JPH11294504A - 無励磁作動形電磁ブレーキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁性リングを消磁位置に設定した際のアーマ
チュアに対する吸着力を小さくすることができ、励磁コ
イルに通電しなくとも制動を容易に解除することができ
る無励磁作動形電磁ブレーキを提供する。 【解決手段】 被制動回転軸２１に、軸線方向に移動可
能なアーマチュア２４が取り付けられ、固定部１０に、
アーマチュア２４を吸着させる永久磁石１３ａと通電に
より永久磁石１３ａの磁束を相殺する励磁コイル１３ｂ
とが配置され、マグネット組立体１３の外周に、消磁位
置と非消磁位置との間で軸線方向移動可能な磁性リング
１５が設けられる。磁性リング１５を消磁位置に設定す
ると永久磁石１３ａの磁路を短絡してアーマチュア２４
に対する吸着力を減衰させる。磁性リング１５の非消磁
位置での永久磁石の磁路Ｘの磁気抵抗は、消磁位置での
磁路Ｙの磁気抵抗より大きくなるように設定している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無励磁作動形電磁
ブレーキに関し、特に、励磁コイルへの通電なしに制動
作用を解除させることができる電磁ブレーキに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の無励磁作動形電磁ブレー
キは、例えば実開昭５８−１５０６３８号公報に示すよ
うに構成される。図４及び図５は、同公報に開示される
従来の無励磁作動形電磁ブレーキを示す半部縦断側面図
である。図中左側となる固定部Ａは、励磁コイル１、ヨ
ーク２、本体プレート３、永久磁石４、ステータ５、お
よびライニング６から構成され、図示せぬ被制動回転軸
には、アーマチュア７がスプリング８を介して取り付け
られている。また、永久磁石４の外周には、磁性リング
９が軸線方向に摺動可能に取り付けられている。

【０００３】磁性リング９は、図４に示す非消磁位置と
図５に示す消磁位置との間で軸線方向移動可能である。
この移動は磁性リング９と対向する永久磁石との対向面
に相互に嵌合するねじを形成してスライドするとか、ボ
ールを介してスライドする等の手段が考えられる。磁性
リング９が図４に示す非消磁位置に設定されている際に
は、励磁コイル１に通電しない状態では、永久磁石４の
磁束によりアーマチュア７をライニング６側に吸着し、
制動作用が発揮される。一方、励磁コイル１に通電する
と、励磁コイル１の磁束は永久磁石４を通らずにアーマ
チュア７に働く永久磁石４の磁束を打ち消すように逆方
向の磁路を形成する。そして、励磁電流が一定値以上に
なると、励磁コイル１の磁束により永久磁石４の磁束が
相殺され、アーマチュア７とステータ５との間の吸引力
が消滅し、スプリング８の弾性力によりアーマチュア７
がステータ５から離れて制動が解除される。

【０００４】また、磁性リング９を図５に示す消磁位置
に設定すると、永久磁石４の磁路が短絡されて永久磁石
４からアーマチュア７に作用する磁束が減衰し、励磁コ
イル１に通電することなく制動を解除することが可能と
なる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の無励磁作動形電磁ブレーキでは、磁性リング９
が非消磁位置にある際の永久磁石４の磁路と、磁性リン
グ９が消磁位置に設定された際の永久磁石４の磁路との
磁気抵抗に差がないため、たとえ磁性リング９を消磁位
置に設定してもアーマチュア７を通る磁束を完全に相殺
することはできずにアーマチュア７とステータ５との間
には依然吸着力が作用しており、励磁コイル１に通電せ
ずに制動を解除するためには比較的大きな力で両者を引
き離さねばならないという問題があった。解除のために
作用する力を大きくするには、スプリング８の付勢力を
高くすることが考えられるが、スプリング８の付勢力を
高めると制動時の吸着力が弱くなるという問題がある。

【０００６】この発明は、上述した従来技術の課題に鑑
みてなされたものであり、磁性リングを消磁位置に設定
した際のアーマチュアに対する吸着力を従来よりも小さ
くすることができ、励磁コイルに通電しなくとも制動を
容易に解除することができる無励磁作動形電磁ブレーキ
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる無励磁
作動形電磁ブレーキは、固定部と固定部に対して回転可
能な被制動回転軸を有する回転部とから構成され、被制
動回転軸に、軸線方向に移動可能なアーマチュアが取り
付けられ、固定部に、アーマチュアを吸着させる永久磁
石と通電により永久磁石の磁束を相殺する励磁コイルと
を有するマグネット組立体が配置され、マグネット組立
体の外周に、消磁位置と非消磁位置との間で軸線方向移
動可能な磁性リングが設けられ、磁性リングを消磁位置
に設定することにより永久磁石の磁路を短絡してアーマ
チュアに対する吸着力を減衰させる構成において、磁性
リングが非消磁位置に設定された際の永久磁石の磁路の
磁気抵抗が、磁性リングが消磁位置に設定された際の永
久磁石の磁路の磁気抵抗より大きくなるよう設定したこ
とを特徴とする。

【０００８】具体的には、永久磁石の磁路に形成された
ギャップが、磁性リングが消磁位置に設定された際に、
その磁路に形成されるギャップより大きくなるよう設定
することにより上記のように磁気抵抗の差を設定するこ
とができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる無励磁作動
形電磁ブレーキの一実施の形態を説明する。図１乃至図
３は本発明の実施の形態にかかる無励磁作動形電磁ブレ
ーキを示し、図１は手動により制動を解除した状態を示
す半部縦断側面図、図２は制動時の半部縦断側面図、図
３は励磁により制動を解除した状態を示す半部縦断側面
図である。

【００１０】本実施の形態の無励磁作動形電磁ブレーキ
は、図１に示されるように、固定部１０と、この固定部
１０に対して回転可能な被制動回転軸２１を有する回転
部２０とから構成される。被制動回転軸２１には、円筒
状のハブ２２が一体に固定され、このハブ２２の外周に
スプリング２３を介して円盤状のアーマチュア２４が取
り付けられている。アーマチュア２４は、被制動回転軸
２１に対して軸線方向に移動可能であり、スプリング２
３により固定部１０から離れる方向に常時付勢されてい
る。

【００１１】固定部１０は、被制動回転軸２１を貫通さ
せるよう中心に貫通孔が形成されて構成されており、図
中左端に位置する円盤状の本体プレート１１と、被制動
回転軸２１を囲んで設けられた円筒状のステータ１２
と、このステータ１２の外周に配置されて本体プレート
１１に接合されたマグネット組立体１３とを備えてい
る。マグネット組立体１３は、本体プレート１１に接合
されてアーマチュア２４を吸着させる永久磁石１３ａ
と、永久磁石１３ａのアーマチュア２４側に配置されて
通電により永久磁石１３ａの磁束を相殺する励磁コイル
１３ｂと、一方の壁面が永久磁石１３ａに接合され他方
の壁面が励磁コイル１３ｂの外側を囲う断面Ｌ字状のヨ
ーク１３ｃとから構成されている。

【００１２】固定部１０の図中最も右側には、ステータ
１２とヨーク１３ｃとの間にアーマチュア２４に対向し
てライニング１４が取り付けられている。また、マグネ
ット組立体１３の外周、具体的には永久磁石１３ａとヨ
ーク１３ｃの一部との外周、そして本体プレート１１の
外周に亙って円筒状の磁性リング１５が設けられてい
る。この磁性リング１５は、図示しないねじ構造、ある
いはボールベアリングを備える構造等により手動操作で
軸線方向に移動可能に設定されており、図１に示す消磁
位置と、図２及び図３に示す非消磁位置との間で切り換
え可能である。

【００１３】図２に示すように磁性リング１５が非消磁
位置に設定されている際には、永久磁石１３ａの磁束
は、図中破線で示したように本体プレート１１、ステー
タ１２、アーマチュア２４、ヨーク１３ｃを通して第１
の磁路Ｘを形成する。この磁束により、アーマチュア２
４は固定部１０側に引きつけられる。

【００１４】一方、図１に示すように磁性リング１５が
消磁位置に設定されている際には、永久磁石１３ａの磁
束は、図中破線で示したように本体プレート１１、ヨー
ク１３ｃの一部とを通して第２の磁路Ｙを形成する。な
お、図２に示す第１の磁路Ｘ中には、本体プレート１１
とステータ１２との間に第１のギャップＧ1が形成さ
れ、図１に示す第２の磁路Ｙ中には、磁性リング１５と
ヨーク１３ｃとの間に第２のギャップＧ2が形成されて
いる。ここで第１のギャップＧ1は第２のギャップＧ2よ
り大きく設定されており、第１の磁路Ｘの磁気抵抗が第
２の磁路Ｙの磁気抵抗より大きくなる。従って、磁性リ
ング１５が消磁位置に設定されると、永久磁石１３ａの
磁束は第２の磁路Ｙにより短絡され、第１の磁路Ｘを通
る磁束は極めて少なくなる。

【００１５】続いて、上記のように構成される無励磁作
動形電磁ブレーキの作用について説明する。最初に、図
２、図３に示すように磁性リング１５が非消磁位置に設
定されている場合について説明する。励磁コイル１３ｂ
に通電しない状態では、図２に示されるように第１の磁
路Ｘを通る永久磁石１３ａの磁束によりアーマチュア２
４は固定部１０側に吸着され、アーマチュア２４とライ
ニング１４との摩擦抵抗により制動作用が発揮される。

【００１６】励磁コイル１に通電すると、図３に示され
るにように励磁コイル１３ｂの磁束は、ヨーク１３ｃ、
アーマチュア２４、ステータ１２を通る第３の磁路Ｚを
形成する。第３の磁路Ｚを通る励磁コイル１３ｂの磁束
は、第１の磁路Ｘを通る永久磁石１３ａの磁束に対して
逆方向となり、励磁コイル１３ｂの磁束がアーマチュア
２４に働く永久磁石１３ａの磁束を打ち消すように作用
する。そして、励磁電流が一定値以上になると、励磁コ
イル１３ｂの磁束により永久磁石１３ａの磁束が相殺さ
れ、アーマチュア２４とライニング１４との間の吸引力
が消滅し、スプリング２３の弾性力によりアーマチュア
２４がライニング１４から離れて制動が解除される。

【００１７】また、磁性リング１５を図１に示す消磁位
置に設定すると、永久磁石１３ａの磁束が第２の磁路Ｙ
により短絡され、図３に示す第１の磁路Ｘを通って永久
磁石１３ａからアーマチュア２４に作用する磁束が減衰
し、励磁コイル１３ｂに通電することなく制動を解除す
ることが可能となる。このとき、第１の磁路Ｘの磁気抵
抗が第２の磁路Ｙの磁気抵抗より大きく設定されている
ため、磁性リング１５を消磁位置に設定した際の短絡の
効果が大きく、第１の磁路Ｘを通してアーマチュア２４
に作用する磁束は従来例と比較して極めて小さくなる。
従って、アーマチュア２４と固定部１０とを比較的小さ
な力で容易に引き離すことができるため、スプリング２
３の付勢力を高くする必要がなく、制動力を確保するこ
とができる。

【００１８】

【発明の効果】本発明の無励磁作動形電磁ブレーキは上
記のように構成されるから、次のように優れた効果を有
する。 請求項１に記載のように、磁性リングが非消磁位置に
設定された際の永久磁石の磁路の磁気抵抗を、前記磁性
リングが消磁位置に設定された際の永久磁石の磁路の磁
気抵抗より大きく設定すると、磁性リングを消磁位置に
設定した際に短絡される磁路の磁気抵抗を磁性リングが
非消磁位置に設定した際の磁路の磁気抵抗より小さくな
るから短絡の効果を高め、短絡時のアーマチュアに対す
る吸着力を従来よりも小さくすることができる。従っ
て、励磁コイルに通電しなくとも制動を小さな力で容易
に解除することができるため、復帰のためのスプリング
の付勢力を大きく設定する必要がなく、所定の制動力を
確保することができる。 また、請求項２に記載のように、永久磁石の磁路に形
成される磁路のギャップを、前記磁性リングを前記消磁
位置に設定された際にその磁路に形成されるギャップよ
りも大と設定することにより行うと、簡単な構成で実現
できる実利がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態にかかる無励磁作動形電
磁ブレーキの手動により制動を解除した状態を示す半部
縦断側面図である。

【図２】図１に示す無励磁作動形電磁ブレーキの制動時
の半部縦断側面図である。

【図３】図１に示す無励磁作動形電磁ブレーキの励磁に
より制動を解除した状態の半部縦断側面図である。

【図４】従来の無励磁作動形電磁ブレーキの手動により
制動を解除した状態の半部縦断側面図である。

【図５】従来の無励磁作動形電磁ブレーキの制動時の半
部縦断側面図である。

【符号の説明】

１０：固定部 １１：本体プレート １２：ステータ １３：マグネット組立体 １３ａ：永久磁石 １３ｂ：励磁コイル １３ｃ：ヨーク １４：ライニング １５：磁性リング ２０：回転部 ２１：被制動回転軸 ２２：ハブ ２３：スプリング ２４：アーマチュア

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定部と該固定部に対して回転可能な被
   制動回転軸を有する回転部とから構成され、前記被制動
   回転軸に、軸線方向に移動可能なアーマチュアが取り付
   けられ、前記固定部に、前記アーマチュアを吸着させる
   永久磁石と通電により該永久磁石の磁束を相殺する励磁
   コイルとを有するマグネット組立体が配置され、前記マ
   グネット組立体の外周に、消磁位置と非消磁位置との間
   で軸線方向移動可能な磁性リングが設けられ、該磁性リ
   ングを前記消磁位置に設定することにより前記永久磁石
   の磁路を短絡して前記アーマチュアに対する吸着力を減
   衰させる無励磁作動形電磁ブレーキにおいて、 前記磁性リングが前記非消磁位置に設定された際の前記
   永久磁石の磁路の磁気抵抗を、前記磁性リングが前記消
   磁位置に設定された際の前記永久磁石の磁路の磁気抵抗
   より大きくなるように設定したことを特徴とする無励磁
   作動形電磁ブレーキ。
2. 【請求項２】 前記永久磁石の磁路に形成されるギャッ
   プを、前記磁性リングが前記消磁位置に設定された際
   に、その磁路に形成されるギャップより大きく設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の無励磁作動形電磁ブ
   レーキ。