与电机同轴设置且可承受负载转矩的电磁拨销器的制造方法
【专利摘要】本发明公开一种与电机同轴设置且可承受负载转矩的电磁拨销器，电磁拨销器为单线圈的扁平结构，静铁芯组件为同心绕组的扁平线圈结构，在静铁芯组件的左端面均布设置多个复位弹簧孔，内置复位弹簧；所述动铁芯上设有多个凸销结构，销盘上相对应于动铁芯也设有多个销槽结构，动铁芯在限位管上滑动并在复位弹簧的作用下压向左端，使动铁芯上的凸销插入销盘的销槽从而锁定电机旋转轴。本发明的优点是可与驱动电机同轴设置、体积小、重量轻、轴向长度短电磁吸力大并可承载驱动电机的负载转矩和在负载转矩下进行拨销，并具有很强的抗振动、冲击能力。
【专利说明】与电机同轴设置且可承受负载转矩的电磁拨销器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有与电机同轴设置且可拨销和锁定负载转矩双重功能的电磁拨销器。
【背景技术】
[0002]目前市场上的电磁铁如图1所示，它包括右线圈2、导磁外壳3、左线圈4、导磁右端盖1、导磁左端盖7、非导磁圆管5和导磁输出轴6组成。
[0003]当需要插销时，左线圈4通电，左线圈4产生的电磁力通过磁路导磁外壳3和导磁左端盖7吸引导磁输出轴6并吸靠左端,使得导磁输出轴6的轴端插入销孔。
[0004]当需要拨销时，左线圈4断电，右线圈2通电，右线圈2产生的电磁力通过磁路导磁外壳3和导磁右端盖I吸引导磁输出轴6并吸靠右端,从销孔中拨出导磁输出轴6轴端。
[0005]这种结构的电磁铁通常只适用于与所锁定机构非同轴布置，以实现锁定功能。这种与驱动控制源(驱动电机等)分离的布置方法使得总体机构体积庞大，重量很重。而且控制所用的控制线路长且繁杂，极易产生故障。加之这种电磁铁的拨销长度行程长且直径相对较小，产生电磁吸力吸合面小，吸合距离远，因而产生的电磁力相对较小。而且，通常采用的与所锁定的机构非同轴布置时易产生侧向干扰力。如果采用通常的电磁铁在冲击、振动环境恶劣的情况下进行负载锁定时，制动盘在高冲击力和高振动状态下锁定的负载位置会发生持续性的漂移，极易产生电磁铁导磁输出轴6卡死现象。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是要提供一种能够实现轴向拨销功能且在锁定时能够承载额定负载转矩，且与驱动电机同轴设置，并能有效根除普通电磁制动器在高冲击、高振动状态下锁定的负载位置发生漂移的电磁拨销器。
[0007]为了解决以上的技术问题，本发明提供了一种与电机同轴设置且可承受负载转矩的电磁拨销器，包括静铁芯组件、动铁芯、定板、销盘、限位管、复位弹簧、紧固螺钉和拨销器罩壳。所述电磁拨销器为单线圈的扁平结构，其中，静铁芯组件为同心绕组的扁平线圈结构，在静铁芯组件的左端面均布设置多个复位弹簧孔，内置复位弹簧；所述动铁芯上设有多个凸销结构，销盘上相对应于动铁芯也设有多个销槽结构，动铁芯在限位管上滑动并在复位弹簧的作用下压向左端，使动铁芯上的凸销插入销盘的销槽从而锁定电机旋转轴。
[0008]所述限位管在紧固螺钉的紧固连接下与定板和静铁芯组件固为一体，构成电磁拨销器中的静态组件。
[0009]所述限位管为三个同心圆形的限位管。
[0010]所述动铁芯采用等份布置于外圆的“U”型槽或圆形通孔与限位管相配，并在限位管上轴向滑动。
[0011]所述动铁芯与销盘构成电磁拨销器中的动态组件。动铁芯仅能沿轴向左右移动，而销盘则只能在解锁后旋转运动。[0012]所述销盘在其中央采用扁键孔、方键孔或渐开线花键孔与电机轴相配合连接。
[0013]所述动铁芯上设有多个凸销结构为I?6个凸起的异形销，该凸起的异形销形状与销盘上的销槽形状相配。这些凸销个数与所锁定的额定转矩大小有关，按其承载的锁定转矩选择凸销的个数。
[0014]所述销盘上的多个销槽结构为I?6个凹下或通透的异形销槽，该异形销槽与动铁芯的凸销形状相配。这些销槽的个数与所锁定的额定转矩大小有关，按其承载的锁定转矩选择销槽的个数。
[0015]所述静铁芯组件的左端面还设有静铁芯组件安装孔和定板支撑螺孔。
[0016]所述复位弹簧为圆柱弹簧，并置于静铁芯组件端面的复位弹簧孔中，或在复位弹簧孔中增加弹簧套筒，将复位弹簧置于其中。
[0017]电磁拨销器在锁定时，动铁芯位于限位管上并在复位弹簧的作用下压向左端，并使得动铁芯上的凸销插入销盘上的销槽锁定。而由于销盘与电机轴是同轴扁键固接，电机旋转轴此时被锁定。此时的复位弹簧向左挤压动铁芯上的凸销锁住销盘销槽并可承受额定负载转矩。
[0018]电磁拨销器在拨销时，静铁芯组件通电，静铁芯组件产生的电磁吸力吸弓I动铁芯压缩复位弹簧并储能，同时位于限位管上的动铁芯上的凸销释放并远离销盘上的销槽。而由于销盘与电机轴是同轴扁键固接，电机旋转轴此时被释放可自由旋转。
[0019]该电磁拨销器属于扁平结构。它具有比电磁铁更小的工作间隙，更大的工作吸合面积，电磁拨销器的电磁力与工作间隙成反比指数关系，与吸合面积成正比关系。因而，比电磁铁具有更大的电磁吸力、体积更小、重量更轻。
[0020]本发明的优越功效在于:
本发明电磁拨销器可与驱动电机同轴设置，比电磁铁体积更小、重量更轻、电磁吸力更大、工作运行更可靠、抗振动、抗冲击能力更强以及能够承载电机的负载转矩。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为现有的电磁铁结构示意图；
图2为本发明电磁拨销器的结构示意图；
图3为本发明电磁拨销器中动铁芯的结构示意图；
图4为图3的右视图；
图5为本发明电磁拨销器中销盘的结构示意图；
图6为图5的右视图；
图7为本发明静铁芯组件端面各孔的结构示意图；
图8为本发明复位弹簧外套有弹簧套筒的结构示意图；
图中标号说明:
I 一导磁右端盖；2—右线圈；
3一导磁机壳；4一左线圈；
5一非导磁圆管；6—导磁输出轴；
7一导磁左端盖；
8—复位弹簧； 9一动铁芯；901—凸销结构；
10 一定板；
11一销盘；1101—销槽结构；
12—静铁芯组件；1201—复位弹簧孔；
1202—安装孔；1203—定板支撑螺孔；
13—限位管；
14一紧固螺钉；15—拨销器罩壳；
16—复位弹簧套筒。
【具体实施方式】
[0022]请参阅附图所示，对本发明作进一步的描述。
[0023]如图2所示，本发明提供了一种与电机同轴设置且可承受负载转矩的电磁拨销器，包括静铁芯组件12、动铁芯9、定板10、销盘11、限位管13、复位弹簧8、紧固螺钉14和拨销器罩壳15。
[0024]所述电磁拨销器为单线圈的扁平结构。
[0025]其中，静铁芯组件12为同心绕组的扁平线圈结构，以产生电磁吸力。在静铁芯组件12的左端面均布设置多个复位弹簧孔1201，内置复位弹簧8 ;所述动铁芯9上设有多个凸销结构901，销盘11上相对应于动铁芯9也设有多个销槽结构1101，动铁芯9在限位管13上滑动并在复位弹簧8的作用下压向左端，使动铁芯9上的凸销插入销盘11的销槽从而锁定电机旋转轴。
[0026]所述限位管13在紧固螺钉14的紧固连接下与定板10和静铁芯组件12固为一体，构成电磁拨销器中的静态组件。
[0027]所述限位管13为三个同心圆形的限位管。
[0028]所述动铁芯9采用等份布置于外圆的“U”型槽或圆形通孔与限位管13相配，并在限位管13上轴向滑动。限位管13为动铁芯9的轴向移动的支架体和运行轨道。
[0029]所述动铁芯9与销盘11构成电磁拨销器中的动态组件。动铁芯9仅能沿轴向左右移动，而销盘11则只能在解锁后旋转运动。
[0030]所述销盘11在其中央采用扁键孔、方键孔或渐开线花键孔与电机轴相配合连接。
[0031]所述动铁芯9上设有多个凸销结构901为I?6个凸起的异形销，该凸起的异形销形状与销盘11上的销槽形状相配。这些凸销个数与所锁定的额定转矩大小有关，按其承载的锁定转矩选择凸销的个数。
[0032]所述销盘11上的多个销槽结构1101为I?6个凹下或通透的异形销槽，该异形销槽与动铁芯9的凸销形状相配。这些销槽的个数与所锁定的额定转矩大小有关，按其承载的锁定转矩选择销槽的个数。
[0033]上述的动铁芯9上的凸销数量应与销盘11上的销槽数量相等，
所述静铁芯组件12的左端面还设有静铁芯组件安装孔1202和定板支撑螺孔1203。
[0034]所述复位弹簧8为圆柱弹簧，并置于静铁芯组件12端面的复位弹簧孔1201中，或在复位弹簧孔1201中增加弹簧套筒16，将复位弹簧8置于其中。
[0035]静铁芯组件12中的导磁体与动铁芯9构成了完整的磁回路，其中动铁芯9右端面与静铁芯组件12左端面的间距即为工作间隙。
[0036]在静铁芯组件12中线圈通电时产生电磁吸力将动铁芯9吸引至静铁芯组件12的左端面，并压缩复位弹簧8，释放销盘11，使得电机旋转轴处于自由状态。
[0037]在静铁芯组件12中线圈断电时，复位弹簧8将动铁芯9压向销盘11并锁定销盘11，使得电机旋转轴处于锁定状态。
[0038]锁定前将由电机上的位置传感元件(霍尔元件)计算并转动角度后进行插入或静铁芯组件12先断电，动铁芯9在复位弹簧8的压力下压向销盘11，此时慢速转动电机使得动铁芯9凸销插入销盘11的销槽中进行锁定。
[0039]电磁拨销器在锁定时，动铁芯9位于限位管13上并在复位弹簧8的作用下压向左端，并使得动铁芯9上的凸销插入销盘11上的销槽锁定。而由于销盘11与电机轴是同轴扁键固接，电机旋转轴此时被锁定。此时的复位弹簧8向左挤压动铁芯9上的凸销锁住销盘销槽并可承受额定负载转矩。
[0040]电磁拨销器在拨销时，静铁芯组件12通电，静铁芯组件12产生的电磁吸力吸引动铁芯9压缩复位弹簧8并储能，同时位于限位管13上的动铁芯9上的凸销释放并远离销盘11上的销槽。而由于销盘11与电机轴是同轴扁键固接，电机旋转轴此时被释放可自由旋转。
【权利要求】
1.一种与电机同轴设置且可承受负载转矩的电磁拨销器，包括动铁芯、销盘、静铁芯组件和限位管，其特征在于:所述电磁拨销器为单线圈的扁平结构，其中，静铁芯组件为同心绕组的扁平线圈结构，在静铁芯组件的左端面均布设置多个复位弹簧孔，内置复位弹簧；所述动铁芯上设有多个凸销结构，销盘上相对应于动铁芯也设有多个销槽结构，动铁芯在限位管上滑动并在复位弹簧的作用下压向左端，使动铁芯上的凸销插入销盘的销槽从而锁定电机旋转轴。
2.根据权利要求1所述的与电机同轴设置且可承受负载转矩的电磁拨销器，其特征在于:所述限位管在紧固螺钉的紧固连接下与定板和静铁芯组件固为一体，构成电磁拨销器中的静态组件。
3.根据权利要求2所述的与电机同轴设置且可承受负载转矩的电磁拨销器，其特征在于:所述限位管为三个同心圆形的限位管。
4.根据权利要求1所述的与电机同轴设置且可承受负载转矩的电磁拨销器，其特征在于:所述动铁芯采用等份布置于外圆的“U”型槽或圆形通孔与限位管相配，并在限位管上轴向滑动。
5.根据权利要求1所述的与电机同轴设置且可承受负载转矩的电磁拨销器，其特征在于:所述动铁芯与销盘构成电磁拨销器中的动态组件。
6.根据权利要求5所述的与电机同轴设置且可承受负载转矩的电磁拨销器，其特征在于:所述销盘在其中央采用扁键孔、方键孔或渐开线花键孔与电机轴相配合连接。
7.根据权利要求1所述的与电机同轴设置且可承受负载转矩的电磁拨销器，其特征在于:所述动铁芯上设有多个凸销结构为I?6个凸起的异形销，该凸起的异形销形状与销盘上的销槽形状相配。
8.根据权利要求1所述的与电机同轴设置且可承受负载转矩的电磁拨销器，其特征在于:所述销盘上的多个销槽结构为I?6个凹下或通透的异形销槽，该异形销槽与动铁芯9的凸销形状相配。
9.根据权利要求1所述的与电机同轴设置且可承受负载转矩的电磁拨销器，其特征在于:所述静铁芯组件的左端面还设有静铁芯组件安装孔和定板支撑螺孔。
10.根据权利要求1所述的与电机同轴设置且可承受负载转矩的电磁拨销器，其特征在于:所述复位弹簧为圆柱弹簧，并置于静铁芯组件端面的复位弹簧孔中，或在复位弹簧孔中增加弹簧套筒，将复位弹簧置于其中。
【文档编号】H02K7/10GK103560614SQ201310560915
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月13日 优先权日:2013年11月13日
【发明者】熊林根, 王红香, 周金华, 吴志君, 王志涛, 梁冰冰, 陈烁烁 申请人:中国电子科技集团公司第二十一研究所