(57)【要約】  【課題】電磁ブレーキにおいて、ブレーキライニングの摩耗があった場合でもアマチュアと電磁石の位置を自動調整する。  【解決手段】電磁石を収納するケースと、電磁ブレーキのハウジングに固定されるとともにケースをモータ軸の軸方向に移動可能に支持する案内ピンと、ケースに固定されるとともに電磁石とアマチュアとの間のモータ軸の軸方向の距離を所定範囲以内に制限する拘束ピンと、制動解除時に電磁石のモータ軸の軸方向の位置を保持し制動時に位置の保持を解除する位置保持部材とを備える。【選択図】  図１
2014055620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転軸である第一回転軸に対してスプラインで軸方向に移動可能に支持されたブレーキディスクと、前記ブレーキディスクに向けて第一圧縮ばねで押しつけられるアマチュアと、前記ブレーキディスクと前記アマチュアとの間に配置されて制動力を発生させるブレーキライニングと、前記第一圧縮ばねに抗して前記アマチュアを吸引する電磁石とを有する電磁ブレーキにおいて、
前記電磁石を収納するケースと、前記電磁ブレーキのハウジングに固定されるとともに前記ケースを前記第一回転軸の軸方向に移動可能に支持する案内ピンと、前記ケースに固定されるとともに前記電磁石と前記アマチュアとの間の前記第一回転軸の軸方向の距離を所定範囲以内に制限する拘束ピンと、制動解除時に前記電磁石の前記第一回転軸の軸方向の位置を保持し制動時に前記位置の保持を解除する位置保持部材とを備えることを特徴とする電磁ブレーキ。
【請求項２】
前記位置保持部材は、前記案内ピンに設けられたラックと、前記ケースに設けられた第二回転軸と、前記第二回転軸の周りに回転可能に支持されるとともに前記電磁石に吸引されて前記第二回転軸の周りに回転して前記ラックと噛み合うフックと、前記ケースに設けられて前記フックを前記ラックから離す方向に加力する第二圧縮ばねとで構成されることを特徴とする請求項１に記載の電磁ブレーキ。
【請求項３】
前記フックと前記第二圧縮ばねとが互いに独立に複数組設けられており、前記複数組のフックの前記第一回転軸の軸方向の間隔が前記ラックの歯のピッチと異なることを特徴とする請求項２に記載の電磁ブレーキ。
【請求項４】
前記位置保持部材は、前記案内ピンに設けられたラックと、前記ケースに前記第一回転軸の半径方向に移動可能に支持されるとともに前記ラックと噛み合う係合子と、前記ケースに前記第一回転軸の軸方向に移動可能に支持されるとともに前記電磁石によって吸引されて前記係合子を前記ラックに押し当てる拘束子とで構成されることを特徴とする請求項１に記載の電磁ブレーキ。
【請求項５】
前記係合子と前記拘束子とが互いに独立に複数組設けられており、前記複数組の係合子の前記第一回転軸の軸方向の間隔が前記ラックの歯のピッチと異なることを特徴とする請求項４に記載の電磁ブレーキ。
【請求項６】
前記位置保持部材は、前記ケースに設けられて前記拘束子を前記電磁石から離す方向に加力する第三圧縮ばねを有することを特徴とする請求項４または５に記載の電磁ブレーキ。
【請求項７】
前記ケースの位置を計測するセンサを有することを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の電磁ブレーキ。
【請求項８】
前記センサは、前記ケースの位置が所定の位置に達したことを検出するリミットスイッチであることを特徴とする請求項７に記載の電磁ブレーキ。
【請求項９】
乗降口の間を循環往復するステップと、前記ステップを駆動するためのモータと、前記モータを制動する電磁ブレーキと、前記ステップの移動方向に沿って設けられた欄干とを備えた乗客コンベアにおいて、前記電磁ブレーキが請求項１から８の何れかに記載の電磁ブレーキであることを特徴とする乗客コンベア。
【請求項１０】
前記欄干に設けられた操作パネルを有し、
前記電磁ブレーキが請求項７または８に記載の電磁ブレーキであり、
前記センサの出力を出力する端子を前記操作パネルに有することを特徴とする請求項９に記載の乗客コンベア。
【請求項１１】
前記電磁ブレーキが請求項７または８に記載の電磁ブレーキであり、
前記センサの出力を外部に通信する通信部を有することを特徴とする請求項９または１０に記載の乗客コンベア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁ブレーキ、ならびに、この電磁ブレーキを備えた乗客コンベアに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エレベータ、エスカレータ、クレーン、工作機械などに適用されるモータには位置保持のための電磁ブレーキが備わっている。この電磁ブレーキは、モータ軸と共に回転するブレーキディスク、モータ台座に固定されているハウジング、ハウジングに対してモータ軸方向のみに移動可能なように支持されているアマチュア、アマチュアをブレーキディスクに向かって押しつける押しばね、ハウジングに固定されるとともに押しばねに抵抗してアマチュアをブレーキディスクから離す電磁石、ブレーキディスクとアマチュアとの間に配置されて両者のうちのいずれか一方に固定されているブレーキライニングとから構成されている。
【０００３】
このような電磁ブレーキはモータ停止時に制動力を発生させるものである。制動力を発生させるには電磁石への電流を遮断する。このとき、押しばねがブレーキディスクに向かってアマチュアを押しつけるので、ブレーキライニングとの間の摩擦力でブレーキディスクならびにモータ軸はハウジングに対して位置が保持されることになる。
【０００４】
一方、モータ回転時には電磁ブレーキの制動は解除される。制動解除するには電磁石へ所定の大きさの電流を流す。この電流によって電磁石から生じる磁力でアマチュアは吸引される。この吸引する荷重は押しばねがアマチュアをブレーキディスクに向かって押す荷重よりも大きく設定されているので、ブレーキライニングが離れ、摩擦力が生じなくなり、ブレーキディスクならびにモータ軸は回転可能となる。
【０００５】
また、ディスク式ではなくドラム式の電磁ブレーキに関する技術として、特許文献１では、アマチュア（プランジャ）のストロークを自動調整する構造が提供されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−５９１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、一般的な電磁ブレーキでは実際にはモータと電磁ブレーキとの間で応答時間の差があるため、モータが完全に停止していない状態でブレーキライニングとの間の摩擦力が生じ、ブレーキライニングは摩耗していく。この摩耗によって、制動時にアマチュアはブレーキディスクに近づく、すなわち、アマチュアと電磁石との距離が遠くなり、次の２つの問題が生じる。
【０００８】
第一の問題点は、制動解除開始時に一時的なブレーキの引きずりが生じて、ブレーキライニングの摩耗の進行速度が加速度的に大きくなる点である。この原因を以下で説明する。電磁石から生じる磁力は距離の２乗に反比例する。したがって、ブレーキライニングの摩耗によって電磁石とアマチュアの距離が遠くなると、押しばねに打ち勝ってアマチュアを吸引するのに必要な磁力が大きくなる。さらに、電磁石には応答遅れがあり、電磁石から生じる磁力は時間に応じて大きくなって一定値に収束するという挙動を示す。したがって、アマチュアの吸引に必要な磁力が生じるまでの時間が長くなる。すると、モータが回転を開始してもアマチュアが押しばねで押し付けられて、ブレーキの引きずりが生じる。この引きずりはブレーキライニングの摩耗の原因となり、さらに電磁石とアマチュアの距離が遠くなる、という連鎖を繰り返す。なお、アマチュアが一定以上電磁石から離れると吸引に必要な磁力が生じなくなり、電磁石に吸引されなくなる、すなわち、制動を解除できなくなる。
【０００９】
第二の問題点は、制動開始時にアマチュアが押しばねで押される距離が長くなるためアマチュアの移動速度が大きくなり、ブレーキライニングがより大きな速度で衝突して騒音が大きくなることである。
【００１０】
従来の電磁ブレーキではこれらの問題への対策として、ブレーキライニングの摩耗量を短い周期で点検し、必要に応じて制動時のアマチュアと電磁石の距離を調整する必要があった。
【００１１】
そして、エレベータ、エスカレータ、クレーン、工作機械など上記の電磁ブレーキを使った機械では上記の点検・調整作業を実施するために運転を休止する必要があり、特に駅舎内での乗客の輸送に大きな役割を果たすエスカレータを運転休止にすると乗客の利便性を著しく阻害する場合があった。
【００１２】
また、特許文献１では、アマチュア（プランジャ）のストロークを自動調整する技術を開示しているが、特許文献１では、コイルを固定したままアマチュアの移動範囲を自動調整する技術であるため、上記第二の問題点は解決できるものの、アマチュアの移動範囲の自動調整によりアマチュアの位置がコイルから外れるに従って力が弱まるという問題がある。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、ブレーキライニングの摩耗があった場合でもアマチュアと電磁石の位置を自動調整することができる電磁ブレーキおよびそれを備えた乗客コンベアを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の電磁ブレーキは、例えば、モータの回転軸である第一回転軸に対してスプラインで軸方向に移動可能に支持されたブレーキディスクと、前記ブレーキディスクに向けて第一圧縮ばねで押しつけられるアマチュアと、前記ブレーキディスクと前記アマチュアとの間に配置されて制動力を発生させるブレーキライニングと、前記第一圧縮ばねに抗して前記アマチュアを吸引する電磁石とを有する電磁ブレーキにおいて、前記電磁石を収納するケースと、前記電磁ブレーキのハウジングに固定されるとともに前記ケースを前記第一回転軸の軸方向に移動可能に支持する案内ピンと、前記ケースに固定されるとともに前記電磁石と前記アマチュアとの間の前記第一回転軸の軸方向の距離を所定範囲以内に制限する拘束ピンと、制動解除時に前記電磁石の前記第一回転軸の軸方向の位置を保持し制動時に前記位置の保持を解除する位置保持部材とを備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の乗客コンベアは、例えば、乗降口の間を循環往復するステップと、前記ステップを駆動するためのモータと、前記モータの停止時に前記ステップの位置を保持する電磁ブレーキと、乗客が把持するハンドレールと、前記ハンドレールを案内する欄干とを備えた乗客コンベアにおいて、前記電磁ブレーキとして上述した電磁ブレーキを用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ブレーキライニングの摩耗があった場合でもアマチュアと電磁石の位置を自動調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例１の断面図であり、ブレーキライニングが摩耗していない状態での制動時を示す。
【図２】図１のラック、フック付近の詳細図である。
【図３】実施例１の断面図であり、ブレーキライニングが摩耗していない状態での制動解除時を示す。
【図４】図３のラック、フック付近の詳細図である。
【図５】従来の電磁ブレーキの断面図であり、ブレーキライニングが摩耗していない状態での制動時を示す。
【図６】従来の電磁ブレーキの断面図であり、ブレーキライニングが摩耗していない状態での制動解除時を示す。
【図７】従来の電磁ブレーキの断面図であり、ブレーキライニングが摩耗した状態での制動時を示す。
【図８】従来の電磁ブレーキの断面図であり、ブレーキライニングが摩耗した状態での制動解除時を示す。
【図９】実施例１の断面図であり、ブレーキライニングが摩耗した状態での制動時を示す。
【図１０】実施例１の断面図であり、ブレーキライニングが摩耗した状態での制動解除時を示す。
【図１１】実施例２の断面図であり、ブレーキライニングが摩耗していない状態での制動時を示す。
【図１２】図１１のラック、係合子付近の詳細図である。
【図１３】図１２のＡ方向から見た図である。
【図１４】実施例２の断面図であり、ブレーキライニングが摩耗していない状態での制動解除時を示す。
【図１５】図１４のラック、係合子付近の詳細図である。
【図１６】実施例３におけるラック付近の詳細図である。
【図１７】実施例４における乗客コンベアの全体図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。尚、各図および各実施例において、同一又は類似の構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、実施例１の電磁ブレーキの断面図であり、ブレーキライニングが摩耗していない状態での制動時を示す。図２は、図１のラック、フック付近の詳細図である。
【００２０】
実施例１では、電磁ブレーキのハウジング１はモータの固定子が取り付けられる部分であって、台座に固定されている。ハウジング１にはベアリング２が固定されていて、これを介してモータの回転子が取り付けられているモータの回転軸であるモータ軸３が回転可能に支持されている。モータ軸３にはスプライン４が加工されており、これを介して円盤状の部品であるブレーキディスク５がモータ軸３の軸方向に移動可能に支持されている。また、ハウジング１のモータ軸３を中心とする円周上には複数本の案内ピン６が固定されている。案内ピン６は固定板７とラック８とを固定するとともに、アマチュア９とケース１０をモータ軸３の軸方向に移動可能に支持している。固定板７はモータ軸３との干渉を避けるために中心に穴を有する円環状の部品であり、そのブレーキディスク５側には摩擦材であるブレーキライニング１１ａが固定されている。アマチュア９は固定板７と同様に中心に穴を有する円環状の強磁性体部品であって、後述する拘束ピン１２の軸部１２ａが通る穴部９ａを有しており、ブレーキディスク５側にはブレーキライニング１１ｂが固定されている。
【００２１】
ケース１０には拘束ピン１２、電磁石１３、フック回転軸１４が固定され、解放ばね１５の一端が固定されている。拘束ピン１２はボルト状部品であって、その先端１２ｂがケース１０に固定され、軸部１２ａがアマチュア９の穴部９ａを貫通し、頭部１２ｃの直径は穴部９ａの直径よりも大きい。フック回転軸１４はその軸周りに回転可能にフック１６を支持する部品である。解放ばね１５は圧縮ばねであって、一端はケース１０に固定され、他端はフック１６のレバー部先端１６ａを押している。フック１６はフック回転軸１４を挟んで一方にレバー部先端１６ａを有し、他方に爪部１６ｂを有している強磁性体部品である。ラック８には爪部１６ｂが噛み合って係合可能な歯形が形成されている。ラック８とアマチュア９との間には圧縮ばねである押しばね１７が配置され、押しばね１７の中を案内ピン６が貫通している。
【００２２】
図２にラック８、フック回転軸１４、解放ばね１５、フック１６の詳細図を示す。尚、ラック８と、フック回転軸１４と、解放ばね１５と、フック１６とにより、位置保持部材が構成される。
【００２３】
図１、図２において、制動時には電磁石１３に電流を流さないので、押しばね１７がアマチュア９をブレーキディスク５、固定板７に向かって押す。このとき、アマチュア９とブレーキディスク５はモータ軸３の軸方向に移動可能なので、ブレーキディスク５はブレーキライニング１１ａ、１１ｂに挟み込まれ、これらの間に摩擦力が生じる。このとき、アマチュア９はモータ軸３の軸周りの回転を案内ピン６で拘束され、案内ピン６と固定板７は台座に固定されたハウジング１に固定されているので、モータ軸３が制動される。
【００２４】
そして、フック１６は解放ばね１５に押されて爪部１６ｂがラック８から離れるように回転する。これらの結果、位置保持部材によるケース１０と、ケース１０に固定された拘束ピン１２、電磁石１３のモータ軸３の軸方向の位置の保持が解除され、頭部１２ｃがアマチュア９に引かれてハウジング１に向かって移動するとともに、電磁石１３を収納するケース１０も同様に移動する。すなわち、電磁石１３とアマチュア９との間のモータ軸３の軸方向の距離は穴部９ａの深さと軸部１２ａの長さで規定される所定値を上限として所定範囲以内に制限される。
【００２５】
図３は、実施例１の断面図であり、ブレーキライニングが摩耗していない状態での制動解除時を示す。図４は、図３のラック、フック付近の詳細図である。
【００２６】
電磁ブレーキの制動解除時には電磁石１３に電流を流すので、強磁性体部品であるアマチュア９とフック１６のレバー部１６ｃは、それぞれ押しばね１７、解放ばね１５による荷重に抗して電磁石１３に向かって移動する。このとき、制動力を生み出すための押しばね１７による荷重に対してフック１６をラック８から離すための解放ばね１５による荷重は十分に小さいので、レバー部１６ｃの方が先に電磁石１３に接触し、爪部１６ｂがラック８に噛み込み、ケース１０の位置を固定する。これに遅れて、アマチュア９が電磁石１３に吸引され、ブレーキライニング１１ｂがブレーキディスク５から離れ、両者の間に摩擦力が生じなくなるのでモータ軸３の制動が解除される。尚、このとき、ケース１０と、ケース１０に固定された拘束ピン１２、電磁石１３のモータ軸３の軸方向の位置は位置保持部材により保持されており、電磁石１３とアマチュア９との間のモータ軸３の軸方向の距離は下限（この場合は０）となる。
【００２７】
次に、従来の電磁ブレーキでのブレーキライニングの摩耗に関する問題を説明する。
【００２８】
図５は、従来の電磁ブレーキの断面図であり、ブレーキライニングが摩耗していない状態での制動時を示す。
【００２９】
従来の電磁ブレーキでは、拘束ピン１２や位置保持部材を有していない。アマチュア２９は案内ピン２６にモータ軸３の軸方向に移動可能に支持されており、電磁石１３を固定しているケース３０は案内ピン２６に固定され、圧縮ばねである押しばね３７はケース３０とアマチュア２９との間に配置されている。制動時には電磁石１３に電流を流さないので、押しばね３７がアマチュア２９をブレーキディスク５、固定板７に向かって押し、制動力が生じる。このとき、ケース３０は案内ピンに固定されているので、実施例１とは異なり、位置が変わらない。
【００３０】
図６は、従来の電磁ブレーキの断面図であり、ブレーキライニングが摩耗していない状態での制動解除時を示す。制動解除時には電磁石１３に電流を流すので、強磁性体部品であるアマチュア２９は押しばね３７による荷重に抗して電磁石１３に向かって移動する。その結果、ブレーキライニング１１ｂがブレーキディスク５から離れて制動が解除される。
【００３１】
図７は、従来の電磁ブレーキの断面図であり、ブレーキライニングが摩耗した状態での制動時を示す。ブレーキライニング１１ａ、１１ｂが摩耗すると、押しばね３７に押されたアマチュア２９は図５の状態と比較すると電磁石１３からの距離が遠くなる。電磁石が発生する磁力の大きさは電磁石からの距離の２乗に反比例するので、アマチュア２９を電磁石１３で吸引するには、すなわち、制動を解除するには、大きな磁力を発生できる電磁石が必要となる。前述のように、電磁石の応答遅れによってこの大きな磁力を発生するまでの時間、すなわち、電磁ブレーキの応答時間が長くなり、一時的にブレーキを引きずる可能性がある。
【００３２】
図８は、従来の電磁ブレーキの断面図であり、ブレーキライニングが摩耗した状態での制動解除時を示す。図６と比較するとブレーキライニング１１ｂとブレーキディスク５との間隔が広がっており、この状態から制動すると押しばね３７に押されてアマチュア２９が移動する時間が長くなるので、ブレーキライニング１１ｂのブレーキディスク５への衝突速度が大きくなり、騒音が大きくなる可能性がある。さらに、アマチュア２９の移動距離が長くなるので、制動に要する時間、すなわち、電磁ブレーキの応答時間が長くなり、モータ軸３に外力が作用している場合にはモータ軸３が意図せずに回転する可能性がある。
【００３３】
次に、実施例１におけるブレーキライニング１１ｂの摩耗があった場合のアマチュア９と電磁石１３の位置の自動調整について説明する。
【００３４】
図９は、実施例１の断面図であり、ブレーキライニングが摩耗した状態での制動時を示す。制動時には位置保持部材による位置の保持が解除されているため、押しばね１７によってブレーキディスク５、固定板７に向かって押されたアマチュア９と共に、拘束ピン１２によってケース１０も移動していき、アマチュア９と電磁石１３との間隔はブレーキライニング１１ａ、１１ｂが摩耗していない状態である図１と同一となる。その結果、制動を解除するのに必要な磁力もアマチュア９の移動距離も摩耗していない状態と同一となり、一時的なブレーキ引きずりが生じなくなる。さらに、ブレーキライニング１１ｂの摩耗量の点検やその結果に応じた調整作業が不要となるとともに、電磁石１３が発生する磁力およびその発生に必要な消費電力を低減することが可能となる。
【００３５】
なお、アマチュア９の移動によって押しばね１７の全長が伸び、押しばね１７の発生荷重は低減するが、ブレーキライニングが摩耗していない状態での押しばね１７の発生荷重に対してこの低減量が十分に小さくなるように押しばね１７の自然長は設計されている。この自然長を確保するために案内ピン６の長さが過大となる場合には、案内ピン６を、押しばね１７を取り付けるための第一案内ピンとラック８を取り付けるための第二案内ピンとに分割して設置し、電磁ブレーキのモータ軸３の軸方向長さを低減しても良い。
【００３６】
図１０は、実施例１の断面図であり、ブレーキライニングが摩耗した状態での制動解除時を示す。制動解除時は、レバー部１６ｃが電磁石１３に吸引されて爪部１６ｂがラック８に係合し、位置保持部材による位置の保持が行われている。ブレーキライニング１１ａ、１１ｂが摩耗していない状態である図３と比較するとこの係合している位置はブレーキライニング１１ａ、１１ｂの総摩耗量と等しい距離だけ固定板７に近づいており、ブレーキライニング１１ａ、１１ｂとブレーキディスク５との間隔は摩耗していない状態と同一である。その結果、制動する時にブレーキライニング１１ａ、１１ｂがブレーキディスク５に衝突する速度も摩耗していない状態と同一となり、騒音は増大しない。
【００３７】
本実施例のように、モータの回転軸であるモータ軸３に対してスプライン４で軸方向に移動可能に支持されたブレーキディスク５と、ブレーキディスク５に向けて押しばね１７で押しつけられるアマチュア９と、ブレーキディスク５とアマチュア９との間に配置されて制動力を発生させるブレーキライニング１１ｂと、押しばね１７に抗してアマチュア９を吸引する電磁石１３とを有する電磁ブレーキにおいて、電磁石１３を収納するケース１０と、電磁ブレーキ１３のハウジング１に固定されるとともにケース１０をモータ軸３の軸方向に移動可能に支持する案内ピン６と、ケース１０に固定されるとともに電磁石１３とアマチュア９との間のモータ軸３の軸方向の距離を所定範囲以内に制限する拘束ピン１２と、制動解除時に電磁石１３のモータ軸３の軸方向の位置を保持し制動時にこの位置の保持を解除する位置保持部材とを備えることにより、ブレーキライニングの摩耗があった場合でもアマチュア９と電磁石１３の位置を自動調整することができる。
【００３８】
また、これにより、ブレーキライニングの摩耗に起因する制動時のアマチュア９と電磁石１３との距離の増大が生じないので、ブレーキライニングが使用限界まで摩耗する時期まで保全作業を不要にできるという利点がある。
【００３９】
さらに、前記距離が初期状態を保てるので、以下のような利点もある。まず、制動時のブレーキライニングへの衝突速度も初期状態を保て、騒音の増大を防げるという利点である。次に、電磁ブレーキの応答時間も初期状態を保て、ブレーキの引きずりが抑止され、ブレーキライニングの摩耗の進行速度が一定となり、ブレーキライニングの寿命予測精度が向上するという利点である。そして、前記距離の増加を考慮して電磁石のアマチュア吸引力を初期状態で必要な大きさよりも大きく設定する必要が無くなり、アマチュア吸引力の小さい、すなわち、消費電力が少ない電磁石を選定できるという利点である。
【００４０】
そして、エレベータ、エスカレータ、クレーン、工作機械など本発明の電磁ブレーキを使った機械はブレーキライニングの摩耗に対する点検・調整のために運転休止する必要がなくなり、利用者の利便性が向上できるという利点がある。
【００４１】
尚、実施例１では、位置保持部材として、案内ピン６に設けられたラック８と、ケース１０に設けられたフック回転軸１４と、フック回転軸１４の周りに回転可能に支持されるとともに電磁石１３に吸引されてフック回転軸１４の周りに回転してラック８と噛み合うフック１６と、ケース１０に設けられてフック１６をラック８から離す方向に加力する解放ばね１５とで構成した例を示した。
【実施例２】
【００４２】
図１１は、実施例２の断面図であり、ブレーキライニングが摩耗していない状態での制動時を示す。図１２は、図１１のラック、係合子付近の詳細図である。図１３は、図１２のＡ方向から見た図である。実施例２では、位置保持部材の構成が実施例１とは異なっている。ここでは、実施例１と異なる部分を中心に説明をし、重複する部分は説明を省略する。
【００４３】
実施例２では、ラック８と、拘束子１８と、係合子２０とにより、位置保持部材が構成される。尚、位置保持部材は、さらに解除ばね１９を備えていてもよい。
【００４４】
案内ピン４６はハウジング１に固定され、アマチュア９とケース５０をモータ軸３の軸方向に移動可能に支持するとともに、ラック８を固定している。拘束子１８は強磁性体部品であり、モータ軸３の軸方向へ移動可能にケース５０に支持され、解除ばね１９によって電磁石１３から離れる方向に加力されている。解除ばね１９は一端をケース５０に固定された圧縮ばねであって、前述の通り、他端は拘束子１８に接続されている。係合子２０は、モータ軸３の半径方向に移動可能にケース５０に支持されており、係合子２０は、拘束子１８の傾斜面１８ａと平行な傾斜面２０ａ、ならびに、拘束子１８の軸部１８ｂが貫通可能な溝部２０ｂ、ならびに、ラック８の歯と噛み合う形状の歯先２０ｃを備えている。
【００４５】
図１２、１３に示すように、制動時には、解除ばね１９によって拘束子１８が電磁石１３から離れる方向に移動し、係合子の歯先２０ｃがラック８の歯の山８ａに沿うように係合子２０がラック８から遠ざかる方向へ変位し、拘束子１８の軸部１８ｂが係合子２０の溝部２０ｂに入る。このとき、位置保持部材による位置の保持が解除され、ブレーキライニング１１ａ、１１ｂの摩耗に応じてケース５０が移動することが可能となる。
【００４６】
図１４は、実施例２の断面図であり、ブレーキライニングが摩耗していない状態での制動解除時を示す。図１５は、図１４のラック、係合子付近の詳細図である。
【００４７】
制動解除時には、電磁石１３に電流が流され、強磁性体部品である拘束子１８が電磁石１３に吸引されるので、拘束子１８の傾斜面１８ａが係合子２０の傾斜面２０ａに押し付けられ、係合子２０がラック８に押し付けられ、係合子の歯先２０ｃがラック８の歯の溝に入る。係合子２０はケース５０に対してモータ軸３の軸方向には拘束されているので、ケース５０はラック８に固定される。実施例１と同様に、電磁石１３にはアマチュア９も吸引されるが、解除ばね１９の荷重は押しばね１７の荷重に比べて十分に小さいので、アマチュア９よりも先に拘束子１８が吸引される。したがって、係合子２０がラック８に噛み合ってケース５０の位置を固定したのち、アマチュア９が吸引される。これによって、制動解除時には位置保持部材による位置の保持が行われる。
【００４８】
このように、実施例２の位置保持部材は、案内ピン４６に設けられたラック８と、ケース５０にモータ軸３の半径方向に移動可能に支持されるとともにラック８と噛み合う係合子２０と、ケース５０にモータ軸３の軸方向に移動可能に支持されるとともに電磁石１３によって吸引されて係合子２０をラック８に押し当てる拘束子１８とで構成される。また、位置保持部材は、ケース５０に設けられて拘束子１８を電磁石１３から離す方向に加力する解除ばね１９を更に有するようにしてもよい。
【００４９】
実施例２においても、実施例１と同様の効果を得ることができるとともに、実施例２では、ラック８とケース５０との間の係合子２０のせん断によってケース５０を支持しているため、支持剛性を容易に高められるという特徴がある。
【００５０】
実施例２において、押しばね１７の荷重、ラック８と係合子２０の歯先２０ｃとの間の摩擦力、係合子２０とケース５０との間の摩擦力、係合子の傾斜面２０ａと拘束子１８の傾斜面１８ａとの間の摩擦力、そして、拘束子１８とケース５０との間の摩擦力のバランスが適切で、制動時に押しばね１７の荷重のみによって拘束子１８を電磁石１３から離すことができる場合、解除ばね１９を省略しても良い。
【実施例３】
【００５１】
実施例３では、実施例１、２における様々な変形例について説明する。
【００５２】
図１６は、実施例３におけるラック付近の詳細図である。変形例の一例として、実施例１、２において、図１６に例示するように、ラック８の歯のピッチｐと異なる間隔ｐ’で配置され、互いに独立に変位可能な複数のフック１６の爪部１６ｂ、あるいは、係合子２０の歯先２０ｃを設けても良い。具体的には、実施例１の場合は、フック１６と解放ばね１５とが互いに独立に複数組設けられており、複数組のフック１６のモータ軸３の軸方向の間隔がラック８の歯のピッチと異なるようにする。実施例２の場合は、係合子２０と拘束子１８とが互いに独立に複数組設けられており、複数組の係合子２０のモータ軸３の軸方向の間隔がラック８の歯のピッチと異なるようにする。この場合、ケース１０、あるいはケース５０は、ピッチｐよりも細かい間隔でラック８に固定することができる。
【００５３】
また、変形例の他の例として、制動解除時にブレーキライニング１１ｂを適正な距離だけブレーキディスク５から離すために、制動時のアマチュア９と電磁石１３との間の距離が拘束ピン１２の規定する上限の値になるように、アマチュア９と電磁石１３との間にモータ軸３の軸方向に図示しない圧縮ばねを配置しても良い。
【００５４】
また、変形例の更に他の例として、案内ピン６、または、ラック８にケース１０、あるいは、ケース５０の移動量を計測する図示しないセンサを設けてブレーキライニング１１ａ、１１ｂの摩耗量を間接的に計測可能としても良い。また、このセンサをリミットスイッチとし、ケースの位置が所定の位置に来た場合にブレーキライニング１１が摩耗限界に達したことを出力するように簡素化しても良い。このような構成とすることで、容易に摩耗限界に達する時期を予測するための情報を得たり、摩耗限界に達したことを検知することができるようになる。
【実施例４】
【００５５】
次に、図１７を用いて実施例１から３の電磁ブレーキを適用した乗客コンベアの実施例を説明する。図１７は、実施例４における乗客コンベアの全体図である。乗客コンベアは２箇所の乗降口５１ａ、５１ｂの間を循環往復するステップ５２と、ステップ５２の移動方向に沿って設けられた欄干５６とを備え、このステップ５２に乗せた乗客を乗り口から降り口まで輸送する機械である。ステップ５２を循環往復させて駆動する駆動装置５３は、乗降口５１ａの下の機械室５４、あるいは、ステップ５２の下に配置されていて、主にモータ、減速機、電磁ブレーキで構成される。
【００５６】
従来の電磁ブレーキを適用した場合、その点検・保全作業を実施するためには、乗客コンベアの運転を休止し、乗降口５１ａの蓋、あるいは、ステップ５２を外す必要があった。そのため、長時間にわたって乗客コンベアを利用できなくなり、特に、乗客コンベアによる乗客輸送の割合が大きい駅においては乗客の利便性を著しく阻害する場合があった。
【００５７】
これに対し、駆動装置５３のモータを制動するのに実施例１から３の電磁ブレーキを適用した場合、ブレーキライニング１１ａ、１１ｂの摩耗に対して、点検・調整作業が不要になるので乗客コンベアの運転を休止する必要がなくなる。
【００５８】
さらに、実施例３のケースの位置を計測することでブレーキライニング１１ａ、１１ｂの摩耗量を間接的に計測するセンサの出力端子、あるいは、このセンサの一種として、実施例３のブレーキライニング１１ａ、１１ｂが摩耗限界に達したことを出力するリミットスイッチの出力端子を、乗客コンベアのキースイッチなどが設置されている操作パネル５５やその近傍に配置しても良い。このような構成とすることで、長時間の運転休止が必要となる乗降口５１ａの蓋の開放を実施せずに、センサやリミットスイッチの出力を得ることができるようになる。
【００５９】
そして、前記センサの出力、あるいは、前記リミットスイッチの出力を通信回線によって乗客コンベアの外部に通信する図示しない通信部を備えても良い。このような構成とすることで、例えば、保全センタでブレーキライニングの摩耗状態を計測・検知できるようになり、この作業に伴う乗客コンベアの運転休止が完全に不要となるので、乗客の利便性はさらに向上する。
【００６０】
また、図１７では乗客コンベアの一例としてエスカレータを例に説明したが、乗客コンベアとしては動く歩道でも良い。また、乗客コンベアに限られず、エレベータ、クレーン、工作機械などに電磁ブレーキを適用してもよい。
【００６１】
以上、本発明の実施例を説明してきたが、これまでの各実施例で説明した構成はあくまで一例であり、本発明は、技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１：ハウジング、２：ベアリング、３：モータ軸、４：スプライン、５：ブレーキディスク、６：案内ピン、７：固定板、８：ラック、８ａ：歯の山、９：アマチュア、９ａ：穴部、１０：ケース、１１ａ、１１ｂ：ブレーキライニング、１２：拘束ピン、１２ａ：軸部、１２ｂ：先端、１２ｃ：頭部、１３：電磁石、１４：フック回転軸、１５：解放ばね、１６：フック、１６ａ：レバー部先端、１６ｂ：爪部、１６ｃ：レバー部、１７：押しばね、１８：拘束子、１８ａ：傾斜面、１８ｂ：軸部、１９：解除ばね、２０：係合子、２０ａ：傾斜面、２０ｂ：溝部、２０ｃ：歯先、２６：案内ピン、２９：アマチュア、３０：ケース、３７：押しばね、４６：案内ピン、５０：ケース、５１ａ、５１ｂ：乗降口、５２：ステップ、５３：駆動装置、５４：機械室、５５：操作パネル、５６：欄干。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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