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技術 ブレーキの作動状態を表示するためのリードスイッチを有するブレーキ

出願人 ワーナーエレクトリックテクノロジーリミテッドライアビリティカンパニー
発明者 ウフェルマン、ブラドリーリン
出願日 2016年2月11日 (5年3ヶ月経過) 出願番号 2017-542052
公開日 2018年3月15日 (3年2ヶ月経過) 公開番号 2018-507363
状態 特許登録済
技術分野 ブレーキ装置 磁界電界応動スイッチ
主要キーワード 遊び無し 短時間電流 反作用面 摩擦抗力 環状スプリング 径方向内壁 周方向範囲 電磁回路
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年3月15日)のものです。
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図面 (5)

課題・解決手段

ブレーキ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。

概要

背景

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。

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。

概要

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。

目的

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

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ブレーキであって、回転軸周り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。

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、回転軸周り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は、図1のブレーキの断面図である。
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は、図3のブレーキの断面図である。

実施例

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流れ出ることを可能にし、それにより、スイッチ26の接点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。

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