(57)【要約】【課題】ブレーキシューの回転時の騒音を低減させることができると共に、全体の回転バランスを良くすることができる電磁ブレーキ装置を提供する。【解決手段】装置本体１１に装着された電磁石１２と、電磁石１２に吸着、離反する摩擦板１３と、回転軸２８の先端部２８ａに固定され、外周に複数の歯部１４ａを有したギヤハブ１４と、ギヤハブ１４の外周の複数の歯部１４ａに噛合する複数の歯部１５ａを内周に有したブレーキシュー１５等を備え、電磁石１２の非通電時に摩擦板１３をブレーキシュー１５に押圧してブレーキシュー１５を制動し、電磁石１２の通電時に摩擦板１３を電磁石１２に吸着させてブレーキシュー１５から離すことでブレーキシュー１５の制動を解除する電磁ブレーキ装置１０において、ブレーキシュー１５の外周の一部に切欠部１５ｄを形成し、該切欠部１５ｄと対称位置のギヤハブ１４の一つの歯部１４ａ′を切り欠いた。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被取付体に着脱自在に取り付けられ、該被取付体の回転軸の先端部を挿通させた装置本体と、この装置本体に装着された電磁石と、この電磁石に所定クリアランス有して吸着又は離反可能に設けられた摩擦板と、前記回転軸の先端部に固定され、外周に複数の歯部を有したギヤハブと、このギヤハブの外周の複数の歯部に噛合される複数の歯部を内周に有したブレーキシューと、前記摩擦板を前記ブレーキシューに押圧付勢する付勢部材とで構成し、前記電磁石の非通電時に前記摩擦板を前記ブレーキシューに押圧して該ブレーキシューを制動する一方、前記電磁石の通電時に前記摩擦板を該電磁石に吸着させて前記ブレーキシューから離すことで該ブレーキシューの制動を解除するようにした電磁ブレーキ装置において、
前記ブレーキシューの外周の一部に第１の切欠部が形成されると共に、該第１の切欠部と対称位置の前記ギヤハブの歯部に第２の切欠部が形成されていることを特徴とする電磁ブレーキ装置。
【請求項２】
モータケースに着脱自在に取り付けられた電磁ブレーキ装置を、アーマチュア軸の先端部を挿通させた装置本体と、この装置本体に装着された電磁石と、この電磁石に所定クリアランス有して吸着又は離反可能に設けられた摩擦板と、前記アーマチュア軸の先端部に固定され、外周に複数の歯部を有したギヤハブと、このギヤハブの外周の複数の歯部に噛合される複数の歯部を内周に有したブレーキシューと、前記摩擦板を前記ブレーキシューに押圧付勢する付勢部材とで構成し、前記電磁石の非通電時に前記摩擦板を前記ブレーキシューに押圧して該ブレーキシューを制動する一方、前記電磁石の通電時に前記摩擦板を該電磁石に吸着させて前記ブレーキシューから離すことで該ブレーキシューの制動を解除するようにしたモータにおいて、
前記ブレーキシューの外周の一部に第１の切欠部が形成されると共に、該第１の切欠部と対称位置の前記ギヤハブの歯部に第２の切欠部が形成されていることを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁ブレーキ装置及び該装置を用いるモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車椅子の動力源としてのモータには、非通電状態の時にアーマチュアの回転を制動する電磁ブレーキ装置が用いられている。この電磁ブレーキ装置を、図８〜図１０を用いて説明する。
【０００３】
図８〜図１０に示すように、電磁ブレーキ装置１は、図示しないモータのケースに着脱自在に取り付けられ、そのアーマチュア軸９の先端部９ａを挿通させた装置本体２と、この装置本体２に装着された電磁石としてのコイル３と、このコイル３に所定クリアランスｔを有して吸着又は離反可能に設けられた摩擦板４と、アーマチュア軸９の先端部９ａに固定され、外周に複数の歯部５ａを有したギヤハブ５と、このギヤハブ５の外周の複数の歯部５ａに噛合される複数の歯部６ａを内周に有したブレーキシュー６と、摩擦板４をブレーキシュー６に押圧付勢する付勢部材としての図示しないスプリングと、これら摩擦板４及びブレーキシュー６を装置本体２にねじ７Ａとカラー７Ｂを介して所定間隔へだてて取り付ける取付板８とで構成されている。
【０００４】
そして、図８に示すように、コイル３の非通電時には、摩擦板４をブレーキシュー６に押圧して該ブレーキシュー６を制動するようになっている。また、図１０に示すように、コイル３の通電時には、摩擦板４を該コイル３にその磁力により吸着させてブレーキシュー６から離すことで該ブレーキシュー６の制動を解除するようになっている。これにより、アーマチュアのアーマチュア軸９の回転が許容されるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−４２５１８号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平１１−２６７１５７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の電磁ブレーキ装置１では、ギヤハブ５の外周の複数の歯部５ａとブレーキシュー６の内周の複数の歯部６ａとは公差上のクリアランスを有して噛み合っているため、アーマチュアのアーマチュア軸９の回転時にブレーキシュー６の径方向のクリアランスにより、ギヤハブ５に対しブレーキシュー６がガタ付き、ギヤハブ５の歯部５ａに対するたたき音（騒音）が発生した。
【０００８】
これに対処するに、図１１に示すように、ブレーキシュー６′の外周の一部を切り欠いて切欠部６ｂを形成することにより、切欠部６ｂが設けられた部分に生じる遠心力を小さくし、ブレーキシュー６′の重心位置をアーマチュア軸９の中心Ｏに対して安定して偏心させて上記騒音を防止することが考えられるが、ブレーキシュー６′の偏心運動によりアーマチュア全体の回転バランスがアンバランスになった。
【０００９】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、ブレーキシューの回転時の騒音を低減させることができると共に、全体の回転バランスを良くすることができる電磁ブレーキ装置及び該装置を用いるモータを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、被取付体に着脱自在に取り付けられ、該被取付体の回転軸の先端部を挿通させた装置本体と、この装置本体に装着された電磁石と、この電磁石に所定クリアランス有して吸着又は離反可能に設けられた摩擦板と、前記回転軸の先端部に固定され、外周に複数の歯部を有したギヤハブと、このギヤハブの外周の複数の歯部に噛合される複数の歯部を内周に有したブレーキシューと、前記摩擦板を前記ブレーキシューに押圧付勢する付勢部材とで構成し、前記電磁石の非通電時に前記摩擦板を前記ブレーキシューに押圧して該ブレーキシューを制動する一方、前記電磁石の通電時に前記摩擦板を該電磁石に吸着させて前記ブレーキシューから離すことで該ブレーキシューの制動を解除するようにした電磁ブレーキ装置において、前記ブレーキシューの外周の一部に第１の切欠部が形成されると共に、該第１の切欠部と対称位置の前記ギヤハブの歯部に第２の切欠部が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
この電磁ブレーキ装置では、ブレーキシューの外周の一部に形成された第１の切欠部により該ブレーキシューの回転時の騒音が低減され、かつ、ブレーキシューの第１の切欠部と対称位置のギヤハブの歯部の第２の切欠部により全体の回転バランスが良くなる。
【００１２】
請求項２の発明は、モータケースに着脱自在に取り付けられた電磁ブレーキ装置を、アーマチュア軸の先端部を挿通させた装置本体と、この装置本体に装着された電磁石と、この電磁石に所定クリアランス有して吸着又は離反可能に設けられた摩擦板と、前記アーマチュア軸の先端部に固定され、外周に複数の歯部を有したギヤハブと、このギヤハブの外周の複数の歯部に噛合される複数の歯部を内周に有したブレーキシューと、前記摩擦板を前記ブレーキシューに押圧付勢する付勢部材とで構成し、前記電磁石の非通電時に前記摩擦板を前記ブレーキシューに押圧して該ブレーキシューを制動する一方、前記電磁石の通電時に前記摩擦板を該電磁石に吸着させて前記ブレーキシューから離すことで該ブレーキシューの制動を解除するようにしたモータにおいて、前記ブレーキシューの外周の一部に第１の切欠部が形成されると共に、該第１の切欠部と対称位置の前記ギヤハブの歯部に第２の切欠部が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
このモータでは、ブレーキシューの外周の一部に形成された第１の切欠部によりアーマチュアの回転時の騒音が低減され、かつ、ブレーキシューの第１の切欠部と対称位置のギヤハブの歯部の第２の切欠部によりアーマチュア全体の回転バランスが良くなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は本発明の一実施形態の電磁ブレーキ装置の制動状態を示す断面図、図２は同電磁ブレーキ装置の正面図、図３は同電磁ブレーキ装置に用いられるブレーキシューとギヤハブの噛合状態を示す正面図、図４は同ギヤハブの正面図、図５は同電磁ブレーキ装置の制動解除状態を示す断面図、図６は同電磁ブレーキ装置を内蔵したモータの要部を断面で示す側面図、図７は同モータの正面図である。
【００１６】
図１，図５，図６に示すように、電磁ブレーキ装置１０は、後述するモータ２０のモータケース（被取付体）２１に着脱自在に取り付けられ、アーマチュア２７のアーマチュア軸（回転軸）２８の先端部２８ａを挿通させた装置本体１１と、この装置本体１１に装着されたコイル（電磁石）１２と、このコイル１２に所定クリアランスｔを有して吸着又は離反可能に設けられた摩擦板１３と、アーマチュア軸２８の先端部２８ａに固定され、外周に複数の歯部１４ａを有したギヤハブ１４と、このギヤハブ１４の外周の複数の歯部１４ａに噛合される複数の歯部１５ａを内周に有したブレーキシュー１５と、摩擦板１３とブレーキシュー１５との間に配置され、摩擦板１３とブレーキシュー１５とに結合され、摩擦板１３をブレーキシュー１５に押圧付勢する図示しないスプリング（付勢部材）と、これら摩擦板１３及びブレーキシュー１５を装置本体１１に円筒状のカラー１６及びねじ１７を介して所定間隔へだてて取り付ける取付板１８と、コイル１２に電流を供給するリードワイヤ１９とで構成されている。
【００１７】
図１，図２に示すように、装置本体１１は例えば鉄等の金属製で厚肉の円盤状になって磁路を形成するものであり、その中央に円形のセンター孔１１ｂを形成してある。そして、装置本体１１の表面１１ａのセンター孔１１ｂの周りに円環状の凹部１１ｃを形成してあり、この円環状の凹部１１ｃにコイル１２を環状に巻き付けてある。また、装置本体１１の表面１１ａの周りにはねじ１７を螺合するためのねじ穴１１ｄを等間隔毎に３箇所形成してあると共に、各ねじ穴１１ｄ，１１ｄの中間には取付孔１１ｅをそれぞれ形成してある。
【００１８】
図１に示すように、摩擦板１３は例えば鉄等の強磁性体で円盤状に形成してあり、その表面１３ａがコイル１２の非通電時にブレーキシュー１５の裏面１５ｃにスプリングの付勢力により押圧されて接触していると共に、コイル１２の通電時に、コイル１２が発生する磁力により摩擦板１３が吸引され、その裏面１３ｂが装置本体１１の表面１１ａに吸着されるようになっている。
【００１９】
また、摩擦板１３の中央には円形のセンター孔１３ｃを形成してあると共に、装置本体１１のねじ穴１１ｄ及び取付孔１１ｅに対応する位置にはＵ字状の切欠部１３ｄ及び１３ｅをそれぞれ形成してある。そして、摩擦板１３の各Ｕ字状の切欠部１３ｄをカラー１６に挿入させることにより、該摩擦板１３が各カラー１６に沿ってコイル１２とブレーキシュー１５との間を移動できるようになっている。
【００２０】
図１〜図６に示すように、ギヤハブ１４の外周には複数の歯部１４ａを形成してあると共に、その中央には内周面にセレーションを形成したセンター孔１４ｃを形成してある。このギヤハブ１４のセンター孔１４ｃにアーマチュア軸２８の外周面にセレーションを形成した先端部２８ａを嵌め込んで固定してある。また、ブレーキシュー１５は円環状に形成してあり、その内周に形成された複数の歯部１５ａが公差上のクリアランスを有してギヤハブ１４の外周の複数の歯部１４ａに噛合している。このブレーキシュー１５の表面１５ｂは取付板１８の裏面１８ｂに摺動するようになっていると共に、該ブレーキシュー１５の裏面１５ｃは摩擦板１３の表面１３ａに接触・離反自在になっている。
【００２１】
さらに、図３に示すように、ブレーキシュー１５の外周の一部には正面略Ｄ字状に切り欠いた第１の切欠部１５ｄを形成してある。また、図２〜図４に示すように、ブレーキシュー１５の切欠部１５ｄと対称位置（１８０゜隔てた位置）に位置するギヤハブ１４の一つの歯部１４ａ′とその基部は幅Ｈに渡り切り欠いた第２の切欠部１４ｂになっている。これらギヤハブ１４とブレーキシュー１５とを組み付ける場合には、ギヤハブ１４の複数の歯部１４ａのうちのカットオフした歯部１４ａ′の第２の切欠部１４ｂをブレーキシュー１５の正面略Ｄ字状の第１の切欠部１５ｄと対称位置（正反対の位置）に配置するように両者の歯部１４ａ，１５ａを噛合させて組み付けるようになっている。
【００２２】
図１，図２に示すように、取付板１８は円盤状に形成してあり、その中央には円形のセンター孔１８ｃを形成してある。また、取付板１８の装置本体１１のねじ穴１１ｄ及び取付孔１１ｅに対応する位置には、円形の丸孔１８ｄ及びＵ字状の切欠部１８ｅをそれぞれ形成してある。そして、取付板１８の各丸孔１８ｄにねじ１７を挿入してカラー１６を介して該取付板１８を装置本体１１の各ねじ穴１１ｄにねじ１７で締結固定することにより、装置本体１１の表面１１ａと取付板１８の裏面１８ｂとの間に摩擦板１３とブレーキシュー１５とが介在されている。尚、図１に示すコイル１２の非通電時には、装置本体１１の表面１１ａ及びコイル１２と摩擦板１３の裏面１３ｂとの間には所定クリアランスｔが形成されている。
【００２３】
図６，図７に示すように、モータ２０は電磁ブレーキ付き車椅子に使用されるものであり、そのモータケース２１は、内周面に図示しないマグネットを固着した円筒状のヨーク２２と、このヨーク２２の前方の開口端に取り付けられたフロントハウジング２３と、ヨーク２２の後方の開口端に取り付けられたリヤハウジング２４と、このリヤハウジング２４の基端開口の鍔部２４ａにねじ２６を介して固定されたカバー２５とで構成されている。
【００２４】
図６に示すように、リヤハウジング２４の先端の仕切壁２４ｂの中央にはセンター孔２４ｃを形成してあり、このセンター孔２４ｃにはボールベアリング（軸受）２９を介してアーマチュア２７のアーマチュア軸２８の中間部２８ｃを回転自在に支持してある。そして、アーマチュア軸２８と該アーマチュア軸２８の先端部２８ａに固定された電磁ブレーキ装置１０のギヤハブ１４とは、ボールベアリング２９とギヤハブ１４間のアーマチュア軸２８に挿入された円筒状のカラー３０と一緒に回転するようになっている。また、電磁ブレーキ装置１０の装置本体１１は、リヤハウジング２４の仕切壁２４ｂにねじ３１を介して着脱自在に締結固定されている。
【００２５】
尚、アーマチュア軸２８の先端２８ｂには遮光板３２を取り付けてあり、この遮光板３２に対向する位置には回転位置検出手段としての光センサー３３を取り付けてある。
【００２６】
以上実施形態の電磁ブレーキ装置１０を内蔵したモータ２０によれば、図１に示すように、コイル１２の非通電時には、摩擦板１３をブレーキシュー１５に押圧して該ブレーキシュー１５を制動する。これにより、アーマチュア２７のアーマチュア軸２８に固定されたギヤハブ１４及びブレーキシュー１５の回転が停止されている。
【００２７】
また、図５に示すように、コイル１２の通電時には、摩擦板１３をコイル１２の磁力により該コイル１２に吸着させてブレーキシュー１５から摩擦板１３を離すことで該ブレーキシュー１５の制動を解除する。これにより、アーマチュア２７のアーマチュア軸２８に固定されたギヤハブ１４及びブレーキシュー１５の回転が許容される。この際に、ブレーキシュー１５の外周の一部に正面略Ｄ字状の第１の切欠部１５ｄを形成したので、ブレーキシュー１５を安定して偏心させることができ、アーマチュア２７の回転時にブレーキシュー１５とギヤハブ１４とがガタ付きなく安定して噛み合い、径方向の不安定なクリアランスが発生せず、たたき音、すなわち、ブレーキシュー１５とギヤハブ１４との衝突音を確実に低減することができる。また、第１の切欠部１５ｄと対称位置のギヤハブ１４の一つの歯部１４ａ′に第２の切欠部１４ｂを形成したので、ブレーキシュー１５の第１の切欠部１５ｄによって生じるアンバランスをギヤハブ１４に形成された第２の切欠部１４ｂで軽減することができる。
【００２８】
このように、ブレーキシュー１５の外周の一部に正面略Ｄ字状の第１の切欠部１５ｄを形成してその重心を偏心させたことにより、アーマチュア２７の回転時にブレーキシュー１５の歯部１５ａとギヤハブ１４の歯部１４ａとの間の公差上の径方向のクリアランスに基づくガタ付きにより発生するたたき音（騒音）を低減させて防止することができる。
【００２９】
また、ギヤハブ１４はブレーキシュー１５の切り欠かれた第１の切欠部１５ｄの重量と等しい重量になるようにその複数の歯部１４ａのうちの一つの歯部１４ａ′を切り欠き形成すると共に、該ギヤハブ１４の第２の切欠部１４ｂがブレーキシュー１５の第１の切欠部１５ｄと対称位置に来るようにギヤハブ１４の複数の歯部１４ａとブレーキシュー１５の複数の歯部１５ａとを噛合させて組み付けたことにより、アーマチュア２７の全体の回転バランスをより一段と向上させることができ、アーマチュア２７をガタ付きなくスムーズに回転させることができる。
【００３０】
尚、前記実施形態によれば、車椅子の動力源用のモータに内蔵される電磁ブレーキ装置について説明したが、例えば電気自動車のホイールモータの回転を制動・制動解除させる電磁ブレーキに前記実施形態を適用しても良い。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明の電磁ブレーキ装置によれば、ブレーキシューの外周の一部に第１の切欠部を形成すると共に、該第１の切欠部と対称位置のギヤハブの歯部に第２の切欠部を形成したので、ブレーキシューの回転時の騒音を低減させることができ、かつ、全体の回転バランスを良くすることができる。
【００３２】
請求項２の発明のモータによれば、ブレーキシューの外周の一部に第１の切欠部を形成すると共に、該第１の切欠部と対称位置のギヤハブの歯部に第２の切欠部を形成したので、アーマチュアの回転時の騒音を低減させることができ、かつ、アーマチュア全体の回転バランスを良くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の電磁ブレーキ装置の制動状態を示す断面図である。
【図２】上記電磁ブレーキ装置の正面図である。
【図３】上記電磁ブレーキ装置に用いられるブレーキシューとギヤハブの噛合状態を示す正面図である。
【図４】上記ギヤハブの正面図である。
【図５】上記電磁ブレーキ装置の制動解除状態を示す断面図である。
【図６】上記電磁ブレーキ装置を内蔵したモータの要部を断面で示す側面図である。
【図７】上記モータの正面図である。
【図８】従来の電磁ブレーキ装置の制動状態を示す断面図である。
【図９】上記従来の電磁ブレーキ装置に用いられるブレーキシューとギヤハブの噛合状態を示す正面図である。
【図１０】上記従来の電磁ブレーキ装置の制動解除状態を示す断面図である。
【図１１】上記従来の電磁ブレーキ装置に用いられる変形例のブレーキシューとギヤハブの噛合状態を示す正面図である。
【符号の説明】
１０　電磁ブレーキ装置
１１　装置本体
１２　コイル（電磁石）
１３　摩擦板
１４　ギヤハブ
１４ａ　歯部
１４ｂ　第２の切欠部
１５　ブレーキシュー
１５ａ　歯部
１５ｄ　第１の切欠部
２０　モータ
２１　モータケース（被取付体）
２８　アーマチュア軸（回転軸）
２８ａ　先端部
ｔ　所定クリアランス
【図１】
2004144207.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2004144207.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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