JPS6022443A - ブレ−キ装置 - Google Patents
ブレ−キ装置Info
- Publication number
- JPS6022443A JPS6022443A JP58131227A JP13122783A JPS6022443A JP S6022443 A JPS6022443 A JP S6022443A JP 58131227 A JP58131227 A JP 58131227A JP 13122783 A JP13122783 A JP 13122783A JP S6022443 A JPS6022443 A JP S6022443A
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- JP
- Japan
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- brake
- excitation
- short
- solenoid
- electric motor
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
- H02K7/102—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with friction brakes
- H02K7/1021—Magnetically influenced friction brakes
- H02K7/1023—Magnetically influenced friction brakes using electromagnets
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
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。
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
本発明は電動機に付属されるブレーキ装置に関するもの
である。
である。
従来例の構成とその問題点
従来のブレーキ装置は第１図〜第２図にその具体構成を
示すように、垂直多関節ロボット等のアクチュエータと
共に用いられる場合、その動作の性格上、非励磁作動形
の置引ブレーキ方式がほとんどであった。第２図は、電
動機軸９に直結されたボス１ｏに、軸方向に移動自在に
かん合されたライニング１１に対して筐体７と制動バネ
１３によって付勢されたブレーキ板１２によって制動構
造を構成している０またブレーキ板１２はプレー−キ巻
線１４および固定鉄心１６と共にブレーキ部の磁気回路
を構成している。
示すように、垂直多関節ロボット等のアクチュエータと
共に用いられる場合、その動作の性格上、非励磁作動形
の置引ブレーキ方式がほとんどであった。第２図は、電
動機軸９に直結されたボス１ｏに、軸方向に移動自在に
かん合されたライニング１１に対して筐体７と制動バネ
１３によって付勢されたブレーキ板１２によって制動構
造を構成している０またブレーキ板１２はプレー−キ巻
線１４および固定鉄心１６と共にブレーキ部の磁気回路
を構成している。
上記の構成において、その動作を説明すると、ライニン
グ１１は軸ｅおよびボス１０と共に回転３ ｔｌ− しておシ、この場合ブレーキ巻線１４には通電されてお
り、その磁気回路によってブレーキ板１２は制動バネ１
３に抗して固定鉄心１６に吸引され、ブレーキは開放状
態となる。次に外部指令により停止する場合、電動機の
電源がしゃ断されると同時にブレーキ巻線１４の電源も
しゃ断される結果、ブレーキ板１２は制動バネ１３の押
付力によりライニング１１を筐体７の方へ押付け、制動
力を発生し電動機軸９は停止する。
グ１１は軸ｅおよびボス１０と共に回転３ ｔｌ− しておシ、この場合ブレーキ巻線１４には通電されてお
り、その磁気回路によってブレーキ板１２は制動バネ１
３に抗して固定鉄心１６に吸引され、ブレーキは開放状
態となる。次に外部指令により停止する場合、電動機の
電源がしゃ断されると同時にブレーキ巻線１４の電源も
しゃ断される結果、ブレーキ板１２は制動バネ１３の押
付力によりライニング１１を筐体７の方へ押付け、制動
力を発生し電動機軸９は停止する。
しかしながら上記のような構成では、ブレーキ動作を実
施する制動バネ１３に抗するに充分な吸引力を有する電
磁石が必要であシ、吸引力を大きくするためには必然的
に電磁石の寸法・重量が大きくならざるを得なかった。
施する制動バネ１３に抗するに充分な吸引力を有する電
磁石が必要であシ、吸引力を大きくするためには必然的
に電磁石の寸法・重量が大きくならざるを得なかった。
垂直多関節ロボットではアクチュエータの一部であるブ
レーキを関節部にユニット化して組込むのでその重量が
大きくなることは、ロボットの根元方向から見た負荷ト
ルク、負荷イナーシャが大きくなり、これらを負荷とし
て駆動する根元のアクチュエータの出力を一層大きくす
る必要が生じてくる。このように垂直多関節ロボットで
はアクチュエータの重量が大きくなることは致命的であ
る。
レーキを関節部にユニット化して組込むのでその重量が
大きくなることは、ロボットの根元方向から見た負荷ト
ルク、負荷イナーシャが大きくなり、これらを負荷とし
て駆動する根元のアクチュエータの出力を一層大きくす
る必要が生じてくる。このように垂直多関節ロボットで
はアクチュエータの重量が大きくなることは致命的であ
る。
以上のように従来のブレーキ装置では重量が大きく、さ
らにアクチュエータ全体の重量が大きくならざるを得な
いという欠点をもっていた。
らにアクチュエータ全体の重量が大きくならざるを得な
いという欠点をもっていた。
発明の目的
本発明は上記欠点に鑑み、小形軽量化されたブレーキ装
置を提供するものである。
置を提供するものである。
発明の構成
本発明は、電動機の両端子と電源部との間に励磁時短絡
スイッチを、電動機の両端子間に励磁時開放スイッチを
、非励磁作動ブレーキ装置のソレノイドと電源との間に
励磁時短絡スイッチを、充電装置と電源との間に励磁時
短絡スイッチを、さらに充電装置と前記ブレーキ装置の
ソレノイドとの間には励磁時開放スイッチを配した構成
とし、電源０８時には電動機及びソレノイドは駆動し、
充電装置は充電され、電源ＯＦＦ時には電動機及びソレ
ノイドは電源よシしゃ断されると同時に電動機の両端子
は抵抗を通して短絡され発電制動力Ｓ ノ＋−： が発生して回転数は急速に低下すると同時に充電装置は
非励磁作動ブレーキのソレノイドに接続され、ソレノイ
ドは少しの放電時間の間ＯＮ状態を続け、一方、ブレー
キ構造は、前記充電装置が放電し、その電圧がブレーキ
装置のソレノイドの最大離脱電圧以下になればソレノイ
ドがＯＦＦ状態になり、ソレノイドの吸引方向と逆方向
に付勢されたバネによりブレーキレバーが一定角度回転
し、その結果ブレーキピンを、電動機軸と同時に回転す
るブレーキ板の方へ押し出し、ブレーキ板に設けたピン
穴に入り込み、前記発電制動にて低下した回転速度を確
実に停止させるようにしたものである。
スイッチを、電動機の両端子間に励磁時開放スイッチを
、非励磁作動ブレーキ装置のソレノイドと電源との間に
励磁時短絡スイッチを、充電装置と電源との間に励磁時
短絡スイッチを、さらに充電装置と前記ブレーキ装置の
ソレノイドとの間には励磁時開放スイッチを配した構成
とし、電源０８時には電動機及びソレノイドは駆動し、
充電装置は充電され、電源ＯＦＦ時には電動機及びソレ
ノイドは電源よシしゃ断されると同時に電動機の両端子
は抵抗を通して短絡され発電制動力Ｓ ノ＋−： が発生して回転数は急速に低下すると同時に充電装置は
非励磁作動ブレーキのソレノイドに接続され、ソレノイ
ドは少しの放電時間の間ＯＮ状態を続け、一方、ブレー
キ構造は、前記充電装置が放電し、その電圧がブレーキ
装置のソレノイドの最大離脱電圧以下になればソレノイ
ドがＯＦＦ状態になり、ソレノイドの吸引方向と逆方向
に付勢されたバネによりブレーキレバーが一定角度回転
し、その結果ブレーキピンを、電動機軸と同時に回転す
るブレーキ板の方へ押し出し、ブレーキ板に設けたピン
穴に入り込み、前記発電制動にて低下した回転速度を確
実に停止させるようにしたものである。
これによって、ブレーキ動作の初期には発電制動にて回
転数を低下させ、その後機械ブレーキにより回転を停止
させることにより、ブレーキ開放保持時のソレノイドの
吸引力も小さくでき、ソレノイド及びソレノイドを含む
ブレーキ装置全体が小形軽量化したものである。
転数を低下させ、その後機械ブレーキにより回転を停止
させることにより、ブレーキ開放保持時のソレノイドの
吸引力も小さくでき、ソレノイド及びソレノイドを含む
ブレーキ装置全体が小形軽量化したものである。
実施例の説明
６、−・−１
以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。
する。
第３図は本発明の実施例におけるブレーキ装置の構造断
面図で、第４図は第３図の右側面図である。第６図は前
記第４図における一部品のＡ矢視図、第６図はブレーキ
装置の回路図、第７図は回転速度、ソレノイド端子電圧
、ブレーキピンの動作状態のタイムチャートである。
面図で、第４図は第３図の右側面図である。第６図は前
記第４図における一部品のＡ矢視図、第６図はブレーキ
装置の回路図、第７図は回転速度、ソレノイド端子電圧
、ブレーキピンの動作状態のタイムチャートである。
第３図〜第７図において、２７はブレーキ板で電動機軸
１７に固定されており、その円周上数ケ所にブレーキピ
ン３１が入ることの可能な穴が設けである。ブレーキピ
ン３１はブレーキカバー２９に、軸方向に移動可能なよ
うにかん合されており、ブレーキピン３１のつばは、ブ
レーキカバー２９の一点を支点とし、ブレーキ開放時に
は、ブレーキカバー２９との間に付勢された引張バネ３
６とは逆の方向にソレノイド３４に吸引されて一定角度
回転するブレーキレバー３２とすべり噛合いの状態に配
設されており、ブレーキレバー３２の回転によりブレー
キピン３１が出入りするようにな７１−二 っている。また回路は電動機３７と電源３８間には励磁
時短絡スイッチ３９−１ 、３９−２ 、ブレーキ装置
４ｏと電源３８間には励磁時短絡スイッチ３９−３ 、
３９−４ 、電動機３７０両端には励磁時開放スイッチ
３９−９．充電装置４１と電源３８の間には励磁時短絡
スイッチ３９−７．３９−８．充電装置４１とブレーキ
装置４０との間には励磁時開放スイッチ３９−６．３９
−６が配されている。
１７に固定されており、その円周上数ケ所にブレーキピ
ン３１が入ることの可能な穴が設けである。ブレーキピ
ン３１はブレーキカバー２９に、軸方向に移動可能なよ
うにかん合されており、ブレーキピン３１のつばは、ブ
レーキカバー２９の一点を支点とし、ブレーキ開放時に
は、ブレーキカバー２９との間に付勢された引張バネ３
６とは逆の方向にソレノイド３４に吸引されて一定角度
回転するブレーキレバー３２とすべり噛合いの状態に配
設されており、ブレーキレバー３２の回転によりブレー
キピン３１が出入りするようにな７１−二 っている。また回路は電動機３７と電源３８間には励磁
時短絡スイッチ３９−１ 、３９−２ 、ブレーキ装置
４ｏと電源３８間には励磁時短絡スイッチ３９−３ 、
３９−４ 、電動機３７０両端には励磁時開放スイッチ
３９−９．充電装置４１と電源３８の間には励磁時短絡
スイッチ３９−７．３９−８．充電装置４１とブレーキ
装置４０との間には励磁時開放スイッチ３９−６．３９
−６が配されている。
以上のように構成されたブレーキ装置について以下その
動作を説明する。まずブレーキ開放時にハ、フレーキレ
パー３２はソレノイド３４の吸引力により引張バネ３６
に抗してソレノイド方向に引張られる。この場合ブレー
キレバー３２は第４図においてピン３３を中心として反
時計方向に回転する結果、ブレーキレバー３２の、ブレ
ーキピン３１との噛み合い部は第６図に示すような溝形
状になっているので、ブレーキピン３１をブレーキカバ
ー２９から引出す状態になっている。次に上記のように
電動機３７が回転してブレーキが開放状態になっている
状態から電源がしゃ断されてブレーキが働く場合、まず
リレー３９の励磁コイルがＯＦＦになると同時にスイッ
チ３９−１゜３９−２ 、３９−３ 、３９−４ 、３
９−７ 、３９−８は開放状態になりスイッチ３９−５
．３９−６．３９−９は短絡される。電動機３７はスイ
ッチ３９−９により短絡されると抵抗を通して回転数に
応じて大電流が流れ発電制動が実施され回転数は急速に
低下する。同時に充電装置４１はブレーキ装置４０に接
続されブレーキ装置４ｏのソレノイド３４の最大離脱電
圧になるまでの放電時間の間、ブレーキ装置４ｏは開放
状態になっている。
動作を説明する。まずブレーキ開放時にハ、フレーキレ
パー３２はソレノイド３４の吸引力により引張バネ３６
に抗してソレノイド方向に引張られる。この場合ブレー
キレバー３２は第４図においてピン３３を中心として反
時計方向に回転する結果、ブレーキレバー３２の、ブレ
ーキピン３１との噛み合い部は第６図に示すような溝形
状になっているので、ブレーキピン３１をブレーキカバ
ー２９から引出す状態になっている。次に上記のように
電動機３７が回転してブレーキが開放状態になっている
状態から電源がしゃ断されてブレーキが働く場合、まず
リレー３９の励磁コイルがＯＦＦになると同時にスイッ
チ３９−１゜３９−２ 、３９−３ 、３９−４ 、３
９−７ 、３９−８は開放状態になりスイッチ３９−５
．３９−６．３９−９は短絡される。電動機３７はスイ
ッチ３９−９により短絡されると抵抗を通して回転数に
応じて大電流が流れ発電制動が実施され回転数は急速に
低下する。同時に充電装置４１はブレーキ装置４０に接
続されブレーキ装置４ｏのソレノイド３４の最大離脱電
圧になるまでの放電時間の間、ブレーキ装置４ｏは開放
状態になっている。
発電制動により回転数も低下すると同時に、充電装置４
１の放電の結果、充電装置４１の端子電圧も低下し、ブ
レーキ装置４ｏのソレノイド３４の最大離脱電圧に達す
ると、ブレーキレバー３２は引張ばね３６によシ第４図
において時計方向に回転させられ、ブレーキピン３１は
ブレーキレバー４゜ ３２と噛合いに従ってブレーキカバー２９の内部へ押込
まれる結果、ブレーキ板２８の穴にはまわ９ ／＋−： 込み回転は完全に停止する。
１の放電の結果、充電装置４１の端子電圧も低下し、ブ
レーキ装置４ｏのソレノイド３４の最大離脱電圧に達す
ると、ブレーキレバー３２は引張ばね３６によシ第４図
において時計方向に回転させられ、ブレーキピン３１は
ブレーキレバー４゜ ３２と噛合いに従ってブレーキカバー２９の内部へ押込
まれる結果、ブレーキ板２８の穴にはまわ９ ／＋−： 込み回転は完全に停止する。
このようにブレーキ動作を、発電制動と機械ブレーキに
それぞれ分担して実施することにより電動機に取付ける
機械ブレーキ装置のソレノイド等の吸引力を小さくする
ことができ、ブレーキ装置全体が小形軽量化できる。
それぞれ分担して実施することにより電動機に取付ける
機械ブレーキ装置のソレノイド等の吸引力を小さくする
ことができ、ブレーキ装置全体が小形軽量化できる。
発明の効果
以上のように本発明は、制動時には電源はしゃ断され、
第一段階として電動機の両端子を抵抗で短絡し、発電制
動によって回転速度を低下させ、第２段階として充電装
置はリレーの働きにより一定時間ブレーキ装置に電圧を
印加し、ブレーキ開放状態を維持し、その後充電装置の
電圧が放電のため低下してくる結果、非励磁作動ブレー
キ装置のソレノイドがＯＦＦ状態になシ、前記発電制動
により低下した回転速度を確実に停止させることができ
るもので、このようにブレーキ動作の初期には発電制動
によシ回転数を低下させ、その後機械ブレーキにより回
転を停止させることによりブレーキ開放保持時のソレノ
イドの吸引力を小さく１０１・− でき、ソレノイド及びソレノイドを含むブレーキ装置全
体が小形軽量化されその実用的効果は大なるものがある
。
第一段階として電動機の両端子を抵抗で短絡し、発電制
動によって回転速度を低下させ、第２段階として充電装
置はリレーの働きにより一定時間ブレーキ装置に電圧を
印加し、ブレーキ開放状態を維持し、その後充電装置の
電圧が放電のため低下してくる結果、非励磁作動ブレー
キ装置のソレノイドがＯＦＦ状態になシ、前記発電制動
により低下した回転速度を確実に停止させることができ
るもので、このようにブレーキ動作の初期には発電制動
によシ回転数を低下させ、その後機械ブレーキにより回
転を停止させることによりブレーキ開放保持時のソレノ
イドの吸引力を小さく１０１・− でき、ソレノイド及びソレノイドを含むブレーキ装置全
体が小形軽量化されその実用的効果は大なるものがある
。
第１図は垂直多関節ロボットの一般的構成図、第２図は
従来のブレーキ装置断面図、第３図は本発明の一実施例
におけるブレーキ装置断面図、第４図は同右側面図、第
６図は第４図における入方向矢視図、第６図は同実施例
の電気回路図、第７図は同実施例のタイムチャート図で
ある。 １７・・・・・・電動機軸、２８・・川・ブレーキ板、
２９・・・・・・ブレーキカバー、３１・・・・・・ブ
レーキピン、３２・・・・・・ブレーキレバー、３４・
・・・・・ソレノイド、３６・・・・・・引張りバネ、
３７・・・・・・電動機、３８・旧・・電源、３９−１
、３９−２ 、３９−３ 、３９−４ 、３９−７．
３９−８・・・・・・励磁時短絡スイッチ、３９−５
、３９−６ 、３９−９・・・・・・励磁時開放スイッ
チ、４ｏ・・・・・・ブレーキ装置、４１・・団・充電
装置。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ＃丘か１名第
１図 第２図 第３図 ２ ２２１
従来のブレーキ装置断面図、第３図は本発明の一実施例
におけるブレーキ装置断面図、第４図は同右側面図、第
６図は第４図における入方向矢視図、第６図は同実施例
の電気回路図、第７図は同実施例のタイムチャート図で
ある。 １７・・・・・・電動機軸、２８・・川・ブレーキ板、
２９・・・・・・ブレーキカバー、３１・・・・・・ブ
レーキピン、３２・・・・・・ブレーキレバー、３４・
・・・・・ソレノイド、３６・・・・・・引張りバネ、
３７・・・・・・電動機、３８・旧・・電源、３９−１
、３９−２ 、３９−３ 、３９−４ 、３９−７．
３９−８・・・・・・励磁時短絡スイッチ、３９−５
、３９−６ 、３９−９・・・・・・励磁時開放スイッ
チ、４ｏ・・・・・・ブレーキ装置、４１・・団・充電
装置。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ＃丘か１名第
１図 第２図 第３図 ２ ２２１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 電動機と電源間に設けた第１の励磁時短絡スイッチと、
電動機の両端子間に設けた第１の励磁時開放スイッチと
、非励磁制動ブレーキ装置と電源間に設けた第２の励磁
時短絡スイッチと、充電装置、前記ブレーキ装置間に設
けた第２の励磁時開放スイッチと、前記充電装置と電源
間に設けた第３の励磁時短絡スイッチとを有すると共に
前記第２の励磁時開放スイッチ及び第３の励磁時短絡ス
イッチを同期的に連動作動させられるように回路を形成
し、さらに前記電動機の回転軸に固定されたブレーキ板
、前記ブレーキ板に設けられた数ケ所の穴部と軸方向自
在にかん合し、ブレーキカバーに軸方向移動可能に設け
られたブレーキピン、前記ブレーキビンのつばと溝かん
合され、ソレノイドによシ、ブレーキカバーとの間に付
勢された引張シばねと逆方向に吸引することにより支点
の２ ｌニー＋ 周囲に回転可能に配設されたブレーキレノ（−を備えた
ブレーキ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58131227A JPS6022443A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | ブレ−キ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58131227A JPS6022443A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | ブレ−キ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6022443A true JPS6022443A (ja) | 1985-02-04 |
Family
ID=15052994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58131227A Pending JPS6022443A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | ブレ−キ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6022443A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103078470A (zh) * | 2013-01-11 | 2013-05-01 | 北京工业大学 | 一种自励式线圈同步旋转构造双凸极液冷缓速器 |
| JP5653570B1 (ja) * | 2014-03-07 | 2015-01-14 | 三菱電機株式会社 | ブレーキ付電動機 |
| WO2019202912A1 (ja) * | 2018-04-20 | 2019-10-24 | ミネベアミツミ株式会社 | 回転規制機構、回転アクチュエータおよびロボット |
-
1983
- 1983-07-18 JP JP58131227A patent/JPS6022443A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103078470A (zh) * | 2013-01-11 | 2013-05-01 | 北京工业大学 | 一种自励式线圈同步旋转构造双凸极液冷缓速器 |
| JP5653570B1 (ja) * | 2014-03-07 | 2015-01-14 | 三菱電機株式会社 | ブレーキ付電動機 |
| WO2015132956A1 (ja) * | 2014-03-07 | 2015-09-11 | 三菱電機株式会社 | ブレーキ付電動機 |
| KR20160105929A (ko) | 2014-03-07 | 2016-09-07 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 브레이크를 구비한 전동기 |
| DE112014006373B4 (de) * | 2014-03-07 | 2020-10-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Elektromotor mit Bremse |
| WO2019202912A1 (ja) * | 2018-04-20 | 2019-10-24 | ミネベアミツミ株式会社 | 回転規制機構、回転アクチュエータおよびロボット |
| JP2019190520A (ja) * | 2018-04-20 | 2019-10-31 | ミネベアミツミ株式会社 | 回転規制機構、回転アクチュエータおよびロボット |
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