無励磁作動型摩擦ブレーキ
【課題】 無励磁作動型摩擦ブレーキにおけるハブとブレーキディスクのスプライン係合より生ずる回転方向のバックラッシによる叩き音、特に正、 逆回転方式の場合におけるバックラッシを減少させること。
【解決手段】回転軸１に固着されたハブ１２と、コイル１１とコイルばね、フィールドコア８、プレート６、ハブ１２の外周に固着された異方性部材と、ブレーキディスク６３、アーマチュア５とを備え、前記異方性部材は、複数の層で形成されたリング状弾性体６１と、これらの隣接する層の間に介在する補強材としての複数枚の薄板６２と、リング状弾性体６１の最内と最外の周面に設けられた保護板６４、６５とを備え、回転方向に対してばね常数が小であり、軸線方向には、ばね常数が大となり、これにより回転方向のバックラッシを零となるように構成したもの。
【解決手段】回転軸１に固着されたハブ１２と、コイル１１とコイルばね、フィールドコア８、プレート６、ハブ１２の外周に固着された異方性部材と、ブレーキディスク６３、アーマチュア５とを備え、前記異方性部材は、複数の層で形成されたリング状弾性体６１と、これらの隣接する層の間に介在する補強材としての複数枚の薄板６２と、リング状弾性体６１の最内と最外の周面に設けられた保護板６４、６５とを備え、回転方向に対してばね常数が小であり、軸線方向には、ばね常数が大となり、これにより回転方向のバックラッシを零となるように構成したもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無励磁作動型摩擦ブレーキの改良に関し、特に無励磁作動型摩擦ブレーキのハブとディスクのスプライン係合により生ずる回転方向のバックラッシによる叩き音、特に正、逆回転方式の場合におけるバックラッシを減少させるための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は、従来の無励磁作動型摩擦ブレーキの縦断面図を示すものであって、この図を参照して構造を説明する。
例えば、モータの回転軸１にハブ２がキー２ａなどで固定され、ハブ２とスプラインＳで係合するディスク３の両摩擦面４、４′が、それぞれ、アーマチュア５とプレート６とに接触する。
アーマチュア５は、ロックナットを兼ねるガイドスペーサ７に案内されて軸線方向の両側に動くようになっている。
一方、プレート６では皿穴６ａは通常円周方向等分角の３個に係合され、図示しない皿頭ボルトによりフィールドコア８へ引き寄せられるが、 通常円周方向等分角に３個のボルト９の頭部９ａに衝き当たって、アーマチュア５の移動量を定め、その位置に固定される。
さらにプレート６はボルト等により、例えばモータの本体等の固定体に取り付けられ、フィールドコア８には通常円周方向に等分角にされた３個のコイルばね１０およびコイル１１が設けられ、８ａ、８ｂは、それぞれフィールドコア８の外径側磁極と内径側磁極とである。
【０００３】
作動について説明すると、コイル１１に通電されない場合は、アーマチュア５がコイルばね１０に押されて、 ディスク３をプレート６に対して押し付けて挟み込み、ディスク３の図で左方の摩擦面４と、その反対側の摩擦面４′の摩擦力によりディスク３、従って回転軸１の回転は制動されて停止する。
コイル１１に通電されると、コイルばね１０の力に抗して磁極８ａ、８ｂにアーマチュア５が引き付けられ、ディスク３は自由になるので回転軸１は自由に回転する。
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−２５７６２９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の無励磁作動型摩擦ブレーキは、部品点数もかなり少なくコンパクトで優れたブレーキ特性を有するが、ハブとブレーキディスクのスプライン係合より生ずる回転方向のバックラッシによる叩き音、特に正、 逆回転方式の場合におけるバックラッシを減少させることが本発明に課された課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、ハブとブレーキディスクをリング状弾性体を備えた異方性部材で一体化する構成とすることにより前記課題を解決した。
具体的には、請求項１に記載のように本発明に係る無励磁作動型摩擦ブレーキは、回転軸に固着されたハブと、コイルとコイルばねとを有し、前記ハブと軸方向の反対側の端部に配置されたフィールドコアと、ガイドスペーサを貫通して、前記フィールドコアの前記コイルおよび前記コイルばねより半径方向外方にねじ込まれたボルトの先端に固定されて、前記フィールドコアと一体化されたプレートと、前記ハブの外周に固着された異方性部材と、前記異方性部材の外周に固着され、前記フィールドコアと前記プレートとの軸方向の中間に配置されたブレーキディスクと、該ブレーキディスクと前記フィールドコアとの軸方向の中間に配置され、前記コイルが励磁された場合は、前記コイルばねに抗して前記フィールドコアに吸引されるアーマチュアとを備え、前記異方性部材は、複数の層で形成されたリング状弾性体と、これらの隣接する層の間に介在する補強材としての複数枚の薄板と、前記リング状弾性体の最内と最外の周面に設けられた保護板とを備え、回転方向に対してばね常数が小であり、軸線方向には、ばね常数が大となり、これにより回転方向のバックラッシを零にしたことを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載のように、前記異方性部材を構成するリング状弾性体は、単層で形成され、薄板に代え、補強材としてワイヤが使用され、回転方向のバックラッシを零とする構成にしてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による無励磁作動型摩擦ブレーキでは、上記のように、ハブとディスクをばね機能を有する異方性部材を構成するリング状弾性体で一体化することによりバックラッシが零になり、叩き音を全く無くすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の実施の形態：
本発明による無励磁作動型摩擦ブレーキの第１の実施の形態として本願の請求項１に記載された半体縦断面図を図１に示し、図１の異方性部材６３ａの断面拡大図を図２に示す。なお、従来例の図４に対応する部品には、図４と同じ符号を付して示している。
【００１０】
図１に示すように、回転軸１に固定されたハブ１２の外周に異方性部材６３ａが固着され、この異方性部材６３ａの外周にブレーキディスク６３が固着されている。
また、フィールドコア８はハブ１２と軸方向の反対側の端部に配置される。
フィールドコア８には、コイル１１とコイルばね（図示せず）とが設けられている。
なお、コイルばねは、図１が上半分の半体縦断面図のため図示されていないが、図４の従来例の場合のコイルばね１０の相当部分に配置されている。
プレート６は、ガイドスペーサ７を貫通するボルト９の頭部（先端）９ａによりフィールドコア８と一体化されるように構成される。
なお、ボルト９は、図示のように、フィールドコア８のコイル１１および前記コイルばねより半径方向外方に配置される。
【００１１】
アーマチュア５は、 ロックナットを兼ねるガイドスペーサ７に案内されて軸線方向の両側に動くようになっている。アーマチュア５は、コイル１１が無励磁のときは、フィールドコア８から図示のように離隔されているが、コイル１１が励磁された場合は、前記コイルばねに抗してフィールドコア８に吸引される。
異方性部材６３ａは、上記のようにハブ１２とブレーキディスク６３の中間に固着され、ブレーキディスク６３はフィールドコア８とプレート６との軸方向の中間に配置される。
なお、異方性部材６３ａは、図２に示されるようにゴム、プラスチック等により複数の層で形成されたリング状弾性体６１と、これらの隣接する層の間に介在する補強材としての複数枚の薄板６２と、リング状弾性体６１の内、外周面に設けられた保護板６４、６５とを備え、回転方向に対してばね常数が小であり、軸線方向には、ばね常数が大となるよう構成されている。
このように構成すると、リング状弾性体６１は、補強材としての複数枚の薄板６２により補強され、さらに、リング状弾性体６１の内、外周面には、それぞれ保護板６４、６５が装着されているので、回転方向に対してばね常数が小であり、軸線方向には、ばね常数が大で保護板６４、６５が、それぞれ、ハブ１２とブレーキディスク６３の中間に固着され、ハブ１２とブレーキディスク６３がリング状弾性体で一体化されて機能するので、回転方向のバックラッシは零になる。
第２の実施の形態：
【００１２】
図３に、本発明の第２の実施の形態としての異方性部材６３ｂの断面拡大図を示す。
第２の実施の形態では、図２に示した補強材としての薄板６２の代わりに、ワイヤ６２ａが補強材として使用される点が相違し、それ以外は第１の実施の形態と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による無励磁作動型摩擦ブレーキの第１の実施の形態の半体縦断面図である。
【図２】図１に示す本発明の第１の実施の形態の異方性部材の断面拡大図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す異方性部材の断面拡大図である。
【図４】従来の無励磁作動型摩擦ブレーキの縦断面図である。
【符号の説明】
【００１４】
１：回転軸
５：アーマチュア
６：プレート
７：ガイドスペーサ
８：フィールドコア
９：ボルト
９ａ：ボルトの頭部（先端）
１１：コイル
１２：ハブ
６１：リング状弾性体
６２：薄板
６２ａ：ワイヤ
６３：ブレーキディスク
６３ａ、６３ｂ：異方性部材
６４、６５：保護板
【技術分野】
【０００１】
本発明は無励磁作動型摩擦ブレーキの改良に関し、特に無励磁作動型摩擦ブレーキのハブとディスクのスプライン係合により生ずる回転方向のバックラッシによる叩き音、特に正、逆回転方式の場合におけるバックラッシを減少させるための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は、従来の無励磁作動型摩擦ブレーキの縦断面図を示すものであって、この図を参照して構造を説明する。
例えば、モータの回転軸１にハブ２がキー２ａなどで固定され、ハブ２とスプラインＳで係合するディスク３の両摩擦面４、４′が、それぞれ、アーマチュア５とプレート６とに接触する。
アーマチュア５は、ロックナットを兼ねるガイドスペーサ７に案内されて軸線方向の両側に動くようになっている。
一方、プレート６では皿穴６ａは通常円周方向等分角の３個に係合され、図示しない皿頭ボルトによりフィールドコア８へ引き寄せられるが、 通常円周方向等分角に３個のボルト９の頭部９ａに衝き当たって、アーマチュア５の移動量を定め、その位置に固定される。
さらにプレート６はボルト等により、例えばモータの本体等の固定体に取り付けられ、フィールドコア８には通常円周方向に等分角にされた３個のコイルばね１０およびコイル１１が設けられ、８ａ、８ｂは、それぞれフィールドコア８の外径側磁極と内径側磁極とである。
【０００３】
作動について説明すると、コイル１１に通電されない場合は、アーマチュア５がコイルばね１０に押されて、 ディスク３をプレート６に対して押し付けて挟み込み、ディスク３の図で左方の摩擦面４と、その反対側の摩擦面４′の摩擦力によりディスク３、従って回転軸１の回転は制動されて停止する。
コイル１１に通電されると、コイルばね１０の力に抗して磁極８ａ、８ｂにアーマチュア５が引き付けられ、ディスク３は自由になるので回転軸１は自由に回転する。
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−２５７６２９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の無励磁作動型摩擦ブレーキは、部品点数もかなり少なくコンパクトで優れたブレーキ特性を有するが、ハブとブレーキディスクのスプライン係合より生ずる回転方向のバックラッシによる叩き音、特に正、 逆回転方式の場合におけるバックラッシを減少させることが本発明に課された課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、ハブとブレーキディスクをリング状弾性体を備えた異方性部材で一体化する構成とすることにより前記課題を解決した。
具体的には、請求項１に記載のように本発明に係る無励磁作動型摩擦ブレーキは、回転軸に固着されたハブと、コイルとコイルばねとを有し、前記ハブと軸方向の反対側の端部に配置されたフィールドコアと、ガイドスペーサを貫通して、前記フィールドコアの前記コイルおよび前記コイルばねより半径方向外方にねじ込まれたボルトの先端に固定されて、前記フィールドコアと一体化されたプレートと、前記ハブの外周に固着された異方性部材と、前記異方性部材の外周に固着され、前記フィールドコアと前記プレートとの軸方向の中間に配置されたブレーキディスクと、該ブレーキディスクと前記フィールドコアとの軸方向の中間に配置され、前記コイルが励磁された場合は、前記コイルばねに抗して前記フィールドコアに吸引されるアーマチュアとを備え、前記異方性部材は、複数の層で形成されたリング状弾性体と、これらの隣接する層の間に介在する補強材としての複数枚の薄板と、前記リング状弾性体の最内と最外の周面に設けられた保護板とを備え、回転方向に対してばね常数が小であり、軸線方向には、ばね常数が大となり、これにより回転方向のバックラッシを零にしたことを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載のように、前記異方性部材を構成するリング状弾性体は、単層で形成され、薄板に代え、補強材としてワイヤが使用され、回転方向のバックラッシを零とする構成にしてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による無励磁作動型摩擦ブレーキでは、上記のように、ハブとディスクをばね機能を有する異方性部材を構成するリング状弾性体で一体化することによりバックラッシが零になり、叩き音を全く無くすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の実施の形態：
本発明による無励磁作動型摩擦ブレーキの第１の実施の形態として本願の請求項１に記載された半体縦断面図を図１に示し、図１の異方性部材６３ａの断面拡大図を図２に示す。なお、従来例の図４に対応する部品には、図４と同じ符号を付して示している。
【００１０】
図１に示すように、回転軸１に固定されたハブ１２の外周に異方性部材６３ａが固着され、この異方性部材６３ａの外周にブレーキディスク６３が固着されている。
また、フィールドコア８はハブ１２と軸方向の反対側の端部に配置される。
フィールドコア８には、コイル１１とコイルばね（図示せず）とが設けられている。
なお、コイルばねは、図１が上半分の半体縦断面図のため図示されていないが、図４の従来例の場合のコイルばね１０の相当部分に配置されている。
プレート６は、ガイドスペーサ７を貫通するボルト９の頭部（先端）９ａによりフィールドコア８と一体化されるように構成される。
なお、ボルト９は、図示のように、フィールドコア８のコイル１１および前記コイルばねより半径方向外方に配置される。
【００１１】
アーマチュア５は、 ロックナットを兼ねるガイドスペーサ７に案内されて軸線方向の両側に動くようになっている。アーマチュア５は、コイル１１が無励磁のときは、フィールドコア８から図示のように離隔されているが、コイル１１が励磁された場合は、前記コイルばねに抗してフィールドコア８に吸引される。
異方性部材６３ａは、上記のようにハブ１２とブレーキディスク６３の中間に固着され、ブレーキディスク６３はフィールドコア８とプレート６との軸方向の中間に配置される。
なお、異方性部材６３ａは、図２に示されるようにゴム、プラスチック等により複数の層で形成されたリング状弾性体６１と、これらの隣接する層の間に介在する補強材としての複数枚の薄板６２と、リング状弾性体６１の内、外周面に設けられた保護板６４、６５とを備え、回転方向に対してばね常数が小であり、軸線方向には、ばね常数が大となるよう構成されている。
このように構成すると、リング状弾性体６１は、補強材としての複数枚の薄板６２により補強され、さらに、リング状弾性体６１の内、外周面には、それぞれ保護板６４、６５が装着されているので、回転方向に対してばね常数が小であり、軸線方向には、ばね常数が大で保護板６４、６５が、それぞれ、ハブ１２とブレーキディスク６３の中間に固着され、ハブ１２とブレーキディスク６３がリング状弾性体で一体化されて機能するので、回転方向のバックラッシは零になる。
第２の実施の形態：
【００１２】
図３に、本発明の第２の実施の形態としての異方性部材６３ｂの断面拡大図を示す。
第２の実施の形態では、図２に示した補強材としての薄板６２の代わりに、ワイヤ６２ａが補強材として使用される点が相違し、それ以外は第１の実施の形態と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による無励磁作動型摩擦ブレーキの第１の実施の形態の半体縦断面図である。
【図２】図１に示す本発明の第１の実施の形態の異方性部材の断面拡大図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す異方性部材の断面拡大図である。
【図４】従来の無励磁作動型摩擦ブレーキの縦断面図である。
【符号の説明】
【００１４】
１：回転軸
５：アーマチュア
６：プレート
７：ガイドスペーサ
８：フィールドコア
９：ボルト
９ａ：ボルトの頭部（先端）
１１：コイル
１２：ハブ
６１：リング状弾性体
６２：薄板
６２ａ：ワイヤ
６３：ブレーキディスク
６３ａ、６３ｂ：異方性部材
６４、６５：保護板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に固着されたハブと、
コイルとコイルばねとを有し、前記ハブと軸方向の反対側の端部に配置されたフィールドコアと、
ガイドスペーサを貫通して、前記フィールドコアの前記コイルおよび前記コイルばねより半径方向外方にねじ込まれたボルトの先端に固定されて、前記フィールドコアと一体化されたプレートと、
前記ハブの外周に固着された異方性部材と、
前記異方性部材の外周に固着され、前記フィールドコアと前記プレートとの軸方向の中間に配置されたブレーキディスクと、
該ブレーキディスクと前記フィールドコアとの軸方向の中間に配置され、前記コイルが励磁された場合は、前記コイルばねに抗して前記フィールドコアに吸引されるアーマチュアとを備え、
前記異方性部材は、複数の層で形成されたリング状弾性体と、これらの隣接する層の間に介在する補強材としての複数枚の薄板と、前記リング状弾性体の最内と最外の周面に設けられた保護板とを備え、回転方向に対してばね常数が小であり、軸線方向には、ばね常数が大となり、これにより回転方向のバックラッシを零にしたことを特徴とする無励磁作動型摩擦ブレーキ。
【請求項２】
前記異方性部材を構成するリング状弾性体は、単層で形成され、前記薄板に代え、補強材としてワイヤが使用され、回転方向のバックラッシを零にしたことを特徴とする請求項１に記載の無励磁作動型摩擦ブレーキ。
【請求項１】
回転軸に固着されたハブと、
コイルとコイルばねとを有し、前記ハブと軸方向の反対側の端部に配置されたフィールドコアと、
ガイドスペーサを貫通して、前記フィールドコアの前記コイルおよび前記コイルばねより半径方向外方にねじ込まれたボルトの先端に固定されて、前記フィールドコアと一体化されたプレートと、
前記ハブの外周に固着された異方性部材と、
前記異方性部材の外周に固着され、前記フィールドコアと前記プレートとの軸方向の中間に配置されたブレーキディスクと、
該ブレーキディスクと前記フィールドコアとの軸方向の中間に配置され、前記コイルが励磁された場合は、前記コイルばねに抗して前記フィールドコアに吸引されるアーマチュアとを備え、
前記異方性部材は、複数の層で形成されたリング状弾性体と、これらの隣接する層の間に介在する補強材としての複数枚の薄板と、前記リング状弾性体の最内と最外の周面に設けられた保護板とを備え、回転方向に対してばね常数が小であり、軸線方向には、ばね常数が大となり、これにより回転方向のバックラッシを零にしたことを特徴とする無励磁作動型摩擦ブレーキ。
【請求項２】
前記異方性部材を構成するリング状弾性体は、単層で形成され、前記薄板に代え、補強材としてワイヤが使用され、回転方向のバックラッシを零にしたことを特徴とする請求項１に記載の無励磁作動型摩擦ブレーキ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−２５６２１７（Ｐ２００８−２５６２１７Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７６９００（Ｐ２００８−１７６９００）
【出願日】平成２０年７月７日（２００８．７．７）
【分割の表示】特願平１０−１７２０６６の分割
【原出願日】平成１０年６月５日（１９９８．６．５）
【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１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月７日（２００８．７．７）
【分割の表示】特願平１０−１７２０６６の分割
【原出願日】平成１０年６月５日（１９９８．６．５）
【出願人】（０００００２０５９）神鋼電機株式会社 (1,111)
【Ｆターム（参考）】
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