JP2003176842A - ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブレーキ装置のコンパクト化を図ること、特
に、軸心方向の寸法を減少することを、目的とする。 【解決手段】 ブレーキドラム内周面１ａに対応して一
対の電磁ブレーキ部８を180°反対位置に内蔵した内部
拡張型のブレーキ装置Ｂである。電磁石の固定鉄心９か
ら２本の保持アームを突設して、ブレーキシュー18の両
端を受持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、巻上機等に用いら
れるブレーキ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の制動（ブレーキ）装置は、摩擦材
をディスクの両側面に押圧するディスクブレーキ、また
は、摩擦材をドラム外方、または内方から押圧するドラ
ムブレーキ等が有り、それぞれのアクチュエーターとし
て、油圧、空圧、電磁、メカニカル等の方式が使用され
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のブレ
ーキ装置は、径方向、及び、特に軸方向に、大きなスペ
ースを必要とした為、要求されるスペースに収容される
ための小型化───軸方向の薄厚化───が出来なかっ
た。また、ブレーキ作動音を微小にすることが困難であ
り、構造が複雑となり、その為に組み立てや、微妙な調
整が困難であった。あるいは、制限されたスペース内で
は、要求される電磁石の出力が得られにくい欠点があっ
た。

【０００４】本発明の目的は、このような従来の問題点
を解決して、特に制限された軸方向にコンパクトに収容
出来るようにすると共に、作動音の極めて静かで、微妙
な調整が容易で、構造簡単で強力なブレーキ装置を提供
する点にある。また、他の目的とするところは、ブレー
キ開放時にブレーキドラムとブレーキシューとの微小間
隔を均等にすることを可能とし、あるいは、停電時に於
て、手動にてブレーキを容易に開放することを可能とす
る装置を提供する点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、ブレ
ーキドラム内周面に対応して 180°反対位置に一対の内
部拡張電磁ブレーキ部を配設し、上記各電磁ブレーキ部
は、ブレーキドラム内周面に当接可能に配設されたブレ
ーキシューが、固定鉄心と対応した可動鉄心に、連結部
材で連結された、スプリング作動電磁開放型であって、
該連結部材の雄ネジ部は、ブレーキシューに螺進退調整
自在に螺着され、弛み止めナットを該雄ネジ部の外端側
に螺着し、該連結部材の内端は球面座と平面座とを介し
て可動鉄心に圧接する方向へ、該球面座の背面を、弾発
付勢する弾発部材で取付けられている。

【０００６】また、ブレーキシューの幅方向中心から外
れた位置で、該ブレーキシューと可動鉄心間が離反する
方向に弾発付勢する弾発部材を付設すると共に、該ブレ
ーキシューと該可動鉄心間の離反距離を調整可能な規制
部材を配設した。また、緊急時のブレーキ開放装置を備
え、該ブレーキ開放装置は、固定鉄心の両側に突出部を
形成し、該突出部にピンを介して揺動可能にレバーを枢
着し、該レバーの一部を可動鉄心に当接させ、該可動鉄
心を該固定鉄心に押圧、離反を可能に構成されている。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図示の実施の形態に基づき
本発明を詳説する。図１の一部断面正面図、図２の要部
の平面図及び図５の要部断面側面図に於て、１は円筒型
のブレーキドラムであって、図５の２点鎖線にて示した
被制動用回転体Ｍから一体に突設され、又は、回転体Ｍ
に固着され、一体に回転する構造である。

【０００８】この回転体Ｍとしては、モータのロータ
や、巻胴等であり、図５に示すように、ブレーキ装置Ｂ
と共に軸心方向Ｃに寸法上狭小な制限のある場所に、設
置される。２は取付部材を示し、壁体等の取付面３にボ
ルト等にて固着されるが、この取付面３と、それに平行
な他の面４との間隔寸法Ｗが制限され、極めて狭小な場
所を、例示する。

【０００９】図示の実施の形態では、取付部材２に孔部
５が中央に形成され、これに軸受６が嵌着されて、この
軸受６を介して、回転体Ｍの軸７が回転可能に枢支され
ている。この軸７の軸心と、上記ブレーキドラム１の軸
心とは、一致する。

【００１０】８，８は電磁ブレーキ部であって、ブレー
キドラム１の内周面１ａに対応して180°反対位置に、
一対を配設する。つまり、図１に示す如く、ブレーキド
ラム１の軸心点Ｏを通る中央区画基準線Ｌに関して、一
対の電磁ブレーキ部８，８は線対称型に、又は、軸心点
Ｏに関して 180°回転対称として、配設されている。し
かも、この電磁ブレーキ部８は、内部拡張型であり、ブ
レーキドラム１の内周面１ａに当接可能にブレーキシュ
ー18が配設されている。さらに、（後述するが）この電
磁ブレーキ部８はスプリング作動電磁開放型であり、通
電によってブレーキが開放されるタイプである。

【００１１】次に、９は固定鉄心であり、軸心Ｃ方向か
ら見て、中央区画基準線Ｌに対して平行な方向に設けら
れ、この固定鉄心９は（左右）両側に取付用突片10, 10
を有し、ボルト35等にて取付部材２に固着される。この
固定鉄心９は、図１の上方から見て、長円形や楕円形の
電磁コイルが嵌込まれる凹溝が形成されて、これに電磁
コイルが嵌込まれて固着されている（図示省略）。

【００１２】14は可動鉄心であり、矩形板（帯板片）の
形状であり、電磁コイルが励磁されれば固定鉄心に吸着
され、非励磁状態となれば、固定鉄心９から、分離す
る。つまり、図示省略のバネが、上記固定鉄心９と可動
鉄心14との間に介設されており、その分離する方向に、
このバネが常時弾発付勢している。

【００１３】ブレーキシュー18は、シュー本体18ａと、
摩擦材（ライニング材）19, 19とを、備え、この摩擦材
19, 19は、図例では、１個のブレーキシュー18に対して
２個（枚）ずつ配設されており、直接にブレーキドラム
１の内周面１ａに、接触（摺接・圧接）自在である。さ
らに具体的に説明すると、シュー本体18ａの外（周）面
は、摩擦材19を張設する左右一対の円弧面部36, 36と、
その間の切欠部37と、を有する形状である。しかも、こ
の切欠部37には、２個の凹窪部38, 38が形成され、この
凹窪部38, 38は、図２の下方（図１の手前方向）に開口
し、後述の弛み止めナット39等を締付けたり、緩めたり
するために、図１の手前方向から、作業工具を差込自在
となっている。

【００１４】そして、電磁石の一部を構成する前記固定
鉄心９の（左右）両側から突出部40, 40を、前記中央区
画基準線Ｌから直交する方向に、突設し、この突出部4
0, 40の内面を、ブレーキシュー18の（ブレーキドラム
内周面１ａに沿っての周方向への）回転トルクを受ける
トルク受け面21, 21を形成する。このように、突出部4
0, 40は、いわば、ブレーキシュー保持アーム20, 20で
あるといえる。

【００１５】図１のように（図５の軸心方向Ｃから見
て）左右一対のトルク受け面21, 21は相互に平行であ
り、ブレーキシュー18は、内部拡張型の電磁ブレーキ部
８として、ラジアル内方向から、ブレーキドラム内周面
１ａに圧接可能に、保持される。

【００１６】図１と図５からも分かるように、固定鉄心
９と可動鉄心14、及び、ブレーキシュー18は、各々、基
準線Ｌに対して平行に配設されているが、ブレーキシュ
ー18は２本の平行な連結部材23, 23にて、相互に、連結
されている。

【００１７】即ち、２本の連結部材23, 23は基準線Ｌに
直交方向に配設され、かつ、この連結部材23は、（中間
部位に）雄ネジ部23ａを有し、かつ、外端には４角部等
の作業工具によって回転させる掴持小頭部41を有し、こ
の雄ネジ部23ａをシュー本体18ａのネジ孔に螺進退調整
自在に螺着して、連結部材23はブレーキシュー18を貫通
状として、弛み止めナット39を雄ネジ部23ａの外端側に
螺着し、固着する。さらに、この連結部材23の内端は、
球面座Ｑと平面座Ｐを介して、可動鉄心14の外面に、取
付けられる。

【００１８】この取付構造について、図１を参照しつつ
さらに具体的に説明すれば、連結部材23の内端の球面座
Ｑの外面（背面）42を、球面座Ｑと平面座Ｐが圧接状態
を保つ方向に───可動鉄心14の方向に───弾発付勢
する板バネ等の弾発部材26によって、連結部材23の内端
が可動鉄心14の外面側に、取付けられている。

【００１９】具体的には、ボルト27にて可動鉄心14の外
面に固着された板バネをもって弾発部材26が構成され、
例えば、図１のように、この板バネは折曲形成される
が、幅方向へはストレート状に一文字横断面形状とす
る。

【００２０】また、連結部材23の外端に、扁平状の頭部
28を膨出形成し、その頭部28の先端面を球面状として、
先端球面部29を設け、球面座Ｑの一部を形成する。30は
中間受け盤であり、外面側に凹球面部を有し、この凹球
面部と上記先端球面部29との摺接にて、首振可能な継手
───球面座Ｑ───を構成している。

【００２１】また、可動鉄心14の外面には、浅い凹窪部
31を形成して、その凹窪部31の左右前後寸法よりもやや
小さ目の中間受け盤30を嵌め込んで、紙面と直交方向
（左右前後方向）に、微小寸法スライド自在な平面座Ｐ
を、構成する。このように、球面座Ｑと平面座Ｐを、極
めてコンパクトに構成している。

【００２２】ところで、ブレーキの作動音を微小にする
ために、ブレーキドラム１の内周面１ａに対するブレー
キシュー18の摩擦材19の間隙を必要最小限にする必要性
がある。その際、本発明では、一旦弛み止めナット39を
弛めて、凹窪部38から作業工具を差し込み、掴持小頭部
41を掴持しつつ連結部材23を回転させ、ブレーキシュー
18と可動鉄心14との間隔寸法の微量調整を行う。次に、
調整の後に、弛み止めナット39を締結すると、連結部材
23の雄ネジ部23ａのネジ山と、可動鉄心14のネジ孔のネ
ジ山の遊隙分が、移動し、微小な寸法だけブレーキシュ
ー18が内方へ引き寄せられる。それによって、ドラム内
周面１ａに対して、ブレーキシュー18の摩擦材19を、極
微小の必要最小限の間隙に容易に調整出来ることとな
る。

【００２３】従来の調整構造では、弛み止めナットを締
付けると、ブレーキシューがブレーキドラム内周面に押
し付けられるような逆の移動のものが、知られている
が、調整作業として、最適な状態となるまで、何度も繰
り返す必要があった。本発明では、このような問題を解
決している。

【００２４】次に、図１と図３に示すように、ブレーキ
シュー18の幅方向（図３に於ける左右方向）の中心──
─連結部材23の軸心が対応する位置───から、外れた
位置で、ブレーキシュー18と可動鉄心14間が、離反（又
は接近）する方向に弾発付勢する弾発部材43を付設し、
さらに、逆に、接近（又は離反）する方向に規制する調
整可能な規制部材44を、設けている。

【００２５】具体的には、シュー本体18ａから軸心方向
Ｃに延伸アーム部45を突設し、このアーム部45の先端
を、可動鉄心14の外面に接近させた部分に、凹孔部46を
形成し、これに、圧縮コイルバネ等の上記弾発部材43を
装着する。

【００２６】他方、アーム部45の外端面に、当接して、
上記弾発部材43と反対方向に押圧する調整ボルト44ａ
と、このボルト44ａを保持するネジ孔付きの取付け片44
ｂ等をもって、規制部材44を構成している。

【００２７】ところで、図３に於て、Ｇは球面座Ｑの回
動中心点を示すが、このように、ブレーキシュー18を横
断面方向から見たとき、ブレーキシュー18は中心点Ｇ廻
りに揺動して、ブレーキドラム１の内周面１ａと、ブレ
ーキシュー18の外周面とが、平行状態から、前後（幅）
方向に所定角度をもって傾斜した姿勢となるが、規制部
材44の調整ボルト44ａを螺進又は螺退させることによ
り、平行状態を保つように高精度な調整が容易である。

【００２８】言い換えると、中心点Ｇを中心として、ブ
レーキシュー18は弾発部材43の弾発付勢力にて（図３で
は時計廻りに）傾く方向に力を与えておき、その傾き量
を、規制部材44で逆方向に（図３では反時計方向に）調
整するので、容易かつ迅速に、ブレーキドラム内周面１
ａと摩擦材19の外周面との幅方向の間隙を、均一化出来
る。

【００２９】次に、図４、及び、図１と図２に示すよう
に、本発明に係るブレーキ装置は、緊急時（停電時等）
のブレーキ開放装置47を備えており、このブレーキ開放
装置47は、固定鉄心９の左右両側の前記突出部40, 40の
夫々に、ピン48を介して揺動可能にレバー49を枢着し、
このレバー49の（ピン48近傍位置の）一部49ａを、可動
鉄心14に当接させて、構成している。

【００３０】このレバー49の先端50を、人力等で操作し
て、（図示省略の）可動鉄心14と固定鉄心９の間の弾発
部材（バネ）に抗して、可動鉄心14を固定鉄心９に押圧
して、摩擦材19とドラム内周面１ａとの間に間隙を形成
して、ブレーキ開放状態とすることが出来る。

【００３１】レバー49の先端50への力を弱めてゆくと、
半ブレーキ状態を経て、制動状態に、復元する。即ち、
このレバー操作によって、ブレーキのＯＮ−ＯＦＦ、ま
たは、その中間的な結果を求めることが出来、エレベー
タや巻上機等に於て、微妙な速度調整や、微妙な位置調
整が可能となる。

【００３２】以上の説明と図面から明らかとなるよう
に、本発明は軸心方向Ｃに薄型化を実現出来、しかも、
強力な制動力を発揮出来る内部拡張型のブレーキ装置で
ある。

【００３３】そして、基本的作動は、図示省略した（制
動用の）バネにて、可動鉄心14、２本の連結部材23, 2
3、ブレーキシュー18を径外方（ラジアル方向）に押圧
して、摩擦材19をブレーキドラム内周面１ａに押圧して
制動状態とする。他方、図示省略の電磁コイルを通電
（ＯＮ状態）とすることで、可動鉄心14を吸着し、２本
の連結部材23, 23等を介してブレーキシュー18を径方向
に引き寄せて、非制動（開放）状態とする。なお、摩擦
材19とブレーキドラム内周面１ａとの間隙は、0.10mm〜
0.20mmに設定するのが望ましく（非制動状態）、本発明
ではそのような極微小間隙にすることが可能な構造であ
る。即ち、板バネ等の弾発部材26によって、球面座Ｑ・
平面座Ｐの接触面部の遊隙を無くして（零として）いる
と共に、さらに、調整ボルト（連結部材23, 23）を２本
として回動方向の間隙を均等化出来る構造を採用してい
るからである。このように、本発明では、上記極微小間
隙とすることにより、ブレーキ作動音の極めて静かな装
置を提供出来、かつ、非作動時にはブレーキシュー18
（摩擦材19）の引きずり現象を無くすための、微妙な調
整も、容易となった。

【００３４】そして、固定鉄心の両端部から２本の保持
アーム20, 20を突設（延長）して、先端にトルク受け面
21, 21を形成して、ブレーキシュー18の両端（面）を受
持する構成としたので、軸心方向Ｃに極めてコンパクト
化を図ることが出来、軸心方向Ｃに狭小な箇所にも、収
容可能となる。即ち、図５の間隔寸法Ｗが極めて小さな
箇所（場所）にも、本発明に係るブレーキ装置ならば、
設置可能である。

【００３５】しかも、ブレーキドラム内周面１ａに一旦
当接したブレーキシュー18が、軸心平行方向に対してブ
レーキ開放時にそのままの角度姿勢で、平行移動し、ブ
レーキドラム内周面１ａとブレーキシュー18とが極微小
かつ全面均一の等間隙となる。故に、ブレーキ作動音が
一層静かとなり、かつ、非制動時のシューの引きずり現
象をも一層有効防止出来る。

【００３６】

【発明の効果】本発明は上述の構成により、次のような
著大な効果を奏する。

【００３７】（請求項１，２，３によれば、）巻上機等
のブレーキ装置として、軸心方向Ｃに狭小な場所にもコ
ンパクトに設置出来る。即ち、軸心方向Ｃに薄いブレー
キドラム１内に、電磁ブレーキ部８，８を収納可能とな
った。

【００３８】（請求項１によれば、）一端を球面座と平
面座とを介して可動鉄心に圧接する方向へ球面座の背面
を弾発部材で取付け、基端をブレーキシューに螺進退調
整自在に螺着させた連結部材を回転させて、ブレーキシ
ューの摩擦材をドラム内面に一旦押し当てた後に、ブレ
ーキシューがブレーキドラムに対向した位置の連結部材
の弛み止めナットを締めることによって、ブレーキシュ
ーに螺合している連結部材は螺合部分の微小寸法の遊隙
分だけ、ブレーキシューを内方に引き付けて後退させる
ので、ドラム内面に対して、ブレーキシューの摩擦材を
極微小の最適な間隙に容易に調整することが出来る。

【００３９】（請求項２によれば、）ブレーキシューと
可動鉄心間とを連結する連結棒先端の球面座の回動中心
を基点として、ブレーキシューは弾発部材により可動鉄
心に対して傾く方向に作用させておいて、その傾き量
を、規制部材で調整することによって、ブレーキ開放時
におけるブレーキドラム内面と、ブレーキシューの摩擦
内面との間を、均等にすることが出来る。これに伴っ
て、作動音を低減出来て、極めて静粛作動を達成出来
る。

【００４０】（請求項３によれば、）非通電時におい
て、固定鉄心の両側突出部内方に先端が突出したピンに
回動可能に遊合させたレバーの延長部分を、ブレーキド
ラム内方への力を加えることによって、ピンと、レバー
延長部分との略中間突出部にて、可動鉄心を固定鉄心側
に押し付けるので、ブレーキは開放される。また、レバ
ーの張力を解除することによって、内蔵されたスプリン
グによって、ブレーキを作動させることが出来る。この
結果、停電時等において、ブレーキ（軸）を開放する必
要があるとき、または、微妙な速度調整や、微妙な位置
調整を必要とするときには、このレバー操作によって、
ブレーキのＯＮ−ＯＦＦ、または、その中間的な結果を
求めることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す一部断面正面図で
ある。

【図２】要部の平面図である。

【図３】要部断面側面図である。

【図４】要部側面図である。

【図５】要部概略断面側面図である。

【符号の説明】

１ ブレーキドラム １ａ （ブレーキドラム）内周面 ８ 電磁ブレーキ部 ９ 固定鉄心 14 可動鉄心 18 ブレーキシュー 23 連結部材 26 弾発部材 43 弾発部材 44 規制部材 47 ブレーキ開放装置 48 ピン 49 レバー 49ａ 一部 Ｃ 軸心方向 Ｌ 中央区画基準線 Ｐ 平面座 Ｑ 球面座 Ｇ 球面座の中心点

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレーキドラム内周面に対応して 180°
   反対位置に一対の内部拡張電磁ブレーキ部を配設し、上
   記各電磁ブレーキ部は、ブレーキドラム内周面に当接可
   能に配設されたブレーキシューが、固定鉄心と対応した
   可動鉄心に、連結部材で連結された、スプリング作動電
   磁開放型であって、該連結部材の雄ネジ部は、ブレーキ
   シューに螺進退調整自在に螺着され、弛み止めナットを
   該雄ネジ部の外端側に螺着し、該連結部材の内端は球面
   座と平面座とを介して可動鉄心に圧接する方向へ、該球
   面座の背面を、弾発付勢する弾発部材で取付けられたこ
   とを特徴とするブレーキ装置。
2. 【請求項２】 ブレーキドラム内周面に対応して 180°
   反対位置に一対の内部拡張電磁ブレーキ部を配設し、上
   記各電磁ブレーキ部は、ブレーキドラム内周面に当接可
   能に配設されたブレーキシューが、固定鉄心と対応した
   可動鉄心に、連結部材で連結されたスプリング作動電磁
   開放型であって、ブレーキシューの幅方向中心から外れ
   た位置で、該ブレーキシューと可動鉄心間が離反する方
   向に弾発付勢する弾発部材を付設すると共に、該ブレー
   キシューと該可動鉄心間の離反距離を調整可能な規制部
   材を配設したことを特徴とするブレーキ装置。
3. 【請求項３】 ブレーキドラム内周面に対応して 180°
   反対位置に一対の内部拡張電磁ブレーキ部を配設し、上
   記各電磁ブレーキ部は、ブレーキドラム内周面に当接可
   能に配設されたブレーキシューが、固定鉄心と対応した
   可動鉄心に、連結部材で連結された、スプリング作動電
   磁開放型であって、緊急時のブレーキ開放装置を備え、
   該ブレーキ開放装置は、固定鉄心の両側に突出部を形成
   し、該突出部にピンを介して揺動可能にレバーを枢着
   し、該レバーの一部を可動鉄心に当接させ、該可動鉄心
   を該固定鉄心に押圧、離反を可能に構成されていること
   を特徴とするブレーキ装置。