(57)【要約】【課題】無励磁作動ブレーキの無励磁状態において偏心ピンが振動等によって回動したりするおそれがなく、事故を未然に防止し得るようにした手動解放装置を提供する。【解決手段】手動解放装置３は、フィールドコア１１の外周に固定された一対の支持部材３５と、これらの支持部材３５にそれぞれ回動自在に取付けられた一対の偏心ピン３６を備えている。また、偏心ピン３６を回動させる制動解放用レバー３８と、各支持部材３５にそれぞれ装着された一対の戻しばね３７とを備えている。偏心ピン３６は、制動解放操作時にアーマチュア２０を押圧してブレーキディスク２１から離間させる制動解放部５５と、戻しばね３７を弾性変形させる押圧部５１とを有している。戻しばね３７は、板ばね材によって弓形に湾曲しており、両端部が支持部材３５の側面に係止され、弾性変形部が偏心ピン３６の押圧部５１に正対して押圧することにより偏心ピン３６を静止した状態に保持している。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アーマチュアを制動ばねによって押圧しブレーキディスクをサイドプレートに押し付けることにより被駆動装置の回転軸を制動し、励磁コイルの通電励磁によって前記アーマチュアを磁気吸引してフィールドコアの磁極面に磁気吸着することにより前記回転軸の制動を解放する無励磁作動ブレーキにおいて、
前記フィールドコアの外周の対向する位置に固定された一対の支持部材と、これらの支持部材にそれぞれ回動自在に取付けられた一対の偏心ピンと、これらの偏心ピンを回動させる制動解放用レバーと、前記各支持部材にそれぞれ装着され前記偏心ピンに復帰習性を付与する一対の戻しばねとを備え、
前記偏心ピンは、前記回転軸の制動状態においては前記アーマチュアと非接触状態を保ち、制動解放操作時に前記アーマチュアを前記制動ばねに抗して押圧し前記ブレーキディスクから離間させる制動解放部と、前記制動解放操作時に前記戻しばねを押圧し弾性変形させる押圧部とを有し、
前記戻しばねは、板ばね材によって弓形に湾曲形成されて両端部が前記支持部材の側面に係止され、弾性変形部が通常前記偏心ピンの押圧部に正対して圧接されることにより前記偏心ピンを静止状態に保持し、前記制動解放用レバーによる制動解放操作時に前記偏心ピンの回動によって前記押圧部により押圧されて変形し、前記レバーに対する外力が取り除かれると前記偏心ピンを回動復帰させることを特徴とする無励磁作動ブレーキの手動解放装置。
【請求項２】
請求項１記載の無励磁作動ブレーキの手動解放装置において、
前記偏心ピンに前記戻しばねの前記支持部材からの脱落を防止する脱落防止部を設けたことを特徴とする無励磁作動ブレーキの手動解放装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無励磁作動ブレーキの手動解放装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被駆動装置の回転軸または被駆動装置により駆動される回転部材などの被制動部材の制動装置として使用され、励磁コイルの無励磁時において前記回転部材や被制動部材を静止した状態に保持する無励磁作動ブレーキとしては、例えば、特許文献１、２に記載されている電磁ブレーキが知られている。また、回転部材の制動を手動操作によって解放する手動解放装置を備えた無励磁作動ブレーキも、例えば、特許文献３に記載されている。
【０００３】
前記特許文献３に開示されている無励磁作動ブレーキの手動解放装置は、軸受けブラケットに回動自在に支持された一対の偏心ピンと、この一対の偏心ピンを同時に回動させる解放レバーと、前記偏心ピンを回動復帰させる戻しばねとを備えている。そして、この手動解放装置は、電磁ブレーキの無励磁状態（励磁コイルへの通電を絶った状態）、すなわちアーマチュアを制動ばねによって押圧しブレーキディスクをサイドプレートに押し付けることにより被駆動装置の回転軸を制動している状態において、前記解放レバーを手動操作して一対の偏心ピンを回動させると、偏心ピンの係合部がアーマチュアを前記制動ばねに抗して押圧してブレーキディスクから離間させ、これによりブレーキディスクが回転可能になり回転軸の制動を解放する。回転軸の制動を解放した後、解放レバーから外力を取り除くと、偏心ピンは戻しばねのばね力によって回動復帰し、アーマチュアから離間する。アーマチュアは、偏心ピンが離間すると制動ばねのばね力で移動してブレーキディスクに押し付けられる。また、ブレーキディスクは、アーマチュアによってサイドプレートに押し付けるため、回転軸を再び制動する。
【０００４】
【特許文献１】実開平７−４１０８１号公報
【特許文献２】実開昭５７−１２２８３６号公報
【特許文献３】特公昭５６−５３１３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した特許文献３に記載されている無励磁作動ブレーキの手動解放装置は、戻しばねとして捩りコイルばねを用いているため、その一端を軸受けブラケットに固定し、他端を偏心ピンまたは解放レバーに固定する必要がある。しかしながら、このような構造では、戻しばねの端部を挿入または係合するための挿入穴や係合溝を軸受けブラケットや偏心ピンまたは解放レバーに形成しなければならず、またこれら挿入穴や係合溝に戻しばねの端部を係入させながら無励磁作動ブレーキに装着しなければならないため、部品の加工工数が増加したり、組立作業性に欠け、改良の余地があった。
【０００６】
また、戻しばねの弾撥力により解放レバーを所定角度（約９０°）回動復帰させるように構成しているものの、メーカーによっては解放レバーを自動的に元に戻すための戻しばねを偏心ピンに設けずに、例えば、戻しばねとして引張りコイルばねを用いて、その両端を解放レバーとモータハウジング側に係止するようにしたものが知られている。また、戻しばねを用いず、手動のみで元に戻した解放レバーをモータハウジングに設けた係止部材によって静止した状態に保持するようにしたものも知られている。
しかしながら、元に戻した解放レバーをモータハウジングの係止部材に係止することを忘れてしまうおそれがある。すなわち、解放レバーを係止部材に係止することを忘れてしまうと、振動や自重により解放レバーが遊動するおそれがある。手動解放装置は、回転軸が制動されている状態において、偏心ピンの係合部がアーマチュアに対して非接触状態を保持する構造でなければならないため、解放レバーが回動すると、励磁コイルを励磁状態から無励磁状態に切り替えてアーマチュアを制動ばねの押圧力によりフィールドコアから離間させてブレーキディスクに押し付けたとき、アーマチュアと偏心ピンとが当接する。このため、これら部品が破損したり、回転軸を静止した状態に保持することができなくなる。また、この種の無励磁作動ブレーキは、産業用ロボットの保持ブレーキなどとして使用されるので、回転軸を静止した状態に保持できないと生産ラインの円滑な運転に支障をきたすおそれがある。
【０００７】
本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、無励磁作動ブレーキの無励磁状態において偏心ピンが振動等によってみだりに遊動したりすることのない無励磁作動ブレーキの手動解放装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、アーマチュアを制動ばねによって押圧しブレーキディスクをサイドプレートに押し付けることにより被駆動装置の回転軸を制動し、励磁コイルの通電励磁によって前記アーマチュアを磁気吸引してフィールドコアの磁極面に磁気吸着することにより前記回転軸の制動を解放する無励磁作動ブレーキにおいて、前記フィールドコアの外周の対向する位置に固定された一対の支持部材と、これらの支持部材にそれぞれ回動自在に取付けられた一対の偏心ピンと、これらの偏心ピンを回動させる制動解放用レバーと、前記各支持部材にそれぞれ装着され前記偏心ピンに復帰習性を付与する一対の戻しばねとを備え、前記偏心ピンは、前記回転軸の制動状態においては前記アーマチュアと非接触状態を保ち、制動解放操作時に前記アーマチュアを前記制動ばねに抗して押圧し前記ブレーキディスクから離間させる制動解放部と、前記制動解放操作時に前記戻しばねを押圧し弾性変形させる押圧部とを有し、前記戻しばねは、板ばね材によって弓形に湾曲形成されて両端部が前記支持部材の側面に係止され、弾性変形部が通常前記偏心ピンの押圧部に正対して圧接されることにより前記偏心ピンを静止状態に保持し、前記制動解放用レバーによる制動解放操作時に前記偏心ピンの回動によって前記押圧部により押圧されて変形し、前記レバーに対する外力が取り除かれると前記偏心ピンを回動復帰させるようにしたものである。
【０００９】
また、本発明は、上記発明において、前記偏心ピンに前記戻しばねの前記支持部材からの脱落を防止する脱落防止部を設けたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、通常戻しばねが偏心ピンの押圧部を押圧することにより偏心ピンの回動を阻止することができるので、偏心ピンを係止するための係止部材を必要とせず、係止部材に対して係止忘れするおそれがない。
【００１１】
また、本発明においては、偏心ピンに脱落防止部を設けているので、戻しばねが支持部材から脱落するおそれがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る無励磁作動ブレーキとその手動解放装置を備えたギヤードモータの側面図、図２は無励磁作動ブレーキの正面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は図２のＢ−Ｂ線断面図、図５は図２のＣ−Ｃ線断面図である。図６は手動解放装置の偏心ピンを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は右側面図、図７は手動解放装置の支持部材を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は右側面図である。図８は無励磁作動ブレーキの制動状態の側面図、図９は手動操作により制動を解放した無励磁作動ブレーキの側面図である。
【００１３】
図１において、ギヤードモータ１は、無励磁作動ブレーキ２とその手動解放装置３（図２〜図９）を一体的に備えたモータからなり、モータ部１Ａと、ブレーキ部１Ｂおよび減速機部１Ｃとで構成されている。なお、符号９は、モータ部１Ａのリアハウジング１０にねじで固定されたブレーキカバーである。
【００１４】
図２〜図７において、前記無励磁作動ブレーキ２は、前記ギヤードモータ１のリアハウジング１０に固定されたフィールドコア１１と、このフィールドコア１１に組み込まれた励磁コイル１２および制動ばね１３と、前記フィールドコア１１の磁極面１４に３本のスタッドボルト１５を介して配設されたサイドプレート１６と、前記ギヤードモータ１の回転軸１７に嵌合されキー１８によって固定されたハブ１９と、このハブ１９に回転が防止されて軸線方向にのみ移動自在に嵌装され前記フィールドコア１１と前記サイドプレート１６との間に介在されたアーマチュア２０およびブレーキディスク２１等を備え、前記ブレーキカバー９が被せられている。
【００１５】
前記フィールドコア１１は、機械構造用低炭素鋼鋼材等の磁性材によって筒状体に形成されており、前記サイドプレート１６と対向する側面が前記磁極面１４を形成している。また、この磁極面１４には、前記励磁コイル１２を収納する環状の凹陥部２２と、前記制動ばね１３を収納する不貫通穴２３（図５）と、緩衝部材２４を収納する凹部２５（図５）が形成されている。前記不貫通穴２３と凹部２５は、フィールドコア１１の円周方向に等間隔おいて、かつ互いに位相を６０°ずらしてそれぞれ３個ずつ形成されている。
【００１６】
前記制動ばね１３は、圧縮コイルばねからなり、一端部が不貫通穴２３から外部に突出して前記アーマチュア２０を押圧し前記ブレーキディスク２１に押し付けている。
【００１７】
前記緩衝部材２４は、Ｏリングからなり、アーマチュア２０が励磁コイル１２の通電励磁によってフィールドコア１１の磁極面１４に磁気吸着されたときに発生する吸着音を抑制するために設けられている。
【００１８】
前記スタッドボルト１５の先端部には、前記サイドプレート１６の外周縁部が一対のナット２６ａ、２６ｂ（図４）によって固定され、基部側には円筒部２７が設けられている。
【００１９】
前記サイドプレート１６は、冷間圧延鋼板等の磁性材料をプレス加工により円板状に打抜き加工することにより形成され、前記ハブ１９が貫通する中心孔１６ａと前記スタッドボルト１５が係入するＵ字状溝１６ｂを有している。Ｕ字状溝１６ｂは、サイドプレート１６の外周面に開放している。
【００２０】
前記アーマチュア２０は、サイドプレート１６と同様に冷間圧延鋼板等の磁性材料によって円板状に形成され、前記ハブ１９が貫通する中心孔２０ａと、外周縁に周方向に等間隔おいて形成された３つのＵ字状溝２１ｂ（図４）とを有している。Ｕ字状溝２１ｂは、アーマチュア２０の外周に開放し、前記スタッドボルト１５の円筒部２７が相対摺動自在に係入されており、これによりアーマチュア２０の軸線方向のみの移動を許容し自由な回転を防止している。
【００２１】
前記ブレーキディスク２１は、サイドプレート１６およびアーマチュア２０より小さい円板状に形成されて、前記ハブ１９が貫通する貫通孔２１ａを有している。また、ブレーキディスク２１は、ハブ１９に対して軸線方向の移動が許容され、ハブ１９と一体に回転するように構成されている。なお、図２および図４において、符号３１で示す貫通孔は、無励磁作動ブレーキ２を前記リアハウジング１０に固定するためのボルト（図示せず）が挿入されるボルト取付孔である。
【００２２】
図２、図３、図６、図７、図８および図９において、前記無励磁作動ブレーキ２の手動解放装置３は、前記フィールドコア１１の外周面に円周方向に等間隔おいて配設された一対の支持部材３５と、これらの支持部材３５にそれぞれ配設された一対の偏心ピン３６および戻しばね３７と、前記回転軸１７の制動を手動で解放させるとき前記一対の偏心ピン３６を回動させる制動解放用レバー３８等を備えている。
【００２３】
前記支持部材３５は、図７に示すように厚肉の基部３５Ａと、この基部３５Ａの一側面に延設された薄肉のピン取付部３５Ｂとを一体に有するブロック状に形成され、前記基部３５Ａが位置決め用スプリングピン４１（図３）によって前記フィールドコア１１の外周面に位置決めされ、かつボルト４２によって固定されている。このため、基部３５Ａは、フィールドコア１１に密接する面３５ａに前記位置決め用スプリングピン４１の一端部が差し込まれる位置決め用孔４３が形成されているとともに、貫通穴からなり前記ボルト４２が挿通されるボルト取付孔４４が形成されている。支持部材３５のピン取付部３５Ｂは、前記基部３５Ａより一段低く形成されていることにより、基部３５Ａとの接合部に段差面４６が形成され、前記フィールドコア１１の外周面から磁極面１４側に突出することにより、サイドプレート１６、アーマチュア２０およびブレーキディスク２１の外周面と対向している。また、ピン取付部３５Ｂには、前記偏心ピン３６を回転自在に軸支する軸受孔４７が形成されている。軸受孔４７は、ピン取付部３５Ｂの上下面に貫通している。このような支持部材３５は、軸受孔４７の軸線がサイドプレート１６とアーマチュア２０との間に設けられている隙間Ｇの中央、言い換えればブレーキディスク２１の板厚方向中心線よりアーマチュア２０側に若干ずれた状態でフィールドコア１１の外周面に固定されている。
【００２４】
図６において、前記偏心ピン３６は、大径部３６Ａおよび小径部３６Ｂを一体に有する異径の円柱体からなり、大径部３６Ａの小径部３６Ｂ側とは反対側の端面に一体に突設した平面視Ｄ字状の嵌合部５０が前記ブレーキカバー９の外部に突出し、制動解放用レバー３８の端部に固定されている。また、大径部３６Ａの外周面で前記支持部材３５の段差面４６に対応する部分には、平坦面５１の形成による段差面５２が設けられている。前記平坦面は、図３に示すように前記段差面４６と対向し、前記戻しばね３７に対する押圧部５１を構成している。
【００２５】
前記小径部３６Ｂは、前記支持部材３５の軸受孔４７に外側から嵌挿され回転自在に軸支されている。小径部３６Ｂの長さは、支持部材３５のピン取付部３５Ｂの厚さと略等しく設定されている。小径部３６Ｂの先端面中央には、制動解放部５５が一体に突設されている。この制動解放部５５は、幅が小径部３６Ｂの直径と等しい板状に形成されて、前記サイドプレート１６と前記アーマチュア２０との隙間Ｇに挿入されており、通常は図３に示すように両面がサイドプレート１６とアーマチュア２０の内面と平行に対向している。また、上記した通り、支持部材３５の軸受孔４７の中心がブレーキディスク２１の板厚方向中心線からアーマチュア２０側にずれていることから、制動解放部５５もアーマチュア２０側に偏在している。このため、アーマチュア２０と制動解放部５５との隙間は、サイドプレート１６と制動解放部５５との隙間より小さい。これは、手動で制動を解放するために偏心ピン３６を回動させたとき、制動解放部５５がアーマチュア２０のみに接触して押圧し、サイドプレート１６に対しては接触しないようにするためである。なお、アーマチュア２０と制動解放部５５の間隔を狭くすると、制動解放時の偏心ピン３６の回動角度を小さくすることができる。
【００２６】
前記戻しばね３７は、炭素工具鋼等からなる板材の折り曲げによって形成されることにより、図８および図９に示すように弓形に湾曲した弾性変形部３７Ａと、この弾性変形部３７Ａの両端に弾性変形部３７Ａの凹面側に折り曲げ形成された互いに対向する一対の係止部３７Ｂ、３７Ｂとからなり、前記支持部材３５の段差面４６に着脱可能に装着されることにより、係止部３７Ｂが基部３５Ａの両側面に係合して弾性変形部３７Ａの中央部が偏心ピン３６の平坦面からなる押圧部５１を常時圧接している。偏心ピン３６の段差面５２は、前記段差面４６と前記押圧部５１との隙間を塞ぎ戻しばね３７の脱落を防止する脱落防止部を形成している。戻しばね３７は、例えば板厚が０．５ｍｍ、幅が５ｍｍ、装着状態における弾性変形部３７Ａの直線長さが２０ｍｍ、段差面４６からの中央部の高さが２．７ｍｍ、係止部３７Ｂの長さが２ｍｍである。
【００２７】
前記制動解放用レバー３８は、図１に示すように前記リアハウジング１０の外部に取付けられ、通常はブレーキ部１Ｂの上面に固定された固定具６０に係止されている。
【００２８】
次に、無励磁作動ブレーキ２と手動解除装置３の動作について説明する。
無励磁作動ブレーキ２の無励磁状態において、アーマチュア２０は図５に示すように制動ばね１３によって押圧されることによりフィールドコア１１の磁極面１４から離間してブレーキディスク２１に圧接され、これによりブレーキディスク２１がサイドプレート１６に圧接されている。したがって、回転軸１７は制動ばね１３のばね力によって制動されている。
【００２９】
励磁コイル１２を通電して励磁状態にすると磁束が発生し、フィールドコア１１とアーマチュア２０に磁束の磁気回路が形成されている。このため、アーマチュア２０は、磁束の磁気吸引力により制動ばね１３に抗して吸引されることにより、ブレーキディスク２１から離間してフィールドコア１１の磁極面１４に磁気吸着される。したがって、無励磁作動ブレーキ２による回転軸１７の制動が解放されてモータ１が駆動する。
【００３０】
一方、ギヤードモータ１の駆動を停止させ、励磁コイル１２への通電を断って無励磁状態に切り替えると、アーマチュア２０は励磁コイル１２による磁気吸引力から解放されるため、制動ばね１３のばね力によりフィールドコア１１から離間してブレーキディスク２１に再び圧接される。したがって、ブレーキディスク２１がサイドプレート１６に押し付けられ、回転軸１７を再び制動する。
【００３１】
無励磁作動ブレーキ２の無励磁状態において、手動解放装置３の制動解放用レバー３８は、図１に実線で示す静止位置に保持されている。この状態において、戻しばね３７の弾性変形部３７Ａは、図８に示すように偏心ピン３６の押圧部５１と正対し、押圧部５１を押圧している。弾性変形部３７Ａによる押圧力は、押圧部５１に対して略垂直に作用するため、偏心ピン３６には回転力が生じず、制動解放用レバー３８を安定した状態に保持する。また、制動解放用レバー３８は、リアハウジング１０に設けた固定具６０に係止されることにより、振動等による遊動が阻止されている。
【００３２】
この状態において、手動解放装置３によって回転軸１７の制動を解放するときは、制動解放用レバー３８を図９に示すように時計方向に所定角度、例えば３０°回動させる。すると、偏心ピン３６も同方向に回動するため、押圧部５１が戻しばね３７の弾性変形部３７Ａを徐々に押し潰す。また、偏心ピン３６が回動すると、制動解放部５５（図３）も回動するため、制動解放部５５が制動ばね１３に抗してアーマチュア２０を押圧してブレーキディスク２１から離間させ、フィールドコア１１の磁極面１４に押し付ける。アーマチュア２０がブレーキディスク２１から離間すると、ブレーキディスク２１は制動ばね１３から解放されるため回転自在となり、回転軸１７の制動を解放する。図９はこの状態を示す。したがって、励磁コイル１２に通電しなくても手動操作により回転軸１７の制動を解放することができる。また、解放した状態において、偏心ピン３６の押圧部５１の下縁５１ａは、偏心ピン３６の回転中心Ｏより下方において戻しばね３７の弾性変形部３７Ａと接触しているため、戻しばね３７の弾撥力により反時計方向に回動する。このため、偏心ピン３６および制動解放用レバー３８は、手で回動させなくても元の位置に自動的に回動復帰し固定具６０に係合して静止する。したがって、保持忘れを防止することができる。
【００３３】
このように、本発明に係る無励磁作動ブレーキ２の手動解放装置３は、戻しばね３７を板ばね材の折り曲げによって両端に係止部３７Ｂを有する弓形に形成し、係止部３７Ｂを支持部材３５の両側面に係合させるようにしたので、支持部材３５に戻しばね３７のための係止孔または溝を形成する必要がなく、また支持部材３５に対する取付作業も簡単で、安価な手動解放装置３を提供することができる。
【００３４】
また、偏心ピン３６の周面に平坦面からなる押圧部５１を形成し、戻しばね３７の弾性変形部３７Ａを押圧部５１にこれと直交する方向から圧接しているので、偏心ピン３６に回転力が生じず、偏心ピン３６を戻しばね３７だけで静止した状態に保持することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る無励磁作動ブレーキとその手動解放装置を備えたギヤードモータの側面図である。
【図２】無励磁作動ブレーキの正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図２のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】手動解放装置の偏心ピンを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は右側面図でる。
【図７】手動解放装置の支持部材を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は右側面図である。
【図８】無励磁作動ブレーキの制動状態の側面図である。
【図９】手動操作により制動を解放した無励磁作動ブレーキの側面図である。
【符号の説明】
【００３６】
２…無励磁作動ブレーキ、３…手動解放装置、１１…フィールドコア、１２…励磁コイル、１３…制動ばね、１４…磁極面、１６…サイドプレート、１７…回転軸、２０…アーマチュア、２１…ブレーキディスク、３５…支持部材、３６…偏心ピン、３７…戻しばね、３７Ａ…弾性変形部、３７Ｂ…係止部、３８…制動解放用レバー、５１…押圧部、５２…段差面（脱落防止部）、５５…制動解放部。
【図１】
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【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】
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