JP2001343033A - ラジアル制動式又はスラスト制動式電磁ブレーキ及びラジアル制動式電磁ブレーキ付モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動モータと組み合わせるのに適したラジア
ル制動式電磁ブレーキと、この電磁ブレーキの制動時の
安定性を高め、電磁ブレーキの作動状態を外部から確認
できるようにすること。 【解決手段】 ケーシング１０、ケーシング１０に固定
された電磁ブレーキ本体２０、ケーシング１０に回転可
能に保持される回転軸３０、回転軸に連結されたロータ
３１を備える。ロータ３１には永久磁石が組み込まれ、
モータ用コイル１２〜１５への通電をコントロールする
ことにより回転トルクが発生する。電磁ブレーキ本体２
０の外周、ロータ３１の内側には、アーマチュア２１
ａ、２１ｂが設けられている。アーマチュアは、ガイド
部材５０により電磁ブレーキ本体２０に対してラジアル
方向に平行移動可能である。なお、ホール素子６０をア
ーマチュア２１ａ近傍の固定部に設けると、その出力に
基づいて電磁ブレーキの作動状態を外部から容易に確認
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ラジアル制動式電
磁ブレーキと、このような電磁ブレーキとＡＣサーボモ
ータ等の駆動モータとにより構成されるラジアル制動式
電磁ブレーキ付モータ並びにスラスト制動式電磁ブレー
キの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からコピー機やプリンタ等の事務機
器や他の一般機器類にも動力源としての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。この種の電磁ブレーキとしては、回転振動を
抑えるために回転部に可動部材のないラジアル制動式電
磁ブレーキが適している。

【０００３】ラジアル制動式電磁ブレーキは、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されると、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、従来の
ラジアル制動式電磁ブレーキのアーマチュアは、周方向
の一端を板バネにより固定部に固定し、他端をロッドで
支持して回動させる構造であったため、制動時にトルク
を受けると板バネが変形して動作が不安定になりやすい
という問題がある。

【０００５】また、従来の電磁ブレーキは、ＡＣサーボ
モータ等の駆動モータとは別部品として独立して取り付
けられていたため、電磁ブレーキを駆動モータに組み付
けた場合、配置に必要なスペースが比較的大きくなり、
機器の小型化を妨げる原因となっていた。

【０００６】さらに、励磁コイルの配線が断線した場合
等には、アーマチュアが制動位置で固定され、断線等の
故障箇所を修理するまで被回転物を回転させることがで
きない。したがって、例えばモータおよび電磁ブレーキ
をコピー機の紙送り機構に用いた場合、電磁ブレーキが
修理されるまで送り途中の用紙を取り出すことができな
いといった問題を生じる。

【０００７】なお、この種の電磁ブレーキは、通常モー
タを含むケーシング内に格納されるため、アーマチュア
が制動位置にあるか、制動解除位置にあるかを外部から
見て確認することができない。したがって、何らかの障
害により励磁コイルに通電してもアーマチュアが制動解
除位置に移動しない場合には、制動が解除されたものと
してモータを駆動すると、モータに過負荷がかかり、モ
ータを故障させるといった問題を生じ、解決が求められ
ていた。なお、このような問題は、ラジアル制動式電磁
ブレーキに限らず、スラスト式電磁ブレーキにおいて
も、解決が求められていた。

【０００８】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、第１の目的は、制動時にもアーマチュア
の動作を安定させることができ、駆動モータと組み合わ
せて用いるのにも適したラジアル制動式電磁ブレーキを
提供することにある。また、第２の目的は、第１の目的
に加え、手動による制動解除を可能とすることにある。
さらに、第３の目的は、ラジアル制動式又はスラスト制
動式の電磁ブレーキの作動を外部から確認できるように
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のラジアル制動式
電磁ブレーキは、上記の第１の目的を達成するために、
固定部に対して回転可能に設けられた回転軸と、回転軸
に連結される円筒状のロータと、ロータの内側に配置さ
れた複数のアーマチュアと、アーマチュアを固定部に対
してラジアル方向に平行移動可能に支持するガイド部材
と、このアーマチュアと固定部との間に介装され、アー
マチュアをロータの内壁面側に付勢するスプリングと、
励磁によりスプリングの付勢力に抗してアーマチュアを
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。

【００１０】上記の構成によれば、励磁コイルへの通電
の切り替えにより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
ることができる。また、ガイド部材は、アーマチュアの
平行移動をガイドすれば足りるため、遊びの少ない強固
な構成を採用することができ、アーマチュアが制動トル
クを受ける際にも、アーマチュアを安定して支持するこ
とができる。

【００１１】スプリングは、各アーマチュアの周方向の
中央部を付勢するよう配置されることが望ましい。この
場合、ガイド部材は、スプリングの付勢位置を挟む周方
向の両側に配置されていることが望ましい。

【００１２】さらに、ガイド部材は、つば付ボルトの軸
部を円筒状のカラーに挿入し、カラーから突出した軸部
の先端を固定部に螺合させることにより構成することが
できる。この場合、ボルトの中心軸がアーマチュアの移
動方向に対して平行となるようにする。そして、アーマ
チュアには、ガイド部材に対応してガイド孔を形成し、
アーマチュアは、このガイド孔にカラーを通した状態で
平行移動するように設定する。つば付ボルトは、つばと
なるワッシャーがボルトと一体に形成されたボルトであ
ってもよいし、ボルトとワッシャーとの組み合わせで構
成してもよく、つばとなるワッシャーとボルトとが一体
に形成されたつば付ボルトの軸部に、さらに、円筒状の
カラーを一体に形成して構成してもよい。

【００１３】前記の第２の目的を達成するためには、固
定部に、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ことが望
ましい。この場合の手動制動解除機構としては、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。

【００１４】前記の第３の目的を達成するためには、励
磁コイルによるアーマチュアの変位を検知する動作確認
センサを更に備えることが望ましい。動作確認センサと
しては、励磁コイルにより発生する磁束の強度を検知す
るホール素子、あるいは、アーマチュアの変位を機械的
に検知する押ボタン式マイクロスイッチを用いることが
でき、いずれの場合も、動作確認センサはアーマチュア
の近傍で固定部に取り付けられる。押ボタン式マイクロ
スイッチを用いる場合には、押ボタンの作動ストローク
を確保するため、固定部に固着された回転軸を支点に回
動する操作用テコを併用することが望ましい。操作用テ
コは、その力点をアーマチュアに接触させることにより
前記アーマチュアの変位に連動して揺動し、力点より支
点から離れた作用点で押ボタンを押す。

【００１５】なお、上記した構成のラジアル制動式電磁
ブレーキのロータをモータのロータとして兼用し、この
ロータの外周部及び固定部におけるロータ外周に対向す
る部位に、ロータに回転トルクを発生させる回転駆動部
を備えることにより、比較的配置スペースが小さいラジ
アル制動式電磁ブレーキ付モータを構成することができ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるラジアル制
動式電磁ブレーキを適用したラジアル制動式電磁ブレー
キ付モータの構成の第１の実施の形態を説明する。図１
乃至図６は本発明の第１の実施の形態であるラジアル制
動式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は回転軸に平行
な面内での断面図、図３は図１のガイド部材の部分の拡
大断面図、図４は励磁による制動解除状態を示す回転軸
に垂直な面内での断面図、図５は動作確認センサを示す
拡大図、図６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。

【００１７】第１の実施の形態のラジアル制動式電磁ブ
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サーボモータ等の駆動モー
タ（以下ＡＣサーボモータの例で説明する）のロータ３
１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(図２参照)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。

【００１８】第１の実施の形態のラジアル制動式電磁ブ
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式電磁ブレー
キとの組み合わせで構成される。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、ケー
シング１０の内壁には、図１に示すようにロータ３１に
対向して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１
２、１３、１４、１５は、これらへの通電をコントロー
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、Ａ
Ｃサーボモータを駆動するためには各モータ用コイルへ
の通電を制御するコントローラが必要であるが、ここで
は図示を省略している。

【００１９】次に、固定部１Ａの構成について説明す
る。固定部１Ａを構成する電磁ブレーキ本体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、２片のアーマ
チュア２１ａ、２１ｂが設けられている。これらのアー
マチュア２１ａ、２１ｂは、図示のように夫々２箇所に
配置されたガイド部材５０により、電磁ブレーキ本体２
０に対してラジアル方向に平行移動可能に支持されてい
る。各アーマチュア２１ａ、２１ｂの外周側には、ブレ
ーキライニングＢ１、Ｂ２が装着されている。

【００２０】ガイド部材５０は、各アーマチュア２１
ａ、２１ｂの周方向の中央部を挟んで両側に、合計４箇
所に配置されている。各ガイド部材５０は、図３に拡大
して示したように、ボルト５１、ワッシャー５２、円筒
状のカラー５３により構成されている。この例ではボル
ト５１とワッシャー５２とによりつば付ボルトが構成さ
れている。このようにワッシャー５２が取り付けられた
ボルト５１の軸部５１ａを円筒状のカラー５３に挿入
し、カラー５３から突出した軸部５１ａの先端を、電磁
ブレーキ本体２０に螺合させる。なお、アーマチュアの
厚さは、図３においてアーマチュア２１ａの場合で正確
に示しており、図１等ではその変位の様子を明示するた
め、実際より薄く示されている。

【００２１】電磁ブレーキ本体２０には、ボルト５１の
中心軸がアーマチュア２１ａの移動方向に対して平行と
なるように、ねじ孔２０ｃが形成され、かつ、カラー５
３の下面全体が接触するように、ボルト５１の中心軸に
対して垂直な当接面２０ｄが形成されている。

【００２２】一方、アーマチュア２１ａ、２１ｂには、
ガイド部材５０に対応して段付きのガイド孔５５が形成
されている。ガイド孔５５は、アーマチュア２１ａ、２
１ｂの移動方向と平行に穿設された丸孔であり、その外
周側の周囲は、ワッシャー５２に全面で接触するように
移動方向に対して垂直な平面５５ａとして形成されてい
る。アーマチュア２１ａ、２１ｂは、このガイド孔５５
にカラー５３を通した状態で平行移動するように設定さ
れる。

【００２３】ガイド部材５０は、アーマチュア２１ａ、
２１ｂの平行移動をガイドすれば足りるため、上記のよ
うにボルト５１とカラー５３とを用いた遊びの少ない強
固な構成を採用することができる。したがって、アーマ
チュアが制動トルクを受ける際にも、アーマチュアを安
定して支持することができる。また、ガイド部材５０
は、図１に示すようにアーマチュアの周方向の中央部を
挟む両側に配置することにより、アーマチュアの移動時
のがたつきを防ぐことができる。

【００２４】電磁ブレーキ本体２０とアーマチュア２１
ａ、２１ｂとの間には、それぞれのアーマチュア２１
ａ、２１ｂの周方向の中央部をロータ３１の内壁面側に
付勢するコイルスプリング２２ａ、２２ｂが介装されて
いる。各コイルスプリング２２ａ、２２ｂは、夫々アー
マチュア２１ａ、２１ｂの中央部に配置することによ
り、アーマチュア全体に対してスプリングの付勢力を平
均的に作用させることができるため、両側に配置された
ガイド部材５０と相まって、各アーマチュア２１ａ、２
１ｂを円滑に移動させることができる。

【００２５】また、電磁ブレーキ本体２０には、各アー
マチュア２１ａ、２１ｂの中央部から軸孔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、上
記の各コイルスプリング２２ａ、２２ｂ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、２２ｂは、図２に示すよう
に、各アーマチュア２１ａ、２１ｂに対して２本ずつ設
けられている。

【００２６】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、２２ｂの付勢力に抗し
てアーマチュア２１ａ、２１ｂを内側に変位させるブレ
ーキ用の第１の励磁コイル２３ａ、第２の励磁コイル２
３ｂが設けられている。図１中の上側に位置するアーマ
チュア２１ａは、励磁コイル２３ａの磁力により、下側
に位置するアーマチュア２１ｂは、励磁コイル２３ｂの
磁力により、ラジアル方向に平行移動する。以上が第１
の実施の形態のラジアル制動式電磁ブレーキ付モータの
基本構成である。上記の基本構成によれば、モータとブ
レーキとを一体に構成することにより、部品を共用化
し、配置に必要なスペースを小さくすることができる。
また、ロータ３１と回転軸３０とを予め連結することに
より、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
の発生を防ぎ、回転時の振動を小さく抑えることができ
る。

【００２７】第１の実施の形態のラジアル制動式電磁ブ
レーキ付モータ１は、上記の基本構成に加え、電磁ブレ
ーキの故障時等に制動を手動で解除するため、各アーマ
チュア２１ａ、２１ｂ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。

【００２８】手動解除機構は、図６に示すように連結部
材としての連結ボルト２４ａ、２４ｂと、軸孔２０ａ内
でそれぞれ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２
７ａ、２７ｂを介して回動可能に設けられた解除用レバ
ー２６ａ、２６ｂとから構成されている。

【００２９】連結ボルト２４ａ、２４ｂは、コイルスプ
リング２２ａ、２２ｂの中心空間を通り、各段付孔２０
ｂを貫通して配置されており、一端が各アーマチュア２
１ａ、２１ｂの中央部に連結され、他端が軸孔２０ａ内
に突出している。連結ボルト２４ａは、図１中上側のセ
グメントリング２５ａ、連結ボルト２４ｂは、下側のセ
グメントリング２５ｂに取り付けられている。

【００３０】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、解除用レバ
ー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。

【００３１】さらに、第１の実施の形態のラジアル制動
式電磁ブレーキ付モータ１は、図２に示すように、一方
の励磁コイル、例えば２３ａによるアーマチュア２１ａ
の変位を検知する動作確認センサを備えている。動作確
認センサは、励磁コイル２３ａにより発生する磁束の強
度を検知するホール素子６０であり、アーマチュア２１
ａの近傍でケーシング１０の内壁に取り付けられてい
る。ホール素子６０は、励磁コイル２３ａ以外からの磁
束の影響を低減するため、非磁性体カバー６１により周
囲を覆われている。

【００３２】なお、動作確認センサとして、ホール素子
６０を用いると、極めて小さいスペースでセンサを配置
することができ、かつ、アーマチュア２１ａの微少な変
位を確実に検知することができる。

【００３３】次に、上記の構成によるラジアル制動式電
磁ブレーキ付モータ１の動作について説明する。最初
に、基本構成の動作について説明する。励磁コイル２３
ａ、２３ｂへ電流が通電されていない状態では、図１及
び図２に示すように、各アーマチュア２１ａ、２１ｂ
は、各コイルスプリング２２ａ、２２ｂの付勢力により
外側に付勢され、ブレーキライニングＢ１、Ｂ２をロー
タ３１の内面に接触させ、その摩擦抵抗によりロータ３
１、回転軸３０の回転に制動がかかる。

【００３４】励磁コイル２３ａ、２３ｂへ電流を通電す
ると、図４に示すように、各アーマチュア２１ａ、２１
ｂ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の付勢力に抗して内側に変位
する。各アーマチュアはガイド部材５０のカラー５３に
沿って円滑に平行移動する。

【００３５】したがって、励磁コイル２３ａ、２３ｂへ
の通電時には、アーマチュア２１ａ、２１ｂは電磁ブレ
ーキ本体２０に吸着され、ブレーキライニングＢ１、Ｂ
２とロータ３１との接触による制動が解除されるため、
ロータ３１はフリーとなり、モータ用コイル１２、１
３、１４、１５への通電により回転する。

【００３６】励磁コイル２３ａに通電すると、主磁束は
励磁コイル２３ａの周囲に電磁ブレーキ本体２０からア
ーマチュア２１ａを回る磁路を形成する。そして、アー
マチュア２１ａが電磁ブレーキ本体２０に吸着された状
態では、図５(Ａ)に示すように漏れ磁束ＭＦ1はアーマ
チュア２１ａ及び電磁ブレーキ本体２０の外部には殆ど
漏洩しない。したがって、ホール素子６０は磁束を検知
しない。

【００３７】一方、励磁コイル２３ａに通電したにもか
かわらず、アーマチュア２１ａが電磁ブレーキ本体２０
に吸着されずに両者の間にギャップが生じた場合には、
図５(Ｂ)に示すように漏れ磁束ＭＦ2がアーマチュア２
１ａ及び電磁ブレーキ本体２０の外部に漏洩する。した
がって、ホール素子６０は磁束を検知する。

【００３８】動作確認センサを構成するホール素子６０
は、ホール効果を利用することにより磁束の強度を電気
信号に変換する素子である。定電圧、あるいは定電流で
駆動され、磁束の変化により出力電圧が変化する。出力
電圧は、ホール素子の定格、温度、ギャップの大きさ、
ギャップまでの距離等の要因により変化するが、一例を
挙げると、図５(Ａ)に示す吸着状態での出力電圧を０ｍ
Ｖとして、図５(Ｂ)に示す非吸着状態での出力電圧が４
００ｍＶという結果が得られた。

【００３９】したがって、ホール素子６０の出力電圧を
検知することにより、励磁コイルへの通電によりアーマ
チュアが制動解除位置に移動したか否かを外部から確実
に判断することができる。このため、何らかの障害によ
り励磁コイルへの通電によってもアーマチュアが変位し
ない場合には、モータの駆動を禁止することにより、モ
ータに過負荷がかかるのを防ぐことができる。

【００４０】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６に
示すように、解除用レバー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
除用レバー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。

【００４１】解除用レバー２６ａ、２６ｂは、セグメン
トリング２５ａ、２５ｂに当接する部分が、退避位置で
は円弧状、解除位置ではこの円弧より突出した直線状で
ある。そして、回転ピン２７ａ、２７ｂは、円弧の中心
から偏心した位置に設けられているため、解除用レバー
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。

【００４２】各セグメントリング２５ａ、２５ｂには、
各アーマチュア２１ａ、２１ｂに連結された連結ボルト
２４ａ、２４ｂ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、２１ｂがラジアル方向に内側に移動す
る。これにより、ブレーキライニングＢ１、Ｂ２とロー
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。

【００４３】図７乃至図９は、本発明の第２の実施の形
態であるラジアル制動式電磁ブレーキ付モータ２を示
し、図７は制動解除状態を示す回転軸に垂直な面内での
断面図、図８は動作確認センサ部分を拡大して示す回転
軸に平行な面内での断面図、図９は動作確認センサ部分
を拡大して示す回転軸に垂直な面内での平面図である。
なお、第１の実施の形態の図面と同様に、アーマチュア
の厚さは、拡大図である図９において正確に示されてお
り、図７では実際より薄く示されている。

【００４４】第２の実施の形態は、動作確認センサ部分
の構成のみが第１の実施の形態と異なり、他の部分の構
成は第１の実施の形態と同一である。よって、以下、同
一部材には同一符号を付して重複した説明を省略する。

【００４５】第２の実施の形態における動作確認センサ
は、アーマチュアの変位を機械的に検知する押ボタン式
マイクロスイッチ７０であり、図７に示すように、各ア
ーマチュア２１ａ、２１ｂの近傍で固定部である電磁ブ
レーキ本体２０に取り付けられている。

【００４６】この種の押ボタン式マイクロスイッチの押
ボタンの作動ストロークは、約１ｍｍ程度が必要である
のに対し、実施の形態におけるアーマチュア２１ａ、２
１ｂの移動ストロークは、０．３ｍｍ程度である。した
がって、マイクロスイッチにより直接アーマチュアの変
位を検知することは難しい。

【００４７】そこで、第２の実施の形態では、操作用テ
コ７１を用いてアーマチュア２１ａ、２１ｂの移動スト
ロークを増幅して押ボタン式マイクロスイッチ７０を作
動させるようにしている。

【００４８】図８及び図９に示すように、押ボタン式マ
イクロスイッチ７０は、操作部である押ボタン７０ａを
アーマチュア２１ａ側に向けて電磁ブレーキ本体２０の
側面に固着されている。符号７０ｂはスイッチのリード
線である。

【００４９】一方、アーマチュア２１ａには、その移動
方向に沿って中央にねじ穴が形成された保持片７２が固
着されており、ねじ穴の内側からストローク調整用の第
１セットビス７３、外側から固定用の第２セットビス７
４がねじ込まれている。第１セットビス７３を調整する
ことにより、アーマチュア２１ａの操作用テコ７１に対
する押圧のストロークを調整することができ、第２セッ
トビス７４を第１セットビス７３に突き当てることによ
り、調整されたストロークを固定することができる。

【００５０】操作用テコ７１は、電磁ブレーキ本体２０
に固着された回転軸７５を支点として回動自在に取り付
けられている。操作用テコ７１は、テコの力点となる作
動用突起７１ａをアーマチュア２１ａの保持片７２にね
じ込まれた第１セットビス７３に対向させ、力点より支
点から離れた作用点となる操作部７１ｂを押ボタン式マ
イクロスイッチ７０の押ボタン７０ａに対向させてい
る。また、操作用テコ７１は、回転軸７５に巻回された
スプリング７６により、図９中の反時計回りに回動付勢
されており、このスプリング７６の付勢力により、作動
用突起７１ａを常時第１セットビス７３に圧接させてい
る。

【００５１】次に、上記の第２の実施の形態における動
作確認センサの作動について図９に基づき、図７、図８
も参照して説明する。励磁コイル２３ａ、２３ｂへ電流
が通電されていない状態では、アーマチュア２１ａは、
コイルスプリング２２ａの付勢力により外側に付勢さ
れ、ブレーキライニングＢ１をロータ３１(図７参照)の
内面に接触させ、その摩擦抵抗によりロータ３１、回転
軸３０の回転に制動がかかる。このとき、アーマチュア
２１ａが電磁ブレーキ本体２０から離れるため、操作用
テコ７１の作動用突起７１ａには押圧力がかからず、操
作用テコ７１はスプリング７６の付勢力により図中の一
点鎖線で示す位置に回動し、操作部７１ｂが押ボタン７
０ａを押し込み、押ボタン式マイクロスイッチ７０がオ
ンする。

【００５２】励磁コイル２３ａ、２３ｂへ電流を通電す
ると、アーマチュア２１ａは、励磁コイル２３ａの磁力
によりコイルスプリング２２ａの付勢力に抗して内側に
変位し、ブレーキライニングＢ１とロータ３１との接触
による制動が解除される。このとき、第１セットビス７
３が操作用テコ７１の作動用突起７１ａを押圧するた
め、操作用テコ７１はスプリング７６の付勢力に抗して
図中実線で示す位置まで時計回りに回動し、操作部７１
ｂが押ボタン７０ａから離れ、押ボタン式マイクロスイ
ッチ７０がオフする。

【００５３】したがって、押ボタン式マイクロスイッチ
７０のオンオフを検知することにより、アーマチュアが
制動解除位置に移動したか否かを外部から確実に判断す
ることができる。なお、操作用テコ７１は、回転軸７５
から作動用突起７１ａまでの距離より、回転軸７５から
操作部７１ｂまでの距離の方が大きくなるよう構成され
ているため、アーマチュアの移動ストロークを増幅して
スイッチ側に伝達することができ、アーマチュアの移動
ストロークに対して押ボタン式マイクロスイッチの作動
ストロークが大きい場合にも、スイッチを確実に作動さ
せることが可能となる。

【００５４】本発明は上記の実施の形態に示した構成に
限定されず、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。例えば、軸受１１
は摺動軸受のように示したが、玉軸受で構成することも
できる。また、図１に示す第１の実施の形態では、アー
マチュア２１ａ、２１ｂを上下の１８０度隔てた位置に
設けて、ガイド部材５０を設ける場合について説明した
が、アーマチュア２１ａ、２１ｂを図１の左右に１８０
度隔てて配置してもよいし、９０度間隔で上下左右の合
計４箇所に配置してもよい。

【００５５】さらに、上記第１、第２の実施の形態で
は、図１および図７に示すようにブレーキライニングＢ
１、Ｂ２をアーマチュア２１ａ、２１ｂの略中央部の所
定幅の面に対してのみ配置しているが、これらをアーマ
チュア２１ａ、２１ｂの全面に設けるようにしてもよ
い。また、上記第１、第２の実施の形態では、図３に示
すようにガイド部材５０を別体のボルト５１、ワッシャ
ー５２、円筒状のカラー５３を組み合わせて構成した例
を示したが、このような構成に代えて次のような構成を
採用することもできる。すなわち、ボルトとワッシャー
とを一体に形成したつば付ボルトの軸部に、さらに円筒
状のカラーをつば付ボルトと一体に形成し、カラーから
突出した軸部の先端を固定部に螺合させる。そして、ボ
ルトの中心軸をアーマチュアの移動方向に対して平行と
し、アーマチュアに、ガイド部材に対応してガイド孔を
形成し、このアーマチュアをガイド孔にカラーを通した
状態で平行移動させる構成である。

【００５６】また、ラジアル制動式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
の第１の目的を達成できる。

【００５７】また、上記の実施形態では、動作確認セン
サ６０を、一方のアーマチュア２１ａ側の固定部に配置
する場合で説明したが、これに代え、他方のアーマチュ
ア２１ｂ側の固定部に配置するようにしてもよく、さら
に、これら両者のアーマチュア２１ａ、２１ｂの固定部
に配置してもよい。さらに、上記の実施の形態では、電
磁ブレーキとしては、この種用途に主として使用される
ラジアル制動式電磁ブレーキの場合について説明した
が、本発明の動作確認センサを内蔵する技術思想は、ス
ラスト制動式の電磁ブレーキにも適用可能である。

【００５８】なお、説明の都合上、上記の実施の形態で
は、ラジアル制動式電磁ブレーキ付モータ（手動制動解
除機構付も含む）の形で説明したが、基本的には、ＡＣ
サーボモータ等の駆動モータに適用されるラジアル制動
式電磁ブレーキの構成自身に発明が存在するものであ
り、この結果として、上記の実施の形態に示したように
ラジアル制動式電磁ブレーキとこの電磁ブレーキが適用
されるＡＣサーボモータ等の駆動モータとを組み合わせ
たラジアル制動式電磁ブレーキ付モータとしての構成に
も、発明が存在する。

【００５９】

【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に記載のようにラジアル制動式電磁ブレ
ーキを構成すると、ガイド部材は、アーマチュアの平行
移動をガイドすれば足りるため、遊びの少ない強固な構
成を採用することができ、アーマチュアが制動トルクを
受ける際にも、アーマチュアを安定して支持することが
できる。したがって、電磁ブレーキの制動時の作動を安
定させることができる。

【００６０】（２）請求項２に記載のようにスプリング
をアーマチュアの中央部に配置すると、アーマチュア全
体に対してスプリングの付勢力を平均的に作用させるこ
とができ、かつ、ガイド部材をその両側に配置すること
により、アーマチュアの移動時のがたつきを防ぐことが
でき、結果的に各アーマチュアを円滑に移動させること
ができる。

【００６１】（３）請求項３又は４に記載のようにガイ
ド部材を構成すると、アーマチュアはカラーに沿って摺
動するため、アーマチュアの平行移動をスムースにガイ
ドすることができる。

【００６２】（４）請求項５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。

【００６３】（５）請求項６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。

【００６４】（６）請求項７及び１２に記載のように、
電磁ブレーキに動作確認センサを設けることにより、ア
ーマチュアの位置を外部から見て確認できない場合に
も、励磁コイルへの通電によりアーマチュアが制動解除
位置に移動したか否かを電気信号により外部から検出す
ることができる。したがって、何らかの障害により励磁
コイルへの通電によってもアーマチュアが変位しない場
合には、モータの駆動を禁止することにより、モータに
過負荷がかかるのを確実に防止することができる。

【００６５】（７）請求項８及び１３に記載のように、
動作確認センサとしてホール素子を用いた場合には、配
置のために大きなスペースを確保する必要がないために
ブレーキ自体の小型化を妨げず、しかも、漏れ磁束を検
知することによりアーマチュアの移動の有無を確実に検
出することができる。

【００６６】（８）請求項９に記載のように、動作確認
センサとして押ボタン式マイクロスイッチを用いた場合
には、配置のために大きなスペースを確保する必要がな
いためにブレーキ自体の小型化を妨げず、しかも、スイ
ッチのオンオフによりアーマチュアの移動の有無をより
確実に検出することができる。

【００６７】（９）請求項１０に記載のように、押ボタ
ン式マイクロスイッチに操作用テコを併用することによ
り、アーマチュアの移動ストロークを増幅してスイッチ
側に伝達することができ、アーマチュアの移動ストロー
クに対して押ボタン式マイクロスイッチの作動ストロー
クが大きい場合にも、スイッチを確実に作動させること
が可能となる。

【００６８】（１０）請求項１１に記載のように、前記
したラジアル制動式電磁ブレーキを用いてラジアル制動
式電磁ブレーキ付モータを構成すると、モータとブレー
キとを一体に構成することにより、部品を共用化し、配
置に必要なスペースを小さくすることができる。また、
ロータと回転軸とを予め連結することにより、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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態であるラジアル制動
式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に示すラジアル制動式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に示すラジアル制動式電磁ブレーキ付モー
タのガイド部材部分の拡大断面図である。

【図４】図１に示すラジアル制動式電磁ブレーキ付モー
タの励磁による制動解除状態を示す回転軸に垂直な面内
での断面図である。

【図５】同図（Ａ）、（Ｂ）は図１に示すラジアル制動
式電磁ブレーキ付モータに設けられた動作確認センサを
示す拡大図で、同図（Ａ）はアーマチュアが吸引されて
いる非制動時の場合を、同図（Ｂ）はアーマチュアが吸
引されていない制動時の場合を示すものである。

【図６】図１に示すラジアル制動式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。

【図７】本発明の第２の実施の形態であるラジアル制動
式電磁ブレーキ付モータの制動解除状態を示す回転軸に
垂直な面内での断面図である。

【図８】図７に示すラジアル制動式電磁ブレーキ付モー
タの動作確認センサ部分を拡大して示す回転軸に平行な
面内での断面図である。

【図９】図７に示すラジアル制動式電磁ブレーキ付モー
タの動作確認センサ部分を拡大して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：ラジアル制動式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、２１ｂ：アーマチュア ２２ａ、２２ｂ：コイルスプリング ２３ａ、２３ｂ：励磁コイル ２４ａ、２４ｂ：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 ６０：ホール素子 ６１：非磁性体カバー ７０：押ボタン式マイクロスイッチ ７１：操作用テコ ７５：回転軸

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定部に対して回転可能に設けられた回
   転軸と、 前記回転軸に連結される円筒状のロータと、 前記ロータの内側に配置された複数のアーマチュアと、 前記アーマチュアを前記固定部に対してラジアル方向に
   平行移動可能に支持するガイド部材と、 前記アーマチュアと前記固定部との間に介装され、前記
   アーマチュアを前記ロータ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
   を特徴とするラジアル制動式電磁ブレーキ。
2. 【請求項２】 前記スプリングは、前記各アーマチュア
   の周方向の中央部を付勢するよう配置され、前記ガイド
   部材は、前記スプリングの付勢位置を挟む周方向の両側
   に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のラ
   ジアル制動式電磁ブレーキ。
3. 【請求項３】 前記ガイド部材は、つば付ボルトの軸部
   を円筒状のカラーに挿入し、該カラーから突出した軸部
   の先端を前記固定部に螺合させることにより構成され、
   前記ボルトの中心軸が、前記アーマチュアの移動方向に
   対して平行であり、前記アーマチュアには、前記ガイド
   部材に対応してガイド孔が形成され、このアーマチュア
   は、前記ガイド孔に前記カラーを通した状態で平行移動
   することを特徴とする請求項１または２に記載のラジア
   ル制動式電磁ブレーキ。
4. 【請求項４】 前記ガイド部材は、ボルトとワッシャー
   とを一体に形成したつば付ボルトの軸部に、さらに円筒
   状のカラーを一体に形成し、前記カラーから突出した軸
   部の先端を前記固定部に螺合させることにより構成さ
   れ、前記ボルトの中心軸が、前記アーマチュアの移動方
   向に対して平行であり、前記アーマチュアには、前記ガ
   イド部材に対応してガイド孔が形成され、このアーマチ
   ュアは、前記ガイド孔に前記カラーを通した状態で平行
   移動することを特徴とする請求項１または２に記載のラ
   ジアル制動式電磁ブレーキ。
5. 【請求項５】 前記固定部には、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乃至４に記載のラジアル制動式電磁ブレーキ。
6. 【請求項６】 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５に記載のラジアル制動式
   電磁ブレーキ。
7. 【請求項７】 前記励磁コイルによる前記アーマチュア
   の変位を検知する動作確認センサを更に備えることを特
   徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のラジアル制
   動式電磁ブレーキ。
8. 【請求項８】 前記動作確認センサは、前記励磁コイル
   により発生する漏れ磁束の強度を検知するホール素子で
   あり、前記アーマチュアの近傍で前記固定部に取り付け
   られていることを特徴とする請求項７に記載のラジアル
   制動式電磁ブレーキ。
9. 【請求項９】 前記動作確認センサは、前記アーマチュ
   アの変位を機械的に検知する押ボタン式マイクロスイッ
   チであり、前記アーマチュアの近傍で前記固定部に取り
   付けられていることを特徴とする請求項７に記載のラジ
   アル制動式電磁ブレーキ。
10. 【請求項１０】 前記固定部には、該固定部に固着され
    た回転軸を支点に回動する操作用テコが設けられ、該操
    作用テコは、その力点を前記アーマチュアに接触させる
    ことにより前記アーマチュアの変位に連動して揺動し、
    前記力点より前記支点から離れた作用点で前記押ボタン
    式マイクロスイッチの押ボタンを押すことを特徴とする
    請求項９に記載のラジアル制動式電磁ブレーキ。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至６のいずれかに記載のラ
    ジアル制動式電磁ブレーキのロータをモータのロータと
    して兼用し、前記ロータの外周部及び前記固定部におけ
    る前記ロータ外周に対向する部位に、該ロータに回転ト
    ルクを発生させる回転駆動部を配置したことを特徴とす
    るラジアル制動式電磁ブレーキ付モータ。
12. 【請求項１２】 固定部に対して回転可能に設けられた
    回転軸と、 前記回転軸に連結されるロータと、 前記固定部に対し、スライド可能、かつ、回転不能に支
    持されたアーマチュアと、 前記アーマチュアと前記固定部との間に介装され、前記
    アーマチュアを前記ロータ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から離れる側に変位させる励磁コイ
    ルと、 前記励磁コイルによる前記アーマチュアの変位を検知す
    る動作確認センサと、を備えることを特徴とするスラス
    ト制動式電磁ブレーキ。
13. 【請求項１３】 前記動作確認センサは、前記励磁コイ
    ルにより発生する磁束の強度を検知するホール素子であ
    り、前記アーマチュアの近傍で前記固定部に取り付けら
    れていることを特徴とする請求項１２に記載の電磁ブレ
    ーキ。