JP3168811U

JP3168811U - 電磁ブレーキ

Info

Publication number: JP3168811U
Application number: JP2011002116U
Authority: JP
Inventors: 慶豊沈
Original assignee: 慶豊沈
Priority date: 2011-04-15
Filing date: 2011-04-15
Publication date: 2011-06-30
Anticipated expiration: 2021-04-15

Abstract

【課題】回転による構成部材同士の配置ずれをなくし良好な制動性を図ると共に、モーターからの回転力を精確に伝える伝動効果がよい電磁ブレーキを提供する。【解決手段】アーマチュア４０とベース２０の間に第１の支持プレート３０が配置され、第１の支持プレート３０の第１のタブ３２がベース２０に連結され、第２のタブ３３がアーマチュア４０と連結されているため、制動をかけるとき、第１の支持プレート３０によってアーマチュア４０が回転せずに済むので、アーマチュア４０において回転による位置ずれが発生しない。また、アーマチュア４０の切欠き溝４３にスリーブ１００が取り付けられているので、アーマチュア４０が軸線方向Ｘに沿って移動するときの位置ずれの発生を避けることができる。従って、構成部材間の回転力の伝わりを良好に保つことができ、制動性が向上することができる。【選択図】図１

Description

本考案は、ブレーキに関し、特に電磁ブレーキに関する。

各種産業の機械装置には駆動源としてモータが用いられており、また安全装置として電磁力でモータの回転を制動・保持する電磁ブレーキが装着されている。図１０は、従来から用いられている電磁ブレーキの一例を示す分解斜視図である。電磁ブレーキ１０は、モータの回転軸１７を一体に回転可能にスプライン結合した軸受１５に対して回転不能に連結されるよう固定された励磁コイルを内蔵したベース１１の上面側に該ベース１１と同軸に取り付けられたアーマチュア１２と、ベース１１とアーマチュア１２との間でベース１１に設けられた取付穴１１ａに装着されたアーマチュア１２を付勢する例えば３つの制動ばね１３と、アーマチュア１２の上面側に配置されて軸受１５が固定される制動プレート１４と、ベース１１の上面側に連結された固定プレート１６と、を備えてなる。アーマチュア１２と固定プレート１６にはそれぞれ複数例えば３つの切欠き１２１と通し孔１６１とを等角間隔で整合する位置毎に設けると共に、ベース１１には切欠き１２１及び通し孔１６１と整合する位置にそれぞれ取付孔１１ｂを設け、固定プレート１６とベース１１の間に切欠き１２１を通すスリーブ１８を３本配置し、３本のボルト１９を用いて対応する通し孔１６１、スリーブ１８を通して対応する取付孔１１ｂに固定する。

ベース１１内の励磁コイルへの非通電時には、制動ばね１３の付勢力でアーマチュア１２を制動プレート１４に押し付けることにより、モータの回転軸１７に対して常時制動をかける。一方、ベース１１内の励磁コイルへの通電時には、励磁コイルに発生する電磁力により制動ばね１３の付勢力に抗してアーマチュア１２をベース１１側に移動させ、制動を解除することにより、回転軸１７を介してモータからの回転力で軸受１５及び制動プレート１４を回転させる。

上述した従来の電磁ブレーキでは、アーマチュア１２を制動プレート１４に押し付け、モータの回転軸１７に対して制動をかけてその回転を停める際、回転軸１７による回転力が余ってアーマチュア１２をも回転させてしまうが、スリーブ１８によってアーマチュア１２の回転を妨げ、アーマチュア１２を定位させることができる。しかしながら、スリーブ１８は切欠き１２１に隙間を持たせて配置されるため、アーマチュア１２が完全に停止するまでは公差ずれによる回転が発生して制動プレート１４と軸受１５の回転力伝達位置がずれて制動効果が低下する問題点がある。また、回転軸１７は軸受１５の装着孔１５１に配置されるときの公差及びスリーブ１８によるアーマチュア１２での公差に起因するずれのため、軸受１５と回転軸１７、軸受１５と制動プレート１４の間の回転力伝達位置がずれるので、回転力を正確に伝えることができず、伝動効果が低下する問題点がある。

本考案は、回転による構成部材同士の配置ずれをなくし良好な制動性を図ると共に、モーターからの回転力を精確に伝える伝動効果がよい電磁ブレーキを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本考案は、モータの回転を制動・保持する電磁ブレーキであって、モータの回転軸に対して回転不能に連結されるよう固定されたベースと、所定の軸線方向に沿ってベースの片側に同軸に装着される第１の本体よりベースに連結されるよう所定の角間隔をおいて径方向に突き出る複数の第１のタブと、隣り合う二つの第１のタブ間に介在するように第１の本体より所定の角間隔をおいて径方向に突き出る複数の第２のタブとを設けた可撓性を有する第１の支持プレートと、第１の支持プレートの片側に同軸に取り付けられ、第２のタブが固定連結されるアーマチュアと、ベースとアーマチュアとの間に、アーマチュアを付勢するように配置される少なくとも１つの弾性部材と、アーマチュアの片側に同軸に配置される制動プレートと、制動プレートの片側の位置に回転軸と一体に回転可能に連結される軸受と、軸受の片側に同軸に取り付けられ、複数のボルトを用いてベースに固定連結される固定プレートとを備えてなることを特徴とする電磁ブレーキを提供する。

本考案の電磁ブレーキにおいて、アーマチュアは、複数の切欠き溝が設けられ、電磁ブレーキは更に、複数の切欠き溝のそれぞれに装着されるスリーブを複数有し、スリーブは好ましくは、切欠き溝の溝幅より小さい外径を有し、上記構成におけるボルトを、固定プレートとスリーブを通してベースに螺結してなる。

本考案の電磁ブレーキにおいて、更に、制動プレート及び軸受の間に同軸に配置される第２の支持プレートを有し、第２の支持プレートは、軸受と同軸に連結される第２の本体より角間隔をおいてばね性を有する複数の弾性アームが突き出て設けられ、各弾性アームは好ましくは、第２の本体の周回方向に延伸される開放端部を有し、上記構成において、制動プレートはアームが固定連結されてなる。

本考案の電磁ブレーキにおいて、ベースの周縁部に、角間隔をおいてベースの一面より他面側に向かって軸線方向に窪んだ、弾性部材を取り付けるための少なくとも１つの装着孔が設けられ、弾性部材は、圧縮コイルばねであることが好ましい。

本考案の電磁ブレーキは上記構成によれば、弾性部材の付勢力でアーマチュアを制動プレートに押し付けてモータの回転軸に対して制動をかけるとき、ばね性を有する第１の支持プレートの第１のタブがベースと固定連結され、第２のタブがアーマチュアと連結固定されているので、回転軸による回転力によりアーマチュアが回転せず、停止することができる。従って、アーマチュアにおいて回転による位置ずれが発生せずに済み、長期間にわたって制動品質を良好に保つことができる。各構成部材において公差に起因する配置ずれをなくすことができるので、長期間にわたってモータの回転軸を介する回転力の伝達精度を良好に保つことができる。

本考案に係る電磁ブレーキの一例を示す分解斜視図である。図１の電磁ブレーキの組立平面図である。制動をかけないときの、図２の電磁ブレーキのIII―III線における断面図である。制動をかけないときの、図２の電磁ブレーキのIV―IV線における断面図である。制動をかけないときの、図２の電磁ブレーキのV―V線における断面図である。図３において制動をかけたときの電磁ブレーキの断面図である。図４において制動をかけたときの電磁ブレーキの断面図である。図５において制動をかけたときの電磁ブレーキの断面図である。図３の電磁ブレーキのIX―IX線における断面図である。従来例の電磁ブレーキを示す分解斜視図である。

以下、図面を参照しながら本考案の実施の形態について説明する。
本考案に係る実施形態の電磁ブレーキは、モータ（図示せず）の回転を制動・保持する電磁ブレーキであって、ベース２０と、第１の支持プレート３０と、アーマチュア４０と、弾性部材５０と、制動プレート６０と、第２の支持プレート７０と、軸受８０と、固定プレート９０とスリーブ１００を備えている。

ベース２０は、従来と同様に励磁コイルが内蔵された、例えば中央孔付のディスク形状の円盤体を用い、モータの回転軸１２０に対して連結されるよう固定されている。ベース２０の周縁部に、それぞれ円周方向に所定の間隔をおいて軸線方向Ｘに延びる複数の第１のねじ孔２２、複数の第２のねじ孔２３及び複数の装着孔２４を設けている。この例において、第１のねじ孔２２、第２のねじ孔２３及び装着孔２４としてそれぞれ３つ設けられる。

第１の支持プレート３０は、軸線方向Ｘにベース２０の片側に同軸に装着されるディスク形状をなす第１の本体３１より、第１のねじ孔２２に対応してベース２０に連結されるよう円周方向に所定間隔をおいて径方向Ｙの外向きに突き出る複数の第１のタブ３２と、隣り合う二つの第１のタブ３２間に介在するように第１の本体３１より円周方向に所定間隔をおいて径方向Ｙの外向きに突き出る複数の第２のタブ３３とを設けている。この例において、第１の支持プレート３０としては、可撓性を有する中央孔が形成された弾性リング片を用い、第１のタブ３２は第１のねじ孔２２に対して３つ設けられる。

アーマチュア４０は、その径幅がベース２０とほぼ同じの中央孔付の円形ディスク体を第１の支持プレート３０の片側に同軸に取り付け、軸線方向Ｘに第１のねじ孔２２に対応して設けられる複数の第１の貫通孔４１と、第２のタブ３３に対応して設けられた複数の第２の貫通孔４２と、第２のねじ孔２３に対応して設けられた複数の切欠き溝４３を有する。

弾性部材５０は、例えば圧縮コイルばねを用いてベース２０とアーマチュア４０との間に、アーマチュア４０を付勢するように装着孔２４に配置される。この例において、弾性部材５０としては３つの圧縮コイルばねを用いたが、ベース２０とアーマチュア４０との間にアーマチュア４０を付勢する役割を果たすことができれば１つでもよい。

まず、ベース２０と、第１の支持プレート３０と、アーマチュア４０と、弾性部材５０との組み立てる場合について説明する。第１の支持プレート３０がベース２０の上側に、アーマチュア４０が第１の支持プレート３０の上側にそれぞれ配置されるように、第２のタブ３３に形成された通孔が第２の貫通孔４２と整合する位置毎にリベット部材１１０をそれぞれ第２のタブ３３及び第２の貫通孔４２に挿通させてリベット締めして連結する。また、弾性部材５０がアーマチュア４０を付勢するように弾性部材５０を装着孔２４に取付ると共に、第１のタブ３２に形成された通孔が第１の貫通孔４１及び第１のねじ孔２２と整合する位置毎に複数の第１のねじ１１１をそれぞれ第１の貫通孔４１、第１のタブ３２に挿通させて第１のねじ孔２２に螺結する。

なお、第２のタブ３３とアーマチュア４０との連結は、リベット部材１１０を用いて行われたが、他の公知の連結手段を用いてもよいことは言うまでもない。

制動プレート６０は、例えば中央孔付の環状体を用い、軸線方向Ｘにおけるアーマチュア４０の上側に同軸に配置され、軸線方向の第３のねじ孔６１を複数設けている。

第２の支持プレート７０は、例えば中央孔が形成された弾性リング片を用いて制動プレート６０及び軸受８０の間に同軸に配置される。第２の支持プレート７０は、リング状片体７１より角間隔をおいてばね性を有する複数の弾性アーム７２が突き出て設けられ、各弾性アーム７２は片体７１の周回方向に延伸される開放端部を有する。弾性アーム７２の開放端部に、第３のねじ孔６１に対応する第３の貫通孔７３を複数設け、片体７１の弾性アーム７２が突き出された箇所に複数の第４の貫通孔７４を設けている。

軸受８０は、図示のように例えば断面Ｔ字状に形成された中心穴８３をもつ円筒体を用いる。この例では、軸受８０はモータの回転軸１２０を囲むと共に第２の支持プレート７０と連結される本体部８１と、本体部８１より細く延びてアーマチュア４０に挿通する挿通部８２とを備えている。軸受８０の中心穴８３はその歯型内周面により画成され、回転軸１２０は軸受８０の歯型内周面に対応して歯型外周面を有する。これにより、軸受８０に回転軸１２０を一体に回転可能にスプライン結合してモータからの回転トルクを回転軸１２０を介して軸受８０に伝えるようになっている。本体部８１に第４の貫通孔７４に対応して複数の第４のねじ孔８４が設けられている。

次に、制動プレート６０と第２の支持プレート７０と軸受８０を組み立てる場合について説明する。軸受８０の挿通部８２を第２の支持プレート７０に挿通させると共に、第２の支持プレート７０の第４の貫通孔７４が軸受８０の第４のねじ孔８４と整合する位置毎に複数の第２のねじ１１２をそれぞれ第４の貫通孔７４に挿通させて第４のねじ孔８４に螺結する。第２の支持プレート７０の第３の貫通孔７３が制動プレート６０の第３のねじ孔６１と整合する位置毎に、軸受８０の挿通部８２を制動プレート６０及びアーマチュア４０に挿通させるように複数の第３のねじ１１３をそれぞれ第３の貫通孔７３に挿通させて第３のねじ孔６１に螺結する。

固定プレート９０は、例えば軸受８０が挿通される中心穴９２をもつ円板体を用い、第２の支持プレート７０の上側に同軸に取り付けられている。この例では、固定プレート９０は、アーマチュア４０の切欠き溝４３、ベースの第２のねじ孔２３に対応する第５の貫通孔９１が設けられている。

スリーブ１００は、中心穴をもつ筒状部材を用いて各切欠き溝４３に対応装着され、アーマチュア４０の軸向移動距離を規制する働きを有する。この例では、図９に示すようにスリーブ１００は、切欠き溝４３の溝幅Ｗより小さい外径Ｄを有する。

ベース２０と固定プレート９０の間でスリープ１００をアーマチュア４０に装着するとき、第５の貫通孔９１がベース２０の第２のねじ孔２３と整合する位置にボルト１１４をそれぞれ第５の貫通孔９１とスリーブ１００に挿通させて第２のねじ孔２３に連結して固定する。

なお、第１のねじ孔２２、第２のねじ孔２３、装着孔２４、第１のタブ３２、第２のタブ３３、第１の貫通孔４１、第２の貫通孔４２、切欠き溝４３、弾性部材５０、第３のねじ孔６１、弾性アーム７２、第３の貫通孔７３、第４の貫通孔７４、第４のねじ孔８４、第５の貫通孔９１、スリーブ１００、第１〜第３のねじ１１１〜１１３、ボルトはそれぞれ３つであることは注意されたい。

以下、以上のように構成された電磁ブレーキの動作について説明する。
ベース２０内の励磁コイルへの通電時には、図３〜５に示すように、励磁コイルに発生する電磁力により弾性部材５０の付勢力に抗してアーマチュア４０が制動プレート６０から離れると共にベース２０側に移動することにより制動を解除するので、モータからの回転力が回転軸１２０を介して軸受８０に伝わり軸受８０を回転させ、軸受８０と一体に連結された第２の支持プレート７０及び制動プレート６０をも回転させる。

一方、ベース２０内の励磁コイルへの非通電時には、弾性部材５０の付勢力でアーマチュア４０がベース２０から離れて制動プレートに押し付けられることにより、モータの回転軸１７に対して制動をかける。このとき、可撓性を有する第１の支持プレート３０の第１のタブ３２が第１のねじ１１１によってベース２０に連結され、第２のタブ３３がリベット部材１１０を介してアーマチュア４０と連結されているため、スリーブ１００による定位のみならず、第１の支持プレート３０によってもアーマチュア４０を定位させることができる。従って、本考案の電磁ブレーキは、従来の公差による配置ずれが発生せず、アーマチュア４０がベース２０に対して安定に軸向移動をすることができる。

また、制動プレート６０と軸受８０とは個別に第２の支持プレート７０に連結されているので、アーマチュア４０は公差による配置ずれが発生しないため、制動プレート６０の回転による配置ずれをなくすことができる。従って、軸受８０は配置ずれが発生せずに済むので、モータの回転軸１２０間の回転力の伝動精度を良好に保つことができる。

本考案の電磁ブレーキの効果を帰納すると下記の通りである。

本考案に係る電磁ブレーキは、アーマチュア４０とベース２０の間に第１の支持プレート３０が配置され、第１の支持プレート３０の第１のタブ３２がベース２０に連結され、第２のタブ３３がアーマチュア４０と連結されているため、制動をかけるとき、第１の支持プレート３０によってアーマチュア４０が回転せずに済むので、アーマチュア４０において回転による位置ずれが発生しない。また、アーマチュア４０の切欠き溝４３にスリーブ１００が取り付けられているので、アーマチュア４０が軸線方向Ｘに沿って移動するときの位置ずれの発生を避けることができる。従って、構成部材間の回転力の伝わりを良好に保つことができ、制動性が向上することができる。

本考案に係る電磁ブレーキは、制動をかけるとき、アーマチュア４０にて回転による位置ずれ、径方向の位置ずれが発生しないので、制動プレート６０と第２の支持プレート７０と軸受８０も回転による位置ずれが発生しない。これにより、制動を解除するとき、軸受８０と回転軸１２０との間の回転力の伝達精度を良好に保つことができる。

１００スリーブ
１１０リベット部材
１１１第１のねじ
１１２第２のねじ
１１３第３のねじ
１１４ボルト
１２０回転軸
２０ベース
２２第１のねじ孔
２３第２のねじ孔
２４装着孔
３０第１の支持プレート
３１第１の本体
３２第１のタブ
３３第２のタブ
４０アーマチュア
４１第１の貫通孔
４２第２の貫通孔
４３切欠き溝
５０弾性部材
６０制動プレート
６１第３のねじ孔
７０第２の支持プレート
７１リング状片体
７２弾性アーム
７３第３の貫通孔
７４第４の貫通孔
８０軸受
８１本体部
８２挿通部
８３中心穴
８４第４のねじ孔
９０固定プレート
９１第５の貫通孔
９２中心穴
Ｄ外径
Ｗ溝幅

Claims

モータの回転を制動・保持する電磁ブレーキであって、
モータの回転軸に対して回転不能に連結されるよう固定されたベースと、
所定の軸線方向に沿って前記ベースの片側に同軸に装着される第１の本体より前記ベースに連結されるよう所定の角間隔をおいて径方向に突き出る複数の第１のタブと、隣り合う二つの前記第１のタブ間に介在するように前記第１の本体より所定の角間隔をおいて径方向に突き出る複数の第２のタブとを設けた可撓性を有する第１の支持プレートと、
前記第１の支持プレートの片側に同軸に取り付けられ、前記第２のタブが固定連結されるアーマチュアと、
前記ベースと前記アーマチュアとの間に、前記アーマチュアを付勢するように配置される少なくとも１つの弾性部材と、
前記アーマチュアの片側に同軸に配置される制動プレートと、
前記制動プレートの片側の位置に前記回転軸と一体に回転可能に連結される軸受と、
前記軸受の片側に同軸に取り付けられ、複数のボルトを用いて前記ベースに固定連結される固定プレートと
を備えてなることを特徴とする電磁ブレーキ。
前記アーマチュアは、複数の切欠き溝が設けられ、
前記電磁ブレーキは更に、複数の前記切欠き溝のそれぞれに装着されるスリーブを複数有し、
前記スリーブは、前記切欠き溝の溝幅より小さい外径を有し、
前記ボルトを、前記固定プレートと前記スリーブを通して前記ベースに螺結してなることを特徴とする請求項１に記載の電磁ブレーキ。
更に、前記制動プレート及び前記軸受の間に同軸に配置される第２の支持プレートを有し、
前記第２の支持プレートは、前記軸受と同軸に連結される第２の本体より角間隔をおいてばね性を有する複数の弾性アームが突き出て設けられ、
各前記弾性アームは、前記第２の本体の周回方向に延伸される開放端部を有し、
前記制動プレートは、前記弾性アームが固定連結されることを特徴とする請求項２に記載の電磁ブレーキ。
前記ベースの周縁部に、角間隔をおいて前記ベースの一面より他面側に向かって軸線方向に窪んだ、前記弾性部材を取り付けるための少なくとも１つの装着孔が設けられ、
前記弾性部材は、圧縮コイルばねであることを特徴とする請求項３に記載の電磁ブレーキ。