(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、該回転軸を保持する軸受と、前記回転軸の外周側に設け、前記軸受と回転子との間に位置すると共に、無励磁時に前記回転軸を固定して励磁時に当該固定を開放する電磁ブレーキと、該電磁ブレーキの外周側に設けた磁束遮蔽部と、該磁束遮蔽部と前記回転軸に接触するように設けると共に、少なくとも前記軸受側と前記回転子側の２ヶ所で接触する摺動接触部と、を有し、
前記電磁ブレーキから発生した磁束は前記回転軸と前記磁束遮蔽部、及び前記摺動接触部の間で閉回路を形成することを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記電磁ブレーキは前記磁束遮蔽部に固定したことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記磁束遮蔽部は前記電磁ブレーキを覆うように設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記摺動接触部は前記回転軸の断面に対して対向する２ヶ所で線接触するブラシであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電磁ブレーキの外周側に設けた磁気シールドを備えた回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術の電磁ブレーキを備えた回転電機では、電磁ブレーキを構成する電磁コイルに電流を流すとブレーキヨークが磁化される。このような励磁時おいて、電磁ブレーキ内部では、ブレーキヨークの電磁吸引力によりアーマチャがブレーキヨークに吸引される。この磁気吸引力により、回転軸に設けられた回転円板とアーマチャとの間に空隙が生じ、ブレーキが開放され、回転子が自由に回転可能となる。【０００３】
反対に、電磁コイルに流れる電流を遮断すると、ブレーキヨークの電磁吸引力が消滅する。このような無励磁時において、電磁ブレーキ内部では、アーマチャがスプリングの弾性力により押戻されて回転円板を制動円板に押しつけ、その結果、ブレーキがかかり、回転子が固定され、停止する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−５０１２９号公報（第６頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の回転電機では、磁気発生源である励磁時状態の電磁ブレーキから漏洩磁束が発生し、この漏洩磁束が軸受を経由して回転軸に伝達される。その結果、磁性体である軸受が漏洩磁束により回転軸方向に吸引され、軸受寿命が低減、破損する問題点があった。また、回転軸方向に磁気吸引された軸受の影響で回転軸が滑らかに回転しないため、振動や騒音の原因になる問題点があった。【０００６】
この発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、その目的は、磁気発生源である電磁ブレーキから回転軸への漏出磁束を抑制可能にする回転電機を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る回転電機においては、回転軸と、回転軸を保持する軸受と、回転軸の外周側に設け、軸受と回転子との間に位置すると共に、無励磁時に回転軸を固定して励磁時に固定を開放する電磁ブレーキと、電磁ブレーキの外周側に設けた磁束遮蔽部と、磁束遮蔽部と回転軸に接触するように設けると共に、少なくとも軸受側と回転子側の２ヶ所で接触する摺動接触部と、を有し、電磁ブレーキから発生した磁束は回転軸と磁束遮蔽部、及び摺動接触部の間で閉回路を形成する。
【発明の効果】
【０００８】
この発明により、電磁ブレーキからの漏出磁束による軸受への悪影響が抑制可能となるため、軸受寿命が改善する。また、回転軸が滑らかに回転するため、振動や騒音が大幅に低減する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施例１を示す回転電機の平面断面図を示す図である。
【図２】この発明の実施例１を示す回転電機の磁気シールドを示す図である。
【図３】この発明の実施例１を示す回転電機の磁気シールドを示す図である。
【図４】この発明の実施例１を示す回転電機の漏洩磁束の閉回路を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施例１．
図１はこの発明の実施例１を示す回転電機の平面断面図を示す図である。図１に示すように、回転電機５は巻線が施された固定子５３、固定子５３の外形よりも大きい内径をもつフレーム５４、固定子５３内で回転する回転子５１、停電時などに回転軸５２の保持を目的とした、回転軸５２の外周側に設けられた電磁ブレーキ３から構成される。電磁ブレーキ３には電磁コイル３５が巻かれており、電磁コイル３５に電流を流して励磁時状態にすると、電磁ブレーキ３の構成要素であるブレーキステータ３４自身に電磁吸引力が発生し、電磁ブレーキ３内部ではスプリングの弾性力に打ち勝ってアーマチャ３２がブレーキステータ３４側に吸引され、その結果、回転子５１が開放され、回転子５１が回転する。【００１１】
一方、電磁コイル３５に流れる電流を遮断して無励磁時状態にすると、電磁ブレーキ３内部ではブレーキステータ３４自身の電磁吸引力が消滅し、電磁ブレーキ３内のスプリングの弾性力によりアーマチャ３２が押し戻され、その結果、回転子５１にブレーキがかかり、回転子５１が停止する。【００１２】
回転電機５の回転位置を読み取る磁気エンコーダであるセンサマグネット１は、ボス１１に取付いており、ボス１１は回転子５１の構成部品である回転軸５２に嵌合されている。２はセンサマグネット１から発生する磁界を検出する磁界検出素子である。５５はブラケット、５６は回転軸５２を保持する反負荷側の軸受である。４ａと４ｂは電磁ブレーキ３の外周側に設けた磁束遮蔽部である磁気シールドであり、磁気シールド４ａと４ｂは回転軸５２の反負荷側の軸受５６よりも回転電機本体内部、すなわち、回転軸５２の反負荷側にある軸受５６と図示されていないが回転軸５２の負荷側にある軸受の間に位置する。４１ａ〜４１ｄは磁気シールド４ａと４ｂに設けられた回転軸５２との摺動接触部であるブラシである。３３は電磁ブレーキ３と磁気シールド４ｂとの間に介在する非磁性体である。【００１３】
図２と図３はこの発明の実施例１を示す回転電機の磁気シールドを示す図である。図２と図３にそれぞれ示すように、磁気シールド４ａと４ｂにはブラシ４１ａ〜４１ｄがネジなどでそれぞれ固定されている。ブラシ４１ａ〜４１ｄは、回転軸５２の反負荷側にブラシ４１ａとブラシ４１ｂが設けられ、回転軸５２の負荷側に４１ｃとブラシ４１ｄが設けられており、ブラシ４１ａ〜４１ｄは磁気シールド４ａと４ｂ、そして回転軸５２と互いに接触している。【００１４】
磁気シールドは、図２と図３にそれぞれ示すように一方の端面が閉じられた円筒形状の磁気シールド４ａと平面円板形状の磁気シールド４ｂの２種類から構成される。電磁ブレーキ３は、従来ではブラケット５５に設けられた固定個所にネジなどで固定されていたが、この発明の実施例１では、平面円板形状の磁気シールド４ｂに固定する。電磁ブレーキ３を磁気シールド４ａと４ｂに固定するには、まず、平面円板形状の磁気シールド４ｂに電磁ブレーキ３を、非磁性体３３を間に挟んで取り付ける。次に、一方の端面が閉じられた円筒形状の磁気シールド４ａを電磁ブレーキ３が固定された状態の平面円板形状の磁気シールド４ｂにネジなどで取り付ける。最後に、磁気シールド４ｂをブラケット５５に固定し、ブラケット５５とフレーム５４をネジなどで取り付ける。
【００１５】
回転電機が回転している間は、電磁ブレーキ３を構成する電磁コイル３５には電流が流れている。電磁コイル３５に電流が流れる励磁時状態では、ブレーキステータ３４に磁場が発生し、アーマチャ３２が常にブレーキステータ３４側に吸引され、回転子５１を回転することができるが、ブレーキステータ３４に発生した磁場が回転軸５２に漏出し、磁束を発生させる。この発明の実施例１では、電磁ブレーキ３が要因で発生する回転軸５２への漏洩磁束を、回転軸５２、磁気シールド４ａと４ｂ、磁気シールド４ａと４ｂに固定されたブラシ４１ａ〜４１ｄ、の間で閉回路を形成して抑制することができ、その結果、漏洩磁束による軸受５６への悪影響を抑制することができる。【００１６】
一方、固定子５３が要因で回転軸５２にも磁束が漏洩するが、固定子５３からの漏洩磁束も、回転軸５２、磁気シールド４ａと４ｂ、磁気シールド４ａと４ｂに固定されたブラシ４１ａ〜４１ｄ、の間で閉回路を形成して抑制することができ、その結果、固定子５３からの漏洩磁束による軸受５６への悪影響も抑制することができる。【００１７】
図４はこの発明の実施例１を示す回転電機の漏洩磁束の閉回路を示す図である。図４に示すように、電磁ブレーキ３が要因で発生した漏洩磁束においては、回転軸５２とブラシ４１ａと磁気シールド４ａと磁気シールド４ｂとブラシ４１ｃの間で形成される閉回路１００ａと、回転軸５２とブラシ４１ｂと磁気シールド４ａと磁気シールド４ｂとブラシ４１ｄの間で形成される閉回路１００ｂの２つの閉回路を形成することで、軸受５６に漏洩する磁束量を抑制することができる。その結果、漏出磁束による電磁ブレーキ３からの軸受５６への悪影響が抑制可能となるため、軸受５６の寿命が改善する。また、回転軸５２が滑らかに回転するため、振動や騒音が大幅に低減する。【００１８】
また、図４に示すように、固定子５３が要因で発生した回転軸５２への漏洩磁束１１０ａと１１０ｂにおいても、回転軸５２とブラシ４１ａと磁気シールド４ａと磁気シールド４ｂとブラシ４１ｃの間で形成される閉回路１００ａと、回転軸５２とブラシ４１ｂと磁気シールド４ａと磁気シールド４ｂとブラシ４１ｄの間で形成される閉回路１００ｂの２つの閉回路を形成することで、固定子５３から軸受５６に漏洩する磁束量を抑制することができる。その結果、固定子５３が要因で発生した回転軸５２への漏出磁束１１０ａと１１０ｂによる軸受５６への悪影響も抑制可能となるため、軸受５６の寿命がさらに改善する。また、回転軸５２が滑らかに回転するため、振動や騒音が大幅に低減する。【００１９】
さらに、この発明の実施例１では、電磁ブレーキ３や固定子５３が要因で発生した回転軸５２への漏洩磁束においても、閉回路１００ａ、１００ｂの２つの閉回路を形成することで、センサマグネット１に漏洩する磁束量を抑制することができる。その結果、回転軸５２への漏出磁束によるセンサマグネット１への悪影響が抑制可能となるため、磁気検出素子２による回転電機５の回転位置を読み取る精度が向上する。
【符号の説明】
【００２０】
１  センサマグネット、２  磁界検出素子、３  電磁ブレーキ、４ａ〜４ｂ  磁気シールド、５  回転電機、１１  ボス、３２  アーマチャ、３３  非磁性体、３４  ブレーキステータ、４１ａ〜４１ｄ  ブラシ、５１  回転子、５２  回転軸、５３  固定子、５４  フレーム、５５  ブラケット、５６  軸受、１００ａ〜１００ｂ  閉回路、１１０ａ〜１１０ｂ  漏洩磁束。
【要約】
従来の回転電機の問題点であった、磁気発生源である電磁ブレーキから回転軸への漏出磁束を解消し、漏出磁束による軸受への悪影響を抑制可能にする回転電機を得るため、回転軸５２と、回転軸５２を保持する軸受５６と、回転軸５２の外周側に設け、軸受５６と回転子５１との間に位置すると共に、無励磁時に回転軸５２を固定して励磁時に固定を開放する電磁ブレーキ３と、電磁ブレーキ３の外周側に設けた磁束遮蔽部４ａ〜４ｂと、磁束遮蔽部４ａ〜４ｂと回転軸５２に接触するように設けると共に、少なくとも軸受５６側と回転子５１側の２ヶ所で接触する摺動接触部４１ａ〜４１ｄと、を有し、電磁ブレーキ３から発生した磁束は回転軸５２と磁束遮蔽部４ａ〜４ｂ、及び摺動接触部４１ａ〜４１ｄの間で閉回路を形成する。【図１】
0005819034.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0005819034.tif 000005