JPWO2015068183A1 - ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

被制動部材に制動部材を押し付けることで、付着物を除去することにより、被制動部材を静止保持できるブレーキ装置を提供する。この発明に係るブレーキ装置（１）は、モータの駆動力により回転する被制動部材（２０）と、モータの制御により被制動部材（２０）が停止した場合、被制動部材（２０）に押し付けられ、被制動部材（２０）を静止保持する制動部材（１０ａ）とを備える。制動部材（１０ａ）は、被制動部材（２０）と対向する面に溝（１２１ａ）が設けられ、溝（１２１ａ）の容積が、被制動部材（２０）と制動部材（１０ａ）との間に付着する付着物の体積以上である。

Description

本発明は、ブレーキ装置に関するものである。

従来のブレーキ装置は、制動部材と、被制動部材とを備える。制動部材とは、ブレーキパッドのことである。被制動部材とは、ディスクブレーキにおいて、ブレーキディスクのことである。被制動部材とは、ドラムブレーキにおいて、ブレーキドラムのことである。

被制動部材は、モータの出力軸に接続されている。モータの駆動中において、被制動部材は、モータの駆動により回転する。従来のブレーキ装置は、モータを電気的に制御して停止させた後、被制動部材に対し、制動部材を押し付ける。制動部材を押し付けることにより、従来のブレーキ装置は、被制動部材を静止保持する力を発生させる。この力により、従来のブレーキ装置は、被制動部材を静止保持する。

制動部材または被制動部材の表面には、磨耗粉、水滴、泥等の付着物が付着する場合がある。付着物が付着したならば、制動部材は、被制動部材に対し、付着物を介して押し付けられる。この場合、従来のブレーキ装置は、被制動部材に対し、制動部材を押し付けることにより、制動部材と被制動部材との間から付着物を排出する。

しかし、従来のブレーキ装置において、付着物は、制動部材の押し付けのみでは十分に排出されない。このため、従来のブレーキ装置は、制動部材と被制動部材との間に付着物が残ってしまう。残った付着物は、制動部材と被制動部材との間で膜を形成する。付着物による膜が破壊された場合、従来のブレーキ装置は、被制動部材を静止保持する力が低下してしまうおそれがあるという問題があった。

本発明は、上記の従来技術の課題を解決し、被制動部材に制動部材を押し付けることで、付着物を除去することにより、被制動部材を静止保持できるブレーキ装置を提供することを目的とする。

この発明に係るブレーキ装置は、モータの駆動力により回転する被制動部材と、モータの制御により被制動部材が停止した場合、被制動部材に押し付けられ、被制動部材を静止保持する制動部材とを備え、制動部材は、被制動部材と対向する面に溝が設けられ、溝の容積が、被制動部材と制動部材との間に付着する付着物の体積以上であることを特徴とする。

本発明のブレーキ装置は、被制動部材に制動部材を押し付けることで、付着物を除去することにより、被制動部材を静止保持することができる。

実施の形態１に係るブレーキ装置の構成を示す図である。 実施の形態１に係るブレーキパッドの構成を示す図である。 パッドの表面に格子状のブロックを設けたブレーキパッドを示す図である。 パッドのエナジーローディングについて示す図である。 パッドの表面に円形のブロックを設けたブレーキパッドを示す図である。 実施の形態２に係るブレーキ装置の構成を示す図である。 実施の形態２に係るブレーキ装置の他の構成を示す図である。

実施の形態１．
実施の形態１に係るブレーキ装置１は、エレベータの巻上機に設ける。巻上機は、巻上機用のモータに接続する。モータは、エレベータの制御盤により制御され、電力が供給されることにより、駆動する。制御盤は、モータに供給する電力の電圧と周波数を制御する。

図１は、実施の形態１に係るブレーキ装置１の構成を示す図である。ブレーキ装置１は、図示しないブレーキ装置１の本体と、ブレーキパッド１０ａと、ブレーキディスク２０とを備える。ブレーキディスク２０は、円盤形状をしている。ブレーキディスク２０は、例えば、エレベータの巻上機に固定される。

エレベータの巻上機は、図示しないモータの出力軸に接続されている。このため、ブレーキディスク２０は、巻上機を介して、モータに接続されている。なお、本発明の被制動部材は、実施の形態１においてブレーキディスク２０のことである。

ブレーキパッド１０ａは、図１に示すように、ブレーキディスク２０の円盤を両側面から挟むように設ける。実施の形態１に係るブレーキ装置１は、ブレーキディスク２０に対し、２つのブレーキパッド１０ａを両側から挟むように押し付ける。実施の形態１に係るブレーキ装置１は、いわゆるディスクブレーキ型の装置である。なお、本発明の制動部材は、実施の形態１において、ブレーキパッド１０ａ、または後述のブレーキパッド１０ｂのことである。

図２は、実施の形態１に係るブレーキパッド１０ａの構成を示す図である。図２に示すように、ブレーキパッド１０ａは、背面板１１とパッド１２ａと取り付け部１３とを備える。背面板１１は、金属等により形成される。背面板１１は、板状の部材である。パッド１２ａは、金属等の混合材料から形成する。パッド１２ａは、高い摩擦係数を持つように形成された摩擦材である。パッド１２ａは、図２に示すように、溝１２１ａを形成する。溝１２１ａについては、後述にて詳細に説明する。

背面板１１とパッド１２ａは、例えば、接着剤を使用して接着により固定する。また、パッド１２ａは、背面板１１に対し、ねじで締め付けることにより固定しても良い。

なお、以下において、パッド１２ａと対向するブレーキディスク２０の平面を、ブレーキディスク２０の表面という。ブレーキディスク２０と対向するパッド１２ａの平面を、パッド１２ａの表面という。また、ブレーキパッド１０ａの表面とは、パッド１２ａの表面と同じである。

図１において、ブレーキディスク２０とパッド１２ａとは、その表面同士が対向するように設ける。パッド１２ａの表面の形状については、後述する。

図２において、取付部１３は、ブレーキパッド１０ａをブレーキ装置１の本体に取り付けるための部材である。

次に、実施の形態１に係るブレーキ装置１の動作について説明する。モータは、供給される電力により、駆動する。モータが駆動した場合、モータの出力軸は、モータの駆動力により回転する。これにより、モータの出力軸に接続された巻上機は、回転する。また、モータの駆動中において、ブレーキディスク２０は、巻上機とともに回転する。

モータの駆動中において、パッド１２ａは、ブレーキディスク２０と接触していない。なお、以下において、モータが駆動中で、パッド１２ａがブレーキディスク２０と接触していない時のことを、非制動時という。

制御盤は、モータに供給する電力を制御して、モータの回転を加速または減速させる。つまり、モータは、制御盤により電気的に制御される。巻上機の回転を停止させる時、制御盤は、モータを電気的に制御する。これにより、制御盤は、モータの回転速度を０とする。

モータが停止することで、巻上機は、停止する。ブレーキディスク２０は、巻上機の停止にともない、停止する。

ブレーキディスク２０が停止した後、ブレーキ装置１は、ブレーキパッド１０ａをブレーキディスク２０の方向へと移動させる。そして、ブレーキ装置１は、摩擦材であるパッド１２ａの表面を、ブレーキディスク２０の表面へと押し付ける。

なお、以下において、ブレーキディスク２０の表面のうち、ブレーキパッド１０ａのパッド１２ａと接触する部分のことを、被制動面という。また、パッド１２ａの表面のうち、ブレーキディスク２０の被制動面と接触する部分のことを、接触面という。パッド１２ａの接触面は、パッド１２ａの表面のうち、ブレーキディスク２０の制動に有効に働く部分である。

ブレーキ装置１は、ブレーキディスク２０の被制動面に対し、パッド１２ａの接触面を押し付ける。ブレーキパッド１０ａを押し付ける力により、ブレーキ装置１は、ブレーキディスク２０を静止保持する力を発生させる。この力により、ブレーキ装置１は、ブレーキディスク２０を静止保持する。なお、以下において、ブレーキ装置１がブレーキディスク２０を静止保持している時のことを、静止時という。

また、静止時において、ブレーキディスク２０に対し、回転トルクがかかった場合を考える。この場合、ブレーキディスク２０の被制動面には、パッド１２ａとの摩擦により、摩擦力が生じる。摩擦力が生じると、ブレーキディスク２０の被制動面には、ブレーキトルクが発生する。ブレーキトルクは、ブレーキディスク２０に働く回転トルクに対し、逆方向に働くトルクである。このブレーキトルクの働きにより、ブレーキ装置１は、ブレーキディスク２０を静止保持できる。

なお、ブレーキ装置１は、モータの駆動中において、ブレーキパッド１０ａとブレーキディスク２０とを接触させないようにする必要がある。このため、図１に示すように、非制動時において、ブレーキ装置１は、ブレーキパッド１０ａとブレーキディスク２０との間に隙間ｇが設けられる。

次に、ブレーキ装置１に付着する粘性物について説明する。非制動時において、パッド１２ａの接触面には、粘性物が付着する場合がある。あるいは、ブレーキディスク２０の被制動面には、粘性物が付着する場合がある。このような場合、ブレーキディスク２０を停止させた後、ブレーキパッド１０ａをブレーキディスク２０に押し付けることにより、付着した粘性物は、図１に示す粘性膜２を形成する。実施の形態１に係るブレーキ装置１は、ブレーキパッド１０ａをブレーキディスク２０に押し付けることにより、粘性膜２を形成する粘性物を、この両平面の間から排出する。このように、ブレーキパッド１０ａとブレーキディスク２０との間には、粘性膜２が介在する場合がある。

ここで、粘性物とは、水または水に何らかのものが溶けた物質、またはグリス等の油のことをいう。以下において、水に溶ける何らかのものを例示する。例えば、粉塵やほこりなどが湿気により塊になったもの、または土や砂と水とからできる泥のことである。これらのものが水に溶けることにより、粘性物は、形成される。また、グリス等の油は、単体で粘性物である。粘性物は、粘性がある液体状の物質である。なお、本発明の付着物とは、この粘性物のことである。

次に、実施の形態１に係るパッド１２ａの具体的な表面形状について説明する。図３は、パッド１２ａの表面の形状について示す図である。

図３に示すように、実施の形態１に係るパッド１２ａは、その表面に複数の溝１２１ａを形成する。溝１２１ａは、図３に示すとおり、それぞれパッド１２ａの端部１２３ａに開口部Ａを設ける。また、パッド１２ａの表面には、複数の溝１２１ａに囲まれて複数のブロック１２２ａが形成される。このブロック１２２ａの形状は、実施の形態１において、例えば、図３に示すように格子状である。

実施の形態１に係るブレーキ装置１において、ブレーキパッド１０ａは、このような溝１２１ａ及びブロック１２２ａを、ブレーキディスク２０と対向する面に複数設ける。これにより、実施の形態１に係るブレーキパッド１０ａは、パッド１２ａの表面に凹凸が形成される。実施の形態１に係るブレーキパッド１０ａは、この溝１２１ａ内に、上記の粘性物を逃がす。

溝１２１ａは、パッド１２ａの表面を切削することにより、設けることができる。また、溝１２１ａは、パッド１２ａの成形用の型を使用して、形成しても良い。この場合、パッド１２ａの成形用の型には、溝１２１ａに応じた突起を設ける。この型を使用することで、パッド１２ａは、表面に溝１２１ａを形成することができる。

次に、パッド１２ａの表面に設ける溝１２１ａについて、詳細に説明する。ブレーキパッド１０ａは、次の（１）から（５）を満たすように溝１２１ａを設けたとき、最適な形状となる。
（１）溝１２１ａの容積が、図１に示すとおり、ブレーキパッド１０ａの表面の面積Ａ_ｐと間隔ｇとから定まる粘性物の体積以上である。
（２）溝１２１ａの端部１２３ａには、図３に示すとおり、開口部Ａを設ける。
（３）パッド１２ａのエナジーローディングＥＬが、限界エナジーローディング値を超えないように、図３に示す溝１２１ａの面積Ａ_ｍを定める。
（４）各ブロック１２２ａの根元に働く曲げ応力が、パッド１２ａが耐えられる程度の応力となるように、図３に示す溝１２１ａの深さｄを決定する。
（５）図３に示すとおり、パッド１２ａの表面に付着した粘性物を排出するまでに要する時間が、ブレーキトルクの立ち上がり時間以下となるように、等価半径Ｒを定める。

以下、この（１）から（５）について、順に説明する。

（１）溝１２１ａの容積
実施の形態１に係る溝１２１ａの容積について説明する。上記のとおり、ブレーキパッド１０ａとブレーキディスク２０との間には、粘性膜２が介在する場合がある。実施の形態１に係るブレーキ装置１において、粘性膜２を形成する粘性物は、ブレーキパッド１０ａをブレーキディスク２０に押し付けることにより、この両平面の間から排出する。

ここで、粘性膜２を形成する粘性物がブレーキパッド１０ａとブレーキディスク２０との間から排出されるにつれて、粘性膜２は、その圧力、流動速度、及びせん断速度が高くなる。このため、粘性膜２は、ブレーキパッド１０ａとブレーキディスク２０との間に留まろうとする。一般に、ブレーキパッド１０ａとブレーキディスク２０との間に粘性膜２が留まるような現象のことを、スクイーズ膜効果という。スクイーズ膜効果は、粘性膜２に対し、高い圧力を発生させる。粘性膜２は、発生した高い圧力により、その場に留まろうとする。

スクイーズ膜効果によると、粘性膜２に発生する圧力は、粘性膜２の粘度、ブレーキパッド１０ａを押し付ける速度、及びパッド１２ａの接触面の面積に比例する。ここで、粘性膜２の粘度及びブレーキパッド１０ａを押し付ける速度は、一定である。

つまり、パッド１２ａの接触面の面積を小さくすることで、粘性膜２に発生する圧力は、低くできる。圧力が低くなると、粘性膜２は、ブレーキパッド１０ａとブレーキディスク２０との間から早く排出されるようになる。

そこで、実施の形態１に係るブレーキ装置１は、図３に示すように、パッド１２ａの表面に複数の溝１２１ａを設ける。この場合、ブレーキパッド１０ａは、パッド１２ａの表面のうち、ブレーキディスク２０と接触する接触面の面積が小さくなる。これにより、実施の形態１に係るブレーキ装置１は、ブレーキパッド１０ａとブレーキディスク２０との間から粘性膜２を早く排出することを図る。

なお、パッド１２ａの表面は、溝１２１ａを複数設けることにより、複数のブロック１２２ａの表面に分割される。この場合、パッド１２ａの接触面の面積は、ブロック１２２ａの表面の面積の総和と等しくなる。

次に、パッド１２ａに設ける溝１２１ａの容積について、具体的に説明する。実施の形態１に係るブレーキパッド１０ａは、複数の溝１２１ａの容積が、粘性物の体積以上となるように設ける。図１に示すように、パッド１２ａの表面の面積をＡ_ｐ、非制動時におけるパッド１２ａの表面とブレーキディスク２０の表面との間隔をｇとする。この場合、非制動時において、パッド１２ａとブレーキディスク２０の間に存在することが可能な粘性物の体積Ｖは、次の式１で表される。

（式１）

図３に示すように、溝１２１ａの総面積をＡ_ｍ、溝１２１ａの深さをｄとする。このとき、パッド１２ａの表面には、次の式２の関係となるような溝１２１ａを設ける。

（式２）

例えば、パッド１２ａの表面の面積Ａ_ｐが１０［ｃｍ］、間隔ｇが０．５［ｃｍ］の場合を考える。このとき、溝１２１ａの面積Ａ_ｍを３［ｃｍ］、溝１２１ａの深さｄを１．７［ｃｍ］として、式２に当てはめると、下記の式３となる。この場合、溝１２１ａの容積が粘性物の体積を上回ることがわかる。

（式３）

次に、複数の溝１２１ａを、その容積が粘性物の体積以上となるように設けることで、得られる効果について説明する。実施の形態１に係るブレーキパッド１０ａは、パッド１２ａの表面に式２を満たすような溝１２１ａを設ける。つまり、実施の形態１において、複数の溝１２１ａの容積は、ブレーキパッド１０ａとブレーキディスク２０との間に付着する粘性物の体積以上となるように設ける。これにより、実施の形態１に係るブレーキパッド１０ａは、溝１２１ａが粘性物で埋まってしまうことを防止できる。このため、実施の形態１に係るブレーキパッド１０ａは、溝１２１ａ内に納まりきらなかった粘性物が溝１２１ａからあふれてしまうことを防止できる。

さらにまた、もし溝１２１ａ内に納まりきらなかった粘性物が溝１２１ａからあふれた場合、パッド１２ａは、粘性膜２を介してブレーキディスク２０と接触することになる。この場合、パッド１２ａとブレーキディスク２０とが接触する部分の面積は、見かけ上、パッド１２ａの表面全体の面積と同等となってしまう。よって、パッド１２ａの接触面の面積を小さくするという効果を十分に得ることができなくなってしまう。

しかし、実施の形態１に係るブレーキ装置１は、粘性物が溝１２１ａからあふれてしまうことを防止できる。これにより、パッド１２ａとブレーキディスク２０とが接触する部分の面積が、見かけ上、パッド１２ａの表面全体の面積と同等となってしまうことを防止できる。このため、実施の形態１に係るブレーキ装置１は、パッド１２ａの接触面の面積を小さくするという効果を得ることができ、粘性膜２に発生する圧力を低くすることができる。よって、実施の形態１に係るブレーキ装置１は、パッド１２ａの押し付けにより、パッド１２ａとブレーキディスク２０の被制動面の間に介在する粘性膜２を、効果的に排出できる。

上記のような理由により、実施の形態１に係るブレーキ装置１は、パッド１２ａとブレーキディスク２０とが粘性膜２により隔てられた状態で停止してしまうことを防止できる。このため、実施の形態１に係るブレーキ装置１は、静止時において粘性膜２がせん断破壊を起こし、ブレーキパッド１０ａを押し付ける力がブレーキディスク２０へと伝わらなくなることにより、ブレーキディスク２０を静止保持する力が低下するような事態が発生しない。よって、実施の形態１に係るブレーキ装置１は、ブレーキパッド１０ａをブレーキディスク２０に押し付けることで、ブレーキディスク２０を静止保持することができる。

また、実施の形態１に係るブレーキパッド１０ａは、上記のとおり、粘性物が溝１２１ａからあふれることを防ぐ。このため、あふれた粘性物をブレーキパッド１０ａの外部へと排出するまでの時間に、粘性膜２がせん断破壊などを起こしてしまうことを防止できる。

実施の形態１に係るブレーキパッド１０ａは、複数の溝１２１ａを、その容積が粘性膜２を形成する粘性物の体積以上となるように設ける。これにより、実施の形態１に係るブレーキ装置１は、ブレーキパッド１０ａの押し付けのみで粘性膜２を排除できる。このため、実施の形態１に係るブレーキ装置１は、ブレーキを静止保持に適用するようなブレーキ装置１において有効である。

（２）溝１２１ａの端部１２３ａ

実施の形態１において、複数の溝１２１ａは、図３に示すとおり、それぞれパッド１２ａの端部１２３ａに開口部Ａを設ける。これにより、実施の形態１に係るブレーキパッド１０ａは、溝１２１ａ内に溜まった粘性物を、開口部Ａから外部へと排出できる。よって、実施の形態１に係るブレーキパッド１０ａは、粘性膜２を形成する粘性物が流入することにより上昇した溝１２１ａの内圧を、低減することができる。

また、実施の形態１において、粘性物は、パッド１２ａの表面を介さずに、溝１２１ａ内を通って開口部Ａから外部へと排出される。これにより、実施の形態１に係るブレーキ装置１は、粘性物が溝１２１ａからあふれ、パッド１２ａとブレーキディスク２０とが粘性膜２により隔てられた状態で停止してしまうことを防止できる。このため、実施の形態１に係るブレーキ装置１は、静止時において粘性膜２がせん断破壊を起こし、ブレーキパッド１０ａを押し付ける力がブレーキディスク２０へと伝わらなくなることにより、ブレーキディスク２０を静止保持する力が低下するような事態が発生しない。よって、実施の形態１に係るブレーキ装置１は、ブレーキパッド１０ａをブレーキディスク２０に押し付けることで、ブレーキディスク２０を静止保持することができる。

（３）溝１２１ａの面積
次に、実施の形態１に係る溝１２１ａの面積Ａ_ｍについて説明する。パッド１２ａの接触面の面積Ａ_ｐ’は、パッド１２ａの表面の面積Ａ_ｐから、図３に示す溝１２１ａの面積Ａ_ｍを除いた面積に等しい。つまり、パッド１２ａの接触面の面積Ａ_ｐ’は、パッド１２ａの表面に設けた溝１２１ａの面積Ａ_ｍだけ、減少する。

また、パッド１２ａの接触面には、ブレーキディスク２０との間に働く摩擦力により、負荷がかかる。パッド１２ａの接触面の面積Ａ_ｐ’が減少した場合、パッド１２ａの接触面にかかる負荷は、単位面積当たり増大する。パッド１２ａの接触面にかかる負荷のことを、平均制動仕事量という。しかし、パッド１２ａには、接触面にかかる負荷について、許容できる限界値がある。

パッド１２ａが許容できる負荷を評価する指標として、エナジーローディングの指標がある。エナジーローディングとは、摩擦材に対し、単位面積、単位時間当たりに負荷される平均制動仕事量のことである。パッド１２ａに加わる運動エネルギーをＫＥ、パッド１２ａの接触面の面積をＡ_ｐ’、ブレーキ装置１の作動時間をｔとする。このとき、パッド１２ａのエナジーローディングＥＬは、下記の式４で表される。

（式４）

式４からもわかるように、パッド１２ａの接触面の面積Ａ_ｐ’が減少したとき、パッド１２ａのエナジーローディングＥＬは、増加する。言い換えると、パッド１２ａのエナジーローディングＥＬは、溝１２１ａの面積Ａ_ｍの増加にともなって、増加する。パッド１２ａのエナジーローディングＥＬについて、図４に示す。

また、パッド１２ａが許容しうるエナジーローディングＥＬには、限界値がある。エナジーローディングＥＬが増加した場合に、パッド１２ａによる制動が有効に働かなくなる限界値を、パッド１２ａの限界ローディング値という。

実施の形態１において、パッド１２ａの溝１２１ａの面積Ａ_ｍは、パッド１２ａのエナジーローディングＥＬが限界ローディング値を超えないように、決定する。具体的には、溝１２１ａは、その面積Ａ_ｍが、図４に示す面積Ａ_ｍ’の範囲となるように、設ける。また、溝１２１ａの面積Ａ_ｍが図４に示す面積Ａ_ｍ’の範囲となるように、パッド１２ａの接触面の面積Ａ_ｐ’を決定しても良い。これにより、実施の形態１に係るブレーキパッド１０ａは、パッド１２ａのエナジーローディングＥＬが限界ローディング値を超えてしまい、パッド１２ａの制動能力が低下することを防止できる。

（４）溝１２１ａの深さ
次に、実施の形態１に係る溝１２１ａの深さｄについて説明する。溝１２１ａの深さｄが深くなると、各ブロック１２２ａの根元には、強い曲げ応力が働く。実施の形態１において、各ブロック１２２ａは、この強い曲げ応力に耐えられるような形状とする。

各ブロック１２２ａが耐えられる応力は、パッド１２ａに使用する材料に応じて決定される。パッド１２ａの材料のせん断強度は、物性によるが、一例として５００００［Ｎ］である。

このため、実施の形態１に係るブレーキパッド１０ａは、各ブロック１２２ａの根元に働く曲げ応力が、各ブロック１２２ａが耐えられるような応力以下となるように、パッド１２ａの溝１２１ａの深さｄを決定する。これにより、実施の形態１に係るブレーキパッド１０ａは、ブロック１２２ａが曲げ応力に耐えられず、破壊等されることを防ぐことができる。

（５）ブロック１２２ａの等価半径
次に、実施の形態１に係る各溝１２１ａ間の距離について説明する。パッド１２ａの表面に設ける溝１２１ａがどのような形状であっても、パッド１２ａの表面に付着した粘性物は、溝１２１ａへと排出する必要がある。粘性物を排出するまでに要する時間は、スクイーズ膜効果によって決まる。粘性物を排出するまでの時間は、パッド１２ａがスクイーズ膜効果に逆らって移動する時間に等しい。

粘性物の粘度をη、パッド１２ａを押し付ける力をＦ、各ブロック１２２ａの表面の等価半径をＲとする。このとき、粘性物がある高さｈ_１からｈ_２まで移動するまでに要する時間ｔ_１,２は、次の式５で表される。

（式５）

式５より、粘性物を排出するまでの時間ｔ_１,２を小さくすることは、Ｒを小さくすることで達成される。なお、等価半径Ｒは、溝１２１ａに粘性物を排出した状態において、溝１２１ａに囲まれたブロック１２２ａ一つ当たりの表面として扱うことができる。具体的には、図３に示すような円を想定する。この円の面積は、ブロック１２２ａ一つ当たりの表面の面積と等しいとする。等価半径Ｒは、このような円の半径に等しい。また、各溝１２１ａ間の距離は、等価半径Ｒに基づいて、決めることができる。

なお、ブレーキ装置１は、パッド１２ａの押し付けを開始した後、ブレーキディスク２０を制動するために必要とされるブレーキトルクを発生させるまで、時間を要する。この時間のことを、以下において、ブレーキトルクの立ち上がり時間という。

よって、各ブロック１２２ａの等価半径Ｒは、時間ｔ_１,２がブレーキトルクの立ち上がり時間以下となるように、決定する。言い換えると、各溝１２１ａ間の距離は、時間ｔ_１,２がブレーキトルクの立ち上がり時間以下となるように、極力小さく設ける。

例えば、粘性物の粘度ηを０．０５［Ｐａ・ｓ］、パッド１２ａを押し付ける力Ｆを７５００［Ｎ］、粘性物の移動前の高さｈ_１を０．２［ｍｍ］、移動後の高さｈ_２を０．０３［ｍｍ］とする。なお、高さｈ_２は、０とすることができないため、面粗さ３０［μｍ］を基準としている。

粘性物が移動するのに要する時間ｔ_１,２を、０．１［ｓ］とする場合を考える。このとき、各ブロック１２２ａの等価半径Ｒは、式５より、５０［ｍｍ］となる。つまり、各ブロック１２２ａは、等価半径Ｒが５０［ｍｍ］となるように設ける。

このように、実施の形態１に係るブレーキパッド１０ａにおいて、パッド１２ａの表面には、溝１２１ａを、各ブロック１２２ａの等価半径Ｒが式５を満たすように設ける。これにより、実施の形態１に係るブレーキ装置１は、ブレーキトルクの立ち上がり時に制動能力が不足することを防止できる。

なお、実施の形態１に係るブレーキ装置１は、各溝１２１ａ間の距離を、極力小さく設けた。これにより、実施の形態１に係るブレーキ装置１は、粘性物を溝１２１ａ内に排出する時間を短くできる。つまり、ブレーキで制動をかける際、パッド１２ａとブレーキディスク２０とが接触するまでの時間を短くできる。このため、実施の形態１に係るブレーキパッド１０ａは、ブレーキを静止保持に適用しないようなブレーキ装置１においても、ブレーキトルクの立ち上がりが早くなる効果がある。

なお、実施の形態１に係るブレーキパッド１０ａにおいて、パッド１２ａの表面に設けるブロック１２２ａの形状は、格子状とした。しかし、実施の形態１に係るブレーキ装置１は、これに限られるものではない。

例えば、ブレーキ装置１は、ブレーキパッド１０ａの代わりに、ブレーキパッド１０ｂを備えても良い。図５は、パッド１２ｂの表面の形状について示す図である。ブレーキパッド１０ｂは、図５に示すパッド１２ｂと背面板１１と取付部１３とを備える。ブレーキパッド１０ｂの背面板１１及び取付部１３は、ブレーキパッド１０ａの備える背面板１１及び取付部１３と同様の構成である。

図５において、パッド１２ｂは、その表面に複数の溝１２１ｂを形成する。溝１２１ｂは、図５に示すとおり、それぞれパッド１２ｂの端部１２３ｂに開口部Ｂを設ける。また、パッド１２ｂの表面には、複数の溝１２１ｂに囲まれて複数のブロック１２２ｂが形成される。このブロック１２２ｂの形状は、図５に示すように円形である。実施の形態１に係るブレーキ装置１は、このようなブレーキパッド１０ｂを備える場合においても、ブレーキパッド１０ａのようにブロック１２２ａの形状を格子状とした場合と同様の効果を得ることができる。

また、各ブロック１２２ｂの形状を円形としたとき、各溝１２１ｂ間の距離は、図５に示すように、等価半径Ｒを２倍した値に等しい。よって、例えば、式５より等価半径Ｒが５０［ｍｍ］となった場合、溝１２１ｂは、各溝１２１ｂ間の距離が１００［ｍｍ］となるように設ける。これにより、実施の形態１に係るブレーキ装置１は、ブレーキトルクの立ち上がり時に制動能力が不足することを防止できる。

なお、実施の形態１に係るブレーキパッド１０ａにおいて、複数設ける溝１２１ａは、それぞれパッド１２ａの端部１２３ａに開口部Ａを設けた。また、実施の形態１に係るブレーキパッド１０ｂにおいて、複数設ける溝１２１ｂは、それぞれパッド１２ｂの端部１２３ｂに開口部Ｂを設けた。しかし、実施の形態１に係るブレーキ装置１は、これらに限られるものではない。

例えば、複数設ける溝１２１ａのうち、少なくとも１つの溝１２１ａについて、パッド１２ａの端部１２３ａに開口部Ａを設けるようにしても良い。このような溝１２１ａを設けたとしても、溝１２１ａ内に溜まった粘性物を、開口部Ａから外部へと排出できる。よって、実施の形態１に係るブレーキパッド１０ａは、粘性膜２を形成する粘性物が流入することにより上昇した溝１２１ａの内圧を、低減することができる。また、この場合においても、粘性物は、パッド１２ａの表面を介さずに、溝１２１ａ内を通って開口部Ａから外部へと排出される。これにより、実施の形態１に係るブレーキ装置１は、粘性物が溝１２１ａからあふれ、パッド１２ａとブレーキディスク２０とが粘性膜２により隔てられた状態で停止してしまうことを防止できる。

また、例えば、複数設ける溝１２１ｂのうち、少なくとも１つの溝１２１ｂについて、パッド１２ｂの端部１２３ｂに開口部Ｂを設けるようにしても良い。このような溝１２１ｂを設けたとしても、溝１２１ｂ内に溜まった粘性物を、開口部Ｂから外部へと排出できる。よって、実施の形態１に係るブレーキパッド１０ｂは、粘性膜２を形成する粘性物が流入することにより上昇した溝１２１ｂの内圧を、低減することができる。また、この場合においても、粘性物は、パッド１２ｂの表面を介さずに、溝１２１ｂ内を通って開口部Ｂから外部へと排出される。これにより、実施の形態１に係るブレーキ装置１は、粘性物が溝１２１ｂからあふれ、パッド１２ｂとブレーキディスク２０とが粘性膜２により隔てられた状態で停止してしまうことを防止できる。

実施の形態２．
次に、実施の形態２に係るブレーキ装置１の構成を説明する。実施の形態１と同一または同等の手段、構成に関しては、同一の名称と符号とを用いて説明を省略する。なお、実施の形態２において、ブレーキ装置１は、実施の形態１と同様に、エレベータの巻上機に用いた場合について説明する。巻上機は、巻上機用のモータに接続する。

図６は、実施の形態２に係るブレーキ装置１の構成を示す図である。ブレーキ装置１は、図示しないブレーキ装置１の本体と、ブレーキパッド３０ａと、ブレーキドラム４０ａとを備える。ブレーキドラム４０ａは、円筒のドラム形状をしている。ブレーキドラム４０ａは、例えば、エレベータの巻上機に固定される。エレベータの巻上機は、図示しないモータの出力軸に接続されている。このため、ブレーキドラム４０ａは、巻上機を介してモータに接続されている。なお、本発明の被制動部材は、実施の形態２において、ブレーキドラム４０ａ、または後述のブレーキドラム４０ｂのことである。

ブレーキパッド３０ａは、図６に示すように、ブレーキドラム４０ａの外側に、ブレーキドラム４０ａの外周を覆うように設ける。実施の形態２に係るブレーキ装置１は、ブレーキドラム４０ａに対し、２つのブレーキパッド３０ａを外側からそれぞれ押し付ける。実施の形態２に係るブレーキ装置１は、いわゆるドラムブレーキ型の装置である。なお、本発明の制動部材は、実施の形態２において、ブレーキパッド３０ａ、または後述のブレーキパッド３０ｂのことである。

また、ブレーキパッド３０ａは、シュー３１ａとライニング３２ａとを備える。シュー３１ａは、金属等により形成される。シュー３１ａは、円弧状の形状をした部材である。ライニング３２ａは、金属等の混合材料から形成される。ライニング３２ａは、高い摩擦係数を持つように形成された摩擦材である。ライニング３２ａは、図６に示すように、溝３２１ａを形成する。

ライニング３２ａは、シュー３１ａに対し、例えば、接着剤を使用して接着により固定する。また、ライニング３２ａは、シュー３１ａに対し、ねじで締め付けることにより固定しても良い。

なお、以下において、ライニング３２ａと対向するブレーキドラム４０ａの曲面を、ブレーキドラム４０ａの表面という。ブレーキドラム４０ａと対向するライニング３２ａの曲面を、ライニング３２ａの表面という。また、ブレーキパッド３０ａの表面とは、ライニング３２ａの表面と同じである。

図６において、ブレーキドラム４０ａとライニング３２ａとは、その表面同士が対向するように設ける。

さらに、以下において、ブレーキドラム４０ａの表面のうち、ブレーキパッド３０ａのライニング３２ａと接触する部分のことを、被制動面という。また、ライニング３２ａの表面のうち、ブレーキドラム４０ａの被制動面と接触する部分のことを、接触面という。ライニング３２ａの接触面は、ライニング３２ａの表面のうち、ブレーキドラム４０ａの制動に有効に働く部分である。

また、非制動時において、ライニング３２ａの接触面には、粘性物が付着する場合がある。あるいは、ブレーキドラム４０ａの被制動面には、粘性物が付着する場合がある。これにより、非制動時において、ブレーキドラム４０ａとブレーキパッド３０ａとの間には、図６に示すように、粘性膜２が介在する場合がある。粘性膜２は、実施の形態１の場合と同様の粘性物により形成される。

次に、実施の形態２に係るブレーキ装置１の動作について説明する。モータは、供給される電力により、駆動する。モータが駆動した場合、モータの出力軸は、モータの駆動力により回転する。これにより、モータの出力軸に接続された巻上機は、回転する。また、モータの駆動中において、ブレーキドラム４０ａは、巻上機とともに回転する。モータの駆動中において、ライニング３２ａは、ブレーキドラム４０ａと接触していない。

巻上機の回転を停止させる時、制御盤は、モータを電気的に制御する。これにより、モータは、回転速度が０になり、停止する。モータが停止することで、巻上機は、停止する。ブレーキドラム４０ａは、巻上機の停止にともない、停止する。

ブレーキドラム４０ａが停止した後、ブレーキ装置１は、ブレーキパッド３０ａをブレーキドラム４０ａの方向へと移動させる。ブレーキ装置１は、摩擦材であるライニング３２ａの接触面を、ブレーキドラム４０ａの被制動面へと押し付ける。ブレーキパッド３０ａを押し付ける力により、ブレーキ装置１は、ブレーキドラム４０ａを静止保持する力を発生させる。この力により、ブレーキ装置１は、ブレーキドラム４０ａを静止保持する。

また、静止時において、ブレーキドラム４０ａに対し、回転トルクがかかった場合を考える。この場合、ブレーキドラム４０ａの被制動面には、ライニング３２ａとの摩擦により、摩擦力が生じる。摩擦力が生じると、ブレーキドラム４０ａの被制動面には、ブレーキトルクが発生する。ブレーキトルクは、ブレーキドラム４０ａに働く回転トルクに対し、逆方向に働くトルクである。このブレーキトルクの働きにより、ブレーキ装置１は、ブレーキドラム４０ａを静止保持できる。

なお、ブレーキ装置１は、モータの駆動中において、ブレーキパッド３０ａとブレーキドラム４０ａとを接触させないようにする必要がある。このため、図６に示すように、非制動時において、ブレーキ装置１は、ブレーキパッド３０ａとブレーキドラム４０ａとの間に隙間ｇが設けられる。

次に、実施の形態２に係るライニング３２ａの具体的な表面形状について説明する。実施の形態２に係るライニング３２ａは、実施の形態１に係るパッド１２ａまたはパッド１２ｂと同様に、表面に複数の溝３２１ａを形成する。溝３２１ａは、それぞれライニング３２ａの端部３２３ａに開口部を設ける。

また、ライニング３２ａの表面には、複数の溝３２１ａに囲まれて複数のブロック３２２ａが形成される。ライニング３２ａの表面は、溝３２１ａを複数設けることにより、複数のブロック３２２ａの表面に分割される。この場合、ライニング３２ａの接触面の面積は、ブロック３２２ａの表面の面積の総和と等しくなる。

実施の形態１に係るパッド１２ａまたはパッド１２ｂと同様に、実施の形態２に係るライニング３２ａは、表面に設けるブロック３２２ａを、例えば、格子状、円形などの形状に形成する。ブレーキパッド３０ａは、このようなブロック３２２ａ及び溝３２１ａを、ブレーキドラム４０ａと対向する面に複数設ける。これにより、実施の形態２に係るブレーキパッド３０ａは、ライニング３２ａの表面に凹凸が形成される。実施の形態２に係るブレーキパッド３０ａは、この溝３２１ａ内に、上記の粘性物を逃がす。

溝３２１ａは、ライニング３２ａの表面を切削することにより、設けることができる。また、溝３２１ａは、ライニング３２ａの成形用の型を使用して、形成しても良い。この場合、ライニング３２ａの成形用の型には、溝３２１ａに応じた突起を設ける。この型を使用することで、ライニング３２ａは、表面に溝３２１ａを形成することができる。

また、実施の形態２に係るブレーキパッド３０ａは、ライニング３２ａの表面に、実施の形態１に係る式２を満たすような溝３２１ａを設ける。つまり、実施の形態２において、複数の溝３２１ａの容積は、ブレーキパッド３０ａとブレーキドラム４０ａとの間に付着する粘性物の体積以上となるように設ける。これにより、実施の形態２に係るブレーキパッド３０ａは、溝３２１ａが粘性物で埋まってしまうことを防止できる。また、実施の形態２に係るブレーキパッド３０ａは、溝３２１ａ内に納まりきらなかった粘性物が溝３２１ａからあふれてしまうことを防止できる。

このため、実施の形態２に係るブレーキ装置１は、ライニング３２ａの接触面の面積を小さくするという効果を得ることができ、粘性膜２に発生する圧力を低くすることができる。よって、実施の形態２に係るブレーキ装置１は、ライニング３２ａの押し付けにより、ライニング３２ａとブレーキドラム４０ａの被制動面の間に介在する粘性膜２を、効果的に排出できる。

上記のような理由により、実施の形態２に係るブレーキ装置１は、ライニング３２ａとブレーキドラム４０ａとが粘性膜２により隔てられた状態で停止してしまうことを防止できる。このため、実施の形態２に係るブレーキ装置１は、静止時において粘性膜２がせん断破壊を起こし、ブレーキパッド３０ａを押し付ける力がブレーキドラム４０ａへと伝わらなくなることにより、ブレーキドラム４０ａを静止保持する力が低下するような事態が発生しない。よって、実施の形態２に係るブレーキ装置１は、ブレーキパッド３０ａをブレーキドラム４０ａに押し付けることで、ブレーキドラム４０ａを静止保持することができる。

また、実施の形態２に係るブレーキパッド３０ａは、上記のとおり、粘性物が溝３２１ａからあふれることを防ぐ。このため、あふれた粘性物をブレーキパッド３０ａの外部へと排出するまでの時間に、粘性膜２がせん断破壊などを起こしてしまうことを防止できる。

実施の形態２に係るブレーキパッド３０ａは、複数の溝３２１ａを、その容積が粘性膜２を形成する粘性物の体積以上となるように設ける。これにより、実施の形態２に係るブレーキ装置１は、ブレーキパッド３０ａの押し付けのみで粘性膜２を排除できる。このため、実施の形態２に係るブレーキ装置１は、ブレーキを静止保持に適用するようなブレーキ装置１において有効である。

また、実施の形態２に係るブレーキパッド３０ａにおいて、複数設ける溝３２１ａは、実施の形態１のときと同様に、それぞれライニング３２ａの端部３２３ａに開口部を設ける。

これにより、実施の形態２に係るブレーキパッド３０ａは、溝３２１ａ内に溜まった粘性物を、開口部から外部へと排出できる。よって、実施の形態２に係るブレーキパッド３０ａは、粘性膜２を形成する粘性物が流入することにより上昇した溝３２１ａの内圧を、低減することができる。

また、実施の形態２において、粘性物は、ライニング３２ａの表面を介さずに、溝３２１ａ内を通って開口部から外部へと排出される。これにより、実施の形態２に係るブレーキ装置１は、粘性物が溝３２１ａからあふれ、ライニング３２ａとブレーキドラム４０ａとが粘性膜２により隔てられた状態で停止してしまうことを防止できる。このため、実施の形態２に係るブレーキ装置１は、静止時において粘性膜２がせん断破壊を起こし、ブレーキパッド３０ａを押し付ける力がブレーキドラム４０ａへと伝わらなくなることにより、ブレーキドラム４０ａを静止保持する力が低下するような事態が発生しない。よって、実施の形態２に係るブレーキ装置１は、ブレーキパッド３０ａをブレーキドラム４０ａに押し付けることで、ブレーキドラム４０ａを静止保持することができる。

実施の形態２に係るブレーキパッド３０ａは、実施の形態１のときと同様に、ライニング３２ａのエナジーローディングが限界ローディング値を超えないように、ライニング３２ａの接触面の面積を決定する。ライニング３２ａの接触面の面積は、ライニング３２ａの溝３２１ａの面積から決まる。このため、ライニング３２ａの溝３２１ａの面積は、ライニング３２ａのエナジーローディングが限界ローディング値を超えないように決定する。

これにより、実施の形態２に係るブレーキパッド３０ａは、ライニング３２ａのエナジーローディングが限界ローディング値を超えてしまい、ライニング３２ａの制動能力が低下することを防止できる。

また、各ブロック３２２ａが耐えられる応力は、ライニング３２ａに使用する材料の強度に応じて決定される。このため、実施の形態２に係るブレーキパッド３０ａは、実施の形態１のときと同様に、各ブロック３２２ａの根元に働く曲げ応力が、各ブロック３２２ａが耐えられる程度の応力となるように、ライニング３２ａの溝３２１ａの深さを決定する。これにより、実施の形態２に係るブレーキパッド３０ａは、ブロック３２２ａが曲げ応力に耐えられず、破壊等されることを防ぐことができる。

実施の形態２に係るブレーキパッド３０ａにおいて、各ブロック３２２ａの等価半径は、実施の形態１のときと同様に、粘性膜２を溝３２１ａ内に排出するまでに要する時間が、ブレーキトルクの立ち上がり時間以下となるように、決定する。また、各溝３２１ａ間の距離は、等価半径Ｒに基づいて、決めることができる。このため、粘性膜２を溝３２１ａ内に排出するまでに要する時間が、ブレーキトルクの立ち上がり時間以下となるように、各溝３２１ａ間の距離は、極力小さく設ける。

これにより、実施の形態２に係るブレーキ装置１は、ブレーキトルクの立ち上がり時に制動能力が不足することを防止できる。また、実施の形態２に係るブレーキパッド３０ａは、ブレーキを静止保持に適用しないようなブレーキ装置１においても、ブレーキトルクの立ち上がりが早くなる効果がある。

なお、実施の形態２に係るブレーキ装置１において、ブレーキパッド３０ａは、ブレーキドラム４０ａの外側に、ブレーキドラム４０ａの外周を覆うように設けた。しかし、ブレーキ装置１の構成は、これに限られるものではない。

図７は、実施の形態２に係るドラムブレーキによるブレーキ装置１の他の構成を示す図である。図７に示すブレーキ装置１は、図６に示すブレーキ装置１が持つブレーキパッド３０ａ及びブレーキドラム４０ａの代わりに、ブレーキパッド３０ｂ及びブレーキドラム４０ｂを備えている。

図７において、ブレーキパッド３０ｂは、ブレーキドラム４０ｂの内側に、ブレーキドラム４０ｂの内周に沿うようにして設ける。また、ブレーキパッド３０ｂは、シュー３１ｂとライニング３２ｂとを備える。シュー３１ｂは、金属等により形成される。シュー３１ｂは、円弧状の部材である。ライニング３２ｂは、金属等の混合材料から形成される。ライニング３２ｂは、高い摩擦係数を持つように形成された摩擦材である。図７に示すブレーキ装置１は、ブレーキドラム４０ｂに対し、２つのブレーキパッド３０ｂを内側からそれぞれ押し付ける。

また、ライニング３２ｂの表面には、ライニング３２ａと同様に、溝３２１ｂ及びブロック３２２ｂを設ける。この溝３２１ｂ及びブロック３２２ｂは、ライニング３２ａの場合と同様の条件で設ける。

このようにブレーキ装置１を構成したとしても、実施の形態２に係る効果を得ることができる。

なお、実施の形態２に係るブレーキパッド３０ａにおいて、複数設ける溝３２１ａは、それぞれライニング３２ａの端部３２３ａに開口部を設けた。また、ブレーキパッド３０ｂにおいて、複数設ける溝３２１ｂは、それぞれライニング３２ｂの端部３２３ｂに開口部を設けた。しかし、実施の形態２に係るブレーキ装置１は、これらに限られるものではない。

例えば、複数設ける溝３２１ａのうち、少なくとも１つの溝３２１ａについて、ライニング３２ａの端部３２３ａに開口部を設けるようにしても良い。このような溝３２１ａを設けたとしても、溝３２１ａ内に溜まった粘性物を、開口部から外部へと排出できる。よって、実施の形態２に係るブレーキパッド３０ａは、粘性膜２を形成する粘性物が流入することにより上昇した溝３２１ａの内圧を、低減することができる。また、この場合においても、粘性物は、ライニング３２ａの表面を介さずに、溝３２１ａ内を通って開口部から外部へと排出される。これにより、実施の形態２に係るブレーキ装置１は、粘性物が溝３２１ａからあふれ、ライニング３２ａとブレーキドラム４０ａとが粘性膜２により隔てられた状態で停止してしまうことを防止できる。

また、例えば、複数設ける溝３２１ｂのうち、少なくとも１つの溝３２１ｂについて、ライニング３２ｂの端部３２３ｂに開口部を設けるようにしても良い。このような溝３２１ｂを設けたとしても、溝３２１ｂ内に溜まった粘性物を、開口部から外部へと排出できる。よって、実施の形態２に係るブレーキパッド３０ｂは、粘性膜２を形成する粘性物が流入することにより上昇した溝３２１ｂの内圧を、低減することができる。また、この場合においても、粘性物は、ライニング３２ｂの表面を介さずに、溝３２１ｂ内を通って開口部から外部へと排出される。これにより、実施の形態２に係るブレーキ装置１は、粘性物が溝３２１ｂからあふれ、ライニング３２ｂとブレーキドラム４０ｂとが粘性膜２により隔てられた状態で停止してしまうことを防止できる。

さらに、実施の形態１または実施の形態２に係るブレーキ装置１において、粘性膜２を形成する粘性物は、水または水に何らかのものが溶けた物質、またはグリス等の油とした。しかし、粘性物は、これらに限られるものではない。

粘性物は、上記の物質以外でも、粘性がある液体状の物質であれば良い。また、気体は、液体に比べて粘度が低いため、通常の環境下において問題となることはない。しかし、粘性により液体の粘性物と同様の事象を引き起こす場合、気体は、粘性物に該当する。このような粘性物に対しても、実施の形態１または実施の形態２に係るブレーキ装置１は、実施の形態１または実施の形態２に係る効果を得ることができる。

１ ブレーキ装置、１０ａ ブレーキパッド、１０ｂ ブレーキパッド、１１ 背面板、１２ａ パッド、１２ｂ パッド、１２１ａ 溝、１２１ｂ 溝、１２２ａ ブロック、１２２ｂ ブロック、１２３ａ 端部、１２３ｂ 端部、１３ 取付部、２０ ブレーキディスク、３０ａ ブレーキパッド、３０ｂ ブレーキパッド、３１ａ シュー、３１ｂ シュー、３２ａ ライニング、３２ｂ ライニング、３２１ａ 溝、３２１ｂ 溝、３２２ａ ブロック、３２２ｂ ブロック、３２３ａ 端部、３２３ｂ 端部、４０ａ ブレーキドラム、４０ｂ ブレーキドラム、２ 粘性膜

Claims (5)

1. モータの駆動力により回転する被制動部材と、
   前記モータの制御により前記被制動部材が停止した場合、前記被制動部材に押し付けられ、前記被制動部材を静止保持する制動部材とを備え、
   前記制動部材は、
   前記被制動部材と対向する面に溝が設けられ、
   前記溝の容積が、前記被制動部材と前記制動部材との間に付着する付着物の体積以上である
   ことを特徴とするブレーキ装置。
2. 前記制動部材は、
   前記溝の容積が、前記被制動部材と対向する面の面積と、前記モータの駆動中における前記被制動部材と前記制動部材との間隔と、の積以上である
   ことを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
3. 前記制動部材は、
   前記溝が前記制動部材の端部に開口部を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
4. 前記制動部材は、
   前記被制動部材と接触する面積が、次式から求まる前記制動部材のエナジーローディングが予め定められた値を超えない面積である
   ことを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
   

   

   ここで、ＥＬは前記制動部材のエナジーローディング、ＫＥは前記制動部材に働く運動エネルギー、Ａ_ｐ’は前記被制動部材と接する面積、ｔはブレーキ装置の作動時間である。
5. 前記制動部材は、
   複数の前記溝が形成され、
   次式に基づいて決定される等価半径Ｒを有するブロックが、前記被制動部材と対向する面に形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
   

   

   ここで、ηは前記付着物の粘度、Ｆは前記制動部材を押し付ける力であり、
   前記ブロックの等価半径Ｒは、前記付着物が高さｈ_１から高さｈ_２へと移動するまでに要する時間ｔ_１,２が、ブレーキ装置の構成に応じて予め定められた時間以下となる等価半径である。

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