JPS6139529B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気制御式ブレーキまたはクラツチ
に用いられる電磁石に関し、特にマイヤース等の
米国特許第4172242号に開示されているような一
般的な形式の自動車用ブレーキまたはクラツチに
使用される電磁石、または織物機械に使用される
テンシヨンブレーキ用電磁石に関するものであ
る。この電磁石はシート状磁性金属から打抜かれ
たプレートを具備し、さらに低価格の棒状材料で
形成されかつ打抜かれたプレートに容易に組立て
られるスタツドによつて限定される少なくとも一
つの磁極を具備している。

電気コイルはスタツドを巻回し、コイルが付勢
されるとき磁石の磁極はアーマチユアの方へ吸引
され、アーマチユアを摩擦的に減速する。電磁石
の主たる摩擦面は、磁極間の空間を充填する一片
の摩擦材料によつて形成される。マイヤース等の
米国特許に開示された電磁石において、摩擦材料
はやゝ厚いブロツク形状であり、その外側作用面
はスタツドの外方端部と実質的に同一平面内にお
ける。

このマイヤース等の米国特許の電磁石は、比較
的経済的にで製造するのに役立つが、摩擦材料の
厚いブロツクは相対的に費用がかかるものであ
る。さらに摩擦ブロツクの作用面と磁極が過度の
摩耗をうけると、電磁石全体を交換することが必
要になる。

本発明の全般的な目的は、前記マイヤース等の
電磁石の具備する多くの利点を有し、しかも容易
に取り外し交換することのできる摩擦面を具備
し、同時に所定領域の摩擦面が要求されるときに
小容量の摩擦材料を用いることのできる新規でか
つ改良された電磁石を提供することにある。

本発明の目的をさらに詳細に述べれば、摩擦面
が、磁性材料で作成されかつ磁石の作用磁極面を
形成するインサートを有する比較的薄いシート状
摩擦材料で形成される独特の電磁石を提供するこ
とである。全摩擦面（即ち、摩擦材料とインサー
ト）は、摩耗が生じたときに、簡単に取り外して
新しいものと交換することができるものである。

本発明のもう一つの目的は、磁極と摩擦面を平
坦でかつ平行な表面にすることが容易でしかも低
価格で研摩することのできる磁極と摩擦面を有す
る電磁石を提供することにある。

さらに本発明の他の目的は、摩擦材料がその熱
絶縁能力を減少させられ、電気コイルがそのコイ
ルからの熱を発散する熱放出ハウジングで包囲さ
れている電磁石を提供することにある。

本発明は、シート状摩擦材料に連結されかつ摩
擦材料自体によつて互いに磁気的に絶縁された磁
極を有する新規な摩擦面を具備する電磁石に関す
るものである。

本発明の前記のおよびその他の目的と利点は、
添付図面を参照する記述からさらに明白となるで
あろう。

図面に示すように、本発明はブレーキ１１の一
部を形成する電磁石１０として実施されるもので
ある。ブレーキ１１は動力駆動軸１４によつて回
転駆動されるスチール製円板状アーマチユア１２
をさらに具備する。電磁石１０は、励磁されたと
き、アーマチユア１２に摩擦的に係合してその速
度を減速させる。特にこの図示の実施例において
はブレーキ１１は織物機械に使用されるテンシヨ
ン・ブレーキ（tension brake）型式のものであ
り、電磁石１０が励磁されるときに、電磁石はア
ーマチユア１２を完全に停止させることなく、ア
ーマチユアに減速力を付加して駆動軸１４の回転
を制御するものである。

電磁石１０は、ブラケツト１６に支持された一
対のピン１５（第２図）に取り付けられており、
ブラケツト１６は固定枠１７（第１図）に固定さ
れている。２個のコイルばね１８（第２図）はピ
ン１５上に巻装され、電磁石をアーマチユア１２
の方へ僅かに付勢する。

特に、電磁石１０は、展性がありリラクタンス
の低い材質たとえばスチールで作成された平坦な
プレート２０（第２図）を具備する。この例にお
いてプレート２０は、スチールシートから打抜か
れた一片として低価格で製造されたものであつ
て、中央孔２２およびこの中央孔から等距離だけ
左右に離隔した２個の外側方の孔２１を具備す
る。プレート２０はほゞ長円形状であるが、浅い
Ｖ字形状のくぼみを有している。

一個の比較的大径の円柱スタツド２３は、中央
孔２２に嵌入固着され、２個の小径円柱スタツド
２４は、外側方の左右の孔２１にそれぞれ嵌入固
着される。これらのスタツドは、スチールまたは
その他のリラクタンスの低い材料等の丸棒材から
自動旋盤（automatic screw machine）で迅速に
かつ容易に作成することができる。各スタツド
は、径縮小端部を具備し、この径縮小端部は、軽
いプレス嵌めによつてあるいはろう付け、接合ま
たはステーキングによつてプレート２０の孔に固
定される。スタツド２４は筒状であり、取付けピ
ン１５を受け入れうるように形成されている。取
付けピン１５上に巻装されたばね１８はブラケツ
ト１６とプレート２０との間で圧縮される。

磁束を発生させるための２個の電気コイル２６
（第２図）は２個の外側方スタツド２４上に巻回
され、プレート２０上に支持される。各コイルは
一般的な円形構造であり、電源に連結されるリー
ド線２９（第３図）を有する多数回巻線２８を支
持する環状ボビン２７を有する。

コイル２８が電源によつて励磁されると、中央
スタツド23の外方端が一つの極性の磁極を形成
し、２個の外側方スタツド２４の外方端はその反
対極性の磁極を形成する。磁束は２つの磁路を通
り、各磁路は外側方スタツド２４からアーマチユ
ア１２を横切り、そして中央スタツド２３を逆方
向に横切りプレート２０を経て外側方スタツド２
４へ復帰する。

本発明による電磁石１０は、比較的低価格でか
つ摩耗が生じたときに簡単に取り外し交換するこ
とのできる独特な摩擦面３０を具備する。本発明
を実施するとき、摩擦面３０は、摩擦材料（即
ち、ブレーキライニングに類似の材料）の比較的
薄いシート３１によつて、そして摩擦材料に連結
されかつスタツド２３と２４に対する磁極面をそ
れぞれ形成する低リラクタンスのインサート３３
と３４によつて形成される。

さらに、摩擦材料３１はプレート２０と同様な
形状に形成され、スタツド２３とスタツド２４に
それぞれ整列する中央孔３５と２個の左右外側方
孔３６とを具備する（第２図）。インサート３３
は円形のスチールデイスクの形状であり、プレス
嵌めによつてまたはインサートの周囲に摩擦材料
３１をモールド成型することによつて孔３５内へ
固着される。２個のインサート３４はそれぞれ孔
３６内へ同様に固着され、必要ならばピン１５を
受け入れることができるように円筒状のスチール
デイスクの形状とすることもできる。各インサー
ト３３，３４の直径は、相対応するスタツド２
３，２４の直径より極く僅かだけ小さく形成され
る。各インサートは摩擦材料３１によつて他のイ
ンサートの各々と磁気的に絶縁される。

本発明によれば、摩擦面３０がスタツド２３と
２４に対して縁に沿つてそして回転的に移動する
ことを阻止するための手段が設けられる。これら
の手段は、円筒状リング４０（第２図）のキーか
らなる。スタツド２４とインサート３４は相対向
する環状溝４１と４２をそれぞれ具備し、これら
の環状溝はリング４０を締りばめによつて受け入
れるためのキー溝を構成する。リング４０が環状
溝４１と４２内へ挿入されるとき、リング４０は
摩擦面３０がスタツドに対して縁に沿つて移動す
ることを阻止し、さらに摩擦面３０が回転するこ
とを阻止する。

電磁石１０は、アルミニウムまたは他の熱伝導
性材料で作成された筒状ハウジング５０によつて
包囲される。ハウジング５０は、プレート２０お
よび摩擦面３０と同じ周縁形状を有し、プレート
２０と摩擦面３０との間に介在してプレート２０
に結合される。ハウジング５０の外側面上には熱
放出ひれ５１が形成される。

電磁石１０がテンシヨン・ブレーキ１１に組込
まれて用いられるとき、電磁石が消勢されたとき
でさえ、摩擦面３０はアーマチユア１２に連続的
に係合し、そしてアーマチユアは摩擦面３０がス
タツド２３と２４から軸方向に分離することを阻
止する。リング４０は、摩擦面３０がスタツドに
対し縁に沿つて回転的に移動することを阻止し、
摩擦面を静止位置に保持する。

摩擦材料３１とインサート３３と３４が過度に
摩耗した後に、摩擦面３０全体はリング４０から
簡単に取り外すことができ、新らしい摩擦面と交
換することができる（第４図参照）。従つて摩擦
面が摩耗したときに、電磁石１０全体を捨て去る
必要がない。

ハウジング５０は、コイル２６から熱を放出す
るための放熱器として働き、加えてプレート２０
と摩擦材料３１との間の空間を埋める役割を果
す。この結果、この空間を摩擦材料で充填する必
要がなく、比較的薄いシート状の摩擦材料３１を
使用することが可能となる。シート状摩擦材料３
１が薄いので、その熱絶縁特性は比較的低く、コ
イルからの熱の放出を良好に行うことができる。

リング４０を用いることによつて、摩擦材料３
１の両面および各インサート３３と３４の両面
は、比較的簡単な平行研摩によつて平らに研摩す
ることができる。そしてスタツド２３と２４の端
面も、スタツドがプレート２０に組み立てられた
後に、同様に平らに研摩することができる。この
ような研摩により、スタツド２３，２４とインサ
ート３３，３４との間のエアーギヤツプを確実に
なくすることができ、そしてインサートと摩擦面
の作用面をアーマチユア１２に対して平行に配置
することができる。

電磁石１０がテンシヨン・ブレーキではなく停
止ブレーキ（stopping brake）に組込まれて用
いられるときには、電磁石が消勢されるとき摩擦
面３０はアーマチユアから軸方向に分離する。電
磁石がこのように用いられるときには、摩擦面３
０をハウジング５０に結合するためにねじ（図示
しない）を使用し、電磁石の消勢に際して摩擦面
がハウジングから軸方向に分離することを防止す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に基づく新規でかつ改良され
た電磁石の正面図であり、ブレーキに使用されて
いる電磁石を示し、第２図は、第１図の線２−２
に沿つた拡大断面図であり、第３図は、第２図の
線３−３に沿つた断面図であり、第４図は、一部
を破断して示す電磁石の側面図であり、摩擦面を
磁石から分離した状態を示す。 符号の説明、１０……電磁石、１１……ブレー
キ、１２……アーマチユア、２０……プレート、
２１，２２……孔、２３，２４……スタツド、２
６……コイル、２７……ボビン、２９……リード
線、３０……摩擦面、３１……シート状摩擦材
料、３３，３４……インサート、３５，３６……
孔、４０……リング、４１，４２……溝、５０…
…ハウジング、５１……熱放出ひれ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 低リラクタンスの磁性材料製のプレートと、
   該プレートに形成された孔と、前記プレートに対
   しほぼ垂直に配置され該プレートから外に延びか
   つ前記孔内に位置付けられた低リラクタンスの磁
   性材料製のスタツドと、該スタツド上に巻装され
   かつ電源に連結するための装置を有する環状コイ
   ルと、前記プレートから外方向に延びる低リラク
   タンスの磁性材料製の手段とからなり、前記環状
   コイルが電源によつて付勢されるときに、前記ス
   タツドの外方端部が一つの磁性の磁極を形成し、
   前記手段の外方端部が反対極性の磁極を形成する
   ブレーキまたはクラツチに用いる電磁石におい
   て、平行な内外両面を有しかつ前記スタツドと同
   軸的な孔を有し該内外両面間に拡がるシート状摩
   擦材料と、前記孔内に固定され前記摩擦材料の両
   面とほぼ同一平面の端部を有する低リラクタンス
   磁性材料製のインサートと、前記スタツドの外方
   端部と前記インサートの内方端部とに形成され整
   列したキー溝と、前記キー溝に挿入され、前記ス
   タツドに対する摩擦の縁に沿つた一体的な動きを
   制限するように作用するキー手段とからなる電磁
   石。 ２ 前記キー溝は、前記スタツドの外方端部と前
   記インサートの内方端部とに形成された同心円状
   の環状溝からなり、前記キー手段は前記環状溝内
   に位置付けられたリングからなる特許請求の範囲
   第１項に記載の電磁石。 ３ 前記プレートと前記摩擦材料との間に介在
   し、前記プレートの外周縁部のまわりに延びかつ
   前記プレートに固着された熱伝導性材料製の筒状
   ハウジングをさらに具備する特許請求の範囲第１
   項または第２項に記載の電磁石。 ４ 前記ハウジングの外側面上には熱放出ひれが
   形成されている特許請求の範囲第３項に記載の電
   磁石。 ５ さらに、前記プレートに形成された１対の対
   加的な孔と、該付加的な孔内に固定された低リラ
   クタンス磁性材料製の１対の付加的なスタツドと
   を具備し、該付加的なスタツドは前記プレートに
   対しほぼ垂直に配置され該プレートから外方に延
   びかつ前記１個のスタツドの外方端部と共通な面
   内に配置されている外方端部を有し、前記３個の
   スタツドのうちの２個は外側方のスタツドであつ
   て残りのスタツドの両側に位置付けられており、
   前記コイルは前記外側方のスタツドの一方に巻装
   されており、さらにもう一個の付加的な環状コイ
   ルは前記外側方のスタツドの他方に巻装されかつ
   電源に連結するための装置を有し、前記外側方ス
   タツドの外方端は同一極性の磁極を形成し、前記
   残りのスタツドはその反対極性の磁極を形成する
   前記手段を具備し、前記シート状摩擦材料は前記
   付加的なスタツドと共軸的でかつ前記内外両面間
   に延びる付加的な孔を有し、低リラクタンスの磁
   性材料製の付加的なインサートは前記付加的な孔
   に固定されかつ前記摩擦材料の両面とほぼ同一平
   面の端部を有し、各インサートの内方端部はそれ
   ぞれ相対応するスタツドの外方端部と縁を接して
   係合すべく配置される特許請求の範囲第１項に記
   載の電磁石。 ６ 前記キー溝は、各外側方スタツドの外方端部
   と相対向するインサートの内方端部とに形成され
   た環状溝からなり、前記キー手段は各対の溝内に
   位置付けられたリングからなる特許請求の範囲第
   ５項に記載の電磁石。 ７ 前記プレートと前記摩擦材料との間に介在
   し、前記プレートの外周縁部のまわりに延びかつ
   前記プレートに固着された熱伝導性材料製の筒状
   ハウジングをさらに具備する特許請求の範囲第５
   項または第６項に記載の電磁石。