JPWO2008114754A1 - 電磁ブレーキ - Google Patents

Abstract

アーマチュアの吸引時及び解放時における打撃音を軽減した電磁ブレーキを提供する。アーマチュアと、このアーマチュアを吸引する励磁コイル１６と、ディスクと、励磁コイル１６により磁化されるヨーク１５とを備え、アーマチュアとディスクの摩擦力を利用して、ブレーキ動作を行う電磁ブレーキ１０において、ヨーク１５及びアーマチュア間に、緩衝部材１２を設けるように構成した。

Description

本発明は、ディスクを用いたブレーキに係り、特に、アーマチュアの吸引時及び解放時における打撃音を軽減した電磁ブレーキに関する。

アーマチュアとディスクとの摩擦力を利用したブレーキが、特許文献１に開示されている。
このディスクを用いたブレーキの一例として、乾式複板無励磁作動形ブレーキについて、図６を用いて説明する。
図６は、関連技術の乾式複板無励磁作動形ブレーキの構成を示す縦断側面図である。

図６に示すように、乾式複板無励磁作動形ブレーキ１００の主要構成は、アーマチュア１１０、プレート１２０、回転軸１３０、ハブ１４０、ヨーク１５０、励磁コイル１５２、ディスク１６０、バネ１７０である。

乾式複板無励磁作動形ブレーキ１００では、励磁コイル１５２に電流を流さない状況では、アーマチュア１１０はバネ１７０によりプレート１２０側に付勢され、ディスク１６０がアーマチュア１１０及びプレート１２０の両面側で摩擦しあうことにより、ブレーキ動作を行う。
一方、励磁コイル１５２に電流を流した状態では、ヨーク１５０が磁化され、アーマチュア１１０がバネ１７０の付勢力に抗してヨーク１５０側に吸着され、ブレーキ動作が解除されることになる。
即ち、非通電時にブレーキがかかり、通電時にブレーキが解除される機能を備えている。

特開２００３−０９０３６４

次に、関連技術の電磁ブレーキ１００の問題点に付き、図６乃至図８を用いて説明する。
図７及び図８は、関連技術の電磁ブレーキの課題を説明するための、一部構成の側面図である。

関連技術の電磁ブレーキ１００では、ディスク１６０の構造は、図７に示すように、芯板１６４に両側から摩擦材１６２を接着する構造であった。
この関連技術のディスク１６０を使用すると、図６の矢印でその方向を示すように、アーマチュア１１０をヨーク１５０に吸引する際に打撃音が発生したり、或いは、図８に示すように、アーマチュア１１０を解放するときに、アーマチュア１１０にディスク１６０がプレート１２０方向に押し出され、アーマチュア１１０、ディスク１６０、プレート１２０間で打撃音が発生するという問題を備えていた。

本発明は、上記課題（問題点）を解決し、アーマチュアの吸引時及び解放時における打撃音を軽減した電磁ブレーキを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第1の態様によると、電磁ブレーキであって、アーマチュアと、前記アーマチュアの一側に配置されるヨークと、前記ヨークに設けられる励磁コイルと、前記アーマチュアの他側に配置されるディスクと、前記ヨークと前記アーマチュアとの間に設けられる緩衝部材と、を具備してなり、前記励磁コイルに電流が流れているとき、前記ヨークが磁化され、前記アーマチュアが前記ヨーク側に吸着され、前記励磁コイルに電流が流れないとき、前記アーマチュアが前記ディスク側に付勢され、前記アーマチュアと前記ディスクの摩擦力を利用して、ブレーキ動作が行われるものが提供される。

前記緩衝部材は、環状の形状を有し、前記ヨークの面から突出するように設けられてもよい。前記電磁ブレーキは、前記ヨークに取り付けられ、前記アーマチュアを前記ディスク側に付勢するように構成される付勢部材をさらに有し、前記緩衝材は、前記付勢部材と前記ヨークとの間に設けられてもよい。

前記緩衝部材は、前記ヨークと、前記アーマチュアとの少なくとも何れか一方に形成される緩衝膜を含んでもよい。

上記目的を達成するため、本発明の第２の態様によると、電磁ブレーキであって、アーマチュアと、前記アーマチュアの一側に配置されるヨークと、前記ヨークに設けられる励磁コイルと、前記アーマチュアの他側に配置され、芯板と、該芯板の両側に接着される摩擦材を含んでなるディスクと、を具備してなり、前記励磁コイルに電流が流れているとき、前記ヨークが磁化され、前記アーマチュアが前記ヨーク側に吸着され、前記励磁コイルに電流が流れないとき、前記アーマチュアが前記ディスク側に付勢され、前記アーマチュアと前記ディスクの摩擦力を利用して、ブレーキ動作が行なわれ、前記芯板と前記摩擦材とは、弾力性のある接着剤によって接着されるものが提供される。
前記接着剤は、エポキシ変性シリコーン樹脂、およびアクリル変性シリコーン樹脂の何れか一方を含んでもよい。前記接着剤の層厚さは、５μｍ以上であってもよい。

上記目的を達成するため、本発明の第３の態様によると、電磁ブレーキであって、アーマチュアと、前記アーマチュアの一側に配置されるヨークと、前記ヨークに設けられる励磁コイルと、前記アーマチュアの他側に配置されるプレートと、前記アーマチュアと前記プレートとの間に介在するディスクと、を具備してなり、前記励磁コイルに電流が流れているとき、前記ヨークが磁化され、前記アーマチュアが前記ヨーク側に吸着され、前記励磁コイルに電流が流れないとき、前記アーマチュアが前記ディスク側に付勢され、前記アーマチュアと前記ディスクの間、および前記プレートと前記ディスクの間の摩擦力を利用して、ブレーキ動作が行われ、前記プレートは、第１のプレート部材、第２のプレート部材、および該第１のプレート部材と該第２のプレート部材との間に介在する緩衝層を含んでなるものが提供される。前記緩衝層は、前記第１のプレート部材と前記第２のプレート部材とを互いに接着し、弾性力を有する接着剤を含んでもよい。

上記目的を達成するため、本発明の第４の態様によると、電磁ブレーキであって、アーマチュアと、前記アーマチュアの一側に配置されるヨークと、前記ヨークに設けられる励磁コイルと、前記アーマチュアの他側に配置されるプレートと、前記アーマチュアと前記プレートとの間に介在するディスクと、を具備してなり、前記励磁コイルに電流が流れているとき、前記ヨークが磁化され、前記アーマチュアが前記ヨーク側に吸着され、前記励磁コイルに電流が流れないとき、前記アーマチュアが前記ディスク側に付勢され、前記アーマチュアと前記ディスクの間、および前記プレートと前記ディスクの間の摩擦力を利用して、ブレーキ動作が行われ、前記プレートは、鋳鉄を含んでなるものが提供される。

本発明の電磁ブレーキは、上記のように構成したために、以下のような優れた効果を有する。
（１）本発明の第１の態様によると、ヨークがアーマチュアを吸着する際に、アーマチュアがヨークに衝突する衝撃を緩衝部材が吸収するので、ヨークがアーマチュアを吸着する際の打撃音を大幅に軽減することができる。

（２）ヨークがアーマチュアを吸着する際に、アーマチュアがヨークに衝突する衝撃を付勢部材の他に、緩衝部材も吸収することで、ヨークがアーマチュアを吸着する際の打撃音を大幅に軽減することができる。

（３）ヨークがアーマチュアを吸着する際に、アーマチュアがヨークに衝突する衝撃を緩衝膜が吸収するようことで、ヨークがアーマチュアを吸着する際の打撃音を大幅に軽減することができる。

（４）本発明の第２の態様によると、ヨークがアーマチュアを解放する際に、アーマチュア、ディスク、プレートが衝突し合うことにより発生する衝撃を接着剤が吸収し、ヨークがアーマチュアを解放する際の打撃音を大幅に軽減することができる。

（５）本発明の第３の態様によると、ヨークがアーマチュアを解放する際に、アーマチュア、ディスク、プレートが衝突し合うことにより発生する衝撃を緩衝層が吸収し、ヨークがアーマチュアを解放する際の打撃音を大幅に軽減することができる。

（６）本発明の第４の態様によると、プレート自体が鋳鉄で構成されるため、打撃音が発生しにくくなる。

本発明の第１の実施の形態の電磁ブレーキの基本構成を説明するための一部縦断側面図である。 本発明の第２の実施の形態の電磁ブレーキの基本構成を説明するための一部縦断側面図である。 本発明の第３の実施の形態の電磁ブレーキの基本構成を説明するための一部縦断側面図である。 本発明の第４の実施の形態の電磁ブレーキの基本構成を説明するための一部縦断側面図である。 本発明の第５の実施の形態の電磁ブレーキの基本構成を説明するための一部縦断側面図である。 関連技術の乾式複板無励磁作動形ブレーキの構成を示す縦断側面図である。 関連技術の電磁ブレーキの課題を説明するための一部構成の側面図である。 関連技術の電磁ブレーキの課題を説明するための一部構成の側面図である。

符号の説明

１０、２０、３０：電磁ブレーキ
１２、２２：緩衝材
１５、２５、３５：ヨーク
１６、３６：励磁コイル
２７：バネ
３３、５４：プレート
３７、３８、４４、５５：接着剤
４１、５１：ディスク

以下、本発明の電磁ブレーキの第１乃至第５の各実施の形態について、図１乃至図５を用い、図６を参照して説明する。

第１の実施の形態
先ず、本発明の電磁ブレーキの第１の実施の形態について、図１を用いて説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態の電磁ブレーキ１０の一部構成を説明するための一部縦断側面図である。

本実施の形態の電磁ブレーキ１０は、図６に示す関連技術の乾式複板無励磁作動形ブレーキ１００の主要構成と同様に、アーマチュア、プレート、ヨーク１０、励磁コイル１６、ディスクを備えた構成である。
また、本実施の形態の電磁ブレーキ１０は、図６に示す関連技術の電磁ブレーキ１００のアーマチュア１１０、プレート１２０、ディスク１６０に関しては、同様のものを用いる関係上、その図示及び説明は省略している。

一方、本実施の形態の電磁ブレーキ１０の特徴は、図１に示すように、ヨーク１５及びアーマチュア間、特に、ヨーク１５の外極１５Ａ及び内極１５Ｂの間に、アーマチュア吸着時におけるアーマチュアの衝撃を吸収する緩衝材１２を取り付けるようにした点にある。
この際、緩衝材１２の形状は、円環状とし、図１に示すように、ヨーク１５の吸着面から厚さｄだけ突出させるが、この厚さｄは、ヨーク１５の吸引力に影響を与えない程度とする。
また、その緩衝材１２の材質には、例えば、柔軟性のある摩擦材料、プラスチック、ゴムなどを用いるようにすると良い。

このように構成すると、ヨーク１５がアーマチュアを吸着する際に、アーマチュアがヨーク１５に衝突する衝撃を緩衝材１２が吸収するので、ヨーク１５がアーマチュアを吸着する際の打撃音を大幅に軽減することができる。

第２の実施の形態
次に、本発明の電磁ブレーキの第２の実施の形態について、図２を用いて説明する。
図２は、本発明の第２の実施の形態の電磁ブレーキ２０のヨーク２５の一部拡大縦断側面図である。

本実施の形態の電磁ブレーキ２０は、図６に示す関連技術の乾式複板無励磁作動形ブレーキ１００の主要構成と同様に、アーマチュア、プレート、ヨーク２５、励磁コイル、ディスク、バネ２７を備えた構成である。
また、本実施の形態の電磁ブレーキ２０は、図６に示す関連技術の電磁ブレーキ１００のアーマチュア１１０、プレート１２０、励磁コイル１５２、ディスク１６０に関しては、同様のものを用いる関係上、その図示及び説明は省略している。

一方、本実施の形態の電磁ブレーキ２０の特徴は、図２に、ヨーク２５の一部を拡大して示すように、アーマチュア解放用のバネ２７のヨーク２５の取り付け側に、緩衝材２２を設けるようにした点である。
この緩衝材２２の材質には、例えば、プラスチック、ゴムなどを用いるようにすると良い。

このように構成すると、ヨーク２５がアーマチュアを吸着する際に、アーマチュアがヨーク２５に衝突する衝撃をバネ２７の他に、緩衝材２２も吸収するようになるので、ヨーク２５がアーマチュアを吸着する際の打撃音を大幅に軽減することができる。

第３の実施の形態
次に、本発明の電磁ブレーキの第３の実施の形態について、図３を用いて説明する。
図３は、本発明の第３の実施の形態の電磁ブレーキ３０の一部構成を示す縦断側面図である。

本実施の形態の電磁ブレーキ３０は、図６に示す関連技術の乾式複板無励磁作動形ブレーキ１００の主要構成と同様に、アーマチュア３３、プレート、ヨーク３５、励磁コイル３６、ディスク、バネを備えた構成である。
また、本実施の形態の電磁ブレーキ３０は、図６に示す関連技術の電磁ブレーキ１００のプレート１２０、ディスク１６０、バネ１７０に関しては、同様のものを用いる関係上、その図示及び説明は省略している。

一方、本実施の形態の電磁ブレーキ３０の特徴は、図３に示すように、ヨーク３５が、アーマチュア３３を吸引する接触面の両面、若しくは、ヨーク３５、アーマチュア３３のいずれか一方の面（図示のものでは両面）に緩衝膜３７、３８を形成するようにした点である。
この緩衝膜３７、３８としては、例えば、ゴムなどを用いるか、或いは、銅メッキなどの加工を行うようにすると良い。

このように構成すると、ヨーク２５がアーマチュアを吸着する際に、アーマチュアがヨーク２５に衝突する衝撃を緩衝膜３７、３８が吸収するようになるので、ヨーク２５がアーマチュアを吸着する際の打撃音を大幅に軽減することができる。

第４の実施の形態
次に、本発明の電磁ブレーキの第４の実施の形態について、図４を用いて説明する。
図４は、本発明の第４の実施の形態の電磁ブレーキ４０の一部構成を示す縦断側面図である。

本実施の形態の電磁ブレーキは、図６に示す関連技術の乾式複板無励磁作動形ブレーキ１００の主要構成と同様に、アーマチュア、プレート、ヨーク、励磁コイル、ディスク４１、バネを備えた構成である。
また、本実施の形態の電磁ブレーキは、図６に示す関連技術の電磁ブレーキ１００のアーマチュア１１０、プレート１２０、ヨーク１５０、励磁コイル１５２、バネ１７０に関しては、同様のものを用いる関係上、その図示及び説明は省略している。

一方、本実施の形態の電磁ブレーキの特徴は、図４に示すように、ディスク４１は、芯板４３の両側に摩擦材４２が接着されて構成されると共に、ディスク４１の摩擦材４２と芯板４３の接着面に弾力性のある接着剤４４を用いるようにした点である。
この接着剤４４としては、たとえばエポキシ変性シリコーン樹脂、アクリル変性シリコーン樹脂などのいわゆる弾性接着剤を用いると良い。
この場合、接着剤４４による接着層４４の厚さは５μｍ以上とすることが望ましい。

このように構成すると、ヨーク２５がアーマチュアを解放する際に、アーマチュア、ディスク４１、プレートが衝突し合うことにより発生する衝撃を接着層（接着剤）４４が吸収し、ヨークがアーマチュアを解放する際の打撃音を大幅に軽減することができる。

第５の実施の形態
次に、本発明の電磁ブレーキの第５の実施の形態について、図５を用いて説明する。
図５は、本発明の第５の実施の形態の電磁ブレーキの一部構成を示す縦断側面図である。

本実施の形態の電磁ブレーキは、図６に示す関連技術の乾式複板無励磁作動形ブレーキ１００の主要構成と同様に、アーマチュア、プレート５４、ヨーク、励磁コイル、ディスク５１、バネを備えた構成である。
また、本実施の形態の電磁ブレーキは、図６に示す関連技術の電磁ブレーキ１００のアーマチュア１１０、ヨーク１５０、励磁コイル１５２、バネ１７０に関しては、同様のものを用いる関係上、その図示及び説明は省略している。

一方、本実施の形態の電磁ブレーキの特徴は、図５に示すように、プレート５４は２枚以上（図示のものは２枚）のプレート板で構成すると共に、各プレート板の接着には弾力性のある接着剤を用い、緩衝層５５を形成するようにした点である。

このように構成すると、ヨークがアーマチュアを解放する際に、アーマチュア、ディスク、プレート５４が衝突し合うことにより発生する衝撃を緩衝層５５が吸収し、ヨークがアーマチュアを解放する際の打撃音を大幅に軽減することができる。

本発明の電磁ブレーキは、上述した実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。
例えば、上記実施の形態で示した緩衝材、接着剤については、例示した材質に限定されないのは勿論のことである。 また、上記各実施の形態では、ヨーク、プレート、アーマチュア、ディスク間の打撃音軽減には、主として、緩衝材や接着剤を用いてそれらの衝撃を吸収する例で説明したが、プレート自体を鋳鉄で構成して、打撃音が発生しにくくなるようにしても良い。
また、上記実施の形態では、アーマチュア解放用のバネ２７を用いているが、アーマチュアをディスク側に付勢する別の付勢部材を用いてもよい。

Claims (10)

1. 電磁ブレーキであって、
   アーマチュアと、
   前記アーマチュアの一側に配置されるヨークと、
   前記ヨークに設けられる励磁コイルと、
   前記アーマチュアの他側に配置されるディスクと、
   前記ヨークと前記アーマチュアとの間に設けられる緩衝部材と、を具備してなり、
   前記励磁コイルに電流が流れているとき、前記ヨークが磁化され、前記アーマチュアが前記ヨーク側に吸着され、
   前記励磁コイルに電流が流れないとき、前記アーマチュアが前記ディスク側に付勢され、前記アーマチュアと前記ディスクの摩擦力を利用して、ブレーキ動作が行われる。
2. 請求項１に記載の電磁ブレーキであって、前記緩衝部材は、環状の形状を有し、前記ヨークの面から突出するように設けられる。
3. 請求項１に記載の電磁ブレーキであって、前記ヨークに取り付けられ、前記アーマチュアを前記ディスク側に付勢するように構成される付勢部材をさらに有し、
   前記緩衝材は、前記付勢部材と前記ヨークとの間に設けられる。
4. 請求項１に記載の電磁ブレーキであって、前記緩衝部材は、前記ヨークと、前記アーマチュアとの少なくとも何れか一方に形成される緩衝膜を含む。
5. 電磁ブレーキであって、
   アーマチュアと、
   前記アーマチュアの一側に配置されるヨークと、
   前記ヨークに設けられる励磁コイルと、
   前記アーマチュアの他側に配置され、芯板と、該芯板の両側に接着される摩擦材を含んでなるディスクと、を具備してなり、
   前記励磁コイルに電流が流れているとき、前記ヨークが磁化され、前記アーマチュアが前記ヨーク側に吸着され、
   前記励磁コイルに電流が流れないとき、前記アーマチュアが前記ディスク側に付勢され、前記アーマチュアと前記ディスクの摩擦力を利用して、ブレーキ動作が行なわれ、
   前記芯板と前記摩擦材とは、弾力性のある接着剤によって接着される。
6. 請求項４に記載の電磁ブレーキであって、前記接着剤は、エポキシ変性シリコーン樹脂、およびアクリル変性シリコーン樹脂の何れか一方を含む。
7. 請求項４に記載の電磁ブレーキであって、前記接着剤の層厚さは、５μｍ以上である。
8. 電磁ブレーキであって、
   アーマチュアと、
   前記アーマチュアの一側に配置されるヨークと、
   前記ヨークに設けられる励磁コイルと、
   前記アーマチュアの他側に配置されるプレートと、
   前記アーマチュアと前記プレートとの間に介在するディスクと、を具備してなり、
   前記励磁コイルに電流が流れているとき、前記ヨークが磁化され、前記アーマチュアが前記ヨーク側に吸着され、
   前記励磁コイルに電流が流れないとき、前記アーマチュアが前記ディスク側に付勢され、前記アーマチュアと前記ディスクの間、および前記プレートと前記ディスクの間の摩擦力を利用して、ブレーキ動作が行われ、
   前記プレートは、第１のプレート部材、第２のプレート部材、および該第１のプレート部材と該第２のプレート部材との間に介在する緩衝層を含んでなる。
9. 請求項８に記載の電磁ブレーキであって、
   前記緩衝層は、前記第１のプレート部材と前記第２のプレート部材とを互いに接着し、弾性力を有する接着剤を含む。
10. 電磁ブレーキであって、
    アーマチュアと、
    前記アーマチュアの一側に配置されるヨークと、
    前記ヨークに設けられる励磁コイルと、
    前記アーマチュアの他側に配置されるプレートと、
    前記アーマチュアと前記プレートとの間に介在するディスクと、を具備してなり、
    前記励磁コイルに電流が流れているとき、前記ヨークが磁化され、前記アーマチュアが前記ヨーク側に吸着され、
    前記励磁コイルに電流が流れないとき、前記アーマチュアが前記ディスク側に付勢され、前記アーマチュアと前記ディスクの間、および前記プレートと前記ディスクの間の摩擦力を利用して、ブレーキ動作が行われ、
    前記プレートは、鋳鉄を含んでなる。

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