(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキディスクと、
前記ブレーキディスクの摩擦しゅう動面に対向して配置される摩擦材と、
前記摩擦材が固定された裏金と、
前記裏金を把持するブレーキパッド拘束部を有する接触部材と、
前記ブレーキディスクの摩擦しゅう動面に、前記摩擦材を押し当てるプランジャとを備え、
前記ブレーキパッド拘束部は、前記裏金の端面に当接した状態かつ、前記裏金の背面と前記接触部材とが離隔自在に当接した状態で前記裏金を把持し、前記ブレーキディスクの摩擦しゅう動面に平行な面内での前記裏金の移動を拘束し、
前記裏金の背面には、複数のスリットが設けられており、
前記複数のスリットは、前記裏金の背面における押圧集中領域から離れた位置かつ摩擦材接触領域の内部の位置にあり、前記ブレーキディスクの摩擦しゅう動方向と交差する方向に前記裏金を横切るように延びており、
前記押圧集中領域は、前記接触部材において前記プランジャが当接する領域を、前記接触部材に対して、前記プランジャの押圧方向に投影した領域であり、
さらに、前記摩擦材接触領域は、前記摩擦材が前記ブレーキディスクと当接する領域を、前記摩擦材に対して、前記プランジャの反押圧方向に投影した領域である、
エレベータ用巻上機のブレーキ装置。
【請求項２】
前記複数のスリットの先端部は、曲率を持った円弧形状を有している、
請求項１のエレベータ用巻上機のブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベータ用巻上機のブレーキ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エレベータ用巻上機のブレーキ装置には、駆動綱車の回転に連動するブレーキディスクの摩擦しゅう動面に対して、摩擦材と裏金とが接合されて構成されている摩擦材を、圧接することによって必要な制動力を発生させるものがある。
【０００３】
このようなエレベータ用巻上機のブレーキ装置においては、ブレーキディスクの摩擦しゅう動面と、摩擦材の圧接面との摩擦により駆動綱車に制動力を与えることから、制動力が与えられている状態では、摩擦材は非常に高温になる。このとき、摩擦材と裏金とは異なる材質で構成されており各々熱膨張率が異なることから、摩擦材にブレーキディスク側に凸となる微小な反りが生じる。このため、制動時には、面圧不均一に起因するブレーキの鳴きや、摩擦材の偏摩耗が生じたりすることがある。
【０００４】
特許文献１には、裏金における、摩擦材が貼着された面の背面であって、ピストンと接する面に、ロータ径方向の溝や孔を設ける技術が開示されている。この溝や孔は、裏金の背面において、摩擦材の端部に相当する位置付近の反対側に相当する位置に、形成される。これにより、裏金の剛性を低下させ、裏金が溝の底部において変形しやすくなるため、裏金と摩擦材とはロータの凹凸に追従して変形でき、ロータの凸部での面圧増大による摩擦材とロータとの偏摩耗を低減できることを企図している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平７−２５３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の特許文献１においては、裏金の剛性を低下させ、ロータに追従して変形させることで、偏摩耗を低減しようとする技術であったが、依然として、摩擦熱に起因して摩擦材に微小な反りが生じる可能性があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、ブレーキパッドの微小な反りにより発生するブレーキ鳴きや、摩擦材の偏摩耗を抑制することができる、エレベータ用巻上機のブレーキ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した目的を達成するため、本発明は、ブレーキディスクと、前記ブレーキディスクの摩擦しゅう動面に対向して配置される摩擦材と、前記摩擦材が固定された裏金と、前記裏金を把持するブレーキパッド拘束部を有する接触部材と、前記ブレーキディスクの摩擦しゅう動面に、前記摩擦材を押し当てるプランジャとを備え、前記ブレーキパッド拘束部は、前記裏金の背面と前記接触部材とが離隔自在に当接した状態で前記裏金を把持し、前記ブレーキディスクの摩擦しゅう動面に平行な面内での前記裏金の移動を拘束し、前記裏金の背面には、スリットが設けられており、前記スリットは、前記裏金の背面における押圧集中領域から離れた位置にあり、前記ブレーキディスクの摩擦しゅう動方向と交差する方向に前記裏金を横切るように延びており、前記押圧集中領域は、前記接触部材において前記プランジャが当接する領域を、前記接触部材に対して、前記プランジャの押圧方向に投影した領域となっている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、エレベータ用巻上機に備えられた駆動綱車の回転を制動するブレーキ装置のブレーキディスクとブレーキパッド面圧の不均一化をより良好に回避でき、制動時のブレーキ鳴き、ブレーキ振動および摩擦材の偏摩耗を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１のエレベータ用巻上機のブレーキ装置の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるブレーキパッドと接触部材とを示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるブレーキパッドの模式図である。
【図４】本発明の実施の形態１におけるエレベータ用巻上機のブレーキ装置のブレーキパッドのスリット形状を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態１におけるエレベータ用巻上機のブレーキ装置のブレーキパッドのスリット形状を示す平面図である。
【図６】本発明の実施の形態１におけるエレベータ用巻上機のブレーキ装置のブレーキパッドのスリット形状を示す平面図である。
【図７】本発明の実施の形態１におけるエレベータ用巻上機のブレーキ装置のブレーキパッドの断面図である。
【図８】ブレーキパッドのスリットがない場合における緊急制動時の変形を示すブレーキパッドの断面図である。
【図９】本発明の実施の形態１における急制動時のブレーキパッドの変形を示すブレーキパッドの断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態２におけるエレベータ用巻上機のブレーキ装置のブレーキパッドの断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態３におけるエレベータ用巻上機のブレーキ装置のブレーキパッドと接触部材の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る実施の形態について添付図面に基づいて説明する。なお、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１におけるエレベータ用巻上機のブレーキ装置の断面を示す平面図である。図中の一点鎖線は軸中心を、矢印はブレーキディスクの回転方向を示す。
【００１３】
エレベータ用巻上機のディスクブレーキ装置は、ブレーキディスク１と、一対のブレーキパッド２と、一対の制動力印加・解放部３とを備えている。
【００１４】
ブレーキパッド２は、摩擦材２ａと、摩擦材２ａに接合された裏金２ｂとを含んでいる。摩擦材２ａにおける、裏金２ｂと接合された面の背面は、圧接面１２となり、圧接面１２同士が対向するように一対のブレーキパッド２が設けられている。
【００１５】
ブレーキディスク１は、この一対のブレーキパッド２の間に設置されている。ブレーキディスク１は、図示しないエレベータ用巻上機の綱車もしくは回転軸に固定され、エレベータ用巻上機の綱車もしくは回転軸とともに回転可能とされている。
【００１６】
一対のブレーキパッド２はそれぞれ、対応する接触部材７を介して、対応するプランジャ４に固定されている。各プランジャ４を移動させることにより、ブレーキディスク１の摩擦しゅう動面１１に、摩擦材２ａの圧接面１２が押圧され、圧接面１２と摩擦しゅう動面１１とに生じる摩擦力により制動力を得る。
【００１７】
各プランジャ４には、解放動作を行わせる油圧印加手段６と、制動動作を行わせるばね５とが接続されている。なお、プランジャ４の動作機構は、これに限定されるものではなく、一例として示したものである。
【００１８】
図２は、実施の形態１に係るブレーキパッド２と接触部材７とを示す模式図である。なお、図２〜図９における矢印は、しゅう動方向を示し、図１において摩擦材２ａがブレーキディスクの回転によりせん断される方向である。
【００１９】
ブレーキパッド２の摩擦材２ａは、例えば、基材と、基材を結合する結合剤と、補強用の充填剤とを混合し、加熱加圧成形されている。これに対し、ブレーキパッド２の裏金２ｂは、鉄系の金属材料などにより形成される。
【００２０】
圧接面１２の垂線にほぼ沿う方向から見た場合、ブレーキパッド２の形状と、接触部材７の形状は、しゅう動方向に長い長方形である。なお、圧接面１２の垂線にほぼ沿う方向から見た場合における、ブレーキパッド２の形状と、接触部材７の形状は、これに限定されるものではなく、例として示したものである。また、図３に示されるように、圧接面１２の垂線にほぼ沿う方向Ｚから見た場合、しゅう動方向Ｘに直交する線Ｙが接触部材７やブレーキパッド２を対称的に延びる。図示例では、圧接面１２の垂線にほぼ沿う方向Ｚから見た場合、接触部材７やブレーキパッド２は矩形であり、その長辺と平行な方向が、しゅう動方向となる。
【００２１】
図３は、実施の形態１に係るブレーキパッド２を示す模式図である。ここで、摩擦材２ａが貼着された面の背面をスリット面１７と呼ぶ。図４、図５および図６はそれぞれ、実施の形態１に係る裏金２ｂに設けられたスリット８の第１形状８ａ、第２形状８ｂおよび第３形状８ｃを、スリット面１７側から示す平面図である。
【００２２】
ブレーキパッド２の裏金２ｂのスリット面１７には、当該、スリット面１７を横切る複数のスリット８が形成されている。また、複数のスリット８は、スリット面１７における、押圧集中領域１９から離れた位置に、形成されている。なお、押圧集中領域１９は、スリット面１７に対して、接触部材７とプランジャ４との接触部分１８を、プランジャ４により摩擦材２ａを押し付ける方向に投射した領域である。
【００２３】
複数のスリット８は、例えば、第１形状８ａを有していてもよい。第１形状８ａのスリット８は、スリット面１７の垂線にほぼ沿う方向から見た場合、図４に示すように、しゅう動方向に対し、直交する方向にスリット面１７を横切るように延びている。
【００２４】
また、複数のスリット８は、例えば、第２形状８ｂを有していてもよい。第２形状８ｂのスリット８は、スリット面１７の垂線にほぼ沿う方向から見た場合、図５に示すように、しゅう動方向に対し、交差する方向にスリット面１７を横切り、破線で示すディスクブレーキの半径方向線に沿って延びている。
【００２５】
さらに、複数のスリット８は、例えば、第３形状８ｃを有していてもよい。第３形状８ｃのスリット８は、スリット面１７の垂線にほぼ沿う方向から見た場合、図６に示すように、交差する方向にスリット面１７を横切り、プランジャ４の軸中心を中心とする円弧状に延びている。なお、これら第１形状８ａ、第２形状８ｂおよび第３形状８ｃは、スリット８の形状の例であり、本発明に関するスリット８の形状は、これらに限定されるものではない。
【００２６】
図７は、実施の形態１に係るブレーキパッド２と接触部材７とを示す断面図である。ここで、スリット８は、スリット面１７から、摩擦材２ａに近づく向きに垂直に切れ込みが入って形成され、各スリット８の切れ込み深さは同様である。さらに、しゅう動方向に延びる断面である図７に示されるように、スリット８の先端部は、応力の集中による裏金２ｂの割れを回避するため、曲率を持った円弧形状を有しており、より具体的には、小さい穴９を有している。小さい穴９は、スリット８の先端部全域にわたり、しゅう動方向に直角な方向に貫通して形成されている。
【００２７】
裏金２ｂのスリット面１７と接触部材７とは接しているだけであり、ブレーキパッド２は、スリット面１７から見た４辺のうち、しゅう動方向を横切る２辺において、返しのあるブレーキパッド拘束部１０を有する接触部材７により固定され、ブレーキディスク１の摩擦しゅう動面１１に、摩擦材２ａの圧接面１２が押圧され、ブレーキパッド２に摩擦力が与えられた場合、ブレーキパッド２の移動を規制する。なお、ブレーキパッド拘束部は、これに限定されるものではなく、ブレーキパッドの移動を拘束するものであればどのようなものでも構わない。
【００２８】
以上のように構成された本実施の形態１のエレベータ用巻上機のブレーキ装置では、次のような利点が得られる。ブレーキディスク１の摩擦しゅう動面１１に、摩擦材２ａの圧接面１２が押圧され、圧接面１２と摩擦しゅう動面１１とに生じる摩擦によって、ブレーキパッド２が非常に高温となる。一般的なエレベータ用巻上機のブレーキ装置では、ブレーキパッドが高温になると、摩擦材と裏金とは異なる材質で形成されており、各々熱膨張率が異なるため、ブレーキパッドに微小な反りが生じる。通常、摩擦熱が発生する圧接面で特に高温になり、摩擦材の押圧面側が大きく膨張し、裏金は摩擦材ほど大きく膨張しない。このため、ブレーキパッドは摩擦材の押圧面端部がブレーキディスクから離れる方向に反る。
【００２９】
ここで、上記スリット８がない場合では、図８に示されるように、裏金２ｂにブレーキパッド２に生じる微小な反りにより、プランジャ４の接触部近傍の裏金２ｂと接触部材７との間には、微小な隙間１６ａができる。微小な隙間１６ａが発生することにより、裏金２ｂの端部で押圧力を支持することとなる。
【００３０】
これに対し、上記スリット８がある本実施の形態１の場合では、図９に示すように、スリット８によりブレーキパッド２の端部が変形しやすくなっている。また、裏金２ｂのスリット面１７と接触部材７とは接しているだけであり、ブレーキパッド２は、ブレーキパッド拘束部１０を有する接触部材７により固定されているだけである。このため、ブレーキパッド２は、接触部材７から、反りを戻す方向の押圧力を受け、ブレーキパッド２の変形には、反りが戻るような変形が含まれる。このようにして反りが戻ることにより摩擦材２ａの圧接面１２の面圧の不均一化を良好に回避でき、制動時のブレーキ鳴き、ブレーキ振動および摩擦材２ａの偏摩耗を抑制できる。また、裏金２ｂのスリット８が接触部材７とプランジャ４との接触部分から離れた位置に形成されているので、エレベータ用巻上機のディスクブレーキにおいて通常利用される静摩擦による制動時における、経年的な使用で、ブレーキパッド２が変形し面圧不均一による制動力の低下を抑制できる。
【００３１】
実施の形態２．
図１０は、実施の形態２に係るブレーキパッド２と接触部材７とを示す断面図である。図１０における矢印はしゅう動方向を示す。実施の形態２におけるエレベータ用巻上機のブレーキ装置は、実施の形態１に対して、裏金２ｂのスリット８の切れ込み方向を変更したものである。本実施の形態２は、以下に説明する部分を除いては、上述した実施の形態１と同様であるものとする。
【００３２】
スリット８は、スリット面１７から摩擦材２ａの端部の方向に傾斜して切れ込みが入って形成され、各スリット８の切れ込み深さは同様である。切れ込みの傾斜方向は、図１０の断面においてみて、スリット８は、スリット８の先端部に近い位置ほど、すなわち、摩擦材２ａに近い位置ほど、裏金２ｂの中心線Ｃとスリット８とのしゅう動方向の間隔が広がるように、構成されている。さらに、スリット８の先端部は、応力の集中による裏金２ｂの割れを回避するため、小さい穴９がスリット８の先端部全域にわたり、しゅう動方向に直角な方向に貫通して形成されている。
【００３３】
これによって、実施の形態１と同様な効果が得られるのに加え、エレベータ用巻上機のディスクブレーキにおいて通常利用される静摩擦による制動時において、より広範囲で摩擦材２ａとブレーキディスク１の接触面圧が均一となり、経年的な使用でブレーキパッド２が変形し面圧不均一による制動力の低下をより良好に抑制できる。
【００３４】
実施の形態３．
図１１は、この発明を実施するための実施の形態３におけるエレベータ用巻上機のブレーキ装置のブレーキパッド２の模式図である。実施の形態３におけるエレベータ用巻上機のブレーキ装置は、実施の形態１もしくは実施の形態２に対して、接触部材７のブレーキパッド拘束部１０の一部を着脱可能としたものである。本実施の形態３は、以下に説明する部分を除いては、上述した実施の形態１もしくは実施の形態２と同様であるものとする。
【００３５】
ブレーキパッド拘束部１０には、交換用拘束部２１が含まれている。交換用拘束部２１は、ブレーキパッド２の裏金２ｂの圧接面１２に平行な面内での、摩擦材２ａの移動を拘束する接触部材７のブレーキパッド拘束部１０の１辺をなしている。また、交換用拘束部２１は、接触部材７における交換用拘束部２１以外の部分に対して取り外し可能に設けられている。具体的には、交換用拘束部２１は、締結体２０により、接触部材７における交換用拘束部２１以外の部分に固定されている。
【００３６】
本実施の形態３によっても、上記実施の形態１または実施の形態２と同様な利点が得られている。
【００３７】
以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。
【符号の説明】
【００３８】
１  ブレーキディスク、２  ブレーキパッド、２ａ  摩擦材、２ｂ  裏金、３  制動力印加・解放部、４  プランジャ、５  ばね、６  油圧印加手段、７  接触部材、８  スリット、９  穴、１０  ブレーキパッド拘束部、１１  摩擦しゅう動面、１２  圧接面、１５  ブレーキ装置取付け台、１６  微小な隙間、１７  スリット面、１８  接触部分、１９  押圧集中領域、２０  締結体、２１  交換用拘束部。
【図１】
0006345141.tif 000002
【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】
0006345141.tif 000009
【図９】
0006345141.tif 000010
【図１０】
0006345141.tif 000011
【図１１】
0006345141.tif 000012