CN110445302A - 一种管状电机的刹车结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种管状电机的刹车结构，包括依次连接的驱动机构、一级减速机构和刹车组件，刹车组件包括外壳和安装在外壳内的驱动件、刹车件和钢珠，驱动机构、一级减速机构和驱动件依次联动，刹车件与管状电机的外接部分联动，钢珠设置在驱动件和刹车件之间。驱动件和刹车件分别形成有圆环凸台和刹车凸台，圆环凸台设有开口，其内侧设有挡筋，刹车凸台对应挡筋设有限位槽，相邻限位槽之间设有刹车端面，钢珠设置在开口并与刹车端面间隙配合。本发明通过驱动件和刹车件相对转动，改变开口和刹车端面的相对角度，以改变钢珠的活动间隙大小，实现刹车组件解锁与锁止，当驱动机构断电停转时，刹车组件能保持当前状态，使驱动机构不受外力影响。
Description
技术领域
本发明涉及电机领域，特别是指一种管状电机的刹车结构。
背景技术
管状电机由行程部分、电机部分、减速部分组成，三大部分置于圆管内工作，因此而得名；其中，行程部分控制电机的上下限位，电机部分负责电机运转，减速部分多采用行星减速起到降低电机的转速，同时增大输出转矩的作用。
管状电机多用于电动卷帘门、窗帘等。电机隐藏于卷管内，通过电机转动带动传动轴转动，实现卷帘帘片、窗帘的升降。由于管状电机的尺寸、安装位置限定（多安装在圆管内），导致其电机部分的功率低、负载有限。而管状电机的应用场景对于其负载的要求较高，尤其是在管状电机工作过程中断电停转的情况下，要求其能保持断电时的状态，避免电机传动轴受外部重力（卷帘帘片、窗帘的重力）作用影响产生旋转，否则容易损坏管状电机的电机部分。
发明内容
本发明的目的在于提供一种管状电机的刹车结构，能够实现管状电机的刹车功能，使驱动机构保持不工作状态而不受外力影响。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种管状电机的刹车结构，包括依次连接的驱动机构、一级减速机构和刹车组件；所述刹车组件包括外壳、驱动件、刹车件和钢珠；所述外壳形成有容置腔，驱动件和刹车件互相连接并配合在容置腔中，钢珠配合在驱动件和刹车件之间；所述驱动机构与一级减速机构的传动轴联动，一级减速机构的传动轴穿设于外壳的一端并与驱动件的一端联动；所述驱动件的另一端凸出形成有圆环凸台，圆环凸台的圆周上设置有至少两个开口，并将圆环凸台分成至少两段，每段圆环凸台的内侧均设置有挡筋；所述刹车件的一端对应圆环凸台的位置形成有刹车凸台，刹车凸台配合在圆环凸台的环内；所述刹车凸台的外周对应挡筋的位置形成有限位槽，挡筋随着驱动件和刹车件的相对转动活动配合在限位槽的两端之间；相邻两个限位槽的端部之间设置有刹车端面，所述开口的位置均设置有一个钢珠，钢珠与刹车端面和容置腔的侧壁之间均为间隙配合；所述刹车件的另一端与管状电机的外接部分联动。
所述开口以圆环凸台的圆心为中心等间距环绕排列在驱动件的另一端；所述挡筋位于每段圆环凸台内侧的中部。
所述开口的数量为三个。
特征在于：所述刹车组件还包括固定环，固定环的外周限位配合在容置腔的侧壁，圆环凸台穿设在固定环内，钢珠与固定环的内环之间为间隙配合。
所述固定环的外周形成有若干个限位齿，容置腔的侧壁对应设置有一圈齿型端面，限位齿啮合在齿型端面中。
所述外壳的一端形成有连通容置腔的第一通孔，驱动件的一端对应第一通孔形成有定位台阶，定位台阶枢接配合在第一通孔中；所述定位台阶上形成有与一级减速机构的传动轴匹配的配合孔，一级减速机构的传动轴插接配合在配合孔中。
本发明还包括二级减速机构，所述外壳的另一端形成有连通容置腔的第二通孔，所述刹车件的另一端形成有配合齿轮，配合齿轮穿设于第二通孔并与二级减速机构的传动轴联动。
所述外壳包括壳体和盖体；所述容置腔和第一通孔设置在壳体，第二通孔设置在盖体；所述盖体的端部扣接配合在盖体的端部。
所述盖体的一端设置有卡扣，壳体的一端对应卡扣的位置设置有卡勾槽，卡扣扣接配合在卡勾槽中。
所述盖体的一端形成有定位筋条，壳体的一端形成有定位槽，定位筋条活动配合在定位槽中。
所述壳体的另一端设置有配合齿槽，配合齿槽与一级减速机构限位配合。
所述盖体的另一端设置有外齿，外齿与二级减速机构限位配合。
所述刹车组件还包括销轴，销轴沿刹车组件的轴向依次穿设于一级减速机构、刹车件和二级减速机构。
采用上述结构后，本发明在管状电机的外接部分与一级减速机构之间设置刹车组件，通过刹车组件的驱动件和刹车件在不同状态下的相对转动，改变开口与刹车端面的相对角度，即改变钢珠的活动间隙大小，进而实现刹车组件的解锁与锁止状态，当驱动机构断电停转时，刹车组件能够保持住管状电机外接部分的状态，并且使驱动机构保持不工作状态不受外力影响。
此外，本发明的刹车组件运转时，钢珠与其活动间隙的摩擦方式为滚动摩擦，磨损更小，则使用寿命更长；并且结构简单、安装方便，相比于电磁铁吸合刹车片的方式，生产成本更低。
附图说明
图1为本发明具体实施例的立体图；
图2为本发明具体实施例的分解图；
图3为本发明具体实施例的剖视图；
图4为本发明刹车组件的分解图；
图5为本发明刹车组件壳体的俯视视角立体图；
图6为本发明刹车组件壳体的仰视视角立体图；
图7为本发明刹车组件盖体的俯视视角立体图；
图8为本发明刹车组件盖体的仰视视角立体图；
图9为本发明刹车组件驱动件的俯视视角立体图；
图10为本发明刹车组件驱动件的仰视视角立体图；
图11为本发明刹车组件刹车件的俯视视角立体图；
图12为本发明刹车组件刹车件的仰视视角立体图；
图13为本发明刹车组件的纵截面示意图；
图14为本发明刹车组件的横截面示意图；
图15为本发明刹车组件的解锁状态示意图；
图16为本发明刹车组件的锁止状态示意图。
附图标号说明：驱动机构1；一级减速机构2；刹车组件3；外壳31；壳体31A；盖体31B；容置腔311；齿型端面312；第一通孔313；第二通孔314；卡扣315；卡勾槽316；定位筋条317；定位槽318；配合齿槽319；外齿310；驱动件32；圆环凸台321；开口322；挡筋323；定位台阶324；配合孔325；刹车件33；刹车凸台331；限位槽332；刹车端面333；钢珠34；固定环35；限位齿351；内环352；销轴36；二级减速机构4。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
参考图1至图14所示，本发明为一种管状电机的刹车结构，包括依次连接的驱动机构1（管状电机的电机部分）、一级减速机构2和刹车组件3。
上述刹车组件3包括外壳31、驱动件32、刹车件33和钢珠34。上述外壳31形成有容置腔311，驱动件32和刹车件33互相连接并配合在容置腔311中，钢珠34配合在驱动件32和刹车件33之间。上述驱动机构1与一级减速机构2的传动轴联动，一级减速机构2的传动轴穿设于外壳31的一端并与驱动件32的一端联动。上述驱动件32的另一端凸出形成有圆环凸台321，圆环凸台321与驱动件32的另一端同心，圆环凸台321的圆周上设置有至少两个开口322，并将圆环凸台321分成至少两段，每段圆环凸台321的内侧均设置有挡筋323。
上述刹车件33的一端对应圆环凸台321的位置形成有刹车凸台331，刹车凸台331配合在圆环凸台321的环内。上述刹车凸台331的外周对应挡筋323的位置形成有限位槽332，挡筋323随着驱动件32和刹车件33的相对转动活动配合在限位槽332的两端之间。相邻两个限位槽332的端部之间设置有刹车端面333，上述开口322的位置均设置有一个钢珠34，钢珠34与刹车端面333和容置腔311的侧壁之间均为间隙配合。上述刹车件33的另一端与管状电机的外接部分联动。
上述开口322以圆环凸台321的圆心为中心等间距环绕排列在驱动件32的另一端，则开口322将圆环凸台321多段等分；上述挡筋323位于每段圆环凸台321内侧的中部。则圆环凸台321和刹车凸台331以及相应结构为对称设计，能够满足驱动机构1的正反转需求。本实施例中，上述开口322的数量为三个，为较佳的实施方式。
上述刹车组件3还包括固定环35，固定环35的外周限位配合在容置腔311的侧壁，圆环凸台321穿设在固定环35内，钢珠34与固定环35的内环352之间为间隙配合。通过设置固定环35可以限制驱动件32和刹车件33的安装位置，保证两者转动时在外壳31的轴向上不发生偏移，提高两者的工作稳定性。上述固定环35的外周形成有若干个限位齿351，容置腔311的侧壁对应设置有一圈齿型端面312，限位齿351啮合在齿型端面312中，实现固定环35的外周与容置腔311的侧壁限位配合。通过设置固定环35，可以避免钢珠34与容置腔11侧壁之间的磨损，以便于本发明长期使用造成损耗后直接更换固定环35，降低维修成本；同时固定环35可以是耐磨性更好的材质制成，独立于外壳31生产，降低生产成本。
上述刹车组件3还包括销轴36，销轴36沿刹车组件3的轴向依次穿设于一级减速机构2、刹车件33和二级减速机构4，以实现三者的同轴转动。上述销轴36是将本发明的各个转动零件串接起来，以保证同轴度要求，可避免各零件在转动过程中偏摆而产生噪音，从而达到降噪的功能。
上述外壳31的一端形成有连通容置腔311的第一通孔313，驱动件32的一端对应第一通孔313形成有定位台阶324，定位台阶324枢接配合在第一通孔313中，可以提高驱动件32的工作稳定性，并且便于定位安装；上述定位台阶324上形成有与一级减速机构2的传动轴匹配的配合孔325，一级减速机构2的传动轴插接配合在配合孔325中以实现一级减速机构2的传动轴与驱动件32联动。
本发明还包括二级减速机构4，上述外壳31的另一端形成有连通容置腔311的第二通孔314，上述刹车件33的另一端形成有配合齿轮334，配合齿轮334穿设于第二通孔314并与二级减速机构的传动轴4联动。二级减速机构4作为管状电机的外接部分。
上述外壳31包括壳体31A和盖体31B，容置腔311和第一通孔313设置在壳体31A，第二通孔314设置在盖体31B。上述盖体31B的端部扣接配合在盖体31B的端部；上述盖体31B的一端设置有卡扣315，壳体31A的一端对应卡扣315的位置设置有卡勾槽316，卡扣315扣接配合在卡勾槽316中，实现盖体31B与壳体31A的扣接配合。上述盖体31B的一端形成有定位筋条317，壳体31A的一端形成有定位槽318，定位筋条317活动配合在定位槽318中，实现盖体31B与壳体31A的限位配合，提高安装的快捷性。
上述壳体31A的另一端设置有配合齿槽319，配合齿槽319与一级减速机构2限位配合，实现壳体31A与一级减速机构2的连接。上述盖体31B的另一端设置有外齿310，外齿310与二级减速机构4限位配合，实现盖体31B与二级减速机构4的连接。
当管状电机处于通电运转状态时，刹车组件3处于如图15所示的解锁状态：驱动机构1带动一级减速机构2的传动轴转动，从而带动驱动件32转动（正转或者反转），驱动件32的挡筋323在限位槽332内移动并抵靠住限位槽332的端部，进而推动刹车件33旋转，开口322的侧壁推动钢珠34移动，使得刹车端面333与内环352的间隙保持在不会卡死钢珠34的状态，刹车件33保持持续旋转，进而带动二级减速机构4保持输出。
当管状电机处于断电停转状态时，刹车组件3处于如图16所示的锁止状态：驱动机构1停止工作，则一级减速机构2和驱动件32停转。此时，管状电机的外接部分在外部重力（卷帘帘片、窗帘的重力）的作用下，带动二级减速机构4和刹车件33做旋转（正转或反转）运动，使刹车端面333的位置角度变更，其与内环352的间隙空间变窄，从而卡住间隙中的钢珠34，即使得刹车件33与固定环35保持相对固定，外部重力无法传导至驱动件32，实现刹车的作用，则管驱动机构1保持不工作状态不受影响。
通过上述结构，本发明在管状电机的外接部分与一级减速机构2之间设置刹车组件3，通过刹车组件3的驱动件32和刹车件33在不同状态下的相对转动，改变开口322与刹车端面333的相对角度，即改变钢珠34的活动间隙大小，进而实现刹车组件3的解锁与锁止状态，当驱动机构1断电停转时，刹车组件3能够保持住管状电机外接部分的状态，并且使驱动机构1保持不工作状态不受外力影响。
此外，本发明的刹车组件3运转时，钢珠34与其活动间隙的摩擦方式为滚动摩擦，磨损更小，则使用寿命更长；并且结构简单、安装方便，相比于电磁铁吸合刹车片的方式，生产成本更低。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
Claims (13)
1.一种管状电机的刹车结构，其特征在于：包括依次连接的驱动机构、一级减速机构和刹车组件；所述刹车组件包括外壳、驱动件、刹车件和钢珠；所述外壳形成有容置腔，驱动件和刹车件互相连接并配合在容置腔中，钢珠配合在驱动件和刹车件之间；所述驱动机构与一级减速机构的传动轴联动，一级减速机构的传动轴穿设于外壳的一端并与驱动件的一端联动；所述驱动件的另一端凸出形成有圆环凸台，圆环凸台的圆周上设置有至少两个开口，并将圆环凸台分成至少两段，每段圆环凸台的内侧均设置有挡筋；所述刹车件的一端对应圆环凸台的位置形成有刹车凸台，刹车凸台配合在圆环凸台的环内；所述刹车凸台的外周对应挡筋的位置形成有限位槽，挡筋随着驱动件和刹车件的相对转动活动配合在限位槽的两端之间；相邻两个限位槽的端部之间设置有刹车端面，所述开口的位置均设置有一个钢珠，钢珠与刹车端面和容置腔的侧壁之间均为间隙配合；所述刹车件的另一端与管状电机的外接部分联动。
2.如权利要求1所述的一种管状电机的刹车结构，其特征在于：所述开口以圆环凸台的圆心为中心等间距环绕排列在驱动件的另一端；所述挡筋位于每段圆环凸台内侧的中部。
3.如权利要求2所述的一种管状电机的刹车结构，其特征在于：所述开口的数量为三个。
4.如权利要求1至3任一所述的一种管状电机的刹车结构，其特征在于：所述刹车组件还包括固定环，固定环的外周限位配合在容置腔的侧壁，圆环凸台穿设在固定环内，钢珠与固定环的内环之间为间隙配合。
5.如权利要求4所述的一种管状电机的刹车结构，其特征在于：所述固定环的外周形成有若干个限位齿，容置腔的侧壁对应设置有一圈齿型端面，限位齿啮合在齿型端面中。
6.如权利要求1所述的一种管状电机的刹车结构，其特征在于：所述外壳的一端形成有连通容置腔的第一通孔，驱动件的一端对应第一通孔形成有定位台阶，定位台阶枢接配合在第一通孔中；所述定位台阶上形成有与一级减速机构的传动轴匹配的配合孔，一级减速机构的传动轴插接配合在配合孔中。
7.如权利要求6所述的一种管状电机的刹车结构，其特征在于：还包括二级减速机构，所述外壳的另一端形成有连通容置腔的第二通孔，所述刹车件的另一端形成有配合齿轮，配合齿轮穿设于第二通孔并与二级减速机构的传动轴联动。
8.如权利要求7所述的一种管状电机的刹车结构，其特征在于：所述外壳包括壳体和盖体；所述容置腔和第一通孔设置在壳体，第二通孔设置在盖体；所述盖体的端部扣接配合在盖体的端部。
9.如权利要求8所述的一种管状电机的刹车结构，其特征在于：所述盖体的一端设置有卡扣，壳体的一端对应卡扣的位置设置有卡勾槽，卡扣扣接配合在卡勾槽中。
10.如权利要求8所述的一种管状电机的刹车结构，其特征在于：所述盖体的一端形成有定位筋条，壳体的一端形成有定位槽，定位筋条活动配合在定位槽中。
11.如权利要求8所述的一种管状电机的刹车结构，其特征在于：所述壳体的另一端设置有配合齿槽，配合齿槽与一级减速机构限位配合。
12.如权利要求8所述的一种管状电机的刹车结构，其特征在于：所述盖体的另一端设置有外齿，外齿与二级减速机构限位配合。
13.如权利要求1所述的一种管状电机的刹车结构，其特征在于：所述刹车组件还包括销轴，销轴沿刹车组件的轴向依次穿设于一级减速机构、刹车件和二级减速机构。
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