JP2005133798A

JP2005133798A - 球面座機構

Info

Publication number: JP2005133798A
Application number: JP2003369424A
Authority: JP
Inventors: Hidehiko Urakawa; 英彦浦川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-10-29
Filing date: 2003-10-29
Publication date: 2005-05-26

Abstract

【課題】高度な加工精度と必要とせず、常に凹部と凸部とを線接触させることによって接触部の応力を低減させることができる球面座機構を備えたブレーキ装置を得る。
【解決手段】制動時に押付力を発生する押付力付与部と、制動時に、対向して設けられた制動面に係合することによって制動のための摩擦力を発生させるブレーキシューと、押付力付与部で発生した押付力をブレーキシューへ伝達する球面座機構とを備え、この球面座機構は、球面状を呈する凹部と、この凹部よりも小さな曲率半径を有する球面部が設けられた凸部とを有し、凸部に設けられた球面部の中心軌跡が円状を呈する。
【選択図】図２

Description

この発明は、エレベータのブレーキ装置に使用する球面座機構に関するものである。

球面座機構を使用した従来のエレベータ巻上機用のドラム形電磁ブレーキ装置には、ブレーキシューに、ブレーキシューと一体的に球形の支点を設け、これに対するブレーキレバーに半球の受座を設け、これに球形の支点を嵌め、さらに二つ割の押え金とでこの支点を固定支持することによって、ブレーキドラムとブレーキライニングとの接触率を向上させたものがある（例えば、特許文献１参照）。

実開昭５４−１２７３５４号公報

特許文献１記載のエレベータのブレーキ装置では、半球形の凹部（受座）とこれに嵌合する球形の凸部（支点）とによって球面座機構が構成されているため、理論的には凹部と凸部とが嵌合して面接触となり、凹部と凸部との接触部の応力を低減させることが可能となる。しかし、このような球面座機構では、凹部と凸部とを同一半径にするには高度な加工精度が要求され、現実には、凹部と凸部とが異なる曲率半径を有することがある。図４及び図５は従来の球面座機構の要部詳細図であり、それぞれ凹部よりも凸部の方が大きい曲率半径を有する場合、凸部よりも凹部の方が大きい曲率半径を有する場合を示す。図において、凹部１０よりも凸部１１の方が大きい曲率半径を有する場合は、凸部１１は凹部１０の外周部に形成された縁部１０ｃに接触することになる。これに対して、凸部１１よりも凹部１０の方が大きい曲率半径を有する場合には、凸部１１の先端と凹部１０の最下部１０ｄとが点接触してしまう。何れの場合においても接触部の応力が過大となり、ブレーキ装置の押付力が大きくなる場合には、特に問題となっていた。

また、凹部が円錐状を呈する球面座機構も考えられるが、凹部と凸部とが平面部と球面部との接触となるため、ヘルツの弾性接触理論より応力が過大となってしまうという問題があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、高度な加工精度と必要とせず、常に凹部と凸部とを線接触させることによって接触部の応力を低減させることができる球面座機構を提供することである。

この発明に係る球面座機構は、球面状を呈する凹部と、この凹部よりも小さな曲率半径を有する球面部が設けられた凸部とを備え、凸部に設けられた球面部の中心軌跡が円状を呈するものである。

この発明は、球面状を呈する凹部と、この凹部よりも小さな曲率半径を有する球面部が設けられた凸部とを備え、凸部に設けられた球面部の中心軌跡が円状を呈する構成としたことで、高度な加工精度と必要とせず、常に凹部と凸部とを線接触させることによって接触部の応力を低減させることができる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１におけるエレベータ巻上機のブレーキ装置の断面図、図２はこの発明の実施の形態１における球面座機構の要部詳細図である。

図において、エレベータの巻上機内部には、一側の中心部に環状の励磁コイル７が内蔵されたフィールド８が設けられている。可動鉄心５は、この励磁コイル７と僅かな間隙を有してフィールド８の一側に配置されており、フィールド８の励磁コイル７より外側に設けられた押付バネ６によって、常に反励磁コイル７側に付勢されている。また、可動鉄心５の中心部には押付部４の一端部が固定され、この押付部４の他端部には、後述する球面座機構を介してブレーキシュー３が設けられている。このブレーキシュー３のさらに反励磁コイル７側には、非制動時にブレーキシュー３と僅かな間隙を有し、エレベータ巻上機の駆動綱車（図示せず）に連動するブレーキ制動面１が設けられており、ブレーキシュー３のブレーキ制動面１に対向する面にブレーキライニング２が固定されている。なお、フィールド８、励磁コイル７、押付バネ６及び可動鉄心５から押付力付与部は構成されている。

以上のように構成されたエレベータ巻上機のブレーキ装置では、ブレーキ非制動時に励磁コイル７が付勢されることによって、可動鉄心５が押付バネ６のバネ力に抗してフィールド８に吸引される。このため、押付部４を介してブレーキシュー３が励磁コイル７側に移動し、ブレーキライニング２とブレーキ制動面１との間には間隙が形成される。また、ブレーキ制動時には、励磁コイル７が消勢されることによって、可動鉄心５が押付バネ６のバネ力を受けて反励磁コイル７側に移動する。このため、ブレーキシュー３の一端部に設けられたブレーキライニング２がブレーキ制動面１に接触して、制動のための摩擦力が発生する。このようにして、押付バネ６のバネ力は、押付バネ６のある付勢側から後述する球面座機構を介してブレーキライニング２のある制動側へと伝達される。

次に球面座機構について説明する。
ブレーキシュー３の付勢側側面には、球面状を呈する凹部１０が設けられている。ここで、凹部１０の半径中心１０ａは、凹部１０とブレーキシュー３の付勢側の側面とで形成された円状の縁部１０ｃよりも付勢側に位置している。また、押付部４の制動側端部には、凸部１１が設けられている。この凸部１１の制動側端部には、制動時の押圧方向に対して垂直な平坦部１１ｂが設けられ、この平坦部１１ｂの周囲に凹部１０よりも小さな曲率半径を有する球面部１１ａが形成されている。ここで、この球面部１１ａの半径中心１１ｃの軌跡は、制動時の押圧方向に対して垂直な円形を呈し、平坦部１１ｂよりも付勢側に位置している。また、半径中心１１ｃの軌跡からなる円は、凹部１０の縁部１０ｃよりも小さな直径を有している。以上のように、凹部１０と凸部１１とから構成された球面座機構は、球面状を呈する凹部１０と凸部１１の球面部１１ａとが接触部９で線接触しており、接触部９は円状を呈している。

この発明の実施の形態１によれば、凸部１１は、一端中心部に設けられた平坦部１１ｂの周囲に凹部１０よりも小さな曲率半径を有する球面部１１ａが形成され、この球面部１１ａの半径中心１１ｃの軌跡が、制動時の押圧方向に対して垂直な円形を呈しているため、凹部１０と凸部１１とが点接触することがない。このため、加工不良等によって接触部９の応力が過大になることがなく、応力を低減し、且つ一定に保つことが可能となる。また、半径中心１１ｃの軌跡からなる円は、凹部１０の縁部１０ｃよりも小さな直径を有しているため、凸部１１の球面部１１ａが凹部１０の縁部１０ｃに当接することがない。このように構成された球面座機構では、凹部１０や凸部１１の球面部１１ａの半径、半径中心１０ａ及び１１ｃの位置などを適当に設定することによって、接触部９の長さ等を容易に変更することができるため、任意の応力を得ることが可能となる。また、あらかじめ凸部１１の球面部１１ａが、凹部１０よりも小さな曲率半径を有すると設定されているため、高度な加工精度を必要とせず、安価に提供することができる。なお、凹部１０が半球状となるように、凹部１０の半径中心１０ａを縁部１０ｃ上に位置する構成としても実施の形態１と同様の効果を得ることが可能である。

実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２における球面座機構の要部詳細図である。図において、ブレーキシュー３の付勢側側面に設けられた球面状を呈する凹部１０には、円状を呈する接触部９に対して略平行となる平坦部１０ｂが設けられている。また、凸部１１の一端部に設けられた平坦部１１ｂは、実施の形態１の場合より付勢側に位置しており、平坦部１０ｂとの間に僅かな間隙が形成されている。ここで、平坦部１０ｂ及び１１ｂは接触部９よりも制動側に設けられており、凹部１０の球面部と凸部１１の球面部１１ａとによって接触部９は構成されている。なお、その他は実施の形態１と同様の構成となっている。

この発明の実施の形態２によれば、凹部１０には、制動時の押付部４の押付方向に対して垂直に平坦部１０ｂが設けられているため、凹部１０全体を球面状とした場合よりも接触部９から凹部１０の平坦部１０ｂまでの距離を短縮することが可能となる。したがって、接触部９からブレーキライニング２までの距離を短くすることができ、ブレーキ装置の小型化を図ることが可能となる。

なお、この発明の実施の形態においてはエレベータ巻上機のブレーキ装置に使用される球面座機構について説明したが、特にエレベータ巻上機のブレーキ装置に限定するものではなく、押付力付与部で発生した押付力を球面座機構を介してブレーキシューに伝達する構成であれば、他のブレーキ装置等についても使用することは可能であり、押付力付与部で発生する押付力が大きい時には、特に有効な手段となる。

この発明の実施の形態１におけるエレベータ巻上機のブレーキ装置の断面図である。この発明の実施の形態１における球面座機構の要部詳細図である。この発明の実施の形態２における球面座機構の要部詳細図である。従来の球面座機構の要部詳細図である。従来の球面座機構の要部詳細図である。

符号の説明

１ブレーキ制動面
２ブレーキライニング
３ブレーキシュー
４押付部
５可動鉄心
６押付バネ
７励磁コイル
８フィールド
９接触部
１０凹部
１０ａ半径中心
１０ｂ平坦部
１０ｃ縁部
１０ｄ最下部
１１凸部
１１ａ球面部
１１ｂ平坦部
１１ｃ半径中心

Claims

球面状を呈する凹部と、この凹部よりも小さな曲率半径を有する球面部が設けられた凸部とを備え、前記凸部に設けられた前記球面部の中心軌跡が円状を呈することを特徴とする球面座機構。
制動時に押付力を発生する押付力付与部と、対向して設けられた制動面に係合することによって制動のための摩擦力を発生させるブレーキシューと、前記押付力付与部で発生した押付力を前記ブレーキシューへ伝達する球面座機構とを備え、この球面座機構は、球面状を呈する凹部と、この凹部よりも小さな曲率半径を有する球面部が設けられた凸部とを有し、前記凸部に設けられた前記球面部の中心軌跡が円状を呈することを特徴とするブレーキ装置。
前記凹部は、前記ブレーキシューの反制動面側に設けられたことを特徴とする請求項２に記載のブレーキ装置。
前記制動面が、エレベータ用巻上機の駆動綱車と連動することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のエレベータ巻上機用ブレーキ装置。
前記凸部に設けられた前記球面部の中心軌跡からなる円の直径は、前記凹部の縁部からなる円の直径よりも小さいことを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の球面座機構又はブレーキ装置。
前記凹部は、平坦部を有することを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の球面座機構又はブレーキ装置。
前記平坦部は、前記凹部と前記凸部との接触部に対して平行であることを特徴とした請求項６に記載の球面座機構又はブレーキ装置。