JP2012132496A - 無励磁作動ブレーキ用手動解放装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小さな操作力で制動を解放できるとともに、無励磁作動ブレーキに設ける部品の数を低減できる手動解放装置を提供する。
【解決手段】無励磁作動ブレーキ１の制動を解放する解放レバー４３と、無励磁作動ブレーキ１の設置部１７と、前記解放レバー４３および設置部１７に着脱自在に装着された回動操作装置１６とを備える。回動操作装置１６は、解放レバー４３に着脱自在かつ回動自在に係合する第１のリンク６１と、第１のリンク６１に回動自在に連結されて設置部１７に揺動自在かつ移動規制状態で支承される第２のリンク６３とを有するトグル機構６４からなる。トグル機構６４は、第２のリンク６３が設置部１７を中心として所定の操作力で揺動させられることによって、第１のリンク６１が操作力より大きな力で解放レバー４３を押すように構成されている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、無励磁作動ブレーキの制動を人為的に解放する無励磁作動ブレーキ用手動解放装置に関するものである。

従来、電磁ブレーキとしては、通電が絶たれたときに制動状態になる無励磁作動ブレーキがある。この種の無励磁作動ブレーキは、停電時に被制動部材の回転を制動して停止状態を保持する安全ブレーキとして様々な産業用機器に使用されている。従来の無励磁作動ブレーキは、通電しない状態でも制動を解放できるように手動解放装置を備えている。

この手動解放装置は、解放レバーを操作者が手で直接回動させたり、操作ワイヤを介して遠隔操作で回動させたりして無励磁状態のブレーキディスクの制動を解放させるものである。従来の手動解放装置としては、この解放レバーを操作するときの操作力を「てこ」の原理で軽減するものもある。
従来の手動解放装置は、自動復帰型のものと、解放保持型のものとがある。自動復帰型の手動解放装置は、操作する手を放すと解放が解除されるように構成されている。解放保持型の手動解放装置は、操作する手を放しても解放状態を維持するように構成されている。

自動復帰型の手動解放装置を備えた従来の無励磁作動ブレーキとしては、たとえば特許文献１または特許文献２に記載されているものがある。一方、解放保持型の手動解放装置を備えた従来の無励磁作動ブレーキとしては、たとえば特許文献３に記載されているものがある。
特許文献１に開示された無励磁作動ブレーキは、モータの回転軸と一体に回転するブレーキディスクを両側から挟むアーマチュアとサイドプレートとを備えている。前記ブレーキディスクは、前記回転軸に軸線方向へ移動できる状態で一体に回転するように支持されている。

前記アーマチュアは、前記モータの端部に設けられたフィールドコアと前記ブレーキディスクとの間に位置付けられており、フィールドコアに軸線方向へ移動自在に支持されている。フィールドコアには、アーマチュアを磁気によって吸着するための励磁コイルが設けられている。また、アーマチュアは、フィールドコアに設けられた制動用ばねによってブレーキディスク側に付勢されている。前記サイドプレートは、ブレーキディスクを挟んでアーマチュアとは反対側に位置付けられており、前記フィールドコアに移動できないように支持されている。

この無励磁作動ブレーキは、励磁コイルが通電されることによってアーマチュアが制動用ばねのばね力に抗してフィールドコアに磁気吸着され、非制動状態になる。また、この無励磁作動ブレーキは、励磁コイルへの通電が絶たれることによって、アーマチュアが制動用ばねのばね力でブレーキディスクに押し付けられ、この押圧力でブレーキディスクがサイドプレートに押し付けられる。

この無励磁作動ブレーキに設けられている手動解放装置は、ブレーキディスクに制動用ばねのばね力で押し付けられているアーマチュアを強制的にフィールドコア側に移動させる偏心ピンを備えている。この偏心ピンは、先端部がアーマチュアとサイドプレートとの間に挿入されるようにフィールドコアに回転可能に支持されている。偏心ピンの先端部は、偏心ピンがフィールドコアに対して回転することによって、モータの軸線方向の幅が変わるように形成されている。この幅が広くなるように偏心ピンが回転することによって、アーマチュアが偏心ピンとの接触によりフィールドコア側に移動させられ、制動が解放される。この偏心ピンには、作業者が操作するために制動解放用レバーが取付けられている。

特許文献２に開示された無励磁作動ブレーキは、エレベータの巻上機の回転を制動するためのものである。この巻上機には、２台の無励磁作動ブレーキが装備されている。これらの無励磁作動ブレーキは、制動を手動で解除するために揺動式の解放レバーをそれぞれ備えている。これらの解放レバーの揺動端部どうしは、変位部材によって互いに連動するように連結されている。

この特許文献２に示す無励磁作動ブレーキの手動解放装置は、操作者が前記変位部材を遠隔操作で移動させる構成が採られている。この手動解放装置は、巻上機側のフレームに支持軸を介して揺動自在に支持された揺動レバーと、この揺動レバーの揺動端部に接続された操作ワイヤなどによって構成されている。この操作ワイヤは、最上階に位置する操作レバーと前記揺動レバーとを接続している。

前記揺動レバーは、操作ワイヤにより引かれて揺動することによって、前記変位部材を制動解放側へ押すように構成されている。前記変位部材は、前記揺動レバーの揺動中心に近い部分と対向するように位置付けられている。すなわち、この揺動レバーは、いわゆるてこの原理によって変位部材（解放レバー）を操作できるように構成されている。このため、この特許文献２に示す無励磁作動ブレーキは、制動を解放する操作を小さな操作力で遠隔操作によって行うことができるものである。

特許文献３に開示された無励磁作動ブレーキは、制動を手動で解放した後に何ら操作をすることなく解放状態を維持する手動解放装置を備えている。この手動解放装置は、アーマチュアをボルトによってフィールドコア側に押す構成が採られている。このボルトは、アーマチュアと協働してブレーキディスクを挟んで制動するサイドプレートに取付けられている。

特開２００９−１０８９２８号公報 特開２００９−５７１８８号公報 実開昭５３−１０１１８０号公報

特許文献１や特許文献２に開示されているような自動復帰型の手動解放装置においては、制動を解放するときの操作力が可及的小さいことが好ましい。しかし、これを実現するためには、作業者が操作するレバーを長く形成したり、「てこ」を用いる場合は力点と作用点との距離を長くとる必要があり、手動解放装置が大型化してしまう。

一方、手動解放装置を使用する場合は、何らかの原因で励磁コイルに通電できない状態で回転軸を回すときや、保守・点検時などである。すなわち、手動解放装置を使用する頻度は低い。また、手動解放装置を遠隔操作する必要がない場合もある。さらに、無励磁作動ブレーキに手動解放装置を装備すると、部品点数、組立工数が増えるために、ブレーキ付被制動機器の価格の低廉化は難しい。

このため、従来の無励磁作動ブレーキの手動解放装置は、無励磁作動ブレーキに常に装備する部品の数を可及的少なくし、操作者が把持するレバーなどのその他の部品を必要に応じて装着できるようにすることが要請されている。
また、自動復帰型の手動解放装置の機能と、解放保持型の手動解放装置の機能とを併せもつ簡単な構造の手動解放装置も要請されている。

本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、小さな操作力で制動を解放できるとともに、無励磁作動ブレーキに設ける部品の数を低減できる手動解放装置を提供することを第１の目的とする。また、自動復帰型の手動解放装置の機能と、解放保持型の手動解放装置の機能とを併せもつ簡単な構造の手動解放装置を提供することを第２の目的とする。

この目的を達成するために、本発明に係る無励磁作動ブレーキ用手動解放装置は、無励磁作動ブレーキの制動用ばねのばね力に抗してアーマチュアをフィールドコア側に移動させることにより制動を解放するブレーキ解放用操作子と、前記フィールドコアに対して移動することがない部位の外表面に設けられた設置部と、前記操作子と前記設置部とに着脱自在に装着された回動操作装置とを備え、前記回動操作装置は、前記操作子に着脱自在かつ回動自在に係合する係合部が一端部に設けられるとともに前記係合部が前記操作子に係合している状態で前記ブレーキ解放用操作子の操作方向とは反対方向に延びる第１のリンクと、前記設置部に揺動自在かつ前記外表面に沿う方向への移動が規制された状態で支承される軸部が一端部に設けられるとともに他端部に前記第１のリンクの他端部が回動自在に連結された操作用の第２のリンクとを有するトグル機構からなり、前記トグル機構は、前記第２のリンクが前記設置部を中心として所定の操作力で揺動させられることによって、前記第１のリンクが前記操作力より大きな力で前記操作子を押すように構成されているものである。

本発明は、前記発明において、前記第２のリンクは、前記第１のリンクとの連結部分より前記軸部とは反対側に延びる操作レバーを備えているものである。
本発明は、前記発明において、前記回動操作装置の第１のリンクと第２のリンクとの連結部分は、前記操作子における第１のリンクが連結される部位と前記設置部とを結ぶ仮想線より無励磁作動ブレーキ側に移動可能に形成され、かつ前記仮想線より無励磁作動ブレーキ側に移動した状態において、無励磁作動ブレーキ側の規制部との当接によりさらなる移動が規制されるものである。
本発明は、前記発明において、前記ブレーキ解放用操作子は、前記第１のリンクとの連結部分を力点としかつアーマチュア側部材との連結部分を作用点とするてこを構成するものである。

本発明によれば、無励磁作動ブレーキは、操作者が操作する回動操作装置を装着していない状態で使用することができる。すなわち、この無励磁作動ブレーキは、回動操作装置が組み込まれていない分だけ製造コストが低くなり、安価に提供することができる。
この無励磁作動ブレーキが制動状態になり、この制動を手動で解放するためには、回動操作装置をブレーキ解放用操作子と設置部とに装着し、この回動操作装置を用いて前記操作子を押すことによって行う。

回動操作装置は、第２のリンクに加えた操作力（入力）に対して第１のリンクで前記操作子を押す力（出力）が大きくなるトグル機構によって構成されているから、操作力を低減することができる。また、前記トグル機構は、無励磁作動ブレーキに沿うように配置することが可能であり、てこ式のレバーで操作力を低減する場合に較べると、手動解放装置を相対的にコンパクトに形成することができる。
このため、本発明によれば、小型で、しかも小さな操作力で制動を解放できるとともに、無励磁作動ブレーキに設ける部品の数が少なくてよい手動解放装置を提供することができる。

本発明に係る手動解放装置の対象となる無励磁作動ブレーキの正面図である。 無励磁作動ブレーキの断面図で、同図は図１におけるII−II線断面図である。 回動操作装置の斜視図である。 回動操作装置を無励磁作動ブレーキに装着する手順を説明するための無励磁作動ブレーキの側面図である。同図においては、無励磁作動ブレーキの一部のみが描いてあり、また、解放用ボルトが貫通する部分と第１、第２のカバーとを破断した状態で描いてある。 回動操作装置が装着された無励磁作動ブレーキの側面図である。同図においては、無励磁作動ブレーキの一部のみが描いてあり、また、解放用ボルトが貫通する部分と第１、第２のカバーとを破断した状態で描いてある。 制動を解放する行程の終期の状態を示す無励磁作動ブレーキの側面図である。同図においては、無励磁作動ブレーキの一部のみが描いてあり、また、解放用ボルトが貫通する部分と第１、第２のカバーとを破断した状態で描いてある。 第１のリンクと第２のリンクとの連結部分が規制部に当接している状態を示す無励磁作動ブレーキの側面図である。同図においては、無励磁作動ブレーキの一部のみが描いてあり、また、解放用ボルトが貫通する部分と第１、第２のカバーとを破断した状態で描いてある。 回動操作装置の構成を説明するための模式図である。

以下、本発明に係る無励磁作動ブレーキ用手動解放装置の一実施の形態を図１〜図８によって詳細に説明する。
図１および図２に示す無励磁作動ブレーキ１は、被制動機器としてのモータ２（図２参照）のリヤハウジング３に取付板４を介して取付けられている。このモータ２は、図２において左右方向に延びる回転軸５を駆動するためのものである。前記回転軸５は、前記リヤハウジング３からモータ２の後方（図２においては左方）に突出するように形成されている。

無励磁作動ブレーキ１は、図２に示すように、前記回転軸５の軸線方向に並ぶ第１の制動部６と第２の制動部７とを備えている。これらの制動部６，７は、それぞれブレーキディスク（第１のブレーキディスク８、第２のブレーキディスク９）の回転を制動するように構成されている。第１、第２のブレーキディスク８，９は、回転軸５と一体に回転し、かつ回転軸５に対して軸線方向に移動できるように、回転軸５に支持されている。

第１、第２の制動部６，７のうちモータ２に近接した位置にある第１の制動部６は、前記リヤハウジング３に取付けられた取付板４からなる第１のサイドプレート１１と、この第１のサイドプレート１１と協働して前記第１のブレーキディスク８を挟む第１のアーマチュア１２と、この第１のアーマチュア１２が磁気吸着される第１のフィールドコア１３とを備えている。前記取付板４は、ボルト１４（図１参照）によって前記リヤハウジング３に取付けられている。この取付板４は、リヤハウジング３との接続部分に角１５（図２参照）が形成されるように、リヤハウジング３より小型に形成されている。この実施の形態においては、前記角１５によって、後述する回動操作装置１６（図３参照）の一端部を設置する設置部１７が構成されている。

第２の制動部７は、前記第１のフィールドコア１３の後端部（図２においては左側の端部）によって構成された第２のサイドプレート２１と、この第２のサイドプレート２１と協働して前記第２のブレーキディスク９を挟む第２のアーマチュア２２と、この第２のアーマチュア２２が磁気吸着される第２のフィールドコア２３とを備えている。
前記第１、第２のフィールドコア１３，２３は、それぞれ円環状に形成されており、それぞれ環状の励磁コイル２４を備えている。

励磁コイル２４は、後述する第１、第２のアーマチュア１２，２２が第１、第２のフィールドコア１３，２３に磁気吸着されるように磁束を発生させるもので、第１、第２のフィールドコア１３，２３に形成された環状溝２５内に収容されている。この励磁コイル２４は、前記環状溝２５内に充填された絶縁樹脂（図示せず）によって第１、第２のフィールドコア１３，２３に固定されている。前記環状溝２５は、第１、第２のフィールドコア１３，２３の外周側に外極１３ａ，２３ａが形成されるとともに内周側に内極１３ｂ，２３ｂが形成されるように、第１、第２のアーマチュア１２，２２に向けて開口している。

第１、第２のフィールドコア１３，２３は、これらの部材の外周部を貫通する取付ボルト２６によって前記取付板４に取付けられている。取付ボルト２６は、図１に示すように、第１、第２のフィールドコア１３，２３の外周部を周方向に６等分する位置に設けられている。これらの取付ボルト２６は、図２に示すように、第１、第２のフィールドコア１３，２３の外周部に穿設された貫通孔２７にそれぞれ挿通されている。前記貫通孔２７におけるモータ２側の開口部分は、ねじ孔２７ａとして形成されている。このねじ孔２７ａには、ギャップ調整用の円筒部材２８が螺着されている。

前記円筒部材２８は、第１、第２のフィールドコア１３，２３からモータ２側に所定の長さだけ突出するように形成されている。第１のフィールドコア１３に取付けられた円筒部材２８の先端部は取付板４（第１のサイドプレート１１）に当接している。第２のフィールドコア２３に取付けられた円筒部材２８は、第１のフィールドコア１３（第２のサイドプレート２１）に当接している。すなわち、第１、第２のフィールドコア１３，２３は、円筒部材２８によって軸線方向に位置決めされた状態で取付ボルト２６によって取付板４に取付けられている。このように第１、第２のフィールドコア１３，２３が軸線方向に位置決めされることによって、これら第１、第２のフィールドコア１３，２３と第１、第２のサイドプレート１１，２１との間に後述する第１、第２のアーマチュア１２，２２と第１、第２のブレーキディスク８，９とを収容するための所定の広さのスペースが形成される。

前記円筒部材２８における第１、第２のフィールドコア１３，２３からモータ２側に突出した部分は、第１、第２のアーマチュア１２，２２を貫通している。第１、第２のアーマチュア１２，２２は、磁性材によって円環板状に形成されている。前記円筒部材２８は、これらのアーマチュア１２，２２の外周部に形成された貫通孔２９に挿通されている。第１、第２のアーマチュア１２，２２は、前記円筒部材２８に軸線方向（図２においては左右方向）へ移動自在に支持されている。

第１、第２のアーマチュア１２，２２の内周部と、これらのアーマチュア１２，２２と協働して第１、第２のブレーキディスク８，９を挟む第１、第２のサイドプレート１１，２１の内周部とには、第１、第２のブレーキディスク８，９に接触する摩擦面３０がそれぞれ形成されている。この摩擦面３０は、第１、第２のアーマチュア１２，２２や第１、第２のサイドプレート１１，２１の外周部に対して突出する円環状の凸部によって形成されている。

第１、第２のアーマチュア１２，２２と第１、第２のブレーキディスク８，９の径方向の外側は、円筒状の第１、第２のカバー３１，３２によって覆われている。これらのカバー３１，３２は、摩耗粉が無励磁作動ブレーキ１の周囲に飛散することを防ぐためのものである。第１のカバー３１は、第１のサイドプレート１１と第１のフィールドコア１３とに取付けられている。第２のカバー３２は、第２のサイドプレート２１と第２のフィールドコア２３とに取付けられている。この実施の形態による無励磁作動ブレーキ１においては、第２のフィールドコア２３の後端部にも摩耗粉が飛散することを防ぐためにカバー３３が取付けられている。このカバー３３は、円板状に形成されており、第２のフィールドコア２３の内周側の開口部分を塞いでいる。

前記第１、第２のフィールドコア１３，２３の外周部と内周部とには、第１、第２のアーマチュア１２，２２を第１、第２のサイドプレート１１，２１側へ押圧するための複数の制動用ばね３４が設けられている。この実施の形態による制動用ばね３４は、圧縮コイルばねによって形成されている。これらの制動用ばね３４は、第１、第２のフィールドコア１３，２３の外極１３ａ，２３ａに開口するばね孔３５と、内極１３ｂ，２３ｂに開口するばね孔３６とに挿入されて保持されており、第１、第２のフィールドコア１３，２３と第１、第２のアーマチュア１２，２２とによって挟まれて圧縮されている。

前記ばね孔３５，３６は、それぞれ第１、第２のフィールドコア１３，２３を周方向に３等分する位置に形成されている。
これらの複数の制動用ばね３４によって押圧された第１、第２のアーマチュア１２，２２は、励磁コイル２４が非励磁状態であれば前記円筒部材２８に支持されながら第１、第２のブレーキディスク８，９側に移動し、これらのブレーキディスク８，９をそれぞれ第１、第２のサイドプレート１１，２１に押し付ける。この結果、第１、第２のブレーキディスク８，９が第１、第２のアーマチュア１２，２２と第１、第２のサイドプレート１１，２１とによって挟まれ、モータ２の回転軸５が制動される。

この実施の形態による無励磁作動ブレーキ１は、上述した制動を手動で解放するために、第１、第２のアーマチュア１２，２２を２本の解放用ボルト４１，４１によって第１、第２のブレーキディスク８，９とは反対側へ移動させる手動解放装置４２を備えている。
前記２本の解放用ボルト４１，４１は、手動解放装置４２の一部を構成する解放レバー４３を第１、第２のアーマチュア１２，２２に連結するためのものである。この実施の形態においては、この解放用ボルト４１によって、請求項４記載の発明でいう「アーマチュア側部材」が構成されている。

この解放用ボルト４１は、後述する解放レバー４３の脚部４３ａに形成された段付きの貫通孔４４と、第１、第２のフィールドコア１３，２３の外周部に形成された貫通孔４５と、第１、第２のアーマチュア１２，２２の外周部に形成された段付きの貫通孔４６とを貫通している。
前記解放レバー４３の段付きの貫通孔４４は、前記解放用ボルト４１の頭部４１ａが嵌合する溝部４４ａ（図１参照）と、解放用ボルト４１のねじ部４１ｂより孔径が大きくなるように形成された小径部４４ｂと、この小径部４４ｂより孔径が大きくなるように形成された大径部４４ｃとによって構成されている。大径部４４ｃは、図７に示すように、解放レバー４３を第２のフィールドコア２３に対して揺動させたときに脚部４３ａと解放用ボルト４１との干渉を避けるためのいわゆる逃げ孔として機能するもので、前記脚部４３ａにおける第２のフィールドコア２３と対向する端面に開口されている。

このように解放レバー４３に段付きの貫通孔４４を形成することによって、解放レバー４３を解放用ボルト４１に対して傾斜させることができるようになる。すなわち、解放レバー４３は、図２に示す初期位置から、前記小径部４４ｂの開口部分が解放用ボルト４１に当接するまで（図７参照）、解放用ボルト４１を中心として図２において反時計方向に揺動することができる。

このように解放レバー４３が揺動するときは、図７に示すように、解放レバー４３における第２のフィールドコア２３と対向する先端縁と第２のフィールドコア２３との接触点Ａが揺動中心になる。また、この揺動時には、解放用ボルト４１の頭部４１ａに接触点Ｂで接触する解放レバー４３が前記頭部４１ａを第２のフィールドコア２３から離間する方向に押す。すなわち、解放レバー４３は、解放用ボルト４１をてこの原理で移動させることができるように構成されている。

このてこは、解放レバー４３の揺動端部（図７においては上端部）を力点とし、前記接触点Ａを支点とし、前記接触点Ｂを作用点として構成される。この解放レバー４３の揺動端部に加えられた力は、支点（接触点Ａ）と力点との距離Ｄ１（図７参照）と、支点（接触点Ａ）と作用点（接触点Ｂ）との距離Ｄ２との比率（レバー比）に応じて増大し、解放用ボルト４１に伝達される。解放レバー４３がこのようにてこを構成するときの揺動方向を図５〜図７中に矢印Ｒで示す。この矢印Ｒで示す方向を、以下においては解放レバー４３の操作方向という。

前記第１、第２のアーマチュア１２，２２の前記段付きの貫通孔４６は、これらのアーマチュア１２，２２における第１、第２のフィールドコア１３，２３と対向する端面に開口する小径部４６ａと、これらのアーマチュア１２，２２における第１、第２のサイドプレート１１，２１と対向する端面に開口する大径部４６ｂとによって構成されている。前記小径部４６ａの内部には、圧縮コイルばね４７が挿入されている。

前記大径部４６ｂは、解放用ボルト４１にねじ込まれたナット４８の一部が挿入されている。前記圧縮コイルばね４７は、解放用ボルト４１が貫通しており、前記ナット４８と第１、第２のフィールドコア１３，２３の外極１３ａ，２３ａの磁極面とに挟まれて圧縮されている。すなわち、この圧縮コイルばね４７は、前記ナット４８を第１、第２のフィールドコア１３，２３とは反対側に付勢しており、第１、第２のアーマチュア１２，２２が第１、第２のフィールドコア１３，２３に磁気吸着されている通常時に解放用ボルト４１と解放レバー４３とが不必要に振動することを防ぐ防振用ダンパーとして機能している。

前記解放レバー４３は、図１に示すように、同図において下方に向けて開放する円弧状に形成された脚部４３ａと、この脚部４３ａの中央部分に突設された胴部４３ｂとによって構成されている。この実施の形態においては、この解放レバー４３によって、本発明でいうブレーキ解放用操作子が構成されている。
前記脚部４３ａは、図１に示すように、無励磁作動ブレーキ１の軸線方向から見て第２のフィールドコア２３の外周部と重なるような大きさに形成されている。この脚部４３ａの両端部には、上述した段付きの貫通孔４４が形成されており、上述したように解放用ボルト４１が連結されている。脚部４３ａの両端部は、前記制動用ばね３４のばね力や前記防振用圧縮コイルばね４７のばね力で第２のフィールドコア２３に密着する形状に形成されている。

前記胴部４３ｂは、前記脚部４３ａとは反対側に突出するように形成されており、図１に示す正面視においてＵ字状の溝４９が形成されている。また、この胴部４３ｂには、前記溝４９を横切るように架け渡されたボルト５０と、このボルト５０に螺着されたナット５１とからなる係止部材５２が設けられている。この係止部材５２は、ボルト５０にナット５１が締め付けられることによって胴部４３ｂに固定されている。この係止部材５２は、通常は何も連結されることがないものである。

前記手動解放装置４２は、図４および図５に示すように、前記２本の解放用ボルト４１および前記解放レバー４３と、この解放レバー４３に一端部が連結された回動操作装置１６と、この回動操作装置１６の他端部を支承する無励磁作動ブレーキ１側の前記設置部１７とによって構成されている。前記設置部１７は、第１、第２のフィールドコア１３，２３に対して移動することがない部位の外表面であれば、前記角１５部分に限定されることはない。

回動操作装置１６は、無励磁作動ブレーキ１に着脱自在となるように形成されており、無励磁作動ブレーキ１の制動を手動で解放するときにのみ無励磁作動ブレーキ１に装着されるものである。この回動操作装置１６は、図３〜図７に示すように、前記解放レバー４３に一端部が係合する第１のリンク６１と、この第１のリンク６１の他端部に連結用ボルト６２によって回動自在に連結された第２のリンク６３とを有するトグル機構６４によって構成されている。

前記第１のリンク６１は、図３に示すように、解放レバー４３に係合する係合部材６５と、第２のリンク６３に連結される結合部材６６と、これらの係合部材６５と結合部材６６とを接続する調整部材６７とによって構成されている。前記係合部材６５の一端部には、前記解放レバー４３の係止部材５２（図１参照）に着脱自在かつ回動自在に係合する係合溝６５ａが形成されている。この実施の形態においては、前記係合溝６５ａによって、本発明でいう「係合部」が構成されている。前記係合部材６５の他端部には、後述する調整部材６７の第１のねじ部６７ａがねじ込まれている。

前記結合部材６６の一端部には、第２のリンク６３を連結するための連結用ボルト６２が貫通している。結合部材６６の他端部には、調整部材６７の第２のねじ部６７ｂがねじ込まれている。
前記調整部材６７は、前記第１のねじ部６７ａと前記第２のねじ部６７ｂとが頭部６７ｃから両側に延びる調整用ボルト６７ｄと、前記両ねじ部６７ａ，６７ｂにそれぞれねじ込まれたロックナット６７ｅとによって構成されている。前記第１のねじ部６７ａと前記第２のねじ部６７ｂとのうち、一方は右ねじとされ、他方は左ねじとされている。このため、調整用ボルト６７ｄを回転させることによって、係合部材６５と結合部材６６との間隔を調整することができる。

前記第２のリンク６３は、前記結合部材６６に連結用ボルト６２によって回動自在に連結された支持部材７１と、この支持部材７１に設けられた操作レバー７２とによって構成されている。
支持部材７１の一端部には、回動操作装置１６を無励磁作動ブレーキ１に装着するときに前記設置部１７に支承される軸部７１ａが設けられている。この軸部７１ａの先端部分は、図３に示すように、前記連結用ボルト６２の軸線方向に延びる断面半円状に形成されている。この軸部７１ａは、図５に示すように、設置部１７に支承された状態においては、前記リヤハウジング３に当接する。

このため、軸部７１ａは、無励磁作動ブレーキ１の外表面に沿う方向への移動（モータ２側への移動）が規制された状態で設置部１７に支承されることになる。また、軸部７１ａは、設置部１７が実質的に軸受として機能するから、設置部１７に揺動自在に支承されることになる。軸部７１ａ（第２のリンク６３）が揺動する方向は、図５に示すように、連結用ボルト６２の軸線方向から見て支持部材７１の他端部が無励磁作動ブレーキ１に接近または離間する方向である。

前記支持部材７１の他端部には、図３に示すように、前記結合部材６６を挟む一対の腕部７１ｂ，７１ｃが形成されている。これらの腕部７１ｂ，７１ｃどうしの間には、前記結合部材６６を貫通するカラー（図示せず）が挟まれている。前記連結用ボルト６２は、前記一対の腕部７１ｂ，７１ｃと、前記カラーとを貫通している。この連結用ボルト６２は、その先端部にナット７３が締め付けられることによって支持部材７１に固定されている。

前記操作レバー７２は、図示していない操作者が手で把持して操作するためのもので、丸棒状に形成されている。この実施の形態による操作レバー７２は、前記支持部材７１に形成された有底の円形孔７４に嵌合した状態で固着されている。なお、図３に示す操作レバー７２は、支持部材７１の近傍で破断した状態で描いてある。
この操作レバー７２は、支持部材７１と第１のリンク６１との連結部分（連結用ボルト６２）より軸部７１ａとは反対側に延びるように形成されている。

すなわち、操作レバー７２の先端部と第２のリンク６３の揺動中心Ｃ（図５参照）との距離Ｄ３（図５参照）は、連結用ボルト６２と前記揺動中心Ｃとの距離Ｄ４より長く形成されている。このため、第２のリンク６３は、操作レバー７２の先端部を力点とし、軸部７１ａと設置部１７との接触部分（前記揺動中心Ｃ）を支点とし、連結用ボルト６２を作用点とするてこを構成するものとなる。このため、操作レバー７２の先端部に加えられた操作力Ｆ０（図５参照）は、支点と力点との距離Ｄ３と、支点と作用点との距離Ｄ４との比率（レバー比）に応じて増大し、操作力Ｆ１（図５参照）として第１のリンク６１に伝達される。

前記第１、第２のリンク６１，６３の長さは、図５に示すように、回動操作装置１６が無励磁作動ブレーキ１に装着された状態において、第１のリンク６１が前記解放レバー４３の操作方向とは反対方向に延びるように形成されている。回動操作装置１６が無励磁作動ブレーキ１に装着された状態とは、第２のリンク６３の軸部７１ａが設置部１７に支承されるとともに、第１のリンク６１の係合部材６５が解放レバー４３の係止部材５２に係合し、第２のリンク６３の操作レバー７２に操作力が加えられていない状態をいう。この装着状態において、第１のリンク６１と第２のリンク６３とを連結する連結用ボルト６２は、図５に示すように、前記係止部材５２（解放レバー４３における第１のリンク６１が連結される部位）と前記軸部７１ａの先端部分（前記設置部１７）とを結ぶ仮想線Ｌより無励磁作動ブレーキ１とは反対側に位置している。

第１のリンク６１と第２のリンク６３とからなるトグル機構６４において、前記操作レバー７２から操作力Ｆ１が加えられたときに第１のリンク６１が解放レバー４３を押す力Ｐ（図５参照）は、図８に示すモデル図で考えると次式で表すことができる。図８において、節Ａは軸部７１ａの先端部分を示し、節Ｂは連結用ボルト６２を示し、節Ｃは係止部材５２を示す。図８においては、第１のリンク６１と第２のリンク６３とが同じ長さになる場合を示している。

図８に示すトグル機構６４において、節Ｂに操作力Ｆ１が加えられた場合、第１のリンク６１が節Ｃを押す力Ｐは、
Ｐ＝Ｆ１／２ｔａｎθとなる。角度θが27°の場合、Ｆ１＝1.019×Ｐになる。また、角度θ＝26°の場合はＦ１＝0.975×Ｐとなり、θ＝12°の場合はＦ１＝0.425×Ｐになり、θ＝5°の場合にはＦ１＝0.175×Ｐになる。すなわち、角度θが26°以下となるように角度θを設定することによって、相対的に小さい操作力Ｆ１で大きな押圧力Ｐを得ることができる。

図５に示す本実施の形態によるトグル機構６４において、第１のリンク６１と仮想線Ｌとのなす角度θ１は26°より小さく形成され、第２のリンク６３と仮想線Ｌとのなす角度θ２は、約26°に形成されている。このため、このトグル機構６４によれば、第２のリンク６３が前記設置部１７を中心として所定の操作力で揺動させられることによって、第１のリンク６１が前記操作力Ｆ１より大きな力Ｐで前記解放レバー４３を押すことになる。

トグル機構６４（回動操作装置１６）により解放レバー４３が押されることによって、解放レバー４３が図５中に矢印Ｒで示す操作方向に揺動する。このように解放レバー４３が揺動することによって、解放用ボルト４１が移動して第１、第２のアーマチュア１２，２２が制動用ばね３４のばね力に抗して第１、第２のフィールドコア１３，２３側に移動する。この結果、無励磁作動ブレーキ１側の制動が解放される。

このトグル機構６４においては、図５に示す装着状態から第２のリンク６３を揺動させることにより、図６に示すように、第１のリンク６１と第２のリンク６３との連結部分（連結用ボルト６２）が前記仮想線Ｌに接近する。そして、第２のリンク６３をさらに揺動させることによって、図７に示すように、前記連結部分（連結用ボルト６２）が前記仮想線Ｌより無励磁作動ブレーキ１側に移行する。

この連結部分の無励磁作動ブレーキ１側への移動は、無励磁作動ブレーキ１の前記第１、第２のカバー３１，３２に支持部材７１と結合部材６６とが当接することによって規制される。なお、第１、第２のカバー３１，３２が設けられていない場合は、第１のリンク６１と第２のリンク６３との連結部分が第１のフィールドコア１３や、無励磁作動ブレーキ１の他の部位に当接する。この実施の形態においては、前記第１、第２のカバー３１，３２によって、請求項３記載の発明でいう「規制部」が構成されている。

回動操作装置１６は、前記連結部分が前記仮想線Ｌを越えていない状態においては、制動用ばね３４のばね力が第１、第２のアーマチュア１２，２２から解放用ボルト４１と解放レバー４３とを介して第１のリンク６１に伝達されるために、操作レバー７２を放すと初期の位置に復帰する。しかし、前記連結部分が前記仮想線Ｌを越えた状態においては、操作レバー７２を放すと制動用ばね３４のばね力で第１のリンク６１や第２のリンク６３が前記第１、第２のカバー３１，３２に押し付けられてそれ以上移動することができなくなるから、その状態（制動が解放された状態）を維持する。

次に、本発明に係る無励磁作動ブレーキ用手動解放装置４２の動作を説明する。
上述した無励磁作動ブレーキ１は、通常は回動操作装置１６が装着されていない状態で使用される。この無励磁作動ブレーキ１において、モータ２が回転する通常状態においては、励磁コイル２４が通電されて第１、第２のアーマチュア１２，２２が第１、第２のフィールドコア１３，２３に磁気吸着される。この状態においては、第１、第２のブレーキディスク８，９がモータ２の回転軸５と一体に回転する。

一方、モータ２の回転が停止し、励磁コイル２４への通電が絶たれて無励磁状態になると、制動用ばね３４のばね力で第１、第２のアーマチュア１２，２２が第１、第２のブレーキディスク８，９に押し付けられ、さらに、これらのブレーキディスク８，９が第１、第２のサイドプレート１１，２１に押し付けられる。この結果、第１、第２のブレーキディスク８，９が第１、第２のアーマチュア１２，２２と第１、第２のサイドプレート１１，２１とによって挟まれ、これらの部材との摩擦係合によって制動される。この制動状態は、励磁コイル２４が通電されるまで維持される。

停電時や保守・点検作業などで励磁コイル２４に通電できない場合に制動を解放するためには、先ず、図４〜図５に示すように、回動操作装置１６を無励磁作動ブレーキ１に装着する。そして、回動操作装置１６の操作レバー７２を把持して第１のリンク６１側に揺動させる。
このように操作レバー７２を揺動させることによって、回動操作装置１６の第１のリンク６１が解放レバー４３を押し、この解放レバー４３が操作方向に揺動して解放用ボルト４１をその頭部４１ａが第２のフィールドコア２３から離間する方向に移動させる。このように解放用ボルト４１が移動することによって、第１、第２のアーマチュア１２，２２が制動用ばね３４のばね力に抗して第１、第２のフィールドコア１３，２３側に移動し、制動が解放される。

無励磁作動ブレーキ１を制動が解放された状態に保つためには、第１のリンク６１と第２のリンク６３とが第１、第２のカバー３１，３２に当接するまで前記操作レバー７２を揺動させる。このように両リンク６１，６３が両カバー３１，３２に当接している状態においては、操作レバー７２を持つ手を放しても解放レバー４３が揺動した位置に保持され、制動が解放された状態で維持される。

したがって、この実施の形態による無励磁作動ブレーキ１は、回動操作装置１６が装着されていない状態で使用することができるから、回動操作装置１６が組み込まれていない分だけ製造コストが低くなり、安価に提供することができる。
この無励磁作動ブレーキ１が制動状態になり、この制動を手動で解放するためには、回動操作装置１６を解放レバー４３の係止部材５２と設置部１７とに装着し、この回動操作装置１６を用いて前記解放レバー４３を押すことによって行う。

回動操作装置１６は、第２のリンク６３に加えた操作力Ｆ１（入力）に対して第１のリンク６１で前記解放レバー４３を押す力Ｐ（出力）が大きくなるトグル機構６４によって構成されているから、操作力Ｆ１を低減することができる。また、前記トグル機構６４は、無励磁作動ブレーキ１に沿うように配置することが可能であり、てこ式のレバーで操作力を低減する場合に較べると、手動解放装置４２を相対的にコンパクトに形成することができる。
このため、この実施の形態によれば、小型で、しかも小さな操作力で制動を解放できるとともに、無励磁作動ブレーキ１に設ける部品の数が少なくてよい手動解放装置４２を提供することができる。

この実施の形態による前記第２のリンク６３は、前記第１のリンク６１との連結部分より前記軸部７１ａとは反対側に延びる操作レバー７２を備えている。
このため、この実施の形態によれば、操作者が前記操作レバー７２を把持して第２のリンク６３を揺動させる操作力Ｆ０に対して、第２のリンク６３が第１のリンク６１を押す力Ｆ１をてこの原理で増大させることができる。したがって、この実施の形態によれば、より一層小さい操作力で前記解放レバー４３を揺動させることができる。

この実施の形態による回動操作装置１６は、第１のリンク６１と第２のリンク６３とが無励磁作動ブレーキ１の規制部（実施の形態では第１、第２のカバー３１，３２）に当接するまで移動することができるように形成されている。この状態において第２のリンク６３の操作レバー７２から手を放すと、第１のリンク６１の一端部（係合部材６５）が制動用ばね３４のばね力で押し戻されることによって、前記第１、第２のリンク６１，６３連が前記規制部に押し付けられる。このため、この実施の形態によれば、第１のリンク６１と第２のリンク６３を前記規制部に当接するまで移動させることによって、操作者が第２のリンク６３を押す力を緩めても制動が解放された状態に保たれる。したがって、この実施の形態によれば、自動復帰型の手動解放装置の機能と、解放保持型の手動解放装置の機能とを併せもつ簡単な構造の無励磁作動ブレーキ用手動解放装置４２を提供することができる。

この実施の形態によるブレーキ解放用操作子（解放レバー４３）は、第１のリンク６１との連結部分（係止部材５２）を力点としかつアーマチュア側部材（解放用ボルト４１）との連結部分を作用点とするてこを構成するものである。このため、前記ブレーキ解放用操作子が前記アーマチュア側部材を移動させる力は、ブレーキ解放用操作子に第１のリンク６１から加えられた力に較べると大きくなる。
したがって、この実施の形態によれば、回動操作装置１６の操作レバー７２からなるてこと、回動操作装置１６の出力が増大する構成のトグル機構６４と、解放レバー４３からなるてことによって、大幅な操作力低減を図ることができる。

上述した実施の形態による設置部１７は、リヤハウジング３を利用して軸部７１ａの移動を規制する構成が採られている。しかし、前記軸部７１ａの移動（無励磁作動ブレーキ１の外表面に沿う方向への移動）を規制するためには、取付板４に設けた段差（図示せず）を用いることができる。

また、上述した実施の形態においては、解放用ボルト４１が平行移動することにより第１、第２のアーマチュア１２，２２が第１、第２のフィールドコア１３，２３側に移動して制動が解放される無励磁作動ブレーキ１に本発明を適用する例を示した。しかし、無励磁作動ブレーキ１の制動を解放する機構は、上述した機構に限定されることはなく、適宜変更することができる。すなわち、たとえば特許文献１に開示されているような偏心ピンを用いて制動を解放する無励磁作動ブレーキにも本発明を適用することができる。

１…無励磁作動ブレーキ、２…モータ、３…リヤハウジング、４…取付板、５…回転軸、８，９…第１、第２のブレーキディスク、１１，２１…第１、第２のサイドプレート、１２，２２…第１、第２のアーマチュア、１３，２３…第１、第２のフィールドコア、１６…回動操作装置、１７…設置部、２４…励磁コイル、３１，３２…カバー、３４…制動用ばね、４１…解放用ボルト、４２…手動解放装置、４３…解放レバー、５２…係止部材、６１…第１のリンク、６２…連結用ボルト、６３…第２のリンク、６５…係合部材、６５ａ…係合溝、６６…結合部材、６７…調整部材、７１…支持部材、７１ａ…軸部、７２…操作レバー。

Claims (4)

1. 無励磁作動ブレーキの制動用ばねのばね力に抗してアーマチュアをフィールドコア側に移動させることにより制動を解放するブレーキ解放用操作子と、
   前記フィールドコアに対して移動することがない部位の外表面に設けられた設置部と、
   前記操作子と前記設置部とに着脱自在に装着された回動操作装置とを備え、
   前記回動操作装置は、前記操作子に着脱自在かつ回動自在に係合する係合部が一端部に設けられるとともに前記係合部が前記操作子に係合している状態で前記ブレーキ解放用操作子の操作方向とは反対方向に延びる第１のリンクと、
   前記設置部に揺動自在かつ前記外表面に沿う方向への移動が規制された状態で支承される軸部が一端部に設けられるとともに他端部に前記第１のリンクの他端部が回動自在に連結された操作用の第２のリンクとを有するトグル機構からなり、
   前記トグル機構は、前記第２のリンクが前記設置部を中心として所定の操作力で揺動させられることによって、前記第１のリンクが前記操作力より大きな力で前記操作子を押すように構成されていることを特徴とする無励磁作動ブレーキ用手動解放装置。
2. 請求項１記載の無励磁作動ブレーキ用手動解放装置において、前記第２のリンクは、前記第１のリンクとの連結部分より前記軸部とは反対側に延びる操作レバーを備えていることを特徴とする無励磁作動ブレーキ用手動解放装置。
3. 請求項１または請求項２記載の無励磁作動ブレーキ用手動解放装置において、前記回動操作装置の第１のリンクと第２のリンクとの連結部分は、前記操作子における第１のリンクが連結される部位と前記設置部とを結ぶ仮想線より無励磁作動ブレーキ側に移動可能に形成され、かつ前記仮想線より無励磁作動ブレーキ側に移動した状態において、無励磁作動ブレーキ側の規制部との当接によりさらなる移動が規制されるものであることを特徴とする無励磁作動ブレーキ用手動解放装置。
4. 請求項１ないし請求項３のうちいずれか一つに記載の無励磁作動ブレーキ用手動解放装置において、前記ブレーキ解放用操作子は、前記第１のリンクとの連結部分を力点としかつアーマチュア側部材との連結部分を作用点とするてこを構成するものであることを特徴とする無励磁作動ブレーキ用手動解放装置。

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