JPH0716577U - ブレーキモータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブレーキモータを強制空冷するファンの冷却
能率が大幅に向上されてファン部が小型化できるととも
にファン部の騒音が低いブレーキモータ装置を提供す
る。 【構成】 ブレーキモータにこのブレーキモータを強制
空冷する定回転方向のモータファンを付設するととも
に、前記ブレーキモータのステータコイルの温度を検出
する温度センサを取り付け、この温度センサの検出温度
が昇温時設定温度を上回ると前記モータファンを作動
し、降温時設定温度を下回ると前記モータファンを停止
するモータファン制御回路を設け、このモータファン制
御回路を介して前記モータファンを前記ブレーキモータ
運転回路より元側の電源に接続する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ブレーキモータをモータファンにて強制空冷するブレーキモータ装 置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ブレーキモータには、図４に示すように、ステータ１とロータ２を軸方向の空 隙３を介して対向配設した軸方向空隙型モータに、ロータ２をステータ１の反対 側へ押すスプリング４およびブレーキライニング５を備えて、モータ部とブレー キ部とを一体不可分に構成し、ステータ１とロータ２間に作用する軸方向の磁気 吸引力をブレーキ解放力として利用する所謂軸方向空隙型ブレーキモータ、およ び図５に示すように、ステータ11とロータ12を半径方向の空隙13を介して対向配 設した半径方向空隙型モータ14に独立した電磁ブレーキ15を一体に結合した構成 のブレーキモータ、および図６に示すように、ステータ21とロータ22との空隙23 をテーパーコーン状に形成して、ステータ21とロータ22間に作用する磁気吸引力 の軸方向成分をブレーキ解放力として利用する構成の所謂コーン型ブレーキモー タ、ならびに図７に示すように、半径方向空隙型モータにおいて、ステータ31の 内側に半径方向の空隙33を介してロータ32と磁極体34を並設し、ステータ31に生 じる磁束の一部が磁極体34と磁性環35とを通過することによって磁極体34と磁性 環35間に生じる磁気吸引力をブレーキ解放力として利用する構成の所謂プルロー タ型ブレーキモータなどがあるが、いずれのブレーキモータにおいてもモータ容 量を増したり小型化を図る場合にはシャフト６に取着したファン７によって強制 空冷する手段が採られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、このようにシャフト６に取着したファン７によって強制空冷するブレ ーキモータにおいては、ブレーキモータの運転中にしか強制空冷が行なわれない のでファンの冷却能率が低いこと、および定格電流の数倍の起動電流が頻繁に流 れることから、連続運転用のモータに比べて昇温が高くなるので大きなファン７ が必要であり、そのため、さらにモータ出力を上げたり、負荷時間率や起動回数 を上げるなどモータ容量を増す場合には一層大きなファン７が必要でコスト高に つく。

【０００４】 また、電気ホイスト装置の巻上用や横走行用のブレーキモータにおいては、前 記ファン７はブレーキモータが正逆回転する関係上、回転方向によってファン能 力が変化しない放射状羽根のファン７を採用せざるを得ないが、この放射状羽根 のファン７は元来騒音レベルが高い問題があるので、大きなファン７を採用する と騒音レベルが一層高くなる。

【０００５】 本考案は、前記問題点に鑑みなされたもので、ファンの冷却能率が大幅に向上 されてファン部が小型化できるとともに、ファン部の騒音が低いブレーキモータ 装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案のブレーキモータ装置の構成は、ブレーキモータにこのブレーキモータ を強制空冷する定回転方向のモータファンを付設するとともに、前記ブレーキモ ータのステータコイルの温度を検出する温度センサを取り付け、この温度センサ の検出温度が昇温時設定温度を上回ると前記モータファンを作動し、降温時設定 温度を下回ると前記モータファンを停止するモータファン制御回路を設け、この モータファン制御回路を介して前記モータファンを前記ブレーキモータの運転回 路より元側の電源に接続したものである。

【０００７】

【作用】

本考案のブレーキモータ装置は、モータファン制御回路によって、温度センサ にて検出されるステータコイルの温度が昇温時設定温度を上回ると、ブレーキモ ータの運転中および停止中に拘わらず、モータファンが作動されてブレーキモー タが強制空冷され、前記温度センサの検出温度が降温時設定温度を下回ると、ブ レーキモータの運転中および停止中に拘わらず、モータファンが停止される。

【０００８】

【実施例】

次に、本考案を軸方向空隙型ブレーキモータに適用した実施例を図面に基づき 説明する。

【０００９】 図１は、軸方向空隙型ブレーキモータを示し、環状に巻回積層したステータコ ア101 にステータ基板102 を溶着しステータコイル103 を巻装して構成したステ ータ104 がステータフレーム105 にボルト106 にて固着されている。

【００１０】 前記ステータフレーム105 にはモータカバー107 がボルト108 にて締結され、 このモータカバー107 と前記ステータフレーム105 のそれぞれ中央部に突設した ベアリングハウジング部109 ，110 にそれぞれ反負荷側ボールベアリング111 お よび負荷側ボールベアリング112 が装着され、この両ボールベアリング111 ，11 2 にシャフト113 が回転自在に支承されている。

【００１１】 前記シャフト113 の両ボールベアリング111 ，112 間の外径部にはスプライン が形成され、内径部にスプラインを形成したスプラインボス114 が前記シャフト 113 に軸方向摺動自在に嵌合され、前記スプラインボス114 の一方の端面と負荷 側ボールベアリング112 間にさらばね115 が装着され、スプラインボス114 の大 径部とさらばね115 間にコイル状のスプリング116 が装着されている。

【００１２】 また、環状に巻回積層したロータコア117 に二次導体118 としてのアルミダイ キャストを施してロータ基板119 を溶着し、このロータ基板119 をスプラインボ ス114 の大径部に溶着して構成したロータ120 が前記ステータ104 に軸方向の空 隙121 を介して対向配設されている。

【００１３】 また、前記ロータ基板119 の裏側面に突設した複数の放射状リブ122 にブレー キライニング123 が係合されて、前記軸方向空隙型ブレーキモータが構成されて いる。

【００１４】 そして、前記ステータコイル103 は、図２に示すように、ブレーキモータの回 転方向を切り換える１組の電磁接触器R1，R2を介して三相電源Ｒ，Ｓ，Ｔに接続 されており、押釦スイッチSW1 を押すと一方の電磁接触器R1が励磁されてブレー キモータが正回転し、押釦スイッチSW2 を押すと他方の電磁接触器R2が励磁され てブレーキモータが逆回転するブレーキモータ運転回路124 が構成されている。

【００１５】 以上の構成は、従来の軸方向空隙型ブレーキモータおよびその運転回路と同様 である。

【００１６】 次に、本考案の特徴部分について説明する。

【００１７】 前記モータカバー107 にこのモータカバー107 を覆うようにファンガイド125 がボルト126 にて取着され、このファンガイド125 の先端小径部に前記ブレーキ モータとは別の単相モータにて駆動される定回転方向の軸流羽根を有するモータ ファン127 が挿嵌されるとともにファンガイド125 の折り爪部125aにて抜け止め されて前記ファンガイド125 に取着されている。

【００１８】 また前記ステータコイル103 に、このステータコイル103 の最高許容温度より 少し低い昇温時設定温度、例えば２０deg 低い昇温時設定温度に達するとＡ接点 128aが閉じるサーモスタット128 がモータファン制御回路129 としてのＡ接点12 8aを備えた温度センサ130 として埋設されており、前記モータファン127 はサー モスタット128 のＡ接点128aを介してブレーキモータ運転回路124 より元側の電 源Ｒ，Ｓに接続されている。

【００１９】 なお、前記サーモスタット128 のＡ接点128aが一旦閉じてから温度が低下して Ａ接点128aが開く時の降温時設定温度はサーモスタット128 のヒステリシス特性 のため、Ａ接点128aが閉じる昇温時設定温度よりも一般に数deg 低くなる。

【００２０】 次に、以上のように構成した実施例の作用について説明する。

【００２１】 押釦スイッチSW1 を押すと一方の電磁接触器R1が励磁されてそのＡ接点R1a が 閉じ、ステータコイル103 に正相順の三相電源Ｒ，Ｓ，Ｔが印加され、ステータ 104 に正回転の界磁磁束が発生して回転トルクが生じるとともにスプリング116 の押圧力に打ち勝つ磁気吸引力がステータ104 とロータ120 間に生じるので、ブ レーキが解放されてブレーキモータが正回転で起動し、押釦スイッチSW1 を離す と、電磁接触器R1の励磁が切れてそのＡ接点R1a が開き、ステータコイル103 へ の通電が遮断されて磁気吸引力が消滅し、スプリング116 の押圧力によってブレ ーキライニング123 がロータ基板119 とモータカバー107 に圧接されてブレーキ が作動し、ブレーキモータが停止する。

【００２２】 同様に、押釦スイッチSW2 を押すと、ブレーキモータが逆回転で起動し、押釦 スイッチSW2 を離すとブレーキモータが停止する。

【００２３】 そして、このブレーキモータの運転によってステータコイル103 が発熱して昇 温されるが、サーモスタット128 にて検出されるステータコイル103 の温度がサ ーモスタット128 の昇温時設定温度を上回らないうちはモータファン127 は作動 されないが、ブレーキモータの起動停止を続けて繰り返すことによってステータ コイル103 の温度が上昇してサーモスタット128 の検出温度が昇温時設定温度を 上回ると、サーモスタット128 のＡ接点128aが閉じるので、ブレーキモータの運 転中および停止中に拘わらず、モータファン127 が作動されてブレーキモータの モータカバー107 およびステータフレーム105 が強制空冷され、ステータコイル 103 が間接的に冷却される。

【００２４】 そして、ブレーキモータの負荷時間率が高く、または起動回数が多くてサーモ スタット128 にて検出されるステータコイル103 の温度がサーモスタット128 の 降温時設定温度を上回っている間は、ブレーキモータの運転中および停止中に拘 わらず、サーモスタット128 のＡ接点128aは閉じたままでモータファン127 が作 動され続け、ブレーキモータの負荷時間率または起動回数が落ちてサーモスタッ ト128 の検出温度が降温時設定温度を下回ると、サーモスタット128 のＡ接点12 8aが開いて、ブレーキモータの運転中および停止中に拘わらず、モータファン12 7 が停止され、再びブレーキモータの負荷時間率または起動回数が上がってサー モスタット128 の検出温度が昇温時設定温度を上回るとモータファン127 が作動 され、以下これを繰り返す。

【００２５】 このように、前記実施例のブレーキモータ装置によれば、前記図４に示すよう に、シャフト６に取着した放射状羽根のファン７によってブレーキモータの運転 時にのみ強制空冷し、ブレーキモータの停止時には強制空冷作用のない従来のブ レーキモータ装置に比べて、サーモスタット128 にて検出されるステータコイル 103 の温度がサーモスタット128 の昇温時設定温度を上回ると、モータファン12 7 はブレーキモータの運転中および停止中に拘わらず作動されるので強制空冷の 能率が高く、従ってモータファン127 は比較的小型ですみ、またモータファン12 7 はブレーキモータとは別駆動でその回転方向が一定でよいので低騒音羽根のフ ァンが使用でき、加えて、ブレーキモータの負荷時間率が低くまたは起動回数が 少ないためにサーモスタット128 にて検出されるステータコイル103 の温度がサ ーモスタット128 の昇温時設定温度を上回らない時はモータファン127 が作動さ れないので、モータファン127 の寿命が延長されるとともに僅かながら運転コス トが安くつく。

【００２６】 さらに、強制空冷ファンのない既存のブレーキモータにも、サーモスタット12 8 をステータコイル103 に取り付け、ファンガイド125 とモータファン127 を備 え付けるだけで簡単に強制空冷式のブレーキモータに改造することができるので 、前記サーモスタット128 とファンガイド125 およびモータファン127 の有無に よって、ブレーキモータを負荷時間率および起動回数を同じくして定格出力の異 なる２種類の、または定格出力を同じくして負荷時間率および起動回数の異なる ２種類のブレーキモータに使い分けることができる。

【００２７】 なお、前記モータファン127 はサーモスタット128 のＡ接点128aを直に介して ブレーキモータ運転回路124 より元側の電源Ｒ，Ｓに接続したが、サーモスタッ ト128 の接点容量が不足する場合は、図示しないが、小型リレーの励磁コイルを サーモスタット128 のＡ接点128aを介してブレーキモータ運転回路124 より元側 の電源Ｒ，Ｓに接続し、モータファン127 を前記小型リレーのＡ接点128aを介し てブレーキモータ運転回路124 より元側の電源Ｒ，Ｓに接続することにより、前 記小型リレーを介してサーモスタット128 によりモータファン127 を制御すれば よい。

【００２８】 また、前記サーモスタット128 に代えて他の温度センサ130 、例えばサーミス タを採用する場合は、図３に示すように、サーミスタ131 とトランジスタTr、抵 抗r1，r2，r3、ボリウムVR、ダイオードＤ、リレーR3および整流回路132 からな るモータファン制御回路129 を介してモータファン127 をブレーキモータ運転回 路124 より元側の電源Ｒ，Ｓに接続すればよい。

【００２９】 以上、本考案を軸方向空隙型ブレーキモータに適用した実施例について説明し たが、前記図５に示すように、半径方向空隙型モータに独立した電磁ブレーキを 一体に結合した構成のブレーキモータや、前記図６に示すコーン型ブレーキモー タおよび前記図７に示すプルロータ型ブレーキモータにも同様に適用でき、また モータファンは前記実施例の軸流ファンに限らず、シロッコファン、遠心流ファ ンなど他のモータファンも使用できる。

【００３０】

【考案の効果】

本考案のブレーキモータ装置によれば、温度センサにて検出されるブレーキモ ータのステータコイルの温度が昇温時設定温度を上回ると、ブレーキモータとは 別駆動のモータファンが作動されてブレーキモータが強制空冷され、前記検出温 度が降温時設定温度を下回るとモータファンが停止される構成であるので、ブレ ーキモータのシャフトに取着した放射状羽根のファンによってブレーキモータの 運転時にのみ強制空冷を行う従来のブレーキモータ装置に比べて、ファンの冷却 能率が大幅に向上されて、モータファンが小型化できるとともに、モータファン は回転方向が一定で放射状羽根のファンを採用せずにすむので低騒音化が図れ、 およびモータファンの寿命が延長され、また強制空冷ファンのない既存のブレー キモータにも簡単に適用できてブレーキモータを負荷時間率と起動回数または定 格出力の異なる２種類に使い分けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を軸方向空隙型ブレーキモータに適用し
た一実施例を示す縦断面図である。

【図２】同上電気回路図である。

【図３】本考案の他の実施例を示す電気回路図である。

【図４】従来の軸方向空隙型ブレーキモータを示す縦断
面図である。

【図５】半径方向空隙型モータに独立した電磁ブレーキ
を一体に結合した従来のブレーキモータを示す縦断面図
である。

【図６】従来のコーン型ブレーキモータを示す縦断面図
である。

【図７】従来のプルロータ型ブレーキモータを示す縦断
面図である。

【符号の説明】

103 ステータコイル 124 ブレーキモータ運転回路 125 ファンガイド 127 モータファン 128 サーモスタット 128a サーモスタットのＡ接点 129 モータファン制御回路 130 温度センサ 131 サーミスタ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレーキモータにこのブレーキモータを
   強制空冷する定回転方向のモータファンを付設するとと
   もに、前記ブレーキモータのステータコイルの温度を検
   出する温度センサを取り付け、この温度センサの検出温
   度が昇温時設定温度を上回ると前記モータファンを作動
   し、降温時設定温度を下回ると前記モータファンを停止
   するモータファン制御回路を設け、このモータファン制
   御回路を介して前記モータファンを前記ブレーキモータ
   の運転回路より元側の電源に接続したことを特徴とする
   ブレーキモータ装置。