CN201290044Y

CN201290044Y - 一种管状电机及其使用的电机刹车装置

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Publication number: CN201290044Y
Application number: CNU2008201474857U
Authority: CN
Inventors: 王金友
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-09-18
Filing date: 2008-09-18
Publication date: 2009-08-12
Anticipated expiration: 2018-09-18

Abstract

本实用新型公开一种管状电机及其使用的电机刹车装置。电机刹车装置包括磁极连线垂直于电机的动力输出轴转轴方向的磁体及导磁体，导磁体上设有向磁体方向凸出却不与磁体接触的凸台；磁体和导磁体中的一个固定到动力输出轴，另一个固定到电机外壳。由于磁体的磁极连线垂直于电机的动力输出轴转轴方向，而导磁体上设有向磁体方向凸出却不与磁体接触的凸台，当凸台离磁体磁极较远时，凸台在磁场作用下向磁极靠近，到达凸台距离磁体的磁极最近处。若电机的动力输出轴相连接的磁体或导磁体继续转动，凸台会由于受到磁极的吸引力而阻止动力输出轴继续转动，直至再次到达凸台距离磁体磁极最近的位置，使电机的动力输出轴在断电的情况下能与电机外壳刹紧。

Description

一种管状电机及其使用的电机刹车装置

技术领域

本实用新型涉及电机驱动技术领域，更具体地说，涉及一种管状电机及其使用的电机刹车装置。

背景技术

现有的很多电机都没有配备电机刹车装置，这就会导致在电机断电时，如果电机的动力输出端有负载，由于电机内部没有相应的刹车装置，电机的动力输出端会在受到外力的作用下继续转动。尤其是当电机的动力输出端的负载较大时，如电机的动力输出端为电动门或电动窗帘等电动装置提供动力时，电机停转后将不能负载电动门或电动窗帘本身的自重，会发生不能锁死而下滑的危险。

现有的一些电机刹车装置通常结构都比较复杂，一般都是通过压紧的刹车片之间的摩擦力来实现电机的动力输出轴与固定不动的电机壳体之间的相对静止，实现刹车的功能。如，中国专利：管状电机的制动器(申请号：200520015014.7、申请日：2005.09.20、公告号：CN2833998)中公开了一种管状电机的制动器，由安装有定子线圈的定子线圈前护套和定子连接，与外套管内壁紧配合，转子轴上连接安装在带轴承盖的前轴承座内的轴承及刹车装置所构成，所述的刹车装置由刹车片骨架构成的刹车片组合，夹持在活动摩擦片和刹车座间，连接在转子轴上，并用弹性圆柱销将活动摩擦片、刹车座、转子轴连接成整体，转子端环处套有弹簧所组成。由于现有的电机刹车装置都采用这种刹车片的刹车原理，因此结构常较复杂。且随着使用时间的增长，刹车片、摩擦片之间的磨损日渐严重，可能导致刹车装置的老化，刹车不灵，很可能会出现故障或者危险，这就需要频繁更换电机刹车装置甚至要更换电机，因此维修成本较高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种管状电机及其使用的电机刹车装置。

一种管状电机，包括电机和电机刹车装置；其中，所述的电机刹车装置包括：磁极连线垂直于电机的动力输出轴转轴方向的磁体，及由导磁材料制成的导磁体，导磁体上设有向磁体方向凸出却不与磁体接触的凸台；所述的磁体和导磁体中的一个固定到电机的动力输出轴，另一个固定到电机外壳。即：所述的磁体固定在电机的动力输出轴上，对应的，所述的导磁体固定在电机外壳上；或，所述的磁体固定在电机外壳上，对应的，所述的导磁体固定在电机的动力输出轴，也就是电机的动力输出轴上。

所述导磁体为设置在磁体外的与磁体的中心点同心的导磁环，所述的凸台设置在导磁环的内侧向磁体方向凸出。将磁体设置在导磁环内，可以减少磁体的用量；由于磁体的原料成本要高于导磁体的原料成本，这样的设计可以进一步的减小成本。

所述的电机刹车装置还包括一固定安装到电机外壳的固定件；所述的导磁体通过固定件固定安装到电机外壳。

所述的导磁体上设置的凸台为偶数个，每对凸台分别对称的设置在磁体两侧；且凸台靠近磁环处的宽度小于每两个相邻的凸台之间的间距。偶数个对称设置的凸台可以同时为磁体的两个磁极所吸引，达到磁体磁力利用的最大化。

所述的导磁体上，每两个相邻的凸台之间的距离是相等的。将凸台均匀的设置在导磁体上，可以使电机在通电运行时更加稳定。

所述凸台的个数为二个，均匀的设置在导磁环内侧。凸台的个数越多，电机在通电运行时受到磁力的影响就越小，电机的运行就越稳定；但若凸台分布的个数过多，由于凸台之间的相互影响，每个凸台的受到磁力强度则会降低，刹车效果也会随之降低。经检验，当凸台的个数为二个时，这两方面的效果都比较好。

所述的磁体为圆形的磁环。

所述凸台的凸台面为和磁体形状同心的圆弧形面。凸台上离磁体最近的一个面为凸台面，导磁体上的凸台与磁体之间的距离越小，凸台靠近磁体的磁极时的磁力就越强；和磁体形状同心的圆弧形面的设置可以尽量减少凸台与磁体之间的距离。

一种电机刹车装置，其包括，磁力线垂直于电机的动力输出轴转轴方向的磁体，及由导磁材料制成的导磁体，所述导磁体设有向磁体方向凸出却不与磁体接触的凸台。

由于本实用新型所述的电机刹车装置的磁体的磁极连线是垂直于电机的动力输出轴转轴方向的，而导磁体上则设有向磁体方向凸出却不与磁体接触的凸台，由于凸台是向磁体方向凸出的，因此导磁体上凸台受到磁体的磁场作用最为明显。当导磁体上的凸台离磁体的磁极较远时，由于凸台受到磁体的磁场左右，凸台会在磁场的作用下，受磁力的驱动，向磁力线最密集的磁极处靠近，直到到达凸台所可以到达的距离磁体的磁极最近的位置处。若此时与电机的动力输出轴相连接的磁体或导磁体因为惯性或外力的驱动而继续转动，导磁体上的凸台就试图远离当前的磁极，凸台会由于受到此磁极的吸引力而阻止动力输出轴继续转动，直至再次到达凸台所可以到达的距离磁体的磁极最近的位置处，达到使电机的动力输出轴在断电的情况下能与电机的外壳刹紧的效果。

另外，由于本电机刹车装置是设置在电机外的，分别直接与电机外壳和电机的动力输出轴连接，因此，本实用新型所述的刹车装置可以直接应用到现有的电机上，而不需要对电机本身进行任何改动，因此适用范围更加广，使用非常方便。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的电机刹车装置的结构示意图。

其中：1、电机的动力输出轴，2、固定件，3、磁环，4、导磁环，5、凸台。

具体实施方式

下面结合附图更具体的说明本实用新型。

本实用新型所述的管状电机包括电机和电机刹车装置；如图1所示，电机刹车装置包括磁环3和导磁环4及固定安装到电机外壳的固定件2；磁环3固定在电机的动力输出轴上，导磁环4通过固定件2与电机的外壳相固定。其中，磁环3的N、S两个磁极之间的连线是垂直于电机的动力输出轴的，磁环3在其径向形成有磁极。其中，固定件2相当于电机刹车装置的外壳，与管状电机的外管的内径相适应。而在现有的管状电机中，也都有一个固定件，电机外壳固定到固定件，由固定件直接与管状电机的外管相固定。本实用新型中，将磁环3和导磁环4设置在现有的管状电机内的固定件所形成的空间中，利用了现有的管状电机中的空间，不会增大管状电机的体积。

导磁环4同轴的设置在磁环3外，与磁环3同心且位于同一平面内，且导磁环4的内侧设有成对的向磁环3方向凸出却不与磁环3接触的凸台5，每对凸台5分别对称的设置于磁环3的两侧。导磁环4上凸台5的个数可以设置为2个、4个、6个或8个。每对凸台5分别对称的设置在磁体两侧。偶数个对称设置的凸台5可以同时为磁体的两个磁极所吸引，达到磁体磁力利用的最大化。凸台5的个数越多，电机在通电运行时受到磁力的影响就越小，电机的运行就越稳定；但若凸台5分布的个数过多，由于凸台5之间的相互影响，每个凸台5的受到磁力强度则会降低，刹车效果也会随之降低。经检验，当凸台5的个数为两个时，这两方面的效果都比较好。

导磁环4上的凸台5与磁环3之间的距离越小，凸台5靠近磁环3的磁极时的磁力就越强；凸台的凸台面为和磁环形状同心的圆弧形面，这样可以尽量减少凸台5与磁体之间的距离。

由于本实用新型所述的电机刹车装置的磁体的磁力线是垂直于电机的动力输出轴1的转轴方向的，而导磁体上则设有向磁体方向凸出却不与磁体接触的凸台5，由于凸台5是向磁体方向凸出的，因此导磁体上凸台5受到磁体的磁场作用最为明显。当导磁体上的凸台5离磁体的磁极较远时，由于凸台5受到磁体的磁场左右，凸台5会在磁场的作用下，受磁力的驱动，向磁力线最密集的磁极处靠近，直到到达凸台5所可以到达的距离磁体的磁极最近的位置处。若此时与电机的动力输出轴相连接的磁体或导磁体因为惯性或外力的驱动而继续转动，导磁体上的凸台5就试图远离当前的磁极，凸台5会由于受到此磁极的吸引力而阻止动力输出轴继续转动，直至再次到达凸台5所可以到达的距离磁体的磁极最近的位置处，达到使电机的动力输出轴在断电的情况下能与电机的外壳刹紧的效果。

而在电机通电，电机正常运转的情况下，由于动力输出轴是受到电力驱动快速转动的，因此此电机刹车装置将不会影响电机的正常运转。本实用新型所述的电机刹车装置可普遍适用于常用的直流电机及交流电机，由于电机内部受到的力在传送到电机所带动的负载上时会进行放大，磁环3与导磁环4之间的磁力足够负载沉重的电动门。

当然，本实用新型还可以有其他的实施方式，如，将磁环固定在电机的外壳上，对应的，将导磁环固定在电机的动力输出轴上，磁环的磁力线是垂直于电机的动力输出轴的，磁环在其径向形成有磁极。磁环同轴的设置在导磁环的外侧，与导磁环同心且位于同一平面内，且导磁环的外侧设有成对的向磁环方向凸出却不与磁环接触的凸台，每对凸台分别对称的设置于导磁环的两侧。这种实施方式也能达到将电机的动力输出轴刹死的目的，不过由于磁环的造价普遍高于导磁环，这种方式的成本较上述的实施方式来说更高。

还如，磁环固定在电机的动力输出轴上，而导磁体为若干个等距离分布在磁环外侧的导磁块，导磁块向磁环方向凸出却不与磁环接触，导磁块本身即为上述的凸台。导磁块的个数可以为偶数个，分别对称的设置在磁环的两侧。

或者，将磁体分为两个，分别对称的固定在与电机外壳相固定连接的固定件的内壁，导磁体与电机的动力输出轴连接，设置在两个磁体之间，且在导磁体上设有向磁环方向凸出却不与磁环接触的凸台。

本实用新型中的导磁体可使用铁环，磁体可使用磁铁；当然，导磁体也可使用其他的导磁体，甚至是磁化后的具有磁性的导磁体，即也可使用磁体与磁体配合使用：如，电机刹车装置包括一个内磁体和两个外磁体，内磁体固定在电机的动力输出轴上，内磁体的N、S两个磁极之间的连线是垂直于电机的动力输出轴的；两个外磁体分别对称的固定在与电机外壳相固定连接的固定件的内壁，且两个外磁体朝向内磁体方向的磁极分别为N极和S极。

上述实施方式也都能达到将电机的动力输出轴刹死的目的。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims

1、一种管状电机，包括电机和电机刹车装置；其特征在于，所述的电机刹车装置包括：磁极连线垂直于电机的动力输出轴转轴方向的磁体，及由导磁材料制成的导磁体，导磁体上设有向磁体方向凸出却不与磁体接触的凸台；所述的磁体和导磁体中的一个固定到电机的动力输出轴，另一个固定到电机外壳。

2、如权利要求1所述的一种管状电机，其特征在于，所述导磁体为设置在磁体外的与磁体的中心点同心的导磁环，所述的凸台设置在导磁环的内侧向磁体方向凸出。

3、如权利要求1所述的一种管状电机，其特征在于，所述的电机刹车装置还包括一固定安装到电机外壳的固定件；所述的导磁体通过固定件固定安装到电机外壳。

4、如权利要求2所述的一种管状电机，其特征在于，所述的导磁体上设置的凸台为偶数个，每对凸台分别对称的设置在磁体两侧；且凸台靠近磁环处的宽度小于每两个相邻的凸台之间的间距。

5、如权利要求3所述的一种管状电机，其特征在于，所述的导磁体上，每两个相邻的凸台之间的距离是相等的。

6、如权利要求4所述的一种管状电机，其特征在于，所述凸台的个数为二个，均匀的设置在导磁环内侧。

7、如权利要求1所述的一种管状电机，其特征在于，所述的磁体为圆形的磁环。

8、如权利要求6所述的一种管状电机，其特征在于，所述凸台的凸台面为和磁体形状同心的圆弧形面。

9、一种电机刹车装置，其特征在于，包括，磁极连线垂直于电机的动力输出轴转轴方向的磁体，及由导磁材料制成的导磁体，所述导磁体设有向磁体方向凸出却不与磁体接触的凸台，所述的导磁体和磁体用于分别安装在电机的外壳和动力输出轴上。