JP3940044B2

JP3940044B2 - 電磁制動装置

Info

Publication number: JP3940044B2
Application number: JP2002202400A
Authority: JP
Inventors: 憲太郎近藤
Original assignee: 三陽工業株式会社
Priority date: 2002-07-11
Filing date: 2002-07-11
Publication date: 2007-07-04
Anticipated expiration: 2022-07-11
Also published as: JP2004044681A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として巻上機に用いられる電磁制動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の巻上機等に用いられてきた電磁制動装置としては、図９に示すように、（ディスク等の）円盤状被制動体61の外周縁61ａを両面側から挟圧して制動するスプリング作動電磁開放型の挟圧ユニット60を、単独で、左右取付突片64，64によって、固定他部材62に取着していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電磁制動装置では、単独にて取着された上記挟圧ユニット60の制動力よりも大きな制動力が要求された場合には、図10に示すように、挟圧ユニット60を被制動体61の外周縁61ａに沿って複数個装着するか、若しくは、図11に示すように、大型の挟圧ユニット60を設計製作しなければならなかった。
【０００４】
即ち、図10に示すように、複数個の挟圧ユニット60を周方向に列設しようとすると、隣り合う取付突片64，64の余分な長さ等により、全体として、周方向の長さＬが過大なものとなっていた。
また、図11に示すように、大型の挟圧ユニット60を固定他部材62に取着する場合、電磁部等が大径化して、径方向の寸法Ｄが過大なものとなっていた。
【０００５】
従って、巻上機などの限られたスペースに於て、複数の挟圧ユニット60を列設（図10参照）したり、大型の挟圧ユニット60を装着（図11参照）するのは困難な場合があり、費用も増大する欠点があった。
【０００６】
そこで、本発明は、スペースの増加を抑制しつつ、制動力を大きくすることができる電磁制動装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る電磁制動装置は、電磁石部と板状体と、両者を所定間隔に保って連結する複数本のガイド杆と、を有し、上記板状体側のブレーキシューと上記電磁石部側のブレーキシューにて、円盤状被制動体の外周縁を両面側から挟圧して制動するスプリング作動電磁開放型の挟圧ユニットを、上記被制動体の外周縁に沿って延伸すると共に該外周縁に沿っての両端部が固定他部材に該外周縁よりも径方向外方にて固着されている細長状の共用ブラケットに、上記外周縁に沿って所定間隔で複数個設け、かつ、各挟圧ユニットのガイド杆を上記共用ブラケットに挿通すると共に各挟圧ユニットのブレーキシューのタンジェントフォースを上記共用ブラケットにて受持するように取着したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を示す図面に基づき、本発明を詳説する。
【０００９】
図１の左側面図、図２の平面図、図３の断面正面図に於て、本発明の電磁制動装置は、（ディスク等の）円盤状被制動体９の外周縁９ａを両面側から挟圧して制動する複数個のスプリング作動電磁開放型の挟圧ユニットＵと、被制動体９の外周縁９ａに沿って延伸する細長状の共用ブラケット８と、を備え、複数個の挟圧ユニットＵが、共用ブラケット８に、被制動体９の外周縁９ａに沿って所定間隔で設けられている。
【００１０】
挟圧ユニットＵは、電磁石部１と板状体２と、両者を所定間隔に保って連結一体化する複数本（図１、図２では２本）のガイド杆４と、を有し、板状体２側のブレーキシュー６と上記電磁石部１側のブレーキシュー７にて、円盤状被制動体９の外周縁９ａを両面側から挟圧して制動するように形成されている。なお、スプリング作動電磁開放型とは、電磁石部１の通電において、被制動体９を開放し（制動のＯＦＦ状態）、電磁石部１の非通電において、スプリングにて、被制動体９を制動する（制動のＯＮ状態）ように構成されるタイプを示す。
【００１１】
そして、各挟圧ユニットＵにおいて、電磁石部１と板状体２との間に、共用ブラケット８を配設し、各挟圧ユニットＵの複数本のガイド杆４を共用ブラケット８に挿通すると共に、各挟圧ユニットＵの一対のブレーキシュー６，７のタンジェントフォースＦ_tを共用ブラケット８にて受持するように取着している。従って、１個の共用ブラケット８にて、複数対のブレーキシュー６，７のタンジェントフォースＦ_tを受持している。
【００１２】
なお、タンジェントフォースＦ_tとは、被制動体９を押圧するブレーキシュー６，７が、制動時に被制動体９から受ける力の内で、被制動体９の走行運転方向の力を言う。即ち、回転運動する被制動体９から接線方向の力がブレーキシュー６，７に作用するが、これをタンジェントフォースＦ_tと呼び、図１に矢印にて例示する。
【００１３】
そして、この共用ブラケット８は、巻上機の基台（基枠）や建造物等の固定他部材10に、固着される。つまり、前記挟圧ユニットＵは、ブラケット８を介して固定他部材10に取付けられる。
【００１４】
上述のように、複数個の挟圧ユニットＵを、１個の共用ブラケット８に付設し、この共用ブラケット８を固定他部材10に固着しているため、各挟圧ユニットＵの各ブラケットを固定他部材10に直接に固着するのに比較して、全体として、周方向の長さＬを短くできる（図１と従来の図10を比較参照のこと）。
また、共用ブラケット８は、細長状であるため、全体として、径方向の寸法Ｄを短くすることができる。
【００１５】
さらに、共用ブラケット８は、被制動体９の外周縁９ａに沿って略円弧状であって、複数箇所（図１では２箇所）にてタンジェントフォースＦ_tが作用して、タンジェントフォースＦ_tによる応力集中を防止することができ、破損のないものとなる。
【００１６】
また、共用ブラケット８の長手方向（被制動体９の外周縁９ａに沿っての方向）の両端部８ａ，８ａは、固定他部材10に、被制動体９よりも径方向外方にて固着されている。具体的に述べると、共用ブラケット８の両端部８ａ，８ａには、孔付き取付座部13，13が形成され、その孔に（ボルト等の）固着具40を挿通して固定他部材10のネジ孔に螺着して共用ブラケット８が固着される。このように、共用ブラケット８の両端部８ａ，８ａが、外周縁９ａより径方向外方に配設されたことで、取付座部13，13及び固定他部材10と固着具40を十分に強度と剛性のある大きなものとすることが可能である。
【００１７】
ところで、共用ブラケット８は、図２、図３、図４に示すように、被制動体９が差込まれる凹溝部11を有し、図４の正面図のように、全体がくし型（若しくは、３つ股形状）であり、その左右及び中央の脚部（枝部）12は上記凹溝部11の存在によって、各々２本毎に分岐する。即ち、共用ブラケット８は、上辺背骨部14と、上辺背骨部14に長手方向に沿って所定間隔で突設された３個の脚部（枝部）12と、から成る。
【００１８】
そして、共用ブラケット８の隣り合う脚部（枝部）12，12と上辺背骨部14にて包囲された内空間15に、夫々、ブレーキシュー６，７が保持される。図５〜図８に於て、ブレーキシュー６，７は、被制動体９に直接的に接触するブレーキパット部16と、これを固着したブレーキシュー本体部17と、から成り、夫々矩形板状として、重ね合わされて一体化されている。
【００１９】
この矩形板状のブレーキシュー６，７の４角部に於て、その側面６ａ，７ａを、ブレーキシュー６，７の押圧作動方向（図３・図５に於ける左右方向）へスライド可能に受ける複数のスライド面18が、共用ブラケット８の内部寄りに設けられている。このように、複数対のブレーキシュー６，７を共用ブラケット８にて包囲状として、かつ、ブレーキシュー６，７の押圧作動方向へはスライド可能であって、かつ、タンジェントフォースＦ_tの方向へは不動状態に、共用ブラケット８にて受持している構成である。なお、ブレーキシュー６，７を矩形板状として、その４角部に於て受持すると、安定して保持可能となる利点がある。
【００２０】
また、一対のブレーキシュー６，７の内の一方のブレーキシュー７は、求心継手19を介して電磁石部１の可動鉄芯５の中央部に設けられている。他方のブレーキシュー６は、板状体２側に調整ネジ20と求心継手21を介して設けられている。
【００２１】
さらに、一対のブレーキシュー６，７を相互に離れる方向に常時弾発付勢する一対のリターンスプリング22，22を、ブレーキシュー６，７夫々と共用ブラケット８との間に介在させる。
【００２２】
具体的には、リターンスプリング22はバネ鋼板片を打抜きプレス加工して製作され、その形状は、中央に短筒部23を有すると共に複数本の脚片が突設された略矩形状（図６参照）である。
【００２３】
中央の短筒部23には、遊嵌状に、求心継手19又は求心継手21が挿入配置される。また、上記複数本の脚片の内、４本は矩形板状のブレーキシュー本体部17の長辺を抱かかえ状に保持するＪ字型抱込脚片24とされ、また、２本はブレーキシュー本体部17の短辺に係止されるＬ字型係止脚片25，25とされる。
【００２４】
そして、この係止脚片25を間として、（図６に於て、）上下に配置された（合計４本の）板バネ脚片26は、共用ブラケット８の外面に当接して、（図５と図８に於て）矢印Ａ方向へ常時ブレーキシュー６，７を夫々弾発付勢して、ブレーキシュー６，７を相互に離す方向へ付勢し、これによって、求心継手19，21の凹凸摺接面（凹球面と凸球面の間）、及び、調整ネジ20の先端面と（一方の）求心継手21との間に、微小ギャップが発生しないように保ち、制動のＯＮ−ＯＦＦ切換時に異音が発生することを有効防止している。
【００２５】
次に、前記板状体２等について図面に基づいてさらに具体的に説明すると、板状体２は、図１に示すように、左右方向の対角線が、上下方向の対角線よりも若干大きい（又は略等しい）四角形であり、その下端頂部に調整ネジ20を取付け、また、左右頂部には、ガイド杆４，４を配設し、上方頂部には補強杆27が配設されている。なお、調整ネジ20にはロックナット28が螺着されている。このように、板状体２をコンパクトなものとできるため、共用ブラケット８に複数の挟圧ユニットＵを付設できると共に、本電磁制動装置の周方向の長さＬ及び径方向の寸法Ｄを小さくできる。
【００２６】
図５に示す如く、ガイド杆４は、長寸ボルト29と円管体30とから成り、ボルト29は、固定鉄芯３のネジ孔31に螺着されると共に、円管体30の両端部は、固定鉄芯３の座ぐり部及び板状体２の座ぐり部に圧着する。
【００２７】
図４に示すように、共用ブラケット８の上辺背骨部14に、各内空間15の上方の左右に孔32，32が設けられ、各左右両孔32，32に、上記ガイド杆４，４が夫々挿入されて、孔32内周面と円管体30外周面とが、摺動可能である。なお図５に於ては、滑りブッシュ33を孔32に設けて、摺動をスムースとしている。このように、電磁石部１と板状体２とガイド杆４とから成る挟圧ユニットＵを複数個、微小寸法浮遊可能に共用ブラケット８に取付けられている。
【００２８】
補強杆27は、制動時に被制動体９をブレーキシュー６，７が押圧した際の強大な（矢印Ａ方向の）反力によって、四角形の板状体２の上方頂部と、電磁石部１の間隔が減少する方向に板状体２が倒れるのを、阻止するものである。言い換えると、補強杆27の一つの機能は突張り杆としての機能である。
【００２９】
ところで、図１に於て、四角形の板状体２の左右頂部に小突出片部34，34が形成され、他方、図４に於て、共用ブラケット８の各内空間の上方で左右両孔32，32の外側には、ボルト38，38が突設されている。
【００３０】
上述の如く、各挟圧ユニットＵは、微小寸法浮遊可能に（図３，図５に示すように微小間隙Ｂ₁，Ｂ₂分だけ移動可能に）共用ブラケット８に取付けられているが、この共用ブラケット８に対して板状体２が離れる方向（図２の下方向）に弾発付勢する弾発部材36を設ける。図２に於ては、この弾発部材36は、圧縮コイルバネをもって構成される。
【００３１】
さらに、板状体２が（上述の）離れる方向へ過大に移動するのを規制する規制部材37を設ける。図２に於ては、前記ボルト38と（ロック用）ナット39をもって、規制部材37を構成している。
【００３２】
このように、弾発部材36及び規制部材37をもって、各挟圧ユニットＵのセンタリングを図るように構成して、ブレーキシュー６，７のブレーキパット部16，16と被制動体９との（非制動時の）エアーギャップを調整可能としている。
【００３３】
特に、図２のように、ボルト38を圧縮コイルバネに挿通して、弾発部材36と規制部材37を、コンパクトに一体状とすれば、構造の簡素化とコストダウンを図り得る利点がある。なお、板状体２の重量に比較して、電磁石部１の重量が大である場合が多いので、フローティング状態（浮遊状態）にて、各挟圧ユニットＵが重量の大きい電磁石部１側へ傾いて動き、パット部16，16が不均等にディスク等の被制動体９に当接（摺接）する心配があるのを、上記弾発部材36が、板状体２が固定側のブラケット８から離れる方向へ押圧して、釣合を巧妙に保っている。
【００３４】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。例えば、共用ブラケット８に３つ以上の内空間15を形成して、３個以上の挟圧ユニットＵを設けるようにしてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は上述の如く構成されるので、次に記載する効果を奏する。
【００３６】
複数個の挟圧ユニットを（図10のように）各ブラケットを介して列設する構造に比して、周方向の長さＬを短くすることができる。かつ、（図11に示したように）単数の大型の挟圧ユニットに比して、径方向の寸法Ｄを短くすることができる。このように、本発明によれば、制動力を大きくしつつも、部品数を減少して、小スペースにも設置できる。
【００３７】
従って、巻上機においては、その構造上、電磁制動装置の大きさの制限や、被制動体９の外径が制限される場合が多く、その反面、制動力の大なるものが要求されるが、本発明によれば、小型で、かつ、強力、しかも、安価な電磁制動装置を提供することができる。
【００３８】
また、制動時に被制動体９から受ける各タンジェントフォースＦ_tは、共用ブラケット８を経由して受けられ、板状体２及びガイド杆４には伝達されないため、板状体２及びガイド杆４等を小型化、軽量化することが出来る。
また、固定他部材10に共用ブラケット８を取り付けるための固着具40の取付・取外を、被制動体９に邪魔されずに、容易に行うことができる。また、共用ブラケット８の両端部８ａ，８ａを肉厚とでき、その固着具40と固定他部材10等を必要に応じて大きくできて、強度、剛性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す左側面図である。
【図２】平面図である。
【図３】断面正面図である。
【図４】共用ブラケットの正面図である。
【図５】要部断面説明図である。
【図６】要部説明図である。
【図７】要部断面説明図である。
【図８】要部断面説明図である。
【図９】従来例を示す説明図である。
【図10】従来例を示す説明図である。
【図11】従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
１電磁石部
２板状体
４ガイド杆
６ブレーキシュー
７ブレーキシュー
８共用ブラケット
８ａ端部
９被制動体
９ａ外周縁
10 固定他部材
Ｆ_t タンジェントフォース
Ｕユニット

Claims

電磁石部（１）と板状体（２）と、両者を所定間隔に保って連結する複数本のガイド杆（４）と、を有し、上記板状体（２）側のブレーキシュー（６）と上記電磁石部（１）側のブレーキシュー（７）にて、円盤状被制動体（９）の外周縁（９ａ）を両面側から挟圧して制動するスプリング作動電磁開放型の挟圧ユニット（Ｕ）を、上記被制動体（９）の外周縁（９ａ）に沿って延伸すると共に該外周縁（９ａ）に沿っての両端部（８ａ），（８ａ）が固定他部材（ 10 ）に該外周縁（９ａ）よりも径方向外方にて固着されている細長状の共用ブラケット（８）に、上記外周縁（９ａ）に沿って所定間隔で複数個設け、かつ、各挟圧ユニット（Ｕ）のガイド杆（４）を上記共用ブラケット（８）に挿通すると共に各挟圧ユニット（Ｕ）のブレーキシュー（６），（７）のタンジェントフォース（Ｆ_t）を上記共用ブラケット（８）にて受持するように取着したことを特徴とする電磁制動装置。