具体实施方式

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。

请一并参阅图1至图18，现对本发明提供的制动器进行说明。所述制动器，包括磁轭铁芯10、第一活动板20、摩擦盘30、第一线圈40、第二线圈41、衔铁50以及弹性件60，磁轭铁芯10由内向外同心分布有第一安装空间11和第二安装槽12，第一安装空间11沿磁轭铁芯10的轴向贯通磁轭铁芯10的中心位置，第二安装槽12的开口朝向磁轭铁芯10的第二轴端，磁轭铁芯10上还设有与第二安装槽12同轴设置的至少一个第三安装槽19，第三安装槽19的开口朝向磁轭铁芯10的第二轴端，第二安装槽12和第三安装槽19上均设有与外界连通的接线口18；第一活动板20位于第一安装空间11内，且靠近磁轭铁芯10的第一轴端，第一轴端为第二轴端的相对端；摩擦盘30设于第一安装空间11内，且位于第一活动板20靠近第二轴端的一侧；第一线圈40设于第二安装槽12内，第一线圈40的引出线通过第二安装槽12上的接线口18伸出外界；第二线圈41设于第三安装槽19内，第二线圈41的引出线通过第三安装槽19上的接线口18伸出外界；衔铁50位于磁轭铁芯10的第二轴端，衔铁50与第一活动板20之间通过连接件80连接，连接件80贯穿磁轭铁芯10，且与磁轭铁芯10滑动配合，衔铁50可带动第一活动板20沿磁轭铁芯10的轴向移动；弹性件60设于衔铁50和磁轭铁芯10之间，弹性件60具有使衔铁50远离磁轭铁芯10的预紧力。

需要说明的是，第三安装槽19与第二安装槽12同轴设置，第三安装槽19可以处于第一安装空间11和第二安装槽12之间，也可处于第二安装槽12的外环区域，也可处于第一安装空间11的内环区域。

本发明制动器，在使用的时候，第一线圈40和第二线圈41均与外界的电源电连接，向第一线圈40和第二线圈41内通电的时候，磁轭铁芯10在第一线圈40和第二线圈41的激励下产生磁力，磁力将衔铁50吸合，衔铁50靠近第一轴端移动，压缩弹性件60，同时带动第一活动板20背离第二轴端移动，第一活动板20背离第二轴端移动的过程中，释放了摩擦盘30，端面不再挤压于摩擦盘30，完成释放过程，此时摩擦盘30与轴或轴套70配合，正常转动；当断电的时候，衔铁50上的磁力消失，弹性件60释放推动衔铁50，衔铁50背离第一轴端移动，同时带动第一活动板20朝向第二轴端移动，第一活动板20的端面挤压在摩擦盘30上，由于摩擦阻力，摩擦盘30的转速逐渐下降，直至降为0，完成刹车过程。

与现有技术相比，本实施例提供的制动器的优点在于：

(1)第一活动板20、摩擦盘30、第一线圈40以及第二线圈41分别处于磁轭铁芯10内的第一安装空间11、第二安装槽12以及第三安装槽19，因此制动器的整体厚度取决于磁轭铁芯10的厚度和衔铁50的厚度，即磁轭铁芯10和衔铁50的厚度的总和，结构紧凑，空间利用率高，厚度较传统堆叠式结构小很多；

(2)摩擦盘30、第一活动板20、第一线圈40以及第二线圈41的厚度取决于磁轭铁芯10的厚度、第二安装槽12的深度以及第三安装槽19的深度(第二安装槽12的深度和第三安装槽19的深度同样取决于磁轭铁芯10的厚度)，因此摩擦盘30、第一活动板20、第一线圈40以及第二线圈41的厚度不需要过分压缩，能够保证合理的强度，保证整体刚性，降低产生蠕变的机率，不需要过高的材料和加工成本，保证合适的第一线圈40和第二线圈41体积和功率；

(3)摩擦盘30的厚度可以适当增加，既能提高摩擦盘30的整体结构强度，便于加工，也容易保证中孔与摩擦面的垂直度，增加与轴套70或轴的配合长度，减小旋转过程中的抖动和拖曳力矩；

(4)摩擦盘30以及第一活动板20在摩擦的时候由于厚度不至于太薄，降低摩擦产生声音的尖锐度，并且有效减小噪音，特别适于高转速或对静音要求较高的场合；

(5)摩擦盘30处于第一安装空间11内，相比于传统摩擦盘30直径较小，相同电机转速下的摩擦线速度低，降低磨损率，延长使用寿命；并且摩擦盘30直径较小的情况下，与传统的相比，转速相同的情况下，直径较小的摩擦盘30的外圈线速度较小，转动惯量减小，从而减少粉尘的甩出；

(6)摩擦盘30处于磁轭铁芯10的内部，进而摩擦盘30旋转时甩出的粉尘也处于磁轭铁芯10的内部，有利于工作环境的整洁；

(7)传统制动器摩擦盘30与衔铁50进行摩擦，衔铁50的精度较高；本实施例中，摩擦盘30不与衔铁50直接接触，而是与第一活动板20的摩擦实现刹车，第一活动板20的精度较低，更换起来降低成本；

(8)第一线圈40和第二线圈41的同时设置可实现扭矩增大，相比于单个线圈能在同样的外径尺寸及功率条件下做到大扭矩，同样也做到不增加整体厚度，相比于传统堆叠式结构有很大优势。

在一些实施例中，上述第一线圈40和第二线圈41安装的一种具体实施方式可以采用如图2至图9所示结构。参见图2至图9，第一线圈40和第二线圈41串联，并通过同一控制开关控制通断电；或，第一线圈40和第二线圈41并联，并通过不同的控制开关控制通断电。当第一线圈40和第二线圈41串联的时候，由于制动器在工作的时候需要大电压吸附，小电压保持，因此需要安装能调节电压大小的控制开关。当第一线圈40和第二线圈41并联的时候，各自通过不同的控制开关进行控制，则为了达到上述大电压吸附、小电压保持的效果，可以在需要吸附的时候，第一线圈40和第二线圈41同时通电；在需要保持的时候，通过其中一个控制开关控制第一线圈40或第二线圈41单独关闭，进而不需要配备需要调节电压大小的控制开关，降低使用成本。

在一些实施例中，上述摩擦盘30的一种改进实施方式可以采用如图6至图9所示结构。参见图6至图9，摩擦盘30设有多个，多个摩擦盘30沿磁轭铁芯10的轴向依次设于第一安装空间11内，且位于第一活动板20靠近第二轴端的一侧；相邻摩擦盘30之间还设有第二活动板22，第二活动板22与连接件80连接。多个摩擦盘30也可实现扭矩增大，相比于单个摩擦盘30能在同样的外径尺寸及功率条件下做到大扭矩，同样也做到不增加整体厚度，相比于传统堆叠式结构有很大优势。

在一些实施例中，上述连接件80的一种具体实施方式可以采用如图2至图9所示结构。参见图2至图9，连接件80包括导向柱82和两个连接部81，导向柱82穿设于磁轭铁芯10，导向柱82的一端通过其中一个连接部81连接于第一活动板20，且另一端通过另一个连接部81连接于衔铁50，第二活动板22滑动连接于导向柱82。导向柱82与磁轭铁芯10滑动配合，使得衔铁50带动第一活动板20沿磁轭铁芯10的轴向往复移动时，行程动作较稳定，第二活动板22滑动连接于导向柱82，可在第一活动板20朝向第二轴端移动的时候，也挤压第二活动板22朝向第二轴端移动，第二活动板22两端的摩擦盘30可抵接在其两端面，优化制动效果。

需要说明的是，两个连接部81可以是两个螺钉，两个螺钉分别固定在导向柱82的两端，方便组装和拆卸。

在一些实施例中，上述第一活动板20的一种具体实施方式可以采用如图5及图9所示结构。参见图5及图9，磁轭铁芯10的第一轴端面形成有定位槽17，定位槽17与第一安装空间11连通；第一活动板20的外周设有与定位槽17对应的定位块21，定位槽17用于避让定位块21，连接件80与定位块21连接。第一活动板20在安装的时候，定位块21处于定位槽17内，可以起到防呆的作用，方便安装。

进一步的，第二活动板22上也设有定位块21，第二活动板22上的定位块与第一活动板20上的定位块21相对应，对第二活动板22的安装也起到防呆作用；第二活动板22上的定位块21朝向磁轭铁芯10的轴线凹陷形成卡接槽23，卡接槽23与导向柱82滑动配合，实现第二活动板22与连接件80的滑动连接。

需要说明的是，当只安装第一活动板20的时候，定位槽17的深度大于第一的活动板20上定位块21的厚度；当同时安装第一活动板20和第二活动板22的时候，定位槽17的深度大于多个定位块21的厚度总和(还能保证第一活动板20和第二活动板22的移动)；连接件80的其中一个连接部81与衔铁50连接，另一个连接部81与第一活动板20的定位块21连接，由于第一活动板20需要在衔铁50的带动下沿磁轭铁芯10的轴向移动，并且安装第二活动板22的情况下，第二活动板22会在第一活动板20挤压下也朝向第二轴端移动。

只安装第一活动板20的时候，定位槽17深浅的设计标准主要由第一活动板20的滑动距离决定，第一活动板20的轴向移动距离＝导向柱82的长度-多个摩擦盘30的厚度-一个或多个第二活动板22的厚度-延伸部13的厚度，可见定位槽17的深度不能小于第一活动板20的移动距离。如若定位槽17的深度小于第一活动板20的移动距离，则会导致第一活动板20上的定位块21挤压在定位槽17的槽底，但是第一活动板20未挤压在摩擦盘30上，制动失效。

在一些实施例中，上述定位槽17的一种改进实施方式可以采用如图5及图9所示结构。参见图5及图9，定位槽17设有多个，多个定位槽17绕磁轭铁芯10的轴线均匀分布。可选的，定位槽17的数量为三个，因为第一活动板20和第二活动板22上的定位块21均需要与连接件80配合，因此定位槽17的数量增加对应的第一活动板20或第二活动板22上的定位块21数量增加，制动效果更好；安装也更加方便。

在一些实施例中，上述磁轭铁芯10的一种改进实施方式可以采用如图1至图9所示结构。参见图1至图9，磁轭铁芯10上形成有用于安装连接件80的环形安装区域，安装区域位于第一安装空间11和第二安装槽12之间；安装区域内还设有安装孔15，安装孔15与连接件80交替设置。制动器本体在安装的时候，用户需要通过在安装孔15上贯穿并安装上螺钉，由于安装孔15和连接件80交替设置，可以保证制动器安装的稳定性，以及在使用时候的制动稳定性。

本实施例中，连接件80对应安装区域上的连接孔14进行连接，安装孔15与连接件80交替设置，也就是安装孔15与连接孔14交替设置，作为一种替换实施例，安装孔15也可以不与连接孔14交替设置，但是本实施例中的交替设置更利于连接的稳定性。

在一些实施例中，上述磁轭铁芯10的一种改进实施方式可以采用如图1至图10所示结构。参见图1至图10，第一安装空间11靠近第二轴端的内侧面设有朝向磁轭铁芯10的轴线延伸的延伸部13，延伸部13的内径小于摩擦盘30的外径。仅有一个摩擦盘30的情况下：延伸部13和第一活动板20分别处于摩擦盘30的两端，则在断电状态，衔铁50带动第一活动板20靠近摩擦盘30，摩擦盘30的两轴端面分别与第一活动板20和延伸部13摩擦，实现制动。安装多个摩擦盘30的情况下：延伸部13和第一活动板20分别处于多个摩擦盘30的两端，则在断电状态，衔铁50带动第一活动板20靠近临近的摩擦盘30，第一活动板20挤压摩擦盘30，摩擦盘30挤压第二活动板22，第二活动板22又挤压摩擦盘30，因此摩擦盘30的两端面接触状态为三种：(1)一端面和第一活动板20摩擦，另一端面和第二活动板22摩擦；(2)两个端面均和第二活动板22摩擦(只对应于第二的活动板22设有两个以上的情况)；(3)一端面和第二活动板22摩擦，另一端面和延伸部13摩擦。由此可见，每个摩擦盘30的两端面均可实现制动。延伸部13的设置增加了摩擦盘30的制动面积，提高制动强度。

进一步地，延伸部13靠近磁轭铁芯10轴线的一侧朝向第二轴端凸出设有环形凸起，环形凸起与磁轭铁芯10的内壁围合形成第三安装槽19，有利于结构的紧凑性，充分利用空间。

在一些实施例中，上述磁轭铁芯10的一种改进实施方式可以采用如图4及图8所示结构。参见图4及图8，安装区域内还设有朝向第二轴端开口的盲孔16，盲孔16用于安装弹性件60，在连接孔14分布的环形路径上，每个连接孔14的两侧均开设有盲孔16。在断电的时候，保证衔铁50带动第一活动板20(设置第二活动板22的情况下，第一活动板20还可以间接推动第二活动板22)挤压摩擦盘30，一般不设置盲孔16情况下，弹簧(即弹性件60，以下均称为弹簧)可以直接设置在衔铁50和磁轭铁芯10之间，但是无法对弹簧进行导向，还会限制弹簧的选用规格；在设置盲孔16的情况下，弹簧处于盲孔16内，盲孔16的内壁在弹簧伸缩的时候可以起到一定的导向作用，并且弹簧可以选用较长的规格，使用寿命更长。

作为举例，每两个安装孔15之间有一个连接孔14，这个连接孔14的两边分别有一个盲孔16，且连接孔14两边的盲孔16处于两个安装孔15之间。

在一些实施例中，上述摩擦盘30的一种具体实施方式可以采用如图11至图18所示结构。参见图11至图18，摩擦盘30包括弹性组件32以及多个摩擦单体31，多个摩擦单体31绕磁轭铁芯10的轴线呈环形阵列分布，并围合形成中部空间33，摩擦单体31具有沿磁轭铁芯10的径向靠近或远离中部空间33的自由度，弹性组件32分别与多个摩擦单体31连接，弹性组件32被配置有使摩擦单体31靠近中部空间33的预紧力。在初始状态，每个摩擦单体31相互靠近，当摩擦盘30转速超过预设值时(处于允许转速内，或超出允许转速)，摩擦单体31产生的离心力克服弹性组件32上的预紧力，摩擦单体31沿磁轭铁芯10的径向朝向远离中部空间33的方向移动，相邻两个摩擦单体31之间会相互分离产生间隙，整体摩擦盘30的外径增大，摩擦单体31的外弧面抵接在第一安装空间11的内壁，产生摩擦力，达到制动减速的效果。

摩擦盘30通过分体结构，实现在一定转速条件下相邻摩擦单体31的分离，从而增大整个摩擦盘30的外径，使得摩擦单体31的外弧面可以起到制动效果，可以保证制动器在高速运行提供额外的制动功能，增强制动器的安全性。

在一些实施例中，上述弹性组件32的一种具体实施方式可以采用如图12及图14所示结构。参见图12及图14，弹性组件32包括多个第一拉簧组，第一拉簧组连接于相邻两个摩擦单体31之间，第一拉簧组包括至少一个第一拉簧321，中部空间33形成轴套适配空间。每个第一拉簧321分别固定在相邻两个摩擦单体31之间的位置，相邻两个摩擦单体31之间可以通过一个第一拉簧321连接，也可以通过两个第一拉簧321连接(则对应一个第一拉簧组包括两个第一拉簧321)，以此类推；第一拉簧321的数量需要考虑到结构的强度以及需要对应多大的转速时摩擦单体31分开。本实施例中的第一拉簧321不仅结构简单，方便安装。

可以理解的是，第一拉簧321不能凸出于摩擦单体31沿磁轭铁芯10轴向的两端面，否则会影响摩擦盘30的两轴端面的制动效果。

在一些实施例中，上述摩擦单体31的一种改进实施方式可以采用如图12至图13所示结构。参见图12至图13，摩擦单体31的对应面开设有第一容置槽311，对应面为靠近相邻摩擦单体31的一侧面，第一拉簧321的两端分别固接于两相邻摩擦单体31上第一容置槽311的槽底。当在不设置第一容置槽311的情况下，转速没有超出预设值的时候，第一拉簧321使得摩擦单体31具有相互抵接的趋势，第一拉簧321处于相邻两个摩擦单体31之间，使得相邻摩擦单体31之间仍存有一定的间隙，而且第一拉簧321的长度也不能过长；设置第一容置槽311的情况下，第一拉簧321在转速没有超出预设值的时候可以处于第一容置槽311内，使得相邻的摩擦单体31可以贴紧，提高摩擦盘30的整体性，而且第一拉簧321也可选用较长的规格，优化对摩擦单体31施加拉力的效果。

在一些实施例中，上述摩擦单体31的一种具体实施方式可以采用如图11至图14所示结构。参见图11至图14，中部空间33的断面为多边形。当摩擦单体31围合形成的中部空间33为多边形的时候，且中部空间33即轴套适配空间，轴套70的外形则适应于该中部空间33，当转速过低的时候，中部空间33刚好与轴套70贴合；当转速过高的时候，相邻摩擦单体31分离，从而使得中部空间33大于轴套70的外径，此时摩擦单体31脱离轴套70的带动，转速相比于轴套70会相应降低，轴套70旋转较快，轴套70与摩擦单体31之间存在转速差，使得轴套70与中部空间33产生一定的错位，直至轴套70的每个棱边对应卡在中部空间33的每个面上(从二维角度来说，就是轴套70的每个角卡在了断面为多边形上的每个边)，从而以这种形态再次与摩擦单体31卡接，并能使得摩擦单体31维持相互分离的状态，摩擦单体31的外弧面始终接触第一安装空间11内壁(即磁轭铁芯10的内周面)，始终存在摩擦制动直至转速降为0；在一种特殊情况下，可能会导致转速减小后轴套70与撑开的各个摩擦单体31卡紧，使得摩擦单体31无法被第一拉簧321拉回，如果需要摩擦单体31恢复正常状态，可以反向转动轴使轴套70不再卡接摩擦单体31，同时第一拉簧321的拉力使得相邻两个摩擦单体31又再次紧贴在一起。

本实施例中，可以保证摩擦盘30在高速运行且正常制动功能失效时提供额外的制动功能，增强制动器的安全性。

可选的，摩擦单体31靠近中部空间33的一侧面为平面，摩擦单体31的数量大于等于3个，摩擦单体31的数量与形成的断面为多边形的中部空间33的边的数量对应。

作为另一种可选实施例，中部空间33的断面也可以为圆形，轴套70与摩擦盘30通过齿状配合，齿状配合的轴套70和摩擦盘30可满足稳定的配合关系，并且不会出现上述中部空间33为多边形的时候轴套70与摩擦盘30卡紧需要反转轴套70的情况。

在一些实施例中，上述弹性组件32的一种替换实施方式可以采用如图15至图18所示结构。参见图15至图18，弹性组件32包括固定框324以及第二拉簧组，固定框324位于中部空间33内，固定框324的内部形成轴套适配空间；第二拉簧组连接于摩擦单体31和固定框324之间，第二拉簧组包括至少一个第二拉簧322。固定框324与轴套70配合，当转速低于预设值的时候，第二拉簧322拉力大于每个摩擦单体31的离心力，摩擦单体31靠近中部空间33的一侧面贴合于固定框324的外周面，当转速高于预设值的时候，第二拉簧322的拉力小于每个摩擦单体31的离心力，摩擦单体31沿磁轭铁芯10的径向背离中部空间33移动，摩擦单体31靠近中部空间33的一侧面与固定框324的外周面分离，在这样一个周而复始的过程中能达到一个动态调速的作用；并且在摩擦单体31沿磁轭铁芯10的径向背离中部空间33移动的时候，整个摩擦盘30的外径变大，摩擦盘30的外周接触第一安装空间11内壁(即磁轭铁芯10内周面)产生摩擦力矩，从而降低摩擦盘30和轴的转速。

可选的，固定框324的断面可以为圆形或多边形，当固定框324的断面为圆形的时候，多个第二拉簧322绕固定框324的轴向均匀分布；当固定框324的断面为多边形的时候，多个第二拉簧组与固定框324远离中部空间33的一侧面(固定框324的断面为几边形，则对应几个侧面)一一对应设置，且每个第二拉簧组位于对应固定框324上侧面的中间位置。

在一些实施例中，上述弹性组件32包括固定框324和第二拉簧组的一种改进实施方式可以采用如图16及图18所示结构。参见图16及图18，弹性组件32还包括端部固接于固定框324的导柱323，导柱323沿磁轭铁芯10的径向延伸，摩擦单体31靠近中部空间33的一侧设有与导柱323滑动配合的滑槽312。通过设置导柱323，可以对摩擦单体31的移动路径进行导向，从而防止摩擦单体31由于旋转使得移动路径歪斜，增强了摩擦单体31承受圆周方向力的能力，还能在恢复的时候与固定框324的外周面准确对应。

可选的，导柱323可以为销钉，销钉与滑槽312的配合。上述导柱323与滑槽312的配合形式使用在固定框324断面为多边形的时候效果更好。

在一些实施例中，上述导柱323的一种改进实施方式可以采用如图16及图18所示结构。参见图16及图18，每个导柱323处于摩擦单体31靠近中部空间33一侧面的中间位置。导柱323处于中间位置，有助于摩擦单体31在沿磁轭铁芯10的径向移动时的稳定性，优化导向效果。

具体地，当第二拉簧组包含多个第二拉簧322的时候，多个第二拉簧322沿摩擦单体31的该侧面长边等距分布，当第二拉簧322的数量为偶数的时候，导柱323两侧的第二拉簧322数量相同；当第二拉簧322的数量为奇数的时候，导柱323两侧的第二拉簧322数量差值为1，或，导柱323两侧的第二拉簧322数量相同，中间的第二拉簧322套设在导柱323上，此时套设在导柱323上的第二拉簧322处于滑槽312内，滑槽312与第二容置槽313共用。

在一些实施例中，上述第二拉簧322安装的一种改进实施方式可以采用如图16至图17所示结构。参见图16至图17，摩擦单体31靠近中部空间33的一侧面还凹陷形成有第二容置槽313，第二拉簧322的两端分别固接于第二容置槽313的槽底和固定框324的外周面。当转速没有超出预设值的时候，第二拉簧322的拉力大于摩擦单体31的离心力，使得摩擦单体31与固定框324之间具有相互抵接的趋势，在不设置第二容置槽313的情况下，第二拉簧322处于摩擦单体31与固定框324之间，使得摩擦单体31与固定框324之间仍存有一定的间隙，而且第二拉簧322的长度也不能过长；设置第二容置槽313的情况下，第二拉簧322在转速没有超出预设值的时候可以处于第二容置槽313内，使得摩擦单体31与固定框324可以贴紧，提高摩擦盘30的整体性，而且第二拉簧322也可选用较长的规格，优化摩擦单体31往复移动的效果。

在一些实施例中，上述摩擦单体31的一种改进实施方式可以采用如图11至图18所示结构。参见图11至图18，摩擦单体31远离中部空间33的一侧面设有凸起部314。在不设置凸起部314的情况下，摩擦盘30外缘磨损的时候，会导致摩擦区域不均匀，即不是圆环，制动力矩会变小；设置凸起部314的情况下，当摩擦单体31远离中部空间33移动的时候，摩擦单体31外周的凸起部314首先接触第一安装空间11内壁(即磁轭铁芯10的内周面)，这样优先磨损凸起部314，正常的摩擦盘30外缘依然保持圆形，对正常制动时的扭矩不会产生影响。

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。