(57)【要約】【課題】摩擦板の磨耗を抑制可能なブレーキを提供する。【解決手段】本発明に係るブレーキは、フィールドコア２と、フィールドコアの一方側に設けられ、フィールドコア側に第１摩擦板７ａが設けられたサイドプレート６と、フィールドコアとサイドプレートとの間に設けられ、サイドプレート側に第２摩擦板７ｂが設けられたアマチュア１０と、第１摩擦板と第２摩擦板との間に設けられ、第１摩擦板側または第２摩擦板側のいずれか一方面に窪み１１ａが形成されたブレーキディスク１１と、フィールドコア、サイドプレート、アマチュア、およびブレーキディスクに外周側を取り囲まれ、ブレーキディスクとともに回転するモータシャフト４と、を備える。【選択図】図１
2011127641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィールドコアと、
前記フィールドコアの一方側に設けられ、前記フィールドコア側に第１摩擦板が設けられたサイドプレートと、
前記フィールドコアと前記サイドプレートとの間に設けられ、前記サイドプレート側に第２摩擦板が設けられたアマチュアと、
前記第１摩擦板と前記第２摩擦板との間に設けられ、前記第１摩擦板側または前記第２摩擦板側のいずれか一方面に窪みが形成されたブレーキディスクと、
前記フィールドコア、前記サイドプレート、前記アマチュア、および前記ブレーキディスクに外周側を取り囲まれ、前記ブレーキディスクとともに回転するモータシャフトと、
前記フィールドコア内に設けられ、電流が流れたとき、磁気吸引力により前記アマチュアを前記フィールドコア側に移動させるコイルと、
前記フィールドコア内に設けられ、バネ力により前記アマチュアを前記サイドプレート側に押圧する制動バネと、を備える、ブレーキ。
【請求項２】
前記ブレーキディスクは、円環状であり、
前記モータシャフトに最も近い前記窪みの端部が前記ブレーキディスクの内周面よりも外周側にあり、前記モータシャフトに最も遠い前記窪みの端部が前記ブレーキディスクの外周面よりも内周側にある、請求項１に記載のブレーキ。
【請求項３】
前記ブレーキディスクは、円環状であり、
前記モータシャフトに最も近い前記窪みの端部が前記ブレーキディスクの内周面の一部を構成し、前記モータシャフトに最も遠い前記窪みの端部が前記ブレーキディスクの外周面よりも内周側にある、請求項１に記載のブレーキ。
【請求項４】
前記ブレーキディスクは、円環状であり、
前記モータシャフトに最も近い前記窪みの端部が前記ブレーキディスクの内周面よりも外周側にあり、前記モータシャフトに最も遠い前記窪みの端部が前記ブレーキディスクの外周面の一部を構成する、請求項１に記載のブレーキ。
【請求項５】
前記窪みは、前記第１摩擦板側から見て同一の円周上に配置されるように複数形成される、請求項１〜４のいずれか１項に記載のブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキに関し、より特定的には産業機械で使用するサーボモータ用保持ブレーキ（無励磁作動型電磁ブレーキ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のサーボモータ用保持ブレーキは、図６に示すように、制動バネ１、フィールドコア２、コイル３、モータシャフト４、カラ５、サイドプレート６、摩擦板７ａおよび７ｂ、ブレーキディスク８、連結部９、アマチュア１０から構成されている（例えば、特許文献１の図１参照）。図６は、従来のサーボモータ用保持ブレーキの側断面図である。図６に示す一点鎖線は、モータシャフト４の回転軸を示している。図７は、図６に示したブレーキディスク８の上面図である。
【０００３】
図６において、コイル３に電流が流れていないとき（無励磁時）、アマチュア１０が制動バネ１のバネ力で押圧され、サイドプレート６側へ移動する。これにより、サイドプレート６に設けられた摩擦板７ａとアマチュア１０に設けられた摩擦板７ｂとの間に図７に示したブレーキディスク８が挟まり、ブレーキディスク８がそれらと摩擦係合する。ブレーキディスク８は、連結部９を介してモータシャフト４に固定されているため、ブレーキディスク８が摩擦板７ａおよび７ｂと摩擦係合すると、モータシャフト４の回転が停止する。このように、無励磁時、ブレーキが作動する。一方、コイル３に電流が流れているとき（励磁時）、アマチュア１０がコイル３により生じる磁気吸引力により、フィールドコア２側に移動する。これにより、ブレーキディスク８が摩擦板７ａおよび７ｂと摩擦係合しなくなり、モータシャフト４が回転する。このように、励磁時、ブレーキが解放される。カラ５は、サイドプレート６とフィールドコア２との間に一定の間隔を形成するための部材である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３２４８３０号公報（第６−４頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のサーボモータ用保持ブレーキでは、ブレーキ解放時、ブレーキディスク８の自重により、ブレーキディスク８と摩擦板７ａまたは７ｂとが接触した状態で擦れ回る可能性があった。図５の例では、ブレーキ解放時、ブレーキディスク８は、自重により、摩擦板７ｂと接触した状態で擦れ回る可能性がある。その結果、摩擦板７ｂが早期に摩耗してしまうという課題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、摩擦板の磨耗を抑制可能なブレーキ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】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明に係るブレーキは、フィールドコアと、フィールドコアの一方側に設けられ、フィールドコア側に第１摩擦板が設けられたサイドプレートと、フィールドコアとサイドプレートとの間に設けられ、サイドプレート側に第２摩擦板が設けられたアマチュアと、第１摩擦板と第２摩擦板との間に設けられ、第１摩擦板側または第２摩擦板側のいずれか一方面に窪みが形成されたブレーキディスクと、フィールドコア、サイドプレート、アマチュア、およびブレーキディスクに外周側を取り囲まれ、ブレーキディスクとともに回転するモータシャフトと、フィールドコア内に設けられ、電流が流れたとき、磁気吸引力によりアマチュアをフィールドコア側に移動させるコイルと、フィールドコア内に設けられ、バネ力によりアマチュアをサイドプレート側に押圧する制動バネと、を備える。
【０００８】
好ましくは、ブレーキディスクは、円環状であり、モータシャフトに最も近い窪みの端部がブレーキディスクの内周面よりも外周側にあり、モータシャフトに最も遠い窪みの端部がブレーキディスクの外周面よりも内周側にあるとよい。または、ブレーキディスクは、円環状であり、モータシャフトに最も近い窪みの端部がブレーキディスクの内周面の一部を構成し、モータシャフトに最も遠い窪みの端部がブレーキディスクの外周面よりも内周側にあってもよい。または、ブレーキディスクは、円環状であり、モータシャフトに最も近い窪みの端部がブレーキディスクの内周面よりも外周側にあり、モータシャフトに最も遠い窪みの端部がブレーキディスクの外周面の一部を構成してもよい。
【０００９】
また好ましくは、窪みは、第１摩擦板側から見て同一の円周上に配置されるように複数形成されるとよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、摩擦板の磨耗を抑制可能なブレーキを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例に係るブレーキの構成例を示す図
【図２】図１に示したブレーキディスク１１の上面図
【図３】図２に示した線ＡＡで切断したブレーキディスク１１の断面図
【図４】図１に示した窪み１１ａ近傍の拡大図
【図５】窪み１１ａの他の形状例を示す図
【図６】従来のサーボモータ用保持ブレーキの側断面図
【図７】図６に示したブレーキディスク８の上面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図を参照して説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は、本発明の実施例に係るブレーキの構成例を示す図である。図１では、ブレーキの側断面図を示している。本実施例に係るブレーキは、一例として、サーボモータ用保持ブレーキとして適用される。
【００１４】
本実施例に係るブレーキは、図１に示すように、制動バネ１、フィールドコア２、コイル３、モータシャフト４、カラ５、サイドプレート６、摩擦板７ａおよび７ｂ、ブレーキディスク１１、連結部９、アマチュア１０から構成されている。なお、図１において、図３に示した構成部品と同じ構成部品については、同じ符号を付している。また、図１に示す一点鎖線は、モータシャフト４の回転軸を示している。また、図１では、フィールドコア２が下側になるように、ブレーキが設置される場合を想定している。
【００１５】
フィールドコア２は、モータシャフト４の外周を取り囲み、内部に制動バネ１およびコイル３が設けられる。サイドプレート６は、円環状であり、カラ５を介することにより、フィールドコア２に対し一定の間隔を形成して設けられている。サイドプレート６には、円環状の摩擦板７ａが設けられる。アマチュア１０は、円環状である。アマチュア１０は、サイドプレート６とフィールドコア２との間であって、回転軸方向に移動可能に設けられる。アマチュア１０は、制動バネ１と当接し、そのバネ力によりサイドプレート６側に常に押圧されている。アマチュア１０には、円環状の摩擦板７ｂが設けられる。ブレーキディスク１１は、図２に示すように円環状であり、摩擦板７ａおよび７ｂ間に設けられる。図２は、図１に示したブレーキディスク１１の上面図である。ブレーキディスク１１の内周は、連結部９を介して、モータシャフト４に固定される。
【００１６】
ブレーキディスク１１の一方面（上面）には、複数個の窪み１１ａがブレーキディスク１１の径方向における圧力分布を異ならせるように形成されている。換言すれば、窪み１１ａは、ブレーキディスク１１の一方面であって、次の条件（１）〜（３）のいずれかを少なくとも満たすように形成される。
（１）窪み１１ａの最も回転軸に近い部分がブレーキディスク１１の内周面よりも外周側にあり、窪み１１ａの最も回転軸に遠い部分がブレーキディスク１１の外周面よりも内周側にある。
（２）窪み１１ａの最も回転軸に近い部分がブレーキディスク１１の内周面の一部を構成し、窪み１１ａの最も回転軸に遠い部分がブレーキディスク１１の外周面よりも内周側にある。
（３）窪み１１ａの最も回転軸に近い部分がブレーキディスク１１の内周面よりも外周側にあり、窪み１１ａの最も回転軸に遠い部分がブレーキディスク１１の外周面の一部を構成する。
図２の例では、上記（３）の条件を満たした窪み１１ａが形成されている。さらに、図２の例では、窪み１１ａは、同一円周上に位置し、かつ周方向に等間隔に並んでいる。また、窪み１１ａは、ブレーキディスク１１の外周部に形成され、その形状は、花びらのような形状となっており、線ＯＯに対し対称な形状となっている。
【００１７】
次に、図１に示したブレーキの動作について説明する。コイル３に電流が流れていないとき（無励磁時）、アマチュア１０が制動バネ１のバネ力で押圧され、サイドプレート６側へ移動する。これにより、サイドプレート６に設けられた摩擦板７ａとアマチュア１０に設けられた摩擦板７ｂとの間にブレーキディスク１１が挟まり、ブレーキディスク１１がそれらと摩擦係合する。ブレーキディスク１１は、連結部９を介してモータシャフト４に固定されているため、ブレーキディスク１１が摩擦板７ａおよび７ｂと摩擦係合すると、モータシャフト４の回転が停止する。このように、無励磁時、ブレーキが作動する。一方、コイル３に電流が流れているとき（励磁時）、アマチュア１０がコイル３により生じる磁気吸引力により、フィールドコア２側に移動する。これにより、ブレーキディスク１１が摩擦板７ａおよび７ｂと摩擦係合しなくなり、モータシャフト４が回転する。このように、励磁時、ブレーキが解放される。
【００１８】
上述したように、ブレーキディスク１１の上面には、複数個の窪み１１ａが形成されている。図３は、図２に示した線ＡＡで切断したブレーキディスク１１の断面図である。図３の実線矢印はブレーキディスク１１の回転方向を示し、点線矢印は空気の流れを示している。ブレーキ解放時、ブレーキディスク１１が回転すると、図３に示すように、窪み１１ａ付近で空気の流れが乱れる。このため、窪み１１ａ付近で空気の流れは剥離しにくくなり、窪み１１ａ付近の空気の流速は低下せず、結果、窪み１１ａ付近の圧力は低下する。このため、図４に示すように、窪み１１ａ付近の圧力Ｂは圧力Ａより低下し、ブレーキディスク１１は、上下で圧力が釣り合うように（圧力ＡおよびＢが圧力Ｃと釣り合うように）上方に力を受けることになる。図４は、図１に示した窪み１１ａ近傍の拡大図である。つまり、ブレーキディスク１１には、窪み１１ａが形成された側への揚力が働くことになる。揚力は、ブレーキディスク１１の自重とは反対方向の力であるから、ブレーキ解放時、ブレーキディスク１１の自重による摩擦板７ｂとの接触が抑制されることになる。その結果、摩擦板７ｂの摩耗を抑制することができる。
【００１９】
以上のように、本実施例によれば、窪み１１ａにより、摩擦板７ｂの摩耗を抑制することができる。また、本実施例によれば、窪み１１ａは同一円周上に位置している。これにより、窪み１１ａ付近で空気の流れがさらに剥離しにくくなり、窪み１１ａ付近の圧力はさらに低下する。その結果、摩擦板７ｂの摩耗をさらに抑制することができる。
【００２０】
なお、図１では、フィールドコア２が下側になるようにブレーキが設置される場合を想定していたが、フィールドコア２が上側になるようにブレーキが設置される場合には、窪み１１ａを、ブレーキディスク１１のアマチュア１０側の面に形成すればよい。
【００２１】
また、上述では、窪み１１ａの形状は、花びら形状であったが、図５に示すように、三角形状であってもよいし、他の形状であってもよい。図５は、窪み１１ａの他の形状例を示す図である。また、上述では、窪み１１ａは、複数個形成されていたが、１個形成されてもよい。この場合であっても、上述した本実施例の効果を奏する。
【符号の説明】
【００２２】
１  制動バネ
２  フィールドコア
３  コイル
４  モータシャフト
５  カラ
６  サイドプレート
７  摩擦板
８、１１  ブレーキディスク
９  連結部
１０  アマチュア
１１ａ  窪み
【図１】
2011127641.tif 000003
【図２】
2011127641.tif 000004
【図３】
2011127641.tif 000005
【図４】
2011127641.tif 000006
【図５】
2011127641.tif 000007
【図６】
2011127641.tif 000008
【図７】
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