JP5424684B2

JP5424684B2 - 電動トロリーを駆動するブレーキモータ装置

Info

Publication number: JP5424684B2
Application number: JP2009076690A
Authority: JP
Inventors: 一光石川
Original assignee: Kito Corp
Current assignee: Kito Corp
Priority date: 2009-03-26
Filing date: 2009-03-26
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2029-03-26
Also published as: JP2010233311A

Description

本発明は電動トロリーを駆動するブレーキモータ装置に関するもので、さらに詳しくは、プルロータブレーキを搭載した電動トロリーを駆動する電動モータにおいて、ステータの磁力により吸引される吸引部と制動部を一体成形した電動トロリーを駆動するブレーキモータ装置に関する。

従来より、電動モータを駆動するブレーキモータ装置において、モータ軸に軸装されたロータと、ステータと、吸引鉄心と、可動鉄心と、前記可動鉄心に溶接等で固設された制動板を備えたブレーキモータ装置は公知である。（例えば、特許文献１参照）
以下、従来のブレーキモータ装置について図５を参照して説明する。ブレーキモータ装置はモータ軸１５ａ、ロータ１６ａ、ステータ１７ａ、吸引鉄心１８ａ、ブレーキバネ１９ａ、巻線２０ａ、可動鉄心２１ａ、制動板２２ａ、制動板２２ａに固設された摩擦材２３ａ、ブレーキ摺動面２５ａから構成され、巻線２０ａに通電すると、ステータ１７ａが磁化され、吸引鉄心１８ａにより可動鉄心２１ａを吸引し、制動板２２ａに設けた摩擦材２３ａとブレーキ摺動面２５ａとの接合を解除し、ブレーキを解放し、モータ軸１５ａを回転する。一方、電流をしゃ断すると、ステータ１７ａの磁力が消滅し、ブレーキバネ１９ａによって制動板２２ａに制動力を与え、モータ軸の回転は停止する。

実開昭５４−７６９１７号公報

上記した従来のブレーキモータ装置では、吸引部と制動部からなる可動吸引部は、鍛造等により形成された可動鉄心とプレス成形等により形成された制動板を溶接により一体形成されており、また、従来の可動鉄心は重量が重く、慣性負荷が大きいため、吸引部の吸引能力も大きなものが要求され、モータユニットの大型化が必要となり、また、重量の重い可動鉄心を吸引し、制動する為、大きな制動エネルギーが必要となり、その結果、ブレーキモータのブレーキ寿命も短くなるという課題を有していた。さらに、可動鉄心と制動板を溶接により一体化するため、溶接後に制動面等の加工が必要となり、加工工程が多く、かつ加工コストが嵩むという課題を有していた。

本発明は上記課題を解決するもので、電動トロリの駆動車輪を、モータ軸、減速装置を介して駆動する電動トロリのブレーキモータ装置において、前記ブレーキモータ装置は、ステータとステータ巻線とモータ軸に軸装されたロータと、該ロータの一端に配設され、ブレーキ摺動面に摺接する制動部を有するブレーキドラムを吸引する吸引鉄心と、前記ブレーキドラムをブレーキ摺動面に付勢するブレーキバネを備え、前記ブレーキドラムは、吸引鉄心と対向する吸引平面と、前記吸引平面の内周部に形成され、前記吸引平面内周から吸引鉄心と反対方向に延び、前記モータ軸外周に配設されたブレーキバネの収納スペースを形成する内側円筒部と、前記吸引平面の外周からステータの巻線部内周に沿って延びる円筒部と、前記円筒部端から巻線部先端側にＬ字に折曲し設けられた摩擦材取付面と、前記内側同筒部の先端から連続してモータ軸軸心方向に延びるブレーキバネ当接面を有し、ブレーキバネ当接面の内周にモータ軸の外周に設けたスプライン溝部にスライド可能に嵌合する連結部を有し、前記吸引平面と摩擦材取付面と連結部がプレス一体成形されていることを特徴とする。

従来のブレーキモータ装置は、可動鉄心は鍛造等により形成され、制動板はプレス成形等により形成され、かつ可動鉄心と制動板を溶接等により固着して１体化していたが、本発明によると、従来の可動鉄心に相当する吸引面と制動板に相当するブレーキ摺動面を有するブレーキドラムをプレス成形等により一体成形したので、製造及び加工工程が少なく、ブレーキモータ装置の製造コストを大幅に削減できるとともに、従来装置のように重量の重い可動鉄心を用いず、ブレーキドラムをプレス一体成形で製造し、軽量化することで、吸引力を小さくすることが可能となり、モータユニットを小型化することができ、ブレーキ装置の長寿命化が可能となる。また、ブレーキドラムを軽量化することで、吸引動作を瞬時に行うことができるため、モータ軸の回転初期におけるブレーキのすれ回りの発生を防止することができる。

本発明のブレーキモータを搭載した電動トロリーの正面図。ブレーキドラム装置の部分拡大断面図。ブレーキドラム装置の部分拡大断面図。ブレーキドラム装置の部分拡大断面図。従来のブレーキモータの正面図。

以下、本発明の電動トロリーのブレーキモータ装置について説明する。

図１において、１ａ、１ｂは電動トロリー本体の左右両側に配設された左右トロリーフレーム、２は走行レール、２ａは走行レールの下部フランジ、３は走行レール２の下部フランジ２ａの１側上を走行する駆動車輪、４は下部フランジ２ａの他側上を走行する従動車輪、５ａ、５ｂは前記下部フランジ２ａの左右側面に沿って転動する走行ガイドローラである。駆動車輪３には駆動歯車６が同軸上に固設されており、駆動歯車６は後記する中間軸８の一端に設けられた歯車７と噛合する。９は減速用ギヤボックスで、減速用ギヤボックス９には、前記中間軸８と、中間軸８の他端に軸着された減速歯車１０と、中間軸８を軸承する軸受け１１が内設されている。１２はモータフレームで、モータフレーム１２には、一端に減速歯車１０と噛合するピニオン１３を有し、他端にスプライン溝１４を有すモータ軸１５、ロータ１６、ステータ１７、吸引鉄心１８、ブレーキバネ１９、ステータ１７の巻線２０が内設されている。また、本実施の形態においては、制動手段である従来の可動鉄心と制動板に代えて、吸引鉄心１８に吸着する吸引面２２と摩擦材２３ａを固着する摩擦材取付面２３を一体成形し、従来の可動鉄心と制動板の作用と同一作用を奏するブレーキドラム２１が設けられている。ブレーキドラム２１の吸引面２２の内周にはモータ軸１５のスプライン溝１４に嵌合する連結部２４が設けられている。２７はモータカバー２８の内側に設けられたブレーキ摺動面である。

前記ステータ１７は、図示の通りロータ１６及びロータ１６よりモータブレーキ摺動面２７の方向に膨出する吸引鉄心１８が配設され、吸引鉄心１８の内周とモータ軸１５間にブレーキドラム２１の摩擦材取付面２３をモータカバー２８に設けたブレーキ摺動面２7に圧接する方向に付勢するブレーキバネ１９が設けられている。

モータ軸１５は軸受け２９ａ、２９ｂにより軸承されている。図１において、３０はトロリフレーム連結軸、３１はホイスト等の昇降搬機の支持金具、３２は電装品ボックスである。

本実施の形態のブレーキモータの動作について説明する。

モータの巻線２０に通電するとステータ１７が磁化され、ロータ１６から膨出した吸引鉄心１８により、磁束の方向が径方向から軸方向に変位し、ブレーキバネ１９の付勢力に抗してブレーキドラム２１の吸引面２２を吸引し、ブレーキドラム２１の摩擦材取付面２３に固着した摩擦材２３ａとモータカバー２８の内側に設けたブレーキ摺動面２７との接合が解除され、ブレーキは解放されてモータ軸１５は回転する。一方、通電をしゃ断すると、ステータ１７の磁力が消滅し吸引鉄心１８の吸引力が消滅し、ブレーキドラム２１はブレーキバネ１９により付勢され、ブレーキドラム２１の摩擦材取付面２３に設けた摩擦材２３ａはブレーキ摺動面２７に圧接し、ブレーキドラム２１に制動力を与えブレーキドラム２１のモータ軸連結部２４を介してモータ軸１５を制動し、モータ軸１５の回転は停止する。

上記したブレーキモータの動作において、ブレーキが解放されてモータ軸１５が回転すると、モータ軸１５の端部に設けたピニオン１３が減速歯車１０を減速回転し、中間軸８、中間軸８の端部に設けた歯車７を介して駆動歯車６、駆動輪３を回動し、電動トロリーを駆動する。

一方、電動トロリーの駆動中に、モータへの通電を停止すると、ブレーキドラム２１の摩擦材取付面２３に設けた摩擦材２３ａがブレーキ摺動面２７に圧接し、ブレーキドラム２１に制動力が作用し、連結部２４を介してモータ軸１５を制動し、モータ軸１５の回転を停止し、ピニオン１３、減速歯車１０、中間軸８、歯車７を介して駆動歯車の回転を停止し、電動トロリーの駆動を停止する。

次に、図２、３を参照して本発明のブレーキドラムの形態について説明する。図２はブレーキドラムがブレーキ摺動面に圧接しているブレーキ作動状態を示し、図３はブレーキ解放状態を示す。本実施の形態のブレーキドラム２１は、吸引鉄心１８と対向する吸引平面２２と吸引平面２２の内周部に設けられ、モータ軸１５の外周に設けたスプライン溝１４に嵌合する嵌合溝を有する連結部２４と、吸引平面２２外周から連続してブレーキ摺動面方向にステータの巻線部２０内周に沿って延びる円筒部２５と、前記円筒部２５端から連続して巻線部２０先端側にＬ字に折曲し、摩擦材２３ａが固着されている摩擦材取付面２３を有する。

本実施の形態のブレーキドラム２１は、ブレーキドラムの形状がシンプルなため、加工が簡単なブレーキドラムを提供することができる。

次に、図４を参照して本発明のブレーキドラムの他の形態について説明する。

本実施の形態のブレーキドラム２１は、吸引鉄心１８と対向する吸引平面２２と、モータ軸１５との間に吸引鉄心１８の端面から延長するブレーキバネ１９のブレーキバネ収納スペース２６を設けるため、前記吸引平面２２内周から連続して吸引鉄心と反対方向にモータ軸１５に沿って延びる内側円筒部２４ａを有し前記ブレーキバネ１６と当接する前記内側円筒部２４ａの先端から連続して内側（モータ軸中心）方向に延びる当接面２４ｂを有しさらに内側に前記モータ軸１５の外周に設けられたスプライン溝１４にスライド可能に嵌合する嵌合溝を有する連結部２４ｃと、前記吸引平面２２の外周から連続してブレーキ摺動面方向にステータ１７の巻線部２０内周に沿って延びる円筒部２５と、前記円筒部２５先端から連続して巻線部先端側にＬ字に折曲し外周方向に延びる摩擦材取付面２３を有する。摩擦材取付面２３は、ブレーキ摺動面２７と巻き線２０の間に配設され、円板状でブレーキ摺動面２７と摺動する摩擦材２３ａが固着されている。

本実施の形態のブレーキドラム２１は、ブレーキバネ１９の収納スペース２６を吸引鉄心１８の端面から延長する長さ分だけ大きくすることができるため、ブレーキバネ１９の長さを延長分だけ長くすることができ、ブレーキバネの長寿命化が可能になり、さらに、ブレーキ接合面とブレーキドラム２１のモータ軸１５との連結部２４との距離が短縮されるため、ブレーキ制動時におけるガタの発生を防止することができる。

上記の実施の形態においては、ブレーキドラム２１の摩擦材取付面２３に摩擦材２３ａを固着し、モータカバー２８の内側に設けたブレーキ摺動面２７とで制動を行う構成としたが、この形態に代えて、モータカバーの内側のブレーキ摺動面に摩擦材を固着し、ブレーキドラムの摩擦材取付面２３をブレーキ摺接面とし、モータカバー２８の内側に設けた摩擦材とブレーキ摺接面とで制動を行う構成とすることもできる。この形態において、ブレーキ摺接面以外の構成は上記実施の形態と同一であり、説明は省略する。

３駆動車輪
６駆動歯車
１０減速歯車
１５モータ軸
１６ロータ
１７ステータ
１８吸引鉄心
１９ブレーキバネ
２０巻線
２１ブレーキドラム
２２吸引面
２３摩擦材取付面
２３ａ摩擦材
２４連結部
２４ａ内側円筒部
２４ｂブレーキバネ当接面
２４ｃ嵌合溝
２５円筒部
２６ブレーキバネ収納スペース
２７ブレーキ摺動面
２８モータカバー
２９ａ、２９ｂ軸受け

Claims

電動トロリの駆動車輪を、モータ軸、減速装置を介して駆動する電動トロリのブレーキモータ装置において、前記ブレーキモータ装置は、ステータとステータ巻線とモータ軸に軸装されたロータと、該ロータの一端に配設され、ブレーキ摺動面に摺接する制動部を有するブレーキドラムを吸引する吸引鉄心と、前記ブレーキドラムをブレーキ摺動面に付勢するブレーキバネを備え、前記ブレーキドラムは、吸引鉄心と対向する吸引平面と、前記吸引平面の内周部に形成され、前記吸引平面内周から吸引鉄心と反対方向に延び、前記モータ軸外周に配設されたブレーキバネの収納スペースを形成する内側円筒部と、前記吸引平面の外周からステータの巻線部内周に沿って延びる円筒部と、前記円筒部端から巻線部先端側にＬ字に折曲し設けられた摩擦材取付面と、前記内側同筒部の先端から連続してモータ軸軸心方向に延びるブレーキバネ当接面を有し、ブレーキバネ当接面の内周にモータ軸の外周に設けたスプライン溝部にスライド可能に嵌合する連結部を有し、前記吸引平面と摩擦材取付面と連結部がプレス一体成形されていることを特徴とする電動トロリを駆動するブレーキモータ装置。