具有防止轴落下功能的电磁制动器、电动机以及机械设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供具有防止轴落下功能的电磁制动器、电动机以及机械设备。电磁制动器（10）包括在摩擦板（13）的嵌合面与枢毂（12）的嵌合面之间相对于旋转轴（11）的旋转中心对称配置的多个弹性部件（25）。这些多个弹性部件的施力方向处于旋转轴的旋转方向。
【专利说明】具有防止轴落下功能的电磁制动器、电动机以及机械设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及限制旋转轴而防止旋转轴落下的电磁制动器、电动机以及机械设备。【背景技术】
[0002]为了驱动机械设备、机器人等的可动部，使用了带制动器的电动机。例如，这样的制动器是在停止该电动机的旋转而停止向电动机供给电源时保持电动机的旋转位置的电磁制动器。一般而言，电磁制动器包括:绕旋转轴固定配置的枢毂；与枢毂花键嵌合而一体旋转的摩擦板；配置于摩擦板的一侧并固定的端板；配置于上述摩擦板的另一侧的衔铁(7 —7 ★二 7 );以及相对于端板对衔铁施力的螺旋弹簧。
[0003]这样的电磁制动器中，在解除制动器时，需要使摩擦板不被推压于衔铁以及端板。换句话说，需要在枢毂与摩擦板之间的嵌合部分设置间隙，并在解除制动器时使摩擦板沿轴向移动。然而，在嵌合部分设有间隙的情况下，当制动器工作时，旋转轴与嵌合部分的缝隙的量相应地偏离，而有旋转轴落下微小距离的可能性。
[0004]另外，日本实开昭61-206136号公报中，在枢毂的嵌合面与摩擦板的嵌合面之间配置有弹性部件。换句话说，通过用弹性部件按压枢毂的嵌合面和摩擦板的嵌合面，来消除嵌合部分的间隙。由此，防止在旋转时产生两个嵌合面相互碰撞的声音。
[0005]然而，仅配置 弹性部件，有枢毂的中心轴和摩擦板的中心轴相互偏移的情况。因此，若在制动器工作时对旋转轴加载重力负载，则摩擦板的中心轴以欲返回至原始位置的方式稍微移动。其结果，在以往技术的电磁制动器中，有在制动器工作时无法防止旋转轴稍微落下的问题。
【发明内容】
[0006]本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供即使在制动器工作时也防止旋转轴稍微落下的电磁制动器、以及内置有这样的电磁制动器的电动机以及机械设备。
[0007]为了实现上述的目的，根据方案一，提供如下电磁制动器，其包含:绕旋转轴固定配置的枢毂；花键嵌合于该枢毂而一体旋转的摩擦板；配置并固定于该摩擦板的一侧的端板；配置于上述摩擦板的另一侧的衔铁；相对于上述端板对该衔铁施力的施力部件；以及具备克服该施力部件的作用力而对上述衔铁进行磁吸引的电磁线圈的磁场铁心，该电磁制动器的特征在于，具备在上述摩擦板的嵌合面与上述枢毂的嵌合面之间相对于上述旋转轴的旋转中心对称配置的多个弹性部件，该多个弹性部件的施力方向处于相同的旋转方向。
[0008]根据方案二的电磁制动器，是在方案一的电磁制动器的基础上，其特征在于，上述弹性部件是板簧。
[0009]根据方案三，提供一种带电磁制动器的电动机(M),其特征在于，内置有方案一所述的电磁制动器。
[0010]根据方案四，提供如下机械设备，在通过因重力而落下的落下部位使上述旋转轴旋转的机械设备中，在上述旋转轴配置有方案一或者方案二的电磁制动器，以使上述落下部位因重力而落下时的上述旋转轴的旋转方向和由上述弹性部件对上述枢毂施力的方向一致在第一个方案的基础上，上述弹性部件是板簧。
[0011]根据附图所示的本发明的典型的实施方式的详细的说明，本发明的上述目的、特征以及优点、其它目的、特征以及优点会变得更加清楚。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是基于本发明的电磁制动器的轴向剖视图。
[0013]图2A是枢毂以及摩擦板的俯视图。
[0014]图2B是放大表示图2A的圆A所围起的部分的局部放大图。
[0015]图2C是枢毂的局部立体图。
[0016]图3是枢毂的放大图。
[0017]图4是枢毂的其它放大图。
[0018]图5A是表示内置有本发明的电磁制动器的电动机和滚珠丝杠装置的图。
[0019]图5B是枢毂以及摩擦板的立体图。
[0020]图6是其它的电磁制动器的枢毂以及摩擦板的局部放大图。
【具体实施方式】
[0021]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。以下的附图中，对相同的部件赋予相同的符号。为了使理解容易，这些附图中适当地变更了比例尺。
[0022]图1是基于本发明的电磁制动器的轴向剖视图。如图1所示，电磁制动器10包括枢毂12，该枢毂12绕旋转轴、例如未图示的电动机的旋转轴11固定配置。如附图表示，在旋转轴11的周面形成有台阶部20，枢毂12的一端与台阶部20抵接。在枢毂12卡合有花键嵌合而一体旋转的摩擦板13。
[0023]如图1所示，在摩擦板13的一侧，与磁场铁心18分离配置的端板14通过螺栓19而固定于磁场铁心18。而且，磁场铁心18具备配置于摩擦板13的另一侧的衔铁15、和相对于端板对衔铁15施力的施力部件17，施力部件17例如是弹簧。并且，磁场铁心18具备克服施力部件17的作用力而对衔铁15进行磁吸引的电磁线圈16。
[0024]图2A是枢毂以及摩擦板的俯视图。为了使理解容易，图2A等中省略了旋转轴11的图示。如图2A所示，在枢毂12的外周面形成有多个凸部，在摩擦板13的内周面形成有多个凹部。这些枢毂12以及摩擦板13以相互花键嵌合的方式决定尺寸。因此，摩擦板13能够相对于枢毂12沿轴向移动。
[0025]再次参照图1，当对电磁制动器10切断电力时，衔铁15因施力部件17的力而推压于摩擦板13。由此，摩擦板13被保持在衔铁15与端板14之间，摩擦板13变得无法移动。因此，电磁制动器10成为锁定状态。
[0026]而且，若对电磁制动器10供给电力，则驱动电磁线圈16，克服施力部件17的作用力而将衔铁15吸引至磁场铁心18。换句话说，衔铁15摩擦板13离开，所以摩擦板13从端板14以及衔铁15释放。S卩，电磁制动器10成为锁定解除状态。
[0027]并且，图2B是放大表示图2A的圆A所围起的部分的局部放大图。如图2B所示，枢毂12的一个凸部12a是具有两个倾斜面12b、12c的近似梯形。而且，摩擦板13的一个凹部13a是具有两个倾斜面13b、13c且与枢毂12的凸部12a对应的近似梯形。
[0028]由图2B可知，摩擦板13的一个凹部13a比枢毂12的凸部12a要大。特别是摩擦板13的倾斜面13b、13c之间的距离比枢毂12的倾斜面12b、12c之间的距离要大。图2B中，由于枢毂12逆时针旋转，所以枢毂12的一个倾斜面12b和摩擦板13的一个倾斜面13b相互接触。
[0029]另外，图2C是枢毂的局部立体图。如图2B以及图2C所示，在枢毂12的另一个倾斜面12c配置有作为弹性部件的板簧25。由图2C可知，板簧25的两端部安装于凸部12a的对置的各端面上。而且，板簧25的大部分沿倾斜面12c弯曲。因此，图2B中，视觉上区别地表不了板簧25的安装部分25a和弯曲部分25b。
[0030]此处，图3是枢毂的放大图。如图3所示，板簧25不仅配置在圆A的凸部12a与凹部13a之间，还同样地配置在位于图3中虚线所示的两个圆B、C内存在的凸部与凹部之间。由图3尤其可知，圆A、B、C彼此配置于正三角形的位置，其结果，三个板簧25相对于图3中未表示的旋转轴11点对称地配置。换句话说，三个板簧25的施力方向与未图示的旋转轴11的旋转方向大致相等。
[0031]由图3可知，三个板簧25各自的作用力被分为径向的力和周向的力。而且，这些径向的力相互抵消。因此，会仅残留周向的力。
[0032]再次参照图2B可知，板簧25的弯曲部分25b由这些周向的力按压摩擦板13的凹部13a的另一个倾斜面13c。其结果，枢毂12的凸部12a的一个倾斜面12b按压凹部13a的一个倾斜面13b。因此，本发明中，在枢毂12的凸部12a的一个倾斜面12b与摩擦板13的凹部13a的一个倾斜面13b之间不产生间隙(侧隙)。
[0033]并且，本发明中，三个板簧25绕旋转轴11相互点对称地配置。因此，即使这些板簧25按压对应的凹部，这些按压力也相互取得平衡，从而枢毂12以及摩擦板13不会从旋转轴11偏移。另外，板簧25只与仅其弯曲部分25b所对应的凹部接触，从而也不会妨碍摩擦板13沿轴向移动。
[0034]与此相对，作为枢毂的其它的放大图的图4中，只有一个板簧25安装于枢毂12。换句话说，板簧25不绕旋转轴11点对称地配置。因此，在图4的圆E所示的部分中，在枢毂12的凸部的前端与摩擦板13的凹部的底面之间产生间隙，在圆D所示的部分中，在枢毂12的凸部的前端与摩擦板13的凹部的底面之间不产生间隙。换句话说，图4中，枢毂12从旋转轴11偏移。
[0035]图5A是表示内置有本发明的电磁制动器的电动机M和滚珠丝杠装置的图。图5A中，在电动机M内内置有电磁制动器10。并且，电动机M的输出轴与滚珠丝杠装置的丝杠轴31连结。该情况下，电磁制动器10的旋转轴11和丝杠轴31也可以相同。滚珠丝杠装置构成机床的一部分。并且，图5B是枢毂以及摩擦板的立体图。如图5A以及图5B所示，若使用旋转轴11而使枢毂12逆时针旋转，则滚珠丝杠装置的螺母32下降。
[0036]在图5B所示的三个圆A、B、C配置有上述的板簧25。如上所述，由于这些板簧25，枢毂12的凸部12a的一个倾斜面12b被推压于摩擦板13的凹部13a的一个倾斜面13b。因此，板簧25对枢毂12施力的方向和使螺母32下降的枢毂12的旋转方向相同。由于是这样的结构，所以即使对旋转轴施加了负载的情况下，旋转轴11也不会偏离，从而能够防止丝杠轴31因重力而稍微落下。[0037]然而，图6是其它的电磁制动器的枢毂以及摩擦板的局部放大图。图6中，板簧25安装于摩擦板13的凹部13a的另一个倾斜面13c，未安装于枢毂12的凸部12a。由图6可知，板簧25的两端与沿轴向形成于倾斜面13c的台阶部抵接。换句话说，图6所示的板簧25的朝向从图2C所示的板簧25的朝向偏移90°。
[0038]这样的情况下，板簧25的前端按压凸部12a的另一个倾斜面12c。因此，在凸部12a的一个倾斜面12b与凹部13a的一个倾斜面13b之间不会产生间隙。因此可知图6所示的其它的电磁制动器也能够获得与上述的情况相同的效果。
[0039]发明的效果
[0040]本发明中，多个弹性部件在摩擦板的嵌合面与枢毂的嵌合面之间相对于上述旋转轴的旋转中心对称地配置，从而施力方向是相同的旋转方向。因此，能够预先消除摩擦板的嵌合面与枢毂的嵌合面之间的间隙。因此，即使在对旋转轴加载了负荷的情况下，旋转轴也不会偏置，从而在制动器工作时能够防止旋转轴稍微落下。
[0041]使用典型的实施方式对本发明进行了说明，但若是本领域技术人员，则能够在不脱离本发明的范围的情况下，进行上述的变更以及各种其它的变更、省略、追加。
【权利要求】
1.一种电磁制动器,其包含:绕旋转轴固定配置的枢毂(12);花键嵌合于该枢毂而一体旋转的摩擦板(13);配置并固定于该摩擦板的一侧的端板；配置于上述摩擦板的另一侧的衔铁(15);相对于上述端板对该衔铁施力的施力部件(17);以及具备克服该施力部件的作用力而对上述衔铁进行磁吸弓I的电磁线圈(16 )的磁场铁心(18 )， 该电磁制动器(10)的特征在于， 具备在上述摩擦板的嵌合面与上述枢毂的嵌合面之间相对于上述旋转轴的旋转中心对称配置的多个弹性部件(25)，该多个弹性部件的施力方向处于相同的旋转方向。
2.根据权利要求1所述的电磁制动器，其特征在于， 上述弹性部件是板簧。
3.一种带电磁制动器的电动机(M)，其特征在于， 内置有权利要求1所述的电磁制动器。
4.一种机械设备，通过因重力而落下的落下部位使上述旋转轴旋转，其特征在于， 在上述旋转轴配置有权利要求1或2所述的电磁制动器，以使上述落下部位因重力而落下时的上述旋转轴的旋转方向和由上述弹性部件对上述枢毂施力的方向一致。
【文档编号】F16D65/14GK103982575SQ201410044867
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年2月7日 优先权日:2013年2月7日
【发明者】安田龙矢, 鸿上弘 申请人:发那科株式会社