电机的离心式刹车机构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电机的离心式刹车机构，包括：电机、刹车环、刹车支架、刹车片、弹性装置，刹车支架固定于电机的转轴上；电机带动刹车支架围绕所述刹车环转动，当刹车片受到的离心力小于弹性装置的弹力，刹车片与刹车环接触摩擦实现刹车，而在刹车片的离心力大于弹性装置弹力，刹车片与刹车环分离。本发明解决了电机刹车机构结构复杂、可靠性不高的技术问题。
【专利说明】
电机的离心式刹车机构
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种电机的刹车系统，更具体地说，本发明涉及一种电机的离心式刹车机构。
【背景技术】
[0002]电动工具，特别是园林工具，都要求整机有刹车功能，以确保操作人员不会受到伤害，因此需要设计一种结构使电机能够快速的停止转动。
[0003]随着生活水平的提高，人们对生活居住的绿化水平要求越来越高，城市大型生态绿地、住宅绿地、道路绿地等不断增加，因此各种各样的园林工具也不断推出，现有的园林工具的机械刹车机构存在不少缺陷，比如:刹车失效;开关扳机操作费力；内部结构排布不够紧凑造成外形体积很大，笨重;前后把手位置固定，不能人性化调整抓握位置和角度，长时间操作不舒适等。现有专利号为CN 201210002790.8的中国专利，专利名称为:一种修枝剪机械刹车机构，包括一刹车杆，所述刹车杆下端与制动装置联动，所述刹车杆下部设有刹车杆复位弹性装置，所述刹车杆上端设置有刹车帽，所述刹车杆外面设置有一拉套，所述拉套上平面中部设置有一突出的凸点顶接刹车帽下平面，所述刹车帽上方设置有一使得修枝剪电路导通的微动开关，所述拉套左侧连接以拉锁机构，所述拉锁机构由设置于修枝剪后手柄上的开关板机控制，所述拉套下方连接转动支架机构，转动支架机构由设置于前手柄上的前把手控制。这种刹车机构只能适用于修枝剪上，使用范围小，不便于推广利用。现有专利号为CN 201210297515.3的中国专利，专利名称为:一种机械刹车机构，包括与电机的转子相连接刹车盘、带有刹车片的刹车杠杆以及用于控制电机启动的且与刹车杠杆配合的微动开关，刹车杠杆可转动地限位设于刹车盘的外侧，刹车杠杆的下端可转动地设置在底座上，上端的外侧连接有拉索组件，内侧连接有一拉簧，该拉簧使其具有始终向内转动，使刹车片与刹车盘保持紧贴的趋势，当拉动拉索组件，刹车杠杆向外转动时，刹车杠杆内侧的刹车片与刹车盘分离，而刹车杠杆的外壁与微动开关相抵触，使电源接通电机工作。这种刹车机构的应用范围相对较广，但刹车联动机构比较复杂，增加了设备的复杂度和成本，且降低了刹车机构稳定可靠性，容易造成刹车失效。
【发明内容】
[0004]本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0005]本发明还有一个目的是提供一种电机的离心式刹车机构，包括:电机、刹车环、刹车支架、刹车片、弹性装置;刹车片与弹性装置设置于刹车支架内，刹车支架与电机转轴一起转动;刹车环固定于电机上支架；当刹车片受到的离心力小于弹性装置的弹力，刹车片与刹车环接触摩擦实现刹车，也就是在停机时通过刹车片的摩擦力作用能够使电机快速停止转动，而在开关接通时离心力大于弹性装置弹力，刹车结构不起作用。本发明解决了电机刹车机构结构复杂、可靠性不高的技术问题。
[0006]为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种电机的离心式刹车机构，包括:电机、刹车环及刹车支架，所述刹车支架固定于电机转轴上，所述刹车支架至少部分的覆盖于所述刹车环的外侧，所述刹车支架内设有通过弹性装置抵靠在所述刹车环的刹车片，电机启动后带动刹车支架转动，所述刹车片在离心力的作用下克服弹性装置的弹性力与所述刹车环分呙。
[0007]优选的，所述刹车环及所述刹车支架位于沿所述电机转轴延伸方向的电机同一侧。
[0008]优选的，还包括用于固定电机的上支架，所述刹车环与上支架相互固定。
[0009]优选的，所述刹车支架上开设有凹腔，所述刹车环至少部分收容于所述凹腔中，所述刹车支架在电机转子的驱动下绕着所述刹车环旋转。
[0010]优选的，所述刹车支架上横向对称开设有一对空腔，所述空腔与所述凹腔连通，所述弹性装置与所述刹车片安装于所述空腔内。
[0011]优选的，所述刹车片的内侧面与所述刹车环的外侧面齐平，所述弹性装置具有推动所述刹车片向所述刹车环移动的趋势，使得所述刹车片与刹车环保持贴合。
[0012]优选的，所述电机带动所述刹车机构的启动力大于所述刹车片在所述刹车环上产生的摩擦力。
[0013]优选的，所述弹性装置的设置方式为:当电机静止状态时，所述弹性装置推动所述刹车片保持与所述刹车环贴合；
[0014]当电机达到临界转速时，所述刹车片在所述空腔内侧位置处所受的转动离心力大于在该位置处所述刹车片受到所述弹性装置的推力。
[0015]优选的，电机在启动过程中，当电机转速高于所述临界转速时，所述刹车片离心力克服弹性装置开始与所述刹车环分离；电机停止转动过程中，当电机转速低于所述临界转速时，所述弹性装置推动所述刹车片与所述刹车环接触。
[0016]优选的，所述弹性装置可以设置为弹簧。
[0017]本发明至少包括以下有益效果:
[0018]1、本发明的联动刹车机构采用全机械的刹车结构，刹车时间比电子刹车时间更短，且稳定可靠，所以用户操作更安全，同时机械刹车对电机损害更小，整机寿命就更长；
[0019]2、简化了现有技术中较为复杂的刹车机械结构，同时采用两侧对称的刹车方式，双向同时刹车，避免了电机在刹车过程中产生晃动，在缩减了电动工具的成本同时提高了刹车机械结构的可靠性；
[0020]3、采用离心式的刹车机构，通过平衡弹性装置弹力与离心力的关系，来控制所述刹车片在转动离心力的作用下与所述刹车环接触或分离，来实现刹车功能，开关接通时离心力大于弹性装置弹力，刹车结构不起作用，开关断开时，离心力小于弹性装置弹力刹车结构起作用，提高了电动工具的操控性，实现了电机的迅速启动和迅速停止，保证了使用者的安全。
[0021]本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
【附图说明】
[0022]图1为所述刹车片与刹车环开始分离状态下的结构示意图；
[0023]图2为所述刹车片与刹车环分离过程中的结构示意图；
[0024]图3为所述刹车片向刹车环移动过程中的结构示意图；
[0025]图4为所述刹车片与刹车环保持贴合状态下的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0027]如图1-4所示，本发明提供一种电机的离心式刹车机构，包括:电机1、刹车环2、刹车支架3、销4、刹车片5、弹性装置6、刹车挡片7刹车，支架3通过销4固定于电机I的转轴上；刹车片5、弹性装置6、刹车挡片7设置于于刹车支架3上，刹车支架3与电机转轴一起转动;刹车环2固定于电机上支架；当刹车片5受到的离心力小于弹性装置6的弹力，刹车片5与刹车环2接触摩擦实现刹车。也就是在停机时通过刹车片的摩擦力作用能够使电机快速停止转动，有效保护的操作者的人身安全，而在开关接通时离心力大于弹性装置弹力，刹车结构不起作用。在本发明中，弹性装置设置为弹簧，但不仅限于弹簧，任何可产生弹性的可实现实施方式的装置都在本发明的保护范围内。
[0028]—种实施例中，电机I的壳体上安装有上支架10，所述上支架10包括架设在电机转子两侧壳体上的立梁和连接在所述立梁之间的横梁，所述横梁中心贯穿开设有通孔，所述上支架10上设置有刹车环2，且所述刹车环2设置所述通孔外侧的所述横梁上，所述刹车环2与所述通孔同轴连通，电机I尾部转轴上固定有刹车支架3，所述刹车支架3上弹性设置有刹车片5，所述刹车片5在电机转动离心力的作用下与所述刹车环2接触或分离，电机断电且所述刹车片5与所述刹车环2接触时，电机刹车，实现快速停机;电机启动后，所述刹车片5在转动离心力的作用下逐渐与所述刹车环2分离，刹车机构不起作用，电机正常运行。
[0029]另一种实施例中，所述电机I的尾部转轴上依次从所述通孔和刹车环2中心向外引出，转子在上支架10中转动，所述刹车环2和所述尾部转轴同轴设置，尾部转轴在刹车环中心转动，所述尾部转轴的引出端上横向开设有第一销孔。所述刹车支架3的中心沿轴向开设有轴孔，所述尾部转轴的引出端设置在所述轴孔中，所述轴孔外周的刹车支架3上横向对称开设有一对第二销孔，这一对第二销孔在同一直线上，且将所述第一销孔和一对第二销孔对准，在对准孔中插入销4，也就是说，所述尾部转轴和所述刹车支架3通过贯穿设置在所述第一销孔、第二销孔中的销4实现连接，将尾部转轴与刹车支架的中心轴固定，刹车支架随着转子同步转动。
[0030]另一种实施例中，所述轴孔外周的刹车支架3上同轴开设有环形凹腔9，所述刹车环2的尾部悬空设置在所述环形凹腔9中，所述刹车支架3在电机转子的驱动下绕着所述刹车环2旋转。
[0031]另一种实施例中，所述环形凹腔9外周的刹车支架3上横向对称开设有一对空腔8，刹车支架安装好后，所述空腔的内侧端与刹车环对准，一对空腔8处于同一直线上，所述空腔8的内侧与所述环形凹腔9连通，在所述空腔8的设置有刹车挡片7，所述刹车片5活动设置在所述空腔8的内侧，所述刹车挡片7与所述刹车片5之间设置弹性装置6连接，所述弹性装置6具有推动所述刹车片5向所述空腔内侧移动的趋势，使得在静止状态下，所述刹车片5与刹车环2保持贴合，将电机保持在制动状态。刹车片对称抵顶在刹车环的两侧，实现双向同时刹车，避免了电机在刹车过程中产生晃动，提高了刹车机械结构的可靠性;所述刹车片5的内侧面与所述刹车环2的外侧面齐平，以提高摩擦力，提高刹车片的刹车性能。刹车片所受的转动离心力克服弹性装置的弹力，则刹车片与刹车环分离，转子自由转动;刹车片所受的转动离心力不足以克服弹性装置的弹力，则刹车片与刹车环接触，刹车片在刹车环上摩擦，阻碍转子的转动。
[0032]所述电机带动所述刹车机构的启动力大于所述刹车片在所述刹车环上产生的摩擦力。具体的，静止状态下，所述电机I在所述刹车环2外侧壁位置处的启动扭矩大于所述刹车片5在所述刹车环2上产生的摩擦扭矩，也就是说电机通电时，转子能克服刹车片在刹车环上的摩擦力而启动，为此，所述弹性装置6的设置方式为:
[0033]当电机I静止状态时，所述弹性装置6推动所述刹车片5保持与所述刹车环2贴合，使得电机处于制动状态；
[0034]当电机I启动达到临界转速时，所述刹车片5在所述空腔内侧位置处所受的转动离心力大于在该位置处所述刹车片受到所述弹性装置6的推力，刹车片压缩弹性装置并与刹车环分离，并且随着转速的提高，刹车片向空腔外侧的移动距离增大，压缩弹性装置距离增加，刹车片完全与刹车环分离，也就是说，转子完全脱离刹车环的束缚而自由转动。其中，临界转速可以根据电机的运行参数和实际应用需要而设定。
[0035]本发明的离心刹车机构，通过平衡弹性装置弹力与离心力的关系，来实现刹车功能，电机上电转动时离心力大于弹性装置弹力，刹车结构不起作用，开关断开时，离心力小于弹性装置弹力，刹车结构起作用，能保证电机在短时间内停止转动，保护操作者的人身安全。
[0036]本发明刹车机构的工作原理如下:
[0037]电机在得电启动过程中，当电机转速高于所述临界转速时，所述刹车片克服弹性装置的推力向空腔的外侧移动，开始与所述刹车环分离，随着转速的逐渐提高，刹车片与刹车环的分离距离逐渐增大，直到刹车片与刹车环完全分离，电机转子脱离刹车环的限制自由转动；电机断电停止转动过程中，当电机转速低于所述临界转速时，弹性装置的推力大于刹车片所受的离心力，并且随着转速的放慢，所述弹性装置推动所述刹车片向所述刹车环方向移动直到两者接触，刹车片在刹车环上摩擦，起到刹车制动作用，直到刹车片将转子刹停，也就是说在停机时，通过刹车片的摩擦力作用能够使电机快速停止转动，保护操作者安全。此刹车机构只在电机电源开关断开时起作用。
[0038]由上所述，本发明的联动刹车机构采用全机械的刹车结构，刹车时间比电子刹车时间更短，且稳定可靠，所以用户操作更安全，同时机械刹车对电机损害更小，整机寿命就更长;同时，本发明的刹车机构简化了现有技术中较为复杂的刹车机械结构，同时采用两侧对称的刹车方式，双向同时刹车，避免了电机在刹车过程中产生晃动，在缩减了电动工具的成本同时提高了刹车机械结构的可靠性;采用离心式的刹车机构，通过平衡弹性装置弹力与离心力的关系，来控制所述刹车片在转动离心力的作用下与所述刹车环接触或分离，来实现刹车功能，开关接通时离心力大于弹性装置弹力，刹车结构不起作用，开关断开时，离心力小于弹性装置弹力刹车结构起作用，提高了电动工具的操控性，实现了电机的迅速启动和迅速停止，保证了使用者的安全。
[0039]尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1.一种电机的离心式刹车机构，包括:电机、刹车环及刹车支架，所述刹车支架固定于电机转轴上，其特征在于:所述刹车支架至少部分的覆盖于所述刹车环的外侧，所述刹车支架内设有通过弹性装置抵靠在所述刹车环的刹车片，电机启动后带动刹车支架转动，所述刹车片在离心力的作用下克服弹性装置的弹性力与所述刹车环分离。2.如权利要求1所述的电机的离心式刹车机构，其特征在于，所述刹车环及所述刹车支架位于沿所述电机转轴延伸方向的电机同一侧。3.如权利要求1所述的电机的离心式刹车机构，其特征在于，还包括用于固定电机的上支架，所述刹车环与上支架相互固定。4.如权利要求1所述的电机的离心式刹车机构，其特征在于，所述刹车支架上开设有凹腔，所述刹车环至少部分收容于所述凹腔中，所述刹车支架在电机转子的驱动下绕着所述刹车环旋转。5.如权利要求4所述的电机的离心式刹车机构，其特征在于，所述刹车支架上横向对称开设有一对空腔，所述空腔与所述凹腔连通，所述弹性装置与所述刹车片安装于所述空腔内。6.如权利要求5所述的电机的离心式刹车机构，其特征在于，所述刹车片的内侧面与所述刹车环的外侧面齐平，所述弹性装置具有推动所述刹车片向所述刹车环移动的趋势，使得所述刹车片与刹车环保持贴合。7.如权利要求6所述的电机的离心式刹车机构，其特征在于，所述电机带动所述刹车机构的启动力大于所述刹车片在所述刹车环上产生的摩擦力。8.如权利要求7所述的电机的离心式刹车机构，其特征在于，所述弹性装置的设置方式为:当电机静止状态时，所述弹性装置推动所述刹车片保持与所述刹车环贴合； 当电机达到临界转速时，所述刹车片在所述空腔内侧位置处所受的转动离心力大于在该位置处所述刹车片受到所述弹性装置的推力。9.如权利要求8所述的电机的离心式刹车机构，其特征在于，电机在启动过程中，当电机转速高于所述临界转速时，所述刹车片离心力克服弹性装置开始与所述刹车环分离；电机停止转动过程中，当电机转速低于所述临界转速时，所述弹性装置推动所述刹车片与所述刹车环接触。10.如权利要求1所述的电机的离心式刹车机构，其特征在于:所述弹性装置可以设置为弹簧。
【文档编号】H02K7/102GK105864322SQ201610393365
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月6日
【发明人】倪祖根
【申请人】苏州金莱克精密机械有限公司