具体实施方式

结合参见图11至图15所示，在相关技术中，电机结构包括轴承、端盖、机壳、定子、转子、轴承、端盖、制动器、轴、编码器、端盖等。

制动器包括转动轮毂1、动子铁芯2、定子铁芯6以及连接键11等，转动轮毂1与摩擦片粘接在一起后，通过连接键11与安装轴9固定在一起，形成旋转体，定子铁芯6与电机端盖固定在一起。

制动器与安装轴9的平面安装示意图如图12所示。由于转动轮毂1与安装轴9间的传动力通过连接键传递，所以当制动器的输出转矩一定时，连接键11的长度W必须满足结构强度要求，长度W不满足要求时会引起制动器与安装轴9的连接可靠性问题。因此，为了保证连接键具有足够的长度W，也需要转动轮毂1具有足够的轴向长度来满足连接键11的安装需求。

定子绕组不通电时，制动器通过弹簧力F1将动子铁芯2推至与摩擦片接触，摩擦片与动子铁芯2间的挤压力等于制动器弹簧力F1，挤压力与摩擦片和动子铁芯2间的摩擦系数共同作用产生制动转矩，制动转矩作用在旋转体上最终实现电机制动。定子绕组通电时，电流产生电磁场，涉及电磁场的制动器结构是定子铁芯6和动子铁芯2，磁路走向如图14所示。产生的电磁力F2克服弹簧力F1，最终将动子铁芯2拉至与定子铁芯6贴合，最终实现动子铁芯2与制动器的摩擦片的分离，旋转体不再受到制动作用，安装轴9实现自由旋转。

申请人在研究过程中发现，制动器的磁场分布与制动器的定子铁芯6和制动器的动子铁芯2构成的磁路系统结构有关，制动器磁场磁密分布如图15所示，图中制动器的动子铁芯2上靠近转动轮毂1且靠近轴孔的位置磁场密度低，该位置磁场利用率低。

而动子铁芯2上磁场利用率较低的部位与转动轮毂1安装连接键11的部位衔接，因此，可以根据动子铁芯2上的磁场利用率较低的部位对转动轮毂1和动子铁芯2进行进一步的改善设计，从而达到减小制动器轴承长度，进而减小制动器体积的目的。

结合参见图1至图10所示，根据本申请的实施例，制动器包括转动轮毂1和动子铁芯2，转动轮毂1朝向动子铁芯2的一端设置有环形凸起3，环形凸起3的内周壁上设置有键槽4，动子铁芯2朝向转动轮毂1的一端设置有凹槽5，环形凸起3安装入凹槽5内。

通过上述的结构分析可知，动子铁芯2上磁场利用率较低的部位正好对应于转动轮毂1上设置键槽4的部位，由于动子铁芯2上的该部分区域对于磁场利用率的影响较小，因此即使将这一部分切除掉，也不会影响动子铁芯2上的整体磁场利用率，而切除掉这一部分后所形成的凹槽5，正好可以用来增加转动轮毂1上用来设置键槽4的轴向长度，增加的这一部分轴向长度可以通过采用环形凸起3的方式容纳在凹槽5内，在保证连接键11有足够轴向长度的情况下，转动轮毂1和动子铁芯2的轴向总长度可以得到有效缩短，进而达到缩短制动器的长度的目的，本申请正是基于这一思想进行的改进。

本申请实施例的制动器，利用动子铁芯2上磁场利用率较低的部位来形成凹槽5作为避让空间，在减小对制动器磁场密度的影响的同时，能够使得转动轮毂1设置键槽4的轴向长度增加，而这一部分增加的轴向长度以环形凸起3的形式被容纳在动子铁芯2的凹槽5内，在降低转动轮毂1和动子铁芯2的总的轴向长度的基础上，能够保证键槽4的长度，进而保证连接键11具有足够的连接长度，保证连接键11的连接可靠性，因此能够有效减小制动器的体积，减小电机的体积，提高电机的功率密度。

在一个实施例中，环形凸起3的外径为e，凹槽5为圆槽，凹槽5的直径为a，e＜a，从而保证环形凸起3能够深入到制动器的动子铁芯2的凹槽5内，且可以使得凹槽5与环形凸起3之间的设计间隙能够保证旋转的转动轮毂1与制动器的动子铁芯2之间不会发生干涉，保证转动轮毂1的正常有效运行。上述的环形凸起3可以为圆环形，也可以为椭圆环形，或者是其它的形状，凹槽5的形状与环形凸起3的形状适配，可以根据环形凸起3的形状进行适应性的调整。

对于制动器而言，制动器的动子铁芯2无凹槽5时制动器输出转矩为T0，有凹槽5时输出转矩为T。制动器的动子铁芯2的凹槽5对制动器输出转矩的影响与整个磁路系统结构有关，制动器的定子铁芯6和制动器的动子铁芯2的结构尺寸均会影响磁场密度分布，在凹槽尺寸一定时，不同的制动器的定子铁芯6和制动器的动子铁芯2的结构对应的制动器输出转矩会有很大波动。

在一个实施例中，制动器还包括定子铁芯6，定子铁芯6上设置有线槽7，线槽7的内径为c，凹槽5为圆槽，凹槽5的直径为a，a≤c。制动器动子铁芯磁场有2个集中区域，分别为集中区域1和集中区域2，分布如图15所示。基于制动器磁场路径分析，制动器的定子铁芯6的绕组嵌入线槽内径c的轮廓处于制动器的动子铁芯2的磁场集中区域对应的轴向空间范围内。也就是说，制动器的定子铁芯6的绕组嵌入槽内径c越大，制动器的动子铁芯2的磁场集中区域1的分布直径越大，也就是制动器的动子铁芯2的磁场集中区域位置跟随制动器的定子铁芯6的绕组嵌入槽内径c的大小变化。根据电磁场与电磁力的关系，制动器的动子铁芯2的凹槽5不能处于磁场集中区域1，若凹槽5的位置处于磁场集中区域1，制动器的输出力矩就会受到影响。制动器输出转矩T与a/c的关系如图9所示，从图中可以看出，当a≤c时凹槽结构对制动器输出转矩基本无影响，当a＞c时制动器输出转矩显著降低。

在一个实施例中，制动器还包括定子铁芯6，定子铁芯6上设置有线槽7，动子铁芯2的轴向长度为g，凹槽5的轴向深度为f，线槽7的底壁轴向长度为k，(g-f)/k≥0.7。

制动器的定子铁芯6和制动器的动子铁芯2共同组成制动器磁场的磁通路径，制动器的定子铁芯6和制动器的动子铁芯2的磁场走向如图14所示，制动器的定子底部和制动器的动子磁场方向为径向，且制动器的定子底部和制动器的动子磁场方向相反。从制动器原理及磁场与电磁力对应关系分析可知，制动器在动子铁芯2无凹槽5的情况下，当制动器定子的线槽7的底部厚度k与制动器动子厚度大小基本一致时，制动器动子与制动器定子磁场分布最均匀，输出转矩最大。

当制动器的动子铁芯2开设凹槽5时，g-f代表制动器的动子铁芯2的凹槽5底部对应的制动器动子厚度，代表制动器的动子铁芯2的凹槽5底部对应的制动器动子厚度与制动器定子底部厚度占比，数值小时，代表制动器的动子铁芯2的凹槽5底部对应的制动器动子厚度比制动器定子底部厚度小，会导致制动器定子磁场与制动器动子磁场分布不均匀，进一步导致制动器输出转矩下降。经过理论分析，制动器输出转矩T与的关系如图10所示，从图中可以看出，当时凹槽结构对制动器输出转矩基本无影响，当时制动器输出转矩显著降低。

在一个实施例中，制动器还包括摩擦片8，摩擦片8套设在环形凸起3外。

在一个实施例中，键槽4沿轴向贯穿转动轮毂1，从而保证连接键11能够具有最大长度，更加有效地保证转动轮毂1与安装轴9之间的连接强度和连接可靠性。

在一个实施例中，制动器还包括安装轴9，转动轮毂1安装在安装轴9上，并与安装轴9之间通过连接键11连接。

在一个实施例中，制动器还包括定子铁芯6，定子铁芯6上设置有线槽7，线槽7内设置有定子绕组10，定子铁芯6与动子铁芯2之间安装有制动弹簧12。

在一个实施例中，定子铁芯6朝向动子铁芯2的一端设置有导柱13，动子铁芯2上设置有导槽14，导柱13能够滑动地设置在导槽14内。

根据本申请的实施例，电机包括制动器，该制动器为上述的制动器。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。