特許 7193970 励磁作動ブレーキ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-13

(45)【発行日】2022-12-21

(54)【発明の名称】励磁作動ブレーキ

(51)【国際特許分類】

   F16D 55/00 20060101AFI20221214BHJP

   H01F 7/06 20060101ALI20221214BHJP

【ＦＩ】

F16D55/00 A

H01F7/06 P

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018188907

(22)【出願日】2018-10-04

(65)【公開番号】P2020056478

(43)【公開日】2020-04-09

【審査請求日】2021-09-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(73)【特許権者】

【識別番号】000185248

【氏名又は名称】小倉クラッチ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(74)【代理人】

【識別番号】100064621

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 政樹

(72)【発明者】

【氏名】貴傳名 康生

(72)【発明者】

【氏名】中島 啓太

(72)【発明者】

【氏名】前田 武

(72)【発明者】

【氏名】加藤 基

(72)【発明者】

【氏名】黒須 義弘

(72)【発明者】

【氏名】小内 宏泰

(72)【発明者】

【氏名】村上 幸佑

【審査官】山本 健晴

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６０－１７９５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－０４７５３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｄ ５５／００

Ｈ０１Ｆ ７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被制動部材としての制動軸と、
前記制動軸に一体に回転するように装着されたアーマチュアと、
前記制動軸の軸線方向において前記アーマチュアと対向する円板部を有するフィールドコアと、
前記フィールドコアの環状溝に収容された励磁コイルとを備え、
前記円板部は、前記励磁コイルが通電されることにより発生した磁束を径方向に流す磁束路を構成するものであり、
前記円板部には、前記磁束が前記アーマチュアに複数回にわたって迂回するように複数の断磁部が設けられ、
前記複数の断磁部のうち、前記径方向の外側に位置する断磁部は、磁気抵抗が相対的に小さくなるバイパス磁路を有し、
前記アーマチュアは、前記外側断磁部と対向する外側アーマチュアと、前記内側断磁部と対向する内側アーマチュアとを備え、
前記外側アーマチュアと前記内側アーマチュアは、前記制動軸と一体に回転する非磁性材からなる支持部材にそれぞれ前記制動軸の軸線方向へ移動可能に支持され、
前記支持部材は、前記制動軸に一体に回転する状態で軸線方向へ移動可能に支持された円板状の本体部と、前記制動軸を中心とする環状に形成され、前記外側アーマチュアの内周部および前記内側アーマチュアの外周部と嵌合する環状壁と、前記環状壁から径方向の内側に突出して前記内側アーマチュアと係合する内側係合突起および前記環状壁から径方向の外側に突出して前記外側アーマチュアと係合する外側係合突起とを備え、
前記外側アーマチュア、前記内側アーマチュアおよび前記支持部材からなるアーマチュア組立体は、ばね部材によって前記円板部に向けて付勢されていることを特徴とする励磁作動ブレーキ。

【請求項2】

請求項１記載の励磁作動ブレーキにおいて、
前記複数の断磁部は、前記円板部の径方向の外側に位置する外側断磁部と、この外側断磁部より前記径方向の内側に位置する内側断磁部とからなり、
前記外側断磁部および前記内側断磁部は、それぞれ前記円板部の周方向に所定の間隔をおいて並ぶ複数の円弧状の長円からなるスリットと、これらのスリットどうしの間に形成されたブリッジ部とを有し、
前記周方向における、前記外側断磁部の前記スリットの形成幅は、前記外側断磁部の前記ブリッジ部の形成幅より狭く、
前記周方向における、前記内側断磁部の前記スリットの形成幅は、前記内側断磁部の前記ブリッジ部の形成幅より広く、
前記外側断磁部の前記ブリッジ部が前記バイパス磁路であることを特徴とする励磁作動ブレーキ。

【請求項3】

請求項２記載の励磁作動ブレーキにおいて、
前記外側断磁部の前記スリットの一端から他端に向かう際の前記周方向の角度は、前記内側断磁部の前記スリットの一端から他端に向かう際の前記周方向の角度より小さいことを特徴とする励磁作動ブレーキ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転部材や移動部材の制動またはその制動状態を保持する励磁作動ブレーキに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、励磁作動ブレーキ（以下、単に電磁ブレーキという）は、制動装置および制動保持装置を構成するものであり、様々な分野において安全装置として使用されている。この種の従来の電磁ブレーキは、励磁コイルを有するフィールドコアが移動できないように支持体に固定され、制動の対象となる制動軸にアーマチュアが設けられていることが多い。この電磁ブレーキにおいては、励磁コイルに通電されてアーマチュアがフィールドコアに磁気により吸着されることによって、制動軸の回転が制動される。

【0003】

この種の電磁ブレーキに生じる摩擦トルクＴは、摩擦係数μ×軸方向の全圧力Ｐ×摩擦面の有効半径Ｒ×摩擦面の数Ｎという計算式によって求められる。このトルク値は、鉄心のＢ（磁束密度）－Ｈ（磁界の強さ）特性に沿った値になる。このため、電磁ブレーキの制動トルクは、図１１に示すように、励磁コイルに印加する電圧の増大に伴って大きくなる。
図１１において破線は、制動トルクが相対的に低くなるように構成された電磁ブレーキ（以下、単に低トルク用電磁ブレーキという）の動作特性を示し、図１１において二点鎖線は、制動トルクが相対的に高くなるように構成された電磁ブレーキ（以下、単に高トルク用電磁ブレーキという）の動作特性を示す。

【0004】

低トルク用電磁ブレーキは、いわゆるシングルフラックス型の電磁ブレーキである。シングルフラックスとは、励磁コイルの磁束がフィールドコアからアーマチュア側に１回迂回する磁気回路をいう。
高トルク用電磁ブレーキは、いわゆるダブルフラックス型の電磁ブレーキである。ダブルフラックスとは、励磁コイルの磁束がフィールドコアからアーマチュア側に２回迂回する磁気回路をいう。
高トルク用電磁ブレーキは、低トルク用電磁ブレーキより磁気吸引力を大きくすることができるため、高い制動トルクが得られる。また、図１１から分かるように、高トルク用電磁ブレーキの最小制動トルクは、低トルク用電磁ブレーキの最小制動トルクより大きい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来の電磁ブレーキの中には、最小制動トルクが生じている状態において制動軸を回すことができ、しかも、制動軸を停止させるときには大きな最大制動トルクで完全に止めることができる性能を求められているものがある。この要請に応えるためには、大きな最大制動トルクを得るために高トルク用電磁ブレーキを使用する必要がある。しかし、従来の高トルク用電磁ブレーキでは、最小制動トルクが低トルク用電磁ブレーキの最小制動トルクより大きくなってしまうために、最小制動トルクが生じている状態で制動軸が回り難くなってしまい、上述した要請に応えることはできなかった。

【0006】

本発明の目的は、低トルク用電磁ブレーキの最小制動トルクに近似した最小制動トルクを得ることができるとともに、高トルク用電磁ブレーキの最大制動トルクに近似した最大制動トルクを得ることが可能な励磁作動ブレーキを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この目的を達成するために、本発明に係る励磁作動ブレーキは、被制動部材としての制動軸と、前記制動軸に一体に回転するように装着されたアーマチュアと、前記制動軸の軸線方向において前記アーマチュアと対向する円板部を有するフィールドコアと、前記フィールドコアの環状溝に収容された励磁コイルとを備え、前記円板部は、前記励磁コイルが通電されることにより発生した磁束を径方向に流す磁束路を構成するものであり、前記円板部には、前記磁束が前記アーマチュアに複数回にわたって迂回するように複数の断磁部が設けられ、前記複数の断磁部のうち、前記径方向の外側に位置する断磁部は、磁気抵抗が相対的に小さくなるバイパス磁路を有しているものである。

【0008】

本発明は、前記励磁作動ブレーキにおいて、前記複数の断磁部は、前記円板部の径方向の外側に位置する外側断磁部と、この外側断磁部より前記径方向の内側に位置する内側断磁部とからなり、前記外側断磁部および前記内側断磁部は、それぞれ前記円板部の周方向に所定の間隔をおいて並ぶ複数の円弧状の長円からなるスリットと、これらのスリットどうしの間に形成されたブリッジ部とを有し、前記周方向における、前記外側断磁部の前記スリットの形成幅は、前記外側断磁部の前記ブリッジ部の形成幅より狭く、前記周方向における、前記内側断磁部の前記スリットの形成幅は、前記内側断磁部の前記ブリッジ部の形成幅より広く、前記外側断磁部の前記ブリッジ部が前記バイパス磁路であってもよい。

【0009】

本発明は、前記励磁作動ブレーキにおいて、前記外側断磁部の前記スリットの一端から他端に向かう際の前記周方向の角度は、前記内側断磁部の前記スリットの一端から他端に向かう際の前記周方向の角度より小さくてもよい。

【0010】

本発明は、前記励磁作動ブレーキにおいて、前記アーマチュアは、前記外側断磁部と対向する外側アーマチュアと、前記内側断磁部と対向する内側アーマチュアとを備え、前記外側アーマチュアと前記内側アーマチュアは、前記制動軸と一体に回転する円板状の支持部材にそれぞれ支持され、前記外側アーマチュア、前記内側アーマチュアおよび前記支持部材からなるアーマチュア組立体は、ばね部材によって前記円板部に向けて付勢されていてもよい。

【発明の効果】

【0011】

本発明において、励磁コイルに低電流が供給されている場合は、磁束がフィールドコアの円板部の径方向の内側において径方向内側の断磁部を避けてアーマチュアに迂回する。また、この場合に円板部の径方向外側においては、磁束が外側断磁部のバイパス磁路を主に流れ、アーマチュアの径方向外側に迂回して流れる磁束は少なくなる。このため、低電流が供給された場合は、円板部の径方向内側でアーマチュアに迂回される磁束の磁気吸引力でアーマチュアの径方向内側の部分が円板部に吸引されることによって、制動軸が制動される。すなわち、この場合は、実質的にシングルフラックス型電磁ブレーキとして機能し、低トルク用電磁ブレーキと同等の最小制動トルクが得られる。

【0012】

励磁コイルに高電流が供給されている場合は、径方向外側の断磁部を避けてアーマチュアに迂回する磁束が増え、磁束の磁気吸引力が増大する。このため、アーマチュアの径方向外側の部分も磁気吸引力で円板部に吸引されるようになり、制動軸を制動する制動力も強くなる。すなわち、この場合は、実質的に高トルク用電磁ブレーキとして機能し、高トルク用電磁ブレーキと同等の最大制動トルクが得られる。
したがって、本発明によれば、低トルク用電磁ブレーキの最小制動トルクに近似した最小制動トルクを得ることができるとともに、高トルク用電磁ブレーキの最大制動トルクに近似した最大制動トルクを得ることが可能な励磁作動ブレーキを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明に係る励磁作動ブレーキの正面図である。

【図2】本発明に係る励磁作動ブレーキの背面図である。

【図3】図２におけるIII－III線断面図である。

【図4】アーマチュア組立体を図３中にIV－IV線で示す位置で破断して示す断面図である。

【図5】フィールドコアの正面図である。

【図6】フィールドコアの背面図である。

【図7】図６におけるVII－VII線断面図である。

【図8】低電流が供給されているときの磁束の状態を示す要部の断面図である。

【図9】高電流が供給されているときの磁束の状態を示す要部の断面図である。

【図10】アーマチュア組立体の変形例を示す断面図である。

【図11】励磁作動ブレーキの制動トルクと電圧との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明に係る励磁作動ブレーキの一実施の形態を図１～図９を参照して詳細に説明する。
図１に示す励磁作動ブレーキ（以下、単に電磁ブレーキという）１は、図１の中心部に位置する制動軸２を被制動部材とし、この制動軸２の回転を制動するノーギャップ方式ダブルフラックス型電磁ブレーキである。この電磁ブレーキ１は、制動軸２と、この制動軸２の一端側（図１の手前側であって図３においては右側）に設けられたアーマチュア組立体３と、このアーマチュア組立体３と並ぶフィールドコア組立体４などによって構成されている。以下において、この電磁ブレーキ１の構成を説明するうえで方向を示すにあたっては、便宜上、アーマチュア組立体３が位置する一側部を前側として説明する。

【0015】

アーマチュア組立体３は、図３および図４に示すように、円板状に形成されており、径方向の内側に位置する内側アーマチュア５と、径方向の外側に位置する外側アーマチュア６と、これらの内側アーマチュア５と外側アーマチュア６との間に位置するカップリング７とを備えている。
内側アーマチュア５と外側アーマチュア６は磁性材料によって形成され、カップリング７は非磁性材料によって形成されている。内側アーマチュア５と外側アーマチュア６は、最終形状に形成された後に硬化処理が施されている。カップリング７は、繊維強化プラスチックによって形成されている。なお、カップリング７を形成する材料は、金属材料や、必要な強度を有していればその他のプラスチック材料やゴム材料などでもよい。

【0016】

内側アーマチュア５の軸心部は、図４に示すように、制動軸２の一対のカット面８を有する連結部２ａに制動軸２の軸線方向へ移動可能に嵌合している。内側アーマチュア５の外周部は、カップリング７の環状壁１１に嵌合する外周面５ａと、カップリング７の複数の内側係合突起１２にそれぞれ係合する複数の係合溝１３とを有し、カップリング７に制動軸２の軸線方向へ移動可能に支持されている。

【0017】

外側アーマチュア６は、円環板状に形成されている。外側アーマチュア６の内周部は、カップリング７の環状壁１１に嵌合する内周面６ａと、カップリング７の複数の外側係合突起１４にそれぞれ係合する複数の係合溝１５とを有し、カップリング７に制動軸２の軸線方向へ移動可能に支持されている。外側アーマチュア６の外径は、後述するフィールドコア組立体４の前端部を構成する円板部２１（図３参照）の外径と略等しい。この実施の形態においては、内側アーマチュア５と外側アーマチュア６とが本発明でいう「制動軸に一体に回転するように装着されたアーマチュア」に相当する。

【0018】

カップリング７は、図３に示すように、制動軸２の連結部２ａが貫通する円板状の本体部２２と、この本体部２２から後側に突出した環状壁１１、内側係合突起１２および外側係合突起１４などによって構成されている。
本体部２２は、制動軸２の連結部２ａに嵌合した状態で軸線方向へ移動可能に支持されている。また、本体部２２は、制動軸２の前端側のスプリングシート２３との間に設けられたばね部材２４によって、制動軸２に対して後側に付勢されている。すなわち、アーマチュア組立体３は、ばね部材２４によって後述するフィールドコアの円板部２１に向けて付勢されている。この実施の形態によるばね部材２４は、圧縮コイルばね２５によって構成されている。スプリングシート２３は、制動軸２が貫通するリングからなり、制動軸２に係合したスナップリング２６に後側から重ねられている。

【0019】

カップリング７の環状壁１１は、図４に示すように、制動軸２を中心とする環状に形成されている。この環状壁１１を周方向に３等分する位置に内側係合突起１２と外側係合突起１４とが設けられている。内側係合突起１２は、環状壁１１から径方向の内側に突出している。外側係合突起１４は、環状壁１１から径方向の外側に突出している。内側係合突起１２と外側係合突起１４は、環状壁１１の周方向において同一の位置に形成されている。

【0020】

環状壁１１の高さ（本体部２２から突出する突出量）と、内側係合突起１２および外側係合突起１４の高さは、同一である。また、環状壁１１の後端と、内側係合突起１２および外側係合突起１４の後端は、図３に示すように、カップリング７に取付けられた内側アーマチュア５および外側アーマチュア６の後端より前側に位置している。
この実施の形態においては、このカップリング７が請求項４記載の発明でいう「支持部材」に相当する。

【0021】

フィールドコア組立体４は、図３において最も外側に位置するフィールドコア３１に各種の部品を組付けて形成されている。フィールドコア３１は、図３、図５～図７に示すように、径方向の内側に位置する円筒状の内側円筒部３２と、この内側円筒部３２と同一軸線上に位置付けられて内側円筒部３２より径方向の外側に位置する円筒状の外側円筒部３３と、内側円筒部３２の前端と外側円筒部３３の前端とを接続する環状の円板部２１とを有している。

【0022】

内側円筒部３２の内周部には、図３に示すように、第１および第２の滑り軸受３４，３５が設けられている。内側円筒部３２は、これらの第１および第２の滑り軸受３４，３５を介して制動軸２を回転自在かつ軸線方向へ移動自在に支持している。第１および第２の滑り軸受３４，３５は、フィールドコア３１を通る磁束Φが制動軸２に漏洩することを防ぐために、非磁性材料によって形成されている。
第１および第２の滑り軸受３４，３５のうち、後側に位置する第１の滑り軸受３４は、制動軸２に取付けられた抜け止めリング３６と接触し、制動軸２の前側への移動を規制している。

【0023】

内側円筒部３２の外周面には、円環状のコア板３７が嵌合状態で固着されている。このコア板３７の外周面と外側円筒部３３の内周面との間には断磁用の空隙Ｓが形成されている。
外側円筒部３３は、内側円筒部３２より後側に突出するように形成されている。この外側円筒部３３の後端には、径方向の外側へ延びる取付用フランジ３８が一体に形成されている。

【0024】

円板部２１は、上述したアーマチュア組立体３と接触する部分である。円板部２１の前面には、アーマチュア組立体３の外側アーマチュア６と内側アーマチュア５とがそれぞればね部材２４のばね力で押し付けられている。この円板部２１は、内側円筒部３２および外側円筒部３３と協働して環状溝４１を形成している。この環状溝４１の中には、励磁コイル４２がボビン４３とともに収容されている。
励磁コイル４２は、給電用ケーブル４４を介して電源装置（図示せず）に接続されており、電源装置によって給電されることにより励磁し、磁束Φを発生させる。給電用ケーブル４４は、外側円筒部３３の貫通孔４５に通されてフィールドコア３１の外に導出されている。励磁コイル４２に通電されると、図３中に二点鎖線で示すように磁束Φが生じる。この磁束Φは、内側円筒部３２と、円板部２１と、外側円筒部３３と、コア板３７などによって構成された閉じた磁束路４６を通る。

【0025】

フィールドコア３１の円板部２１は、励磁コイル４２が通電されることにより発生した磁束Φがアーマチュア組立体３に複数回にわたって迂回するように、磁束Φを通り難くする複数の断磁部４７，４８を有している。この実施の形態による複数の断磁部４７，４８は、円板部２１の径方向の外側に位置する外側断磁部４７と、この外側断磁部４７より径方向の内側に位置する内側断磁部４８とによって構成されている。外側断磁部４７は、磁束Φを外側アーマチュア６に迂回させるために、外側アーマチュア６と対向する位置に設けられている。内側断磁部４８は、磁束Φを内側アーマチュア５に迂回させるために、内側アーマチュア５と対向する位置に設けられている。

【0026】

外側断磁部４７は、円板部２１の前面に開口する外側溝５１を含んでいる。内側断磁部４８は、円板部２１の前面に開口する内側溝５２を含んでいる。
これらの外側溝５１と内側溝５２は、図５に示すように、前側から見てそれぞれ環状に形成されている。この実施の形態による外側溝５１の溝幅（円板部２１の径方向の幅）は、内側溝５２の溝幅より広い。外側溝５１の中には、図３に示すように、外側摩擦板５３が設けられている。内側溝５２の中には、内側摩擦板５４が設けられている。

【0027】

外側溝５１の溝底５１ａ（図５参照）には、複数の外側スリット５５が形成されている。この実施の形態においては、外側溝５１の中に３つの外側スリット５５が形成されている。外側スリット５５の開口形状は、制動軸２の軸心を中心とする円弧状の長円である。３つの外側スリット５５は、円板部２１を周方向に３等分する位置にそれぞれ形成されており、それぞれ溝底５１ａを前後方向に貫通している。この実施の形態においては、外側スリット５５が本発明でいう「外側断磁部のスリット」に相当する。

【0028】

外側スリット５５は、その一端から他端に向かう際の円板部２１の周方向の角度が角度αとなるように形成されている。
３つの外側スリット５５が外側溝５１に形成されることにより、外側溝５１の溝底５１ａであって外側スリット５５どうしの間には外側ブリッジ部５６が形成される。
円板部２１の周方向における、外側スリット５５の形成幅Ｗ１は、外側ブリッジ部５６の形成幅Ｗ２より狭い。

【0029】

内側溝５２の溝底５２ａには、複数の内側スリット５７が形成されている。この実施の形態においては３つの内側スリット５７が形成されている。内側スリット５７の開口形状は、制動軸２の軸心を中心とする円弧状の長円である。３つの内側スリット５７は、円板部２１を周方向に３等分する位置にそれぞれ形成されており、それぞれ溝底５２ａを前後方向に貫通している。この実施の形態においては、内側スリット５７が本発明でいう「内側断磁部のスリット」に相当する。

【0030】

内側スリット５７は、その一端から他端に向かう際の円板部２１の周方向の角度が角度βとなるように形成されている。
３つの内側スリット５７が内側溝５２に形成されることにより、内側溝５２の溝底５２ａであって内側スリット５７どうしの間には内側ブリッジ部５８が形成される。
円板部２１の周方向における、内側スリット５７の形成幅Ｗ３は、内側ブリッジ部５８の形成幅Ｗ４より広い。なお、内側断磁部４７の断磁率を更に高くする場合は、図示してはいないが、内側スリット５７の代わりに内側溝５２に環状の穴を形成することができる。この場合は、環状の穴に非磁性材料製の断磁部材を充填して、環状の穴によって分断された円板部２１の内周側と外周側とを断磁部材を介して一体に接続することが望ましい。

【0031】

このように円板部２１に外側溝５１と内側溝５２とが形成されることにより、円板部２１に外側アーマチュア６と対向する第１および第２の磁極面６１，６２と、内側アーマチュア５と対向する第３および第４の磁極面６３，６４が形成される。
第１の磁極面６１は、円板部２１の外周縁と外側溝５１との間に形成されている。
第２の磁極面６２は、外側溝５１と内側溝５２との間であって、外側アーマチュア６と対向する径方向外側の一部に形成されている。
第３の磁極面６３は、外側溝５１と内側溝５２との間であって、内側アーマチュア５と対向する径方向内側の一部に形成されている。
第４の磁極面６４は、円板部２１の内周縁と内側溝５２との間に形成されている。

【0032】

このように構成された電磁ブレーキ１においては、フィールドコア３１に磁束Φが生じて内側アーマチュア５や外側アーマチュア６が円板部２１に磁気によって吸着されることにより、制動軸２の回転が制動される。この制動時に生じる制動トルクは、励磁コイル４２に供給される電流（電圧）の大きさに応じて変化する。

【0033】

励磁コイル４２に低電流が供給される場合は、図８に示すように、磁束Φが円板部２１の内側断磁部４８を避けて第３および第４の磁極面６３，６４を通って内側アーマチュア５に迂回する。また、この場合は磁束量が相対的に少なくなるために、円板部２１の径方向外側においては、磁気抵抗が相対的に大きい磁路を通る磁束Φａは相対的に少なくなり、磁気抵抗が相対的に小さい磁路を通る磁束Φｂが相対的に多くなる。磁気抵抗が相対的に大きい磁路は、外側スリット５５を横切るような磁路や、第１および第２の磁極面６１，６２から外側アーマチュア６を迂回する磁路などである。磁気抵抗が相対的に小さい磁路は、外側ブリッジ部５６を横切る磁路である。
すなわち、この場合、磁束Φは、内側アーマチュア５から円板部２１に流れた後、外側アーマチュア６に迂回するとともに、その一部は外側ブリッジ部５６に分流する。この外側ブリッジ部５６がバイパス磁路７１となり、磁束Φが外側ブリッジ部５６を円板部２１の径方向に通過する。

【0034】

このため、励磁コイル４２に低電流が供給された場合は、円板部２１の径方向内側で内側アーマチュア５に迂回される磁束Φの磁気吸引力で内側アーマチュア５が円板部２１に吸引されることによって、制動トルクが生じ、制動軸２が制動される。この場合は、電磁ブレーキ１が実質的にシングルフラックス型電磁ブレーキとして機能するから、低トルク用電磁ブレーキと同等の最小制動トルクが得られる。

【0035】

励磁コイル４２に高電流が供給される場合は、図９に示すように、外側断磁部４７を避けて外側アーマチュア６に迂回する磁束Φ、言い換えれば第１および第２の磁極面６１，６２を通って外側アーマチュア６に迂回する磁束Φａが増える。このため、外側アーマチュア６も磁気吸引力で円板部２１に吸引されるようになり、制動軸２を制動する制動力も強くなる。この場合は、内側アーマチュア５と外側アーマチュア６との両方が使用されて制動力が生じ、この電磁ブレーキ１が実質的にダブルフラックス型電磁ブレーキとして機能するから、高トルク用電磁ブレーキと同等の最大制動トルクが得られる。

【0036】

この電磁ブレーキ１の制動トルクは、励磁コイル４２に印加される電圧の変化に伴って図１１中に実線で示すように変化する。図１１に示すように、この実施の形態の電磁ブレーキ１においては、電流（電圧）値が低いときには、低トルク用電磁ブレーキの制動トルクの最小値に近似した制動トルクを得ることができるとともに、電流（電圧）値が高くなったときには、高トルク用電磁ブレーキの制動トルクの最大値に近似した制動トルクを得ることができる。また、この実施の形態を採ることにより、電圧が低い状態から高い状態に移行する過程において、従来の低トルク用電磁ブレーキおよび高トルク用電磁ブレーキより制動トルクの増加率が高くなる動作特性が得られることが分かった。なお、電磁ブレーキ１の励磁コイル４２の巻数などの設計上の数値は、高トルク用電磁ブレーキの数値とは相異する。

【0037】

この実施の形態による複数の断磁部は、円板部２１の径方向の外側に位置する外側断磁部４７と、円板部２１の径方向の内側に位置する内側断磁部４８とによって構成されている。内側断磁部４８および外側断磁部４７は、それぞれ円板部２１の周方向に所定の間隔をおいて並ぶ複数の円弧状の長円からなるスリット（外側スリット５５および内側スリット５７）と、これらのスリットどうしの間に形成されたブリッジ部（外側ブリッジ部５６および内側ブリッジ部５８）とを有している。円板部２１の周方向における、外側スリット５５の形成幅Ｗ１は、外側ブリッジ部５６の形成幅Ｗ２より狭い。円板部２１の周方向における、内側スリット５７の形成幅Ｗ３は、内側ブリッジ部５８の形成幅Ｗ４より広い。外側ブリッジ部５６がバイパス磁路７１である。

【0038】

この実施の形態によれば、内側断磁部４８の断磁率を高くすることができ、外側断磁部４７の断磁率を低くすることができる。このため、アーマチュア（外側アーマチュア６と内側アーマチュア５）の磁気吸引力が作用する部位を径方向内側（内側アーマチュア５）に限定することができるから、摩擦面の有効半径を小さくでき、低電流供給時の制動トルクを確実に小さくすることができる。

【0039】

この実施の形態において、外側スリット５５の一端から他端に向かう際の円板部２１の周方向の角度αは、内側スリット５７の一端から他端に向かう際の円板部２１の周方向の角度βより小さい。
このため、外側断磁部４７の断磁率を内側断磁部４８の断磁率より小さくすることが可能になるから、低電流供給時にアーマチュアの径方向外側（外側アーマチュア６）を迂回する磁束Φａをより一層低減でき、最小制動トルクをより一層小さくすることが可能になる。

【0040】

この実施の形態によるアーマチュアは、外側断磁部４７と対向する外側アーマチュア６と、内側断磁部４８と対向する内側アーマチュア５とによって構成されている。外側アーマチュア６と内側アーマチュア５は、制動軸２と一体に回転する円板状のカップリング７にそれぞれ支持されている。外側アーマチュア６、内側アーマチュア５およびカップリング７からなるアーマチュア組立体３は、ばね部材２４によってフィールドコア３１の円板部２１に向けて付勢されている。
この実施の形態によれば、フィールドコア３１の摩擦面（円板部２１の前面）と、外側および内側アーマチュア５，６の摩擦面（後面）との間にエアギャップが形成されないノーギャップ式の電磁ブレーキを構成することができる。このため、制動トルクの立ち上がり特性に優れ、迅速な応答性を有する励磁作動ブレーキを提供することができる。

【0041】

（アーマチュア組立体の変形例）
アーマチュア組立体は、図１０に示すように構成することができる。図１０において、図１～図９によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図１０に示すアーマチュア組立体８１のカップリング７は、制動軸２が貫通するボス部８２を有しているとともに、フィールドコア３１の前端部を覆うカバー部８３を有している。ボス部８２は、制動軸２の連結部２ａが嵌合する軸孔８４を有する円筒状に形成されており、制動軸２の連結部２ａに軸線方向へ移動可能に支持されている。このボス部８２の後端は、フィールドコア３１の円板部２１に当接している。内側アーマチュア５の内周部は、ボス部８２に嵌合している。

【0042】

カバー部８３は、円筒状に形成されており、外側アーマチュア６より径方向の外側で後側に突出している。カバー部８３の突出側端部は、制動軸２の軸線方向において、フィールドコア３１の前端部と重なっている。
このようにカバー部８３を備えることにより、フィールドコア３１とアーマチュア組立体８１との摩擦係合部で生じた摩耗粉が飛散することを防止できるとともに、この摩擦係合部に外部から異物が侵入することを防ぐことができる。

【符号の説明】

【0043】

１…励磁作動ブレーキ、２…制動軸、３，８１…アーマチュア組立体、５…内側アーマチュア、６…外側アーマチュア、７…カップリング（支持部材）、２１…円板部、２４…ばね部材、３１…フィールドコア、４２…励磁コイル、４６…磁束路、４７…外側断磁部、４８…内側断磁部、５５…外側スリット、５６…外側ブリッジ部、５７…内側スリット、５８…内側ブリッジ部、７１…バイパス磁路、Φ…磁束。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】