制动器及轮毂电机转让专利

申请号 : CN202311331383.6

文献号 : CN117072586B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 鲁查吴孔建张丹琪叶逸祥

申请人 : 奥创动力传动(深圳)有限公司

摘要 :

本发明提供了一种制动器及轮毂电机,属于机械制动技术领域,包括:定子,衔铁,主线圈,弹性件,N个摩擦盘,N个活动板以及装配件,其中,N个摩擦盘的内径均大于衔铁和定子的外径,N个活动板与N个摩擦盘交替设置,第一个活动板邻近第二端面,第N个摩擦盘的一端面与第N个活动板相邻设置,另一端面与目标设备的制动面相邻设置。上述制动器中,摩擦盘、活动板均套设于定子的外周,极大地减小了制动器的总厚度,摩擦盘不再通过中孔与轴套和制动轴适配,使得制动器可以应用于更广泛的应用场景,可以更自由地设计定子、衔铁的尺寸,减小制动器的整体体积。

权利要求 :

1.一种制动器,其特征在于,包括:

定子,在轴向上具有第一端面和第二端面,所述第一端面开设有第一凹槽和第二凹槽;

衔铁,与所述第一端面相邻设置;

主线圈,设于所述第一凹槽内;

弹性件,设于所述第二凹槽内;

N个摩擦盘,均套设于所述定子的外周,且所述N个摩擦盘的内径均大于所述衔铁和所述定子的外径;

N个活动板,均可在轴向上移动,且均套设于所述定子的外周,其中,所述N个活动板与所述N个摩擦盘交替设置,第一个活动板邻近所述第二端面,第N个摩擦盘的一端面与第N个活动板相邻设置,另一端面与目标设备的制动面相邻设置,N为大于等于1的整数;以及装配件,与所述衔铁、所述第一个活动板固定连接,所述装配件滑动地穿设在所述定子中;

其中,所述主线圈在通电的情况下产生磁场,使所述衔铁克服所述弹性件的弹力朝靠近所述定子的方向移动,且所述衔铁带动所述第一个活动板向远离所述制动面的方向移动,使所述制动器处于释放状态;所述主线圈在断电的情况下磁场消失,所述弹性件推动所述衔铁朝远离所述定子的方向移动,且所述衔铁带动所述第一个活动板向靠近所述制动面的方向移动,所述N个摩擦盘被挤压在所述第一个活动板和所述制动面之间,使所述目标设备制动。

2.根据权利要求1所述的制动器,其特征在于,所述N个摩擦盘的外周尺寸均大于所述N个活动板的外周尺寸,每个所述摩擦盘的外周均具有第一配合部,所述第一配合部被配置为与所述目标设备的制动部适配,所述第一配合部能够随所述制动部旋转。

3.根据权利要求1所述的制动器,其特征在于,N=1,所述摩擦盘与所述活动板固定,所述固定方式包括粘贴、紧固件固定连接、过盈配合固定连接、卡接中的一种。

4.根据权利要求1所述的制动器,其特征在于,所述第N个摩擦盘与所述制动面固定,所述固定方式包括粘贴、紧固件固定连接、过盈配合固定连接、卡接中的一种。

5.根据权利要求1所述的制动器,其特征在于,N>1,所述制动器还包括限位组件,所述限位组件包括限位元件和弹性元件,所述限位元件穿设于除所述第一个活动板以外的其余活动板,并与所述第一个活动板或所述定子锁定,所述弹性元件套设于所述限位元件,以对其余活动板进行轴向限位。

6.根据权利要求1所述的制动器,其特征在于,所述第N个摩擦盘远离所述第N个活动板的端部具有楔形摩擦面,在制动状态下,所述楔形摩擦面抵接于所述制动面,所述楔形摩擦面为锥面或弧面。

7.根据权利要求1所述的制动器,其特征在于,所述第一端面还开设有第三凹槽,所述第三凹槽设于所述第一凹槽的内侧或外侧,所述制动器还包括设于所述第三凹槽内的副线圈。

8.根据权利要求1所述的制动器,其特征在于,还包括手动释放组件,所述手动释放组件选择性地与所述第一个活动板、所述衔铁配合,以控制所述衔铁与所述定子之间的间距,实现所述摩擦盘的释放。

9.一种轮毂电机,其特征在于,包括如权利要求1至8任一项所述的制动器,以及转子,所述制动面设置为所述转子的端面。

10.一种轮毂电机,其特征在于,包括如权利要求1至8任一项所述的制动器,转子以及固定盘,所述固定盘与所述转子固定,且在轴向上突出于所述转子表面,所述制动面设置为所述固定盘的端面。

说明书 :

制动器及轮毂电机

技术领域

[0001] 本发明属于机械制动技术领域,具体涉及一种制动器及轮毂电机。

背景技术

[0002] 制动器主要依靠定子、线圈、衔铁、摩擦盘、弹性件等结构配合,起到制动的作用,其中,线圈在通电的情况下,线圈外周会产生磁场,定子和衔铁之间的间隙产生相互吸引的磁力。在制动器的组成结构中,定子、衔铁和摩擦盘一般呈堆叠式设置,定子、衔铁和摩擦盘等均具有预设尺寸的轴向中孔,通常,摩擦盘的轴向中孔通过轴套与制动轴配合,制动器的中孔受轴套和制动轴的尺寸限制。当不需要制动时,摩擦盘与制动轴共同旋转,当需要制动时,摩擦盘限制制动轴的旋转。因此,在设计制动器的尺寸时,需要根据制动轴和轴套的尺寸进行设计。
[0003] 传统的制动器在摩擦盘的两侧通常分别设置衔铁和尾板,尾板会增加制动器的整体厚度,进而增大整体体积,尤其在应用于一些整体结构尺寸较大的设备时,例如,以轮毂电机为例,为了使摩擦盘与轮毂电机的转子实现制动的配合关系,通常有如下两种结构方式,一种结构方式是将制动器的尺寸设计为较大尺寸,通过摩擦盘的大尺寸中孔依次套入轴套和制动轴,从而使摩擦盘与轮毂电机的转子实现制动关系,然而这会导致整体体积较大且重量也较大;另一种结构方式是保持制动器的原有尺寸,通过配套相应的传动结构使摩擦盘与轮毂电机的转子实现制动关系,但也会导致整体体积较大且结构更加复杂。
[0004] 因此,传统的制动器的应用场景受限,容易导致整体体积较大,且扭矩最大值受限制。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种制动器及轮毂电机,旨在解决传统的制动器的应用场景受限,容易导致整体体积较大,且扭矩最大值受限制的技术问题。
[0006] 为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:第一方面,本发明提供一种制动器,包括:定子,在轴向上具有第一端面和第二端面,所述第一端面开设有第一凹槽和第二凹槽;衔铁,与所述第一端面相邻设置;主线圈,设于所述第一凹槽内;弹性件,设于所述第二凹槽内;N个摩擦盘,均套设于所述定子的外周,且所述N个摩擦盘的内径均大于所述衔铁和所述定子的外径;N个活动板,均可在轴向上移动,且均套设于所述定子的外周,其中,所述N个活动板与所述N个摩擦盘交替设置,第一个活动板邻近所述第二端面,第N个摩擦盘的一端面与第N个活动板相邻设置,另一端面与目标设备的制动面相邻设置,N为大于等于1的整数;以及装配件,与所述衔铁、所述第一个活动板固定连接,所述装配件滑动地穿设在所述定子中;
[0007] 其中,所述主线圈在通电的情况下产生磁场,使所述衔铁克服所述弹性件的弹力朝靠近所述定子的方向移动,且所述衔铁带动所述第一个活动板向远离所述制动面的方向移动,使所述制动器处于释放状态;所述主线圈在断电的情况下磁场消失,所述弹性件推动所述衔铁朝远离所述定子的方向移动,且所述衔铁带动所述第一个活动板向靠近所述制动面的方向移动,所述N个摩擦盘被挤压在所述第一个活动板和所述制动面之间,使所述目标设备制动。
[0008] 在一些可能的实现方式中,所述N个摩擦盘的外周尺寸均大于所述N个活动板的外周尺寸,每个所述摩擦盘的外周均具有第一配合部,所述第一配合部被配置为与所述目标设备的制动部适配,所述第一配合部能够随所述制动部旋转。
[0009] 在一些可能的实现方式中,N=1,所述摩擦盘与所述活动板固定,所述固定方式包括粘贴、紧固件固定连接、过盈配合固定连接、卡接中的一种。
[0010] 在一些可能的实现方式中,所述第N个摩擦盘与所述制动面固定,所述固定方式包括粘贴、紧固件固定连接、过盈配合固定连接、卡接中的一种。
[0011] 在一些可能的实现方式中,N>1,所述制动器还包括限位组件,所述限位组件包括限位元件和弹性元件,所述限位元件穿设于除所述第一个活动板以外的其余活动板,并与所述第一个活动板或所述定子锁定,所述弹性元件套设于所述限位元件,以对其余活动板进行轴向限位。
[0012] 在一些可能的实现方式中,所述第N个摩擦盘远离所述第N个活动板的端部具有楔形摩擦面,在制动状态下,所述楔形摩擦面抵接于所述制动面,所述楔形摩擦面为锥面或弧面。
[0013] 在一些可能的实现方式中,所述第一端面还开设有第三凹槽,所述第三凹槽设于所述第一凹槽的内侧或外侧,所述制动器还包括设于所述第三凹槽内的副线圈。
[0014] 在一些可能的实现方式中,所述制动器还包括手动释放组件,所述手动释放组件选择性地与所述第一个活动板、所述衔铁配合,以控制所述衔铁与所述定子之间的间距,实现所述摩擦盘的释放。
[0015] 第二方面,本发明还提供一种轮毂电机,包括如上任一实现方式所述的制动器,以及转子,所述制动面设置为所述转子的端面。
[0016] 第三方面,本发明还提供一种轮毂电机,包括如上任一实现方式所述的制动器,转子以及固定盘,所述固定盘与所述转子固定,且在轴向上突出于所述转子表面,所述制动面为所述固定盘的端面。
[0017] 本发明提供的制动器及轮毂电机至少具有以下技术效果:与传统技术相比,本发明提供的制动器中,N个摩擦盘、N个活动板均套设于定子的外周,当第N个摩擦盘整体套设于定子的外周时,制动器的厚度只取决于定子的厚度和衔铁的厚度,极大地减小了制动器的总厚度,摩擦盘不再通过中孔与轴套和制动轴适配,而是通过摩擦盘被挤压在第一个活动板和制动面之间,使得制动器可以应用于更广泛的应用场景,可以更自由地设计定子、衔铁的尺寸,可以通过缩小定子的内外径以进一步地减小制动器的整体体积,当定子的中孔尺寸更小时,主线圈的内径可以更小,进而可以减小主线圈的外径,减小定子的内外径,在线圈厚度、线圈电阻和线圈电流不变的情况下,可以得到更多匝数的主线圈,可以增大相同功率下的安匝数,增大磁力,增大制动力矩;同时,相比于传统技术中制动器的摩擦盘位于定子内部或与定子堆叠设置,摩擦盘的摩擦区域内外径均小于定子的外径,本发明的摩擦盘套设于定子的外周,可以在不增加制动器厚度的情况下,增大摩擦盘的摩擦区域内外径,进而增大制动力矩,增大摩擦盘的内径,还可以使得摩擦盘的质量更小,减少对目标设备的总惯量影响,提高目标设备的启停灵敏度,在不增加制动器厚度的同时保证制动效果;活动板比摩擦盘的精度低,生产成本更低,摩擦盘与活动板摩擦而不与衔铁摩擦,因此长期使用只需要更换活动板即可,更换所耗费的成本较低,并且,在摩擦盘和活动板所接触的摩擦区域产生的灰尘不易落入制动器内部,避免了因灰尘导致的内部部件的故障。

附图说明

[0018] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,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,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019] 图1为本发明一实施例提供的制动器的剖面示意图;
[0020] 图2为图1所示制动器的爆炸结构示意图;
[0021] 图3为本发明实施例一提供的制动器在安装至目标设备时的局部示意图;
[0022] 图4为本发明一实施例提供的制动器的结构示意图;
[0023] 图5为图4所示制动器沿截面A‑A的剖面示意图;
[0024] 图6为图4所示制动器沿截面B‑B的剖面示意图;
[0025] 图7为图4所示制动器中定子的立体结构示意图;
[0026] 图8为图4所示制动器中定子的另一角度的立体结构示意图;
[0027] 图9为本发明一实施例中摩擦盘与固定盘的连接关系示意图;
[0028] 图10为本发明另一实施例中摩擦盘与固定盘的连接关系示意图;
[0029] 图11为本发明另一实施例中摩擦盘与固定盘的连接关系示意图;
[0030] 图12为本发明另一实施例提供的制动器的结构示意图;
[0031] 图13为图12所示制动器沿截面F‑F的剖面示意图;
[0032] 图14为图12所示制动器中定子的立体结构示意图;
[0033] 图15为图12所示制动器的爆炸结构示意图;
[0034] 图16为图12所示制动器包括多个线圈时的截面F’‑F’的剖面示意图;
[0035] 图17为图16所示制动器中定子的立体结构示意图;
[0036] 图18为本发明另一实施例提供的制动器的结构示意图;
[0037] 图19为图18所示制动器沿截面I‑I的剖面示意图;
[0038] 图20为本发明实施例二提供的制动器在安装至目标设备时的局部示意图;
[0039] 图21为本发明实施例三提供的制动器在安装至目标设备时的局部示意图;
[0040] 图22为本发明实施例五提供的制动器在安装至目标设备时的局部示意图;
[0041] 图23为本发明实施例六提供的制动器在安装至目标设备时的局部示意图;
[0042] 图24为本发明实施例七提供的带有手动释放组件的制动器的结构示意图;
[0043] 图25为图24所示制动器沿截面K‑K的剖面示意图;
[0044] 图26为本发明实施例八提供的带有手动释放组件的制动器的结构示意图;
[0045] 图27为图26所示制动器沿截面L‑L的剖面示意图;
[0046] 图28为本发明实施例九提供的带有手动释放组件的制动器的结构示意图;
[0047] 图29为图28所示制动器在安装至目标设备时沿截面Q‑Q的剖面示意图;
[0048] 图30为本发明实施例十提供的带有手动释放组件的制动器的结构示意图;
[0049] 图31为图30所示制动器沿截面R‑R的剖面示意图;
[0050] 图32为本发明实施例十一提供的带有手动释放组件的制动器的结构示意图;
[0051] 图33为图32所示制动器沿截面S‑S的剖面示意图;
[0052] 图34为本发明实施例十二提供的带有手动释放组件的制动器的结构示意图;
[0053] 图35为图34所示制动器沿截面T‑T的剖面示意图。
[0054] 附图标记说明:
[0055] 1‑制动器,10‑定子,11‑第一端面,111‑第一凹槽,112‑第二凹槽,113‑第三凹槽,114‑内磁极面,115‑外磁极面,116‑中间磁极面,12‑第二端面,13‑定位凹槽,131‑第一定位凹槽,132‑第二定位凹槽,20‑衔铁,21‑限位槽,30‑主线圈,31‑副线圈,40‑弹性件,50‑摩擦盘,51‑第一配合部,511‑配合凹槽,512‑配合凸起,52‑第二固定孔,53‑第二卡接部,54‑环状凹槽,60‑活动板,61‑定位凸起,70‑固定盘,71‑第二配合部,72‑第一固定孔,73‑第一卡接部,74‑环状凸起,80‑装配件,90‑安装件,100‑手动释放组件,101‑旋转手轮,1011‑操作部,1012‑旋转部,102‑释放螺钉,103‑释放手柄,1031‑施力部,1032‑释放部,1033‑弯折处,
1034‑连接孔,104‑释放连接件,105‑释放弹性件,106‑主动螺钉,107‑作用块,108‑从动螺钉,109‑垫片,2‑目标设备,110‑制动部,120‑转子。

具体实施方式

[0056] 为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0057] 需要说明的是,当元件被称为“固定于”、“固定”、“连接于”、“连接”、“设置于”、“设于”、“固设于”另一个元件时,均可以存在或不存在居中元件。此外,当元件被称为“连接”、“连接于”另一个元件时,可以根据本领域技术人员的常规理解,对应地解释为机械连接、电性连接、通信连接等。本文中,“多个”指两个及以上数量;“若干个”指一个及以上数量。
[0058] 除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
[0059] 请一并参阅图1至图35,现对本发明实施例提供的制动器及轮毂电机进行说明。
[0060] 请参阅图1至图23,本发明实施例提供了一种制动器1,包括:定子10,在轴向上具有第一端面11和第二端面12,第一端面11开设有第一凹槽111和第二凹槽112;衔铁20,与第一端面11相邻设置;主线圈30,设于第一凹槽111内;弹性件40,设于第二凹槽112内;N个摩擦盘50,均套设于定子10的外周,且N个摩擦盘50的内径均大于衔铁20的外径和定子10的外径,N个摩擦盘50的旋转轴线在轴向上延伸;N个活动板60,均可以在轴向上移动,且均套设于定子10的外周,其中,N个活动板60与N个摩擦盘50交替设置,第一个活动板60邻近第二端面12,第N个摩擦盘50的一端面与第N个活动板60相邻设置,另一端面与目标设备2的制动面相邻设置,N为大于等于1的整数;以及装配件80,与衔铁20、第一个活动板60固定连接,装配件80滑动地穿设在定子10中。
[0061] 其中,主线圈30在通电的情况下产生磁场,使衔铁20克服弹性件40的弹力朝靠近定子10的方向移动,且衔铁20带动第一个活动板60向远离制动面的方向移动,使制动器1处于释放状态;主线圈30在断电的情况下磁场消失,弹性件40推动衔铁20朝远离定子10的方向移动,且衔铁20带动第一个活动板60向靠近制动面的方向移动,N个摩擦盘50被挤压在第一个活动板60和制动面之间,使目标设备2制动。
[0062] 具体地,定子10可以为环状结构,即具有绕中心轴线的中孔,定子10在轴向上具有相对设置的第一端面11和第二端面12。第一端面11开设有用于安装主线圈30的第一凹槽111,第一端面11分为内磁极面114和外磁极面115,在径向上,内磁极面114位于主线圈30的内侧,外磁极面115位于主线圈30的外侧。
[0063] 衔铁20可以为环状结构,即具有绕中心轴线的中孔,衔铁20与第一端面11相邻设置,对应于第一凹槽111的开口处区域形成有对应面,对应面与第一凹槽111形成收容主线圈30的安装空间,安装空间的形状和主线圈30的形状均可以根据实际设计需求进行调整和匹配。例如,安装空间的截面形状可以为矩形、直角梯形、等腰梯形、普通梯形、五边形、六边形等规则或不规则形状,相对应地,主线圈30的截面形状也可以为矩形、直角梯形、等腰梯形、普通梯形、五边形、六边形等规则或不规则形状,当然,主线圈30的截面形状也可以与安装空间的截面形状不同,对此不做限制。为了提高磁感应强度在主线圈30内侧和主线圈30外侧的均匀性和一致性,可以将安装空间在轴向上的宽度设置为沿背离定子10轴线的方向呈增大趋势。
[0064] 第一端面11还开设有用于收容弹性件40的第二凹槽112,弹性件40用于提供轴向上使衔铁20远离定子10的弹力,弹性件40的数量和第二凹槽112的数量一致,弹性件40和第二凹槽112可以是一个或多个,多个弹性件40和多个第二凹槽112绕定子10的中心轴线均匀分布,第二凹槽112可以设置在内磁极面114,也可以设置在外磁极面115,对此不做限制。其中,内磁极面114的宽度可以向中孔增大,内磁极磁路不易饱和,磁力更强,当弹性件40设于内磁极面114的覆盖范围内时,可以向中孔增大内磁极面114的宽度,从而不减小磁力。在空间受限时,多个弹性件40和多个第二凹槽112绕定子10的中心轴线也可以是非均匀分布的。
[0065] 可以理解的是,定子10也可以被称为外壳、机壳、磁轭、磁轭铁芯等本领域的常用技术用语,定子10本身不具有磁性,当主线圈30通电时,定子10被磁化,产生磁性,当主线圈30断电时,定子10的磁性消失。制动器1主要依靠定子10、主线圈30、衔铁20、摩擦盘50、弹性件40等结构配合,起到制动的作用,其中,主线圈30在通电的情况下,主线圈30外周会产生磁场,定子10和衔铁20之间的间隙产生相互吸引的磁力。
[0066] 请结合图3、图20至图23,其中示意了制动器1安装至目标设备2时的示意图。
[0067] 摩擦盘50和活动板60均设有N个,N为大于等于1的整数,即,在一些实施方式中,摩擦盘50和活动板60均设有一个,N=1,摩擦盘50的一端面与活动板60相邻设置,另一端面与目标设备2的制动面相邻设置,活动板60与衔铁20通过装配件80固定连接,装配件80滑动地穿设在定子10中。在其他一些实施方式中,摩擦盘50和活动板60均设有多个,N>1,多个摩擦盘50和多个活动板60交替设置,第一个活动板60邻近第二端面12,第N个摩擦盘50的一端面与第N个活动板60相邻设置,另一端面与目标设备2的制动面相邻设置,第一个活动板60与衔铁20通过装配件80固定连接,装配件80滑动地穿设在定子10中,其余活动板60均与衔铁20不存在连接关系。
[0068] 通过调整摩擦盘50、活动板60和目标设备2之间的位置关系、连接关系和配合关系等,可以实现摩擦盘50对于目标设备2的制动效果。具体的调整方式及结构参见下文描述。
[0069] 本发明实施例提供的制动器1至少具有以下技术效果:与传统技术相比,本发明提供的制动器1中,N个摩擦盘50、N个活动板60均套设于定子10的外周,当第N个摩擦盘50整体套设于定子10的外周时,制动器1的厚度只取决于定子10的厚度和衔铁20的厚度,极大地减小了制动器1的总厚度,摩擦盘50不再通过中孔与轴套和制动轴适配,而是通过摩擦盘50被挤压在第一个活动板60和制动面之间,使得制动器1可以应用于更广泛的应用场景,可以更自由地设计定子10、衔铁20的尺寸,可以通过缩小定子10的内外径以进一步地减小制动器1的整体体积,当定子10的中孔尺寸更小时,主线圈30的内径可以更小,进而可以减小主线圈30的外径,减小定子10的内外径,在线圈厚度、线圈电阻和线圈电流不变的情况下,可以得到更多匝数的主线圈30,可以增大相同功率下的安匝数,增大磁力,增大制动力矩;同时,相比于传统技术中制动器的摩擦盘位于定子内部或与定子堆叠设置,摩擦盘的摩擦区域内外径均小于定子的外径,本发明的摩擦盘50套设于定子10的外周,可以在不增加制动器1厚度的情况下,增大摩擦盘50的摩擦区域内外径,进而增大制动力矩,增大摩擦盘50的内径,还可以使得摩擦盘50的质量更小,减少对目标设备2的总惯量影响,提高目标设备2的启停灵敏度,在不增加制动器1厚度的同时保证制动效果;活动板60比摩擦盘50的精度低,生产成本更低,摩擦盘50与活动板60摩擦而不与衔铁20摩擦,因此长期使用只需要更换活动板60即可,更换所耗费的成本较低,并且,在摩擦盘50和活动板60所接触的摩擦区域产生的灰尘不易落入制动器1内部,避免了因灰尘导致的内部部件的故障。
[0070] 基于同一发明构思,请参阅图3、图20和图23,本发明实施例还提供一种轮毂电机,包括如上所述的制动器1以及转子120,制动面可以设置为转子120的端面。此时,轮毂电机为目标设备2。本发明实施例所提供的轮毂电机具有与上述制动器1相同的技术效果,在此不再赘述。
[0071] 基于同一发明构思,请参阅图21和图22,本发明实施例还提供一种轮毂电机,包括如上所述的制动器1、转子120以及固定盘70,固定盘70与转子120固定,且在轴向上突出于转子120表面,制动面可以设置为固定盘70的端面。此时,轮毂电机为目标设备2。本发明实施例所提供的轮毂电机具有与上述制动器1相同的技术效果,在此不再赘述。
[0072] 下面对摩擦盘50、活动板60和目标设备2之间的位置关系、连接关系和配合关系等,进行详细地举例说明,以实现摩擦盘50对于目标设备2的制动效果,但并不局限于以下实施例。
[0073] 在实施例一中,如图1至图19所示,N个摩擦盘50的外周尺寸均大于N个活动板60的外周尺寸,每个摩擦盘50的外周均具有第一配合部51,第一配合部51被配置为与目标设备2的制动部110适配,第一配合部51可以随制动部110旋转,制动部110在轴向上延伸,第一配合部51与制动部110的配合面平行于轴向。
[0074] 本实施例中,N个摩擦盘50均可以在轴向上移动,每个摩擦盘50的外周均具有第一配合部51,摩擦盘50通过外周的第一配合部51与目标设备2的制动部110适配,N个摩擦盘50均可以与目标设备2的制动部110同步旋转,如此设置,定子10和衔铁20的中孔直径可以更小,不再受目标设备2的制动轴尺寸限制,也不需要配置轴套,中孔的形状可以更多样化。当定子10的中孔直径更小时,主线圈30在径向上可以往中孔扩大,主线圈30的内外径均可以更小。当主线圈30的直径更小时,在线圈厚度、线圈电阻和线圈电流不变的情况下,可以得到更多匝数的主线圈30,安匝数越大则磁场更强,线圈功率更容易控制,线圈能量也会增大。
[0075] 摩擦盘50通过外周的第一配合部51与目标设备2的制动部110适配,从而可以在径向上限制摩擦盘50,使得摩擦盘50保持对中,不会在旋转过程中与定子10的外周产生摩擦。第一配合部51的径向尺寸大于摩擦盘50的摩擦区域的径向尺寸,在生产过程中,更容易控制摩擦区域所在平面相对中心轴线的形位公差,更容易加工制造,容易获得更高的合格率,在第一配合部51受力时,所产生的应力和应变更小,可以提高摩擦盘50的使用寿命。
[0076] 当制动器1处于释放状态时,主线圈30在通电的情况下产生磁场,使衔铁20克服弹性件40的弹力朝靠近定子10的方向移动,衔铁20同时带动第一个活动板60向远离制动面的方向移动,进而解除第一个活动板60对N个摩擦盘50的压紧,由于第一配合部51和目标设备2的制动部110适配,因此,N个摩擦盘50与目标设备2的转子120一同旋转。
[0077] 当需要制动目标设备2时,主线圈30断电,定子10与衔铁20之间的磁力消失,衔铁20受弹性件40的作用向远离定子10的方向移动,衔铁20同时带动第一个活动板60向靠近制动面的方向移动,第一个摩擦盘50的一端面与第一个活动板60抵接摩擦,第一个摩擦盘50的另一端面与第二个活动板60抵接摩擦,依次类推,第N个摩擦盘50的一端面与第N个活动板60抵接摩擦,第N个摩擦盘50的另一端面与目标设备2的制动面抵接摩擦,所有的摩擦盘
50的第一配合部51给目标设备2的制动部110传递制动力,使得目标设备2的转子120制动。
[0078] 请参阅图1和图2所示,在一些实施例中,第一配合部51包括沿径向延伸的一个配合凸起;或者,第一配合部51包括沿径向延伸的多个配合凸起512,相邻两个配合凸起512之间形成配合凹槽511;或者,第一配合部51为若干个配合凹槽或若干个配合孔;当N大于1时,N个摩擦盘50的第一配合部51的形状一般情况下完全相同,也可以均不同或不完全相同。可以理解的是,上述沿径向延伸指的是配合凸起512的凸起方向沿径向延伸。
[0079] 当第一配合部51包括一个配合凸起时,可以将该配合凸起看做是键,此时目标设备2的制动部110可以是与键适配的键槽。当第一配合部51包括多个配合凸起512时,相邻的两个配合凸起512之间形成配合凹槽511,多个配合凹槽511和多个配合凸起512交替设置。当N大于1时,N个摩擦盘50中的N个第一配合部51一般情况下是完全相同的,但也可以是不同的,也可以是部分相同和部分不同的,对此不做限制。
[0080] 当第一配合部51为若干个配合凹槽或若干个配合孔时,目标设备2的制动部110可以包括若干个与配合凹槽或配合孔适配的柱体,柱体通过配合凹槽或配合孔带动摩擦盘50旋转。
[0081] 在实施例二中,如图20所示,N=1,摩擦盘50与活动板60固定连接,且摩擦盘50远离活动板60的端面与目标设备2的制动面相邻设置,目标设备2的制动面设置为转子120的端面,摩擦盘50的中孔仅部分套设于定子10的外周。本实施例中,制动器1仅有一个摩擦盘50和一个活动板60,装配件80与衔铁20和活动板60固定连接,摩擦盘50的一端面与活动板60固定,另一端面设置为在制动时与目标设备2的制动面抵接,摩擦盘50没有第一配合部51,且不随制动部110旋转。摩擦盘50与活动板60固定连接,固定方式包括粘贴、紧固件固定连接、过盈配合固定连接、卡接中的一种。摩擦盘50与活动板60同步移动。当不需要制动目标设备2时,主线圈30在通电的情况下产生磁场,使衔铁20克服弹性件40的弹力朝靠近定子10的方向移动,衔铁20同时带动活动板60和摩擦盘50向远离制动面的方向移动,进而解除对摩擦盘50的压紧。
[0082] 当需要制动目标设备2时,主线圈30断电,定子10与衔铁20之间的磁力消失,衔铁20受弹性件40的作用向远离定子10的方向移动,衔铁20同时带动活动板60和摩擦盘50向靠近制动面的方向移动,摩擦盘50与制动面抵接摩擦,使得目标设备2的转子120制动。
[0083] 在实施例三中,如图21所示,在实施例一或实施例二的基础上,目标设备2还可以包括固定盘70,固定盘70与转子120固定连接,在轴向上突出于转子120的表面,并与第N个摩擦盘50相邻设置,第N个摩擦盘50远离第N个活动板60的端面被配置为在制动时与固定盘70抵接摩擦,制动面设置为固定盘70的端面。例如,目标设备2为轮毂电机。制动器1的工作原理与实施例一或实施例二相同,在此不再赘述。
[0084] 本实施例中,固定盘70与转子120的固定连接方式可以为粘贴、紧固件连接、卡接、过盈配合、焊接、绑扎带等,对此不做限制。通过设置固定盘70可以减少对目标设备2的转子120的机械损伤,提高目标设备2的转子120的使用寿命,通过拆修固定盘70,可以减少更换目标设备2的转子120的维修成本,在转子120与制动器1的距离较远时,通过设置固定盘70,可以在不增加第N个摩擦盘50的厚度的情况下,保证第N个摩擦盘50能够与制动面接触,第N个摩擦盘50整体套设于定子10的外周,制动器1的厚度只取决于定子10的厚度和衔铁20的厚度。
[0085] 固定盘70具有第二配合部71,第二配合部71与目标设备2的转子120配合,实现固定盘70与目标设备2的转子120之间的固定关系。第二配合部71设于固定盘70的外周,或者,第二配合部71设于固定盘70背离第N个摩擦盘50的端面。
[0086] 在实施例四中,目标设备2的制动面设置为转子120的端面,第N个摩擦盘50与转子120固定连接,从而随转子120一同旋转,第一个摩擦盘50远离第N个活动板60的端面被配置为在制动时与第一个活动板60抵接摩擦。本实施例中,第N个摩擦盘50不设置第一配合部
51,其余摩擦盘50设置第一配合部51,从而可以随制动部110旋转,每个摩擦盘50可以整体由摩擦材料制成,或者不同位置的摩擦盘50也可以相应地仅与相邻的活动板60接触的部分具有摩擦材料,即摩擦盘50由摩擦材料粘贴在摩擦盘主体上制成。
[0087] 当不需要制动目标设备2时,主线圈30在通电的情况下产生磁场,使衔铁20克服弹性件40的弹力朝靠近定子10的方向移动,衔铁20同时带动第一个活动板60向远离N个摩擦盘50的方向移动,进而解除对N个摩擦盘50的压紧,第N个摩擦盘50与目标设备2的转子120固定,从而与转子120一同旋转,其余摩擦盘50通过第一配合部51与转子120一同旋转。
[0088] 当需要制动目标设备2时,主线圈30断电,定子10与衔铁20之间的磁力消失,衔铁20受弹性件40的作用向远离定子10的方向移动,衔铁20同时带动第一个活动板60向靠近N个摩擦盘50的方向移动,第一个活动板60与第一个摩擦盘50抵接摩擦,第N个活动板60与第N个摩擦盘50抵接摩擦,其余摩擦盘50的第一配合部51给目标设备2的制动部110传递制动力,使得目标设备2的转子120制动。
[0089] 在实施例五中,如图22所示,在实施例四的基础上,目标设备2还可以包括固定盘70,固定盘70与转子120固定连接,在轴向上突出于转子120的表面,第N个摩擦盘50与固定盘70固定连接。本实施例中,制动面设置为固定盘70的端面,第N个摩擦盘50与制动面相邻且固定,从而通过固定盘70间接地固定于目标设备2的转子120。制动器1的工作原理与实施例四相同,在此不再赘述。
[0090] 下面对固定盘70与第N个摩擦盘50之间的连接方式进行举例说明,但并不局限于以下实施例。
[0091] 请参阅图9,在一些实施例中,固定盘70在轴向上开设有第一固定孔72,第N个摩擦盘50在轴向上开设有第二固定孔52,固定盘70和第N个摩擦盘50通过穿设在第一固定孔72和第二固定孔52中的紧固件固定连接。
[0092] 具体地,第一固定孔72可以是通孔,第二固定孔52可以是通孔或盲孔,紧固件从固定盘70拧入第N个摩擦盘50内;第一固定孔72还可以具有沉头孔,紧固件从固定盘70拧入摩擦盘50内,紧固件位于沉头孔内,从而避免对转子120产生空间干涉。
[0093] 此外,本实施例中,还可以在转子120上设置第三固定孔,第三固定孔为通孔,紧固件依次穿过第三固定孔和第一固定孔72,然后锁定在第二固定孔52中,从而将转子120、固定盘70和第N个摩擦盘50固定在一起。
[0094] 请参阅图10,在一些实施例中,固定盘70具有第一卡接部73,第N个摩擦盘50具有第二卡接部53,固定盘70和第N个摩擦盘50通过第一卡接部73和第二卡接部53的卡接配合而固定连接。
[0095] 第一卡接部73和第二卡接部53为能够实现抵接关系的结构,第一卡接部73和第二卡接部53可以分别与固定盘70和第N个摩擦盘50一体形成或分体形成,第一卡接部73和第二卡接部53应当具有较大的结构强度、抗疲劳性和一定的变形能力。对于第一卡接部73和第二卡接部53的具体形状不做限制。
[0096] 请参阅图11,在一些实施例中,固定盘70在面向第N个摩擦盘50的端面具有绕内周设置的环状凸起74,第N个摩擦盘50在面向固定盘70的端面具有绕内周设置的环状凹槽54,固定盘70和第N个摩擦盘50通过环状凸起74和环状凹槽54的过盈配合而固定连接;或者,固定盘70在面向第N个摩擦盘50的端面具有绕内周设置的环状凹槽,第N个摩擦盘50在面向固定盘70的端面具有绕内周设置的环状凸起,固定盘70和第N个摩擦盘50通过环状凹槽和环状凸起的过盈配合而固定连接。
[0097] 可以理解的是,固定盘70和第N个摩擦盘50可以进行环状凸起74和环状凹槽54的互换。以固定盘70具有环状凸起74,第N个摩擦盘50具有环状凹槽54为例,固定盘70可以通过环状凸起74过盈地装配至环状凹槽54中,实现固定盘70和第N个摩擦盘50的紧配合。
[0098] 当然,在其他实施例中,固定盘70还可以通过粘接、绑扎等方式与第N个摩擦盘50实现配合关系。
[0099] 示例性地,当N=1时,摩擦盘50和活动板60均设有一个,摩擦盘50的一端面与活动板60接触,另一端面通过固定盘70与目标设备2的转子120固定连接,活动板60与衔铁20通过装配件80固定连接。在制动器1安装至目标设备2之后,当无需制动目标设备2时,主线圈30在通电的情况下产生磁场,使衔铁20克服弹性件40的弹力朝靠近定子10的方向移动,衔铁20同时带动活动板60向远离摩擦盘50的方向移动,进而解除活动板60对摩擦盘50的压紧,摩擦盘50通过固定盘70与目标设备2的转子120固定连接,从而可以随转子120一起旋转;当需要制动目标设备2时,主线圈30断电,在弹性件40的弹力作用下,衔铁20朝远离定子
10的方向移动,同时带动活动板60向靠近摩擦盘50的方向移动,进而实现活动板60对摩擦盘50的压紧,通过活动板60和摩擦盘50的摩擦阻止目标设备2的转子120的旋转。
[0100] 示例性地,当N>1时,摩擦盘50和活动板60均设有多个,第N个摩擦盘50的一端面与第N个活动板60接触,另一端面与固定盘70固定连接,第一个活动板60与衔铁20通过装配件80固定连接,其余活动板60均与衔铁20不存在连接关系。在制动器1安装至目标设备2之后,当无需制动目标设备2时,主线圈30在通电的情况下产生磁场,使衔铁20克服弹性件40的弹力朝靠近定子10的方向移动,衔铁20同时带动第一个活动板60向远离N个摩擦盘50的方向移动,进而解除N个活动板60对N个摩擦盘50的压紧,第N个摩擦盘50通过固定盘70与目标设备2的转子120固定连接,从而可以随转子120一起旋转,其余摩擦盘50分别通过第一配合部
51与目标设备2的转子120一同旋转;当需要制动目标设备2时,主线圈30断电,在弹性件40的弹力作用下,衔铁20朝远离定子10的方向移动,同时带动第一个活动板60向靠近N个摩擦盘50的方向移动,第一个活动板60的挤压力依次传递到每一个摩擦盘50和其余活动板60,实现对N个摩擦盘50的压紧,第N个活动板60与第N个摩擦盘50抵接摩擦,其余摩擦盘50的第一配合部51给目标设备2的制动部110传递制动力,使得目标设备2的转子120制动。
[0101] 本实施例中,当摩擦盘50和活动板60均设有一个时,摩擦盘50的一端面依靠活动板60实现压紧效果,另一端面与固定盘70固定连接,通过单面摩擦实现制动效果;当摩擦盘50和活动板60均设有多个时,第一个至第N‑1个摩擦盘50依靠相邻的活动板60实现压紧效果,第N个摩擦盘50的一端面依靠第N个活动板60实现压紧效果,另一端面与固定盘70固定连接,通过单面摩擦实现制动效果。
[0102] 本实施例中,所有的摩擦盘50均套设在定子10的外周,第N个摩擦盘50一端面与第N个活动板60摩擦,另一端面与固定盘70固定连接,在轴向上与定子10的外周不存在抵接关系,通过单面摩擦的方式,不需要对定子10的外周做出更多的结构改进,减少定子10的外周设计难度,减少对定子10的结构强度的不良影响,同时也利用固定盘70增加制动的可靠性。并且,衔铁20位于固定盘70所形成的中孔范围内,衔铁20与固定盘70之间不存在空间干涉。
[0103] 本实施例中,固定盘70与转子120的固定连接方式可以为粘贴、紧固件连接、卡接、过盈配合、焊接、绑扎带等,对此不做限制。第N个摩擦盘50与固定盘70固定连接,可以减少对固定盘70的机械损伤,提高固定盘70的使用寿命,通过更换摩擦盘50减少更换固定盘70的维修成本,在转子120与制动器1的距离较远时,通过设置固定盘70,可以在不增加第N个摩擦盘50的厚度的情况下,保证第N个摩擦盘50能够与第N个活动板60接触。
[0104] 在实施例六中,在实施例一或实施例二或实施例三的基础上,第N个摩擦盘远离第N个活动板的端部具有楔形摩擦面,在制动状态下,楔形摩擦面抵接于制动面,楔形摩擦面为锥面或弧面。本实施例中,制动器1的工作原理与实施例一或实施例二或实施例三相同,在此不再赘述。
[0105] 如图23所示,楔形摩擦面到制动器1的轴线距离设置为沿轴向具有减小趋势或增大趋势,相对应地,楔形摩擦面具体可以是斜率不变的锥面、斜率变化的锥面、曲率不变的弧面、曲率变化的弧面等。楔形摩擦面可以是整个端面为楔形的,也可以是部分端面为楔形的(即,保留有部分与轴线垂直的面)。目标设备2的转子120具有与楔形摩擦面适配的适配结构,该适配结构为转子120本体的一部分,也可以为配置有固定盘70时的固定盘70的一部分,适配结构具有上述制动面。楔形摩擦面可以在摩擦半径不变的情况下增大摩擦面积,从而减小摩擦盘50的磨损,延长摩擦盘50的使用寿命。
[0106] 上述实施例二和四中,摩擦盘50的固定方式可以包括粘接、紧固件固定连接、过盈配合固定连接、卡接中的一种。具体地,第一个摩擦盘50与第一个活动板60的固定方式、第N个摩擦盘50与固定盘70的固定方式、第N个摩擦盘50与转子120的固定方式均可以借鉴上述实施例中第N个摩擦盘50与固定盘70的固定方式,在此不再赘述。
[0107] 下面对N个活动板60与定子10的配合关系进行说明,但并不局限于以下实施例。
[0108] 请参阅图1至图19,在一些实施例中,N个活动板60中的一个或多个活动板的内周具有定位凸起61,定子10的外周具有与定位凸起61适配的定位凹槽13,装配件80滑动地穿设在定子10中,装配件80与衔铁20和第一个活动板60连接,装配件80可在定子10的滑动孔内自由移动。可以理解的是,每个活动板60所具有的定位凸起61的数量可以是一个或多个,多个定位凸起61和多个定位凹槽13相对于中心轴线均匀分布,以保证制动器1各个构件的受力均匀性,以及保证衔铁20的位移一致性。第一个活动板60可以具有定位凸起61,也可以不具有定位凸起61,由于装配件80需要连接第一个活动板60和衔铁20,因此,装配件80也能够起到对第一个活动板60的限位作用。
[0109] 以N个活动板60均具有定位凸起61为例,进行详细说明。由于装配件80与衔铁20和第一个活动板60连接,且装配件80滑动地穿设在定子10中,因此,第一个活动板60的定位凸起61开设有装配孔,定子10开设有滑动孔,装配件80可以在定子10的滑动孔内轴向运动,具有对衔铁20和第一个活动板60在旋转方向上的限位和轴向上移动时的导向作用。
[0110] 定位凸起61和定位凹槽13的配合,可以保证其余活动板60不会旋转,同时可以保证活动板60在轴向上移动时具有一定的导向效果。由于摩擦盘50套设于定子10的外周,装配件80在空间上位于摩擦盘50的中孔内部,因此,当装配件80从第一个活动板60的定位凸起61滑动地穿设在定子10中时,装配件80与摩擦盘50之间不存在空间干涉,不会限制摩擦盘50和活动板60所形成摩擦区域的尺寸,可以通过增大摩擦盘50的摩擦区域内外径以增大制动器1的扭矩,装配件80在定子10中的安装位置和安装方式更加灵活。
[0111] 在一些具体实施方式中,如图12至图19所示,N大于1,N个活动板60均具有定位凸起61,以每个活动板60具有多个定位凸起61为例,进行详细说明。第一个活动板60的多个定位凸起61与其余活动板60的多个定位凸起61在定子10的周向上错位设置,其余活动板60的多个定位凸起61在定子10的周向上的位置相同,即第一个活动板60的多个定位凸起61与其余活动板60的多个定位凸起61在轴向上的投影不重叠,多个装配件80在径向上与其余活动板60的多个定位凸起61之间具有预设间距,从而不会与其余活动板60的多个定位凸起61产生干涉。
[0112] 在一些具体实施方式中,空间允许的情况下,不同的其余活动板60的定位凸起61相对于定子的周向位置不同,即,每个活动板60的定位凸起61均错位设置。
[0113] 装配件80穿设在第一个活动板60的定位凸起61中,且与其余活动板60的定位凸起61之间不存在空间干涉,即,装配件80与其余活动板60的定位凸起61之间具有预设间距,以保证装配件80仅实现第一个活动板60与衔铁20的固定连接关系,防止装配件80与其余活动板60的空间干涉。
[0114] 为了保证每个活动板60在轴向上具有更充裕的移动距离,定义与第一个活动板60的定位凸起61对应的定位凹槽13为第一定位凹槽131,定义与其余活动板60的定位凸起61对应的定位凹槽13为第二定位凹槽132,其余活动板60的定位凸起61设置在第二定位凹槽132内,第一定位凹槽131和第二定位凹槽132均自第二端面12向第一端面11延伸,且第一定位凹槽131的轴向深度小于第二定位凹槽132的轴向深度,第一定位凹槽131的轴向深度大于第一个活动板60的厚度。
[0115] 也就是说,所有定位凹槽13均自第二端面12开始向第一端面11凹陷,保证其余活动板60具有适宜的轴向移动距离。根据多个活动板60压紧多个摩擦盘50时的轴向位置,设计所有定位凹槽13的轴向深度,通过使用不同长度的装配件80,可以调节衔铁20与定子10的轴向间隙。当然,在其他实施方式中,当N大于1时,第一个活动板60的多个定位凸起61与其余活动板60的多个定位凸起61在定子10的周向上也可以对齐设置,多个装配件80滑动地穿设在其余活动板60的多个定位凸起61中。其中,其余活动板60的定位凸起61在轴向上的投影位于第一个活动板60的定位凸起61的投影内部。可以理解的是,当所有活动板60的定位凸起61在定子10的周向上对齐设置时,不同活动板60的定位凸起61的形状可以是相同的,也可以是不同的,相对应地,可以共用同一个定位凹槽13,也可以是非共用的呈阶梯状的多个定位凹槽13。
[0116] 本实施方式中,为了保证装配件80不受其余活动板60的空间影响,装配件80需要滑动地穿设在其余活动板60的定位凸起61中,以保证装配件80仅实现第一个活动板60与衔铁20的固定连接关系,以防止装配件80与其余活动板60的空间干涉。
[0117] 上述实施例中所提到的错位设置和对齐设置以中心线为参照,并非以整体轮廓为参照。
[0118] 除了以上实施例之外,制动器1还可以有其他结构改进,下面举例说明。
[0119] 请参阅图16至图19,在一些实施例中,第一端面11还开设有至少一个第三凹槽113,第三凹槽113设于第一凹槽111的内侧或外侧,制动器1还包括设于第三凹槽113内的副线圈31。本实施例中,副线圈31可以位于主线圈30的内侧,也可以位于主线圈30的外侧,根据副线圈31的数量和位置,确定第三凹槽113的数量和位置。制动器1包括主线圈30和副线圈31,则第一端面11分为内磁极面114、中间磁极面116和外磁极面115,绕内周设置的为内磁极面114,绕外周设置的为外磁极面115,位于相邻两个线圈之间的为中间磁极面116,根据副线圈31的数量,中间磁极面116的数量也适应性地变化。如图16和图17所示,副线圈31设有一个,且该副线圈31设于主线圈30的外侧。如图18和图19所示,副线圈31设有两个,且两个副线圈31均设于主线圈30的外侧。弹性件40也可以设置在中间磁极面116。主线圈30和副线圈31可以串联,通过一个控制开关控制通断电,这种情况下,由于制动器1需要大电压吸附,小电压保持,用于降低能耗,减少制动器1的发热,因此需要配置能够调节电压大小的控制开关。主线圈30和副线圈31也可以并联,通过不同的控制开关控制通断电,这种情况下,为了达到降低能耗的效果,可以在需要吸附时,同时给主线圈30和副线圈31通电,而在需要保持时,可以使主线圈30通电,副线圈31断电,也可以使主线圈30断电,副线圈31通电,不需要配置能够调节电压大小的控制开关,如此可以降低制动器1的制造成本。
[0120] 本实施例中,主线圈30和副线圈31同时存在可以增大磁力,在同样的制动器1外径和厚度尺寸条件下可以做到大扭矩,增加制动器1的应用场景。
[0121] 请参阅图1至图35,在一些实施例中,制动器1还包括安装件90,安装件90和装配件80彼此独立,安装件90与定子10适配,安装件90避让衔铁20,且与定子10滑动配合,从第二端面12伸出安装件90的锁定端。可以理解的是,定子10和衔铁20均开设有安装孔,安装件90的数量可以是一个或多个。本实施例中,制动器1通过安装件90的锁定端固定连接至目标设备2,在其他实施例中,制动器1也可以通过粘接、卡接、焊接等方式固定连接至目标设备2,甚至,在定子10的中孔设置与目标设备2适配的固定结构,因此,安装件90并非是必须的,仅为优选的方式。
[0122] 下面对于安装件90和装配件80的设置方式进行举例说明,但并不局限于以下实施方式。
[0123] 在一些实施方式中,当制动器1仅包括主线圈30时,安装件90可以设置在内磁极面114所覆盖的范围内,也可以设置在外磁极面115所覆盖的范围内;装配件80可以设置在内磁极面114所覆盖的范围内,也可以设置在外磁极面115所覆盖的范围内。安装件90和装配件80可以位于同一范围内,也可以位于不同范围内,并且,当装配件80改变位置时,第一个活动板60的定位凸起61也要适应性地改变位置和形状。如图1至图8所示,安装件90设置在内磁极面114所覆盖的范围内,装配件80设置在外磁极面115所覆盖的范围内。
[0124] 在其他一些实施方式中,当制动器1包括主线圈30和副线圈31时,安装件90可以设置在内磁极面114所覆盖的范围内,可以设置在中间磁极面116所覆盖的范围内,也可以设置在外磁极面115所覆盖的范围内;装配件80可以设置在内磁极面114所覆盖的范围内,可以设置在中间磁极面116所覆盖的范围内,也可以设置在外磁极面115所覆盖的范围内。
[0125] 在上述实施例的基础上,安装件90与定子10适配,用于将制动器1固定在需要制动的目标设备2上,装配件80用于将衔铁20和第一个活动板60连接在一起,安装件90和装配件80具体可以为螺钉、螺栓、螺柱、焊接件、卡接件、销钉、铆钉、胀紧件、绑扎带等紧固结构,对此不做限制。制动器1的衔铁端朝向目标设备2的制动面,安装件90从定子10的第二端面12伸出,锁定在安装面上。安装件90和装配件80用于连接的部位可以采用预涂胶水、使用自锁螺纹、套设垫片、嵌装尼龙圈或尼龙块、套设止动垫圈、破坏部分螺纹、设置法兰面等方式,避免松动。
[0126] 可选择的,制动器1也可以不设置安装件90,而是通过定子10的中孔与目标设备2的主轴固定,定子10套设在目标设备2的主轴上,主轴与转子120转动连接,转子120绕设于主轴,并可绕主轴旋转。
[0127] 在一些实施例中,N>1,制动器1还包括限位组件,限位组件包括限位元件和弹性元件,限位元件穿设于除第一个活动板60以外的其余活动板60,并与第一个活动板60或定子10锁定,弹性元件套设于限位元件,以对其余活动板60进行轴向限位。限位组件可以设有一个,也可以设有多个。
[0128] 本实施例中,限位元件具体可以是螺钉、螺栓、螺柱、丝杆、铆钉、卡扣件、粘合件、焊接件等,弹性元件具体可以是橡胶圈、弹簧、片状弹性圈、波形弹性圈等。
[0129] 限位组件的作用如下:以两个摩擦盘50和两个活动板60,且限位元件自第二个活动板60锁定在定子10中为例,弹性元件套设在限位元件上,且位于第二个活动板60和定子10之间,在制动器1的制动状态下,主线圈30断电,磁力消失,衔铁20被弹性件40弹起,向远离定子10的方向移动,第一个活动板60向靠近制动面的方向移动,推动两个摩擦盘50和第二个活动板60在轴向上移动,弹性元件被挤压,储存一定的弹性势能,限位元件的头部与第二个活动板60之间具有一定的间隙。
[0130] 在制动器1的释放状态下,主线圈30通电,衔铁20在磁力的作用下克服弹性件40的弹力,被定子10吸合,两个摩擦盘50和第二个活动板60不再被挤压,两个摩擦盘50可以自由转动,弹性元件释放部分弹性势能,推动第二个活动板60与限位元件的头部贴合,弹性元件剩余的弹性势能会一直施加于第二个活动板60,保证第二个活动板60一直贴紧限位元件的头部,实现对第二个活动板60的轴向限位,又由于限位元件锁定在定子10中,故也能够实现对第二个活动板60的径向限位,进而可以保证两个摩擦盘50在轴向上具有合适且均匀的活动空间,同时,由于两个摩擦盘50、第二个活动板60具有更合适的活动空间,运动更加平稳,故减少了摩擦盘50在旋转过程中撞击带来的磨损和噪音,避免了第二个活动板60与相邻部件的碰撞噪音,减少了因第二个活动板60不稳定状态形成的拖曳力矩带来的损耗,提高了制动器1的整体寿命。
[0131] 在一些实施例中,制动器1还可以包括防护结构,防护结构与目标设备2围合形成密封空间,衔铁20、N个摩擦盘50和N个活动板60均位于密封空间内,且防护结构至少部分地罩设于目标设备2的制动部110。防护结构具体可以为防尘罩、防水罩、密封圈、防撞罩等,具体罩设在制动器1的外侧,且可以至少部分地罩设目标设备2的制动部110,可以对制动器1起到防护作用,例如,防油污、防尘、防水、防撞等,提高防护等级和防护性能,应用场景更加广泛。
[0132] 在一些实施例中,制动器1还包括手动释放组件100,手动释放组件100选择性地与第一个活动板60、衔铁20配合,以控制衔铁20与定子10之间的间距,实现衔铁20的吸合和释放,进而实现第一个活动板60对摩擦盘50的释放和压紧。本实施例中,手动释放组件用于需要手动释放的应用场景中,增加对于摩擦盘50的释放方式,提高操作的便利性和灵活性。
[0133] 手动释放组件100具体可以是旋转手轮101、释放螺钉102、释放手柄103、楔形块等结构,下面对手动释放组件100的结构进行举例说明,但并不局限于以下实施例。
[0134] 在实施例七中,如图24和图25所示,手动释放组件100包括旋转手轮101,旋转手轮101包括彼此连接的操作部1011和旋转部1012,操作部1011设置在定子端,旋转部1012的外周轮廓具有外螺纹,衔铁20的中孔具有内螺纹,旋转部1012与定子10的中孔无接触,旋转部
1012通过外螺纹与衔铁20的内螺纹实现螺纹配合,即旋转部1012可以在衔铁20的中孔内旋入和旋出,通过向操作部1011施加旋转力,可以使旋转部1012在轴向上移动,调整定子10和衔铁20之间的间距。
[0135] 旋转手轮101的旋转方式是多样的,例如,可以通过手部控制操作部1011,在这种方式下,操作部1011可以设置防滑纹和防滑槽等,对此不做限制。又例如,也可以通过夹具控制操作部1011,操作部1011具体可以设置配合槽、配合孔等,利用夹具插入配合槽和配合孔中实现旋转,配合槽的形状可以是三角形、四边形、五边形、六边形和键槽等规则或不规则形状,对此不做限制。
[0136] 当旋转手轮101旋入时,操作部1011向靠近定子10的方向移动,直至操作部1011抵接定子10,旋转部1012在衔铁20的中孔内旋入,旋转部1012带动衔铁20向靠近定子10的方向移动,衔铁20带动第一个活动板60远离N个摩擦盘50,N个摩擦盘50被释放,可以自由旋转;当旋转手轮101旋出时,操作部1011向远离定子10的方向移动,直至旋转手轮101与衔铁20没有接触,衔铁20在弹性件40的作用下向远离定子10的方向移动,带动第一个活动板60向靠近制动面的方向移动,第一个活动板60的挤压力依次传递到每一个摩擦盘50和其余活动板60,N个摩擦盘50被压紧,不能再自由旋转。
[0137] 可以理解的是,旋转手轮101的手轮形状是多样的,利用螺纹旋入和旋出的方式挤压和释放衔铁20的原理所相关的结构均符合本发明的设计构思。
[0138] 在实施例八中,如图26和图27所示,手动释放组件100包括多个释放螺钉102,定子10在轴向上具有多个光滑孔,衔铁20在轴向上具有多个与光滑孔对齐的螺纹孔,释放螺钉
102自光滑孔穿设至螺纹孔中,多个释放螺钉102、多个螺纹孔、多个光滑孔均匀分布,释放螺钉102通过螺纹孔与衔铁20螺纹配合,释放螺钉102通过光滑孔与定子10滑动配合。本实施例中,释放螺钉102的螺钉头部与定子10相邻设置,即释放螺钉102的螺钉头部的外径大于光滑孔的外径,使得释放螺钉102的螺钉头部可以抵接于定子10。通过旋入和旋出释放螺钉102,使释放螺钉102在轴向上移动,调整定子10与衔铁20之间的间距。当然,释放螺钉
102、螺纹孔和光滑孔也可以设有一个。释放螺钉102也可以等效替换为螺栓、铆钉、销钉等,对此不做限制。
[0139] 当制动器1仅包括主线圈30时,释放螺钉102可以设置在内磁极面114所覆盖的范围内,可以设置在外磁极面115所覆盖的范围内;当制动器1包括主线圈30和副线圈31时,释放螺钉102可以设置在内磁极面114所覆盖的范围内,可以设置在中间磁极面116所覆盖的范围内,也可以设置在外磁极面115所覆盖的范围内。
[0140] 当然,释放螺钉102也可以不设置在磁极面所覆盖的范围内,例如,在定子10的中孔边缘和衔铁20的中孔边缘设置在径向上延伸的台阶,将释放螺钉102设置在该台阶上。
[0141] 当释放螺钉102旋入时,释放螺钉102向靠近定子10的方向移动,直至释放螺钉102的头部抵接定子10,释放螺钉102的螺杆在衔铁20的螺纹孔内旋入,螺杆带动衔铁20向靠近定子10的方向移动,衔铁20带动第一个活动板60远离N个摩擦盘50,N个摩擦盘50被释放,可以自由旋转;当释放螺钉102旋出时,释放螺钉102的头部向远离定子10的方向移动,直至释放螺钉102与衔铁20没有接触,衔铁20在弹性件40的作用下向远离定子10的方向移动,带动第一个活动板60向靠近制动面的方向移动,第一个活动板60的挤压力依次传递到每一个摩擦盘50和其余活动板60,N个摩擦盘50被压紧,不能再自由旋转。
[0142] 在实施例九中,如图28和图29所示,手动释放组件100设置在制动器1的定子端,手动释放组件100包括释放手柄103、多个释放连接件104和多个作用块107,释放手柄103包括施力部1031和释放部1032,施力部1031为长条状或长片状,释放部1032为环形状。释放部1032开设有绕轴线均匀分布的连接孔1034,连接孔1034为腰型孔或半腰型孔,即,连接孔
1034的形状为非圆形,且具有一定的延伸长度,释放连接件104滑动地穿设在连接孔1034中,且穿过定子10并锁定在衔铁20内。施力部1031与释放部1032一体连接或分体设置,当施力部1031与释放部1032分体设置时,施力部1031与释放部1032之间具有相互适配的配合结构,平常施力部1031与制动器1分开,当需要释放摩擦盘50时,将施力部1031与释放部1032配合,旋转施力部1031,释放摩擦盘50。
[0143] 作用块107设于释放部1032,定子10开设有限位槽21,作用块107可以收容于限位槽21内,释放连接件104还套设有释放弹性件105,释放弹性件105抵接于释放部1032和释放连接件104的头部之间,释放弹性件105用于提供使释放部1032靠近定子10的弹力。当施力部1031带动释放部1032相对于制动器1绕中心轴线旋转时,释放连接件104与制动器1相对静止,连接孔1034用于限制释放手柄103最大的旋转角度,作用块107同步地转入限位槽21内或从限位槽21内转出,从而使衔铁20远离定子10或靠近定子10,实现制动器1的制动与释放。
[0144] 当制动器1处于制动状态时,作用块107位于限位槽21内,N个活动板60压紧N个摩擦盘50,衔铁20在弹性件40的弹力作用下远离定子10。当需要释放摩擦盘50时,向施力部1031施加外力,带动释放部1032旋转,进而带动作用块107从限位槽21内转出,增加释放部
1032与定子10之间的间距,释放连接件104的头部与释放部1032之间的释放弹性件105被压缩,释放部1032带动释放连接件104的头部远离定子10,由于释放连接件104与衔铁20固定连接,故释放连接件104带动衔铁20靠近定子10,衔铁20带动第一个活动板60向远离N个摩擦盘50的方向移动,N个摩擦盘50被释放,制动器1解除制动状态。
[0145] 本实施例中,通过调整限位槽21的位置、释放连接件104与连接孔1034的配合位置,可以实现顺时针旋转、逆时针旋转、顺时针与逆时针均可旋转的释放方式。例如,当制动器1处于制动状态时,在释放连接件104在轴向上的投影位于连接孔1034的中部的情况下,作用块107位于限位槽21内,此时,不论是顺时针旋转释放手柄103,还是逆时针旋转释放手柄103,均可以使作用块107从限位槽21内转出,实现摩擦盘50的释放,当释放手柄103旋转至释放连接件104位于连接孔1034的中部时,恢复制动状态,摩擦盘50不能再自由旋转。
[0146] 释放连接件104可以为螺钉、螺栓等,为了减少释放部1032与定子10之间的机械磨损,还可以在释放弹性件105和释放部1032之间设置垫片109。作用块107可以是块状、球状、柱状等结构,对此不做限制,通过作用块107的平面、斜面、弧面等与定子10作用,从而使衔铁20在轴向上靠近或远离定子10,因此,具有平面、斜面、弧面等形状的作用块107均应该在本发明的保护范围内。
[0147] 本实施例中,释放手柄103在轴向上的移动距离取决于作用块107的厚度,因此,操作者在操作手动释放组件100时不需要考虑手动释放组件100的顶起行程,且释放手柄103没有弯折设置,可以减小释放手柄103在轴向上的厚度,从而减小制动器1的整体厚度,使得制动器1可以方便操作,更适应于狭窄空间,拓宽了应用场景。
[0148] 在其他实施例中,手动释放组件100位于定子10的第二端面12,释放连接件104穿过释放部1032后锁定在第一个活动板60,且释放连接件104套设有释放弹性件105,由于释放连接件104与第一个活动板60固定连接,因此,在不对释放连接件104施加转动力的情况下,释放连接件104与第一个活动板60在理论上不会改变配合关系,释放连接件104可以起到拉动第一个活动板60的作用,进而释放摩擦盘50。
[0149] 在实施例十中,如图30和图31所示,手动释放组件100设置在定子端,手动释放组件100包括释放手柄103、主动螺钉106和从动螺钉108,释放手柄103包括彼此连接的施力部1031和释放部1032,施力部1031和释放部1032所构成的形状为V型或类似形状,施力部1031和释放部1032之间弯折设置并形成弯折处1033;从动螺钉108依次滑动穿过释放部1032和定子10,并与衔铁20螺纹连接,从动螺钉108套设有释放弹性件105,释放弹性件105抵接于释放部1032和定子10的沉孔底部之间。从动螺钉108可以设置多个,例如,从动螺钉108设有两个,两个从动螺钉108对称分布,两个从动螺钉108的中心连线穿过制动器1的中心,使手动释放组件100对衔铁20的拉力更加均匀。
[0150] 由于从动螺钉108与衔铁20为螺纹配合关系,因此,在不对从动螺钉108施加转动力的情况下,从动螺钉108与衔铁20在理论上不会改变配合关系,当主动螺钉106带动从动螺钉108在轴向上移动时,从动螺钉108可以起到拉动衔铁20的作用。在释放手柄103受外力时,释放弹性件105具有缓冲作用,实现在释放过程中的振幅衰减,降低释放手柄103与定子10之间的碰撞噪音。
[0151] 主动螺钉106的设置方式有多种,现在举例说明。
[0152] 例1,主动螺钉106穿过施力部1031,从定子10的第二端面12拧入定子10,并与定子10螺纹配合,主动螺钉106的螺钉头部抵接于施力部1031背离定子10的端面。当需要释放摩擦盘50时,将主动螺钉106旋入定子10,主动螺钉106带动施力部1031靠近定子10,弯折处
1033可以作为施力部1031和释放部1032的支点,基于杠杆原理,释放部1032被拉起,带动从动螺钉108远离定子10,同时从动螺钉108拉动衔铁20,使衔铁20克服弹性件40的弹力,向靠近定子10的方向移动,衔铁20带动与之连接的第一个活动板60向远离N个摩擦盘50的方向移动,N个摩擦盘50被释放,制动器1保持释放状态。
[0153] 当需要解除释放状态时,将主动螺钉106从定子10中旋出,杠杆原理失效,利用弹性件40的弹力将衔铁20弹起,N个活动板60压紧N个摩擦盘50,起到制动的作用。
[0154] 例2,在例1的基础上,在主动螺钉106上设置抵接件,该抵接件使得施力部1031固定在主动螺钉106的螺钉头部与抵接件之间,抵接件具体为螺母、卡簧等。本实施例中,由于主动螺钉106与施力部1031同步运动,因此,当旋出主动螺钉106时,施力部1031带动释放部1032在轴向上远离定子10,释放部1032拉动衔铁20克服弹性件40的弹力,向靠近定子10的方向移动,与衔铁20连接的第一个活动板60向远离N个摩擦盘50的方向移动,N个摩擦盘50被释放,从而实现释放摩擦盘50的效果。即,当主动螺钉106旋入时,可以利用杠杆原理实现释放摩擦盘50的效果,当主动螺钉106旋出时,利用主动螺钉106与施力部1031的同步性实现释放摩擦盘50的效果。如此设置,手动释放的使用方式更加灵活和便利,拓宽了制动器1的应用场景。
[0155] 例3,与例1和例2不同,主动螺钉106的螺钉头部可以位于施力部1031和定子10之间,施力部1031在轴向上具有与主动螺钉106的螺钉头部相对应的通孔,可以利用扳手、改锥等通过该通孔来旋入或旋出主动螺钉106。当需要释放摩擦盘50时,使主动螺钉106从定子10内旋出一定的圈数,由于主动螺钉106的螺钉头部抵接于施力部1031靠近定子10的端面,因此在主动螺钉106旋出时会顶起施力部1031,带动施力部1031及释放部1032远离定子10,拉动衔铁20克服弹性件40的弹力,向靠近定子10的方向移动,与衔铁20连接的第一个活动板60向远离N个摩擦盘50的方向移动,使得N个摩擦盘50被释放。
[0156] 例4,与例1、例2和例3均不同,主动螺钉106与施力部1031螺纹配合,主动螺钉106不再与定子10螺纹配合,而是主动螺钉106的尾部可以抵接于定子10的第二端面12。当旋入主动螺钉106时,从施力部1031旋入的螺杆部分的长度增加,定子10与施力部1031之间的距离增大,施力部1031在轴向上远离定子10,进而释放部1032远离定子10,带动衔铁20克服弹性件40的弹力,向靠近定子10的方向移动,使得N个活动板60不再挤压N个摩擦盘50。当旋出主动螺钉106时,解除摩擦盘50的释放状态。
[0157] 上述例1至例4均可以实现主动螺钉106的释放效果,当然,在上述举例的基础上,本领域技术人员还可以进行其他的结构改进,同样属于本发明的保护范围。
[0158] 在实施例十一中,如图32和图33所示,手动释放组件100设置在定子端,与实施例十不同,手动释放组件100包括释放手柄103、主动螺钉106、从动螺钉108和释放连接件104,释放手柄103和主动螺钉106的设置方式与实施例十相同,在此不再赘述;从动螺钉108滑动穿过释放部1032,并与第一个活动板60固定连接,由于从动螺钉108与第一个活动板60固定连接,因此,在不对从动螺钉108施加转动力的情况下,从动螺钉108与第一个活动板60在理论上不会改变配合关系,从动螺钉108可以起到拉动第一个活动板60的作用,进而释放摩擦盘50,并带动第一个活动板60拉动衔铁20;未手动释放时,释放部1032与从动螺钉108之间没有接触,不影响衔铁20正常的吸合与释放;释放连接件104滑动穿过释放部1032并锁定在定子10内,且释放连接件104套设有释放弹性件。从动螺钉108可以设置多个,例如,从动螺钉108设有两个,两个从动螺钉108对称分布,两个从动螺钉108的中心连线穿过制动器1的中心。
[0159] 当需要释放摩擦盘50时,将主动螺钉106旋入定子10,主动螺钉106带动施力部1031靠近定子10,弯折处1033可以作为施力部1031和释放部1032的支点,基于杠杆原理,释放部1032被拉起,带动从动螺钉108远离定子10,同时从动螺钉108拉起第一个活动板60,摩擦盘50被释放。当需要解除释放状态时,将主动螺钉106从定子10中旋出,杠杆原理失效,利用弹性件40的弹力将衔铁20弹起,衔铁20带动第一个活动板60压紧摩擦盘50,起到制动的作用。
[0160] 当然,主动螺钉106的设置方式还可以采用实施例十中例2、例3和例4的方式,区别主要在于从动螺钉108带动活动板60的方式,本领域技术人员可以基于实施例十得到本实施例中具体的实施方式,在此不再赘述。
[0161] 在实施例十二中,如图34和图35所示,手动释放组件100设置在定子端,手动释放组件100包括释放手柄103、主动螺钉106和从动螺钉108,释放手柄103包括彼此连接的施力部1031和释放部1032,施力部1031和释放部1032之间弯折设置,施力部1031和释放部1032形成杠杆结构,施力部1031和释放部1032的弯折处1033构成杠杆结构的支点;主动螺钉106滑动穿过施力部1031与第一个活动板60螺纹连接,从动螺钉108滑动穿过释放部1032与第一个活动板60螺纹连接。
[0162] 例如,施力部1031和释放部1032所构成的形状为V型或类似形状,主动螺钉106设有一个,从动螺钉108设有两个,主动螺钉106与两个从动螺钉108在制动器1上均匀分布,中心连线为等边三角形,释放部1032关于施力部1031呈轴对称设置,在对称轴线方向上,主动螺钉106到弯折处1033的距离为第一距离,从动螺钉108到弯折处1033的距离为第二距离,第一距离为第二距离的两倍,可以使主动螺钉106和从动螺钉108对第一个活动板60的拉力大小相同,进而使衔铁20和定子10之间的间隙更加均匀,从而保证对摩擦盘50进行制动与释放的可靠性,减少对释放手柄103的结构强度的不良影响,提高释放手柄103的使用寿命。
[0163] 由于从动螺钉108与第一个活动板60为螺纹配合关系,因此,在不对从动螺钉108施加转动力的情况下,从动螺钉108与第一个活动板60在理论上不会改变配合关系,从动螺钉108可以起到拉动第一个活动板60的作用。当需要释放摩擦盘50时,将主动螺钉106旋入第一个活动板60,施力部1031与第一个活动板60之间的间距减小,主动螺钉106拉动第一个活动板60远离摩擦盘50,同时,弯折处1033与定子10抵接,弯折处1033构成杠杆结构的支点,施力部1031被下压,释放部1032被上抬,主动螺钉106和从动螺钉108一起带动第一个活动板60远离摩擦盘50。当需要解除释放状态时,将主动螺钉106旋出即可。
[0164] 本实施例中,从动螺钉108的螺钉头部与释放部1032之间可以设有套设于从动螺钉108的释放弹性件105,释放弹性件105具体可以为橡胶圈、弹簧、弹片等,未手动释放时,利用释放弹性件105使释放手柄103与主动螺钉106和从动螺钉108都没有接触,不影响衔铁20正常的吸合与释放,利用释放弹性件105的缓冲作用实现在释放过程中的振幅衰减,降低释放手柄103与活动板60之间、释放手柄103与定子10之间的碰撞噪音。
[0165] 在其它实施例中,主动螺钉106和从动螺钉108也可以锁定在衔铁20中,手动释放组件100的工作原理与实施例十二基本相同,在此不再赘述。
[0166] 以上实施例列举了手动释放组件100的多种具体实施方式,当然,在其他实施例中,手动释放组件100还可以采用其他具体结构,对此不做限制。
[0167] 可以理解的是,上述实施例中的各部分可以进行自由地组合或删减以形成不同的组合实施例,在此不再赘述各个组合实施例的具体内容,在此说明之后,可以认为说明书已经记载了各个组合实施例,能够支持不同的组合实施例。
[0168] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。