CN219013236U - 电磁制动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电磁控制技术领域，具体涉及一种电磁制动装置。本实用新型中的电磁制动装置包括壳体组件、定子组件和制动组件，壳体组件内具有安装腔，定子组件包括线圈组，线圈组设于安装腔且与壳体组件的内侧面相连接，制动组件包括制动件、磁性组件和弹性件，制动组件穿设于线圈组内并能够沿线圈组的轴向方向移动，弹性件套设于磁性组件外，弹性件的两端分别与壳体组件和磁性组件相连接，制动件的一端与磁性组件相连接，其另一端能够随磁性组件的移动伸出壳体组件或缩回至安装腔。通过使用本技术方案中的电磁制动装置，弹性件能够与通电线圈组产生的磁力进行相互作用，起到断电促进磁性组件复位的目的，提升制动件的复位响应速度和制动效率。

Description

电磁制动装置

技术领域

本实用新型属于电磁控制技术领域，具体涉及一种电磁制动装置。

背景技术

电磁制动器是现代工业中一种理想的自动化执行元件，主要用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁制动器是一种将主动侧扭力传达给被动侧的连接器，可以据需要自由的结合，切离或制动，具有结构紧凑，操作简单，响应灵敏，寿命长久，使用可靠，易于实现远距离控制等优点。

现有电磁制动器虽然在机构原理上不尽相同，但一般都存在结构复杂，复位时间和响应时间较长导致制动效果不佳以及制动效率较低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是至少解决现有电磁制动器复位时间较长导致制动效率较低的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的第一方面提出了一种电磁制动装置，包括：

壳体组件，所述壳体组件内具有安装腔；

定子组件，所述定子组件包括线圈组，所述线圈组设于所述安装腔且与所述壳体组件的内侧面相连接；

制动组件，所述制动组件包括制动件、磁性组件和弹性件，所述制动组件穿设于所述线圈组内并能够沿所述线圈组的轴向方向移动，所述弹性件套设于所述磁性组件外，所述弹性件的两端分别与所述壳体组件和所述磁性组件相连接，所述制动件的一端与所述磁性组件相连接，所述制动件的另一端能够随所述磁性组件的移动伸出所述壳体组件或缩回至所述安装腔。

通过使用本技术方案中的电磁制动装置，采用壳体组件、定子组件和制动组件的组合结构，壳体组件的安装腔能够为定子组件和制动组件提供安装空间，定子组件的线圈组在通电时能够对位于其中制动组件的磁性组件进行作用，促使磁性组件沿振动方向进行移动，进而带动与磁性组件相连接的制动件进行伸出壳体组件或者缩回至安装腔的目的，本实用新型的弹性件能够与通电线圈组产生的磁力进行相互作用，保证磁性组件能够沿正确的方向进行移动，并起到断电促进磁性组件复位的目的，提升了制动件的复位响应速度和制动效率。

另外，根据本实用新型的电磁制动装置，还可具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的一些实施方式中，所述磁性组件包括第一磁性件、第一导磁板和第二导磁板，所述第一导磁板设于所述第一磁性件远离所述制动件的一端，所述第二导磁板设于所述第一磁性件和所述制动件之间，所述弹性件套设于所述第一导磁板和所述第一磁性件外，所述弹性件的两端分别与所述壳体组件的内顶面和所述第二导磁板相连接。

在本实用新型的一些实施方式中，所述定子组件包括第一限位环，所述第一限位环套设于所述制动件外且与所述壳体组件相连接，所述第一限位环远离所述壳体组件的一侧能够与所述第二导磁板相抵，或

所述定子组件包括第二限位环，所述第二限位环套设于所述制动件外且与所述第二导磁板相连接，所述第二限位环远离所述第二导磁板的一侧能够与所述壳体组件相抵。

在本实用新型的一些实施方式中，所述磁性组件包括第二磁性件、第三导磁板和第四导磁板，所述第三导磁板设于所述第二磁性件远离所述制动件的一端，所述第四导磁板设于所述第二磁性件和所述制动件之间，所述弹性件套设于所述第四导磁板和所述第二磁性件外，所述弹性件的两端分别与所述壳体组件的内底面和所述第三导磁板相连接。

在本实用新型的一些实施方式中，所述磁性组件包括第三磁性件和第四磁性件，所述第三磁性件设于所述第三导磁板远离所述第二磁性件的一侧，所述第四磁性件设于所述第四导磁板和所述制动件之间且位于所述弹性件内。

在本实用新型的一些实施方式中，所述制动组件包括第三限位环，所述第三限位环套设于所述制动件外且位于所述弹性件内，所述第三限位环与所述壳体组件相连接且所述第三限位环远离所述壳体组件的一侧能够与所述第四导磁板相抵，或

所述制动组件包括第四限位环，所述第四限位环套设于所述制动件外且位于所述弹性件内，所述第四限位环与所述第四导磁板相连接且所述第四限位环远离所述第四导磁板的一侧能够与所述壳体组件相抵。

在本实用新型的一些实施方式中，所述线圈组包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和所述第二线圈沿所述线圈组的轴向方向堆叠设置且电流方向相反。

在本实用新型的一些实施方式中，所述壳体组件包括外壳、第一盖体和第二盖体，所述外壳内具有所述安装腔，所述安装腔的顶端设有第一开口，所述第一盖体盖设于所述第一开口，所述安装腔的底端设有第二开口，所述第二盖体盖设于所述第二开口，所述第二盖体设有通孔，所述制动件活动穿设于所述通孔。

在本实用新型的一些实施方式中，所述定子组件还包括套筒，所述套筒固设于所述制动组件和所述线圈组之间。

在本实用新型的一些实施方式中，所述套筒的相对两侧设有走线槽，所述壳体组件设有与所述走线槽对应设置的避让槽，所述线圈组的连接线能够通过所述走线槽和所述避让槽引出至所述壳体组件外。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1示意性地示出了根据本实用新型第一种实施方式的电磁控制装置的爆炸结构示意图；

图2示意性地示出了根据本实用新型第一种实施方式的电磁控制装置的初始状态下的剖面结构示意图；

图3示意性地示出了根据本实用新型第一种实施方式的电磁控制装置的非制动状态下的剖面结构示意图；

图4示意性地示出了根据本实用新型第一种实施方式的电磁控制装置的断电状态下的剖面结构示意图；

图5示意性地示出了根据本实用新型第二种实施方式的电磁控制装置的初始状态下的剖面结构示意图；

图6示意性地示出了根据本实用新型实施方式的电磁控制装置的套筒的结构示意图；

图7示意性地示出了根据本实用新型实施方式的电磁控制装置的第一盖体的结构示意图。

附图中各标号表示如下：

11、外壳；111、安装腔；12、第一盖体；121、避让槽；13、第二盖体；

211、第一线圈组；212、第二线圈组；22、第一限位环；23、套筒；231、走线槽；24、第三限位环；

31、制动件；32、弹性件；331、第一磁性件；332、第一导磁板；333、第二导磁板；334、第二磁性件；335、第三导磁板。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

本实用新型提出了一种电磁制动装置。本实用新型中的电磁制动装置包括壳体组件、定子组件和制动组件，壳体组件内具有安装腔111，定子组件包括线圈组，线圈组设于安装腔111且与壳体组件的内侧面相连接，制动组件包括制动件31、磁性组件和弹性件32，制动组件穿设于线圈组内并能够沿线圈组的轴向方向(和振动方向相一致)移动，弹性件32套设于磁性组件外，弹性件32的两端分别与壳体组件和磁性组件相抵接，制动件31的一端与磁性组件相连接，且其另一端能够随磁性组件的移动伸出壳体组件或缩回至安装腔111。

通过使用本技术方案中的电磁制动装置，采用壳体组件、定子组件和制动组件的组合结构，壳体组件的安装腔111能够为定子组件和制动组件提供安装空间，定子组件的线圈组在通电时能够对位于其中制动组件的磁性组件进行作用，促使磁性组件沿振动方向进行移动，进而带动与磁性组件相连接的制动件31进行伸出壳体组件或者缩回至安装腔111的目的，本实用新型的弹性件32能够与通电线圈组产生的磁力进行相互作用，保证磁性组件能够沿正确的方向进行移动，并起到断电促进磁性组件复位的目的，提升了制动件31的复位响应速度和制动效率。

在本实用新型的第一种实施方式中，如图1、2、3和4所示，磁性组件包括第一磁性件331、第一导磁板332和第二导磁板333，第一导磁板332设于第一磁性件331远离制动件31的一端，第二导磁板333设于第一磁性件331和制动件31之间，弹性件32套设于第一导磁板332和第一磁性件331外，弹性件32的两端分别与壳体组件的内顶面和第二导磁板333相抵接。在本实施方式中，第一导磁板332能够引导第一磁性件331顶端的磁力线穿过线圈组，进而提高第一磁性件331顶端的磁场利用率。第二导磁板333能够引导第一磁性件331底端的磁力线穿过线圈组，进而提升第一磁性件331底端的磁场利用率。两组导磁板能够极大的增加第一磁性件331整体的磁力线穿过线圈，提升了可靠性。

进一步地，在本实施方式中，弹性件32套设于第一磁性件331和第一导磁板332的外侧，弹性件32的一端连接于壳体组件的内顶面(第一盖体12的内表面)，弹性件32的另一端与第二导磁板333相连接，本实施方式中的第二导磁板333的外径尺寸分别大于第一导磁板332的外径尺寸和第一磁性件331的外径尺寸，便于弹性件32与第二导磁板333进行连接。

在本实用新型的第一种实施方式中，如图2所示，定子组件包括第一限位环22，第一限位环22套设于制动件31外且与壳体组件相连接，第一限位环22远离壳体组件的一侧能够与第二导磁板333相抵。在本实施方式中，第一限位环22为不导磁件且与壳体组件(第二盖体13的内表面)相连接，能够起到限位的作用，保证第二导磁板333与第一限位环22相抵接时，保证制动件31远离第二导磁板333的一侧能够准确与对应的制动部件进行配合，提升了可靠性。同时还能够起到增强固定制动件31的作用，保证制动件31沿振动方向移动，不会发生偏向窜动，提升了稳固性能。

具体地，在本实用新型的第一种实施方式中，定子组件包括第二限位环，第二限位环套设于制动件31外且与第二导磁板333相连接，第二限位环远离第二导磁板333的一侧能够与壳体组件相抵。即第二限位环也可以与第二导磁板333相连接，同样能够起到对制动件31限位和防止窜动的作用，提升了可靠性，效果与上述实施方式相同，在此不在赘述。

具体地，如图2、3和4所示，在本实用新型的第一种实施方式中，如图所示，“·”和“×”代表电流流向，实线箭头代表磁极方向，虚线代表受力方向，初始未通电状态下，此时的弹性件32为预拉伸状态，电磁制动装置为制动状态，即制动件31伸出壳体组件并与对应的制动部件配合。当分别对第一线圈和第二线圈通如图3中的电流方向，此时第一线圈会对第一磁性件331产生向上的磁性吸引力，第二线圈会对第一磁性件331产生电磁排斥作用，最终会克服弹性力并将与第一磁性件331相连接的制动件31缩回至安装腔111，达到电磁制动装置的非制动状态。当断电时，由于第一线圈和第二线圈的库伦兹力消除，此时由于弹性件32的弹性，能够促使第一磁性件331进行复位操作，即将制动件31推出至壳体组件与制动部件配合，实现制动状态。

在本实用新型的第二种实施方式中，如图5所示，磁性组件包括第二磁性件334、第三导磁板335和第四导磁板(图中未示出)，第三导磁板335设于第二磁性件334远离制动件31的一端，第四导磁板设于第二磁性件334和制动件31之间，弹性件32套设于第四导磁板和第二磁性件334外，弹性件32的两端分别与壳体组件的内底面和第三导磁板335相抵接。在本实施方式中，第三导磁板335能够引导第二磁性件334顶端的磁力线穿过线圈组，进而提高第二磁性件334顶端的磁场利用率。第四导磁板能够引导第二磁性件334底端的磁力线穿过线圈组，进而提升第二磁性件334底端的磁场利用率。两组导磁板能够极大的增加第二磁性件334整体的磁力线穿过线圈，提升了可靠性。

进一步地，在本实施方式中，弹性件32套设于第二磁性件334和第四导磁板的外侧，弹性件32的一端连接于壳体组件的内底面(第二盖体13的内表面)，弹性件32的另一端与第三导磁板335相连接，本实施方式中的第三导磁板335的外径尺寸分别大于第四导磁板的外径尺寸和第二磁性件334的外径尺寸，便于弹性件32与第二导磁板333进行连接。

具体地，第一种实施方式和第二种实施方式的作用原理相同，仅仅是弹性件32的位置不同，在此不在对第二种实施方式的原理进行赘述。

在本实用新型的第三种实施方式中，磁性组件包括第三磁性件和第四磁性件，第三磁性件设于第三导磁板335远离第二磁性件334的一侧，第四磁性件设于第四导磁板和制动件31之间且位于弹性件32内。在本实施方式中，在第三导磁板335和第四导磁板的两侧分别增加了两个磁性件，能够增加电磁力，在通电时能够使得第二磁性件334快速进行动作响应，进而提升制动效率。

具体地，第三种实施方式和第二种实施方式的作用原理相同，仅仅是加了两个磁性件，能够使得第二磁性件334快速进行动作响应，在此不在对第三种实施方式的原理进行赘述。

在本实用新型的第二种实施方式中，如图5所示，制动组件包括第三限位环24，第三限位环24套设于制动件31外且位于弹性件32内，第三限位环24与壳体组件相连接且第三限位环24远离壳体组件的一侧能够与第四导磁板相抵。在本实施方式中，第三限位环24为不导磁件且与壳体组件(第二盖体13的内表面)相连接，能够起到限位的作用，保证第四导磁板与第二限位环相抵接时，保证制动件31远离第四导磁板的一侧能够准确与对应的制动部件进行配合，提升了可靠性。同时还能够起到增强固定制动件31的作用，保证制动件31沿振动方向移动，不会发生偏向窜动，提升了稳固性能。

具体地，在本实用新型的第二种实施方式中，制动组件包括第四限位环，第四限位环套设于制动件31外且位于弹性件32内，第四限位环与第四导磁板相连接且第四限位环远离第四导磁板的一侧能够与壳体组件相抵。即第四限位环也可以与第四导磁板相连接，同样能够起到对制动件31限位和防止窜动的作用，提升了可靠性，效果与上述实施方式相同，在此不在赘述。

在本实用新型的一些实施方式中，如图1所示，线圈组包括第一线圈和第二线圈，第一线圈和第二线圈沿振动方向堆叠设置且电流方向相反。两个线圈的结构适用于第一种实施方式、第二种实施方式和第三种实施方式，通电情况下的第一线圈能够对第一磁性件331进行推力，同时第二线圈也能够对第一磁性件331进行吸引，使得电磁力更大，便于保证通电情况下制动件31伸出壳体组件。

在本实用新型的一些实施方式中，如图1所示，定子组件还包括套筒23，套筒23固设于制动组件和线圈组之间。套筒23结构适用于第一种实施方式、第二种实施方式和第三种实施方式，套筒23固定在安装腔111的底侧，主要起到辅助振动的作用，防止制动组件偏振。本实用新型的第一种实施方式、第二种实施方式和第三种实施方式均能够使用套筒23结构。

在本实用新型的一些实施方式中，如图6所示，套筒23的相对两侧设有走线槽231，第一盖体12设有与走线槽231对应设置的避让槽，线圈组的连接线能够通过走线槽231和避让槽引出至壳体组件外。在本实施方式中，线圈组包括两条连接线，两条连接线的一端分别连接于第一线圈和第二线圈之间的相对两侧，两条连接线的另一端能够在套筒23的两个走线槽231内进行布置，并最终穿过壳体组件(第一盖体12)引出外界，便于后续的通电操作。

在本实用新型的一些实施方式中，如图1所示，壳体组件包括外壳11、第一盖体12和第二盖体13，外壳11内具有安装腔111，安装腔111的顶端设有第一开口，第一盖体12盖设于外壳11的顶端，即第一盖体12盖设于第一开口。安装腔111的底端设有第二开口，第二盖体13盖设于外壳11的底端，即第二盖体13盖设于第二开口。第二盖体13设有通孔，制动件31活动穿设于通孔。在本实施方式中，第一盖体12和第二盖体13均嵌于外壳11内壁，或者选择与外壳11具有相同的外径，固定在外壳11两端面。外壳11选择导磁壳，减少漏磁，提高磁场的利用率。

具体地，在本实施方式中，如图7所示，第一盖体12相对设置有避让槽121，避让槽121与走线槽231对应设置，能够便于连接线穿出的操作。

具体地，本实用新型中的磁性件为磁铁，弹性件32为弹簧。

进一步地，本实用新型的电磁制动装置将线圈串联，并采用大线径线圈，提高磁感应强度，满足功能的前提下降低产品的功耗，另外线圈也可采用并联装配。其次，上下线圈高度不同，振动空间一侧线圈高度较小，初始位置制动组件处于外壳11中间位置偏下，可以提高磁场的有效利用率，获得较大的驱动力，弹性件32位于振动空间一侧，初始处于预压缩状态，断电后可实现快速复位。再次，结构上在远离振动空间一侧增加限位环，限位环可以固定在下盖上也可随制动组件一起运动，主要起到限位以及增强固定制动销的作用。最后，本实用新型结构简单，零件主要为冲压件，便于加工制作。装配主要为上下堆叠结构，工装定位基本一致，便于装配。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电磁制动装置，其特征在于，包括：

壳体组件，所述壳体组件内具有安装腔；

定子组件，所述定子组件包括线圈组，所述线圈组设于所述安装腔且与所述壳体组件的内侧面相连接；

制动组件，所述制动组件包括制动件、磁性组件和弹性件，所述制动组件穿设于所述线圈组内并能够沿所述线圈组的轴向方向移动，所述弹性件套设于所述磁性组件外，所述弹性件的两端分别与所述壳体组件和所述磁性组件相连接，所述制动件的一端与所述磁性组件相连接，所述制动件的另一端能够随所述磁性组件的移动伸出所述壳体组件或缩回至所述安装腔。

2.根据权利要求1所述的电磁制动装置，其特征在于，所述磁性组件包括第一磁性件、第一导磁板和第二导磁板，所述第一导磁板设于所述第一磁性件远离所述制动件的一端，所述第二导磁板设于所述第一磁性件和所述制动件之间，所述弹性件套设于所述第一导磁板和所述第一磁性件外，所述弹性件的两端分别与所述壳体组件的内顶面和所述第二导磁板相连接。

3.根据权利要求2所述的电磁制动装置，其特征在于，所述定子组件包括第一限位环，所述第一限位环套设于所述制动件外且与所述壳体组件相连接，所述第一限位环远离所述壳体组件的一侧能够与所述第二导磁板相抵，或

所述定子组件包括第二限位环，所述第二限位环套设于所述制动件外且与所述第二导磁板相连接，所述第二限位环远离所述第二导磁板的一侧能够与所述壳体组件相抵。

4.根据权利要求1所述的电磁制动装置，其特征在于，所述磁性组件包括第二磁性件、第三导磁板和第四导磁板，所述第三导磁板设于所述第二磁性件远离所述制动件的一端，所述第四导磁板设于所述第二磁性件和所述制动件之间，所述弹性件套设于所述第四导磁板和所述第二磁性件外，所述弹性件的两端分别与所述壳体组件的内底面和所述第三导磁板相连接。

5.根据权利要求4所述的电磁制动装置，其特征在于，所述磁性组件包括第三磁性件和第四磁性件，所述第三磁性件设于所述第三导磁板远离所述第二磁性件的一侧，所述第四磁性件设于所述第四导磁板和所述制动件之间且位于所述弹性件内。

6.根据权利要求4所述的电磁制动装置，其特征在于，所述制动组件包括第三限位环，所述第三限位环套设于所述制动件外且位于所述弹性件内，所述第三限位环与所述壳体组件相连接且所述第三限位环远离所述壳体组件的一侧能够与所述第四导磁板相抵，或

所述制动组件包括第四限位环，所述第四限位环套设于所述制动件外且位于所述弹性件内，所述第四限位环与所述第四导磁板相连接且所述第四限位环远离所述第四导磁板的一侧能够与所述壳体组件相抵。

7.根据权利要求1所述的电磁制动装置，其特征在于，所述线圈组包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和所述第二线圈沿所述线圈组的轴向方向堆叠设置且电流方向相反。

8.根据权利要求1所述的电磁制动装置，其特征在于，所述壳体组件包括外壳、第一盖体和第二盖体，所述外壳内具有所述安装腔，所述安装腔的顶端设有第一开口，所述第一盖体盖设于所述第一开口，所述安装腔的底端设有第二开口，所述第二盖体盖设于所述第二开口，所述第二盖体设有通孔，所述制动件活动穿设于所述通孔。

9.根据权利要求1所述的电磁制动装置，其特征在于，所述定子组件还包括套筒，所述套筒固设于所述制动组件和所述线圈组之间。

10.根据权利要求9所述的电磁制动装置，其特征在于，所述套筒的相对两侧设有走线槽，所述壳体组件设有与所述走线槽对应设置的避让槽，所述线圈组的连接线能够通过所述走线槽和所述避让槽引出至所述壳体组件外。

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