JPH07135746A - ブレーキのための電気駆動装置 - Google Patents

ブレーキのための電気駆動装置

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JPH07135746A
JPH07135746A JP6230597A JP23059794A JPH07135746A JP H07135746 A JPH07135746 A JP H07135746A JP 6230597 A JP6230597 A JP 6230597A JP 23059794 A JP23059794 A JP 23059794A JP H07135746 A JPH07135746 A JP H07135746A
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brake
electromagnet
electric drive
yoke
shaped
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JP6230597A
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Heinz Flaig
ハインツ・フライク
Josef Saeftel
ヨーゼフ・ゼフテル
Harald Bitsch
ハラルト・ビッチュ
Herbert Dreher
ヘルベルト・ドレーアー
Axel Hauschild
アクセル・ハウスヒルト
Johannes Kluge
ヨハンネス・クルーゲ
Anton Dipl Ing Muenzebrock
アントン・ミュンツェブロック
Dirk Schulte
ディルク・シュルテ
Roland Staggl
ローラント・シュタッグル
Karl Zacharias
カール・ツァハリアス
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Mannesmann AG
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 電動機出力軸の上で軸方向で移動可能であ
り、歯部により前記電動機出力軸と一緒に回転し、静止
している対向ブレーキディスクにばね力により押しつけ
可能であるブレーキ面を両側に有するブレーキディスク
と、電流が流れると前記ブレーキを前記ばね力に抗して
ブレーキを開放する電磁石装置とを具備するブレーキの
ための電気駆動装置のブレーキ動作の時定数を短縮す
る。 【構成】 前記電磁石装置が交流電磁石２４から成り、
交流電磁石２４を励起するＥ形電磁石コイルヨーク２７
を備え、これに対する対向極面がすべての側で角度運動
可能な磁石ヨークの端面であり、該電磁石コイルヨーク
が前記交流電磁石２４に電流が流れると対向して配置さ
れているＥ形電磁石コイルヨーク２７の端面に垂直で吸
引されることを特徴とするブレーキのための電気駆動装
置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電動機出力軸の上で軸
方向で移動可能であり、歯部により前記電動機出力軸と
一緒に回転し、静止している対向ブレーキディスクにば
ね力により押しつけ可能であるブレーキ面を両側に有す
るブレーキディスクと、電流が流れると前記ブレーキを
前記ばね力に抗して開放する電磁装置とを具備するブレ
ーキ、特に巻上機、持上装置及び位置決め搬送装置のた
めのブレーキのための電気駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】直流ブレーキが大部分の場合に使用され
る。しかしこれは付加的コストをかけないと時定数を改
善できない（例えばドイツ特許出願第１３０３８８８号
明細書）。巻上機、持上装置及び位置決め搬送装置での
使用には、迅速に動作するブレーキを有する駆動装置が
有利である。
【０００３】極面が不動に固定され機械加工されてお
り、従って製作直後の新しい状態では小さい磁石間隙が
形成されている交流ブレーキ装置も公知である。しかし
この交流ブレーキ装置は、付加的な機械加工に起因して
コスト高であり、摩耗に起因する磁石間隙変化に過度に
敏感に応動する。そして経時変化により不快なうなり音
が発生する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、より
迅速に動作するブレーキを前述の電気駆動装置に設ける
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、電磁石装置が交流電磁石から成り、交流電磁石のた
めのＥ形電磁石コイルヨークを備え、これに対する対向
極面がすべての側で角度運動可能な磁石ヨークであり、
該電磁石コイルヨークが交流電磁石に電流が流れると対
向して配置されているＥ形電磁石コイルヨークの端面に
垂直で吸引されることにより解決される。
【０００６】本発明の１つの利点は、構造的手段により
磁石装置を極の全面にわたり閉じることが可能であるこ
とにある。極間隙をこのように確実に閉じられないと、
交流電磁石の場合には強くうなり音が発生し、交流電磁
石から成るこのような電磁石装置は不利となる。
【０００７】本発明の１つの有利な実施例が請求項２に
記載されている。この実施例では、１つの共通のコイル
を有する２つの分離されている電磁石コイルヨークが、
電動機出力軸の両側に配置されている。これにより一方
では、２つの分離されている電磁石コイルヨークのアン
カープレートへの固定個所は高負荷に耐えかつ幾何学的
に正確であり、他方では、極面をその対向極面にトルク
の発生なしに位置調整できる。
【０００８】本発明の別の１つの実施例では、Ｅ形磁石
ヨークが、静止している対向ブレーキディスクを形成し
ているアンカープレートの上にすべての方向でばね弾性
的に固定されている。これによりＥ形磁石ヨークは例え
ば中央ゴム部材を介して形状結合でしかし小トルクでア
ンカープレートの上に傾動可能な桁材等を介して位置決
めされる。
【０００９】本発明の別の１つの実施例では、フレーム
側の磁石ヨークは、ばね部材が下に敷かれている。これ
により、磁石の閉成の際の衝突が緩和される。この衝突
の緩和により切換えの際の音響が改善され、とりわけ極
面の寿命が長くなる。
【００１０】本発明の１つの有利な実施例では、２つの
Ｅ形磁石ヨークが、埋込みボルトにより固定されている
傾動可能な横材により保持されており、横材は磁石ヨー
クの中に横材の横断面に合せてそれぞれ形成されている
凹部の中に差込まれ、磁石ヨークはばね部材を介して、
アンカープレートのブレーキ面から背いて位置する側に
より支持されている。これにより、極面のすべての方向
での運動すなわち位置調整が実現できる。
【００１１】本発明の別の１つの実施例では、双方の電
磁石コイルヨークの回りに巻かれている巻線が、Ｅ形電
磁石コイルヨークのための案内溝を内部に有する合成樹
脂ケーシングにより包囲されている。これにより、機能
に整合する形状が実現される。
【００１２】本発明の付加的な１つの実施例では、アン
カープレートと、ブレーキケーシングのリング状段部と
の間に、アンカープレートの軸方向運動を弾性的に受止
めるリング部材が設けられている。このリング部材によ
りブレーキ面に磁石装置の極面が接触せず、従ってブレ
ーキ面の摩耗が回避される。
【００１３】本発明の１つの有利な実施例では、両側に
ブレーキライニングを有するブレーキディスクがプラス
チック射出成形されたハブを有し、このハブは軸方向運
動を可能にする歯部を有する案内孔の中に設けらてい
る。
【００１４】ブレーキディスクが鋼と合成樹脂との結合
部品として形成されていることにより、合成樹脂ハブが
電動機出力軸上で摩耗侵食のない好適な滑動特性を持つ
こととなる。この場合、鋼製の歯部は合成樹脂により全
面にわたり包囲されていることもある。一方、合成樹脂
歯部が摩耗するとはじめて鋼ディスクが軸歯部と形状結
合するので、合成樹脂ハブが破断した又は過剰に熱負荷
された場合にも突抜けが防止される。従ってこのような
システムは冗長性を有するといえる。
【００１５】本発明の別の１つの実施例では、磁石ヨー
クはバイアス緊張されているばね部材が下に敷かれてい
る。これにより、交流電磁石が閉成する際の衝突が緩和
される。
【００１６】本発明の別の１つの実施例では、案内ピン
が中空リベットにより外方へ延長されている。これによ
り、簡単な手動のブレーキ開放が可能となる。
【００１７】
【実施例】次に本発明を実施例に基づき図を用いて詳細
に説明する。
【００１８】ブレーキを有する電気駆動装置は、例えば
巻上機、持上装置又は位置決め搬送装置に使用可能であ
る。
【００１９】電気駆動装置は通常のようにフレーム５の
中に、回転子２に固定されている短絡環を有する電動機
出力軸１と、固定子巻線４とを有する。
【００２０】電動機出力軸１は、回転子軸受６の中のフ
ランジ６ａの中に通常の転がり軸受７により回転支承さ
れている。
【００２１】電動機出力軸１は、ブレーキケーシング８
を貫通し、冷却羽根（ファン）８を備える軸シャフト１
ａで終端する。前述の部分はほぼブラケット（ファンフ
ード）１０により閉鎖されている。
【００２２】ブレーキケーシング８は、リング状段部８
ａを貫通する埋込みボルト１１及びねじ付ナット１２に
よりフレーム５に固定され、ブレーキケーシング８とフ
レーム５との間には摩擦ディスク１３がはめ込まれてい
る。
【００２３】電動機出力軸１は、摩擦ディスク１３の近
傍領域内に歯部１ｂを有し、歯部１ｂは軸方向で簡単に
移動可能なブレーキディスク１６とスプライン結合す
る。
【００２４】ブレーキディスク１６は摩擦ライニング１
６ａ及び１６ｂを有し、制動の際に圧縮ばね１９の作用
によりアンカープレート１７ａと摩擦ディスク１３との
間に挟み込まれる。
【００２５】圧縮ばね１９は案内ピン１８により案内さ
れ、圧縮ばね１９は、中空リベット２１と、予め変形さ
れている平らなたわみばね２６とによりによりフレーム
側で位置決めされ、ブレーキケーシング８のブレーキケ
ーシング底面８ａにより固定されている（図２）。中空
リベット２１は保持素子２２を介して交流電磁石２４の
コイル２３を保持する。ばね２６は磁石の閉鎖の際の衝
撃を減衰する。
【００２６】電磁石装置は、コイル２３が巻かれている
Ｅ形電磁石コイルヨーク２７（図２及び３）を有する交
流電磁石２４から成り、電流が流れると圧縮ばね１９の
ばね力に抗してブレーキを開放する。
【００２７】図３から分かるように、２つのＥ形電磁石
ヨーク２７の中央の突起は、２つの中空リベット２１が
含まれる面に対して垂直な平面内にある。従って図１に
は現れない。
【００２８】Ｅ形電磁石ヨーク２７に対する対向極面２
８は、同様にＥ形の磁石ヨーク２９であり、アンカープ
レート１７ａとして作用する対向ブレーキディスク１７
の上に支承されている。
【００２９】磁石ヨーク２９（図４及び図５）は、交流
電磁石２４（図２及び図３）に電流が流れるとＥ形電磁
石コイルヨーク２７の端面３０（図３）に垂直に吸引さ
れる。１つの共通のコイル２３を有する２つの分離され
ている電磁石コイルヨーク２７が、図１に垂直な平面内
で、電動機出力軸１の両側に配置されている。
【００３０】Ｅ形磁石ヨーク２９は、静止する対向ブレ
ーキディスク１７を形成するアンカープレート１７ａの
上にばね弾性的に固定されている（図４及び図５）。こ
の場合、磁石ヨーク２９は、ゴム部材から成るばね部材
３１が下に敷かれてアンカープレート１７ａの上に配置
されている。
【００３１】図示の実施例（図４及び図５）では２つの
Ｅ形磁石ヨーク２９は横材３３により保持されている。
横材３３は、傾動可能でありそれぞれ埋込みボルト３２
により固定され、それぞれ、横材横断面に整合されて形
成されている凹部２９ａの中に差込まれている。磁石ヨ
ーク２９は、ばね部材３１及び横材３３を介して、アン
カープレート１７ａの制動面１７ｂから背いて位置する
面により支持されている。
【００３２】さらに、両電磁石コイルヨーク２７の回り
に巻かれているコイル２３は合成樹脂ケーシング３４に
より包囲されている。ケーシング３４の内部３４ａの中
にはＥ形電磁石コイルヨーク２７又は磁石ヨーク２９の
ための案内溝３５が形成されている。
【００３３】アンカープレート１７ａと、ブレーキケー
シング８のリング段部８ｂとの間に、アンカープレート
１７ａの軸方向運動を弾性的に受止め、摩耗を防止する
リング部材３６が挿入されている。
【００３４】両側にブレーキライニング１６ａ，１６ｂ
を備えるブレーキディスク１６は、プラスチック射出成
形されたハブ１５を有し、ハブ１５はその案内孔１５ａ
の中に、軸方向移動を可能にする合成樹脂歯部を有す
る。
【００３５】合成樹脂歯部は、同一のモジュール電動機
出力軸の鋼製歯部を全面にわたり包囲している（図６及
び図７）。
【図面の簡単な説明】
【図１】電気駆動装置のブレーキモジュールの軸方向縦
断面図である。
【図２】上の図面はブレーキケーシングの軸方向縦断面
図、下の図面はＡの部分の拡大図である。
【図３】図２のブレーキケーシングを電動機側から見た
前面図である。
【図４】Ｅ形磁石ヨークのアンカープレートを図５に垂
直なＡ−Ｂ切断線に沿って切断して示す断面図である。
【図５】アンカープレートの上面図である。
【図６】ブレーキディスクの図７のＡ−Ｂ切断線に沿っ
て切断して示す断面図である。
【図７】ブレーキディスクの前面図である。
【符号の説明】
１ 電動機出力軸 １ａ 軸シャフト １ｂ 歯部 ２ 回転子 ３ 短絡環 ４ 固定子巻線 ５ フレーム ６ 回転子軸受 ６ａ フランジ ７ 転がり軸受 ８ ブレーキケーシング ８ａ ブレーキケーシング底面 ８ｂ リング状段部 ９ 冷却羽根（ファン） １０ ブラケット（ファンフード） １１ 埋込みボルト １２ 雌ねじ付ナット １３ 摩擦ディスク １５ ハブ １５ａ 案内孔 １６ ブレーキディスク １６ａ ブレーキライニング １６ｂ ブレーキライニング １７ 対向ブレーキディスク １７ａ アンカープレート １７ｂ ブレーキ面 １７ｃ 側面 １８ 案内ピン １９ 圧縮ばね ２１ 中空リベット ２２ 保持部材 ２３ コイル ２４ 交流電磁石 ２６ たわみばね ２７ Ｅ形電磁石コイルヨーク ２８ 対向極面 ２９ 磁石ヨーク ２９ａ 凹部 ３０ 端面 ３１ ばね部材 ３２ 埋込みボルト ３３ 横材 ３４ 合成樹脂ケーシング ３４ａ 合成樹脂ケーシングの内部 ３５ 案内シャフト ３６ リング部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨーゼフ・ゼフテル ドイツ連邦共和国、デー 44575 カスト ロープ‐ラウクセル、コッテンブルクシュ トラーセ 65 (72)発明者 ハラルト・ビッチュ ドイツ連邦共和国、デー 58456 ヴィッ テン、カール‐レギエン‐シュトラーセ 46 (72)発明者 ヘルベルト・ドレーアー ドイツ連邦共和国、デー 58452 ヴィッ テン、ウルメンシュトラーセ ２ (72)発明者 アクセル・ハウスヒルト ドイツ連邦共和国、デー 44141 ドルト ムント、カール‐マルクス‐シュトラーセ 44 (72)発明者 ヨハンネス・クルーゲ ドイツ連邦共和国、デー 58300 ヴェッ ター、ヴェストシュトラーセ ７ (72)発明者 アントン・ミュンツェブロック ドイツ連邦共和国、デー 44139 ドルト ムント、ハウスマンシュトラーセ ９ (72)発明者 ディルク・シュルテ ドイツ連邦共和国、デー 58239 シュヴ ェルテ、ホーフヴァイデ 71 (72)発明者 ローラント・シュタッグル ドイツ連邦共和国、デー 58300 ヴェッ ター、ブルンネンヴェーク ６ (72)発明者 カール・ツァハリアス ドイツ連邦共和国、デー 58239 シュヴ ェルテ、アム・ヴィーゼンベルゲ 21

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電動機出力軸の上で軸方向で移動可能で
    あり、歯部により前記電動機出力軸と一緒に回転し、静
    止している対向ブレーキディスクにばね力により押しつ
    け可能であるブレーキ面を両側に有するブレーキディス
    クと、電流が流れると前記ブレーキを前記ばね力に抗し
    てブレーキを開放する電磁石装置とを具備するブレーキ
    のための電気駆動装置において、 前記電磁石装置が交流電磁石（２４）から成り、交流電
    磁石（２４）を励起するＥ形電磁石コイルヨーク（２
    ７）を備え、これに対する対向極面（２８）がすべての
    側で角度運動可能な磁石ヨーク（２９）の端面であり、
    該電磁石コイルヨークが前記交流電磁石（２４）に電流
    が流れると対向して配置されているＥ形電磁石コイルヨ
    ーク（２７）の端面（３０）に垂直で吸引されることを
    特徴とするブレーキのための電気駆動装置。
  2. 【請求項２】 １つの共通のコイル（２３）を有する２
    つの分離されている電磁石コイルヨーク（２７）が、電
    動機出力軸（１）の両側に配置されていることを特徴と
    する請求項１に記載のブレーキのための電気駆動装置。
  3. 【請求項３】 Ｅ形磁石ヨーク（２９）が、静止してい
    る対向ブレーキディスク（１７）を形成しているアンカ
    ープレート（１７ａ）の上にすべての方向でばね弾性的
    に固定されていることを特徴とする請求項１又は請求項
    ２に記載のブレーキのための電気駆動装置。
  4. 【請求項４】 フレーム側の磁石ヨーク（２９）が、ば
    ね部材（３１）が下に敷かれていることを特徴とする請
    求項１から請求項３のうちのいずれか１つの請求項に記
    載のブレーキのための電気駆動装置。
  5. 【請求項５】 ２つのＥ形磁石ヨーク（２９）が、前記
    磁石ヨーク（２９）の中に前記横材（３３）の横断面に
    整合してそれぞれ形成されている凹部（２９ａ）の中に
    差込まれて埋込みボルト（３２）により固定されている
    傾動可能な横材（３３）により保持されており、前記磁
    石ヨーク（２９）はばね部材（３１）を介して、アンカ
    ープレート（１７ａ）のブレーキ面（１７ｂ）から背い
    て位置する側（１７ｃ）により支持されていることを特
    徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１つの
    請求項に記載のブレーキのための電気駆動装置。
  6. 【請求項６】 双方の電磁石コイルヨーク（２７）の回
    りに巻かれている巻線（２３）が、前記Ｅ形電磁石コイ
    ルヨーク（２７）のための案内溝（３５）を内部（３４
    ａ）に有する合成樹脂ケーシング（３４）により包囲さ
    れていることを特徴とする請求項１から請求項５のうち
    のいずれか１つの請求項に記載のブレーキのための電気
    駆動装置。
  7. 【請求項７】 アンカープレート（１７ａ）と、ブレー
    キケーシング（８）のリング状段部（８ｂ）との間に、
    前記アンカープレート（１７ａ）の軸方向運動を弾性的
    に受止めるリング部材（３６）が設けられていることを
    特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１つ
    の請求項に記載のブレーキのための電気駆動装置。
  8. 【請求項８】 両面にブレーキライニング（１６ａ，１
    ６ｂ）を有するブレーキディスク（１６）がプラスチッ
    ク射出成形されたハブ（２５）を有し、該ハブ（２５）
    が軸方向運動を可能にする歯部（１ｂ）を有する案内孔
    （１５ａ）の中に設けらていることを特徴とする請求項
    １から請求項７のうちのいずれか１つの請求項に記載の
    ブレーキのための電気駆動装置。
  9. 【請求項９】 磁石ヨーク（２９）が、予め変形されて
    いるばね部材（３１）が下に敷かれていることを特徴と
    する請求項１から請求項８のうちのいずれか１つの請求
    項に記載のブレーキのための電気駆動装置。
  10. 【請求項１０】 案内ピン（１８）が中空リベット（２
    １）により外方へ延長されていることを特徴とする請求
    項１から請求項９のうちのいずれか１つの請求項に記載
    のブレーキのための電気駆動装置。
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