JPH0448341Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、例えば工作機械等に用いられる電
磁ブレーキに関する。

［従来の技術］ 第２図は従来の電磁ブレーキの構成を示す側断
面図である。この図において、１は回転軸であ
り、スプラインハブ２に連結されている。このス
プラインハブ２の図における右部に円板状のアー
マチユア３が軸方向にわずかに移動可能にスプラ
イン結合されている。このアーマチユア３はバネ
部材４によつて左方に付勢されている。一方、６
はアーマチユア３とわずかな隙間Ｇを介して対向
した制動部であり、回転軸１が回転可能に貫通し
ている。この制動部６の最外殻は略円筒状の鉄製
のアウタポール７で構成されている。このアウタ
ポール７は、右端部７ａが内側に折り曲げられた
ように形成され、フランジ５によつて本体フレー
ム（図示略）に固定されている。また、制動部６
の内部側にはアウタポール７より小径の鉄製のイ
ンナーポール８が配置され、このインナーポール
８の右端部８ａは外方に折り曲げられたように形
成されている。このインナーポール８とアウタポ
ール７との間の前端に、前記アーマチユア３に対
向するようにリング状のフエージング９が取り付
けられている。また、アウタポール７の右端部７
ａおよびインナーポール８の右端部８ａとの間に
は永久磁石１０が取り付けられている。この永久
磁石１０はインナーポール８の右端部８ａ外面に
当接する左部がＳ極、アウタポール７の右端部７
ａ内面に当接する右部Ｎ極となつている。また、
インナーポール８の外周には消磁コイル１１が巻
回されている。この消磁コイル１１を通電する
と、永久磁石１０の磁束とは反対方向の磁束を発
生する。

上記の構成において、まず、消磁コイル１１が
通電されていない場合は、永久磁石１０の磁束
は、第３図イに示すようにＮ極からアウタポール
７、アーマチユア３、インナーポール８と通過し
てＳ極へ至る磁路Ｒ１を形成する。この場合、イ
ンナーポール８およびアウタポール７と、アーマ
チユア３との間には磁気吸引力が作用し、アーマ
チユア３は制動部６の左面に吸着されている。次
に、消磁コイル１１を通電すると、消磁コイル１
１から発生される磁束によつて第３図ロに示すよ
うに永久磁石１０の磁路Ｒ１とは反対方向の磁路
Ｒ２が形成され、消磁コイル１１に供給される励
磁電流が所定の値を越えると、この消磁コイル１
１の磁束によつて永久磁石１０の磁束は完全に打
ち消される。これにより、アーマチユア３がバネ
部材４の復帰力によつて左方に付勢され、アーマ
チユア３は制動部６から離間する。

このように、上記の電磁ブレーキは消磁コイル
１１を励磁、または解除することによつて、永久
磁石１０の磁気力を打ち消し、または磁気力を利
用し、アーマチユア３を解放したり、磁気吸引し
て回転軸１の制動制御を行つている。

［考案が解決しようとする問題点］ ところで、従来の電磁ブレーキにおいて、永久
磁石１０から発生される磁束は一定である。この
ため、アーマチユア３に作用する磁気吸引力を変
化させて回転軸１に及ぼす制動トルクをコントロ
ールする場合は、消磁コイル１１に供給する励磁
電流を加減して消磁コイル１１から発生する磁束
を変化させ、これにより永久磁石１０の磁束の１
部を打ち消して制動トルクをコントロールしてい
た。

しかしながら、上記のように消磁コイル１１と
永久磁石１０との磁束の差を利用して制動トルク
をコントロールするためには、バネ部材４の付勢
力を小として、アーマチユア３が磁束の変化に応
答しやすくしなければならなかつた。このように
バネ部材４の付勢力を小とした場合、ブレーキ解
放時間が長くなると、消磁コイル１１に電流を供
給しているので、消磁コイル１１が熱を発生し、
これにより、消磁コイル１１から発生される磁束
の量が変化する。この結果、永久磁石１０と消磁
コイル１１との磁束の平衡がくずれ、ブレーキ解
放中においてもアーマチユア３が両ポール７，８
に吸着されるというトラブルが生じる場合があつ
た。

この考案は、上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、細かい制動トルク
を得ることができ、かつブレーキ解放時のトラブ
ルが少ない無励磁作動形の電磁ブレーキを提供す
ることにある。

［問題点を解決するための手段］ この考案は、電磁吸引手段が、永久磁石と、前
記永久磁石の一方の極に当接され、外筒を形成す
るアウタポールと、前記永久磁石の他方の極に当
接され、前記アウタポールの内方に配置された円
筒状のインナーポールと、前記インナーポールの
外周に配置され、前記永久磁石とは反対の方向の
磁束を発生する消磁コイルと、前記アウタポール
またはインナーポールの一方、あるいは前記アウ
タポールおよびインナーポールの双方の円周に複
数個所設けられた吸着コイルとを具備し、また、
アーマチユアが、磁性体からなる第１の円板部材
と、前記第１の円板部材にわずかな隙間を介して
取り付けられ、前記アウタポールおよび前記イン
ナーポールに対向する部分が磁性体によつて形成
され、かつこれら磁性体の間は非磁性体によつて
形成された第２の円板部材とから構成されたこと
を特徴とする。

［作用］ この考案によれば、消磁コイルおよび吸着コイ
ルに励磁電流を供給しない場合は、永久磁石から
発生される磁束によつてアウタポール、アーマチ
ユアの第２の円板部材、第１の円板部材（磁束は
この第１の円板部材を径方向に通過する）、再び
第２の円板部材およびインナーポールと閉磁路が
形成され、これによりアーマチユアとアウタポー
ルとの間、およびアーマチユアとインナーポール
との間に磁気吸引力が作用し、この結果、永久磁
石の磁気力による連続した一定の制動トルクを回
転軸に得ることができる。また、細かい制動トル
クが必要な場合は、消磁コイルに励磁電流を供給
して永久磁石とは反対方向の上記磁路を形成し、
永久磁石の磁気吸引力を打ち消すとともに、吸着
コイルに励磁電流を供給する。これにより、吸着
コイルから発生される磁束はアウタポール（また
はインナーポール、あるいはアウタポールおよび
インナーポールの双方）からアーマチユアの第２
の円板部材に入り、この第２の円板部材の円周方
向に通過して、アウタポール（またはインナーポ
ール、あるいはアウタポールおよびインナーポー
ルの双方）に帰る閉磁路を形成する。この結果、
アーマチユアの第２の円板部材とアウタポールと
の間に磁気吸引力が作用し、この吸着コイルの励
磁電流を加減することによつてアーマチユアに細
かい変化の制動トルクを作用させることができ
る。また、アーマチユア解放中に消磁コイルが熱
を帯びて発生する磁束が多少変化してもアーマチ
ユアの第２の円板部材は径方向には磁束が変化せ
ず、かつ第１の円板部材と第２の円板部材との間
に隙間があるので、閉磁路が形成されない。した
がつて、ブレーキ解放中にアーマチユアが吸着さ
れるというトラブルが生じない。

［実施例］ 第１図イおよびロはこの考案の一実施例の構成
を示す側断面図および部分正面図である。これら
の図において、第２図の各部と同一のものには同
符号を付し、その説明を省略する。この実施例に
おいて、制動部６には、永久磁石１０および消磁
コイル１１とともに吸着コイル２０，２０…が複
数個配置されている。すなわち、永久磁石１０の
Ｎ極に当接したアウタポール７には第１図ロに示
すように等間隔にスリツトＳ，Ｓ…が切られてお
り、これらの間にアウタポール材７Ａ，７Ａ…が
等間隔に形成されている。これらアウタポール材
７Ａ，７Ａ…には吸着コイル２０，２０…が各々
巻回されており、隣合うアウタポール材７Ａ，７
Ａ…は同極に励磁されないように、隣合う吸着コ
イル２０，２０は各々反対方向に巻かれている。

一方、１５は回転軸１と一体的に回転するよう
に、回転軸１に連結されたハブであり、右端にフ
ランジ１５Ａを有する。このハブ１５のフランジ
１５Ａにはアーマチユア３０がドライブピン３１
によつて左右移動可能に取り付けられている。な
お、第１図イにおいてはドライブピン３１は１箇
所だけしか示していないが、実際はハブ１５のフ
ランジ１５Ａに等間隔に３箇所取り付けられてい
る。また、このドライブピン３１とフランジ１５
Ａの左面との間にはスプリング３２が取り付けら
れており、このスプリング３２によつてアーマチ
ユア３０と制動部６との隙間が一定間隔Ｇとなる
ように保つている。また、アーマチユア３０は２
枚の円板部材３３，３４とから構成されている。
このアーマチユア３０の円板部材３３は全体が磁
性材からなり、また、円板部材３４は、制動部６
のアウタポール７に対向する外周部材３４ａおよ
びインナーポール８に対向する内周部材３４ｂが
磁性材によつて形成され、これら磁性材３４ａ，
３４ｂの中間の部材３４ｃは非磁性材によつて形
成されている。また、これら円板部材３３，３４
の間には、スプリング３５が複数箇所介挿され、
その空隙が一定の間隔Ｇ１となるようになつてお
り、ボルト３６によつて複数箇所止められてい
る。なお、スプリング３５の付勢力はスプリング
３２の付勢力と比較して極めて大となつている。
このようにアーマチユア３０が構成され、上記の
ようにハブ１５を介して回転軸１と一体的に回転
するように連結されている。

上記の構成において、まず、消磁コイル１１お
よび吸着コイル２０，２０…が通電されていない
場合、永久磁石１０から発生される磁束はＮ極か
らアウタポール７へ、次にアーマチユア３０の円
板部材３４の外周部材３４ａに、さらに同アーマ
チユア３０の円板部材３３を径方向に通過して、
またさらに円板部材３４の内周部材３４ｂからイ
ンナーポール８を順次通過してＳ極に戻る閉磁路
を形成している。これにより、アウタポール７と
アーマチユア３０との間、およびインナーポール
８とアーマチユア３０との間に磁気吸引力が作用
して、アーマチユア３０はスプリング３２の付勢
力に抗してアウタポール７およびインナーポール
８に吸着されている。この結果、回転軸１に連続
した制動トルクが及ぼされる。次に、消磁コイル
１１を通電すると、消磁コイル１１から永久磁石
１０とは反対方向の磁束が発生され、この磁束に
よつて永久磁石１０から発生される磁束が打ち消
される。これによりアーマチユア３０とアウタポ
ール７との間、およびアーマチユア３０とインナ
ーポール８との間の磁気吸引力が消滅する。これ
により、アーマチユア３０はスプリング３２の復
帰力によつてアウタポール７およびインナーポー
ル８から離間する。この結果、ブレーキが解放状
態となり、回転軸１は自由に回転できる。この場
合、ブレーキ解放時間が長くなり、消磁コイル１
１が熱を帯びてくると、消磁コイル１１から発生
される磁束が多少変化する。これにより、永久磁
石１０と消磁コイル１１との磁束の平衡がくず
れ、アウタポール７およびインナーポール８を通
るわずかな磁束が発生する。これらアウタポール
７およびインナーポール８を通る磁束は、アーマ
チユア３０の円板部材３４の外周部材３４ａと内
周部材３４ｂを通過しようとするが、円板部材３
４の中間部材３４ｃが非磁性材であるので、この
中間部材３４ｃによつて遮ぎられ、また、円板部
材３３と円板部材３４との間の隙間Ｇ１に遮ぎら
れてアーマチユア３０を通過する磁路は形成され
ない。この結果、ブレーキ解放中にはアーマチユ
ア３０とアウタポール７、およびアーマチユア３
０とインナポール８との間には磁気吸引力が作用
しない。

次に、吸着コイル２０，２０…に励磁電流を供
給すると、アウタポール材７Ａ，７Ａ…は交互に
異なる磁極が形成される。これにより、吸着コイ
ル２０の磁束はＮ極に磁化されたアウタポール材
７Ａからアーマチユア３０の円板部材３４の外周
部材３４ａを円周方向に通過して、Ｓ極に磁化さ
れたアウタポール７Ａに入る。これにより、アウ
タポール材７Ａ，７Ａ…とアーマチユア３０との
間に磁気吸引力が作用してアーマチユア３０はス
プリング３１の付勢力に抗してアウタポール材７
Ａ，７Ａ側に吸引される。この場合、吸着コイル
２０，２０…に供給する励磁電流を加減し、アー
マチユア３０に作用する磁気吸引力を変化させ
て、細かい制動トルクを回転軸１に及ぼす。

なお、上記の実施例においては、吸着コイル２
０，２０をアウタポール７に設けた場合について
説明したが、インナーポール８、あるいはこれら
両ポール７，８に設けてもその作用効果は基本的
には上記の場合と同様である。

［考案の効果］ 以上説明したように、この考案によれば、連続
した一定の制動トルクを永久磁石の磁気力によつ
て得ることができ、また、永久磁石の磁束を消磁
コイルの発生する磁束で打ち消し、かつ吸着コイ
ルに供給する励磁電流を制御し、これにより回転
軸に細かい制動トルクを加えることができる、ま
た、アーマチユアを２枚に分割してアウタポール
およびインナーポールとの間に非磁性体を挿入し
たので、ブレーキ解放中にアーマチユアが吸引さ
れるというトラブルが生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図イおよびロは、この考案の一実施例の構
成を示す側断面図および部分正面図、第２図は従
来の電磁ブレーキの構成を示す側断面図、第３図
イおよびロは電磁石１０および消磁コイル１１の
磁路を示す図である。 １０……永久磁石、１１……消磁コイル、２０
……吸着コイル、３０……アーマチユア、３３，
３４……円板部材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 回転軸と一体的に回転するように、回転軸に連
   結されたアーマチユアを電磁吸引手段によつて保
   持・拘束して回転軸を制動する電磁ブレーキにお
   いて、 (a) 前記電磁吸引手段は、永久磁石と、前記永久
   磁石の一方の極に当接され、外筒を形成するア
   ウタポールと、前記永久磁石の他方の極に当接
   され、前記アウタポールの内方に配置された円
   筒状のインナーポールと、前記インナーポール
   の外周に巻回され、前記永久磁石とは反対の方
   向の磁束を発生する消磁コイルと、前記アウタ
   ポールまたはインナーポールの一方あるいは前
   記アウタポールインナーポールの双方の円周に
   複数箇所設けられた吸着コイルとを具備し、 (b) 前記アーマチユアは、磁性体からなる第１の
   円板部材と、前記第１の円板部材にわずかな隙
   間を介して取り付けられ、前記アウタポールお
   よび前記インナーポールに対向する部分が磁性
   体によつて形成され、かつこれら磁性体の間は
   非磁性体によつて形成された第２の円板部材と
   から構成されたことを特徴とする電磁ブレー
   キ。