一种适用于儿童智能摇椅刹车系统的微型磁滞制动器的制作方法

1.本发明涉及儿童智能摇椅制动器技术领域，尤其是一种适用于儿童智能摇椅刹车系统的微型磁滞制动器。


背景技术：

2.智能摇椅的旋转摇摆各种动作的动力源需要微型电机(或步进电机)的带动，普通微型电机转速高达6000(rpm)转以上，需要减速器。在转向或停止信号送达时如何使高速运行的电机能克服惯性力的影响，使电机动作瞬时停止，平时采用最多的是电磁离合器。电磁离合器由一个固定于底座的摩擦片和一个随轴转的摩擦片构成，而电磁离合器两个摩擦片磨损大，使用寿命短，增加了维修成本，噪音大等缺陷，尤其用于儿童用品上，会给使用者带来隐形的伤害，影响身心健康。


技术实现要素：

3.(一)解决的技术问题
4.本发明的目的是克服现有技术的不足，本发明提供了一种适用于儿童智能摇椅刹车系统的微型磁滞制动器解决上述问题。
5.(二)技术方案
6.本发明的技术方案：一种适用于儿童智能摇椅刹车系统的微型磁滞制动器，包括：
7.外定子，通过锁紧螺丝固定安装于内定子上，外定子与内定子上部形成有环状间隙；
8.转子，固定安装在与儿童智能摇椅电机驱动主轴并联的制动轴上，所述转子可绕所述间隙转动；
9.内定子，所述内定子侧壁开设有供励磁线圈缠绕的环形槽；
10.励磁线圈，缠设于所述内定子上。
11.作为本发明技术方案的进一步改进，所述内定子侧壁中部设有线架，所述励磁线圈缠绕于线架上。
12.为了更好的集成于儿童智能摇椅刹车系统上，缩小刹车装置的整体体积，作为本发明技术方案的进一步改进，所述内定子底部预留有连接螺丝孔，便于与儿童智能摇椅刹车系统上的钣金支架固定连接，形成制动刹车装置。
13.作为本发明技术方案的进一步改进，所述转子为薄片盖状，通过紧配铝环固定锁紧在制动轴上，可以很好的配合磁隙，完成无接触式制动操作。
14.作为本发明技术方案的进一步改进，所述内定子中部开有供制动轴穿过的通孔，所述制动轴与内定子内壁通过滚珠轴承固定连接。
15.作为本发明技术方案的进一步改进，所述励磁线圈与外部电源电气连接，用于励磁线圈通电产生磁场，在所述间隙处形成磁隙。
16.作为本发明技术方案的进一步改进，远离转子侧的滚珠轴承通过卡簧加固于制动
轴上。
17.(三)有益效果
18.本发明的优点在于：
19.①
可实现运转平滑，稳定性好，转速范围大；
20.②
本发明采用无接触式扭矩传递进行刹车制动，免除了传统摩擦片的维护费用及繁琐工序，使用寿命长；
21.③
基于本发明的制动轴在额定值较小的电流可以控制输出较大的传送转矩，大大降低了能耗；励磁电流与制动轴的输出转矩基本成比例关系，且制动轴的输出转矩在励磁电流额定值的5～100％范围内可以控制；
22.④
基于本发明的制动轴，其传送的转矩能基本保持不变，不受儿童智能摇椅电机的滑转速度影响。
附图说明
23.图1为本发明的结构示意图；
24.图2为本发明中励磁线圈产生的励磁电流对应制动轴转矩的曲线图；
25.图3为实施例1中本发明与儿童智能摇椅的摇椅电机同轴安装示意图；
26.附图标记：紧配铝环1、转子2、外定子3、内定子4、滚珠轴承5、制动轴6、线架7、励磁线圈8、卡簧9、锁紧螺丝10、连接螺丝孔11、钣金支架12、摇椅电机13、本装置14。
具体实施方式
27.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做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。
28.实施例1
29.请参阅图1，一种适用于儿童智能摇椅刹车系统的微型磁滞制动器，包括转子2、外定子3、内定子4和励磁线圈8，其中外定子3通过锁紧螺丝10固定安装于内定子4上，外定子3与内定子4上部形成有环状间隙，所述内定子4侧壁开设有供励磁线圈8缠绕的环形槽，内定子4中部开有供制动轴6穿过的通孔，所述制动轴6与内定子4内壁通过滚珠轴承5固定连接，远离转子2侧的滚珠轴承5通过卡簧9加固于制动轴6上；所述转子2由特殊的磁滞材料(硅钢)制成，所述转子2为薄片盖状，通过紧配铝环1固定锁紧在与儿童智能摇椅电机13驱动主轴并联的制动轴6上，所述转子2可绕所述间隙转动；缠设于所述内定子4上的励磁线圈8；当线圈通电时，间隙中产生磁场，使转子产生磁滞效应。当磁滞转子2在外力作用下克服磁滞力转动时，产生额定的扭矩，扭矩仅与励磁电流大小有关，与转速无关，实现非接触的扭矩传输。
30.在本实施例中，所述内定子4侧壁中部设有线架7，所述励磁线圈8缠绕于线架7上。
31.为了更好的集成于儿童智能摇椅刹车系统上，缩小刹车装置的整体体积，作为本实施例的进一步改进，所述内定子4底部预留有连接螺丝孔11，便于与儿童智能摇椅刹车系统上的钣金支架12固定连接，形成制动刹车装置(如图3所示)。
32.在本实施例中，所述励磁线圈8与外部电源电气连接，用于励磁线圈通电产生磁场，在所述间隙处形成磁隙12。
33.为了实现制动轴6的输出力矩达到0.2n
·
m的这一目的，优选地，所述励磁线圈8中铜线的线径为0.3mm，线架7绕线后轴截面的铜线数量为20
×
15。
34.本发明通过外部控制端输入额定的励磁电流，使得制动轴6产生一定的扭矩。励磁电流和制动轴6输出扭矩具有较好的线性关系(如图2所示)。基于本发明的儿童智能摇椅刹车系统能提供光滑、无级可调、与转速无关的转矩控制。与此同时，除了轴承以外，系统内无其它摩擦，具有稳定可靠、使用转速高、噪音小、使用寿命长，维护成本低等优点。
35.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种适用于儿童智能摇椅刹车系统的微型磁滞制动器，其特征在于，包括：外定子(3)，通过锁紧螺丝(10)固定安装于内定子(4)上，外定子(3)与内定子(4)上部形成有环状间隙；转子(2)，固定安装在与儿童智能摇椅电机驱动主轴并联的制动轴(6)上，所述转子(2)可绕所述间隙转动；内定子(4)，所述内定子(4)侧壁开设有供励磁线圈(8)缠绕的环形槽；励磁线圈(8)，缠设于所述内定子(4)上。2.根据权利要求1所述的一种适用于儿童智能摇椅刹车系统的微型磁滞制动器，其特征在于：所述内定子(4)侧壁设有线架(7)，所述励磁线圈(8)缠绕于线架(7)上。3.根据权利要求2所述的一种适用于儿童智能摇椅刹车系统的微型磁滞制动器，其特征在于：所述内定子(4)底部设有连接螺丝孔(11)。4.根据权利要求1所述的一种适用于儿童智能摇椅刹车系统的微型磁滞制动器，其特征在于：所述转子(2)为薄片盖状，通过紧配铝环(1)固定锁紧在制动轴(6)上。5.根据权利要求1所述的一种适用于儿童智能摇椅刹车系统的微型磁滞制动器，其特征在于：所述内定子(4)中部开有供制动轴(6)穿过的通孔，所述制动轴(6)与内定子(4)内壁通过滚珠轴承(5)固定连接。6.根据权利要求1所述的一种适用于儿童智能摇椅刹车系统的微型磁滞制动器，其特征在于：所述励磁线圈(8)与外部电源电气连接，用于励磁线圈通电产生磁场，在所述间隙处形成磁隙(12)。7.根据权利要求4所述的一种适用于儿童智能摇椅刹车系统的微型磁滞制动器，其特征在于：远离转子(2)侧的滚珠轴承(5)通过卡簧(9)加固于制动轴(6)上。

技术总结
本发明涉及儿童智能摇椅制动器技术领域，具体是一种适用于儿童智能摇椅刹车系统的微型磁滞制动器。具体包括通过锁紧螺丝固定安装于内定子上的外定子，外定子与内定子上部形成有环状间隙；固定安装在与儿童智能摇椅电机驱动主轴并联的制动轴上的转子，转子可绕所述间隙转动，内定子侧壁开设有供励磁线圈缠绕的环形槽，缠设于所述内定子上的励磁线圈。本发明采用无接触式扭矩传递进行刹车制动，免除了传统摩擦片的维护费用及繁琐工序，使用寿命长；可实现运转平滑，稳定性好，转速范围大；基于本发明的制动轴，其传送的转矩能基本保持不变，不受儿童智能摇椅电机的滑转速度影响。不受儿童智能摇椅电机的滑转速度影响。不受儿童智能摇椅电机的滑转速度影响。


技术研发人员：张晓兵 方霖
受保护的技术使用者：江西康雅医疗用品有限公司
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2022/3/8