特許 7544321 オフブレーキ

(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】2024-08-26

(45)【発行日】2024-09-03

(54)【発明の名称】オフブレーキ

(51)【国際特許分類】

   F16D 55/00 20060101AFI20240827BHJP

   H02K 7/102 20060101ALI20240827BHJP

【ＦＩ】

F16D55/00 B

H02K7/102

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020217741

(22)【出願日】2020-12-25

(65)【公開番号】P2022102789

(43)【公開日】2022-07-07

【審査請求日】2023-12-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000228730

【氏名又は名称】ニデックアドバンスドモータ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100138689

【弁理士】

【氏名又は名称】梶原 慶

(74)【代理人】

【識別番号】100188673

【弁理士】

【氏名又は名称】成田 友紀

(74)【代理人】

【識別番号】100179833

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 将尚

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(72)【発明者】

【氏名】笠井 信也

(72)【発明者】

【氏名】深澤 恭之

(72)【発明者】

【氏名】加藤 隆弥

【審査官】山田 康孝

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５９－１５３４３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｄ ４９／００－７１／０４

Ｈ０２Ｋ ７／１０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸方向に移動可能な制動部と、
前記制動部の軸方向一方側に位置し前記制動部と軸方向に対向する被制動部と、
前記制動部を前記被制動部に押しつける弾性部材と、
前記制動部の軸方向他方側に位置するヨークと、
通電によって前記ヨークを励磁させ前記制動部を吸着させるコイルと、を備え、
前記制動部は、
前記被制動部に接触し前記被制動部を制動するブレーキ状態と、
前記被制動部から離間し前記被制動部の制動を解除する解除状態と、の間で遷移可能であり、
前記ヨークは、前記制動部と径方向において対向する第１対向部を有し、
前記ブレーキ状態から前記解除状態に遷移することで、径方向から見た前記第１対向部の軸方向位置と前記制動部の軸方向位置との重なり量が、変化し、
前記ヨークは、
前記コイルの中央を通過する柱部と、
前記コイルを径方向外側から囲む筒部と、
前記コイルの軸方向他方側で前記柱部と前記筒部とを繋ぐ底部と、を有し、
前記柱部および前記筒部の何れか一方の前記第１対向部を有し、
前記制動部は、板状であり、
前記筒部が前記第１対向部を有し、前記制動部の外周面と径方向に対向する、
オフブレーキ。

【請求項2】

前記ヨークは、前記制動部と径方向において対向する第２対向部を有し、
前記ブレーキ状態から前記解除状態に遷移することで、径方向から見た前記第２対向部の軸方向位置と前記制動部の軸方向位置との重なり量は小さくなる、
請求項１に記載のオフブレーキ。

【請求項3】

前記制動部の軸方向他方側への移動を制限する干渉部を備え、
前記制動部は、軸方向において前記被制動部に接触するブレーキ位置から前記干渉部に接触する干渉位置まで移動可能であり、
前記ブレーキ位置において、前記制動部が前記ヨークから受ける吸引力は、前記制動部が前記弾性部材から受ける反力より大きく、
前記干渉位置において、前記制動部が前記ヨークから受ける吸引力は、前記制動部が前記弾性部材から受ける反力より小さい、
請求項１または２に記載のオフブレーキ。

【請求項4】

軸方向に移動可能な制動部と、
前記制動部の軸方向一方側に位置し前記制動部と軸方向に対向する被制動部と、
前記制動部を前記被制動部に押しつける弾性部材と、
前記制動部の軸方向他方側に位置するヨークと、
通電によって前記ヨークを励磁させ前記制動部を吸着させるコイルと、を備え、
前記制動部は、
前記被制動部に接触し前記被制動部を制動するブレーキ状態と、
前記被制動部から離間し前記被制動部の制動を解除する解除状態と、の間で遷移可能であり、
前記ヨークは、前記制動部と径方向において対向する第１対向部を有し、
前記ブレーキ状態から前記解除状態に遷移することで、径方向から見た前記第１対向部の軸方向位置と前記制動部の軸方向位置との重なり量が、変化し、
前記ヨークは、前記制動部と径方向において対向する第２対向部を有し、
前記ブレーキ状態から前記解除状態に遷移することで、径方向から見た前記第２対向部の軸方向位置と前記制動部の軸方向位置との重なり量は小さくなる、
オフブレーキ。

【請求項5】

前記制動部の軸方向他方側への移動を制限する干渉部を備え、
前記制動部は、軸方向において前記被制動部に接触するブレーキ位置から前記干渉部に接触する干渉位置まで移動可能であり、
前記ブレーキ位置において、前記制動部が前記ヨークから受ける吸引力は、前記制動部が前記弾性部材から受ける反力より大きく、
前記干渉位置において、前記制動部が前記ヨークから受ける吸引力は、前記制動部が前記弾性部材から受ける反力より小さい、
請求項４に記載のオフブレーキ。

【請求項6】

軸方向に移動可能な制動部と、
前記制動部の軸方向一方側に位置し前記制動部と軸方向に対向する被制動部と、
前記制動部を前記被制動部に押しつける弾性部材と、
前記制動部の軸方向他方側に位置するヨークと、
通電によって前記ヨークを励磁させ前記制動部を吸着させるコイルと、を備え、
前記制動部は、
前記被制動部に接触し前記被制動部を制動するブレーキ状態と、
前記被制動部から離間し前記被制動部の制動を解除する解除状態と、の間で遷移可能であり、
前記ヨークは、前記制動部と径方向において対向する第１対向部を有し、
前記ブレーキ状態から前記解除状態に遷移することで、径方向から見た前記第１対向部の軸方向位置と前記制動部の軸方向位置との重なり量が、変化し、
前記制動部の軸方向他方側への移動を制限する干渉部を備え、
前記制動部は、軸方向において前記被制動部に接触するブレーキ位置から前記干渉部に接触する干渉位置まで移動可能であり、
前記ブレーキ位置において、前記制動部が前記ヨークから受ける吸引力は、前記制動部が前記弾性部材から受ける反力より大きく、
前記干渉位置において、前記制動部が前記ヨークから受ける吸引力は、前記制動部が前記弾性部材から受ける反力より小さい、
オフブレーキ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、オフブレーキに関する。

【背景技術】

【0002】

電力を付与しない状態でバネ力によってブレーキ力を得て、電力を付与した状態で電磁力によってバネ力に抗してブレーキを解除するオフブレーキが知られている。特許文献１には、可動板にブレーキ力を付与する複数のバネ力を異ならせることでブレーキ力の開放の遅れを解消する制動装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平４－３１７５４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の制動装置では、複数個のバネを用いることで、可動板の動作の制御を行う構成を有するため、部品点数が増加して構造が複雑化するという問題があった。

【0005】

本発明は、上記問題点に鑑みて、簡素な構造で制動部の動作を最適化させることができるオフブレーキを提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のオフブレーキの一つの態様は、軸方向に移動可能な制動部と、前記制動部の軸方向一方側に位置し前記制動部と軸方向に対向する被制動部と、前記制動部を前記被制動部に押しつける弾性部材と、前記制動部の軸方向他方側に位置するヨークと、通電によって前記ヨークを励磁させ前記制動部を吸着させるコイルと、を備える。前記制動部は、前記被制動部に接触し前記被制動部を制動するブレーキ状態と、前記被制動部から離間し前記被制動部の制動を解除する解除状態と、の間で遷移可能である。前記ヨークは、前記制動部と径方向において対向する第１対向部を有する。前記ブレーキ状態から前記解除状態に遷移することで、径方向から見た前記第１対向部の軸方向位置と前記制動部の軸方向位置との重なり量が、変化し、前記ヨークは、前記コイルの中央を通過する柱部と、前記コイルを径方向外側から囲む筒部と、前記コイルの軸方向他方側で前記柱部と前記筒部とを繋ぐ底部と、を有し、前記柱部および前記筒部の何れか一方の前記第１対向部を有し、前記制動部は、板状であり、前記筒部が前記第１対向部を有し、前記制動部の外周面と径方向に対向する。
また、本発明の他のオフブレーキの一つの態様は、軸方向に移動可能な制動部と、前記制動部の軸方向一方側に位置し前記制動部と軸方向に対向する被制動部と、前記制動部を前記被制動部に押しつける弾性部材と、前記制動部の軸方向他方側に位置するヨークと、通電によって前記ヨークを励磁させ前記制動部を吸着させるコイルと、を備える。前記制動部は、前記被制動部に接触し前記被制動部を制動するブレーキ状態と、前記被制動部から離間し前記被制動部の制動を解除する解除状態と、の間で遷移可能である。前記ヨークは、前記制動部と径方向において対向する第１対向部を有する。前記ブレーキ状態から前記解除状態に遷移することで、径方向から見た前記第１対向部の軸方向位置と前記制動部の軸方向位置との重なり量が、変化し、前記ヨークは、前記制動部と径方向において対向する第２対向部を有し、前記ブレーキ状態から前記解除状態に遷移することで、径方向から見た前記第２対向部の軸方向位置と前記制動部の軸方向位置との重なり量は小さくなる。
また、本発明の他のオフブレーキの一つの態様は、軸方向に移動可能な制動部と、前記制動部の軸方向一方側に位置し前記制動部と軸方向に対向する被制動部と、前記制動部を前記被制動部に押しつける弾性部材と、前記制動部の軸方向他方側に位置するヨークと、通電によって前記ヨークを励磁させ前記制動部を吸着させるコイルと、を備える。前記制動部は、前記被制動部に接触し前記被制動部を制動するブレーキ状態と、前記被制動部から離間し前記被制動部の制動を解除する解除状態と、の間で遷移可能である。前記ヨークは、前記制動部と径方向において対向する第１対向部を有する。前記ブレーキ状態から前記解除状態に遷移することで、径方向から見た前記第１対向部の軸方向位置と前記制動部の軸方向位置との重なり量が、変化し、前記制動部の軸方向他方側への移動を制限する干渉部を備え、前記制動部は、軸方向において前記被制動部に接触するブレーキ位置から前記干渉部に接触する干渉位置まで移動可能であり、前記ブレーキ位置において、前記制動部が前記ヨークから受ける吸引力は、前記制動部が前記弾性部材から受ける反力より大きく、前記干渉位置において、前記制動部が前記ヨークから受ける吸引力は、前記制動部が前記弾性部材から受ける反力より小さい。

【発明の効果】

【0007】

本発明の態様によれば、簡素な構造で制動部の動作を最適化させることができるオフブレーキが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１実施形態のブレーキ状態のオフブレーキの断面模式図である。

【図2】図２は、第１実施形態の解除状態のオフブレーキの断面模式図である。

【図3】図３は、第１実施形態の制動板の位置に応じた吸引力を示すグラフである。

【図4】図４は、第２実施形態のブレーキ状態のオフブレーキの断面模式図である。

【図5】図５は、第２実施形態の解除状態のオフブレーキの断面模式図である。

【図6】図６は、第３実施形態のブレーキ状態のオフブレーキの断面模式図である。

【図7】図７は、第３実施形態のブレーキ状態のオフブレーキの断面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴部分を強調する目的で、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、同様の目的で、特徴とならない部分を省略して図示している場合がある。さらに、磁気回路を構成する磁力線Ｂについても、各実施形態の効果を分かり易くするために、模式的に図示されている。

【0010】

＜第１実施形態＞
図１および図２は、第１実施形態のオフブレーキ１の断面模式図である。なお、図１はブレーキ状態のオフブレーキ１を示し、図２は解除状態のオフブレーキ１を示す。
なお、図１、図２には、それぞれ磁力線Ｂを図示するが、定常的なブレーキ状態（図１）では、磁力線Ｂは形成されない。図１に示す磁力線Ｂは、あくまでブレーキ状態から解除状態に遷移する瞬間に形成される磁力線Ｂである。

【0011】

オフブレーキ１は、中心軸線Ｊを中心とする円柱状である。
以下の説明においては、特に断りのない限り、中心軸線Ｊと平行な方向を単に「軸方向」と呼び、中心軸線Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸線Ｊを中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。

【0012】

さらに、各図には、中心軸線Ｊと平行なＺ軸を図示し、Ｚ軸方向の負の側を「下側」又は「軸方向一方側」と呼び、Ｚ軸方向の正の側を「上側」又は「軸方向他方側」と呼ぶ。
なお、本明細書における上下方向、上側および下側とは、単に各部の相対位置関係を説明するための名称であり、実際の配置関係等はこれらの名称で示される配置関係等以外の配置関係等であってもよい。

【0013】

オフブレーキ１は、ヨーク１０と、インシュレータ２０と、コイル３０と、制動板（制動部）４０と、バネ（弾性部材）９と、ブレーキハブ（被制動部）５０と、を有する。

【0014】

オフブレーキ１において、ヨーク１０、インシュレータ２０、コイル３０、制動板４０、およびバネ９は、制動機構２を構成する。すなわち、オフブレーキ１は、制動機構２とブレーキハブ５０とを有する。制動機構２とブレーキハブ５０とは、オフブレーキ１が備えられる装置内において、互いに異なる部材に組み付けられる。ブレーキハブ５０が組み付けられ部材は、制動機構２が組み付けられる部材に対して、相対的に回転する。すなわち、ブレーキハブ５０は、制動機構２に対し中心軸線Ｊ周りに相対的に回転する。制動機構２は、ブレーキハブ５０の回転を自在に制限することができる。

【0015】

ヨーク１０は、制動板４０の上側に位置する。ヨーク１０は、コイル３０を囲む。ヨーク１０は、柱部１１と、コイル包囲部１２と、を有する。柱部１１およびコイル包囲部１２は、磁性部材から構成される。

【0016】

柱部１１は、コイル３０の中央を通過する。柱部１１は、中心軸線Ｊを中心として軸方向に沿って延びる円柱状の柱本体部１１ａと、柱本体部１１ａの外周面から径方向外側に延びるフランジ部１１ｂと、を有する。柱本体部１１ａは、フランジ部１１ｂより下側の領域で、バネ９に挿通される。

【0017】

フランジ部１１ｂは、柱本体部１１ａの上端部の近傍に配置される。フランジ部１１ｂの外形は、中心軸線Ｊを中心とする円形である。フランジ部１１ｂの下面１１ｃは、バネ９の上端が接触する。

【0018】

コイル包囲部１２は、中心軸線Ｊを中心とする筒部１３と、筒部１３の上端部から径方向内側に延びる底部１４と、を有する。すなわち、ヨーク１０は、柱部１１と筒部１３と底部１４とを有する。

【0019】

筒部１３は、コイル３０を径方向外側から囲む。筒部１３は、中心軸線Ｊを中心とする円筒状の筒本体１３ａと、筒本体１３ａの下端部に位置する円環部１３ｂと、を有する。円環部１３ｂは、中心軸線Ｊと直交する平面に沿って延びる板状である。また、円環部１３ｂは、中心軸線Ｊを中心とする円形である。円環部１３ｂは、筒部１３に対して径方向内側および径方向外側に突出する。

【0020】

底部１４は、コイル３０の上側に位置する。底部１４は、中心軸線Ｊと直交する平面に沿って延びる板状である。底部１４は、中心軸線Ｊを中心とする円形である。底部１４には、中心軸線Ｊを中心とする円形の中央孔１４ａが設けられる。中央孔１４ａには、柱本体部１１ａの上端部が挿入される。

【0021】

底部１４は、中央孔１４ａの内周面において、柱本体部１１ａの外周面に接触する。また、底部１４の下面は、中央孔１４ａの周囲で、フランジ部１１ｂの上面１１ｄに接触する。すなわち、底部１４は、柱部１１と接触する。これにより、底部１４は、コイル３０の上側で柱部１１と筒部１３とを繋ぐ。

【0022】

インシュレータ２０は、コイル３０とヨーク１０との間に配置され、これらの間を絶縁する。インシュレータ２０は、例えば、絶縁性の樹脂から構成される。インシュレータ２０は、ボビン形状である。インシュレータ２０は、中央筒部２１と、中央筒部２１の上端部から径方向外側に延びる上板部２２と、中央筒部２１の下端部から径方向外側に延びる下板部（干渉部）２３と、を有する。

【0023】

中央筒部２１は、中心軸線Ｊを中心とする円筒状である。中央筒部２１の内部には、柱部１１が挿通される。中央筒部２１の内径は、フランジ部１１ｂの外径と同じか若干大きい。このため、中央筒部２１の内周面には、フランジ部１１ｂが嵌合される。中央筒部２１の内周面と柱本体部１１ａの外周面との間には、バネ９が配置される。中央筒部２１は、バネ９の圧縮及び復元をガイドする。中央筒部２１の外周面には、コイル３０が巻き付けられる。

【0024】

上板部２２および下板部２３は、中心軸線を中心とする円板状である。上板部２２および下板部２３は、上下方向にコイル３０を介して対向する。上板部２２および下板部２３は、軸方向両側からコイル３０をガイドする。上板部２２は、ヨーク１０の底部１４に接触する。一方で、下板部２３は、軸方向において制動板４０と対向する。下板部２３は、制動板４０の上側への移動を制限する干渉部として機能する。すなわち、オフブレーキ１は、干渉部としての制動板４０を備える。

【0025】

コイル３０は、コイル線を中心軸線Ｊ周りに巻き回すことで構成させる。コイル３０は、通電されることでヨーク１０を励磁する。励磁されたヨーク１０は、制動板４０を吸着する。なお、コイル３０は、通電によってヨーク１０を励磁させ制動板４０を吸着させるものであれば、その構成は限定されない。

【0026】

制動板４０は、磁性部材から構成される。制動板４０は、中心軸線Ｊと直交する平面に沿い中心軸線Ｊを中心とする円板状である。制動板４０の外径は、円環部１３ｂの内径より若干小さい。

【0027】

制動板４０の中央には、平面視で中心軸線Ｊを中心とする円形の貫通孔（開口部）４１が設けられる。貫通孔４１の直径は、柱本体部１１ａの直径より若干大きい。

【0028】

制動板４０は、軸方向に移動可能である。制動板４０の軸方向の移動は、貫通孔４１において柱本体部１１ａによりガイドされる。このため、制動板４０は、中心軸線Ｊに対して直交する平面に沿うし姿勢を維持したまま軸方向に移動する。また、本実施形態の制動板４０は、中心軸線Ｊ周りの回転が制限される。すなわち、本実施形態の制動板４０は、軸方向のみに移動可能である。このため、制動板４０は、ブレーキハブ５０に押し当てられた状態でブレーキハブ５０と供回りすることがない。

【0029】

制動板４０の上面は、バネ９の下端が接触する。制動板４０には、バネ９から下側に向かう力が付与される。制動板４０は、バネ９によってブレーキハブ５０に押し当てられる。これによって、制動板４０とブレーキハブ５０との間に摩擦力が生じ、ブレーキハブ５０に制動力が付与される。

【0030】

本実施形態では図示を省略するが、制動板４０の下面には、ブレーキバッドが設けられていることが好ましい。制動板４０は、ブレーキバッドにおいてブレーキハブ５０に接触する。また、ブレーキパッドは、ブレーキハブ５０の上面に設けられていてもよい。

【0031】

バネ９は、中心軸線Ｊを中心として軸方向に延びる。バネ９は、柱本体部１１ａに挿入される。バネ９は、圧縮された状態で、柱部１１のフランジ部１１ｂと制動板４０との間に挟まれる。これにより、バネ９は、制動板４０をブレーキハブ５０に押し付ける。なお、本実施形態では、バネ９としてコイルバネを採用する場合について説明した。しかしながら、コイルバネに代えて板バネ等の他の弾性部材を採用してもよい。

【0032】

ブレーキハブ５０は、制動板４０の下側に位置し制動板４０と軸方向に対向する。ブレーキハブ５０は、中心軸線Ｊと直交する平面に沿い中心軸線Ｊを中心とする円板状である。ブレーキハブ５０の中央には、平面視で中心軸線Ｊを中心とする円形の貫通孔５１が設けられる。本実施形態において、ブレーキハブ５０は、中心軸線Ｊを中心として回転する。

【0033】

なお、ブレーキハブ５０は、中心軸線Ｊと直交する平面に沿う板状の部分を有していればよい。また、ブレーキハブ５０の動作は、中心軸線Ｊ周りの回転に限らず、制動機構２に対し中心軸線Ｊと直交する平面に沿う動作であればよい。

【0034】

（作用効果）
次に、本実施形態のオフブレーキ１の作用効果について説明する。制動板４０は、図１に示すブレーキ状態と、図２に示す解除状態と、の間で遷移可能である。

【0035】

図１に示すブレーキ状態では、コイル３０への通電は行われない。このため、ブレーキ状態において、制動板４０がコイル３０に吸着されることがない。

【0036】

ブレーキ状態の制動板４０は、バネ９によって下側に力を付与され、ブレーキハブ５０に押し付けられる。制動板４０の下面とブレーキハブ５０との間には、ブレーキハブ５０の回転方向に沿う摩擦力が発生する。これにより、ブレーキ状態の制動板４０は、ブレーキハブ５０に接触しブレーキハブ５０を制動する。

【0037】

図２に示す解除状態では、コイル３０に電流が流される。コイル３０が形成する磁場は、ヨーク１０を励磁し、制動板４０をヨーク１０側に引き寄せる。制動板４０がヨーク１０から受ける上側に向かう引力（以下吸引力）は、制動板４０がバネ９から受ける力より大きい。このため、解除状態の制動板４０は、バネ９を圧縮して、上側に移動する。解除状態において、制動板４０は、ブレーキハブ５０から離間しブレーキハブ５０の制動を解除する。

【0038】

解除状態において、コイル３０の磁場が形成する磁気回路は、ヨーク１０の柱部１１、底部１４、および筒部１３、並びに制動板４０を通過する。磁気回路は、柱部１１の外周面の下端部と制動板４０の内周面との間に跨って形成される。また、磁気回路は、筒部１３の下端部に位置する円環部１３ｂの内周面と制動板４０外周面との間に跨って形成される。

【0039】

ここで、柱部１１の外周面の下端部であって、径方向において制動板４０の内周面と対向する領域を第１対向部１５と呼ぶ。同様に、円環部１３ｂの内周面を第２対向部（第１対向部）１６と呼ぶ。すなわち、ヨーク１０は、制動板４０と径方向に対向する第１対向部１５および第２対向部１６を有する。解除状態において磁気回路を構成する磁力線Ｂは、第１対向部１５と制動板４０との間の隙間、および第２対向部１６と制動板４０の間の隙間を径方向に通過する。

【0040】

ブレーキ状態において、制動板４０の軸方向位置は、第１対向部１５の軸方向位置、および第２対向部１６の軸方向位置より下側に位置し、これらに重ならない。一方で、解除状態において、制動板４０の軸方向位置は、第１対向部１５の軸方向位置、および第２対向部１６の軸方向位置に重なる。すなわち、ブレーキ状態から解除状態に遷移することで、径方向から見た第１対向部１５および第２対向部１６の軸方向位置と制動板４０の軸方向位置との重なり量が変化する。より具体的には、径方向から見た第１対向部１５および第２対向部１６の軸方向位置と制動板４０の軸方向位置との重なり量は、ブレーキ状態において最も小さくなり、解除状態に遷移するに従い、徐々に大きくなる。

【0041】

第１対向部１５と制動板４０との間には、径方向に沿って延びる磁力線Ｂが通過する。同様に、第２対向部１６と制動板４０との間には、径方向に沿って延びる磁力線Ｂが通過する。径方向から見た第１対向部１５および第２対向部１６の軸方向位置と制動板４０の軸方向位置との重なり量が小さくなると、磁力線Ｂ同士の間隔が狭くなる。一方で、径方向から見た第１対向部１５および第２対向部１６の軸方向位置と制動板４０の軸方向位置との重なり量が大きくなると、磁力線Ｂ同士の間隔が広くなる。

【0042】

制動板４０は、磁気回路を構成する磁力線Ｂの密度を低下させる方向に動作する。また、磁力線Ｂの密度が高くなる場合に、制動板４０に付与される吸引力が大きくなる。上述したように、ブレーキ状態では、径方向から見た第１対向部１５および第２対向部１６の軸方向位置と制動板４０の軸方向位置との重なり量が最も小さくなる。このため、ブレーキ状態では、第１対向部１５と制動板４０との間に延びる磁力線、並びに第２対向部１６と制動板４０との間に延びる磁力線Ｂの密度が大きくなりやすい。本実施形態によれば、制動板４０に付与される吸引力は、ブレーキ状態において、コイル３０に通電され解除状態に遷移する瞬間に高まりやすい。

【0043】

本実施形態において、制動板４０がブレーキ状態から解除状態に遷移することで、径方向から見た第１対向部１５および第２対向部１６の軸方向位置と制動板４０の軸方向位置との重なり量が、変化する。このため、第１対向部１５および第２対向部１６から制動部に流れる磁力線Ｂの密度が、ブレーキ状態から解除状態に遷移することで変化する。結果的に、重なり量に応じて、ブレーキ状態から解除状態に遷移する過程での吸引力を変化させることができる。また、ブレーキ状態から解除状態に遷移する際の、重なり量の変化量を調整することで、ブレーキ状態から解除状態に遷移することで変化する際の吸引力の変化を調整することができる。すなわち、簡素な構造で制動板４０の動作を最適化することができる。

【0044】

本実施形態によれば、ブレーキ状態から解除状態に遷移することで、径方向から見た第１対向部１５および第２対向部１６の軸方向位置と制動板４０の軸方向位置との重なり量が、大きくなる。このため、ブレーキ状態から解除状態に遷移する瞬間の制動板４０の吸引力を高め易い。本実施形態によれば、制動板４０のストロークを大きく確保した場合であっても、制動板４０を確実にブレーキハブ５０から離間させることができる。

【0045】

本実施形態において、ブレーキハブ５０を制動する制動部が、中心軸線Ｊを中心とする中央孔１４ａを有する板状の制動板４０である。また、柱部１１が第１対向部１５を有し、制動板４０の中央孔１４ａの内周面と径方向に対向する。さらに、筒部１３が第２対向部１６を有し、制動板４０の外周面と径方向に対向する。このような構成を有することで、単純な構造で、本実施形態の効果を得るオフブレーキ１を構成することができる。なお、本実施形態のヨーク１０には、柱部１１および筒部１３にそれぞれ位置する２つの第１対向部（本実施形態における第１対向部１５および第２対向部１６）が設けられる。しかしながら、ヨーク１０は、柱部１１および筒部１３の何れか一方に位置する対向部を有していれば、上述の効果を得ることができる。

【0046】

図３は、本実施形態において丸印で繋ぐ線が制動板４０の位置に応じた磁力線による吸引力を示すグラフである。また、図３において実線が、制動板４０の位置に応じたバネ９のバネによる反発力を示す。制動板４０の吸引力は、バネ９の反発力に抗して制動板４０を移動させる。また、図３のグラフには、制動板４０の可動範囲を図示する。制動板４０は、軸方向において上板部２２に接触する干渉位置からブレーキハブ５０に接触するブレーキ位置まで移動可能である。

【0047】

また、図２に示すような停止位置において、制動板４０がヨーク１０から受ける吸引力は、制動板４０がバネ９から受けると等しい。このため、停止位置において、制動板４０は停止位置で停止する。

【0048】

制動板４０が下板部２３に接触する干渉位置において、制動板４０がヨーク１０から受ける吸引力は、制動板４０がバネ９から受ける反力より小さい。したがって、制動板４０がブレーキ状態から解除状態に移行する際に、制動板４０が下板部２３に衝突する速度を抑制することができる。これにより、衝突に伴う、制動板４０および下板部２３の損傷、並びに騒音を抑制することができる。

【0049】

本実施形態では、図１に示すようなブレーキ位置において、制動板４０がヨーク１０から受ける吸引力は、制動板４０がバネ９から受ける反力より大きい。このため、ブレーキ位置においてコイル３０に通電を行うことで、制動板４０をヨーク１０側にスムーズに吸引させて、解除状態に移行することができる。

【0050】

＜第２実施形態＞
図４および図５は、第２実施形態のオフブレーキ１０１の断面模式図である。なお、図４はブレーキ状態のオフブレーキ１０１を示し、図５は解除状態のオフブレーキ１０１を示す。
なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。

【0051】

オフブレーキ１０１は、中心軸線Ｊを中心とする円柱状である。オフブレーキ１０１は、ヨーク１１０と、インシュレータ２０と、コイル３０と、制動板（制動部）１４０と、バネ９と、ブレーキハブ５０と、を有する。

【0052】

上述の実施形態と同様に、ヨーク１１０は、柱部１１と、コイル包囲部１１２と、を有する。また、コイル包囲部１１２は、中心軸線Ｊを中心とする筒部１１３と、筒部１１３の上端部から径方向内側に延びる底部１４と、を有する。筒部１１３は、中心軸線Ｊを中心とする円筒状の筒本体１３ａと、筒本体１３ａの下端部に位置する円環部１１３ｂと、を有する。円環部１１３ｂは、中心軸線Ｊと直交する平面に沿って延びる板状である。また、円環部１１３ｂは、中心軸線Ｊを中心とする円形である。円環部１１３ｂの上面は、インシュレータ２０の下面に接触する。円環部１１３ｂは、筒部１１３に対して径方向内側および径方向外側に突出する。円環部１１３ｂの下面は、軸方向において制動板１４０と対向する。円環部１１３ｂは、制動板１４０の上側への移動を制限する干渉部として機能する。

【0053】

制動板１４０は、中心軸線Ｊと直交する平面に沿い中心軸線Ｊを中心とする円板状である。制動板１４０の外径は、円環部１１３ｂの内径より大きい。軸方向から見て、制動板１４０と円環部１１３ｂとは互いに重なる。制動板１４０の上面には、平面視で中心軸線Ｊを中心とする円形の凹部（開口部）１４１が設けられる。すなわち、制動板１４０は、凹部１４１を有する。凹部１４１は、上側に開口する開口部である。凹部１４１の直径は、柱本体部１１ａの直径より若干大きい。凹部１４１は、プレス加工によって成形される。このため、制動板１４０の下面には、凹部１４１に重なる円形の凸部１４２が設けられる。制動板１４０は、中心軸線Ｊに対して直交する平面に沿う姿勢を維持したまま軸方向に移動する。制動板１４０は、軸方向のみに移動可能である。

【0054】

図４に示すブレーキ状態の制動板１４０は、バネ９によって下側に力を付与され、ブレーキハブ５０に押し付けられる。ブレーキ状態において、制動板１４０の凸部１４２は、ブレーキハブ５０の貫通孔５１に挿入される。制動板１４０の下面とブレーキハブ５０との間には、ブレーキハブ５０の回転方向に沿う摩擦力が発生する。これにより、制動板１４０は、ブレーキハブ５０を制動する。

【0055】

図５に示す解除状態では、コイル３０に電流が流される。これによって、制動板１４０がヨーク１１０側に引き寄せられる。解除状態において、制動板１４０は、ブレーキハブ５０から離間しブレーキハブ５０の制動を解除する。

【0056】

柱部１１の外周面の下端部には、径方向において制動板１４０の内周面と対向する第１対向部１１５が設けられる。また、円環部１１３ｂの下面には、軸方向において制動板１４０と対向する軸方向対向部１１６が設けられる。すなわち、ヨーク１１０は、制動板１４０と径方向に対向する第１対向部１１５と、制動板１４０と軸方向に対向する軸方向対向部１１６と、を有する。解除状態において磁気回路を構成する磁力線Ｂは、第１対向部１１５と制動板１４０の間の隙間を径方向に通過する。また、解除状態において磁気回路を構成する磁力線Ｂは、軸方向対向部１１６と制動板１４０の間の隙間を軸方向に通過する。

【0057】

ブレーキ状態において、制動板１４０の軸方向位置は、第１対向部１１５の軸方向位置より下側に位置し、これらに重ならない。一方で、解除状態において、柱部１１の下端部が制動板１４０の凹部１４１には挿入される。このため、解除状態の制動板１４０の軸方向位置は、第１対向部１１５の軸方向位置に重なる。すなわち、ブレーキ状態から解除状態に遷移することで、径方向から見た第１対向部１１５の軸方向位置と制動板１４０の軸方向位置との重なり量が、変化する。より具体的には、径方向から見た第１対向部１１５の軸方向位置と制動板１４０の軸方向位置との重なり量は、ブレーキ状態において最も小さくなり、解除状態に遷移するに従い、徐々に大きくなる。これにより、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0058】

＜第３実施形態＞
図６および図７は、第３実施形態のオフブレーキ２０１の断面模式図である。なお、図６はブレーキ状態のオフブレーキ２０１を示し、図７は解除状態のオフブレーキ２０１を示す。
なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。

【0059】

オフブレーキ２０１は、中心軸線Ｊを中心とする円柱状である。オフブレーキ２０１は、ヨーク２１０と、インシュレータ２０と、コイル３０と、制動板４０と、バネ９と、ブレーキハブ５０と、を有する。

【0060】

上述の実施形態と同様に、ヨーク２１０は、柱部２１１と、コイル包囲部２１２と、を有する。コイル包囲部２１２は、中心軸線Ｊを中心とする筒部２１３と、筒部２１３の上端部から径方向内側に延びる底部２１４と、を有する。筒部２１３は、中心軸線Ｊを中心とする円筒状の筒本体２１３ａを有する。筒部２１３は、コイル３０を径方向外側から囲む。底部２１４は、コイル３０の上側で柱部２１１と筒部２１３とを繋ぐ。底部２１４には、中心軸線Ｊを中心とする円形の中央孔２１４ａが設けられる。底部２１４は、中央孔２１４ａの縁部から下側に突出するカール部２１４ｂを有する。カール部２１４ｂは、中心軸線Ｊを中心とする筒状である。カール部２１４ｂの内周面は、柱部２１１の上端小径部２１１ｂに嵌合する。

【0061】

柱部２１１は、中心軸線Ｊを中心として軸方向に沿って延びる。柱部２１１は、コイル３０の中央を通過する。柱部２１１は、柱本体部２１１ａと、上端小径部２１１ｂと、下端小径部２１１ｃと、凹溝部２１１ｇと、を有する。

【0062】

柱本体部２１１ａは、中心軸線Ｊを中心とする円柱状である。柱本体部２１１ａは、コイル３０の径方向内側に配置される。上端小径部２１１ｂは、柱本体部２１１ａの上側に位置する円柱状である。上端小径部２１１ｂは、柱本体部２１１ａよりも小径である。下端小径部２１１ｃは、柱本体部２１１ａの下側に位置する円柱状である。下端小径部２１１ｃは、柱本体部２１１ａよりも小径である。凹溝部２１１ｇは、柱本体部２１１ａと下端小径部２１１ｃとの間に配置される。凹溝部２１１ｇは、周方向に沿って延びる。柱部２１１は、凹溝部２１１ｇにおいて、最も小径である。

【0063】

図６に示すブレーキ状態の制動板４０は、バネ９によって下側に力を付与され、ブレーキハブ５０に押し付けられる。制動板４０の下面とブレーキハブ５０との間には、ブレーキハブ５０の回転方向に沿う摩擦力が発生する。ブレーキ状態において、制動板４０の軸方向位置は、柱本体部２１１ａの下端小径部２１１ｃに重なる。また、ブレーキ状態において、制動板４０は、筒部２１３の下端より下側に配置される。

【0064】

図７に示す解除状態では、コイル３０に電流が流される。これによって、制動板４０がヨーク２１０側に引き寄せられる。解除状態において、制動板４０は、ブレーキハブ５０から離間しブレーキハブ５０の制動を解除する。解除状態において、制動板４０の軸方向位置は、凹溝部２１１ｇと重なる。また、解除状態において、制動板４０の軸方向位置は、筒部２１３の下端部と重なる。

【0065】

柱部２１１の下端小径部２１１ｃの外周面には、径方向において制動板４０の内周面と対向する第２対向部２１５が設けられる。また、筒部２１３の下端部には、径方向において制動板４０の外周面と対向する第１対向部２１６が設けられる。すなわち、ヨーク２１０は、制動板４０と径方向に対向する第２対向部２１５および第１対向部２１６を有する。解除状態において磁気回路を構成する磁力線Ｂは、第２対向部２１５と制動板４０との間の隙間、および第１対向部２１６と制動板４０の間の隙間を径方向に通過する。

【0066】

ブレーキ状態の制動板４０の軸方向位置は、第２対向部２１５の軸方向位置と重なる。一方で、ブレーキ状態の制動板４０の軸方向位置は、筒部２１３のより下側であり第１対向部２１６の軸方向位置と重ならない。

【0067】

解除状態において、制動板４０の内周面は凹溝部２１１ｇの開口と対向するため、制動板４０の軸方向位置は、第２対向部２１５の軸方向位置と重ならない。一方で、解除状態の制動板４０の軸方向位置は、第１対向部２１６の軸方向位置と重なる。

【0068】

径方向から見た第２対向部２１５の軸方向位置と制動板４０の軸方向位置との重なり量は、ブレーキ状態において最も大きくなり、解除状態に遷移するに従い、徐々に小さくなる。すなわち、ブレーキ状態から解除状態に遷移することで、径方向から見た第２対向部２１５の軸方向位置と制動板４０の軸方向位置との重なり量は小さくなる。反対に、径方向から見た第１対向部２１６の軸方向位置と制動板４０の軸方向位置との重なり量は、ブレーキ状態において最も小さくなり、解除状態に遷移するに従い、徐々に大きくなる。すなわち、ブレーキ状態から解除状態に遷移することで、径方向から見た第１対向部２１６の軸方向位置と制動板４０の軸方向位置との重なり量は大きくなる。

【0069】

本実施形態において、状態の遷移に伴い、径方向から見た第２対向部２１５と制動板４０の重なり量および第１対向部２１６と制動板４０との重なり量は、ともに変化するが、増減の方向が反対である。本実施形態によれば、径方向から見た第２対向部２１５および第１対向部２１６と制動板４０との重なり量の変化が、ストローク間で最適となるように設計することで、ブレーキ状態から解除状態に遷移する過程での、制動板４０に働く吸引力を繊細に調整することができる。すなわち、本実施形態によれば、簡素な構造で制動板４０の動作を細かく最適化させることができる。

【0070】

本実施形態において、第２対向部２１５と制動板４０との間に延びる磁力線Ｂの密度は、解除状態で最も大きく、第１対向部２１６と制動板４０との間に延びる磁力線Ｂの密度は、ブレーキ状態で最も大きい。このように、ブレーキ状態と解除状態とで、第２対向部２１５および第１対向部２１６から制動板４０に付与される吸引力は、逆方向となる。ブレーキ状態から解除状態に遷移して制動板４０が上側に移動する際に、制動板４０は第１対向部２１６によって上側に吸引される。同時に、制動板４０は第２対向部２１５によって徐々に反対側（下側）への吸引される力も付与され、上側への移動速度が低減される。本実施形態によれば、ブレーキ状態から解除状態に遷移する際の、制動板４０と下板部２３との衝突の衝撃を低減することができる。

【0071】

本実施形態では、柱部２１１が第２対向部２１５を有し、筒部２１３が第１対向部２１６を有するがこの関係は反対でもよい。すなわち、柱部２１１および筒部２１３のうち、一方は対向部としての第２対向部２１５を有し、他方は対向部としての第１対向部２１６を有していればよい。

【0072】

以上に、本発明の様々な実施形態を説明したが、各実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。

【符号の説明】

【0073】

１，１０１，２０１…オフブレーキ、９…バネ（弾性部材）、１０，１１０，２１０…ヨーク、１１，２１１…柱部、１３，１１３，２１３…筒部、１４，２１４…底部、１５，１１５，２１６…第１対向部、１６…第２対向部（第１対向部）、２３…下板部（干渉部）、３０…コイル、４０，１４０…制動板（制動部）、４１…貫通孔（開口部）、５０…ブレーキハブ（被制動部）、１４１…凹部（開口部）、２１５…第２対向部、Ｊ…中心軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】