(57)【要約】【課題】本発明は、ブレーキディスクの僅かな温度上昇をより早期に検出することを目的とするものである。【解決手段】回転軸２１と一体に回転されるブレーキディスク２３の両面には、固定制動体２８と可動制動体３１とが設けられている。固定制動体２８及び可動制動体３１は、ブレーキディスク２３に接離されるブレーキライニング３０，３３を有している。ブレーキライニング３０，３３には、センサ凹部３０ａ，３３ａが設けられている。ブレーキライニング３０，３３内には、ブレーキディスク２３の表面の温度を検出する温度センサ３５がそれぞれ埋め込まれている。【選択図】　　　　図１
2004011746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な回転体、
上記回転体に対して接離する方向へ往復動可能な制動体本体と、この制動体本体に設けられ、上記回転体に押し付けられて上記回転体の回転を制動するブレーキライニングとを有する可動制動体、
上記ブレーキライニングが上記回転体に接する方向へ上記可動制動体を付勢する制動体付勢手段、
上記制動体付勢手段に逆らって上記ブレーキライニングを上記回転体から開離させる開放用電磁マグネット、及び
上記ブレーキライニング内に埋め込まれ、上記回転体の温度を検出する温度センサ
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】
回転可能な回転体、
上記回転体に対して接離する方向へ往復動可能な制動体本体と、この制動体本体に設けられ、上記回転体に押し付けられて上記回転体の回転を制動するブレーキライニングとを有する可動制動体、
上記ブレーキライニングが上記回転体に接する方向へ上記可動制動体を付勢する制動体付勢手段、
上記制動体付勢手段に逆らって上記ブレーキライニングを上記回転体から開離させる開放用電磁マグネット、
上記回転体の外周部に近接する近接位置と上記回転体の外周部から開離した開離位置との間で変位可能になっており、上記回転体の温度を検出する温度センサ、及び
上記可動制動体の動作を上記温度センサに機械的に伝達し、上記可動制動体に連動して上記温度センサを上記近接位置と上記開離位置との間で変位させる伝達機構
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３】
回転可能な回転体、
上記回転体に対して接離する方向へ往復動可能な制動体本体と、この制動体本体に設けられ、上記回転体に押し付けられて上記回転体の回転を制動するブレーキライニングとを有する可動制動体、
上記ブレーキライニングが上記回転体に接する方向へ上記可動制動体を付勢する制動体付勢手段、
上記制動体付勢手段に逆らって上記ブレーキライニングを上記回転体から開離させる開放用電磁マグネット、
上記回転体の外周部に近接する近接位置と上記回転体の外周部から開離した開離位置との間で変位可能になっており、上記回転体の温度を検出する温度センサ、及び
上記回転体の制動時に上記温度センサを近接位置に変位させ、上記回転体の制動解除時に上記温度センサを開離位置に変位させるセンサ駆動手段
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４】
上記センサ駆動手段は、上記温度センサを上記近接位置へ向けて付勢するセンサ付勢手段と、上記センサ付勢手段に逆らって上記温度センサを上記開離位置に変位させるセンサ用電磁マグネットとを有していることを特徴とする請求項３記載の電磁ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばエレベータ巻上機に使用される電磁ブレーキ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は例えば特開平５−１９６０７３号公報に示された従来の電磁ブレーキ装置を示す断面図である。回転可能な回転軸１の端部には、スプラインハブ２が固定されている。スプラインハブ２には、回転軸１を中心として回転軸１と一体に回転されるブレーキディスク３が取り付けられている。
【０００３】
減速機４には、電磁マグネット５が固定されている。電磁マグネット５は、コア６及び電磁コイル７を有している。コア６の中心には、回転軸１が貫通する貫通孔６ａが設けられている。また、貫通孔６ａには、ばね受け部（段部）６ｂが形成されている。
【０００４】
コア６には、回転軸１と平行に延びる複数のロッド８が固定されている。ロッド８には、ブレーキディスク３の電磁マグネット５とは反対側の面に対向する円板状のアウターディスク９が支持されている。アウターディスク９は、スプラインハブ２及びロッド８により貫通されている。ロッド８の先端部には、ブレーキディスク３から開離する方向へのアウターディスク９の移動を規制するナット１０が螺着されている。
【０００５】
電磁マグネット５とブレーキディスク３との間には、円板状のブレーキシュー１１が配置されている。ブレーキシュー１１は、回転軸１及びロッド８により貫通されており、回転軸１の軸方向へ往復変位可能になっている。
【０００６】
貫通孔６ａ内には、ブレーキシュー１１をブレーキディスク３に押し付ける制動ばね１２が配置されている。制動ばね１２は、ばね受け部６ｂとブレーキシュー１１との間に配置されている。
【０００７】
ロッド８には、ブレーキディスク３の表面の温度を検出する温度センサ１３が固定されている。温度センサ１３は、ブレーキディスク３の外周面に対向するように配置されている。
【０００８】
次に、動作について説明する。制動ばね１２のばね力でブレーキシュー１１がブレーキディスク３に押し付けられることにより、ブレーキディスク３がアウターディスク９とブレーキシュー１１との間に挟持され、回転軸１の回転が制動される。また、電磁マグネット５が励磁されることにより、制動ばね１２に抗してブレーキシュー１１が電磁マグネット５に吸引されブレーキディスク３から開離される。これにより、回転軸１の回転の制動が解除される。
【０００９】
例えば、電磁マグネット５の故障、ブレーキシュー１１の動作不良、又は制動時における電磁マグネット５とブレーキディスク３との間の隙間ｇの調整不良等により、ブレーキシュー１１がブレーキディスク３から完全に開離されないと、ブレーキディスク３がブレーキシュー１１に接触しながら回転され、ブレーキディスク３が発熱する。ブレーキディスク３の発熱が温度センサ１３により検出されると、回転軸１を回転させる電動機への通電及び電磁コイル７への通電が遮断される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように構成された従来の電磁ブレーキ装置においては、ブレーキディスク３の外周面に対向するように温度センサ１３が配置されており、ブレーキディスク３の温度が上昇してからブレーキディスク３と温度センサ１３との間の空気の温度が上昇するまでに時間がかかるため、ブレーキディスク３の温度上昇を検出するのが遅くなってしまう。また、検出精度も低く、ブレーキシュー１１とアウターディスク９との軽い接触による僅かな温度上昇では、ブレーキディスク３と温度センサ１３との間の空気の温度が殆ど上昇せず、接触を検出できないことがあった。
【００１１】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、回転体の僅かな温度上昇をより早期に検出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。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電磁ブレーキ装置は、回転可能な回転体、回転体に対して接離する方向へ往復動可能な制動体本体と、この制動体本体に設けられ、回転体に押し付けられて回転体の回転を制動するブレーキライニングとを有する可動制動体、ブレーキライニングが回転体に接する方向へ可動制動体を付勢する制動体付勢手段、制動体付勢手段に逆らってブレーキライニングを回転体から開離させる開放用電磁マグネット、及びブレーキライニング内に埋め込まれ、回転体の温度を検出する温度センサを備えたものである。
【００１３】
また、この発明に係る電磁ブレーキ装置は、回転可能な回転体、回転体に対して接離する方向へ往復動可能な制動体本体と、この制動体本体に設けられ、回転体に押し付けられて回転体の回転を制動するブレーキライニングとを有する可動制動体、ブレーキライニングが回転体に接する方向へ可動制動体を付勢する制動体付勢手段、制動体付勢手段に逆らってブレーキライニングを回転体から開離させる開放用電磁マグネット、回転体の外周部に近接する近接位置と回転体の外周部から開離した開離位置との間で変位可能になっており、回転体の温度を検出する温度センサ、及び可動制動体の動作を温度センサに機械的に伝達し、可動制動体に連動して温度センサを近接位置と開離位置との間で変位させる伝達機構を備えたものである。
【００１４】
さらに、この発明に係る電磁ブレーキ装置は、回転可能な回転体、回転体に対して接離する方向へ往復動可能な制動体本体と、この制動体本体に設けられ、回転体に押し付けられて回転体の回転を制動するブレーキライニングとを有する可動制動体、ブレーキライニングが回転体に接する方向へ可動制動体を付勢する制動体付勢手段、制動体付勢手段に逆らってブレーキライニングを回転体から開離させる開放用電磁マグネット、回転体の外周部に近接する近接位置と回転体の外周部から開離した開離位置との間で変位可能になっており、回転体の温度を検出する温度センサ、及び回転体の制動時に温度センサを近接位置に変位させ、回転体の制動解除時に温度センサを開離位置に変位させるセンサ駆動手段を備えたものである。
また、センサ駆動手段は、温度センサを近接位置へ向けて付勢するセンサ付勢手段と、センサ付勢手段に逆らって温度センサを開離位置に変位させるセンサ用電磁マグネットとを有している。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
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時の状態を示す断面図であり、この例では、エレベータ巻上機の電磁ブレーキ装置を示している。図において、駆動モータの回転軸２１には、スプラインボス２２が固定されている。スプラインボス２２には、回転軸２１を中心として回転軸２１と一体に回転される回転体としてのブレーキディスク２３が取り付けられている。
【００１６】
駆動モータ本体２０には、円板状の開放用電磁マグネット２４が固定されている。開放用電磁マグネット２４は、コア２５と電磁コイル２６とを有している。コア２５の中心には、回転軸２１が貫通している。また、コア２５には、複数のばね受け凹部２５ａが設けられている。
【００１７】
開放用電磁マグネット２４のばね受け凹部２５ａの底部には、回転軸２１と平行に延びる複数本のロッド２７（図では１本のみ示す）の基端部が固定されている。ロッド２７の先端部には、ブレーキディスク２３の開放用電磁マグネット２４とは反対側の面に対向する円板状の固定制動体２８が支持固定されている。固定制動体２８は、制動体本体２９と、ブレーキディスク２３が押し付けられる複数のブレーキライニング３０とを有している。固定制動体２８の中心には、回転軸２１が貫通している。
【００１８】
ブレーキディスク２３と開放用電磁マグネット２４との間には、円板状の可動制動体３１が配置されている。可動制動体３１は、ブレーキディスク２３に対して接離する方向（回転軸２１の軸方向）へ往復動可能な制動体本体３２と、この制動体本体３１に設けられ、ブレーキディスク２３に押し付けられてブレーキディスク２３の回転を制動する複数のブレーキライニング３３とを有している。制動体本体３２は、回転軸２１及びロッド２７により貫通されており、ロッド２７により案内されて往復動される。
【００１９】
各ばね受け凹部２５ａ内には、ブレーキライニング３３がブレーキディスク２３に接する方向へ可動制動体３１を付勢する制動体付勢手段としての制動ばね３４がそれぞれ配置されている。開放用電磁マグネット２４は、制動ばね３４に逆らってブレーキライニング３３をブレーキディスク２３から開離させるように、可動制動体３１を吸引する。
【００２０】
ブレーキライニング３０，３３の中央部には、ブレーキディスク２３に対向するセンサ凹部３０ａ，３３ａがそれぞれ設けられている。また、ブレーキライニング３０，３３内には、ブレーキディスク２３の表面の温度を検出する温度センサ３５がそれぞれ埋め込まれている。
【００２１】
温度センサ３５の頭部（温度検出部）には、例えば熱電対、半導体センサ素子、又は熱線を感知する赤外線センサ等が設けられている。また、温度センサ３５の頭部は、センサ凹部３０ａ，３３ａ内に露出している。即ち、温度センサ３５の頭部は、ブレーキディスク２３の両面に対向している。各温度センサ３５からは、リード線３６が引き出されている。
【００２２】
図２は図１の固定制動体２８及び可動制動体３１を示す正面図である。ブレーキライニング３０，３３は、複数のねじ３７により制動体本体２９，３２に固定されている。
【００２３】
次に、動作について説明する。制動ばね３４のばね力で可動制動体３１がブレーキディスク２３に押し付けられることにより、ブレーキディスク２３が固定制動体２８と可動制動体３１との間に挟持され、回転軸２１の回転が制動される。また、電磁マグネット２４が励磁されることにより、制動ばね３４に抗して可動制動体３１が電磁マグネット２４に吸引されブレーキディスク２３から開離される。これにより、回転軸２１の回転の制動が解除される。
【００２４】
何等かの故障や調整不良により、制動解除時にブレーキライニング３０，３３がブレーキディスク２３から完全に開離されないと、ブレーキディスク２３がブレーキライニング３０，３３に接触しながら回転され、ブレーキディスク２３が発熱する。ブレーキディスク２３の発熱が温度センサ３５により検出されると、回転軸２１を回転させる駆動モータへの通電及び電磁コイル２６への通電が遮断される。
【００２５】
このような電磁ブレーキ装置では、ブレーキディスク２３の表面の温度を検出する温度センサ３５がブレーキライニング３０，３３内に埋め込まれているため、ブレーキディスク２３の温度上昇をブレーキディスク２３の近傍で検出することができ、ブレーキディスク２３の僅かな温度上昇をより早期に検出することができる。即ち、ブレーキライニング３０，３３との接触によりブレーキディスク２３の温度が上昇している場合には、温度センサ３５もブレーキディスク２３に近接していることになり、温度上昇をより確実に検出できる。
【００２６】
また、ブレーキディスク２３に対向するセンサ凹部３０ａ，３３ａをブレーキライニング３０，３３に設け、センサ凹部３０ａ，３３ａ内に温度センサ３５の頭部を露出させたので、センサ凹部３０ａ，３３ａ内の限られた空間の温度が温度センサ３５により検出され、ブレーキディスク２３の温度上昇をより精度良く検出することができる。さらに、温度センサ３５の頭部がブレーキディスク２３に直接衝突するのが防止される。
【００２７】
さらに、ブレーキディスク２３の両面に対向するように温度センサ３５を配置したので、ブレーキディスク２３の温度上昇をより確実に検出することができる。
【００２８】
さらにまた、エレベータ巻上機の通常運転時には、回転軸２１の回転を停止させてから電磁マグネット２４の励磁を解除し、ブレーキディスク２３を制動するので、ブレーキディスク２３が摩擦で温度上昇することはない。従って、故障や調整不良による異常温度上昇のみを検出することができる。
【００２９】
実施の形態２．
次に、図３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解除時の状態を示す断面図、図４は図３の電磁ブレーキ装置の制動時状態を示す断面図である。図において、固定制動体２８には、支持部４１が固定されている。支持部４１には、揺動軸４１ａを中心として揺動可能な揺動レバー４２が支持されている。
【００３０】
揺動レバー４２の一端部には、温度センサ３５が搭載されている。温度センサ３５は、揺動レバー４２の揺動により、ブレーキディスク２３の外周部に近接する近接位置（図４）とブレーキディスク２３の外周部から開離した開離位置（図３）との間で変位可能になっている。
【００３１】
揺動レバー４２と固定制動体２８との間には、温度センサ３５が開離位置に位置するように揺動レバー４２を付勢する開離ばね４３が設けられている。可動制動体３１には、揺動レバー４２の他端部に係合する係合ピン４４が固定されている。係合ピン４４は、可動制動体３１と一体に回転軸２１の軸方向へ往復動される。また、係合ピン４４は、ブレーキディスク２３と干渉しないように、ブレーキディスク２３の径方向外側に配置されている。
【００３２】
伝達機構４０は、支持部４１、揺動軸４１ａ、揺動レバー４２、開離ばね４３及び係合ピン４４を有している。また、伝達機構４０は、可動制動体３１の動作を温度センサ３５に機械的に伝達し、可動制動体３１に連動して温度センサ３５を近接位置と開離位置との間で変位させる。即ち、温度センサ３５は、ブレーキディスク２３の制動時に近接位置に変位され、ブレーキディスク２３の制動解除時に開離位置に変位される。
【００３３】
実施の形態２では、伝達機構４０に温度センサ３５が支持されているので、ブレーキライニング３０，３３にセンサ凹部３０ａ，３３ａは不要である。他の構成及び動作は、実施の形態１と同様である。
【００３４】
このような電磁ブレーキ装置では、何等かの故障や調整不良によりブレーキライニング３３とブレーキディスク２３との間の隙間が狭くなると、可動制動体３１の移動が伝達機構４０を介して温度センサ３５に伝達され、温度センサ３５が近接位置に移動される。このとき、ブレーキディスク２３が接触してブレーキライニング３３の温度が上昇していれば、そのブレーキディスク２３の温度上昇が温度センサ３５によりブレーキディスク２３の近傍で検出され、ブレーキディスク２３の僅かな温度上昇をより早期に検出することができる。
【００３５】
さらにまた、エレベータ巻上機の通常運転時には、回転軸２１の回転を停止させてから電磁マグネット２４の励磁を解除し、ブレーキディスク２３を制動するので、ブレーキディスク２３が摩擦で温度上昇することはない。従って、故障や調整不良による異常温度上昇のみを検出することができる。
【００３６】
なお、伝達機構の具体的な構成は、実施の形態２に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【００３７】
実施の形態３．
次に、図５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解除時に断面図、図６は図５の電磁ブレーキ装置の制動時の断面図である。図において、駆動モータ本体２０には、支持腕５１が固定されている。支持腕５１には、センサ用電磁マグネット５２が支持されている。センサ用電磁マグネット５２には、アーマチュア５３が吸着される。
【００３８】
アーマチュア５３には、固定部材５４を介して温度センサ３５が固定されている。温度センサ３５は、アーマチュア５３の変位により、ブレーキディスク２３の外周部に近接する近接位置（図６）とブレーキディスク２３の外周部から開離した開離位置（図５）との間で変位可能になっている。センサ用電磁マグネット５２とアーマチュア５３との間には、温度センサ３５を近接位置へ向けて付勢するセンサ付勢手段としてのセンサ押圧ばね５５が設けられている。
【００３９】
センサ駆動手段５０は、支持腕５１、センサ用電磁マグネット５２、アーマチュア５３、固定部材５４及びセンサ押圧ばね５５を有している。温度センサ３５は、ブレーキディスク２３の制動時にセンサ駆動手段５０により近接位置に変位され、ブレーキディスク２３の制動解除時にセンサ駆動手段５０により開離位置に変位される。
【００４０】
実施の形態３では、センサ駆動手段５０に温度センサ３５が支持されているので、ブレーキライニング３０，３３にセンサ凹部３０ａ，３３ａは不要である。他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００４１】
次に、動作について説明する。制動解除時には、図５に示すように、センサ押圧ばね５５に逆らってアーマチュア５３が電磁マグネット５２に吸引され、温度センサ３５は開離位置に変位される。また、制動時には、図６に示すように、センサ押圧ばね５５により温度センサ３５は近接位置に変位される。このとき、温度センサ３５は、ブレーキディスク２３の外周面に押し付けられ、これによりブレーキディスク２３の温度が直接的に検出される。
【００４２】
このような電磁ブレーキ装置では、何等かの故障や調整不良により制動解除時にブレーキライニング３３がブレーキディスク２３に接触して、ブレーキディスク２３の温度が上昇すると、その温度が制動時に温度センサ３５により検出される。このとき、温度センサ３５はブレーキディスク２３に接触して温度を検出するため、ブレーキディスク２３の僅かな温度上昇をより早期に検出することができる。
【００４３】
なお、実施の形態３では、電磁マグネット５２を用いたセンサ駆動手段５０を示したが、センサ駆動手段は、温度センサを近接位置と開離位置との間で変位させることができれば他のものであってもよい。
また、実施の形態３では、近接位置で温度センサ３５がブレーキディスク２３の外周面に押し付けられるが、近接位置においても僅かな隙間を介して温度センサ３５がブレーキディスク２３の外周面に対向するようにしてもよい。
さらに、実施の形態１〜３では、ディスクブレーキについて示したが、これに限定されるものではなく、例えば回転体として円筒状のドラムを用いたドラムブレーキにもこの発明は適用できる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の電磁ブレーキ装置は、回転体の温度を検出する温度センサをブレーキライニング内に埋め込んだので、ブレーキディスクの温度上昇をブレーキディスクの近傍で検出することができ、ブレーキディスクの僅かな温度上昇をより早期に検出することができる。
【００４５】
また、この発明の電磁ブレーキ装置は、回転体の温度を検出する温度センサを、回転体の外周部に近接する近接位置と回転体の外周部から開離した開離位置との間で変位可能とし、可動制動体の動作を伝達機構により温度センサに機械的に伝達し、可動制動体に連動して温度センサを近接位置と開離位置との間で変位させるようにしたので、ブレーキディスクの僅かな温度上昇をより早期に検出することができる。
【００４６】
さらに、この発明の電磁ブレーキ装置は、回転体の温度を検出する温度センサを、回転体の外周部に近接する近接位置と回転体の外周部から開離した開離位置との間で変位可能とし、回転体の制動時にセンサ駆動手段により温度センサを近接位置に変位させ、回転体の制動解除時にはセンサ駆動手段により温度センサを開離位置に変位させるようにしたので、ブレーキディスクの僅かな温度上昇をより早期に検出することができる。
また、温度センサを近接位置へ向けて付勢するセンサ付勢手段と、センサ付勢手段に逆らって温度センサを開離位置に変位させるセンサ用電磁マグネットとを有するセンサ駆動手段を用いたので、簡単な構造で温度センサを変位させることができる。
【図面の簡単な説明】
【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時の状態を示す断面図である。
【図２】図１の固定制動体及び可動制動体を示す正面図である。
【図３】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解除時に断面図である。
【図４】図３の電磁ブレーキ装置の制動時の断面図である。
【図５】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解除時に断面図である。
【図６】図５の電磁ブレーキ装置の制動時の断面図である。
【図７】従来の電磁ブレーキ装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
２３　ブレーキディスク（回転体）、２４　開放用電磁マグネット、３１　可動制動体、３２　制動体本体、３３　ブレーキライニング、３４　制動ばね（制動体付勢手段）、３５　温度センサ、４０　伝達機構、５０　センサ駆動手段、５２　センサ用電磁マグネット、５３　センサ押圧ばね（センサ付勢手段）。
【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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