CN103715823A - 电气制动电动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电气制动电动机，该电动机包括：包括壳以及前面罩和后面罩的罩部；包括在壳内部的定子和在定子中央、因驱动电源供电而旋转且中央呈电动机贯通形态连接而成的转子的旋转驱动部；在电动机轴上能够沿着电动机轴所延长的纵向滑动，由磁性材质形成，在驱动电源供电时因转子上形成的磁场而被拉动且可沿转子方向滑动的圆筒形的离合器部；在离合器部的另一侧外部面的周面上向后方外径越来越小呈倾斜形态安装的摩擦衬片；在后面罩的内侧周面上与摩擦衬片对向配置向后方内径越来越小呈倾斜形态，随着离合器部的滑动与摩擦衬片接触并发生摩擦的盘部；及在电动机轴上在转子和离合器部之间，向后面罩的方向对离合器部弹性施压的加压弹簧。

Description

电气制动电动机

技术领域

本发明涉及电气制动电动机，尤其是一种当切断安装在电动机内部且可使所述电动机旋转驱动的驱动电源时能够使电动机轴的转动停止的电气制动电动机。

背景技术

图1是以往技术的电动机制动器的结构图。如图1所示，以往技术的电动机制动器1，当向电动机2供电时，电磁装配部4的电磁石4a上也被供电，此时制动板8向压缩弹簧7加压，使其紧贴在电磁石4a上，盘9和衬片11失去摩擦力，电动机2被驱动。

相反，在电动机2驱动的过程中，为了使其停止，在切断电源时，电磁石4a失去磁力，制动板8因压缩弹簧7的复原力而离开电磁石4a，并将衬板10推向盘9侧，衬片11和盘9摩擦，从而使电动机2停止。

但是，上述以往技术的电动机制动器1的所述衬片11和盘9都是平坦的平板形形态，其相互接触发生摩擦的方向与电动机轴2a转动的方向，因其相互垂直，所发生的摩擦力无法完整地被传至电动机轴2a的转动方向，在所述衬片11和盘9的接触面上产生滑动，从而使电动机轴2a的即时制动受到限制。

另外，在上述制动结构中，为了即时制动，必须增加可使所述压缩弹簧7的复原力增大且可将衬板10推向盘9的施压压力，在这种情况下，驱动电动机2时，为了使盘9和衬片11间的接触分离开，必须增大可使所述压缩弹簧7充分被施压的电磁装配部4的磁场，由此导致压缩弹簧7、电磁装配部4等制动零件大型化等问题。

进一步，上述以往技术的电动机制动器1具有在露在电动机2外部的电动机轴2a上施加制动力的结构，配置与所述电动机2另外分开的模组，从而导致电动机设备整体上的体积过大，且其设计结构也过于复杂繁琐。

专利技术文献

（专利文献1）韩国公开实用新型第20-2010-0009378号（2010.09.29），电动机制动器

发明内容

本发明为了解决上述技术问题而提出，其目的在于提供一种电气制动电动机，在该电气制动电动机中，在离合器部上，因电动机轴的转动，在转矩最大的外周面上发生摩擦，所述离合器部的端部呈圆锥形，发生所述摩擦的摩擦面相对于所述电动机轴的转动方向倾斜形成，即使磁场相对较弱，也可以进行即时制动。

本发明的另一目的在于提供一种电气制动电动机，在该电气制动电动机中，在电动机的内部内置制动零件，无需另外添加类似以往技术的电磁装配部的可生成用于制动动作磁场的其它零件，实现产品小型化。

本发明实现上述目的的具体技术方案是提供一种在切断驱动电源的供电时，可使电动机轴230停止转动的电气制动电动机，所述电气制动电动机包括：罩部100，该罩部100包括前面和后面开口的壳110及分别罩住所述前面的前面罩120和罩住所述后面且沿圆周向着与所述壳110连接的方向延长形成侧壁的后面罩130；旋转驱动部200，该旋转驱动部200包括配置在所述壳110内部的定子210和配置在所述定子210的中央、因驱动电源供电而旋转且中央连接有电动机轴230的转子220；圆筒形离合器部300，该圆筒形离合器部300配置在所述电动机轴230上，能够沿所述电动机轴230所延长的纵向滑动，且由磁性材质形成，在所述驱动电源供电时，因所述转子220上形成的磁场，该圆筒形离合器部300一侧被拉动，能够向所述转子220方向滑动，另一端向后方外径越来越小且呈倾斜的圆锥形，所述圆锥形的外周面上配置有摩擦衬片400；盘部500，该盘部500沿着所述后面罩130的侧壁的内侧面的周面与所述摩擦衬片400对向配置，且向后方内径越来越小且呈倾斜形态；及加压弹簧600，该加压弹簧600在所述电动机轴230上配置在所述转子220及所述离合器部300之间，且向所述后面罩130的方向对所述离合器部300弹性施压。

进一步，所述旋转驱动部200包括磁场偏向部221，该磁场偏向部221配置在与所述离合器部300对向的转子220的侧部上并且使所述转子220发生的一部分磁场向配置有所述离合器部300的方向偏向；所述磁场偏向部221包括：复数个磁性镶片221a，该复数个磁性镶片221a在所述转子220的侧部上沿圆周按照一定的间隔隔开配置；非磁性导板221b，该非磁性导板221b配置在各磁性镶片221a间的间隔上，并且将沿配置所述离合器部300的方向延长形成并通过各磁性镶片221a接入的磁场引导至所述离合器部300的配置方向。

进一步，所述离合器部300呈圆筒形，为使所述摩擦衬片400的圆周周面增大，所述离合器部300在另一侧周面上沿圆周向外侧方向弯曲形成扩大直径的扩张部330。

本发明的有益效果如下。

第一，在离合器部上，因电动机轴的转动，在转矩最大的外周面上发生摩擦，从而可使制动力矩最大化。

第二，所述离合器部的端部向后方外径越来越小且呈倾斜的圆锥形，发生所述摩擦的摩擦面相对于所述电动机轴的转动方向倾斜形成，即使磁场相对较弱，也可以进行即时制动，因此不用增大加压弹簧或磁场，从而实现产品的小型化。

第三，为了使摩擦衬片和盘部相互隔开，利用电动机上通常具备的转子所发生的磁场，无需另外添加类似以往技术的电磁装配部的可生成用于制动动作磁场的其它零件及用于磁场产生的驱动电源，不仅整体上可使产品小型化，同时还可以使设计结构更加简易，还可以节减耗电。

第四，在与离合器部邻近的转子的侧部上，具备磁场偏向部，其可使因驱动电源供电，在转子上所发生的一部分磁场向所述离合器部配置的方向偏向，从而可增强用于拉动所述离合器部的磁场。

第五，可调节摩擦衬片和盘部的各个倾斜的一定角度θ所发生的摩擦力，由此可根据电气制动电动机的使用目的及用途，对制动时间或制动距离进行多样的设定。

附图说明

图1是图示以往技术电动机制动器结构的分解立体图；

图2是说明本发明优选实施方式的电气制动电动机结构及动作原理的一剖视图；

图3是说明本发明优选实施方式的电气制动电动机结构及动作原理的另一剖视图；

图4是图示本发明优选实施方式的电气制动电动机结构的分解立体图；

图5是图示本发明优选实施方式的电气制动电动机主要结构的立体图；

图6是图示本发明优选实施方式的磁场偏向部结构的立体图；

图7是图示本发明优选实施方式的磁场偏向部结构的分解立体图；

图8是图示本发明优选实施方式的磁场偏向部使转子的部分磁场向离合器部偏向的动作原理的剖视图；

图9是图示以本发明优选实施方式的摩擦衬片及盘部呈圆锥形倾斜形成的结构发生制动力的动作原理的剖视图。

主要附图符号

10、电气制动电动机；100、罩部；110、壳；120、前面罩；130、后面罩；200、旋转驱动部；210、定子；211、卷线圈；220、转子；221、磁场偏向部；230、电动机轴；300、离合器部；330、扩张部；400、摩擦衬片；500、盘部

具体实施方式

上述本发明的目的、特征及优点，将以如下内容详细说明。以下，结合本发明的附图，对本发明的优选实施方式进行详细说明。

本发明的优选实施方式的电气制动电动机10，为使在切断驱动电源供电时，电动机轴230也停止转动，发生摩擦力的方向和电动机轴230转动的方向相互对向，由此以来即使磁场相对较弱，也可以实现即时制动。如图2至图5所示，包括：罩部100、旋转驱动部200、离合器部300、摩擦衬片400、盘部500、加压弹簧600及磁场偏向部221。

在此，罩部100是在本发明优选实施方式的电气制动电动机10的外部形成的罩结构，包括：两侧开口的壳110、罩住壳110开口的前面的前面罩120以及罩住壳110开口的后面且沿圆周向着与壳110连接的方向延长形成侧壁的后面罩130。

另外，前面罩120及后面罩130的内侧中央上，分别安装着支撑后述的电动机轴230的两端并能够旋转的前面轴承122及后面轴承132。

此外，罩部100在前面罩120和后面罩130结合在壳110的两侧上的状态下，可通过贯通前面罩120和后面罩130的连接螺栓140，坚固地结合在一起。

就上述后面罩130来说，在侧壁内侧面的周面上形成盘部500，在制造工程上，优选为盘部500与其连为一体，可由耐磨性卓越的金属材质形成。

上述旋转驱动部200，是通过磁场产生使电动机轴230旋转的旋转力的构成要素，包括配置在壳110内部周边上由卷线圈211卷线的定子210及配置在定子210中央，因驱动电源的供电而旋转，在中央呈电动机轴230贯通形态连接而成的转子220。

在此，定子210和转子220的配置结构及在旋转驱动部200上供入驱动电源，通过所发生的磁场使转子220旋转的技术内容，是本技术领域公知的技术，其详细说明在此省略。

上述离合器部300是使安装在端部的摩擦衬片400，因在转子220上供入驱动电源后发生的磁场被拉动，或是因加压弹簧600的施压而使其有选择性地与配置在后面罩130内侧的盘部500接触或隔离开的构成要素。其配置在电动机轴230上，可沿电动机轴230所延长的纵向滑动，为使其因转子220所发生的磁场产生引力，由磁性材质形成；在驱动电源供电时，因转子220上形成的磁场而被拉动，可沿着电动机轴230向转子220方向滑动，另一端向后方外径越来越小且呈倾斜的圆锥形，圆锥形的外周面上配置有摩擦衬片400。

在此，离合器部300沿电动机轴230所延长的纵向滑动，如图4及图5所示，离合器部300的一侧为被罩住的圆筒形，在一侧中央形成用于插入电动机轴230的电动机轴孔310，另一侧的周面上沿圆周装有摩擦衬片400，在电动机轴230的外周面上，沿电动机轴线L延长形成至少一个以上的第一引导部231，在离合器部300的电动机轴孔310的内侧面上，形成与第一引导部231齿合的第二引导部320。离合器部300在电动机轴孔310内插入电动机轴230的状态下，第二引导部320因第一引导部231被支撑，在电动机轴230上可滑动安装。

如附图所示，第一引导部231呈向内侧凹陷的槽形形成，第二引导部320则由向外侧隆起的突起形态形成，突起的第二引导部320在凹陷的第一引导部231的内部结合的状态下，可以被支撑并滑动安装。但是本发明并不局限于此，也可以与此相反，第一引导部231呈向外侧隆起的突起形态，第二引导部320呈向内侧凹陷的槽形态，突起的第一引导部231在凹陷的第二引导部320的内部结合的状态下，可以被支撑并滑动安装。

上述摩擦衬片400是与后述的配置在后面罩130内侧的盘部500接触并发生摩擦的构成要素。沿着离合器部300另一侧外部面的周面向着圆周方向配置，向后方的外径越来越小，并按照一定的角度θ呈倾斜形态。

上述盘部500是配置在后面罩130内侧，与摩擦衬片400有选择性地接触，并与摩擦衬片400发生摩擦力的构成要素。沿着后面罩130的侧壁周面，与摩擦衬片400对向配置，向后方内径越来越小，呈倾斜形态形成，由金属材质形成，因离合器部300的滑动，与摩擦衬片400有选择性地接触并发生摩擦。

如上所述，摩擦衬片400沿着离合器部300另一侧位置上的周面，配置在外部面周面上，盘部500与摩擦衬片400对向，配置在后面罩130的内侧面上，在电动机轴230转动的转距最大的最外轮廓（盘部500的外周面）上，摩擦衬片400和盘部500间发生摩擦，从而使制动力矩最大化。

进一步，离合器部300的端部向后方外径越来越小且呈倾斜的圆锥形，发生摩擦的摩擦面相对于电动机轴230的旋转方向倾斜而成，相对于电动机轴230的旋转力（旋转方向），可施加直接性的制动力。

如图9所示，因加压弹簧600，离合器部300受到向盘部500方向弹性加压的力F1时，因离合器部300的施压压力被阻抗，其生成的力F2沿摩擦衬片400的倾斜斜面流动，该力F2可在摩擦衬片400的端部转换成直角方向的力F3，由此以来，因摩擦衬片400，可最大程度地向盘部400施压。

另外，上述离合器部300呈圆筒形状，为使摩擦衬片400的圆周周面增大，在另一侧周面上，沿圆周向外侧方向弯曲形成扩大直径的扩张部330。由此以来，本发明优选实施方式的电气制动电动机10的整体体积，也就是说即使不增大壳110的内部大小，在壳110限定的大小内，不仅可以增加摩擦衬片400的面积，随着面积增加，离合器部300的转距更大，从而使与摩擦衬片400摩擦的制动力矩最大化。

上述加压弹簧600是使离合器部300向位置固定的盘部500方向滑动，使盘部500和离合器部300相互接触发生摩擦，为此向离合器部300加压的构成要素。在电动机轴230上，配置在转子220和离合器部300之间，支撑转子220，向后面罩130方向对离合器部300弹性加压。

在此，加压弹簧600所具有的弹力小于因在转子220上发生的磁场，离合器部300被转子220拉动的引力。在转子220上供入驱动电源，形成磁场，离合器部300被转子220拉动，加压弹簧600因离合器部300被施压，从而维持压缩状态。离合器部300自盘部500隔离开，在切断驱动电源时，磁场消除，因磁场产生的引力也消失，因弹性复原力，离合器部300被向盘部500方向加压。

另外，如图6至图8所示，上述磁场偏向部221是使配置在与离合器部300对向的转子220的侧部上，因驱动电源的供电，转子220上所发生的部分磁场，向配置离合器部300的方向偏向的构成要素。其包括：在转子220的侧部上，沿圆周按照一定的间隔隔开配置的复数个磁性镶片221a；配置在各磁性镶片221a间的间隔上，将沿配置离合器部300的方向延长形成并通过各磁性镶片221a通入的磁场，引导至离合器部300的配置方向的非磁性导板221b。

在此，如图所示，非磁性导板221b夹合在电动机轴230上，向配置离合器部300的方向所延长而成的圆筒形的圆筒架221c的外周面上，向着圆周方向按照一定的间距隔开，并呈放射形形态安装。

圆筒架221c及磁性镶片221a由铁等磁性材质形成，非磁性导板221b由铝材等不受来自转子220所形成的磁场影响的遮蔽的非磁性材质形成。

磁性镶片221a被分别配置在因圆筒架221c的外周面和非磁体性导板221b的外周面而形成的独立空间上，因此如图8所示，自转子220向各磁性镶片221b传达的磁场，因非磁性导板221b被向配置离合器部300的方向引导偏向，从而拉动离合器部300的一侧。

因磁场偏向部221的构成，本发明优选实施方式的电气制动电动机10的整体体积（壳110的体积）无需增大，也可以增强拉动离合器部300的磁场，因磁场而产生的引力增加，可增强加压弹簧600的弹力，从而可以进一步增大离合器部300向盘部500加压的施压压力，最大程度的增大摩擦力。

如上所述，根据本发明优选实施方式的电气制动电动机10的各构成及性能，在离合器部300上，在电动机轴230转动的转距最大的最外轮廓（盘部500的外周面）上，发生摩擦，可以使制动力矩最大化。另外离合器部300的端部（配置摩擦衬片400的部分）向后方外径越来越小且呈圆锥形形成，发生摩擦的摩擦面相对于电动机轴230的旋转方向倾斜形成，可对电动机轴230的旋转力施加直接性的制动力，即使磁场相对较弱，也可以实现即时制动。由此以来，可以不增大加压弹簧600或磁场的大小，从而实现产品的小型化。尤其是，与以往技术的圆板型摩擦方式相比较时，可利用相对较弱的磁场，加压弹簧600的弹力也可以变小，从而使因弹力摩擦衬片400被施压，与盘部500相互接触而发生的冲击减小，可以防止因冲击导致的摩擦衬片400的破损。

另外，为了使摩擦衬片400和盘部500相互隔开，利用电动机上通常具备的转子220所发生的磁场，无需另外添加类似以往技术的电磁装配部的可生成用于制动动作磁场的其它零件，不仅可以实现产品小型化，还可以使设计结构简便，节减耗电。

进一步，可调节磁场偏向部221及摩擦衬片400倾斜而成的一定角度θ所发生的摩擦力，由此可根据电气制动电动机10的使用目的及用途，对制动时间或制动距离进行多样的设定。

另外，摩擦衬片400及盘部500呈圆锥形倾斜而成，随着离合器部300的滑动可选择性地接触，不需要另外具有可向电动机轴230的旋转方向施加摩擦力的扩张结构及缩小结构，具有无需另外设置用于相互接触的设备的优点。

以上仅为本发明的优选实施方式，用于说明本发明，但本发明并不局限于此，在本发明所属技术领域及本发明的精神原则范围内，所进行的任何替换、变形及变更均属于本发明的范畴之内。

Claims (3)

1.一种电气制动电动机，其特征在于，该电气制动电动机包括：罩部（100），该罩部（100）包括前面和后面开口的壳（110）及分别罩住所述前面的前面罩（120）和罩住所述后面且沿圆周向着与所述壳（110）连接的方向延长形成侧壁的后面罩（130）；

旋转驱动部（200），该旋转驱动部（200）包括配置在所述壳（110）内部的定子（210）和配置在所述定子（210）的中央、因驱动电源供电而旋转且中央连接有电动机轴（230）的转子（220）；

圆筒形离合器部（300），该圆筒形离合器部（300）配置在所述电动机轴（230）上，能够沿所述电动机轴（230）所延长的纵向滑动，且由磁性材质形成，在所述驱动电源供电时，因所述转子（220）上形成的磁场，该圆筒形离合器部（300）的一侧被拉动，能够向所述转子（220）方向滑动，另一端向后方外径越来越小且呈倾斜的圆锥形，所述圆锥形的外周面上配置有摩擦衬片（400）；

盘部（500），该盘部（500）沿着所述后面罩（130）的侧壁的内侧面的周面与所述摩擦衬片（400）对向配置，向后方内径越来越小且呈倾斜形态；及

加压弹簧（600），该加压弹簧（600）位于所述电动机轴（230）上，配置在所述转子（220）及所述离合器部（300）之间，向所述后面罩（130）的方向对所述离合器部（300）弹性施压。

2.根据权利要求1所述的电气制动电动机，其特征在于，所述旋转驱动部（200）包括磁场偏向部（221），该磁场偏向部（221）配置在与所述离合器部（300）对向的转子（220）的侧部上并且使所述转子（220）发生的一部分磁场向配置有所述离合器部（300）的方向偏向；

所述磁场偏向部（221）包括：复数个磁性镶片（221a），该复数个磁性镶片（221a）在所述转子（220）的侧部上沿圆周按照一定的间隔隔开配置；非磁性导板（221b），该非磁性导板（221b）配置在各磁性镶片（221a）间的间隔上，并且将沿配置所述离合器部（300）的方向延长形成并通过各磁性镶片（221a）接入的磁场引导至所述离合器部（300）的配置方向。

3.根据权利要求1或2所述的电气制动电动机，其特征在于，所述离合器部（300）呈圆筒形，为使所述摩擦衬片（400）的圆周周面增大，所述离合器部（300）在另一侧周面上沿圆周向外侧方向弯曲形成扩大直径的扩张部（330）。

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