JPH05103442A - Hysteresis brake and electric motor with brake - Google Patents
Hysteresis brake and electric motor with brakeInfo
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- JPH05103442A JPH05103442A JP28567191A JP28567191A JPH05103442A JP H05103442 A JPH05103442 A JP H05103442A JP 28567191 A JP28567191 A JP 28567191A JP 28567191 A JP28567191 A JP 28567191A JP H05103442 A JPH05103442 A JP H05103442A
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- hysteresis
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 安定した制動作用が得られるヒステリシスブ
レーキとこのヒステリシスブレーキの装着が簡単なブレ
ーキ付電動機を提供する。
【構成】 電動機15の回転軸16には、永久磁石19
が固着された継鉄20が軸受18を介して支持されてお
り、かつ継鉄20はブラケット5に固定されている。ま
た回転軸16には、ボス部端面が軸受18の内輪側端面
に当接したハブ22が嵌合固定されている。そして、ヒ
ステリシス板21と永久磁石19とが、空隙Sを隔てて
対向している。電動機15を停止しても回転軸16は慣
性回転するが、この回転軸16は、ヒステリシスブレー
キ17により制動される。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a hysteresis brake that can obtain a stable braking action, and an electric motor with a brake that is easy to install the hysteresis brake. [Structure] A permanent magnet 19 is attached to a rotary shaft 16 of an electric motor 15.
The yoke 20 to which is fixed is supported via the bearing 18, and the yoke 20 is fixed to the bracket 5. Further, a hub 22 whose end surface abuts on the inner ring side end surface of the bearing 18 is fitted and fixed to the rotary shaft 16. The hysteresis plate 21 and the permanent magnet 19 are opposed to each other with the space S therebetween. Even if the electric motor 15 is stopped, the rotary shaft 16 rotates inertially, but the rotary shaft 16 is braked by the hysteresis brake 17.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本考案は、産業用や民生用の機械
の駆動源となる汎用電動機、特に回転軸を制動し静止保
持するブレーキが装着されたブレーキ付電動機の改良に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a general-purpose electric motor which is a drive source for industrial and consumer machines, and more particularly to an electric motor with a brake equipped with a brake for braking a rotating shaft to hold it stationary.
【0002】従来のブレーキ付電動機としては、図7に
断面図で示した構造のブレーキ付電動機が提案されてい
る(実公昭49−39044号公報参照)。図面に基づ
いて簡単に説明すると、このブレーキ付電動機1は、一
次巻線2が巻かれた固定子鉄心3がフロント側のブラケ
ット4とリアー側のブラケット5との間に(図示せぬ)
ボルトで一体に固定されている。固定子鉄心3の中心孔
内となる界磁空間内には、エンドリング6により互いに
短絡接続されたカゴ形導体を埋設した回転子鉄心7が配
設されており、回転子鉄心7は、軸受8・9によりブラ
ケット4・5に回転自在に支持された回転軸10上に一
体に固定されている。As a conventional brake-equipped electric motor, a brake-equipped electric motor having a structure shown in a sectional view in FIG. 7 has been proposed (see Japanese Utility Model Publication No. 49-39044). To briefly describe with reference to the drawings, in this electric motor with brake 1, a stator core 3 around which a primary winding 2 is wound is provided between a front bracket 4 and a rear bracket 5 (not shown).
It is fixed together with bolts. A rotor core 7 in which cage-shaped conductors short-circuited to each other by an end ring 6 are embedded is arranged in a field space inside the center hole of the stator core 3, and the rotor core 7 is a bearing. It is integrally fixed on a rotary shaft 10 rotatably supported by brackets 4 and 5 by 8 and 9.
【0003】このような概略構成からなるブレーキ付電
動機1は、リアー側ブラケット5の環状な突出部5aに
形成された環状溝内に環状なブレーキシュー11を嵌合
固着しており、このブレーキシュー11の突出部5aよ
り突出した平面と摩擦摺接する円板状のディスク12が
回転軸10に嵌合固着されている。そして、フロント側
ブラケット4の凹部底面と軸受8の外輪端面との間に
は、非線型ばね特性を有する皿ばね13が配設されてい
る。したがってディスク12には、軸受8と回転軸10
を介して皿ばね13の定荷重が作用しており、回転軸1
0は、このディスク12とブレーキシュー11の摩擦摺
動抵抗力が作用して制動されている。In the brake-equipped electric motor 1 having such a schematic structure, an annular brake shoe 11 is fitted and fixed in an annular groove formed in the annular protruding portion 5a of the rear side bracket 5, and the brake shoe is formed. A disk-shaped disk 12 that is in frictional sliding contact with a flat surface protruding from the protruding portion 5 a of 11 is fitted and fixed to the rotating shaft 10. A disc spring 13 having a non-linear spring characteristic is provided between the bottom surface of the recess of the front bracket 4 and the outer ring end surface of the bearing 8. Therefore, the disk 12 includes the bearing 8 and the rotary shaft 10.
A constant load of the disc spring 13 is applied via the
0 is braked by the frictional sliding resistance force of the disc 12 and the brake shoe 11.
【0004】このようなブレーキ付電動機1は、非線型
ばね特性を有する皿ばね12を配設しこの皿ばね13の
非線型ばね特性の定荷重領域内で回転軸10の制動力を
得る構造としたから、各部品の寸法精度を高めるための
加工上の労力が軽減でき、また寸法精度のばらつきによ
る制動力のばらつきも抑制できるなどの効果を得てい
る。しかしながら、軸受8のガタをなくす程度の予圧で
あれば良いが、設計上回転軸10の制動力を増加させる
ためには皿ばね13の定荷重を高めなければならず、軸
受8の耐久性をそこなうことがない所に皿ばね13の構
成を設計変更しなければならない場合も考えられる。In such a motor 1 with a brake, a disc spring 12 having a non-linear spring characteristic is provided, and a braking force of the rotary shaft 10 is obtained within a constant load region of the non-linear spring characteristic of the disc spring 13. As a result, it is possible to reduce the processing labor for increasing the dimensional accuracy of each component, and to suppress the variation in the braking force due to the variation in the dimensional accuracy. However, it suffices if the preload is such that rattling of the bearing 8 is eliminated, but in order to increase the braking force of the rotating shaft 10 by design, the constant load of the disc spring 13 must be increased, and the durability of the bearing 8 is improved. There may be a case where the structure of the disc spring 13 must be redesigned in a place where it is not damaged.
【0005】また、ブレーキ付電動機1は、ブレーキシ
ュー11・ディスク12・皿ばね13からなる機械式ブ
レーキを構成しているので、このブレーキ付電動機1の
回転軸10に作用する慣性負荷の運動エネルギーをブレ
ーキシュー11とディスク12の摩擦係合により吸収し
なければならず、ブレーキシュー11の経時的な摩耗に
より皿ばね13の変位量も小さくなる。このような機械
式ブレーキを備える電動機1は、面倒な保守点検が必要
である。Further, since the electric motor with brake 1 constitutes a mechanical brake consisting of the brake shoe 11, the disc 12, and the disc spring 13, the kinetic energy of the inertial load acting on the rotary shaft 10 of the electric motor with brake 1 is provided. Must be absorbed by frictional engagement between the brake shoe 11 and the disk 12, and the amount of displacement of the disc spring 13 also decreases due to the wear of the brake shoe 11 over time. The electric motor 1 having such a mechanical brake requires troublesome maintenance and inspection.
【0006】このような問題点を鑑み、一対の永久磁石
からなる空隙式ブレーキを構成した電動機が提案されて
いる(特開昭61−154475号公報参照)。空隙式
ブレーキは、円周方向N・S交互に着磁された一対の円
板状永久磁石からなり、一方の永久磁石は電動機のブラ
ケットに固定され、他方の永久磁石は回転軸に装着され
る。したがって、永久磁石の着磁力やこれら一対の永久
磁石間の空隙の寸法などにより、空隙式ブレーキの制動
力を設定することができ、摩擦ブレーキのような経時的
な制動力低下はなく、面倒な保守点検も必要がない。In view of these problems, there has been proposed an electric motor having a gap type brake composed of a pair of permanent magnets (see Japanese Patent Laid-Open No. 61-154475). The air gap brake is composed of a pair of disk-shaped permanent magnets magnetized alternately in the circumferential direction N and S. One permanent magnet is fixed to the bracket of the electric motor, and the other permanent magnet is mounted to the rotating shaft. .. Therefore, the braking force of the air gap brake can be set by the magnetic force of the permanent magnets and the size of the air gap between the pair of permanent magnets. No maintenance is required.
【0007】[0007]
【考案が解決しようとする課題】しかしながら一対の永
久磁石からなる空隙式ブレーキを備えたブレーキ付電動
機においては、永久磁石が異極同志で対向したときは回
転軸を制動または静止保持をする制動トルクを得るが、
永久磁石が同極同志で対向したときは反発力が作用して
しまい制動トルクが脈動してしまう。したがって、安定
した制動作用が得られないばかりか、このような作用を
繰り返えすと、従動側の機器の耐久性をそこなうなどの
問題がある。However, in an electric motor with a brake having a gap type brake composed of a pair of permanent magnets, when the permanent magnets face each other with different polarities, a braking torque for braking or holding the rotating shaft stationary. But get
When the permanent magnets face each other with the same pole, the repulsive force acts and the braking torque pulsates. Therefore, not only a stable braking action cannot be obtained, but also when such an action is repeated, there is a problem that the durability of the driven device is impaired.
【0008】また、一般に電動機では、構成部品の加工
誤差を吸収するために、また熱膨張による回転軸の変位
を吸収するために、また更には軸受外輪側のクリープを
防止するために、図7の皿ばね13が構成された位置と
なる、ブラケットと軸受外輪端面との間にウェーブワッ
シャなどを組み込んでいる。したがって、組み立てられ
た一対の永久磁石間の空隙の寸法はばらつきやすくこの
寸法を微調整して、空隙式ブレーキの制動トルクを一定
にしなければならないので、組み立て時間がかかり生産
性が悪いという問題もある。この考案は、このような問
題点を一掃し安定した制動作用が得られる空隙式ブレー
キとこの空隙式ブレーキが簡単に装着でき生産性向上を
図ることができるブレーキ付電動機を提供することを目
的とする。In general, in an electric motor, in order to absorb a machining error of a component, to absorb a displacement of a rotary shaft due to thermal expansion, and further to prevent creep on the bearing outer ring side, FIG. A wave washer or the like is incorporated between the bracket and the end surface of the bearing outer ring at the position where the disc spring 13 is formed. Therefore, the size of the air gap between the pair of assembled permanent magnets is likely to vary, and this size must be finely adjusted to make the braking torque of the air gap brake constant, which causes a problem of poor assembly time and poor productivity. is there. An object of the present invention is to provide an air gap type brake that can eliminate such problems and obtain a stable braking action, and an electric motor with a brake that can easily install the air gap type brake and can improve productivity. To do.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、この発明のヒステリシスブレーキでは、円周
方向交互に極性が異なり各N・S極が偶数個配列された
多極性の永久磁石と、この永久磁石が固着されるととも
にこの永久磁石の磁気回路を構成する継鉄と、前記永久
磁石と所定の空隙をおいて対向するヒステリシス板と、
このヒステリシス板が固着された非磁性材製ハブとを備
えたヒステリシスブレーキにおいて、前記継鉄は回転軸
上に軸受を介して支持され固定部材に固定されるととも
に、前記回転軸に装着される前記ハブのボス部端面が前
記軸受の内輪側端面に当接する構造とすることにより、
永久磁石とヒステリシス板との間に前記空隙を形成し
た。In order to achieve such an object, the hysteresis brake of the present invention has a multi-polar permanent magnet in which an even number of N and S poles are alternately arranged in the circumferential direction and have different polarities. And a yoke forming a magnetic circuit of the permanent magnet while the permanent magnet is fixed, and a hysteresis plate facing the permanent magnet with a predetermined gap,
In a hysteresis brake including a non-magnetic material hub to which the hysteresis plate is fixed, the yoke is supported on a rotating shaft via a bearing and fixed to a fixing member, and the yoke is mounted on the rotating shaft. By adopting a structure in which the boss end surface of the hub abuts on the inner ring side end surface of the bearing,
The gap was formed between the permanent magnet and the hysteresis plate.
【0010】またこのようなヒステリシスブレーキにお
いては、熱膨張などにより回転軸が軸線方向の変位を生
じると、ヒステリシス板は永久磁石から離間して空隙が
大きくなり、制動トルクが小さくなるので、ハブの中心
孔を非円形状とし、また回転軸のハブの嵌合部外周面を
同非円形状とすることにより、ハブを回転軸に回転方向
にのみ一体連結させた構造とすると良い。Further, in such a hysteresis brake, when the rotary shaft is displaced in the axial direction due to thermal expansion or the like, the hysteresis plate is separated from the permanent magnet and the gap is increased to reduce the braking torque. The hub may be integrally connected to the rotary shaft only in the rotational direction by making the center hole non-circular and the outer peripheral surface of the fitting portion of the hub of the rotary shaft non-circular.
【0011】また更には、このような安定した制動トル
クが得られるヒステリシスブレーキを安価に提供するた
めには、制動トルクの大きさやこの種のヒステリシスブ
レーキが装着される機器に要求される設計条件にもよる
が、ヒステリシス板は、中・高炭素鋼材を熱処理加工す
ることにより製造したものであってもよい。Furthermore, in order to inexpensively provide such a hysteresis brake that can obtain such stable braking torque, the magnitude of the braking torque and the design conditions required for equipment to which this type of hysteresis brake is mounted are set. The hysteresis plate may be manufactured by subjecting a medium / high carbon steel material to a heat treatment.
【0012】一方、このようなヒステリシスブレーキを
電動機に装着する場合は、ハブのボス部端面を、回転軸
をブラケットに支持するための軸受の内輪側端面に突き
当てて当接すれば、ヒステリシス板と永久磁石との間の
空隙が形成されるので、安定した制動トルクが得られる
ブレーキ付電動機が簡単に組み立てられる。On the other hand, when such a hysteresis brake is mounted on an electric motor, if the end face of the hub boss is brought into contact with the end face of the bearing for supporting the rotation shaft on the bracket, the end face of the bearing becomes the hysteresis plate. Since the space between the permanent magnet and the permanent magnet is formed, the electric motor with a brake that can obtain a stable braking torque can be easily assembled.
【0013】[0013]
【作用】ヒステリシスブレーキは、ヒステリシス板が永
久磁石の磁界の中を回転するので、その回転軸の慣性負
荷による運動エネルギーはヒステリシスエネルギーによ
り吸収され、脈動のない安定した制動トルク特性が得ら
れる。また、このようなヒステリシスブレーキを備えた
ブレーキ付電動機では、電動機を停止するとブラケット
に軸受を介して支持された回転軸が慣性回転するが、ヒ
ステリシスブレーキにより脈動することなく回転軸は制
動される。In the hysteresis brake, since the hysteresis plate rotates in the magnetic field of the permanent magnet, the kinetic energy due to the inertial load on the rotating shaft is absorbed by the hysteresis energy, and stable braking torque characteristics without pulsation can be obtained. Further, in the electric motor with a brake provided with such a hysteresis brake, when the electric motor is stopped, the rotating shaft supported by the bracket via the bearing inertially rotates, but the rotating shaft is braked without pulsating by the hysteresis brake.
【0014】[0014]
【実施例】図1乃至図4は本発明の一実施例であるヒス
テリシスブレーキ並びにブレーキ付電動機を示し、図1
はヒステリシスブレーキが装着されたブレーキ付電動機
のリアー側断面図、図2は図1のII−II線側面図に対応
するヒステリシスブレーキの正面図、図3は図1のIII
−III線側面図に対応するヒステリシスブレーキの平面
図、図4はヒステリシスブレーキの要部断面図である。1 to 4 show a hysteresis brake and an electric motor with a brake according to an embodiment of the present invention.
Is a cross-sectional view of the rear side of the motor with a brake equipped with a hysteresis brake, FIG. 2 is a front view of the hysteresis brake corresponding to the side view taken along the line II-II of FIG. 1, and FIG. 3 is III of FIG.
FIG. 4 is a plan view of the hysteresis brake corresponding to a side view taken along line III-III, and FIG.
【0015】ブレーキ付電動機14は、電動機15とこ
の電動機15のリアー側ブラケット5から突出する回転
軸16に装着されたヒステリシスブレーキ17とで構成
されている。なお、電動機15は図7の電動機1と略同
一な構成であるから、図7で使用した符号を使用するこ
とで詳細な説明は省略する。電動機15の回転軸16
は、リアー側ブラケット5の軸孔から突出しており、こ
の突出した延長部16aの外側にヒステリシスブレーキ
17が装着されている。The brake-equipped electric motor 14 is composed of an electric motor 15 and a hysteresis brake 17 mounted on a rotary shaft 16 protruding from the rear bracket 5 of the electric motor 15. Since the electric motor 15 has substantially the same configuration as the electric motor 1 of FIG. 7, the detailed description will be omitted by using the reference numerals used in FIG. 7. Rotating shaft 16 of electric motor 15
Protrudes from the shaft hole of the rear bracket 5, and the hysteresis brake 17 is attached to the outside of the protruding extension 16a.
【0016】ヒステリシスブレーキ17は、回転軸16
の延長部16a上に軸受18を介して誘導子が嵌合され
ており、誘導子は、円周方向交互にN・S極とした希土
類磁石からなる円板状の多極性永久磁石19と、この永
久磁石19が固着されるとともにこの永久磁石19の磁
気回路を構成する円板状継鉄20とからなり、継鉄20
はブラケット5にねじ止めされている。符号20aは、
取付けねじ(図示せぬ)が挿入されるねじ孔である。The hysteresis brake 17 has a rotary shaft 16
An inductor is fitted on the extended portion 16a of the disk through a bearing 18, and the inductor has a disk-shaped multipolar permanent magnet 19 made of a rare earth magnet having N and S poles alternately arranged in the circumferential direction, The permanent magnet 19 is fixed to the permanent magnet 19 and a disk-shaped yoke 20 that constitutes a magnetic circuit of the permanent magnet 19 is provided.
Are screwed to the bracket 5. Reference numeral 20a is
It is a screw hole into which a mounting screw (not shown) is inserted.
【0017】また、ヒステリシスブレーキ17の被誘導
子は、永久磁石19の磁極面と所定の空隙S(約1mm程
度の寸法)をおいて対向する半硬質磁石からなるヒステ
リシス板21と、このヒステリシス板21が固着された
アルミ材や合成樹脂材からなる非磁性材製ハブ22とか
らなり、ハブ22は、ボス部22a(図4を参照)の端
部が軸受18の内輪側端部に当接され、ねじ23で回転
軸16の延長部16aに固定されている。The inductor of the hysteresis brake 17 is a hysteresis plate 21 made of a semi-hard magnet facing the magnetic pole surface of the permanent magnet 19 with a predetermined space S (size of about 1 mm), and the hysteresis plate 21. A hub 22 made of a non-magnetic material made of an aluminum material or a synthetic resin material to which 21 is fixed is provided. And is fixed to the extension 16a of the rotary shaft 16 with the screw 23.
【0018】このような構成からなるブレーキ付電動機
14は、永久磁石19の磁界内でヒステリシス板21が
回転しているので、電動機15が停止すると回転軸16
は慣性回転するが、この運動エネルギーはヒステリシス
エネルギーで吸収され、回転軸16は迅やかに制動・停
止される。またこの電動機15に装着される従動機器
(図示せぬ)に、軽負荷が作用して回転軸16が回転し
ようとしても、回転軸16はヒステリシスブレーキ17
により静止保持される。In the brake-equipped electric motor 14 having such a structure, since the hysteresis plate 21 is rotating within the magnetic field of the permanent magnet 19, when the electric motor 15 is stopped, the rotating shaft 16 is rotated.
Inertially rotates, but this kinetic energy is absorbed by hysteresis energy, and the rotating shaft 16 is quickly braked and stopped. Further, even if a light load acts on a driven device (not shown) mounted on the electric motor 15 and the rotating shaft 16 tries to rotate, the rotating shaft 16 does not have the hysteresis brake 17.
It is held stationary by.
【0019】図5はこの発明の第2実施例であり、ヒス
テリシスブレーキが装着されたブレーキ付電動機のリア
ー側側面図である。なお、先に説明したブレーキ付電動
機14と同一な構成部材には同一な符号を付けること
で、詳細な説明を省略する。この図面に示されたブレー
キ付電動機24は、電動機25のリアー側ブラケット2
6の外側に軸受9が突出するように嵌合されている。そ
してヒステリシスブレーキ27の継鉄28に形成したイ
ンロー部としての中心孔側凹部を軸受9の突出部分に嵌
合し、この継鉄28をブラケット26に固定することに
より、軸受9の外輪がこれらブラケット26と継鉄28
で固定されている。FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention and is a rear side view of an electric motor with a brake equipped with a hysteresis brake. The same components as those of the brake-equipped electric motor 14 described above are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The brake-equipped electric motor 24 shown in this drawing corresponds to the rear bracket 2 of the electric motor 25.
A bearing 9 is fitted to the outside of 6 so as to project. Then, by fitting a central hole side concave portion as a spigot portion formed on the yoke 28 of the hysteresis brake 27 into the protruding portion of the bearing 9 and fixing the yoke 28 to the bracket 26, the outer ring of the bearing 9 is fixed to these brackets. 26 and 28
It is fixed at.
【0020】またハブ22のボス部22a端面を、軸受
9の内輪側端面に当接させてから、このハブ22をねじ
23で回転軸16の延長部16aに固定することによ
り、永久磁石19とヒステリシス板21との空隙Sが形
成されている。このようなブレーキ付電動機25もブレ
ーキ付電動機14と同様な作用が得られるとともに、図
1に示される軸受18が不要となりその分ブレーキ付電
動機25を安価に提供できる。Further, after the end surface of the boss portion 22a of the hub 22 is brought into contact with the end surface of the bearing 9 on the inner ring side, the hub 22 is fixed to the extension portion 16a of the rotary shaft 16 by the screw 23, whereby the permanent magnet 19 and A space S with the hysteresis plate 21 is formed. Such a motor with a brake 25 has the same effect as that of the motor with a brake 14, and the bearing 18 shown in FIG. 1 is not required, so that the motor with a brake 25 can be provided at a low cost.
【0021】図6はこの発明の第3実施例であり、ヒス
テリシスブレーキが装着されたブレーキ付電動機のリア
ー側断面図である。なお、先に説明したブレーキ付電動
機14と同一な構成部材には同一な符号を付けること
で、詳細な説明を省略する。この図面に示されたブレー
キ付電動機29は、電動機30のブラケット5から突出
した回転軸31の延長部31a先端をD字状を呈する非
円形状D字部31bに形成している。そしてヒステリシ
スブレーキ32のハブ33の軸孔33aを、回転軸31
のD字部31bと同一形状からなるD字状を呈する形状
としている。FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention and is a rear side sectional view of a brake-equipped electric motor equipped with a hysteresis brake. The same components as those of the brake-equipped electric motor 14 described above are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In the electric motor 29 with a brake shown in this drawing, the tip of an extension 31a of a rotary shaft 31 protruding from the bracket 5 of the electric motor 30 is formed into a non-circular D-shaped portion 31b having a D-shape. Then, the shaft hole 33a of the hub 33 of the hysteresis brake 32 is inserted into the rotary shaft 31
The D-shaped portion 31b has the same shape as the D-shaped portion 31b.
【0022】そして、回転軸31の延長部31aに形成
したD字部31bの端部壁面34と、ハブ33の軸孔3
3aの側面35との間には(誇張して図示されている)
空隙Lが形成され、回転軸31に対しハブ33は回転方
向に一体連結されている。なお、符号36はハブ33の
抜け止め用スナップリングであり、回転軸31の延長部
31aに係合されている。また、ヒステリシスブレーキ
32のヒステリシス板21は、中・高炭素鋼材である例
えばS45Cを熱処理加工した円板で構成されている。
このヒステリシス板21は、例えばS45C鋼板を焼入
れ温度約850度により約1時間焼入れした後、焼き戻
し温度約180度により約2時間焼き戻しするととも
に、焼き戻しした後で表面処理加工をすることにより製
造されたものである。The end wall surface 34 of the D-shaped portion 31b formed on the extension 31a of the rotary shaft 31 and the shaft hole 3 of the hub 33 are formed.
Between the side surface 35 of 3a (exaggeratedly shown)
A gap L is formed, and the hub 33 is integrally connected to the rotation shaft 31 in the rotation direction. Reference numeral 36 is a snap ring for preventing the hub 33 from coming off, and is engaged with the extension portion 31 a of the rotary shaft 31. In addition, the hysteresis plate 21 of the hysteresis brake 32 is formed of a disk obtained by heat-treating a medium / high carbon steel material such as S45C.
This hysteresis plate 21 is obtained by, for example, quenching an S45C steel plate at a quenching temperature of about 850 degrees for about 1 hour, then tempering it at a tempering temperature of about 180 degrees for about 2 hours, and performing surface treatment after tempering. It is manufactured.
【0023】このような炭素鋼材製ヒステリシス板で
は、半硬質磁石からなるヒステリシス板と異なり渦電流
が大きくスリップ回転数の増加に比例して制動トルクも
増加してしまうが、ヒステリシス板自体の内部組織が異
なり半硬質磁石より磁気抵抗が小さくなるので、永久磁
石によるこのヒステリシス板の磁気吸引力は大きくな
る。したがって、電動機の回転軸に作用する軸線方向の
変位が大きくても、磁気吸引力により空隙を一定に保て
る。In such a carbon steel material hysteresis plate, unlike the hysteresis plate made of a semi-hard magnet, the eddy current is large and the braking torque also increases in proportion to the increase in the slip rotation speed, but the internal structure of the hysteresis plate itself. However, since the magnetic resistance is smaller than that of the semi-hard magnet, the magnetic attraction force of the hysteresis plate by the permanent magnet is increased. Therefore, even if the axial displacement acting on the rotating shaft of the electric motor is large, the air gap can be kept constant by the magnetic attraction force.
【0024】なおこの実施例において、ハブ33は軸受
18とスナップリング36で回転軸31に抜け止めした
が、ハブ33とスナップリング36との間に微小な空隙
を形成する。そしてハブ33を、回転軸31に回転方向
にのみ一体連結してもよい。このような構造とすると、
永久磁石19の磁気吸引力が回転軸31に作用しないの
で、電動機30の回転軸31は軸線方向に変位自在であ
る。また、回転軸31の延長部31aに形成したD字孔
31bとハブ33のD字状を呈する形状の軸孔33aと
の嵌合としたが、回転軸31の延長部31aにスプライ
ン溝を形成しこの溝にハブ33の軸孔33aをスプライ
ン嵌合するなど、設計変更が可能である。In this embodiment, the hub 33 is retained on the rotary shaft 31 by the bearing 18 and the snap ring 36, but a minute gap is formed between the hub 33 and the snap ring 36. The hub 33 may be integrally connected to the rotary shaft 31 only in the rotation direction. With this structure,
Since the magnetic attraction force of the permanent magnet 19 does not act on the rotary shaft 31, the rotary shaft 31 of the electric motor 30 is displaceable in the axial direction. Further, although the D-shaped hole 31b formed in the extension 31a of the rotating shaft 31 and the shaft hole 33a of the hub 33 having the D-shape are fitted, a spline groove is formed in the extending portion 31a of the rotating shaft 31. The design can be changed by spline-fitting the shaft hole 33a of the hub 33 into the groove.
【0025】このような構成からなるブレーキ付電動機
29は、ブレーキ付電動機14と同一な作用が得られる
が、回転軸31のD字部31bとハブ33のD字状を呈
する形状の軸孔33aとの嵌合としたので、ハブ33に
固定されたヒステリシス板21が、回転軸31の変位に
より永久磁石19から離間することはない。なおこの実
施例では、回転軸31の延長部31aにヒステリシスブ
レーキを外付けしたが、電動機内にヒステリシスブレー
キを組み込んでもよい。The brake-equipped electric motor 29 having such a structure has the same effect as that of the brake-equipped electric motor 14, but has a D-shaped portion 31b of the rotary shaft 31 and a D-shaped shaft hole 33a of the hub 33. The hysteresis plate 21 fixed to the hub 33 is not separated from the permanent magnet 19 due to the displacement of the rotating shaft 31. Although the hysteresis brake is externally attached to the extension 31a of the rotary shaft 31 in this embodiment, the hysteresis brake may be incorporated in the electric motor.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上のようにこの発明のヒステリシスブ
レーキ並びにブレーキ付電動機では、ヒステリシスブレ
ーキを、円周方向交互に極性が異なり各N・S極が偶数
個配列された多極性の永久磁石と、この永久磁石が固着
されるとともにこの永久磁石の磁気回路を構成する継鉄
と、前記永久磁石と所定の空隙をおいて対向するヒステ
リシス板と、このヒステリシス板が固着された非磁性材
製ハブとを備えたヒステリシスブレーキにおいて、前記
継鉄は回転軸上に軸受を介して支持され固定部材に固定
されるとともに、前記回転軸に装着される前記ハブのボ
ス部端面が前記軸受の内輪側端面に当接した構造とした
ので、一対の永久磁石片からなる空隙式ブレーキと相異
し、制動トルクの脈動が見られず安定した制動作用が得
られる。また、ハブのボス部端面を軸受の内輪側端面に
突き当てることにより、永久磁石とヒステリシス板との
所定の空隙が形成されるので空隙調整が簡単である。As described above, in the hysteresis brake and the electric motor with brake of the present invention, the hysteresis brake is a multi-polar permanent magnet in which the polarities are alternately arranged in the circumferential direction and the N and S poles are arranged in an even number. A yoke which is fixed to the permanent magnet and constitutes a magnetic circuit of the permanent magnet, a hysteresis plate facing the permanent magnet with a predetermined gap, and a hub made of a non-magnetic material to which the hysteresis plate is fixed. In the hysteresis brake provided with, the yoke is supported on a rotating shaft via a bearing and fixed to a fixed member, and the boss end surface of the hub mounted on the rotating shaft is on the inner ring side end surface of the bearing. Since the abutting structure is employed, unlike the air gap brake composed of a pair of permanent magnet pieces, a stable braking action can be obtained without pulsation of braking torque being observed. In addition, since the predetermined gap between the permanent magnet and the hysteresis plate is formed by abutting the end face of the hub boss against the end face of the bearing on the inner ring side, gap adjustment is easy.
【0027】また、ハブの中心孔を非円形状とし、回転
軸のハブの嵌合部外周面を同非円形状とすることによ
り、ハブを回転軸に回転方向にのみ一体連結した構造と
したので、回転軸が変位してもハブが軸線方向に変位す
ることがない。したがって、永久磁石とヒステリシス板
との空隙が変わることがないので、常に安定した制動作
用を得ることができる。Further, by making the center hole of the hub non-circular and the outer peripheral surface of the fitting portion of the hub of the rotary shaft non-circular, the hub is integrally connected to the rotary shaft only in the rotational direction. Therefore, even if the rotating shaft is displaced, the hub will not be displaced in the axial direction. Therefore, since the gap between the permanent magnet and the hysteresis plate does not change, a stable braking action can be obtained at all times.
【0028】また更には、中・高炭素鋼材を焼入れ加工
により製造したヒステリシス板としたので、ヒステリシ
スブレーキを安価に提供できるばかりか、永久磁石によ
るヒステリシス板の磁気吸引力が大きくなり、この磁気
吸引力の作用方向とは反対方向となる回転軸の軸線方向
変位は、ハブに固定されたヒステリシス板を磁気吸引す
る永久磁石の磁気吸引力により防止できる。したがっ
て、永久磁石とヒステリシス板との空隙が回転軸の変位
で変わることがないので、常に安定した制動作用を得る
ことができる。Furthermore, since the hysteresis plate manufactured by quenching the medium / high carbon steel is used, the hysteresis brake can be provided at low cost, and the magnetic attraction force of the hysteresis plate by the permanent magnet is increased. The axial displacement of the rotary shaft, which is the direction opposite to the direction in which the force acts, can be prevented by the magnetic attraction force of the permanent magnet that magnetically attracts the hysteresis plate fixed to the hub. Therefore, the gap between the permanent magnet and the hysteresis plate does not change due to the displacement of the rotating shaft, so that a stable braking action can always be obtained.
【0029】一方、ブレーキ付電動機を、ブラケットに
固定された固定子鉄心と、この固定子鉄心の界磁空間内
に配設された回転子鉄心と、この回転子鉄心が固定され
前記ブラケットに軸受を介して支持された回転軸と、ヒ
ステリシス板が固定され前記回転軸に装着された非磁性
材製ハブと、前記ヒステリシス板と所定の空隙をおいて
対向するとともに円周方向交互に極性が異なり各N・S
極が偶数個配列された多極性の永久磁石と、この永久磁
石が固着されるとともにこの永久磁石の磁気回路を構成
し前記ブラケットに固定された継鉄とを備え、前記ハブ
のボス部端面が前記軸受の内輪側端面に当接した構造と
したので、一対の永久磁石片からなる空隙式ブレーキを
備えたブレーキ付電動機と相異し、制動トルクの脈動が
見られず安定した制動作用が得られる。On the other hand, the motor with a brake has a stator core fixed to a bracket, a rotor core arranged in a field space of the stator core, and the rotor core fixed to the bracket. , A non-magnetic material hub fixed to the rotary shaft with a hysteresis plate fixed thereto, and facing the hysteresis plate with a predetermined gap, and the polarities are alternately different in the circumferential direction. Each NS
A multi-polar permanent magnet having an even number of poles arranged, and a yoke fixed to the permanent magnet and constituting a magnetic circuit of the permanent magnet and fixed to the bracket, the boss end surface of the hub is Since the bearing is in contact with the inner ring side end surface of the bearing, unlike the electric motor with a brake including the air gap brake composed of a pair of permanent magnet pieces, stable braking action can be obtained without pulsation of braking torque. Be done.
【0030】また、ハブの中心孔を非円形状とし、回転
軸のハブの嵌合部外周面を同非円形状とすることによ
り、ハブを回転軸に回転方向にのみ一体連結したので、
回転軸の変位によりハブが軸線方向に変位することがな
い。したがって、永久磁石とヒステリシス板との空隙が
変わらないので、常に安定した制動作用を得ることがで
きる。また、電動機へのヒステリシスブレーキの装着が
簡単であり、ブレーキ付電動機の生産性向上を図ること
ができる。Further, by making the center hole of the hub non-circular and the outer peripheral surface of the fitting portion of the hub of the rotary shaft non-circular, the hub is integrally connected to the rotary shaft only in the rotational direction.
The hub is not displaced in the axial direction due to the displacement of the rotating shaft. Therefore, since the gap between the permanent magnet and the hysteresis plate does not change, a stable braking action can always be obtained. Further, the hysteresis brake can be easily attached to the electric motor, and the productivity of the electric motor with a brake can be improved.
【図1】この発明の第1実施例である、ヒステリシスブ
レーキが装着されたブレーキ付電動機のリアー側断面図
である。FIG. 1 is a rear side sectional view of a brake-equipped electric motor equipped with a hysteresis brake, which is a first embodiment of the present invention.
【図2】図1のII−II線側面図に対応するヒステリシス
ブレーキの正面図である。FIG. 2 is a front view of the hysteresis brake corresponding to the side view taken along the line II-II in FIG.
【図3】図1のIII−III線側面図に対応するヒステリシ
スブレーキの平面図である。FIG. 3 is a plan view of the hysteresis brake corresponding to the side view taken along the line III-III in FIG.
【図4】ヒステリシスブレーキの要部断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part of a hysteresis brake.
【図5】この発明の第2実施例である、ヒステリシスブ
レーキが装着されたブレーキ付電動機のリアー側断面図
である。FIG. 5 is a rear side sectional view of a brake-equipped electric motor equipped with a hysteresis brake, which is a second embodiment of the present invention.
【図6】この発明の第3実施例である、ヒステリシスブ
レーキが装着されたブレーキ付電動機のリアー側断面図
である。FIG. 6 is a rear side sectional view of a brake-equipped electric motor equipped with a hysteresis brake, which is a third embodiment of the present invention.
【図7】従来のブレーキ付電動機を示した断面図であ
る。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a conventional electric motor with a brake.
5 (リアー側の)ブラケット 16 回転軸 19 永久磁石 20 継鉄 21 ヒステリシス板 22 ハブ 22a ボス部 5 Bracket (on the rear side) 16 Rotating shaft 19 Permanent magnet 20 Yoke 21 Hysteresis plate 22 Hub 22a Boss
Claims (5)
が偶数個配列された多極性の永久磁石と、この永久磁石
が固着されるとともにこの永久磁石の磁気回路を構成す
る継鉄と、前記永久磁石と所定の空隙をおいて対向する
ヒステリシス板と、このヒステリシス板が固着された非
磁性材製ハブとを備えたヒステリシスブレーキにおい
て、前記継鉄は回転軸上に軸受を介して支持され固定部
材に固定されるとともに、前記回転軸に装着される前記
ハブのボス部端面が前記軸受の内輪側端面に当接した構
造を特徴とするヒステリシスブレーキ。1. A multi-polar permanent magnet in which the N and S poles are arranged in an even number in the circumferential direction and the polarities are alternately different, and a yoke which is fixed to the permanent magnet and constitutes a magnetic circuit of the permanent magnet. In a hysteresis brake including a hysteresis plate facing the permanent magnet with a predetermined gap, and a hub made of a non-magnetic material to which the hysteresis plate is fixed, the yoke has a bearing on a rotating shaft. A hysteresis brake having a structure in which an end surface of a boss portion of the hub mounted on the rotating shaft is supported and fixed to a fixing member and abuts on an end surface of the bearing on the inner ring side.
転軸の前記ハブの嵌合部外周面を同非円形状とすること
により、前記ハブを前記回転軸に回転方向にのみ一体連
結したことを特徴とする請求項1記載のヒステリシスブ
レーキ。2. The hub is integrally formed with the rotary shaft only in the rotational direction by making the shaft hole of the hub non-circular and the outer peripheral surface of the fitting portion of the hub of the rotary shaft non-circular. The hysteresis brake according to claim 1, wherein the hysteresis brake is connected.
を熱処理加工することにより製造されていることを特徴
とする請求項1・2記載のヒステリシスブレーキ。3. The hysteresis brake according to claim 1, wherein the hysteresis plate is manufactured by heat-treating a medium / high carbon steel material.
この固定子鉄心の界磁空間内に配設された回転子鉄心
と、この回転子鉄心が固定され前記ブラケットに軸受を
介して支持された回転軸と、ヒステリシス板が固定され
前記回転軸に装着された非磁性材製ハブと、前記ヒステ
リシス板と所定の空隙をおいて対向するとともに円周方
向交互に極性が異なり各N・S極が偶数個配列された多
極性の永久磁石と、この永久磁石が固着されるとともに
この永久磁石の磁気回路を構成し前記ブラケットに固定
された継鉄とを備え、前記ハブのボス部端面が前記軸受
の内輪側端面に当接した構造を特徴とするブレーキ付電
動機。4. A stator core fixed to a bracket,
A rotor core arranged in the field space of the stator core, a rotary shaft to which the rotor core is fixed and which is supported by the bracket through a bearing, and a hysteresis plate which is fixed to the rotary shaft. A non-magnetic hub, a multi-polar permanent magnet that is opposed to the hysteresis plate with a predetermined gap, and has an even number of N and S poles alternately arranged in the circumferential direction, and the permanent magnet. A brake having a structure in which a magnet is fixed and a yoke that constitutes a magnetic circuit of this permanent magnet and is fixed to the bracket is provided, and an end surface of the hub boss portion is in contact with an end surface of the bearing on the inner ring side. With electric motor.
転軸の前記ハブの嵌合部外周面を同非円形状とすること
により、前記ハブを前記回転軸に回転方向にのみ一体連
結したことを特徴とする請求項4記載のブレーキ付電動
機。5. The hub is integrally formed with the rotary shaft only in the rotational direction by making the shaft hole of the hub non-circular and the outer peripheral surface of the fitting portion of the hub of the rotary shaft non-circular. The electric motor with a brake according to claim 4, wherein the electric motor with a brake is connected.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03285671A JP3082975B2 (en) | 1991-10-05 | 1991-10-05 | Hysteresis brake |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03285671A JP3082975B2 (en) | 1991-10-05 | 1991-10-05 | Hysteresis brake |
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JPH05103442A true JPH05103442A (en) | 1993-04-23 |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1070827A3 (en) * | 1999-07-23 | 2002-11-20 | elero GmbH | Driving device consisting of a motor and a gear |
JP2009102023A (en) * | 2007-10-22 | 2009-05-14 | Katsushi Kano | Container with lid |
JP2014237162A (en) * | 2013-06-07 | 2014-12-18 | 三菱マテリアルテクノ株式会社 | Rotation reduction gear for can body |
JP2014239609A (en) * | 2013-06-07 | 2014-12-18 | 三菱マテリアルテクノ株式会社 | Rotation deceleration device |
CN110739829A (en) * | 2019-11-18 | 2020-01-31 | 中材高新成都能源技术有限公司 | Motor structure of integrated permanent magnet couplers |
-
1991
- 1991-10-05 JP JP03285671A patent/JP3082975B2/en not_active Expired - Fee Related
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