JP3535313B2 - 無励磁作動形電磁ブレーキ - Google Patents

無励磁作動形電磁ブレーキ

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JP3535313B2 JP16370696A JP16370696A JP3535313B2 JP 3535313 B2 JP3535313 B2 JP 3535313B2 JP 16370696 A JP16370696 A JP 16370696A JP 16370696 A JP16370696 A JP 16370696A JP 3535313 B2 JP3535313 B2 JP 3535313B2
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D2121/00Type of actuator operation force
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Electromagnets (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】この発明は、無励磁作動形電
磁ブレーキの防錆対策に関するものである。 【0002】 【従来の技術】従来の無励磁作動形電磁ブレーキは、制
動ばねのばね力で押圧されるアーマチュアと被制動機械
の被制動軸に装着されるブレーキディスクとの摩擦係合
により、被制動軸を制動するとともに、制動ばねのばね
力に抗してアーマチュアをフィールドコアに磁気吸着す
ることにより、被制動軸の制動を解放する構造である。 【0003】また、アーマチュアや電磁コイルを収納し
たフィールドコアは、電磁コイルに通電することにより
発生する磁束の磁気回路となるため、透磁率が良好な機
械構造用低炭素鋼などで製造している。また更に、これ
ら部材の外部に露出する面には、ニッケルなどの鍍金処
理が施されている。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】無励磁作動形電磁ブレ
ーキは、アーマチュアがフィールドコアの磁極面に磁気
吸着されるときに、これら部材に強い衝撃力が作用する
ので、また、慣性回転するブレーキディスクにアーマチ
ュアを当接したとき、アーマチュアとこのアーマチュア
の回転を規制する部材に強い衝撃力が作用するので、長
年使用すると鍍金層がはく離してしまう場合がある。ま
た、鍍金層がはく離した部分に錆が発生すると、電磁ブ
レーキの美感を悪くするのみならず、アーマチュアの円
滑な動作が得られなくなるなど、品質上の問題が発生す
るため、何らかの対策を講じる必要があった。この発明
は、長年に渡り外観の美感が優れているとともに、アー
マチュアの円滑な動作を維持することができる無励磁作
動形電磁ブレーキを提供することを目的とする。 【0005】 【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、この発明の無励磁作動形電磁ブレーキは、
制動軸の軸線方向に開口した環状溝に電磁コイルが収納
され、外部に露出する面には鍍金処理が施されたフィー
ルドコアと、このフィールドコアの環状溝の開口側端面
に設けられた外側と内側の磁極面に固定された磁性ステ
ンレス鋼製の磁極板と、この磁極板に対向配置され前記
被制動軸に装着されたブレーキディスクと、このブレー
キディスクと前記磁極板との間に設けられ、前記被制動
軸の軸線方向にのみ移動自在に配置された磁性ステンレ
ス鋼製のアーマチュアと、このアーマチュアを前記ブレ
ーキディスクに押圧する制動ばねとを備え、前記フィー
ルドコアの磁極面と前記磁極板との間に断磁板を挟み込
んだことを特徴とする。 【0006】このような構造からなる無励磁作動形電磁
ブレーキは、制動ばねのばね力でアーマチュアとブレー
キディスクを摩擦係合することにより、被制動軸を制動
する。また、制動ばねのばね力に抗してアーマチュアを
磁極板に磁気吸着することにより、被制動軸の制動を解
放する。また更に、磁性ステンレス鋼製のアーマチュア
が磁性ステンレス鋼製の磁極板に磁気吸着され、鍍金処
理を必要とするフィールドコアに直接衝撃力が作用しな
いで、鍍金層のはく離を防止することができる。また、
アーマチュアと磁極板のみを磁性ステンレス鋼で製造し
たので、磁気回路中の磁気抵抗の増大を最小限にするこ
とができる。 【0007】またこの発明の無励磁作動形電磁ブレーキ
は、フィールドコアの磁極面と磁極板との間に断磁板を
挟み込んだので、電磁コイルのアンペアターンが大きく
設計された無励磁作動形電磁ブレーキでも、磁気回路中
の残留磁束の消滅が早く、電磁コイルへの通電を断て
ば、制動ばねのばね力でアーマチュアをブレーキディス
クに瞬時に摩擦係合させることができる。 【0008】 【発明の実施の形態】図1は、この発明の一実施例であ
る無励磁作動形電磁ブレーキの断面図であり、図2は、
フィールドコアの拡大した要部断面図である。図面の無
励磁作動形電磁ブレーキは、一般産業用機械の動力伝達
系路を構成する回転軸(以下、被制動軸と称す。)の軸
端に装着され、安全ブレーキとして使用されるものであ
る。 【0009】無励磁作動形電磁ブレーキは、図示せぬ産
業用機械のハウジングに固定される機械構造用低炭素鋼
製のフィールドコア1を有する。フィールドコア1に
は、被制動軸2の軸線方向に開口した環状溝1aが形成
され、この環状溝1aの開口側の端面を、外側の磁極面
1bと内側の磁極面1cとしている。また、磁極面1b
を磁極面1cより軸線方向にわずかに突出させた形状か
らなり、磁極面1cに固定された断磁板(非磁性板)3
の側面と磁極面1bとが、同一平面状になっている。 【0010】フィールドコア1の磁極面1bには、磁性
ステンレス鋼をリング状に形成した外側の磁極板4が固
定され、磁極面1cには、断磁板3を挟み込んだ状態
で、磁性ステンレス鋼をリング状に形成した内側の磁極
板5が固定されている。なお、磁極板4・5は、図示せ
ぬねじでフィールドコア1に固定されている。 【0011】また、フィールドコア1の環状溝1aと、
磁極板4の内周面と磁極板5の外周面との間に形成され
た空間とにより、環状な収納溝が形成されている。そし
て、その収納溝内に、多条に巻回された電磁コイル6が
収納され、絶縁樹脂により固定されている。また更に、
フィールドコア1には、環状溝1aと同方向に開口する
ばね穴1dが、円周方向を4等分する位置に形成され、
磁極板5にも、ばね穴1dと位置合わせされた貫通穴5
aが形成されている。そして、これらばね穴1dと貫通
穴5aとにより、ばね挿入穴が形成されている。各ばね
挿入穴には、圧縮コイルばねからなる制動ばね7が挿入
されている。なお、制動ばね7には、塗装処理が施され
ている。 【0012】制動ばね7は、巻き端部が磁極板4・5と
所定のエアギャップをおいて対向する磁性ステンレス鋼
製のアーマチュア8に当接され、このアーマチュア8
を、フィールドコア1にねじで固定されたカップ状の受
圧部材9の円板部9a側に押圧している。受圧部材9の
円筒部9bには、円周方向を8等分する位置に、フィー
ルドコア1側に開口した係合溝9cが形成されている。
アーマチュア8は、外周面に形成された突起8aが係合
溝9cに嵌合されることにより、被制動軸2の軸線方向
にのみ移動自在に配置されている。なお、受圧部材9
は、非磁性ステンレス鋼で製造されている。 【0013】また被制動軸2の軸端には、外周面にスプ
ライン溝が形成されたハブ10がキー嵌合され抜け止め
される。ハブ10には、両面に摩擦板が固着されたブレ
ーキディスク11(以下、インナディスクと称す。)が
2枚スプライン嵌合されている。インナディスク11の
間には、外周面に形成された突起12aが受圧部材9の
係合溝9cに嵌合されたアウタディスク12が介装され
ている。なお、ハブ10とインナディスク11・アウタ
ディスク12は、非磁性ステンレス鋼で製造されてい
る。 【0014】このような構造からなる無励磁作動形電磁
ブレーキは、図のような電磁コイル6に通電していない
無励磁状態において、インナディスク11とアウタディ
スク12を、制動ばね7のばね力でアーマチュア8と受
圧部材9の円板部9aとの間で挟持するので、被制動軸
2を静止した状態に保持する。また、電磁コイル6に通
電した励磁状態において、制動ばね7のばね力に抗し
て、アーマチュア8をフィールドコア1に固定した磁極
板4・5に磁気吸着するので、被制動軸2の制動を解放
する。 【0015】励磁状態から無励磁状態にすると、被制動
軸2とともに慣性回転するインナディスク11に、制動
ばね7のばね力でアーマチュア8が当接され、アーマチ
ュア8の突起部8aが受圧部材9の係合溝9cの壁面に
当たる。しかしながら、アーマチュア8は、鍍金処理を
必要としない磁性ステンレス鋼で製造されているので、
従来のような衝撃力による鍍金層のはく離はない。ま
た、突起部8aと係合溝9cの壁面との摺動が、錆によ
り著しく悪くなるようなこともない。しかも、この実施
例では、受圧部材9もステンレス鋼で製造したので、ア
ーマチュア8の円滑な動作は、長年に渡り極めて良好な
状態に維持できる。 【0016】また、無励磁状態から励磁状態にすると、
制動ばね7のばね力に抗してアーマチュア8は磁極板4
・5に磁気吸着されるので、フィールドコア1に作用す
る衝撃力が緩和され、鍍金層のはく離が防止される。 【0017】また更に、この実施例では、断磁板3を設
けて磁気回路中の磁気抵抗を設定したので、電磁コイル
6のアンペアターンを大きく設計した無励磁作動形電磁
ブレーキでも、被制動軸2を瞬時に制動することができ
る。 【0018】次に、この発明の他の実施例を説明する。
図3はフィールドコアの断面図であり、図4は磁極板の
平面図である。この実施例は、リング状の磁極板ではな
く円板状の磁極板とした点で、先の実施例と相異する。 【0019】フィールドコア13には、電磁コイル14
の収納溝13aとばね挿入穴13bが形成されている。
また、フィールドコア13の磁極面には、磁性ステンレ
ス鋼製の円板状の磁極板15が固定されている。磁極板
15には、電磁コイル14と対向する部分に円弧状の長
穴15aが形成され、また、ばね挿入穴13bと位置合
わせされる貫通穴15bが形成されている。なお、フィ
ールドコア13は、フィールドコア1と同様に、機械構
造用低炭素鋼で製造され、外部に露出する面には、ニッ
ケルの鍍金処理が施されている。このような構造からな
るフィールドコア13を備えた無励磁作動形電磁ブレー
キは、先に説明した電磁ブレーキと同様な作用が得られ
る。 【0020】なお、以上の説明において、実施例として
多板形の電磁ブレーキを説明したが、この発明は、アー
マチュアと受圧部材の間に1枚のインナディスクを配置
した単板形の電磁ブレーキにも適用される。 【0021】 【発明の効果】以上のように、この発明の無励磁作動形
電磁ブレーキは、フィールドコアの磁極面に磁性ステン
レス鋼で製造された磁極板を固定するとともに、アーマ
チュアを磁性ステンレス鋼で製造したので、錆によりア
ーマチュアの動作不良が発生するなどの問題が防止され
た。また、磁気回路中の磁気抵抗の増大を最小限にする
ことができた。 【0022】また更に、フィールドコアの磁極面と磁極
板との間に断磁板を挟み込むようにしたので、磁気回路
中の磁気抵抗の設定が容易にできた。
【図面の簡単な説明】 【図1】この発明の一実施例であり、無励磁作動形電磁
ブレーキの断面図である。 【図2】図1のフィールドコアの拡大した要部断面図で
ある。 【図3】この発明の他の実施例であり、フィールドコア
の断面図である。 【図4】図3の磁極板の平面図である。 【符号の説明】 1…フィールドコア 2…被制動軸 3…断磁板 4…磁極板 5…磁極板 6…電磁コイル 7…制動ばね 8…アーマチュア 9…受圧部材 11…インナディスク(ブレーキディスク) 13…フィールドコア 14…電磁コイル 15…磁極板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16D 49/00 - 71/04 H01F 7/06

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 被制動軸の軸線方向に開口した環状溝に
    電磁コイルが収納され、外部に露出する面には鍍金処理
    が施されたフィールドコアと、このフィールドコアの
    状溝の開口側端面に設けられた外側と内側の磁極面に固
    定された磁性ステンレス鋼製の磁極板と、この磁極板に
    対向配置され前記被制動軸に装着されたブレーキディス
    クと、このブレーキディスクと前記磁極板との間に設け
    られ、前記被制動軸の軸線方向にのみ移動自在に配置さ
    れた磁性ステンレス鋼製のアーマチュアと、このアーマ
    チュアを前記ブレーキディスクに押圧する制動ばねとを
    備え、前記フィールドコアの磁極面と前記磁極板との間
    に断磁板を挟み込んだことを特徴とする無励磁作動形電
    磁ブレーキ。
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