JP5084822B2 - ２系統方形ブレーキの形の電磁解放式ばね圧ブレーキ - Google Patents

Description

本発明は２系統方形ブレーキの形の電磁解放式ばね圧ブレーキに関する。

回転部材、例えば昇降設備のケーブルドラムを電磁ばね圧ブレーキにより半径方向外側から即ち外周で、又は内側から、又は回転部材の一方の端面で制動しうることはマイヤー（Mayr）社のドイツ特許公開DE19807654A1により周知である。ばね圧ブレーキはリング状のコイルホルダとその中のコイル及び摩擦ライニングを有し、摩擦ライニングは中間ディスクを介してアーマチュアディスクと結合されている。また請求項４に記載されているように、例えば２個のこのようなブレーキが角位置Ａ及び角位置Ｂにより相対して回転円板に作用しうることが記載されている（図３）。

コイルを受けるためのコイルホルダを円形だけでなく、長方形に形成することもできることが、ドイツ特許DE3400675C2により知られている。

例えば電磁ばね圧ブレーキで、当該の電磁石コイルを二つ割にして腎臓形に形成することができることがマイヤー（Mayr）社の国際特許公開WO 01/59317A1の図５で明かである。さらにアーマチュアディスクを分割することによって２系統方式、いわゆるセグメント方式が得られ、なるべく多くのコイルスペースが利用される。いわゆる楕円コイルを巻枠に納めることも可能であるという。

この点に関連して「２系統」ブレーキとは、ブレーキの高い信頼性のために２つの別個に機能しうるブレーキ部分があって、一方のブレーキ部分が何らかの故障により停止しても、他方のブレーキ部分がなお機能することを意味する。

先出願であるが後に公開されたドイツ特許公開DE102005022898A1によるいわゆるセグメント方式のブレーキでは、内設された楕円形コイルと当該のアーマチュアディスクを有する２個の独立の長方形輪郭のブレーキが示される。コイルに通電しないときは、各アーマチュアディスクが２個の長方形ブレーキの間に配置された共通のロータを押し付ける。ロータは歯付きボスに軸方向移動可能に取り付けられている。それぞれコイルを有するコイルホルダケースとアーマチュアディスクからなる２個の独立の長方形ブレーキによってブレーキ作用の二系統性が生じる。またドイツ特許公開DE102005022898A１の別の実施形態は、制動されるロータに同時に作用する２個以上の別個の独立のばね圧ブレーキを示す。

上記の先行技術又は先出願の解決策から出発して、本発明の課題は、同じブレーキ外法（外側寸法）でより大きなロータ直径により、又は同じ大きさのロータでブレーキ全体のより小さな外法により摩擦面の一層良好な利用をもたらす、簡単で安価な二系統式ブレーキを提供することである。コンパクトな構造で部品を少なくし、単一のブレーキの密封又は外被の可能性を一層簡単にしようとするものである。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記の課題は本発明に基づき次のようにして解決される。即ち２個の独立の同じ長方形ブレーキが摩擦ライニングを備えたロータを押し付けるのではなく、その代わりに２個のとりわけ楕円形のコイルを納めたただ１個の単一の長方形コイルホルダケースが設けられ、２個の別個の所属のアーマチュアディスクが設けられ、これらのアーマチュアディスクは単一のコイルホルダケースの合計４個の固定ねじのうちのそれぞれ２個に対称に通してあり、コイルに通電しないときは摩擦ライニング付きのロータを押し付けるのである。従来はブレーキごとに４個のねじ止めが使用され、従って２個のブレーキで合計８個のねじ止めが必要であった。本発明によれば今や合計４個のねじ止めしか必要でなく、これらのねじ止めは直径方向にはるかに外側にあるから、ブレーキのその他の外法が同じ場合、摩擦半径、従ってトルクが増加し、摩擦ライニングの押圧力が減少する。２個の別個の、とりわけ楕円形のコイル及び所属の別個に移動可能な各アーマチュアディスクによって、ただ１個の単一のコイルホルダケースにかかわらずブレーキの二系統性が得られる。

ただ１つの単一の長方形コイルホルダしかないので、ブレーキを異物又はごみから守るために、ブレーキを簡単にゴムフード等によって密封し、カバーすることができる。

発明を実施するための最良な形態

図１はブレーキ一式の斜視図を示す。正方形又は長方形ケースを有する一体に形成されたコイルホルダ１及び２個の別個に動作するアーマチュアディスク２及び２．１が示されている。一体のコイルホルダケースの中のとりわけ楕円形の各電磁石コイルがアーマチュアディスク２及び２．１に磁気的に作用する。

両側に貼り付けた２枚の摩擦ライニング４を有する中心ロータないし中心ブレーキロータ３（以下、単に「ロータ」という）が歯付きボス５に軸方向移動可能に取り付けられている。４個のスペーサ８が４個の固定ねじ９に通されており、ブレーキを掛けるときに各々２個が当該のアーマチュアディスクのトルクを受ける。

図２は２個の楕円形をなす第１の電磁石コイル７及び第２の電磁石コイル７．１の位置を極めて明瞭に示している。これらコイル７及び７．１は正方形又は長方形ケースを有するコイルホルダ１の中にほぼ同一平面で互いに並んで一体に流し込み成形されている。図２に示したコイルホルダ１の背面には、４個の固定ねじ９の頭部も認められる。例えば停電などの非常時に万一必要な、ロータ３及びその摩擦ライニング４からのアーマチュアディスク２及び２．１の手動的又は機械的離脱又は引き離しのために、２個の手動レリーズ湾曲片１０及び１０．１がそれぞれ背面に取り付けられている。

図３では固定ねじ９及びその上に配置されたスペーサ８が、図３で装置の右側にあるはずの図示しない機械壁部に軸方向に取り付けられることが示されている。各手動レバー１０及び当該の中心ねじ１１により、手動操作でアーマチュアディスク２を軸方向にコイルホルダ１に引き寄せることができ、こうして２枚の摩擦ライニング４を備えたロータ３は、コイルに通電しないときは解放され、圧縮ばね６の持続的作用にかかわらず回転することができる。

図４でブレーキの機能がさらに詳しく明かになる。第１の電磁石コイル７に電圧が与えられると電磁界が構成されるから、アーマチュアディスク２はコイルホルダ１とアーマチュアディスク２の間の詳しく見えないギャップを経て吸引される。これは、コイルホルダ１の中に格納され、アーマチュアディスク２を押し付ける圧縮ばね６の力に逆らって行われる。こうして２枚の摩擦ライニング４を有するロータ３はコイルの励磁とともに解放され、回転することができる。

図５は歯付きボス５の上で軸方向に移動可能なロータ３を示す。第１の電磁石コイル７又は第２の電磁石７．１から電圧が除かれると（図２及び４を参照）、２個のアーマチュアディスク２又は２．２が圧縮ばね６によって、図示しない機械壁部に向かって２枚の摩擦ライニング４を備えたロータ３に押し付けられ、こうしてロータ３の制動が生じる。そこでブレーキトルクはロータ３と結合された摩擦ライニング４を介して、歯付きボス５（図５）に伝達されるから、例えば歯付きボス５のキーみぞによって、図１に図示しない任意の中心シャフトにブレーキトルクを伝達することができる。

単一のコイルホルダ１の中に２個のコイル７及び７．１があり、所属の２個のアーマチュアディスク２及び２．１がそれぞれ別個に操作されるから、いわゆる二系統性、即ち２個の別個のブレーキ部分を備えた冗長なブレーキシステムが存在する。コイルが故障し又は一方のアーマチュアディスクが動かなくなっても、第２の又は別のブレーキ部分に基づき全トルクの５０％が依然として存在する。

完全な停電が起こったときは、その結果圧縮ばね６によりブレーキが作動し又は掛かるから、場合によっては手動操作でブレーキを解除しなければならないが、手動レバー１０及び１０．１により２つのアーマチュアディスクを圧縮ばね６の圧縮力に逆らって引き寄せることができ、それによって２枚の摩擦ライニング４を有するロータ３は解放され、回転することができる。また２つの手動レバー１０及び１０．１をそれぞれ別個に操作することもできる。

全体として、機械壁部等に取り付けるための電磁解放式ばね圧ブレーキにおいて、コイルホルダの中でロータ３の軸線の両側で互いに隣接して相対し、その軸線が互いに平行な２個のとりわけ楕円形のコイル７、７．１を有し、コイルに２個の別個の長方形アーマチュアディスク２、２．１が割り当てられ、コイル電流が遮断されると、アーマチュアディスク２、２．１がばね圧により各端面に摩擦ライニング４を張った共通のロータ３を押し付け、ロータ３は軸方向に歯を付けたボス５の上で軸方向に移動可能であるばね圧ブレーキが記述される。４個の固定ねじ９は長方形のコイルホルダケース１の４つの隅角部の近くで、ロータ３又は摩擦ライニング４の周囲のすぐ外側に位置決めされ、その内の２個が各アーマチュアディスクの、図１で上側又は下側の縁端部を対称に又は中心で貫通することによって、当該の２個の固定ねじがそれぞれ半径方向に最大可能なロータ３の直径で２個のアーマチュアディスク２、２．１のための平行案内をなす。各アーマチュアディスク２、２．１ごとに独自の手動レバー１０又は１０．１及び手動レリーズピン１１が設けられている。

とりわけ楕円形のコイルを備えた、２個の互いに完全に分離された長方形ブレーキを有する、出願人の先公開でないドイツ特許公開DE102005022898Aによる構造と比較して、ここに説明する発明によれば、同じブレーキ外法でより大きなロータ直径により摩擦面を一層よく利用することができ、もしくはロータ又はブレーキトルクを変えずにより小さなブレーキ外法が可能な、簡単で安価な二系統ブレーキを提供することができる。これは中央に配置されたブレーキロータ及びコイルホルダの中で互いに隣接する２個のとりわけ楕円形のコイルを有し、２個の互いに分離されたアーマチュアディスクが各コイルに割り当てられ、コイルホルダを機械壁部に固定する合計４個の互いに平行な固定ねじ９のうちの２個でアーマチュアディスクがそれぞれ中心で案内される一体の方形コイルホルダによって達成される。

要約すれば、本発明では機械壁部等に取り付けるための電磁解放式ばね圧ブレーキが取り上げられる。ブレーキは互いに隣接する２個のとりわけ楕円形のコイル７、７．１を納めた単一の長方形コイルホルダ１を備えており、コイルには２個の別個に移動可能な長方形アーマチュアディスク２、２．１が割り当てられ、コイル７、７．１に通電しないときは、アーマチュアディスク２、２．１が各側面に２枚の摩擦ライニング４を張った共通の中心ロータ３を押し付け、その際ロータ３は軸方向に歯を付けたボス５の上で軸方向に移動可能である。４個の固定ねじ９のうちそれぞれ２個がロータ３の半径方向最大可能な直径で各アーマチュアディスク２、２．１をその縦中心軸で平行に案内するために利用される。各アーマチュアディスク２、２．１ごとに手動レバー１０及び手動レリーズピン１１が設けられている。本発明によって２つの別個のブレーキ系統を有する簡単で安価なブレーキが提供される。これによって同じブレーキ外法でより大きなロータ直径により又はロータを変えずにより小さな外法により摩擦面の一層良好な利用が可能になる。このことは２個の隣接するコイルが納められ、中心ブレーキロータ３の両側に２個の分離された別個に移動可能なアーマチュアディスクを有する単一又は一体の方形コイルホルダによって達成される。

図２で示唆したように２個の組み込まれた楕円形コイルと、端面が中心ロータの両側に配置された２個の別個のアーマチュアディスクとを有し、各アーマチュアディスクがただ２個の固定ねじに対称に通されており、コイルに通電しないときは、歯付きボスに軸方向に通されたロータの摩擦ライニングを押し付ける一体のコイルホルダを示す斜視図である。 コイルホルダケースの中の２個の楕円形コイルの位置を破線で記載したブレーキの背面図である。 固定ねじによる詳しく図示しない機械壁部へのばね圧ブレーキのねじ止め及びコイルに通電しないときにばね圧ブレーキを解除するための手動操作を示した図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 電流が接続されたときにコイルの磁力に抵抗するばね圧ブレーキの圧縮ばねを示した図２のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 ロータ及びロータがその上で軸方向に移動可能な歯付きボスを示した図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

符号の説明

１ コイルホルダ／コイルホルダケース
２ アーマチュアディスク
２．１ アーマチュアディスク
３ ロータ／ブレーキロータ
４ 摩擦ライニング
５ 歯付きボス
６ 圧縮ばね
７ 第１の電磁石コイル
７．１ 第２の電磁石コイル
８ スペーサ
９ 固定ねじ
１０ 手動レバー
１０．１ 手動レバー
１１ 手動レリーズピン
１２、１２．１ コイル７、７．１の主軸
１３、１３．１ ２又は２．１の縦中心軸

Claims (5)

1. 機械壁部に取り付けるための電磁解放式ばね圧ブレーキにおいて、ブレーキが長方形又は正方形輪郭の単一のコイルホルダ（１）及びそれぞれ横に並ぶ２個のコイル（７及び７．１）を有し、これらのコイルに２個の別個の隣接するアーマチュアディスク（２及び２．１）がそれぞれ割り当てられ、アーマチュアディスク（２及び２．１）が各側面に摩擦ライニング（４）を張った共通の中心ロータ（３）を押し付け、ロータ（３）は軸方向に歯を付けたボス（５）の上で軸方向に移動可能であることを特徴とするばね圧ブレーキ。
2. 固定ねじ（９）がアーマチュアディスク（２又は２．１）に対称に、かつ該ロータ（３）の最大可能な直径の外側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のばね圧ブレーキ。
3. 各アーマチュアディスク（２又は２．１）ごとに手動レリーズピン（１１）付きのハンドレバー（１０、１０．１）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のばね圧ブレーキ。
4. コイルホルダケース（１）及び両方の端面にブレーキライニング（４）を張った中心ブレーキロータを有し、
   −コイルホルダケース（１）を機械壁部に固定するための、ブレーキロータ（３）の半径方向外側の少なくとも４個の固定ねじ（９）、
   −主軸（１２、１２．１）が互いに平行し、コイルホルダケース（１）の中で中心ブレーキロータ（３）の軸線の両側に配置された少なくとも２個の、互いに分離された電磁石コイル（７、７．１）
   を有する機械壁部に取り付けるための電磁解放式ばね圧ブレーキにおいて、
   −長方形又は正方形輪郭の一体のコイルホルダケース（１）と、中心ブレーキロータ（３）の両側に配置され、一方（２）が第１のコイル（７）に、他方（２．１）が第２のコイル（７．１）にそれぞれ磁気的に割り当てられた２個の別個のアーマチュアディスク（２、２．１）と、各アーマチュアディスクが制動のためにブレーキロータに接し、又はブレーキロータの解放のためにコイルホルダケースに接するように軸方向移動可能に４個の固定ねじ（９）のそれぞれ２個に支承されていることと
   を特徴とするばね圧ブレーキ。
5. 細長い各アーマチュアディスク（２、２．１）の短辺が縦中心軸（１３、１３．１）の区域で、４個の固定ねじ（９）の内の２個に対称に直接に−又はスペーサ（８）を介して間接に−通されていることを特徴とする請求項４に記載のばね圧ブレーキ。

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