JPH0615890B2 - 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
ルの起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。

そこで、アーマチュア全体をフィールドコアに対して移
動させることが考えられるが、このようにするとアーマ
チュアを案内する部材が必要となるために、部品点数が
増大する不都合が生じる。

〔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起磁力を有効に利用する
ことができ、しかも部品点数の増大が抑えられる電磁ブ
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
設された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るボー
ル受け部を設け、このボール受け部を突出させフィール
ドコアに軸線方向に進退自在に係合させると共に、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、
アーマチュアがボール受け部で案内されてフィールドコ
アから後退し、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、アーマチュアがボー
ル受け部で案内されて前進し、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、第４図は第３図のIV−IV線断面図で、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背面側に前記モータ軸３と同軸状に取付けられてい
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はフィールドコア４の外周面に等間隔をおいて２個設
けられた係合溝で、上下に配置され軸線方向へ開放され
ている。

１１は前記フィールドコア４に対向する円板状のアーマ
チュアであり、中央部にはモータ軸３が貫通する中央孔
１２が穿設され、外周部にはボルト挿入用切欠き１３お
よび切欠き１４が穿設されている。ボルト挿入用切欠き
１３は取付用孔５に対向する部位に、切欠き１４は係合
溝８に対向する部位に配置されている。１５はアーマチ
ュア１１の外周部に設けられたボール受け部としてのボ
ール受け金具である。このボール受け金具１５は、固定
ねじ１６でアーマチュア１１に固定された板状の固定部
１５ａとこの固定部１５ａの中央部においてフィールド
コア４側へ突出された突出部１５ｂとからなり、突出部
１５ｂは切欠き１４を貫通してフィールドコア４の係合
溝８に係合している。すなわち、この突出部１５ｂの係
合によってアーマチュア１１は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１１は複数個の制動用の圧縮コイルばね１
７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。詳述すれば、圧縮コイルばね１７はフィ
ールドコア４の外側端面に穿設された複数個の凹陥部１
８に、凹陥部１８の底面とアーマチュア１１の表面との
間において圧縮変形した状態で装填されている。

２１は前記モータ軸３を制動するブレーキドラムで、有
底円筒状を呈し内周面に制動面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１１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１１の外側およびフィールドコア４の外側の略全体
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、図示
しないスナップリングやねじ作用を利用した規制手段に
よって移動が規制されている。２３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内周面に沿って前記係合溝
８の外側を被覆するように等間隔をおいて２個配列され
ている。この板ばね３１はフィールドコア４の外周面に
沿って曲げられた円弧状の板材からなり、一端は取付ね
じ３２でフィールドコア４に固定され、他端は弾撥力に
よって外周部に接触している。すなわち、板ばね３１は
一端を支点として揺動することによって径方向に弾性変
形することができる。３３は板ばね３１の地端側外表面
に溶接やあるいはリベット等により固着されたシュー、
３４はこのシュー３３の外表面に固着されたブレーキラ
イニングである。35は板ばね３１の前端面に設けた一対
の切込み間を折曲げて形成したフランジであり、前記係
合溝８内に係入して後述するボールが抜け落ちるのを防
止している。３６は板ばね３１の後端面側に設けられた
折曲部で、フィールドコア４の外周面に設けられ円周方
向に延在する係止溝３７に係入することによって板ばね
３１が軸線方向へ弾性変形するのを規制するものであ
る。ここで、折曲部３６の高さは板ばね３１が弾性変形
しても係止溝３７から外れることがない高さに設定され
ている。

４１は前記ボール受け金具１５の突出部１５ｂ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
４１ａが形成されている。そして、この傾斜面４１と、
この両側に位置している係合溝８の側面とによって、ア
ーマチュア１１の板ばね３１の内側に対応する外周部に
傾斜溝が設けられている。４２は前記傾斜溝と板ばね３
１との間に介装された２個のボールであり、フィールド
コア４の係合溝８に係入している。換言すれば、ボール
４２はその全体がフィールドコア４と径方向に重なるよ
うに配設されている。ボール４２はアーマチュア１１が
圧縮コイルばね１７で押圧されることによって、フラン
ジ３５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３４をブレーキドラム２１に圧接させている。

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が励磁されていない無励磁状態においては、第５
図に拡大して示すように、圧縮コイルばね１７の弾撥力
によってアーマチュア１１はボール受け金具１５で案内
されて後退し、フィールドコア４の吸着面との間に間隙
ｇを形成する。このとき、ボール４２はフランジ３５で
係止されるので、傾斜面４１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３４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３
４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６図に示すように、磁束Φが発生し、アーマチ
ュア１１は圧縮コイルばね１７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１１
がボール受け金具で案内されて前進し、ボール４２が内
径方向へ移動するため、前記圧接が解除される。すなわ
ち、ブレーキドラム２１とブレーキライニング３４との
間には間隙ｓが形成される。このとき、ボール４２はボ
ール係止壁４１ａに係止されている。

したがって、アーマチュア１１全体を進退させることに
よって、制動および開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１１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、ボール受け金具１５は傾斜面４１によってボール
４２を保持する傾斜溝を設けるだけでなく、アーマチュ
ア１１を回転を規制した状態で軸線方向に案内すること
ができる。そのため、一つの部材に複数の機能を持たせ
ることができるから、アーマチュア１１全体を移動させ
る構造としても部品点数が増大するのを抑えることがで
きる。

さらに、実施例においてはボール４２全体をフィールド
コア４と径方向に重ならせるようにしたので、板ばね３
１やシュー３３等の部材の大部分をフイールドコア４と
径方向に重ねることができる。そのため、軸線方向の長
さを短くすることができる。

なお、上記実施例においては、アーマチュア１１と別体
に形成されたボール受け金具１５によって傾斜溝を設
け、２個のボール４２を配置した例について説明した
が、本発明はこれによって限定されるものではなく、傾
斜溝をアーマチュア１１と一体的に設けてよく、ボール
４２の数は適宜変更することできる。また、比較的低い
ボール係止壁４１ａ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４１ａ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るボール受け部を設け、このボー
ル受け部を突出させフィールドコアに軸線方向に進退自
在に係合させると共に、傾斜溝と板ばねとの間にボール
を介装したから、アーマチュアがボール受け部で案内さ
れて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、アーマチュアがボール受け部で案内されて前進
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、ボール受け部は傾斜溝を設けるだけでなく、アー
マチュアを回転を規制した状態で軸線方向に案内する部
材としても機能するから、アーマチュア全体を移動させ
る構造としても、部品点数が増大するのを抑えることが
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
図は第３図のIV−IV線断面図、第５図は無励磁状態にお
ける要部の拡大断面図、第６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……係合溝、１１……アーマ
チュア、１５……ボール受け金具、２１……ブレーキド
ラム、３１……板ばね、３５……ブレーキライニング、
４１……傾斜面、４２……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ボー
   ル受け部を設け、このボール受け部をフイールドコア側
   へ突出させフィールドコアに軸線方向に進退自在に係合
   させると共に、前記傾斜溝と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。