JP2004353684A

JP2004353684A - ブレーキ装置

Info

Publication number: JP2004353684A
Application number: JP2003148501A
Authority: JP
Inventors: Hideki Nihei; 秀樹二瓶; Atsushi Matsuura; 厚松浦; Takeshi Nakajima; 豪中島
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2003-05-27
Publication date: 2004-12-16

Abstract

【課題】本発明の目的は、漏れ磁束の発生を少なくしたブレーキ装置を提供することにある。
【解決手段】ヨーク１１及び励磁コイル１２を有する電磁石１と、永久磁石１３，１４を備えたブレーキ装置であって、前記永久磁石１３，１４の吸引力によって、前記ヨーク１１の制動部側の表面に設けられたライニング１５を制動部に圧接させて制動すると共に、前記電磁石１の電磁吸引力によって、前記ライニング１５を前記制動部から離間させて制動を解除し、かつ、前記ヨーク１１の前記制動部側の内部に前記永久磁石１３，１４を埋設したことを特徴とするブレーキ装置を構成した。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブレーキ装置に係り、例えば、エレベーターの巻上機のブレーキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エレベーターのブレーキ装置として、ヨーク（継鉄体）及び励磁コイル（励磁巻線）を有する電磁石とは別に、永久磁石を備えたものが提案されている。このブレーキ装置では、無励磁状態のとき、永久磁石の磁束により制動し、励磁状態のとき、電磁石の磁束が永久磁石の磁束を打消して制動を解除するような構成になっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５６−１０１４３３号公報（第２頁−第３頁、第２図）
【特許文献２】
特開２０００−１８６７２４号公報（第３頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたブレーキ装置では、永久磁石が制動面から遠い位置にあるため、漏れ磁束による影響が大きくなってしまう。また、上記特許文献２に記載のブレーキ装置においても、回転体と同期して回転するアーマチュアの内部に永久磁石が埋設されているため、漏れ磁束が発生しやすい。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、漏れ磁束の発生を少なくしたブレーキ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、ヨーク及び励磁コイルを有する電磁石と、永久磁石を備えたブレーキ装置であって、前記永久磁石の吸引力によって、前記ヨークの制動部側の表面に設けられたライニングを制動部に圧接させて制動すると共に、前記電磁石の電磁吸引力によって、前記ライニングを前記制動部から離間させて制動を解除し、かつ、前記ヨークの前記制動部側の内部に前記永久磁石を埋設したことを特徴とするブレーキ装置を構成した。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のブレーキ装置の実施の形態を図に基づいて説明する。
【０００８】
図１は、本発明の第１の実施例を示すブレーキ装置の断面図である。まず電磁石１が、制動部となるディスク２を挟んで磁性体の外プレート３と相対している。この電磁石１は、励磁コイル１２を巻回し、磁路中に永久磁石１３と１４を配置した磁性体であるヨーク１１からなり、ヨーク１１のディスク２側の表面にライニング１５が埋設されている。尚、永久磁石１３と１４は、ディスク２側の位置、すなわちヨーク１１表面に近接した位置において、ヨーク１１の内部に埋設されている。
【０００９】
一方、外プレート３のディスク２側の表面には、ライニング３１が埋設されている。尚、ディスク２は、シャフト４に軸方向には摺動可能で、回転方向に対して固定するように歯（図示せず）を設けて固定されている。また、電磁石１と外プレート３は、それぞれ固定部材１０，３０にて、ロッド６によりモータフランジ等の非回転部位５に固定されている。ただし、電磁石１は、軸方向に摺動可能であり、外プレート３はナット７により軸方向の動きを固定されている。
【００１０】
ここで、ヨークに内蔵されている永久磁石１３，１４は、ディスク２に対して逆極性となるように設けられているので、図１に示すように、磁束φｍが作用する。この磁束φｍにより、電磁石１と外プレート３の間には磁気吸引力が働き、この磁気吸引力によってディスク２は電磁石１側のライニング１５と外プレート３側のライニング３１に挟まれて圧接されて、ディスク２とライニング間の摩擦により制動力を発生する。
【００１１】
図２は、本発明の第１の実施例を示すブレーキ装置の電磁石の正面図である。図２に示す通り、永久磁石１３，１４は、それぞれ点線で示す形状で分割されて埋め込まれている。永久磁石１３，１４の周囲のヨーク部は、永久磁石が入る部分に空間を有し、いわゆるはしご形状をなしており、永久磁石１３，１４が移動しないように固定されている。
【００１２】
次に、ブレーキの制動を解除する場合の動作を、図１を用いて説明する。まず電磁石１の励磁コイル１２に電流を通電し、上述の永久磁石の磁束φｍと逆方向で同じ大きさの磁束φｃを発生させる。この磁束φｃにより、電磁石１と外プレート３との間の磁束が打消されるので、磁気吸引力が消滅し、制動部であるディスク２とライニング１５，３１とが離れ、これらの間の制動力が消滅し、ディスク２はフリーとなり、シャフト４が回転可能となる。
【００１３】
このように、永久磁石１３，１４の吸引力によって、ライニングを制動部に圧接させて制動すると共に、電磁石１の電磁吸引力によって、ライニングを制動部から離間させて制動を解除させ、ブレーキとして動作する。
【００１４】
本実施例によれば、永久磁石１３，１４をヨーク１１のディスク２側に近接した部位の内部に埋め込むので、空隙までの距離が短く、漏れ磁束の発生も小さくなる。また、図２のように永久磁石を埋め込み、はしご形状のヨークで囲むことにより、制動力はヨークを介して伝達され、永久磁石に直接作用することがないので、永久磁石での不要な応力を抑制できる。
【００１５】
更に、制動力を確保するライニングの押し付け力を、永久磁石の磁気吸引力で賄うため、必要な制動力を生じせしめるために大きな力を要する、バネなどの構造物を電磁石の磁気回路内に設ける必要がないので、電磁石の構造を簡素化できる。
【００１６】
また、永久磁石自体は、焼結したものやプラスチックで充填したものであるので、外力が直接加わると欠けたり割れたりする場合があるが、本実施例のように永久磁石を直接露出させないでヨークに埋め込むことで、その危険性が少なくなる。
【００１７】
尚、永久磁石は透磁率が空気と同程度であり、電磁石の磁路に設けると磁気抵抗が増加するので、コイルの巻き数を増やす等、コイルの起磁力を増加させねばならない。しかしながら、永久磁石としてネオジウムなどの希土類を用いた高性能磁石を用いることにより、永久磁石の厚さを薄くすることができるので、電磁石の起磁力の増加を抑えることができる。
【００１８】
図３は、本発明の第２の実施例を示すブレーキ装置の断面図、図４は、図３のブレーキ装置の電磁石の正面図である。ここでは、第１の実施例と異なる部分についてのみ説明する。
【００１９】
本実施例では、ドーナツ形状の電磁石がシャフト４を中心に周囲に配置され、１個あたりの永久磁石が発生させる磁束と、電磁石による磁束が低減されている。したがって、機器の小型化が可能になる。
【００２０】
図５は、本発明の第３の実施例を示すブレーキ装置の、シャフトと平行に切断した断面図である。図６は、本発明の第３の実施例を示すブレーキ装置の、シャフトと垂直に切断した断面図である。
【００２１】
本実施例では、固定ボス８に対して回転自在に装着され、制動部となるドラム９の内側に、電磁石１を設け、この電磁石１が、固定ボス８に対して、摺動部材８１により径方向に移動自在に固定されている。上述の実施例の構成と異なるのは、永久磁石１３，１４によるドラム９自体への吸引力により制動力を得ることと、ドラム９の湾曲にあわせて、ヨーク１１，ライニング１５を湾曲形状としていることである。
【００２２】
本実施の形態では、ドラム形状とした内面にブレーキ装置を配置しているので、軸方向の寸法を小さくできるという効果がある。
【００２３】
図７は、本発明の第４の実施例を示すブレーキ装置の、シャフトと平行に切断した断面図、図８は、本発明の第４の実施例を示すブレーキ装置の、シャフトと垂直に切断した断面図を示す。
【００２４】
本実施例では、図５，図６のブレーキ電磁石１が、制動部となるドラム９の内側に配置され、内周面に制動面が設けられているのに対して、ドラム９の外面にブレーキ電磁石１を配置し、外周側に制動面を設けたものである。
【００２５】
本実施例によれば、ドラム形状の外面にブレーキ装置を配置しているので、第３の実施例に比べて、電磁石部が露出しており、組み立て，調整がしやすいという効果がある。
【００２６】
尚、このブレーキ装置は、エレベーター，自動車など種々の用途に利用できる。
【００２７】
更に、上述の実施例にはないが、磁石の磁気吸引力に対して反発する力を発生させるバネなどの機械品を設けることも可能である。これにより、電磁石コイル通電により磁石磁束が打消され、磁気吸引力が小さくなったときにも、確実に制動面に空隙が生まれる。つまり、ブレーキ解放状態で、ブレーキライニングがディスク，ドラム等に摺動することなく機器が動作することが可能である。尚、この機械品は、ブレーキの可動部を移動させるだけの力でよいので、従来のブレーキで用いられる制動力に見合った力を要求される機械品よりはるかに小さく、簡素化されることは言うまでもない。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、永久磁石の漏れ磁束を少なくできるので、永久磁石自体も小型化でき、結果として、ブレーキ装置全体の小型化簡素化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示すブレーキ装置の断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例を示すブレーキ装置の電磁石の正面図である。
【図３】本発明の第２の実施例を示すブレーキ装置の断面図である。
【図４】本発明の第２の実施例を示すブレーキ装置の電磁石の正面図である。
【図５】本発明の第３の実施例を示すブレーキ装置のシャフトと平行に切断した断面図である。
【図６】本発明の第３の実施例を示すブレーキ装置のシャフトと垂直に切断した断面図である。
【図７】本発明の第４の実施例を示すブレーキ装置のシャフトと平行に切断した断面図である。
【図８】本発明の第４の実施例を示すブレーキ装置のシャフトと垂直に切断した断面図である。
【符号の説明】
１…電磁石、２…ディスク、９…ドラム、１１…ヨーク、１２…励磁コイル、１３…永久磁石、１４…永久磁石（１３とは逆極性）、１５…ライニング。

Claims

ヨーク及び励磁コイルを有する電磁石と、永久磁石を備えたブレーキ装置であって、前記永久磁石の吸引力によって、前記ヨークの制動部側の表面に設けられたライニングを制動部に圧接させて制動すると共に、前記電磁石の電磁吸引力によって、前記ライニングを前記制動部から離間させて制動を解除し、かつ、前記ヨークの前記制動部側の内部に前記永久磁石を埋設したことを特徴とするブレーキ装置。
ヨーク及び励磁コイルを有する電磁石と、永久磁石を備え、ディスクを用いて制動するブレーキ装置であって、前記永久磁石の吸引力によって、前記ヨークの前記ディスク側表面及び磁性体からなるプレートの前記ディスク側表面にそれぞれ設けられたライニングを前記ディスクの両面に圧接させて制動すると共に、前記電磁石の電磁吸引力によって、前記ライニングを前記ディスクからそれぞれ離間させて制動を解除し、かつ、前記ヨークの前記ディスク側の内部に前記永久磁石を埋設したことを特徴とするブレーキ装置。
ヨーク及び励磁コイルを有する電磁石と、永久磁石と、内周面に制動面を有するドラムを備えたブレーキ装置であって、前記永久磁石の吸引力によって、前記ヨークのドラム側の表面に設けられたライニングを前記ドラムに圧接させて制動すると共に、前記電磁石の電磁吸引力によって、前記ライニングを前記ドラムから離間させて制動を解除し、かつ、前記ヨークの前記ドラム側の内部に前記永久磁石を埋設したことを特徴とするブレーキ装置。
ヨーク及び励磁コイルを有する電磁石と、永久磁石と、外周面に制動面を有するドラムを備えたブレーキ装置であって、前記永久磁石の吸引力によって、前記ヨークのドラム側の表面に設けられたライニングを前記ドラムに圧接させて制動すると共に、前記電磁石の電磁吸引力によって、前記ライニングを前記ドラムから離間させて制動を解除し、かつ、前記ヨークの前記ドラム側の内部に前記永久磁石を埋設したことを特徴とするブレーキ装置。