(57)【要約】【課題】  回転軸に対してブレーキを作動する際に、回転軸の回転トルクが比較的大きな場合にも、回転軸の回転を確実に制動できるブレーキユニットを提供する。【解決手段】  入力軸２に接続されて、入力軸２の回転速度を増速して出力軸３に伝達する増速機４と、出力軸３の回転速度を検出する速度検出器５と、速度検出器５を介して検出された出力軸３の回転速度に基づいて、出力軸３に摩擦係合し、出力軸３を介して入力軸２の回転を制動する電磁ブレーキ６とを一体に備える。【選択図】  図１
2007292225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸に接続されて、該入力軸の回転速度を増速して出力軸に伝達する増速機と、
前記出力軸の回転速度を検出する速度検出器と、
前記速度検出器を介して検出された出力軸の回転速度に基づいて、前記出力軸に摩擦係合し、該出力軸を介して前記入力軸の回転を制動する電磁ブレーキと、
を一体に備えたブレーキユニット。
【請求項２】
前記増速機が、
前記出力軸に接続され該出力軸と共に回動する太陽歯車と、
前記太陽歯車に空隙を介して同軸状に配設された内歯車と、
前記空隙に配設され前記太陽歯車及び前記内歯車に噛合する遊星歯車と、
前記遊星歯車を回転自在に支持すると共に前記太陽歯車と同軸状に回転自在に支持されたキャリアと、
を備え、
前記入力軸が前記キャリアに接続され該キャリアと共に回動するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のブレーキユニット。
【請求項３】
前記速度検出器が、
周方向に複数の識別符号を有し、前記出力軸と一体に回転する回転子と、
前記回転子の回転に伴ってこの識別符号を順次検知し、該回転子の回転速度に応じたパルス信号を制御機器に出力するセンサと、
を備え、
前記電磁ブレーキが、前記制御機器からの入力信号に基づいて前記出力軸の回転を制動するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のブレーキユニット。
【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ブレーキユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電磁コイルを内蔵した磁性体と、回転軸に係合して回転軸と一体に回動するブレーキディスクと、ブレーキディスクと同軸上に配設され、軸方向に可動する制動板（アマチュアともいう）と、制動板をブレーキディスクに付勢するコイルスプリングとによって構成された電磁ブレーキが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
前述の電磁ブレーキは、電磁コイルに通電された際に、ヨ−ク（電磁石）に制動板を引き付ける磁力が発現し、ブレーキディスクから制動板が離間してブレーキを開放し、電磁コイルへの通電が遮断された際に、ヨークの磁力が消去し、コイルスプリングの付勢力によって制動板がブレーキディスクに摩擦係合してブレーキディスクの回動を制動する。
【特許文献１】特開２００５-１８０６２６号公報
【特許文献２】特開２００４-２７０７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そして、従来例の電磁ブレーキは、回転軸に対してブレーキを作動する際に、回転軸の回転トルクが大きい場合には、ブレーキディスクと制動板との摩擦力が不足し、回転軸の回転の制動が不十分となる虞があった。
【０００５】
そこで、本発明は、回転軸に対してブレーキを作動する際に、回転軸の回転トルクが比較的大きな場合にも、回転軸の回転を確実に制動できるブレーキユニット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、ブレーキユニットであって、入力軸（所謂、回転軸である。）に接続されて、該入力軸の回転速度を増速して出力軸に伝達する増速機と、前記出力軸の回転速度を検出する速度検出器と、前記速度検出器を介して検出された出力軸の回転速度に基づいて、前記出力軸に摩擦係合し、該出力軸を介して前記入力軸の回転を制動する電磁ブレーキとを一体に備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載のブレーキユニットによれば、入力軸に接続されてその回転速度を増速して出力する増速機と、増速機の出力速度を検出する速度検出器と、速度検出器で検出された出力速度に基づいて増速機の回転を制動する電磁ブレーキとを備えているので、出力軸（延いては入力軸）の回転速度に応じてブレーキを作動させることができ、且つ、増速機を介して回転トルクが低減されているので、確実にブレーキの作動を発現できる。
【０００８】
次に、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のブレーキユニットにおいて、前記増速機が、前記出力軸に接続され該出力軸と共に回動する太陽歯車と、該太陽歯車に空隙を介して同軸状に配設された内歯車と、前記空隙に配設され前記太陽歯車及び内歯車に噛合する遊星歯車と、該遊星歯車を回転自在に支持すると共に前記太陽歯車と同軸状に回転自在に支持されたキャリアとを備え、前記入力軸が前記キャリアに接続され該キャリアと共に回動するように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載のブレーキユニットによれば、太陽歯車と内歯車の歯数の比になるように、入力軸の回転速度を減速して出力軸に伝達できる。
【００１０】
また、請求項１又は請求項２に記載のブレーキユニットは、請求項３に記載の発明のように、前記速度検出器が、周方向に複数の識別符号を有し、出力軸と一体に回転する回転子と、前記回転子の回転に伴ってこの識別符号を順次検知し、該回転子の回転速度に応じたパルス信号を制御機器に出力するセンサとを備え、前記電磁ブレーキが、前記制御機器からの入力信号に基づいて前記出力軸の回転を制動するように構成されていることにより、出力軸（延いては入力軸）の回転速度に応じて精度良くブレーキを作動させることができる。
【００１１】
また、請求項３に記載のブレーキユニットは、回転子の径方向に識別信号列を複数構成し、回転子の回転方向を検出できるようにすれば、出力軸（延いては入力軸）の回転方向に応じて、レーキを作動させる際の出力軸（延いては入力軸）の速度を設定できて、一層、利便性を向上できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のブレーキユニットは、入力軸に接続されてその回転速度を増速して出力する増速機と、増速機の出力速度を検出する速度検出器と、速度検出器で検出された出力速度に基づいて増速機の回転を制動する電磁ブレーキとを備えているので、出力軸（延いては入力軸）の回転速度に応じてブレーキを作動させることができ、且つ、増速機を介して回転トルクが低減されているので、確実にブレーキの作動を発現できる。
【００１３】
また、本発明のブレーキユニットは、増速機が、出力軸に接続され該出力軸と共に回動する太陽歯車と、太陽歯車に空隙を介して同軸状に配設された内歯車と、この空隙に配設され太陽歯車及び内歯車に噛合する遊星歯車と、遊星歯車を回転自在に支持すると共に太陽歯車と同軸状に回転自在に支持されたキャリアとを備え、入力軸がキャリアに接続されてキャリアと共に回動するように構成されていることにより、太陽歯車と内歯車の歯数の比になるように、入力軸の回転速度を減速して出力軸に伝達できる。
【００１４】
また、本発明のブレーキユニットは、速度検出器が、周方向に複数の識別符号を有し、出力軸と一体に回転する回転子と、前記回転子の回転に伴ってこの識別符号を順次検知し、回転子の回転速度に応じたパルス信号を制御機器に出力するセンサとを備え、電磁ブレーキが、制御機器からの入力信号に基づいて出力軸の回転を制動するように構成されていることにより、出力軸（延いては入力軸）の回転速度に応じて精度良くブレーキを作動させることができ、且つ、回転子の径方向に沿って識別信号列を複数構成し、回転子の回転方向を検出できるようにすれば、出力軸（延いては入力軸）の回転方向に応じて、ブレーキを作動させる際の出力軸（延いては入力軸）の速度を設定できて、一層、利便性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明のブレーキユニットの一実施例を図面にもとづいて説明する。図１は本実施例のブレーキユニットの構成表す断面図である。
【００１６】
図１に表したように、ブレーキユニット１は、入力軸２に接続されて、入力軸２の回転速度を増速して出力軸３に伝達する増速機４と、出力軸３の回転速度を検出する速度検出器５と、速度検出器５を介して検出された出力軸３の回転速度に基づいて、出力軸３に摩擦係合し、出力軸３の回転を制動する電磁ブレーキ６とによって構成されている。
【００１７】
電磁ブレーキ６は、ブレーキケース６ａと、ブレーキケース６ａに固定されヨーク（電磁石）６ｂと、ヨーク６ｂに収納された電磁コイル６ｃと、出力軸３に固定されたディスクブレーキ６ｄと、ディスクブレーキ６ｄとヨーク６ｂ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）６ｅと、サイドプレート６ｆとによって構成されている。
【００１８】
電磁ブレーキ６は、アマチュア６ｅが、ヨーク６ｂに収納されたコイルスプリング（図示せず）によってディスクブレーキ６ｄに向かって付勢され、ヨーク６ｂ及びサイドプレート６ｆが、ボルト７を介してブレーキケース６ａに一体に固定されて、電磁コイル６ｃがケーブル６ｇを介して図示されない制御機器に接続されている。
【００１９】
そして、電磁ブレーキ６は、コイルスプリングの付勢力によってアマチュア６ｅがディスクブレーキ６ｄに摩擦係合して出力軸３の回転を制動し、制御機器を介して電磁コイル６ｃに通電された際に、ヨーク６ｂに磁力が発現し、ヨーク６ｂがアマチュア６ｅを引き付けてディスクブレーキ６ｄから離間させ、出力軸３の回転の制動を解除するように構成されている。
【００２０】
次に、速度検出器５は、静電容量型のエンコーダであって、出力軸３に固定され、出力軸３と一体に回動する回転子５ａと、回転子５ａに間隙を介して対向し、ブレーキケース６ａに固定された固定子５ｂとを備え、回転子５ａには、第一の電極５ｃが周方向に沿って所定の間隙を介して複数設けられ、固定子５ｂには第一の電極５ｃに所定の間隙を介して対向する第二の電極５ｄが設けられている。
【００２１】
そして、速度検出器５は、回転子５ａの回転に伴って、第一の電極５ｃと第二の電極５ｄとが対向したときに第一の電極５ｃと第二の電極５ｄとの間の静電容量が最大になり、一方、第一の電極５ｃと第二の電極５ｄとが対向しないときには第一の電極５ｃと第二の電極５ｄとの間の静電容量が最小になり、固定子５ｂが、この静電容量の変化を検出してパルス信号に変換し、ケーブル５ｅを介して図示されない制御機器に出力するように構成されている。尚、本発明における識別符号は、第一の電極５ｃによってその機能が発現される。また、本発明におけるセンサは、固定子５ｂによってその機能が発現される。
【００２２】
また、速度検出器５は、第一の電極５ｃが、回転子５ａの径方向に２列配設され、且つ、この１列目と２列目の夫々の電極が、周方向に１／４ピッチ分だけずらして配設され、回転子５ａの回転に伴って、第一の電極５ｃの一列目の電極及び二列目の電極の夫々と第二電極との間に発現する静電容量を検出し、前述の制御機器に一列目の電極に対応したパルス列と二列目の電極に対応したパルス列とを出力するように構成されている。
【００２３】
そして、速度検出器５は、制御機器が、第一電極５ｃの一列目を介して入力されたパルス列と第一電極５ｃの二列目を介して入力されたパルス列とのずれを比較し、回転子５ａの回転方向を検出できるように構成されている。
【００２４】
次に、ブレーキケース６ａがボルト１３を介して中間ケース８に固定され、中間ケース８がボルト１４を介して増速器ケース９に固定されている。
【００２５】
そして、出力軸３は、中間部がベアリング１０及びベアリング１１を介して中間ケース８に回動自在に支持され、増速機４側の先端部がベアリング１２を介してキャリア４３に回動自在に支持されている。また、中間ケース８に対する出力軸３の挿通部には、シーリング部材１７が装着されている。
【００２６】
次に、増速機４は、出力軸３に接続され出力軸３と共に回動する太陽歯車４０と、太陽歯車４０に空隙を介して同軸状に配設された内歯車４１と、この空隙に配設され太陽歯車及４０び内歯車４１に噛合する遊星歯車４２と、遊星歯車４２を回転自在に支持すると共に太陽歯車４０と同軸状に回転自在に支持されたキャリア４３と、キャリア４３の中心に固定されキャリア４３と共に回動する第二太陽歯車４４と、第二太陽歯車４４に空隙を介して同軸状に配設された第二内歯車４５と、この空隙に配設され第二太陽歯車４４及び第二内歯車４５に噛合する第二遊星歯車４６と、第二遊星歯車４６を回転自在に支持すると共に第二太陽歯車４４と同軸状に回転自在に支持された第二キャリア４７とを備え、第二キャリア４７が入力軸２に接続されて入力軸２と共に回転し、その回転を減速して出力軸３に伝達するように構成されている。
【００２７】
内歯車４１は、位置決めピン４８を介して中間ケース８に係合すると共に、増速機ケース９に固定されている。
【００２８】
キャリア４３は、連結ピン４９が挿通されて固定され、連結ピン４９を介して遊星歯車４２を回転自在に支持している。また、キャリア４３はベアリング５０を介して増速機ケース９に回動自在に支持されている。また、軸方向における遊星歯車４２と中間ケース８との間には、互いの軸方向に位置決めをすると共に摩擦力を低減するスライド板５１が装着されている。
【００２９】
第二太陽歯車４４は、一端がキャリア４３に固定され、他端がベアリング２０を介して第二キャリア４７に回動自在に支持されている。
【００３０】
第二内歯車４５は、位置決めピン５２を介して増速機ケース９に位置決めされるとともに、その外周部が増速機ケース９に固定されている。
【００３１】
第二キャリア４７は、第二連結ピン５３が挿通されて固定され、第二連結ピン５３を介して第二遊星歯車４４を回転自在に支持している。また、第二キャリア４７はベアリング５４を介して増速機ケース９に回動自在に支持されている。
【００３２】
次に、増速機ケース９の入力軸２側の端部には、カバー５５がボルト５６を介して固定され、入力軸２の外周とカバー５５の内周には、シーリング部材５７が装着されている。また、キャリア４３と第二キャリア４７との間には、互いの、軸方向の位置決めを行うと共に摩擦力の発生を抑制するための、スライド板５８が装着されている。
【００３３】
また、ブレーキユニット１は、入力軸２がカバー５５から突出し、入力軸２の先端に図示されない回転体が接続されるように構成されている。
【００３４】
以下に、前記の構成を有する実施例のブレーキユニット１の作用効果を記載する。
【００３５】
本実施例のブレーキユニット１は、入力軸２に接続されてその回転速度を増速して出力する増速機４と、増速機４の出力速度を検出する速度検出器５と、速度検出器５で検出された出力速度に基づいて増速機４の回転を制動する電磁ブレーキ６とを備えているので、出力軸３（延いては入力軸２）の回転速度に応じてブレーキを作動させることができ、且つ、増速機４を介して回転トルクが低減されているので、確実にブレーキの作動を発現できる。
【００３６】
また、本発明のブレーキユニットは、増速機４が、出力軸３に接続され出力軸３と共に回動する太陽歯車４０と、太陽歯車４０に空隙を介して同軸状に配設された内歯車４１と、この空隙に配設され太陽歯車４０及び内歯車４１に噛合する遊星歯車４２と、遊星歯車４２を回転自在に支持すると共に太陽歯車４０と同軸状に回転自在に支持されたキャリア４３とを備え、入力軸２がキャリア４３に接続されてキャリア４３と共に回動するように構成されていることにより、太陽歯車４０と内歯車４１の歯数の比になるように、入力軸２の回転速度を減速して出力軸３に伝達できる。
【００３７】
また、本発明のブレーキユニット１は、速度検出器５が、周方向に沿って第一の電極５ｃを複数有し、出力軸３と一体に回転する回転子５ａと、回転子５ａの回転に伴ってこの第一の電極５を順次検知し、回転子５ａの回転速度に応じたパルス信号を制御機器に出力する固定子５ｂとを備え、電磁ブレーキ６が、制御機器からの入力信号に基づいて出力軸３の回転を制動するように構成されていることにより、出力軸３（延いては入力軸２）の回転速度に応じて精度良くブレーキを作動させることができ、且つ、回転子５ｑの径方向に沿って第一の電極５ｃ列を複数構成し、回転子５ａの回転方向を検出できるように構成されているので、出力軸３（延いては入力軸２）の回転方向に応じて、ブレーキを作動させる際の出力軸３（延いては入力軸２）の速度を設定できて、一層、利便性を向上できる。
【００３８】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものでなく、種各の態様を取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】電磁弁の駆動回路を表す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…ブレーキユニット、２…入力軸、３…出力軸、４…増速機、５…速度検出器抵抗、５ａ…回転子、５ｂ…固定子、５ｃ…第一の電極、５ｄ…第二の電極、５ｅ…ケーブル、６…電磁ブレーキ、６ａ…ブレーキケース、６ｂ…ヨーク（電磁石）、６ｃ…電磁コイル、６ｄ…ディスクブレーキ、６ｅ…アマチュア（制動板）、６ｆ…サイドプレート、６ｇ…ケーブル、７，１３，１４，５６…ボルト、８…中間ケース、９…増速機ケース、１０，１１，１２，２０，５０…ベアリング、１７…シーリング部材、４０…太陽歯車、４１…内歯車、４２…遊星歯車、４３…キャリア、４４…第二太陽歯車、４５…第二内歯車、４６…第二遊星歯車、４７…第二キャリア、４８，５２…位置決めピン、４９…連結ピン、５１，５８…スライド板、５３…第二連結ピン、５５…カバー、５７…シーリング部材。
【図１】
2007292225.tif 000003