JP6600223B2 - Electromagnetic brake - Google Patents
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Description
本発明は、電動シャッター開閉機に用いて好適な電磁ブレーキに関する。 The present invention relates to an electromagnetic brake suitable for use in an electric shutter switch.
従来、電動シャッター開閉機は、シャッターを巻上げるときの動力源となる巻上用モータと、このモータへの給電が停止したときにシャッターが自重で閉まることを規制する無励磁作動型の電磁ブレーキとを備えている。この種の電磁ブレーキとしては、例えば特許文献1に記載されているものがある。 Conventionally, an electric shutter opening / closing machine has a hoisting motor as a power source for lifting the shutter, and a non-excitation operation type electromagnetic brake that restricts the shutter from closing due to its own weight when power supply to the motor is stopped. And. An example of this type of electromagnetic brake is described in Patent Document 1.
特許文献1に開示された電磁ブレーキは、巻上用モータと同期して回転するブレーキホイールを制動するもので、ブレーキホイールに制動ばねのばね力で押し付けられるブレーキディスクを備えている。
このブレーキディスクは、巻上用モータへの給電が絶たれて巻上用モータが停止したときにばね部材のばね力によってブレーキホイールに押し付けられる。巻上用モータが停止すると、シャッターの重量が巻上用モータからブレーキホイールを介してブレーキディスクに作用し、シャッターが下がる方向へブレーキディスクに回転力が加えられる。特許文献1に示す電磁ブレーキは、この回転力によるブレーキディスクの逆回転を規制するために、ラチェット機構を備えている。
The electromagnetic brake disclosed in Patent Document 1 brakes a brake wheel that rotates in synchronization with a hoisting motor, and includes a brake disk that is pressed against the brake wheel by the spring force of the brake spring.
The brake disk is pressed against the brake wheel by the spring force of the spring member when the power supply to the hoisting motor is cut off and the hoisting motor stops. When the hoisting motor stops, the weight of the shutter acts on the brake disc from the hoisting motor via the brake wheel, and a rotational force is applied to the brake disc in the direction in which the shutter is lowered. The electromagnetic brake shown in Patent Document 1 includes a ratchet mechanism in order to restrict reverse rotation of the brake disk due to this rotational force.
このラチェット機構は、ブレーキディスクの外周部に形成された凹部と、ブレーキディスクが逆回転することによってこの凹部に噛み合うラチェットとを有している。
従来の電動シャッター開閉機において、シャッター巻上時の巻上用モータの回転方向は、巻上用モータの取付位置や減速機などの構成に対応した方向になる。この電動シャッター開閉機に組み込まれる電磁ブレーキは、ラチェット機構の仕様(ラチェット機構により規制されるブレーキディスクの回転方向)がこの回転方向に適合している必要がある。このため、従来は、ラチェット機構により規制されるブレーキディスクの回転方向が異なる2種類の電磁ブレーキが製造されていた。これらの電磁ブレーキのうち、ラチェット機構の仕様が適合する電磁ブレーキが電動シャッター開閉機に組み込まれている。
The ratchet mechanism has a recess formed in the outer peripheral portion of the brake disc and a ratchet that meshes with the recess when the brake disc rotates reversely.
In the conventional electric shutter opening / closing device, the rotation direction of the hoisting motor at the time of winding the shutter is a direction corresponding to the mounting position of the hoisting motor and the configuration of the speed reducer. The electromagnetic brake incorporated in the electric shutter switch needs to have a ratchet mechanism specification (the rotation direction of the brake disc regulated by the ratchet mechanism) adapted to this rotation direction. For this reason, conventionally, two types of electromagnetic brakes having different rotation directions of the brake disc regulated by the ratchet mechanism have been manufactured. Among these electromagnetic brakes, an electromagnetic brake that meets the specifications of the ratchet mechanism is incorporated in the electric shutter switch.
ラチェット機構の仕様が異なる2種類の電磁ブレーキを製造するためには、ラチェットやラチェットを支持する部材などをそれぞれ2種類ずつ製作したり、回転方向に応じた加工を行う必要がある。このため、電磁ブレーキの生産性が低くなるという問題があった。 In order to manufacture two types of electromagnetic brakes having different ratchet mechanism specifications, it is necessary to manufacture two types of ratchets, two members that support the ratchet, etc., or to perform processing according to the rotation direction. For this reason, there has been a problem that productivity of the electromagnetic brake is lowered.
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、回転方向に依存することなく回転を規制できる構成を採り、生産性が高くなる電磁ブレーキを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an electromagnetic brake that increases the productivity by adopting a configuration capable of regulating the rotation without depending on the rotation direction.
この目的を達成するために、本発明に係る電磁ブレーキは、円環状に形成され、軸線を中心とする回転が規制されたフィールドコアと、前記フィールドコアに設けられた電磁コイルと、前記フィールドコアの軸心部を貫通するブレーキ軸と、前記ブレーキ軸に回転自在に支持されて前記フィールドコアと対向する位置に位置付けられ、前記電磁コイルが通電されることにより前記フィールドコアに磁気によって吸着されるアーマチュアと、前記アーマチュアにおける前記フィールドコアとは反対側の端面と対向する位置に配置され、前記アーマチュアとの間に摩擦部材が位置する状態で被制動装置の回転軸と一体に回転するブレーキホイールと、前記フィールドコアに設けられ、前記アーマチュアを前記ブレーキホイールに向けて付勢するばね部材と、前記フィールドコアに対する前記アーマチュアの回転を規制するロック機構とを備え、前記ロック機構は、円筒状に形成され、前記ブレーキ軸と同一軸線上に位置する状態で前記フィールドコアの内周部に固定された外輪と、前記外輪の内周部内に、前記アーマチュアと一体に回転する状態であって前記ブレーキ軸に対して回転自在となる状態で配置され、前記ブレーキ軸の軸線とは直交する方向に突出する複数のカム部が回転方向に一定の間隔をおいて設けられた内輪と、前記ブレーキ軸に回転自在に支持されたキャリアと、前記キャリアに前記ブレーキ軸の軸線と平行な軸線を中心として回転自在に支持され、前記外輪の内周部に接触する状態で前記内輪のカム部どうしの間に挿入された複数の遊星ローラーとを備え、前記カム部は、前記ブレーキ軸の軸線方向から見て前記外輪の内周部を指向する山形状に形成されているとともに、前記外輪の内周部および前記遊星ローラーと協働してローラ式の一方向クラッチを構成しているものである。 In order to achieve this object, an electromagnetic brake according to the present invention is formed in an annular shape, a field core whose rotation about an axis is restricted, an electromagnetic coil provided in the field core, and the field core A brake shaft penetrating through the shaft center portion, and rotatably supported by the brake shaft and positioned at a position facing the field core, and when the electromagnetic coil is energized, the field core is attracted by magnetism. A brake wheel which is disposed at a position facing an end face of the armature opposite to the field core, and rotates integrally with a rotating shaft of a braked device in a state where a friction member is located between the armature and the armature. , Provided in the field core, for biasing the armature toward the brake wheel. And a lock mechanism that restricts rotation of the armature relative to the field core, and the lock mechanism is formed in a cylindrical shape, and is positioned on the same axis as the brake shaft, and the inner periphery of the field core An outer ring fixed to the inner ring, and an inner ring portion of the outer ring, which is disposed in a state of rotating integrally with the armature and being rotatable with respect to the brake shaft, and is orthogonal to the axis of the brake shaft An inner ring having a plurality of cam portions projecting in the direction spaced apart from each other in a rotational direction, a carrier rotatably supported on the brake shaft, and an axis parallel to the axis of the brake shaft on the carrier. A plurality of planetary rollers that are rotatably supported as a center and are inserted between cam portions of the inner ring in contact with the inner peripheral portion of the outer ring, The portion is formed in a mountain shape that faces the inner peripheral portion of the outer ring when viewed from the axial direction of the brake shaft, and is unidirectional with a roller type in cooperation with the inner peripheral portion of the outer ring and the planetary roller. It constitutes a clutch.
本発明は、前記電磁ブレーキにおいて、前記ブレーキ軸は、前記フィールドコアに対して回転可能に構成されているとともに、このブレーキ軸と一体に回転する回転体を備え、前記回転体は、前記カム部の先端部分と前記遊星ローラーとの間に配置される複数の押圧片を有し、前記押圧片は、前記カム部と前記外輪の内周部とによって前記遊星ローラーが挟まれて前記一方向クラッチが連結される状態において、前記カム部と前記遊星ローラーとの間で前記ブレーキ軸の回転方向に移動可能であってもよい。 According to the present invention, in the electromagnetic brake, the brake shaft is configured to be rotatable with respect to the field core, and includes a rotating body that rotates integrally with the brake shaft, and the rotating body includes the cam portion. And a plurality of pressing pieces disposed between the planetary roller and the planetary roller, the pressing piece being sandwiched by the cam portion and the inner peripheral portion of the outer ring, the one-way clutch. May be movable in the rotational direction of the brake shaft between the cam portion and the planetary roller.
本発明は、前記電磁ブレーキにおいて、前記外輪の内周部には、周方向の全域にわたって多数の凹部と凸部とが交互に並ぶ状態で形成され、前記遊星ローラーは、前記外輪の凹部と凸部とに噛み合う凸部と凹部とを有する歯車状に形成され、前記内輪のカム部における前記遊星ローラーと接触する傾斜部には、前記遊星ローラーの凹部および凸部と噛み合う凸部と凹部とが形成されていてもよい。 According to the present invention, in the electromagnetic brake, an inner peripheral portion of the outer ring is formed in a state in which a large number of concave portions and convex portions are alternately arranged over the entire area in the circumferential direction, and the planetary roller is provided with a concave portion and a convex portion of the outer ring. The inclined portion that contacts the planetary roller in the cam portion of the inner ring has a concave portion of the planetary roller and a convex portion and a concave portion that mesh with the convex portion. It may be formed.
本発明によれば、アーマチュアは、電磁コイルが非励磁状態であるときにばね部材のばね力によって摩擦部材を介してブレーキホイールに押し付けられる。この状態でブレーキホイール側からアーマチュアに回転トルクが加えられてアーマチュアが回転すると、アーマチュアと一体に内輪が外輪に対して回転し、内輪のカム部が遊星ローラーに接近する。そして、さらに内輪が外輪に対して回転することにより、カム部と外輪の内周部との間に形成されたくさび状空間に遊星ローラーが挟まれ、ローラ式の一方向クラッチが連結状態となって内輪の回転が規制される。 According to the present invention, the armature is pressed against the brake wheel via the friction member by the spring force of the spring member when the electromagnetic coil is in a non-excited state. In this state, when rotational torque is applied to the armature from the brake wheel side and the armature rotates, the inner ring rotates relative to the outer ring integrally with the armature, and the cam portion of the inner ring approaches the planetary roller. Further, when the inner ring rotates with respect to the outer ring, the planetary roller is sandwiched in the wedge-shaped space formed between the cam part and the inner peripheral part of the outer ring, and the roller type one-way clutch is in a connected state. Therefore, the rotation of the inner ring is restricted.
内輪のカム部は、軸方向から見て山形状に形成されている。このため、内輪の回転方向に依存することはなく、内輪が外輪に対して回転することにより連結状態になる。このようにローラ式の一方向クラッチが連結状態になることにより、アーマチュアの回転が規制され、ブレーキホイールが摩擦によって制動される。
したがって、回転方向に依存することなくブレーキホイールの回転を規制できるから、仕様が異なる2種類の電磁ブレーキを製造する必要はない。この結果、本発明によれば、生産性が高い電磁ブレーキを提供することができる。
The cam portion of the inner ring is formed in a mountain shape when viewed from the axial direction. For this reason, it does not depend on the rotation direction of the inner ring, and the connected state is established when the inner ring rotates with respect to the outer ring. Thus, when the roller type one-way clutch is in the connected state, the rotation of the armature is restricted, and the brake wheel is braked by friction.
Therefore, since the rotation of the brake wheel can be regulated without depending on the rotation direction, it is not necessary to manufacture two types of electromagnetic brakes having different specifications. As a result, according to the present invention, an electromagnetic brake with high productivity can be provided.
以下、本発明に係る電磁ブレーキの一実施の形態を図1〜図14によって詳細に説明する。
図1に示す電磁ブレーキ1は、電動シャッター開閉機2に設けられるものである。電動シャッター開閉機2は、図示していない巻上用モータを動力源としてシャッターを駆動するもので、電磁ブレーキ1によって制動される回転軸3を備えている。回転軸3は、巻上用モータと同期してシャッターが巻上げられるときとシャッターが下ろされるときとに回転する。この実施の形態においては、電動シャッター開閉機2が本発明でいう「被制動装置」に相当する。
Hereinafter, an embodiment of an electromagnetic brake according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
An electromagnetic brake 1 shown in FIG. 1 is provided in an electric shutter opening /
回転軸3の先端部には、電磁ブレーキ1の一部を構成するブレーキホイール4が固定用ボルト5とキー6とによって一体に回転する状態に取付けられている。ブレーキホイール4は、回転軸3より径が大きい円板部4aを有している。この円板部4aの外周部であって、軸線方向において回転軸3の先端が指向する方向の一端部(図1においては右側の端部)には、摩擦部材7が固着されている。以下においては、この軸線方向の一端側(図1においては右側)を単に「前側」とし、他端側を「後側」として説明する。
A
電磁ブレーキ1は、一つのハウジング11の中に収容されている。このハウジング11は、電動シャッター開閉機2のブレーキ取付部2aに向けて開口する有底円筒状の本体部12と、この本体部12から径方向の外側(図1においては下側)に突出した凸部13とを有している。本体部12は、ブレーキ取付部2aに固定されている。有底円筒状を呈する本体部12の軸心部には、ブレーキ軸14が貫通している。このブレーキ軸14は、回転軸3とは前方に離間する位置に配置されている。このブレーキ軸14の軸線C1は、回転軸3の軸線C2の延長線上に位置している。
The electromagnetic brake 1 is accommodated in one
また、ブレーキ軸14は、後端部と、ハウジング11を貫通する中間部との二箇所において、回転自在かつ軸線方向へ移動自在に支持されている。ブレーキ軸14の後端部は、ボールベアリング15によってブレーキホイール4に支持され、ブレーキ軸14の中間部は、すべり軸受16によってハウジング11に支持されている。
ブレーキ軸14の後端部であってボールベアリング15の前方近傍には、サークリップ17とアーマチュア18とが設けられている。サークリップ17は、ブレーキ軸14に対するアーマチュア18の後方への移動を規制するものである。
Further, the
A
アーマチュア18は、磁性材によって円板状に形成されている。ブレーキ軸14は、アーマチュア18の軸心部を貫通している。このアーマチュア18は、ブレーキ軸14に軸線方向へ移動自在かつブレーキ軸14に対して回転可能に支持されている。アーマチュア18の外周部は、上述した摩擦部材7より径方向の外側に延びており、摩擦部材7に前方から対向している。
The
ブレーキ軸14の前端部には、手動巻上げ機構21のチェーンホイール22が設けられている。手動巻上げ機構21は、停電時や非常時にシャッターを人力で巻上げるためのものである。チェーンホイール22は、操作用のチェーン(図示せず)が巻き掛けられており、作業者がこのチェーンを引くことによって回転する。ブレーキ軸14は、チェーンホイール22と一体に回転する。
A
チェーンホイール22とハウジング11の本体部12との間には、制動解除レバー23が配置されている。制動解除レバー23は、図2に示すように、ブレーキ軸14の軸線方向とは直交する方向に延びる形状に形成されている。この制動解除レバー23は、一端部にブレーキ軸14が貫通しており、このブレーキ軸14に前後方向へ揺動自在に支持されている。また、制動解除レバー23は、図1に示すように、ブレーキ軸14に固定された当接部材24と、ハウジング11の突片25とに挟まれた状態で保持されている。制動解除レバー23における当接部材24と対向する部位には突起26が設けられている。
制動解除レバー23の他端部には、操作用のワイヤ27が取付けられている。制動解除レバー23は、このワイヤ27が作業者によって引かれ、図1中に二点鎖線で示すように、他端部が前方へ移動する方向に揺動することによって、てこの作用によってブレーキ軸14を前方へ押す。
A
An
ハウジング11の本体部12の内側底部には、フィールドコア31が固定用ボルト32によって固定されている。
フィールドコア31は、円環状に形成されており、ブレーキ軸14と同一軸線上に位置付けられている。また、フィールドコア31は、ハウジング11に固定されていることにより、その軸線を中心とする回転と、軸線方向への移動とが規制されている。
フィールドコア31の外径は、アーマチュア18の外径より小さい。アーマチュア18は、フィールドコア31の後方近傍に配置されている。上述したブレーキホイール4は、アーマチュア18におけるフィールドコア31とは反対側の端面(後面)と対向する位置に配置されている。このフィールドコア31の後端部と、摩擦部材7に接触している状態のアーマチュア18との間には、所定のエアギャップGとなる隙間が形成されている。
A
The
The outer diameter of the
このフィールドコア31の外周部には、後方に向けて開口する環状溝33が形成されている。この環状溝33の中には、電磁コイル34が設けられている。電磁コイル34は、通電されることによって磁束(図示せず)が発生するものである。この電磁コイル34は、巻上用モータが動作するときに通電される。
アーマチュア18は、電磁コイル34が通電されることによって、フィールドコア31に磁気によって吸着される。このときは、アーマチュア18とブレーキ軸14とが一体となって後方に移動するか、あるいは、アーマチュア18がブレーキ軸14に対して後方に移動する。
An
The
フィールドコア31の内周部には、ばね部材35およびスラストベアリング36と、後述するロック機構41のコマ受け42とが設けられている。
ばね部材35は、アーマチュア18をブレーキホイール4に向けて付勢するためのもので、フィールドコア31の後面に開口する非貫通孔39の中に収容されている。スラストベアリング36は、ばね部材35とアーマチュア18との間に設けられており、ばね部材35のばね力によってアーマチュア18に押し付けられている。このため、ばね部材35のばね力は、スラストベアリング36を介してアーマチュア18に伝えられる。
A
The
ロック機構41は、後述する二つの機能を有しており、図3および図4に示すように、フィールドコア31の内周部に固着された円環状のコマ受け42と、このコマ受け42より径方向の内側に設けられた複数の部品とによって構成されている。ロック機構41の第1の機能は、フィールドコア31に対するアーマチュア18の回転を規制する機能である。第2の機能は、シャッター(図示せず)が手動で巻上げられるときにブレーキ軸14の回転力をアーマチュア18に伝達する機能である。
The
コマ受け42は、ブレーキ軸14と同一軸線上に位置付けられており、フィールドコア31の内周部に圧入によって固定されている。この実施の形態においては、このコマ受け42によって、本発明でいう「外輪」が構成されている。
コマ受け42の内周部には、図5に示すように、周方向の全域にわたって多数の凹部42aと凸部42bとが交互に並ぶ状態で形成されている。凹部42aは、ブレーキ軸14の軸線方向に延びる凹溝によって構成されている。凹部42aの開口形状は、半円状である。凸部42bは、ブレーキ軸14の軸線方向に延びる断面半円状の突条によって構成されている。
The
As shown in FIG. 5, a large number of
これらの凹部42aと凸部42bとを有するコマ受け42の内周部には、図4に示すように、複数の遊星ローラ43が噛み合っている。遊星ローラー43は、図5に示すように、コマ受け42の凹部42aに噛み合う凸部43aと、コマ受け42の凸部42bに噛み合う凹部43bとを有する歯車状に形成されている。遊星ローラー43の前端部には、図3に示すように、ブレーキ軸14の軸線と平行な軸線を有する軸部44が設けられている。この軸部44は、後述するキャリア45の外周部にブレーキ軸14の軸線と平行な軸線を中心として回転自在に支持されている。
As shown in FIG. 4, a plurality of
キャリア45は、図6および図8に示すように、ブレーキ軸14が貫通する環状板部46と、この環状板部46の外周部から径方向の外側に突出した複数の支持片47とによって構成されている。支持片47は、環状板部46の周方向に一定の間隔をおいて並んでいる。遊星ローラー43の軸部44は、支持片47の貫通孔47aに後方から嵌合し、支持片47に回転自在に支持されている。この実施の形態による支持片47の前部には、図9に示すように、ざぐり部47bが形成されている。このざぐり部47bには、図3に示すように、Oリング48が装着されている。Oリング48の中空部には軸部44が嵌合している。Oリング48の外周部は、コマ受け42の内周部に押し付けられている。このため、遊星ローラー43には、軸部44とOリング48との摩擦により回転方向に抵抗が付与されている。
As shown in FIGS. 6 and 8, the
キャリア45の環状板部46は、図6に示すように、ブレーキ軸14が嵌合する貫通孔46aを有し、ブレーキ軸14に回転自在かつ軸線方向へ移動自在に支持されている。このため、キャリア45がブレーキ軸14の軸線C1を中心として回転することにより、遊星ローラー43がコマ受け42に沿って転がり、軸部44を中心にして自転するとともに、ブレーキ軸14の軸線C1を中心として公転する。
また、キャリア45の環状板部46は、図3に示すように、ブレーキ軸14の軸線方向において、ロック機構41の中央部に位置している。この環状板部46より後方には後述する星コマ51が配置され、前方には後述する巻上げコマ52の環状板部53が配置されている。
As shown in FIG. 6, the
Further, as shown in FIG. 3, the
星コマ51は、本発明でいう「内輪」を構成するものである。この実施の形態による星コマ51は、図4、図8および図10に示すように、ブレーキ軸14が貫通する環状部54と、この環状部54に設けられた複数のドライブピン55と、環状部54からブレーキ軸14の軸線方向とは直交する方向(径方向の外側)に突出する複数のカム部56とを有している。
環状部54は、ブレーキ軸14が嵌合する第1の貫通孔54aを有し、ブレーキ軸14に回転自在かつ軸線方向へ移動自在に支持されている。
ドライブピン55は、環状部54から後方に突出する状態で環状部54に固定されている。この実施の形態によるドライブピン55は、それぞれ環状部54の第2の貫通孔54bに圧入されている。これらのドライブピン55は、環状部54の周方向に一定の間隔をおいて並んでいる。この実施の形態においては、5本のドライブピン55が環状部54に設けられている。
The
The
The
これらのドライブピン55は、図3に示すように、アーマチュア18の軸心部に形成された切欠き57に嵌合している。切欠き57は、図8に示すように、アーマチュア18の軸心部にブレーキ軸14を通すために形成された穴58から径方向の外側に向けて延びる形状に形成されている。また、切欠き57は、ドライブピン55の数と同数だけ設けられている。すなわち、アーマチュア18の軸心部には、アーマチュア18の周方向に一定の間隔をおいて並ぶ5つの切欠きが放射状に形成されている。このため、星コマ51は、アーマチュア18と一体に回転する状態であってブレーキ軸14に対して回転自在となる状態でコマ受け42の内周部内に配置されている。
As shown in FIG. 3, these drive pins 55 are fitted in
星コマ51の複数のカム部56は、図4に示すように、それぞれブレーキ軸14の軸線方向から見てコマ受け42の内周部を指向する山形状に形成されている。この実施の形態による各カム部56は、星コマ51の環状部54の周方向の一方側に位置する第1の傾斜部59と、他方側に位置する第2の傾斜部60とを有している。これらの第1および第2の傾斜部59,60と、コマ受け42の内周部との間には、くさび状の空間Sが形成されている。くさび状の空間Sは、カム部56の先端部分の近傍において最も狭くなる形状に形成されている。
As shown in FIG. 4, the plurality of
複数のカム部56は、星コマ51の環状部54の周方向(回転方向)に一定の間隔をおいて並んでいる。この実施の形態によるカム部56は、環状部54の周方向において、ドライブピン55と同一位置に配設されている。上述した遊星ローラー43は、コマ受け42の内周部に接触する状態で、互いに隣り合う二つのカム部56どうしの間に挿入されている。
カム部56は、図11および図12に示すように、星コマ51がブレーキ軸14を中心にして回転することにより、遊星ローラー43に接触する。図11は、星コマ51が同図においてコマ受け42に対して反時計方向に回転した状態を示し、図12は、星コマ51が同図においてコマ受け42に対して時計方向に回転した状態を示している。星コマ51がコマ受け42に対して回転することにより、遊星ローラー43は、上述したくさび状の空間Sの中に入る。そして、遊星ローラー43は、カム部56の第1の傾斜部59または第2の傾斜部60とコマ受け42の内周部とによって挟まれ、くさび状の空間Sの最も狭い部位に押し込まれることにより、コマ受け42に対する移動が規制される。この状態においては、星コマ51(アーマチュア18)の更なる回転が規制される。
The plurality of
As shown in FIGS. 11 and 12, the
すなわち、この実施の形態によるカム部56は、コマ受け42の内周部および遊星ローラー43と協働してローラ式の一方向クラッチ61を構成している。この一方向クラッチ61は、山形状のカム部56の両側にそれぞれ構成される。このため、図11および図12に示すように、星コマ51がコマ受け42に対して回転することによって、回転方向に依存することなく一方向クラッチ61が連結状態になる。
この実施の形態による第1の傾斜部59および第2の傾斜部60には、図5に示すように、遊星ローラー43の凹部43bと噛み合う凸部59a,60aと、遊星ローラー43の凸部43aと噛み合う凹部59b,60bとが形成されている。
That is, the
As shown in FIG. 5, the first
巻上げコマ52は、図7および図8に示すように、ブレーキ軸14が貫通する環状板部62と、この環状板部62の外周部から後方に突出する複数の押圧片63とを有している。この実施の形態においては、この巻上げコマ52によって、請求項2記載の発明でいう「回転体」が構成されている。この実施の形態による巻上げコマ52は、図3に示すように、すべり軸受16との間に設けられた円錐ばね64によって後方に向けて付勢されている。円錐ばね64のばね力は、巻上げコマ52の環状板部62からキャリア45の環状板部46と、星コマ51の環状部54とを介してアーマチュア18に伝達される。すなわち、これらの部材は、サークリップ17と円錐ばね64とによって挟まれた状態でブレーキ軸14に支持されている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the hoisting
巻上げコマ52の環状板部62の軸心部には、ブレーキ軸14が貫通する円形孔62aと、この円形孔62aから径方向の一方と他方とに延びる2つの切欠き62bとが形成されている。円形孔62aは、ブレーキ軸14が回転自在かつ軸線方向に移動自在に嵌合する形状に形成されている。切欠き62bは、ブレーキ軸14に設けられた連結用ピン65を挿入可能な形状に形成されている。この実施の形態による切欠き62bの開口幅(環状板部62の周方向の幅)は、連結用ピン65の外径より広い。このため、巻上げコマ52は、連結用ピン65が切欠き62b内で移動可能な角度だけブレーキ軸14に対して回動可能である。この巻上げコマ52は、ブレーキ軸14がフィールドコア31に対して回転し、連結用ピン65が切欠き62bの側壁を押すことによってフィールドコア31に対して回転する。
A
押圧片63は、図3に示すように、ブレーキ軸14の軸線とは直交する方向から見て、環状板部62から遊星ローラー43と重なる位置まで後方に延びている。また、押圧片63は、図4に示すように、ブレーキ軸14の軸線方向から見て、カム部56の先端部分と遊星ローラー43との間に配置されている。詳述すると、押圧片63は、カム部56の両側に位置する第1の押圧片63aと第2の押圧片63bとを1組として、カム部56毎に計5組設けられている。第1の押圧片63aは、カム部56の第1の傾斜部59と対向する位置に設けられ、第2の押圧片63bは、カム部56の第2の傾斜部60と対向する位置に設けられている。
As shown in FIG. 3, the
また、第1の押圧片63aと第2の押圧片63bは、上述した一方向クラッチ61が連結される状態(図11および図12参照)において、カム部56と遊星ローラー43との間でブレーキ軸14の回転方向に移動可能になる形状に形成されている。詳述すると、図11に示すように、遊星ローラー43がカム部56の第1の傾斜部59に接触して一方向クラッチ61が連結される状態において、第1の押圧片63aが遊星ローラ43に接触することはない。
また、図12に示すように、遊星ローラー43がカム部56の第2の傾斜部60に接触して一方向クラッチ61が連結される状態においては、第2の押圧片63bが遊星ローラ43に接触することはない。このため、第1および第2の押圧片63a,63bは、上述した一方向クラッチ61が連結状態になることを遮るものではない。
Further, the first
Further, as shown in FIG. 12, in a state where the
第1の押圧片63aと第2の押圧片63bは、図13および図14に示すように、巻上げコマ52がコマ受け42に対して回転することによって、互いに隣り合う二つのカム部56どうしの間の中間部に向けて遊星ローラ43を押すとともに、カム部56を同方向に押す。図13は、巻上げコマ52がコマ受け42に対して同図において反時計方向に回るときの状態を示している。図13に示す第1の押圧片63aは、遊星ローラ43を押し、第2の押圧片63bは、カム部56を押している。図14は、巻上げコマ52がコマ受け42に対して同図において時計方向に回るときの状態を示している。図14に示す第1の押圧片63aは、カム部56を押し、第2の押圧片63bは、遊星ローラー43を押している。
As shown in FIGS. 13 and 14, the first
次に、この実施の形態による電磁ブレーキ1の動作を説明する。
この電磁ブレーキ1において、巻上げ用モータが動作してシャッターが昇降する場合は、電磁コイル34に通電され、アーマチュア18がばね部材35のばね力に抗してフィールドコア31に磁気によって吸着される。このため、ブレーキホイール4の制動が解除され、シャッター開閉機2の回転軸3が回転する。
巻上げ用モータが停止し、電磁コイル34への通電が遮断されると、アーマチュア18がばね部材35のばね力によってブレーキホイール4の摩擦部材7に押し付けられ、アーマチュア18とブレーキホイール4とが摩擦によって結合された状態になる。この状態において、シャッターが自重で下がり、回転軸3が回転すると、この回転がブレーキホイール4とアーマチュア18とを介してロック機構41の星コマ51に伝達され、星コマ51がコマ受け42に対して回転する。
Next, the operation of the electromagnetic brake 1 according to this embodiment will be described.
In this electromagnetic brake 1, when the winding motor operates and the shutter moves up and down, the
When the winding motor is stopped and the energization of the
このように星コマ51が回転すると、図11および図12に示すように、くさび状空間Sに遊星ローラー43が挟まれ、上述した一方向クラッチ61が連結状態になる。すなわち、遊星ローラー43がコマ受け42の内周部と星コマ51のカム部56との間に挟まって停止し、星コマ51のそれ以上の回転が規制される。この結果、アーマチュア18およびブレーキホイール4とともに回転軸3が停止する。このように回転軸3が停止するに当たっては、回転軸3の回転方向に依存することはない。
When the
停電時や非常時にシャッターを手動で巻上げる場合は、ブレーキ軸14の前端部に接続されている手動巻上げ機構21が作業者によって操作される。この場合は、シャッターが巻上げられる方向にブレーキ軸14がチェーンホイール22とともに回される。ブレーキ軸14がフィールドコア31に対して回転すると、回転力が連結用ピン65から巻上げコマ52に伝達され、図13および図14に示すように、一方向クラッチ61が解放される方向に遊星ローラー43とカム部56とが第1の押圧片63aまたは第2の押圧片63bによって押される。一方向クラッチ61は、ブレーキ軸14が回転することにより、回転方向に依存することなく解放可能である。カム部56が第1の押圧片63aまたは第2の押圧片63bによって押されることにより、星コマ51がアーマチュア18およびブレーキホイール4とともにフィールドコア31に対して回転し、回転軸3が回転する。この結果、シャッターを人力で巻上げることができる。
When the shutter is manually wound during a power failure or emergency, the operator operates the manual winding
巻上げられたシャッターを手動で下ろす場合は、制動解除レバー23に接続された操作用のワイヤ27が作業者によって引かれる。このワイヤ27が引かれると、図1中に二点鎖線で示すように、制動解除レバー23が揺動し、ブレーキ軸14がハウジング11に対して前方に向けて移動する。この結果、アーマチュア18が摩擦部材7に押し付けられることにより生じている摩擦力が低下し、シャッターの重量を支えることができなくなって回転軸3がブレーキホイール4とともに回転してシャッターが下がる。
When the rolled shutter is manually lowered, an
このように構成された電磁ブレーキ1によれば、電磁コイル34が通電されていない状態でローラ式の一方向クラッチ61が連結状態になることにより、アーマチュア18の回転が規制され、ブレーキホイール4が摩擦によって制動される。一方向クラッチ61は、アーマチュア18が一方に回転するときと、他方に回転するときとの両方において連結状態になる
したがって、回転方向に依存することなくブレーキホイール4の回転を規制できるから、仕様が異なる2種類の電磁ブレーキを製造する必要はない。この結果、本発明によれば、生産性が高い電磁ブレーキを提供することができる。
According to the electromagnetic brake 1 configured as described above, the roller-type one-way clutch 61 is connected in a state where the
この実施の形態による電磁ブレーキ1においては、ブレーキ軸14がフィールドコア31に対して回されることにより、星コマ51(内輪)のカム部56が第1の押圧片63aまたは第2の押圧片63bによって一方向クラッチ61が解放される方向へ押される。また、第1の押圧片63aまたは第2の押圧片63bは、遊星ローラー43をカム部56と同一方向へ押す。このため、ブレーキ軸14と星コマ51およびアーマチュア18とが一体に回転し、アーマチュア18に摩擦部材7を介して接続されているブレーキホイール4が同一方向に回転する。したがって、この電磁ブレーキ1を備えた電動シャッター開閉機2においては、電磁コイル34が非通電状態であっても手動でシャッターを巻上げることが可能になる。
In the electromagnetic brake 1 according to this embodiment, when the
この実施の形態によるコマ受け42の内周部には、周方向の全域にわたって多数の凹部42aと凸部42bとが交互に並ぶ状態で形成されている。遊星ローラー43は、コマ受け42の凹部42aと凸部42bとに噛み合う凸部43aと凹部43bとを有する歯車状に形成されている。星コマ51のカム部56における遊星ローラー43と接触する第1および第2の傾斜部59,60には、遊星ローラー43の凹部43bおよび凸部43aと噛み合う凸部59a,60aと凹部59b,60bとが形成されている。
このため、星コマ51のカム部56とコマ受け42の内周部との間に形成されたくさび状の空間Sに遊星ローラー43が挟まれるときに、凹部と凸部とが噛み合い、遊星ローラー43が確実に停止する。したがって、この実施の形態を採ることにより、制動時の動作の信頼性が高くなる。
In the inner peripheral portion of the
For this reason, when the
1…電磁ブレーキ、3…回転軸、4…ブレーキホイール、7…摩擦部材、14…ブレーキ軸、31…フィールドコア、34…電磁コイル、35…ばね部材、41…ロック機構、42…コマ受け(外輪)、42a,43b,59b,60b…凹部、42b,43a,59a,60a…凸部、43…遊星ローラー、45…キャリア、51…星コマ(内輪)、52…巻上げコマ(回転体)、56…カム部、59…第1の傾斜部、60…第2の傾斜部、61…一方向クラッチ、63…押圧片、63a…第1の押圧片、63b…第2の押圧片。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electromagnetic brake, 3 ... Rotating shaft, 4 ... Brake wheel, 7 ... Friction member, 14 ... Brake shaft, 31 ... Field core, 34 ... Electromagnetic coil, 35 ... Spring member, 41 ... Locking mechanism, 42 ... Top receiving ( Outer ring), 42a, 43b, 59b, 60b ... concave portion, 42b, 43a, 59a, 60a ... convex portion, 43 ... planetary roller, 45 ... carrier, 51 ... star piece (inner ring), 52 ... winding piece (rotary body), 56 ... cam portion, 59 ... first inclined portion, 60 ... second inclined portion, 61 ... one-way clutch, 63 ... pressing piece, 63a ... first pressing piece, 63b ... second pressing piece.
Claims (3)
前記フィールドコアに設けられた電磁コイルと、
前記フィールドコアの軸心部を貫通するブレーキ軸と、
前記ブレーキ軸に回転自在に支持されて前記フィールドコアと対向する位置に位置付けられ、前記電磁コイルが通電されることにより前記フィールドコアに磁気によって吸着されるアーマチュアと、
前記アーマチュアにおける前記フィールドコアとは反対側の端面と対向する位置に配置され、前記アーマチュアとの間に摩擦部材が位置する状態で被制動装置の回転軸と一体に回転するブレーキホイールと、
前記フィールドコアに設けられ、前記アーマチュアを前記ブレーキホイールに向けて付勢するばね部材と、
前記フィールドコアに対する前記アーマチュアの回転を規制するロック機構とを備え、
前記ロック機構は、
円筒状に形成され、前記ブレーキ軸と同一軸線上に位置する状態で前記フィールドコアの内周部に固定された外輪と、
前記外輪の内周部内に、前記アーマチュアと一体に回転する状態であって前記ブレーキ軸に対して回転自在となる状態で配置され、前記ブレーキ軸の軸線とは直交する方向に突出する複数のカム部が回転方向に一定の間隔をおいて設けられた内輪と、
前記ブレーキ軸に回転自在に支持されたキャリアと、
前記キャリアに前記ブレーキ軸の軸線と平行な軸線を中心として回転自在に支持され、前記外輪の内周部に接触する状態で前記内輪のカム部どうしの間に挿入された複数の遊星ローラーとを備え、
前記カム部は、前記ブレーキ軸の軸線方向から見て前記外輪の内周部を指向する山形状に形成されているとともに、前記外輪の内周部および前記遊星ローラーと協働してローラ式の一方向クラッチを構成していることを特徴とする電磁ブレーキ。 A field core which is formed in an annular shape and whose rotation about the axis is restricted;
An electromagnetic coil provided in the field core;
A brake shaft passing through the axial center of the field core;
An armature that is rotatably supported by the brake shaft, is positioned at a position facing the field core, and is magnetically attracted to the field core when the electromagnetic coil is energized;
A brake wheel that is disposed at a position facing an end surface of the armature opposite to the field core, and rotates integrally with a rotating shaft of a braked device in a state in which a friction member is positioned between the armature and the armature;
A spring member provided on the field core and biasing the armature toward the brake wheel;
A locking mechanism that regulates rotation of the armature relative to the field core;
The locking mechanism is
An outer ring formed in a cylindrical shape and fixed to the inner periphery of the field core in a state of being located on the same axis as the brake shaft;
A plurality of cams disposed in an inner peripheral portion of the outer ring so as to rotate integrally with the armature and to be rotatable with respect to the brake shaft, and project in a direction perpendicular to the axis of the brake shaft An inner ring provided with a constant interval in the direction of rotation;
A carrier rotatably supported by the brake shaft;
A plurality of planetary rollers supported by the carrier so as to be rotatable about an axis parallel to the axis of the brake shaft, and inserted between the cam portions of the inner ring in contact with the inner peripheral portion of the outer ring. Prepared,
The cam portion is formed in a mountain shape facing the inner peripheral portion of the outer ring when viewed from the axial direction of the brake shaft, and is a roller type in cooperation with the inner peripheral portion of the outer ring and the planetary roller. An electromagnetic brake comprising a one-way clutch.
前記ブレーキ軸は、前記フィールドコアに対して回転可能に構成されているとともに、このブレーキ軸と一体に回転する回転体を備え、
前記回転体は、前記カム部の先端部分と前記遊星ローラーとの間に配置される複数の押圧片を有し、
前記押圧片は、前記カム部と前記外輪の内周部とによって前記遊星ローラーが挟まれて前記一方向クラッチが連結される状態において、前記カム部と前記遊星ローラーとの間で前記ブレーキ軸の回転方向に移動可能であることを特徴とする電磁ブレーキ。 The electromagnetic brake according to claim 1,
The brake shaft is configured to be rotatable with respect to the field core, and includes a rotating body that rotates integrally with the brake shaft,
The rotating body has a plurality of pressing pieces arranged between a tip portion of the cam portion and the planetary roller,
In the state where the planetary roller is sandwiched between the cam portion and the inner peripheral portion of the outer ring and the one-way clutch is connected, the pressing piece is connected to the brake shaft between the cam portion and the planetary roller. An electromagnetic brake characterized by being movable in the rotational direction.
前記遊星ローラーは、前記外輪の凹部と凸部とに噛み合う凸部と凹部とを有する歯車状に形成され、
前記内輪のカム部における前記遊星ローラーと接触する傾斜部には、前記遊星ローラーの凹部および凸部と噛み合う凸部と凹部とが形成されていることを特徴とする電磁ブレーキ。 In the electromagnetic brake according to claim 1 or 2, the inner peripheral portion of the outer ring is formed in a state in which a large number of concave portions and convex portions are alternately arranged over the entire region in the circumferential direction.
The planetary roller is formed in a gear shape having a convex portion and a concave portion that mesh with the concave portion and the convex portion of the outer ring,
An electromagnetic brake, wherein a convex portion and a concave portion that mesh with a concave portion and a convex portion of the planetary roller are formed in an inclined portion that contacts the planetary roller in the cam portion of the inner ring.
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