JP2003528260A

JP2003528260A - ブレーキ、ボビン及び電磁アセンブリ

Info

Publication number: JP2003528260A
Application number: JP2001518279A
Authority: JP
Inventors: ガスティン，デイヴィド，シー; リーアン，マイクル，エフ; ピンク，タッド，シー; ネルスン，デニス，ジェイ
Original assignee: ウァーナ、イレクトリク、テクナラジ、インク
Priority date: 1999-08-24
Filing date: 2000-08-23
Publication date: 2003-09-24
Also published as: WO2001014164A1; EP1210245A1; US6315088B1; EP1210245A4

Abstract

(57)【要約】解放に必要な電流の比較的少ないばね作動電磁解放式ブレーキ２０を提供する。ブレーキ２０は第１の軸線５６のまわりに配置した磁石胴２６を備える。磁石胴２６は半径方向外方に延びる極８０、８２を備える。ブレーキ２０は、又極８０、８２の半径方向外方に配置され第１の軸線方向の端部９２、９４で枢動できるアーマチュア２８、３０とこのアーマチュア２８、３０の第２の軸線方向の端部１０４、１０６に近接してアーマチュア２８、３０に結合したブレーキ・シュー３２、３４のような第１の係合部材とを備える。ブレーキ２０はさらに極８０、８２のまわりに配置したばね３６、３８を備える。ばね３６、３８はアーマチュア２８、３０を半径方向外方に偏倚させ、第１の係合部材をブレーキ・ドラム４８の摩擦面のような第２の係合部材に向かって付勢する。最後にブレーキ２０は、極８０、８２のまわりに配置したコイル４０、４２と、コイル４０、４２を選択的に生かしアーマチュア２８、３０を半径方向内方に第１係合部材を第２係合部材から遠ざかる向きに付勢する手段とを備える。又ブレーキ２０に使うボビン４４、４６を備える。ボビン４４、４６は、第２の軸線１１４のまわりに配置した実質的に円筒形の本体部分１１２と、この本体部分１１２の第１及び第２の端部から半径方向外方に延びる第１及び第２の円板１１６、１１８とを備える。ボビン４４、４６はさらに、第２の軸線１１４に対し半径方向内方に延びるフランジ１２２と、第２の軸線１１４に対し軸線方向に延びる突起１２０とを備える。フランジ１２２及び突起１２０は、磁石胴２６にはまりボビン４４、４６及びコイル４０、４２が半径方向及び軸線方向の動きを生じないように構成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本発明は、ブレーキ、ことにブレーキを解放するのに使う所要電流が比較的少
量なばね作動電磁解放式ブレーキ（ｓｐｒｉｎｇ−ｓｅｔｅｌｅｃｔｒｏｍａ
ｇｎｅｔｉｃａｌｌｙｒｅｌｅａｓｅｄｂｒａｋｅ）に関する。本発明は又
、本発明ブレーキ又はその他の電磁アセンブリに使う改良されたコイル・ボビン
、ことに電磁アセンブリ内に接着しないで動かないように固定できるコイル・ボ
ビンに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のばね作動電磁解放式ブレーキは、ブレーキ・シュー又はその他の係合部
材を配置したアーマチュアを備える。ばねはアーマチュア及び係合部材を摩擦面
のような第２係合部材に向かって偏倚させる（ｂｉａｓ）。ブレーキはさらに、
磁極又はその他の強磁性構造部材のまわりに配置したコイルとこのコイルを生か
す（ｅｎｅｒｇｉｚｅ）手段とを備える。このコイルを生かすことにより、磁極
及びアーマチュアの間に磁気回路が生成し、アーマチュアを磁極及びブレーキ・
シューに向かい摩擦面から遠ざかる向きに引付けることによりブレーキを解放す
る。

【０００３】従来のばね作動電磁解放式ブレーキは、ばねの付勢力に打勝ちブレーキを解放
するのに比較的多量の電流を必要とすることが多い。従ってこれ等の従来のブレ
ーキは比較的効率がよくない。さらに従来のばね作動電磁解放式ブレーキは、ブ
レーキを作動する際に望ましくない量のすきまに対応することになる。

【０００４】ばね作動電磁解放式ブレーキ及びその他の電磁アセンブリ内のコイルを保持す
るのに使う従来のコイル・ボビンも又欠点を持つ。これ等のボビンは典型的には
、ボビン及びコイルが移動しないように接着することによりこのアセンブリ内に
固定する。しかし接着は比較的費用がかかる有効でない方法である。

【０００５】すなわち前記した欠点のうちの１つ又は複数を最少にし又はなくすばね作動電
磁解放式ブレーキ及びコイル・ボビンが必要になる。

【０００６】

【発明の要約】

本発明は、ばね作動電磁解放式ブレーキと共にこのようなブレーキ又はその他
の電磁アセンブリに使うコイル・ボビンを提供する。

【０００７】本発明の目的は、従来のブレーキ比べてブレーキを解放するのに一層少ない電
流でよいばね作動電磁解放式ブレーキを提供することにある。

【０００８】本発明の他の目的は、電磁アセンブリ内部で磁極又はその他の構造に接着しな
いでボビンとこのボビンにより保持したコイルと−の移動を拘束するようにブレ
ーキ又はその他の電磁アセンブリに使うコイル・ボビンを提供することにある。

【０００９】本発明によれば１実施例のばね作動電磁解放式ブレーキは、第１の軸線のまわ
りに配置した磁石胴を備える。この磁石胴は、第１軸線に沿って延びるモータ軸
を受けるように構成され、半径方向外方に延びる極を備える。このブレーキは又
、極の半径方向外方に配置され第１の軸線方向端部で枢動できるアーマチュアを
備える。このアーマチュアは、その第１の軸線方向端部で第１軸線に直交する方
向に延びるピボット・ピンにより磁石胴に取付ける。本ブレーキはさらに、アー
マチュアの第２の軸線方向端部に近接してこのアーマチュアに結合した、ブレー
キ・シューのような第１の係合部材を備える。このブレーキはさらに磁石胴の極
のまわりに配置したばねを備える。このばねはアーマチュアを半径方向外方に付
勢しモータ軸に結合したブレーキ・ドラムの内面のような第２の係合部材に向か
い第１の係合部材を付勢する。最後に本発明ブレーキは、極のまわりに配置した
コイルと、このコイルに選択的に通電しアーマチュアを半径方向内方に又第１の
係合部材を第２の係合部材から遠ざかる向きに付勢するようにする手段とを備え
る。

【００１０】アーマチュアの枢動運動とアーマチュア及び磁石胴極の相対位置とにより、本
発明ブレーキは、従来のばね作動電磁解放式ブレーキに比べて一層有効に作動す
ることができる。とくにアーマチュアがその第１の軸線方向端部で枢動するから
、係合部材を備えたアーマチュアの第２の軸線方向端部はこのアーマチュアが作
動位置及び開放位置の間で移行する際に第１及び第２の軸線方向端部の中間の各
アーマチュア部分より一層長い半径方向距離を移動する。磁石胴極は、この極の
軸線方向中心がアーマチュアの第１及び第２の軸線方向端部の中間になるように
位置させるのがよい。従って磁石胴の極及びアーマチュアの間の平均半径方向距
離はこのアーマチュアが作動位置にあるときは、このアーマチュアが作動位置及
び解放位置間で移行する際にこのアーマチュアの第２軸線方向端部の移動する半
径方向距離により短い。この位置決めにより、アーマチュアが作動位置にあると
きにも磁石胴極及びアーマチュアが比較的近接するのでアーマチュアを移行させ
ブレーキを解放するのに比較的低いレベルの電流を使うことができる。

【００１１】本発明によるブレーキの１つの利点は、ブレーキを作動するときに従来のブレ
ーキに比べてすきま量の減小することである。この減小は複数の方法で生じさせ
ることができる。第１にアーマチュアの第１の軸線方向端部は、磁石胴の２つの
取付け柱の間に保持したピボット・ピンに固定できる。このピボットピンは第１
の軸線、従ってブレーキ・ドラム及びモータ軸の回転軸線に直交する。この構造
によりいずれの回転方向でもすきまが減小する。第２に本発明ブレーキは、（ｉ
）モータ軸のキーを受入れるように構成した軸線方向に延びるスリットを設けた
めす端部を持つ接合軸と（ｉｉ）この軸のめす端部の半径方向外方に配置されモ
ータ軸のキーに締付けるように構成したカラーとを備える。最後に各係合部材が
アーマチュア及びブレーキ・ドラムに配置した歯を形成する場合に、多数のアー
マチュア及び／又はその歯の角度方向位置決めによりすきまが減小し１つのアー
マチュアの歯はブレーキ・ドラムの歯に十分にかみあうように構成されるが別の
アーマチュアの歯はブレーキ・ドラムの歯に部分的にかみあうように構成される
。

【００１２】本発明の他の利点は多数の磁石胴極、アーマチュア、ばね及びコイルを使うこ
とによって得られる。多数のばねの使用により任意の１個のばねの破損の場合に
も制動トルクを加えることができる。多数の電極及びコイルの使用により種種の
入力電圧を使って本発明ブレーキを作動することができる。たとえば各コイルを
互いに並列に接続する場合に第１の電圧を使うことができる。各コイルを互いに
直列に接続する場合には第２の電圧（第１の電圧の２倍の電圧）を使えばよい。

【００１３】本発明によるブレーキはさらに、コイルを磁石胴の極のまわりに保持するよう
にボビンを備える。本発明によるコイル・ボビンは、縦方向軸線に沿って延び第
１及び第２の端部を持つ実質的に円筒形の本体部分を備える。この本体部分は磁
石胴極のまわりに配置してある。ボビンはさらにそれぞれ第１及び第２の端部か
ら半径方向外方に延びる第１及び第２の円板を備える。第１及び第２の円板はそ
の間にコイルを受入れる。本発明はボビンの第１の実施例では円筒形の本体部分
は半径方向内方に延びるフランジを備え、第１の円板は軸線方向に延びる突起を
備える。これ等のフランジ及び突起は、本発明ブレーキの磁石胴の穴内に受入れ
るように又はこの磁石胴の表面に固定するように構成してある。本発明ボビンの
第２の実施例では第１の円板はこの第１の円板から軸線方向に延びる弾性的に変
形できる保持部材を備える。この保持部材は、本発明ブレーキの磁石胴に係合す
るように構成した三角形のフランジに終る。本発明のコイル・ボビンはしかし、
本発明ブレーキ内に使うように限定されるとは限らない。本ボビンは種種の電磁
アセンブリに使うことができる。

【００１４】本発明による電磁アセンブリ用ボビンは、このボビンが接着によらないで電磁
アセンブリ内で軸線方向及び半径方向の移動を生じないように固定されるから従
来のボビンに勝っている。従ってこのボビンの取付けに必要な費用及び時間が減
る。

【００１５】本発明のこれ等の又その他の特徴及び目的は添付図面による以下の詳細な説明
から明らかである。

【００１６】

【実施例】

添付図面で同じ部品に同じ参照数字を使ってある。図１ないし３は本発明の第
１実施例によるブレーキ２０を示す。ブレーキ２０はハウジング２２及び端部ベ
ル２４を備える。本発明によればブレーキ２０は又次の部材すなわち、磁石胴（
ｍａｇｎｅｔｓｈｅｌｌ）２６と、アーマチュア２８、３０と、ブレーキ・シ
ュー３２、３４のような係合部材と、ばね３６、３８と、コイル４０、４２と、
コイル４０、４２を選択的に生かす（ｅｎｅｒｇｉｚｅ）普通の給電源（図示し
てない）のような手段と、ボビン４４、４６と、ブレーキ・ドラム４８と、ブレ
ーキ軸５０と、カラー５２とを備える。図３に示すようにブレーキ２０はサーボ
モータ又はステップモータ（ｓｓｔｅｐｐｅｒｍｏｔｏｒ）５４に関して使う
。しかしブレーキ２０の応用はこのようなモータに限定されないのはもちろんで
ある。ブレーキ２０は広い種類のモータに種種の用途に使われる。

【００１７】図１に示すようにハウジング２２及び端部ベル２４は、ブレーキ２０の故障の
場合にブレーキ２０の内部部品を異物及び各部材から保護しそしてステップモー
タ５４又はその他の物品及び個別体を保護するように設けてある。ハウジング及
び端部ベル２４は又ブレーキ２０の各部品に対する構造的支持体を形成する。ハ
ウジング２２は、当業界には普通のものでアルミニウム合金から作る。図２に示
すようにハウジング２２は軸線５６を中心とする。図３に示すようにハウジング
２２の半径方向内周面は、ブレーキ・ドラム４８を受入れる寸法を持つ穴５８を
形成する。ハウジング２２は、普通の流体密のコネクタ６２を挿入しブレーキ２
０に潤滑剤を導入できるようにした穴６０を備える。端部ベル２４も又当業界に
は普通のものでアルミニウム合金で作る。図２に示すように端部ベル２４も又軸
線５６を中心とする。又図３に示すように端部ベル２４は、ブレーキ軸５０が貫
いて延びる穴６４を備える。端部ベル２４は、複数個のねじ６６又はその他の締
付け手段をワッシャ６８と共に端部ベル２４及びハウジング２２の対応する穴７
０、７２に挿入することによりハウジング２２に連結する。

【００１８】磁石胴２６は、ブレーキ２０の各部品の構造的支持体を形成しブレーキ２０を
選択的に解放するのに使う磁気回路の一部を形成する。磁石胴２６は、鋼合金又
はその他の強磁性材料から形成され軸線５６のまわりに配置してある。図４に示
すように磁石胴２６は、本体部分７４、取付けフランジ７６、取付け柱７８及び
極８０、８２備える。図３に示すように本体部分７４は、ハウジング２２の穴５
８内に受入れられ、ブレーキ軸５０及び／又はモータ５４の軸８６が貫いて延び
る穴８４を備える。取付けフランジ７６は、本体部分７４と一体でねじ又はその
他の普通のファスナを使いブレーキ２０をモータ５４のハウジング８８とハウジ
ング２２とに締付けるように構成してある。図２に示すように取付けフランジ７
６は又カラー５２用の受け座９０を形成する。又図４に示すように取付け柱７８
は、本体部分７４及び取付けフランジ７６と一体で詳しく後述するようにアーマ
チュア２８、３０を固定するように設けてある。各極８０、８２は本体部分７４
と一体で本体部分７４から半径方向外方に延びている。各極８０、８２は詳しく
後述するようにブレーキ２０を選択的に解放するのに使う磁気回路の一部を形成
する。図示の実施例では２個の極８０、８２だけしか示してないが磁石胴２６の
本体部分７４のまわりに付加的な極を配置してもよいのはもちろんである。磁石
胴２６の使用は従来のブレーキについては有利である。その理由は、磁石胴２６
は複数の部品を単一体に一体にするからである。とくに取付けフランジ７６の本
体部分７４との一体化により別個の端部ベルのハウジング２２への固定の必要が
なくなる。

【００１９】図２に示すようにアーマチュア２８、３０は、係合部材（たとえばブレーキ・
シュー３２、３４）をブレーキ・ドラム４８の半径方向内面に形成した又はこの
内面から延びる第２の組の係合部材に係合させ又この係合を離脱するように動か
すことによりブレーキ２０のかけはずしをするように設けてある。アーマチュア
２８、３０は鋼合金又はその他の強磁性材料で作る。アーマチュア２８、３０は
極８０、８２の半径方向外方に配置され、軸線５６に沿い縦方向に延びる。アー
マチュア２８、３０はそれぞれ第１の軸線方向端部９２、９４で枢動するように
構成してある。図３に示すようにアーマチュア２８、３０は、それぞれアーマチ
ュア２８、３０の第１の軸線方向端部９２、９４に近接して配置した穴１００、
１０２を貫いて延びるピボット・ピン９６、９８に支えてある。各ピボット・ピ
ン９６、９８は磁石胴２６の取付け柱７８内に支えてある。各ピン９６、９８は
軸線５６・・・従ってブレーキ・ドラム４８の回転軸線・・・に直交する方向に
延び取付け柱７８内に確実に保持されるから、それぞれアーマチュア２８、３０
の第２の軸線方向端部１０４、１０６のすきまはいずれの回転方向でも減小しそ
して／又はなくなる。それぞれアーマチュア２８、３０の端部１０４，１０６は
湾曲しブレーキ・ドラム４８の半径方向内方にはまるように寸法を定めてある。

【００２０】各アーマチュア２８、３０に配置した係合部材は、ブレーキをかけるためにブ
レーキ・ドラム４８に形成した又はこのブレーキ・ドラムから延びる対応する係
合部材に係合するように設けてある。アーマチュア２８、３０の係合部材は普通
のブレーキ・シュー３２、３４を備える。或は図５に示すように各係合部材はそ
れぞれ、アーマチュア２８、３０から半径方向外方に延びる複数の歯１０８、１
１０を備える。しかしブレーキ・シュー３２、３４及び歯１０８、１１０の図に
例示しただけでありアーマチュア２８、３０の係合部材は公知の種類の形を備え
てもよいのはもちろんである。ブレーキ・シュー３２、３４及び歯１０８、１１
０はそれぞれアーマチュア２８、３０の第２の軸線方向端部１０４、１０６に近
接して配置してある。

【００２１】アーマチュア２８、３０を半径方向外方に付勢することによりアーマチュア２
８、３０の係合部材をブレーキ・ドラム４８の係合部材に向かい付勢するように
ばね３６、３８を設けてある。ばね３６、３８は、当業界では普通のもので亜鉛
めっきピアノ線から作る。ばね３６、３８は胴２６の極８０、８２のまわりに配
置する。ブレーキ２０に多数のばねを使用することは、ばね損傷の場合にもブレ
ーキ２０がかけられたままになるので有利である。

【００２２】アーマチュア２８、３０を半径方向内方に又それぞれの係合部材をブレーキ・
ドラム４８の係合部材から遠ざかる向きに引付けるように、胴２６の極８０、８
２とアーマチュア２８、３０との間に選択的に磁気回路を生ずるようにコイル４
０、４２を設けてある。コイル４０、４２は当業界では普通のもので極８０、８
２のまわりに配置してある。コイル４０、４２は普通の給電源（図示してない）
からボビン４４、４６を経て延びるリード線（図示してない）によって給電する
。ブレーキ２０に多数のコイルを使用することは、互いに異なる入力電圧を使用
できるから有利である。各コイル４０、４２を並列に接続する場合には、第１の
入力電圧を持つ給電源を使いコイル４０、４２に電流を供給できる。コイル４０
、４２を直列に接続する場合には第２の入力電圧・・・第１入力電圧の２倍の電
圧・・・を持つ給電源を使いコイル４０、４２に電流を供給できる。

【００２３】それぞれコイル４０、４２を保持するようにボビン４４、４６を設ける。本発
明によればボビン４４、４６は磁石胴２６の穴内及び／又はこの胴の表面に対し
固定するように構成され、ボビン４４、４６・・・及びコイル４０、４２・・・
がボビン４４、４６を接着しないで移動しないように磁石胴２６に固定する。図
６及び７にブレーキ２０に使用する本発明のボビン４４の１実施例を示す。図６
及び７はボビン４４、４６のうち一方のボビン４４だけを例示するが、ボビン４
６が図示のボビン４４と実質的に同様であるのはもちろんである。ボビン４４は
ガラス入りナイロンから作られ縦方向軸線１１４に沿って延びる円筒形の本体部
分１１２を備える。ボビン４４は又、本体部分１１２の第１及び第２の端部から
半径方向外方に延びる１対の円板１１６、１１８を備える。各円板１１６、１１
８は本体部分と一体でもよい。円板１１６は軸線１１４に対して軸線方向に延び
る少なくとも１つの突起１２０を備える。突起１２０は、ボビン４４により保持
したコイル４０に電流を供給するリード線（図示してない）を位置決めするのに
使う。本体部分１１２は半径方向内方に延びるフランジ１２２を備える。フラン
ジ１２２は図示の実施例では環状で本体部分１１２の半径方向全内周面のまわり
に配置してある。しかしフランジ１２２が本体部分１１２の半径方向内周辺の角
度方向部分だけのまわりに延びるのはもちろんである。フランジ１２２は本体部
分１１２の一端部にとくに突起１２０を持つ円板１１０を配置した端部に配置す
るのがよい。

【００２４】本発明ボビン４４は、ボビン４４・・・及びその保持するコイル４０・・・が
磁石胴２６にボビン４４を接着しないでブレーキ２０内で軸線方向にも半径方向
にも移動しないように固定してあるから普通のボビンに比べて改良されている。
図２に示すように突起１２０は磁石胴２６内ででくぼみ１２４内に配置してある
。フランジ１２２はばね３６により磁石胴２６の本体部分７４の表面１２６に対
し付勢する。ボビン４４は接着しないで磁石胴２６に固定してあるから、ボビン
４４を備えた装置たとえばブレーキ２０は一層有効にかつ一層安価になる。

【００２５】図８及び９には本発明の第２の実施例による、ボビン４４’、４６’を備えた
電磁アセンブリ１２７を示してある。アーマチュア１２７はブレーキ２０の一部
を形成する。ボビン４４と同様にボビン４４’、４６’は軸線１２８のまわりに
配置した本体部分１１２と円板１１６、１１８とを備える。ボビン４４’、４６
’はさらに、円板１１６の半径方向外周辺から軸線１２８に対し軸線方向に延び
る保持部材１３０を備える。保持部材１３０は、三角形のフランジ１３２に終り
弾性的に変形できる。保持部材１３０は、ボビン４４’、４６’を磁石胴２６の
極８０、８２のまわりに位置させる際に軸線１２８に対し半径方向外方にたわま
せる。保持部材１３０は次いで磁石胴２６から延びるフランジに接触する形状に
戻る。ボビン４４と同様にボビン４４’、４６’は、ボビン４４’、４６’・・
・及びその保持するコイル４０、４２・・・がボビン４４’、４６’を磁石胴２
６に接着しないでブレーキ２０内で軸線方向及び半径方向に動かないように固定
されるので従来のボビンに対し勝っている。

【００２６】図１０及び１１には本発明の第３の実施例によるボビン４４”、４６”を備え
たボビンアセンブリ１３４を示してある。ボビン・アセンブリ１３４はブレーキ
２０又はその他の電磁アセンブリ内に使う。前記したボビン４４、４４’と同様
に各ボビン４４”、４６”は、軸線１３６のまわりに配置した円筒形本体部分１
１２と１対の円板１１６、１１８とを備える。ボビン４４”はさらに、円板１１
６から軸線１３６に対し第１の軸線方向に延びる連結ピン１３８及びめす継手１
４０を備える。ピン１３８及び継手１４０は例示した実施例で、ボビン４４”の
円板１１６のまわりに角度的に互いに間隔を置いて又は正反対に配置される。各
継手１４０、１４４はそれぞれ間に対応するピン１４２、１３８を受入れるよう
に構成してある。ピン１３８、１４２及び継手１４０、１４４は共に、胴２６が
まわりに配置され軸線５６に直交する方向に延びる磁石胴２６の穴（図示してな
い）を貫いて延びる。ボビン４４、４４’と同様にアセンブリ１３４のボビン４
４”、４６”は、各ボビン４４”、４６”・・・及びその保持するコイル４０、
４２・・・は、ボビン４４”、４６”を磁石胴２６に接着しないでブレーキ２０
内で軸線方向及び半径方向に移動しないように固定する。

【００２７】図２及び３に示すようにブレーキ・ドラム４８はブレーキ２０をかける手段の
一部として設ける。ブレーキ・ドラム４８は、当業界では普通のもので鋼で作る
。ブレーキ・ドラム４８は、軸線５６を中心とする環状の本体部分１４６と軸線
方向に延びるすそ部分１４８とを備える。図３に示すように本体部分１４６はそ
の半径方向内周辺に１個所又は複数個所のくぼみ１５０を備えブレーキ軸５０に
取付けるようにしてある。或はドラム４８はブレーキ軸５０に一体にしてもよい
。部分１４６は又ドラム４８の重量を減らすように１個所又は複数個所の角度方
向に互いに間隔を置いた穴１５２を備える。部分１４６はさらに、ブレーキ２０
の冷却に役立つようにこの部分１４６に取付けた１個又は複数個のフアン１５４
を備える。各フアン１５４はすそ部分１４８の半径方向外面に交互に取付けても
よい。ブレーキ・ドラム４８はさらに、ブレーキ２０をかけるようにアーマチュ
ア２８、３０の各係合部材に係合するように設けた１個又は複数個の係合部材を
備える。図２に示すように係合部材はすそ部分１４８の半径方向内面１５６から
成る。この内面１５６は普通の方式で作用ブレーキ・シュー３２、３４に摩擦を
伴って接触する。図５に示すように係合部材は或は、すそ部分１４８から半径方
向内方に延びアーマチュア２８、３０に配置した対応する歯１０８、１１０にか
みあうように構成した複数の歯１５８を備えてもよい。この実施例ではアーマチ
ュア２８、３０又はアーマチュア２８、３０の歯１０８、１１０は、角度的に互
いに片寄りブレーキ２０をかけたときに一方の複数の歯１０８、１１０がドラム
４８の歯１５８に完全にかみあうが他方の複数の歯１０８、１１０はドラム４８
の歯１５８に部分的にかみあうだけにしてある。この構造によりさらにブレーキ
２０内のすきまを減らし又かなりの制動トルクを生ずる。

【００２８】図１３には本発明の別の実施例によるブレーキ２０’を示してある。ブレーキ
２０’は、前記したブレーキ２０と同様であるが変型によるブレーキ・ドラム４
８’を備える。前記したブレーキ・ドラム４８’と同様にブレーキ・ドラム４８
’は軸線１６０を中心とする本体部分１４６と軸線方向に延びるすそ部分１４８
とを備える。ブレーキ・ドラム４８’はさらに本体部分１４６から磁石胴２６の
穴８４を貫いて軸線方向に延びる実質的に円筒形の取付け部分１６２を備える。
部分１６２は、ブレーキ・ドラム４８’をモータ軸８６に一緒に回転するように
結合するためにモータ軸８６にキー１６６を受入れるように形成したキーみぞ１
６４を備える。ブレーキ・ドラム４８’は軸受１６８により磁石胴２６の穴８４
内に回転できるように支えてある。ブレーキ２０’は従来のブレーキに対して又
ブレーキ２０に対しても複数の利点がある。第１にブレーキ２０’は制動トルク
をモータ軸８６に伝えるのにブレーキ軸５０の使用を必要としない。第２にブレ
ーキ・ドラム４８’はモータ軸８６に対する軸受支持体を形成する。第３にブレ
ーキ２０’は、ブレーキ・ドラム４８’をモータ軸８６に滑動させ磁石胴２６の
取付けフランジ７６をモータ５４のハウジング８８にボルト締めすることにより
容易にモータ５４に組付けすることができる。

【００２９】又図３に示すようにそしてブレーキ２０について述べたようにブレーキ軸５０
は制動トルクをモータ軸８６に伝えるように設けてある。軸５０は鋼又はその他
の普通の材料から作る。しかしブレーキ２０の解放時に磁石胴２６の極８０、８
２とアーマチュア２８、３０との間に形成した磁気回路の強さを増すように軸５
０は強磁性材料又は磁気抵抗の低い他の材料から作るのがよい。同じ理由でブレ
ーキ軸５０の直径は磁石胴２６の穴８４の直径にほぼ等しい。図２及び３に示す
ようにブレーキ軸５０は軸線５６を中心とする。ブレーキ・軸５０は、ブレーキ
・ドラム４８をブレーキ・軸５０に一緒に回転するように結合するためにブレー
キ・ドラム４８の本体部分１４６の各くぼみ１５０内に受入れるように形成した
複数の出張り（図示してない）を備える。ブレーキ軸５０は一方の軸線方向端部
を、保持クリップ１７２、１７４により固定した軸受１７０により端部ベル２４
内に支える。ブレーキ軸５０の第２の軸線方向端部は１個所又は複数個所の軸線
方向に延びるスリット１７８を持つめす継手１７６を備える。各スリット１７８
は、モータ軸８６のキー１６６を受入れブレーキ軸５０及びモータ軸８６を回転
できるように結合する構成にしてある。スリット１７８により継手１７６はブレ
ーキ２０を作動させないでモータ軸８６が軸線方向に移動することができる。

【００３０】図３に示すようにブレーキ２０をかけたときに、ブレーキ２０及びモータ軸８
６のすきまをさらに減らすようにカラー５２を設けてある。カラー５２は、当業
界には普通のもので、穴寸法を調整するようにねじ１８０のような手段を持つ穴
を形成する実質的に円形の鋼製部材から成る。図２に示すようにカラー５２は、
磁石胴２６の取付けフランジ７６内に当てがわれブレーキ軸５０の継手１７６と
モータ軸８６のキー１６６とのまわりに配置してある。カラー５２は、ブレーキ
２０を取付けたときにモータ軸８６のキー１６６に締付けるように調整する。

【００３１】前記した利点のほかに本発明ブレーキは、ブレーキ２０を解放するのに電力を
有効に使用できる点で従来のブレーキより著しく勝っている。前記したように又
図１２に示すように各アーマチュア２８、３０は、磁石胴２６の極８０、８２の
半径方向外方に配置され又第１の軸線方向の端部９２、９４で軸動するように構
成してある。従ってアーマチュア２８、３０（係合部材を備える）の第２の軸線
方向の端部１０４、１０６はそれぞれ端部９２、９４及び端部１０４、１０６の
中間のアーマチュア２８、３０の部分より一層大きい半径方向距離Ｄ₁だけ移動
する。各極８０、８２の半径方向外面と各アーマチュア２８、３０の半径方向内
面との間の半径方向距離Ｄ₂がアーマチュア２８、３０の端部１０４、１０６の
移動する距離Ｄ₁より小さいかぎり、ブレーキ２０を解放するのに必要な電流は
、アーマチュア２８、３０の全部の部分が一様な半径方向距離だけ移動する場合
に必要な電流より低い。この条件は、軸線５６に対する極８０、８２の軸線方向
中心がそれぞれアーマチュア２８、３０の第１の軸線方向の端部９２、９４及び
第２の軸線方向の端部１０４、１０６の中間にあるかぎり満足される。

【００３２】以上本発明をその好適な実施例について詳細に説明したが本発明はなおその精
神を逸脱しないで種種の変化変型を行うことができるのはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明ブレーキの第１の実施例の斜視図である。

【図２】図１のブレーキの２−２線に沿う断面図である。

【図３】図１のブレーキの展開斜視図である。

【図４】図１のブレーキの磁石胴の斜視図である。

【図５】図1のブレーキの係合部材の1例の平面図である。

【図６】本発明ブレーキに設けるボビンの第１の実施例の斜視図である。

【図７】図６のボビンの７−７線に沿う断面図である。

【図８】本発明のボビンの第２の実施例を備えた電磁アセンブリの斜視図である。

【図９】図８の電磁アセンブリの軸断面図である。

【図１０】本発明のボビンの第３の実施例を備えたボビンアセンブリの軽視図である。

【図１１】図１０のボビンアセンブリの１１−１１線に沿う断面図である。

【図１２】本発明ブレーキの作動を示す部分横断面図である。

【図１３】本発明ブレーキの第２の実施例の軸断面図である。

【符号の説明】

２０ブレーキ２６磁石胴２８、３０アーマチュア３２、３４ブレーキ・シュー（第１係合部材）３６、３８ばね４０、４２コイル４４、４６ボビン４８ブレーキ・ドラム５６第１の軸線８０、８２極１１４第２の軸線１１６、１１８円板１２０突起１２２フランジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ピンク，タッド，シーアメリカ合衆国イリノイ州61103、ラクフォード、ブライア・レイン 31番 (72)発明者ネルスン，デニス，ジェイアメリカ合衆国イリノイ州61103、ラクフォード、ジョウンズ・ウッズ・ドライヴ 19番Ｆターム(参考） 3J058 AA07 AA12 AA17 AA24 AA29 AA38 BA80 CC07 CC66 CC72 CC77 DD06 【要約の続き】を備える。ボビン４４、４６は、第２の軸線１１４のまわりに配置した実質的に円筒形の本体部分１１２と、この本体部分１１２の第１及び第２の端部から半径方向外方に延びる第１及び第２の円板１１６、１１８とを備える。ボビン４４、４６はさらに、第２の軸線１１４に対し半径方向内方に延びるフランジ１２２と、第２の軸線１１４に対し軸線方向に延びる突起１２０とを備える。フランジ１２２及び突起１２０は、磁石胴２６にはまりボビン４４、４６及びコイル４０、４２が半径方向及び軸線方向の動きを生じないように構成してある。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の軸線のまわりに配置され、半径方向外方に延びる極を
備えた磁石胴と、前記極の半径方向外方に配置され、第１の軸線方向端部において枢動できるア
ーマチュアと、このアーマチュアの第２の軸線方向端部に近接して前記アーマチュアに結合し
た第１の係合部材と、前記極のまわりに配置され、前記第１の係合部材を第２の係合部材に向かい付
勢するように、前記アーマチュアを半径方向外方に偏倚させるばねと、前記極のまわりに配置したコイルと、前記アーマチュアを半径方向内方にそして前記第１の係合部材を前記第２の係
合部材から遠ざかる向きに付勢するように、前記コイルを選択的に生かす手段と
、を包含するブレーキ。
【請求項２】前記第１の軸線に直交して延び前記アーマチュアの前記第１
の軸線方向端部を前記磁石胴に連結するピボットピンをさらに備えた請求項１の
ブレーキ。
【請求項３】さらに、前記極のまわりに配置したボビンを備え、このボビ
ンに、第１及び第２の端部を持ち、第２の軸線に沿って延びる実質的に円筒形の本体
部分と、この本体部分の前記第１及び第２の端部からそれぞれ前記第２軸線に対し半径
方向外方に延びる第１及び第２の円板とを設け、前記円筒形の本体部分に、前記第２の軸線に対して半径方向内方に延びるフラ
ンジを設け、又前記第１の円板に前記第２の軸線に対して軸線方向に延びる第１
の突起を設けて成る、請求項１のブレーキ。
【請求項４】さらに、前記極のまわりに配置したボビンを備え、このボビ
ンに、第１及び第２の端部を持ち、前記第２の軸線に沿って延びる実質的に円筒形の
本体部分と、この本体部分の前記の第１及び第２の端部からそれぞれ前記第２の軸線に対し
て半径方向外方に延びる第１及び第２の円板と、これ等の第１及び第２の円板のうちの一方から前記第２の軸線に対して軸線方
向に延びる弾性的に変形できる保持部材と、を設けて成る、請求項１のブレーキ。
【請求項５】さらに、比較的低い磁気抵抗を持ち、前記磁石胴内で軸線方
向に延びるブレーキ軸を備えた請求項１のブレーキ。
【請求項６】さらに、軸線方向に延びるスリットを持つめす継手を備え、前記磁石胴内で軸線方向に
延びるブレーキ軸と、前記めす継手のまわりに配置したカラーと、を備えた、請求項１のブレーキ。
【請求項７】前記極の軸線方向中心を、前記アーマチュアの前記第１及び
第２の軸線方向端部の中間にした請求項１のブレーキ。
【請求項８】前記第１の係合部材を、複数の歯により構成した請求項１の
ブレーキ。
【請求項９】前記第１の係合部材を、ブレーキ・シューにより構成した請
求項１のブレーキ。
【請求項１０】半径方向外方に延びる極を備え、第１の軸線のまわりに配
置した磁石胴と、前記極の半径方向外方に配置され、第１の軸線方向端部において枢動できるア
ーマチュアと、このアーマチュアの第２の軸線方向端部に近接して前記アーマチュアに結合し
た第１の係合部材と、第２の係合部材を備え、前記アーマチュアの半径方向外方に配置したブレーキ
・ドラムと、前記極のまわりに配置され、前記第１の係合部材を前記第２の係合部材に向か
い付勢するように、前記アーマチュアを半径方向外方に偏倚させるばねと、前記極のまわりに配置したコイルと、前記アーマチュアを半径内方に、そして前記第１の係合部材を前記第２の係合
部材から遠ざかる向きに付勢するように、前記コイルを選択的に生かす手段と、を包含するブレーキ。
【請求項１１】さらに、前記第１の軸線に直交して延び、前記アーマチュ
アの前記第１の軸線方向端部を前記磁石胴に連結するピボットピンを備えた請求
項１０のブレーキ。
【請求項１２】さらに、前記極のまわりに配置したボビンを備え、このボ
ビンに、第１及び第２の端部を持ち、第２の軸線の沿って延びる実質的に円筒形の本体
部分と、この本体部分の前記の第１及び第２の端部からそれぞれ前記第２の軸線に対し
て半径方向外方に延びる第１及び第２の円板と、を設け、前記円筒形の本体部分に、前記第２の軸線に対して半径方向内方に延びるフラ
ンジを設け、そして前記第１の円板に、前記第２の軸線に対して軸線方向に延び
る第１の突起を設けて成る請求項１０のブレーキ。
【請求項１３】さらに、前記極のまわりに配置したボビンを備え、このボ
ビンに、第１及び第２の端部を持ち、第２の軸線に沿って延びる実質的に円筒形の本体
部分と、この本体部分の前記第１及び第２の端部からそれぞれ前記第２の軸線に対して
半径方向外方に延びる第１及び第２の円板と、これ等の第１及び第２の円板のうちの一方から前記第２軸線に対して軸線方向
に延びる弾性的に変形できる保持部材と、を設けて成る、請求項１０のブレーキ。
【請求項１４】さらに、比較的低い磁気抵抗を持ち、前記磁石胴内で軸線
方向に延びるブレーキ軸を備えた請求項１０のブレーキ。
【請求項１５】さらに、軸線方向に延びるスリットを形成しためす継手を
持ち、前記磁石胴内で軸線方向に延びるブレーキ軸と、前記めす継手のまわりに配置したカラーと、を備えた請求項１０のブレーキ。
【請求項１６】前記極の軸線方向中心を、前記アーマチュアの前記第１及
び第２の軸線方向端部の中間にした請求項１０のブレーキ。
【請求項１７】前記第１の係合部材を複数の歯により構成した請求項１０
のブレーキ。
【請求項１８】前記第１の係合部材をブレーキ・シューにより構成した請
求項１０のブレーキ。
【請求項１９】さらに、前記ブレーキ・ドラムに取付けたファンを備えた
請求項１０のブレーキ。
【請求項２０】半径方向外方に延びる第１及び第２の極を備え、第１の軸
線のまわりに配置した磁石胴と、それぞれ前記の第１及び第２の極の半径方向外方に配置された第１及び第２の
アーマチュアであって、それぞれ第１の軸線方向端部において枢動でき、それぞ
れ第２の軸線方向端部において前記アーマチュアに結合される第１の係合部材を
備えた第１及び第２のアーマチュアと、それぞれ前記第１及び第２の極のまわりに配置された第１及び第２のばねであ
って、前記一方のアーマチュアの前記第１の係合部材を第２の係合部材に向かい
付勢するように、それぞれ前記第１及び第２のアーマチュアのうちの各一方を半
径方向外方に偏倚させる第１及び第２のばねと、それぞれ前記の第１及び第２の極のまわりに配置した第１及び第２のコイルと
、前記第１及び第２のアーマチュアを半径方向内方にそして前記各第１の係合部
材を前記第２の係合部材から遠ざかる向きに付勢するように、前記第１及び第２
のコイルを選択的に生かす手段と、を包含するブレーキ。
【請求項２１】さらに、それぞれ前記の第１及び第２の極のまわりに配置
した第１及び第２のボビンを備え、これ等の第１及び第２の各ボビンに、第１及び第２の端部を持ち、第２の軸線に沿って延びる実施的に円筒形の本体
部分と、この本体部分の前記第１及び第２の端部からそれぞれ前記第２の軸線に対して
半径方向外方に延びる第１及び第２の円板と、を設け、前記第１のボビンに、この第１のボビンの前記第の１円板から前記第２の軸線
に対して軸線方向に延びる第１の継手ピンを設け、そして前記第２のボビンに、
この第２のボビンの前記第１の円板から前記第２の軸線に対して軸線方向に延び
る第１めす継手を設け、この第１のめす継手を前記第１の継手ピンを受入れるよ
うに構成して成る、請求項２０のブレーキ。
【請求項２２】前記第２のボビンに、この第２のボビンの前記第１の円板
から前記第２の軸線に対して軸線方向に延びる第２のピンを設け、前記第１のボ
ビンに、この第１のボビンの前記第１の円板から前記第２の軸線に対して軸線方
向に延びる第２のめす継手を設け、この第２のめす継手を、前記第２のピンを受
入れるように構成して成る、請求項２１のブレーキ。
【請求項２３】前記第１の極の軸線方向中心を、前記第１のアーマチュア
の前記第１及び第２の軸線方向端部の中間にした請求項２０のブレーキ。
【請求項２４】第１及び第２の端部を持ち、縦方向軸線に軸線に沿って延
びる実質的に円筒形の本体部分と、それぞれ前記第１及び第２の端部から半径方向外方に延びる第１及び第２の円
板と、を備え、前記円筒形の本体部分に、半径方向内方に延びるフランジを設け、そして前記
第１の円板に、第１の軸線方向に延びる突起を設けて成る、ボビン。
【請求項２５】前記フランジが、環状である請求項２４のボビン。
【請求項２６】前記フランジを、前記本体部分の前記第１の端部に配置し
た請求項２４のボビン。
【請求項２７】前記第１の円板に、軸線方向に延びる第２の突起を設けた
請求項２４のボビン。
【請求項２８】本体部分と、この本体部分の第１の表面から外方に延びる極と、を備えた磁石胴と、前記第１の極のまわりに配置され、縦方向軸線に沿って延び、第１及び第２の
端部を持つ実質的に円筒形の本体部分と、それぞれ前記の第１及び第２の端部から半径方向外方に延びる第１及び第２の
円板と、を備えたボビンと、を備えた電磁アセンブリにおいて、前記ボビンの前記本体部分に、半径方向内方に延びるフランジを設け、前記第
１の円板に、軸線方向に延びる第１の突起を設け、この第１の突起を、前記磁石
胴の前記本体部分の前記第１の表面の穴内に受入れるように構成して成る、電磁アセンブリ。
【請求項２９】さらに、前記フランジを、前記磁石胴の前記本体部分の前
記第１の表面に対し付勢するばねを備えた請求項２８の電磁アセンブリ。
【請求項３０】前記フランジが環状である請求項２８の電磁アセンブリ。
【請求項３１】前記フランジを、前記ボビンの前記本体部分の前記第１の
端部に配置した請求項２８の電磁アセンブリ。
【請求項３２】前記第１の円板に、軸線方向に延びる第２の突起を設けた
請求項２８の電磁アセンブリ。