(57)【要約】【課題】回転軸の回転を制動する制動トルクを向上できると共に占有スペースを低減できる回転軸の回転制動機構を提供することを目的とする。【課題手段】回転軸２の回転制動機構１において、駆動力が伝達されて回転する回転軸２に主軸歯車３を固定して備え、主軸歯車３に噛合して連れまわる従属歯車４と、従属歯車４の回転軸４ａに連結部材９を介して回動自在に連結し、従属歯車４に噛合するアイドラ歯車６と、アイドラ歯車６を主軸歯車３に噛合させたり離間させたりするアイドラ移動機構７と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力が伝達されて回転する回転軸に主軸歯車を固定して備え、
前記主軸歯車に噛合して連れまわる従属歯車と、
前記従属歯車の回転軸に連結部材を介して回動自在に連結し、従属歯車に噛合するアイドラ歯車と、
前記アイドラ歯車を前記主軸歯車に噛合させたり離間させたりするアイドラ移動機構と、
を備えていることを特徴とする回転軸の回転制動機構。
【請求項２】
前記アイドラ移動機構が、
磁性体から成る固定子と、
前記固定子を励磁する励磁コイルと、
磁性を有し、前記固定子に向かってスライド自在に構成され、前記連結部材の一端に固定された可動子と、を備えたソレノイドであって、
前記励磁コイルへの通電によって前記固定子に磁力を発現し、前記可動子を前記固定子に向かって引き付けるように構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転軸の回転制動機構。
【請求項３】
前記従属歯車と同軸状に接続されて該従属歯車と一体に回転し、周方向に沿って複数の識別記号を備えた回転体と、
前記回転体の回転に伴って、前記識別符号を順次検出してパルス列を出力するセンサと、
を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転軸の回転制動機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸の回転を制動する回転制動機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転軸の回転を制動するために電磁ブレーキを備えた回転制動機構が知られている。例えば、駆動源として駆動モータを備え、工場や倉庫の出入り口に沿ってシート状のシャッタの昇降を行うシャッタ駆動装置において、シャッタの落下を防止するために、駆動モータの回転を制動する電磁ブレーキを備えているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
電磁ブレーキは、公知の通り、ブレーキケースと、ブレーキケースに固定されたヨーク（電磁石）と、ヨークに磁力を発現させるための励磁コイルと、モータ軸（所謂、回転軸である）に固定されたディスクブレーキと、ディスクブレーキとヨークとの間に配設され、軸方向にスライド自在に支持されたアマチュア（制動板）とによって構成され、コイルスプリングの付勢力によってアマチュアがディスクブレーキに摩擦係合してモータ軸の回転を制動し、一方、励磁コイルに通電された際に、ヨークに磁力が発現し、ヨークがアマチュアを引き付けてディスクブレーキから離間させ、モータ軸が回転できるように構成されているものがある。
【特許文献１】特開２００５−２４０４１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電磁ブレーキを用いた回転制動機構によれば、制動力が、回転軸に固定されたブレーキディスクと、ブレーキディスクに対向して配設された制動板との摩擦力によって発現するため、小型サイズの中では大きな制動力（制動トルク）を得ることが困難であるという問題があった。また、ブレーキディスクと制動板が軸方向に並設され、これらを軸方向に離間させたり当接させたりしてブレーキの作動を切り換えるため、軸方向のサイズがその分だけ大きくなり、軸方向の小型化が困難であった。
【０００５】
そこで、本発明は、制動トルクを向上できると共に占有スペースを低減できる回転軸の回転制動機構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】
【０００６】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、回転軸の回転制動機構において、駆動力が伝達されて回転する回転軸に主軸歯車を固定して備え、前記主軸歯車に噛合して連れまわる従属歯車と、前記従属歯車の回転軸に連結部材を介して回動自在に連結し、従属歯車に噛合するアイドラ歯車と、前記アイドラ歯車を前記主軸歯車に噛合させたり離間させたりするアイドラ移動機構と、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の回転軸の回転制動機構によれば、主軸歯車の回転力が従属歯車を介してアイドラ歯車に伝達され、アイドラ歯車が主軸歯車と逆方向に回転する。そして、アイドラ移動機構を介してアイドラ歯車を主軸歯車に噛合させると、主軸歯車からアイドラ歯車に伝達された回転力が、主軸歯車及び回転軸の回転を停止させる制動力となる。これにより、請求項１に記載の回転軸の回転制動機構は、電磁ブレーキを用いた従来の回転制動機構に較べ、回転軸の回転を停止する制動トルクが優れ、且つ、占有スペースも低減できる。
【０００８】
また、請求項１に記載の回転軸の回転制動機構は、請求項２に記載の発明のように、前記アイドラ移動機構が、磁性体から成る固定子と、前記固定子を励磁する励磁コイルと、
磁性を有し、前記固定子に向かってスライド自在に構成され、前記連結部材の一端に固定された可動子と、を備えたソレノイドであって、前記励磁コイルへの通電によって前記固定子に磁力を発現し、前記可動子を前記固定子に向かって引き付けるように構成されていることにより、ソレノイドを介して連結部材を揺動させ、アイドラ歯車を主軸歯車に噛合させて回転軸の回転を制動したり、回転軸の回転の制動を解除したりできる。
【０００９】
また、請求項１又は請求項２に記載の回転軸の回転制動機構は、請求項３に記載の発明のように、前記従属歯車と同軸状に接続されて該従属歯車と一体に回転し、周方向に沿って複数の識別記号を備えた回転体と、前記回転体の回転に伴って、前記識別符号を順次検出してパルス列を出力するセンサと、を備えていることにより、回転軸の回転速度を回転体及びセンサを介して検出でき、その回転速度に異常がある際には、アイドラ歯車を主軸歯車に噛合させて回転軸の回転を制動できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の回転軸の回転制動機構は、主軸歯車の回転力が従属歯車を介してアイドラ歯車に伝達されてアイドラ歯車が主軸歯車と逆方向に回動し、アイドラ移動機構を介してアイドラ歯車を主軸歯車に噛合させることにより、主軸歯車からアイドラ歯車に伝達された回転力が、主軸歯車及び回転軸の回動を停止させる制動力となり、電磁ブレーキを用いた従来の回転制動機構に較べ、回転軸の回転を停止する制動トルクが優れ、且つ、占有スペースも低減できる。
【００１１】
また、本発明の回転軸の回転制動機構は、アイドラ移動機構が、磁性体から成る固定子と、固定子を励磁する励磁コイルと、磁性を有し、固定子に向かってスライド自在に構成され、連結部材の一端に固定された可動子と、を備えたソレノイドであって、励磁コイルへの通電によって前記固定子に磁力を発現し、前記可動子を前記固定子に向かって引き付けるように構成されていることにより、ソレノイドを介して連結部材を揺動させ、アイドラ歯車を主軸歯車に噛合させて回転軸の回転を制動したり、回転軸の回転の制動を解除したりできる。
【００１２】
また、本発明の回転軸の回転制動機構は、従属歯車と同軸状に接続されてこの従属歯車と一体に回転し、周方向に沿って複数の識別記号を備えた回転体と、回転体の回転に伴って識別符号を順次検出してパルス列を出力するセンサと、を備えていることにより、回転軸の回転速度を回転体及びセンサを介して検出でき、その回転速度に異常がある際には、アイドラ歯車を主軸歯車に噛合させて回転軸の回転を制動できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の一実施例の回転軸の回転制動機構を図面にもとづいて説明する。図１は、本発明が適用された一実施例の、回転軸の回転制動機構を表す構成図であって、（ａ）図が回転軸の回転制動が開放された状態図、（ｂ）図が回転軸の回転が制動された状態図である。
【００１４】
図１に表したように、回転軸２の回転制動機構１は、駆動力が伝達されて回転する回転軸２に主軸歯車３が固定され、主軸歯車３に噛合して連れまわる従属歯車４と、従属歯車４の回転軸４ａに連結部材５を介して回転自在に連結し、従属歯車４に噛合するアイドラ歯車６と、アイドラ歯車６を主軸歯車３に噛合させたり離間させたりするアイドラ移動機構７と、従属歯車４と同軸状に接続されて従属歯車４と一体に回転し、周方向に沿って複数の識別記号を備えた回転体１０と、回転体１０の回転に伴って、識別符号を順次検出してパルス列を出力するセンサ回路部１１と、を備えている。
【００１５】
そして、回転軸２の回転制動機構１は、回転軸２の回転が正常である際には、図（ａ）に表したように、アイドラ移動機構７を介して、アイドラ歯車６が主軸歯車３から離脱した状態を維持し、回転軸２の回転に異常が生じた際には、図（ｂ）に表したように、アイドラ歯車６が主軸歯車３に噛合するように構成されている。
【００１６】
また、本実施例の回転軸２の回転制動機構１は、図（ｂ）の状態が誤動作によって解除されることがないように、図（ｂ）の状態から図（ａ）の状態に戻す場合には、オペレータが連結部材９を揺動させるように構成されている。
【００１７】
主軸歯車３は、キー８ａ、８ｂを介して、回転軸２に対して回転不能に結合され、回転軸２と一体に回転するように構成されている。
【００１８】
従属歯車４は、回転軸４ａに回転自在に支持され、回転軸４ａには、連結部材９の一端が揺動自在に係合している。また、連結部材９の他端には、アイドラ歯車６の軸部６ａが回転自在に係合している。
【００１９】
回転体１０には、周方向に沿ってＮ極及びＳ極が交互に等間隔に連続的に着磁され、センサ回路部１１には、回転体１０の外周面に近接するように、回転体１０の磁界の変化を検出する強磁性磁気抵抗素子等の磁気センサ素子１１ａが備えられている。そして、センサ回路部１１は、回転体１０の回転により磁気センサ素子１１ａと直角方向に交わる回転体１０の磁界の変化を磁気センサ素子１１ａの抵抗値の変化として取り出し、この抵抗値の変化を回路処理することにより、回転体１０の磁極の通過に対応するパルス信号を順次出力する（所謂、パルス列が出力される）。
【００２０】
そして、回転軸２の回転制動機構１は、センサ回路部１１から出力されたパルス列が図示されない制御部に入力され、この制御部によって、回転軸２の回転動作の異常が検出され、後述のアイドラ移動機構７が作動するように構成されている。
【００２１】
アイドラ移動機構７は、磁性体から成る固定子１３、固定子１３を励磁する励磁コイル（図示せず）、磁性を有し、固定子１３に向かってスライド自在に構成され、連結部材９の一端に固定された可動子１４、可動子１４を固定子１２から離間する方向に付勢するスプリング（図示せず）等を備えたソレノイド１２であって、可動子１４が第二の連結部材１５を介して連結部材９に接続されている。
【００２２】
第二の連結部材１５は、可動子１４に固定された軸部１６に回動自在に係合すると共に、連結部材９に固定された軸部１７に回動自在に係合し、可動子１４のスライドに伴って、軸部１７側の一端が主軸歯車３に向かって揺動したり、主軸歯車３から離間する向きに揺動したりするように構成されている。
【００２３】
そして、第二の連結部材１５の揺動に伴って、連結部材９が回転軸４ａを軸に揺動し、アイドラ歯車６が主軸歯車３に噛合したり主軸歯車３から離脱したりするように構成されている。
【００２４】
以下に、前記実施例の回転軸２の回転制動機構１の作用効果を記載する。
【００２５】
本実施例の回転軸２の回転制動機構１は、主軸歯車３の回動力が従属歯車４を介してアイドラ歯車６に伝達されてアイドラ歯車４が主軸歯車３と逆方向に回転し、アイドラ移動機構７を介してアイドラ歯車６を主軸歯車３に噛合させることにより、主軸歯車３からアイドラ歯車６に伝達された回転力が、主軸歯車３及び回転軸２の回転を停止させる制動力となり、電磁ブレーキを用いた従来の回転制動機構に較べ、回転軸２の回転を停止する制動トルクが優れ、且つ、占有スペースも低減できる。
【００２６】
また、本実施例の回転軸２の回転制動機構１は、アイドラ移動機構７が、磁性体から成る固定子１３と、固定子１３を励磁する励磁コイルと、磁性を有し、固定子１３に向かってスライド自在に構成され、連結部材９の一端に固定された可動子１４と、を備えたソレノイド１２であって、励磁コイルへの通電によって固定子１３に磁力を発現し、可動子１４を固定子に向かって引き付けるように構成されていることにより、ソレノイド１２を介して連結部材９を揺動させ、アイドラ歯車６を主軸歯車３に噛合させて回転軸２の回転を制動したり回転軸２の回転の制動を解除したりできる。
【００２７】
また、本実施例の回転軸２の回転制動機構１は、従属歯車４と同軸状に接続されて従属歯車４と一体に回転し、周方向に沿って複数の識別記号を備えた回転体１０と、回転体１０の回転に伴って識別符号を順次検出してパルス列を出力するセンサ回路部１１と、を備えていることにより、回転軸２の回転速度を回転体１０及びセンサ回路部１１を介して検出でき、その回転速度に異常がある際には、アイドラ歯車６を主軸歯車３に噛合させて回転軸２の回転を制動できる。
【００２８】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明が適用された一実施例の、回転軸の回転制動機構を表す構成図であって、（ａ）図が回転軸の回転制動が開放された状態図、（ｂ）図が回転軸の回転が制動された状態図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…回転軸の回転制動機構、２…回転軸、３…主軸歯車、４…従属歯車、４ａ…回転軸、６…アイドラ歯車、６ａ…軸部、７…アイドラ移動機構、８ａ，８ｂ…キー、９…連結部材、１０…回転体、１１…センサ回路部、１１ａ…磁気センサ素子、１２…ソレノイド、１３…固定子、１４…可動子、１５…第二の連結部材、１６，１７…軸部。
【図１】
2008045671.tif 000003