JP5111364B2 - セグメントブレーキ - Google Patents

Description

技術分野及び背景技術

環状コイル支え及びコイルと、中間円板を介して電磁ばね圧ブレーキの可動円板と結合された摩擦ライニングとを有する電磁ばね圧ブレーキが、外側即ち外周から又は内側から半径方向に回転部材の端面の１つに作用して回転部材を制動し得る構成は、本願出願人会社、ツェーハーエル・マイヤー・ゲーエムペーハー・ウント・コンパニー・カーゲー社（以下マイヤー社という）のドイツ特許公開DE19807654A1により周知である。例えば２個のこのようなブレーキが回転するホイールに作用し得ることも記述される（請求項４）。また請求項９では、回転部材が巻上設備のロープ巻胴又は巻上モータのロータであることが指摘される。

コイルを受けるためのコイル支えを円形でなく、長方形に形成できることがドイツ特許DE3400675C2により周知である。

例えば電磁ばね圧ブレーキで電磁コイル１２ａ及び１２ｂ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社の国際出願WO0159317A1の図５で明らかである。分割した補助可動円板によって二系統式（セグメント式）が成立し、なるべく多くのコイルスペースが利用されるという理由から、これが行われるのである。いわゆる楕円コイルを巻枠に組み入れることも可能であろう。

本発明の課題は、ドイツ特許公開DE19807654A1に基づき、回転部材の端面に作用するブレーキの一層の最適化を提供することにある。

摩擦ライニングがアーマチュアディスクをなす可動円板に固結され、１つの摩擦面しか持たないのではなく、回転部材の両側（即ち左側と右側）に２つの摩擦ライニングを装備し、歯部によって歯付きボスと軸方向に結合され、従って軸方向移動可能であり、かつ２つの摩擦面を有することによって、この最適化が得られる。今やブレーキの可動円板が回転部材を圧迫する。即ちさらに第２の摩擦面が、それとともに２倍のブレーキトルクが創出されたのである。コイル支えの実施態様においては、なるべくスペース最適化の効果を挙げるために、１個の楕円コイルを中に納めた−又は代案として上下に２個の円形コイルがある２つのそれぞれ長方形の形状を選んだ。

別の可能性として、両側に摩擦ライニングを備えたロータに圧力を掛け、かつ「作動あるいは活性化する」ブレーキの数を変えることによって極めて多様に変化するトルクを得るために、複数の円形構造のばね圧ブレーキを周囲に配分して取り付けた。

左側及び右側の２つのブレーキａ及びｂが１つのユニットを構成し、摩擦ライニング６を有するロータ５に作用することを図１に示す。こうして巻上設備にとって必要なブレーキの二系統方式が与えられる。

図２は機能を示す。即ち周知のばね圧ブレーキが取り上げられ、流し込み成形によりコイル支え１の中に設けた磁気コイル２が通電され、圧縮ばね３のばね圧に逆らって、アーマチュアディスクをなす可動円板４がギャップ１３を越えて引き寄せられる。こうして２つの摩擦ライニング６を有するロータ５は歯付きボス７（図４）、被駆動軸８（図４）により自由に回転することができる。次にコイル２の電圧が取り除かれると、圧縮ばね３が可動円板４を、機械壁部側及び可動円板側の２つの摩擦ライニング６を備えたロータ５及び機械壁部１２（図４）に押し付け、被駆動軸８（図４）は歯付きボス７（図４）によって制動される。

解放監視装置１１（図２）は可動円板４の状態、即ちブレーキａ及びｂがそれぞれ制動又は解放ないし切断されているかを指示する。

ブレーキが固定ねじ９によりスペーサ１０を介して機械壁部１２に固定されていることを図３に示す。

図４は２つのブレーキａ及びｂの一方の、機械壁部１２及び被制動軸８への取り付けを示す。歯付きボス７及びロータ５の歯部によってロータ５は軸方向に自由に移動することができ、解放状態で、すなわち可動円板４がばね圧力３に逆らって引き寄せられている（図２）状態で自由に回転することができる。

図５は、磁気コイル２が図１のように楕円形でなく、ブレーキごとに２個の円形コイルに分割された構造になっているブレーキａ及びｂの別の実施形態を示す。円形コイルは楕円形コイルより安価に製造される。

図６に２つの円形コイルの断面図を示す。

図７では２つのブレーキａ及びｂについて、２つのブレーキは互いに独立に動作できるが、両者が摩擦ライニング６を有する同じロータ５に作用することを改めて斜視図により明示する。各ブレーキに別個に通電することができ、各ブレーキが単独で全ブレーキトルクのそれぞれ５０％、両ブレーキで合計１００％を発生する。

こうして例えば可動円板の固着により一方のブレーキが故障した場合に、依然として５０％のトルクが第２のブレーキによって与えられる。

円形可動円板を備えた複数個の円形ばね圧ブレーキをロータ５に作用させることも可能であることを図８に示す。こうしてトルクを一層可変的に設計することができ、１つのブレーキが故障しても、なお複数個の別のブレーキと５０％以上のトルクがある。図８では機能を分かりやすくするために、１つのブレーキを図示しなかった。

両者が対称に形成され、実施形態の説明で１つのユニットとする左側ブレーキａ及び右側ブレーキｂを示す。 図１のＡ−Ａ線に沿って示された右側ブレーキｂのＡ−Ａ断面図及びＸ部分の５倍部分拡大図である。 図２のＢ−Ｂ線に沿って示すブレーキｂの固定部のＢ−Ｂ断面図である。 ロータ及び歯付きボス並びにブレーキｂの被駆動軸を図１のＣ−Ｃ線に沿って示すＣ−Ｃ断面図である。 ２つのブレーキａ及びｂのコイル２の円形コイルとしての別の実施形態の構成図である。 図５のＤ−Ｄ線に沿うＤ−Ｄ断面図である。 ２つのブレーキａ及びｂ並びに両ブレーキを受け持つ所属のロータ５の斜視図である。 周囲に配分された複数個のばね圧ブレーキを有する代替実施形態を示す。

符号の説明

１ コイル支え
２ コイル
３ 圧縮ばね
４ 可動円板
５ ロータ
６ 摩擦ライニング（機械壁部側及び可動円板側）
７ 歯付きボス
８ 被駆動軸
９ 固定ねじ
１０ スペーサ
１１ 解放監視装置
１２ 機械壁部
１３ ギャップ

Claims (6)

1. 機械壁部（１２）に取り付けられる複数個の電磁解放式ばね圧ブレーキ（ａ，ｂ，ｃ）を備えたセグメントブレーキにおいて、
   該セグメントブレーキは、軸方向に移動可能であるとともに軸方向に沿う両側に配置された第１及び第２の摩擦ライニング（６，６）を有するブレーキロータ（５)を有し、
   前記複数個の電磁解放式ばね圧ブレーキが該ブレーキロータの周囲に該ロータに対面して配分されるとともに該ブレーキロータの回転軸の中心に対して偏心していることと、
   前記複数個のばね圧ブレーキの各々は、磁気コイル（２）を収納したコイル支え（１）と、ばね圧により付勢されるとともに該磁気コイルへの通電によりばね圧に逆らって該コイル支えに向かって引き寄せられるアーマチュアディスク（４）とを有することと、
   前記磁気コイルへの通電の解除に伴なって、前記アーマチュアディスクがバネ圧により移動するとともに前記ブレーキロータは、その一方の側では機械壁部に対して該第１の摩擦ライニングにより、反対側では該ばね圧ブレーキのアーマチュアディスクに対して第２の摩擦ライニングにより制動されることと、
   前記コイル支え及び前記アーマチュアディスクが長方形に形成され、該コイル支えに納められた前記磁気コイルは、取り付けスペースを最適化するように楕円形に
   形成されていることを特徴とするセグメントブレーキ。
2. 機械壁部(12)に取り付けられる複数個の電磁解放式ばね圧ブレーキ(a,b,c)を備えたセグメントブレーキにおいて、
   該セグメントブレーキは、軸方向に移動可能であるとともに軸方向に沿う両側に配置された第１及び第２の摩擦ライニング（６，６）を有するブレーキロータ（５)を有し、
   前記複数個の電磁解放式ばね圧ブレーキが該ブレーキロータの周囲に該ロータに対面して配分されるとともに該ブレーキロータの回転軸の中心に対して偏心していることと、
   前記複数個のばね圧ブレーキの各々は、磁気コイル（２）を収納したコイル支え（１）と、ばね圧により付勢されるとともに該磁気コイルへの通電によりばね圧に逆らって該コイル支えに向かって引き寄せられるアーマチュアディスク（４）とを有することと、
   前記磁気コイルへの通電の解除に伴なって、前記アーマチュアディスクがバネ圧により移動するとともに前記ブレーキロータは、その一方の側では機械壁部に対して該第１の摩擦ライニングにより、反対側では該ばね圧ブレーキのアーマチュアディスクに対して第２の摩擦ライニングにより制動されることと、
   前記コイル支え及びアーマチュアディスクが長方形に形成され、該コイル支えに収納された前記磁気コイルは、取り付けスペースを最適化するために各コイル支え毎に２個の環状構造の磁気コイルよりなることを特徴とするセグメントブレーキ。
3. 該バネ圧ブレーキがスペーサ（１０）により機械壁部（１２）にねじ止めされていることを特徴とする請求項１又は２に記載のセグメントブレーキ。
4. 該ブレーキロータ（５）が歯付きボス（７）により軸方向に移動しうるように形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のセグメントブレーキ。
5. 該バネ圧ブレーキの制動又は解放のブレーキ状態を表示するために、各バネ圧ブレーキが解放監視装置（１１）を備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のセグメントブレーキ。
6. 該バネ圧ブレーキが非常用手動解放装置をそれぞれ装備し、停電したとき、該非常用手動解放装置が２個の補助ねじによりばね（３）の圧力に逆らってアーマチュアディスク（４）を該磁気コイル（２）に向かって引き寄せ、ギャップ（１３）を越えてブレーキを解放ないし切断することができることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のセグメントブレーキ。

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