制动机构和管状电机的制作方法

本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种制动机构和管状电机。

背景技术：

管状电机作为驱动装置，是一种被广泛运用在电动卷帘门、卷帘窗、车库门、遮阳篷等装备中的常用动力驱动装置。传统管状电机由于其具有结构紧凑、转矩大、转速慢等优点，因此得到了人们的广泛运用，传统的管状电机主要包括驱动源以及动力传递装置，有的还包括减速装置等一些其他辅助装置，但是传统的管状电机在具体实施时，仍然存在着一系列的结构设计缺陷，具体叙述如下：当所述传统管状电机电源切断后，其驱动源的转子以及所述动力传递装置在高速运转过后，由于惯性作用仍然会转动，再加上管状电机所负载的卷帘门等装备的自身重力也会带动所述动力传递装置以及驱动源的转子转动，使得所述传统管状电机在切断电源后，其所负载的卷帘门等装备会因为自重以及电机的惯性等因素而发生下滑现象，造成卷帘门停止定位不准等现象，从而给所述传统管状电机的使用可靠性以及安全性造成了一定的负面影响。

相关技术中，管状电机的制动主要是通过电机自身的转子实现的，其制动效果较差。当输出端的负载过大时，管状电机会发生“打滑”的现象，即转子相对于定子转动，如此管状电机的使用性能较差。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种制动机构，旨在提高管状电机的制动效果和使用性能。

为实现上述目的，本发明提出的制动机构，应用于管状电机，所述管状电机包括驱动部和输出部，所述制动机构包括：

第一传动件，所述第一传动件包括第一本体和连接于所述第一本体的第一传动部，所述第一本体传动连接于所述驱动部；

第二传动件，所述第二传动件包括第二本体和连接于所述第二本体的第二传动部，所述第二本体转动连接于所述第一本体，所述输出部连接于所述第二本体；以及

至少一扭簧，所述扭簧包括扭簧本体和连接于所述扭簧本体端部的制动部，所述扭簧本体弹性套接于所述第一本体，所述制动部位于所述第一传动部和所述第二传动部之间；

所述制动机构具有制动状态和传动状态，当处于传动状态时，所述第一传动部抵接于所述制动部，以使所述扭簧本体克服弹力膨胀，并带动所述扭簧本体和所述第二传动部转动；

当处于制动状态时，所述第二传动部可抵接于所述制动部，以使所述扭簧本体沿弹力方向收缩，并弹性抵接于所述第一本体的外侧面。

可选地，所述第一传动部包括两个第一传动凸缘，两个所述第一传动凸缘沿所述第一本体的周向间隔设置，所述第二传动部包括两个第二传动凸缘，两个所述第二传动凸缘沿所述第二本体的周向间隔设置，所述制动部包括两个制动段，两个所述制动段设于所述扭簧的相对两端；

所述第二本体转动连接于所述第一本体，两个所述第一传动凸缘和两个所述第二传动凸缘呈交错间隔设置，一所述制动段位于相邻的一所述第一传动凸缘和一所述第二传动凸缘之间。

可选地，所述第一本体和所述第一传动部为一体成型结构，所述第二本体和所述第二传动部为一体成型结构。

可选地，制动机构包括多个扭簧，多个所述扭簧本体沿所述第一本体的轴向间隔设置。

可选地，所述制动机构还包括连接轴，所述第一本体开设有贯穿其相对两表面的第一轴孔，所述第二本体开设有贯穿其相对两表面的第二轴孔，所述连接轴穿设于所述第一轴孔和所述第二轴孔，将所述第二本体转动连接于所述第一本体。

本发明还提出一种管状电机，包括如上所述的制动机构。

可选地，所述管状电机包括驱动部和输出部，所述制动机构包括：

第一传动件，所述第一传动件包括第一本体和连接于所述第一本体的第一传动部，所述第一本体传动连接于所述驱动部；

第二传动件，所述第二传动件包括第二本体和连接于所述第二本体的第二传动部，所述第二本体转动连接于所述第一本体，所述输出部连接于所述第二本体；以及

至少一扭簧，所述扭簧包括扭簧本体和连接于所述扭簧本体端部的制动部，所述扭簧本体弹性套接于所述第一本体，所述制动部位于所述第一传动部和所述第二传动部之间；

所述制动机构具有制动状态和传动状态，当处于传动状态时，所述驱动部驱动所述第一传动部抵接于所述制动部，以使所述扭簧本体克服弹力膨胀，并带动所述扭簧本体和所述第二传动部转动；

当处于制动状态时，所述第二传动部可抵接于所述制动部，以使所述扭簧本体沿弹力方向收缩，并弹性抵接于所述第一本体的外侧面。

可选地，所述驱动部包括驱动电机、一级变速机构以及连接轴套，所述一级变速机构传动连接于所述驱动电机，所述连接轴套连接于所述一级变速机构，所述第一本体可拆卸连接于所述连接轴套。

可选地，所述连接轴套朝向所述第一本体的一侧凸设形成连接凸起，所述第一本体开设有插接孔，所述连接凸起插接于所述插接孔。

可选地，所述输出部包括二级变速机构和输出轴，所述二级变速机构连接于所述第二本体，所述输出轴连接于所述二级变速机构。种主题二，……

本发明技术方案中制动机构包括第一传动件、第二传动件以及扭簧，其中，第一传动件的第一本体传动连接于驱动部，第二传动件的第二本体转动连接于第一本体，输出部连接于第二本体，扭簧本体弹性套接于第一本体，制动部位于第一传动部和第二传动部之间。

本发明的一实施例中，制动机构具有制动状态和传动状态，在处于传动状态时，驱动部驱动第一本体并带动第一传动部转动，第一传动部转动并抵接于制动部，制动部带动扭簧本体相对于第一本体转动，并克服其自身的弹力而产生膨胀，进而带动扭簧本体和第二传动部转动，使得输出部克服外部负载运动。而在处于制动状态时，由于第二本体连接输出部，输出部连接外部负载，在外部负载的作用下，第二本体会带动第二传动部沿驱动部驱动的相反方向运动，此时第二传动部抵接于制动部的相对一侧，并带动扭簧本体沿其弹力方向运动，使得扭簧本体收缩并弹性抵接于第一本体的外侧面，外部负载越大，则扭簧本体收缩的量越大，扭簧本体与第一本体外侧面之间的摩擦力也就越大，如此可有效的避免管状电机由于外部负载过大而产生的打滑现象，管状电机的制动效果更好，使用性能更稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明管状电机一实施例的结构示意图；

图2为图1所示的管状电机的内部结构示意图；

图3为图2中a处的细节放大图；

图4为图2所示的管状电机的结构分解图；

图5为图2所示的管状电机的俯视图；

图6为图2所示的管状电机沿v-v向的剖视图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、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

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明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，在本发明中涉及“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，也不在本发明要求的保护范围之内。

参照图1至6本发明提出一种制动机构10。

在本发明实施例中，该制动机构10，应用于管状电机100，所述管状电机100包括驱动部20和输出部30，所述制动机构10包括第一传动件11、第二传动件12以及扭簧13，其中，第一传动件11的第一本体111传动连接于驱动部20，第二传动件12的第二本体121转动连接于第一本体111，输出部30连接于第二本体121，扭簧本体131弹性套接于第一本体111，制动部位于第一传动部和第二传动部之间。

具体而言，本发明的一实施例中，管状电机100的驱动部20包括驱动电机21、一级变速机构22以及连接轴套23，其中，驱动电机21可以是伺服电机或是步进电机，所述一级变速机构22传动连接于所述驱动电机21，该一级变速机构22包括多个行星轮，多个行星轮通过合理配置并传动连接于驱动电机21的输出轴32，以实现改变驱动电机21输出转速和扭矩的效果，一级变速机构22的结构和工作原理已属于较为成熟的技术，在此不做具体赘述，连接轴套23连接于一级变速机构22，驱动电机21驱动一级变速机构22转动，进而带动连接轴套23转动。所述输出部30包括二级变速机构31和输出轴32，二级变速机构31的结构和工作原理可参照一级变速机构22，在此亦不做多余赘述，输出轴32连接于二级变速机构31，并外接负载。

本发明的一实施例中，制动机构10设于驱动部20和输出部30之间，用于带动输出部30转动，或是避免在静止状态下输出部30的外接负载驱动驱动部20转动，在保证管状电机100性能稳定的同时，保护一级变速机构22和二级变速机构31。具体而言，制动机构10具有制动状态和传动状态，在处于传动状态时，驱动部20驱动第一本体111并带动第一传动部转动，第一传动部转动并抵接于制动部，制动部带动扭簧本体131相对于第一本体111转动，并克服其自身的弹力而产生膨胀，进而带动扭簧本体131和第二传动部转动，使得输出部30克服外部负载运动。而在处于制动状态时，由于第二本体121连接输出部30，输出部30连接外部负载，在外部负载的作用下，第二本体121会带动第二传动部沿驱动部20驱动的相反方向运动，此时第二传动部抵接于制动部的相对一侧，并带动扭簧本体131沿其弹力方向运动，使得扭簧本体131收缩并弹性抵接于第一本体111的外侧面，外部负载越大，则扭簧本体131收缩的量越大，扭簧本体131与第一本体111外侧面之间的摩擦力也就越大，如此可有效的避免管状电机100由于外部负载过大而产生的打滑现象，管状电机100的制动效果更好，使用性能更稳定。

请再次参见图4至图6，具体而言，所述第一传动部包括两个第一传动凸缘，两个所述第一传动凸缘沿所述第一本体111的周向间隔设置，所述第二传动部包括两个第二传动凸缘，两个所述第二传动凸缘沿所述第二本体121的周向间隔设置，所述制动部包括两个制动段，两个所述制动段设于所述扭簧13的相对两端；其中第一本体111和第二本体121的整体为圆柱状，第一传动凸缘和第二传动凸缘为凸设于第一本体111和第二本体121边缘的部分凸起，并沿其周向延伸，第一传动凸缘和第二传动凸缘分别与第一本体111和第二本体121为一体成型结构，如此第一传动件11和第二传动件12的制造较为方便，且方便制动机构10的装配。在实际装配后，所述第二本体121转动连接于所述第一本体111，两个所述第一传动凸缘和两个所述第二传动凸缘呈交错间隔设置，即形成四个间隙，扭簧本体131两端的两个制动段为扭簧本体131端部的部分弯折形成，两个制动段分别伸入一个间隙。

请再次参见图3，为了方便对制动机构10的工作原理进行说明，将扭簧13两个制动段定义为第一制动段1321和第二制动段1322。在驱动电机21的驱动下第一凸缘112沿第一方向转动，此时第一凸缘112首先抵接于第一制动段1321，并带动扭簧本体131相对于第一本体111转动，由于扭簧本体131与第一本体111本身存在一定的摩擦力，此时扭簧本体131转动的方向与其自身弹力的方向相反，因此扭簧本体131会膨胀，进而跟随第一本体111转动，并抵接于第二凸缘122，第二凸缘122带动第二本体121转动，进而使得输出轴32转动。而在静止状态下时，若在外接负载的作用下，第二凸缘122会沿第二方向转动，第二凸缘122会先抵接于第一制动段1321的相对一侧，此时扭簧本体131转动的方向与其自身弹力的方向相同，因此扭簧本体131会进一步收缩，并牢牢夹持抵接于第一本体111的外侧面，进而限制第二凸缘122进行转动，以避免在外力负载的作用下管状电机100出现打滑的现象。

另一工况下，驱动电机21的驱动下第一凸缘112沿第二方向转动，此时第一凸缘112首先抵接于第二制动段1322，并带动扭簧本体131相对于第一本体111转动，使扭簧本体131产生膨胀，进而跟随第一本体111转动。而在静止状态下时，若在外接负载的作用下，第二凸缘122会沿第一方向转动，第二凸缘122会先抵接于第二制动段1322的相对一侧，此时扭簧本体131转动的方向与其自身弹力的方向相同，因此扭簧本体131会进一步收缩，并牢牢夹持抵接于第一本体111的外侧面，进而限制第二凸缘122进行转动，以避免在外力负载的作用下管状电机100出现打滑的现象。

由上述过程可以看到，本申请的制动机构10通过采用扭簧13的特性即可实现对管状电机100的有效制动，通过设置两个制动段使得管状电机100无论正转还是反转，都可以保证其使用的稳定性，结构简单，且制动效果好。

在本发明的一实施例中，制动机构10包括多个扭簧13，多个扭簧本体131沿所述第一本体111的轴向间隔设置，通过设置多个扭簧13可较大程度的提高制动机构10的制动效果。进一步提高管状电机100的使用稳定性。

在本发明的一实施例中，所述制动机构10还包括连接轴14，所述第一本体111开设有贯穿其相对两表面的第一轴孔111a，所述第二本体121开设有贯穿其相对两表面的第二轴孔121a，所述连接轴14穿设于所述第一轴孔111a和所述第二轴孔121a，将所述第二本体121转动连接于所述第一本体111。本发明中连接轴14还穿设于连接轴套23和输出轴32，如此不仅可以将制动机构10、驱动部20以及输出部30进行连接，且连接后的同轴度更好，使得管状电机100的输出功率更为稳定。

本发明还提出一种管状电机100，该管状电机100包括驱动部20、输出部30和制动机构10，该制动机构10的具体结构参照上述实施例，由于本管状电机100采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，所述制动机构10包括：第一传动件11，所述第一传动件11包括第一本体111和连接于所述第一本体111的第一传动部，所述第一本体111传动连接于所述驱动部20；第二传动件12，所述第二传动件12包括第二本体121和连接于所述第二本体121的第二传动部，所述第二本体121转动连接于所述第一本体111，所述输出部30连接于所述第二本体121；至少一扭簧13，所述扭簧13包括扭簧本体131和连接于所述扭簧本体131端部的制动部，所述扭簧本体131弹性套接于所述第一本体111，所述制动部位于所述第一传动部和所述第二传动部之间；所述制动机构10具有制动状态和传动状态，当处于传动状态时，所述驱动部20驱动所述第一传动部抵接于所述制动部，以使所述扭簧本体131克服弹力膨胀，并带动所述扭簧本体131和所述第二传动部转动；当处于制动状态时，所述第二传动部可抵接于所述制动部，以使所述扭簧本体131沿弹力方向收缩，并弹性抵接于所述第一本体111的外侧面。

在本发明的一实施例中，所述连接轴套23朝向所述第一本体111的一侧凸设形成连接凸起231，该连接凸起231的横截面为多边形状，所述第一本体111开设有插接孔111b，该插接孔111b的横截面同样为多边形状，所述连接凸起231插接于所述插接孔111b，将连接轴套23和第一本体111连接，如此连接轴套23与第一本体111的连接结构简单，且可以避免连接轴套23和第一本体111在传动的过程中发生相对滑动，从而保证管状电机100的输出功率。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明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发明的专利保护范围内。