JP6719312B2 - ブレーキ付モータおよびブレーキ付モータの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ブレーキ付モータおよびブレーキ付モータの製造方法に関する。

たとえば、電動式のロープホイストや、チェーンブロックには、荷揚げ用や走行用の駆動力を与えるモータが用いられているが、そのようなモータとして、ブレーキ付きのモータ（以下、ブレーキ付モータとする）が広く用いられている。

このようなブレーキ付モータとしては、たとえば特許文献１に開示の構成がある。特許文献１には、コーン型のブレーキ盤（１２）が設けられていて、このブレーキ盤（１２）は盤体（１４）を備えていて、その盤体（１４）の外周側には、摩擦係数の大きなブレーキシュー（１５）が装着されている。また、後部フレーム（１６）の円錐部の内面にはブレーキ受（１８）が設けられていて、そのブレーキ受（１８）には、ブレーキシュー（１５）が圧接するように設けられている。

特開昭５８−２０１５５６号公報

ところで、特許文献１に開示の構成では、ブレーキ付モータを組み付けた場合、ブレーキシュー（１５）がブレーキ受（１８）に対して部分的にしか当接しない状態となる。すなわち、ブレーキシュー（１５）およびブレーキ受（１８）を備える後部フレーム（１６）のそれぞれを製作する際には、製作公差が存在するので、ブレーキ付モータを組み付けた初期状態では、ブレーキシュー（１５）とブレーキ受（１８）との間の接触面積が小さくなり、ブレーキトルクが不足してしまう。

そこで、所望するブレーキトルクを得るために、現状のブレーキ付モータでは、所定の時間だけ慣らし運転を行うことで、ブレーキシュー（１５）とブレーキ受（１８）の接触面積を増加させている。しかしながら、このような慣らし運転を行うことで、その分だけ製造コストが上昇してしまう、という問題がある。

本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、接触面積が小さい場合であっても、ブレーキトルクを増大させることが可能なブレーキ付モータおよびブレーキ付モータの製造方法を提供しよう、とするものである。

上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によると、モータ軸の回転に制動力を与えるブレーキ機構を備えるブレーキ付モータであって、ブレーキ機構は、軸方向の他方側から一方側に向かって進行すると内周部の内径が大きくなるように設けられている外壁部を備えるモータカバーと、外壁部の内周部よりも内径側に位置すると共に当該内周部と対向する外周部を備えるドラム部材と、外周部に取り付けられているブレーキシューと、
を備え、軸方向に対して傾斜している基準角度に対する内周部側の公差は−０．２５度〜０度の範囲に設けられると共に、基準角度に対するブレーキシュー側の公差は、０度〜＋０．２５度の範囲に設けられていて、ブレーキシューを備えたドラム部材と、モータカバーとを組み付けた組み付けの初期状態では、ブレーキシューがモータカバーの内周部のうち内径が小さな軸方向の他方側よりも内径が大きな軸方向の一方側から接触する外当たり状態となるように内周部側の公差範囲内における内周部の傾斜角度およびブレーキシュー側の公差範囲内におけるブレーキシューの傾斜角度の組み合せが設定されており、モータカバーの内周部には、ブラスト処理されたブラスト処理部が設けられている、ことを特徴とするブレーキ付モータが提供される。

また、前記ブラスト処理部は、前記ブラスト処理の度合いを、前記外当たり状態となる内径の大きな前記軸方向の一方側の方よりも、内径の小さな前記軸方向の他方側の方が弱くして形成されている、ことが好ましい。
また、本発明の第２の観点によると、モータ軸の回転に制動力を与えるブレーキ機構を備えるブレーキ付モータであって、ブレーキ機構は、軸方向の他方側から一方側に向かって進行すると内周部の内径が大きくなるように設けられている外壁部を備えるモータカバーと、外壁部の内周部よりも内径側に位置すると共に当該内周部と対向する外周部を備えるドラム部材と、外周部に取り付けられているブレーキシューと、を備え、ブレーキシューを備えたドラム部材と、モータカバーとを組み付けた組み付けの初期状態では、ブレーキシューは、モータカバーの内周部のうち内径が小さな軸方向の他方側よりも内径が大きな軸方向の一方側から接触する外当たり状態となっており、モータカバーの内周部には、ブラスト処理されたブラスト処理部が設けられていると共に、ブラスト処理部は、ブラスト処理の度合いを、外当たり状態となる内径の大きな軸方向の一方側の方よりも、内径の小さな軸方向の他方側の方が弱くして形成されている、ことを特徴とするブレーキ付モータが提供される。

さらに、前記ブラスト処理に用いられるメディアは、ガラスビーズである、ことが好ましい。

さらに、本発明の他の側面は、上述の発明において、内周部には、当該内周部の他の部分よりも凹むと共に内周部に沿いつつ軸方向に進行する螺旋状の螺旋溝が設けられている、ことが好ましい。

また、本発明の第３の観点によると、モータ軸の回転に制動力を与えるブレーキ機構を備えるブレーキ付モータの製造方法であって、軸方向の他方側から一方側に向かって進行すると内周部の内径が大きくなるように設けられている外壁部を備え、軸方向に対して傾斜している基準角度に対する内壁部側の公差が−０．２５度〜０度の範囲に設けられると共に、ブレーキ機構を構成するモータカバーを形成するモータカバー形成工程と、衝突に際して、鋭利な角部が多く含まれるメディアと鋭利でない角部が多く含まれるメディアのうち、鋭利な角部が多く含まれるメディアによって内周部をブラスト処理するブラスト処理工程と、外壁部の内周部よりも内径側に位置すると共に当該内周部と対向する外周部を備えると共に、ブレーキ機構を構成するドラム部材を形成するドラム部材形成工程と、外周部に、ブレーキ機構を構成するブレーキシューを、基準角度に対する該ブレーキシュー側の公差である０度〜＋０．２５度の範囲となるように取り付けるブレーキシュー取付工程と、ブレーキシューが内周部と対向する状態でモータカバーとドラム部材とを組み付ける組付工程と、を備え、ブレーキシューを備えたドラム部材と、モータカバーとを組み付けた組み付けの初期状態では、ブレーキシューがモータカバーの内周部のうち内径が小さな軸方向の他方側よりも内径が大きな軸方向の一方側から接触する外当たり状態となるように内周部側の公差範囲内における内周部の傾斜角度およびブレーキシュー側の公差範囲内におけるブレーキシューの傾斜角度の組み合せが設定されている、ことを特徴とするブレーキ付モータの製造方法が提供される。

本発明によると、接触面積が小さい場合であっても、ブレーキトルクを増大させることが可能なブレーキ付モータおよびブレーキ付モータの製造方法を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るブレーキ付モータの全体構成を示す側断面図である。 図１に示すブレーキ付モータのブレーキドラム体とモータカバーの構成を示す断面図であり、モータカバーからブレーキドラム体を一方側に若干離間させた状態を示す図である。 本実施の形態において、鋭利な角を有するメディアを用いてブラスト処理を行った際に形成されるブラスト処理部のイメージを拡大した状態を示す断面図である。 中古のアルミナを用いてブラスト処理を行った際に形成されるブラスト処理部を拡大した状態を示す断面図である。 本実施の形態において、ブレーキシューと内周部とが部分的にしか当接していない状態を模式的に示す概略図である。 ブレーキ付モータの慣らし運転により、ブレーキシューと内周部との間の接触面積が増加した状態を模式的に示す概略図である。

以下、本発明の一実施の形態に係るブレーキ付モータ１０について、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明においては、Ｘ方向とは、モータ軸５０の延伸方向を指し、Ｘ１側とは軸受Ｂ１が位置する側（図１の右側）を指し、Ｘ２側とは軸受Ｂ２が位置する側（図１の左側）を指す。

＜１．ブレーキ付モータ１０の構成について＞
図１は、ブレーキ付モータ１０の全体構成を示す側断面図である。なお、以下で説明するブレーキ付モータ１０は、たとえばロープホイストのうち、ロープドラムを回転させる駆動力を与えるモータである。しかしながら、ブレーキ付モータ１０は、ロープホイストを走行させる駆動力を与えるものでも良く、チェーンブロックのロードチェーンを巻上げおよび巻下げする駆動力を与えるものでも良い。

図１に示すように、ブレーキ付モータ１０は、モータ本体２０と、冷却機構を構成するファン１００と、同じく冷却機構を構成するファンカバー１１０とを主要な構成要素としている。これらのうち、モータ本体２０は、本実施の形態では誘導モータである。このモータ本体２０は、モータハウジング３０と、モータ軸４０と、ロータ５０と、ステータ６０と、プルロータ７０と、ブレーキドラム体８０と、を主要な構成要素としている。

モータハウジング３０は、モータフレーム３１と、モータカバー３２とを備えている。モータフレーム３１は、金属を材質とする筒状の部材である。なお、モータフレーム３１の外周側には、放熱性を良好にするために、不図示のフィン等が設けられている。また、モータカバー３２は、モータフレーム３１に対して嵌合する状態で回転不能に取り付けられる。モータカバー３２は、モータハウジング３０の内部を他方側（Ｘ２側）から閉塞するように取り付けられている。

このモータカバー３２には、カバー底部３２１と、外壁部３２２とが設けられている。これらのうち、カバー底部３２１は、モータカバー３２の底部となる部分であるが、その径方向の中央側には、中央孔３２３（図２参照）が設けられている。なお、この中央孔３２３には、軸受Ｂ２が取付可能に構成されている。それにより、モータ軸４０の他方側（Ｘ２側）が回転自在に支持されている。一方、モータ軸４０の一方側（Ｘ１側）は、図１に示す軸受Ｂ１によって回転自在に支持されている。

また、モータカバー３２は、ブレーキ機構９０を構成する部材である。図１に示す構成では、外壁部３２２は、軸方向（Ｘ方向）の他方側（Ｘ２側）から一方側（Ｘ１側）に向かうにつれて、その内径が徐々に大きくなるように設けられている。すなわち、外壁部３２２の内周部３２２ａからモータ軸４０の中心軸線までの距離（すなわち内周部３２２ａの半径）は、他方側（Ｘ２側）から一方側（Ｘ１側）に向かうにつれて、徐々に大きくなっている。それにより、後述するブレーキシュー８３が内周部３２２ａに良好に当接可能としている。なお、外壁部３２２の外周側は、テーパ形状に設けられていても良いが、テーパ形状でなくても良い。

また、モータ軸４０は、モータハウジング３０の径方向の中心に位置していて、軸方向（Ｘ方向）に沿って延伸している。このモータ軸４０の他方側（Ｘ２側）は、中央孔３２３を介してモータハウジング３０の外部に突出している。また、モータ軸４０の一方側（Ｘ１側）も、モータハウジング３０より一方側（Ｘ１側）に突出している。なお、モータ軸４０の一端側（Ｘ１側の端部）には、一体的なピニオンギヤ部４１が設けられている。しかしながら、ピニオンギヤ部４１に代えて、モータ軸４０に別体的なピニオンギヤを取り付ける構成や回転力を伝達するその他の構成としても良い。

また、モータ軸４０の外周側には、モータロータ５０が取り付けられている。モータロータ５０はかご型ロータであり、図示を省略するエンドリングを軸方向の両端に備え、それらのエンドリングを連結するように複数の導体バーが設けられている。また、導体バーは磁性体部で覆われているが、その磁性体部は、ケイ素鋼板等のいわゆる軟磁性体を材質として形成されていて、鉄、またはコバルト、ニッケルなどの金属を含む合金等を材質としている。

また、モータフレーム３１の内壁には、コイル６１が巻回されているステータ６０が取り付けられている。ステータ６０は、円筒形状に設けられていて、その内周側がモータロータ５０と対向する状態で配置されている。かかるコイル６１に、たとえば三相交流電流を通電し、ステータ６０が回転磁界を生じさせることで、モータロータ５０に回転させる力が与えられる。

また、モータ軸４０には、プルロータ７０が、たとえばスプライン結合等により取り付けられている。プルロータ７０は、径方向においてステータ６０と対向配置されている。また、プルロータ７０は、軸方向（Ｘ方向）においてブレーキドラム体８０の可動コア８１と対向配置されている。上述したプルロータ７０は、可動コア８１を吸引できるように、図示しない複数の鉄片によって回転磁界の磁界の向きを偏向する機能を有している。したがって、プルロータ７０にステータ６０からの磁束が流れると、ブレーキドラム体８０の可動コア８１を吸引可能となっている。それにより、後述するブレーキシュー８３が内周部３２２ａから離れることで、ブレーキ状態が解除される。

図１に示すように、プルロータ７０の他方側（Ｘ２側）には、ブレーキドラム体８０が配置されている。ブレーキドラム体８０も、ブレーキ機構９０を構成する部材である。図２は、ブレーキドラム体８０とモータカバー３２の構成を示す断面図であり、モータカバー３２からブレーキドラム体８０を一方側（Ｘ１側）に若干離間させた状態を示す図である。図１および図２に示すように、ブレーキドラム体８０は、可動コア８１と、ドラム部材８２と、ブレーキシュー８３を備えている。可動コア８１は、モータロータ５０と同様または異なる磁性材料、たとえば炭素鋼から構成されている。また、可動コア８１は、軸方向（Ｘ方向）においてプルロータ７０と対向配置されている。したがって、ステータ６０からプルロータ７０に磁束が流れると、その磁束による磁力により、プルロータ７０に吸着される。

ここで、可動コア８１は、モータ軸４０に摺動可能な状態で取り付けられている。また、可動コア８１の中心孔８１ａとモータ軸４０とは、たとえばスプライン結合されている。したがって、可動コア８１は、軸方向（Ｘ方向）に摺動する状態で、モータ軸４０と一体的に回転する。また、可動コア８１には、その一端側の端面（Ｘ１側の端面）から他端側（Ｘ２側）に向かって窪む凹形状のバネ受部８１ｂが設けられていて、このバネ受部８１ｂにはブレーキバネ８４の他端側（Ｘ２側）が挿入される。そのため、中心孔８１ａ付近の材質は、機械強度を重視し中炭素鋼とし、プルロータ７０と対向する吸引部分８１ｃは、磁気吸引力を重視し低炭素鋼とすることが望ましい。

また、ドラム部材８２は、可動コア８１のモータカバー３２側（Ｘ２側）に固定されている。このドラム部材８２は、略椀形状に設けられていて、その外周部８２ａにはブレーキシュー８３が取り付けられている。なお、外周部８２ａは、外壁部３２２と同様に、他方側（Ｘ２側）から一方側（Ｘ１側）に向かうにつれて、内径および外径が大きくなるように、軸方向（Ｘ方向）に対して傾斜している。

また、ブレーキシュー８３は、リング状に設けられていると共に、ドラム部材８２の外周部８２ａに、たとえばビス止めや接着貼り付け等により取り付けられている。このブレーキシュー８３も、ブレーキ機構９０を構成する部材である。このブレーキシュー８３は、ドラム部材８２やその他の部材よりも摩擦係数の高い部材から形成されている。したがって、ブレーキシュー８３がモータカバー３２の外壁部３２２の内周部３２２ａに押圧された場合には、大きな摩擦力を生じさせて、ドラム部材８２を含めた回転部分の回転に対する制動力を与える。なお、ブレーキシュー８３の材質としては、たとえばレジンモールド系の摩擦材が挙げられるが、その他の材質としても良い。また、ドラム部材８２やその他の部材の摩擦係数が十分に高い場合には、ブレーキシュー８３は、ドラム部材８２やその他の部材の摩擦係数と同等以下であっても良い。

また、ブレーキバネ８４は、その一端側（Ｘ１側）がプルロータ７０の他端側の端面（Ｘ２側の端面）に当接すると共に、その他端側（Ｘ２側）が上述したバネ受部８１ｂの底面に当接する。このブレーキバネ８４は、ブレーキシュー８３を外壁部３２２の内周部３２２ａに押圧する付勢力を与える。

また、モータ軸４０の他端側には、ブレーキ付モータ１０を冷却するためのファン１００が取り付けられている。ファン１００は、モータ軸４０と共に一体的に回転して気流を生じさせ、それによってブレーキ付モータ１０の熱を排出可能となっている。また、ブレーキ付モータ１０の他方側（Ｘ２側）には、ファン１００を覆うように、ファンカバー１１０が取り付けられている。ファンカバー１１０には、図示を省略する通風口が複数設けられていて、ファンカバー１１０の外部から空気を導入し、モータカバー３２とモータフレーム３１に向かって導出可能としている。

＜２．ブラスト処理部について＞
続いて、ブラスト処理部３２２ｂに関して説明する。本実施の形態では、外壁部３２２の内周部３２２ａには、ブラスト処理部３２２ｂが設けられている。このブラスト処理部３２２ｂは、ショットブラストがなされた部分であるが、ブラスト処理部３２２ｂでは、ショットブラスト処理を行う前よりも、摩擦係数が増大する状態となっている。

また、本実施の形態では、鋭利な角を有するメディア（投射材）を内周部３２２ａに吹き付けることにより、ブラスト処理部３２２ｂが形成されている。すなわち、ブラスト処理で用いられるメディアは、角の取れたものではなく、鋭利な角を有するものを用いている。そのようなメディアとしては、新品のアルミナ（酸化アルミニウム）や、ガラスビーズが挙げられる。

なお、新品のアルミナは、鋭利な角を有するものが多いが、中古（使用済み）のアルミナは、鋭利な角が取れたものが多い。また、ガラスビーズは、内周部３２２ａのような対象物に対して衝突した際に、割れることが多い。そして、ガラスビーズが割れることで、鋭利な角が出現する。なお、割れたガラスビーズのうち、細かくなり過ぎたものは、ショットブラストを行うためのショットブラスト装置に存在する、粉塵吸引器で吸引される。したがって、メディアであるガラスビーズを、定期的に継ぎ足しながら、ブラスト処理を行っている。

このような鋭利な角を有するメディアを用いてブラスト処理を行った場合の、内周部３２２ａを拡大した状態を、図３に示す。図３は、鋭利な角を有するメディアを用いてブラスト処理を行った際に形成されるブラスト処理部３２２ｂのイメージを拡大した状態を示す断面図である。図３に示すように、ブラスト処理部３２２ｂの凸状部分３２２ｃの先端側には、手指で触れた場合に引っ掛かりを感じるような、尖端部３２２ｄが存在している。また、このブラスト処理部３２２ｂでは、細かな凹凸が見られる状態となっている。

一方、メディアとして、中古（使用済み）のアルミナを用いてブラスト処理を行った場合の、内周部３２２ａを拡大した状態を、図４に示す。図４は、中古のアルミナを用いてブラスト処理を行った際に形成されるブラスト処理部３２２ｂ１を拡大した状態を示す断面図である。図４に示すように、中古のアルミナを用いてブラスト処理を行った場合、凸状部分３２２ｃ１の先端側には、尖端部３２２ｄは形成され難い状態となっている。すなわち、中古のアルミナを用いてブラスト処理を行った場合、ブラスト処理部３２２ｂ１を手指で触れた場合でも引っ掛かりを感じない。

ここで、各種のメディアを用いて、ブラスト処理部を形成した場合に、ブレーキ引き力と、ブレーキトルクを測定した測定結果を表１に示す。なお、この実験結果では、ブレーキトルクの基準値を４２．４２Ｎ・ｍとし、その基準値に対する基準値比も示している。また、この実験では、全長が４８０ｍｍのハンドルを、モータ軸４０に取り付けて、そのハンドルの端部に、測定器を取り付ける。測定器は、アイコーエンジニアリング製の簡易型デジタルプッシュ・プルゲージであるMODEL 9550Aを用いた。測定を行う場合、ハンドルに対して直角方向に引くようにし、モータ軸４０が回転し始めたときの数値（ブレーキ引き力）を求めた。そして、このブレーキ引き力に基づいて、ブレーキトルクを算出した。

上述の表１では、現状の製品である現行品（従来例１とする）についても実験を行うと共に、モータカバー３２ではなくブレーキシュー８３側に、縦溝を形成した場合（比較例１とする）、およびブレーキシュー８３側に、縦溝および横溝を形成した場合（比較例２とする）についても実験を行っている。これら比較例１、２では、ブレーキ引き力、ブレーキトルクおよび基準値比は、現行品（従来例１）と同様となっている。また、内周部３２２ａに螺旋溝を形成した場合についても実験を行っている。比較例３，４では、内周部３２２ａにおいて螺旋溝が１回（１周分）形成されている場合について実験を行っている。また、比較例５，６では、内周部３２２ａにおいて螺旋溝が２回（２周分）形成されている場合について実験を行っている。

また、比較例７，８では、内周部３２２ａにおいて螺旋溝が３回（３周分）形成されている場合について実験を行っている。さらに、比較例９では、内周部３２２ａに４本の縦溝（軸方向（Ｘ方向）に進行する向きの溝）を設けた場合について実験を行っている。また、比較例１０では、中古（使用済み）のアルミナを用いてブラスト処理を行った場合について実験を行っている。

また、実施例１では、新品のアルミナを用いてブラスト処理を行った場合について述べている。また、実施例２では、新品のガラスビーズを用いてブラスト処理を行った場合について実験を行っている。さらに、実施例３，４では、使用済みのガラスビーズを用いてブラスト処理を行った場合について実験を行っている。

以上の実験結果からは、実施例１〜４の場合には、基準値比が１００％を超える結果となっている。一方、比較例１〜１０の場合には、いずれも、基準値比が１００％を超えない状態となっている。

この実験結果からは、実施例１〜４のような、鋭利な角を有するメディアを用いて、ブラスト処理を行って、ブラスト処理部３２２ｂを形成した場合には、ブレーキトルクが基準値を超える、ということが導き出された。

なお、ブラスト処理部３２２ｂにおけるブラスト処理の度合いは、全体的に均一な状態としている。しかしながら、ブラスト処理部３２２ｂは、内径の大きな部位の方よりも、内径の小さな部位の方がブラスト処理の度合いを弱く形成した方がブラスト処理時間を短縮できて、よりコスト削減が可能となる。すなわち、ブラスト処理部３２２ｂは、内径の大きな軸方向（Ｘ方向）の一方側（Ｘ１側）の方よりも、内径の小さな軸方向（Ｘ方向）の他方側（Ｘ２側）の方が、ブラスト処理の度合いを弱く形成する。また、ブラスト処理部３２２ｂにおけるブラスト処理の度合いは、全体的に均一な状態あるいは全体的に不均一な状態としても良く、内径の大きな軸方向（Ｘ方向）の一方側（Ｘ１側）の方が、内径の小さな軸方向（Ｘ方向）の他方側（Ｘ２側）よりもブラスト処理の度合いを弱くしても良い。

＜３．ブレーキ付モータの製造方法について＞
上述した構成のブレーキ付モータ１０を製造する場合、モータカバー形成工程において、外壁部３２２を有するモータカバー３２を形成する。このモータカバー３２は、たとえば鋳造、プレス加工、切削加工等により形成することが可能となっている。そして、モータカバー形成工程でモータカバー３２を形成した後に、ブラスト処理工程において、外壁部３２２の内周部３２２ａに対してショットブラスト処理を行う。このとき、上述した新品のアルミナやガラスビーズのように、衝突に際して、鋭利な角部が多く含まれるメディアと鋭利でない角部が多く含まれるメディアのうち、鋭利な角部が多く含まれるメディアを用いる。

また、モータカバー形成工程とは別途に、ドラム部材形成工程においてドラム部材８２を形成する。このドラム部材形成工程においても、ドラム部材８２を、たとえばプレス加工、切削加工、鋳造等により形成することが可能となっている。また、ドラム部材形成工程の後に、ブレーキシュー取付工程において、ドラム部材８２の外周部８２ａに、ブレーキシュー８３を取り付ける。ブレーキシュー８３は取り付け後、摺動面を切削加工するが、切削加工を省略しても良い。

なお、外壁部３２２の内周部３２２ａは、軸方向（Ｘ方向）に対して傾斜している基準角度に対する公差は、たとえば、−０．２５度〜０度となっている。一方、ブレーキシュー８３は、上述の基準角度に対する公差は、たとえば、０度〜＋０．２５度となっている。したがって、ブレーキ付モータ１０を組み付けた直後（初期状態）においては、ブレーキシュー８３は、内周部３２２ａのうち、内径が大きな軸方向（Ｘ方向）の一方側（Ｘ１側）で接触する状態（外当たり状態）となる。一方、上述したように、ブラスト処理部３２２ｂは、内径の大きな部位の方よりも、内径の小さな部位の方がブラスト処理の度合いを弱く形成している。このため、ブレーキ付モータ１０を組み付けた直後（初期状態）では、ブレーキシュー８３は、ブラスト処理の度合いの強い部分に接触する状態となり、ブレーキシュー８３の接触部分を削り取る（あたりをとる）ことになり、使用することによって接触面積を増大させることができる。一方、接触面積が増大することによってブレーキトルクも増大する傾向となるが、接触面積が後に増大する部分のブラスト度合いは弱くしているので、ブラストによる摩擦係数の増加は、最小あるいはほとんど影響されず、ブレーキトルクの増加は必要以上に増加することはない。さらに、使用することによって、ブラスト処理した面は研磨され平滑化され、ブレーキ力や摩耗は安定する。

以上の工程を経ると共に、上述した以外の各種の工程を経ることにより、ブレーキ付モータ１０が完成する。

＜４．ブレーキ付モータの動作について＞
次に、ブレーキ付モータ１０の動作について説明する。ステータ６０のコイル６１への通電を遮断している状態では、そのコイルは励磁されないので、モータロータ５０は回転を停止している。このとき、ブレーキバネ８４が、可動コア８１（ブレーキドラム体８０）を他方側（Ｘ２側）へ向かって付勢し、その付勢力によってブレーキシュー８３は内周部３２２ａを押圧する。それにより、ブレーキシュー８３と内周部３２２ａとの間に、大きな摩擦力が作用する。それにより、モータロータ５０の停止状態を維持する。

この状態で、上述したコイル６１に通電し、そのコイル６１への通電の切り替えによってステータ６０が回転磁界を生じさせると、モータロータ５０を回転させる力が与えられる。それにより、モータロータ５０は回転を開始しようとする。このとき、ステータ６０からの磁束は、モータロータ５０のみならず、プルロータ７０および可動コア８１へと向かう。それにより、可動コア８１（ブレーキドラム体８０）は、ブレーキバネ８４の付勢力に抗しながら、プルロータ７０側（Ｘ１側）に引き寄せられる。すると、ブレーキシュー８３は内周部３２２ａから離れる。それにより、ブレーキ機構９０によるブレーキ状態が解除される。

ここで、ドラム部材８２、ブレーキシュー８３およびモータカバー３２には、それぞれ製造上の公差が存在している。また、ブレーキ付モータ１０を組み付ける際には、上述のような組み付け誤差等も存在している。したがって、ブレーキ付モータ１０の製造の初期段階では、ブレーキシュー８３は、内周部３２２ａに対して、部分的にしか接触していないのが通常である。そして、これらの公差を見越して、ブレーキシュー８３は、内周部３２２ａに対して、内周部３２２ａのうち直径の大きな側（一方側；Ｘ１側）で当接するように、寸法設定されているのが通常である。これは、ブレーキシュー８３が、内周部３２２ａのうち直径の大きな側（一方側；Ｘ１側）で接触する場合と、直径の小さな側（他方側；Ｘ２側）で接触する場合とを比較すると、直径の大きな側（一方側；Ｘ１側）で接触する方が、ブレーキトルクが大きくなるためである。

図５は、ブレーキシュー８３と内周部３２２ａとが部分的にしか当接していない状態を模式的に示す概略図である。図６は、慣らし運転を行うことで、ブレーキシュー８３と内周部３２２ａとの間の接触面積が増加した状態を模式的に示す概略図である。

図５に示すように、ブレーキ付モータ１０の組み付け後の初期状態では、ブレーキシュー８３は、内周部３２２ａに対して、部分的にしか当接していない状態となっている。そのため、内周部３２２ａとブレーキシュー８３の間には、隙間Ｓ１も存在する状態となっている。したがって、ブレーキ付モータ１０の組み付け後の初期状態では、ブレーキシュー８３と内周部３２２ａとの間の接触面積が不足し、ブレーキトルクが不足する状態となっている。したがって、現状のブレーキ付モータでは、そのブレーキ付モータを組み付けた後に、所定時間の慣らし運転を行っている。それにより、図６に示すように、ブレーキシュー８３と内周部３２２ａの間の接触面積を増やすようにしている。

これに対して、本実施の形態では、内周部３２２ａには、ブラスト処理部３２２ｂが設けられている。しかも、ブラスト処理部３２２ｂは、鋭利な角を有するメディアでブラスト処理されている。したがって、図３に示すように、ブラスト処理部３２２ｂの凸状部分３２２ｃには、尖端部３２２ｄが多く存在する状態となっている。この尖端部３２２ｄは、手指で触れた場合に、引っ掛かりを感じるようなものとなっている。したがって、ブラスト処理部３２２ｂは、ブレーキシュー８３との間で、摩擦力を増大させることが可能となっている。

かかるブラスト処理部３２２ｂの存在により、ブレーキ付モータ１０の組み付け後の初期状態でも、ブレーキトルクを大きくすることが可能なり、それによって慣らし運転を不要とすることができる。

なお、初期状態のブレーキ付モータ１０を使用すると、ブレーキ機構９０の作用により、ブレーキシュー８３とブラスト処理部３２２ｂとの間で摺動が生じるので、尖端部３２２ｄはいずれ消滅する。しかしながら、尖端部３２２ｄが消滅するように摺動したときには、ブレーキシュー８３とブラスト処理部３２２ｂとの間の摩耗により接触面積が増大するので、ブレーキトルクを大きくすることができる。そのため、ブラスト処理部３２２ｂは、ブレーキシュー８３とブラスト処理部３２２ｂとの間の接触面積が増大するまでの、橋渡し的な存在となっている。

＜５．効果について＞
以上のような構成のブレーキ付モータ１０およびブレーキ付モータ１０の製造方法によると、ブレーキ機構９０は、軸方向（Ｘ方向）の他方側（Ｘ２側）から一方側（Ｘ１側）に向かって進行すると内周部３２２ａの内径が大きくなるように設けられている外壁部３２２を備えるモータカバー３２を有している。また、ブレーキ付モータ１０は、外壁部３２２の内周部３２２ａよりも内径側に位置すると共に、内周部３２２ａと対向する外周部８２ａを備えるドラム部材８２を備え、さらに外周部８２ａに取り付けられているブレーキシュー８３も備えている。そして、外壁部３２２の内周部３２２ａには、衝突に際して、鋭利な角部が多く含まれるメディアと鋭利でない角部が多く含まれるメディアのうち、鋭利な角部が多く含まれるメディアによってブラスト処理されたブラスト処理部３２２ｂが設けられている。

このように、ブラスト処理部３２２ｂが存在することにより、ブレーキ付モータ１０の組み付け後の初期状態のように、ブレーキシュー８３との間の接触面積が小さい場合であっても、ブレーキトルクを増大させることが可能となる。そのため、ブレーキ付モータ１０の慣らし運転が不要となる。したがって、慣らし運転のプロセスが不要となる分だけ、製造コストを低減することができる。

また、本実施の形態では、ブラスト処理部３２２ｂを形成するためのメディアは、ガラスビーズを用いている。このため、ショットブラスト処理において、内周部３２２ａに衝突した場合には、ガラスビーズが割れる。それにより、ガラスビーズの角が丸くなる状態が避けられ、鋭利な角が継続的に出現する。そして、この鋭利な角が内周部３２２ａに衝突することにより、ブレーキトルクが大きくなるようなブラスト処理部３２２ｂを形成することが可能となる。

また、新品のアルミナは、鋭利な角が無くなっても、ガラスのように細かく破砕されて集塵機で回収排泄されることなく、循環される。したがって、使用するにつれて、徐々にブラスト処理の効果が少なくなり、凸状部分３２２ｃの先端側には、手指で触れた場合に引っ掛かりを感じるような、尖端部３２２ｄが徐々に形成され難くなる。このようなブラスト処理の効果を回復させるためには、メディアであるアルミナを入れ替える必要があるが、鋭利な角があるものとそうでないものを選別することが困難であり、経済的ではない。一方、メディアとしてガラスビーズを用いる場合、内周部３２２ａに衝突後にガラスビーズが割れることで、新たな鋭利部が生じる。また、ガラスビーズが割れ、規定以上に細かくなってブラスト処理の効果が少なくなる場合、集塵機で回収されて、外部に排除される。したがって、作業者は、メディアであるガラスビーズが減った分だけ補充すればよいことになり、ブラスト処理の工程の管理が容易となる。

さらに、本実施の形態では、ブラスト処理部３２２ｂには、このブラスト処理部３２２ｂの他の部分よりも突出する凸状部分３２２ｃと、その凸状部分３２２ｃの先端側で尖状となる尖端部３２２ｄとが設けられている。すなわち、図５に示すように、尖端部３２２ｄは、手指で触れたときに引っ掛かりを感じるような、尖状の部分となっている。このため、図６に示すような尖端部３２２ｄが存在しない状態と比べて、尖端部３２２ｄがブレーキシュー８３に引っ掛かったり、ブレーキシュー８３に食い込むことで、内周部３２２ａとブレーキシュー８３の間の摩擦力を増大させることができ、それにより、ブレーキトルクを増大させることができる。

また、本実施の形態では、ブレーキシュー８３を備えたドラム部材８２と、モータカバー３２とを組み付けた組み付けの初期状態では、ブレーキシュー８３は、モータカバー３２の内周部３２２ａのうち、内径が小さな軸方向（Ｘ方向）の他方側（Ｘ２側）よりも内径が大きな軸方向（Ｘ方向）の一方側（Ｘ１側）から接触する外当たり状態となる。また、ブラスト処理部３２２ｂは、ブラスト処理の度合いを、外当たり状態となる内径の大きな軸方向（Ｘ方向）の一方側（Ｘ１側）の方より、内径の小さな軸方向（Ｘ方向）の他方側（Ｘ２側）が弱く形成されている。このため、ブレーキ付モータ１０の組み付け後の初期状態のように、ブレーキシュー８３との間の接触面積が小さい場合であっても、ブレーキトルクを増大させることが可能となり、慣らし運転を不要とすることができる。また、ブラスト処理に要するコストを、ブラスト処理を均一にするよりも削減することができる。また、ブラスト処理により形成された凸状部分３２２ｃや尖端部３２２ｄによるブレーキシュー８３の摩耗を制御することもできる。つまり、初期摩耗の量を多くする必要がある部位にはブラスト処理の度合いを強くし、初期摩耗の量を少なくする部位にはその度合いに伴って、あるいは段階的にブラスト処理の度合いを弱くすることで、ブレーキトルクの変動抑制、製造コストの削減およびブレーキシューの必要以上の摩耗を抑制することができる。

また、本実施の形態では、ブラスト処理工程において、衝突に際して、鋭利な角部が多く含まれるメディアと鋭利でない角部が多く含まれるメディアのうち、鋭利な角部が多く含まれるメディアによって、外壁部３２２の内周部３２２ａをブラスト処理する。このため、内周部３２２ａにブラスト処理部３２２ｂを形成する場合、メディアが有する鋭利な角部で削り取られることで、手指で触れたときに引っ掛かりを有する状態となり、ブレーキシュー８３との間の摩擦力を増大させることが可能となる。それにより、ブレーキ付モータ１０の組み付け後の初期状態のように、ブレーキシュー８３との間の接触面積が小さい場合であっても、ブレーキトルクを増大させることが可能となる。そのため、ブレーキ付モータ１０の慣らし運転が不要となる。したがって、慣らし運転のプロセスが不要となる分だけ、製造コストを低減することができる。

＜６．変形例＞
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。

上述の実施の形態では、メディアとして、新品のアルミナや、ガラスビーズを用いる場合について説明している。しかしながら、メディアはこれらに限られるものではない。たとえば、新品の珪砂のように、鋭利な角部を有する他のメディアを用いるようにしても良い。

また、上述の実施の形態では、内周部３２２ａには、ブラスト処理部３２２ｂのみが形成されている。しかしながら、内周部３２２ａには、ブラスト処理部３２２ｂと共に、他の加工部位が存在していても良い。たとえば、内周部３２２ａには、この内周部３２２ａの他の部分よりも凹むと共に内周部３２２ａに沿いつつ軸方向（Ｘ方向）に進行する螺旋状の螺旋溝が設けられる構成としても良い。かかる螺旋溝は、比較例３〜８に示すように、ブラスト処理部３２２ｂが存在しなく、螺旋溝が単独で存在する状態でも、現行品（従来例１）よりもブレーキトルクを１０％程度は改善する効果がある。したがって、ブラスト処理部３２２ｂと螺旋溝を組み合わせることで、ブレーキトルクを一層増大させることが可能となる。

また、ブラスト処理部３２２ｂと共に、比較例９に示すような複数本の縦溝を形成するようにしても良い。複数本の縦溝が単独で存在する状態でも、現行品（従来例１）よりもブレーキトルクを若干は改善する効果がある。したがって、ブラスト処理部３２２ｂと螺複数本の縦溝を組み合わせることで、ブレーキトルクを一層増大させることが可能となる。

また、上述の実施の形態では、ブレーキシュー８３は、ドラム部材８２側に取り付けられている。しかしながら、ブレーキシュー８３は、モータカバー３２の外壁部３２２側に取り付ける構成を採用しても良い。

また、上述の実施の形態では、モータ本体２０は、プルロータ７０を備える構成を採用している。しかしながら、モータ本体は、プルロータを備えない構成を採用しても良い。

また、上述の実施の形態では、モータ本体２０は、三相交流の誘導モータとしている。しかしながら、モータ本体２０は三相交流の誘導モータには限られず、その他のモータとしても良い。その他のモータとしては、たとえば単相交流の誘導モータ、ＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）モータやＳＰＭ（Surface Permanent Magnet）モータのような同期モータ、ステッピングモータ、ＤＣモータ等が挙げられる。

また、上述の実施の形態では、ブレーキ付モータ１０は、ロープドラムを回転させたりロードチェーンを巻上げおよび巻下げするものとしている（すなわち、巻上機用としている）が、巻上機以外の装置に、ブレーキ付モータ１０を用いても良い。

ブレーキ付モータ１０、２０…モータ本体、３０…モータハウジング、３１…モータフレーム、３２…モータカバー、４０…モータ軸、４１…ピニオンギヤ部、５０…モータロータ、５１…ロータコア、５２…磁石、６０…ステータ、７０…プルロータ、８０…ブレーキドラム体、８１…可動コア、８１ａ…中心孔、８１ｂ…バネ受部、８２…ドラム部材、８２ａ…外周部、８３…ブレーキシュー、８４…ブレーキバネ、９０…ブレーキ機構、１００…ファン、１１０…ファンカバー、３２１…カバー底部、３２２…外壁部、３２２ａ…内周部、３２２ｂ…ブラスト処理部、３２２ｃ…凸状部分、３２２ｄ…尖端部、３２３…中央孔、Ｂ１，Ｂ２…軸受、Ｓ１…隙間

Claims (6)

1. モータ軸の回転に制動力を与えるブレーキ機構を備えるブレーキ付モータであって、
   前記ブレーキ機構は、
   軸方向の他方側から一方側に向かって進行すると内周部の内径が大きくなるように設けられている外壁部を備えるモータカバーと、
   前記外壁部の前記内周部よりも内径側に位置すると共に当該内周部と対向する外周部を備えるドラム部材と、
   前記外周部に取り付けられているブレーキシューと、
   を備え、
   前記軸方向に対して傾斜している基準角度に対する前記内周部側の公差は−０．２５度〜０度の範囲に設けられると共に、
   前記基準角度に対する前記ブレーキシュー側の公差は、０度〜＋０．２５度の範囲に設けられていて、
   前記ブレーキシューを備えた前記ドラム部材と、前記モータカバーとを組み付けた組み付けの初期状態では、前記ブレーキシューが前記モータカバーの内周部のうち内径が小さな前記軸方向の他方側よりも内径が大きな前記軸方向の一方側から接触する外当たり状態となるように前記内周部側の公差範囲内における前記内周部の傾斜角度および前記ブレーキシュー側の公差範囲内における前記ブレーキシューの傾斜角度の組み合せが設定されており、
   前記モータカバーの内周部には、ブラスト処理されたブラスト処理部が設けられている、
   ことを特徴とするブレーキ付モータ。
2. 前記ブラスト処理部は、前記ブラスト処理の度合いを、前記外当たり状態となる内径の大きな前記軸方向の一方側の方よりも、内径の小さな前記軸方向の他方側の方が弱くして形成されている、
   ことを特徴とする請求項１項に記載のブレーキ付モータ。
3. モータ軸の回転に制動力を与えるブレーキ機構を備えるブレーキ付モータであって、
   前記ブレーキ機構は、
   軸方向の他方側から一方側に向かって進行すると内周部の内径が大きくなるように設けられている外壁部を備えるモータカバーと、
   前記外壁部の前記内周部よりも内径側に位置すると共に当該内周部と対向する外周部を備えるドラム部材と、
   前記外周部に取り付けられているブレーキシューと、
   を備え、
   前記ブレーキシューを備えた前記ドラム部材と、前記モータカバーとを組み付けた組み付けの初期状態では、前記ブレーキシューは、前記モータカバーの内周部のうち内径が小さな前記軸方向の他方側よりも内径が大きな前記軸方向の一方側から接触する外当たり状態となっており、
   前記モータカバーの内周部には、ブラスト処理されたブラスト処理部が設けられていると共に、
   前記ブラスト処理部は、前記ブラスト処理の度合いを、前記外当たり状態となる内径の大きな前記軸方向の一方側の方よりも、内径の小さな前記軸方向の他方側の方が弱くして形成されている、
   ことを特徴とするブレーキ付モータ。
4. 前記ブラスト処理に用いられるメディアは、ガラスビーズである、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のブレーキ付モータ。
5. 前記内周部には、当該内周部の他の部分よりも凹むと共に前記内周部に沿いつつ前記軸方向に進行する螺旋状の螺旋溝が設けられている、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のブレーキ付モータ。
6. モータ軸の回転に制動力を与えるブレーキ機構を備えるブレーキ付モータの製造方法であって、
   軸方向の他方側から一方側に向かって進行すると内周部の内径が大きくなるように設けられている外壁部を備え、前記軸方向に対して傾斜している基準角度に対する前記内壁部側の公差が−０．２５度〜０度の範囲に設けられると共に、前記ブレーキ機構を構成するモータカバーを形成するモータカバー形成工程と、
   衝突に際して、鋭利な角部が多く含まれるメディアと鋭利でない角部が多く含まれるメディアのうち、鋭利な角部が多く含まれるメディアによって前記内周部をブラスト処理するブラスト処理工程と、
   前記外壁部の前記内周部よりも内径側に位置すると共に当該内周部と対向する外周部を備えると共に、前記ブレーキ機構を構成するドラム部材を形成するドラム部材形成工程と、
   前記外周部に、前記ブレーキ機構を構成するブレーキシューを、前記基準角度に対する該ブレーキシュー側の公差である０度〜＋０．２５度の範囲となるように取り付けるブレーキシュー取付工程と、
   前記ブレーキシューが前記内周部と対向する状態で前記モータカバーと前記ドラム部材とを組み付ける組付工程と、を備え、
   前記ブレーキシューを備えた前記ドラム部材と、前記モータカバーとを組み付けた組み付けの初期状態では、前記ブレーキシューが前記モータカバーの内周部のうち内径が小さな前記軸方向の他方側よりも内径が大きな前記軸方向の一方側から接触する外当たり状態となるように前記内周部側の公差範囲内における前記内周部の傾斜角度および前記ブレーキシュー側の公差範囲内における前記ブレーキシューの傾斜角度の組み合せが設定されている、
   ことを特徴とするブレーキ付モータの製造方法。

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