(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定鉄心とブレーキコイルとを有する電磁マグネット、
前記ブレーキコイルへの通電により前記電磁マグネットに吸引される可動鉄心と、前記可動鉄心に設けられ、前記可動鉄心が前記電磁マグネットに吸引されることにより被制動体から離されるブレーキシューとを有する可動体、
前記ブレーキコイルへの通電を遮断することで、非対称の力で前記可動鉄心を移動させ前記ブレーキシューを前記被制動体に接触させる制動力付勢部、及び
前記固定鉄心に固定されており、前記制動力付勢部の非対称な力による前記可動体の回転運動の途中で、前記可動体が前記被制動体に当接する前に、前記可動体に当接し、前記可動体の回転運動の向きを変える変位拘束治具
を備えていることを特徴とする電磁ブレーキ装置。
【請求項２】
前記変位拘束治具は、前記可動体が前記変位拘束治具に当接するまでの前記可動体の移動距離を調整可能になっていることを特徴とする請求項１記載の電磁ブレーキ装置。
【請求項３】
前記変位拘束治具の前記可動体との当接部の前記可動鉄心に対向する面には、緩衝部材が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電磁ブレーキ装置。
【請求項４】
前記変位拘束治具は、前記可動鉄心が当接する当接部と、手動操作により前記当接部を前記固定鉄心側へ変位させることにより、前記制動力付勢部に抗して前記可動鉄心を前記固定鉄心側へ変位させる緊急開放機構とを有していることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の電磁ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばエレベータ装置、自動車又は列車等に設けられる電磁ブレーキ装置に関し、特にブレーキ動作音の静音機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トラクション方式のエレベータ装置では、かご及び釣合おもりを吊り下げる主索が「つるべ」式に駆動シーブ（綱車）に巻き掛けられている。そして、駆動シーブの回転により、主索と駆動シーブとの間の摩擦力（トラクション）を利用して、かご及び釣合おもりが昇降される。また、駆動シーブの回転を制動するブレーキ装置には、一般に電磁ブレーキ装置が採用されている。
【０００３】
従来の電磁ブレーキ装置では、ブレーキコイルへの通電により可動鉄心が固定鉄心側へ吸引保持され、制動力が解除される。また、ブレーキコイルへの通電を遮断することにより、第１及び第２のブレーキばねのばね力で可動鉄心が移動し、制動面が回転部に接触して、制動力が印加される。さらに、第１及び第２のブレーキばねを非対称として、可動鉄心を観音開きさせることにより、制動面が回転部に接触する際に発生する動作音が低減される（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、他の従来の電磁ブレーキ装置では、ブレーキコイルへの通電により可動鉄心が移動し、可動鉄心と固定鉄心とのギャップ間隔が狭くなるにつれて、別のギャップ（横）での磁気抵抗が増加することで、吸引力の増加が抑制され、衝突音が低減される（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２１１７９号公報
【特許文献２】特開２００３−６８５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示された従来の電磁ブレーキ装置では、可動鉄心を回転運動させると、ギャップが大きい場合に制動面及びブレーキシューの傾きが大きくなるため、球面座などの傾き補正手段が必要となり、コストが高くなる。
また、特許文献２に示された従来の電磁ブレーキ装置では、可動鉄心の面と固定鉄心の面とが均一に衝突するので、衝撃音が十分に低減されず、また磁極面の加工が複雑になり、コストが高くなる。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、簡単な構成によりブレーキ動作音を低減することができる電磁ブレーキ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る電磁ブレーキ装置は、固定鉄心とブレーキコイルとを有する電磁マグネット、ブレーキコイルへの通電により電磁マグネットに吸引される可動鉄心と、可動鉄心に設けられ、可動鉄心が電磁マグネットに吸引されることにより被制動体から離されるブレーキシューとを有する可動体、ブレーキコイルへの通電を遮断することで、非対称の力で可動鉄心を移動させブレーキシューを被制動体に接触させる制動力付勢部、及び制動力付勢部の非対称な力による可動体の回転運動の途中で可動体に当接し、可動鉄心の回転運動の向きを変える変位拘束治具を備えている。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の電磁ブレーキ装置は、可動体の回転運動の途中で、変位拘束治具により回転運動の向きが変えられるので、ブレーキ動作途中に可動体の移動が一旦停止された後、再度動きが開始されるため、ブレーキシューが被制動体に低速で接触し、動作音が低減され、また、ブレーキシューを制動面にほぼ平行に接触させるように調整することにより、傾き補正機構が不要となり、構成が簡単である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１による電磁ブレーキ装置の制動力解除時の状態を示す断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図１の電磁ブレーキ装置の制動力印加動作の途中の状態を示す断面図である。
【図４】図１の電磁ブレーキ装置の制動力印加時の状態を示す断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２による電磁ブレーキ装置の制動力解除時の状態を示す断面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【図７】この発明の実施の形態３による電磁ブレーキ装置の制動力解除時の状態を示す断面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図９】図７の電磁ブレーキ装置の制動力印加動作の途中の状態を示す断面図である。
【図１０】図７の電磁ブレーキ装置の制動力印加時の状態を示す断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態４による電磁ブレーキ装置の制動力解除時の状態を示す断面図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う断面図である。
【図１３】図１１の電磁ブレーキ装置の制動力印加動作の途中の状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による電磁ブレーキ装置の制動力解除時の状態を示す断面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図において、電磁マグネット１は、固定鉄心２と、固定鉄心２に装着されたブレーキコイル３とを有している。平板状の可動鉄心４は、ブレーキコイル３への通電により電磁マグネット１に吸引される。
【００１２】
可動鉄心４には、ブレーキシュー５が搭載されている。可動体は、可動鉄心４及びブレーキシュー５を有している。ブレーキシュー５は、可動鉄心４が電磁マグネット１に吸引されることにより被制動体である回転体６の内周面（制動面）から離される。
【００１３】
固定鉄心２には、ブレーキシュー５を回転体６に押し付ける付勢力を発生する制動力付勢部７が設けられている。制動力付勢部７は、固定鉄心２から離れる方向へ可動鉄心４を付勢する第１及び第２のブレーキばね８，９を有している。第１及び第２のブレーキばね８，９としては、例えばコイルばねが用いられている。また、第１及び第２のブレーキばね８，９は、固定鉄心２に設けられた第１及び第２の凹部２ａ，２ｂにそれぞれ収容されている。
【００１４】
第１のブレーキばね８のばね力は、第２のブレーキばね９のばね力よりも大きくなっている。また、第１及び第２のブレーキばね８，９は、電磁マグネット１、可動鉄心４及びブレーキシュー５の中心線に対して対称に配置されている。このため、制動力付勢部７は、ブレーキコイル３への通電を遮断することで、非対称の力で可動鉄心４を移動させブレーキシュー５を回転体６に接触させる。
【００１５】
このように、ブレーキコイル３への通電を遮断することで、制動力付勢部７の付勢力によりブレーキシュー５が回転体６に押し付けられ、回転体６に制動力が印加される。また、ブレーキコイル３に通電して電磁マグネット１を励磁することにより、可動鉄心４は、制動力付勢部７の付勢力に抗して吸引され、制動力の印加が解除される。
【００１６】
また、制動力の印加・解除の動作は、ブレーキコイル３への通電電流の大きさを調整することにより、調整可能になっている。
【００１７】
固定鉄心２と可動鉄心４との間には、弾性体（例えばゴム又はばね）からなる複数の加速抑制部材１０が接続されている。この例では、可動鉄心４の四隅に加速抑制部材１０が配置されている。
【００１８】
加速抑制部材１０は、固定鉄心２と可動鉄心４との間のギャップが開くにつれて制動力付勢部７の可動鉄心４への駆動力を低下させる。これにより、ギャップが開くことで電磁マグネット１の電磁力の影響が低下して、可動鉄心４の移動速度が加速するのが極力抑制される。
【００１９】
固定鉄心２の第１のブレーキばね８に近い側（制動力付勢部７の付勢力が大きい側）の側面には、変位拘束治具（回転拘束機構）１１が複数のボルト１２により固定されている。実施の形態１の変位拘束治具１１は、平板をＬ字形に折り曲げてなる部材である。
【００２０】
変位拘束治具１１の回転体６側の端部には、制動力印加時に可動鉄心４の回転体６側の端面の縁部が当接する当接部１１ａが設けられている。また、変位拘束治具１１は、当接部１１ａの可動鉄心４に対向する面に固定された緩衝部材１３を有している。緩衝部材１３としては、例えばゴムやプラスチック等の弾性体が用いられている。
【００２１】
可動鉄心４の緩衝部材１３への当接位置は、ブレーキ開放時における可動鉄心４と緩衝部材１３との間の距離がブレーキシュー５と回転体６とのギャップ距離にほぼ等しくなるように設定されている。より詳細には、ブレーキ開放時における可動鉄心４と緩衝部材１３との間の距離は、ブレーキシュー５と回転体６とのギャップ距離よりも若干小さく設定されている。
【００２２】
変位拘束治具１１には、ボルト１２が貫通する長孔が設けられており、ボルト１２を緩めることにより可動鉄心４の緩衝部材１３への当接位置が調整可能になっている。即ち、変位拘束治具１１は、可動鉄心４との当接位置を調整可能になっている。
【００２３】
変位拘束治具１１は、可動鉄心４の一端部の回転体６側への変位を拘束する。可動鉄心４は、制動力印加時に、制動力付勢部７の非対称な力により回転運動するが、この回転運動の途中で可動鉄心４が変位拘束治具１１に当接することにより、可動鉄心４の回転運動の向きが変えられる。即ち、可動鉄心４は、制動力印加時に、回転運動途中で変位拘束治具１１により変位を拘束され、２軸の回転運動をする。
【００２４】
図３は図１の電磁ブレーキ装置の制動力印加動作の途中の状態を示す断面図、図４は図１の電磁ブレーキ装置の制動力印加時の状態を示す断面図である。ブレーキコイル３に通電されているブレーキ解除状態（図１）から、電流が減少されると、電磁マグネット１の電磁力が減少し、可動鉄心４及びブレーキシュー５は、ばね力の強い第１のブレーキばね８側のギャップが開く（図の左回り）の回転運動を行う。
【００２５】
この後、可動鉄心４が緩衝部材１３に当接すると、可動鉄心４の回転運動が拘束され、可動鉄心４は一旦静止した状態となる。このとき、緩衝部材１３により回転エネルギが吸収されるので、動作音（衝突音）は問題とならない程度に低減される。この後、電流がさらに減少されると、ばね力の弱い第２のブレーキばね９側のギャップが開き、可動鉄心４及びブレーキシュー５は、動作開始初期とは逆向き（図の右回り）の回転運動を行う。
【００２６】
この後、ブレーキシュー５が回転体６に当接し、制動力が印加される。可動鉄心４の動作後半の回転運動（図の右回りの回転運動）は、全ギャップの半分のみを移動する運動であり、回転運動の速度が増速する前にブレーキシュー５が回転体６に当接するため、このときの動作音（衝突音）も十分に低減される。
【００２７】
このような電磁ブレーキ装置では、可動鉄心４の回転運動の途中で、変位拘束治具１１により回転運動の向きが変えられるので、ブレーキ動作途中に可動鉄心４の移動が一旦停止された後、再度動きが開始されるため、ブレーキシュー５が回転体６に低速で接触し、動作音が低減される。また、ブレーキシュー５を制動面にほぼ平行に接触させるように調整することにより、球面座等の傾き補正機構（角度補正機構）が不要となり、構成が簡単である。
【００２８】
また、変位拘束治具１１は、可動鉄心４との当接位置を調整可能になっているので、傾き補正機構をより確実に不要とすることができる。
さらに、変位拘束治具１１の可動鉄心４との当接部１１ａには、緩衝部材１３が設けられているので、動作音をさらに低減することができる。
【００２９】
なお、緩衝部材１３及び加速抑制部材１０は、必ずしも用いなくてもよく、省略することもできる。
また、実施の形態１では、当接部１１ａに緩衝部材１３を固定したが、可動鉄心４の当接部１１ａに当接する部分に緩衝部材１３を固定してもよい。
さらに、実施の形態１では、変位拘束治具１１を固定鉄心２に取り付けたが、例えばモータの枠など、他の固定された部材に取り付けてもよい。
【００３０】
実施の形態２．
次に、図５はこの発明の実施の形態２による電磁ブレーキ装置の制動力解除時の状態を示す断面図、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。実施の形態２は、実施の形態１の変位拘束治具１１の代わりに、変位拘束治具１４を用いたものであり、電磁ブレーキ装置の他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００３１】
ブレーキシュー５には、ブレーキシュー５の動作方向に直交する治具挿入孔５ａが設けられている。治具挿入孔５ａは、ブレーキシュー５の中心よりも、第１のブレーキばね８側（制動力付勢部７の付勢力が大きい側）に設けられている。
【００３２】
治具挿入孔５ａには、棒状の変位拘束治具１４が挿入されている。変位拘束治具１４は、モータの枠に固定されている。治具挿入孔５ａの内周面と変位拘束治具１４の外周面との間には、所定の余裕（ギャップ）が設けられている。
【００３３】
可動鉄心４の変位は、変位拘束治具１４の直径と治具挿入孔５ａの直径とにより規定されている。変位拘束治具１４の直径と治具挿入孔５ａの直径と差は、ブレーキ開放時におけるブレーキシュー５と回転体６とのギャップ距離にほぼ等しくなるように設定されている。より詳細には、変位拘束治具１４の直径と治具挿入孔５ａの直径と差は、ブレーキ開放時におけるブレーキシュー５と回転体６とのギャップ距離よりも若干小さく設定されている。
【００３４】
変位拘束治具１４は、ブレーキシュー５の一端部の回転体６側への変位を拘束する。ブレーキシュー５は、制動力印加時に、制動力付勢部７の非対称な力により回転運動するが、この回転運動の途中でブレーキシュー５が変位拘束治具１４に当接することにより、ブレーキシュー５の回転運動の向きが変えられる。即ち、ブレーキシュー５は、制動力印加時に、回転運動途中で変位拘束治具１４により変位を拘束され、２軸の回転運動をする。
【００３５】
次に、動作について説明する。ブレーキコイル３に通電されているブレーキ解除状態（図５）から、電流が減少されると、電磁マグネット１の電磁力が減少し、可動鉄心４及びブレーキシュー５は、ばね力の強い第１のブレーキばね８側のギャップが開く（図５の左回り）の回転運動を行う。
【００３６】
この後、ブレーキシュー５の回転運動が変位拘束治具１４により拘束されると、ブレーキシュー５は一旦静止した状態となる。この後、電流がさらに減少されると、ばね力の弱い第２のブレーキばね９側のギャップが開き、可動鉄心４及びブレーキシュー５は、動作開始初期とは逆向き（図５の右回り）の回転運動を行う。
【００３７】
この後、ブレーキシュー５が回転体６に当接し、制動力が印加される。可動鉄心４及びブレーキシュー５の動作後半の回転運動（図５の右回りの回転運動）は、全ギャップの半分のみを移動する運動であり、回転運動の速度が増速する前にブレーキシュー５が回転体６に当接するため、このときの動作音（衝突音）は十分に低減される。
【００３８】
このように、ブレーキシュー５の治具挿入孔５ａに挿入された変位拘束治具１４を用いても、実施の形態１と同様に、簡単な構成によりブレーキ動作音を低減することができる。
【００３９】
なお、実施の形態２では、円形の治具挿入孔５ａを示したが、治具挿入孔５ａの断面形状はこれに限定されるものではなく、例えば矩形や長円形等であってもよい。
また、変位拘束治具１４の断面形状も円形に限定されるものではなく、例えば矩形等であってもよい。
さらに、変位拘束治具１４の外周面又は治具挿入孔５ａの内周面に緩衝部材を設けてもよい。
さらにまた、実施の形態２では、治具挿入孔５ａをブレーキシュー５に設けたが、可動鉄心４に設けてもよい。
【００４０】
実施の形態３．
次に、図７はこの発明の実施の形態３による電磁ブレーキ装置の制動力解除時の状態を示す断面図、図８は図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図、図９は図７の電磁ブレーキ装置の制動力印加動作の途中の状態を示す断面図、図１０は図７の電磁ブレーキ装置の制動力印加時の状態を示す断面図である。
【００４１】
実施の形態３は、実施の形態１の変位拘束治具１１の代わりに、変位拘束治具１５を用いたものであり、電磁ブレーキ装置の他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００４２】
可動鉄心４には、可動鉄心４の動作方向に平行な治具挿入孔４ａが設けられている。治具挿入孔４ａは、可動鉄心４の中心よりも、第１のブレーキばね８側（制動力付勢部７の付勢力が大きい側）に設けられている。
【００４３】
固定鉄心２には、治具挿入孔４ａに連続した貫通孔２ｃが設けられている。また、固定鉄心２には、ボルト状の変位拘束治具１５が取り付けられている。変位拘束治具１５は、制動力印加時に可動鉄心４が当接するフランジ状の当接部１５ａと、貫通孔２ｃ及び治具挿入孔４ａを貫通しているねじ棒部１５ｂと、ねじ棒部１５ｂの当接部１５ａとは反対側の端部に螺着されたナット１５ｃとを有している。
【００４４】
治具挿入孔４ａの内周面とねじ棒部１５ｂの外周面との間には、可動鉄心４の回転運動を許容するための所定の余裕が設けられている。
【００４５】
可動鉄心４の当接部１５ａへの当接位置は、ブレーキ開放時における可動鉄心４と当接部１５ａとの間の距離がブレーキシュー５と回転体６とのギャップ距離にほぼ等しくなるように設定されている。より詳細には、ブレーキ開放時における可動鉄心４と当接部１５ａとの間の距離は、ブレーキシュー５と回転体６とのギャップ距離よりも若干小さく設定されている。また、可動鉄心４の当接部１５ａへの当接位置は、ナット１５ｃを回すことにより調整可能になっている。
【００４６】
変位拘束治具１５は、可動鉄心４の一端部の回転体６側への変位を拘束する。可動鉄心４は、制動力印加時に、制動力付勢部７の非対称な力により回転運動するが、この回転運動の途中で可動鉄心４が当接部１５ａに当接することにより、可動鉄心４の回転運動の向きが変えられる。即ち、可動鉄心４は、制動力印加時に、回転運動途中で変位拘束治具１５により変位を拘束され、２軸の回転運動をする。
【００４７】
次に、動作について説明する。ブレーキコイル３に通電されているブレーキ解除状態（図７）から、電流が減少されると、電磁マグネット１の電磁力が減少し、可動鉄心４及びブレーキシュー５は、ばね力の強い第１のブレーキばね８側のギャップが開く（図７の左回り）の回転運動を行う。
【００４８】
この後、図９に示すように、可動鉄心４の回転運動が変位拘束治具１５により拘束されると、可動鉄心４は一旦静止した状態となる。この後、電流がさらに減少されると、ばね力の弱い第２のブレーキばね９側のギャップが開き、可動鉄心４及びブレーキシュー５は、動作開始初期とは逆向き（図９の右回り）の回転運動を行う。
【００４９】
この後、図１０に示すように、ブレーキシュー５が回転体６に当接し、制動力が印加される。可動鉄心４及びブレーキシュー５の動作後半の回転運動（図９の右回りの回転運動）は、全ギャップの半分のみを移動する運動であり、回転運動の速度が増速する前にブレーキシュー５が回転体６に当接するため、このときの動作音（衝突音）は十分に低減される。
【００５０】
このように、固定鉄心２及び可動鉄心４を貫通するボルト状の変位拘束治具１５を用いても、実施の形態１と同様に、簡単な構成によりブレーキ動作音を低減することができる。
【００５１】
また、実施の形態３の変位拘束治具１５では、ナット１５ｃを手動操作で締め付けて、当接部１５ａを固定鉄心２側へ変位させることにより、制動力付勢部７に抗して可動鉄心４を固定鉄心２側へ強制的に変位させることもできる。即ち、ねじ棒部１５ｂ及びナット１５ｃが緊急開放機構として機能し、停電時などの電磁マグネット１が動作できない場合にブレーキを手動で開放することができる。
【００５２】
なお、当接部１５ａ又は可動鉄心４の当接部１５ａに当接する部分に緩衝部材を設けてもよい。
【００５３】
実施の形態４．
次に、図１１はこの発明の実施の形態４による電磁ブレーキ装置の制動力解除時の状態を示す断面図、図１２は図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う断面図、図１３は図１１の電磁ブレーキ装置の制動力印加動作の途中の状態を示す側面図である。
【００５４】
実施の形態４の制動力付勢部７は、第１及び第２のブレーキばね８，９と、第１及び第２の補助ばね１６，１７とを有している。実施の形態４では、第１のブレーキばね８のばね力と第２のブレーキばね９のばね力とが同じである。また、第１及び第２の補助ばね１６，１７のばね力は、第１及び第２のブレーキばね８，９のばね力よりも小さい。
【００５５】
第１及び第２の補助ばね１６，１７は、固定鉄心２に設けられた第３及び第４の凹部２ｄ，２ｅにそれぞれ収容されている。また、第１及び第２の補助ばね１６，１７は、第１のブレーキばね８，９に対して、回転体６の軸方向にずらした位置に配置されている。このため、制動力付勢部７は、全体として、非対称の力で可動鉄心４を付勢している。
【００５６】
変位拘束治具１１は、回転体６の軸方向の固定鉄心２の端面であって、第１及び第２の補助ばね１６，１７に近い側の端面に固定されている。他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００５７】
このような電磁ブレーキ装置においても、実施の形態１と同様に、簡単な構成によりブレーキ動作音を低減することができる。
また、回転体６の軸方向の固定鉄心２の端面に変位拘束治具１１を取り付けたので、電磁マグネット１の幅方向の端部に作業スペースが確保できない場合でも、変位拘束治具１１の位置調整を容易に行うことができる。
【００５８】
なお、実施の形態４のような制動力付勢部７を用いる場合であっても、実施の形態２、３に示したような変位拘束治具１４，１５を適用することができる。
また、実施の形態１〜４では、この発明をエレベータ装置の制動装置に適用した場合を示したが、自動車や列車などの制動装置に適用してもよい。また、被制動体は、回転体６に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５９】
１  電磁マグネット、２  固定鉄心、３  ブレーキコイル、４  可動鉄心、５  ブレーキシュー、６  回転体（被制動体）、７  制動力付勢部、１１，１４，１５  変位拘束治具、１１ａ，１５ａ  当接部、１３  緩衝部材。
【図１】
0005449223.tif 000002
【図２】
0005449223.tif 000003
【図３】
0005449223.tif 000004
【図４】
0005449223.tif 000005
【図５】
0005449223.tif 000006
【図６】
0005449223.tif 000007
【図７】
0005449223.tif 000008
【図８】
0005449223.tif 000009
【図９】
0005449223.tif 000010
【図１０】
0005449223.tif 000011
【図１１】
0005449223.tif 000012
【図１２】
0005449223.tif 000013
【図１３】
0005449223.tif 000014