JPH05256330A - 電磁ブレーキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボビンをブレーキコアへ確実に固定でき、か
つ製造工程及び作業時間の削減が可能なボビン固定構造
を備えた電磁ブレーキを提供する。 【構成】 この電磁ブレーキは、励磁巻線１０を巻設し
たボビン１２と、ボビン１２を収容する凹部１４を備え
たブレーキコア１６とを備える。ブレーキコア１６の内
筒部１６ｂの先端には、半径方向外方へ突出する係止部
３２が形成される。ボビン１２をブレーキコア１６の凹
部１４へ挿入すると、凹部１４内でのボビン１２の軸線
方向変位が係止部３２の係止によって防止される。ボビ
ン１２の側壁部１２ｃには複数の切欠き部３４が形成さ
れる。ボビン１２を凹部１４へ収容した後に、凹部１４
の開口へ含浸材３６を注入すると、含浸材３６は各切欠
き部３４を通って、励磁巻線１０の巻線束内、励磁巻線
１０とボビン１２との隙間、及びボビン１２とブレーキ
コア１６の凹部１４との隙間に浸透する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電磁ブレーキに関し、特
に、電磁力によって軸線方向へ駆動される摩擦板を備え
た摩擦板式電磁ブレーキの、励磁巻線を巻設したボビン
とこのボビンを収容するブレーキコアとの相互固定構造
の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】摩擦板式電磁ブレーキは、例えば工作機
械の重力軸に使用される電動機の出力軸等、停止時に静
荷重が加わる回転体を静止保持するために、多く使用さ
れている。この種の摩擦板式電磁ブレーキは、摩擦板を
駆動する電磁力を生成するための励磁巻線と、磁性体か
らなり励磁巻線を巻設するブレーキコアと、ブレーキコ
アの端面に所定間隙を有して固定される端板と、この間
隙に軸線方向へ移動可能に挿設される摩擦板及び摩擦板
駆動用アーマチュアとを備える。摩擦板は、例えばギヤ
歯等の係合構造によって出力軸等の回転体に連結され、
回転体と一体に回転可能にかつ軸線方向へ移動可能に、
端板とアーマチュアとの間に配置される。アーマチュア
は磁性体からなる板部材であり、ブレーキコアに対向配
置され、電磁力によって軸線方向へ移動して摩擦板と端
板との相互接触を保持又は解放する。

【０００３】励磁巻線は、ブレーキコアの巻線設置用の
凹部に直接に設置されるか、又はボビンに巻設した後に
ボビンごと凹部へ収容される。直接に設置する場合は、
励磁巻線を予め外部の巻枠に巻いて巻線束を形成し、こ
の巻線束を巻枠から取り外した後にブレーキコアの凹部
に設置する必要があるが、ボビンを使用すればこれらの
巻設工程が簡略化される。ボビンは一般にプラスチック
からなり、励磁巻線を巻設した後に接着剤によってブレ
ーキコアの凹部に固定される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ブレーキコアへの励磁
巻線の巻設にボビンを使用する場合には、励磁時にアー
マチュアへ及ぼす磁気吸引力によって、逆にボビンがブ
レーキコアの凹部から脱落しないように、ボビンを凹部
へ確実に固定する必要がある。そこで上記のように、一
般に接着剤を使用してボビンを凹部内へ強固に固定す
る。他方、ボビンに巻設された励磁巻線には、巻線束内
の隙間を充填して巻線の保持及び相互固着を強化するた
めに、一般に含浸材による含浸工程が施される。したが
って、上記のボビン型巻設構造では、励磁巻線の含浸工
程とボビンの接着工程とが必要となり、工数が増加する
とともに、硬化に長時間を要するために多大な作業時間
を消費するという課題があった。

【０００５】本発明は、このような課題を解決するため
に鋭意、工夫改善を施したものであり、その目的は、ボ
ビン型巻設構造を有した電磁ブレーキにおいて、ボビン
をブレーキコアへ確実に固定でき、かつ製造工程及び製
造に関する作業時間の削減が可能なボビン固定構造を備
えた電磁ブレーキを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、励磁巻線を巻設する巻設部を備えたボ
ビンと、ボビンを収容する収容凹部を備えたブレーキコ
アと、励磁巻線から及ぼされる電磁力によって駆動され
る摩擦板と、ボビンをブレーキコアの収容凹部内で固定
する固定手段とを具備した電磁ブレーキにおいて、上記
ボビンは、上記巻設部を形成する円筒状中心壁及び一対
の環板状側壁を備え、上記ブレーキコアの上記収容凹部
への収容時に、それらの側壁の一方を収容凹部の底壁へ
対向配置するとともに他方を収容凹部の開口に近接配置
し、かつ、その他方の側壁に、収容凹部の開口を部分的
に開放可能な切欠き部を備え、上記固定手段は、上記ボ
ビンと上記ブレーキコアの上記収容凹部との少なくとも
一方に形成されて両者を相互に係止する係止部を具備
し、上記ボビンを上記ブレーキコアの上記収容凹部へ収
容、係止した後に、ボビンの上記他方の側壁に形成され
た上記切欠き部から収容凹部内へ含浸材を注入して、上
記励磁巻線の固着を保持しかつボビンの固定を補強した
ことを特徴とする電磁ブレーキを提供する。

【０００７】

【作用】ブレーキコアの収容凹部の開口に近接配置され
るボビン側壁に形成された切欠き部は、ボビンを収容凹
部へ収容した後に巻線固着用の含浸材を励磁巻線の巻線
束内へ注入することを可能にする。この含浸材は、巻線
束内、励磁巻線とボビンとの隙間、及びボビンとブレー
キコアの収容凹部との隙間に浸透して、これらを相互に
固着する。さらに、ボビンとブレーキコアの収容凹部と
の少なくとも一方に形成された係止部が、両者を機械的
に係止保持する。

【０００８】

【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明をその実
施例に基づきさらに詳細に説明する。なお、各図面にお
いて、同一の構成要素には同一の参照番号を付す。図１
を参照すれば、本発明の第１実施例による電磁ブレーキ
は、励磁巻線１０を巻設した円環状のボビン１２と、ボ
ビン１２を収容する凹部１４を備えたブレーキコア１６
と、ブレーキコア１６の端面１６ａに所定間隙を有して
固定される端板１８と、この間隙に軸線方向（図の上下
方向）へ移動可能に挿設される摩擦板２０及び摩擦板駆
動用のアーマチュア２２とを備える。ボビン１２は可撓
性のプラスチック材料からなり、筒壁部１２ａと一対の
側壁部１２ｂ，１２ｃとによって、励磁巻線１０の巻設
部１２ｃを形成する。ブレーキコア１６は鉄等の磁性材
料からなり、内筒部１６ｂ、外筒部１６ｃ、及び端面１
６ａの対向側の底壁部１６ｄによって、円環状の凹部１
４を形成する。ブレーキコア１６の内筒部１６ｂの外径
とボビン１２の筒壁部１２ａの内径、及びブレーキコア
１６の外筒部１６ｃの内径とボビン１２の側壁部１２
ｂ，１２ｃの外径とは、それぞれ実質的に等しく形成さ
れる。

【０００９】ブレーキコア１６、端板１８、摩擦板２
０、及びアーマチュア２２は、いずれも環状部材であ
り、各々の内径部にシャフト２４が挿入される。端板１
８は、ブレーキコア１６の端面１６ａとの間に複数（図
の例では３個）のスペーサ２６を介設し、端板１８及び
スペーサ２６を貫通する複数（同じく３個）のねじ２８
が端面１６ａに設けたねじ穴２８ａ（図２）に螺合する
ことによりブレーキコア１６へ固定される。摩擦板２０
は、複数のギヤ歯（図示せず）によってシャフト２４へ
連結され、軸線方向へ摺動可能かつシャフト２４と一体
に回転可能となっている。アーマチュア２２は磁性材料
からなり、スペーサ２６を挿通する複数の穴２２ａを有
してブレーキコア１６の端面１６ａに対向配置され、励
磁巻線１０が生成する電磁力によりスペーサ２６に沿っ
て軸線方向へ摺動する。アーマチュア２２とブレーキコ
ア１６の端面１６ａとの間には、複数のコイルばね３０
が設置される。コイルばね３０は、端面１６ａに凹設さ
れた溝穴３１（図２）に圧縮状態で収容され、アーマチ
ュア２２を常に端板１８方向へ付勢する。通常時はこの
付勢により摩擦板２０は端板１８へ強圧接触し、それに
よりシャフト２４が静止保持される。このとき、アーマ
チュア２２とブレーキコア１６の端面１６ａとの間に微
少隙間Ｓが形成される。励磁巻線１０に電流が流れる
と、アーマチュア２２はコイルばね３０の付勢に抗して
電磁吸引力によりブレーキコア１６の端面１６ａに吸引
され、摩擦板２０と端板１８との接触が解除され、それ
によりシャフト２４が自由に回転する。

【００１０】図１の電磁ブレーキは、ブレーキコア１６
の内筒部１６ｂの端面１６ａ側の先端に、半径方向外方
へ突出する係止部３２を備える（図３参照）。係止部３
２はボビン１２をブレーキコア１６の凹部１４内へ固定
する固定手段を構成し、内筒部１６ｂの先端の全周に亙
って連続して形成することもきるが、所定間隔で複数個
に分割形成してもよい。係止部３２は、ブレーキコア１
６の端面１６ａ側にテーパ部３２ａを有する。また、係
止部３２を除く内筒部１６ｂの内壁部分の軸線方向長さ
は、ボビン１２の筒壁部１２ａの外壁部分の軸線方向長
さに実質的に等しくなっている。したがって、ブレーキ
コア１６の凹部１４へ、励磁巻線１０を巻設したボビン
１２を挿入すると、ボビン１２の筒壁部１２ａと一方
（図で下方）の側壁部１２ｂとを連結する角部が、係止
部３２のテーパ部３２ａを半径方向内方へ押圧し、その
反力によりボビン１２がわずかに変形しつつその筒壁部
１２ａが係止部３２上を摺動する。さらに、ボビン１２
の一方の側壁部１２ｂがブレーキコア１６の底壁部１６
ｄに当接し、ブレーキコア１６の凹部１４内へボビン１
２が完全に収容されると、ボビン１２の筒壁部１２ａと
他方（図で上方）の側壁部１２ｃとを連結する角部が係
止部３２によって係止され、凹部１４内でのボビン１２
の軸線方向変位が防止される。

【００１１】さらに図１の電磁ブレーキは、ボビン１２
の上記他方の側壁部１２ｃに、それを軸線方向へ貫通す
る複数の切欠き部３４を備える（図２参照）。ボビン１
２の他方の側壁部１２ｃは、図２に示したようにブレー
キコア１６の凹部１４の開口を実質的に閉鎖するが、各
切欠き部３４によってこの開口が部分的に開放されるこ
ととなる。したがって、ブレーキコア１６の凹部１４へ
励磁巻線１０を巻設したボビン１２を収容し上記のよう
に係止部３２によって係止した後に、図２に示すように
凹部１４の開口へ含浸材３６を注入すると、含浸材３６
は各切欠き部３４を通って、励磁巻線１０の巻線束内、
励磁巻線１０とボビン１２との隙間、及びボビン１２と
ブレーキコア１６の凹部１４との隙間に浸透する。この
含浸材３６を、図１（ｂ）に示すように凹部１４内に完
全に充填した後、図示しない炉内で加熱硬化させること
により、巻線束の相互固着が保持され、かつ凹部１４内
でのボビン１２の固定が補助される。

【００１２】図４は、本発明の第２実施例による電磁ブ
レーキの、ブレーキコア１６とボビン３８との組体を示
す。この実施例では、ブレーキコア１６の端面１６ａ側
に配置されるボビン３８の他方の側壁部３８ｃは、ブレ
ーキコア１６の外筒部１６ｃの内径よりも小さな外径を
有し、この径寸法差によりボビン３８の他方の側壁部３
８ｃを包囲する環状の切欠き部４０が形成される。材質
及びその他の構造は図１の実施例と同一であり、説明は
省略する。したがって、ブレーキコア１６の凹部１４へ
励磁巻線を巻設したボビン３８を収容した後に、凹部１
４の開口へ含浸材３６を注入すると、含浸材３６は環状
の切欠き部４０を通って凹部１４内へ浸透し、加熱硬化
によって図１の実施例と同様に巻線束の相互固着を保持
するとともに凹部１４内でのボビン１２の固定を補助す
る。

【００１３】図５は、本発明の第３実施例による電磁ブ
レーキの、ボビン４２とブレーキコア４４との組体を示
す。この実施例では、ブレーキコア４４の端面４４ａ側
に配置されるボビン４２の他方の側壁部４２ｃは、ブレ
ーキコア４４の外筒部４４ｃの内径よりも小さな外径を
有する部分４２ｄと、周方向へ所定間隔に配置されてこ
の部分４２ｄから半径方向外方へ突出する複数の係止爪
部４６とを備える。他方、ブレーキコア４４の外筒部４
４ｃの内壁部分には、ボビン４２の複数の係止爪部４６
に対応して複数の係止溝部４８が刻設される。また、ボ
ビン４２の他方の側壁部４２ｃの部分４２ｄとブレーキ
コア４４の外筒部４４ｃとの上記の径寸法差により、ボ
ビン４２の他方の側壁部４２ｃを包囲する複数の切欠き
部５０が形成される。したがってこの実施例では、係止
爪部４６及び係止溝部４８が、ボビン４２をブレーキコ
ア４４の凹部５２内へ固定する固定手段を構成する。

【００１４】ブレーキコア４４の凹部５２へ、励磁巻線
１０を巻設したボビン４２を挿入すると、ボビン４２の
他方の側壁部４２ｃの複数の爪部４６がブレーキコア４
４の外筒部４４ｃの内壁部分によって半径方向内方へ押
圧され、ボビン４２がわずかに変形しつつ凹部５２へ収
容される。ボビン４２の一方の側壁部４２ｂがブレーキ
コア４４の底壁部４４ｄに当接すると、ボビン４２の各
係止爪部４６が対応する係止溝部４８に嵌合し、これに
よりボビン４２の軸線方向変位が防止される。その後、
図５（ｂ）に示したように、ブレーキコア４４の凹部５
２の開口へ含浸材５４を注入すると、含浸材５４は複数
の切欠き部５０を通って凹部５２内へ浸透し、加熱硬化
によって前述の各実施例と同様に巻線束の相互固着を保
持するとともに凹部５２内でのボビン４２の固定を補助
する。

【００１５】図６は、本発明の第４実施例による電磁ブ
レーキの、ボビン５６とブレーキコア５８との組体を示
す。この実施例では、ボビン５６の筒壁部５６ａとブレ
ーキコア５８の内筒部５８ｂとが、相互に当接可能な略
楕円形断面を有する。筒壁部５６ａと内筒部５８ｂとが
整合した状態でブレーキコア５８の凹部６０内へボビン
５６を挿入し、その後、筒壁部５６ａと内筒部５８ｂと
の接触を保持しつつボビン５６を図示矢印の如く回転す
ると、ボビン５６は、内筒部５８ｂの略楕円形状によっ
て変形し、それ自体の弾性力により凹部６０内へ固定さ
れる。したがってこの実施例では、図１の実施例におけ
る係止部３２が省略されるが、その他の構造は図２の第
２実施例と同一であり、同様に含浸材を注入することに
よって、巻線束の相互固着が保持されかつ凹部６０内で
のボビン５６の固定が補助される。

【００１６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、電磁ブレーキのボビンとブレーキコアの収容凹部と
の少なくとも一方に係止部を形成し、この係止部が両者
を機械的に係止保持するとともに、ブレーキコアの収容
凹部の開口に近接配置されるボビン側壁に切欠き部を形
成し、ボビンを収容凹部へ収容した後に切欠き部から収
容凹部内へ含浸材を注入して、励磁巻線の固着を保持し
かつボビンの固定を補助する構成としたから、ボビンを
ブレーキコアへ確実に固定して機械振動や衝撃に対する
強度を維持することができるのみならず、従来のボビン
とブレーキコアとの接着工程を省略して製造工程数及び
製造に要する作業時間を削減し、信頼性の高い電磁ブレ
ーキを優れた生産性の下で製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による電磁ブレーキの図
で、（ａ）平面図、（ｂ）線Ｉ−Ｉに沿った縦断面図、
である。

【図２】図１の電磁ブレーキのボビン／ブレーキコア組
体の平面図で、含浸材の含浸工程を説明する図である。

【図３】図１の電磁ブレーキのボビン／ブレーキコア組
体の分解図で、図２の線 III−III に沿った縦断面で示
す。

【図４】本発明の第２実施例による電磁ブレーキのボビ
ン／ブレーキコア組体の平面図で、含浸材の含浸工程を
説明する図である。

【図５】本発明の第３実施例による電磁ブレーキのボビ
ン／ブレーキコア組体の図で、（ａ）平面図、（ｂ）線
Ｖ−Ｖに沿った縦断面図で含浸材の注入後の状態を示す
図、である。

【図６】本発明の第４実施例による電磁ブレーキのボビ
ン／ブレーキコア組体の平面図である。

【符号の説明】

１０…励磁巻線 １２，３８，４２，５６…ボビン １４，５２，６０…凹部 １６，４４，５８…ブレーキコア １８…端板 ２０…摩擦板 ２２…アーマチュア ２４…シャフト ２６…スペーサ ２８…ねじ ３０…コイルばね ３２…係止部 ３４，４０，５０…切欠き部 ３６，５４…含浸材 ４６…係止爪部 ４８…係止溝部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 励磁巻線を巻設する巻設部を備えたボビ
   ンと、該ボビンを収容する収容凹部を備えたブレーキコ
   アと、前記励磁巻線から及ぼされる電磁力によって駆動
   される摩擦板と、前記ボビンを前記ブレーキコアの収容
   凹部内で固定する固定手段とを具備した電磁ブレーキに
   おいて、 前記ボビンは、前記巻設部を形成する円筒状中心壁及び
   一対の環板状側壁を備え、前記ブレーキコアの前記収容
   凹部への収容時に、該側壁の一方を該収容凹部の底壁へ
   対向配置するとともに他方を該収容凹部の開口に近接配
   置し、かつ、該他方の側壁に、該収容凹部の開口を部分
   的に開放可能な切欠き部を備え、 前記固定手段は、前記ボビンと前記ブレーキコアの前記
   収容凹部との少なくとも一方に形成されて両者を相互に
   係止する係止部を具備し、前記ボビンを前記ブレーキコ
   アの前記収容凹部へ収容、係止した後に、該ボビンの前
   記他方の側壁に形成された前記切欠き部から該収容凹部
   内へ含浸材を注入して、前記励磁巻線の固着を保持しか
   つ該ボビンの固定を補強したことを特徴とする電磁ブレ
   ーキ。