JP2017187127A - 電磁ブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】オイルダンパーのオリフィスを容易に高い精度で形成できる電磁ブレーキを提供する。【解決手段】フィールドコア４と、アーマチュアと、アーマチュアを付勢する制動ばね（ばね部材）と、アーマチュアの移動に伴って摩擦抵抗が選択的に付与されるブレーキディスク（被制動部材）と、フィールドコアとアーマチュアとに連結されたオイルダンパー１７とを備える。オイルダンパー１７は、フィールドコア４に設けられたシリンダ３１と、アーマチュアに設けられてシリンダ３１内を第１の油室６５と第２の油室６６とに分けるピストン２１とを備える。ピストン２１は、第１の油室６５と第２の油室６６とを連通する第４の貫通孔７１と、第４の貫通孔７１にすきまばめとなる状態に嵌合したピン７２とを有している。【選択図】 図４

Description

本発明は、制動開始時および制動解除時の衝突音を低減するオイルダンパーを備えた電磁ブレーキに関する。

従来、無励磁作動ディスクブレーキや無励磁作動ドラムブレーキなどの無励磁作動ブレーキは、励磁コイルへの通電が遮断されると、アーマチュアに固着されたブレーキライニングが制動ばねのばね力で被制動部材に押し付けられる。この被制動部材は、ブレーキディスクやブレーキドラムである。一方、励磁コイルが通電されると、アーマチュアが制動ばねのばね力に抗してヨークに磁気吸着される。

この種の電磁ブレーキにおいては、制動開始時にブレーキライニングが被制動部材に衝突することにより衝突音が発生し、制動解除時にアーマチュアがヨークに衝突することにより衝突音が発生する。
このような衝突音を低減可能な従来の電磁ブレーキとしては、例えば特許文献１に記載されているものがある。

特許文献１に開示された電磁ブレーキは、ブレーキドラムと対向するブレーキライニングを有するアーマチュアと、このアーマチュアがブレーキドラムから離れる方向に移動して磁気吸着されるヨークと、アーマチュアをブレーキドラムに向けて付勢する制動ばねと、上述した衝突音を低減するためのオイルダンパーとを備えている。

オイルダンパーは、作動油で満たされたシリンダと、このシリンダに移動自在に嵌合したピストンと、シリンダに接続された作動油通路などによって構成されている。シリンダは、ヨークとアーマチュアとのうちいずれか一方の部材に設けられ、ピストンは、他方の部材に設けられている。このピストンは、アーマチュアがヨークに磁気吸着される制動解除時と、アーマチュアが制動ばねのばね力でヨークから離れる制動開始時にシリンダに対して移動する。このようにピストンがシリンダに対して移動することにより、作動油が作動油通路を通ってシリンダに対して出入りする。
作動油通路におけるシリンダに接続される端部には、オリフィスプレートが設けられている。

特許文献１に示すオイルダンパーの作動油は、制動開始時あるいは制動解除時にアーマチュアの動作に伴ってピストンがシリンダに対して移動することにより、オリフィスプレートの貫通孔を通過する。このとき、ピストンの移動、言い換えればアーマチュアの動作に抵抗が付与される。このため、アーマチュアがヨークに磁気吸着されるときの衝突音や、ブレーキライニングがブレーキドラムに押し付けられるときの衝突音が低減される。

特開２０１１−１９０８４６号公報

特許文献１に記載された電磁ブレーキでは、衝突音の大きさが製品毎に異なるおそれがあった。この理由は、オイルダンパーに設けられているオリフィスプレートの貫通孔の孔径がきわめて小さいからである。きわめて小径の貫通孔は、加工が難しく、複数のオリフィスプレートを製造するにあたって製品毎に孔径にばらつきが生じ易い。このため、従来の電磁ブレーキでは、衝突音が低減された品質を維持しながら生産することが難しいという問題があった。

本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、オイルダンパーのオリフィスを容易に高い精度で形成できる電磁ブレーキを提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明に係る電磁ブレーキは、励磁コイルを有するフィールドコアと、前記フィールドコアに接離可能なアーマチュアと、前記アーマチュアを前記フィールドコアとは反対側に付勢するばね部材と、前記フィールドコアに対する前記アーマチュアの移動に伴って摩擦抵抗が選択的に付与される被制動部材と、前記フィールドコアと前記アーマチュアとに連結されたオイルダンパーとを備え、前記オイルダンパーは、前記フィールドコアに前記アーマチュアの移動方向と平行な方向を軸線方向として設けられ、作動油が封入されたシリンダと、前記アーマチュアに設けられ、前記シリンダに移動自在に嵌合して前記シリンダ内を第１の油室と第２の油室とに分けるピストンとを備え、前記ピストンは、前記第１の油室と第２の油室とを連通する貫通孔と、前記貫通孔にすきまばめとなる状態に嵌合したピンとを有しているものである。

本発明は、前記電磁ブレーキにおいて、前記アーマチュアは、前記ばね部材のばね力によって摩擦部材を介して前記被制動部材に押し付けられるものであってもよい。

本発明は、前記電磁ブレーキにおいて、前記ピンの軸線方向は、前記アーマチュアの移動方向と平行な方向であり、前記ピンの両端部は前記貫通孔から突出していてもよい。

本発明は、前記電磁ブレーキにおいて、前記シリンダは、前記フィールドコアに前記アーマチュアとは反対方向に向けて開口する形状に形成された円形凹部と、有底円筒状に形成されて底壁に貫通孔が設けられ、開口部が前記円形凹部の底を指向する状態で前記円形凹部の周壁に螺着されたオイルケースと、貫通孔を有する円板状に形成され、前記オイルケースの開口部内に液密となる状態に保持されて前記オイルケースの底壁との間に油室を形成するオイルカバーとを備え、前記ピストンは、前記油室に収容されて前記オイルケースの内周部に液密となる状態で移動自在に嵌合した円板状のピストン本体と、前記ピストン本体に突設され、前記オイルケースの底壁の貫通孔に液密となる状態で移動自在に嵌合した第１の支軸と、前記ピストン本体に突設され、前記オイルカバーを液密となる状態で移動自在に貫通するとともに前記円形凹部の底を移動自在に貫通して前記アーマチュアに固定された第２の支軸とを有し、前記ピンは、前記ピストン本体に設けられていてもよい。

本発明に係るオイルダンパーにおいては、アーマチュアにフィールドコアに対して接近あるいは離間する方向に推力が作用すると、ピストンが第１の油室内の作動油と第２の油室内の作動油とのいずれか一方を押し、一方の油室内の圧力が上昇する。この一方の油室内の作動油は、ピストンの貫通孔とピンとの間の微細な隙間を通過して他方の油室に流出する。作動油が第１の油室から第２の油室に流れたり、第２の油室から第１の油室に流れることによって、ピストンがシリンダに対して移動し、アーマチュアがシリンダに対して移動する。

このため、ピストンの貫通孔とピンとの間の微細な隙間が実質的にオリフィスの貫通孔を構成し、移動するアーマチュアに抵抗が付与される。この結果、制動開始時や制動解除時に生じる衝突音が低減される。
ピストンの貫通孔は、特許文献１に記載されているオリフィスプレートの貫通孔と較べて孔径が大きいために容易に高い精度で形成することができる。ピンは、外径公差が規定された外径の市販品を用いることができる。このため、本発明によれば、オイルダンパーのオリフィスを容易に高い精度で形成可能な電磁ブレーキを提供することができる。

本発明に係る電磁ブレーキの縦断面図である。 要部の制動状態の断面図である。 要部の非制動状態の断面図である。 オイルダンパーの断面図である。 オイルダンパーの構成部品を分解して示す断面図である。 シリンダ組立体の断面図である。 シリンダ組立体と止めナットをフィールドコアに組付ける工程を示す断面図である。 ピストンをアーマチュアに取付ける工程を示す断面図である。

以下、本発明に係る電磁ブレーキの一実施の形態を図１〜図８によって詳細に説明する。
図１に示す電磁ブレーキ１は、エレベータ（図示せず）のかごが減速して停止した後に巻上用の回転軸２の回転を止める無励磁作動ブレーキである。回転軸２は、エレベータ巻上機３のハウジング３ａから突出している。電磁ブレーキ１は、回転軸２の突出部分が貫通する状態でハウジング３ａに支持されている。以下においては、回転軸２がハウジング３ａから突出する方向を単に前方といい、この方向とは反対方向を単に後方という。

電磁ブレーキ１は、回転軸２の軸線方向に並ぶ複数の機能部品を備えている。これらの機能部品とは、ハウジング３ａに隣接するフィールドコア４と、このフィールドコア４に隣接するアーマチュア５と、このアーマチュア５に隣接するブレーキディスク６と、このブレーキディスク６に隣接するサイドプレート７である。

フィールドコア４は、磁性材料によって円環状に形成されており、回転軸２と同一軸線上に位置する状態でハウジング３ａに固定されている。このフィールドコア４の径方向の中央部には、前方に向けて開口する環状溝１１が形成されている。この環状溝１１の中には、励磁コイル１２が挿入され、絶縁樹脂１３が充填されている。フィールドコア４における環状溝１１より径方向の内側には、前方に向けて開口する穴１４が形成されている。

この穴１４は、フィールドコア４を周方向において複数に分割する位置にそれぞれ形成されている。この実施の形態による穴１４は、フィールドコア４を周方向に３等分する位置にそれぞれ設けられている。これらの穴１４には、アーマチュア５を前方に向けて付勢する制動ばね１５がそれぞれ挿入されている。この実施の形態においては、この制動ばね１５が本発明でいう「ばね部材」に相当する。

フィールドコア４の径方向の外側には、固定用ボルト１６が螺着されているとともに、後述するオイルダンパー１７が設けられている。
固定用ボルト１６は、フィールドコア４にサイドプレート７を固定するためのもので、フィールドコア４を周方向において複数に分割する位置にそれぞれ設けられている。この実施の形態による固定用ボルト１６は、フィールドコア４を周方向に３等分する位置にそれぞれ設けられている。これらの固定用ボルト１６は、それぞれサイドプレート７の貫通孔７ａと、このサイドプレート７とフィールドコア４との間に位置する円筒状のカラー１８の中空部とに通されてフィールドコア４に螺着されている。

サイドプレート７は、円環板状に形成されており、カラー１８の全長分だけフィールドコア４から前方に離間して設置されている。カラー１８の全長は、後述するブレーキディスク６とアーマチュア５とがサイドプレート７に重ねられた状態でアーマチュア５とフィールドコア４との間に所定のエアギャップＧが形成される長さである。

アーマチュア５は、磁性材料によって円環板状に形成されており、上述した複数のカラー１８によって保持されている。カラー１８は、アーマチュア５の外周部に形成された複数の切欠き１９の中にそれぞれ通されている。この切欠き１９は、前方から見て径方向の外側に向けて開くＵ字状であって、カラー１８の外周面に摺接する形状に形成されている。アーマチュア５は、この切欠き１９とカラー１８とからなる保持構造によって、回転軸２の軸線方向（フィールドコア４に対して接近する方向または離間する方向）へ移動自在に保持されている。

アーマチュア５の外周部であって、周方向において切欠き１９とは離間する部位には、後述するオイルダンパー１７のピストン２１（図２参照）が連結用ボルト２２によって取付けられている。連結用ボルト２２は、アーマチュア５のボルト孔５ａに前方から挿通され、ピストン２１に螺着されている。

ブレーキディスク６は、円環板状に形成され、回転軸２のハブ２３に軸線方向へ移動自在に保持されている。ハブ２３は、円筒状に形成され、回転軸２が貫通しかつキー２４によって相対回転が規制された状態で回転軸２に支持されている。このハブ２３の外周部と、ブレーキディスク６の内周部とは、スプライン２５によって周方向への相対移動が規制されかつ軸線方向への相対移動が許容された状態で互いに連結されている。

ブレーキディスク６の外周部には、このブレーキディスク６に摩擦抵抗を付与するために摩擦部材２６が固着されている。摩擦部材２６は、ブレーキディスク６におけるアーマチュア５と対向する後面と、サイドプレート７と対向する前面とに設けられている。摩擦抵抗は、アーマチュア５が摩擦部材２６を介してブレーキディスク６を押したときにブレーキディスク６に付与される。ブレーキディスク６がアーマチュア５によって押される状態が解消された場合には、摩擦抵抗がブレーキディスク６に付与されることはない。このため、ブレーキディスク６には、フィールドコア４に対するアーマチュア５の移動に伴って摩擦抵抗が選択的に付与される。
この実施の形態においては、このブレーキディスク６が本発明でいう「被制動部材」に相当する。

オイルダンパー１７は、フィールドコア４とアーマチュア５とに連結されている。この実施の形態によるオイルダンパー１７は、図４に示すように、フィールドコア４に設けられたシリンダ３１と、このシリンダ３１の中に移動自在に嵌合したピストン２１とを備えている。
シリンダ３１は、フィールドコア４の円形凹部３２と、この円形凹部３２の中に収容されたオイルケース３３と、このオイルケース３３の中に設けられたオイルカバー３４とによって構成されている。

円形凹部３２は、図１に示すように、フィールドコア４の外周部にアーマチュア５とは反対方向（後方）に向けて開口し、アーマチュア５の移動方向と平行な方向に延びる形状に形成されている。このため、シリンダ３１は、フィールドコア４にアーマチュア５の移動方向と平行な方向を軸線方向として形成されている。
円形凹部３２の周壁３２ａには、図４に示すように、雌ねじ３５が形成されている。円形凹部３２の底壁３２ｂには、後述するピストン２１の一部を通すために第１の貫通孔３６が設けられている。

オイルケース３３は、図５に示すように、筒状壁３３ａと底壁３３ｂとを有する有底円筒状に形成されている。筒状壁３３ａの外周部には、円形凹部３２の雌ねじ３５と螺合する雄ねじ３７が形成されている。このオイルケース３３は、開口部が円形凹部３２の底壁３２ｂを指向する状態で円形凹部３２の周壁３２ａに螺着されている。
筒状壁３３ａの内周部には、オイルケース３３の開口縁を含む大径穴３８と、この大径穴３８と底壁３３ｂとの間に位置するシリンダ孔３９とが形成されている。大径穴３８とシリンダ孔３９の開口形状は円形である。シリンダ孔３９の孔径は、大径穴３８の穴径より小さい。大径穴３９には、第１のＯリング４１が装着されている。

オイルケース３３の底壁３３ｂには、筒状壁３３ａより径が小さい円柱状の軸部４２が設けられている。軸部４２には、工具（図示せず）が係合する締め上げ用穴４３が形成されている。この工具は、オイルケース３３を円形凹部３２にねじ込むときにオイルケース３３を回すためのものである。この締め上げ用穴４３は、後方（筒状壁とは反対方向）に向けて開口しており、軸部４２を周方向に４等分する位置にそれぞれ設けられている。

この軸部４２の外周部分は、後述する止めナット４４と嵌合する形状に形成されている。止めナット４４は、オイルケース３３を円形凹部３２内に固定するためのもので、外周部に円形凹部３２の雌ねじ３５に螺合する雄ねじ４５が形成されている。また、止めナット４４の外周部には、工具（図示せず）が係合する締め上げ用穴４６が形成されている。この工具は、止めナット４４を円形凹部３２にねじ込むときに止めナット４４を回すためのものである。この締め上げ用穴４６は、オイルケース３３とは反対方向に向けて開口しており、止めナット４４を周方向に４等分する位置にそれぞれ設けられている。止めナット４４の軸心部には、オイルケース３３の軸部が嵌合する穴４７が形成されている。

オイルケース３３の底壁３３ｂには、第２の貫通孔４８が穿設されている。この第２の貫通孔４８の孔径は、シリンダ孔３９の孔径より小さい。この第２の貫通孔４８の一端はシリンダ孔３９内に開口し、他端はオイルケース３３の外面に開口している。この第２の貫通孔４８の孔壁には第２のＯリング４９が装着されている。

オイルカバー３４は、円板状に形成されている。このオイルカバー３４の外径は、オイルケース３３の大径穴３８に挿入可能な外径である。オイルカバー３４の外周部には、第１のＯリング４１と接触するシール面５１が形成されている。第１のＯリング４１は、オイルカバー３４のシール面５１に接触し、このシール面５１とオイルケース３３の筒状壁３３ａとの間を液密にシールする。このため、オイルカバー３４は、オイルケース３３の開口部内に液密となる状態に保持されることになる。このようにオイルケース３３内にオイルカバー３４が挿入されることにより、オイルカバー３４とオイルケース３３の底壁３３ｂとの間に油室５２（図４参照）が形成される。

オイルカバー３４の軸心部には第３の貫通孔５３が形成されている。この第３の貫通孔５３の孔壁には第３のＯリング５４が装着されている。
オイルカバー３４におけるオイルケース３３の底壁３３ｂとは反対側の端部には、工具（図示せず）が係合する締め上げ用穴５５が形成されている。この工具は、オイルカバー３４をオイルケース３３の筒状壁３３ａ内に挿入するときにオイルカバー３４を保持するためのものである。この締め上げ用穴５５は、オイルカバー３４を周方向に４等分する位置にそれぞれ設けられている。

ピストン２１は、軸線方向に並ぶ３つの機能部によって構成されている。これらの機能部とは、後側となる一端部に位置する第１の支軸５６と、他端部に位置する第２の支軸５７と、これらの第１および第２の支軸５６，５７の間に位置する円板状のピストン本体５８である。これらの第１および第２の支軸５６，５７と、ピストン本体５８とは、一つの母材（図示せず）に機械加工を施すことによって、一体に形成されている。また、第１および第２の支軸５６，５７と、ピストン本体５８とは、同一軸線上に位置付けられている。

このピストン２１の軸心部には、ねじ孔５９が形成されている。このねじ孔５９は、ピストン２１を軸線方向に貫通している。このねじ孔５９には、アーマチュア５側から連結用ボルト２２が螺着される。
第１の支軸５６は、ピストン本体５８から後方（アーマチュア５とは反対方向）に向けて突出する円柱状に形成されている。この第１の支軸５６の外周面は、第２のＯリング４９が接触するシール面６１を構成している。第２のＯリング４９は、第１の支軸５６のシール面６１（外周面）に摺動自在に接触し、このシール面６１とオイルケース３３の第２の貫通孔４８との間を液密にシールする。このため、第１の支軸５６は、第２の貫通孔４８に液密となる状態で移動自在に嵌合することになる。

第２の支軸５７は、ピストン本体５８から前方（アーマチュア５を指向する方向）に向けて突出する円柱状に形成されている。第２の支軸５７の外径は、第１の支軸５６の外径と等しい。この第２の支軸５７の外周面は、第３のＯリング５４が接触するシール面６２を構成している。第３のＯリング５４は、第２の支軸５７のシール面６２（外周面）に摺動自在に接触し、このシール面６２とオイルカバー３４の第３の貫通孔５３との間を液密にシールする。このため、第２の支軸５７は、オイルカバー３４の第３の貫通孔５３を液密となる状態で移動自在に貫通することになる。

第２の支軸５７の先端部（前端部）は、図２および図３に示すように、オイルカバー３４から突出し、円形凹部３２の第１の貫通孔３６内を通されてアーマチュア５のフィールドコア側端面６３に当接した状態でアーマチュア５に連結用ボルト２２によって固定されている。円形凹部３２の第１の貫通孔３６の孔径は、第２の支軸５７の外径より大きい。このため、ピストン２１は、円形凹部３２の底壁３２ｂを移動自在に貫通してアーマチュア５に設けられることになる。

ピストン本体５８は、オイルケース３３のシリンダ孔３９内に嵌合可能な形状に形成されている。このピストン本体５８の外周部には、第４のＯリング６４が装着されている。第４のＯリング６４は、シリンダ孔３９の孔壁面に摺動自在に接触し、この孔壁面とピストン本体５８との間を液密にシールする。このため、ピストン本体５８は、オイルケース３３の内周部に液密となる状態で移動自在に嵌合することになる。

オイルケース３３内の油室５２は、ピストン本体５８がシリンダ孔３９内に嵌合した状態において、ピストン２１によって第１の油室６５と第２の油室６６とに分けられる。この実施の形態においては、ピストン本体５８とオイルケース３３の底壁３３ｂとの間を第１のオイル室６５とし、ピストン本体５８とオイルカバー３４との間を第２のオイル室６６とした。これらの第１および第２の油室６５，６６には作動油が充填されている。この作動油は、第１〜第３のＯリング４１，４９，５４によってシリンダ３１内から漏洩できない状態に封入されている。

ピストン本体５８は、図４に図示した中立位置からオイルケース３３の底壁３３ｂに向けてストロークＡだけ移動可能であり、中立位置からオイルカバー３４に向けてストロークＢだけ移動可能である。
ピストン本体５８には、第４の貫通孔７１が穿設されている。この第４の貫通孔７１は、ピストン２１の軸線方向（アーマチュア５の移動方向と平行な方向）に延びており、第１の油室６５と第２の油室６６とを連通している。第４の貫通孔７１は、例えばリーマ加工によって予め定めた公差を有する所定の孔径に形成されている。

この第４の貫通孔７１には、ピン７２が挿通されている。このピン７２は、第４の貫通孔７１にすきまばめとなる状態に嵌合している。すなわち、ピン７２は、第４の貫通孔７１に移動可能に嵌合している。ピン７２の軸線方向は、ピストン２１の移動方向と平行な方向である。このピン７２の両端部は、第４の貫通孔７１から第１および第２の油室６５，６６内に突出している。ピン７２は、例えば市販のものを用いることができる。市販のピンは、外径が同一でも外径公差の異なるものが存在する。

次に、このピストン２１とシリンダ３１とを含むオイルダンパー１７を組立てて電磁ブレーキ１に組み込む手順を図６〜図８によって説明する。
オイルダンパー１７を組立てるにあたっては、先ず、図６に示すように、オイルケース３３にピストン２１とオイルカバー３４とがこの順序で挿入され、シリンダ組立体７３が作られる。ピストン２１をオイルケース３３内に挿入する作業は、シリンダ孔３９内に作動油を満たすオイル充填作業と同時に行われる。

次に、図７に示すように、シリンダ組立体７３がフィールドコア４の円形凹部３２内に挿入され、オイルケース３３の雄ねじ３７が円形凹部３２の雌ねじ３５に螺合される。すなわち、シリンダ組立体７３が円形凹部３２内にねじ込まれる。このねじ込み作業は、円形凹部３２の底壁３２ｂにオイルカバー３４が当接するまで行われる。
その後、止めナット４４が円形凹部３２にねじ込まれ、オイルケース３３と協働してダブルナットとなる状態に締め付けられる。
このようにシリンダ組立体７３をフィールドコア４に固定する作業は、フィールドコア４にサイドプレート７、アーマチュア５およびブレーキディスク６などの付属部品が組付けられた状態で行われる場合と、これらの付属部品がフィールドコア４に取付られていない状態で行われる場合とがある。

止めナット４４が円形凹部３２に締め付けられた後、図８に示すように、アーマチュア５のボルト孔５ａに連結用ボルト２２が通され、この連結用ボルト２２がピストン２１のねじ孔５９に螺着される。この連結用ボルト２２がピストン２１に締め付けられることによって、オイルダンパー１７の組立、組付け作業が終了する。この実施の形態によるオイルダンパー１７のピストン本体５８は、アーマチュア５が制動ばね１５のばね力でブレーキディスク６に押し付けられている状態、言い換えれば、図２に示すように、エアギャップＧが形成される状態において、シリンダ孔３９の略中央部に配置される。

このように構成された電磁ブレーキ１において、励磁コイル１２が通電されていない場合は、図２に示すように、アーマチュア５が制動ばね１５のばね力でブレーキディスク６に押し付けられ、ブレーキディスク６がアーマチュア５とサイドプレート７によって挟まれた制動状態になる。この制動状態においては、ブレーキディスク６の回転が規制され、回転軸２が停止する。

一方、この電磁ブレーキ１において、励磁コイル１２が通電されている場合は、図３に示すように、アーマチュア５が制動ばね１５のばね力に抗してフィールドコア４に磁気吸着され、ブレーキディスク６がアーマチュア５とサイドプレート７とによる挟圧状態から解放されて非制動状態になる。この非制動状態においては、回転軸２がブレーキディスク６とともに回転可能になる。

この実施の形態による電磁ブレーキ１において、上述した制動状態から非制動状態に切り替わるときや、非制動状態から制動状態に切り替わるときには、オイルダンパー１７が作動する。ここで、制動状態から非制動状態に切り替わるときのオイルダンパー１７の動作を説明する。
制動状態で励磁コイル１２に通電されると、アーマチュア５に磁気吸引力からなる推力が作用し、アーマチュア５がフィールドコア４に接近する方向へ付勢される。これとともに、アーマチュア５に接続されているピストン２１のピストン本体５８が上述した推力によってオイルケース３３の底壁３３ｂに向けて押される。

このようにピストン本体５８に推力が作用すると、ピストン本体５８が第１の油室６５の作動油を押し、第１の油室６５内の油圧が上昇するとともに、第２の油室６６の油圧が低下する。このように第１の油室６５の油圧が第２の油室６６の油圧より高くなると、第１の油室６５内の作動油が第４の貫通孔７１とピン７２との間の微細な隙間を通過して第２の油室６６に流出する。ピストン本体５８は、第１の油室６５から流出した作動油の体積に相当する移動量だけ底壁３３ｂに向けて移動する。

このオイルダンパー１７においては、第４の貫通孔７１とピン７２との間の微細な隙間が実質的にオリフィスの貫通孔を構成するから、作動油の粘性に基づく抵抗が付与された状態でピストン本体５８（アーマチュア５）がシリンダ３１（フィールドコア４）に対して移動することになる。ピストン本体５８は、図３に示すように、アーマチュア５がフィールドコア４に磁気吸着されることにより停止する。このとき、アーマチュア５は、作動油の粘性に基づく抵抗が付与されて移動速度が低下した状態でフィールドコア４に接触する。このため、制動解除時にアーマチュア５がフィールドコア４に衝突することによる衝突音が低減される。

ピストン本体５８がシリンダ３１に対して停止すると、第１の油室６５と第２位の油室６６との圧力差分だけ作動油が上述した微細な隙間を流れ、第１の油室６５内の油圧と第２の油室６６内の油圧とが等しくなる。このため、アーマチュア５が停止した後にピストン本体５８に軸線方向の一方または他方へ押すような力が加えられることはない。
アーマチュア５に移動時に抵抗が付与される上記の現象は、非制動状態から制動状態に切り替わるときにも同様に生じる。非制動状態から制動状態に切り替わる場合は、移動速度が低下した状態でアーマチュア５がブレーキディスク６（摩擦部材２６）に接触するから、これら両部材が互いに衝突するときの衝突音が低減される。

ピストン本体５８の第４の貫通孔７１は、特許文献１に記載されているオリフィスプレートの貫通孔と較べて孔径が大きいために容易に高い精度で形成することができる。ピン７２は、外径公差が規定された外径の市販品を用いることができる。このため、この実施の形態によれば、オイルダンパーのオリフィスを容易に高い精度で形成可能な電磁ブレーキを提供することができる。

第４の貫通孔７１にピン７２が嵌合する条件である「すきまばめ」は、容易に実現可能であるから、作動油の流れを抑制する能力、換言すればアーマチュア５の動作を緩和する能力を充分に得ることができる。このため、制音効果は、制動開始時と制動解除時との両方において、容易にかつ確実に得られる。また、制動状態や非制動状態でピストン２１が油圧によって押されることはないから、弾性部材を使って衝撃を緩和する場合と較べると、プリセット荷重がアーマチュア５に作用することはない。

この実施の形態においては、市販品のピン７２を使用しているから、外径公差の異なるピン７２を適宜選択または組替えることよって、以下に説明するようにオイルダンパー１７に特別な付加価値を付けることができる。
（１）実際に発生した個別の衝突音に合わせてオイルダンパー１７のダンパー荷重をチューニングすることができる。ここでいうダンパー荷重とは、オイルダンパー１７によって付与される抵抗の大きさに相当する。電磁ブレーキ１を構成する部品や、オイルダンパー１７を構成する部品には公差があり、アーマチュア５の移動に伴う衝突音が著しく大きい電磁ブレーキ１が製造されることがある。このような場合は、外径公差が小さく、第４の貫通孔７１とピン７２との間の隙間が相対的に狭くなるピン７２を使用することにより、衝突音が小さくなる。

（２）ダンパー製品として、ダンパー荷重を振り分けたシリーズ化が可能になる。すなわち、外径公差の異なるピン７２を使用することにより、ダンパー荷重の異なる複数種類の電磁ブレーキ１を製造することができる。
（３）ダンパー荷重の個体差を縮小した荷重精度の向上が可能になる。すなわち、外径公差の異なるピン７２を使用して部品の製造誤差に起因するダンパー荷重の個体差を解消し、品質が一定となるように電磁ブレーキ１を製造することができる。

この実施の形態によるアーマチュア５は、制動ばね１５（ばね部材）のばね力によって摩擦部材２６を介してブレーキディスク６（被制動部材）に押し付けられる。このため、この実施の形態によれば、オイルダンパー１７の性能が高く品質が安定した無励磁作動ディスクブレーキを提供できる。

この実施の形態によるピン７２の軸線方向は、アーマチュア５の移動方向と平行な方向である。ピン７２の両端部は、第４の貫通孔７１から突出している。
このため、ピストン本体５８の第４の貫通孔７１とピン７２との間の隙間からなる作動油通路の全長を容易に高い精度で規定することができるから、オイルダンパーの性能がより一層高い電磁ブレーキを製造することができる。

この実施の形態によるシリンダ３１は、フィールドコア４の円形凹部３２と、この円形凹部３２の周壁３２ａに螺着された有底円筒状のオイルケース３３と、このオイルケース３３の開口部内に保持されたオイルカバー３４とを備えている。この実施の形態によるピストン２１は、オイルケース３３のシリンダ孔３９（内周部）に嵌合した円板状のピストン本体５８と、このピストン本体５８に突設されてオイルケース３３の第２の貫通孔４８に嵌合した第１の支軸５６と、ピストン本体５８に突設されてオイルカバー３４と円形凹部３２の底壁３２ｂとを貫通してアーマチュア５に固定された第２の支軸５７とを有している。ピン７２はピストン本体５８に設けられている。
このため、油圧シリンダ３１とピストン２１とがそれぞれ機械加工によって形成されるから、ダンパー荷重を設定するうえで自由度が高い電磁ブレーキを製造できる。

上述した実施の形態においては、無励磁作動ディスクブレーキに本発明を適用する場合の一例を示した。しかし、本発明は、このような限定にとらわれることはなく、無励磁作動ドラムブレーキや、励磁作動ブレーキなどにも適用することができる。

１…電磁ブレーキ、４…フィールドコア、５…アーマチュア、６…ブレーキディスク（被制動部材）、１２…励磁コイル、１５…制動ばね（ばね部材）、１７…オイルダンパー、２１…ピストン、２２…連結用ボルト、２６…摩擦部材、３１…シリンダ、３２…円形凹部、３２ａ…周壁、３２ｂ，３３ｂ…底壁、３３…オイルケース、３４…オイルカバー、３５…雌ねじ、３６…第１の貫通孔、４５…雄ねじ、４８…第２の貫通孔、５２…油室、５３…第３の貫通孔、５６…第１の支軸、５７…第２の支軸、５８…ピストン本体、６５…第１の油室、６６…第２の油室、７１…第４の貫通孔、７２…ピン。

Claims (4)

1. 励磁コイルを有するフィールドコアと、
   前記フィールドコアに接離可能なアーマチュアと、
   前記アーマチュアを前記フィールドコアとは反対側に付勢するばね部材と、
   前記フィールドコアに対する前記アーマチュアの移動に伴って摩擦抵抗が選択的に付与される被制動部材と、
   前記フィールドコアと前記アーマチュアとに連結されたオイルダンパーとを備え、
   前記オイルダンパーは、
   前記フィールドコアに前記アーマチュアの移動方向と平行な方向を軸線方向として設けられ、作動油が封入されたシリンダと、
   前記アーマチュアに設けられ、前記シリンダに移動自在に嵌合して前記シリンダ内を第１の油室と第２の油室とに分けるピストンとを備え、
   前記ピストンは、
   前記第１の油室と第２の油室とを連通する貫通孔と、
   前記貫通孔にすきまばめとなる状態に嵌合したピンとを有している電磁ブレーキ。
2. 請求項１記載の電磁ブレーキにおいて、
   前記アーマチュアは、前記ばね部材のばね力によって摩擦部材を介して前記被制動部材に押し付けられるものであることを特徴とする電磁ブレーキ。
3. 請求項１または請求項２記載の電磁ブレーキにおいて、
   前記ピンの軸線方向は、前記アーマチュアの移動方向と平行な方向であり、
   前記ピンの両端部は前記貫通孔から突出していることを特徴とする電磁ブレーキ。
4. 請求項１ないし請求項３のうちいずれか一つに記載の電磁ブレーキにおいて、
   前記シリンダは、
   前記フィールドコアに前記アーマチュアとは反対方向に向けて開口する形状に形成された円形凹部と、
   有底円筒状に形成されて底壁に貫通孔が設けられ、開口部が前記円形凹部の底を指向する状態で前記円形凹部の周壁に螺着されたオイルケースと、
   貫通孔を有する円板状に形成され、前記オイルケースの開口部内に液密となる状態に保持されて前記オイルケースの底壁との間に油室を形成するオイルカバーとを備え、
   前記ピストンは、
   前記油室に収容されて前記オイルケースの内周部に液密となる状態で移動自在に嵌合した円板状のピストン本体と、
   前記ピストン本体に突設され、前記オイルケースの底壁の貫通孔に液密となる状態で移動自在に嵌合した第１の支軸と、
   前記ピストン本体に突設され、前記オイルカバーを液密となる状態で移動自在に貫通するとともに前記円形凹部の底を移動自在に貫通して前記アーマチュアに固定された第２の支軸とを有し、
   前記ピンは、前記ピストン本体に設けられていることを特徴とする電磁ブレーキ。

Images