JP2012035967A - ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組付け調整または組立て調整を省略することができるとともにブレーキディスクの加工精度の緩和ができるブレーキ装置を得る。
【解決手段】ブレーキ装置は、巻上機の回転軸に固定されたブレーキディスクまたはブレーキドラムにフレームに支持されたブレーキパッドを押し付けることにより上記巻上機の回転を止めるブレーキ装置において、上記ブレーキディスクまたは上記ブレーキドラムの上記ブレーキパッドが当接される面上を転動するとともに上記ブレーキパッドの両側に配置されるコロと、上記ブレーキディスクまたは上記ブレーキドラムに押し付ける付勢力を上記コロに加えるとともに上記フレームに一端で支持されるバネと、上記フレームを移動可能に支持する軸受台とを備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、制動面への適用機構をもつブレーキ装置に関するものである。

従来のディスクブレーキを有する巻上機では、モータ駆動時に回転軸と回転軸に接合されたブレーキディスが回転しており、一方、ブレーキ制動時にブレーキディスクを軸受け台に固定されたブレーキ装置が挟み込むことにより、軸受け台に対する回転軸の回転を止められる（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第０２／４８０１６号パンフレット

従来のディスクブレーキでは、ブレーキディスクが回転する構造になっており、ブレーキディスクの制動面に摩擦材を倣わせる機構がない場合、ブレーキディスクの制動面と摩擦材との空隙は、各部品の加工精度、組付け精度に因って場所により異なり、ブレーキディスクの制動面と摩擦材に相対的な傾きが発生する。このように相対的な傾きがあると摩擦材が偏磨耗し、摩擦材の寿命が短くなるという問題がある。
そこで、相対的な傾きの発生を防止するために各部品の加工精度、組付け精度を向上することが必要となる。

また、ブレーキ制動時に、摩擦材をブレーキディスクの制動面に倣わせるための球面部を持つ機構が提案されている。非制動時でブレーキディスクと摩擦材が離れている時、ブレーキディスクは製作誤差により回転に伴って振れが発生するので、振れを考慮してブレーキディスクと摩擦材の空隙を設ける必要がある。そして、ブレーキディスクの加工精度や各部品の組立精度が悪いために振れが大きくて空隙を大きくする必要がある場合は、制動時にブレーキディスクと摩擦材が衝突する音が大きくなり乗客には騒音となる。したがって、振れを規定値以下にするために加工精度、組立精度を向上させる必要がある。

この発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、組付け調整または組立て調整を省略することができるとともにブレーキディスクの加工精度の緩和ができるブレーキ装置を得ることを目的とする。

この発明に係るブレーキ装置は、巻上機の回転軸に固定されたブレーキディスクまたはブレーキドラムにフレームに支持されたブレーキパッドを押し付けることにより上記巻上機の回転を止めるブレーキ装置において、上記ブレーキディスクまたは上記ブレーキドラムの上記ブレーキパッドが当接される面上を転動するとともに上記ブレーキパッドの両側に配置されるコロと、上記ブレーキディスクまたは上記ブレーキドラムに押し付ける付勢力を上記コロに加えるとともに上記フレームに一端で支持されるバネと、上記フレームを移動可能に支持する軸受台とを備える。

また、この発明に係る他のブレーキ装置は、巻上機の回転軸に固定されたブレーキディスクまたはブレーキドラムにフレームに支持されたブレーキパッドを押し付けることにより上記巻上機の回転を止めるブレーキ装置において、上記ブレーキディスクまたは上記ブレーキドラムの上記ブレーキパッドが当接される部分を除いた箇所に配置される第１の磁石と、上記第１の磁石との間に反発力を発生するとともに上記ブレーキパッドの両側に上記フレームにより支持される第２の磁石と、上記フレームを移動可能に支持する軸受台とを備える。

この発明に係るブレーキ装置は、ブレーキディスクまたはブレーキドラムに対してブレーキパッドが傾いていても隙間を均一化する手段によりブレーキパッドの傾きが補正されてブレーキディスクまたはブレーキドラムとブレーキパッドとの隙間が均一であるので、ブレーキパッドが偏磨耗し、ブレーキパッドの寿命が短くなるという問題を防止できる。

この発明の実施の形態１に係るディスクブレーキ装置をブレーキディスクの上方から見た平面図である。 図１の断面Ａ−Ａでの断面図である。 図１のディスクブレーキ装置においてブレーキディスクがブレーキパッドに対して傾いているときにフレームを固定した場合の様子を示す図である。 図３においてフレームを移動可能にしたときの様子を示す図である。 この発明の実施の形態２に係るディスクブレーキ装置をブレーキディスクの上方から見た平面図である。 図５の断面Ｂ−Ｂでの断面図である。 図５のディスクブレーキ装置においてブレーキディスクがブレーキパッドに対して傾いているときにフレームを移動可能にした場合の様子を示す図である。 この発明の実施の形態３に係るドラムブレーキ装置をブレーキドラムの軸方向から見た平面図である。 図８の断面Ｃ−Ｃでの断面図である。

以下、本発明のブレーキ装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るディスクブレーキ装置をブレーキディスクの上方から見た平面図である。図２は、図１の断面Ａ−Ａでの断面図である。
この発明の実施の形態１に係るディスクブレーキ装置は、図示しない巻上機の回転軸に結合されたブレーキディスク１、ブレーキディスク１に押し付けられてブレーキディスク１の回転に制動を加えるブレーキパッド２、ブレーキパッド２を支持するとともにブレーキパッド２を移動するキャリパー３、キャリパー３を支持するフレーム４、及び、フレーム４が回転しないとき所定の隙間で対向する軸受台５を備える。

キャリパー３は、ブレーキパッド２を固定する固定板６、固定板６をブレーキディスク１に向かって付勢する付勢バネ７、固定板６をブレーキディスク１から引き離すように力を加える図示しない電磁コイルを備える。
付勢バネ７は、一端が固定板６に固定され、他端がフレーム４に固定されている。
電磁コイルに電流が流れているときには固定板６がブレーキディスク１から引き離されるように力が加えられているので、付勢バネ７のバネ力に打ち勝って、ブレーキパッド２がブレーキディスク１から離れている。
一方、巻上機の回転を停止するときには電磁コイルに流れる電流を遮断する。すると、電磁コイルに電流が流れていたときに発生していた力が無くなり、付勢バネ７のバネ力によりブレーキパッド２がブレーキディスク１に押し付けられてブレーキディスク１に制動力が加わり巻上機の回転が停止される。
フレーム４は図示しないが軸受台５が固定されている保持台に積載されている。

また、この発明の実施の形態１に係るディスクブレーキ装置は、ブレーキディスク１とブレーキパッド２の相対する面の間の隙間を均一化する均一化手段１０が備えられている。
均一化手段１０は、ブレーキディスク１面上を転動する８個のコロ１１、コロ１１を回転自在に支持する支持体１２、支持体１２をブレーキディスク１に向かって押し付けるバネ１３、及び、バネ１３の長さを変えてバネ力を調整するバネ力調整機構１４を備える。

次に、均一化手段１０の動作について説明する。
仮にフレーム４を固定すると、図３に示すようにブレーキディスク１がフレーム４に対して傾いていると、ブレーキディスク１とフレーム４との間の距離が短くなる部分ではコロ１１を介してバネ１３が押されて短くなる。一方、ブレーキディスク１とフレーム４との間の距離が長くなる部分ではバネ１３が長くなってコロ１１をブレーキディスク１に押え付ける。
しかし、フレーム４は固定されずに保持台に積載されているので水平面内で移動が可能であり、長さが短くなったバネ１３と長さが長くなったバネ１３がブレーキディスク１に加える力は釣合っていないので、釣合うようにフレーム４を移動する。ブレーキディスク１は８点で均一化手段１０と当接しているので、フレーム４の中心を中心にフレーム４が回転して図４に示すように力が釣合う。

図４においてはバネ力が釣合ったときブレーキディスク１とブレーキパッド２との隙間が均一になっているが、ブレーキディスク１とブレーキパッド２との隙間にまだ偏りがあるときにはバネ力調整機構１４によりバネ１３の長さを変えることにより偏りを解消する。

次に、ディスクブレーキ装置の動作について説明する。
ブレーキパッド２がブレーキディスク１に押し付けられてブレーキディスク１に制動力が加わると、ブレーキディスク１とブレーキパッド２が一体となり、フレーム４が保持台の上を微小に回転して軸受台５に衝突してフレーム４の回転が停止される。このときブレーキディスク１も一緒に微小移動する。このようにしてディスクブレーキ装置が制動状態になる。

上述のようにブレーキディスク１に対してブレーキパッド２が傾いていても均一化手段１０によりブレーキパッド２の傾きが補正されてブレーキディスク１とブレーキパッド２との隙間が均一であるので、組付け調整または組立て調整を省略することができるとともにブレーキパッド２が偏磨耗し、ブレーキパッド２の寿命が短くなるという問題を防止できる。

また、ディスクブレーキが開放されているときも均一化手段１０によりブレーキディスク１とブレーキパッド２との隙間が均一に維持されるので、ブレーキディスク１の振れに対する余裕があり、ディスクブレーキ装置の加工精度や組立精度を低くしても良い。

実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２に係るディスクブレーキ装置をブレーキディスクの上方から見た平面図である。図６は、図５の断面Ｂ−Ｂでの断面図である。
この発明の実施の形態２に係るディスクブレーキ装置は、この発明の実施の形態１に係るディスクブレーキ装置と均一化手段１０Ｂが異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明を省略する。
この発明の実施の形態２に係る均一化手段１０Ｂは、ブレーキディスク１面上に固定された第１の永久磁石２１、第１の永久磁石２１に空隙を介して対向する第２の永久磁石２２、及び、第２の永久磁石２２をフレーム４に対して支持する磁石位置調整機構２３を備える。

次に、均一化手段１０Ｂの動作について説明する。
仮にフレーム４を固定しておいて、ブレーキディスク１がフレーム４に対して傾いていると、ブレーキディスク１とフレーム４との間の距離が短くなる部分では第１の永久磁石２１と第２の永久磁石２２との反発力が大きくなる。一方、ブレーキディスク１とフレーム４との間の距離が長くなる部分では第１の永久磁石２１と第２の永久磁石２２との反発力が小さくなる。
しかし、フレーム４は固定されずに軸受台５が固定されている保持台上に積載されており、反発力の差分によりフレーム４をブレーキディスク１から引き離すように力が加わる。ブレーキディスク１は８点で均一化手段１０Ｂにより力が作用するので、フレーム４の中心を中心にフレーム４が回転し図７に示す状態で力が釣合う。

図７においては反発力が釣合ったときブレーキディスク１とブレーキパッド２との隙間が均一になっているが、ブレーキディスク１とブレーキパッド２との隙間にまだ偏りがあるときには磁石位置調整機構２３により第１の永久磁石２１と第２の永久磁石２２の隙間を変えることにより偏りを解消する。

このようにブレーキディスク１に対してブレーキパッド２が傾いていても均一化手段１０Ｂによりブレーキパッド２の傾きが補正されてブレーキディスク１とブレーキパッド２との隙間が均一であるので、ブレーキパッド２が偏磨耗し、ブレーキパッド２の寿命が短くなるという問題を防止できる。

また、ディスクブレーキが開放されているときも均一化手段１０Ｂによりブレーキディスク１とブレーキパッド２との隙間が均一に維持されるので、ブレーキディスク１の振れに対する余裕があり、ディスクブレーキ装置の加工精度や組立精度を低くしても良い。
なお、永久磁石の代わりに電磁石を適用しても同様な効果を奏する。

実施の形態３．
図８は、この発明の実施の形態３に係るディスクブレーキ装置をブレーキドラムの軸方向から見た平面図である。図９は、図８の断面Ｃ−Ｃでの断面図である。
この発明の実施の形態３に係るドラムブレーキ装置は、図示しない巻上機の回転軸に結合されたブレーキドラム３１、ブレーキドラム３１に押し付けられてブレーキドラム３１の回転に制動を加えるブレーキパッド３２、ブレーキパッド３２を支持するとともにブレーキパッド３２を移動するキャリパー３３、キャリパー３３を支持するフレーム３４、及び、フレーム３４を回動自在に支持する軸受台３５を備える。

キャリパー３３は、ブレーキパッド３２を固定する固定板３６、固定板３６をブレーキドラム３１に向かって付勢する付勢バネ３７、固定板３６をブレーキドラム３１から引き離すように力を加える図示しない電磁コイルを備える。
付勢バネ３７は、一端が固定板３６に固定され、他端がフレーム３４に固定されている。
電磁コイルに電流が流れているときには固定板３６がブレーキドラム３１から引き離されるように力が加えられているので、付勢バネ３７のバネ力に打ち勝って、ブレーキパッド３２がブレーキドラム３１から離れている。
一方、巻上機の回転を停止するときには電磁コイルに流れる電流を遮断する。すると、電磁コイルに電流が流れていたときに発生していた力が無くなり、付勢バネ３７のバネ力によりブレーキパッド３２がブレーキドラム３１に押し付けられてブレーキドラム３１に制動力が加わり巻上機の回転が停止される。
フレーム３４は、リンク機構８により軸受台３５に支持されている。

また、この発明の実施の形態３に係るドラムブレーキ装置は、ブレーキドラム３１とブレーキパッド３２の相対する面の間の隙間を均一化する均一化手段４０が備えられている。
均一化手段４０は、ブレーキドラム３１の回転方向に対してブレーキパッド３２の手前側と向う側にブレーキドラム３１の外側面上を転動する６個のコロ１１、コロ１１それぞれを回転自在に支持する支持体１２、支持体１２それぞれをブレーキドラム３１に向かって押し付けるバネ１３、及び、バネ１３それぞれの長さを変えてバネ力を調整するバネ力調整機構１４を備える。
コロ１１はブレーキパッド３２の手前側に２個、向う側に２個配置され、それぞれ２個のコロ１１はブレーキドラム３１の軸方向に配置されている。

また、均一化手段４０は、ブレーキパッド３２の中央からブレーキドラム３１の径方向に延ばした線がブレーキドラム３１の内側と交わる点で転動する２個のコロ１１、コロ１１それぞれを回転自在に支持する支持体１２、支持体１２それぞれをブレーキドラム３１に向かって押し付けるバネ１３、及び、バネ１３それぞれの長さを変えてバネ力を調整するバネ力調整機構１４を備える。

次に、均一化手段４０の動作について説明する。
仮にフレーム３４を固定すると、ブレーキドラム３１がフレーム３４に対して傾いていると、ブレーキドラム３１とフレーム３４との間の距離が短くなる部分ではコロ１１を介してバネ１３が押されて短くなる。一方、ブレーキドラム３１とフレーム３４との間の距離が長くなる部分ではバネ１３が長くなってコロ１１をブレーキドラム３１に押え付ける。
しかし、フレーム３４は固定されずに軸受台３５が固定される図示しない保持台上に支持されているので、ブレーキドラム３１の内側のコロ１１を支点として長さが短くなったバネ１３が長くなるようにフレーム３４がブレーキドラム３１から離れ、長さが長くなったバネ１３が短くなるようにフレーム３４がブレーキドラム３１に近づく。

このようにブレーキドラム３１とブレーキパッド３２との隙間が場所によって異なっていても均一化手段４０によりブレーキパッド３２の傾きが補正されてブレーキドラム３１とブレーキパッド３２との隙間が均一となるので、ブレーキパッド３２が偏磨耗し、ブレーキパッド３２の寿命が短くなるという問題を防止できる。

なお、均一化手段４０ではコロ１１とバネ１３によりフレーム３４をブレーキドラム３１に対して移動させているが、実施の形態２のように永久磁石で置き換えても同様な効果を奏する。

１ ブレーキディスク、２ ブレーキパッド、３ キャリパー、４ フレーム、５ 軸受台、６ 固定板、７ 付勢バネ、１０、１０Ｂ、４０ 均一化手段、１１ コロ、１２ 支持体、１３ バネ、１４ バネ力調整機構、２１、２２ 永久磁石、２３ 磁石位置調整機構、３１ ブレーキドラム、３２ ブレーキパッド、３３ キャリパー、３４ フレーム、３５ 軸受台、３６ 固定板、３７ 付勢バネ。

Claims (4)

1. 巻上機の回転軸に固定されたブレーキディスクまたはブレーキドラムにフレームに支持されたブレーキパッドを押し付けることにより上記巻上機の回転を止めるブレーキ装置において、
   上記ブレーキディスクまたは上記ブレーキドラムの上記ブレーキパッドが当接される面上を転動するとともに上記ブレーキパッドの両側に配置されるコロと、
   上記ブレーキディスクまたは上記ブレーキドラムに押し付ける付勢力を上記コロに加えるとともに上記フレームに一端で支持されるバネと、
   上記フレームを移動可能に支持する軸受台と
   を備えることを特徴とするブレーキ装置。
2. 巻上機の回転軸に固定されたブレーキディスクまたはブレーキドラムにフレームに支持されたブレーキパッドを押し付けることにより上記巻上機の回転を止めるブレーキ装置において、
   上記ブレーキディスクまたは上記ブレーキドラムの上記ブレーキパッドが当接される部分を除いた箇所に配置される第１の磁石と、
   上記第１の磁石との間に反発力を発生するとともに上記ブレーキパッドの両側に上記フレームにより支持される第２の磁石と、
   上記フレームを移動可能に支持する軸受台と
   を備えることを特徴とするブレーキ装置。
3. 上記付勢力を調整するバネ力調整機構を備えることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
4. 上記反発力を調整する磁石位置調整機構を備えることを特徴とする請求項２に記載のブレーキ装置。

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