JPH10117461A - ブレーキ付きモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動機の停止状態の手動解除を簡単に行うこ
とができるブレーキ付きモータを得る。 【解決手段】 ブレーキ付きモータにおいて、ブラケッ
ト７は軸方向に貫通する貫通孔１８を有し、この貫通孔
１８にブレーキ解除用ネジ１２と弾性部材１１が挿通さ
れ、ブレーキ解除用ネジ１２を締め込んだとき、当該ネ
ジ１２の一端が磁性板５に螺合し、付勢手段６の付勢力
に抗して磁性板５をブレーキディスク３から離脱させ、
一方ブレーキ解除用のネジ１２の一端が前記磁性板５に
螺合しないときには、当該ネジ１２の他端が前記弾性部
材１１の弾性力によって前記貫通孔１８の開口部付近ま
で移動し、貫通孔１８の開口部の一部を覆うストッパー
１４によって前記ブレーキ解除用ネジ１２の移動範囲が
規制されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブレーキ開放装置
を有するブレーキ付きモータに関するもので、例えば、
ロボットアーム駆動用モータあるいはホイスト等の荷役
用モータなどとして適用可能なものである。

【０００２】

【従来の技術】ロボットアーム駆動用モータ、あるいは
ホイスト等の荷役用モータとして、動作途中の位置を保
持することができるように、常時バネによってブレーキ
を掛け、駆動時には電磁力でブレーキを開放する型式の
ブレーキ付きモータが使用されている。しかし、使用中
の停電又は他の理由でブレーキ開放用の電磁石に励磁電
流の供給ができなくなった場合には、電磁力によるブレ
ーキ開放ができない。ところが、電磁力によるブレーキ
開放ができない場合でも、ロボットアーム等の被駆動体
を動かさなければならない場合があり、このような場合
のために、手動でブレーキを開放する装置を付加したブ
レーキ付きモータが各種提案されている。

【０００３】上記のようなブレーキ付きモータの手動に
よるブレーキ開放装置の従来技術としては、実開昭６１
−１６９４６３号公報記載のものが知られている。これ
は、可動コアを介してブレーキばねにより制御部を加圧
して制動し、電磁石の通電により可動コアを吸引してブ
レーキを開放し、かつ手動により螺合部材を操作して、
可動コアをブレーキばね圧に抗して移動させてブレーキ
を開放するようにしたブレーキ機構を有し、このブレー
キ機構をブレーキカバーで覆うようにしたブレーキ装置
において、上記螺合部材に切り欠き部を有する円形状の
鍔を一体に設けることによって、ブレーキを手動操作に
より開放した状態ではブレーキカバーを取り付けられな
いようにした安全機能を持たせ、また通常運転時には螺
合部材が振動等で回動して脱落することがないようにし
たものである。

【０００４】しかし、上記従来技術においては、目視で
ネジを確認した場合、ネジの位置を見ただけでは現状が
手動解除している状態であるのかどうか分かりにくく、
さらにブレーキ手動解除状態から保持状態に戻すとき
に、ボルトをどこまで緩めれば良いのかの判断がしにく
いという問題点がある。また、ボルトを緩めてもアマチ
ュアとボルトは離れないので、モータの振動でボルトが
締まり、ブレーキが誤作動する恐れもあり、しかもボル
トを締めたときには、アマチュアの下に台が無いためネ
ジの締め付けでアマチュアが反り、ブレーキの解除・保
持動作に支障をきたすという問題点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に 鑑みてなされたもので、手動装置でブレーキが開放
されている場合、これを明確に認識することができるよ
うにすると共に、ブレーキの手動解除を簡単に行うこと
ができるブレーキ付きモータを提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に請求項１記載の発明は、ロータと一体に回転するブレ
ーキディスクと、このブレーキディスクを挟んで設けら
れた固定プレート及び軸方向に移動可能な磁性板と、こ
の磁性板を前記ブレーキディスク側に向かって付勢する
付勢手段と、前記磁性板を前記付勢手段の付勢力に抗し
て電磁吸引するコイルと、このコイルを装着したブレー
キヨークと、このブレーキヨークを保持するブラケット
を備えてなるブレーキ付きモータにおいて、上記ブラケ
ットは軸方向に貫通する貫通孔を有し、この貫通孔にブ
レーキ解除用ネジと弾性部材が挿通され、ブレーキ解除
用ネジを締め込んだとき、当該ネジの一端が前記磁性板
に螺合し、前記付勢手段の付勢力に抗して前記磁性板を
前記ブレーキディスクから離脱させる一方、ブレーキ解
除用のネジの一端が前記磁性板に螺合しないときには、
当該ネジの他端が前記弾性部材の弾性力によって前記貫
通孔の開口部付近まで移動し、貫通孔の開口部の一部を
覆うストッパーによって前記ブレーキ解除用ネジの移動
範囲が規制されることを特徴とする。

【０００７】前記課題を解決するために請求項２記載の
発明は、請求項２記載の発明において、前記ブレーキヨ
ークの外径は、前記ブレーキディスクの外径と同等以上
の大きさであることを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
にかかるブレーキ付きモータの実施の形態について説明
する。図１において、符号１は図示しないモータ部のロ
ータに直結されているシャフトを示しており、このシャ
フト１はモータの回転力を受けて回転駆動される。シャ
フト１には角を面取りされた矩形板状のハブ２が取り付
けられている。ハブ２はキー等によりシャフト１と一体
化されて回転可能となっている。ハブ２の外側には、ハ
ブ２の外形と同一形状の内形を有するブレーキディスク
３が嵌め込まれ、ブレーキディスク３はシャフト１、ハ
ブ２と一体となって回転可能となっている。シャフト１
とブレーキディスク３とハブ２は一体に結合してもよい
が、シャフト１に対してハブ２を軸方向に限られた範囲
で移動可能に設け、あるいは、ハブ２に対してブレーキ
ディスク３を軸方向に限られた範囲で移動可能に設ける
のが望ましい。

【０００９】図示されないモータ本体には適宜の固定手
段により固定プレート４が固定されていて、固定プレー
ト４の一面（図１において上面）は、ブレーキディスク
３の一面（図１において下面）と僅かな間隙をおいて対
向している。ブレーキディスク３の上方には円板形をし
た磁性板としてのブレーキアマチュア５が、軸方向には
移動可能に、しかし、回転不能に配置されている。ブレ
ーキアマチュア５の外周縁付近には後述のブレーキ解除
用ネジ１２を螺合させるためのネジ孔１６が複数個形成
されている。

【００１０】図示されないモータ本体の一端部には有底
円筒状のブラケット７が被せられている。ブラケット７
の底部中央には孔が形成され、この孔には転がり軸受１
０の外輪が挿入されている。転がり軸受１０のの内輪に
は前記シャフト１の一端部が圧入され、シャフト１が回
転自在に支持されている。ブラケット７の内底部（図１
において天井部）にはブレーキヨーク８がはめられてい
る。ブレーキヨーク８は厚みのある円板形で、ブレーキ
ヨーク８にはコイル９が周方向に埋め込まれている。コ
イル９は電磁石を構成していて、その下端面がブレーキ
ヨーク８の下端面から露呈している。ブレーキヨーク８
はブラケット７に固定されていて回転することはない。

【００１１】上記ブレーキヨーク８の下方には僅かな間
隙をおいてブレーキアマチュア５が配置されている。ブ
レーキアマチュア５は回転不能に、しかしシャフト１方
向には移動可能に、適宜の支持手段を介してブラケット
７によって支持されている。上記ブレーキヨーク８の下
面側からはコイル９よりも外側に複数の孔部１７が形成
され、各孔部１７にはブレーキアマチュア５をブレーキ
ディスク３側に向かって付勢するための付勢部材として
の反発コイルバネ６が挿入されている。このコイルバネ
６の弾力によりブレーキアマチュア５はブレーキディス
ク３に向かって加圧され、ブレーキディスク３は、モー
タ本体に固定されている固定プレート４とブレーキアマ
チュア５に挟まれ、摩擦力による制動効果により、ブレ
ーキディスク３と一体となっているシャフト１にブレー
キがかけられるようになっている。

【００１２】前記ブラケット７にはまた、その底部外周
縁部にシャフト１と平行な方向に適宜数の貫通孔１８が
周方向に均等な位置に形成されている。各貫通孔１８に
はブレーキ解除用ネジ１２が挿入され、各ブレーキ解除
用ネジ１２は、上記ブレーキヨーク８を貫通して設けら
れた孔に回転可能かつ軸方向に移動可能に嵌まってい
る。上記各貫通孔１８の奥方は小径部となっており、こ
の小径部とブレーキ解除用ネジ１２の頭部との間には反
発コイルバネ１１が介装されている。このように、貫通
孔１８には弾性部材としてのコイルバネ１１と共にブレ
ーキ解除用ネジ１２が挿入されている。コイルバネ１１
は、少なくともブレーキ解除用ネジ１２の頭部が貫通孔
１８の上部付近に至るに充分な反発力と長さを有するも
のを選択する。なお、コイルバネ１１に替えて、スポン
ジやゴム等の弾性部材を用いてもよい。

【００１３】図１において、符号１３はエンコーダ、１
４はエンコーダカバーをそれぞれ示している。エンコー
ダカバー１４は扁平な皿状の部材で、開放端外周縁部が
外向きの鍔部となっており、エンコーダカバー１４でエ
ンコーダ１３を覆い、適宜の止めネジ等でブラケット７
に固定した状態で、上記鍔部が上記貫通孔１８の上端の
開口部の一部を覆うように、上記鍔部の外径寸法と上記
貫通孔１８の形成位置との関係が設定されている。上記
エンコーダカバー１４の鍔部はブレーキ解除用ネジ１２
に対するストッパーを兼ねていて、通常はブレーキ解除
用ネジ１２がコイルバネ１１の付勢力により上昇し、そ
の頭部が上記エンコーダカバー１４の鍔部に当接するこ
とによって上昇位置が規制されている。このブレーキ解
除用ネジ１２の上昇が規制された状態では、各ブレーキ
解除用ネジ１２の先端（図１において下端）は、前記ブ
レーキアマチュア５のネジ孔１６と適宜の間隔をおいて
対向している。

【００１４】前述のように、図１に示す状態は、コイル
バネ６の弾力によりブレーキアマチュア５がブレーキデ
ィスク３に向かって加圧され、ブレーキディスク３は、
モータ本体に固定されている固定プレート４とブレーキ
アマチュア５に挟まれ、摩擦力にによる制動効果によ
り、ブレーキディスク３と一体となっているシャフト１
にブレーキがかけられた状態であり、モータのロータは
回転不能に拘束されている。

【００１５】図２は、図１に示す状態からブレーキを手
動により解除した状態を示す。モータを回転駆動すると
きは、モータに通電すると同時にコイル９に通電し、そ
の電磁作用によってブレーキアマチュア５を吸引し、ブ
レーキアマチュア５と固定プレート４によるブレーキデ
ィスク３の挟み込みを開放してモータのブレーキを解除
する。こうすることによってモータを回転駆動すること
ができる。しかし、停電等のトラブルによりコイル９に
電流が供給できなくなった場合には、電磁力によるブレ
ーキ解除はできないので、本来モータで駆動されるロボ
ットアーム等の被駆動体を手動的に動かすことができる
ように、手動でブレーキを解除する必要性が生じる。そ
こで、上記のようなトラブル発生時は、ブレーキ解除用
ネジ１２をドライバー等の工具を使用してバネ１１に抗
して押し込み、ブレーキ解除用ネジ１２の先端部のネジ
をブレーキアマチュア５のネジ孔１６に螺合させて締め
込む。こうして、ブレーキアマチュア５をブレーキヨー
ク８側に引き上げ、ブレーキアマチュア５、ブレーキデ
ィスク３、固定プレート４をそれぞれ離間させ、ブレー
キディスク３をフリーな状態としてブレーキを解除す
る。これにより、シャフト１は自由に回転することがで
き、シャフト１に連結された被駆動体を手動的に移動さ
せることができる。

【００１６】図３（ａ）は、以上説明した実施の形態の
ブレーキ保持状態を示したものである。ブレーキ保持状
態では、ブレーキ解除用ネジ１２はコイルバネ１１の弾
力によって押し上げられ、エンコーダカバー１４の端部
とブレーキ解除用ネジ１２の頭部が当接している。ブレ
ーキ解除用ネジ１２が、ネジ孔１８からブラケット７の
外部に出ないように、エンコーダカバー１４がストッパ
ーとしての役割を果たしている。この状態を示したもの
が図４である。このとき、ブレーキ解除用ネジ１２を回
転させることができる程度にブレーキ解除用ネジ１２の
頭部の一部のみがエンコーダカバー１４に当接するよう
にすることが必要である。そのため、図５に示すように
十字穴ボルトや六角穴付ボルト等を用いるのがよい。こ
のように、ブレーキ保持状態では、ブレーキ解除用ネジ
１２の頭部を外側から容易に認識することができる。

【００１７】図３（ｂ）は、図３（ａ）のブレーキ保持
状態からブレーキ解除用ネジ１２をブレーキアマチュア
５のネジ孔１６に螺合させるために、ドライバー等によ
りコイルバネ１１の反発力に抗して押し込んだ後に、ブ
レーキ解除用ネジ１２を締め込んでいる途中の状態を示
している。

【００１８】図３（ｃ）は、ブレーキ解除用ネジ１２と
ブレーキアマチュア５を螺合させ締め付けた状態を示
す。ブレーキ解除用ネジ１２を完全に締め込むと、ブレ
ーキアマチュア５、ブレーキディスク３、固定プレート
４がそれぞれ離間し、モータのブレーキが解除される。
このように、手動的にブレーキを解除した状態では、ブ
レーキ解除用ネジ１２が貫通孔１８の奥の方に沈んだ状
態になっているので、手動的にブレーキを解除した状態
であることを視覚的に容易かつ明確に視認することがで
きる。

【００１９】上記のように、手動的にブレーキを解除す
るとき、ブレーキ解除用ネジ１２を強く締め込み過ぎる
と、図６（ａ）に示すように、ブレーキヨーク８がブレ
ーキアマチュア５の締付孔の手前の位置までしかない形
状であるとすれば、ブレーキアマチュア５の外周部が強
い力で引きつけられて変形し、ブレーキが解除できなく
なることがある。しかし、本発明の実施の形態によれ
ば、図６（ｂ）に示すように、ブレーキヨーク８を広げ
て、ブレーキヨーク８の外径を、ブレーキアマチュア５
の外径と同等とし、またはそれ以上としてブレーキアマ
チュア５の座としての機能を持たせたため、ブレーキア
マチュア５の全面がブレーキヨーク８の平坦な面に当接
して、ブレーキアマチュア５が変形することはなく、ブ
レーキを解除することができないというような問題は生
じない。

【００２０】なお、図７に示すように、ブレーキアマチ
ュア５にナット部１５を固着し、このナット部１５にブ
レーキ解除用ネジ１２を螺合させ、ブレーキアマチュア
５を付勢力に抗し移動させてブレーキを解除するように
してもよい。ナット部１５は非磁性材であってもよい
し、磁性材であってもよい。

【００２１】図８は上記実施の形態にかかるブレーキ付
きモータをエンコーダカバー１４側から見た側面図であ
る。ブレーキ解除用ネジ１２の設置位置および設置個数
は、ブレーキ解除用ネジ１２によりブレーキアマチュア
５を引き上げたときのバランスを考慮し、エンコーダカ
バー１４の外周に等間隔で少なくとも３個所以上設ける
のが望ましい。

【００２２】本実施の形態においては、ブレーキ解除用
ネジ１２の移動範囲を規制するストッパーとして、エン
コーダカバー１４を用いているが、これに限定するもの
ではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することがで
きる。

【００２３】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、ロータと
一体に回転するブレーキディスクと、このブレーキディ
スクを挟んで設けられた固定プレート及び軸方向に移動
可能な磁性板と、この磁性板を前記ブレーキディスク側
に向かって付勢する付勢手段と、前記磁性板を前記付勢
手段の付勢力に抗して電磁吸引するコイルと、このコイ
ルを装着したブレーキヨークと、このブレーキヨークを
保持するブラケットを備えてなるブレーキ付きモータに
おいて、上記ブラケットは軸方向に貫通する貫通孔を有
し、この貫通孔にブレーキ解除用ネジと弾性部材が挿通
され、レーキ解除用ネジを締め込んだとき、当該ネジの
一端が前記磁性板に螺合し、前記付勢手段の付勢力に抗
して前記磁性板を前記ブレーキディスクから離脱させる
一方、ブレーキ解除用のネジの一端が前記磁性板に螺合
しないときには、当該ネジの他端が前記弾性部材の弾性
力によって前記貫通孔の開口部付近まで移動し、貫通孔
の開口部の一部を覆うストッパーによって前記ブレーキ
解除用ネジの移動範囲が規制されるようにしたため、ブ
レーキが手動的に解除された状態かどうかを、ネジを見
るだけで容易に認識することができるようになり、手動
的なブレーキ解除用ネジによるブレーキの誤作動の心配
はなくなった。しかも、部品の追加はブレーキ解除用ネ
ジとバネのみであるので、コストアップを抑えることが
できる。

【００２４】請求項２記載の発明によれば、前記ブレー
キヨークの外径は、前記ブレーキディスクの外径と同等
以上の大きさであるため、ボルトを強く締め付けたと
き、ブレーキアマチュアが変形することがなく、ブレー
キアマチュアの変形によってブレーキが解除できないと
いった不都合をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるブレーキ付きモータの実施の形
態を示す側面断面図である。

【図２】同上実施の形態の動作態様を示す側面断面図で
ある。

【図３】同上実施の形態の動作を順に示す側面断面図で
ある。

【図４】本発明に持ち入ることができるブレーキ解除用
ネジの各種の例を示す一部断面側面図である。

【図５】同上ブレーキ解除用ネジの上面図である。

【図６】ブレーキ付きモータに適用されるブレーキヨー
クの例であって、（ａ）は好ましくないものの例、
（ｂ）は上記本発明の実施の形態の例を示す側面断面図
である。

【図７】本発明に適用可能なブレーキ解除用ネジ部の別
の例を示す側面断面図である。

【図８】上記本発明実施の形態の側面図である。

【符号の説明】

１ シャフト ３ ブレーキディスク ４ 固定プレート ５ 磁性板 ６ 付勢手段としてのバネ ７ ブラケット ８ ブレーキヨーク １１ 弾性部材 １２ ブレーキ解除用ネジ １４ エンコーダカバー １８ 貫通孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータと一体に回転するブレーキディス
   クと、このブレーキディスクを挟んで設けられた固定プ
   レート及び軸方向に移動可能な磁性板と、この磁性板を
   前記ブレーキディスク側に向かって付勢する付勢手段
   と、前記磁性板を前記付勢手段の付勢力に抗して電磁吸
   引するコイルと、このコイルを装着したブレーキヨーク
   と、このブレーキヨークを保持するブラケットとを備え
   てなるブレーキ付きモータにおいて、 上記ブラケットは軸方向に貫通する貫通孔を有し、 この貫通孔にブレーキ解除用ネジと弾性部材が挿通さ
   れ、 ブレーキ解除用ネジを締め込んだとき、当該ネジの一端
   が前記磁性板に螺合し、前記付勢手段の付勢力に抗して
   前記磁性板を前記ブレーキディスクから離脱させ、 一方ブレーキ解除用のネジの一端が前記磁性板に螺合し
   ないときには、当該ネジの他端が前記弾性部材の弾性力
   によって前記貫通孔の開口部付近まで移動し、貫通孔の
   開口部の一部を覆うストッパーによって前記ブレーキ解
   除用ネジの移動範囲が規制されることを特徴とするブレ
   ーキ付きモータ。
2. 【請求項２】 前記ブレーキヨークの外径は、前記ブレ
   ーキディスクの外径と同等以上の大きさであることを特
   徴とする請求項１記載のブレーキ付きモータ。