JP2008281141A - 電磁ブレーキ及び電磁クラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】 アーマチュアの吸着及び釈放時における衝突音を軽減した電磁ブレーキ及び電磁クラッチを提供する。
【解決手段】 アーマチュア１１と、このアーマチュア１１を吸引するマグネットヨーク１５と、マグネットヨーク１５を磁化する励磁コイル１４と、ディスク１６、及び、プレート１２とを備え、アーマチュア１１とディスク１６及びプレート１２間の摩擦力を利用して、ブレーキ動作を行う電磁ブレーキ１０において、アーマチュア１１に、収納容器３０に所定量の粒状体３１を収容してなる緩衝器３２を取り付け、この緩衝器３２が、アーマチュア１１とマグネットヨーク１５間の衝撃力、及び、アーマチュア１１とディスク１６及びプレート１２間の衝撃力を吸収するように構成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電磁ブレーキ及び電磁クラッチに係り、特に、アーマチュアの吸着及び釈放時における衝突音を軽減した電磁ブレーキ及び電磁クラッチに関する。

アーマチュアとディスクとの摩擦力を利用したブレーキが、特許文献１に開示されている。
なお、アーマチュアとディスクとの摩擦力を利用したクラッチについては、ブレーキ動作の替わりにクラッチ動作が行われ、動作原理は同様なので、その具体的な説明は省略する。

従来のブレーキの一例として、無励磁作動形ブレーキについて、図４及び図５を用いて説明する。
図４は、従来の無励磁作動形ブレーキの構成を示す縦断側面図で、コイル励磁時の場合である。
図５は、従来の無励磁作動形ブレーキの構成を示す縦断側面図で、コイル無励磁時の場合である。

図４及び図５に示すように、無励磁作動形ブレーキ１００の主要構成は、アーマチュア１１０、プレート１２０、シャフト１３０、マグネットヨーク１５０、励磁コイル１５２、ディスク１６０、コイルバネ１７０である。
また、同図において、１８０は、プレート１２０とマグネットヨーク１５０間のスペーサ、１９０は、アーマチュア１１０とマグネットヨーク１５０の金属同士の衝突音を低減するＯリングである。

ディスク１６０は、シャフト１３０にスプライン１４０を介して取り付けられており、シャフト１３０からトルクは受けるが、軸方向への移動は可能である。
一方、アーマチュア１１０は、図４及び図５の矢印に示すように、軸方向への移動は可能であるが、回転は不能である。

無励磁作動形ブレーキ１００では、図４に示すように、励磁コイル１５２に電流を流した状態では、マグネットヨーク１５０が磁化され、アーマチュア１１０がコイルバネ１７０の付勢力に抗して、矢印で示すようにマグネットヨーク１５０側に吸着され、ディスク１６０は回転自在になり、ブレーキ動作が解除される。

一方、励磁コイル１５２に電流を流さない状況では、図５に示すように、アーマチュア１１０はコイルバネ１７０により、矢印で示すようにプレート１２０側に付勢され、ディスク１６０がアーマチュア１１０及びプレート１２０の両面側で摩擦しあうことにより、ブレーキ動作を行う。
即ち、励磁コイル１５２への非通電時にブレーキがかかり、通電時にブレーキが解除される機能を備えている。
なお、トルクを上げるために、ディスク１６０の両面に、摩擦材が付いていることもある。

実公平７−２３６２２

ところで、電磁ブレーキを住宅地等の静かな環境で使用する場合は、騒音対策が重要になる。
従来の電磁ブレーキ１００では、マグネットヨーク１５０がアーマチュア１１０を吸着した際、図４に示すように、アーマチュア１１０とマグネットヨーク１５０の金属同士の衝突音を低減するＯリング１９０が取り付けられている。
しかし、一方で、従来の電磁ブレーキ１００では、マグネットヨーク１５０がアーマチュア１１０を釈放した際、アーマチュア１１０とディスク１６０、プレート１２０との衝突音に対しては、騒音対策は不十分であるという問題を備えていた。
また、アーマチュア１１０を吸着する際も、Ｏリング１９０が取り付けられているとはいえ、一層の騒音対策が重要である。

本発明は、上記課題（問題点）を解決し、アーマチュアの吸着及び釈放時における衝突音を軽減した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。

本発明の電磁ブレーキは、請求項１に記載のものでは、アーマチュアと、このアーマチュアを吸引するマグネットヨークと、前記マグネットヨークを磁化する励磁コイルと、ディスク、及び、プレートとを備え、前記アーマチュアと前記ディスク及び前記プレート間の摩擦力を利用して、ブレーキ動作を行う電磁ブレーキにおいて、前記アーマチュアに、収納容器に所定量の粒状体を収容してなる緩衝器を取り付け、この緩衝器が、前記アーマチュアと前記マグネットヨーク間の衝撃力、及び、アーマチュアと前記ディスク及び前記プレート間の衝撃力を吸収するように構成した。

請求項２に記載の電磁ブレーキは、アーマチュアと、このアーマチュアを吸引するマグネットヨークと、前記マグネットヨークを磁化する励磁コイルと、ディスク、及び、プレートとを備え、前記アーマチュアと前記ディスク及び前記プレート間の摩擦力を利用して、ブレーキ動作を行う電磁ブレーキにおいて、前記アーマチュアに、慣性体とこの慣性体の動きを減衰させる減衰材からなる緩衝器を取り付け、この緩衝器が、前記アーマチュアと前記マグネットヨーク間の衝撃力、及び、アーマチュアと前記ディスク及び前記プレート間の衝撃力を吸収するように構成した。

請求項３に記載の電磁ブレーキは、前記緩衝器の取り付け位置は、前記アーマチュアの外周面である構成とした。

請求項４に記載の電磁ブレーキは、前記緩衝器の取り付け位置は、前記アーマチュアの前記マグネットヨーク側の側面であり、前記マグネットヨークには、前記緩衝器を収容する凹部が形成されている構成とした。

本発明の電磁クラッチは、請求項５に記載のものでは、アーマチュアと、このアーマチュアを吸引するマグネットヨークと、前記マグネットヨークを磁化する励磁コイルと、ディスク、及び、プレートとを備え、前記アーマチュアと前記ディスク及び前記プレート間の摩擦力を利用して、クラッチ動作を行う電磁クラッチにおいて、前記アーマチュアに、収納容器に所定量の粒状体を収容してなる緩衝器を取り付け、この緩衝器が、前記アーマチュアと前記マグネットヨーク間の衝撃力、及び、アーマチュアと前記ディスク及び前記プレート間の衝撃力を吸収するように構成した。

請求項６に記載の電磁クラッチは、アーマチュアと、このアーマチュアを吸引するマグネットヨークと、前記マグネットヨークを磁化する励磁コイルと、ディスク、及び、プレートとを備え、前記アーマチュアと前記ディスク及び前記プレート間の摩擦力を利用して、クラッチ動作を行う電磁クラッチにおいて、前記アーマチュアに、慣性体とこの慣性体の動きを減衰させる減衰材からなる緩衝器を取り付け、この緩衝器が、前記アーマチュアと前記マグネットヨーク間の衝撃力、及び、アーマチュアと前記ディスク及び前記プレート間の衝撃力を吸収するように構成した。

請求項７に記載の電磁クラッチは、前記緩衝器の取り付け位置は、前記アーマチュアの外周面である構成とした。

請求項８に記載の電磁クラッチは、前記緩衝器の取り付け位置は、前記アーマチュアの前記マグネットヨーク側の側面であり、前記マグネットヨークには、前記緩衝器を収容する凹部が形成されている構成とした。

本発明の電磁ブレーキは、上記のように構成したために、以下のような優れた効果を有する。
（１）請求項１及び２に記載したように構成すると、マグネットヨークがアーマチュアを吸着又は釈放する際に、緩衝器が、アーマチュアとディスク及びプレートに衝突する衝撃、及び、アーマチュアがマグネットヨークに衝突する衝撃を吸収するので、マグネットヨークがアーマチュアを吸着又は釈放する際の衝突音を大幅に軽減することができ、低騒音の電磁ブレーキとすることができる。

（２）請求項３に記載したように構成すると、緩衝器を容易に取り付けられ、組立が容易である他に、既存の電磁ブレーキにも容易に取り付けられる。

（３）請求項４に記載したように構成すると、緩衝器用のスペースを別途確保する必要が無く、コンパクトを維持した電磁ブレーキとすることができる。

本発明の電磁クラッチは、上記のように構成したために、以下のような優れた効果を有する。
（１）請求項５及び６に記載したように構成すると、マグネットヨークがアーマチュアを吸着又は釈放する際に、緩衝器が、アーマチュアとディスク及びプレートに衝突する衝撃、及び、アーマチュアがマグネットヨークに衝突する衝撃を吸収するので、マグネットヨークがアーマチュアを吸着又は釈放する際の衝突音を大幅に軽減することができ、低騒音の電磁クラッチとすることができる。

（２）請求項７に記載したように構成すると、緩衝器を容易に取り付けられ、組立が容易である他に、既存の電磁クラッチにも容易に取り付けられる。

（３）請求項８に記載したように構成すると、緩衝器用のスペースを別途確保する必要が無く、コンパクトを維持した電磁クラッチとすることができる。

以下、本発明の電磁ブレーキの第１乃至第３の各実施の形態について、図１乃至図３を用い、図４及び図５を参照して説明する。
なお、図１乃至図３において、従来の電磁ブレーキと同一の構成については、同一の符号を付し、その説明は省略する。

第１の実施の形態
先ず、本発明の電磁ブレーキの第１の実施の形態について、図１を用いて説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態の電磁ブレーキ１０の構成を説明するための縦断側面図である。

本実施の形態の電磁ブレーキ１０は、図４及び図５に示す従来の無励磁作動形ブレーキ１００の主要構成と同様に、アーマチュア１１、プレート１２、シャフト１３、マグネットヨーク１５、励磁コイル１４、コイルバネ１７を備えた構成である。

一方、本実施の形態の電磁ブレーキ１０の構成上の特徴は、図１に示すように、アーマチュア１１の外周に、収納容器３０に所定量の粒状体３１を収容してなる緩衝器３２を取り付けたことである。

このように構成すると、アーマチュア１１がディスク及びプレート１２と、或いは、マグネットヨーク１５と衝突する度に、緩衝器３２の収納容器３０内の粒状体３１が運動し、粒状体３１同士の衝突や、粒状体３１と収納容器３０との衝突により、ダンピング効果が生じる。

このダンピング効果により、マグネットヨーク１５がアーマチュア１１を吸着又は釈放する際、アーマチュア１１、ディスク１６、プレート１２間、又はアーマチュア１１、マグネットヨーク１５間の振動の伝達が抑制され、また、衝撃も緩和され、この結果、衝突音を大幅に軽減することができ、騒音を低減した電磁ブレーキ１０とすることができる。

また、緩衝器３２を、アーマチュア１１の外周に取り付けたことで、緩衝器３２を容易に取り付けられ、組立が容易である他に、既存の電磁ブレーキにも容易に取り付けられる。

第２の実施の形態
次に、本発明の電磁ブレーキの第２の実施の形態について、図２を用いて説明する。
図２は、本発明の第２の実施の形態の電磁ブレーキ２０の基本構成を示す縦断側面図である。

本実施の形態の電磁ブレーキ２０は、図１に示す第１の実施の形態の無励磁作動形ブレーキ１０の主要構成と同様に、アーマチュア１１、プレート１２、シャフト１３、マグネットヨーク１５、ディスク１６、励磁コイル１４、コイルバネ１７を備えた構成である。

一方、本実施の形態の電磁ブレーキ２０の特徴は、図２に示すように、慣性体４０とこの慣性体４０の動きを減衰させる減衰材４１からなる緩衝器４２をアーマチュア１１外周に取り付けたことである。
また、本実施の形態では、緩衝器４２の慣性体としては、鉄球４０を、減衰材としてはゴム、又は、スポンジ等のダンピング材を用いるようにしている。
なお、この場合、減衰材としては粘性の大きな液体を用い、鉄球４０とこの液体をケースに収容して、緩衝器４２を構成するようにしても良い。

このように構成すると、アーマチュア１１がディスク及びプレート１２と、或いは、マグネットヨーク１５と衝突する度に、緩衝器４２の鉄球の慣性力と減衰材の減衰力により、ダンピング効果が生じる。
このダンピング効果により、マグネットヨーク１５がアーマチュア１１を吸着又は釈放する際、アーマチュア１１、ディスク１６、プレート１２間、又はアーマチュア１１、マグネットヨーク１５間の振動の伝達が抑制され、また、衝撃も緩和され、この結果、衝突音を大幅に軽減することができ、騒音を低減した電磁ブレーキ１０とすることができる。

また、緩衝器４２を、アーマチュア１１の外周に取り付けたことで、緩衝器４２を容易に取り付けられ、組立が容易である他に、既存の電磁ブレーキにも容易に取り付けられる。

第３の実施の形態
次に、本発明の電磁ブレーキの第３の実施の形態について、図３を用いて説明する。
図３は、本発明の第３の実施の形態の電磁ブレーキ５０の基本構成を示す縦断側面図である。

本実施の形態の電磁ブレーキ５０は、図１に示す従来の無励磁作動形ブレーキ１０の主要構成と同様に、プレート１２、シャフト１３、マグネットヨーク１５、ディスク１６、励磁コイル１４、コイルバネ１７を備えた構成である。
また、緩衝器３２も、収納容器３０に所定量の粒状体３１を収容することで構成される。

一方、本実施の形態の電磁ブレーキ５０の特徴は、図３に示すように、緩衝器３２の取り付け位置は、アーマチュア１１のマグネットヨーク１５側の側面であり、マグネットヨーク１５には、緩衝器３２を収容する凹部１５ａが形成されている。

このように構成すると、第１及び第２の実施の形態と同様に、衝突音を大幅に軽減することができ、騒音を低減した電磁ブレーキ５０とすることができるほか、緩衝器３２用のスペースを別途確保する必要が無く、コンパクトを維持した電磁ブレーキ５０とすることができる。

本発明の電磁ブレーキは、上述した実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。
例えば、上記各実施の形態では、無励磁作動形電磁ブレーキで説明したが、一般的な電磁ブレーキにも適用可能なのは言うまでもない。
また、ブレーキ動作をクラッチ動作に置き換えれば、電磁クラッチにも本願が容易に適用でき、本願発明に含まれるのは当然のことである。
また、第２の実施の形態で示した緩衝器も、所定重量の慣性体とこの慣性体の運動を減衰させる減衰材で構成すれば良く、必ずしも上記のものには限定されない。

本発明の第１の実施の形態の電磁ブレーキの基本構成を説明するための縦断側面図である。 本発明の第２の実施の形態の電磁ブレーキの基本構成を説明するための縦断側面図である。 本発明の第３の実施の形態の電磁ブレーキの基本構成を説明するための縦断側面図である。 従来の無励磁作動形ブレーキの構成を示す縦断側面図で、コイル励磁時の場合である。 従来の無励磁作動形ブレーキの構成を示す縦断側面図で、コイル無励磁時の場合である。

符号の説明

１０，２０，５０：電磁ブレーキ
１１：アーマチュア
１２：プレート
１３：シャフト
１４：励磁コイル
１５：マグネットヨーク
１６：ディスク
３０：収納容器
３１：粒状体
３２，４２：緩衝器
４０：鉄球（慣性体）
４１：ダンピング材（減衰材）

Claims (8)

1. アーマチュアと、このアーマチュアを吸引するマグネットヨークと、前記マグネットヨークを磁化する励磁コイルと、ディスク、及び、プレートとを備え、前記アーマチュアと前記ディスク及び前記プレート間の摩擦力を利用して、ブレーキ動作を行う電磁ブレーキにおいて、
   前記アーマチュアに、収納容器に所定量の粒状体を収容してなる緩衝器を取り付け、
   この緩衝器が、前記アーマチュアと前記マグネットヨーク間の衝撃力、及び、アーマチュアと前記ディスク及び前記プレート間の衝撃力を吸収するようにしたことを特徴とする電磁ブレーキ。
2. アーマチュアと、このアーマチュアを吸引するマグネットヨークと、前記マグネットヨークを磁化する励磁コイルと、ディスク、及び、プレートとを備え、前記アーマチュアと前記ディスク及び前記プレート間の摩擦力を利用して、ブレーキ動作を行う電磁ブレーキにおいて、
   前記アーマチュアに、慣性体とこの慣性体の動きを減衰させる減衰材からなる緩衝器を取り付け、
   この緩衝器が、前記アーマチュアと前記マグネットヨーク間の衝撃力、及び、アーマチュアと前記ディスク及び前記プレート間の衝撃力を吸収するようにしたことを特徴とする電磁ブレーキ。
3. 前記緩衝器の取り付け位置は、前記アーマチュアの外周面であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁ブレーキ。
4. 前記緩衝器の取り付け位置は、前記アーマチュアの前記マグネットヨーク側の側面であり、前記マグネットヨークには、前記緩衝器を収容する凹部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁ブレーキ。
5. アーマチュアと、このアーマチュアを吸引するマグネットヨークと、前記マグネットヨークを磁化する励磁コイルと、ディスク、及び、プレートとを備え、前記アーマチュアと前記ディスク及び前記プレート間の摩擦力を利用して、クラッチ動作を行う電磁クラッチにおいて、
   前記アーマチュアに、収納容器に所定量の粒状体を収容してなる緩衝器を取り付け、
   この緩衝器が、前記アーマチュアと前記マグネットヨーク間の衝撃力、及び、アーマチュアと前記ディスク及び前記プレート間の衝撃力を吸収するようにしたことを特徴とする電磁クラッチ。
6. アーマチュアと、このアーマチュアを吸引するマグネットヨークと、前記マグネットヨークを磁化する励磁コイルと、ディスク、及び、プレートとを備え、前記アーマチュアと前記ディスク及び前記プレート間の摩擦力を利用して、クラッチ動作を行う電磁クラッチにおいて、
   前記アーマチュアに、慣性体とこの慣性体の動きを減衰させる減衰材からなる緩衝器を取り付け、
   この緩衝器が、前記アーマチュアと前記マグネットヨーク間の衝撃力、及び、アーマチュアと前記ディスク及び前記プレート間の衝撃力を吸収するようにしたことを特徴とする電磁クラッチ。
7. 前記緩衝器の取り付け位置は、前記アーマチュアの外周面であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁クラッチ。
8. 前記緩衝器の取り付け位置は、前記アーマチュアの前記マグネットヨーク側の側面であり、前記マグネットヨークには、前記緩衝器を収容する凹部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁クラッチ。

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