CN211183696U - 电机刹车装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机刹车装置，包括：壳体组件；轴，轴与壳体组件枢轴连接；刹车机构，该刹车机构包括：活动摩擦机构，活动摩擦机构与轴周向固定或者与壳体组件配合；与活动摩擦机构结合时形成刹车作用力的固定摩擦机构，固定摩擦机构与壳体组件或者轴固定；随轴旋转时驱动活动摩擦机构轴向移动以使活动摩擦机构与固定摩擦机构分离的传动部件，传动部件设置在轴上，传动部件与活动摩擦机构配合；在电机失电时使活动摩擦机构与固定摩擦机构结合的弹簧，弹簧的一端与活动摩擦机构配合，弹簧的另一端与壳体组件配合。本实用新型在制动状态下无需通电就可手动解除制动状态。

Description

电机刹车装置

技术领域

本实用新型涉及一种电机刹车装置。

背景技术

电机是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置，或者将一种形式的电能转换成另一种形式的电能。电机的用途广泛，例如应用于纺织领域、汽车领域、电动车领域、建筑领域等等。

而在一些控制要求高的场合，比如口罩或手套生产领域，为了使布料焊接部位与焊接设备中旋转模具上的模型对应，如果这时电机忽然失电，由于转子的惯性还会带动负载工作，使布料前进一段距离，布料在失电时的位置与当前位置是不对应的，因此当电机得电后驱动布料继续前进时，布料焊接部位与焊接设备中旋转模具上的模型无法相对应，导致焊接错位。类似于这样的情况，现有技术中一般是使电机在失电的瞬间完成制动（即刹车），避免转子的惯性驱动负载工作。

专利公告号为CN202121438U的专利公开了一种轮毂电机，它由电机转子、电机定子、电机轴、电机端盖四大部分构成，电机定子上设置电机引线；轮毂电机内设置电磁制动器，电磁制动器由电磁制动器动片和电磁制动器定片构成；电磁制动器动片与电机端盖为一体连接，电磁制动器上设置电磁制动器引线；电机引线从电机轴的一端穿心而出，电磁制动器引线从电机轴的另一端穿心而出，轮毂电机的外面直接包裹轮胎构成驱动轮整体。

对于上述的轮毂电机，电磁制动器定片固定在电机轴上，当对电磁制动器通电时，电磁制动器动片与电磁制动器定片吸合，从而使电磁制动器动片与电磁制动器定片形成摩擦，而电磁制动器动片与电机端盖固定在一起，因此，电机端盖获得减速，进而使与电机端盖固定的电机转子获得制动。

但是当电机处于失电制动状态，需要电机主轴旋转时，必须先对电磁制动器通电以解除电磁制动器的制动作用，因此现有带有这种刹车装置的轮毂电机在断电情况下不能解除制动。而且，类似于这种采用电磁制动结构的电机，几乎都存在这样的问题。

发明内容

本实用新型提供一种在制动状态下无需通电就可手动解除制动状态的电机刹车装置。

电机刹车装置，包括：

壳体组件；

轴，轴与壳体组件枢轴连接；

刹车机构，该刹车机构包括：

活动摩擦机构，活动摩擦机构与轴周向固定或者与壳体组件配合；

与活动摩擦机构结合时形成刹车作用力的固定摩擦机构，固定摩擦机构与壳体组件或者轴固定；

随轴旋转时驱动活动摩擦机构轴向移动以使活动摩擦机构与固定摩擦机构分离的传动部件，传动部件设置在轴上，传动部件与活动摩擦机构配合；

在电机失电时使活动摩擦机构与固定摩擦机构结合的弹簧，弹簧的一端与活动摩擦机构配合，弹簧的另一端与壳体组件配合。

本实用新型的刹车装置，当电机失电不能工作时，而又需要刹车装置解除刹车的状态时，这时可以手动地旋转轴，通过传动部件的作用将手动的扭力传递到凸轮，进而由凸轮推动第一摩擦部件中的第一花键套以及外锥套轴向运动，使得活动摩擦机构与固定摩擦机构分离，以解除活动摩擦机构与固定摩擦的刹车作用力，手动的扭力只需克服活动摩擦机构与固定摩擦机构之间的摩擦力即可，因此，本实用新型中的电机刹车装置在不需要通电的情况下可以手动解除刹车。

附图说明

图1为电机刹车装置与电机连接的示意图。

图2和图3为电机刹车装置两个不同部位的剖面图。

图4为安装座的示意图。

图5为轴与传动部件配合的示意图。

图6为第一摩擦部件的示意图。

图7为凸轮的示意图。

图8为第二摩擦部件的示意图。

A为电机刹车装置，B为联轴器，1为外壳，2为第一轴承，3为安装座，3a为隔离部，3b为第一腔体，3c为第二腔体，3d为连接法兰，4为第二轴承，5为电机，6为前端盖板，7为后端盖板，8为第一轴，8a为凸出部，8b为凹槽，9为第二轴，9a为花键，9b为装配孔，10为第一花键套，10a为第一花键，11为外锥套，12为轴肩，13为第二花键套，14为轴向延伸部，15为曲面的凹槽，15a 为曲面，16为内锥套，17为传动部件，18为弹簧，19为弹簧座。

具体实施方式

实施例1

如图1至图8，本实用新型的电机刹车装置A包括壳体组件、轴、刹车机构，本实用新型中的刹车机构既可以安装在电机5的内部，也可以安装在电机5外部，当安装在电机5内部时，所述壳体组件由电机5的壳体以及轴承等部件组成，轴为电机的转子轴。当刹车机构位于电机5外部时，壳体组件和轴需要额外增加，如图1所示，轴与电机5的输出端通过联轴器B连接。本实施例中，优先采用将刹车机构设置在电机5的外部，即图1对应的结构。

本实施例中，壳体组件优先采用的结构包括外壳1、与外壳1连接且与轴配合的第一轴承2、具有通孔且与外壳1连接的安装座3、与轴配合的第二轴承4，安装座3的通孔中设有隔离部3a，该隔离部3a将通孔分为第一腔体3b和安装固定摩擦机构的第二腔体3c，第二轴承4位于第一腔体3b中。

本实施例中，外壳1的结构为中空且两端具有开口，外壳1一端的内壁面上设有台阶，第一轴承2与外壳1过盈配合后，第一轴承2的一端与台阶抵顶，对第一轴承2形成轴向限位，第一轴承2的另一端通过一个前端盖板6限位，前端盖板6与外壳1优先采用螺钉固定。

安装座3的一端具有连接法兰3d，连接法兰3d与外壳1固定连接，安装座3的另一端位于外壳1的内部。第二轴承4过盈配合在第一腔体3b中后，第二轴承4的一端与隔离部3a抵顶，第二轴承4的另一端通过一个后端盖板7限位，后端盖板7与外壳1优先采用螺钉固定连接。

轴与壳体组件枢轴连接，轴的一端与第一轴承2配合，轴的另一端与第二轴承4配合，所述轴包括第一轴8、第二轴9，第二轴9与第一轴8间隙配合，优选地，在第二轴9的周面上设有与活动摩擦机构配合的花键9a。优先地，在第一轴8的一端设有轴向的凸出部8a，第二轴9的一端设有装配孔9b，装配孔9b与凸出部8a间隙配合。另外，在轴上设有凹槽8b，该凹槽8b位于第一轴8上，因此，将轴分成第一轴8、第二轴9两段进行制造，可以降低制造难度。通过凸出部8a与装配孔9b的配合后使第一轴8、第二轴9构成一个整体。

刹车机构包括活动摩擦机构、固定摩擦机构、传动部件17、弹簧18，本实施例中活动摩擦机构与轴周向固定，活动摩擦机构包括具有第一通孔的第一摩擦部件、与传动部件17配合的凸轮，第一摩擦部件的内孔壁上设有花键，凸轮设置在第一摩擦部件的第一通孔中。

优选地，第一摩擦部件包括第一花键套10以及外锥套11，第一花键套10的外径小于外锥套11的外径，在第一花键套10与外锥套11之间形成轴肩12，第一花键套10内的第一花键10a与第二轴9周面上的花键9a配合，这样，当第一摩擦部件受轴向的作用力时，第一摩擦部件可以沿着轴的轴向移动。

凸轮包括第二花键套13以及设置于第二花键套13一端的多个轴向延伸部14，相邻两个轴向延伸部14之间形成曲面的凹槽15，所述传动部件17与该曲面的凹槽15配合，该配合关系优先采用间隙配合。第二花键套13与第二轴9周面上的花键9a配合，当传动部件17随轴旋转并与曲面的凹槽15上的曲面15a结合，随着轴的继续旋转，传动部件17的作用力作用于曲面的凹槽15的曲面15a上，迫使凸轮轴向移动，从而凸轮驱动第一摩擦部件轴向移动。

固定摩擦机构与活动摩擦机构结合时形成刹车作用力，固定摩擦机构与壳体组件固定。本实施例中，固定摩擦机构优先采用与外锥套11结合时形成刹车作用力的内锥套16，内锥套16优先与壳体组件中的安装座3固定，优选地，内锥套16的一端伸入到第二腔体3c，在安装座3的周面上设有径向的安装孔，采用螺钉穿过该安装孔与内锥套16螺纹连接，使内锥套16与安装座3紧固成一体。

传动部件17随轴旋转时驱动活动摩擦机构轴向移动以使活动摩擦机构与固定摩擦机构分离，传动部件17设置在轴上，传动部件与活动摩擦机构配合。所述传动部件17优先采用钢球，轴上设有凹槽8b，钢球的一部分配合在凹槽8b中。由于钢球在凹槽8b中可以自由转动，在工作过程中，钢球与曲面的凹槽15的配合属于滚动摩擦，有利于降低对曲面15a的摩损。

弹簧18在电机5失电时使活动摩擦机构与固定摩擦机构结合，弹簧18的一端与活动摩擦机构配合，弹簧18的另一端与壳体组件配合。本实施例中，弹簧18的一端与轴肩12抵顶，壳体组件还包括弹簧座19，弹簧座19空套在轴上，该弹簧座19的一端与第一轴承2抵顶，弹簧座19的另一端与弹簧18的另一端抵顶。

在本实施例中，轴的旋转运动通过传动部件17与凸轮上曲面的凹槽15的配合，转换为使凸轮的轴向运动，进而由凸轮推动第一摩擦部件中的第一花键套10以及外锥套11轴向运动，使得活动摩擦机构与固定摩擦机构分离，以解除活动摩擦机构与固定摩擦机构的刹车作用力，这样电机5可以正常工作。同时，外锥套11在轴向移动的过程中使弹簧18压缩。

当电机5失电时，轴停止转动，传动部件17失去扭力，从而曲面的凹槽15上的曲面15a失去扭力，在弹簧18的回复作用力下，弹簧18推动外锥套11以及凸轮反向轴向运动，最后使活动摩擦机构与固定摩擦机构形成结合，产生刹车的摩擦作用力，该摩擦作用力使得活动摩擦机构无法转动。由于第一花键套10和轴通过花键配合，从而使得第一花键套10对轴产生周向的作用力，使轴不能转动。

这种机械式的结构，当电机5失电不能工作时，而又需要电机刹车装置A解除刹车的状态时，这时可以手动地旋转轴，通过传动部件17的作用将手动的扭力传递到凸轮，进而由凸轮推动第一摩擦部件中的第一花键套10以及外锥套11轴向运动，使得活动摩擦机构与固定摩擦机构分离，以解除活动摩擦机构与固定摩擦机构的刹车作用力，手动的扭力只需克服活动摩擦机构与固定摩擦机构之间的摩擦力即可，因此，本实施例中的电机刹车装置A在不需要通电的情况下可以手动解除刹车。

实施例2

活动摩擦机构与壳体组件配合，固定摩擦机构与壳体组件或者轴固定。例如，活动摩擦机构与壳体组件滑动配合或间隙配合，固定摩擦机构通过焊接或采用螺母夹紧在轴上，通过固定摩擦机构与轴的固定关系，当活动摩擦机构与固定摩擦机构结合时，固定摩擦机构在与活动摩擦机构的摩擦作用力下不能旋转，从而轴也就不能旋转。当电机5通电使轴旋转时，轴的旋转运动通过传动部件17与凸轮上曲面的凹槽15的配合，转换为使凸轮的轴向运动，进而由凸轮推动第一摩擦部件中的第一花键套10以及外锥套11轴向运动，使得活动摩擦机构与固定摩擦机构分离，以解除活动摩擦机构与固定摩擦机构的刹车作用力。

在上述结构下，第一摩擦部件优先采用的结构为：由第一花键套10以及第一摩擦盘（图中未示出）组成，固定摩擦机构为与第一摩擦盘结合时形成刹车作用力的第二摩擦盘（图中未示出）。即采用摩擦盘的结合结构使活动摩擦机构与固定摩擦机构更容易布置。

Claims (7)

1.电机刹车装置，其特征在于，包括：

壳体组件；

轴，轴与壳体组件枢轴连接；

刹车机构，该刹车机构包括：

活动摩擦机构，活动摩擦机构与轴周向固定或者与壳体组件配合；

与活动摩擦机构结合时形成刹车作用力的固定摩擦机构，固定摩擦机构与壳体组件或者轴固定；

随轴旋转时驱动活动摩擦机构轴向移动以使活动摩擦机构与固定摩擦机构分离的传动部件，传动部件设置在轴上，传动部件与活动摩擦机构配合；

在电机失电时使活动摩擦机构与固定摩擦机构结合的弹簧，弹簧的一端与活动摩擦机构配合，弹簧的另一端与壳体组件配合。

2.根据权利要求1所述的电机刹车装置，其特征在于，所述壳体组件包括：

外壳；

与外壳连接且与轴配合的第一轴承；

具有通孔且与外壳连接的安装座，安装座的通孔中设有隔离部，该隔离部将通孔分为第一腔体和安装固定摩擦机构的第二腔体；

与轴配合的第二轴承，第二轴承位于第一腔体中。

3.根据权利要求1所述的电机刹车装置，其特征在于，所述轴包括：

第一轴；

第二轴，第二轴与第一轴间隙配合，第二轴的周面上设有与活动摩擦机构配合的花键。

4.根据权利要求1所述的电机刹车装置，其特征在于，活动摩擦机构包括：

具有第一通孔的第一摩擦部件，第一摩擦部件的内孔壁上设有花键；

与传动部件配合的凸轮，凸轮设置在第一摩擦部件的第一通孔中。

5.根据权利要求4所述的电机刹车装置，其特征在于，第一摩擦部件包括第一花键套以及外锥套，所述固定摩擦机构为与外锥套结合时形成刹车作用力的内锥套；或者

第一摩擦部件包括第一花键套以及第一摩擦盘，固定摩擦机构为与第一摩擦盘结合时形成刹车作用力的第二摩擦盘。

6.根据权利要求4所述的电机刹车装置，其特征在于，凸轮包括第二花键套以及设置于第二花键套一端的多个轴向延伸部，相邻两个轴向延伸部之间形成曲面的凹槽，所述传动部件与该曲面的凹槽配合。

7.根据权利要求1所述的电机刹车装置，其特征在于，所述传动部件为钢球，所述轴上设有凹槽，钢球的一部分配合在凹槽中。

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