JP4846747B2

JP4846747B2 - ブレーキ装置

Info

Publication number: JP4846747B2
Application number: JP2008055268A
Authority: JP
Inventors: 治彦福田; 豪中島; 宏一山内
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Mito Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Mito Engineering Co Ltd
Priority date: 2008-03-05
Filing date: 2008-03-05
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2028-03-05
Also published as: JP2009210067A

Description

本発明は、アーマチュアとエンドプレートとの間で複数のブレーキディスクを挟圧することにより制動力を発生するブレーキ装置に関する。

図３は従来のブレーキ装置を示す概略構造図、図４は他の従来のブレーキ装置を示す概略構造図である。

従来のブレーキ装置、例えば電磁ブレーキ装置は図３に示すように、回転軸Ａと、この回転軸Ａに、軸方向へ移動可能にスプライン結合されるとともに、回転軸Ａの円周方向に制動トルクを伝達する２枚のブレーキディスク１ａ、２ａと、これらのブレーキディスク１ａ、２ａ間に配置されるとともに、回転軸Ａに軸方向へ移動可能に取付けられる非回転の中間プレート３ａと、回転軸Ａの軸方向へ移動可能に取付けられ、ブレーキディスク１ａ、２ａ及び中間プレート３ａをエンドプレート４ａとの間で挟圧可能な非回転のアーマチュア５ａと、アーマチュア５ａ及び中間プレート３ａの一面に取付けられ、ブレーキディスク１ａと摺接可能なライニング６ａと、エンドプレート４ａ及び中間プレート３ａの他面に取付けられ、ブレーキディスク２ａと摺接可能なライニング７ａと、アーマチュア５ａに対し電磁コイル８ａへの通電により磁束を発生するコア９ａと、アーマチュア５ａに対しエンドプレート４ａ方向へ押圧力を付与する制動ばね１０ａと、アーマチュア５ａ及び中間プレート３ａの外周部を貫通し、先端部でエンドプレート４ａと結合されたガイドロッド２０ａとを備えている。

このように構成された従来の電磁ブレーキ装置は、ブレーキを作動させる場合、電磁コイル８ａの通電を遮断してアーマチュア５ａのコア９ａへの吸引力が消勢し、制動ばね１０ａによりアーマチュア５ａがエンドプレート４ａ方向、即ち、紙面右側に移動する。これによりブレーキディスク１ａ、２ａ、及び中間プレート３ａがアーマチュア５ａとエンドプレート４ａとにより挟圧され、ライニング６ａがブレーキディスク１ａに押付けられるとともに、ライニング７ａがブレーキディスク２ａに押付けられることで、回転軸Ａにブレーキが掛かる。一方、ブレーキを開放する場合、電磁コイル８ａに通電することにより、この電磁コイル８ａを内蔵したコア９ａとアーマチュア５ａとで磁路を形成し、アーマチュア５ａを制動ばね１０ａの押圧力に抗してコア９ａ方向に吸引する。このようにしてブレーキディスク１ａ、２ａが制動ばね１０ａの押圧力から解放され、回転軸Ａを自由に回転できる状態とする。

このような構造の電磁ブレーキ装置にあっては、ブレーキディスク１ａ、２ａが回転しているとき中間プレート３ａはエンドプレート４ａ側のブレーキディスク２ａから強制的に引き離される構造になっていない。さらに、中間プレート３ａとガイドロッド２０ａの摩擦力、スプラインとブレーキディスク１ａの摩擦力は、ブレーキディスク２ａを中間プレート３ａとエンドプレート４ａとの間で挟圧する力として働く。このためブレーキ制動を解除しても、ブレーキディスク２ａとライニング７ａとの接触が継続し、この接触により磨耗粉が発生する。また、この磨耗粉が回転軸Ａとブレーキディスク１ａ、２ａの係合部、即ちスプラインに堆積し、ブレーキディスク１ａ、２ａの軸方向の動きをさらに悪化させ、磨耗を増加させる要因となっているとともに、ブレーキディスク１ａ、２ａとライニング６ａ、７ａ間から異音（摩擦音）を発生させる要因ともなっていた。

このため従来、図４に示すように、アーマチュア５ａと中間プレート３ａとの間に開放ばね１１ａ、中間プレート３ａとエンドプレート４ａとの間に開放ばね１２ａをそれぞれ装着し、ブレーキ制動の解除に応じ中間プレート３ａを中立位置に復帰させ、ライニング７ａがディスク２ａに継続して接触することを防ぐものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１２４１１６号公報

前述した従来のものでは、開放ばね１１ａ、１２ａのばね定数、及びばね寸法を厳密に設定し、かつ、高精度で作製しないとアーマチュア５ａと中間プレート３ａとの間と、中間プレート３ａとエンドプレート４ａとの間のばね力が等しくならず、結果として中間プレート３ａが中立位置に復帰せず、エンドプレート４ａ側かアーマチュア５ａ側のどちらか一方のブレーキディスク１ａ、２ａ及びライニング６ａ、７ａが偏って磨耗し、多くの磨耗粉が発生することになる。しかしながら、中間プレート３ａとガイドロッド２０ａとの間、及び、ブレーキディスク１ａ、２ａとスプラインとの間には、不安定、かつ磨耗粉等により経時的に増加する摩擦力が発生することから、高精度でそれぞれの開放ばねを作製したとしても、結果として作用するばね力にばらつきが生じることは避けがたかった。また、使用状況が異なることに伴いブレーキ装置が設置される機器毎に異なった経年変化が生じる。したがって、中間プレート３ａを中立位置に復帰させることは困難であった。

本発明は、前述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、経年変化及び機器毎の差異にも対応し、中間プレートを確実に中立位置に復帰させることのできるブレーキ装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、回転軸と、この回転軸に軸方向へ移動可能に取付けられ、前記回転軸の円周方向に制動トルクを伝達する複数のブレーキディスクと、これらのブレーキディスク間に配置されるとともに、前記回転軸に軸方向へ移動可能に取付けられる非回転の中間プレートと、前記回転軸に軸方向へ移動可能に取付けられ、前記ブレーキディスク及び前記中間プレートをエンドプレートとの間で挟圧可能な非回転のアーマチュアと、このアーマチュア、前記中間プレート及び前記エンドプレートに取付けられ、前記ブレーキディスクと摺接可能なライニングと、前記アーマチュア、前記中間プレート及び前記エンドプレート間で圧縮保持される複数の開放ばねとを有してなるブレーキ装置において、前記開放ばねのばね力を調整する調整手段を備え、前記調整手段は、前記中間プレートに形成される貫通孔と、この貫通孔に嵌入され、その外周に形成されたねじ山が前記中間プレートの両面に配置されるピンと、前記中間プレートの両面に配置される前記ねじ山それぞれに螺合されるロックナットとから成ることを特徴としている。

このように構成した本発明は、ブレーキストローク調整時に、調整手段によりアーマチュア、中間プレート及びエンドプレート間で圧縮保持される複数の開放ばねのばね力を調整し、中間プレートが中立位置に復帰するようにする。このように、調整手段により適宜開放ばねのばね力を調整可能とすることにより、経年変化及び機器毎の差異にも対応し、中間プレートを確実に中立位置に復帰させることができる。また、ブレーキストローク調整時に、ピンに螺合されるロックナットを回動することによりアーマチュア、中間プレート及びエンドプレート間で作用するばね力を調整する。

本発明によれば、調整手段により適宜開放ばねのばね力を調整可能とすることにより、経年変化及び機器毎の差異にも対応し、中間プレートを確実に中立位置に復帰させることができる。これによって、ブレーキディスクとライニングとの接触を低減し、磨耗粉発生、及び異音発生の低減を図ることができる。

以下、本発明に係るブレーキ装置の実施の形態を図に基づいて説明する。

図１は本発明に係るブレーキ装置の一実施形態を示す概略構造図、図２は図１のブレーキ装置に備えられるピンの拡大図である。

本実施形態のブレーキ装置、例えばエレベータの巻上機に設置される電磁ブレーキ装置は図１に示すように、図示しない軸に、軸方向へ移動可能にスプライン結合されるとともに、回転軸の円周方向に制動トルクを伝達する２枚のブレーキディスク１、２と、これらのブレーキディスク１、２間に配置されるとともに、回転軸に軸方向へ移動可能に取付けられる非回転の中間プレート３と、回転軸に軸方向へ移動可能に取付けられ、ブレーキディスク１、２及び中間プレート３をエンドプレート４との間で挟圧可能な非回転のアーマチュア５と、アーマチュア５及び中間プレート３の一面に取付けられ、ブレーキディスク１と摺接可能なライニング６と、エンドプレート４及び中間プレート３の他面に取付けられ、ブレーキディスク２と摺接可能なライニング７と、アーマチュア５に対し電磁コイル８への通電により磁束を発生するコア９と、アーマチュア５に対しエンドプレート４方向へ押圧力を付与する制動ばね１０と、アーマチュア５、中間プレート３及びエンドプレート４間で圧縮保持される複数の開放ばね、すなわち、アーマチュア５と中間プレート３との間で圧縮保持される開放ばね１１、及び中間プレート３とエンドプレート４との間で圧縮保持される開放ばね１２とを備えている。

そして、図１及び図２に示すように、開放ばね１１、１２のばね力を調整する調整手段として、中間プレート３に形成される貫通孔１３と、この貫通孔１３に嵌入され、その外周にねじ山１４ａが形成されるピン１４と、ねじ山１４ａに螺合されるロックナット１５、１６とを備えている。

本実施形態のブレーキ装置にあっては、ブレーキを作動させる場合、電磁コイル８の通電を遮断してアーマチュア５のコア９への吸引力が消勢し、制動ばね１０によりアーマチュア５がエンドプレート４方向、即ち、紙面右側に移動する。これによりブレーキディスク１、２、及び中間プレート３がアーマチュア５とエンドプレート４とにより挟圧され、ライニング６がブレーキディスク１に押付けられるとともに、ライニング７がブレーキディスク２に押付けられることで、回転軸にブレーキが掛かる。

一方、ブレーキを開放する場合、電磁コイル８に通電することにより、この電磁コイル８を内蔵したコア９とアーマチュア５とで磁路を形成し、アーマチュア５を制動ばね１０の押圧力に抗してコア９方向に吸引する。このようにしてブレーキディスク１、２が制動ばね１０の押圧力から解放され、回転軸を自由に回転できる状態とする。即ち、アーマチュア５をコア９方向に移動させることで、まずアーマチュア５と中間プレート３との間に所定間隙が生じ、ブレーキディスク１が開放される。また、中間プレート３は、制動ばね１０の押圧力から解放されることにより、開放ばね１２のばね力によりアーマチュア５方向に押圧されるとともに、開放ばね１１のばね力によりエンドプレート４方向に押圧されて中立位置に復帰し、中間プレート３とエンドプレート４との間に所定間隙が生じ、ブレーキディスク２が開放される。

また、経年変化によるばらつきに対応するため、例えば定期的な保守点検作業の際に行われるブレーキストローク調整時に、ピン１４に螺合されるロックナット１５、１６を回動することによりアーマチュア５、中間プレート３及びエンドプレート４間で作用する開放ばね１１、１２のばね力を調整し、中間プレート３が中立位置に復帰するようにする。なお、ロックナット１５を回動することで開放ばね１１のばね力を調整するとともに、ロックナット１６を回動することで開放ばね１２のばね力を調整する。

本実施形態によれば、調整手段により適宜開放ばね１１、１２のばね力を調整可能とすることにより、経年変化及び機器毎の差異にも対応し、中間プレート３を確実に中立位置に復帰させることができる。これによって、ブレーキディスク１、２とライニング６、７との接触を低減し、磨耗粉発生、及び異音発生の低減を図ることができる。

なお、本実施形態のブレーキ装置は、２枚のブレーキディスク１、２を備えた構造としたが、本発明はこれに限らず、２枚以上のブレーキディスクを有するブレーキ装置にも適用可能である。

本発明に係るブレーキ装置の一実施形態を示す概略構造図である。図１のブレーキ装置に備えられるピンの拡大図である。従来のブレーキ装置を示す概略構造図である。他の従来のブレーキ装置を示す概略構造図である。

符号の説明

１、２ブレーキディスク
３中間プレート
４エンドプレート
５アーマチュア
６、７ライニング
８電磁コイル
９コア
１０制動ばね
１１、１２開放ばね
１３貫通孔
１４ピン
１４ａねじ山
１５、１６ロックナット

Claims

回転軸と、この回転軸に軸方向へ移動可能に取付けられ、前記回転軸の円周方向に制動トルクを伝達する複数のブレーキディスクと、これらのブレーキディスク間に配置されるとともに、前記回転軸に軸方向へ移動可能に取付けられる非回転の中間プレートと、前記回転軸に軸方向へ移動可能に取付けられ、前記ブレーキディスク及び前記中間プレートをエンドプレートとの間で挟圧可能な非回転のアーマチュアと、このアーマチュア、前記中間プレート及び前記エンドプレートに取付けられ、前記ブレーキディスクと摺接可能なライニングと、前記アーマチュア、前記中間プレート及び前記エンドプレート間で圧縮保持される複数の開放ばねとを有してなるブレーキ装置において、
前記開放ばねのばね力を調整する調整手段を備え、前記調整手段は、前記中間プレートに形成される貫通孔と、この貫通孔に嵌入され、その外周に形成されたねじ山が前記中間プレートの両面に配置されるピンと、前記中間プレートの両面に配置される前記ねじ山それぞれに螺合されるロックナットとから成ることを特徴とするブレーキ装置。