CN110159678A - 一种基于磁刹机构的制动解锁装置 - Google Patents

一种基于磁刹机构的制动解锁装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于磁刹机构的制动解锁装置，设于具有磁刹机构的电机内，磁刹机构包括设置在电机轴上的磁刹座、连接在磁刹座一端并与磁刹座轴向间隔为L的定片和可轴向移动设置在所述间隔内摩擦片、动片及设置在动片与磁刹座之间的弹簧，制动解锁装置包括解锁柄和数个传动杆，解锁柄套接于电机轴且一端面的周向分布有数个凸起，凸起的上端面为螺旋面，每一凸起设有与螺旋面的螺旋半径相适配的圆弧槽孔，传动杆穿过圆弧槽孔及磁刹座，一端连接动片，一端连接解锁柄；转动解锁柄，凸起上端的螺旋面相对传动杆与解锁柄的连接端运动，使传动杆带动动片轴向移动。使处于制动状态的电机在断电情况下可以手动解除制动状态，方便了轮椅车的移动。

Description

一种基于磁刹机构的制动解锁装置
技术领域
本发明涉及制动解除装置，尤其涉及一种基于磁刹机构的制动解锁装置。
背景技术
一个用以驱动行走轮子的电机，用一个磁刹机构对其中的转动组件进行制动，往往是通过对磁刹机构断电，使其失去磁力来进行制动，则往往会形成很大的困扰，就是在驱动电机的电池在断电或无电的情况下会自动形成制动状态，如此时需移动轮椅车，欲解除轮子的制动状态变得十分困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一个驱动电机在断电情况下可手动解除由磁刹机构形成的制动状态的一种基于磁刹机构的制动解锁装置。具体技术方案如下：
所述基于磁刹机构的制动解锁装置，设于具有磁刹机构的电机内，磁刹机构包括设置在电机轴上的磁刹座、连接在磁刹座一端并与磁刹座轴向间隔为L的定片和可轴向移动设置在所述间隔内摩擦片、动片及设置在动片与磁刹座之间的弹簧，其特征在于：所述制动解锁装置包括解锁柄和数个传动杆，所述解锁柄套接于电机轴且一端面的周向分布有数个凸起，凸起的上端面为螺旋面，每一凸起设有与螺旋面的螺旋半径相适配的圆弧槽孔，传动杆穿过圆弧槽孔及磁刹座，一端连接动片形成第一连接端部，一端连接解锁柄形成第二连接端部；在解锁柄转动时，凸起上端的螺旋面相对第二连接端运动，使传动杆轴向移动。
进一步的设计还在于：
所述解锁柄包括圆环形连接部和连接在连接部一侧的杆形操作部，解锁柄通过连接部中心的孔套接于电机轴，数个凸起均布在连接部的一周向方向上，转动操作部，解锁柄绕电机轴转动。
所述动片沿周向设有数个沉孔；所述第一连接端部为设置在传动杆对应端与沉孔相适配的结构；所述第二连接端部由传动杆对应端上设置的外螺纹和旋接于该外螺纹的螺母组成；传动杆一端通过第一连接端部与动片上的沉孔配合轴向限位地连接动片，一端伸出圆弧槽孔外旋接螺母，且螺母一端抵触于凸起上端的螺旋面。
所述螺母一端为球形面，螺母通过球形面抵触于凸起上端的螺旋面。
所述螺旋面上端一侧设有与该螺旋面交接的平面，对应于平面一侧的圆弧槽孔的两平行槽壁上分别设有球形凹面的定位槽，该定位槽与所述螺母一端的球形面的球面相适配，且球形凹面的最大曲率直径大于圆弧槽孔宽度。
所述螺旋面上端一侧设有与该螺旋面交接的平面，对应于平面一侧设有直径大于圆弧槽孔宽度并与圆弧槽孔连通的的圆环形的定位槽。
所述第一连接端部包括：设置在传动杆的对应端并与沉孔相适配的轴肩，或由设置在传动杆对应端的外螺纹和与沉孔相适配并旋接外螺纹的螺母组成。
本发明通过设有凸起的解锁柄和传动形成杆制动解锁装置与磁刹机构中的弹簧和动片有机结合，在电机断电的情况下通过操作解锁柄也能手动解除轮子制动状态，方便了轮椅车在断电情况下的移动。
附图说明
图1是主要由定片、动片、摩擦片、弹簧和磁刹座组成的磁刹机构在非刹车状态下的结构示意图。
图2是如图1所示的磁刹机构在刹车状态下的结构示意图。
图3是在磁刹机构上配置制动解锁机构的结构示意图，其中的磁刹机构处于刹车状态。
图4是实施例1的制动解锁机构的结构示意图。
图5是图4所示制动解锁机构的局部三维结构示意图。
图6是图5所示局部三维结构示意图中的B-B位剖视图。
图7是图3所示磁刹机构上配置制动解锁机构的结构示意图中的局部放大图。
图8是在磁刹机构上配置制动解锁机构的结构示意图，其中的磁刹机构处于刹车状态。
图9是图8所示磁刹机构上配置制动解锁机构的结构示意图中的局部放大图。
图10是图5所示局部三维结构示意图中的C-C位剖视图。
图11是实施例2的制动解锁机构的结构示意图。
图12是图1所示制动解锁机构中凸起的三维结构示意图。
图13是图11所示制动解锁机构结构示意图中的E-E位剖视图。
图14是传动杆两端分别连接动片和解锁柄形成对应第一、第二连接端部的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
如图1，磁刹机构主要由定片31、动片32、摩擦片35、弹簧33和磁刹座34组成，该磁刹机构设置在在电机的制动体1的外侧一侧，其中的磁刹座34通过键36连接在电机轴20上，定片31通过长度为L的隔套37连接在磁刹座轴向一侧，使之与磁刹座的轴向间距为L。摩擦片35和动片32轴向可移动地置于该间距内，摩擦片35中心设有多边形孔，通过该孔穿套于支承座13向着摩擦片一侧伸出的对应多边形凸台131上，使摩擦片无相对转动地连接于支承座。摩擦片35和动片32两者厚度之和小于L，也就是在定片31与磁刹座34之间放置摩擦片35和动片32后还存有间隙δ。动片32穿套于电机轴20，并与磁刹座之间设有三个弹簧33，使两者弹性连接。磁刹座34内设有线圈341，电机正常工作时该线圈通电，通电的线圈341将产生与弹簧力方向相反的磁力，该磁力作用于动片32，使动片32能克服弹簧33将其与磁刹座分离的弹簧力，而贴于磁刹座对应端，由此摩擦片35与定片31之间存有间隙，其最大间隙为上述的间隙δ。若轮椅需要刹车，此刻对线圈341断电，动片32仅受到弹簧33的弹力作用，弹簧力推动动片远离磁刹座34，产生间隙δ，如图2，并在动片32推抵下使摩擦片35紧贴于定片31，由此跟随支承座34转动的摩擦片两侧分别受到不转动的定片31和动片32的推抵，使与摩擦片的转动被制动，因而与摩擦片连接的支承座及对应的转动体的转动被制动。
为解决上述磁刹机构在失电情况下能解除轮椅车被制动的状态，本发明设置了主要由解锁柄40和传动杆43组成的制动解锁装置，如图3-6，该制动解锁机构主要由解锁柄40和传动杆43组成，本实施例的解锁柄40包括圆环形连接部401和连接在连接部一侧的杆形操作部402，解锁柄40通过连接部中心的孔4011套接于电机轴20，三个凸起41均布在连接部的一周向方向上，凸起的上端设有螺旋半径为R的螺旋面411，每一凸起设有与螺旋面的螺旋半径相适配的圆弧槽孔44，传动杆42穿过磁刹座34上的通孔347，一端连接动片32形成第一连接端部，一端连接解锁柄40形成第二连接端部。
为方便动片与传动杆的连接，如图3和图7所示，动片32一周向均布有数个沉孔，本实施例的沉孔为阶梯孔321，传动杆43的对应端设有与该阶梯孔相适配轴肩431形成的第一连接端部，通过第一连接端部与阶梯孔配合，与动片进行轴向限位的连接。传动杆43的另一端设有外螺纹，传动杆43通过该端伸出圆弧槽孔44外旋接螺母42形成第二连接端部，通过第二连接端部连接解锁柄40。由于动片与磁刹座34之间设有弹簧33，使螺母42一端弹性地紧抵在凸起上端的螺旋面上，亦即紧抵在螺旋面上的圆弧槽孔44上。本实施例的螺母42一端为球形面421，通过球形面421紧抵螺旋面，由此减少与螺旋面的接触面，从而减少摩擦力。当转动解锁柄的操作部402使其绕电机轴转动时，凸起的上端的螺旋面411相对传动杆上连接的螺母42升高或降低，螺旋面通过对螺母42的推抵带动传动杆轴向移动。当磁刹机构处于刹车状态，此时磁刹座34内的线圈断电，弹簧33使动片32与磁刹座34之间具有间隙δ，而摩擦片与定片、动片之间没有间隙，且两侧被定片和动片夹紧着，此时螺母42处于螺旋面411的低端ab位置。在需要对其制动状态进行解锁时，转动解锁柄的操作部402，并使抵于螺母42处的螺旋面411逐渐上升，螺母42在螺旋面411的推抵下，上升到cd位置，如图8和图9所示，使传动杆向右侧移动，带动动片右移，直至动片贴于磁刹座34的对应端，使摩擦片与定片、动片之间存有间隙，从而消除对轮椅车的制动状态。
由于在非制动状态下传动杆43与解锁柄40连接端处的螺母42处于螺旋面的高位，为保证在该位置的稳定，螺旋面411上端一侧设有与该螺旋面交接的平面412，对应于平面一侧的圆弧槽孔的两平行槽壁上分别设有球形凹面的定位槽413，参见图6、图10，该定位槽与螺母一端的球形面相适配，且球形凹面曲率直径D大于圆弧槽孔44的槽宽K。通过解锁柄绕电机轴转动，螺旋面411通过推抵螺母42使传动杆向外侧移动，在达到螺旋面最高位时，继续转动解锁柄40，由于传动杆43受到弹簧33的拉拽，使旋接在传动杆一端的螺母42通过球形面很快滑落入定位槽413中，由于圆弧槽孔的宽度K小于定位槽413的曲率直径D，阻挡了传动杆沿圆弧槽孔44滑落的可能，使传动杆对应一端稳定在定位槽中。
实施例2
本实施例的制动解锁装置用于如上述实施例1所述的磁刹机构上，其结构如图11所示，主要由解锁柄40和传动杆43组成，解锁柄40与上述实施例一样包括圆环形连接部401和连接在连接部一侧的杆形操作部402，解锁柄40通过连接部中心的孔4011套接于电机轴20，三个凸起48均布在连接部的一周向方向上，其结构如图12、13所示，凸起48的上端同样设有螺旋半径为R的螺旋面481，每一凸起设有与螺旋面481的螺旋半径相适配的圆弧槽孔44，螺旋面上端一侧设有与该螺旋面交接的平面482，但对应于平面一侧设有直径D大于圆弧槽孔宽度K并与圆弧槽孔连通的圆环形的定位槽483，该圆环形定位槽的直径不大于螺母42一端球形面的曲率直径Dq，与球形面上的一直径相适配。
如图14，传动杆43两端分别设有外螺纹，该传动杆43穿过磁刹座34上的通孔347，一端处于动片32的沉孔321中，旋接螺母432形成第一连接端部，螺母432与沉孔相适配，以沉埋方式将动片32连接在传动杆一端，沉孔也为阶梯孔。传动杆43另一端伸出圆弧槽孔44外旋接具有球形面的螺母42形成第二连接端部，通过螺母42上的球形面抵于凸起上端的螺旋面483。
通过解锁柄绕电机轴转动，螺旋面481通过推抵螺母42使传动杆向外侧移动，在达到螺旋面最高位时，继续转动解锁柄40，传动杆43上旋接的螺母42通过球形面很快滑落入定位槽483中，由于圆弧槽孔的宽度K小于圆环形的定位槽483直径D，同时传动杆还受到弹簧33的作用，螺母42在无外力作用下不能滑出定位槽，保持稳定状态。
本实施例与磁刹机构配合产生功能作用与上述实施例相同，不再一一赘述。

Claims (7)

1.一种基于磁刹机构的制动解锁装置，设于具有磁刹机构的电机内，磁刹机构包括设置在电机轴上的磁刹座、连接在磁刹座一端并与磁刹座轴向间隔为L的定片和可轴向移动设置在所述间隔内摩擦片、动片及设置在动片与磁刹座之间的弹簧，其特征在于：所述制动解锁装置包括解锁柄和数个传动杆，所述解锁柄套接于电机轴且一端面的周向分布有数个凸起，凸起的上端面为螺旋面，每一凸起设有与螺旋面的螺旋半径相适配的圆弧槽孔，传动杆穿过圆弧槽孔及磁刹座，一端连接动片形成第一连接端部，一端连接解锁柄形成第二连接端部；在解锁柄转动时，凸起上端的螺旋面相对第二连接端运动，使传动杆轴向移动。
2.根据权利要求1所述的一种基于磁刹机构的解锁装置，其特征在于：所述解锁柄包括圆环形连接部和连接在连接部一侧的杆形操作部，解锁柄通过所述连接部中心的孔套接于电机轴，数个凸起均布在连接部的一周向方向上，转动操作部，解锁柄绕电机轴转动。
3.根据权利要求2所述的一种基于磁刹机构的解锁装置，其特征在于：所述动片沿周向设有数个沉孔；所述第一连接端部为设置在传动杆对应端并与沉孔相适配的结构；所述第二连接端部由传动杆对应端上设置的外螺纹和旋接于该外螺纹的螺母组成；传动杆一端通过第一连接端部与动片上的沉孔配合轴向限位地连接动片，一端伸出圆弧槽孔外旋接螺母，且螺母一端抵触于凸起上端的螺旋面。
4.根据权利要求3所述的一种基于磁刹机构的解锁装置，其特征在于：所述螺母一端为球形面，螺母通过球形面抵触于凸起上端的螺旋面。
5.根据权利要求4所述的一种基于磁刹机构的解锁装置，其特征在于：所述螺旋面上端一侧设有与该螺旋面交接的平面，对应于平面一侧的圆弧槽孔的两平行槽壁上分别设有球形凹面的定位槽，该定位槽与所述螺母一端的球形面的球面相适配，且球形凹面的最大曲率直径大于圆弧槽孔宽度。
6.根据权利要求4所述的一种基于磁刹机构的解锁装置，其特征在于：所述螺旋面上端一侧设有与该螺旋面交接的平面，对应于平面一侧设有直径大于圆弧槽孔宽度并与圆弧槽孔连通的的圆环形的定位槽。
7.根据权利要求3所述的一种基于磁刹机构的解锁装置，其特征在于：所述第一连接端部包括：设置在传动杆的对应端并与沉孔相适配的轴肩，或由设置在传动杆对应端的外螺纹和与沉孔相适配并旋接在外螺纹的螺母组成。
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