JP4451034B2

JP4451034B2 - 制動装置

Info

Publication number: JP4451034B2
Application number: JP2001293768A
Authority: JP
Inventors: 敬湯村; 誠治渡辺; 朝和星野尾
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2021-09-26
Also published as: JP2003095086A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁石を用いた制動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転体に制動力を与えて該回転体を制動する装置の一形態として、例えば特開平２０００−２８９９５４号公報に提案されているものがある。この制動装置は、椀型固定ハウジングと、ハウジングの内側に回転自在に配置された環状回転体と、環状回転体の内周面に向かって進退自在に支持されたブレーキアームと、該ブレーキアームを環状回転体に向けて付勢するばねと、該ばねの付勢力に対抗してブレーキアームを環状回転体の内周面から後退させる電磁石とを備えている。ブレーキアームは、電磁石の吸引力を該ブレーキアームに伝えるために、磁性部材であるアマチュアがボルトによって固定されている。また、電磁石は支持部材に取り付けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成された制動装置では、電磁石の吸引力をアマチュアからブレーキアームに効率良く伝達するために、電磁石の吸引時に電磁石の吸引面と該吸引面に吸引されるアマチュアの対向面とを隙間なく接触させる必要がある。しかしながら、従来の制動装置では、電磁石は固定板を介して支持板に固定され、またブレーキアームは軸を介して支持板に回転自在に支持されている。そのため、電磁石と固定板との連結誤差、固定板と支持板との連結誤差、ブレーキアームと支持板との連結誤差、軸の取付誤差などの複数の誤差が累積しており、電磁石とこれに対向するアマチュアとの隙間調整に多くの時間と労力を要していた。
【０００４】
そこで、本発明は、より少ない調整により又は殆ど調整することなく、電磁石の吸引面とこれに吸引されるアマチュアの対向面とを隙間なく接触させて両者の間で効率良く磁力を伝達できる制動装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明は、電磁石と制動部を支持する可動部と、アマチュアを有する固定部と、上記可動部に付勢力を与えて上記制動部を被制動部に接触させるばねとを備え、上記電磁石で上記アマチュアを吸引することにより、上記アマチュアを含む上記固定部は静止したままで、上記可動部のみを動作させて上記制動部を上記被制動部から離間させる制動装置において、上記固定部と上記アマチュアは同一の材料で一体的に形成され、上記可動部は上記固定部に直接係合していることを特徴とする。
【０００６】
本発明の他の形態は、上記可動部と上記電磁石の鉄心が同一の材料で一体的に形成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の他の形態は、上記可動部と上記固定部は、軸を介して、上記可動部が上記固定部に対して揺動自在に直接係合されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の他の形態は、上記可動部と上記固定部は、ガイドを介して、上記可動部が上記固定部に対して進退自在に直接係合されていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の複数の実施の形態を説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明をエレベータ昇降用巻上装置の制動装置に適用したものであるが、本発明は種々の産業機器に応用できる。
【００１１】
〔実施の形態１〕
図１は、エレベータ昇降用巻上装置１の外観を示す。特に図示しないが、巻上装置１はエレベータ昇降路に固定され、エレベータ昇降路内に配置されたエレベータかごを昇降するために利用される。
【００１２】
巻上装置１は、水平方向の中心線３を中心とする軸対称な形状の椀型構造体からなるハウジング５を備えており、ハウジング５と一体に形成された固定用脚部７を介してエレベータ昇降路に固定される。
【００１３】
図２に示すように、ハウジング５は、内側の空間９に動力装置１１と制動装置１３を収容している。これら動力装置１１と制動装置１３を空間９内に保持するために、ハウジング５には背面の開口部を上下方向に横切る支持板（支持部）１５がボルトなどの連結手段によって連結されている。
【００１４】
動力装置１１は、ハウジング５の中心線３に沿って配置され且つハウジング５と支持板１５に両端が支持された支軸１７を備えている。支軸１７は、ベアリング１９を介して回転自在に、回転体（被制動部）２１を支持している。回転体２１は、ハウジング５と同様に椀型の構造体からなり、中心線３を中心として形成された２つの円筒部（内側円筒部２３と外側円筒部２５）を備えている。内側円筒部２３の外周部には周方向に連続した複数の溝２７が形成されており、これらの溝２７にワイヤ２９が架けられている。溝２７に架けられたワイヤ２９は、脚部７に形成された２つの貫通孔３１（図１参照。なお、一方の貫通孔は図面から省略してある。）を介して下方に伸びており、一方の端部にエレベータかご、他方の端部に釣り合い錘が連結されている。外側円筒部２５の外周部には、周方向に一定の間隔をあけて複数の電機子３３が設けてある。一方、外側円筒部２５の外周部に対向するハウジング５の内周部には、周方向に一定の間隔をあけて複数の固定子巻線３５が設けてある。これら電機子３３と固定子巻線３５は、回転体２１に回転力を与えるためのモータを構成しており、固定子巻線３５に印加する電流の方向を切り換えることにより、回転体２１を正逆回転できるようにしてある。
【００１５】
図３に示すように、制動装置１３は、いわゆる内拡型電磁ブレーキと呼ばれるもので、回転体２１における外側円筒部２５の内周面（制動面３７）に摩擦力を作用させることで該回転体２１を制動するものである。そのために、制動装置１３は、支持板１５の内側に配置された一つの固定ブロック（固定部）３９と、固定ブロックを挟んでその両側に左右対称に配置された二つの可動ブロック（可動部）４１を有する。
【００１６】
固定ブロック３９は、支持板１５の内側に配置された固定板（固定部）４３を有する。固定板４３は、例えば鉄板などの磁性部材で形成されており、複数の連結具（例えば、ボルトとナット）４５によって支持板１５に固定されている。また、固定板４３には、両側の可動ブロック４１に対向する部分に形成された２つの切欠部４７と、これら２つの切欠部４７の間に形成された鉄心部分４９を一体的に有し、鉄心部分４９の周囲にコイル５１が巻回されて電磁石５３が構成されている。
【００１７】
可動ブロック４１は、支軸５４を介して直接固定板４３に揺動可能に支持された制動アーム５５を有する。制動アーム５５は、固定板４３と同様に鉄板などの磁性部材で形成されており、電磁石５３に対向する内側部分を該電磁石５３に向けて膨出してアマチュア（鉄片部分）５７が一体的に形成されている。制動アーム５５の基端側外側部分には、回転体２１の制動面３７に対向する制動部５９が固定されており、制動アーム５５の揺動に基づいて制動部５９が制動面３７に接触・離間できるようにしてある。一方、制動アーム５５の末端側内側部分は、一端を支持板１５に固定した押圧ばね６１の他端が連結されており、この押圧ばね６１の付勢力によって、制動アーム５５の制動部５９が制動面３７に向けて常時付勢されている。
【００１８】
以上の構成を供えた制動装置１３において、図示しない電源から電磁石５３のコイル５１に電流が印加されると、コイル５１によって囲まれた鉄心部分４９に磁束が形成される。磁束は、鉄心部分４９とこれに対向するアマチュア５７を介してコイル５１を流れる磁気回路６３を形成し、鉄心部分４９にアマチュア５７を吸引する磁気吸引力を発生する。これにより、押圧ばね６１の押圧力に対抗して制動アーム５５が電磁石５３側に回転し、制動部５９が制動面３７から離間して、回転体２１の回転を許可する。次に、コイル５１に流れる電流を遮断すると、鉄心部分４９とアマチュア５７を通る磁束が消滅する。その結果、制動アーム５５は押圧ばね６１の付勢力によって電磁石５３から離間し、制動部５９が制動面３７に接触して、回転体２１に制動力を与える。
【００１９】
また、本実施の形態の制動装置１３によれば、制動アーム５５は、固定ブロック３９の固定板４３に支軸５４を介して直接に連結されている。したがって、固定板４３と制動アーム５５の支軸貫通孔の位置及び直角度と、固定板４３に一体形成されている鉄心部分４９のアマチュア対向面と制動アーム５５に一体形成されているアマチュア５７の鉄心対向面の角度及び直角度とを正確に加工しておけば、固定ブロック３９に可動ブロック４１を連結したとき、鉄心部分４９のアマチュア対向面とアマチュア５７の鉄心対向面は隙間なく対向し、両対向面の間を効率的に磁束が流れる。その結果、電磁石５３の吸引力が無駄なくアマチュア５７に伝わる。また、制動装置１３の組立時の調整も不要である。特に、本実施の形態では、鉄心部分４９が固定板４３に一体的に形成され、アマチュア５７が制動アーム５５に一体形成されているので、従来の制動装置のように、電磁石を固定板に連結したり又アマチュアを制動アームに連結したりする際の組立誤差もなく、そのために電磁石の吸引力を更に効率的にアマチュアに伝達できる。
【００２０】
なお、本実施の形態では、固定板４３に鉄心部分４９を一体的に形成すると共に、制動アーム５５にアマチュア５７を一体的に形成したが、固定板４３に鉄心部分４９を一体的に形成しただけの形態や、制動アーム５５にアマチュア５７を一体的に形成しただけの形態も、本発明に含まれる。
【００２１】
〔実施の形態２〕
実施の形態１では、固定ブロックに電磁石を設け、可動ブロックにアマチュアを設けたが、逆に、可動ブロックに電磁石を設け、固定ブロックにアマチュアを設けてもよい。例えば、図４に示す実施の形態２の制動装置１３Ａでは、可動ブロック４１の制動アーム５５に、固定ブロック３９に対向する部分に２つの切欠部１４７と鉄心部分１４９が形成されており、鉄心部分１４９にコイル１５１を巻回して電磁石１５３が構成されている。一方、固定ブロック３９には、電磁石１５３に対向する部分を該電磁石１５３に向けて膨出し、アマチュア１５７が形成されている。
【００２２】
このように構成された実施の形態２の制動装置１３Ａでは、制動アーム５５が固定ブロック３９の固定板４３に支軸５４を介して直接に連結されている。したがって、固定板４３と制動アーム５５の支軸貫通孔の位置及び直角度と、固定板４３に一体形成されているアマチュア１５７の鉄心対向面と制動アーム５５に一体形成されている鉄心部分１４９のアマチュア対向面の角度及び直角度とを正確に加工しておけば、固定ブロック３９に可動ブロック４１を連結したとき、鉄心部分１４９のアマチュア対向面とアマチュア１５７の鉄心対向面は隙間なく対向する。
【００２３】
したがって、電磁石１５３を励磁すると、図示するように鉄心部分１４９とアマチュア１５７との間には、コイル１５１を囲む磁気回路１６３が形成され、両対向面の間を効率的に磁束が流れる。その結果、電磁石１５３の吸引力が無駄なくアマチュア１５７に伝わる。また、制動装置１３Ａの組立時の調整も不要である。特に、本実施の形態では、鉄心部分４９が制動アーム５５に一体的に形成され、アマチュア１５７が固定板１４３に一体形成されているので、従来の制動装置のように、電磁石を固定板に連結したり又アマチュアを制動アームに連結したりする際の組立誤差もなく、そのために電磁石の吸引力を更に効率的にアマチュアに伝達できる。
【００２４】
また、実施の形態２では、固定板４３にアマチュア１５７を一体的に形成すると共に、制動アーム５５に鉄心部分１４９を一体的に形成したが、固定板１４３にアマチュア１５７を一体的に形成しただけの形態や、制動アーム５５に鉄心部分１４９を一体的に形成しただけの形態も、本発明に含まれる。
【００２５】
〔実施の形態３〕
図５は、本発明を他の制動装置（いわゆる内拡直動型電磁ブレーキ）に適用した例を示す。なお、図面には一つの制動装置しか表示されていないが、実施の形態１、２と同様に、制動装置１３Ｂは回転体２１の内側に左右対称に配置されている。
【００２６】
この制動装置１３は、水平方向に伸びる一つ又は複数の水平ガイド（シャフト又は軸）３７１を有する。これら水平ガイド３７１は、固定ブロック３３９の固定板３４３に固定されている。磁性部材（例えば、鉄）からなる、可動ブロック３４１の制動スライダ３５５は、制動面３７に対向する中央部分に制動部３５９を備えており、回転体２１のラジアル方向（法線方向）に向けて制動面３７に進退自在に水平ガイド３７１に支持されている。制動スライダ３５５はまた、制動部３５９の反対側を支持部１５に向けて膨出してアマチュア３５７が一体的に形成されている。制動スライダ３５５の両端は、一端を支持板１５に固定した押圧ばね３６１の他端が連結されており、制動部３５９を制動面３７に向けて付勢するようにしてある。固定ブロック３３９は、支持板１５にボルト３４５等で固定された固定板３４３を有する。固定板３４３は、アマチュア３５７に対向する部分に２つの切欠部３４７と鉄心部分３４９が形成され、この鉄心部分３４９にコイル３５１を巻回して電磁石３５３が形成されている。したがって、制動装置１３Ｂによれば、電磁石３５３の励磁・消磁に基づいて制動スライダ３５５が左右に移動し、制動部３５９が制動面３７に離間・接触する。
【００２７】
また、本実施の形態の制動装置１３Ｂによれば、制動スライダ３５５は、固定ブロック３３９の固定板３４３に水平ガイド３７１を介して直接に連結されている。したがって、固定板３４３と制動スライダ３５５の水平ガイド貫通孔の位置及び方向と、固定板３４３に一体形成されている鉄心部分３４９のアマチュア対向面と制動スライダ３５５に一体形成されているアマチュア３５７の鉄心対向面の角度及び直角度とを正確に加工しておけば、固定ブロック３３９に可動ブロック３４１を連結したとき、鉄心部分３４９のアマチュア対向面とアマチュア３５７の鉄心対向面は隙間なく対向し、両対向面の間を効率的に磁束が流れる。その結果、電磁石３５３の吸引力が無駄なくアマチュア３５７に伝わる。また、制動装置１３Ｂの組立時の調整も不要である。特に、本実施の形態では、鉄心部分３４９が固定板３４３に一体的に形成され、アマチュア３５７が制動スライダ３５５に一体形成されているので、従来の制動装置のように、電磁石を固定板に連結したり又アマチュアを制動スライダに連結したりする際の組立誤差もなく、そのために電磁石の吸引力を更に効率的にアマチュアに伝達できる。
【００２８】
〔実施の形態４〕
実施の形態３では、固定ブロックに電磁石を設け、可動ブロックの制動スライダにアマチュアを設けたが、図６に示すように、制動スライダに電磁石を設け、固定ブロックにアマチュアを設けてもよい。具体的に、実施の形態４の制動装置１３Ｂ’は、支持板１５から水平方向に伸びる一つ又は複数の水平ガイド（軸）４７１を有する。可動ブロック４４１の制動スライダ４５５は、制動面３７に対向する中央部分に制動部４５９を支持しており、回転体２１のラジアル方向（法線方向）に向けて制動面３７に進退自在に水平ガイド４７１に支持されている。制動スライダ４５５はまた、支持板１５に対向する部分に２つの切欠部４４７が形成され、これら切欠部４４７にコイル４５１を巻回して電磁石部４５３が形成されている。制動スライダ４５５の両端は、一端を支持板１５に固定した押圧ばね４６１の他端が連結されており、制動部４５９を制動面３７に向けて付勢するようにしてある。固定ブロック４３９は、支持板１５にボルト４４５等で固定された固定板４４３を有し、電磁石４５３に対向する部分がアマチュア４５７としてある。
【００２９】
この制動装置１３Ｂ’によれば、電磁石４５３の励磁・消磁に基づいて制動スライダ４５５が左右に移動し、制動部４５９が制動面３７に離間・接触する。また、固定ブロック４３９の固定板４４３にアマチュア４５７が一体的に形成され、また、制動スライダ４５５に電磁石４５３が一体的に形成されている。そのため、固定ブロックと可動ブロックの剛性は、従来の制動装置の固定ブロックと可動ブロックに比べて著しく高い。さらに、電磁石４５３によって形成される磁束が、電磁石４５３とアマチュア４５７を介して固定板４４３と制動スライダ４５５を漏れることなく流れるので、両者の間に大きな磁気吸引力を発揮する。したがって、大きな制動力を得るために電磁石のサイズを大きくすると共に、制動アームの剛性を高めることができる。したがって、実施の形態３の制動装置と同様に、電磁石の吸引力を効率的にアマチュアに伝達できる
【００３０】
〔実施の形態５〕
図７は、本発明を他の制動装置（いわゆる外拡型電磁ブレーキ）に適用した例を示す。この制動装置１３Ｃは、回転体５２１を挟んでその両側にそれぞれ配置されている。各制動装置１３Ｃは、固定支持台５１５と、この固定支持台５１５に固定された固定ブロック５３９と、支点５４３を介して固定ブロック５３９に揺動自在に且つ回転体５２１に進退自在に支持された可動ブロック５４１の制動アーム５５５を有する。これら固定ブロック５３９と制動アーム５５５は共に磁性部材（例えば、鉄部材）で形成されている。制動アーム５５５は、回転体５２１との対向部に配置された制動部５５９を支持しており、この制動部５５９の反対側にアマチュア部分５５７を一体的に備えている。一方、固定ブロック５３９は、アマチュア部分５５７に対向する部分に２つの切欠部５４７と鉄心部分５４９が形成され、この鉄心部分５４９にコイル５５１を巻回して電磁石５５３が形成されている。したがって、制動装置１３Ｃによれば、電磁石５５３の励磁・消磁に基づいて制動アーム５５５が揺動し、制動部５５９が回転体５２１の外周面（制動面）に離間・接触する。
【００３１】
また、本実施の形態の制動装置１３Ｃによれば、制動アーム５５５は、固定ブロック５３９の固定板５４３に支軸５５４を介して直接に連結されている。したがって、固定板５４３と制動アーム５５５の支軸貫通孔の位置及び直角度と、固定板５４３に一体形成されている鉄心部分５４９のアマチュア対向面と制動アーム５５５に一体形成されているアマチュア５５７の鉄心対向面の角度及び直角度とを正確に加工しておけば、固定ブロック５３９に可動ブロック５４１を連結したとき、鉄心部分５４９のアマチュア対向面とアマチュア５５７の鉄心対向面は隙間なく対向し、両対向面の間を効率的に磁束が流れる。その結果、電磁石５５３の吸引力が無駄なくアマチュア５５７に伝わる。また、制動装置１３Ｃの組立時の調整も不要である。特に、本実施の形態では、鉄心部分５４９が固定板５４３に一体的に形成され、アマチュア５５７が制動アーム５５５に一体形成されているので、従来の制動装置のように、電磁石を固定板に連結したり又アマチュアを制動アームに連結したりする際の組立誤差もなく、そのために電磁石の吸引力を更に効率的にアマチュアに伝達できる。
【００３２】
なお、実施の形態５では、固定ブロックに電磁石の鉄心、可動ブロックにアマチュア部分を一体的に設けているが、固定ブロックにアマチュア部分を一体的に形成し、可動ブロックに電磁石の鉄心を一体的に形成してもよい。この場合も、電磁石の吸引力を効率良くアマチュアに伝えることができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る制動装置によれば、固定部に対して可動部を組み立てる際の調整が簡単になる。また、電磁石と鉄心からこれに対向するアマチュアに効率良く吸引力で伝達できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の制動装置を含むエレベータ昇降用巻上装置の斜視図。
【図２】図１に示す巻上装置の断面図。
【図３】実施の形態１に係る制動装置の部分正面図。
【図４】実施の形態２に係る制動装置の部分正面図。
【図５】実施の形態３に係る制動装置の正面図。
【図６】実施の形態４の変形例に係る制動装置の正面図。
【図７】実施の形態５に係る制動装置の正面図。
【符号の説明】
１３制動装置、１５支持板、２１回転体、３７制動面、４３固定板、４５制動アーム、４９鉄心部分、５３電磁石、５７アマチュア、５９制動部、６１ばね。

Claims

電磁石と制動部を支持する可動部と、アマチュアを有する固定部と、上記可動部に付勢力を与えて上記制動部を被制動部に接触させるばねとを備え、上記電磁石で上記アマチュアを吸引することにより、上記アマチュアを含む上記固定部は静止したままで、上記可動部のみを動作させて上記制動部を上記被制動部から離間させる制動装置において、
上記固定部と上記アマチュアは同一の材料で一体的に形成され、上記可動部は上記固定部に直接係合していることを特徴とする制動装置。
電磁石と制動部を支持する可動部と、アマチュアを有する固定部と、上記可動部に付勢力を与えて上記制動部を被制動部に接触させるばねとを備え、上記電磁石で上記アマチュアを吸引することにより、上記アマチュアを含む上記固定部は静止したままで、上記可動部のみを動作させて上記制動部を上記被制動部から離間させる制動装置において、
上記可動部と上記電磁石の鉄心は同一の材料で一体的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の制動装置。
上記可動部と上記固定部は、軸を介して、上記可動部が上記固定部に対して揺動自在に直接係合されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の制動装置。
上記可動部と上記固定部は、ガイドを介して、上記可動部が上記固定部に対して進退自在に直接係合されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の制動装置。