JP2005180626A - 電磁ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 開放時および釈放時に発生する衝突音を低減すること。
【解決手段】 電磁コイル２を内蔵した鉄心１とディスク８との間に配置されたアマチュア３にロッド５を介してブレーキパッド７ｂを連結し、アマチュア３と鉄心１との間に制動ばね１１を装着するとともに、ゴムを用いて構成された緩衝材１０を常に圧縮された状態で装着し、釈放時、制動ばね１１のばね力によってアマチュア３がディスク８側に移動し、ブレーキパッド７ｂがディスク８と衝突したときにアマチュア３が振動するのを緩衝材１０が抑制して、釈放時の衝突音を低減させ、開放時に電磁コイル２から発生する電磁力によってアマチュア３が鉄心１側に移動するときには、アマチュア３の移動速度を緩衝材１０によって減速し、アマチュア３が鉄心１に衝突するときのエネルギーを緩衝材１０によって吸収し、開放時の衝突音を低減する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電磁ブレーキ装置に係り、特に、ばね力による制動力を制動対象に付与し、制動対象に付与された制動力を電磁力によって解除するに好適な電磁ブレーキ装置に関する。

エレベータ用巻上機などのブレーキとして、ディスク型電磁ブレーキ装置が知られている。この種のディスク型電磁ブレーキ装置においては、釈放時（制動時）に、制動ばねから発生するばね力を制動力としてアマチュアに付与し、アマチュアに連結されたブレーキパッドをディスクに押し付けてディスクの回転を停止させ、一方、開放時（起動時）には、電磁コイルを通電して電磁コイルから発生する電磁力によってアマチュアを鉄心側に吸引して、ブレーキパッドをディスクから引き離す構成が採用されている。

ところが、この種のディスク型電磁ブレーキ装置においては、電磁力によってアマチュアが吸引される開放時に衝撃音が発生したり、電磁力が消失し、ばね力によってアマチュアがディスク側に移動する釈放時にも衝撃音が発生したりする。

制動時の衝突音を緩和するに際しては、アマチュアとブレーキパッドとの間に弾性体を挿入するようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。

一方、開放時の衝突音を緩和するに際しては、アマチュアと鉄心との間に緩衝材を設置し、アマチュアを緩衝材に衝突させて減速させ、その後、アマチュアを鉄心に衝突させる方法が提案されている（特許文献２参照）。

特開２００３−１８４９１９号公報（第２頁から第３頁、図１） 特開平８−７３１４３号公報（第２頁から第３頁、図１から図３）

前記背景技術のうち前者の方法では、開放時にブレーキパッドとディスクとの間に適正な空隙を確保するために、弾性体の変形を見越してアマチュアのストロークを大きく設定することが余儀なくされる。このため、開放時の衝突音の緩和やブレーキ全体の小スペース化が困難となる。

一方、後者の方法では、開放時の衝突音を抑制することはできるが釈放時における衝突音を低減することはできない。

すなわち、前記いずれのものでも開放時の衝突音と釈放時の衝突音を共に低減することができない。

本発明の課題は、開放時および釈放時に発生する衝突音を低減することにある。

前記課題を解決するために、本発明は、電磁コイルを内蔵した鉄心と、鉄心に相対向して配置されたアマチュアとの間に制動ばねを挿入するとともに、緩衝材を圧縮された状態で挿入し、電磁コイルが非励磁状態（非通電状態）になる釈放時（制動時）に制動ばねから発生するばね力を制動力としてアマチュアに付与してブレーキパッドをディスクに押し付け、ブレーキパッドがディスクに接触したときの衝撃によってアマチュアが振動するのを緩衝材によって抑制し、釈放時に発生する衝突音を緩衝材によって吸収し、一方、電磁コイルが励磁状態（通電状態）にあるときには、電磁力によって、アマチュアが制動ばねのばね力に抗して鉄心側に移動する過程では緩衝材の弾性力によってアマチュアを減速させ、アマチュアが鉄心に吸着されるときの衝撃音を緩衝材によって低減させるようにしたものである。

本発明によれば、開放時および釈放時における衝突音を低減することができる。

以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例を示す電磁ブレーキ装置の要部縦断面図である。図１において、電磁ブレーキ装置は、例えば、エレベータ用巻上機のブレーキ装置として用いられ、電磁コイル２を内蔵した鉄心１と、アマチュア３を備えており、アマチュア３は、巻上機のシーブ（図示せず）に連結されたディスク８と鉄心１との間に配置されている。

鉄心１は、図２に示すように、円盤状に形成されており、その中心部に貫通孔１ａが形成され、貫通孔１ａの外側に電磁コイル２を収納するための穴（溝）１ｂが形成され、穴１ｂの外側には、複数の緩衝材装着用の穴（溝）１ｃと複数の制動ばね装着用の穴（溝）１ｄがそれぞれ円周方向に沿って分散して形成されている。円環状に形成された穴１ｂ内には電磁コイル２が収納され、各穴１ｃ内には緩衝材１０の一端側が装着され、各穴１ｄ内には制動ばね１１の一端側が装着されている。また、鉄心１のアマチュア３との対向面には、銅を用いて円環状に形成されたスペーサ９が配置されているとともに、スペーサ９の外側にアマチュア３の移動を案内するボルト４が固定されている。

各緩衝材１０は、弾性体として、例えば、ゴムを用いて円柱状に形成され、常に圧縮された状態でアマチュア３と鉄心１との間に装着されている。

各制動ばね１１は、電磁コイル２が非励磁状態（非通電状態）にある釈放時（制動時）に、ばね力を制動力としてアマチュア３に付与し、アマチュア３をディスク８側に移動させるようになっている。一方、電磁コイル２が励磁状態（通電状態）になる開放時（起動時）には、電磁コイル２から発生する電磁力によってアマチュア３が鉄心１に吸着されるときに、アマチュア３の移動に伴って圧縮されるようになっている。この場合、緩衝材１０の軸方向における弾性力よりも制動ばね１１の軸方向におけるばね力の方が大きい値に設定されている。

一方、円盤状に形成されたアマチュア３のディスク８との対向面には一対のロッド５（一方のロッドのみ図示）が連結されており、このロッド５の先端にはブレーキパッド７ｂが連結されている。ブレーキパッド７ｂはディスク８を間にしてブレーキパッド７ａと相対向して配置されており、ブレーキパッド７ａはボディ６に固定されている。ボディ６は、巻上機を駆動するためのモータなどを固定するベースに微小揺動自在に支持されている。アマチュア３は、ロッド５の軸方向に沿って往復動自在に配置され、電磁コイル２から発生する電磁力によって鉄心１側に移動し、電磁力が解除されたときには制動ばね１１から発生するばね力によってディスク８側に移動するようになっている。このとき、アマチュア３は、貫通孔３ａ内に挿入されたボルト４によってその移動がガイドされるようになっている。

次に、電磁ブレーキ装置の開放時（起動時）の動作について説明する。電磁コイル２が通電され、電磁コイル２が励磁状態（通電状態）になると、電磁コイル２から電磁力が発生し、制動ばね１１から発生するばね力に抗してアマチュア３が鉄心１側に移動し、アマチュア３が鉄心１に吸引される。この場合、ディスク８は、ブレーキパッド７ｂがディスク８から離間するので、ブレーキパッド７ａとブレーキパッド７ｂとの挟圧から開放され、制動解除状態になる。アマチュア３が鉄心１側に移動する過程では、緩衝材１０がさらに圧縮されるので、アマチュア３の移動速度が緩衝材１０によって減速され、アマチュア３と鉄心１の衝突時におけるアマチュア３の振動エネルギーが緩衝材１０によって吸収され、アマチュア３が鉄心１に吸着されたときに発生する衝突音を低減することができる。

アマチュア３が鉄心１に吸着されたときには、本実施例では、アマチュア３はスペーサ９を介して鉄心１に吸着されるため、スペーサ９がなく、アマチュア３を直接鉄心１に吸着させるときよりも衝突音をより低減させることができる。すなわち、衝突時のエネルギーを緩衝材１０とスペーサ９で緩和することで衝突音をより低減することができる。この場合、スペーサ９は、アマチュア３が鉄心１に吸引されたときに、アマチュア３と鉄心１との密着を阻止し、アマチュア３と鉄心１との間に間隙を形成する突起として機能するようになっている。

次に、電磁ブレーキ装置の釈放時の動作について説明する。電磁コイル２への通電を遮断し、電磁コイル２が非励磁状態（非通電状態）になると、電磁コイル２から発生する電磁力が消滅し、制動ばね１１から発生するばね力のみがアマチュア３に付与される。これにより、アマチュア３がディスク８側に移動し、制動ばね１１から発生するばね力を制動力として、ブレーキパッド７ｂがディスク８に押し付けられ、ディスク８がブレーキパッド７ａとブレーキパッド７ｂによって挟圧され、制動状態になる。ブレーキパッド７ｂがディスク８に接触（衝突）することに伴ってアマチュア３が振動すると、アマチュア３の振動エネルギーが緩衝材１０によって吸収され、アマチュア３が発音源となる釈放時の衝突音を低減させることができる。

本実施例によれば、小スペースを維持しながら開放音と釈放音をそれぞれ低減することができる。

本実施例においては、複数個の緩衝材１０を鉄心１の円周方向に沿って分散して配置するものについて述べたが、図３に示すように、鉄心１のアマチュア３との対向面に円環状の穴（溝）を形成し、この穴内に円環状に形成された緩衝材１０ａを常に圧縮された状態で装着する構成を採用することもできる。この場合も、前記実施例と同様な効果を奏することができる。

前記実施例においては、鉄心１に穴１ｃを設け、緩衝材１０の一端側を穴１ｃ内に装着するものについて述べたが、鉄心１に穴を形成する代わりに、アマチュア３の鉄心１との対向面に穴（溝）を形成し、この穴内に緩衝材１０の一端側を装着する構成を採用することもできる。

また、緩衝材１０と鉄心１との間または緩衝材１０とアマチュア３との間にスペーサなどの別部材を介在させ、緩衝材１０の軸方向端面における摩耗を防止することもできる。

前記実施例においては、鉄心１とアマチュア３が互いに吸引されるものについて述べたが、鉄心１がモータなどに固定されている場合でも本発明を適用することができる。

本発明の一実施例を示す電磁ブレーキ装置の要部断面図である。 鉄心の平面図である。 鉄心の他の実施例を示す平面図である。

符号の説明

１ 鉄心
１ａ 貫通孔
１ｂ、１ｃ、１ｄ 穴
２ 電磁コイル
３ アマチュア
４ ボルト
５ ロッド
６ ボディ
７ａ、７ｂ ブレーキパッド
９ スペーサ
１０ 緩衝材
１１ 制動ばね

Claims (5)

1. 電磁コイルを内蔵した鉄心と、制動対象のディスクと前記鉄心との間に往復動自在に配置されて前記電磁コイルから発生する電磁力によって前記鉄心側に吸引されるアマチュアと、前記ディスクに相対向して配置されて前記アマチュアに連結されたブレーキパッドと、前記アマチュアと前記鉄心との間に装着されて前記アマチュアを前記ディスク側に押圧する制動ばねと備え、前記電磁コイルが非励磁状態にあるときに前記制動ばねのばね力によって前記ブレーキパッドを前記ディスクに押し付け、前記電磁コイルが励磁状態にあるときには前記電磁力によって前記ブレーキパッドを前記ディスクから離間させてなる電磁ブレーキ装置において、圧縮された状態で前記アマチュアと前記鉄心との間に装着された緩衝材を備えてなることを特徴とする電磁ブレーキ装置。
2. 請求項１に記載の電磁ブレーキ装置において、前記緩衝材は、前記ブレーキパッドと前記ディスクとの衝突時における前記アマチュアの振動エネルギーを吸収し、前記アマチュアと前記鉄心との衝突時における前記アマチュアの振動エネルギーを吸収してなることを特徴とする電磁ブレーキ装置。
3. 請求項１に記載の電磁ブレーキ装置において、前記鉄心には、前記アマチュアが前記鉄心側に吸引されたときに、前記アマチュアと前記鉄心の密着を阻止し、前記アマチュアと前記鉄心との間に間隙を形成する突起が形成されてなることを特徴とする電磁ブレーキ装置。
4. 請求項１に記載の電磁ブレーキ装置において、前記緩衝材を複数個備え、前記各緩衝材は、前記鉄心の円周方向に沿って分散して配置されてなることを特徴とする電磁ブレーキ装置。
5. 請求項１に記載の電磁ブレーキ装置において、前記緩衝材は円環状に形成されて、前記鉄心の円周方向に沿って配置されてなることを特徴とする電磁ブレーキ装置。

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