JP2008144786A - Electromagnetic brake and electromagnetic clutch including means for detecting wear of friction plate - Google Patents
Electromagnetic brake and electromagnetic clutch including means for detecting wear of friction plate Download PDFInfo
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Abstract
Description
本発明は、励磁コイルへの通電、非通電の切換により、被制動回転軸に対する制動、解除を切り換える電磁ブレーキ、及び、入力軸と出力軸との接続、解除を切り換える電磁クラッチに関し、特に、接触部分に固着された摩擦板の摩耗を検知する手段を備えた電磁ブレーキ及び電磁クラッチに関する。 The present invention relates to an electromagnetic brake that switches between braking and releasing with respect to a braked rotating shaft by switching between energization and non-energization of an exciting coil, and an electromagnetic clutch that switches connection and release between an input shaft and an output shaft, and in particular, contact. The present invention relates to an electromagnetic brake and an electromagnetic clutch provided with means for detecting wear of a friction plate fixed to a portion.
摩擦力を利用したブレーキ及びクラッチでは、摩擦力を発生させる摩擦板が使用に応じて摩耗する。摩擦板の摩耗が過度に進むと、ブレーキについては制動力が低下し、クラッチについては接続時の伝達効率が低下する。したがって、このような不具合が生じない段階で摩擦板を交換する必要があり、利用者は交換時期を把握する必要がある。 In brakes and clutches that use frictional force, the friction plate that generates the frictional force is worn as it is used. If the friction plate wears excessively, the braking force for the brake is reduced, and the transmission efficiency for the clutch is reduced. Therefore, it is necessary to replace the friction plate at a stage where such a problem does not occur, and the user needs to grasp the replacement time.
このため、従来から、例えば特許文献1及び2に開示されるような摩擦板の摩耗検知手段が提案されている。特許文献1に開示される摩耗検知手段は、摩擦板の摩耗に伴って摩擦板を押しているピストンの位置が変化することを利用し、摩耗限界に達したときのピストン位置を検出できるように、非接触の近接センサを配置している。 For this reason, conventionally, friction plate wear detection means such as disclosed in Patent Documents 1 and 2 have been proposed. The wear detection means disclosed in Patent Document 1 utilizes the fact that the position of the piston pushing the friction plate changes with wear of the friction plate, so that the piston position when the wear limit is reached can be detected. A non-contact proximity sensor is arranged.
一方、特許文献2に開示される摩耗検知手段は、摩擦板の摩耗に伴ってサポートの位置が変化することを利用し、変位しない部分に設けた変位センサの接触子を、このサポートに当接させて摩耗量を連続的に検出できるようにしている。 On the other hand, the wear detection means disclosed in Patent Document 2 utilizes the fact that the position of the support changes as the friction plate wears, and a contact of a displacement sensor provided in a non-displaced portion is brought into contact with the support. Thus, the wear amount can be continuously detected.
しかしながら、特許文献1に開示される摩耗検知手段では、ピストンの位置を非接触で検出するために使用される近接スイッチのコストが高く、また、特許文献2に開示される摩耗検知手段では、サポートの位置を連続的に検出するために使用される変位センサのコストが高く、何れの場合にも、適用されるブレーキやクラッチのコストアップを招くという問題がある。 However, in the wear detection means disclosed in Patent Document 1, the cost of the proximity switch used for detecting the position of the piston in a non-contact manner is high, and in the wear detection means disclosed in Patent Document 2, the support is not provided. The cost of the displacement sensor used for continuously detecting the position of the brake is high, and in any case, there is a problem that the cost of the applied brake or clutch is increased.
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、より簡単な構成で、コストアップを招くことなく、摩擦板の摩耗状態を検知することができる電磁ブレーキ及び電磁クラッチを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art. An electromagnetic brake and an electromagnetic clutch capable of detecting the wear state of a friction plate with a simpler configuration and without causing an increase in cost. The purpose is to provide.
本発明にかかる摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁ブレーキは、上記の目的を達成させるため、請求項1に記載のように、被制動回転軸に固定されて一体に回転するハブプレートと、ハブプレートに対して軸方向に離れて対向する磁極体と、ハブプレートと磁極体との間に配置され、軸方向にスライド可能で回転不能に磁極体に取り付けられたアーマチュアと、アーマチュアをハブプレートに対して近接する方向、又は離反する方向に付勢する付勢手段と、磁極体内に設けられ、通電により付勢手段による付勢力に抗してアーマチュアを変位させる励磁コイルと、ハブプレートとアーマチュアとの互いに対向する面の一方に固着された摩擦板と、アーマチュアと共に軸方向にスライドする接触部、及び、該接触部に対向して配置され、軸方向にはスライドしない検知部から成る摩耗検知手段とを備え、接触部と検知部との間隔は、摩擦板が所定の摩耗状態になると、アーマチュアが制動位置にスライドした際に、接触部が検知部に接触して検知部の電気的な状態を変化させるように定められていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an electromagnetic brake having friction plate wear detecting means according to the present invention, as described in claim 1, is a hub plate that is fixed to a braked rotating shaft and rotates integrally. A magnetic pole body facing away from the hub plate in the axial direction, an armature disposed between the hub plate and the magnetic pole body, slidable in the axial direction and non-rotatably attached to the magnetic pole body, and the armature being the hub plate An urging means for urging the armature in a direction approaching or separating from the magnet, an excitation coil provided in the magnetic pole body and displacing the armature against the urging force of the urging means by energization, a hub plate, and an armature A friction plate fixed to one of the surfaces facing each other, a contact portion that slides in the axial direction together with the armature, and an axial direction that is disposed to face the contact portion Is provided with a wear detecting means comprising a non-sliding detecting portion, and the distance between the contact portion and the detecting portion is such that when the friction plate is in a predetermined wear state, when the armature slides to the braking position, the contact portion becomes the detecting portion. It is defined that the electrical state of the detector is changed by contact.
上記の構成によれば、ブレーキの使用に伴って摩擦板が摩耗して厚さが減少すると、アーマチュアの制動位置での接触部と検知部との間隔が徐々に狭くなる。摩擦板が所定の摩耗状態になると、アーマチュアが制動位置にスライドした際に接触部が検知部に接触し、検知部の電気的な状態が変化する。この変化を検知することにより、摩擦板が所定の摩耗状態になったことを的確に、検知することができる。 According to the above configuration, when the friction plate is worn and the thickness is reduced as the brake is used, the distance between the contact portion and the detection portion at the braking position of the armature is gradually reduced. When the friction plate is in a predetermined wear state, the contact portion comes into contact with the detection portion when the armature slides to the braking position, and the electrical state of the detection portion changes. By detecting this change, it is possible to accurately detect that the friction plate is in a predetermined wear state.
検知部と接触部との組み合わせとしては、請求項2に記載のように、検知部には、切断用信号線を備え、接触部には、接触時に切断用信号線を切断する切断刃と通電検知回路とを備え、摩擦板が所定の摩耗状態になると、切断刃で切断用信号線を切断し、通電検知回路を遮断するようにした構成、あるいは、請求項3に記載のように、検知部には、通電検知回路と、この通電検知回路の形成用及び開放用の接点とを備え、また、接触部は導通片を備え、摩擦板が所定の摩耗状態になると、接触部の導通片の軸方向のスライドにより、接触時に接点間を短絡させるようにした構成を採用することができる。この場合、付勢手段が板ばねである場合、請求項4に記載のように、板ばねの一部を接触部として利用することができる。
As a combination of the detection part and the contact part, as described in claim 2, the detection part is provided with a cutting signal line, and the contact part is energized with a cutting blade for cutting the cutting signal line at the time of contact. A detection circuit is provided, and when the friction plate is in a predetermined wear state, the cutting signal line is cut with a cutting blade to cut off the energization detection circuit, or the detection circuit according to
また、請求項5に記載のように、ハブプレートとアーマチュアとを共に導電体により形成し、ハブプレートの一部にアーマチュア側に突出した接触部を形成し、アーマチュアを検知部として機能させてもよい。
さらに、請求項6に記載のように、付勢手段を板ばねとし、摩耗検知手段として、接触部及び検知部に代えて、板ばねに取り付けられた圧電素子を用い、制動時の圧電素子の出力を検知することにより、板ばねのたわみ量から摩擦板の摩耗状態を検知するようにしてもよい。
Further, as described in claim 5, both the hub plate and the armature are formed of a conductor, and a contact portion protruding to the armature side is formed on a part of the hub plate so that the armature functions as a detection portion. Good.
Further, as described in claim 6, the biasing means is a leaf spring, and the wear detecting means is a piezoelectric element attached to the leaf spring instead of the contact portion and the detecting portion. By detecting the output, the wear state of the friction plate may be detected from the amount of deflection of the leaf spring.
一方、本発明にかかる摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁クラッチは、上記の目的を達成させるため、請求項7に記載のように、入力軸又は出力軸の一方に固定されて一体に回転するハブプレートと、入力軸又は出力軸の他方に固定されて一体に回転するロータと、このロータを回転可能に支持する磁極体と、ハブプレートのロータに対向する面に、軸方向にスライド可能で一体に回転するよう取り付けられたアーマチュアと、アーマチュアとロータとの互いに対向する面の一方に固着された摩擦板と、アーマチュアをハブプレートに対して近接する方向、又は離反する方向に付勢する付勢手段と、磁極体内に設けられ、通電により付勢手段による付勢力に抗してアーマチュアを変位させる励磁コイルと、アーマチュアと共に軸方向にスライドする接触部、及び、該接触部に対向して配置されたスライドしない検知部から成る摩耗検知手段とを備え、接触部と検知部との間隔は、摩擦板が所定の摩耗状態になると、アーマチュアを接続位置にスライドさせた際に、接触部が検知部に接触して検知部の電気的な状態を変化させるように定められていることを特徴とする。 On the other hand, the electromagnetic clutch provided with the friction plate wear detecting means according to the present invention is fixed to one of the input shaft and the output shaft and integrally rotates to achieve the above object. Hub plate, rotor that is fixed to the other of the input shaft or output shaft and rotates integrally, a magnetic pole body that rotatably supports the rotor, and a surface of the hub plate that faces the rotor can be slid in the axial direction. The armature attached to rotate integrally with the armature, the friction plate fixed to one of the opposing surfaces of the armature and the rotor, and the armature urged in a direction close to or away from the hub plate An urging means, an excitation coil provided in the magnetic pole body, which displaces the armature against the urging force of the urging means by energization, and an axially sliding with the armature. And a wear detecting means comprising a non-sliding detecting portion arranged opposite to the contacting portion, and the interval between the contacting portion and the detecting portion is such that when the friction plate is in a predetermined wear state, the armature It is characterized in that it is determined that the contact portion comes into contact with the detection portion and changes the electrical state of the detection portion when the is slid to the connection position.
上記の構成によれば、クラッチの使用に伴って摩擦板が摩耗して厚さが減少すると、アーマチュアの接続位置での接触部と検知部との間隔が徐々に狭くなる。摩擦板が所定の摩耗状態になると、アーマチュアが接続位置にスライドした際に接触部が検知部に接触し、検知部の電気的な状態が変化する。この変化を検知することにより、摩擦板が所定の摩耗状態になったことを的確に、検知することができる。 According to the above configuration, when the friction plate is worn and the thickness is reduced as the clutch is used, the distance between the contact portion and the detection portion at the connection position of the armature is gradually reduced. When the friction plate is in a predetermined wear state, when the armature slides to the connection position, the contact portion comes into contact with the detection portion, and the electrical state of the detection portion changes. By detecting this change, it is possible to accurately detect that the friction plate is in a predetermined wear state.
なお、摩耗検知手段としては、請求項8〜10に記載のように、上記の電磁ブレーキの場合と同様の構成が適用できる。
さらに、請求項13及び14に記載するように、上記電磁ブレーキ又は電磁クラッチ磨耗検知手段の出力としてブザーのような音響報知手段又はPCディスプレーのような表示報知手段を用いるようにしてもよい。
In addition, as a wear detection means, the structure similar to the case of said electromagnetic brake is applicable as described in Claims 8-10.
Further, as described in
請求項1及び請求項7に記載の本発明の電磁ブレーキ及び電磁クラッチの基本構成によれば、検知部と接触部という簡単な構成で摩擦板の摩耗状態を検知することができ、コストアップを招くことなく摩耗状態を的確に検知することができる。 According to the basic configuration of the electromagnetic brake and the electromagnetic clutch of the present invention described in claim 1 and claim 7, it is possible to detect the wear state of the friction plate with a simple configuration of the detection portion and the contact portion, thereby increasing the cost. The wear state can be accurately detected without incurring.
また、請求項2及び8に記載のように、本発明の電磁ブレーキ及び電磁クラッチの磨耗検知手段を構成すれば、上記基本構成の効果に加えて、次の効果を有する。
(1)検知部における発光ダイオードの消灯等の電気信号による磨耗度減少の報知により、摩擦板の交換時期、または、摩擦板の減少した電磁ブレーキの交換時期をベテランサービスマンでなくても知ることができる。
(2)磨耗度の検知を切断用信号線を切断するという単純な動作原理で行うため、磨耗検知手段が誤作動したり、故障をすることが少ない。
(3)なお、請求項8に記載の電磁クラッチの場合は、切断刃をアーマチュアに固定されるため、電磁クラッチ接続時には、切断刃がアーマチュアと一体で回転するため、より確実に切断用信号線を切断できる。
(4)既存の電磁ブレーキ及び電磁クラッチに後付けで適用可能である。
In addition, if the electromagnetic brake and electromagnetic clutch wear detection means of the present invention is configured as described in claims 2 and 8, the following effects can be obtained in addition to the effects of the basic configuration.
(1) Knowing the time to replace the friction plate or the time to replace the electromagnetic brake with the reduced friction plate by notifying the wear level reduction due to electrical signals such as turning off the light emitting diodes in the detector, even if you are not an experienced serviceman Can do.
(2) Since the wear level is detected based on a simple operation principle of cutting the cutting signal line, the wear detecting means is less likely to malfunction or break down.
(3) In the case of the electromagnetic clutch according to claim 8, since the cutting blade is fixed to the armature, the cutting blade rotates integrally with the armature when the electromagnetic clutch is connected. Can be cut.
(4) It can be retrofitted to existing electromagnetic brakes and electromagnetic clutches.
また、請求項3及び9に記載のように、本発明の電磁ブレーキ及び電磁クラッチの磨耗検知手段を構成すれば、上記基本構成の効果に加えて、次の効果を有する。
(1)検知部における発光ダイオードの点灯等の電気信号による磨耗度減少の報知により、摩擦板の交換時期、または、摩擦板の減少した電磁ブレーキの交換時期をベテランサービスマンでなくても知ることができる。
(2)磨耗度の検知を信号線の切断ではなく、接点のON、OFFを利用するため、切断用信号線の交換等の磨耗検知手段のメンテナンスが不要となる。
(3)検知部に発光ダイオードを用いた場合、正常時、あるいは、電磁ブレーキまたは電磁クラッチの非励磁状態で発光ダイオードが消灯し、摩擦板が磨耗し過ぎた状態で電磁ブレーキまたは電磁クラッチが励磁状態になると発光ダイオードが点灯するため、磨耗検知手段の消費電力が少なくて済む。
(4)既存の電磁ブレーキ及び電磁クラッチに後付けで適用可能である。
In addition, if the electromagnetic brake and electromagnetic clutch wear detection means of the present invention is configured as described in
(1) Knowing the time to replace the friction plate or the time to replace the electromagnetic brake with the reduced friction plate by notifying the wear level reduction due to electrical signals such as lighting of the light emitting diode in the detector, even if you are not an experienced serviceman Can do.
(2) Since the detection of the degree of wear is not the cutting of the signal line but the ON / OFF of the contact, maintenance of the wear detecting means such as replacement of the cutting signal line becomes unnecessary.
(3) When a light-emitting diode is used for the detection unit, the light-emitting diode is turned off at normal conditions or when the electromagnetic brake or electromagnetic clutch is not excited, and the electromagnetic brake or electromagnetic clutch is excited when the friction plate is worn too much. Since the light-emitting diode is turned on when the state is reached, the power consumption of the wear detecting means can be reduced.
(4) It can be retrofitted to existing electromagnetic brakes and electromagnetic clutches.
また、請求項4及び10に記載のように、本発明の電磁ブレーキ及び電磁クラッチの付勢手段として、板ばねを使用し、磨耗検知手段の一部を電磁ブレーキ及び電磁クラッチの構成の一部を利用する構成とすれば、上記基本構成の効果に加えて、次の効果を有する。
(1)板ばねの動作を利用して、切断刃又は接点の動作を行うため、構成部品点数を減少することができる。
(2)図8の第5の実施の形態及び図9の第6の実施の形態に示すように、磨耗検知手段である切断刃又は接点を、外付けする場合に比べ、省スペース化とすることができる。
Further, as described in
(1) Since the operation of the cutting blade or the contact is performed using the operation of the leaf spring, the number of components can be reduced.
(2) As shown in the fifth embodiment of FIG. 8 and the sixth embodiment of FIG. 9, the cutting blade or the contact that is the wear detecting means is reduced in space compared to the case where it is externally attached. be able to.
また、請求項5及び11に記載のように、本発明の電磁ブレーキのアーマチュアやハブプレートを導電体で形成し、電磁クラッチのロータも導電体で形成して磨耗検知のためのスイッチ手段として利用するようにすれば、上記基本構成の効果に加えて、次の効果を有する。
(1)上記スイッチ手段を外付けする場合に比べ、省スペース化とすることができる。
Further, as described in
(1) Space can be saved as compared with the case where the switch means is externally attached.
また、請求項6及び12に記載のように、本発明の電磁ブレーキ及び電磁クラッチの磨耗検知手段として板ばねに取り付けた圧電素子使用した構成すれば、上記基本構成の効果に加えて、次の効果を有する。
(1)単に、スイッチのON、OFFではなく、板ばねの撓みによって生じる圧電素子の出力電圧を利用するため、摩擦板の磨耗量の許容限界を細かく設定することができる。
(2)検知部を複数設けることにより、摩擦板の磨耗度を段階的に知ることができるから、ユーザーにおける摩擦板の交換手配または磨耗した摩擦板を備えた電磁ブレーキまたは電磁クラッチの交換手配を行い易くなる。
Further, as described in
(1) Since the output voltage of the piezoelectric element generated by the bending of the leaf spring is used, not simply the ON / OFF of the switch, the allowable limit of the friction plate wear amount can be set finely.
(2) By providing a plurality of detectors, it is possible to know the degree of wear of the friction plate in stages, so the user can arrange for replacement of the friction plate or replacement of the electromagnetic brake or electromagnetic clutch with the worn friction plate. It becomes easy to do.
さらに、請求項13及び14に記載のように、本発明の電磁ブレーキ及び電磁クラッチの磨耗検知手段としてブザーのような音響報知手段やPCディスプレーのような表示報知手段を用いるようにすると、上記基本構成の効果に加えて、次の効果を有する。
(1)音響報知手段によれば、現場の近辺にいる者は勿論、現場から離れた場所にいる作業者や管理者でも、摩擦板の磨耗限界の報知を知ることができる。
(2)表示報知手段によれば、離れた場所にいる管理者やサービスマンの手元の管理装置に表示できて、摩擦板の磨耗度のチェックを集中管理することができる。
Further, as described in
(1) According to the acoustic notification means, not only a person in the vicinity of the site but also an operator or manager at a location away from the site can know the notification of the wear limit of the friction plate.
(2) According to the display notification means, it is possible to display the information on a management device at hand of a manager or serviceman at a remote location, and centrally manage the check of the degree of wear of the friction plate.
以下、本発明にかかる摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁ブレーキ及び電磁クラッチの実施の形態を9例説明する。 Nine embodiments of electromagnetic brakes and electromagnetic clutches equipped with friction plate wear detecting means according to the present invention will be described below.
第1の実施の形態:
図1は、本発明の第1の実施の形態にかかる電磁ブレーキの摩擦板が摩耗していない状態における制動時の縦断側面図、図2は、図1の電磁ブレーキの制動解除時の縦断側面図、図3は、図1の電磁ブレーキの摩擦板が摩耗した状態における制動時の縦断側面図である。ここでは、本発明を無励磁作動型の電磁ブレーキに適用した例について説明する。
First embodiment:
FIG. 1 is a longitudinal side view at the time of braking when the friction plate of the electromagnetic brake according to the first embodiment of the present invention is not worn, and FIG. 2 is a longitudinal side view at the time of braking release of the electromagnetic brake of FIG. FIGS. 3 and 3 are longitudinal side views at the time of braking in a state where the friction plate of the electromagnetic brake of FIG. 1 is worn. Here, an example in which the present invention is applied to a non-excitation operation type electromagnetic brake will be described.
図1及び図2に示されるように、第1の実施の形態に係る電磁ブレーキ1Aは、図示せぬ被制動軸に固定されて一体に回転するハブプレート10Aと、ハブプレート10Aに対して軸方向に離れて対向する固定側となる磁極体20Aと、ハブプレート10Aと磁極体20Aとの間に配置され、軸方向にスライド可能で回転不能に磁極体20Aに取り付けられたアーマチュア30Aと、ハブプレート10Aのアーマチュア30Aに対向する面に固着されたリング状の摩擦板11とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
磁極体20Aには、アーマチュア30Aをハブプレート10Aに対して近接する方向に付勢する付勢手段としてコイルスプリング21が設けられると共に、通電によりコイルスプリング21による付勢力に抗してアーマチュア30Aを変位させる励磁コイル22が設けられている。これらのコイルスプリング21及び励磁コイル22は、アーマチュア30Aを軸方向にスライドさせることにより制動、解除を切り換える切換手段として機能する。
The
すなわち、励磁コイル22に電流が供給されない状態では、励磁コイル22は励磁されず、図1に示されるように、アーマチュア30Aはコイルスプリング21の付勢力により、ハブプレート10A側に押し付けられて摩擦板11に接触し、被制動軸に制動がかけられる。
That is, when no current is supplied to the
励磁コイル22に電流が供給されると、励磁コイル22が励磁され、図2に示されるように、アーマチュア30Aはコイルスプリング21の付勢力に抗して磁極体20Aに吸着され、摩擦板11がアーマチュア30Aから離れて制動が解除される。
When a current is supplied to the
また、電磁ブレーキ1Aは、摩擦板11の摩耗を検知する摩耗検知手段として、アーマチュア30Aと共にスライドする接触部40A、接触部40Aに対向して配置されたスライドしない検知部41A、及び、検知部41Aに接続された通電検知回路50を備えている。この例では、検知部41Aは切断用信号線42を備え、接触部40Aは接触時に切断用信号線42を切断する切断刃43を備えている。検知部41Aは、図示しないフレームにより磁極体20A、あるいは、ブレーキ周辺の固定部に固定される。
Further, the
検知部41Aの切断用信号線42は、細径の銅線、あるいは、切断刃43より幅狭の帯状の銅線により形成され、切断刃43が所定の圧力以上で押し付けられると図3に示すように容易に切断されるように設定されている。
The cutting
通電検知回路50は、バッテリー51と発光ダイオード52とを直列に接続した回路であり、検知部41Aの切断用信号線42が接続されていると、発光ダイオード52が発光し、図3に示すように切断用信号線42が切断されると、発光ダイオード52が消灯する。
The
アーマチュア30Aが制動位置にスライドした際の接触部40Aと検知部41Aとの間隔xは、摩擦板11の厚さyより小さく設定されており、摩擦板11が摩耗して機能しなくなる前に間隔xが0以下になる(接触部40Aと検知部41Aとが接触する)ように定められている。間隔xの初期値は、工場で出荷時に設定してもよいし、ユーザ又はサービスマンが設定できるようにしてもよい。
The interval x between the
摩擦板11が摩耗してない状態では、図1に示すように、アーマチュア30Aが制動位置にスライドした際にも接触部40Aの切断刃43は検知部41Aの切断用信号線42に接触しない。一方、摩擦板11が所定の摩耗状態になると、図3に示すようにアーマチュア30Aが制動位置にスライドした際に、接触部40Aの切断刃43が検知部41Aの切断用信号線42に接触し、検知部41Aの電気的な状態を変化させる。この例では、接触部40Aの切断刃43が検知部41Aの切断用信号線42を切断し、検知部41Aの電気的な状態を接続から切断に切り換える。なお、摩擦板11の交換時には、切断用信号線42も取り替えることになる。
In a state where the
通電検知回路50の発光ダイオード52は、摩擦板11が所定の摩耗状態まで摩耗するまでは発光し、所定の摩耗状態まで摩耗すると消灯する。したがって、ユーザは、発光ダイオード52が点灯している間は摩擦板11が摩耗していないこと、消灯した時点で所定の摩耗状態に達したことを知ることができ、摩擦板11の交換タイミングを適切に知ることができる。
The
第2の実施の形態:
図4は、本発明の第2の実施の形態にかかる電磁クラッチの摩擦板が摩耗していない状態における入出力軸接続時の縦断側面図、図5は、図4の電磁クラッチの入出力軸切断時の縦断側面図である。ここでは、本発明を励磁接続型の電磁クラッチに適用した例について説明する。なお、以下の実施の形態においては、既に説明した実施の形態と同等の部材については、同一の符号を付して重複した説明は省略する。
Second embodiment:
FIG. 4 is a longitudinal side view of the electromagnetic clutch according to the second embodiment of the present invention when the friction plate of the electromagnetic clutch is not worn, and FIG. 5 is an input / output shaft of the electromagnetic clutch of FIG. It is a vertical side view at the time of a cutting | disconnection. Here, an example in which the present invention is applied to an excitation connection type electromagnetic clutch will be described. In the following embodiments, members equivalent to those already described are assigned the same reference numerals, and duplicate descriptions are omitted.
第2の実施の形態の電磁クラッチ2Aは、図示せぬモータ等の駆動源により駆動される入力軸3と負荷に接続された出力軸4との接続、切断を切り換えることにより、入力軸3の回転を出力軸4への伝達、切断を切り換える機能を有する。電磁クラッチ2Aは、出力軸4に固定されて一体に回転するハブプレート10Bと、入力軸3に固定されて一体に回転するロータ60と、ベアリング23を介してロータ60を回転可能に支持する磁極体20Bと、ハブプレート10Bのロータ60に対向する面に、軸方向にスライド可能で一体に回転するよう取り付けられたアーマチュア30Bとを備えている。
The electromagnetic clutch 2A according to the second embodiment switches the connection and disconnection between the
アーマチュア30Bとロータ60との互いに対向する面の一方、この例ではロータ60には、リング状の摩擦板11が固着されている。また、アーマチュア30Bは、付勢手段であるコイルスプリング12により、ハブプレート10Bに対して近接する方向に付勢されている。さらに、磁極体20B内には、通電によりコイルスプリング12による付勢力に抗してアーマチュア30Bを変位させる励磁コイル22が設けられている。
A ring-shaped
励磁コイル22に電流が供給されると、励磁コイル22が励磁され、図4に示されるように、アーマチュア30Bはコイルスプリング12の付勢力に抗して磁極体20Bに吸着され、摩擦板11がアーマチュア30Bに接触してロータ60とハブプレート10Bとが一体に回転し、入力軸3と出力軸4とが接続される。
When a current is supplied to the
励磁コイル22への通電が遮断されると、図5に示されるように、アーマチュア30Bはコイルスプリング12の付勢力によりハブプレート10Bに引き寄せられ、摩擦板11がアーマチュア30Bから離れ、入力軸3と出力軸4とが接続が切断される。
When the energization to the
摩擦板11の摩耗状態を検知する摩耗検知手段の構成は、第1の実施形態と同一である。ただし、ブレーキとクラッチとの機構的な相違から、取り付け位置が第1の実施の形態とは異なる。すなわち、接触部40Aの切断刃43は、回転するアーマチュア30Bの外周面の一部に外周側に突出して設けられたアーム61上にロータ60側に向けて取り付けられており、これに対向して検知部41Aの切断用信号線42が配置されている。切断用信号線42は、バッテリー51と発光ダイオード52とを直列に接続して構成される通電検知回路50に接続されている。
The configuration of the wear detecting means for detecting the wear state of the
アーマチュア30Bが接続位置にスライドした際の接触部40Aと検知部41Aとの間隔xは、摩擦板11の厚さyより小さく設定されており、摩擦板11が摩耗して機能しなくなる前に間隔xが0以下になる(接触部40Aと検知部41Aとが接触する)ように定められている。
The interval x between the
摩擦板11が摩耗してない状態では、図4に示すように、アーマチュア30Bが接続位置にスライドした際にも接触部40Aの切断刃43は検知部41Aの切断用信号線42に接触しない。一方、摩擦板11が所定の摩耗状態になると、アーマチュア30Bが接続位置にスライドした際に、接触部40Aの切断刃43が検知部41Aの切断用信号線42に接触し、検知部41Aの電気的な状態を変化させる。この例では、接触部40Aの切断刃43が検知部41Aの切断用信号線42を切断し、検知部41Aの電気的な状態を接続から切断に切り換える。この例では、切断刃43がアーマチュア30Bの外周の一部に設けられているため、アーマチュア30Bが回転して切断刃43が切断用信号線42に接触した際に切断用信号線42が切断される。このような構成に代えて、アーマチュア30Bの外周全周にわたってリング状の切断刃を設け、回転を利用せずに切断用信号線を切断できるようにしてもよい。
In a state where the
通電検知回路50の発光ダイオード52は、摩擦板11が所定の摩耗状態まで摩耗するまでは発光し、所定の摩耗状態まで摩耗すると消灯する。したがって、ユーザは、発光ダイオード52が点灯している間は摩擦板11が摩耗していないこと、消灯した時点で所定の摩耗状態に達したことを知ることができ、摩擦板11及び切断用信号線42の交換タイミングを適切に知ることができる。
The
第3の実施の形態:
図6は、本発明の第3の実施の形態にかかる電磁ブレーキの制動時の縦断側面図である。第3の実施の形態の電磁ブレーキ1Bの基本構造は、図1、図2の第1の実施の形態で示した電磁ブレーキ1Aと同一である。相違点は、摩擦板の摩耗状態を検知する摩耗検知手段の構成にある。
Third embodiment:
FIG. 6 is a longitudinal side view of the electromagnetic brake according to the third embodiment of the present invention during braking. The basic structure of the
すなわち、第3の実施の形態の電磁ブレーキ1Bは、摩擦板11の摩耗を検知する摩耗検知手段として、アーマチュア30Aと共にスライドする接触部40B、接触部40Bに対向して配置されたスライドしない検知部41B、及び、検知部41Bに接続された通電検知回路50を備えている。この例では、検知部41Bは一対の接点44を備え、接触部40Bは接触時に接点44間を短絡させる導通片45を備え、これらの接点44と導通片45とによりスイッチが構成されている。
That is, the
接触部40Bの導通片45は、アーマチュア30Aの外周の一部に外周側に向けて突出し、先端がハブプレート10A側に折り曲げられて形成されたL字状のアーム31の先端に取り付けられており、検知部41Bは、図示しないフレームにより磁極体20A、あるいは、ブレーキ周辺の固定部に固定される。
The
アーマチュア30Aが制動位置にスライドした際の接触部40Bと検知部41Bとの間隔xは、摩擦板11の厚さyより小さく設定されており、摩擦板11が摩耗して機能しなくなる前に間隔xが0以下になる(接触部40Bと検知部41Bとが接触する)ように定められている。
The interval x between the
摩擦板11が摩耗してない状態では、図6に示すように、アーマチュア30Aが制動位置にスライドした際にも接触部40Bの導通片45は検知部41Bの一対の接点44に接触しない。一方、摩擦板11が所定の摩耗状態になると、アーマチュア30Aが制動位置にスライドした際に、接触部40Bの導通片45が検知部41Bの接点44に接触して検知部41Bの電気的な状態を変化させる。この例では、接触部40Bの導通片45が検知部41Bの接点44を短絡し、検知部41Bの電気的な状態を切断から接続に切り換える。
In a state where the
通電検知回路50の発光ダイオード52は、摩擦板11が所定の摩耗状態まで摩耗するまでは消灯し、所定の摩耗状態まで摩耗すると点灯する。したがって、ユーザは、発光ダイオード52が消灯している間は摩擦板11が摩耗していないこと、点灯した時点で所定の摩耗状態に達したことを知ることができ、摩擦板11の交換タイミングを適切に知ることができる。
The
第4の実施の形態:
図7は、本発明の第4の実施の形態にかかる電磁クラッチの入出力接続時の縦断側面図である。第4の実施の形態の電磁クラッチ2Bの基本構造は、図4、図5の第2の実施の形態で示した電磁クラッチ2Aと同一である。また、摩擦板の摩耗状態を検知する摩耗検知手段の構成は、図6の第3の実施の形態で示した電磁ブレーキ1Bと同様である。
Fourth embodiment:
FIG. 7: is a vertical side view at the time of the input-output connection of the electromagnetic clutch concerning the 4th Embodiment of this invention. The basic structure of the electromagnetic clutch 2B of the fourth embodiment is the same as that of the electromagnetic clutch 2A shown in the second embodiment of FIGS. The configuration of the wear detection means for detecting the wear state of the friction plate is the same as that of the
すなわち、第4の実施の形態の電磁クラッチ2Bは、摩擦板11の摩耗を検知する摩耗検知手段として、アーマチュア30Bと共にスライドする接触部40B、接触部40Bに対向して配置されたスライドしない検知部41B、及び、検知部41Bに接続された通電検知回路50を備えている。この例では、検知部41Bは一対の接点44を備え、接触部40Bは接触時に接点44間を短絡させる導通片45を備え、これらの接点44と導通片45とによりスイッチが構成されている。
That is, the electromagnetic clutch 2B according to the fourth embodiment is a wear detecting means for detecting wear of the
接触部40Bの導通片45は、アーマチュア30Bの外周の一部に外周側に向けて突出し、先端が磁極体20B側に折り曲げられて形成されたL字状のアーム32の先端に取り付けられており、検知部41Bは、図示しないフレームにより磁極体20B、あるいは、ブレーキ周辺の固定部に固定される。
The
アーマチュア30Bが接続位置にスライドした際の接触部40Bと検知部41Bとの間隔xは、摩擦板11の厚さyより小さく設定されており、摩擦板11が摩耗して機能しなくなる前に間隔xが0以下になる(接触部40Bと検知部41Bとが接触する)ように定められている。
An interval x between the
摩擦板11が摩耗してない状態では、図7に示すように、アーマチュア30Bが接続位置にスライドした際にも接触部40Bの導通片45は検知部41Bの接点44に接触しない。一方、摩擦板11が所定の摩耗状態になると、アーマチュア30Bが接続位置にスライドした際に、接触部40Bの導通片45が検知部41Bの接点44に接触して検知部41Bの電気的な状態を変化させる。この例では、接触部40Bの導通片45が検知部41Bの接点44を短絡し、検知部41Bの電気的な状態を切断から接続に切り換える。
In a state where the
通電検知回路50の発光ダイオード52は、摩擦板11が所定の摩耗状態まで摩耗するまでは消灯し、所定の摩耗状態まで摩耗すると点灯する。したがって、ユーザは、発光ダイオード52が消灯している間は摩擦板11が摩耗していないこと、点灯した時点で所定の摩耗状態に達したことを知ることができ、摩擦板11の交換タイミングを適切に知ることができる。
The
第5の実施の形態:
図8は、本発明の第5の実施の形態にかかる電磁ブレーキの制動時の縦断側面図である。第5の実施の形態の電磁ブレーキ1Cの基本構造は、図1、図2の第1の実施の形態で示した電磁ブレーキ1Aとほぼ同一であり、付勢手段の構成のみが異なる。すなわち、第1の実施の形態では付勢手段としてコイルスプリングが用いられているが、第5の実施の形態では付勢手段として板ばねが用いられている。
Fifth embodiment:
FIG. 8 is a longitudinal side view of the electromagnetic brake according to the fifth embodiment of the present invention during braking. The basic structure of the
第5の実施の形態の電磁ブレーキ1Cでは、摩擦板11が固着されたハブプレート10Aと、磁極体20Cに付勢手段である板ばね70Aを介して支持されたアーマチュア30Aとが対向している。磁極体20Cには、励磁コイル22が設けられている。
In the
摩擦板11の摩耗を検知する摩耗検知手段は、アーマチュア30Aと共にスライドする接触部40C、接触部40Cに対向して配置されたスライドしない検知部41A、及び、検知部41Aに接続された通電検知回路50を備えている。接触部40Cは、板ばね70Aを延長して形成された切断刃71を備えている。検知部41Aは、第1の実施の形態と同様に、切断用信号線42を備えている。
The wear detection means for detecting the wear of the
アーマチュア30Aが制動位置にスライドした際の接触部40Cと検知部41Aとの間隔xは、摩擦板11の厚さyより小さく設定されており、摩擦板11が摩耗して機能しなくなる前に間隔xが0以下になる(接触部40Cと検知部41Aとが接触する)ように定められている。
The interval x between the contact portion 40C and the
摩擦板11が摩耗してない状態では、図8に示すように、アーマチュア30Aが制動位置にスライドした際にも接触部40Cの切断刃71は検知部41Aの切断用信号線42に接触しない。一方、摩擦板11が所定の摩耗状態になると、アーマチュア30Aが制動位置にスライドした際に、接触部40Cの切断刃71が検知部41Aの切断用信号線42に接触し、検知部41Aの電気的な状態を変化させる。この例では、接触部40Cの切断刃71が検知部41Aの切断用信号線42を切断し、検知部41Aの電気的な状態を接続から切断に切り換える。
In a state where the
通電検知回路50の発光ダイオード52は、摩擦板11が所定の摩耗状態まで摩耗するまでは点灯し、所定の摩耗状態まで摩耗すると消灯する。したがって、ユーザは、発光ダイオード52が点灯している間は摩擦板11が摩耗していないこと、消灯した時点で所定の摩耗状態に達したことを知ることができ、摩擦板11及び切断用信号線42の交換タイミングを適切に知ることができる。
The
第6の実施の形態:
図9は、本発明の第6の実施の形態にかかる電磁クラッチの入出力接続時の縦断側面図である。第6の実施の形態の電磁クラッチ2Cの基本構造は図4、図5の第2の実施の形態で示した電磁クラッチ2Aとほぼ同一であり、付勢手段の構成のみが異なる。
すなわち、第2の実施の形態では付勢手段としてコイルスプリングが用いられているが、第6の実施の形態では付勢手段として板ばねが用いられている。
Sixth embodiment:
FIG. 9 is a longitudinal side view of the electromagnetic clutch according to the sixth embodiment of the present invention when the input / output is connected. The basic structure of the electromagnetic clutch 2C of the sixth embodiment is almost the same as that of the electromagnetic clutch 2A shown in the second embodiment of FIGS. 4 and 5, and only the configuration of the urging means is different.
That is, in the second embodiment, a coil spring is used as the biasing means, but in the sixth embodiment, a leaf spring is used as the biasing means.
第6の実施の形態の電磁クラッチ2Cでは、入力軸3に固定され、摩擦板11が固着されたロータ60と、出力軸4に固定されたハブプレート10Cに対し、付勢手段である板ばね70Bを介して支持されたアーマチュア30Bとが対向している。
In the electromagnetic clutch 2 </ b> C of the sixth embodiment, a leaf spring that is an urging means for the
摩擦板11の摩耗を検知する摩耗検知手段は、アーマチュア30Bと共にスライドする接触部40D、接触部40Dに対向して配置されたスライドしない検知部41B、及び、検知部41Bに接続された通電検知回路50を備えている。接触部40Dは、導電体である板ばね70Bを延長して形成された導通片72を備えている。検知部41Bは、第4の実施の形態と同様に、一対の接点44を備えている。これらの接点44と導通片72とによりスイッチが構成されている。
The wear detection means for detecting the wear of the
アーマチュア30Bが接続位置にスライドした際の接触部40Dと検知部41Bとの間隔xは、摩擦板11の厚さyより小さく設定されており、摩擦板11が摩耗して機能しなくなる前に間隔xが0以下になる(接触部40Dと検知部41Bとが接触する)ように定められている。
An interval x between the
摩擦板11が摩耗してない状態では、図9に示すように、アーマチュア30Bが接続位置にスライドした際にも接触部40Dの導通片72は検知部41Bの接点44に接触しない。一方、摩擦板11が所定の摩耗状態になると、アーマチュア30Bが接続位置にスライドした際に、接触部40Dの導通片72が検知部41Bの接点44に接触して検知部41Bの電気的な状態を変化させる。この例では、接触部40Dの導通片72が検知部41Bの接点44を短絡し、検知部41Bの電気的な状態を切断から接続に切り換える。
In a state where the
通電検知回路50の発光ダイオード52は、摩擦板11が所定の摩耗状態まで摩耗するまでは消灯し、所定の摩耗状態まで摩耗すると点灯する。したがって、ユーザは、発光ダイオード52が消灯している間は摩擦板11が摩耗していないこと、点灯した時点で所定の摩耗状態に達したことを知ることができ、摩擦板11の交換タイミングを適切に知ることができる。
The
第7の実施の形態:
図10は、本発明の第7の実施の形態にかかる電磁ブレーキの制動時の縦断側面図である。第7の実施の形態の電磁ブレーキ1Dの基本構造は、図1、図2の第1の実施の形態で示した電磁ブレーキ1Aとほぼ同一である。ただし、第7の実施の形態では、ハブプレート10D及びアーマチュア30Aが導電体で形成され、ハブプレート10Dのアーマチュア30Aに対向する面の最も外周側に、突起13が形成されている。なお、突起は、アーマチュア30A側に形成されてもよいし、摩擦板11の外周ではなく内周に形成されてもよいし、摩擦板11に設けた切り欠きに侵入するように形成されてもよい。
Seventh embodiment:
FIG. 10 is a longitudinal side view of the electromagnetic brake according to the seventh embodiment of the present invention during braking. The basic structure of the electromagnetic brake 1D of the seventh embodiment is substantially the same as the
第7の実施の形態の電磁ブレーキ1Dは、摩擦板11の摩耗を検知する摩耗検知手段として、スライドする接触部40Eとして導電体のアーマチュア30A自体を用い、接触部40Eに対向して配置されたスライドしない検知部41Cとしてハブプレート10Dの突起13を利用する。そして、通電検知回路50は、一方の導線をアーマチュア30Aに接続すると共に、他方の導線を接触子46を介してハブプレートに接続している。接触子46は、ハブプレート10Dの回転を妨げずに外周に接触して電気的な導通状態を保つ。
The electromagnetic brake 1D according to the seventh embodiment is disposed so as to face the
アーマチュア30Aが制動位置にスライドした際の接触部40Eと検知部41Cとの間隔xは、摩擦板11の厚さyより小さく設定されており、摩擦板11が摩耗して機能しなくなる前に間隔xが0以下になる(接触部40Eと検知部41Cとが接触する)ように定められている。
An interval x between the
摩擦板11が摩耗してない状態では、図10に示すように、アーマチュア30Aが制動位置にスライドした際にも接触部40Eであるアーマチュア30Aは検知部41Cであるハブプレート10Dの突起13に接触しない。一方、摩擦板11が所定の摩耗状態になると、アーマチュア30Aが制動位置にスライドした際に、接触部40Eであるアーマチュア30Aは検知部41Cであるハブプレート10Dの突起13に接触して検知部41Cの電気的な状態を変化させる。この例では、アーマチュア30Aからハブプレート10Dの突起13の間が導通する。
In a state where the
通電検知回路50の発光ダイオード52は、摩擦板11が所定の摩耗状態まで摩耗するまでは消灯し、所定の摩耗状態まで摩耗すると点灯する。したがって、ユーザは、発光ダイオード52が消灯している間は摩擦板11が摩耗していないこと、点灯した時点で所定の摩耗状態に達したことを知ることができ、摩擦板11の交換タイミングを適切に知ることができる。
The
第8の実施の形態:
図11は、本発明の第8の実施の形態にかかる電磁クラッチの入出力接続時の縦断側面図である。第8の実施の形態の電磁クラッチ2Dの基本構造は、図4、図5の第2の実施の形態で示した電磁クラッチ2Aとほぼ同一である。ただし、第8の実施の形態では、ロータ60及びアーマチュア30Cが導電体で形成され、アーマチュア30Cのロータ60に対向する面の最も外周側に、突起33が形成されている。なお、突起33は、ロータ60側に形成されてもよいし、摩擦板11の外周ではなく内周に形成されてもよいし、摩擦板11に設けた切り欠きに侵入するように形成されてもよい。
Eighth embodiment:
FIG. 11: is a vertical side view at the time of the input / output connection of the electromagnetic clutch concerning the 8th Embodiment of this invention. The basic structure of the electromagnetic clutch 2D of the eighth embodiment is substantially the same as that of the electromagnetic clutch 2A shown in the second embodiment of FIGS. However, in the eighth embodiment, the
第8の実施の形態の電磁クラッチ2Dは、摩擦板11の摩耗を検知する摩耗検知手段として、スライドする接触部40Fとして導電体のアーマチュア30Cの突起33を用い、接触部40Fに対向して配置されたスライドしない検知部41Dとしてロータ60自体を利用する。そして、通電検知回路50は、一方の導線を接触子47aを介してアーマチュア30Cに接続すると共に、他方の導線を接触子47bを介してロータ60に接続している。接触子47a、47bは、アーマチュア30C及びロータ60のそれぞれの回転を妨げずに外周に接触して電気的な導通状態を保つ。
The electromagnetic clutch 2D according to the eighth embodiment uses a
アーマチュア30Cが制動位置にスライドした際の接触部40Fと検知部41Dとの間隔xは、摩擦板11の厚さyより小さく設定されており、摩擦板11が摩耗して機能しなくなる前に間隔xが0以下になる(接触部40Fと検知部41Dとが接触する)ように定められている。
The interval x between the contact portion 40F and the
摩擦板11が摩耗してない状態では、図11に示すように、アーマチュア30Cが接続位置にスライドした際にも接触部40Fであるアーマチュア30Cの突起33は検知部41Dであるロータ60に接触しない。一方、摩擦板11が所定の摩耗状態になると、アーマチュア30Cが接続位置にスライドした際に、接触部40Fであるアーマチュア30Cの突起33は検知部41Dであるロータ60に接触して検知部41Dの電気的な状態を変化させる。この例では、アーマチュア30Cの突起33からロータ60の間が導通する。
In a state where the
通電検知回路50の発光ダイオード52は、摩擦板11が所定の摩耗状態まで摩耗するまでは消灯し、所定の摩耗状態まで摩耗すると点灯する。したがって、ユーザは、発光ダイオード52が消灯している間は摩擦板11が摩耗していないこと、点灯した時点で所定の摩耗状態に達したことを知ることができ、摩擦板11の交換タイミングを適切に知ることができる。
The
第9の実施の形態:
図12は、本発明の第9の実施の形態にかかる電磁ブレーキの制動時の縦断側面図である。第9の実施の形態の電磁ブレーキ1Eの基本構造は、付勢手段として板ばねを用いた図8の第5の実施の形態で示した電磁ブレーキ1Cとほぼ同一である。ただし、第9の実施の形態では、摩擦板の摩耗状態を検知する摩耗検知手段として、上記の各実施の形態で用いた接触部及び検知部に代えて、板ばねに取り付けられた圧電素子を用い、制動時の圧電素子の出力を検知することにより、板ばねのたわみ量から摩擦板の摩耗状態を検知するようにしている。
Ninth embodiment:
FIG. 12 is a longitudinal side view of the electromagnetic brake according to the ninth embodiment of the present invention during braking. The basic structure of the
すなわち、第9の実施の形態の電磁ブレーキ1Eでは、摩擦板11が固着されたハブプレート10Aと、磁極体20Cに付勢手段である板ばね70Cを介して支持されたアーマチュア30Aとが対向している。磁極体20Cには、励磁コイル22が設けられている。
That is, in the
摩擦板11の摩耗を検知する摩耗検知手段は、図13に拡大して示すように、板ばね70Cの撓み量の大きい中間部に貼り付けられた圧電素子73と、この圧電素子73の変形により発生する出力電圧を測定する電圧検知回路80とから構成されている。
As shown in an enlarged view in FIG. 13, the wear detecting means for detecting the wear of the
電圧検知回路80は、バッテリー81と発光ダイオード82とを備える他、圧電素子73の出力電圧を基準電圧と比較するコンパレータ83、抵抗84、トランジスタ85を備えている。トランジスタ85のコレクタ、エミッタと発光ダイオード82とを直列にした回路がバッテリー81に対して並列に接続され、トランジスタ85のベースにコンパレータ83の出力が入力されている。これにより、圧電素子73の出力電圧が基準電圧を超えると、トランジスタ85がオンして発光ダイオード82に電流を流して点灯させる。
The
板ばね70Cの制動時の撓み量は、摩擦板11の厚さが減少するほど大きくなるため、摩耗限界での板ばねの撓み量を予め求め、その際の圧電素子の出力電圧を基準電圧として設定しておくことにより、上記の構成で摩擦板が所定の摩耗状態に達したことを検知することができる。
Since the amount of bending of the leaf spring 70C during braking increases as the thickness of the
すなわち、電圧検知回路80の発光ダイオード82は、摩擦板11が所定の摩耗状態まで摩耗するまでは消灯し、所定の摩耗状態まで摩耗すると点灯する。したがって、ユーザは、発光ダイオード82が消灯している間は摩擦板11が摩耗していないこと、点灯した時点で所定の摩耗状態に達したことを知ることができ、摩擦板11の交換タイミングを適切に知ることができる。
That is, the
なお、第9の実施の形態では、電圧検知回路を単独で設けているが、異なる基準電圧で複数の電圧検知回路を設ければ、摩擦板の摩耗状態を、例えば、正常、摩耗量小、摩耗量大、交換時期等、段階的に検知することもできる。 In the ninth embodiment, the voltage detection circuit is provided alone. However, if a plurality of voltage detection circuits are provided with different reference voltages, the wear state of the friction plate is, for example, normal, low wear amount, It can also be detected in stages, such as a large amount of wear and replacement time.
本発明は、上記の各実施の形態の構成に限定されない。
例えば、図示の説明は省略するが、第9の実施の形態の電磁ブレーキの構成は、図9の第6の実施の形態の基本構成の電磁クラッチに適用することで、第9の実施の形態と同等の電磁クラッチにも適用可能である。
また、上記の各実施の形態では、告知手段として発光ダイオードを用いているが、これに限定されず、ブザー等の音響素子を用いてもよいし、コンパレータやトランジスタ、A/D変換器を介してパーソナルコンピュータに取り込み、PCディスプレイ上で正常、異常を表示させるようにしてもよい。
The present invention is not limited to the configurations of the above embodiments.
For example, although the illustration is omitted, the configuration of the electromagnetic brake of the ninth embodiment is applied to the electromagnetic clutch of the basic configuration of the sixth embodiment in FIG. It can be applied to an electromagnetic clutch equivalent to the above.
In each of the above embodiments, the light emitting diode is used as the notification means. However, the present invention is not limited to this, and an acoustic element such as a buzzer may be used, or a comparator, a transistor, or an A / D converter may be used. Then, it may be taken into a personal computer and normal or abnormal may be displayed on the PC display.
さらに、通電検知回路50や電圧検知回路80は、電磁ブレーキや電磁クラッチの近傍に配置してもよいし、離れた場所に配置してユーザやサービスマンが複数のブレーキやクラッチの状態を集中管理できるようにしてもよい。
Furthermore, the
1A、1B、1C、1D、1E 電磁ブレーキ
2A、2B、2C、2D 電磁クラッチ
10A、10B、10C、10D ハブプレート
11 摩擦板
20A、20B、20C 磁極体
12、21 コイルスプリング
22 励磁コイル
30A、30B、30C アーマチュア
40A、40B、40C、40D、40E、40F 接触部
41A、41B、41C、41D 検知部
50 導通検知回路
70A、70B、70C 板ばね
73 圧電素子
80 電圧検知回路
1A, 1B, 1C, 1D, 1E
Claims (14)
前記ハブプレートに対して軸方向に離れて対向する磁極体と、
前記ハブプレートと前記磁極体との間に配置され、軸方向にスライド可能で回転不能に前記磁極体に取り付けられたアーマチュアと、
前記アーマチュアを前記ハブプレートに対して近接する方向、又は離反する方向に付勢する付勢手段と、
前記磁極体内に設けられ、通電により前記付勢手段による付勢力に抗して前記アーマチュアを変位させる励磁コイルと、
前記ハブプレートと前記アーマチュアとの互いに対向する面の一方に固着された摩擦板と、
前記アーマチュアと共に軸方向にスライドする接触部、及び、該接触部に対向して配置され、軸方向にはスライドしない検知部から成る摩耗検知手段とを備え、
前記接触部と前記検知部との間隔は、前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記アーマチュアが制動位置にスライドした際に、前記接触部が前記検知部に接触して検知部の電気的な状態を変化させるように定められていることを特徴とする摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁ブレーキ。 A hub plate that is fixed to the braked rotating shaft and rotates integrally;
A magnetic pole body facing away from the hub plate in the axial direction;
An armature disposed between the hub plate and the magnetic pole body, slidable in the axial direction and non-rotatably attached to the magnetic pole body;
An urging means for urging the armature in a direction toward or away from the hub plate;
An exciting coil that is provided in the magnetic pole body and displaces the armature against an urging force by the urging means by energization;
A friction plate fixed to one of mutually facing surfaces of the hub plate and the armature;
A contact portion that slides in the axial direction together with the armature, and a wear detection means that is arranged to face the contact portion and that does not slide in the axial direction.
The distance between the contact part and the detection part is such that when the friction plate is in a predetermined wear state, when the armature slides to the braking position, the contact part comes into contact with the detection part to electrically An electromagnetic brake provided with friction plate wear detection means, characterized in that it is determined to change various states.
前記ハブプレートに対して軸方向に離れて対向する磁極体と、
前記ハブプレートと前記磁極体との間に配置され、軸方向にスライド可能で回転不能に前記磁極体に取り付けられたアーマチュアと、
前記アーマチュアを前記ハブプレートに対して近接する方向、又は離反する方向に付勢する付勢手段と、
前記磁極体内に設けられ、通電により前記付勢手段による付勢力に抗して前記アーマチュアを変位させる励磁コイルと、
前記ハブプレートと前記アーマチュアとの互いに対向する面の一方に固着された摩擦板と、
前記アーマチュアと共に軸方向にスライドする接触部、及び、該接触部に対向して配置され、軸方向にはスライドしない検知部から成る摩耗検知手段とを備え、
前記接触部と前記検知部との間隔は、前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記アーマチュアが制動位置にスライドした際に、前記接触部が前記検知部に接触して検知部の電気的な状態を変化させるように定められている摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁ブレーキにおいて、
前記検知部は、切断用信号線を備え、前記接触部は、接触時に前記切断用信号線を切断する切断刃と通電検知回路とを備え、前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記切断刃で切断用信号線を切断し、前記通電検知回路を遮断することで、摩擦板の磨耗度の検知を行うようにしたことを特徴とする摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁ブレーキ。 A hub plate that is fixed to the braked rotating shaft and rotates integrally;
A magnetic pole body facing away from the hub plate in the axial direction;
An armature disposed between the hub plate and the magnetic pole body, slidable in the axial direction and non-rotatably attached to the magnetic pole body;
An urging means for urging the armature in a direction toward or away from the hub plate;
An exciting coil that is provided in the magnetic pole body and displaces the armature against an urging force by the urging means by energization;
A friction plate fixed to one of mutually facing surfaces of the hub plate and the armature;
A contact portion that slides in the axial direction together with the armature, and a wear detection means that is arranged to face the contact portion and that does not slide in the axial direction.
The distance between the contact part and the detection part is such that when the friction plate is in a predetermined wear state, when the armature slides to the braking position, the contact part comes into contact with the detection part to electrically In an electromagnetic brake provided with friction plate wear detection means determined to change the state of
The detection unit includes a cutting signal line, the contact unit includes a cutting blade that cuts the cutting signal line at the time of contact, and an energization detection circuit, and the cutting is performed when the friction plate is in a predetermined wear state. An electromagnetic brake comprising friction plate wear detection means, wherein a cutting signal line is cut with a blade and the energization detection circuit is cut off to detect the degree of wear of the friction plate.
前記ハブプレートに対して軸方向に離れて対向する磁極体と、
前記ハブプレートと前記磁極体との間に配置され、軸方向にスライド可能で回転不能に前記磁極体に取り付けられたアーマチュアと、
前記アーマチュアを前記ハブプレートに対して近接する方向、又は離反する方向に付勢する付勢手段と、
前記磁極体内に設けられ、通電により前記付勢手段による付勢力に抗して前記アーマチュアを変位させる励磁コイルと、
前記ハブプレートと前記アーマチュアとの互いに対向する面の一方に固着された摩擦板と、
前記アーマチュアと共に軸方向にスライドする接触部、及び、該接触部に対向して配置され、軸方向にはスライドしない検知部から成る摩耗検知手段とを備え、
前記接触部と前記検知部との間隔は、前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記アーマチュアが制動位置にスライドした際に、前記接触部が前記検知部に接触して検知部の電気的な状態を変化させるように定められている摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁ブレーキにおいて、
前記検知部は、通電検知回路と、この通電検知回路の形成用及び開放用の接点とを備え、また、前記接触部は導通片を備え、
前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記接触部の導通片の軸方向のスライドにより、接触時に前記接点間を短絡させることで摩擦板の磨耗度の検知を行うようにしたことを特徴とする摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁ブレーキ。 A hub plate that is fixed to the braked rotating shaft and rotates integrally;
A magnetic pole body facing away from the hub plate in the axial direction;
An armature disposed between the hub plate and the magnetic pole body, slidable in the axial direction and non-rotatably attached to the magnetic pole body;
An urging means for urging the armature in a direction toward or away from the hub plate;
An exciting coil that is provided in the magnetic pole body and displaces the armature against an urging force by the urging means by energization;
A friction plate fixed to one of mutually facing surfaces of the hub plate and the armature;
A contact portion that slides in the axial direction together with the armature, and a wear detection means that is arranged to face the contact portion and that does not slide in the axial direction.
The distance between the contact part and the detection part is such that when the friction plate is in a predetermined wear state, when the armature slides to the braking position, the contact part comes into contact with the detection part to electrically In an electromagnetic brake provided with friction plate wear detection means determined to change the state of
The detection unit includes an energization detection circuit and contacts for forming and opening the energization detection circuit, and the contact unit includes a conductive piece.
When the friction plate is in a predetermined wear state, the friction plate is detected by short-circuiting the contacts at the time of contact by sliding in the axial direction of the conductive piece of the contact portion. Electromagnetic brake with friction plate wear detection means.
前記入力軸又は出力軸の他方に固定されて一体に回転するロータと、
該ロータを回転可能に支持する磁極体と、
前記ハブプレートの前記ロータに対向する面に、軸方向にスライド可能で一体に回転するよう取り付けられたアーマチュアと、
前記アーマチュアと前記ロータとの互いに対向する面の一方に固着された摩擦板と、
前記アーマチュアを前記ハブプレートに対して近接する方向、又は離反する方向に付勢する付勢手段と、
前記磁極体内に設けられ、通電により前記付勢手段による付勢力に抗して前記アーマチュアを変位させる励磁コイルと、
前記アーマチュアと共に軸方向にスライドする接触部、及び、該接触部に対向して配置されたスライドしない検知部からなる磨耗検知手段とを備え、前記接触部と前記検知部との間隔は、前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記アーマチュアが接続位置にスライドした際に、前記接触部が前記検知部に接触して検知部の電気的な状態を変化させるように定められていることを特徴とする摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁クラッチ。 A hub plate fixed to one of the input shaft and the output shaft and rotating integrally;
A rotor fixed to the other of the input shaft and the output shaft and rotating integrally;
A magnetic pole body that rotatably supports the rotor;
An armature attached to a surface of the hub plate facing the rotor so as to be axially slidable and integrally rotated;
A friction plate fixed to one of the opposing surfaces of the armature and the rotor;
An urging means for urging the armature in a direction toward or away from the hub plate;
An exciting coil that is provided in the magnetic pole body and displaces the armature against an urging force by the urging means by energization;
A contact portion that slides in the axial direction together with the armature, and a wear detection means that includes a non-sliding detection portion that is disposed to face the contact portion, and the distance between the contact portion and the detection portion is the friction When the plate is in a predetermined wear state, when the armature slides to the connection position, it is determined that the contact portion comes into contact with the detection portion and changes the electrical state of the detection portion. An electromagnetic clutch provided with friction plate wear detection means.
前記入力軸又は出力軸の他方に固定されて一体に回転するロータと、
該ロータを回転可能に支持する磁極体と、
前記ハブプレートの前記ロータに対向する面に、軸方向にスライド可能で一体に回転するよう取り付けられたアーマチュアと、
前記アーマチュアと前記ロータとの互いに対向する面の一方に固着された摩擦板と、
前記アーマチュアを前記ハブプレートに対して近接する方向、又は離反する方向に付勢する付勢手段と、
前記磁極体内に設けられ、通電により前記付勢手段による付勢力に抗して前記アーマチュアを変位させる励磁コイルと、
前記アーマチュアと共に軸方向にスライドする接触部、及び、該接触部に対向して配置、接触部と前記検知部との間隔は、前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記アーマチュアが接続位置にスライドした際に、前記接触部が前記検知部に接触して検知部の電気的な状態を変化させるように定められている摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁クラッチにおいて、
前記検知部は、切断用信号線を備え、前記接触部は、接触時に前記切断用信号線を切断する切断刃と通電検知回路とを備え、前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記切断刃で切断用信号線を切断し、前記通電検知回路を遮断することで、摩擦板の磨耗度の検知を行うようにしたことを特徴とする摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁クラッチ。 A hub plate fixed to one of the input shaft and the output shaft and rotating integrally;
A rotor fixed to the other of the input shaft and the output shaft and rotating integrally;
A magnetic pole body that rotatably supports the rotor;
An armature attached to a surface of the hub plate facing the rotor so as to be axially slidable and integrally rotated;
A friction plate fixed to one of the opposing surfaces of the armature and the rotor;
An urging means for urging the armature in a direction toward or away from the hub plate;
An exciting coil that is provided in the magnetic pole body and displaces the armature against an urging force by the urging means by energization;
The contact portion that slides in the axial direction together with the armature, and the space between the contact portion and the detection portion is arranged so as to face the contact portion. In the electromagnetic clutch provided with the friction plate wear detection means that is determined so that the contact portion contacts the detection portion and changes the electrical state of the detection portion when sliding.
The detection unit includes a cutting signal line, the contact unit includes a cutting blade that cuts the cutting signal line at the time of contact, and an energization detection circuit, and the cutting is performed when the friction plate is in a predetermined wear state. An electromagnetic clutch provided with friction plate wear detection means, wherein a cutting signal line is cut with a blade and the energization detection circuit is cut off to detect the degree of wear of the friction plate.
前記入力軸又は出力軸の他方に固定されて一体に回転するロータと、
該ロータを回転可能に支持する磁極体と、
前記ハブプレートの前記ロータに対向する面に、軸方向にスライド可能で一体に回転するよう取り付けられたアーマチュアと、
前記アーマチュアと前記ロータとの互いに対向する面の一方に固着された摩擦板と、
前記アーマチュアを前記ハブプレートに対して近接する方向、又は離反する方向に付勢する付勢手段と、
前記磁極体内に設けられ、通電により前記付勢手段による付勢力に抗して前記アーマチュアを変位させる励磁コイルと、
前記アーマチュアと共に軸方向にスライドする接触部、及び、該接触部に対向して配置、接触部と前記検知部との間隔は、前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記アーマチュアが接続位置にスライドした際に、前記接触部が前記検知部に接触して検知部の電気的な状態を変化させるように定められている摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁クラッチにおいて、
前記検知部は、通電検知回路と、この通電検知回路の形成用及び開放用の接点とを備え、また、前記接触部は導通片を備え、
前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記接触部の導通片の軸方向のスライドにより、接触時に前記接点間を短絡させることで摩擦板の磨耗度の検知を行うようにしたことを特徴とする摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁クラッチ。 A hub plate fixed to one of the input shaft and the output shaft and rotating integrally;
A rotor fixed to the other of the input shaft and the output shaft and rotating integrally;
A magnetic pole body that rotatably supports the rotor;
An armature attached to a surface of the hub plate facing the rotor so as to be axially slidable and integrally rotated;
A friction plate fixed to one of the opposing surfaces of the armature and the rotor;
An urging means for urging the armature in a direction toward or away from the hub plate;
An exciting coil that is provided in the magnetic pole body and displaces the armature against an urging force by the urging means by energization;
The contact portion that slides in the axial direction together with the armature, and the space between the contact portion and the detection portion is arranged so as to face the contact portion. In the electromagnetic clutch provided with the friction plate wear detection means that is determined so that the contact portion contacts the detection portion and changes the electrical state of the detection portion when sliding.
The detection unit includes an energization detection circuit and contacts for forming and opening the energization detection circuit, and the contact unit includes a conductive piece.
When the friction plate is in a predetermined wear state, the friction plate wear level is detected by short-circuiting the contacts at the time of contact by sliding in the axial direction of the conductive piece of the contact portion. Electromagnetic clutch provided with friction plate wear detecting means.
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JP2006329734A JP2008144786A (en) | 2006-12-06 | 2006-12-06 | Electromagnetic brake and electromagnetic clutch including means for detecting wear of friction plate |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015100878A (en) * | 2013-11-25 | 2015-06-04 | ヤマハ発動機株式会社 | Non-excitation operative electromagnetic brake of industrial robot |
WO2016083801A1 (en) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | Bae Systems Plc | Coupling |
CN107504103A (en) * | 2017-07-28 | 2017-12-22 | 扬州工业职业技术学院 | Permanent magnet power-off brake and detection method thereof |
CN109149870A (en) * | 2018-08-27 | 2019-01-04 | 珠海格力电器股份有限公司 | Servo motor brake and servo motor |
CN114810880A (en) * | 2022-06-27 | 2022-07-29 | 烟台大学 | Vehicle brake pad abrasion detection device and detection system |
-
2006
- 2006-12-06 JP JP2006329734A patent/JP2008144786A/en active Pending
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US10378601B2 (en) | 2014-11-27 | 2019-08-13 | Bae Systems Plc | Coupling |
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