JP2003264958A - 車両用電磁ブレーキ付きモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】安価なフレームやモータケースを使用しつつ、
防水性や組付け性を向上することができると共に、電磁
ブレーキおよびエンコーダの組付け時の防水ができる車
両用電磁ブレーキ付きモータを提供する。 【解決手段】車両を駆動する駆動用モータ１と、駆動用
モータ１の反負荷側に配設され、電磁コイル８を励磁す
ることで駆動用モータ１の回転軸７を開放して回転自在
とする電磁ブレーキ２とを有する車両用電磁ブレーキ付
きモータにおいて、駆動用モータ１を被覆すると共に磁
気回路を構成するヨークを兼ねるモータケース４と、モ
ータケース４に固定され、電磁ブレーキ２を被覆し、駆
動用モータ１の反負荷側に開口部を有する電磁ブレーキ
ケース５と、電磁ブレーキケース５の開口部を被覆する
電磁ブレーキケースカバー６とを有することを特徴とす
る車両用電磁ブレーキ付きモータ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シルバーカー等の
車両用電磁ブレーキ付きモータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のシルバーカー等の駆動に用いられ
るモータを図２に示す。シルバーカー等の駆動に用いら
れるモータは、一般に、駆動用モータ２１と、電磁ブレ
ーキ２２と、エンコーダ２３とからなる。駆動用モータ
２１は、回転軸を回転させることによりシルバーカーを
駆動させる。電磁ブレーキ２２は、駆動用モータ２１の
反負荷側に配置されており、電磁コイルを励磁すること
で駆動用モータ２１の回転軸を開放して回転自在とす
る。また、電磁ブレーキ２２の電磁コイルを励磁しない
時、例えばシルバーカー停止時にはスプリング力によっ
てブレーキが作動する。エンコーダ２３は、駆動用モー
タ２１の回転軸の回転数を検出する。回転数を検出する
ことで、シルバーカー等の移動速度を制限できる。

【０００３】ここで、電磁ブレーキ２２およびエンコー
ダ２３は、被水すると故障するおそれがある。例えば、
電磁ブレーキ２２が被水するとブレーキシューの膨張等
により駆動用モータ２１の回転軸を開放できなくなり、
常にブレーキ作用が働いた状態となる。また、エンコー
ダ２３が被水すると正確な回転数を検出できなくなるお
それがあるため、このような場合には故障と判断してシ
ルバーカー等の動作ができないような措置を採ってい
た。そこで、電磁ブレーキ２２やエンコーダ２３は防水
するために密閉室に格納する必要がある。

【０００４】一例として、図２に示すように、モータケ
ース２４の外側に配置された電磁ブレーキ２２およびエ
ンコーダ２３は、モータケース２４の一部と電磁ブレー
キカバー２５とにより覆われている。なお、モータケー
ス２４は駆動用モータ２１を包囲すると共に磁気回路を
構成するヨークを兼ねており、絞り加工により形成され
ている。電磁ブレーキカバー２５は、絞り加工またはプ
ラスチック成形により形成されている。

【０００５】また、他のシルバーカー等の駆動に用いら
れるモータを図３に示す。駆動用モータ２１と、電磁ブ
レーキ２２と、エンコーダ２３とを有するのは図２に示
すモータと同様である。そして、駆動用モータ２１は、
アルミダイカストからなるフレーム２６とパイプ形状の
モータケース２７とにより覆われている。電磁ブレーキ
２２およびエンコーダ２３は、フレーム２６とフレーム
２６の開口部を覆うフレームカバー２８により包囲され
ている。なお、モータケース２７は、パイプを切削加工
して形成されている。フレームカバー２８は、絞り加工
またはプラスチック成形により形成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図２に示す
モータは、電磁ブレーキカバー２５とモータケース２４
との重なり部分ａの隙間から水が侵入し、電磁ブレーキ
２２やエンコーダ２３が被水するおそれがあった。さら
に、この隙間を少なくしようとすると、モータケース２
４や電磁ブレーキカバー２５の加工精度を上げる必要が
あるため高価となる上に、電磁ブレーキカバー２５の組
付けが困難となる。

【０００７】また、図３に示すモータは、防水性や組付
け性は比較的優れているが、アルミダイカストからなる
フレーム２６を使用しているため高価なものとなる。さ
らに、モータケースがパイプを切削加工して形成してい
るため、非常に高価なものとなる。

【０００８】また、図２および図３に示すモータは、電
磁ブレーキ２２およびエンコーダ２３の組付けは、駆動
用モータ２１の組付けと一体に行う必要があるため、組
付け作業に時間がかかっていた。さらに、電磁ブレーキ
２２およびエンコーダ２３を駆動用モータ２１へ組付け
る際、電磁ブレーキカバー２５やフレームカバー２８を
取付ける前に被水するおそれがあった本発明は、このよ
うな事情に鑑みて為されたものであり、安価なフレーム
やモータケースを使用しつつ、防水性や組付け性を向上
することができると共に、電磁ブレーキおよびエンコー
ダの組付け時の防水ができる車両用電磁ブレーキ付きモ
ータを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者はこの
課題を解決すべく鋭意研究し、試行錯誤を重ねた結果、
モータケースとは別の部品である電磁ブレーキケースと
電磁ブレーキカバーとにより電磁ブレーキ等を覆うこと
を思いつき、本発明を完成するに至った。

【００１０】すなわち、本発明の車両用電磁ブレーキ付
きモータは、駆動用モータと、電磁ブレーキと、モータ
ケースと、電磁ブレーキケースと、電磁ブレーキケース
カバーとを有することを特徴とする。

【００１１】ここで、駆動用モータは、車両を駆動する
ためのモータである。電磁ブレーキは、駆動用モータの
反負荷側に配設されており、電磁コイルを励磁すること
で駆動用モータの回転軸を開放して回転自在とし、電磁
コイルを励磁しないことで駆動用モータの回転軸を制動
するためのものである。ここで、駆動用モータの回転軸
は、コイル部分を中心として両側へ突出している。その
回転軸のうち、駆動対象が取付けられる側を駆動用モー
タの負荷側といい、駆動対象が取付けられない側を駆動
用モータの反負荷側という。モータケースは、駆動用モ
ータを包囲すると共に磁気回路を構成するヨークを兼ね
るケースである。電磁ブレーキケースは、モータケース
に底部で固定され、電磁ブレーキを包囲し、駆動用モー
タの反負荷側に開口部を有する有底筒状のケースであ
る。電磁ブレーキケースカバーは、電磁ブレーキケース
の開口部を閉塞するカバーである。

【００１２】これにより、電磁ブレーキケースはアルミ
ダイカストを使用しない形状とでき、さらに過度の加工
精度も要求されないため、安価な電磁ブレーキケースを
使用できる。また、モータケースは絞り加工により形成
することができるので、パイプを切削加工する必要がな
く安価に製作できる。また、モータケースと電磁ブレー
キケースとの接合面および電磁ブレーキケースと電磁ブ
レーキケースカバーとの接合面はＯリング等により容易
に防水できる。また、有底筒状の電磁ブレーキカケース
の底部がモータケースに固定されているため、従来の構
造（図２に示すモータにおける電磁ブレーキカバーとモ
ータケースとの重なり部分ａ）に存在する隙間がないこ
とにより防水性が向上し、組付けも容易にできる。さら
に、駆動用モータのモータケースへの取付けと電磁ブレ
ーキ等の電磁ブレーキケースへの取付けは別々に行うこ
とができるため、作業効率が向上する。また、有底筒状
の電磁ブレーキケースを採用することで、電磁ブレーキ
の組付け時の防水が可能となる。

【００１３】また、本発明の車両用電磁ブレーキ付きモ
ータは、電磁ブレーキケースが磁性材料により形成さ
れ、電磁ブレーキの固定鉄心が電磁ブレーキケースに当
接していることを特徴とする。これにより、電磁ブレー
キケース自体も磁気回路を構成することになる。その結
果、漏れ磁束が減少し、電磁力が向上して、電磁ブレー
キの高性能化または小型化が可能となる。

【００１４】また、本発明の車両用電磁ブレーキ付きモ
ータは、電磁ブレーキケースが金属材料からなり、絞り
加工により形成されることを特徴とする。これにより、
従来のアルミダイカストからなるフレームに比べて非常
に安価に製作できる。また、上述のとおり電磁ブレーキ
ケースは過度の加工精度を要求されないため、絞り加工
精度を低くすることができ、安価に製作できる。

【００１５】また、本発明の車両用電磁ブレーキ付きモ
ータは、電磁ブレーキケースがプラスチック成形により
形成されることを特徴とする。これにより、従来のアル
ミダイカストからなるフレームに比べて非常に安価に製
作できる。また、上述のとおり電磁ブレーキケースは過
度の加工精度を要求されないため、成形精度を低くする
ことができ、安価に製作できる。

【００１６】また、本発明の車両用電磁ブレーキ付きモ
ータは、エンコーダを有し、車両はシルバーカーである
ことを特徴とする。ここで、エンコーダは、前記駆動用
モータの回転数を検出する検出器である。そして、この
エンコーダは、電磁ブレーキケースと電磁ブレーキケー
スカバーとにより包囲されている。これにより、特に最
高速度を制限する必要があるシルバーカーは、エンコー
ダを搭載することにより駆動用モータの回転数を検出す
ることができ、検出結果に基づき確実に移動速度が制限
される。また、屋外を走行するシルバーカーにおいて
も、電磁ブレーキやエンコーダを確実に防水でき、故障
を防止できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、実施形態を挙げ、本発明を
より詳しく説明する。

【００１８】図１に、本発明の実施形態であるシルバー
カー用電磁ブレーキ付きモータを示す。これは、駆動用
モータ１と、電磁ブレーキ２と、エンコーダ３と、モー
タケース４と、電磁ブレーキケース５と、電磁ブレーキ
ケースカバー６とからなる。

【００１９】駆動用モータ１は、回転軸７を回転させる
ことによりシルバーカー等を駆動させる。ここで、駆動
用モータ１の回転軸７は、コイル部分を中心として両側
へ突出している。その回転軸７のうち、駆動対象が取付
けられる側を駆動用モータの負荷側といい、駆動対象が
取付けられない側を駆動用モータの反負荷側という。

【００２０】電磁ブレーキ２は、電磁コイル８と、固定
鉄心９と、可動板１０と、ブレーキシュー１１と、固定
板１２と、バネ（図示せず）とからなる。電磁コイル８
と固定鉄心９は、中央を駆動用モータ１の回転軸７が貫
通しており、後述する電磁ブレーキケース５の底部に固
定されている。可動板１０は、軸方向に移動可能であっ
て、電磁コイル８の吸引力とバネ（図示せず）のバネ力
により動作される。固定板１１は、固定鉄心９に固定さ
れている。ブレーキシュー１２は、可動板１０と固定板
１１に挟まれる位置にあり、軸方向に移動可能で、さら
に駆動用モータ１の回転軸７と共に回転する。バネ（図
示せず）は、固定鉄心９と可動板１０との間にあり、可
動板１０をブレーキシュー１２側へ押し付ける方向に作
用している。

【００２１】そして、この電磁ブレーキ２は、電磁コイ
ル８を励磁する場合には、駆動用モータ１の回転軸７を
開放して回転自在とする。電磁コイル８を励磁しない場
合には、可動板１０と固定板１１とによりブレーキシュ
ー１２を挟み込み、回転軸７を制動する。

【００２２】具体的には、電磁コイル８を励磁すること
で、電磁コイル８を囲んでいる固定鉄心９が磁気回路を
構成する。そして、バネ（図示せず）によりブレーキシ
ュー１２側へ押圧されていた可動板１０が固定鉄心９側
に吸引される。その結果、ブレーキシュー１２は可動板
１０および固定板１１から離れ、回転軸７と共に回転す
る。すなわち、ブレーキが解除される。一方、電磁コイ
ル８を励磁しない場合には、固定鉄心９と可動板１０の
間にあるバネ（図示せず）により可動板１０がブレーキ
シュー１２側へ押圧されて、ブレーキシュー１２が可動
板１０および固定板１１に挟み込まれる。その結果、ブ
レーキシュー１２等の摩擦力により回転軸７の回転を制
動し、ブレーキが作動する。例えば、シルバーカーを停
止している時にブレーキが作動する。

【００２３】エンコーダ３は、エンコーダ基板１３と、
ホトインターラプタ１４と、エンコーダロータ１５とか
らなる。エンコーダ基板１３は、固定板１１に固定され
ている。ホトインターラプタ１４は、エンコーダ基板１
３に取付けられており、エンコーダロータ１５の回転の
位置を検出する。エンコーダロータ１５は、モータ１の
回転軸７と共に回転する。エンコーダ３により駆動用モ
ータ１の回転数を検出し、シルバーカー等の移動速度を
制限できる。特にシルバーカーは最高速度を制限する必
要があるため、エンコーダ３の必要性は大きい。なお、
本実施形態では、エンコーダは光学式エンコーダを用い
ているが、磁気エンコーダ等でもよい。

【００２４】モータケース４は、駆動用モータ１を包囲
しており、さらに駆動用モータ１のヨークを兼ねてい
る。このモータケース４は、磁性材料である鋼板を、絞
り加工して形成されている。そして、駆動用モータ１の
反負荷側の回転軸７に取付けられている軸受の外輪をモ
ータケース４で支持している。さらに、後述する電磁ブ
レーキケース５を締結するために端面にはバーリング加
工により雌ネジ穴４ａが設けられている。

【００２５】電磁ブレーキケース５は、電磁ブレーキ２
およびエンコーダ３を包囲しており、駆動用モータ１の
反負荷側に開口部を有している。そして、電磁ブレーキ
ケース５の底部には、駆動用モータ１の回転軸７が貫通
できる穴が設けられている。また、電磁ブレーキケース
５の底部のモータケース４への締結箇所には足部５ａが
設けられ、また後述する電磁ブレーキケースカバー６を
締結するために開口部には雌ネジ穴５ｂが設けられてい
る。この電磁ブレーキケース５は絞り加工またはプラス
チック成形により形成されている。

【００２６】そして、モータケース４の雌ネジ穴４ａへ
の締結は、Ｏリング１６を介してボルトにより行われ
る。その際、電磁ブレーキケース５内に水が浸入しない
ように、ボルトの締付けによりＯリング１６の圧縮量を
決定する。このようにすることで、電磁ブレーキケース
５内を確実に防水できる。また、この締結箇所を利用し
て、電磁ブレーキ２の固定鉄心９を固定している。な
お、電磁ブレーキケース５は電磁ブレーキ２の固定鉄心
９と接触させており、磁気回路を構成している。そのた
め、電磁ブレーキ２は漏れ磁束が減少し、大きな電磁力
を得ることができ、電磁ブレーキ２の高性能化または小
型化が可能となる。

【００２７】また、電磁ブレーキ２およびエンコーダ３
の電磁ブレーキケース５への組付けは、駆動用モータ１
のモータケース４への組付けとは別に行うことができ
る。すなわち、駆動用モータ１のモータケース４への組
付けと、電磁ブレーキ２およびエンコーダ３の電磁ブレ
ーキケース５への組付けをそれぞれ行い、その後に双方
を組付けることができる。この結果、駆動用モータと一
体に電磁ブレーキ等を組付ける必要があった従来構造に
比べ、組付けの作業効率が向上する。

【００２８】また、電磁ブレーキケース５は有底筒状で
あるため、電磁ブレーキ２およびエンコーダ３の電磁ブ
レーキケース５への組付けの際、電磁ブレーキ２等を内
部に収納するように行うことができる。すなわち、組付
け時の防水が可能となる。

【００２９】電磁ブレーキケースカバー６は、電磁ブレ
ーキケース５の開口部を覆っている。また、電磁ブレー
キケース５への締結箇所に足部６ａが設けられている。
この電磁ブレーキケースカバー６は、絞り加工またはプ
ラスチック成形により製作されている。そして、電磁ブ
レーキケースカバー５の雌ネジ穴５ｂへの締結は、Ｏリ
ング１７を介してボルトにより行われる。その際には、
モータケース４と電磁ブレーキケース５との締結と同様
に、Ｏリング１７の圧縮量を決定する。このようにする
ことで、電磁ブレーキケース５内を確実に防水できる。

【００３０】なお、本実施形態はシルバーカー等の駆動
に用いられるモータについて説明したが、本発明は電磁
ブレーキを有するあらゆるモータに適用される。

【００３１】

【発明の効果】本発明の車両用電磁ブレーキ付きモータ
によれば、安価なフレームやモータケースを使用しつ
つ、防水性や組付け性を向上することができると共に、
電磁ブレーキおよびエンコーダの組付け時の防水ができ
る車両用電磁ブレーキ付きモータを提供することを目的
とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁ブレーキ付きモータを示す図であ
る。

【図２】従来の電磁ブレーキ付きモータを示す図であ
る。

【図３】従来の電磁ブレーキ付きモータを示す図であ
る。

【符号の説明】

１ ・・・ 駆動用モータ ２ ・・・ 電磁ブレーキ ３ ・・・ エンコーダ ４ ・・・ モータケース ５ ・・・ 電磁ブレーキケース ６ ・・・ 電磁ブレーキケースカバー ７ ・・・ 回転軸 ８ ・・・ 電磁コイル ９ ・・・ 固定鉄心 １０ ・・・ 可動板 １１ ・・・ 固定板 １２ ・・・ ブレーキシュー １３ ・・・ エンコーダ基板 １４ ・・・ ホトインターラプタ １５ ・・・ エンコーダロータ １６、１７ ・・・ Ｏリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J058 AA47 AA53 AA57 AA78 AA88 BA26 BA60 CC07 CC72 CC77 DB20 DC02 DC22 DE08 EA03 EA13 FA42 FA50 5H607 AA12 BB01 CC01 DD08 DD19 EE07 EE13 EE19 FF24

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両を駆動する駆動用モータと、該駆動用
   モータの反負荷側に配設され、電磁コイルを励磁するこ
   とで該駆動用モータの回転軸を開放して回転自在とする
   電磁ブレーキとを有する車両用電磁ブレーキ付きモータ
   において、 前記駆動用モータを包囲すると共に磁気回路を構成する
   ヨークを兼ねるモータケースと、該モータケースに底部
   で固定され、前記電磁ブレーキを包囲し、前記駆動用モ
   ータの反負荷側に開口部を有する有底筒状の電磁ブレー
   キケースと、該電磁ブレーキケースの開口部を閉塞する
   電磁ブレーキケースカバーとを有することを特徴とする
   車両用電磁ブレーキ付きモータ。
2. 【請求項２】前記電磁ブレーキケースは磁性材料により
   形成され、前記電磁ブレーキの固定鉄心は前記電磁ブレ
   ーキケースに当接していることを特徴とする請求項１記
   載の車両用電磁ブレーキ付きモータ。
3. 【請求項３】前記電磁ブレーキケースは金属材料からな
   り絞り加工により形成されることを特徴とする請求項１
   または２記載の車両用電磁ブレーキ付きモータ。
4. 【請求項４】前記電磁ブレーキケースはプラスチック成
   形により形成されることを特徴とする請求項１記載の車
   両用電磁ブレーキ付きモータ。
5. 【請求項５】さらに、前記電磁ブレーキケースと前記電
   磁ブレーキケースカバーとにより包囲されて前記駆動用
   モータの回転数を検出するエンコーダを有し、 前記車両はシルバーカーであることを特徴とする請求項
   １乃至５記載の車両用電磁ブレーキ付きモータ。