JP4473454B2 - 電磁的なブレーキを備えた電気モータ - Google Patents

Description

【０００１】
背景技術
本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の、電磁的なブレーキ装置を備えた電気モータから出発している。電磁ブレーキを備えた電気モータは既に公知である（ＧＢ９２０４８５）。この電気モータは２つの極を有したステータを有しており、これらの極は、内方に向かって突出するそれぞれ１つの極片を備えている。この極片は、ステータ巻線によって取り囲まれている。ブレーキ装置は、電気モータのロータを制動するためにブレーキエレメントを有している。このブレーキエレメントは、それぞれ１つの極の内側に対称的に配置されていて、真ん中でブレーキ力によって負荷されている。ステータ巻線の磁界によりブレーキエレメントはブレーキ力に抗して調節可能である。欠点は、ブレーキエレメントを極の内側に配置することにより、高い連結解除力が得られず、従ってブレーキエレメントは比較的僅かなブレーキ力でしか負荷できないことである。従ってブレーキ装置により得られる最大のブレーキ作用は極めて小さいので、このブレーキ装置は例えばアングルグラインダで使用するためには適していない。
フランス特許公開第１０９８９１４号明細書により電磁的なブレーキ装置を備えた電気モータが公知である。この場合、モータのステータが、ロータを取り囲む２つのアームを備えた極を有している。ステータの２つのアームのうち一方は、ロータ軸線に対して平行に向けられた軸線を中心として旋回可能に支承されている。従ってこのアームは、旋回可能なレバーを形成している。この場合、両レバーアームのうち一方は、ばねとしてのブレーキ力によって負荷されていて、他方のレバーアームにはブレーキライニングが設けられている。ステータのレバーとして形成されたアームと、ステータの固定部分との間には、唯１つの当接面が設けられており、この当接面では、モータがスイッチオンされた状態で両部分が互いに当接する。ステータの不動の部分とは離れて位置している、ステータアームの端部のためには当接部は設けられていない。
【０００２】
発明の効果
本発明による、電磁的なブレーキ装置を備えた電気モータは、高い連結解除力を保証し、これにより相応に良好なブレーキ作用を有する高いブレーキ力が得られるという利点を有している。ブレーキエレメントが揺動体として形成されていて、この揺動体に対してブレーキ力が、その旋回軸の外側で作用することにより、連結解除力の大きさは極めて高くなる。従ってブレーキ装置は、極めて効率をあげ、アングルグラインダでの使用にも適したものになる。
【０００３】
従属請求項で説明された手段により、本発明による電気モータの有利な別の構成および改良形が得られる。
【０００４】
実施例の説明
図１には符号１０で電気モータが示されている。この電気モータ１０は、ステータ１１とロータ１２とを有している。上半部しか図示していないステータ１１は極対を形成しており、そのうちの一方の極を符号１４で示している。この極１４は、ヨーク１３から、内方に向かってロータ周面に向けられた極片１５を有しており、この極片１５は両側でホーン形極部材１６，１７になって終わっている。ホーン形極部材１６，１７とヨーク１３との間には切欠１８，１９が形成されていて、この切欠１８，１９にはステータ巻線２０が係合している。従ってこのステータ巻線２０は極片１５を取り囲んでいる。
【０００５】
ステータ１１には極片１５の領域で半径方向に貫通する空間２１が形成されている。この空間２１内にはブレーキ装置２２のブレーキエレメント２３が挿入されている。ブレーキエレメント２３は、ホーン形極部材１６，１７の間の内側の部分を埋めている。ブレーキエレメント２３は、ステータ１１に対して、半径方向で一貫して延びる側方の分離面２４，２５と、ロータ１２に面した極面２６とを形成している。ブレーキエレメント２３は、導磁性の材料から形成されているので、分離面２４，２５と極面２６とにおいては、ステータ１１とブレーキエレメント２３におけるステータ巻線２０によって誘導される磁束の移行が行われる。
【０００６】
ブレーキエレメント２３は揺動体として形成されていて、互いに反対の側で、側方で突出するそれぞれ１つのピン２７を有している。これらのピン２７はこの場合、旋回軸２８を形成しており、この旋回軸２８を中心としてブレーキエレメント２３がステータ２３に対して相対的に所定の範囲で旋回可能に支承されている。ブレーキエレメント２３は、旋回軸２８の両側に配置されたレバーアーム２９，３０を備えた複数の腕から成るレバーとして形成されている。レバーアーム２９，３０は互いにほぼ１８０°の角度を成して位置している。この場合、ブレーキエレメント２３はヨーク１３の環状構造にほぼ適合している。第１のレバーアーム２９，３０はブレーキアーム２９を形成しており、このブレーキアーム２９は、ロータ１２に面した内面にブレーキライニング３１を支持している。ブレーキライニング３１は有利には導磁性を殆ど有さないもしくは全く有さない材料から製造されている。第２のレバーアーム２９，３０は連結解除アーム３０として形成されており、極面２６の領域でロータ１２とともに狭いリングギャップ３２を形成している。このリングギャップは通常のモータエアギャップに相当する。
【０００７】
圧縮ばね３４はブレーキアーム２９に、ロータ１２の方向のブレーキ力３３を負荷する。ブレーキエレメント２３には従って、旋回軸２８の外側で、即ち偏心的にブレーキ力が負荷される。これにより旋回軸２８を中心としてブレーキモーメントが生ぜしめられる。旋回軸２８はこの場合、ロータ１２の回転軸線３９に対して平行に位置している。ブレーキアーム２９は、それぞれ１つの圧縮ばね３４を収容するための複数の袋孔４４を有している。これらの圧縮ばね３４は他方では、ステータ１１に固定された対応ホルダ４５´に支持されている。
【０００８】
ブレーキアーム２９は矢印４０で示したロータ１２の回転方向で見て旋回軸２８の手前に配置されている。これに対して連結解除アーム３０は旋回軸２８の後方に位置している。これによりブレーキ作用は力増幅により付加的に増大され、これにより摩擦力と軸受反応力とから成る一対の力が、旋回軸２８を中心としたトルクを、ブレーキ力３３の方向で形成する。
【０００９】
電動モータ１０がスイッチオンされると、即ち、ステータ巻線２０が給電されると、ステータ１１には磁束が誘導され、この磁束により分離面２５ではステータ１１への、極面２６ではロータ１２への引張力がブレーキエレメント２３に生ぜしめられる。この引張力は、ブレーキモーメントの反対方向に向けられた、比較的高い連結解除モーメントを生ぜしめ、この連結解除モーメントは、ブレーキエレメント２３の連結解除運動を、ブレーキモーメントに抗して行わせる。分離面２４，２５にはこのために、充分な運動遊びが存在している。この運動遊びにより、ブレーキエレメント２３は、ステータ１１に対して相対的に、旋回軸２８を中心とした制限された旋回運動を行うことができる。この場合、ブレーキライニング３１はロータ１２から持ち上げられる。連結解除アーム３０における分離面２５は、ブレーキアーム２９における分離面２４よりも、旋回軸２８から半径方向で離れて位置しているので、分離面２４で作用する引張力が、連結解除モーメントのために特に大きく貢献する。極面２６の領域におけるブレーキアーム２９が、連結解除アーム３０よりもロータ１２から離れて位置していて、かつここでブレーキアーム２９が非磁気的なブレーキライニング３１を支持しているので、この場所では連結解除アーム３０とは逆に引張力は殆ど生じない。
【００１０】
ステータ巻線２０が給電された状態でブレーキ装置２２が周波数に基づき振動することを防止するために、連結解除アーム３０には短絡巻線４６が分離面２５のすぐ近傍に設けられている。
【００１１】
電動モータ１０が再びスイッチオフされると、ステータ巻線２０の磁気的な作用が弱められ、これにより分離平面２５と極面２６とにおける連結解除アーム３０における引張力も同様に弱められる。ブレーキモーメントが再び優勢になり、ブレーキアーム２９が圧縮ばね３４によってロータ１２に再び押し付けられる。これによりロータ１２は制動される。これによりブレーキ装置２２は、電動モータ１０をスイッチオフすることにより自動的に停止し、これにより例えばアングルグラインダでは裁断ディスクの運転が、モータのスイッチオフ後すぐに自動的に停止される。
【００１２】
図１に半分の側だけ示したステータ１１は、図示されていない下半部に別の極を有している。この極には、ブレーキ装置２２に相当するブレーキが設けられていても、または設けられていなくてもよい。第２の極に別のブレーキを設けることによりブレーキ作用はさらに向上される。このような場合、ステータ１１はここでほぼリング状に閉じられている。
【００１３】
図２には図１のステータ１１の上半部が示されているが、内部に挿入されているブレーキエレメント２３は図示されていない。空間２１は軸方向で一貫して形成されているのではなく、軸方向で一貫したステータ材料を有したそれぞれ１つのウエブ３７，３８によって制限されている。従って空間２１は窓状に形成されており、このことは図３に示されている。ウエブ３７，３８にはそれぞれ半円状の切欠３５，３６が設けられていて、この切欠はピン２１のための載置部として働く。このようにして旋回軸２８が形成される。
【００１４】
本発明は図示の実施例に限定されるものではない。本発明によるブレーキ装置は、二極よりも多くの電気モータでも使用することができる。ブレーキ力は、ブレーキライニングに直接に、もしくはブレーキライニングを支持する構成部分に作用する。この場合、ブレーキエレメントは、ブレーキライニングもしくはこのブレーキライニングを支持する構成部分と連結されている連結解除揺動体として働く。圧縮ばねは、単数又は複数の板ばね薄板から形成されていてよく、これは極片１５もしくはステータ１１に固定されていて、必要なブレーキ力を生ぜしめる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による電気モータの部分断面図である。
【図２】 挿入されたブレーキエレメントは図示せずに示したステータ半部の断面図である。
【図３】 電気モータのステータパッケージ平面図である。

Claims (13)

1. 特にアングルグラインダのための、電磁的なブレーキを備えた電気モータであって、ステータ（１１）が設けられており、該ステータ（１１）が少なくとも１つの極対（１４）を有しており、該極対（１４）の少なくとも１つの極（１４）が、内側に向かってロータ周面に向けられた極片（１５）を有しており、ステータ巻線（２０）によって取り囲まれており、極（１４）が、ロータ（１２）を制動するためのブレーキ装置（２２）を収容しており、該ブレーキ装置（２２）はブレーキエレメント（２３）を有しており、該ブレーキエレメント（２３）は、ステータ巻線（２０）の磁界によってブレーキ力（３３）に抗して調節可能である形式のものにおいて、
   ブレーキエレメント（２３）が揺動体として形成されていて、該揺動体がステータ（１１）に設けられた半径方向で貫通する空間（２１）の内側に挿入されており、ブレーキエレメント（２３）が、導磁性の材料から成っており、ロータに面した極面（２６）と、ステータ（１１）に対して、半径方向で一貫して延びる側方の、ステータ（１１）に面した分離面（２４，２５）とを形成しており、前記揺動体が、ブレーキ力によって負荷されるブレーキアーム（２９）と連結解除アーム（３０）とを備えた複数のアームを有するレバーとして形成されており、連結解除アーム（３０）は、ステータ巻線（２０）が給電された状態で、ブレーキ力とは反対の方向に向けられる連結解除力をブレーキエレメント（２３）に加え、ブレーキアーム（２９）と連結解除アームとがそれぞれ１つの分離面（２４，２５）を有しており、これにより、分離面（２４，２５）と極面（２６）とにおいて、ステータ巻線（２０）によりステータ（１１）において誘導される磁束の移行が生じることを特徴とする、電磁的なブレーキを備えた電気モータ。
2. 連結解除アーム（３０）に短絡巻線（４３）が組み込まれている、請求項１記載の電気モータ。
3. 空間（２１）が軸方向でそれぞれ１つのウエブ（３７，３８）によって制限されている、請求項１又は２記載の電気モータ。
4. ブレーキエレメント（２３）には側方でそれぞれ１つのピン（２１）が設けられており、該ピンがウエブ（３７，３８）の切欠（３５，３６）にそれぞれ係合していて、旋回軸（２８）を形成している、請求項１から３までのいずれか１項記載の電気モータ。
5. 旋回軸（２８）が、ロータ（１２）の回転軸（３９）に対して平行に位置している、請求項４記載の電気モータ。
6. ブレーキアーム（２９）の、ロータ（１２）に面した内面にブレーキライニング（３１）が設けられている、請求項１から５までのいずれか１項記載の電気モータ。
7. 旋回軸（２８）に対して、連結解除アーム（３０）に設けられた分離面（２５）が、ブレーキアーム（２９）に設けられた分離面（２４）よりも大きな半径方向の距離をおいて位置している、請求項１から６までのいずれか１項記載の電気モータ。
8. 連結解除アーム（３０）が、極面（２６）の領域で、ロータ（１２）とともに環状ギャップ（３２）を形成しており、この環状ギャップ（３０）は通常のモータエアギャップに相当する、請求項１から７までのいずれか１項記載の電気モータ。
9. ブレーキアーム（２９）がロータ（１２）の回転方向（４０）で見て、旋回軸（２８）の手前に配置されており、これに対し連結解除アーム（３０）が旋回軸（２８）の後方に位置している、請求項１から８までのいずれか１項記載の電気モータ。
10. ブレーキライニング（３１）が導磁性を全く有していないもしくは僅かにしか有していない、請求項６記載の電気モータ。
11. ブレーキアーム（２９）が、多数の袋孔（４１）を有しており、これらの袋孔（４１）はそれぞれ１つの圧縮ばね（３４）を収容するために働く、請求項１から１０までのいずれ１項記載の電気モータ。
12. 圧縮ばね（３４）が、他方では、ステータ（１１）に固定された対応ホルダ（４５´）に支持されている、請求項１１記載の電気モータ。
13. 電気モータ（１０）が、２つの極（１４）から成る極対を有しており、前記２つの極（１４）はブレーキ装置（２２）を収容している、請求項１から１２までのいずれか１項記載の電気モータ。

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