JPH0638448A - 電磁ブレーキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】界磁電流を小さくしても吸引力が大きくなるよ
うに効率を向上させ、かつブレーキイニングが回転体に
当たるときの衝撃力を小さくする。 【構成】可動鉄心部８の上部とフレーキシリンダ２との
間の空隙部９に連通し、可動鉄心部８を垂直方向に貫通
する複数の孔１０を設け、空隙部９及び孔１０に磁性流
体１１を充填させ、空隙部９の磁気抵抗が小さくなり、
界磁電流を小さくしても可動鉄心部８を押上げることが
できるので、電磁ブレーキを小型化できる。また、電磁
ブレーキが作動するとき磁性流体はダンパーの役目を果
たし、ブレーキライニング１が回転体に当たるときの衝
撃を緩和する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、立軸形回転電機の停
止時に作動させる電磁ブレーキに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、立軸形回転電機を停止させると
き、立軸形回転電機を駆動している原動機の駆動を止め
ても、慣性のため停止までに時間がかかるので、速やか
に停止させるためブレーキ装置を用いていた。図２は従
来の直流電磁操作式押上型の電磁ブレーキの縦断面図で
ある。図２において、ブレーキライニング１を支持する
ブレーキピストン３及び可動鉄心８と、ブレーキピスト
ン３及び可動鉄心部８を押上げるボビン付電磁コイル４
と、電磁コイル４を収納し、ブレーキピストン５及び可
動鉄心部８の移動を案内するブレーキシリンダ２と、ブ
レーキシリンダ２の上部内径側及び下部内径側にそれぞ
れ上部オイルガイドメタル５及び下部オイルガイドメタ
ル６を備えている。可動鉄心部８の上部とブレーキシリ
ンダ２との間に空隙部９が形成されている。ブレーキピ
ストン３は非磁性体からなり、可動鉄心部８は磁性体か
らなる。

【０００３】次に電磁ブレーキの動作を説明する。立軸
形回転電機の運転中はスプリング７によってブレーキピ
ストン３を下に押しているが、ブレーキを作動させると
きには電磁コイル４をＤＣ２４Ｖで励磁する。磁束は電
磁コイル４，ブレーキシリンダ２の上部とブレーキピス
トン３との隙間，可動鉄心部８，ブレーキシリンダ２の
下部を通るので、ブレーキシリンダ２の上部と対向する
可動鉄心部８に吸引力が作用し、スプリング７の力に反
抗して可動鉄心部８を上へ押上げ、ブレーキライニング
１を立軸形回転電機の回転子最下端部に備えた図示しな
い円環板状のブレーキリングに押し当てる。このブレー
キ揚程は例えば１０mmであり、ブレーキピストン３とブ
レーキライニング２との半径方向の隙間は、１〜２mmで
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の電磁ブレーキの
構造では、可動鉄心部８の上部とブレーキシリンダ２と
の間の空隙部９は磁気抵抗が大きく、ブレーキピストン
３及び可動鉄心部８を押上げるには、電磁コイル４を励
磁する界磁電流を大きくしなければならない。また、空
隙部９で作用する吸引力は、空隙の長さに反比例するた
め、励磁はじめは弱く、空隙長さが最小となるとき最大
の力を発生するため、ブレーキライニング１が回転子に
当たる瞬間に大きな衝撃力が発生していた。

【０００５】この発明は、界磁電流を小さくしても吸引
力が大きくなるように効率を向上させ、かつブレーキラ
イニングがブレーキすべき回転体に当たるときの衝撃力
を小さくする電磁ブレーキを提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】頭部に配置されたブレー
キライニングと、このブレーキライニングを支持するブ
レーキピストン及び可動鉄心部と、このブレーキピスト
ン及び可動鉄心部を押上げる電磁コイルと、この電磁コ
イルを収納し前記ブレーキピストン及び可動鉄心部の移
動を案内するシリンダとからなる電磁ブレーキにおい
て、前記可動鉄心部の上部と前記ブレーキシリンダとの
間の空隙部に連通し、前記可動鉄心部を垂直方向に貫通
する複数の孔を設け、前記空隙部及び前記孔に磁性流体
を充填させたことによって、上記目的を達成する。

【０００７】また、可動鉄心部を垂直方向に貫通する孔
１０は、可動鉄心部８の周方向に等間隔に配置すれば、
作動時の可動鉄心部の移動をスムーズにする。

【０００８】

【作用】この発明においては、可動鉄心部を垂直方向に
貫通する複数の孔を設け、可動鉄心部の上部とブレーキ
シリンダとの間の空隙部及び可動鉄心部の孔に磁気抵抗
の小さい磁性流体を充填させたので、空隙部の磁気抵抗
が小さくなって、小さな界磁電流でも磁束密度が大きく
なり、可動鉄心部を押上げることができる。また、電磁
ブレーキが作動して可動鉄心部が上方へ移動すると、空
隙に溜まっている磁性流体が孔を通してブレーキシリン
ダの底部へ流れるので、磁性流体の粘性により可動鉄心
部の移動を和らげ、ブレーキライニングが回転体へ当た
る時の衝撃を緩和する。

【０００９】

【実施例】図１はこの発明の実施例による電磁ブレーキ
の縦断面図である。図１において、図２と同じ部位は同
じ符号を付しその説明を省略する。この発明による電磁
ブレーキは、可動鉄心部８の上部とブレーキライニング
２との間の空隙部９に連通し、可動鉄心部８を垂直方向
に貫通する複数の孔１０を設け、空隙部９及び孔１０に
磁性流体１１を充填した。磁性流体１１は、界面活性剤
を用いて安定に分散させた磁性体微粒子を流体媒体に高
濃度に懸濁させたものであり、マグネタイトの微粉にオ
レイン酸を吸着させ、外側に疏水基を向けて炭化水素中
に分散させたもの、または水を分散媒体とするものが知
られている。磁性流体は、圧力シール，回転軸シール，
液体ダンパー等に利用されている。１２は磁性流体１１
が漏れないためのシールで、ゴム等の環状の部材であ
る。可動鉄心部８を垂直方向に貫通する孔１０は、可動
鉄心部８の周方向に等間隔に配置すれば、電磁ブレーキ
を作動させ可動鉄心部８が移動するときバランスを保っ
て移動するので、動作がスムーズになる。

【００１０】この発明によれば、空隙部９及び孔１０に
磁性流体１１を充填したので、空隙部９の磁気抵抗が小
さくなり、電流密度を従来と同じにしても界磁電流を少
なくし、電磁コイル４の断面積を小さくできるので、電
磁ブレーキを小型化できる。また、電磁ブレーキが作動
するとき、可動鉄心部８が移動すると空隙部９の磁性流
体１１は孔１０を通してブレーキシリンダ２の底部に移
動するとき、磁性流体１１がダンパーの役目をするの
で、ブレーキライニング１が回転体に当たるときの衝撃
を緩和させる。ブレーキライニング１の作動速度は、孔
１０の直径を変えることにより調整できる。

【００１１】

【発明の効果】この発明によれは、可動鉄心部の上部と
ブレーキシリンダとの空隙部及び可動鉄心部の孔に磁性
流体を充填したので、空隙部の磁気抵抗が小さくなり、
従来よりも界磁電流を小さくして電磁コイルを小型化さ
せ、電磁ブレーキ全体を小型化できる。また、電磁ブレ
ーキが作動するとき磁性流体はダンパーの役目を果た
し、ブレーキライニングが回転体に当たるときの衝撃を
和らげる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例による電磁ブレーキの縦断面
図である。

【図２】従来の電磁ブレーキの縦断面図である。

【符号の説明】

１ ブレーキライニング ２ ブレーキシリンダ ３ ブレーキピストン ４ 電磁コイル ８ 可動鉄心部 ９ 空隙部 １０ 孔 １１ 磁性流体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】頭部に配置されたブレーキライニングと、
   このブレーキライニングを支持するブレーキピストン及
   び可動鉄心部と、このブレーキピストン及び可動鉄心部
   を押上げる電磁コイルと、この電磁コイルを収納し前記
   ブレーキピストン及び可動鉄心部の移動を案内するシリ
   ンダとからなる電磁ブレーキにおいて、前記可動鉄心部
   の上部と前記ブレーキシリンダとの間の空隙部に連通
   し、前記可動鉄心部を垂直方向に貫通する複数の孔を設
   け、前記空隙部及び前記孔に磁性流体を充填させたこと
   を特徴とする電磁ブレーキ。
2. 【請求項２】請求項１記載の電磁ブレーキにおいて、可
   動鉄心部を垂直方向に貫通する孔は、前記可動鉄心部に
   周方向に等間隔に配置されていることを特徴とする電磁
   ブレーキ。