(57)【要約】  ブレーキを解放するために電磁又は磁気回路を利用するブレーキであって、ブレーキの作動状態を表示するためにリードスイッチ（２６）が使用されるブレーキが提供される。リードスイッチ（２６）は、電磁又は磁気回路の２つの部材間の空隙を横切って位置決めされる。リードスイッチは、（ｉ）ブレーキの構成部品を回転させるための回転軸（２８）及び（ｉｉ）磁力が最大である空隙内の箇所における磁力の方向のうちの一方又は両方に平行以外の方向にリードスイッチの縦軸（５４）が延びるように向きが定められる。【選択図】図２
2018507363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキであって、
回転軸の周りでシャフトと共に回転するように前記シャフトに結合するように構成された摩擦板と、
前記摩擦板の第１の側で前記軸の周りに配置され、回転しないように固定された圧力板と、
前記摩擦板の第２の側で前記軸の周りに配置されたアーマチュア板と、
前記摩擦板に対して前記アーマチュア板の反対側で前記軸の周りに配置されたフィールドシェルと、
前記ブレーキを係合するように、前記摩擦板に向かい、前記フィールドシェルから離れる第１の軸方向に前記アーマチュア板をバイアスするスプリングと、
前記フィールドシェル内に配置された導体であって、該導体に供給された電流は前記アーマチュア板と前記フィールドシェルとを含む電磁回路を生成し、前記電磁回路は、前記ブレーキを解放するように、前記摩擦板から離れ、前記フィールドシェルに向かう第２の軸方向に前記アーマチュア板を付勢する、導体と、
前記電磁回路の第１の部材と第２の部材との間の空隙を横切って延びるリードスイッチであって、前記リードスイッチの状態は前記ブレーキの作動状態を表示する、リードスイッチとを備え、
前記リードスイッチの縦軸は、前記回転軸に平行以外の方向に延びる、
ブレーキ。
【請求項２】
前記リードスイッチは、前記導体に電流が供給され、前記アーマチュア板が前記フィールドシェルを係合しない場合に第１の状態を呈し、そうでなければ、第２の状態を呈する、請求項１に記載のブレーキ。
【請求項３】
前記電磁回路の前記第１の部材及び前記第２の部材は、前記アーマチュア板及び前記フィールドシェルを備える、請求項１に記載のブレーキ。
【請求項４】
前記リードスイッチは、前記アーマチュア板及び前記フィールドシェルの径方向外側に配置される、請求項３に記載のブレーキ。
【請求項５】
前記圧力板は、前記フィールドシェルに結合される、請求項１に記載のブレーキ。
【請求項６】
前記スプリングは、前記フィールドシェルと前記アーマチュア板との間に配置される、請求項１に記載のブレーキ。
【請求項７】
前記リードスイッチの前記縦軸は、前記回転軸を含む平面と０度〜９０度の角度で交わる、請求項１に記載のブレーキ。
【請求項８】
前記リードスイッチの前記縦軸は、磁力が最大である前記空隙内の箇所における前記磁力の方向に平行以外の方向に延びる、請求項１に記載のブレーキ。
【請求項９】
ブレーキであって、
回転軸の周りでシャフトと共に回転するように前記シャフトに結合するように構成された摩擦板と、
前記摩擦板の第１の側で前記軸の周りに配置され、回転しないように固定された圧力板と、
前記摩擦板の第２の側で前記軸の周りに配置されたアーマチュア板と、
前記摩擦板に対して前記アーマチュア板の反対側で前記軸の周りに配置されたフィールドシェルであって、第１の構成部品と第２の構成部品とを含む、フィールドシェルと、
前記ブレーキを係合するように、前記摩擦板に向かい、前記フィールドシェルから離れる第１の軸方向に前記アーマチュア板をバイアスするスプリングと、
前記フィールドシェルの前記第１の構成部品と前記第２の構成部品との間に配置され、前記フィールドシェルの前記第１の構成部品、前記第２の構成部品、及び前記アーマチュア板と共に磁気回路を形成する磁石であって、前記磁気回路は前記ブレーキを解放するように、前記摩擦板から離れ、前記フィールドシェルに向かう第２の軸方向に前記アーマチュア板を付勢する、磁石と、
前記磁気回路の第１の部材と第２の部材との間の空隙を横切って延びるリードスイッチであって、前記リードスイッチの状態は前記ブレーキの作動状態を表示する、リードスイッチとを備え、
前記リードスイッチの縦軸は、前記回転軸に平行以外の方向に延びる、
ブレーキ。
【請求項１０】
前記リードスイッチは、前記ブレーキが係合される場合に第１の状態を呈し、前記ブレーキが解放される場合に第２の状態を呈する、請求項９に記載のブレーキ。
【請求項１１】
前記第１の部材及び前記第２の部材は、前記フィールドシェルの前記第１の構成部品及び前記第２の構成部品を備える、請求項９に記載のブレーキ。
【請求項１２】
前記リードスイッチは、前記フィールドシェルの前記第１の構成部品及び前記第２の構成部品の径方向外側に配置される、請求項１１に記載のブレーキ。
【請求項１３】
前記圧力板は、前記フィールドシェルに結合される、請求項９に記載のブレーキ。
【請求項１４】
前記スプリングは、前記フィールドシェルと前記アーマチュア板との間に配置される、請求項９に記載のブレーキ。
【請求項１５】
前記リードスイッチの前記縦軸は、前記回転軸を含む平面と０度〜９０度の角度で交わる、請求項９に記載のブレーキ。
【請求項１６】
前記リードスイッチの前記縦軸は、磁力が最大である前記空隙内の箇所における前記磁力の方向に平行以外の方向に延びる、請求項９に記載のブレーキ。
【請求項１７】
ブレーキであって、
回転軸の周りでシャフトと共に回転するように前記シャフトに結合するように構成された摩擦板と、
前記摩擦板の第１の側で前記軸の周りに配置され、回転しないように固定された圧力板と、
前記摩擦板の第２の側で前記軸の周りに配置されたアーマチュア板と、
前記摩擦板に対して前記アーマチュア板の反対側で前記軸の周りに配置されたフィールドシェルと、
前記ブレーキを係合させるように、前記摩擦板に向かい、前記フィールドシェルから離れる第１の軸方向に前記アーマチュア板をバイアスするスプリングと、
前記フィールドシェル内に配置された導体であって、該導体に供給された電流は前記アーマチュア板と前記フィールドシェルとを含む電磁回路を生成し、前記電磁回路は前記ブレーキを解放するように、前記摩擦板から離れ、前記フィールドシェルに向かう第２の軸方向に前記アーマチュア板を付勢する、導体と、
前記電磁回路の第１の部材と第２の部材との間の空隙を横切って延びるリードスイッチであって、前記リードスイッチの状態は前記ブレーキの作動状態を表示する、リードスイッチと
を備える、ブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ブレーキに関する。特に、本開示は、ブレーキを解放するために電磁又は磁気回路を利用するブレーキであって、ブレーキの作動状態を表示するために回路における空隙に隣接して特定の方式でリードスイッチの向きが定められるブレーキに関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用途で使用される従来の１つのタイプのブレーキは、回転部材に結合された摩擦板又は円板を含む。スプリングは、ブレーキを掛けるように非回転アーマチュア板を摩擦板と係合するようにバイアスする。そして、ブレーキを解放することが望ましいときに摩擦板からアーマチュア板を引き離すための電磁又は磁気回路を生成するために導体及び／又は磁石が使用される。
【０００３】
上述のブレーキは、これらブレーキの意図された目的のために良好に機能する。しかしながら、ブレーキは、例えば、（アーマチュア板と電磁若しくは磁気回路を形成する他の構成部品との間の距離を増大させ得る）ブレーキの構成部品における摩耗又はアーマチュア板の移動を妨げる異物の存在に起因して、電磁又は磁気回路の生成にもかかわらず意図した通りに解放しないことがある。多くの用途、特にブレーキが視認可能ではない又は高度に自動化されたシステム内にある場合には、ブレーキの解放の不具合は使用者及び／又はブレーキが設置されたシステムには容易に明らかにならない。結果として、誤作動するブレーキにより生じる特定の用途における問題を診断するために、資源の望ましくない消費（例えば、従業員の時間及び／又はシステムのダウンタイム）が必要となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者は、上記の欠点の１つ又は複数を最小限に抑え及び／又は排除するブレーキの必要性を認識している。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ブレーキが提供される。特に、ブレーキを解放するために電磁又は磁気回路を利用するブレーキであって、ブレーキの作動状態を表示するために回路における空隙に隣接して特定の方式でリードスイッチの向きが定められるブレーキが提供される。
【０００６】
本発明の一実施形態によるブレーキは、回転軸の周りでシャフトと共に回転するようにシャフトに結合するように構成された摩擦板を含む。ブレーキは、摩擦板の第１の側で軸の周りに配置され、回転しないように固定された圧力板と、摩擦板の第２の側で軸の周りに配置されたアーマチュア板とを更に含む。ブレーキは、摩擦板に対してアーマチュア板の反対側で軸の周りに配置されたフィールドシェルを更に含む。ブレーキは、ブレーキを係合する（ｅｎｇａｇｅ）ように、摩擦板に向かい、フィールドシェルから離れる第１の軸方向にアーマチュア板をバイアスするスプリングを更に含む。ブレーキは、フィールドシェル内に配置された導体を更に含む。導体に供給された電流は、アーマチュア板とフィールドシェルとを含む電磁回路を生成する。電磁回路は、ブレーキを解放するように、摩擦板から離れ、フィールドシェルに向かう第２の軸方向にアーマチュア板を付勢する。ブレーキは、電磁回路の第１の部材と第２の部材との間の空隙を横切って延びるリードスイッチを更に含む。リードスイッチの状態は、ブレーキの作動状態を表示する。リードスイッチの縦軸は、回転軸に平行以外の方向に延びる。
【０００７】
本発明の別の実施形態によるブレーキは、回転軸の周りでシャフトと共に回転するようにシャフトに結合するように構成された摩擦板を含む。ブレーキは、摩擦板の第１の側で軸の周りに配置され、回転しないように固定された圧力板と、摩擦板の第２の側で軸の周りに配置されたアーマチュア板とを更に含む。ブレーキは、摩擦板に対してアーマチュア板の反対側で軸の周りに配置されたフィールドシェルを更に含む。フィールドシェルは、第１の構成部品と第２の構成部品とを含む。ブレーキは、ブレーキを係合するように、摩擦板に向かい、フィールドシェルから離れる第１の軸方向にアーマチュア板をバイアスするスプリングを更に含む。ブレーキは、フィールドシェルの第１の構成部品と第２の構成部品との間に配置され、フィールドシェルの第１の構成部品、第２の構成部品、及びアーマチュア板と共に磁気回路を形成する磁石を更に含む。磁気回路は、ブレーキを解放するように、摩擦板から離れ、フィールドシェルに向かう第２の軸方向にアーマチュア板を付勢する。ブレーキは、磁気回路の第１の部材と第２の部材との間の空隙を横切って延びるリードスイッチを更に含む。リードスイッチの状態は、ブレーキの作動状態を表示する。リードスイッチの縦軸は、回転軸に平行以外の方向に延びる。
【０００８】
本発明の別の実施形態によるブレーキは、回転軸の周りでシャフトと共に回転するようにシャフトに結合するように構成された摩擦板を含む。ブレーキは、摩擦板の第１の側で軸の周りに配置され、回転しないように固定された圧力板を更に含む。ブレーキは、摩擦板の第２の側で軸の周りに配置されたアーマチュア板と、摩擦板に対してアーマチュア板の反対側で軸の周りに配置されたフィールドシェルとを更に含む。ブレーキは、ブレーキを係合するように、摩擦板に向かい、フィールドシェルから離れる第１の軸方向にアーマチュア板をバイアスするスプリングを更に含む。ブレーキは、フィールドシェル内に配置された導体を更に含む。導体に供給された電流は、アーマチュア板とフィールドシェルとを含む電磁回路を生成し、電磁回路は、ブレーキを解放するように、摩擦板から離れ、フィールドシェルに向かう第２の軸方向にアーマチュア板を付勢する。ブレーキは、電磁回路の第１の部材と第２の部材との間の空隙を横切って延びるリードスイッチを更に含み、リードスイッチの状態はブレーキの作動状態を表示する。
【０００９】
本教示によるブレーキは、ブレーキの作動を効果的に低コストで表示するので、従来のブレーキに対して有利である。結果として、ブレーキの使用者及び／又はブレーキが設置されたシステムは、それほど時間を費やさずにブレーキの誤作動を容易に識別することが可能である。
【００１０】
本発明の前述及び他の態様、特徴、詳細、有用性、並びに利点は、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲を読むことと、本発明の特徴を例として図示する添付図面を検討することから明らかになるであろう。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の一実施形態によるブレーキの斜視図である。
【図２】図２は、図１のブレーキの断面図である。
【図３】図３は、本発明の別の実施形態によるブレーキの斜視図である。
【図４】図４は、図３のブレーキの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
ここで、種々の図において同一の構成部品を識別するために類似の参照符号が使用される図面を参照すると、図１及び図２は、本発明の一実施形態によるブレーキ１０を図示している。ブレーキ１０は、回転体の回転を減速又は停止させるために、シャフト、歯車、プーリー、ブレードなどの回転体に制動トルクを与える。当業者であれば、ブレーキを必要とする幅広い産業用途及び他の用途においてブレーキ１０が使用され得ることを理解するであろう。ブレーキ１０は、ハブ１２と、摩擦板１４と、圧力板１６と、アーマチュア板１８と、一方向にアーマチュア１８をバイアスするためのスプリング２０などの、手段と、別の方向にアーマチュア板１８を付勢するための、フィールドシェル２２及び導体２４などの、手段とを含み得る。本教示によれば、ブレーキ１０は、リードスイッチ２６の状態がブレーキ１０の作動状態を表示するリードスイッチ２６を更に含み得る。
【００１６】
ハブ１２は、シャフト（図示せず）などの回転体に結合するように構成され、摩擦板１４を支持する。ハブ１２を従来のプラスチックで作製してもよい。ハブ１２は、環状で、回転シャフト及びシャフトの回転軸２８の周りに配置される。ハブ１２は、様々な方法でシャフトに結合されてもよい。例えば、ハブ１２は、シャフトにおける相補的なキー溝又はキーと整合するように構成されたキー又はキー溝を画定してもよい。ハブ１２は、代替的に、シャフトの相手側のスプライン又は歯と噛み合うように構成された複数のスプライン又は歯を含み得る。更に代替的に、止めねじ３０は、ハブ１２の径方向に延びる開口に挿通されシャフトを係合してもよい。ハブ１２はまた、シャフトと一体構造を形成してもよい。ハブ１２の径方向外面は、摩擦板１４の対応する平坦部と係合するための複数の平坦部を画定してもよい。
【００１７】
摩擦板１４は、ハブ１２及びシャフト又は他の回転体に制動トルクを伝達するために設けられ、軸２８の周りでシャフトと共に回転するように（例えば、ハブ１２を介して）シャフトに結合するように構成される。摩擦板１４を、従来の金属又はプラスチックで作製してもよく、プレス加工、成形及び／又は機械加工により作製してもよい。摩擦板１４は、環状形状で、ハブ１２及び軸２８の周りに配置されてもよい。摩擦板１４は、ハブ１２との回転のために構成され、並びに、ブレーキ１０の適切な作動を可能にし、摩耗、振動、振れ又は熱膨張を考慮するためにハブ１２に対する摩擦板１４の軸方向移動を許容する種々の方法でハブ１２に回転結合されてもよい。例えば、摩擦板１４の径方向内面及びハブ１２の径方向外面は、キーとキー溝、スプライン、単一若しくは二重のＤ字形状又は六角形状などの相補的なトルク伝達形状を有し得る。摩擦板１４はまた、リーフスプリングを使用してハブ１２に結合されてもよい。ある特定の用途（典型的には、低速用途、小さな遊び〜遊び無しの要件を伴う用途、及び／又はブレーキの解除の間、軽い摩擦抗力を許容する用途）では、摩擦板１４は、一体構造としてハブ１２と組み合わされるか、又は相対的な軸方向移動を許容しない方法で（例えば、締まり嵌め又は接着剤若しくは他のファスナーにより）ハブ１２に結合される。摩擦板１４は、ブレーキ１０の係合の間、圧力板１６及びアーマチュア板１８をそれぞれ係合するように構成された対向する両側３２、３４に摩擦面を含む。
【００１８】
圧力板１６は、摩擦板１４に制動トルクを伝達するためにブレーキ１０を掛けている間、摩擦板１４を係合するように構成される。圧力板１６は、ブレーキ１０を掛けている間、アーマチュア板１８が摩擦板１４を押圧する反作用面を提供する。圧力板１６を、従来の金属又はプラスチックで作製してもよく、いくつかの実施形態では、鋼（ステンレス鋼を含む）で作製してもよい。圧力板１６は、摩擦板１４の側３２に配置される。圧力板１６は更に、ハブ１２及び軸２８の周りに配置されてもよい。圧力板１６は、回転しないように固定され、ボルト、ピン、ねじ又はその他の軸方向に延びる複数のファスナー３６を使用してフィールドシェル２２に結合されてもよい。
【００１９】
アーマチュア板１８はまた、摩擦板１４に制動トルクを伝達するためにブレーキ１０を掛けている間、摩擦板１４を係合するように構成される。アーマチュア板１８を、金属若しくは金属合金で、又は鉄若しくは鋼などの比較的低い磁気抵抗を有する他の材料で作製してもよい。アーマチュア板１８は、摩擦板１４の側３４に配置される。アーマチュア板１８は更に、ハブ１２及び軸２８の周りに配置されてもよい。アーマチュア板１８は、回転しないように固定されるが、ブレーキ１０の係合及び解放を許容するために、摩擦板１４及び圧力板１６に向かう方向と、摩擦板１４及び圧力板１６から離れる方向に軸方向に移動可能である。アーマチュア板１８は、アーマチュア板１４を貫通して延びる複数のボア又はファスナー３６がアーマチュア板１８を通過するのを許容するように構成されたアーマチュア板１８の径方向外面における複数の凹部を含み得る。このようにして、ファスナー３６は、アーマチュア板１８の、軸２８の周りの回転を抑制又は防止するが、アーマチュア板１８は軸２８に沿って移動することが許容される。
【００２０】
スプリング２０は、ブレーキ１０を係合するように、摩擦板１４及び圧力板１６に向かう軸２８に沿った一方向にアーマチュア板１８をバイアスするための手段を提供する。スプリング２０は、フィールドシェル２２とアーマチュア板１８との間に配置されてもよい。ブレーキ１０が単一の環状スプリング２０又は軸２８の周りに環状配列で配置された複数のスプリング２０を含み得ることを理解すべきである。複数のスプリングの場合には、スプリング２０は、軸２８の周りに間隔をおいて周方向に等間隔に離間されてもよい。
【００２１】
フィールドシェル２２は、導体２４と一緒になって、ブレーキ１０を解放するように、摩擦板１４及び圧力板１６から離れる軸２８に沿った反対方向にアーマチュア板１８を付勢するための手段を提供する。フィールドシェル２２はまた、構造的支持を提供し、圧力板１６及びスプリング２０を含むブレーキ１０の他の構成部品の向きを定めてもよい。フィールドシェル２２は、環状形状で軸２８の周りに配置されてもよく、アーマチュア板１８の摩擦板１４とは反対の側に配置されてもよい。フィールドシェル２２を強磁性材料などの比較的低い磁気抵抗を有する材料で作製してもよい。フィールドシェル２２は、径方向に延びる端壁３８と、端壁３８から摩擦板１８に向かって軸方向に延びる径方向に整合した内壁４０及び外壁４２とを画定してもよい。内壁４０は、各スプリング２０の一端部を受け入れるように構成された１つ又は複数の有底ボア４４を画定してもよい。外壁４２もまた、ファスナー３６を受け入れるように構成された１つ又は複数の有底ボア４６を画定してもよい。導体２４は、従来の巻線コイル又は同様の導体を含み得て、壁４０、４２間においてフィールドシェル２２内に受け入れられるように構成される。導体２４に供給された電流は、アーマチュア板１８及びフィールドシェル２２を含む電磁回路を生成する。この回路は、ブレーキ１０を解放するように、フィールドシェル２２に向けて、摩擦板１４から離れる方向にアーマチュア板１８をスプリング２０の力に抗して付勢する。
【００２２】
本教示によれば、ブレーキ１０の作動状態を表示するリードスイッチ２６が提供される。スイッチ２６は、電磁回路の構成部品間の空隙を横切って延びる。図示の実施形態において、スイッチ２６は、アーマチュア板１８及びフィールドシェル２２の径方向外側に配置され、アーマチュア板１８とフィールドシェル２２（特にフィールドシェル２２の外壁４２）との間の空隙を横切って延びる。図示の実施形態において、スイッチ２６は、導体２４に電流が供給されているが、アーマチュア板１８が摩擦板１４から解放されていないときに、アーマチュア板１８とフィールドシェル２２との間の電磁回路からの磁束漏れを検出する。こうした状況は、例えば、板１４、１６、１８のうちの１つ又は複数における摩耗によりアーマチュア板１８とフィールドシェル２２との間の距離が増大し、その結果、電磁回路がアーマチュア板１８をフィールドシェル２２に引付けるのに不十分となって発生し得る。また、異物又は異質物が、アーマチュア板１８とフィールドシェル２２との間に詰まり、フィールドシェル２２の方向へのアーマチュア板１８の移動を妨げ得る。これらの状況において、アーマチュア板１８とフィールドシェル２２との間の距離が、回路内の磁束漏れ及びスイッチ２６の近傍での磁界強度の増大をもたらし、それによりスイッチ２６が閉状態を呈し、それによりブレーキが適切に機能していないという表示を与える。他の全ての状況（例えば、導体２４に電流が供給されていない状況、又は導体２４に電流が供給されているが、アーマチュア板１８とフィールドシェル２２との間の空隙を最小限に抑えるためにアーマチュア板１８が摩擦板１４から適切に解放されてフィールドシェル２２を係合している状況）では、スイッチ２６は開状態のままである。
【００２３】
スイッチ２６は、ブレーキ１０に結合され得るハウジング４８内に取り付けられてもよい。図示の実施形態において、ハウジング４８は、ハウジング４８をブレーキ１０に結合するために使用されるファスナー５２を受け入れるように構成された取付用フランジ５０がハウジング４８から延びる、略矩形の箱形状を有する。ハウジング４８は、アルミニウムで作製され、アーマチュア板１８とフィールドシェル２２との間の空隙とブレーキ１０とに対するリードスイッチ２６の向きを定めるのを補助してもよい（ただし、スイッチ２６は箱４８の代わりに様々な構造及び／又は結合方法を使用してブレーキ１０に対して向きが定められ得ることが理解されるべきである）。本教示によれば、スイッチ２６は、スイッチ２６の縦軸５４が軸２８に平行以外の方向に延びるように向きが定められる。スイッチ２６の縦軸５４は、容器５６の対向する縦端５８、６０間においてスイッチ２６の気密封止されたガラス容器５６内を貫通して延びる軸である。容器の縦端５８、６０はまた、スイッチ２６の強磁性リード６２、６４が容器５６に入る箇所を画定する。スイッチ２６の縦軸５４はまた、軸２８を含む平面（図面に垂直に位置する平面）と０度〜９０度の角度θで交差することになる。一実施形態によれば、軸５４は、約８０度の角度で平面と交差する。所定の用途での好ましい角度は、ブレーキ１０の大きさと、スイッチ２６に利用できる取付用外筒と、予想される振動と、コイル導体２４の巻数及び電流レベルと、ブレーキ１０の作動環境（近傍の電磁装置又は磁気装置及び強磁性構造を含む）と、電磁石の磁束の不均衡に対するブレーキの鉄製磁気回路とを含む、いくつかの要素によって決まることになる。その向きの結果として、軸５４はまた、磁力が最大である空隙内の箇所における磁力の方向に平行以外の方向に延びる。図２を参照すると、アーマチュア板１８とフィールドシェル２２の壁４２との間の磁力は、アーマチュア板１８と軸２８に平行な壁４２との間の最短経路に沿って最大となる。
【００２４】
縦軸５４が軸２８に対してある角度をなすようにスイッチ２６の向きを定めることにより、より堅牢で、確実な切り替えが可能となる。特に、その向きは、アーマチュア板１８とフィールドシェル２０との間の空隙の近傍に比較的高レベルの磁束漏れがあるときにのみスイッチ２６が閉じるように、スイッチ２６の感度を低下させる。結果として、導体２４に電流が供給されていないときにはスイッチ２６は閉じない。アーマチュア板１８とフィールドシェル２０との間に残存する比較的小さな空隙にわたってある程度の磁束漏れが存在するにもかかわらず、導体２４に電流が供給されており、アーマチュア板１８が摩擦板１４から適切に解放されてフィールドシェル２０を係合しているときにもスイッチ２６は閉じない。スイッチ２６は、導体２４に電流が供給されているが、アーマチュア板１８が不適切にも摩擦板１４から解放されず、その結果、アーマチュア板１８とフィールドシェル２０との間の比較的大きな空隙にわたって比較的高レベルの磁束漏れが生じたときにのみ閉じる。このようにして、スイッチ２６は、誤検出を起こさずにブレーキ１０の不適切な作動状態を表示することができる。スイッチ２６の向きはまた、導体２４に電流が供給されていないときに不所望の固有の残留磁気がスイッチ２６からフィールドシェル２２及びブレーキ１０の他の強磁性構成部品に流れ出ることを可能にし、それにより、スイッチ２６の接点が偶発的に固着して閉じた状態のままとなることを防止する。更に、スイッチ２６の向きは、これらの結果を達成し、それと同時に、スイッチ２６が概してフィールドシェル２０及びブレーキ１０の径方向外面に近接して取り付けられることを可能にし、それにより、スイッチ２６を保護しつつスイッチ２６及びブレーキ１０のパッケージングに必要な空間を低減する。
【００２５】
ここで図３及び図４を参照すると、本教示の別の実施形態によるブレーキ６６が図示されている。また、ハブ１２、摩擦板１４、圧力板１６、アーマチュア板１８、スプリング２０及び導体２４を含む、ブレーキ１０の多くの構成部品をブレーキ６６内で使用してもよい。それゆえ、ブレーキ１０及び６６に共通し得る構造を表すために、図３〜図４では同じ番号が使用されている。ブレーキ６６は、含まれるフィールドシェル６８の構造、１つ又は複数の磁石７０の追加、及び結果として生じるブレーキ６６の作動において、ブレーキ１０と異なる。
【００２６】
フィールドシェル６８は、磁石７０と一緒になって、ブレーキ６８を解放するように、摩擦板１４及び圧力板１６から離れる軸２８に沿った反対方向にアーマチュア板１８を付勢するための手段を提供する。フィールドシェル６８はまた、構造的支持を提供し、圧力板１６及びスプリング２０を含むブレーキ１０の他の構成部品の向きを定めてもよい。フィールドシェル６８は、環状形状で軸２８の周りに配置されてもよく、アーマチュア板１８の摩擦板とは反対の側に配置されてもよい。フィールドシェル６８を強磁性材料などの比較的低い磁気抵抗を有する材料で作製してもよい。フィールドシェル６８は、２つの構成部品７２、７４を含み得る。構成部品７２は、径方向に延びる端壁７６と、端壁７６からアーマチュア板１８に向かって軸方向に延びる径方向内壁７８とを画定してもよい。壁７８は、各スプリング２０の一端部を受け入れるように構成された１つ又は複数の有底ボア８０を画定してもよい。構成部品７４は、構成部品７２の壁７８の径方向外側に配置される。構成部品７４は、構成部品７２の壁７６から軸方向に離間された径方向に延びる端壁８２と、端壁８２からアーマチュア板１８に向かって軸方向に延びる径方向外壁８４とを画定してもよい。また、外壁８４は、ファスナー３６を受け入れるように構成された１つ又は複数の有底ボア８６を画定してもよい。壁７６、８２は、軸方向に離間され、壁７６、８２間に磁石７０を受け入れるような大きさとされる。壁７８、８４は、径方向に離間され、壁７８、８４間に導体２４を受け入れるような大きさとされる。
【００２７】
磁石７０は、ブレーキ６６を解放するように摩擦板１４及び圧力板１６から離れ、フィールドシェル６８に向かう軸方向にアーマチュア１８を付勢する目的でアーマチュア板１８とフィールドシェル６８と磁石７０との間に磁気回路を形成するために設けられる。磁石７０は、ネオジム−鉄−ボロン（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ）系磁石又は他の既知の永久磁石を含み得る。磁石７０は、フィールドシェル６８の構成部品７２、７４の壁７６、８２間に軸方向に配置されてもよく、接着剤を用いてそれら壁７６、８２に固定されてもよい。磁石７０は、ブレーキ６６の周方向範囲の周りに互いに周方向に等間隔に離間されてもよい。
【００２８】
ブレーキ１０と異なり、ブレーキ６６は、導体２４に短時間電流を供給することにより、ブレーキ６６を係合状態と解放状態との間を移動させて導体２４に再び電流が供給されるまでブレーキ６６をその状態のままにする双安定ブレーキである。例えば、スプリング２０により及ぼされる力の下でアーマチュア板１８が摩擦板１４を係合した状態でブレーキ６６が係合される場合に、アーマチュア１８とフィールドシェル６８と磁石７０とを含む磁気回路の力を増大させ、ブレーキ６６を解放するようにアーマチュア板１８をフィールドシェル６８に向けて摩擦板１４から離れる方向に移動させてフィールドシェル６８を係合するために、導体２４に第１の極性の電流が提供されてもよい。その後、電流供給を遮断することができ、アーマチュア板１８は、磁気回路により及ぼされる力の下でフィールドシェル６８と係合された状態のままとなる。ブレーキ６６を再び掛けることが望ましいときに、逆極性の電流が導体２４に提供されてもよい。電流は、磁気回路の磁気引力を弱め、ブレーキ６６を係合するように、スプリング２０がフィールドシェル６８から摩擦板１４に向けてアーマチュア板１８を付勢することを可能にする。
【００２９】
本教示によれば、リードスイッチ２６は、ここでもまた、ブレーキ１０の作動状態を表示するために設けられる。スイッチ２６は、磁気回路の部材間の空隙を横切って延びる。図示の実施形態において、スイッチ２６は、フィールドシェル６８の構成部品７２、７４の径方向外側に配置され、構成部品７２、７４間の空隙を横切って延びる。図示の実施形態において、スイッチ２６は、アーマチュア板１８とフィールドシェル６８と磁石７０とを含む磁気回路からの磁束漏れを検出する。特に、ブレーキが係合されてアーマチュア板１８がフィールドシェル６８から離間されたときの、構成部品７２、７４間の磁束漏れは、ブレーキが解放されてアーマチュア板１８がフィールドシェル６８と係合されたときの磁束漏れよりも大きい。ブレーキ６６が係合状態と解放状態との間を移動するたびに、アーマチュア板１８の移動が、構成部品７２、７４間の空隙にわたる磁気抵抗に変化をもたらし、これよりスイッチ２６の状態に変化が生じる。ブレーキ６６が係合されると、スイッチ２６は、アーマチュア板１８がフィールドシェル６８から解放されて摩擦板１４を係合しており、ブレーキ６５が係合されていることを表示する閉状態を呈する。ブレーキ６６が解放されると、スイッチ２６は、アーマチュア板１８がフィールドシェル６８と係合されており、ブレーキ６６が解放されていることを表示する開状態を呈する。
【００３０】
図３を参照すると、本教示によれば、スイッチ２６は、ここでもまた、スイッチ２６の縦軸５４がブレーキ６６の軸２８に平行以外の方向に延びるように向きが定められる。スイッチ２６の縦軸５４はまた、軸２８を含む平面（図面に垂直に位置する平面）と０度〜９０度の角度θで交差することになる。所定の用途での好ましい角度は、ブレーキ１０の大きさと、スイッチ２６に利用できる取付用外筒と、予想される振動と、コイル導体２４の巻数及び電流レベルと、ブレーキ１０の作動環境（近傍の電磁装置又は磁気装置及び強磁性構造を含む）と、電磁石の磁束の不均衡に対するブレーキの鉄製磁気回路とを含む、いくつかの要素によって決まることになる。その向きの結果として、軸５４はまた、磁力が最大である空隙内の箇所における磁力の方向に平行以外の方向に延びる。図４を参照すると、フィールドシェル６８の構成部品７２、７４間の磁力は、軸２８に平行な構成部品７２、７４間の最短経路に沿って最大となる。
【００３１】
縦軸５４が軸２８に対してある角度をなすようにスイッチ２６の向きを定めることにより、ここでもまた、より堅牢で、確実な切り替えが可能となる。特に、その向きは、ここでもまた、フィールドシェル６８の構成部品７２、７４間の空隙の近傍に比較的高レベルの磁束漏れがあるときにのみスイッチ２６が閉じるように、スイッチ２６の感度を低下させる。結果として、スイッチ２６は、導体２４に電流が供給されているが、アーマチュア板１８が不適切にも摩擦板１４から解放されず、その結果、構成部品７２、７４間の比較的大きな空隙にわたって比較的高レベルの磁束漏れが生じたときにのみ閉じる。このようにして、スイッチ２６は、誤検出を起こさずにブレーキ６６の不適切な作動状態を表示することができる。スイッチ２６の向きはまた、導体２４に電流が供給されていないときに不所望の固有の残留磁気がスイッチ２６からフィールドシェル６８及びブレーキ１０の他の強磁性構成部品に流れ出ることを可能にし、それにより、スイッチ２６の接点が偶発的に固着して閉じた状態のままとなることを防止する。更に、スイッチ２６の向きは、これらの結果を達成し、それと同時に、スイッチ２６が概してフィールドシェル２０及びブレーキ６６の径方向外面に近接して取り付けられることを可能にし、それにより、スイッチ２６を保護する一方でスイッチ２６に及びブレーキ６６のパッケージングに必要な空間を低減する。
【００３２】
本教示によるブレーキ１０又は６６は、ブレーキの作動を効果的に低コストで表示するので、従来のブレーキに対して有利である。結果として、ブレーキの使用者及び／又はブレーキが設置されたシステムは、それほど時間を費やさずにブレーキの誤作動を容易に識別することが可能である。
【００３３】
本発明の１つ又は複数の特定の実施形態を参照しながら本発明を示し説明してきたが、当業者であれば、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく種々の変更及び修正を行うことができることを理解するであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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