CN105422696A - 无励磁动作制动器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无励磁动作制动器，其中在励磁铁芯(10)和侧板(20)之间设置调整间隔部件的轴环(30a)，用螺丝(40)将它们组装成一体。可通过拧紧螺丝(40)而使得轴环(30a)的侧板侧的一部分(31a)发生塑性变形。由于可通过调整螺丝(40)的拧紧程度来调整轴环(30a)的塑性变形量，因而不需要做大装置就可以有效地对无励磁动作制动器(1)的气隙G的进行设定。

Description

无励磁动作制动器

技术领域

本发明涉及无励磁动作制动器。

背景技术

在一般的无励磁动作制动器中，在形成装置的框架的励磁铁芯和侧板之间配置有电枢，进而在该电枢和所述侧板之间配置有与旋转轴连结的制动盘。上述电枢被压缩螺旋弹簧向所述侧板的方向施力。如果对内置于所述励磁铁芯的电磁线圈通电，则上述电枢被电磁线圈产生的磁吸附力吸附于所述励磁铁芯上，制动器释放，另一方面，当切断励磁时，上述电枢通过压缩螺旋弹簧的弹力被压接于上述制动盘，制动器动作。这样，电枢为沿上述旋转轴的轴线往复移动的机械要素。

在此，上述电枢往复移动的范围根据由上述励磁铁芯和侧板的间隔减去电枢和制动盘的厚度的合计值所得的值(以下称作“气隙“)来决定。如果该气隙过大，则电磁线圈产生的磁吸附力减弱，另一方面，如果过小，则电枢和制动盘不能完全分开，因此成为异常摩耗或发热的原因。这样，在确保适当的制动性能方面，适当设定气隙至为重要。

在现有的无励磁动作制动器中，在励磁铁芯和侧板之间设有筒状的轴环和填隙片作为垫片，通过调整该填隙片的片数，进行气隙的设定。该气隙设定法中，在一次装配装置后，使用塞尺测定气隙，如果不满足规定值，则需要将装置分解并调整填隙片的片数，之后再次进行装配，因此，生产性极低。

为改善该情况，日本实公平2－7312号公报(文献1)中公开有使用与轴环螺合的螺母来代替填隙片的技术。该现有技术中，在轴环的一端部附近的外周面设置阳螺纹部，使螺母与轴环螺合，经由它们在励磁铁芯上用螺丝固定侧板。气隙的设定通过在调整了上述螺母和轴环的螺合程度后将螺丝拧紧的两个作业工序进行。

另外，日本实开平2－92124号公报(文献2)中，公开有使用由蝶形弹簧和垫片构成的弹性部件来代替填隙片及轴环的技术。该现有技术中，在励磁铁芯和侧板之间设置弹性部件，在调整了该弹性部件的变形量后打入铆钉，进行气隙的设定。

但是，文献1所公开的技术中，由于螺母的外径尺寸比填隙片的外径尺寸大，所以在外缘端附近与该螺母相接的侧板的外径尺寸必然增大，存在装置大型化的问题。另外，由于螺母是必须的，从而与使用填隙片作为间隙调整材料的现有物相比，零件数量可能会增多。另外，由于还需要在轴环的外周面设置阳螺纹的新的加工，所以存在制造成本提高的问题。

另一方面，文献2所公开的技术中也产生如下问题，即，在使用蝶形弹簧作为弹性部件的一部分的情况下，由于蝶形弹簧的外形尺寸比填隙片的外形尺寸大，所以与上述现有技术相同的装置大型化。另外，在需要固定蝶形弹簧或铆钉的销等的情况下，零件数量可能会增多，与上述现有技术同样地，也存在制造成本提高的问题。

而且，文献2所公开的技术中，由于使用铆钉固定励磁铁芯和侧板，所以相对于励磁铁芯和侧板的间隔窄的方向的固定力比螺丝弱。因此，有鉴于为积极地利用弹性部件的变形的构造，假定励磁铁芯和侧板的间隔相对于压力较容易发生变化。因此，本现有技术中，可能产生气隙的值相对于缩小励磁铁芯和侧板的间隔的朝向的外力不一定的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种如下构造的无励磁动作制动器，即，不需要用于调整填隙片的装置的分解和再装配而能够高效地进行气隙的适当设定，且也不会伴随装置的大型化，而且能够以少的零件数量将气隙保持为一定。

为解决所述课题，本发明提供一种无励磁动作制动器，其特征在于，具备：励磁铁芯，其中内置有电磁线圈；侧板，其通过螺丝固定于该励磁铁芯；间隔调整部件，其设于所述励磁铁芯和所述侧板之间，调整所述励磁铁芯和所述侧板的间隔；制动盘，其配置于所述励磁铁芯和所述侧板之间，与旋转轴连结；电枢，其沿所述旋转轴的轴线可移动地设于所述励磁铁芯和所述制动盘之间；压缩螺旋弹簧，其将该电枢向所述侧板的方向施力，所述间隔调整部件的所述侧板侧的一部分塑性变形。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式的无励磁动作制动器的、切断了一部分的状态的立体图；

图2是图1中的P－P剖面图；

图3是表示本发明第一实施方式的无励磁动作制动器的、气隙设定前的状态的剖面图；

图4是表示本发明第一实施方式的无励磁动作制动器的、气隙设定时的状态的剖面图；

图5是表示本发明第一实施方式的无励磁动作制动器的、装配结束时的状态的剖面图；

图6是表示本发明第二实施方式的无励磁动作制动器的气隙设定前的状态的剖面图；

图7是表示本发明第二实施方式的无励磁动作制动器的、装配结束时的状态的剖面图；

图8是表示本发明第三实施方式的无励磁动作制动器的、气隙设定前的状态的剖面图；

图9是表示本发明第三实施方式的无励磁动作制动器的、装配结束时的状态的剖面图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明实施方式的无励磁动作制动器的实施方式。

[第一实施方式]

如图1所示，第一实施方式的无励磁动作制动器1包括：内置有电磁线圈12的励磁铁芯10、通过螺丝40固定于该励磁铁芯10的侧板20、设于励磁铁芯10和侧板20之间的轴环30a、配置于励磁铁芯10和侧板20之间且与旋转轴70连结的制动盘60、沿旋转轴70的轴线可移动地设于励磁铁芯10和制动盘60之间的电枢50、将该电枢50向侧板20的方向施力的压缩螺旋弹簧14。

励磁铁芯10通过碳素钢等磁性材料形成为圆环状。在形成于励磁铁芯10的圆环状的空隙内装填有电磁线圈12。在该励磁铁芯10的电磁线圈12的外径侧，在于圆周方向上3等分的各个位置设有螺丝孔11。在本实施方式中，如图1－图5，该螺丝孔11贯通励磁铁芯10。

另外，在励磁铁芯10的电磁线圈12的外径侧，在与螺丝孔11不同的位置且于圆周方向上3等分的位置设有在与电枢50对置的面上开口的非贯通孔。在该非贯通孔内分别以被压缩的状态装填有压缩螺旋弹簧14。如图2－图5所示，该压缩螺旋弹簧14的一端部总是压接于电枢50的与励磁铁芯10对置的面。

在于侧板20的圆周方向上3等分的各个位置设有三个贯通孔21。贯通孔21被设于与形成于励磁铁芯10的螺丝孔11相对应的位置。

轴环30a为由作为非磁性体的不锈钢或铝合金等材料构成的筒状的部件。励磁铁芯10和侧板20处于通过在于圆周方向上3等分的各个位置的外周缘附近利用插通轴环30a的螺丝40相互固定而将励磁铁芯10和侧板20总是维持一定的间隔A的位置关系。即，轴环30a配置于励磁铁芯10和侧板20之间，作为调整励磁铁芯10和侧板20的间隔的间隔调整部件起作用。另外，轴环30a位于螺丝孔11和贯通孔21的同轴线上，后述的电枢50也作为沿旋转轴70的轴线方向可平行移动地支承的导向部件起作用。

装配前的轴环30a基本上是圆筒形的部件，如图2所示，侧板20侧的侧壁的壁厚形成为比其它部分薄。本实施方式中，装配前的轴环30a在侧板20侧形成有朝向与侧板20的接触端而逐渐减薄厚度的薄壁部31a。该薄壁部31a的内径朝向轴环30a的侧板20侧的端部逐渐增大。如图2所示，这样的轴环30a在装配前其全长为A0，通过拧紧螺丝40而与侧板20的薄壁部31a塑性变形，由此，如图5所示，装配后的全长缩小至间隔A。

螺丝40为将励磁铁芯10和侧板20一体固定的机械要素。如图1及图2所示，螺丝40插通侧板20的贯通孔21和轴环30a，将螺丝40的前端部与励磁铁芯10的螺丝孔11螺合。螺丝40的轴线与旋转轴70的轴线平行。另外，将防松用的弹簧垫圈41作为台座使用。

电枢50为由碳素钢等磁性材料构成的圆环板状的部件。在于电枢50的外缘部的圆周方向上3等分的各个位置形成有平面观察U字型的切口部51。通过向该切口部51插入轴环30a，电枢50在励磁铁芯10和侧板20之间沿旋转轴70的轴线可平行移动地被支承，且限制向其它方向的移动。

电枢50的与励磁铁芯10对置的面与压缩螺旋弹簧14的一端部一直相接。因此，电枢50被压缩螺旋弹簧14向侧板20的方向施力，在无励磁状态下，如图2及图5所示，在电枢50和励磁铁芯10之间形成有气隙G。如图2所示，该气隙G相当于由间隔A减去了电枢50的厚度B和制动盘60的厚度C的合计值所得的值。

如图1及图2所示，制动盘60为圆盘状的部件，具备粘着于其两面的摩擦材料62。制动盘60通过花键61与设于旋转轴70的轮毂80嵌合。该轮毂80为通过例如键连接而与以贯通无励磁动作制动器1的中央部的方式设置的旋转轴70连结的圆环状的部件。这样，制动盘60经由轮毂80与旋转轴70连结。

制动盘60在未对电磁线圈12通电时，被由压缩螺旋弹簧14施力的电枢50和侧板20夹持。其结果，侧板20的对置面和电枢50的对置面压接于粘着在制动盘60的两面上的摩擦材料62，制动器动作。

另一方面，在对电磁线圈12通电，进行励磁时，电枢50对抗压缩螺旋弹簧14的弹力被励磁铁芯10吸附，因此，制动器释放。

如上所述的无励磁动作制动器1的制动和释放的性能通过装配无励磁动作制动器1时的气隙G的适当的设定来实现。以下，参照图3－图5来说明包含气隙G的设定的装配工序。

如图3所示，装配作业者将螺丝孔11及磁极面13朝向上方的励磁铁芯10载置于作业台100上并用夹具(未图示)等固定。从其上按顺序重叠电枢50和制动盘60。此时，以螺丝孔11位于设于电枢50上的U字状的切口部51的方式将电枢50配置于励磁铁芯10上。之后，与切口部51内的螺丝孔11相对应地配置以薄壁部31a为上立起的轴环30a。从其上以贯通孔21和轴环30a连通的方式在轴环30a上重合侧板20。

在该状态下，如图4所示，在励磁铁芯10和电枢50之间插入与气隙的规定值相等的厚度G的塞尺90。之后，将螺丝40插入贯通孔21，使用起子机D一边使螺丝40旋转一边将其螺合于螺丝孔11。此时，将防松用的弹簧垫圈41作为台座使用。

如果拧紧螺丝40，则轴环30a由励磁铁芯10和侧板20承受相互对置的力，轴环30a的内部应力(压缩应力)逐渐增大。该压缩应力由于与壁厚最薄的侧板20的接触端最大，所以该部分首先达到屈服应力并塑性变形。之后，薄壁部31a的与侧板20接触的端部开始，塑性变形依次扩大。此时，由于薄壁部31a的内径朝向轴环30a的侧板20侧的端部依次增大，所以如图5所示，塑性变形以薄壁部31a向外侧扩展的方式行进。

这样，通过薄壁部31a塑性变形，励磁铁芯10和侧板20的间隔从轴环30a装配前的全长A0起逐渐缩小。如果励磁铁芯10和侧板20的间隔接近规定间隔A，则厚度G的塞尺90与励磁铁芯10和电枢50接触。如果进一步拧紧螺丝40，则塞尺90被励磁铁芯10和电枢50夹持，为拉出塞尺90而需要某程度的力。在成为需要规定的拉出力的状态的时刻结束螺丝40的拧紧，拉出塞尺90。经过以上的作业工序，在励磁铁芯10和电枢50之间形成有适当的气隙G的无励磁动作制动器1的装配结束。

在本实施方式的无励磁动作制动器1中，在励磁铁芯10和侧板20之间设置轴环30a，通过拧紧螺丝40而将它们装配成一体。承受了拧紧螺丝40带来的按压力的轴环30a一边塑性变形，一边缩小螺丝40的轴线方向的长度。通过调整该塑性变形量，可以将气隙设定为适当的值。在此，塑性变形量依赖于螺丝40的拧紧量，因此，励磁铁芯10和侧板20的间隔基本上仅通过螺丝的拧紧作业来进行设定。这样，轴环30a作为调整励磁铁芯10和侧板20的间隔的部件起作用。

如上述，气隙的设定基本上仅通过螺丝的拧紧作业来进行。该作业可以在一次的装配工序中完成，因此，不需要如目前那样用于填隙片调整的装置的分解和再装配，可以提高生产性。另外，本实施方式的无励磁动作制动器的装配工序与现有技术相比，可以消减作业工序，因此，更适合自动化。

例如，在伴随上述的气隙G的设定的装配工序中，通过使用当检测到规定的拉出力时，停止起子机D的拧紧，将塞尺90机械性拉出的一连串的装置等，可以将包含气隙G的设定的装配工序自动化。此外，也可以设为在塞尺90上设置压力传感器，通过该压力传感器检测规定的压力的结构，以此代替检测规定的拉出力。

另外，根据本实施方式的无励磁动作制动器，由于没有如螺母或蝶形弹簧那样扩张侧板的外形尺寸的机械要素，所以可以使装置小型化。

另外，与现有技术相比，由于不特别需要螺母或蝶形弹簧之类的新的零件、不需要填隙片、而且还不需要在轴环外周面设置阳螺纹部，所以可以得到零件数量的消减及零件的成本降低的效果，可以消减制造成本。

另外，本实施方式的无励磁动作制动器中，由于不是积极地利用轴环部分的弹性变形的构造且为用螺丝固定的构造，所以即使施加缩小励磁铁芯和侧板的间隔的朝向的外力，也能够将气隙保持一定。

对本实施方式中使用的装配前的轴环30a以其薄壁部31a的内径朝向轴环30a的侧板20侧的端部逐渐增大的方式形成进行了说明。但是，轴环30a的形状只要是容易塑性变形的形状，就不限于特定的形状。因此，也可以以轴环的侧壁在端部稍薄壁的方式在侧壁的内壁或外壁或者内外壁作出台阶。

为了尽可能地不阻碍螺丝40的拧紧动作，期望朝向外侧塑性变形，因此，也可以在塑性变形的部分的周围设置一定间隔地加入切缝或缝隙等。

[第二实施方式]

其次，参照图6及图7，以与第一实施方式不同之处为中心说明本发明的第二实施方式。

图6及图7所示的无励磁动作制动器1b在使用仅形状与第一实施方式中使用的轴环30a不同的轴环30b这一点上不同，其它与第一实施方式相同。

本实施方式的轴环30b为圆筒状的部件，在从比与侧板20的接触端稍靠中部的部分朝向中间部分的内壁面实施镗削加工，形成薄壁部31b。即，轴环30b在其侧壁的内侧壁面的一部分遍及全周形成有凹部。

本实施方式的无励磁动作制动器的装配工序中，如果拧紧螺丝40，则轴环30b从励磁铁芯10和侧板20承受相互相对的力，轴环30b的内部应力(压缩应力)逐渐增大，最终薄壁部31b塑性压曲。如果加强螺丝40的拧紧，则轴环30b从装配前的全长A0逐渐缩小，当励磁铁芯10和侧板20的间隔接近规定的间隔A时，塞尺90与励磁铁芯10和电枢50接触。当进一步拧紧螺丝40时，塞尺90被励磁铁芯10和电枢50夹持，为拉出塞尺90而需要某种程度的力。之后，通过经过与第一实施方式相同的工序，完成形成有适当的气隙G的无励磁动作制动器1的装配。

如果考虑使上述轴环30b也作为电枢50的导向部件起作用，则期望将通过镗削加工而形成的薄壁部31b设置在上述电枢50作为导向部件起作用的部分以外的位置。另外，如果以向轴环30b的内侧弯曲的方式塑性变形，则可能会阻碍螺丝40的拧紧动作，因此，优选设为以向外侧膨出的方式塑性变形的形状。

[第三实施方式]

其次，参照图8及图9对本发明第三实施方式的无励磁动作制动器1c进行说明。

本实施方式相对于第一实施方式而言，使用形状及结构与轴环30a不同的轴环30c，其它与上述实施方式相同。

如图8所示，本实施方式的轴环30c利用筒状的第一部件32c、和由比该第一部件32c容易塑性变形的材料构成的环板状的第二部件31c构成。作为第一部件32c，例如由不锈钢构成的圆筒状的部件适合。作为第二部件31c，例如由铝合金构成的呈圆环板状的部件适合。本实施方式中，考虑使轴环30c作为电枢50的导向部件起作用，将第二部件31c配置于第一部件32c的侧板20侧。另外，以第二部件31c的全长和第一部件32c的全长的合计值为A0的方式形成。

根据本实施方式，在包含气隙G的设定的装配工序中，如果通过拧紧螺丝40而轴力增大，则第二部件31c以被压溃的方式塑性变形，使轴环30c的全长缩小。当励磁铁芯10和侧板20的间隔接近规定的间隔A时，塞尺90与励磁铁芯10和电枢50接触。当进一步拧紧螺丝40时，塞尺90被励磁铁芯10和电枢50夹持，要拉出塞尺90需要某程度的力。之后，经过与第一实施方式相同的工序，完成形成有适当的气隙G的无励磁动作制动器1的装配。

本实施方式中，如果第二部件31c以朝向轴环30c的内侧延伸的方式塑性变形，则可能会阻碍螺丝40的拧紧动作，因此，优选设为部件31c以朝向外侧延伸的方式塑性变形的形状、构造。

Claims (5)

1.一种无励磁动作制动器，其特征在于，具备：

励磁铁芯，所述励磁铁芯中内置有电磁线圈；

侧板，所述侧板通过螺丝固定于该励磁铁芯；

间隔调整部件，所述间隔调整部件设于所述励磁铁芯和所述侧板之间，调整所述励磁铁芯和所述侧板的间隔；

制动盘，所述制动盘配置于所述励磁铁芯和所述侧板之间，与旋转轴连结；

电枢，所述电枢配置于所述励磁铁芯和所述制动盘之间,能够沿所述旋转轴的轴线移动；和

压缩螺旋弹簧，所述压缩螺旋弹簧可将所述电枢向所述侧板的方向施力，

所述间隔调整部件的所述侧板侧的一部分是能够塑性变形的。

2.根据权利要求1所述的无励磁动作制动器，其特征在于，所述间隔调整部件形成为筒状，且所述侧板侧的侧壁的壁厚比其它部分薄。

3.根据权利要求2所述的无励磁动作制动器，其特征在于，所述间隔调整部件的所述侧板侧的侧壁的壁厚是朝向所述侧板侧的开口端逐渐减薄的。

4.根据权利要求2所述的无励磁动作制动器，其特征在于，所述间隔调整部件在所述侧壁的内侧壁面的一部分具有遍及全周而形成的凹部。

5.根据权利要求1所述的无励磁动作制动器，其特征在于，所述间隔调整部件由筒状的第一部件和环板状的第二部件构成，所述第二部件配置于该第一部件的所述侧板侧，且由比所述第一部件容易塑性变形的材料构成。