(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024163634
(43)【公開日】2024-11-22
(54)【発明の名称】無励磁作動型ブレーキ装置
(51)【国際特許分類】
F16D 59/00 20060101AFI20241115BHJP
F16D 55/00 20060101ALI20241115BHJP
F16D 65/22 20060101ALI20241115BHJP
F16D 121/22 20120101ALN20241115BHJP
F16D 121/14 20120101ALN20241115BHJP
F16D 123/00 20120101ALN20241115BHJP
F16D 125/58 20120101ALN20241115BHJP
【ＦＩ】
F16D59/00 A
F16D55/00 B
F16D65/22
F16D121:22
F16D121:14
F16D123:00
F16D125:58
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023079411
(22)【出願日】2023-05-12
(71)【出願人】
【識別番号】000004640
【氏名又は名称】日本発條株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100140718
【弁理士】
【氏名又は名称】仁内 宏紀
(74)【代理人】
【識別番号】100211122
【弁理士】
【氏名又は名称】白石 卓也
(74)【代理人】
【識別番号】100154852
【弁理士】
【氏名又は名称】酒井 太一
(72)【発明者】
【氏名】飯野 信次
(72)【発明者】
【氏名】佐野 孝充
(72)【発明者】
【氏名】上津原 才司
【テーマコード（参考）】
3J058
【Ｆターム（参考）】
3J058AA44
3J058AA48
3J058AA57
3J058AA73
3J058AA78
3J058AA79
3J058AA87
3J058AA88
3J058BA23
3J058CB11
3J058CC06
3J058CC13
3J058CC19
3J058CC56
3J058CC72
3J058CC77
(57)【要約】
【課題】高速で回転している回転軸を、衝撃力を抑えつつ短時間で停止させる。
【解決手段】一対の挟み込み部材１２、１３のうちの他方の挟み込み部材１３は、軸方向の移動が規制された状態で設けられ、カムスライダ２２は、回転軸１０に対して、回転移動が規制された状態で軸方向に移動可能に外装されるとともに、軸方向に２分割され、ブレーキ部１１は、２分割されたカムスライダにより軸方向に挟まれたカムドライバ２１を備え、カムドライバは、回転軸の回転速度の増加に伴い、カムスライダに対して移動可能に設けられ、カムドライバ、およびカムスライダには、互いに係合する第１係合部３１、および第２係合部３２が各別に設けられ、第１係合部および第２係合部は、カムドライバがカムスライダに対して移動したときに、２分割されたカムスライダを軸方向に相対的に離反させる。
【選択図】図１
【解決手段】一対の挟み込み部材１２、１３のうちの他方の挟み込み部材１３は、軸方向の移動が規制された状態で設けられ、カムスライダ２２は、回転軸１０に対して、回転移動が規制された状態で軸方向に移動可能に外装されるとともに、軸方向に２分割され、ブレーキ部１１は、２分割されたカムスライダにより軸方向に挟まれたカムドライバ２１を備え、カムドライバは、回転軸の回転速度の増加に伴い、カムスライダに対して移動可能に設けられ、カムドライバ、およびカムスライダには、互いに係合する第１係合部３１、および第２係合部３２が各別に設けられ、第１係合部および第２係合部は、カムドライバがカムスライダに対して移動したときに、２分割されたカムスライダを軸方向に相対的に離反させる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転軸に取付けられるブレーキ部と、
前記ブレーキ部のカムスライダを前記回転軸の中心軸線に沿う軸方向に挟み込み可能な一対の挟み込み部材と、
前記一対の挟み込み部材のうち、いずれか一方の挟み込み部材をいずれか他方の挟み込み部材に向けて付勢する付勢部材と、
通電時に、前記一方の挟み込み部材を、前記他方の挟み込み部材から前記軸方向に離れる向きに吸引する電磁コイルと、を備え、
前記他方の挟み込み部材は、前記軸方向の移動が規制された状態で設けられ、
前記カムスライダは、前記回転軸に対して、回転移動が規制された状態で前記軸方向に移動可能に外装されるとともに、前記軸方向に２分割され、
前記ブレーキ部は、２分割された前記カムスライダにより前記軸方向に挟まれたカムドライバを備え、
前記カムドライバは、前記回転軸の回転速度の増加に伴い、前記カムスライダに対して移動可能に設けられ、
前記カムドライバ、および前記カムスライダには、互いに係合する第１係合部、および第２係合部が各別に設けられ、
前記第１係合部および前記第２係合部は、前記カムドライバが前記カムスライダに対して移動したときに、２分割された前記カムスライダを前記軸方向に相対的に離反させる、無励磁作動型ブレーキ装置。
前記ブレーキ部のカムスライダを前記回転軸の中心軸線に沿う軸方向に挟み込み可能な一対の挟み込み部材と、
前記一対の挟み込み部材のうち、いずれか一方の挟み込み部材をいずれか他方の挟み込み部材に向けて付勢する付勢部材と、
通電時に、前記一方の挟み込み部材を、前記他方の挟み込み部材から前記軸方向に離れる向きに吸引する電磁コイルと、を備え、
前記他方の挟み込み部材は、前記軸方向の移動が規制された状態で設けられ、
前記カムスライダは、前記回転軸に対して、回転移動が規制された状態で前記軸方向に移動可能に外装されるとともに、前記軸方向に２分割され、
前記ブレーキ部は、２分割された前記カムスライダにより前記軸方向に挟まれたカムドライバを備え、
前記カムドライバは、前記回転軸の回転速度の増加に伴い、前記カムスライダに対して移動可能に設けられ、
前記カムドライバ、および前記カムスライダには、互いに係合する第１係合部、および第２係合部が各別に設けられ、
前記第１係合部および前記第２係合部は、前記カムドライバが前記カムスライダに対して移動したときに、２分割された前記カムスライダを前記軸方向に相対的に離反させる、無励磁作動型ブレーキ装置。
【請求項2】
前記カムドライバは、２分割された前記カムスライダそれぞれにおいて、前記軸方向で互いに対向する対向面上を、前記軸方向から見て前記中心軸線回りに周回する周方向の移動が規制された状態で、前記軸方向から見て前記中心軸線に交差する径方向に転がって移動する転動体とされている、請求項１に記載の無励磁作動型ブレーキ装置。
【請求項3】
２分割された前記カムスライダそれぞれの前記対向面には、前記カムドライバが前記軸方向に挟まれて転動する転動溝が形成され、
前記カムドライバの外周面が、前記第１係合部とされ、前記転動溝の内面が、前記第２係合部とされている、請求項２に記載の無励磁作動型ブレーキ装置。
前記カムドライバの外周面が、前記第１係合部とされ、前記転動溝の内面が、前記第２係合部とされている、請求項２に記載の無励磁作動型ブレーキ装置。
【請求項4】
前記回転軸に前記軸方向に間隔をあけて設けられた第１規制部材および第２規制部材を備え、
前記電磁コイルの通電時において、前記回転軸の回転速度の増加に伴い、２分割された前記カムスライダが、互いに前記軸方向に離反したときに、前記第１規制部材および前記第２規制部材に各別に当接し、
前記電磁コイルの非通電時に、前記付勢部材が、前記一方の挟み込み部材を前記他方の挟み込み部材に向けて移動させ、２分割された前記カムスライダのうちの第１カムスライダ、および前記カムドライバを介して、２分割された前記カムスライダのうちの第２カムスライダを前記軸方向に押圧したときに、前記第２カムスライダが前記第２規制部材を弾性変形させて前記他方の挟み込み部材に当接する、請求項１から３のいずれか１項に記載の無励磁作動型ブレーキ装置。
前記電磁コイルの通電時において、前記回転軸の回転速度の増加に伴い、２分割された前記カムスライダが、互いに前記軸方向に離反したときに、前記第１規制部材および前記第２規制部材に各別に当接し、
前記電磁コイルの非通電時に、前記付勢部材が、前記一方の挟み込み部材を前記他方の挟み込み部材に向けて移動させ、２分割された前記カムスライダのうちの第１カムスライダ、および前記カムドライバを介して、２分割された前記カムスライダのうちの第２カムスライダを前記軸方向に押圧したときに、前記第２カムスライダが前記第２規制部材を弾性変形させて前記他方の挟み込み部材に当接する、請求項１から３のいずれか１項に記載の無励磁作動型ブレーキ装置。
【請求項5】
回転軸に取付けられるブレーキ部と、
前記ブレーキ部のカムスライダを前記回転軸の中心軸線に沿う軸方向に挟み込み可能な一対の挟み込み部材と、
前記一対の挟み込み部材のうち、いずれか一方の挟み込み部材をいずれか他方の挟み込み部材に向けて付勢する付勢部材と、
通電時に、前記一方の挟み込み部材を、前記他方の挟み込み部材から前記軸方向に離れる向きに吸引する電磁コイルと、を備え、
前記他方の挟み込み部材は、前記軸方向の移動が規制された状態で設けられ、
前記ブレーキ部は、前記回転軸と一体に回転するカムドライバを備え、
前記カムスライダは、前記カムドライバに対して、回転移動が抑止された状態で移動可能に外装されるとともに、前記軸方向に２分割され、
前記カムドライバは、２分割された前記カムスライダにより前記軸方向に挟まれたカム突部を備え、
前記カムドライバ、および前記カムスライダには、互いに係合する第１係合部、および第２係合部が各別に設けられ、
前記第１係合部および前記第２係合部は、前記カムドライバが、前記カムスライダとの間の抑止力に抗して前記カムスライダに対して前記回転軸とともに回転したときに、２分割された前記カムスライダを前記軸方向に相対的に離反させる、無励磁作動型ブレーキ装置。
前記ブレーキ部のカムスライダを前記回転軸の中心軸線に沿う軸方向に挟み込み可能な一対の挟み込み部材と、
前記一対の挟み込み部材のうち、いずれか一方の挟み込み部材をいずれか他方の挟み込み部材に向けて付勢する付勢部材と、
通電時に、前記一方の挟み込み部材を、前記他方の挟み込み部材から前記軸方向に離れる向きに吸引する電磁コイルと、を備え、
前記他方の挟み込み部材は、前記軸方向の移動が規制された状態で設けられ、
前記ブレーキ部は、前記回転軸と一体に回転するカムドライバを備え、
前記カムスライダは、前記カムドライバに対して、回転移動が抑止された状態で移動可能に外装されるとともに、前記軸方向に２分割され、
前記カムドライバは、２分割された前記カムスライダにより前記軸方向に挟まれたカム突部を備え、
前記カムドライバ、および前記カムスライダには、互いに係合する第１係合部、および第２係合部が各別に設けられ、
前記第１係合部および前記第２係合部は、前記カムドライバが、前記カムスライダとの間の抑止力に抗して前記カムスライダに対して前記回転軸とともに回転したときに、２分割された前記カムスライダを前記軸方向に相対的に離反させる、無励磁作動型ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無励磁作動型ブレーキ装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、例えば下記特許文献１に示されるように、回転軸に取付けられるブレーキ部と、ブレーキ部を回転軸の中心軸線に沿う軸方向に挟み込み可能な一対の挟み込み部材と、一対の挟み込み部材のうち、いずれか一方の挟み込み部材をいずれか他方の挟み込み部材に向けて付勢する付勢部材と、通電時（作動前）に、一方の挟み込み部材を、他方の挟み込み部材から軸方向に離れる向きに吸引する電磁コイルと、を備えた無励磁作動型ブレーキ装置が知られている。
無励磁作動型ブレーキ装置では、非通電時（作動時）に、電磁コイルから一方の挟み込み部材に及ぼされる吸引力が消失することで、一方の挟み込み部材が、付勢部材によって他方の挟み込み部材に向けて移動し、一対の挟み込み部材がブレーキ部を軸方向に挟み込み、回転軸の回転を規制する。
無励磁作動型ブレーキ装置では、非通電時（作動時）に、電磁コイルから一方の挟み込み部材に及ぼされる吸引力が消失することで、一方の挟み込み部材が、付勢部材によって他方の挟み込み部材に向けて移動し、一対の挟み込み部材がブレーキ部を軸方向に挟み込み、回転軸の回転を規制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１１－５８５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、前記従来の無励磁作動型ブレーキ装置では、高速で回転している回転軸を、衝撃力を抑えつつ短時間で停止させることが困難であるという問題があった。
【0005】
本発明は、高速で回転している回転軸を、衝撃力を抑えつつ短時間で停止させることができる無励磁作動型ブレーキ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様に係る無励磁作動型ブレーキ装置は、回転軸に取付けられるブレーキ部と、前記ブレーキ部のカムスライダを前記回転軸の中心軸線に沿う軸方向に挟み込み可能な一対の挟み込み部材と、前記一対の挟み込み部材のうち、いずれか一方の挟み込み部材をいずれか他方の挟み込み部材に向けて付勢する付勢部材と、通電時に、前記一方の挟み込み部材を、前記他方の挟み込み部材から前記軸方向に離れる向きに吸引する電磁コイルと、を備え、前記他方の挟み込み部材は、前記軸方向の移動が規制された状態で設けられ、前記カムスライダは、前記回転軸に対して、回転移動が規制された状態で前記軸方向に移動可能に外装されるとともに、前記軸方向に２分割され、前記ブレーキ部は、２分割された前記カムスライダにより前記軸方向に挟まれたカムドライバを備え、前記カムドライバは、前記回転軸の回転速度の増加に伴い、前記カムスライダに対して移動可能に設けられ、前記カムドライバ、および前記カムスライダには、互いに係合する第１係合部、および第２係合部が各別に設けられ、前記第１係合部および前記第２係合部は、前記カムドライバが前記カムスライダに対して移動したときに、２分割された前記カムスライダを前記軸方向に相対的に離反させる。
【0007】
非通電時に、電磁コイルから一方の挟み込み部材に及ぼされる吸引力が消失することで、一方の挟み込み部材が、付勢部材によって他方の挟み込み部材に向けて移動したときに、一方の挟み込み部材が、２分割されたカムスライダのうち、一方の挟み込み部材と軸方向で対向する第１カムスライダを、もう一方の第２カムスライダ側に向けて押圧する。この際、第１カムスライダおよび第２カムスライダが、カムドライバを軸方向に挟んでいるので、第２カムスライダも他方の挟み込み部材に押し当てられることで、一対の挟み込み部材がカムスライダを軸方向に挟み込み、回転軸が回転していると、挟み込み部材とカムスライダとの間にブレーキ力が生ずる。カムスライダは、回転軸に対して、回転移動が規制されているので、カムスライダを介して回転軸に前述のブレーキ力が及ぼされて回転軸の回転移動が停止する。
ここで、回転軸が高速で回転している場合には、カムドライバが、カムスライダに対して移動することで、第１係合部および第２係合部が互いに係合し、第１カムスライダおよび第２カムスライダが軸方向に相対的に離反する。この状態で、電磁コイルが非通電状態になり、一対の挟み込み部材がカムスライダを軸方向に挟み込むと、第１カムスライダおよび第２カムスライダが軸方向に相対的に離反していない場合と比べて、付勢部材の軸方向の伸長が短く制限される。これにより、回転軸が低速で回転する等して、第１カムスライダおよび第２カムスライダの軸方向の離反距離が短い場合と比べて、付勢部材の付勢力が増大して、挟み込み部材とカムスライダとの間に生ずるブレーキ力が増大することで、高速で回転している回転軸の回転速度が速やかに低下する。そして、回転軸の回転速度の低下に伴い、付勢部材が、カムドライバを、回転軸が高速で回転する前に位置していた位置に向けて復元移動させ、かつ第１カムスライダを第２カムスライダに向けて接近移動させつつ、軸方向に伸長変形することで、挟み込み部材とカムスライダとの間に生ずるブレーキ力が徐々に低下する。
以上より、高速で回転している回転軸を、衝撃力を抑えつつ短時間で停止させることができる。
ここで、回転軸が高速で回転している場合には、カムドライバが、カムスライダに対して移動することで、第１係合部および第２係合部が互いに係合し、第１カムスライダおよび第２カムスライダが軸方向に相対的に離反する。この状態で、電磁コイルが非通電状態になり、一対の挟み込み部材がカムスライダを軸方向に挟み込むと、第１カムスライダおよび第２カムスライダが軸方向に相対的に離反していない場合と比べて、付勢部材の軸方向の伸長が短く制限される。これにより、回転軸が低速で回転する等して、第１カムスライダおよび第２カムスライダの軸方向の離反距離が短い場合と比べて、付勢部材の付勢力が増大して、挟み込み部材とカムスライダとの間に生ずるブレーキ力が増大することで、高速で回転している回転軸の回転速度が速やかに低下する。そして、回転軸の回転速度の低下に伴い、付勢部材が、カムドライバを、回転軸が高速で回転する前に位置していた位置に向けて復元移動させ、かつ第１カムスライダを第２カムスライダに向けて接近移動させつつ、軸方向に伸長変形することで、挟み込み部材とカムスライダとの間に生ずるブレーキ力が徐々に低下する。
以上より、高速で回転している回転軸を、衝撃力を抑えつつ短時間で停止させることができる。
【0008】
前記カムドライバは、２分割された前記カムスライダそれぞれにおいて、前記軸方向で互いに対向する対向面上を、前記軸方向から見て前記中心軸線回りに周回する周方向の移動が規制された状態で、前記軸方向から見て前記中心軸線に交差する径方向に転がって移動する転動体とされてもよい。
【0009】
カムドライバが、２分割されたカムスライダそれぞれの対向面上を、周方向の移動が規制された状態で、径方向に転がって移動する転動体とされているので、回転軸が高速で回転しているときには、遠心力によって、カムドライバが対向面上を径方向の外側に向けて転動し、その後、電磁コイルが非通電状態となって、回転軸の回転速度が低下するのに伴い、付勢部材が、２分割されたカムスライダのうち、一方の挟み込み部材と軸方向で対向する第１カムスライダを、もう一方の第２カムスライダに向けて接近移動させつつ、軸方向に伸長変形するときに、カムドライバが対向面上を径方向の内側に向けて転動することとなる。
したがって、回転軸の回転速度の変動に応じて、カムドライバをカムスライダに対して応答性よく径方向に移動させることができる。
したがって、回転軸の回転速度の変動に応じて、カムドライバをカムスライダに対して応答性よく径方向に移動させることができる。
【0010】
２分割された前記カムスライダそれぞれの前記対向面には、前記カムドライバが前記軸方向に挟まれて転動する転動溝が形成され、前記カムドライバの外周面が、前記第１係合部とされ、前記転動溝の内面が、前記第２係合部とされてもよい。
【0011】
回転軸の回転速度の増加に伴い、遠心力によって、カムドライバを転動溝に沿って径方向の外側に向けて移動させた後、電磁コイルが非通電状態となって、回転軸の回転速度が低下するのに伴い、付勢部材が軸方向に伸長変形するときに、カムドライバを転動溝に沿って径方向の外側から内側に向けて移動させつつ、２分割されたカムスライダのうち、一方の挟み込み部材と軸方向で対向する第１カムスライダを、もう一方の第２カムスライダに向けて確実に接近移動させることができる。
【0012】
前記回転軸に前記軸方向に間隔をあけて設けられた第１規制部材および第２規制部材を備え、前記電磁コイルの通電時において、前記回転軸の回転速度の増加に伴い、２分割された前記カムスライダが、互いに前記軸方向に離反したときに、前記第１規制部材および前記第２規制部材に各別に当接し、前記電磁コイルの非通電時に、前記付勢部材が、前記一方の挟み込み部材を前記他方の挟み込み部材に向けて移動させ、２分割された前記カムスライダのうちの第１カムスライダ、および前記カムドライバを介して、２分割された前記カムスライダのうちの第２カムスライダを前記軸方向に押圧したときに、前記第２カムスライダが前記第２規制部材を弾性変形させて前記他方の挟み込み部材に当接してもよい。
【0013】
電磁コイルの通電時において、回転軸の回転速度の増加に伴い、第１カムスライダおよび第２カムスライダが、互いに軸方向に離反したときに、第１規制部材および第２規制部材に各別に当接するので、このときに、第１カムスライダおよび第２カムスライダが、一対の挟み込み部材に当接するのを防ぐことが可能になり、回転軸を円滑に回転させることができる。
電磁コイルの非通電時に、付勢部材が、一方の挟み込み部材を他方の挟み込み部材に向けて移動させ、第１カムスライダおよびカムドライバを介して第２カムスライダを軸方向に押圧したときに、第２カムスライダが第２規制部材を弾性変形させて他方の挟み込み部材に当接するので、一対の挟み込み部材によりカムスライダを軸方向に挟み込ませることが可能になり、挟み込み部材とカムスライダとの間に確実にブレーキ力を生じさせることができる。
電磁コイルの非通電時に、付勢部材が、一方の挟み込み部材を他方の挟み込み部材に向けて移動させ、第１カムスライダおよびカムドライバを介して第２カムスライダを軸方向に押圧したときに、第２カムスライダが第２規制部材を弾性変形させて他方の挟み込み部材に当接するので、一対の挟み込み部材によりカムスライダを軸方向に挟み込ませることが可能になり、挟み込み部材とカムスライダとの間に確実にブレーキ力を生じさせることができる。
【0014】
本発明の一態様に係る無励磁作動型ブレーキ装置は、回転軸に取付けられるブレーキ部と、前記ブレーキ部のカムスライダを前記回転軸の中心軸線に沿う軸方向に挟み込み可能な一対の挟み込み部材と、前記一対の挟み込み部材のうち、いずれか一方の挟み込み部材をいずれか他方の挟み込み部材に向けて付勢する付勢部材と、通電時に、前記一方の挟み込み部材を、前記他方の挟み込み部材から前記軸方向に離れる向きに吸引する電磁コイルと、を備え、前記他方の挟み込み部材は、前記軸方向の移動が規制された状態で設けられ、前記ブレーキ部は、前記回転軸と一体に回転するカムドライバを備え、前記カムスライダは、前記カムドライバに対して、回転移動が抑止された状態で移動可能に外装されるとともに、前記軸方向に２分割され、前記カムドライバは、２分割された前記カムスライダにより前記軸方向に挟まれたカム突部を備え、前記カムドライバ、および前記カムスライダには、互いに係合する第１係合部、および第２係合部が各別に設けられ、前記第１係合部および前記第２係合部は、前記カムドライバが、前記カムスライダとの間の抑止力に抗して前記カムスライダに対して前記回転軸とともに回転したときに、２分割された前記カムスライダを前記軸方向に相対的に離反させる。
【0015】
非通電時に、電磁コイルから一方の挟み込み部材に及ぼされる吸引力が消失することで、一方の挟み込み部材が、付勢部材によって他方の挟み込み部材に向けて移動したときに、一方の挟み込み部材が、２分割されたカムスライダのうち、一方の挟み込み部材と軸方向で対向する第１カムスライダを、もう一方の第２カムスライダ側に向けて押圧する。この際、第１カムスライダおよび第２カムスライダが、カムドライバのカム突部を軸方向に挟んでいるので、第２カムスライダも他方の挟み込み部材に押し当てられることで、一対の挟み込み部材がカムスライダを軸方向に挟み込み、回転軸が回転していると、挟み込み部材とカムスライダとの間にブレーキ力が生ずる。カムスライダが、カムドライバに対して回転移動が抑止された状態で外装されていることから、カムドライバを介して回転軸に前述のブレーキ力が及ぼされて回転軸の回転移動が停止する。
ここで、慣性モーメントが大きい場合には、前述のブレーキ力が生じていても、カムドライバが、カムスライダとの間の抑止力に抗して回転軸とともにカムスライダに対して回転する。この際、軸方向の移動が規制されている他方の挟み込み部材に、第２カムスライダが当接していることから、カムドライバがカムスライダに対して回転するのに伴い、第１係合部および第２係合部が互いに係合することで、第１カムスライダが、一方の挟み込み部材を介して付勢部材を軸方向に圧縮変形させつつ、第２カムスライダから軸方向に離反する向きに移動する。これにより、付勢部材の付勢力が増大し、挟み込み部材とカムスライダとの間に生ずるブレーキ力が増大することで、回転軸の回転速度が速やかに低下する。
以上より、高速で回転している回転軸を、衝撃力を抑えつつ短時間で停止させることができる。
カムスライダが、カムドライバに対して、回転移動が抑止された状態で移動可能に外装されているので、慣性モーメントが小さいときには、前述のブレーキ力が生ずると、このブレーキ力が、カムドライバを介して回転軸に及ぼされて回転軸の回転移動が停止する一方、慣性モーメントが大きい場合には、前述のブレーキ力が生じていても、カムドライバが、カムスライダとの間の抑止力に抗して回転軸とともにカムスライダに対して回転する。
ここで、慣性モーメントが大きい場合には、前述のブレーキ力が生じていても、カムドライバが、カムスライダとの間の抑止力に抗して回転軸とともにカムスライダに対して回転する。この際、軸方向の移動が規制されている他方の挟み込み部材に、第２カムスライダが当接していることから、カムドライバがカムスライダに対して回転するのに伴い、第１係合部および第２係合部が互いに係合することで、第１カムスライダが、一方の挟み込み部材を介して付勢部材を軸方向に圧縮変形させつつ、第２カムスライダから軸方向に離反する向きに移動する。これにより、付勢部材の付勢力が増大し、挟み込み部材とカムスライダとの間に生ずるブレーキ力が増大することで、回転軸の回転速度が速やかに低下する。
以上より、高速で回転している回転軸を、衝撃力を抑えつつ短時間で停止させることができる。
カムスライダが、カムドライバに対して、回転移動が抑止された状態で移動可能に外装されているので、慣性モーメントが小さいときには、前述のブレーキ力が生ずると、このブレーキ力が、カムドライバを介して回転軸に及ぼされて回転軸の回転移動が停止する一方、慣性モーメントが大きい場合には、前述のブレーキ力が生じていても、カムドライバが、カムスライダとの間の抑止力に抗して回転軸とともにカムスライダに対して回転する。
【発明の効果】
【0016】
この発明によれば、高速で回転している回転軸を、衝撃力を抑えつつ短時間で停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】第１実施形態の無励磁作動型ブレーキ装置であって、電磁コイルの通電状態を示す縦断面図である。
【図3】第１実施形態の無励磁作動型ブレーキ装置の回転軸が高速で回転しているときに、電磁コイルが非通電状態となったときを示す図である。
【図5】カムスライダを対向面側から見た平面図である。
【図6】第２実施形態の無励磁作動型ブレーキ装置であって、電磁コイルの通電時に、回転軸が高速で回転している状態を示す模式図である。
【図7】第２実施形態の無励磁作動型ブレーキ装置の回転軸が高速で回転しているときに、電磁コイルが非通電状態となったときを示す模式図である。
【図9】第３実施形態の無励磁作動型ブレーキ装置であって、電磁コイルの通電状態を示す側面図である。
【図12】第３実施形態の無励磁作動型ブレーキ装置であって、電磁コイルの非通電状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、無励磁作動型ブレーキ装置の第１実施形態を、図１～図５を参照しながら説明する。
無励磁作動型ブレーキ装置１は、ブレーキ部１１と、一対の挟み込み部材１２、１３と、付勢部材１４と、電磁コイル１５と、を備え、例えば、ハウジング１６内に収容された状態でモータＭ等の回転軸１０に装着されて用いられる。
以下、回転軸１０の中心軸線Ｏに沿う方向を軸方向といい、軸方向のうち、ブレーキ部１１に対して電磁コイル１５が位置している側を一方側といい、これとは反対側を他方側という。軸方向から見て中心軸線Ｏに交差する方向を径方向といい、軸方向から見て中心軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向という。
無励磁作動型ブレーキ装置１は、ブレーキ部１１と、一対の挟み込み部材１２、１３と、付勢部材１４と、電磁コイル１５と、を備え、例えば、ハウジング１６内に収容された状態でモータＭ等の回転軸１０に装着されて用いられる。
以下、回転軸１０の中心軸線Ｏに沿う方向を軸方向といい、軸方向のうち、ブレーキ部１１に対して電磁コイル１５が位置している側を一方側といい、これとは反対側を他方側という。軸方向から見て中心軸線Ｏに交差する方向を径方向といい、軸方向から見て中心軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向という。
【0019】
ハウジング１６は、軸方向の一方側の端部が底壁部により閉塞され、かつ軸方向の他方側の端部が開口した有底筒状に形成されている。ハウジング１６は、中心軸線Ｏと同軸に配設されている。
ハウジング１６の底壁部には、軸方向に貫く第１穴部３５が形成されている。第１穴部３５は、中心軸線Ｏと同軸に配設されている。第１穴部３５のうち、軸方向の一方側に位置する一方側部分３５ａの内径は、軸方向の他方側に位置する他方側部分３５ｂの内径より小さくなっている。
ハウジング１６の底壁部において、第１穴部３５より径方向の外側に位置する部分に、軸方向の他方側に向けて開口した第２穴部１７が、周方向に間隔をあけて複数形成されている。第２穴部１７のうち、軸方向の一方側に位置する一方側部分１７ａの内径は、軸方向の他方側に位置する他方側部分１７ｂの内径より小さくなっている。図示の例では、第２穴部１７は、２つ設けられ、第１穴部３５を径方向に挟む両側に１つずつ設けられている。なお、第２穴部１７は３つ以上設けてもよい。
第２穴部１７の一方側部分１７ａには、軸体１８が嵌合されて固定されている。軸体１８は、ハウジング１６の底壁部から軸方向の他方側に突出している。
ハウジング１６の底壁部には、軸方向に貫く第１穴部３５が形成されている。第１穴部３５は、中心軸線Ｏと同軸に配設されている。第１穴部３５のうち、軸方向の一方側に位置する一方側部分３５ａの内径は、軸方向の他方側に位置する他方側部分３５ｂの内径より小さくなっている。
ハウジング１６の底壁部において、第１穴部３５より径方向の外側に位置する部分に、軸方向の他方側に向けて開口した第２穴部１７が、周方向に間隔をあけて複数形成されている。第２穴部１７のうち、軸方向の一方側に位置する一方側部分１７ａの内径は、軸方向の他方側に位置する他方側部分１７ｂの内径より小さくなっている。図示の例では、第２穴部１７は、２つ設けられ、第１穴部３５を径方向に挟む両側に１つずつ設けられている。なお、第２穴部１７は３つ以上設けてもよい。
第２穴部１７の一方側部分１７ａには、軸体１８が嵌合されて固定されている。軸体１８は、ハウジング１６の底壁部から軸方向の他方側に突出している。
【0020】
一対の挟み込み部材１２、１３は、ブレーキ部１１の後述するカムスライダ２２を軸方向に挟み込み可能となるように、軸体１８に取付けられている。一対の挟み込み部材１２、１３は、軸方向に間隔をあけて設けられている。一対の挟み込み部材１２、１３は、中心軸線Ｏ回りの回転が規制されている。一対の挟み込み部材１２、１３のうち、軸方向の一方側に位置する一方の挟み込み部材１２は、軸体１８に軸方向に移動可能に取付けられている。一対の挟み込み部材１２、１３のうち、軸方向の他方側に位置する他方の挟み込み部材１３は、軸体１８に軸方向の移動が規制された状態で取付けられている。挟み込み部材１２、１３は、環状の板状に形成され、中心軸線Ｏと同軸に配設されている。
【0021】
ここで、回転軸１０には、第１規制部材３３および第２規制部材３４が軸方向に間隔をあけて設けられている。第１規制部材３３および第２規制部材３４は、環状に形成され、回転軸１０に外装されて固定されている。第１規制部材３３の外径は、一方の挟み込み部材１２の内径より小さく、第２規制部材３４の外径は、他方の挟み込み部材１３の内径より小さくなっている。第１規制部材３３は、一方の挟み込み部材１２の内側に挿入され、第２規制部材３４は、他方の挟み込み部材１３の内側に挿入されている。第２規制部材３４は、弾性変形可能に形成されている。第１規制部材３３における軸方向の他方側を向く面は、一方の挟み込み部材１２における軸方向の他方側を向く面より軸方向の他方側に位置している。第２規制部材３４における軸方向の一方側を向く面は、他方の挟み込み部材１３における軸方向の一方側を向く面より軸方向の一方側に位置している。
【0022】
付勢部材１４は、第２穴部１７の他方側部分１７ｂに挿入されている。付勢部材１４は、軸方向に延びるコイルスプリングとなっている。付勢部材１４の内側に、軸体１８が挿入されている。付勢部材１４は、一方の挟み込み部材１２を軸方向の他方側に向けて付勢している。
【0023】
電磁コイル１５は、環状に形成され、ハウジング１６の第１穴部３５の他方側部分３５ｂ内に収容されている。電磁コイル１５は、中心軸線Ｏと同軸に配設されている。電磁コイル１５の内側に、回転軸１０が挿入されている。電磁コイル１５は、通電時に、図１および図２に示されるように、一方の挟み込み部材１２を、他方の挟み込み部材１３から軸方向に離れる向きに吸引する。
第１穴部３５の一方側部分３５ａには、ボールベアリング３６が嵌合されており、ボールベアリング３６の内輪内に回転軸１０が嵌合されている。
第１穴部３５の一方側部分３５ａには、ボールベアリング３６が嵌合されており、ボールベアリング３６の内輪内に回転軸１０が嵌合されている。
【0024】
ブレーキ部１１は、回転軸１０に取付けられる。ブレーキ部１１は、カムスライダ２２と、カムドライバ２１と、を備えている。
【0025】
カムスライダ２２は、回転軸１０に設けられている。カムスライダ２２は、一対の挟み込み部材１２、１３同士の間に設けられている。カムスライダ２２は、電磁コイル１５の通電時には、一対の挟み込み部材１２、１３から軸方向に離れている。カムスライダ２２は、電磁コイル１５の非通電時に、付勢部材１４の付勢力により一対の挟み込み部材１２、１３に当接して軸方向に挟まれて、カムスライダ２２と挟み込み部材１２、１３との間にブレーキ力を生じさせる。
図示の例では、カムスライダ２２は、回転軸１０に対して、回転移動が規制された状態で軸方向に移動可能に外装されている。カムスライダ２２は環状に形成されており、カムスライダ２２の内周面、および回転軸１０の外周面には、互いが周方向に噛み合うスプライン部３７が設けられている。
図示の例では、カムスライダ２２は、回転軸１０に対して、回転移動が規制された状態で軸方向に移動可能に外装されている。カムスライダ２２は環状に形成されており、カムスライダ２２の内周面、および回転軸１０の外周面には、互いが周方向に噛み合うスプライン部３７が設けられている。
【0026】
カムスライダ２２は、軸方向に２分割されている。
以下、カムスライダ２２のうち、軸方向の一方側に位置し、電磁コイル１５の非通電時に一方の挟み込み部材１２に当接する方を第１カムスライダ２４といい、カムスライダ２２のうち、軸方向の他方側に位置し、電磁コイル１５の非通電時に他方の挟み込み部材１３に当接する方を第２カムスライダ２５という。
第１カムスライダ２４および第２カムスライダ２５はそれぞれ、環状の板状に形成され、中心軸線Ｏと同軸に配設されている。
以下、カムスライダ２２のうち、軸方向の一方側に位置し、電磁コイル１５の非通電時に一方の挟み込み部材１２に当接する方を第１カムスライダ２４といい、カムスライダ２２のうち、軸方向の他方側に位置し、電磁コイル１５の非通電時に他方の挟み込み部材１３に当接する方を第２カムスライダ２５という。
第１カムスライダ２４および第２カムスライダ２５はそれぞれ、環状の板状に形成され、中心軸線Ｏと同軸に配設されている。
【0027】
カムドライバ２１は、第１カムスライダ２４および第２カムスライダ２５により軸方向に挟まれている。カムドライバ２１は、回転軸１０の回転速度の増加に伴い、カムスライダ２２に対して移動可能に設けられている。
カムドライバ２１は、第１カムスライダ２４、および第２カムスライダ２５それぞれにおいて、軸方向で互いに対向する対向面上を、周方向の移動が規制された状態で径方向に転がって移動する転動体とされている。図示の例では、カムドライバ２１は、回転軸１０の回転速度の増加に伴い、遠心力によって径方向の外側に向けて移動可能に設けられている。カムドライバ２１は球状に形成されている。カムドライバ２１は、周方向に等間隔をあけて複数設けられている。なお、カムドライバ２１は、円柱状に形成されてもよい。
カムドライバ２１は、第１カムスライダ２４、および第２カムスライダ２５それぞれにおいて、軸方向で互いに対向する対向面上を、周方向の移動が規制された状態で径方向に転がって移動する転動体とされている。図示の例では、カムドライバ２１は、回転軸１０の回転速度の増加に伴い、遠心力によって径方向の外側に向けて移動可能に設けられている。カムドライバ２１は球状に形成されている。カムドライバ２１は、周方向に等間隔をあけて複数設けられている。なお、カムドライバ２１は、円柱状に形成されてもよい。
【0028】
カムドライバ２１、およびカムスライダ２２には、互いに係合する第１係合部３１、および第２係合部３２が各別に設けられている。第１係合部３１および第２係合部３２は、カムドライバ２１がカムスライダ２２に対して移動したときに、２分割されたカムスライダ２２を軸方向に相対的に離反させる。
【0029】
図５に示されるように、第１カムスライダ２４、および第２カムスライダ２５それぞれの前記対向面には、カムドライバ２１が軸方向に挟まれて転動する転動溝３８が形成されている。転動溝３８は、径方向に延びている。転動溝３８は、周方向に等間隔をあけて複数設けられている。第１カムスライダ２４、および第２カムスライダ２５それぞれの転動溝３８の深さは、径方向の外側に向かうに従い浅くなっている。第１カムスライダ２４、および第２カムスライダ２５それぞれの転動溝３８の溝底面は、径方向の外側に向かうに従い軸方向に互いに近付く向きに延びている。
なお、第１カムスライダ２４、および第２カムスライダ２５それぞれの前記対向面の全体が、径方向の外側に向かうに従い軸方向に互いに近付く向きに延び、かつ転動溝３８の溝深さを径方向の全長にわたって同じにしてもよい。
カムドライバ２１が、転動溝３８の溝底面を径方向の外側に向けて転動することで、第１カムスライダ２４、および第２カムスライダ２５が、軸方向に相対的に離反する。すなわち、カムドライバ２１の外周面が第１係合部３１とされ、転動溝３８の溝底面が第２係合部３２とされている。なお、カムドライバ２１は、転動溝３８の内面のうち、溝底面から離れた状態で側面を転動してもよい。
なお、第１カムスライダ２４、および第２カムスライダ２５それぞれの前記対向面の全体が、径方向の外側に向かうに従い軸方向に互いに近付く向きに延び、かつ転動溝３８の溝深さを径方向の全長にわたって同じにしてもよい。
カムドライバ２１が、転動溝３８の溝底面を径方向の外側に向けて転動することで、第１カムスライダ２４、および第２カムスライダ２５が、軸方向に相対的に離反する。すなわち、カムドライバ２１の外周面が第１係合部３１とされ、転動溝３８の溝底面が第２係合部３２とされている。なお、カムドライバ２１は、転動溝３８の内面のうち、溝底面から離れた状態で側面を転動してもよい。
【0030】
次に、無励磁作動型ブレーキ装置１の作用について説明する。
【0031】
図１に示されるように、電磁コイル１５の通電時に、回転軸１０の回転速度が低く、カムドライバ２１が、転動溝３８の径方向の内端部に位置している状態から、回転軸１０の回転速度が増加すると、カムドライバ２１の外周面（第１係合部３１）が、転動溝３８の溝底面（第２係合部３２）に当接した状態で、遠心力によって、カムドライバ２１が転動溝３８を径方向の外側に向けて転動し、カムドライバ２１が径方向の外側に向けて移動する。これにより、図２に示されるように、第１カムスライダ２４および第２カムスライダ２５が、軸方向に相対的に離反する。
この際、第１カムスライダ２４および第２カムスライダ２５が、第１規制部材３３および第２規制部材３４に各別に当接することで、第１カムスライダ２４および第２カムスライダ２５が、一対の挟み込み部材１２、１３に当接することはない。
この際、第１カムスライダ２４および第２カムスライダ２５が、第１規制部材３３および第２規制部材３４に各別に当接することで、第１カムスライダ２４および第２カムスライダ２５が、一対の挟み込み部材１２、１３に当接することはない。
【0032】
電磁コイル１５が、図１および図２に示される通電状態から非通電状態になると、電磁コイル１５から一方の挟み込み部材１２に及ぼされる吸引力が消失することで、一方の挟み込み部材１２が、付勢部材１４によって他方の挟み込み部材１３に向けて移動し、一方の挟み込み部材１２が、第１カムスライダ２４を第２カムスライダ２５側に向けて押圧する。この際、第１カムスライダ２４および第２カムスライダ２５が、カムドライバ２１を軸方向に挟んでいるので、図３および図４に示されるように、第２カムスライダ２５が、第２規制部材３４を弾性変形させながら他方の挟み込み部材１３に押し当てられる。これにより、一対の挟み込み部材１２、１３がカムスライダ２２を軸方向に挟み込み、回転軸１０が回転していると、挟み込み部材１２、１３とカムスライダ２２との間にブレーキ力が生ずる。カムスライダ２２は、回転軸１０に対して、回転移動が規制されているので、カムスライダ２２を介して回転軸１０に前述のブレーキ力が及ぼされて回転軸１０の回転移動が停止する。
【0033】
ここで、図２に示されるように、回転軸１０が高速で回転し、第１カムスライダ２４および第２カムスライダ２５が軸方向に互いに離反しているときに、電磁コイル１５が非通電状態になり、図３に示されるように、一対の挟み込み部材１２、１３がカムスライダ２２を軸方向に挟み込むと、図４に示されるような、第１カムスライダ２４および第２カムスライダ２５が軸方向に相対的に離反していない場合と比べて、付勢部材１４の軸方向の伸長が短く制限される。
これにより、回転軸１０が低速で回転する等して、第１カムスライダ２４および第２カムスライダ２５の軸方向の離反距離が短い場合と比べて、付勢部材１４の付勢力が増大して、挟み込み部材１２、１３とカムスライダ２２との間に生ずるブレーキ力が増大することで、回転軸１０の回転速度が速やかに低下する。そして、回転軸１０の回転速度の低下に伴い、カムドライバ２１に生ずる遠心力が低下し、図４に示されるように、付勢部材１４が、カムドライバ２１を径方向の内側に向けて復元移動させ、かつ第１カムスライダ２４を第２カムスライダ２５に向けて接近移動させつつ、軸方向に伸長変形することで、挟み込み部材１２、１３とカムスライダ２２との間に生ずるブレーキ力が徐々に低下する。
これにより、回転軸１０が低速で回転する等して、第１カムスライダ２４および第２カムスライダ２５の軸方向の離反距離が短い場合と比べて、付勢部材１４の付勢力が増大して、挟み込み部材１２、１３とカムスライダ２２との間に生ずるブレーキ力が増大することで、回転軸１０の回転速度が速やかに低下する。そして、回転軸１０の回転速度の低下に伴い、カムドライバ２１に生ずる遠心力が低下し、図４に示されるように、付勢部材１４が、カムドライバ２１を径方向の内側に向けて復元移動させ、かつ第１カムスライダ２４を第２カムスライダ２５に向けて接近移動させつつ、軸方向に伸長変形することで、挟み込み部材１２、１３とカムスライダ２２との間に生ずるブレーキ力が徐々に低下する。
【0034】
以上説明したように、本実施形態による無励磁作動型ブレーキ装置１によれば、高速で回転している回転軸１０を、衝撃力を抑えつつ短時間で停止させることができる。
【0035】
カムドライバ２１が、第１カムスライダ２４、および第２カムスライダ２５それぞれの対向面上を、周方向の移動が規制された状態で、径方向に転がって移動する転動体とされているので、回転軸１０が高速で回転しているときには、図２に示されるように、遠心力によって、カムドライバ２１が対向面上を径方向の外側に向けて転動し、その後、図３に示されるように、電磁コイル１５が非通電状態となって、回転軸１０の回転速度が低下するのに伴い、図４に示されるように、付勢部材１４が、第１カムスライダ２４を第２カムスライダ２５に向けて接近移動させつつ、軸方向に伸長変形するときに、カムドライバ２１が対向面上を径方向の内側に向けて転動することとなる。
したがって、回転軸１０の回転速度の変動に応じて、カムドライバ２１をカムスライダ２２に対して応答性よく径方向に移動させることができる。
したがって、回転軸１０の回転速度の変動に応じて、カムドライバ２１をカムスライダ２２に対して応答性よく径方向に移動させることができる。
【0036】
第１カムスライダ２４、および第２カムスライダ２５それぞれにおいて、カムドライバ２１が軸方向に挟まれて転動する転動溝３８の溝底面（第２係合部３２）が、径方向の外側に向かうに従い軸方向に互いに近付く向きに延びているので、回転軸１０の回転速度の増加に伴い、遠心力によって、カムドライバ２１が径方向の外側に向けて移動したときに、第１カムスライダ２４および第２カムスライダ２５を軸方向に相対的に確実に離反させることができるとともに、その後、電磁コイル１５が非通電状態となって、回転軸１０の回転速度が低下するのに伴い、付勢部材１４が軸方向に伸長変形するときに、カムドライバ２１を径方向の外側から内側に向けて移動させつつ、第１カムスライダ２４を第２カムスライダ２５に向けて確実に接近移動させることができる。
【0037】
図２に示されるように、電磁コイル１５の通電時において、回転軸１０の回転速度の増加に伴い、第１カムスライダ２４および第２カムスライダ２５が、互いに軸方向に離反したときに、第１規制部材３３および第２規制部材３４に各別に当接するので、このときに、第１カムスライダ２４および第２カムスライダ２５が、一対の挟み込み部材１２、１３に当接するのを防ぐことが可能になり、回転軸１０を円滑に回転させることができる。
【0038】
図３および図４に示されるように、電磁コイル１５の非通電時に、付勢部材１４が、一方の挟み込み部材１２を他方の挟み込み部材１３に向けて移動させ、第１カムスライダ２４およびカムドライバ２１を介して第２カムスライダ２５を軸方向に押圧したときに、第２カムスライダ２５が第２規制部材３４を弾性変形させて他方の挟み込み部材１３に当接するので、一対の挟み込み部材１２、１３によりカムスライダ２２を軸方向に挟み込ませることが可能になり、挟み込み部材１２、１３とカムスライダ２２との間に確実にブレーキ力を生じさせることができる。
【0039】
次に、本発明の第２実施形態に係る無励磁作動型ブレーキ装置２を、図６～図８を参照しながら説明する。
なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【0040】
本実施形態の無励磁作動型ブレーキ装置２では、第１規制部材３３および第２規制部材３４が設けられておらず、第２カムスライダ２５は、第１カムスライダ２４を介して回転軸１０に外装され、第１カムスライダ２４の内周縁部に、軸方向の他方側に向けて延びる第１取付筒５１が設けられ、第２カムスライダ２５の内周縁部に、軸方向の一方側に向けて延びる第２取付筒５２が設けられている。
第１取付筒５１は、回転軸１０に対して、回転移動が規制された状態で軸方向に移動可能に外装されている。第１取付筒５１の内周面、および回転軸１０の外周面には、互いが周方向に噛み合うスプライン部が設けられている。
第２取付筒５２は、第１取付筒５１に対して、回転移動が規制された状態で軸方向に移動可能に外装されている。第２取付筒５２の内周面、および第１取付筒５１の外周面には、互いが周方向に噛み合うスプライン部が設けられている。
第１取付筒５１は、回転軸１０に対して、回転移動が規制された状態で軸方向に移動可能に外装されている。第１取付筒５１の内周面、および回転軸１０の外周面には、互いが周方向に噛み合うスプライン部が設けられている。
第２取付筒５２は、第１取付筒５１に対して、回転移動が規制された状態で軸方向に移動可能に外装されている。第２取付筒５２の内周面、および第１取付筒５１の外周面には、互いが周方向に噛み合うスプライン部が設けられている。
【0041】
第１取付筒５１の外周面において、第２カムスライダ２５より軸方向の他方側に位置する部分に、第３規制部材５４が設けられている。第３規制部材５４は、環状に形成され、第１取付筒５１に外装されて固定されている。
回転軸１０の回転速度の増加に伴い、遠心力によって、図６および図７に示されるように、カムドライバ２１が転動溝３８を径方向の外側に向けて移動し、第１カムスライダ２４および第２カムスライダ２５が、軸方向に互いに離反したときに、第３規制部材５４が、第２カムスライダ２５に当接することで、第１カムスライダ２４が、第２カムスライダ２５に対してこれ以上軸方向の一方側に移動することが規制される。
回転軸１０の回転速度の増加に伴い、遠心力によって、図６および図７に示されるように、カムドライバ２１が転動溝３８を径方向の外側に向けて移動し、第１カムスライダ２４および第２カムスライダ２５が、軸方向に互いに離反したときに、第３規制部材５４が、第２カムスライダ２５に当接することで、第１カムスライダ２４が、第２カムスライダ２５に対してこれ以上軸方向の一方側に移動することが規制される。
【0042】
この際、電磁コイル１５の通電時には、図６に示されるように、第１カムスライダ２４は、一方の挟み込み部材１２から軸方向の他方側に離れている。なお、この際、第１カムスライダ２４は、一方の挟み込み部材１２に当接していてもよい。
電磁コイル１５の通電時に、回転軸１０が高速で回転している場合に、第２カムスライダ２５が、他方の挟み込み部材１３に摺接しても、第２カムスライダ２５から他方の挟み込み部材１３に軸方向の押圧力が生じにくいため、第２カムスライダ２５と他方の挟み込み部材１３との間にブレーキ力が生じにくい。
なお、電磁コイル１５の通電時に、第２カムスライダ２５が、他方の挟み込み部材１３から軸方向の一方側に離れ、第１カムスライダ２４が、一方の挟み込み部材１２に当接していてもよい。
電磁コイル１５の通電時に、回転軸１０が高速で回転している場合に、第２カムスライダ２５が、他方の挟み込み部材１３に摺接しても、第２カムスライダ２５から他方の挟み込み部材１３に軸方向の押圧力が生じにくいため、第２カムスライダ２５と他方の挟み込み部材１３との間にブレーキ力が生じにくい。
なお、電磁コイル１５の通電時に、第２カムスライダ２５が、他方の挟み込み部材１３から軸方向の一方側に離れ、第１カムスライダ２４が、一方の挟み込み部材１２に当接していてもよい。
【0043】
回転軸１０の外周面において、第１取付筒５１より軸方向の他方側に位置する部分に、第４規制部材５５が設けられている。第４規制部材５５は、環状に形成され、回転軸１０に外装されて固定されている。
図７および図８に示されるような、電磁コイル１５の非通電時において、図８に示されるように、回転軸１０が低速で回転、若しくは停止することで、付勢部材１４が軸方向に伸長変形し、カムドライバ２１が転動溝３８における径方向の内端部に位置し、第１カムスライダ２４が最も軸方向の他方側に位置した状態で、第１取付筒５１が第４規制部材５５に当接する。
図７および図８に示されるような、電磁コイル１５の非通電時において、図８に示されるように、回転軸１０が低速で回転、若しくは停止することで、付勢部材１４が軸方向に伸長変形し、カムドライバ２１が転動溝３８における径方向の内端部に位置し、第１カムスライダ２４が最も軸方向の他方側に位置した状態で、第１取付筒５１が第４規制部材５５に当接する。
【0044】
なお、第４規制部材５５は設けなくてもよい。
また、第２取付筒５２の内周面、および第１取付筒５１の外周面に、前述のスプライン部を設けず、カムドライバ２１を、転動溝３８の内面のうちの周方向を向く両側面に当接させることで、第１カムスライダ２４および第２カムスライダ２５の周方向の相対移動を規制してもよい。
また、第２取付筒５２の内周面、および第１取付筒５１の外周面に、前述のスプライン部を設けず、カムドライバ２１を、転動溝３８の内面のうちの周方向を向く両側面に当接させることで、第１カムスライダ２４および第２カムスライダ２５の周方向の相対移動を規制してもよい。
【0045】
以上説明したように、本実施形態による無励磁作動型ブレーキ装置２によれば、第１実施形態と同様に、高速で回転している回転軸１０を、衝撃力を抑えつつ短時間で停止させることができる。
【0046】
次に、本発明の第３実施形態に係る無励磁作動型ブレーキ装置３を、図９～図１３を参照しながら説明する。
なお、この第３実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
なお、この第３実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【0047】
本実施形態の無励磁作動型ブレーキ装置３では、第１規制部材３３および第２規制部材３４が設けられておらず、ブレーキ部１１が、回転軸１０と一体に回転するカムドライバ４１と、カムドライバ４１に対して、回転移動が抑止された状態で移動可能に外装されたカムスライダ４２と、を備えている。
【0048】
カムドライバ４１は、軸方向に延びる筒状に形成されている。カムドライバ４１は、回転軸１０に、周方向の移動が規制された状態で、軸方向に移動可能に外嵌されている。カムドライバ４１の軸方向の両端部は、一対の挟み込み部材１２、１３の各内側に挿入されている。
カムスライダ４２は、電磁コイル１５の非通電時に、一対の挟み込み部材１２、１３に当接して軸方向に挟まれて、カムスライダ４２と挟み込み部材１２、１３との間にブレーキ力を生じさせる。カムスライダ４２が、カムドライバ４１に対して、回転移動が抑止された状態で移動可能に外装されていることから、カムドライバ４１を介して回転軸１０に前述のブレーキ力が及ぼされて回転軸１０の回転移動が停止する。
カムスライダ４２は、電磁コイル１５の非通電時に、一対の挟み込み部材１２、１３に当接して軸方向に挟まれて、カムスライダ４２と挟み込み部材１２、１３との間にブレーキ力を生じさせる。カムスライダ４２が、カムドライバ４１に対して、回転移動が抑止された状態で移動可能に外装されていることから、カムドライバ４１を介して回転軸１０に前述のブレーキ力が及ぼされて回転軸１０の回転移動が停止する。
【0049】
カムスライダ４２は、軸方向に２分割されている。
以下、カムスライダ４２のうち、軸方向の一方側に位置し、電磁コイル１５の非通電時に一方の挟み込み部材１２に当接する方を第１カムスライダ４４といい、カムスライダ４２のうち、軸方向の他方側に位置し、電磁コイル１５の非通電時に他方の挟み込み部材１３に当接する方を第２カムスライダ４５という。
第１カムスライダ４４および第２カムスライダ４５はそれぞれ、環状の板状に形成され、中心軸線Ｏと同軸に配設されている。
以下、カムスライダ４２のうち、軸方向の一方側に位置し、電磁コイル１５の非通電時に一方の挟み込み部材１２に当接する方を第１カムスライダ４４といい、カムスライダ４２のうち、軸方向の他方側に位置し、電磁コイル１５の非通電時に他方の挟み込み部材１３に当接する方を第２カムスライダ４５という。
第１カムスライダ４４および第２カムスライダ４５はそれぞれ、環状の板状に形成され、中心軸線Ｏと同軸に配設されている。
【0050】
ここで、カムドライバ４１には、図１０および図１１に示されるように、軸方向に間隔をあけて２つのスナップリング１９が取付けられており、２つのスナップリング１９同士の間にカムスライダ４２が設けられている。スナップリング１９は、弾性変形可能に形成されている。第１カムスライダ４４および第２カムスライダ４５は、スナップリング１９に各別に軸方向に当接、若しくは近接している。
【0051】
カムドライバ４１、およびカムスライダ４２には、互いに係合する第１係合部４６、および第２係合部４７が各別に設けられている。第１係合部４６、および第２係合部４７は、カムドライバ４１が、カムスライダ４２との間の抑止力に抗してカムスライダ４２に対して中心軸線Ｏ回りに回転軸１０とともに回転したときに、第１カムスライダ４４、および第２カムスライダ４５を軸方向に相対的に離反させる。
【0052】
図示の例では、カムドライバ４１の外周面に、径方向の外側に向けて突出するカム突部３０が形成されている。カム突部３０は、カムドライバ４１の外周面から突出した円柱状に形成されている。カム突部３０は、２つ設けられ、中心軸線Ｏを径方向に挟む両側に１つずつ設けられている。カム突部３０は、第１カムスライダ４４、および第２カムスライダ４５により軸方向に挟まれている。
カム突部３０の外周面が、第１係合部４６となっている。なお、第１係合部４６は、カムドライバ４１のうち、カム突部３０以外の部分に設けてもよい。
カム突部３０の外周面が、第１係合部４６となっている。なお、第１係合部４６は、カムドライバ４１のうち、カム突部３０以外の部分に設けてもよい。
【0053】
第１カムスライダ４４には、径方向に貫き、かつ軸方向の他方側に向けて開口した第１凹欠き部４４ａが形成されている。第２カムスライダ４５には、径方向に貫き、かつ軸方向の一方側に向けて開口した第２凹欠き部４５ａが形成されている。第１凹欠き部４４ａおよび第２凹欠き部４５ａそれぞれ、２つ設けられ、中心軸線Ｏを径方向に挟む両側に１つずつ設けられている。
【0054】
第１凹欠き部４４ａおよび第２凹欠き部４５ａは、径方向の外側から見て周方向に延びる基準線に対して対称形状を呈し、かつ同じ大きさに形成されている。第１凹欠き部４４ａの内面は、一対の傾斜面を備え、これらの傾斜面は、周方向に互いに離れるに従い軸方向の他方側に向けて延びている。第２凹欠き部４５ａの内面は、一対の傾斜面を備え、これらの傾斜面は、周方向に互いに離れるに従い軸方向の一方側に向けて延びている。第１凹欠き部４４ａおよび第２凹欠き部４５ａそれぞれの一対の傾斜面は、カム突部３０の外周面に当接している。
第１凹欠き部４４ａおよび第２凹欠き部４５ａそれぞれの一対の傾斜面が、第２係合部４７となっている。
第１凹欠き部４４ａおよび第２凹欠き部４５ａそれぞれの一対の傾斜面が、第２係合部４７となっている。
【0055】
次に、無励磁作動型ブレーキ装置３の作用について説明する。
【0056】
電磁コイル１５が、図９から図１１に示される通電状態から非通電状態になると、電磁コイル１５から一方の挟み込み部材１２に及ぼされる吸引力が消失することで、一方の挟み込み部材１２が、付勢部材１４によって他方の挟み込み部材１３に向けて移動する。これにより、一方の挟み込み部材１２が、第１カムスライダ４４に当接して第１カムスライダ４４を第２カムスライダ４５側に向けて押圧する。この際、第１カムスライダ４４および第２カムスライダ４５が、カム突部３０を軸方向に挟んでいるので、図１２に示されるように、第２カムスライダ４５も他方の挟み込み部材１３に押し当てられることで、一対の挟み込み部材１２、１３がカムスライダ４２を軸方向に挟み込み、回転軸１０が回転していると、挟み込み部材１２、１３とカムスライダ４２との間にブレーキ力が生ずる。これにより、カムスライダ４２が、カムドライバ４１に対して回転移動が抑止された状態で外装されていることから、カムドライバ４１を介して回転軸１０に前述のブレーキ力が及ぼされて回転軸１０の回転移動が停止する。
【0057】
ここで、慣性モーメントが大きい場合には、前述のブレーキ力が生じていても、カムドライバ４１が、カムスライダ４２との間の抑止力に抗して回転軸１０とともにカムスライダ４２に対して回転する。この際、軸方向の移動が規制されている他方の挟み込み部材１３に、第２カムスライダ４５が当接していることから、カムドライバ４１がカムスライダ４２に対して回転するのに伴い、図１３に示されるように、カム突部３０の外周面（第１係合部４６）が、第１凹欠き部４４ａおよび第２凹欠き部４５ａそれぞれの傾斜面（第２係合部４７）を摺動することで、第１カムスライダ４４が、一方の挟み込み部材１２を介して付勢部材１４を軸方向に圧縮変形させつつ、第２カムスライダ４５から軸方向に離反する向きに移動する。これにより、付勢部材１４の付勢力が増大し、挟み込み部材１２、１３とカムスライダ４２との間に生ずるブレーキ力が増大することで、回転軸１０の回転速度が速やかに低下する。
【0058】
以上説明したように、本実施形態による無励磁作動型ブレーキ装置３によれば、高速で回転している回転軸１０を、衝撃力を抑えつつ短時間で停止させることができる。
カムスライダ４２が、カムドライバ４１に対して、回転移動が抑止された状態で移動可能に外装されているので、慣性モーメントが小さいときには、前述のブレーキ力が生ずると、このブレーキ力が、カムドライバ４１を介して回転軸１０に及ぼされて回転軸１０の回転移動が停止する一方、慣性モーメントが大きい場合には、前述のブレーキ力が生じていても、カムドライバ４１が、カムスライダ４２との間の抑止力に抗して回転軸１０とともにカムスライダ４２に対して回転する。
カムスライダ４２が、カムドライバ４１に対して、回転移動が抑止された状態で移動可能に外装されているので、慣性モーメントが小さいときには、前述のブレーキ力が生ずると、このブレーキ力が、カムドライバ４１を介して回転軸１０に及ぼされて回転軸１０の回転移動が停止する一方、慣性モーメントが大きい場合には、前述のブレーキ力が生じていても、カムドライバ４１が、カムスライダ４２との間の抑止力に抗して回転軸１０とともにカムスライダ４２に対して回転する。
【0059】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【0060】
例えば、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した実施形態、および変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【0061】
１、２、３ 無励磁作動型ブレーキ装置
１０ 回転軸
１１ ブレーキ部
１２ 一方の挟み込み部材
１３ 他方の挟み込み部材
１４ 付勢部材
１５ 電磁コイル
２１、４１ カムドライバ
２２、４２ カムスライダ
２４、４４ 第１カムスライダ
２５、４５ 第２カムスライダ
３１、４６ 第１係合部
３２、４７ 第２係合部
３３ 第１規制部材
３４ 第２規制部材
Ｏ 中心軸線
１０ 回転軸
１１ ブレーキ部
１２ 一方の挟み込み部材
１３ 他方の挟み込み部材
１４ 付勢部材
１５ 電磁コイル
２１、４１ カムドライバ
２２、４２ カムスライダ
２４、４４ 第１カムスライダ
２５、４５ 第２カムスライダ
３１、４６ 第１係合部
３２、４７ 第２係合部
３３ 第１規制部材
３４ 第２規制部材
Ｏ 中心軸線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】