JP5947756B2

JP5947756B2 - Non-excitation electromagnetic brake

Info

Publication number: JP5947756B2
Application number: JP2013147762A
Authority: JP
Inventors: 敏兼金木; 一則小池
Original assignee: Oriental Motor Co Ltd
Current assignee: Oriental Motor Co Ltd
Priority date: 2013-07-16
Filing date: 2013-07-16
Publication date: 2016-07-06
Anticipated expiration: 2033-07-16
Also published as: JP2015021519A

Description

本発明は無励磁作動型電磁ブレーキに関する。 The present invention relates to a non-excitation operation type electromagnetic brake.

従来の無励磁作動型電磁ブレーキとして特許文献１が知られている。同文献には、インナーヨークの先端の磁極部に所定形状の切り欠き部を形成して、該インナーヨークとアウターヨークとの間の磁気空隙部の部分を適正な体積となるように増大させる技術が開示されている。 Patent Document 1 is known as a conventional non-excitation operation type electromagnetic brake. In this document, a notch part having a predetermined shape is formed in the magnetic pole part at the tip of the inner yoke, and the magnetic gap part between the inner yoke and the outer yoke is increased so as to have an appropriate volume. Is disclosed.

実開平５−１０８３３号公報Japanese Utility Model Publication No. 5-10833

無励磁作動型電磁ブレーキにおいて、所定値の電流による励磁によりブレーキを非作動の状態とするためには、アウターヨークとインナーヨークとの間に所定のギャップを設ける必要がある。そのギャップの精度を保つためには、インナーヨーク及びアウターヨークの高い加工精度及び組立精度が求められていた。 In the non-excitation operation type electromagnetic brake, in order to make the brake inactive by excitation with a predetermined current, it is necessary to provide a predetermined gap between the outer yoke and the inner yoke. In order to maintain the accuracy of the gap, high processing accuracy and assembly accuracy of the inner yoke and the outer yoke have been required.

本発明は、かかる問題点に鑑み、インナーヨーク及びアウターヨークの加工精度及び組立精度に依存せずに、インナーヨークとアウターヨークとの間のギャップの精度を保つことを目的とする。 In view of such problems, the present invention has an object to maintain the accuracy of the gap between the inner yoke and the outer yoke without depending on the processing accuracy and assembly accuracy of the inner yoke and the outer yoke.

上記の目的を達成するために、本発明は、アウターヨーク及びインナーヨークを同軸二重円筒状に形成して静止体に固定し、前記アウターヨークと前記インナーヨークとの間の円筒状空隙部に電磁コイルを収容して電磁石組立体を構成し、リング状又はリングを周方向に所定の間隔で略円弧状に分割した形状の永久磁石を前記電磁石組立体内に設け、前記電磁石組立体と軸方向に対向するようにアーマチュアを前記電磁石組立体に対して接離可能に配置するとともに、該アーマチュアを、前記電磁石組立体の軸線上に挿通した、前記静止体から突出するように設けられた回転軸に一体的に設け、かつ該アーマチュアを前記電磁石組立体から引き離す方向に付勢する付勢手段を設け、前記永久磁石によって、前記電磁コイルが励磁されない状態では、前記アーマチュアを前記付勢手段の付勢力に抗して前記電磁石組立体に吸着させて前記回転軸の回転を制動するとともに、前記電磁コイルが励磁されると前記永久磁石の磁束を打ち消す磁束が発生し、前記付勢手段の付勢力により前記アーマチュアを吸着から解放して前記回転軸に対する制動を解除する無励磁作動型電磁ブレーキにおいて、前記アウターヨークの軸方向一端から径方向内側に突出するようにリング状の鍔部が設けられるとともに、前記インナーヨークの軸方向一端から径方向外側に突出するようにリング状の鍔部が設けられ、前記アウターヨークの鍔部又は前記インナーヨークの鍔部が直接、前記静止体に固定され、前記アウターヨークの鍔部の軸方向の面にリング状かつ前記回転軸と同軸方向の凸部を設けるとともに、前記インナーヨークの鍔部の軸方向の面にリング状かつ前記回転軸と同軸方向の凸部を前記アウターヨークの凸部と軸方向に対向させて設け、前記アウターヨークの凸部により形成される凹部と前記インナーヨークの凸部により形成される凹部とに挟まれるように、軸方向に着磁された前記永久磁石が配置され、前記アウターヨークの凸部と前記インナーヨークの凸部とに挟まれるように非磁性体からなるリング状のギャップ材が設けられることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the present invention, an outer yoke and an inner yoke are formed in a coaxial double cylindrical shape and fixed to a stationary body, and a cylindrical gap between the outer yoke and the inner yoke is formed. An electromagnet assembly is configured by accommodating an electromagnetic coil, and a permanent magnet having a ring shape or a shape obtained by dividing the ring into a substantially arc shape at a predetermined interval in the circumferential direction is provided in the electromagnet assembly, and the electromagnet assembly and the axial direction A rotary shaft provided so as to protrude from the stationary body, the armature being disposed so as to be able to contact with and separate from the electromagnet assembly so as to face the electromagnet assembly, and inserted through the axis of the electromagnet assembly And an urging means for urging the armature in a direction away from the electromagnet assembly so that the electromagnetic coil is not excited by the permanent magnet. The armature is attracted to the electromagnet assembly against the urging force of the urging means to brake the rotation of the rotating shaft, and when the electromagnetic coil is excited, the magnetic flux cancels the magnetic flux of the permanent magnet. In the non-excitation operation type electromagnetic brake that releases the armature from the suction by the urging force of the urging means and releases the braking on the rotary shaft, the outer yoke protrudes radially inward from one axial end of the outer yoke. A ring-shaped flange portion is provided, and a ring-shaped flange portion is provided so as to protrude radially outward from one axial end of the inner yoke, and the outer yoke flange portion or the inner yoke flange portion. Tomo but directly fixed to said stationary body, said the axially face of the flange portion of the outer yoke is provided a convex portion of the ring-shaped and the rotation axis direction coaxial A ring-shaped convex portion coaxial with the rotational axis is provided on the axial surface of the flange portion of the inner yoke so as to face the convex portion of the outer yoke in the axial direction, and is formed by the convex portion of the outer yoke. The permanent magnet magnetized in the axial direction is disposed so as to be sandwiched between the concave portion formed by the convex portion of the inner yoke and the convex portion of the inner yoke, and the convex portion of the outer yoke and the convex portion of the inner yoke are arranged A ring-shaped gap material made of a nonmagnetic material is provided so as to be sandwiched.

本発明によれば、インナーヨーク及びアウターヨークの加工精度及び組立精度に依存せずに、インナーヨークとアウターヨークとの間のギャップの精度を保つことができる。 According to the present invention, the accuracy of the gap between the inner yoke and the outer yoke can be maintained without depending on the processing accuracy and assembly accuracy of the inner yoke and the outer yoke.

本発明の一実施形態を示す図であり、（Ａ）は永久磁石による磁束状態を示す横半断面図、（Ｂ）は励磁された電磁コイルによる磁束状態を示す横半断面図である。It is a figure which shows one Embodiment of this invention, (A) is a horizontal half sectional view which shows the magnetic flux state by a permanent magnet, (B) is a horizontal half sectional view which shows the magnetic flux state by the excited electromagnetic coil. （Ａ）は図１（Ａ）に対応する等価な磁気回路図であり、（Ｂ）は図１（Ｂ）に対応する等価な磁気回路図である。(A) is an equivalent magnetic circuit diagram corresponding to FIG. 1 (A), and (B) is an equivalent magnetic circuit diagram corresponding to FIG. 1 (B). 本発明の他の実施形態を示す図であり、（Ａ）は永久磁石による磁束状態を示す横半断面図、（Ｂ）は励磁された電磁コイルによる磁束状態を示す横半断面図である。It is a figure which shows other embodiment of this invention, (A) is a horizontal half sectional view which shows the magnetic flux state by a permanent magnet, (B) is a horizontal half sectional view which shows the magnetic flux state by the excited electromagnetic coil.

［第１の実施形態］
図１において、符号１は、静止体２から突出して設けられた回転軸３に装備された電磁ブレーキである。この電磁ブレーキ１は、回転軸３に一体的に設けられたリング状のアーマチュア４と、静止体２に固定され、かつ前記アーマチュア４と一定のギャップＧａを置いて対向して配置された電磁石組立体５とを備えている。 [First Embodiment]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an electromagnetic brake equipped on a rotating shaft 3 provided so as to protrude from a stationary body 2. The electromagnetic brake 1 includes a ring-shaped armature 4 provided integrally with a rotating shaft 3, and an electromagnet assembly fixed to the stationary body 2 and opposed to the armature 4 with a certain gap Ga. A solid 5 is provided.

アーマチュア４は、回転軸３の軸方向先端に装着されたハブ６に設けられたばねプレート７により支持され、かつ軸方向に沿って電磁石組立体５と接離可能に装着されている。このアーマチュア４は、軟磁性体で成形され、ばねプレート７により、常時、前記電磁石組立体５から引き離される方向（図示左方向）に付勢されている。 The armature 4 is supported by a spring plate 7 provided on a hub 6 mounted at the axial tip of the rotating shaft 3 and is mounted so as to be able to contact and separate from the electromagnet assembly 5 along the axial direction. The armature 4 is formed of a soft magnetic material and is always urged by a spring plate 7 in a direction (left direction in the drawing) away from the electromagnet assembly 5.

電磁石組立体５は、回転軸３と同軸に配置された二重円筒状のアウターヨーク５１_１及びインナーヨーク５２_１を備えている。つまり、回転軸３は、電磁石組立体５の軸線上に挿通されている。アウターヨーク５１_１とインナーヨーク５２_１との間にある円筒状空隙５３_１内には、インナーヨーク５２_１に巻回された電磁コイル５４_１が収容されている。 Electromagnet assembly 5 includes a rotary shaft 3 and the outer yoke 51 ₁ and the inner yoke 52 ₁ coaxially arranged a double cylindrical. That is, the rotating shaft 3 is inserted on the axis of the electromagnet assembly 5. The cylindrical cavities 53 ₁ that is between the outer yoke 51 ₁ and the inner yoke 52 _1, the electromagnetic coil 54 ₁ is housed which is wound inner yoke 52 ₁ wound.

アウターヨーク５１_１には、軸方向一端から径方向内側に突出するようにリング状の鍔部５１ａ_１が設けられ、この鍔部５１ａ_１が静止体２に固定されている。さらに、鍔部５１ａ_１の軸方向アーマチュア４側の面には、リング状かつ回転軸３と同軸方向の凸部５１ｂ_１が設けられ、この凸部５１ｂ_１の内周側にリング状の凹部５１ｃ_１が形成されている。 The outer yoke 51 _1, the flange portion 51a ₁ having a ring shape is provided so as to protrude from the one axial end radially inward, the flange portion 51a ₁ is fixed to the stationary body 2. Further, a ring-shaped convex portion 51b ₁ that is coaxial with the rotary shaft 3 is provided on the surface of the flange portion 51a _{1 on} the axial armature 4 side, and a ring-shaped concave portion 51c is formed on the inner peripheral side of the convex portion 51b _1. ₁ is formed.

インナーヨーク５２_１の軸方向かつ静止体２側の端部には、径方向外側に突出するようにかつ前記アウターヨーク５１_１の鍔部５１ａ_１と軸方向に対向するようにリング状の鍔部５２ａ_１が設けられている。この鍔部５２ａ_１の軸方向静止体２側の面の外周側には、リング状かつ回転軸３と同軸方向の凸部５２ｂ_１が設けられ、この凸部５２ｂ_１の内周側にリング状の凹部５２ｃ_１が形成されている。インナーヨーク５２_１の凸部５２ｂ_１及び凹部５２ｃ_１はそれぞれ、アウターヨーク５１の凸部５１ｂ_１及び凹部５１ｃ_１と軸方向に対向するように位置合わせがなされている。 At the end of the axially-stationary body 2 side of the inner yoke 52 _1, the ring-shaped flange portion so as to face manner and the outer yoke 51 ₁ of the flange portion 51a ₁ and the axial direction radially outwardly projecting 52a ₁ are provided. On the outer peripheral side of the surface of the flange 52a _{1 on} the axial direction stationary body 2 side, a convex portion 52b ₁ is provided that is ring-shaped and coaxial with the rotary shaft 3, and a ring shape is formed on the inner peripheral side of the convex portion 52b _1. recesses 52c ₁ of is formed. The convex portions 52b ₁ and the concave portions 52c ₁ of the inner yoke 52 ₁ are aligned so as to face the convex portions 51b ₁ and the concave portions 51c _{1 of} the outer yoke 51 in the axial direction, respectively.

そして、アウターヨーク５１_１の凹部５１ｃ_１と、インナーヨーク５２_１の凹部５２ｃ_１とで形成される円環状空間には、リング状の永久磁石５５_１が設けられている。永久磁石５５_１は、インナーヨーク５２_１の鍔部５２ａ_１側の軸方向端面がＮ極、アウターヨーク５１_１の鍔部５１ａ_１側の軸方向端面がＳ極となるように着磁されている。 Then, a concave portion 51c ₁ of the outer yoke 51 _1, the annular space formed by the recess 52c ₁ of the inner yoke 52 _1, the permanent magnet 55 _first ring-shaped is provided. Permanent magnets 55 _1, N-pole axial end surface of the inner yoke 52 ₁ of the flange portion 52a ₁ side, axial end surface of the outer yoke 51 ₁ of the flange portion 51a ₁ side are magnetized so that the S pole .

さらに、アウターヨーク５１_１の凸部５１ｂ_１と、インナーヨーク５２_１の凸部５２ｂ_１とに挟まれるようにリング状のギャップ材５６_１が設けられている。ギャップ材５６_１の内径は、永久磁石５５_１の外径よりも大きいか又は等しい。このギャップ材５６_１の材質は非磁性体であり、銅又はステンレス鋼が好ましい。このようなギャップ材５６_１により、アウターヨーク５１_１の凸部５１ｂ_１と、インナーヨーク５２_１の凸部５２ｂ_１との間にリング状のギャップＧｂ_１が軸方向に設けられる。このギャップＧｂ_１は、前記永久磁石５５_１の径方向外側に位置している。ギャップＧｂ_１の軸方向の長さＬ_Ｇｂ１は、ギャップ材５６_１の軸方向の肉厚と等しく、かつ永久磁石５５_１の軸方向の肉厚Ｌ_１よりも小さい。 Further, the convex portion 51b ₁ of the outer yoke 51 _1, the ring-shaped gap material 56 ₁ is provided so as to be sandwiched between the convex portion 52 b ₁ of the inner yoke 52 _1. The inner diameter of the gap material 56 ₁ is greater than or equal to the outer diameter of the permanent magnet 55 _1. The material of the gap member 56 ₁ is a non-magnetic material, copper or stainless steel is preferred. Such gap material 56 _1, and the convex portion 51b ₁ of the outer yoke 51 _1, the ring-shaped gap Gb ₁ between the convex portion 52 b ₁ of the inner yoke 52 ₁ is provided in the axial direction. The gap Gb ₁ is located radially outward of the permanent magnet 55 _1. Axial length _{L Gb1} gap Gb ₁ is equal to the thickness of the axial gap material 56 _1, and is smaller than the axial thickness _{L 1} of the permanent magnet 55 _1.

以上のような電磁ブレーキ１において、永久磁石５５_１の有効磁束φｍを図１（Ａ）の破線矢印により示している。永久磁石５５_１の漏れ磁束については後述する。有効磁束φｍは、永久磁石５５_１のＮ極から、インナーヨーク５２_１内をアーマチュア４に向かって軸方向に通過しアーマチュア４の内周側の領域に流入する。この有効磁束φｍは、アーマチュア４内を径方向外向きに通過してアーマチュア４の外周側の領域からアウターヨーク５１_１に流入する。有効磁束φｍはさらに、アウターヨーク５１_１内を鍔部５１ａ_１に向かって軸方向に通過し、鍔部５１ａ_１内を径方向内向きに通過して永久磁石５５_１のＳ極に至る。このように還流する有効磁束φｍにより、電磁コイル５４_１が無励磁の状態では、アーマチュア４がばねプレート７の付勢力に抗して電磁石組立体５に吸着されるため、回転軸３の回転にブレーキが働く。 The electromagnetic brake 1 as described above, and the effective magnetic flux φm of permanent magnets 55 ₁ indicated by a dotted arrow in FIG. 1 (A). It will be described later leakage flux of the permanent magnet 55 _1. Effective magnetic flux φm flows from the permanent magnet 55 ₁ of N pole, passes through the inner yoke 52 in _one axial direction toward the armature 4 in the region of the inner peripheral side of the armature 4. The effective magnetic flux φm passes through the inside armature 4 in the radially outward fluid flowing from the outer side of the region of the armature 4 to the outer yoke 51 _1. Effective magnetic flux φm further passes axially toward the outer yoke 51 in ₁ the flange 51a _1, leading to the permanent magnet 55 ₁ of S pole passes through the flange portion 51a in _one radially inward. The effective magnetic flux φm refluxing Thus, in the state of the electromagnetic coil 54 ₁ is not excited, because they are attracted to the electromagnet assembly 5 against the urging force of the armature 4 spring plates 7, the rotation of the rotary shaft 3 The brake works.

その一方で、電磁コイル５４_１に対し、永久磁石５５_１による磁束φｍを打ち消す方向に所定値の電流を流すと、磁束φｍと大きさがほぼ同じで向きが逆方向の磁束φｃが図１（Ｂ）の破線矢印に示すように生じる。磁束φｃは、インナーヨーク５２_１内を鍔部５２ａ_１に向けて軸方向に通過し、永久磁石５５_１を迂回するように、鍔部５２ａ_１内を径方向外向きに通過し、かつ凸部５２ｂ_１内を軸方向に通過してギャップＧｂ_１に流入する。この磁束φｃは、ギャップＧｂ_１を軸方向に通過してアウターヨーク５１_１の凸部５１ｂ_１に流入し、鍔部５１ａ_１内を径方向外向きに通過し、アウターヨーク５１_１内をアーマチュア４に向かって軸方向に通過する。磁束φｃはさらに、ギャップＧａを経たうえでアーマチュア４の外周側の領域に流入し、アーマチュア４内を径方向内向きに通過してアーマチュア４の内周側の領域からギャップＧａを経たうえでインナーヨーク５２_１に流入する。このように、磁束φｃが前記有効磁束φｍとは逆方向に還流することにより、磁束φｍと磁束φｃとが互いに打ち消し合って、その差がある値以下となるため、ばねプレート７の付勢力によりアーマチュア４は電磁石組立体５への吸着から解放される。その結果、ブレーキトルクは零となる。 On the other hand, with respect to the electromagnetic coil 54 _1, if an electric current flows in a predetermined value in a direction to cancel the magnetic flux φm by the permanent magnets 55 _1, the magnetic flux φm and magnitude is approximately the same in orientation opposite direction of the magnetic flux φc 1 ( This occurs as indicated by the broken line arrow B). Flux φc passes axially toward the inner yoke 52 in ₁ the flange 52a _1, so as to bypass the permanent magnets 55 _1, passes through the flange portion 52a in _one radially outward, and the projecting portion through the 52b ₁ in the axial direction and flows into the gap Gb _1. The flux φc flows into the convex portion 51b ₁ of the outer yoke 51 ₁ through the gap Gb ₁ in the axial direction, passes through the flange portion 51a in _one radially outward armature 4 outer yoke 51 in ₁ Pass in the axial direction towards The magnetic flux φc further flows through the gap Ga and then flows into the region on the outer peripheral side of the armature 4, passes through the armature 4 radially inward, passes through the gap Ga from the region on the inner peripheral side of the armature 4, and then reaches the inner side. and it flows into the yoke 52 _1. As described above, since the magnetic flux φc recirculates in the direction opposite to the effective magnetic flux φm, the magnetic flux φm and the magnetic flux φc cancel each other, and the difference between them is less than a certain value. The armature 4 is released from being attracted to the electromagnet assembly 5. As a result, the brake torque becomes zero.

電磁コイル５４に流す電流をさらに増加させると、磁束φｃの大きさが磁束φｍの大きさを上回り、その差が大きくなるため、アーマチュア４は再び電磁石組立体５に吸着される。つまり、ブレーキトルクが再び生じる。したがって、永久磁石５５_１により生じる磁界の強さと、ばねプレート７の付勢力とに合わせて、電磁コイル５４_１への励磁電流の向き及び大きさを調整することにより、ブレーキトルクを制御することができる。 When the current passed through the electromagnetic coil 54 is further increased, the magnitude of the magnetic flux φc exceeds the magnitude of the magnetic flux φm, and the difference increases, so that the armature 4 is attracted to the electromagnet assembly 5 again. That is, the brake torque is generated again. Thus, the strength of the magnetic field generated by the permanent magnets 55 _1, in accordance with the the urging force of the spring plates 7, by adjusting the direction and magnitude of the excitation current to the electromagnetic coil 54 _1, to control the braking torque it can.

このように磁束φｃは、永久磁石５５_１を迂回するように、ギャップ材５６_１により形成されたギャップＧｂ_１を通過する。そのため、ギャップ材５６_１及びギャップＧｂ_１をそれぞれ、バイパスギャップ材５６_１及びバイパスギャップＧｂ_１とも呼ぶ。 Thus magnetic flux φc is to bypass the permanent magnets 55 _1, passes through the gap Gb ₁ which is formed by the gap material 56 _1. Therefore, the gap material 56 ₁ and the gap Gb ₁ are also referred to as a bypass gap material 56 ₁ and a bypass gap Gb ₁ , respectively.

以上のような無励磁作動型の電磁ブレーキ１を示した図１（Ａ）及び（Ｂ）にそれぞれ対応する等価な磁気回路を図２（Ａ）及び（Ｂ）に示している。 FIGS. 2 (A) and 2 (B) show equivalent magnetic circuits corresponding to FIGS. 1 (A) and 1 (B) showing the non-excitation operation type electromagnetic brake 1 as described above.

図２（Ａ）は、電磁コイル５４_１が励磁されていない図１（Ａ）に対応する等価な磁気回路を示している。同図において、起磁力Ｅｍの永久磁石５５_１により生じる磁束は、アーマチュア４に達する前記有効磁束φｍと、アーマチュア４には達せずにバイパスギャップＧｂ_１を通る漏れ磁束φｍＬとに分けられる。まず有効磁束φｍは、アーマチュア４と電磁石組立体５との間のギャップＧａによる磁気抵抗Ｒｇａ１及びＲｇａ２を通過する。これに対し、漏れ磁束φｍＬは、バイパスギャップＧｂ_１による磁気抵抗Ｒｇｂを通過する。アーマチュア４側に流れる有効磁束φｍにより、アーマチュア４が電磁石組立体５に吸着され、同図において電磁ブレーキ１は作動状態にある。 FIG. 2 (A) shows an equivalent magnetic circuit corresponding to FIG. 1, the electromagnetic coil 54 ₁ is not energized (A). In the figure, the magnetic flux generated by the permanent magnet 55 ₁ magnetomotive force Em includes the effective magnetic flux φm reaching the armature 4, the armature 4 is divided into a leakage flux φmL through the bypass gap Gb ₁ to not reach. First, the effective magnetic flux φm passes through the magnetic resistances Rga1 and Rga2 due to the gap Ga between the armature 4 and the electromagnet assembly 5. In contrast, the leakage magnetic flux φmL is passed through the magnetic resistance Rgb by the bypass gap Gb _1. The armature 4 is attracted to the electromagnet assembly 5 by the effective magnetic flux φm flowing to the armature 4 side, and the electromagnetic brake 1 is in an operating state in FIG.

図２（Ｂ）は、電磁コイル５４_１に前記所定値の電流を流した図１（Ｂ）に対応する等価な磁気回路を示している。同図において、起磁力Ｅｃの電磁コイル５４_１により生じる磁束φｃは、磁気抵抗Ｒｇａ１及びＲｇａ２を、永久磁石５５_１の有効磁束φｍとは逆向きに通過するとともに、磁気抵抗Ｒｇｂを通過する。そして、永久磁石５５_１による有効磁束φｍと電磁コイル５４_１による磁束φｃとが互いに打ち消し合い、その差がある値以下になるため、アーマチュア４が電磁石組立体５への吸着から解放され、同図において電磁ブレーキ１は非作動状態になる。 FIG. 2 (B) shows an equivalent magnetic circuit corresponding to FIG. 1, a current flows in the predetermined value to the electromagnetic coil 54 ₁ (B). In the figure, the magnetic flux φc generated by the electromagnetic coil 54 ₁ of the magnetomotive force Ec is a magnetoresistive Rga1 and Rga2, while passing in the opposite direction to the effective magnetic flux φm of permanent magnets 55 _1, it passes through the magnetic resistance Rgb. Then, cancel the magnetic flux φc each other by the effective magnetic flux φm and the electromagnetic coil 54 ₁ by the permanent magnets 55 _1, to become less than or equal to the value that is the difference, the armature 4 is released from the adsorption to the electromagnet assembly 5, and FIG. In FIG. 1, the electromagnetic brake 1 is deactivated.

以上に鑑みて、バイパスギャップＧｂ_１による磁気抵抗Ｒｇｂが小さいほど、アーマチュア４の解放に必要な電磁コイル５４_１の起磁力Ｅｃを小さくすることができ、結果としてアーマチュア４を容易に解放することができる。その一方で、磁気抵抗Ｒｇｂをある程度大きくして、永久磁石５５_１の漏れ磁束φｍＬを小さくすることで、無励磁の状態において電磁ブレーキ１を効率的に作動させることができる。つまり、バイパスギャップＧｂ_１による磁気抵抗Ｒｇｂの値は、ある数値範囲内に収める必要があり、そのためには、バイパスギャップＧｂ_１の軸方向の長さＬ_Ｇｂ１を適当な数値範囲に限定する必要がある。 In view of the above, as the magnetic resistance Rgb by the bypass gap Gb ₁ is small, the electromotive force Ec of the electromagnetic coil 54 ₁ required for release of the armature 4 can be reduced, it is easily release the armature 4 as a result it can. On the other hand, in the magnetoresistive Rgb increased to some extent, by reducing the leakage flux φmL of permanent magnets 55 _1, it is possible to operate the electromagnetic brake 1 efficiently in a non-excited state. That is, the value of the magnetic resistance Rgb due to the bypass gap Gb ₁ needs to be within a certain numerical range. For this purpose, the axial length L _Gb1 of the bypass gap Gb ₁ needs to be limited to an appropriate numerical range. is there.

本実施形態においては、バイパスギャップＧｂ_１をバイパスギャップ材５６_１で管理することができるため、アウターヨーク５１_１及びインナーヨーク５２_１の加工精度及び組立精度に依存せずしてバイパスギャップＧｂ_１の長さＬ_Ｇｂ１の精度を保つことができる。加えて、バイパスギャップ材５６_１が設けられていることにより、バイパスギャップＧｂ_１を経由したゴミなどの侵入及び付着を防ぐことができる。 In the present embodiment, it is possible to manage the bypass gap Gb ₁ bypass gap material 56 _1, the bypass gap Gb ₁ and does not depend on the outer yoke 51 ₁ and the inner yoke 52 ₁ of processing precision and assembly precision The accuracy of the length L _Gb1 can be maintained. In addition, by bypassing the gap material 56 ₁ is provided, it can be prevented from entering and attachment of dust passing through the bypass gap Gb _1.

［第２の実施形態］
上記第１の実施形態を変更した実施形態を図３に示している。まず、アウターヨーク５１_２とインナーヨーク５２_２との間にある円筒状空隙５３_２内には、インナーヨーク５２_２に巻回された電磁コイル５４_２が収容されている。そして、インナーヨーク５２_２の鍔部５２ａ_２が静止体２に固定されている。さらに、鍔部５２ａ_２の軸方向アーマチュア４側の面には、リング状かつ回転軸３と同軸方向の凸部５２ｂ_２が設けられ、この凸部５２ｂ_２の外周側にリング状の凹部５２ｃ_２が形成されている。 [Second Embodiment]
An embodiment obtained by modifying the first embodiment is shown in FIG. First, the cylindrical cavities 53 in ₂ located between the outer yoke 51 ₂ and the inner yoke 52 _2, the electromagnetic coil 54 ₂ is housed which is wound the inner yoke 52 ₂ wound. The flange portion 52a ₂ of the inner yoke 52 ₂ is fixed to the stationary body 2. Further, on the surface of the axial armature 4 side of the flange portion 52a _2, convex portions 52 b ₂ is provided with ring-shaped and the rotation shaft 3 and coaxially, a ring-shaped recess 52c ₂ to the outer peripheral side of the convex portion 52 b ₂ Is formed.

アウターヨーク５１_２の鍔部５１ａ_２は、インナーヨーク５２_２の鍔部５２ａ_２と軸方向に対向するように設けられている。この鍔部５１ａ_２の軸方向静止体２側の面の内周側には、リング状かつ回転軸３と同軸方向の凸部５１ｂ_２が設けられ、この凸部５１ｂ_２の外周側にリング状の凹部５１ｃ_２が形成されている。アウターヨーク５１の凸部５１ｂ_２及び凹部５１ｃ_２はそれぞれ、インナーヨーク５２_２の凸部５２ｂ_２及び凹部５２ｃ_２と軸方向に対向するように位置合わせがなされている。 The flange portion 51a ₂ of the outer yoke 51 ₂ is provided so as to face the flange portion 52a ₂ and the axial direction of the inner yoke 52 _2. On the inner peripheral side of the surface of the flange portion 51a _{2 on} the axial direction stationary body 2 side, a convex portion 51b ₂ is provided that is ring-shaped and coaxial with the rotary shaft 3, and on the outer peripheral side of the convex portion 51b ₂ is a ring shape recesses 51c ₂ of is formed. Each convex portion 51b ₂ and the recesses 51c ₂ of the outer yoke 51 is aligned so as to face the protrusion 52 b ₂ and the recesses 52c ₂ in the axial direction of the inner yoke 52 ₂ have been made.

そして、アウターヨーク５１_２の凹部５１ｃ_２と、インナーヨーク５２_２の凹部５２ｃ_２とに挟まれるように、リング状の永久磁石５５_２が設けられている。さらに、アウターヨーク５１_２の凸部５１ｂ_２と、インナーヨーク５２_２の凸部５２ｂ_２とに挟まれるようにリング状のバイパスギャップ材５６_２が設けられている。バイパスギャップ材５６_２の外径は、永久磁石５５_２の内径よりも小さいか又は等しい。このバイパスギャップ材５６_２によるバイパスギャップＧｂ_２は、前記永久磁石５５_２の径方向内側に位置している。バイパスギャップＧｂ_２の軸方向の長さＬ_Ｇｂ２は、ギャップ材５６_２の軸方向の肉厚と等しく、かつ永久磁石５５_２の軸方向の肉厚Ｌ_２よりも小さい。 Then, the concave portion 51c ₂ of the outer yoke 51 _2, sandwiching the recess 52c ₂ of the inner yoke 52 ₂ is provided a ring-shaped permanent magnet 55 _2. Further, the convex portion 51b ₂ of the outer yoke 51 _2, ring-shaped bypass gap materials 56 ₂ is provided so as to be sandwiched between the convex portion 52 b ₂ of the inner yoke 52 _2. The outer diameter of the bypass gap material 56 ₂ is less than or equal to the inner diameter of the permanent magnet 55 _2. The bypass gap Gb ₂ by bypassing the gap material 56 ₂ is positioned radially inwardly of the permanent magnet 55 _2. Axial length _{L Gb2} bypass gap Gb ₂ is equal to the thickness of the axial gap material 56 _2, and less than the axial thickness _{L 2} of the permanent magnet 55 _2.

以上のような本実施形態においては、第１の実施形態とは異なり、永久磁石５５_２の径方向内側にバイパスギャップＧｂ_２を設けている。このような本実施形態によっても、図２に示したような磁気回路が得られ、第１の実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。 Or more in the present embodiment, such as, unlike the first embodiment, the bypass gap Gb ₂ is provided radially inwardly of the permanent magnet 55 _2. Also according to this embodiment, the magnetic circuit as shown in FIG. 2 can be obtained, and the same operations and effects as those of the first embodiment can be obtained.

［その他］
ハイブリッド型ステッピングモーターのロータに使用している永久磁石を電磁ブレーキ１の永久磁石５５_１及び５５_２として流用することができる。静止体２がハイブリッド型ステッピングモーターの場合には、部品の種類を削減することができる。さらに、ハイブリッド型ステッピングモーターのロータと電磁石組立体５とに、永久磁石のもととなる着磁前の素材を組み込んだうえで、電磁ブレーキ１をハイブリッド型ステッピングモーターに組み付け、前記ロータの着磁前の素材と電磁石組立体５の着磁前の素材とに対して同時に着磁を施すことができる。これにより、工数を削減することができる。 [Others]
The permanent magnets are used in the rotor of the hybrid type stepping motor can be diverted as a permanent magnet 55 ₁ and 55 ₂ of the electromagnetic brake 1. When the stationary body 2 is a hybrid stepping motor, the types of parts can be reduced. Further, after incorporating a material before magnetizing that becomes a permanent magnet into the rotor and the electromagnet assembly 5 of the hybrid stepping motor, the electromagnetic brake 1 is assembled to the hybrid stepping motor, and the rotor is magnetized. It is possible to simultaneously magnetize the previous material and the material before the magnet assembly 5 is magnetized. Thereby, a man-hour can be reduced.

永久磁石５５_１及び５５_２はリング状に限られず、リングを周方向に所定の間隔で略円弧状に分割した形状でもよい。 Permanent magnets 55 ₁ and 55 ₂ is not limited to a ring shape, the ring may have a shape divided in a substantially arcuate shape at a predetermined interval in the circumferential direction.

ばねプレート７に限らず、常時、アーマチュア４を電磁石組立体５から引き離す方向に付勢する任意の付勢手段を用いることができる。 Not limited to the spring plate 7, any urging means that constantly urges the armature 4 in the direction of separating the armature 4 from the electromagnet assembly 5 can be used.

永久磁石５５_１及び５５_２による磁束φｍの方向及び電磁コイル５４_１及び５４_２による磁束φｃの方向は、図示したものに限られず、磁束φｍとは逆方向に磁束φｃが生じればよい。 Direction of the magnetic flux φc by the direction and the electromagnetic coil 54 ₁ and 54 ₂ of the magnetic flux [phi] m of the permanent magnets 55 ₁ and 55 ₂ are not limited to those shown, may be Shojire flux φc in the opposite direction to the magnetic flux [phi] m.

上記において、本発明に係る無励磁作動型電磁ブレーキの特定の実施形態について具体的に説明した。しかし、本発明は、このような実施形態に限定されず、当業者にとって明らかな変更、修正は、全て本発明の技術的範囲に含まれる。 In the above, specific embodiments of the non-excitation actuating electromagnetic brake according to the present invention have been specifically described. However, the present invention is not limited to such an embodiment, and all changes and modifications apparent to those skilled in the art are included in the technical scope of the present invention.

１電磁ブレーキ
２静止体
３回転軸
４アーマチュア
５電磁石組立体
６ハブ
７ばねプレート

５１_１、５１_２アウターヨーク
５１ａ_１、５１ａ_２鍔部
５１ｂ_１、５１ｂ_２凸部
５１ｃ_１、５１ｃ_２凹部
５２_１、５２_２インナーヨーク
５２ａ_１、５２ａ_２鍔部
５２ｂ_１、５２ｂ_２凸部
５２ｃ_１、５２ｃ_２凹部
５３_１、５３_２円筒状空隙
５４_１、５４_２電磁コイル
５５_１、５５_２永久磁石
５６_１、５６_２ギャップ材

Ｇａギャップ
Ｇｂ_１、Ｇｂ_２バイパスギャップ
Ｌ_Ｇｂ１バイパスギャップＧｂ_１の軸方向の長さ
Ｌ_Ｇｂ２バイパスギャップＧｂ_２の軸方向の長さ
Ｌ_１、Ｌ_２肉厚

Ｅｍ永久磁石の起磁力
Ｅｃコイルの起磁力
φｍ永久磁石の有効磁束
φｍＬ永久磁石の漏れ磁束
φｃ電磁コイルによる磁束
Ｒｇａ１ギャップＧａによる磁気抵抗
Ｒｇａ２ギャップＧａによる磁気抵抗
ＲｇｂバイパスギャップＧｂによる磁気抵抗
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electromagnetic brake 2 Stationary body 3 Rotating shaft 4 Armature 5 Electromagnet assembly 6 Hub 7 Spring plate

51 _1, 51 ₂ outer yoke 51a _1, 51a ₂ flange part 51b _1, 51b ₂ protrusion 51c _1, 51c ₂ recesses 52 _1, 52 ₂ inner yoke 52a _1, 52a ₂ flange portion 52 b _1, 52 b ₂ protrusion 52c ₁ , 52c ₂ concave portions 53 ₁ , 53 ₂ cylindrical gaps 54 ₁ , 54 ₂ electromagnetic coils 55 ₁ , 55 ₂ permanent magnets 56 ₁ , 56 ₂ gap material

Ga gap Gb ₁ , Gb ₂ bypass gap L _Gb1 bypass gap Gb ₁ axial length L _Gb2 bypass gap Gb ₂ axial length L ₁ , L ₂ thickness

Em Magnetomotive force of permanent magnet Ec Magnetomotive force of coil φm Effective magnetic flux of permanent magnet φmL Leakage magnetic flux of permanent magnet φc Magnetic flux of electromagnetic coil Rga1 Magnetic resistance due to gap Ga Rga2 Magnetic resistance due to gap Ga Rgb Magnetic resistance due to bypass gap Gb

Claims

アウターヨーク及びインナーヨークを同軸二重円筒状に形成して静止体に固定し、前記アウターヨークと前記インナーヨークとの間の円筒状空隙部に電磁コイルを収容して電磁石組立体を構成し、リング状又はリングを周方向に所定の間隔で略円弧状に分割した形状の永久磁石を前記電磁石組立体内に設け、前記電磁石組立体と軸方向に対向するようにアーマチュアを前記電磁石組立体に対して接離可能に配置するとともに、該アーマチュアを、前記電磁石組立体の軸線上に挿通した、前記静止体から突出するように設けられた回転軸に一体的に設け、かつ該アーマチュアを前記電磁石組立体から引き離す方向に付勢する付勢手段を設け、前記永久磁石によって、前記電磁コイルが励磁されない状態では、前記アーマチュアを前記付勢手段の付勢力に抗して前記電磁石組立体に吸着させて前記回転軸の回転を制動するとともに、前記電磁コイルが励磁されると前記永久磁石の磁束を打ち消す磁束が発生し、前記付勢手段の付勢力により前記アーマチュアを吸着から解放して前記回転軸に対する制動を解除する無励磁作動型電磁ブレーキにおいて、
前記アウターヨークの軸方向一端から径方向内側に突出するようにリング状の鍔部が設けられるとともに、前記インナーヨークの軸方向一端から径方向外側に突出するようにリング状の鍔部が設けられ、前記アウターヨークの鍔部又は前記インナーヨークの鍔部が直接、前記静止体に固定され、前記アウターヨークの鍔部の軸方向の面にリング状かつ前記回転軸と同軸方向の凸部を設けるとともに、前記インナーヨークの鍔部の軸方向の面にリング状かつ前記回転軸と同軸方向の凸部を前記アウターヨークの凸部と軸方向に対向させて設け、前記アウターヨークの凸部により形成される凹部と前記インナーヨークの凸部により形成される凹部とに挟まれるように、軸方向に着磁された前記永久磁石が配置され、前記アウターヨークの凸部と前記インナーヨークの凸部とに挟まれるように非磁性体からなるリング状のギャップ材が設けられることを特徴とする無励磁作動型電磁ブレーキ。 An outer yoke and an inner yoke are formed in a coaxial double cylindrical shape and fixed to a stationary body, and an electromagnetic coil is accommodated in a cylindrical gap between the outer yoke and the inner yoke to constitute an electromagnet assembly. A permanent magnet having a ring shape or a shape obtained by dividing the ring into a substantially arc shape at a predetermined interval in the circumferential direction is provided in the electromagnet assembly, and the armature is opposed to the electromagnet assembly so as to face the electromagnet assembly in the axial direction. The armature is integrally provided on a rotating shaft that is inserted on the axis of the electromagnet assembly so as to protrude from the stationary body, and the armature is disposed on the electromagnet assembly. An urging means for urging the armature in a direction away from the three-dimensional object is provided, and in a state where the electromagnetic coil is not excited by the permanent magnet, the armature is moved to The magnet is attracted to the electromagnet assembly against the force to brake the rotation of the rotating shaft, and when the electromagnetic coil is excited, a magnetic flux that cancels the magnetic flux of the permanent magnet is generated, and the biasing force of the biasing means In the non-excitation actuated electromagnetic brake that releases the armature from adsorption by the brake and releases the braking on the rotating shaft,
A ring-shaped flange is provided to protrude radially inward from one axial end of the outer yoke, and a ring-shaped flange is provided to protrude radially outward from one axial end of the inner yoke. The flange portion of the outer yoke or the flange portion of the inner yoke is directly fixed to the stationary body, and a ring-shaped convex portion coaxial with the rotation axis is provided on the axial surface of the flange portion of the outer yoke. In addition, a ring-shaped convex portion coaxial with the rotating shaft is provided on the axial surface of the flange portion of the inner yoke so as to face the convex portion of the outer yoke in the axial direction, and is formed by the convex portion of the outer yoke. sandwiching the recess formed by the convex portion of the concave portion and the inner yokes, the permanent magnets magnetized in the axial direction is arranged, before the convex portion of the outer yoke Non-excitation type electromagnetic brake, characterized in that the ring-shaped gap material made of non-magnetic material sandwiching the projecting portion of the inner yoke is provided.

前記ギャップ材が銅又はステンレス鋼からなることを特徴とする請求項１に記載の無励磁作動型電磁ブレーキ。 The non-excitation actuated electromagnetic brake according to claim 1, wherein the gap material is made of copper or stainless steel.