JP2002199656A - ブレーキ内蔵モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁ブレーキがモータを制動しているか否
かを外部から確認可能とする。 【解決手段】 電磁ブレーキを作動してシュー29ａ、
ｂを半径方向外側に移動させモータの回転部に押し付け
ると、該モータに制動力が付与されるが、このとき、シ
ュー29ａ、ｂと共にピン40ａ、ｂが半径方向外側に移動
するため、該ピン40ａ、ｂの他端を目視することでシュ
ー29ａ、ｂの位置、即ち、電磁ブレーキがモータを制動
しているか否かを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】この発明は、電磁ブレーキを
内蔵したモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ブレーキ内蔵モータは、各種産業
機械、例えばエレベータのかごの昇降用に用いられてお
り、その基本構造は、特開平９−２８０５６号公報に記
載されているように、回転部を有するモータと、該モー
タに内蔵され、制動体がモータの回転部に押し付けられ
ることで、該モータに制動力を付与する電磁ブレーキと
を備えたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のブレーキ内蔵モータにあっては、電磁ブレー
キがモータに完全に内蔵されているため、外部から電磁
ブレーキの作動状態を把握することができず、この結
果、エレベータの定期点検時等において電磁ブレーキが
モータを確実に制動しているか否かを確認することがで
きないという問題点がある。

【０００４】この発明は、電磁ブレーキがモータを制動
しているか否かを確認することができるブレーキ内蔵モ
ータを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的は、回転
部を有するモータと、該モータに内蔵され、制動体がモ
ータの回転部に押し付けられることで、該モータに制動
力を付与する電磁ブレーキとを備えたブレーキ内蔵モー
タにおいて、前記モータの固定ケースに貫通孔を形成す
るとともに、該貫通孔に一端が電磁ブレーキの制動体に
連結され、他端が外部から視認可能な伝達体を挿入し、
該伝達体を制動体と共に移動させることで、制動体の位
置を検出することにより達成することができる。

【０００６】今、モータの回転部が回転しているとす
る。このときには制動体はモータの回転部から離れ、電
磁ブレーキは作動していないが、このときの制動体の位
置は伝達体の位置に反映されているため、外部から視認
可能な伝達体の他端を目視することで電磁ブレーキの非
作動を確認することができる。次に、電磁ブレーキを作
動して制動体を移動させモータの回転部に押し付ける
と、該モータに制動力が付与されるが、このとき、制動
体と共に伝達体が移動するため、該伝達体の他端を目視
することで制動体の位置、即ち電磁ブレーキの作動を確
認することができる。このように伝達体の他端を目視す
ることで、電磁ブレーキがモータを制動しているか否か
を確認することができ、作業性が向上する。また、モー
タの回転が停止しているとき（エレベータの停止時やメ
ンテナンス時）においても、電磁ブレーキを作動（オ
ン、オフの切換え）させて、制動状態を確認することも
できる。

【０００７】ここで、前述の制動体（伝達体）の移動距
離は、通常１mm以下であるため、前述の確認作業は容易
とは言い難い。しかしながら、請求項２に記載のように
構成すれば、この制動体（伝達体）の移動が大きく拡大
されて拡大機構の他端に表れるため、制動体の位置を容
易に確認することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。図１、２、３において、11はエ
レベータの巻上げに使用する駆動装置であり、この駆動
装置11は図示していない固定フレームに固定された固定
部材12を有し、この固定部材12は大径円板状の大径部13
と、大径部13の一側面に連続している小径円板状の小径
部14と、小径部14の一側面から一側に向かって突出する
複数の柱部15とを有する。ここで、前記大径部13の他側
端面は半径方向外端部を除く大部分が平坦面となってい
る。

【０００９】16は固定部としての有底円筒状の固定ケー
スであり、この固定ケース16の開口端（一端）は大径部
13の他側面に固定され、これにより、これら固定ケース
16と大径部13との間には円板状の密閉空間17が形成され
る。18は固定ケース16の半径方向外端部に固定された円
筒状のコイルであり、このコイル18の半径方向内側には
偏心揺動型減速機20の入力軸21と同軸の略円板状をした
回転軸19が設けられ、この回転軸19の半径方向外端には
前記コイル18に沿って配置された複数の永久磁石22が固
定されている。前述した固定ケース16、コイル18、回転
軸19、永久磁石22は全体として、前記減速機20に並設さ
れたモータ23、ここでは電動モータを構成する。

【００１０】ここで、前記回転軸19の半径方向内端はく
さび部材24によって入力軸21の他端部、即ち、モータ23
に近接する端部に一体回転するよう結合されており、こ
の結果、前記コイル18に通電されると、永久磁石22は軸
線回りに回転するが、この回転は回転軸19を通じて入力
軸21に伝達され、該入力軸21を駆動回転する。

【００１１】26はモータ23に内蔵された電磁ブレーキで
あり、この電磁ブレーキ26はモータ23の回転部である回
転軸19および永久磁石22に対して制動力を付与する。前
記電磁ブレーキ26は固定ケース16に固定されたリング状
の固定部材27を有し、この固定部材27の外周には複数の
ガイドビス28ａ、ｂがねじ込み固定されている。

【００１２】29ａ、ｂは周方向に 180度離れて設置され
た対をなす、ここでは一対の円弧状をした制動体として
のシュー（アーマチュア）であり、これらシュー29ａ、
ｂは固定部材27の半径方向外側に配置されるとともに、
前記ガイドビス28ａ、ｂにそれぞれが摺動可能に挿入さ
れている。この結果、これらシュー29ａ、ｂはガイドビ
ス28ａ、ｂを介して固定部材27に半径方向に移動可能に
支持されることになる。

【００１３】30ａ、ｂは固定部材27の内周に当接可能な
一対の弧状プレートであり、これら弧状プレート30ａ、
ｂと前記シュー29ａ、ｂとは固定部材27を半径方向に貫
通する一対の連結ロッド31ａ、ｂによって互いに連結さ
れている。32ａ、ｂは連結ロッド31ａ、ｂを囲むように
して固定部材27内に収納された対をなすスプリングであ
り、これらスプリング32ａ、ｂは前記シュー29ａ、ｂに
半径方向外側に向かう付勢力を付与することで、これら
シュー29ａ、ｂをモータ23の回転部である回転軸19の内
周に押し付け、モータ23に制動力を付与する。

【００１４】33は固定部材27内に収納された電磁石であ
り、この電磁石33は通電されると、シュー29ａ、ｂを吸
引し、スプリング32ａ、ｂに対抗して半径方向内側に移
動させる。これにより、シュー29ａ、ｂは回転軸19の内
周から離隔し、モータ23の回転部は制動から解除され
る。

【００１５】前述した固定部材27、ガイドビス28ａ、
ｂ、シュー29ａ、ｂ、弧状プレート30ａ、ｂ、連結ロッ
ド31ａ、ｂ、スプリング32ａ、ｂ、電磁石33は全体とし
て、ドラム式の前記電磁ブレーキ26を構成する。そし
て、このようにすれば、シュー29ａ、ｂから制動力が付
与される回転軸19（通常は、別体の制動ドラム）をモー
タ23の回転部と共用することができ、これにより、駆動
装置11を構造簡単で小型にすることができる。

【００１６】34ａ、ｂは固定部材27にピン35ａ、ｂを介
して半径方向内端部が回動可能に支持されたほぼ半径方
向に延びる一対の解除レバーであり、これらの解除レバ
ー34ａ、ｂの半径方向内端は前記弧状プレート30ａ、ｂ
の外周に係合している。また、これら解除レバー34ａ、
ｂの半径方向外端には前記固定ケース16の底壁（他側
壁）に形成された円弧溝36ａ、ｂを貫通するピン37ａ、
ｂの基端（一端）がそれぞれ固定され、これらのピン37
ａ、ｂの先端（他端）には、前記固定ケース16の他端面
に形成された直線溝38ａ、ｂ内を延びるワイヤ39ａ、ｂ
がそれぞれ連結されている。

【００１７】そして、電磁石33に対する通電を制御でき
ない故障時等において、モータ23に対する制動を手動で
解除する場合には、前記ワイヤ39ａ、ｂを引っ張って解
除レバー34ａ、ｂを直立するよう揺動させることによ
り、弧状プレート30ａ、ｂ、連結ロッド31ａ、ｂ、シュ
ー29ａ、ｂをスプリング32ａ、ｂに対抗して一体的に半
径方向内側に移動させる。

【００１８】各シュー29ａ、ｂの他側面には他側に向か
って軸方向に延びる伝達体としてのピン40ａ、ｂの基端
（一端）がそれぞれ連結され、これらのピン40ａ、ｂは
固定ケース16の底壁に形成され、該ピン40ａ、ｂより若
干大径の貫通孔41ａ、ｂ内にそれぞれ挿入されている。
ここで、これらピン40ａ、ｂの先端（他端）は前記貫通
孔41ａ、ｂの開口端近傍に位置しており、この結果、該
先端（他端）は外部から視認可能である。

【００１９】このようにシュー29ａ、ｂにピン40ａ、ｂ
がそれぞれ連結されているため、該シュー29ａ、ｂの位
置はピン40ａ、ｂの位置に反映されており、この結果、
外部からピン40ａ、ｂの他端を目視することで、シュー
29ａ、ｂの位置を確認することができる。このようにピ
ン40ａ、ｂの他端を目視することで、電磁ブレーキ26が
モータ23を制動しているか否かを確認することができ
る。

【００２０】42ａ、ｂは固定ケース16の他側面に略半周
離れて形成された半径方向に延びる一対のリンク溝であ
り、これらリンク溝42ａ、ｂの半径方向内端は前記貫通
孔41ａ、ｂに連通している。43ａ、ｂは前記リンク溝42
ａ、ｂにそれぞれ収納された半径方向に延びる一対の伝
達リンクであり、これらの伝達リンク43ａ、ｂの半径方
向内端はそれぞれ前記ピン40ａ、ｂの他端部に連結され
ている。

【００２１】44ａ、ｂは固定ケース16の外周部に略半周
離れて固定された一対のピンであり、これらのピン44
ａ、ｂは固定ケース16に対して略接線方向に延びる拡大
機構としての拡大レバー45ａ、ｂの一端部に挿入され、
該拡大レバー45ａ、ｂをその一端部を中心として揺動で
きるよう支持している。そして、これら拡大レバー45
ａ、ｂの一端には前記伝達リンク43ａ、ｂの半径方向外
端が連結されている。

【００２２】ここで、揺動中心であるピン44ａ、ｂから
拡大レバー45ａ、ｂの他端までの距離は、一端までの距
離の10倍程度であるため、シュー29ａ、ｂ（伝達リンク
43ａ、ｂ）の移動は、該拡大レバー45ａ、ｂの他端に10
倍程度拡大されて表れる。ここで、前記シュー29ａ、ｂ
（ピン40ａ、ｂ）の移動距離は、通常１mm以下（この実
施形態では 0.2mm）であるため、その移動の確認は容易
であるとは言い難いが、前述のように拡大レバー45ａ、
ｂによって大きく拡大すれば、シュー29ａ、ｂに位置を
容易に確認することができる。

【００２３】46ａ、ｂは拡大レバー45ａ、ｂより半径方
向外側の固定ケース16に取り付けられた一対の検出セン
サ、ここではリミットスイッチであり、これらの検出セ
ンサ46ａ、ｂは前記拡大レバー45ａ、ｂの他端の位置を
検出することで、シュー29ａ、ｂの位置、即ち電磁ブレ
ーキ26がモータ23を制動しているか否かを検出する。

【００２４】このように減速機20の他側方にはモータ2
3、電磁ブレーキ26が同軸関係を保って組み付けられて
いるが、この減速機20は柱部15の一側面に固定されたリ
ング状の端板47を有する。前述した固定部材12、端板47
は全体として、減速機20の固定部としてのキャリア48を
構成する。49は小径部14、柱部15、端板47を半径方向外
側から囲む円筒状の回転可能な内歯車であり、この内歯
車49はその軸方向両端部内周と小径部14、端板47の外周
との間に介装された一対の軸受50を介してキャリア48に
回転可能に支持されている。

【００２５】この内歯車49の外周には周方向に連続して
延びる複数のシーブ溝51が形成され、これらのシーブ溝
51にはエレベータのかごが一端に、つり合いおもりが他
端に連結された主索が掛け回されている。この内歯車49
の内周でその軸方向中央部には内歯を構成する多数の内
歯ピン52がほぼ半分だけ挿入された状態で支持され、こ
れら内歯ピン52は軸方向に延びるとともに、周方向に等
距離離れている。53は内歯ピン52と同数の円筒状をした
ローラフォロアであり、これらローラフォロア53は前記
内歯ピン52の軸方向中央部外側に回転可能に嵌合されて
いる。

【００２６】56は内歯車49内で小径部14と端板47との間
に配置された複数、ここでは３枚のリング状をしたピニ
オンであり、各ピニオン56の外周には前記内歯ピン52の
数より僅かに少ない数の外歯57が形成されている。そし
て、これらピニオン56の外歯57は内歯車49の内歯ピン52
にローラフォロア53を介して噛み合っているが、その噛
み合い状態は隣接するピニオン56で 180度だけ位相がず
れている。

【００２７】60はキャリア48と、該キャリア48の中央部
に遊嵌されている前記入力軸21との間に介装された一対
の軸受であり、これら軸受60により入力軸21の軸方向両
端部はそれぞれキャリア48、即ち減速機20の固定部に両
持ちで回転可能に支持される。また、前記入力軸21は軸
受60間の軸方向中央部に回転軸線から等距離だけ偏心し
た３個の偏心部61を有し、これら偏心部61のうち、隣接
する偏心部61同士は 180度だけ位相がずれている。そし
て、これら偏心部61はそれぞれころ軸受62を間に介装し
た状態でピニオン56に挿入されている。

【００２８】この結果、この入力軸21がモータ23によっ
て駆動回転されると、偏心部61は偏心回転し、隣接する
ピニオン56を 180度だけ位相をずらせた状態で偏心回転
（公転）させる。このとき、内歯ピン52の数と外歯57の
数とが僅かに異なっているので、入力軸21の回転はピニ
オン56の偏心回転により大幅に減速されて内歯車49に伝
達され、該内歯車49を低速回転させるとともに、主索を
走行させる。

【００２９】65は前記柱部15間に周方向に離れて配置さ
れ該柱部15と同数のクランク軸であり、これらクランク
軸65の軸方向両端部は小径部14および端板47に軸受66を
介して回転可能に支持されている。また、これらクラン
ク軸65の軸方向中央部には入力軸21の偏心部61と同数
（３個）の偏心部67が形成され、これらの偏心部67はそ
れぞれころ軸受68を間に介装した状態でピニオン56に挿
入されている。これにより、前記ピニオン56はキャリア
48に偏心回転可能に支持される。

【００３０】69は半径方向外端部が内歯車49の一端面に
取り付けられたカバーであり、このカバー69は入力軸2
1、クランク軸65が遊嵌されているキャリア48の貫通孔
の一端開口および内歯車49の一端部内周とキャリア48の
他端部外周（端板47の外周）との間を閉止している。そ
して、このカバー69は円板状を呈しているため、減速機
20の一側端面も前記他側端面と同様に平坦面となってい
る。

【００３１】前述した入力軸21、キャリア48、内歯車4
9、ピニオン56、クランク軸65、カバー69は全体とし
て、モータ23の回転を減速してシーブ（内歯車49）に出
力する前記減速機20を構成する。そして、このように減
速機20をセンタークランク式とすれば、減速機20とモー
タ23とを容易に同軸上に配置することができる。

【００３２】71は入力軸21の他端部外周とキャリア48の
他端部内周との間に介装されたシール部材、72は内歯車
49の他端部外周とキャリア48の他端部内周（大径部13の
内周）との間に介装されたシール部材であり、これらシ
ール部材71、72により減速機20の開口部は全て閉止さ
れ、該減速機20の内部が密閉される。

【００３３】76は電磁ブレーキ26の半径方向内側に配置
されるとともに、固定ケース16に固定された検出器とし
てのエンコーダであり、このエンコーダ76の回転部は前
記入力軸21の他端部に連結され、該入力軸21の回転数を
検出することにより、シーブ（内歯車49）の回転数を検
出する。このようにエンコーダ76を電磁ブレーキ26の半
径方向内側に配置すると、駆動装置11にエンコーダ76の
ような検出器を付加した場合にも、該駆動装置11の軸方
向長さの増加を防止することができる。

【００３４】次に、この発明の一実施形態の作用につい
て説明する。エレベータのかごを昇降させる場合には、
モータ23のコイル18に通電して永久磁石22を回転軸19と
共に回転させる。これと同時に電磁ブレーキ26の電磁石
33にも通電してシュー29ａ、ｂを吸引し、スプリング32
ａ、ｂに対抗して半径方向内側に移動させる。これによ
り、シュー29ａ、ｂはモータ23の回転部である回転軸19
の内周から離隔し、モータ23を制動から解除する。この
結果、回転軸19の回転は電磁ブレーキ26から制動を受け
ることなく入力軸21に伝達され、該入力軸21を回転させ
る。

【００３５】このように電磁ブレーキ26が作動していな
いときのシュー29ａ、ｂの位置は、ピン40ａ、ｂが前記
シュー29ａ、ｂに連結されているため、該ピン40ａ、ｂ
の位置に反映される。この結果、外部からピン40ａ、ｂ
の他端を目視することで、シュー29ａ、ｂの位置、即
ち、電磁ブレーキ26がモータ23を制動していないこと確
認することができる。

【００３６】ここで、前述したシュー29ａ、ｂの移動距
離は、通常１mm以下であるため、その移動の確認は容易
であるとは言い難い。しかしながら、この実施形態にお
いては、前述したピン40ａ、ｂの移動を、伝達リンク43
ａ、ｂを介して拡大レバー45ａ、ｂの一端に伝達される
とともに、該拡大レバー45ａ、ｂによって10倍程度に大
きく拡大するようにしたので、拡大レバー45ａ、ｂの他
端を目視することで、シュー29ａ、ｂに位置を容易に確
認することができる。また、このときのシュー29ａ、ｂ
の位置は検出センサ46ａ、ｂによっても検出される。

【００３７】そして、前述のように入力軸21が回転する
と、ピニオン56が偏心回転（公転）するが、このとき、
内歯ピン52の数と外歯57の数とが僅かに異なっているの
で、入力軸21の回転はピニオン56の偏心回転により大幅
に減速されて内歯車49に伝達され、該内歯車49（シー
ブ）を低速回転させる。この結果、シーブ溝51に掛け回
されている主索は走行し、かごが昇降する。このとき、
内歯車49の回転数はエンコーダ76により検出され、かご
の高さ位置が制御される。

【００３８】次に、前記かごの昇降を停止する場合に
は、コイル18に対する通電を遮断してモータ23の駆動を
停止させるとともに、電磁石33に対する通電も遮断し、
該電磁石33によるシュー29ａ、ｂの吸引を停止させる。
これにより、シュー29ａ、ｂがスプリング32ａ、ｂの付
勢力により半径方向外側に移動して、モータ23の回転部
である回転軸19の内周に押し付けられ、電磁ブレーキ26
が作動する。この結果、回転軸19はシュー29ａ、ｂとの
間の摩擦抵抗により回転が規制されてモータ23に制動力
が付与され、かごの昇降が停止される。

【００３９】このとき、シュー29ａ、ｂと共にピン40
ａ、ｂが半径方向外側に移動し、また、拡大レバー45
ａ、ｂも揺動するため、これらピン40ａ、ｂの他端また
は拡大レバー45ａ、ｂの他端を目視することでシュー29
ａ、ｂの位置（移動量）、即ち電磁ブレーキ26が作動し
ていることを、容易に確認することができる。このよう
にピン40ａ、ｂの他端または拡大レバー45ａ、ｂの他端
を目視するだけで、電磁ブレーキ26がモータ23を制動し
ているか否かを確認することができ、作業性が向上す
る。また、モータ23の回転が停止しているとき（エレベ
ータの停止時やメンテナンス時）においても、電磁ブレ
ーキ26を作動（オン、オフの切換え）させて、制動状態
を確認することもできる。

【００４０】なお、前述の実施形態においては、貫通孔
41ａ、ｂをピン40ａ、ｂより若干大径の円孔としたが、
この発明においては、貫通孔を半径方向に延びる長円孔
から構成してもよい。また、前述の実施形態において
は、ドラム式の電磁ブレーキ26を用いたが、この発明に
おいては、ディスク式の電磁ブレーキを用いるようにし
ても良い。さらに、前述の実施形態においては、拡大機
構として拡大レバー45ａ、ｂを用いたが、この発明にお
いては、板バネを用いるようにしてもよい。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、電磁ブレーキがモータを制動しているか否かを確認
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態を示す正面断面図であ
る。

【図２】図１のＩ−Ｉ矢視図である。

【図３】図２のII−II矢視図である。

【符号の説明】

16…固定ケース 19、22…回転部 23…モータ 26…電磁ブレーキ 29ａ、ｂ…制動体 40ａ、ｂ…伝達体 41ａ、ｂ…貫通孔 45ａ、ｂ…拡大機構

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転部を有するモータと、該モータに内蔵
   され、制動体がモータの回転部に押し付けられること
   で、該モータに制動力を付与する電磁ブレーキとを備え
   たブレーキ内蔵モータにおいて、前記モータの固定ケー
   スに貫通孔を形成するとともに、該貫通孔に一端が電磁
   ブレーキの制動体に連結され、他端が外部から視認可能
   な伝達体を挿入し、該伝達体を制動体と共に移動させる
   ことで、制動体の位置を検出できるようにしたことを特
   徴とするブレーキ内蔵モータ。
2. 【請求項２】前記固定ケースに一端部を中心として揺動
   することができる拡大機構を支持させるとともに、該拡
   大機構の一端に伝達体の他端を連結し、伝達体の移動を
   拡大機構によって拡大するようにした請求項１記載のブ
   レーキ内蔵モータ。