【書類名】 明細書
【発明の名称】 電磁ブレーキ付モータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】 固定部に対して回転可能に設けられ、円筒部を有するモータのロータと、
前記ロータの円筒部外周面及び前記固定部における前記ロータの円筒部外周に対向する部位に配置され、該ロータに回転トルクを発生させる回転駆動部と、
前記ロータの円筒部内側に配置され、前記円筒部の内壁面側に移動可能に設けられたアーマチュアと、
前記アーマチュアを前記ロータの円筒部の内壁面側に付勢するスプリングと、
励磁により前記スプリングの付勢力に抗して前記アーマチュアを前記ロータの円筒部内側に変位させる励磁コイルと
を備えることを特徴とする電磁ブレーキ付モータ。
【請求項２】 前記アーマチュアを前記励磁コイルへの通電によらずに内側へ移動させる手動制動解除機構が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電磁ブレーキ付モータ。
【請求項３】 前記ロータの円筒部の内周面周方向に沿って前記アーマチュアを複数配置し、各アーマチュアに前記スプリングが個別に介装されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁ブレーキ付モータ。
【請求項４】 前記手動制動解除機構は、前記アーマチュアに連結されてラジアル方向に延びる連結部材と、該連結部材に接続され、前記アーマチュアより前記回転軸に近接した位置に当接面を備える連動部材と、
前記固定部に回動可能に設けられ、通常の待避位置から解除位置まで回動させることにより前記当接面を前記回転軸側に変位させて制動を解除する偏心カム部材と
を有することを特徴とする請求項２に記載の電磁ブレーキ付モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁ブレーキを備えたＡＣサーボモータより構成される電磁ブレーキ付モータの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からコピー機やプリンタ等の事務機器には、動力源としてのＡＣサーボモータと、モータの回転を制動する電磁ブレーキとが備えられている。電磁ブレーキとしては、回転振動を抑えるためには回転部に可動部材のないラジアル制動型が適している。
【０００３】
ラジアル制動型の電磁ブレーキは、モータの回転軸と一体に回転するドラム状のロータと、このロータの内側に配置されてそれぞれラジアル方向に移動可能な複数のアーマチュアと、これらのアーマチュアを外側に付勢するスプリングと、励磁によりアーマチュアをスプリングの付勢力に抗して内側に変位させる励磁コイルとを備えている。無励磁の際には、アーマチュアはスプリングに付勢され、その外周に取り付けられた摩擦シューをロータの内壁に押しつけることによりロータの回転を制動する。コイルが通電により励磁すると、アーマチュアは内側に移動し、制動が解除される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来はＡＣサーボモータと電磁ブレーキとが別部品として独立して取り付けられていたため、配置に必要なスペースが比較的大きく、機器の小型化を妨げる原因となっていた。
【０００５】
また、ラジアル制動型の電磁ブレーキは、ロータが外周に位置するためにその径が大きくなりがちで、ロータを回転軸に対して偏心して取り付ける場合には回転時のロータの振動が大きくなる。また、手動による制動解除も望まれている。
【０００６】
本発明は上記の従来技術の問題点を解決するものであり、ＡＣサーボモータ及びラジアル制動型の電磁ブレーキの両機能を有し、配置に要するスペースが小さくとも足り、回転時の振動が小さく、かつ手動による制動解除機構も装備できるようにした電磁ブレーキ付モータを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の電磁ブレーキ付モータは、上記の課題（問題点）を解決するために、請求項１に記載のように、固定部に対して回転可能に設けられ、円筒部を有するモータのロータと、前記ロータの円筒部外周面及び前記固定部における前記ロータの円筒部外周に対向する部位に配置され、該ロータに回転トルクを発生させる回転駆動部と、前記ロータの円筒部内側に配置され、前記円筒部の内壁面側に移動可能に設けられたアーマチュアと、 前記アーマチュアを前記ロータの円筒部の内壁面側に付勢するスプリングと、励磁により前記スプリングの付勢力に抗して前記アーマチュアを前記ロータの円筒部内側に変位させる励磁コイルとを備えて構成することを特徴とする。
【０００８】
上記の構成によれば、回転駆動部を作用させることにより、ＡＣサーボモータのロータに回転トルクを与えて回転軸を回転させるＡＣサーボモータとしての機能と、励磁コイルへの通電の切り替えにより上記のロータに対してアーマチュアの接触、離反を切り替えることによりロータの回転に制動をかけるラジアル制動型の電磁ブレーキとしての両機能とを合わせて持たせることができる。
【０００９】
この場合、請求項２に記載のように、アーマチュアを励磁コイルへの通電によらずに内側へ移動させる手動制動解除機構を装備するのが望ましい。
また、請求項３に記載のように、前記ロータの円筒部の内周面周方向に沿って前記アーマチュアを複数配置し、各アーマチュアに前記スプリングが個別に介装されて構成した電磁ブレーキ付モータとすることができる。
前記の手動制動解除機構としては、請求項４に記載のようにアーマチュアに連結されてラジアル方向に延びる連結部材と、連結部材に接続され、アーマチュアより回転軸に近接した位置に当接面を備える連動部材と、固定部に回動可能に設けられ、通常の待避位置から解除位置まで回動させることにより当接面を回転軸側に変位させて制動を解除する偏心カム部材とを有する構成とすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる電磁ブレーキ付モータの構成を図１乃至図４に示す一実施の形態によって説明する。
図１乃至図４は本発明の一実施の形態である電磁ブレーキ付モータを示し、図１は制動状態を示す回転軸に垂直な面内での断面図、図２は図１の回転軸に平行な面内での断面図、図３は非制動状態を示す回転軸に垂直な面内での断面図、図４は手動による制動解除状態を示す回転軸に垂直な面内での平面図である。
【００１１】
本発明の一実施の形態の電磁ブレーキ付モータ１は、図１に示すように固定部１Ａと、回転部１Ｂとから構成される。
固定部１Ａは、図２に示すように全体をカバーするケーシング１０と、このケーシング１０に固定された電磁ブレーキ本体２０とを備える。
また、回転部１Ｂは、軸受１１を介してケーシング１０に回転可能に保持される回転軸３０と、回転軸と同軸の円筒部を有するＡＣサーボモータのロータ３１と、回転軸３０とロータ３１とを連結する円板状の回転連結部材３２とを備えている。
なお、図１においては、回転部１Ｂを構成する回転軸３０とロータ３１とは共通の太いハッチングで示している。
【００１２】
本発明の電磁ブレーキ付モータ１は、上記のようにロータ３１を共通要素とするＡＣサーボモータとラジアル制動電磁ブレーキとの組み合わせで構成される。
この場合、図示のようにロータ３１には、周方向に磁極が変化する永久磁石が組み込まれており、ロータ３１に対向するようにケーシング１０の内壁には９０度毎に４個のモータ用コイル１２、１３、１４、１５が取り付けられている。
モータ用コイル１２、１３、１４、１５は、通電をコントロールすることによりロータ３１に回転トルクを発生させる回転駆動手段としての機能を有している。これらのロータ３１とモータ用コイル１２、１３、１４、１５とによりＡＣサーボモータの本体が構成されている。なお、図示しないがＡＣサーボモータのコントローラも別置されているものとする。
【００１３】
電磁ブレーキ本体２０は、中心部に回転軸３０を挿通させるための軸孔２０ａが形成されたリング状の円板形部材である。
この電磁ブレーキ本体２０の外周、ロータ３１の内側には、本体２０に対してラジアル方向に移動可能な４片のアーマチュア２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄが設けられている。これらのアーマチュアは、周方向に沿った一端が電磁ブレーキ本体２０に対してボルトＢ１、Ｂ２により固定された板ばねＰＳ１、ＰＳ２の周方向の両端にリベットＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４により固定され、他端がラジアル方向に移動可能に自由端となっている。
すなわち、図１中の右側に位置する２片のアーマチュア２１ａ、２１ｂは、まず、アーマチュア２１ａはその右側を板ばねＰＳ１にリベットＲ１で固定され、左側は自由端となっており、一方、アーマチュア２１ｂは、その左側を板ばねＰＳ１にリベットＲ２で固定され、右側は自由端となっている。
また、図１中の左側に位置する２片のアーマチュア２１ｃ、２１ｄは、まず、アーマチュア２１ｃはその左側を板ばねＰＳ２にリベットＲ３で固定され、右側を自由端とするようにし、一方、アーマチュア２１ｄは、その左側を板ばねＰＳ２にリベットＲ４で固定され、右側が自由端となっている。
電磁ブレーキ本体２０には、各アーマチュア２１ａ〜２１ｄを板ばねＰＳ１、ＰＳ２に固定するリベットＲ１〜Ｒ４の内側突起部との接触を避けるため、逃げ穴２０ｃが形成されている。
【００１４】
また、電磁ブレーキ本体２０とアーマチュア２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄとの間には、それぞれのアーマチュア２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの自由端をロータ３１の内壁面側に付勢するコイルスプリング２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが介装されている。電磁ブレーキ本体２０には、各アーマチュア２１ａ〜２１ｄの自由端側から軸孔２０ａに通じる段付孔２０ｂが形成されている。
段付孔２０ｂは、外周側の径が大きく、内周側の径が小さい２段の孔で、各コイルスプリング２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、これらの段付孔２０ｂの大径部内に収納されている。
なお、上記のコイルスプリング２２ａ〜２２ｄは、図２に示すように、各アーマチュア２１ａ〜２１ｄに対して２本ずつ設けられている。
【００１５】
さらに、電磁ブレーキ本体２０には、励磁によりコイルスプリング２２ａ〜２２ｄの付勢力に抗してアーマチュア２１ａ〜２１ｄを内側に変位させるブレーキ用励磁コイル２３ａ、２３ｂが設けられている。図１中の上側に位置する２片のアーマチュア２１ａ、２１ｄは、第１の励磁コイル２３ａの磁力により、下側に位置する２片のアーマチュア２１ｂ、２１ｃは、第２の励磁コイル２３ｂの磁力により、その自由端をラジアル方向に変位させる。
以上が本発明の電磁ブレーキ付モータの基本構成である。
【００１６】
本実施の形態の電磁ブレーキ付モータ１は、上記の基本構成のものに、さらに電磁ブレーキの故障時等に制動を手動で解除するため、アーマチュアを励磁コイル２３ａ、２３ｂへの通電によらずに内側へ移動させる手動制動解除機構を備えている。
【００１７】
手動解除機構は、連結部材としての連結ボルト２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄと、軸孔２０ａ内でそれぞれ２本ずつの連結ボルトが固定されたセグメントリング２５ａ、２５ｂと、電磁ブレーキ本体２０に回転ピン２７ａ、２７ｂを介して回動可能に設けられた解除用ハンドル２６ａ、２６ｂとから構成されている。
【００１８】
連結ボルト２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄは、コイルスプリング２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの中心空間を通り、各段付孔２０ｂを貫通して配置されており、一端が各アーマチュア２１ａ〜２１ｄの自由端に連結され、他端が軸孔２０ａ内に突出している。
連結ボルト２４ａ、２４ｄは、図１中上側のセグメントリング２５ａ、連結ボルト２４ｂ、２４ｃは、下側のセグメントリング２５ｂに取り付けられている。
【００１９】
なお、各セグメントリング２５ａ、２５ｂは、アーマチュアより回転軸に近接した位置に当接面を備える連動部材としての機能を有しており、解除用ハンドル２６ａ、２６ｂは、当接面を回転軸側に変位させて制動を解除する偏心カム部材としての機能を有している。
【００２０】
次に、まず、上記の構成による電磁ブレーキ付モータ１の基本構成の動作から説明する。
励磁コイル２３ａ、２３ｂへ電流が通電されていない制動状態では、図１及び図２に示すように、各アーマチュア２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄは、各コイルスプリング２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの付勢力によりロータ３１の内面に接触し、その摩擦抵抗によりロータ３１、回転軸３０の回転に制動をかける。
【００２１】
励磁コイル２３ａ、２３ｂへ電流を通電した非制動状態では、図３に示すように、各アーマチュア２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの自由端は、励磁コイル２３ａ、２３ｂの磁力により各コイルスプリング２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの付勢力に抗して内側に変位する。各アーマチュアは他端をリベットにより板ばねに固定されているため、この固定端を軸として変形しつつ回動し、制動時と比較すると小径の略同心円状となる。
【００２２】
非制動状態では、アーマチュア２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄとロータ３１との接触は解除されるため、ロータ３１はフリーとなり、モータ用コイル１２、１３、１４、１５への通電により回転する。
【００２３】
次に、前述した手動制動解除機構の動作について説明する。
励磁コイルの故障等により通常の解除が不可能となった場合には、手動制動解除機構の操作により、次のように制動を解除することができる。
図４に示すように、解除用ハンドル２６ａ、２６ｂの先端部に取り付けられた解除用ロープ４０を図中右側に引くと、解除用ハンドル２６ａ、２６ｂが図中破線で示した通常の待避位置から、実線で示した解除位置まで回動する。
【００２４】
解除用ハンドル２６ａ、２６ｂは、セグメントリング２５ａ、２５ｂに当接する部分が円弧状であり、回転ピン２７ａ、２７ｂはこの円弧の中心から偏心した位置に設けられているため、解除用ハンドル２６ａ、２６ｂの回転によりセグメントリング２５ａ、２５ｂへの接触位置が徐々に回転軸３０側に移動し、これによりセグメントリング２５ａ、２５ｂを回転軸３０側に変位させる。
【００２５】
各セグメントリング２５ａ、２５ｂには、各アーマチュア２１ａ〜２１ｄの自由端に連結された連結ボルト２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄが取り付けられているため、上記の各セグメントリング２５ａ、２５ｂの変位に応じて各アーマチュア２１ａ〜２１ｄの自由端がラジアル方向に内側に移動し、ロータ３１との接触が解除され、制動が解除されてモータの回転が可能となる。
【００２６】
本発明は上記の実施の形態に示した構成に限定されない。
たとえば、各図に示した構成は一例であって、同様の機能を有する他の構成で置換できるものであることは勿論である。また、軸受１１は摺動軸受のように示したが、玉軸受で構成するほうが望ましい。
さらに、図１〜図４には電磁ブレーキ付モータの基本構成に手動制動解除機構を装備した構成を示したが、このように手動制動解除機構を備える方がフェイルセイフ機能をもたせるためには望ましいが、手動制動解除機構を装備せず基本構成のみの構成であっても本発明の初期の目的を達成するものであることは、勿論である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成されるから、次に示すような優れた効果を有する。
（１）請求項１に記載のように電磁ブレーキ付モータを構成すると、ＡＣサーボモータのロータを同モータと電磁ブレーキとの共通部材とすることにより、ＡＣサーボモータとしての機能と電磁ブレーキとしての両機能を併せ持ち、両機能を独立して設ける構成よりも少ない部品点数で、かつ、小さな占有スペースで構成することが可能となる。
また、ロータと回転軸とが予め連結されているため、従来のようにモータとブレーキとを別部品で組み付ける場合のような組み付け時のブレーキロータと回転軸とのずれ等は生じず、回転時の振動を小さく抑えることができる。
（２）また、請求項２に記載のように手動制動解除機構を装備すると、コイルが故障したためコイル励磁によるブレーキ解放が行えない事態が生じた場合にも、手動によるブレーキの解放を適切に行えるというフェイルセーフ機能を発揮できる。
（３）また、請求項３に記載のようにロータの円筒部の内周面周方向に沿ってアーマチュアを複数配置し、各アーマチュアにスプリングが個別に介装されている構成とすると、制動力を円周方向にバランス良く付与することができる。なお、この場合、ラジアル方向での制動方式であるので、軸方向のスペースを増大させることがない。
（４）さらに、請求項４に記載のように手動制動解除機構を構成すると、的確に動作できる手動制動解除機構を簡単な構成で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の一実施の形態である電磁ブレーキ付モータの制動状態を示す回転軸に垂直な面内での断面図である。
【図２】
図１に示す電磁ブレーキ付モータの制動状態を示す回転軸に平行な面内での断面図である。
【図３】
図１に示す電磁ブレーキ付モータの非制動状態を示す回転軸に垂直な面内での断面図である。
【図４】
図１に示す電磁ブレーキ付モータの手動による制動解除状態を示す回転軸に垂直な面内での平面図である。
【符号の説明】
１：電磁ブレーキ付モータ
１０：ケーシング
１１：軸受
１２〜１５：モータ用コイル
２０：電磁ブレーキ本体
２１ａ〜２１ｄ：アーマチュア
２２ａ〜２２ｄ：コイルスプリング
２３ａ、２３ｂ：励磁コイル
２４ａ〜２４ｄ：連結ボルト
２５ａ、２５ｂ：セグメントリング
２６ａ、２６ｂ：解除用レバー
３０：回転軸
３１：ＡＣサーボモータのロータ
[Document name] Statement
[Title of Invention] DenMotor with magnetic brake
[Claims]
1. Provided so as to be rotatable with respect to a fixed portion.Re,Has a cylindrical partRumoWith the rotor of the data
Of the rotorCylindrical partOuter circumferenceFace-to-faceAnd the rotor in the fixing partCylindrical part ofA rotary drive unit that is arranged at a portion facing the outer circumference and generates rotational torque in the rotor,
Of the rotorCylindrical partPlaced inside, saidOn the inner wall side of the cylindrical partArmatures that are movable and
BeforeNote that the armature of the rotorCylindrical partA spring that urges the inner wall surface and
By exciting the armature against the urging force of the springCylindrical part of the rotorWith an exciting coil that displaces inward
Characterized byRudenMotor with magnetic brake.
2. BeforeThe first aspect of the present invention, wherein a manual braking release mechanism for moving the armature inward without energizing the exciting coil is provided.ElectricMotor with magnetic brake.
3. The electromagnetic brake according to claim 1 or 2, wherein a plurality of the armatures are arranged along the inner peripheral surface circumferential direction of the cylindrical portion of the rotor, and the springs are individually interposed in each armature. motor.
[Claim 4 The manual braking release mechanism includes a connecting member connected to the armature and extending in the radial direction, an interlocking member connected to the connecting member and provided with a contact surface at a position closer to the rotation axis than the armature.
An eccentric cam member that is rotatably provided on the fixed portion and that displaces the contact surface toward the rotation shaft side by rotating from a normal relief position to a release position to release braking.
2. The motor with an electromagnetic brake according to claim 2.
Description: TECHNICAL FIELD [Detailed description of the invention]
[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present inventionDenConsists of an AC servomotor equipped with a magnetic brakeRudenRegarding the improvement of motors with magnetic brakes.
0002.
[Conventional technology]
Conventionally, office equipment such as copiers and printers are provided with an AC servomotor as a power source and an electromagnetic brake for braking the rotation of the motor. As the electromagnetic brake, a radial braking type having no movable member in the rotating portion is suitable for suppressing rotational vibration.
0003
The radial braking type electromagnetic brake has a drum-shaped rotor that rotates integrally with the rotation axis of the motor, multiple armatures that are placed inside this rotor and can move in the radial direction, and these armatures attached to the outside. It is equipped with a urging spring and an exciting coil that displaces the armature inward against the urging force of the spring by excitation. When not excited, the armature is urged by a spring and brakes the rotation of the rotor by pressing a friction shoe attached to its outer circumference against the inner wall of the rotor. When the coil is energized and excited, the armature moves inward and the braking is released.
0004
[Problems to be Solved by the Invention]
However, in the past, since the AC servomotor and the electromagnetic brake were independently attached as separate parts, the space required for arrangement was relatively large, which hindered the miniaturization of the equipment.
0005
Further, the radial braking type electromagnetic brake tends to have a large diameter because the rotor is located on the outer periphery, and when the rotor is mounted eccentrically with respect to the rotation shaft, the vibration of the rotor during rotation becomes large. It is also desired to manually release the brake.
0006
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, has both functions of an AC servomotor and a radial braking type electromagnetic brake, requires a small space for arrangement, and has a small vibration during rotation. And it is possible to equip a manual braking release mechanism.TadenIt is an object of the present invention to provide a motor with a magnetic brake.
0007
[Means for solving problems]
The present inventionElectricMotors with magnetic brakes are used to solve the above problems (problems).As described in claim 1,Provided to be rotatable with respect to the fixed partRe,Has a cylindrical partRumoThe rotor of the rotor and the rotorCylindrical partOuter circumferenceFace-to-faceAnd the rotor in the fixing partCylindrical part ofA rotary drive unit that is arranged at a portion facing the outer circumference and generates rotational torque in the rotor, and the rotorCylindrical partPlaced inside, saidOn the inner wall side of the cylindrical partArmatures that are movable andBeforeNote that the armature of the rotorCylindrical partA spring that urges the inner wall surface side and the armature that resists the urging force of the spring by excitation.Cylindrical part of the rotorIt is characterized in that it is provided with an exciting coil that is displaced inward.
0008
According to the above configuration, the function as an AC servomotor that applies rotational torque to the rotor of the AC servomotor to rotate the rotating shaft by operating the rotary drive unit, and the above-mentioned switching of energization to the exciting coil are performed. By switching the contact and separation of the armature with respect to the rotor, it is possible to have both functions as a radial braking type electromagnetic brake that brakes the rotation of the rotor.
0009
In this case, as described in claim 2,It is desirable to equip a manual braking release mechanism that moves the armature inward without energizing the exciting coil.
Further, as described in claim 3, a plurality of the armatures are arranged along the inner peripheral surface circumferential direction of the cylindrical portion of the rotor, and the springs are individually interposed in each armature to form a motor with an electromagnetic brake. Can be.
SaidAs a manual braking release mechanism,As described in claim 4.A connecting member that is connected to the armature and extends in the radial direction, an interlocking member that is connected to the connecting member and has a contact surface at a position closer to the rotation axis than the armature, and a rotatably provided fixed portion for normal relief. It can be configured to have an eccentric cam member that displaces the contact surface toward the rotation shaft side and releases braking by rotating from the position to the release position.
0010
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present inventionRudenThe configuration of the motor with a magnetic brake will be described with reference to one embodiment shown in FIGS. 1 to 4.
1 to 4 are embodiments of the present invention.RudenA motor with a magnetic brake is shown, FIG. 1 is a cross-sectional view in a plane perpendicular to the rotation axis showing a braking state, FIG. 2 is a cross-sectional view in a plane parallel to the rotation axis of FIG. 1, and FIG. 3 is a non-braking state. FIG. 4 is a cross-sectional view in a plane perpendicular to the rotation axis showing the above, and FIG. 4 is a plan view in a plane perpendicular to the rotation axis showing a manual braking release state.
0011
Embodiment of the present inventionElectricAs shown in FIG. 1, the motor 1 with a magnetic brake includes a fixed portion 1A and a rotating portion 1B.
As shown in FIG. 2, the fixing portion 1A includes a casing 10 that covers the entire portion, and an electromagnetic brake main body 20 that is fixed to the casing 10.
Further, the rotating portion 1B includes a rotating shaft 30 rotatably held by the casing 10 via a bearing 11, a rotor 31 of an AC servomotor having a cylindrical portion coaxial with the rotating shaft, and a rotating shaft 30 and a rotor 31. It is provided with a disk-shaped rotary connecting member 32 for connecting the above.
In FIG. 1, the rotating shaft 30 and the rotor 31 constituting the rotating portion 1B are shown by common thick hatching.
0012
The present inventionElectricAs described above, the motor 1 with a magnetic brake is composed of a combination of an AC servomotor having a rotor 31 as a common element and a radial braking electromagnetic brake.
In this case, as shown in the figure, the rotor 31 incorporates a permanent magnet whose magnetic pole changes in the circumferential direction, and four motor coils are formed every 90 degrees on the inner wall of the casing 10 so as to face the rotor 31. 12, 13, 14 and 15 are attached.
The motor coils 12, 13, 14, and 15 have a function as a rotational drive means for generating rotational torque in the rotor 31 by controlling energization. The main body of the AC servomotor is composed of these rotors 31 and the motor coils 12, 13, 14, and 15. Although not shown, it is assumed that the controller of the AC servomotor is also installed separately.
0013
The electromagnetic brake main body 20 is a ring-shaped disk-shaped member having a shaft hole 20a formed in the center of the electromagnetic brake body 20 for inserting the rotating shaft 30.
Four pieces of armatures 21a, 21b, 21c, and 21d that can move in the radial direction with respect to the main body 20 are provided on the outer circumference of the electromagnetic brake main body 20 and inside the rotor 31. In these armatures, one end along the circumferential direction is fixed to the electromagnetic brake body 20 by bolts B1 and B2, and the leaf springs PS1 and PS2 are fixed to both ends in the circumferential direction by rivets R1, R2, R3, and R4. The other end is a free end that can be moved in the radial direction.
That is, the two pieces of armatures 21a and 21b located on the right side in FIG. 1 areFirst, the armature 21a has its right side fixed to the leaf spring PS1 with a rivet R1 and the left side has a free end, while the armature 21b has its left side fixed to the leaf spring PS1 with a rivet R2 and the right side has a free end. It has become.
Further, in the two pieces of armatures 21c and 21d located on the left side in FIG. 1, first, the left side of the armature 21c is fixed to the leaf spring PS2 with a rivet R3, and the right side is a free end, while the armature 21d Is fixed to the leaf spring PS2 with a rivet R4 on the left side thereof, and the right side is a free end.
A relief hole 20c is formed in the electromagnetic brake main body 20 in order to avoid contact with the inner protrusions of the rivets R1 to R4 for fixing the armatures 21a to 21d to the leaf springs PS1 and PS2.
0014.
Further, between the electromagnetic brake main body 20 and the armatures 21a, 21b, 21c, 21d, the coil springs 22a, 22b for urging the free ends of the armatures 21a, 21b, 21c, 21d to the inner wall surface side of the rotor 31. , 22c, 22d are intervened. The electromagnetic brake main body 20 is formed with a stepped hole 20b leading from the free end side of each armature 21a to 21d to the shaft hole 20a.
The stepped hole 20b is a two-step hole having a large diameter on the outer peripheral side and a small diameter on the inner peripheral side, and the coil springs 22a, 22b, 22c, and 22d are housed in the large diameter portion of these stepped holes 20b. Has been done.
As shown in FIG. 2, two coil springs 22a to 22d are provided for each armature 21a to 21d.
0015.
Further, the electromagnetic brake main body 20 is provided with brake excitation coils 23a and 23b that displace the armatures 21a to 21d inward against the urging force of the coil springs 22a to 22d by excitation. The two pieces of armatures 21a and 21d located on the upper side in FIG. 1 are due to the magnetic force of the first exciting coil 23a, and the two pieces of armatures 21b and 21c located on the lower side are due to the magnetic force of the second exciting coil 23b. , Displace its free end in the radial direction.
The above is the present inventionElectricWith the basic configuration of a motor with a magnetic brakeis there..
0016.
Embodiment of this embodimentElectricThe motor 1 with a magnetic brake has the above basic configuration, and in order to manually release the braking when the electromagnetic brake fails, the armature is manually moved inward without energizing the exciting coils 23a and 23b. It is equipped with a braking release mechanism.
[0017]
The manual release mechanism includes connecting bolts 24a, 24b, 24c, 24d as connecting members, segment rings 25a, 25b to which two connecting bolts are fixed in the shaft hole 20a, and a rotating pin on the electromagnetic brake body 20. It is composed of release handles 26a and 26b rotatably provided via 27a and 27b.
0018
The connecting bolts 24a, 24b, 24c, 24d pass through the central space of the coil springs 22a, 22b, 22c, 22d and are arranged so as to penetrate each stepped hole 20b, and one end thereof is a free end of each armature 21a to 21d. The other end is projected into the shaft hole 20a.
The connecting bolts 24a and 24d are attached to the upper segment ring 25a in FIG. 1, and the connecting bolts 24b and 24c are attached to the lower segment ring 25b.
0019
The segment rings 25a and 25b have a function as an interlocking member having a contact surface closer to the rotation axis than the armature, and the release handles 26a and 26b have the contact surface on the rotation axis side. It has a function as an eccentric cam member that is displaced to and releases braking.
0020
Next, first, according to the above configurationRudenThe operation of the basic configuration of the motor 1 with a magnetic brake will be described.
In the braking state in which no current is applied to the exciting coils 23a and 23b, as shown in FIGS. 1 and 2, each armature 21a, 21b, 21c, 21d has an urging force of each coil spring 22a, 22b, 22c, 22d. The rotor 31 comes into contact with the inner surface, and the frictional resistance of the rotor 31 brakes the rotation of the rotor 31 and the rotating shaft 30.
0021.
In the non-braking state in which a current is applied to the exciting coils 23a and 23b, as shown in FIG. 3, the free ends of the armatures 21a, 21b, 21c and 21d are the coil springs 22a and 22b due to the magnetic force of the exciting coils 23a and 23b. , 22c, 22d displace inward against the urging force. Since the other end of each armature is fixed to the leaf spring by rivets, each armature rotates while being deformed around this fixed end, and has a substantially concentric shape with a smaller diameter than that at the time of braking.
0022.
In the non-braking state, the contact between the armatures 21a, 21b, 21c, 21d and the rotor 31 is released, so that the rotor 31 is free and rotates by energizing the motor coils 12, 13, 14, and 15.
[0023]
Next, the operation of the manual braking release mechanism described above will be described.
When the normal release becomes impossible due to a failure of the exciting coil or the like, the braking can be released as follows by operating the manual braking release mechanism.
As shown in FIG. 4, when the release rope 40 attached to the tip of the release handles 26a and 26b is pulled to the right side in the drawing, the release handles 26a and 26b are moved from the normal shelter position shown by the broken line in the figure. , Rotate to the release position indicated by the solid line.
0024
The release handles 26a and 26b have an arcuate portion in contact with the segment rings 25a and 25b, and the rotating pins 27a and 27b are provided at positions eccentric from the center of the arc. Therefore, the release handles 26a and 26b The contact position with the segment rings 25a and 25b gradually moves to the rotation shaft 30 side due to the rotation of the segment ring 25a and 25b, whereby the segment rings 25a and 25b are displaced toward the rotation shaft 30 side.
0025
Since the connecting bolts 24a, 24b, 24c and 24d connected to the free ends of the armatures 21a to 21d are attached to the segment rings 25a and 25b, the segment rings 25a and 25b are displaced according to the displacement of the segment rings 25a and 25b. The free ends of the armatures 21a to 21d move inward in the radial direction, the contact with the rotor 31 is released, the braking is released, and the motor can rotate.
0026
The present invention is not limited to the configuration shown in the above embodiment.
For example, the configuration shown in each figure is an example, and it goes without saying that it can be replaced with another configuration having the same function. Further, although the bearing 11 is shown as a sliding bearing, it is preferable to use a ball bearing.
Further, in FIGS. 1 to 4.Is electricThe basic configuration of the motor with magnetic brake is shown to be equipped with a manual braking release mechanism. Although it is desirable to have a manual braking release mechanism in this way in order to have a fail-safe function, equip it with a manual braking release mechanism. It goes without saying that even a configuration having only a basic configuration achieves the initial object of the present invention.
[0027]
【Effect of the invention】
Since the present invention is configured as described above, it has the following excellent effects.
(1) As described in claim 1.DenWhen a motor with a magnetic brake is configured, by making the rotor of the AC servo motor a common member for the motor and the electromagnetic brake, it has both the function as an AC servo motor and the function as an electromagnetic brake, and both functions are independent. It is possible to configure with a smaller number of parts and a smaller occupied space than the configuration provided.
In addition, since the rotor and the rotating shaft are connected in advance, there is no deviation between the brake rotor and the rotating shaft when assembling the motor and the brake as separate parts as in the conventional case, and during rotation. Vibration can be suppressed to a small level.
(2) Further, if the manual braking release mechanism is equipped as described in claim 2, even if a situation occurs in which the brake cannot be released by coil excitation due to a coil failure, the manual brake can be appropriately released. The fail-safe function can be demonstrated.
(3) Also, as described in claim 3.If a plurality of armatures are arranged along the circumferential direction of the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the rotor and springs are individually interposed in each armature, braking force can be applied in a well-balanced manner in the circumferential direction. In this case, since the braking method is in the radial direction, the space in the axial direction is not increased.
(4)In addition, claims4By configuring the manual braking release mechanism as described in the above, it is possible to realize a manual braking release mechanism that can operate accurately with a simple configuration.
[Simple explanation of drawings]
FIG. 1
In one embodiment of the present inventionRudenIt is sectional drawing in the plane perpendicular to the rotation axis which shows the braking state of the motor with a magnetic brake.
FIG. 2
Shown in FIG.SudenIt is sectional drawing in the plane parallel to the rotation axis which shows the braking state of the motor with a magnetic brake.
FIG. 3
Shown in FIG.SudenIt is sectional drawing in the plane perpendicular to the rotation axis which shows the non-braking state of the motor with a magnetic brake.
FIG. 4
Shown in FIG.SudenIt is a top view in the plane perpendicular to the rotation axis which shows the state of manual braking release of a motor with a magnetic brake.
[Explanation of symbols]
1:DenMotor with magnetic brake
10: Casing
11: Bearing
12 to 15: Motor coil
20: Electromagnetic brake body
21a-21d: Armature
22a-22d: Coil spring
23a, 23b: Exciting coil
24a to 24d: Connecting bolt
25a, 25b: Segment ring
26a, 26b: Release lever
30: Rotation axis
31: AC servo motor rotor