电机及道闸的制作方法

文档序号:15482098发布日期:2018-09-18 22:54阅读:231来源:国知局
本实用新型涉及道路设备
技术领域
,尤其涉及一种电机及道闸。
背景技术
:目前,道路上用于管理车辆出入的道闸通常包括支撑架,以及安装在支撑架上的电机和闸杆,其中,闸杆通过传动机构与电机的转轴连接,当道闸的控制器收到允许车辆通过的信号后,控制电机转动设定角度,以驱动闸杆旋转到竖直位置,从而允许车辆通过,之后,控制电机沿相反的方向转动设定角度,以驱动闸杆旋转到水平位置,限制车辆通过。但是,现有的道闸的控制方式无法准确的定位电机转子的旋转角度,从而导致无法对电机进行精确控制,以致必须附加机械平衡部分和机械止位部分等等配套零件才可以保证闸杆的正常启动、减速、停止。技术实现要素:本实用新型的主要目的在于提供一种电机,准确的测量电机的电机转子旋转的角度。为实现上述目的,本实用新型提出一种电机,用于道闸,所述电机包括:电机定子;电机转子,转动的安装于所述电机定子上;磁性件,设于所述电机转子上;磁感应器,设于所述电机定子上,所述磁感应器用于感应所述磁性件转动所引起的磁场变化,并输出相应的电信号。优选地,所述电机转子包括转轴,所述磁性件设于所述转轴的端面。优选地,所述转轴的轴向端面对应所述磁性件的位置开设有安装槽,所述磁性件安装在所述安装槽内。优选地,所述转轴具有用于传递动力的承载端,以及远离该承载端的空载端,所述磁性件设于所述转轴的空载端的端面。优选地,所述电机定子包括与所述转轴的空载端相对应的后端盖,所述磁感应器位于所述后端盖上。优选地,所述磁感应器包括PCB板及安装在所述PCB板上的磁感应芯片,所述PCB板安装在所述后端盖上,以使所述磁感应芯片与所述磁性件相对。优选地,所述后端盖对应所述转轴的位置具有贯穿的安装孔,所述PCB板安装在所述安装孔内,以使所述磁感应芯片与所述磁性件相对,所述安装孔的内周壁设有限位部,该限位部背向所述转轴设置,以限制所述PCB板朝向所述转轴移动,使所述磁感应芯片与所述磁性件间隔设置。优选地,所述磁性件呈片状设置,并与所述转轴的端面贴合。优选地,所述磁性件与所述磁感应器之间的距离大于或等于0.5mm,且小于或等于2.5mm。本实用新型还提出一种道闸,所述道闸包括支撑架、闸杆组件及如上所述的电机,所述电机包括:电机定子;电机转子,转动的安装于所述电机定子上;磁性件,设于所述电机转子上;磁感应器,设于所述电机定子上,所述磁感应器用于感应所述磁性件转动所引起的磁场变化,并输出相应的电信号;所述电机安装在所述支撑架上,所述闸杆组件包括闸杆及主轴,所述主轴支撑在所述支撑架和/或所述电机的转轴上,所述主轴的一端与所述闸杆的一端固定连接,并与所述闸杆呈夹角设置,所述主轴的另一端与所述转轴联动连接,以使所述电机的转轴驱动所述主轴和所述闸杆转动。本实用新型通过在在电机转子上设置磁性件,并在电机定子上设置磁感应器以感应磁性件随电机转子转动所引起的磁场变化,并输出相应的电信号,道闸的控制器根据该电信号即可准确的计算出电机转子的旋转角度,进而实现对电机旋转角度的精确控制。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,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示出的结构获得其他的附图。图1为本实用新型电机一实施例的剖视图,其沿电机的轴向进行了剖视;图2为图1中A处的放大图。图3为本实用新型道闸一实施例的结构示意图;图4为图3中道闸分解结构示意图;图5为图4中道闸的另一角度视图;图6为图5中B处的放大图;图7为本实用新型减速电机一实施例的结构示意图。附图标号说明:标号名称标号名称10支撑架43第四磁感应器20减速电机44第二磁性件21转轴45支撑件22第一磁性件46安装板23第一磁感应器102外壳罩24安装槽231PCB板25后端盖232磁感应芯片26输出轴271限位部27安装孔272安装部28紧固件273第三固定孔29控制器274第四固定孔31闸杆311闸杆本体32主轴312平衡段41第二磁感应器313平衡块42第三磁感应器314空腔本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。需要说明,本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。另外,在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。本实用新型提出一种道闸。如图3至图5所示,道闸包括支撑架10、电机20以及闸杆组件,电机20安装在支撑架10上,并具有转轴21,闸杆组件包括闸杆31和主轴32,主轴32支撑在支撑架10和/或电机20的转轴21上,主轴32的一端与闸杆31的一端固定连接,并与闸杆31呈夹角设置,主轴32的另一端与电机20的转轴21联动连接,以使电机20的转轴21转动时,驱动主轴32和闸杆31转动。其中,当道闸收到允许车辆通过的信号后,通过控制电机20转动设定角度,进而驱动主轴32转动,以使闸杆31移动到抬起位置,此时,闸杆31处于竖直位置或者接近竖直的位置,从而允许车辆通过;之后,控制电机20沿相反的方向转动设定角度,以使闸杆31旋转到放下位置,此时,闸杆31处于水平位置或者接近水平的位置,限制车辆通过。可以理解的是,可以使主轴32的另一端直接与电机20的转轴21连接,以使主轴32的另一端与电机20的转轴21联动连接;也可以使主轴32的另一端通过传动齿轮组、连杆结构等方式与电机20的转轴21连接,以使主轴32的另一端与电机20的转轴21联动连接,具体可根据电机20的结构而定。另外,可以使主轴32支撑在电机20的转轴21上,也可以使主轴32支撑在支撑架10上,还可以使主轴32同时支撑在转轴21和支撑架10上,具体可根据主轴32和转轴21的连接方式而定。例如:当主轴32直接和电机20的转轴21固定连接时,可以使主轴32支撑在转轴21上,也可以使主轴32同时支撑在支撑架10和转轴21上;当主轴32和转轴21通过联轴器连接时,可以使主轴32支撑在支撑架10上,以使主轴32和转轴21保持同轴。本实施例中,可以使支撑架10呈箱体设置,并使电机20安装在箱体内,以对电机20进行保护,避免电机20受到损坏,提高道闸的使用寿命。下面介绍电机20的具体结构和特征。本实用新型提出一种电机20。参照图1及图2,该电机20包括电机定子,以及转动的安装在该电机定子上的电机转子,其中,电机转子上设置有磁性件22,电机定子上设置有磁感应器23,该磁感应器23用于感应磁性件22随着电机转子转动所引起的磁场变化,并输出相应的电信号。可以理解的是,当电机转子转动时,磁性件22会随之一起转动,由此,会使磁感应器23附近的磁场产生变化,磁感应器23通过检测其附近磁场的变化,并转换成对应的电信号后传输至道闸的控制器29,从而使控制器29通过该电信号准确的计算出电机转子的旋转角度,进而准确的控制电机20在旋转预定角度后停止转动,使闸杆31准确的停在允许车辆通过抬起位置或者限制车辆通过的放下位置。其中,可以使磁性件22与磁感应器23之间的距离大于或等于0.5mm,且小于或等于2.5mm,以使磁感应器23能够检测到较强的磁场信号,并避免磁性件22与磁感应器23过于接近,而导致磁性件22随电机转子转动的过程中与磁感应器23发生碰撞。另外,可以使磁性件22的中心位于电机转子的旋转轴线上,以使磁感应器23的检测更加准确。如图1、图2所示,电机20的电机转子包括转轴21,本实施例中,可以将磁性件22设置在该转轴21的端面,以使磁性件22的安装更加方便,并使磁性件22的体积更小。进一步地,可以在转轴21的轴向端面对应磁性件22的位置开设安装槽24,并将磁性件22安装在该安装槽24内,以使磁性件22与转轴21的连接更加稳定。如图1所示,转轴21具有用于传递动力的承载端,以及远离该承载的空载端,本实施例中,当磁性件22设置在转轴21的轴向端面时,可以将磁性件22设置在转轴21的空载端的端面,以方便转轴21的承载端与减速箱或闸杆组件的主轴32连接。当然,磁性件22也可以设置在转轴21的承载端的端面、转轴21的外周壁,或者,电机定子的其它部位,具体可根据电机定子的结构而定。其中,当磁性件22设置在转轴21的承载端的端面时,转轴21可通过传动齿轮组与主轴32连接。本实施例中,当磁性件22设置在转轴21的端面时,磁性件22和转轴21之间也可以通过粘贴、卡扣等方式安装到转轴21的轴向端面,具体可根据磁性件22的结构而定。如图1及图2所示,电机20的电机定子包括与转轴21的空载端相对应的后端盖25,本实施例中,可以将磁感应器23设于后端盖25上,并感应磁性件22对转轴21的转动所引起的磁场变化,以使磁感应器23的安装更加方便。其中,磁感应器23可以通过卡扣、螺钉、粘贴等方式安装到后端盖25上,本实施例不作限制。本实施例中,如图1及图2所示,可以使磁感应器23包括PCB板231,以及安装在该PCB板231上的磁感应芯片232,当磁感应器23安装在后端盖25上时,可以将PCB板231安装在后端盖25上,以使磁感应芯片232位于PCB板231背离后端盖25的一侧,并与磁性件22相对。其中,可以使磁感应芯片232通过感应磁性件22转动所引起的磁场变化来计算转子旋转的角度。在一优选的实施例中,如图2所示,可以在后端盖25对应转轴21的位置开设安装孔27,该安装孔27贯穿后端盖25,并且,PCB板231安装在该安装孔27内,以使PCB板231上的磁感应芯片232与磁性件22相对。其中,在安装孔27的内周壁上还设置有限位部271,该限位部271背向转轴21设置,以使限位部271位于PCB板231与转轴21之间,从而限制PCB板231朝向转轴21移动,使磁感应芯片232与磁性件22之间具有一定的间隙。其中,可以使限位部271为沿安装孔27的周向分布的多个凸起,也可以使限位部271为沿安装孔27的周向延伸的环状结构,具体可根据后端盖25的结构而定。另外,可以使安装孔27对应PCB板231的部分的横截面的形状与PCB板231的形状相同,或者,略大于PCB板231的形状,以对PCB板231进行定位,使PCB板231快速准确的安装到安装孔27内,并保证PCB板231上的磁感应芯片与磁性件22位置对应。其中,PCB板231可以呈圆形、矩形、椭圆形等形状设置,本实施例不作限制。本实施例中,如图2所示,还可以在安装孔27的内周壁上还设置安装部272,该安装部272具有沿安装孔27的长度方向贯穿的第三固定孔273,并且,PCB板231对应第三固定孔273的位置开设有第四固定孔274,通过将紧固件28穿过第三固定孔273和第四固定孔274,以将PCB板231固定在后端盖25上。其中,可以使安装部272为沿安装孔27的周向分布的多个凸起,也可以使安装部272为沿安装孔27的周向延伸的环状结构,本实施例不作限制。本实施例中,磁性件22可以呈片状、块状、环状等形状设置,其中,当磁性件22呈片状设置,且磁性件22设置在转轴21的端面时,可以使磁性件22与转轴21的端面相贴合,以使磁性件22更加稳定的安装在转轴21上。进一步地,可以使磁性件22为轴向环形充磁感应磁片,以提高磁感应器23的检测精度。本实施例中,当磁感应器23包括磁感应芯片232,且磁性件22呈片状设置时,可以使磁感应芯片232与磁性件22保持平行,以使磁感应芯片232能够稳定的检测磁性件22随转轴21转动所引起的磁场变化。在上述任意一实施例的基础上,电机20可以为大扭矩电机、减速电机等,具体可根据道闸的结构而定。其中,如图3至图5所示,当电机20为减速电机时,该电机20具有输出轴26,该输出轴26与电机20的转轴21联动连接,主轴32的另一端与该输出轴26的自由端连接,以使电机20的转轴21驱动输出轴26转动,进而驱动主轴32和闸杆31转动。进一步地,可以使输出轴26与闸杆组件的主轴32固定连接,以使主轴32支撑在输出轴26上,由此,无需在支撑架10上设置支撑部123以支撑主轴32,道闸的结构更加简单。本实施例中,如图5所示,可以在主轴32远离闸杆31的端面开设第一连接孔,并在该第一连接孔的内周壁上开设第一固定孔,另外,输出轴26包括与第一连接孔相对应的第一连接部,第一连接部插入到第一连接孔内,并通过将紧固件插入到第一固定孔内以将第一连接部与主轴32固定连接,进而使主轴32与输出轴26固定连接。其中,第一连接部可以是是输出轴26的自由端,也可以设于输出轴26的自由端的端面的凸起,具体可根据输出轴26和主轴32的直径而定。另外,上述第一连接孔的数量可以为一个或多个,并且,使第一连接部的数量与第一连接孔的数量相对应。其中,当第一连接孔的数量为多个时,多个第一连接部插入到多个第一连接孔内,能够进一步限制主轴32相对转轴21转动,从而使转轴21更加稳定的电动主轴32转动。当然,也可在将第一连接部插入到第一连接孔内后,通过焊接、粘贴、平键等方式限制第一连接部相对连接孔沿主轴32的周向转动,从而使输出轴26带动主轴32转动。同样地,也可以在输出轴26的自由端的端面开设第二连接孔,并在该连接孔的内周壁上开设第二固定孔,另外,在主轴32远离闸杆31的端面设置与该第二连接孔相对应的第二连接部,第二连接部插入到第二连接孔内,并通过将紧固件插入到第一固定孔内,以将第一连接部与输出轴26固定连接,进而使主轴32与输出轴26固定连接,此处不再赘述。当然,还可以使输出轴26同时具有第二连接孔和第一连接部,并使主轴32远离闸杆31的一端具有对应的第二连接部和第一连接孔,此处不再赘述。本实施例中,输出轴26和主轴32之间还可以通过焊接、连接器等方式连接,或者,也可以直接将主轴32和输出轴26一体设置,具体可根据电机的结构而定。本实施例中,如图5所示,可以使闸杆31包括位于主轴32两侧的闸杆本体311和平衡段312,其中,闸杆本体311的长度大于平衡段312的长度。另外,闸杆组件还包括平衡块313,该平衡块313与闸杆31的平衡段312连接,以增加平衡段312的重量,避免道闸突然断电使闸杆掉下,而造成误伤事件。进一步地,可以使平衡段312具有空腔314,并将平衡块313安装在该空腔314内,以使闸杆31具有更好的外观效果。当然,由于减速电机包括电机本体及减速装置,可以通过对减速装置的结构进行设置,使减速装置具有自锁特性,以避免道闸突然断电使闸杆掉下。其中,可以使减速装置包括相互啮合的蜗杆和蜗轮,并使蜗杆和电机20的转轴21联动连接,使蜗轮和输出轴26联动连接,从而使减速装置的自锁特性更好,以避免道闸突然断电使闸杆掉下。可以理解的是,蜗杆可以直接和电机20的转轴21连接,也可以通过齿轮组传动结构与电机20的转轴21连接;蜗轮可以直接和输出轴26连接,也可以通过齿轮组等传动结构与输出轴26连接,本实施例不作限制。需要说明的是,当在第二段312上设置平衡块313,并使减速装置具有自锁特性时,道闸的安全性能更高,此处不再赘述。在上述任意一实施例的基础上,当电机20为减速电机时,如图5至图7所示,还可以在电机20输出轴26上设置支撑件45,并在支撑件45上设置第二磁性件44,在道闸上设置对应的磁感应组件,该磁感应组件包括沿输出轴26的周向分布的第二磁感应器41和第三磁感应器42,第二磁感应器41与第二磁性件44相对时输出相应的第二电信号,使第三磁感应器42与第二磁性件44相对时输出相应的第三电信号。其中,磁感应组件可以设于电机20上,也可以设于道闸的支撑架10上,当然,当磁感应组件设于电机20上时,磁感应组件与控制器29的连接更加方便。可以理解的是,通过对第二磁感应器41和第三磁感应器42之间的距离进行设置,使第二磁感应器41和第三磁感应器42以输出轴26的轴线为中心形成一定的夹角,并使第二磁感应器41在闸杆31运动到抬起位置时与第二第一磁性件22相对,第三磁感应器42在闸杆31运动到放下位置时与第二第一磁性件22相对,由此,当将道闸的控制器29与磁感应组件电连接后,控制器29根据第二磁感应器41输出的第二电信号以及第三磁感应器42输出的第三电信号即可准确的确定闸杆31的初始位置和停止位置,从而使控制器29能够准确的控制闸杆31启动和停止。其中,第二磁感应器41和第三磁感应器42以输出轴26的轴线为中心形成一定的夹角的度数与闸杆31的旋转角度相同。在一优选的实施例中,第二磁感应器41和第三磁感应器42以输出轴26的轴线为中心形成一定的夹角为90°,以使闸杆31能够在抬起位置处于竖直状态,在放下位置时处于水平状态。本实施例中,第二磁性件44也可以设置在电机20的转轴21上,则磁感应组件相应进行设置,此处不再赘述。进一步地,还可以使磁感应组件包括第四磁感应器43,该第四磁感应器43用于在第二磁性件44与其相对时输出第四电信号,其中,第二磁感应器41、第三磁感应器42及第四磁感应器43沿输出轴26的周向分布,且第四磁感应器43位于第二磁感应器41和第三磁感应器42之间。由此,可以在闸杆31的加速和减速过程中起到缓冲的作用。例如:可以使控制器29控制电机20在收到第四电信号之前控制电机20加速运动,并在收到第四电信号之后控制电机20减速运动,从而使闸杆31更快的从抬起位置移动到放下位置,或者,从放下位置移动到抬起位置,提高道闸的工作效率。其中,第四磁感应器43的数量可以为一个或多个,当然,当第四磁感应器43的数量为多个时,控制器29能够更加精确的控制电机20加速和减速,进一步缩短闸杆31从抬起位置移动到放下位置,或者,从放下位置移动到抬起位置的时间,提高道闸的工作效率。在一优选的实施例中,如图6及图7所示,可以使第四磁感应器43的数量2个,并使其中一个第四磁感应器43与第二磁感应器41以输出轴26的轴线为中心形成的夹角大于或等于10°,且小于或等于30°;同时,使另一个第四磁感应器43与第三磁感应器42以输出轴26的轴线为中心形成的夹角大于或等于10°,且小于或等于30°。本实施例中,如图6及图7所示,还可以使磁感应组件包括安装板46,并使磁感应组件安装在该安装板46上,以使磁感应组件的安装更加方便。其中,安装板46可以安装在电机20上,也可以安装在支撑架10上,此处不再赘述。进一步地,可以使安装板46为电路板,以使磁感应组件和安装板46之间的安装更加方便。本实施例中,第二磁感应器41、第三磁感应器42及第四磁感应器43可以为霍尔元件、威根德器件、磁阻器件等磁感应器中的任意一种,当然,当第二磁感应器41、第三磁感应器42及第四磁感应器43为霍尔元件时,成本更低。本实施例中,可以使第二磁感应器41、第三磁感应器42及第四磁感应器43与输出轴26的轴线之间的距离相同,以使感应组件具有更好的感应效果。进一步地,当磁感应组件安装在安装板46上时,可以使安装板46沿输出轴26的周向延伸呈弧形设置,以使第二磁感应器41、第三磁感应器42及第四磁感应器43与输出轴26的轴线之间的距离相同。本实施例中,如图5所示,支撑架10具有覆盖电机20的外壳罩102,当磁感应组件安装在支撑架10上时,可以将磁感应组件安装在该外壳罩102上,以使磁感应组件的安装更加方便。需要说明的是,本实用新型将第一磁感应器23感应第一磁性件22以确定电机转子的旋转角度的方案,与磁感应组件感应第二磁性件44以确定闸杆31的起始位置的方案相结合,能够使控制器29能够更加准确的控制闸杆31摆动。可以理解的是,由于本实用新型提出的道闸包括上述电机的所有实施例的所有方案,因此,至少具有与所述电极相同的技术效果,此处不一一阐述。以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的实用新型构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的
技术领域
均包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页1 2 3 
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1