DE69809703T2

DE69809703T2 - Elektromagnetische Bremse

Info

Publication number: DE69809703T2
Application number: DE69809703T
Authority: DE
Inventors: Kazuo Hikari
Original assignee: Sanyo Kogyo Co Ltd
Current assignee: Sanyo Kogyo Co Ltd
Priority date: 1998-02-05
Filing date: 1998-12-16
Publication date: 2003-07-03
Anticipated expiration: 2018-12-17
Also published as: KR100331135B1; TW474894B; EP0935082A3; CN1225427A; EP0935082A2; JPH11223231A; DE69809703D1; US6341676B2; US20010045331A1; KR19990071456A; JP3032499B2; EP0935082B1; CN1131946C

Description

Diese Erfindung betrifft eine elektromagnetische Bremse, welche hauptsächlich für ein Getriebe einer Fördermaschine eingesetzt wird.
Die US-Patentanmeldung US-A-3 357 528 offenbart eine elektromagnetische Bremse, welche die Eigenschaften aufweist, die in dem Oberbegriff von Patentanspruch. 1 wiedergegeben sind. Die aus dem Stand der Technik bekannte Bremse wird zum Bremsen eines elektrischen Motors verwendet.
Eine Bremse, welche eine derartige, wie in Fig. 9 und Fig. 10 gezeigte Konstruktion aufweist, ist als eine herkömmliche elektromagnetische Bremse bekannt, welche für ein Getriebe einer Fördermaschine, etc. verwendet wird.
Anders ausgedrückt bedeutet das, dass bei einer herkömmlichen elektromagnetischen Bremse, wie in Fig. 9 und Fig. 10 gezeigt, ein U-förmiger Abgreifer 61 und ein elektromagnetischer Bereich 62 eine Einheit 63 bilden, und diese Einheit 63 wird an ein Fixierelement 65 (zur Befestigung) durch einen freiaufliegenden Bolzen 64 befestigt.
Ein Bremsschuh 66 ist an ein Ende des U-förmigen Abgreifers 61 durch eine Einstellschraube 57, etc. angebracht, und ein anderer Bremsschuh 68 ist an einem Ende einer Stößelstange 69 angebracht. Diese Stößelstange 69 ist mit einem beweglichen Eisenkern 70 des elektromagnetischen Bereiches 62 fixiert, und das andere Ende des Abgreifers 61 ist durch einen Halterungsbolzen 71 mit einem festen Eisenkern 72 des elektromagnetischen Bereiches 62 fixiert und verbunden.
Wenn der elektromagnetische Bereich 62 eingeschaltet ist, dann vollführt ein Bremskörper 73, wie etwa eine Scheibe, welcher durch eine unterbrochene, zweipunktierte Linie gezeigt ist, und welcher durch das zuvor genannte Bremsschuhpaar 66 und 68 angedrückt wird, die Bremsarbeit. In diesem Fall werden die Druckkraft G des Bremsschuhes 66, die Druckkraft H des Bremsschuhes 68 und die Tangentialkraft (die in eine Richtung rechtwinkelig zur Oberfläche von Fig. 9 oder Fig. 10 angreift) durch die Einstellschraube 67, den Abgreifer 61, die Stößelstange 69 und durch den beweglichen Eisenkern 70 übertragen.
In einer herkömmlichen, wie obig beschriebenen elektromagnetischen Bremse ist jedoch ein als Block ausgeführter U-förmiger, voluminöser Abgreifer erfordert, welcher eine hinreichende Stärke und Steifheit aufweist. Auch besteht ein Problem darin, dass die Konstruktion der Bremse kompliziert und die räumliche Ausdehnung der Bremse in den Fig. 9 und 10 ausgeweitet wird.
Von daher liegt eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine elektromagnetische Bremse anzugeben, mit welcher die blockförmige Ausführung eines ausgedehnten Abgreifers nicht erforderlich ist, wodurch eine Apparatur geringen Gewichts im Ganzen und eine Vereinfachung der Konstruktion erzielt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine elektromagnetische Bremse gelöst, welche die Merkmale des Patentanspruches 1 aufweist. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
Fig. 1 eine linksseitige Ansicht ist, welche eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine frontseitige Ansicht ist, welche die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 3 eine frontseitige Ansicht ist, welche die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Querschnittsteil zeigt;
Fig. 4A eine erläuternde Ansicht ist, welche ein Beispiel einer Bremskraftaufnahmestütze zeigt;
Fig. 4B eine erläuternde Ansicht ist, welche das Beispiel der Bremskraftaufnahmestütze zeigt;
Fig. 4C eine erläuternde Ansicht ist, welche das Beispiel der Bremskraftaufnahmestütze zeigt;
Fig. 5 eine erläuternde Ansicht mit einem Querschnitt eines prinzipiellen Bereiches ist;
Fig. 6 eine erläuternde Ansicht mit einem Querschnitt eines prinzipiellen Bereiches ist;
Fig. 7 eine erläuternde Ansicht mit einem Querschnitt eines prinzipiellen Bereiches ist;
Fig. 8 eine erläuternde Ansicht mit einem Querschnitt eines prinzipiellen Bereiches ist;
Fig. 9 eine Frontansicht ist, welche ein herkömmliches Beispiel zeigt; und
Fig. 10 eine Schnittansicht ist, welche das herkömmliche Beispiel zeigt.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
In einer linksseitigen Ansicht von Fig. 1, einer vorderseitigen Ansicht von Fig. 2 und einer vorderseitigen Ansicht mit einem Querschnittsteil von Fig. 3 weist diese elektromagnetische Bremse eine Konstruktion auf, in welcher ein herkömmlicher Abgreifer wegfällt, und statt dessen eine Einheit U ausgebildet ist, indem ein Plattenkörper 2 etwa parallel zu einem elektromagnetischen Bereich 1 mit einem zuvor festgelegten Zwischenbereich (Intervall) angeordnet ist, und ein fixierter Eisenkern 3 des elektromagnetischen Bereiches 1 und der Plattenkörper 2 verbunden und durch vielfache Führungsstangen 4 vereinigt sind.
Eine Bremskraftaufnahmestütze 8 zur Aufnahme der Tangentialkraft F eines Bremsschuhpaares 6 und 7 ist zwischen dem elektromagnetischen Bereich 1 und dem Plattenkörper 2 der Einheit U angeordnet. Die Bezugsziffer 9 zeigt einen Bremskörper, wie etwa eine Scheibe (scheibenförmig), ein Plattenteil (Gurtplatte), etc., welche durch Andrücken der zuvor genannten Bremsschuhe 6 und 7 gebremst werden. In der vorliegenden Erfindung ist die Tangentialkraft Ft gehörend zu der Kraft, welche die Bremsschuhe 6 und 7 von dem gebremsten Körper 9 bei dem Bremsvorgang empfangen, eine Kraft, welche in Laufrichtung des Bremskörpers 9 verläuft.
In dem Fall, wenn der Bremskörper 9 sich rotierend bewegt, d. h. eine Scheibe darstellt, dann greift eine Kraft in einer Richtung einer tangentialen Linie an den Bremsschuhen 6 und 7 an. Dieses wird die Tangentialkraft Ft genannt, welche in Fig. 1 mit einem Pfeil gekennzeichnet ist. Und in einem Fall, wenn sich der Bremskörper 9 linear bewegt, dann erstreckt sich die Tangentialkraft in eine Richtung der linearen Bewegung.
Auch ist die Bremskraftaufnahmestütze 8 an ein Fixierelement 10, wie etwa eine Basis (Basisrahmen) eines Getriebes einer Fördermaschine, ein Gebäude, etc., fixiert. Anders ausgedrückt, bedeutet dies, dass die zuvor beschriebene Einheit U an dem Fixierelement 10 durch die Bremse 8 angeordnet ist.
Die Bremse 8 weist, wie in Fig. 4 gezeigt, eine konkave Aushöhlung 11 auf, in welche der Bremskörper 9 eingefügt ist, und weist als Ganzes, wie in einer Vorderansicht von Fig. 4A gezeigt, eine gewölbte Form auf. Auch ist jedes der linken und rechten Beinbereiche 12 durch die Existenz der obigen konkaven Einwölbung 11 in zwei Abzweigungen gegabelt. Auch ist ein Anschlussstückbereich 13 mit Gewindelöchern an einem unteren Endbereich des Beinbereiches 12 ausgebildet, und die Stütze 8 ist mit dem zuvor genannten Fixierelement 10 (wie in Fig. 1 bis Fig. 3 gezeigt) mittels Schraubbolzen in den Gewindelöchern fixiert.
Auch werden die Bremsschuhe 6 und 7 innerhalb eines inneren Bereiches 15 gehalten, welcher von den linken und rechten Beinbereichen 12, von der bogenförmigen Stütze 8 und von einem oberen Seitenbereich 14 umgeben wird. In Fig. 5 bis Fig. 8 ist jeder der Bremsschuhe 6 und 7 aus einem Bremsklotzbereich 16, welcher direkt mit dem Bremskörper 9 in Kontakt steht, und aus einem Bremsschuh-Hauptkörperbereich 17, an welchem der Bremsklotzbereich 16 fixiert ist, zusammengesetzt. Sowohl der Bremsklotzbereich 16 als auch Bremsschuh-Hauptkörperbereich 17 sind jeweils in einer rechtwinkeligen Platte, lagenweise und vereinigt ausgebildet.
Gleitoberflächen 18, welche die Seitenflächen 6a und 7a der Bremsschuhe 6 und 7 bei vier Eckbereichen der Bremsschuhe 6 und 7 empfangen, so dass sie in eine Richtung, in welcher die Bremsschuhe 6 und 7 Druck ausüben (eine horizontale Richtung in Fig. 3 und Fig. 5), gleiten, sind an inneren Seiten der Stütze 8 ausgebildet. Wie obig beschrieben ist ein Paar der Bremsschuhe 6 und 7 von der Stütze 8 umgeben, geeignet, um in die Richtung, in welcher die Bremsschuhe 6 und 7 Druck ausüben, zu gleiten, und gehalten durch die Stütze 8, dass sie sich nicht in eine Richtung der tangentialen Kraft Ft bewegen. Der Hauptpunkt liegt darin, dass die Bremsschuhe stabil gehalten werden, wenn die Bremsschuhe 6 und 7 der rechtwinkeligen Platte über die vier Eckbereiche gehalten werden.
Auch ist der Bremsschuh 7 des Bremsschuhpaares 6 und 7 mit einem zentralen Teil des beweglichen Eisenkerns 5 des elektromagnetischen Bereiches 1 durch eine Zentripetalkupplung 19 befestigt. Der andere Bremsschuh 6 ist mit der Seite des Plattenkörpers 2 durch eine Einstellschraube 20 und durch eine Zentripetalkupplung 21 befestigt.
Ferner ist jedes der Paare von Rückstellfedern 22, welche kontinuierlich den Bremsschuh 6 und den Bremsschuh 7 in eine Richtung derart drücken, dass die Bremsschuhe 6 und 7 auseinandergehen, zwischen dem Bremsschuh. 6 und der Stütze 8 und dem Bremsschuh 7 und der Stütze 8 angeordnet.
Im einzelnen wird die Rückstellfeder 22 durch Stempeldruck eines Stahlplattenteiles hergestellt, und die Konfiguration der Rückstellfeder 22 ist annähernd rechtwinkelig von welcher eine Vielzahl von Beinbereichen herausragen, und sie weist einen kurzen Zylinderbereich 23 an dessen Mittelpunkt (Bezug auf Fig. 6) auf.
Die Zentripetalkupplung 19 oder die Zentripetalkupplung 21 ist in den kurzen Zylinderbereich 23 derart eingebracht, um zu gleiten. Auch sind vier der Vielzahl der obig beschriebenen Beinteile J-förmige Halterungsbeinteile 24, welche umarmend lange Seiten des rechtwinkeligen Bremsschuh- Hauptkörperbereiches 17 halten, und zwei der Beinbereiche sind L-förmige Festhaltebeinbereiche 25 und 26, welche eine kurze Seite des Bremsschuh-Hauptkörperbereiches 17 festhalten.
Auch stehen die Plattenfederteile 26 (im Ganzen vier Teile), welche überhalb und unterhalb der Festhaltungsbeinbereiche 25 (in Fig. 6) angeordnet sind, in Kontakt mit einer äußeren Oberfläche der Stütze 8, und drücken die Bremsschuhe 6 und 7 jeweils in die Richtungen, welche durch die Pfeile A (in Fig. 5 und Fig. 8) gezeigt sind, wenn sich die Bremsschuhe 6 und 7 gegenseitig trennen. Dafür werden eine konkav-konvexe Kontaktoberfläche (zwischen einer konkaven sphärischen Fläche und einer konvexen sphärischen Fläche) der Zentripetalkupplungen 19 und 20 und eine Endoberfläche der Einstellschraube 20 und der Zentripetalkupplung 21 so gehalten, dass sie keine kleinen Zwischenräume erzeugen, und die Geräuschentwicklung wird dadurch effektiv verhindert, wenn die Bremse ein- und ausgeschaltet wird.
Als nächstes wird ferner der zuvor erwähnte Plattenkörper 2, etc. unter Bezugnahme der Figuren konkret beschrieben. Der Plattenkörper 2 stellt nahezu, wie in Fig. 1 gezeigt, ein Rombus dar, die Einstellschraube 20 ist an einem unteren Endscheitelpunkt des Plattenkörpers 2 angebracht, die Führungsstangen 4 sind jeweils an einem linken Scheitelpunkt und an einem rechten Scheitelpunkt des Plattenkörpers 2 angeordnet und eine Verstärkungsstange 27 ist an einem oberen Scheitelpunkt angeordnet. Auch ist eine Sicherungsmutter 28 an der Einstellschraube 20 angeschraubt.
Wie in Fig. 5 gezeigt, besteht die Führungsstange 4 aus einem Langbolzen 29 und einem Zylinderkörper 30. Der Langbolzen 29 ist in ein Gewindeloch 31 des fixierten Eisenkernes 3 geschraubt und beide Endbereiche des Zylinderkörpers 30 sind jeweils mit einer Senkung des fixierten Eisenkernes 3 und einer Senkung des Plattenkörpers 2 druckbefestigt.
Jedes der oben beschriebenen Führungsstangen 4 ist in jedes der Löcher 32 an beiden Endteilen der Oberseite der bogenförmigen Stütze 8, welche in Fig. 4 gezeigt wird, eingebracht, und eine innere Umfangsoberfläche des Loches 32 und eine Umfangsoberfläche des Zylinderkörpers 30 können gleiten. Auch wird in Fig. 5 die Gleitbewegung für die Gleitlaufbuchse 33, welche in das Loch 32 eingebracht ist, geglättet. Wie zuvor beschrieben, ist die Einheit U, welche sich aus dem elektromagnetischen Bereich 1, dem Plattenkörper 2 und den Führungsstangen 4 zusammensetzt, an der Stütze 8 angebracht, um geeignet zu sein für eine Mikrodimension locker zu sein.
Die Verstärkungsstange 27 verhindert, dass der Plattenkörper 2 herunterfällt, was bei starken Rückstellkräfte verursacht wird (in die Richtungen der Pfeile A), wenn die Bremsschuhe 6 und 7 den Bremskörper 9 in eine Richtung drücken, so dass der Zwischenbereich zwischen der oberen Scheitelfläche des rhombischen Plattenkörpers 2 und des elektromagnetischen Bereich 1 reduziert wird. Anders ausgedrückt liegt eine Aufgabe der Verstärkungsstange 27 darin, als eine Verstrebung zu dienen.
Ein kleines hervorstehendes Teil 24 ist jeweils an dem linken Scheitelpunkt und an dem rechten Scheitelpunkt des rhombischen Plattenkörpers 2 in Fig. 1 ausgebildet, und andererseits ist ein kleiner hervorstehender Teil 35 ähnlich zu dem kleinen hervorstehenden Teil 34 jeweils an einem linken Endbereich und an einem rechten Endbereich der oberen Seite der Halterung 8 in Fig. 4 ausgebildet. Ein Gewindeloch 35a ist an dem kleinen hervorstehenden Teil 35 ausgebildet.
Wie zuvor beschrieben, ist die Einheit U an der Halterung 8 derart befestigt, um in der Lage zu sein, für eine Mikrodimensionen locker zu sein, nämlich um sich für eine Mikroappertur B1 und eine Mikroappertur B2 zu bewegen, wie in Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 5 gezeigt, und elastische Elemente 36, welche den Plattenkörper 2 derart drücken, um ihn von der Stütze 8 (in einer rechtsgerichteten Richtung in Fig. 2) zu trennen, sind vorgesehen. In Fig. 2 besteht das elastische Element 36 aus einer gedrückten Rückstellfeder.
Ferner sind Regulierelemente 37 vorgesehen, welche die Plattenkörper 2 derart regulieren, sich nicht in außergewöhnlichem Maße in die (zuvor beschriebene) Teilungsrichtung zu bewegen. In Fig. 2 besteht das Regulierungselement 37 aus einem Bolzen 38, welcher in das zuvor beschriebene Gewindeloch 35a geschraubt ist, und einem Bolzen 39 (zum Sperren).
Wie obig beschrieben, wird die Zentrierung der Einheit U mit den elastischen Elementen 36 und den Regulierelementen 37 ausgeführt, und es können Luftspalte zwischen den Bremsklotzbereichen 16 der Bremsschuhe 6 und 7 und dem Bremskörper 9 (wenn er nicht gebremst wird) reguliert werden.
Im einzelnen besteht ein Vorteil darin, dass eine Vereinfachung der Konstruktion und eine Herabsetzung der Kosten erzielt werden kann, wenn das elastische Element 36 und das Regulierelement 37 kompakt durch Einfügen des Bolzens 38 in die gedrückte Rückstellfeder vereinigt werden, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Und obwohl in einem Fließzustand die Einheit U zu der Seite des schweren elektromagnetischen Bereich 1 geneigt sein kann und die Bremsklotzbereiche 16 ungleichmäßig in Kontakt (gleiten an) mit dem Bremskörper 9 stehen können, so dass eine Scheibe für das Gewicht des elektromagnetischen Bereiches 1 im Vergleich mit dem Gewicht des Plattenkörpers 2 schwer ist, halten die zuvor beschriebenen elastischen Elemente 36 erfindungsgemäß die Balance der Einheit U durch ein Drücken des Plattenkörpers 2 in die Richtung derart, dass sich der Plattenkörper 2 von der fixierten Halterung 8 abtrennt.
Gemäß der elektromagnetischen Bremse der vorliegenden Erfindung können der Plattenkörper 2 und die Führungsstange 4 kleiner dimensioniert und leichter ausgeführt werden für die Tangentialkraft F&sub1;, die von dem Bremskörper 9 bei Bremsung durch die Bremskraftaufnahmestütze 8 aufgenommen und nicht zu dem Plattenkörper 2 und den Führungsstangen 4 übermittelt wird.
Auch kann auf einem herkömmlichen großräumigen Abgreifer des Blockes (bezogen auf die Markierung 61 in Fig. 9 und Fig. 10) verzichtet werden und eine Vereinfachung der Konstruktion und eine kompakte Ausführung als Ganzes kann erzielt werden. Im einzelnen kann die horizontale Dimension in Fig. 2 und Fig. 3 reduziert werden.
Auch werden Spalte der konkav-konvex Kontaktoberflächen der Zentripetalkupplung 21 und der Einstellschraube 20 nicht erzeugt, und die Arbeitsgeräusche des Einschaltens und Ausschaltens der Bremse kann heruntergesetzt werden. Auch kann die elektromagnetische Kraft des elektromagnetischen Bereiches 1 vollständig für die verkleinerten Lücken verwendet werden. Auch können die Zentripetalkupplungen 19 und 21 dünn sein und eine einfache Struktur aufweisen.
Ferner kann die Zentrierung der Einheit U sicher mit einer einfachen Konstruktion der Bremse durchgeführt werden. Im einzelnen stehen die Bremsklotzbereiche einheitlich in Kontakt mit dem Bremskörper 9, da eine Gewichtungsunbalancierung, dass der elektromagnetische Bereich 1 zu dem Plattenkörper 2 schwer ist, kann mit den elastischen Elementen 36 reduziert werden, und die Einheit U wird an dem Bremskörper 9 zentriert.
Während bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in dieser Spezifikation beschrieben worden sind, sei es so zu verstehen, dass die Ausführungsformen beschreibend und nicht einschränkend sind. Verschiedene Modifikationen innerhalb des Umfanges der Erfindung, wie in den beigefügten Patentansprüchen niedergelegt, sind möglich.

Claims

1. Elektromagnetische Bremse, die eine Konstruktion aufweist, bei welcher:

ein Plattenkörper (2) nahe an einem Elektromagnetabschnitt (1) mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen angeordnet ist;

ein fester Eisenkern (2) des Elektromagnetabschnitts (1) und der Plattenkörper (2) durch mehrere Führungsstangen (4) verbunden und vereinigt sind,

eine Bremskraftaufnahmestütze (8) zur Aufnahme eines Paars von Bremsbacken (6) und (7) und der Tangentialkraft (Ft) des Paars der Bremsbacken (6) und (7) zwischen dem Elektromagnetabschnitt (1) und dem Plattenkörper (2) angeordnet ist, wobei die Führungsstangen (4) gleitbeweglich in der Bremskraftaufnahmestütze (8) aufgenommen sind;

die Bremskraftaufnahmestütze (8) an einem Befestigungsteil (10) befestigt ist; dadurch gekennzeichnet, dass

eine der beiden Bremsbacken (6) und (7) an der Seite eines beweglichen Eisenkerns (5) des Elektromagnetabschnitts (1) über eine Zentripetalkupplung (19) angebracht ist, und die andere der beiden Bremsbacken (6) und (7) an der Seite des Plattenkörpers (2) über eine Einstellschraube (20) und eine andere Zentripetalkupplung (21) angebracht ist; und

konkave und konvexe Berührungsoberflächen jeder der Zentripetalkupplungen (19) und (21) eng gefasst durch ein Paar von Rückstellfedern (22) gehaltert sind, die ständig die Bremsbacken (6) und (7) in solche Richtungen drücken, dass sich die Bremsbacken (6) und (7) voneinander entfernen, wobei die Rückstellfedern jeweils zwischen einer der beiden Bremsbacken (6) und (7) und der Stütze (8) angeordnet sind.

2. Elektromagnetische Bremse nach Anspruch 1, bei welcher Gleitoberflächen (18) empfangende Seitenoberflächen (6a) und (7a) des Paars der Bremsbacken (6) und (7) zum Gleiten auf inneren Seiten der Stütze (8) vorgesehen sind, und die Bremsbacken (6, 7) von der Bremskraftaufnahmestütze (8) umgeben und gehaltert sind.

3. Elektromagnetische Bremse nach Anspruch 1 oder 2, welche aufweist

eine Einheit (U), die aus dem Elektromagnetabschnitt (1) und dem Plattenkörper (2) besteht, wobei die mehreren Führungsstangen (4) dazwischen einen vorbestimmten Abstand aufrecht erhalten, in welchem die Bremskraftaufnahmestütze (8) angeordnet ist; und einen gebremsten Körper (9), der durch Druck der Bremsbacken (6, 7) gebremst wird;

wobei die Einheit (U) so an der Stütze (8) angebracht ist, dass sie um eine sehr kleine Abmessung schweben kann; und

das Zentrieren der Einheit (U) auf dem gebremsten Körper (9) durch elastische Teile (36) durchgeführt wird, welche elastisch den Plattenkörper (2) in eine Richtung drücken, in welcher sich der Plattenkörper (2) von der Bremskraftaufnabmestütze (8) trennt, und Einstellteile (37) die Bewegung des Plattenkörpers (2) so einstellen, dass keine übermäßige Bewegung in der Trennrichtung des Plattenkörpers (2) von der Bremskraftaufnahmestütze (8) ermöglicht wird.