制动器和电动机总成的制作方法

专利2025-08-02  23


本发明涉及制动器,尤其涉及用于电动机的制动器。此外,本发明还涉及采用这种制动器的电动机总成。


背景技术:

1、制动器是电动机驱动系统中必不可少的组成部分之一,现有技术中的伺服电机如图1所示,这种弹簧加压式制动器多以方型或花型轮毂的方式与电机轴连接。失电状态下,施加在抱闸衔铁上的弹簧力限制制动片的转动,从而使电机转子处于保持状态。通电状态下,制动器机壳中的线圈产生磁场吸引衔铁使弹簧被压缩,从而增加衔铁和压板之间的间距,此时抱闸摩擦片可以自由转动,转子随之被释放。

2、弹簧式电磁制动器的弊端是较低的能量密度导致使其结构占用过多的空间,难以满足对于保持扭矩需求较高的电机的设计要求。并且如图2所示,现有技术中的制动器结构通过在制动器盖板边缘加工安装孔使用螺钉固定衔铁与机壳。由于限位柱的存在,摩擦片的外径尺寸受到约束,抱闸制动性能很难提高。

3、因此一种新型的弹簧加压式制动器,具有高上限的保持扭矩就成为亟需解决的技术问题。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于电动机的制动器,其具有较高的制动扭矩。这种制动器包括一个转子,所述转子包括同轴设置的轮毂和制动盘,所述轮毂和所述制动盘在圆周方向上相对固定,并且均呈环状;一个定子,所述定子包括同轴设置的压板、衔铁和电磁驱动部,所述压板轴向上同轴地设置在所述轮毂和所述制动盘之间,所述衔铁同轴地设置在所述制动盘的外侧,所述电磁驱动部可控地使所述衔铁和所述压板对所述制动盘产生夹持力;所述压板呈环状,所述压板的外径大于所述制动盘的内径,并且小于所述制动盘的外径,所述压板的内径小于所述制动盘的内径。

2、优选地,所述轮毂被设置为套设在所述电动机的电机轴上,并与所述电机轴同步转动,所述制动盘向着所述轮毂的一侧设有延轴向凸出的花键外环,所述轮毂的径向外侧设有与所述花键外环匹配的花键内环,所述轮毂与所述制动盘形成形状配合,以实现同步转动;或者,所述制动盘向着所述轮毂的一侧设有延轴向凸出花键内环,所述轮毂的径向外侧设有与所述花键内环匹配的花键外环,所述花键外环也延轴向凸出,所述轮毂与所述制动盘形成形状配合,以实现同步转动。

3、优选地,所述电磁驱动部具有环状的壳体,所述壳体的截面呈u型,所述壳体的u型开口向着所述衔铁,所述壳体上的u型开口内部形成容纳槽,所述容纳槽中设有环形线圈,所述壳体与所述环形线圈同轴布置,所述壳体的内环上延轴向设有螺孔,螺栓依次穿过所述压板上的第一通孔、制动盘的中孔、衔铁上的第二通孔进入所述螺孔,并与所述壳体呈螺纹配合;所述螺栓上还套设有限位柱,所述限位柱也穿过所述第二通孔,一端抵靠所述压板,另一端抵靠所述壳体的内环。

4、优选地,所述壳体的外环上等间距地设有多个弹簧盲孔,每个所述弹簧盲孔中设有一个弹簧,所述弹簧的一端压靠在所述衔铁侧面,另一端抵在所述弹簧盲孔的底部,所述衔铁与所述壳体之间存在轴向气隙。

5、优选地,所述环形线圈被设置为在通电的时候产生磁场,对所述衔铁产生吸引力,所述吸引力大于所述弹簧的弹力,所述衔铁克服所述弹簧的弹力压靠在所述壳体上,其中,所述制动盘与所述衔铁具有相同的外径。

6、本发明的目的还在于提供一种电动机总成,其具有较高的保持扭矩。该电动机总成包括一个电动机,还包括上述的制动器,所述电动机的电机轴与所述制动器的所述轮毂不可相对转动地连接。

7、优选地,其中所述电动机为伺服电机。



技术特征:

1.用于电动机的制动器,其中,包括:

2.根据权利要求1所述的制动器,其中,所述轮毂(11)被设置为套设在所述电动机的电机轴上,并与所述电机轴同步转动。

3.根据权利要求2所述的制动器,其中,所述制动盘(12)向着所述轮毂(11)的一侧设有延轴向凸出的花键外环(121),所述轮毂(11)的径向外侧设有与所述花键外环(121)匹配的花键内环(111),所述轮毂(11)与所述制动盘(12)形成形状配合,以实现同步转动。

4.根据权利要求2所述的制动器,其中,所述制动盘(12)向着所述轮毂(11)的一侧设有延轴向凸出花键内环,所述轮毂(11)的径向外侧设有与所述花键内环匹配的花键外环,所述花键外环也延轴向凸出,所述轮毂(11)与所述制动盘(12)形成形状配合,以实现同步转动。

5.根据权利要求1所述的制动器,其中,所述电磁驱动部(23)具有环状的壳体(230),所述壳体(230)的截面呈u型,所述壳体(230)的u型开口向着所述衔铁(22),所述壳体(230)上的u型开口内部形成环形容纳槽233,所述环形容纳槽(233)中设有环形线圈(234),所述壳体(230)与所述环形线圈(234)同轴布置,所述壳体(230)的内环(231)上延轴向设有螺孔(235),螺栓(236)依次穿过所述压板(21)上的第一通孔(211)、制动盘(12)的中孔、衔铁(22)上的第二通孔(221)进入所述螺孔(235),并与所述壳体(230)呈螺纹配合;所述螺栓(236)上还套设有限位柱(237),所述限位柱(237)也穿过所述第二通孔(221),一端抵靠所述压板(21),另一端抵靠所述壳体(230)的内环(231)。

6.根据权利要求5所述的制动器,其中,所述壳体(230)的外环(232)上等间距地设有多个弹簧盲孔(238),每个所述弹簧盲孔(238)中设有一个弹簧(239),所述弹簧(239)的一端压靠在所述衔铁(22)侧面,另一端抵在所述弹簧盲孔(238)的底部,所述衔铁(22)与所述壳体(230)之间存在轴向气隙。

7.根据权利要求6所述的制动器,其中,所述环形线圈(234)被设置为在通电的时候产生磁场,对所述衔铁(22)产生吸引力,所述吸引力大于所述弹簧(239)的弹力,所述衔铁(22)克服所述弹簧(239)的弹力压靠在所述壳体(230)上。

8.根据权利要求7所述的制动器,其中,所述制动盘(12)与所述衔铁(22)具有相同的外径。

9.电动机总成,包括一个电动机,还包括根据权利要求1至8中任一项所述的制动器,其中,所述电动机的电机轴与所述制动器的所述轮毂(11)不可相对转动地连接。

10.根据权利要求9所述的电动机总成,其中所述电动机为伺服电机。


技术总结
本发明涉及用于电动机的制动器和具有这种制动器的电动机总成,其具有较高的制动扭矩。这种制动器包括一个转子,所述转子包括同轴设置的轮毂和制动盘,所述轮毂和所述制动盘在圆周方向上相对固定,并且均呈环状;一个定子,所述定子包括同轴设置的压板、衔铁和电磁驱动部,所述压板轴向上同轴地设置在所述轮毂和所述制动盘之间,所述衔铁同轴地设置在所述制动盘的外侧,所述电磁驱动部可控地使所述衔铁和所述压板对所述制动盘产生夹持力;所述压板呈环状,所述压板的外径大于所述制动盘的内径,并且小于所述制动盘的外径,所述压板的内径小于所述制动盘的内径。

技术研发人员:殷秉竑,陈瑞,胡海燕,卢彩霞,汪璐
受保护的技术使用者:西门子股份公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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