JP2003194110A - 電磁ブレーキ - Google Patents
電磁ブレーキInfo
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Abstract
・切り離しを確実に行うことができる電磁ブレーキを安
価に構成する。 【解決手段】 車輪4に内蔵する電磁ブレーキ1であっ
て、車体2に固定されるヨーク3と、該ヨーク3に対向
して車輪4に取り付けられるアーマチュア5とを備える
とともに、該アーマチュア5と前記車輪4との間に、車
軸8に沿う方向へのアーマチュア5の移動を許容し、か
つ、アーマチュア5と車輪4との周方向の相対移動を係
止する係合手段9,10と、アーマチュア5を前記ヨー
ク3に常時接触状態に付勢する付勢手段12とが設けら
れている電磁ブレーキを提供する。
Description
し、特に、リーチ式フォークリフトの前輪に内蔵される
電磁摩擦ブレーキに関するものである。
れる電磁ブレーキは、例えば、特開2001−1514
94号明細書に開示されている。この電磁ブレーキは、
車体に固定されるヨークと、該ヨークに対向して車輪に
取り付けられるアーマチュアとを備えており、アーマチ
ュアが車軸に沿う方向に移動可能に配置されている。
ヨークに通電してアーマチュアを磁力によって吸着する
ことにより、ヨークとアーマチュアとを高い圧力で接触
させる。これにより、車輪から受けるトルクに抗する方
向にアーマチュアに摩擦トルクを加えることができ、車
輪を制動することが可能となる。
対して車軸に沿う方向に移動可能に配されながら、ヨー
ク側から受ける摩擦トルクを車輪に確実に伝達する必要
がある。このため、アーマチュアと車輪との間には、相
互に係合するスプライン継手が形成されている。スプラ
イン継手によれば、アーマチュアは車軸方向にのみ移動
することができ、かつ、アーマチュアと車輪とを回転方
向に一体化することができる。また、かかるスプライン
継手によれば、車軸の回りに周方向の全周にわたって形
成された凹凸を係合させるので、ヨークの磁力によって
吸着される際に、アーマチュアが傾くなどの不都合を生
じることがない。
スプライン継手は、その加工コストが高く、したがっ
て、電磁ブレーキの製品コストを高くしてしまうという
不都合がある。この発明は上述した事情に鑑みてなされ
たものであり、ヨークからアーマチュアへ摩擦トルクの
伝達・切り離しを確実に行うことができる、安価な電磁
ブレーキを提供することを目的としている。
に、この発明は、以下の手段を提案している。請求項1
に係る発明は、車輪に内蔵する電磁ブレーキであって、
車体に固定されるヨークと、該ヨークに対向して車輪に
取り付けられるアーマチュアとを備えるとともに、該ア
ーマチュアと前記車輪との間に、車軸に沿う方向へのア
ーマチュアの移動を許容し、かつ、アーマチュアと車輪
との周方向の相対移動を係止する係合手段と、アーマチ
ュアを前記ヨークに常時接触状態に付勢する付勢手段と
が設けられている電磁ブレーキを提案している。
り、アーマチュアが車軸に沿う方向に移動可能に配され
るが、付勢手段の作動により、アーマチュアとヨークと
が常時接触状態に保持される。
磁力によりアーマチュアを吸着すると、ヨークとアーマ
チュアとの間の接触圧力が増大させられる結果、両者間
の摩擦力が増大し、その摩擦トルクによってアーマチュ
アを取り付けている車輪が制動されることになる。ま
た、ヨークの作動を停止して磁力を消滅させると、アー
マチュアとヨークとの間の接触圧力が低下させられる結
果、両者間の摩擦力が低下し、車輪の制動状態が解除さ
れる。
て、常にヨークに接触した状態とされているので、ヨー
クの磁力が消滅したときにおいても、ヨークに対して傾
くことがなく、ヨークに吸着されたときにはいつでも、
常に同一の接触状態を再現することができる。したがっ
て、スプライン継手のような高価な構造を採用していな
くても、簡易な係合手段と付勢手段との組合せからなる
安価な構造により、安定した確実な制動を行うことが可
能となる。
クとが常に接触状態に保持されるので、両者の摩耗を低
減するために、ヨークが非作動の状態では、その接触圧
力が限りなくゼロに近いものとなるように、付勢手段の
付勢力を調節しておくことが好ましい。なお、アーマチ
ュア等の摩耗を予め見込んで、そのような摩耗があって
もヨークへの密着状態を維持できる程度の極微小の接触
圧力を生じるように付勢手段の付勢力を調節しておいて
もよい。付勢手段は、例えば、コイルばね、板ばね等、
任意のものでよい。
れた電磁ブレーキにおいて、前記係合手段が、前記車輪
またはアーマチュアのいずれか一方に、車軸から半径方
向に所定の距離をあけた位置に固定された、車軸に平行
な少なくとも1本のピンと、前記車輪またはアーマチュ
アの他方に形成され、前記ピンを摺動可能に嵌合させる
嵌合孔とを備える電磁ブレーキを提案している。
アのいずれか一方に固定されたピンと、該ピンを嵌合さ
せる嵌合孔とを相互に嵌合状態に配しているので、アー
マチュアが車軸に沿う方向に移動させられるときには、
ピンと嵌合孔とを摺動させることにより、アーマチュア
の移動が案内される。
ときには、ヨークとアーマチュアとの間の摩擦力が増大
し、その摩擦トルクによってアーマチュアを取り付けて
いる車輪が制動されることになる。また、ヨークの作動
を停止して磁力を消滅させると、アーマチュアとヨーク
との間の接触圧力が低下させられる結果、両者間の摩擦
力が低下し、車輪の制動状態が解除される。
手段が設けられているので、この付勢手段の作動によ
り、該アーマチュアとヨークとが常時接触状態に保持さ
れる。したがって、この発明によれば、極めて安価な構
成によって、安定した確実な制動を行うことが可能とな
る。
電磁ブレーキにおいて、前記嵌合孔が前記アーマチュア
に設けられた非貫通孔である電磁ブレーキを提案してい
る。この発明によれば、ピンおよび該ピンを嵌合させる
嵌合孔が、アーマチュアとヨークとの接触面から離隔さ
れる。その結果、アーマチュアとヨークとの接触により
発生する摩耗粉が、ピンと嵌合孔との間に入り込むこと
が防止され、耐久的に安定した制動動作を達成すること
が可能となる。
電磁ブレーキにおいて、前記係合手段が、前記車輪また
はアーマチュアのいずれか一方に、車軸から半径方向に
所定の距離をあけた位置に固定された、車軸に平行な少
なくとも1本のキーと、前記車輪またはアーマチュアの
他方に形成され、前記キーを摺動可能に嵌合させるキー
溝とを備える電磁ブレーキを提案している。
合孔とを摺動させることによりアーマチュアの移動を案
内しているのに対し、キーとキー溝とを摺動させること
によりアーマチュアの移動を案内するようにしたもので
ある。この発明によれば、請求項1の発明と同様に、安
価な構造で、安定した制動動作を達成することが可能と
なる。
項4のいずれかに記載の電磁ブレーキにおいて、前記ア
ーマチュアの車軸に沿う方向への移動が軸受により支持
されている電磁ブレーキを提案している。この発明によ
れば、アーマチュアの車軸方向に沿う移動が軸受によっ
て円滑に支持されるので、制動動作をさらに安定させる
ことが可能となる。
磁ブレーキであって、車体に取り付けられるヨークと、
該ヨークに対向して車輪に固定されるアーマチュアとを
備えるとともに、前記ヨークと前記車体との間に、車軸
に沿う方向へのヨークの移動を共用し、かつ、ヨークと
車体との周方向の相対移動を係止する係合手段と、前記
ヨークを前記アーマチュアに常時接触状態に付勢する付
勢手段とが設けられている電磁ブレーキを提案してい
る。
ュアを可動としているのに対し、ヨークを可動として、
ヨークと車体との間に係合手段と付勢手段とを設けたも
のである。この発明によれば、請求項1の発明と同様
に、安価な構造で、安定した制動動作を達成することが
可能となる。
電磁ブレーキにおいて、前記係合手段が、前記車体また
はヨークのいずれか一方に、車軸から半径方向に所定の
距離をあけた位置に固定された、車軸に平行な少なくと
も1本のピンと、前記車体またはヨークの他方に形成さ
れ、前記ピンを摺動可能に嵌合させる嵌合孔とを備える
電磁ブレーキを提案している。
ュアと車輪との間にピンと嵌合孔とからなる係合手段を
設けているのに対し、請求項5の電磁ブレーキにおいて
ヨークと車体との間の係合手段をピンと嵌合孔とにより
構成したものである。この発明によれば、請求項2の発
明と同様に、安価な構造で、安定した制動動作を達成す
ることが可能となる。
電磁ブレーキにおいて、前記嵌合孔が、前記ヨークに設
けられた非貫通孔である電磁ブレーキを提案している。
この発明によれば、請求項3に係る発明と同様に、ピン
および嵌合孔を、ヨークとアーマチュアとの摺動面から
離隔して、耐久的に安定した制動動作を達成することが
可能となる。
電磁ブレーキにおいて、前記係合手段が、前記車体また
はヨークのいずれか一方に、車軸から半径方向に所定の
距離をあけた位置に固定された、車軸に平行な少なくと
も1本のキーと、前記車体またはヨークの他方に形成さ
れ、前記キーを摺動可能に嵌合させるキー溝とを備える
電磁ブレーキを提案している。
合孔とを摺動させることによりヨークの移動を案内して
いるのに対し、キーとキー溝とを摺動させることにより
ヨークの移動を案内するようにしたものである。この発
明によれば、請求項7の発明と同様に、安価な構造で、
安定した制動動作を達成することが可能となる。
求項9のいずれかに記載の電磁ブレーキにおいて、前記
ヨークの車軸に沿う方向への移動が軸受により支持され
ている電磁ブレーキを提案している。この発明によれ
ば、アーマチュアの車軸方向に沿う移動が軸受によって
円滑に支持されるので、制動動作をさらに安定させるこ
とが可能となる。
る電磁ブレーキついて、図面を参照して説明する。図1
に示されるように、本実施形態に係る電磁ブレーキ1、
リーチ式フォークリフトの車輪に内蔵される前輪用電磁
摩擦ブレーキであって、車体2に固定されるヨーク3
と、該ヨーク3に対向して車輪4に取り付けられるアー
マチュア5とを備えている。
された磁性部材6と該磁性部材6に巻き付けられたコイ
ル7とからなり、車軸8の外周を取り囲む円環状に形成
されている。前記アーマチュア5は、磁性材料からなる
板材であって、リング板状に形成され、前記ヨーク3の
車軸8方向の一側面に対向して配置されている。
された断面円形の嵌合孔9が設けられている。この嵌合
孔9は、車軸8に平行に配されている。また、この嵌合
孔9は、アーマチュア5のヨーク3とは反対側の側面に
開口し、ヨーク3側の側面まで到達しない非貫通孔であ
る。
動可能に嵌合している。このピン10は、車輪4のホイ
ール側面に形成された固定孔11に圧入等されることに
より固定されている。これらピン10および嵌合孔9に
より、アーマチュア5の軸線方向への移動を許容しかつ
車輪4との間の周方向の相対移動を禁止する係合手段が
構成されている。
ール側面とアーマチュア5との間に挟まれる圧縮コイル
ばね12(付勢手段)が配置されている。この圧縮コイ
ルばね12は、非常に弱い弾発力によってアーマチュア
5をヨーク3の側面に向けて付勢することにより、アー
マチュア5を、極微小の接触圧力でヨーク3に押し付け
ている。これにより、アーマチュア5とヨーク3とは、
両者間に空隙を形成することなく常に接触させられるよ
うになっている。なお、アーマチュア5とヨーク3との
常時接触状態を保つためには、圧縮ばね12の付勢力が
非常に小さくても十分である。
磁ブレーキ1の作用について以下に説明する。まず、フ
ォークリフトが走行しているとき、すなわち、車輪4が
回転しているときには、車輪4のホイールに固定されて
いるピン10も車輪4とともに回転する。アーマチュア
5は、嵌合孔9にピン10を嵌合させることにより、ピ
ン10に係合している。ピン10は車軸8から半径方向
に所定の距離をあけた位置に配置されているので、車輪
4の回転トルクがピン10および嵌合孔9を介してアー
マチュア5に伝達され、アーマチュア5も車輪4ととも
に回転する。
2によってヨーク3の側面に接触するように付勢されて
いるので、アーマチュア5の側面は、ヨーク3の側面に
対して摩擦させられている。コイルばね12の押圧力は
極微小に設定されているので、アーマチュア5とヨーク
3とが摩擦させられても、その摩耗は少なく抑えられて
いる。
より車輪4の制動を行う場合について説明する。車輪4
の制動を行う場合には、ヨーク3のコイル7に通電する
ことにより、ヨーク3に磁束を発生させる。これによ
り、ヨーク3がアーマチュア5を吸着する磁力が増大
し、アーマチュア5がヨーク3に引き寄せられる。
けられた嵌合孔9にピン10をすきま嵌めさせることに
より、車軸8に沿う方向に移動可能に配されているの
で、ヨーク3からの吸着力が発生すると、アーマチュア
5がヨーク3側に移動して、アーマチュア5とヨーク3
との間の接触圧力が増大する。その結果、両者間の摩擦
力が増大する。そして、その摩擦力によりアーマチュア
5に加えられる摩擦トルクが、車輪4から受ける回転ト
ルクより大きいときに車輪4の回転速度が減速させられ
る。
ブレーキ1によれば、アーマチュア5は、制動開始前に
おいてもヨーク3に接触状態に配されているので、ピン
10と嵌合孔9という比較的簡易な案内手段によっても
アーマチュア5がヨーク3に対して傾いたりする不都合
が発生しない。したがって、制動動作が行われるときに
は、アーマチュア5とヨーク3とは常に同一の条件で接
触させられることになり、常に安定した制動を行うこと
ができる。
り、ピン10および嵌合孔9がアーマチュア5とヨーク
3との摺動面からアーマチュア5によって離隔された位
置に配置されるので、アーマチュア5とヨーク3との間
の摩擦による摩耗粉が、ピン10と嵌合孔9との隙間に
入り込む不都合を回避することができる。
キ1によれば、簡易な構造によって、耐久的に安定した
制動動作を得ることができ、コストを削減することがで
きるという効果を奏する。
るものではなく、種々の形態をとることができる。第1
に、ピン10の数は1本でも複数本でもよいが、コイル
ばね12によるアーマチュア5のヨーク3への押し付け
をバランス良く行うには、周方向に等間隔をあけて2本
または3本のピン10を配置することが好ましい。
は、任意のものでよい。例えば、鉄鋼、非磁性の合金等
であってもよい。第3に、付勢手段は、コイルばね12
以外にも、板ばね、皿ばね等の任意のばね、または、ゴ
ム等の弾性体であってもよい。
2をピン10の周囲に配置することとしたが、これに代
えて、ピン10とは異なる位置に配置してもよい。第5
に、ピン10の外面または嵌合孔9の内面に摺動を良好
に行うための表面処理を施したり、図示しないスライド
ベアリングや任意の材質のブッシュを挿入することにし
てもよい。
5を可動として、ヨーク3を車体2に固定することとし
たが、これに代えて、図2に示されるように、ヨーク3
を可動としてもよい。また、アーマチュア5を車輪4に
固定するか、車輪4のフレームを磁性材料により構成し
ておくことにより、アーマチュア5を省略してヨーク3
と車輪4のフレームとを摩擦させることにしてもよい。
この場合、ヨーク3のアーマチュア5とは反対側の側面
にピン10を圧入等によって固定し、車体2に嵌合孔9
を設ければよい。
ヨークの移動を案内するブラケット、キーおよびキー溝
である。また、符号19は、ピン10側とアーマチュア
5側とを密封状態に離隔するOリングである。図2で
は、ピン10、キー17およびOリング19を全て有す
る場合について開示しているが、ピン10のみ,キー1
7のみ、キー17とOリング19の組合せ、ピン10と
Oリング19の組合せを採用してもよい。また、ブラケ
ット16を用いることなく、車体2にキー17を直接取
り付けることにしてもよい。
貫通孔としたが、アーマチュア5とヨーク3との間の摩
擦による摩耗粉の侵入を回避できる手段が施されるなら
ば、貫通孔としてもよいことは言うまでもない。第8
に、図3に示されるように、車輪4とヨーク3との間、
ヨーク3とアーマチュア5との間、および、車輪4のフ
レームと車軸8との間等の各間隙に、フェルト、Oリン
グ等の任意のシール部材13を配して、水、ベアリング
14の油や塵埃がヨーク3とアーマチュア5との摩擦面
に侵入するのを防ぐこととしてもよい。
ュア5の背面に制振鋼板や防振ゴム等の任意の制振部材
15を接合しておいてもよい。このように構成すること
により、ブレーキの鳴き音や摩擦音を軽減することがで
きる。第10に、上記実施形態では、係合手段として、
ピン10と嵌合孔9との嵌合により、アーマチュア5ま
たはヨーク3の移動を案内することとしたが、これとと
もに、またはこれに代えて、図示しないキーとキー溝と
によりアーマチュア5の移動を案内することにしてもよ
い。このようにすることにより、ピン10に代えた場合
には、ピン10と同様の効果を、ピン10とキーとを併
用した場合には、さらに安定したアーマチュア5の案内
を行うことができる。
5またはヨーク3の軸方向の移動を案内させる場合に
は、アーマチュア5またはヨーク3の内径に嵌合するス
ライドベアリングや摺動用ブッシュなどの軸受(図示
略)によって、軸方向の円滑な摺動を支持することにし
てもよい。ブッシュの材質は、非鉄金属、非金属等任意
の材質でよい。
手段として、ピン10と嵌合孔9、キーとキー溝を例と
して挙げたが、これに代えて、図5に示されるように、
板バネ20のみにより、または、図6に示されるように
U字断面の弾性部材21のみによって、係合手段および
付勢手段を構成してもよい。これによれば、板バネ20
または弾性部材21によって、アーマチュア5がヨーク
3に常時接触するように付勢され、かつ、車輪4に対し
て相対回転しないように保持されることになる。また、
板バネ20や弾性部材21によれば、設置スペースが少
なくて済むという利点がある。
合には、ヨークに板バネ20または弾性部材21を取り
付けることにしてもよい。なお、板バネ20、弾性部材
21は、弾発力を発生する任意の材質で構成することが
でき、全周にわたる円環状に形成されていても、周方向
に分割されていても、あるいは、周方向に部分的に設け
られていてもよい。
磁ブレーキによれば、スプライン継手のような高価な構
造を採用することなく、係合手段と付勢手段との組合せ
からなる安価な構造を用いて、耐久的に安定した制動動
作を達成することができる。したがって、製品のコスト
を低減することができるという効果を奏する。
車輪に取り付けた状態を示す縦断面図である。
を破断した縦断面図である。
一部を破断した縦断面図である。
示す、一部を破断した縦断面図である。
示す、一部を破断した縦断面図である。
ある。
Claims (10)
- 【請求項1】 車輪に内蔵する電磁ブレーキであっ
て、 車体に固定されるヨークと、該ヨークに対向して車輪に
取り付けられるアーマチュアとを備えるとともに、 該アーマチュアと前記車輪との間に、車軸に沿う方向へ
のアーマチュアの移動を許容し、かつ、アーマチュアと
車輪との周方向の相対移動を係止する係合手段と、アー
マチュアを前記ヨークに常時接触状態に付勢する付勢手
段とが設けられている電磁ブレーキ。 - 【請求項2】 前記係合手段が、前記車輪またはアー
マチュアのいずれか一方に、車軸から半径方向に所定の
距離をあけた位置に固定された、車軸に平行な少なくと
も1本のピンと、前記車輪またはアーマチュアの他方に
形成され、前記ピンを摺動可能に嵌合させる嵌合孔とを
備える請求項1に記載の電磁ブレーキ。 - 【請求項3】 前記嵌合孔が、前記アーマチュアに設
けられた非貫通孔である請求項2記載の電磁ブレーキ。 - 【請求項4】 前記係合手段が、前記車輪またはアー
マチュアのいずれか一方に、車軸から半径方向に所定の
距離をあけた位置に固定された、車軸に平行な少なくと
も1本のキーと、前記車輪またはアーマチュアの他方に
形成され、前記キーを摺動可能に嵌合させるキー溝とを
備える請求項1に記載の電磁ブレーキ。 - 【請求項5】 前記アーマチュアの車軸に沿う方向へ
の移動が軸受により支持されている請求項1から請求項
4のいずれかに記載の電磁ブレーキ。 - 【請求項6】 車輪に内蔵する電磁ブレーキであっ
て、 車体に取り付けられるヨークと、該ヨークに対向して車
輪に固定されるアーマチュアとを備えるとともに、 前記ヨークと前記車体との間に、車軸に沿う方向へのヨ
ークの移動を共用し、かつ、ヨークと車体との周方向の
相対移動を係止する係合手段と、前記ヨークを前記アー
マチュアに常時接触状態に付勢する付勢手段とが設けら
れている電磁ブレーキ。 - 【請求項7】 前記係合手段が、前記車体またはヨー
クのいずれか一方に、車軸から半径方向に所定の距離を
あけた位置に固定された、車軸に平行な少なくとも1本
のピンと、前記車体またはヨークの他方に形成され、前
記ピンを摺動可能に嵌合させる嵌合孔とを備える請求項
5に記載の電磁ブレーキ。 - 【請求項8】 前記嵌合孔が、前記ヨークに設けられ
た非貫通孔である請求項6に記載の電磁ブレーキ。 - 【請求項9】 前記係合手段が、前記車体またはヨー
クのいずれか一方に、車軸から半径方向に所定の距離を
あけた位置に固定された、車軸に平行な少なくとも1本
のキーと、前記車体またはヨークの他方に形成され、前
記キーを摺動可能に嵌合させるキー溝とを備える請求項
5に記載の電磁ブレーキ。 - 【請求項10】 前記ヨークの車軸に沿う方向への移
動が軸受により支持されている請求項6から請求項9の
いずれかに記載の電磁ブレーキ。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2001392553A JP4114352B2 (ja) | 2001-12-25 | 2001-12-25 | 電磁ブレーキ |
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