JPS59739B2 - 摩擦式電磁連結装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は摩擦式電磁連結装置、と（にスプリング制動
式電磁連結装置に関するものである。

電磁連結装置としてスプリングにより制動するため安全
ブレーキとも称せられるものがあり、これはホイストク
レーン関係などの停電時の惰性を防止するために使用さ
れる。

従来のスプリング式電磁連結装置は、構造上から摩擦板
が摩耗して吸引ギャップが大きくなると調整を行なう必
要があるため、いわゆる非常ブレーキとしてのみ使用さ
れていた。

従ってホイスト、クレーンなどでは前記非常ブレーキの
他に常用ブレーキを設け、併用して使用している。

また従来のスプリング式電磁連結装置は、制動トルクを
調整することが不可能であり、負荷によっては制動時に
ショックが発生し、荷崩れなどを起こすこともあった。

従来のこの種電磁連結装置につき第１図に基いて説明す
る。

第１図において、１は環状の固定子、２はこの固定子１
に装着された励磁コイル、３は前記固定子１の円周上数
個所に軸方向に突出して設けられ、先端部にねじ部３ｂ
を有する支持棒、４および５は前記支持棒３に軸方向に
摺動可能にそれぞれ嵌合されたアマチュアおよび第１の
連結板、６は図示しない回転軸に固定され、外周にスプ
ライン６ａを有する回転体、７は前記アマチュア４と第
１の連結板５との間に挾まれ、内周に前記スプライン６
ａと噛み合うスプラインγａを有し、さらに軸方向に摺
動可能である第２の連結板、８，８は第２の連結板７０
両側面に装着された摩擦板、９は前記固定子１に複数個
装着され、アマチュア４を軸方向に押圧して制動トルク
を発生させるためのスプリング、１０は前記支持棒３の
ねじ部３ａに螺合され、固定子１とアマチュア４との間
隙ｇを保持し、前記第１の連結板５のストッパの役目を
するナツトである。

次に前記従来の電磁制動装置の動作を説明する。

この装置は、励磁コイル２に電流を通電している時には
制動力が解除され、通電を断つとスプリング９の押圧力
により、第１図に示す状態になって制動力を発生するも
ので、通常安全ブレーキと称せられている。

まず、励磁コイル２が付勢されると、第１図に示す磁路
に磁束φが発生し、この電磁吸引力によりアマチュア４
がスプリング９の押圧力に抗して固定子１に吸引される
。

この吸引によって、第２の連結板７の摩擦板８，８とア
マチュア４および第１の連結板５との結合が解かれ、回
転軸を制動する制動力が解除される。

次に励磁コイル２が消勢されると、アマチュア４はスプ
リング９に押圧されて固定子１から離隔し、アマチュア
４が摩擦板８、第２の連結板７を押圧して摩擦板８を第
１の連結板５に圧接させることにより制動力が発生し、
第２の連結板７に制動力が動き、スプライン６ａ、７ａ
および回転体６を介して回転軸を制動するものである。

そして再び励磁コイル２に通電が行なわれると、アマチ
ュア４が固定子１に吸引されて制動力が解除され、回転
体６は自由となり、回転軸が所定速度で回転する。

ところで、前述した動作を繰り返すと、アマチュア４、
第１の連結板５および摩擦板８．８の各各の摩擦面が次
第忙摩耗し、固定子１とアマチュア４との軸方向の間隙
ｇが摩耗に伴って大きくなり、この間隙ｇが所定ｆ直埋
上になると、アマチュア４が吸引される力はスプリング
９による押圧力よりも弱（なり、アマチュア４が固定子
１側に移動しなくなる。

このため、前記間隙ｇを所定値に調整するために、ナツ
ト１０を固定子１側に螺動させ、前記ナツト１０の推進
力によって第１の連結板５を移動させて間隙ｇを所定［
直に保持させている。

しかし、このようなものは、前記ナツト１０を固定子１
側へ締め込んで調整する必要があり、非常に手間がかか
る。

またこのような制動装置は、機械の内部に組み込まれて
いることが多いため、外部から所定直以上の間隙ｇに達
したかどうかを確認することが困難である。

このため、吸引不可能となった時、すなわち、機械装置
自体に異常があった時にはじめて間隙ｇが所定値より大
きいことを知ることが多く、この時にはすでに制動装置
としての機能が得られない状態になっていることがほと
んどである。

さらに、前記ナツト１０による調整を省（ために、励磁
コイルの電磁吸引力を大きくすることが考えられるが、
これは励磁コイル２０巻回数を多くするとか、固定子１
の形状を大きくするなどの必要があり、装置が大型化す
る欠点がある。

また、前記安全ブレーキを非常用としてのみ働くように
して、別の常用ブレーキを設置することが考えられるが
、この場合には明らかに機械装置の構造が大きくなり、
またコスト高となるものである。

その他にこの制動装置の構造では、制動トルクがスプリ
ング９のばね力によって一定であるため、機械に取り付
けた状態で調整することが不可能であり、場合によって
は制動時にショックを受け、荷崩れを起こすことがある
。

最近、本出願人が提案した発明（特開昭５１−３３２６
６号公報）によれば、例えば励磁コイルを消勢して制動
を行う場合、第１の連結板を励磁コイル側に所定量移動
させるよう構成したことにより、上記摩擦面が摩耗して
もアマチュアと固定子との吸引間隙を常に一定に保持す
ることができ、装置の性能を半永久的に保つことが出来
るようになった。

この発明は、従来のものの未解決の上記欠点を解消し、
非常用ブレーキのみとしてではなく、常用ブレーキとし
ても使用できるなど、すぐれた摩擦式電磁連結装置を提
供しようとするものである。

以下この発明を第２図から第５図に示す実施例について
説明する。

第２図、第３図において、１１は環状の固定子、１２は
この固定子１１に装着された励磁コイル、１３は図示し
ない固定体に固定されるプレートであり、１４はこのプ
レート１３０円周上の数個所に軸方向に突出・して設け
られ、先端部にねじ部１４ａを有する支持棒、１５およ
び１６は前記支持棒１４に軸方向に摺動可能にそれぞれ
嵌合されたアマチュアおよび第１の連結板、１７は図示
しない回転軸に固定され、外周にスプライン１７ａを有
する回転体、１８は前記アマチュア１５と第１の連結板
１６との間に挾まれ、内周に前記スプライン１７ａと噛
み合うスプライン１８ａを有し、軸方向に摺動可能であ
る第２の連結板、１９．１９はこの第２の連結板１８の
両側面に装着された摩擦板、２０は前記固定子１の内周
に設けられ、一端が前記アマチュア１５と接し、他端が
アダプタ２１に接したスプリングである。

前記アダプタ２１は、ねじ部２１ａを有し、固定子１１
に設げられたねじ１１ａとねじ嵌合している。

２２は調整棒で、前記アダプタ２１にねじ２１ｂで嵌合
されて固定されている。

１６ａは第１の連結板１６に形成されたテーパ部、２３
は前記支持棒１４の外周に圧入され軸方向に所定の荷重
が働くと、支持棒１４上を摺動するスライダ、２４は前
記アマチュア１５に軸方向に突出して設けられたピンで
あり、円周上の数個所に設けられ、これらはそれぞれ第
１の連結板１６に遊挿されている。

２５は第１の連結板１６の固定子１１と反対側面に図示
しないボルトで固定された係止片、２６は第１の連結板
１６と係止片２５との間で、ピン２４の外周に圧入され
たスライダで、所定の軸方向押圧力が働くと、前記ピン
２４上を摺動するものである。

前記係止片２５とスライダ２６との間隙ｇ′は、固定子
１１とアマチュア１５との間隙ｇと等しく設定されてい
る。

２７は前記支持棒１４に遊嵌されたテーパブツシュであ
り、第４図、第５図にも示すように前記第１の連結板１
６のテーパ１６ａと嵌合可能なテーパ部２７ａと、弾性
を得るためのスリン）２７ｂとを有し、円周上に等配し
て複数個設げられている。

２８は前記テーパブツシュ２７とプレート１３との間に
設けられ、テーパブツシュ２７を常に固定子１１側に押
圧するスプリングである。

２９は固定子１１を固定するために支持棒１４に螺着し
たナツトである。

前記のように構成されたものにおいて、スライダ２３．
２６、スプリング２０，２８の力量関係は、スプリング
２０の押圧力〉スライダ２６の移動荷重〉スライダ２３
の移動荷重〉スプリング２８の押圧力となるように設定
されている。

次にこの実施例の装置の動作について説明する。

まず、回転体１７０回転力を制動するため、励磁コイル
１２が消勢されると、スプリング２８のばね力がスプリ
ング２０のばね力より小さいため、後者のスプリング２
０のばね力によりアマチュア１５はスプリング２８に抗
して、第２の連結板１８に押圧される。

そして第２の連結板１８を介して第１の連結板１６にス
プリング２０による押圧力が加えられ、第１の連結板１
６のテーパ部１６ａがテーパブツシュ２７のテーパ部２
７ａを押圧するので、ブツシュ２７に支持棒１４を締め
付ける力が働き、第１の連結板１６の固定子１１と反対
方向への移動を阻止する。

従って第３図に示すように第２の連結板１８は、摩擦板
１９を介して第１の連結板１６に圧接し、制動を行なう
。

また、この状態で、アマチュア１５が固定子１１と反対
側に距離ｇだげ移動すると、アマチュア１５に設けられ
たピン２４も移動することにより、スライダ２６が第１
の連結板１６から距離ｇだけ移動し、その右側端部が係
止片２５に当接する。

次に励磁コイル１２が付勢されると、このコイル１２に
よるアマチュア１５の吸引力カス７’ ＩＪ ７グ２０
の抗力より犬となり、アマチュア１５を固定子１１側に
距離ｇだけ移動させて、この固定子１１に圧接させる。

同時にピン２４に圧入されたスライダ２６の左側端部も
固定子１１側に距離ｇ′だけ移動して第１の連結板１６
と当接し、また第１の連結板１６はスライダ２３により
固定子１１方向への移動を阻止されて固定状態にある。

従って、第２図に示すように第２の連結板１８の摩擦板
１９，１９とアマチュア１５および第１の連結板１６と
の間にそれぞれ間隙を生じさせ、回転軸を制動する制動
力を解除する。

ところで、前述したような動作を繰返すうちにアマチュ
ア１５、第１の連結板１６および摩擦板１９．１９の各
摩擦面が摩耗し、固定子１１とアマチュア１５との間隙
ｇが所定値より大きくなる。

いま、前記摩擦面が４分だけ摩耗したとすると、間隙は
（ｇ＋α）となり、この状態で励磁コイル１２が消勢さ
れると、アマチュア１５はスプリング２０によって押圧
され、第２の連結板１８に圧接して固定子１１と反対側
に（ｇ＋α）だけ移動し、第１の連結板１６はスプリン
グ２０の押圧力によってテーパブツシュ２７と嵌合し、
軸方向の移動を阻止され、固定状態が保持される。

すると、スライダ２６もピン２４と共に移動し、距離ｇ
だけ移動した点で係止片２５と当接して制止されるが、
スプリング２０の押圧力によってピン２５がさらに距離
ａだげ移動し、またスライダ２６はピン２４上を固定子
１１側へ距離αだけ移動する。

この状態で励磁コイル１２が付勢されると、アマチュア
１５が固定子１１側にスプリング２０の押圧力に抗して
吸引され、アマチュア１５は距離（ｇ＋α）移動して固
定子１１に圧接する。

これと同時にアマチュア１５に固定されたピン２４も距
離（ｇ＋α）だけ移動するため、第１の連結板１６はス
ライダ２６に押圧されて摩擦面の摩耗分、すなわち距離
αだげ固定子１１側に移動する。

そしてテーパブツシュ２１は第」の連結板１６のテーパ
部１６ａと離れるため、支持棒１４に対する締付力が解
除され、第１の連結板１６がスライダ２３、第２の連結
板１８を押圧し、これらを固定子１１側に移動させる。

すると、第１の連結板１６とテーパブツシュ２７との間
にαの間隙ができるが、スプリング２８の押圧力によっ
てテーパブツシュ２７が第１の連結板１６に当接するま
で移動されるので、第１の連結板１６とテーパブツシュ
２７との間隙がなくなり、また当然スライダ２３も固定
子１１側に距離αだげ移動して第１の連結板１６を固定
する。

そして再び励磁コイル１２が消勢されると、アマチュア
１５は距離ｇ移動して摩擦板１９を介し第２の連結板１
８を押圧し、この第２の連結板１８は摩擦板１９を介し
て第１の連結板１６に圧接して制動を行なう。

以下このような動作を繰り返して制動作用を行なうもの
である。

従って、本出願人提出の前記発明（特開昭５１−３３２
６６号公報）によって得られた効果に比し、固定子１１
とアマチュア１５との間隙ｇが精確に一定に保持される
べく効果的な自動調整が行れるため、保守にかかる非常
な手間を完全に省くことができ、しかも装置の寿命を大
幅に延ばすことが可能であるのみならず、制動トルクを
調整することが出来るのである。

以下、この発明によって得られた制動トルクの調整機能
について説明すると、調整棒２２を円周方向に回転する
ことにより、ねじ部１１ａ、２１ａによってアダプタ２
１が軸方向に移動し、これによりスプリング２０の撓み
が変化することにより、アマチュア１５を押圧する力量
が変化する。

従ってこの制動装置を機械に据え付けて負荷の状態をみ
ながらスプリング２０の撓みを変化させれば、負荷に適
した制動力を得ることができる。

また、停電などにより負荷が宙吊りになった場合に、こ
の装置であれば徐々に調整棒２２を回わしてアダプタ２
１を移動させ、スプリング２０の撓みを変化させて制動
圧力を下げて行くことにより、負荷を徐々に下げること
ができる。

以上説明したようにこの発明によれば、テーパブツシュ
を設けたことなどにより、摩擦板の摩耗と関係なく常に
一定の間隙を固定子とアマチュアとの間に容易に保つこ
とが出来るようになり、従来のもののように非常用ブレ
ーキのみではな（常用ブレーキとしても使用でき、もち
ろん非常用ブレーキとしても使用できる。

また、スプリングの撓みを変えることにより制動トルク
を調整できるものであり、しかも１つの制動体で前記両
効果を達成でき、前述した要求を満足させることができ
るものである。

なお、以上制動装置のみについて説明したが、この発明
は起動装置にも適用できることは云うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の摩擦式電磁連結装置の一例を示す側断面
図、第２図および第３図はこの発明の一実施例を示す制
動解除状態および制動状態の側断面図、第４図はテーパ
ブツシュの正面図、第５図は第４図の■−ｖ線に沿う断
面図である。 １１・・・・・・固定子、１２・・・・・・励磁コイル
、１３・・・・・・プレート、１４・・・・・・支持棒
、１５・・・・・・アマチュア、１６・・・・・・第１
の連結板、１６ａ・・・・・・第１の連結板のテーパ部
、１７・・・・・・回転体、１８・・・・・・第２の連
結板（回転部材）、１９・・・・・・摩擦板、２０・・
・・・・スプリング、２１・・・・・・アダプタ、２２
・・・・・・調整棒、２４・・・・・・ピン、２５・・
・・・・係止片、２６・・・・・・スライダ、２７・・
・・・・テーパブツシュ、２８・・・・・・スプリング
、２９・・・・・・ナツト。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸方向に摺動可能な回転部材と、この回転部材の一
   側および他側に配置されたアマチュアおよび第１の連結
   板と、この連結板の外側に設けられたプレートと、この
   プレートに固定され前記第１の連結板およびアマチュア
   をこれらの軸方向に摺動可能に貫通した支持棒と、この
   支持棒に固定されてアマチュアの外側に設けられかつ励
   磁コイルが内蔵された固定子と、前記第１の連結板に接
   して設けられかつ支持棒に所要の締付力をもって嵌合さ
   れたスライダと、第１の連結板とこの連結板に固定され
   た係止片との間に位置してアマチュアに設けたピンに所
   要の締付力をもって嵌合された他のスライダと、前記ア
   マチュアを第１の連結板側に押圧するスプリングとを有
   する摩擦式電磁連結装置において、前記第１の連結板に
   形成されたテーパ部に合致するテーパを有しかつ前記支
   持棒に軸方向に摺動可能に嵌合されたテーパブツシュと
   、このテーパブツシュと前記プレートとの間に介在され
   た他のスプリングと、前記スプリングを支持するアダプ
   タとを設け、固定子とアマチュアとの間隙の自動調整と
   共にアマチュアの押圧力の調整を可能にしたことを特徴
   とする摩擦式電磁連結装置。 ２ 上記テーパブツシュは弾性を得るためのスリットを
   有していることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の摩擦式電磁連結装置。