JPH0432509Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は各種機械の制動および保持に用いられ
る正作動形の電磁ブレーキに関するものである。

〔従来の技術〕

この種の電磁ブレーキは励磁コイルに電圧を印
加することによつて、回転軸上に設けられた回転
側の部材と固定側の部材とを磁気吸着して前記回
転軸を制動するように構成されている。このた
め、電気系統に故障が生じると、回転軸の制動が
全く不可能になる。

ところで、このような電気系統に故障が生じた
場合であつても、回転軸の制動が要求されること
があり、実公昭58−8994号公報に開示されている
電磁クラツチのように、回転側の部材と固定側の
部材とを緊急用結合片で連結することが考えられ
る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、このような構造では、緊急用結合片を
ボルトによつて取付けなければならないため、迅
速な緊急制動を可能にしたり、その制動を徐々に
解除することができない不具合があつた。一方、
クレーンやコンベア等の物上げおよび運搬機械な
どにおいては、災害を未然に防ぐために、電気系
統の故障により駆動源も含めて全てが停止した場
合においても、吊上げられた物や傾斜しているコ
ンベアに載せられている物を、そのままの状態に
保持したり、あるいはそれ自体の重量によつて
徐々に下降させる必要があつた。

そこで、負作動形の電磁ブレーキを使用するこ
とも考えられるが、この種の負作動形の電磁ブレ
ーキは圧縮コイルばねの弾撥力を制動手段とする
構造であり、この弾撥力を徐々に減少させること
が困難であるため、実際的でない。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案はこのような事情に鑑みなされたもの
で、励磁不能な状態となつたときであつても、迅
速な緊急制動を可能にしたり、その制動を徐々に
解除することができる電磁ブレーキを提供するも
のである。本考案に係る電磁ブレーキは、回転デ
イスクとフイールドコアとの間に軸線方向に移動
自在に支持されフイールドコアを軸線方向の一方
の側から覆う環状溝を有する磁性材製の環状デイ
スクとを備え、この環状デイスクとフイールドコ
アとの間に形成した圧力室内に加圧流体を導入す
る導入部を設けたものである。

〔作用〕

本考案においては、圧力室内に加圧流体を導入
すると、環状デイスクが回転デイスク方向へ移動
して回転デイスクに圧接されるので、回転デイス
クと環状デイスクとの間に摩擦力が生じる。

〔実施例〕

以下、その構成等を図に示す実施例により詳細
に説明する。第１図は本考案に係る電磁ブレーキ
を示す断面図、第２図は同じく励磁コイルに電圧
を印加した状態を示す上半部分断面図、第３図は
同じく電磁ブレーキの圧力室内に加圧流体を圧入
した状態を示す上半部分断面図で、これらの図に
おいて符号１で示すものは、電磁ブレーキを示
し、物上げおよび運搬機械、産業ロボツトなどの
駆動源あるいは、これに近い動力系路中に装着さ
れている。２は回転軸で、被制動装置のハウジン
グ３から外部に突出している。４は回転軸２と同
軸状に配設されたフイールドコアで、本実施例に
おいては、ハウジング３と別体に形成され回転軸
２に嵌装されている。そして、取付ボルト５によ
つてハウジング３の外側面に取付けられ、軸線方
向であつて外側へ開放された環状溝に励磁コイル
６を有している。ここで、フイールドコア４はハ
ウジング３に直接に環状溝を設け、この環状溝に
励磁コイル６を装填して構成することもできる。
７は励磁コイル６のリード線、８は励磁コイル６
を固着する絶縁樹脂である。

９は回転軸２の段部に嵌装された調整用のシム
である。１１はこれら部材の軸線方向の外側にお
いて前記フイールドコア４に対向して回転軸２に
軸装された磁性材製の回転デイスクであり、キー
溝１０が形成されている。この回転デイスク１１
は中央にハブを有する円盤状に形成されており、
回転軸２と一体的に回転するようにキー１２で回
転軸２と結合されると共に、前記シム９と回転軸
２の先端部に螺着されたナツト１３とによつて回
転軸２上の所定の位置に調整されている。前記回
転デイスク１１には、円弧状のスリツト１１ａが
同一円周上に等間隔をおいて穿設されており、こ
こに断磁材１４が充填固着されている。なお、こ
の断磁材１４は必ずしも充填する必要はなく、空
隙によつて断磁部を形成してもよい。

２１は前記回転デイスク１１とフイールドコア
４との間に介装された本考案の要部となる磁性材
製の環状デイスクである。この環状デイスク２１
は、フイールドコア４を軸線方向の一方の側、換
言すれば、ハウジング３と反対側から覆う環状溝
２１ａを有する環状に形成され、底部には回転デ
イスク１１と同様に円弧状のスリツト２１ｂが同
一円周上に等間隔をおいて穿設され、断磁材２２
が充填固着されている。詳述すれば、環状デイス
ク２１は、断面コ字状に形成され、フイールドコ
ア４の内外周面および一方の端面を覆い、フイー
ルドコア４との間に環状の圧力室２３を形成して
いる。

２４はこの環状デイスク２１を常時回転デイス
ク１１から離間する方向へ付勢した状態で軸線方
向に移動自在に支持する板ばねで、基端部はカラ
ー２５およびボルト２６でハウジング３に固定さ
れ、先端部は環状デイスク２１の開口端縁に外径
方向へ突設された外フランジ２１ｃにボルト２７
の頭部および止め輪２８で固定されている。２９
は環状デイスク２１が回転デイスク１１から離間
する方向へ移動するのを係止する係止手段として
の係止板であり、本実施例においてはフイールド
コア４の内周面の環状溝４ａに嵌着されている。
ここで、係止手段としてはフイールドコア４の外
周面に、環状デイスク２１の外周部と当接する部
材を設けたり、あるいはボルト２７の頭部をハウ
ジング３の外側面に当接させる構造としてもよ
く、要するに板ばね２４の初期弾撥力が得られる
構造であればよい。前記板ばね２４としては例え
ば円弧状や矩形状のものなどを用いることがで
き、固定する手段としても上述したボルトのほか
種々考えることができる。

３１は回転デイスク１１を介して環状デイスク
２１に対向し、ボルト２７上に、回転軸２と同軸
状に軸線方向に移動自在に支持された磁性材製の
可動デイスクである。この可動デイスク３１はボ
ルト２７に嵌着された止め輪３２との間に圧縮変
形した状態で介装された圧縮コイルばね３３で、
常時回転デイスク１１から離間する方向へ付勢さ
れており、ボルト２７の先端部に螺着された調整
ナツト３４およびロツクナイト３５によつて回転
デイスク１１から離間する方向への移動が係止さ
れている。ここで、無励磁状態において、回転デ
イスク１１と環状デイスク２１との間隙g₁と、回
転デイスク１１と可動デイスク３１との間隙g₂は
略等しく設定されている。また、環状デイスク２
１の環状溝２１ａの内底面とフイールドコア４の
開口側端面との間隙g₃は、前記間隙g₁，g₂よりも
はるかに大きく設定されている。

４１はフイールドコア４の外周面に設けられた
環状溝４ｂに係入されたＯリングで、フイールド
コア４の外周面と環状デイスク２１の環状溝２１
ａの外周面との間をシールしている。４２はフイ
ールドコア４の内周面に設けられた環状溝４ｃに
係入されたＯリングで、フイールドコア４の内周
面と環状デイスク２１の環状溝２１ａの内周面と
の間をシールしている。４３は前記圧力室２３内
に例えば作動油や空気など加圧流体を導入する導
入部としての接続プラグである。この接続プラグ
４３は環状デイスク２１の外周壁に穿設され圧力
室２３内と外部とを連通するねじ孔２１ｄに螺着
されている。そして、この接続プラグ４３は図示
しないがポンプ等の加圧流体発生源をおよび圧力
室２３内に導入される加圧流体を制御する制御手
段を有する流体回路に接続されている。なお、制
御手段は所要の圧力の加圧流体を圧力室２３内に
導入すると共に、圧力室２３内に加圧流体を導入
しない場合は、圧力室２３内を大気に開放するよ
うに制御する。

このように構成された電磁ブレーキにおいて
は、無励磁状態においては、第１図に示すように
回転デイスク１１の両側に間隙g₁，間隙g₂が形成
されるため、回転軸２は制動されることがない。

一方、励磁コイル６に電圧を印加すると、第２
図に示すように、フイールドコア４の周囲に磁束
Φが発生する。ここで、間隙g₃と間隙g₁との関係
をg₃＞＞g₁としているため、環状デイスク２１の
フイールドコア４側への磁気吸引力F₁と、板ば
ね２４のハウジング３側への弾撥力F₂と、環状
デイスク２１と回転デイスク１１とに形成される
漏洩磁束回路による環状デイスク２１を反フイー
ルドコア側へ吸引する磁気吸引力F₃との関係が、
F₁＋F₂＜F₃となるので、環状デイスク２１はF₁
とF₂とに抗して回転デイスク１１に磁気吸着さ
れる。このため、回転デイスク１１は環状デイス
ク２１と可動デイスク３１とで挾持され、これら
部材間に摩擦力が生じるので、回転軸２は制動さ
れる。

次に、電気系統の故障により、励磁コイル６へ
の電圧の印加が不能となつた場合の緊急制動につ
いて説明する。この場合は、制御手段によつて流
体回路を制御して接続プラグ４３から圧力室２３
内に加圧流体を導入する。このようにすると、第
３図に示すように、加圧流体によつて環状デイス
ク２１を回転デイスク１１方向へ押圧する力Ｆが
発生し、環状デイスク２１が回転デイスク１１に
圧接されるので、これら部材間に生ずる摩擦力で
回転軸２が制動される。そして、加圧流体の圧力
を制御することによつて前記摩擦力を増減するこ
とができる。

したがつて、従来のように緊急用の部材を取付
けたりすることがなく制動が行え、しかも、加圧
流体の圧力を変化させることによつて制動力を増
減することができる。

ここで、制御手段について説明すると、例えば
駆動源が停止操作された場合において、電気的に
結線された励磁コイル６に電圧が印加されないと
きに、前記流体回路を開くようにすればよく、電
気系の回路と流体系の回路とを組合わせることに
よつて、緊急時の制動が迅速にかつ正確に行え
る。

また、電気系の回路と流体系の回路とを組合わ
せて、緊急時の以外にも圧力室２３内に加圧流体
を導入するようにすれば、制動力を大きくするこ
とができる。この場合は、例えば、第２図に示す
状態において、回転デイスク１１がスリツプする
のを検出する回転検出装置を設け、この装置から
出力される信号で流体回路を開くようにすればよ
く、このようにすれば、回転デイスク１１のスリ
ツプを低減することができる。なお、流体回路や
これを制御する制御手段は種々考えることができ
る。

第４図は他の実施例を示す断面図で、第１図に
示すものと同一あるいは同等な部材には同一符号
を付しその説明は省略する。この実施例において
は、電磁ブレーキ５１の環状デイスク２１および
可動デイスク３１は、ハウジング３の周壁を内側
から外側へ貫通してハウジング３に固定されたボ
ルト５２上に、軸線方向に移動自在に支持されて
いる。そして、回転デイスク２１は止め輪５３と
外フランジ２１ｃとの間に圧縮変形した状態に介
装された圧縮コイルばね５４で、回転デイスク１
１から離間する方向へ付勢されている。

このような電磁ブレーキ５１においては、板状
のばね部材やこのばね部材をハウジング３に固定
する構造が不要になる利点がある。

なお、上記実施例において一列に断磁部を設け
たシングルフラツクス方式のものについて説明し
たが、本考案はこれに限定されるものではなく、
ダブル・トリプルフラツクス方式としてもよく、
このようにすれば、磁気吸着力を大きくすること
ができる。また、回転軸が鉛直方向に支持された
電磁ブレーキに実施することもでき、この場合は
圧縮コイルばね５４や止め輪５３は必ずしも必要
としない。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば、回転デイ
スクとフイールドコアとの間に軸線方向に移動自
在に支持されフイールドコアを軸線方向の一方の
側から覆う環状溝を有する磁性材製の環状デイス
クとを備え、この環状デイスクとフイールドコア
との間に形成した圧力室内に加圧流体を導入する
導入部を設けたから、圧力室内に加圧流体を導入
することによつて、環状デイスクを回転デイスク
に圧接させ、これら部材間に摩擦力を生じさせて
回転軸を制動することができる。

したがつて、従来のように緊急用の部材を取付
けたりすることがなく制動が行え、しかも、加圧
流体の圧力を変化させることによつて制動力を増
減することができるから、励磁不能な状態となつ
たときであつても、迅速な緊急制動を可能にする
ことができると共に、その制動を徐々に解除する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る電磁ブレーキを示す断面
図、第２図は同じく励磁コイルに電圧を印加した
状態を示す上半部分断面図、第３図は同じく電磁
ブレーキの圧力室内に加圧流体を圧入した状態を
示す上半部分断面図、第４図は他の実施例を示す
断面図である。 ２……回転軸、４……フイールドコア、１１…
…回転デイスク、２１……環状デイスク、２３…
…圧力室、３１……可動デイスク、４３……接続
プラグ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転軸と同軸状に配設されたフイールドコア
   と、このフイールドコアに対向して回転軸に軸装
   された磁性材製の回転デイスクと、この回転デイ
   スクと前記フイールドコアとの間に軸線方向に移
   動自在に支持されフイールドコアを軸線方向の一
   方の側から覆う環状溝を有する磁性材製の環状デ
   イスクとを備え、この環状デイスクとフイールド
   コアとの間に形成した圧力室内に加圧流体を導入
   する導入部を設けたことを特徴とする電磁ブレー
   キ。