JP6036131B2

JP6036131B2 - Negative operating electromagnetic brake device, control method and control device, and drive device

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Publication number: JP6036131B2
Application number: JP2012221506A
Authority: JP
Inventors: 裕介太田; 和則小泉; 正幸丸山; 逸男渡辺
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2012-10-03
Filing date: 2012-10-03
Publication date: 2016-11-30
Anticipated expiration: 2032-10-03
Also published as: JP2014075894A

Description

本発明は、例えばダイレクトドライブモータ等のモータやアクチュエータ等の種々駆動装置に搭載される負作動型電磁ブレーキ装置に関し、またその制御方法、装置及びその負作動型電磁ブレーキ装置を備えた駆動装置に関するものである。 The present invention relates to a negative operation type electromagnetic brake device mounted on various drive devices such as motors and actuators such as a direct drive motor, and also relates to a control method and apparatus thereof and a drive device including the negative operation type electromagnetic brake device. Is.

従来、モータに搭載されるブレーキとして、永久磁石を内蔵した負作動型電磁ブレーキ装置が用いられている。関連する技術として、特許文献１には、電磁ブレーキのトルク制御装置の技術が記載されている。 Conventionally, as a brake mounted on a motor, a negative operation type electromagnetic brake device incorporating a permanent magnet has been used. As a related technique, Patent Document 1 describes a technique of a torque control device for an electromagnetic brake.

図１０及び図１１は、負作動型電磁ブレーキ装置の動作原理を示す模式図である。図１０は、負作動型電磁ブレーキ装置の解放時を示す模式図であり、図１１は、負作動型電磁ブレーキ装置の作動時を示す模式図である。 10 and 11 are schematic views showing the operation principle of the negative operation type electromagnetic brake device. FIG. 10 is a schematic diagram illustrating when the negative operation type electromagnetic brake device is released, and FIG. 11 is a schematic diagram illustrating the operation of the negative operation type electromagnetic brake device.

図１０及び図１１を参照すると、負作動型電磁ブレーキ装置５０は、フランジ６１と、弾性部材である板ばね６２と、アーマチュア６３と、マグネットヨーク６４と、を含む負作動型電磁ブレーキ機構部６０を備えている。板ばね６２は、フランジ６１に固着されており、アーマチュア６３とマグネットヨーク６４との間隙を広げる方向にアーマチュア６３を付勢している。マグネットヨーク６４は、磁性材料で作られたアーマチュア６３を引き寄せる磁界を発生する永久磁石（不図示）及び永久磁石による磁界を相殺する磁界を発生させるコイル（不図示）を有する。 Referring to FIGS. 10 and 11, the negative operation type electromagnetic brake device 50 includes a negative operation type electromagnetic brake mechanism 60 including a flange 61, a leaf spring 62 that is an elastic member, an armature 63, and a magnet yoke 64. It has. The leaf spring 62 is fixed to the flange 61 and urges the armature 63 in a direction that widens the gap between the armature 63 and the magnet yoke 64. The magnet yoke 64 has a permanent magnet (not shown) that generates a magnetic field that attracts the armature 63 made of a magnetic material, and a coil (not shown) that generates a magnetic field that cancels the magnetic field generated by the permanent magnet.

負作動型電磁ブレーキ装置５０の負作動型電磁ブレーキ機構部６０を制御する制御装置７０は、直流電圧発生部７１と、直流電圧発生部７１とマグネットヨーク６４内のコイルとを接続する接続部（スイッチ）７２と、を含んでいる。 The control device 70 that controls the negative operation type electromagnetic brake mechanism 60 of the negative operation type electromagnetic brake device 50 includes a DC voltage generation unit 71, and a connection unit that connects the DC voltage generation unit 71 and the coil in the magnet yoke 64 ( Switch) 72.

図１０を参照すると、ブレーキ解放時には、接続部７２は、マグネットヨーク６４の永久磁石による磁界を相殺する磁界をマグネットヨーク６４のコイルに発生させるように、マグネットヨーク６４のコイルと電圧発生部７１とを接続する。すると、マグネットヨーク６４の永久磁石がアーマチュア６３を引き寄せる磁力が消失し、アーマチュア６３は弾性部材である板ばね６２によりフランジ６１方向に付勢され、アーマチュア６３とマグネットヨーク６４との間に間隙が生じる。これにより、アーマチュア６３とマグネットヨーク６４との間の摩擦が無くなり、ブレーキが解放される。 Referring to FIG. 10, when releasing the brake, the connection portion 72 generates a magnetic field that cancels out the magnetic field generated by the permanent magnet of the magnet yoke 64 in the coil of the magnet yoke 64 and the voltage generation portion 71. Connect. Then, the magnetic force that the permanent magnet of the magnet yoke 64 attracts the armature 63 disappears, and the armature 63 is urged toward the flange 61 by the leaf spring 62 that is an elastic member, and a gap is generated between the armature 63 and the magnet yoke 64. . As a result, the friction between the armature 63 and the magnet yoke 64 is eliminated, and the brake is released.

図１１を参照すると、ブレーキ作動時には、接続部７２は、マグネットヨーク６４のコイルと電圧発生部７１との間を開放する。すると、マグネットヨーク６４のコイルが磁界を発生しないので、マグネットヨーク６４の永久磁石がアーマチュア６３を自身の磁力によって引き寄せ、アーマチュア６３とマグネットヨーク６４とが接触し、アーマチュア６３とマグネットヨーク６４との間に摩擦力が発生し、この摩擦力が停止トルクとしてアーマチュア６３に作用し、制動力となる。また、停電などにより突然電力の供給が途絶えた場合も接続部７２を開放した場合と同様に制動力が発生する。 Referring to FIG. 11, the connection portion 72 opens between the coil of the magnet yoke 64 and the voltage generation portion 71 when the brake is operated. Then, since the coil of the magnet yoke 64 does not generate a magnetic field, the permanent magnet of the magnet yoke 64 attracts the armature 63 by its own magnetic force, the armature 63 and the magnet yoke 64 come into contact with each other, and between the armature 63 and the magnet yoke 64. A frictional force is generated on the armature 63, and this frictional force acts on the armature 63 as a stop torque to become a braking force. Also, when power supply is suddenly interrupted due to a power failure or the like, a braking force is generated in the same manner as when the connection portion 72 is opened.

特開平５―４４７３９号公報JP-A-5-44739

このように、負作動型電磁ブレーキ装置はモータ等駆動装置に搭載されるブレーキとして有効であるが、近年、回転アクチュエータの被駆動部までの長軸化に伴い、作用するモーメントが大きくなり、位置決め位置を保持する必要等のため、制動力をより高めることが好ましいことがある。 As described above, the negative operation type electromagnetic brake device is effective as a brake mounted on a drive device such as a motor. However, in recent years, as the long axis to the driven portion of the rotary actuator becomes longer, the acting moment increases and the positioning is performed. It may be preferable to increase the braking force because of the need to maintain the position.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、負作動型電磁ブレーキ装置の制動力をより高めることを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at raising the braking force of a negative action type electromagnetic brake device more.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、アーマチュアと、前記アーマチュアを引き寄せる磁界を発生する第１の永久磁石及び前記アーマチュアを引き寄せる磁界を変化させるコイルを有するマグネットヨークと、前記アーマチュアと前記マグネットヨークとの間隙を広げる方向に前記アーマチュアを付勢する弾性部材と、ブレーキの作動を制御する制御装置と、を含む負作動型電磁ブレーキ装置であって、前記アーマチュアには、第２の永久磁石を備えていることを特徴とする負作動型電磁ブレーキ装置を提供する。
また、本発明は、前記第１の永久磁石と前記第２の永久磁石とは、互いに引き寄せ合う向きに設置されていることを特徴とする負作動型電磁ブレーキ装置を提供する。
また、本発明は、前記第２の永久磁石は、第１のアーマチュアヨークと第２のアーマチュアヨークとに挟まれており、固着されていることを特徴とする負作動型電磁ブレーキ装置を提供する。
また、本発明は、前記第１のアーマチュアヨークは、円環状の板形状となっており、前記第２のアーマチュアヨークは、外周部と内周部とで厚さの異なる円環状の板形状となっていることを特徴とする負作動型電磁ブレーキ装置を提供する。
また、本発明は、前記制御装置には、直流電圧を発生する直流電圧発生部と、ブレーキ解放時には、前記マグネットヨークの前記アーマチュアを引き寄せる磁界を弱めるように前記コイルと前記直流電圧発生部とを接続し、ブレーキ作動時には、前記マグネットヨークの前記アーマチュアを引き寄せる磁界を強めるように前記コイルと前記直流電圧発生部とを接続する接続部と、を備えることを特徴とする負作動型電磁ブレーキ装置を提供する。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention includes an armature, a first permanent magnet that generates a magnetic field that attracts the armature, and a magnet yoke that includes a coil that changes the magnetic field that attracts the armature. A negative operation type electromagnetic brake device including an elastic member that urges the armature in a direction to widen a gap between the armature and the magnet yoke, and a control device that controls the operation of a brake. A negative operation type electromagnetic brake device comprising a second permanent magnet is provided.
In addition, the present invention provides a negatively operated electromagnetic brake device, wherein the first permanent magnet and the second permanent magnet are installed in a direction that attracts each other.
The present invention also provides a negatively operated electromagnetic brake device characterized in that the second permanent magnet is sandwiched and fixed between a first armature yoke and a second armature yoke. .
According to the present invention, the first armature yoke has an annular plate shape, and the second armature yoke has an annular plate shape having different thicknesses at an outer peripheral portion and an inner peripheral portion. A negatively operated electromagnetic brake device is provided.
Further, according to the present invention, the control device includes a DC voltage generating unit that generates a DC voltage, and the coil and the DC voltage generating unit so as to weaken a magnetic field that attracts the armature of the magnet yoke when the brake is released. A negatively operated electromagnetic brake device comprising: a connecting portion for connecting the coil and the DC voltage generating portion so as to strengthen the magnetic field that attracts the armature of the magnet yoke when the brake is operated. provide.

このように、負作動型電磁ブレーキ装置の作動時に、マグネットヨークのアーマチュアを引き寄せる磁界を強めるようにコイルに直流電圧を印加することで、マグネットヨークのアーマチュアを引き寄せる磁界を強めることができる。これにより、負作動型電磁ブレーキ装置の制動力をより高めることができる。 As described above, when the negative operation type electromagnetic brake device is operated, the magnetic field attracting the armature of the magnet yoke can be strengthened by applying the DC voltage to the coil so as to strengthen the magnetic field attracting the armature of the magnet yoke. Thereby, the braking force of a negative action type electromagnetic brake device can be raised more.

また、本発明は、ブレーキ作動時には、ブレーキ解放時とは逆方向に、前記コイルへ直流電圧を印加することを特徴とする負作動型電磁ブレーキ装置を提供する。 In addition, the present invention provides a negatively operated electromagnetic brake device that applies a DC voltage to the coil in the reverse direction to the brake release when the brake is operated.

また、本発明は、前記直流電圧発生部が、一定の直流電圧を発生する単一のものであることを特徴とする負作動型電磁ブレーキ装置を提供する。これにより、単一の直流電圧発生部で負作動型電磁ブレーキ装置の作動及び解放を行うことができるので、制御装置の簡略化、低コスト化を図ることができる。
また、本発明は、前記直流電圧発生部が、複数からなり、ブレーキ解放用のものと、ブレーキ作動用のものと、を独立して有することを特徴とする負作動型電磁ブレーキ装置を提供する。
また、本発明は、前記直流電圧発生部について、ブレーキ作動用のものがブレーキ解放用のものより、発生する電圧が大きいことを特徴とする負作動型電磁ブレーキ装置を提供する。
また、本発明は、前記直流電圧発生部について、ブレーキ作動用のものがブレーキ解放用のものより、発生する電圧が小さいことを特徴とする負作動型電磁ブレーキ装置を提供する。
また、本発明は、前記直流電圧発生部について、ブレーキ作動用のものに可変抵抗器を有し、発生する電圧を変化させることができ、ブレーキトルクの制御を可能としていることを特徴とする負作動型電磁ブレーキ装置を提供する。
また、本発明は、アーマチュアと、前記アーマチュアを引き寄せる磁界を発生する第１の永久磁石及び前記アーマチュアを引き寄せる磁界を変化させるコイルを有するマグネットヨークと、前記アーマチュアと前記マグネットヨークとの間隙を広げる方向に前記アーマチュアを付勢する弾性部材と、ブレーキの作動を制御する制御装置と、前記アーマチュアに備えられている第２の永久磁石と、を含む負作動型電磁ブレーキ装置を制御する方法であって、ブレーキ解放時には、前記マグネットヨークの前記アーマチュアを引き寄せる磁界を弱めるように前記コイルに直流電圧を印加し、ブレーキ作動時には、前記マグネットヨークの前記アーマチュアを引き寄せる磁界を強めるように前記コイルに直流電圧を印加することを特徴とする負作動型電磁ブレーキ装置の制御方法を提供する。
また、本発明は、アーマチュアと、前記アーマチュアを引き寄せる磁界を発生する第１の永久磁石及び前記アーマチュアを引き寄せる磁界を変化させるコイルを有するマグネットヨークと、前記アーマチュアと前記マグネットヨークとの間隙を広げる方向に前記アーマチュアを付勢する弾性部材と、前記アーマチュアに備えられている第２の永久磁石と、を含む負作動型電磁ブレーキ装置を制御する制御装置であって、前記制御装置には、直流電圧を発生する直流電圧発生部と、ブレーキ解放時には、前記マグネットヨークの前記アーマチュアを引き寄せる磁界を弱めるように前記コイルと前記直流電圧発生部とを接続し、ブレーキ作動時には、前記マグネットヨークの前記アーマチュアを引き寄せる磁界を強めるように前記コイルと前記直流電圧発生部とを接続する接続部と、を備えることを特徴とする負作動型電磁ブレーキ装置の制御装置を提供する。
また、本発明は、上記の負作動型電磁ブレーキ装置を備えたことを特徴とする駆動装置を提供する。 In addition, the present invention provides a negative operation type electromagnetic brake device in which the DC voltage generator is a single unit that generates a constant DC voltage. Thereby, since the negative operation type electromagnetic brake device can be operated and released by a single DC voltage generator, the control device can be simplified and the cost can be reduced.
The present invention also provides a negative operation type electromagnetic brake device comprising a plurality of the DC voltage generators, each having a brake release member and a brake operation member independently. .
The present invention also provides a negatively operated electromagnetic brake device characterized in that the DC voltage generating unit generates a larger voltage for brake operation than for brake release.
The present invention also provides a negative operation type electromagnetic brake device in which the DC voltage generating unit generates a smaller voltage for brake operation than for brake release.
Further, the present invention provides a negative resistor characterized in that the DC voltage generating part has a variable resistor for the brake operation, can change the generated voltage, and can control the brake torque. An actuating electromagnetic brake device is provided.
The present invention also provides an armature, a first permanent magnet that generates a magnetic field that attracts the armature, a magnet yoke having a coil that changes the magnetic field that attracts the armature, and a direction in which a gap between the armature and the magnet yoke is widened. And a control device for controlling the operation of the brake, and a second permanent magnet provided in the armature. When the brake is released, a DC voltage is applied to the coil so as to weaken the magnetic field attracting the armature of the magnet yoke, and when the brake is operated, a DC voltage is applied to the coil so as to strengthen the magnetic field attracting the armature of the magnet yoke. Negative action characterized by applying A control method of an electromagnetic brake system.
The present invention also provides an armature, a first permanent magnet that generates a magnetic field that attracts the armature, a magnet yoke having a coil that changes the magnetic field that attracts the armature, and a direction in which a gap between the armature and the magnet yoke is widened. A control device for controlling a negatively operated electromagnetic brake device including an elastic member for urging the armature and a second permanent magnet provided in the armature, the control device including a DC voltage A DC voltage generating unit that generates the magnetic yoke, and when the brake is released, the coil and the DC voltage generating unit are connected so as to weaken a magnetic field that attracts the armature of the magnet yoke, and when the brake is operated, the armature of the magnet yoke is The coil and the direct so as to strengthen the attracting magnetic field. To provide a control apparatus of a negative working type electromagnetic brake device, characterized in that it comprises a connecting portion for connecting the voltage generating unit.
Moreover, this invention provides the drive device characterized by including said negative action type electromagnetic brake device.

本発明は、負作動型電磁ブレーキ装置の制動力をより高めることができる。 The present invention can further increase the braking force of the negative operation type electromagnetic brake device.

図１は、本発明の実施形態に係る負作動型電磁ブレーキ装置を内蔵したダイレクトドライブモータを示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a direct drive motor incorporating a negative operation type electromagnetic brake device according to an embodiment of the present invention. 図２は、本発明の第１実施例に係る負作動型電磁ブレーキ装置の解放時における、接続部の接続状態を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a connection state of the connection portion when the negative operation type electromagnetic brake device according to the first embodiment of the present invention is released. 図３は、本発明の第１実施例に係る負作動型電磁ブレーキ装置の作動時における、接続部の接続状態を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a connection state of the connection portion during operation of the negative operation type electromagnetic brake device according to the first embodiment of the present invention. 図４は、本発明の第２実施例に係る負作動型電磁ブレーキ装置の解放時における、接続部の接続状態を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a connection state of the connection portion when the negative operation type electromagnetic brake device according to the second embodiment of the present invention is released. 図５は、本発明の第２実施例に係る負作動型電磁ブレーキ装置の作動時における、接続部の接続状態を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a connection state of the connection portion during operation of the negative operation type electromagnetic brake device according to the second embodiment of the present invention. 図６は、本発明の第３実施例に係る負作動型電磁ブレーキ装置の解放時における、接続部の接続状態を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a connection state of the connection portion when the negative operation type electromagnetic brake device according to the third embodiment of the present invention is released. 図７は、本発明の第３実施例に係る負作動型電磁ブレーキ装置の作動時における、接続部の接続状態を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a connection state of the connection portion during operation of the negative operation type electromagnetic brake device according to the third embodiment of the present invention. 図８は、本発明の第４実施例に係る負作動型電磁ブレーキ装置の解放時における、接続部の接続状態を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing a connection state of the connection portion when the negative operation type electromagnetic brake device according to the fourth embodiment of the present invention is released. 図９は、本発明の第４実施例に係る負作動型電磁ブレーキ装置の作動時における、接続部の接続状態を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a connection state of the connection portion during operation of the negative operation type electromagnetic brake device according to the fourth embodiment of the present invention. 図１０は、負作動型電磁ブレーキ装置の解放時における、接続部の接続状態を説明するための模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the connection state of the connecting portion when the negative operation type electromagnetic brake device is released. 図１１は、負作動型電磁ブレーキ装置の作動時における、接続部の接続状態を説明するための模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram for explaining a connection state of the connection portion during operation of the negative operation type electromagnetic brake device.

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the mode for carrying out the invention (hereinafter referred to as an embodiment). In addition, constituent elements in the following description include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those in a so-called equivalent range.

図１は、負作動型電磁ブレーキ装置を有するダイレクトドライブモータの回転軸を含む平面での断面図である。本実施形態においては、負作動型電磁ブレーキ装置及び本実施形態に係る制御方法をダイレクトドライブモータ１に適用した例を示すが、負作動型電磁ブレーキ装置及び本実施形態に係る制御方法の適用対象は、ダイレクトドライブモータ１に限定されるものではない。直動アクチュエータ等を含む駆動装置全般に適用できる。 FIG. 1 is a cross-sectional view in a plane including a rotation shaft of a direct drive motor having a negative operation type electromagnetic brake device. In the present embodiment, an example in which the negative operation type electromagnetic brake device and the control method according to the present embodiment are applied to the direct drive motor 1 is shown, but the negative operation type electromagnetic brake device and the control method according to the present embodiment are applicable. Is not limited to the direct drive motor 1. It can be applied to all drive devices including linear actuators.

ダイレクトドライブモータ１は、モータベース２０を有する。モータベース２０は、ダイレクトドライブモータ１の回転中心軸Ｚｒと同軸の円筒状部２０Ｂを有する。また、モータベース２０は、円筒状部２０Ｂの軸方向の第１の方向の端部から外方向に拡がる円環状部２０Ｒを有する。第１の方向とは、回転中心軸Ｚｒと平行な方向かつ後述する回転部１０側に向く（図１において下向きの）方向である。 The direct drive motor 1 has a motor base 20. The motor base 20 has a cylindrical portion 20B that is coaxial with the rotation center axis Zr of the direct drive motor 1. Further, the motor base 20 has an annular portion 20R that extends outward from the end portion of the cylindrical portion 20B in the first axial direction. The first direction is a direction parallel to the rotation center axis Zr and directed toward the rotating unit 10 described later (downward in FIG. 1).

モータベース２０の円筒状部２０Ｂと円環状部２０Ｒとの境界部分の第１の方向側には、マグネットヨーク２１が、ダイレクトドライブモータ１の回転中心軸Ｚｒと同軸にボルトで緊締し固着されている。マグネットヨーク２１は、軟磁性体のヨーク２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃを有する。ヨーク２１Ａは、ダイレクトドライブモータ１の回転中心軸Ｚｒと同軸の円環状の形状を有する。また、マグネットヨーク２１は、ヨーク２１Ａの内周部から第１の方向に沿って延在する円筒状のヨーク２１Ｂを有する。ヨーク２１Ａの外周部の第１の方向側の面には、アーマチュア１０ｃを引き寄せる磁界を発生する、硬磁性体の第１の永久磁石２１Ｄが固着されている。ヨーク２１Ｃは、第１の永久磁石２１Ｄの第１の方向側の面に固着された円環状部２１Ｃａと、円環状部２１Ｃａの第１の方向側の面の外周部から第１の方向に延在する円筒状部２１Ｃｂと、を有する。ヨーク２１Ｂの外周とヨーク２１Ｃの円筒状部２１Ｃｂの内周との間には、ダイレクトドライブモータ１の回転中心軸Ｚｒと同軸に、第１の永久磁石２１Ｄによる磁界を変化させる磁界を発生させるコイル２１Ｅが巻回されている。マグネットヨーク２１の外周面には、コイル２１Ｅに電圧を印加するためのリード線２４が設けられている。モータベース２０の円環状部２０Ｒの第１の方向と反対の第２の方向側の面の外周部には、モータコア２６Ａ及び巻線２６Ｂが配置されている。これらの部材がステータ２を構成する。 On the first direction side of the boundary portion between the cylindrical portion 20B and the annular portion 20R of the motor base 20, a magnet yoke 21 is fastened and fixed with a bolt coaxially with the rotation center axis Zr of the direct drive motor 1. Yes. The magnet yoke 21 has soft magnetic yokes 21A, 21B, and 21C. The yoke 21 A has an annular shape that is coaxial with the rotation center axis Zr of the direct drive motor 1. The magnet yoke 21 has a cylindrical yoke 21B extending from the inner peripheral portion of the yoke 21A along the first direction. A first permanent magnet 21D made of hard magnetic material that generates a magnetic field that attracts the armature 10c is fixed to the surface of the outer peripheral portion of the yoke 21A on the first direction side. The yoke 21C extends in the first direction from the annular portion 21Ca fixed to the first direction side surface of the first permanent magnet 21D and the outer peripheral portion of the first direction side surface of the annular portion 21Ca. Existing cylindrical portion 21 Cb. Between the outer periphery of the yoke 21B and the inner periphery of the cylindrical portion 21Cb of the yoke 21C, a coil that generates a magnetic field that changes the magnetic field by the first permanent magnet 21D coaxially with the rotation center axis Zr of the direct drive motor 1 21E is wound. On the outer peripheral surface of the magnet yoke 21, a lead wire 24 for applying a voltage to the coil 21E is provided. A motor core 26 A and a winding 26 B are arranged on the outer peripheral portion of the second direction side surface opposite to the first direction of the annular portion 20 R of the motor base 20. These members constitute the stator 2.

マグネットヨーク２１及び後述する回転部１０が、負作動型電磁ブレーキ装置のブレーキ機構部２５を構成する。 The magnet yoke 21 and the rotating unit 10 to be described later constitute a brake mechanism unit 25 of the negative operation type electromagnetic brake device.

ダイレクトドライブモータ１は、負作動型電磁ブレーキ装置のブレーキ機構部２５の制動力をロータ３のモータ出力軸１３に伝達するブレーキ連結軸１２を有する。ブレーキ連結軸１２は、ダイレクトドライブモータ１の回転中心軸Ｚｒと同軸の円環状部１２Ｒと、円環状部１２Ｒの内周側を含む中央部から第１の方向に向かって延在する円筒状部１２Ｂと、を有する。ブレーキ連結軸１２の円筒状部１２Ｂは、第２の方向側から第１の方向側に向かって、モータベース２０及びマグネットヨーク２１を貫通している。 The direct drive motor 1 has a brake connecting shaft 12 that transmits the braking force of the brake mechanism 25 of the negative operation type electromagnetic brake device to the motor output shaft 13 of the rotor 3. The brake coupling shaft 12 includes an annular portion 12R that is coaxial with the rotation center axis Zr of the direct drive motor 1, and a cylindrical portion that extends in the first direction from the central portion including the inner peripheral side of the annular portion 12R. 12B. The cylindrical portion 12B of the brake connecting shaft 12 passes through the motor base 20 and the magnet yoke 21 from the second direction side toward the first direction side.

ブレーキ連結軸１２の円筒状部１２Ｂの第１の方向側の端部には、ブレーキ機構部２５の回転部１０が取付けられている。回転部１０は、フランジ１０ａと、弾性部材である板ばね１０ｂと、アーマチュア１０ｃと、を有する。フランジ１０ａは、円盤状の形状を有しており、ブレーキ連結軸１２の円筒状部１２Ｂの第１の方向側の端部にボルトで緊締し固着されている。板ばね１０ｂ及びアーマチュア１０ｃは、円環状の形状を有している。アーマチュア１０ｃは、板ばね１０ｂを挟んで、フランジ１０ａの第２の方向側の面に固着されている。板ばね１０ｂは、アーマチュア１０ｃを第１の方向（フランジ１０ａ側）に引っ張るように付勢している。板ばね１０ｂはフランジ１０ａとアーマチュア１０ｃとの両方に固定されている。板ばね１０ｂは、面内剛性が低いため、ブレーキ作動時にはアーマチュア１０ｃに作用する磁力によって引っ張られ軸方向に変形してたわむが、周方向への剛性は非常に高いため、周方向への変形は小さい。
このような構造により、コイル２１Ｅに印加する電圧でブレーキの解放や作動を制御する。ブレーキ解放時には、第１の永久磁石２１Ｄの磁力を弱める方向に磁界が発生するようコイル２１Ｅに電圧が印加される。これにより、アーマチュア１０ｃは、板ばね１０ｂにより第１の方向（フランジ１０ａ側）に引っ張られ、マグネットヨーク２１とアーマチュア１０ｃとの間に間隙ができブレーキが解放される。一方、ブレーキが作動すると、ブレーキ機構部２５は、ロータ３を制動して所定の位置に固定することができる。マグネットヨーク２１のコイル２１Ｅに電圧を印加しないと、マグネットヨーク２１のコイル２１Ｅが磁界を発生しないので、マグネットヨーク２１の第１の永久磁石２１Ｄがアーマチュア１０ｃを自身の磁力によって引き寄せ、アーマチュア１０ｃとマグネットヨーク２１とが接触する。その結果、アーマチュア１０ｃとマグネットヨーク２１との間に摩擦力が発生し、この摩擦力が停止トルクとしてアーマチュア１０ｃに作用し、ダイレクトドライブモータ１のロータ３の制動力となる。本発明では、更に制動力を高めるために、第１の永久磁石２１Ｄの磁力に加えて、コイル２１Ｅの磁力も付与できるような電圧を印加する。これについては、実施例を用いて後述する。 The rotating portion 10 of the brake mechanism portion 25 is attached to the end portion on the first direction side of the cylindrical portion 12B of the brake connecting shaft 12. The rotating unit 10 includes a flange 10a, a leaf spring 10b that is an elastic member, and an armature 10c. The flange 10a has a disk shape, and is fastened and fixed to the end of the cylindrical portion 12B of the brake connecting shaft 12 on the first direction side with a bolt. The leaf spring 10b and the armature 10c have an annular shape. The armature 10c is fixed to the surface on the second direction side of the flange 10a with the leaf spring 10b interposed therebetween. The leaf spring 10b urges the armature 10c to pull in the first direction (flange 10a side). The leaf spring 10b is fixed to both the flange 10a and the armature 10c. Since the leaf spring 10b has low in-plane rigidity, it is pulled by the magnetic force acting on the armature 10c and is deformed in the axial direction when the brake is operated. However, since the rigidity in the circumferential direction is very high, the deformation in the circumferential direction is small.
With such a structure, the brake release and operation are controlled by the voltage applied to the coil 21E. When the brake is released, a voltage is applied to the coil 21E so that a magnetic field is generated in a direction that weakens the magnetic force of the first permanent magnet 21D. As a result, the armature 10c is pulled in the first direction (flange 10a side) by the leaf spring 10b, and a gap is created between the magnet yoke 21 and the armature 10c to release the brake. On the other hand, when the brake is actuated, the brake mechanism 25 can brake the rotor 3 and fix it at a predetermined position. If no voltage is applied to the coil 21E of the magnet yoke 21, the coil 21E of the magnet yoke 21 does not generate a magnetic field. Therefore, the first permanent magnet 21D of the magnet yoke 21 attracts the armature 10c by its own magnetic force, and the armature 10c and the magnet The yoke 21 comes into contact. As a result, a frictional force is generated between the armature 10c and the magnet yoke 21, and this frictional force acts on the armature 10c as a stop torque and becomes a braking force of the rotor 3 of the direct drive motor 1. In the present invention, in order to further increase the braking force, a voltage that can apply the magnetic force of the coil 21E in addition to the magnetic force of the first permanent magnet 21D is applied. This will be described later using an example.

また、本発明では、更に制動力を高めるために、アーマチュア１０ｃに第２の永久磁石１０ｅを備えている。第１の永久磁石２１Ｄと第２の永久磁石１０ｅとは、互いに引き寄せ合う向きに設置されている。第２の永久磁石１０ｅは、第１のアーマチュアヨーク１０ｄと第２のアーマチュアヨーク１０ｆとに挟まれている。第２の永久磁石１０ｅは、両アーマチュアヨーク１０ｄ，１０ｆに固着されている。第１のアーマチュアヨーク１０ｄは、円環状の板形状となっており、第２のアーマチュアヨーク１０ｆは、外周部と内周部とで厚さの異なる円環状の板形状となっている。図１に示す本実施形態では、第２のアーマチュアヨーク１０ｆは、内周部が外周部より厚くなっている。この内周部と外周部との厚さの差は、永久磁石１０ｅの厚さより大きくなっている。
このように、静止体であるマグネットヨーク２１に第１の永久磁石２１Ｄを、回転体であるアーマチュア１０ｃに第２の永久磁石１０ｅを、磁気回路上、非通電状態で互いに引き寄せ合う極性で配置することにより、磁力を上げることができブレーキ力を上げることができる。高磁力の永久磁石はレアアースを含有しており、昨今、価格が高騰している。数年で１０倍になったネオジム系磁石を代表に永久磁石及び、ジスプロシウム等永久磁石への添加物の価格高騰は非常に著しい。コストを軽減するためには、比較的表面磁束の低い、フェライト系磁石のような、廉価な永久磁石を使わざるを得なくなってきている。しかし、このような廉価な永久磁石を使用したものでは、従来のブレーキ構造では、本来必要としているブレ−キトルクが得られない。本発明の実施形態では、廉価な永久磁石を使用しても必要なブレーキトルクを得うる構成となっている。また、フェライト系磁石を用いることにより、高温での使用も可能な電磁ブレーキとなっている。
ブレーキ連結軸１２の円環状部１２Ｒの第１の方向側の面の外周部には、ダイレクトドライブモータ１の回転中心軸Ｚｒと同軸の円筒状のモータ出力軸１３がボルトで緊締され固着されている。モータ出力軸１３の第１の方向側の端部には、ダイレクトドライブモータ１の回転中心軸Ｚｒと同軸のロータフランジ１４が固着されている。ロータフランジ１４の外周面には、ステータ２側のモータコア２６Ａ及び巻線２６Ｂと対向するように、永久磁石１５が配置されている。これらの部材がロータ３を構成する。 In the present invention, in order to further increase the braking force, the armature 10c includes the second permanent magnet 10e. The first permanent magnet 21D and the second permanent magnet 10e are installed in a direction in which they are attracted to each other. The second permanent magnet 10e is sandwiched between the first armature yoke 10d and the second armature yoke 10f. The second permanent magnet 10e is fixed to both armature yokes 10d and 10f. The first armature yoke 10d has an annular plate shape, and the second armature yoke 10f has an annular plate shape having different thicknesses at the outer peripheral portion and the inner peripheral portion. In the present embodiment shown in FIG. 1, the second armature yoke 10f has an inner peripheral portion that is thicker than the outer peripheral portion. The difference in thickness between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion is larger than the thickness of the permanent magnet 10e.
In this way, the first permanent magnet 21D is arranged on the magnet yoke 21 that is a stationary body, and the second permanent magnet 10e is arranged on the magnetic circuit in a non-energized state with a polarity that attracts each other on the magnetic circuit. Thus, the magnetic force can be increased and the braking force can be increased. High-magnetism permanent magnets contain rare earths, and the price has recently increased. The rise in the price of additives to permanent magnets and permanent magnets such as dysprosium, represented by neodymium magnets that have increased 10 times in several years, is extremely remarkable. In order to reduce the cost, it has been necessary to use an inexpensive permanent magnet such as a ferrite magnet having a relatively low surface magnetic flux. However, in the case of using such an inexpensive permanent magnet, the brake torque originally required cannot be obtained with the conventional brake structure. In the embodiment of the present invention, a necessary brake torque can be obtained even if an inexpensive permanent magnet is used. Further, by using a ferrite magnet, the electromagnetic brake can be used at a high temperature.
A cylindrical motor output shaft 13 coaxial with the rotation center axis Zr of the direct drive motor 1 is fastened and fixed to the outer peripheral portion of the surface of the annular portion 12R of the brake connecting shaft 12 on the first direction side by a bolt. Yes. A rotor flange 14 that is coaxial with the rotation center axis Zr of the direct drive motor 1 is fixed to the end of the motor output shaft 13 on the first direction side. A permanent magnet 15 is disposed on the outer peripheral surface of the rotor flange 14 so as to face the motor core 26A and the winding 26B on the stator 2 side. These members constitute the rotor 3.

ロータフランジ１４の内周面と、モータベース２０の円筒状部２０Ｂの外周面と、の間には、クロスローラ軸受２７が配置されている。クロスローラ軸受２７は、アキシアル荷重とモーメント荷重を受けることができる。 A cross roller bearing 27 is disposed between the inner peripheral surface of the rotor flange 14 and the outer peripheral surface of the cylindrical portion 20 B of the motor base 20. The cross roller bearing 27 can receive an axial load and a moment load.

（実施例１）
図２及び図３は、本発明の第１実施例に係る負作動型電磁ブレーキ装置の制御装置とブレーキ機構部とを接続した様子を示す模式図である。図２は、負作動型電磁ブレーキ装置の解放時を示す模式図であり、図３は、負作動型電磁ブレーキ装置の作動時を示す模式図である。 Example 1
2 and 3 are schematic views showing a state in which the control device of the negative operation type electromagnetic brake device according to the first embodiment of the present invention and the brake mechanism unit are connected. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating when the negative operation type electromagnetic brake device is released, and FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the operation of the negative operation type electromagnetic brake device.

負作動型電磁ブレーキ装置３０を制御する負作動型電磁ブレーキ装置の制御装置（以下、必要に応じて制御装置という）４０は、リード線２４（図１参照）を介してブレーキ機構部２５と接続されている。制御装置４０は、所定の直流電圧（例えば、２４Ｖ）を発生する直流電圧発生部４１と、直流電圧発生部４１とマグネットヨーク２１内のコイル２１Ｅ（図１参照）とを接続する接続部（スイッチ）４２と、を含んでいる。 A control device (hereinafter referred to as a control device if necessary) 40 for controlling the negative operation type electromagnetic brake device 30 is connected to the brake mechanism unit 25 via a lead wire 24 (see FIG. 1). Has been. The control device 40 includes a DC voltage generator 41 that generates a predetermined DC voltage (for example, 24 V), and a connection unit (switch) that connects the DC voltage generator 41 and the coil 21E (see FIG. 1) in the magnet yoke 21. 42).

図２を参照すると、ブレーキ解放時には、接続部４２は、マグネットヨーク２１内の第１の永久磁石２１Ｄ（図１参照）によるアーマチュア１０ｃを引き寄せる磁界を弱めるようにコイル２１Ｅに直流電圧を印加すべく、コイル２１Ｅと直流電圧発生部４１とを接続する。すると、コイル２１Ｅが発生する磁界により、ヨーク２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ（図１参照）が磁化する。このときにヨーク２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃに発生する磁束の方向に、コイル２１Ｅに流れる電流の向きによって変化する。ヨーク２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの磁束の方向が第１の永久磁石２１Ｄの磁束の方向と反対である場合、マグネットヨーク２１中に存在する磁束の量が低減する。その結果、マグネットヨーク２１がアーマチュア１０ｃを引き寄せる磁界が弱められ（相殺されることが好ましい）、アーマチュア１０ｃは弾性部材である板ばね１０ｂによりフランジ１０ａ方向に付勢され、アーマチュア１０ｃとマグネットヨーク２１との間に間隙が生じる。これにより、アーマチュア１０ｃとマグネットヨーク２１との間の摩擦が無くなり、ブレーキが解放される。 Referring to FIG. 2, when the brake is released, the connecting portion 42 should apply a DC voltage to the coil 21E so as to weaken the magnetic field attracting the armature 10c by the first permanent magnet 21D (see FIG. 1) in the magnet yoke 21. The coil 21E and the DC voltage generator 41 are connected. Then, the yokes 21A, 21B, and 21C (see FIG. 1) are magnetized by the magnetic field generated by the coil 21E. At this time, the direction of the magnetic flux generated in the yokes 21A, 21B, and 21C changes depending on the direction of the current flowing in the coil 21E. When the direction of the magnetic flux of the yokes 21A, 21B, and 21C is opposite to the direction of the magnetic flux of the first permanent magnet 21D, the amount of magnetic flux present in the magnet yoke 21 is reduced. As a result, the magnetic field that attracts the armature 10c by the magnet yoke 21 is weakened (preferably cancelled), and the armature 10c is urged toward the flange 10a by the leaf spring 10b that is an elastic member, and the armature 10c and the magnet yoke 21 A gap is formed between the two. Thereby, the friction between the armature 10c and the magnet yoke 21 is eliminated, and the brake is released.

図３を参照すると、ブレーキ作動時には、接続部４２は、ブレーキ解放時とは逆方向に、直流電圧がマグネットヨーク２１内のコイル２１Ｅに印加されるように、コイル２１Ｅと直流電圧発生部４１とを接続する。つまり、接続部４２は、マグネットヨーク２１のアーマチュア１０ｃを引き寄せる磁界を強めるようにコイル２１Ｅに直流電圧を印加する。すると、コイル２１Ｅが発生する磁界と第１の永久磁石２１Ｄによる磁界とが重ね合わされて、マグネットヨーク２１がアーマチュア１０ｃを引き寄せる磁界が強められ、マグネットヨーク２１がアーマチュア１０ｃを強い磁力によって引き寄せ、アーマチュア１０ｃとマグネットヨーク２１とが接触し、アーマチュア１０ｃとマグネットヨーク２１との間に摩擦力が発生し、この摩擦力が停止トルクとしてアーマチュア１０ｃに作用し、ダイレクトドライブモータ１のロータ３の制動力となる。 Referring to FIG. 3, when the brake is operated, the connecting portion 42 is connected to the coil 21 E and the DC voltage generating portion 41 so that a DC voltage is applied to the coil 21 E in the magnet yoke 21 in the direction opposite to that when releasing the brake. Connect. That is, the connection part 42 applies a DC voltage to the coil 21E so as to strengthen the magnetic field that attracts the armature 10c of the magnet yoke 21. Then, the magnetic field generated by the coil 21E and the magnetic field generated by the first permanent magnet 21D are overlapped, and the magnetic field that attracts the armature 10c by the magnet yoke 21 is strengthened. The magnet yoke 21 attracts the armature 10c by a strong magnetic force. And the magnet yoke 21 come into contact with each other, and a frictional force is generated between the armature 10c and the magnet yoke 21, and this frictional force acts on the armature 10c as a stop torque and becomes a braking force of the rotor 3 of the direct drive motor 1. .

このように、ブレーキ作動時に、解放時と逆の電圧をマグネットヨーク２１のコイル２１Ｅに印加することで、マグネットヨーク２１は、マグネットヨーク２１の第１の永久磁石２１Ｄによる磁界とコイル２１Ｅの磁界とを加えた磁界を発生させることができる。その結果、負作動型電磁ブレーキ装置３０は、アーマチュア１０ｃとマグネットヨーク２１との間の制動トルクを従来よりも強くすることができる。これにより、負作動型電磁ブレーキ装置３０は、ダイレクトドライブモータ１のロータ３の制動力をより高めることができる。これは、近年、回転アクチュエータにおいて被駆動部までの長軸化等に伴い、作用するモーメントが大きくなってきており、位置決め位置での確実な停止や保持をする上で有用な効果がある。 In this manner, when the brake is operated, a voltage opposite to that at the time of release is applied to the coil 21E of the magnet yoke 21, so that the magnet yoke 21 can generate the magnetic field generated by the first permanent magnet 21D of the magnet yoke 21 and the magnetic field of the coil 21E. Can be generated. As a result, the negative operating electromagnetic brake device 30 can make the braking torque between the armature 10c and the magnet yoke 21 stronger than before. Thereby, the negative operation type electromagnetic brake device 30 can further increase the braking force of the rotor 3 of the direct drive motor 1. In recent years, the moment that acts on the rotary actuator has increased with the increase in the axis of the driven part, and has a useful effect in reliably stopping and holding at the positioning position.

なお、コイル２１Ｅによる磁力と第１の永久磁石２１Ｄの磁力とで、マグネットヨーク２１のヨーク２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃが磁気飽和した後は、コイル２１Ｅによる磁界をそれ以上強くしても負作動型電磁ブレーキ装置３０が発生する磁界は、磁気飽和したとき以上には大きくならない。そのため、コイル２１Ｅに印加する電圧は、コイル２１Ｅによる磁界と第１の永久磁石２１Ｄの磁界とで、ヨーク２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃが磁気飽和するまでの電圧とすることが好ましい。 After the yoke 21A, 21B, 21C of the magnet yoke 21 is magnetically saturated by the magnetic force of the coil 21E and the magnetic force of the first permanent magnet 21D, the negative operation type electromagnetic wave can be obtained even if the magnetic field by the coil 21E is further increased. The magnetic field generated by the brake device 30 does not become larger than when the magnetic saturation occurs. Therefore, it is preferable that the voltage applied to the coil 21E is a voltage until the yokes 21A, 21B, and 21C are magnetically saturated by the magnetic field generated by the coil 21E and the magnetic field of the first permanent magnet 21D.

また、本実施例においては、ブレーキ作動時に、解放時と逆方向かつ同じ大きさの直流電圧をマグネットヨーク２１のコイル２１Ｅに印加することとしているが、本発明はこれに限定されない。本発明においては、アーマチュア１０ｃを引き寄せる磁界を強める電圧を、マグネットヨーク２１のコイル２１Ｅに印加すればよい。つまり、ブレーキ作動時の電圧の絶対値が、解放時の電圧の絶対値より大きくてもよいし、小さくてもよい。マグネットヨーク２１のヨーク２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃが磁気飽和しない範囲で、ブレーキ作動時の電圧の絶対値を大きくすると、制動力が高くなり好適である。この例として、第２実施例を上げて後述する。 Further, in this embodiment, when the brake is operated, a DC voltage having the same direction and the same magnitude as that in the release is applied to the coil 21E of the magnet yoke 21, but the present invention is not limited to this. In the present invention, a voltage that strengthens the magnetic field attracting the armature 10c may be applied to the coil 21E of the magnet yoke 21. That is, the absolute value of the voltage when the brake is operated may be larger or smaller than the absolute value of the voltage when released. If the absolute value of the voltage at the time of brake operation is increased within a range in which the yokes 21A, 21B and 21C of the magnet yoke 21 are not magnetically saturated, the braking force is preferably increased. As an example of this, a second embodiment will be described later.

また、本実施例のように、ブレーキ作動時に、解放時と逆方向に同じ大きさの直流電圧をマグネットヨーク２１のコイル２１Ｅに印加することとすれば、単一の直流電圧発生部４１でブレーキの作動及び解放を行うことができるので、制御装置４０の簡略化、低コスト化を図ることができる。 Further, as in the present embodiment, when a DC voltage having the same magnitude is applied to the coil 21E of the magnet yoke 21 in the reverse direction to that during release, the brake is operated by a single DC voltage generator 41 when the brake is operated. Therefore, the control device 40 can be simplified and the cost can be reduced.

（実施例２）
図４及び図５は、本発明の第２実施例に係る負作動型電磁ブレーキ装置の制御装置とブレーキ機構部とを接続した様子を示す模式図である。図４は、負作動型電磁ブレーキ装置の解放時を示す模式図であり、図５は、負作動型電磁ブレーキ装置の作動時を示す模式図である。本実施例においては、前述の第１実施例と同様の部位については、共通の符号を用い説明を省略する。 (Example 2)
4 and 5 are schematic views showing a state in which the control device of the negative operation type electromagnetic brake device according to the second embodiment of the present invention and the brake mechanism unit are connected. FIG. 4 is a schematic diagram showing when the negatively operated electromagnetic brake device is released, and FIG. 5 is a schematic diagram showing when the negatively operated electromagnetic brake device is operated. In the present embodiment, the same parts as those in the first embodiment described above are denoted by common reference numerals and the description thereof is omitted.

本実施例が第１実施例と異なる点は、ブレーキの解放用直流電圧発生部４１ａと作動用直流電圧発生部４１ｂとを独立させ、互いの電圧の絶対値を変えていることである。互いの電圧の方向は、第１実施例と同様に相反するようになっている。本実施例においては、作動用直流電圧発生部４１ｂの電圧の大きさは、解放用直流電圧発生部４１ａの電圧の大きさより大きい。これにより、ブレーキによる制動力を向上させブレーキの作動時間を短縮することができる。また、ブレーキ作動時の剛性を高めることができる。 This embodiment differs from the first embodiment in that the brake release DC voltage generator 41a and the operating DC voltage generator 41b are made independent and the absolute values of the voltages are changed. The directions of the mutual voltages are opposite to each other as in the first embodiment. In the present embodiment, the magnitude of the voltage of the operating DC voltage generator 41b is larger than the magnitude of the voltage of the release DC voltage generator 41a. Thereby, the braking force by a brake can be improved and the operating time of a brake can be shortened. Moreover, the rigidity at the time of brake operation can be improved.

（実施例３）
図６及び図７は、本発明の第３実施例に係る負作動型電磁ブレーキ装置の制御装置とブレーキ機構部とを接続した様子を示す模式図である。図６は、負作動型電磁ブレーキ装置の解放時を示す模式図であり、図７は、負作動型電磁ブレーキ装置の作動時を示す模式図である。本実施例においては、前述の第１実施例と同様の部位については、共通の符号を用い説明を省略する。 Example 3
6 and 7 are schematic views showing a state where the control device of the negative operation type electromagnetic brake device according to the third embodiment of the present invention and the brake mechanism unit are connected. FIG. 6 is a schematic diagram illustrating when the negative operation type electromagnetic brake device is released, and FIG. 7 is a schematic diagram illustrating the operation of the negative operation type electromagnetic brake device. In the present embodiment, the same parts as those in the first embodiment described above are denoted by common reference numerals and the description thereof is omitted.

本実施例が第１実施例と異なる点は、ブレーキの解放用直流電圧発生部４１ａと作動用直流電圧発生部４１ｂとを独立させ、互いの電圧の絶対値を変えていることである。互いの電圧の方向は、第１実施例と同様に相反するようになっている。本実施例においては、作動用直流電圧発生部４１ｂの電圧の大きさは、解放用直流電圧発生部４１ａの電圧の大きさより小さい。これにより、第１の永久磁石２１Ｄ（図１参照）の磁力を強める磁力は、第１実施例の場合より少なくはなるが、ブレーキの解放にかかる時間を短縮することができる。 This embodiment differs from the first embodiment in that the brake release DC voltage generator 41a and the operating DC voltage generator 41b are made independent and the absolute values of the voltages are changed. The directions of the mutual voltages are opposite to each other as in the first embodiment. In the present embodiment, the magnitude of the voltage of the operating DC voltage generator 41b is smaller than the magnitude of the voltage of the release DC voltage generator 41a. Thereby, although the magnetic force which strengthens the magnetic force of the 1st permanent magnet 21D (refer FIG. 1) becomes less than the case of 1st Example, the time concerning release of a brake can be shortened.

（実施例４）
図８及び図９は、本発明の第４実施例に係る負作動型電磁ブレーキ装置の制御装置とブレーキ機構部とを接続した様子を示す模式図である。図８は、負作動型電磁ブレーキ装置の解放時を示す模式図であり、図９は、負作動型電磁ブレーキ装置の作動時を示す模式図である。本実施例においては、前述の第１実施例と同様の部位については、共通の符号を用い説明を省略する。 Example 4
FIGS. 8 and 9 are schematic views showing a state in which the control device of the negatively operated electromagnetic brake device and the brake mechanism unit according to the fourth embodiment of the present invention are connected. FIG. 8 is a schematic diagram illustrating when the negative operation type electromagnetic brake device is released, and FIG. 9 is a schematic diagram illustrating the operation of the negative operation type electromagnetic brake device. In the present embodiment, the same parts as those in the first embodiment described above are denoted by common reference numerals and the description thereof is omitted.

本実施例が第１実施例と異なる点は、ブレーキの解放用直流電圧発生部４１ａと作動用直流電圧発生部４１ｂとを独立させ、互いの電圧の絶対値を可変にしていることである。互いの電圧の方向は、第１実施例と同様に相反するようになっている。本実施例においては、作動用直流電圧発生部４１ｂの電圧の大きさは、可変抵抗器４３により可変となっている。これにより、ブレーキによる制動力を変化させることができる。例えば、ブレーキの制動力を高めたいときには可変抵抗器４３により電圧を高くし、ブレーキの解放時間を短縮させたいときには、電圧を低くすることで対応できる。また、ある一定の外部からの印加トルクがかかった場合に内部機器を破損させないために、可変抵抗器４３により、ブレーキが一定のトルクですべり出すように調整することも可能である。 This embodiment differs from the first embodiment in that the brake release DC voltage generator 41a and the operating DC voltage generator 41b are made independent, and the absolute values of the mutual voltages are variable. The directions of the mutual voltages are opposite to each other as in the first embodiment. In the present embodiment, the voltage level of the operating DC voltage generator 41 b is variable by the variable resistor 43. Thereby, the braking force by a brake can be changed. For example, when the braking force of the brake is to be increased, the voltage can be increased by the variable resistor 43, and when the brake release time is to be shortened, the voltage can be decreased. Further, in order not to damage the internal device when a certain externally applied torque is applied, the variable resistor 43 can be adjusted so that the brake slides with a constant torque.

１ダイレクトドライブモータ
２ステータ
３ロータ
１０回転部
１０ａ、６１フランジ
１０ｂ、６２板ばね（弾性部材）
１０ｃ、６３アーマチュア
１０ｄ第１のアーマチュアヨーク
１０ｅ第２の永久磁石
１０ｆ第２のアーマチュアヨーク
１２ブレーキ連結軸
１３モータ出力軸
１４ロータフランジ
１５永久磁石
２０モータベース
２１、６４マグネットヨーク
２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃヨーク
２１Ｄ第１の永久磁石
２１Ｅコイル
２４リード線
２５、６０ブレーキ機構部
２６Ａモータコア
２６Ｂ巻線
２７クロスローラ軸受
３０、５０負作動型電磁ブレーキ装置
４０、７０制御装置（負作動型電磁ブレーキ装置の制御装置）
４１、７１直流電圧発生部
４１ａ解放用直流電圧発生部
４１ｂ作動用直流電圧発生部
４２、７２接続部（スイッチ）
４３可変抵抗器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Direct drive motor 2 Stator 3 Rotor 10 Rotating part 10a, 61 Flange 10b, 62 Leaf spring (elastic member)
10c, 63 Armature 10d First armature yoke 10e Second permanent magnet 10f Second armature yoke 12 Brake connecting shaft 13 Motor output shaft 14 Rotor flange 15 Permanent magnet 20 Motor base 21, 64 Magnet yoke 21A, 21B, 21C Yoke 21D 1st permanent magnet 21E Coil 24 Lead wire 25, 60 Brake mechanism part 26A Motor core 26B Winding 27 Cross roller bearing 30, 50 Negative action type electromagnetic brake device 40, 70 Control device (Control device of negative action type electromagnetic brake device) )
41, 71 DC voltage generator 41a DC voltage generator for release 41b DC voltage generator for operation 42, 72 Connection (switch)
43 Variable resistor

Claims

An armature, a first permanent magnet for generating a magnetic field for attracting the armature, a magnet yoke having a coil for changing the magnetic field for attracting the armature, and urging the armature in a direction to widen a gap between the armature and the magnet yoke A negative operation type electromagnetic brake device including a second permanent magnet in the armature, and an elastic member including a control device for controlling the operation of the brake .
The controller is
A first DC voltage generator for releasing the brake;
A second DC voltage generator for operating the brake;
A variable resistor connected in series to the second DC voltage generator;
When releasing the brake, the coil and the first DC voltage generator are connected in series so as to weaken the magnetic field attracting the armature of the magnet yoke, and when braking, the magnetic field attracting the armature of the magnet yoke is strengthened. A connecting portion for connecting the coil, the second DC voltage generating portion, and the variable resistor in series;
With
Negative operation characterized in that control is performed to enable adjustment of brake torque by making variable the voltage applied to the coil during brake operation while maintaining the voltage applied to the coil when the brake is released. Type electromagnetic brake device.

2. The negative operation type electromagnetic brake device according to claim 1, wherein the first permanent magnet and the second permanent magnet are disposed so as to attract each other.

3. The negative operation according to claim 1, wherein the second permanent magnet is sandwiched and fixed between the first armature yoke and the second armature yoke. 4. Type electromagnetic brake device.

The first armature yoke has an annular plate shape, and the second armature yoke has an annular plate shape having different thicknesses at an outer peripheral portion and an inner peripheral portion. The negative operation type electromagnetic brake device according to claim 3.

An armature, a first permanent magnet for generating a magnetic field for attracting the armature, a magnet yoke having a coil for changing the magnetic field for attracting the armature, and urging the armature in a direction to widen a gap between the armature and the magnet yoke A method for controlling a negatively actuated electromagnetic brake device, comprising: an elastic member for controlling the operation of a brake; and a second permanent magnet provided in the armature,
The controller is
A first DC voltage generator for releasing the brake;
A second DC voltage generator for operating the brake;
A variable resistor connected in series to the second DC voltage generator;
With
When releasing the brake, the coil and the first DC voltage generator are connected in series so as to weaken the magnetic field attracting the armature of the magnet yoke,
When the brake is operated, the coil , the second DC voltage generator, and the variable resistor are connected in series so as to strengthen the magnetic field that attracts the armature of the magnet yoke .
Negative operation characterized in that control is performed to enable adjustment of brake torque by making variable the voltage applied to the coil during brake operation while maintaining the voltage applied to the coil when the brake is released. Type electromagnetic brake device control method.

An armature, a first permanent magnet for generating a magnetic field for attracting the armature, a magnet yoke having a coil for changing the magnetic field for attracting the armature, and urging the armature in a direction to widen a gap between the armature and the magnet yoke A control device for controlling a negatively actuated electromagnetic brake device, comprising: an elastic member to be operated; and a second permanent magnet provided in the armature,
A first DC voltage generator for releasing the brake;
A second DC voltage generator for operating the brake;
A variable resistor connected in series to the second DC voltage generator;
When releasing the brake, the coil and the first DC voltage generator are connected in series so as to weaken the magnetic field attracting the armature of the magnet yoke, and when braking, the magnetic field attracting the armature of the magnet yoke is strengthened. A connecting portion for connecting the coil, the second DC voltage generating portion, and the variable resistor in series;
Equipped with a,
Negative operation characterized in that control is performed to enable adjustment of brake torque by making variable the voltage applied to the coil during brake operation while maintaining the voltage applied to the coil when the brake is released. Type electromagnetic brake device control device.

A drive device comprising the negatively operated electromagnetic brake device according to any one of claims 1 to 4 .