WO2017061302A1 - 電磁ブレーキ付き車両用モータ - Google Patents

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WO2017061302A1
WO2017061302A1 PCT/JP2016/078391 JP2016078391W WO2017061302A1 WO 2017061302 A1 WO2017061302 A1 WO 2017061302A1 JP 2016078391 W JP2016078391 W JP 2016078391W WO 2017061302 A1 WO2017061302 A1 WO 2017061302A1
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motor
electromagnetic
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雄三 平井
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株式会社 豊田自動織機
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    • F16D55/24Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member
    • F16D55/26Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member without self-tightening action
    • F16D55/28Brakes with only one rotating disc
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16J15/10Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/106Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with dynamo-electric brakes

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle motor with an electromagnetic brake.
  • Some forklifts are equipped with a vehicle motor.
  • the vehicle motor includes a drive motor for driving the forklift and an electromagnetic brake for locking the rotation of the drive motor.
  • the electromagnetic brake is used as a parking brake for the forklift. Function.
  • the electromagnetic brake 81 is disposed on the side opposite to the load with respect to the drive motor 82.
  • the vehicle motor 80 includes a motor case 83 that surrounds the drive motor 82.
  • the electromagnetic brake 81 has a brake stator 84 that is fixed to a portion of the motor case 83 opposite to the load and has an electromagnetic coil 84a.
  • the electromagnetic brake 81 has a fixed plate 85 fixed to the brake stator 84 and a brake armature 86 disposed between the brake stator 84 and the fixed plate 85.
  • the electromagnetic brake 81 rotates integrally with a biasing member (not shown) for biasing the brake armature 86 in a direction away from the brake stator 84 and the rotating shaft 82 a of the driving motor 82 and is fixed to the brake armature 86. And a brake rotor 87 disposed between the plates 85.
  • the brake armature 86 When the forklift is stopped, the brake armature 86 is pressed against the brake rotor 87 by the urging force of the urging member, and the electromagnetic brake 81 is activated. On the other hand, when the forklift is not stopped, by energizing the brake stator 84, the brake armature 86 is attracted to the brake stator 84 against the urging force of the urging member, and the brake armature 86 is separated from the brake rotor 87. As a result, the rotation shaft 82a of the drive motor 82 becomes rotatable.
  • the vehicle motor for forklifts is provided with a configuration for preventing the drive motor 82 and the electromagnetic brake 81 from being immersed in water even when it is flooded.
  • the vehicle motor 80 of Patent Document 1 includes an electromagnetic brake case 88 that surrounds the electromagnetic brake 81 and an electromagnetic brake case cover 89 that closes an opening of the electromagnetic brake case 88. And the electromagnetic brake case 88 and the electromagnetic brake case cover 89 are suppressing the water immersion in the space enclosed by these.
  • the electromagnetic brake case 88 is fixed to the motor case 83 along with the bolt fixing of the brake stator 84 to the motor case 83, and an O-ring 90 is interposed between the electromagnetic brake case 88 and the motor case 83. .
  • the O-ring 90 seals the bolt penetration portion in the electromagnetic brake case 88 and the motor case 83.
  • a method for assembling the electromagnetic brake to the drive motor there is a case where a method of assembling the brake assembly by previously integrating the brake stator, the fixing plate, the brake armature, and the brake rotor may be employed. .
  • a fixed board, a brake stator, a brake armature, and a brake rotor can be previously aligned.
  • the alignment member for alignment may be fixed to the motor case of the vehicle motor.
  • the positioning member is, for example, an annular shape and is fixed to the motor case so as to surround the convex portion of the motor case.
  • the convex part of the motor case protrudes from the motor case so as to surround the protruding part of the rotating shaft that protrudes from the motor case.
  • a positioning recess is provided in the inner peripheral portion of the brake stator which is a part of the brake assembly. In a state where the positioning member is positioned in the radial direction by the convex portion, the positioning member is fitted into the positioning concave portion of the brake stator so as to surround the positioning member. Then, the brake stator is positioned in the radial direction by the contact between the inner peripheral surface of the positioning recess and the outer peripheral edge of the positioning member. As a result, the brake stator is aligned with the rotation shaft by the positioning member, and the brake assembly integrated with the brake stator is also aligned with the rotation shaft.
  • the brake stator is positioned by aligning the inner peripheral surface of the positioning recess with the outer peripheral edge of the positioning member.
  • the positioning recess and the positioning member are not a forced fit but a gap fit.
  • the motor for a vehicle with an electromagnetic brake gets wet and the vicinity of the electromagnetic brake is submerged, water enters the electromagnetic brake from between the positioning recess and the positioning member, and the electromagnetic brake is submerged. End up.
  • the brake armature rusts, and the coefficient of friction between the brake armature and the brake rotor at the time of stopping may change, which may change the brake performance.
  • An object of the present invention is to provide a motor for a vehicle with an electromagnetic brake that can suppress flooding of the electromagnetic brake.
  • a vehicle motor with an electromagnetic brake surrounds a drive motor that drives a vehicle, a rotation shaft of the drive motor, an electromagnetic brake, and the drive motor.
  • a motor case, an annular brake stator, a fixing plate, a brake armature, an urging member, a brake rotor, a positioning projection, a positioning member, and a seal member are included.
  • the electromagnetic brake is disposed on the side opposite to the load with respect to the drive motor, and can lock the rotating shaft.
  • the annular brake stator is provided on the side opposite to the load with respect to the drive motor.
  • the annular brake stator is fixed to the motor case so as to surround a protruding portion of the rotating shaft protruding from the motor case.
  • a positioning recess is formed in the inner periphery of the brake stator.
  • the fixing plate is fixed to the brake stator in a state of being aligned with the brake stator along the axial direction of the rotating shaft.
  • the brake armature is disposed between the brake stator and the fixed plate in the axial direction.
  • the biasing member biases the brake armature in a direction away from the brake stator in the axial direction.
  • the brake rotor rotates integrally with the rotating shaft and is disposed between the brake armature and the fixed plate in the axial direction.
  • the positioning convex portion projects from the motor case in a state of surrounding the projecting portion of the rotating shaft.
  • the positioning member has an annular shape surrounding the positioning convex portion, and is fitted into the positioning concave portion of the brake stator with a gap.
  • the seal member seals between an end surface of the positioning member arranged in the axial direction and an inner bottom surface of the positioning recess.
  • the disassembled perspective view which shows the motor for vehicles with an electromagnetic brake concerning this invention.
  • (A) is a fragmentary sectional view which shows the motor for vehicles with an electromagnetic brake of FIG. 1
  • (b) is a partial expanded sectional view which shows the positioning member of FIG. 2 (a), a brake stator, and a seal ring.
  • the perspective view which shows the state which assembled
  • a forklift 10 as a vehicle is equipped with a vehicle motor 11 with an electromagnetic brake.
  • the vehicle motor 11 with an electromagnetic brake includes a drive motor 12 and an electromagnetic brake 30 that can lock the rotating shaft 12 a of the drive motor 12.
  • the vehicle motor 11 with an electromagnetic brake includes a motor case 13, and the motor case 13 surrounds the drive motor 12.
  • the drive motor 12 rotates the rotary shaft 12a.
  • one end in the axial direction of the rotary shaft 12a is operatively connected to the forklift 10 as a load, and the drive motor 12 drives the forklift 10 by the rotation of the rotary shaft 12a.
  • the other axial end of the rotary shaft 12a is not operatively connected to the forklift 10 and is located on the opposite side to the load with respect to the drive motor 12.
  • the other axial end of the rotary shaft 12 a protrudes from the end cover 13 a of the motor case 13.
  • a bearing 14 is fixed to the inner peripheral portion of the end cover 13a, and the bearing 14 rotatably supports the rotating shaft 12a.
  • the motor case 13 includes a positioning protrusion 13b that surrounds the protrusion 12b of the rotating shaft 12a protruding from the end cover 13a.
  • the positioning convex part 13b is cylindrical.
  • the vehicle motor 11 with an electromagnetic brake includes a positioning member 20 fixed to the motor case 13 so as to surround the positioning convex portion 13b.
  • the positioning member 20 has an annular shape and a plate shape.
  • the positioning member 20 includes a plurality of through holes 21 penetrating in the thickness direction.
  • the positioning member 20 is fixed to the motor case 13 by screwing the bolts 22 penetrating the through holes 21 into the motor case 13.
  • the electromagnetic brake 30 is attached to the motor case 13 in a state where movement in the radial direction is restricted by the positioning member 20.
  • the electromagnetic brake 30 includes a brake stator 31 fixed to the end cover 13 a of the motor case 13.
  • the brake stator 31 is restricted from moving in the radial direction by the positioning member 20.
  • the brake stator 31 has a cylindrical shape (annular shape) provided with a through hole 31b through which the rotary shaft 12a passes in the center.
  • the brake stator 31 has a built-in electromagnetic coil 32.
  • the brake stator 31 is energized by energizing the electromagnetic coil 32, and is de-energized when the energization to the electromagnetic coil 32 is stopped.
  • the brake stator 31 incorporates a plurality of biasing members 33 on the outer peripheral side of the electromagnetic coil 32, and the plurality of biasing members 33 are made of coil springs.
  • the plurality of urging members 33 are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the brake stator 31, and the central axis of each urging member 33 extends along the axial direction of the rotating shaft 12a. Built in the brake stator 31.
  • the electromagnetic brake 30 includes a brake armature 34 that faces the brake stator 31 in the axial direction of the rotary shaft 12a.
  • the brake armature 34 has a disk shape, and the rotation shaft 12a passes through the center.
  • the brake armature 34 is movable in the axial direction of the rotary shaft 12a.
  • One end in the axial direction of the biasing member 33 built in the brake stator 31 is connected to the brake stator 31.
  • the other end of the urging member 33 in the axial direction protrudes from the brake stator 31 and is connected to the brake armature 34.
  • the urging member 33 urges the brake armature 34 in a direction away from the brake stator 31 along the axial direction of the rotating shaft 12a.
  • the brake armature 34 When the brake stator 31 is excited by energizing the electromagnetic coil 32, the brake armature 34 is attracted to the brake stator 31 against the urging force of the urging member 33. When the electromagnetic coil 32 is not energized and the brake stator 31 is not excited, the brake armature 34 moves away from the brake stator 31 by the biasing force of the biasing member 33.
  • the electromagnetic brake 30 includes a fixed plate 36 fixed to the brake stator 31.
  • the fixed plate 36 is disposed at a position away from the brake stator 31 along the axial direction of the rotary shaft 12a, and the brake stator 31 and the fixed plate 36 are aligned in the axial direction.
  • the fixed plate 36 has a disk shape.
  • the fixing plate 36 is fixed to the brake stator 31 by screwing a bolt 36 a penetrating the fixing plate 36 and the brake armature 34 to the brake stator 31.
  • the brake armature 34 is disposed between the brake stator 31 and the fixed plate 36 in the axial direction of the rotary shaft 12a.
  • the electromagnetic brake 30 includes a brake hub 37 that rotates integrally with the rotary shaft 12a, and a brake rotor 38 is fixed to the brake hub 37.
  • the brake rotor 38 has a disk shape, is disposed between the brake armature 34 and the fixed plate 36 in the axial direction of the rotary shaft 12a, and is movable in the axial direction of the rotary shaft 12a.
  • the electromagnetic brake 30 includes a waterproof cover 39 that covers the electromagnetic brake 30 from the vicinity of the fixed plate 36.
  • the waterproof cover 39 includes a lid portion 39a and a cylindrical peripheral wall portion 39b that is integral with an edge portion of the lid portion 39a.
  • the peripheral wall 39b covers the fixed plate 36, the brake rotor 38, and the brake armature 34 from the radially outer side.
  • the electromagnetic brake 30 having the above-described configuration, when the electromagnetic coil 32 is excited, the brake armature 34 is attracted to the brake stator 31, the brake armature 34 is separated from the brake rotor 38, and the brake rotor 38 is fixed to the fixing plate 36. Pressing is released. As a result, the rotating shaft 12a is opened and becomes rotatable.
  • the brake armature 34 is pressed toward the brake rotor 38 by the biasing member 33, and the brake rotor 38 is pressed against the fixed plate 36.
  • the brake rotor 38 is sandwiched between the brake armature 34 and the fixed plate 36.
  • the rotating shaft 12a is locked by the frictional force generated between the brake armature 34 and the brake rotor 38, and the parking brake is activated.
  • an end surface facing the motor case 13 along the axial direction of the rotating shaft 12a is defined as a motor-side end surface 31a.
  • the brake stator 31 includes a positioning recess 40 that is recessed from the motor-side end surface 31a along the axial direction of the rotary shaft 12a.
  • the positioning recess 40 surrounds the through hole 31 b of the brake stator 31.
  • the inner bottom surface 40 a of the positioning recess 40 has an annular shape at a position retracted from the motor side end surface 31 a of the brake stator 31.
  • the inner peripheral surface 40 b of the positioning recess 40 has a cylindrical shape surrounding the inner bottom surface 40 a of the positioning recess 40.
  • the end surface of the motor case 13 that contacts the end cover 13a is the first surface 20a
  • the end surface parallel to the first surface 20a is the second surface 20b.
  • the 1st surface 20a of the positioning member 20, the 2nd surface 20b, and the inner bottom face 40a of the positioning recessed part 40 are located in a line along the axial direction of the rotating shaft 12a.
  • the vehicle motor 11 with an electromagnetic brake includes a seal ring 41 as a seal member that seals between the brake stator 31 and the positioning member 20 along the axial direction of the rotary shaft 12a.
  • the seal ring 41 is mainly composed of a highly functional foam obtained by foaming an EPDM admixture in a semi-independent and semi-continuous state, and has a watertight property and an airtight property.
  • the outer diameter of the seal ring 41 is substantially the same as the outer diameter of the positioning member 20, and the inner diameter of the seal ring 41 is larger than the inner diameter of the positioning member 20.
  • the seal ring 41 has a rectangular cross section along the thickness direction.
  • the seal ring 41 is joined to a position of the second surface 20b of the positioning member 20 that faces the inner bottom surface 40a of the positioning recess 40.
  • the outer peripheral edge of the seal ring 41 and the outer peripheral edge of the positioning member 20 coincide with each other, and the outer peripheral portion of the second surface 20b is covered with the seal ring 41, while the inner peripheral portion of the second surface 20b is exposed. is doing.
  • the seal ring 41 As the brake stator 31 is fixed to the motor case 13, the seal ring 41 is sandwiched between the second surface 20 b of the positioning member 20 and the inner bottom surface 40 a of the positioning recess 40 and is crushed in the thickness direction by this sandwiching. Has been. For this reason, the seal ring 41 is in close contact with the second surface 20 b of the positioning member 20 and the inner bottom surface 40 a of the positioning recess 40. Therefore, the seal ring 41 seals between the second surface 20b of the positioning member 20 aligned in the axial direction of the rotating shaft 12a and the inner bottom surface 40a of the positioning recess 40.
  • the brake stator 31, the urging member 33, the brake armature 34, the fixing plate 36, the brake hub 37, and the brake rotor 38 are integrated in advance, and the brake assembly 50 is assembled as shown in FIG.
  • the brake assembly 50 the brake stator 31, the brake armature 34, the fixed plate 36, the brake hub 37, and the brake rotor 38 are aligned.
  • the seal ring 41 is joined to the outer peripheral portion of the second surface 20 b of the positioning member 20.
  • the positioning member 20 is disposed on the outer peripheral side of the positioning convex portion 13 b of the motor case 13, the bolt 22 is inserted into the through hole 21 of the positioning member 20, and the bolt 22 is screwed into the motor case 13.
  • the positioning member 20 is fixed to the motor case 13. As a result, the positioning member 20 is positioned by being restricted from moving in the radial direction and the thickness direction by screwing the positioning convex portion 13b and the bolt 22 together.
  • the positioning member 20 is fitted into the positioning recess 40 of the brake stator 31 so that the seal ring 41 is disposed between the inner bottom surface 40 a of the positioning recess 40 and the second surface 20 b of the positioning member 20.
  • the contact between the outer peripheral edge of the positioning member 20 and the inner peripheral surface 40b of the positioning recess 40 restricts the brake stator 31, and consequently the brake assembly 50, from moving in the radial direction of the brake stator 31, and the brake stator 31 (
  • the brake assembly 50) is positioned.
  • the brake stator 31 and the rotating shaft 12a are aligned.
  • the brake stator 31, the brake armature 34, the brake hub 37, and the fixing plate 36 are aligned. For this reason, when the brake assembly 50 is aligned with the rotating shaft 12a, the brake stator 31, the brake armature 34, the brake hub 37, and the fixed plate 36 are aligned with the rotating shaft 12a.
  • the seal ring 41 is sandwiched between the inner bottom surface 40a of the positioning recess 40 and the second surface 20b of the positioning member 20, and the seal ring 41 is sandwiched between the second surface 20b and the inner bottom surface 40a. Close contact with.
  • the brake hub 37 is fixed to the rotating shaft 12a.
  • the seal ring 41 can seal between the positioning recess 40 and the positioning member 20 in the brake stator 31.
  • the brake stator 31 When the electromagnetic brake 30 is assembled, the brake stator 31 is positioned in the radial direction by the positioning member 20 fitted in the positioning recess 40 with a gap.
  • a seal ring 41 is in close contact with the inner bottom surface 40 a of the positioning recess 40 and the second surface 20 b of the positioning member 20, and the seal ring 41 can seal between the brake stator 31 and the positioning member 20. Therefore, in the structure in which the brake stator 31 is positioned by the positioning member 20, a gap is generated between the outer peripheral edge of the positioning member 20 and the inner peripheral surface 40 b of the positioning recess 40 of the brake stator 31. However, further immersion in the electromagnetic brake 30 can be suppressed by the seal ring 41.
  • the seal ring 41 has an annular shape mainly composed of a high-functional foam. Therefore, for example, unlike when a liquid gasket is used as the seal member, it is possible to suppress the seal member from adhering to the positioning member 20 or the brake stator 31 when the seal ring 41 is replaced due to deterioration or the like. Further, the seal ring 41 can be easily installed as compared with the case where a liquid gasket is installed.
  • the seal ring 41 is joined to the second surface 20 b of the positioning member 20. For this reason, the seal ring 41 can be handled integrally with the positioning member 20, and the assembly work of the electromagnetic brake 30 becomes easy. Further, when the brake assembly 50 is assembled to the outside of the positioning member 20, the seal ring 41 does not move, the insertion of the seal ring 41 into the positioning recess 40 is facilitated, and the assembly operation of the brake assembly 50 is facilitated.
  • the outer diameter of the seal ring 41 is substantially the same as the outer diameter of the positioning member 20. For this reason, the seal ring 41 can be easily joined to a predetermined position of the positioning member 20, that is, a position facing the positioning recess 40 by matching the outer peripheral edge of the seal ring 41 with the outer peripheral edge of the positioning member 20. .
  • the seal ring 41 is sandwiched between the inner bottom surface 40a of the positioning recess 40 and the second surface 20b of the positioning member 20, and seals the second surface 20b and the inner bottom surface 40a. Therefore, unlike the case where the second surface 20b and the inner bottom surface 40a are sealed with an O-ring, no groove for positioning the O-ring is required on the second surface 20b or the inner bottom surface 40a. Therefore, it is not necessary to increase the thickness of the positioning member 20 or increase the thickness of the brake stator 31 in order to provide the O-ring groove, and the electromagnetic brake 30 is not enlarged.
  • the seal ring 41 is mainly composed of a high-functional foam obtained by foaming an EPDM blend in a semi-independent and semi-continuous state. For this reason, when the seal ring 41 is sandwiched between the positioning member 20 and the brake stator 31, the seal ring 41 can be crushed and brought into close contact with the positioning member 20 and the brake stator 31 so that the sealing function can be suitably exhibited.
  • the seal ring 41 may be joined to the inner bottom surface 40 a of the positioning recess 40 in the brake stator 31 instead of the positioning member 20.
  • the seal ring 41 is not joined to the positioning member 20 or the brake stator 31 and is disposed between the second surface 20b of the positioning member 20 and the inner bottom surface 40a of the positioning recess 40 when the brake assembly 50 is assembled. May be.
  • the seal member may not be a solid ring like the seal ring 41, but may be a liquid gasket.
  • the brake stator 31 in the state where the brake assembly 50 is assembled, the brake stator 31 is positioned in the radial direction by the positioning member 20, but only the brake stator 31 is assembled by the positioning member 20 without assembling the brake assembly 50. After positioning with respect to 13, each part of the electromagnetic brake 30 may be assembled to the motor case 13.
  • the vehicle of the embodiment is the forklift 10, but it may be another industrial vehicle of the vehicles, for example, a towing tractor.
  • the vehicle may be an automobile, not an industrial vehicle.

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Abstract

電磁ブレーキ付き車両用モータは、駆動用モータと駆動用モータの回転軸と電磁ブレーキとモータケースとブレーキステータと固定板とブレーキアーマチャと付勢部材とブレーキロータと位置決め凸部と位置決め部材とシール部材とを含む。電磁ブレーキ及びブレーキステータは駆動用モータに対して負荷と反対側に配設される。ブレーキステータはモータケースに固定されている。ブレーキステータの内周部には位置決め凹部が凹設されている。付勢部材はブレーキアーマチャを付勢する。ブレーキロータは回転軸と一体回転する。位置決め凸部はモータケースから突出している。位置決め部材は位置決め凸部を取り囲む環状でありブレーキステータの位置決め凹部に隙間嵌めされている。シール部材は位置決め部材の端面と位置決め凹部の内底面との間をシールする。

Description

電磁ブレーキ付き車両用モータ
 本発明は、電磁ブレーキ付き車両用モータに関する。
 フォークリフトとしては、車両用モータを搭載したものがあり、車両用モータは、フォークリフトを駆動させる駆動用モータと、駆動用モータの回転をロックする電磁ブレーキとを備え、電磁ブレーキはフォークリフトのパーキングブレーキとして機能する。
 図4に示すように、例えば、特許文献1に開示の車両用モータ80において、電磁ブレーキ81は、駆動用モータ82に対して負荷と反対側に配置されている。車両用モータ80は、駆動用モータ82を囲むモータケース83を備える。電磁ブレーキ81は、負荷と反対側のモータケース83の部位に固定されかつ電磁コイル84aを有するブレーキステータ84を有する。また、電磁ブレーキ81は、ブレーキステータ84に固定された固定板85と、ブレーキステータ84と固定板85との間に配設されたブレーキアーマチャ86と、を有する。また、電磁ブレーキ81は、ブレーキアーマチャ86をブレーキステータ84から離間する方向に付勢する付勢部材(図示せず)と、駆動用モータ82の回転軸82aと一体回転しかつブレーキアーマチャ86と固定板85との間に配設されたブレーキロータ87と、を有する。
 そして、フォークリフトの停止時には、付勢部材の付勢力によってブレーキアーマチャ86がブレーキロータ87に押し付けられ、電磁ブレーキ81が作動する。一方、フォークリフトの停止時以外は、ブレーキステータ84を励磁させることで、付勢部材の付勢力に抗してブレーキアーマチャ86がブレーキステータ84に引き寄せられ、ブレーキアーマチャ86がブレーキロータ87から離間する。その結果、駆動用モータ82の回転軸82aが回転自在となる。
 ところで、フォークリフト用の車両用モータには、被水しても駆動用モータ82及び電磁ブレーキ81に浸水するのを抑制するための構成が設けられている。特許文献1の車両用モータ80は、電磁ブレーキ81を囲む電磁ブレーキケース88と、その電磁ブレーキケース88の開口部を閉塞する電磁ブレーキケースカバー89とを有する。そして、電磁ブレーキケース88及び電磁ブレーキケースカバー89は、これらで囲まれた空間内への浸水を抑制している。
 また、電磁ブレーキケース88は、モータケース83へのブレーキステータ84のボルト固定と共にモータケース83に固定されており、電磁ブレーキケース88とモータケース83との間にはOリング90が介在されている。そして、このOリング90によって、電磁ブレーキケース88及びモータケース83におけるボルト貫通部がシールされている。
 ところで、電磁ブレーキの駆動用モータへの組付け方法には、ブレーキステータと、固定板と、ブレーキアーマチャと、ブレーキロータとを予め一体化してブレーキアッシーを組み立てておく方法が採用される場合がある。このようにすることで、固定板と、ブレーキステータと、ブレーキアーマチャと、ブレーキロータとを予め芯合わせしておくことができる。そして、このブレーキアッシーを回転軸に固定する際、ブレーキアッシーと回転軸とを芯合わせして固定することで、全体の芯合わせがされる。さらに、ブレーキアッシーの芯合わせを容易に行うために、芯合わせ用の位置決め部材を車両用モータのモータケースに固定する場合がある。
 位置決め部材は例えば円環状であり、モータケースの凸部を取り囲む状態でモータケースに固定される。モータケースの凸部は、モータケースから突出した回転軸の突出部を囲むようにモータケースから突設している。ブレーキアッシーの一部であるブレーキステータの内周部には位置決め凹部が設けられている。位置決め部材が凸部によって径方向に関し位置決めされた状態で、その位置決め部材を取り囲むように、ブレーキステータの位置決め凹部に位置決め部材が隙間嵌めされる。すると、位置決め凹部の内周面と、位置決め部材の外周縁との接触によって、ブレーキステータが径方向に位置決めされる。その結果、位置決め部材により、ブレーキステータが回転軸に対し芯合わせされるとともに、ブレーキステータと一体のブレーキアッシーも回転軸と芯合わせされる。
特開2003-264958号公報
 ところで、位置決め部材を使用した電磁ブレーキ付き車両用モータにおいて、ブレーキステータは、その位置決め凹部の内周面と、位置決め部材の外周縁との位置合わせによって位置決めされる。しかし、組付け性及び生産性の向上の観点から、位置決め凹部と位置決め部材とは無理嵌めではなく、隙間嵌めとなっている。このため、万一、電磁ブレーキ付き車両用モータが被水し、電磁ブレーキ付近が浸水してしまうと、位置決め凹部と位置決め部材との間から電磁ブレーキ内に水が進入して電磁ブレーキが浸水してしまう。そして、浸水した水がブレーキアーマチャの表面に付着すると、ブレーキアーマチャが錆び、停止時におけるブレーキアーマチャとブレーキロータの間の摩擦係数が変化し、ブレーキ性能が変わる虞がある。
 本発明の目的は、電磁ブレーキへの浸水を抑制することができる電磁ブレーキ付き車両用モータを提供することにある。
 上記目的を達成するため、本発明の一態様にかかる電磁ブレーキ付き車両用モータは、車両を駆動する駆動用モータと、前記駆動用モータの回転軸と、電磁ブレーキと、前記駆動用モータを囲むモータケースと、環状のブレーキステータと、固定板と、ブレーキアーマチャと、付勢部材と、ブレーキロータと、位置決め凸部と、位置決め部材と、シール部材と、を含む。前記電磁ブレーキは、前記駆動用モータに対して負荷と反対側に配設され、前記回転軸をロック可能とする。前記環状のブレーキステータは、前記駆動用モータに対して前記負荷と反対側に設けられる。前記環状のブレーキステータは前記モータケースから突出した前記回転軸の突出部を囲む状態で前記モータケースに固定されている。前記ブレーキステータの内周部には位置決め凹部が凹設されている。前記固定板は、前記回転軸の軸方向に沿って前記ブレーキステータと並ぶ状態で前記ブレーキステータに固定されている。前記ブレーキアーマチャは、前記軸方向における前記ブレーキステータと前記固定板との間に配設されている。前記付勢部材は、前記軸方向において前記ブレーキアーマチャを前記ブレーキステータから離間する方向に付勢する。前記ブレーキロータは、前記回転軸と一体回転し、かつ前記軸方向において前記ブレーキアーマチャと前記固定板との間に配設されている。前記位置決め凸部は、前記回転軸の前記突出部を囲む状態で前記モータケースから突出している。前記位置決め部材は、前記位置決め凸部を取り囲む環状であり、前記ブレーキステータの位置決め凹部に隙間嵌めされている。前記シール部材は、前記軸方向に並ぶ前記位置決め部材の端面と前記位置決め凹部の内底面との間をシールする。
本発明にかかる電磁ブレーキ付き車両用モータを示す分解斜視図。 (a)は図1の電磁ブレーキ付き車両用モータを示す部分断面図、(b)は図2(a)の位置決め部材とブレーキステータとシールリングを示す部分拡大断面図。 図1のモータケースに位置決め部材を組付けた状態を示す斜視図。 背景技術を示す図。
 以下、電磁ブレーキ付き車両用モータを具体化した一実施形態を図1~図3にしたがって説明する。
 図1又は図2(a)に示すように、車両としてのフォークリフト10には電磁ブレーキ付き車両用モータ11が搭載されている。電磁ブレーキ付き車両用モータ11は、駆動用モータ12と、駆動用モータ12の回転軸12aをロック可能とする電磁ブレーキ30とを備える。
 図2(a)に示すように、電磁ブレーキ付き車両用モータ11は、モータケース13を備え、このモータケース13は駆動用モータ12を囲む。駆動用モータ12は回転軸12aを回転させる。図示しないが、回転軸12aの軸方向一端は負荷としてのフォークリフト10に作動連結され、駆動用モータ12は、回転軸12aの回転によりフォークリフト10を駆動させる。
 一方、回転軸12aの軸方向他端は、フォークリフト10と作動連結されず、駆動用モータ12に対して負荷と反対側に位置する。そして、回転軸12aの軸方向他端は、モータケース13のエンドカバー13aから突出している。エンドカバー13aの内周部にはベアリング14が固定され、このベアリング14は回転軸12aを回転可能に支持している。モータケース13は、エンドカバー13aから突出している回転軸12aの突出部12bを取り囲む位置決め凸部13bを備える。位置決め凸部13bは、円筒状である。
 図1に示すように、電磁ブレーキ付き車両用モータ11は、位置決め凸部13bを取り囲む状態でモータケース13に固定された位置決め部材20を備える。位置決め部材20は、円環状及び板状である。位置決め部材20は、厚み方向に貫通する貫通孔21を複数備える。そして、位置決め部材20は、貫通孔21を貫通したボルト22をモータケース13に螺合することにより、モータケース13に固定されている。
 図2(a)に示すように、電磁ブレーキ30は、位置決め部材20によって径方向への移動が規制された状態でモータケース13に取り付けられている。電磁ブレーキ30は、モータケース13のエンドカバー13aに固定されたブレーキステータ31を備える。ブレーキステータ31は、位置決め部材20によって径方向への移動が規制されている。ブレーキステータ31は、中央に回転軸12aが貫通する貫通孔31bを備える円筒状(円環状)である。ブレーキステータ31は、電磁コイル32を内蔵している。ブレーキステータ31は、電磁コイル32への通電により、励磁し、電磁コイル32への通電を停止すると、非励磁となる。
 ブレーキステータ31は、電磁コイル32よりも外周側に複数の付勢部材33を内蔵し、複数の付勢部材33はコイルバネ製である。複数の付勢部材33は、ブレーキステータ31の周方向に沿って等間隔おきに配置されているとともに、各付勢部材33の中心軸が回転軸12aの軸方向に沿って延びている状態でブレーキステータ31に内蔵されている。
 電磁ブレーキ30は、回転軸12aの軸方向においてブレーキステータ31と対向するブレーキアーマチャ34を備える。ブレーキアーマチャ34は、円板状であり、中央部を回転軸12aが貫通している。ブレーキアーマチャ34は、回転軸12aの軸方向に移動可能である。また、ブレーキステータ31に内蔵の付勢部材33の軸方向の一端はブレーキステータ31に連結されている。付勢部材33の軸方向の他端は、ブレーキステータ31から突出するとともにブレーキアーマチャ34に連結されている。付勢部材33は、ブレーキアーマチャ34を、回転軸12aの軸方向に沿ってブレーキステータ31から離間する方向へ付勢する。
 そして、電磁コイル32への通電によってブレーキステータ31が励磁すると、ブレーキアーマチャ34は、付勢部材33の付勢力に抗してブレーキステータ31に吸着される。電磁コイル32への通電がなされず、ブレーキステータ31が非励磁の場合は、付勢部材33の付勢力により、ブレーキアーマチャ34はブレーキステータ31から離間する方向へ移動する。
 電磁ブレーキ30は、ブレーキステータ31に固定された固定板36を備える。固定板36は、回転軸12aの軸方向に沿ってブレーキステータ31から一定距離離れた位置に配置され、ブレーキステータ31と固定板36は軸方向に並んでいる。固定板36は円板状である。固定板36は、該固定板36、及びブレーキアーマチャ34を貫通したボルト36aをブレーキステータ31に螺合することで、ブレーキステータ31に固定されている。ブレーキアーマチャ34は、回転軸12aの軸方向において、ブレーキステータ31と固定板36の間に配設されている。
 電磁ブレーキ30は、回転軸12aと一体回転するブレーキハブ37を備え、このブレーキハブ37にはブレーキロータ38が固定されている。ブレーキロータ38は円板状であり、回転軸12aの軸方向において、ブレーキアーマチャ34と固定板36の間に配設され、回転軸12aの軸方向に移動可能である。電磁ブレーキ30は、電磁ブレーキ30を固定板36近傍から覆う防水カバー39を備える。防水カバー39は、蓋部39aと、蓋部39aの縁部に一体の円筒状の周壁部39bとを有する。周壁部39bは、固定板36と、ブレーキロータ38と、ブレーキアーマチャ34を径方向外側から覆う。
 そして、上記構成の電磁ブレーキ30では、電磁コイル32が励磁されると、ブレーキアーマチャ34がブレーキステータ31に吸着され、ブレーキアーマチャ34がブレーキロータ38から離間し、ブレーキロータ38の固定板36への押し付けが解除される。その結果、回転軸12aが開放され、回転自在となる。
 一方、電磁コイル32が励磁されない場合には、付勢部材33によってブレーキアーマチャ34がブレーキロータ38に向けて押し付けられ、ブレーキロータ38が固定板36に押し付けられる。その結果、ブレーキロータ38がブレーキアーマチャ34と固定板36とによって挟み込まれる。その結果、ブレーキアーマチャ34とブレーキロータ38との間で発生する摩擦力により回転軸12aがロックされ、パーキングブレーキが作動する。
 次に、位置決め部材20とブレーキステータ31との間をシールする構成について説明する。
 図2(b)に示すように、ブレーキステータ31において、回転軸12aの軸方向に沿ってモータケース13に対峙する端面をモータ側端面31aとする。ブレーキステータ31は、回転軸12aの軸方向に沿ってモータ側端面31aから凹む位置決め凹部40を内周部に備える。位置決め凹部40は、ブレーキステータ31の貫通孔31bを取り囲む。位置決め凹部40の内底面40aは、ブレーキステータ31のモータ側端面31aより後退した位置にある円環状である。また、位置決め凹部40の内周面40bは、位置決め凹部40の内底面40aを取り囲む円筒状である。なお、位置決め部材20において、モータケース13のエンドカバー13aに接触する端面は第1面20aであり、第1面20aと平行な端面は第2面20bである。そして、回転軸12aの軸方向に沿って、位置決め部材20の第1面20aと、第2面20bと、位置決め凹部40の内底面40aが並んでいる。
 電磁ブレーキ付き車両用モータ11は、回転軸12aの軸方向に沿った、ブレーキステータ31と位置決め部材20の間をシールするシール部材としてのシールリング41を備える。シールリング41は、EPDM混和物を半独立半連続状態で発泡させた高機能発泡体を主体とし、水密特性・気密特性を有する。シールリング41の外径は、位置決め部材20の外径と略同一であり、シールリング41の内経は、位置決め部材20の内径より大きい。また、シールリング41は、厚み方向に沿う断面が矩形状である。
 そして、シールリング41は、位置決め部材20の第2面20bのうち、位置決め凹部40の内底面40aと対向する位置に接合されている。シールリング41の外周縁と、位置決め部材20の外周縁とは一致しており、第2面20bの外周部がシールリング41によって覆われている一方で、第2面20bの内周部は露出している。
 シールリング41は、ブレーキステータ31のモータケース13への固定に伴い、位置決め部材20の第2面20bと、位置決め凹部40の内底面40aとの間に挟持され、この挟持によって厚み方向に押し潰されている。このため、シールリング41は、位置決め部材20の第2面20bと、位置決め凹部40の内底面40aに密着している。よって、シールリング41は、回転軸12aの軸方向に並ぶ位置決め部材20の第2面20bと、位置決め凹部40の内底面40aの間をシールしている。
 次に、電磁ブレーキ30のモータケース13への組付け方法を説明する。
 まず、ブレーキステータ31と、付勢部材33と、ブレーキアーマチャ34と、固定板36と、ブレーキハブ37と、ブレーキロータ38とを予め一体化し、図1に示すように、ブレーキアッシー50を組み立てる。ブレーキアッシー50では、ブレーキステータ31と、ブレーキアーマチャ34と、固定板36と、ブレーキハブ37と、ブレーキロータ38とが芯合わせされている。
 次に、図3に示すように、位置決め部材20の第2面20bの外周部にシールリング41を接合する。次に、位置決め部材20を、モータケース13の位置決め凸部13bの外周側に配置し、位置決め部材20の貫通孔21にボルト22を挿通するとともに、そのボルト22をモータケース13に螺合して、位置決め部材20をモータケース13に固定する。その結果、位置決め凸部13b及びボルト22の螺合により、位置決め部材20は、径方向及び厚み方向への移動が規制されて位置決めされる。
 次に、ブレーキステータ31の位置決め凹部40の内側に位置決め部材20を隙間嵌めし、それにより位置決め凹部40の内底面40aと位置決め部材20の第2面20bとの間にシールリング41を配置する。
 そして、位置決め部材20の外周縁と、位置決め凹部40の内周面40bとの接触により、ブレーキステータ31、ひいてはブレーキアッシー50がブレーキステータ31の径方向に移動することが規制され、ブレーキステータ31(ブレーキアッシー50)が位置決めされる。この位置決めにより、ブレーキステータ31と回転軸12aとが芯合わせされる。なお、ブレーキアッシー50では、ブレーキステータ31と、ブレーキアーマチャ34と、ブレーキハブ37と、固定板36とが芯合わせされている。このため、ブレーキアッシー50が回転軸12aと芯合わせされることで、ブレーキステータ31と、ブレーキアーマチャ34と、ブレーキハブ37と、固定板36とが回転軸12aと芯合わせされる。
 ブレーキアッシー50のモータケース13への固定により、シールリング41が、位置決め凹部40の内底面40aと位置決め部材20の第2面20bとに挟持され、シールリング41が第2面20b及び内底面40aに密着する。なお、ブレーキハブ37は回転軸12aに固定される。
 次に、電磁ブレーキ付き車両用モータ11の作用を記載する。
 フォークリフト10が被水し、電磁ブレーキ付き車両用モータ11が被水しても、シールリング41により、ブレーキステータ31における位置決め凹部40と、位置決め部材20との間をシールできる。
 上記実施形態によれば、以下のような利点を得ることができる。
 (1)電磁ブレーキ30の組付け時、ブレーキステータ31は、その位置決め凹部40に隙間嵌めされた位置決め部材20によって径方向に位置決めされる。位置決め凹部40の内底面40aと位置決め部材20の第2面20bにはシールリング41が密着し、このシールリング41によって、ブレーキステータ31と位置決め部材20の間をシールすることができる。よって、位置決め部材20でブレーキステータ31を位置決めした構造では、位置決め部材20の外周縁と、ブレーキステータ31の位置決め凹部40における内周面40bとの間に隙間が生じるが、この隙間にまで浸水しても、それ以上の電磁ブレーキ30内への浸水をシールリング41で抑止することができる。
 よって、電磁ブレーキ30に浸入した水によってブレーキアーマチャ34が錆びることを抑制でき、停止時におけるブレーキアーマチャ34とブレーキロータ38の間の摩擦係数が変化することも抑制できる。よって、位置決め部材20でブレーキステータ31を位置決めした電磁ブレーキ30であっても、錆びによるブレーキ性能の変化を抑制することができる。
 (2)シールリング41は、高機能発泡体を主体とした環状である。このため、例えば、シール部材として液体ガスケットを使用する場合と異なり、シールリング41の劣化等による交換等の際にシール部材が位置決め部材20やブレーキステータ31に付着して残ることを抑制できる。また、液体ガスケットを設置する場合と比べると、シールリング41の設置が容易となる。
 (3)シールリング41は、位置決め部材20の第2面20bに接合される。このため、シールリング41を位置決め部材20と一体に扱うことができ、電磁ブレーキ30の組付け作業が容易となる。また、位置決め部材20の外側にブレーキアッシー50を組付ける際、シールリング41が移動せず、位置決め凹部40へのシールリング41の挿入が容易となり、ブレーキアッシー50の組付け作業も容易となる。
 (4)シールリング41の外径は、位置決め部材20の外径とほぼ同じである。このため、シールリング41の外周縁と位置決め部材20の外周縁とを一致させることで、シールリング41を位置決め部材20の所定位置、すなわち位置決め凹部40と対向する位置に簡単に接合することができる。
 (5)シールリング41は、位置決め凹部40の内底面40aと位置決め部材20の第2面20bに挟まれて、第2面20b及び内底面40aをシールする。よって、第2面20b及び内底面40aのシールをOリングで行う場合のように、第2面20b又は内底面40aにOリングの位置決め用の溝が必要ない。したがって、Oリング用の溝を設けるために位置決め部材20の厚みが厚くなったり、ブレーキステータ31の厚みが厚くなったりせずに済み、電磁ブレーキ30の大型化もない。
 (6)シールリング41は、EPDM混和物を半独立半連続状態で発泡させた高機能発泡体を主体としている。このため、シールリング41を位置決め部材20とブレーキステータ31で挟んだとき、シールリング41を押し潰しつつ、位置決め部材20とブレーキステータ31に密着させ、シール機能を好適に発揮させることができる。
 なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
 ○ シールリング41は、位置決め部材20ではなく、ブレーキステータ31における位置決め凹部40の内底面40aに接合されていてもよい。
 ○ シールリング41は、位置決め部材20又はブレーキステータ31に接合されておらず、ブレーキアッシー50の組付け時に、位置決め部材20の第2面20bと、位置決め凹部40の内底面40aとの間に配置してもよい。
 ○ シール部材は、シールリング41のような固体の環状でなくてもよく、液体ガスケットでもよい。
 ○ 実施形態では、ブレーキアッシー50を組み立てた状態で、ブレーキステータ31を位置決め部材20で径方向に位置決めするようにしたが、ブレーキアッシー50を組み立てずにブレーキステータ31のみを位置決め部材20でモータケース13に対して位置決めした後、電磁ブレーキ30の各部品をモータケース13に組付けてもよい。
 ○ 実施形態の車両はフォークリフト10であったが、車両のうちの別の産業車両であってもよく、例えば、トーイングトラクタであってもよい。
 ○ 車両は産業車両でなく、自動車であってもよい。

Claims (6)

  1.  車両を駆動する駆動用モータと、
     前記駆動用モータの回転軸と、
     該駆動用モータに対して負荷と反対側に配設され、前記回転軸をロック可能とする電磁ブレーキと、
     前記駆動用モータを囲むモータケースと、
     前記駆動用モータに対して前記負荷と反対側に設けられる環状のブレーキステータであって、該環状のブレーキステータは前記モータケースから突出した前記回転軸の突出部を囲む状態で前記モータケースに固定されており、前記ブレーキステータの内周部には位置決め凹部が凹設されている、前記環状のブレーキステータと、
     前記回転軸の軸方向に沿って前記ブレーキステータと並ぶ状態で前記ブレーキステータに固定された固定板と、
     前記軸方向における前記ブレーキステータと前記固定板との間に配設されたブレーキアーマチャと、
     前記軸方向において前記ブレーキアーマチャを前記ブレーキステータから離間する方向に付勢する付勢部材と、
     前記回転軸と一体回転し、かつ前記軸方向において前記ブレーキアーマチャと前記固定板との間に配設されたブレーキロータと、
     前記回転軸の前記突出部を囲む状態で前記モータケースから突出した位置決め凸部と、
     前記位置決め凸部を取り囲む環状であり、前記ブレーキステータの位置決め凹部に隙間嵌めされている位置決め部材と、
     前記軸方向に並ぶ前記位置決め部材の端面と前記位置決め凹部の内底面との間をシールするシール部材と、を備える電磁ブレーキ付き車両用モータ。
  2.  前記シール部材は環状である請求項1に記載の電磁ブレーキ付き車両用モータ。
  3.  前記シール部材は、前記位置決め部材に接合されている請求項2に記載の電磁ブレーキ付き車両用モータ。
  4.  前記シール部材は高機能発泡体を主体としている請求項1~3のいずれか一項に記載の電磁ブレーキ付き車両用モータ。
  5.  前記環状の前記シール部材の外径は前記位置決め部材の外径と同じである請求項2または3に記載の電磁ブレーキ付き車両用モータ。
  6.  前記回転軸は、第1端と第2端とを有しており、
     前記第1端は負荷に接続されており、
     前記第2端は前記突出部を含んでおり、前記電磁ブレーキに接続されている請求項1~5のいずれか一項に記載の電磁ブレーキ付き車両用モータ。
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