JPH03209030A - 電磁制動装置 - Google Patents

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、産業機械．ロボット等に安全ブレーキとし
て使用される電磁制動装置に関するものである。

［従来の技術］ ゜産業機械やロボット等においては、従来から、停電時
の安全ブレーキとして、電磁コイルを内蔵した固定子と
、この固定子の端面に固定された制動ピンと、この制動
ピンに挿入され軸方向に摺動可能なアマチュアと、上記
制動ピンに挿入され回転方向の動きを規制された制動プ
レートと、この制動プレートと上記アマチュアとに挟ま
れて配置されたライニングを有するとともに内周に歯を
有する回転板と、上記アマチュアを上記制動プレート側
に押圧するスプリングと、上記回転板の内周の歯に嵌合
する歯を有するハブとを備えた電磁制動装置が使用され
ている。

上記従来の電磁制動装置はつぎのような動作を行う。

すなわち、電源より電圧がコイルに印加されると、磁束
が発生し、それによる吸引力によってアマチュアはスプ
リングの弾性力に抗し固定子側に吸引される。この状態
では、アマチュアと制動プレートとの間に位置する回転
板にはライニングによる制動力が発生しないため、回転
板は駆動源側の回転軸に固定されたハブとともに回転を
始め、また回転し続けることができる。

また、その後、コイルの電圧を消勢させると、アマチュ
アはスプリングの弾性力によって固定子から離され、回
転板を制動プレート側に押圧する。

これによりライニングを介して回転板に制動力が発生し
、回転軸を停止，保持させる。

このような電磁制動装置は、上記のようにスプリング力
により制動方向のトルクを発生するものであるため、一
般に、停電時に自動的にブレーキをかけるための安全ブ
レーキとして好適である。

また、例えば、サーボモーターを駆動源とするロボット
等に使用する場合には、通常は、駆動源であるサーボモ
ーターにより回転制動がかかり、停止時はこの電磁制動
装置が働いて負荷の移動を防止する。そして、この電磁
制動装置は、その他異常時において回転制動をかけるの
みであるから、使用条件としては非常に楽なものである
。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の電磁制動装置においては、所定の制動力を得
るためにはスプリングの弾性力を大きくする必要があり
、したがって、アマチュアを固定子側に吸引するのに、
そのスプリングの弾性力に打ち勝つ相当大きな磁束が必
要である。また、この磁束の他に、ブラケット，軸受，
回転軸．ハブ回転板を通って流れる漏洩磁束も発生する
ため、その分を見込んでコイルの大きさを設定する必要
があり、そのため、コイルが必要以上に大形にならざる
を得ない。そこで、上記のような漏洩磁束を避けるため
に、ハブや回転板に非磁性体であるステンレス鋼等を使
用するようにした場合には、コストアップが避けられず
、また、特にステンレス鋼は非常に延性の高い材料であ
るため、回転板やハブにスプライン等の歯を加工した時
かえりが多く発生し、そのかえり取りに多大の時間を要
するという問題が生ずる。

さらに、上記回転板とハブの各歯の間には、これらが軸
方向に摺動可能となるようにバックラッシが設けられて
いるが、そのバックラッシのガタにより金属音であるカ
タカタ音が発生することがあり、この音が作業者に不安
感を与えることとなる。また、上記各歯には、軸方向の
摺動を良くするために若干のモリコートグリース等が塗
布されるが、このグリースが遠心力によりライニングま
で達し、それによりライニングの摩擦係数が低下して規
定のトルクが得られなくなるという不都合が生じること
となる。

この発明は、このような問題点を解決するためになされ
たものであって、漏洩磁束を極力抑えるとともに製作コ
ストの低減を図ることができ、しかも、ハブと回転板の
それぞれの歯の嵌合部のカタカ夕音を大幅に低減させる
ことができ、さらに、上記歯の嵌合部の摺動を良好にし
てグリース等の塗布を不要にした電磁制動装置を得るこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る電磁制動装置は、ハブを鉄粉を屁入した
樹脂により成形したものである。

［作用］ この発明においては、回転板の内周に形成された歯に嵌
合する歯を有するハブを鉄粉を混入した樹脂により成形
したので、該ハブの透磁率が悪くなり漏洩磁束を大幅に
低減させることができる。

また、ハブを樹脂で成形することにより上記各歯の間の
バックラッシによるカタカタ音も小さくなり、さらに、
歯の嵌合部の摺動が良好となってグリース等の塗布が不
要となる。

［実施例］ 以下、実施例を図面に基づいて説明する。

図はこの発明による電磁制動装置の一実施例を示す。こ
の電磁制動装置は、環状の固定子（１．）を備え、該固
定子（１）には、図示しない電源に接続されるコイル（
２）が内蔵され、樹脂（３）によって固定されている。

そして、この固定子（ｌ）の端面外縁部に複数（例えば
３本）の制動ピン（４）が固定され、固定子（１）の上
記端面に対向する位置には、上記制動ピン（４）に摺動
可能な形で挿入されたアマチュア（５）が配置されてい
る。また、上記制動ピン（４）の端部には制動プレート
（６）が挿入され、制動ピン（４）先端のねじ部にナッ
ト（７）が螺合されて位置決めがなされている。

上記アマチュア（５）と制動プレート（６）の間には回
転板（８）が配置されている。この回転板（８）は、上
記アマチュア（５）および制動プレート（６）に対向す
る両端面部分にライニング（９），（１０）が固定され
、内周には、回転軸（ｌ３）に固定されたハブ（ｌ１）
のスプライン（ｌｌａ）と嵌合するスプライン（８ａ）
を備えている。そして、上記固定子（１）の全周数箇所
に設けられた軸方向に開口する穴（１ａ）にスプリング
（１２）が挿入されて、このスプリング（Ｉ２）によっ
て上記アマチュア（５）が軸方向外方に付勢されている
。スプリング（Ｉ２）の付勢力によってアマチュア（５
）が反固定子（１）側に移動したとき、固定子（１）と
アマチュア（５）との間には所定の間隙（ｇ）が形成さ
れる。（１４）は上記固定子（＋）を固定する機械等の
ブラケット、（ｌ５）は上記回転軸（１３）を支承する
軸受である。

このように構成されていることにより、図示しない電源
より電圧がコイル（２）に印加されると、図で点線で示
す磁路に磁束Φが発生し、それによる吸引力によってア
マチュア（５）はスプリング（１２）の弾性力に抗し固
定子（１）側に吸引される。この状態では、アマチュア
（５）と制動プレート（６）との間に位置する回転板（
８）にはライニング（９）．（１０）による制動力が発
生しないため、回転板（８）は駆動源側の回転軸（１３
）に固定されたハブ（ＩＩ）とともに回転を始め、また
回転し続けることができる。

また、その後、コイル（２）の電圧を哨勢させると、ア
マチュア（５）はスプリング（ｌ２）の弾性力によって
固定子（１）から離され、回転板（８）を制動プレート
（６）側に押圧する。これによりライニング（９），（
１０）を介して回転板（８）に制動力が発生し、回転軸
（１３）を停止．保持させる。

この実施例の電磁制動装置においては、回転軸（１３）
に固定されたハブ（ｌ１）は、鉄粉入りの樹脂（例えば
カルプ工業製のＨ（，−１　０　０　０等）により成形
される。

このようにすることにより、ハブ（１１）の透磁率が悪
くなり、ブラケット（１４），袖受（ｌ５），回転軸（
＋３），ハブ（１１），回転板（８）を通って流れる漏
洩磁束Φ゜は大幅に低減し、その分コイル（２）を小形
にすることが可能となる。さらに、ハブ（１ｌ）の成形
時にスプライン（Ｉｌａ）も製作可能であるため、ハブ
（Ｉ１）の製作後別途スプライン（ｌｌａ）を加工した
りする必要がなく、製作コストを大幅に低減させること
ができる。また、回転板（８）のスプライン（８ａ）と
ハブ（１ｌ）のスプライン（ｌｌａ）との間のバックラ
ッシによる従来のような金属のたたき音もなくなり、作
業者が安心して作業することができる。さらに、上記各
スプライン（８ａ）（Ｉｌａ）間にグリース等を塗布し
なくても、これらのスプライン（８ａ），（Ｉｌａ）間
の摺動を常に良好に保持することができる。

上記実施例においては、ハブ（１１）を鉄粉を混入した
樹脂により成形するように構成したが、鉄粉の代わりに
非磁性体であるステンレスを混入するようにすることが
でき、それによれば、上記漏洩磁束Φ゜を全くなくすこ
とができる。

また、上記実施例では、この発明を電磁制動装置に適用
した場合について説明したが、その他、コイル側を回転
させる電磁連結装置にも適用することができる。

なお、上記実施例におけるハブは、従来の鉄製のものに
比べ機械強度は低下するが、これに対しては、回転板の
厚みを増し該回転板とハブとの接触面積を大きくするこ
とで対処が可能である。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、ハブを鉄粉入りの樹脂
で成形加工しているため、漏洩磁束を極力抑えることが
できるとともに製作コストの低減を図ることができる。

また、ハブと回転板のそれぞれの歯の嵌合部のバックラ
ッシによるカタカタ音も大幅に低減でき、さらに、上記
歯の嵌合部の摺動が良好に保持できグリース等の塗布が
不要になるなどの優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明による電磁制動装置の一実施例を示す部分
断面図である。 図において、（１）は固定子、（２）はコイル、（４）
は制動ピン、（５）はアマチュア、（６）は制動プレー
ト、（８）は回転板、（８ａ）はスプライン、（９），
（１０）はライニング、（ｌｌ）はハブ、（ｌｌａ）は
スプライン、（ｌ２）はスプリングである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電磁コイルを内蔵した固定子と、該固定子の端面
   に固定された制動ピンと、該制動ピンに挿入され軸方向
   に摺動可能なアマチュアと、上記制動ピンに挿入され回
   転方向の動きを規制された制動プレートと、該制動プレ
   ートと上記アマチュアとに挟まれて配置されたライニン
   グを有するとともに内周に歯を有する回転板と、上記ア
   マチュアを上記制動プレート側に押圧するスプリングと
   、上記回転板の内周の歯に嵌合する歯を有するハブとを
   備えた電磁制動装置において、上記ハブを鉄粉を混入し
   た樹脂により成形したことを特徴とする電磁制動装置。