JP2004183679A - 無励磁作動型電磁ブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキ解放時に、回転板と受圧板との接触が速やかに解放される無励磁作動型電磁ブレーキを提供すること。
【解決手段】フィールドコアに対向し軸方向にのみ移動可能なアーマチュア３０と、アーマチュアに対向して配置され回転軸４０に嵌着されたセンターハブ５０の外周に軸方向に移動可能に遊嵌された回転板６０と、回転板と対向して配置された受圧板７０と、アーマチュアを回転板に圧接する方向に付勢する制動ばね８０と、センターハブと回転板の間に弾接する弾接手段とを有する無励磁作動型電磁ブレーキにおいて、弾接手段は、軸方向中心位置での垂直面を挟んで受圧板側とアーマチュア側の２か所で回転板の内周面と弾接する接触部を構成し、無励磁状態において受圧板側の接触部における弾接力の軸方向成分がアーマチュア側の接触部における弾接力軸方向成分より大きくなる形状をしている。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無励磁作動型電磁ブレーキに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、従来の無励磁作動型電磁ブレーキを示しており、図８（ａ）が平面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ−Ｏ−Ｂ線における断面図である。図８に示す無励磁作動型電磁ブレーキは、電磁コイル１１０が埋設されたフィールドコア１２０と、電磁コイル１１０に通電されていない時、すなわちフィールドコア１２０が無励磁状態の時に、該フィールドコア１２０との間にギャップＧを介して対向し、軸方向にのみ移動可能なアーマチュア１３０と、このアーマチュア１３０と対向して配置され回転軸１４０に嵌着されたセンターハブ１５０と共に回転し、軸方向に移動可能な回転板１６０と、この回転板１６０に対向して配置された受圧板１７０と、アーマチュア１３０を回転板１６０に圧接する方向に付勢する制動ばね１８０とを備えている。回転軸１４０は、図示はされていないが、ボールベアリング等の軸受けにより、フィールドコア１２０に枢設されている。
【０００３】
前記回転板１６０は、図８（ａ）に示すように断面が角を落とした正方形のセンターハブ１５０の外周面に沿って、軸方向に移動可能な構造となっているため、回転板１６０の内径部の内周面とセンターハブ１５０の外周面との間には、若干のクリアランス（隙間）が存在する。そこで、図９に示すようにセンターハブ１５０の外周面に２か所に設けた軸方向に延びる溝１５２に板ばね１５４を中央部を湾曲させて係合させ、この湾曲部をセンターハブ１５０の外周面から突出させることにより、図１０に示すように前記板ばね１５４を回転板１６０の内径部の内周面に弾接させている。これによって、センターハブ１５０と回転板１６０との間のクリアランスに起因するガタが除去されている。
【０００４】
このような構造の無励磁作動型電磁ブレーキは、電磁コイル１１０に電流を流していない時、すなわち、フィールドコア１２０が無励磁状態の時に、前記制動ばね１８０により、前記アーマチュア１３０が前記回転板１６０に圧接しており、回転板１６０が、受圧板１７０とアーマチュア１３０により挟持され、回転が制止され、これにより回転軸１４０にブレーキがかかる。
【０００５】
一方、電磁コイル１１０に電流を流した時、すなわち、フィールドコア１２０が励磁状態の時に、前記アーマチュア１３０が、フィールドコア１２０に引きつけられ、前記アーマチュア１３０と前記回転板１６０の圧接が解放される。そして、回転板１６０が、受圧板１７０とアーマチュア１３０の挟持から解き放たれ回転可能になる。これにより回転軸１４０のブレーキが解除される（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
実開昭６０−１０７６３８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図８に示したような従来の無励磁作動型電磁ブレーキでは、板ばね１５４が回転板１６０の内径部の内周面に弾接しているため、回転板１６０とセンターハブ１５０の間に回転板１６０の軸方向へのスライドを阻害する摩擦力が働く。そのため、フィールドコア１２０を励磁状態にして、回転板１６０を受圧板１７０とアーマチュア１３０の挟持から解き放したにも関わらず、回転板１６０は、受圧板１７０と接触したまま回転することとなり、ブレーキ解放時にも回転軸に余分な負荷が加わり、モータに過負荷が加わり異常発熱の原因になっていた。さらに、回転板１６０と受圧板１７０との摩擦により、不快な擦り音が発生したり、回転板１６０が摩耗しブレーキ本体の寿命が短くなるという不具合が生じていた。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、ブレーキ解放時に、回転板と受圧板との接触が速やか、且つ、確実に解放され、異常音の発生や異常発熱を防止し、ブレーキ寿命の長い無励磁作動型電磁ブレーキを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、電磁コイルが埋設されたフィールドコアと、該フィールドコアが無励磁状態の時に前記フィールドコアとの間にギャップを介して対向し軸方向にのみ移動可能なアーマチュアと、該アーマチュアに対向して配置され回転軸に嵌着されたセンターハブの外周に軸方向に移動可能に遊嵌された回転板と、該回転板と対向して配置された受圧板と、前記アーマチュアを前記回転板に圧接する方向に付勢する制動ばねと、前記センターハブの外周面と前記回転板の内周面との間に装着され前記センターハブと前記回転板とを弾接させ両者のがたつきを防止する弾接手段とを有する無励磁作動型電磁ブレーキにおいて、前記弾接手段が、軸方向中心位置での垂直面を夾んで前記受圧板側及び前記アーマチュア側の２か所で前記回転板の内周面と弾接する接触部を構成する形状であって、無励磁状態において前記受圧板側の接触部における弾接力の軸方向成分が前記アーマチュア側の接触部における弾接力の軸方向成分より大きくすることにより、前記課題を達成するものである。
【００１０】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の構成に加えて、前記弾接手段を、軸方向中心位置での垂直面を中心面として面対称形状とし、且つ、無励磁状態において前記弾接手段の軸方向中心位置が回転板の軸方向中心位置よりアーマチュア側に偏芯させることにより、前記課題を達成するものである。
【００１１】
さらに、請求項３係る発明は、請求項１に係る発明の構成に加えて、前記弾接手段を、軸方向中心位置での垂直面を中心面として非対称形状とすることにより、前記課題を達成するものである。
【００１２】
【作用】
請求項１に係る無励磁作動型電磁ブレーキは、弾接手段が、軸方向中心位置での垂直面を夾んで前記受圧板側及び前記アーマチュア側の２か所で前記回転板の内周面と弾接する接触部を構成する形状であって、無励磁状態において前記受圧板側の接触部における弾接力の軸方向成分が前記アーマチュア側の接触部における弾接力の軸方向成分より大きくすることにより、励磁状態にした場合に弾接手段と回転板との２カ所の接触部に作用する弾接力の差により、回転板がアーマチュア側へ移動し、回転板と受圧板との接触が速やか、且つ、確実に解放される。
【００１３】
請求項２に係る無励磁作動型電磁ブレーキは、弾接手段を、軸方向中心位置での垂直面を中心面として面対称形状とし、且つ、無励磁状態において前記弾接手段の軸方向中心位置が回転板の軸方向中心位置よりアーマチュア側に偏芯させるという構成部材の単純な配置により、無励磁状態における前記受圧板側の接触部における弾接力の軸方向成分が前記アーマチュア側の接触部における弾接力の軸方向成分より大きくなる。
【００１４】
請求項３に係る無励磁作動型電磁ブレーキは、弾接手段を、軸方向中心位置での垂直面を中心面として非対称形状とすることにより、無励磁状態における前記受圧板側の接触部における弾接力の軸方向成分が前記アーマチュア側の接触部における弾接力の軸方向成分より大きくなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、実施例１に基づき、図面を用いて説明する。図１は、本発明の無励磁作動型電磁ブレーキの実施の形態の一例である実施例１を示すもので、図１（ａ）が平面図であり、図１（ｂ）が、図１（ａ）のＡ−Ｏ−Ｂ線における断面図である。図１に示す無励磁作動型電磁ブレーキは、電磁コイル１０が埋設されたフィールドコア２０と、フィールドコア２０が無励磁状態の時にフィールドコア２０との間にギャップＧを介して対向し、軸方向にのみ移動可能なアーマチュア３０と、このアーマチュア３０と対向して配置され回転軸４０に嵌着されたセンターハブ５０と共に回転し、軸方向に移動可能な回転板６０と、この回転板６０に対向して配置された受圧板７０と、アーマチュア３０を回転板６０に圧接する方向に付勢する制動ばね８０とを備えている。
【００１６】
前記受圧板７０には、その中心部に円形の中心孔７０ａが形成され、また３本のボルト９０の先端部９０ａが貫通する３個の貫通孔と３本の通しボルト９２（図１（ｂ）には不図示）が貫通する３個の切欠７０ｂが円周方向等間隔に形成されている。そして、３本のボルト９０の先端部９０ａにギャップ調整用ナット９０ｂを締結することにより、スペーサ９６と押えばね９４とで受圧板７０とフィールドコア２０との間隔を一定に保持している。また、フィールドコア２０とアーマチュア３０との対向する端面間でアーマチュア３０の軸方向の移動を案内する各ガイドピン３２の外周に隙間を保って緩衝材としてのＯリング３４が保持されている。このＯリング３４は、フィールドコア２０が励磁された時にアーマチュア３０がフィールドコア３０に吸着される時の衝突音を低減させる機能を有するものである。
【００１７】
前記回転板６０の中心部には、角形の中心孔が形成されており、その中心孔には、断面形状が角を落とした正方形のセンターハブ５０が遊嵌している。そして回転板６０は、前記センターハブ５０の外周面に沿って、軸方向に移動可能な構造となっているため、回転板６０の内径部の内周面とセンターハブ５０の外周面との間には、若干のクリアランス（隙間）が存在する。そこで、図２に示すようにセンターハブ５０の外周面に２か所に設けた軸方向に延びる溝５２に弾接手段を設けている。この弾接手段は、長尺方向、すなわち軸方向の中心位置での垂直面を中心面として中央部を凹部とし、面対称の位置に２つの湾曲部５４ａ、５４ｂを形成させた板ばね５４からなり、両端部に形成した係止部５４ｃ、５４ｄにより、前記溝５２に係止されている。そして、前記２つの湾曲部５４ａ、５４ｂをセンターハブ５０の外周面から突出させることにより、図３及び図１（ｂ）のＣ部に示すように前記板ばね５４の湾曲部５４ａ、５４ｂを回転板６０の内径部の内周面に２か所で弾接させている。
【００１８】
図４は、図１（ｂ）のＣ部を拡大した図面である。この図に示すように、無励磁状態において、板ばね５４の軸方向中心位置Ｐ１は回転板６０の軸方向中心位置Ｐ２よりアーマチュア３０側に偏芯している。そのため、無励磁状態においては、回転板６０と板ばね５４の２か所の接触部に作用する弾接力の軸方向の力は、図中に矢印で示したように、受圧板７０方向への力ＦＬよりもアーマチュア３０方向への力ＦＲの方が大きい。その結果、励磁状態にした場合にＦＬとＦＲが等しくなるように、すなわち、回転板６０が板ばね５４と軸方向中心位置を合わせるようにアーマチュア３０方向へ移動し、回転板６０と受圧板７０との接触が速やか、且つ、確実に解放される。
【００１９】
上記に記載した実施例１では、弾接手段として、軸方向中心位置での垂直面を中心面として中央部を凹部とし、面対称の位置に２つの湾曲部を形成させた板ばねを用いたが、中心面を夾んで受圧板側及びアーマチュア側の２か所で回転板の内周面と弾接する接触部を構成する形状であり、無励磁状態において受圧板側の接触部における弾接力の軸方向成分がアーマチュア側の接触部における弾接力の軸方向成分より大きくできれば、これに限定されるものではない。
【００２０】
例えば、図５に示すように、板ばねの代わりに、中心面を夾んで２山を持つ平板５６と、この平板５６をセンターハブ５０側から外側に向けて付勢するコイルばね５８で構成することも可能である。また、図６に示すように、２山板ばねに代えて、１山板ばね５４を２個使用することも可能である。
【００２１】
次に、本発明の別の実施の形態について、実施例２に基づき図７を用いて説明する。弾接手段以外の構成は、実施例１と同じであるので、詳述は省略する。図７は、実施例２における弾接手段近傍の拡大断面図である。図７に示すように長尺方向、すなわち軸方向の中心位置での垂直面Ｐを中心面として中央部を凹部とし、非面対称形状の２つの湾曲部５４ａ、５４ｂを形成させた板ばね５４からなり、両端部に形成した係止部５４ｃ、５４ｄにより、センターハブ５０の溝に係止されている。そして、前記２つの湾曲部５４ａ、５４ｂをセンターハブ５０の外周面から突出させることにより、回転板６０の内径部の内周面に２か所で弾接させている。
【００２２】
この図に示すように、板ばね５４の２つの湾曲部は、受圧板７０側の方がアーマチュア３０側よりも大きく湾曲させている。そのため、無励磁状態においては、回転板６０と板ばね５４の２か所の接触部に作用する弾接力の軸方向の力は、図中に矢印で示したように、受圧板７０方向への力ＦＬよりもアーマチュア３０方向への力ＦＲの方が大きい。その結果、励磁状態にした場合に弾接力ＦＬと弾接力ＦＲの差により、回転板６０がアーマチュア３０方向へ移動し、回転板６０と受圧板７０との接触が速やか、且つ、確実に解放される。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１に係る無励磁作動型電磁ブレーキは、弾接手段が、軸方向中心位置での垂直面を夾んで前記受圧板側及び前記アーマチュア側の２か所で前記回転板の内周面と弾接する接触部を構成する形状であって、無励磁状態において前記受圧板側の接触部における弾接力の軸方向成分が前記アーマチュア側の接触部における弾接力の軸方向成分より大きくすることにより、励磁状態にした場合に弾接手段と回転板との２カ所の接触部に作用する弾接力の差により、回転板がアーマチュア側へ移動し、回転板と受圧板との接触が速やか、且つ、確実に解放されるとともに、異常音の発生も抑制される。また、回転板と受圧板の接触によるモータに対する過剰負荷が防止される。さらに、回転板の摩耗が抑制され装置の長寿命化が図られる。
【００２４】
請求項２に係る無励磁作動型電磁ブレーキは、請求項１に係る無励磁作動型電磁ブレーキが奏する効果に加えて、弾接手段を、軸方向中心位置での垂直面を中心面として面対称形状とし、且つ、無励磁状態において前記弾接手段の軸方向中心位置が回転板の軸方向中心位置よりアーマチュア側に偏芯させたため、弾性手段の製造が簡易になり、また、弾性手段の取り付け時に向きを気にする必要がないため、組み立て工程も簡易になる。
【００２５】
請求項３に係る無励磁作動型電磁ブレーキは、請求項１に係る無励磁作動型電磁ブレーキが奏する効果に加えて、弾接手段を、軸方向中心位置での垂直面を中心面として非対称形状としたため、回転板とセンターハブの軸方向中心位置を偏芯させる必要がなく、従来の装置の弾性部材を取り替えるだけで、励磁状態時に回転板がアーマチュア側へ移動し、回転板と受圧板との接触が速やか、且つ、確実に解放される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１つの実施の形態である無励磁作動型電磁ブレーキを示す図であって、（ａ）は、その平面図で（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ｏ−Ｂ線における断面図である。
【図２】図１の無励磁作動型電磁ブレーキのセンターハブと弾接手段の拡大斜視図である。
【図３】図２に示したセンターハブと弾接手段を回転板に遊嵌させた状態を示す拡大斜視図である。
【図４】図１（ｂ）のＣ部の拡大図である。
【図５】弾接手段の別の形態を示す図である。
【図６】弾接手段の別の形態を示す図である。
【図７】本発明の別の実施の形態である無励磁作動型電磁ブレーキに使用される弾接手段を示す図である。
【図８】従来の無励磁作動型電磁ブレーキを示す図であって、（ａ）は、その平面図で（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ｏ−Ｂ線における断面図である。
【図９】従来の無励磁作動型電磁ブレーキのセンターハブと弾接手段の拡大斜視図である。
【図１０】図９に示したセンターハブと弾接手段を回転板に遊嵌させた状態を示す拡大斜視図である。
【符号の説明】
１０、１１０ ・・・ 電磁コイル
２０、１２０ ・・・ フィールドコア
３０、１３０ ・・・ アーマチュア
３２ ・・・ ガイドピン
３４ ・・・ Ｏリング
４０、１４０ ・・・ 回転軸
５０、１５０ ・・・ センターハブ
５２、１５２ ・・・ 溝
５４、１５４ ・・・ 板ばね
６０、１６０ ・・・ 回転板
７０、１７０ ・・・ 受圧板
８０、１８０ ・・・ 制動ばね
９０ ・・・ ボルト

Claims (3)

1. 電磁コイルが埋設されたフィールドコアと、該フィールドコアが無励磁状態の時に前記フィールドコアとの間にギャップを介して対向し軸方向にのみ移動可能なアーマチュアと、該アーマチュアに対向して配置され回転軸に嵌着されたセンターハブの外周に軸方向に移動可能に遊嵌された回転板と、該回転板と対向して配置された受圧板と、前記アーマチュアを前記回転板に圧接する方向に付勢する制動ばねと、前記センターハブの外周面と前記回転板の内周面との間に装着され前記センターハブと前記回転板とを弾接させ両者のがたつきを防止する弾接手段とを有する無励磁作動型電磁ブレーキにおいて、
   前記弾接手段は、軸方向中心位置での垂直面を夾んで前記受圧板側及び前記アーマチュア側の２か所で前記回転板の内周面と弾接する接触部を構成し、無励磁状態において前記受圧板側の接触部における弾接力の軸方向成分が前記アーマチュア側の接触部における弾接力の軸方向成分より大きくなる形状としたことを特徴とする無励磁作動型電磁ブレーキ。
2. 前記弾接手段は、軸方向中心位置での垂直面を中心面として面対称形状であり、且つ、無励磁状態において前記弾接手段の軸方向中心位置が回転板の軸方向中心位置よりアーマチュア側に偏芯している請求項１に記載の無励磁作動型電磁ブレーキ。
3. 前記弾接手段は、軸方向中心位置での垂直面を中心面として非対称形状である請求項１に記載の無励磁作動型電磁ブレーキ。

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