CN115807823A - 电磁通电制动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电磁制动器，具体涉及一种电磁通电制动器。一种电磁通电制动器，包括转轴、铁芯和制动盘，铁芯具有线圈容纳槽，所述线圈容纳槽具有轴向开口，转轴上设置有用于对制动盘轴向进行限位的限位结构，所述制动盘轴向滑动套设在转轴上且位于限位结构和铁芯轴向开口端之间，制动盘与转轴之间同步转动，所述铁芯中心设有轴向贯穿槽，所述转轴位于轴向贯穿槽内的部分套设有压簧，所述压簧具有将制动盘轴向推离铁芯的线圈容纳槽轴向开口端的趋势。本发明具有使用稳定性更高，扭矩更加稳定，使用寿命更长的优点；且本发明结构更为简单，零部件较少，能降低生产和装配成本。

Description

电磁通电制动器

技术领域

本发明涉及一种电磁制动器，具体涉及一种电磁通电制动器。

背景技术

申请号为202221948180.2的中国专利公开了一种电磁制动器，包括转轴、法兰固定座、衔铁摩擦片(制动盘)、纯铁外壳(铁芯)、线圈、轴承和固定安装座，线圈装在铁芯内，转轴通过轴承装在铁芯内孔处，转轴通过顶紧螺钉与法兰固定座固定，弹片和衔铁摩擦片均通过铆钉压铆在法兰固定座上。

工作时，动力装置或电机带动转轴进行转动，转轴与法兰固定座连接，从而带动制动盘一起转动；当电磁制动器通电后，电流经过线圈产生磁吸力，将吸附制动盘带动弹片一起移动，弹片外缘相对弹片内缘处发生轴向移动，从而使得制动盘的端面与铁芯端面接触摩擦，从而产生摩擦力，达到制动的目的。

上述方案存在以下缺陷：①为了实现弹片的变形，弹片的尺寸要求较大，因此需要在转轴上固定法兰固定座，再在法兰固定座上通过铆钉固定弹片和制动盘，零部件较多，装配工序较多；②法兰固定座多为铝制，与制动盘的制造材料并不相同，在法兰固定座与制动盘热胀系数不同的情况下，铆接固定的效果较差，使用一段时间后存在铆接点松动的情况发生；③虽然弹片变形幅度不大，但由于弹片厚度较薄，弹片在使用一段时间后，就会发生弹力不稳定的情况发生，以致使用寿命较短；④由于弹片、转轴、法兰固定座和制动盘是固定在一起的，因此在弹片变形时，转轴将会受到一定的轴向力，力矩会传递给轴承内圈，轴承内圈会相对轴承外圈移动，长时间使用后会导致轴承内外圈分离。

发明内容

本发明的目的是提供一种零部件结构简单，能降低生产成本，且使用稳定性高，使用寿命长的电磁通电制动器。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种电磁通电制动器，包括转轴、铁芯和制动盘，转轴旋转同轴支撑在所述铁芯内，铁芯具有线圈容纳槽，所述线圈容纳槽具有轴向开口，转轴上设置有用于对制动盘轴向进行限位的限位结构，所述制动盘轴向滑动套设在转轴上且位于限位结构和铁芯轴向开口端之间，制动盘与转轴之间同步转动，所述铁芯中心设有轴向贯穿槽，所述转轴位于轴向贯穿槽内的部分套设有压簧，所述压簧具有将制动盘轴向推离铁芯的线圈容纳槽轴向开口端的趋势，所述线圈容纳槽内设置有线圈，当线圈通电时将产生轴向电磁吸力，该轴向电磁吸力使制动盘克服压簧的弹性力与铁芯的线圈容纳槽轴向开口端的端面接触。

当动力装置或电机带动转轴进行转动时，转轴与制动盘同步转动，由于压簧的设置，制动盘与铁芯端面不接触；当需要制动时，线圈通电，制动盘在磁吸力作用下压缩弹簧，并使制动盘端面与铁芯具有轴向开口的一端端面接触，从而使得制动盘端面与铁芯端面接触摩擦以产生摩擦力，最终达到制动以快速停转的目的。

本发明不采用如背景技术中所述的弹片，而是采用压缩弹簧，压缩弹簧相比弹片而言，使用稳定性更高，扭矩更加稳定，使用寿命更长；同时，本发明的制动盘是被限制在限位结构和铁芯之间的，由于限位结构的存在，也不需要进行压簧与制动盘的铆接固定，本发明的电磁制动器结构更为简单，零部件较少，装配工序较少，能降低生产和装配成本，也不存在因热胀系数不同所导致的铆接点松动的情况，使用稳定性进一步得到提升。其中，由于制动盘是滑配在转轴上，制动盘移动时转轴将不会受到轴向力，用于固定转轴的轴承也不会受到轴向力，从而避免轴承内外圈分离的情况发生，从而保证转轴上轴承的使用寿命。

其中，由于压簧是设置在轴向贯穿槽内的，能使本发明电磁制动器的轴向长度更小，能缩小本发明的体积，便于实现本发明的小型化；同时，压缩宽度相比背景技术的弹片尺寸要小，不需要在轴上设置尺寸较大的法兰固定座，能采用更小尺寸的限位结构，比如在转轴上固定或一体成型限位环，能更省材料，并保证固定效果。其中，可以在铁芯端面处固定摩擦片；当铁芯端面处固定有摩擦片时，本发明的铁芯的线圈容纳槽轴向开口端的端面即为摩擦片的端面。

作为优选，所述限位结构包括设置在转轴上的第一限位凸起，所述转轴设有向周向外侧延伸的所述多限位凸起。

本发明的第一限位凸起是设置在转轴上的，不需要在转轴上额外装配零部件，能减少装配工序，从而降低装配成本。

作为优选，所述制动盘的内壁与转轴外壁均设有相互配合的平面。

本发明通过在制动盘的内壁与转轴外壁设置相互配合的平面，以便于制动盘与转轴间的滑配导向，同时实现制动盘与转轴的同步联动。其中，可以通过铣平面的方式在制动盘和转轴上设置平面，也可以采用压铸等方式在制动盘上设置平面。

作为优选，所述平面包括设置在转轴上的转轴平面及设置在制动盘上的制动盘平面，所述转轴侧壁上设有均布的至少两个所述转轴平面，所述制动盘内壁上设有均布的至少两个所述制动盘平面，所述制动盘偏离制动盘平面处的宽度大于所述转轴偏离转轴平面处的宽度。

通过在设置至少两个平面，以保证制动盘与转轴的联动稳定性；通过使制动盘偏离平面处的宽度大于转轴偏离平面处的宽度，以减少制动盘与转轴的接触面，从而减少制动盘在转轴上滑动时的摩擦力，以提高制动效果。其中，可以根据实际需要，以设置不同数量的制动盘平面和转轴平面。

作为优选，所述铁芯通过轴承与所述转轴转动固定，所述压簧位于轴承与制动盘之间。通过使压簧位于轴承内圈与制动盘之间，从而不需要对压簧进行端部固定，同时便于压簧随制动盘和转轴自转。

作为优选，所述转轴设有向周向外侧延伸的第二限位凸起，所述压簧与第二限位凸起端面接触，且压簧位于第二限位凸起与制动盘之间。

为避免轴承轴向受力，本发明通过在转轴上设置第二限位凸起，通过将压簧支撑在第二限位凸起上，从而避免轴承与压簧接触，同时能使压簧直接与转轴接触，便于压簧和转轴的同步转动。其中，第二限位凸起的尺寸应尽可能设置的较小，从而便于压簧穿过并套设在第一限位凸起与第二限位凸起之间。

作为优选，所述铁芯包括铁芯本体和安装座，所述铁芯本体和/或安装座轴向端部设有用于配合轴承的外圈的固定槽，所述轴承外圈的轴向两端分别与所述铁芯本体及安装座接触。

本发明的铁芯本体与安装座是分开制造的，安装座可采用注塑或合金粉末压铸等方式制成，且安装座的安装加工不会影响到铁芯本体，能有效降低成本，以便于量化生产。同时，本发明通过安装座以对轴承的外圈进行轴向限位，能提高轴承的固定稳定性，进一步避免轴承内外圈相互脱开的可能。

作为优选，所述压簧一端内径大于压簧另一端内径，且所述压簧呈锥形。压簧一端大一端小，压簧的内径大的一端便于穿过第二限位凸起，以便于压簧与转轴的装配。

作为优选，所述转轴位于压簧周向内侧的部分包括粗段和细段，所述细段上设有所述第二限位凸起，所述粗段远离细段的一端设有所述限位结构，且所述粗段外壁与所述压簧内壁接触。通过设置粗段，以能对压簧大的一端进行定位，避免压簧晃动，从而保证扭矩稳定性。

本发明具有使用稳定性更高，扭矩更加稳定，使用寿命更长的优点；且本发明结构更为简单，零部件较少，装配工序较少，能降低生产和装配成本，也不存在因热胀系数不同所导致的铆接点松动的情况，使用稳定性进一步得到提升。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图。

图2为本发明的制动盘的一种结构示意图。

图3为本发明的转轴的一种结构示意图。

图4为本发明的转轴的另一种结构示意图。

具体实施方式

下面根据附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

由图1所示，本实施例公开了一种电磁通电制动器，包括转轴1、铁芯和制动盘4，铁芯包括铁芯本体2和通过螺栓紧固件固定在铁芯本体2一端的安装座3，转轴1通过轴承10旋转同轴支撑在铁芯本体2内，铁芯本体2具有线圈容纳槽21，线圈容纳槽21具有轴向开口22，转轴1上设置有用于对制动盘3轴向进行限位的限位结构，制动盘3轴向滑动套设在转轴1上且位于限位结构和铁芯本体2的轴向开口端之间。其中，安装座3用于本实施例制动器与动力装置或电机壳体的固定，铁芯本体2和安装座3轴向端部均设有用于紧配压装轴承10的外圈的固定槽，轴承10外圈的轴向两端分别与铁芯本体2及安装座3接触。

由图1至图4所示，制动盘4与转轴1之间同步转动，制动盘4的内壁与转轴1外壁均设有相互配合的平面，平面包括设置在转轴1上的转轴平面11及设置在制动盘4上的制动盘平面41，转轴平面11与制动盘平面41一一对应。转轴1外壁上均布有四个转轴平面11，制动盘4的内壁上均布有四个制动盘平面41，制动盘3偏离制动盘平面41处的宽度L₁大于转轴1偏离转轴平面11处的宽度L₂。其中，制动盘4的相邻两制动盘平面41间通过圆弧面42连接，以使制动盘4截面内缘的形状为四角处呈圆角样式的正方形。

由图1所示，铁芯本体2中心设有轴向贯穿槽23，转轴1位于轴向贯穿槽23内的部分套设有压簧5，压簧5具有将制动盘4轴向推离铁芯本体2的线圈容纳槽21轴向开口端的趋势，线圈容纳槽21内设置有线圈(图中未画出)，当线圈通电时将产生轴向电磁吸力，该轴向电磁吸力使制动盘4克服压簧5的弹性力与铁芯本体2的线圈容纳槽21轴向开口端的端面接触。

由图1、图3和图4所示，限位结构包括设置在转轴1上并向周向外侧延伸的第一限位凸起12，转轴1偏离第一限位凸起12处还设有向周向外侧延伸的第二限位凸起13，第一限位凸起12和第二限位凸起13的截面外缘均呈圆形。其中，压簧5位于第二限位凸起13与制动盘4之间，且压簧5一端支撑在第二限位凸起13的轴向面上。

由图1和图4所示，本实施例的压簧5一端内径大于压簧5另一端内径，且压簧5呈锥形，转轴1位于压簧5周向内侧的部分包括粗段101和细段102，细段102上设有第二限位凸起13，粗段101远离细段102的一端设有第一限位凸起12，细段102临近第二限位凸起13处的外壁与压簧5细的一端的内壁接触，粗段101靠近制动盘4处的外壁与压簧5粗的一端的内壁接触。

本发明具有使用稳定性更高，扭矩更加稳定，使用寿命更长的优点；且本发明结构更为简单，零部件较少，装配工序较少，能降低生产和装配成本，也不存在因热胀系数不同所导致的铆接点松动的情况，使用稳定性进一步得到提升。

Claims (9)

1.一种电磁通电制动器，包括转轴、铁芯和制动盘，转轴旋转同轴支撑在所述铁芯内，铁芯具有线圈容纳槽，所述线圈容纳槽具有轴向开口，转轴上设置有用于对制动盘轴向进行限位的限位结构，所述制动盘轴向滑动套设在转轴上且位于限位结构和铁芯轴向开口端之间，制动盘与转轴之间同步转动，其特征在于：所述铁芯中心设有轴向贯穿槽，所述转轴位于轴向贯穿槽内的部分套设有压簧，所述压簧具有将制动盘轴向推离铁芯的线圈容纳槽轴向开口端的趋势，所述线圈容纳槽内设置有线圈，当线圈通电时将产生轴向电磁吸力，该轴向电磁吸力使制动盘克服压簧的弹性力与铁芯的线圈容纳槽轴向开口端的端面接触。

2.根据权利要求1所述的电磁通电制动器，其特征在于：所述限位结构包括设置在转轴上的第一限位凸起，所述转轴设有向周向外侧延伸的所述第一限位凸起。

3.根据权利要求1所述的电磁通电制动器，其特征在于：所述制动盘的内壁与转轴外壁均设有相互配合的平面。

4.根据权利要求3所述的电磁通电制动器，其特征在于：所述平面包括设置在转轴上的转轴平面及设置在制动盘上的制动盘平面，所述转轴侧壁上设有均布的至少两个所述转轴平面，所述制动盘内壁上设有均布的至少两个所述制动盘平面，所述制动盘偏离制动盘平面处的宽度大于所述转轴偏离转轴平面处的宽度。

5.根据权利要求2所述的电磁通电制动器，其特征在于：所述铁芯通过轴承与所述转轴转动固定，所述压簧位于轴承与制动盘之间。

6.根据权利要求5所述的电磁通电制动器，其特征在于：所述转轴设有向周向外侧延伸的第二限位凸起，所述压簧与第二限位凸起端面接触，且压簧位于第二限位凸起与制动盘之间。

7.根据权利要求5所述的电磁通电制动器，其特征在于：所述铁芯包括铁芯本体和安装座，所述铁芯本体和/或安装座轴向端部设有用于配合轴承的外圈的固定槽，所述轴承外圈的轴向两端分别与所述铁芯本体及安装座接触。

8.根据权利要求6所述的电磁通电制动器，其特征在于：所述压簧一端内径大于压簧另一端内径，且所述压簧呈锥形。

9.根据权利要求8所述的电磁通电制动器，其特征在于：所述转轴位于压簧周向内侧的部分包括粗段和细段，所述细段上设有所述第二限位凸起，所述粗段远离细段的一端设有所述限位结构，且所述粗段外壁与所述压簧内壁接触。

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