磁致动制动器制造技术

一种用于马达的磁制动器使用在通量集中转子的表面上的磁力，以将柔性制动弹簧或摩擦片牵拉成与该转子摩擦接触。电磁定子在其被供能时将该柔性制动弹簧或摩擦片从该转子上拉离。该制动弹簧可以是在径向通量马达中或者在轴向通量马达中径向地围绕周向的可变厚度，并且在其固定到外壳的位置附近更厚。该制动弹簧可以分离，以使得其可对称地夹紧在该转子上。该制动弹簧的OD可以更靠近该制动弹簧的固定部分附近的周围定子，以使得到该制动定子的气隙更小，并且与该转子的间隙和该制动弹簧的ID更大，以允许该制动定子在其被供能以脱离该制动器时初始地以更大的力在这个区域上牵拉。

Magnetic brake

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】磁致动制动器
制动器。
技术介绍
薄型轻质制动器在包括机器人和/或运动控制应用在内的各种应用中可以是有益的，以阻止或减少机械系统中的移动。
技术实现思路
当与诸如美国专利号9755463所示的电动马达的高扭矩马达配对时，轻质、薄型制动器组合件的使用允许整体系统重量的最小限度的增加，同时出于实际操作和/或安全考虑，提供减少、阻止或静态地保持负载的能力。在一个实施方案中，公开了一种用于制动可相对于第一元件移动的第二元件的磁致动制动器，该磁致动制动器包括固定到第一元件的摩擦片，该摩擦片包括磁敏感材料，第二元件限定制动表面，当第二元件正相对于第一元件移动时，制动表面基本上平行于第二元件相对于第一元件的运动方向，并且第一元件限定面对制动表面而设置的保持表面，并且电磁体被布置为在摩擦片接合制动表面的制动位置与摩擦片接合保持表面的非制动位置之间移动摩擦片。在一些实施方案中可以存在的附加特征包括：电磁体被布置在限定保持表面的第一元件的保持部分中；第二元件包括永磁体，该永磁体具有足够的强度以在电磁体未被供能时将摩擦片移动到制动位置；第二元件和第一元件为电动马达的组件，并且第一元件具有驱动部分，该驱动部分包括被布置用于通过与永磁体的相互作用以驱动马达的另外的电磁体，第二元件被布置在第一元件的驱动部分与第一元件的保持部分之间；摩擦片被布置为当摩擦片处于制动位置时，使得摩擦片的一部分保持更靠近保持表面而不是制动表面；垫片，该垫片附接到第一元件，以用于支撑摩擦片更靠近保持表面而不是制动表面的部分；第一元件包括定子，并且第二元件包括可相对于定子旋转的转子；摩擦片被固定在摩擦片的第一周向部分处，并且从第一周向部分周向地延伸；摩擦片在两个周向方向上从第一周向部分周向地延伸；当摩擦片从第一周向部分延伸时，摩擦片的厚度减小；定子被布置在转子的径向内侧，并且摩擦片被固定到转子的径向外侧的第一元件的一部分；定子被布置在转子的径向外侧，并且摩擦片被固定到转子的径向内侧的第一元件的一部分；摩擦片限定周向槽；附加定子被布置用于驱动转子；摩擦片在制动位置与非制动位置之间随着波前传播方式移动；当摩擦片从制动位置移动到非制动位置时，波前传播从摩擦片固定到第一元件的位置开始；第一元件、第二元件和摩擦片各自分别呈现为可以与轴向通量马达组合的盘的形式；摩擦片中的槽，其可以径向地或周向地延伸，并且可以垂直于电磁体的磁极定向。附图说明现在将参考附图以示例的方式描述实施方案，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：图1是从内部观察到的磁致动制动器的示例性轴向实施方案的片段(区段)的第一透视图。图2是从外部观察到的磁致动制动器的示例性轴向实施方案的片段(区段)的第二透视图。图3是图1的制动器的示例性摩擦盘的片段(区段)的俯视图。图4是用于轴向磁致动制动器的示例性剥离垫片的片段(区段)的透视图。图5是用于轴向磁致动制动器的示例性次级定子的片段(区段)的透视图。图6是处于接合位置的轴向磁致动制动器的侧面剖视图。图7是处于脱离位置的图1的制动器的侧面剖视图。图8是示出用于轴向磁致动制动器的次级定子的示例性卷绕模式的示意图。图9是径向磁驱动制动器的转子、摩擦片和次级定子的端视图，示出制动器部分接合。图10是径向磁驱动制动器的转子、摩擦片和次级定子的端视图，示出制动器部分接合。图11是图9和图10中所示的组件的等轴视图。图12是包括径向磁致动制动器的致动器组合件的剖视图。图13是用于径向制动器的摩擦片的等轴视图。图14是图12的致动器的剖视图的特写，示出了制动器。具体实施方式在不脱离权利要求书所涵盖的内容的情况下，可以对这里描述的实施方案进行非实质性修改。提供了一种磁致动制动器，例如制动器10(图1至图8)或50(图9至图14)，以用于制动可相对于第一元件移动的第二元件。在图1所示的制动器10的轴向实施方案中，第二元件包括转子12，并且第一元件包括次级定子14。转子12被布置用于相对于初级定子16旋转，并且位于初级定子16与次级定子14之间。初级定子16包括在初级定子16的驱动部分中的电磁元件30，例如柱上的线圈，电磁元件30与转子12上的电磁元件(例如永磁体28)相互作用，以常规方式相对于初级定子16驱动转子12。在图2中更详细地示出的摩擦片18被固定到次级定子14，并且包括磁敏感材料。转子12限定制动表面20。当转子12正相对于次级定子14移动时，制动表面20基本上平行于转子12相对于次级定子14的运动方向。定子14限定面向制动表面20而设置的保持表面22。由包绕在磁线圈柱25周围的一个或多个线圈42(图5中未示出，但在图8中更详细地示出)形成的电磁体被布置在次级定子14的保持部分26中，以在摩擦片18接合图6所示的制动表面20的制动位置和摩擦片18接合图7所示的保持表面22的非制动位置之间移动摩擦片18。转子12可以包括在图7中所示的永磁体28，其以各种常规方式中的任一种固定在转子的槽中。永磁体28选择为具有足够的强度，以在电磁体未被供能时将摩擦片18移动到制动位置。摩擦片18可以被布置为当摩擦片18处于制动位置时，使得摩擦片18的一部分例如内部34保持更靠近保持表面22而不是制动表面20。实现摩擦片18的这一位置的一种方式是提供附接到转子12的垫片36，用于支撑摩擦片18更靠近保持表面22而不是制动表面20的部分34。如图3所示，摩擦片18可以包括径向延伸的槽或切口38，以便调整材料的刚度以实现期望的制动器致动。在图1至图8所示的电磁制动器的轴向通量实施方案中，次级定子14(盘)可以通过螺栓40直接附连到初级定子16(也是盘)，其中轴向通量转子12(也是盘)夹在其间。摩擦片18也具有盘的形式。如图8所示，次级定子14容纳用于在操作期间产生磁力的线圈绕组42。线圈42在交替的方向上径向地卷绕在次级定子14的表面上，因此每个圆形柱25对于柱25而言其ID和OD的极性相反。槽中的绕组42在每个第一槽中的方向将相同，而在每个第二槽中的方向将相反，因此每个第二个圆形(或半圆形)柱25具有相同的极性，但是与紧邻其内部和外部的圆形(或半圆形)槽的极性相反。这能够以多种方式实现，诸如沿着下方定子的顶面具有径向槽，该径向槽用于在从周向槽到周向槽到槽(径向槽在图3中未示出，但是在图8中示出)的相反方向上布线。径向沟道允许以在每个下一个同心圆形柱中产生交替的极性通量这样的方式插入线材。在次级定子14和转子12之间可以存在剥离垫片36以及摩擦片18，在这个实施方案中也是盘。在一个实施方案中，剥离垫片36被包括在初级定子16的内径上，与转子12具有适当间隙以确保不存在接触。剥离垫片36有效地减小有必要将摩擦盘18与转子12分离所需施加的力，并且因此，减少了为产生脱离而施加到制动器所需的电流或功率的量。剥离垫片36的尺寸、形状和角度35决定了其减少摩擦盘18脱离所需施加的力的程度。由于在接合期间摩擦盘18的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁致动制动器，该磁致动制动器用于制动能够相对于第一元件移动的第二元件，所述磁致动制动器包括：/n摩擦片，所述摩擦片固定到所述第一元件，所述摩擦片包括磁敏感材料；/n所述第二元件，该第二元件限定制动表面，当所述第二元件正相对于所述第一元件移动时，所述制动表面基本上平行于所述第二元件相对于所述第一元件的运动方向，并且所述第一元件限定面向所述制动表面设置的保持表面；和/n电磁体，所述电磁体被布置为在所述摩擦片接合所述制动表面的制动位置和所述摩擦片接合所述保持表面的非制动位置之间移动所述摩擦片。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170601 US 62/514,003;20171215 US 62/599,6851.一种磁致动制动器，该磁致动制动器用于制动能够相对于第一元件移动的第二元件，所述磁致动制动器包括：
摩擦片，所述摩擦片固定到所述第一元件，所述摩擦片包括磁敏感材料；
所述第二元件，该第二元件限定制动表面，当所述第二元件正相对于所述第一元件移动时，所述制动表面基本上平行于所述第二元件相对于所述第一元件的运动方向，并且所述第一元件限定面向所述制动表面设置的保持表面；和
电磁体，所述电磁体被布置为在所述摩擦片接合所述制动表面的制动位置和所述摩擦片接合所述保持表面的非制动位置之间移动所述摩擦片。


2.根据权利要求1所述的磁致动制动器，其中，所述电磁体被布置在所述第一元件的限定所述保持表面的保持部分中。


3.根据权利要求2所述的磁致动制动器，其中，所述第二元件包括永磁体，所述永磁体具有足够的强度以在所述电磁体未被激励时将所述摩擦片移动到所述制动位置。


4.根据权利要求3所述的磁致动制动器，其中，所述第二元件和所述第一元件为电动马达的组件，以及所述第一元件具有驱动部分，所述驱动部分包括被布置为通过与所述永磁体的相互作用来驱动所述电动马达的另外的电磁体，所述第二元件被布置在所述第一元件的所述驱动部分和所述第一元件的所述保持部分之间。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的磁致动制动器，其中，所述摩擦片被布置成使得当所述摩擦片处于所述制动位置时，所述摩擦片的一部分保持更靠近所述保持表面而不是更靠近所述制动表面。


6.根据权利要求5所述的磁致动制动器，还包括垫片，所述垫片附接到所述第一元件，以用于支撑所述摩擦片的更靠近所述保持表面而不是更靠近所述制动表面的所述部分。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的磁致动制动器，其中，所述第一元件包括定子，以及所述第二元件包括能够相对于所述定子旋转的转子。


8.根据权利要求7所述的磁致动制动器，其中，所述摩擦片在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·B·克拉森，达米安·斯帕索夫，克里斯多夫·斯特拉，
申请(专利权)人：詹尼斯机器人移动技术加拿大公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA