(57)【要約】【課題】組立工程を簡略化して製造コストを低減することができる巻上機のブレーキ構造を得ることを目的とするものである。【解決手段】巻上機の中心に配された軸１７を中心として回転できるブレーキドラム２及びブレーキドラム２に内蔵された電磁ブレーキ部１を有し、電磁ブレーキ部１は、複数個の可動鉄心４と、可動鉄心４の外側に配置され、可動鉄心４に連結部材８で接続され、ブレーキドラム２と対向する外周面を有するブレーキシュー５と、可動鉄心４をブレーキドラム２の内周面の方向に押し付ける押し付けバネ１２を介して設けられた可動鉄心それぞれに対応する固定鉄心とを備え、可動鉄心４それぞれに対応する固定鉄心は、一体に成型された一体型固定鉄心１５とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻上機の中心に配された軸を中心として回転できるブレーキドラム及び上記ブレーキドラムに内蔵され、上記ブレーキドラムの回転を制動する電磁ブレーキ部を有し、上記電磁ブレーキ部は、複数個の可動鉄心と、上記可動鉄心の外側に配置され、上記可動鉄心に連結部材で接続され、上記ブレーキドラムと対向する外周面を有するブレーキシューと、上記可動鉄心それぞれに対応して、上記ブレーキドラムの内周面の方向に押し付ける押し付けバネを介して設けられた固定鉄心とを備え、
上記可動鉄心それぞれに対応する固定鉄心は、一体に成型された一体型固定鉄心であることを特徴とする巻上機のブレーキ構造。
【請求項２】
上記一体型固定鉄心は上記軸が挿入される孔を有することを特徴とする請求項２記載の巻上機のブレーキ構造。
【請求項３】
上記可動鉄心及び上記可動鉄心それぞれに対応する固定鉄心はそれぞれ３個以上であることを特徴とする請求項１記載の巻上機のブレーキ構造。
【請求項４】
上記ブレーキシューの周方向端面と対向する端面を有するガイド部材が、上記ブレーキドラムの内周面に沿って設けられ、上記ブレーキシューが受けるトルクを上記ブレーキシューの周方向端面と対向する端面で受けることを特徴とする請求項１記載の巻上機のブレーキ構造。
【請求項５】
上記連結部材は、上記ブレーキシューに対して１個設けられていることを特徴とする請求項１記載の巻上機のブレーキ構造。
【請求項６】
上記押し付けバネは、バネ特性の異なるものが組み合わせて用いられていることを特徴とする請求項１記載の巻上機のブレーキ構造。
【請求項７】
上記連結部材の数は、上記可動鉄心の一つと上記可動鉄心の他の一つとで異なっていることを特徴とする請求項１記載の巻上機のブレーキ構造。
【請求項８】
上記軸と垂直な面を有するフランジを設け、一体型固定鉄心を上記フランジの垂直な面に押し当てて、上記フランジに固定することを特徴とする請求項１記載の巻上機のブレーキ構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、巻上機のブレーキ構造に関するものであり、特に、ブレーキの制動力及びブレーキのＯＮ，ＯＦＦ動作の安定性向上並びに組立コスト低減の技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の巻上機等のブレーキ構造では、主に、内部拡張型のブレーキ構造が用いられている。内部拡張型のブレーキ構造では、分割した一対の電磁ブレーキ部が取付部材に固定され、電磁ブレーキ部はブレーキドラムに内蔵されるように構成されている。
【０００３】
取付部材にはベアリングを介して回転軸が設けられ、ブレーキドラムは回転軸に固定され、同様に回転軸に固定された回転体と一体になって回転する。
【０００４】
ブレーキドラムは、その内周面が電磁ブレーキ部のブレーキシュー外周面と対向して回転する。
【０００５】
電磁ブレーキ部は、コイルが巻回された固定鉄心と、固定鉄心の吸引力で軸方向に駆動される可動鉄心からなる。可動鉄心の先端には、連結部材を介してブレーキシューが取り付けられている。
【０００６】
固定鉄心と可動鉄心との間には押し付けバネが設けられている。この押し付けバネの力でブレーキシューを、回転するブレーキドラムの内周面に押し当てて回転体を制動する。また、コイルに通電した時の固定子鉄心の吸引力によってブレーキシューの制動力を解除して回転体を作動させる。
【０００７】
ブレーキシューは、ブレーキドラムを制動する際等にブレーキドラムの回転方向にトルクを受ける。このトルクによって連結部材が折損するのを防止するために、取付部材にブレーキシューの端面まで突出するトルク受けが設けられ、このトルク受けでブレーキシューの周方向端面を受け止めるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−３０３３４１号公報（第２−４頁、図１−図３）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の巻上げ機等におけるブレーキ構造では、２つの電磁ブレーキ部が分割して取付部材に固定され、ブレーキドラム内に配置されているので、２つの電磁ブレーキ部の相対的な位置ずれが発生する可能性を有する。すなわち、電磁ブレーキ部の径方向中心位置がブレーキドラムの中心からずれた状態で取付部材に固定されることがあり、ブレーキドラムとブレーキシューとの接触面圧が不均一になってブレーキ構造の制動力が低下するという問題があった。
【００１０】
また、ブレーキシューの両端を受けるトルク受けは、取付部材からブレーキシューに至る領域に形成され、ブレーキドラム内空間の一部を占有しているため、可動鉄心及び固定鉄心の軸方向断面積は、トルク受けが占める領域分だけ小さくなり、コイルに電流を流したときの可動鉄心と固定鉄心との吸引力が減少して制動のＯＮ、ＯＦＦ動作が不安定になるという問題があった。
【００１１】
また、トルク受けの形状が複雑になるため、加工コストが高くなるという問題があった。
【００１２】
この発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、組立工程を簡略化して製造コストを低減することができる巻上機のブレーキ構造を得ることを目的とするものである。
【００１３】
また、ブレーキドラムとブレーキシューとの接触面圧を安定にして、安定した制動力が得られる巻上機のブレーキ構造を得ることを目的とするものである。
【００１４】
また、ブレーキシュー内空間における可動鉄心及び固定鉄心の占有率を上げ、制動のＯＮ，ＯＦＦ動作を安定にすることができる巻上機のブレーキ構造を得ることを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る巻上機のブレーキ構造は、巻上機の中心に配された軸を中心として回転できるブレーキドラム及び上記ブレーキドラムに内蔵され、上記ブレーキドラムの回転を制動する電磁ブレーキ部を有し、上記電磁ブレーキ部は、複数個の可動鉄心と、上記可動鉄心の外側に配置され、上記可動鉄心に連結部材で接続され、上記ブレーキドラムと対向する外周面を有するブレーキシューと、上記可動鉄心それぞれに対応して、上記ブレーキドラムの内周面の方向に押し付ける押し付けバネを介して設けられた固定鉄心とを備え、
上記可動鉄心それぞれに対応する固定鉄心は、一体に成型された一体型固定鉄心であるものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、図面に基づき、この発明の実施の形態を説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における巻上機のブレーキ構造を示す平面図である。
【００１７】
同図に示したように、巻上機の軸１７を中心として回転できる円筒状のブレーキドラム２を有し、電磁ブレーキ部１は、ブレーキドラム２に内蔵され、回転できないように固定されており、２個の可動鉄心４と、２個の可動鉄心４に対応した２個の固定鉄心があり、２個の固定鉄心は一体に成型された一体型固定鉄心１５となっている。
【００１８】
ブレーキドラム２は、ベアリングを介して軸１７に取り付けられ、軸１７を中心にして回転する。
【００１９】
一体型固定鉄心１５には中心に孔部１８が設けられ、軸１７が孔部１８へ挿入されることにより、電磁ブレーキ部１がハウジング１４内に組み込まれる。軸１７と孔部１８とは焼きバメ、あるいは冷やしバメ等の方法で締結する。
【００２０】
ブレーキシュー５は、ブレーキドラム２の内周面と対向する外周面を有し、連結部材８およびシュー支持部材９を介して可動鉄心４に固定されている。
【００２１】
一体型固定鉄心１５と可動鉄心４との間には押し付けバネ１２が設けられている。押し付けバネ１２は、ブレーキシュー５をブレーキドラム２の内周面に押し付けてブレーキドラム２の回転を制動する。
【００２２】
軸１７の一端に、軸１７と一体のハウジング１４が設けられ、ハウジング１４内に、ブレーキドラム２の内周面に沿った円弧状の複数個のガイド部材１６を設置している。ガイド部材１６は、その周方向端面がブレーキシュー５の周方向端面と対向するように設置されている。ガイド部材１６の周方向端面は、ブレーキシュー５の周方向端面を受け、連結部材８がトルクによって破損されるのを防止することができる。
【００２３】
連結部材８が破損されないようにするためには、連結部材８の大きさにもよるが、トルクを受け止めるブレーキシュー５の周方向端面とガイド部材１６の周方向端面との隙間を数十μｍ程度の相対位置精度で位置決めする。
【００２４】
このように、２個の固定鉄心を一体にした一体型固定鉄心１５にしたので、組立工程を簡略化し、製造コストを低減することができる。
【００２５】
また、２個の固定鉄心を一体にした一体型固定鉄心１５に成形し、一体型固定鉄心１５に形成した孔部１８へ軸１７が挿入されることによって、従来のように個々の電磁ブレーキ部を取り付け部材に取り付ける必要がなくなり、組立作業の効率が向上する。
【００２６】
ブレーキ構造における制動力を確保するためには、可動鉄心４が軸１７中心からブレーキドラム２の半径方向に移動し、ブレーキシュー５がブレーキドラム２の径方向に押し付けられことが望ましい。
【００２７】
図２は、従来のブレーキ構造を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のブレーキシュー部分を拡大して示している。図２（ａ）に示したように、電磁ブレーキ部１を取付部材２０にネジで取り付けている。この取り付けネジの雄ネジと雌ネジとの隙間等のために電磁ブレーキ部１の中心がブレーキドラム２の中心から矢印で示す寸法だけ垂直方向にずれた場合、図２（ｂ）に示したように、ブレーキシュー５がブレーキドラム２に片当たりして制動力が低下したり、すべりが発生するなどの問題が生じる。
【００２８】
この実施の形態では、電磁ブレーキ部１は、一体型固定鉄心１５の孔部１８とハウジング１４の軸部１７との嵌め合わせで位置決めされるので、図２に示したような位置ずれが発生することがなく、また、簡便に電磁ブレーキ部１の位置決めがなされて、制動力が安定したブレーキ構造が得られる。
【００２９】
また、ブレーキドラム２の内周面に沿った円弧状のガイド部材１６をハウジング１４内に設置しているので、ブレーキドラム２内空間における電磁ブレーキ部１の占有率を上げることができ、制動のＯＮ，ＯＦＦ動作を安定にすることができる。
【００３０】
また、円弧状のガイド部材１６は、電磁ブレーキ部１に設けず、ハウジング１４内に、ブレーキドラム２に沿って設置しているので、一体型固定鉄心１５の孔部１８とハウジング１４の軸部１７とを嵌め合わせ、一体型固定鉄心１５を回転させることによって、ガイド部材１６の周方向端面と、これと対向させるブレーキシュー５の周方向端面との間の隙間調整が容易にでき、組み立て等の製造コストを低減することができる。
【００３１】
また、ガイド部材１６の周方向端面と、これと対向させるブレーキシュー５の周方向端面との間の隙間を小さい寸法で管理することができ、連結部材８の撓みを小さくすることができるので、その直径を小さくし、材料費、加工費を低減することができる。
【００３２】
また、従来、トルク受けを取付部材に設けていたが、この実施の形態では円弧状のガイド部材１６を、ブレーキドラム２の内周に沿って配置し、ハウジング１４内に設置したので、ブレーキドラム２内空間を有効に活用することができ、一体型固定鉄心１５と可動鉄芯４との対向面を大きくして一体型固定鉄心１５の吸引力を増加させ、制動のＯＮ、ＯＦＦ動作を安定にすることができる。
【００３３】
また、電磁石を構成するための、一体型固定鉄芯１５に内蔵されるコイル１３のターン数を減らして、コイル１３の製造コストを低減することができる。
【００３４】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、一体型固定鉄心１５を、孔部１８と軸部１７との焼バメ、あるいは冷やしバメなどの方法でハウジング１４に締結したが、ネジで固定することもできる。
【００３５】
図３は、この発明の実施の形態２における巻き上げ機のブレーキ構造を示す断面図であり、上記実施の形態１と同一符号は同一部分または相当部分を示している。
【００３６】
同図（ａ）に示したように、軸１７に軸１７と垂直な面を有するフランジ部１９を設け、一体型固定鉄心１５をフランジ部１９の垂直な面に押し当てて、ネジ２１で固定する。
【００３７】
フランジ部１９を設けることによって、ハウジング１４への一体型固定鉄心１５の位置決めがし易くなり、歩留まりが向上する。
【００３８】
また、一体型固定鉄心１５をフランジ部１９の垂直な面に押し当てることによって、同図（ｂ）に破線で示すような電磁ブレーキ部１の軸に対する傾きも発生しにくくなり、ブレーキシュー５とブレーキドラム２とが隙間なく接触して、さらに大きな制動力が得られる。
【００３９】
実施の形態３．
図４は、この発明の実施の形態３における巻上機のブレーキ構造を示す平面図であり、上記実施の形態１と同一符号は同一部分または相当部分を示している。
【００４０】
上記実施の形態１では、１つの可動鉄心４に対してブレーキシュー５を支持するシュー支持部材９を２個設けたが、この実施の形態では、図４に示したように、ブレーキシュー５を支持するシュー支持部材９を１個にしている。
【００４１】
ブレーキシュー５を１個のシュー支持部材９及び連結部材８で支持することによって、ブレーキシュー５が周方向および軸方向に回転し易くなって、例えば、ブレーキシュー５とブレーキドラム２との間に塵埃が噛み込むなどの外乱が発生しても、ブレーキシュー５とブレーキドラム２との間に隙間が発生することなく、安定な接触状態を得ることができ、所定の制動力を確保することができる。
【００４２】
実施の形態４．
図５は、この発明の実施の形態４における巻上機のブレーキ構造を示す平面図である。上記実施の形態１ないし３では、可動鉄心４およびブレーキシュー５がそれぞれ２個取り付けられたブレーキ構造を示した。
【００４３】
この実施の形態では、図５に示したように、３個以上の可動鉄心４およびブレーキシュー５（図では６個の場合を示している）を設けている。電磁ブレーキ１をハウジング１４に組み込む作業は、孔部１８を軸１７に挿入して行うので、可動鉄心４およびブレーキシュー５の個数が増えても組み立てに要するコストの上昇は抑えられる。
【００４４】
この実施の形態によれば、ブレーキシュー５の個数を増やすことによって、制動力を向上させることができる。
【００４５】
また、ブレーキシュー５がブレーキドラム２に押し付けられたときにブレーキドラム２が楕円形に変形してブレーキドラム２とブレーキシュー５との間に隙間が生じ、制動力が低下することがあるが、ブレーキシュー５を多数個配置することによって、ブレーキドラム２の変形が円形に修正され、ブレーキドラム２とブレーキシュー５との接触状態は隙間がなく均一になり、塵埃等の噛み込み等の外乱があっても安定な制動力が得られる。
【００４６】
また、湿度等の環境の変化によっては、ブレーキドラム２とブレーキシュー５との間に薄い水膜が形成されてブレーキシュー５が滑りやすくなることがあるが、ブレーキシュー５を多数個配置して、安全率を高めることによって、外乱があった場合にも安定した制動力が得られる。
【００４７】
また、一体型固定鉄心１５に内蔵されている押し付けバネ１２にバネ定数の異なるバネまたはバネの長さを調整して組み合わせて用いることによって、バネ力を調整してブレーキドラム２の変形形状をブレーキシュー５の形状に倣い易いようにして制動力を高めることができる。
【００４８】
実施の形態５．
図６は、この発明の実施の形態５における巻上機のブレーキ構造を示す平面図である。上記実施の形態４では、１つの可動鉄心４に対してブレーキシュー５を支持するシュー支持部材９及び連結部材８を２個設けたが、この実施の形態では、図６に示したように、１つのシュー支持部材９及び連結部材８でブレーキシュー５を支持している。
【００４９】
ブレーキシュー５を１個のシュー支持部材９及び連結部材８で支持することによって、ブレーキシュー５が周方向および軸方向に回転し易くなって、例えば、ブレーキシュー５とブレーキドラム２との間に塵埃が噛み込むなどの外乱が発生しても、ブレーキシュー５とブレーキドラム２との間に隙間が発生することなく、安定な接触状態を得ることができ、所定の制動力を確保することができる。
【００５０】
実施の形態６．
図７は、この発明の実施の形態６における巻上機のブレーキ構造を示す平面図である。上記実施の形態４では、ブレーキシュー５が押し付けられたときのブレーキドラム２の変形形状をブレーキシュー５の形状に倣い易いようにするために、押し付けバネ１２の種類、長さ等を調整した。
【００５１】
この実施の形態では、図７に示したように、押し付けバネ１２は各ブレーキシュー５に対して同一のものを用い、ブレーキシュー５を支持するシュー支持部材９及び連結部材８の個数を変える。
【００５２】
同じ押し付け力の場合、シュー支持部材９及び連結部材８の個数が多ければ荷重が分散されてブレーキドラム２の変形量の最大値は小さくなる。
【００５３】
例えば、一つのブレーキシュー５は１個のシュー支持部材９及び連結部材８で支持し、他のブレーキシュー５は２個のシュー支持部材９及び連結部材８で支持して、一つのブレーキシュー５が押し付けるブレーキドラム５の変形量を大きくし、他のブレーキシュー５が押し付けるブレーキシュー５の変形量を小さくできる。従って、各ブレーキシュー５の形状に倣うようにシュー支持部材９及び連結部材８の個数を変えることによって各ブレーキシュー５はブレーキドラム２との間に隙間を生じることがなくなり、安定な接触状態が得られ、制動力を高めることができる。
【００５４】
【発明の効果】
この発明に係る巻上機のブレーキ構造によれば、巻上機の中心に配された軸を中心として回転できるブレーキドラム及び上記ブレーキドラムに内蔵され、上記ブレーキドラムの回転を制動する電磁ブレーキ部を有し、上記電磁ブレーキ部は、複数個の可動鉄心と、上記可動鉄心の外側に配置され、上記可動鉄心に連結部材で接続され、上記ブレーキドラムと対向する外周面を有するブレーキシューと、上記可動鉄心それぞれに対応して、上記ブレーキドラムの内周面の方向に押し付ける押し付けバネを介して設けられた固定鉄心とを備え、
上記可動鉄心それぞれに対応する固定鉄心は、一体に成型された一体型固定鉄心であので、組立が簡略化され、製造コストが低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１における巻上機のブレーキ構造を示す平面図である。
【図２】従来のブレーキ構造を示す平面図である。
【図３】この発明の実施の形態２における巻上機のブレーキ構造を示す断面図である。
【図４】この発明の実施の形態３における巻上機のブレーキ構造を示す平面図である。
【図５】この発明の実施の形態４における巻上機のブレーキ構造を示す平面図である。
【図６】この発明の実施の形態５における巻上機のブレーキ構造を示す平面図である。
【図７】この発明の実施の形態６における巻上機のブレーキ構造を示す平面図である。
【符号の説明】
１  電磁ブレーキ部、２  ブレーキドラム、４  可動鉄心、
５  ブレーキシュー、８  連結部材、９  シュー支持部材、
１２  押し付けバネ、１３  コイル、１４  ハウジング、
１５  一体型固定鉄心、１６  ガイド部材、１７  軸、１８  孔部、
１９  フランジ、２１  ネジ。
【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】
2005016649.tif 000007
【図６】
2005016649.tif 000008
【図７】
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