JP4678044B2 - Non-excitation actuated friction brake - Google Patents
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本発明は無励磁作動型摩擦ブレーキの改良に関し、特に無励磁作動型摩擦ブレーキのハブとディスクのスプライン係合により生ずる回転方向のバックラッシによる叩き音、特に正、逆回転方式の場合におけるバックラッシを減少させるための改良に関する。 The present invention relates to an improvement in a non-excitation actuated friction brake, and in particular, reduces the hitting sound caused by the backlash in the rotational direction caused by the spline engagement between the hub and the disk of the non-excitation actuated friction brake, particularly in the case of the forward and reverse rotation methods Related to improvements.
図6は、従来の無励磁作動型摩擦ブレーキの縦断面図を示すものであって、この図を参照して構造を説明する。
例えば、モータの回転軸1にハブ2がキー2aなどで固定され、ハブ2とスプラインSで係合するディスク3の両摩擦面4、4′が、それぞれ、アーマチュア5とプレート6とに接触する。
アーマチュア5は、ロックナットを兼ねるガイドスペーサ7に案内されて軸線方向の両側に動くようになっている。
一方、プレート6では皿穴6aは通常円周方向等分角の3個に係合され、図示しない皿頭ボルトによりフィールドコア8へ引き寄せられるが、 通常円周方向等分角に3個のボルト9の頭部9aに衝き当たって、アーマチュア5の移動量を定め、その位置に固定される。
さらにプレート6はボルト等により、例えばモータの本体等の固定体に取り付けられ、フィールドコア8には通常円周方向に等分角にされた3個のコイルばね10およびコイル11が設けられ、8a、8bは、それぞれフィールドコア8の外径側磁極と内径側磁極とである。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a conventional non-excitation actuated friction brake, and the structure will be described with reference to this figure.
For example, the
The
On the other hand, in the
Further, the
作動について説明すると、コイル11に通電されない場合は、アーマチュア5がコイルばね10に押されて、ディスク3をプレート6に対して押し付けて挟み込み、ディスク3の図で左方の摩擦面4と、その反対側の摩擦面4′の摩擦力によりディスク3従って回転軸1の回転は制動されて停止する。
コイル11に通電されると、コイルばね10の力に抗して磁極8a、8bにアーマチュア5が引き付けられ、ディスク3は自由になるので回転軸1は自由に回転する。
The operation will be described. When the coil 11 is not energized, the
When the coil 11 is energized, the
上記の無励磁作動型摩擦ブレーキは、部品点数もかなり少なくコンパクトで優れたブレーキ特性を有するが、ハブとブレーキディスクのスプライン係合より生ずる回転方向のバックラッシによる叩き音、特に正、逆回転方式の場合におけるバックラッシを減少させることが本発明に課された課題である。 The above-mentioned non-excited operation type friction brake has a small number of parts and is compact and has excellent braking characteristics. It is a problem imposed on the present invention to reduce backlash in some cases.
本発明では、ハブの断面を特定形状に形成すると共に、このハブとブレーキディスクとを異方性部材で一体化することにより上記課題を解決した。
具体的には、請求項1に記載のように本発明に係る無励磁作動型摩擦ブレーキは、回転軸の外周に固着された角形断面を有するハブと、
コイルとコイルばねとを有し、前記ハブと軸方向の反対側の端部に配置されたフィールドコアと、
ガイドスペーサを貫通して、前記フィールドコアの前記コイルおよび前記コイルばねより半径方向外方にねじ込まれたボルトの先端に固定されて、前記フィールドコアと一体化されたプレートと、
前記ハブの外周に位置し、該ハブの角形断面を拡大した角形穴を有するブレーキディスクと、
前記ハブと前記角形穴とを係合させた際に両者の間に生じる前記回転軸の回転方向に連続する空間に隙間なく詰められることで、前記ブレーキディスクの軸方向の移動を許容しつつ、円周方向のバックラッシを零とするように異方性を持たせるようにした弾性体より成る異方性部材と、
前記ブレーキディスクと前記フィールドコアとの軸方向の中間に配置され、前記コイルが励磁された場合は、前記コイルばねに抗して前記フィールドコアに吸引されるアーマチュアと、
を含んで成り、
前記異方性部材は、当該異方性部材を構成する弾性体中に、回転軸の回転方向に連続した構成を持つ補強材を内包したことを特徴とする。
In the present invention, the above problem is solved by forming the cross section of the hub into a specific shape and integrating the hub and the brake disc with an anisotropic member.
Specifically, as described in
A field core having a coil and a coil spring and disposed at the end opposite to the hub in the axial direction;
A plate that penetrates the guide spacer, is fixed to the tip of a bolt that is screwed radially outward from the coil and the coil spring of the field core, and is integrated with the field core;
A brake disc having a square hole located on the outer periphery of the hub and enlarging the square cross section of the hub;
Said hub and said rectangular hole and that no gaps filled et al is in a space continuous in the rotating direction of the rotary shaft caused therebetween when the engaged and while allowing movement in the axial direction of the brake disk An anisotropic member made of an elastic body so as to have anisotropy so that the backlash in the circumferential direction is zero;
Arranged in the axial direction between the brake disc and the field core, and when the coil is excited, an armature that is attracted to the field core against the coil spring;
Ri comprising the,
The anisotropic member is characterized in that a reinforcing material having a structure that is continuous in the rotation direction of the rotation shaft is included in an elastic body constituting the anisotropic member .
或は、請求項2に記載のように、前記異方性部材は、当該異方性部材を構成する弾性体中に、回転軸の回転方向に不連続の構成を持つ補強材を内包したものとしてもよい。
Alternatively, as described in
また、前記ハブと前記ブレーキディスクの角形穴とは、請求項3に記載のように、これらを係合させた際に四隅に空間が生じるよう形成され、係合部の四隅に生ずる空間に弾性体で構成される異方性部材を配置してもよい。
Further, as described in
上記に示す通り、本発明による無励磁作動型摩擦ブレーキでは、請求項1に記載のものでは、ハブとブレーキディスクの係合部分に、当該異方性部材を構成する弾性体中に、連続に構成される補強材が内包された異方性部材が存在するので、円周方向のバックラッシは零になる。
また、請求項2に記載のものでは、ハブとブレーキディスクの係合部分に、当該異方性部材を構成する弾性体中に、不連続に構成される補強材が内包された異方性部材が存在するので、円周方向のバックラッシは零になる。
さらに、請求項3に記載のものでは、ハブとブレーキディスクの係合する四隅に生ずる空間にゴム、プラスチック等の異方性部材が存在するので、円周方向のバックラッシは零になる。
As indicated above, the non-excitation type friction brake according to the present invention, those described in
Further, according to the second aspect of the present invention, an anisotropic member in which a reinforcing material that is discontinuously included in an elastic body that constitutes the anisotropic member is included in the engaging portion of the hub and the brake disk. Therefore, the backlash in the circumferential direction becomes zero .
Further, according to the third aspect of the present invention, since there are anisotropic members such as rubber and plastic in the spaces formed at the four corners where the hub and the brake disk are engaged, the circumferential backlash is zero.
まず、本願の請求項1に記載された無励磁作動型摩擦ブレーキの基本構造の半体縦断面図を図1により説明する。なお、従来例の図6に対応する部品には、図6と同じ符号を付して示している。
図1に示すように、回転軸1に固定されたハブ12の外周に異方性部材63aが固着され、この異方性部材63aの外周にブレーキディスク63が固着されている。
また、フィールドコア8はハブ12と軸方向の反対側の端部に配置される。
フィールドコア8には、コイル11とコイルばね(図示せず)とが設けられている。
なお、コイルばねは、図1が上半分の半体縦断面図のため図示されていないが、図6の従来例の場合のコイルばね10の相当部分に配置されている。
First, a half longitudinal sectional view of a basic structure of a non-excitation operation type friction brake described in
As shown in FIG. 1, an anisotropic member 63a is fixed to the outer periphery of the
Further, the
The
Note that the coil spring is not shown because FIG. 1 is a vertical sectional view of the upper half of the half body, but is arranged in a corresponding portion of the coil spring 10 in the case of the conventional example of FIG.
プレート6は、ガイドスペーサ7を貫通して、フィールドコア8のコイル11および前記コイルばねより半径方向外方にねじ込まれたボルト9の頭部(先端)9aに固定されて、フィールドコア8と一体化されるように構成される。
アーマチュア5は、 ロックナットを兼ねるガイドスペーサ7に案内されて軸線方向の両側に動くようになっている。アーマチュア5は、コイル11が無励磁のときは、フィールドコア8から図示のように離隔されているが、コイル11が励磁された場合は、前記コイルばねに抗してフィールドコア8に吸引される。
異方性部材63aはハブ12の外周に固着され、ブレーキディスク63はフィールドコア8とプレート6との軸方向の中間位置に配置される。以上が本発明の基本構成である。
第1の実施の形態:
The
The
The anisotropic member 63 a is fixed to the outer periphery of the
First embodiment:
本発明では、上記の基本構成において、さらに、ハブの断面を特定形状に形成してブレーキディスクと係合した点に構成上の特徴があり、次に、この具体的な構成について、説明する。
まず、本発明の第1の実施の形態として、ハブとブレーキディスクの係合部分の正面図を図2に示す。
図2に示すように、角形断面を有するハブ72と、同じく角形穴73aを有するブレーキディスク73との係合部間に異方性部材74が詰められる。
この異方性部材74は、ゴム、プラスチック等の弾性体が使用され、この異方性部材74中に薄板等の補強材74aが、図2に示すように、回転軸1の回転方向に連続した構成で内包される。
第1の実施の形態の場合は、上記のようにハブ72とブレーキディスク73の係合部分に弾性体中に、連続に構成される補強材74aが内包された異方性部材74が存在するので、円周方向のバックラッシは零である。
第2の実施の形態:
In the present invention, in the above basic configuration, there is a structural feature in that the cross section of the hub is formed in a specific shape and engaged with the brake disc. Next, this specific configuration will be described.
First, as a first embodiment of the present invention, a front view of an engagement portion between a hub and a brake disk is shown in FIG.
As shown in FIG. 2, an
The
In the case of the first embodiment, as described above, the
Second embodiment:
図3は、本願の第2の実施の形態を示すハブとブレーキディスクの係合部分の正面図である。
本願の第2の実施の形態のものでは、図2に示す異方性部材74に代えて、図3に示すように、回転方向に不連続に構成される補強材75aが内包する異方性部材75を使用した点に特徴がある。
第2の実施の形態の場合も、ハブ72とブレーキディスク73の係合部分に弾性体中に、不連続に構成される補強材75aが内包された異方性部材75が存在するので、円周方向のバックラッシは零である。
第3の実施の形態:
FIG. 3 is a front view of an engagement portion between a hub and a brake disk showing a second embodiment of the present application.
In the second embodiment of the present application, in place of the
Also in the case of the second embodiment, since there is an
Third embodiment:
本発明の第3の実施の形態としての半体断面図を、図4に示す。
その構成は図1に示した第1の実施の形態と同様であるが、異方性部材84は補強材を有しないゴム、プラスチック等の弾性体で、径方向の厚さtと軸方向の幅wの比t/wを、例えば1以下に調整して異方性を持たせたものである。
第3の実施の形態の場合も、ハブ2とブレーキディスク83の係合部分に設けた異方性部材84を、その厚さ、幅の比を調整することで、適正な異方性を備えた値に選定したので、円周方向のバックラッシは零である。
第4の実施の形態:
FIG. 4 shows a half cross-sectional view as a third embodiment of the present invention.
The configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, but the
Also in the case of the third embodiment, the
Fourth embodiment:
図5に、第4の実施の形態としてのハブとブレーキディスクの係合部分の正面図を示す。角形断面を有するハブ92と角形穴93aを有するブレーキディスク93とが係合する四隅に生ずる空間にゴム、プラスチック等の弾性体で構成される異方性部材94が配置される。
第4の実施の形態の場合も、ハブ92とブレーキディスク93の係合する四隅に生ずる空間にゴム、プラスチック等の弾性体で構成される異方性部材94が存在するので、円周方向のバックラッシは零である。
FIG. 5 shows a front view of an engagement portion between a hub and a brake disk as a fourth embodiment. An
Also in the case of the fourth embodiment, since there are
1:回転軸
5:アーマチュア
6:プレート
7:ガイドスペーサ
8:フィールドコア
9:ボルト
9a:ボルトの頭部(先端)
11:コイル
2、12、72、92:ハブ
3、63、73、83、93:ブレーキディスク
73a、93a:角形穴
63a、74、75、84、94:異方性部材
74a、75a:補強材
t:厚さ
w:幅
1: Rotating shaft 5: Armature 6: Plate 7: Guide spacer 8: Field core 9:
11:
Claims (3)
コイルとコイルばねとを有し、前記ハブと軸方向の反対側の端部に配置されたフィールドコアと、
ガイドスペーサを貫通して、前記フィールドコアの前記コイルおよび前記コイルばねより半径方向外方にねじ込まれたボルトの先端に固定されて、前記フィールドコアと一体化されたプレートと、
前記ハブの外周に位置し、該ハブの角形断面を拡大した角形穴を有するブレーキディスクと、
前記ハブと前記角形穴とを係合させた際に両者の間に生じる前記回転軸の回転方向に連続する空間に隙間なく詰められることで、前記ブレーキディスクの軸方向の移動を許容しつつ、円周方向のバックラッシを零とするように異方性を持たせるようにした弾性体より成る異方性部材と、
前記ブレーキディスクと前記フィールドコアとの軸方向の中間に配置され、前記コイルが励磁された場合は、前記コイルばねに抗して前記フィールドコアに吸引されるアーマチュアと、
を含んで成り、
前記異方性部材は、当該異方性部材を構成する弾性体中に、回転軸の回転方向に連続した構成を持つ補強材を内包したことを特徴とする無励磁作動型摩擦ブレーキ。 A hub having a square cross section fixed to the outer periphery of the rotating shaft;
A field core having a coil and a coil spring and disposed at the end opposite to the hub in the axial direction;
A plate that penetrates the guide spacer, is fixed to the tip of a bolt that is screwed radially outward from the coil and the coil spring of the field core, and is integrated with the field core;
A brake disc having a square hole located on the outer periphery of the hub and enlarging the square cross section of the hub;
Said hub and said rectangular hole and that no gaps filled et al is in a space continuous in the rotating direction of the rotary shaft caused therebetween when the engaged and while allowing movement in the axial direction of the brake disk An anisotropic member made of an elastic body so as to have anisotropy so that the backlash in the circumferential direction is zero;
Arranged in the axial direction between the brake disc and the field core, and when the coil is excited, an armature that is attracted to the field core against the coil spring;
Ri comprising the,
The non-excitation actuated friction brake characterized in that the anisotropic member includes a reinforcing material having a structure that is continuous in a rotation direction of a rotation shaft in an elastic body constituting the anisotropic member .
コイルとコイルばねとを有し、前記ハブと軸方向の反対側の端部に配置されたフィールドコアと、
ガイドスペーサを貫通して、前記フィールドコアの前記コイルおよび前記コイルばねより半径方向外方にねじ込まれたボルトの先端に固定されて、前記フィールドコアと一体化されたプレートと、
前記ハブの外周に位置し、該ハブの角形断面を拡大した角形穴を有するブレーキディスクと、
前記ハブと前記角形穴とを係合させた際に両者の間に生じる前記回転軸の回転方向に連続する空間に隙間なく詰められることで、前記ブレーキディスクの軸方向の移動を許容しつつ、円周方向のバックラッシを零とするように異方性を持たせるようにした弾性体より成る異方性部材と、
前記ブレーキディスクと前記フィールドコアとの軸方向の中間に配置され、前記コイルが励磁された場合は、前記コイルばねに抗して前記フィールドコアに吸引されるアーマチュアと、
を含んで成り、
前記異方性部材は、当該異方性部材を構成する弾性体中に、回転軸の回転方向に不連続の構成を持つ補強材を内包したことを特徴とする無励磁作動型摩擦ブレーキ。 A hub having a square cross section fixed to the outer periphery of the rotating shaft;
A field core having a coil and a coil spring and disposed at the end opposite to the hub in the axial direction;
A plate that penetrates the guide spacer, is fixed to the tip of a bolt that is screwed radially outward from the coil and the coil spring of the field core, and is integrated with the field core;
A brake disc having a square hole located on the outer periphery of the hub and enlarging the square cross section of the hub;
When the hub and the square hole are engaged with each other, the space that is continuous between the rotation axis of the rotation shaft generated between the hub and the square hole is packed without any gaps, while allowing the brake disk to move in the axial direction, An anisotropic member made of an elastic body so as to have anisotropy so that the backlash in the circumferential direction is zero;
Arranged in the axial direction between the brake disc and the field core, and when the coil is excited, an armature that is attracted to the field core against the coil spring;
Comprising
The anisotropic member, the elastic body which constitutes the anisotropic member, non-excitation type friction brake, characterized in that the reinforcing material was encapsulated with a discontinuous structure in the rotational direction of the rotary shaft.
コイルとコイルばねとを有し、前記ハブと軸方向の反対側の端部に配置されたフィールドコアと、
ガイドスペーサを貫通して、前記フィールドコアの前記コイルおよび前記コイルばねより半径方向外方にねじ込まれたボルトの先端に固定されて、前記フィールドコアと一体化されたプレートと、
前記ハブの外周に位置し、角形穴を有するブレーキディスクと、
前記ハブと前記角形穴とを係合させた際に両者の間の四隅に生じる空間に配置されることで、前記ブレーキディスクの軸方向の移動を許容しつつ、円周方向のバックラッシを零とするように異方性を持たせるようにした弾性体で構成される異方性部材と、
前記ブレーキディスクと前記フィールドコアとの軸方向の中間に配置され、前記コイルが励磁された場合は、前記コイルばねに抗して前記フィールドコアに吸引されるアーマチュアと、
を含んで成ることを特徴とする無励磁作動型摩擦ブレーキ。 A hub having a shape in which four corners of a square cross section fixed to the outer periphery of the rotating shaft are chamfered;
A field core having a coil and a coil spring and disposed at the end opposite to the hub in the axial direction;
A plate that penetrates the guide spacer, is fixed to the tip of a bolt that is screwed radially outward from the coil and the coil spring of the field core, and is integrated with the field core;
A brake disc located on the outer periphery of the hub and having a square hole;
When the hub and the square hole are engaged with each other, they are arranged in the spaces formed at the four corners between the two, thereby allowing the back disc in the circumferential direction to be zero while allowing the brake disc to move in the axial direction. An anisotropic member composed of an elastic body so as to have anisotropy,
Arranged in the axial direction between the brake disc and the field core, and when the coil is excited, an armature that is attracted to the field core against the coil spring;
Non-excitation type friction brake characterized in that it comprises a.
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