(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の軸方向にスライド可能で、この回転軸と一体的に回転するブレーキディスクと、
このブレーキディスクの一面と対向配置された電磁コイルの励磁により前記ブレーキディスクの一面から離間する方向に吸引され、かつ、前記電磁コイルの励磁解除により、制動用のばねにて前記ブレーキディスクの一面に押し付けられるアーマチュアと、
このアーマチュアと共にブレーキディスクを他面側からはさみつける固定部材と、
前記電磁コイルの保持部材と前記固定部材との間に設けられ、周囲温度変化による膨張／収縮により前記電磁コイルと前記固定部材との距離を変化させ、前記ブレーキディスクに対するブレーキギャップの変化を所定の範囲内に補正する伸縮体と、
を備えたことを特徴とするブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、エレベータの巻上機に用いられるブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロープ式エレベータは昇降路上部に設置した巻上機のメインシーブに巻付けたロープの両端末に乗りかごと釣合錘をそれぞれ吊り下げ、巻上機の駆動電動機により乗りかごを昇降させている。巻上機の回転軸には電磁式のブレーキ装置が取り付けられている。
【０００３】
この電磁式のブレーキ装置には、回転体であるブレーキドラムに制動体を接触させて制動するドラム式のブレーキ装置（例えば、特許文献１参照）と、回転体であるブレーキディスクに制動体を接触させて制動するディスク式のブレーキ装置（例えば、特許文献２参照）とがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２４０９３６号公報
【特許文献２】特開平８−７３１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これらのブレーキ装置には、回転体とこれに接触する制動体との間に、ブレーキシュー又はブレーキライニングと呼ばれる樹脂またはゴム成分が介在している。これらのブレーキシュー又はブレーキライニングと、ブレーキ装置を構成する他の金属性の部品、例えば、接触相手であるブレーキドラムやブレーキディスク、及びこれらを接触動作させる駆動機構の部品とでは、素材の違いにより熱膨張率がかなり異なるため、周囲温度の変化に伴いブレーキギャップに影響が生じる。
【０００６】
すなわち、これらのブレーキ装置では、ブレーキ解除時には電磁コイルに通電して駆動機構を介して制動体を駆動し、回転体から解離させているが、このブレーキ解除時における回転体と制動体との間隔（ブレーキギャップ）に変化が生じる。一般的には樹脂またはゴム成分の方が、鉄等の金属材より熱膨張率が大きいため、周囲温度が上昇すると、ブレーキシュー又はブレーキライニング部分が他の部分より大きく膨張する。このため、上述したブレーキ解除時におけるブレーキギャップが狭くなる。これに対して、周囲温度が低下すると、ブレーキシュー又はブレーキライニング部分が他の部分より大きく収縮するため、ブレーキギャップが拡大される。
【０００７】
このように、ブレーキギャップが大きく変化すると、ブレーキギャップの初期設定値が狭かった場合、周囲温度上昇時にはブレーキギャップがより狭くなるため制動体と回転体とが常時接触する可能性が生じる。このようなことを防ぐために、ブレーキギャップの初期設定値を大きめにすると、周囲温度低下時にはブレーキギャップがより拡大するため、ブレーキ動作時に、制動体が回転体に接触する際に衝撃音が発生する等、制動時の騒音が大きくなるなどの問題があった。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、温度によるブレーキギャップの変化を補正することで、その変化を所定範囲内に抑えることが可能なブレーキ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施の形態によるブレーキ装置は、回転軸の軸方向にスライド可能で、この回転軸と一体的に回転するブレーキディスクと、このブレーキディスクの一面と対向配置された電磁コイルの励磁により前記ブレーキディスクの一面から離間する方向に吸引され、かつ、前記電磁コイルの励磁解除により、制動用のばねにて前記ブレーキディスクの一面に押し付けられるアーマチュアと、このアーマチュアと共にブレーキディスクを他面側からはさみつける固定部材と、前記電磁コイルの保持部材と前記固定部材との間に設けられ、周囲温度変化による膨張／収縮により前記電磁コイルと前記固定部材との距離を変化させ、前記ブレーキディスクに対するブレーキギャップの変化を所定の範囲内に補正する伸縮体とを備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るブレーキ装置の要部構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るブレーキ装置の全体構成図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るブレーキ装置の要部構成図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るブレーキ装置の全体構成図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係るブレーキ装置の要部構成図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るブレーキ装置の全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
＜第１の実施形態＞
図１は第１の実施形態に係るドラム式のブレーキ装置の要部を示しており、図２はその全体構成を示している。以下、これら図１、図２を用いて説明する。
【００１３】
図２において、この実施の形態に係るブレーキ装置は、回転体であるブレーキドラム１１の外周面に、所定の間隔を持って対峙する一対の制動体（以下、ブレーキシューとして説明する）１２を接触させて制動するブレーキ装置である。ブレーキドラム１１は、図示しない巻上機の回転軸に取り付けられており、図示しないメインシーブと一体的に回転する。一対のブレーキシュー１２は、駆動機構を構成する一対のアーム１３に取り付けられており、ブレーキドラム１１の外周面に対して接離可能に構成されている。
【００１４】
一対のアーム１３は、その長さ方向中間部が、それぞれ支軸１４を介して門形の支持フレーム１５に回動可能に枢支されている。この一対のアーム１３の、ブレーキシュー１２が取り付けられた側の一端部（図示下端部）には、連結ロッド１７を介して制動用のばね１８が取り付けられている。この制動用のばね１８は、アーム１３に対し、ブレーキシュー１２をブレーキドラム１１の外周面に接触させようとする方向の力を常時与える。
【００１５】
また、この一対のアーム１３の他端部（図示上端部）は、ブレーキ解除操作用のプランジャー２０と連結ボルト２１を介して連結している。プランジャー２０は、支持フレーム１５上に設置された電磁コイル２３の内周に、図示左右方向に沿って進退可能に装着されている。このプランジャー２０は、電磁コイル２３が通電されることにより、それぞれ図示内向きに所定ストロークで駆動され、対応するアーム１３を、ブレーキシュー１２がブレーキドラム１１の外周面から離間する方向に回動させる。
【００１６】
このアーム１３の他端部とプランジャー２０との連結部には、図１で示すように、連結ボルト２１に装着された間隔調整機構２５が介在している。この間隔調整機構２５は伸縮体２６を主体とし、これをアーム１３側に接触させるためのばね２７と、ばね押え用のナット２８とで構成される。ここで、連結ボルト２１は、先端部がプランジャー２０の端面に螺着されており、伸縮体２６は、ボルトヘッド２１ａとアーム１３の図１で示す左側面との間に設置される。ばね２７はアーム１３上端部の図１で示す右側面と、連結ボルト２１のねじ部に螺着しているばね押え用ナット２８との間に設置され、アーム１３の上端部側面を伸縮体２６に接触させており、このアーム１３の上端部を伸縮体２６の膨張／収縮に追従動作させる。
【００１７】
この間隔調整機構２５は、電磁コイル２３によるプランジャー２０の吸引時（ブレーキ解除時）におけるブレーキシュー１２とブレーキドラム１１の外周面との間隔（ブレーキギャップ）が、周囲温度変化により変化した場合、伸縮体２６の膨張／収縮により、アーム１３とプランジャー２０との連結位置を変化させ、ブレーキギャップの変化を所定の範囲内に維持する。
【００１８】
ここで、間隔調整機構２５として用いられる伸縮体２６は、ブレーキシュー１２以外の、ブレーキドラム１１等の他の部品とは熱膨張率が異なる材質のものを用いる。
【００１９】
上記構成において、ブレーキ動作時は、ブレーキドラム１１の外周面にブレーキシュー１２がアーム１３を介して制動用のばね１８で押付けられており、ブレーキトルクを発生させている。ブレーキ解除時（電磁コイル２３通電時）は、プランジヤー２０と連結ボルト２１を介して連結されているアーム１３は、その上部が電磁コイル２３に図示内側に駆動され、支軸１４を中心に回動して、ブレーキシュー１２をブレーキドラム１１から離間させる。そのため、ブレーキトルクを無くすことができる。
【００２０】
この実施の形態では、アーム１３の上端部とプランジャー２０との連結部には、図１で示したように、連結ボルト２１に装着された間隔調整機構２５が介在している。この構成により、例えば、周囲温度が上昇して ブレーキシュー１２が他の部品よりもより大きく膨張するとブレーキギャップは小さくなるが、伸縮体２６も同様に膨張することからアーム１３の連結位置をプランジャー２０に近づけるので、ブレーキギャップが拡大され、その結果、ブレーキギャップを所定範囲に補正することができる。すなわち、伸縮体２６の長さＬや熱膨張率を適切に選定することにより、ブレーキシュー１２が膨張した分と同じ値だけブレーキギャップを広げて補正することができる。
【００２１】
なお、周囲温度が低下した場合はブレーキギャップが拡大することになるが、伸縮体２６も収縮することにより、ブレーキギャプを縮小させるので、このブレーキギャップを所定範囲に補正することができる。
【００２２】
伸縮体２６の長さＬや熱膨張率は、ドラムブレーキのレバー比Ｌ１：Ｌ２に合わせて調整、選定する。ここで、Ｌ１は、アーム１３の支軸１４から連結ボルト２１の軸中心までの距離、Ｌ２はアーム１３の支軸１４からブレーキシュー１２の中心位置までの距離であり、これらの比Ｌ１：Ｌ２が上述したドラムブレーキのレバー比となる。このレバー比Ｌ１：Ｌ２によって、伸縮体２６の伸縮量とブレーキシュー１２の位置変化量との関係が決まる。したがって、このレバー比Ｌ１：Ｌ２に合わせて伸縮体２６の長さＬや熱膨張率を、適切な値に調整、選定すればよい。
【００２３】
＜第２の実施形態＞
図３は第２の実施形態に係るブレーキ装置の要部を示しており、図４はその全体構成を示している。以下、これら図３、図４を用いて説明する。
【００２４】
図４において、この実施の形態にかかるドラム式のブレーキ装置も、回転体であるブレーキドラム１１の外周面へ、この外周面と所定の間隔を持って対峙する一対の制動体（ブレーキシュー）１２を接触させて制動するブレーキ装置である。ブレーキドラム１１は、図示しない巻上機の回転軸に取り付けられており、図示しないメインシーブと一体的に回転する。一対のブレーキシュー１２は、駆動機構を構成する一対のアーム４３取り付けられている。この一対のアーム４３は、一端部（図示下端部）が支軸４４により門形の支持フレーム４５の下部に回動可能に枢支されている。そして、この支軸４４を中心とした回動動作により、ブレーキシュー１２をブレーキドラム１１の外周面に対して接離させる。
【００２５】
また、一対のアーム４３の長さ方向中間部（図示上部）には、連結ロッド４７を介して制動用のばね４８が取り付けられている。この制動用のばね４８は、ブレーキシュー１２をブレーキドラム１１の外周面に接触させる方向の回動力をアーム４３へ与える。
【００２６】
この一対のアーム４３の他端部（図示上端部）は、ブレーキ解除操作用のプランジャー５０と連結ボルト５１を介して連結している。プランジャー５０は、支持フレーム４５上に設置された電磁コイル５３の内周に、図示左右方向に沿って進退可能に装着されている。このプランジャー５０は、電磁コイル５３が通電されることにより、それぞれ図示外向きに所定ストロークで駆動され、対応するアーム４３を、ブレーキシュー１２がブレーキドラム１１の外周面から離間する方向に回動させる。
【００２７】
このアーム４３の他端部とプランジャー５０との連結部には、図３で示すように、連結ボルト５１と、その長さ方向中間部に介在する伸縮体５６とから成る間隔調整機構５５が構成されている。この間隔調整機構５５を構成する伸縮体５６は、周囲温度の変化に対応して膨張／収縮し、アーム４３の上端部のプランジャー５０との連結長さ（伸縮体５６を含む連結ボルト５１の長さ）を変化させるものである。
【００２８】
この間隔調整機構５５は、ブレーキ解除時におけるブレーキシュー１２とブレーキドラム１１の外周面との間隔（ブレーキギャップ）が、周囲温度変化により変化した場合、伸縮体５６の膨張／収縮により、アーム４３とプランジャー５０との連結長さを変化させ、ブレーキギャップの変化を所定の範囲内に維持するものである。
【００２９】
ここで、間隔調整機構５５として用いられる伸縮体５６は、ブレーキシュー１２以外の、ブレーキドラム１１等の他の部品とは熱膨張率の異なる材質のものを用いる。
【００３０】
上記構成において、ブレーキ動作時は、ブレーキドラム１１の外周面にブレーキシュー１２がアーム４３を介して制動用のばね４８で押付けられており、ブレーキトルクを発生させている。ブレーキ解除時（電磁コイル５３通電時）は、プランジヤー５０と連結ボルト５１を介して連結されているアーム４３の上部が電磁コイル２３により図示外側に駆動される。このため、アーム４３は、その下端部に設けられた支軸４４を中心に回動し、ブレーキシュー１２をブレーキドラム１１から離間させる。そのため、ブレーキトルクを無くすことができる。
【００３１】
この実施の形態では、アーム４３の上端部とプランジャー５０とを連結する連結ボルト５１には、図３で示したように、連結ボルト５１と、その長さ方向中間部に介在する伸縮体５６とから成る間隔調整機構５５が設けられている。この構成により、例えば、周囲温度が上昇して ブレーキシュー１２が他の部品よりもより大きく膨張するとブレーキギャップは小さくなるが、伸縮体５６も同様に膨張することからアーム４３とプランジャー５０との連結長さを拡大し、アーム３４の上端部をプランジャーから遠ざける。このため、ブレーキギャップもその分拡大し、その結果、ブレーキギャップを所定範囲に補正することができる。すなわち、伸縮体５６の長さＬや熱膨張率を適切に選定することにより、ブレーキシュー１２が膨張した分と同じ値だけブレーキギャップを広げて補正することができる。
【００３２】
なお、周囲温度が低下した場合はブレーキギャップが拡大することになるが、伸縮体５６が収縮することにより、その分ブレーキギャプを縮小させるので、このブレーキギャップを所定範囲に補正することができる。
【００３３】
伸縮体６６の長さＬや熱膨張率は、ドラムブレーキのレバー比Ｌ１１：Ｌ１２に合わせて調整、選定する。ここで、Ｌ１１は、アーム４３の支軸４４から連結ボルト５１の軸中心までの距離、Ｌ１２はアーム４３の支軸４４からブレーキシュー１２の中心位置までの距離である。このレバー比Ｌ１１：Ｌ１２によって、伸縮体２６の伸縮量とブレーキシュー１２の位置変化量との関係が決まる。したがって、このレバー比Ｌ１１：Ｌ１２に合わせて伸縮体２６の長さＬや熱膨張率を、適切な値に調整、選定すればよい。
【００３４】
＜第３の実施形態＞
図５は第３の実施形態に係るブレーキ装置の要部を示しており、図６はその全体構成を示している。以下、これら図５、図６を用いて説明する。
【００３５】
図６において、このブレーキ装置は、回転体としてブレーキディスク６１が用いられており、このブレーキディスク６１のディスク面を一対の制動体６２，６３で挟みつけることにより制動する構成である。ブレーキディスク６１は、巻上機を構成するモータ６５の回転軸６６とスプライン接続されており、その軸方向に沿ってスライド可能で、かつ一体的に回転する。また、ブレーキディスク６１の制動体６２，６３と接触するディスク面には樹脂またはゴム成分を含むライニング６７が設けられている。
【００３６】
一対の制動体６２，６３としては、ブレーキディスク６１の一面（図示左面）と対向する円板状のアーマチュア（以下アーマチュア６２として説明する）と、ブレーキディスク６１の他面（図示右面）と対向するモータ６５の端面（以下、固定部材６３と呼ぶ）とが用いられる。
【００３７】
アーマチュア６２の反ブレーキディスク側の面（図示左面）は、電磁コイル６９と対向している。この電磁コイル６９は、保持部材（固定鉄心でもある）７０に装着されている。この保持部材７０は、連結ボルト７１及び間隔設定用のカラー７２により、モータ６５の端面である固定部材６３と、所定の距離を保った位置に連結される。なお、アーマチュア６２には、このカラー７２が貫通する貫通孔６２ａが設けられている。したがって、アーマチュア６２は、電磁コイル６９の励磁により、カラー７２をガイドとして図示左方（ブレーキディスク６２の一面から離間する方向）に駆動される。
【００３８】
また、アーマチュア６２と保持部材７０との間には制動用のばね７３が設けられている。このため、アーマチュア６２は電磁コイル６９の励磁が解かれると、制動用のばね７３により図示右方に駆動され、ブレーキディスク６２の一面に押し付けられる。そして、このブレーキディスク６２を、その他面と対向する固定部材６３とで挟みつけ、制動状態に保持する。
【００３９】
ここで、前述したカラー７２の長さ方向の一部には、図５で示すように、伸縮体７５が一体的に設けられ、カラー７２と共に間隔調整機構７４を構成する。この伸縮体７５は、周囲温度の変化に応じて膨張／収縮するもので、ライニング６７以外の、ブレーキディスク６１等の他の部品とは熱膨張率の異なる材質のものを用いる。そして、この伸縮体７５は、周囲温度の変化に応じて膨張／収縮し、保持部材７０と固定部材６３との距離を変化させる。
【００４０】
すなわち、間隔調整機構７４は、ブレーキ解除時におけるブレーキディスク６１に設けられたライニング６７の表面と、これと対向するアーマチュア６２及び固定部材６３との間隔（ブレーキギャップ）が、周囲温度変化により変化した場合、伸縮体７５の膨張／収縮により、保持部材７０と固定部材６３との距離を変化させ、ブレーキギャップの変化を所定の範囲内に補正するものである。
【００４１】
上記構成において、ブレーキ動作時は、電磁コイル６９の励磁が解かれるのでアーマチュア６２は、制動用のばね７３によりブレーキディスク６２の一面に押し付けられる。このため、ブレーキディスク６２は、図６で示すように、アーマチュア６２と固定部材６３とにより、それぞれライニング６７を介して挟みつけられてブレーキトルクが生じ、制動状態となる。ブレーキ解除時（電磁コイル６９通電時）は、アーマチュア６２が電磁コイル６９により図示左方に駆動され、ブレーキディスク６１から離間する。このため、ブレーキディスク６２のライニング６７の表面と、アーマチュア６２及び固定部材６３との対向部にはブレーキギャップが生じる。このため、ブレーキディスク６１がフリーとなり、ブレーキトルクを無くすことができる。
【００４２】
この実施の形態では、カラー７２の長さ方向の一部に伸縮体７５を設け、間隔調整機構７４を構成している。このため、例えば、温度が上昇してブレーキディスク６１のライニング６７が他の部品よりもより大きく膨張するとブレーキギャップは小さくなるが、伸縮体７５も同様に膨張することにより、電磁コイル６９をモータ６５の端面である固定部材６３から離すことになる。このため、電磁コイル６９に通電するブレーキ解除時、電磁コイル６９により吸引されたアーマチュア６２の位置もその分移動する。その結果、ブレーキギャップが拡大し、このブレーキギャップを所定範囲に補正することができる。すなわち、伸縮体７５の長さＬや熱膨張率を適切に選定することにより、ブレーキディスク６１のライニング６７が膨張した分と同じ値だけブレーキギャップを広げて補正することができる。
【００４３】
なお、周囲温度が低下した場合はブレーキギャップが拡大することになるが、伸縮体７５が収縮することによりブレーキギャプを縮小させ、このブレーキギャップを所定範囲に補正することができる。
【００４４】
以上説明したように、上述した各実施の形態によれば、ブレーキギャップの温度による変化を防止することができ、 温度によってブレーキ騒音が増大すること等を防止することができる。
【００４５】
また、ブレーキスイッチが設けられているブレーキにおいては、ブレーキギャップが変化しないため、 ブレーキスイッチの安定動作を図ることができる。
【００４６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４７】
１１，６１・・・回転体（ブレーキドラム、ブレーキディスク）
１２，６２，６３・・・制動体（ブレーキシュウー、アーマチュア、固定部材）
１３，４３・・・アーム
１４，４４・・・支軸
１８，４８，７３・・・制動用のばね
２０，５０・・・プランジャー
２１，５１・・・連結ボルト
２６，５６，７５・・・伸縮体
２５，５５，７４・・・間隔調整機構
６６・・・回転軸
【図１】
0005567074.tif 000002
【図２】
0005567074.tif 000003
【図３】
0005567074.tif 000004
【図４】
0005567074.tif 000005
【図５】
0005567074.tif 000006
【図６】
0005567074.tif 000007