JP4261897B2 - 電磁ブレーキ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電動シャッター開閉機などの駆動装置に利用される電磁ブレーキに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
下記特許文献1に記載の電動シャッター開閉機においては、同公報の図面に示すように、ブレーキシャフト5に設けたブレーキドラム4と、電動機軸1に設けたブレーキシュー2と、このブレーキドラム4とブレーキシュー2とを互いに相対動させて接離させるように作動する電磁クラッチ17とを備えている。このブレーキドラム4には当板13が電磁クラッチ17に面して一体的に取着され、このブレーキドラム4と当板13との間にはチェーン鎖車6が取り付けられている。この電磁クラッチ17を励磁すると、ブレーキシュー2のブレーキライニング3に対しブレーキドラム4が制動スプリング16の弾力に抗して離間して電動機軸1が回転可能となる。このブレーキドラム4は、チェーン鎖車6に対するロックピン26の係止により制動される。電動機軸1が駆動し得る状態であるにもかかわらず、このブレーキドラム4のロックによりブレーキシャフト5をロックすることができる。この電磁クラッチ17を消磁すると、ブレーキシュー2のブレーキライニング3に対しブレーキドラム4が制動スプリング16の弾力により圧接される。このブレーキシュー2は、チェーン鎖車6に対するロックピン26の係止により、前記ブレーキドラム4を介して制動される。このブレーキドラム4に対するロックをチェーン7により解除すると、ブレーキシャフト5を操作してシャッター駆動用電動機軸1を手動により回転させることができる。
【0003】
【特許文献1】
実公平7−47598号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来技術では、ブレーキドラム4やブレーキシュー2のロック及びロック解除をチェーン鎖車6に対するロックピン26の係脱により行っているので、制動機構が複雑になる問題があった。
【0005】
本発明は、特願2001−186668に関連し、電磁ブレーキにおいて制動機構を簡単にすることを目的にしている。
【0006】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
後記図面(図1,2に示す第一参考例、図1,3に示す第二参考例、図1,4に示す第三参考例、図1,5に示す実施形態)中、図1,5に示す実施形態の符号を援用して本発明を説明する。
【0013】
請求項1の発明にかかる電磁ブレーキ(4)は、図1,5に示す実施形態に対応し、下記のように構成されている。
【0014】
この電磁ブレーキ(4)は、手動回転ブレーキ軸(10)の回転中心線(10a)の方向の両側のうち一方の側に配設されてその手動回転ブレーキ軸(10)とともに回転する第一メインプレート(31)と、この手動回転ブレーキ軸(10)の回転中心線(10a)の方向の両側のうち他方の側に配設されてその手動回転ブレーキ軸(10)とともに回転する第一サブプレート(32)と、前記第一メインプレート(31)に面して配設されてモータ回転軸(5)とともに回転する第二プレート(12)と、前記第一サブプレート(32)を固定制動プレート(35)と可動制動プレート(34)との間で挟持した状態で制動ばね(36)により可動制動プレート(34)を圧接して第一サブプレート(32)を固定制動プレート(35)に圧接する制動機構(14)と、前記第一メインプレート(31)と第一サブプレート(32)との間で手動回転ブレーキ軸(10)の外周に配設された励磁コイル(18)が埋設された励磁ブロック(19)にあって、その励磁コイル(19)により励磁される吸引部(19a)が第一メインプレート(31)を吸引しまたはその吸引を解除して、第一メインプレート(31)が前記第二プレート(12)に対し手動回転ブレーキ軸(10)の回転中心線(10a)の方向へ移動して接離するとともにその第一メインプレート(31)の移動に伴い手動回転ブレーキ軸(10)が第一サブプレート(32)に対しその回転中心線(32a)の方向へ移動するように作動する電磁石(13)とを備えている。前記電磁石(13)の吸引部(19a)が第一メインプレート(31)を吸引して第二プレート(12)から離脱させた離脱状態にして、前記制動機構(14)における固定制動プレート(35)と可動制動プレート(34)との間で第一サブプレート(32)を圧接して第一メインプレート(31)を制動する第一制動状態(P)では、この制動機構(14)による第一サブプレート(32)の制動と電磁石(13)による第一メインプレート(31)の吸引とにより、この手動回転ブレーキ軸(10)の回転が阻止される。前記電磁石(13)の吸引部(19a)に対する第一メインプレート(31)の吸引を解除して第一メインプレート(31)を第二プレート(12)に接続した接続状態では、前記制動機構(14)における固定制動プレート(35)と可動制動プレート(34)との間で第一サブプレート(32)を圧接して第二プレート(12)を制動する第二制動状態(Q)を取り、この第二制動状態(Q)では手動回転ブレーキ軸(10)を回動させた場合に第一サブプレート(32)が制動機構(14)における固定制動プレート(35)と可動制動プレート(34)との間で滑りを生じながら回動して第一メインプレート(31)及び第二プレート(12)とともにモータ回転軸(5)が回動し得る。
【0015】
請求項1の発明では、電磁石(13)により、第一メインプレート(31)が第二プレート(12)に対し相対動することにより、制動機構(14)が第一制動状態(P)と第二制動状態(Q)とを取る。第一制動状態(P)では、第一サブプレート(32)が制動ばね(36)により制動されているため、第一メインプレート(31)も制動されて、手動回転ブレーキ軸(10)の回転が阻止されるが、モータ回転軸(5)の回転は許容される。第二制動状態(Q)では、第一サブプレート(32)が制動ばね(36)により制動されているため、第一メインプレート(31)も制動されて、手動回転ブレーキ軸(10)の回転が阻止されるとともに、モータ回転軸(5)の回転も阻止される。従って、従来技術のようにチェーン鎖車6に対するロックピン26の係脱を採用した制動機構と異なり、制動機構(14)を簡単にすることができる。
【0021】
また、手動回転ブレーキ軸(10)を操作して電動モータを手動により回転させることができるとともに、電磁ブレーキ(4)に関する前記効果を駆動装置(1)において発揮させることができる。特に、前記第一制動状態(P)では、電動モータが駆動し得る状態であるにもかかわらず、手動回転ブレーキ軸(10)側の第一サブプレート(32)が制動機構(14)により制動されて手動回転ブレーキ軸(10)の回転が阻止されるので、例えば、この手動回転ブレーキ軸(10)にハンドル(25)を取り付けたままで放置することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
〔第一参考例〕
まず、本発明の第一参考例にかかる電磁ブレーキを備えた駆動装置について図1,2を参照して説明する。
【0025】
図1(b)に示す電磁ブレーキ付き駆動装置1は、図1(a)に示すように電動シャッター2(開閉装置)に設置され、ケース3内に収容された減速機付き電動モータ(図示せず)と電磁ブレーキ4(図2参照)とを備えている。この減速機付き電動モータ(図示せず)においては、電磁ブレーキ4につながるモータ回転軸5(第二回転軸)が設けられているとともに、このモータ回転軸5に連動する出力回転軸6がケース3の一端部から外側へ露出している。この出力回転軸6は電動シャッター2の駆動系に連動され、この出力回転軸6の回転により開閉部材7が開閉する。電磁ブレーキ4につながる手動回転軸8(第一回転軸)は、ケース3の他端部で回転可能に支持されて外側へ露出するハンドル軸9と、ケース3内で回転可能に支持されてピン連結部(図示せず)でこのハンドル軸9に連結されたブレーキ軸10とを備えている。このハンドル軸9の回転中心線9aとブレーキ軸10の回転中心線10aと前記モータ回転軸5の回転中心線5aとは互いに一致している。このブレーキ軸10は、ピン連結部(図示せず)により、ハンドル軸9に追従して回転するとともに、ハンドル軸9に対し回転中心線10aの方向へ移動し得る。
【0026】
図2に示す前記電磁ブレーキ4は第一プレート11と第二プレート12と電磁石13と制動機構14とを備えている。
前記第一プレート11は、前記手動回転軸8にあってブレーキ軸10に対しピン連結部15で連結され、このピン連結部15により、ブレーキ軸10に追従して回転するとともに、ブレーキ軸10に対し回転中心線10aの方向へ移動し得る。この第一プレート11においては、ピン連結部15の外周全体に摩擦圧接体16(ライニング材)が嵌着されている。
【0027】
前記第二プレート12は、前記モータ回転軸5に取着されて前記第一プレート11に面し、モータ回転軸5と一体的に回転するとともに、モータ回転軸5に対し回転中心線5aの方向へ移動不能になっている。この第二プレート12にあって前記第一プレート11の摩擦圧接体16に対向する面の外周には、モータ回転軸5の回転中心線5aを中心として環状に延設された圧接部17が形成されている。
【0028】
前記電磁石13は、前記ブレーキ軸10の外周で前記制動機構14に隣接して配設され、励磁コイル18が埋設された励磁ブロック19と、この励磁ブロック19にあって励磁コイル18により励磁される吸引部19aとを有している。
【0029】
前記制動機構14は、前記電磁石13の励磁ブロック19と前記第一プレート11との間でブレーキ軸10の外周に対し相対回転可能に挿嵌された制動プレート20を備えている。このブレーキ軸10の外周にはこの制動プレート20と前記第一プレート11とを互いに圧接させる連動ばね21(圧縮コイルばねである連動弾性体)が巻装されている。前記制動機構14は、この制動プレート20のほかに、一つの内側制動ばね22(圧縮コイルばねである制動弾性体)と、複数の外側制動ばね23(圧縮コイルばねである制動弾性体)と、複数のストッパピン24(回動阻止ストッパ)とを備えている。この内側制動ばね22は前記連動ばね21の外周で励磁ブロック19に嵌め込まれている。この各外側制動ばね23及び各ストッパピン24は、それぞれ、ブレーキ軸10の回転中心線10aに対する半径が同一になる位置で励磁ブロック19に嵌め込まれて周方向へ配設されている。この内側制動ばね22とこの各外側制動ばね23及び各ストッパピン24とは、ブレーキ軸10の回転中心線10aに対する半径が互いに異なる位置にあり、各外側制動ばね23及び各ストッパピン24の位置の半径が内側制動ばね22の位置の半径よりも大きくなっている。この各ストッパピン24は制動プレート20に挿入されて励磁ブロック19に対する制動プレート20の回動を阻止している。しかし、制動プレート20はブレーキ軸10に対し回転中心線10aの方向へ移動し得る。この各外側制動ばね23及び内側制動ばね22は、それぞれ、制動プレート20に対しブレーキ軸10の回転中心線10aの方向へ圧接されて、制動プレート20を前記第一プレート11の摩擦圧接体16に圧接する。制動プレート20に対する各外側制動ばね23の圧接位置23aと、制動プレート20に対する第一プレート11の摩擦圧接体16の圧接位置16aとは、ブレーキ軸10の回転中心線10aに対する半径が互いに異なる位置にあり、この圧接位置23aの半径がこの圧接位置16aの半径よりも大きくなっている。また、制動プレート20に対する摩擦圧接体16の圧接位置16aと、第二プレート12の圧接部17に対する摩擦圧接体16の圧接位置16bとは、ブレーキ軸10の回転中心線10aに対する半径が互いに同一になる位置にある。
【0030】
図2(a)に示す吸引離脱状態では、電磁石13の吸引部19aで制動プレート20が吸引されて制動機構14が第一制動状態Pとなり、制動機構14において内側制動ばね22及び各外側制動ばね23の圧接力に対し電磁石13の吸引力が打ち勝つ。その場合、連動ばね21の弾性力がピン連結部15を介して第一プレート11に伝わるため、第一プレート11の摩擦圧接体16は、制動プレート20に圧接されて摩擦接触するとともに、第二プレート12の圧接部17から離間する。従って、第一プレート11が制動機構14により制動されて手動回転軸8(ハンドル軸9及びブレーキ軸10)の回転が阻止されるとともに、モータ回転軸5の回転が許容されて電動モータ(図示せず)は駆動し得る。
【0031】
図2(b)に示す吸引解除接続状態では、制動プレート20に対する吸引が解除されて制動機構14が第二制動状態Qとなる。この第二制動状態Qでは、制動機構14において内側制動ばね22及び各外側制動ばね23の圧接力が制動プレート20を介して第一プレート11に働き、第一プレート11の摩擦圧接体16が第二プレート12の圧接部17に圧接されて摩擦接触する。連動ばね21の弾性力は制動プレート20と第一プレート11とを互いに圧接させるように働く。従って、第二プレート12が制動機構14により第一プレート11を介して制動されてモータ回転軸5の回転が阻止される。この場合、手動回転軸8(ハンドル軸9及びブレーキ軸10)の回転も阻止される。しかし、ハンドル軸9をハンドル25(図1参照)またはチェーンホイル(図示せず)により強制的に回転させると、制動プレート20に対し第一プレート11の摩擦圧接体16が滑りを生じながら、ハンドル軸9の回転が第一プレート11と第二プレート12とを経てモータ回転軸5に伝達される。従って、電動モータ(図示せず)を手動により回転させることができる。
【0032】
停電時には、前記第一制動状態Pを取り得ず、常に前記第二制動状態Qとなり、モータ回転軸5の回転が阻止される。しかし、図1(b)に示す非常時閉動装置26が停電時に働くと、ブレーキ軸10が内側制動ばね22及び各外側制動ばね23の弾性力に抗して回転中心線10aの方向へ移動し、第一制動状態Pとなるため、電動シャッター2が自重により閉動する。
【0033】
〔第二参考例〕
次に、本発明の第二参考例にかかる電磁ブレーキを備えた駆動装置について第一参考例との相違点を中心に図1,3を参照して説明する。
【0034】
第一プレート11は、手動回転軸8にあってブレーキ軸10に対し挿嵌部27で連結され、この挿嵌部27により、ブレーキ軸10に追従して回転するとともに、ブレーキ軸10に対し回転中心線10aの方向へ移動し得る。この第一プレート11においては、挿嵌部27の外周全体に摩擦圧接体16(ライニング材)が嵌着されている。
【0035】
第一参考例では連動ばね21として圧縮コイルばねを採用したが、この圧縮コイルばねに代えて皿ばねを採用している。この皿ばねはこの圧縮コイルばねと同様な機能を有している。
【0036】
各外側制動ばね23は、制動プレート20に取着された圧接部20aに圧接される。この圧接部20aは前記ストッパピン24(回動阻止ストッパ)の機能を兼ねている。
【0037】
制動プレート20の圧接部20aに対する各外側制動ばね23の圧接位置23aと、制動プレート20に対する第一プレート11の摩擦圧接体16の圧接位置16aとは、ブレーキ軸10の回転中心線10aに対する半径が互いに同一になる位置にある。また、制動プレート20に対する摩擦圧接体16の圧接位置16aと、第二プレート12の圧接部17に対する摩擦圧接体16の圧接位置16bとは、ブレーキ軸10の回転中心線10aに対する半径が互いに異なる位置にあり、この圧接位置16aの半径がこの圧接位置16bの半径よりも大きくなっている。
【0038】
〔第三参考例〕
次に、本発明の第三参考例にかかる電磁ブレーキを備えた駆動装置について第一参考例との相違点を中心に図1,4を参照して説明する。
【0039】
励磁ブロック19に挿着された軸受筒28に対しブレーキ軸10が回転中心線10aの方向へ移動可能に支持されている。連動ばね21はこの軸受筒28の外周に巻装されている。
【0040】
第一プレート11及び制動プレート20は、手動回転軸8にあってブレーキ軸10に対し挿嵌部29で連結されている。この挿嵌部29でブレーキ軸10には一体回転部29aと相対回転可能部29bとが形成されている。
【0041】
第一プレート11は、常にこの一体回転部29aに連結され、この一体回転部29aにより、ブレーキ軸10に追従して回転するとともに、ブレーキ軸10に対し回転中心線10aの方向へ移動し得る。この第一プレート11においては、挿嵌部29の外周全体に摩擦圧接体16(ライニング材)が嵌着されている。第一プレート11の摩擦圧接体16に形成された環状の突起30が制動プレート20に対し圧接位置16aで圧接されている。
【0042】
手動回転軸8(操作部)を操作してハンドル軸9とともにブレーキ軸10を移動させると、制動プレート20は挿嵌部29で一体回転部29aと相対回転可能部29bとに連結される。制動プレート20が一体回転部29aに連結されると、第一プレート11が制動プレート20に対し回転不能になるロック状態Rとなる。制動プレート20が相対回転可能部29bに連結されると、第一プレート11が制動プレート20に対し回転可能になるロック解除状態(S)となる。
【0043】
図4(a)に示す吸引離脱状態では、第一プレート11が制動プレート20に対しロック状態Rにあり、連動ばね21に関係なく、手動回転軸8(ハンドル軸9及びブレーキ軸10)の回転が阻止される。なお、第一プレート11がロック解除状態(S)になっても連動ばね21により制動プレート20に対し圧接されるため、手動回転軸8の回転が阻止される。
【0044】
図4(b)に示す吸引解除接続状態では、第一プレート11が制動プレート20に対しロック解除状態Sにある。そのため、ハンドル軸9を強制的に回転させると、制動プレート20に対し第一プレート11の摩擦圧接体16が滑りを生じながら、ハンドル軸9の回転が第一プレート11と第二プレート12とを経てモータ回転軸5に伝達される。従って、電動モータ(図示せず)を手動により回転させることができる。
【0045】
〔実施形態〕
次に、本発明の実施形態にかかる電磁ブレーキを備えた駆動装置について第一参考例との相違点を中心に図1,5を参照して説明する。
【0046】
電磁ブレーキ4は第一メインプレート31と第一サブプレート32と第二プレート12と電磁石13と制動機構14とを備えている。
ブレーキ軸10の回転中心線10aの方向の両側のうち、第二プレート12と電磁石13との間になる一方の側で、第一メインプレート31がブレーキ軸10に対しピン連結部15により連結され、他方の側で第一サブプレート32がブレーキ軸10に支持されている。第一メインプレート31は、このピン連結部15により、ブレーキ軸10に追従して回転するとともに、ブレーキ軸10に対し回転中心線10aの方向へ移動し得る。ブレーキ軸10は第一サブプレート32に対し一体回転するとともに回転中心線10aの方向へ移動し得る。
【0047】
第二プレート12にあって第一メインプレート31に対向する面の外周には、モータ回転軸5の回転中心線5aを中心として環状に延設された圧接部17(ライニング材)が取着されている。このブレーキ軸10の外周にはこの第二プレート12と前記第一メインプレート31とを互いに圧接させる接続ばね33(圧縮コイルばねである接続弾性体)が巻装されている。
【0048】
制動機構14は、前記電磁石13の励磁ブロック19と前記第一サブプレート32との間でブレーキ軸10の外周に対し挿嵌された可動制動プレート34と、この可動制動プレート34との間で第一サブプレート32を挟持する固定制動プレート35を備えている。この可動制動プレート34は励磁ブロック19に対し回転不能に支持されているとともにブレーキ軸10の回転中心線10aの方向へ移動し得る。この固定制動プレート35は励磁ブロック19に対し回転不能にかつ回転中心線10aの方向へ移動不能に取着されている。前記制動機構14は、これらの制動プレート34,35のほかに、複数の制動ばね36(圧縮コイルばねである制動弾性体)を備えている。この各制動ばね36は、それぞれ、ブレーキ軸10の回転中心線10aに対する半径が同一になる位置で励磁ブロック19に嵌め込まれて周方向へ配設され、可動制動プレート34に対し回転中心線10aの方向へ圧接されて、可動制動プレート34を前記固定制動プレート35に圧接する。
【0049】
図5(a)に示す吸引離脱状態では、電磁石13の吸引部19aで前記第一メインプレート31が吸引されて制動機構14が第一制動状態Pとなり、制動機構14において接続ばね33の圧接力に対し電磁石13の吸引力が打ち勝ち、第一メインプレート31が第二プレート12の圧接部17から離間する。その場合、第一サブプレート32が各制動ばね36により制動されているため、第一メインプレート31も制動されて、手動回転軸8(ハンドル軸9及びブレーキ軸10)の回転が阻止されるとともに、モータ回転軸5の回転が許容されて電動モータ(図示せず)は駆動し得る。
【0050】
図5(b)に示す吸引解除接続状態では、第一メインプレート31に対する吸引が解除されて制動機構14が第二制動状態Qとなる。この第二制動状態Qでは、前記第一メインプレート31と第二プレート12とが接続ばね33により互いに圧接され、第二プレート12が制動機構14により第一サブプレート32及び第一メインプレート31を介して制動されてモータ回転軸5の回転が阻止される。この場合、手動回転軸8(ハンドル軸9及びブレーキ軸10)の回転も阻止される。しかし、ハンドル軸9をハンドル25(図1参照)またはチェーンホイル(図示せず)により強制的に回転させると、各制動プレート34,35に対し第一サブプレート32が滑りを生じながら、ハンドル軸9の回転が第一メインプレート31と第二プレート12とを経てモータ回転軸5に伝達される。従って、電動モータ(図示せず)を手動により回転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)は下記の参考例や実施形態に係る電磁ブレーキを備えた駆動装置を利用した開閉装置を概略的に示す正面図であり、(b)は上記の電磁ブレーキ付き駆動装置を示す正面図である。
【図2】 (a)は第一参考例に係る駆動装置の電磁ブレーキで離脱状態を示す部分断面図であり、(b)は同じく接続状態を示す部分断面図である。
【図3】 (a)は第二参考例に係る駆動装置の電磁ブレーキで離脱状態を示す部分断面図であり、(b)は同じく接続状態を示す部分断面図である。
【図4】 (a)は第三参考例に係る駆動装置の電磁ブレーキで離脱状態を示す部分断面図であり、(b)は同じく接続状態を示す部分断面図である。
【図5】 (a)は実施形態に係る駆動装置の電磁ブレーキで離脱状態を示す部分断面図であり、(b)は同じく接続状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
4…電磁ブレーキ、5…モータ回転軸、10…ブレーキ軸、10a…回転中心線、12…第二プレート、13…電磁石、14…制動機構、18…励磁コイル、19…励磁ブロック、19a…吸引部、31…第一メインプレート、32…第一サブプレート、32a…回転中心線、34…可動制動プレート、35…固定制動プレート、36…制動ばね、P…第一制動状態、Q…第二制動状態。
Claims (1)
- 手動回転ブレーキ軸の回転中心線の方向の両側のうち一方の側に配設されてその手動回転ブレーキ軸とともに回転する第一メインプレートと、
この手動回転ブレーキ軸の回転中心線の方向の両側のうち他方の側に配設されてその手動回転ブレーキ軸とともに回転する第一サブプレートと、
前記第一メインプレートに面して配設されてモータ回転軸とともに回転する第二プレートと、
前記第一サブプレートを固定制動プレートと可動制動プレートとの間で挟持した状態で制動ばねにより可動制動プレートを圧接して第一サブプレートを固定制動プレートに圧接する制動機構と、
前記第一メインプレートと第一サブプレートとの間で手動回転ブレーキ軸の外周に配設された励磁コイルが埋設された励磁ブロックにあって、その励磁コイルにより励磁される吸引部が第一メインプレートを吸引しまたはその吸引を解除して、第一メインプレートが前記第二プレートに対し手動回転ブレーキ軸の回転中心線の方向へ移動して接離するとともにその第一メインプレートの移動に伴い手動回転ブレーキ軸が第一サブプレートに対しその回転中心線の方向へ移動するように作動する電磁石とを備え、
前記電磁石の吸引部が第一メインプレートを吸引して第二プレートから離脱させた離脱状態にして、前記制動機構における固定制動プレートと可動制動プレートとの間で第一サブプレートを圧接して第一メインプレートを制動する第一制動状態では、この制動機構による第一サブプレートの制動と電磁石による第一メインプレートの吸引とにより、この手動回転ブレーキ軸の回転が阻止され、
前記電磁石の吸引部に対する第一メインプレートの吸引を解除して第一メインプレートを第二プレートに接続した接続状態では、前記制動機構における固定制動プレートと可動制動プレートとの間で第一サブプレートを圧接して第二プレートを制動する第二制動状態を取り、この第二制動状態では手動回転ブレーキ軸を回動させた場合に第一サブプレートが制動機構における固定制動プレートと可動制動プレートとの間で滑りを生じながら回動して第一メインプレート及び第二プレートとともにモータ回転軸が回動し得る
ことを特徴とする電磁ブレーキ。
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