JP6674825B2 - Electromagnetic brake - Google Patents
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Description
本発明は、制動開始時および制動解除時の衝突音を低減するオイルダンパーを備えた電磁ブレーキに関する。 The present invention relates to an electromagnetic brake provided with an oil damper that reduces a collision sound at the time of starting braking and at the time of releasing braking.
従来、無励磁作動ディスクブレーキや無励磁作動ドラムブレーキなどの無励磁作動ブレーキは、励磁コイルへの通電が遮断されると、アーマチュアに固着されたブレーキライニングが制動ばねのばね力で被制動部材に押し付けられる。この被制動部材は、ブレーキディスクやブレーキドラムである。一方、励磁コイルが通電されると、アーマチュアが制動ばねのばね力に抗してヨークに磁気吸着される。 Conventionally, in non-excited operation brakes such as non-excited operation disk brakes and non-excitation operation drum brakes, when power to the excitation coil is cut off, the brake lining fixed to the armature is applied to the member to be braked by the spring force of the braking spring Pressed. The member to be braked is a brake disk or a brake drum. On the other hand, when the excitation coil is energized, the armature is magnetically attracted to the yoke against the spring force of the braking spring.
この種の電磁ブレーキにおいては、制動開始時にブレーキライニングが被制動部材に衝突することにより衝突音が発生し、制動解除時にアーマチュアがヨークに衝突することにより衝突音が発生する。
このような衝突音を低減可能な従来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。
In this type of electromagnetic brake, a collision sound is generated when the brake lining collides with the member to be braked at the start of braking, and a collision sound is generated when the armature collides with the yoke when the brake is released.
As a conventional electromagnetic brake capable of reducing such a collision sound, for example, there is one described in Patent Document 1.
特許文献1に開示された電磁ブレーキは、ブレーキドラムと対向するブレーキライニングを有するアーマチュアと、このアーマチュアがブレーキドラムから離れる方向に移動して磁気吸着されるヨークと、アーマチュアをブレーキドラムに向けて付勢する制動ばねと、上述した衝突音を低減するためのオイルダンパーとを備えている。 The electromagnetic brake disclosed in Patent Document 1 has an armature having a brake lining opposed to a brake drum, a yoke in which the armature moves away from the brake drum and is magnetically attracted, and an armature directed toward the brake drum. There is provided a braking spring to be urged, and an oil damper for reducing the above-mentioned collision sound.
オイルダンパーは、作動油で満たされたシリンダと、このシリンダに移動自在に嵌合したピストンと、シリンダに接続された作動油通路などによって構成されている。シリンダは、ヨークとアーマチュアとのうちいずれか一方の部材に設けられ、ピストンは、他方の部材に設けられている。このピストンは、アーマチュアがヨークに磁気吸着される制動解除時と、アーマチュアが制動ばねのばね力でヨークから離れる制動開始時にシリンダに対して移動する。このようにピストンがシリンダに対して移動することにより、作動油が作動油通路を通ってシリンダに対して出入りする。
作動油通路におけるシリンダに接続される端部には、オリフィスプレートが設けられている。
The oil damper includes a cylinder filled with hydraulic oil, a piston movably fitted to the cylinder, a hydraulic oil passage connected to the cylinder, and the like. The cylinder is provided on one of the yoke and the armature, and the piston is provided on the other. The piston moves with respect to the cylinder at the time of braking release in which the armature is magnetically attracted to the yoke and at the start of braking in which the armature is separated from the yoke by the spring force of the braking spring. When the piston moves relative to the cylinder in this manner, hydraulic oil flows into and out of the cylinder through the hydraulic oil passage.
An orifice plate is provided at an end of the hydraulic oil passage connected to the cylinder.
特許文献1に示すオイルダンパーの作動油は、制動開始時あるいは制動解除時にアーマチュアの動作に伴ってピストンがシリンダに対して移動することにより、オリフィスプレートの貫通孔を通過する。このとき、ピストンの移動、言い換えればアーマチュアの動作に抵抗が付与される。このため、アーマチュアがヨークに磁気吸着されるときの衝突音や、ブレーキライニングがブレーキドラムに押し付けられるときの衝突音が低減される。 The hydraulic oil of the oil damper disclosed in Patent Literature 1 passes through the through hole of the orifice plate when the piston moves with respect to the cylinder along with the operation of the armature at the time of starting braking or releasing braking. At this time, resistance is given to the movement of the piston, in other words, the operation of the armature. For this reason, a collision sound when the armature is magnetically attracted to the yoke and a collision sound when the brake lining is pressed against the brake drum are reduced.
特許文献1に記載された電磁ブレーキでは、衝突音の大きさが製品毎に異なるおそれがあった。この理由は、オイルダンパーに設けられているオリフィスプレートの貫通孔の孔径がきわめて小さいからである。きわめて小径の貫通孔は、加工が難しく、複数のオリフィスプレートを製造するにあたって製品毎に孔径にばらつきが生じ易い。このため、従来の電磁ブレーキでは、衝突音が低減された品質を維持しながら生産することが難しいという問題があった。 In the electromagnetic brake described in Patent Literature 1, the loudness of the collision sound may be different for each product. This is because the diameter of the through hole of the orifice plate provided in the oil damper is extremely small. A very small through-hole is difficult to process, and when manufacturing a plurality of orifice plates, the hole diameter tends to vary from product to product. For this reason, in the conventional electromagnetic brake, there was a problem that it was difficult to produce while maintaining the quality with reduced collision noise.
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、オイルダンパーのオリフィスを容易に高い精度で形成でき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 can easily form an orifice of an oil damper with high accuracy.
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、励磁コイルを有するフィールドコアと、前記フィールドコアに接離可能なアーマチュアと、前記アーマチュアを前記フィールドコアとは反対側に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移動に伴って摩擦抵抗が選択的に付与される被制動部材と、前記フィールドコアと前記アーマチュアとに連結されたオイルダンパーとを備え、前記オイルダンパーは、前記フィールドコアに前記アーマチュアの移動方向と平行な方向を軸線方向として設けられ、作動油が封入されたシリンダと、前記アーマチュアに設けられ、前記シリンダに移動自在に嵌合して前記シリンダ内を第1の油室と第2の油室とに分けるピストンとを備え、前記ピストンは、前記第1の油室と第2の油室とを連通する貫通孔と、前記貫通孔にすきまばめとなる状態に嵌合したピンとを有し、前記シリンダは、前記フィールドコアに前記アーマチュアとは反対方向に向けて開口する形状に形成された円形凹部と、有底円筒状に形成されて底壁に貫通孔が設けられ、開口部が前記円形凹部の底を指向する状態で前記円形凹部の周壁に螺着されたオイルケースと、貫通孔を有する円板状に形成され、前記オイルケースの開口部内に液密となる状態に保持されて前記オイルケースの底壁との間に油室を形成するオイルカバーとを備え、前記ピストンは、前記油室に収容されて前記オイルケースの内周部に液密となる状態で移動自在に嵌合した円板状のピストン本体と、前記ピストン本体に突設され、前記オイルケースの底壁の貫通孔に液密となる状態で移動自在に嵌合した第1の支軸と、前記ピストン本体に突設され、前記オイルカバーを液密となる状態で移動自在に貫通するとともに前記円形凹部の底を移動自在に貫通して前記アーマチュアに固定された第2の支軸とを有し、前記ピンは、前記ピストン本体に設けられているものである。 In order to achieve this object, an electromagnetic brake according to the present invention includes a field core having an exciting coil, an armature that can be brought into contact with and separated from the field core, and a spring that biases the armature to a side opposite to the field core. A member, a member to be braked to which frictional resistance is selectively applied along with the movement of the armature with respect to the field core, and an oil damper connected to the field core and the armature, wherein the oil damper comprises: A direction parallel to the moving direction of the armature is provided on the field core as an axial direction, a cylinder filled with hydraulic oil, and provided on the armature. A first oil chamber and a second oil chamber, wherein the piston is connected to the first oil chamber. When a through hole for communicating the second oil chamber, and a pin fitted to the condition to be a clearance fit in the through hole, said cylinder, said armature toward the opposite direction to the field core A circular recess formed in an opening shape, a bottomed cylindrical shape formed with a through hole in the bottom wall, and the opening is screwed to a peripheral wall of the circular recess in a state of pointing toward the bottom of the circular recess. And an oil cover formed in a disk shape having a through hole, held in a liquid-tight state in an opening of the oil case, and forming an oil chamber between the oil case and a bottom wall of the oil case. Wherein the piston is housed in the oil chamber and is fitted with a disc-shaped piston body movably fitted to the inner peripheral portion of the oil case in a liquid-tight manner, and the piston is protruded from the piston body, The liquid enters the through hole in the bottom wall of the oil case. And a first support shaft movably fitted in a state where the oil cover is protruded from the piston body and movably penetrates the oil cover in a liquid-tight state, and movably moves the bottom of the circular recess. A second support shaft that penetrates and is fixed to the armature, wherein the pin is provided on the piston body .
本発明は、前記電磁ブレーキにおいて、前記アーマチュアは、前記ばね部材のばね力によって摩擦部材を介して前記被制動部材に押し付けられるものであってもよい。 According to the present invention, in the electromagnetic brake, the armature may be pressed against the member to be braked via a friction member by a spring force of the spring member.
本発明は、前記電磁ブレーキにおいて、前記ピンの軸線方向は、前記アーマチュアの移動方向と平行な方向であり、前記ピンの両端部は前記貫通孔から突出していてもよい。 According to the present invention, in the electromagnetic brake, an axial direction of the pin is a direction parallel to a moving direction of the armature, and both ends of the pin may protrude from the through hole.
本発明に係るオイルダンパーにおいては、アーマチュアにフィールドコアに対して接近あるいは離間する方向に推力が作用すると、ピストンが第1の油室内の作動油と第2の油室内の作動油とのいずれか一方を押し、一方の油室内の圧力が上昇する。この一方の油室内の作動油は、ピストンの貫通孔とピンとの間の微細な隙間を通過して他方の油室に流出する。作動油が第1の油室から第2の油室に流れたり、第2の油室から第1の油室に流れることによって、ピストンがシリンダに対して移動し、アーマチュアがシリンダに対して移動する。 In the oil damper according to the present invention, when a thrust acts on the armature in a direction approaching or moving away from the field core, the piston is driven by one of the hydraulic oil in the first oil chamber and the hydraulic oil in the second oil chamber. Pressing one causes the pressure in one oil chamber to increase. The hydraulic oil in one oil chamber flows out into the other oil chamber through a fine gap between the through hole of the piston and the pin. When the hydraulic oil flows from the first oil chamber to the second oil chamber or from the second oil chamber to the first oil chamber, the piston moves with respect to the cylinder, and the armature moves with respect to the cylinder. I do.
このため、ピストンの貫通孔とピンとの間の微細な隙間が実質的にオリフィスの貫通孔を構成し、移動するアーマチュアに抵抗が付与される。この結果、制動開始時や制動解除時に生じる衝突音が低減される。
ピストンの貫通孔は、特許文献1に記載されているオリフィスプレートの貫通孔と較べて孔径が大きいために容易に高い精度で形成することができる。ピンは、外径公差が規定された外径の市販品を用いることができる。このため、本発明によれば、オイルダンパーのオリフィスを容易に高い精度で形成可能な電磁ブレーキを提供することができる。
For this reason, the minute gap between the through hole of the piston and the pin substantially constitutes the through hole of the orifice, and imparts resistance to the moving armature. As a result, the collision sound generated at the time of starting braking or at the time of releasing braking is reduced.
Since the through hole of the piston has a larger diameter than the through hole of the orifice plate described in Patent Document 1, it can be easily formed with high accuracy. As the pin, a commercially available product having an outer diameter with an outer diameter tolerance specified can be used. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide an electromagnetic brake capable of easily forming the orifice of the oil damper with high accuracy.
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8によって詳細に説明する。
図1に示す電磁ブレーキ1は、エレベータ(図示せず)のかごが減速して停止した後に巻上用の回転軸2の回転を止める無励磁作動ブレーキである。回転軸2は、エレベータ巻上機3のハウジング3aから突出している。電磁ブレーキ1は、回転軸2の突出部分が貫通する状態でハウジング3aに支持されている。以下においては、回転軸2がハウジング3aから突出する方向を単に前方といい、この方向とは反対方向を単に後方という。
Hereinafter, an embodiment of an electromagnetic brake according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
The electromagnetic brake 1 shown in FIG. 1 is a non-excitation operation brake that stops the rotation of the
電磁ブレーキ1は、回転軸2の軸線方向に並ぶ複数の機能部品を備えている。これらの機能部品とは、ハウジング3aに隣接するフィールドコア4と、このフィールドコア4に隣接するアーマチュア5と、このアーマチュア5に隣接するブレーキディスク6と、このブレーキディスク6に隣接するサイドプレート7である。
The electromagnetic brake 1 includes a plurality of functional components arranged in the axial direction of the rotating
フィールドコア4は、磁性材料によって円環状に形成されており、回転軸2と同一軸線上に位置する状態でハウジング3aに固定されている。このフィールドコア4の径方向の中央部には、前方に向けて開口する環状溝11が形成されている。この環状溝11の中には、励磁コイル12が挿入され、絶縁樹脂13が充填されている。フィールドコア4における環状溝11より径方向の内側には、前方に向けて開口する穴14が形成されている。
The
この穴14は、フィールドコア4を周方向において複数に分割する位置にそれぞれ形成されている。この実施の形態による穴14は、フィールドコア4を周方向に3等分する位置にそれぞれ設けられている。これらの穴14には、アーマチュア5を前方に向けて付勢する制動ばね15がそれぞれ挿入されている。この実施の形態においては、この制動ばね15が本発明でいう「ばね部材」に相当する。
The
フィールドコア4の径方向の外側には、固定用ボルト16が螺着されているとともに、後述するオイルダンパー17が設けられている。
固定用ボルト16は、フィールドコア4にサイドプレート7を固定するためのもので、フィールドコア4を周方向において複数に分割する位置にそれぞれ設けられている。この実施の形態による固定用ボルト16は、フィールドコア4を周方向に3等分する位置にそれぞれ設けられている。これらの固定用ボルト16は、それぞれサイドプレート7の貫通孔7aと、このサイドプレート7とフィールドコア4との間に位置する円筒状のカラー18の中空部とに通されてフィールドコア4に螺着されている。
A fixing
The fixing
サイドプレート7は、円環板状に形成されており、カラー18の全長分だけフィールドコア4から前方に離間して設置されている。カラー18の全長は、後述するブレーキディスク6とアーマチュア5とがサイドプレート7に重ねられた状態でアーマチュア5とフィールドコア4との間に所定のエアギャップGが形成される長さである。
The
アーマチュア5は、磁性材料によって円環板状に形成されており、上述した複数のカラー18によって保持されている。カラー18は、アーマチュア5の外周部に形成された複数の切欠き19の中にそれぞれ通されている。この切欠き19は、前方から見て径方向の外側に向けて開くU字状であって、カラー18の外周面に摺接する形状に形成されている。アーマチュア5は、この切欠き19とカラー18とからなる保持構造によって、回転軸2の軸線方向(フィールドコア4に対して接近する方向または離間する方向)へ移動自在に保持されている。
The
アーマチュア5の外周部であって、周方向において切欠き19とは離間する部位には、後述するオイルダンパー17のピストン21(図2参照)が連結用ボルト22によって取付けられている。連結用ボルト22は、アーマチュア5のボルト孔5aに前方から挿通され、ピストン21に螺着されている。
A piston 21 (see FIG. 2) of the
ブレーキディスク6は、円環板状に形成され、回転軸2のハブ23に軸線方向へ移動自在に保持されている。ハブ23は、円筒状に形成され、回転軸2が貫通しかつキー24によって相対回転が規制された状態で回転軸2に支持されている。このハブ23の外周部と、ブレーキディスク6の内周部とは、スプライン25によって周方向への相対移動が規制されかつ軸線方向への相対移動が許容された状態で互いに連結されている。
The brake disk 6 is formed in an annular plate shape, and is held by the
ブレーキディスク6の外周部には、このブレーキディスク6に摩擦抵抗を付与するために摩擦部材26が固着されている。摩擦部材26は、ブレーキディスク6におけるアーマチュア5と対向する後面と、サイドプレート7と対向する前面とに設けられている。摩擦抵抗は、アーマチュア5が摩擦部材26を介してブレーキディスク6を押したときにブレーキディスク6に付与される。ブレーキディスク6がアーマチュア5によって押される状態が解消された場合には、摩擦抵抗がブレーキディスク6に付与されることはない。このため、ブレーキディスク6には、フィールドコア4に対するアーマチュア5の移動に伴って摩擦抵抗が選択的に付与される。
この実施の形態においては、このブレーキディスク6が本発明でいう「被制動部材」に相当する。
A
In this embodiment, the brake disk 6 corresponds to a “brake-receiving member” in the present invention.
オイルダンパー17は、フィールドコア4とアーマチュア5とに連結されている。この実施の形態によるオイルダンパー17は、図4に示すように、フィールドコア4に設けられたシリンダ31と、このシリンダ31の中に移動自在に嵌合したピストン21とを備えている。
シリンダ31は、フィールドコア4の円形凹部32と、この円形凹部32の中に収容されたオイルケース33と、このオイルケース33の中に設けられたオイルカバー34とによって構成されている。
The
The
円形凹部32は、図1に示すように、フィールドコア4の外周部にアーマチュア5とは反対方向(後方)に向けて開口し、アーマチュア5の移動方向と平行な方向に延びる形状に形成されている。このため、シリンダ31は、フィールドコア4にアーマチュア5の移動方向と平行な方向を軸線方向として形成されている。
円形凹部32の周壁32aには、図4に示すように、雌ねじ35が形成されている。円形凹部32の底壁32bには、後述するピストン21の一部を通すために第1の貫通孔36が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
A
オイルケース33は、図5に示すように、筒状壁33aと底壁33bとを有する有底円筒状に形成されている。筒状壁33aの外周部には、円形凹部32の雌ねじ35と螺合する雄ねじ37が形成されている。このオイルケース33は、開口部が円形凹部32の底壁32bを指向する状態で円形凹部32の周壁32aに螺着されている。
筒状壁33aの内周部には、オイルケース33の開口縁を含む大径穴38と、この大径穴38と底壁33bとの間に位置するシリンダ孔39とが形成されている。大径穴38とシリンダ孔39の開口形状は円形である。シリンダ孔39の孔径は、大径穴38の穴径より小さい。大径穴39には、第1のOリング41が装着されている。
The
A large-
オイルケース33の底壁33bには、筒状壁33aより径が小さい円柱状の軸部42が設けられている。軸部42には、工具(図示せず)が係合する締め上げ用穴43が形成されている。この工具は、オイルケース33を円形凹部32にねじ込むときにオイルケース33を回すためのものである。この締め上げ用穴43は、後方(筒状壁とは反対方向)に向けて開口しており、軸部42を周方向に4等分する位置にそれぞれ設けられている。
On the
この軸部42の外周部分は、後述する止めナット44と嵌合する形状に形成されている。止めナット44は、オイルケース33を円形凹部32内に固定するためのもので、外周部に円形凹部32の雌ねじ35に螺合する雄ねじ45が形成されている。また、止めナット44の外周部には、工具(図示せず)が係合する締め上げ用穴46が形成されている。この工具は、止めナット44を円形凹部32にねじ込むときに止めナット44を回すためのものである。この締め上げ用穴46は、オイルケース33とは反対方向に向けて開口しており、止めナット44を周方向に4等分する位置にそれぞれ設けられている。止めナット44の軸心部には、オイルケース33の軸部が嵌合する穴47が形成されている。
The outer peripheral portion of the
オイルケース33の底壁33bには、第2の貫通孔48が穿設されている。この第2の貫通孔48の孔径は、シリンダ孔39の孔径より小さい。この第2の貫通孔48の一端はシリンダ孔39内に開口し、他端はオイルケース33の外面に開口している。この第2の貫通孔48の孔壁には第2のOリング49が装着されている。
A second through
オイルカバー34は、円板状に形成されている。このオイルカバー34の外径は、オイルケース33の大径穴38に挿入可能な外径である。オイルカバー34の外周部には、第1のOリング41と接触するシール面51が形成されている。第1のOリング41は、オイルカバー34のシール面51に接触し、このシール面51とオイルケース33の筒状壁33aとの間を液密にシールする。このため、オイルカバー34は、オイルケース33の開口部内に液密となる状態に保持されることになる。このようにオイルケース33内にオイルカバー34が挿入されることにより、オイルカバー34とオイルケース33の底壁33bとの間に油室52(図4参照)が形成される。
The
オイルカバー34の軸心部には第3の貫通孔53が形成されている。この第3の貫通孔53の孔壁には第3のOリング54が装着されている。
オイルカバー34におけるオイルケース33の底壁33bとは反対側の端部には、工具(図示せず)が係合する締め上げ用穴55が形成されている。この工具は、オイルカバー34をオイルケース33の筒状壁33a内に挿入するときにオイルカバー34を保持するためのものである。この締め上げ用穴55は、オイルカバー34を周方向に4等分する位置にそれぞれ設けられている。
A third through
At the end of the
ピストン21は、軸線方向に並ぶ3つの機能部によって構成されている。これらの機能部とは、後側となる一端部に位置する第1の支軸56と、他端部に位置する第2の支軸57と、これらの第1および第2の支軸56,57の間に位置する円板状のピストン本体58である。これらの第1および第2の支軸56,57と、ピストン本体58とは、一つの母材(図示せず)に機械加工を施すことによって、一体に形成されている。また、第1および第2の支軸56,57と、ピストン本体58とは、同一軸線上に位置付けられている。
The
このピストン21の軸心部には、ねじ孔59が形成されている。このねじ孔59は、ピストン21を軸線方向に貫通している。このねじ孔59には、アーマチュア5側から連結用ボルト22が螺着される。
第1の支軸56は、ピストン本体58から後方(アーマチュア5とは反対方向)に向けて突出する円柱状に形成されている。この第1の支軸56の外周面は、第2のOリング49が接触するシール面61を構成している。第2のOリング49は、第1の支軸56のシール面61(外周面)に摺動自在に接触し、このシール面61とオイルケース33の第2の貫通孔48との間を液密にシールする。このため、第1の支軸56は、第2の貫通孔48に液密となる状態で移動自在に嵌合することになる。
A
The
第2の支軸57は、ピストン本体58から前方(アーマチュア5を指向する方向)に向けて突出する円柱状に形成されている。第2の支軸57の外径は、第1の支軸56の外径と等しい。この第2の支軸57の外周面は、第3のOリング54が接触するシール面62を構成している。第3のOリング54は、第2の支軸57のシール面62(外周面)に摺動自在に接触し、このシール面62とオイルカバー34の第3の貫通孔53との間を液密にシールする。このため、第2の支軸57は、オイルカバー34の第3の貫通孔53を液密となる状態で移動自在に貫通することになる。
The
第2の支軸57の先端部(前端部)は、図2および図3に示すように、オイルカバー34から突出し、円形凹部32の第1の貫通孔36内を通されてアーマチュア5のフィールドコア側端面63に当接した状態でアーマチュア5に連結用ボルト22によって固定されている。円形凹部32の第1の貫通孔36の孔径は、第2の支軸57の外径より大きい。このため、ピストン21は、円形凹部32の底壁32bを移動自在に貫通してアーマチュア5に設けられることになる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the tip (front end) of the
ピストン本体58は、オイルケース33のシリンダ孔39内に嵌合可能な形状に形成されている。このピストン本体58の外周部には、第4のOリング64が装着されている。第4のOリング64は、シリンダ孔39の孔壁面に摺動自在に接触し、この孔壁面とピストン本体58との間を液密にシールする。このため、ピストン本体58は、オイルケース33の内周部に液密となる状態で移動自在に嵌合することになる。
The
オイルケース33内の油室52は、ピストン本体58がシリンダ孔39内に嵌合した状態において、ピストン21によって第1の油室65と第2の油室66とに分けられる。この実施の形態においては、ピストン本体58とオイルケース33の底壁33bとの間を第1のオイル室65とし、ピストン本体58とオイルカバー34との間を第2のオイル室66とした。これらの第1および第2の油室65,66には作動油が充填されている。この作動油は、第1〜第3のOリング41,49,54によってシリンダ31内から漏洩できない状態に封入されている。
The oil chamber 52 in the
ピストン本体58は、図4に図示した中立位置からオイルケース33の底壁33bに向けてストロークAだけ移動可能であり、中立位置からオイルカバー34に向けてストロークBだけ移動可能である。
ピストン本体58には、第4の貫通孔71が穿設されている。この第4の貫通孔71は、ピストン21の軸線方向(アーマチュア5の移動方向と平行な方向)に延びており、第1の油室65と第2の油室66とを連通している。第4の貫通孔71は、例えばリーマ加工によって予め定めた公差を有する所定の孔径に形成されている。
The
A fourth through
この第4の貫通孔71には、ピン72が挿通されている。このピン72は、第4の貫通孔71にすきまばめとなる状態に嵌合している。すなわち、ピン72は、第4の貫通孔71に移動可能に嵌合している。ピン72の軸線方向は、ピストン21の移動方向と平行な方向である。このピン72の両端部は、第4の貫通孔71から第1および第2の油室65,66内に突出している。ピン72は、例えば市販のものを用いることができる。市販のピンは、外径が同一でも外径公差の異なるものが存在する。
A
次に、このピストン21とシリンダ31とを含むオイルダンパー17を組立てて電磁ブレーキ1に組み込む手順を図6〜図8によって説明する。
オイルダンパー17を組立てるにあたっては、先ず、図6に示すように、オイルケース33にピストン21とオイルカバー34とがこの順序で挿入され、シリンダ組立体73が作られる。ピストン21をオイルケース33内に挿入する作業は、シリンダ孔39内に作動油を満たすオイル充填作業と同時に行われる。
Next, a procedure of assembling the
In assembling the
次に、図7に示すように、シリンダ組立体73がフィールドコア4の円形凹部32内に挿入され、オイルケース33の雄ねじ37が円形凹部32の雌ねじ35に螺合される。すなわち、シリンダ組立体73が円形凹部32内にねじ込まれる。このねじ込み作業は、円形凹部32の底壁32bにオイルカバー34が当接するまで行われる。
その後、止めナット44が円形凹部32にねじ込まれ、オイルケース33と協働してダブルナットとなる状態に締め付けられる。
このようにシリンダ組立体73をフィールドコア4に固定する作業は、フィールドコア4にサイドプレート7、アーマチュア5およびブレーキディスク6などの付属部品が組付けられた状態で行われる場合と、これらの付属部品がフィールドコア4に取付られていない状態で行われる場合とがある。
Next, as shown in FIG. 7, the
Thereafter, the
The operation of fixing the
止めナット44が円形凹部32に締め付けられた後、図8に示すように、アーマチュア5のボルト孔5aに連結用ボルト22が通され、この連結用ボルト22がピストン21のねじ孔59に螺着される。この連結用ボルト22がピストン21に締め付けられることによって、オイルダンパー17の組立、組付け作業が終了する。この実施の形態によるオイルダンパー17のピストン本体58は、アーマチュア5が制動ばね15のばね力でブレーキディスク6に押し付けられている状態、言い換えれば、図2に示すように、エアギャップGが形成される状態において、シリンダ孔39の略中央部に配置される。
After the
このように構成された電磁ブレーキ1において、励磁コイル12が通電されていない場合は、図2に示すように、アーマチュア5が制動ばね15のばね力でブレーキディスク6に押し付けられ、ブレーキディスク6がアーマチュア5とサイドプレート7によって挟まれた制動状態になる。この制動状態においては、ブレーキディスク6の回転が規制され、回転軸2が停止する。
In the electromagnetic brake 1 configured as described above, when the
一方、この電磁ブレーキ1において、励磁コイル12が通電されている場合は、図3に示すように、アーマチュア5が制動ばね15のばね力に抗してフィールドコア4に磁気吸着され、ブレーキディスク6がアーマチュア5とサイドプレート7とによる挟圧状態から解放されて非制動状態になる。この非制動状態においては、回転軸2がブレーキディスク6とともに回転可能になる。
On the other hand, in the electromagnetic brake 1, when the
この実施の形態による電磁ブレーキ1において、上述した制動状態から非制動状態に切り替わるときや、非制動状態から制動状態に切り替わるときには、オイルダンパー17が作動する。ここで、制動状態から非制動状態に切り替わるときのオイルダンパー17の動作を説明する。
制動状態で励磁コイル12に通電されると、アーマチュア5に磁気吸引力からなる推力が作用し、アーマチュア5がフィールドコア4に接近する方向へ付勢される。これとともに、アーマチュア5に接続されているピストン21のピストン本体58が上述した推力によってオイルケース33の底壁33bに向けて押される。
In the electromagnetic brake 1 according to this embodiment, when switching from the above-described braking state to the non-braking state or when switching from the non-braking state to the braking state, the
When the
このようにピストン本体58に推力が作用すると、ピストン本体58が第1の油室65の作動油を押し、第1の油室65内の油圧が上昇するとともに、第2の油室66の油圧が低下する。このように第1の油室65の油圧が第2の油室66の油圧より高くなると、第1の油室65内の作動油が第4の貫通孔71とピン72との間の微細な隙間を通過して第2の油室66に流出する。ピストン本体58は、第1の油室65から流出した作動油の体積に相当する移動量だけ底壁33bに向けて移動する。
When the thrust acts on the piston
このオイルダンパー17においては、第4の貫通孔71とピン72との間の微細な隙間が実質的にオリフィスの貫通孔を構成するから、作動油の粘性に基づく抵抗が付与された状態でピストン本体58(アーマチュア5)がシリンダ31(フィールドコア4)に対して移動することになる。ピストン本体58は、図3に示すように、アーマチュア5がフィールドコア4に磁気吸着されることにより停止する。このとき、アーマチュア5は、作動油の粘性に基づく抵抗が付与されて移動速度が低下した状態でフィールドコア4に接触する。このため、制動解除時にアーマチュア5がフィールドコア4に衝突することによる衝突音が低減される。
In the
ピストン本体58がシリンダ31に対して停止すると、第1の油室65と第2位の油室66との圧力差分だけ作動油が上述した微細な隙間を流れ、第1の油室65内の油圧と第2の油室66内の油圧とが等しくなる。このため、アーマチュア5が停止した後にピストン本体58に軸線方向の一方または他方へ押すような力が加えられることはない。
アーマチュア5に移動時に抵抗が付与される上記の現象は、非制動状態から制動状態に切り替わるときにも同様に生じる。非制動状態から制動状態に切り替わる場合は、移動速度が低下した状態でアーマチュア5がブレーキディスク6(摩擦部材26)に接触するから、これら両部材が互いに衝突するときの衝突音が低減される。
When the
The above-described phenomenon in which resistance is applied to the
ピストン本体58の第4の貫通孔71は、特許文献1に記載されているオリフィスプレートの貫通孔と較べて孔径が大きいために容易に高い精度で形成することができる。ピン72は、外径公差が規定された外径の市販品を用いることができる。このため、この実施の形態によれば、オイルダンパーのオリフィスを容易に高い精度で形成可能な電磁ブレーキを提供することができる。
The fourth through
第4の貫通孔71にピン72が嵌合する条件である「すきまばめ」は、容易に実現可能であるから、作動油の流れを抑制する能力、換言すればアーマチュア5の動作を緩和する能力を充分に得ることができる。このため、制音効果は、制動開始時と制動解除時との両方において、容易にかつ確実に得られる。また、制動状態や非制動状態でピストン21が油圧によって押されることはないから、弾性部材を使って衝撃を緩和する場合と較べると、プリセット荷重がアーマチュア5に作用することはない。
Since the “clearance fit”, which is a condition for fitting the
この実施の形態においては、市販品のピン72を使用しているから、外径公差の異なるピン72を適宜選択または組替えることよって、以下に説明するようにオイルダンパー17に特別な付加価値を付けることができる。
(1)実際に発生した個別の衝突音に合わせてオイルダンパー17のダンパー荷重をチューニングすることができる。ここでいうダンパー荷重とは、オイルダンパー17によって付与される抵抗の大きさに相当する。電磁ブレーキ1を構成する部品や、オイルダンパー17を構成する部品には公差があり、アーマチュア5の移動に伴う衝突音が著しく大きい電磁ブレーキ1が製造されることがある。このような場合は、外径公差が小さく、第4の貫通孔71とピン72との間の隙間が相対的に狭くなるピン72を使用することにより、衝突音が小さくなる。
In this embodiment, since a commercially
(1) The damper load of the
(2)ダンパー製品として、ダンパー荷重を振り分けたシリーズ化が可能になる。すなわち、外径公差の異なるピン72を使用することにより、ダンパー荷重の異なる複数種類の電磁ブレーキ1を製造することができる。
(3)ダンパー荷重の個体差を縮小した荷重精度の向上が可能になる。すなわち、外径公差の異なるピン72を使用して部品の製造誤差に起因するダンパー荷重の個体差を解消し、品質が一定となるように電磁ブレーキ1を製造することができる。
(2) As a damper product, a series of damper loads can be distributed. That is, by using the
(3) The load accuracy can be improved by reducing the individual difference of the damper load. That is, by using the
この実施の形態によるアーマチュア5は、制動ばね15(ばね部材)のばね力によって摩擦部材26を介してブレーキディスク6(被制動部材)に押し付けられる。このため、この実施の形態によれば、オイルダンパー17の性能が高く品質が安定した無励磁作動ディスクブレーキを提供できる。
The
この実施の形態によるピン72の軸線方向は、アーマチュア5の移動方向と平行な方向である。ピン72の両端部は、第4の貫通孔71から突出している。
このため、ピストン本体58の第4の貫通孔71とピン72との間の隙間からなる作動油通路の全長を容易に高い精度で規定することができるから、オイルダンパーの性能がより一層高い電磁ブレーキを製造することができる。
The axial direction of the
Therefore, the entire length of the hydraulic oil passage formed by the gap between the fourth through
この実施の形態によるシリンダ31は、フィールドコア4の円形凹部32と、この円形凹部32の周壁32aに螺着された有底円筒状のオイルケース33と、このオイルケース33の開口部内に保持されたオイルカバー34とを備えている。この実施の形態によるピストン21は、オイルケース33のシリンダ孔39(内周部)に嵌合した円板状のピストン本体58と、このピストン本体58に突設されてオイルケース33の第2の貫通孔48に嵌合した第1の支軸56と、ピストン本体58に突設されてオイルカバー34と円形凹部32の底壁32bとを貫通してアーマチュア5に固定された第2の支軸57とを有している。ピン72はピストン本体58に設けられている。
このため、油圧シリンダ31とピストン21とがそれぞれ機械加工によって形成されるから、ダンパー荷重を設定するうえで自由度が高い電磁ブレーキを製造できる。
The
For this reason, since the
上述した実施の形態においては、無励磁作動ディスクブレーキに本発明を適用する場合の一例を示した。しかし、本発明は、このような限定にとらわれることはなく、無励磁作動ドラムブレーキや、励磁作動ブレーキなどにも適用することができる。 In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to the non-excitation operation disk brake has been described. However, the present invention is not limited to such a limitation, and can be applied to a non-excitation operation drum brake, an excitation operation brake, and the like.
1…電磁ブレーキ、4…フィールドコア、5…アーマチュア、6…ブレーキディスク(被制動部材)、12…励磁コイル、15…制動ばね(ばね部材)、17…オイルダンパー、21…ピストン、22…連結用ボルト、26…摩擦部材、31…シリンダ、32…円形凹部、32a…周壁、32b,33b…底壁、33…オイルケース、34…オイルカバー、35…雌ねじ、36…第1の貫通孔、45…雄ねじ、48…第2の貫通孔、52…油室、53…第3の貫通孔、56…第1の支軸、57…第2の支軸、58…ピストン本体、65…第1の油室、66…第2の油室、71…第4の貫通孔、72…ピン。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electromagnetic brake, 4 ... Field core, 5 ... Armature, 6 ... Brake disc (member to be braked), 12 ... Exciting coil, 15 ... Brake spring (spring member), 17 ... Oil damper, 21 ... Piston, 22 ... Connection Bolt, 26 friction member, 31 cylinder, 32 circular recess, 32a peripheral wall, 32b, 33b bottom wall, 33 oil case, 34 oil cover, 35 female screw, 36 first through hole, 45 ... male screw, 48 ... second through hole, 52 ... oil chamber, 53 ... third through hole, 56 ... first support shaft, 57 ... second support shaft, 58 ... piston body, 65 ... first Oil chamber 66,
Claims (3)
前記フィールドコアに接離可能なアーマチュアと、
前記アーマチュアを前記フィールドコアとは反対側に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移動に伴って摩擦抵抗が選択的に付与される被制動部材と、
前記フィールドコアと前記アーマチュアとに連結されたオイルダンパーとを備え、
前記オイルダンパーは、
前記フィールドコアに前記アーマチュアの移動方向と平行な方向を軸線方向として設けられ、作動油が封入されたシリンダと、
前記アーマチュアに設けられ、前記シリンダに移動自在に嵌合して前記シリンダ内を第1の油室と第2の油室とに分けるピストンとを備え、
前記ピストンは、
前記第1の油室と第2の油室とを連通する貫通孔と、
前記貫通孔にすきまばめとなる状態に嵌合したピンとを有し、
前記シリンダは、
前記フィールドコアに前記アーマチュアとは反対方向に向けて開口する形状に形成された円形凹部と、
有底円筒状に形成されて底壁に貫通孔が設けられ、開口部が前記円形凹部の底を指向する状態で前記円形凹部の周壁に螺着されたオイルケースと、
貫通孔を有する円板状に形成され、前記オイルケースの開口部内に液密となる状態に保持されて前記オイルケースの底壁との間に油室を形成するオイルカバーとを備え、
前記ピストンは、
前記油室に収容されて前記オイルケースの内周部に液密となる状態で移動自在に嵌合した円板状のピストン本体と、
前記ピストン本体に突設され、前記オイルケースの底壁の貫通孔に液密となる状態で移動自在に嵌合した第1の支軸と、
前記ピストン本体に突設され、前記オイルカバーを液密となる状態で移動自在に貫通するとともに前記円形凹部の底を移動自在に貫通して前記アーマチュアに固定された第2の支軸とを有し、
前記ピンは、前記ピストン本体に設けられていることを特徴とする電磁ブレーキ。 A field core having an exciting coil;
An armature that can be attached to and detached from the field core;
A spring member for biasing the armature to a side opposite to the field core;
A member to be braked to which frictional resistance is selectively given along with movement of the armature with respect to the field core,
An oil damper connected to the field core and the armature,
The oil damper is
A cylinder in which a direction parallel to the movement direction of the armature is provided on the field core as an axial direction, and a cylinder in which hydraulic oil is sealed,
A piston provided on the armature and movably fitted to the cylinder to divide the inside of the cylinder into a first oil chamber and a second oil chamber;
The piston is
A through-hole communicating the first oil chamber and the second oil chamber,
A pin fitted into the through hole in a loose fit state ,
The cylinder is
A circular recess formed in the field core in a shape that opens in a direction opposite to the armature,
An oil case formed in a cylindrical shape with a bottom and provided with a through hole in the bottom wall, and an opening screwed to a peripheral wall of the circular recess in a state where the opening faces the bottom of the circular recess;
An oil cover formed in a disc shape having a through hole, held in a liquid-tight state in the opening of the oil case, and forming an oil chamber between the oil case and a bottom wall of the oil case,
The piston is
A disk-shaped piston body housed in the oil chamber and movably fitted to the inner periphery of the oil case in a liquid-tight manner;
A first support shaft protruding from the piston body and movably fitted in a through hole in a bottom wall of the oil case in a liquid-tight manner;
A second support shaft protruding from the piston body and movably penetrating the oil cover in a liquid-tight state and movably penetrating the bottom of the circular concave portion and fixed to the armature. And
The said pin is provided in the said piston main body, The electromagnetic brake characterized by the above-mentioned .
前記アーマチュアは、前記ばね部材のばね力によって摩擦部材を介して前記被制動部材に押し付けられるもの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 electromagnetic brake is characterized in that the armature is pressed against the member to be braked via a friction member by a spring force of the spring member.
前記ピンの軸線方向は、前記アーマチュアの移動方向と平行な方向であり、
前記ピンの両端部は前記貫通孔から突出し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 axial direction of the pin is a direction parallel to the moving direction of the armature,
An electromagnetic brake, wherein both ends of the pin protrude from the through hole.
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