KR20170023155A

KR20170023155A - 무여자 작동 브레이크 및 무여자 작동 브레이크가 부착된 모터

Info

Publication number: KR20170023155A
Application number: KR1020177002249A
Authority: KR
Inventors: 나오키 카나야마
Original assignee: 가부시키가이샤 하모닉 드라이브 시스템즈
Priority date: 2014-06-24
Filing date: 2014-06-24
Publication date: 2017-03-02
Also published as: TWI667870B; US10132370B2; JPWO2015198399A1; CN106460970A; EP3163111A4; CN106460970B; KR101910848B1; EP3163111A1; US20170146079A1; WO2015198399A1; TW201617536A; JP6305534B2

Abstract

무여자 작동 브레이크(10)에서는, 자성 재료로 이루어진 흡인판(11)의 내측 원판부(11a)에 마찰판(12)이 대치하며, 흡인판(11)의 외측 원판부(11c)에 전자석(13)이 대치한다. 중공 모터축(3)에 작용하는 브레이크력을 발생시키는 부위가 흡인판(11)의 반경 방향의 내주측에 위치하고, 브레이크력을 해제하기 위해 흡인판(11)을 자기 흡인하는 부위가 흡인판(11)의 반경 방향의 외주측에 위치한다. 축선(3a) 방향의 길이가 짧은, 편평한 무여자 작동 브레이크를 실현할 수 있다.

Description

무여자 작동 브레이크 및 무여자 작동 브레이크가 부착된 모터{NON-EXCITATION OPERATIVE BRAKE AND MOTOR WITH NON-EXCITATION OPERATIVE BRAKE}

[0001] 본 발명은 무여자(無勵磁) 작동 브레이크 및 무여자 작동 브레이크가 부착된 모터에 관한 것이다.

[0002] 무여자 작동 브레이크는, 비(非)동작시의 안전 장치로서 서보 모터 등에 탑재된다. 무여자 작동 브레이크는, 예컨대 특허 문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 제동(制動) 대상인 회전축의 외주(外周) 부분에 있어서, 그 축선(軸線) 방향을 따라 배열된 마찰판, 흡인판 및 전자석을 구비하고 있다.

[0003] 회전축에 부착된 마찰판에 대해, 회전축을 따라 이동 가능한 흡인판을 스프링력에 의해 꽉 누름으로써, 회전축에 브레이크력이 가해진다. 흡인판은 자성재로 이루어지며, 흡인판에 대치(對峙)하고 있는 전자석을 여자(勵磁; 자기화)하면, 흡인판이 자기 흡인력에 의해, 스프링력에 저항하여 마찰판으로부터 이격되는 방향으로 이동하여, 브레이크력이 해제된다.

[0004] 일반적으로는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 무여자 작동 브레이크(100)는, 브레이크력을 확실히 발생시키기 위해, 회전축(101)의 축선(101a) 방향에 있어서 정해진 위치에 고정판(102)이 배치된다. 회전축(101)에 대해 축선(101a) 방향으로 이동 가능하게 부착된 마찰판(103)을 사이에 두고, 축선(101a) 방향으로 이동 가능한 흡인판(104)을, 가압 스프링(105)의 스프링력에 의해 고정판(102)에 가세하고 있다. 전자석(106)을 여자하면, 흡인판(104)이 흡인되어, 마찰판(103)의 회전이 자유로워지고, 회전축(101)의 브레이크력이 해제된다.

[0005] 일본 특허공개공보 제2013-2617호

[0006] 이와 같이, 무여자 작동 브레이크에서는, 마찰판과 전자석이, 흡인판을 사이에 두고, 회전축의 축선 방향으로부터 대치된 구성으로 되어 있다. 고정판을 구비하고 있는 경우에는, 고정판과 전자석이, 마찰판 및 흡인판을 사이에 두고, 회전축의 축선 방향으로부터 대치된 구성이 된다. 따라서, 회전축의 외주 부분에 있어서, 그 축선 방향으로, 이러한 3개의 부재 혹은 4개의 부재를 배열하기 위한 설치 스페이스가 필요하다. 예컨대, 도 4에 나타낸 예에서는, 축선 방향으로 폭이 W0인 설치 스페이스가 필요하다.

[0007] 그러나, 회전축의 외주 부분에 3개의 부재 혹은 4개의 부재를 축선 방향으로 나란히 배치하기 위한 설치 스페이스를 확보할 수 없는 경우나 확보하는 것이 곤란한 경우가 있다. 또한, 회전축의 외주 부분에 있어서, 회전축에 부착된 마찰판을 사이에 두고, 축선 방향의 일방(一方)측에서는, 회전축의 외주면 부분의 근방측에서 설치 스페이스를 확보하기 쉽고, 타방(他方)측에서는, 외주면 부분으로부터 외방(外方)으로 이격된 측에서 설치 스페이스를 확보하기 쉬운 등의 경우가 있다.

[0008] 본 발명의 과제는, 이러한 점을 감안하여, 제동 대상인 회전축의 외주 부분에 필요로 하는 축선 방향의 설치 스페이스 폭이 좁아도 되는, 편평한 무여자 작동 브레이크를 제공하는 데 있다.

[0009] 본 발명은, 제동 대상인 회전축과 일체로 회전하는 마찰판에 스프링력에 의해 자성 재료로 이루어진 흡인판을 가압하여 상기 회전축에 브레이크력을 가하고, 상기 흡인판을 자기 흡인력에 의해 상기 스프링력에 저항하여 상기 마찰판으로부터 이격되는 방향으로 이동시켜서 상기 회전축에 가해지는 상기 브레이크력을 해제하는 무여자 작동 브레이크로서,

상기 흡인판은, 상기 회전축을 둘러싸는 내주측 판 부분 및 외주측 판 부분을 구비하며,

상기 내주측 판 부분은, 상기 스프링력에 의해 상기 마찰판에 가압되는 가압 부분 및 상기 자기 흡인력에 의해 흡인되는 흡인 부분 중 일방의 부분이고,

상기 외주측 판 부분은, 상기 가압 부분 및 상기 흡인 부분 중 타방의 부분인 것을 특징으로 하고 있다.

[0010] 즉, 본 발명의 무여자 작동 브레이크는,

제동 대상인 회전축의 축선 방향으로 이동 가능하게 지지되며, 자기 흡인 가능한 흡인판과,

상기 흡인판에 있어서의 상기 회전축의 반경 방향의 내주측 부분 및 외주측 부분 중 일방에 대해 상기 축선 방향을 따른 제1 방향으로부터 대치하며, 상기 회전축과 일체로 회전하는 마찰판과,

상기 흡인판을, 상기 축선 방향을 따라 가세하여, 상기 마찰판에 가압하고 있는 가압 스프링과,

상기 흡인판에 있어서의 상기 내주측 부분 및 상기 외주측 부분 중 타방에 대해, 상기 축선 방향을 따른 상기 제1 방향과는 반대인 제2 방향으로부터 대치하며, 여자되면 상기 흡인판을 상기 가압 스프링의 스프링력에 저항하여 상기 마찰판으로부터 이격되는 방향으로 자기 흡인하는 전자석

을 가지고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

[0011] 본 발명에 있어서, 예컨대, 흡인판에 있어서의 내주측 부분에, 마찰판이 축선 방향으로부터 대치하고, 흡인판에 있어서의 외주측 부분에, 축선 방향의 반대측으로부터 전자석이 대치한다. 따라서, 회전축의 외주면의 근방 위치에서는, 그 축선 방향으로 흡인판 및 마찰판이 배열되고, 외주면으로부터 외측으로 이격된 위치에서는, 그 축선 방향으로 흡인판 및 전자석이 배열된다.

[0012] 축선 방향으로 두 개의 부재를 배열하면 되므로, 축선 방향의 길이가 짧은 편평한 무여자 작동 브레이크를 실현할 수 있다. 환언하자면, 회전축의 외주 부분에, 축선 방향으로 두 개의 부재의 배열이 가능한 설치 스페이스 폭을 확보하면 되므로, 종래에 비해, 설치 스페이스 폭이 좁아도 되며, 무여자 작동 브레이크의 레이아웃의 자유도도 높아진다.

[0013] 여기서, 상기 흡인판이, 상기 반경 방향으로 연장되는 상기 내주측 부분인 내측 원판부(圓板部)와, 상기 내측 원판부의 외주 가장자리로부터 상기 반경 방향의 외방을 향해 해당 반경 방향에 대해 90도 이하의 각도로 경사진 방향으로 연장되는 통형상부(筒狀部)와, 상기 통형상부의 선단 가장자리로부터 상기 반경 방향의 외방으로 연장되는 상기 외주측 부분인 외측 원판부를 구비하고 있는 경우에는, 상기 마찰판을, 상기 통형상부의 반경 방향의 내측에 배치하고, 상기 전자석을, 상기 통형상부의 반경 방향의 외측에 배치하는 것이 바람직하다.

[0014] 예컨대, 흡인판의 축선 방향의 폭 사이즈 내, 즉, 그 통형상부의 축선 방향의 폭 사이즈 내에 있어서, 통형상부의 내측 및 외측에, 마찰판 및 전자석을 배치한다. 이에 의해, 축선 방향에 있어서의 설치 스페이스가 적어도 되는 편평한 무여자 작동 브레이크를 실현할 수 있다.

[0015] 한편, 상기 흡인판이 상기 반경 방향으로 연장되는 원판인 경우에는, 상기 원판에 있어서의 상기 내주측 부분에 대해, 상기 제1 방향으로부터 상기 마찰판을 대치시키고, 상기 원판에 있어서의 상기 외주측 부분에 대해, 상기 제2 방향으로부터 상기 전자석을 대치시킬 수 있다.

[0016] 이와 같이 하면, 흡인판에 있어서의 반경 방향의 내주측에서는, 흡인판 및 마찰판을 축선 방향으로 배열하기 위한 설치 스페이스를, 흡인판의 일방측에 확보하면 된다. 흡인판에 있어서의 반경 방향의 외주측에서는, 흡인판 및 전자석을 배열하기 위한 설치 스페이스를, 흡인판의 타방측에 확보하면 된다. 따라서, 마찰판, 흡인판 및 전자석을, 축선 방향에 있어서 겹치는 상태로 배열하는 경우에 비해, 무여자 작동 브레이크에 있어서의 축선 방향의 최대폭을 좁게 할 수 있다. 또한, 무여자 작동 브레이크의 레이아웃의 자유도도 증대된다.

[0017] 여기서, 상기 마찰판은, 강체(剛體) 부재로 이루어진 원판 형상의 심재(芯材)와, 상기 심재에 있어서의 상기 축선 방향의 양측의 심재 측면에 부착된 탄성 부재로 이루어진 원판 형상의 마찰재(摩擦材)를 구비하고 있는 것이 바람직하다.

[0018] 다음으로, 상기 흡인판이 상기 반경 방향으로 연장되는 원판인 경우에 있어서, 해당 흡인판에 있어서의 반경 방향의 외주측에 마찰판이 대치한 레이아웃을 채용하기 위해서는, 상기 마찰판은, 해당 마찰판을 상기 흡인판의 상기 외주측 부분에 대치하는 위치에 지지하고 있는 지지판 부분을 구비하고 있으면 된다.

[0019] 상기 마찰판이, 강체 부재로 이루어진 원판 형상의 심재와, 상기 심재에 있어서의 상기 축선 방향의 양측의 심재 측면에 부착된 탄성 부재로 이루어진 원판 형상의 마찰재를 구비하고 있는 경우에는, 상기 심재에 있어서의 상기 마찰재로부터 반경 방향의 내측으로 돌출되어 있는 내주측 심재 부분을, 상기 지지판 부분으로서 이용하는 것이 바람직하다.

[0020] 다음으로, 상기 마찰판을 사이에 두고 상기 축선 방향으로부터 상기 흡인판에 대치하여, 상기 축선 방향의 정해진 위치에, 회전하지 않도록 배치된 고정판을 가지고 있는 경우에는, 상기 흡인판은, 상기 가압 스프링의 스프링력에 의해, 상기 마찰판을 사이에 둔 상태로 상기 고정판에 가세된다.

[0021] 한편, 본 발명의 모터는, 그 모터 회전축에 브레이크력을 부여하는 무여자 작동 브레이크를 가지고 있으며, 해당 무여자 작동 브레이크가 상기와 같은 구성의 무여자 작동 브레이크인 것을 특징으로 하고 있다.

[0022] 도 1은, 본 발명의 실시형태에 따른 무여자 작동 브레이크가 부착된 모터를 나타낸 설명도이다.
도 2는, 본 발명을 적용한 무여자 작동 브레이크의 실시형태를 나타낸 설명도이다.
도 3은, 본 발명을 적용한 무여자 작동 브레이크의 다른 실시형태를 나타낸 설명도이다.
도 4는, 일반적인 무여자 작동 브레이크의 레이아웃을 나타낸 설명도이다.

[0023] 이하에서는, 도면을 참조하면서, 본 발명을 적용한 무여자 작동 브레이크가 부착된 모터의 실시형태에 대해 설명한다. 참고로, 본 발명의 무여자 작동 브레이크는 모터의 회전축 이외의 회전축에 대해서도 동일하게 적용 가능하다.

[0024] 도 1의 (a)는 본 발명의 실시형태에 따른 무여자 작동 브레이크가 부착된 모터의 반단면(半斷面)을 나타낸 설명도이고, (b)는 무여자 작동 브레이크의 작동 상태의 반단면을 나타낸 설명도이다.

[0025] 무여자 작동 브레이크가 부착된 모터(1)는, 예컨대, 상상선(想像線)으로 나타낸 모터 하우징(2)의 중심부를 그 중심축선 방향으로 관통하여 연장되는 중공(中空) 모터축(3)을 구비하고 있다. 중공 모터축(3)에는 원통 형상의 로터 마그넷(4a)을 구비한 모터 로터(4)가 동축(同軸)으로 고정되어 있다. 로터 마그넷(4a)을 일정한 갭으로 둘러싸는 상태로, 모터 하우징(2)에 고정시킨 모터 스테이터(5)가 배치되어 있다.

[0026] 중공 모터축(3)의 후측의 축단부(6)에는, 비상시의 안전 장치로서 기능하는 무여자 작동 브레이크(10)가 탑재되어 있다. 무여자 작동 브레이크(10)는, 자성 재료로 이루어진 흡인판(11)과, 흡인판(11)에 대해 중공 모터축(3)의 축선(3a)의 일방측(제1 방향(a1))으로부터 대치하는 마찰판(12)과, 흡인판(11)에 대해 축선(3a)의 타방측(제2 방향(a2))으로부터 대치하는 전자석(13)과, 마찰판(12)을 사이에 두고 흡인판(11)에 대해 제1 방향(a1)으로부터 대치하는 고정판(14)을 구비하고 있다.

[0027] 흡인판(11)은, 축선(3a)에 직교하는 방향(중공 모터축(3)의 반경 방향)으로 연장되는 내측 원판부(11a)(내주측 부분)와, 상기 내측 원판부(11a)의 외주 가장자리로부터 제2 방향(a2)으로 연장되는 동일 직경의 원통부(11b)와, 원통부(11b)에 있어서의 제2 방향(a2)의 선단 가장자리로부터 축선(3a)에 직교하는 외방으로 연장되는 외측 원판부(11c)(외주측 부분)를 구비한 단면(斷面) 형상을 하고 있다.

[0028] 본 예에서는, 내측 원판부(11a)와 외측 원판부(11c) 사이에 동일 직경의 원통부(11b)를 형성하였다. 이를 대신하여, 중공 모터축(3)의 반경 방향에 대해 90도 미만의 각도로 경사진 방향으로 연장되는 테이퍼 형상의 통부(筒部)를 형성하는 것도 가능하다. 예컨대, 중공 모터축(3)의 반경 방향에 대해 45도의 각도로 경사진 원뿔대(圓錐臺) 형상의 통형상부를, 원통부(11b) 대신에 형성할 수 있다.

[0029] 마찰판(12)은, 축선(3a)에 직교하는 방향으로 연장되는 강성(剛性) 부재로 이루어진 링(圓環) 형상의 심재(12a)와, 상기 심재(12a)의 양측의 심재 측면에 붙인 탄성 부재로 이루어진 링 형상의 마찰 계수가 높은 마찰 패드(12b)를 구비하고 있다. 마찰판(12)은, 흡인판(11)의 내측 원판부(11a)에 대해 제1 방향(a1)으로부터 대치하고 있으며, 흡인판(11)의 원통부(11b)의 반경 방향의 내측에 위치하고 있다.

[0030] 심재(12a)의 내주 가장자리부는, 원통 형상의 보스(boss; 15)에 고정되어 있다. 보스(15)는, 스플라인 결합 등에 의해, 중공 모터축(3)의 축단부(6)에 대해, 축선(3a) 방향으로 슬라이드 가능하게 부착되며, 중공 모터축(3)과 일체로 회전한다. 따라서, 마찰판(12)도, 축선(3a) 방향으로 슬라이드 가능하며, 중공 모터축(3)과 일체로 회전한다.

[0031] 전자석(13)은, 자성 재료로 이루어진 직사각형 단면(斷面)을 한 링 형상의 요크(13a)를 구비하고 있다. 요크(13a)에 있어서의 일방의 링 형상 단면(端面)(13b)(자기 흡인면)은 흡인판(11)에 있어서의 외측 원판부(11c)에 대해 제2 방향(a2)으로부터 대치하고 있다. 요크(13a)에는 여자 코일(13c)이 내장되어 있으며, 여자 코일(13c)은 링 형상 단면(13b)으로부터 노출되어, 흡인판(11)의 외측 원판부(11c)에 대치하고 있다. 또한, 전자석(13)은 흡인판(11)에 있어서의 원통부(11b)의 반경 방향의 외측에 배치되어 있다.

[0032] 고정판(14)은, 축선(3a)에 직교하는 방향으로 연장되는 원판이며, 흡인판(11)의 원통부(11b)의 반경 방향의 내측에 있어서, 마찰판(12)에 대해 제1 방향(a1)으로부터 대치하고 있다. 또한, 고정판(14)은, 축선(3a) 방향으로 연장되는 원통 형상 스페이서(16)를 통해, 전자석(13)의 요크(13a)측에 고정 볼트(17)에 의해 고정되어 있다.

[0033] 여기서, 흡인판(11)은, 원통 형상 스페이서(16)에 의해, 축선(3a) 방향으로 슬라이드 가능한 상태로 지지되어 있다. 또한, 전자석(13)의 요크(13a)의 링 형상 단면(13b)에 있어서의 외주 가장자리측의 부위에는, 축선(3a) 방향으로 연장되는 스프링 장착구멍(13d)이 형성되어 있다. 스프링 장착구멍(13d)은 원주 방향으로 소정의 간격으로 형성되어 있으며, 각 스프링 장착구멍(13d)에는, 가압 스프링(18)이 장착되어 있다.

[0034] 가압 스프링(18)의 각각은, 스프링 장착구멍(13d)의 바닥면(底面)과, 흡인판(11)의 외측 원판부(11c)의 외주 가장자리측 부분과의 사이에, 압축 상태로 장착된 코일 스프링이다. 가압 스프링(18)에 의해, 흡인판(11)은, 항상, 제2 방향(a2)으로 가세되어 있다. 이에 의해, 흡인판(11)의 내측 원판부(11a)는, 마찰판(12)을 사이에 두고, 고정판(14)측으로 가압되어 있다. 가압 스프링(18)의 스프링력에 의해, 흡인판(11)과 고정판(14) 사이에 마찰판(12)이 끼워지며, 이에 의해, 마찰판(12)이 부착되어 있는 중공 모터축(3)에 브레이크력이 가해지고 있다. 이 상태에서는, 전자석(13)은 무여자 상태에 있다.

[0035] 전자석(13)에 구동 전류를 흘려 여자하면, 전자석(13)의 전자흡인력에 의해 자성 재료로 이루어진 흡인판(11)이 제1 방향(a1)으로 흡인된다. 그 결과, 흡인판(11)은, 가압 스프링(18)의 스프링력에 저항하여 제1 방향으로 슬라이드해서, 전자석(13)의 링 형상 단면(13b)에 꽉 눌려진다. 이에 의해, 흡인판(11)이 마찰판(12)으로부터 제1 방향(a1)으로 이격된다. 도 1의 (b)는, 전자석(13)을 여자하여 흡인판(11)이 슬라이드된 상태를 나타낸다. 이 상태에서는, 무여자 작동 브레이크(10)에 의한 중공 모터축(3)에 대한 브레이크력이 해제된다.

[0036] 본 예의 무여자 작동 브레이크가 부착된 모터(1)에 있어서는, 무여자 작동 브레이크(10)의 마찰판(12) 및 고정판(14)을 중공 모터축(3)의 외주측 근방 위치에 배치하고, 전자석을 외주로부터 이격된 위치에 배치하였다. 환언하자면, 흡인판(11)에 있어서의 마찰력(브레이크력)을 발생시키는 부분과, 자기 흡인력을 발생시키는 부분을 반경 방향으로 나누어 설치하여, 이들 부분이 축선(3a) 방향을 따른 방향으로부터 보았을 경우에 겹쳐지지 않도록 하였다. 또한, 흡인판(11)에 있어서의 마찰력을 발생시키는 부분과, 자기 흡인력을 발생시키는 부분을, 축선 방향으로도 어긋나게 하였다.

[0037] 도 1에 나타낸 바와 같이, 무여자 작동 브레이크(10)의 축선(3a) 방향의 폭(W)은, 흡인판(11)의 원통부(11b)의 폭에, 해당 흡인판(11)의 슬라이드 폭을 더한 사이즈와 거의 동일하다. 따라서, 중공 모터축(3)의 외주에 있어서, 그 축선(3a) 방향에 있어서 겹쳐진 상태로, 전자석(13), 흡인판(11), 마찰판(12), 고정판(14)을 배열하는 경우에 비해, 축선(3a) 방향의 폭을 좁게 할 수 있다. 특히, 본 예의 무여자 작동 브레이크(10)는, 중공 모터축(3)의 외주 부분에 있어서, 반경 방향에서의 설치 스페이스를 확보하기 쉽고, 축선(3a) 방향에서의 설치 스페이스의 확보가 곤란한 경우에 적합하다.

[0038] (무여자 작동 브레이크의 다른 예)

도 2는 본 발명을 적용한 무여자 작동 브레이크의 다른 예를 나타낸 설명도이다. 무여자 작동 브레이크(20)는, 제동 대상인 회전축(3A)의 외주 부분에 배치되어 있으며, 흡인판(21), 마찰판(22), 전자석(23) 및 고정판(24)을 구비하고 있다.

[0039] 흡인판(21)은 회전축(3A)의 축선(3a)에 직교하는 방향으로 연장되는 자성 재료로 이루어진 원판이며, 도시되지 않은 고정측 부재에 대해 축선(3a) 방향으로 슬라이드 가능한 상태로 지지되어 있다. 흡인판(21)은, 마찰력 발생부(브레이크력 발생부)를 형성하기 위한 내주측 부분(21a)과, 자기 흡인력 발생부를 형성하기 위한 외주측 부분(21b)을 구비하고 있다.

[0040] 흡인판(21)에 있어서의 반경 방향의 내측인 내주측 부분(21a)에는, 축선(3a)에 따른 일방측으로부터 마찰판(22)이 대치하고 있다. 마찰판(22)은, 회전축(3A)에 의해 축선(3a) 방향으로 슬라이드 가능한 상태로 지지되어 있어, 회전축(3A)과 일체로 회전한다. 마찰판(22)은, 강체 부재로 이루어진 원판 형상의 심재(22a)와, 그 양측의 심재 측면에 부착된 원판 형상의 마찰 패드(22b)로 구성되어 있다.

[0041] 마찰판(22)을 사이에 두고, 흡인판(21)에 대해 축선(3a) 방향의 반대측에, 고정판(24)이 배치되어 있다. 고정판(24)은 도시되지 않은 고정측 부재에 고정되며, 축선(3a) 방향에 있어서의 정해진 위치에 배치되어 있다. 고정판(24)은, 마찰판(22)을 포함하는 외경 사이즈인 원판 형상의 부재이다.

[0042] 흡인판(21)에 있어서의 반경 방향의 외측인 외주측 부분(21b)에는, 축선(3a)을 따른 타방측(마찰판(22)과는 반대측)에, 직사각형 단면을 한 링 형상의 전자석(23)이 배치되어 있다. 전자석(23)의 링 형상의 자기 흡착면(23a)이 흡인판(21)의 외주측 부분(21b)에 대치하고 있다. 또한, 자기 흡착면(23a)의 외주측의 부위에는, 원주 방향으로 소정의 각도 간격으로, 가압 스프링(25)이 배치되어 있다. 가압 스프링(25)은, 압축 상태로, 전자석(23)과 흡인판(21) 사이에 장착되어 있다.

[0043] 상기와 같은 구성의 무여자 작동 브레이크(20)에서는, 원판 형상의 흡인판(21)을 사이에 두고, 그 반경 방향의 내주측인 부분에 마찰력 발생부가 배치되고, 그 반경 방향의 외주측인 부분에 자기 흡인력 발생부가 배치되어 있다. 따라서, 반경 방향의 내주측의 폭(W1)은, 흡인판(21)의 내주측 부분(21a), 마찰판(22) 및 고정판(24)을 설치 가능한 사이즈이며, 반경 방향의 외주측의 폭(W2)은, 흡인판(21)의 외주측 부분(21b) 및 전자석(23)을 설치 가능한 사이즈이다.

[0044] 이들 폭(W1, W2)은, 회전축(3A)의 외주에 있어서, 그 축선(3a) 방향으로, 전자석, 흡인판, 마찰판, 고정판을 배열하는 경우에 비해, 좁게 할 수 있다. 따라서, 무여자 작동 브레이크(20)는, 회전축(3A)의 외주 부분에 있어서, 반경 방향에서의 설치 스페이스를 확보하기 쉽고, 축선 방향에서의 설치 스페이스를 확보하기 어려운 경우 등에 적합하다.

[0045] (무여자 작동 브레이크의 또 다른 예)

도 3은 본 발명을 적용한 무여자 작동 브레이크의 또 다른 예를 나타낸 설명도이다. 무여자 작동 브레이크(30)는, 제동 대상인 회전축(3B)의 외주 부분에 배치되어 있으며, 흡인판(31), 마찰판(32), 전자석(33) 및 고정판(34)을 구비하고 있다.

[0046] 흡인판(31)은 회전축(3B)의 축선(3a)에 직교하는 방향으로 연장되는 자성 재료로 이루어진 원판이며, 도시되지 않은 고정측 부재에 대해 축선(3a) 방향으로 슬라이드 가능한 상태로 지지되어 있다. 흡인판(31)은, 마찰력 발생부(브레이크력 발생부)를 형성하기 위한 외주측 부분(31b)과, 자기 흡인력 발생부를 형성하기 위한 내주측 부분(31a)을 구비하고 있다.

[0047] 흡인판(31)에 있어서의 반경 방향의 내측인 내주측 부분(31a)에는, 축선(3a)을 따른 일방측에, 직사각형 단면을 한 링 형상의 전자석(33)이 배치되어 있다. 전자석(33)의 링 형상의 자기 흡착면(33a)이 흡인판(31)의 내주측 부분(31a)에 대치하고 있다. 또한, 자기 흡착면(33a)의 외주측의 부위에는, 원주 방향으로 소정의 각도 간격으로, 가압 스프링(35)이 배치되어 있다. 가압 스프링(35)은, 압축 상태로, 전자석(33)과 흡인판(31) 사이에 장착되어 있다.

[0048] 흡인판(31)에 있어서의 반경 방향의 외측인 외주측 부분(31b)에는, 전자석(33)과는 반대측으로부터 마찰판(32)이 대치하고 있다. 마찰판(32)은, 해당 마찰판(32)을 흡인판(31)의 외주측 부분(31b)에 대치하는 위치에 지지하고 있는 지지판 부분(32A)이 일체로 형성되어 있다.

[0049] 본 예의 마찰판(32)은, 강체 부재로 이루어진 원판 형상의 심재(32a)와, 상기 심재(32a)에 있어서의 축선(3a) 방향의 양측의 심재 측면(32b)에 부착한 탄성 부재로 이루어진 원판 형상의 마찰재(32c)로 구성되어 있다. 심재(32a)는, 흡인판(31)과 거의 동일한 외경 사이즈의 판이며, 흡인판(31)의 외주측 부분(31b)에 대치하고 있는 심재(32a)의 외주측 심재 부분에, 마찰재(32c)가 배치되어 있다. 심재(32a)에 있어서의 마찰재(32c)로부터 반경 방향의 내측으로 돌출되어 있는 내주측 심재 부분(32e)이 지지판 부분(32A)으로서 기능한다. 상기 지지판 부분(32A)의 내주 가장자리부는, 회전축(3B)에 대해, 축선(3a) 방향으로 슬라이드 가능하게 부착한 링 형상의 보스(36)에 의해 지지되어 있다.

[0050] 상기와 같은 구성의 무여자 작동 브레이크(30)에서는, 원판 형상의 흡인판(31)을 사이에 두고, 그 반경 방향의 외주측인 부분에 마찰력 발생부가 배치되고, 그 반경 방향의 내주측인 부분에 자기 흡인력 발생부가 배치되어 있다. 반경 방향의 내주측의 폭(W3)은, 흡인판(31)의 내주측 부분(31a), 마찰판(32)의 보스(36) 및 전자석(33)을 설치 가능한 사이즈이며, 반경 방향의 외주측의 폭(W4)은, 흡인판(31)의 외주측 부분(31b), 마찰판(32) 및 고정판(34)을 설치 가능한 사이즈이다.

[0051] 이들 폭(W3, W4)은, 회전축(3B)의 외주에 있어서, 그 축선(3a) 방향으로, 전자석, 흡인판, 마찰판, 고정판을 배열하는 경우에 비해, 좁게 할 수 있다. 따라서, 무여자 작동 브레이크(30)는, 회전축(3B)의 외주 부분에 있어서, 반경 방향에서의 설치 스페이스를 확보하기 쉽고, 축선 방향에서의 설치 스페이스를 확보하기 어려운 경우 등에 적합하다.

[0052] 또한, 무여자 작동 브레이크(30)에서는, 마찰력 발생부가, 흡인판(31)의 외주측 부분에 위치하고 있다. 따라서, 큰 브레이크력을 회전축(3B)에 가할 수 있다는 이점도 있다.

Claims

제동 대상인 회전축과 일체로 회전하는 마찰판에 스프링력에 의해 자성 재료로 이루어진 흡인판을 가압하여 상기 회전축에 브레이크력을 가하고, 상기 흡인판을 자기 흡인력에 의해 상기 스프링력에 저항하여 상기 마찰판으로부터 이격되는 방향으로 이동시켜서 상기 회전축에 가해지는 상기 브레이크력을 해제하는 무여자 작동 브레이크로서,
상기 흡인판은, 상기 회전축을 둘러싸는 내주측 판 부분 및 외주측 판 부분을 구비하며,
상기 내주측 판 부분은, 상기 스프링력에 의해 상기 마찰판에 가압되는 가압 부분 및 상기 자기 흡인력에 의해 흡인되는 흡인 부분 중 일방(一方)의 부분이고,
상기 외주측 판 부분은, 상기 가압 부분 및 상기 흡인 부분 중 타방(他方)의 부분인 것을 특징으로 하는,
무여자 작동 브레이크.
제동 대상인 회전축의 축선 방향으로 이동 가능하게 지지되며, 자기 흡인 가능한 흡인판과,
상기 흡인판에 있어서의 상기 회전축의 반경 방향의 내주측 부분 및 외주측 부분 중 일방에 대해 상기 축선 방향을 따른 제1 방향으로부터 대치하며, 상기 회전축과 일체로 회전하는 마찰판과,
상기 흡인판을, 상기 축선 방향을 따라 상기 제1 방향으로 가세하여, 상기 마찰판에 가압하고 있는 가압 스프링과,
상기 흡인판에 있어서의 상기 내주측 부분 및 상기 외주측 부분 중 타방에 대해, 상기 축선 방향을 따른 상기 제1 방향과는 반대인 제2 방향으로부터 대치하며, 여자되면 상기 흡인판을 상기 가압 스프링의 스프링력에 저항하여 상기 마찰판으로부터 이격되는 방향으로 자기 흡인하는 전자석
을 가지고 있는,
무여자 작동 브레이크.
제2항에 있어서,
상기 흡인판은,
상기 반경 방향으로 연장되는 상기 내주측 부분인 내측 원판부(圓板部)와,
상기 내측 원판부의 외주 가장자리로부터, 상기 반경 방향의 외방(外方)을 향해, 해당 반경 방향에 대해 90도 이하의 각도로 경사진 방향으로 연장되는 통형상부(筒狀部)와,
상기 통형상부의 선단 가장자리로부터 상기 반경 방향의 외방으로 연장되는 상기 외주측 부분인 외측 원판부
를 구비하고 있으며,
상기 마찰판은, 상기 통형상부의 반경 방향의 내측에 위치하고,
상기 전자석은, 상기 통형상부의 반경 방향의 외측에 위치하는,
무여자 작동 브레이크.
제2항에 있어서,
상기 흡인판은 상기 반경 방향으로 연장되는 원판이며,
상기 원판에 있어서의 상기 내주측 부분에 대해, 상기 제1 방향으로부터 상기 마찰판이 대치하고,
상기 원판에 있어서의 상기 외주측 부분에 대해, 상기 제2 방향으로부터 상기 전자석이 대치하고 있는,
무여자 작동 브레이크.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마찰판은, 강체(剛體) 부재로 이루어진 원판 형상의 심재(芯材)와, 상기 심재에 있어서의 상기 축선 방향의 양측의 심재 측면에 부착한 탄성 부재로 이루어진 원판 형상의 마찰재(摩擦材)를 구비하고 있는,
무여자 작동 브레이크.
제2항에 있어서,
상기 마찰판은, 해당 마찰판을 상기 흡인판의 상기 외주측 부분에 대치하는 위치에 지지하고 있는 지지판 부분을 구비하며,
상기 흡인판은 상기 반경 방향으로 연장되는 원판이며,
상기 원판에 있어서의 상기 외주측 부분에 대해, 상기 제1 방향으로부터 상기 마찰판이 대치하고,
상기 원판에 있어서의 상기 내주측 부분에 대해, 상기 제2 방향으로부터 상기 전자석이 대치하고 있는,
무여자 작동 브레이크.
제6항에 있어서,
상기 마찰판은, 강체 부재로 이루어진 원판 형상의 심재와, 상기 심재에 있어서의 상기 축선 방향의 양측의 심재 측면에 부착한 탄성 부재로 이루어진 원판 형상의 마찰재를 구비하고 있으며,
상기 지지판 부분은, 상기 심재에 있어서의 상기 마찰재로부터 반경 방향의 내측으로 돌출되어 있는 내주측 심재 부분인,
무여자 작동 브레이크.
제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마찰판을 사이에 두고 상기 축선 방향으로부터 상기 흡인판에 대치하여, 상기 축선 방향의 정해진 위치에, 회전하지 않도록 배치된 고정판을 가지며,
상기 흡인판은, 상기 가압 스프링의 스프링력에 의해, 상기 마찰판을 사이에 둔 상태로 상기 고정판에 가세되는,
무여자 작동 브레이크.
모터 회전축에 브레이크력을 부여하는 무여자 작동 브레이크를 가지고 있으며,
상기 무여자 작동 브레이크는, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 무여자 작동 브레이크인,
모터.