JPH0822139B2 - 電動機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 a.産業上の利用分野 本発明は、電動機のオン，オフによる固定子の磁気作
用を利用して、制動力を得るようにした電動機に関し、
詳しくは、回転子と一体で回転する部分を減少し、か
つ、電動機本体の改造部分を極力制限して制動力のある
制動機構を内蔵した電動機に関する。

b.従来の技術 電動機の制動装置として機械的制動法と電気的制動法
がある。

機械的制動法としては、電磁ブレーキを設けるものが
知られている。しかし、このような電磁ブレーキを設け
るものは別電源を必要とするため、高価となったり、大
型化するなどの欠点がある。

そこで、固定子の磁力を利用して制動力を得るように
した先行技術が知られている。（実公昭60−37016号） この先行技術を第６図にしたがって説明すると、100
はケーシング、101は固定子鉄心102および固定子巻線10
3からなる固定子である。この固定子101は固定子鉄心10
2の一端面に固定鉄心104を一体に設けており、両鉄心10
2,104の巻線挿入用みぞに共通に上記固定子巻線103が挿
入されている。この固定鉄心104の素板は、固定子鉄心1
02の素板と同一材料の薄板を積層して形成され、各素板
の内周端部を軸方向に折り曲げて円すい台状の磁極面10
5を構成している。

一方、回転子106を支持した回転軸107には、固定鉄心
104の磁極面105と対応した形状の磁極面108を有する可
動鉄心109が、軸方向にのみ移動可能に設けられてい
る。この可動鉄心109の一端面には、制動用ライニング1
10を貼着した回転制動板111が設けられており、この回
転制動板111の制動用ライニング110に対向するモータブ
ラケット112内面には固定制動面113が形成されている。
114は可動鉄心109と回転子106との間に配装された押圧
バネであり、これは、可動鉄心109を常時モータブラケ
ット112側に押圧するものである。

上記先行技術の作用を説明する。

電動機の始動に際し、固定子巻線103を励磁すると、
回転磁界が発生し、固定鉄心104と可動鉄心109との間に
磁気吸引力が生じる。これにより、可動鉄心109が押圧
バネ114の弾撥力に抗して固定鉄心104側に吸引されて、
制動用ライニング110を固定制動面113から引離す。可動
鉄心109は回転軸107の段部に係止されて止まる。こうし
て、電動機は運転状態となる。

次に、電源を遮断して固定子巻線103の例磁を解け
ば、固定鉄心104と可動鉄心109との間の磁気吸引力がな
くなるので、押圧バネ114の付勢力が働き、可動鉄心109
はモータブラケット112側に移動する。こうして、制動
用ライニング110が固定制動面113に押圧されて、可動鉄
心109を介して回転軸107に制動がかけられる。

c.発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来技術の制動装置によると、固
定子101の成形時に固定子鉄心102と別体の固定鉄心104
を必要とし、しかも円錐磁極面を構成するため、固定鉄
心104の歯部を順次径を変えて折り曲げる必要があるた
め、加工が複雑となるとともに、電動機自体を大幅に改
良しなければならない。また、固定鉄心104が固定固鉄
心102の内周側まで突出するため固定子巻線103の巻込み
が困難となっていた。さらに可動鉄心109および押圧バ
ネ114は回転軸107と一体に回転することになるので、回
転軸107にそれだけ重量が加わることになると共に可動
鉄心109および押圧バネ114部分の損傷を招き易い。さら
に可動鉄心109と固定鉄心104の空隙があるため、回転磁
界による電磁力を有効利用できず、従って押圧バネ114
の押圧力が制限されるため、制動力を強くすることがで
きないという欠点があった。また、押圧バネ114および
可動鉄心109を回転軸107に装着するため、回転軸107の
重量が増大する課題がある。

本発明は、上記従来技術の課題を解決し、回転軸と一
体に回転する部分を減少し、電動機本体の改造部分を極
力抑えて制動力のある制動機構を内蔵することができる
電動機を提供することを目的とする。

d.課題を解決するための手段 本発明は、上記課題を解決するため、ケーシング１と
モータブラケット２で構成されるモータハウジング内
に、固定子３と回転子６を設け、上記回転子６をモータ
ハウジングに支持された回転軸７を介して上記固定子３
の内側軸線上に回転自在に支持すると共に上記固定子３
に発生する回転磁界によって回転子６を回転駆動する電
動機において、上記回転子６の側面に対向するブレーキ
ライニング13を設けた円盤状のブレーキ板12を上記回転
軸７に支持し、上記モータハウジング内にガイド部材15
を上記回転軸７と同心状に装着し、上記回転子６とブレ
ーキ板12との間に介在される突起部16の内周側に設け、
かつ、この突起部16の上記ブレーキライニング13との対
向面に摩擦面16aを設けた筒状のアーマチュア14を、上
記ガイド部材15に、上記回転軸７の軸方向と同方向に摺
動可能に配設し、上記摩擦面16aが上記ブレーキライニ
ング13に接触するように上記アーマチュア14を附勢する
バネ17、19を上記モータハウジングに装着し、上記固定
子３の内周面と回転子６の一部外周面相互間に上記アー
マチュア14の先端部が出入りする間隙を設け、上記固定
子３が励磁されているとき、固定子３の磁気吸引力を利
用して上記アーマチュア14の先端部を上記間隙内に吸引
して、上記アーマチュア14を上記ブレーキ板12から引き
離し、かつ上記固定子３が非励磁状態のときに上記バネ
17、19の弾撥力を利用してアーマチュア14をブレーキ板
12側に押圧して制動力を得るようにしたことにある。

e.作用 電動機の固定子３が励磁されると、固定子３の吸引力
が働き、アーマチュア14はバネ17,19の弾撥力に抗して
固定子３側に移動する。そして、アーマチュア14の摩擦
面16aは、ブレーキ板12のブレーキライニング13から引
き離される。こうして、電動機の回転軸７は回転する。

次に、電動機の固定子３に対する電源が遮断される
と、固定子３の磁気吸引力はなくなるので、バネ17,19
の弾撥力が作用し、アーマチュア14は、ブレーキ12板側
に引き寄せられる。こうして、アーマチュア14の摩擦面
16aがブレーキ板12のブレーキライニング13に圧接して
制動作用が働き、回転軸７の回転を停止させる。回転軸
７にはブレーキ板12しか設けられていないので、回転軸
７の重量が増大することはない。また、固定子３および
回転子６はそのまま使用するので、電動機自体を大幅に
改造する必要がない。

f.実施例 以下、図示の実施例を参照しながら、本発明を詳細に
説明する。

第１図は、本発明による電動機の制動力が働いている
ときの一実施例を示す縦断面図、第２図は第１図の電動
機が駆動状態にあるときの部分拡大断面図、第３図は第
１図のアーマチュア先端部を拡大して示す部分拡大断面
図、第４図は本発明の他の実施例を示す縦断側面図、第
５図は第４図のＡ−Ａ線断面図である。

第１図ないし第３図において、１はケーシング、２は
モータブラケットであり、ケーシング１とモータブラケ
ット２でモータハウジングが構成されている。３はケー
シング１の内周面に設けられた固定子であり、固定子鉄
心４と固定子巻線５とで構成されている。６は、固定子
３の内側軸線上に回転自在に支持された回転軸７に支持
された回転子であり、これは回転子鉄心８と回転子導体
９とで構成されている。

回転軸７は軸受10,11を介してケーシング１およびブ
ラケット２の各ボス部1a,2a内面に支持されており、そ
の途中に円盤状のブレーキ板12を固定支持している。こ
のブレーキ板12は、回転軸７の凸部7aと軸受11との間に
配置されており、これは回転子６側の板面周縁に沿って
環状のブレーキライニング13が装着されて摩擦面13aを
形成している。

14は固定子鉄心４の内径側端面に所定の間隔を置いて
突き合わせた状態で配設された円筒状アーマチュアであ
り、これはブラケット２のボス部2a外面側に回転軸７と
同心状に装着されたガイド部材15に、回転軸７の軸方向
と同方向に摺動可能に支持されている。このアーマチュ
ア14は上記回転子６とブレーキ板12との間に突出する突
起部16を内周側に設けており、この突起部16の上記ブレ
ーキライニング13の摩擦面13aとの対向面には摩擦面16a
が形成されている。

17はアーマチュア14の後端部に係止して配設された１
個または複数の板バネであり、これは一端部をアーマチ
ュア14の後端部に穿設した穴14aに係合し、他端部をカ
シメピン又はネジ18等を介してブラケット２に固定して
ある。

なお、第３図に示すように、アーマチュア14は先端部
を固定子鉄心４の角部に対応させて段部14bに形成して
ある。固定子３の内周面と回転子の一部外周面相互間に
は、アーマチュア14の先端部14cが出入りする間隙Ｑが
形成されている。なお、アーマチュア14の先端部に対応
する回転子導体９の対向面に段部9aを形成して間隙Ｑを
形成してもよい。

次に上記電動機の作用を説明する。

電動機の停止時、すなわち固定子３が励磁されていな
いときは、板バネ17の弾撥力によってアーマチュア14は
ブラケット２側に引き寄せられている。そして、アーマ
チュア14の摩擦面16aがブレーキライニング13の摩擦面1
3aに圧接されて回転軸７は制動状態にある（第１図参
照）。

そして、電動機の作動に際し、電源を入れると、固定
子巻線５が励磁されて回転磁界が発生し、固定子鉄心４
は回転磁界の一部の磁束を間隙Ｑ部にも通す磁路とな
り、固定子鉄心４とアーマチュア14との間に磁気吸引力
が作用する。これにより、アーマチュア14は板バネ17の
弾撥力に抗して固定子鉄心４側に吸引されて軸方向に移
動し、アーマチュア14は固定子鉄心４の角部に段部14b
が吸着される（第２図参照）。こうして、アーマチュア
14の移動により摩擦面16aがブレーキライニング13の摩
擦面13aから離れ、回転軸７はフリー状態となる。そし
て、固定子３によって作られる回転磁界によって回転子
６は回転を始め、駆動状態となる。

次に、第４図および第５図は、バネとして第１図の実
施例の板バネ17の代わりにピンバネ19を用いたもので、
他の部分は第１図と同様の構成である。

すなわち、アーマチュア14の外周面に、ピン穴20を穿
設し、このピン穴20にピンバネ19を挿通したものであ
る。ピンバネ19の両端部はブラケット２の内周面に、た
とえば穴26を穿設して係止させてある。

ピンバネ19の挿通位置は、ブラケット２のボス部2aを
外して行なっている。

この場合も前記実施例同様、固定子３の吸引力によっ
て、アーマチュア14は、ピンバネ19の弾撥力に抗して吸
引され、固定子鉄心４の角部に吸着され、摩擦面16aが
ブレーキライニング13の摩擦面13aから離れる。それに
よって、回転軸７は制動状態から解除され、回転を開始
する。一方、電源の遮断によって固定子の励磁が解かれ
ると、ピンバネ19の弾撥力によってアーマチュア14は引
き戻され、摩擦面16aがブレーキライニング13の摩擦面1
3aに圧接し、制動状態となる。

g.発明の効果 以上述べたように、本発明の電動機によれば、回転子
６の側面に対向するブレーキライニング13を設けた円盤
状のブレーキ板12を上記回転軸７に支持し、上記モータ
ハウジング内にガイド部材15を上記回転軸７と同心状に
装着し、上記回転子６とブレーキ板12との間に介在され
る突起部16を内周側に設け、かつ、この突起部16の上記
ブレーキライニング13との対向面に摩擦面16aを設けた
筒状のアーマチュア14を、上記ガイド部材15に、上記回
転軸７の軸方向と同方向に摺動可能に配設し、上記摩擦
面16aが上記ブレーキライニング13に接触するように上
記アーマチュア14を附勢するバネ17、19を上記モータハ
ウジングに装着し、上記固定子３の内周面と回転子６の
内周面相互間に上記アーマチュア14の先端部が出入りす
る間隙を設け、上記固定子３が励磁されているとき、固
定子３の磁気吸引力を利用して上記アーマチュア14の先
端部を上記間隙内に吸引して、上記アーマチュア14を上
記ブレーキ板12から引き離し、かつ上記固定子３が非励
磁状態のときに上記バネ17、19の弾撥力を利用してアー
マチュア14をブレーキ板12側に押圧して制動力を得るよ
うにしたので、電動機内に、アーマチュア14とブレーキ
板12を内蔵するだけで、制動機構を組付けることができ
ることから、少ない部品点数と、わずかの改良で、制動
機構を備えることができる。よって、電動機の外部に制
動機構を組付けるものに比べて、安価で、かつコンパク
トな電動機を提供することができる。

また、回転軸７に組付けるものはブレーキ板12だけな
ので、回転軸７には、それほど負荷がかからないので、
電動機のトルク等が低下することはない。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明による電動機の制動力が働いていると
きの一実施例を示す縦断面図、第２図は、第１図の電動
機が駆動しているときの部分拡大断面図、第３図は第１
図のアーマチュア先端部を拡大して示す部分拡大断面
図、第４図は本発明の他の実施例を示す縦断面図、第５
図は第４図のＡ−Ａ線断面図、第６図は従来の電動機を
示す半断面図である。 １……ケーシング、 ２……モータブラケット、 ３……固定子、 ６……回転子、 ７……回転軸、 12……ブレーキ板、 13……ブレーキライニング、 14……アーマチュア、 14c……先端部、 16……突起部、 16a……摩擦面、 17……板バネ、 19……ピンバネ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシング１とモータブラケット２で構成
   されるモータハウジング内に、固定子３と回転子６を設
   け、上記回転子６をモータハウジングに支持された回転
   軸７を介して上記固定子３の内側軸線上に回転自在に支
   持すると共に上記固定子３に発生する回転磁界によって
   回転子６を回転駆動する電動機において、上記回転子６
   の側面に対向するブレーキライニング13を設けた円盤状
   のブレーキ板12を上記回転軸７に支持し、上記モータハ
   ウジング内にガイド部材15を上記回転軸７と同心状に装
   着し、上記回転子６とブレーキ板12との間に介在される
   突起部16の内周側に設け、かつ、この突起部16の上記ブ
   レーキライニング13との対向面に摩擦面16aを設けた筒
   状のアーマチュア14を、上記ガイド部材15に、上記回転
   軸７の軸方向と同方向に摺動可能に配設し、上記摩擦面
   16aが上記ブレーキライニング13に接触するように上記
   アーマチュア14を附勢するバネ17、19を上記モータハウ
   ジングに装着し、上記固定子３の内周面と回転子６の一
   部外周面相互間に上記アーマチュア14の先端部が出入り
   する間隙を設け、上記固定子３が励磁されているとき、
   固定子３の磁気吸引力を利用して上記アーマチュア14の
   先端部を上記間隙内に吸引して、上記アーマチュア14を
   上記ブレーキ板12から引き離し、かつ上記固定子３が非
   励磁状態のときに上記バネ17、19の弾撥力を利用してア
   ーマチュア14をブレーキ板12側に押圧して制動力を得る
   ようにしたことを特徴とする電動機。