JP4774387B2 - 巻上機のブレーキ - Google Patents
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Description
コイルを備え、ロータの軸と同軸にある固定鉄心、上記ロータの径方向へ可動に弾性部材を介して上記固定鉄心と連結された可動鉄心、上記可動鉄心と連結されたブレーキシュー、上記ロータ周方向の上記ブレーキシュー各端面と対向する端面を有するトルク受け、及び上記周方向と略平行に上記ブレーキシューを表裏で挟む形で上記トルク受けに接続され、一組となって上記ブレーキシューの上記径方向の動きをガイドする2つの弾性部材からなるガイド部材を備え、
上記2つのガイド部材と上記ブレーキシューとが対向する面における上記2つのガイド部材及びブレーキシューのいずれか一方に突起が設けられ、
上記突起と対向する上記ガイド部材またはブレーキシューの面を平面とし、
上記ブレーキシューまたはガイド部材の上記突起と当接する面は段差を有し、
上記突起によって、上記ブレーキシューが、上記ガイド部材両側それぞれにおいて拘束されているものである。
上記2つのガイド部材と上記ブレーキシューとが対向する面における上記2つのガイド部材及びブレーキシューのいずれか一方に突起が設けられ、
上記突起と対向する上記ガイド部材またはブレーキシューの面を平面とし、
上記ブレーキシューまたはガイド部材の上記突起と当接する面は段差を有し、
上記突起によって、上記ブレーキシューが、上記ガイド部材両側それぞれにおいて拘束されているものなので、ガイド部材と接触する面だけに滑りを良くする加工をすれば良く、製造コストを低減できる。
図1は、この発明に係る巻上機のブレーキの実施の形態1を示す正面断面図である。
巻上機1のブレーキ2は、巻上機1の回転軸5とほぼ同軸心、且つ、巻上機1のロータ4の内側に固定されており、コイル24を備えた固定鉄心6、固定鉄心6と圧縮バネ等の弾性部材を介して連結された可動鉄心7、可動鉄心7に連結されたブレーキシュー8、可動鉄心7とブレーキシュー8との連結手段である球面ボルト9、球面ボルト9を支持する球面座10、球面座10を介し球面ボルト9とブレーキシュー8を弾性的に支持する板バネ13、ロータ4の周方向に端面を有し、ブレーキシュー8の周方向端面を挟みガイドするトルク受け11、ブレーキシュー8を巻上機1のロータ4の周方向と垂直な方向に拘束する2つのガイド部材12で構成される内部拡大式ブレーキ2である。なお、トルク受け11は、ハウジング3と一体に形成されたり、ハウジング3にネジで固定される。
ブレーキシュー8は、巻上機1のロータ4の周方向に設けた上記2つのトルク受け11により、周方向の動きが規制される。また、ブレーキシュー8における巻上機1のロータ4の周方向と垂直な端面には、ガイド部材12のブレーキシュー8に接する面に設けた2対の突起15を介し、ガイド部材12によってブレーキシュー8をトルク受け11と略平行に保持する。なお、図2では、この発明の構成を説明するために、ブレーキシュー8と突起15とのすき間22を大きく描いているが、すき間22の実際の大きさは数十μm以下である。
図3(a)と(b)に示した従来の構造では、球面ボルト9を支持する球面座10をブレーキシュー8に設けた浅い凹部14に収め、凹部14の寸法精度の高い2つの側面部28で球面座10の位置を規制することにより、精度よくブレーキシュー8をトルク受け11に組み立てていた。しかしこの構造では、組立精度をさらに向上する場合、寸法精度のさらに高い部品が必要なため、製造コストが増加する問題があった。また部品の加工コストを低減するために寸法精度の低い部品を使う場合、ブレーキシュー8とロータ4とのギャップ26を数十μm前後の精度に収め、且つ、ブレーキシュー8とトルク受け11を平行となるように組み立てるために、繰り返し調整する必要が生じて組立時間を要するなど、製造コストが増加するという問題点があった。
図2では、ガイド部材12の両側に突起15を設けた構成を示したが、図4に示したように、ブレーキシュー8に2対の突起15を設け、突起15と対向するガイド部材12を平坦な面にしてもよい。
図2に示した構成では、ブレーキシュー8に設けた突起15と接触するガイド部材12の面を平坦に加工する必要があり、滑りを良くするためには、表面あらさを小さくする必要も生じる場合がある。このときには、図5に示したように、ガイド部材12に設けた突起15と接触するブレーキシュー8の面に段差27を設ける。図5に示したように、ブレーキシュー8に段差27を設けて加工する領域を制限することにより、製造コストを低減できる。また、図4のような場合には、ガイド部材12の方に段差27を設けることにより同様の効果を得る方法がある。
図2と図4に示した構成を組み合わせてもよい。図6に示したように、ブレーキシュー8のガイド部材12と対向する2面のうち、一方を平坦な面、他方を突起15を2つ設けた面とし、ブレーキシュー8の平坦な面と対向するガイド部材12に2つの突起15を設け、ブレーキシュー8の突起15を2つ設けた面と対向するガイド部材12を平坦とする方法もある。
突起15が剛体の場合、長さL2のばらつきによって、ブレーキシュー8をトルク受け11と略平行に拘束する力の不足や過剰が生じる可能性がある。そのため、図7に示したように、ガイド部材12として弾性部材を用いる方法がある。ガイド部材12の剛性を任意に設定することにより、ブレーキシュー8を拘束する力を予め設計できるため、組立て時の調整を簡素化できて、ブレーキ2の組立コストを低減できる。
突起15を設ける方法としては、図8に示したように、当て板20をガイド部材12にネジ19で固定したり、貼り付けるなどの方法がある。図示しないが、同様にしてブレーキシュー8に突起15を設ける方法もある。
図9に示したように、ガイド部材12による拘束力を調整するために、当て板20をネジ19で押し込む方法がある。また、図10に示したように、ガイド部材12の固定部に配設したバネ等の弾性要素16のたわみを利用して、ブレーキシュー8の拘束力を調整する方法がある。これらの方法により、組立て時の調整をさらに簡素化できて、ブレーキ2の製造コストを低減できる。
ブレーキシュー8は、組立て時、図1に示したロータ4の軸方向からトルク受け11に挿入するが、ブレーキシュー8とトルク受け11のすき間が微小なため、組立てにくい。そこで図11に示したように、ブレーキシュー8の面取り加工箇所23を面取り加工することにより、ブレーキシュー8をトルク受け11へ挿入しやすくできる。面取り加工には、図11(a)のようなC面取り加工や、図11(b)のような角をR面取りする加工、図11(c)のようなトルク受け11との対向面をR面取りする等がある。
図13及び図14は、この発明に係る巻上機のブレーキの実施の形態2を示す下面図であり、一部断面で示している。
上記実施の形態1のように、ブレーキシュー8またはガイド部材12に剛体の突起15を設けて、ブレーキシュー8をトルク受け11と略平行に拘束する場合、例えば、突起15の高さのばらつきなどの要因によって、拘束力の不足や過剰が生ずる可能性がある。
図15及び図16は、この発明に係る巻上機のブレーキの実施の形態3を示す下面図である。
図15に示したように、板金加工部品18を取付けることにより、突起15を設ける方法もある。
図17は、この発明に係る巻上機のブレーキの実施の形態4を示す下面図である。
上記実施の形態1に示したように、可動鉄心7とブレーキシュー8との連結手段である球面ボルト9を、ブレーキシュー8の中心に対してロータ4の周方向に対称に2つ配置する場合、図17(a)に示したように1つのガイド部材12がブレーキシュー8を拘束する突起15の2点の間隔L3を球面ボルト9の間隔L4と同等以上に大きい構成にする。
図18は、この発明に係る巻上機のブレーキの実施の形態5を示す下面図である。
この発明のブレーキでは、ブレーキシュー8は、2つの突起15によって、トルク受け11と略平行となるように両側から拘束される。そのため、ブレーキシュー8とガイド部材12の間の摩擦係数が高い場合、ブレーキシュー8及び可動鉄心7が動作したときの摺動抵抗が大きくなり、摩擦損失が増えることが想定される。
摩擦係数を低減する表面処理には、ニッケルとリンの化合物にふっそ化合物を分散させためっきを施す方法や、ふっそ化合物などの低摩擦材をスパッタや蒸着などで成膜する方法がある。これらの方法により、摩擦係数を低減する部位を必要最小限に限定できるため、加工コストを低減できる。
6 固定鉄心、7 可動鉄心、8 ブレーキシュー、9 球面ボルト、10 球面座、
11 トルク受け、12 ガイド部材、13 板バネ、14 凹部、15 突起、
16 弾性要素、17 ボールプランジャ、18 板金加工部品、19 ネジ、
20 当て板、21 弾性構成体、22 すき間、23 面取り加工箇所、
24 コイル、25 圧縮バネ、26 ギャップ、27 段差、28 側面部、
29 当接部。
Claims (5)
- コイルを備え、ロータの軸と同軸にある固定鉄心、上記ロータの径方向へ可動に弾性部材を介して上記固定鉄心と連結された可動鉄心、上記可動鉄心と連結されたブレーキシュー、上記ロータ周方向の上記ブレーキシュー各端面と対向する端面を有するトルク受け、及び上記周方向と略平行に上記ブレーキシューを表裏で挟む形で上記トルク受けに接続され、一組となって上記ブレーキシューの上記径方向の動きをガイドする2つの弾性部材からなるガイド部材を備え、
上記2つのガイド部材と上記ブレーキシューとが対向する面における上記2つのガイド部材及びブレーキシューのいずれか一方に突起が設けられ、
上記突起と対向する上記ガイド部材またはブレーキシューの面を平面とし、
上記ブレーキシューまたはガイド部材の上記突起と当接する面は段差を有し、
上記突起によって、上記ブレーキシューが、上記ガイド部材両側それぞれにおいて拘束されている巻上機のブレーキ。 - 上記ブレーキシューは弾性構成体を内蔵し、上記突起は、上記弾性構成体を介して上記ブレーキシューに設けられている請求項1に記載の巻上機のブレーキ。
- 上記弾性構成体はプランジャーであり、上記突起は、上記プランジャーのボールである請求項2に記載の巻上機のブレーキ。
- 上記ブレーキシューを拘束する突起の位置は、上記可動鉄心と上記ブレーキシューとを連結する複数の連結点のうち、上記周方向で最も外側に位置する2連結点間の外側に、且つ、上記ブレーキシューの中心に対して略対称に複数配置されている請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の巻上機のブレーキ。
- 上記ブレーキシューまたはガイド部材の上記突起と当接する面に、非当接面に比べて摩擦係数を低減する加工を施した請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の巻上機のブレーキ。
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