JP2020125794A - 無励磁作動形電磁ブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】解放されたクラッチ部材がアーマチュア及びサイドプレートに接触することを防止可能な無励磁作動形電磁ブレーキを提供する。【解決手段】無励磁作動形電磁ブレーキ１は、一方向に逐次並列する電磁石１０、アーマチュア２０、クラッチ部材３０、及びサイドプレート４０を有し、さらにこのクラッチ部材３０を軸線方向に付勢する第２弾性部材９０を有する。電磁石１０の内周部１１ａには、アーマチュア２０及びクラッチ部材３０を軸線方向にスライド可能に支持する軸６０が配置されている。軸６０は、クラッチ部材３０の軸線方向の電磁石１０側への移動を規制するストッパ部を有する。電磁石１０への通電によって解放されたクラッチ部材３０は、第２弾性部材９０によってストッパ部に押し当てられ、かつアーマチュア２０及びサイドプレート４０から離れ得るように軸線方向に位置決めがされる。【選択図】図１

Description

本発明は、無励磁作動形電磁ブレーキの発明に関する。

電磁作動によって制動、又は解放動作を行う電磁ブレーキのうち、通電を断ったときに制動を行う形式を採用する無励磁作動形電磁ブレーキが知られている。

特許文献１には、一方向に逐次並列する電磁石、アーマチュア、クラッチ部材、及びサイドプレートを備えた無励磁作動形電磁ブレーキが示されている。電磁石は内周部を有する。アーマチュアは、その内周部の軸方向に電磁石と対向し、かつ軸方向にスライド可能に支持される。クラッチ部材は、軸方向にアーマチュアと対向し、かつ軸方向にスライド可能に支持される。サイドプレートは、軸方向にクラッチ部材と対向し、電磁石に固定される。電磁石の内周部には、弾性部材が設けられる。弾性部材は、アーマチュアを軸方向のサイドプレート側へ付勢し、かつアーマチュアを介してクラッチ部材をサイドプレートに押し当て可能な弾性力を有する。アーマチュアは、電磁石への通電によってクラッチ部材から離れるように電磁石に吸着可能となっている。クラッチ部材は、外部の回転軸に接続され、その回転軸との間で回転が伝達されるように配置されている。

電磁石への通電を断つと、弾性部材の弾性力によって、アーマチュアがクラッチ部材をサイドプレートに押し当てる。このとき、回転中のクラッチ部材は、アーマチュアとサイドプレートとに挟まれて保持される。電磁石へ通電すると、アーマチュアがクラッチ部材から離れるため、クラッチ部材が保持状態から解放される。このようにして、特許文献１の無励磁作動形電磁ブレーキは、回転軸の制動動作と解放動作を行う。

特開２０００−３９０４１号公報

ところで、上述の無励磁作動形電磁ブレーキにおいては、電磁石への通電によって解放されたクラッチ部材は、軸方向の移動を規制されていない。そのため、解放された回転中のクラッチ部材が、振動等によって軸方向にスライドして、アーマチュアやサイドプレートに接触するおそれがある。この接触により、クラッチ部材やアーマチュアやサイドプレートが摩耗したり、ブレーキ動作が不安定になったりするおそれがある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、電磁石への通電によって解放されたクラッチ部材がアーマチュア及びサイドプレートに接触することを防止可能な無励磁作動形電磁ブレーキを提供することである。

上記課題を解決するため、本発明の無励磁作動形電磁ブレーキでは、内周部を有する電磁石と、前記電磁石の内周部に軸受を介して支持された軸と、前記軸に対してその軸線方向にスライド可能に支持され、かつ前記電磁石と軸線方向に対向するアーマチュアと、前記軸に対して軸線方向にスライド可能に支持され、かつ前記アーマチュアと軸線方向に対向するクラッチ部材と、前記クラッチ部材と軸線方向に対向するサイドプレートと、前記アーマチュアを軸線方向の前記サイドプレート側へ付勢する第１弾性部材と、前記クラッチ部材を軸線方向の前記電磁石側に付勢する第２弾性部材と、を備え、前記軸は、前記クラッチ部材の軸線方向の前記電磁石側への移動を規制するストッパ部を有し、前記第１弾性部材は、前記電磁石の通電遮断時に前記アーマチュアを軸線方向の前記サイドプレート側へスライドさせることが可能であって、かつ前記第２弾性部材の弾性力に抗して前記アーマチュアを介して前記クラッチ部材を前記サイドプレートに押し当て可能な弾性力を有し、前記電磁石は、通電によって、前記第１弾性部材の弾性力に抗して前記アーマチュアを前記クラッチ部材から離れるように吸引可能なものであり、前記第２弾性部材は、前記電磁石の通電時に前記クラッチ部材を前記サイドプレートから離すように軸線方向の前記電磁石側へスライドさせることが可能な弾性力を有し、前記ストッパ部は、前記電磁石の通電時に前記サイドプレートから離れた前記クラッチ部材の前記電磁石側へのスライドを前記アーマチュアと当該クラッチ部材との間に軸線方向の距離を取った位置で規制するように配置されている構成としたのである。

このように構成すると、電磁石への通電によって、第１弾性部材に抗してアーマチュアを吸着し、アーマチュアをクラッチ部材から離すことができる。この際、クラッチ部材は、第２弾性部材の弾性力によってサイドプレートから離れるように軸線方向の電磁石側にスライドする。このとき、アーマチュアのクラッチ部材との対向面が、ストッパ部よりも軸線方向の電磁石側に位置する。そのため、クラッチ部材はアーマチュアに接触することなくストッパ部に押し当てられる。従って、通電時のクラッチ部材は、第２弾性部材の弾性力によって、サイドプレートから離れ、かつストッパ部に押し当てられた状態で軸線方向の位置決めがされる。この位置決めにより、回転中のクラッチ部材は、アーマチュアやサイドプレートに接触しなくなる。また、位置決めがされたクラッチ部材とストッパ部間には摩擦力が生じる。この摩擦力によって、クラッチ部材の回転がストッパ部から軸へと伝達される。軸は軸受によって回転可能に支持されているため、軸はクラッチ部材の回転に抗することなく周方向に回転する。従って、クラッチ部材は、ストッパ部との当接によって回転を妨げられることはない。

具体的には、前記第１弾性部材は、前記軸受と前記アーマチュアとの間に配置されているとよい。このようにすると、軸と電磁石の内周部との間の空間と、軸受とを利用して第１弾性部材を配置することができる。

また、前記軸は、前記クラッチ部材を径方向に支持する第１中間部と、前記第２弾性部材を径方向に支持する第２中間部と、前記第２中間部から前記サイドプレート側に位置する第１端部と、前記第１端部に取り付けられた止め輪と、を有し、前記ストッパ部は、前記第１中間部から前記電磁石側に向かって軸径を拡大した軸肩部からなり、前記第２弾性部材は、前記止め輪と前記クラッチ部材との間に配置された環状部材からなるとよい。このようにすると、軸径差によってストッパ部を設けることができ、ストッパ部を軸と別途に用意することが不要になる。また、環状部材である第２弾性部材を第１端部から第２中間部に通して止め輪を取り付けることにより、ストッパ部に向けてクラッチ部材を付勢するように第２弾性部材を配置することができる。

前記クラッチ部材は、前記サイドプレートと前記アーマチュアとの間に位置する状態で周方向に回転可能なクラッチ板と、前記サイドプレートに設けられた孔を通じて前記クラッチ板に連結されたハブ部と、を有し、前記サイドプレートは、前記電磁石と連結されているとよい。このようにすると、電磁石を静止側に固定し、クラッチ部材のハブ部に回転軸を連結すれば、回転軸の回転力をクラッチ部材に伝え、そのクラッチ板をアーマチュアとサイドプレートで挟み、その回転力を電磁石側で受けて回転軸を制動することができる。

例えば、前記サイドプレートは、前記クラッチ部材との対向面に軸線方向に突出する第１歯を有し、前記クラッチ部材は、前記サイドプレートとの対向面に軸線方向に突出する第２歯を有し、かつ前記第１歯と前記第２歯との噛み合いによって前記サイドプレートに対して回り止め可能であるとよい。このようにすると、第１弾性部材の弾性力によってクラッチ部材がサイドプレート側にスライドすると、第１歯と第２歯とが接触して噛み合う。この噛み合いによってクラッチ部材がサイドプレートに回り止めされる。このように回り止めを行うことで、摩擦によってクラッチ部材とアーマチュアとを回り止めする態様の電磁ブレーキに比べ、より強く回り止めをすることができる。

例えば、前記アーマチュアは、前記クラッチ部材との対向面に軸線方向に突出する第３歯を有し、前記クラッチ部材は、前記アーマチュアとの対向面に軸線方向に突出する第４歯を有し、かつ前記第４歯と前記第３歯との噛み合いによって前記アーマチュアに対して回り止め可能であるとよい。このようにすると、第１弾性部材の弾性力によってアーマチュアが軸線方向のサイドプレート側にスライドすると、第３歯とクラッチ部材の有する第４歯とが接触して噛み合う。この噛み合いによってクラッチ部材がアーマチュアに回り止めされる。このように回り止めを行うことで、摩擦によってアーマチュアとクラッチ部材とを回り止めする態様の電磁ブレーキに比べ、より強く回り止めをすることができる。

例えば、前記第１弾性部材と前記第２弾性部材の少なくとも一方は、コイルばね、皿ばね、若しくは波ばね、又は波ばねと座金とが軸線方向に交互に複数配置されたばね部材とすることができる。皿ばねや波ばねを用いることで、小さなスペースにも弾性部材を配置することが可能になる。まら、波ばねと座金とを交互に配置することで、隣接する波ばね同士の波の位相が重なり合って剛性が変位してしまうことを防ぐことが可能になる。

本発明は、上記構成の採用により、電磁石への通電によって解放されたクラッチ部材がアーマチュア及びサイドプレートに接触することを防止可能な無励磁作動形電磁ブレーキを提供することができる。

この発明の第１の実施形態にかかる無励磁作動形電磁ブレーキの断面図 図１の部分拡大図 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図 図１の軸の詳細を示す断面図 図１の電磁石の通電時を示す断面図 この発明の第２の実施形態にかかる無励磁作動形電磁ブレーキの断面図 （ａ）図６の第２歯の詳細を示す斜視図、（ｂ）第２歯の配置パターンの変更例を示す斜視図 図６の電磁石の通電時を示す断面図 この発明の第３の実施形態にかかる無励磁作動形電磁ブレーキの断面図 図９の電磁石の通電時を示す断面図 この発明の第４の実施形態にかかる無励磁作動形電磁ブレーキの断面図 図１１の電磁石の通電時を示す断面図 （ａ）各実施形態における第１弾性部材及び第２弾性部材の第１の変更例を示す断面図、（ｂ）第１弾性部材及び第２弾性部材の第２の変更例を示す断面図 各実施形態における第１弾性部材及び第２弾性部材の第３の変更例を示す断面図

以下、添付図面を参照しつつ、この発明の実施形態にかかる無励磁作動形電磁ブレーキについて説明する。

図１には、第１の実施形態に係る無励磁作動形電磁ブレーキを、例えばモータ等の駆動源（図示省略）の有する回転軸Ａに対して取り付けた状態を示している。

図１のように、無励磁作動形電磁ブレーキ１は、一方向に逐次並列する電磁石１０、アーマチュア２０、クラッチ部材３０、及びサイドプレート４０を有し、クラッチ部材３０に回転軸Ａが差し込まれる。

電磁石１０は、内周部１１ａと外周部１１ｂとを有する環状のフィールドコア１１と、その内周部１１ａと外周部１１ｂとの間に内周部１１ａを囲むように配置されたコイル１２とを有する。コイル１２は、電磁石１０への通電によって磁力を発生させることが可能である。

内周部１１ａの一端と外周部１１ｂの一端との間には、径方向に架け渡すように端面部１１ｃが設けられている。内周部１１ａのサイドプレート４０側の端面と外周部１１ｂのサイドプレート４０側の端面とは同一平面上に位置し、吸着面１０ａを形成する。

内周部１１ａは、その内周面に嵌合するように配置された軸受５０を介して、軸６０を支持する。軸６０は、内周部１１ａの軸線と同軸に配置されている。

ここで、この内周部１１ａの軸線に沿った方向を「軸線方向」という。また、その軸線方向に直交する方向を「径方向」という。また、その軸線回りに一周する円周方向を「周方向」という。

図１、図２のように軸受５０は、電磁石１０の内周部１１ａに嵌合する外輪５１と、外輪５１の径方向の内側に配置された内輪５２と、外輪５１と内輪５２との間に配置された複数の転動体５３と、を有する。内輪５２には軸６０が挿入される。

軸６０は、軸線方向に並列する複数の段を有する金属製の段付き軸である。以下、複数の段のうち、軸線方向の電磁石１０側に位置し、かつ軸受５０の内輪５２に嵌合する段を「軸受座部６１」、軸線方向の電磁石１０とは反対側に位置する段を「小径部６２」、軸受座部６１と小径部６２との間に位置する段を「大径部６３」と称する。軸受座部６１の外径は、大径部６３の外径より小さく、かつ小径部６２の外径より大きい。

大径部６３と小径部６２との間には、ストッパ部６４が配置されている。ストッパ部６４は、小径部６２から大径部６３に向かって軸径が拡大する軸肩部からなる。ストッパ部６４は、大径部６３の軸線方向のサイドプレート４０側の端面に、平滑な面を有する。

図１、図２のように、アーマチュア２０は、軸線方向の一方に電磁石１０と対向する対向面２０ａと、軸線方向の他方にクラッチ部材３０と対向する対向面２０ｂとを有する金属製の板状体である。アーマチュア２０の厚みは、電磁石１０の吸着面１０ａからストッパ部６４までの軸線方向の距離の値よりも薄い。すなわち、電磁石１０の吸着面１０ａからストッパ部６４までの軸線方向の距離は、対向面２０ａから対向面２０ｂまでの軸線方向の距離よりも長い。

アーマチュア２０には、軸線方向に貫通する孔２０ｃが設けられている。孔２０ｃの径は、軸６０の大径部６３の外径より大きい。この孔２０ｃに大径部６３が挿入される。これにより、アーマチュア２０は、軸６０の大径部６３に対して軸線方向にスライド可能に支持される。また、アーマチュア２０の外周面上には、軸線方向に貫通する孔２０ｄが設けられている。

図１、図２のように、クラッチ部材３０は、アーマチュア２０と軸線方向に対向するクラッチ板３１と、クラッチ板３１に連結されたハブ部３２とを有する。

図２のように、クラッチ板３１は、軸線方向にアーマチュア２０と対向する対向面３１ａと、軸線方向にサイドプレート４０と対向する対向面３１ｂとを有する板状体である。クラッチ板３１には、対向面３１ｂから軸線方向に窪む凹部３１ｃが設けられている。また、凹部３１ｃには、対向面３１ａから凹部３１ｃの底面にかけて軸線方向に貫通する孔３１ｄが設けられている。孔３１ｄの径は、軸６０の小径部６２の径より大きく、かつ大径部６３の径より小さい。クラッチ板３１は、孔３１ｄに小径部６２が挿入され、小径部６２に対して軸線方向にスライド可能に支持される。

図３のように、凹部３１ｃは、図示上下方向に対向一対に配置された円弧面３１ｅと、その一対の円弧面３１ｅの間に図示左右方向に対向一対に配置された回り止め部３１ｆとを有する。

図１から図３のように、ハブ部３２は、軸線方向に両端開口の筒状体である内周部３２ａと、その内周部３２ａの径方向外側に位置する外周部３２ｂと、内周部３２ａから外周部３２ｂにかけて径方向に架け渡されたリブ３２ｃとを有する。ハブ部３２は、一方の開口部側の端面から凹部３１ｃに差し込まれる。ハブ部３２の他方の開口には、駆動源の回転軸Ａが差し込まれる。

図３のように、ハブ部３２の外周部３２ｂは、図示上下方向に対向一対に配置された円弧面３２ｄと、その一対の円弧面３２ｄの間に図示左右方向に対向一対に配置された切欠き部３２ｅとを有する。外周部３２ｂと凹部３１ｃとは、切欠き部３２ｅと回り止め部３１ｆとが径方向に対向し、かつ円弧面３２ｄと凹部３１ｃの円弧面３１ｅとが径方向に対向する。このように外周部３２ｂが凹部３１ｃと嵌合することで、ハブ部３２はクラッチ板３１に対して回り止めされる。また、ハブ部３２と凹部３１ｃとは、すきま嵌めされている。そのため、クラッチ板３１はハブ部３２に対して軸線方向にスライド可能となっている。

図１、図３のように、ハブ部３２の内周部３２ａは、周方向に延びる内周面部分から弦方向に延びる回り止め部３２ｆを有する。図１のように回転軸Ａは、外周を直線状に切り欠いた切欠き部Ａ１を有する。この切欠き部Ａ１と内周部３２ａの回り止め部３２ｆとは径方向に対向する。このように回転軸Ａが内周部３２ａと嵌合することで、回転軸Ａはハブ部３２に対して回り止めされる。これにより、回転軸Ａの周方向の回転は、ハブ部３２を介してクラッチ板３１へと伝達される。

図１、図２のように、サイドプレート４０は、軸線方向にクラッチ板３１と対向する対向面４０ａを有する板状体である。サイドプレート４０には、軸線方向に貫通する孔４０ｂが設けられている。孔４０ｂの径は、ハブ部３２の円弧面３２ｄの外径寸法よりも大きい。ハブ部３２はこの孔４０ｂに挿入され、サイドプレート４０に接触することなく周方向に回転可能となっている。

また、サイドプレート４０の孔４０ｂよりも径方向外側には、軸線方向に貫通する孔４０ｃが設けられている。孔４０ｃは、クラッチ板３１の外周面よりも径方向外側に位置し、かつアーマチュア２０の孔２０ｄと軸線方向に並列する。孔４０ｂにはねじ７０が挿入される。ねじ７０は、アーマチュア２０の孔２０ｄを通じて電磁石１０のフィールドコア１１にねじ込まれる。このねじ７０によって、サイドプレート４０は電磁石１０に固定される。

図１のように、アーマチュア２０とサイドプレート４０との間には、ねじ７０の周囲を囲むように円筒状のカラー７１が配置される。カラー７１は、アーマチュア２０の孔２０ｄに挿入され、軸線方向の一端がサイドプレート４０の対向面４０ａに当接し、かつ軸線方向の他端が電磁石１０の吸着面１０ａに当接する。図示では１本のねじ７０及びカラー７１を示したが、サイドプレート４０は、複数のねじ７０及びカラー７１により、電磁石１０に連結されている。これにより、サイドプレート４０は、電磁石１０に対して固定されている。さらに、カラー７１の外周面は孔２０ｄの内周面に当接し、アーマチュア２０の周方向の移動を規制する。

図１、図２のように、軸受５０とアーマチュア２０との間に、アーマチュア２０を軸線方向のサイドプレート４０側に付勢するように第１弾性部材８０が設けられている。

第１弾性部材８０は、軸６０の周囲を囲むように配置されたコイルばねである。コイルばねの一端は、軸受５０の外輪５１の端面に当接する。コイルばねの他端は、アーマチュア２０の対向面２０ａに当接する。第１弾性部材８０は、アーマチュア２０を軸線方向のサイドプレート４０側へスライドさせることが可能な弾性力を有する。

図２、図４のように、軸６０の小径部６２は軸線方向に逐次並列する第１中間部６２ａ、第２中間部６２ｂ、第１端部６２ｃからなる。

第１中間部６２ａは、クラッチ板３１を径方向に支持する。なお、ストッパ部６４を構成する軸肩部は、この第１中間部６２ａから電磁石１０側にむけて軸径を拡大した形状になっている。

第２中間部６２ｂの周囲には、クラッチ板３１を軸線方向の電磁石１０側に付勢する第２弾性部材９０が設けられている。第２中間部６２ｂは、第２弾性部材９０を径方向に支持する。

第１端部６２ｃは、第２中間部６２ｂからサイドプレート４０側に位置する端部である。第１端部６２ｃには径方向に窪んだ止め輪溝が設けられ、その止め輪溝に嵌め込まれるように止め輪１００が設けられる。

第２弾性部材９０は、止め輪１００とクラッチ部材３０との間に配置された環状部材からなる。第２弾性部材９０の一端はクラッチ板３１の凹部３１ｃの底面に当接し、他端は止め輪１００に当接する。第２弾性部材９０は、クラッチ板３１を軸線方向の電磁石１０側にスライド可能な弾性力を有する。第２弾性部材９０の弾性力は、第１弾性部材８０の弾性力より小さい。

第１弾性部材８０の弾性力は、この第２弾性部材９０の弾性力に抗して、アーマチュア２０を介してクラッチ板３１をサイドプレート４０に押し当てることが可能な強さである。

電磁石１０の通電遮断時には、第１弾性部材８０は、アーマチュア２０を軸線方向のサイドプレート４０側へスライドさせる。すると、アーマチュア２０はクラッチ板３１に押し当てられる。さらに、第１弾性部材８０は、第２弾性部材９０の弾性力に抗するようにクラッチ板３１と共にアーマチュア２０を軸線方向のサイドプレート４０側へスライドさせる。これにより、図１のように、クラッチ板３１はサイドプレート４０に押し当てられる。このようにして、クラッチ板３１はアーマチュア２０とサイドプレート４０との間に挟まれるようにして保持される。このとき、回転軸Ａの回転がクラッチ板３１に伝達されると、クラッチ板３１とアーマチュア２０との間、及びクラッチ板３１とサイドプレート４０との間に、回転軸Ａの回転とは反対方向の摩擦力が生じる。無励磁作動形電磁ブレーキ１は、この摩擦によってクラッチ板３１及び回転軸Ａの回転を減速させ、回転軸Ａを制動することができる。

電磁石１０の通電時には、コイル１２より磁力が生じる。この磁力はアーマチュア２０を軸線方向に吸引可能な強さである。この吸引力は、第１弾性部材８０の有する弾性力よりも強い。この吸引力により、アーマチュア２０は、第１弾性部材８０の弾性力に抗して軸線方向の電磁石側にスライドする。すると、図５のように、アーマチュアはクラッチ板３１から離れ、電磁石１０の吸着面１０ａに吸着される。

アーマチュア２０が電磁石１０の吸引によってスライドさせられるとき、第１弾性部材８０の弾性力は、クラッチ板３１に作用しない。そのため、クラッチ板３１は、第２弾性部材９０の弾性力によって軸線方向の電磁石１０側にスライドする。そのため、クラッチ板３１の対向面３１ｂは、サイドプレート４０の対向面４０ａから離れる。

ここで、ストッパ部６４は、電磁石１０の通電時にサイドプレート４０から離れたクラッチ部材３０の電磁石１０側へのスライドを前記アーマチュアと当該クラッチ部材との間に軸線方向の距離を取った位置で規制するように配置されている。そのため、図５のようにアーマチュア２０が吸着面１０ａに吸着した状態において、対向面２０ｂは、ストッパ部６４の軸肩部よりも軸線方向の電磁石１０側に位置する。従って、クラッチ板３１が軸線方向の電磁石１０側にスライドすると、対向面２０ｂに接触することなく、ストッパ部６４に押し当てられる。さらに、この状態のクラッチ板３１は、第２弾性部材９０の弾性力によって軸線方向の移動を規制される。すなわち、電磁石１０への通電時においては、クラッチ板３１はアーマチュア２０及びサイドプレート４０から離れ、かつストッパ部６４に押し当てられた位置で、軸線方向の位置決めがなされる。

ストッパ部６４にクラッチ板３１が押し当てられると、第２弾性部材９０の弾性力によって、クラッチ板３１とストッパ部６４との間に摩擦力が生じる。この摩擦力によってクラッチ板３１の周方向の回転が軸６０へと伝達される。上述の通り、軸６０は、軸受５０を介して回転可能なように電磁石１０の内周部に支持されている。そのため、クラッチ板３１は、軸６０と一体に回転可能である。

以上のように、無励磁作動形電磁ブレーキ１は、電磁石１０の通電遮断時にはクラッチ板３１を保持し、電磁石１０の通電時にはクラッチ板３１を解放することで、回転軸Ａの制動動作と解放動作を行う。また、無励磁作動形電磁ブレーキ１は、電磁石１０の通電時、解放されたクラッチ部材３０がストッパ部６４と第２弾性部材９０とでアーマチュア２０及びサイドプレート４０から離れた位置に保たれるので、クラッチ部材３０がアーマチュア２０及びサイドプレート４０に接触することを防止することができる。

さらに、無励磁作動形電磁ブレーキ１は、第１弾性部材８０が軸受５０とアーマチュア２０との間に配置されているので、軸６０と電磁石１０の内周部１１ａとの間の空間と、軸受５０とを利用して第１弾性部材８０を配置することができる。

さらに、無励磁作動形電磁ブレーキ１は、軸６０がクラッチ部材３０を径方向に支持する第１中間部６２ａと、第２弾性部材９０を径方向に支持する第２中間部６２ｂと、第２中間部６２ｂからサイドプレート４０側に位置する第１端部６２ｃと、第１端部６２ｃに取り付けられた止め輪１００とを有し、ストッパ部６４はが第１中間部６２ａから電磁石１０側に向かって軸径を拡大した軸肩部からなり、第２弾性部材９０が止め輪１００とクラッチ部材３０との間に配置された環状部材からなるので、軸径差によってストッパ部６４を設けることができ、ストッパ部６４を軸６０と別途に用意することが不要になり、また、第２弾性部材９０を第１端部６２ｃから第２中間部６２ｂに通して止め輪１００を取り付けることにより、ストッパ部６４に向けてクラッチ部材３０を付勢するように第２弾性部材９０を配置することができる。

さらに、無励磁作動形電磁ブレーキ１は、クラッチ部材３０がサイドプレート４０とアーマチュア２０との間に位置する状態で周方向に回転可能なクラッチ板３１と、サイドプレート４０に設けられた孔４０ｂを通じてクラッチ板３１に連結されたハブ部３２とを有し、サイドプレート４０が電磁石１０と連結されているので、電磁石１０をハウジング、フレーム等の静止側部材に固定し、クラッチ部材３０のハブ部３２に回転軸Ａを連結すれば、回転軸Ａの回転力をクラッチ部材３０に伝え、そのクラッチ板３１をアーマチュア２０とサイドプレート４０で挟み、その回転力を電磁石１０側で受けて回転軸Ａを制動することができる。

次に、この発明の第２実施形態にかかる無励磁作動形電磁ブレーキを、図６から図８に示す。以下、第１実施形態との相違点を述べるに留める。

図６から図８のように、サイドプレート４０は、対向面４０ａから軸線方向に立ち上がる第１歯１１０を有する。複数の第１歯１１０が、孔４０ｂの周囲に一定の周方向ピッチで放射状に配置されている。第１歯１１０の歯先は、径方向に沿った平滑な面をなす。

図６から図８のように、クラッチ板３１は、対向面３１ｂから軸線方向に立ち上がる第２歯１２０を有する。図７（ａ）のように、複数の第２歯１２０が、凹部３１ｃの周囲に一定の周方向ピッチで放射状に配置されている。第２歯１２０の歯先は、径方向に沿った平滑な面をなす。第２歯１２０は、隣り合う第１歯１１０の歯先同士間の周方向間隔よりも小さい。第２歯１２０は、周方向に隣り合う第１歯１１０同士の間に軸線方向に進入し、これら第１歯１１０と周方向に係合することができる。

図６のように、電磁石１０の通電遮断時にクラッチ板３１がサイドプレート４０へ押し当てられ、複数の第２歯１２０が、周方向に隣り合う第１歯１１０同士の各間に入り込む。これにより、第１歯１１０と第２歯１２０とが噛み合う。クラッチ板３１は、この第１歯１１０と第２歯１２０との噛み合いによって、サイドプレート４０に対して回り止めが可能となっている。このように回り止めを行うことで、第１実施形態に比べ、より強く回り止めをすることができる。

図８のように、電磁石１０の通電時、クラッチ板３１がストッパ部６４に押し当てられると、第１歯１１０の歯先は、第２歯１２０の歯先よりも軸線方向の電磁石１０側に位置する。これにより、電磁石１０の通電時には、第１歯１１０は第２歯１２０から離れ、噛み合いが解除される。なお、電磁石１０からストッパ部６４までの軸線方向の距離、アーマチュア２０の軸線方向の厚さ、クラッチ板３１の対向面３１ａと第２歯１２０の歯先間の軸線方向の厚さ、及び第２歯１２０の歯先の軸線方向の高さは、電磁石１０の通電時、第１歯１１０を含むサイドプレート４０の全体と第２歯１２０を含むクラッチ部材３０の全体とが離れ、かつアーマチュア２０の全体とクラッチ部材３０の全体とが離れた状態になるように適宜に設定すればよい。

なお、第２歯１２０は、図７（ａ）のように対向面３１ｂ上の全周に設けられてもよいし、図７（ｂ）のように対向面３１ｂの一部に設けられてもよい。

次に、この発明の第３実施形態にかかる無励磁作動形電磁ブレーキを、図９、図１０に示す。

図９、図１０のように、アーマチュア２０は、対向面２０ｂから軸線方向に立ち上がる第３歯１３０を有する。クラッチ板３１は、対向面３１ａから軸線方向に立ち上がる第４歯１４０を有する。第３歯１３０は、第２実施形態の第１歯と軸線方向の向きを反対にした点で相違するだけであり、第４歯１４０は、第２実施形態の第２歯と軸線方向の向きを反対にした点で相違するだけなので、これらの詳細説明を省略する。

図９のように、電磁石１０の通電遮断時に、アーマチュア２０がクラッチ板３１に押し当てられると、第３歯１３０と第４歯１４０とが噛み合うことによって、クラッチ板３１がアーマチュア２０に対して回り止めされる。

図１０のように、電磁石１０の通電時、アーマチュア２０が電磁石１０に吸着し、第３歯１３０の歯先は第４歯１４０の歯先から離れる。これにより、第３歯１３０と第４歯１４０との噛み合いが解除され、クラッチ板３１は周方向に回転可能になる。なお、電磁石１０からストッパ部６４までの軸線方向の距離、第３歯１３０を含むアーマチュア２０の軸線方向の厚さ、及び第４歯１４０を含むクラッチ板３１の軸線方向の厚さは、電磁石１０の通電時、サイドプレート４０の全体とクラッチ部材３０の全体とが離れ、かつ第３歯を含むアーマチュア２０の全体と第４歯を含むクラッチ部材３０の全体とが離れた状態になるように適宜に設定すればよい。

次に、この発明の第４実施形態にかかる無励磁作動形電磁ブレーキを、図１１、図１２に示す。

第４実施形態は、第１歯１１０と、第２歯１２０と、第３歯１３０と、第４歯１４０とを備えるものである。このため、図１１のように、電磁石１０の通電遮断時、クラッチ板３１は、この第１歯１１０と第２歯１２０との噛み合い、さらに第３歯１３０と第４歯１４０との噛み合いによって、サイドプレート４０に対して回り止め可能である。したがって、第４実施形態にかかる無励磁作動形電磁ブレーキは、第２実施形態又は第３実施形態に比して、より強く回り止めをすることができる。

勿論、電磁石１０の通電時、図１２のように、クラッチ板３１がストッパ部６４に押し当てられると、第１歯１１０と第２歯１２０の噛み合いが解除され、第３歯１３０と第４歯１４０の離れ噛み合いも解除される。そのため、クラッチ板３１とアーマチュア２０との回り止めは解除される。

なお、上述した各実施形態では、第１弾性部材８０をコイルばねで構成したが、これに限られない。第１弾性部材８０の他の例として、図１３（ａ）のように、複数の皿ばねを軸線方向に並列したもの、又は、図１３（ｂ）のように、複数の波ばねを軸線方向に並列したものが挙げられる。このような波ばねを用いる場合には、図１４のように、波ばねと座金とを軸線方向に交互に並列する構成を採用することが好ましい。

また、図１３、図１４のように第２弾性部材９０においても、第１弾性部材８０と同様に複数の皿ばねや、波ばねなどの環状部材を採用することができる。なお、図１３、図１４においては、第１弾性部材８０と第２弾性部材９０とが同種のばねである態様が示されているが、これに限られない。例えば、第１弾性部材８０がコイルばねを採用するものであり、第２弾性部材９０が皿ばねを採用するものとしてもよい。すなわち、第１弾性部材８０と第２弾性部材９０とのは、異なる種類のばねを採用することができる。

また、上述した各実施形態では、ストッパ部６４は軸肩部からなるとしたが、これに限られない。例えば、軸に取り付けられた別部材、例えば、別の止め輪でストッパ部を構成してもよい。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲内およびこれと均等の意味でのすべての修正と変形を含む。

１ 無励磁作動形電磁ブレーキ
１０ 電磁石
１１ａ 内周部
２０ アーマチュア
３０ クラッチ部材
４０ サイドプレート
５０ 軸受
６０ 軸
６４ ストッパ部
８０ 第１弾性部材
９０ 第２弾性部材
１００ 止め輪
１１０ 第１歯
１２０ 第２歯
１３０ 第３歯
１４０ 第４歯

Claims (7)

1. 内周部を有する電磁石と、
   前記電磁石の内周部に軸受を介して支持された軸と、
   前記軸に対してその軸線方向にスライド可能に支持され、かつ前記電磁石と軸線方向に対向するアーマチュアと、
   前記軸に対して軸線方向にスライド可能に支持され、かつ前記アーマチュアと軸線方向に対向するクラッチ部材と、
   前記クラッチ部材と軸線方向に対向するサイドプレートと、
   前記アーマチュアを軸線方向の前記サイドプレート側へ付勢する第１弾性部材と、
   前記クラッチ部材を軸線方向の前記電磁石側に付勢する第２弾性部材と、
   を備え、
   前記軸は、
   前記クラッチ部材の軸線方向の前記電磁石側への移動を規制するストッパ部を有し、
   前記第１弾性部材は、
   前記電磁石の通電遮断時に前記アーマチュアを軸線方向の前記サイドプレート側へスライドさせることが可能であって、かつ前記第２弾性部材の弾性力に抗して前記アーマチュアを介して前記クラッチ部材を前記サイドプレートに押し当て可能な弾性力を有し、
   前記電磁石は、
   通電によって、前記第１弾性部材の弾性力に抗して前記アーマチュアを前記クラッチ部材から離れるように吸引可能なものであり、
   前記第２弾性部材は、
   前記電磁石の通電時に前記クラッチ部材を前記サイドプレートから離すように軸線方向の前記電磁石側へスライドさせることが可能な弾性力を有し、
   前記ストッパ部は、前記電磁石の通電時に前記サイドプレートから離れた前記クラッチ部材の前記電磁石側へのスライドを前記アーマチュアと当該クラッチ部材との間に軸線方向の距離を取った位置で規制するように配置されている無励磁作動形電磁ブレーキ。
2. 前記第１弾性部材は、前記軸受と前記アーマチュアとの間に配置されている請求項１に記載の無励磁作動形電磁ブレーキ。
3. 前記軸は、
   前記クラッチ部材を径方向に支持する第１中間部と、
   前記第２弾性部材を径方向に支持する第２中間部と、
   前記第２中間部から前記サイドプレート側に位置する第１端部と、
   前記第１端部に取り付けられた止め輪と、を有し、
   前記ストッパ部は、前記第１中間部から前記電磁石側に向かって軸径を拡大した軸肩部からなり、
   前記第２弾性部材は、前記止め輪と前記クラッチ部材との間に配置された環状部材からなる請求項１又は２に記載の無励磁作動形電磁ブレーキ。
4. 前記クラッチ部材は、
   前記サイドプレートと前記アーマチュアとの間に位置する状態で周方向に回転可能なクラッチ板と、
   前記サイドプレートに設けられた孔を通じて前記クラッチ板に連結されたハブ部と、を有し、
   前記サイドプレートは、前記電磁石と連結されている請求項１から３のいずれか１項に記載の無励磁作動形電磁ブレーキ。
5. 前記サイドプレートは、前記クラッチ部材との対向面に軸線方向に突出する第１歯を有し、
   前記クラッチ部材は、前記サイドプレートとの対向面に軸線方向に突出する第２歯を有し、かつ前記第１歯と前記第２歯との噛み合いによって前記サイドプレートに対して回り止め可能である請求項１から４のいずれか１項に記載の無励磁作動形状ブレーキ。
6. 前記アーマチュアは、前記クラッチ部材との対向面に軸線方向に突出する第３歯を有し、
   前記クラッチ部材は、前記アーマチュアとの対向面に軸線方向に突出する第４歯を有し、かつ前記第４歯と前記第３歯との噛み合いによって前記アーマチュアに対して回り止め可能である請求項１から５のいずれかに記載の無励磁作動形電磁ブレーキ。
7. 前記第１弾性部材と前記第２弾性部材の少なくとも一方は、コイルばね、皿ばね、若しくは波ばね、又は波ばねと座金とが軸線方向に交互に複数配置されたばね部材である請求項１から６のいずれかに記載の無励磁作動形電磁ブレーキ。

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