JPS61140626A

JPS61140626A - ブレ−キ装置

Info

Publication number: JPS61140626A
Application number: JP59261027A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yamano; 山野　健治
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1984-12-10
Filing date: 1984-12-10
Publication date: 1986-06-27

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】［産業上の利用分野］この発明はサーボモータ等の停止時のブレーキ装置に関
する。

［従来技術とその問題点１駆動用としてサーボモータか多用されているロボットで
は、作業完了時や夜間の電源オフにより、このロボット
のアームが重力により下降して他の物体と接触事故を起
こしたり、ロボットを再始動する場合人手によるリセッ
トが必要となる。又、アーム作動時に停電した場合、こ
のアームの重力による下降位置は選択できないので危険
度が更に大きくなる。そこで上記サーボモータの電源が
開放された時、自動停止機構が必要となり、一般には、
サーボモータの回転軸に取付けられたディスクをバネの
力で締め付け、サーボモータ運転時には磁気ソレノイド
の力で上記バネを開放する仕組みのノン・エキサイテイ
ングブレーキ（以下Ｎ。

Ｂブレーキという）が用いられている。

第６図及び第７図はこのＮ、Ｂブレーキの取付場所を示
している。

通常は第６図に示すようにサーボモータ１の後方に取付
けられるが、奥行の寸法Ａを極端に小さくしたい要求に
対しては従来のブレーキ装置の構造では困難であるし、
又、前述したように回転ディスクを押し付けてブレーキ
をかける方法では、ブレーキ作動時、このブレーキ装置
取付場所には反イ乍用の力が加わることになり、このサ
ーボモータ１の取付部分を強固に構成する必要がある。

又、サーボモータ１周辺にはパルスエンコーグやレゾル
バ等のセンサが設けられていて、このような場所にブレ
ーキ装置を設置するのは構造上にも無理であった。

第７図で示すようにサーボモータ１の前に取付ける方法
は、標準のサーボモータをそのまま使用できるので都合
よいが取付寸法Ｂはますます制約されることになり、こ
の取付方法は不可能であった。

［発明の目的１この発明は上述の問題点をなくすために成されたもので
あり、標準のサーボモータ等に取付けることができ、そ
の取付場所にも制約されることのないブレーキ装置を提
供することを目的とする。

［発明の構成１この発明のモータ用ブレーキ装置は、回転軸に設けられ
たブレーキディスクと、リンク機構をなす一対のブレー
キアームと、このブレーキアームの一端に設けられたブ
レーキアーム駆動手段とを備え、このブレーキアーム駆
動手段により、このブレーキアームの他の一端で前記ブ
レーキディスクを挟持することを特徴とする。

［実施例１＃１１図はこの発明の１実施例を示している。

１はサーボモータ、２は本体７ランノでこの本体７ラン
シ２と外径が等しく所定の内口径を有する環状の７ラン
ジ３が前記本体７ランｉ）２に固定される。この７ラン
ジ３には軸方向に孔３ａが穿設され、°開口部４ａを有
するブレーキケース４が水平方向に固定され、上記その
開口部４ａが７ランジ３の孔３ａと合致するように設け
られる。５はサーボモータ１の回転軸でこの回転軸５に
はスプライン６ａを設けたブレーキハブ６が取付けられ
、このハブ６に前記７ランノ２の内口径より小径のブレ
ーキディスク７がモータ紬方向に摺動可能にスプライン
結合される。このブレーキケース４内には７ランシ３に
固定されたアームピン受け８が設けられ、このアームピ
ン受け８に設けたアームビン９を支点としてほぼＬ字形
をなすブレーキ外アーム１０とブレーキ内アーム１１と
が相互にはさみ状に回動自在に支持され、アームの一方
の脚部はブレーキケース４内と７ランジ３内の孔３ａを
垂直方向に通して設けられ、このブレーキアーム１０．
１１の挟持部１０ａ、ｌｌａはブレーキパット１２を介
してブレーキディスク７の摺動面を両側から挟持するよ
うになっている。尚、一方のブレーキ外アーム１０の一
端にはトグルポイント調整コマ１０ｂが設けられる。ブ
レーキケース４内のブレーキアーム１０，１１の各脚は
水平方向になっているとともに、７−ムビン９を中心と
して所定の角度をなしている。一方このブレーキケース
４内にはブレーキアーム１０，１１の駆動用としてスプ
リング付ソレノイド１４が設けられていて、このスプリ
ング付ソレノイド１４のソレノイド駆動軸１４ａにはト
グルセンタービン１５を介して一対のトグルアーム１６
が回動可能に取付けられ、このトグルアーム１６の各端
はトグルアームビン１３，１３を介してブレーキアーム
１０゜１１と連結され、トグル機構をなしている。この
スプリング付ツレ／イド１４は前記アームビン９を介し
て７−ムピン受け８に回動可能に固定される。

そして、このソレノイド駆動軸線上のブレーキケース４
部にはブレーキ解放めねヒ１７が設けられ、このブレー
キ解放めねじ１７にはブレーキ解放おねじ１８が嵌合さ
れる第２図は第１図におけるブレーキ機構の側面図を示
している。

以上の構成による動作を次に説明する。

この第１図においては、サーボモータ１の電源開放時等
のブレーキ作動状態を示している。このときスプリング
付ソレノイド１４は無励磁の状態であり、このソレノイ
ｌ″１４内のスプリング（図示せず）により、ソレノイ
ド駆動軸１４ａは図中に示す矢印Ｑとは反対方向に押し
上げられている。

これにより、トグルアーム１６．１６はトグルアームビ
ン１３，１３間の間隔を押し広げるように作用して、ブ
レーキアーム１０，１１を拡げる。

これによりブレーキアーム１０，１１のブレーキディス
ク７側の端部で、このブレーキディスク７を挾みサーボ
モータ１にブレーキ力を与える。

次に、サーボモータ１が駆動されると、スプリング付ソ
レノイド１４は励磁され、ソレノイド駆動軸１４ａは図
中矢印Ｑ方向に吸引され、トグル７−ム１６．１６はト
グル７−ムビン１３．１３間を引きつける方向に作用す
るので、ブレーキ作動時とは逆の力が順次働き、ブレー
キディスク７は開放される。

このとき、スプリング付ソレノイド１４のソレノイド駆
動軸１４ａの移動距離に対しブレーキアーム１０，１１
のトグルアームビン１３．１３相互の移動量を少なくな
るように上記トグル機構を構成すれば、このトグルアー
ムビン１３．１３に作用する力は大きくなり、従ってこ
のブレーキアーム１０，１１の他の一端の挟持部１０ａ
、ｌｌａにもスプリング付ソレノイド１４の駆動力以上
の大きな力が例外、この挟持力により、ブレーキパッド
１２を介してブレーキディスク７は保持される。

尚トグル機構により発生する大きな力をスムーズに動作
させるために、トグルアームビン１３゜１３及びトグル
センタービン１５の個所には必要に応じころがり軸受等
を採用する。

上記ブレーキ作動時及びブレーキ解放時、ブレーキディ
スク７に軸方向の力が作用してもブレーキディスク７と
スプライン付ブレーキハブ６とは軸方向に移動可能とし
たスプライン結合としたのでサーボモータ１及びブレー
キ機構部双方に不都合な応力が生じる心配はな〜１゜又、ブレーキ解放おねじ１８をねじ込み、スプリング付
ツレ／イド１４のソレノイド駆動軸１４ａを矢印Ｑ方向
に押し込むことでブレーキ作動時、手動により解放する
ことができ、又、このブレーキ解放おねじ１８は、前記
トグル機構の微調整用として用いられ、スプリング付ソ
レノイド１４の無励磁状態でトグルセンタービン１５の
最適位置をこのブレーキ解放おねじ１８により定め、次
に、ブレーキアーム１０，１１の各々がブレーキディス
ク７に均一な力が加わるように、トグルポイント調整コ
マ１０ｂを調整すれば、このトグル機構を効果的に作動
さすことができる。尚、このブレーキ装置はサーボモー
タ１の回転停止時の保持用として使用するのでブレーキ
パッド１２等の摩耗の恐れはなく、又、全閉構造として
いるので、この種の機械に要求される長寿命で高精度を
保つことができる。

更に、ブレーキディスク７を圧する力は２本のブレーキ
アーム１０，１１によりバランスさせ、又、ブレーキア
ーム１０．１１の支点やアームビン９で受け、このとき
反対方向の力はごく近傍に発生させ、モーメントを少な
くし、かつ、ブレーキアーム１０，１１をこのブレーキ
アームの支点に対し対称に配置し、上記の発生した小さ
いモーメントをも完全に打ち消し合うようにし、このト
グル機構に強力な力が発生しても外部の相手部位との間
に作用する力をなくしたので、このブレーキ装置のサー
ボモータ１への取付は容易となるとともに、周辺に設け
られたセンサ等に悪影響を及ぼす恐れはなくなる。

又、このブレーキ装置は鋼板のプレス加工品を用いた簡
単な構成であり、強力な駆動ソレノイドは不要となるの
で小型となり、安価である。そして、７ランジ３の寸法
をサーボモータ１の７ランジ２の同一寸法としたので従
来のサーボモータ１に取付けることができ、所要取付管
も軽減される。

この実施例は、より効果的な取付位置であるサーボモー
タ１の前に取付けたが、この発明のブレーキ装置は薄形
に出来ているので、第６図で示すようにサーボモータ１
の後に取付でもよい。

第３図、第４図、第５図はそれぞれ別の実施例を示して
いる。

第３図に示す実施例では、第１図におけるトグルアーム
１６からなるトグル機構の変わりにカム板２０からなる
カム機構を用いている。このカム板２０は、ソレノイド
駆動軸１４ａに設けられたカムセンターピン２１に固定
され、このカム板２０の固定部の両側にはへの字形の挿
通穴２０ａ、２０ｂが設けられ、この挿通穴２０ｇ、２
０ｂにブレーキアーム１０，１１の先端部に設けられた
カムピン２２．２２が挿通される。そして、このカム板
２０がスプリング付ソレフイＩ′１４の励磁により矢印
Ｑで示す方向に移動したときカムピン２２．２２が前記
挿通穴２０ａ、２Ｏｂ内を移動することで互いに引き寄
せられ、その後は第１実施例で説明した同様の動作が成
される。この実施例においても第１実施例と同様な駆動
力の増大作用が得られる。尚、この増大作用はブレーキ
アーム１０，１１のアームピン９の位置又は、ブレーキ
アーム１０．１１のアーム艮を変えることでテコの原理
を用いてもよく、上述のトグル磯構成いはカム機構と併
用すれば更にその増大作用は大すくなる。

第４図に示す実施例では、第１図におけるそれぞれ２枚
からなるブレーキ外アーム１０及びブレーキ内アーム１
１の変わりに厚板をＬ字形に形成したブレーキアーム３
０，３１を用い、スプリング付ソレノイド１４（第４図
では図示せず）との接続には第１実施例と同様なトグル
アーム１６，１６からトグル機構が用いられる。尚この
実施例ではアームピン９は２本必要となる。

第５図に示す実施例では、ハブ６にスプライン６ａを介
して２枚のブレーキディスク７．７が設け、ブレーキ力
を強化している。この場合、７ランノ３に固定した補助
ブレーキ板３２が設けられる。

［発明の効果１以上詳述したように、この発明のモータ用ブレーキ装置
は、この駆動部で発生する力をバランスして伝達するよ
うにしたので、このブレーキ装置及びこのブレーキ装置
取付箇所にはブレーキ力が直接には働かないので取付が
容易でその取付場所に制約されることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例を示す部分断面図、第２図
は第１図における正面図、第３図はこの発明の別の実施
例を示す部分断面図、第４図はこの発明の別の実施例を
示すブレーキアームの斜視図、第５図はこの発明の別の
実施例を示す部分正面図、第６図、第７図はブレーキ装
置の取付場所を示す図である。１・・・サーボモータ、　　２・・・本体７ランノ、　
　３・・・７ランジ、　　４・・・ブレーキケース、　
　５・・・回転軸、　　６・・・ハブ、　　６ａ・・・
スプライン、　　７・・・ブレーキディスク、　　８・
・・アームピン受け、　　９・・・７−ムピン、　　１
０・・・外ブレーキアーム、１１・・・内ブレーキアー
ム、　　１０ａ、ｌｌａ・・・挾持部、１０ｂ・・・ト
グルポイント調整コマ、　　１２・・・ブレーキパッド
、　　１３・・・トグルアームピン、１４・・・スプリ
ング付ソレノイド、　　１４ａ・・・ソレノイド駆動軸
、　　１５・・・トグルセンターピン、　　１６・・・
トグル７−ム、　　１７・・・ブレーキ解放めねじ、１
８・・・ブレーキ解放おねじ、　　２０・・・カム板、
２０ａ、２０ｂ・・・挿通穴、　　２１・・・カムセン
ターピン、　２２・・・カムピン、　３０．３１・・・
厚板ブレーキアーム、　　３２・・・補助ブレーキディ
スク。特　許　出　願　人　富士電機株式会社代　理　人　弁
理士　青　山　　葆ばか２名第３図第４図　　　　　　　第５図第６図　　　　　　　　第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回転軸に設けられたブレーキディスクと、リンク
機構をなす一対のブレーキアームと、このブレーキアー
ムの一端に設けられたブレーキアーム駆動手段とを備え
、このブレーキアーム駆動手段により、このブレーキア
ームの他の一端で前記ブレーキディスクを挟持すること
を特徴とするブレーキ装置。