JP2018507363A5

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Publication number: JP2018507363A5
Application number: JP2017542052A
Authority: JP
Filing date: 2016-02-11
Publication date: 2018-04-26
Anticipated expiration: 2036-02-11

Description

アーマチュア板１８はまた、摩擦板１４に制動トルクを伝達するためにブレーキ１０を掛けている間、摩擦板１４を係合するように構成される。アーマチュア板１８を、金属若しくは金属合金で、又は鉄若しくは鋼などの比較的低い磁気抵抗を有する他の材料で作製してもよい。アーマチュア板１８は、摩擦板１４の側３４に配置される。アーマチュア板１８は更に、ハブ１２及び軸２８の周りに配置されてもよい。アーマチュア板１８は、回転しないように固定されるが、ブレーキ１０の係合及び解放を許容するために、摩擦板１４及び圧力板１６に向かう方向と、摩擦板１４及び圧力板１６から離れる方向に軸方向に移動可能である。アーマチュア板１８は、アーマチュア板１８を貫通して延びる複数のボア又はファスナー３６がアーマチュア板１８を通過するのを許容するように構成されたアーマチュア板１８の径方向外面における複数の凹部を含み得る。このようにして、ファスナー３６は、アーマチュア板１８の、軸２８の周りの回転を抑制又は防止するが、アーマチュア板１８は軸２８に沿って移動することが許容される。

フィールドシェル２２は、導体２４と一緒になって、ブレーキ１０を解放するように、摩擦板１４及び圧力板１６から離れる軸２８に沿った反対方向にアーマチュア板１８を付勢するための手段を提供する。フィールドシェル２２はまた、構造的支持を提供し、圧力板１６及びスプリング２０を含むブレーキ１０の他の構成部品の向きを定めてもよい。フィールドシェル２２は、環状形状で軸２８の周りに配置されてもよく、アーマチュア板１８の摩擦板１４とは反対の側に配置されてもよい。フィールドシェル２２を強磁性材料などの比較的低い磁気抵抗を有する材料で作製してもよい。フィールドシェル２２は、径方向に延びる端壁３８と、端壁３８からアーマチュア板１８に向かって軸方向に延びる径方向に整合した内壁４０及び外壁４２とを画定してもよい。内壁４０は、各スプリング２０の一端部を受け入れるように構成された１つ又は複数の有底ボア４４を画定してもよい。外壁４２もまた、ファスナー３６を受け入れるように構成された１つ又は複数の有底ボア４６を画定してもよい。導体２４は、従来の巻線コイル又は同様の導体を含み得て、壁４０、４２間においてフィールドシェル２２内に受け入れられるように構成される。導体２４に供給された電流は、アーマチュア板１８及びフィールドシェル２２を含む電磁回路を生成する。この回路は、ブレーキ１０を解放するように、フィールドシェル２２に向けて、摩擦板１４から離れる方向にアーマチュア板１８をスプリング２０の力に抗して付勢する。

スイッチ２６は、ブレーキ１０に結合され得るハウジング４８内に取り付けられてもよい。図示の実施形態において、ハウジング４８は、ハウジング４８をブレーキ１０に結合するために使用されるファスナー５２を受け入れるように構成された取付用フランジ５０がハウジング４８から延びる、略矩形の箱形状を有する。ハウジング４８は、アルミニウムで作製され、アーマチュア板１８とフィールドシェル２２との間の空隙とブレーキ１０とに対するリードスイッチ２６の向きを定めるのを補助してもよい（ただし、スイッチ２６はハウジング４８の代わりに様々な構造及び／又は結合方法を使用してブレーキ１０に対して向きが定められ得ることが理解されるべきである）。本教示によれば、スイッチ２６は、スイッチ２６の縦軸５４が軸２８に平行以外の方向に延びるように向きが定められる。スイッチ２６の縦軸５４は、容器５６の対向する縦端５８、６０間においてスイッチ２６の気密封止されたガラス容器５６内を貫通して延びる軸である。容器の縦端５８、６０はまた、スイッチ２６の強磁性リード６２、６４が容器５６に入る箇所を画定する。スイッチ２６の縦軸５４はまた、軸２８を含む平面（図面に垂直に位置する平面）と０度〜９０度の角度θで交差することになる。一実施形態によれば、軸５４は、約８０度の角度で平面と交差する。所定の用途での好ましい角度は、ブレーキ１０の大きさと、スイッチ２６に利用できる取付用外筒と、予想される振動と、コイル導体２４の巻数及び電流レベルと、ブレーキ１０の作動環境（近傍の電磁装置又は磁気装置及び強磁性構造を含む）と、電磁石の磁束の不均衡に対するブレーキの鉄製磁気回路とを含む、いくつかの要素によって決まることになる。その向きの結果として、軸５４はまた、磁力が最大である空隙内の箇所における磁力の方向に平行以外の方向に延びる。図２を参照すると、アーマチュア板１８とフィールドシェル２２の壁４２との間の磁力は、アーマチュア板１８と軸２８に平行な壁４２との間の最短経路に沿って最大となる。

縦軸５４が軸２８に対してある角度をなすようにスイッチ２６の向きを定めることにより、より堅牢で、確実な切り替えが可能となる。特に、その向きは、アーマチュア板１８とフィールドシェル２２との間の空隙の近傍に比較的高レベルの磁束漏れがあるときにのみスイッチ２６が閉じるように、スイッチ２６の感度を低下させる。結果として、導体２４に電流が供給されていないときにはスイッチ２６は閉じない。アーマチュア板１８とフィールドシェル２２との間に残存する比較的小さな空隙にわたってある程度の磁束漏れが存在するにもかかわらず、導体２４に電流が供給されており、アーマチュア板１８が摩擦板１４から適切に解放されてフィールドシェル２２を係合しているときにもスイッチ２６は閉じない。スイッチ２６は、導体２４に電流が供給されているが、アーマチュア板１８が不適切にも摩擦板１４から解放されず、その結果、アーマチュア板１８とフィールドシェル２２との間の比較的大きな空隙にわたって比較的高レベルの磁束漏れが生じたときにのみ閉じる。このようにして、スイッチ２６は、誤検出を起こさずにブレーキ１０の不適切な作動状態を表示することができる。スイッチ２６の向きはまた、導体２４に電流が供給されていないときに不所望の固有の残留磁気がスイッチ２６からフィールドシェル２２及びブレーキ１０の他の強磁性構成部品に流れ出ることを可能にし、それにより、スイッチ２６の接点が偶発的に固着して閉じた状態のままとなることを防止する。更に、スイッチ２６の向きは、これらの結果を達成し、それと同時に、スイッチ２６が概してフィールドシェル２２及びブレーキ１０の径方向外面に近接して取り付けられることを可能にし、それにより、スイッチ２６を保護しつつスイッチ２６及びブレーキ１０のパッケージングに必要な空間を低減する。

フィールドシェル６８は、磁石７０と一緒になって、ブレーキ６６を解放するように、摩擦板１４及び圧力板１６から離れる軸２８に沿った反対方向にアーマチュア板１８を付勢するための手段を提供する。フィールドシェル６８はまた、構造的支持を提供し、圧力板１６及びスプリング２０を含むブレーキ６６の他の構成部品の向きを定めてもよい。フィールドシェル６８は、環状形状で軸２８の周りに配置されてもよく、アーマチュア板１８の摩擦板とは反対の側に配置されてもよい。フィールドシェル６８を強磁性材料などの比較的低い磁気抵抗を有する材料で作製してもよい。フィールドシェル６８は、２つの構成部品７２、７４を含み得る。構成部品７２は、径方向に延びる端壁７６と、端壁７６からアーマチュア板１８に向かって軸方向に延びる径方向内壁７８とを画定してもよい。壁７８は、各スプリング２０の一端部を受け入れるように構成された１つ又は複数の有底ボア８０を画定してもよい。構成部品７４は、構成部品７２の壁７８の径方向外側に配置される。構成部品７４は、構成部品７２の壁７６から軸方向に離間された径方向に延びる端壁８２と、端壁８２からアーマチュア板１８に向かって軸方向に延びる径方向外壁８４とを画定してもよい。また、外壁８４は、ファスナー３６を受け入れるように構成された１つ又は複数の有底ボア８６を画定してもよい。壁７６、８２は、軸方向に離間され、壁７６、８２間に磁石７０を受け入れるような大きさとされる。壁７８、８４は、径方向に離間され、壁７８、８４間に導体２４を受け入れるような大きさとされる。

本教示によれば、リードスイッチ２６は、ここでもまた、ブレーキ６６の作動状態を表示するために設けられる。スイッチ２６は、磁気回路の部材間の空隙を横切って延びる。図示の実施形態において、スイッチ２６は、フィールドシェル６８の構成部品７２、７４の径方向外側に配置され、構成部品７２、７４間の空隙を横切って延びる。図示の実施形態において、スイッチ２６は、アーマチュア板１８とフィールドシェル６８と磁石７０とを含む磁気回路からの磁束漏れを検出する。特に、ブレーキが係合されてアーマチュア板１８がフィールドシェル６８から離間されたときの、構成部品７２、７４間の磁束漏れは、ブレーキが解放されてアーマチュア板１８がフィールドシェル６８と係合されたときの磁束漏れよりも大きい。ブレーキ６６が係合状態と解放状態との間を移動するたびに、アーマチュア板１８の移動が、構成部品７２、７４間の空隙にわたる磁気抵抗に変化をもたらし、これよりスイッチ２６の状態に変化が生じる。ブレーキ６６が係合されると、スイッチ２６は、アーマチュア板１８がフィールドシェル６８から解放されて摩擦板１４を係合しており、ブレーキ６６が係合されていることを表示する閉状態を呈する。ブレーキ６６が解放されると、スイッチ２６は、アーマチュア板１８がフィールドシェル６８と係合されており、ブレーキ６６が解放されていることを表示する開状態を呈する。

図３を参照すると、本教示によれば、スイッチ２６は、ここでもまた、スイッチ２６の縦軸５４がブレーキ６６の軸２８に平行以外の方向に延びるように向きが定められる。スイッチ２６の縦軸５４はまた、軸２８を含む平面（図面に垂直に位置する平面）と０度〜９０度の角度θで交差することになる。所定の用途での好ましい角度は、ブレーキ６６の大きさと、スイッチ２６に利用できる取付用外筒と、予想される振動と、コイル導体２４の巻数及び電流レベルと、ブレーキ６６の作動環境（近傍の電磁装置又は磁気装置及び強磁性構造を含む）と、電磁石の磁束の不均衡に対するブレーキの鉄製磁気回路とを含む、いくつかの要素によって決まることになる。その向きの結果として、軸５４はまた、磁力が最大である空隙内の箇所における磁力の方向に平行以外の方向に延びる。図４を参照すると、フィールドシェル６８の構成部品７２、７４間の磁力は、軸２８に平行な構成部品７２、７４間の最短経路に沿って最大となる。

縦軸５４が軸２８に対してある角度をなすようにスイッチ２６の向きを定めることにより、ここでもまた、より堅牢で、確実な切り替えが可能となる。特に、その向きは、ここでもまた、フィールドシェル６８の構成部品７２、７４間の空隙の近傍に比較的高レベルの磁束漏れがあるときにのみスイッチ２６が閉じるように、スイッチ２６の感度を低下させる。結果として、スイッチ２６は、導体２４に電流が供給されているが、アーマチュア板１８が不適切にも摩擦板１４から解放されず、その結果、構成部品７２、７４間の比較的大きな空隙にわたって比較的高レベルの磁束漏れが生じたときにのみ閉じる。このようにして、スイッチ２６は、誤検出を起こさずにブレーキ６６の不適切な作動状態を表示することができる。スイッチ２６の向きはまた、導体２４に電流が供給されていないときに不所望の固有の残留磁気がスイッチ２６からフィールドシェル６８及びブレーキ６６の他の強磁性構成部品に流れ出ることを可能にし、それにより、スイッチ２６の接点が偶発的に固着して閉じた状態のままとなることを防止する。更に、スイッチ２６の向きは、これらの結果を達成し、それと同時に、スイッチ２６が概してフィールドシェル６８及びブレーキ６６の径方向外面に近接して取り付けられることを可能にし、それにより、スイッチ２６を保護する一方でスイッチ２６に及びブレーキ６６のパッケージングに必要な空間を低減する。

Claims

ブレーキであって、
回転軸の周りでシャフトと共に回転するように前記シャフトに結合するように構成された摩擦板と、
前記摩擦板の第１の側で前記軸の周りに配置され、回転しないように固定された圧力板と、
前記摩擦板の第２の側で前記軸の周りに配置されたアーマチュア板と、
前記摩擦板に対して前記アーマチュア板の反対側で前記軸の周りに配置されたフィールドシェルと、
前記ブレーキを係合するように、前記摩擦板に向かい、前記フィールドシェルから離れる第１の軸方向に前記アーマチュア板をバイアスするスプリングと、
前記フィールドシェル内に配置された導体であって、該導体に供給された電流は前記アーマチュア板と前記フィールドシェルとを含む電磁回路を生成し、前記電磁回路は、前記ブレーキを解放するように、前記摩擦板から離れ、前記フィールドシェルに向かう第２の軸方向に前記アーマチュア板を付勢する、導体と、
前記電磁回路の第１の部材と第２の部材との間の空隙を横切って延びるリードスイッチであって、前記リードスイッチの状態は前記ブレーキの作動状態を表示する、リードスイッチとを備える、
ブレーキ。
前記リードスイッチの縦軸は、前記回転軸に平行以外の方向に延びる、請求項１に記載のブレーキ。
前記リードスイッチの前記縦軸は、前記回転軸を含む平面と０度〜９０度の角度で交わる、請求項１又は２に記載のブレーキ。
前記リードスイッチの前記縦軸は、磁力が最大である前記空隙内の箇所における前記磁力の方向に平行以外の方向に延びる、請求項１から３のいずれか１項に記載のブレーキ。
前記リードスイッチは、前記導体に電流が供給され、前記アーマチュア板が前記フィールドシェルを係合しない場合に第１の状態を呈し、そうでなければ、第２の状態を呈する、請求項１から４のいずれか１項に記載のブレーキ。
前記電磁回路の前記第１の部材及び前記第２の部材は、前記アーマチュア板及び前記フィールドシェルを備える、請求項１から５のいずれか１項に記載のブレーキ。
前記リードスイッチは、前記アーマチュア板及び前記フィールドシェルの径方向外側に配置される、請求項６に記載のブレーキ。
ブレーキであって、
回転軸の周りでシャフトと共に回転するように前記シャフトに結合するように構成された摩擦板と、
前記摩擦板の第１の側で前記軸の周りに配置され、回転しないように固定された圧力板と、
前記摩擦板の第２の側で前記軸の周りに配置されたアーマチュア板と、
前記摩擦板に対して前記アーマチュア板の反対側で前記軸の周りに配置されたフィールドシェルであって、第１の構成部品と第２の構成部品とを含む、フィールドシェルと、
前記ブレーキを係合するように、前記摩擦板に向かい、前記フィールドシェルから離れる第１の軸方向に前記アーマチュア板をバイアスするスプリングと、
前記フィールドシェルの前記第１の構成部品と前記第２の構成部品との間に配置され、前記フィールドシェルの前記第１の構成部品、前記第２の構成部品、及び前記アーマチュア板と共に磁気回路を形成する磁石であって、前記磁気回路は前記ブレーキを解放するように、前記摩擦板から離れ、前記フィールドシェルに向かう第２の軸方向に前記アーマチュア板を付勢する、磁石と、
前記磁気回路の第１の部材と第２の部材との間の空隙を横切って延びるリードスイッチであって、前記リードスイッチの状態は前記ブレーキの作動状態を表示する、リードスイッチとを備え、
前記リードスイッチの縦軸は、前記回転軸に平行以外の方向に延びる、
ブレーキ。
前記リードスイッチの前記縦軸は、前記回転軸を含む平面と０度〜９０度の角度で交わる、請求項８に記載のブレーキ。
前記リードスイッチの前記縦軸は、磁力が最大である前記空隙内の箇所における前記磁力の方向に平行以外の方向に延びる、請求項８又は９に記載のブレーキ。
前記リードスイッチは、前記ブレーキが係合される場合に第１の状態を呈し、前記ブレーキが解放される場合に第２の状態を呈する、請求項８から１０のいずれか１項に記載のブレーキ。
前記第１の部材及び前記第２の部材は、前記フィールドシェルの前記第１の構成部品及び前記第２の構成部品を備える、請求項８から１１のいずれか１項に記載のブレーキ。
前記リードスイッチは、前記フィールドシェルの前記第１の構成部品及び前記第２の構成部品の径方向外側に配置される、請求項１２に記載のブレーキ。
前記圧力板は、前記フィールドシェルに結合される、請求項１から１３のいずれか１項に記載のブレーキ。
前記スプリングは、前記フィールドシェルと前記アーマチュア板との間に配置される、請求項１から１４のいずれか１項に記載のブレーキ。