JPH027296Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はアーマチユアがフイールドコアに内蔵
された電磁コイルで磁気吸引された状態が制動解
放側であり、また電磁コイルが消磁されてばね部
材で弾発された状態が制動側である負作動形電磁
ブレーキに関するものである。

〔従来の技術〕

電磁ブレーキの一種として知られている上記負
作動形電磁ブレーキは、電磁コイルの吸引から解
放されて圧縮コイルばねで弾発されたアーマチユ
アと、固定状の受圧板との間でデイスクを挾圧す
ることにより制動力を得るものであつて、ばね圧
による強い制動力が得られるところから、汎用モ
ータや工作機械等に安全ブレーキとして装着され
たり、また近年においては、産業用ロボツトの保
持ブレーキとして用いられたりしてその需要が増
大している。

しかしながら、この種の負作動形電磁ブレーキ
においては、制動解放時、アーマチユアがフイー
ルドコアに磁気吸着されるたびに大きな衝撃音が
発生するので、従来からこれをなくすことが課題
とされており、例えば実公昭55−9728号公報に
も、この衝撃音の発生防止構造が開示されている
ので、以下、これを第４図に示す縦断面図に基い
て説明する。

すなわち図において、全体を符号１で示す負作
動形電磁ブレーキは、被制動機器の一例として示
す汎用モータ２の端面に複数個のボルト３で固定
されたフイールドコア４を備えており、このフイ
ールドコア４の外周部複数箇所に植設されたボル
ト５には、アーマチユア６がフイールドコア４に
隣接して支持されている。フイールドコア４に設
けた環状溝内には、励磁によつてアーマチユア６
をこのフイールドコア４に磁気吸引する電磁コイ
ル７が装着されており、またフイールドコア４に
設けた複数個のばね孔内には、電磁コイル７が消
磁されたときにアーマチユア６を弾発してフイー
ルドコア４から遠ざける圧縮コイルばね８が装填
されている。さらにフイールドコア４の外周部に
設けた凹孔内には、ゴム等の弾性材で形成された
ブツシユ９が、アーマチユア６に対向し磁極面か
らわずかに突出して装填されている。さらに、ボ
ルト５には、環状に形成された受圧板１０が、ア
ーマチユア６との間に圧縮コイルばね１１を介し
所定の間隔をおいて支持されており、ボルト５の
ねじ部に螺合されたナツト１２によつて位置決め
されている。一方、被制動軸としてのモータ軸１
３には、ハブ１４がキー１５等により回転方向と
摺動方向とに固定されて軸装されており、このハ
ブ１４には、金属板１６ａとその両面に貼着され
たライニング１６ｂとからなるデイスク１６が、
スプライン係合により回転を規制されて摺動自在
に嵌合されている。

このように構成されていることにより、モータ
軸１３の回転時には、電磁コイル７が励磁されて
いてアーマチユア６を圧縮コイルばね８の復元力
に抗しフイールドコア４側にブツシユ９を介して
磁気吸引されており、デイスク１６のライニング
１６ｂがアーマチユア６と受圧板１０とからわず
かに離れているので、モータ軸１３が制動から解
放されデイスク１６を伴なつて回転する。

モータ軸１３が停止すると同時に電磁コイル７
が消磁され、アーマチユア６が圧縮コイルばね８
の復元力によりフイールドコア４から離れてこの
復元力でデイスク１６のライニング１６ｂを押す
ので、ライニング１６ｂがアーマチユア６と受圧
板１０とで強く挾圧され、デイスク１６と一体の
モータ軸１３が制動される。

そして、このモータ軸１３の停止制動状態から
上記のように電磁コイル７が励磁されることによ
り、アーマチユア６がフイールドコア４側に磁気
吸引されると、本装置の場合、ゴム等の弾性材で
形成されたブツシユ９が設けられ、制動解放状態
において間〓が保持されるようになつていること
により、衝撃音が消去される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の負作動形電磁
ブレーキにおける衝撃音消去構造には次のような
問題点があつた。すなわち、電磁コイル７の起磁
力は、制動トルク、換言すれば圧縮コイルばね８
の復元力に比例して設定されることはもとより、
アーマチユア６の吸引時間を早めようとして過電
圧を電磁コイル７に印加することを試みた場合、
ブツシユ９のゴム硬度を大きくして制動解放状態
におけるフイールドコア４の磁極面とアーマチユ
ア６との間に間〓を形成する必要がある。したが
つてこの種装置の使用状態から見ると、この間〓
によつて磁気回路中の磁気抵抗が増すから、保持
電圧、すなわち制動解放状態を維持させるために
電磁コイル７に印加する電圧を高くしなければな
らないという問題があつた。

また、ゴム製のブツシユ９は経時変化によつて
復元力が弱まつてフイールドコア４の磁極面から
の突出量が次第に小さくなるので、このブツシユ
９で衝撃音を消去することは、磁気面とアーマチ
ユア６との間〓がわずかであることから考える
と、長期的に見てその効果があまり期待できず、
信頼性に欠けるという問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

このような問題点を解決するために本考案で
は、フイールドコアとアーマチユアとのいずれか
一方の部材に両者を離間させる方向の復元力を有
する弾性部材を設け、かつこれらの部材の一方に
は、弾性部材に先端面を対向させたねじ部材を弾
性部材の復元力作用方向へ進退調節自在に螺合し
た。

〔作用〕

このように構成されていることにより、被制動
軸を解放するために電磁コイルに電圧を印加する
と、アーマチユアがフイールドコアに磁気吸着さ
れるが、このときアーマチユアはばね部材と弾性
部材とを非線形的な作動特性をもつて圧縮させる
ので、吸着による衝撃力が吸収され衝撃音が発生
しない。また、経時変化により弾性部材の復元力
が弱まつた場合にはねじ部材を弾性部材側へ前進
するように調節することにより、緩衝機能が確保
される。

〔実施例〕

第１図は本考案に係る負作動形電磁ブレーキの
実施例を示す縦断面図である。図において全体を
符号２１で示す負作動形電磁ブレーキは、被制動
機器の一例として示す汎用モータ２２の端面に固
定されたフイールドコア２３を備えており、その
反モータ２２側には、環状に形成されてフイール
ドコア２３との間を図示しない複数個のボルトで
連結された受圧板２４が、フイールドコア２３と
の間隔を調節自在に形成されて配設されている。
２５は環状に形成されてフイールドコア２３と受
圧板２４との間に配設されたアーマチユアであつ
て、前記連結ボルトにより軸方向へのみ移動自在
に支持されている。フイールドコア２３に設けた
環状孔２３ａ内には、これに電圧を印加すること
によりアーマチユア２５をこのフイールドコア２
３に磁気吸着する電磁コイル２６が装着されてお
り、また、フイールドコア２３の外周部を円周方
向へ複数等分する位置に設けられたばね孔内に
は、アーマチユア２５をフイールドコアの磁極面
２３ｂから遠ざける方向に付勢する圧縮コイルば
ね２７が装填されている。一方、被制動軸として
のモータ軸２８には、キー２９を介し嵌合され軸
装された鍔付き円筒状のハブ３０には、金属板３
１ａとその両側に貼着された環状のライニング３
１ｂとからなるデイスク３１が、溶着や鋲着等に
よつて固着されており、各ライニング３１ｂはア
ーマチユア２５と受圧板２４とにそれぞれ摩擦係
合される。そして、電磁コイル２６を消磁するこ
とにより磁極面２３ｂとアーマチユア２５との間
には、図に符号Ｇで示す所定の間〓が形成され、
また、電磁コイル２６を励磁してアーマチユア２
５をフイールドコア２３に磁気吸着することによ
り、ライニング３１ｂとアーマチユア２５、受圧
板２４との間に、デイスク３１を回転可能にする
間〓が形成されるように構成されている。

さらに、アーマチユア２５の外周部を円周方向
に複数等分する位置に圧縮コイルばね２７と位相
を違えて設けられたねじ孔２５ａには、ねじ部材
としての調節ボルト３２が進退調節自在に螺合さ
れていてナツト３３で固定されており、この調節
ボルト３２の先端部は、フイールドコア２３に設
けたブツシユ孔２３ｃに摺動自在に係入されてい
る。そして、ブツシユ孔２３ｃ内には、ゴム等の
弾性材により円柱状に形成された弾性部材として
のブツシユ３４が装填されていてその端面には調
節ボルト３２の先端面が対向しており、電磁コイ
ル２６によるアーマチユア２５の吸引により、調
節ボルト３２でブツシユ３４を徐々に圧縮して衝
撃を吸収するように構成されている。なお、調節
ボルト３２は電磁コイル２６の消磁時に先端面が
ブツシユ３４に軽く当るように調節される。２４
ａは調節ボルト３２を逃がすための切欠きであ
る。

以上のように構成された負作動形電磁ブレーキ
２１の動作を説明する。モータ軸２８の回転時に
は、電磁コイル２６が励磁されていてアーマチユ
ア２５を圧縮コイルばね２７とブツシユ３４との
復元力に抗してフイールドコア２３に磁気吸着し
ており、デイスク３１のライニング３１ｂがアー
マチユア２５と受圧板２４とからわずかに離れて
いるので、モータ軸２８が制動を解放されデイス
ク３１を伴なつて回転する。

モータ軸２８が停止すると同時に電磁コイル２
６が消磁されアーマチユア２５が圧縮コイルばね
２７とブツシユ３４との復元力によりフイールド
コア２３から離れてこの弾発力でデイスク３１の
ライニング３１ｂを押すので、ライニング３１ｂ
がアーマチユア２５と受圧板２４とで強く挾圧さ
れ、デイスク３１と一体のモータ軸２８が制動さ
れる。

そして、このモータ軸２８の停止制動状態から
上記のようにモータ軸２８を回転させ、電磁コイ
ル２６に電圧を印加して起磁力を発生させると、
アーマチユア２５は、圧縮コイルばね２７の復元
力とブツシユ３４の復元力との合成力に抗してフ
イールド２３の磁極面２３ｂに磁気吸着される
が、この場合、電磁コイル２６によるアーマチユ
ア２５の磁気に吸引力に対し、アーマチユア２５
がフイールドコア２３側へ移動するにつれて前記
合成力が近似することにより、アーマチユア２５
とフイールドコア２３との衝撃力が緩和され、衝
撃音の発生が抑制される。

そして、本装置では調節ボルト３２を設けたこ
とにより、ブツシユ３４固有の復元力にしたがつ
てこの調節ボルト３２を調節することができ、ま
たブツシユ３４の復元力が経時変化によつて弱ま
つた場合にはこれにしたがつて調節ボルト３２を
調節することができるので、常に適切な衝撃緩和
機能を保持することができる。

第２図は本考案の他の実施例を第１図に対応し
て示す縦断面図であつて、本実施例においては、
調節ボルト３２がフイールドコア２３側に螺入さ
れて自らのブツシユ孔２３ｃ内に係入されてお
り、つまりブツシユ３４がアーマチユア２５側に
押圧されるようにフイールドコア２３側のブツシ
ユ孔２３ｃ内に係入されている。その他の構成は
第１図に示す実施例と同じであり、また作用効果
も同じである。

第３図はさらに本考案の他の実施例を第１図に
対応して示す縦断面図であつて、本実施例におい
ては、調節ボルト３２がアーマチユア２５のねじ
孔２５ａに螺入されており、またブツシユ３４が
フイールドコア２３側に押圧されるようにアーマ
チユア２５側のブツシユ孔２５ｂに係入されてい
る。その他の構成は前記各実施例と同じであり、
また作用効果も同じである。

なお、以上の各実施例では、受圧板２４を具備
するものを例示したが、デイスクが断面Ｌ字状に
形成されていてこれが被制動軸に軸装されたも
の、すなわちデイスクが軸方向に固定された受圧
板なしの負作動形電磁ブレーキにもこの考案を適
用できることは言うまでもない。

〔考案の効果〕

以上の説明により明らかなように本考案によれ
ば負作動形電磁ブレーキにおいて、フイールドコ
アとアーマチユアとのいずれか一方の部材に、両
者を離間させる方向の復元力を有する弾性部材を
設け、かつこれらの部材の一方には、弾性部材に
先端面を対向させたねじ部材を弾性部材の復元力
作用方向へ進退調節自在に螺合したことにより、
アーマチユアの磁気吸引に際しては、圧縮コイル
ばねのような直線的な作用特性を有する復元力だ
けでなくこれに弾性部材の非線形的な作用特性を
有する復元力が合成され、これが抗力として作用
するので、この抗力の作用を、アーマチユアとフ
イールドコアの磁極面との間の間〓減少による吸
引力の増加作用に近似させることができ、アーマ
チユアと磁極面との衝撃力が緩和されて不快音と
なる衝撃音を抑制することができる。また、ねじ
部材を進退調節することにより、弾性部材固有の
復元力および経時変化した復元力に対応して常時
適切な衝撃緩和機能を確保することができ、さら
には制動トルクの立上がりを早めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案に係る負作動形電
磁ブレーキの実施例を示し、第１図はその縦断面
図、第２図および第３図はそれぞれ本考案の他の
実施例を第１図に対応して示す縦断面図、第４図
は従来の負作動形電磁ブレーキの縦断面図であ
る。 ２１……負作動形電磁ブレーキ、２３……フイ
ールドコア、２３ｂ……磁極面、２５……アーマ
チユア、３２……調節ボルト、３４……ブツシ
ユ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. アーマチユアと、このアーマチユアを磁気吸引
   する電磁コイルを内蔵し支持部材を介してこのア
   ーマチユアを軸線方向へのみ移動可能に支持する
   フイールドコアと、前記アーマチユアの反フイー
   ルドコア側に隣接するデイスクと、このデイスク
   に前記アーマチユアを摩擦係合させるためのばね
   部材とを備えた負作動形電磁ブレーキにおいて、
   前記フイールドコアとアーマチユアとを離間させ
   る方向の復元力を有する弾性部材をフイールドコ
   アとアーマチユアとのうちの一方の部材に設け、
   かつこれら部材の一方には、前記弾性部材に先端
   面を対向させたねじ部材を、前記復元力の作用方
   向へ進退調節自在に螺合したことを特徴とする負
   作動形電磁ブレーキ。