CN111181319A - 电动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电动机。本公开的实施例所涉及的电动机具备：转子部(2)，其包括旋转轴(1)；定子部(3)，其在径向上与转子部(2)相对；电磁制动器(4)，其对旋转轴(1)进行制动；以及传感器(5)，其内置于电磁制动器(4)，用于检测电磁制动器(4)的通电状态。

Description

电动机
技术领域
本发明涉及一种电动机，特别是涉及一种具有确认制动器的通电状态的功能的电动机。
背景技术
至今为止，如日本特开2000－296492号公报中所记载的那样，报告有用于限制马达的驱动的马达制动装置。为了驱动具有保持制动器的马达(电动机)，需要向制动器内的电磁线圈通电来释放制动器。因此，对于在由于忘记进行释放操作、线圈的断线等而没有适当地释放制动器的状态下进行了驱动的情况，会引起制动器和马达的动作不良、故障。至此为止，对于制动器释放的确认，需要测量制动器线圈的电流、电压波形来确认通电状态的作业和测量设备。
在确认制动器线圈的通电状态时，在测量电流值、电压值、各波形的以往方法中，需要较多的工时和测量设备。因此，每次驱动马达时都确认制动器的状态是不现实的，而具有在没有释放制动器的状态下驱动马达的危险性。
发明内容
发明要解决的问题
因而，期望提供一种不使用外部测量设备就能够容易地确认制动器的通电状态，并能够防止由未释放制动器的状态下的驱动而导致的故障的电动机。
用于解决问题的方案
本公开的实施例所涉及的电动机具备：转子部，其包括旋转轴；定子部，其在径向上与转子部相对；电磁制动器，其对旋转轴进行制动；以及传感器，其内置于电磁制动器，用于检测电磁制动器的通电状态。
附图说明
通过参照以下的附图会更明确地理解本发明。
图1是实施例1所涉及的电动机的结构图。
图2是设于实施例1所涉及的电动机的电磁制动器的剖视图。
图3A是设于实施例1所涉及的电动机的电磁制动器，且是工作中的状态下的电磁制动器的剖视图。
图3B是设于实施例1所涉及的电动机的电磁制动器，且是被释放了的状态下的电磁制动器的剖视图。
图4是实施例2所涉及的电动机的剖视图。
图5是设于实施例2所涉及的电动机的电磁制动器的线圈和霍尔元件的电路图。
图6是设于实施例2所涉及的电动机的电磁制动器的线圈和霍尔元件的电路图的另一例子。
图7是实施例3所涉及的电动机的剖视图。
图8是设于实施例3所涉及的电动机的电磁制动器的线圈和钳式电流传感器的电路图。
图9是实施例4所涉及的电动机的剖视图。
图10是设于实施例4所涉及的电动机的电磁制动器的剖视图。
图11是实施例5所涉及的电动机的剖视图。
图12是实施例6所涉及的电动机的剖视图。
图13是实施例7所涉及的电动机的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明所涉及的电动机进行说明。但应留意的是，本发明的技术范围并不限定于这些实施方式，而涉及权利要求书中记载的发明及其等同物。
首先，对实施例1所涉及的电动机进行说明。图1中表示实施例1所涉及的电动机的结构图。图2中表示设于实施例1所涉及的电动机的电磁制动器的剖视图，且表示以穿过图1的旋转轴1的中心线的平面剖切而成的剖视图。实施例1所涉及的电动机101具备：转子部2(参照图4)，其包括旋转轴1；定子部3，其在径向上与转子部2相对；电磁制动器4，其对旋转轴1进行制动；以及传感器5，其内置于电磁制动器4，用于检测电磁制动器4的通电状态。也可以在电动机101设置用于检测旋转轴1的旋转速度的速度传感器30。
电磁制动器4具有：凸缘7、端板8、摩擦板9、电枢10以及弹簧11。在凸缘7卷绕设置有线圈13，凸缘7配置于旋转轴1的周围。端板8在与凸缘7之间具有空隙且利用螺栓15固定于凸缘7。
摩擦板9配置于凸缘7与端板8之间，构成为与旋转轴1一体旋转。电枢10以能够在轴线方向上移动的方式配置于凸缘7与摩擦板9之间，在通过使电流流过线圈13而产生的电磁力的作用下该电枢10被向凸缘7吸引。弹簧11配设于凸缘7与电枢10之间，其对电枢10向端板8的方向施力，而使摩擦板9在电枢10与端板8之间保持并进行制动。
电流自与连接器20连接的电源(未图示)经由配线200流向线圈13。传感器5内置于电磁制动器4，通过检测在线圈13流动的电流，从而检测线圈13的通电状态。
该电动机优选还具有显示器6，该显示器6基于来自传感器5的输出信号而显示电磁制动器4的通电状态。显示器6可以是LED等发光元件，也可以是数值运算装置(CNC)的显示单元。而且，还可以是发出声音的装置来代替显示器。
接着，对电磁制动器的动作进行说明。图3A中表示设于实施例1所涉及的电动机的电磁制动器，且是工作中的状态下的电磁制动器的剖视图。如图3A所示，在电流没有流过线圈13的电磁制动器工作状态下，电枢10由于弹簧11而被按压于摩擦板9，因此，旋转轴1被保持为不旋转的状态。此时，在线圈13与电枢10之间形成有气隙14。此时，由于电流未流过配线200，因此，传感器5不会输出表示电流流过配线200的信号。传感器5的输出信号经由配线500向显示器6发送。此时，由于电磁制动器4处于动作中，因此，显示器6不会显示表示电磁制动器4被释放了的信息。
接着，对电磁制动器4的释放进行说明。图3B中表示设于实施例1所涉及的电动机的电磁制动器，且是被释放了的状态下的电磁制动器的剖视图。在电流自连接器20经由配线200流过线圈13时，在线圈13产生磁场而吸引电枢10。在该吸引力大于弹簧11按压电枢10的力的情况下，弹簧11被向图3B的箭头A的方向推压，在电枢10与摩擦板9之间产生空隙16。其结果，旋转轴1被解除制动而能够旋转。此时，由于电流在配线200中流动，因此，传感器5检测到电流在配线200中流动，并将该输出信号向显示器6发送。显示器6基于来自传感器5的输出信号而显示电磁制动器4为通电状态。
这样一来，能够在显示器6中显示电磁制动器4是否为通电状态。作业人员通过确认显示器6的显示，能够确认电动机的电磁制动器是否被释放，因此能够防止由制动器未释放的状态下的驱动而导致的故障。而且，在实施例1所涉及的电动机中，设为将用于检测通电状态的传感器内置于电磁制动器的结构，因此，不使用外部测量设备就能够容易地确认制动器的通电状态。
接着，对本公开的实施例2所涉及的电动机进行说明。图4中表示实施例2所涉及的电动机的剖视图。实施例2所涉及的电动机102与实施例1所涉及的电动机101不同的方面在于，传感器是检测由于向电磁制动器4通电而产生的磁场的磁传感器51。实施例2所涉及的电动机102的其他的结构与实施例1所涉及的电动机101的结构同样，因而省略详细的说明。
在电流自连接器20经由配线200流过线圈13时，在线圈13产生磁场。磁传感器51通过检测该磁场，从而检测线圈13是否为通电状态。通过使磁传感器51经由配线500向显示器6发送检测结果，显示器6能够显示线圈13是否为通电状态。
磁传感器51还可以是霍尔元件。图5中表示设于实施例2所涉及的电动机的电磁制动器的线圈和霍尔元件的电路图。通过使开关50导通，电流自电源40流过线圈13。霍尔元件51也连接于电源40，而流通有电流。利用来自线圈13的磁场而向霍尔元件51输出电压Vh。通过预先测量在释放电磁制动器4所需的充分的大小的电流流过线圈13的情况下霍尔元件51所产生的电压，能够根据霍尔元件51的输出电压Vh来判断电磁制动器4是否被释放。
图6中表示设于实施例2所涉及的电动机的电磁制动器的线圈和霍尔元件的电路图的另一例子。可以在霍尔元件51的端子连接LED61。由于设为这样的结构，通过确认LED61发光的情况，能够确认电磁制动器4被释放的情况。
而且，也可以将霍尔元件51的输出端子连接于CNC60。通过设为这样的结构，能够在CNC60的显示单元等显示电磁制动器4是否被释放、或将霍尔元件51的检测结果存储于CNC60。
接着，对本公开的实施例3所涉及的电动机进行说明。图7中表示实施例3所涉及的电动机的剖视图。实施例3所涉及的电动机103与实施例1所涉及的电动机101不同的方面在于，传感器是检测向电磁制动器4流动的电流的电流传感器52。实施例3所涉及的电动机103的其他的结构与实施例1所涉及的电动机101的结构同样，因此省略详细的说明。
电流传感器52通过检测自连接器20经由配线200流过线圈13的电流，从而检测线圈13是否为通电状态。通过使电流传感器52经由配线500向显示器6发送检测结果，显示器6能够显示线圈13是否为通电状态。
电流传感器52也可以是钳式传感器。图8中表示设于实施例3所涉及的电动机的电磁制动器的线圈和钳式传感器的电路图。通过使开关50导通，电流自电源40流过线圈13。钳式传感器52通过夹紧配线200从而根据配线200所产生的磁场来检测流过配线200的电流。通过预先测量在释放电磁制动器4所需的充分的大小的电流流过线圈13的情况下由钳式传感器52检测的电流，能够根据钳式传感器52的检测电流来判断电磁制动器4是否被释放。
接着，对本公开的实施例4所涉及的电动机进行说明。图9中表示实施例4所涉及的电动机的剖视图。实施例4所涉及的电动机104与实施例1所涉及的电动机101不同的方面在于，传感器5能够相对于电动机104的外部装卸。实施例4所涉及的电动机104的其他的结构与实施例1所涉及的电动机101的结构同样，因此省略详细的说明。
能够通过在凸缘7设有能够供传感器5装卸的凹部70从而使传感器5能够装卸。传感器5能够使用霍尔元件51。图10中表示设于实施例4所涉及的电动机的电磁制动器的剖视图。优选使霍尔元件51构成为相对于凹部70能够装卸。而且，也可以是，在霍尔元件51设有供电流流过的端子5a和端子5c，并为了输出由磁场在霍尔元件51产生的电压而在霍尔元件51设有端子5b和端子5d。此外，优选在凹部70的与霍尔元件51相对的面突出有端子7a～7d。而且，端子7a～7d优选在霍尔元件51安装于凹部70的状态下分别与霍尔元件51的端子5a～5d连接。通过设为这样的结构，能够使电流经由电磁制动器4流过霍尔元件51。此外，能够经由电磁制动器内的配线向显示部6输出来自线圈13的磁场的检测结果。
接着，对本公开的实施例5所涉及的电动机进行说明。图11中表示实施例5所涉及的电动机的剖视图。实施例5所涉及的电动机105与实施例1所涉及的电动机101不同的方面在于，电动机105还具有检测摩擦板9与电枢10之间的接触的接触传感器12。实施例5所涉及的电动机105的其他的结构与实施例1所涉及的电动机101的结构同样，因此省略详细的说明。
通过将传感器5和接触传感器12组合，能够知道电磁制动器工作中的状态下的线圈电压(电流)的阈值和被释放的状态下的线圈电压(电流)的阈值。该阈值因摩擦板的异常磨损、切削液的浸入等而变化，因此能够对电磁制动器的故障进行预知。另外，在图11所示的例子中，示出了将接触传感器12设于摩擦板9的例子，但并不限于这样的例子，也可以将接触传感器12设于电枢10。
接着，对本公开的实施例6所涉及的电动机进行说明。图12中表示实施例6所涉及的电动机的剖视图。实施例6所涉及的电动机106与实施例1所涉及的电动机101不同的方面在于，将使电流向线圈13流动的配线200和传感器5的配线500共用。实施例6所涉及的电动机106的其他的结构与实施例1所涉及的电动机101的结构同样，因此省略详细的说明。
通过共用使电流向线圈13流动的配线200和传感器5的配线500，能够将配线200和配线500这两者与连接器20连接，而能够使电磁制动器内的配线简单化。
接着，对本公开的实施例7所涉及的电动机进行说明。图13中表示实施例7所涉及的电动机的剖视图。实施例7所涉及的电动机107与实施例1所涉及的电动机101不同的方面在于，电动机107还具有用于将传感器5的检测结果以无线向外部发送的发送器(未图示)。实施例7所涉及的电动机107的其他的结构与实施例1所涉及的电动机101的结构同样，因此省略详细的说明。
通过设置用于将传感器5的检测结果以无线向外部发送的发送器，能够去除用于将传感器5的检测结果向外部输出的配线，而能够使电磁制动器内的配线简单化。
根据本公开的实施例所涉及的电动机，不使用外部测量设备就能够容易地确认制动器的通电状态，并能够防止由制动器未释放的状态下的驱动而导致的故障。

Claims (8)

1.一种电动机，其中，
该电动机具备：
转子部，其包括旋转轴；
定子部，其在径向上与所述转子部相对；
电磁制动器，其对所述旋转轴进行制动；以及
传感器，其内置于所述电磁制动器，用于检测所述电磁制动器的通电状态。
2.根据权利要求1所述的电动机，其中，
该电动机还具有显示器，该显示器基于来自所述传感器的输出信号而显示所述电磁制动器的通电状态。
3.根据权利要求1或2所述的电动机，其中，
所述传感器是检测由于向所述电磁制动器通电而产生的磁场的磁传感器。
4.根据权利要求3所述的电动机，其中，
所述磁传感器是霍尔元件。
5.根据权利要求1或2所述的电动机，其中，
所述传感器是检测向所述电磁制动器流动的电流的电流传感器。
6.根据权利要求5所述的电动机，其中，
所述电流传感器是钳式传感器。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的电动机，其中，
所述传感器能够相对于所述电动机的外部装卸。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的电动机，其中，
所述电磁制动器具有：
凸缘，其供线圈卷绕设置，且配置于所述旋转轴的周围；
端板，其在与所述凸缘之间具有空隙且固定于所述凸缘；
摩擦板，其配置于所述凸缘与所述端板之间，与所述旋转轴一体旋转；
电枢，其以能够在轴线方向上移动的方式配置于所述凸缘与所述摩擦板之间，在通过使电流流过所述线圈而产生的电磁力的作用下该电枢被向所述凸缘吸引；
弹簧，其配设于所述凸缘与所述电枢之间，其对所述电枢向所述端板方向施力，而使所述摩擦板在所述电枢与所述端板之间保持并进行制动；以及
接触传感器，其检测所述摩擦板与所述电枢之间的接触。
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