(57)【要約】【課題】摩擦部材を被制動部材の被制動面に押付けて制動するときに被制動面に付着する摩擦部材の磨耗粉を被制動面から除去できるブレーキ装置を得る。【解決手段】回転可能に設けられるとともに被制動面を有するブレーキディスクと、被制動面に押付けられたり引離されたりするように設けられるとともに回転している被制動面に押付けられてブレーキディスクを制動するライニングと、被制動面に接触可能に設けられたブロックと、を備え、回転している被制動面と接触しているブロックは、回転している被制動面に押付けられているライニングよりも磨耗しにくい材質からなるものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に設けられるとともに被制動面を有する被制動部材と、
前記被制動面に押付けられたり引離されたりするように設けられるとともに前記回転している前記被制動面に押付けられて前記被制動部材を制動する摩擦部材と、
前記被制動面に接触可能に設けられた除去部材と、を備え、
前記回転している前記被制動面と接触している前記除去部材の材質は、前記回転している前記被制動面に押付けられている前記摩擦部材の材質よりも磨耗しにくいことを特徴とするブレーキ装置。
【請求項２】
前記被制動部材は逆転可能であり、
前記摩擦部材に対して前記回転方向の両側に近接して前記除去部材がそれぞれ設けられており、
それぞれの前記除去部材の前記摩擦部材対向部の形状は、前記被制動部材の半径方向に内周側から外周側に向かうに連れて一旦前記除去部材に近づいた後、再び離れるように傾斜していることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
【請求項３】
前記被制動部材は逆転可能であり、
前記摩擦部材に対して前記回転方向の両側に近接して前記除去部材がそれぞれ設けられており、
それぞれの前記除去部材を前記被制動面に接触させたり引離したりする駆動手段を備え、
前記摩擦部材が前記回転している前記被制動面に押付けられているときに、
前記回転の向きに対して前記摩擦部材より手前に位置する前記除去部材は前記駆動手段によって前記被制動面と接触されており、
前記回転の向きに対して前記摩擦部材より奥に位置する前記除去部材は前記駆動手段によって前記被制動面から引離されていることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
【請求項４】
前記被制動部材の半径方向に沿って放射状に、前記被制動面の近傍の前記被制動部材に設けられたフィンを備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項５】
前記摩擦部材が押付けられたり引離されたりする方向に窪むとともに前記回転方向に沿って延びる溝が前記被制動部材の前記摩擦部材対向部に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ブレーキ装置に関するものであり、特に被制動部材に押付けられた摩擦部材が磨耗して発生する磨耗粉を被制動部材から除去する装置を備えたブレーキ装置である。
【背景技術】
【０００２】
ブレーキ装置では、回転軸と一体に回転可能に設けられた円盤状の被制動部材の両面に被制動面が設けられている。そして、回転している被制動部材の被制動面に両側から摩擦部材を押付けて被制動部材を制動している。また、摩擦部材を被制動面から引離すと被制動部材は回転可能となる。
【０００３】
ところで、摩擦部材を被制動面に押付けると摩擦部材は磨耗して磨耗粉が発生する。この磨耗粉が摩擦部材と被制動面との間に介在していると、ブレーキ装置の制動能力が安定しないことがある。これを防止するために、摩擦部材の表面に複数の溝を設け磨耗粉を排出しやすくしたものがある。
（例えば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２７７８６６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、摩擦部材を被制動面に押付けることにより発生する磨耗粉の一部は、被制動面に付着する。そして、この状態で被制動部材とともに回転し、再び摩擦部材と被制動面の間に挟まってしまうことによりブレーキの制動能力が安定しないことがある。
【０００６】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたもので、摩擦部材を被制動部材の被制動面に押付けて制動するときに被制動面に付着する摩擦部材の磨耗粉を被制動面から除去できる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】
【０００７】
本発明に係るブレーキ装置は、回転可能に設けられるとともに被制動面を有する被制動部材と、被制動面に押付けられたり引離されたりするように設けられるとともに回転している被制動面に押付けられて被制動部材を制動する摩擦部材と、被制動面に接触可能に設けられた除去部材と、を備え、回転している被制動面と接触している除去部材は、回転している被制動面に押付けられている摩擦部材よりも磨耗しにくい材質からなる。
【０００８】
本発明によれば、回転している被制動部材の被制動面に摩擦部材を押付けて制動するときには摩擦部材が磨耗して磨耗粉が発生する。このとき被制動面に接触している除去部材は、摩擦部材よりも磨耗しにくいため、除去部材の磨耗粉の発生は少ない。そして、被制動面に付着した状態の摩擦部材の磨耗粉が、除去部材のところまで来ると、除去部材に当って被制動面から離される。このようにして被制動面に付着した摩擦部材の磨耗粉を除去することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、摩擦部材を被制動部材の被制動面に押付けて制動するときに被制動面に付着する摩擦部材の磨耗粉を被制動面から除去できるブレーキ装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１によるブレーキ装置の全体図である。
【図２】図1に示す矢視Ａから見たブレーキ装置の全体図である。
【図３】図２に示す矢視Ｂ―Ｂで、制動部の要部断面図である。
【図４】図１に示す矢視Ｃ―Ｃで、制動部の要部断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２によるブレーキ装置の制動部の要部断面図である。
【図６】本発明の実施の形態３によるブレーキ装置のブレーキディスクを示す図である。
【図７】本発明の実施の形態４によるブレーキ装置のブレーキディスクを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
本発明の一実施の形態を図１から図４により説明する。図１はエレベータ用巻上機に設けた本発明の実施の形態１によるブレーキ装置の全体図である。図２は図1に示す矢視Ａから見たブレーキ装置の全体図である。図３は図２に示す矢視Ｂ―Ｂで、回転しているブレーキディスクを制動中の制動部の要部断面図である。図４は図１に示す矢視Ｃ―Ｃで、制動部を構成する除去部材の断面形状を示す図である。
【００１２】
図１、図２において、巻上機１は、基台５の上にモータ７と軸受台９が間隔を置いて設けられている。モータ７と軸受台９の間には回転軸１１が設けられ、回転軸１１の一端はモータ７に、回転軸１１の他端は軸受台９にそれぞれ回転可能に支持されている。回転軸１１の中間部には乗りかご（図示せず）を懸架する主索（図示せず）を巻き掛ける綱車１３が固定されている。
【００１３】
そして、綱車１３の軸受台９側端部には円盤形状をした被制動部材としてのブレーキディスク１５が取付けられている。回転軸１１、綱車１３、ブレーキディスク１５はモータ７によって一体に回転駆動される。回転する向きはエレベータの運転向きによってどちらの向きにも回転される。ブレーキディスク１５の両面の外周側縁部は被制動面１５ａ，１５ａになっている。この被制動面１５ａ，１５ａを両側から挟んで制動できるように制動部１７が軸受台９に２台取付けられている。
【００１４】
図３において、ブレーキディスク１５の近傍には、制動部１７の構成部品であるシュー３０がブレーキディスク１５の方へ進退可能に設けられている。シュー３０のブレーキディスク１５対向部には凹状の窪み部３２が設けられている。窪み部３２のうちブレーキディスク１５回転方向の中間部には摩擦部材としてのライニング３４が固定されている。また、ライニング３４の両側の窪み部３２には、窪み部３２の底面３２ａにそれぞれ設けられたバネ３６，３６によって被制動面１５ａに押し当てられるように除去部材としてのブロック３８とブロック４０が設けられている。
【００１５】
また、シュー３０のブレーキディスク１５に対向する部分のうち、窪み部３２の両側にブレーキディスク１５回転方向へ連なる部分は、それぞれ窪み部３２から離れるに連れてブレーキディスク１５からも離れるように流線形状に形成されている。これらのシュー３０、ライニング３４、ブロック３８、ブロック４０、バネ３６，３６のセットは、ブレーキディスク１５を挟んで両側それぞれに設けられている。
【００１６】
図３では、矢印Ｄの向き（図３の上方から下方向き）に回転しているブレーキディスク１５の被制動面１５ａにライニング３４を押付けるとともに、バネ３６，３６によりブロック３８とブロック４０を被制動面１５ａに押し当てている。ここで、ライニング３４に対してブレーキディスク１５の回転の向きの手前に位置するブロック（図３ではライニング３４の上側のブロック）をブロック３８とし、奥に位置するブロック（図３ではライニング３４の下側のブロック）をブロック４０としている。
【００１７】
ライニング３４の材質は、例えばフェノール樹脂、ゴムなどからなり、回転しているブレーキディスク１５の被制動面１５ａに押付けられて摩擦力を発生しブレーキディスク１５を制動できるように選定されている。ブロック３８とブロック４０の材質は、例えばフッ素樹脂などからなり、回転している被制動面１５ａに押し当てられてもライニング３４よりも磨耗しにくくほとんど磨耗粉を発生しないように選定されている。また、フッ素樹脂などからなるブロック３８とブロック４０は被制動面１５ａに押し当てられて発生する摩擦熱に耐えられるように耐熱性も高い。
【００１８】
図４は、ブロック３８、ブロック４０、ライニング３４を被制動面１５ａに平行な仮想平面で切断した場合の断面形状を示しており、ブロック３８、ブロック４０それぞれのライニング３４対向部である除去部３８ａ、除去部４０ａの形状は山型にしてある。つまり、ブレーキディスク１５の半径方向に内周側から外周側に向かうに連れて、除去部３８ａ、除去部４０ａはライニング３４に近づいて行った後、再びライニング３４から離れるように傾斜して形成されている。
【００１９】
このように構成されたブレーキ装置３の動作を説明する。図３において、矢印Ｄの向きに回転しているブレーキディスク１５の被制動面１５ａにライニング３４を押付けると、ライニング３４は磨耗してライニング３４と被制動面１５ａの間にライニング３４の磨耗粉が発生する。被制動面１５ａは矢印Ｄの向きに回転しているので、磨耗粉はブロック４０の方へ移動し、ライニング３４と被制動面１５ａの間から排出される。
【００２０】
排出された磨耗粉は飛散するものと、被制動面１５ａに付着して移動するものに分かれる。被制動面１５ａに付着して移動してきた磨耗粉はブロック４０の除去部４０ａに当たって被制動面１５ａから離され、更に山型をした除去部４０ａに沿って被制動面１５ａの外側へ移動する。このようにしてブロック４０は被制動面１５ａに付着した磨耗粉を被制動面１５ａから除去できる。
【００２１】
また、シュー３０の窪み部３２に連なる部分は流線形状に形成されているので、ブレーキディスク１５の回転によって生じる風がブロック３８、ブロック４０、ライニング３４の方へ流れやすくなり、磨耗粉が除去されやすくなる。また、制動時にはライニング３４との摩擦によりブレーキディスク１５の温度が上昇して制動力が変化することがある。このような場合でも、風がブロック３８、ブロック４０、ライニング３４の方へ流れやすくなることによりブレーキディスク１５の温度が下がり制動力を安定させることができる。
【００２２】
エレベータの運転向きによりブレーキディスク１５の回転する向きが逆転し、図３において矢印Ｄの反対向き（図３の下方から上方向き）に回転する場合は、磨耗粉はブロック３８の方へ排出される。この場合はブロック３８が被制動面１５ａに付着した磨耗粉を被制動面１５ａから除去できる。
【００２３】
なお、本実施の形態では、エレベータの運転向きによってブレーキディスク１５の回転する向きが逆転するエレベータ用巻上機１に設けたブレーキ装置３の場合で説明したが、ブレーキディスク１５の回転する向きが定まっていて逆転しないブレーキ装置の場合は、ライニングの磨耗粉が排出される側にのみブロックを取付ければ良い。
【００２４】
また、本実施の形態では、ブロック３８、ブロック４０それぞれの除去部３８ａ、除去部４０ａの断面形状が山型の場合で説明したが、除去部３８ａ、除去部４０ａの断面形状は例えばブレーキディスク１５の半径方向に内周側から外周側に向かうに連れて、ライニング３４から徐々に離れるように傾斜して形成していても良い。
【００２５】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２を図５により説明する。図５は、回転しているブレーキディスク１５を制動中の制動部の要部断面図である。実施の形態２  は実施の形態１の制動部１７の内部の構造を変更したものである。なお、他の実施の形態と同一符号の構成品は、本実施の形態において同一部分を示し説明を省略する。
【００２６】
図５において、ブレーキディスク１５の近傍にはブレーキディスク１５の方へ進退可能にブラケット５０が設けられている。ブラケット５０のブレーキディスク１５対向部には、直方体がくり抜かれた形状をした窪み部５２が設けられている。窪み部５２は、長方形の開口部を持ち、被制動面１５ａに対して略直角な４面の内側面５５、内側面５６、内側面５７、内側面５８（図示せず）と被制動面１５ａに対して略平行な底面６０とで構成されている。
【００２７】
窪み部５２のうちブレーキディスク１５回転方向の中間部には、底面６０に当接するとともにブレーキディスク１５の回転方向へ移動可能にシュー６２が設けられている。シュー６２には、ブレーキディスク１５に対向するように制動部材としてのライニング６４が固着されている。そして、ブラケット５０がブレーキディスク１５の方へ進退するのにともないライニング６４は被制動面１５ａに押付けられたり引離されたりする。
【００２８】
また、窪み部５２にはブロック６６とブロック６８が設けられている。ブロック６６、シュー６２、ブロック６８は、ブレーキディスク１５の回転方向にブロック６６、シュー６２、ブロック６８の順に並べて、互いに接するとともに窪み部５２の内側面５５、内側面５６、内側面５７、内側面５８（図示せず）と接するように配置されている。ブロック６６とブロック６８のそれぞれの基部は窪み部５２に収納され、先端部はブレーキディスク１５の方へ窪み部５２から突出している。
【００２９】
ブロック６６とブロック６８はそれぞれブレーキディスク１５の方へ進退可能に設けられるとともに、それぞれの基部と底面６０の間にはバネ７０，７０が設けられ、ブロック６６とブロック６８はバネ７０，７０によりブラケット５０側からブレーキディスク１５側へ押されている。これらのブラケット５０、シュー６２、ライニング６４、ブロック６６、ブロック６８、バネ７０のセットは、ブレーキディスク１５を挟んで両側それぞれに設けられている。これらのセットにブレーキディスク１５を合わせて、ブロック６６とブロック６８の駆動手段を構成している。
【００３０】
図５に示されているブロック６６、シュー６２、ライニング６４、ブロック６８のそれぞれの断面図は、ブラケット５０が進退する方向に平行な１つの仮想平面で、ブロック６６、シュー６２、ライニング６４、ブロック６８を切断した場合のそれぞれの断面形状を表している。
【００３１】
図５では、ブレーキディスク１５は矢印Ｅの向き（図５の上方から下方向き）に回転しており、シュー６２に対してブレーキディスク１５の回転の向きの手前に位置するブロック（図５ではシュー６２の上側のブロック）をブロック６６とし、奥に位置するブロック（図５ではシュー６２の下側のブロック）をブロック６８としている。また、内側面については、ブロック６６より手前に位置するようにブロック６６と接している内側面を内側面５５とし、ブロック６８より奥に位置するようにブロック６８と接している内側面を内側面５６としている。
【００３２】
図５において、ブロック６６のシュー６２との接触部は、ブレーキディスク１５側からブラケット５０側に向かうに連れて内側面５５から離れるように内側面５５に対して傾斜しており、ブロック６６の断面形状は台形形状にしてある。ブロック６８も同様にシュー６２との接触部は、ブレーキディスク１５側からブラケット５０側に向かうに連れて内側面５６から離れるように内側面５６に対して傾斜しており、ブロック６８の断面形状は台形形状にしてある。そして、シュー６２の断面形状は、両側にあるブロック６６とブロック６８との接触部がブレーキディスク１５側からブラケット５０側に向かうに連れて、すぼまる形状にしてある。
【００３３】
ライニング６４の材質は、例えばフェノール樹脂、ゴムなどからなり、回転しているブレーキディスク１５の被制動面１５ａに押付けられて摩擦力を発生しブレーキディスク１５を制動できるように選定されている。ブロック６６とブロック６８の材質は、例えばフッ素樹脂などからなり、回転している被制動面１５ａに押し当てられてもライニング６４よりも磨耗しにくくほとんど磨耗粉を発生しないように選定されている。また、フッ素樹脂などからなるブロック６６とブロック６８は被制動面１５ａに押し当てられて発生する摩擦熱に耐えられるように耐熱性も高い。
【００３４】
このように構成されたブレーキ装置の動作を説明する。図５において、矢印Ｅの向きに回転しているブレーキディスク１５の被制動面１５ａにライニング６４を押付けると、ライニング６４は磨耗してライニング６４と被制動面１５ａの間にライニング６４の磨耗粉が発生する。被制動面１５ａは矢印Ｅの向きに回転しているので、磨耗粉はブロック６８の方へ移動し、ライニング６４と被制動面１５ａの間から排出される。排出された磨耗粉は飛散するものと、被制動面１５ａに付着して移動するものに分かれる。
【００３５】
回転している被制動面１５ａとライニング６４との間には摩擦力が発生しているのでライニング６４及びシュー６２はブロック６８の方へ移動する。そして、シュー６２はブロック６８を内側面５６に略直角な方向に押付ける。一方で、ブロック６８のシュー６２との接触部は、ブレーキディスク１５側からブラケット５０側に向かうに連れて内側面５６から離れるように傾斜している。このため、シュー６２に押されたブロック６８には内側面５６に押付ける力とともにブレーキディスク１５側からブラケット５０側へ向かう力が働く。つまり、ブロック６８をブラケット５０側からブレーキディスク１５側へ押しているバネ７０の力とは反対向きの力が働く。
【００３６】
ブロック６８に対して互いに対向して作用するこれらの力は、バネ７０が所定の長さだけ圧縮されたところで釣り合うように設定されている。従って、ブロック６８は、これらの力が釣り合うところまでブレーキディスク１５側からブラケット５０側へ所定の距離だけ移動する。このようにして、ブロック６８と被制動面１５ａには隙間ができるので、被制動面１５ａに付着して移動している磨耗粉は、ブロック６８に当たることなく、ブロック６８と被制動面１５ａの隙間を通過する。
【００３７】
ライニング６４及びシュー６２がブロック６８の方へ移動するのにともない、シュー６２と内側面５５との間隔が開くので、バネ７０がブロック６６をブラケット５０側からブレーキディスク１５側へ押して移動し、被制動面１５ａに押し当てる。このため、被制動面１５ａに付着して移動してきた磨耗粉はブロック６６に当って被制動面１５ａから離されて除去される。このようにしてライニング６４とブロック６８との間に磨耗粉が滞留することを防止したうえで、ブロック６６は被制動面１５ａに付着した磨耗粉を被制動面１５ａから除去できる。
【００３８】
エレベータの運転向きによりブレーキディスク１５の回転する向きが逆転し、図５において矢印Ｅの反対向き（図５の下方から上方向き）に回転する場合は、磨耗粉はブロック６６の方へ排出される。この場合は、ブロック６６と被制動面１５ａの間に隙間ができて、被制動面１５ａに付着して移動している磨耗粉が隙間を通過する。一方で、バネ７０がブロック６８を被制動面１５ａに押し当てるので、被制動面１５ａに付着して移動してきた磨耗粉はブロック６８に当って被制動面１５ａから離されて除去される。このようにしてライニング６４とブロック６６との間に磨耗粉が滞留することを防止したうえで、ブロック６８は被制動面１５ａに付着した磨耗粉を被制動面１５ａから除去できる。
【００３９】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３を図６により説明する。図６は、回転軸１１に取付けられた円盤状のブレーキディスク７２を回転軸心の方向に見た状態を示す図である。なお、他の実施の形態と同一符号の構成品は、本実施の形態において同一部分を示し説明を省略する。
【００４０】
ブレーキディスク７２の外周側縁部は被制動面７２ａにしてあり、被制動面７２ａよりも内周側には半径方向に沿って放射状に６枚のフィン７４が回転軸の長手方向に突出するように設けられている。これらの被制動面７２ａとフィン７４はブレーキディスク７２の両面に設けられている。図１の巻上機１において、ブレーキディスク１５に代えて本実施の形態のブレーキディスク７２を取付けると、ブレーキディスク７２の回転にともないブレーキディスク７２の内周側から外周側に向かって風が発生する。そして、ブレーキディスク７２を制動するときにライニング３４が磨耗して被制動面７２ａに付着した磨耗粉をこの風により被制動面７２ａから除去できる。
【００４１】
なお、フィン７４の枚数を増減したり、半径方向の位置を適宜ずらしても良い。また、制動するときにはライニング３４との摩擦によりブレーキディスク７２の温度が上昇して制動力が変化することがある。このような場合でも、フィン７４が発生する風によりブレーキディスク７２を冷却して制動力を安定させることができる。
【００４２】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４を図７により説明する。図７は、回転軸１１に取付けられた円盤状のブレーキディスク７６を回転軸心の方向に見た状態を示す図である。なお、他の実施の形態と同一符号の構成品は、本実施の形態において同一部分を示し説明を省略する。
【００４３】
ブレーキディスク７６の外周側縁部は被制動面７６ａにしてあり、この外周側縁部にはブレーキディスク７６と同心円状に２本の溝７８，７８が設けられている。これらの被制動面７６ａと溝７８，７８はブレーキディスク７６の両面に設けられている。図１の巻上機１において、ブレーキディスク１５に代えて本実施の形態のブレーキディスク７６を取付けると、ブレーキディスク７６を制動するときにライニング３４と被制動面７６ａの間で発生するライニング３４の磨耗粉の一部は、溝７８，７８の中に排出される。これにより、被制動面７６ａに付着する磨耗粉は減って除去しやすくなる。なお、溝７８，７８の本数は２本の場合で説明したが、磨耗粉の量などを考慮して増減可能である。
【００４４】
また、制動するときにはライニング３４との摩擦によりブレーキディスク７６の温度が上昇して制動力が変化することがある。このような場合でも、溝７８，７８を設けたことによりブレーキディスク７６の表面積が大きくなって放熱しやすくなり、ブレーキディスク７６を冷却して制動力を安定させることができる。
【符号の説明】
【００４５】
３  ブレーキ装置、  １５，７２，７６  ブレーキディスク、  
１５ａ，７２ａ，７６ａ  被制動面、  ３４，６４  ライニング、  
３８，４０，６６，６８  ブロック、  ３８ａ，４０ａ  除去部、  ５０  ブラケット、  ５２  窪み部、  ５５，５６，５７  内側面、  ６０  底面、  ６２  シュー、  
６４  ライニング、  ７０  バネ、  ７４  フィン、  ７８  溝  
【図１】
2014020547.tif 000003
【図２】
2014020547.tif 000004
【図３】
2014020547.tif 000005
【図４】
2014020547.tif 000006
【図５】
2014020547.tif 000007
【図６】
2014020547.tif 000008
【図７】
2014020547.tif 000009