摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁ブレーキ及び電磁クラッチ
【課題】 コストアップを招くことなく、摩耗限界に達する前に摩耗状態を検知することができる電磁ブレーキ及び電磁クラッチを提供すること。
【解決手段】 電磁ブレーキ１Ａは、被制動軸に固定されて一体に回転するハブプレート１０Ａと、ハブプレート１０Ａに対して軸方向に離れて対向する磁極体２０Ａと、ハブプレート１０Ａと磁極体２０Ａとの間に配置され、軸方向にスライド可能で回転不能に磁極体に取り付けられたアーマチュア３０Ａと、ハブプレート１０のアーマチュア３０に対向する面に固着された摩擦板１１と、アーマチュア３０Ａと共にスライドする切断刃４３、これに対向して配置されたスライドしない切断用信号線４２、通電検知回路５０を備える。摩擦板が摩耗すると、制動時に切断刃が切断用信号線を切断し、通電検知回路の発光ダイオードが消灯する。
【解決手段】 電磁ブレーキ１Ａは、被制動軸に固定されて一体に回転するハブプレート１０Ａと、ハブプレート１０Ａに対して軸方向に離れて対向する磁極体２０Ａと、ハブプレート１０Ａと磁極体２０Ａとの間に配置され、軸方向にスライド可能で回転不能に磁極体に取り付けられたアーマチュア３０Ａと、ハブプレート１０のアーマチュア３０に対向する面に固着された摩擦板１１と、アーマチュア３０Ａと共にスライドする切断刃４３、これに対向して配置されたスライドしない切断用信号線４２、通電検知回路５０を備える。摩擦板が摩耗すると、制動時に切断刃が切断用信号線を切断し、通電検知回路の発光ダイオードが消灯する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、励磁コイルへの通電、非通電の切換により、被制動回転軸に対する制動、解除を切り換える電磁ブレーキ、及び、入力軸と出力軸との接続、解除を切り換える電磁クラッチに関し、特に、接触部分に固着された摩擦板の摩耗を検知する手段を備えた電磁ブレーキ及び電磁クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
摩擦力を利用したブレーキ及びクラッチでは、摩擦力を発生させる摩擦板が使用に応じて摩耗する。摩擦板の摩耗が過度に進むと、ブレーキについては制動力が低下し、クラッチについては接続時の伝達効率が低下する。したがって、このような不具合が生じない段階で摩擦板を交換する必要があり、利用者は交換時期を把握する必要がある。
【０００３】
このため、従来から、例えば特許文献１及び２に開示されるような摩擦板の摩耗検知手段が提案されている。特許文献１に開示される摩耗検知手段は、摩擦板の摩耗に伴って摩擦板を押しているピストンの位置が変化することを利用し、摩耗限界に達したときのピストン位置を検出できるように、非接触の近接センサを配置している。
【０００４】
一方、特許文献２に開示される摩耗検知手段は、摩擦板の摩耗に伴ってサポートの位置が変化することを利用し、変位しない部分に設けた変位センサの接触子を、このサポートに当接させて摩耗量を連続的に検出できるようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特開昭５９−１８３１２５号公報 第４図
【特許文献２】特開２００２−３７２０８２号公報 図５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示される摩耗検知手段では、ピストンの位置を非接触で検出するために使用される近接スイッチのコストが高く、また、特許文献２に開示される摩耗検知手段では、サポートの位置を連続的に検出するために使用される変位センサのコストが高く、何れの場合にも、適用されるブレーキやクラッチのコストアップを招くという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、より簡単な構成で、コストアップを招くことなく、摩擦板の摩耗状態を検知することができる電磁ブレーキ及び電磁クラッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁ブレーキは、上記の目的を達成させるため、請求項１に記載のように、被制動回転軸に固定されて一体に回転するハブプレートと、ハブプレートに対して軸方向に離れて対向する磁極体と、ハブプレートと磁極体との間に配置され、軸方向にスライド可能で回転不能に磁極体に取り付けられたアーマチュアと、アーマチュアをハブプレートに対して近接する方向、又は離反する方向に付勢する付勢手段と、磁極体内に設けられ、通電により付勢手段による付勢力に抗してアーマチュアを変位させる励磁コイルと、ハブプレートとアーマチュアとの互いに対向する面の一方に固着された摩擦板と、アーマチュアと共に軸方向にスライドする接触部、及び、該接触部に対向して配置され、軸方向にはスライドしない検知部から成る摩耗検知手段とを備え、接触部と検知部との間隔は、摩擦板が所定の摩耗状態になると、アーマチュアが制動位置にスライドした際に、接触部が検知部に接触して検知部の電気的な状態を変化させるように定められていることを特徴とする。
【０００９】
上記の構成によれば、ブレーキの使用に伴って摩擦板が摩耗して厚さが減少すると、アーマチュアの制動位置での接触部と検知部との間隔が徐々に狭くなる。摩擦板が所定の摩耗状態になると、アーマチュアが制動位置にスライドした際に接触部が検知部に接触し、検知部の電気的な状態が変化する。この変化を検知することにより、摩擦板が所定の摩耗状態になったことを的確に、検知することができる。
【００１０】
検知部と接触部との組み合わせとしては、請求項２に記載のように、検知部には、切断用信号線を備え、接触部には、接触時に切断用信号線を切断する切断刃と通電検知回路とを備え、摩擦板が所定の摩耗状態になると、切断刃で切断用信号線を切断し、通電検知回路を遮断するようにした構成、あるいは、請求項３に記載のように、検知部には、通電検知回路と、この通電検知回路の形成用及び開放用の接点とを備え、また、接触部は導通片を備え、摩擦板が所定の摩耗状態になると、接触部の導通片の軸方向のスライドにより、接触時に接点間を短絡させるようにした構成を採用することができる。この場合、付勢手段が板ばねである場合、請求項４に記載のように、板ばねの一部を接触部として利用することができる。
【００１１】
また、請求項５に記載のように、ハブプレートとアーマチュアとを共に導電体により形成し、ハブプレートの一部にアーマチュア側に突出した接触部を形成し、アーマチュアを検知部として機能させてもよい。
さらに、請求項６に記載のように、付勢手段を板ばねとし、摩耗検知手段として、接触部及び検知部に代えて、板ばねに取り付けられた圧電素子を用い、制動時の圧電素子の出力を検知することにより、板ばねのたわみ量から摩擦板の摩耗状態を検知するようにしてもよい。
【００１２】
一方、本発明にかかる摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁クラッチは、上記の目的を達成させるため、請求項７に記載のように、入力軸又は出力軸の一方に固定されて一体に回転するハブプレートと、入力軸又は出力軸の他方に固定されて一体に回転するロータと、このロータを回転可能に支持する磁極体と、ハブプレートのロータに対向する面に、軸方向にスライド可能で一体に回転するよう取り付けられたアーマチュアと、アーマチュアとロータとの互いに対向する面の一方に固着された摩擦板と、アーマチュアをハブプレートに対して近接する方向、又は離反する方向に付勢する付勢手段と、磁極体内に設けられ、通電により付勢手段による付勢力に抗してアーマチュアを変位させる励磁コイルと、アーマチュアと共に軸方向にスライドする接触部、及び、該接触部に対向して配置されたスライドしない検知部から成る摩耗検知手段とを備え、接触部と検知部との間隔は、摩擦板が所定の摩耗状態になると、アーマチュアを接続位置にスライドさせた際に、接触部が検知部に接触して検知部の電気的な状態を変化させるように定められていることを特徴とする。
【００１３】
上記の構成によれば、クラッチの使用に伴って摩擦板が摩耗して厚さが減少すると、アーマチュアの接続位置での接触部と検知部との間隔が徐々に狭くなる。摩擦板が所定の摩耗状態になると、アーマチュアが接続位置にスライドした際に接触部が検知部に接触し、検知部の電気的な状態が変化する。この変化を検知することにより、摩擦板が所定の摩耗状態になったことを的確に、検知することができる。
【００１４】
なお、摩耗検知手段としては、請求項８〜１０に記載のように、上記の電磁ブレーキの場合と同様の構成が適用できる。
さらに、請求項１３及び１４に記載するように、上記電磁ブレーキ又は電磁クラッチ磨耗検知手段の出力としてブザーのような音響報知手段又はＰＣディスプレーのような表示報知手段を用いるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１及び請求項７に記載の本発明の電磁ブレーキ及び電磁クラッチの基本構成によれば、検知部と接触部という簡単な構成で摩擦板の摩耗状態を検知することができ、コストアップを招くことなく摩耗状態を的確に検知することができる。
【００１６】
また、請求項２及び８に記載のように、本発明の電磁ブレーキ及び電磁クラッチの磨耗検知手段を構成すれば、上記基本構成の効果に加えて、次の効果を有する。
（１）検知部における発光ダイオードの消灯等の電気信号による磨耗度減少の報知により、摩擦板の交換時期、または、摩擦板の減少した電磁ブレーキの交換時期をベテランサービスマンでなくても知ることができる。
（２）磨耗度の検知を切断用信号線を切断するという単純な動作原理で行うため、磨耗検知手段が誤作動したり、故障をすることが少ない。
（３）なお、請求項８に記載の電磁クラッチの場合は、切断刃をアーマチュアに固定されるため、電磁クラッチ接続時には、切断刃がアーマチュアと一体で回転するため、より確実に切断用信号線を切断できる。
（４）既存の電磁ブレーキ及び電磁クラッチに後付けで適用可能である。
【００１７】
また、請求項３及び９に記載のように、本発明の電磁ブレーキ及び電磁クラッチの磨耗検知手段を構成すれば、上記基本構成の効果に加えて、次の効果を有する。
（１）検知部における発光ダイオードの点灯等の電気信号による磨耗度減少の報知により、摩擦板の交換時期、または、摩擦板の減少した電磁ブレーキの交換時期をベテランサービスマンでなくても知ることができる。
（２）磨耗度の検知を信号線の切断ではなく、接点のＯＮ、ＯＦＦを利用するため、切断用信号線の交換等の磨耗検知手段のメンテナンスが不要となる。
（３）検知部に発光ダイオードを用いた場合、正常時、あるいは、電磁ブレーキまたは電磁クラッチの非励磁状態で発光ダイオードが消灯し、摩擦板が磨耗し過ぎた状態で電磁ブレーキまたは電磁クラッチが励磁状態になると発光ダイオードが点灯するため、磨耗検知手段の消費電力が少なくて済む。
（４）既存の電磁ブレーキ及び電磁クラッチに後付けで適用可能である。
【００１８】
また、請求項４及び１０に記載のように、本発明の電磁ブレーキ及び電磁クラッチの付勢手段として、板ばねを使用し、磨耗検知手段の一部を電磁ブレーキ及び電磁クラッチの構成の一部を利用する構成とすれば、上記基本構成の効果に加えて、次の効果を有する。
（１）板ばねの動作を利用して、切断刃又は接点の動作を行うため、構成部品点数を減少することができる。
（２）図８の第５の実施の形態及び図９の第６の実施の形態に示すように、磨耗検知手段である切断刃又は接点を、外付けする場合に比べ、省スペース化とすることができる。
【００１９】
また、請求項５及び１１に記載のように、本発明の電磁ブレーキのアーマチュアやハブプレートを導電体で形成し、電磁クラッチのロータも導電体で形成して磨耗検知のためのスイッチ手段として利用するようにすれば、上記基本構成の効果に加えて、次の効果を有する。
（１）上記スイッチ手段を外付けする場合に比べ、省スペース化とすることができる。
【００２０】
また、請求項６及び１２に記載のように、本発明の電磁ブレーキ及び電磁クラッチの磨耗検知手段として板ばねに取り付けた圧電素子使用した構成すれば、上記基本構成の効果に加えて、次の効果を有する。
（１）単に、スイッチのＯＮ、ＯＦＦではなく、板ばねの撓みによって生じる圧電素子の出力電圧を利用するため、摩擦板の磨耗量の許容限界を細かく設定することができる。
（２）検知部を複数設けることにより、摩擦板の磨耗度を段階的に知ることができるから、ユーザーにおける摩擦板の交換手配または磨耗した摩擦板を備えた電磁ブレーキまたは電磁クラッチの交換手配を行い易くなる。
【００２１】
さらに、請求項１３及び１４に記載のように、本発明の電磁ブレーキ及び電磁クラッチの磨耗検知手段としてブザーのような音響報知手段やＰＣディスプレーのような表示報知手段を用いるようにすると、上記基本構成の効果に加えて、次の効果を有する。
（１）音響報知手段によれば、現場の近辺にいる者は勿論、現場から離れた場所にいる作業者や管理者でも、摩擦板の磨耗限界の報知を知ることができる。
（２）表示報知手段によれば、離れた場所にいる管理者やサービスマンの手元の管理装置に表示できて、摩擦板の磨耗度のチェックを集中管理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明にかかる摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁ブレーキ及び電磁クラッチの実施の形態を９例説明する。
【００２３】
第１の実施の形態：
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる電磁ブレーキの摩擦板が摩耗していない状態における制動時の縦断側面図、図２は、図１の電磁ブレーキの制動解除時の縦断側面図、図３は、図１の電磁ブレーキの摩擦板が摩耗した状態における制動時の縦断側面図である。ここでは、本発明を無励磁作動型の電磁ブレーキに適用した例について説明する。
【００２４】
図１及び図２に示されるように、第１の実施の形態に係る電磁ブレーキ１Ａは、図示せぬ被制動軸に固定されて一体に回転するハブプレート１０Ａと、ハブプレート１０Ａに対して軸方向に離れて対向する固定側となる磁極体２０Ａと、ハブプレート１０Ａと磁極体２０Ａとの間に配置され、軸方向にスライド可能で回転不能に磁極体２０Ａに取り付けられたアーマチュア３０Ａと、ハブプレート１０Ａのアーマチュア３０Ａに対向する面に固着されたリング状の摩擦板１１とを備えている。
【００２５】
磁極体２０Ａには、アーマチュア３０Ａをハブプレート１０Ａに対して近接する方向に付勢する付勢手段としてコイルスプリング２１が設けられると共に、通電によりコイルスプリング２１による付勢力に抗してアーマチュア３０Ａを変位させる励磁コイル２２が設けられている。これらのコイルスプリング２１及び励磁コイル２２は、アーマチュア３０Ａを軸方向にスライドさせることにより制動、解除を切り換える切換手段として機能する。
【００２６】
すなわち、励磁コイル２２に電流が供給されない状態では、励磁コイル２２は励磁されず、図１に示されるように、アーマチュア３０Ａはコイルスプリング２１の付勢力により、ハブプレート１０Ａ側に押し付けられて摩擦板１１に接触し、被制動軸に制動がかけられる。
【００２７】
励磁コイル２２に電流が供給されると、励磁コイル２２が励磁され、図２に示されるように、アーマチュア３０Ａはコイルスプリング２１の付勢力に抗して磁極体２０Ａに吸着され、摩擦板１１がアーマチュア３０Ａから離れて制動が解除される。
【００２８】
また、電磁ブレーキ１Ａは、摩擦板１１の摩耗を検知する摩耗検知手段として、アーマチュア３０Ａと共にスライドする接触部４０Ａ、接触部４０Ａに対向して配置されたスライドしない検知部４１Ａ、及び、検知部４１Ａに接続された通電検知回路５０を備えている。この例では、検知部４１Ａは切断用信号線４２を備え、接触部４０Ａは接触時に切断用信号線４２を切断する切断刃４３を備えている。検知部４１Ａは、図示しないフレームにより磁極体２０Ａ、あるいは、ブレーキ周辺の固定部に固定される。
【００２９】
検知部４１Ａの切断用信号線４２は、細径の銅線、あるいは、切断刃４３より幅狭の帯状の銅線により形成され、切断刃４３が所定の圧力以上で押し付けられると図３に示すように容易に切断されるように設定されている。
【００３０】
通電検知回路５０は、バッテリー５１と発光ダイオード５２とを直列に接続した回路であり、検知部４１Ａの切断用信号線４２が接続されていると、発光ダイオード５２が発光し、図３に示すように切断用信号線４２が切断されると、発光ダイオード５２が消灯する。
【００３１】
アーマチュア３０Ａが制動位置にスライドした際の接触部４０Ａと検知部４１Ａとの間隔ｘは、摩擦板１１の厚さｙより小さく設定されており、摩擦板１１が摩耗して機能しなくなる前に間隔ｘが０以下になる(接触部４０Ａと検知部４１Ａとが接触する)ように定められている。間隔ｘの初期値は、工場で出荷時に設定してもよいし、ユーザ又はサービスマンが設定できるようにしてもよい。
【００３２】
摩擦板１１が摩耗してない状態では、図１に示すように、アーマチュア３０Ａが制動位置にスライドした際にも接触部４０Ａの切断刃４３は検知部４１Ａの切断用信号線４２に接触しない。一方、摩擦板１１が所定の摩耗状態になると、図３に示すようにアーマチュア３０Ａが制動位置にスライドした際に、接触部４０Ａの切断刃４３が検知部４１Ａの切断用信号線４２に接触し、検知部４１Ａの電気的な状態を変化させる。この例では、接触部４０Ａの切断刃４３が検知部４１Ａの切断用信号線４２を切断し、検知部４１Ａの電気的な状態を接続から切断に切り換える。なお、摩擦板１１の交換時には、切断用信号線４２も取り替えることになる。
【００３３】
通電検知回路５０の発光ダイオード５２は、摩擦板１１が所定の摩耗状態まで摩耗するまでは発光し、所定の摩耗状態まで摩耗すると消灯する。したがって、ユーザは、発光ダイオード５２が点灯している間は摩擦板１１が摩耗していないこと、消灯した時点で所定の摩耗状態に達したことを知ることができ、摩擦板１１の交換タイミングを適切に知ることができる。
【００３４】
第２の実施の形態：
図４は、本発明の第２の実施の形態にかかる電磁クラッチの摩擦板が摩耗していない状態における入出力軸接続時の縦断側面図、図５は、図４の電磁クラッチの入出力軸切断時の縦断側面図である。ここでは、本発明を励磁接続型の電磁クラッチに適用した例について説明する。なお、以下の実施の形態においては、既に説明した実施の形態と同等の部材については、同一の符号を付して重複した説明は省略する。
【００３５】
第２の実施の形態の電磁クラッチ２Ａは、図示せぬモータ等の駆動源により駆動される入力軸３と負荷に接続された出力軸４との接続、切断を切り換えることにより、入力軸３の回転を出力軸４への伝達、切断を切り換える機能を有する。電磁クラッチ２Ａは、出力軸４に固定されて一体に回転するハブプレート１０Ｂと、入力軸３に固定されて一体に回転するロータ６０と、ベアリング２３を介してロータ６０を回転可能に支持する磁極体２０Ｂと、ハブプレート１０Ｂのロータ６０に対向する面に、軸方向にスライド可能で一体に回転するよう取り付けられたアーマチュア３０Ｂとを備えている。
【００３６】
アーマチュア３０Ｂとロータ６０との互いに対向する面の一方、この例ではロータ６０には、リング状の摩擦板１１が固着されている。また、アーマチュア３０Ｂは、付勢手段であるコイルスプリング１２により、ハブプレート１０Ｂに対して近接する方向に付勢されている。さらに、磁極体２０Ｂ内には、通電によりコイルスプリング１２による付勢力に抗してアーマチュア３０Ｂを変位させる励磁コイル２２が設けられている。
【００３７】
励磁コイル２２に電流が供給されると、励磁コイル２２が励磁され、図４に示されるように、アーマチュア３０Ｂはコイルスプリング１２の付勢力に抗して磁極体２０Ｂに吸着され、摩擦板１１がアーマチュア３０Ｂに接触してロータ６０とハブプレート１０Ｂとが一体に回転し、入力軸３と出力軸４とが接続される。
【００３８】
励磁コイル２２への通電が遮断されると、図５に示されるように、アーマチュア３０Ｂはコイルスプリング１２の付勢力によりハブプレート１０Ｂに引き寄せられ、摩擦板１１がアーマチュア３０Ｂから離れ、入力軸３と出力軸４とが接続が切断される。
【００３９】
摩擦板１１の摩耗状態を検知する摩耗検知手段の構成は、第１の実施形態と同一である。ただし、ブレーキとクラッチとの機構的な相違から、取り付け位置が第１の実施の形態とは異なる。すなわち、接触部４０Ａの切断刃４３は、回転するアーマチュア３０Ｂの外周面の一部に外周側に突出して設けられたアーム６１上にロータ６０側に向けて取り付けられており、これに対向して検知部４１Ａの切断用信号線４２が配置されている。切断用信号線４２は、バッテリー５１と発光ダイオード５２とを直列に接続して構成される通電検知回路５０に接続されている。
【００４０】
アーマチュア３０Ｂが接続位置にスライドした際の接触部４０Ａと検知部４１Ａとの間隔ｘは、摩擦板１１の厚さｙより小さく設定されており、摩擦板１１が摩耗して機能しなくなる前に間隔ｘが０以下になる(接触部４０Ａと検知部４１Ａとが接触する)ように定められている。
【００４１】
摩擦板１１が摩耗してない状態では、図４に示すように、アーマチュア３０Ｂが接続位置にスライドした際にも接触部４０Ａの切断刃４３は検知部４１Ａの切断用信号線４２に接触しない。一方、摩擦板１１が所定の摩耗状態になると、アーマチュア３０Ｂが接続位置にスライドした際に、接触部４０Ａの切断刃４３が検知部４１Ａの切断用信号線４２に接触し、検知部４１Ａの電気的な状態を変化させる。この例では、接触部４０Ａの切断刃４３が検知部４１Ａの切断用信号線４２を切断し、検知部４１Ａの電気的な状態を接続から切断に切り換える。この例では、切断刃４３がアーマチュア３０Ｂの外周の一部に設けられているため、アーマチュア３０Ｂが回転して切断刃４３が切断用信号線４２に接触した際に切断用信号線４２が切断される。このような構成に代えて、アーマチュア３０Ｂの外周全周にわたってリング状の切断刃を設け、回転を利用せずに切断用信号線を切断できるようにしてもよい。
【００４２】
通電検知回路５０の発光ダイオード５２は、摩擦板１１が所定の摩耗状態まで摩耗するまでは発光し、所定の摩耗状態まで摩耗すると消灯する。したがって、ユーザは、発光ダイオード５２が点灯している間は摩擦板１１が摩耗していないこと、消灯した時点で所定の摩耗状態に達したことを知ることができ、摩擦板１１及び切断用信号線４２の交換タイミングを適切に知ることができる。
【００４３】
第３の実施の形態：
図６は、本発明の第３の実施の形態にかかる電磁ブレーキの制動時の縦断側面図である。第３の実施の形態の電磁ブレーキ１Ｂの基本構造は、図１、図２の第１の実施の形態で示した電磁ブレーキ１Ａと同一である。相違点は、摩擦板の摩耗状態を検知する摩耗検知手段の構成にある。
【００４４】
すなわち、第３の実施の形態の電磁ブレーキ１Ｂは、摩擦板１１の摩耗を検知する摩耗検知手段として、アーマチュア３０Ａと共にスライドする接触部４０Ｂ、接触部４０Ｂに対向して配置されたスライドしない検知部４１Ｂ、及び、検知部４１Ｂに接続された通電検知回路５０を備えている。この例では、検知部４１Ｂは一対の接点４４を備え、接触部４０Ｂは接触時に接点４４間を短絡させる導通片４５を備え、これらの接点４４と導通片４５とによりスイッチが構成されている。
【００４５】
接触部４０Ｂの導通片４５は、アーマチュア３０Ａの外周の一部に外周側に向けて突出し、先端がハブプレート１０Ａ側に折り曲げられて形成されたＬ字状のアーム３１の先端に取り付けられており、検知部４１Ｂは、図示しないフレームにより磁極体２０Ａ、あるいは、ブレーキ周辺の固定部に固定される。
【００４６】
アーマチュア３０Ａが制動位置にスライドした際の接触部４０Ｂと検知部４１Ｂとの間隔ｘは、摩擦板１１の厚さｙより小さく設定されており、摩擦板１１が摩耗して機能しなくなる前に間隔ｘが０以下になる(接触部４０Ｂと検知部４１Ｂとが接触する)ように定められている。
【００４７】
摩擦板１１が摩耗してない状態では、図６に示すように、アーマチュア３０Ａが制動位置にスライドした際にも接触部４０Ｂの導通片４５は検知部４１Ｂの一対の接点４４に接触しない。一方、摩擦板１１が所定の摩耗状態になると、アーマチュア３０Ａが制動位置にスライドした際に、接触部４０Ｂの導通片４５が検知部４１Ｂの接点４４に接触して検知部４１Ｂの電気的な状態を変化させる。この例では、接触部４０Ｂの導通片４５が検知部４１Ｂの接点４４を短絡し、検知部４１Ｂの電気的な状態を切断から接続に切り換える。
【００４８】
通電検知回路５０の発光ダイオード５２は、摩擦板１１が所定の摩耗状態まで摩耗するまでは消灯し、所定の摩耗状態まで摩耗すると点灯する。したがって、ユーザは、発光ダイオード５２が消灯している間は摩擦板１１が摩耗していないこと、点灯した時点で所定の摩耗状態に達したことを知ることができ、摩擦板１１の交換タイミングを適切に知ることができる。
【００４９】
第４の実施の形態：
図７は、本発明の第４の実施の形態にかかる電磁クラッチの入出力接続時の縦断側面図である。第４の実施の形態の電磁クラッチ２Ｂの基本構造は、図４、図５の第２の実施の形態で示した電磁クラッチ２Ａと同一である。また、摩擦板の摩耗状態を検知する摩耗検知手段の構成は、図６の第３の実施の形態で示した電磁ブレーキ１Ｂと同様である。
【００５０】
すなわち、第４の実施の形態の電磁クラッチ２Ｂは、摩擦板１１の摩耗を検知する摩耗検知手段として、アーマチュア３０Ｂと共にスライドする接触部４０Ｂ、接触部４０Ｂに対向して配置されたスライドしない検知部４１Ｂ、及び、検知部４１Ｂに接続された通電検知回路５０を備えている。この例では、検知部４１Ｂは一対の接点４４を備え、接触部４０Ｂは接触時に接点４４間を短絡させる導通片４５を備え、これらの接点４４と導通片４５とによりスイッチが構成されている。
【００５１】
接触部４０Ｂの導通片４５は、アーマチュア３０Ｂの外周の一部に外周側に向けて突出し、先端が磁極体２０Ｂ側に折り曲げられて形成されたＬ字状のアーム３２の先端に取り付けられており、検知部４１Ｂは、図示しないフレームにより磁極体２０Ｂ、あるいは、ブレーキ周辺の固定部に固定される。
【００５２】
アーマチュア３０Ｂが接続位置にスライドした際の接触部４０Ｂと検知部４１Ｂとの間隔ｘは、摩擦板１１の厚さｙより小さく設定されており、摩擦板１１が摩耗して機能しなくなる前に間隔ｘが０以下になる(接触部４０Ｂと検知部４１Ｂとが接触する)ように定められている。
【００５３】
摩擦板１１が摩耗してない状態では、図７に示すように、アーマチュア３０Ｂが接続位置にスライドした際にも接触部４０Ｂの導通片４５は検知部４１Ｂの接点４４に接触しない。一方、摩擦板１１が所定の摩耗状態になると、アーマチュア３０Ｂが接続位置にスライドした際に、接触部４０Ｂの導通片４５が検知部４１Ｂの接点４４に接触して検知部４１Ｂの電気的な状態を変化させる。この例では、接触部４０Ｂの導通片４５が検知部４１Ｂの接点４４を短絡し、検知部４１Ｂの電気的な状態を切断から接続に切り換える。
【００５４】
通電検知回路５０の発光ダイオード５２は、摩擦板１１が所定の摩耗状態まで摩耗するまでは消灯し、所定の摩耗状態まで摩耗すると点灯する。したがって、ユーザは、発光ダイオード５２が消灯している間は摩擦板１１が摩耗していないこと、点灯した時点で所定の摩耗状態に達したことを知ることができ、摩擦板１１の交換タイミングを適切に知ることができる。
【００５５】
第５の実施の形態：
図８は、本発明の第５の実施の形態にかかる電磁ブレーキの制動時の縦断側面図である。第５の実施の形態の電磁ブレーキ１Ｃの基本構造は、図１、図２の第１の実施の形態で示した電磁ブレーキ１Ａとほぼ同一であり、付勢手段の構成のみが異なる。すなわち、第１の実施の形態では付勢手段としてコイルスプリングが用いられているが、第５の実施の形態では付勢手段として板ばねが用いられている。
【００５６】
第５の実施の形態の電磁ブレーキ１Ｃでは、摩擦板１１が固着されたハブプレート１０Ａと、磁極体２０Ｃに付勢手段である板ばね７０Ａを介して支持されたアーマチュア３０Ａとが対向している。磁極体２０Ｃには、励磁コイル２２が設けられている。
【００５７】
摩擦板１１の摩耗を検知する摩耗検知手段は、アーマチュア３０Ａと共にスライドする接触部４０Ｃ、接触部４０Ｃに対向して配置されたスライドしない検知部４１Ａ、及び、検知部４１Ａに接続された通電検知回路５０を備えている。接触部４０Ｃは、板ばね７０Ａを延長して形成された切断刃７１を備えている。検知部４１Ａは、第１の実施の形態と同様に、切断用信号線４２を備えている。
【００５８】
アーマチュア３０Ａが制動位置にスライドした際の接触部４０Ｃと検知部４１Ａとの間隔ｘは、摩擦板１１の厚さｙより小さく設定されており、摩擦板１１が摩耗して機能しなくなる前に間隔ｘが０以下になる(接触部４０Ｃと検知部４１Ａとが接触する)ように定められている。
【００５９】
摩擦板１１が摩耗してない状態では、図８に示すように、アーマチュア３０Ａが制動位置にスライドした際にも接触部４０Ｃの切断刃７１は検知部４１Ａの切断用信号線４２に接触しない。一方、摩擦板１１が所定の摩耗状態になると、アーマチュア３０Ａが制動位置にスライドした際に、接触部４０Ｃの切断刃７１が検知部４１Ａの切断用信号線４２に接触し、検知部４１Ａの電気的な状態を変化させる。この例では、接触部４０Ｃの切断刃７１が検知部４１Ａの切断用信号線４２を切断し、検知部４１Ａの電気的な状態を接続から切断に切り換える。
【００６０】
通電検知回路５０の発光ダイオード５２は、摩擦板１１が所定の摩耗状態まで摩耗するまでは点灯し、所定の摩耗状態まで摩耗すると消灯する。したがって、ユーザは、発光ダイオード５２が点灯している間は摩擦板１１が摩耗していないこと、消灯した時点で所定の摩耗状態に達したことを知ることができ、摩擦板１１及び切断用信号線４２の交換タイミングを適切に知ることができる。
【００６１】
第６の実施の形態：
図９は、本発明の第６の実施の形態にかかる電磁クラッチの入出力接続時の縦断側面図である。第６の実施の形態の電磁クラッチ２Ｃの基本構造は図４、図５の第２の実施の形態で示した電磁クラッチ２Ａとほぼ同一であり、付勢手段の構成のみが異なる。
すなわち、第２の実施の形態では付勢手段としてコイルスプリングが用いられているが、第６の実施の形態では付勢手段として板ばねが用いられている。
【００６２】
第６の実施の形態の電磁クラッチ２Ｃでは、入力軸３に固定され、摩擦板１１が固着されたロータ６０と、出力軸４に固定されたハブプレート１０Ｃに対し、付勢手段である板ばね７０Ｂを介して支持されたアーマチュア３０Ｂとが対向している。
【００６３】
摩擦板１１の摩耗を検知する摩耗検知手段は、アーマチュア３０Ｂと共にスライドする接触部４０Ｄ、接触部４０Ｄに対向して配置されたスライドしない検知部４１Ｂ、及び、検知部４１Ｂに接続された通電検知回路５０を備えている。接触部４０Ｄは、導電体である板ばね７０Ｂを延長して形成された導通片７２を備えている。検知部４１Ｂは、第４の実施の形態と同様に、一対の接点４４を備えている。これらの接点４４と導通片７２とによりスイッチが構成されている。
【００６４】
アーマチュア３０Ｂが接続位置にスライドした際の接触部４０Ｄと検知部４１Ｂとの間隔ｘは、摩擦板１１の厚さｙより小さく設定されており、摩擦板１１が摩耗して機能しなくなる前に間隔ｘが０以下になる(接触部４０Ｄと検知部４１Ｂとが接触する)ように定められている。
【００６５】
摩擦板１１が摩耗してない状態では、図９に示すように、アーマチュア３０Ｂが接続位置にスライドした際にも接触部４０Ｄの導通片７２は検知部４１Ｂの接点４４に接触しない。一方、摩擦板１１が所定の摩耗状態になると、アーマチュア３０Ｂが接続位置にスライドした際に、接触部４０Ｄの導通片７２が検知部４１Ｂの接点４４に接触して検知部４１Ｂの電気的な状態を変化させる。この例では、接触部４０Ｄの導通片７２が検知部４１Ｂの接点４４を短絡し、検知部４１Ｂの電気的な状態を切断から接続に切り換える。
【００６６】
通電検知回路５０の発光ダイオード５２は、摩擦板１１が所定の摩耗状態まで摩耗するまでは消灯し、所定の摩耗状態まで摩耗すると点灯する。したがって、ユーザは、発光ダイオード５２が消灯している間は摩擦板１１が摩耗していないこと、点灯した時点で所定の摩耗状態に達したことを知ることができ、摩擦板１１の交換タイミングを適切に知ることができる。
【００６７】
第７の実施の形態：
図１０は、本発明の第７の実施の形態にかかる電磁ブレーキの制動時の縦断側面図である。第７の実施の形態の電磁ブレーキ１Ｄの基本構造は、図１、図２の第１の実施の形態で示した電磁ブレーキ１Ａとほぼ同一である。ただし、第７の実施の形態では、ハブプレート１０Ｄ及びアーマチュア３０Ａが導電体で形成され、ハブプレート１０Ｄのアーマチュア３０Ａに対向する面の最も外周側に、突起１３が形成されている。なお、突起は、アーマチュア３０Ａ側に形成されてもよいし、摩擦板１１の外周ではなく内周に形成されてもよいし、摩擦板１１に設けた切り欠きに侵入するように形成されてもよい。
【００６８】
第７の実施の形態の電磁ブレーキ１Ｄは、摩擦板１１の摩耗を検知する摩耗検知手段として、スライドする接触部４０Ｅとして導電体のアーマチュア３０Ａ自体を用い、接触部４０Ｅに対向して配置されたスライドしない検知部４１Ｃとしてハブプレート１０Ｄの突起１３を利用する。そして、通電検知回路５０は、一方の導線をアーマチュア３０Ａに接続すると共に、他方の導線を接触子４６を介してハブプレートに接続している。接触子４６は、ハブプレート１０Ｄの回転を妨げずに外周に接触して電気的な導通状態を保つ。
【００６９】
アーマチュア３０Ａが制動位置にスライドした際の接触部４０Ｅと検知部４１Ｃとの間隔ｘは、摩擦板１１の厚さｙより小さく設定されており、摩擦板１１が摩耗して機能しなくなる前に間隔ｘが０以下になる(接触部４０Ｅと検知部４１Ｃとが接触する)ように定められている。
【００７０】
摩擦板１１が摩耗してない状態では、図１０に示すように、アーマチュア３０Ａが制動位置にスライドした際にも接触部４０Ｅであるアーマチュア３０Ａは検知部４１Ｃであるハブプレート１０Ｄの突起１３に接触しない。一方、摩擦板１１が所定の摩耗状態になると、アーマチュア３０Ａが制動位置にスライドした際に、接触部４０Ｅであるアーマチュア３０Ａは検知部４１Ｃであるハブプレート１０Ｄの突起１３に接触して検知部４１Ｃの電気的な状態を変化させる。この例では、アーマチュア３０Ａからハブプレート１０Ｄの突起１３の間が導通する。
【００７１】
通電検知回路５０の発光ダイオード５２は、摩擦板１１が所定の摩耗状態まで摩耗するまでは消灯し、所定の摩耗状態まで摩耗すると点灯する。したがって、ユーザは、発光ダイオード５２が消灯している間は摩擦板１１が摩耗していないこと、点灯した時点で所定の摩耗状態に達したことを知ることができ、摩擦板１１の交換タイミングを適切に知ることができる。
【００７２】
第８の実施の形態：
図１１は、本発明の第８の実施の形態にかかる電磁クラッチの入出力接続時の縦断側面図である。第８の実施の形態の電磁クラッチ２Ｄの基本構造は、図４、図５の第２の実施の形態で示した電磁クラッチ２Ａとほぼ同一である。ただし、第８の実施の形態では、ロータ６０及びアーマチュア３０Ｃが導電体で形成され、アーマチュア３０Ｃのロータ６０に対向する面の最も外周側に、突起３３が形成されている。なお、突起３３は、ロータ６０側に形成されてもよいし、摩擦板１１の外周ではなく内周に形成されてもよいし、摩擦板１１に設けた切り欠きに侵入するように形成されてもよい。
【００７３】
第８の実施の形態の電磁クラッチ２Ｄは、摩擦板１１の摩耗を検知する摩耗検知手段として、スライドする接触部４０Ｆとして導電体のアーマチュア３０Ｃの突起３３を用い、接触部４０Ｆに対向して配置されたスライドしない検知部４１Ｄとしてロータ６０自体を利用する。そして、通電検知回路５０は、一方の導線を接触子４７ａを介してアーマチュア３０Ｃに接続すると共に、他方の導線を接触子４７ｂを介してロータ６０に接続している。接触子４７ａ、４７ｂは、アーマチュア３０Ｃ及びロータ６０のそれぞれの回転を妨げずに外周に接触して電気的な導通状態を保つ。
【００７４】
アーマチュア３０Ｃが制動位置にスライドした際の接触部４０Ｆと検知部４１Ｄとの間隔ｘは、摩擦板１１の厚さｙより小さく設定されており、摩擦板１１が摩耗して機能しなくなる前に間隔ｘが０以下になる(接触部４０Ｆと検知部４１Ｄとが接触する)ように定められている。
【００７５】
摩擦板１１が摩耗してない状態では、図１１に示すように、アーマチュア３０Ｃが接続位置にスライドした際にも接触部４０Ｆであるアーマチュア３０Ｃの突起３３は検知部４１Ｄであるロータ６０に接触しない。一方、摩擦板１１が所定の摩耗状態になると、アーマチュア３０Ｃが接続位置にスライドした際に、接触部４０Ｆであるアーマチュア３０Ｃの突起３３は検知部４１Ｄであるロータ６０に接触して検知部４１Ｄの電気的な状態を変化させる。この例では、アーマチュア３０Ｃの突起３３からロータ６０の間が導通する。
【００７６】
通電検知回路５０の発光ダイオード５２は、摩擦板１１が所定の摩耗状態まで摩耗するまでは消灯し、所定の摩耗状態まで摩耗すると点灯する。したがって、ユーザは、発光ダイオード５２が消灯している間は摩擦板１１が摩耗していないこと、点灯した時点で所定の摩耗状態に達したことを知ることができ、摩擦板１１の交換タイミングを適切に知ることができる。
【００７７】
第９の実施の形態：
図１２は、本発明の第９の実施の形態にかかる電磁ブレーキの制動時の縦断側面図である。第９の実施の形態の電磁ブレーキ１Ｅの基本構造は、付勢手段として板ばねを用いた図８の第５の実施の形態で示した電磁ブレーキ１Ｃとほぼ同一である。ただし、第９の実施の形態では、摩擦板の摩耗状態を検知する摩耗検知手段として、上記の各実施の形態で用いた接触部及び検知部に代えて、板ばねに取り付けられた圧電素子を用い、制動時の圧電素子の出力を検知することにより、板ばねのたわみ量から摩擦板の摩耗状態を検知するようにしている。
【００７８】
すなわち、第９の実施の形態の電磁ブレーキ１Ｅでは、摩擦板１１が固着されたハブプレート１０Ａと、磁極体２０Ｃに付勢手段である板ばね７０Ｃを介して支持されたアーマチュア３０Ａとが対向している。磁極体２０Ｃには、励磁コイル２２が設けられている。
【００７９】
摩擦板１１の摩耗を検知する摩耗検知手段は、図１３に拡大して示すように、板ばね７０Ｃの撓み量の大きい中間部に貼り付けられた圧電素子７３と、この圧電素子７３の変形により発生する出力電圧を測定する電圧検知回路８０とから構成されている。
【００８０】
電圧検知回路８０は、バッテリー８１と発光ダイオード８２とを備える他、圧電素子７３の出力電圧を基準電圧と比較するコンパレータ８３、抵抗８４、トランジスタ８５を備えている。トランジスタ８５のコレクタ、エミッタと発光ダイオード８２とを直列にした回路がバッテリー８１に対して並列に接続され、トランジスタ８５のベースにコンパレータ８３の出力が入力されている。これにより、圧電素子７３の出力電圧が基準電圧を超えると、トランジスタ８５がオンして発光ダイオード８２に電流を流して点灯させる。
【００８１】
板ばね７０Ｃの制動時の撓み量は、摩擦板１１の厚さが減少するほど大きくなるため、摩耗限界での板ばねの撓み量を予め求め、その際の圧電素子の出力電圧を基準電圧として設定しておくことにより、上記の構成で摩擦板が所定の摩耗状態に達したことを検知することができる。
【００８２】
すなわち、電圧検知回路８０の発光ダイオード８２は、摩擦板１１が所定の摩耗状態まで摩耗するまでは消灯し、所定の摩耗状態まで摩耗すると点灯する。したがって、ユーザは、発光ダイオード８２が消灯している間は摩擦板１１が摩耗していないこと、点灯した時点で所定の摩耗状態に達したことを知ることができ、摩擦板１１の交換タイミングを適切に知ることができる。
【００８３】
なお、第９の実施の形態では、電圧検知回路を単独で設けているが、異なる基準電圧で複数の電圧検知回路を設ければ、摩擦板の摩耗状態を、例えば、正常、摩耗量小、摩耗量大、交換時期等、段階的に検知することもできる。
【００８４】
本発明は、上記の各実施の形態の構成に限定されない。
例えば、図示の説明は省略するが、第９の実施の形態の電磁ブレーキの構成は、図９の第６の実施の形態の基本構成の電磁クラッチに適用することで、第９の実施の形態と同等の電磁クラッチにも適用可能である。
また、上記の各実施の形態では、告知手段として発光ダイオードを用いているが、これに限定されず、ブザー等の音響素子を用いてもよいし、コンパレータやトランジスタ、Ａ／Ｄ変換器を介してパーソナルコンピュータに取り込み、ＰＣディスプレイ上で正常、異常を表示させるようにしてもよい。
【００８５】
さらに、通電検知回路５０や電圧検知回路８０は、電磁ブレーキや電磁クラッチの近傍に配置してもよいし、離れた場所に配置してユーザやサービスマンが複数のブレーキやクラッチの状態を集中管理できるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる電磁ブレーキの摩擦板が摩耗していない状態における制動時の縦断側面図である。
【図２】図１の電磁ブレーキの制動解除時の側面断面図である。
【図３】図１の電磁ブレーキの摩擦板が摩耗した状態における制動時の縦断側面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態にかかる電磁クラッチの摩擦板が摩耗していない状態における入出力軸接続時の縦断側面図である。
【図５】図４の電磁クラッチの入出力軸切断時の縦断側面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態にかかる電磁ブレーキの摩擦板が摩耗していない状態における制動時の縦断側面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態にかかる電磁クラッチの摩擦板が摩耗していない状態における入出力軸接続時の縦断側面図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態にかかる電磁ブレーキの摩擦板が摩耗していない状態における制動時の縦断側面図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態にかかる電磁クラッチの摩擦板が摩耗していない状態における入出力軸接続時の縦断側面図である。
【図１０】本発明の第７の実施の形態にかかる電磁ブレーキの摩擦板が摩耗していない状態における制動時の縦断側面図である。
【図１１】本発明の第８の実施の形態にかかる電磁クラッチの摩擦板が摩耗していない状態における入出力軸接続時の縦断側面図である。
【図１２】本発明の第９の実施の形態にかかる電磁ブレーキの摩擦板が摩耗していない状態における制動時の縦断側面図である。
【図１３】図１２の電磁ブレーキに用いられている板ばねと圧電素子とを示す拡大図である。
【符号の説明】
【００８７】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ 電磁ブレーキ
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ 電磁クラッチ
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ ハブプレート
１１ 摩擦板
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ 磁極体
１２、２１ コイルスプリング
２２ 励磁コイル
３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ アーマチュア
４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅ、４０Ｆ 接触部
４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄ 検知部
５０ 導通検知回路
７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ 板ばね
７３ 圧電素子
８０ 電圧検知回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、励磁コイルへの通電、非通電の切換により、被制動回転軸に対する制動、解除を切り換える電磁ブレーキ、及び、入力軸と出力軸との接続、解除を切り換える電磁クラッチに関し、特に、接触部分に固着された摩擦板の摩耗を検知する手段を備えた電磁ブレーキ及び電磁クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
摩擦力を利用したブレーキ及びクラッチでは、摩擦力を発生させる摩擦板が使用に応じて摩耗する。摩擦板の摩耗が過度に進むと、ブレーキについては制動力が低下し、クラッチについては接続時の伝達効率が低下する。したがって、このような不具合が生じない段階で摩擦板を交換する必要があり、利用者は交換時期を把握する必要がある。
【０００３】
このため、従来から、例えば特許文献１及び２に開示されるような摩擦板の摩耗検知手段が提案されている。特許文献１に開示される摩耗検知手段は、摩擦板の摩耗に伴って摩擦板を押しているピストンの位置が変化することを利用し、摩耗限界に達したときのピストン位置を検出できるように、非接触の近接センサを配置している。
【０００４】
一方、特許文献２に開示される摩耗検知手段は、摩擦板の摩耗に伴ってサポートの位置が変化することを利用し、変位しない部分に設けた変位センサの接触子を、このサポートに当接させて摩耗量を連続的に検出できるようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特開昭５９−１８３１２５号公報 第４図
【特許文献２】特開２００２−３７２０８２号公報 図５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示される摩耗検知手段では、ピストンの位置を非接触で検出するために使用される近接スイッチのコストが高く、また、特許文献２に開示される摩耗検知手段では、サポートの位置を連続的に検出するために使用される変位センサのコストが高く、何れの場合にも、適用されるブレーキやクラッチのコストアップを招くという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、より簡単な構成で、コストアップを招くことなく、摩擦板の摩耗状態を検知することができる電磁ブレーキ及び電磁クラッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁ブレーキは、上記の目的を達成させるため、請求項１に記載のように、被制動回転軸に固定されて一体に回転するハブプレートと、ハブプレートに対して軸方向に離れて対向する磁極体と、ハブプレートと磁極体との間に配置され、軸方向にスライド可能で回転不能に磁極体に取り付けられたアーマチュアと、アーマチュアをハブプレートに対して近接する方向、又は離反する方向に付勢する付勢手段と、磁極体内に設けられ、通電により付勢手段による付勢力に抗してアーマチュアを変位させる励磁コイルと、ハブプレートとアーマチュアとの互いに対向する面の一方に固着された摩擦板と、アーマチュアと共に軸方向にスライドする接触部、及び、該接触部に対向して配置され、軸方向にはスライドしない検知部から成る摩耗検知手段とを備え、接触部と検知部との間隔は、摩擦板が所定の摩耗状態になると、アーマチュアが制動位置にスライドした際に、接触部が検知部に接触して検知部の電気的な状態を変化させるように定められていることを特徴とする。
【０００９】
上記の構成によれば、ブレーキの使用に伴って摩擦板が摩耗して厚さが減少すると、アーマチュアの制動位置での接触部と検知部との間隔が徐々に狭くなる。摩擦板が所定の摩耗状態になると、アーマチュアが制動位置にスライドした際に接触部が検知部に接触し、検知部の電気的な状態が変化する。この変化を検知することにより、摩擦板が所定の摩耗状態になったことを的確に、検知することができる。
【００１０】
検知部と接触部との組み合わせとしては、請求項２に記載のように、検知部には、切断用信号線を備え、接触部には、接触時に切断用信号線を切断する切断刃と通電検知回路とを備え、摩擦板が所定の摩耗状態になると、切断刃で切断用信号線を切断し、通電検知回路を遮断するようにした構成、あるいは、請求項３に記載のように、検知部には、通電検知回路と、この通電検知回路の形成用及び開放用の接点とを備え、また、接触部は導通片を備え、摩擦板が所定の摩耗状態になると、接触部の導通片の軸方向のスライドにより、接触時に接点間を短絡させるようにした構成を採用することができる。この場合、付勢手段が板ばねである場合、請求項４に記載のように、板ばねの一部を接触部として利用することができる。
【００１１】
また、請求項５に記載のように、ハブプレートとアーマチュアとを共に導電体により形成し、ハブプレートの一部にアーマチュア側に突出した接触部を形成し、アーマチュアを検知部として機能させてもよい。
さらに、請求項６に記載のように、付勢手段を板ばねとし、摩耗検知手段として、接触部及び検知部に代えて、板ばねに取り付けられた圧電素子を用い、制動時の圧電素子の出力を検知することにより、板ばねのたわみ量から摩擦板の摩耗状態を検知するようにしてもよい。
【００１２】
一方、本発明にかかる摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁クラッチは、上記の目的を達成させるため、請求項７に記載のように、入力軸又は出力軸の一方に固定されて一体に回転するハブプレートと、入力軸又は出力軸の他方に固定されて一体に回転するロータと、このロータを回転可能に支持する磁極体と、ハブプレートのロータに対向する面に、軸方向にスライド可能で一体に回転するよう取り付けられたアーマチュアと、アーマチュアとロータとの互いに対向する面の一方に固着された摩擦板と、アーマチュアをハブプレートに対して近接する方向、又は離反する方向に付勢する付勢手段と、磁極体内に設けられ、通電により付勢手段による付勢力に抗してアーマチュアを変位させる励磁コイルと、アーマチュアと共に軸方向にスライドする接触部、及び、該接触部に対向して配置されたスライドしない検知部から成る摩耗検知手段とを備え、接触部と検知部との間隔は、摩擦板が所定の摩耗状態になると、アーマチュアを接続位置にスライドさせた際に、接触部が検知部に接触して検知部の電気的な状態を変化させるように定められていることを特徴とする。
【００１３】
上記の構成によれば、クラッチの使用に伴って摩擦板が摩耗して厚さが減少すると、アーマチュアの接続位置での接触部と検知部との間隔が徐々に狭くなる。摩擦板が所定の摩耗状態になると、アーマチュアが接続位置にスライドした際に接触部が検知部に接触し、検知部の電気的な状態が変化する。この変化を検知することにより、摩擦板が所定の摩耗状態になったことを的確に、検知することができる。
【００１４】
なお、摩耗検知手段としては、請求項８〜１０に記載のように、上記の電磁ブレーキの場合と同様の構成が適用できる。
さらに、請求項１３及び１４に記載するように、上記電磁ブレーキ又は電磁クラッチ磨耗検知手段の出力としてブザーのような音響報知手段又はＰＣディスプレーのような表示報知手段を用いるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１及び請求項７に記載の本発明の電磁ブレーキ及び電磁クラッチの基本構成によれば、検知部と接触部という簡単な構成で摩擦板の摩耗状態を検知することができ、コストアップを招くことなく摩耗状態を的確に検知することができる。
【００１６】
また、請求項２及び８に記載のように、本発明の電磁ブレーキ及び電磁クラッチの磨耗検知手段を構成すれば、上記基本構成の効果に加えて、次の効果を有する。
（１）検知部における発光ダイオードの消灯等の電気信号による磨耗度減少の報知により、摩擦板の交換時期、または、摩擦板の減少した電磁ブレーキの交換時期をベテランサービスマンでなくても知ることができる。
（２）磨耗度の検知を切断用信号線を切断するという単純な動作原理で行うため、磨耗検知手段が誤作動したり、故障をすることが少ない。
（３）なお、請求項８に記載の電磁クラッチの場合は、切断刃をアーマチュアに固定されるため、電磁クラッチ接続時には、切断刃がアーマチュアと一体で回転するため、より確実に切断用信号線を切断できる。
（４）既存の電磁ブレーキ及び電磁クラッチに後付けで適用可能である。
【００１７】
また、請求項３及び９に記載のように、本発明の電磁ブレーキ及び電磁クラッチの磨耗検知手段を構成すれば、上記基本構成の効果に加えて、次の効果を有する。
（１）検知部における発光ダイオードの点灯等の電気信号による磨耗度減少の報知により、摩擦板の交換時期、または、摩擦板の減少した電磁ブレーキの交換時期をベテランサービスマンでなくても知ることができる。
（２）磨耗度の検知を信号線の切断ではなく、接点のＯＮ、ＯＦＦを利用するため、切断用信号線の交換等の磨耗検知手段のメンテナンスが不要となる。
（３）検知部に発光ダイオードを用いた場合、正常時、あるいは、電磁ブレーキまたは電磁クラッチの非励磁状態で発光ダイオードが消灯し、摩擦板が磨耗し過ぎた状態で電磁ブレーキまたは電磁クラッチが励磁状態になると発光ダイオードが点灯するため、磨耗検知手段の消費電力が少なくて済む。
（４）既存の電磁ブレーキ及び電磁クラッチに後付けで適用可能である。
【００１８】
また、請求項４及び１０に記載のように、本発明の電磁ブレーキ及び電磁クラッチの付勢手段として、板ばねを使用し、磨耗検知手段の一部を電磁ブレーキ及び電磁クラッチの構成の一部を利用する構成とすれば、上記基本構成の効果に加えて、次の効果を有する。
（１）板ばねの動作を利用して、切断刃又は接点の動作を行うため、構成部品点数を減少することができる。
（２）図８の第５の実施の形態及び図９の第６の実施の形態に示すように、磨耗検知手段である切断刃又は接点を、外付けする場合に比べ、省スペース化とすることができる。
【００１９】
また、請求項５及び１１に記載のように、本発明の電磁ブレーキのアーマチュアやハブプレートを導電体で形成し、電磁クラッチのロータも導電体で形成して磨耗検知のためのスイッチ手段として利用するようにすれば、上記基本構成の効果に加えて、次の効果を有する。
（１）上記スイッチ手段を外付けする場合に比べ、省スペース化とすることができる。
【００２０】
また、請求項６及び１２に記載のように、本発明の電磁ブレーキ及び電磁クラッチの磨耗検知手段として板ばねに取り付けた圧電素子使用した構成すれば、上記基本構成の効果に加えて、次の効果を有する。
（１）単に、スイッチのＯＮ、ＯＦＦではなく、板ばねの撓みによって生じる圧電素子の出力電圧を利用するため、摩擦板の磨耗量の許容限界を細かく設定することができる。
（２）検知部を複数設けることにより、摩擦板の磨耗度を段階的に知ることができるから、ユーザーにおける摩擦板の交換手配または磨耗した摩擦板を備えた電磁ブレーキまたは電磁クラッチの交換手配を行い易くなる。
【００２１】
さらに、請求項１３及び１４に記載のように、本発明の電磁ブレーキ及び電磁クラッチの磨耗検知手段としてブザーのような音響報知手段やＰＣディスプレーのような表示報知手段を用いるようにすると、上記基本構成の効果に加えて、次の効果を有する。
（１）音響報知手段によれば、現場の近辺にいる者は勿論、現場から離れた場所にいる作業者や管理者でも、摩擦板の磨耗限界の報知を知ることができる。
（２）表示報知手段によれば、離れた場所にいる管理者やサービスマンの手元の管理装置に表示できて、摩擦板の磨耗度のチェックを集中管理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明にかかる摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁ブレーキ及び電磁クラッチの実施の形態を９例説明する。
【００２３】
第１の実施の形態：
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる電磁ブレーキの摩擦板が摩耗していない状態における制動時の縦断側面図、図２は、図１の電磁ブレーキの制動解除時の縦断側面図、図３は、図１の電磁ブレーキの摩擦板が摩耗した状態における制動時の縦断側面図である。ここでは、本発明を無励磁作動型の電磁ブレーキに適用した例について説明する。
【００２４】
図１及び図２に示されるように、第１の実施の形態に係る電磁ブレーキ１Ａは、図示せぬ被制動軸に固定されて一体に回転するハブプレート１０Ａと、ハブプレート１０Ａに対して軸方向に離れて対向する固定側となる磁極体２０Ａと、ハブプレート１０Ａと磁極体２０Ａとの間に配置され、軸方向にスライド可能で回転不能に磁極体２０Ａに取り付けられたアーマチュア３０Ａと、ハブプレート１０Ａのアーマチュア３０Ａに対向する面に固着されたリング状の摩擦板１１とを備えている。
【００２５】
磁極体２０Ａには、アーマチュア３０Ａをハブプレート１０Ａに対して近接する方向に付勢する付勢手段としてコイルスプリング２１が設けられると共に、通電によりコイルスプリング２１による付勢力に抗してアーマチュア３０Ａを変位させる励磁コイル２２が設けられている。これらのコイルスプリング２１及び励磁コイル２２は、アーマチュア３０Ａを軸方向にスライドさせることにより制動、解除を切り換える切換手段として機能する。
【００２６】
すなわち、励磁コイル２２に電流が供給されない状態では、励磁コイル２２は励磁されず、図１に示されるように、アーマチュア３０Ａはコイルスプリング２１の付勢力により、ハブプレート１０Ａ側に押し付けられて摩擦板１１に接触し、被制動軸に制動がかけられる。
【００２７】
励磁コイル２２に電流が供給されると、励磁コイル２２が励磁され、図２に示されるように、アーマチュア３０Ａはコイルスプリング２１の付勢力に抗して磁極体２０Ａに吸着され、摩擦板１１がアーマチュア３０Ａから離れて制動が解除される。
【００２８】
また、電磁ブレーキ１Ａは、摩擦板１１の摩耗を検知する摩耗検知手段として、アーマチュア３０Ａと共にスライドする接触部４０Ａ、接触部４０Ａに対向して配置されたスライドしない検知部４１Ａ、及び、検知部４１Ａに接続された通電検知回路５０を備えている。この例では、検知部４１Ａは切断用信号線４２を備え、接触部４０Ａは接触時に切断用信号線４２を切断する切断刃４３を備えている。検知部４１Ａは、図示しないフレームにより磁極体２０Ａ、あるいは、ブレーキ周辺の固定部に固定される。
【００２９】
検知部４１Ａの切断用信号線４２は、細径の銅線、あるいは、切断刃４３より幅狭の帯状の銅線により形成され、切断刃４３が所定の圧力以上で押し付けられると図３に示すように容易に切断されるように設定されている。
【００３０】
通電検知回路５０は、バッテリー５１と発光ダイオード５２とを直列に接続した回路であり、検知部４１Ａの切断用信号線４２が接続されていると、発光ダイオード５２が発光し、図３に示すように切断用信号線４２が切断されると、発光ダイオード５２が消灯する。
【００３１】
アーマチュア３０Ａが制動位置にスライドした際の接触部４０Ａと検知部４１Ａとの間隔ｘは、摩擦板１１の厚さｙより小さく設定されており、摩擦板１１が摩耗して機能しなくなる前に間隔ｘが０以下になる(接触部４０Ａと検知部４１Ａとが接触する)ように定められている。間隔ｘの初期値は、工場で出荷時に設定してもよいし、ユーザ又はサービスマンが設定できるようにしてもよい。
【００３２】
摩擦板１１が摩耗してない状態では、図１に示すように、アーマチュア３０Ａが制動位置にスライドした際にも接触部４０Ａの切断刃４３は検知部４１Ａの切断用信号線４２に接触しない。一方、摩擦板１１が所定の摩耗状態になると、図３に示すようにアーマチュア３０Ａが制動位置にスライドした際に、接触部４０Ａの切断刃４３が検知部４１Ａの切断用信号線４２に接触し、検知部４１Ａの電気的な状態を変化させる。この例では、接触部４０Ａの切断刃４３が検知部４１Ａの切断用信号線４２を切断し、検知部４１Ａの電気的な状態を接続から切断に切り換える。なお、摩擦板１１の交換時には、切断用信号線４２も取り替えることになる。
【００３３】
通電検知回路５０の発光ダイオード５２は、摩擦板１１が所定の摩耗状態まで摩耗するまでは発光し、所定の摩耗状態まで摩耗すると消灯する。したがって、ユーザは、発光ダイオード５２が点灯している間は摩擦板１１が摩耗していないこと、消灯した時点で所定の摩耗状態に達したことを知ることができ、摩擦板１１の交換タイミングを適切に知ることができる。
【００３４】
第２の実施の形態：
図４は、本発明の第２の実施の形態にかかる電磁クラッチの摩擦板が摩耗していない状態における入出力軸接続時の縦断側面図、図５は、図４の電磁クラッチの入出力軸切断時の縦断側面図である。ここでは、本発明を励磁接続型の電磁クラッチに適用した例について説明する。なお、以下の実施の形態においては、既に説明した実施の形態と同等の部材については、同一の符号を付して重複した説明は省略する。
【００３５】
第２の実施の形態の電磁クラッチ２Ａは、図示せぬモータ等の駆動源により駆動される入力軸３と負荷に接続された出力軸４との接続、切断を切り換えることにより、入力軸３の回転を出力軸４への伝達、切断を切り換える機能を有する。電磁クラッチ２Ａは、出力軸４に固定されて一体に回転するハブプレート１０Ｂと、入力軸３に固定されて一体に回転するロータ６０と、ベアリング２３を介してロータ６０を回転可能に支持する磁極体２０Ｂと、ハブプレート１０Ｂのロータ６０に対向する面に、軸方向にスライド可能で一体に回転するよう取り付けられたアーマチュア３０Ｂとを備えている。
【００３６】
アーマチュア３０Ｂとロータ６０との互いに対向する面の一方、この例ではロータ６０には、リング状の摩擦板１１が固着されている。また、アーマチュア３０Ｂは、付勢手段であるコイルスプリング１２により、ハブプレート１０Ｂに対して近接する方向に付勢されている。さらに、磁極体２０Ｂ内には、通電によりコイルスプリング１２による付勢力に抗してアーマチュア３０Ｂを変位させる励磁コイル２２が設けられている。
【００３７】
励磁コイル２２に電流が供給されると、励磁コイル２２が励磁され、図４に示されるように、アーマチュア３０Ｂはコイルスプリング１２の付勢力に抗して磁極体２０Ｂに吸着され、摩擦板１１がアーマチュア３０Ｂに接触してロータ６０とハブプレート１０Ｂとが一体に回転し、入力軸３と出力軸４とが接続される。
【００３８】
励磁コイル２２への通電が遮断されると、図５に示されるように、アーマチュア３０Ｂはコイルスプリング１２の付勢力によりハブプレート１０Ｂに引き寄せられ、摩擦板１１がアーマチュア３０Ｂから離れ、入力軸３と出力軸４とが接続が切断される。
【００３９】
摩擦板１１の摩耗状態を検知する摩耗検知手段の構成は、第１の実施形態と同一である。ただし、ブレーキとクラッチとの機構的な相違から、取り付け位置が第１の実施の形態とは異なる。すなわち、接触部４０Ａの切断刃４３は、回転するアーマチュア３０Ｂの外周面の一部に外周側に突出して設けられたアーム６１上にロータ６０側に向けて取り付けられており、これに対向して検知部４１Ａの切断用信号線４２が配置されている。切断用信号線４２は、バッテリー５１と発光ダイオード５２とを直列に接続して構成される通電検知回路５０に接続されている。
【００４０】
アーマチュア３０Ｂが接続位置にスライドした際の接触部４０Ａと検知部４１Ａとの間隔ｘは、摩擦板１１の厚さｙより小さく設定されており、摩擦板１１が摩耗して機能しなくなる前に間隔ｘが０以下になる(接触部４０Ａと検知部４１Ａとが接触する)ように定められている。
【００４１】
摩擦板１１が摩耗してない状態では、図４に示すように、アーマチュア３０Ｂが接続位置にスライドした際にも接触部４０Ａの切断刃４３は検知部４１Ａの切断用信号線４２に接触しない。一方、摩擦板１１が所定の摩耗状態になると、アーマチュア３０Ｂが接続位置にスライドした際に、接触部４０Ａの切断刃４３が検知部４１Ａの切断用信号線４２に接触し、検知部４１Ａの電気的な状態を変化させる。この例では、接触部４０Ａの切断刃４３が検知部４１Ａの切断用信号線４２を切断し、検知部４１Ａの電気的な状態を接続から切断に切り換える。この例では、切断刃４３がアーマチュア３０Ｂの外周の一部に設けられているため、アーマチュア３０Ｂが回転して切断刃４３が切断用信号線４２に接触した際に切断用信号線４２が切断される。このような構成に代えて、アーマチュア３０Ｂの外周全周にわたってリング状の切断刃を設け、回転を利用せずに切断用信号線を切断できるようにしてもよい。
【００４２】
通電検知回路５０の発光ダイオード５２は、摩擦板１１が所定の摩耗状態まで摩耗するまでは発光し、所定の摩耗状態まで摩耗すると消灯する。したがって、ユーザは、発光ダイオード５２が点灯している間は摩擦板１１が摩耗していないこと、消灯した時点で所定の摩耗状態に達したことを知ることができ、摩擦板１１及び切断用信号線４２の交換タイミングを適切に知ることができる。
【００４３】
第３の実施の形態：
図６は、本発明の第３の実施の形態にかかる電磁ブレーキの制動時の縦断側面図である。第３の実施の形態の電磁ブレーキ１Ｂの基本構造は、図１、図２の第１の実施の形態で示した電磁ブレーキ１Ａと同一である。相違点は、摩擦板の摩耗状態を検知する摩耗検知手段の構成にある。
【００４４】
すなわち、第３の実施の形態の電磁ブレーキ１Ｂは、摩擦板１１の摩耗を検知する摩耗検知手段として、アーマチュア３０Ａと共にスライドする接触部４０Ｂ、接触部４０Ｂに対向して配置されたスライドしない検知部４１Ｂ、及び、検知部４１Ｂに接続された通電検知回路５０を備えている。この例では、検知部４１Ｂは一対の接点４４を備え、接触部４０Ｂは接触時に接点４４間を短絡させる導通片４５を備え、これらの接点４４と導通片４５とによりスイッチが構成されている。
【００４５】
接触部４０Ｂの導通片４５は、アーマチュア３０Ａの外周の一部に外周側に向けて突出し、先端がハブプレート１０Ａ側に折り曲げられて形成されたＬ字状のアーム３１の先端に取り付けられており、検知部４１Ｂは、図示しないフレームにより磁極体２０Ａ、あるいは、ブレーキ周辺の固定部に固定される。
【００４６】
アーマチュア３０Ａが制動位置にスライドした際の接触部４０Ｂと検知部４１Ｂとの間隔ｘは、摩擦板１１の厚さｙより小さく設定されており、摩擦板１１が摩耗して機能しなくなる前に間隔ｘが０以下になる(接触部４０Ｂと検知部４１Ｂとが接触する)ように定められている。
【００４７】
摩擦板１１が摩耗してない状態では、図６に示すように、アーマチュア３０Ａが制動位置にスライドした際にも接触部４０Ｂの導通片４５は検知部４１Ｂの一対の接点４４に接触しない。一方、摩擦板１１が所定の摩耗状態になると、アーマチュア３０Ａが制動位置にスライドした際に、接触部４０Ｂの導通片４５が検知部４１Ｂの接点４４に接触して検知部４１Ｂの電気的な状態を変化させる。この例では、接触部４０Ｂの導通片４５が検知部４１Ｂの接点４４を短絡し、検知部４１Ｂの電気的な状態を切断から接続に切り換える。
【００４８】
通電検知回路５０の発光ダイオード５２は、摩擦板１１が所定の摩耗状態まで摩耗するまでは消灯し、所定の摩耗状態まで摩耗すると点灯する。したがって、ユーザは、発光ダイオード５２が消灯している間は摩擦板１１が摩耗していないこと、点灯した時点で所定の摩耗状態に達したことを知ることができ、摩擦板１１の交換タイミングを適切に知ることができる。
【００４９】
第４の実施の形態：
図７は、本発明の第４の実施の形態にかかる電磁クラッチの入出力接続時の縦断側面図である。第４の実施の形態の電磁クラッチ２Ｂの基本構造は、図４、図５の第２の実施の形態で示した電磁クラッチ２Ａと同一である。また、摩擦板の摩耗状態を検知する摩耗検知手段の構成は、図６の第３の実施の形態で示した電磁ブレーキ１Ｂと同様である。
【００５０】
すなわち、第４の実施の形態の電磁クラッチ２Ｂは、摩擦板１１の摩耗を検知する摩耗検知手段として、アーマチュア３０Ｂと共にスライドする接触部４０Ｂ、接触部４０Ｂに対向して配置されたスライドしない検知部４１Ｂ、及び、検知部４１Ｂに接続された通電検知回路５０を備えている。この例では、検知部４１Ｂは一対の接点４４を備え、接触部４０Ｂは接触時に接点４４間を短絡させる導通片４５を備え、これらの接点４４と導通片４５とによりスイッチが構成されている。
【００５１】
接触部４０Ｂの導通片４５は、アーマチュア３０Ｂの外周の一部に外周側に向けて突出し、先端が磁極体２０Ｂ側に折り曲げられて形成されたＬ字状のアーム３２の先端に取り付けられており、検知部４１Ｂは、図示しないフレームにより磁極体２０Ｂ、あるいは、ブレーキ周辺の固定部に固定される。
【００５２】
アーマチュア３０Ｂが接続位置にスライドした際の接触部４０Ｂと検知部４１Ｂとの間隔ｘは、摩擦板１１の厚さｙより小さく設定されており、摩擦板１１が摩耗して機能しなくなる前に間隔ｘが０以下になる(接触部４０Ｂと検知部４１Ｂとが接触する)ように定められている。
【００５３】
摩擦板１１が摩耗してない状態では、図７に示すように、アーマチュア３０Ｂが接続位置にスライドした際にも接触部４０Ｂの導通片４５は検知部４１Ｂの接点４４に接触しない。一方、摩擦板１１が所定の摩耗状態になると、アーマチュア３０Ｂが接続位置にスライドした際に、接触部４０Ｂの導通片４５が検知部４１Ｂの接点４４に接触して検知部４１Ｂの電気的な状態を変化させる。この例では、接触部４０Ｂの導通片４５が検知部４１Ｂの接点４４を短絡し、検知部４１Ｂの電気的な状態を切断から接続に切り換える。
【００５４】
通電検知回路５０の発光ダイオード５２は、摩擦板１１が所定の摩耗状態まで摩耗するまでは消灯し、所定の摩耗状態まで摩耗すると点灯する。したがって、ユーザは、発光ダイオード５２が消灯している間は摩擦板１１が摩耗していないこと、点灯した時点で所定の摩耗状態に達したことを知ることができ、摩擦板１１の交換タイミングを適切に知ることができる。
【００５５】
第５の実施の形態：
図８は、本発明の第５の実施の形態にかかる電磁ブレーキの制動時の縦断側面図である。第５の実施の形態の電磁ブレーキ１Ｃの基本構造は、図１、図２の第１の実施の形態で示した電磁ブレーキ１Ａとほぼ同一であり、付勢手段の構成のみが異なる。すなわち、第１の実施の形態では付勢手段としてコイルスプリングが用いられているが、第５の実施の形態では付勢手段として板ばねが用いられている。
【００５６】
第５の実施の形態の電磁ブレーキ１Ｃでは、摩擦板１１が固着されたハブプレート１０Ａと、磁極体２０Ｃに付勢手段である板ばね７０Ａを介して支持されたアーマチュア３０Ａとが対向している。磁極体２０Ｃには、励磁コイル２２が設けられている。
【００５７】
摩擦板１１の摩耗を検知する摩耗検知手段は、アーマチュア３０Ａと共にスライドする接触部４０Ｃ、接触部４０Ｃに対向して配置されたスライドしない検知部４１Ａ、及び、検知部４１Ａに接続された通電検知回路５０を備えている。接触部４０Ｃは、板ばね７０Ａを延長して形成された切断刃７１を備えている。検知部４１Ａは、第１の実施の形態と同様に、切断用信号線４２を備えている。
【００５８】
アーマチュア３０Ａが制動位置にスライドした際の接触部４０Ｃと検知部４１Ａとの間隔ｘは、摩擦板１１の厚さｙより小さく設定されており、摩擦板１１が摩耗して機能しなくなる前に間隔ｘが０以下になる(接触部４０Ｃと検知部４１Ａとが接触する)ように定められている。
【００５９】
摩擦板１１が摩耗してない状態では、図８に示すように、アーマチュア３０Ａが制動位置にスライドした際にも接触部４０Ｃの切断刃７１は検知部４１Ａの切断用信号線４２に接触しない。一方、摩擦板１１が所定の摩耗状態になると、アーマチュア３０Ａが制動位置にスライドした際に、接触部４０Ｃの切断刃７１が検知部４１Ａの切断用信号線４２に接触し、検知部４１Ａの電気的な状態を変化させる。この例では、接触部４０Ｃの切断刃７１が検知部４１Ａの切断用信号線４２を切断し、検知部４１Ａの電気的な状態を接続から切断に切り換える。
【００６０】
通電検知回路５０の発光ダイオード５２は、摩擦板１１が所定の摩耗状態まで摩耗するまでは点灯し、所定の摩耗状態まで摩耗すると消灯する。したがって、ユーザは、発光ダイオード５２が点灯している間は摩擦板１１が摩耗していないこと、消灯した時点で所定の摩耗状態に達したことを知ることができ、摩擦板１１及び切断用信号線４２の交換タイミングを適切に知ることができる。
【００６１】
第６の実施の形態：
図９は、本発明の第６の実施の形態にかかる電磁クラッチの入出力接続時の縦断側面図である。第６の実施の形態の電磁クラッチ２Ｃの基本構造は図４、図５の第２の実施の形態で示した電磁クラッチ２Ａとほぼ同一であり、付勢手段の構成のみが異なる。
すなわち、第２の実施の形態では付勢手段としてコイルスプリングが用いられているが、第６の実施の形態では付勢手段として板ばねが用いられている。
【００６２】
第６の実施の形態の電磁クラッチ２Ｃでは、入力軸３に固定され、摩擦板１１が固着されたロータ６０と、出力軸４に固定されたハブプレート１０Ｃに対し、付勢手段である板ばね７０Ｂを介して支持されたアーマチュア３０Ｂとが対向している。
【００６３】
摩擦板１１の摩耗を検知する摩耗検知手段は、アーマチュア３０Ｂと共にスライドする接触部４０Ｄ、接触部４０Ｄに対向して配置されたスライドしない検知部４１Ｂ、及び、検知部４１Ｂに接続された通電検知回路５０を備えている。接触部４０Ｄは、導電体である板ばね７０Ｂを延長して形成された導通片７２を備えている。検知部４１Ｂは、第４の実施の形態と同様に、一対の接点４４を備えている。これらの接点４４と導通片７２とによりスイッチが構成されている。
【００６４】
アーマチュア３０Ｂが接続位置にスライドした際の接触部４０Ｄと検知部４１Ｂとの間隔ｘは、摩擦板１１の厚さｙより小さく設定されており、摩擦板１１が摩耗して機能しなくなる前に間隔ｘが０以下になる(接触部４０Ｄと検知部４１Ｂとが接触する)ように定められている。
【００６５】
摩擦板１１が摩耗してない状態では、図９に示すように、アーマチュア３０Ｂが接続位置にスライドした際にも接触部４０Ｄの導通片７２は検知部４１Ｂの接点４４に接触しない。一方、摩擦板１１が所定の摩耗状態になると、アーマチュア３０Ｂが接続位置にスライドした際に、接触部４０Ｄの導通片７２が検知部４１Ｂの接点４４に接触して検知部４１Ｂの電気的な状態を変化させる。この例では、接触部４０Ｄの導通片７２が検知部４１Ｂの接点４４を短絡し、検知部４１Ｂの電気的な状態を切断から接続に切り換える。
【００６６】
通電検知回路５０の発光ダイオード５２は、摩擦板１１が所定の摩耗状態まで摩耗するまでは消灯し、所定の摩耗状態まで摩耗すると点灯する。したがって、ユーザは、発光ダイオード５２が消灯している間は摩擦板１１が摩耗していないこと、点灯した時点で所定の摩耗状態に達したことを知ることができ、摩擦板１１の交換タイミングを適切に知ることができる。
【００６７】
第７の実施の形態：
図１０は、本発明の第７の実施の形態にかかる電磁ブレーキの制動時の縦断側面図である。第７の実施の形態の電磁ブレーキ１Ｄの基本構造は、図１、図２の第１の実施の形態で示した電磁ブレーキ１Ａとほぼ同一である。ただし、第７の実施の形態では、ハブプレート１０Ｄ及びアーマチュア３０Ａが導電体で形成され、ハブプレート１０Ｄのアーマチュア３０Ａに対向する面の最も外周側に、突起１３が形成されている。なお、突起は、アーマチュア３０Ａ側に形成されてもよいし、摩擦板１１の外周ではなく内周に形成されてもよいし、摩擦板１１に設けた切り欠きに侵入するように形成されてもよい。
【００６８】
第７の実施の形態の電磁ブレーキ１Ｄは、摩擦板１１の摩耗を検知する摩耗検知手段として、スライドする接触部４０Ｅとして導電体のアーマチュア３０Ａ自体を用い、接触部４０Ｅに対向して配置されたスライドしない検知部４１Ｃとしてハブプレート１０Ｄの突起１３を利用する。そして、通電検知回路５０は、一方の導線をアーマチュア３０Ａに接続すると共に、他方の導線を接触子４６を介してハブプレートに接続している。接触子４６は、ハブプレート１０Ｄの回転を妨げずに外周に接触して電気的な導通状態を保つ。
【００６９】
アーマチュア３０Ａが制動位置にスライドした際の接触部４０Ｅと検知部４１Ｃとの間隔ｘは、摩擦板１１の厚さｙより小さく設定されており、摩擦板１１が摩耗して機能しなくなる前に間隔ｘが０以下になる(接触部４０Ｅと検知部４１Ｃとが接触する)ように定められている。
【００７０】
摩擦板１１が摩耗してない状態では、図１０に示すように、アーマチュア３０Ａが制動位置にスライドした際にも接触部４０Ｅであるアーマチュア３０Ａは検知部４１Ｃであるハブプレート１０Ｄの突起１３に接触しない。一方、摩擦板１１が所定の摩耗状態になると、アーマチュア３０Ａが制動位置にスライドした際に、接触部４０Ｅであるアーマチュア３０Ａは検知部４１Ｃであるハブプレート１０Ｄの突起１３に接触して検知部４１Ｃの電気的な状態を変化させる。この例では、アーマチュア３０Ａからハブプレート１０Ｄの突起１３の間が導通する。
【００７１】
通電検知回路５０の発光ダイオード５２は、摩擦板１１が所定の摩耗状態まで摩耗するまでは消灯し、所定の摩耗状態まで摩耗すると点灯する。したがって、ユーザは、発光ダイオード５２が消灯している間は摩擦板１１が摩耗していないこと、点灯した時点で所定の摩耗状態に達したことを知ることができ、摩擦板１１の交換タイミングを適切に知ることができる。
【００７２】
第８の実施の形態：
図１１は、本発明の第８の実施の形態にかかる電磁クラッチの入出力接続時の縦断側面図である。第８の実施の形態の電磁クラッチ２Ｄの基本構造は、図４、図５の第２の実施の形態で示した電磁クラッチ２Ａとほぼ同一である。ただし、第８の実施の形態では、ロータ６０及びアーマチュア３０Ｃが導電体で形成され、アーマチュア３０Ｃのロータ６０に対向する面の最も外周側に、突起３３が形成されている。なお、突起３３は、ロータ６０側に形成されてもよいし、摩擦板１１の外周ではなく内周に形成されてもよいし、摩擦板１１に設けた切り欠きに侵入するように形成されてもよい。
【００７３】
第８の実施の形態の電磁クラッチ２Ｄは、摩擦板１１の摩耗を検知する摩耗検知手段として、スライドする接触部４０Ｆとして導電体のアーマチュア３０Ｃの突起３３を用い、接触部４０Ｆに対向して配置されたスライドしない検知部４１Ｄとしてロータ６０自体を利用する。そして、通電検知回路５０は、一方の導線を接触子４７ａを介してアーマチュア３０Ｃに接続すると共に、他方の導線を接触子４７ｂを介してロータ６０に接続している。接触子４７ａ、４７ｂは、アーマチュア３０Ｃ及びロータ６０のそれぞれの回転を妨げずに外周に接触して電気的な導通状態を保つ。
【００７４】
アーマチュア３０Ｃが制動位置にスライドした際の接触部４０Ｆと検知部４１Ｄとの間隔ｘは、摩擦板１１の厚さｙより小さく設定されており、摩擦板１１が摩耗して機能しなくなる前に間隔ｘが０以下になる(接触部４０Ｆと検知部４１Ｄとが接触する)ように定められている。
【００７５】
摩擦板１１が摩耗してない状態では、図１１に示すように、アーマチュア３０Ｃが接続位置にスライドした際にも接触部４０Ｆであるアーマチュア３０Ｃの突起３３は検知部４１Ｄであるロータ６０に接触しない。一方、摩擦板１１が所定の摩耗状態になると、アーマチュア３０Ｃが接続位置にスライドした際に、接触部４０Ｆであるアーマチュア３０Ｃの突起３３は検知部４１Ｄであるロータ６０に接触して検知部４１Ｄの電気的な状態を変化させる。この例では、アーマチュア３０Ｃの突起３３からロータ６０の間が導通する。
【００７６】
通電検知回路５０の発光ダイオード５２は、摩擦板１１が所定の摩耗状態まで摩耗するまでは消灯し、所定の摩耗状態まで摩耗すると点灯する。したがって、ユーザは、発光ダイオード５２が消灯している間は摩擦板１１が摩耗していないこと、点灯した時点で所定の摩耗状態に達したことを知ることができ、摩擦板１１の交換タイミングを適切に知ることができる。
【００７７】
第９の実施の形態：
図１２は、本発明の第９の実施の形態にかかる電磁ブレーキの制動時の縦断側面図である。第９の実施の形態の電磁ブレーキ１Ｅの基本構造は、付勢手段として板ばねを用いた図８の第５の実施の形態で示した電磁ブレーキ１Ｃとほぼ同一である。ただし、第９の実施の形態では、摩擦板の摩耗状態を検知する摩耗検知手段として、上記の各実施の形態で用いた接触部及び検知部に代えて、板ばねに取り付けられた圧電素子を用い、制動時の圧電素子の出力を検知することにより、板ばねのたわみ量から摩擦板の摩耗状態を検知するようにしている。
【００７８】
すなわち、第９の実施の形態の電磁ブレーキ１Ｅでは、摩擦板１１が固着されたハブプレート１０Ａと、磁極体２０Ｃに付勢手段である板ばね７０Ｃを介して支持されたアーマチュア３０Ａとが対向している。磁極体２０Ｃには、励磁コイル２２が設けられている。
【００７９】
摩擦板１１の摩耗を検知する摩耗検知手段は、図１３に拡大して示すように、板ばね７０Ｃの撓み量の大きい中間部に貼り付けられた圧電素子７３と、この圧電素子７３の変形により発生する出力電圧を測定する電圧検知回路８０とから構成されている。
【００８０】
電圧検知回路８０は、バッテリー８１と発光ダイオード８２とを備える他、圧電素子７３の出力電圧を基準電圧と比較するコンパレータ８３、抵抗８４、トランジスタ８５を備えている。トランジスタ８５のコレクタ、エミッタと発光ダイオード８２とを直列にした回路がバッテリー８１に対して並列に接続され、トランジスタ８５のベースにコンパレータ８３の出力が入力されている。これにより、圧電素子７３の出力電圧が基準電圧を超えると、トランジスタ８５がオンして発光ダイオード８２に電流を流して点灯させる。
【００８１】
板ばね７０Ｃの制動時の撓み量は、摩擦板１１の厚さが減少するほど大きくなるため、摩耗限界での板ばねの撓み量を予め求め、その際の圧電素子の出力電圧を基準電圧として設定しておくことにより、上記の構成で摩擦板が所定の摩耗状態に達したことを検知することができる。
【００８２】
すなわち、電圧検知回路８０の発光ダイオード８２は、摩擦板１１が所定の摩耗状態まで摩耗するまでは消灯し、所定の摩耗状態まで摩耗すると点灯する。したがって、ユーザは、発光ダイオード８２が消灯している間は摩擦板１１が摩耗していないこと、点灯した時点で所定の摩耗状態に達したことを知ることができ、摩擦板１１の交換タイミングを適切に知ることができる。
【００８３】
なお、第９の実施の形態では、電圧検知回路を単独で設けているが、異なる基準電圧で複数の電圧検知回路を設ければ、摩擦板の摩耗状態を、例えば、正常、摩耗量小、摩耗量大、交換時期等、段階的に検知することもできる。
【００８４】
本発明は、上記の各実施の形態の構成に限定されない。
例えば、図示の説明は省略するが、第９の実施の形態の電磁ブレーキの構成は、図９の第６の実施の形態の基本構成の電磁クラッチに適用することで、第９の実施の形態と同等の電磁クラッチにも適用可能である。
また、上記の各実施の形態では、告知手段として発光ダイオードを用いているが、これに限定されず、ブザー等の音響素子を用いてもよいし、コンパレータやトランジスタ、Ａ／Ｄ変換器を介してパーソナルコンピュータに取り込み、ＰＣディスプレイ上で正常、異常を表示させるようにしてもよい。
【００８５】
さらに、通電検知回路５０や電圧検知回路８０は、電磁ブレーキや電磁クラッチの近傍に配置してもよいし、離れた場所に配置してユーザやサービスマンが複数のブレーキやクラッチの状態を集中管理できるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる電磁ブレーキの摩擦板が摩耗していない状態における制動時の縦断側面図である。
【図２】図１の電磁ブレーキの制動解除時の側面断面図である。
【図３】図１の電磁ブレーキの摩擦板が摩耗した状態における制動時の縦断側面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態にかかる電磁クラッチの摩擦板が摩耗していない状態における入出力軸接続時の縦断側面図である。
【図５】図４の電磁クラッチの入出力軸切断時の縦断側面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態にかかる電磁ブレーキの摩擦板が摩耗していない状態における制動時の縦断側面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態にかかる電磁クラッチの摩擦板が摩耗していない状態における入出力軸接続時の縦断側面図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態にかかる電磁ブレーキの摩擦板が摩耗していない状態における制動時の縦断側面図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態にかかる電磁クラッチの摩擦板が摩耗していない状態における入出力軸接続時の縦断側面図である。
【図１０】本発明の第７の実施の形態にかかる電磁ブレーキの摩擦板が摩耗していない状態における制動時の縦断側面図である。
【図１１】本発明の第８の実施の形態にかかる電磁クラッチの摩擦板が摩耗していない状態における入出力軸接続時の縦断側面図である。
【図１２】本発明の第９の実施の形態にかかる電磁ブレーキの摩擦板が摩耗していない状態における制動時の縦断側面図である。
【図１３】図１２の電磁ブレーキに用いられている板ばねと圧電素子とを示す拡大図である。
【符号の説明】
【００８７】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ 電磁ブレーキ
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ 電磁クラッチ
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ ハブプレート
１１ 摩擦板
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ 磁極体
１２、２１ コイルスプリング
２２ 励磁コイル
３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ アーマチュア
４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅ、４０Ｆ 接触部
４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄ 検知部
５０ 導通検知回路
７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ 板ばね
７３ 圧電素子
８０ 電圧検知回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被制動回転軸に固定されて一体に回転するハブプレートと、
前記ハブプレートに対して軸方向に離れて対向する磁極体と、
前記ハブプレートと前記磁極体との間に配置され、軸方向にスライド可能で回転不能に前記磁極体に取り付けられたアーマチュアと、
前記アーマチュアを前記ハブプレートに対して近接する方向、又は離反する方向に付勢する付勢手段と、
前記磁極体内に設けられ、通電により前記付勢手段による付勢力に抗して前記アーマチュアを変位させる励磁コイルと、
前記ハブプレートと前記アーマチュアとの互いに対向する面の一方に固着された摩擦板と、
前記アーマチュアと共に軸方向にスライドする接触部、及び、該接触部に対向して配置され、軸方向にはスライドしない検知部から成る摩耗検知手段とを備え、
前記接触部と前記検知部との間隔は、前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記アーマチュアが制動位置にスライドした際に、前記接触部が前記検知部に接触して検知部の電気的な状態を変化させるように定められていることを特徴とする摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁ブレーキ。
【請求項２】
被制動回転軸に固定されて一体に回転するハブプレートと、
前記ハブプレートに対して軸方向に離れて対向する磁極体と、
前記ハブプレートと前記磁極体との間に配置され、軸方向にスライド可能で回転不能に前記磁極体に取り付けられたアーマチュアと、
前記アーマチュアを前記ハブプレートに対して近接する方向、又は離反する方向に付勢する付勢手段と、
前記磁極体内に設けられ、通電により前記付勢手段による付勢力に抗して前記アーマチュアを変位させる励磁コイルと、
前記ハブプレートと前記アーマチュアとの互いに対向する面の一方に固着された摩擦板と、
前記アーマチュアと共に軸方向にスライドする接触部、及び、該接触部に対向して配置され、軸方向にはスライドしない検知部から成る摩耗検知手段とを備え、
前記接触部と前記検知部との間隔は、前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記アーマチュアが制動位置にスライドした際に、前記接触部が前記検知部に接触して検知部の電気的な状態を変化させるように定められている摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁ブレーキにおいて、
前記検知部は、切断用信号線を備え、前記接触部は、接触時に前記切断用信号線を切断する切断刃と通電検知回路とを備え、前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記切断刃で切断用信号線を切断し、前記通電検知回路を遮断することで、摩擦板の磨耗度の検知を行うようにしたことを特徴とする摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁ブレーキ。
【請求項３】
被制動回転軸に固定されて一体に回転するハブプレートと、
前記ハブプレートに対して軸方向に離れて対向する磁極体と、
前記ハブプレートと前記磁極体との間に配置され、軸方向にスライド可能で回転不能に前記磁極体に取り付けられたアーマチュアと、
前記アーマチュアを前記ハブプレートに対して近接する方向、又は離反する方向に付勢する付勢手段と、
前記磁極体内に設けられ、通電により前記付勢手段による付勢力に抗して前記アーマチュアを変位させる励磁コイルと、
前記ハブプレートと前記アーマチュアとの互いに対向する面の一方に固着された摩擦板と、
前記アーマチュアと共に軸方向にスライドする接触部、及び、該接触部に対向して配置され、軸方向にはスライドしない検知部から成る摩耗検知手段とを備え、
前記接触部と前記検知部との間隔は、前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記アーマチュアが制動位置にスライドした際に、前記接触部が前記検知部に接触して検知部の電気的な状態を変化させるように定められている摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁ブレーキにおいて、
前記検知部は、通電検知回路と、この通電検知回路の形成用及び開放用の接点とを備え、また、前記接触部は導通片を備え、
前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記接触部の導通片の軸方向のスライドにより、接触時に前記接点間を短絡させることで摩擦板の磨耗度の検知を行うようにしたことを特徴とする摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁ブレーキ。
【請求項４】
前記付勢手段は、板ばねであり、当該板ばねの一部を前記接触部として利用することを特徴とする請求項１又は２に記載の摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁ブレーキ。
【請求項５】
前記ハブプレートと前記アーマチュアは、導電体により形成され、前記ハブプレートの一部が前記アーマチュア側に突出した前記接触部として形成され、前記アーマチュアは、導電体により形成され、前記検知部として機能することを特徴とする請求項１又は２に記載の摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁ブレーキ。
【請求項６】
前記付勢手段は、板ばねであり、前記摩耗検知手段は、前記接触部及び検知部に代えて、前記板ばねに取り付けられた圧電素子を備え、制動時の該圧電素子の出力を検知することにより、前記板ばねのたわみ量から前記摩擦板の摩耗状態を検知することを特徴とする請求項１又は２に記載の摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁ブレーキ。
【請求項７】
入力軸又は出力軸の一方に固定されて一体に回転するハブプレートと、
前記入力軸又は出力軸の他方に固定されて一体に回転するロータと、
該ロータを回転可能に支持する磁極体と、
前記ハブプレートの前記ロータに対向する面に、軸方向にスライド可能で一体に回転するよう取り付けられたアーマチュアと、
前記アーマチュアと前記ロータとの互いに対向する面の一方に固着された摩擦板と、
前記アーマチュアを前記ハブプレートに対して近接する方向、又は離反する方向に付勢する付勢手段と、
前記磁極体内に設けられ、通電により前記付勢手段による付勢力に抗して前記アーマチュアを変位させる励磁コイルと、
前記アーマチュアと共に軸方向にスライドする接触部、及び、該接触部に対向して配置されたスライドしない検知部からなる磨耗検知手段とを備え、前記接触部と前記検知部との間隔は、前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記アーマチュアが接続位置にスライドした際に、前記接触部が前記検知部に接触して検知部の電気的な状態を変化させるように定められていることを特徴とする摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁クラッチ。
【請求項８】
入力軸又は出力軸の一方に固定されて一体に回転するハブプレートと、
前記入力軸又は出力軸の他方に固定されて一体に回転するロータと、
該ロータを回転可能に支持する磁極体と、
前記ハブプレートの前記ロータに対向する面に、軸方向にスライド可能で一体に回転するよう取り付けられたアーマチュアと、
前記アーマチュアと前記ロータとの互いに対向する面の一方に固着された摩擦板と、
前記アーマチュアを前記ハブプレートに対して近接する方向、又は離反する方向に付勢する付勢手段と、
前記磁極体内に設けられ、通電により前記付勢手段による付勢力に抗して前記アーマチュアを変位させる励磁コイルと、
前記アーマチュアと共に軸方向にスライドする接触部、及び、該接触部に対向して配置、接触部と前記検知部との間隔は、前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記アーマチュアが接続位置にスライドした際に、前記接触部が前記検知部に接触して検知部の電気的な状態を変化させるように定められている摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁クラッチにおいて、
前記検知部は、切断用信号線を備え、前記接触部は、接触時に前記切断用信号線を切断する切断刃と通電検知回路とを備え、前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記切断刃で切断用信号線を切断し、前記通電検知回路を遮断することで、摩擦板の磨耗度の検知を行うようにしたことを特徴とする摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁クラッチ。
【請求項９】
入力軸又は出力軸の一方に固定されて一体に回転するハブプレートと、
前記入力軸又は出力軸の他方に固定されて一体に回転するロータと、
該ロータを回転可能に支持する磁極体と、
前記ハブプレートの前記ロータに対向する面に、軸方向にスライド可能で一体に回転するよう取り付けられたアーマチュアと、
前記アーマチュアと前記ロータとの互いに対向する面の一方に固着された摩擦板と、
前記アーマチュアを前記ハブプレートに対して近接する方向、又は離反する方向に付勢する付勢手段と、
前記磁極体内に設けられ、通電により前記付勢手段による付勢力に抗して前記アーマチュアを変位させる励磁コイルと、
前記アーマチュアと共に軸方向にスライドする接触部、及び、該接触部に対向して配置、接触部と前記検知部との間隔は、前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記アーマチュアが接続位置にスライドした際に、前記接触部が前記検知部に接触して検知部の電気的な状態を変化させるように定められている摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁クラッチにおいて、
前記検知部は、通電検知回路と、この通電検知回路の形成用及び開放用の接点とを備え、また、前記接触部は導通片を備え、
前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記接触部の導通片の軸方向のスライドにより、接触時に前記接点間を短絡させることで摩擦板の磨耗度の検知を行うようにしたことを特徴とする摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁クラッチ。
【請求項１０】
前記付勢手段は、板ばねであり、当該板ばねの一部を前記接触部として利用することを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁クラッチ。
【請求項１１】
前記アーマチュアは、導電体により形成され、一部が前記ロータ側に突出した前記接触部として形成され、前記ロータは、導電体により形成され、前記検知部として機能することを特徴とする請求項７又は８に記載の摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁クラッチ。
【請求項１２】
前記付勢手段は、板ばねであり、前記摩耗検知手段は、前記接触部及び検知部に代えて、前記板ばねに取り付けられた圧電素子を備え、接続時の該圧電素子の出力を検知することにより、前記板ばねのたわみ量から前記摩擦板の摩耗状態を検知することを特徴とする請求項７又は８に記載の摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁クラッチ。
【請求項１３】
前記磨耗検知手段の出力としてブザーのような音響報知手段又はＰＣディスプレーのような表示報知手段を用いるようにしたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の電磁ブレーキ。
【請求項１４】
前記磨耗検知手段の出力としてブザーのような音響報知手段又はＰＣディスプレーのような表示報知手段を用いるようにしたことを特徴とする請求項７乃至１２のいずれかに記載の電磁クラッチ。
【請求項１】
被制動回転軸に固定されて一体に回転するハブプレートと、
前記ハブプレートに対して軸方向に離れて対向する磁極体と、
前記ハブプレートと前記磁極体との間に配置され、軸方向にスライド可能で回転不能に前記磁極体に取り付けられたアーマチュアと、
前記アーマチュアを前記ハブプレートに対して近接する方向、又は離反する方向に付勢する付勢手段と、
前記磁極体内に設けられ、通電により前記付勢手段による付勢力に抗して前記アーマチュアを変位させる励磁コイルと、
前記ハブプレートと前記アーマチュアとの互いに対向する面の一方に固着された摩擦板と、
前記アーマチュアと共に軸方向にスライドする接触部、及び、該接触部に対向して配置され、軸方向にはスライドしない検知部から成る摩耗検知手段とを備え、
前記接触部と前記検知部との間隔は、前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記アーマチュアが制動位置にスライドした際に、前記接触部が前記検知部に接触して検知部の電気的な状態を変化させるように定められていることを特徴とする摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁ブレーキ。
【請求項２】
被制動回転軸に固定されて一体に回転するハブプレートと、
前記ハブプレートに対して軸方向に離れて対向する磁極体と、
前記ハブプレートと前記磁極体との間に配置され、軸方向にスライド可能で回転不能に前記磁極体に取り付けられたアーマチュアと、
前記アーマチュアを前記ハブプレートに対して近接する方向、又は離反する方向に付勢する付勢手段と、
前記磁極体内に設けられ、通電により前記付勢手段による付勢力に抗して前記アーマチュアを変位させる励磁コイルと、
前記ハブプレートと前記アーマチュアとの互いに対向する面の一方に固着された摩擦板と、
前記アーマチュアと共に軸方向にスライドする接触部、及び、該接触部に対向して配置され、軸方向にはスライドしない検知部から成る摩耗検知手段とを備え、
前記接触部と前記検知部との間隔は、前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記アーマチュアが制動位置にスライドした際に、前記接触部が前記検知部に接触して検知部の電気的な状態を変化させるように定められている摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁ブレーキにおいて、
前記検知部は、切断用信号線を備え、前記接触部は、接触時に前記切断用信号線を切断する切断刃と通電検知回路とを備え、前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記切断刃で切断用信号線を切断し、前記通電検知回路を遮断することで、摩擦板の磨耗度の検知を行うようにしたことを特徴とする摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁ブレーキ。
【請求項３】
被制動回転軸に固定されて一体に回転するハブプレートと、
前記ハブプレートに対して軸方向に離れて対向する磁極体と、
前記ハブプレートと前記磁極体との間に配置され、軸方向にスライド可能で回転不能に前記磁極体に取り付けられたアーマチュアと、
前記アーマチュアを前記ハブプレートに対して近接する方向、又は離反する方向に付勢する付勢手段と、
前記磁極体内に設けられ、通電により前記付勢手段による付勢力に抗して前記アーマチュアを変位させる励磁コイルと、
前記ハブプレートと前記アーマチュアとの互いに対向する面の一方に固着された摩擦板と、
前記アーマチュアと共に軸方向にスライドする接触部、及び、該接触部に対向して配置され、軸方向にはスライドしない検知部から成る摩耗検知手段とを備え、
前記接触部と前記検知部との間隔は、前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記アーマチュアが制動位置にスライドした際に、前記接触部が前記検知部に接触して検知部の電気的な状態を変化させるように定められている摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁ブレーキにおいて、
前記検知部は、通電検知回路と、この通電検知回路の形成用及び開放用の接点とを備え、また、前記接触部は導通片を備え、
前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記接触部の導通片の軸方向のスライドにより、接触時に前記接点間を短絡させることで摩擦板の磨耗度の検知を行うようにしたことを特徴とする摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁ブレーキ。
【請求項４】
前記付勢手段は、板ばねであり、当該板ばねの一部を前記接触部として利用することを特徴とする請求項１又は２に記載の摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁ブレーキ。
【請求項５】
前記ハブプレートと前記アーマチュアは、導電体により形成され、前記ハブプレートの一部が前記アーマチュア側に突出した前記接触部として形成され、前記アーマチュアは、導電体により形成され、前記検知部として機能することを特徴とする請求項１又は２に記載の摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁ブレーキ。
【請求項６】
前記付勢手段は、板ばねであり、前記摩耗検知手段は、前記接触部及び検知部に代えて、前記板ばねに取り付けられた圧電素子を備え、制動時の該圧電素子の出力を検知することにより、前記板ばねのたわみ量から前記摩擦板の摩耗状態を検知することを特徴とする請求項１又は２に記載の摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁ブレーキ。
【請求項７】
入力軸又は出力軸の一方に固定されて一体に回転するハブプレートと、
前記入力軸又は出力軸の他方に固定されて一体に回転するロータと、
該ロータを回転可能に支持する磁極体と、
前記ハブプレートの前記ロータに対向する面に、軸方向にスライド可能で一体に回転するよう取り付けられたアーマチュアと、
前記アーマチュアと前記ロータとの互いに対向する面の一方に固着された摩擦板と、
前記アーマチュアを前記ハブプレートに対して近接する方向、又は離反する方向に付勢する付勢手段と、
前記磁極体内に設けられ、通電により前記付勢手段による付勢力に抗して前記アーマチュアを変位させる励磁コイルと、
前記アーマチュアと共に軸方向にスライドする接触部、及び、該接触部に対向して配置されたスライドしない検知部からなる磨耗検知手段とを備え、前記接触部と前記検知部との間隔は、前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記アーマチュアが接続位置にスライドした際に、前記接触部が前記検知部に接触して検知部の電気的な状態を変化させるように定められていることを特徴とする摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁クラッチ。
【請求項８】
入力軸又は出力軸の一方に固定されて一体に回転するハブプレートと、
前記入力軸又は出力軸の他方に固定されて一体に回転するロータと、
該ロータを回転可能に支持する磁極体と、
前記ハブプレートの前記ロータに対向する面に、軸方向にスライド可能で一体に回転するよう取り付けられたアーマチュアと、
前記アーマチュアと前記ロータとの互いに対向する面の一方に固着された摩擦板と、
前記アーマチュアを前記ハブプレートに対して近接する方向、又は離反する方向に付勢する付勢手段と、
前記磁極体内に設けられ、通電により前記付勢手段による付勢力に抗して前記アーマチュアを変位させる励磁コイルと、
前記アーマチュアと共に軸方向にスライドする接触部、及び、該接触部に対向して配置、接触部と前記検知部との間隔は、前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記アーマチュアが接続位置にスライドした際に、前記接触部が前記検知部に接触して検知部の電気的な状態を変化させるように定められている摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁クラッチにおいて、
前記検知部は、切断用信号線を備え、前記接触部は、接触時に前記切断用信号線を切断する切断刃と通電検知回路とを備え、前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記切断刃で切断用信号線を切断し、前記通電検知回路を遮断することで、摩擦板の磨耗度の検知を行うようにしたことを特徴とする摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁クラッチ。
【請求項９】
入力軸又は出力軸の一方に固定されて一体に回転するハブプレートと、
前記入力軸又は出力軸の他方に固定されて一体に回転するロータと、
該ロータを回転可能に支持する磁極体と、
前記ハブプレートの前記ロータに対向する面に、軸方向にスライド可能で一体に回転するよう取り付けられたアーマチュアと、
前記アーマチュアと前記ロータとの互いに対向する面の一方に固着された摩擦板と、
前記アーマチュアを前記ハブプレートに対して近接する方向、又は離反する方向に付勢する付勢手段と、
前記磁極体内に設けられ、通電により前記付勢手段による付勢力に抗して前記アーマチュアを変位させる励磁コイルと、
前記アーマチュアと共に軸方向にスライドする接触部、及び、該接触部に対向して配置、接触部と前記検知部との間隔は、前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記アーマチュアが接続位置にスライドした際に、前記接触部が前記検知部に接触して検知部の電気的な状態を変化させるように定められている摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁クラッチにおいて、
前記検知部は、通電検知回路と、この通電検知回路の形成用及び開放用の接点とを備え、また、前記接触部は導通片を備え、
前記摩擦板が所定の摩耗状態になると、前記接触部の導通片の軸方向のスライドにより、接触時に前記接点間を短絡させることで摩擦板の磨耗度の検知を行うようにしたことを特徴とする摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁クラッチ。
【請求項１０】
前記付勢手段は、板ばねであり、当該板ばねの一部を前記接触部として利用することを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁クラッチ。
【請求項１１】
前記アーマチュアは、導電体により形成され、一部が前記ロータ側に突出した前記接触部として形成され、前記ロータは、導電体により形成され、前記検知部として機能することを特徴とする請求項７又は８に記載の摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁クラッチ。
【請求項１２】
前記付勢手段は、板ばねであり、前記摩耗検知手段は、前記接触部及び検知部に代えて、前記板ばねに取り付けられた圧電素子を備え、接続時の該圧電素子の出力を検知することにより、前記板ばねのたわみ量から前記摩擦板の摩耗状態を検知することを特徴とする請求項７又は８に記載の摩擦板の摩耗検知手段を備えた電磁クラッチ。
【請求項１３】
前記磨耗検知手段の出力としてブザーのような音響報知手段又はＰＣディスプレーのような表示報知手段を用いるようにしたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の電磁ブレーキ。
【請求項１４】
前記磨耗検知手段の出力としてブザーのような音響報知手段又はＰＣディスプレーのような表示報知手段を用いるようにしたことを特徴とする請求項７乃至１２のいずれかに記載の電磁クラッチ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−１４４７８６（Ｐ２００８−１４４７８６Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２９７３４（Ｐ２００６−３２９７３４）
【出願日】平成１８年１２月６日（２００６．１２．６）
【出願人】（０００００２０５９）神鋼電機株式会社 (1,111)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月６日（２００６．１２．６）
【出願人】（０００００２０５９）神鋼電機株式会社 (1,111)
【Ｆターム（参考）】
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