CN109723736B - 一种刹车装置及机械设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种刹车装置及机械设备，包括外壳和用于连接马达的驱动轴且具有磁性的磁性组件，所述磁性组件位于所述外壳的内部；所述外壳内设置有用于对所述磁性组件进行制动的刹车导磁件；所述刹车导磁件上缠绕有用于通过通电以使得所述刹车导磁件产生与所述磁性组件相斥磁性的线圈；所述刹车导磁件活动设置于所述外壳与所述磁性组件之间，所述刹车导磁件通过磁场力与所述磁性组件相接触或分离。该刹车装置具有自锁功能，且能实现马达的快速制动。
Description
技术领域
本发明涉及刹车技术领域，尤其涉及一种刹车装置及机械设备。
背景技术
在机械传动领域，多采用马达进行传动。
在传动过程中会产生反驱力，其中，反驱力可能会来自负载、惯性力等。在马达停机后，反驱力会驱使马达的输出轴继续运转，继而导致马达的刹车(制动)时间变长。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种刹车装置及机械设备。
为解决上述问题，本发明提供了：一种刹车装置，包括外壳和用于连接马达的驱动轴且具有磁性的磁性组件，所述磁性组件位于所述外壳的内部；
所述外壳内设置有用于对所述磁性组件进行制动的刹车导磁件；
所述刹车导磁件上缠绕有用于通过通电以使得所述刹车导磁件产生与所述磁性组件相斥磁性的线圈；
所述刹车导磁件活动设置于所述外壳与所述磁性组件之间，所述刹车导磁件通过磁场力与所述磁性组件相接触或分离。
作为上述技术方案的进一步改进，所述外壳的内壁上设置有用于对所述刹车导磁件的移动进行导向的导轨，所述刹车导磁件与所述导轨滑动连接。
作为上述技术方案的进一步改进，所述外壳的内壁上设置有弹性件，所述弹性件的两端分别与所述外壳和所述刹车导磁件相连。
作为上述技术方案的进一步改进，所述弹性件包括弹簧。
作为上述技术方案的进一步改进，所述刹车导磁件呈U形。
作为上述技术方案的进一步改进，所述磁性组件包括上导磁件、磁铁和下导磁件；
所述磁铁位于所述上导磁件和所述下导磁件之间，所述上导磁件和所述下导磁件均与所述磁铁固定连接；
所述刹车导磁件的两极分别正对于所述上导磁件的侧面和所述下导磁件的侧面。
作为上述技术方案的进一步改进，所述上导磁件和所述下导磁件的侧面均设置有凸齿。
作为上述技术方案的进一步改进，所述凸齿上设置有凸点；
所述刹车导磁件上设置有与所述凸点相对应的凹孔。
作为上述技术方案的进一步改进，所述磁性组件上设置有用于安装马达的驱动轴的通孔；
所述通孔贯穿所述上导磁件、所述磁铁和所述下导磁件。
本发明还提供了：一种机械设备，包括上述任一项所述的刹车装置。
本发明的有益效果是：本发明提出一种刹车装置，包括外壳和用于连接马达的驱动轴且具有磁性的磁性组件，磁性组件位于外壳的内部；外壳内设置有用于对磁性组件进行制动的刹车导磁件；刹车导磁件上缠绕有用于通过通电以使得刹车导磁件产生与磁性组件相斥磁性的线圈；刹车导磁件活动设置于外壳与磁性组件之间，刹车导磁件通过磁场力与磁性组件相接触或分离。
进行刹车时，线圈上不进行通电，此时在磁场力作用下，刹车导磁件受到磁性组件的吸引并与磁性组件相接触，通过两者之间的摩擦力可缩短磁性组件停止转动及马达刹车所需的时间。同时，通过磁场力使得刹车导磁件与磁性组件两者相吸引，可以提高刹车导磁件对磁性组件的压力，增大两者之间摩擦力的大小，并能缩短马达刹车的时间。
当需要马达进行运转时，对线圈进行通电，使得刹车导磁件产生于磁性组件相斥的磁性，刹车导磁件与磁性组件在磁场力的作用下分离，两者之间便不存在摩擦力，由此实现马达的输出轴的正常运行。
由于磁场力的作用，刹车导磁件与磁性组件可相互吸引，由此可实现刹车装置的自锁，同时在马达停机状态下，还能够避免马达的驱动轴发生转动。
该刹车装置具有自锁功能，且能实现马达的快速制动。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例中一种刹车装置的示意图；
图2为图1中刹车装置的俯视图；
图3为本发明实施例中一种磁性组件的示意图。
主要元件符号说明：
1-外壳；2-磁性组件；3-刹车导磁件；4-弹性件；5-上导磁件；6-磁铁；7-下导磁件；8-凸齿；9-凸点。
具体实施方式
在下文中，将更全面地描述本发明的各种实施例。本发明可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本发明的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本发明理解为涵盖落入本发明的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。
在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本发明的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
在本发明的各种实施例中，表述“A或/和B”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合，例如，可包括A、可包括B或可包括A和B二者。
在本发明的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本发明的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。
应注意到：在本发明中，除非另有明确的规定和定义，“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，可以是直接连接，也是可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，本领域的普通技术人员需要理解的是，文中指示方位或者位置关系的术语为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本发明的各种实施例。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。
实施例1
参阅图1和图2，在本实施例中，提出一种刹车装置，包括外壳1和用于连接马达的驱动轴且具有磁性的磁性组件2，磁性组件2位于外壳1的内部。
外壳1内设置有用于对磁性组件2进行制动的刹车导磁件3。其中，刹车导磁件3上缠绕有用于通过通电以使得刹车导磁件3产生与磁性组件2相斥磁性的线圈。其中，刹车导磁件3上可设置有用于缠绕线圈的线夹或线槽。
刹车导磁件3活动设置于外壳1与磁性组件2之间。刹车导磁件3通过磁场力与磁性组件2相接触或分离。
在本实施例中，外壳1的内部为空心结构，磁性组件2便位于空心结构中。其中，空心结构可设置呈圆柱体形。
磁性组件2与马达的驱动轴同步转动连接，磁性组件2的旋转轴心线与驱动轴共线。
为方便磁性组件2的转动，马达的驱动轴可与空心结构的中心轴共线。具体可通过马达与外壳1之间的配合和连接，实现驱动轴的定位。
刹车装置具有自锁功能，能够快速有效地使得马达完成刹车。
当进行刹车时，线圈不进行通电，此时，在磁场力作用下，刹车导磁件3与磁性组件2相接触，并通过两者相对运动(或相对运动趋势)所产生的摩擦力使得磁性组件2停止转动，由此缩短磁性组件2停止转动及马达刹车所需的时间。同时，通过磁场力使得刹车导磁件3与磁性组件2两者相吸引，可以提高刹车导磁件3对磁性组件2的压力，增大两者之间摩擦力的大小，由此提高自锁的效果，并能缩短马达刹车的时间。
当需要使马达正常运转时，可以通过电源使线圈上通电，从而使得刹车导磁件3产生与磁性组件2相斥磁性，致使刹车导磁件3与磁性组件2分离且不再接触，那么刹车导磁件3与磁性组件2之间便不存在摩擦力，此时，马达的驱动轴便可进行转动。
其中，在马达运转期间，线圈上持续通电，刹车导磁件3和磁性组件2在磁场力作用下始终处于分离的状态。
由于刹车装置具有自锁功能，所以在马达停机的情况下，刹车装置能够防止马达的驱动轴发生转动。例如，驱动轴传动连接有滚轮，在马达停机情况下，滚轮由于外力等因素仍可能发生滚动，此时，在刹车装置的作用下便能实现滚轮的自锁，防止出现滚动的发生。
在本实施例中，可以通过切换电源正负极的方式改变线圈上电流的方向，使得刹车导磁件3与磁性组件2的磁性相吸，由此提高刹车导磁件3对磁性组件2的压力，从而进一步加强刹车装置的制动及自锁的效果。
外壳1的内壁上可设置有用于对刹车导磁件3的移动进行导向的导轨，刹车导磁件3与导轨滑动连接。其中，导轨为直线型导轨，且导轨正对于空心结构的中心轴。
导轨不仅可以对刹车导磁件3进行导向，还能限制刹车导磁件3的活动范围，防止刹车导磁件3因自重等原因而发生位置的偏移，继而导致刹车导磁件3无法与磁性组件2相接触，使得刹车装置不能实现制动及自锁的功能。同时，由于导轨的存在，还方便了刹车导磁件3的装配。
外壳1的内壁上可设置有弹性件4，弹性件4的两端分别与外壳1和刹车导磁件3相连。
其中，弹性件4可使用弹簧。
在本实施例中，当刹车导磁件3与磁性组件2相接触时，弹簧可处于拉伸状态。当需要马达运转时，在弹簧弹性力的作用下，有利于刹车导磁件3与磁性组件2的分离，便于马达的正常运转。
在另一实施例中，当刹车导磁件3与磁性组件2相接触时，弹簧可处于压缩状态。当进行刹车时，在弹簧弹性力的作用下，刹车导磁件3与磁性组件2之间的压力会更大，有利于加强制动及自锁的效果。
由上可知，在具体应用时，可根据需要对弹簧的长度进行设置。
在本实施例中，刹车导磁件3可呈U形，其中，刹车导磁件3的两极均正对于磁性组件2，由此使得刹车导磁件3与磁性组件2可以更好的吸引或排斥。
如图3所示，磁性组件2可包括上导磁件5、磁铁6和下导磁件7。其中，三者均可设置为旋转体结构，三者的中心轴共线且与马达的驱动轴共线。而上导磁件5、磁铁6和下导磁件7三者的中心轴也即是磁性组件2的中心轴。
磁铁6位于上导磁件5和下导磁件7之间，上导磁件5和下导磁件7均与磁铁6固定连接。具体的，上导磁件5和下导磁件7分置于与磁体的上下两侧，由此使得上导磁件5和下导磁件7的磁性相反。
在本实施例中，磁铁6与上导磁件5和下导磁件7可采用螺丝连接的方式相固定。
为在磁场力的作用下使得刹车导磁件3与磁性组件2更好的吸引或排斥，刹车导磁件3的两极分别正对于上导磁件5的侧面和下导磁件7的侧面。
在本实施例中，刹车导磁件3、上导磁件5以及下导磁件7均采用导磁材料制成，例如铁等。
上导磁件5和下导磁件7的侧面均可设置有凸齿8。凸齿8可以缩短磁性组件2与刹车导磁件3之间的间距，方便刹车装置完成刹车及自锁的工作。
上导磁件5的凸齿8和下导磁件7的凸齿8一一对应，其中，在沿磁性组件2中心轴方向的投影上，上导磁件5和下导磁件7两者相对应的凸齿8均重合。
在本实施例中，上导磁件5上的凸齿8设置有多个且关于磁性组件2的中心轴环形阵列分布，相应的，下导磁件7上的凸齿8也设置有多个且关于磁性组件2的中心轴环形阵列分布。为实现凸齿8与刹车导磁件3的对应，刹车导磁件3也设置有多个，刹车导磁件3关于空心结构的中心轴环形阵列分布，由于空心结构的中心轴与磁性组件2的中心轴共线，所以，刹车导磁件3也关于磁性组件2的中心轴环形阵列分布。
其中，上导磁件5(或下导磁件7)的凸齿8的数量等于刹车导磁件3的数量，或上导磁件5(或下导磁件7)的凸齿8的数量为刹车导磁件3的数量的偶数倍。在进行刹车时，只要一个刹车导磁件3与凸齿8相接触，那么，每个刹车导磁件3便均与凸齿8相接触，由此提高制动及自锁的效果。
在本实施例中，凸齿8上可设置有凸点9，刹车导磁件3上可设置有与凸点9相对应的凹孔，其中，各凹孔朝向于磁性组件2的中心轴。当凸点9滑入至凹孔后，凸点9与凹孔便会相互卡接，此时，如果磁性组件2有转动的趋势，凸点9与凹孔之间便会相互作用，产生切向的反向作用力以阻碍磁性组件2的转动，由此也能提高制动及自锁的效果。
为方便对马达的驱动轴进行安装，磁性组件2上可设置有用于安装马达的驱动轴的通孔，其中，通孔贯穿上导磁件5、磁铁6和下导磁件7。
在本实施例中，提出一种马达，包括有上文中的刹车装置，其中，马达的输出轴与刹车装置的磁性组件2同步转动连接。具体的，该马达可应用于相关传动机构中。
在本实施例中，还提出一种机械设备，包括上文中的刹车装置，其中，机械设备可以包括汽车、机床等等。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
上述实施例序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种刹车装置，其特征在于，包括外壳和用于连接马达的驱动轴且具有磁性的磁性组件，所述磁性组件位于所述外壳的内部；
所述外壳内设置有用于对所述磁性组件进行制动的刹车导磁件；
所述刹车导磁件上缠绕有用于通过通电以使得所述刹车导磁件产生与所述磁性组件相斥磁性的线圈；
所述刹车导磁件活动设置于所述外壳与所述磁性组件之间，所述刹车导磁件通过磁场力与所述磁性组件相接触或分离。
2.根据权利要求1所述的刹车装置，其特征在于，所述外壳的内壁上设置有用于对所述刹车导磁件的移动进行导向的导轨，所述刹车导磁件与所述导轨滑动连接。
3.根据权利要求1所述的刹车装置，其特征在于，所述外壳的内壁上设置有弹性件，所述弹性件的两端分别与所述外壳和所述刹车导磁件相连。
4.根据权利要求3所述的刹车装置，其特征在于，所述弹性件包括弹簧。
5.根据权利要求1所述的刹车装置，其特征在于，所述刹车导磁件呈U形。
6.根据权利要求5所述的刹车装置，其特征在于，所述磁性组件包括上导磁件、磁铁和下导磁件；
所述磁铁位于所述上导磁件和所述下导磁件之间，所述上导磁件和所述下导磁件均与所述磁铁固定连接；
所述刹车导磁件的两极分别正对于所述上导磁件的侧面和所述下导磁件的侧面。
7.根据权利要求6所述的刹车装置，其特征在于，所述上导磁件和所述下导磁件的侧面均设置有凸齿。
8.根据权利要求7所述的刹车装置，其特征在于，所述凸齿上设置有凸点；
所述刹车导磁件上设置有与所述凸点相对应的凹孔。
9.根据权利要求6所述的刹车装置，其特征在于，所述磁性组件上设置有用于安装马达的驱动轴的通孔；
所述通孔贯穿所述上导磁件、所述磁铁和所述下导磁件。
10.一种机械设备，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的刹车装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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