JP2007292225A - Brake unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転軸の回転を制動するブレーキユニットに関する。 The present invention relates to a brake unit that brakes rotation of a rotating shaft.
従来、電磁コイルを内蔵した磁性体と、回転軸に係合して回転軸と一体に回動するブレーキディスクと、ブレーキディスクと同軸上に配設され、軸方向に可動する制動板(アマチュアともいう)と、制動板をブレーキディスクに付勢するコイルスプリングとによって構成された電磁ブレーキが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a magnetic body with a built-in electromagnetic coil, a brake disk that engages with a rotating shaft and rotates integrally with the rotating shaft, and a brake plate that is disposed coaxially with the brake disk and moves in the axial direction (both amateurs) And an electromagnetic brake composed of a coil spring that urges a brake plate against a brake disk (see, for example, Patent Document 1).
前述の電磁ブレーキは、電磁コイルに通電された際に、ヨ−ク(電磁石)に制動板を引き付ける磁力が発現し、ブレーキディスクから制動板が離間してブレーキを開放し、電磁コイルへの通電が遮断された際に、ヨークの磁力が消去し、コイルスプリングの付勢力によって制動板がブレーキディスクに摩擦係合してブレーキディスクの回動を制動する。
そして、従来例の電磁ブレーキは、回転軸に対してブレーキを作動する際に、回転軸の回転トルクが大きい場合には、ブレーキディスクと制動板との摩擦力が不足し、回転軸の回転の制動が不十分となる虞があった。 In the electromagnetic brake of the conventional example, when the rotational torque of the rotating shaft is large when the brake is operated with respect to the rotating shaft, the frictional force between the brake disk and the braking plate is insufficient, and the rotating shaft rotates. There was a risk that braking would be insufficient.
そこで、本発明は、回転軸に対してブレーキを作動する際に、回転軸の回転トルクが比較的大きな場合にも、回転軸の回転を確実に制動できるブレーキユニットを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a brake unit capable of reliably braking the rotation of the rotation shaft even when the rotation torque of the rotation shaft is relatively large when the brake is operated on the rotation shaft. .
かかる目的を達成するためになされた請求項1に記載の発明は、ブレーキユニットであって、入力軸(所謂、回転軸である。)に接続されて、該入力軸の回転速度を増速して出力軸に伝達する増速機と、前記出力軸の回転速度を検出する速度検出器と、前記速度検出器を介して検出された出力軸の回転速度に基づいて、前記出力軸に摩擦係合し、該出力軸を介して前記入力軸の回転を制動する電磁ブレーキとを一体に備えたことを特徴とする。
The invention according to
請求項1に記載のブレーキユニットによれば、入力軸に接続されてその回転速度を増速して出力する増速機と、増速機の出力速度を検出する速度検出器と、速度検出器で検出された出力速度に基づいて増速機の回転を制動する電磁ブレーキとを備えているので、出力軸(延いては入力軸)の回転速度に応じてブレーキを作動させることができ、且つ、増速機を介して回転トルクが低減されているので、確実にブレーキの作動を発現できる。
According to the brake unit of
次に、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のブレーキユニットにおいて、前記増速機が、前記出力軸に接続され該出力軸と共に回動する太陽歯車と、該太陽歯車に空隙を介して同軸状に配設された内歯車と、前記空隙に配設され前記太陽歯車及び内歯車に噛合する遊星歯車と、該遊星歯車を回転自在に支持すると共に前記太陽歯車と同軸状に回転自在に支持されたキャリアとを備え、前記入力軸が前記キャリアに接続され該キャリアと共に回動するように構成されていることを特徴とする。
Next, the invention according to
請求項2に記載のブレーキユニットによれば、太陽歯車と内歯車の歯数の比になるように、入力軸の回転速度を減速して出力軸に伝達できる。 According to the brake unit of the second aspect, the rotational speed of the input shaft can be reduced and transmitted to the output shaft so that the ratio of the number of teeth of the sun gear and the internal gear is obtained.
また、請求項1又は請求項2に記載のブレーキユニットは、請求項3に記載の発明のように、前記速度検出器が、周方向に複数の識別符号を有し、出力軸と一体に回転する回転子と、前記回転子の回転に伴ってこの識別符号を順次検知し、該回転子の回転速度に応じたパルス信号を制御機器に出力するセンサとを備え、前記電磁ブレーキが、前記制御機器からの入力信号に基づいて前記出力軸の回転を制動するように構成されていることにより、出力軸(延いては入力軸)の回転速度に応じて精度良くブレーキを作動させることができる。
In the brake unit according to
また、請求項3に記載のブレーキユニットは、回転子の径方向に識別信号列を複数構成し、回転子の回転方向を検出できるようにすれば、出力軸(延いては入力軸)の回転方向に応じて、レーキを作動させる際の出力軸(延いては入力軸)の速度を設定できて、一層、利便性を向上できる。
Further, in the brake unit according to
本発明のブレーキユニットは、入力軸に接続されてその回転速度を増速して出力する増速機と、増速機の出力速度を検出する速度検出器と、速度検出器で検出された出力速度に基づいて増速機の回転を制動する電磁ブレーキとを備えているので、出力軸(延いては入力軸)の回転速度に応じてブレーキを作動させることができ、且つ、増速機を介して回転トルクが低減されているので、確実にブレーキの作動を発現できる。 The brake unit according to the present invention includes a speed increaser connected to an input shaft and increasing its rotational speed, a speed detector for detecting the output speed of the speed increaser, and an output detected by the speed detector And an electromagnetic brake that brakes the rotation of the gearbox based on the speed, so that the brake can be operated according to the rotation speed of the output shaft (and hence the input shaft), and the gearbox Since the rotational torque is reduced through this, the operation of the brake can be surely expressed.
また、本発明のブレーキユニットは、増速機が、出力軸に接続され該出力軸と共に回動する太陽歯車と、太陽歯車に空隙を介して同軸状に配設された内歯車と、この空隙に配設され太陽歯車及び内歯車に噛合する遊星歯車と、遊星歯車を回転自在に支持すると共に太陽歯車と同軸状に回転自在に支持されたキャリアとを備え、入力軸がキャリアに接続されてキャリアと共に回動するように構成されていることにより、太陽歯車と内歯車の歯数の比になるように、入力軸の回転速度を減速して出力軸に伝達できる。 Also, the brake unit of the present invention includes a sun gear in which the speed increaser is connected to the output shaft and rotates together with the output shaft, an internal gear coaxially disposed in the sun gear via a gap, and the gap A planetary gear meshed with the sun gear and the internal gear, and a carrier that rotatably supports the planetary gear and is rotatably supported coaxially with the sun gear, and an input shaft is connected to the carrier. By being configured to rotate together with the carrier, the rotational speed of the input shaft can be reduced and transmitted to the output shaft so that the ratio of the number of teeth of the sun gear and the internal gear is obtained.
また、本発明のブレーキユニットは、速度検出器が、周方向に複数の識別符号を有し、出力軸と一体に回転する回転子と、前記回転子の回転に伴ってこの識別符号を順次検知し、回転子の回転速度に応じたパルス信号を制御機器に出力するセンサとを備え、電磁ブレーキが、制御機器からの入力信号に基づいて出力軸の回転を制動するように構成されていることにより、出力軸(延いては入力軸)の回転速度に応じて精度良くブレーキを作動させることができ、且つ、回転子の径方向に沿って識別信号列を複数構成し、回転子の回転方向を検出できるようにすれば、出力軸(延いては入力軸)の回転方向に応じて、ブレーキを作動させる際の出力軸(延いては入力軸)の速度を設定できて、一層、利便性を向上できる。 In the brake unit of the present invention, the speed detector has a plurality of identification codes in the circumferential direction, and sequentially detects the identification codes as the rotor rotates together with the rotor rotating integrally with the output shaft. And a sensor that outputs a pulse signal corresponding to the rotational speed of the rotor to the control device, and the electromagnetic brake is configured to brake the rotation of the output shaft based on the input signal from the control device. Thus, the brake can be operated with high accuracy according to the rotation speed of the output shaft (and hence the input shaft), and a plurality of identification signal sequences are formed along the radial direction of the rotor, and the rotation direction of the rotor Can detect the speed of the output shaft (and hence the input shaft) when operating the brake according to the rotation direction of the output shaft (and thus the input shaft), making it even more convenient Can be improved.
次に、本発明のブレーキユニットの一実施例を図面にもとづいて説明する。図1は本実施例のブレーキユニットの構成表す断面図である。 Next, an embodiment of the brake unit of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the brake unit of this embodiment.
図1に表したように、ブレーキユニット1は、入力軸2に接続されて、入力軸2の回転速度を増速して出力軸3に伝達する増速機4と、出力軸3の回転速度を検出する速度検出器5と、速度検出器5を介して検出された出力軸3の回転速度に基づいて、出力軸3に摩擦係合し、出力軸3の回転を制動する電磁ブレーキ6とによって構成されている。
As shown in FIG. 1, the
電磁ブレーキ6は、ブレーキケース6aと、ブレーキケース6aに固定されヨーク(電磁石)6bと、ヨーク6bに収納された電磁コイル6cと、出力軸3に固定されたディスクブレーキ6dと、ディスクブレーキ6dとヨーク6bとの間に配設され、軸方向にスライド自在に支持されたアマチュア(制動板)6eと、サイドプレート6fとによって構成されている。
The electromagnetic brake 6 includes a
電磁ブレーキ6は、アマチュア6eが、ヨーク6bに収納されたコイルスプリング(図示せず)によってディスクブレーキ6dに向かって付勢され、ヨーク6b及びサイドプレート6fが、ボルト7を介してブレーキケース6aに一体に固定されて、電磁コイル6cがケーブル6gを介して図示されない制御機器に接続されている。
In the electromagnetic brake 6, an armature 6e is urged toward a
そして、電磁ブレーキ6は、コイルスプリングの付勢力によってアマチュア6eがディスクブレーキ6dに摩擦係合して出力軸3の回転を制動し、制御機器を介して電磁コイル6cに通電された際に、ヨーク6bに磁力が発現し、ヨーク6bがアマチュア6eを引き付けてディスクブレーキ6dから離間させ、出力軸3の回転の制動を解除するように構成されている。
Then, when the electromagnetic brake 6 is energized to the electromagnetic coil 6c via the control device, the armature 6e frictionally engages the
次に、速度検出器5は、静電容量型のエンコーダであって、出力軸3に固定され、出力軸3と一体に回動する回転子5aと、回転子5aに間隙を介して対向し、ブレーキケース6aに固定された固定子5bとを備え、回転子5aには、第一の電極5cが周方向に沿って所定の間隙を介して複数設けられ、固定子5bには第一の電極5cに所定の間隙を介して対向する第二の電極5dが設けられている。
Next, the
そして、速度検出器5は、回転子5aの回転に伴って、第一の電極5cと第二の電極5dとが対向したときに第一の電極5cと第二の電極5dとの間の静電容量が最大になり、一方、第一の電極5cと第二の電極5dとが対向しないときには第一の電極5cと第二の電極5dとの間の静電容量が最小になり、固定子5bが、この静電容量の変化を検出してパルス信号に変換し、ケーブル5eを介して図示されない制御機器に出力するように構成されている。尚、本発明における識別符号は、第一の電極5cによってその機能が発現される。また、本発明におけるセンサは、固定子5bによってその機能が発現される。
Then, the
また、速度検出器5は、第一の電極5cが、回転子5aの径方向に2列配設され、且つ、この1列目と2列目の夫々の電極が、周方向に1/4ピッチ分だけずらして配設され、回転子5aの回転に伴って、第一の電極5cの一列目の電極及び二列目の電極の夫々と第二電極との間に発現する静電容量を検出し、前述の制御機器に一列目の電極に対応したパルス列と二列目の電極に対応したパルス列とを出力するように構成されている。
In the
そして、速度検出器5は、制御機器が、第一電極5cの一列目を介して入力されたパルス列と第一電極5cの二列目を介して入力されたパルス列とのずれを比較し、回転子5aの回転方向を検出できるように構成されている。
Then, the
次に、ブレーキケース6aがボルト13を介して中間ケース8に固定され、中間ケース8がボルト14を介して増速器ケース9に固定されている。
Next, the
そして、出力軸3は、中間部がベアリング10及びベアリング11を介して中間ケース8に回動自在に支持され、増速機4側の先端部がベアリング12を介してキャリア43に回動自在に支持されている。また、中間ケース8に対する出力軸3の挿通部には、シーリング部材17が装着されている。
The
次に、増速機4は、出力軸3に接続され出力軸3と共に回動する太陽歯車40と、太陽歯車40に空隙を介して同軸状に配設された内歯車41と、この空隙に配設され太陽歯車及40び内歯車41に噛合する遊星歯車42と、遊星歯車42を回転自在に支持すると共に太陽歯車40と同軸状に回転自在に支持されたキャリア43と、キャリア43の中心に固定されキャリア43と共に回動する第二太陽歯車44と、第二太陽歯車44に空隙を介して同軸状に配設された第二内歯車45と、この空隙に配設され第二太陽歯車44及び第二内歯車45に噛合する第二遊星歯車46と、第二遊星歯車46を回転自在に支持すると共に第二太陽歯車44と同軸状に回転自在に支持された第二キャリア47とを備え、第二キャリア47が入力軸2に接続されて入力軸2と共に回転し、その回転を減速して出力軸3に伝達するように構成されている。
Next, the speed increaser 4 includes a
内歯車41は、位置決めピン48を介して中間ケース8に係合すると共に、増速機ケース9に固定されている。
The
キャリア43は、連結ピン49が挿通されて固定され、連結ピン49を介して遊星歯車42を回転自在に支持している。また、キャリア43はベアリング50を介して増速機ケース9に回動自在に支持されている。また、軸方向における遊星歯車42と中間ケース8との間には、互いの軸方向に位置決めをすると共に摩擦力を低減するスライド板51が装着されている。
The
第二太陽歯車44は、一端がキャリア43に固定され、他端がベアリング20を介して第二キャリア47に回動自在に支持されている。
One end of the
第二内歯車45は、位置決めピン52を介して増速機ケース9に位置決めされるとともに、その外周部が増速機ケース9に固定されている。
The second internal gear 45 is positioned on the
第二キャリア47は、第二連結ピン53が挿通されて固定され、第二連結ピン53を介して第二遊星歯車44を回転自在に支持している。また、第二キャリア47はベアリング54を介して増速機ケース9に回動自在に支持されている。
The
次に、増速機ケース9の入力軸2側の端部には、カバー55がボルト56を介して固定され、入力軸2の外周とカバー55の内周には、シーリング部材57が装着されている。また、キャリア43と第二キャリア47との間には、互いの、軸方向の位置決めを行うと共に摩擦力の発生を抑制するための、スライド板58が装着されている。
Next, a
また、ブレーキユニット1は、入力軸2がカバー55から突出し、入力軸2の先端に図示されない回転体が接続されるように構成されている。
The
以下に、前記の構成を有する実施例のブレーキユニット1の作用効果を記載する。
Below, the effect of the
本実施例のブレーキユニット1は、入力軸2に接続されてその回転速度を増速して出力する増速機4と、増速機4の出力速度を検出する速度検出器5と、速度検出器5で検出された出力速度に基づいて増速機4の回転を制動する電磁ブレーキ6とを備えているので、出力軸3(延いては入力軸2)の回転速度に応じてブレーキを作動させることができ、且つ、増速機4を介して回転トルクが低減されているので、確実にブレーキの作動を発現できる。
The
また、本発明のブレーキユニットは、増速機4が、出力軸3に接続され出力軸3と共に回動する太陽歯車40と、太陽歯車40に空隙を介して同軸状に配設された内歯車41と、この空隙に配設され太陽歯車40及び内歯車41に噛合する遊星歯車42と、遊星歯車42を回転自在に支持すると共に太陽歯車40と同軸状に回転自在に支持されたキャリア43とを備え、入力軸2がキャリア43に接続されてキャリア43と共に回動するように構成されていることにより、太陽歯車40と内歯車41の歯数の比になるように、入力軸2の回転速度を減速して出力軸3に伝達できる。
The brake unit of the present invention includes a
また、本発明のブレーキユニット1は、速度検出器5が、周方向に沿って第一の電極5cを複数有し、出力軸3と一体に回転する回転子5aと、回転子5aの回転に伴ってこの第一の電極5を順次検知し、回転子5aの回転速度に応じたパルス信号を制御機器に出力する固定子5bとを備え、電磁ブレーキ6が、制御機器からの入力信号に基づいて出力軸3の回転を制動するように構成されていることにより、出力軸3(延いては入力軸2)の回転速度に応じて精度良くブレーキを作動させることができ、且つ、回転子5qの径方向に沿って第一の電極5c列を複数構成し、回転子5aの回転方向を検出できるように構成されているので、出力軸3(延いては入力軸2)の回転方向に応じて、ブレーキを作動させる際の出力軸3(延いては入力軸2)の速度を設定できて、一層、利便性を向上できる。
In the
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものでなく、種各の態様を取ることができる。 As mentioned above, although one Example of this invention was described, this invention is not limited to the said Example, It can take various aspects.
1…ブレーキユニット、2…入力軸、3…出力軸、4…増速機、5…速度検出器抵抗、5a…回転子、5b…固定子、5c…第一の電極、5d…第二の電極、5e…ケーブル、6…電磁ブレーキ、6a…ブレーキケース、6b…ヨーク(電磁石)、6c…電磁コイル、6d…ディスクブレーキ、6e…アマチュア(制動板)、6f…サイドプレート、6g…ケーブル、7,13,14,56…ボルト、8…中間ケース、9…増速機ケース、10,11,12,20,50…ベアリング、17…シーリング部材、40…太陽歯車、41…内歯車、42…遊星歯車、43…キャリア、44…第二太陽歯車、45…第二内歯車、46…第二遊星歯車、47…第二キャリア、48,52…位置決めピン、49…連結ピン、51,58…スライド板、53…第二連結ピン、55…カバー、57…シーリング部材。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記出力軸の回転速度を検出する速度検出器と、
前記速度検出器を介して検出された出力軸の回転速度に基づいて、前記出力軸に摩擦係合し、該出力軸を介して前記入力軸の回転を制動する電磁ブレーキと、
を一体に備えたブレーキユニット。 A speed increaser connected to the input shaft, increasing the rotational speed of the input shaft and transmitting it to the output shaft;
A speed detector for detecting the rotational speed of the output shaft;
An electromagnetic brake that frictionally engages the output shaft based on the rotational speed of the output shaft detected through the speed detector and brakes the rotation of the input shaft through the output shaft;
Brake unit with integrated
前記出力軸に接続され該出力軸と共に回動する太陽歯車と、
前記太陽歯車に空隙を介して同軸状に配設された内歯車と、
前記空隙に配設され前記太陽歯車及び前記内歯車に噛合する遊星歯車と、
前記遊星歯車を回転自在に支持すると共に前記太陽歯車と同軸状に回転自在に支持されたキャリアと、
を備え、
前記入力軸が前記キャリアに接続され該キャリアと共に回動するように構成されている、
ことを特徴とする請求項1に記載のブレーキユニット。 The gearbox is
A sun gear connected to the output shaft and rotating together with the output shaft;
An internal gear coaxially disposed in the sun gear via a gap;
A planetary gear disposed in the gap and meshing with the sun gear and the internal gear;
A carrier that rotatably supports the planetary gear and is rotatably supported coaxially with the sun gear;
With
The input shaft is connected to the carrier and is configured to rotate with the carrier.
The brake unit according to claim 1.
周方向に複数の識別符号を有し、前記出力軸と一体に回転する回転子と、
前記回転子の回転に伴ってこの識別符号を順次検知し、該回転子の回転速度に応じたパルス信号を制御機器に出力するセンサと、
を備え、
前記電磁ブレーキが、前記制御機器からの入力信号に基づいて前記出力軸の回転を制動するように構成されている、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のブレーキユニット。 The speed detector
A rotor having a plurality of identification codes in the circumferential direction and rotating integrally with the output shaft;
A sensor that sequentially detects the identification code as the rotor rotates and outputs a pulse signal corresponding to the rotation speed of the rotor to a control device;
With
The electromagnetic brake is configured to brake rotation of the output shaft based on an input signal from the control device;
The brake unit according to claim 1 or 2, characterized by the above.
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Legal Events
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Effective date: 20101019 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |