JPH03209030A - Electromagnetic braking device - Google Patents
Electromagnetic braking deviceInfo
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Classifications
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- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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- F16D2121/22—Electric or magnetic using electromagnets for releasing a normally applied brake
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、産業機械．ロボット等に安全ブレーキとし
て使用される電磁制動装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention is applicable to industrial machinery. This invention relates to electromagnetic braking devices used as safety brakes in robots and the like.
［従来の技術］
゜産業機械やロボット等においては、従来から、停電時
の安全ブレーキとして、電磁コイルを内蔵した固定子と
、この固定子の端面に固定された制動ピンと、この制動
ピンに挿入され軸方向に摺動可能なアマチュアと、上記
制動ピンに挿入され回転方向の動きを規制された制動プ
レートと、この制動プレートと上記アマチュアとに挟ま
れて配置されたライニングを有するとともに内周に歯を
有する回転板と、上記アマチュアを上記制動プレート側
に押圧するスプリングと、上記回転板の内周の歯に嵌合
する歯を有するハブとを備えた電磁制動装置が使用され
ている。[Conventional technology] In industrial machinery, robots, etc., safety brakes in the event of a power outage have traditionally been provided by a stator with a built-in electromagnetic coil, a brake pin fixed to the end face of this stator, and a brake pin inserted into the brake pin. a brake plate inserted into the brake pin to restrict movement in the rotational direction; and a lining disposed between the brake plate and the armature. An electromagnetic braking device is used that includes a rotary plate having teeth, a spring that presses the armature toward the brake plate, and a hub having teeth that fit into teeth on the inner circumference of the rotary plate.
上記従来の電磁制動装置はつぎのような動作を行う。The conventional electromagnetic braking device described above operates as follows.
すなわち、電源より電圧がコイルに印加されると、磁束
が発生し、それによる吸引力によってアマチュアはスプ
リングの弾性力に抗し固定子側に吸引される。この状態
では、アマチュアと制動プレートとの間に位置する回転
板にはライニングによる制動力が発生しないため、回転
板は駆動源側の回転軸に固定されたハブとともに回転を
始め、また回転し続けることができる。That is, when a voltage is applied to the coil from the power source, magnetic flux is generated, and the resulting attraction force attracts the armature toward the stator against the elastic force of the spring. In this state, the lining does not generate any braking force on the rotary plate located between the armature and the brake plate, so the rotary plate begins to rotate together with the hub fixed to the rotating shaft on the drive source side, and continues to rotate. be able to.
また、その後、コイルの電圧を消勢させると、アマチュ
アはスプリングの弾性力によって固定子から離され、回
転板を制動プレート側に押圧する。Further, when the coil voltage is subsequently deenergized, the armature is separated from the stator by the elastic force of the spring, and presses the rotary plate toward the brake plate.
これによりライニングを介して回転板に制動力が発生し
、回転軸を停止，保持させる。This generates a braking force on the rotating plate via the lining, stopping and holding the rotating shaft.
このような電磁制動装置は、上記のようにスプリング力
により制動方向のトルクを発生するものであるため、一
般に、停電時に自動的にブレーキをかけるための安全ブ
レーキとして好適である。Since such an electromagnetic braking device generates torque in the braking direction by the spring force as described above, it is generally suitable as a safety brake for automatically applying the brakes during a power outage.
また、例えば、サーボモーターを駆動源とするロボット
等に使用する場合には、通常は、駆動源であるサーボモ
ーターにより回転制動がかかり、停止時はこの電磁制動
装置が働いて負荷の移動を防止する。そして、この電磁
制動装置は、その他異常時において回転制動をかけるの
みであるから、使用条件としては非常に楽なものである
。For example, when used in a robot that uses a servo motor as a drive source, the servo motor that is the drive source usually applies rotational braking, and when stopped, this electromagnetic braking device works to prevent the load from shifting. do. Since this electromagnetic braking device only applies rotational braking in other abnormal situations, it is very easy to use.
［発明が解決しようとする課題］
上記従来の電磁制動装置においては、所定の制動力を得
るためにはスプリングの弾性力を大きくする必要があり
、したがって、アマチュアを固定子側に吸引するのに、
そのスプリングの弾性力に打ち勝つ相当大きな磁束が必
要である。また、この磁束の他に、ブラケット，軸受，
回転軸．ハブ回転板を通って流れる漏洩磁束も発生する
ため、その分を見込んでコイルの大きさを設定する必要
があり、そのため、コイルが必要以上に大形にならざる
を得ない。そこで、上記のような漏洩磁束を避けるため
に、ハブや回転板に非磁性体であるステンレス鋼等を使
用するようにした場合には、コストアップが避けられず
、また、特にステンレス鋼は非常に延性の高い材料であ
るため、回転板やハブにスプライン等の歯を加工した時
かえりが多く発生し、そのかえり取りに多大の時間を要
するという問題が生ずる。[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional electromagnetic braking device described above, in order to obtain a predetermined braking force, it is necessary to increase the elastic force of the spring. ,
A considerably large magnetic flux is required to overcome the elastic force of the spring. In addition to this magnetic flux, brackets, bearings,
Axis of rotation. Since leakage magnetic flux flowing through the hub rotating plate is also generated, it is necessary to set the size of the coil in consideration of this amount, and as a result, the coil has no choice but to be larger than necessary. Therefore, if a non-magnetic material such as stainless steel is used for the hub or rotating plate in order to avoid the leakage magnetic flux as mentioned above, an increase in cost is unavoidable, and stainless steel in particular is extremely expensive. Since it is a highly ductile material, many burrs occur when machining teeth such as splines on rotating plates and hubs, resulting in the problem that it takes a lot of time to remove the burrs.
さらに、上記回転板とハブの各歯の間には、これらが軸
方向に摺動可能となるようにバックラッシが設けられて
いるが、そのバックラッシのガタにより金属音であるカ
タカタ音が発生することがあり、この音が作業者に不安
感を与えることとなる。また、上記各歯には、軸方向の
摺動を良くするために若干のモリコートグリース等が塗
布されるが、このグリースが遠心力によりライニングま
で達し、それによりライニングの摩擦係数が低下して規
定のトルクが得られなくなるという不都合が生じること
となる。Furthermore, a backlash is provided between each tooth of the rotary plate and the hub so that these can slide in the axial direction, but the backlash of the backlash causes a metallic rattling sound. This noise gives workers a sense of anxiety. In addition, a small amount of molycoat grease is applied to each of the above teeth to improve axial sliding, but this grease reaches the lining due to centrifugal force, which lowers the friction coefficient of the lining and This results in the inconvenience of not being able to obtain the desired torque.
この発明は、このような問題点を解決するためになされ
たものであって、漏洩磁束を極力抑えるとともに製作コ
ストの低減を図ることができ、しかも、ハブと回転板の
それぞれの歯の嵌合部のカタカ夕音を大幅に低減させる
ことができ、さらに、上記歯の嵌合部の摺動を良好にし
てグリース等の塗布を不要にした電磁制動装置を得るこ
とを目的とする。This invention was made to solve these problems, and it is possible to suppress leakage magnetic flux as much as possible and reduce manufacturing costs. It is an object of the present invention to provide an electromagnetic braking device that can significantly reduce the rattling noise of the tooth fitting portion, and further improves the sliding of the fitting portion of the teeth and eliminates the need for applying grease or the like.
［課題を解決するための手段］
この発明に係る電磁制動装置は、ハブを鉄粉を屁入した
樹脂により成形したものである。[Means for Solving the Problems] An electromagnetic braking device according to the present invention has a hub molded from a resin in which iron powder is injected.
［作用］
この発明においては、回転板の内周に形成された歯に嵌
合する歯を有するハブを鉄粉を混入した樹脂により成形
したので、該ハブの透磁率が悪くなり漏洩磁束を大幅に
低減させることができる。[Function] In this invention, since the hub having teeth that fit into the teeth formed on the inner periphery of the rotating plate is molded from resin mixed with iron powder, the magnetic permeability of the hub deteriorates and leakage magnetic flux is significantly reduced. can be reduced to
また、ハブを樹脂で成形することにより上記各歯の間の
バックラッシによるカタカタ音も小さくなり、さらに、
歯の嵌合部の摺動が良好となってグリース等の塗布が不
要となる。In addition, by molding the hub with resin, the rattling noise caused by the backlash between the teeth is also reduced.
The sliding of the fitting part of the teeth is improved, and there is no need to apply grease or the like.
［実施例］ 以下、実施例を図面に基づいて説明する。[Example] Examples will be described below based on the drawings.
図はこの発明による電磁制動装置の一実施例を示す。こ
の電磁制動装置は、環状の固定子（１．）を備え、該固
定子（１）には、図示しない電源に接続されるコイル（
２）が内蔵され、樹脂（３）によって固定されている。The figure shows an embodiment of an electromagnetic braking device according to the present invention. This electromagnetic braking device includes an annular stator (1.), and the stator (1) has a coil (1.) connected to a power source (not shown).
2) is built-in and fixed with resin (3).
そして、この固定子（ｌ）の端面外縁部に複数（例えば
３本）の制動ピン（４）が固定され、固定子（１）の上
記端面に対向する位置には、上記制動ピン（４）に摺動
可能な形で挿入されたアマチュア（５）が配置されてい
る。また、上記制動ピン（４）の端部には制動プレート
（６）が挿入され、制動ピン（４）先端のねじ部にナッ
ト（７）が螺合されて位置決めがなされている。A plurality (for example, three) of braking pins (4) are fixed to the outer edge of the end surface of the stator (l), and the braking pins (4) are located at positions facing the end surface of the stator (1). An armature (5) is arranged which is slidably inserted into the armature (5). A brake plate (6) is inserted into the end of the brake pin (4), and a nut (7) is screwed onto the threaded portion at the tip of the brake pin (4) for positioning.
上記アマチュア（５）と制動プレート（６）の間には回
転板（８）が配置されている。この回転板（８）は、上
記アマチュア（５）および制動プレート（６）に対向す
る両端面部分にライニング（９），（１０）が固定され
、内周には、回転軸（ｌ３）に固定されたハブ（ｌ１）
のスプライン（ｌｌａ）と嵌合するスプライン（８ａ）
を備えている。そして、上記固定子（１）の全周数箇所
に設けられた軸方向に開口する穴（１ａ）にスプリング
（１２）が挿入されて、このスプリング（Ｉ２）によっ
て上記アマチュア（５）が軸方向外方に付勢されている
。スプリング（Ｉ２）の付勢力によってアマチュア（５
）が反固定子（１）側に移動したとき、固定子（１）と
アマチュア（５）との間には所定の間隙（ｇ）が形成さ
れる。（１４）は上記固定子（＋）を固定する機械等の
ブラケット、（ｌ５）は上記回転軸（１３）を支承する
軸受である。A rotary plate (8) is arranged between the armature (5) and the brake plate (6). This rotary plate (8) has linings (9) and (10) fixed to both end faces facing the armature (5) and the brake plate (6), and is fixed to the rotary shaft (l3) on the inner periphery. hub (l1)
spline (8a) that fits with the spline (lla) of
It is equipped with Then, a spring (12) is inserted into the hole (1a) that opens in the axial direction provided at several points around the entire circumference of the stator (1), and the armature (5) is moved in the axial direction by this spring (I2). Forced outward. The armature (5
) moves toward the side opposite to the stator (1), a predetermined gap (g) is formed between the stator (1) and the armature (5). (14) is a bracket for a machine or the like that fixes the stator (+), and (l5) is a bearing that supports the rotating shaft (13).
このように構成されていることにより、図示しない電源
より電圧がコイル（２）に印加されると、図で点線で示
す磁路に磁束Φが発生し、それによる吸引力によってア
マチュア（５）はスプリング（１２）の弾性力に抗し固
定子（１）側に吸引される。この状態では、アマチュア
（５）と制動プレート（６）との間に位置する回転板（
８）にはライニング（９）．（１０）による制動力が発
生しないため、回転板（８）は駆動源側の回転軸（１３
）に固定されたハブ（ＩＩ）とともに回転を始め、また
回転し続けることができる。With this configuration, when a voltage is applied to the coil (2) from a power supply (not shown), a magnetic flux Φ is generated in the magnetic path shown by the dotted line in the figure, and the resulting attractive force causes the armature (5) to It is attracted toward the stator (1) against the elastic force of the spring (12). In this state, the rotating plate (
8) has lining (9). Since no braking force is generated by (10), the rotating plate (8) is attached to the rotating shaft (13) on the drive source side.
) and can continue to rotate together with the hub (II) fixed to the hub (II).
また、その後、コイル（２）の電圧を哨勢させると、ア
マチュア（５）はスプリング（ｌ２）の弾性力によって
固定子（１）から離され、回転板（８）を制動プレート
（６）側に押圧する。これによりライニング（９），（
１０）を介して回転板（８）に制動力が発生し、回転軸
（１３）を停止．保持させる。Furthermore, when the voltage of the coil (2) is increased thereafter, the armature (5) is separated from the stator (1) by the elastic force of the spring (l2), and the rotary plate (8) is moved toward the braking plate (6) side. to press. This results in lining (9), (
10), a braking force is generated on the rotating plate (8) and stops the rotating shaft (13). let it hold.
この実施例の電磁制動装置においては、回転軸（１３）
に固定されたハブ（ｌ１）は、鉄粉入りの樹脂（例えば
カルプ工業製のＨ（，−１ ０ ０ ０等）により成形
される。In the electromagnetic braking device of this embodiment, the rotating shaft (13)
The hub (11) fixed to is molded from a resin containing iron powder (for example, H (, -1 0 0 0, etc.) manufactured by Calp Industries).
このようにすることにより、ハブ（１１）の透磁率が悪
くなり、ブラケット（１４），袖受（ｌ５），回転軸（
＋３），ハブ（１１），回転板（８）を通って流れる漏
洩磁束Φ゜は大幅に低減し、その分コイル（２）を小形
にすることが可能となる。さらに、ハブ（１ｌ）の成形
時にスプライン（Ｉｌａ）も製作可能であるため、ハブ
（Ｉ１）の製作後別途スプライン（ｌｌａ）を加工した
りする必要がなく、製作コストを大幅に低減させること
ができる。また、回転板（８）のスプライン（８ａ）と
ハブ（１ｌ）のスプライン（ｌｌａ）との間のバックラ
ッシによる従来のような金属のたたき音もなくなり、作
業者が安心して作業することができる。さらに、上記各
スプライン（８ａ）（Ｉｌａ）間にグリース等を塗布し
なくても、これらのスプライン（８ａ），（Ｉｌａ）間
の摺動を常に良好に保持することができる。By doing this, the magnetic permeability of the hub (11) deteriorates, and the bracket (14), sleeve holder (l5), and rotating shaft (
+3), the leakage magnetic flux Φ° flowing through the hub (11) and rotary plate (8) is significantly reduced, and the coil (2) can be made smaller accordingly. Furthermore, since the spline (Ila) can be manufactured when the hub (1l) is molded, there is no need to separately process the spline (lla) after manufacturing the hub (I1), which can significantly reduce manufacturing costs. can. Furthermore, the conventional metal tapping noise caused by backlash between the splines (8a) of the rotary plate (8) and the splines (lla) of the hub (1l) is eliminated, allowing the operator to work with peace of mind. Furthermore, the sliding movement between the splines (8a) and (Ila) can always be maintained well without applying grease or the like between the splines (8a) and (Ila).
上記実施例においては、ハブ（１１）を鉄粉を混入した
樹脂により成形するように構成したが、鉄粉の代わりに
非磁性体であるステンレスを混入するようにすることが
でき、それによれば、上記漏洩磁束Φ゜を全くなくすこ
とができる。In the above embodiment, the hub (11) is molded from resin mixed with iron powder, but stainless steel, which is a non-magnetic material, can be mixed instead of iron powder. , the above leakage magnetic flux Φ゜ can be completely eliminated.
また、上記実施例では、この発明を電磁制動装置に適用
した場合について説明したが、その他、コイル側を回転
させる電磁連結装置にも適用することができる。Further, in the above embodiments, the case where the present invention is applied to an electromagnetic braking device has been described, but it can also be applied to an electromagnetic coupling device that rotates the coil side.
なお、上記実施例におけるハブは、従来の鉄製のものに
比べ機械強度は低下するが、これに対しては、回転板の
厚みを増し該回転板とハブとの接触面積を大きくするこ
とで対処が可能である。Note that the mechanical strength of the hub in the above embodiment is lower than that of a conventional steel hub, but this can be countered by increasing the thickness of the rotating plate and increasing the contact area between the rotating plate and the hub. is possible.
［発明の効果］
以上のようにこの発明によれば、ハブを鉄粉入りの樹脂
で成形加工しているため、漏洩磁束を極力抑えることが
できるとともに製作コストの低減を図ることができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, since the hub is molded from resin containing iron powder, leakage magnetic flux can be suppressed as much as possible, and manufacturing costs can be reduced.
また、ハブと回転板のそれぞれの歯の嵌合部のバックラ
ッシによるカタカタ音も大幅に低減でき、さらに、上記
歯の嵌合部の摺動が良好に保持できグリース等の塗布が
不要になるなどの優れた効果を奏する。In addition, rattling noise caused by backlash at the fitting parts of the teeth of the hub and rotating plate can be significantly reduced, and the sliding of the fitting parts of the teeth can be maintained well, eliminating the need for applying grease, etc. It has excellent effects.
図はこの発明による電磁制動装置の一実施例を示す部分
断面図である。
図において、（１）は固定子、（２）はコイル、（４）
は制動ピン、（５）はアマチュア、（６）は制動プレー
ト、（８）は回転板、（８ａ）はスプライン、（９），
（１０）はライニング、（ｌｌ）はハブ、（ｌｌａ）は
スプライン、（ｌ２）はスプリングである。The figure is a partial sectional view showing an embodiment of an electromagnetic braking device according to the present invention. In the figure, (1) is the stator, (2) is the coil, and (4) is the stator.
is a brake pin, (5) is an armature, (6) is a brake plate, (8) is a rotating plate, (8a) is a spline, (9),
(10) is a lining, (ll) is a hub, (lla) is a spline, and (l2) is a spring.
Claims (1)
に固定された制動ピンと、該制動ピンに挿入され軸方向
に摺動可能なアマチュアと、上記制動ピンに挿入され回
転方向の動きを規制された制動プレートと、該制動プレ
ートと上記アマチュアとに挟まれて配置されたライニン
グを有するとともに内周に歯を有する回転板と、上記ア
マチュアを上記制動プレート側に押圧するスプリングと
、上記回転板の内周の歯に嵌合する歯を有するハブとを
備えた電磁制動装置において、上記ハブを鉄粉を混入し
た樹脂により成形したことを特徴とする電磁制動装置。(1) A stator with a built-in electromagnetic coil, a braking pin fixed to the end face of the stator, an armature inserted into the braking pin and capable of sliding in the axial direction, and an armature inserted into the braking pin that can move in the rotational direction. a rotary plate having a lining disposed between the brake plate and the armature and having teeth on its inner periphery; a spring that presses the armature toward the brake plate; 1. An electromagnetic braking device comprising a hub having teeth that fit into teeth on an inner circumference of a rotary plate, wherein the hub is molded from a resin mixed with iron powder.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP225690A JPH03209030A (en) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | Electromagnetic braking device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP225690A JPH03209030A (en) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | Electromagnetic braking device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03209030A true JPH03209030A (en) | 1991-09-12 |
Family
ID=11524282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP225690A Pending JPH03209030A (en) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | Electromagnetic braking device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03209030A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006033149A1 (en) * | 2004-09-24 | 2006-03-30 | I. T. O. Co., Ltd. | Electromagnetic brake device |
| EP3760892A1 (en) * | 2019-07-04 | 2021-01-06 | I&W Engineeering AG | Multiple disc brake for vehicle drive unit |
-
1990
- 1990-01-08 JP JP225690A patent/JPH03209030A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006033149A1 (en) * | 2004-09-24 | 2006-03-30 | I. T. O. Co., Ltd. | Electromagnetic brake device |
| EP3760892A1 (en) * | 2019-07-04 | 2021-01-06 | I&W Engineeering AG | Multiple disc brake for vehicle drive unit |
| US11365773B2 (en) | 2019-07-04 | 2022-06-21 | I&W Engineering AG | Multi-disc brake for a vehicle drive, and a vehicle drive |
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