JP5168969B2 - ブレーキロータとその電磁ブレーキ、及びこれを用いた電磁ブレーキ付モータ - Google Patents
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Description
本発明は、ブレーキロータとその電磁ブレーキ、及びこれを用いた電磁ブレーキ付モータに関し、特にサーボモータに関するものである。
回転ディスクをモータシャフトに固定し、その回転ディスクの円周部に摩擦板付きブレーキロータを設け、その摩擦板にアーマチュアを離接可能に押圧する電磁ブレーキ付モータは、従来より知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−１５３８９９号公報。
図４は従来の電磁ブレーキ付モータの軸を通る垂直面で切った縦断面図である。
図４において、電磁ブレーキは、モータシャフト１に固定される回転ディスク２および回転ディスク２の円周部に設けられた摩擦板３で構成するブレーキロータ４、摩擦板３と離接可能なアーマチュア５、アーマチュア５を摩擦板３側に押圧するバネ６、バネ６の押圧力より大きな吸引力でアーマチュア５を吸引する電磁石で構成するブレーキステータ７から成る。ブレーキステータ７は、スペーサ８を介して、モータの反負荷側ブラケット９に固定されている。回転ディスク２は止めネジ１０と接着の併用によってモータシャフト１に固定されている。回転ディスク２の反負荷側端部に配置している止めネジ１０は、接着剤が硬化する前にバネ６の押圧力によって回転ディスク２が移動しないよう締付固定している。
ところが、このような電磁ブレーキ付モータを使って運転していたところ、モータシャフト端にわずかながら振れが発生し、モータシャフトに配置する回転検出器の信号が正常に出力されないことがあることに最近気がついた。
図４において、電磁ブレーキは、モータシャフト１に固定される回転ディスク２および回転ディスク２の円周部に設けられた摩擦板３で構成するブレーキロータ４、摩擦板３と離接可能なアーマチュア５、アーマチュア５を摩擦板３側に押圧するバネ６、バネ６の押圧力より大きな吸引力でアーマチュア５を吸引する電磁石で構成するブレーキステータ７から成る。ブレーキステータ７は、スペーサ８を介して、モータの反負荷側ブラケット９に固定されている。回転ディスク２は止めネジ１０と接着の併用によってモータシャフト１に固定されている。回転ディスク２の反負荷側端部に配置している止めネジ１０は、接着剤が硬化する前にバネ６の押圧力によって回転ディスク２が移動しないよう締付固定している。
ところが、このような電磁ブレーキ付モータを使って運転していたところ、モータシャフト端にわずかながら振れが発生し、モータシャフトに配置する回転検出器の信号が正常に出力されないことがあることに最近気がついた。
その原因を究明したところ、次のことが原因であることが判明した。
図５は回転ディスク部の拡大図を示し、（ａ）は電磁ブレーキ付モータの軸を通る垂直面で切った縦断面図、（ｂ）は電磁ブレーキ付モータの軸に対して直角な垂直面で切った縦断面図である。
モータシャフト１と回転ディスク２の嵌め合いは、モータシャフト１の公差はｈ６、回転ディスク２の穴公差はＨ７というように５μmから３０μｍ程度のすき間１１で嵌合している。
従来の電磁ブレーキは図５に示した如くモータシャフト１と回転ディスク２の嵌め合い長１２が長く、反負荷側の回転ディスク２端に止めネジ１０を配置するため、締め付ける方向１３に止めネジ１０でモータシャフト１を締め付けると、モータシャフト１が回転ディスク２の円筒内で壁面に対して平行に寄せられず、止めネジ１０付近だけ一方向に寄せられることとなった。
図５（ｂ）の断面図において、モータシャフト１が円筒部２ａの内壁に接するまでその中心から移動して、大きなすき間が生じているのが判る。
そして、回転ディスク２の円筒度が大きい場合には、止めネジ１０を支点にして回転ディスク２がこのように変形することでモータシャフト端１４の振れが発生し、これによってモータシャフト端１４に配置する回転検出器１５の信号が正常に出力されないためではないかと推定される。
そこで、本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、モータシャフト端の振れ発生を抑制することができる電磁ブレーキ付モータを提供することを目的とする。
図５は回転ディスク部の拡大図を示し、（ａ）は電磁ブレーキ付モータの軸を通る垂直面で切った縦断面図、（ｂ）は電磁ブレーキ付モータの軸に対して直角な垂直面で切った縦断面図である。
モータシャフト１と回転ディスク２の嵌め合いは、モータシャフト１の公差はｈ６、回転ディスク２の穴公差はＨ７というように５μmから３０μｍ程度のすき間１１で嵌合している。
従来の電磁ブレーキは図５に示した如くモータシャフト１と回転ディスク２の嵌め合い長１２が長く、反負荷側の回転ディスク２端に止めネジ１０を配置するため、締め付ける方向１３に止めネジ１０でモータシャフト１を締め付けると、モータシャフト１が回転ディスク２の円筒内で壁面に対して平行に寄せられず、止めネジ１０付近だけ一方向に寄せられることとなった。
図５（ｂ）の断面図において、モータシャフト１が円筒部２ａの内壁に接するまでその中心から移動して、大きなすき間が生じているのが判る。
そして、回転ディスク２の円筒度が大きい場合には、止めネジ１０を支点にして回転ディスク２がこのように変形することでモータシャフト端１４の振れが発生し、これによってモータシャフト端１４に配置する回転検出器１５の信号が正常に出力されないためではないかと推定される。
そこで、本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、モータシャフト端の振れ発生を抑制することができる電磁ブレーキ付モータを提供することを目的とする。
上記問題を解決するため、請求項１記載の電磁ブレーキの発明は、ブレーキロータとブレーキステータとから成る電磁ブレーキであって、前記ブレーキロータは、モータシャフトの一端を挿通して止めネジで固定される円筒部と前記円筒部から前記モータシャフトの直径方向に延びる回転ディスクと前記回転ディスクの円周部に設けられた摩擦板とで構成され、前記ブレーキステータは、前記摩擦板に対して離接可能なアーマチュアと、前記アーマチュアを前記摩擦板側に押圧するバネと、前記バネの押圧力よりも大きな吸引力で前記アーマチュアを前記バネの押圧方向と逆方向に吸引する電磁石とで構成される電磁ブレーキにおいて、
前記円筒部のうち、前記止めネジを通すネジ止め孔が形成されたネジ止め孔近傍部位のみ、その内径が前記円筒部の軸方向の他の部位の内径よりも小さくすることによって、前記ネジ止め孔近傍部位のみをはめ合い長とし、
前記ネジ止め孔近傍部位の軸方向反対位置の部位内壁と前記モータシャフトとの隙間に接着剤を介在させたことを特徴としている。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の電磁ブレーキにおいて、前記ネジ止め孔近傍部位内壁と前記モータシャフトとの隙間が５μｍ〜３０μｍで、前記ネジ止め孔近傍部位の軸方向反対位置の部位内壁と前記モータシャフトとの隙間が５０μｍ〜２００μｍであることを特徴としている。
前記円筒部のうち、前記止めネジを通すネジ止め孔が形成されたネジ止め孔近傍部位のみ、その内径が前記円筒部の軸方向の他の部位の内径よりも小さくすることによって、前記ネジ止め孔近傍部位のみをはめ合い長とし、
前記ネジ止め孔近傍部位の軸方向反対位置の部位内壁と前記モータシャフトとの隙間に接着剤を介在させたことを特徴としている。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の電磁ブレーキにおいて、前記ネジ止め孔近傍部位内壁と前記モータシャフトとの隙間が５μｍ〜３０μｍで、前記ネジ止め孔近傍部位の軸方向反対位置の部位内壁と前記モータシャフトとの隙間が５０μｍ〜２００μｍであることを特徴としている。
本発明によると、モータシャフトに固定される回転ディスク端に配置した止めネジ位置と反対位置のモータシャフト、回転ディスク間のすき間を止めネジ位置近傍のすき間よりも大きくすることで、モータシャフトと回転ディスクの嵌め合い長が短くなるため、止めネジで締め付ける方向にモータシャフトが平行に寄せられる。その結果、止めネジを支点にした回転ディスクの変形がなくなるため、モータシャフトの振れが抑制される。
また、止めネジ位置と反対位置のモータシャフト、回転ディスク間のすき間を５０μｍ〜２００μｍとすることで、接着すき間が接着条件の最適値に設定されるため、接着力が向上するという効果がある。
また、止めネジ位置と反対位置のモータシャフト、回転ディスク間のすき間を５０μｍ〜２００μｍとすることで、接着すき間が接着条件の最適値に設定されるため、接着力が向上するという効果がある。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図に基づいて説明する。
図１は本発明を実施する電磁ブレーキ付モータの軸を通る垂直面で切った縦断面図である。図１において、１はモータシャフト、２は回転ディスク、３は摩擦板、４はブレーキロータ、５はアマチュア、６はバネ、７はブレーキステータ、８はスペーサ、９は反負荷側ブラケット、１０は止めネジ。１１はすき間、１２は嵌め合い長、１３は締め付け方向、１４はモータシャフト端、１５は検出器、１６はすき間、１７は負荷側軸受、１８は負荷側ブラケット、１９はモータステータ、２０は反負荷側軸受である。
実施例１はネジ止め孔が設けられた円筒部の部位２ｃ（図２）の内径を他の部位の内径よりも小さくしたことを特徴としている。
この電磁ブレーキは、モータシャフト１に固定される回転ディスク２および回転ディスク２の円周部に設けられた摩擦板３で構成するブレーキロータ４、摩擦板３と離接可能なアーマチュア５、アーマチュア５を摩擦板３側に押圧するバネ６、バネ６の押圧力より大きな吸引力でアーマチュア５を吸引する電磁石で構成するブレーキステータ７から成る。ブレーキステータ７は、スペーサ８を介して、モータの反負荷側ブラケット９に固定されている。回転ディスク２は止めネジ１０と接着の併用によってモータシャフト１に固定されている。回転ディスク２の反負荷側端部に配置している止めネジ１０は、接着剤が硬化する前にバネ６の押圧力によって回転ディスク２が移動しないよう締付け、固定している。
実施例１はネジ止め孔が設けられた円筒部の部位２ｃ（図２）の内径を他の部位の内径よりも小さくしたことを特徴としている。
この電磁ブレーキは、モータシャフト１に固定される回転ディスク２および回転ディスク２の円周部に設けられた摩擦板３で構成するブレーキロータ４、摩擦板３と離接可能なアーマチュア５、アーマチュア５を摩擦板３側に押圧するバネ６、バネ６の押圧力より大きな吸引力でアーマチュア５を吸引する電磁石で構成するブレーキステータ７から成る。ブレーキステータ７は、スペーサ８を介して、モータの反負荷側ブラケット９に固定されている。回転ディスク２は止めネジ１０と接着の併用によってモータシャフト１に固定されている。回転ディスク２の反負荷側端部に配置している止めネジ１０は、接着剤が硬化する前にバネ６の押圧力によって回転ディスク２が移動しないよう締付け、固定している。
図２は回転ディスク部の拡大図を示し、（ａ）は電磁ブレーキ付モータの軸を通る垂直面で切った縦断面図、（ｂ）は電磁ブレーキ付モータの軸に対して直角な垂直面で切った縦断面図である。
図２において、２ａは円筒部、２ｂはディスク部、２ｃは小径部である。モータシャフト１と回転ディスク２の嵌め合いは、止めネジ１０近傍２ｃにおいてモータシャフト１の公差はｈ６、回転ディスク２の穴公差はＨ７というように５μｍ〜３０μｍ程度のすき間１１で嵌合し、止めネジ位置１０と反対位置のモータシャフト１と回転ディスク２のすき間１６は、止めネジ位置近傍のすき間１１よりも大きく、すき間１６が５０μｍ〜２００μｍになるように、回転ディスク２内径を止めネジ１０位置近傍の内径よりも大きくしている。
このようにモータシャフト１に固定される回転ディスク２端に配置した止めネジ１０位置２ｃと反対位置のモータシャフト１、回転ディスク２間のすき間１６を止めネジ１０位置近傍のすき間１１よりも大きくすることで、モータシャフト１と回転ディスク２の嵌め合い長１２が短くなるため、止めネジ１０で締め付ける方向１３にモータシャフト１が平行に寄せられる。その結果、止めネジ１０を支点とした回転ディスク２の変形がなくなるため、モータシャフト端１４の振れが抑制される。
このことは図２（ｂ）と図５（ｂ）のそれぞれの断面図におけるすき間の大きさを比較しても明瞭となる。図２（ｂ）の小内径部２ｃの幅だけモータシャフト１の中心からの移動が図５（ｂ）のそれよりも小さくなっている。
また、回転ディスク２端に配置した止めネジ１０位置と反対位置のモータシャフト１、回転ディスク２間のすき間１６を５０μm〜２００μｍとすることで、接着すき間が接着条件の最適値に設定されるため、接着力が向上するという効果がある。
図２において、２ａは円筒部、２ｂはディスク部、２ｃは小径部である。モータシャフト１と回転ディスク２の嵌め合いは、止めネジ１０近傍２ｃにおいてモータシャフト１の公差はｈ６、回転ディスク２の穴公差はＨ７というように５μｍ〜３０μｍ程度のすき間１１で嵌合し、止めネジ位置１０と反対位置のモータシャフト１と回転ディスク２のすき間１６は、止めネジ位置近傍のすき間１１よりも大きく、すき間１６が５０μｍ〜２００μｍになるように、回転ディスク２内径を止めネジ１０位置近傍の内径よりも大きくしている。
このようにモータシャフト１に固定される回転ディスク２端に配置した止めネジ１０位置２ｃと反対位置のモータシャフト１、回転ディスク２間のすき間１６を止めネジ１０位置近傍のすき間１１よりも大きくすることで、モータシャフト１と回転ディスク２の嵌め合い長１２が短くなるため、止めネジ１０で締め付ける方向１３にモータシャフト１が平行に寄せられる。その結果、止めネジ１０を支点とした回転ディスク２の変形がなくなるため、モータシャフト端１４の振れが抑制される。
このことは図２（ｂ）と図５（ｂ）のそれぞれの断面図におけるすき間の大きさを比較しても明瞭となる。図２（ｂ）の小内径部２ｃの幅だけモータシャフト１の中心からの移動が図５（ｂ）のそれよりも小さくなっている。
また、回転ディスク２端に配置した止めネジ１０位置と反対位置のモータシャフト１、回転ディスク２間のすき間１６を５０μm〜２００μｍとすることで、接着すき間が接着条件の最適値に設定されるため、接着力が向上するという効果がある。
図３は回転ディスク部の拡大図を示し、（ａ）は電磁ブレーキ付モータの軸を通る垂直面で切った縦断面図、（ｂ）は電磁ブレーキ付モータの軸に対して直角な垂直面で切った縦断面図である。
実施例１はネジ止め孔が設けられた円筒部の部位２ｃの内径を他の部位の内径よりも小さくしていたのに対して、実施例２ではネジ止め孔が設けられた円筒部２ｂの内壁の少なくとも直径方向反対側の内壁を内側に突出させた突起部２ｄを形成したことを特徴としている。
このように円筒部の部位２ｃの内径の全体の径を小さくするよりも、止めネジ１０の設けられた部位の直径方向反対側の内壁を内側に突出させるだけで十分であるのでその部位だけを内側に突出させるようにしている。
止めネジ位置１０と反対位置のモータシャフト１と回転ディスク２のすき間１６は、止めネジ位置近傍の突起部２ｄのすき間１１よりも大きく、すき間１６が５０μｍ〜２００μｍになるように大きくしている。
このように突起部２ｄを設けることで、モータシャフト１と回転ディスク２の嵌め合い長１２が短くなるため、止めネジ１０で締め付ける方向１３にモータシャフト１が平行に寄せられる。その結果、止めネジ１０を支点とした回転ディスク２の変形がなくなるため、モータシャフト端１４の振れが抑制される。
図３（ｂ）と図５（ｂ）のそれぞれの断面図におけるすき間の大きさを比較しても、図３（ｂ）の突起部２ｄの幅だけモータシャフト１の中心からの移動が図５（ｂ）のそれよりも小さくなっているのが判る。
また、回転ディスク２端に配置した止めネジ１０位置と反対位置のモータシャフト１、回転ディスク２間のすき間１６を５０μｍ〜２００μｍとすることで、接着すき間が接着条件の最適値に設定されるため、接着力が向上するという効果がある。
実施例１はネジ止め孔が設けられた円筒部の部位２ｃの内径を他の部位の内径よりも小さくしていたのに対して、実施例２ではネジ止め孔が設けられた円筒部２ｂの内壁の少なくとも直径方向反対側の内壁を内側に突出させた突起部２ｄを形成したことを特徴としている。
このように円筒部の部位２ｃの内径の全体の径を小さくするよりも、止めネジ１０の設けられた部位の直径方向反対側の内壁を内側に突出させるだけで十分であるのでその部位だけを内側に突出させるようにしている。
止めネジ位置１０と反対位置のモータシャフト１と回転ディスク２のすき間１６は、止めネジ位置近傍の突起部２ｄのすき間１１よりも大きく、すき間１６が５０μｍ〜２００μｍになるように大きくしている。
このように突起部２ｄを設けることで、モータシャフト１と回転ディスク２の嵌め合い長１２が短くなるため、止めネジ１０で締め付ける方向１３にモータシャフト１が平行に寄せられる。その結果、止めネジ１０を支点とした回転ディスク２の変形がなくなるため、モータシャフト端１４の振れが抑制される。
図３（ｂ）と図５（ｂ）のそれぞれの断面図におけるすき間の大きさを比較しても、図３（ｂ）の突起部２ｄの幅だけモータシャフト１の中心からの移動が図５（ｂ）のそれよりも小さくなっているのが判る。
また、回転ディスク２端に配置した止めネジ１０位置と反対位置のモータシャフト１、回転ディスク２間のすき間１６を５０μｍ〜２００μｍとすることで、接着すき間が接着条件の最適値に設定されるため、接着力が向上するという効果がある。
実施例１の小内径部２や実施例２の突起部２ｄが他の大径部に対して垂直に突出していると、モータシャフト１の挿入時にモータシャフト１の先端端部が垂直壁面に突き当たってモータシャフト１の先端が実施例１の小内径部２や実施例２の突起部２ｄの上にスムーズに挿通し難くなり、挿通するのに時間がかかり生産性を向上させるため、実施例３では図１および図３の一点鎖線２ｔで示すように円筒部２ａの大径部から実施例１の小内径部２ｃや実施例２の突起部２ｄに向けてテーパ部を形成している。
このようにしたことで、モータシャフト１の先端が実施例１の小内径部２や実施例２の突起部２ｄの上にスムーズに向かうことができ、生産性が向上した。
このようにしたことで、モータシャフト１の先端が実施例１の小内径部２や実施例２の突起部２ｄの上にスムーズに向かうことができ、生産性が向上した。
１ モータシャフト
２ 回転ディスク
２ａ 円筒部
２ｂ ディスク部
２ｃ 小径部
２ｄ 突起部
２ｔ テーパ部
３ 摩擦板
４ ブレーキロータ
５ アマチュア
６ バネ
７ ブレーキステータ
８ スペーサ
９ 反負荷側ブラケット
１０ 止めネジ
１１ すき間
１２ 嵌め合い長
１３ 締め付け方向
１４ モータシャフト端
１５ 検出器
１６ すき間
１７ 負荷側軸受
１８ 負荷側ブラケット
１９ モータステータ
２０ 反負荷側軸受
２ 回転ディスク
２ａ 円筒部
２ｂ ディスク部
２ｃ 小径部
２ｄ 突起部
２ｔ テーパ部
３ 摩擦板
４ ブレーキロータ
５ アマチュア
６ バネ
７ ブレーキステータ
８ スペーサ
９ 反負荷側ブラケット
１０ 止めネジ
１１ すき間
１２ 嵌め合い長
１３ 締め付け方向
１４ モータシャフト端
１５ 検出器
１６ すき間
１７ 負荷側軸受
１８ 負荷側ブラケット
１９ モータステータ
２０ 反負荷側軸受
Claims (2)
- ブレーキロータとブレーキステータとから成る電磁ブレーキであって、
前記ブレーキロータは、モータシャフトの一端を挿通して止めネジで固定される円筒部と前記円筒部から前記モータシャフトの直径方向に延びる回転ディスクと前記回転ディスクの円周部に設けられた摩擦板とで構成され、
前記ブレーキステータは、前記摩擦板に対して離接可能なアーマチュアと、前記アーマチュアを前記摩擦板側に押圧するバネと、前記バネの押圧力よりも大きな吸引力で前記アーマチュアを前記バネの押圧方向と逆方向に吸引する電磁石とで構成される電磁ブレーキにおいて、
前記円筒部のうち、前記止めネジを通すネジ止め孔が形成されたネジ止め孔近傍部位のみ、その内径が前記円筒部の軸方向の他の部位の内径よりも小さくすることによって、前記ネジ止め孔近傍部位のみをはめ合い長とし、
前記ネジ止め孔近傍部位の軸方向反対位置の部位内壁と前記モータシャフトとの隙間に接着剤を介在させたことを特徴とする電磁ブレーキ。 - 前記ネジ止め孔近傍部位内壁と前記モータシャフトとの隙間が５μｍ〜３０μｍで、前記ネジ止め孔近傍部位の軸方向反対位置の部位内壁と前記モータシャフトとの隙間が５０μｍ〜２００μｍであることを特徴とする請求項１記載の電磁ブレーキ。
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| JP2007077298A JP5168969B2 (ja) | 2007-03-23 | 2007-03-23 | ブレーキロータとその電磁ブレーキ、及びこれを用いた電磁ブレーキ付モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007077298A JP5168969B2 (ja) | 2007-03-23 | 2007-03-23 | ブレーキロータとその電磁ブレーキ、及びこれを用いた電磁ブレーキ付モータ |
Publications (2)
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| JP2007077298A Active JP5168969B2 (ja) | 2007-03-23 | 2007-03-23 | ブレーキロータとその電磁ブレーキ、及びこれを用いた電磁ブレーキ付モータ |
Country Status (1)
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