JP2013119134A - ブレーキドラムの研磨装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この発明によるブレーキドラムの研磨装置は、ヨーク15を有する固定台12と、ヨーク15に導線が巻回された電磁コイル17と、固定台12に対向して移動可能に設けられた可動子11と、可動子11をブレーキドラム2の制動面側に付勢した圧縮バネ16と、可動子11に固定された基台10と、この基台10に設けられ制動面に面接触する砥石9とを備え、電磁コイル17の通電により生じた電磁力で圧縮バネ16の弾性力に逆らって砥石9を制動面から離間させ、電磁コイル17の電流を遮断して圧縮バネ16の弾性力により砥石9を制動面に圧接し、電磁コイル17の通電及び遮断を繰り返すことで、回転した制動面に砥石9を間欠的に圧接して制動面を研磨する。
【選択図】図2
Description
この研磨装置では2つの研磨ユニットを有し、2つのユニットの間隔を可変にしてレールの曲率に沿うように構成されている。研磨板が取付けられた研磨ユニット2つをフレームで連結し、レールに押し当てる。フレームは2つのユニットの間隔が調整できるように伸縮する構成になっており、レールの曲率に応じて、ユニットの間隔を調整しながら研磨を行う(例えば、特許文献1参照)。
他に、機器を設置した場所で研磨する方式ではないが、ドラム面を研磨する手段として、ブレーキドラムの内面に、独立したホルダに支持された複数個の砥石を放射状に圧接し、圧接した状態でドラムを回転させる方法がある(例えば、特許文献2参照)。
また、複数個の砥石を用いて研磨する場合には、砥石の個数に応じて接触面での温度上昇が大きくなり、研磨時間は短縮されても、やはり機器が熱により損傷するおそれがあるという問題点があった。
ヨークを有する固定台と、前記ヨークに導線が巻回されて構成された電磁石である電磁コイルと、前記固定台に対向して移動可能に設けられた可動子と、この可動子と前記固定台との間に設けられ可動子を前記ブレーキドラムの前記制動面側に付勢した圧縮バネと、
前記可動子に固定された基台と、この基台に設けられ前記制動面に面接触する砥石とを備え、
前記電磁コイルの通電により生じた電磁力で前記圧縮バネの弾性力に逆らって前記砥石を前記制動面から離間させ、
前記電磁コイルの電流を遮断して前記圧縮バネの弾性力により前記砥石を前記制動面に圧接し、
前記電磁コイルの通電及び遮断を繰り返すことで、回転した前記制動面に前記砥石を間欠的に圧接して制動面を研磨する。
図1はこの発明の実施の形態によるブレーキドラムの研磨装置8(以下、研磨装置と略称する。)が回転機器に取付けられた状態を示した模式図である。回転機器の一例として、エレベータ用の巻上機1を示している。
巻上機1には、ロープを巻き掛ける綱車にブレーキ装置のブレーキドラム2が固定されている。
このブレーキ装置は、このブレーキドラム2と、このブレーキドラム2の周囲に設けられブレーキドラム2の回転を制動するブレーキ本体4とを備えている。
ブレーキ本体4は、巻上機1の上部に一対取付けられている。
このブレーキ本体4は、巻上機1に固定されたフィールド7と、このフィールド7に設けられ径方向に移動可能なアーマチュア6と、このアーマチュア6に連結されたシュー5と、このシュー5に接着されたライニング3とを備えている。
このブレーキ装置は、フィールド7に内蔵された電磁コイルに通電し、アーマチュア6を径方向に駆動してライニング3をブレーキドラム2の制動面から離間してブレーキドラム2を回転フリーにする。また、電磁コイルへの通電を遮断してライニング3をブレーキドラム2の制動面に圧接して制動する。
この研磨装置8は、中間部に形成されたヨーク15を有する固定台12と、このヨーク15に導線である銅線が巻回されて構成された電磁コイル17と、この電磁石である電磁コイル17のブレーキドラム2の周方向の両側にそれぞれ形成されたガイド穴14に遊挿されたガイドピン13と、固定台12に対向して設けられているとともにガイドピン13の先端部が遊挿したガイド穴30を有する可動子11とを備えている。
また、この研磨装置8は、固定台12に形成された一対のバネ穴31にそれぞれ遊挿された圧縮バネ16と、鉄製の可動子11にネジ32により固定された基台10と、この基台10に接着剤で接着された砥石9とを備えている。
砥石9の接触面34は、ブレーキドラム2の制動面と面接触するように円弧状である。電磁コイル17は、銅線を予めボビンに巻回しておき、銅線が巻回されたボビンごとヨーク15に固定される。
勿論、可動子11を固定台12側に偏位させ、保持する保持手段としてフック35に限定されるものではなく、例えば固定台12にネジ穴を設けて、可動子11にネジを通す穴を加工し、固定台12と可動子11をネジで固定するようにしてもよい。
また、電磁コイル17に通電したときには、電磁コイル17は、圧縮バネ16の弾性力に逆らって可動子11を固定台12側に吸引し、可動子11と一体の砥石9は、ブレーキドラム2から離間している。
従って、ブレーキドラム2を回転させた状態で、電磁コイル17の通電、遮断を繰り返すことで、砥石9は、間欠的にブレーキドラム2に接触し、ブレーキドラム2を間欠的に研磨することが可能となる。
可動子11は、電磁コイル17の通電、遮断を繰り返すことで、往復動を繰り返すが、この往復動は、一対のガイドピン13で案内される。
しかしながら、この実施の形態の研磨装置8によれば、電磁コイル17の通電、遮断を繰り返すことにより、砥石9を用いてブレーキドラム2を間欠的に研磨することができるので、研磨によるブレーキドラム2の温度上昇を簡単に抑制することができ、上記不都合の発生を低減することができ、巻上機1の信頼性が向上する。
これに対して、このような清掃作業に対しても、この発明の研磨装置8を用いることで面倒な手作業が不要となり、短時間で清掃作業を行うことができる。
また、ガイドピン13は、ヨーク15を境にしてブレーキドラムの周方向の両側にそれぞれ設けられているので、可動子11は、ブレーキドラム2の制動面に対して周方向の片側に偏ることなく制動面に向かって円滑に案内される。
図3(a)この発明の実施の形態2の研磨装置8の要部を示す模式図、図3(b)は図3(a)の研磨装置の要部拡大図である。
この実施の形態では、固定台12に形成されたガイド穴14Aの径寸法を実施の形態1のガイド穴14と比較して大きく形成されている。ガイドピン13Aのガイド穴14A側には、リング穴33が形成されている。このリング穴33にはOリング18が嵌着されている。
他の構成は、実施の形態1の研磨装置8と同じである。
しかしながら、例えば制動面で錆が発生して表面あらさが大きくなっている場合に、砥石9をブレーキドラム2の制動面に一律に圧接したときには、砥石9はブレーキドラム2に局所的に接触してしまい、研磨が均一に進行しない可能性がある。
このように、砥石9の姿勢が変動することで、ブレーキドラム2の表面あらさを一様に小さくすることができる。
この変形例は、圧縮バネ16は、一端部が筒状の第1のスペーサ19を介してバネ穴31に収納されており、他端部が可動子11に取付けられた筒状の第2のスペーサ20に収納されている。第2のスペーサ20の肉厚は第1のスペーサ19と比較して薄い。
また、ガイドピン13A及びこのガイドピン13Aを案内するガイド穴14Aは無い。
他の構成は、実施の形態1の研磨装置と同じである。
従って、可動子11と一体の砥石9は、ブレーキドラム2の制動面に対して変動し、図3に示した研磨装置8と同様の効果を得ることができる。
また、可動子11の移動に伴い、第2のスペーサ20も連動するが、端部は、常にバネ穴31内に臨んでいるので、第2のスペーサ20は、実施の形態1のガイドピン13の作用である、可動子11の往復動を案内する作用を兼ねているので、図3のガイドピン13A及びガイド穴14Aは不要である。
この変形例では、固定台12のヨーク15の両側には、それぞれブレーキドラム2の軸線方向に沿って第1のバネ穴31A、第2のバネ穴31Bが形成されている。第1のバネ穴31Aの穴径は第2のバネ穴31Bの穴径よりも大きい。第1のバネ穴31Aには高剛性の圧縮バネ21が収納されている。第2のバネ穴31Bには低剛性の圧縮バネ22が収納されている。
ガイド穴14Bは、ガイドピン13との間で、砥石9がブレーキドラム2の軸線方向に沿って傾くのを妨げないだけの空隙がある。
他の構成は、実施の形態1の研磨装置と同じである。
従って、砥石9が片当りしても、砥石9は、追従して傾斜し、ブレーキドラム2との接触面圧が均一になるように姿勢を変化させることができ、ブレーキドラム2の表面あらさを一様に小さくすることができる。
図6(a)はこの発明の実施の形態3の研磨装置の可動子24を示す正面図、図6(b)は図6(a)の側面図である。
この可動子24は、非磁性で構成されており、埋設された永久磁石23を有している。この永久磁石23は、ヨーク15に対して中心位置で対向して配置されておらず、中間部で片側に偏位し、かつヨーク15の反対側に設けられている。
永久磁石23がヨーク15に対して片側に偏位しているのは、ヨーク15との磁気バランスがヨーク15の面内で不均一になるようにするためであって、永久磁石23がヨーク15に対して反発してブレーキドラム2の軸線方向に沿って可動子24を移動させるためである。
また、永久磁石23がヨーク15の反対側に設けられているのは、砥石9がブレーキドラム2の制動面から離間したときに、永久磁石23が固定台12に衝突し、破損するのを防止するためである。
他の構成は、実施の形態1の研磨装置8と同じである。
次に、永久磁石23がヨーク15に対して反発する方向に、圧接電流よりも大きな電流を電磁コイル17に通電して、図8(b)に示すように、矢印Bの方向に可動子24を移動させる、つまりブレーキドラム2の軸線方向に沿って移動させる。このときの電流を軸線方向移動電流と呼ぶ。
そして、砥石9を用いてブレーキドラム2の制動面を研磨するときには、圧接電流と軸線方向移動電流との範囲で通電を繰り返すことにより、砥石9をブレーキドラム2の軸線方向に往復動させながら研磨を行う。
こうすることで、制動面の表面あらさが大きい場合でも、研磨後には一様に平滑な面を得ることができ、機器の信頼性を向上することができる。
図8は、この一例であり、研磨装置8は、モータ36に接続されており、モータ36の駆動によりリニアガイド37に案内されてブレーキドラム2の軸線方向に沿って往復動するようになっている。
従って、砥石9がブレーキドラム2の軸線方向に沿ってブレーキドラム2の制動面を圧接しながら往復動させることが可能となり、砥石9とブレーキドラム2との相対位置を変化させることができ、砥石9の片当たりを抑制してブレーキドラム2の制動面の表面あらさを一様に小さくすることができる。
図9(a)はこの発明の実施の形態4の研磨装置の要部を模式的に示した正面図、図9(b)は図9(a)の側面図である。
上記各実施の形態では、研磨装置8は巻上機1と別体であったが、巻上機1に使用されているブレーキ本体4のフィールド7及びアーマチュア6を研磨装置の部材に転用して、ブレーキドラム2の制動面を研磨することも可能である。
この実施の形態では、ブレーキ本体4のライニング3を固定するシュー5として、図9(a)に示す電磁石内蔵シュー25を用いており、またライニング3の代わりに砥石9を電磁石内蔵シュー25に固定している。
電磁石内蔵シュー25は、ベース38と、ベース38の端部に固定された支持体39と、この支持体39に平行板バネ27を介して接続された移動台28と、この移動台28に固定された砥石9と、通電によりブレーキドラム2の軸線方向に沿って移動台28を吸引して移動させる電磁石26とを備えている。
この状態で電磁石26に通電すると、移動台28は、平行板バネ27の弾性力に逆らって電磁石26の電磁力により電磁石26に吸引され、移動台28と一体の砥石9は、ブレーキドラム2の制動面を圧接した状態で軸線方向に沿って移動する。
また、この状態で電磁石26の電流を遮断すると、平行板バネ27の弾性力により、砥石9は元の状態に戻る。
こうして、電磁石26の通電、遮断を繰り返すことにより、砥石9をブレーキドラム2の軸線方向に沿って往復動することができる。
砥石9による制動面の研磨は、アーマチュア6に通電し、かつ電磁石26の通電、遮断を繰り返すことで、砥石9は、ブレーキドラム2の制動面を圧接した状態で軸線方向に沿って往復動が繰り返されて、制動面の研磨が行われる。
従って、アーマチュア6及び電磁石26の通電、遮断を繰り返すことで、制動面に砥石9を間欠的に圧接して制動面を研磨することができる。
この実施の形態では、移動台28は、両側で平行板バネ29を介して支持体40に接続されている。
他の構成は、図9(a),(b)に示した研磨装置と同じである。
大型の巻上機1に用いられるブレーキ装置に、電磁石内臓シュー25が組み込まれてブレーキドラム2の制動面を研磨する場合には、制動面に対する砥石9の圧接力が大きくなる。従って、電磁石26に対する通電が遮断され、移動台28が元の位置に戻るには大きな力が必要となる。この例では、移動台28は、一対の平行板バネ29で大きな力が付与されるので、砥石9は、ブレーキドラム2の軸線方向に沿って円滑に移動することができる。
例えばホイスト、農機具等の産業機器、自動車等に設置されたブレーキ装置のブレーキドラムの制動面を研磨する研磨装置にも適用できる。
Claims (9)
- ブレーキ装置のブレーキドラムの制動面を研磨するブレーキドラムの研磨装置であって、
ヨークを有する固定台と、
前記ヨークに導線が巻回されて構成された電磁石である電磁コイルと、
前記固定台に対向して移動可能に設けられた可動子と、
この可動子と前記固定台との間に設けられ可動子を前記ブレーキドラムの前記制動面側に付勢した圧縮バネと、
前記可動子に固定された基台と、
この基台に設けられ前記制動面に面接触する砥石とを備え、
前記電磁コイルの通電により生じた電磁力で前記圧縮バネの弾性力に逆らって前記砥石を前記制動面から離間させ、
前記電磁コイルの電流を遮断して前記圧縮バネの弾性力により前記砥石を前記制動面に圧接し、
前記電磁コイルの通電及び遮断を繰り返すことで、回転した前記制動面に前記砥石を間欠的に圧接して制動面を研磨することを特徴とするブレーキドラムの研磨装置。 - 前記可動子に一端部が固定されているとともに他端部が前記固定台に形成されたガイド穴に遊挿され、前記可動子の移動を案内するガイドピンと、
前記ガイド穴内であって前記ガイドピンに取り付けられたOリングとを備え、
前記可動子及び可動子と一体の前記砥石は、前記Oリングを中心とした前記ガイドピンの変動に連動することを特徴とする請求項1に記載のブレーキドラムの研磨装置。 - 前記圧縮バネは、一端部が筒状の第1のスペーサを介して前記固定台に形成されたバネ穴に収納され、他端部が前記可動子に取付けられた筒状の第2のスペーサに収納されており、
前記第2のスペーサは、肉厚が前記第1のスペーサの肉厚よりも小さいとともに、端部が前記バネ穴に臨んでおり、
前記可動子及び可動子と一体の前記砥石は、前記第1のスペーサと前記第2のスペーサとの間での前記圧縮バネの屈折に連動することを特徴とする請求項1に記載のブレーキドラムの研磨装置。 - 前記圧縮バネは、前記ブレーキドラムの軸線方向に沿って前記固定台に形成された一対のバネ穴にそれぞれ収納されており、
一対の前記圧縮バネのうち、一方の圧縮バネは、高剛性であり、他方の圧縮バネは、低剛性であり、
前記可動子及び可動子と一体の前記砥石は、一対の前記圧縮バネの圧縮量の差違により前記軸線方向に沿って傾斜することを特徴とする請求項1に記載のブレーキドラムの研磨装置。 - 前記ブレーキドラムの研磨装置は、リニアガイドを介してモータに接続され、
モータの駆動により、前記ブレーキドラムの軸線方向に沿って往復動することを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のブレーキドラムの研磨装置。 - ブレーキ装置のブレーキドラムの制動面を研磨するブレーキドラムの研磨装置であって、
ヨークを有する固定台と、
前記ヨークに導線が巻回されて構成された電磁石である電磁コイルと、
前記固定台に対向して移動可能に設けられた可動子と、
この可動子と前記固定台との間に設けられ可動子を前記ブレーキドラムの前記制動面側に付勢した圧縮バネと、
前記可動子に固定された基台と、
この基台に設けられ前記制動面に面接触する砥石とを備え、
前記可動子は、非磁性材料で構成されているとともに、前記ヨークに対して片側に偏位して埋設された永久磁石を有しており、
前記電磁コイルの通電が遮断されたときには、前記可動子は、前記圧縮バネの弾性力に逆らって前記永久磁石の磁力で前記固定台側に偏位しており、
前記電磁コイルの通電により、前記永久磁石が前記ヨークに対して反発し、この反発力及び前記圧縮バネの弾性力で前記可動子が径外側方向に移動して、前記砥石が前記制動面に圧接し、
さらに大きな電流を前記電磁コイルに通電することで、前記永久磁石が反発し、その反発力で前記砥石が前記制動面に圧接した状態で、前記ブレーキドラムの軸線方向に沿って移動するようになっており、
前記電磁コイルの通電及び遮断を繰り返すことで、回転した前記制動面に前記砥石を間欠的に圧接して制動面を研磨することを特徴とするブレーキドラムの研磨装置。 - ブレーキドラムと、
電磁コイルが内蔵されたフィールド、このフィールドに連結され電磁コイルの通電により径方向に移動可能なアーマチュア、このアーマチュアに接続されたシュー、及びこのシューに取付けられているとともに前記ブレーキドラムの制動面に面接触するライニングとを備えたブレーキ本体とを備えたブレーキ装置における、
前記ブレーキドラムの前記制動面を研磨するブレーキドラムの研磨装置であって、
ベース、ベースに固定された支持体、この支持体に平行板バネを介して接続された移動台、及び通電することで前記移動台を吸引して前記ブレーキドラムの軸線方向に沿って移動させる電磁石を有する電磁石内蔵シューと、
前記移動台に固定された砥石とを備え、
前記電磁石内蔵シューは、前記シューの代わりに前記ブレーキ装置に組み込まれ、前記砥石は、前記ライニングの代わりに前記ブレーキ装置に組み込まれ、
回転した前記制動面に前記砥石を間欠的に圧接して制動面を研磨することを特徴とするブレーキドラムの研磨装置。 - 前記移動台は、一対の前記平行板バネにより両持ち支持されていることを特徴とする請求項7に記載のブレーキドラムの研磨装置。
- 前記ブレーキ装置は、エレベータの巻上機に設けられることを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載のブレーキドラムの研磨装置。
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