JP4742310B2

JP4742310B2 - 無励磁作動形電磁ブレーキ付き回転電機

Info

Publication number: JP4742310B2
Application number: JP2006025262A
Authority: JP
Inventors: 典弘阿知和; 拓也柴田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-02-02
Filing date: 2006-02-02
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2026-02-02
Also published as: JP2007209123A

Description

この発明は、無励磁状態で作動する電磁ブレーキを備えた無励磁作動形電磁ブレーキ付き回転電機に関するものである。

従来、手動開放構造をもった無励磁作動形電磁ブレーキ付回転電機として、固定フレーム内において回転不能、且つ、軸方向に移動自在なブレーキディスクを備え、このブレーキディスクの両面にそれぞれ回転プレートを接触させる構成のものがある。そして、２枚の回転プレートでブレーキディスクを挟持することによって回転軸を回転方向に動かなくなるようにすると共に、一方の回転プレートは、回転電機の巻線が励磁されるや否や、磁気吸引により制動ばねに逆らって軸方向に移動させられる枠に設けられ、他方の回転プレートは、適当に配置された中間軸受を介して手動制御機構からの作用を受けるように構成された無励磁作動形電磁ブレーキ付回転電機が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭６３−３１５７９２号公報（問題点を解決するための手段の欄、図面）

上記従来技術は、停電時などの無励磁状態でブレーキを開放する場合には、手動制御機構を引くことにより、テコの原理で上記枠を制動ばねに逆らって軸方向に押圧し、枠に設けられた一方の回転プレートをブレーキディスクから引き離すことにより、ブレーキを開錠するものであって、ブレーキの開放状態を維持するために、常に外力を加える必要があり、また、テコの原理を利用していることから、強力な制動ばねによってアーマチュアを押付ける構造の場合、人力で開放動作をするためには、構造が大きくなるといった問題点があった。

この発明は、上記従来技術の課題を解決することを目的としてなされたもので、工具を必要とせず、また、構造を大きくすることなく、容易にブレーキを開放することができる無励磁作動形電磁ブレーキを備えた回転電機の提供を目的とするものである。

この発明の回転電機は、無励磁状態でブレーキを動作させて回転電機本体を構成する回転軸を拘束し、励磁することにより上記ブレーキを開放して上記回転軸の拘束を解除する電磁ブレーキを備えた無励磁作動形電磁ブレーキ付き回転電機であって、上記回転電機本体の反負荷側に装着される固定コアと、上記固定コアに装備される押圧手段により常時押圧されるアーマチャアと、上記アーマチャアと対向して配置されるブレーキ板と、上記アーマチャアと上記ブレーキ板の間に配置され、上記回転電機の回転軸に結合されるブレーキディスクと、を含む構成のブレーキ部を備えた無励磁作動形電磁ブレーキ付き回転電機において、上記回転電機本体に装着され、上記回転電機本体との間で上記ブレーキ部を囲設するブレーキカバーと、上記ブレーキカバーに螺合するねじ部が一端部に形成されると共に、上記回転軸の軸方向と同一軸方向を有する開放ロッドと、上記開放ロッドの他端部に上記開放ロッドの軸方向と直交する軸方向を有して装着され、回転動作により上記開放ロッドを軸方向に移動させる開放レバーと、上記開放ロッドの上記ねじ部と上記開放レバーの装着部との間に軸受けを介して取付けられ、上記開放ロッドと共に上記開放ロッドの軸方向に移動する取付け部材と、上記取付け部材に装着され、先端部で上記アーマチャアを上記固定コアに押圧して上記ブレーキ部を開放する開放シャフトと、を備えたものである。

この発明によれば、無励磁作動形電磁ブレーキ付き回転電機を電源のない状態でブレーキを開放する場合に、開放レバーのラジアル方向の力をスラスト方向へ増幅させてブレーキ板５とブレーキディスク６の接触を開放するため、人力での開放動作が容易となり、また、電磁ブレーキの開放状態を維持するにも、開放レバーにラジアル方向の保持力を加えなくても開放状態が維持でき、操作性の容易な無励磁作動形電磁ブレーキ付き回転電機が得られる効果がある。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について図を用いて説明する。図１はこの発明の実施の形態１における無励磁作動形電磁ブレーキ付回転電機の断面図であり、図２は図１に示す回転電機の正面図である。

これらの図において、回転軸１の反負荷側の一端部に、固定コア２が装着されており、回転軸１は軸受３により回転可能に支承されている。固定コア２には押圧手段、例えば、制動ばね（図示せず）が装備されており、この固定コア２の反負荷側端面には制動ばねにより常時押圧されるアーマチュア４が配設されている。

アーマチュア４と所定間隙を介してブレーキ板５が配設され、このブレーキ板５とアーマチュア４との間に両面が摩擦体で構成されたブレーキディスク６が配設されている。即ち、アーマチュア４とブレーキ板５により、ブレーキディスク６が挟持される構成となっており、アーマチュア４とブレーキ板５は固定コア２に取付けられ、ブレーキディスク６は、回転軸１の端部に形成されるハブ部７に結合されている。

固定コア２、回転軸１のハブ部７、アーマチュア４、ブレーキ板５、及びブレーキディスク６などによりブレーキ部８を構成し、このブレーキ部８は回転電機本体９の反負荷側にねじ１０により取付けられるブレーキカバー１１で覆われている。ブレーキカバー１１には、図１に示すように、外部からブレーキ部８に貫通する開放シャフト１２が設けられ、その先端はアーマチュア４に接触するまで軸方向への移動が可能に構成されている。

また、開放シャフト１２の基端部は、開放ロッド１３に軸受１４を介在させて装着される取付け部材１５に螺合されており、開放シャフト１２、開放ロッド１３、軸受１４、及び取付け部材１５などにより、ブレーキ開放部１６を構成している。なお、このブレーキ開放部１６は、図１に示すように開放カバー１７により、ブレーキカバー１１との間で防水、防塵構造を有するように覆われている。

開放ロッド１３の一端部にはねじ孔（図示せず）が形成されるとともに、このねじ孔に軸１８が螺合される。軸１８には、この軸１８を回転させる開放レバー１９が、その軸方向を軸１８の軸方向と直交するように取付けられており、この開放レバー１９は、開放カバー１７に取付けられる取付け板２０により所定位置に保持される。なお、取付け板２０は、取付けねじ２１により開放カバー１７に取付けられている。

また、開放ロッド１３の他端部には、ねじ部２２が形成されており、このねじ部２２がブレーキカバー１１の中心部分に形成されるねじ孔２３に螺合し、開放ロッド１３の他端部が保持されている。この構成により、開放レバー１９のラジアル方向の力が開放ロッド１３のスラスト方向の力に変換され、かつ、強力な力となって開放シャフト１２の先端がアーマチュア４を押圧する。即ち、開放レバー１９のラジアル方向の力をスラスト方向へ増幅させてブレーキ板５とブレーキディスク６の接触を開放する。

実施の形態１による回転電機は上記のように構成されており、次にその動作について説明する。
まず、ブレーキを手動開放する場合について説明する。この場合、取付けねじ２１を緩めて取付け板２０を外す。その後、開放レバー１９を例えば時計方向に回すと、開放ロッド１３の他端部に形成されたねじ部２１によって開放ロッド１３はねじ込まれ、軸受１４を介して、取付け部材１５を図１において右方向に押し込む。これにより、取付け部材１５に固定された開放シャフト１２が図示しない制動ばねの押圧力に抗してアーマチュア４を固定コア２へ押付け、ブレーキディスク６はフリー状態となる。この状態において、ブレーキディスク６はハブ７により回転軸１に連結されているので、回転軸１は開放される。

次に、手動開放を解除して回転軸１を固定する場合について説明する。この場合、開放レバー１９を反時計方向へ回転させると、開放ロッド１３は手動開放前の位置に戻ることになるが、この開放ロッド１３が手動開放前の位置に戻ろうとするとき、開放シャフト１２も同時に戻るため、固定コア２に内蔵された制動ばねによってブレーキディスク６はアーマチュア４とブレーキ板１１に挟まれる。ブレーキディスク６はハブ７によって回転軸１に連結されているので、回転軸１は固定される。この時、開放ロッド１３はブレーキカバー１１にねじ部２２によって組み合っているので、開放レバー１９を保持するためのラジアル方向の力を必要としない。

開放ロッド１３の他端部に形成されたねじ部２２のねじ長を、ブレーキディスク６の初期厚さから使用限界磨耗厚さまでの寸法以上にすることにより、ブレーキカバー１１と干渉することによる開放動作の不具合を未然に防止することができる。

また、開放レバー１９により開放ロッド１３を反時計方向に回し続けても、開放カバー１７と開放ロッド１３に軸受１４を介して結合された取付け部材１５が、ブレーキカバー１１と開放ロッド１３のねじ部２２がかみ合っている状態で干渉するので、手動開放装置内部で構造が分解するのを未然防止している。

この発明に係る無励磁作動形電磁ブレーキ付き回転電機は、電源のない状態でブレーキを開放する場合に、人力での開放動作が容易となり、また、電磁ブレーキの開放状態を維持するための力を加えなくても開放状態が維持でき、操作性の容易な無励磁作動形電磁ブレーキ付き回転電機が得られるもので、産業上の利用可能性は大きいものがある。

この発明の実施形態１における無励磁作動形電磁ブレーキ付回転電機の断面図である。図１に示す回転電機の正面図である。

符号の説明

１回転軸２固定コア
３軸受４アーマチュア
５ブレーキ板６ブレーキディスク
７ハブ部８ブレーキ部
９回転電機本体１０ねじ
１１ブレーキカバー１２開放シャフト
１３開放ロッド１４軸受
１５取付け部材１６ブレーキ開放部
１７開放カバー１８軸
１９開放レバー２０取付け板
２１取付けねじ２２ねじ部
２３ねじ孔

Claims

無励磁状態でブレーキを動作させて回転電機本体を構成する回転軸を拘束し、励磁することにより上記ブレーキを開放して上記回転軸の拘束を解除する電磁ブレーキを備えた無励磁作動形電磁ブレーキ付き回転電機であって、
上記回転電機本体の反負荷側に装着される固定コアと、
上記固定コアに装備される押圧手段により常時押圧されるアーマチャアと、
上記アーマチャアと対向して配置されるブレーキ板と、
上記アーマチャアと上記ブレーキ板の間に配置され、上記回転電機の回転軸に結合されるブレーキディスクと、
を含む構成のブレーキ部を備えた無励磁作動形電磁ブレーキ付き回転電機において、
上記回転電機本体に装着され、上記回転電機本体との間で上記ブレーキ部を囲設するブレーキカバーと、
上記ブレーキカバーに螺合するねじ部が一端部に形成されると共に、上記回転軸の軸方向と同一軸方向を有する開放ロッドと、
上記開放ロッドの他端部に上記開放ロッドの軸方向と直交する軸方向を有して装着され、回転動作により上記開放ロッドを軸方向に移動させる開放レバーと、
上記開放ロッドの上記ねじ部と上記開放レバーの装着部との間に軸受けを介して取付けられ、上記開放ロッドと共に上記開放ロッドの軸方向に移動する取付け部材と、
上記取付け部材に装着され、先端部で上記アーマチャアを上記固定コアに押圧して上記ブレーキ部を開放する開放シャフトと、
を備えたことを特徴とする無励磁作動形電磁ブレーキ付き回転電機。
上記開放ロッドの一端部に形成されるねじ部のねじ長を、ブレーキディスクの初期厚さから使用限界磨耗厚さまでの寸法以上にすることを特徴とする請求項１記載の無励磁作動形電磁ブレーキ付き回転電機。