(57)【要約】      （修正有）【課題】製造コストを抑え、回転軸が制動状態で駆動されることを検出可能な無励磁作動型電磁ブレーキ。【解決手段】ボールねじ軸１１に接続されたブレーキ板１７と、その両側に位置する固定鉄心１８および固定部材３６とを備える。固定鉄心１８内の励磁コイルと、ブレーキ板１７と固定鉄心１８との間に位置する可動鉄心４１と、ブレーキ板１７と固定部材３６との間の第１の摩擦材３７およびブレーキ板１７と可動鉄心４１との間の第２の摩擦材４２とを備える。可動鉄心４１を固定部材３６に向けて付勢する圧縮コイルばねを備える。可動鉄心４１からなる可動切片を有し、可動鉄心４１が圧縮コイルばねのばね力に抗して磁気吸着位置に移動することによりＯＮ、ＯＦＦ動作するスイッチ４３を備える。スイッチ４３は、励磁コイルが励磁されている状態で可動鉄心４１が磁気吸着位置に移動しているか否かを区別する検出回路を閉、あるいは、開するものである。【選択図】図３
2015100878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
産業用ロボットの回転軸に、この回転軸と一体に回転する状態で軸線方向へ移動自在に接続されたブレーキ板と、
前記ブレーキ板より前記軸線方向の一方に配置され、前記回転軸を中心とする回転および前記軸線方向への移動が規制された固定鉄心と、
前記固定鉄心に設けられた励磁コイルと、
前記ブレーキ板と前記固定鉄心との間に前記回転が規制された状態で前記軸線方向へ移動自在に設けられ、前記励磁コイルが励磁されることにより前記固定鉄心に磁気によって吸引される可動鉄心と、
前記ブレーキ板より前記軸線方向の他方に配置され、前記回転および前記軸線方向への移動が規制された固定部材と、
前記ブレーキ板と前記可動鉄心との間および前記ブレーキ板と前記固定部材との間に設けられた摩擦材と、
前記可動鉄心を前記固定部材に向けて付勢するばね部材と、
前記可動鉄心からなる可動切片を有し、前記励磁コイルが励磁されて生じた磁気によって前記可動鉄心が前記ばね部材のばね力に抗して磁気吸着位置に移動することによりＯＮ、あるいは、ＯＦＦ動作するスイッチとを備え、
前記スイッチは、前記励磁コイルが励磁されている状態で前記可動鉄心が前記磁気吸着位置に移動しているか否かを区別する回路を閉、あるいは、開するものである産業用ロボットの無励磁作動型電磁ブレーキ。
【請求項２】
請求項１記載の産業用ロボットの無励磁作動型電磁ブレーキにおいて、
前記スイッチは、前記可動鉄心が前記磁気吸着位置に移動したことで回路を閉じるものである産業用ロボットの無励磁作動型電磁ブレーキ。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の産業用ロボットの無励磁作動型電磁ブレーキにおいて、
前記励磁コイルは、この励磁コイルに印加する電圧を増減可能な電源装置に接続されていることを特徴とする産業用ロボットの無励磁作動型電磁ブレーキ。
【請求項４】
請求項３記載の産業用ロボットの無励磁作動型電磁ブレーキにおいて、
前記電源装置は、通常運転形態と、前記通常運転形態よりも高い電圧を前記励磁コイルに印加する猶予運転形態とを切替可能なものであり、
前記電源装置は、前記通常運転形態において前記励磁コイルが励磁されているにも関わらず前記可動鉄心が前記磁気吸着位置に移動していないことが検出されると、前記摩擦材の使用限界を通知するとともに前記猶予運転形態に切替えることを特徴とする産業用ロボットの無励磁作動型電磁ブレーキ。
【請求項５】
請求項３または請求項４記載の産業用ロボットの無励磁作動型電磁ブレーキにおいて、
前記電源装置は、通常運転形態と、前記摩擦材の使用限界時期を予測する予測運転形態とを切替可能なものであり、
前記通常運転形態が採られた電源装置は、前記摩擦材が摩耗していない状態で前記可動鉄心が前記ばね部材のばね力に抗して前記磁気吸着位置に移動する最低限の電圧に予め定めた電圧値を加算してなる第１の電圧を前記励磁コイルに印加し、
前記予測運転形態が採られた電源装置は、その時点において前記可動鉄心が前記磁気吸着位置に移動するために最低限必要な第２の電圧を検出し、前記第１の電圧と前記第２の電圧との差が予め定めた閾値より小さくなった場合に予め定めた通知動作を実行することを特徴とする産業用ロボットの無励磁作動型電磁ブレーキ。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のうちいずれか一つに記載の産業用ロボットの無励磁作動型電磁ブレーキにおいて、
前記スイッチは、前記固定鉄心に設けられた一対の接触端子をさらに備え、
前記励磁コイルが励磁されることにより磁気によって吸引された前記可動鉄心が前記一対の接触端子に接触し、一方の接触端子が前記可動鉄心を介して他方の接触端子に導通されることによって前記回路が閉成され、
前記励磁コイルへの給電が絶たれて前記可動鉄心が前記ばね部材のばね力で前記接触端子から離間することにより前記回路が開くことを特徴とする産業用ロボットの無励磁作動型電磁ブレーキ。
【請求項７】
請求項１ないし請求項５のうちいずれか一つに記載の産業用ロボットの無励磁作動型電磁ブレーキにおいて、
前記スイッチは、前記可動鉄心からなる接触端子と、前記固定鉄心に設けられた接触端子とを備え、
前記励磁コイルが励磁されることにより磁気によって吸引された前記可動鉄心が固定鉄心側の接触端子に接触することによって前記回路が閉成され、
前記励磁コイルへの給電が絶たれて前記可動鉄心が前記ばね部材のばね力で前記固定鉄心側の接触端子から離間することにより前記回路が開くことを特徴とする産業用ロボットの無励磁作動型電磁ブレーキ。
【請求項８】
請求項６または請求項７記載の産業用ロボットの無励磁作動型電磁ブレーキにおいて、
前記回転軸は、モータの出力軸であり、
前記モータは、前記軸線方向から見て四角形状に形成され、
前記固定鉄心は、前記軸線方向から見て円形状に形成されて前記モータの端部に取付けられ、
この固定鉄心に設けられた接触端子は、固定鉄心の外周部であって、前記軸線方向から見て前記モータの角部分と対応する部位に位置付けられていることを特徴とする産業用ロボットの無励磁作動型電磁ブレーキ。
【請求項９】
請求項１ないし請求項５のうちいずれか一つに記載の産業用ロボットの無励磁作動型電磁ブレーキにおいて、
前記スイッチは、前記固定部材に支持された一対の接触端子をさらに備え、
前記ばね部材のばね力で押された前記可動鉄心が前記一対の接触端子に接触し、一方の接触端子が前記可動鉄心を介して他方の接触端子に導通されることによって前記回路が閉成され、
前記励磁コイルが励磁されることにより前記可動鉄心が前記接触端子から離間することによって前記回路が開くことを特徴とする産業用ロボットの無励磁作動型電磁ブレーキ。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項５のうちいずれか一つに記載の産業用ロボットの無励磁作動型電磁ブレーキにおいて、
前記スイッチは、前記可動鉄心からなる接触端子と、前記固定部材に設けられた接触端子とを備え、
前記ばね部材のばね力で押された前記可動鉄心が前記固定部材側の接触端子に接触することによって前記回路が閉成され、
前記励磁コイルが励磁されることにより前記可動鉄心が前記固定部材側の接触端子から離間することによって前記回路が開くことを特徴とする産業用ロボットの無励磁作動型電磁ブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦材の摩耗を検出可能なスイッチを有する産業用ロボットの無励磁作動型電磁ブレーキに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の産業用ロボットは、メンテナンス時やツール交換時に作業し易い位置で停止し、その状態を維持することが要請されている。このように停止状態を保つためには、産業用ロボットの回転軸を制動するブレーキを備えることが考えられる。
ところで、産業用ロボットより負荷が大きくなる産業用の工作機や搬送機においては、例えば特許文献１に記載されているように、回転軸と一体に回転するブレーキ板に摩擦材をばね部材のばね力で押し付ける構造の無励磁作動型電磁ブレーキが用いられている。
【０００３】
この無励磁作動型電磁ブレーキのブレーキ板は、固定部材と可動鉄心との間に位置付けられている。上述した摩擦材は、ブレーキ板と固定部材との間と、ブレーキ板と可動鉄心との間にそれぞれ設けられている。
固定部材は、回転軸を中心とする回転および回転軸の軸線方向への移動が規制されている。
可動鉄心は、固定鉄心に回転が規制されるとともに軸線方向へ移動自在に支持されている。固定鉄心は、励磁コイルとばね部材とを備えている。励磁コイルは、磁気吸引力を発生させるためのものである。可動鉄心は、この磁気吸引力によって固定鉄心に吸着される。ばね部材は、可動鉄心を固定部材に向けて付勢する。
【０００４】
この無励磁作動型電磁ブレーキにおいては、励磁コイルが通電されることにより、可動鉄心がばね部材のばね力に抗して磁気によって固定鉄心に吸着され、非制動状態になる。また、このブレーキにおいては、励磁コイルへの通電が絶たれることにより、可動鉄心がばね部材のばね力によって固定部材側に押され、ブレーキ板が摩擦材により挟まれることによって、制動状態になる。この制動状態においては、可動鉄心と固定鉄心との間に隙間が形成される。この隙間は、摩擦材の摩耗量が多くなることにより広くなる。
【０００５】
特許文献１に開示された無励磁作動型電磁ブレーキは、励磁コイルに低圧交流電源を接続することにより上述した隙間の変化を検出する検出手段を備えている。この検出手段は、励磁コイルのインダクタンスの変化、励磁コイルに流れる電流の変化を検出することによって、上述した隙間を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−１６４２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載されている無励磁作動型電磁ブレーキを産業用ロボットに用いると、摩擦材の摩耗が進行したときに制動状態から非制動状態に移行することが困難になるおそれがあった。一般に、回転軸を駆動するモータの最大トルクは、ブレーキによる制動トルクより大きい。このため、制動状態から非制動状態に移ることができないと、制動状態であるにもかかわらず、回転軸が強制的に駆動されることになる。このように制動状態で回転軸が回転すると、摩擦材が破損されてしまう。
【０００８】
制動状態から非制動状態に移行できなくなる理由は、特許文献１に示す電磁ブレーキを産業用ロボットに適用すると、可動鉄心と固定鉄心との間の隙間の変化を検出手段によって正しく検出することができなくなるからである。隙間の変化を正しく検出することができなくなる理由は、以下のように２つある。
【０００９】
第１の理由は、産業用ロボットの周囲に溶接機などの電気的ノイズを発生する設備が設置されることが多いからである。溶接機で発生したノイズは、励磁コイルを流れる電流に影響を及ぼす。このため、上述した検出手段において励磁コイルの電流値を測定するときの測定誤差が大きくなるから、上述した隙間の変化を正しく検出することができない。
【００１０】
第２の理由は、産業用ロボットに用いられる無励磁作動型電磁ブレーキは、特許文献１に示す工作機や搬送機用のブレーキより小型で、上述した隙間が約０．１〜０．２ｍｍ程度のものだからである。このような微小な隙間の変化量は、インダクタンスの変化に基づいて測定することは困難である。すなわち、産業用ロボットに用いられる小型の無励磁作動型電磁ブレーキでは、摩擦材の摩耗に起因するインダクタンスの変化がきわめて少ないから、この隙間の変化を正しく検出することができない。
【００１１】
ところで、産業用ロボットの回転軸は、上下方向を指向する状態で使用される場合がある。このような場合は、ブレーキ板および摩擦材が重力で下がり、非制動状態であってもブレーキ板が摩擦板と常に接触している状態で回転軸とともに回転する。このようにブレーキ板が空転するときであっても摩擦材が接触する場合は、摩擦材の摩耗が促進され、上述した隙間が拡がり易い。
【００１２】
この隙間が広くなると、可動鉄心に作用する磁気吸引力がばね部材のばね力より小さくなるから、励磁コイルが励磁されているにもかかわらず無励磁作動型電磁ブレーキが制動状態に保たれることになる。
【００１３】
このような不具合は、摩耗し難い摩擦材を使用したり、ブレーキ板の重力を軽くして摩擦材に加えられる圧力を減らすことによって、ある程度は解消することができる。しかし、このような特殊な摩擦材や軽量化されたブレーキ板は、高価であるから、この構成を採ると製造コストが高くなってしまう。
【００１４】
本発明は、このような問題を解消するためになされたもので、製造コストを可及的低く抑えながら、回転軸が制動状態で駆動されることを検出可能な無励磁作動型電磁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】
【００１５】
この目的を達成するために、本発明に係る産業用ロボットの無励磁作動型電磁ブレーキは、産業用ロボットの回転軸に、この回転軸と一体に回転する状態で軸線方向へ移動自在に接続されたブレーキ板と、前記ブレーキ板より前記軸線方向の一方に配置され、前記回転軸を中心とする回転および前記軸線方向への移動が規制された固定鉄心と、前記固定鉄心に設けられた励磁コイルと、前記ブレーキ板と前記固定鉄心との間に前記回転が規制された状態で前記軸線方向へ移動自在に設けられ、前記励磁コイルが励磁されることにより前記固定鉄心に磁気によって吸引される可動鉄心と、前記ブレーキ板より前記軸線方向の他方に配置され、前記回転および前記軸線方向への移動が規制された固定部材と、前記ブレーキ板と前記可動鉄心との間および前記ブレーキ板と前記固定部材との間に設けられた摩擦材と、前記可動鉄心を前記固定部材に向けて付勢するばね部材と、前記可動鉄心からなる可動切片を有し、前記励磁コイルが励磁されて生じた磁気によって前記可動鉄心が前記ばね部材のばね力に抗して磁気吸着位置に移動することによりＯＮ、あるいは、ＯＦＦ動作するスイッチとを備え、前記スイッチは、前記励磁コイルが励磁されている状態で前記可動鉄心が前記磁気吸着位置に移動しているか否かを区別する回路を閉、あるいは、開するものである。
【００１６】
本発明は、前記発明において、前記スイッチは、前記可動鉄心が前記磁気吸着位置に移動したことで回路を閉じるものであることを特徴とする。
【００１７】
本発明は、前記発明において、前記励磁コイルは、この励磁コイルに印加する電圧を増減可能な電源装置に接続されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明は、前記発明において、前記電源装置は、通常運転形態と、前記通常運転形態よりも高い電圧を前記励磁コイルに印加する猶予運転形態とを切替可能なものであり、前記電源装置は、前記通常運転形態において前記励磁コイルが励磁されているにも関わらず前記可動鉄心が前記磁気吸着位置に移動していないことが検出されると、前記摩擦材の使用限界を通知するとともに前記猶予運転形態に切替えることを特徴とする。
【００１９】
本発明は、前記発明において、前記電源装置は、通常運転形態と、前記摩擦材の使用限界時期を予測する予測運転形態とを切替可能なものであり、前記通常運転形態が採られた電源装置は、前記摩擦材が摩耗していない状態で前記可動鉄心が前記ばね部材のばね力に抗して前記磁気吸着位置に移動する最低限の電圧に予め定めた電圧値を加算してなる第１の電圧を前記励磁コイルに印加し、前記予測運転形態が採られた電源装置は、その時点において前記可動鉄心が前記磁気吸着位置に移動するために最低限必要な第２の電圧を検出し、前記第１の電圧と前記第２の電圧との差が予め定めた閾値より小さくなった場合に予め定めた通知動作を実行することを特徴とする。
【００２０】
本発明は、前記発明において、前記スイッチは、前記固定鉄心に設けられた一対の接触端子をさらに備え、前記励磁コイルが励磁されることにより磁気によって吸引された前記可動鉄心が前記一対の接触端子に接触し、一方の接触端子が前記可動鉄心を介して他方の接触端子に導通されることによって前記回路が閉成され、前記励磁コイルへの給電が絶たれて前記可動鉄心が前記ばね部材のばね力で前記接触端子から離間することにより前記回路が開くことを特徴とする。
【００２１】
本発明は、前記発明において、前記回転軸は、モータの出力軸であり、前記モータは、前記軸線方向から見て四角形状に形成され、前記固定鉄心は、前記軸線方向から見て円形状に形成されて前記モータの端部に取付けられ、この固定鉄心側の接触端子は、固定鉄心の外周部であって、前記軸線方向から見て前記モータの角部分と対応する部位に位置付けられていることを特徴とする。
【００２２】
本発明は、前記発明において、前記スイッチは、前記可動鉄心からなる接触端子と、前記固定鉄心からなる接触端子とを備え、前記励磁コイルが励磁されることにより磁気によって吸引された前記可動鉄心が前記固定鉄心に接触することによって前記回路が閉成され、前記励磁コイルへの給電が絶たれて前記可動鉄心が前記ばね部材のばね力で前記固定鉄心から離間することにより前記回路が開くことを特徴とする。
【００２３】
本発明は、前記発明において、前記スイッチは、前記固定部材に支持された一対の接触端子をさらに備え、前記ばね部材のばね力で押された前記可動鉄心が前記一対の接触端子に接触し、一方の接触端子が前記可動鉄心を介して他方の接触端子に導通されることによって前記回路が閉成され、前記励磁コイルが励磁されることにより前記可動鉄心が前記接触端子から離間することによって前記回路が開くことを特徴とする。
【００２４】
本発明は、前記発明において、前記スイッチは、前記可動鉄心からなる接触端子と、前記固定部材に設けられた接触端子とを備え、前記ばね部材のばね力で押された前記可動鉄心が前記固定部材側の接触端子に接触することによって前記回路が閉成され、前記励磁コイルが励磁されることにより前記可動鉄心が前記固定部材側の接触端子から離間することによって前記回路が開くことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る無励磁作動型電磁ブレーキにおいて、励磁コイルが励磁されているにもかかわらず可動鉄心が磁気吸着位置に移動していない場合は、スイッチがＯＮ、あるいは、ＯＦＦ動作を行うことはない。このため、励磁コイルが励磁されているにもかかわらず、無励磁作動型電磁ブレーキが制動状態であることを検出することができる。
【００２６】
このスイッチの可動切片は、無励磁作動型電磁ブレーキの構成部品である可動鉄心である。このため、専ら可動切片となる部品を使用する場合と較べて製造コストを低く抑えることができる。
したがって、この本発明によれば、製造コストを可及的低く抑えながら、回転軸が制動状態で駆動されることを検出可能な無励磁作動型電磁ブレーキを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る無励磁作動型電磁ブレーキを備えたスカラロボットの斜視図である。
【図２】第１の実施の形態による無励磁作動型電磁ブレーキの斜視図である。
【図３】第１の実施の形態による無励磁作動型電磁ブレーキの正面図で、同図は制動状態を示す。
【図４】第１の実施の形態による無励磁作動型電磁ブレーキの正面図で、同図は非制動状態を示す。
【図５】第１の実施の形態による無励磁作動型電磁ブレーキの底面図である。
【図６】第１の実施の形態による無励磁作動型電磁ブレーキの断面図で、同図は図５におけるVI−VI線断面図である。
【図７】第１の実施の形態による無励磁作動型電磁ブレーキの断面図で、同図は図５におけるVII−VII線断面図である。
【図８】検出回路を示す回路図である。
【図９】隙間と電圧との関係を説明するためのグラフである。
【図１０】電源装置の通常運転形態および猶予運転形態による動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】電源装置の予測運転形態による動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】第２の実施の形態による無励磁作動型電磁ブレーキの斜視図である。
【図１３】第２の実施の形態による無励磁作動型電磁ブレーキの正面図である。
【図１４】第２の実施の形態による無励磁作動型電磁ブレーキの平面図である。
【図１５】第２の実施の形態の変形例による無励磁作動型電磁ブレーキの正面図である。
【図１６】第２の実施の形態の変形例による無励磁作動型電磁ブレーキの平面図である。
【図１７】第３の実施の形態による無励磁作動型電磁ブレーキの正面図である。
【図１８】第３の実施の形態による無励磁作動型電磁ブレーキの斜視図である。
【図１９】第３の実施の形態による検出回路の回路図である。
【図２０】第４の実施の形態による無励磁作動型電磁ブレーキの正面図である。
【図２１】第４の実施の形態の変形例による無励磁作動型電磁ブレーキの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明に係る産業用ロボットの無励磁作動型電磁ブレーキの一実施の形態を図１〜図１１によって詳細に説明する。この実施の形態においては、本発明に係る無励磁作動型電磁ブレーキを産業用ロボットの一つであるスカラロボットに用いる例を示す。
【００２９】
図１に示すスカラロボット１は、図示していない基台に搭載されるベース２と、このベース２に回転自在に支持された第１のアーム３とを備えている。第１のアーム３は、ベース２内に設けられたモータ（図示せず）による駆動によって、上下方向を軸線方向として回転する。
第１のアーム３の先端部には、第２のアーム４が回転自在に支持されている。この第２のアーム４は、第１のアーム３に設けられたモータ５による駆動によって、上下方向を軸線方向として回転する。この第２のアーム４の先端部には、出力軸６が上下方向を軸線方向として回転自在かつ上下方向へ移動自在に設けられている。
【００３０】
出力軸６の回転は、第２のアーム４に設けられた回転用モータ７を有する回転装置８によって行われる。回転装置８は、回転用モータ７の回転を図示していないベルトによって出力軸６に伝達する構造のものである。
出力軸６の上下方向の移動は、出力軸６と平行なボールねじ軸１１を有する昇降装置１２によって行われる。昇降装置１２は、第２のアーム４に設けられた昇降用モータ１３と、このモータ１３にベルト（図示せず）によって接続されたボールねじ軸１１と、このボールねじ軸１１に螺合したボールねじナット１４などによって構成されている。
【００３１】
ボールねじナット１４は、出力軸６の上端部に連結されている。出力軸６は、昇降用モータ１３による駆動によってボールねじ軸１１が回転することにより、ボールねじナット１４と一体に上方または下方に移動する。
ボールねじ軸１１の下端部は、第２のアーム４から下方に突出している。このボールねじ軸１１の下端部には、図２に示すように、本発明に係る無励磁作動型電磁ブレーキ１５が設けられている。
【００３２】
この実施の形態による無励磁作動型電磁ブレーキ１５は、昇降用モータの給電が絶たれる非常停止時にボールねじ軸１１を制動するためのものである。無励磁作動型電磁ブレーキ１５によってボールねじ軸１１が制動されることにより、出力軸６が重力で下降することを防ぐことができる。この実施の形態においては、ボールねじ軸１１が本発明でいう「産業用ロボットの回転軸」に相当する。
【００３３】
ボールねじ軸１１の下端部には、図２に示すように、筒状部材１６が固定されている。この筒状部材１６の下端部の外周部分には、スプライン１６ａが形成されている。このスプライン１６ａには、図３に示すように、無励磁作動型電磁ブレーキ１５のブレーキ板１７が嵌合している。すなわち、ブレーキ板１７は、ボールねじ軸１１に、一体に回転する状態で軸線方向（上下方向）へ移動自在に接続されている。
この実施の形態による無励磁作動型電磁ブレーキ１５は、図３および図４に示すように、上下方向に複数の部品を並べた構造が採られている。これらの複数の部品は、最も下に位置する固定鉄心１８に支持されている。
【００３４】
固定鉄心１８は、上下方向を軸線方向とする円環状に形成されており、外周部の３箇所を上下方向に貫通する固定用ボルト１９（図５および図６参照）によって、第２のアーム４に固定されている。すなわち、固定鉄心１８は、ボールねじ軸１１を中心とする回転および軸線方向への移動が規制された状態で第２のアーム４に支持されている。固定用ボルト１９は、図６に示すように、円筒状のカラー２０の中を通されて第２のアーム４にねじ込まれている。カラー２０は、固定鉄心１８と第２のアーム４との間に部品収容用の空間Ｓを形成するためのものである。なお、図２〜図４は、無励磁作動型電磁ブレーキ１５の構成を理解し易くするために、これらの固定用ボルト１９とカラー２０を省略して描いてある。
【００３５】
固定鉄心１８には、図６に示すように、環状の励磁コイル２１が設けられている。この励磁コイル２１は、固定鉄心１８の上面に開口する環状溝２２の中に収容されている。この励磁コイル２１は、図８に示すように、後述する電源装置２３に接続されており、この電源装置２３から給電されることにより励磁する。励磁コイル２１の給電用リード線２１ａは、図５に示すように、固定鉄心１８の下端部から導出されている。電源装置２３は、詳細は後述するが、励磁コイル２１に印加する電圧を増減可能なものである。
【００３６】
この実施の形態による固定鉄心１８の外周部には、図５に示すように、第１〜第４の接触端子２４〜２７が設けられている。これらの第１〜第４の接触端子２４〜２７は、上下方向に延びる円柱状に形成されており、固定鉄心１８を上下方向に貫通している。これらの接触端子２４〜２７は、固定鉄心１８から上方に予め定めた長さだけ突出するとともに、上端に位置する接触面２８の高さが一致する状態で固定鉄心１８に固定されている。各接触端子２４〜２７と固定鉄心１８との間には、図示してはいないが絶縁材が設けられている。
【００３７】
これらの接触端子２４〜２７は、図８に示すように、電源装置２３を含む検出回路３１に接続されている。この検出回路３１は、第１の接触端子２４および第２の接触端子２５からなる第１の検出部３２と、第３の接触端子２６および第４の接触端子２７からなる第２の検出部３３とを有している。この検出回路３１は、第１の検出部３２と第２の検出部３３とが導通する閉成状態と、これらの検出部３１，３２が互いに接続されていない開放状態とを検出するためのものである。この実施の形態においては、第１の検出部３２を構成する２個の接触端子２４，２５によって、請求項６記載の発明でいう「一方の接触端子」が構成されている。また、第２の検出部３３を構成する２個の接触端子２６，２７によって、請求項６記載の発明でいう「他方の接触端子」が構成されている。
【００３８】
固定鉄心１８の上面であって、固定用ボルト１９（カラー２０）および接触端子２４〜２７に干渉されることがない部位（図５参照）には、円柱状のガイド３４が立てて設けられている。このガイド３４は、図５に示すように、固定鉄心１８の外周部を周方向に３等分する位置にそれぞれ配置されている。この実施の形態によるガイド３４は、円筒によって形成されており、図６に示すように、上方から挿入された固定用ボルト３５によって固定鉄心１８に固定されている。ガイド３４の上端部には、この固定用ボルト３５によって固定部材３６が取付けられている。
【００３９】
この固定部材３６は、無励磁作動型電磁ブレーキ１５のブレーキ荷重を受けるものである。固定部材３６は、上述した筒状部材１６が貫通可能な穴３６ａ（図６参照）を有する円環板状に形成されており、ブレーキ板１７より上方に位置する状態でガイド３４を介して固定鉄心１８に支持されている。すなわち、固定部材３６は、ボールねじ軸１１を中心とする回転および軸線方向（上下方向）への移動が規制された状態で固定鉄心１８に支持されている。この固定部材３６とブレーキ板１７との間には、図６に示すように、円環板状の第１の摩擦材３７が設けられている。
【００４０】
固定鉄心１８の内周部には、図６に示すように、本発明でいう「ばね部材」を構成する圧縮コイルばね３８が設けられている。この圧縮コイルばね３８は、固定鉄心１８の上面に開口する非貫通穴３９に収容されている。この実施の形態による圧縮コイルばね３８は、図５に示すように、固定鉄心１８の内周部を周方向に３等分する位置にそれぞれ配置されている。
【００４１】
固定鉄心１８と上述したブレーキ板１７との間には、図２〜図４に示すように、可動鉄心４１が設けられている。この可動鉄心４１は、導体からなる磁性材によって円環板状に形成されている。可動鉄心４１の中央部には、ボールねじ軸１１の下端部を通すために穴４１ａが形成されている。
可動鉄心４１の外径は、固定鉄心１８の外径と略等しい寸法に形成されている。この可動鉄心４１の外周部は、上述したガイド３４に移動自在に保持されている。すなわち、可動鉄心４１は、固定鉄心１８とブレーキ板１７との間に、ボールねじ軸１１を中心とする回転が規制された状態で軸線方向へ移動自在に設けられている。
【００４２】
この可動鉄心４１とブレーキ板１７との間には、円環板状の第２の摩擦材４２が設けられている。この第２の摩擦材４２と上述した第１の摩擦材３７とは、同一のもので、空間Ｓ内でガイド３４とカラー２０とによって囲まれた領域内に、回転自在かつ上下方向に移動自在に収容されている。
【００４３】
上述した固定鉄心１８の圧縮コイルばね３８は、この可動鉄心４１の下面に接触しており、可動鉄心４１を上方へ（固定部材３６に向けて）付勢している。このため、固定鉄心１８の励磁コイル２１が給電されていない状態（非励磁状態）においては、可動鉄心４１が圧縮コイルばね３８のばね力によって押されて第２の摩擦材４２をブレーキ板１７に押し付ける。ブレーキ板１７は、上下方向に移動自在であるから、可動鉄心４１により押されることにより上方へ移動し、第１の摩擦材３７を固定部材３６に押し付ける。すなわち、ブレーキ板１７に第１の摩擦材３７と第２の摩擦材４２とが押し付けられた制動状態となり、ブレーキ板１７およびボールねじ軸１１が制動される。
【００４４】
可動鉄心４１は、固定鉄心１８の上面の近傍に配置されているために、固定鉄心１８の励磁コイル２１が励磁されたときに磁束が通過する。可動鉄心４１は、このように磁束が通ることにより、磁気吸引力によって固定鉄心１８側へ吸引される。そして、可動鉄心４１は、磁気吸引力が十分に大きい場合は、圧縮コイルばね３８のばね力に抗して固定鉄心１８側に移動し、接触端子２４〜２７の接触面２８に接触する。このときの可動鉄心４１の磁気による移動は、接触端子２４〜２７によって規制される。この実施の形態においては、可動鉄心４１が接触端子２４〜２７に接触して固定鉄心１８側への移動が規制されたときの可動鉄心４１の位置を「磁気吸着位置」という。
【００４５】
このように可動鉄心４１が磁気吸着位置に移動することにより、ブレーキ板１７に第１、第２の摩擦材３７，４２を押し付ける力が消失して非制動状態になり、ブレーキ板１７およびボールねじ軸１１が回転可能になる。
可動鉄心４１が４個の接触端子２４〜２７に接触した状態においては、第１の検出部３２を構成する第１、第２の接触端子２４，２５と、第２の検出部３３を構成する第３、第４の接触端子２６，２７とが可動鉄心４１を介して互いに導通される。すなわち、可動鉄心４１と４個の接触端子２４〜２７は、可動鉄心４１を可動切片とするスイッチ４３を構成している。このスイッチ４３は、可動鉄心４１が図３に示すように磁気吸着位置から移動することによりＯＦＦ状態になり、可動鉄心４１が図４に示すように磁気吸着位置に移動することによってＯＮ状態になる。上述した検出回路３１は、スイッチ４３がＯＮ状態であるときに閉成状態になり、スイッチ４３がＯＦＦ状態であるときに開放状態になる。すなわち、スイッチ４３は、可動鉄心４１が磁気吸着位置に移動したことで検出回路３１を閉じるものである。
【００４６】
電源装置２３は、図８に示すように、導通検出部４４と、電圧変更部４５と、運転形態切替部４６と、操作者が視認可能な通知部４７とを備えている。通知部４７は、詳細には図示してはいないが、ディスプレイ装置やランプなどによって構成することができる。
導通検出部４４は、スイッチ４３のＯＮ状態、あるいは、ＯＦＦ状態を検出する機能を有している。この導通検出部４４においては、励磁コイル２１が励磁状態であるにもかかわらずスイッチ４３がＯＦＦ状態であることを検出することができる。このような状態が検出されたときは、電源装置２３がスカラロボット１を停止させる。また、このときは、通知部４７が予め定めた通知動作を行う。
【００４７】
すなわち、スイッチ４３を有する検出回路３１は、励磁コイル２１が励磁されている状態で可動鉄心４１が磁気吸着位置に移動しているか否かを区別する回路である。励磁コイル２１が励磁されているにもかかわらず可動鉄心４１が磁気吸着位置に移動していないことは、ブレーキ板１７に第１、第２の摩擦材３７，４２が押し付けられていることを意味する。このため、この状態でボールねじ軸１１が駆動されると、ブレーキ板１７が第１、第２の摩擦材３７，４２を引きずりながら回転する現象が起こる。以下においては、この現象を単に「引きずり現象」という。
【００４８】
電圧変更部４５は、励磁コイル２１に印加される電圧を増加あるいは減少させる機能を有している。この電圧の変更は、例えば操作子（図示せず）を操作者が操作することによって行うことができる。この実施の形態による電圧変更部４５は、後述する予測運転形態が採られたときに予め定めた手順にしたがって自動で電圧を変更する。
運転形態切替部４６は、電源装置２３の運転形態を後述する通常運転形態と、猶予運転形態と、予測運転形態とのうちいずれか一つの運転形態に変更するためのものである。この運転形態の変更は、例えば操作子（図示せず）を作業者が操作することによって行うことができる。
【００４９】
通常運転形態は、通常運転時の運転形態である。この通常運転形態が採られた電源装置２３は、図１０のフローチャートに示すように動作する。すなわち、通常運転形態が採られた電源装置２３は、ステップＳ１に示すように、ロボット運転時（励磁コイル２１の励磁時）に予め定めた第１の電圧Ａを励磁コイル２１に印加する。この第１の電圧Ａは、図９に示すように、電圧Ｂに予め定めた電圧値Ｃを加算した電圧である。この電圧Ｂとは、第１、第２の摩擦材３７，４２が摩耗していない状態で可動鉄心４１が圧縮コイルばね３８のばね力に抗して磁気吸着位置に移動するために必要な最低限の電圧である。
【００５０】
第１、第２の摩擦材３７，４２は、長期間にわたって使用されることにより摩耗し、厚みが薄くなるものである。第１、第２の摩擦材３７，４２の厚みが薄くなると、制動状態にあるときの固定鉄心１８と可動鉄心４１との間の隙間ｄ（図３参照）が拡がる。この隙間が拡がると、可動鉄心４１が磁気吸着位置に移動するために必要な磁気吸引力が大きくなり、励磁コイル２１に印加される電圧が高くなる。図９は、このような隙間と電圧との関係を説明するためのグラフである。
【００５１】
このグラフに示すように、励磁コイル２１に印加される電圧が第１の電圧Ａであるときは、隙間ｄ１だけ固定鉄心１８から離間した可動鉄心４１を磁気吸着位置に移動させることが可能である。一方、励磁コイル２１に印加される電圧が電圧Ｂであるときは、隙間ｄ１より狭い隙間ｄ２だけ固定鉄心１８から離間した可動鉄心４１を磁気吸着位置に移動させることが可能である。
【００５２】
このグラフから判るように、この実施の形態による無励磁作動型電磁ブレーキ１５は、固定鉄心１８と可動鉄心４１との間の隙間ｄがｄ２からｄ１まで拡がることを許容するものである。すなわち、この無励磁作動型電磁ブレーキ１５は、磁気吸引力の大きさに余裕を有する状態で運転される。
【００５３】
電源装置２３は、次のステップＳ２において、スイッチ４３がＯＮ状態であるか否かを判別する。この判別の結果、ＹＥＳである場合は、ステップＳ１に戻り、ＮＯ（スイッチ４３がＯＦＦ状態）である場合は、ステップＳ３に進む。ステップＳ３に進む場合は、励磁コイル２１が励磁状態であるにもかかわらずスイッチ４３がＯＦＦ状態であるときである。このため、ステップＳ３においては、電源装置２３の動作によりスカラロボット１が停止し、通知部４７において予め定めた通知が行われる。この通知は、第１、第２の摩擦材３７，４２が使用限界に達して無励磁作動型電磁ブレーキ１５に引きずり現象が生じている旨の表示や、アラームランプの点灯によって行われる。
【００５４】
このように通知が行われた後、ステップＳ４において、操作者が無励磁作動型電磁ブレーキ１５の異常を確認する。無励磁作動型電磁ブレーキ１５の予備があり交換可能である場合は、ステップＳ５からステップＳ６に進み、無励磁作動型電磁ブレーキ１５が交換される。スカラロボット１の運転は、無励磁作動型電磁ブレーキ１５が交換された後に再開される（ステップＳ７）。
【００５５】
一方、無励磁作動型電磁ブレーキ１５の予備がない場合は、ステップＳ５からステップＳ８に進み、一時的に使用可能な状態とすることができる。ステップＳ８においては、操作者が電圧変更部４５を操作し、励磁コイル２１に印加される電圧を上昇させる。この電圧が上昇することにより、可動鉄心４１に作用する磁気吸引力が増大し、可動鉄心４１が磁気吸着位置に移動する。
【００５６】
このように励磁コイル２１に印加される電圧が上昇した運転形態が上述した猶予運転形態である。すなわち、電源装置２３は、通常運転形態において励磁コイル２１が励磁されているにも関わらず可動鉄心４１が磁気吸着位置に移動していないことが検出されると、第１、第２の摩擦材３７，４２の使用限界を通知するとともに猶予運転形態に切替える。
電源装置２３は、このように電圧が変更された場合、予め定めた時間が経過した後に電圧を変更前の値に戻す。その後、無励磁作動型電磁ブレーキ１５が交換され（ステップＳ６）、正式に運転が再開される（ステップＳ７）。
【００５７】
予測運転形態は、上述した引きずり現象の発生（第１、第２の摩擦材３７，４２の使用限界時期）を予測する運転形態である。予測運転形態が採られた電源装置２３は、図１１のフローチャートに示すように動作する。電源装置２３は、先ず、通常運転形態から予測運転形態に切り替えられた時点において、ステップＰ１に示すように、第２の電圧Ｄ（図９参照）を測定する。この第２の電圧Ｄとは、可動鉄心４１が磁気吸着位置に移動するために最低限必要な電圧である。
【００５８】
この第２の電圧Ｄの測定は、電源装置２３が電圧を予め定めた手順にしたがって変更することにより行われる。すなわち、電源装置２３は、先ず、ステップＰ１Ａにおいて、励磁コイル２１に印加する電圧を１／２程度に低下させ、次いで、ステップＰ１Ｂにおいて、スイッチ４３がＯＦＦ状態であるか否かを検出する。このとき、スイッチ４３がＯＮ状態である場合は、スイッチ４３がＯＦＦ状態になるまで電圧を低下させる。
【００５９】
その後、電源装置２３は、ステップＰ１Ｃにおいて、ＯＦＦ状態であるスイッチ４３がＯＮ状態に変わるまで電圧を徐々に上昇させる。スイッチ４３がＯＮ状態になったとき（無励磁作動型電磁ブレーキ１５が開放状態となったとき）の電圧が第２の電圧Ｄになる。
電源装置２３は、次にステップＰ２において、第１の電圧Ａと第２の電圧Ｄとの差Ｅを求め、ステップＰ３において、この差Ｅと予め定めた閾値とを比較する。
【００６０】
電圧差Ｅが閾値より大きい場合、すなわち第１、第２の摩擦材３７，４２の摩耗量が少なく、磁気吸引力に余裕が十分にある場合は、ステップＰ４に進み、引きずり現象が生じる可能性が低いことを識別可能な通知を通知部４７が行う。
一方、電圧差Ｅが閾値以上である場合、すなわち第１、第２の摩擦材３７，４２の摩耗量が多く、磁気吸引力に余裕が少ない場合は、ステップＰ５に進む。ステップＰ５においては、引きずり現象が生じる可能性が高いことを識別可能な通知を通知部４７が行う。この通知内容としては、例えば無励磁作動型電磁ブレーキ１５の交換を促す内容とすることができる。
【００６１】
このように構成された無励磁作動型電磁ブレーキ１５は、励磁コイル２１が給電されていないときにブレーキ板１７の両面に圧縮コイルばね３８のばね力によって第１、第２の摩擦材３７，４２が押し付けられ、制動状態になる。また、この無励磁作動型電磁ブレーキ１５は、電源装置２３の運転形態が通常運転形態であって、第１、第２の摩擦材３７，４２の摩耗が相対的に少ないときは、励磁コイル２１が給電されて励磁することにより、可動鉄心４１が磁気吸引力によって磁気吸着位置に移動してスイッチ４３がＯＮ状態になり、非制動状態（開放状態）になる。第１、第２の摩擦材３７，４２の摩耗が進み、制動状態で可動鉄心４１と固定鉄心１８との間の隙間ｄが拡がると、可動鉄心４１に作用する磁気吸引力が減少する。隙間ｄが過度に広くなると、励磁コイル２１が励磁されているにもかかわらず、可動鉄心４１が磁気吸着位置に移動することができなくなる。このような場合には、ボールねじ軸１１が制動状態で駆動される。
【００６２】
このときは、スイッチ４３がＯＮ、あるいは、ＯＦＦ動作を行うことはなく、ＯＦＦ状態に保たれるから、励磁コイル２１が励磁されているにもかかわらず無励磁作動型電磁ブレーキ１５が制動状態であることを検出することができる。
このスイッチ４３の可動切片は、無励磁作動型電磁ブレーキ１５の構成部品である可動鉄心４１である。このため、専ら可動切片となる部品を使用する場合と較べて、製造コストを低く抑えることができる。
したがって、この実施の形態によれば、製造コストを可及的低く抑えながら、ボールねじ軸１１（回転軸）が制動状態で駆動されることを検出可能な無励磁作動型電磁ブレーキを提供することができる。
【００６３】
この実施の形態によるスイッチ４３は、可動鉄心４１が磁気吸着位置に移動したことで検出回路３１を閉じるものである。このため、スイッチ４３を使用して検出回路３１の導通の有無を確認することができるから、検出回路３１の断線を検出するための断線検出装置が不要になる。なお、可動鉄心４１が磁気吸着位置に移動したことで検出回路３１が開く構成を採った場合は、可動鉄心４１が磁気吸着位置に移動したことと断線とを区別することができないから、断線検出装置が必要になる。
【００６４】
この実施の形態による励磁コイル２１は、この励磁コイル２１に印加する電圧を増減可能な電源装置２３に接続されている。このため、ボールねじ軸１１（回転軸）が制動状態で駆動されることが検出された場合は、励磁コイル２１に印加する電圧を増大させて磁気吸引力を増大させ、可動鉄心４１を強制的に磁気吸着位置に移動させることができる。
したがって、この実施の形態によれば、ボールねじ軸１１が制動状態で駆動されることを防ぐことが可能な無励磁作動型電磁ブレーキを提供することができる。
【００６５】
この実施の形態による電源装置２３は、通常運転形態と、通常運転形態よりも高い電圧を励磁コイル２１に印加する猶予運転形態とを切替可能なものである。また、電源装置２３は、通常運転形態において励磁コイル２１が励磁されているにも関わらず可動鉄心４１が磁気吸着位置に移動していないことが検出されると、第１、第２の摩擦材３７，４２の使用限界を通知するとともに猶予運転形態に切替えるものである。
このため、この実施の形態によれば、第１、第２の摩擦材３７，４２の使用限界に達したときに電源装置２３によってその旨の通知が行われるとともに励磁コイル２１に印加される電圧が自動で上昇する。したがって、この実施の形態によれば、ボールねじ軸１１が制動状態で駆動されることを防ぐにあたって信頼性が高い無励磁作動型電磁ブレーキを提供することができる。
【００６６】
この実施の形態による電源装置２３は、通常運転形態と、第１、第２の摩擦材３７，４２の使用限界時期を予測する予測運転形態とを切替可能なものである。通常運転形態が採られた電源装置２３は、第１、第２の摩擦材３７，４２が摩耗していない状態で可動鉄心４１が圧縮コイルばね３８のばね力に抗して磁気吸着位置に移動する最低限の電圧Ｂに予め定めた電圧値Ｃを加算してなる第１の電圧Ａを励磁コイル２１に印加する。
【００６７】
予測運転形態が採られた電源装置２３は、その時点において可動鉄心４１が磁気吸着位置に移動するために最低限必要な第２の電圧Ｄを検出する。そして、電源装置２３は、第１の電圧Ａと第２の電圧Ｄとの差Ｅが予め定めた閾値より小さくなった場合に予め定めた通知動作を実行する。
このため、この実施の形態によれば、ボールねじ軸１１（回転軸）が制動されることなく駆動される正常な運転状態にあるときに、引きずり現象が生じる可能性が高いことを操作者に通知し、メンテナンスを促すことができる。
【００６８】
この実施の形態によるスイッチ４３は、固定鉄心１８に設けられた一対の接触端子（第１、第２の接触端子２４，２５と、第３、第４の接触端子２６，２７）を備えている。励磁コイル２１が励磁されることにより磁気によって吸引された可動鉄心４１が一対の接触端子に接触し、一方の第１、第２の接触端子２４，２５が可動鉄心４１を介して他方の第２の接触端子２６，２７に導通されることによって、上述した検出回路３１が閉成される。また、励磁コイル２１への給電が絶たれて可動鉄心４１が圧縮コイルばね３８のばね力で接触端子２４〜２７から離間することによって、上述した検出回路３１が開く。
【００６９】
このスイッチ４３は、固定鉄心１８に接触端子２４〜２７を設けるだけで実現することができる。したがって、この実施の形態によれば、製造コストをそれほど高くすることなく、ボールねじ軸１１（回転軸）が制動状態で駆動されることを検出可能な無励磁作動型電磁ブレーキを提供することができる。
【００７０】
この実施の形態によるスイッチ４３は、第１、第２の接触端子２４，２５からなる第１の検出部３２と、第３、第４の接触端子２６，２７からなる第２の検出部３３とを有している。このため、接触端子を２個しか備えていない場合と較べて、可動鉄心４１との接点が多く、第１、第２の摩擦材３７，４２から生じた摩耗粉が接触端子２４〜２７に付着したときの導通の信頼性が高くなる。
【００７１】
（第２の実施の形態）
接触端子と可動鉄心は、図１２〜図１４に示すように形成することができる。これらの図において、図１〜図１１によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図１２に示す無励磁作動型電磁ブレーキ１５の接触端子２４〜２７は、固定鉄心１８の外に位置付けられ、固定鉄心１８の外周部に固定されている。この実施の形態による接触端子２４〜２７は、図１４に示すように、円環状に形成された固定鉄心１８の外周部を周方向に４等分する位置に配置されている。なお、図１２および図１３は、固定用ボルト１９とカラー２０とを省略した状態で描いてある。また、図１４は、固定部材３６と第１の摩擦材３７とを省略した状態で描いてある。
【００７２】
この実施の形態による可動鉄心４１は、図１４に示すように、軸線方向から見て四角形を呈する形状に形成されている。この可動鉄心４１は、四角形の角に相当する隅部４１ｂが接触端子２４〜２７と対向する状態でガイド３４に上下方向へ移動自在に支持されている。
このように接触端子２４〜２７を固定鉄心１８の外に設ける場合であっても、第１の実施の形態を採るときと同等の効果が得られる。
【００７３】
（第２の実施の形態の変形例）
接触端子が固定鉄心の外に設けられた無励磁作動型電磁ブレーキは、図１５および図１６に示すように、産業用ロボットの駆動用モータに取付けることができる。図１５および図１６において、図１〜図１４によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。なお、図１５は、固定用ボルト１９とカラー２０とを省略した状態で描いてある。また、図１６は、固定部材３６と第１の摩擦材３７とを省略した状態で描いてある。
【００７４】
図１５に示すモータ５１は、上下方向に延びるボールねじ軸１１を出力軸として構成されたブレーキ内蔵式のもので、軸線方向が上下方向を指向する状態でアームに取付けられる。このモータ５１は、図１６中に二点鎖線で示すように、軸線方向から見て四角形状に形成されている。
この実施の形態による無励磁作動型電磁ブレーキ１５は、固定鉄心１８の外側に接触端子２４〜２７が取付けられているものである。接触端子２４〜２７は、軸線方向から見て円形を呈する固定鉄心１８の外周部を周方向に４等分する位置に配置されている。
【００７５】
この無励磁作動型電磁ブレーキ１５は、軸線方向から見てこれらの接触端子２４〜２７がモータ５１の角部分５１ａと対向する状態でモータ５１の端部に固定用ボルト１９によって取付けられている。すなわち、接触端子２４〜２７は、固定鉄心１８の外周部であって、軸線方向から見てモータ５１の角部分５１ａと対応する部位に位置付けられている。
無励磁作動型電磁ブレーキ１５のブレーキ板１７は、ボールねじ軸１１（モータ５１の出力軸）に設けられた筒状部材１６にスプライン１６ａによって嵌合している。この実施の形態においては、このボールねじ軸１１（モータ５１の出力軸）によって、本発明でいう「産業用ロボットの回転軸」が構成されている。
【００７６】
この実施の形態による可動鉄心４１は、軸線方向から見て四角形を呈する形状に形成され、四角形の角に相当する隅部４１ｂがモータ５１の角部分５１ａおよび接触端子２４〜２７と対向する状態でガイド３４に軸線方向へ移動自在に支持されている。
この実施の形態による接触端子２４〜２７は、図１６に示すように、モータ５１の軸線方向から見てモータ５１の内側に配置される。したがって、この実施の形態によれば、接触端子２４〜２７が固定鉄心１８の外側に設けられているにもかかわらず、モータ５１に取付けられた状態でコンパクトな無励磁作動型電磁ブレーキを提供することができる。
【００７７】
（第３の実施の形態）
接触端子は、図１７〜図１９に示すように構成することができる。図１７〜図１９において、図１〜図１１によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。なお、図１７および図１８は、固定用ボルト１９とカラー２０とを省略した状態で描いてある。
図１７および図１８に示す無励磁作動型電磁ブレーキ１５の固定鉄心１８は、リード線５２が接続されており、実質的に接触端子を構成するものである。また、この実施の形態による可動鉄心４１は、リード線５３が接続されており、可動切片と接触端子との機能を併せ持つものである。リード線５２とリード線５３は、図１９に示すように、検出回路３１の一部を構成する状態で電源装置２３に接続されている。
【００７８】
可動鉄心４１と、この可動鉄心４１を支持するガイド３４との間には、図示してはいないが絶縁材が設けられている。なお、固定鉄心１８と可動鉄心４１との間を絶縁するためには、ガイド３４を絶縁材によって形成して行うこともできる。
【００７９】
この実施の形態においては、励磁コイル２１が励磁されることにより磁気によって吸引された可動鉄心４１が固定鉄心１８に接触する。このように可動鉄心４１が固定鉄心１８に接触することによって、検出回路３１が閉成される。また、この実施の形態においては、励磁コイル２１への給電が絶たれて可動鉄心４１が圧縮コイルばね３８のばね力で固定鉄心１８から離間することによって、検出回路３１が開く。
【００８０】
この実施の形態によるスイッチ４３は、接触端子どうしが接触するものである。このため、接触端子どうし間に接触端子とは別体の可動切片が介在する場合と較べると、導通の信頼性が高くなる。
したがって、この実施の形態によれば、検出動作の信頼性が高い無励磁作動型電磁ブレーキを提供することができる。
【００８１】
（第４の実施の形態）
接触端子７は、図２０および図２１に示すように、固定部材に設けることができる。図２０および図２１において、前記図１〜図１９によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。なお、図２０および図２１は、固定用ボルト１９とカラー２０とを省略した状態で描いてある。
【００８２】
図２０に示す無励磁作動型電磁ブレーキ１５は、図１〜図６に示した無励磁作動型電磁ブレーキ１５とは第１〜第４の接触端子２４〜２７の取付位置が異なるだけのものである。この実施の形態による第１〜第４の接触端子２４〜２７は、制動状態で可動鉄心４１に接触するもので、固定部材３６に押圧機構６１を介して取付けられている。第１〜第４の接触端子２４〜２７は、円板状を呈する固定部材３６を周方向に４等分する位置に配置されている。
【００８３】
これらの第１〜第４の接触端子２４〜２７は、２個を１組として対をなす状態で使用されている。すなわち、この実施の形態によるスイッチ４３においても、第１の接触端子２４および第２の接触端子２５からなる第１の検出部３２と、第３の接触端子２６および第４の接触端子２７からなる第２の検出部３３とを有している。
【００８４】
押圧機構６１は、第１〜第４の接触端子２４〜２７を支持するにあたって２つの機能を有している。第１の機能は、第１〜第４の接触端子２４〜２７をボールねじ軸１１の軸線方向（上下方向）に移動自在に支持する機能である。第２の機能は、第１〜第４の接触端子２４〜２７の脱落を規制しながら、第１〜第４の接触端子２４〜２７を下方（可動鉄心４１に接近する方向）へ付勢する機能である。
【００８５】
この押圧機構６１を介して第１〜第４の接触端子２４〜２７が支持されていることにより、第１、第２の摩擦材３７，４２の摩耗により可動鉄心４１と固定部材３６との間隔が狭くなったときに、第１〜第４の接触端子２４〜２７が可動鉄心４１によって押されて上方へ移動する。このため、第１〜第４の接触端子２４〜２７によって可動鉄心４１の上方への移動が規制されることはないから、可動鉄心４１と固定部材３６とによって第１、第２の摩擦材３７，４２をブレーキ板１７に押し付けることができる。
【００８６】
この実施の形態においては、圧縮コイルばね３８のばね力で押された可動鉄心４１が第１〜第４の接触端子２４〜２７に接触し、一方の接触端子（第１の接触端子２４と第２の接触端子２５）が可動鉄心４１を介して他方の接触端子（第３の接触端子２６と第４の接触端子２７）に導通されることによって、上述した検出回路３１が閉成される。また、この実施の形態においては、励磁コイル２１が励磁されることにより可動鉄心４１が第１〜第４の接触端子２４〜２７から離間することによって、上述した検出回路３１が開く。
この実施の形態においては、固定部材３６に第１〜第４の接触端子２４〜２７を設けるだけでスイッチ４３を実現することができる。したがって、この実施の形態においても、製造コストをそれほど高くすることなく、ボールねじ軸１１（回転軸）が制動状態で駆動されることを検出可能な無励磁作動型電磁ブレーキを提供することができる。
【００８７】
図２１に示す無励磁作動型電磁ブレーキ１５は、図２０に示す無励磁作動型電磁ブレーキとはスイッチ４３の構成が異なっている。図２１に示すスイッチ４３は、可動切片と接触端子の機能を併せ持つ可動鉄心４１と、固定部材３６に押圧機構６１を介して支持された第１〜第４の接触端子２４〜２７とによって構成されている。
【００８８】
可動鉄心４１は、リード線６２が接続されており、このリード線６２を介して電源装置２３（図示せず）に接続されている。この可動鉄心４１と、この可動鉄心４１を支持するガイド３４との間には、図示してはいないが絶縁材が設けられている。なお、可動鉄心４１と固定部材３６との間を絶縁するためには、ガイド３４を絶縁材によって形成して行うこともできる。
【００８９】
図２１に示す実施の形態においては、圧縮コイルばね３８のばね力で押された可動鉄心４１が第１〜第４の接触端子２４〜２７に接触することによって、上述した検出回路３１が閉成される。また、この実施の形態においては、励磁コイル２１が励磁されることにより可動鉄心４１が第１〜第４の接触端子２４〜２７から離間することによって、上述した回路が開く。
図２１に示す実施の形態によるスイッチ４３は、接触端子どうしが接触するものである。このため、接触端子どうしの間に接触端子とは別体の可動切片が介在する場合と較べると、導通の信頼性が高くなる。
したがって、図２１に示す実施の形態によれば、検出動作の信頼性が高い無励磁作動型電磁ブレーキを提供することができる。
【００９０】
上述した各実施の形態においては、本発明に係る無励磁作動型電磁ブレーキ１５をスカラロボット１に取付ける例を示した。しかし、本発明は、このような限定にとらわれることはない。本発明に係る無励磁作動型電磁ブレーキは、産業用ロボットの回転軸を制動するものであれば、どのようなものにでも適用可能である。この無励磁作動型電磁ブレーキを使用可能な産業用ロボットとしては、例えば上下方向に延びる状態で使用される単軸ロボットや、垂直多関節ロボットなどが挙げられる。
【００９１】
上述した実施の形態においては、第１〜第４の接触端子を用いる例を示したが、接触端子の数量は適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１…スカラロボット、１１…ボールねじ軸（回転軸）、１５…無励磁作動型電磁ブレーキ、１７…ブレーキ板、１８…固定鉄心、２１…励磁コイル、２３…電源装置、２４…第１の接触端子、２５…第２の接触端子、２６…第３の接触端子、２７…第４の接触端子、３６…固定部材、３７…第１の摩擦材、３８…圧縮コイルばね４１…可動鉄心、４２…第２の摩擦材、４３…スイッチ。
【図１】
2015100878.tif 000003
【図２】
2015100878.tif 000004
【図３】
2015100878.tif 000005
【図４】
2015100878.tif 000006
【図５】
2015100878.tif 000007
【図６】
2015100878.tif 000008
【図７】
2015100878.tif 000009
【図８】
2015100878.tif 000010
【図９】
2015100878.tif 000011
【図１０】
2015100878.tif 000012
【図１１】
2015100878.tif 000013
【図１２】
2015100878.tif 000014
【図１３】
2015100878.tif 000015
【図１４】
2015100878.tif 000016
【図１５】
2015100878.tif 000017
【図１６】
2015100878.tif 000018
【図１７】
2015100878.tif 000019
【図１８】
2015100878.tif 000020
【図１９】
2015100878.tif 000021
【図２０】
2015100878.tif 000022
【図２１】
2015100878.tif 000023