JP2011106586A

JP2011106586A - 電磁ブレーキ装置

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Publication number: JP2011106586A
Application number: JP2009262851A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Ito; 正信伊藤; Akitomo Igarashi; 章智五十嵐; Kiyomi Ito; 清弥伊藤
Original assignee: Hitachi Ltd; Mito Engineering Service Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Mito Engineering Service Co Ltd
Priority date: 2009-11-18
Filing date: 2009-11-18
Publication date: 2011-06-02
Anticipated expiration: 2029-11-18
Also published as: JP5232127B2

Abstract

【課題】電磁ブレーキの制動付加機構及び制動解除機構の可動体となる制動片、連動手段及び電磁石に電磁吸引される可動鉄片の作動前及び作動後の位置を簡単、安価な構成で精度良く検知できる電磁ブレーキを提供する。
【解決手段】制動ばね５で制動片３に制動腕４などを介して押圧力を与えて、ブレーキドラム１を押圧し制動力を付加し、電磁コイル９と継鉄１０とからなる電磁石８で可動鉄片１１を電磁吸引して制動片３を駆動し、制動力を解除するように構成され、可動体としての少なくとも可動鉄片１１又は連動手段又は制動片のいずれかの作動位置を、位置検知器１５gと被検知体１５cとからなる位置検知手段で検知するようにした電磁ブレーキ装置において、前記位置検知器１５gを２個のＯＮ又はＯＦＦの単出力のスイッチ１５a、１５b構成し、前記被検知体１５cは平坦部１５dと一つの凹部１５e又は一つの凸部１５fとで構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、制動ばねで制動片を押圧して制動付加し、電磁石で制動解除する電磁ブレーキ装置に関し、特に制動付加及び制動解除機構の可動体の作動位置の検知方法に関する。

従来より、電磁ブレーキの制動付加機構及び制動解除機構の可動体となる制動片、連動手段及び電磁石に電磁吸引される可動鉄片の位置を検知する方法として、位置を連続的に検出するもの（例えば、特許文献１参照）、ブレーキライニングの磨耗量を電磁石の可動鉄心の変位で検出するもの（例えば、特許文献２参照）、距離に見合った電圧を出力する連続検出の変位検出器を用いて、可動鉄心の変位を検出するもの（例えば、特許文献３参照）、可動鉄心の変位をレーザー変位検出器で連続検出する（例えば、特許文献４参照）、可動鉄心の変位を差動トランスで連続検出する（例えば、特許文献５参照）、ブレーキライニングの磨耗量を電磁石の可動鉄心の変位で検出するもの（例えば、特許文献６参照）がある。

特開２００８−２２２３９４号公報実開昭６２−９８６７５号公報特公平２−３６５１８号公報特開平８−２６６１９号公報特開平８−５９１４７号公報特開２００８−３０８３３７号公報

前記特許文献１に提案されたエレベーター装置における電磁ブレーキの位置センサによる方法は、位置を連続的に検出するものであり（特許文献１の段落４２）、精密なセンサ及びこのセンサの検知信号を処理する処理装置が必要となって高価となる問題点がある。同様に、特許文献１で、安価な構成にするために、４個のＯＮ−ＯＦＦスイッチを用いる方法が提案されている（特許文献１の段落７０乃至７２）。これは制動付加時の可動体の位置を基準として、正逆方向にそれぞれ２個ずつＯＮ−ＯＦＦスイッチを配置して、制動付加時及び制動解除時に可動体の移動位置が許容範囲にあるか否かを検知するようになっているが、スイッチの数が多く、高価となる問題点がある。

また同様に、特許文献１で、さらに簡単、安価な構成にするために、２個のＯＮ−ＯＦＦスイッチを用いる方法が提案されている（特許文献１の段落７４乃至７７）。これは制動付加時の可動体の位置を基準として、正逆方向にそれぞれ１個ずつＯＮ−ＯＦＦスイッチを配置して、制動付加時及び制動解除時に可動体が所定位置に移動したか否かを検知するようになっており、制動解除時は所定位置以上の検知で正常と判断するので、所定値を大きく超えている場合も正常となる。従って、可動体の変位量が所定位置を超えて調整する必要があるのに、変位量調整の指示を失する問題点がある。

また、特許文献２では、ブレーキライニングの磨耗量を電磁石の可動鉄心の変位で検出するものであり、１個のマイクロスイッチを用いている（特許文献２図１）。この場合、制動付加時の可動鉄心の位置は検知できるが、制動解除時の位置は検知できない問題点がある。

特許文献３では、距離に見合った電圧を出力する連続検出の変位検出器を用いて、可動鉄心の変位を検出する構成が開示されている（特許文献３図１）。連続検出の変位検出器であるため、高価となる問題点がある。

特許文献４では、特許文献３と同様に、可動鉄心の変位をレーザー変位検出器で連続検出する構成が開示されており（特許文献４図１）、高価となる問題点がある。

特許文献５では、特許文献３、特許文献４と同様に、可動鉄心の変位を差動トランスで連続検出する構成が開示されており（特許文献５図１）、高価となる問題点がある。また、機械式スイッチで可動鉄心の変位を検出する構成が開示されている（特許文献５図８）。特許文献２同様に、制動付加時の可動鉄心の位置は検知できるが、制動解除時の位置は検知できない問題点がある。

特許文献６では、特許文献２同様、ブレーキライニングの磨耗量を電磁石の可動鉄心の変位で検出するものであり、限界スイッチ、マイクロスイッチ、近接スイッチ、光学スイッチなどで制動付加時のプランジャの位置を検出する構成が開示されている（特許文献６図１、２）。この場合、制動付加時の可動鉄心の位置は検知できるが、制動解除時の位置は検知できない問題点がある。また、制動解除時のブレーキレバーの位置をスイッチで監視する構成が開示されている（特許文献６図４）。この場合、特許文献１同様、制動解除時は所定位置以上の検知で正常と判断するので、所定値を大きく超えている場合も正常となる。従って、可動体の変位量が所定位置を超えて調整する必要があるのに、変位量調整の指示を失する問題点がある。

本発明の目的は、電磁ブレーキの制動付加機構及び制動解除機構の可動体となる制動片、連動手段及び電磁石に電磁吸引される可動鉄片の作動前及び作動後の位置を簡単、安価な構成で精度良く検知できる電磁ブレーキを提供するにある。

上記目的を達成するため、本発明では、制動ばねで制動片に直接又は連動手段としての制動腕などを介して押圧力を与えて、被制動体としてのブレーキドラムを押圧し制動力を付加し、電磁コイルと継鉄とからなる電磁石で可動鉄片を電磁吸引して制動片を直接又は連動手段を介して駆動し制動力を解除するように構成され、可動体としての少なくとも可動鉄片又は連動手段又は制動片のいずれかの作動位置を、位置検知器と被検知体とからなる位置検知手段で検知するようにした電磁ブレーキ装置において、前記位置検知器を２個のＯＮ又はＯＦＦの単出力のスイッチで構成し、一方、前記被検知体を平坦部と一つの凹部又は一つの凸部とで構成したことを特徴とする。

この構成により、電磁ブレーキの制動付加機構及び制動解除機構の可動体となる制動片、連動手段及び電磁石に電磁吸引される可動鉄片の作動前及び作動後の位置を簡単、安価な構成で精度良く検知できる電磁ブレーキが得られる。

また、本発明では、前記位置検知手段は、可動体の作動前位置で２個のスイッチの一方が被検知体の凹部又は凸部と係合し、他方が平坦部と係合して、２個のスイッチの一方がＯＮ又はＯＦＦで、他方が逆にＯＦＦ又はＯＮとなり、可動体の作動後位置で２個のスイッチの一方が作動前位置とは逆に検知体の平坦部と係合し、他方が被検知体の凹部又は凸部と係合して、２個のスイッチの一方が作動前位置とは逆にＯＦＦ又はＯＮで、他方が逆にＯＮ又はＯＦＦとなるようにしたことを特徴とする。

また、本発明では、２個のスイッチの検知間隔は電磁石の可動鉄片の所定変位に設置したことを特徴とする。

また、本発明では、制動ばねで制動片に直接又は連動手段としての制動腕などを介して押圧力を与えて、被制動体としてのブレーキドラムを押圧し制動力を付加し、電磁コイルと継鉄とからなる電磁石で可動鉄片を電磁吸引して制動片を直接又は連動手段を介して駆動し制動力を解除するように構成され、可動体としての少なくとも可動鉄片又は連動手段又は制動片のいずれかの作動位置を、位置検知器と被検知体とからなる位置検知手段で検知するようにした電磁ブレーキにおいて、前記位置検知器を１個のＯＮ及びＯＦＦの２出力の切替スイッチにより構成し、一方、前記被検知体を一つの凹部及び一つの凸部とで構成したことを特徴とする。

また、本発明では、前記位置検知手段は、可動体の作動前位置で切替スイッチが被検知体の凹部又は凸部と係合して、切替スイッチがＯＦＦ又はＯＮとなり、可動体の作動後位置で切替スイッチが作動前位置とは逆に被検知体の凸部又は凹部と係合して、切替スイッチが作動前位置とは逆にＯＮ又はＯＦＦとなるようにしたことを特徴とする。

また、本発明では、被検知体の凹部と凸部の設置間隔は電磁石の可動鉄片の所定変位に設置したことを特徴とする。

この構成により、電磁ブレーキの制動付加機構及び制動解除機構の可動体となる制動片、連動手段及び電磁石に電磁吸引される可動鉄片の作動前及び作動後の位置を簡単、安価な構成で精度良く検知できる電磁ブレーキ装置が得られる。

本発明によれば、電磁ブレーキの制動付加機構及び制動解除機構の可動体となる制動片、連動手段及び電磁石に電磁吸引される可動鉄片の作動前及び作動後の位置を簡単、安価な構成で精度良く検知できる電磁ブレーキ装置を得ることができる。

本発明の一実施形態になる電磁ブレーキ装置の全体構成を示す概略図である。２個のＯＮ−ＯＦＦスイッチで可動体としての可動鉄片の作動位置検知方法を示す図で、（a）は電磁石通電断で制動付加状態を、（b）は電磁石通電で制動解除状態を示している。制動腕の作動位置検知を示す図２相当図で、(a)は電磁石通電断で制動付加状態を、（b）は電磁石通電で制動解除状態を示している。制動解除付加指令と２個のスイッチの検知信号との関係を示す図である。制動付加状態及び制動解除状態での正常、異常の判定を示す図である。制動解除動作過渡期間及び制動付加動作過渡期間での正常、異常の判定を示す図で、(a)は制動解除動作過度期間での判定を、（b）は制動付加動作過度期間での判定を示している。可動鉄片が異常位置にある場合の位置検出を示す図２相当図で、(a)は制動付加状態、可動鉄片の離れ過ぎ状態を、（b）は制動解除状態、可動鉄片の近づき過ぎ状態を示している。平坦部と凸部とで構成する被検知体の別な実施例を示す図２相当図で、（a）は電磁石通電断で制動付加時を、（b）は電磁石通電で制動解除時を示している。１個の切替スイッチで可動体としての可動鉄片１１の作動位置検知方法を示す図で、（a）は電磁石通電断で制動付加状態を、（b）は電磁石通電で制動解除状態を、(c)はで制動付加から制動解除の途中の状態を示している。制動解除付加指令と切替スイッチの検知出力信号との関係を示す図４相当図である。制動付加状態及び制動解除状態での正常、異常の判定方法を示す図５相当図である。制動解除動作過渡期間及び制動付加動作過渡期間での正常、異常の判定方法を示す図で、(a)は制動解除動作過度期間での判定を、（b）は制動付加動作過度期間での判定を示している。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。

図１において、１は被制動体としてのブレーキドラムで、このブレーキドラム１を制動するように電磁ブレーキ装置２が設けられ、それぞれがブレーキとして独立に機能する一対の電磁ブレーキ２ａ、２ｂで構成され、構造、構成は次の通りである。

ブレーキドラム１の制動面１ａには一対の制動片３が左右から当接するようになっている。４は連動手段としての一対の制動腕で、前記制動片３を中間部４ｃに備え一端部４ａを可回転的に支持されている。５は一対の制動ばねで、前記制動片３が制動面１ａに押圧力を与え、制動力を付加するように制動腕４の他端部４ｂに配置される。６は連動手段としてのＬ形レバーでピン７で回転支持され、Ｌ形レバー６の一方側が前記制動腕４の他端部４ｂに連接し、Ｌ形レバー６の他方側が後述する可動鉄片１１の軸１２に連接する。

８は固定される一対の電磁石で、前記制動ばね５の押圧力を解除し、制動力を解除するように、可動鉄片１１の軸１２でＬ形レバー６の他方側を駆動するように設けられる。電磁石８はそれぞれ電磁コイル９と継鉄１０とからなり、電磁石８の磁極面に対向して可動鉄片１１が配置される。可動鉄片１１は継鉄１０の中央部で摺動支持される軸１２の一端と結合し、軸１２の他端はＬ形レバー６の他方側に連接して、Ｌ形レバー６を介して制動腕４を駆動し、制動片３まで一体的に駆動するようになっている。この実施例では前記可動鉄片１１が上下方向に作動し、Ｌ形レバー６でおよそ直角方向に動き方向を変え、制動腕４の一端部４ａを回転中心にして左右方向に作動させる。

すなわち、この電磁ブレーキ２ａ、２ｂは、制動片３、制動腕４、制動ばね５、Ｌ形レバー６、電磁石８、可動鉄片１１で構成され、ほぼ左右対称に設置される。なお、連動手段としての制動腕４及びL形レバー６がなく、制動片３を制動ばね５で直接に押圧し、可動鉄片１１で直接に押圧解除する構造もあり、この場合にも本実施形態が適用できる。

１３はコイル励磁電源で一対の電磁石８の電磁コイル９に通電し、電流を制御する。１４は一対の前記電磁石８の電磁コイル９に通電、遮断する電磁接触器の接点である。

１５は可動鉄片１１の位置検知手段で、可動鉄片１１の上下方向の作動位置を検知する。同様に、１６は制動腕４の位置検知手段で、左右方向の作動位置を検知し、また１７は制動片３の位置検知手段で、制動片３からの延在部材３ａを介して左右方向の作動位置を検知する。位置検知手段１５、１６、１７は少なくともいずれか一つが設けられる。なお、位置検知手段１６は、図１では制動腕４の他端部４ｂに設置した例で示したが、制動腕４の一端部４ａ、中間部４ｃに設置しても良い。

この実施形態の電磁ブレーキ２ａ、２ｂの動作を説明する。図１に示すのは電磁石８に通電断で制動付加状態にある。接点１４を接続して電磁石８に通電すると可動鉄片１１が電磁吸引され、矢印Ｙ_Ｍ方向に変位し、Ｌ形レバー６が矢印Ｙ_Ｌ方向に回転変位し、制動腕４の一端部４ａが矢印Ｙ_Ａ方向に回転変位し、制動腕４の他端部４ｂが矢印Ｙ_Ｂ方向に変位し、制動片３が矢印Ｙ_Ｓ方向に変位して、制動片３がブレーキドラム１表面から離間して制動が解除される。電磁石８に通電を遮断すると、図１の制動付加状態に戻る。

次に、図２に基づいて位置検知手段１５、１６、１７の詳細を説明する。図１と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。図２(a)は電磁石８に通電断時で制動付加状態を示し、図２(b)は電磁石８に通電時で制動解除状態を示す。また、位置検知手段１５、１６、１７は同様であるので、可動鉄片１１での位置検知手段１５で説明する。

図２(a)、図２(b)において、１５ａ及び１５ｂは位置検知手段１５の位置検出器１５ｇとしてのＯＮ又はＯＦＦ信号の単出力のスイッチを２個備え、それぞれ可動鉄片１１に設けられる被検知体１５ｃに対向して設置されて、可動鉄片１１の上下方向の作動位置を検知するようになっている。被検知体１５ｃは平坦部１５ｄと一つの凹部１５ｅが形成される。凹部１５ｅに前記スイッチ１５ａが係合して例えばＯＦＦ状態で、スイッチ１５ｂがスイッチ１５ａと間隔をおいて平坦部１５ｄに係合してＯＮ状態である。要するに、スイッチ１５ａとスイッチ１５ｂのスイッチのＯＮ、ＯＦＦ状態は逆になるように設置される。電磁石８に通電すると図２(b)のようになり、可動鉄片１１が電磁石８側に電磁吸引されて、空隙保持部材１８まで所定の変位Ｓ_Ｇする。前記スイッチ１５ａは平坦部１５ｄに移りＯＮ状態となり、スイッチ１５ｂは凹部１５ｅに移りＯＦＦ状態となる。この際、スイッチ１５ａ及びスイッチ１５ｂの初期の設定間隔は、可動鉄片１１の所定変位Ｓ_Ｇにほぼ等しく設置される。

図３(a)、図３(b)において、図１の左側の電磁ブレーキ２ａで説明する。図１の制動腕４の他端部４ｂは矢印Ｙ_Ｂの左右方向の位置検知となる。これは図２(a)、図２(b)の可動鉄片１１の上下方向の位置検知を左右方向にすれば良く、位置検出手段１６の位置検出器１６ａ、１６ｂ及び被検知体１６ｃを左右方向に置換え設置される。そして、図３(a)の電磁石８通電断時に対して、図３(b)の電磁石８通電時は制動腕４が所定変位Ｓ_Ｂとなるので、スイッチ１６ａとスイッチ１６ｂとが間隔Ｓ_Ｂで設置される。

図２(a)、図２(b)と同様に、図３(a)の電磁石８通電断時ではスイッチ１６ａが凹部１６ｅに対応し例えばＯＦＦ状態で、スイッチ１６ｂが平坦部１６ｄに対応してＯＮ状態である。図３(b)の電磁石８通電時では、制動腕４が所定変位Ｓ_Ｂし、この時、前記スイッチ１６ａは平坦部に移りＯＮ状態となり、前記スイッチ１６ｂは凹部１６ｅに移りＯＦＦ状態となる。図２(a)、(b)と同様に、スイッチ１６ａとスイッチ１６ｂのスイッチのＯＮ、ＯＦＦ状態は逆になるように設置される。

また、制動片３の位置検知する位置検知手段１７は制動腕４の位置検知手段１６と同じく左右方向となり、図３(a)、図３(b)と同様になるので説明を省略する。なお、スイッチ１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂ、１７ａ、１７ｂは、ＯＮ又はＯＦＦの単信号出力で、本実施形態の機械的接点の他に磁気式、光学式、空気式のものが適用される。

図２(a)、図２(b)及び図４において、制動指令１９と位置検知手段１５のスイッチ１５ａ、１５ｂの関係を示す。すなわち、図２(a)の通電断で制動付加状態のｔ_１時点で制動解除指令が発生し電磁石８に通電すると可動鉄片１１が吸引されて、制動解除指令とほとんど同時のｔ_２時点でスイッチ１５ａがＯＦＦからＯＮになり、可動鉄片１１が変位Ｓ_Ｇ後のｔ_３時点でスイッチ１５ｂがＯＮからＯＦＦになって図２(b)の制動解除状態になる。その後、ｔ_３時点から制動解除状態を保持し、ｔ_４時点で制動付加指令が発生して電磁石８の通電を遮断すると可動鉄片１１が釈放されて、制動付加指令とほとんど同時のｔ_５時点でスイッチ１５ｂがＯＦＦからＯＮになり、可動鉄片１１が変位Ｓ_Ｇ後のｔ_６時点でにスイッチ１５ａがＯＮからＯＦＦになって前記図２(a)の元の制動付加状態に戻る。ここで、ｔ_１時点からｔ_３時点までの期間は制動付加から制動解除するまでの制動解除動作過渡期間であって、ｔ_１時点からｔ_３時点までの時間T2又はｔ_２時点からｔ_３時点までの時間T3を制動解除時間として、また、ｔ_４時点からｔ_６時点までの期間は制動解除から制動するまでの制動付加動作過渡期間であって、ｔ_４時点からｔ_６時点までの時間T5又はｔ_５時点からｔ_６時点までの時間T6を制動付加時間としてブレーキの動作性能を評価する指標である。ｔ_１時点からｔ_２時点までの時間はT1、ｔ_４時点からｔ_５時点までの時間はT4であり、制動解除付加指令からの遅れ時間である。

なお、位置検知手段１６、１７についても同様であり、スイッチ１６ａ、１７ａがスイッチ１５ａに相当し、スイッチ１６ｂ、１７ｂがスイッチ１５ｂに相当するので説明を省略する。

図５において、図４で説明したｔ_１時点以前及びｔ_６時点以後の制動付加状態及びｔ_３時点〜ｔ_４時点間の制動解除状態での正常、異常の判定方法を説明する。２０で制動指令が発生し、解除指令であれば次に進み、２１ａでスイッチ１５ａがＯＮであれば次に進み、２１ｂでスイッチ１５ｂがＯＦＦであれば正常と判定し、電磁ブレーキ２ａ、２ｂの動作を継続する。一方、２１ａでスイッチ１５ａがＯＦＦ及び２１ｂでスイッチ１５ｂがＯＮであれば異常と判定し、電磁ブレーキ２ａ、２ｂ２ａの動作を停止するとともに異常を示す信号の発報、表示を行う。

また、２０で制動指令１９が付加指令であれば、２２ａでスイッチ１５ａがＯＦＦであれば次に進み、２２ｂでスイッチ１５ｂがＯＮであれば正常と判定し、電磁ブレーキ２ａ、２ｂの動作を継続する。一方、２２ａでスイッチ１５ａがＯＮ及び２２ｂでスイッチ１５ｂがＯＦＦであれば異常と判定し、電磁ブレーキ２ａ、２ｂの動作を停止するとともに異常を示す信号の発報、表示を行う。

図６(a)、(b)で、制動解除動作の過渡期間、制動付加動作の過渡期間での正常、異常の判定方法を説明する。

図６(a)において、２０ａで制動解除指令１９ａが発生すると、２４で解除タイムカウンタＴが開始し、２７でスイッチ１５ａがＯＮになるまで、２５で解除タイムカウンタＴを加算し、２６で解除タイムカウンタT1=Tが所定値かどうかの判定を繰返す。２６で解除タイムカウンタT1が所定値以上であれば異常として電磁ブレーキ２ａ、２ｂの動作を停止するとともに異常を示す信号の発報、表示を行い、T1が所定値未満であれば次に進む。

２７でスイッチ１５ａがＯＮになると、３０でスイッチ１５ｂがＯＦＦになるまで、２８で解除タイムカウンタＴを加算し、２９で解除タイムカウンタT2=Tが所定値かどうかの判定を繰返す。２９で解除タイムカウンタT2が所定値以上であれば異常として電磁ブレーキ２ａ、２ｂの動作を停止するとともに異常を示す信号の発報、表示を行い、T2が所定値未満であれば次に進む。

そして、３０でスイッチ１５ｂがＯＦＦになると、３１でT3=T2-T1を演算して、正常として電磁ブレーキ２ａ、２ｂ動作を継続する。なお、T3はスイッチ１５ａのＯＮ動作からスイッチ１５ｂのＯＦＦ動作までの制動解除動作時間を算出し、電磁ブレーキ２ａ、２ｂの制動解除動作性能の指標とする。

同様に、図６(ｂ)において、２０ｂで制動付加指令１９ｂが発生すると、３２で付加タイムカウンタＴが開始し、３５でスイッチ１５ｂがＯＮになるまで、３３で付加タイムカウンタＴを加算し、３４で付加タイムカウンタT4=Tが所定値かどうかの判定を繰返す。３４で付加タイムカウンタT4が所定値以上であれば異常として電磁ブレーキ２ａ、２ｂの動作を停止するとともに異常を示す信号の発報、表示を行い、T4が所定値未満であれば次に進む。

３４でスイッチ１５ｂがＯＮになると、３８でスイッチ１５ａがＯＦＦになるまで、３６で付加タイムカウンタＴを加算し、３７で付加タイムカウンタT5=Tが所定値かどうかの判定を繰返す。３７で付加タイムカウンタT5が所定値以上であれば異常として電磁ブレーキ２ａ、２ｂの動作を停止するとともに異常を示す信号の発報、表示を行い、T5が所定値未満であれば次に進む。

そして、３８でスイッチ１５ａがＯＦＦになると、３９でT6=T5-T4を演算して、正常として電磁ブレーキ２ａ、２ｂの動作を継続する。なお、T6はスイッチ１５ｂのＯＮ動作からスイッチ１５ａのＯＦＦ動作までの制動付加動作時間を算出し、電磁ブレーキ２ａ、２ｂの制動付加動作性能の指標とする。

図７(a)、(b)において、可動鉄片１１が所定位置にない場合を説明する。図７(a)、(b)は図２(a)、(b)相当図である。

図７(a)は制動付加状態で可動鉄片１１が電磁石８に対して所定位置より離れ過ぎの場合であり、スイッチ１５ａが平坦部１５ｄと係合してＯＮ状態でになっている。したがって、前記図５で制動指令１９の制動付加の流れで異常と判定される。また、図７(ｂ)は制動解除状態で図２(b)で示した空隙保持部材１８の欠落などにより可動鉄片１１が所定位置より電磁石８に近づき過ぎの場合であり、スイッチ１５ｂが平坦部１５ｄと係合してＯＮ状態になっている。したがって、前記図５で制動指令１９の制動解除の流れで異常と判定される。

次に、図８(a)、(b)に基づいて被検知体１５ｃの別な実施例を説明する。この実施例が前記図２(a)、(b)と異なるのは、被検知体１５ｃを平坦部１５ｄと一つの凸部１５ｆで構成したことである。すなわち、図８(a)の制動付加状態で位置検出器１５ｇとしてのスイッチ１５ａが凸部１５ｆに係合してＯＮ、スイッチ１５ｂが平坦部１５ｄに係合してＯＦＦとなる。図８(b)の制動解除状態でスイッチ１５ａが平坦部１５ｄに係合してＯＦＦ、スイッチ１５ｂが凸部に係合してＯＮとなるようになっている。要するに、前記図２の被検知体１５ｃの場合とは逆に凹部１５ｅを凸部にして、スイッチ１５ａとスイッチ１５ｂのスイッチのＯＮ、ＯＦＦ状態が逆になるように設置される。なお、この実施例では前記図４乃至図７で説明したスイッチ１５ａ、１５ｂのＯＮ−ＯＦＦ信号も逆になるだけであり詳細説明を省略する。

以上説明したように、この実施形態による効果は、電磁ブレーキの可動体となる制動片、連動手段及び電磁石に電磁吸引される可動鉄片の作動前及び作動後の位置を、位置検出器として２個の単出力スイッチと、平坦部と一つの凹部又は凸部からなる被検知体とで構成したので簡単、安価な構成で精度良く検知できる電磁ブレーキが得られる。

次に、第２の実施形態を図９乃至図１２に基づいて説明する。

この実施形態が第１の実施形態と異なるのは、可動体となる制動片、連動手段及び電磁石に電磁吸引される可動鉄片の作動前及び作動後の位置を、位置検出器としてＯＮ及びＯＦＦの２信号を出力する一つの切替スイッチと、一つの凹部及び一つの凸部からなる被検知体とで構成したことである。第１の実施形態の図２、図４乃至図６と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。

図９(a)、(b)、(c)において、４１は位置検知手段で、位置検出器４１ｇとしてのＯＮ及びＯＦＦの２信号を出力する１個の切替スイッチ４１ａと被検知体４１ｃとで構成される。切替スイッチ４１ａは可動鉄片１１に設けられる被検知体４１ｃに対向して設置されて、可動鉄片１１の上下方向の作動位置を検知するようになっている。前記被検知体４１ｃは一つの凹部４１ｅ及び一つの凸部４１ｆで形成される。凹部４１ｅに切替スイッチ４１ａの接触子４２が係合して接点ｃ−ａ間４３がＯＮ状態、接点ｃ−ｂ間４４がＯＦＦ状態にある。電磁石８に通電すると図９(b)のようになり、可動鉄片１１が電磁石８側に電磁吸引されて、空隙保持部材１８まで変位Ｓ_Ｍする。この時、切替スイッチ４１の接触子は凸部に移り、接点ｃ−ａ間４３がＯＦＦ状態、接点ｃ−ｂ間４４がＯＮ状態になる。また、図９(c)に示すように、前記図９(a)の制動付加状態と図９(b)制動解除状態に移る途中では、接点ｃ−ａ間４３及び接点ｃ−ｂ間４４はともにＯＦＦ状態となる。なお、前記被検知体４１ｃの凹部４１ｅと凸部４１ｆの間隔は、前記可動鉄片１１の所定変位Ｓ_Ｍで設定される。また、凹部４１ｅと凸部４１ｆを逆に配置し、出力信号のＯＮ、ＯＦＦを逆にしても良い。

図１０において、制動指令１９と位置検出手段４１の切替スイッチ４１ａの接点出力４３、４４の関係を示す。すなわち、前記図９(a)の通電断で制動付加状態のｔ_１時点で制動解除指令が発生し電磁石８に通電すると可動鉄片１１が吸引されて、制動解除指令とほとんど同時に接点ｃ−ａ間４３がｔ_２時点でＯＮからＯＦＦになり、可動鉄片１１が変位Ｓ_Ｍ後のｔ_３時点で接点ｃ−ｂ間４４がＯＦＦからＯＮになって前記図９(b)の制動解除状態になる。その後、ｔ_３時点から制動解除状態を保持し、ｔ_４時点で制動付加指令が発生して電磁石８の通電を遮断すると可動鉄片１１が釈放されて、制動付加指令とほとんど同時に接点ｃ−ｂ間４４がｔ_５時点でＯＮからＯＦＦになり、可動鉄片１１が変位Ｓ_Ｍ後のｔ_６時点でに接点ｃ−ａ間４３がＯＦＦからＯＮになって前記図９(a)の元の制動付加状態に戻る。要するに、前記図４(a)、(b)で説明したスイッチ１５ａが接点ｃ−ａ間４３に、スイッチ１５ｂが接点ｃ−ｂ間４４に相当し、出力信号ＯＮ、ＯＦＦが逆に対応する。

なお、ｔ_１時点からｔ_３時点までの期間は制動付加から制動解除するまでの制動解除動作過渡期間、ｔ_１時点からｔ_３時点までの時間T2又はｔ_２時点からｔ_３時点までの時間T3を制動解除時間、ｔ_４時点からｔ_６時点までの期間は制動解除から制動するまでの制動付加動作過渡期間、ｔ_４時点からｔ_６時点までの時間T5又はｔ_５時点からｔ_６時点までの時間T6を制動付加時間としてブレーキの動作性能を評価する指標であること、ｔ_１時点からｔ_２時点までの時間はT1、ｔ_４時点からｔ_５時点までの時間はT4であって指令からの遅れ時間であること、などは前記図４で説明したのと同様である。

図１１は、図１０で説明したｔ_１時点以前及びｔ_６以後の制動付加状態及びｔ_３〜ｔ_４間の制動解除状態での正常、異常の判定を説明する前記図５相当図である。すなわち、前記図４(a)、(b)で説明したスイッチ１５ａが接点ｃ−ａ間に、スイッチ１５ｂが接点ｃ−ｂ間に相当し、出力信号ＯＮ、ＯＦＦが逆に対応するとすれば良いので詳細説明を省略する。

また、図１２(a)、(b)は、制動解除動作の過渡期間、制動付加動作の過渡期間での正常、異常の判定を説明する前記図６(a)、(b)相当図である。同様に、前記図５で説明したスイッチ１５ａが接点ｃ−ａ間に相当し、４９及び５２で判定し、スイッチ１５ｂが接点ｃ−ｂ間に相当し、５０及び５１で判定して、出力信号ＯＮ、ＯＦＦが逆に対応するとすれば良いので詳細説明を省略する。

この実施形態による効果は、前記一実施形態と同様の効果が得られるとともに、位置検出器としてＯＮ、ＯＦＦの２信号出力する一つの切替スイッチと、被検知体として一つの凹部及び凸部とで構成したので、さらに簡単、安価な構成で検知できる電磁ブレーキが得られる。

１ブレーキドラム
３制動片
４制動腕
５制動ばね
８電磁石
９電磁コイル
１０継鉄
１１可動鉄片
１５、１６、１７位置検知手段
１５ａ、１５ｂスイッチ
１５ｃ、４１ｃ被検知体
１５ｄ平坦部
１５ｅ、４１ｅ凹部
１５ｆ、４１ｆ凸部
１５ｇ、１６ｇ、４１ｇ位置検知器
Ｓ_Ｍ可動片の所定変位
４１ａ切替スイッチ

Claims

制動ばねで制動片に直接又は連動手段としての制動腕などを介して押圧力を与えて、被制動体としてのブレーキドラムを押圧し制動力を付加し、電磁コイルと継鉄とからなる電磁石で可動鉄片を電磁吸引して制動片を直接又は連動手段を介して駆動し制動力を解除するように構成され、可動体としての少なくとも可動鉄片又は連動手段又は制動片のいずれかの作動位置を、位置検知器と被検知体とからなる位置検知手段で検知するようにした電磁ブレーキ装置において、
前記位置検知器を２個のＯＮ又はＯＦＦの単出力のスイッチで構成し、一方、前記被検知体を平坦部と一つの凹部又は一つの凸部とで構成したことを特徴とする電磁ブレーキ装置。
前記位置検知手段は、前記可動体の作動前位置で２個のスイッチの一方が被検知体の凹部又は凸部と係合し、他方が平坦部と係合して、２個のスイッチの一方がＯＮ又はＯＦＦで、他方が逆にＯＦＦ又はＯＮとなり、前記可動体の作動後位置で２個のスイッチの一方が作動前位置とは逆に検知体の平坦部と係合し、他方が被検知体の凹部又は凸部と係合して、２個のスイッチの一方が作動前位置とは逆にＯＦＦ又はＯＮで、他方が逆にＯＮ又はＯＦＦとなるようにしたことを特徴とする請求項１記載の電磁ブレーキ装置。
前記２個のスイッチの検知間隔を、前記可動体の所定変位に設置したことを特徴とする請求項１記載の電磁ブレーキ装置。
制動ばねで制動片に直接又は連動手段としての制動腕などを介して押圧力を与えて、被制動体としてのブレーキドラムを押圧し制動力を付加し、電磁コイルと継鉄とからなる電磁石で可動鉄片を電磁吸引して制動片を直接又は連動手段を介して駆動し制動力を解除するように構成され、可動体としての少なくとも可動鉄片又は連動手段又は制動片のいずれかの作動位置を、位置検知器と被検知体とからなる位置検知手段で検知するようにした電磁ブレーキにおいて、
前記位置検知器を１個のＯＮ及びＯＦＦの２出力の切替スイッチにより構成し、一方、前記被検知体を一つの凹部及び一つの凸部とで構成したことを特徴とする電磁ブレーキ装置。
前記位置検知手段は、可動体の作動前位置で切替スイッチが被検知体の凹部又は凸部と係合して、切替スイッチがＯＦＦ又はＯＮとなり、可動体の作動後位置で切替スイッチが作動前位置とは逆に被検知体の凸部又は凹部と係合して、切替スイッチが作動前位置とは逆にＯＮ又はＯＦＦとなるようにしたことを特徴とする請求項４記載の電磁ブレーキ装置。
前記被検知体の凹部と凸部の設置間隔を、前記可動体の所定変位に設置したことを特徴とする請求項４記載の電磁ブレーキ装置。