JP2011202705A - 電磁ディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、スプラインハブ上のディスクの軸方向の移動を容易にした電磁ディスクブレーキを提供することにある。
【課題手段】本発明は、固定部材５からアーマチュア３が離れる方向に細くなるテーパ１１Ｓをスプラインハブ１１に形成すると共に、このスプラインハブ１１に遊嵌するディスク４，４Ａ，４ｂのスプライン歯４Ｔの軸方向の傾斜を前記テーパ１１Ｓの傾斜に対応させて形成したのである。
このように構成することで、固定部材５とアーマチュア３との挟圧力が開放された場合、ディスクは回転によりテーパ１１Ｓの傾斜に沿って傾斜下端側に移動し易くなり、容易に固定部材３から離れることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は例えばエレベーター用巻上機に並設される電磁ディスクブレーキに係り、特に、回転軸のスプラインハブに遊嵌されるスプライン歯を内径側に有するディスクを備えた電磁ディスクブレーキに関する。

上述の電磁ディスクブレーキは、例えば特許文献1に開示のように、回転軸の周囲に軸方向に平行なスプラインハブを複数形成し、このスプラインハブに内径側にスプライン歯を有するディスクを遊嵌させ、ディスクを回転軸回転方向には回転軸と共に回転し、軸方向には自由に移動できるように構成されている。

このような電磁ディスクブレーキにおいて、回転軸の回転を停止させる場合には、ばね圧を介してアーマチュアによってディスクをスプラインハブに沿って固定部材側に移動させて押付け、アーマチュアと固定部材との挟圧力でディスクの回転を停止させ、また、回転軸を回転可能にさせる場合には、電磁石を励磁することでばね圧に逆らってアーマチュアを吸着することでばね圧による押圧力からディスクを開放させて回転可能にしている。押圧力から開放されたディスクは、回転により自動調芯されて固定部材から離れ自由に回転する。再度、回転軸の回転を停止させる場合には、電磁石を消磁させてばね圧によりアーマチュアを押圧してディスクを固定部材との間で挟圧する。

特開2008−100809号公報

上記特許文献1に開示の電磁ディスクブレーキを含む電磁ブレーキにおいては、ディスクがスプラインハブ上を軸方向に移動するのに円滑性が求められ、ディスクのスプラインハブ上の移動が円滑でない場合、最悪の場合には、アーマチュアがディスクから離れてもディスクが固定部材に接触したまま回転することがある。ディスクが固定部材に接触したまま回転すると、当然各接触部が異常摩耗したり駆動機である電動機の負荷となったりすることがある。

このような状態の電磁ディスクブレーキをエレベーター用巻上機に適用した場合には、巻上機の電動機のトルクリップルの発生に繋がり、これがエレベーターの乗かご振動になり、乗り心地を低下させることになる。

上記摩耗粉や塵埃のディスクのスプライン歯とスプラインハブ近傍への付着は避けられず、その結果、保守点検を頻繁に行わねばならない問題がある。

本発明の目的は、スプラインハブ上のディスクの軸方向の移動を容易にした電磁ディスクブレーキを提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、固定部材からアーマチュアが離れる方向に細くなるテーパをスプラインハブに形成すると共に、このスプラインハブに遊嵌するディスクのスプライン歯の軸方向の傾斜を前記テーパの傾斜に対応させて形成したのである。

このように、スプラインハブに固定部材からアーマチュアが離れる方向に細くなるテーパを形成し、スプライン歯の軸方向の傾斜を前記テーパの傾斜に対応させることで、固定部材とアーマチュアとの挟圧力が開放された場合、ディスクは回転によりテーパの傾斜に沿って傾斜下端側に移動しやすくなり、容易に固定部材から離れることができる。

その結果、ディスクが固定部材に接触したまま回転することはなくなり、ディスクが固定部材に接触したまま回転することによる諸問題を一掃することができる。

本発明による電磁ディスクブレーキの第1の実施の形態を示す上半分の縦断側面図。 図1に示すディスクの拡大図。 図1の電磁ディスクブレーキを適用した巻上機を示す側面図。 図3の巻上機を適用したエレベーターを示す縦断概略側面図。 本発明による電磁ディスクブレーキの第２の実施の形態を示す縦断側面図。

以下本発明による電磁ディスクブレーキの第1の実施の形態を図1及び図2に基づいて説明する。

電磁ディスクブレーキ１は、環状に形成された電磁石２と、この電磁石２を励磁することで吸着される環状盤状のアーマチュア３と、このアーマチュア３の反電磁石側に配置された環状盤状のディスク４と、このディスク４を押圧する前記アーマチュア３の押圧力を受けて前記ディスク４を挟み込む固定部材５とで構成されている。

前記電磁石２は、継鉄６と電磁コイル７とで構成され、前記継鉄６は前記アーマチュア３との対向面に吸着面を形成しており、さらに、前記アーマチュア３を前記固定部材５側に押圧する制動ばね８を収納するばね収納部６Hを形成している。

一方、前記環状の電磁石２を貫通して回転軸９が前記固定部材５に接近して延在されており、この回転軸９の前記ディスク４の内径側に対向する位置には、回り止めキー１０を介してスプラインハブ１１が装着されている。

このスプラインハブ１１は、前記固定部材５からアーマチュア３が離れる方向に小径となるテーパ１１Sに形成されている。

前記ディスク４の内径側には、前記スプラインハブ１１と遊嵌するスプライン歯４Tが形成されており、回転軸９と回転すると共に、軸方向にはスプラインハブ１１に沿って自由に移動できるように形成されている。そして、スプライン歯４Tは、前記スプラインハブ１１のテーパ１１Sの傾斜に対応して電磁石側が大径となるようなテーパに形成されている。

さらに、前記アーマチュア３と固定部材５の前記ディスク４の外周部の表裏両面に対向する位置には夫々ブレーキライニング３Ｌ，５Ｌが装着されている。

以上のように構成した電磁ディスクブレーキ１は、回転軸９の回転を停止させる場合には、制動ばね８によるばね圧を介してアーマチュア３を固定部材５側に移動させることでディスク４をスプラインハブ１１に沿って固定部材５側に移動させて押付け、アーマチュア３と固定部材５との挟圧力でディスク４の回転を停止させる。また、回転軸９を回転可能にさせる場合には、電磁石２を励磁することで制動ばね８のばね圧に逆らってアーマチュア３を吸着することで、押圧力からディスク４を開放させて回転可能にしている。押圧力から開放されたディスク４は、スプラインハブ１１のテーパ１１Ｓに沿って電磁石２側に変位するので、固定部材５から離れ自由に回転する。再度、回転軸９の回転を停止させる場合には、電磁石２を消磁させてばね圧によりアーマチュア３を押圧してディスク４を固定部材５との間で挟圧する。

尚、スプラインハブ１１のテーパ１１Ｓの向きを実験により確認したところ、図１において電磁石２側が大径で固定部材が小径となるテーパにした場合、電磁石２を励磁してアーマチュア３を吸着させ、ディスク４の挟圧力を開放しても、ディスク４は固定部材５側のブレーキライニング５Ｌに接触したままとなっていた。逆に、本実施の形態のようなテーパ１１を形成した場合、ディスク４の挟圧力を開放すると、ディスク４は容易にスプラインハブ１１のテーパ１１Ｓに沿って移動し、固定部材５側のブレーキライニング５Ｌから開離することが確認された。

このように本実施の形態においては、ブレーキ開放時にディスク４が固定部材５に接触したまま回転することはなくなり、ディスク４が固定部材５に接触したまま回転することによる諸問題を一掃することができる。

以上説明した電磁ブレーキ１は、図３に示すように、巻上機１２に適用することができる。

即ち、巻上機１２は、駆動用電動機１３と、この駆動用電動機１３で回転駆動される綱車１４と、前記駆動用電動機１３の回転軸（図示せず）を利用して設けられた電磁ディスクブレーキ１とで構成される。

そして、前記綱車１４には負荷に連結されたロープ（図示せず）が巻き掛けられている。

このように構成された巻上機１２は負荷の巻き上げ、巻き降ろしに利用され、その際のブレーキの動作（制動・開放）を迅速に行うことができる。

図４は、上述の巻上機１２をエレベーターに適用した場合である。

エレベーター１５は、構造物内に形成された昇降路１６内に上下方向に敷設されたガイドレール１７に案内される乗かご１８と、同様に上下方向に敷設されたガイドレール１９に案内される釣合い錘２０と、複数の滑車２１を介して前記乗かご１８と釣合い錘２０を吊るロープ２２とを有する。そして、図３に示す巻上機１２の綱車１４に前記ロープ２２を巻き掛け、巻上機１２を駆動することで前記乗かご１８を昇降させている。

このように本発明による電磁ディスクブレーキ１を備えた巻上機１２をエレベーター用巻上機として利用することで、乗かご１８の起動停止を及び各階への正確な停止が行えると共に、電磁ディスクブレーキ１の開放時にディスク４が挟圧部材である固定部材５から容易に開離できるので、ディスク４の固定部材５との擦れによって生じる負荷抵抗による駆動用電動機１３のトルクリップル、このトルクリップルにより発生する乗かご１８の振動は一掃され、乗り心地の良いエレベーター１５を得ることができる。

次に、本発明による電磁ディスクブレーキの第２の実施の形態を図５に基づいて説明する。尚、図１に示す実施の形態と同符号は同一構成部材を示すので、再度の詳細な説明は省略する。

本実施の形態における電磁ディスクブレーキ１Ａは、制動時に２つのディスク４Ａ，４Ｂをアーマチュア３と固定部材５とで挟圧する構成であり、２つのディスク４Ａ，４Ｂの間には、中間部材２３がアーマチュア３と同心で軸方向には自由に移動できるように保持されており、各ディスク４Ａ，４Ｂの外周側両面に対向する位置には夫々ブレーキライニング３Ｌ，５Ｌ，２３Ｌが設けられている。

上記構成の電磁ディスクブレーキ１Ａの動作は、第１に実施の形態による電気ディスクブレーキ１と同じであるので、省略する。

また、第２に実施の形態においては、２つのディスク４Ａ，４Ｂをアーマチュア３と固定部材５とで挟圧する構成であるが、ディスクの設置数はこれらに限定されるものではない。

１，１Ａ…電磁ディスクブレーキ、２…電磁石、３…アーマチュア、４，４Ａ，４Ｂ…ディスク、５…固定部材、６…継鉄、７…電磁コイル、８…制動ばね、９…回転軸、…スプラインハブ、１１Ｓ…テーパ、１２…巻上機、１３…駆動用電動機、１４…綱車、１５…エレベーター、１８…乗かご、２０…釣合い錘、２２…ロープ。

Claims (4)

1. 回転軸に設けられたスプラインハブと、このスプラインハブに遊嵌されるスプライン歯を内径側に有するディスクと、このディスクをばね圧で回転軸方向に押圧するアーマチュアと、このアーマチュアの押圧力を支える固定部材と、前記アーマチュアをばね圧に逆らって吸着する電磁石とを備えた電磁ディスクブレーキにおいて、前記スプラインハブに固定部材からアーマチュアが離れる方向に細くなるテーパを形成すると共に、前記ディスクのスプライン歯の軸方向の傾斜を前記テーパの傾斜に対応させて形成したことを特徴とする電磁ディスクブレーキ。
2. 前記ディスクは、第1のディスクと第2のディスクを有し、これら第1のディスクと第2のディスクの外周側両面に対向する位置に、前記アーマチュア及び固定部材に設けられたブレーキライニングが位置していることを特徴とする請求項1記載の電磁ディスクブレーキ。
3. 駆動用電動機と、この電動機によって駆動される綱車と、電動機を制動する電磁ディスクブレーキを備えた巻上機において、前記電磁ディスクブレーキに請求項１に記載の電磁ディスクブレーキを用いたことを特徴とする巻上機。
4. 昇降路内を昇降する乗かごと、この乗かごを吊下げるロープと、このロープを巻き掛けて前記乗かごを昇降させる巻上機とを備えたエレベーターにおいて、前記巻上機に請求項３記載の巻上機を用いたことを特徴とするエレベーター。

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