JPH061870U - 無励磁作動形電磁ブレーキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 手動解放装置によるアーマチュアの倒れを防
止することを目的とする。 【構成】 無励磁作動形電磁ブレーキ１の手動解放装置
１２を、ハンドル１３とレバー１４とを制動ばねのばね
力より大きなばね力からなるねじりコイルばね１５で連
結した構造とした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、電磁コイルの磁気吸引力と制動ばねのばね力により軸線方向に進 退自在なアーマチュアを備え、このアーマチュアにより回転軸に装着されたディ スクを制動する無励磁作動形電磁ブレーキに係り、特に手動解放装置の改良に関 する。

【０００２】

【従来の技術】

無励磁作動形電磁ブレーキ（以下、電磁ブレーキという。）は、実開昭６０− ２３３２９号公報に開示されているように、ハンドルの両端にレバーを固定した 構造の手動解放装置が取り付けられている。 電磁ブレーキは、電磁コイルが内設されたクラッパ形のフィールドコアの磁極 面に、アーマチュア・ディスク・サイドプレートを重ね合わせ、フィールドコア とサイドプレートとをカラーとボルトで一体化するとともに、そのカラーをガイ ドとして、アーマチュアを軸線方向にのみ進退自在とした構造となっている。

【０００３】 一般にこのような電磁ブレーキは、保持用ブレーキとして多くの産業分野の機 械に組込まれているが、近年においては、産業用ロボットのモータに装着され、 モータ停止中におけるロボットの腕部の静止保持のために、モータの回転軸を静 止保持するブレーキとして使用されている。 したがって、通常モータが停止しているときには、電磁ブレーキは電磁コイル に通電されない無励磁状態となっており、制動ばねのばね力によりフィールドコ アから離れる方向に付勢されたアーマチュアとモータの回転軸に装着されたディ スクとが摩擦係合されている。換言すれば、モータの回転軸やロボットの腕部が 静止保持されている。

【０００４】 一方、このような無励磁状態にある電磁ブレーキは、電磁コイルに通電された 励磁状態とすると、アーマチュアは制動ばねのばね力に抗してフィールドコアに 磁気吸着され、アーマチュアがディスクから離間して、ディスクやこのディスク が装着されたモータの回転軸が解放されるので、ロボットの腕部がモータの回転 により回動自在となる。

【０００５】 このような構造・作用からなる電磁ブレーキは、工場ラインの停電や何らかの トラブルにより電磁コイルへ通電できない状態となると、ロボットの腕部を移動 することができなくなる。このような電磁ブレーキは、手動解放装置を備えるこ とが必須とされている。

【０００６】 実開昭６０−２３３２９号公報に開示された手動解放装置は、略半円弧状を呈 するハンドルと、このハンドルの両端に固定されたレバーとからなり、フィール ドコアの外周面に固定された一対のピンによりこれらハンドル・レバーは回動自 在である。そして、ハンドルの回動により一対のレバーは、アーマチュアの外周 縁側であって中心を通る直線上の側面をフィールドコア側に押圧するので、ハン ドルの操作によりアーマチュアは、制動ばねのばね力に抗してフィールドコア側 に移動され、ディスクやこのディスクが装着されたモータの回転軸が解放される 。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

このような電磁ブレーキは、簡単な原理で作動され、かつ部品点数の少ない安 価な手動解放装置を備えているので、電磁ブレーキを安価に提供できるなどの特 徴を持っている。 しかしながら、手動解放装置の支点となるピンの位置や、作用点となる一対の レバーのアーマチュアを押圧する力が左右で異なると、アーマチュアの外周縁で あって中心を通る直線上の一方のみがフィールドコアに当接する、アーマチュア の倒れと称される不良が発生する。

【０００８】 無励磁状態におけるフィールドコアとアーマチュアとの間は、約０．３mm程度 の空隙に設計されるため、このようなアーマチュアの倒れに気付かずモータを回 転すると、ディスクの偏摩耗や電磁ブレーキの発熱などの問題が生じる。 この考案は、このような問題点を解決することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

このような目的を達成するために、この考案では、電磁コイルを内設したフィ ールドコアと、このフィールドコアから離れる方向に制動ばねのばね力によって 付勢されたアーマチュアと、このアーマチュアと摩擦係合されるディスクと、ア ーマチュアを制動ばねのばね力に抗してフィールドコア側に移動する手動解放装 置を備えた無励磁作動形電磁ブレーキにおいて、手動解放装置、ハンドルとこの ハンドルの両端に配設された一対のレバーからなり、ハンドルの端部とレバーが 制動ばねのばね力より大きなばね力を有する弾性部材で個々に連結されているこ とを特徴とする。

【００１０】 また、一対のレバーを制動ばねのばね力より大きなばね力を有する弾性部材で 構成して、電磁ブレーキをより安価に提供することを特徴とする。 なお、手動解放装置は、フィールドコアに回動自在に支持しても良いし、フィ ールドコアにカラー・ボルトで一体化されたサイドプレートに回動自在に支持し ても良い。

【００１１】

【作用】

電磁ブレーキは、電磁コイルに通電されない無励磁状態において、制動ばねの ばね力によりアーマチュアとディスクが摩擦係合されているので、ディスクやこ のディスクが装着されたモータの回転軸が静止保持されている。電磁コイルに通 電した励磁状態では、アーマチュアは制動ばねのばね力に抗してフィールドコア に磁気吸着されているので、ディスクやこのディスクが装着されたモータの回転 軸は解放され回転自在となる。

【００１２】 無励磁状態において手動解放装置のハンドルを回動すると、一対のレバーによ りアーマチュアの外周縁であって中心を通る直線上の２点が押圧されるので、ア ーマチュアは制動ばねのばね力に抗してフィールドコア側に移動される。そして 、ディスクやディスクが装着されたモータの回転軸が解放される。

【００１３】 ここで、アーマチュアの倒れが発生した場合は、更にハンドルの回動量を大き くすると、先にフィールドコアと当接した側のアーマチュア外縁部を押圧するレ バーと、このレバーが配設されるハンドルの一端とを連結した弾性部材は弾性変 形するのみであるが、他方の弾性部材は制動ばねのばね力に打ち勝って弾性変形 する。したがって、アーマチュアはその全面がフィールドコアに当接される。

【００１４】

【実施例】

図１から図４はこの考案の一実施例である無励磁作動形電磁ブレーキであり、 図１は電磁ブレーキの正面図、図２は図１の左側面図、図３は断面図、図４は図 ３のＡ−Ａ線矢視正面図である。以下、これら図面により詳細に説明する。なお 、図４においては、ハブやモータの回転軸を省略した。

【００１５】 電磁ブレーキ１は、産業用ロボットの駆動部内に組込まれたモータのエンドブ ラケット２側端面に装着されている。 図３に示されるように電磁ブレーキ１は、電磁コイル３が絶縁樹脂で固着され たフィールドコア４がブラケット２に取付けボルト（図示せぬ）で固定されてい る。

【００１６】 フィールドコア４は、先の電磁コイル３が内設された環状溝４ａと、この環状 溝４ａの外周壁となる外極部に穿設されたねじ孔４ｂ・ばね孔４ｃ、そして先の 取付けボルトの挿通孔（図示せぬ）を有する形状からなるクラッパ形電磁石であ る。なお、ねじ孔４ｂ・ばね孔４ｃ・挿通孔は、円周方向を３等分する位置に位 相をかえて個々に形成されている。

【００１７】 フィールドコア４のねじ孔４ｂには、カラー５を介して重ね合わされたサイド プレート６を固定するボルト７がねじ込まれており、またこれらフィールドコア ４とサイドプレート６との間には、アーマチュア８とディスク９とが介装されて いる。 アーマチュア８の外縁部には切欠き溝８ａが円周方向を３等分する位置に形成 されており、これら切欠き溝８ａ内に先のカラー５が個々に係合された構造であ る。なお、符号６ａ・８ｂは取付けボルトを通す切欠き溝や挿通孔である。

【００１８】 ディスク９は、ハブ１０とスプライン嵌合されており、ハブ１０は、フィール ドコア４とアーマチュア８の内孔を通り突出するモータの回転軸２ａにキー嵌合 され抜け止めされている。また、フィールドコア４のばね孔４ｃとアーマチュア ８との間には、ばね孔４ｃに個々に装てんされた制動ばね１１が介装されている 。 そして、この制動ばね１１のばね力でフィールドコア４から離れる方向に付 勢されたアーマチュア８は、ディスク９をサイドプレート６とともに摩擦係合す るが、このとき、フィールドコア４とアーマチュア８との間には、空隙Ｓとして 約０．３mm程度の隙間が形成されている。

【００１９】 次に、電磁ブレーキ１に装着された手動解放装置１２を説明する。 手動解放装置１２は、略半円弧状を呈しフィールドコア４の外径寸法より十分 大きな寸法としたハンドル１３と、このハンドル１３の直線状とした両端部に配 設された一対のレバー１４と、これらハンドル１３の端部とレバー１４とを個々 に連結した弾性部材としての一段曲げ形状のねじりコイルばね１５とから構成さ れている。

【００２０】 このような手動解放装置１２は、フィールドコア４の外周面に突設された一対 のピン１６に回動自在に支持されており、側面視Ｌ字状を呈するレバー１４に穿 設されたピン孔とねじりコイルばね１５の内孔・ハンドル１３の端部に穿設され たピン孔に、先のピン１６を挿通した構造である。なお、手動解放装置１２のピ ン１６からの脱落を防止する止め輪をピン１６に取付けてもよい。また、レバー １４の作用点は、従来の電磁ブレーキと同様に、アーマチュア８の外周縁であっ て中心を通る直線上に設計されている。

【００２１】 このような構造からなる電磁ブレーキ１は、電磁コイル３に通電されない無励 磁状態（図３の状態）において、制動ばね１１のばね力によりアーマチュア８と ディスク９が摩擦係合されているので、ディスク９やこのディスク９が装着され たモータの回転軸２ａが静止保持されている。電磁コイル３に通電した励磁状態 では、アーマチュア８は制動ばね１１のばね力に抗してフィールドコア４に磁気 吸着されるので、ディスク９やこのディスク９が装着されたモータの回転軸２ａ が解放され回転自在となる。

【００２２】 無励磁状態において手動解放装置１２のハンドル１３を回動すると、一対のレ バー１４によりアーマチュア８の外周縁であって中心を通る直線上の２点が押圧 されるので、アーマチュア８は制動ばね１１のばね力に抗してフィールドコア４ 側に移動される。そして、ディスク９やディスク９が装着されたモータの回転軸 ２ａが解放される。

【００２３】 ここで、アーマチュア８の倒れが発生した場合は、更にハンドル１３の回動量 を大きくすると、先にフィールドコア４と当接した側のアーマチュア８外縁部を 押圧するレバー１４と、このレバー１４が配設されるハンドル１３の一端とを連 結するねじりコイルばね１５は弾性変形するが、他方のねじりコイルばね１５も 制動ばね１１のばね力に打ち勝って弾性変形する。したがって、アーマチュア８ はその全面がフィールドコア４に当接される。

【００２４】 以上説明した電磁ブレーキ１は、手動解放装置１２のハンドル１３とレバー １４とを、制動ばね１１のばね力より大きなばね力のねじりコイルばね１５で連 結した実施例を説明したが、レバー１４を制動ばね１１のばね力より大きなばね 力からなる弾性部材で形成してもよい。 このような手段について、図５・図６の図面により説明する。図５はこの考案 の他の実施例である電磁ブレーキの正面図、図６は図５の左側面図である。

【００２５】 電磁ブレーキ１７は、手動解放装置１８とこれを支持するサイドプレート１９ の構造が相異しているのみで、他の構造は電磁ブレーキ１と同じである。 手動解放装置１８は、針金のような線状部材から形成されており、略半円弧状 のハンドル部１８ａ・このハンドル部１８ａの直線状とした両端に形成されたね じりコイルばね部１８ｂ・このねじりコイルばね部１８ｂの先端に放物線状に形 成された押圧部１８ｃとからなる形状である。

【００２６】 そして、この手動解放装置１８は、一対のねじりコイルばね部１８ｂが、サイ ドプレート１９の外周縁側の一部を切削することにより形成された一対の突出部 １９ｂに個々に嵌合されている。そして、ハンドル部１８ａを回動すると、突出 部１９ｂと対向するとともにアーマチュア８の外周縁であって中心を通る直線上 の２点に押圧部１８ｃが個々に当接する。

【００２７】 手動解放装置１８のねじりコイルばね部１８ｂや押圧部１８ｃのばね力は、先 に説明したねじりコイルばね１５と同様に、制動ばね１１のばね力より大きなば ね力を有する弾性部材であるが、ハンドル部１８ａは、硬化処理された剛性部材 として追加工されている。

【００２８】 なお、この電磁ブレーキ１７も、先の電磁ブレーキ１と同様な作用をする。ま た、以上の実施例では、手動解放装置１２・１８をフィールドコア４側・サイド プレート１９側に支持したがこれに限定することなく、サイドプレート６側・フ ィールドコア４側に支持する設計の変更が可能である。また更に、金属の線状材 からなる弾性部材（ねじりコイルばね１５・ねじりコイル部１８ｂと押圧部１８ ｃ）としたが、硬度の比較的高いゴムなどにより設計を変更することも可能であ る。

【００２９】

【考案の効果】

以上、詳細に説明したようにこの考案では、無励磁作動形電磁ブレーキの手動 解放装置を、ハンドルとレバーとを制動ばねのばね力より大きなばね力を有する 弾性部材で連結した構造としたので、アーマチュア倒れにより、このアーマチュ アの外周縁であって中心を通る直線上の２点のうちの一方のみがフィールドコア に当接しても、更にハンドルを回動すれば、アーマチュア当接側の弾性部材は弾 性変形するが、アーマチュア非当接側の弾性部材も制動ばねのばね力に打ち勝っ て弾性変形するので、アーマチュアの全面をフィールドコアに当接することがで きる。

【００３０】 したがって、ディスクの偏摩耗や電磁ブレーキの発熱、更にはモータの焼き付 きなどの不慮の事故を未然に防ぐことができ、品質の信頼性を向上することがで きる。 また、手動解放装置のレバーを、制動ばねのばね力より大きなばね力からなる 弾性部材で形成することにより、品質の信頼性を向上した無励磁作動形電磁ブレ ーキを比較的安価に提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例である無励磁作動形電磁ブ
レーキの正面図である。

【図２】図１の左側面図である。

【図３】図１の断面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線矢視正面図である。

【図５】この考案の他の実施例である無励磁作動形電磁
ブレーキの正面図である。

【図６】図５の左側面図である。

【符号の説明】

３ 電磁コイル ４ フィールドコア ８ アーマチュア ９ ディスク １１ 制動ばね １２ 手動解放装置 １３ ハンドル １４ レバー １５ ねじりコイルばね １６ ピン １８ 手動解放装置 １８ａ ハンドル部 １８ｂ ねじりコイルばね部 １８ｃ 押圧部 １９ サイドプレート

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁コイルを内設したフィールドコア
   と、このフィールドコアから離れる方向に制動ばねのば
   ね力によって付勢されたアーマチュアと、このアーマチ
   ュアと摩擦係合されるディスクと、前記アーマチュアを
   前記制動ばねのばね力に抗して前記フィールドコア側に
   移動する手動解放装置とを備えた無励磁作動形電磁ブレ
   ーキにおいて、手動解放装置は、略半円弧状を呈する形
   状からなるハンドルとこのハンドルの両端に配設された
   一対のレバーとからなり、これらハンドルの端部とレバ
   ーを前記制動ばねのばね力より大きなばね力を有する弾
   性部材で個々に連結したことを特徴とする無励磁作動形
   電磁ブレーキ。
2. 【請求項２】 前記手動解放装置は、略半円弧状を呈す
   る形状からなるハンドルとこのハンドルの両端に個々に
   配設された一対のレバーとからなり、各レバーを前記制
   動ばねのばね力より大きなばね力を有する弾性部材とし
   たことを特徴とする無励磁作動形電磁ブレーキ。