CN110753800A - 制动器衬片 - Google Patents

Abstract

本发明的制动器衬片对制动部件进行制动，并具有：第1区域；和第2区域，该第2区域中的制动器衬片与制动部件的接触面压比第1区域中的接触面压低，制动器衬片在第2区域中的表面粗糙度与制动器衬片在第1区域中的表面粗糙度不同。

Description

制动器衬片

技术领域

本发明涉及电动马达等旋转设备的制动器中使用的制动器衬片。

背景技术

以往，电梯的曳引机等旋转设备中的制动器具有借助弹簧力而被按压于旋转的盘的制动器衬片或制动垫。衬片被按压于盘，由此盘保持静止状态。在不对盘进行制动的情况下、或者不保持盘的静止状态的情况下，衬片被大于弹簧力的电磁力从盘拉开。在衬片中，要求保持制动力稳定。

在专利文献1所记载的制动垫中，为了保持垫对盘的摩擦系数稳定，垫的中央部及缘部分别由材质不同的摩擦材料构成。在使用时的温度发生变化的情况下，使垫的形状从凸形状向凹形状变化。由此，保持垫与盘的接触稳定，抑制温度引起的垫的摩擦系数的变动。

此外，在专利文献2所记载的盘式制动器中，活塞将垫按压于盘，与被按压于盘的垫的面压相应地，盘的表面粗糙度变化。即，在垫对盘的面压高的部分，增大盘的表面粗糙度，在垫的面压低的部分，减小盘的表面粗糙度。其结果是，盘在与垫相对的面内的摩擦系数的变化减小。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-135698号公报

专利文献2：日本实开昭61-6039号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在制动器衬片中，为了得到规定的制动扭矩，必须确保衬片与盘的接触面积在某种程度以上。通常在出厂前，使盘与衬片磨合，直到制动扭矩成为规定的值以上。在专利文献1所记载的制动垫中，抑制了温度引起的摩擦系数的变化。此外，在专利文献2所记载的盘式制动器中，抑制了面内的摩擦系数的变化。在专利文献1的制动垫及专利文献2的盘式制动器的情况下，都能够保持制动力稳定。然而，在衬片及盘的加工误差大的情况下，存在磨合的工序变长而生产性下降的问题。

本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，目的在于提供一种制动器衬片，其能够保持制动器衬片的制动力稳定，同时缩短磨合的工序。

用于解决课题的手段

本发明的制动器衬片对制动部件进行制动，并具有：第1区域；和第2区域，其与制动部件的接触面压比第1区域与制动部件的接触面压低，第2区域中的表面粗糙度与第1区域中的表面粗糙度不同。

发明效果

通过这样，在接触面压低的第2区域中，能够增大制动器衬片与制动部件的接触面积。因此，能够增大制动扭矩。此外，通过增大接触面积，能够在短时间内进行制动器衬片与制动部件的磨合。

由此，能够提供一种制动器衬片，其能够保持制动器衬片的制动力稳定，同时缩短磨合工序。

附图说明

图1是搭载了具备本发明的实施方式1的衬片的制动器的电梯曳引机的概略侧视图。

图2是衬片与盘接触的情况下的概略图。

图3是示出衬片与盘的接触面压的分布的图。

图4是示出实施方式1的衬片的表面状态的示意图。

图5是沿着图4中的V-V线的示意剖视图。

图6是实施方式1的变形例的衬片的示意剖视图。

图7是实施方式1的变形例的衬片的示意剖视图。

图8是实施方式1的变形例的衬片的示意剖视图。

图9是实施方式1的变形例的衬片的示意剖视图。

图10是实施方式1的变形例的衬片的示意剖视图。

图11是示出实施方式2中的衬片周边的结构的示意图。

图12是示出图11的衬片的表面状态的示意图。

图13是示出实施方式3的衬片的表面状态的示意图。

图14是示出实施方式3的变形例的衬片的示意剖视图。

图15是示出实施方式4的衬片的表面状态的示意图。

图16是沿着图15中的XVI-XVI线的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的制动器衬片的实施方式进行说明。另外，在各图中，相同或相当的部分以相同的标号表示，并省略重复的说明。

实施方式1.

图1是搭载了具备本发明的实施方式1的衬片的制动器的电梯曳引机的概略侧视图。

如图1所示，曳引机50具备圆筒形的曳引机主体51。旋转的旋转轴52贯通曳引机主体51，并从曳引机主体51的两端突出。旋转轴52在位于曳引机主体51内的作为磁铁的转子53及作为电磁线圈的定子54的作用下旋转。在曳引机主体51的单侧设置有制止旋转轴52的旋转的制动器60。制动器60具备作为制动部件的盘20。圆盘状的盘20安装于旋转轴52的单侧。在盘20的外周侧，以从两面夹着盘20的方式，设置有作为制动器衬片的衬片10。衬片10是由摩擦材料及结合剂构成的树脂制且长方形的平板。在衬片10的与盘20相反的一侧设置有金属制且圆柱形的推压部件30。此外，制动器60具备制动器驱动部61。制动器驱动部61通过发送信号，使推压部件30动作。根据该信号，推压部件30从盘20的两面推压衬片10。由此，制止了盘20的旋转，旋转轴52停止。此外，在旋转轴52的与盘20相反的一侧，设置有挂有未图示的绳索的绳轮55。

图2是图1中的衬片10周边的放大图。盘20被衬片10夹着。在衬片10的与盘20接触的一侧的相反侧设置有金属制的背板31。背板31及衬片10被金属制的推压部件30向盘20推压。推压部件30产生的推压力如虚线所示，从推压部件30向背板31及衬片10以角度θ分布。角度θ大概是45度。

图3示出了衬片10与盘20的接触面压的分布。推压部件30的截面为圆形。因此，如图3所示，阴影所示的中心部的圆形区域41中，推压部件30被推压，衬片10与盘20的接触面压高。另一方面，在位于圆形区域41的外侧的周边区域42中，随着从圆形区域41离开，衬片10与盘20的接触面压变低。

图4是示出衬片10的表面状态的示意图。在衬片10的长度方向的中央侧设置有表面粗糙度Ra小的低表面粗糙度区域1。此外，在衬片10中，在长度方向的两端侧设置有表面粗糙度Ra大的高表面粗糙度区域2。高表面粗糙度区域2的表面粗糙度Ra2比低表面粗糙度区域1的表面粗糙度Ra1大。在图4中，利用线的间隔的疏密，表示表面粗糙度Ra的大小。线的间隔比较宽，则表面粗糙度Ra较小。即，线的间隔宽的区域是低表面粗糙度区域1。另一方面，线的间隔窄的区域是高表面粗糙度区域2。低表面粗糙度区域1构成第1区域，高表面粗糙度区域2构成第2区域。

图5是沿着图4中的V-V线的示意剖视图。在图5中，低表面粗糙度区域1中的粗糙度波形的振幅中心的高度Rm1与高表面粗糙度区域2中的粗糙度波形的振幅中心的高度Rm2大致相等。

使用图2～图4，说明衬片10的作用。

如图2所示，衬片10被向盘20推压。由此，在衬片10与盘20之间发生摩擦，盘20的旋转被制止。

以下，说明图3及图4中的区域的对应关系。

首先，在图3中的衬片10与盘20的接触面压高的圆形区域41中，如图4所示，在衬片10中设置有表面粗糙度Ra小的低表面粗糙度区域1。在该圆形区域41中，由于接触面压高，因此衬片10与盘20的接触面积大，制动扭矩大。

另一方面，在图3中的衬片10与盘20的接触面压低的周边区域42中，存在衬片10与盘20的接触面积小、制动扭矩减少的情况。在与该周边区域42对应的区域，如图4所示，在衬片10中设置有表面粗糙度Ra大的高表面粗糙度区域2。

在与周边区域42对应的高表面粗糙度区域2中，表面粗糙度Ra2大，由此即使以低接触面压接触，突起也会塑性变形。因此，能够增大衬片10与盘20的接触面积。其结果是在高表面粗糙度区域2中，能够增大制动扭矩。由此，能够确保稳定的制动力。

综上，在接触面压低的周边区域42中，通过设置表面粗糙度Ra大的高表面粗糙度区域2，能够增大衬片10与盘20的接触面积。其结果是在周边区域42中，能够增大制动扭矩，能够确保稳定的制动力。

在通常的制动器的制造中，在衬片10刚被加工后，在将衬片10按压于盘20的情况下，衬片10与盘20的接触面积小，制动力不稳定。因此，在制动器出厂前，进行以下作业：在使盘20以规定的速度旋转的状态下，将衬片10按压于盘20，使衬片10与盘20磨合。通过这样，增大了接触面积。进行磨合直到得到规定的制动扭矩，之后，制动器被出厂。在刚加工后，衬片10与盘20的接触面积大，则磨合时间短。因此，通过在周边区域42设置高表面粗糙度区域2，磨合时间变短。

这样，在实施方式1的衬片10中，具有低表面粗糙度区域1和高表面粗糙度区域2，高表面粗糙度区域2与盘20的接触面压比低表面粗糙度区域1与盘20的接触面压低，高表面粗糙度区域2中的表面粗糙度与低表面粗糙度区域1中的表面粗糙度不同。

由此，能够提供一种制动器衬片，其能够保持制动器衬片的制动力稳定，同时缩短磨合的工序。

高表面粗糙度区域2中的表面粗糙度Ra2比低表面粗糙度区域1中的表面粗糙度Ra1大。在衬片10的两端部的高表面粗糙度区域2中，衬片10与盘20的接触面压低。在该高表面粗糙度区域2中，通过增大表面粗糙度Ra2，即使以低接触面压接触，突起也会塑性变形。因此，能够增大衬片10与盘20的接触面积。其结果是在衬片10的两端部也能够增大制动扭矩。由此，能够确保稳定的制动力。此外，即使在短时间的磨合作业中，也能够使衬片10以大致整个区域与盘20接触。由此，能够缩短磨合工序。

作为第1区域的低表面粗糙度区域1中的粗糙度波形的振幅中心的高度Rm1与作为第2区域的高表面粗糙度区域2中的粗糙度波形的振幅中心的高度Rm2大致相等。通过这样，能够增大接触面压低的高表面粗糙度区域2中的接触面积。由此，能够提供一种制动器衬片，其能够保持制动器衬片的制动力稳定，同时缩短磨合的工序。

衬片10被推压部件30向盘20推压，衬片10的被推压部件30推压的区域的周边区域42中的表面粗糙度比衬片10的被推压部件30推压的圆形区域41中的表面粗糙度大。因此，通过增大与周边区域42对应的高表面粗糙度区域2中的表面粗糙度，能够增大接触面积。由此，能够提供一种制动器衬片，其能够保持制动器衬片的制动力稳定，同时缩短磨合的工序。

图6是实施方式1的变形例的衬片的示意剖视图。在图6所示的衬片11中，低表面粗糙度区域1中的振幅中心的高度Rm1比高表面粗糙度区域2中的振幅中心的高度Rm2小。在接触面压之差大的情况下，像这样使得低表面粗糙度区域1的振幅中心的高度Rm1比高表面粗糙度区域2的振幅中心的高度Rm2小。通过这样，在高表面粗糙度区域2中，能够进一步增大衬片11与盘20的接触面积。由此，能够进一步减小高表面粗糙度区域2及低表面粗糙度区域1中的接触面积之差。

图7是实施方式1的变形例的衬片的示意剖视图。在图7所示的衬片12中，低表面粗糙度区域1为圆形。在图2所示的衬片10中，低表面粗糙度区域1也到达了衬片10的长边的端部。在推压部件30的截面为圆形的情况下，如图7所示，可以根据接触面压，在衬片12中将低表面粗糙度区域1设为圆形。由此，在衬片12的长边部分也能够增大接触面积，因此能够得到稳定的制动力。

图8是实施方式1的变形例的衬片的示意剖视图。在图8所示的衬片13中，低表面粗糙度区域1为椭圆形状。在图2所示的衬片10、及图6所示的衬片12中，能够在成型时将衬片表面整体加工成与高表面粗糙度区域2同等的粗糙度，之后，例如，对低表面粗糙度区域1进行研磨，从而得到衬片10或12。因此，根据加工的方法，如图8中所示的衬片13那样，存在低表面粗糙度区域1的形状为椭圆形的情况。然而，在该情况下，也能够增大长边侧端部中的接触面积，因此能够确保稳定的制动力。

图9是实施方式1的变形例的衬片的示意剖视图。在图9所示的衬片14中，低表面粗糙度区域1为圆角长方形。在推压部件30的截面形状为四边形的情况下，可以将低表面粗糙度区域1的形状设为以四边形为基础的形状。例如，如图9所示，能够设为圆角长方形。通过这样，与盘20的初始抵靠良好，能够得到期望的制动扭矩。这样，使低表面粗糙度区域1的形状与推压部件30的形状相应地变化。由此，能够增大在中心部的接触面积。

图10是实施方式1的变形例的衬片的示意剖视图。在图10所示的衬片15中，在低表面粗糙度区域1的四个角部设置有高表面粗糙度区域2。通常，在衬片10的形状为四边形的情况下，衬片10与盘20的接触面压在衬片10的四个角部减小。因此，无论盘20的形状如何，为了增大接触面积，如图10所示，可以在衬片15的四个角部设置高表面粗糙度区域2。由此，能够增加接触面积，得到稳定的制动力。

实施方式2.

接下来，使用图11和图12，说明本发明的实施方式2的制动器衬片。在实施方式2中，相对于作为制动部件的盘，仅从单侧的面推压制动器衬片。

图11是示出实施方式2中的制动器衬片周边的结构的示意图。如图11所示，相对于盘20，作为制动器衬片的衬片16仅设置于盘20的单侧。

图12是示出图11的制动器衬片的表面状态的示意图。如图12所示，在衬片16中，在上半部分设置有低表面粗糙度区域1，在下半部分设置有高表面粗糙度区域2。

在衬片16被按压于盘20的情况下，存在盘20在端部20a大幅度变形的情况。在该情况下，在端部20a中，衬片16与盘20的接触面压下降。因此，在接触面压下降的衬片16的下部设置有高表面粗糙度区域2，由此能够增大接触面积。由此，能够保持制动力稳定。

此外，在盘20变形的情况下，存在磨合的工序变长从而产率下降的情况。然而，通过设置高表面粗糙度区域2，能够在短时间内增大接触面积，能够在短时间内得到高性能的衬片。

在衬片16与盘20接触的情况下，衬片10在盘20的变形量比其他区域大的端部20a处的表面粗糙度比衬片10在其他区域中的表面粗糙度大。在盘20的变形量大的端部20a处，衬片16与盘20的接触面积小。通过增大端部20a处的表面粗糙度，能够增大接触面积。由此，能够提供一种制动器衬片，其能够保持制动器衬片的制动力稳定，同时缩短磨合的工序。

实施方式3.

接下来，使用图13和图14，说明本发明的实施方式3的制动器衬片。在实施方式3中，除了制动器衬片的表面粗糙度的变化，对硬度也设置了差异。

图13是示出实施方式3的制动器衬片的表面状态的示意图。在图13中，在作为制动器衬片的衬片17的长度方向的两端侧设置有表面粗糙度大且柔软的高粗糙度低硬度区域4，在被两端侧的高粗糙度低硬度区域4夹着的中央侧设置有表面粗糙度小且硬的低粗糙度高硬度区域3。硬度的区别例如能够通过局部实施加热来产生。低粗糙度高硬度区域3构成第1区域，高粗糙度低硬度区域4构成第2区域。

在衬片的中央侧及两端侧，在接触面压之差大的情况下，仅通过表面粗糙度的调整，有时不能充分增大两端侧的接触面积。在这种情况下，在两端侧的接触面压低的区域中，除了通过增大表面粗糙度Ra来增大接触面积的作用，还利用通过使衬片的材料柔软而使衬片容易变形来增大接触面积的作用。这样，在衬片17与盘20的接触面压在面内的差异大的情况下，也能够进一步增大两端侧的接触面积，从而确保制动力。

此外，通过使用图13所示的衬片17，例如能够较粗地进行衬片17及盘20的加工面的加工。由此，能够缩短衬片17的加工时间，降低制动器的制造成本。

作为第2区域的高粗糙度低硬度区域4中的硬度比作为第2区域的低粗糙度高硬度区域3中的硬度小。通过这样，在高粗糙度低硬度区域4中，能够进一步增大衬片17与盘20的接触面积。由此，能够提供一种制动器衬片，其能够保持制动器衬片的制动力稳定，同时缩短磨合的工序。

图14是实施方式3的变形例的衬片的示意剖视图。在图14所示的衬片18中，在下半部分设置有高粗糙度低硬度区域4，在上半部分设置有低粗糙度高硬度区域3。图14所示的衬片18例如如图11中所说明的那样用于如下情况：相对于盘20，衬片18仅设置于盘20的单侧。即使在盘20的变形量大的情况下，通过如图14所示，与变形量大的端部20a对应地设置高粗糙度低硬度区域4，也能够增大接触面积，因此能够确保稳定的制动力。

实施方式4.

接下来，使用图15和图16，说明本发明的实施方式4的制动器衬片。在实施方式4中，设置有排出制动器衬片的磨损粉末的槽。

图15是示出实施方式4的制动器衬片的表面状态的示意图。图16是沿着图15的XVI-XVI线的剖视图。图15所示的衬片19是在图10所示的衬片15中，在低表面粗糙度区域1中设置2个磨损粉末排出用槽9而成的。磨损粉末排出用槽9是横跨衬片19的短边侧的凹部。衬片19构成制动器衬片。

在电梯中，在停电等紧急时刻，存在在制动部件旋转时按压衬片来进行制动的情况。根据电梯的规格，存在因紧急时的盘20与衬片19接触而产生磨损粉末的情况。在这种情况下，若磨损粉末侵入衬片19与盘20的接触面，则存在难以保持制动力稳定的情况。通过设置磨损粉末排出用槽9，在衬片19产生磨损粉末的情况下，磨损粉末通过磨损粉末排出用槽9被迅速排出。因此，磨损粉末不侵入接触面。由此，能够保持稳定的制动力。

实施方式4的衬片19具备将产生的磨损粉末排出的磨损粉末排出用槽9。因此，即使在产生了磨损粉末的情况下，磨损粉末也被迅速排出，而不侵入衬片19与盘20的接触面。由此，能够保持稳定的制动力。

标号说明

1：低表面粗糙度区域(第1区域)；2：高表面粗糙度区域(第2区域)；3：低粗糙度高硬度区域(第1区域)、4：高粗糙度低硬度区域(第2区域)；9：磨损粉末排出用槽；10、11、12、13、14、15、16、17、18、19：衬片(制动器衬片)；20：盘(制动部件)；20a：端部(变形量大的区域)；30：推压部件。

Claims (7)

1.一种制动器衬片，其对制动部件进行制动，所述制动器衬片具有：

第1区域；以及

第2区域，其与所述制动部件的接触面压比第1区域与所述制动部件的接触面压低，

所述第2区域中的表面粗糙度与所述第1区域中的表面粗糙度不同。

2.根据权利要求1所述的制动器衬片，其中，

所述第2区域中的表面粗糙度比所述第1区域中的表面粗糙度大。

3.根据权利要求1或2所述的制动器衬片，其中，

所述第1区域中的粗糙度波形的振幅中心的高度在所述第2区域中的粗糙度波形的振幅中心的高度以下。

4.根据权利要求1或2所述的制动器衬片，其中，

所述第2区域中的硬度比所述第1区域中的硬度小。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的制动器衬片，其中，

所述制动器衬片被推压部件向所述制动部件推压，

所述制动器衬片的被所述推压部件推压的区域的周边区域中的表面粗糙度比所述制动器衬片的被所述推压部件推压的区域中的表面粗糙度大。

6.根据权利要求1至4中的任意一项所述的制动器衬片，其中，

在所述制动器衬片与所述制动部件接触的情况下，

所述制动器衬片在所述制动部件的变形量比其他区域大的区域中的表面粗糙度比所述制动器衬片在所述其他区域中的表面粗糙度大。

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的制动器衬片，其中，

所述制动器衬片还具备将产生的磨损粉末排出的磨损粉末排出用槽。

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