CN217789495U - 电机制动机构、电机及家用电器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电机制动机构、电机及家用电器，其中，电机制动机构，包括：定子铁芯组件，定子铁芯组件包括定子铁芯结构和制动器绕组结构，定子铁芯结构的侧壁具有绕组安装空间，制动器绕组结构安装在绕组安装空间内；制动器组件，制动器组件包括弹性件和制动器，弹性件设置在制动器和定子铁芯结构之间；其中弹性件具有推动制动器接触转轴的制动状态，制动器绕组结构具有通电时磁吸制动器远离转轴的非制动状态。本申请的技术方案有效地解决了现有技术中的电机在通电的时候噪声较大的问题。

Description

电机制动机构、电机及家用电器

技术领域

本申请涉及电机的技术领域，尤其涉及一种电机制动机构、电机及家用电器。

背景技术

随着自动化时代的到来，伺服电机在各行业中的应用越来越广泛。制动器作为伺服电机中的常见装置，对电机起着断电保护作用。常用制动器在未通电情况下，弹簧通过弹力移动衔铁将摩擦片组件限制在衔铁与限位板之间，通过摩擦片产生的制动转矩对转轴进行制动。电机通电时，制动器定子线圈通入电流产生磁场，并吸引衔铁与之形成磁路。此时，摩擦片组件处于自由状态可随轮毂连着转轴一起旋转。

现有技术中的上述的结构制动器轮毂带着摩擦片组件在旋转过程中相互撞击产生噪音，影响伺服电机使用稳定性，同时摩擦片旋转发热，热量通过轴传递至编码器一侧，影响伺服电机中编码器的正常运行。

实用新型内容

本申请提供了一种电机制动机构、电机及家用电器，用于解决现有技术中的电机在通电的时候噪声较大的问题。

为解决上述问题，本申请提供了一种电机制动机构，包括：定子铁芯组件，定子铁芯组件包括定子铁芯结构和制动器绕组结构，定子铁芯结构的侧壁具有绕组安装空间，制动器绕组结构安装在绕组安装空间内；制动器组件，制动器组件包括弹性件和制动器，弹性件设置在制动器和定子铁芯结构之间；其中弹性件具有推动制动器接触转轴的制动状态，制动器绕组结构具有通电时磁吸制动器远离转轴的非制动状态。

进一步地，制动器包括多个制动板，多个制动板处于制动状态时为与转轴相适配的圆环形，弹性件设置在制动板的远离转轴的一侧。

进一步地，各制动板远离转轴的一侧设置有外凸的安装筒，定子铁芯结构靠近转轴的侧壁具有凹槽，弹性件为弹簧，弹簧的第一端安装在安装筒内，弹簧的第二端安装在凹槽内。

进一步地，制动板为四个，各制动板均相同，各制动板对应安装有多个弹簧。

进一步地，各制动板包括衔铁板层和摩擦板层，衔铁板层位于摩擦板层和制动器绕组结构之间。

进一步地，制动器绕组结构包括绕组框架和绕线，绕组框架包括第一弧形板、连接板和第二弧形板，连接板连接在第一弧形板和第二弧形板之间。

进一步地，第一弧形板与定子铁芯组件的内侧壁相适配，第二弧形板与定子铁芯的外侧壁相适配，连接板垂直于定子铁芯组件的中心轴线。

进一步地，制动器绕组结构与定子铁芯组件之间填充有固定胶。

进一步地，定子铁芯结构包括定子铁芯本体，绕组安装空间贯穿定子铁芯本体的外侧壁和定子铁芯本体的内侧壁，定子铁芯本体还设置有绕线避让槽。

进一步地，定子铁芯结构还包括壳体，壳体包括壳体本体和壳体本体的第一端向内突出的多个限位凸块，限位凸块与定子铁芯本体的轭部相适配。

根据本申请的另一方面，还提供了一种电机，包括电机本体和设置在电机本体上的电机制动机构，电机制动机构为上述的电机制动机构。

进一步地，电机本体包括转轴，转轴包括转轴本体和过盈套设在转轴本体上的转轴套，转轴套的长度小于转轴本体的长度，转轴套与制动器相对应地设置。

本剧本申请的另一方面还提供了一种家用电器，家用电器包括电机，电机为上述的电机。

本申请提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请的技术方案，当电机制动机构通电的时候，制动器绕组结构产生对制动器的磁力，该磁力大于弹性件对制动器的弹性力，这样制动器远离转轴，有效地避免了制动器跟随转轴一起转动带来的噪声。本申请的技术方案有效地解决了现有技术中的电机在通电的时候噪声较大的问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请的电机制动机构的实施例的爆炸示意图；

图2示出了图1的电机制动机构的制动器的立体结构示意图；

图3示出了本申请的电机的转轴的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、定子铁芯组件；11、定子铁芯结构；111、定子铁芯本体；112、壳体；113、限位凸块；114、轭部凹槽；12、制动器绕组结构；121、第一弧形板；122、连接板；123、第二弧形板；13、绕线避让槽；20、制动器组件；21、弹性件；22、制动器；221、衔铁板层；222、摩擦板层；30、转轴；31、转轴本体；32、转轴套；100、绕组安装空间。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种电机制动机构包括：定子铁芯组件10和制动器组件20。定子铁芯组件10包括定子铁芯结构11和制动器绕组结构12，定子铁芯结构11的侧壁具有绕组安装空间100，制动器绕组结构12安装在绕组安装空间100内。制动器组件20包括弹性件21和制动器22，弹性件21设置在制动器22和定子铁芯结构11之间。其中，弹性件21具有推动制动器22接触转轴30的制动状态，制动器绕组结构12具有通电时磁吸制动器22远离转轴30的非制动状态。

应用本实施例的技术方案，当电机制动机构通电的时候，制动器绕组结构12产生对制动器22的磁力，该磁力大于弹性件21对制动器22的弹性力，这样制动器22远离转轴30，有效地避免了制动器22跟随转轴30一起转动带来的噪声。本实施例的技术方案有效地解决了现有技术中的电机在通电的时候噪声较大的问题。

需要说明的是，制动器22通过弹性件21将制动器22固定在定子铁芯结构11上，这样当转轴30转动的时候，制动器22不会跟随转轴30进行转动。从而切断了由于制动器22跟随转轴30转动而产生噪音的根源。电机制动机构由内至外依次为制动器组件20和定子铁芯组件10，转轴30位于制动器组件20的内部。具体地，转轴30的中心轴和电机制动机构的中心轴相重合。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，制动器22包括多个制动板，多个制动板处于制动状态时为与转轴30相适配的圆环形，弹性件21设置在制动板的远离转轴30的一侧。这样制动板与转轴30之间的作用面积较大，制动效果较好。多个制动板位于转轴30的周向外侧，在非制动状态时，相邻的制动板之间具有间隙。在本实施例的技术方案中，各制动板结构完全相同，这样容易加工、安装，而且在制动的时候转轴30的受力均匀。垂直于转轴30的中心轴的轴线的平面切割制动器22所形成的的横截面，各制动板的横截面为圆弧形。本实施例为，多个制动板处于制动状态时，多个制动板组成封闭的圆环形，这样增加了摩擦面积，减少了由于摩擦而产生的灰尘。作为其它的实施例，多个制动板处于制动状态时，多个制动板组成的圆环形可以不封闭。

如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，各制动板远离转轴30的一侧设置有外凸的安装筒，定子铁芯结构11靠近转轴30的侧壁具有凹槽，弹性件21为弹簧，弹簧的第一端安装在安装筒内，弹簧的第二端安装在凹槽内。上述结构保证了弹簧不容易发生错位，甚至脱出，即弹簧、制动板和定子铁芯结构11的相对位置不变。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，制动板为四个，各制动板均相同，各制动板对应安装有多个弹簧。各制动板的圆心角为90°，当制动器22处于制动状态时，四个制动板组成封闭的圆环，上述结构既满足了制动的要求，又不会造成单个制动器22受到较大的摩擦力而发生形变等事故，如果制动板较多，会造成制动板安装不便，甚至单个制动器22较小不容易安装弹簧等零部件。具体地，在本实施例的技术方案中每个制动板上设置有四个弹簧，四个弹簧中的两个位于绕组安装空间100的上部，两个位于绕组安装空间100的下部。制动板和绕组安装空间100一一对应地设置，即本实施例为四个制动板和是个绕组安装空间100。绕组安装空间100的中部和制动板的中部相对应设置，这样施加作用力更加均衡。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，各制动板包括衔铁板层221和摩擦板层222，衔铁板层221位于摩擦板层222和制动器绕组结构12之间。衔铁板层221与制动器绕组结构12产生相互作用的磁力，摩擦板层222与转轴30产生制动的摩擦力。具体地，衔铁板层221与摩擦板层222之间相贴合在一起。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，制动器绕组结构12包括绕组框架和绕线，绕组框架包括第一弧形板121、连接板122和第二弧形板123，连接板122连接在第一弧形板121和第二弧形板123之间。上述结构紧凑，作用力较强，绕线设置方便。绕组安装空间100为四个，四个绕组安装空间100均匀的沿定子铁芯本体111周向布置。

如图1和图3所示，在本实施例的技术方案中，第一弧形板121与定子铁芯组件10的内侧壁相适配，第二弧形板123与定子铁芯的外侧壁相适配，连接板122垂直于定子铁芯组件10的中心轴线。第一弧形板121与定子铁芯组件10的内侧壁相适配，第二弧形板123与定子铁芯的外侧壁相适配，这样保证了制动器22与定子铁芯本体111比较紧凑，制动器22和定子铁芯本体111组成的整体与外部的配合比较好。即第一弧形板121的圆弧轮廓线与定子铁芯组件10的内侧壁的圆弧轮廓线相同，第二弧形板123的圆弧轮廓线与定子铁芯组件10的外侧壁的圆弧轮廓线相同。连接板122的宽度小于第一弧形板121沿周向延伸的长度，连接板122的宽度也小于第二弧形板123沿周向延伸的长度，这样的结构便于绕线的设置。连接板122位于第一弧形板121沿周向的中部，连接板122位于第二弧形板123的中部，上述结构紧凑，能够为绕线避让较大的空间，另外，上述结构保证了制动器绕组结构12对制动器22施加均匀的作用力。

在本实施例的技术方案中(图中未示出)，制动器绕组结构12与定子铁芯组件10之间填充有固定胶。上述结构一方面有利于将制动器绕组结构12固定在定子铁芯组件10上，另外，上述结构能够实现很好的绝缘效果。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，定子铁芯结构11包括定子铁芯本体111，绕组安装空间100贯穿定子铁芯本体111的外侧壁和定子铁芯本体111的内侧壁，定子铁芯本体111还设置有绕线避让槽13。上述结构紧凑，能够很好的避免电机制动机构的零部件之间的干涉。绕线设置在绕线避让槽13内，可以避免绕线由于受到外力作用导致绕线的漆包线损坏而发生短路的风险。绕线避让槽13位于定子铁芯本体111的外侧壁。定子铁芯本体111包括沿定子铁芯本体111的轴线方向设置的基座段和主体段，绕组安装空间100位于主体段靠近基座段的一侧，绕线避让槽13位于主体段和基座段的交界处，绕线避让槽13为圆环形且与绕组安装空间100相连通。需要说明的是，基座段和本体段为一体成型结构。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，定子铁芯结构11还包括壳体112，壳体112包括壳体本体和壳体本体的第一端向内突出的多个限位凸块113，限位凸块113与定子铁芯本体111的轭部凹槽114相适配。上述结构充分利用壳体112和定子铁芯本体111自身的结构进行配合，这样可以减少外部零部件的配合，节省了成本，并使得结构紧凑。具体地，定子铁芯本体111的轭部为位于定子铁芯本体111的第一端的凹槽。壳体112的侧壁和定子铁芯本体111上均设置有固定孔，紧固件穿设在固定孔内以将壳体112和定子铁芯本体111固定在一起。具体地，定子铁芯本体111的固定孔为螺纹固定孔，相邻的绕组安装空间100之间设置有两个螺纹固定孔，上述的两个螺纹固定孔沿定子铁芯本体111的第一端至定子铁芯本体111的第二端方向设置，本实施例的螺纹固定孔为8个。

通过上述可知，电机轴(转轴30)在转动时，摩擦片组件(制动器组件20)的材料未与电机轴连接，从而实现摩擦材料不进行旋转，即轮毂与摩擦材料相互间不会进行相互撞击，从而降低伺服电机运行时噪音的产生。本申请针对伺服电机通电启动时，内部制动器摩擦片(制动器22)随电机轴上的轮毂一起旋转，造成的制动器22噪音问题，设计了新型的伺服电机制动装置。此制动装置(电机制动机构)在伺服电机通电启动状态下，制动器绕组中有电流通过产生磁场，与四分之一圆柱衔铁装置构成磁路，衔铁克服弹簧弹力离开旋转轴，使电机轴处于自由旋转，实现伺服电机的启动。当伺服电机断电时，制动器绕组断电后对衔铁装置无吸引磁力，从而弹簧弹力把衔铁装置推向电机轴，由于衔铁装置(制动器)另一侧为摩擦材料，当摩擦材料与电机轴接触时，利用摩擦力实现对伺服电机的制动作用。使用此种制动装置能降低电机转子旋转时制动器产生的噪音问题，实现伺服电机低噪音运行要求，同时制动器散热的加强与电机运行时摩擦材料灰尘的减少提高了伺服电机工作效率，避免能耗的浪费。

本申请的技术方案解决了以下几个问题：1、有效解决了伺服电机启动时摩擦片随之旋转的问题；2、有效解决了伺服电机内部制动器摩擦片与轮毂相互碰撞产生的噪音问题；3、有效解决了摩擦材料旋转产生灰尘影响电机稳定性的问题；4、有效解决了制动器绕组散热困难而导致的影响制动器性能的问题。

即摩擦片组件对电机轴直接进行增大扭矩的方法来控制伺服电机制动，实现了电机启动时摩擦材料不与电机轴进行连接，从而摩擦片不随轴旋转的伺服电机制动装置。避免了伺服电机启动时内部制动器摩擦片与轮毂相互碰撞产生电机噪音，同时此制动装置定子绕组(制动器绕组结构12)分别置于四个定子槽(绕组安装空间100)中，增加与摩擦片组件的接触面积从而增加制动器22的散热，另外，摩擦片组件在未旋转的条件下产生的材料灰尘随之减少，保证伺服电机编码器的稳定运行。

本申请还提供了一种电机。电机包括电机本体和设置在电机本体上的电机制动机构，电机制动机构为上述的电机制动机构。本申请的电机噪声较小，产生的灰尘较少。具体地，电机本体包括转轴30，转轴30包括转轴本体31和过盈套设在转轴本体31上的转轴套32，转轴套32的长度小于转轴本体31的长度，转轴套32与制动器22相对应地设置。转轴套32为易损件，更换时可以仅更换转轴套32，这样大大地节省了成本。

本申请还提供了一种家用电器。家用电器包括电机，电机为上述的电机。本申请的家用电器可以为空调、新风装置以及冰箱等。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (13)

1.一种电机制动机构，其特征在于，包括：

定子铁芯组件(10)，所述定子铁芯组件(10)包括定子铁芯结构(11)和制动器绕组结构(12)，所述定子铁芯结构(11)的侧壁具有绕组安装空间(100)，所述制动器绕组结构(12)安装在所述绕组安装空间(100)内；

制动器组件(20)，所述制动器组件(20)包括弹性件(21)和制动器(22)，所述弹性件(21)设置在所述制动器(22)和所述定子铁芯结构(11)之间；其中

所述弹性件(21)具有推动所述制动器(22)接触转轴(30)的制动状态，所述制动器绕组结构(12)具有通电时磁吸所述制动器(22)远离所述转轴(30)的非制动状态。

2.根据权利要求1所述的电机制动机构，其特征在于，所述制动器(22)包括多个制动板，所述多个制动板处于制动状态时为与所述转轴(30)相适配的圆环形，所述弹性件(21)设置在所述制动板的远离所述转轴(30)的一侧。

3.根据权利要求2所述的电机制动机构，其特征在于，各所述制动板远离所述转轴(30)的一侧设置有外凸的安装筒，所述定子铁芯结构(11)靠近所述转轴(30)的侧壁具有凹槽，所述弹性件(21)为弹簧，所述弹簧的第一端安装在所述安装筒内，所述弹簧的第二端安装在所述凹槽内。

4.根据权利要求2所述的电机制动机构，其特征在于，所述制动板为四个，各所述制动板均相同，各所述制动板对应安装有多个弹簧。

5.根据权利要求2所述的电机制动机构，其特征在于，各所述制动板包括衔铁板层(221)和摩擦板层(222)，所述衔铁板层(221)位于所述摩擦板层(222)和所述制动器绕组结构(12)之间。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电机制动机构，其特征在于，所述制动器绕组结构(12)包括绕组框架和绕线，所述绕组框架包括第一弧形板(121)、连接板(122)和第二弧形板(123)，所述连接板(122)连接在所述第一弧形板(121)和所述第二弧形板(123)之间。

7.根据权利要求6所述的电机制动机构，其特征在于，所述第一弧形板(121)与所述定子铁芯组件(10)的内侧壁相适配，所述第二弧形板(123)与所述定子铁芯的外侧壁相适配，所述连接板(122)垂直于所述定子铁芯组件(10)的中心轴线。

8.根据权利要求6所述的电机制动机构，其特征在于，所述制动器绕组结构(12)与所述定子铁芯组件(10)之间填充有固定胶。

9.根据权利要求6所述的电机制动机构，其特征在于，所述定子铁芯结构(11)包括定子铁芯本体(111)，所述绕组安装空间(100)贯穿所述定子铁芯本体(111)的外侧壁和所述定子铁芯本体(111)的内侧壁，所述定子铁芯本体(111)还设置有绕线避让槽(13)。

10.根据权利要求9所述的电机制动机构，其特征在于，所述定子铁芯结构(11)还包括壳体(112)，所述壳体(112)包括壳体本体和壳体本体的第一端向内突出的多个限位凸块(113)，所述限位凸块(113)与所述定子铁芯本体(111)的轭部凹槽(114)相适配。

11.一种电机，其特征在于，包括电机本体和设置在所述电机本体上的电机制动机构，所述电机制动机构为权利要求1至10中任一项所述的电机制动机构。

12.根据权利要求11所述的电机，其特征在于，所述电机本体包括转轴(30)，所述转轴(30)包括转轴本体(31)和过盈套设在所述转轴本体(31)上的转轴套(32)，所述转轴套(32)的长度小于所述转轴本体(31)的长度，所述转轴套(32)与所述制动器(22)相对应地设置。

13.一种家用电器，其特征在于，所述家用电器包括电机，所述电机为权利要求11或12所述的电机。

Images