永磁式制動器的製作方法

2023-05-04 20:16:01 2

專利名稱：永磁式制動器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種永磁式制動器。
目前運動或康復器材上的制動(剎車)器，一般採用摩擦式、油壓式、風扇及發電機等方式；其中，摩擦式剎車裝置，有磨耗及剎車(負載)不穩定等缺點；油壓式剎車裝置，有漏油，噪音和高溫制動(剎車)性能降低的毛病；風扇式有體積龐大，不雅觀且負載範圍狹小和不容易調整等弊病；發電機方式則構造複雜，價格高。
如

圖1、圖2所示為現有永磁式可調整剎車裝置的結構，利用導體置於變動磁通量中，在導體內的局部閉合電路上產生一反電動勢，形成一局部電流，此即所謂渦電流，依楞次定律，此渦電流流動方向建立的磁作用與產生此電流原先磁通量變動相反，依麥克斯維公式(Maxwell＇s Eq)，可得此方向扭力與通過此空氣間隙的磁通量密度的平方成比例。
根據上述的基本原理，現有的永磁式可調整剎車裝置，主要包括一轉動外殼體1，其凸緣體10內有軸承11，凸緣體10側裝有一單向飛輪組12、一在軸承11內的主軸3、一套在主軸3上的滑動座4，設在轉動外殼體1的內部空間，其周緣上有永磁鐵41、一固定軸承11上的固定支架5，它與滑動座4之間有恢復彈簧51，所設置的剎車線52與滑動座4連接，並藉以控制滑動座4的位移，其內側至少有一導鍵53，可供滑動座4在軸承11上移動、定位；在該轉動外殼體1於外環體處有一呈「」形斷面的環形槽13，可供滑動座4的永磁鐵41伸入，該環形槽13的上、下兩內緣面上都有導環2；由此永磁鐵41的上、下面都成為耦合面，增加了單位負載量，進而使結構體積縮小。這樣雖可讓永磁鐵41的上、下面皆成為耦合面，而增加單位負載量，進而使結構體積縮小，但是，因其必須在整個轉動外殼體1的外環體處設一「」形斷面的環形槽13，轉動外殼體1不易加工製造，同時在轉動外殼體1的外環體設以「」形斷面後，須將導環2嵌入其內部，造成組裝上的不便；特別是，當其通過剎車線52位移來控制滑動座4的位移時，在其周緣上的永磁鐵41伸入該「」形斷面的環形槽13作相對的往復位移，改變永磁鐵41與導環的間的耦合面積，相對改變磁通量密度，其過程中將產生溫度升高，該溫度將無法有效的排解與散熱，導致一般以粉末冶金所製得的永磁鐵發生嚴重的退磁現象，進而影響原想達到的目的及功效。
本實用新型的主要目的在於提供一種永磁式制動器，在結構簡單、組裝方便的情況下，增加其單位負載量；在永磁鐵與導環耦合過程中，能有效散熱，不但可使整個導環與永磁鐵之間的有效耦合面積增加，以控制制動(剎車)扭力，還可使兩者在耦合過程中可有效地散熱；所產生的制動扭力可無級連續調節。
本實用新型的目的是這樣實現的一種永磁式制動器，它包括永磁鐵、導環、一轉動外殼體、一在轉動外殼體內側軸承內的主軸、一套在主軸上，位於轉動外殼體內側空間的滑動座、一固定支架，它固定在滑動座外側主軸上，並與滑動座之間有恢復彈簧，所設置的剎車線與滑動座連接，且其內側有定位滑動座的導鍵，將永磁鐵環裝在滑動座的末端外環周緣上，將與永磁鐵外側面及頂面周緣作相互耦合的導環和一在永磁鐵與導環耦合過程中散熱的散熱葉片製成一體，並固定在轉動外殼體內側與滑動座間；也可將永磁鐵改放在整個轉動外殼體內側外環周緣上，同時將導環裝在滑動座末端外環周緣，並讓該導環與整個永磁鐵的外側面及頂面周緣耦合，在轉動外殼體內側外環周緣所環設的永磁鐵底面周緣與滑動座間同樣再裝上散熱葉片；還可以將整個永磁鐵採用數塊呈弧形環列組合的方式，使永磁鐵可完全緊密環列連接成一圓形、或呈間列的組成方式；將導環直接製成僅與整個永磁鐵的外側面相耦合。
由於不用設「」形斷面的環形槽，本實用新型的永磁式制動器結構簡單，組裝方便；又因為增加了散熱葉片，散熱效果較好。
以下結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明
圖1為現有永磁式制動器結構構件間的相關位置組合剖面示意圖。
圖2為現有永磁式制動器結構構件間的動作關係組合剖面示意圖。
圖3為本實用新型的結構組合剖面示意圖。
圖4為本實用新型側視方向永磁鐵與散熱葉片部份的結構組合示意圖。
圖5為本實用新型另一實施例結構的組合剖面示意圖。
圖6為本實用新型另一實施例側視方向永磁鐵與散熱葉片部份的結構組合剖面示意圖。
圖7為本實用新型結構的又一實施例組合剖面示意圖。
圖8為本實用新型又一實施例側視方向永磁鐵與散熱葉片部份結構的組合剖面示意圖。
圖9為本實用新型再一實施例結構的組合剖面示意圖。
圖10為本實用新型再一實施例側視方向永磁鐵與散熱葉片部份結構的組合剖面示意圖。
如圖3、圖4所示，本實用新型的結構主要包括永磁鐵41、導環2、一凸緣體10內側有軸承11，凸緣體10側有一單向飛輪組12的轉動外殼體1、一在轉動外殼體1內側軸承11內的主軸3、一穿套在主軸3上，位於轉動外殼體1內側空間的滑動座4、一固定支架5，它固定在滑動座4外側主軸3上，並與滑動座4之間設有恢復彈簧51，所設置的剎車線52與滑動座4連接，並藉以控制滑動座4的位移，其內側有導鍵53，可供滑動座4在主軸3上滑移時定位用。將永磁鐵41環繞在滑動座4的末端外環周緣上，將永磁鐵41外側面411及頂面412周緣耦合的導環2與在永磁鐵41與導環2耦合過程散熱用的散熱葉片6製成一體，並固定在轉動外殼體1內側與滑動座4之間。
當剎車線52拉動時，控制滑動座4的位移，改變永磁鐵41與導環2間的有效耦合面積；滑動座4向外移，導環切割永磁鐵41的磁通量相對減少；相反，當剎車線52放鬆時，滑動座4恢復彈簧51而內移時，導環2切割永磁鐵41的磁鐵量相對增加，以改變、控制磁通量，達到可調節制動(剎車)扭力的大小。
本實用新型中的永磁鐵41，直接鎖固在滑動座4的外環周緣上，導環2與散熱葉片製成一體，也直接固定在轉動外殼體1內側與滑動座4之間，因此可有效改善傳統結構不易製作、組裝和不易散熱的缺點，在整體結構組裝簡便情況下，使導環2與永磁鐵41間有效耦合，以控制制動(剎車)扭力大小，同時兩者在耦合過程中可有效散熱、其所產生的制動扭力可無級連續調節。
如圖5、圖6所示也可將永磁鐵41改裝在整個轉動外殼體1內側外環周緣上，將導環2裝在滑動座4末端外環周緣，並使該導環2與整個永磁鐵41的外側面411及頂面412周緣相耦合，在永磁鐵41底面周緣與滑動座4之間，裝有散熱葉片；實現構造及組裝簡便、性能穩定，整體結構的制動扭力可無級連續調節。
如圖7、圖8所示也可將整個永磁鐵41採用數塊弧形環列組合的方式，使永磁鐵41可完全緊密環列成一圓形、或呈間列環設的組成方式，來控制與導環2間的耦合面積大小，進而控制所需的制動(剎車)扭力的大小。
如圖9、圖10所示亦可將導環2直接製成僅與整個永磁鐵41的外側面411耦合，用於需要較小制動(剎車)扭力的健身或康復運動器材的制動器。
權利要求1.一種永磁式制動器，它包括永磁鐵、導環、一其凸緣體內側有軸承，凸緣體側有一單向飛輪組的轉動外殼體、一在轉動外殼體內側軸承內的主軸、一套在主軸上位於轉動外殼體內側空間的滑動座、一固定支架固定在滑動座外側主軸上，與滑動座間有恢復彈簧，剎車線與滑動座連接，且其內側有定位滑動座的導鍵；其特徵在於永磁鐵環設在滑動座的末端外環周緣上，與永磁鐵外側面及頂面周緣相互耦合的導環和一在永磁鐵與導環耦合過程中散熱的散熱片成一體，固定在轉動外殼體內側與滑動座間。
2.如權利要求1所述的永磁式制動器，其特徵在於永磁鐵可放在整個轉動外殼體內側外環周緣上，導環裝在滑動座末端外環周緣，導環與整個永磁鐵的外側面及頂面周緣耦合，轉動外殼體內側外環周緣所環設的永磁鐵底面周緣與滑動座間裝有散熱葉片。
3.如權利要求1所述的永磁式制動器，其特徵在於整個永磁鐵採用數塊呈弧形環列組合方式，永磁鐵可完全緊密環列連接成一圓形或呈間列狀。
4.如權利要求1所述的永磁式制動器，其特徵在於導環與整個永磁鐵的外側面相耦合。
專利摘要一種永磁式制動器,它包括永磁鐵、導環、軸承,轉動外殼體、主軸、一套在主軸上位於轉動外殼體內側空間的滑動座、一固定支架固定在滑動座外側主軸上,與滑動座間有恢復彈簧,剎車線與滑動座連接,且其內側有定位滑動座的導鍵;永磁鐵環設在滑動座的末端外環周緣上,與永磁鐵外側面及頂面周緣相互耦合的導環和一在永磁鐵與導環耦合過程中散熱的散熱片成一體,固定在轉動外殼體內側與滑動座間。本實用新型結構簡單,組裝方便,散熱效果較好。
文檔編號H02K49/00GK2440286SQ00245950
公開日2001年7月25日 申請日期2000年7月28日 優先權日2000年7月28日
發明者陳俊峰 申請人:陳俊峰