JP2004257547A - 回転体のブレーキ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】永久磁石と励磁コイルの組み合わせにより迅速に作動し、且つ、耐久使用性に優れる回転体のブレーキ装置を提供する。
【解決手段】回転体に連結される回転軸１に複数の回転側永久磁石２を周設し、該回転側永久磁石２に対向する位置にそれぞれの回転側永久磁石２の極性と反対の極性を有する複数の固定側永久磁石３を配設すると共に、固定側永久磁石３のそれぞれには励磁コイル４を巻き、それぞれの励磁コイル４には固定側永久磁石３の磁極を消去するように通電することを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】回転体に連結される回転軸１に複数の回転側永久磁石２を周設し、該回転側永久磁石２に対向する位置にそれぞれの回転側永久磁石２の極性と反対の極性を有する複数の固定側永久磁石３を配設すると共に、固定側永久磁石３のそれぞれには励磁コイル４を巻き、それぞれの励磁コイル４には固定側永久磁石３の磁極を消去するように通電することを特徴とする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータやゼンマイバネを蓄圧状態に保持する装置の回転軸を随時固定するための回転体のブレーキ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、回転体特にモータのブレーキ装置として、電磁石を利用した無励磁作動型電磁ブレーキがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のこの種ブレーキ装置にあっては、通常はモータのローター（回転軸）をコイルスプリングの復元力で押さえ付けてロックしているブレーキ板を、ブレーキ装置に設けた励磁コイルに通電して電磁石とすることによりコイルスプリングの復元力に抗して吸着させ、モータをロック状態から開放するようにしていたが、スプリングの圧縮・復元には時間がかかるため、モータを頻繁に制御する際にブレーキ板のロック・ロック解除動作が瞬時に追従できないだけでなく、ブレーキ板の磨耗やコイルスプリングの劣化があって耐久使用性に問題点があった。
【０００４】
つまり、従来のこのブレーキ装置にあっては、ブレーキ板及びこれを付勢するスプリングという機械的要素を構成要件としていたため、上記問題点は機械的制御の宿命として避けられない問題点でもあった。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消するために、ブレーキ板及びこれを付勢するスプリングという機械的要素を排除し、永久磁石と励磁コイルの組み合わせにより迅速に作動し、且つ、耐久使用性に優れる回転体のブレーキ装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る回転体のブレーキ装置は、回転体に連結される回転軸に複数の回転側永久磁石を周設し、該回転側永久磁石に対向する位置にそれぞれの回転側永久磁石の極性と反対の極性を有する複数の固定側永久磁石を配設すると共に、固定側永久磁石のそれぞれには励磁コイルを巻き、それぞれの励磁コイルには固定側永久磁石の磁極を消去するように通電することを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の作用】
回転側永久磁石と固定側永久磁石の異極間同士の吸着力によって回転側永久磁が設けられた回転軸の回転を阻止し、固定側永久磁石の極性を励磁コイルに通電することによって消去させて回転側永久磁石が設けられた回転軸の回転をフリーの状態にする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明装置の実施の形態を図面について具体的に説明する。
図１は、本発明装置の斜視図、図２は、同平面図、図３は、励磁コイルを省略した本発明装置の斜視図、図４は、固定側永久磁石を省略した本発明装置の斜視図である。
【０００９】
１は、回転軸、２は、同回転軸に固定された回転側永久磁石群であって、２本の永久磁石を交差させて外側が図示のような極性となるようにしてある。
【００１０】
尚、回転側永久磁石群について実施例では説明を簡単にするため４極としてあるが、極の数が多い程ブレーキ効果が高い。
【００１１】
３は、前記回転側永久磁石群２の磁極と反対の磁極つまり回転側永久磁石２ａのＮ極には固定側永久磁石３ａのＳ極が、回転側永久磁石２ｂのＮ極には固定側永久磁石３ｂのＳ極が、回転側永久磁石２ｃのＳ極には固定側永久磁石３ｃのＮ極が、回転側永久磁石２ｄのＳ極には固定側永久磁石３ｄのＮ極がくるようにそれぞれ配設された固定側永久磁石群であって、円筒状のケーシング（図示せず）の内壁に適宜固定されている。
【００１２】
４は、前記固定側永久磁石３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのそれぞれに巻かれた励磁コイル群であって、励磁コイル４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄには固定側永久磁石３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの磁束がそれぞれ零つまり消磁されるように通電されるように構成されている。
【００１３】
図中、５、５は前記回転軸１を支持するベアリングである。
【００１４】
次に、本発明の上記構成に従い、図示する実施例について本発明装置の作動を説明する。
【００１５】
図１の励磁コイル群４に通電しない状態つまり図３の励磁コイルを省略した状態では、回転側永久磁石群２の極性とこの回転側永久磁石群２に対向する固定側永久磁石群３の極性は全て反対であるので、異極同士の吸着力によって回転軸１の回転が阻止され、ブレーキがかけられた状態となっている。
【００１６】
この状態において、励磁コイル群４のそれぞれの励磁コイル４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに固定側永久磁石群３のそれぞれの固定側永久磁石３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが消磁されるように通電すると、図４のように固定側永久磁石群３がなくなった状態となるので、回転軸１はフリーに回転可能な状態となる。
【００１７】
従って、モータの回転制御が重要なバルブ用アクチュエータ等に使用されるモータ（図示せず）のローターに本発明装置の回転軸１を連結しておき、モータへの通電と同時に励磁コイル群４への通電がなされるようにしておけば、モータの回転時にはモータのロックが自動的に解除され、モータへの通電遮断と同時に自動的にモータがロックされる。
【００１８】
本実施例ではバルブ用アクチュエータ等に使用されるモータの回転制御のために本発明装置を使用したが、ゼンマイバネの復元力を利用してバルブを開閉するアクチュエータにおいてゼンマイバネを蓄圧状態に保持するブレーキ装置に利用することができるものであることは勿論である。
【００１９】
【発明の効果】
本発明に係る回転体のブレーキ装置によれば、回転体に連結される回転軸に複数の回転側永久磁石を周設し、該回転側永久磁石に対向する位置にそれぞれの回転側永久磁石の極性と反対の極性を有する複数の固定側永久磁石を配設すると共に、固定側永久磁石のそれぞれには励磁コイルを巻き、それぞれの励磁コイルには固定側永久磁石の磁極を消去するように通電することによって回転軸を固定状態からフリーの状態にするようにしたものであるから、回転軸の制御を機械的な手段で行う従来の電磁ブレーキのように作動が遅れたりするようなことが全くなく、しかも耐久使用性に優れ、半永久的に使用することができるという優れた効果を奏し得るものである。
【００２０】
また、励磁コイルに通電する電流値を調節することにより固定側永久磁石群の磁束数を零ではなく、減らすことも可能であり、回転軸に抵抗を掛けてモータの回転数を減らして減速ギヤを省略したりすることができる等バルブ用アクチュエータへの応用には最適な発明といえるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の斜視図である。
【図２】同平面図である。
【図３】励磁コイルを省略した本発明装置の斜視図である。
【図４】
固定側永久磁石を省略した本発明装置の斜視図である。
【符号の説明】
１ 回転軸
２ 回転側永久磁石群
３ 固定側永久磁石群
４ 励磁コイル群
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータやゼンマイバネを蓄圧状態に保持する装置の回転軸を随時固定するための回転体のブレーキ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、回転体特にモータのブレーキ装置として、電磁石を利用した無励磁作動型電磁ブレーキがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のこの種ブレーキ装置にあっては、通常はモータのローター（回転軸）をコイルスプリングの復元力で押さえ付けてロックしているブレーキ板を、ブレーキ装置に設けた励磁コイルに通電して電磁石とすることによりコイルスプリングの復元力に抗して吸着させ、モータをロック状態から開放するようにしていたが、スプリングの圧縮・復元には時間がかかるため、モータを頻繁に制御する際にブレーキ板のロック・ロック解除動作が瞬時に追従できないだけでなく、ブレーキ板の磨耗やコイルスプリングの劣化があって耐久使用性に問題点があった。
【０００４】
つまり、従来のこのブレーキ装置にあっては、ブレーキ板及びこれを付勢するスプリングという機械的要素を構成要件としていたため、上記問題点は機械的制御の宿命として避けられない問題点でもあった。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消するために、ブレーキ板及びこれを付勢するスプリングという機械的要素を排除し、永久磁石と励磁コイルの組み合わせにより迅速に作動し、且つ、耐久使用性に優れる回転体のブレーキ装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る回転体のブレーキ装置は、回転体に連結される回転軸に複数の回転側永久磁石を周設し、該回転側永久磁石に対向する位置にそれぞれの回転側永久磁石の極性と反対の極性を有する複数の固定側永久磁石を配設すると共に、固定側永久磁石のそれぞれには励磁コイルを巻き、それぞれの励磁コイルには固定側永久磁石の磁極を消去するように通電することを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の作用】
回転側永久磁石と固定側永久磁石の異極間同士の吸着力によって回転側永久磁が設けられた回転軸の回転を阻止し、固定側永久磁石の極性を励磁コイルに通電することによって消去させて回転側永久磁石が設けられた回転軸の回転をフリーの状態にする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明装置の実施の形態を図面について具体的に説明する。
図１は、本発明装置の斜視図、図２は、同平面図、図３は、励磁コイルを省略した本発明装置の斜視図、図４は、固定側永久磁石を省略した本発明装置の斜視図である。
【０００９】
１は、回転軸、２は、同回転軸に固定された回転側永久磁石群であって、２本の永久磁石を交差させて外側が図示のような極性となるようにしてある。
【００１０】
尚、回転側永久磁石群について実施例では説明を簡単にするため４極としてあるが、極の数が多い程ブレーキ効果が高い。
【００１１】
３は、前記回転側永久磁石群２の磁極と反対の磁極つまり回転側永久磁石２ａのＮ極には固定側永久磁石３ａのＳ極が、回転側永久磁石２ｂのＮ極には固定側永久磁石３ｂのＳ極が、回転側永久磁石２ｃのＳ極には固定側永久磁石３ｃのＮ極が、回転側永久磁石２ｄのＳ極には固定側永久磁石３ｄのＮ極がくるようにそれぞれ配設された固定側永久磁石群であって、円筒状のケーシング（図示せず）の内壁に適宜固定されている。
【００１２】
４は、前記固定側永久磁石３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのそれぞれに巻かれた励磁コイル群であって、励磁コイル４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄには固定側永久磁石３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの磁束がそれぞれ零つまり消磁されるように通電されるように構成されている。
【００１３】
図中、５、５は前記回転軸１を支持するベアリングである。
【００１４】
次に、本発明の上記構成に従い、図示する実施例について本発明装置の作動を説明する。
【００１５】
図１の励磁コイル群４に通電しない状態つまり図３の励磁コイルを省略した状態では、回転側永久磁石群２の極性とこの回転側永久磁石群２に対向する固定側永久磁石群３の極性は全て反対であるので、異極同士の吸着力によって回転軸１の回転が阻止され、ブレーキがかけられた状態となっている。
【００１６】
この状態において、励磁コイル群４のそれぞれの励磁コイル４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに固定側永久磁石群３のそれぞれの固定側永久磁石３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが消磁されるように通電すると、図４のように固定側永久磁石群３がなくなった状態となるので、回転軸１はフリーに回転可能な状態となる。
【００１７】
従って、モータの回転制御が重要なバルブ用アクチュエータ等に使用されるモータ（図示せず）のローターに本発明装置の回転軸１を連結しておき、モータへの通電と同時に励磁コイル群４への通電がなされるようにしておけば、モータの回転時にはモータのロックが自動的に解除され、モータへの通電遮断と同時に自動的にモータがロックされる。
【００１８】
本実施例ではバルブ用アクチュエータ等に使用されるモータの回転制御のために本発明装置を使用したが、ゼンマイバネの復元力を利用してバルブを開閉するアクチュエータにおいてゼンマイバネを蓄圧状態に保持するブレーキ装置に利用することができるものであることは勿論である。
【００１９】
【発明の効果】
本発明に係る回転体のブレーキ装置によれば、回転体に連結される回転軸に複数の回転側永久磁石を周設し、該回転側永久磁石に対向する位置にそれぞれの回転側永久磁石の極性と反対の極性を有する複数の固定側永久磁石を配設すると共に、固定側永久磁石のそれぞれには励磁コイルを巻き、それぞれの励磁コイルには固定側永久磁石の磁極を消去するように通電することによって回転軸を固定状態からフリーの状態にするようにしたものであるから、回転軸の制御を機械的な手段で行う従来の電磁ブレーキのように作動が遅れたりするようなことが全くなく、しかも耐久使用性に優れ、半永久的に使用することができるという優れた効果を奏し得るものである。
【００２０】
また、励磁コイルに通電する電流値を調節することにより固定側永久磁石群の磁束数を零ではなく、減らすことも可能であり、回転軸に抵抗を掛けてモータの回転数を減らして減速ギヤを省略したりすることができる等バルブ用アクチュエータへの応用には最適な発明といえるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の斜視図である。
【図２】同平面図である。
【図３】励磁コイルを省略した本発明装置の斜視図である。
【図４】
固定側永久磁石を省略した本発明装置の斜視図である。
【符号の説明】
１ 回転軸
２ 回転側永久磁石群
３ 固定側永久磁石群
４ 励磁コイル群
Claims (1)
- 回転体に連結される回転軸に複数の回転側永久磁石を周設し、該回転側永久磁石に対向する位置にそれぞれの回転側永久磁石の極性と反対の極性を有する複数の固定側永久磁石を配設すると共に、固定側永久磁石のそれぞれには励磁コイルを巻き、それぞれの励磁コイルには固定側永久磁石の磁極を消去するように通電することを特徴とする回転体のブレーキ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003099756A JP2004257547A (ja) | 2003-02-25 | 2003-02-25 | 回転体のブレーキ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003099756A JP2004257547A (ja) | 2003-02-25 | 2003-02-25 | 回転体のブレーキ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004257547A true JP2004257547A (ja) | 2004-09-16 |
Family
ID=33127622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003099756A Pending JP2004257547A (ja) | 2003-02-25 | 2003-02-25 | 回転体のブレーキ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004257547A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106816084A (zh) * | 2017-04-11 | 2017-06-09 | 合肥探奥自动化有限公司 | 一种演示电动机原理的简易互动装置 |
| EP3121942B1 (fr) * | 2015-07-23 | 2018-09-12 | Bubendorff | Dispositif de freinage et d'immobilisation d'un rotor d'une machine tournante synchrone |
-
2003
- 2003-02-25 JP JP2003099756A patent/JP2004257547A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3121942B1 (fr) * | 2015-07-23 | 2018-09-12 | Bubendorff | Dispositif de freinage et d'immobilisation d'un rotor d'une machine tournante synchrone |
| CN106816084A (zh) * | 2017-04-11 | 2017-06-09 | 合肥探奥自动化有限公司 | 一种演示电动机原理的简易互动装置 |
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