專利名稱：電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)的制動(dòng)裝置，用于在電動(dòng)機(jī)的電源切斷后迅速剎車，使電機(jī)的轉(zhuǎn)子在短時(shí)間內(nèi)完全停止轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型的電機(jī)制動(dòng)裝置主要用于各類電動(dòng)工具，例如割草機(jī)。
背景技術(shù)：
有些電機(jī)，例如割草機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，要求在電源切斷后3-5秒內(nèi)電機(jī)轉(zhuǎn)子必須完全停止轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)割草機(jī)的刀片停止運(yùn)動(dòng)，否則就不符合某些國(guó)家的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，而成為不合格產(chǎn)品。眾所周知，電機(jī)在一般情況下，斷電后由于慣性的作用轉(zhuǎn)子要在半分鐘或更長(zhǎng)的時(shí)間才能完全停止轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就必須在電機(jī)的內(nèi)部安裝離合制動(dòng)器來制動(dòng)。
EP 0 136 282公開了一種電機(jī)制動(dòng)裝置，是在轉(zhuǎn)子上安裝摩擦盤(6)，電機(jī)殼體的端蓋(5)的內(nèi)側(cè)裝有摩擦環(huán)(12)，彈簧(11)可離合地將摩擦盤(6)壓在摩擦環(huán)(12)上，如圖1所示。當(dāng)電機(jī)通電時(shí)，定子產(chǎn)生磁場(chǎng)，摩擦盤(6)被磁力吸引克服彈簧的阻力立即吸向轉(zhuǎn)子，從而摩擦盤與摩擦環(huán)脫離，轉(zhuǎn)子可高速轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)電機(jī)斷電時(shí)，定子的磁力消失，摩擦盤(6)在彈簧(11)的作用下接合壓緊在端蓋(5)的摩擦環(huán)(12)上，摩擦力矩起制動(dòng)作用，制動(dòng)力通過摩擦盤內(nèi)部沖出的兩個(gè)楔形凸臺(tái)以及轉(zhuǎn)子端環(huán)(13)上與之嚙合的兩個(gè)楔形凹槽，傳遞到轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子制動(dòng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
這種制動(dòng)裝置的缺點(diǎn)是，摩擦盤(6)上的楔形凸臺(tái)由于受到?jīng)_擊很容易變形，變形后又會(huì)很快將轉(zhuǎn)子端環(huán)(13)上的楔形凹面打壞，嚙合的楔形部分打滑產(chǎn)生異常噪音，在此情況下不能在3-5秒內(nèi)停止轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)。為避免這種損壞，這種裝置的輸入功率和使用的割草刀具的尺寸必須限制在較低的水平上，例如，功率小于1100W，刀具重量在2KG以內(nèi)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種電機(jī)制動(dòng)裝置，克服上述的缺陷，即使輸入功率和刀具也能夠正常制動(dòng)。
上述目的是由以下方案達(dá)到的一種電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)裝置，具有一個(gè)摩擦盤，它至少局部由軟磁材料制作，摩擦盤內(nèi)部具有楔形表面；電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的端環(huán)上也設(shè)置楔形表面，可與摩擦盤內(nèi)的楔形表面保持相互嚙合；制動(dòng)墊安裝在摩擦盤與電機(jī)殼體端蓋之間；一個(gè)壓簧安裝在摩擦盤與電機(jī)轉(zhuǎn)子端環(huán)之間，并且摩擦盤可滑動(dòng)地安裝在電機(jī)軸上，壓簧將摩擦盤壓在制動(dòng)墊上，其中，摩擦盤的楔形表面設(shè)置在內(nèi)套的周壁上并呈凹形，轉(zhuǎn)子端環(huán)上對(duì)著摩擦盤的面上，相應(yīng)地設(shè)置兩個(gè)楔形凸臺(tái)，該凸臺(tái)具有一對(duì)楔形表面，上述各楔形表面是平面，且摩擦盤的楔形表面相對(duì)于電機(jī)軸線的傾斜度與上述凸臺(tái)的楔形表面相同。
已有技術(shù)的摩擦盤中楔形凸起由于是沖壓拉伸而成故比較薄，在制動(dòng)的沖擊下易于損壞。本實(shí)用新型把摩擦盤的楔形面可以形成在較厚的內(nèi)套上，轉(zhuǎn)子端環(huán)上的凹形楔面改為凸形楔面，改善了局部的機(jī)械強(qiáng)度，零部件的耐用性提高，安全性也相應(yīng)提高。
對(duì)功率較大的電機(jī)，帶動(dòng)的刀片長(zhǎng)，慣性力矩就會(huì)相應(yīng)增大，這時(shí)的制動(dòng)時(shí)間就會(huì)超過5秒。只有相應(yīng)增大摩擦力矩才能保證3-5秒的制動(dòng)效果。為此，本實(shí)用新型采用兩個(gè)摩擦盤在轉(zhuǎn)子兩端同時(shí)制動(dòng)，由于要保證摩擦盤與摩擦片、定子、轉(zhuǎn)子的位置、距離等，在轉(zhuǎn)子的另一端附近，一個(gè)柱銷基本相互垂直地安裝于電機(jī)軸上，以代替轉(zhuǎn)子端環(huán)的凸臺(tái)面來制動(dòng)與導(dǎo)向，另一摩擦盤可滑動(dòng)地安裝在電機(jī)軸上，壓簧將摩擦盤壓在制動(dòng)墊上，制動(dòng)墊安裝在摩擦盤與電機(jī)殼體端蓋之間；上述柱銷的柱面尺寸使其能嵌入摩擦盤上的楔形表面之間。
本實(shí)用新型中內(nèi)套固定在摩擦盤的底部，連接方式可以是鉚接、焊接或其他合適的方式。上述內(nèi)套的周壁對(duì)稱地開有兩個(gè)V形缺口，楔形表面形成于缺口處。由于楔形部分與摩擦盤分別制造，為提高楔形部分的強(qiáng)度提供了設(shè)計(jì)余地。
按照本實(shí)用新型，上述轉(zhuǎn)子端環(huán)的楔形凸起相對(duì)于電機(jī)轉(zhuǎn)子軸線對(duì)稱設(shè)置。并且端環(huán)上的楔形凸起距離電機(jī)軸線的徑向距離基本上與上述摩擦盤(6)的楔形表面(8)距電機(jī)軸線的徑向距離相同。上述端環(huán)上的楔形凸起的高度使其伸入到摩擦盤的內(nèi)套的V形缺口中，以便楔形表面相互嚙合。
另外，電機(jī)轉(zhuǎn)子軸上的柱銷可以是一個(gè)圓柱銷。
下面參照附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明本實(shí)用新型。


圖1是已有技術(shù)的電機(jī)制動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖2本實(shí)用新型的電機(jī)制動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖3本實(shí)用新型的電機(jī)制動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)子的立體示意圖；圖4本實(shí)用新型的電機(jī)制動(dòng)裝置的摩擦盤的立體示意圖；圖5本實(shí)用新型的電機(jī)制動(dòng)裝置的摩擦盤的側(cè)面剖視圖；圖6本實(shí)用新型的電機(jī)制動(dòng)裝置的摩擦盤的正視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖介紹本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。
如圖2所示，本實(shí)用新型的電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)裝置，包括一個(gè)摩擦盤(6)，它至少局部由軟磁材料制作，摩擦盤內(nèi)部具有一個(gè)內(nèi)套(7)。轉(zhuǎn)子(2)的端部有端環(huán)(13)，摩擦盤與端環(huán)保持傳動(dòng)關(guān)系。一個(gè)或多個(gè)制動(dòng)墊(12)安裝在摩擦盤(6)與電機(jī)殼體端蓋(5)之間，例如安裝在端蓋(5)內(nèi)側(cè)的槽中。一個(gè)壓簧(11)安裝在摩擦盤(6)與電機(jī)轉(zhuǎn)子端環(huán)(13)之間，摩擦盤(6)可滑動(dòng)地安裝在電機(jī)轉(zhuǎn)子軸(3)上，壓簧(11)將摩擦盤(6)壓在制動(dòng)墊(12)上。
圖2還顯示，在轉(zhuǎn)子的右端，一個(gè)柱銷(4)基本相互垂直地安裝于電機(jī)轉(zhuǎn)軸(3)上，另一摩擦盤(6)可滑動(dòng)地安裝在電機(jī)軸(3)上，壓簧(11)將摩擦盤(6)壓在制動(dòng)墊(12)上，制動(dòng)墊(12)安裝在摩擦盤(6)與電機(jī)殼體端蓋(5)之間；上述柱銷(4)的柱面尺寸使其能導(dǎo)入摩擦盤(6)的楔形表面(8)之間。即以柱銷代替了端環(huán)上的兩個(gè)楔形凸起(14)，起接合與傳動(dòng)作用。
如圖3所示，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子(2)的一側(cè)端環(huán)(13)上，設(shè)置了兩個(gè)楔形凸臺(tái)(14)，每個(gè)帶有兩個(gè)楔形表面(15)。凸臺(tái)(14)最好相對(duì)于電機(jī)轉(zhuǎn)子軸線對(duì)稱設(shè)置，該凸起(14)的高度使其能夠伸入到摩擦盤(6)的內(nèi)套(7)的V形缺口中(圖4)。楔形表面(15)用于與摩擦盤的內(nèi)套(7)的楔形表面(8)保持相互嚙合傳動(dòng)關(guān)系。在電機(jī)轉(zhuǎn)子的另一側(cè)，一個(gè)圓柱銷(4)沿與電機(jī)軸線基本垂直的方向穿過電機(jī)軸(3)，其從電機(jī)軸(3)伸出的兩端，用于嵌入摩擦盤(6)的由楔形表面(8)形成的槽中，從而在轉(zhuǎn)子(2)與摩擦盤(6)之間建立傳動(dòng)關(guān)系。
如圖4-6所示，摩擦盤(6)的內(nèi)部中央固定著一個(gè)內(nèi)套(7)，上述內(nèi)套(7)鉚接在摩擦盤(6)的底部。上述內(nèi)套(7)的周壁對(duì)稱地開有兩個(gè)V形缺口，楔形表面(8)形成于缺口處，楔形表面(8)間形成一個(gè)凹形槽。圖中，摩擦盤的楔形表面(8)相對(duì)于電機(jī)軸線的傾斜度與上述凸臺(tái)(14)的楔形表面(15)基本相同，并且，上述端環(huán)上的楔形凸起(14)距離電機(jī)轉(zhuǎn)子軸線的徑向距離基本上與上述摩擦盤(6)的楔形表面(8)距電機(jī)軸線的徑向距離相同，上述各楔形表面是平面的，這種安排保證了面與面之間的良好接觸。
上述內(nèi)套(7)也可焊接在摩擦盤(6)的底部。
本實(shí)用新型的電機(jī)制動(dòng)裝置的工作過程如下，請(qǐng)參見圖2當(dāng)電機(jī)通電時(shí)，定子產(chǎn)生磁場(chǎng)，由軟磁材料制成的摩擦盤(6)被磁化，磁力克服彈簧的阻力將摩擦盤立即從摩擦環(huán)(12)吸離，并向轉(zhuǎn)子端環(huán)(13)運(yùn)動(dòng)，制動(dòng)力解除，轉(zhuǎn)子可高速轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)電機(jī)斷電時(shí)，定子的磁力消失，摩擦盤(6)的磁力也隨之消失。在彈簧(11)的推動(dòng)下，高速旋轉(zhuǎn)的摩擦盤(6)壓緊在端蓋(5)的制動(dòng)墊(12)上，摩擦力矩起制動(dòng)作用。在轉(zhuǎn)子(2)的一端，制動(dòng)力通過摩擦盤內(nèi)套(7)的楔形表面(8)與端環(huán)(13)的楔形表面(15)的嚙合傳遞到轉(zhuǎn)子，對(duì)轉(zhuǎn)子(2)制動(dòng)。在轉(zhuǎn)子(2)的另一端，制動(dòng)力通過摩擦盤內(nèi)套(7)的楔形表面(8)與柱銷(4)的嵌入嚙合傳遞到轉(zhuǎn)子，對(duì)轉(zhuǎn)子(2)制動(dòng)。
上述兩端同時(shí)制動(dòng)的實(shí)施方式，適用于輸入功率大、工作負(fù)荷重的電機(jī)。對(duì)于輸入功率較小，負(fù)荷較輕的電機(jī)，只需要在轉(zhuǎn)子的一端設(shè)本實(shí)用新型的制動(dòng)裝置，即能獲得良好的制動(dòng)效果。
根據(jù)歐共體近幾年的新規(guī)定，所有的電動(dòng)工具都必須帶有制動(dòng)裝置，剎車時(shí)間要求在3-5秒之內(nèi)。本實(shí)用新型的電機(jī)制動(dòng)裝置在輸入功率1300W、刀具2.97Kg時(shí)，經(jīng)5000次剎車試驗(yàn)，均可4秒內(nèi)制動(dòng)成功，使轉(zhuǎn)動(dòng)完全停止。安全性能優(yōu)異，使用壽命長(zhǎng)，噪音低，不易因機(jī)件損壞而導(dǎo)致事故發(fā)生。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)裝置，具有一個(gè)摩擦盤(6)，它至少局部由軟磁材料制作，摩擦盤內(nèi)部具有楔形表面(8)；電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子(2)的端環(huán)(13)上設(shè)置楔形表面，與摩擦盤內(nèi)的楔形表面保持相互嚙合；制動(dòng)墊(12)安裝在摩擦盤(6)與電機(jī)殼體端蓋(5)之間；一個(gè)壓簧(11)安裝在摩擦盤(6)與電機(jī)端環(huán)(13)之間，并且摩擦盤(6)可滑動(dòng)地安裝在電機(jī)軸(3)上，壓簧(11)將摩擦盤(6)壓在制動(dòng)墊(12)上，其特征是摩擦盤的楔形表面設(shè)置在內(nèi)套(7)的周壁上并呈凹形，轉(zhuǎn)子端環(huán)(13)上對(duì)著摩擦盤(6)的面上相應(yīng)地設(shè)置兩個(gè)楔形凸臺(tái)(14)，該凸臺(tái)具有一對(duì)楔形表面(15)，上述各楔形表面是平面，且摩擦盤的楔形表面相對(duì)于電機(jī)軸線的傾斜度與上述凸臺(tái)(14)的楔形表面(15)相同。
2.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)制動(dòng)裝置，其特征是，在轉(zhuǎn)子的另一端附近，一個(gè)柱銷(4)基本相互垂直地安裝于電機(jī)軸(3)上，另一摩擦盤(6)可滑動(dòng)地安裝在電機(jī)軸(3)上，壓簧(11)將摩擦盤(6)壓在制動(dòng)墊(12)上，制動(dòng)墊(12)安裝在摩擦盤(6)與電機(jī)殼體端蓋(5)之間；上述柱銷(4)的柱面尺寸使其能嵌入摩擦盤(6)的楔形表面(8)之間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電機(jī)制動(dòng)裝置，其特征是，上述內(nèi)套(7)是鉚接在摩擦盤(6)的底部。
4.如權(quán)利要求1或2所述的電機(jī)制動(dòng)裝置，其特征是，上述內(nèi)套(7)系焊接在摩擦盤(6)的底部。
5.如權(quán)利要求1或2所述的電機(jī)制動(dòng)裝置，其特征是，上述內(nèi)套(7)的周壁對(duì)稱地開有兩個(gè)V形缺口，楔形表面(8)形成于缺口處。
6.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)制動(dòng)裝置，其特征是，上述轉(zhuǎn)子端環(huán)(13)的楔形凸起(14)相對(duì)于電機(jī)軸線對(duì)稱設(shè)置。
7.如權(quán)利要求6所述的電機(jī)制動(dòng)裝置，其特征是，上述端環(huán)上的楔形凸起(14)距離電機(jī)軸線的徑向距離基本上與上述摩擦盤(6)的楔形表面(8)距電機(jī)軸線的徑向距離相同。
8.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)制動(dòng)裝置，其特征是，上述端環(huán)上的凸起(14)的高度使其伸入到摩擦盤(6)的內(nèi)套(7)的V形缺口中。
9.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)制動(dòng)裝置，其特征是，上述柱銷(4)是一個(gè)圓柱銷。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種改進(jìn)的電機(jī)的制動(dòng)裝置，克服了已有電機(jī)的離合制動(dòng)裝置易于損壞，輸入功率和負(fù)荷較低的問題。包括一個(gè)具有一個(gè)內(nèi)套(7)的摩擦盤(6)，內(nèi)套的周壁開有楔形凹槽，轉(zhuǎn)子端環(huán)(13)設(shè)有對(duì)應(yīng)的楔形凸起(14)，使摩擦盤與端環(huán)保持傳動(dòng)關(guān)系。一個(gè)或多個(gè)制動(dòng)墊(12)安裝在摩擦盤(6)與電機(jī)殼體端蓋(5)之間，摩擦盤(6)可滑動(dòng)地安裝在電機(jī)轉(zhuǎn)子軸(3)上，壓簧(11)將摩擦盤(6)壓向制動(dòng)墊(12)。轉(zhuǎn)子的另一端還可同時(shí)設(shè)另一離合制動(dòng)器，一個(gè)柱銷嵌入在摩擦盤內(nèi)套的楔形凹槽里。本實(shí)用新型的電機(jī)制動(dòng)裝置主要用于各類電動(dòng)工具，例如割草機(jī)。
文檔編號(hào)H02K7/102GK2574292SQ0228205
公開日2003年9月17日 申請(qǐng)日期2002年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月24日
發(fā)明者陳康云 申請(qǐng)人:溫嶺市五龍電機(jī)廠