JP2005042842A

JP2005042842A - Braking device

Info

Publication number: JP2005042842A
Application number: JP2003278569A
Authority: JP
Inventors: Tomokazu Hoshinoo; 朝和星野尾; Daisuke Okada; 大輔岡田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-07-23
Filing date: 2003-07-23
Publication date: 2005-02-17

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a braking device capable of enhancing the stability of the braking force. <P>SOLUTION: In the braking device, a driven gear 3 and a braking gear 5 to be engaged with an internal gear 1 and rotated thereby are provided on the inner side of the internal gear 1. The braking gear 5 is displaceable by a predetermined stroke in the axial direction by the driving force of an actuator 7. In other words, the braking gear 5 is displaceable between the braking position to be engaged with the driven gear 3 and the releasing position with the driven gear 3 disengaged therefrom. The braking gear 5 is displaced between the braking position and the releasing position while being engaged with the internal gear 1. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、例えばエレベータ巻上機等に用いられる摩擦式ブレーキ装置に関するものである。 The present invention relates to a friction brake device used in, for example, an elevator hoisting machine.

従来の制動装置では、ブレーキドラムの内周面にブレーキシューが押し付けられ、ブレーキシューとブレーキドラムとの間に作用する摩擦力により、ブレーキドラムの回転が制動される（例えば、特許文献１参照）。 In the conventional braking device, the brake shoe is pressed against the inner peripheral surface of the brake drum, and the rotation of the brake drum is braked by the frictional force acting between the brake shoe and the brake drum (see, for example, Patent Document 1). .

実開昭６０−１４７８３４号公報Japanese Utility Model Publication No. 60-147834

しかし、従来の制動装置は、非線形性の高い摩擦力によりブレーキドラムの制動を行っているため、外乱に対して制動力の十分な安定化を図るのが難しかった。 However, since the conventional braking device brakes the brake drum with a highly nonlinear frictional force, it has been difficult to sufficiently stabilize the braking force against disturbance.

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、制動力の安定性を向上させることができる制動装置を得ることを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a braking device that can improve the stability of braking force.

この発明に係る制動装置は、回転体が回転しようとする力をせん断力として受けて回転体の停止状態を保持する制動位置と、回転体の回転を許容する解放位置との間で、回転体の回転軸に対して変位可能な制動部材を用いたものである。 The braking device according to the present invention provides a rotating body between a braking position that receives a force that the rotating body tries to rotate as a shearing force and maintains the stopped state of the rotating body, and a release position that allows the rotating body to rotate. A braking member that can be displaced with respect to the rotation axis is used.

この発明の制動装置は、回転体が回転しようとする力をせん断力として受けて回転体の停止状態を保持する制動位置と、回転体の回転を許容する解放位置との間で、回転体の回転軸に対して変位可能な制動部材を用いたので、制動力の安定性を向上させることができる。 According to the braking device of the present invention, the rotating body receives a force that the rotating body tries to rotate as a shearing force to hold the rotating body in a stopped state, and a release position that allows the rotating body to rotate. Since the braking member that can be displaced with respect to the rotating shaft is used, the stability of the braking force can be improved.

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による制動装置を示す正面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図、図３は図２の制動装置の制動解除状態を示す断面図である。 Embodiment 1 FIG.
1 is a front view showing a braking device according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view showing a braking release state of the braking device in FIG. is there.

回転体である内歯車１は、回転軸２を中心として被制動体（図示せず）とともに回転する。この制動装置をエレベータ巻上機に適用する場合、被制動体は、主索が巻き掛けられる駆動シーブであり、例えば内歯車１の軸方向端部に連続して一体に設けることができる。また、内歯車１の外周部にロープ溝を形成し、内歯車１を駆動シーブと兼用してもよい。 An internal gear 1 that is a rotating body rotates with a braked body (not shown) around a rotating shaft 2. When this braking device is applied to an elevator hoisting machine, the braked body is a drive sheave around which the main rope is wound, and can be provided continuously and integrally with, for example, the axial end portion of the internal gear 1. Further, a rope groove may be formed on the outer peripheral portion of the internal gear 1 so that the internal gear 1 can also be used as a drive sheave.

内歯車１の内側には、内歯車１と噛み合って回転される従動歯車３と制動部材としての制動歯車５とが複数組（ここでは２組）設けられている。２個の従動歯車３は、回転軸２に対して対称に配置され、回転軸２に対して平行な回転軸４を中心として回転される。２個の制動歯車５は、回転軸２に対して対称に配置され、回転軸２に対して平行な回転軸６を中心として回転される。 Inside the internal gear 1, a plurality of sets (here, two sets) of a driven gear 3 that meshes with the internal gear 1 and rotates and a braking gear 5 as a braking member are provided. The two driven gears 3 are arranged symmetrically with respect to the rotating shaft 2 and are rotated about a rotating shaft 4 parallel to the rotating shaft 2. The two braking gears 5 are arranged symmetrically with respect to the rotating shaft 2 and are rotated about a rotating shaft 6 parallel to the rotating shaft 2.

制動歯車５は、アクチュエータ７の駆動力により軸方向へ所定のストロークで変位可能になっている。即ち、制動歯車５は、従動歯車３と噛み合う制動位置（図２）と、従動歯車３との噛み合いが解除された解放位置（図３）との間で変位可能になっている。また、制動歯車５は、内歯車１と噛み合ったまま制動位置と解放位置との間で変位される。 The braking gear 5 can be displaced with a predetermined stroke in the axial direction by the driving force of the actuator 7. That is, the braking gear 5 is displaceable between a braking position (FIG. 2) that meshes with the driven gear 3 and a release position (FIG. 3) where the meshing with the driven gear 3 is released. Further, the brake gear 5 is displaced between the brake position and the release position while meshing with the internal gear 1.

制動歯車５は、制動位置にあるとき、内歯車１及び従動歯車３に同時に噛み合うことにより、内歯車１が回転しようとする力をせん断力として受けて内歯車１の停止状態を保持する。また、制動歯車５は、解放位置にあるとき、内歯車１の回転を許容する。内歯車１、従動歯車３及び制動歯車５は、互いに同期して回転する。
なお、アクチュエータ７としては、例えば電磁アクチュエータ、油圧アクチュエータ、エアアクチュエータ、又はリニアモータを含む電動モータ等を用いることができる。 When the braking gear 5 is in the braking position, it simultaneously meshes with the internal gear 1 and the driven gear 3, thereby receiving the force that the internal gear 1 is about to rotate as a shearing force and holding the stopped state of the internal gear 1. Further, the braking gear 5 allows the rotation of the internal gear 1 when in the release position. The internal gear 1, the driven gear 3, and the braking gear 5 rotate in synchronization with each other.
For example, an electromagnetic actuator, a hydraulic actuator, an air actuator, or an electric motor including a linear motor can be used as the actuator 7.

このような制動装置では、例えば図１の時計方向へ回転するトルクが内歯車１に加わったとすると、従動歯車３及び制動歯車５にも時計方向へ回転するトルクが加わる。制動歯車５が解放位置にある場合、従動歯車３及び制動歯車５は、それぞれ時計方向へ回転される。 In such a braking device, for example, if torque that rotates clockwise in FIG. 1 is applied to the internal gear 1, torque that rotates clockwise is also applied to the driven gear 3 and the brake gear 5. When the brake gear 5 is in the release position, the driven gear 3 and the brake gear 5 are each rotated clockwise.

しかし、制動歯車５が制動位置にある場合には、制動歯車５が従動歯車３と噛み合っており、両者の噛み合い部分では、トルクが互いに逆方向にかかっている。従って、従動歯車３及び制動歯車５の回転が阻止され、同時に内歯車１の回転も阻止されることになり、内歯車１の停止状態が保持される。このとき、内歯車１が回転しようとする力は、従動歯車３及び制動歯車５の歯によりせん断力として受けられる。このため、摩擦力により制動保持する場合に比べて、制動力の安定性を向上させることができる。 However, when the braking gear 5 is in the braking position, the braking gear 5 is meshed with the driven gear 3, and torque is applied in opposite directions at the meshing portions of both. Therefore, the driven gear 3 and the braking gear 5 are prevented from rotating, and at the same time, the internal gear 1 is also prevented from rotating, and the stopped state of the internal gear 1 is maintained. At this time, the force that the internal gear 1 tries to rotate is received as a shearing force by the teeth of the driven gear 3 and the braking gear 5. For this reason, stability of braking force can be improved compared with the case where braking is held by frictional force.

また、内歯車１、従動歯車３及び制動歯車５の組み合わせを用いたので、簡単な構成により、より確実に制動状態を保持することができる。
さらに、制動歯車５は、内歯車１と噛み合ったまま制動位置と解放位置との間で変位されるので、制動時に制動歯車５をより確実に従動歯車３に噛み合わせることができる。 Further, since the combination of the internal gear 1, the driven gear 3, and the braking gear 5 is used, the braking state can be more reliably maintained with a simple configuration.
Further, since the braking gear 5 is displaced between the braking position and the release position while meshing with the internal gear 1, the braking gear 5 can be more reliably meshed with the driven gear 3 during braking.

さらにまた、従動歯車３及び制動歯車５の組み合わせを複数組用いたので、より安定して制動状態を保持することができる。
また、複数組の従動歯車３及び制動歯車５を内歯車１の回転軸２に対して対称に配置したので、より安定して制動状態を保持することができる。 Furthermore, since a plurality of combinations of the driven gear 3 and the braking gear 5 are used, the braking state can be maintained more stably.
Further, since the plurality of sets of the driven gear 3 and the braking gear 5 are arranged symmetrically with respect to the rotating shaft 2 of the internal gear 1, the braking state can be maintained more stably.

なお、上記の例では、従動歯車３及び制動歯車５の組み合わせを２組用いたが、１組のみであっても、３組以上であってもよい。複数組の従動歯車及び制動歯車を用いる場合、これらの歯車は、内歯車の周方向に等間隔に配置するのが好適である。 In the above example, two sets of the driven gear 3 and the brake gear 5 are used. However, only one set or three or more sets may be used. When a plurality of sets of driven gears and braking gears are used, these gears are preferably arranged at equal intervals in the circumferential direction of the internal gear.

実施の形態２．
次に、図４はこの発明の実施の形態２による制動装置を示す正面図、図５は図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図、図６は図５の制動装置の制動解除状態を示す断面図である。図において、互いに平行に延びる一対のフレーム１０の内側には、円板状の回転体１１が配置されている。回転体１１は、回転軸１２を中心として被制動体（図示せず）とともに回転する。この制動装置をエレベータ巻上機に適用する場合、被制動体は、主索が巻き掛けられる駆動シーブであり、例えば回転軸１２に固定される。 Embodiment 2. FIG.
4 is a front view showing a braking device according to Embodiment 2 of the present invention, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line V-V in FIG. 4, and FIG. 6 shows a braking release state of the braking device in FIG. It is sectional drawing. In the figure, a disk-shaped rotating body 11 is arranged inside a pair of frames 10 extending in parallel to each other. The rotating body 11 rotates with a braked body (not shown) around the rotating shaft 12. When this braking device is applied to an elevator hoisting machine, the braked body is a drive sheave around which the main rope is wound, and is fixed to the rotating shaft 12, for example.

回転体１１には、軸方向に貫通した複数のピン穴１１ａが設けられている。ピン穴１１ａは、回転軸１２を中心とする同心円上に周方向に互いに等間隔をおいて配置されている。 The rotating body 11 is provided with a plurality of pin holes 11a penetrating in the axial direction. The pin holes 11a are arranged at equal intervals in the circumferential direction on a concentric circle with the rotating shaft 12 as the center.

各フレーム１０には、回転体１１の一方の面に対向する支持部材１３と、回転体１１を挟んで支持部材１３に対向する受け部材１４とが固定されている。各支持部材１３には、制動部材としての制動ピン１５が貫通している。制動ピン１５は、回転軸１２と平行に延び、回転軸１２と平行に変位可能になっている。 A support member 13 that faces one surface of the rotating body 11 and a receiving member 14 that faces the support member 13 with the rotating body 11 interposed therebetween are fixed to each frame 10. A brake pin 15 as a brake member passes through each support member 13. The brake pin 15 extends parallel to the rotation shaft 12 and can be displaced parallel to the rotation shaft 12.

各支持部材１３には、制動ピン１５を変位させるためのアクチュエータ１６が搭載されている。図５及び図６では、アクチュエータ１６の内部構造の図示は省略している。アクチュエータ１６としては、例えば電磁アクチュエータ、油圧アクチュエータ、エアアクチュエータ、又はリニアモータを含む電動モータ等を用いることができる。 Each support member 13 is equipped with an actuator 16 for displacing the brake pin 15. 5 and 6, the illustration of the internal structure of the actuator 16 is omitted. As the actuator 16, for example, an electromagnetic actuator, a hydraulic actuator, an air actuator, an electric motor including a linear motor, or the like can be used.

制動ピン１５は、ピン穴１１ａに挿入された制動位置（図５）と、ピン穴１１ａから引き抜かれた解放位置（図６）との間で変位可能になっている。制動ピン１５は、制動位置にあるとき、ピン穴１１ａに挿入されることにより、回転体１１が回転しようとする力をせん断力として受けて回転体１１の停止状態を保持する。また、制動ピン１５は、解放位置にあるとき、回転体１１の回転を許容する。受け部材１４には、制動ピン１５が制動位置にあるとき、制動ピン１５の先端部が挿入される凹部１４ａが設けられている。 The braking pin 15 can be displaced between a braking position (FIG. 5) inserted into the pin hole 11a and a release position (FIG. 6) extracted from the pin hole 11a. When the brake pin 15 is in the brake position, the brake pin 15 is inserted into the pin hole 11a, thereby receiving a force that the rotating body 11 is about to rotate as a shearing force and holding the rotating body 11 in a stopped state. Further, the braking pin 15 allows the rotation of the rotating body 11 when in the release position. The receiving member 14 is provided with a recess 14a into which the tip of the braking pin 15 is inserted when the braking pin 15 is in the braking position.

回転軸１２には、回転体１１の回転位置（回転角度）を検出する回転位置センサ１７が設けられている。回転位置センサ１７からの検出信号は、制御部（図示せず）に送られる。アクチュエータ１６は、回転位置センサ１７からの検出信号に応じて制御部により制御される。 The rotation shaft 12 is provided with a rotation position sensor 17 that detects the rotation position (rotation angle) of the rotating body 11. A detection signal from the rotational position sensor 17 is sent to a control unit (not shown). The actuator 16 is controlled by the control unit in accordance with a detection signal from the rotational position sensor 17.

このような制動装置では、制動ピン１５をピン穴１１ａに挿通させることにより、回転体１１の回転が阻止され、制動状態が保持される。また、制動ピン１５をピン穴１１ａから引き抜くことにより、回転体１１の回転が可能な状態となる。制動ピン１５を解放位置から制動位置へ移動させる場合、回転位置センサ１７により回転体１１の回転位置が確認される。 In such a braking device, by inserting the braking pin 15 into the pin hole 11a, the rotation of the rotating body 11 is prevented and the braking state is maintained. Further, by pulling out the braking pin 15 from the pin hole 11a, the rotating body 11 can be rotated. When the braking pin 15 is moved from the release position to the braking position, the rotational position of the rotating body 11 is confirmed by the rotational position sensor 17.

図７は図４の制動装置における制動動作時の制御方法を示すフローチャートである。制御部では、制動指令が入力されたかどうかが監視される（ステップＳ１）。制動指令が入力されていなければ、制動ピン１５を解放位置に変位させた状態で待機する。制動指令が入力されたときには、回転位置センサ１７により回転体１１の回転位置、即ちピン穴１１ａの位置が検出される（ステップＳ２）。 FIG. 7 is a flowchart showing a control method during a braking operation in the braking device of FIG. The control unit monitors whether or not a braking command has been input (step S1). If no braking command has been input, the system waits with the braking pin 15 displaced to the release position. When a braking command is input, the rotational position sensor 17 detects the rotational position of the rotating body 11, that is, the position of the pin hole 11a (step S2).

この後、ピン穴１１ａが制動ピン１５を挿入可能な位置にあるかどうかが確認される（ステップＳ３）。ピン穴１１ａが制動ピン１５を挿入可能な位置にあれば、アクチュエータ１６を駆動し制動ピン１５をピン穴１１ａに挿入する（ステップＳ４）。ピン穴１１ａが制動ピン１５の位置からずれていた場合、回転体１１を調整回転させ（ステップＳ５）、ピン穴１１ａの位置を修正した後、アクチュエータ１６を駆動して制動ピン１５をピン穴１１ａに挿入する。 Thereafter, it is confirmed whether or not the pin hole 11a is in a position where the brake pin 15 can be inserted (step S3). If the pin hole 11a is at a position where the brake pin 15 can be inserted, the actuator 16 is driven to insert the brake pin 15 into the pin hole 11a (step S4). When the pin hole 11a is deviated from the position of the brake pin 15, the rotating body 11 is adjusted and rotated (step S5), and after correcting the position of the pin hole 11a, the actuator 16 is driven to move the brake pin 15 to the pin hole 11a. Insert into.

なお、制動状態から制動解除指令を受けたときには、アクチュエータ１６を駆動して単に制動ピン１５をピン穴１１ａから引き抜けばよい。 When a braking release command is received from the braking state, the actuator 16 is driven and the braking pin 15 is simply pulled out from the pin hole 11a.

このような制動装置によれば、回転体１１が回転しようとする力は、制動ピン１５によりせん断力として受けられるため、摩擦力により制動保持する場合に比べて、制動力の安定性を向上させることができる。 According to such a braking device, since the force that the rotating body 11 tries to rotate is received as a shearing force by the braking pin 15, the stability of the braking force is improved compared to the case where the braking force is retained by the frictional force. be able to.

また、回転位置センサ１７を用い、ピン穴１１ａの位置を確認し修正してから制動ピン１５をピン穴１１ａに挿入するので、制動ピン１５が回転体１１に干渉するのを防止することができる。
さらに、回転体１１には、制動ピン１５の数よりも多いピン穴１１ａを設けたので、できるだけ小さな位置修正で制動ピン１５をピン穴１１ａに挿入することができる。
さらにまた、制動ピン１５の先端部が挿入される凹部１４ａを受け部材１４に設けたので、制動ピン１５が制動位置にあるとき、制動ピン１５がその両端部で支持され、回転体１１の制動状態をより強固に保持することができる。 Further, since the rotational position sensor 17 is used to confirm and correct the position of the pin hole 11a and then the braking pin 15 is inserted into the pin hole 11a, the braking pin 15 can be prevented from interfering with the rotating body 11. .
Furthermore, since the rotating body 11 is provided with more pin holes 11a than the number of braking pins 15, the braking pins 15 can be inserted into the pin holes 11a with as little position correction as possible.
Furthermore, since the recess 14a into which the tip of the braking pin 15 is inserted is provided in the receiving member 14, when the braking pin 15 is in the braking position, the braking pin 15 is supported at both ends thereof, and the rotating body 11 is braked. The state can be held more firmly.

なお、上記の例では、２本の制動ピン１５を用いたが、１本のみであっても、３本以上であってもよい。複数の制動ピンを用いる場合、制動ピンは、回転体の周方向に等間隔に配置するのが好適である。
また、上記の例では、制動装置をエレベータ巻上機に適用する場合について説明したが、この発明の制動装置の用途は、エレベータ巻上機に限定されるものではない。 In the above example, two braking pins 15 are used, but only one or three or more may be used. When using a plurality of braking pins, it is preferable to arrange the braking pins at equal intervals in the circumferential direction of the rotating body.
In the above example, the case where the braking device is applied to an elevator hoist has been described. However, the application of the braking device of the present invention is not limited to the elevator hoisting device.

この発明の実施の形態１による制動装置を示す正面図である。It is a front view which shows the braking device by Embodiment 1 of this invention. 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the II-II line | wire of FIG. 図２の制動装置の制動解除状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the brake release state of the braking device of FIG. この発明の実施の形態２による制動装置を示す正面図である。It is a front view which shows the braking device by Embodiment 2 of this invention. 図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the VV line of FIG. 図５の制動装置の制動解除状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the brake release state of the braking device of FIG. 図４の制動装置における制動動作時の制御方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control method at the time of the braking operation | movement in the braking device of FIG.

Explanation of symbols

１内歯車（回転体）、２，１２回転軸、３従動歯車、５制動歯車（制動部材）、１１回転体、１１ａピン穴、１５制動ピン（制動部材）。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal gear (rotating body), 2,12 Rotating shaft, 3 Driven gear, 5 Brake gear (braking member), 11 Rotating body, 11a Pin hole, 15 Brake pin (braking member)

Claims

A rotating body that rotates together with a braked body, a braking position that receives a force that the rotating body tries to rotate as a shearing force to maintain the stopped state of the rotating body, and a release position that allows the rotating body to rotate. A braking device comprising: a braking member displaceable with respect to the rotating shaft of the rotating body.

The rotating body is an internal gear, and a driven gear that rotates in mesh with the internal gear is provided on the inner side of the internal gear. The braking device according to claim 1, wherein the braking gear meshes with the driven gear.

3. The brake gear according to claim 2, wherein the brake gear is displaced between the brake position and the release position while being engaged with the internal gear, and the mesh with the driven gear is released at the release position. Braking device.

The said braking member is a braking pin extended with respect to the rotating shaft of the said rotary body, The pin hole in which the said brake pin is inserted in the said rotary body is provided. Braking device.