JPH1182574A - 無励磁作動形電磁ブレーキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 摩擦板の偏摩耗や当打音が防止できる無励磁
作動形電磁ブレーキを提供する。 【解決手段】 ブレーキディスク１６に長孔１６ｄが形
成された磁気抵抗部１６ｃを設け、漏洩磁束１４による
ブレーキディスク１６のアーマチュア７側への磁気吸引
力を小さくした。また、ブレーキディスク１６に防塵カ
バー１７・１８を固定することにより、スプライン嵌合
部への摩耗粉の侵入を防止した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、無励磁作動形電
磁ブレーキのスプライン嵌合部のバックラッシュ音の防
止と、前記スプライン嵌合部の摺動不良の防止に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の無励磁作動形電磁ブレーキは、磁
性材製のハブの外周面に形成されたスプライン外歯と磁
性材製のブレーキディスクの中心に形成されたスプライ
ン内歯とが噛み合うスプライン嵌合部が設けられてい
る。そして、前記ハブと前記ブレーキディスクとを磁路
とする漏洩磁束による磁気吸引力により、スプライン嵌
合部のバックラッシュ音が防止されている。また、電動
機の回転軸の慣性回転を制動するとともに、停止した前
記回転軸を静止保持する安全ブレーキとして使用されて
いる。以下、図３により従来の無励磁作動形電磁ブレー
キを説明する。

【０００３】無励磁作動形電磁ブレーキ１は、図示せぬ
電動機のハウジングにフィールドコア２が固定される。
フィールドコア２は、正面（図面右側）に開口する環状
溝２ａが形成され、この環状溝２ａ内に多条に巻回され
た電磁コイル３が収容されている。また、環状溝２ａよ
り半径方向外側の端面を外磁極面２ｂとし、環状溝２ａ
より半径方向内側の端面を内磁極面２ｃとしている。ま
た更には、外磁極面２ｂに開口する複数のねじ孔２ｄと
複数のばね孔２ｅが穿設されている。そして、各ねじ孔
２ｄに螺合されて固着された複数のスタットボルト４に
より、フィールドコア２と受圧板５とが一体に連結され
ている。

【０００４】スタットボルト４は、フィールドコア２の
ねじ孔２ｄに螺合された一方のねじ部４ａと、受圧板５
の貫通穴５ａに挿入された他方のねじ部４ｂと、これら
ねじ部４ａ・４ｂの間に設けられた円柱状の係合部４ｃ
とを有する形状である。また、中心孔５ｂが形成された
円板状の受圧板５は、スタットボルト４のねじ部４ｂに
螺合された一対のナット６ａ・６ｂにより、フィールド
コア２の磁極面２ｂ・２ｃに対する軸線方向の位置が調
整されるようになっている。一方、これらフィールドコ
ア２の磁極面２ｂ・２ｃと受圧板５との間には、スタッ
トボルト４の係合部４ｃと係合された複数の貫通孔７ａ
が形成されたアーマチュア７が介在されている。アーマ
チュア７は、フィールドコア２の中心孔２ｆと略同一な
寸法からなる中心孔７ｂが形成された円板状の部材であ
り、スタットボルト４の係合部４ｃに案内されて軸線方
向にのみ移動自在に配設されている。

【０００５】また、アーマチュア７と受圧板５との間に
は、外周側の挾圧部の両側面に摩擦板８が固着されたブ
レーキディスク９が介在されている。このブレーキディ
スク９の中心に形成されたスプライン内歯９ａは、ハブ
１０の外周面に形成されたスプライン外歯１０ａと噛み
合っている。ハブ１０は、電動機の回転軸１１にキー嵌
合されスナップリングにより固定されている。そして、
スプライン内歯９ａとスプライン外歯１０ａとが噛み合
ったスプライン嵌合部とハブ１０を介して、ブレーキデ
ィスク９と回転軸１１とが一体に連結されている。ま
た、ブレーキディスク９は、フィールドコア２の各ばね
孔２ｅに挿入された制動ばね１２のばね力により押され
たアーマチュア７と、前記制動ばね１２のばね力を受け
る受圧板５との間に挟まれ制動されている。このとき、
フィールドコア２の磁極面２ｂ・２ｃとアーマチュア７
との間には、エアギャップＧが形成されている。なお、
以上の説明において、フィールドコア２とアーマチュア
７およびブレーキディスク９とハブ１０は、磁性材料か
ら製造されている。

【０００６】このような構造からなる従来の無励磁作動
形電磁ブレーキ１は、電動機が停止しているときには電
磁コイル３への通電が断たれているので、図のように制
動ばね１２のばね力によりブレーキディスク９が制動さ
れ、回転軸１１が静止保持されている。またこの無励磁
状態から電磁コイル３へ通電した励磁状態にすると、フ
ィールドコア２からアーマチュア７に迂回される主磁束
１３の磁気吸引力により、制動ばね１２のばね力に抗し
てアーマチュア７がフィールドコア２の磁極面２ｂ・２
ｃに磁気吸着する。そして、電動機の駆動により、回転
軸１１とハブ１０およびブレーキディスク９が回転す
る。またこの回転中において、回転軸１１の脈動する回
転によりブレーキディスク９に振動が作用するが、スプ
ライン嵌合部のスプライン内歯９ａとスプライン外歯１
０ａは、スプライン嵌合部を磁路とする漏洩磁束１４の
磁気吸引力により、回転方向または半径方向で磁気吸着
された状態に保持されているので、スプライン嵌合部の
バックラッシュ音は防止される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の無励磁作動形電
磁ブレーキ１は、漏洩磁束１４によるブレーキディスク
９のアーマチュア７側への磁気吸引力が大きいと、回転
中のブレーキディスク９の摩擦板８がアーマチュア７と
摩擦係合され、摩擦板８の偏摩耗や摩擦板８とアーマチ
ュア７の当打音が発生する。そこで、漏洩磁束１４の磁
路の中に構成されるフィールドコア２の中心孔２ｆと回
転軸１１との間の環状な空間などにより、磁路中の磁気
抵抗を大きくしている。したがって、このような主磁束
１３に対する漏洩磁束１４の調整では、漏洩磁束１４の
磁路の磁気抵抗を増大するために、装置の外径寸法を大
きくして前記環状な空間を大きくしなければならないと
いう問題がある。

【０００８】なお、このような漏洩磁束１４の磁気吸引
力を小さくした無励磁作動形電磁ブレーキが、実公昭６
２−４２８号公報に説明されている。その公報によれ
ば、ブレーキディスク９の外径寸法を小さくしてそのブ
レーキディスク９の外側に摩擦板８を一体にモールドす
るとともに、摩擦板８により磁路中の磁気抵抗を大きく
すればよいと考えられるが、ブレーキディスク９の制動
力が大きい無励磁作動形電磁ブレーキ１においては、ブ
レーキディスク９の挾圧部がないとモールド成形された
摩擦板８が破損してしまう虞れがある。

【０００９】また、従来の無励磁作動形電磁ブレーキ１
は、スプライン嵌合部に摩擦板８の摩耗粉が侵入するた
め、ブレーキディスク９のスプライン外歯１０ａ上での
摺動抵抗が大きくなってしまうという問題もあった。即
ち、ブレーキディスク９の摺動不良が発生すると、励磁
状態にしても制動ばね１２で押圧されていたブレーキデ
ィスク９の摩擦板８が受圧板５に当接した状態に保持さ
れているので、回転中のブレーキディスク９の摩擦板８
が受圧板５と摩擦係合され、摩擦板８の偏摩耗や摩擦板
８と受圧板５の当打音が発生する。この発明は、摩擦板
の偏摩耗や当打音を防止することができる無励磁作動形
電磁ブレーキを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような目的を解決す
るために、この発明の無励磁作動形電磁ブレーキは、環
状溝内に電磁コイルが収容されたフィールドコアと、前
記環状溝の開口側に対向して配設され案内部材により前
記フィールドコアと一体に連結された受圧板と、前記フ
ィールドコアと前記受圧板との間に介在されるとともに
前記案内部材に係合されて移動自在に配設されたアーマ
チュアと、このアーマチュアと前記受圧板との間に介在
されるとともに、外周側の挾圧部と内周側の取付け部及
びこれら挾圧部と取付け部との間の磁気抵抗部が設けら
れ、中心にはスプライン内歯が形成されたブレーキディ
スクと、前記挾圧部の両側面に固着された摩擦板と、前
記取付け部の一方の側面に固定され前記アーマチュアの
中心孔を通り前記フィールドコアの中心孔内まで延設さ
れた非磁性材製の一方の防塵カバーと、前記取付け部の
他方の側面に固定され前記受圧板の中心孔内まで延設さ
れた非磁性材製の他方の防塵カバーと、前記ブレーキデ
ィスクのスプライン内歯と噛み合うスプライン外歯が形
成され前記防塵カバーの内側に配設されたハブと、前記
アーマチュアを前記受圧板側へ押圧する制動ばねとを備
え、前記電磁コイルの漏洩磁束が、前記ブレーキディス
クの磁気抵抗部を通り前記ハブに流れるようにしたこと
を特徴とする。

【００１１】また、この発明の無励磁作動形電磁ブレー
キは、前記ブレーキディスクの磁気抵抗部に、円周方向
に間隔をおいて複数の円弧状の長孔を穿設することによ
り、前記ブレーキディスクを前記アーマチュア側に磁気
吸引する前記電磁コイルの漏洩磁束の磁気吸引力を調整
するようにしたことを特徴とする。

【００１２】また更に、この発明の無励磁作動形電磁ブ
レーキは、前記防塵カバーに、前記フィールドコアまた
は前記受圧板の中心孔内まで延設されたカバー部の端部
にフランジ部を一体に設けて、前記ブレーキディスクの
取付け部に穿設されて複数の貫通孔に個々に挿通された
非磁性材製の固定部材により、前記防塵カバーのフラン
ジ部を前記ブレーキディスクの取付け部に固定したこと
を特徴とする。

【００１３】また、この発明の無励磁作動形電磁ブレー
キは、前記防塵カバーのフランジ部と前記ブレーキディ
スクの取付け部との間に、隙間を密閉するシール部材を
設けたことを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の実施の形態とし
て示した無励磁作動形電磁ブレーキの断面図であり、図
２は図１のブレーキディスクの正面図である。以下、こ
れら図面により実施の形態を説明する。なお、図３の無
励磁作動形電磁ブレーキと同じ構成部材にはすでに使用
した符号を付けることにより、重複する説明を省略す
る。

【００１５】無励磁作動形電磁ブレーキ１５は、磁性材
料から製造された円板状のブレーキディスク１６が設け
られている。ブレーキディスク１６は、外周側の部位を
挾圧部１６ａとして内周側の部位を取付け部１６ｂとし
ている。そして、挾圧部１６ａの両側面に摩擦板８が固
着され、取付け部１６ｂの両側面に防塵カバー１７・１
８が固定されている。また、挾圧部１６ａと取付け部１
６ｂの間を磁気抵抗部１６ｃとして、円周方向に間隔を
おいて複数の円弧状の長孔１６ｄが穿設されている。ま
た更に、ブレーキディスク１６の中心には、ハブ１０の
スプライン外歯１０ａと噛み合うスプライン内歯１６ｅ
が形成されている。

【００１６】防塵カバー１７・１８は、円筒状のカバー
部１７ａ・１８ａとこのカバー部１７ａ・１８ａの端部
に一体に形成された円板状のフランジ部１７ｂ・１８ｂ
とが設けられている。また、ブレーキディスク１６の取
付け部１６ｂの各側面に、フランジ部１７ｂ・１８ｂが
当接している。そして、これら取付け部１６ｂとフラン
ジ部１７ｂ・１８ｂに穿設された複数の貫通孔に個々に
挿通された非磁性材製の固定部材としてのリベット１９
により、防塵カバー１７・１８のフランジ部１７ｂ・１
８ｂがブレーキディスク１６の取付け部１６ｂに固定さ
れている。また、防塵カバー１７のカバー部１７ａは、
アーマチュア７の中心孔７ｂを通りフィールドコア２の
中心孔２ｆの内側まで延びている。また更に、防塵カバ
ー１８のカバー部１８ａは、受圧板５の中心孔５ｂを通
り抜けている。なお、防塵カバー１７・１８のフランジ
部１７ｂ・１８ｂまたはブレーキディスク１６の取付け
部１６ｂに樹脂のシール材を塗布してから、これら部材
はリベット１９により一体に固定されている。

【００１７】このような構造からなる無励磁作動形電磁
ブレーキ１５は、先に説明した無励磁作動形電磁ブレー
キ１と同様に、電磁コイル３への通電が断たれた無励磁
状態では、電動機の回転軸１１を制動して静止保持す
る。また、電磁コイル３へ通電した励磁状態では、アー
マチュア７をフィールドコア２の磁極面２ｂ・２ｃに磁
気吸着して、電動機の回転軸１１の制動を解放する。

【００１８】また励磁状態においては、電磁コイル３の
漏洩磁束１４が、ブレーキディスク１６の磁気抵抗部１
６ｃからスプライン内歯１６ｅとスプライン外歯１０ａ
とが噛み合うスプライン嵌合部を介してハブ１０に流れ
るので、回転軸１１の脈動する回転により発生するスプ
ライン嵌合部のバックラッシュ音は漏洩磁束１４の磁気
吸引力により防止される。しかもこの実施の形態では、
複数の円弧状の長孔１６ｄによりブレーキディスク１６
に磁気抵抗部１６ｃを設け、電磁コイル３の磁束のうち
主磁束１３の割合を増大して漏洩磁束１４の割合を減少
させたので、漏洩磁束１４の磁気吸引力によるブレーキ
ディスク１６の摩擦板８の偏摩耗や当打音は防止され
る。

【００１９】また、励磁状態から無励磁状態に切り換え
たとき、制動ばね１２のばね力で押されたアーマチュア
７と制動ばね１２のばね力を受ける受圧板５とで摩擦板
８が挟まれて制動されるので、摩擦板８の摩耗粉が発生
する。しかしながら、この発明の実施の形態では、スプ
ライン嵌合部とハブ１０を防塵カバー１７・１８の内側
に配設したので、また、防塵カバー１７・１８のフラン
ジ部１７ｂ・１８ｂとブレーキディスク１６の取付け部
１６ｂとの間にシール部材を設けたので、スプライン嵌
合部への摩耗粉の侵入によるブレーキディスク１６の摺
動不良は防止される。したがって、ブレーキディスク１
６の摩擦板８の偏摩耗や当打音は防止される。

【００２０】なお、以上の説明において、複数の円弧状
の長孔１６ｄを穿設することによりブレーキディスク１
６に磁気抵抗部１６ｃを設けたが、磁気抵抗部１６ｃを
設けるためには、アーマチュア７または受圧板５側に開
口する環状溝を形成してその環状溝に非磁性材料を充て
んした構造や、ブレーキディスク１６を半径方向に分割
して非磁性材料で一体に結合した構造などを実施するこ
ともできる。

【００２１】またこの発明の実施の形態では、防塵カバ
ー１７・１８の内側が外側から完全に密閉されていない
が、ハブ１０の外周面と防塵カバー１７・１８の内周面
との間にゴムリングなどのシール部材を介装して密閉し
てもよい。その密閉された内部に潤滑油を充てんすれ
ば、スプライン嵌合部の摺動が長期に亘り安定する。

【００２２】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、この発明
の無励磁作動形電磁ブレーキは、ブレーキディスクに磁
気抵抗部を設け漏洩磁束によるブレーキディスクのアー
マチュア側への磁気吸引力を小さくしたので、励磁状態
における摩擦板の偏摩耗や摩擦板とアーマチュアとの当
打音の発生を防止することができる。また、ブレーキデ
ィスクの設計を変更するだけでよく、既存の無励磁作動
形電磁ブレーキに簡単に実施できる。また更に、スプラ
イン嵌合部に対する防塵カバーを設けたので、ブレーキ
ディスクの摺動不良は防止され、励磁状態における摩擦
板の偏摩耗や摩擦板と受圧板との当打音の発生を防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態として示した無励磁作動
形電磁ブレーキの断面図である。

【図２】図１のブレーキディスクの正面図である。

【図３】従来の無励磁作動形電磁ブレーキの断面図であ
る。

【符号の説明】

２ …フィールドコア ３ …電磁コイル ４ …スタットボルト ５ …受圧板 ７ …アーマチュア ８ …摩擦板 １０ …ハブ １２ …制動ばね １３ …主磁束 １４ …漏洩磁束 １６ …ブレーキディスク １７ …防塵カバー １８ …防塵カバー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 環状溝内に電磁コイルが収容されたフィ
   ールドコアと、前記環状溝の開口側に対向して配設され
   案内部材により前記フィールドコアと一体に連結された
   受圧板と、前記フィールドコアと前記受圧板との間に介
   在されるとともに前記案内部材に係合されて移動自在に
   配設されたアーマチュアと、このアーマチュアと前記受
   圧板との間に介在されるとともに、外周側の挾圧部と内
   周側の取付け部及びこれら挾圧部と取付け部との間の磁
   気抵抗部が設けられ、中心にはスプライン内歯が形成さ
   れたブレーキディスクと、前記挾圧部の両側面に固着さ
   れた摩擦板と、前記取付け部の一方の側面に固定され前
   記アーマチュアの中心孔を通り前記フィールドコアの中
   心孔内まで延設された非磁性材製の一方の防塵カバー
   と、前記取付け部の他方の側面に固定され前記受圧板の
   中心孔内まで延設された非磁性材製の他方の防塵カバー
   と、前記ブレーキディスクのスプライン内歯と噛み合う
   スプライン外歯が形成され前記防塵カバーの内側に配設
   されたハブと、前記アーマチュアを前記受圧板側へ押圧
   する制動ばねとを備え、前記電磁コイルの漏洩磁束が、
   前記ブレーキディスクの磁気抵抗部を通り前記ハブに流
   れるように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】 請求項１記載の無励磁作動形電磁ブレー
   キにおいて、前記ブレーキディスクの磁気抵抗部には、
   複数の円弧状の長孔が円周方向に間隔をおいて穿設され
   ていることを特徴とする無励磁作動形電磁ブレーキ。
3. 【請求項３】 請求項１記載の無励磁作動形電磁ブレー
   キにおいて、前記防塵カバーには、前記フィールドコア
   または前記受圧板の中心孔内まで延設されたカバー部
   と、このカバー部の端部に一体に形成され前記ブレーキ
   ディスクの取付け部に固定されたフランジ部とが設けら
   れ、前記ブレーキディスクの取付け部に穿設された複数
   の貫通孔に個々に挿通された非磁性材製の固定部材によ
   り、前記防塵カバーのフランジ部が前記ブレーキディス
   クの取付け部に固定されていることを特徴とする無励磁
   作動形電磁ブレーキ。
4. 【請求項４】 請求項３記載の無励磁作動形電磁ブレー
   キにおいて、前記防塵カバーのフランジ部と前記ブレー
   キディスクの取付け部との間には、隙間を密閉するシー
   ル部材が設けられていることを特徴とする無励磁作動形
   電磁ブレーキ。