巻上機のブレーキ

【課題】ブレーキの組立て時間の短縮を図り、製造コストの低い巻上機のブレーキを提供する。
【解決手段】ロータ４の軸５と同軸にある固定鉄心６、ロータ４の径方向へ動作するように弾性部材を介して固定鉄心６と連結された可動鉄心７、可動鉄心７と球面ボルト９を介して連結されたブレーキシュー８、ブレーキシュー８におけるロータ４の周方向の端面を受ける端面を有するトルク受け１１、ロータ４の周方向と平行にトルク受け１１に接続され、ブレーキシュー８をガイドする２つのガイド部材１２を備えた内部拡大式の巻上機のブレーキにおいて、２つのガイド部材１２に突起１５が設けられ、突起１５によって、ブレーキシュー８が、ガイド部材１２両側それぞれにおいて２点で拘束されるようにした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ブレーキシューの組立て、調整を容易にすることにより、製造コストを低減した巻上機のブレーキに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の巻上機では、左右一対の電磁ブレーキがロータの内周面に１８０°対向して配置されている。電磁ブレーキは、ロータに内蔵された内部拡張型のブレーキ装置であり、電磁石の固定鉄心と可動鉄心からなり、可動鉄心の先端にはブレーキシューが取付けられている。ブレーキシューは、可動鉄心の先端に連結部材を介して取付けられ、２つのトルク受けの間に配置されている。ブレーキシューとロータとのギャップを調整するため、連結部材として球面座と球面ボルトが使用されている。
【０００３】
このようなブレーキでは、ブレーキシューに設けた浅い凹部に球面座を収め、球面座の位置を規制することにより、ブレーキシューの組立精度を向上していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、ブレーキシューの巻上機のロータの周方向と垂直な端面と平行な方向の側面中央部に突起を設け、片側ないし両側から弾性部材で支持することにより、組立てたブレーキシューが水平となるように、傾きを調整していた（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３０３３４１号公報（第３頁、図５）
【特許文献２】ＷＯ２００４／３６０８０号公報（第１６頁、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１のような巻上機のブレーキでは、ブレーキシューの組立精度を向上する場合には、寸法精度の高い部品が必要となって、製造コストが増加する問題があった。一方、また部品の加工コストを低減する場合には、球面座の位置決め精度が低下するため、ブレーキの組立て時の調整に時間を要し、ブレーキの製造コストが増加する問題があった。
【０００７】
また、上記特許文献２のような巻上機のブレーキでは、調整目標となる寸法が微小なため繰返し調整する必要が生じて、組立てに時間を要し、製造コストが増加するという問題点があった。
【０００８】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、ブレーキの組立て時間の短縮を図り、製造コストの低い巻上機のブレーキを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る巻上機のブレーキは、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いて、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。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係る巻上機のブレーキによれば、ブレーキシューをトルク受けと平行に調整しやすくなり、その結果、ブレーキシューの組立て、調整が容易になり、ブレーキの製造コストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
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。
【００１２】
この巻上機１のブレーキ２の場合、コイル２４を励磁する電流の遮断と通電を切り換えて、作動と解除を制御する。ブレーキ２の作動時には、コイル２４への電流を遮断することにより、可動鉄心７をロータ４の径方向外側に押す圧縮バネ２５の力によって、可動鉄心７に連結されたブレーキシュー８がロータ４に押し付けられる。一方、ブレーキ２の解除時は、コイル２４への電流を供給することにより、固定鉄心６に生じる磁気吸引力によって、ブレーキシュー８が可動鉄心７とともに吸引されてロータ４から引き離される。
【００１３】
図２は、この実施の形態１における巻上機のブレーキのブレーキシュー周りの拡大図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ矢視図である。
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。
【００１４】
この方式のブレーキ２では、制動力を一定に保つため、球面ボルト９の可動鉄心７から突出する部分の長さL1を調節することにより、ブレーキシュー８とロータ４とのギャップ２６を、数十μｍの精度に調整する必要がある。一方、この方式のブレーキ２では、ブレーキシュー８がロータ４に押し付けられた状態で、ロータ４が回転する場合があるため、ブレーキシュー８がロータ４の周方向に変位しないように、トルク受け１１によってブレーキシュー８の変位を抑制して球面ボルト９に過大な力が作用することを防止する。そのために、ブレーキシュー８は、トルク受け１１と平行になるように、組立て時に調整する必要がある。
【００１５】
図３は、従来のブレーキの構造を示す正面図（ａ）及び（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。
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。
【００１６】
図２に示した構成によれば、ブレーキシュー８におけるロータ４の周方向と垂直な端面を２点で拘束することが可能となるため、トルク受け１１と平行に調整しやすくなり、その結果、ブレーキシュー８の組立て性を改善でき、ブレーキ２の製造コストを低減できる。
【００１７】
図４は、この実施の形態１における他の例を示す下面図である。
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をを平坦な面にしてもよい。
【００１８】
図４のような構成によれば、突起１５をブレーキシュー８に集約できて、ガイド部材１２の加工が簡略化できるため、ブレーキ２のコストを低減できる。
【００１９】
図５は、この実施の形態１における他の例を示す下面図である。
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。
【００２０】
図６は、この実施の形態１における他の例を示す下面図である。
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。
【００２１】
なお、図４、図５、図６も図２と同様に、本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。
【００２２】
図７は、この実施の形態１における他の例を示す下面図である。
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。
【００２３】
図８は、この実施の形態１における他の例を示す下面図である。
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。
【００２４】
図９及び図１０は、この実施の形態１における他の例を示す下面図である。
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。
【００２５】
図１１は、この実施の形態１における他の例を示す下面図である。
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。
【００２６】
この実施の形態１に示した構成によれば、ブレーキシュー８を巻上機１のロータ４の端面と平行な方向に拘束できるため、図３に示した側面部２８には高い寸法精度が不要となる。図１２（ａ）に示したように、球面座１０を配置する凹部１４に側面部２８がない場合、ブレーキシュー８の加工が簡単になるためブレーキ２の製造コストを低減できる。
【００２７】
実施の形態２．
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。
【００２８】
そこで、図１３に示したように、バネ等を用いた弾性構成体２１をブレーキシュー８に内蔵して突起を設ける方法や、あるいは、図１４に示したように、ボールプランジャ１７をブレーキシュー８に内蔵して突起を設ける方法によって、ガイド部材１２がブレーキシュー８を拘束する力を予め設計した範囲に調節する。
【００２９】
このような構成によれば、突起１５の寸法に応じ、ブレーキシュー８の拘束力を調整する必要がなくなるため、組立て時の調整を簡素化できて、ブレーキ２の製造コストを低減できる。
【００３０】
実施の形態３．
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。
【００３１】
図１５に示したような構成によれば、異なる機種のブレーキでも標準化した板金加工部品１８で突起１５を構成できるため、突起１５を構成する部品の製造コストを低減できる。
【００３２】
また、図１６に示したように、ガイド部材１２の一部を塑性変形させて突起１５を設ける方法もある。
【００３３】
図１６に示したような構成によれば、突起１５の部品点数を減らすことができるため、ブレーキ２のコストを低減できる。
【００３４】
実施の形態４．
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。
【００３５】
図１７（ａ）に示したような構成によれば、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が、球面ボルト９の間隔Ｌ４より小さい図１７（ｂ）に示したような構成と比較して、ブレーキシュー８を安定してトルク受け１１と略平行に拘束できるため、ブレーキシュー８を調整しやすくなってブレーキ２の製造コストの低減が期待できる。
【００３６】
実施の形態５．
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。
【００３７】
このため、図１８に斜線で示したように、ブレーキシュー８、または、ガイド部材１２が互いに当接する当接部２９の摩擦係数を、非当接部より低くする。このような構成にすれば、ブレーキシュー８とガイド部材１２が接触する場合でもブレーキシュー８とガイド部材１２の摺動抵抗を低減できるため、ブレーキ２の滑らかな動作を実現できる。
【００３８】
摩擦係数を低減する方法として、突起１５、あるいは、突起１５と対向するブレーキシュー８またはガイド部材１２の少なくともいずれか一方を銅、青銅など摩擦係数の低い材料によって構成する方法や、任意の材料によって構成された突起１５、あるいは、突起１５と対向するブレーキシュー８またはガイド部材１２の少なくともいずれか一方の当接部２９の近傍に、銅、青銅など摩擦係数の低い材料を貼り合わせる方法がある。これらの方法により、突起１５やブレーキシュー８やガイド部材１２の材料選択に自由度が増えて、材料コストを低減できる。
【００３９】
また摩擦係数を低減する他の方法として、任意の材料によって構成された突起１５、あるいは、突起１５と対向するブレーキシュー８またはガイド部材１２の少なくともいずれか一方の当接部２９の近傍に、表面処理を施す方法などがある。
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。
【００４０】
図１８に示したような構成によれば、材料コストや加工コストを低減できるため、ブレーキの製造コストを低減できる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
この発明に係る巻上機のブレーキは、エレベータ等に有効に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】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。
【図２】この実施の形態１における巻上機のブレーキのブレーキシュー周りの拡大図である。
【図３】従来のブレーキの構造を示す正面図（ａ）及び（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】実施の形態１における他の例を示す下面図である。
【図５】実施の形態１における他の例を示す下面図である。
【図６】実施の形態１における他の例を示す下面図である。
【図７】実施の形態１における他の例を示す下面図である。
【図８】実施の形態１における他の例を示す下面図である。
【図９】実施の形態１における他の例を示す下面図である。
【図１０】実施の形態１における他の例を示す下面図である。
【図１１】実施の形態１における他の例を示す下面図である。
【図１２】実施の形態１における効果を説明する下面図である。
【図１３】この発明に係る巻上機のブレーキの実施の形態２を示す下面図である。
【図１４】この発明に係る巻上機のブレーキの実施の形態２を示す下面図である。
【図１５】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１６】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１７】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。
【図１８】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。
【符号の説明】
【００４３】
１巻上機、２ブレーキ、３ハウジング、４ロータ、５回転軸、
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。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
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み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いて、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。
【請求項２】
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、平面とすることを特徴とする請求項１記載の巻上機のブレーキ。
【請求項３】
上記ガイド部材が、弾性部材であることを特徴とする請求項１または２記載の巻上機のブレーキ。
【請求項４】
上記ブレーキシューの上記トルク受けとの対向端面Ｒ面取りしたことを特徴とする請求項１記載の巻上機のブレーキ。
【請求項５】
上記ブレーキシューの上記トルク受けとの対向面角部を面取りしたことを特徴とする請求項１記載の巻上機のブレーキ。
【請求項６】
上記ガイド部材は、上記トルク受けに弾性要素を介して接続されていることを特徴とする請求項１または２記載の巻上機のブレーキ。
【請求項７】
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ことを特徴とする請求項１または２記載の巻上機のブレーキ。
【請求項８】
上記突起は、金属板を曲げ加工した板金加工部品であることを特徴とする請求項１または２記載の巻上機のブレーキ。
【請求項９】
上記突起は、上記ガイド部材の一部を塑性変形させて形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の巻上機のブレーキ。
【請求項１０】
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ことを特徴とする請求項１記載の巻上機のブレーキ。
【請求項１１】
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ことを特徴とする請求項１記載の巻上機のブレーキ。
【請求項１２】
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、段差を設けたことを特徴とする請求項１記載の巻上機のブレーキ。

【図１】