割草机刹车装置 【技术领域】
本发明涉及一种花园类动力工具，尤其是一种割草机，更具体的是一种割草机上的刹车装置。
背景技术
刹车装置是割草机的必备组件之一，用于抑制刀片的高速旋转并直至其呈停止状态。业界较为成熟的方案是采用刹车盘和刹车垫的方式，即刹车盘沿着输出轴产生轴向移动，当其与刹车垫产生接触后，依靠二者之间的摩擦力抑制刹车盘的转动。
GB2324127揭示了一种割草机的刹车装置，其包括提供驱动力的马达、用于收容刹车装置(包括刹车盘和刹车垫)的底盘支撑架、设置在底盘支撑架内的输出轴，刹车盘连接在输出轴上。对应刹车盘，在底盘支撑架的内例顶部设置有刹车垫，刹车盘和马达之间通过皮带或者齿轮连接，从而可以将马达提供的驱动力传递至刹车盘上，而刹车盘再带动输出轴旋转，驱动连接在输出轴上的刀片转动进行工作。
在刹车盘的侧面上均匀设置有若干凸轮元件，包括沿着输出轴轴向方向的斜槽以及收容在斜槽中的销子，这些销子在偏压弹簧的作用下，总是将销子压向斜槽的底部，从而保持刹车盘与刹车垫的分离。
当需要做刹车操作时，由于提供驱动力的马达停转，导致作为主驱动的刹车盘转速降低，而同时，输出轴在惯性的作用下仍然保持原有的转速，这样，二者之间的转速差使得刹车盘相对于输出轴产生了反向旋转，从而收容在斜槽中的销子获得了可移动的空间，进一步的，销子将从斜槽的底部逐渐移动到顶部，在移动过程中，销子同时还克服弹簧的作用力。由于输出轴无法产生轴向向下的移动，相对的，从而产生轴向向上移动的为刹车盘。当刹车盘上移并且与刹车垫接触后，二者之间产生的摩擦力将抑制刹车盘转动直至停止，从而实现刹车目的。
但是，该方案中刹车盘的结构包括有内外环，而且在内外环之间还设有斜槽、销子以及偏压弹簧，结构较为复杂，而且装配起来并不方便。
因此，现有技术实有必要进一步改进。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种割草机刹车装置，其结构简单，装配方便且加工较为容易。
本发明的另一目的在于提供一种割草机刹车装置，可以防止刹车盘在使用过程中自动移动，避免自刹车现象的发生。
为实现上述目的，本发明提供了一种割草机刹车装置，包括提供驱动力的马达、起支撑作用的底盘支撑架、收容在底盘支撑架内的刹车盘、刹车垫，以及输出轴，刹车盘套设在输出轴上，刹车盘与输出轴之间通过轴套连接在一起，轴套的侧面上形成有斜槽，一个连接在输出轴上的销子收容在斜槽中，并且可以沿着斜槽相对滑动。
作为对上述方案的改进，所述的输出轴上贯穿的设置有穿孔，所述销子穿过穿孔。
所述斜槽沿着水平面具有一个低位位置和一个高位位置，销子可以在低位位置和高位位置之间滑动，当销子位于低位位置时，所述割草机处于刹车状态，所述刹车盘和刹车垫接触在一起，而当销子位于高位位置时，所述割草机处于工作状态，所述刹车盘和所述刹车垫分离。
所述轴套与输出轴之间设置有滚动元件，使轴套和输出轴形成间隙连接。
所述滚动元件为钢球或滚针。
在轴套的上下两端分别形成有环形槽或凹槽，所述钢球收容在环形槽或凹槽中，并且通过垫圈和挡圈限制固定。
所述轴套的侧面形成有凸肋，所述刹车盘上对应凸肋设置有凹槽，所述凸肋可以收容在凹槽中。
所述刹车盘包括端面部和侧面部，且所述的端面部上形成有法兰，当割草机处于刹车状态时，所述侧面部与刹车垫产生接触。
所述刹车盘还包括轴颈部和扇叶部，所述凹槽位于轴颈部上，且沿着轴向方向延伸。
所述刹车装置还包括皮带，其以马达的马达轴和输出轴为支点，围绕在套设在马达轴上的滚轮和刹车盘上。
本发明中采用在输出轴上设置穿孔，并且通过一个销子连接了输出轴和轴套，实现了轴套可以沿着输出轴产生轴向方向上的位移，使得各个元件结构简单，装配方便且加工容易。
另外，由于输出轴和轴套之间仅通过销子连接，其侧面之间无没有直接的接触，而是依靠滚动元件以间隙配接的方式连接在一起，从而避免了在工作状态下，刹车盘沿着输出轴产生轴向上自动移动，防止自刹车现象的发生。
【附图说明】
图1为本发明的优选实施例中割草机刹车装置的立体图。
图2为割草机刹车装置的爆炸图。
图3为割草机刹车装置的输出轴与刹车盘的立体图。
图4为图3中割草机刹车装置的输出轴与刹车盘的C-C剖面图。
图5a为输出轴在工作状态下的旋转原理示意图。
图5b为输出轴在刹车状态下的旋转原理示意图。
图6a为输出轴在工作状态下，轴套相对于输出轴地位置示意图。
图6b为输出轴在刹车状态下，轴套相对于输出轴的位置示意图。
图示中的相关元件对应编号如下：
1、马达 2、底盘支撑架 3、刹车盘
4、刹车垫 5、皮带 6、输出轴
7、轴套 11、马达轴 12、滚轮
21、顶板 22、侧壁 23、圆孔
24、弧形槽 25、弧形板 26、弹簧
31、端面部 32、侧面部 33、法兰边
34、轴颈部 35、扇叶部 36、凹槽
61、轴承 62、穿孔 63、销子
71、凸肋 72、斜槽 73、环形槽
74、钢球 75、垫圈 76、挡圈
【具体实施方式】
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图1，一种割草机刹车装置，用于抑制输出轴的转速并直至其停止转动。该割草机刹车装置设置安装在割草机的外壳体(图未示)中，包括提供驱动力的马达1、起支撑作用的底盘支撑架2、收容在底盘支撑架2内部的刹车盘3和刹车垫4(见图2)、用于传递由马达1产生的旋转驱动力至刹车盘3而使刹车盘3产生旋转的皮带5，以及输出轴6，刹车盘3套设在输出轴6上并且由刹车盘3带动输出轴6旋转。
请参阅图2，输出轴6通过其一端上连接的轴承61设置在底盘支撑架2上，而另一端上连接有负载，具体为风扇和刀片(图未示)。当输出轴6被刹车盘3驱动旋转后，风扇和刀片随之一同旋转，从而可以使割草机处于工作状态。需要注意的是，此时的刹车盘3与刹车垫4是彼此分离的，如果用户需要使割草机处于刹车状态，只需要将刹车盘3和刹车垫4接触并产生较大的抑制摩擦力，就可以将割草机进行刹车操作。
底盘支撑架2从其水平的横截面来看大致呈椭圆形，具有并排的两个椭圆圆心，如图2中所示的中心线处。提供驱动力的马达1和连接负载风扇以及刀片的输出轴6分别设置在或者靠近这两个椭圆圆心处，并且分别的位于底盘支撑架2的两侧。底盘支撑架2包括顶板21和沿着顶板21垂直向下延伸的侧壁22，从而使底盘支撑架2形成一个半封闭的腔室，可以把刹车盘3收容其中。在底盘支撑架2的顶板21上的靠近一个椭圆圆心处开设有圆孔23，马达1的马达轴11穿过圆孔23，而且在马达轴11上套设有滚轮12。同时，马达1借助螺钉的方式由底盘支撑架2支撑固定。这样，滚轮12与刹车盘3一同位于底盘支撑架2的内部腔室中。
皮带5以马达轴11和输出轴6为支点，围绕在滚轮12和刹车盘3上，从而当马达1提供驱动力时，即马达轴11带动滚轮12产生旋转时，借助皮带5的扭矩传递，刹车盘3也随之产生旋转。
刹车盘3呈圆柱形，包括端面部31和侧面部32，端面部31上形成有法兰边33，用于限制围绕在侧面部32上的皮带5产生轴向移动。刹车盘3还包括轴颈部34和扇叶部35，轴颈部34上沿着轴向方向形成有凹槽36用于固定安装轴套7，轴套7的说明在后面会详细描述。
对应刹车盘3的端面部31，在底盘支撑架2的顶板21上，相对的设置有两个弧形槽24，分别用于收容弧形板25，刹车垫4设置在弧形板25上。而且，在该弧形槽24中，还设置有弹簧26，弹簧26一直施加偏压力将弧形板25压向刹车盘3。在使用过程中，当刹车盘3沿着输出轴6产生轴向移动时，如果刹车盘3的端面部31与刹车垫4产生接触，可以产生较大的摩擦力抑制刹车盘3的旋转，从而达到刹车目的。
请一并参阅图3，输出轴6与刹车盘3之间通过一个轴套7连接在一起。在轴套7的外表面上，对称的设置有两个凸肋71，且凸肋71沿着轴向方向延伸。对应这两个凸肋71的是设置在刹车盘3的轴颈部34的凹槽36，当凸肋71收容在凹槽36中后，刹车盘3和轴套7紧密配接为一体。在轴套7的侧面上，并且位于两个凸肋71之间的位置，分别开设有一个斜槽72，同时，在输出轴6上设有一个穿孔62，一个销子63穿过该穿孔62，并且销子63的两端分别收容在两个斜槽72中。以水平面为准，斜槽72具有一个低位位置721和一个高位位置722，销子63可以在低位位置721和高位位置722之间滑动，从而带动轴套7相对于输出轴6产生轴向移动。又因为轴套7与刹车盘3连接为一体，从而，刹车盘3也可以相对于输出轴6产生轴向移动。
需要说明的是，作为优选的实施例，轴套7是一体式结构，当然，轴套7还可以采用上下两部分的拼装方式构成，即轴套7包括上轴套和下轴套，在图3中即给出了这样的图示，上轴套和下轴套拼装组合成一个完整的轴套，其达成的功效与一体式结构的轴套7一致。
请返回参阅图2，输出轴6、轴套7以及刹车盘3之间的连接关系为：在刹车盘3的轴颈部34，轴套7位于输出轴6与刹车盘3之间，其中轴套7与刹车盘3之间采用凸肋71与凹槽36的连接，而轴套7与输出轴6之间采用间隙连接的方式，即二者之间并不直接接触。在轴套7的上下两端，分别设置有环形槽73，并且在环形槽73内收容有钢球74，钢球74被垫圈75和挡圈76限制固定在环形槽74中，从而使轴套7与输出轴6之间产生间隙连接。当然，这里的钢球74还可以采用其他如滚针等的滚动元件。
请参阅图4，之所以在轴套7与输出轴6之间采用间隙连接，目的在于减小轴套7与输出轴6之间的轴向摩擦力。因为刹车盘3的侧面部32上套设有皮带5，在工作过程中，皮带5会将刹车盘3向着马达轴11拉近，从而导致刹车盘3相对于输出轴6产生微小的移动，以图示中方向为准。与刹车盘3连接的轴套7的右侧部分将与输出轴6产生紧密接触，而轴套7的左侧部分将与输出轴6之间产生微小的间距。因此，在轴套7的右侧部分和输出轴6之间因紧密接触会产生摩擦力作用而影响轴套7与输出轴6的转速，当二者之间因摩擦力作用产生转速差后，轴套7将在摩擦力的作用下轴向上移。具体的上移过程如刹车时的状态，见后述。
而在本实施例中，通过环形槽73和钢球74的作用，使轴套7与输出轴6之间的轴向上的摩擦力趋近于零，并进一步的使轴套7失去轴向上移的力的作用，从而造成轴套7无法轴向移动，也造成与轴套7固定连接的刹车盘3无法轴向移动，避免了刹车盘3的自动上移所产生的自刹车现象。
请参阅图5a，皮带5带动刹车盘3产生如图示A方向的顺时针旋转，刹车盘3通过凸肋71又带动轴套7顺时针旋转，借助轴套7与输出轴6之间的销子63的作用，输出轴6也产生顺时针旋转，从而进一步带动风扇和刀片旋转工作。请一并参阅图6a，此时，由于刹车盘3带动轴套7为主驱动件，而输出轴6为从动件，因此，输出轴6的旋转启动较轴套7晚一些，造成销子63沿着斜槽72移动到如图示中的最右端，即销子63位于斜槽72中的高位位置722。由于销子63与输出轴6为一体，不会产生轴向移动，因此相对的，产生轴向向下移动的为轴套7以及与轴套7连接的刹车盘3，这样，刹车盘3就与底盘支撑架2内部的刹车垫4分离开，可以正常旋转工作。
请参阅图5b，皮带5因马达轴11的停转而降低转速，但是同时，输出轴6还处于惯性的原始转速下，这样就使得刹车盘3的转速小于输出轴6的转速，相对的，刹车盘3相对于输出轴6产生如图示B方向的逆时针旋转，又带动轴套7逆时针旋转。请一并参阅图6b，此时，由于输出轴6在惯性作用下仍保持原始转速，其变更为主驱动件，而刹车盘3带动轴套7因转速降低变更为从动件，因此，输出轴6的旋转启动较轴套7早一些，造成销子63沿着斜槽72移动到如图示中的最左端，即销子63位于斜槽72中的低位位置721。由于销子63与输出轴6为一体，不会产生轴向向下移动，因此相对的，产生轴向向上移动的为轴套7以及与轴套7连接的刹车盘3，这样，刹车盘3就与底盘支撑架2内部的刹车垫4逐渐接近并最终接触，从而起到刹车作用。
综上，由于本发明中，轴套7与输出轴6之间采用间隙式连接，即仅通过钢球连接，因此在轴向方向上，造成二者之间的静摩擦力趋近于零，使轴套7无法向输出轴6施加作用力，这样，轴套7无法产生轴向移动，也就不会带动刹车盘3产生轴向移动，从而较好的避免了刹车盘3和刹车垫4之间所产生的自刹车现象。
本发明所公开的刹车装置是以割草机作为具体的实施例，但是并非就局限于应用在割草机上。其他多种园林机械中，同样可以使用这样的刹车装置。