JPH061864U - 電磁ブレーキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 板ばねの捻れや回転軸に作用する制動ばねの
ばね力を防止して、板ばねの耐久性や電磁ブレーキが装
着されるモータ等のメーカに対する品質の信頼性を高め
る。 【構成】 アーマチュア５に軸線方向の突出部５ｂを形
成し、突出部５ｂのテーパ面とブレーキシュー８との間
にコロ１２を介装した。また、ブレーキシュー８に固定
された板ばね９を、アーマチュア５の貫通孔５ｅを通し
てフィールドコア４にねじ止めした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は制動ばねのばね力と、電磁コイルの磁気吸引力とでアーマチュアを進 退させて回転を制動したり制動を解いたりする電磁ブレーキに関するものである 。

【０００２】

【従来の技術】

このような電磁ブレーキの一種として、例えば特開昭６３−１１５９２０号公 報に開示されているように、ブレーキシューを設けてこれとアーマチュアとの間 にボールやコロ等の転動体を介装させた形式の電磁ブレーキが知られている。 この電磁ブレーキは、モータ等の固定部に固定され電磁コイルが内設されたフ ィールドコアと、このフィールドコアの磁極面に平面を対向させた軸線方向へ進 退自在なアーマチュアとを備えており、このアーマチュアは、フィールドコアの 凹孔内に装てんされた制動ばねによりフィールドコアから離間する方向に付勢さ れている。

【０００３】 そして、電磁コイルが無励磁のときには、フィールドコアの磁極面とアーマチ ュアの平面との間に、制動ばねのばね力により所定の空隙が形成されており、電 磁コイルの励磁時には、アーマチュアが制動ばねのばね力に抗してフィールドコ アの磁極面に磁気吸着されるように構成されている。

【０００４】 さらに、フィールドコアの内孔とアーマチュアの内孔とを貫通したモータの回 転軸には、皿状に形成された被制動部材としてのブレーキドラムがキー固定され ており、このブレーキドラムの円筒部はフィールドコアとアーマチュアとの外周 面に空間部を介して被覆されている。そして、上記空間部内には、フィールドコ アの外周面に両端が固定された円弧状の板ばねで弾持された複数個の円弧状ブレ ーキシューと、これら各ブレーキシューにそれぞれ固着されて外周面をブレーキ ドラムの内周面に対接させた円弧状のライニングとが収納されている。

【０００５】 さらにはまた、アーマチュアの外周面に形成されたテーパ面と、このテーパ面 とほぼ平行するように折曲げられた板ばねの折曲げ片との間には、複数個のボー ルが介装されている。

【０００６】 このように構成されていることにより、電磁コイルが無励磁のときには、制動 ばねのばね力によりアーマチュアがフィールドコアの磁極面から離間しており、 このとき、ボールはアーマチュアのテーパ面の作用でブレーキシューを板ばねの ばね力に抗してブレーキドラムの円筒部内周面に圧接させるので、ブレーキドラ ムを介して回転軸の回転が制動される。

【０００７】 また、この状態から電磁コイルが励磁されて磁束が発生すると、アーマチュア が制動ばねのばね力に抗してフィールドコアの磁極面に吸着され、ボールが板ば ねの傾斜面による保持から解放されるので、板ばねが弾性復帰することにより縮 径してブレーキドラムの円筒部内周面に対するブレーキシューの圧接が解かれ、 ブレーキドラムと一体の回転軸が回転可能になる。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

しかるに、上述したように構成された従来の電磁ブレーキでは、制動時に転動 体がアーマチュアのテーパ面に沿って移動する構造であるため、転動体が斜めに 、言い換えればアーマチュアの移動方向へ移動しながら径方向へ移動することに なり、円弧状の板ばねやブレーキシューが制動ばねのばね力によってアーマチュ アの移動方向へ押されてしまう。

【０００９】 このため、板ばねが捻られたり、回転軸に制動ばねのばね力がブレーキシュー とブレーキドラムを介して加えられてしまうという問題を生じる。このような不 具合を解消して装置の耐久性を高めるにはブレーキシュー支持用板ばねの剛性を 高めればよい。ところが、そのようにすると制動ばねのばね力や電磁コイルの磁 気吸引力を大きく設定しなければならず、装置が大型化するとともに安価に提供 できない。

【００１０】 この考案は、制動時における板ばねの捻れや回転軸に作用する制動ばねのばね 力を防止し、板ばねの耐久性や電磁ブレーキが装着されるモータ等のメーカに対 する品質の信頼性を高めることを目的とする。また、板ばねの形状やアーマチュ アの形状を簡素化して、電磁ブレーキを安価に提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

このような目的を達成するためにこの考案では、電磁コイルを内設したフィー ルドコアと、このフィールドコアに対向し軸線方向に進退自在に支持され制動用 のばねで常時フィールドコアから離れる方向へ付勢されたアーマチュアと、この アーマチュアおよびフィールドコアと同軸状に配設され円筒部を有する被制動部 材と、この被制動部材の円筒部外周面または内周面に沿って複数個配列され個々 に板ばねによりフィールドコアに弾性支持されたブレーキシューとを備え、アー マチュアのブレーキシューと径方向で対向する各部位にテーパ面を設けると共に 、このテーパ面と前記ブレーキシューとの間に転動体を介装した電磁ブレーキに おいて、板ばねを軸線方向に配設された板部材とし、板ばねのフィールドコアへ の固定位置とブレーキシューへの固定位置とが軸線と略平行な直線上に構成され るようにしたことを特徴とする。

【００１２】 また、このような構造とした電磁ブレーキにおいては、装置をより安価に提供 するために、アーマチュアをフィールドコアと対向する円板部とこの円板部の外 周に円周方向間隔をおいて一体形成された軸線方向の突出部とからなる形状とし 、突出部の径方向外側または内側に転動体がころがるテーパ面を形成するとよい 。

【００１３】 また更には、内締型電磁ブレーキにおいては、板ばねの形状を簡素化するため に、アーマチュアの突出部の内側にテーパ面を形成し、そのテーパ面とブレーキ シューとの間に転動体を介装するとともに、ブレーキシューに固定された板ばね は、アーマチュアの円板部と突出部の連結部位に穿設された貫通孔を通してフィ ールドコアに固定するとよい。

【００１４】 また、アーマチュアにテーパ面を一体形成した電磁ブレーキにおいては、各部 品の加工誤差により、ブレーキシューと被制動部材の間やフィールドコアとアー マチュアの間の空隙寸法がばらついてしまうので、板ばねのフィールドコアへの 固定位置に、軸線と直交する係止辺を有する貫通孔を穿設して、その貫通孔に挿 入され板ばねの係止辺と当接する係止辺が形成された調整体とともに、板ばねを フィールドコアにねじ止めするとよい。

【００１５】

【作用】

電磁コイルの無励磁時には制動ばねのばね力でアーマチュアがフィールドコア の磁極面から離間しており、このとき、転動体はアーマチュアに設けたテーパ面 の作用でブレーキシューを板ばねのばね力に抗して被制動部材の円筒部に圧接さ せるので、これら部材を介して回転軸の回転が制動される。 また、この状態から電磁コイルが励磁されて磁束が発生すると、アーマチュア が制動ばねのばね力に抗してフィールドコアの磁極面に吸着され、転動体がアー マチュアのテーパ面から解放されるので、板ばねが弾性復帰して被制動部材の円 筒部に対するブレーキシューの圧接が解かれ、被制動部材と一体の回転軸が回転 可能になる。

【００１６】

【実施例】

図１から図８は本考案の電磁ブレーキの一実施例を示したものであり、図１は 電磁ブレーキの正面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３はアーマチュアの平 面図、図４はアーマチュアの断面図、図５はアーマチュアの一部分斜視図、図６ はブレーキシューの正面図、図７はブレーキシューの側面図、図８は板ばねの正 面図である。以下、これら図面に基づいて詳細に説明する。

【００１７】 電磁ブレーキ１は産業用ロボットの駆動源であるモータ２に装着されており、 電磁コイル３が内設されたフィールドコア４が、モータ２のブラケットにねじ止 め固定されている。フィールドコア４は、クラッパ形電磁石であり、軸線方向に 開口し電磁コイル３が樹脂で絶縁固着されている環状溝４ａと、この環状溝４ａ の外周壁となる円筒状外極部に穿設されたばね孔４ｂと、後述する板ばね９がね じで固定された凹溝４ｃ、そして外極部の磁極面に穿設されたスプリングピン圧 入固定用孔（図示せぬ）と手動解放用ねじ孔４ｄが形成されている。なお、符号 ４ｅは取付けボルトを挿入する取付け孔である。また、ばね孔４ｂ・凹溝４ｃや スプリングピン圧入固定用孔・手動解放用ねじ孔４ｄ、更に取付け孔４ｅは、全 てフィールドコア４の円周方向を３等分する位置に位相をかえて個々に形成され ている。

【００１８】 このようなフィールドコア４には、電磁コイル３が無励磁状態において所定の 空隙が形成されるように、円板状のアーマチュア５がスプリングピン６で回り止 めされて支持されている。アーマチュア５はフィールドコア４のばね孔４ｂ内に 装てんされた制動ばね７のばね力と電磁コイル３の磁気吸引力により、フィール ドコア４の磁極面と対向して軸線方向に進退自在である。

【００１９】 アーマチュア５は、内孔を有する円板部５ａとこの円板部５ａの外周を３等分 する位置にプレス加工により一体形成された軸線方向の突出部５ｂとを有する形 状であり、図５に斜視図で示されているように、突出部５ｂの内面には後述する 転動体１２が装てんされる凹溝５ｃが形成され、またその凹溝５ｃ底部を、フィ ールドコア４から離れるほど深くなるテーパ面５ｄとしている。更にこのアーマ チュア５には、円板部５ａと突出部５ｂとの連結部位に貫通孔５ｅが穿設されて いる。

【００２０】 アーマチュア５の突出部５ｂの径方向内側には、空間をおいて各ブレーキシュ ー８が配設されており、ブレーキシュー８は板ばね９によりフィールドコア４に 弾性支持されている。 ブレーキシュー８は断面Ｌ字状を呈する形状からなり、直角となる内側壁面に は、壁部の剛性を高めるためにリベットで矩形板１０が固定されている。また、 他方壁面には、同様に壁部の剛性を高めるために全面にわたって重ね合わせた板 ばね９の端部がねじ止めされている。一方、この板ばね９の端部が固定された反 対側となる外側壁面には、円弧状摩擦面を有するライニング１１が固着されてい る。

【００２１】 板ばね９は図８に示したように、矩形状板部材に一対の切欠き部９ａを形成し 、フィールドコア４への固定位置寄りに剛性を小さくした撓み部９ｂを構成する とともに、２条の直線上に位置するねじ孔が穿設されている。 そして、ブレーキシュー８に固定された板ばね９は、アーマチュア５の貫通孔 ５ｅを通り、フィールドコア４の凹溝４ｃに係合されねじで固定されている。こ こで、これらブレーキシュー８とフィールドコア４への板ばね９の固定位置は、 軸線と略平行な直線上に構成されている。

【００２２】 ブレーキシュー８に固定された矩形板１０・板ばね９の端部とアーマチュア５ のテーパ面５ｄにより形成された空間には、転動体としての円筒状コロ１２が個 々に介装されている。 また、ブレーキシュー８に固着されたライニング１１は、モータ２の回転軸２ ａに装着された被制動部材としてのブレーキホイール１３の円筒部外周面と接離 する構造となっている。

【００２３】 以上のような構造からなる電磁ブレーキ１は、図２のような電磁コイル３に通 電されていない無励磁状態では、アーマチュア５が制動ばね７のばね力でフィー ルドコア４の磁極面から離間しており、コロ１２がアーマチュア５のテーパ面５ ｄをころがり、ブレーキシュー８を板ばね９のばね力に抗してブレーキホイール １３の円筒部に圧接させるので、ブレーキシュー８を介して回転軸２ａの回転が 制動される。また、この状態から電磁コイル３が励磁されて磁束が発生すると、 アーマチュア５が制動ばね７のばね力に抗してフィールドコア４の磁極面に吸着 され、コロ１２がアーマチュア５のテーパ面５ｄから解放されるので、板ばね９ が弾性復帰してブレーキホイール１３の円筒部に対するブレーキシュー８の圧接 が解かれ、ブレーキホイール１３と一体の回転軸２ａが回転可能になる。

【００２４】 次に、本考案の他の実施例である電磁ブレーキを、図９から図１１の図面に基 づいて説明する。図９は電磁ブレーキの上半分断面図であり、図１０は板ばねの 固定部分を拡大した断面図、図１１は図１０のＢ−Ｂ線矢視図である。 これら図面に示される電磁ブレーキ１４は、ライニング１１とブレーキホイー ル１３との励磁状態における空隙寸法の調整、言い換えればフィールドコア４と アーマチュア５との無励磁状態における空隙寸法の調整ができる構造となってい る。

【００２５】 ブレーキシュー８を弾性支持する板ばね１５には、軸線と直交する係合辺１５ ａを有する貫通孔１５ｂが形成されており、またこの貫通孔１５ｂ内に、係合辺 １５ａと接合された係合辺１６ａが形成された有頭形状からなる調整体１６が嵌 合されている。

【００２６】 そして、板ばね１５の係合辺１５ａと調整体１６の係合辺１６ａを当接させた 状態で、調整体１６をねじ１７によりシム１８を介してフィールドコア４に固定 している。このような構造とすることにより、調整体１６の係合辺１６ａの寸法 により、ライニング１１とブレーキホイール１３の空隙寸法の微調整ができる。 この実施例では、調整体１６に係合辺１６ａを一辺のみ形成したが、多角形状 とし、寸法の異なる複数の係合辺１６ａを有する調整体１６とするとよい。 なお、この考案は、内締型の電磁ブレーキのみならず、従来技術で説明した外 拡型の電磁ブレーキにも適用される。また、フィールドコア４に凹溝４ｃを形成 し、その凹溝４ｃ内に板ばね９・１５を固定したが、このような細部の構造は適 宜設計を変更できる。

【００２７】

【考案の効果】

以上のようにこの考案では、アーマチュアのテーパ面とブレーキシューとの間 に転動体を介装した電磁ブレーキにおいて、ブレーキシューをフィールドコアに 弾性支持する板ばねを軸線方向に配設し、板ばねのフィールドコアへの固定位置 とブレーキシューへの固定位置とを軸線と略平行な直線上としたので、制動時に おける板ばねの捻れや回転軸に作用する制動ばねのばね力を防止できる。また板 ばねの形状や取付け構造が簡素化され、電磁ブレーキを安価に提供できる。

【００２８】 また、アーマチュアにテーパ面を有する軸線方向の突出部を一体形成すること により、電磁ブレーキをより安価に提供できる。 また更には、内締型電磁ブレーキにこの考案を適用するにあたり、アーマチュ アの円板部と突出部の連結部位に貫通孔を穿設し、その貫通孔に板ばねを挿通し た構造とすることにより、ブレーキシューの形状を大きくすることなく、アーマ チュアのテーパ面とブレーキシューとを径方向で対向することができる。したが って、装置の小形化・軽量化が図れる。

【００２９】 また、板ばねを調整体を介してフィールドコアに固定することにより、空隙の 調整が容易にでき電磁ブレーキの安定した作動が得られるので、品質上の信頼性 を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例である電磁ブレーキの正面
図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】アーマチュアの平面図である。

【図４】アーマチュアの断面図である。

【図５】アーマチュアの一部分斜視図である。

【図６】ブレーキシューの正面図である。

【図７】ブレーキシューの側面図である。

【図８】板ばねの正面図である。

【図９】この考案の他の実施例である電磁ブレーキの上
半分断面図である。

【図１０】板ばねの固定部分を拡大した断面図である。

【図１１】図１０のＢ−Ｂ線矢視図である。

【符号の説明】

３ 電磁コイル ４ フィールドコア ５ アーマチュア ７ 制動ばね ８ ブレーキシュー ９ 板ばね １２ コロ １６ 調整体

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁コイルを内設したフィールドコア
   と、このフィールドコアに対向し軸線方向に進退自在に
   支持され制動用のばねで常時フィールドコアから離れる
   方向へ付勢されたアーマチュアと、このアーマチュアお
   よびフィルードコアと同軸状に配設され円筒部を有する
   被制動部材と、この被制動部材の円筒部外周面または内
   周面に沿って複数個配列され個々に板ばねにより前記フ
   ィールドコアに弾性支持されたブレーキシューとを備
   え、前記アーマチュアの前記ブレーキシューと径方向で
   対向する各部位にテーパ面を設けると共に、このテーパ
   面と前記ブレーキシューとの間に転動体を介装した電磁
   ブレーキにおいて、前記板ばねを軸線方向に配設された
   板部材とし、かつ前記板ばねの前記フィールドコアへの
   固定位置と前記ブレーキシューへの固定位置とが軸線と
   略平行な直線上に構成されるようにしたことを特徴とす
   る電磁ブレーキ。
2. 【請求項２】 前記アーマチュアを前記フィールドコア
   と対向する円板部とこの円板部の外周に円周方向間隔を
   おいて一体形成された軸線方向の突出部とからなる形状
   とするとともに、前記アーマチュアの突出部の径方向外
   側または内側には前記転動体がころがる前記テーパ面が
   形成されていることを特徴とする請求項１記載の電磁ブ
   レーキ。
3. 【請求項３】 前記アーマチュアの各突出部内側に形成
   された前記テーパ面と、このテーパ面と径方向で個々に
   対向する前記ブレーキシューとを備え、これらテーパ面
   とブレーキシューとの間に前記転動体が介装されてお
   り、前記ブレーキシューに固定された前記板ばねが前記
   アーマチュアの円板部と突出部の連結部位に穿設された
   貫通孔を通り前記フィールドコアに固定されていること
   を特徴とする請求項２記載の電磁ブレーキ。
4. 【請求項４】 前記板ばねの前記フィールドコアへの固
   定位置には軸線と直交する係合辺を有する貫通孔が穿設
   されており、この貫通孔に挿入される調整体の係合辺と
   前記板ばねの係合辺とを当接させて、これら板ばねと調
   整体を前記フィールドコアにねじ止めしたことを特徴と
   する請求項１・２・３記載の電磁ブレーキ。