JPWO2007004301A1 - 制動・伝達機器の組立調整方法及び組立調整装置 - Google Patents

Abstract

電磁ブレーキ等の制動・伝達機器の組立調整方法及び装置において、駆動軸と一体で回転する受圧板と、これを挟むように対向配置された第一及び第二の押圧板を有し、前記駆動軸の制動もしくは駆動軸回転力の伝達時に前記第一の押圧板を移動させて前記受圧板を押圧すると共に、前記駆動軸の制動もしくは駆動軸回転力伝達の解除時には、前記両押圧板を所定の隙間をおいて離間させる制動・伝達機器の組立調整方法において、前記所定の隙間を規定する隙間調整部材を用いて、前記駆動軸の制動もしくは駆動軸回転力伝達の解除時における前記両押圧板間の隙間を調整したのち、前記第二の押圧板を固定するようにしたものである。

Description

この発明は、電磁ブレーキや電磁クラッチ等の制動・伝達機器の組立調整方法及び組立調整装置に関するものである。

従来のこの種の制動・伝達機器、例えばディスク型電磁ブレーキは、例えば特許文献１に示されるように、電磁コイルが埋め込まれ中央に貫通穴が設けられ貫通穴と同軸方向にボルトを固定されたフィールドコアに、同様に中央に貫通穴が設けられた第一の押圧板と受圧板及び第二の押圧板が重ねて設置されている。ボルト先端には調整ナットが取り付けられており、受圧板は第一の押圧板とフィールドコアの間に設置された短圧縮バネにより第一の押圧板を介して常に第二の押圧板に押付けられている。このとき受圧板は第二の押圧板及び第一の押圧板との間に発生する摩擦力により所定以下の外力では回動することができない。回転アクチュエータは本体がフィールドコアに固定され、駆動軸はフィールドコアと第一の押圧板の貫通穴を通り、受圧板のみに回転方向に固定される。そしてフィールドコア内の電磁コイルに通電し電磁力を発生させ第一の押圧板をフィールドコア側に引き寄せることで受圧板と第二の押圧板及び第一の押圧板との間の摩擦力が減少し駆動軸の回転が可能となる。

このような構成において、第一の押圧板と受圧板とのギャップＧは受圧板が磨耗すると拡大する。その結果、フィールドコアに発生する電磁力により第一の押圧板に作用する吸引力が低下し、この力が短圧縮バネによる押し付け力以下になるとブレーキの制動力を解放することができなくなる。このためギャップＧは所望の寸法で管理されなければならない。また、所望の制動性能を得るために、ギャップＧは全周にわたり均一の寸法で管理し吸引力のバラツキを低減する必要がある。

特開２００２−１０６６１８号公報（段落００２０〜００２１）

従来の制動・伝達機器、より具体的な例として制動機器である電磁ブレーキでは、作動時における第一の押圧板とフィールドコアのギャップＧが０．２ｍｍ程度となるよう組立調整されている。調整には複数本の、少なくとも３本ある調整ナットを使用するが、第一の調整ナットを位置決め締結後に第二の調整ナットを調整すると、先に調整した第一の調整ナット付近のギャップＧが変化する。調整に要求される精度は０．０５ｍｍ程度であり、全てのギャップＧが電磁ブレーキ全域にわたり均一となるよう調整することが困難であった。その結果、ブレーキ解放時の第一の押圧板、受圧板、第二の押圧板の間隔が一定に決まらず、受圧板と連結した回転軸の作動時に受圧板と第一または第二の押圧板とが片当りし異音が発生するという問題点があった。

また、ギャップＧに高精度に製作されたスペーサを挟んで所定トルクで調整ナットを締結すれば容易に組立調整することが可能であるが、スペーサ厚さは０．２ｍｍ程度と非常に薄くなるため、締結後にギャップＧから引き抜くときに第一の押圧板及び受圧板との接触部で発生する摩擦力によりスペーサが変形するという問題があった。
これらの問題は、同様の構成を有する、例えば電磁クラッチのような伝達機器においても同様に存在するものである。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、制動・伝達機器の駆動軸の制動もしくは駆動軸回転力伝達の解除時における第一の押圧板と受圧板及び第二の押圧板との間隔を高精度に調整して組み立てることにより、異音不具合のない高品質な制動・伝達機器が得られる制動・伝達機器の組立調整方法及び組立調整装置を提供することを目的とするものである。

この発明に係る制動・伝達機器の組立調整方法においては、駆動軸と一体で回転する受圧板と、これを挟むように対向配置された第一及び第二の押圧板を有し、駆動軸の制動もしくは駆動軸回転力の伝達時に第一の押圧板を移動させて受圧板を押圧すると共に、駆動軸の制動もしくは駆動軸回転力伝達の解除時には、両押圧板を所定の隙間をおいて離間させる制動・伝達機器の組立調整方法において、前記所定の隙間を規定する隙間調整部材を用いて、駆動軸の制動もしくは駆動軸回転力伝達の解除時における両押圧板間の隙間を調整したのち、第二の押圧板を固定するようにしたものである。

また、この発明に係わる制動・伝達機器組立調整装置においては、駆動軸と一体で回転する受圧板と、これを挟むように対向配置された第一及び第二の押圧板を有し、駆動軸の制動もしくは駆動軸回転力の伝達時に第一の押圧板を移動させて受圧板を押圧すると共に、駆動軸の制動もしくは駆動軸回転力伝達の解除時には、両押圧板を所定の隙間をおいて離間させる制動・伝達機器の組立調整装置において、前記所定の隙間を規定する少なくとも３個の隙間調整部材を、制動・伝達機器の円周方向に対して直交する方向に移動可能に設け、両押圧板の隙間調整時には、隙間調整部材をその内側３点で形成される円の直径が第一及び第二の押圧板の外径より小さくなるように両押圧板間に配置したものである。

この発明の制動・伝達機器の組立調整方法や組立調整装置によれば、制動・伝達機器における受圧板解放時の押圧板間の隙間寸法を一定になるよう組立管理するので、受圧板の片当りによる異音不良を防止することができ、高品位な制動・伝達機器を提供することができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の制動・伝達機器の組立調整方法により組立調整されるワークである制動・伝達機器の一例として、例えば無励磁作動形電磁式制動機器を示す要部断面図である。
図１において、無励磁作動形電磁式制動機器１０は、電磁コイル１１Ａが入るフィールドコア１１の上に、中央に貫通穴を有する円環状の第一の押圧板１２、第二の押圧板１３、受圧板１４が重ねられ、フィールドコア１１と第一の押圧板１２の間には短圧縮バネ１５が、フィールドコア１１と第二の押圧板１３の間には長圧縮バネ１６が設けられている。
フィールドコア１１には少なくとも３本のボルト１７が固定され、ボルト１７の各々の先端には調整ナット１８が締結されており、短圧縮バネ１５及び長圧縮ばね１６は所望のバネ力が得られるよう蓄勢されている。このとき第一の押圧板１２はボルト１７により軸方向以外への動作が規制されている。すなわちボルト１７は第一の押圧板１２の軸方向へのガイドを兼ねている。受圧板１４はフィールドコア１１の軸中心での回転及び軸方向への移動が許可され、電磁コイル１１Ａへの通電がないとき、第一の押圧板１２及び受圧板１４は短圧縮バネ１５の蓄勢力により同時に第二の押圧板１３に押し付けられており、受圧板１４は第一の押圧板１２と第二の押圧板１３との間に発生する摩擦力により動作が規制されている。
ここで電磁コイル１１Ａに通電するとフィールドコア１１と第一の押圧板１２の間に磁界が発生し、第一の押圧板１２をフィールドコア１１へと引き寄せ、その結果、受圧板１４は作用される摩擦力が低下することで解放され、動作が可能となる。

なお、この電磁ブレーキを回転アクチュエータ１９の制動機器として使用するには、回転アクチュエータ１９の本体部に電磁式制動機器のフィールドコア１１を、回転アクチュエータ１９の回転軸１９Ａを電磁式制動機器の受圧板１４にそれぞれ固定する。非通電時には受圧板１４の動作が規制されているため、受圧板１４に固定された回転軸１９Ａも同様に規制される。

図２、３及び４は、この発明の実施の形態１による制動・伝達機器の組立調整装置を示す概略側断面図、要部側断面図及び矢印Ａから見た部分平面図である。
図２において、制動・伝達機器の組立調整装置２０は組立調整を行なう制動・伝達機器１０を載置固定する基台２１と、この基台２１の下方に、駆動軸２２Ａが制動・伝達機器１０の貫通穴の中央に位置するよう固定された回転アクチュエータ２２とを備えている。
この組立調整装置によって組立調整される制動・伝達機器１０は基台２１の所定位置に固定保持され、後述するように隙間調整部材３０を用いて組立調整される。
そして更に、制動・伝達機器１０の組立調整後、回転アクチュエータ２２を駆動させることで制動・伝達機器１０が正常に組み立てられているか否かが検査される。
なお、回転アクチュエータ２２は、制動・伝達機器１０の組立調整後に検査しない場合には、特に設ける必要はなく、駆動軸２２Ａも固定軸でよい。

次に、この発明の実施の形態１による制動・伝達機器の組立調整装置を用いて、図１に示す無励磁作動形電磁式制動機器１０の組立調整を行なう手順について、図５を参照し説明する。
先ず、組立調整装置２０の基台２１に、第１の押圧板１２、受圧板１４を載置したフィールドコア１１を位置決めして固定する。（Ｓ１）
そして、フィールドコア１１の外周部に等間隔で固定されている少なくとも３本（図では１本のみを示す）のボルト１７の近傍に、受圧板１４の解放時に要求される第一の押圧板１２と第二の押圧板１３との隙間と同寸法となるＵ字状先端部３０Ａを形成した、３個の隙間調整部材３０をそれぞれ配置する。（Ｓ２）
次に、隙間調整部材３０を、ボルト４１で基台２１に固定されたガイド４０に沿ってフィールドコア１１の円周方向に対して直交する方向に移動させ、その内側３点で形成される円の直径が第一及び第二の押圧板１２，１３の外径より小さくなるよう配置する。（Ｓ３）
この状態においては、各隙間調整部材３０はＵ字状先端部３０Ａがボルト１７を挟む位置にある。
更に、第二の押圧板１３を各隙間調整部材３０の上から重ね、駆動軸２２Ａと螺合するネジボルト等の押し付け手段５０により第二の押圧板１３をフィールドコア１１に対して押付け固定し、第一の押圧板１２と第二の押圧板１３とのクリアランスを隙間調整部材３０と同寸法とする。（Ｓ４）
そして、この状態を保持し調整ナット１８をボルト１７全てに対し所望のトルクで締め付けた後、隙間調整部材３０を抜き取ることで制動・伝達機器１０の組立を行う。（Ｓ５）
なお、組立時には短圧縮バネ１５の蓄勢力のため反力を受けるが、電磁コイル１１Ａを通電状態とすれば第一の押圧板１２をフィールドコア１１に密着させることが可能となり、より組立作業が容易になる。

組立後の制動・伝達機器１０の受圧板１４の中心は駆動軸２２Ａの中心と一致し、駆動軸２２Ａの断面形状を受圧板１４の中央に設けられた矩形孔と同寸法とすることで、受圧板１４は駆動軸２２Ａに対して軸回転方向に規制される。回転アクチュエータ２２は、例えばインダクションモータであり、受圧板１４を解放してから回転アクチュエータ２２を駆動させることで制動・伝達機器１０が正常に組み立てられているか否かを検査する。（Ｓ６）
なお、組立後に回転アクチュエータ２２を駆動させることで受圧板１４の端面に発生しているバリ等を摺り合わせにより除くことが可能となる。

以上のように、実施の形態1の制動・伝達機器の組立調整方法及び装置によれば、制動・伝達機器の駆動軸の制動もしくは駆動軸回転力伝達の解除時における第一の押圧板と受圧板及び第二の押圧板との間隔を高精度に管理して組み立てることができ、受圧板の片当りによる異音不良を防止することができ、高品位な制動・伝達機器を得ることができる。
また、隙間を管理する調整ナットとは別に位置決め固定用の押し付け手段を備えることで作業者の技量によらず誰もが容易に組立調整が可能となる。

実施の形態２．
図６、図７及び図８は、この発明の実施の形態２による制動・伝達機器の組立調整装置を示す要部側断面図及び矢印Ｂから見た部分平面図、及び隙間調整部材を示す斜視図である。
この実施の形態２においては、隙間調整部材３０がクサビ構造を有する点が実施の形態1と異なる。隙間調整部材３０は、図８に示すように下部調整部材３１、中央調整部材３２、上部調整部材３３で構成され、３部品を重ねたとき、下部調整部材３１の下面と上部調整部材３３の上面は平行な面を形成する。下部調整部材３１と中央調整部材３２の接触面及び中央調整部材３２と上部調整部材３３の接触面は全て同じ角度を形成しており、その角度の大きさは、押し付け手段５０から受ける力の摩擦力成分が、中央調整部材３２が外向きに受ける分力成分より大きくなるように設定されている。
中央調整部材３２の中央には穴が設けられ、そこに偏心カム３４が設置される。偏心カム３４は操作つまみ３６を有する軸３５に固定され、軸３５の軸受け部は下部調整部材３１及び上部調整部材３３に設けられる。軸３５を回転させると偏心カム３４の回転により中央調整部材３２がガイドピン３７，３８に沿ってフィールドコア１１の円周方向に対して直交する方向に移動し、その結果、下部調整部材３１の下面から上部調整部材３３の上面までの寸法を変えることができる。軸３５をまわし隙間調整部材３０の厚さ寸法を小さな力で薄くすることで、制動・伝達機器組立完了後の隙間調整部材３０を抜き取り作業が容易となる。
なお、図８に示すように、下部調整部材３１、中央調整部材３２、上部調整部材３３の
先端部の厚さをそれぞれａ，ｂ，ｃとし、偏心カム３４による矢印方向への前後移動に伴う中央調整部材３２の先端部の厚さの変化範囲をｂ１〜ｂ２(但しｂ１＞ｂ＞ｂ２)とすると、隙間調整部材３０による調整寸法ｈをｈ＝ａ＋ｂ１＋ｃからｈ＝ａ＋ｂ２＋ｃの範囲で変化させることができる。

ここでは軸３５を回転させる手段は手動であるが、アクチュエータを用いて回転角度を制御することで、より高精度に隙間調整部材３０の寸法を管理することが可能となる。その結果、機種変更、部品寸法バラツキにより組立に要求される第一の押圧板１２と第二の押圧板１３とのクリアランスが変化しても自在に対応が可能となる。
なお、隙間調整部材３０は厚さ寸法の変更が可能であれば、例えばパンタグラフ方式であっても同様の効果を得ることができる。

以上のように、実施の形態２の制動・伝達機器の組立調整装置によれば、隙間調整部材は２枚の押圧板間の隙間を自在に調整する手段を有しているので、調整ナットの締結後も隙間調整部材を容易に引き抜くことができ、さらに、押圧板や受圧板寸法のロットバラツキ、品種の変更による寸法変化によらず、一定品質で制動・伝達機器の組立を行うことができる。

この発明の方法により、組立調整される制動・伝達機器の一例を示す要部断面図である。 この発明の実施の形態１の制動・伝達機器の組立調整装置を示す概略側断面図である。 実施の形態１の制動・伝達機器の組立調整装置を示す要部側断面図である。 図２の矢印Ａから見た部分平面図である。 実施の形態１の制動・伝達機器組立調整方法を示す工程説明図である。 実施の形態２の制動・伝達機器組立調整装置を示す要部側断面図である。 図６の矢印Ｂ線から見た部分平面図である。 実施の形態２における隙間調整部材を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 制動・伝達機器、１１ フィールドコア、１２ 第一の押圧板、１３ 第二の押圧板、１４ 受圧板、１５ 短圧縮バネ、１６ 長圧縮バネ、１７ ボルト、１８ 調整ナット、１９ 回転アクチュエータ、１９Ａ 回転軸、２０ 制動・伝達機器の組立調整装置、２１ 基台、２２ 回転アクチュエータ、２２Ａ 駆動軸、３０ 隙間調整部材、３０Ａ Ｕ字状先端部、３１ 下部調整部材、３２ 中央調整部材、３３ 上部調整部材、３４ 偏心カム、３５ 軸、３６ 操作つまみ、３７，３８ガイドピン、４０ ガイド、４１ ボルト、５０ 押し付け手段

Claims (7)

1. 駆動軸と一体で回転する受圧板と、これを挟むように対向配置された第一及び第二の押圧板を有し、前記駆動軸の制動もしくは駆動軸回転力の伝達時に前記第一の押圧板を移動させて前記受圧板を押圧すると共に、前記駆動軸の制動もしくは駆動軸回転力伝達の解除時には、前記両押圧板を所定の隙間をおいて離間させる制動・伝達機器の組立調整方法において、
   前記所定の隙間を規定する隙間調整部材を用いて、前記駆動軸の制動もしくは駆動軸回転力伝達の解除時における前記両押圧板間の隙間を調整したのち、前記第二の押圧板を固定するようにしたことを特徴とする制動・伝達機器の組立調整方法。
2. 前記隙間調整部材を前記制動・伝達機器の外周方向から挿入し、前記第一の押圧板と第二の押圧板及び隙間調整部材を前記制動・伝達機器内に設けられた固定手段により一括して位置決め固定した後に、前記隙間調整部材を前記制動・伝達機器の外周方向に引き抜くようにしたことを特徴とする請求項１記載の制動・伝達機器の組立調整方法。
3. 前記制動・伝達機器は第一の押圧板を電磁力により移動させ前記受圧板に押圧するフィールドコアを備えていることを特徴とする請求項１記載の制動・伝達機器の組立調整方法。
4. 駆動軸と一体で回転する受圧板と、これを挟むように対向配置された第一及び第二の押圧板を有し、前記駆動軸の制動もしくは駆動軸回転力の伝達時に前記第一の押圧板を移動させて前記受圧板を押圧すると共に、前記駆動軸の制動もしくは駆動軸回転力伝達の解除時には、前記両押圧板を所定の隙間をおいて離間させる制動・伝達機器の組立調整装置において、
   前記所定の隙間を規定する少なくとも３個の隙間調整部材を、制動・伝達機器の円周方向に対して直交する方向に移動可能に設け、前記両押圧板の隙間調整時には、前記隙間調整部材をその内側３点で形成される円の直径が前記第一及び第二の押圧板の外径より小さくなるように前記両押圧板間に配置したことを特徴とする制動・伝達機器の組立調整装置。
5. 前記隙間調整部材は、前記第一及び第二の押圧板間の隙間を自在に調整する手段を有することを特徴とする請求項４記載の制動・伝達機器の組立調整装置。
6. 回転アクチュエータを備え、制動・伝達機器の組立調整後に前記回転アクチュエータの駆動軸を前記受圧板に固定し得るようにしたことを特徴とする請求項４または５記載の制動・伝達機器の組立調整装置。
7. 請求項１乃至３のいずれか一つに記載の組立調整方法により、前記第一及び第二の押圧板間の隙間を調整され組立てられたことを特徴とする制動・伝達機器。

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