JP4837639B2 - ブレーキ装置 - Google Patents

Description

この発明は、巻上機等に用いられるブレーキ装置に関するものである。

従来の巻上機では、左右一対の電磁ブレーキがブレーキドラムの内周面に１８０°対向して配置されている。電磁ブレーキは、ブレーキドラムに内蔵された内部拡張型のブレーキ装置であり、電磁石の固定鉄心と可動鉄心からなり、可動鉄心にはブレーキシューが取付けられている。固定鉄心に内蔵したコイルに通電して可動鉄心を吸引することによって制動を解放する。

また、コイルへの通電を遮断して吸引を解除し、固定鉄心に内蔵したバネの力でブレーキシューをブレーキドラムに押付けることによって、巻上機を制動する。バネは、固定鉄心のヨークに設けた固定穴に挿入されて保持される。通常、バネは、対称な位置に２個挿入されている。

ブレーキシューには摩擦材が設けられ、ブレーキシューと可動鉄心とを１本、または２本の連結部材にて連結し、連結部材とブレーキシューとの連結は、球面座を介して、ブレーキシューに固着した板バネ片などのリテーナで弾発的に当接するように構成されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

特開２００２−３０３３４１号公報（第３頁、図５） 特開２００７−２９０６号公報（第４頁、図２）

ブレーキシューは、制動、解除を繰り返す間にブレーキドラムの軸心方向へずれるため、上記従来のブレーキ装置においては、ブレーキシューがブレーキドラムの軸心方向に移動するのを防止するために、軸心方向からブレーキシューを挟む一対の位置ずれ防止部材を設ける必要があった。

また、ブレーキシューと連結部材とを弾発的に当接させるための板バネ片などのリテーナを取付けるボルトは、ブレーキドラムの軸心と直交する方向に締結されているため、その軸心方向からブレーキドラム内に工具等を挿し入れて、リテーナの調整作業を行うことは難しかった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、位置ずれ防止部材が不要になるだけでなく、板バネ片などのリテーナ調整なども不要にでき、安価で組立が容易なブレーキ装置を得ることを目的とするものである。

この発明に係るブレーキ装置は、軸心を中心に回転する円筒状のブレーキドラムに内蔵され、上記ブレーキドラムの内周面に対応して上記軸心を中心に１８０°反対位置に配設された、電磁石を構成する固定鉄心及び可動鉄心を有する一対の電磁ブレーキ部、
上記ブレーキドラムの内周面に圧接可能なブレーキシュー、
上記可動鉄心に固着立設され上記ブレーキシューの内径側面を押圧する押付アーム、
上記ブレーキシューにおける上記ブレーキドラムの内周面を圧接する面に付設された摩擦材、
上記電磁ブレーキ部を固定するハウジング、
上記ハウジングに上記ブレーキシューの周方向の両端面と対向するトルク受け面を有する一対の突起部、
とを有する内部拡張型のブレーキ装置において、
上記ブレーキシューは、上記ブレーキシューの両端部を、それぞれ対向する上記突起部に、上記ブレーキドラムの軸心方向に剛性を有する板バネを介して接続され、上記ブレーキシューの内径側面を押付アーム方向へ常時弾発付勢されて上記ハウジングに取付けられていることを特徴とするものである。

ブレーキシューのブレーキドラムの軸方向への並進移動は、高い面内剛性をもつ（ブレーキドラムの軸方向に剛性を有する）板バネによって拘束されているため、移動防止部材がなくても、ブレーキシューが並進することがない。

また、電磁ブレーキの組立工程において、従来では、ブレーキシューと可動鉄心に立設した押付アームとの連結作業を行った後、ブレーキシューとブレーキドラムの隙間調整を行っていたのに対して、この発明のブレーキ装置では、ブレーキシューとブレーキドラムの隙間調整と同時に、ブレーキシューと押付アームは当接するため、連結作業が不要になり、組立性が向上する。

以下、この発明を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明に係るブレーキ装置の実施の形態１を示す正面図で、一部断面を示している。図１に示したように、この実施の形態１のブレーキ装置は、巻上機等の軸を中心として回転できる円筒状のブレーキドラム１に内蔵され、ブレーキドラム１の内周面に対応して１８０°反対位置に一対を配設する。つまり、図１に示したように、一対の電磁ブレーキ部は、ブレーキドラム１の軸心点Ｏを通る中央区画基準線Ｌに対して線対称型に、または、軸心点Ｏを中心として１８０°回転対称として、配設されている。

各電磁ブレーキ部７は、電磁石を構成する固定鉄心８と可動鉄心９とを有し、可動鉄心９は固定鉄心８に当接分離自在となっている。

固定鉄心８には、長方形または楕円形の電磁コイル５が嵌め込まれる凹溝が形成され、この凹溝に電磁コイル５が嵌め込まれて固着されている。

可動鉄心９は矩形板（帯板片）の形状であり、電磁コイル５が励磁されれば固定鉄心８に吸着され、電磁コイル５が非励磁状態となれば固定鉄心８から分離する。その分離する方向に常時弾発付勢するバネ１４は、固定鉄心８に設けられた孔部６内に収納されている。なお、図１では、各固定鉄心８は一体に成型された一体型固定鉄心となっている。

また、各電磁ブレーキ部７はブレーキシュー３を備え、ブレーキシュー３は、内部拡張型のブレーキ装置として、径方向から、ブレーキドラム１の内周面１ａに圧接可能となっている。

ブレーキシュー３は、矩形扁平状のパッド部を有し、パッド部の径方向外面には、ブレーキドラム１の内周面１ａに直接接触（摺接・圧接）自在の略蒲鉾形の摩擦材（ライニング材）１３が付設されている。

なお、固定鉄心８、可動鉄心９、ブレーキシュー３は、ブレーキドラム１の軸心点Ｏから内周面１ａに向かって順次配設され、かつ、中央区画基準線Ｌに平行に設けられている。

さらに、ハウジング２には、一体に一対の突起部１６が設けられ、各対の突起部１６間にブレーキシュー３が配置されている。

突起部１６は、ブレーキシュー３の周方向の回転トルクを受けるトルク受け面１７を有し、ブレーキシュー３の周方向両端面がトルク受け面１７と対向するようにブレーキシュー３が配置され、トルク受け面１７は、ブレーキシュー３の周方向の端面に当接し、かつ、中央区画基準線Ｌに直交方向に配置されている。

可動鉄心９とブレーキシュー３とは、２本の押付アーム４を介して当接されている。押付アーム４は、中央区画基準線Ｌに直交方向に（かつ径方向に）設けられると共に、ブレーキシュー３の周方向の両端位置に配設され、押付アーム４の基端は可動鉄心９の径方向外面に固着立設されている。

具体的には、押付アーム４は可動鉄心９のネジ穴に螺進退調整自在に螺着されるネジ部を有し、かつ、押付アーム４はロックナット１１を有しており、非制動状態での摩擦材１３と、ブレーキドラム内周面１ａとのギャップを調整する隙間調整機能を備えている。

さらに、押付アーム４の先端に、扁平状の頭部４ａを膨出形成して、かつ、頭部４ａの先端面を凸球面状とした先端球面部を設け、球面座１５の一部を構成する。

ブレーキシュー３の径方向内面には、球面座１５が付設され、球面座１５の径方向内面には押付アーム４の頭部の先端球面部が当接する凹球面部１５ａを有している。

凹球面部１５ａと先端球面部４ａとの摺接により、押付アーム４の首振りが可能な継手（球面座）を構成している。

ブレーキシュー３は、周方向両端に配設された弾発部材１０によって、ハウジング２に取付けられているため、球面座１５を各押付アーム４の先端球面部方向へ常時弾発付勢することができる。

図２に、具体的な取付け配置を示している。図２は、図１に示すＡ−Ａ線における断面から見たブレーキシュー３などの取付け配置を示す断面図である。ブレーキシュー３は、内径側面の周方向端部近くにネジなどで固着された弾発部材である板バネ１８を有し、板バネ１８を介して、ハウジング２に取付けられており、従来のように、ブレーキシュー３を図２における上下方向から挟むような移動防止部材は設けていない。

電磁コイルの非励磁状態、すなわち摩擦材（ライニング材）１３の貼り付けられたブレーキシュー３が、バネ１４の弾発力によって、ブレーキドラム１に圧接された状態において、板バネ１８はラジアル方向に曲げ変形し、かつ、ブレーキドラム１に生じた微小撓みに追従して、ねじり変形をするため、摩擦材１３とブレーキドラム３の接触圧力を均一にすることが簡単にできる。

また、ブレーキシュー３のブレーキドラムの軸方向（図２では上下方向）への並進移動は、高い面内剛性をもつ（ブレーキドラム１の軸心方向に剛性を有する）板バネ１８によって拘束されているため、移動防止部材がなくても、ブレーキシュー３が並進することがない。

さらに、ハウジング２側の板バネ１８の取付けは、図２に示すように、板バネ１８に設けられた長孔１８ａを介して行われるため、ブレーキシュー３が周方向両端のトルク受け面１７の隙間をラジアル方向にスライドでき、かつ、ブレーキドラム１から回転トルクを受けたブレーキシュー３が、トルク受け面１７に当たるまでの僅かな隙間をスムーズに移動できる。

上記のように、この実施の形態１によれば、電磁コイル５の励磁・非励磁による可動鉄心９の動作の揺動に関係なく、ブレーキシュー３は、円滑に動作可能となる。

当然ながら、板バネ１８をハウジング２と固着して、板バネ１８とブレーキシュー３との取付けは、板バネ１８の長孔１８ａを介して行っても、同様な効果が得られる。

実施の形態２．
図３は、この発明に係るブレーキ装置の実施の形態２を示す正面図であり、一部断面を示している。上記実施の形態１では、可動鉄心９とブレーキシュー３とは２本の押付アーム４を介して当接されている。この実施の形態２では、図３に示したように、可動鉄心９とブレーキシュー３とは１本の押付アーム４を介して当接されている。

この実施の形態２によれば、ブレーキドラム内周面１ａとブレーキシュー３（の摩擦材１３）との隙間を、１本の押付アーム４にて微小かつ等間隔に容易に調整でき、その調整にかかる手間と時間を大幅に削減でき、生産性が向上する。また、部品点数が減るので、コスト低減を図ることができる。

実施の形態３．
図４は、この発明に係るブレーキ装置の実施の形態３を示す正面図であり、一部断面を示している。上記実施の形態１及び実施の形態２では、可動鉄心９に固着立設された押付アーム４の先端は球面座１５を介してブレーキシュー３に当接されている。

この実施の形態３では、図４に示したように、球面座１５に相当する部分をブレーキシュー３の内径側面に設けられた凹部１５ｂで行うことで、上記実施の形態１及び実施の形態２よりも、更に、生産性が向上するとともに、部品点数が減るためコスト低減を図ることもできる。

本発明のブレーキ装置は、エレベータ等に用いられる巻上機に有効に利用することができる。

この発明に係るブレーキ装置の実施の形態１を示す正面図である。 図１に示すＡ−Ａ線における断面から見たブレーキシュー３などの取付け配置を示す断面図である。 この発明に係るブレーキ装置の実施の形態２を示す正面図である。 この発明に係るブレーキ装置の実施の形態３を示す正面図である。

１ ブレーキドラム、１ａ 内周面、２ ハウジング、３ ブレーキシュー、
４ 押付アーム、４ａ 扁平状の頭部、５ 電磁コイル、６ 孔部、
７ 電磁ブレーキ部、８ 固定鉄心、９ 可動鉄心、１０ 弾発部材、
１１ ロックナット、１２ 固定ボルト、１３ 摩擦材（ライニング材）、１４ バネ、
１５ 球面座、１５ａ 凹球面部、１５ｂ 凹部、１６ 突起部、１７ トルク受け面、
１８ 板バネ、１８ａ 長孔、Ｏ ブレーキドラム軸心方向、Ｌ 中央区画基準線。

Claims (5)

1. 軸心を中心に回転する円筒状のブレーキドラムに内蔵され、上記ブレーキドラムの内周面に対応して上記軸心を中心に１８０°反対位置に配設された、電磁石を構成する固定鉄心及び可動鉄心を有する一対の電磁ブレーキ部、
   上記ブレーキドラムの内周面に圧接可能なブレーキシュー、
   上記可動鉄心に固着立設され上記ブレーキシューの内径側面を押圧する押付アーム、
   上記ブレーキシューにおける上記ブレーキドラムの内周面を圧接する面に付設された摩擦材、
   上記電磁ブレーキ部を固定するハウジング、
   上記ハウジングに上記ブレーキシューの周方向の両端面と対向するトルク受け面を有する一対の突起部、
   とを有する内部拡張型のブレーキ装置において、
   上記ブレーキシューは、上記ブレーキシューの両端部を、それぞれ対向する上記突起部に、上記ブレーキドラムの軸心方向に剛性を有する板バネを介して接続され、上記ブレーキシューの内径側面を押付アームの方向へ常時弾発付勢されて上記ハウジングに取付けられていることを特徴とするブレーキ装置。
2. 上記可動鉄心に固着立設された押付アームが１本であることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
3. 上記弾発部材に周方向に長い長孔を形成し、上記弾発部材が上記長孔を介して上記ブレーキシューまたは上記ハウジングに取付けられ、上記ブレーキシューの両端がトルク受け方向に可動できることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のブレーキ装置。
4. 上記押付アームの先端に凸球面部を設け、上記ブレーキシューと上記押付アームの球面部との間に凹球面座が挟み込まれていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のブレーキ装置。
5. 上記押付アームの先端に凸球面部を設け、上記ブレーキシューが上記押付アームの球面部と接する面に凹部を形成したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のブレーキ装置。

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