CN104100665B - 无励磁工作型制动器用转子 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无励磁工作型制动器用转子，在无励磁工作型制动器用转子中，在确保充分的强度和耐久性的同时实现轻量化。具有轴嵌合孔（16）且需要高机械强度的转子中心侧由金属制的芯板（12）构成，使与中心部分相比不需要高机械强度的衬片贴合部即转子外周侧的盘部（22）树脂化。

Description

无励磁工作型制动器用转子

技术领域

本发明涉及在无励磁工作型制动器中使用的转子（摩擦板）。

背景技术

作为无励磁工作型电磁制动器用的转子，已知下面的几种转子：在中心部具备轴嵌合孔的转子主体整体由不锈钢制的芯板构成且在芯板的外周附近的两个面通过粘接剂贴合有摩擦件（衬片部件）的转子（现有例1）；在中心部具备轴嵌合孔的不锈钢制的芯板上直接嵌件成型出合成树脂制的摩擦件的转子（现有例2）；以及，由在中心部具备轴嵌合孔的层压基材和一体成型于该层压基材的两个面整体的摩擦件而形成的3层结构的转子（现有例3）（例如，专利文献1）。

专利文献1：日本特开平7-264807号公报

在现有例1的结构中，转子主体的从中心部分至最外周的整体由不锈钢制的芯板构成，因此，与树脂制的转子相比较重，从而成为惯性较大的转子，空转时摩擦件的磨损比较严重。

在现有例2的结构中，越是使芯板小径化，就越容易实现转子的轻量化。可是，由于转子外周侧是仅有摩擦件的结构，因此，越是使芯板小径化，则越难以确保充分的强度和耐久性，摩擦件的材质、种类选择的自由度受到限制。如果使用树脂模压摩擦件作为摩擦件，虽然能够确保强度，但由于树脂模压摩擦件的使用量较多，因此材料经济性变差。

在现有例3的结构中，层压基材为芯板而没有使用金属制的芯体，因此实现转子的轻量化。可是，由于没有使用金属制的芯体，因此难以确保轴嵌合孔部分的强度和耐久性。

发明内容

本发明要解决的课题是在无励磁工作型制动器用转子中在确保充分的强度和耐久性的同时实现轻量化。

本发明的无励磁工作型制动器用转子10具有：金属制的芯板12，其具备轴嵌合孔16；树脂制的盘部22，其被嵌件模压于所述芯板12的外周，并且从所述芯板12的外周向径向外侧延伸；以及衬片部件26，其贴合于所述盘部22的盘面22C。

根据该结构，具有轴嵌合孔16且需要高机械强度的转子中心侧由金属制的芯板12构成，并且与中心部分相比不需要高机械强度的衬片贴合部即转子外周侧的盘部22树脂化，由此，与转子主体11整体由金属构成的情况相比，能够降低转子主体的重量。由此，在无励磁工作型制动器用转子10中，在确保充分的强度和耐久性的同时实现轻量化。

关于本发明的无励磁工作型制动器用转子10，优选的是，所述衬片部件26通过粘接剂贴合于所述盘部22的盘面22C，在所述盘面22C形成有供所述粘接剂进入的至少一个凹陷部22D。

根据该结构，进入到凹陷部22D内并固化的粘接剂产生了提高衬片部件26相对于盘面22C在旋转方向上的抗剥离强度的效果。

根据本发明的无励磁工作型制动器用转子，具备轴嵌合孔的芯板为金属制成的，从芯板的外周向径向外侧延伸且贴合有衬片部件的盘部是树脂制成的，因此在确保充分的强度和耐久性的同时实现轻量化。

附图说明

图1是示出本发明的无励磁工作型制动器用转子的转子主体的一个实施方式的主视图。

图2是无励磁工作型制动器用转子的与沿图1的II-II线的放大剖视图相当的剖视图。

图3是本实施方式的无励磁工作型制动器用转子的局部放大立体图。

图4的（A）是示出组装有本实施方式的转子的无励磁工作型制动器的制动锁紧状态的剖视图，图4的（B）是同样地示出制动解除状态的剖视图。

标号说明

10：无励磁工作型制动器用转子（转子）；

11：转子主体；

12：芯板；

14：花键部；

16：轴嵌合孔；

22：盘部；

22C：盘面；

22D：凹陷部；

24：粘接剂层；

26：衬片部件；

50：定子；

56：固定板；

58：可动电枢；

60：电磁线圈；

62：扭力弹簧。

具体实施方式

以下，参照图1～图3对本发明的无励磁工作型制动器用转子的一个实施方式进行说明。

无励磁工作型制动器用转子（以下，转子）10具有圆环状的芯板12。芯板12是不锈钢等金属制成的，芯板12在中心部具有轴嵌合孔（中心孔）16，所述轴嵌合孔（中心孔）16在内周面形成有花键部14。在芯板12的外周，沿周向以等间隔形成有多个半圆形的扩大部18。在各扩大部18的部分形成有沿板厚方向贯穿芯板12的贯穿孔20。

在芯板12的外周，通过注塑成型与芯板12一体地设置有盘部22。是酚醛树脂等热固性的硬质树脂制成的，盘部22在芯板12的外周通过嵌件模压而成型为圆环状，盘部22具有：圆环内侧部22A，其在板厚方向（轴线方向）与芯板12重叠；和圆环外侧部22B，其从芯板12的外周向径向外侧延伸。

圆环内侧部22A是将盘部22与芯板12结合的结合量。构成盘部22的树脂在圆环内侧部22A中填充于芯板12的各贯穿孔20内。由此，芯板12与盘部22之间的结合强度、特别是转子旋转方向的卡合强度得到提高。另外，芯板12的外周缘通过扩大部18成为凹凸形状，通过按照该凹凸形状嵌件模压出盘部22，也可以提高芯板12与盘部22之间的转子旋转方向的卡合强度。通过这些措施，提高盘部22相对于芯板12不在转子旋转方向剥离（剪切）的可靠性。这对无励磁工作型制动器用的转子10来说是重要的事项。

在圆环外侧部22B的两个盘面22C，通过粘接剂层24贴合有衬片部件26。衬片部件26由摩擦特性比构成盘部22的树脂优异的材料构成。作为衬片部件26的优选部件，列举出以热固性树脂为基材配合玻璃纤维、金属纤维或者碳纤维的树脂模压摩擦件。

在本实施方式中，树脂模压摩擦件等的摩擦材料为仅构成衬片部件26的使用量即可，因此，与利用摩擦材料一体成型出盘部22和衬片部件26的整体的情况相比，摩擦材料的使用量较少即可，不会导致材料费用上涨。这与盘部22由廉价的酚醛树脂构成相结合而使效果显著。

衬片部件26的基材、构成盘部22的树脂、构成粘接剂层24的粘接剂由同种同系的树脂构成，但优选与粘接相容性相关。例如，优选的是，衬片部件26的基材和盘部22为酚醛树脂制成的，构成粘接剂层24的粘接剂为具有强凝聚力和高极性的酚醛树脂系的粘接剂。由此，对于基于粘接剂层24实现的衬片部件26相对于盘面22C的贴合，可以获得较高的强度和可靠性。

在盘面22C，沿周向隔开等间隔地形成有多个凹陷部22D。凹陷部22D是在注塑成型盘部22时同时成型的凹陷部，其深度约为0.1mm～0.3mm，凹陷部22D呈直径比盘面22C的径向尺寸稍小的圆形且向盘面22C开口。

在将粘接剂涂敷至盘面22C后，使衬片部件26相对于盘面22C沿圆周方向稍微移动，由此，粘接剂以贴合的方式进入到凹陷部22D，以回收多余的粘接剂。与粘接剂层24的粘接剂一起在凹陷部22D内固化的粘接剂起到提高衬片部件26相对于盘面22C在旋转方向上的抗剥离强度的效果。并且，在凹陷部22D，粘接剂层变得比其他部分厚，由此，衬片部件26相对于盘面22C的粘接强度也提高。

如上所述，在本实施方式的转子10中，由异种材料的芯板12和盘部22构成转子主体11。在转子主体11中，由不锈钢制的芯板12构成具有轴嵌合孔16（花键部14）且需要高机械强度的转子中心侧，并且使与中心部分相比不需要高机械强度的衬片贴合部即转子外周侧的盘部22树脂化，由此，与由不锈钢构成整个转子主体11的情况相比，能够将转子主体11的质量降低至1/2左右。由此，在转子10中，在确保足够的强度和耐久性的同时实现轻量化。

由于转子主体11轻量化，转子10的惯性变小，从而空转时衬片部件26的磨损减少。特别是，在纵向放置（垂直放置）转子10的无励磁工作型制动器中使用的情况下，空转时衬片部件26的磨损比现有件减少，从而转子10的寿命大幅提高。另外，通过减少衬片部件26的磨损，磨损粉末的产生变少，环境性能得到改善。

另外，通过树脂化使转子主体11的外周侧轻量化，由此，该转子10的惯性的降低变得显著。

构成盘部22的树脂为酚醛树脂等热固性树脂，由此，针对摩擦热、环境温度、进而针对转子10在无励磁工作型制动器中使用时由电磁线圈部的自身发热引起的高温化，能够确保较高的热耐久性。特别是，通过使用酚醛树脂，能够使价格低廉且获得优异的机械性能和热性能。

在电磁制动器中，存在下述情况：在制动作用时，由于转子10产生的微振动，产生被称作“振鸣”的刺耳的声音。对此，在本实施方式中，作为衬片贴合部的盘部22由杨氏弹性模量比金属低的酚醛树脂构成，由此抑制制动作用时的微振动，从而“振鸣”减弱。

在本实施方式中，由于盘部22通过嵌件模压而成型于芯板12的外周，由此，能够相对于芯板12高精度地成型盘部22。由此，盘部22和衬片部件26的薄壁化能够实现，从而能够促进使用了转子10的无励磁工作型制动器的薄型化。

如果通过粘接剂将树脂制的衬片部件贴合于构成芯板12的金属板，则在转子废弃时根据材料类别分类的过程中，难以使金属板和衬片部件分离。对此，在本实施方式中，盘部22通过嵌件模压而成型于芯板12的外周，衬片部件26通过粘接剂贴合于盘部22，转子废弃时芯板12和盘部22的分离能够通过破坏盘部22的圆环内侧部22A来比较容易地进行。由此，能够比较容易地对贴合有衬片部件26的盘部22所构成的树脂零件和芯板12所构成的金属零件进行分类。

图4示出组装了上述的转子10的无励磁工作型制动器的一个实施方式。

该电磁制动器具有：圆环形状的定子50；固定板56，其在定子50的一个端面侧夹着卡圈部件52被螺栓54固定于定子50；以及可动电枢58，其以能够沿螺栓54的轴线方向移动的方式配置在定子50和固定板56之间。可动电枢58通过利用形成于外周部的凹部59与卡圈部件52卡合而被止转。

定子50的一个端面所构成的磁极面50A与可动电枢58的一个端面所构成磁极面58A正对，固定板56的一个端面所构成的摩擦面56A与可动电枢58的另一个端面所构成的摩擦面58B正对。

在定子50中嵌设有圆环形状的电磁线圈60，对于该电磁线圈60，选择性地将磁极面50A设置为磁吸附面。在定子50和可动电枢58之间设有由压缩螺旋弹簧构成的扭力弹簧62，该扭力弹簧62对可动电枢58向离开磁极面50A的方向、即固定板56的一侧施力。

在固定板56和可动电枢58之间以能够沿螺栓54的轴线方向移动的方式配置有转子10。转子10的一侧的衬片部件26的表面与固定板56的摩擦面56A正对，转子10的另一侧的衬片部件26的表面与可动电枢58的摩擦面58B正对。转子轮毂部件64与转子10的花键部14花键卡合。

在未对电磁线圈60通电的状态下，如图4的（A）所示，可动电枢58没有被向定子50侧磁吸引，磁极面58A受到扭力弹簧62的弹簧力而从定子50的磁极面50A离开，从而将转子10夹入到摩擦面58B和摩擦面56A之间。由此，转子10的一侧的衬片部件26的表面与固定板56的摩擦面56A摩擦卡合，并且，转子10的另一侧的衬片部件26的表面与可动电枢58的摩擦面58B摩擦卡合，由此获得转子10因摩擦力而不能旋转的制动作用状态、即制动锁紧状态。

当对电磁线圈60通电时，如图4的（B）所示，可动电枢58被向定子50侧磁吸引，可动电枢58的磁极面58A克服扭力弹簧62的弹簧力被向定子50的磁极面50A磁吸附。由此，固定板56和可动电枢58对转子10的夹入被解除，从而成为转子10能够相对于固定板56和可动电枢58自由旋转的制动解除状态。

将转子10在该制动解除状态下旋转这一情况称作空转动作，由于衬片部件26在该空转动作中一边与固定板56或可动电枢58接触一边旋转而产生的衬片部件26的磨损被称作空转磨损。该空转磨损由于转子主体11的轻量化而大幅降低。

以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，本发明并不限定于这样的实施方式，能够以本领域人员能够容易理解本发明的方式在不脱离本发明的主旨的范围内适当变更。并且，只要不脱离本发明的主旨，能够适当地取舍选择。

例如，凹陷部22D不是必需的，在注塑成型盘部22时的浇口痕迹残留于用于贴合衬片部件26的一侧的盘面22C的情况下，可以仅在其相反侧的盘面22C设置凹陷部22D。另外，本发明的转子同样也能够应用于无励磁工作型制动器以外的电磁制动器和电磁离合器。

Claims (2)

1.一种无励磁工作型制动器用转子，其中，

所述无励磁工作型制动器用转子具有：

金属制的芯板，其具备轴嵌合孔；

树脂制的盘部，其在所述芯板的外周通过嵌件模压而成型为圆环状，并且一体地具有：圆环内侧部，其在板厚方向上与所述芯板重叠；和圆环外侧部，其从所述芯板的外周向径向外侧延伸；以及

衬片部件，其贴合于所述盘部的盘面，

在所述芯板的外周，沿周向以等间隔形成有多个半圆形的扩大部，在各扩大部的部分形成有沿该芯板的板厚方向贯穿所述芯板的贯穿孔，

构成所述盘部的树脂在所述圆环内侧部中填充于所述芯板的各贯穿孔内。

2.根据权利要求1所述的无励磁工作型制动器用转子，其中，

所述衬片部件通过粘接剂贴合于所述盘部的盘面，在所述盘面形成有供所述粘接剂进入的至少一个凹陷部。