JP3578555B2 - モータ用保持ブレーキ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばサーボモータの如きモータの回転軸が回転しないように固定するモータ用保持ブレーキに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４及び図５は、従来のこの種のモータ用保持ブレーキの構成を示したものである。このモータ用保持ブレーキは、モータの回転軸１の外周に固定されたロータハブ２と、該ロータハブ２の外周にその周方向には該ロータハブに対して相対的に回転しないがその軸心方向には移動可能に噛合い部３を介して嵌合されている摩擦板４と、該摩擦板４の一方の面側に対向配置されてモータケース等の固定系に固定されているアウタープレート５と、該摩擦板４の他方の面側に対向配置されていて回転軸１の軸方向に移動可能な磁性材からなるインナープレート６と、該インナープレート６に対向配置されてモータケース等の固定系に固定されていて所要時に磁化されて該インナープレート６を吸着する電磁石７と、該電磁石７が励磁されていないときにインナープレート６を電磁石７から離間させるように付勢するスプリング８とを備えて、モータの回転停止時にスプリング８の付勢でインナープレート６を摩擦板４に押し付けて該摩擦板４を該インナープレート６とアウタープレート５とで挟持して回転軸１が回転しないように固定するようになっている。
【０００３】
この例では、摩擦板４は、金属製の心金４ａの外周寄りの両面に摩擦材４ｂが固着された構造になっている。噛合い部３は、ロータハブ２の外周に外歯歯車状に設けられた外向きの複数の歯３ａに、心金４ａの内周に内歯歯車状に設けられた内向きの複数の歯３ｂが噛合わされた構造になっている。この場合、ロータハブ２の厚みが心金４ａの厚みより厚く形成されていて、摩擦板４がロータハブ２に噛合い部３で噛合った状態で回転軸１の軸方向に移動可能になっている。電磁石７は、モータケース等の固定系に固定されている磁性材よりなるコア７ａと、所要時にコア７ａを磁化して該コア７ａにインナープレート６を吸着する電磁コイル７ｂとで構成されている。スプリング８は、コア７ａの周方向に２箇所以上等間隔で設けられた各凹部にそれぞれ嵌め込み支持されている。アウタープレート５とコア７ａとは、詳しくは図示してないがアウタープレート５側からインナープレート６を摺動自在に貫通されてコア７ａに螺着された連結ネジ９で相互間隔が一定になるように連結されている。図示のように、インナープレート６はギャップＧの範囲で回転軸１の軸方向に移動可能になっている。
【０００４】
このようなモータ用保持ブレーキは、モータの回転時には電磁石７が磁化されていて、インナープレート６がスプリング８の圧力に抗してコア７ａに吸着されており、このため摩擦板４は回転軸１の回転につれてフリーに回転している。かかる状態で、モータの回転が停止され、同時に電磁石７が消磁されると、スプリング８の圧力でインナープレート６が摩擦板４に押し付けられて該摩擦板４が該インナープレート６とアウタープレート５とで挟持されて回転軸１が回転しないように固定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構造のモータ用保持ブレーキでは、ロータハブ２と摩擦板４とが歯３ａ，３ｂによる噛合い部３で噛合っているので、歯３ａと歯３ｂの間のバックラッシと呼ばれる隙間の存在により、モータからの振動で回転中も停止中も騒音を発生する問題点があった。
【０００６】
モータからの振動による騒音を低減するため、図５及び図６に示すように、一方の歯３ａに板バネ１０を支持させることにより、歯３ａ，３ｂの噛合い箇所に該板バネ１０を介在させることが提案されているが、このような構造ではモータ自体の振動が大きい場合、回転軸方向のバッラッシュ音を低減できない問題点があった。
【０００７】
保持ブレーキの騒音低減手段として、ロータハブ２と摩擦板４との噛合い部３を省略して、該ロータハブ２と摩擦板４とをその側面で板バネで連結することも検討されている。
【０００８】
しかしながら、このようにロータハブ２と摩擦板４とをその側面で板バネのみで連結する構造では、モータ側から大きなトルクを受ける場合には、強度の高い板バネが必要となり、かかる板バネは回転軸方向に撓み難くなり、この板バネの力に抗して摩擦板４を吸着するためには電磁石７の入力を大きくする必要が生じて、該電磁石７のコイルの発熱が大きくなってしまう問題点がある。電磁石７のコイルの発熱を低減しようとすると、ブレーキサイズが大型化して、小型化の要求を満足させることができないことになる。
【０００９】
本発明の目的は、小型化の要求を満足させながら、低騒音化を図ることができるモータ用保持ブレーキを提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、騒音低減手段である板バネを周方向にバランスよく作動させることができるモータ用保持ブレーキを提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、より一層の小型化を図りながら、低騒音化を図ることができるモータ用保持ブレーキを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、モータの回転軸の外周に固定されたロータハブと、該ロータハブの外周にその周方向には該ロータハブに対して相対的に回転しないがその軸心方向には移動可能に噛合い部を介して嵌合されている摩擦板と、該摩擦板の一方の面側に対向配置されて固定系に固定されているアウタープレートと、該摩擦板の他方の面側に対向配置されていて回転軸の軸方向に移動可能なインナープレートと、該インナープレートに対向配置されて固定系に固定されていて所要時に磁化されてインナープレートを吸着する電磁石と、該電磁石が励磁されていないときにインナープレートを該電磁石から離間させるように付勢するスプリングとを備えて、モータの回転停止時にスプリングの付勢でインナープレートを摩擦板に押し付けて該摩擦板を該インナープレートとアウタープレートとで挟持して回転軸が回転しないように固定するモータ用保持ブレーキを改良するものである。
【００１３】
本発明のモータ用保持ブレーキにおいては、ロータハブと摩擦板とに跨がって板バネが配置され、該板バネはその一端側がロータハブに固定され、他端側が摩擦板に固定されていることを特徴とする。
【００１４】
このようにロータハブと摩擦板との間に噛合い部を設けると共にこれらロータハブと摩擦板とに跨がってその側面に板バネを配置して、該板バネをロータハブと摩擦板とに固定すると、回転方向の力を噛合い部で受けることができるので、板バネの強度を該板バネのみを用いる場合より弱めることができ、このため板バネは回転軸方向に撓み易くなり、この板バネの力に抗して摩擦板を吸着する電磁石の入力を小さくすることができ、該電磁石のコイルの発熱の問題を解消でき、小型化の要求を満足させながら、低騒音化を図ることができる。
【００１５】
また、本発明のモータ用保持ブレーキにおいては、板バネはロータハブと摩擦板とに跨がってこれらの周方向に沿って環状に存在するものであり、該板バネは周方向に等間隔で相手側のロータハブと摩擦板とにそれぞれ固定されていることを特徴とする。
【００１６】
このように板バネをロータハブと摩擦板とに跨がってこれらの周方向に沿って環状に存在する構造とし、該板バネが周方向に120 °間隔で相手側のロータハブと摩擦板とにそれぞれ固定されていると、騒音低減手段である該板バネを周方向にバランスよく作動させることができ、摩擦板の回転に支障を及ぼすことはない。
【００１７】
また、本発明のモータ用保持ブレーキにおいては、板バネのロータハブに対する固定位置と摩擦板に対する固定位置とは同一円周上に位置せず且つ周方向に 60 °位置をずらせて設けられていることを特徴とする。
【００１８】
このように板バネのロータハブに対する固定位置と摩擦板に対する固定位置とを周方向に位置をずらせると、これら固定位置間に存在する板バネの長さが長くなり、このため該保持ブレーキを小型化しても、板バネの弾性を回転軸の軸心方向には弱く、回転方向には強くすることが容易となり、それゆえ電磁石の入力が小さくても摩擦板を容易に吸着することができる。従って、より一層の小型化を図りながら、低騒音化を図ることができる。
【００１９】
さらに、本発明のモータ用保持ブレーキにおいては、板バネのロータハブと摩擦板とに対する固定位置では、該板バネと相手部材との間にスペーサがそれぞれ介在されていることを特徴とする。
【００２０】
このように板バネのロータハブと摩擦板とに対する固定位置で、該板バネと相手部材との間にスペーサをそれぞれ介在させると、板バネの固定位置間の長さが長くなり、このため該保持ブレーキを小型化しても、板バネの弾性を回転軸の軸心方向には弱く、回転方向には強くすることが容易となり、それゆえ電磁石の入力が小さくても摩擦板を容易に吸着することができる。従って、より一層の小型化を図りながら、低騒音化を図ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１乃至図３は、本発明に係るモータ用保持ブレーキにおける実施の形態の一例を示したものである。なお、前述した図４及び図５と対応する部分には、同一符号を付けて示している。
【００２２】
本例のモータ用保持ブレーキにおいては、アウタープレート５側で、ロータハブ２と摩擦板４とに跨がってステンレス製で例えば0.4mm 程度の厚さの板バネ１１が配置されている。該板バネ１１は、ロータハブ２と摩擦板４とに跨がってこれらの周方向に沿って存在する環状の構造になっている。該板バネ１１は、周方向に等間隔（本例では、120 °間隔）で相手側のロータハブ２と摩擦板４とに固定ネジ１２，１３でそれぞれ固定されている。本例では、特に、板バネ１１のロータハブ２に対する固定位置と摩擦板４に対する固定位置とは、図３に示されるように同一円周上には位置せず且つ周方向に位置を60°ずらせて設けられている。また、板バネ１１のロータハブ２と摩擦板４とに対する固定ネジ１２，１３での各固定位置では、該板バネ１１と相手部材との間にスペーサ１４，１５がそれぞれ介在されている。固定ネジ１２，１３は、回り止めのために板バネ１１に接着剤１６でそれぞれ接着されている。ロータハブ２の中心に回転軸１を嵌着するために設けられている該ロータハブ２のボス部２ａの内周にはキー溝１７が設けられ、また該ボス部２ａにはキー溝１７の位置から左右に45°の位置に図示しない回転軸１に対する固定のための固定ネジを螺合させるネジ孔１８がそれぞれ設けられている。
【００２３】
その他の構成は、前述した図４及び図５と同様になっている。
【００２４】
このようにロータハブ２と摩擦板４との間に噛合い部３を設けると共にこれらロータハブ２と摩擦板４とに跨がってその側面に板バネ１１を配置して、該板バネ１１をロータハブ２と摩擦板４とに固定すると、回転方向の力を噛合い部３で受けることができるので、板バネ１１の強度を該板バネ１１のみを用いる場合より弱めることができ、このため板バネ１１は回転軸方向に撓み易くなり、この板バネ１１の力に抗して摩擦板４を吸着する電磁石７の入力を小さくすることができ、該電磁石７のコイル７ｂの発熱の問題を解消でき、小型化の要求を満足させながら、低騒音化を図ることができる。
【００２５】
また、板バネ１１をロータハブ２と摩擦板４とに跨がってこれらの周方向に沿って環状に存在する構造とし、該板バネ１１を周方向に等間隔で相手側のロータハブ２と摩擦板４とにそれぞれ固定すると、騒音低減手段である該板バネ１１を周方向にバランスよく作動させることができ、摩擦板４の回転に支障を及ぼすことはない。
【００２６】
また、板バネ１１のロータハブ２に対する固定位置と摩擦板４に対する固定位置とを周方向に位置をずらせると、これら固定位置である固定ネジ１２，１３間に存在する板バネ１１の長さＬが長くなり、このため該保持ブレーキを小型化しても、板バネ１１の弾性を回転軸１の軸心方向には弱く、回転方向には強くすることが容易となり、それゆえ電磁石７の入力が小さくても摩擦板４を容易に吸着することができる。従って、より一層の小型化を図りながら、低騒音化を図ることができる。
【００２７】
更に、板バネ１１のロータハブ２と摩擦板４とに対する固定位置で、該板バネ１１と相手部材２，４との間にスペーサ１４，１５をそれぞれ介在させると、板バネ１１の固定位置間の長さが長くなり、このため該保持ブレーキを小型化しても、板バネ１１の弾性を回転軸１の軸心方向には弱く、回転方向には強くすることが容易となり、それゆえ電磁石７の入力が小さくても摩擦板４を容易に吸着することができる。従って、より一層の小型化を図りながら、低騒音化を図ることができる。
【００２８】
本例のように、板バネ１１のロータハブ２に対する固定位置と摩擦板４に対する固定位置とを周方向に位置をずらせると共に板バネ１１のロータハブ２と摩擦板４とに対する固定位置で、該板バネ１１と相手部材２，４との間にスペーサ１４，１５をそれぞれ介在させると、板バネ１１が回転軸方向により一層撓み易くなり、この板バネ１１の力に抗して摩擦板４を吸着する電磁石７の入力をより小さくすることができ、該電磁石７のコイル７ｂの発熱の問題を一層容易に解消でき、小型化の要求を一層満足させながら、低騒音化を図ることができる。
【００２９】
上記例では、（ａ）板バネ１０のロータハブ２に対する固定位置と摩擦板４に対する固定位置とを周方向に位置をずらせ、且つ（ｂ）板バネ１０のロータハブ２と摩擦板４とに対する固定位置で、該板バネ１０と相手部材との間にスペーサ１４，１５をそれぞれ介在させたが、これら（ａ）（ｂ）はいずれか一方のみを採用することもできる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明のモータ用保持ブレーキにおいては、ロータハブと摩擦板とに跨がって板バネを配置し、該板バネはその一端側をロータハブに固定し、他端側を摩擦板に固定しているので、該板バネはロータハブと摩擦板とを回転軸の周方向に対して連結すると共に該回転軸の軸心方向に対しても連結しているので、該板バネにより摩擦板の回転軸の回転方向に対する振動と該回転軸の軸心方向に対する振動を共に低減させることができる。
【００３１】
また、本発明のモータ用保持ブレーキにおいては、板バネをロータハブと摩擦板とに跨がってこれらの周方向に沿って環状に存在する構造とし、該板バネを周方向に120 °間隔で相手側のロータハブと摩擦板とにそれぞれ固定し、板バネのロータハブに対する固定位置と摩擦板に対する固定位置とを、同一円周上には位置せず且つ周方向に位置を 60 °ずらせて設けており、しかも板バネのロータハブと摩擦板とに対する固定位置で、該板バネと相手部材との間にスペーサをそれぞれ介在させているので、これら固定位置間に存在する板バネの長さが長くなり、このため該保持ブレーキを小型化しても、板バネの弾性を回転軸の軸心方向には弱く、回転方向には強くすることができ、電磁石の入力が小さくても摩擦板を容易に吸着することができる。従って、本発明によれば、小型化を維持しながら低騒音化を図ることができる。また騒音低減手段である該板バネを周方向にバランスよく作動させることができ、摩擦板の回転に支障を及ぼさない利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るモータ用保持ブレーキにおける実施の形態の一例を示す縦断面図である。
【図２】図１に示すモータ用保持ブレーキの要部拡大図である。
【図３】図１に示すモータ用保持ブレーキの一部を省略して示した右側面図である。
【図４】従来のモータ用保持ブレーキの縦断面図である。
【図５】図４に示すモータ用保持ブレーキの右側面図である。
【図６】図５のＡ方向矢視図である。
【符号の説明】
１ モータの回転軸
２ ロータハブ
３ 噛合い部
３ａ，３ｂ 歯
４ 摩擦板
４ａ 心金
４ｂ 摩擦材
５ アウタープレート
６ インナープレート
７ 電磁石
７ａ コア
７ｂ 電磁コイル
８ スプリング
９ 連結ネジ
１０ 板バネ
１１ 板バネ
１２，１３ 固定ネジ
１４，１５ スペーサ
１６ 接着剤
１７ キー溝
１８ ネジ孔

Claims (1)

1. モータの回転軸の外周に固定されたロータハブと、該ロータハブの外周にその周方向には該ロータハブに対して相対的に回転しないがその軸心方向には移動可能に噛合い部を介して嵌合されている摩擦板と、前記摩擦板の一方の面側に対向配置されて固定系に固定されているアウタープレートと、前記摩擦板の他方の面側に対向配置されていて前記回転軸の軸方向に移動可能なインナープレートと、前記インナープレートに対向配置されて固定系に固定されていて所要時に磁化されて前記インナープレートを吸着する電磁石と、前記電磁石が励磁されていないときに前記インナープレートを前記電磁石から離間させるように付勢するスプリングとを備えて、前記モータの回転停止時に前記スプリングの付勢で前記インナープレートを前記摩擦板に押し付けて該摩擦板を該インナープレートと前記アウタープレートとで挟持して前記回転軸が回転しないように固定するモータ用保持ブレーキにおいて、
   前記ロータハブと前記摩擦板とに跨がって板バネが配置され、該板バネはその一端側が前記ロータハブに固定され、他端側が前記摩擦板に固定され、
   前記板バネは前記ロータハブと前記摩擦板とに跨がってこれらの周方向に沿って環状に存在するものであり、該板バネは周方向に120 °間隔で相手側の前記ロータハブと前記摩擦板とにそれぞれ固定され、
   前記板バネの前記ロータハブに対する固定位置と前記摩擦板に対する固定位置とは同一円周上に位置せず且つ周方向に位置を60 °ずらせて設けられており、
   前記板バネの前記ロータハブと前記摩擦板とに対する固定位置では、該板バネと相手部材との間にスペーサがそれぞれ介在されていることを特徴とするモータ用保持ブレーキ。

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