JPS59191500A - 電磁ブレ−キ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は動力の伝達及び拘束を行う電磁ブレーキに関
するものである。

第１図及び第２図は従来の電磁ブレーキの１例を示すも
ので（１１は接触体との摩擦を誘起させるドーナツ状の
形状を有する固定側摩擦板、（２）はドーナツ状の形状
で磁性材料を使った接触体である回転側摩擦板、（３）
は回転側摩擦板（２）を固定側摩擦板（１）に押し付け
る力を与えるための拘束バネ、（４）は固定側摩擦板（
１１を保持するため鋼状で円筒形の形状を有する固定側
摩擦板支持体、（５）は固定側摩擦板支持体（４）を固
定し、かつ電磁ブレーキを機械等に設置する際の取付は
フランジの役割をするドーナツ状の形状を有する固定座
、（６）は回転側摩擦板（２＋と拘束バネ（３）が合体
し固定座（５）の中心部分を貫通する駆動軸、　　（７
ａｌ、　（７ｂ）は電磁コイル入力端子、（８）は電流
を磁力に変換させるための電磁コイル、（９）は回転側
摩擦板（２）と対向して固定座（５）に固定され、内部
に電磁コイル（８）を挿入したリング状の形状を有する
鉄心である。ぼた、第３図は電磁ブレーキの動作状態を
想定した図であり、これより第１図〜第３図に基づいて
説明する。

従来のこの種電磁ブレーキにおいては、電磁コイル入力
端子（７ａ）、　（７ｂ）に電源が接続されていない場
合、電磁コイル（８）には電流が流れないため磁力が発
生せず、したがって鉄心（９）も磁化されない。一方回
転側摩擦板（２（は駆動軸（６）の軸方向に定められた
区間のみ移動でき、かつ駆動軸回りの回転に対しては機
械的に追従する構造になっている。鉄心（９）からの磁
力がない場合。

回転１１１１１摩擦板（２）は拘束バネ（３〕によって
固定側摩擦板（１）に押し付けられ、第２図に示してい
るＡの位置にあることになる。これによって駆動軸回り
の回転に対しては固定側摩擦板（１）と回転側摩擦板（
２）の間で大きな摩捺力を発生する〃・ら。

等倹約に固定座（５）、固定側摩擦板支持体（４）、固
定側摩擦板（１）１回転側摩擦板（２）、駆動軸（６）
の経由で機械的に一体になったことになシ、固定座（５
）に対して駆動軸（６）が拘束される。

次に電磁コイル入力端子（７ａ）、　（７ｂ）間に規定
された電圧の電源を接続した場合、電磁コイル（８）に
電流が流れて磁力に変換され、更に鉄心（９）によって
磁力が強力になる。この鉄心（９）からの磁力によって
回転側摩擦板（２）に拘束バネ（３）による押し付ける
力の大きさを越え、かつ方向が遊回きな吸収力が拗くた
め回転側摩擦板（２）は駆動軸ｔ６ｊを鉄心方向ＶＣ＃
動して第２図に一点鎖線で示しているＢの位置に移動す
ることになる。

これによって駆動軸回りの回転に対しては。

固定１１！Ｉ　学線板（１）と回転側摩擦板（２）との
接触が解放されるから固定座（５）に対して駆動軸（６
）は自由に可動できるようになる。

さて電磁ブレーキの主な用途は動力を発生するモータ等
のアクチュエータとレーダ用アンテナ等の制御対象との
間の動力伝達機構の途中に電磁ブレーキ全装着して、制
御対象か非動作状態の時は外乱等の影響によって制御対
象か可動することのないよう′電磁ブレーキを拘束状態
にして固定きせることである。勿論側４４１対象が動作
状態の時はアクチーエータからの動力が制御対象にスム
ーズに伝達されるよう電磁ブレーキ全解放状態にさせて
いる。

ここで電磁ブレーキの時間経過に対する動作状態の推移
を第３図に基づいて説明する。ｌず、初期状態として電
磁コイル入力端子（７ａ）、　（７ｂ）間に規定゛電源
が印加されないＯＩＦ’Ｆ状態とすると、駆動軸（６）
は拘束状態りになっている。この状態から時間ｔ１の時
点で電磁コイル入力端子（７ａ）、　（７ｂ）間に規定
電源を印加するＯＮ状態にすると時間ｔ１を基準として
電磁ブレーキ肩放遅延時間ｔｆ後に駆動軸ｌ１−１：解
放状態Ｆになる。

次にこの状態から時間ｔ、の時点で雷、ａコイル端子（
７ａ）、　（７ｂ）間に規定電源が印加されないＯＦ　
Ｉｉ’状態にすると時間１１１基準として電磁ブレーキ
拘束遅延時間ｔｒ後に駆動軸は再び拘束状態りになる。

ところで、この従来の％６Ｂブレーキに１？いては駆動
軸（６）か拘束状態してあるか解放状態）゛であるかｔ
検出していないため、アクチーエータから０動力のＯＮ
と電磁コイル入力端子（７ａｉ　。

（７ｂ）間に規定電源を印加するＯＮ状態のタイミング
及びアクチュエータからの動力のＯＦＦと電磁コイル入
力端子（７ａ）、　（７ｂ）間に規定電源が印カ目され
ないＯＦｌｉ’状態のタイミングをそれぞれ一致させて
いた。

このため、電磁ブレーキ解放遅延時間ｔｆＱ間ではアク
チュエータからの動力かＯＮで電磁ブレーキが拘束状態
りとなる状態となり、これによってアクチェエータの動
力発生能力を越える現象である過負荷状態になったり、
アクチュエータと電磁ブレーキ間の動力伝達機構に過大
な力が加わって蒸絨的疲労を起こしたり、電磁ブレーキ
の固定側及び回転側の摩擦板の粗れが激しく左って寿命
か短かくなったりする。

更に電磁ブレーキ拘束遅延時間ｔｒＯ間ではアクチュエ
ータからの動力がＯＦＦで′電磁ブレーキが解放状態Ｆ
となる状態となり、これによって制御対象が機械的に拘
束されず外乱等の影響を受けて可動してし−１：″）な
との欠点があった。

この発明は従来のこの種の′５磁ブレーキの欠点全除去
するために、駆動軸（６）が拘束又は解放いずれの状態
であるかの検出機能を持つ検出回路を使用して構成した
′ル、磁ブレーキを提案するもので、第４図にこの発明
の構成例全示し、以下詳細に説明する。

第４図において（１０ａ）、　（１０ｂ）は発光素子入
力端子、ａυは電気信号を光信号に変換させるだめの発
光素子、　　（１２ａ、）、　（１２ｂ）は受光素子出
力端子、Ｏ′５は光信号全電気信号に変換でぜるための
受光素子である。

上記発光素子ｕｉ＋は１ｇ、動軸（６）が拘束状態りで
ある回転側摩擦板（２）が位置Ａにある時は発光素子Ｕ
ｔ＋から発光される光＜Ｓ号Ｃが回転側摩擦板（２１に
よってさえさ゛られるように、かつ駆動！ｌ！ｌ１ｌ（
６１が解放状７ｅｊＡ、Ｆである回転側摩擦板（２）が
位置Ｂにある時は発光素子Ｕから発光される光信号Ｃが
固定側摩擦板（１）と回転側摩擦板（２）のを隙を通過
できるよう固定側摩擦板支持体（４）に配置し、−１：
た・ン光素子θ濁は１発光素チェから発光される元信号
Ｃを直接受光できるよう発光素子Ｑｌｌと対向して固定
１則摩擦板支持体（４）に配置した構造であるこのよう
な構成において、いま発光素子入力端子（１０ａ）、　
（１０ｂ）間に所定の電源を印加すると発光糸子Ｕによ
って光信号Ｃが空間に発光される。この状態で、駆動軸
（６）が拘束状態りの時は位置Ａにある回転側摩擦板（
２）によって光信号Ｃの通過経路がさえぎられるため受
光素子（Ｉ３には到達しない。一方受光素子出力端子（
１２ａ）。

（１２ｂ）ｈＡｊに所定の電源回路を接続しておくと。

受光素子（１３＋側には光信号Ｃが到達しないため受光
素子出力端子（１２ａ）、　（１２ｂ）間の電流はほと
んど流れない。次に、駆動軸（６）が解放状態Ｆの時は
回転型１１摩捺板（２）が位置Ｂに移動するため光信号
Ｃは固定側摩擦板（１１と回転ｍ＋＋摩捺板（２）の空
げきを通って受光素子（１３側に到達し、これによっ−
Ｃ受光素子（１２ａ）、　（１２ｂ）間に電流が流れる
ことになる。

つ寸り電磁ブレーキの駆動＠（６）の拘束又は解放の状
態を固定側摩擦板（１）や回転側摩擦板（２）に接触す
ることなく受光素子出力端子（１２ａｌ、　（１２ｂ）
　ＩＨＩの電流の有無の電気信号として検出することが
できることになる。

したがって、電磁ブレーキの主要用途であるアクチュエ
ータ及び制御対象との組合わせ時において、受光素子出
力端子（１２ａ）、　（１２ｂ）間に電流が流れている
状態の時にはアクチュエータからの動力をＯＮにするよ
うにし、徒だ受光素子出力端子（１２ａ）、　（１２？
］）間Ｋ　電＃：が流れない状態の時にはアクチュエー
タからの動力をＯＦＦにするようにタイミングを一致さ
せることによって、電磁ブレーキの駆動軸（６）が解放
状態Ｆの時にはアクチュエータからの動力をＯＮにする
ようにし、また電磁ブレーキの駆動軸（６）が拘束状態
りの時にはアクチュエータからの動力をＯＦ　Ｆにする
ようにタイミングを一致さゼることかできるようになる
。

この結果、電磁ブレーキ解放遅延時間ｔｆの間でのアク
チュエータからの動力がＯＮ状態で電磁ブレーキの駆動
軸（６）が拘束状態りの状態及び電磁ブレーキ拘束遅延
時間ｔｒＯ間でのアクチーエータからの動力がＯＦＦ状
態で電磁ブレーキの駆動軸（６）が解放状態Ｆの状態の
相反関係は完全になくなるから、アクチュエータが過負
荷状態の時点がなくなり、これによってアクチーエータ
と電磁ブレーキ間の動力伝達機構に過大な力が刃口わる
時点もなくなる。また電磁ブレーキの固定側及び回転側
の摩擦板の消耗も軽減されるため寿命が長くなり、更に
外乱等の影響によって制御対象が可動することもなくな
る。

この発明は以上のように電磁ブレーキの固定側摩擦板と
回転側摩擦板との機械的な空げきの有無が受光素子側で
は発光素子からの元信号の有無に変換され更にこの光信
号の有無を受光素子によってこれに対応した電気信号に
変換され、この結果電磁ブレーキの駆動軸の拘束又は解
放の状態を機械的に非接触な形で電気信号の状態として
検知するように動作する。

したがって、この発明によれば電磁プレーキの主要用途
であるアクチュエータ、制御対象との組合わせにおいて
アクチュエータ、動力伝達機構は過渡状態でも過負荷状
態にならず、電磁ブレーキの寿命も長くなり、外乱等（
たとえばアンバランスなど。）によって制御対象に悪影
響を及ぼすことがなくなる。

なお、この発明は電磁ブレーキの拘束あるいは解放の状
態全検知する部品として光をＱｊ＋一体とした発光素子
と受光素子を用いて説明したが。

これに限らず他の信号波たとえば超音波、屯磁波等でも
良い。

以上のようにこの発明に係る電磁ブレーキでは寿命を長
く維持でき、また′ｉｉ磁ブシブレーキ辺装置に及はす
過渡的なイＩＪ７々の悪影響をなくすことができる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の′ｒＷ磁ブノブレーキ１造を示す断面図
、第２図は従来の電磁ブレーキの動作を説明するための
構】青図、第３図は′電磁ブレーキの動作特性を説明す
るための図、第４図はこの発明を適用した電磁ブレーキ
の構造例を示す図である。 図中（１１は固定側摩擦板、（２）は回転側摩擦板。 （３）は拘束バネ、（４）は固定側単振板支持体、（５
）は固定座、（６）は駆動軸、　　（７ａ）、　（７ｏ
）は電磁コイル入力端子、（８）は電磁コイル、（９）
は鉄心、　　（１０ａ）、　（１０ｂ）は発光素子入力
端子、　Ｑｌ）は発光素子。 （１２ａ）、　（１２ｂ）は受光素子出力端子、　１３
１は受光素子である。 なお９図中同一あるいは相当部分には同−杓号を付して
示しである。 代理人　大岩増雄 第　１　図 第２必

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 可動体を、与えられた電気信号で機械的に解放状態ある
   いは拘束状態に制御する電磁ブレーキにおいて、上記電
   磁ブレーキを構成する固定側摩擦板支持体に発信素子と
   上記発信素子から発生された信号波を受ける受信素子と
   を設け。 かつ上記電磁ブレーキの回転側摩擦板が上記固定側摩擦
   板支持体に設置された固定側摩擦板の方向に移動するこ
   とによって上記発信素子からの信号波通過経路がしゃ断
   されるように上記発信素子と上記受信素子とを配置し、
   電磁ブレーキの解放遅延時間経過後の解放状態及び拘束
   が延時間経過後の拘束状態とを上記受信素子によって検
   知し、これら二つの状態の検知信号を可動体に別に設置
   されたアクチュエータからの動力のＯＮ、ＯＦＦのタイ
   ミングに一致させることを特徴とする′成磁゛ブレーキ
   。