(57)【要約】【課題】ブレーキ力の調整が容易にできる電動巻上機を提供すること。【解決手段】ブレーキと、このブレーキのブレーキ力を調整するブレーキ力調整用モータと、ブレーキ力を検知するブレーキ力検知手段を有し、このブレーキ力検知手段が検知するブレーキ力の検知値に応じたブレーキ力調整用モータの駆動制御により、ブレーキ力を所定値に調整することを特徴とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキと、このブレーキのブレーキ力を調整するブレーキ力調整用モータと、前記ブレーキ力を検知するブレーキ力検知手段を有し、このブレーキ力検知手段が検知するブレーキ力に応じたブレーキ力調整用モータの駆動制御により、前記ブレーキ力を調整することを特徴とする電動巻上機。
【請求項２】
請求項１記載の電動巻上機において、
前記ブレーキ力が任意に設定できることを特徴とする電動巻上機。
【請求項３】
請求項１記載の電動巻上機において、
位置調整に際しては、前記ブレーキ力を大きく設定してブレーキ応答性を高めることを特徴とする電動巻上機。
【請求項４】
ブレーキと、このブレーキのブレーキ力を調整するブレーキ力調整用モータと、前記ブレーキ力を検知するブレーキ力検知手段を有し、このブレーキ力検知手段が検知するブレーキ力の検知値を比較回路の基準値と比較値を算定し、その比較値に応じたブレーキ力調整用モータの駆動制御により、前記ブレーキ力を所定値に調整することを特徴とする電動巻上機。
【請求項５】
請求項４記載の電動巻上機において、
前記基準値が任意に設定できることを特徴とする電動巻上機。
【請求項６】
請求項４記載の電動巻上機において、
前記比較値に応じて調整用モータ駆動回路の出力値を求め、その出力でブレーキ力調整用モータが駆動制御されることを特徴とする電動巻上機。
【請求項７】
請求項１または４記載の電動巻上機において、
ブレーキ力検知手段は、ブレーキホイールの回転数を検知するエンコーダを含むことを特徴とする電動巻上機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電動巻上機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、天井クレーンなどに使用される電動巻上機において、ブレーキの機構は、図６，７に示すような構成を有する。
【０００３】
図６，７により、電動巻上機のブレーキ機構を以下説明する。
【０００４】
ブレーキホイール１００は、電動機８００のローター８００ａの回転軸に締結されている。そして、ブレーキレバー３００を介して、ブレーキディスク２００をブレーキばね４００のばね力により、ブレーキホイール１００に押付ける。これにより、ブレーキホイール１００およびブレーキディスク２００がエンドブラケット１４０に押し付けられてブレーキ力が生じ、ローター８００ａの回転を抑制している。この状態が、ブレーキの掛かった状態である（図６）。
【０００５】
一方、ブレーキの開放は、ブレーキソレノイド６００に通電されるとブレーキコア７００が吸引され、梃子の作用によりブレーキレバー３００がブレーキばね４００を縮める方向に移動する。これにより、ブレーキディスク２００を押さえつけていたブレーキレバー３００が開放されることで、ブレーキの開放が行なわれる（図７）。
【０００６】
このとき、ブレーキレバー３００とブレーキディスク２００との間に生じる隙間をブレーキギャップと以下呼ぶ。ここで、ブレーキホイール１００が摩耗すると、ブレーキギャップが大きくなることにより、ブレーキばね４００がブレーキディスク２を押付ける力が弱くなる。ブレーキ力がある程度弱くなると、手作業でブレーキロッド５００のブレーキ力調整ねじ１５０を送り、ブレーキばね４００を圧縮することで、ブレーキ時におけるブレーキ力を初期状態に戻すことができる。これにより、ブレーキホイール１を高率良く使用することができる機構となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、ブレーキ力がある程度弱くなると、ブレーキ力を初期運転時と同じ所定値に調整しなければならず、定期的なメンテナンスを行なう必要があった。このとき、ブレーキ力を適切な範囲に設定するためには、手作業でブレーキ力調整ねじを締めたり、緩めたりしながら試運転とブレーキ力の調整を繰返し行なう必要があった。また、ブレーキ力の強弱を使用する環境に合わせて変更したい場合においても同様の作業が必要であった。
【０００８】
本発明は、ブレーキ力を容易に調整できる電動巻上機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ブレーキと、このブレーキのブレーキ力を調整するブレーキ力調整用モータと、ブレーキ力を検知するブレーキ力検知手段を有し、このブレーキ力検知手段が検知するブレーキ力の検知値を比較回路の基準値と比較値を算定し、その比較値に応じたブレーキ力調整用モータの駆動制御により、ブレーキ力を調整することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施例を、図１〜図５により説明する。
【００１１】
まず、図１に沿って、通称、電気ホイストと呼ぶ電動巻上機が備わるガーダークレーンの概要を述べる。
【００１２】
クレーンガーダー４０は、平行に置かれる走行レール４１に載置される。クレーンガーダー４０の両端に備わる走行部４２が走行レール４１に載置支持され、走行部４２に設けた車輪４３の回転でクレーンガーダー４０は運ばれ、走行レール４１の上を行き来する。車輪４３は走行用の電動機４４で駆動される。
【００１３】
クレーンガーダー４０は横行移動する横行部４８が載置支持する。この横行部４８に電動巻上機４５が備わる。横行部４８に設けた車輪４６の回転で横行部４８はクレーンガーダー４０の上を左右に移動する。車輪４６は横行用の電動機４７で駆動される。
【００１４】
電動巻上機４５は、ドラム１１、巻上げ／巻下げ用の電動機８を有する。この電動巻上機４５と横行部４８が一つにまとまったユニットを電気ホイストと呼ぶ場合が多い。
【００１５】
図２に示すように電動巻上機４５は、電動機８、ドラム１１、減速部１０、ブレーキ装置９を有する。電動機８の回転は減速部１０を介してドラム１１に伝達される。ドラム１１に巻かれるワイヤロープ１２には、荷を吊るロードブロック１３が取り付けられている。
【００１６】
次に本発明の主要部であるブレーキ装置９について、図３に沿って述べる。
【００１７】
電動機８は端部にエンドブラケット１４を有する。このエンドブラケット１４はローター８ａの回転軸を回転自在に支持する軸受を保持している。エンドブラケット１４の外側面（ローターの反対側面）にブレーキレバー支持台４９を設ける。ブレーキレバー支持台４９は、間隔を設ける介在部材５０を介してボルト５１で締結される。
【００１８】
ブレーキレバー支持台４９には、直角に折れ曲がって延びる支持部５２が設けられている。この支持部５２にブレーキソレノイド６が捩子で締結される。ブレーキソレノイド６は、ブレーキコア７を有する。ブレーキレバー３は、一端がブレーキコア７に連結し、他端がブレーキレバー支持台４９に係合するように置かれる。
【００１９】
積み重なる複数のブレーキホイール１とブレーキディスク２は、エンドブラケット１４とブレーキレバー支持台４９との間に置かれる。ローター８ａの回転軸は、エンドブラケット１４の外側に突出している。この突出部に設けたスプラインにブレーキホイール１の中央が結合するように置かれる。
【００２０】
ブレーキディスク２は、外周側が前記ボルト５１等に回り止めされるように置かれ、スプラインとは結合しない。ブレーキディスク２、ブレーキホイール１はともにスプラインの長手方向に移動自在に置かれる。
【００２１】
ブレーキレバー３は、ほぼ中間に押圧突起３ａを有する。この押圧突起３ａがブレーキディスク２の外側面に当接するように置かれる。この押圧突起３ａを介して、ブレーキディスク２、ブレーキホイール１をエンドブラケット１４に押圧することで、ブレーキ力が生ずる。
【００２２】
ブレーキ力調整台５３は、エンドブラケット１４の外側面にネジで締結される。このブレーキ力調整台５３は、ブレーキレバー３を跨ぐように置かれる。ブレーキ力調整台５３には、ブレーキ力調整台５３の天板部から長く延びるブレーキ力調整ねじガイド１７が設けられる。
【００２３】
ブレーキ力調整ねじガイド１７の内部に長手方向になるように存在するブレーキロッド５は、ブレーキレバー支持台４９からブレーキ力調整ねじガイド１７の先端に亘る長さを有する。ブレーキロッド５はブレーキレバー支持台４９のブレーキロッド孔に挿入される。ブレーキロッド５のブレーキレバー支持台側端部には頭部が設けられているので、ブレーキレバー支持台４９の内側面に受け止められて脱落しない。
【００２４】
ただし、ブレーキロッド５はブレーキレバー支持台４９に対して自由に回転できるように置かれる。
【００２５】
またブレーキロッド５はブレーキレバー３、ブレーキ力調整台５３の天板部にも挿通するように置かれる。ブレーキロッド５は、外周にネジが形成されている。このネジは、ブレーキ力調整ねじガイド１７内に位置する範囲に設けられている。さらに、ブレーキ力調整ねじガイド１７内には、ブレーキ力調整駒１５が備えられ、このブレーキ力調整駒１５の中央に設けられているネジ孔にブレーキロッド５が挿通するように置かれ、かつネジ孔とブレーキロッド５のネジが螺合する状態に置かれる。
【００２６】
ブレーキ力調整駒１５はブレーキ力調整ねじガイド１７内を長手方向に摺動できるが回転はしない。ブレーキ力調整駒１５は矩形の外周を有し、かつブレーキ力調整ねじガイド１７の内側が平坦面になっているので、回転不可能である。このため、ブレーキ力調整駒１５はブレーキロッド５の回転によるネジ送り作用でブレーキ力調整ねじガイド１７内を長手方向に移動するのである。
【００２７】
ブレーキばね４は、ブレーキロッド５に通され、かつブレーキ力調整駒１５とブレーキレバー３との間に介在される。このブレーキばね４の力で、ブレーキディスク２、およびブレーキホイール１をエンドブラケット１４に押圧することにより、ブレーキ力が生じるのである。このブレーキ力はブレーキ力調整駒１５を移動させることで、ブレーキばね４が伸縮し、その伸縮に応じて強くなったり、弱くなったりする。
【００２８】
なお、ブレーキの開放は、ブレーキソレノイド６に通電することで、ブレーキコア７がブレーキばね４に抗してブレーキソレノイド６の奥側に吸引され、ブレーキレバー３の押圧突起３ａがブレーキディスク２から離れることで成立する。
【００２９】
ブレーキ力調整用モータ１６は、ブレーキ力調整ねじガイド１７の先端に取り付けられる。ブレーキ力調整用モータ１６の出力回転軸は、ブレーキロッド５のブレーキ力調整ねじガイド側の端部に嵌め込まれる。この嵌め込みで、出力回転軸の回転がブレーキロッド５に伝わるように出力回転軸とブレーキロッド５は連結される。
【００３０】
ブレーキ力調整用モータ１６の運転により、ブレーキロッド５が回わってブレーキ力調整駒１５が移動し、ブレーキばね４の伸縮量が変わるので、ブレーキ力の加減調整が行われる。このようにブレーキ力の調整が手作業によることなく、ブレーキ力調整用モータで容易にできるのである。
【００３１】
さらにブレーキ力調整用モータ１６の運転制御について図５に沿って述べる。
【００３２】
制御器６０は、マイコンで形成される制御回路６１、インバータの電動機駆動回路６２、比較回路６３、調整用モータ駆動回路６４を有する。制御回路６１には、手元操作指示器７０の操作指示信号が取り込まれる。
【００３３】
電動機８は、電動機駆動回路６２の出力によって回転する。電動機８の回転軸に取り付けられたエンコーダ６５（ブレーキ力検知手段）はブレーキ装置９に備わるブレーキホイール１の回転数を検知する。ブレーキ力検知手段は、エンコーダに代えてブレーキの制動開始から停止に至る時間を計測するタイマーを用いることも可能である。
【００３４】
エンコーダ６５が検知する回転数の検知信号（検知値）は、比較回路６３に取り込まれて基準値（目標値）と比較される。この比較値に応じて調整用モータ駆動回路６４の出力値が求められ、その出力によってブレーキ力調整用モータ１６は駆動制御される。基準値（目標値）は制御回路６１より所定値に設定されるが、その所定値は任意の値を選択できる。つまり、エンコーダ６５が検知する回転数の検知信号（検知値）と比較回路６３を用いてブレーキ力調整用モータ１６はフィードバック制御がかけられているのである。
【００３５】
次にブレーキ力の調整について説明する。
【００３６】
ブレーキ装置は、ホイストの運転時に開放し、運転停止時に閉成してブレーキがかかる。ブレーキが掛けられる度にブレーキホイール、ブレーキディスク、およびエンドブラケットが摩擦する。この摩擦により、主にブレーキホイールが磨耗する。この磨耗の進行にともない、ブレーキギャップが初期状態から大きくなってブレーキばねが長くなる。これにより、ブレーキばねの押し付け力が低下し、ブレーキ力が弱まって電動機の停止時間（制動時間）が長くなる。
【００３７】
しかし、本発明にあっては、電動機が停止するまで、ブレーキホイール１の回転数をエンコーダ６５で検知し、その検知値を比較回路６３で基準値（目標値／初期状態の値）と比べて比較値を算定し、その比較値に応じた出力値を調整用モータ駆動回路６４より出力する。ブレーキ力調整用モータ１６の回転は、その出力値に応じた回転量になるので、ブレーキばねの押し付け力は初期状態に調整される。
【００３８】
エンコーダ６５の検知値が基準値（目標値／初期状態の値）と一致または一致する範囲内にある場合は、比較回路６３の比較値に応じた調整用モータ駆動回路６４の出力値がゼロになるので、ブレーキ力調整用モータ１６の回転は行われない。またエンコーダ６５の検知値は、ホイストが運転される度に比較回路６３で見られるので、先の調整で不十分のときには、再度、ブレーキ力調整用モータ１６は回される調整が行われる。
【００３９】
また、ブレーキ力が強過ぎるようになっている場合には、比較回路６３の比較値に応じた調整用モータ駆動回路６４の出力値によって、ブレーキ力調整用モータ１６はブレーキ力を弱めるように逆方向回転が行われる。
【００４０】
このように、ブレーキ力調整用モータ１６のフィードバック制御により、ブレーキばねの押し付け力は初期状態に調整されるので、電動機の停止時間（制動時間）は同じ状態に維持される。手作業によることなく、ブレーキ力が所定値に調整されるので、ブレーキ力の調整が容易である。
【００４１】
上述したブレーキ力の調整は、常にブレーキ力が一定になるように設定した事例である。これに加え、基準値となる初期のブレーキ力を変更する機能を持たせることで、様々な使用環境に対応できる。
【００４２】
例えば、吊り荷の重量に応じてブレーキ力を変更したり、吊り荷を着地させるときには、ブレーキ力を強くしたりする等の設定変更である。手元操作指示器７０に設定変更の機能を設けることで、設定変更は容易になる。
【００４３】
手元操作指示器７０には、ブレーキ力の調整が指示されたときだけに実行できるように切り換え手段を設けることもできる。ホイスト運転の度毎にブレーキ力の調整が行なわれることで、運転の支障になるときは、そのブレーキ力調整を選択する。
【００４４】
また、上記は巻上機の事例であるが、横行部や走行部のブレーキにも本発明は適用できる。
【００４５】
横行／走行時において考えると、移動から停止するときは、荷振れが少なくなるようにブレーキ力を弱め、位置調整を行なうときは、ブレーキ力を大きくすることで、ブレーキ応答性を高めることが可能となる。通常の停止と位置調整の判別は、手元操作指示器７０の操作ボタンを押下している時間を測定しておき、設定時間を上回るときに、ブレーキ力を弱くすればよい。また、巻上／巻下時においても、荷重に対応したブレーキ力を設定することで、低荷重時の停止時における衝撃を小さくすることが可能となる。
【００４６】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、ブレーキ力の調整が容易にできる電動巻上機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例にかかわるもので、ガーダークレーンの概要を示す図。
【図２】本発明の実施例にかかわるもので、電気ホイストの外観図である。
【図３】本発明の実施例にかかわるもので、ブレーキ装置の拡大図。
【図４】本発明の実施例にかかわるもので、図３のＡ−Ａ断面図。
【図５】本発明の実施例にかかわる回路図。
【図６】従来例にかかわるもので、ブレーキ作動時の電動機／ブレーキ装置の断面図。
【図７】従来例にかかわるもので、ブレーキ開放時の電動機／ブレーキ装置の断面図。
【符号の説明】
１…ブレーキホイール、２…ブレーキディスク、３…ブレーキレバー、４…ブレーキばね、５…ブレーキロッド、６…ブレーキソレノイド、７…ブレーキコア、８…電動機、８ａ…ローター、９…ブレーキ、１０…減速部、１１…ドラム、１２…ワイヤロープ、１３…ロードブロック、１４…エンドブラケット、１５…ブレーキ力調整ねじ、１６…ブレーキ力調整用モータ、１７…ブレーキ力調整ねじガイド、６５…エンコーダ（ブレーキ力検出手段）。
【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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