JP3641236B2 - Brake device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、巻上機等に用いられるブレーキ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の制動(ブレーキ)装置は、摩擦材をディスクの両側面に押圧するディスクブレーキ、または、摩擦材をドラム外方、または内方から押圧するドラムブレーキ等が有り、それぞれのアクチュエーターとして、油圧、空圧、電磁、メカニカル等の方式が使用されていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のブレーキ装置は、径方向、及び、特に軸方向に、大きなスペースを必要とした為、要求されるスペースに収容されるための小型化───軸方向の薄厚化───が出来なかった。また、ブレーキ作動音を微小にすることが困難であり、構造が複雑となり、その為に組み立てや、微妙な調整が困難であった。あるいは、制限されたスペース内では、要求される電磁石の出力が得られにくい欠点があった。
【0004】
本発明の目的は、このような従来の問題点を解決して、特に制限された軸方向にコンパクトに収容出来るようにすると共に、作動音の極めて静かで、微妙な調整が容易で、構造簡単で強力なブレーキ装置を提供する点にある。また、他の目的とするところは、ブレーキ開放時にブレーキドラムとブレーキシューとの微小間隔を均等にすることを可能とし、あるいは、停電時に於て、手動にてブレーキを容易に開放することを可能とする装置を提供する点にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、ブレーキドラム内周面に対応して 180°反対位置に一対の内部拡張電磁ブレーキ部を配設し、上記各電磁ブレーキ部は、ブレーキドラム内周面に当接可能に配設されたブレーキシューが、固定鉄心と対応した可動鉄心に、連結部材で連結されたスプリング作動電磁開放型であって、ブレーキシューの幅方向中心から外れた位置で、該ブレーキシューと可動鉄心間が離反する方向に弾発付勢する弾発部材を付設すると共に、該ブレーキシューと該可動鉄心間の離反距離を調整可能な規制部材を配設した。
【0006】
上記規制部材は、上記弾発部材と反対方向にブレーキシューを押圧する調整ボルトと、この調整ボルトを保持する取付け片等から成っている。
【0007】
【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の一部断面正面図、図2の要部の平面図及び図5の要部断面側面図に於て、1は円筒型のブレーキドラムであって、図5の2点鎖線にて示した被制動用回転体Mから一体に突設され、又は、回転体Mに固着され、一体に回転する構造である。
【0008】
この回転体Mとしては、モータのロータや、巻胴等であり、図5に示すように、ブレーキ装置Bと共に軸心方向Cに寸法上狭小な制限のある場所に、設置される。2は取付部材を示し、壁体等の取付面3にボルト等にて固着されるが、この取付面3と、それに平行な他の面4との間隔寸法Wが制限され、極めて狭小な場所を、例示する。
【0009】
図示の実施の形態では、取付部材2に孔部5が中央に形成され、これに軸受6が嵌着されて、この軸受6を介して、回転体Mの軸7が回転可能に枢支されている。この軸7の軸心と、上記ブレーキドラム1の軸心とは、一致する。
【0010】
8,8は電磁ブレーキ部であって、ブレーキドラム1の内周面1aに対応して 180°反対位置に、一対を配設する。つまり、図1に示す如く、ブレーキドラム1の軸心点Oを通る中央区画基準線Lに関して、一対の電磁ブレーキ部8,8は線対称型に、又は、軸心点Oに関して 180°回転対称として、配設されている。しかも、この電磁ブレーキ部8は、内部拡張型であり、ブレーキドラム1の内周面1aに当接可能にブレーキシュー18が配設されている。さらに、(後述するが)この電磁ブレーキ部8はスプリング作動電磁開放型であり、通電によってブレーキが開放されるタイプである。
【0011】
次に、9は固定鉄心であり、軸心C方向から見て、中央区画基準線Lに対して平行な方向に設けられ、この固定鉄心9は(左右)両側に取付用突片10, 10を有し、ボルト35等にて取付部材2に固着される。この固定鉄心9は、図1の上方から見て、長円形や楕円形の電磁コイルが嵌込まれる凹溝が形成されて、これに電磁コイルが嵌込まれて固着されている(図示省略)。
【0012】
14は可動鉄心であり、矩形板(帯板片)の形状であり、電磁コイルが励磁されれば固定鉄心に吸着され、非励磁状態となれば、固定鉄心9から、分離する。つまり、図示省略のバネが、上記固定鉄心9と可動鉄心14との間に介設されており、その分離する方向に、このバネが常時弾発付勢している。
【0013】
ブレーキシュー18は、シュー本体18aと、摩擦材(ライニング材)19, 19とを、備え、この摩擦材19, 19は、図例では、1個のブレーキシュー18に対して2個(枚)ずつ配設されており、直接にブレーキドラム1の内周面1aに、接触(摺接・圧接)自在である。さらに具体的に説明すると、シュー本体18aの外(周)面は、摩擦材19を張設する左右一対の円弧面部36, 36と、その間の切欠部37と、を有する形状である。しかも、この切欠部37には、2個の凹窪部38, 38が形成され、この凹窪部38, 38は、図2の下方(図1の手前方向)に開口し、後述の弛み止めナット39等を締付けたり、緩めたりするために、図1の手前方向から、作業工具を差込自在となっている。
【0014】
そして、電磁石の一部を構成する前記固定鉄心9の(左右)両側から突出部40, 40を、前記中央区画基準線Lから直交する方向に、突設し、この突出部40, 40の内面を、ブレーキシュー18の(ブレーキドラム内周面1aに沿っての周方向への)回転トルクを受けるトルク受け面21, 21を形成する。このように、突出部40, 40は、いわば、ブレーキシュー保持アーム20, 20であるといえる。
【0015】
図1のように(図5の軸心方向Cから見て)左右一対のトルク受け面21, 21は相互に平行であり、ブレーキシュー18は、内部拡張型の電磁ブレーキ部8として、ラジアル内方向から、ブレーキドラム内周面1aに圧接可能に、保持される。
【0016】
図1と図5からも分かるように、固定鉄心9と可動鉄心14、及び、ブレーキシュー18は、各々、基準線Lに対して平行に配設されているが、ブレーキシュー18は2本の平行な連結部材23, 23にて、相互に、連結されている。
【0017】
即ち、2本の連結部材23, 23は基準線Lに直交方向に配設され、かつ、この連結部材23は、(中間部位に)雄ネジ部23aを有し、かつ、外端には4角部等の作業工具によって回転させる掴持小頭部41を有し、この雄ネジ部23aをシュー本体18aのネジ孔に螺進退調整自在に螺着して、連結部材23はブレーキシュー18を貫通状として、弛み止めナット39を雄ネジ部23aの外端側に螺着し、固着する。さらに、この連結部材23の内端は、球面座Qと平面座Pを介して、可動鉄心14の外面に、取付けられる。
【0018】
この取付構造について、図1を参照しつつさらに具体的に説明すれば、連結部材23の内端の球面座Qの外面(背面)42を、球面座Qと平面座Pが圧接状態を保つ方向に───可動鉄心14の方向に───弾発付勢する板バネ等の弾発部材26によって、連結部材23の内端が可動鉄心14の外面側に、取付けられている。
【0019】
具体的には、ボルト27にて可動鉄心14の外面に固着された板バネをもって弾発部材26が構成され、例えば、図1のように、この板バネは折曲形成されるが、幅方向へはストレート状に一文字横断面形状とする。
【0020】
また、連結部材23の外端に、扁平状の頭部28を膨出形成し、その頭部28の先端面を球面状として、先端球面部29を設け、球面座Qの一部を形成する。
30は中間受け盤であり、外面側に凹球面部を有し、この凹球面部と上記先端球面部29との摺接にて、首振可能な継手───球面座Q───を構成している。
【0021】
また、可動鉄心14の外面には、浅い凹窪部31を形成して、その凹窪部31の左右前後寸法よりもやや小さ目の中間受け盤30を嵌め込んで、紙面と直交方向(左右前後方向)に、微小寸法スライド自在な平面座Pを、構成する。このように、球面座Qと平面座Pを、極めてコンパクトに構成している。
【0022】
ところで、ブレーキの作動音を微小にするために、ブレーキドラム1の内周面1aに対するブレーキシュー18の摩擦材19の間隙を必要最小限にする必要性がある。その際、本発明では、一旦弛み止めナット39を弛めて、凹窪部38から作業工具を差し込み、掴持小頭部41を掴持しつつ連結部材23を回転させ、ブレーキシュー18と可動鉄心14との間隔寸法の微量調整を行う。次に、調整の後に、弛み止めナット39を締結すると、連結部材23の雄ネジ部23aのネジ山と、可動鉄心14のネジ孔のネジ山の遊隙分が、移動し、微小な寸法だけブレーキシュー18が内方へ引き寄せられる。それによって、ドラム内周面1aに対して、ブレーキシュー18の摩擦材19を、極微小の必要最小限の間隙に容易に調整出来ることとなる。
【0023】
従来の調整構造では、弛み止めナットを締付けると、ブレーキシューがブレーキドラム内周面に押し付けられるような逆の移動のものが、知られているが、調整作業として、最適な状態となるまで、何度も繰り返す必要があった。本発明では、このような問題を解決している。
【0024】
次に、図1と図3に示すように、ブレーキシュー18の幅方向(図3に於ける左右方向)の中心───連結部材23の軸心が対応する位置───から、外れた位置で、ブレーキシュー18と可動鉄心14間が、離反(又は接近)する方向に弾発付勢する弾発部材43を付設し、さらに、逆に、接近(又は離反)する方向に規制する調整可能な規制部材44を、設けている。
【0025】
具体的には、シュー本体18aから軸心方向Cに延伸アーム部45を突設し、このアーム部45の先端を、可動鉄心14の外面に接近させた部分に、凹孔部46を形成し、これに、圧縮コイルバネ等の上記弾発部材43を装着する。
【0026】
他方、アーム部45の外端面に、当接して、上記弾発部材43と反対方向に押圧する調整ボルト44aと、このボルト44aを保持するネジ孔付きの取付け片44b等をもって、規制部材44を構成している。
【0027】
ところで、図3に於て、Gは球面座Qの回動中心点を示すが、このように、ブレーキシュー18を横断面方向から見たとき、ブレーキシュー18は中心点G廻りに揺動して、ブレーキドラム1の内周面1aと、ブレーキシュー18の外周面とが、平行状態から、前後(幅)方向に所定角度をもって傾斜した姿勢となるが、規制部材44の調整ボルト44aを螺進又は螺退させることにより、平行状態を保つように高精度な調整が容易である。
【0028】
言い換えると、中心点Gを中心として、ブレーキシュー18は弾発部材43の弾発付勢力にて(図3では時計廻りに)傾く方向に力を与えておき、その傾き量を、規制部材44で逆方向に(図3では反時計方向に)調整するので、容易かつ迅速に、ブレーキドラム内周面1aと摩擦材19の外周面との幅方向の間隙を、均一化出来る。
【0029】
次に、図4、及び、図1と図2に示すように、本発明に係るブレーキ装置は、緊急時(停電時等)のブレーキ開放装置47を備えており、このブレーキ開放装置47は、固定鉄心9の左右両側の前記突出部40, 40の夫々に、ピン48を介して揺動可能にレバー49を枢着し、このレバー49の(ピン48近傍位置の)一部49aを、可動鉄心14に当接させて、構成している。
【0030】
このレバー49の先端50を、人力等で操作して、(図示省略の)可動鉄心14と固定鉄心9の間の弾発部材(バネ)に抗して、可動鉄心14を固定鉄心9に押圧して、摩擦材19とドラム内周面1aとの間に間隙を形成して、ブレーキ開放状態とすることが出来る。
【0031】
レバー49の先端50への力を弱めてゆくと、半ブレーキ状態を経て、制動状態に、復元する。即ち、このレバー操作によって、ブレーキのON−OFF、または、その中間的な結果を求めることが出来、エレベータや巻上機等に於て、微妙な速度調整や、微妙な位置調整が可能となる。
【0032】
以上の説明と図面から明らかとなるように、本発明は軸心方向Cに薄型化を実現出来、しかも、強力な制動力を発揮出来る内部拡張型のブレーキ装置である。
【0033】
そして、基本的作動は、図示省略した(制動用の)バネにて、可動鉄心14、2本の連結部材23, 23、ブレーキシュー18を径外方(ラジアル方向)に押圧して、摩擦材19をブレーキドラム内周面1aに押圧して制動状態とする。他方、図示省略の電磁コイルを通電(ON状態)とすることで、可動鉄心14を吸着し、2本の連結部材23, 23等を介してブレーキシュー18を径方向に引き寄せて、非制動(開放)状態とする。なお、摩擦材19とブレーキドラム内周面1aとの間隙は、0.10mm〜0.20mmに設定するのが望ましく(非制動状態)、本発明ではそのような極微小間隙にすることが可能な構造である。即ち、板バネ等の弾発部材26によって、球面座Q・平面座Pの接触面部の遊隙を無くして(零として)いると共に、さらに、調整ボルト(連結部材23, 23)を2本として回動方向の間隙を均等化出来る構造を採用しているからである。このように、本発明では、上記極微小間隙とすることにより、ブレーキ作動音の極めて静かな装置を提供出来、かつ、非作動時にはブレーキシュー18(摩擦材19)の引きずり現象を無くすための、微妙な調整も、容易となった。
【0034】
そして、固定鉄心の両端部から2本の保持アーム20, 20を突設(延長)して、先端にトルク受け面21, 21を形成して、ブレーキシュー18の両端(面)を受持する構成としたので、軸心方向Cに極めてコンパクト化を図ることが出来、軸心方向Cに狭小な箇所にも、収容可能となる。即ち、図5の間隔寸法Wが極めて小さな箇所(場所)にも、本発明に係るブレーキ装置ならば、設置可能である。
【0035】
しかも、ブレーキドラム内周面1aに一旦当接したブレーキシュー18が、軸心平行方向に対してブレーキ開放時にそのままの角度姿勢で、平行移動し、ブレーキドラム内周面1aとブレーキシュー18とが極微小かつ全面均一の等間隙となる。故に、ブレーキ作動音が一層静かとなり、かつ、非制動時のシューの引きずり現象をも一層有効防止出来る。
【0036】
【発明の効果】
本発明は上述の構成により、次のような著大な効果を奏する。
【0037】
(請求項1によれば、)ブレーキシューと可動鉄心間とを連結する連結棒先端の球面座の回動中心を基点として、ブレーキシューは弾発部材により可動鉄心に対して傾く方向に作用させておいて、その傾き量を、規制部材で調整することによって、ブレーキ開放時におけるブレーキドラム内面と、ブレーキシューの摩擦内面との間を、均等にすることが出来る。これに伴って、作動音を低減出来て、極めて静粛作動を達成出来る。
【0038】
(請求項2によれば、)中心点を中心として、ブレーキシューは弾発部材の弾発付勢力にて傾く方向に力を与えておき、その傾き量を、規制部材で逆方向に調整するので、容易かつ迅速に、ブレーキドラム内周面と摩擦材の外周面との幅方向の間隙を、均一化出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の一形態を示す一部断面正面図である。
【図2】 要部の平面図である。
【図3】 要部断面側面図である。
【図4】 要部側面図である。
【図5】 要部概略断面側面図である。
【符号の説明】
1 ブレーキドラム
1a (ブレーキドラム)内周面
8 電磁ブレーキ部
9 固定鉄心
14 可動鉄心
18 ブレーキシュー
23 連結部材
43 弾発部材
44 規制部材
44 a 調整ボルト
44 b 取付け片
C 軸心方向
L 中央区画基準線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a brake device used for a hoisting machine or the like.
[0002]
[Prior art]
Conventional braking (brake) devices include a disc brake that presses the friction material against both sides of the disc, or a drum brake that presses the friction material from the outside or the inside of the drum. Methods such as pneumatic, electromagnetic, and mechanical were used.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Since such a conventional brake device requires a large space in the radial direction, and particularly in the axial direction, it is downsized to be accommodated in the required space --- thinning in the axial direction --- I couldn't. In addition, it is difficult to make the brake operation sound minute, and the structure becomes complicated. Therefore, assembly and delicate adjustment are difficult. Alternatively, there is a drawback that it is difficult to obtain the required electromagnet output in a limited space.
[0004]
The object of the present invention is to solve such problems of the prior art, and to enable compact accommodation in a particularly limited axial direction, as well as extremely quiet operation noise, easy fine adjustment, and simple structure. It provides a powerful brake device. Another object is to make it possible to make the fine distance between the brake drum and the brake shoe uniform when the brake is released, or to easily release the brake manually during a power failure. This is in providing a device.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, according to the present invention, a pair of internal extended electromagnetic brake portions are disposed at positions opposite to each other by 180 ° corresponding to the inner peripheral surface of the brake drum. The installed brake shoe is a spring-operated electromagnetic release type that is connected to the movable iron core corresponding to the fixed iron core by a connecting member , and is located between the brake shoe and the movable iron core at a position off the center in the width direction of the brake shoe. In addition to providing a resilient member that urges and urges in a direction in which the brake shoe separates, a restricting member capable of adjusting a separation distance between the brake shoe and the movable iron core is provided .
[0006]
The restriction member includes an adjustment bolt that presses the brake shoe in a direction opposite to that of the elastic member, an attachment piece that holds the adjustment bolt, and the like .
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the illustrated embodiment.
1 is a partial cross-sectional front view, FIG. 2 is a plan view of the main part, and FIG. 5 is a cross-sectional side view of the main part, and 1 is a cylindrical brake drum indicated by a two-dot chain line in FIG. Further, the structure is such that the braked rotating body M protrudes integrally or is fixed to the rotating body M and rotates integrally.
[0008]
The rotor M is a rotor, a winding drum, or the like of the motor, and is installed together with the brake device B in a place having a limited size in the axial direction C, as shown in FIG. Reference numeral 2 denotes a mounting member, which is fixed to a
[0009]
In the illustrated embodiment, a hole 5 is formed in the center of the mounting member 2, and a bearing 6 is fitted into the hole 5, and the
[0010]
[0011]
Next,
[0012]
[0013]
The
[0014]
Then, projecting
[0015]
As shown in FIG. 1 (as viewed from the axial direction C in FIG. 5), the pair of left and right torque receiving
[0016]
As can be seen from FIGS. 1 and 5, the fixed
[0017]
That is, the two connecting
[0018]
This mounting structure will be described in more detail with reference to FIG. 1. A direction in which the spherical seat Q and the flat seat P are kept in pressure contact with the outer surface (back surface) 42 of the spherical seat Q at the inner end of the connecting
[0019]
Specifically, the
[0020]
Further, a
[0021]
In addition, a shallow recessed
[0022]
By the way, in order to make the operation sound of the brake minute, it is necessary to minimize the gap of the
[0023]
In the conventional adjustment structure, it is known that the brake shoe is pushed against the inner peripheral surface of the brake drum when the locking nut is tightened. It had to be repeated many times. The present invention solves such a problem.
[0024]
Next, as shown in FIGS. 1 and 3, the center of the
[0025]
Specifically, an extending
[0026]
On the other hand, the regulating
[0027]
In FIG. 3, G indicates the rotation center point of the spherical seat Q. Thus, when the
[0028]
In other words, with the center point G as the center, the
[0029]
Next, as shown in FIG. 4 and FIGS. 1 and 2, the brake device according to the present invention includes a
[0030]
By operating the
[0031]
When the force applied to the
[0032]
As will be apparent from the above description and drawings, the present invention is an internal expansion type brake device that can realize a reduction in thickness in the axial direction C and that can exhibit a strong braking force.
[0033]
The basic operation is to press the
[0034]
Then, the two holding
[0035]
In addition, the
[0036]
【The invention's effect】
The present invention has the following remarkable effects by the above-described configuration .
[0037]
( According to claim 1 ) With the pivot point of the spherical seat at the tip of the connecting rod connecting the brake shoe and the movable iron core as the base point, the brake shoe is caused to act in a direction inclined with respect to the movable iron core by the resilient member. In addition, by adjusting the amount of inclination with the regulating member, the inner surface of the brake drum when the brake is released and the friction inner surface of the brake shoe can be made uniform. Along with this, the operation noise can be reduced, and extremely quiet operation can be achieved.
[0038]
(According to claim 2 ) With the center point as the center, the brake shoe applies a force in a direction to be inclined by the elastic biasing force of the elastic member, and the amount of inclination is adjusted in the reverse direction by the regulating member. Therefore, the gap in the width direction between the inner peripheral surface of the brake drum and the outer peripheral surface of the friction material can be made uniform easily and quickly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially sectional front view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a main part.
FIG. 3 is a sectional side view of an essential part.
FIG. 4 is a side view of a main part.
FIG. 5 is a schematic sectional side view of an essential part.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Brake drum 1a (Brake drum) inner
14 Movable iron core
18 Brake shoes
23 connecting member
43 bullet members
44 Regulatory members
44 a Adjustment bolt
44 b Mounting piece C Axial direction L Center section reference line
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