JP2804749B2

JP2804749B2 - 巻上機用制動装置

Info

Publication number: JP2804749B2
Application number: JP30129296A
Authority: JP
Inventors: 和男光
Original assignee: 三陽工業株式会社
Priority date: 1996-10-25
Filing date: 1996-10-25
Publication date: 1998-09-30
Anticipated expiration: 2016-10-25
Also published as: CN1180655A; JPH10129989A; CN1147420C; CN1272231C; CN1515485A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、巻上機用制動装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、巻上機（ウィンチ等）に用い
られてきた制動装置は、ワイヤを巻取る巻胴と、その巻
胴を枢支する軸受とを、一つのユニットとし、それとは
別個に、制動装置を付設した構造であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そのため、巻上機本体
と制動装置とを合わせた全体の構造がやや複雑化し、制
動装置まわりの容積のコンパクト化を図ることが比較的
困難であった。また、巻上機（ウィンチ等）の使用条件
から、制動装置のディスクとブレーキシューとの相互の
なじみを、実使用によって行うことは無いため、ブレー
キシューがディスク面に対して均等に当接させることが
困難な場合があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の問題点を
解決するため、巻胴を枢支する軸受のボディに一体に一
対のフローティングピン取付片部を突出状に形成し、該
ボディの該取付片部に、フローティングピンを介して、
キャリパーを取付け、該キャリパーに挿入されるプッシ
ュロッドの軸心点に関して、略180 °点対称の位置に、
上記フローティングピンの軸心点を配置した。

【０００５】また、巻胴側に設けられる被制動用のディ
スクを、その両面から挾圧して制動する一対のブレーキ
シューを、備えた巻上機用制動装置に於て、各ブレーキ
シューを上記ディスクの上記両面の夫々に均一に当接す
るように、首振可能に該各ブレーキシューが取付けら
れ、さらに、該ブレーキシューの上記首振を非制動時に
は復元位置にもどすと共にブレーキシューを間隙なく保
持する弾発リテーナを備えたものである。

【０００６】また、一対のブレーキシューの内の一方
は、プッシュロッドの先端に求心継手を介して付設さ
れ、他方は、調整ネジの先端に求心継手を介して付設さ
れ、さらに、上記求心継手の球面雄部と球面雌部を密接
方向に押圧する弾発部材を設け、かつ、ブレーキシュー
の凹窪部内に上記求心継手が収納されるようにして該求
心継手の上記球面雄部・雌部の内のディスク側のものに
間隙なく保持する弾発リテーナを、設けた。

【０００７】また、球面雄部と球面雌部に軸心孔を貫設
し、プッシュロッド・調整ネジの先端の細軸部を上記軸
心孔に夫々挿通して該細軸部先端部に付設した皿バネを
もって、上記球面雄部と球面雌部を密接方向に押圧する
弾発部材を構成し、該弾発部材を、ブレーキシューの凹
窪部に内蔵させた。

【０００８】また、キャリパーと電磁石部とから成るユ
ニットを、微小寸法の浮遊可能に取付部材に取付け、さ
らに、該取付部材に介して上記キャリパーが離れる方向
に弾発する弾発部材を設け、かつ、該キャリパーが上記
離れる方向へ過大に移動するのを規制する規制部材を設
け、ディスクに対するキャリパーのセンタリングを図る
ように構成した。また、可動鉄芯と固定鉄芯の対応面間
に、ブレーキ作動時の衝撃を和らげるための圧縮ゴムを
介在させた。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図示の実施の形態に基づき
本発明を詳説する。図１に示す平面図は、巻上機（ウィ
ンチ、昇降機等）の全体の概略を示し、１はモータ、２
は巻胴（巻上ドラム）、３は制動装置であって、モータ
１の出力は、カップリング４と減速機５とカップリング
６を介して、巻胴２を回転駆動する。

【００１０】図２は図１の要部拡大図であって、巻胴２
はその支軸７が一対の軸受８，９にて回転自在に枢支さ
れている。第１軸受８は図１のカップリング６が接続さ
れる入力軸部７ａを枢支し、第２軸受９は他方の突出軸
部７ｂを枢支する。

【００１１】図３は図２の右側面図であり、この図２と
図３に於て、10はベース台であって、軸受８，９がボル
ト等にて固着されることによって、巻胴２が回転自在に
支持され、昇降ロープを巻胴２に巻取る。ところで、図
１中の減速機５は所望により省略可能な場合もある。

【００１２】次に、制動装置３について以下説明する
と、巻胴２の一端（図例では入力軸部７ａと反対の側）
に、円環平板状のディスク11が固着され、また、キャリ
パー12と電磁石部13とから成るユニット14を、微小寸法
の浮遊可能に取付部材15に取付ける。具体的には、この
取付部材15は、前記軸受９のボディ９ａ自体から成る。
即ち、ボディ９ａに一体にフローティングピン取付片部
16，16…を左右上下に４本突出状に形成し、このボディ
９ａの取付片部16，16に、フローティングピン17を介し
てキャリパー12を取付けている。

【００１３】このようにして、キャリパー12は図２中の
矢印Ａ方向に微小寸法だけ浮遊可能として、第２軸受９
のボディ９ａ自体に、フローティングピン17を介して取
付けられる。従って、ユニット14全体が矢印Ａ方向に微
小寸法だけ移動可能である。

【００１４】図２と図３の図例では、電磁石部13は円盤
型であるので、この半周円弧に対応して、上下一対の突
出アーム状取付片部16，16は半円弧状凹部18を形成し、
コンパクトにユニット14───電磁石部13とキャリパー
12───を保持する形状になっている。図６で明らかな
ように、電磁石部13の軸心と、（後述の）プッシュロッ
ド26の軸心とは一致しており、この軸心方向から見た場
合のプッシュロッド26（電磁石部13）の軸心点Ｏに関し
て、図３に示す如く、略180 °対称の位置に、フローテ
ィングピン17，17の軸心点Ｏ_f，Ｏ_fを配置している。
言い換えると、３軸心点Ｏ_f，Ｏ，Ｏ_fは一直線Ｌ上に
配設される。これにより、ユニット14がこぜを生じない
で円滑に、フローティングピン17，17に沿って微動可能
となる。

【００１５】なお、図２と図３の図例では、ユニット14
は２個設けたが、これを１個としたり、逆に３個以上と
するも自由である。なお、（図示省略するが、）ボディ
９ａに形成される取付片部16の形状を幅広として、１個
の取付片部16に２個のピン17，17を配設して片持梁状に
ユニット14を保持する構造も好ましいことがある。

【００１６】次に、図４〜図14は制動装置３の各部の一
層具体的な構造を示し、以下、主としてこれ等の図に基
づき説明する。図５と図６と図10に於て、キャリパー12
は、ディスク11の外周縁が差込まれる凹溝部19を有し、
その凹溝部19内に、一対のブレーキシュー20，20が配設
され、このブレーキシュー20，20は、巻胴２に設けられ
た被制動用のディスク11を、その両面から挾圧して制動
する。

【００１７】また、該ブレーキシュー20は、ディスク11
に直接的に接触するブレーキパット部21と、これを固着
したブレーキシュー本体部22と、から成り、本体部22
は、外端面に凹窪部23を有し、この凹窪部23の開口側の
周囲壁には、平行な係止用凹溝24，24付の段付部が形成
されている。

【００１８】図５と図６に示すように略門型のキャリパ
ー本体12ａの一側面壁には、ロックナット付き調整ネジ
25が、他側面壁には電磁石部13のプッシュロッド26が、
各々配設され、求心継手27又は球面継手若しくは首振継
手等を介して、首振可能に各ブレーキシュー20が、上記
調整ネジ25の先端・プッシュロッド26の先端に、取付け
られている。即ち、各ブレーキシュー20，20はディスク
11の両面の夫々に均一に当接するように、（求心構造と
して）首振可能に取付けられている。

【００１９】なお、調整ネジ25はキャリパー本体12ａの
ネジ孔に螺進退（調整）自在に固着され、他方、プッシ
ュロッド26は、電磁石部13の可動鉄芯28に一体に固着さ
れて、キャリパー本体12ａの貫孔29に遊嵌状に挿通され
る。

【００２０】図６と図10に例示した求心継手27は、球面
凹部を有する球面雌部（受皿部）27ｂと、調整ネジ25・
プッシュロッド26に保持される球面凸部を有する球面雄
部（雄皿部）27ａとから成り、ブレーキシュー本体部22
が首振自在であって、ディスク11に均等にパット部21が
接触する。この球面雄部（雄皿部）27ａと球面雌部（受
皿部）27ｂに、軸心孔56，57が貫設されている。

【００２１】そして、プッシュロッド26・調整ネジ25の
先端には、ネジ孔付きの細軸部58が一体に突設され、こ
の細軸部58を、まず球面雄部27ａの軸心孔56に挿通し、
さらに球面雌部27ｂの軸心孔57に挿通してから、（皿バ
ネ等から成る）弾発部材55にて球面雌部27ｂを球面雄部
27ａに押圧するように、ボルト59を、細軸部58のネジ孔
に螺着する。

【００２２】図６と図10に於ては、平ワッシャを介して
ボルト59が細軸部58の端面に圧接されると共に、この平
ワッシャを介して、皿バネから成る弾発部材55を受持し
ている。この弾発部材55は、従って、求心継手27に、常
時がたつき（間隙）が無いように所定の圧力にて密に接
している。さらに、細軸部58の基端の段付面に対して、
球面雄部27ａの平坦面が常時圧接していて、がたつきが
ない。

【００２３】ブレーキシュー20に形成された凹窪部23
は、奥側へ段階的に内径が減少する２段乃至それ以上の
段付浅孔をもって、構成されており、開口側の最大径の
浅孔部に、球面雌部27ｂが内装され、２段目・３段目の
部位に、皿バネ・ボルト頭部が内装されている。このよ
うに、求心継手27及び弾発部材55がブレーキシュー20の
凹窪部23に内蔵され、ブレーキシュー20の外側に邪魔な
部材が突出しないで、コンパクトに収まっている。

【００２４】ところで、図11と図12に薄板から成る弾発
リテーナ54を示し、この弾発リテーナ54は、中央に貫孔
60を有すると共に、全体が略正方形であって、その平行
な二辺は、Ｕの字状（又はΩ字状）に弯曲した係止辺部
61，61を有する。

【００２５】この弾発リテーナ54の貫孔60の径は、図６
と図10に示すように、調整ネジ25・プッシュロッド26及
び球面雄部27ａの各外径よりも、小さく設定されてお
り、ブレーキシュー20を組立てる前に、予め、調整ネジ
25とプッシュロッド26にこの弾発リテーナ54，求心継手
27，皿バネ（弾発部材55）及びボルト59と一体化されて
いる。

【００２６】一方、ブレーキシュー20の本体部22には、
凹窪部23を包囲形成する壁によって、突隆部が形成され
ていると共に、その段付部に、係止用凹溝24，24が（既
述の如く）形成されているので、その後、ブレーキシュ
ー20を押圧すれば、弾発リテーナ54の係止辺部61，61が
弾性変形しつつ、この凹溝24，24に係止する。即ち、狭
小な空間のキャリパー12の内部空間に於て、容易かつ迅
速に、ブレーキシュー20を取着できる。

【００２７】そして、このリテーナ54は、求心継手27の
球面雌部27ｂと、凹窪部23の第１段付面とが、間隙なく
密着保持させる機能を備え、かつ、ブレーキシュー20の
首振を、非制動時───パット部21がディスク11から遊
離した状態の時───には、復元位置にもどす機能も兼
用していることが、図６と図10から分かる。

【００２８】図６にもどって、電磁石部13は、固定鉄芯
33と円板状の可動鉄芯28を有し、固定鉄芯33には電磁コ
イル34が巻設され、また、図６と図７に示すように、複
数本の取付ボルト35…にて、固定鉄芯33とコイル34は、
キャリパー本体12ａに連結固定されて、相対的に動かな
い。固定鉄芯33の軸心孔36には軸心方向に摺動可能にガ
イドピン37が挿入され、このガイドピン37に、プッシュ
ロッド26及び可動鉄芯28が一体状に固着される。なお、
図４と図７に於ても、フローティングピン17，17の軸心
点Ｏ_f，Ｏ_fが、軸心点Ｏに関して、略180 °点対称の
位置に配設されている。

【００２９】ところで、38…は制動用スプリングであ
り、固定鉄芯33内に収納されて、可動鉄芯28を矢印Ｅ方
向へ弾発付勢する。ブレーキ力調整ネジ39にて、（パッ
ト部21，21がディスク11を押圧する）制動力を、調整で
きる。電磁コイル34に通電すれば、可動鉄芯28が吸引さ
れて（矢印Ｅとは反対方向に移動して）、パット部21，
21がディスク11から遊離し、非制動状態となるのであ
る。

【００３０】次に、前記キャリパー12の重量に比較して
電磁石部13の重量が大である場合が多い。このような場
合、ディスク11に対してキャリパー12のセンタリングが
難しく、既述の如くフローティング状態（浮遊状態）に
フローティングピン17…にて支持されたユニット14が、
重量の大きい電磁石部13側へ傾いて動き、ブレーキシュ
ー20，20のパット部21，21が不均等なディスク当りとな
る心配がある。そこで、本発明では、図４と図７と図８
と図９に示す如く、取付部材15（つまり、ボディ９ａ）
に対してキャリパー12が離れる方向に弾発付勢する弾発
部材40を設け、かつ、キャリパー12が逆方向に過大に移
動するのを規制する規制部材41を設け、キャリパー12の
センタリングを図るようにしている。

【００３１】即ち、具体的には図９のように、キャリパ
ー12の本体12ａに形成した盲孔内に、外鍔付き作動杆42
を摺動自在に挿入し、圧縮コイルバネ等の弾発部材40に
てこの作動杆42をボディ９ａ側へ押圧して、ボディ９ａ
から離れる方向に弾発付勢して、電磁石部13の重量にて
電磁石部13側へユニット14全体が移動するのを防止す
る。なお、ロックナット付き調整ボルト43にて、その弾
発付勢力を大小調整できるようにしている。

【００３２】また、規制部材41は、図８のように構成さ
れる。つまり、Ｌ字型に折曲げた帯板片44を、キャリパ
ー本体12ａにボルト等にて固着し、取付部材15（ボディ
９ａ）を越えた反対側面にて、上記帯板片44に接触部材
45を付設し、この帯板片44と接触部材45等にて、規制部
材41が構成されている。接触部材45は、ロックナット付
きの調整ネジをもって構成し、センタリングの微調整を
実現する。

【００３３】次に、図13と図14は電磁石部13の可動鉄芯
28の微小な動きを拡大する拡大機構を例示する。つま
り、46はブレーキ“開”を確認するためのリミットスイ
ッチであり、取付片47にて図５と図７の如く固定鉄芯33
の外面に取付けられる。48は帯板片状のてこ部材であ
り、固定鉄芯33の外面に立設した取付ボルト49と圧縮コ
イルバネ50を介して、矢印Ｆのように揺動可能に基端が
保持され、先端は、リミットスイッチ46の検出子51に接
触可能な位置とする。

【００３４】そして、52は軸心方向に揺動可能として、
固定鉄芯33の貫孔53に挿入された（フローティング状態
の）ピンであり、このピン52は固定鉄芯33の厚みよりも
やや長い寸法とされ、内端は可動鉄芯28に接触し、外端
は、てこ部材48の中間部に接触し、可動鉄芯28が固定鉄
芯33側へ吸着されると、（図14と図13の）右方向へ移動
して、圧縮コイルバネ50に抗して外方へ揺動し、ピン52
の動きを拡大して、検出子51を動かす。即ち、図14に於
て、ピン52（可動鉄芯28）の動きを、（Ｌ₂ ／Ｌ₁ ）倍
して、リミットスイッチ46が確実に検出可能なストロー
ク分に拡大して検出子51を動かす。なお、図２に於て、
入力軸部７ａ側の軸受８のボディを、ユニット14の取付
部材15としても自由である。また、図６に於て、求心継
手27を左右逆に取付けることも可能である。

【００３５】次に、図15と図６に於て、62は圧縮ゴムで
あって、固定鉄芯33の（可動鉄芯28側の）対応面に凹窪
部63を複数形成して、この凹窪部63内に圧縮ゴム62を収
納して、ブレーキ作動時の衝撃を和らげる構造としてい
る。この図15から分るように、（図外の）可動鉄芯が無
い場合（自由状態）には、僅かな寸法Ｅだけ圧縮ゴム62
は突出しており、可動鉄芯が接触して押圧すると、逃げ
用空隙部64へ圧縮ゴム62の一部は（横方向へ）はみ出し
て逃げ得る。

【００３６】

【発明の効果】本発明は上述の構成により次に示すよう
な著大な効果を奏する。（請求項１によれば、）部品点数を減少出来、構造
の簡素化と装置の軽量化を図り得る。さらに、強度上有
利であり、フローティングピンを支持するボディ９ａの
一部への外力（モーメント）は比較的小さい。そして、
キャリパー12がスムースに動きやすいと共に、倒れを生
じないで、パット部21とディスク11の当り面が常に平行
に保たれる。

【００３７】（請求項２によれば、）ブレーキシュ
ー20，20がディスク11に対して均一に、かつ、確実に当
接し、確実な、かつ、騒音・異音を生じない、安定制動
を実現した。特に、巻上機用としては、通常は、静止中
のディスク11を制動状態に保持し、回転中のディスク11
に対して短い時間のみの摺接状態であるため、片当りが
自動修正されないが、本発明では、使用の当初から、確
実にパット部が当接する。

【００３８】（請求項３によれば、）求心継手27に
て首振可能なためディスク11に対して均一にブレーキシ
ュー20，20が当接し、確実かつ安定した制動が行われ
る。しかも、ブレーキシュー20，20を、プッシュロッド
26及び調整ネジ25の先端に、夫々極めてコンパクトで簡
素な求心継手27にて、取付出来て、離脱することも防止
される（リテーニングの確実性向上）。また、組立も容
易である。かつ、求心度の信頼性も向上する。

【００３９】（請求項４によれば、）一層のコンパクト化を図り
得る。（請求項５によれば、）キャリパー１２と電磁石部
１３との重量アンバランスを、弾発部材４０にて減少さ
せることが出来て、キャリパー１２が確実にディスク１
１に対してセンタリングされ、パット部が均等にディス
ク１１に当接する。（請求項６によれば、）ブレーキ作動時の衝撃が和
らげられ、ブレーキ作動時のショックや騒音が著しく減
少できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の全体の平面図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】右側面図である。

【図４】実施の他の形態を示す左側面図である。

【図５】要部拡大平面図である。

【図６】要部拡大断面図である。

【図７】要部拡大右側面図である。

【図８】図７のVIII−VIII断面図である。

【図９】図７のIX−IX断面図である。

【図10】要部拡大断面図である。

【図11】弾発リテーナの正面図である。

【図12】その断面図である。

【図13】要部拡大一部断面図である。

【図14】要部説明図である。

【図15】要部拡大断面図である。

【符号の説明】

２巻胴３制動装置９軸受９ａボディ 11 ディスク 12 キャリパー 13 電磁石部 14 ユニット 15 取付部材 16 フローティングピン取付片部 17 フローティングピン 20 ブレーキシュー 24 係止用凹溝 25 調整ネジ 26 プッシュロッド 27 求心継手 27ａ球面雄部 27ｂ球面雌部 28 可動鉄芯 40 弾発部材 41 規制部材 46 リミットスイッチ 48 てこ部材 54 弾発リテーナ 55 弾発部材 56 軸心孔 57 軸心孔 58 細軸部 61 係止辺部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】巻胴２を枢支する軸受９のボディ９ａに
一体に一対のフローティングピン取付片部１６，１６を
突出状に形成し、該ボディ９ａの該取付片部１６，１６
に、フローティングピン１７，１７を介して、キャリパ
ー１２を取付け、該キャリパー１２に挿入されるプッシ
ュロッド２６の軸心点Ｏに関して、略１８０゜点対称の
位置に、上記フローティングピン１７，１７の軸心点Ｏ
_ｆ，Ｏ_ｆを配置したことを特徴とする巻上機用制動装
置。
【請求項２】巻胴２側に設けられる被制動用のディス
ク１１を、その両面から挟圧して制動する一対のブレー
キシュー２０，２０を、備えた巻上機用制動装置に於
て、各ブレーキシュー２０，２０を上記ディスク１１の
上記両面の夫々に均一に当接するように、首振可能に該
各ブレーキシュー２０，２０が取付けられ、さらに、該
ブレーキシュー２０の上記首振を非制動時には復元位置
にもどすと共にブレーキシュー２０を間隙なく保持する
弾発リテーナ５４を備えていることを特徴とする巻上機
用制動装置。
【請求項３】一対のブレーキシュー２０，２０の内の
一方は、プッシュロッド２６の先端に求心継手２７を介
して付設され、他方は、調整ネジ２５の先端に求心継手
２７を介して付設され、さらに、上記求心継手２７の球
面雄部２７ａと球面雌部２７ｂを密接方向に押圧する弾
発部材５５を設け、かつ、ブレーキシュー２０の凹窪部
２３内に上記求心継手２７が収納されるようにして該求
心継手２７の上記球面雄部２７ａ・雌部２７ｂの内のデ
ィスク１１側のものに間隙なく保持する弾発リテーナ５
４を、設けたことを特徴とする巻上機用制動装置。
【請求項４】球面雄部２７ａと球面雌部２７ｂに軸心
孔５６，５７を貫設し、プッシュロッド２６・調整ネジ
２５の先端の細軸部５８，５８を上記軸心孔５６，５７
に夫々挿通して該細軸部５８，５８先端部に付設した皿
バネをもって、上記球面雄部２７ａと球面雌部２７ｂを
密接方向に押圧する弾発部材５５を構成し、該弾発部材
５５を、ブレーキシュー２０の凹窪部２３に内蔵させた
請求項３記載の巻上機用制動装置。
【請求項５】キャリパー１２と電磁石部１３とから成
るユニット１４を、微小寸法の浮遊可能に取付部材１５
に取付け、さらに、該取付部材１５に対して上記キャリ
パー１２が離れる方向に弾発付勢する弾発部材４０を設
け、かつ、該キャリパー１２が上記離れる方向へ過大に
移動するのを規制する規制部材４１を設け、ディスク１
１に対するキャリパー１２のセンタリングを図るように
構成した請求項１，２，３又は４記載の巻上機用制動装
置。
【請求項６】可動鉄芯２８と固定鉄芯３３の対応面間
に、ブレーキ作動時の衝撃を和らげるための圧縮ゴム６
２…を介在させた請求項１，２又は３記載の巻上機用制
動装置。