JPH0613891B2 - 電磁ブレ−キ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は工作機械や各種産業機械等において、回転軸の
制動に用いられるシュータイプの電磁ブレーキに関する
ものである。

〔従来の技術〕

この種の電磁ブレーキとして特開昭６１−５２４３０号
公報に開示されたものがある。これは、励磁コイルを有
するフィールドコアの外側にブレーキドラムをフィール
ドコアと同軸状に配設し、フィールドコアの外周面に円
弧状のアーマチュアを取付けたものであり、アーマチュ
アは一端を支持部材を介してフィールドコアに支持さ
れ、他端部を制動用のばねで常時外径方向へ付勢される
ことによって径方向に移動可能とされている。そして、
励磁コイルが無励磁状態のときは、制動用のばねでアー
マチュア外表面のブレーキライニングをブレーキドラム
に圧接させ、励磁コイルが励磁状態のときは、アーマチ
ュアを一端を支点としてフィールドコア側へ揺動させて
前記圧接を解除するように構成されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このような構造では、アーマチュアは一端を支
点として揺動するようにフィールドコアに吸着されるた
めに、支点側の部分においてフィールドコアとの間に間
隙が形成される。そのため、励磁コイルの周囲に形成さ
れる磁気回路において磁気抵抗が大きくなり、励磁コイ
ルの励磁力を有効に利用することができない不具合があ
った。すなわち、前記間隙は磁束を透しにくいばかりで
なく、磁束を迂回させて磁路の平均長さを長くするから
である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、シュー
タイプであっても励磁コイルの励磁力を有効に利用する
ことができる電磁ブレーキを提供するものである。本発
明に係る電磁ブレーキは、フィールドコアに対向して軸
線方向に平行移動可能に支持されたアーマチュアと、そ
の外側に配設されたブレーキドラムと、ブレーキドラム
の内周面に沿って配列され表面にブレーキライニングを
有する板ばねとを備え、前記アーマチュアの外周部に傾
斜溝を設け、この傾斜溝と板ばねとの間にボールを介装
したものである。

〔作用〕

本発明においては、励磁コイルが無励磁状態のときは、
アーマチュアがフィールドコアから後退してボールが板
ばねを外径方向へ押圧するため、ブレーキライニングが
ブレーキドラムに圧接する。一方、励磁コイルが励磁さ
れると、アーマチュアが前進し、ボールが内径方向へ移
動するため、前記圧接が解除される。

〔実施例〕

以下、その構成等を図に示す実施例により詳細に説明す
る。第１図は本発明に係る電磁ブレーキを示す縦断面
図、第２図は第１図のII−II線断面図、第３図は正面図
で、これらの図において符号１で示すものは、電磁ブレ
ーキを示し、例えばモータ２に取付けられ被制動軸とし
てのモータ軸３の制動に使用される。

４は鉄などの磁性材からなる円形環状のフィールドコア
であり、外周部に等間隔をおいて３個穿設された取付用
孔５を貫通する図示しないボルトによって、前記モータ
２の背面側に前記モータ軸３と同軸状に取付けられて
る。このフィールドコア４のモータ２と反対側の端面に
は軸線方向へ開放された環状溝６が設けられており、こ
こに環状に巻回された励磁コイル７が装填されている。
８は前記フィールドコア４に対向する円板状のアーマチ
ュアである。このアーマチュア８は第４図に示すよう
に、中央部にモータ軸３が貫通する中央孔１１を有し、
外周部に等間隔に３個設けたガイド孔１２に前記取付用
孔５に圧入固定されたガイドカラー１３を貫通させるこ
とによって、回転が規制された状態で軸線方向に平行移
動可能に支持されている。また、このアーマチュア８
は、フィールドコア４の外側端面に複数個穿設された凹
陥部１４に、制動用の圧縮コイルばね１５を凹陥部１４
の底面とアーマチュア８の表面との間において圧縮変形
した状態で装填することによって、常時フィールドコア
４から離れる方向へ付勢されている。

２１は前記モータ軸３を制動するブレーキドラムで、有
底円筒状を呈し円周面に制動面２１ａが形成されてい
る。このブレーキドラム２１はアーマチュア８およびフ
ィールドコア４と同軸状に配設され、周壁でアーマチュ
ア８およびフィールドコア４の外側を被覆している。ま
た、底部中央にはハブ２２が設けられており、図示しな
いキーを介してモータ軸３と回転方向に結合されてい
る。一方、軸線方向については、スナップリング２３に
よって移動が規制されている。なお、軸線方向について
の規制はスナップリングのほか、例えばねじ作用を利用
した規制手段でもよい。２４は取付ボルトを外部から挿
入するための透孔で、ブレーキドラム２１の底部に前記
取付用孔５に対応して穿設されている。

３１はフィールドコア４の外周面に取付けられた板ばね
であり、ブレーキドラム２１の内周面に沿って前記圧縮
コイルばね１５の外側に等間隔をおいて３個配列されて
いる。この板ばね３１は第５図および第６図に正面図お
よび平面図を示すように、平面視略台形状の板材からな
り、両端部に形成され取付ねじ３２が貫通する取付孔３
３を有する固定部３１ａと、中央部に形成されシュー３
４が固着されたシュー保持部３１ｂとが容易に弾性変形
し得る円弧状の接続部３１ｃによって連結されている。
すなわち、板ばね３１は固定部３１ａが固定されても、
シュー保持部３１ｂは接続部３１ｃよって径方向に弾性
変形することができる。前記シュー３４は溶着やあるい
はリベット等によってシュー保持部３１ｂの外表面に固
着されている。３５はこのシュー３４上に固着されたブ
レーキライニング、３６はシュー保持部３１ｂの前端面
両側に一対の切込みを設けて折曲げ形成したフランジで
あり、後述するボールが抜け落ちるのを防止するもので
ある。

４１はボール受け金具であり、第７図、第８図、第９図
に正面図、平面図、側面図を示すように両側に一対の突
出部４１ａを有する略板状に形成されており、この突出
部４１ａを前記アーマチュア８の外周面に設けた切欠き
４２に嵌合させることよって、アーマチュア８の板ばね
３１の内側に対応する部位に軸線方向に移動自在に配設
されている。４３は突出部４１ａの上面に形成された傾
斜面で、フィールドコア４から離れるにしたがって深く
なるように傾斜し、先端部にはボール係止壁４３ａが形
成されている。そして、この傾斜面４３と、この両側に
位置している切欠き４２の側面とによって、アーマチュ
ア８の外周部に傾斜溝が設けられている。

４４は前記傾斜面４３と板ばね３１との間に介装された
６個のボールである。このボール４４はボール受け金具
４１をねじ止めしたアーマチュア８が圧縮コイルばね１
５で押圧されることによって、フランジ３６に係合した
状態で外径方向へ移動しようとするため、板ばね３１を
常時外径方向へ押圧し、ブレーキライニング３５をブレ
ーキドラム２１に圧接させる。

５１は前記ボール受け金具４１をアーマチュア８に固定
する固定ねじ、５２はアーマチュア８とフィールドコア
４との間隙を調整する一対の調整ねじである。前記固定
ねじ５１はボール受け金具４１の中央部に配された透孔
５３を貫通しアーマチュア８のねじ孔５４に螺着されて
いる。一方、調整ねじ５２は第１０図に要部の拡大断面
図を示すように、ボール受け金具４１の両側部に配され
たねじ孔５５を貫通しアーマチュア８の凹陥部５６に当
接している。すなわち、これらねじはボール受け金具４
１をアーマチュア８に対して所定の位置に固定する固定
手段を構成している。ここで、調整ねじ５２の首下の長
さはボール受け金具４１の厚さと凹陥部５６の深さとの
和よりも長く設定されている。

このように構成された電磁ブレーキにおいては、励磁コ
イル７が励磁されてない無励磁状態においては、第１１
図に拡大して示すように、圧縮コイルばね１５の弾撥力
によってアーマチュア８はフィールドコア４の吸着面と
の間に間隙ｇを形成するように押圧されフィールドコア
４に対して後退する。このとき、ボール４４はフランジ
３６で係止されるので、傾斜面４３上をフィールドコア
４側へ移動して板ばね３１を外径方向へ押圧する。この
ため、ブレーキライニング３５がブレーキドラム２１に
圧接し、ブレーキドラム２１の回転がブレーキライニン
グ３５との摩擦力によって阻止されるので、モータ軸３
は制動される。

一方、励磁コイル７に電圧が印加された励磁状態におい
ては、第１２図に示すように、磁束Фが発生し、アーマ
チュア８は圧縮コイルばね１５の弾撥力に抗してフィー
ルドコア４に吸着される。そのため、アーマチュア８が
前進し、ボール４４が内径方向へ移動するため、前記圧
縮が解除される。すなわち、ブレーキドラム２１とブレ
ーキライニング３５との間には間隙ｓが形成される。こ
のとき、ボール４４はボール係止壁４３ａに係止されて
いる。

したがって、アーマチュア８全体を後退させることによ
って、ブレーキドラム２１の制動および解放状態とする
ことができるから、解放時にはアーマチュア８をフィー
ルドコア４に密着させることができる。その結果、励磁
コイル７の周囲に形成される磁気回路中に空隙が形成さ
れるのを阻止し磁気抵抗を小さくすることができるか
ら、起磁力を有効に利用することができる。

また、励磁時に固定ねじ５１を緩め、調整ねじ５２を締
まる方向へ回転すると第１０図に示すように、固定ねじ
５１の頭部とボール受け金具４１との間隙ｇ₁ が小さく
なり、ボール受け金具４１とアーマチュア８との間隙ｇ
₂ が大きくなる。このとき、第１２図で示す間隙ｓが小
さくなると共に、前記傾斜面４３の角度により任意な前
記間隙ｓに対する比率で、無励磁時におけるアーマチュ
ア８とフィールドコア４との間隙ｇが小さくなる。した
がって、間隙ｇの許容範囲内で間隙ｓが調整できるの
で、電磁ブレーキ１を機種の異なる機械へ組込む際に
は、調整ねじ５２の締め方によってブレーキトルクを調
整することができる。ここで、換言すれば、間隙ｇの調
整を行えば間隙ｓは設計上自ずと決められるから、間隙
ｓの調整はブレーキドラム２１をモータ軸３に結合する
前に行える。そのため、ブレーキドラム２１に間隙調整
用の透孔を特別に穿設する必要がない。

なお、上記実施例においては、アーマチュア８と別体に
形成されたボール受け金具４１によって傾斜溝を設け、
ボール４４を２個ずつ３組等間隔に配置した例について
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
傾斜溝をアーマチュア８と一体的に設けてよく、ボール
４４の数は１個ずつ配置するなど適宜変更することがで
きる。また、比較的低いボール係止壁４３ａが設けられ
たボール受け金具４１について説明したが、ボール係止
壁４３ａの高さは適宜変更することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、フィールドコアに
対向して軸線方向に平行移動可能に支持されたアーマチ
ュアと、その外側に配設されたブレーキドラムと、ブレ
ーキドラムの内周面に沿って配列され表面にブレーキラ
イニングを有する板ばねとを備え、前記アーマチュアの
外周部に傾斜溝を設け、この傾斜溝と板ばねとの間にボ
ールを介装したから、アーマチュアがフィールドコアか
ら後退するとボールが外径方向へ移動し、アーマチュア
が前進するとボールが内径方向へ移動する。

したがって、シュータイプであってもアーマチュア全体
を進退させることによってブレーキドラムの制動および
解放状態とすることができ、解放時にはアーマチュアを
フィールドコアに密着させることができる。その結果、
励磁コイルの周囲に形成される磁気回路の抵抗を小さく
することができるから、起磁力を有効に利用することが
できる。

また、この電磁ブレーキを機種の異なる機械へ組込む際
は、アーマチュアの外周部に設けた傾斜溝の角度を変え
ることによりブレーキトルクが調整できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電磁ブレーキを示す縦断面図、第
２図は第１図のII−II線断面図、第３図は正面図、第４
図はアーマチュアを示す正面図、第５図および第６図は
板ばねを示す正面図および平面図、第７図〜第９図はボ
ール受け金具を示す正面図、平面図、側面図、第１０図
は要部の拡大断面図、第１１図は無励磁状態における要
部の拡大断面図、第１２図は励磁状態における要部の拡
大断面図である。 ４……フィールドコア、８……アーマチュア、２１……
ブレーキドラム、３１……板ばね、３５……ブレーキラ
イニング、４１……ボール受け金具、４２……切欠き、
４３……傾斜面、４４……ボール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】励磁コイルを有するフィールドコアと、こ
   のフィールドコアに対向し軸線方向に平行移動可能に支
   持され制動用のばねで常時フィールドコアから離れる方
   向へ付勢されたアーマチュアと、このアーマチュアおよ
   びフィールドコアと同軸状に配設されこれら部材の外側
   を被覆するブレーキドラムと、このブレーキドラムの内
   周面に沿って配列され径方向に弾性変形可能に前記フィ
   ールドコアに取付けられた板ばねと、この板ばねの外表
   面に設けられたブレーキライニングとを備え、前記アー
   マチュアの板ばねの内側に対応する部位にフィールドコ
   アから離れるにしたがって深くなる傾斜溝を設けると共
   に、この傾斜溝と前記板ばねとの間に板ばねを常時外径
   方向へ押圧するボールを介装したことを特徴とする電磁
   ブレーキ。