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JP7530264B2 - Motor device - Google Patents

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JP7530264B2
JP7530264B2 JP2020169887A JP2020169887A JP7530264B2 JP 7530264 B2 JP7530264 B2 JP 7530264B2 JP 2020169887 A JP2020169887 A JP 2020169887A JP 2020169887 A JP2020169887 A JP 2020169887A JP 7530264 B2 JP7530264 B2 JP 7530264B2
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Description

本開示は、モータ装置に関する。 This disclosure relates to a motor device.

特許文献１は、ブレーキとしてディスクブレーキを組み込んだモータ装置を開示する。ディスクブレーキは、通常、モータ軸と共に回転するブレーキロータと、ブレーキロータに押し付けられることによって、モータ軸を制動するブレーキシューとを備える。 Patent Document 1 discloses a motor device incorporating a disc brake as a brake. A disc brake typically includes a brake rotor that rotates together with the motor shaft, and a brake shoe that brakes the motor shaft by being pressed against the brake rotor.

特開平１０－２２５０６４号公報Japanese Patent Application Publication No. 10-225064

ブレーキとしてディスクブレーキを用いる場合、モータ軸の回転を制動するにあたり、ブレーキシューに対して軸方向にブレーキロータを配置する必要がある。よって、ブレーキ全体として軸方向寸法が大型化する傾向にある。本願発明者は、ブレーキの軸方向寸法を小型化する観点から、従来技術に関して、改良の余地があるとの認識を得た。 When using disc brakes as brakes, it is necessary to position the brake rotor axially relative to the brake shoes to brake the rotation of the motor shaft. This means that the axial dimensions of the brake as a whole tend to be large. The inventors of the present application recognized that there is room for improvement in the prior art from the perspective of reducing the axial dimensions of the brake.

本開示の目的の１つは、ブレーキの軸寸法寸法を小型化できる技術を提供することにある。 One of the objectives of this disclosure is to provide technology that can reduce the axial dimensions of brakes.

本開示のモータ装置は、モータ軸を回転させるモータと、前記モータ軸の回転を制動するブレーキと、前記ブレーキを収容するブレーキハウジングと、を備えるモータ装置であって、前記ブレーキは、ブレーキシューと、前記モータ軸の外周に向けて前記ブレーキシューを押し付ける押付機構と、を備え、前記押付機構によって前記モータ軸の外周に向けて前記ブレーキシューを押し付けたとき、前記モータ軸に連れて前記モータ軸の回転方向に前記ブレーキシューが移動し、前記モータ軸と前記ブレーキハウジングとの間に前記ブレーキシューが挟み込まれることによって、前記モータ軸の回転が制動される。 The motor device of the present disclosure is a motor device comprising a motor that rotates a motor shaft, a brake that brakes the rotation of the motor shaft, and a brake housing that accommodates the brake, and the brake comprises a brake shoe and a pressing mechanism that presses the brake shoe against the outer periphery of the motor shaft. When the brake shoe is pressed against the outer periphery of the motor shaft by the pressing mechanism, the brake shoe moves in the rotational direction of the motor shaft along with the motor shaft, and the brake shoe is sandwiched between the motor shaft and the brake housing, thereby braking the rotation of the motor shaft.

本開示によれば、ブレーキの軸方向寸法を小型化できる。 This disclosure allows the axial dimension of the brake to be reduced.

第１実施形態のモータ装置の側面断面図である。1 is a side cross-sectional view of a motor device according to a first embodiment. FIG. 図１のＡ－Ａ断面の一部を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a part of the AA cross section of FIG. 図２の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of FIG. 2 . 第１実施形態のブレーキシューの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the brake shoe of the first embodiment. 第１実施形態のモータ装置においてブレーキシューが制動解除位置から制動位置に移動している途中の状態を示す拡大図である。4 is an enlarged view showing a state in which the brake shoe is in the middle of moving from a brake release position to a braking position in the motor device of the first embodiment. FIG. 第１実施形態のモータ装置においてブレーキシューが制動位置にある状態を示す拡大図である。4 is an enlarged view showing a state in which the brake shoe is in a braking position in the motor device of the first embodiment. FIG. 第１実施形態のモータ装置においてブレーキシューが制動位置から制動解除位置に移動しようとする途中の状態を示す拡大図である。4 is an enlarged view showing a state in which a brake shoe is in the middle of moving from a braking position to a brake release position in the motor device of the first embodiment. FIG. 第２実施形態のモータ装置においてブレーキシューが制動解除位置にある状態を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing a state in which the brake shoe is in a brake release position in a motor device of a second embodiment. 第２実施形態のモータ装置においてブレーキシューが制動位置にある状態を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing a state in which the brake shoe is in a braking position in a motor device of a second embodiment. 図９の範囲Ａの拡大図である。FIG. 10 is an enlarged view of area A in FIG. 9 . 第３実施形態のモータ装置を図３と同じ視点から見た模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram of a motor device according to a third embodiment, as viewed from the same perspective as FIG. 3 . 第４実施形態のモータ装置においてブレーキシューによる制動を解除している状態を示す模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing a state in which braking by the brake shoes is released in the motor device of the fourth embodiment. 第４実施形態のモータ装置においてブレーキシューにより制動している状態を示す模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing a state in which braking is being performed by a brake shoe in a motor device of a fourth embodiment.

以下、実施形態を説明する。同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。各図面では、説明の便宜のため、適宜、構成要素を省略、拡大、縮小する。図面は符号の向きに合わせて見るものとする。 The following describes the embodiments. Identical components are given the same reference numerals, and duplicate explanations will be omitted. In each drawing, components are omitted, enlarged, or reduced as appropriate for the sake of convenience. The drawings should be viewed according to the orientation of the reference numerals.

（第１実施形態）図１を参照する。本実施形態のモータ装置１０は、産業用ロボット１２の関節部１２ａに組み込まれる。本実施形態の産業用ロボット１２は、人と協働して作業する協働ロボットである。 (First embodiment) See FIG. 1. The motor device 10 of this embodiment is incorporated into a joint 12a of an industrial robot 12. The industrial robot 12 of this embodiment is a collaborative robot that works in collaboration with humans.

本実施形態のモータ装置１０は、主に、モータ軸１４と、モータ１６と、ブレーキ１８と、ハウジング２０と、減速装置２２と、を備える。 The motor device 10 of this embodiment mainly comprises a motor shaft 14, a motor 16, a brake 18, a housing 20, and a reduction gear 22.

モータ軸１４は、モータ１６の生成した回転動力を被駆動部材（不図示）に伝達するために用いられる。本実施形態の被駆動部材は、産業用ロボット１２の第１アームに対して関節部１２ａを介して繋がる第２アームである。以下、モータ軸１４の回転中心線ＣＬに沿った方向を軸方向Ｘといい、その回転中心線ＣＬを中心とする円の円周方向、半径方向をそれぞれ「周方向」、「径方向」という。また、軸方向Ｘの一方側（図１の左側）を出力側といい、軸方向Ｘの他方側（図１の右側）を反出力側という。 The motor shaft 14 is used to transmit the rotational power generated by the motor 16 to a driven member (not shown). In this embodiment, the driven member is a second arm connected to the first arm of the industrial robot 12 via the joint portion 12a. Hereinafter, the direction along the rotation center line CL of the motor shaft 14 is referred to as the axial direction X, and the circumferential direction and radial direction of a circle centered on the rotation center line CL are referred to as the "circumferential direction" and the "radial direction", respectively. In addition, one side of the axial direction X (the left side in FIG. 1) is referred to as the output side, and the other side of the axial direction X (the right side in FIG. 1) is referred to as the anti-output side.

モータ１６は、モータ軸１４を回転させることができる。モータ１６は、モータハウジング３２（後述する）に固定されるステータ２４と、モータ軸１４と一体的に回転するロータ２６と、を備える。本実施形態のモータ１６は、サーボモータであり、モータ１６の回転を制御するモータドライバ等のモータ制御部２８と、モータ軸１４の回転位相を検出するエンコーダ等の位相検出部３０と、を備える。 The motor 16 can rotate the motor shaft 14. The motor 16 includes a stator 24 fixed to a motor housing 32 (described later) and a rotor 26 that rotates integrally with the motor shaft 14. The motor 16 in this embodiment is a servo motor, and includes a motor control unit 28 such as a motor driver that controls the rotation of the motor 16, and a phase detection unit 30 such as an encoder that detects the rotation phase of the motor shaft 14.

ブレーキ１８は、モータ軸１４の回転を制動可能である。ブレーキ１８は、モータ１６に対して出力側に配置される。ブレーキ１８は、モータ１６と減速装置２２との間に配置される。ブレーキ１８の詳細は後述する。 The brake 18 is capable of braking the rotation of the motor shaft 14. The brake 18 is disposed on the output side of the motor 16. The brake 18 is disposed between the motor 16 and the reduction gear 22. Details of the brake 18 will be described later.

ハウジング２０は、モータ装置１０の外部に配置される支持部材（不図示）に支持される。支持部材は、例えば、産業用ロボット１２の第１アームである。ハウジング２０は、モータ１６を収容するモータハウジング３２と、ブレーキ１８を収容するブレーキハウジング３４と、を備える。本実施形態のブレーキハウジング３４は、モータハウジング３２と同じ部材の一部によって構成される。この他にも、ブレーキハウジング３４は、モータハウジング３２とは別体でもよい。ブレーキハウジング３４は、第１軸受３６を介して、モータ軸１４を回転可能に支持する。 The housing 20 is supported by a support member (not shown) disposed outside the motor device 10. The support member is, for example, a first arm of the industrial robot 12. The housing 20 includes a motor housing 32 that houses the motor 16, and a brake housing 34 that houses the brake 18. In this embodiment, the brake housing 34 is formed from a part of the same material as the motor housing 32. Alternatively, the brake housing 34 may be separate from the motor housing 32. The brake housing 34 rotatably supports the motor shaft 14 via a first bearing 36.

減速装置２２は、モータ軸１４の回転を減速したうえで被駆動部材に出力する。減速装置２２は、モータ軸１４の回転を減速する減速機構３８と、減速機構３８を収容するケーシング４０と、減速機構３８によって減速された回転動力を被駆動部材に出力する出力部材４２と、を備える。 The reduction gear 22 reduces the speed of the rotation of the motor shaft 14 and outputs it to the driven member. The reduction gear 22 includes a reduction mechanism 38 that reduces the speed of the rotation of the motor shaft 14, a casing 40 that houses the reduction mechanism 38, and an output member 42 that outputs the rotational power reduced by the reduction mechanism 38 to the driven member.

本実施形態の減速機構３８は、内歯部材４４と噛み合う外歯歯車４６を撓み変形させつつ動かすことで外歯歯車４６を自転させ、その自転成分を出力部材４２に伝達する撓み噛み合い型減速機構である。この種の減速機構３８そのものは公知のため、ここでは説明を簡易にとどめる。 The reduction mechanism 38 of this embodiment is a flexible meshing type reduction mechanism that rotates the external gear 46 by moving the external gear 46 that meshes with the internal gear member 44 while flexible deformation, and transmits the rotation component to the output member 42. This type of reduction mechanism 38 itself is well known, so only a brief description will be given here.

ケーシング４０は、ボルト等を用いてブレーキハウジング３４に固定されることで、ブレーキハウジング３４と一体化されている。本実施形態の出力部材４２は、減速機構３８に対して出力側に配置されるキャリヤ４８である。減速装置２２は、キャリヤ４８とモータ軸１４との間に配置される第２軸受５０を備える。 The casing 40 is fixed to the brake housing 34 using bolts or the like, and is integrated with the brake housing 34. In this embodiment, the output member 42 is a carrier 48 that is disposed on the output side of the reduction mechanism 38. The reduction gear 22 includes a second bearing 50 that is disposed between the carrier 48 and the motor shaft 14.

ブレーキ１８に関連する特徴の説明に移る。図２～図４を参照する。以下、説明の便宜から、ブレーキハウジング３４、ブレーキシュー５８のハッチングは省略する。 We will now move on to explaining the features related to the brake 18. Please refer to Figures 2 to 4. For ease of explanation, hatching of the brake housing 34 and brake shoes 58 will be omitted below.

ブレーキハウジング３４は、ブレーキシュー５８（後述する）を収容するシュー収容部５２を備える。シュー収容部５２は、モータ軸１４に対して径方向外側に設けられる。シュー収容部５２は、シュー収容部５２の内周面において径方向外側に凹むように設けられる収容凹部５４を備える。 The brake housing 34 includes a shoe accommodating section 52 that accommodates a brake shoe 58 (described later). The shoe accommodating section 52 is provided radially outward from the motor shaft 14. The shoe accommodating section 52 includes an accommodating recess 54 that is provided on the inner peripheral surface of the shoe accommodating section 52 so as to be recessed radially outward.

シュー収容部５２には、ブレーキハウジング３４とモータ軸１４との間に楔状空間５６Ａ、５６Ｂが形成される。楔状空間５６Ａ、５６Ｂの間隔は周方向の片側に向かうに連れて狭くなるように設けられる。本明細書での「楔状空間の間隔」とは、ブレーキハウジング３４とモータ軸１４との間の径方向での間隔をいう。楔状空間５６Ａ、５６Ｂは、収容凹部５４に対して周方向の一方側（図中反時計回り）に設けられる第１楔状空間５６Ａと、収容凹部５４に対して周方向の他方側（図中時計回り）に設けられる第２楔状空間５６Ｂとを含む。 In the shoe accommodating section 52, wedge-shaped spaces 56A, 56B are formed between the brake housing 34 and the motor shaft 14. The spacing between the wedge-shaped spaces 56A, 56B is set so that it narrows toward one side in the circumferential direction. In this specification, the "spacing of the wedge-shaped spaces" refers to the radial spacing between the brake housing 34 and the motor shaft 14. The wedge-shaped spaces 56A, 56B include a first wedge-shaped space 56A provided on one side in the circumferential direction (counterclockwise in the figure) relative to the accommodating recess 54, and a second wedge-shaped space 56B provided on the other side in the circumferential direction (clockwise in the figure) relative to the accommodating recess 54.

ブレーキ１８は、ブレーキシュー５８と、モータ軸１４の外周に向けてブレーキシュー５８を押し付ける押付機構６０と、を備える。 The brake 18 includes a brake shoe 58 and a pressing mechanism 60 that presses the brake shoe 58 against the outer periphery of the motor shaft 14.

本実施形態のブレーキシュー５８は、モータ軸１４の外周に向けて押し付けられる本体部６２と、本体部６２から径方向外側に突き出る突出部６４と、を備える。ブレーキシュー５８は、突出部６４として、本体部６２の外周面における軸方向両側の縁部から突き出る一対の突出部６４を備える。 The brake shoe 58 of this embodiment includes a body portion 62 that is pressed against the outer periphery of the motor shaft 14, and a protrusion 64 that protrudes radially outward from the body portion 62. The brake shoe 58 includes a pair of protrusions 64 that protrude from both axially opposite edges of the outer periphery of the body portion 62 as the protrusions 64.

本体部６２は、モータ軸１４の外周に押し付けられることでモータ軸１４を制動する制動面６６を備える。制動面６６は、モータ軸１４の外周に対して径方向に対向する。本実施形態の制動面６６は、モータ軸１４の外周面のなす円形状に沿った円弧状をなす。制動面６６は、モータ軸１４の外周面に面接触可能な形状であるともいえる。 The main body 62 has a braking surface 66 that brakes the motor shaft 14 by being pressed against the outer periphery of the motor shaft 14. The braking surface 66 faces the outer periphery of the motor shaft 14 in the radial direction. In this embodiment, the braking surface 66 is in the shape of a circular arc that follows the circular shape of the outer periphery of the motor shaft 14. It can also be said that the braking surface 66 has a shape that allows for surface contact with the outer periphery of the motor shaft 14.

本体部６２は、前述の楔状空間５６Ａ、５６Ｂに配置される被挟み部６８Ａ、６８Ｂを備える。本実施形態の被挟み部６８Ａ、６８Ｂは、第１楔状空間５６Ａに配置される第１被挟み部６８Ａと、第２楔状空間５６Ｂに配置される第２被挟み部６８Ｂとを含む。本実施形態の被挟み部６８Ａ、６８Ｂは、楔状空間５６Ａ、５６Ｂにおいて間隔が狭い側に向かうに連れて径方向寸法が薄くなる楔状をなす。 The main body 62 includes clamped portions 68A, 68B that are disposed in the aforementioned wedge-shaped spaces 56A, 56B. In this embodiment, the clamped portions 68A, 68B include a first clamped portion 68A that is disposed in the first wedge-shaped space 56A, and a second clamped portion 68B that is disposed in the second wedge-shaped space 56B. In this embodiment, the clamped portions 68A, 68B are wedge-shaped with a radial dimension that becomes thinner toward the narrower side of the wedge-shaped spaces 56A, 56B.

被挟み部６８Ａ、６８Ｂは、制動時にブレーキハウジング３４と当接する制動当接面７０Ａ、７０Ｂを備える。制動当接面７０Ａ、７０Ｂは、ブレーキハウジング３４のシュー収容部５２と径方向に対向する。制動当接面７０Ａ、７０Ｂは、一対の被挟み部６８Ａ、６８Ｂのそれぞれに個別に設けられる。制動当接面７０Ａ、７０Ｂは凸曲面状である。制動当接面７０Ａ、７０Ｂは、楔状空間５６Ａ、５６Ｂにおいて間隔が狭い側に設けられる第１制動当接面７０Ａと、楔状空間５６Ａ、５６Ｂにおいて間隔が広い側に設けられる第２制動当接面７０Ｂとを含む。 The clamped portions 68A, 68B have braking abutment surfaces 70A, 70B that abut against the brake housing 34 during braking. The braking abutment surfaces 70A, 70B are radially opposed to the shoe accommodating portion 52 of the brake housing 34. The braking abutment surfaces 70A, 70B are provided individually on each of the pair of clamped portions 68A, 68B. The braking abutment surfaces 70A, 70B are convex curved surfaces. The braking abutment surfaces 70A, 70B include a first braking abutment surface 70A provided on the narrower side of the wedge-shaped spaces 56A, 56B, and a second braking abutment surface 70B provided on the wider side of the wedge-shaped spaces 56A, 56B.

ブレーキハウジング３４のシュー収容部５２は、ブレーキシュー５８の制動当接面７０Ａ、７０Ｂと当接する被当接面７２Ａ、７２Ｂを備える。被当接面７２Ａ、７２Ｂは、楔状空間５６Ａ、５６Ｂにおいて間隔が狭い側に設けられる第１被当接面７２Ａと、楔状空間５６Ａ、５６Ｂにおいて間隔が広い側に設けられる第２被当接面７２Ｂとを含む。被当接面７２Ａ、７２Ｂは、制動当接面７０Ａ、７０Ｂがなす曲面より曲率半径の大きい形状である。この条件を満たすうえで、本実施形態の被当接面７２Ａ、７２Ｂは曲率半径が無限大である平面状をなす。この他にも、この条件を満たすうえで、被当接面７２Ａ、７２Ｂは、凹曲面状をなしていてもよい。 The shoe accommodating portion 52 of the brake housing 34 has contact surfaces 72A, 72B that contact the braking contact surfaces 70A, 70B of the brake shoe 58. The contact surfaces 72A, 72B include a first contact surface 72A provided on the narrower side of the wedge-shaped spaces 56A, 56B, and a second contact surface 72B provided on the wider side of the wedge-shaped spaces 56A, 56B. The contact surfaces 72A, 72B have a shape with a larger radius of curvature than the curved surfaces formed by the braking contact surfaces 70A, 70B. To satisfy this condition, the contact surfaces 72A, 72B of this embodiment are flat with an infinite radius of curvature. In addition, to satisfy this condition, the contact surfaces 72A, 72B may be concavely curved.

ブレーキシュー５８は、非制動時にブレーキハウジング３４と当接する非制動当接面７４を備える。ここでの「非制動時」とは、ブレーキシュー５８によるモータ軸１４の制動を解除するときをいう。この条件を満たすうえで、ブレーキシュー５８は、少なくとも押付部材７６の退避方向Ｄｂ２（後述する）にブレーキシュー５８を動かしたときにブレーキハウジング３４と当接していればよい。非制動当接面７４は、一対の被挟み部６８Ａ、６８Ｂのそれぞれに設けられる。非制動当接面７４は、第１制動当接面７０Ａと第２制動当接面７０Ｂとの間に設けられる。 The brake shoe 58 has a non-braking abutment surface 74 that abuts against the brake housing 34 when not braking. Here, "when not braking" refers to when the braking of the motor shaft 14 by the brake shoe 58 is released. To satisfy this condition, the brake shoe 58 only needs to abut against the brake housing 34 at least when the brake shoe 58 is moved in the retraction direction Db2 (described later) of the pressing member 76. The non-braking abutment surface 74 is provided on each of the pair of clamped portions 68A, 68B. The non-braking abutment surface 74 is provided between the first braking abutment surface 70A and the second braking abutment surface 70B.

非制動当接面７４は、非制動時にブレーキハウジング３４と面接触可能な形状である。この条件を満たすうえで、非制動当接面７４は、ブレーキハウジング３４の被当接面７２Ｂと同様に平面状をなす。この他にも、この条件を満たすうえで、被当接面７２Ｂが凹曲面状をなす場合、被当接面７２Ｂがなす曲面と同じ曲率の凸曲面状をなしていてもよい。 The non-braking abutment surface 74 has a shape that allows for surface contact with the brake housing 34 when braking is not being applied. To satisfy this condition, the non-braking abutment surface 74 is planar, similar to the abutted surface 72B of the brake housing 34. In addition, to satisfy this condition, if the abutted surface 72B is concavely curved, the non-braking abutment surface 74 may be convexly curved with the same curvature as the curved surface of the abutted surface 72B.

押付機構６０は、モータ軸１４に対して進退可能な押付部材７６と、電力を用いずに押付部材７６を第１駆動方向Ｄａ１に駆動する非電動駆動部７８と、電力を用いて押付部材７６を第２駆動方向Ｄａ２に駆動する電動駆動部８０と、を備える。押付機構６０の少なくとも一部はブレーキハウジング３４の収容凹部５４内に配置される。本実施形態では押付部材７６、電動駆動部８０、非電動駆動部７８の何れもが収容凹部５４内に収容される。 The pressing mechanism 60 includes a pressing member 76 that can move forward and backward relative to the motor shaft 14, a non-electric drive unit 78 that drives the pressing member 76 in the first drive direction Da1 without using electric power, and an electric drive unit 80 that drives the pressing member 76 in the second drive direction Da2 using electric power. At least a portion of the pressing mechanism 60 is disposed within the accommodation recess 54 of the brake housing 34. In this embodiment, the pressing member 76, the electric drive unit 80, and the non-electric drive unit 78 are all accommodated within the accommodation recess 54.

本実施形態の押付部材７６は電動駆動部８０のロッド８４（後述する）である。押付部材７６は、モータ軸１４に対して径方向外側に配置される。ブレーキシュー５８は、位置決めピン８２を介して、押付部材７６とともに進退方向Ｄｂに進退可能に押付部材７６に連結される。位置決めピン８２は、ブレーキシュー５８の突出部６４に形成されるピン孔６４ａに挿通される。ピン孔６４ａは、周方向に延びる長孔であり、位置決めピン８２に対するブレーキシュー５８の周方向での相対的な動きを許容する。これにより、ブレーキシュー５８は、位置決めピン８２を介して、押付部材７６に対して周方向に移動可能に連結される。 In this embodiment, the pressing member 76 is a rod 84 (described later) of the electric drive unit 80. The pressing member 76 is disposed radially outward relative to the motor shaft 14. The brake shoe 58 is connected to the pressing member 76 via a positioning pin 82 so as to be movable in the advancing and retreating direction Db together with the pressing member 76. The positioning pin 82 is inserted into a pin hole 64a formed in the protruding portion 64 of the brake shoe 58. The pin hole 64a is an elongated hole extending in the circumferential direction, and allows the brake shoe 58 to move relative to the positioning pin 82 in the circumferential direction. As a result, the brake shoe 58 is connected to the pressing member 76 via the positioning pin 82 so as to be movable in the circumferential direction.

押付部材７６の進退方向Ｄｂは径方向である。詳しくは、押付部材７６の進行方向Ｄｂ１は径方向内向きであり、押付部材７６の退避方向Ｄｂ２は径方向外向きである。押付部材７６は、モータ軸１４に対して進行方向Ｄｂ１に動いたとき、モータ軸１４の外周に向けてブレーキシュー５８を押し付け可能である。 The direction of advancement and retreat Db of the pressing member 76 is the radial direction. More specifically, the direction of advancement Db1 of the pressing member 76 is radially inward, and the direction of retreat Db2 of the pressing member 76 is radially outward. When the pressing member 76 moves in the direction of advancement Db1 relative to the motor shaft 14, it can press the brake shoe 58 against the outer periphery of the motor shaft 14.

非電動駆動部７８の第１駆動方向Ｄａ１と電動駆動部８０の第２駆動方向Ｄａ２とは進退方向Ｄｂにおいて互いに逆向きとなる。本実施形態において第１駆動方向Ｄａ１は進行方向Ｄｂ１となり、第２駆動方向Ｄａ２は退避方向Ｄｂ２となる。 The first drive direction Da1 of the non-electric drive unit 78 and the second drive direction Da2 of the electric drive unit 80 are opposite to each other in the forward and backward direction Db. In this embodiment, the first drive direction Da1 is the forward direction Db1, and the second drive direction Da2 is the retreat direction Db2.

本実施形態の非電動駆動部７８は、弾性変形に起因する復元力によって押付部材７６を駆動する弾性部材である。この弾性部材によって構成される非電動駆動部７８の具体例は圧縮バネである。非電動駆動部７８は、後述するアクチュエータケーシング９０内においてアクチュエータケーシング９０とロッド８４との間に配置される。 The non-electric drive unit 78 in this embodiment is an elastic member that drives the pressing member 76 by a restoring force resulting from elastic deformation. A specific example of the non-electric drive unit 78 made of this elastic member is a compression spring. The non-electric drive unit 78 is disposed between the actuator casing 90 and the rod 84 inside the actuator casing 90 described below.

本実施形態の電動駆動部８０はソレノイドアクチュエータ（リニアアクチュエータ）である。この電動駆動部８０は、進退可能なロッド８４と、ロッド８４を動かす磁力を生成するコイル８６と、ロッド８４及びコイル８６を支持するアクチュエータハウジング８８と、を備える。アクチュエータハウジング８８は、ロッド８４を収容するアクチュエータケーシング９０と、アクチュエータケーシング９０の外部に配置されるとともにアクチュエータケーシング９０を支持するフレーム９２と、を備える。 The electric drive unit 80 of this embodiment is a solenoid actuator (linear actuator). This electric drive unit 80 includes a rod 84 that can move back and forth, a coil 86 that generates a magnetic force that moves the rod 84, and an actuator housing 88 that supports the rod 84 and the coil 86. The actuator housing 88 includes an actuator casing 90 that houses the rod 84, and a frame 92 that is disposed outside the actuator casing 90 and supports the actuator casing 90.

電動駆動部８０は、不図示のブレーキ制御部によって自らのコイル８６に対する通電の有無が切り替わるように制御される。ブレーキ制御部は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のハードウェアとソフトウェアを組み合わせたコンピュータである。 The electric drive unit 80 is controlled by a brake control unit (not shown) to switch between energizing and de-energizing the coil 86. The brake control unit is a computer that combines hardware such as a CPU, ROM, and RAM with software.

非電動駆動部７８は、電動駆動部８０に対する通電の有無によらず、進行方向Ｄｂ１（第１駆動方向Ｄａ１）の第１駆動力Ｆａを押付部材７６に付与する。電動駆動部８０は、電動駆動部８０のコイル８６に通電されている状態にあるとき、退避方向Ｄｂ２（第２駆動方向Ｄａ２）の第２駆動力Ｆｂを押付部材７６に付与する。第１駆動力Ｆａは、押付部材７６を進行方向Ｄｂ１に押し付ける力として機能し、第２駆動力Ｆｂは、押付部材７６を退避方向Ｄｂ２に戻す力として機能する。電動駆動部８０の第２駆動力Ｆｂは、非電動駆動部７８の第１駆動力Ｆａよりも大きくなるように設定される。この結果、電動駆動部８０が通電されている状態にあるとき、第１駆動力Ｆａに抗して第２駆動力Ｆｂによって押付部材７６が退避方向Ｄｂ２（第２駆動方向Ｄａ２）に駆動される。これに対して、電動駆動部８０が通電されていない状態にあるとき、第２駆動力Ｆｂが解除され、第１駆動力Ｆａによって、押付部材７６が進行方向Ｄｂ１（第１駆動方向Ｄａ１）に駆動される。 The non-electric drive unit 78 applies a first drive force Fa in the forward direction Db1 (first drive direction Da1) to the pressing member 76 regardless of whether or not electricity is applied to the electric drive unit 80. When the coil 86 of the electric drive unit 80 is in a state in which electricity is applied, the electric drive unit 80 applies a second drive force Fb in the retraction direction Db2 (second drive direction Da2) to the pressing member 76. The first drive force Fa functions as a force that presses the pressing member 76 in the forward direction Db1, and the second drive force Fb functions as a force that returns the pressing member 76 to the retraction direction Db2. The second drive force Fb of the electric drive unit 80 is set to be larger than the first drive force Fa of the non-electric drive unit 78. As a result, when the electric drive unit 80 is energized, the pressing member 76 is driven in the retreat direction Db2 (second driving direction Da2) by the second driving force Fb against the first driving force Fa. In contrast, when the electric drive unit 80 is not energized, the second driving force Fb is released and the pressing member 76 is driven in the advancement direction Db1 (first driving direction Da1) by the first driving force Fa.

以上のブレーキ１８に関連するモータ装置１０の動作を説明する。 The operation of the motor device 10 related to the brake 18 will now be described.

図３、図６を参照する。図３、図６では、各図の一部の拡大図を同図中に示す。押付機構６０は、制動位置Ｐａ（図６参照）と制動解除位置Ｐｂ（図３参照）との間でブレーキシュー５８を移動させることができる。ブレーキシュー５８は、制動位置Ｐａにあるとき、モータ軸１４の回転を制動し、制動解除位置Ｐｂにあるとき、モータ軸１４の制動を解除する。ブレーキシュー５８が制動解除位置Ｐｂに配置されるとき、ブレーキシュー５８とモータ軸１４との間には非常に小さい隙間９６が形成される。この隙間９６は、例えば、０．３ｍｍ以下の大きさである。 Please refer to Figures 3 and 6. In Figures 3 and 6, an enlarged view of a portion of each figure is shown. The pressing mechanism 60 can move the brake shoe 58 between a braking position Pa (see Figure 6) and a brake release position Pb (see Figure 3). When the brake shoe 58 is in the braking position Pa, it brakes the rotation of the motor shaft 14, and when it is in the brake release position Pb, it releases the brake from the motor shaft 14. When the brake shoe 58 is disposed in the brake release position Pb, a very small gap 96 is formed between the brake shoe 58 and the motor shaft 14. This gap 96 is, for example, 0.3 mm or less in size.

まず、ブレーキ１８によってモータ軸１４の回転を制動するときの動作を説明する。図３を参照する。押付機構６０は、モータ軸１４の回転を制動するとき、制動解除位置Ｐｂにあるブレーキシュー５８を進行方向Ｄｂ１に駆動する。この条件を満たすうえで、本実施形態の押付機構６０は、ブレーキ制御部９４によって電動駆動部８０に対する通電を解除することによって、押付部材７６を進行方向Ｄｂ１に駆動する。これにより、押付部材７６とともにブレーキシュー５８を進行方向Ｄｂ１に移動させ、押付部材７６によってモータ軸１４の外周に向けてブレーキシュー５８を押し付ける。 First, the operation when the brake 18 brakes the rotation of the motor shaft 14 will be described. See FIG. 3. When braking the rotation of the motor shaft 14, the pressing mechanism 60 drives the brake shoe 58, which is in the brake release position Pb, in the travel direction Db1. To satisfy this condition, the pressing mechanism 60 of this embodiment drives the pressing member 76 in the travel direction Db1 by releasing the power supply to the electric drive unit 80 with the brake control unit 94. This moves the brake shoe 58 together with the pressing member 76 in the travel direction Db1, and the pressing member 76 presses the brake shoe 58 against the outer periphery of the motor shaft 14.

図５を参照する。モータ軸１４の外周にブレーキシュー５８を押し付けると、ブレーキシュー５８とモータ軸１４との間の摩擦によって、モータ軸１４の回転に連れて、制動しようとするモータ軸１４の回転方向Ｄｃ（以下、単に制動回転方向Ｄｃという）にブレーキシュー５８が移動する。これにより、制動回転方向Ｄｃにあるブレーキシュー５８の被挟み部６８Ａは、被挟み部６８Ａが配置される楔状空間５６Ａにおいて間隔が狭い側に向かう方向（図中反時計回り）に移動する。 Refer to Figure 5. When the brake shoe 58 is pressed against the outer circumference of the motor shaft 14, friction between the brake shoe 58 and the motor shaft 14 causes the brake shoe 58 to move in the rotational direction Dc of the motor shaft 14 to be braked (hereinafter simply referred to as the braking rotation direction Dc) as the motor shaft 14 rotates. As a result, the clamped portion 68A of the brake shoe 58 in the braking rotation direction Dc moves in a direction (counterclockwise in the figure) toward the narrower gap in the wedge-shaped space 56A in which the clamped portion 68A is located.

ブレーキシュー５８の第１制動当接面７０Ａは、モータ軸１４に連れてブレーキシュー５８が移動したとき、ブレーキハウジング３４と先に当接する。このとき、第１制動当接面７０Ａは、ブレーキハウジング３４の第１被当接面７２Ａと当接する。一方、このとき、ブレーキシュー５８の第２制動当接面７０Ｂは、ブレーキハウジング３４とは当接しない。 When the brake shoe 58 moves along the motor shaft 14, the first braking contact surface 70A of the brake shoe 58 first comes into contact with the brake housing 34. At this time, the first braking contact surface 70A comes into contact with the first abutted surface 72A of the brake housing 34. Meanwhile, at this time, the second braking contact surface 70B of the brake shoe 58 does not come into contact with the brake housing 34.

図６を参照する。この後、ブレーキシュー５８は、モータ軸１４に連れて、制動回転方向Ｄｃに更に移動する。この結果、第２制動当接面７０Ｂは、ブレーキハウジング３４と第１制動当接面７０Ａとが当接した後にブレーキハウジング３４と当接する。このとき、第２制動当接面７０Ｂは、ブレーキハウジング３４の第２被当接面７２Ｂと当接する。このとき、第１制動当接面７０Ａはブレーキハウジング３４に当接した状態を維持する。 See FIG. 6. After this, the brake shoe 58 moves further in the braking rotation direction Dc along with the motor shaft 14. As a result, the second braking contact surface 70B contacts the brake housing 34 after the brake housing 34 and the first braking contact surface 70A contact each other. At this time, the second braking contact surface 70B contacts the second abutted surface 72B of the brake housing 34. At this time, the first braking contact surface 70A maintains a state of contact with the brake housing 34.

この結果、ブレーキシュー５８は、モータ軸１４とブレーキハウジング３４との間に挟み込まれる制動位置Ｐａに配置される。このとき、制動回転方向Ｄｃにあるブレーキシュー５８の被挟み部６８Ａは、被挟み部６８Ａが配置される楔状空間５６Ａにおいて、モータ軸１４とブレーキハウジング３４との間に挟み込まれる。これにより、ブレーキシュー５８によって、モータ軸１４の回転を制動できる。ブレーキシュー５８は、制動時に、楔状空間５６Ａ、５６Ｂにおいてモータ軸１４とブレーキハウジング３４との間に挟み込まれるともいえる。 As a result, the brake shoe 58 is positioned at a braking position Pa where it is sandwiched between the motor shaft 14 and the brake housing 34. At this time, the sandwiched portion 68A of the brake shoe 58, which is in the braking rotation direction Dc, is sandwiched between the motor shaft 14 and the brake housing 34 in the wedge-shaped space 56A in which the sandwiched portion 68A is positioned. This allows the brake shoe 58 to brake the rotation of the motor shaft 14. It can also be said that the brake shoe 58 is sandwiched between the motor shaft 14 and the brake housing 34 in the wedge-shaped spaces 56A, 56B during braking.

押付機構６０によってブレーキシュー５８に付与される押付力は、モータ軸１４が予め想定される最大回転速度において回転しているときでも、モータ軸１４の外周にブレーキシュー５８を押し付けた状態を維持できる大きさに設定される。本実施形態では、この条件を満たすように非電動駆動部７８の第１駆動力Ｆａ（図２参照）そのものの大きさが設定される。 The pressing force applied to the brake shoe 58 by the pressing mechanism 60 is set to a magnitude that allows the brake shoe 58 to be kept pressed against the outer periphery of the motor shaft 14 even when the motor shaft 14 is rotating at a previously assumed maximum rotation speed. In this embodiment, the magnitude of the first driving force Fa (see FIG. 2) of the non-electric driving unit 78 itself is set to satisfy this condition.

次に、ブレーキ１８によるモータ軸１４の制動を解除するときの動作を説明する。 Next, we will explain the operation when releasing the braking of the motor shaft 14 by the brake 18.

押付機構６０は、モータ軸１４の制動を解除するとき、制動位置Ｐａにあるブレーキシュー５８を退避方向Ｄｂ２に駆動する。この条件を満たすうえで、本実施形態の押付機構６０は、ブレーキ制御部９４によって電動駆動部８０に対して通電することによって、押付部材７６を退避方向Ｄｂ２に駆動する。本実施形態のブレーキシュー５８は、押付部材７６に連結されるため、押付部材７６とともに退避方向Ｄｂ２に移動させられる。 When releasing the brake on the motor shaft 14, the pressing mechanism 60 drives the brake shoe 58, which is in the braking position Pa, in the retraction direction Db2. To satisfy this condition, the pressing mechanism 60 of this embodiment drives the pressing member 76 in the retraction direction Db2 by energizing the electric drive unit 80 with the brake control unit 94. The brake shoe 58 of this embodiment is connected to the pressing member 76, and is therefore moved in the retraction direction Db2 together with the pressing member 76.

図７を参照する。ブレーキシュー５８が退避方向Ｄｂ２に移動しようとすると、ブレーキシュー５８の非制動当接面７４がブレーキハウジング３４の被当接面７２Ａ、７２Ｂと当接することによって、制動回転方向Ｄｃとは反対方向Ｄｄ（以下、単に反回転方向Ｄｄという）にガイドされる。この「反回転方向Ｄｄ」とは、周方向において制動回転方向Ｄｃにある楔状空間５６Ａの間隔が広い側（図中の時計回り）となる。この結果、ブレーキシュー５８は、反回転方向Ｄｄでの移動を伴い径方向外側（退避方向Ｄｂ２）に向けて移動することで、制動位置Ｐａから制動解除位置Ｐｂまで移動させられる（図３参照）。 See FIG. 7. When the brake shoe 58 attempts to move in the retraction direction Db2, the non-braking abutment surface 74 of the brake shoe 58 abuts against the abutted surfaces 72A, 72B of the brake housing 34, and is guided in the opposite direction Dd (hereinafter simply referred to as the counter-rotation direction Dd) to the braking rotation direction Dc. This "counter-rotation direction Dd" is the side where the gap between the wedge-shaped spaces 56A in the braking rotation direction Dc is wider in the circumferential direction (clockwise in the figure). As a result, the brake shoe 58 moves radially outward (in the retraction direction Db2) while moving in the counter-rotation direction Dd, and is thereby moved from the braking position Pa to the brake release position Pb (see FIG. 3).

ブレーキシュー５８は、押付機構６０によって第２駆動力Ｆｂを付与された状態で、制動解除位置Ｐｂに保持される。このとき、ブレーキシュー５８の一対の被挟み部６８Ａ、６８Ｂそれぞれに設けられる非制動当接面７４は、ブレーキハウジング３４の被当接面７２Ａ、７２Ｂに面接触した状態となる。 The brake shoe 58 is held in the brake release position Pb with the second driving force Fb applied by the pressing mechanism 60. At this time, the non-braked abutment surfaces 74 provided on the pair of clamped portions 68A, 68B of the brake shoe 58 are in surface contact with the abutment surfaces 72A, 72B of the brake housing 34.

ここまで、モータ軸１４の制動回転方向Ｄａが周方向の一方側（図中の反時計回り）である場合のモータ軸１４の制動に関する動作内容を説明した。この場合、前述の通り、モータ軸１４に連れてブレーキシュー５８が周方向の一方側に移動する。このとき、ブレーキシュー５８の第１被挟み部６８Ａが、第１楔状空間５６Ａにおいて、モータ軸１４とブレーキハウジング３４との間に挟み込まれることで、モータ軸１４が制動される。これに対して、モータ軸１４の制動回転方向Ｄｂが周方向の他方側（図中の時計回り）である場合を考える。この場合、モータ軸１４に連れてブレーキシュー５８が周方向の他方側に移動する。このとき、ブレーキシュー５８の第２被挟み部６８Ｂが、第２楔状空間５６Ｂにおいて、モータ軸１４とブレーキハウジング３４との間に挟み込まれることで、モータ軸１４が制動される。この場合、モータ軸１４の制動回転方向Ｄａが周方向の一方側である場合と比べて、モータ軸１４の制動に関するブレーキシュー５８の動き方が周方向で逆向きになる点のみ相違する。 So far, the operation contents regarding the braking of the motor shaft 14 when the braking rotation direction Da of the motor shaft 14 is one side of the circumferential direction (counterclockwise in the figure) have been described. In this case, as described above, the brake shoe 58 moves to one side of the circumferential direction along with the motor shaft 14. At this time, the first clamped portion 68A of the brake shoe 58 is clamped between the motor shaft 14 and the brake housing 34 in the first wedge-shaped space 56A, thereby braking the motor shaft 14. In contrast, consider the case where the braking rotation direction Db of the motor shaft 14 is the other side of the circumferential direction (clockwise in the figure). In this case, the brake shoe 58 moves to the other side of the circumferential direction along with the motor shaft 14. At this time, the second clamped portion 68B of the brake shoe 58 is clamped between the motor shaft 14 and the brake housing 34 in the second wedge-shaped space 56B, thereby braking the motor shaft 14. In this case, the only difference compared to when the braking rotation direction Da of the motor shaft 14 is on one side of the circumferential direction is that the movement of the brake shoe 58 with respect to braking of the motor shaft 14 is reversed in the circumferential direction.

なお、モータ軸１４の制動を解除するとき、ブレーキハウジング３４とモータ軸１４との間の楔状空間５６Ａ、５６Ｂにブレーキシュー５８が強く食い込んでしまう場合がある。この場合、モータ制御部２８によって、制動回転方向Ｄｃとは反対方向Ｄｄ（反回転方向Ｄｄ）にモータ軸１４を回転させてもよい。これにより、ブレーキシュー５８の食い込みが解除され、電動駆動部８０によって退避方向Ｄｂ２にブレーキシュー５８を移動させ易くなる。 When releasing the brake on the motor shaft 14, the brake shoes 58 may be strongly wedged into the wedge-shaped spaces 56A, 56B between the brake housing 34 and the motor shaft 14. In this case, the motor control unit 28 may rotate the motor shaft 14 in the opposite direction Dd (counter-rotation direction Dd) to the braking rotation direction Dc. This releases the brake shoes 58 from wedged position, making it easier to move the brake shoes 58 in the retraction direction Db2 by the electric drive unit 80.

以上の通り、押付機構６０は、押付部材７６とともにブレーキシュー５８を進行方向Ｄｂ１に移動させることで、ブレーキシュー５８を制動解除位置Ｐｂから制動位置Ｐａに移動させることができる。一方、押付機構６０は、押付部材７６を退避方向Ｄｂ２に移動させることで、ブレーキシュー５８を制動位置Ｐａから制動解除位置Ｐｂに移動させることができる。 As described above, the pressing mechanism 60 can move the brake shoe 58 from the brake release position Pb to the brake position Pa by moving the brake shoe 58 together with the pressing member 76 in the forward direction Db1. On the other hand, the pressing mechanism 60 can move the brake shoe 58 from the brake position Pa to the brake release position Pb by moving the pressing member 76 in the retraction direction Db2.

図２を参照する。本実施形態の押付機構６０は、電動駆動部８０によって第２駆動力Ｆｂを付与していない状態にあるとき、非電動駆動部７８による第１駆動力Ｆａによって、ブレーキシュー５８によってモータ軸１４を制動する。一方、押付機構６０は、電動駆動部８０によって第２駆動力Ｆｂを付与している状態にあるとき、ブレーキシュー５８によるモータ軸１４の制動を解除する。言い換えると、押付機構６０は、電動駆動部８０に電力を供給したときのみ、ブレーキシュー５８によるモータ軸１４の制動の有無を切り替え可能となる。一方、押付機構６０は、電動駆動部８０に電力を供給していないとき、ブレーキシュー５８によるモータ軸１４の制動を切り替え不能となり、ブレーキシュー５８によってモータ軸１４を制動し続けることができる。 Refer to FIG. 2. In the present embodiment, the pressing mechanism 60 brakes the motor shaft 14 by the brake shoe 58 with the first driving force Fa by the non-electric driving unit 78 when the electric driving unit 80 is not applying the second driving force Fb. On the other hand, when the electric driving unit 80 is applying the second driving force Fb, the pressing mechanism 60 releases the braking of the motor shaft 14 by the brake shoe 58. In other words, the pressing mechanism 60 can switch between braking the motor shaft 14 by the brake shoe 58 and not braking the motor shaft 14 only when power is supplied to the electric driving unit 80. On the other hand, when power is not supplied to the electric driving unit 80, the pressing mechanism 60 cannot switch the braking of the motor shaft 14 by the brake shoe 58, and can continue to brake the motor shaft 14 by the brake shoe 58.

以上のモータ装置１０の効果を説明する。 The effects of the motor device 10 described above are explained below.

（Ａ）本実施形態のモータ装置によれば、押付機構６０によってモータ軸１４の外周に向けてブレーキシュー５８を押し付けることによって、モータ軸１４の回転を制動できる。よって、モータ軸１４の回転を制動するにあたって、ディスクブレーキのようなディスクロータが不要であり、その分、ブレーキ１８の軸方向寸法を小型化できる。 (A) According to the motor device of this embodiment, the rotation of the motor shaft 14 can be braked by pressing the brake shoe 58 against the outer periphery of the motor shaft 14 with the pressing mechanism 60. Therefore, a disc rotor such as that of a disc brake is not required to brake the rotation of the motor shaft 14, and the axial dimension of the brake 18 can be reduced accordingly.

この他に、ディスクロータが不要となる分、ブレーキ１８の低コスト化、軽量化、更には、モータ軸１４の低イナーシャ化を実現できる。 In addition, since a disc rotor is not required, the brake 18 can be made cheaper and lighter, and the inertia of the motor shaft 14 can be reduced.

また、ブレーキシュー５８によってモータ軸１４の回転を制動しているときにモータ軸１４が回転していたとしても、ブレーキシュー５８等に作用する制動力や反力は、ブレーキハウジング３４、モータ軸１４、ブレーキシュー５８等の弾性変形によって吸収できる。よって、ブレーキシュー５８や周辺構造に局所的な大荷重が作用し難く、良好な耐久性を得ることができる。 In addition, even if the motor shaft 14 is rotating while the brake shoe 58 is braking the rotation of the motor shaft 14, the braking force and reaction force acting on the brake shoe 58, etc. can be absorbed by the elastic deformation of the brake housing 34, motor shaft 14, brake shoe 58, etc. Therefore, it is difficult for a large local load to act on the brake shoe 58 and surrounding structure, and good durability can be obtained.

また、押付部材７６を径方向に進退させることで、モータ軸１４の回転を制動することができる。よって、ディスクブレーキのように、押付部材７６を軸方向Ｘに進退させるためのスペースを確保せずに済み、その分、ブレーキ１８の軸方向寸法を小型化できる。 In addition, the rotation of the motor shaft 14 can be braked by moving the pressing member 76 back and forth in the radial direction. Therefore, unlike a disc brake, there is no need to secure space for moving the pressing member 76 back and forth in the axial direction X, and the axial dimension of the brake 18 can be reduced accordingly.

（Ｂ）ブレーキシュー５８は、制動時に、楔状空間５６Ａ、５６Ｂにおいてモータ軸１４とブレーキハウジング３４との間に挟み込まれる。よって、次に説明するように、モータ軸１４に大きな制動力を付与できるようになる。 (B) When braking, the brake shoe 58 is sandwiched between the motor shaft 14 and the brake housing 34 in the wedge-shaped spaces 56A and 56B. This allows a large braking force to be applied to the motor shaft 14, as explained below.

図６を参照する。モータ軸１４との間でブレーキシュー５８に作用する摩擦力をＦｒ［Ｎ］、押付機構６０によってブレーキシュー５８に付与される押付力（以下、主押付力という）をＦｎ［Ｎ］、動摩擦係数をμ［―］とする。これらの間には次の式（１）の関係が成立する。
Ｆｒ＝μ×Ｆｎ ・・・ （１） 6, the frictional force acting on the brake shoe 58 between the motor shaft 14 is Fr [N], the pressing force applied to the brake shoe 58 by the pressing mechanism 60 (hereinafter referred to as the main pressing force) is Fn [N], and the dynamic friction coefficient is μ [-]. The relationship between these is expressed by the following formula (1).
Fr=μ×Fn... (1)

制動回転方向Ｄｃにある楔状空間５６Ａにおいてブレーキシュー５８の被挟み部６８Ａが挟み込まれる。よって、ブレーキハウジング３４のシュー収容部５２（被当接面７２Ａ、７２Ｂ）によって、ブレーキシュー５８に作用する摩擦力Ｆｒの一部は、モータ軸１４の外周に向けてブレーキシュー５８を押し付ける補助押付力Ｆｍに変換される。この結果、主押付力Ｆｎの他にも補助押付力Ｆｍの分だけ、ブレーキシュー５８による制動力を大きくできる。これにより、ブレーキシュー５８によって、モータ軸１４に対して大きな制動力を付与できる。 The clamped portion 68A of the brake shoe 58 is clamped in the wedge-shaped space 56A in the braking rotation direction Dc. Therefore, part of the friction force Fr acting on the brake shoe 58 is converted by the shoe accommodating portion 52 (contact surfaces 72A, 72B) of the brake housing 34 into an auxiliary pressing force Fm that presses the brake shoe 58 against the outer periphery of the motor shaft 14. As a result, the braking force of the brake shoe 58 can be increased by the amount of the auxiliary pressing force Fm in addition to the main pressing force Fn. This allows the brake shoe 58 to apply a large braking force to the motor shaft 14.

この補助押付力Ｆｍは、摩擦力Ｆｒに対して正の相関関係を持った大きさとなる。同様に、摩擦力Ｆｒも、式（１）に示すように、主押付力Ｆｎに対して正の相関関係を持った大きさとなる。よって、主押付力Ｆｎを大きくすると、それに伴い補助押付力Ｆｍも効果的に大きくできる。このような関係も相まって、ブレーキシュー５８によって、モータ軸１４に対して非常に大きな制動力を付与できる。このような補助押付力Ｆｍを用いて大きな制動力を確保できるため、制動力を確保するうえで電動駆動部８０の低消費電力化を実現できる。 The magnitude of this auxiliary pressing force Fm is positively correlated with the friction force Fr. Similarly, as shown in formula (1), the friction force Fr is also positively correlated with the main pressing force Fn. Therefore, by increasing the main pressing force Fn, the auxiliary pressing force Fm can be effectively increased accordingly. This relationship also allows the brake shoe 58 to apply a very large braking force to the motor shaft 14. Since a large braking force can be secured by using this auxiliary pressing force Fm, it is possible to achieve low power consumption of the electric drive unit 80 while securing the braking force.

なお、ブレーキシュー５８は、好ましくは、モータ軸１４に対して鉛直方向の上側に配置される。これにより、ブレーキシュー５８の自重の分だけ、式（１）の動摩擦力Ｆｒを大きくできる。 The brake shoe 58 is preferably positioned vertically above the motor shaft 14. This allows the kinetic friction force Fr in equation (1) to be increased by the weight of the brake shoe 58.

ブレーキシュー５８の制動当接面７０Ａ、７０Ｂは凸曲面状であり、ブレーキハウジング３４の被当接面７２Ａ、７２Ｂは、制動当接面７０Ａ、７０Ｂより曲率半径の大きい形状である。よって、制動当接面７０Ａ、７０Ｂと被当接面７２Ａ、７２Ｂとの間で曲率半径が同じになる場合と比べ、ブレーキハウジング３４の被当接面７２Ａ、７２Ｂとブレーキシュー５８の制動当接面７０Ａ、７０Ｂとの間の当接面積を小さくすることができる。この当接面積が小さくなるほど、モータ軸１４に連れてブレーキシュー５８が制動回転方向Ｄｃに動こうとするとき、ブレーキハウジング３４から付与される反回転方向Ｄｄの摩擦抵抗力を小さくすることができる。ひいては、ブレーキシュー５８を制動回転方向Ｄｃに強固に食い込ませ易くなり、ブレーキシュー５８によってモータ軸１４を制動し易くなる。 The braking contact surfaces 70A, 70B of the brake shoe 58 are convex curved surfaces, and the contacted surfaces 72A, 72B of the brake housing 34 have a shape with a larger radius of curvature than the braking contact surfaces 70A, 70B. Therefore, compared to when the radius of curvature is the same between the braking contact surfaces 70A, 70B and the contacted surfaces 72A, 72B, the contact area between the contacted surfaces 72A, 72B of the brake housing 34 and the braking contact surfaces 70A, 70B of the brake shoe 58 can be made smaller. The smaller this contact area is, the smaller the frictional resistance force in the counter-rotation direction Dd applied by the brake housing 34 can be when the brake shoe 58 moves in the braking rotation direction Dc along with the motor shaft 14. As a result, it becomes easier to firmly bite the brake shoe 58 in the braking rotation direction Dc, and it becomes easier for the brake shoe 58 to brake the motor shaft 14.

ブレーキシュー５８は、ブレーキハウジング３４と先に当接する第１制動当接面７０Ａと、その後にブレーキハウジング３４と第２制動当接面７０Ｂとを備える。この利点を説明する。 The brake shoe 58 has a first braking contact surface 70A that first contacts the brake housing 34, and then a second braking contact surface 70B that contacts the brake housing 34. The advantages of this are explained below.

ブレーキハウジング３４にブレーキシュー５８の第１制動当接面７０Ａのみが当接した第１制動段階にあるときを考える（図５参照）。このとき、ブレーキハウジング３４に第２制動当接面７０Ｂも当接する場合と比べ、ブレーキハウジング３４とブレーキシュー５８との間の当接面積を小さくすることができる。このため、第１制動段階にあるとき、ブレーキハウジング３４から付与される反回転方向Ｄｄに向かう摩擦抵抗力を小さくすることができる。ひいては、ブレーキハウジング３４とモータ軸１４との間においてブレーキシュー５８を制動回転方向Ｄｃに強固に食い込ませ易くなる。 Consider the first braking stage in which only the first braking contact surface 70A of the brake shoe 58 contacts the brake housing 34 (see FIG. 5). At this time, the contact area between the brake housing 34 and the brake shoe 58 can be made smaller than when the second braking contact surface 70B also contacts the brake housing 34. Therefore, when in the first braking stage, the frictional resistance force in the counter-rotational direction Dd applied by the brake housing 34 can be made smaller. This in turn makes it easier to firmly insert the brake shoe 58 between the brake housing 34 and the motor shaft 14 in the braking rotational direction Dc.

また、ブレーキハウジング３４に第１制動当接面７０Ａと第２制動当接面７０Ｂとが当接した第２制動段階にあるときを考える（図６参照）。このとき、第１制動段階にある場合と比べ、ブレーキハウジング３４に対する当接面積を大きくできる。よって、ブレーキシュー５８のガタつきを抑えることで、安定してブレーキシュー５８によってモータ軸１４を制動することができる。 Now consider the second braking stage where the first and second braking contact surfaces 70A and 70B contact the brake housing 34 (see FIG. 6). At this time, the contact area with the brake housing 34 can be made larger than when the brake housing 34 is in the first braking stage. This reduces wobbling of the brake shoe 58, allowing the motor shaft 14 to be stably braked by the brake shoe 58.

非制動当接面７４は、非制動時にブレーキハウジング３４と面接触可能な形状である。よって、平面状のブレーキハウジング３４の被当接面７２Ｂに対して、凸曲面状の制動当接面７０Ａを当接させる場合と比べ、非制動時において、軸方向と平行な仮想線周りにブレーキシュー５８が傾き難くなる。ここでの「非制動時」とは、押付機構６０によってブレーキシュー５８を退避方向Ｄｂ２に動かしているときや、押付機構６０によってブレーキシュー５８を制動解除位置Ｐｂに保持している状態にあるときをいう。これにより、非制動時においてブレーキシュー５８の傾きに起因して、ブレーキシュー５８がモータ軸１４に当たってしまう事態を回避できる。 The non-braking contact surface 74 has a shape that allows surface contact with the brake housing 34 when braking is not applied. Therefore, compared to when the convex curved braking contact surface 70A is in contact with the flat contacted surface 72B of the brake housing 34, the brake shoe 58 is less likely to tilt around an imaginary line parallel to the axial direction when braking is not applied. Here, "when braking is not applied" refers to when the brake shoe 58 is being moved in the retraction direction Db2 by the pressing mechanism 60, or when the brake shoe 58 is being held in the brake release position Pb by the pressing mechanism 60. This makes it possible to prevent the brake shoe 58 from hitting the motor shaft 14 due to the inclination of the brake shoe 58 when braking is not applied.

特に、非制動当接面７４は、一対の被挟み部６８Ａ、６８Ｂのそれぞれに設けられる。よって、押付機構６０によって制動解除位置Ｐｂに保持している状態にあるとき、ブレーキハウジング３４に対してブレーキシュー５８を周方向両側の二箇所で面接触させることができる。ひいては、ブレーキシュー５８の傾きを効果的に防止できる。 In particular, the non-braking abutment surface 74 is provided on each of the pair of clamped portions 68A, 68B. Therefore, when the brake shoe 58 is held in the brake release position Pb by the pressing mechanism 60, the brake shoe 58 can be brought into surface contact with the brake housing 34 at two locations on both sides in the circumferential direction. As a result, tilting of the brake shoe 58 can be effectively prevented.

ブレーキシュー５８は、押付部材７６に対して周方向に移動可能に連結される。よって、ブレーキハウジング３４とモータ軸１４との間にブレーキシュー５８を挟み込ませるためにブレーキシュー５８の周方向での移動を許容できる。これとともに、押付部材７６にブレーキシュー５８を連結しない場合と比べ、機械的に頑強な構造を実現できる。 The brake shoe 58 is connected to the pressing member 76 so that it can move in the circumferential direction. This allows the brake shoe 58 to move in the circumferential direction in order to sandwich the brake shoe 58 between the brake housing 34 and the motor shaft 14. At the same time, a mechanically robust structure can be achieved compared to a case in which the brake shoe 58 is not connected to the pressing member 76.

（第２実施形態）図８、図９を参照する。第１実施形態の押付機構６０は、ブレーキシュー５８を制動位置Ｐａから制動解除位置Ｐｂに移動させるうえで、ブレーキシュー５８に押付部材７６を連結した。これに対して、本実施形態の押付部材７６は、ブレーキシュー５８に連結されていない。また、本実施形態の押付機構６０は、制動位置Ｐａから制動解除位置Ｐｂに移動させるため、ブレーキシュー５８を退避方向Ｄｂ２に付勢する付勢部材１００Ａ、１００Ｂを備える。 (Second embodiment) See Figures 8 and 9. In the pressing mechanism 60 of the first embodiment, a pressing member 76 is connected to the brake shoe 58 to move the brake shoe 58 from the braking position Pa to the brake release position Pb. In contrast, the pressing member 76 of this embodiment is not connected to the brake shoe 58. In addition, the pressing mechanism 60 of this embodiment includes biasing members 100A and 100B that bias the brake shoe 58 in the retraction direction Db2 to move the brake shoe 58 from the braking position Pa to the brake release position Pb.

本実施形態の付勢部材１００Ａ、１００Ｂは引張バネであり、弾性変形に起因する弾性復元力によってブレーキシュー５８を付勢する。引張バネである付勢部材１００Ａ、１００Ｂは、ブレーキハウジング３４とブレーキシュー５８を繋いでいる。付勢部材１００Ａ、１００Ｂは、第１楔状空間５６Ａに対応する第１付勢部材１００Ａと、第２楔状空間５６Ｂに対応する第２付勢部材１００Ｂとを含む。第１付勢部材１００Ａは、退避方向Ｄｂ２、かつ、第１楔状空間５６Ａにおいて間隔が広くなる側（図中時計回り）にブレーキシュー５８を付勢可能である。第２付勢部材１００Ｂは、退避方向Ｄｂ２、かつ、第２楔状空間５６Ｂにおいて間隔が広くなる側（図中反時計回り）にブレーキシュー５８を付勢可能である。 In this embodiment, the biasing members 100A and 100B are tension springs that bias the brake shoe 58 with an elastic restoring force resulting from elastic deformation. The biasing members 100A and 100B, which are tension springs, connect the brake housing 34 and the brake shoe 58. The biasing members 100A and 100B include a first biasing member 100A corresponding to the first wedge-shaped space 56A and a second biasing member 100B corresponding to the second wedge-shaped space 56B. The first biasing member 100A can bias the brake shoe 58 in the retraction direction Db2 and toward the side where the gap becomes wider in the first wedge-shaped space 56A (clockwise in the figure). The second biasing member 100B can bias the brake shoe 58 in the retraction direction Db2 and toward the side where the gap becomes wider in the second wedge-shaped space 56B (counterclockwise in the figure).

以上のモータ装置１０の動作を説明する。図９を参照する。ブレーキ１８によってモータ軸１４の回転を制動するときの動作は第１実施形態と同様となる。モータ軸１４を制動するとき、制動回転方向Ｄｃにあるブレーキシュー５８の被挟み部６８Ａは、被挟み部６８Ａが配置される楔状空間５６Ａにおいて、ブレーキハウジング３４とモータ軸１４との間に挟み込まれる。 The operation of the motor device 10 described above will be described with reference to FIG. 9. The operation when the rotation of the motor shaft 14 is braked by the brake 18 is the same as in the first embodiment. When braking the motor shaft 14, the clamped portion 68A of the brake shoe 58 in the braking rotation direction Dc is clamped between the brake housing 34 and the motor shaft 14 in the wedge-shaped space 56A in which the clamped portion 68A is located.

ブレーキ１８によってモータ軸１４の制動を解除するときの動作を説明する。このとき、第１実施形態と同様、押付機構６０は、押付機構６０の押付部材７６を退避方向Ｄｂ２に駆動する。本実施形態では、押付部材７６に対してブレーキシュー５８が連結されていないため、押付部材７６のみが退避方向Ｄｂ２に移動しようとし、押付部材７６によるブレーキシュー５８に対する押し付けが解除される。これにより、ブレーキシュー５８が挟み込まれていた楔状空間５６Ａに対応する付勢部材１００Ａによって、退避方向Ｄｂ２にブレーキシュー５８が移動させられる。このとき、付勢部材１００Ａによって、退避方向Ｄｂ２、かつ、ブレーキシュー５８が挟み込まれていた楔状空間５６Ａにおいて間隔が広い側（図９の時計回り）にブレーキシュー５８が移動させられる。この結果、ブレーキシュー５８は、制動位置Ｐａから制動解除位置Ｐｂまで移動させられる。 The operation when the brake 18 releases the brake of the motor shaft 14 will be described. At this time, as in the first embodiment, the pressing mechanism 60 drives the pressing member 76 of the pressing mechanism 60 in the retracting direction Db2. In this embodiment, since the brake shoe 58 is not connected to the pressing member 76, only the pressing member 76 tries to move in the retracting direction Db2, and the pressing of the pressing member 76 against the brake shoe 58 is released. As a result, the brake shoe 58 is moved in the retracting direction Db2 by the biasing member 100A corresponding to the wedge-shaped space 56A in which the brake shoe 58 was sandwiched. At this time, the biasing member 100A moves the brake shoe 58 in the retracting direction Db2 and to the side with the wider gap in the wedge-shaped space 56A in which the brake shoe 58 was sandwiched (clockwise in FIG. 9). As a result, the brake shoe 58 is moved from the braking position Pa to the brake release position Pb.

以上のモータ装置１０によれば、前述した（Ａ）、（Ｂ）で説明した構成要素を備えるため、それらの説明に対応する効果を得られる。 The motor device 10 described above has the components described in (A) and (B) above, and therefore provides the effects corresponding to those descriptions.

この他に、押付部材７６は、ブレーキシュー５８に連結されていないため、押付部材７６とブレーキシュー５８の連結に要する部品を省略できる。ひいては、押付部材７６とブレーキシュー５８との間に広いスペースを確保できる。 In addition, because the pressing member 76 is not connected to the brake shoe 58, the parts required to connect the pressing member 76 and the brake shoe 58 can be omitted. As a result, a large space can be secured between the pressing member 76 and the brake shoe 58.

ここでは、付勢部材１００Ａ、１００Ｂとしてバネ等の弾性部材を例に説明した。付勢部材１００Ａ、１００Ｂの具体例は特に限定されない。付勢部材１００Ａ、１００Ｂは、例えば、磁石でもよい。これは、磁石の磁力によってブレーキシュー５８を付勢する場合を想定している。 Here, the biasing members 100A, 100B have been described as elastic members such as springs. Specific examples of the biasing members 100A, 100B are not particularly limited. The biasing members 100A, 100B may be magnets, for example. This assumes a case in which the brake shoe 58 is biased by the magnetic force of a magnet.

図１０を参照する。第１実施形態において、モータ軸１４の外周面は円形状であり、ブレーキシュー５８の制動面６６は円弧状である例を説明した。これに対して、本実施形態のモータ軸１４の外周面とブレーキシュー５８の制動面６６とには互いに噛み合う凹凸構造１０２が形成される。この凹凸構造１０２は、周方向に向かって凹部と凸部が交互に並ぶ構造である。これにより、ブレーキシュー５８によって、モータ軸１４に対して更に大きな制動力を付与できる。 Refer to FIG. 10. In the first embodiment, an example was described in which the outer peripheral surface of the motor shaft 14 is circular, and the braking surface 66 of the brake shoe 58 is arc-shaped. In contrast, in this embodiment, an uneven structure 102 that meshes with each other is formed on the outer peripheral surface of the motor shaft 14 and the braking surface 66 of the brake shoe 58. This uneven structure 102 has concave and convex portions arranged alternately in the circumferential direction. This allows the brake shoe 58 to apply an even greater braking force to the motor shaft 14.

（第３実施形態）図１１を参照する。本実施形態のモータ装置１０は、第１実施形態と比べて、押付機構６０の点で相違する。本実施形態の押付機構６０の非電動駆動部７８と電動駆動部８０とは異なる箇所に配置される。詳述する。電動駆動部８０は、ブレーキハウジング３４の収容凹部５４とは異なる箇所に設けられる機構収容部１１０に収容される。押付部材７６の進退方向Ｄｂ及び軸方向Ｘと直交する方向を直交方向Ｄｅとする。このとき、電動駆動部８０は、ブレーキシュー５８に対して直交方向Ｄｅにずれた位置に配置される。非電動駆動部７８は、第１実施形態と同様、収容凹部５４内に収容される。 (Third embodiment) Refer to FIG. 11. The motor device 10 of this embodiment differs from the first embodiment in terms of the pressing mechanism 60. The non-electric drive unit 78 and the electric drive unit 80 of the pressing mechanism 60 of this embodiment are arranged in different locations. A detailed description will be given. The electric drive unit 80 is accommodated in a mechanism accommodating section 110 provided in a location different from the accommodation recess 54 of the brake housing 34. The direction perpendicular to the advancing and retreating direction Db of the pressing member 76 and the axial direction X is defined as the orthogonal direction De. At this time, the electric drive unit 80 is arranged at a position shifted in the orthogonal direction De relative to the brake shoe 58. The non-electric drive unit 78 is accommodated in the accommodation recess 54, as in the first embodiment.

第１実施形態の押付部材７６は電動駆動部８０のロッド８４を例に説明した。本実施形態の押付部材７６はロッド８４とは異なるリンク機構１１２の第２リンク部材１１６である。詳述する。 In the first embodiment, the pressing member 76 was described using the rod 84 of the electric drive unit 80 as an example. In this embodiment, the pressing member 76 is the second link member 116 of the link mechanism 112, which is different from the rod 84. This will be described in more detail.

ロッド８４は、リンク機構１１２を介して、ブレーキシュー５８に連結される。リンク機構１１２は、ロッド８４に連結される第１リンク部材１１４と、ブレーキシュー５８に連結される第２リンク部材１１６とを備える。第１リンク部材１１４の一端部は、固定ピン１１８を介して、ブレーキハウジング３４に回転可能に固定される。第１リンク部材１１４の他端部は、第１連結ピン１２０を介して、ロッド８４に回転可能に連結される。第２リンク部材１１６の一端部は、第２連結ピン１２２を介して、第１リンク部材１１４の中間部に回転可能に連結される。第２リンク部材１１６の他端部は、第３連結ピン１２４を介して、ブレーキシュー５８に回転可能に連結される。 The rod 84 is connected to the brake shoe 58 via a link mechanism 112. The link mechanism 112 includes a first link member 114 connected to the rod 84 and a second link member 116 connected to the brake shoe 58. One end of the first link member 114 is rotatably fixed to the brake housing 34 via a fixing pin 118. The other end of the first link member 114 is rotatably connected to the rod 84 via a first connecting pin 120. One end of the second link member 116 is rotatably connected to the middle part of the first link member 114 via a second connecting pin 122. The other end of the second link member 116 is rotatably connected to the brake shoe 58 via a third connecting pin 124.

第２リンク部材１１６が押付部材７６を構成する。非電動駆動部７８を構成する圧縮バネはブレーキハウジング３４と第２リンク部材１１６を繋いでいる。 The second link member 116 constitutes the pressing member 76. The compression spring that constitutes the non-electric drive unit 78 connects the brake housing 34 and the second link member 116.

電動駆動部８０は、電動駆動部８０のコイル８６に通電されている状態にあるとき、リンク機構１１２を介して、退避方向Ｄｂ２の第２駆動力Ｆｂを押付部材７６に付与する。この結果、第１実施形態と同様、この状態にあるとき、非電動駆動部７８の第１駆動力Ｆａに抗して第２駆動力Ｆｂによって押付部材７６が退避方向Ｄｂ２に駆動される。これに対して、電動駆動部８０が通電されていない状態にあるとき、第１実施形態と同様、非電動駆動部７８の第１駆動力Ｆａによって、押付部材７６が進行方向ｂ１に駆動される。 When the electric drive unit 80 is in a state where the coil 86 of the electric drive unit 80 is energized, the electric drive unit 80 applies a second drive force Fb in the retraction direction Db2 to the pressing member 76 via the link mechanism 112. As a result, similar to the first embodiment, in this state, the pressing member 76 is driven in the retraction direction Db2 by the second drive force Fb against the first drive force Fa of the non-electric drive unit 78. In contrast, when the electric drive unit 80 is not energized, similar to the first embodiment, the pressing member 76 is driven in the forward direction b1 by the first drive force Fa of the non-electric drive unit 78.

以上のモータ装置１０によれば、前述した（Ａ）、（Ｂ）で説明した構成要素を備えるため、それらの説明に対応する効果を得られる。 The motor device 10 described above has the components described in (A) and (B) above, and therefore provides the effects corresponding to those descriptions.

この他に、電動駆動部８０を収容凹部５４とは異なる箇所に配置することで、ブレーキハウジング３４全体の外径寸法を小さくすることができる。 In addition, by locating the electric drive unit 80 in a location other than the accommodating recess 54, the outer diameter of the entire brake housing 34 can be reduced.

（第４実施形態）図１２、図１３を参照する。本実施形態のモータ装置１０は、第１実施形態と比べて、押付部材７６、ブレーキシュー５８の点において相違する。本実施形態の押付部材７６は、ロッド８４とは別体に設けられ、ロッド８４の進行方向Ｄｂ１側の端部に取り付けられる。 (Fourth embodiment) See Figures 12 and 13. The motor device 10 of this embodiment differs from the first embodiment in terms of the pressing member 76 and the brake shoe 58. The pressing member 76 of this embodiment is provided separately from the rod 84 and is attached to the end of the rod 84 on the traveling direction Db1 side.

ブレーキシュー５８はローラ１３０Ａ、１３０Ｂによって構成される。ローラ１３０Ａ、１３０Ｂは、ブレーキシュー５８は、第１楔状空間５６Ａに自転可能に配置される第１ローラ１３０Ａと、第２楔状空間５６Ｂに自転可能に配置される第２ローラ１３０Ｂとを含む。ローラ１３０Ａ、１３０Ｂは軸方向Ｘに延びる円形状の柱状体である。 The brake shoe 58 is composed of rollers 130A and 130B. The rollers 130A and 130B include a first roller 130A rotatably arranged in the first wedge-shaped space 56A and a second roller 130B rotatably arranged in the second wedge-shaped space 56B. The rollers 130A and 130B are circular columnar bodies extending in the axial direction X.

以上のモータ装置１０の動作を説明する。まず、ブレーキ１８によってモータ軸１４の回転を制動するときの動作を説明する。図１３を参照する。押付機構６０は、モータ軸１４の回転を制動するとき、押付部材７６を進行方向Ｄｂ１に移動させることで、押付部材７６によってモータ軸１４の外周に向けてローラ１３０Ａ、１３０Ｂを押し付ける。モータ軸１４の外周に向けてブレーキシュー５８を押し付けると、モータ軸１４の回転に連れて、制動回転方向Ｄｃにある第１ローラ１３０Ａが制動回転方向Ｄｃに移動する。このとき、第１ローラ１３０Ａは、第１楔状空間５６Ａにおいて間隔が狭い側（図中の反時計回り）に向けて移動する。楔状空間５６Ａにおいて間隔が広い側に向かう第１ローラ１３０Ａの動きは押付部材７６によって拘束される。この結果、第１ローラ１３０Ａは、第１楔状空間５６Ａにおいてモータ軸１４とブレーキハウジング３４との間に挟み込まれる。この第１ローラ１３０Ａによって、モータ軸１４の回転を制動できる。 The operation of the motor device 10 described above will be described. First, the operation when the rotation of the motor shaft 14 is braked by the brake 18 will be described. See FIG. 13. When the pressing mechanism 60 brakes the rotation of the motor shaft 14, the pressing member 76 moves the pressing member 76 in the traveling direction Db1, thereby pressing the rollers 130A and 130B toward the outer periphery of the motor shaft 14. When the brake shoe 58 is pressed toward the outer periphery of the motor shaft 14, the first roller 130A in the braking rotation direction Dc moves in the braking rotation direction Dc as the motor shaft 14 rotates. At this time, the first roller 130A moves toward the narrower gap side (counterclockwise in the figure) in the first wedge-shaped space 56A. The movement of the first roller 130A toward the wider gap side in the wedge-shaped space 56A is restrained by the pressing member 76. As a result, the first roller 130A is sandwiched between the motor shaft 14 and the brake housing 34 in the first wedge-shaped space 56A. This first roller 130A can brake the rotation of the motor shaft 14.

一方、反回転方向Ｄｄにある第２ローラ１３０Ｂは、モータ軸１４の回転に連れて、制動回転方向Ｄｃに移動しようとする。このとき、第２ローラ１３０Ｂは、第２楔状空間５６Ｂにおいて間隔が広い側（図中の反時計回り）に向けて移動しようとする。この第２ローラ１３０Ｂの動きは押付部材７６によって拘束される。この結果、第２ローラ１３０Ｂは、第２楔状空間５６Ｂにおいてモータ軸１４とブレーキハウジング３４との間に挟み込まれることなく、自転し続ける。 Meanwhile, the second roller 130B, which is in the counter-rotation direction Dd, attempts to move in the braking rotation direction Dc as the motor shaft 14 rotates. At this time, the second roller 130B attempts to move toward the side with the wider gap (counterclockwise in the figure) in the second wedge-shaped space 56B. This movement of the second roller 130B is restrained by the pressing member 76. As a result, the second roller 130B continues to rotate on its axis without being pinched between the motor shaft 14 and the brake housing 34 in the second wedge-shaped space 56B.

次に、ブレーキ１８によるモータ軸１４の制動を解除するときの動作を説明する。図１２を参照する。押付機構６０は、モータ軸１４の制動を解除するとき、押付部材７６を退避方向Ｄｂ２に移動させる。これにより、押付部材７６によるローラ１３０Ａ、１３０Ｂに対する押し付けが解除される。この結果、楔状空間５６Ａ、５６Ｂにおいて間隔が広い側に向かうローラ１３０Ａ、１３０Ｂの動きが許容される。よって、モータ軸１４の回転につれてローラ１３０Ａ、１３０Ｂが動こうとしたときでも、楔状空間５６Ａ、５６Ｂにおいて間隔が広い側に逃げることで、モータ軸１４の回転を制動する事態を避けることができる。この結果、ローラ１３０Ａ、１３０Ｂによるモータ軸１４の制動を解除できる。 Next, the operation when the brake 18 is released from braking the motor shaft 14 will be described. See FIG. 12. When releasing the brake on the motor shaft 14, the pressing mechanism 60 moves the pressing member 76 in the retracting direction Db2. This releases the pressing of the pressing member 76 against the rollers 130A, 130B. As a result, the movement of the rollers 130A, 130B toward the wider space in the wedge-shaped spaces 56A, 56B is permitted. Therefore, even when the rollers 130A, 130B attempt to move as the motor shaft 14 rotates, they can avoid braking the rotation of the motor shaft 14 by escaping to the wider space in the wedge-shaped spaces 56A, 56B. As a result, the braking of the motor shaft 14 by the rollers 130A, 130B can be released.

以上のモータ装置１０によれば、前述した（Ａ）、（Ｂ）で説明した構成要素を備えるため、それらの説明に対応する効果を得られる。 The motor device 10 described above has the components described in (A) and (B) above, and therefore provides the effects corresponding to those descriptions.

各構成要素の他の変形形態を説明する。 Other variations of each component are described.

モータ装置１０の用途は特に限定されない。モータ装置１０は、例えば、産業用ロボット１２以外にも、ＡＧＶ等の自動搬送台車に用いられてもよい。モータ装置１０は、産業用ロボット１２に用いる場合、協働ロボット以外の他の産業用ロボット１２に用いられてもよい。モータ装置１０の回転動力の伝達先となる被駆動部材の具体例は特に限定されないともいえる。 The use of the motor device 10 is not particularly limited. The motor device 10 may be used, for example, in an automatic guided vehicle such as an AGV, in addition to an industrial robot 12. When the motor device 10 is used in an industrial robot 12, it may be used in an industrial robot 12 other than a collaborative robot. It can also be said that specific examples of driven members to which the rotational power of the motor device 10 is transmitted are not particularly limited.

モータ装置１０は、減速装置２２を必須とはしない。モータ軸１４は、被駆動部材に直接的に回転動力を伝達してもよいということである。 The motor device 10 does not require a reduction gear 22. The motor shaft 14 may transmit rotational power directly to the driven member.

減速装置２２に用いられる減速機構３８の具体例は特に限定されない。減速機構３８は、撓み噛み合い型減速機構の他にも、例えば、偏心揺動型減速機構、遊星歯車機構、直交軸歯車機構、平行軸歯車機構等でもよい。撓み噛み合い型減速機構の場合、その具体例は特に限定されない。筒型の他にも、例えば、カップ型、シルクハット型でもよい。減速装置２２の出力部材４２はキャリヤ４８の他にもケーシング４０でもよい。 Specific examples of the reduction mechanism 38 used in the reduction gear 22 are not particularly limited. In addition to the flexible mesh type reduction mechanism, the reduction mechanism 38 may be, for example, an eccentric oscillating type reduction mechanism, a planetary gear mechanism, an orthogonal shaft gear mechanism, a parallel shaft gear mechanism, etc. In the case of a flexible mesh type reduction mechanism, the specific example is not particularly limited. In addition to a cylindrical type, for example, a cup type or a top hat type may be used. The output member 42 of the reduction gear 22 may be a casing 40 instead of a carrier 48.

ブレーキ１８の配置位置は特に限定されない。たとえば、ブレーキ１８は、モータ１６に対して反出力側に配置されてもよい。 The position of the brake 18 is not particularly limited. For example, the brake 18 may be disposed on the opposite output side of the motor 16.

押付機構６０の具体例は特に限定されない。例えば、電動駆動部８０の第２駆動方向Ｄａ２は進行方向Ｄｂ１、非電動駆動部７８の第１駆動方向Ｄａ１は退避方向Ｄｂ２であってもよい。この場合、電動駆動部８０に電力を供給していないとき、ブレーキシュー５８によってモータ軸１４の制動を解除し続けることになる。 Specific examples of the pressing mechanism 60 are not particularly limited. For example, the second drive direction Da2 of the electric drive unit 80 may be the forward direction Db1, and the first drive direction Da1 of the non-electric drive unit 78 may be the retreat direction Db2. In this case, when power is not being supplied to the electric drive unit 80, the brake shoe 58 continues to release the brake on the motor shaft 14.

ブレーキシュー５８の制動当接面７０Ａ、７０Ｂとブレーキハウジング３４の被当接面７２Ａ、７２Ｂの形状は特に限定されない。例えば、制動当接面７０Ａ、７０Ｂと被当接面７２Ａ、７２Ｂとを同じ曲率半径の曲面状にしてもよい。ブレーキシュー５８は、ブレーキハウジング３４に対して当接するタイミングの異なる第１制動当接面７０Ａ、第２制動当接面７０Ｂを備えていなくともよい。ブレーキシュー５８の制動当接面７０Ａ、７０Ｂは、モータ軸１４に連れてブレーキシュー５８が制動回転方向Ｄｃに移動したとき、いったんブレーキハウジング３４に当接した後は、そこ以外に当接箇所が増えなくともよいということである。 The shapes of the braking contact surfaces 70A, 70B of the brake shoe 58 and the contacted surfaces 72A, 72B of the brake housing 34 are not particularly limited. For example, the braking contact surfaces 70A, 70B and the contacted surfaces 72A, 72B may be curved with the same radius of curvature. The brake shoe 58 does not have to have the first braking contact surface 70A and the second braking contact surface 70B that contact the brake housing 34 at different times. This means that when the brake shoe 58 moves in the braking rotation direction Dc along with the motor shaft 14, once the braking contact surfaces 70A, 70B of the brake shoe 58 come into contact with the brake housing 34, there need not be any additional contact points.

ブレーキシュー５８の非制動当接面７４は、非制動時にブレーキハウジング３４と面接触可能な形状でなくともよい。一対の被挟み部６８Ａ、６８Ｂのうちの一方のみに、非制動時にブレーキハウジング３４と面接触可能な形状の非制動当接面７４が設けられていてもよい。第１制動当接面７０Ａに対して楔状空間５６Ａ、５６Ｂの間隔が狭くなる側に設けられてもよいし、第２制動当接面７０Ｂに対して楔状空間５６Ａ、５６Ｂの間隔が広くなる側に設けられてもよい。 The non-braking abutment surface 74 of the brake shoe 58 does not have to be shaped so as to be in surface contact with the brake housing 34 when not braking. Only one of the pair of clamped portions 68A, 68B may be provided with a non-braking abutment surface 74 shaped so as to be in surface contact with the brake housing 34 when not braking. It may be provided on the side where the spacing between the wedge-shaped spaces 56A, 56B is narrower relative to the first braking abutment surface 70A, or on the side where the spacing between the wedge-shaped spaces 56A, 56B is wider relative to the second braking abutment surface 70B.

押付部材７６に対して周方向に移動可能にブレーキシュー５８を連結するうえで、その具体的手段は特に限定されない。たとえば、スライダ機構等を介して、押付部材７６に対して移動可能にブレーキシュー５８を連結してもよい。 The specific means for connecting the brake shoe 58 to the pressing member 76 so as to be movable in the circumferential direction is not particularly limited. For example, the brake shoe 58 may be connected to the pressing member 76 so as to be movable via a slider mechanism or the like.

以上の実施形態及び変形形態は例示に過ぎない。これらを抽象化した技術的思想は、実施形態及び変形形態の内容に限定的に解釈されるべきではない。実施形態及び変形形態の内容は、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。前述の実施形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施形態」との表記を付して強調している。しかしながら、そのような表記のない内容でも設計変更が許容される。図面の断面に付したハッチングは、ハッチングを付した対象の材質を限定するものではない。 The above embodiments and variations are merely examples. The technical ideas that abstract these should not be interpreted as being limited to the contents of the embodiments and variations. Many design changes are possible in the contents of the embodiments and variations, such as changing, adding, or deleting components. In the above-mentioned embodiments, the contents in which such design changes are possible are emphasized by adding the notation "embodiment". However, design changes are also permitted even in contents not so notated. Hatching on cross sections in the drawings does not limit the material of the objects that are hatched.

以上の構成要素の任意の組み合わせも有効である。たとえば、実施形態に対して他の実施形態の任意の説明事項を組み合わせてもよいし、変形形態に対して実施形態及び他の変形形態の任意の説明事項を組み合わせてもよい。 Any combination of the above components is also valid. For example, an embodiment may be combined with any of the description matters of other embodiments, and a variant may be combined with any of the description matters of an embodiment and another variant.

この具体例を説明する。たとえば、第１実施形態で説明したブレーキシュー５８の制動当接面７０Ａ、７０Ｂ、非制動当接面７４のそれぞれを第２～第３実施形態で説明したブレーキシュー５８に適用してもよい。第２実施形態で説明した凹凸構造１０２を第１、第３実施形態で説明したブレーキシュー５８に適用してもよい。 A specific example of this will be described. For example, each of the braking contact surfaces 70A, 70B and the non-braking contact surface 74 of the brake shoe 58 described in the first embodiment may be applied to the brake shoe 58 described in the second and third embodiments. The uneven structure 102 described in the second embodiment may be applied to the brake shoe 58 described in the first and third embodiments.

１０…モータ装置、１２…産業用ロボット、１２ａ…関節部、１４…モータ軸、１６…モータ、１８…ブレーキ、２０…ハウジング、２２…減速装置、３４…ブレーキハウジング、５６Ａ、５６Ｂ…楔状空間、５８…ブレーキシュー、６０…押付機構、６８Ａ，６８Ｂ…被挟み部、７０Ａ…第１制動当接面、７０Ｂ…第２制動当接面、７２Ａ…被当接面、７４…非制動当接面、７６…押付部材、１００Ａ、１００Ｂ…付勢部材、１３０Ａ、１３０Ｂ…ローラ。 10...motor device, 12...industrial robot, 12a...joint, 14...motor shaft, 16...motor, 18...brake, 20...housing, 22...reduction gear, 34...brake housing, 56A, 56B...wedge-shaped space, 58...brake shoe, 60...pressing mechanism, 68A, 68B...clamped portion, 70A...first braking contact surface, 70B...second braking contact surface, 72A...contact surface, 74...non-braking contact surface, 76...pressing member, 100A, 100B...biasing member, 130A, 130B...roller.

Claims (11)

モータ軸を回転させるモータと、
前記モータ軸の回転を制動するブレーキと、
前記ブレーキを収容するブレーキハウジングと、を備えるモータ装置であって、
前記ブレーキは、
ブレーキシューと、
前記モータ軸の外周に向けて前記ブレーキシューを押し付ける押付機構と、を備え、
前記押付機構によって前記モータ軸の外周に向けて前記ブレーキシューを押し付けたとき、前記モータ軸に連れて前記モータ軸の回転方向に前記ブレーキシューが移動し、前記モータ軸と前記ブレーキハウジングとの間に前記ブレーキシューが挟み込まれることによって、前記モータ軸の回転が制動され、
前記押付機構は、前記モータ軸に対して進退可能な押付部材を備え、
前記ブレーキシューは、前記押付部材に対して周方向に移動可能に連結されるモータ装置。 A motor that rotates a motor shaft;
a brake for braking the rotation of the motor shaft;
A motor device comprising: a brake housing that accommodates the brake,
The brake is
Brake shoes,
a pressing mechanism that presses the brake shoe against an outer periphery of the motor shaft,
when the pressing mechanism presses the brake shoe against the outer periphery of the motor shaft, the brake shoe moves in the rotational direction of the motor shaft along with the motor shaft, and the brake shoe is sandwiched between the motor shaft and the brake housing, thereby braking the rotation of the motor shaft ,
the pressing mechanism includes a pressing member that is movable forward and backward relative to the motor shaft,
The brake shoe is connected to the pressing member so as to be movable in a circumferential direction. 前記ブレーキハウジングと前記モータ軸との間には楔状空間が形成され、
前記ブレーキシューは、制動時に、前記楔状空間において前記モータ軸と前記ブレーキハウジングとの間に挟み込まれる請求項１に記載のモータ装置。 A wedge-shaped space is formed between the brake housing and the motor shaft,
The motor device according to claim 1 , wherein the brake shoe is sandwiched between the motor shaft and the brake housing in the wedge-shaped space during braking. 前記ブレーキシューは、制動時に前記ブレーキハウジングの被当接面と当接する制動当接面を備え、
前記制動当接面は、凸曲面状であり、
前記被当接面は、前記制動当接面がなす曲面より曲率半径の大きい形状である請求項１または２に記載のモータ装置。 the brake shoe has a braking contact surface that contacts a contact surface of the brake housing during braking,
The braking contact surface is a convex curved surface,
3. The motor device according to claim 1 , wherein the contacted surface has a shape having a larger radius of curvature than the curved surface of the braking contact surface. モータ軸を回転させるモータと、
前記モータ軸の回転を制動するブレーキと、
前記ブレーキを収容するブレーキハウジングと、を備えるモータ装置であって、
前記ブレーキは、
ブレーキシューと、
前記モータ軸の外周に向けて前記ブレーキシューを押し付ける押付機構と、を備え、
前記押付機構によって前記モータ軸の外周に向けて前記ブレーキシューを押し付けたとき、前記モータ軸に連れて前記モータ軸の回転方向に前記ブレーキシューが移動し、前記モータ軸と前記ブレーキハウジングとの間に前記ブレーキシューが挟み込まれることによって、前記モータ軸の回転が制動され、
前記ブレーキシューは、制動時に前記ブレーキハウジングの被当接面と当接する制動当接面を備え、
前記制動当接面は、凸曲面状であり、
前記被当接面は、前記制動当接面がなす曲面より曲率半径の大きい形状であり、
前記制動当接面は、
前記モータ軸に連れて前記モータ軸の回転方向に前記ブレーキシューが移動したとき、前記ブレーキハウジングと先に当接する第１制動当接面と、
前記第１制動当接面と前記ブレーキハウジングとが当接した後に前記ブレーキハウジングと当接する第２制動当接面と、を含むモータ装置。 A motor that rotates a motor shaft;
a brake for braking the rotation of the motor shaft;
A motor device comprising: a brake housing that accommodates the brake,
The brake is
Brake shoes,
a pressing mechanism that presses the brake shoe against an outer periphery of the motor shaft,
when the pressing mechanism presses the brake shoe against the outer periphery of the motor shaft, the brake shoe moves in the rotational direction of the motor shaft along with the motor shaft, and the brake shoe is sandwiched between the motor shaft and the brake housing, thereby braking the rotation of the motor shaft ,
the brake shoe has a braking contact surface that contacts a contact surface of the brake housing during braking,
The braking contact surface is a convex curved surface,
the contact surface has a shape having a larger radius of curvature than the curved surface of the braking contact surface,
The braking contact surface is
a first braking contact surface that comes into contact with the brake housing first when the brake shoe moves in a rotational direction of the motor shaft along with the motor shaft;
a second brake contact surface that contacts the brake housing after the first brake contact surface contacts the brake housing; 前記ブレーキシューは、非制動時に前記ブレーキハウジングと当接する非制動当接面を備え、
前記非制動当接面は、非制動時に前記ブレーキハウジングと面接触可能な形状である請求項３または４に記載のモータ装置。 The brake shoe has a non-braking abutment surface that abuts against the brake housing when not braking,
5. The motor device according to claim 3 , wherein the non-braking contact surface is shaped to be in surface contact with the brake housing when no braking is being applied. 前記ブレーキシューは、
周方向の一方側に前記ブレーキシューが移動したとき、前記モータ軸と前記ブレーキハウジングとの間に挟み込まれる第１挟み部と、
前記周方向の他方側に前記ブレーキシューが移動したとき、前記モータ軸と前記ブレーキハウジングとの間に挟み込まれる第２挟み部と、を備え、
前記非制動当接面は、前記第１挟み部及び前記第２挟み部のそれぞれに設けられる請求項５に記載のモータ装置。 The brake shoe is
a first clamping portion that is clamped between the motor shaft and the brake housing when the brake shoe moves to one side in a circumferential direction;
a second clamping portion that is clamped between the motor shaft and the brake housing when the brake shoe moves to the other side in the circumferential direction,
The motor device according to claim 5 , wherein the non-braking abutment surface is provided on each of the first clamping portion and the second clamping portion. 前記ブレーキシューは、非制動時に前記ブレーキハウジングと当接する非制動当接面を備え、
前記非制動当接面は、前記第１制動当接面と前記第２制動当接面との間に設けられ、非制動時に前記ブレーキハウジングと面接触可能な形状である請求項４に記載のモータ装置。 The brake shoe has a non-braking abutment surface that abuts against the brake housing when not braking,
The motor device according to claim 4 , wherein the non-braking abutment surface is provided between the first braking abutment surface and the second braking abutment surface, and has a shape capable of making surface contact with the brake housing when no braking is applied. 前記押付機構は、
前記モータ軸に対して進退可能であり、進行方向に動いたときに前記モータ軸の外周に向けて前記ブレーキシューを押し付け可能な押付部材と、
前記押付部材の退避方向に前記ブレーキシューを付勢する付勢部材と、を備え、
前記押付部材は、前記ブレーキシューに連結されていない請求項４または７に記載のモータ装置。 The pressing mechanism includes:
a pressing member that is movable forward and backward with respect to the motor shaft and that is capable of pressing the brake shoe against an outer periphery of the motor shaft when the pressing member moves in a forward direction;
a biasing member that biases the brake shoe in a retracting direction of the pressing member,
The motor device according to claim 4 or 7 , wherein the pressing member is not connected to the brake shoe. 前記ブレーキシューは、ローラによって構成される請求項４または７に記載のモータ装置。 8. The motor device according to claim 4 , wherein the brake shoe is formed of a roller. 前記モータ軸の回転を減速する減速装置を備え、
前記ブレーキは、前記モータと前記減速装置との間に配置される請求項１から９のいずれか１項に記載のモータ装置。 a reduction gear that reduces the rotation speed of the motor shaft;
The motor device according to claim 1 , wherein the brake is disposed between the motor and the reduction gear device. 本モータ装置は、産業用ロボットの関節部に組み込まれる請求項１から１０のいずれか１項に記載のモータ装置。 The motor device according to any one of claims 1 to 10 , which is incorporated into a joint of an industrial robot.
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