具有防止軸落下功能的電磁制動(dòng)器、電動(dòng)機(jī)以及機(jī)械設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供具有防止軸落下功能的電磁制動(dòng)器、電動(dòng)機(jī)以及機(jī)械設(shè)備。電磁制動(dòng)器（10）包括在摩擦板（13）的嵌合面與樞轂（12）的嵌合面之間相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸（11）的旋轉(zhuǎn)中心對(duì)稱配置的多個(gè)彈性部件（25）。這些多個(gè)彈性部件的施力方向處于旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向。
【專利說明】具有防止軸落下功能的電磁制動(dòng)器、電動(dòng)機(jī)以及機(jī)械設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及限制旋轉(zhuǎn)軸而防止旋轉(zhuǎn)軸落下的電磁制動(dòng)器、電動(dòng)機(jī)以及機(jī)械設(shè)備。【背景技術(shù)】
[0002]為了驅(qū)動(dòng)機(jī)械設(shè)備、機(jī)器人等的可動(dòng)部，使用了帶制動(dòng)器的電動(dòng)機(jī)。例如，這樣的制動(dòng)器是在停止該電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)而停止向電動(dòng)機(jī)供給電源時(shí)保持電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置的電磁制動(dòng)器。一般而言，電磁制動(dòng)器包括:繞旋轉(zhuǎn)軸固定配置的樞轂；與樞轂花鍵嵌合而一體旋轉(zhuǎn)的摩擦板；配置于摩擦板的一側(cè)并固定的端板；配置于上述摩擦板的另一側(cè)的銜鐵(7 —7 ★二 7 );以及相對(duì)于端板對(duì)銜鐵施力的螺旋彈簧。
[0003]這樣的電磁制動(dòng)器中，在解除制動(dòng)器時(shí)，需要使摩擦板不被推壓于銜鐵以及端板。換句話說，需要在樞轂與摩擦板之間的嵌合部分設(shè)置間隙，并在解除制動(dòng)器時(shí)使摩擦板沿軸向移動(dòng)。然而，在嵌合部分設(shè)有間隙的情況下，當(dāng)制動(dòng)器工作時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸與嵌合部分的縫隙的量相應(yīng)地偏離，而有旋轉(zhuǎn)軸落下微小距離的可能性。
[0004]另外，日本實(shí)開昭61-206136號(hào)公報(bào)中，在樞轂的嵌合面與摩擦板的嵌合面之間配置有彈性部件。換句話說，通過用彈性部件按壓樞轂的嵌合面和摩擦板的嵌合面，來(lái)消除嵌合部分的間隙。由此，防止在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)嵌合面相互碰撞的聲音。
[0005]然而，僅配置 彈性部件，有樞轂的中心軸和摩擦板的中心軸相互偏移的情況。因此，若在制動(dòng)器工作時(shí)對(duì)旋轉(zhuǎn)軸加載重力負(fù)載，則摩擦板的中心軸以欲返回至原始位置的方式稍微移動(dòng)。其結(jié)果，在以往技術(shù)的電磁制動(dòng)器中，有在制動(dòng)器工作時(shí)無(wú)法防止旋轉(zhuǎn)軸稍微落下的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明是鑒于這樣的情況而完成的，其目的在于提供即使在制動(dòng)器工作時(shí)也防止旋轉(zhuǎn)軸稍微落下的電磁制動(dòng)器、以及內(nèi)置有這樣的電磁制動(dòng)器的電動(dòng)機(jī)以及機(jī)械設(shè)備。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，根據(jù)方案一，提供如下電磁制動(dòng)器，其包含:繞旋轉(zhuǎn)軸固定配置的樞轂；花鍵嵌合于該樞轂而一體旋轉(zhuǎn)的摩擦板；配置并固定于該摩擦板的一側(cè)的端板；配置于上述摩擦板的另一側(cè)的銜鐵；相對(duì)于上述端板對(duì)該銜鐵施力的施力部件；以及具備克服該施力部件的作用力而對(duì)上述銜鐵進(jìn)行磁吸引的電磁線圈的磁場(chǎng)鐵心，該電磁制動(dòng)器的特征在于，具備在上述摩擦板的嵌合面與上述樞轂的嵌合面之間相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)中心對(duì)稱配置的多個(gè)彈性部件，該多個(gè)彈性部件的施力方向處于相同的旋轉(zhuǎn)方向。
[0008]根據(jù)方案二的電磁制動(dòng)器，是在方案一的電磁制動(dòng)器的基礎(chǔ)上，其特征在于，上述彈性部件是板簧。
[0009]根據(jù)方案三，提供一種帶電磁制動(dòng)器的電動(dòng)機(jī)(M),其特征在于，內(nèi)置有方案一所述的電磁制動(dòng)器。
[0010]根據(jù)方案四，提供如下機(jī)械設(shè)備，在通過因重力而落下的落下部位使上述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的機(jī)械設(shè)備中，在上述旋轉(zhuǎn)軸配置有方案一或者方案二的電磁制動(dòng)器，以使上述落下部位因重力而落下時(shí)的上述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向和由上述彈性部件對(duì)上述樞轂施力的方向一致在第一個(gè)方案的基礎(chǔ)上，上述彈性部件是板簧。
[0011]根據(jù)附圖所示的本發(fā)明的典型的實(shí)施方式的詳細(xì)的說明，本發(fā)明的上述目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)、其它目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得更加清楚。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是基于本發(fā)明的電磁制動(dòng)器的軸向剖視圖。
[0013]圖2A是樞轂以及摩擦板的俯視圖。
[0014]圖2B是放大表示圖2A的圓A所圍起的部分的局部放大圖。
[0015]圖2C是樞轂的局部立體圖。
[0016]圖3是樞轂的放大圖。
[0017]圖4是樞轂的其它放大圖。
[0018]圖5A是表示內(nèi)置有本發(fā)明的電磁制動(dòng)器的電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠裝置的圖。
[0019]圖5B是樞轂以及摩擦板的立體圖。
[0020]圖6是其它的電磁制動(dòng)器的樞轂以及摩擦板的局部放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。以下的附圖中，對(duì)相同的部件賦予相同的符號(hào)。為了使理解容易，這些附圖中適當(dāng)?shù)刈兏吮壤摺?br> [0022]圖1是基于本發(fā)明的電磁制動(dòng)器的軸向剖視圖。如圖1所示，電磁制動(dòng)器10包括樞轂12，該樞轂12繞旋轉(zhuǎn)軸、例如未圖示的電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸11固定配置。如附圖表示，在旋轉(zhuǎn)軸11的周面形成有臺(tái)階部20，樞轂12的一端與臺(tái)階部20抵接。在樞轂12卡合有花鍵嵌合而一體旋轉(zhuǎn)的摩擦板13。
[0023]如圖1所示，在摩擦板13的一側(cè)，與磁場(chǎng)鐵心18分離配置的端板14通過螺栓19而固定于磁場(chǎng)鐵心18。而且，磁場(chǎng)鐵心18具備配置于摩擦板13的另一側(cè)的銜鐵15、和相對(duì)于端板對(duì)銜鐵15施力的施力部件17，施力部件17例如是彈簧。并且，磁場(chǎng)鐵心18具備克服施力部件17的作用力而對(duì)銜鐵15進(jìn)行磁吸引的電磁線圈16。
[0024]圖2A是樞轂以及摩擦板的俯視圖。為了使理解容易，圖2A等中省略了旋轉(zhuǎn)軸11的圖示。如圖2A所示，在樞轂12的外周面形成有多個(gè)凸部，在摩擦板13的內(nèi)周面形成有多個(gè)凹部。這些樞轂12以及摩擦板13以相互花鍵嵌合的方式?jīng)Q定尺寸。因此，摩擦板13能夠相對(duì)于樞轂12沿軸向移動(dòng)。
[0025]再次參照?qǐng)D1，當(dāng)對(duì)電磁制動(dòng)器10切斷電力時(shí)，銜鐵15因施力部件17的力而推壓于摩擦板13。由此，摩擦板13被保持在銜鐵15與端板14之間，摩擦板13變得無(wú)法移動(dòng)。因此，電磁制動(dòng)器10成為鎖定狀態(tài)。
[0026]而且，若對(duì)電磁制動(dòng)器10供給電力，則驅(qū)動(dòng)電磁線圈16，克服施力部件17的作用力而將銜鐵15吸引至磁場(chǎng)鐵心18。換句話說，銜鐵15摩擦板13離開，所以摩擦板13從端板14以及銜鐵15釋放。S卩，電磁制動(dòng)器10成為鎖定解除狀態(tài)。
[0027]并且，圖2B是放大表示圖2A的圓A所圍起的部分的局部放大圖。如圖2B所示，樞轂12的一個(gè)凸部12a是具有兩個(gè)傾斜面12b、12c的近似梯形。而且，摩擦板13的一個(gè)凹部13a是具有兩個(gè)傾斜面13b、13c且與樞轂12的凸部12a對(duì)應(yīng)的近似梯形。
[0028]由圖2B可知，摩擦板13的一個(gè)凹部13a比樞轂12的凸部12a要大。特別是摩擦板13的傾斜面13b、13c之間的距離比樞轂12的傾斜面12b、12c之間的距離要大。圖2B中，由于樞轂12逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，所以樞轂12的一個(gè)傾斜面12b和摩擦板13的一個(gè)傾斜面13b相互接觸。
[0029]另外，圖2C是樞轂的局部立體圖。如圖2B以及圖2C所示，在樞轂12的另一個(gè)傾斜面12c配置有作為彈性部件的板簧25。由圖2C可知，板簧25的兩端部安裝于凸部12a的對(duì)置的各端面上。而且，板簧25的大部分沿傾斜面12c彎曲。因此，圖2B中，視覺上區(qū)別地表不了板簧25的安裝部分25a和彎曲部分25b。
[0030]此處，圖3是樞轂的放大圖。如圖3所示，板簧25不僅配置在圓A的凸部12a與凹部13a之間，還同樣地配置在位于圖3中虛線所示的兩個(gè)圓B、C內(nèi)存在的凸部與凹部之間。由圖3尤其可知，圓A、B、C彼此配置于正三角形的位置，其結(jié)果，三個(gè)板簧25相對(duì)于圖3中未表示的旋轉(zhuǎn)軸11點(diǎn)對(duì)稱地配置。換句話說，三個(gè)板簧25的施力方向與未圖示的旋轉(zhuǎn)軸11的旋轉(zhuǎn)方向大致相等。
[0031]由圖3可知，三個(gè)板簧25各自的作用力被分為徑向的力和周向的力。而且，這些徑向的力相互抵消。因此，會(huì)僅殘留周向的力。
[0032]再次參照?qǐng)D2B可知，板簧25的彎曲部分25b由這些周向的力按壓摩擦板13的凹部13a的另一個(gè)傾斜面13c。其結(jié)果，樞轂12的凸部12a的一個(gè)傾斜面12b按壓凹部13a的一個(gè)傾斜面13b。因此，本發(fā)明中，在樞轂12的凸部12a的一個(gè)傾斜面12b與摩擦板13的凹部13a的一個(gè)傾斜面13b之間不產(chǎn)生間隙(側(cè)隙)。
[0033]并且，本發(fā)明中，三個(gè)板簧25繞旋轉(zhuǎn)軸11相互點(diǎn)對(duì)稱地配置。因此，即使這些板簧25按壓對(duì)應(yīng)的凹部，這些按壓力也相互取得平衡，從而樞轂12以及摩擦板13不會(huì)從旋轉(zhuǎn)軸11偏移。另外，板簧25只與僅其彎曲部分25b所對(duì)應(yīng)的凹部接觸，從而也不會(huì)妨礙摩擦板13沿軸向移動(dòng)。
[0034]與此相對(duì)，作為樞轂的其它的放大圖的圖4中，只有一個(gè)板簧25安裝于樞轂12。換句話說，板簧25不繞旋轉(zhuǎn)軸11點(diǎn)對(duì)稱地配置。因此，在圖4的圓E所示的部分中，在樞轂12的凸部的前端與摩擦板13的凹部的底面之間產(chǎn)生間隙，在圓D所示的部分中，在樞轂12的凸部的前端與摩擦板13的凹部的底面之間不產(chǎn)生間隙。換句話說，圖4中，樞轂12從旋轉(zhuǎn)軸11偏移。
[0035]圖5A是表示內(nèi)置有本發(fā)明的電磁制動(dòng)器的電動(dòng)機(jī)M和滾珠絲杠裝置的圖。圖5A中，在電動(dòng)機(jī)M內(nèi)內(nèi)置有電磁制動(dòng)器10。并且，電動(dòng)機(jī)M的輸出軸與滾珠絲杠裝置的絲杠軸31連結(jié)。該情況下，電磁制動(dòng)器10的旋轉(zhuǎn)軸11和絲杠軸31也可以相同。滾珠絲杠裝置構(gòu)成機(jī)床的一部分。并且，圖5B是樞轂以及摩擦板的立體圖。如圖5A以及圖5B所示，若使用旋轉(zhuǎn)軸11而使樞轂12逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則滾珠絲杠裝置的螺母32下降。
[0036]在圖5B所示的三個(gè)圓A、B、C配置有上述的板簧25。如上所述，由于這些板簧25，樞轂12的凸部12a的一個(gè)傾斜面12b被推壓于摩擦板13的凹部13a的一個(gè)傾斜面13b。因此，板簧25對(duì)樞轂12施力的方向和使螺母32下降的樞轂12的旋轉(zhuǎn)方向相同。由于是這樣的結(jié)構(gòu)，所以即使對(duì)旋轉(zhuǎn)軸施加了負(fù)載的情況下，旋轉(zhuǎn)軸11也不會(huì)偏離，從而能夠防止絲杠軸31因重力而稍微落下。[0037]然而，圖6是其它的電磁制動(dòng)器的樞轂以及摩擦板的局部放大圖。圖6中，板簧25安裝于摩擦板13的凹部13a的另一個(gè)傾斜面13c，未安裝于樞轂12的凸部12a。由圖6可知，板簧25的兩端與沿軸向形成于傾斜面13c的臺(tái)階部抵接。換句話說，圖6所示的板簧25的朝向從圖2C所示的板簧25的朝向偏移90°。
[0038]這樣的情況下，板簧25的前端按壓凸部12a的另一個(gè)傾斜面12c。因此，在凸部12a的一個(gè)傾斜面12b與凹部13a的一個(gè)傾斜面13b之間不會(huì)產(chǎn)生間隙。因此可知圖6所示的其它的電磁制動(dòng)器也能夠獲得與上述的情況相同的效果。
[0039]發(fā)明的效果
[0040]本發(fā)明中，多個(gè)彈性部件在摩擦板的嵌合面與樞轂的嵌合面之間相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)中心對(duì)稱地配置，從而施力方向是相同的旋轉(zhuǎn)方向。因此，能夠預(yù)先消除摩擦板的嵌合面與樞轂的嵌合面之間的間隙。因此，即使在對(duì)旋轉(zhuǎn)軸加載了負(fù)荷的情況下，旋轉(zhuǎn)軸也不會(huì)偏置，從而在制動(dòng)器工作時(shí)能夠防止旋轉(zhuǎn)軸稍微落下。
[0041]使用典型的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但若是本領(lǐng)域技術(shù)人員，則能夠在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，進(jìn)行上述的變更以及各種其它的變更、省略、追加。
【權(quán)利要求】
1.一種電磁制動(dòng)器,其包含:繞旋轉(zhuǎn)軸固定配置的樞轂(12);花鍵嵌合于該樞轂而一體旋轉(zhuǎn)的摩擦板(13);配置并固定于該摩擦板的一側(cè)的端板；配置于上述摩擦板的另一側(cè)的銜鐵(15);相對(duì)于上述端板對(duì)該銜鐵施力的施力部件(17);以及具備克服該施力部件的作用力而對(duì)上述銜鐵進(jìn)行磁吸弓I的電磁線圈(16 )的磁場(chǎng)鐵心(18 )， 該電磁制動(dòng)器(10)的特征在于， 具備在上述摩擦板的嵌合面與上述樞轂的嵌合面之間相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)中心對(duì)稱配置的多個(gè)彈性部件(25)，該多個(gè)彈性部件的施力方向處于相同的旋轉(zhuǎn)方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁制動(dòng)器，其特征在于， 上述彈性部件是板簧。
3.一種帶電磁制動(dòng)器的電動(dòng)機(jī)(M)，其特征在于， 內(nèi)置有權(quán)利要求1所述的電磁制動(dòng)器。
4.一種機(jī)械設(shè)備，通過因重力而落下的落下部位使上述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，其特征在于， 在上述旋轉(zhuǎn)軸配置有權(quán)利要求1或2所述的電磁制動(dòng)器，以使上述落下部位因重力而落下時(shí)的上述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向和由上述彈性部件對(duì)上述樞轂施力的方向一致。
【文檔編號(hào)】F16D65/14GK103982575SQ201410044867
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年2月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月7日
【發(fā)明者】安田龍矢, 鴻上弘 申請(qǐng)人:發(fā)那科株式會(huì)社