(57)【要約】【課題】本発明は、制動力の安定性を向上させることができる制動装置を得ることを目的とするものである。【解決手段】内歯車１の内側には、内歯車１と噛み合って回転される従動歯車３と制動歯車５とが設けられている。制動歯車５は、アクチュエータ７の駆動力により軸方向へ所定のストロークで変位可能になっている。即ち、制動歯車５は、従動歯車３と噛み合う制動位置と、従動歯車３との噛み合いが解除された解放位置との間で変位可能になっている。また、制動歯車５は、内歯車１と噛み合ったまま制動位置と解放位置との間で変位される。【選択図】図１
2005042842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被制動体とともに回転する回転体、及び
上記回転体が回転しようとする力をせん断力として受けて上記回転体の停止状態を保持する制動位置と、上記回転体の回転を許容する解放位置との間で、上記回転体の回転軸に対して変位可能な制動部材
を備えていることを特徴とする制動装置。
【請求項２】
上記回転体は内歯車であり、上記内歯車の内側には、上記内歯車と噛み合って回転される従動歯車が設けられており、上記制動部材は、上記制動位置にあるときに上記内歯車及び上記従動歯車と噛み合う制動歯車であることを特徴とする請求項１記載の制動装置。
【請求項３】
上記制動歯車は、上記内歯車と噛み合ったまま上記制動位置と上記解放位置との間で変位され、かつ上記解放位置では上記従動歯車との噛み合いが解除されることを特徴とする請求項２記載の制動装置。
【請求項４】
上記制動部材は、上記回転体の回転軸に対して延びる制動ピンであり、上記回転体には、上記制動ピンが挿入されるピン穴が設けられていることを特徴とする請求項１記載の制動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばエレベータ巻上機等に用いられる摩擦式ブレーキ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の制動装置では、ブレーキドラムの内周面にブレーキシューが押し付けられ、ブレーキシューとブレーキドラムとの間に作用する摩擦力により、ブレーキドラムの回転が制動される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】実開昭６０−１４７８３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の制動装置は、非線形性の高い摩擦力によりブレーキドラムの制動を行っているため、外乱に対して制動力の十分な安定化を図るのが難しかった。
【０００５】
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、制動力の安定性を向上させることができる制動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】
【０００６】
この発明に係る制動装置は、回転体が回転しようとする力をせん断力として受けて回転体の停止状態を保持する制動位置と、回転体の回転を許容する解放位置との間で、回転体の回転軸に対して変位可能な制動部材を用いたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の制動装置は、回転体が回転しようとする力をせん断力として受けて回転体の停止状態を保持する制動位置と、回転体の回転を許容する解放位置との間で、回転体の回転軸に対して変位可能な制動部材を用いたので、制動力の安定性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
【０００９】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による制動装置を示す正面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図、図３は図２の制動装置の制動解除状態を示す断面図である。
【００１０】
回転体である内歯車１は、回転軸２を中心として被制動体（図示せず）とともに回転する。この制動装置をエレベータ巻上機に適用する場合、被制動体は、主索が巻き掛けられる駆動シーブであり、例えば内歯車１の軸方向端部に連続して一体に設けることができる。また、内歯車１の外周部にロープ溝を形成し、内歯車１を駆動シーブと兼用してもよい。
【００１１】
内歯車１の内側には、内歯車１と噛み合って回転される従動歯車３と制動部材としての制動歯車５とが複数組（ここでは２組）設けられている。２個の従動歯車３は、回転軸２に対して対称に配置され、回転軸２に対して平行な回転軸４を中心として回転される。２個の制動歯車５は、回転軸２に対して対称に配置され、回転軸２に対して平行な回転軸６を中心として回転される。
【００１２】
制動歯車５は、アクチュエータ７の駆動力により軸方向へ所定のストロークで変位可能になっている。即ち、制動歯車５は、従動歯車３と噛み合う制動位置（図２）と、従動歯車３との噛み合いが解除された解放位置（図３）との間で変位可能になっている。また、制動歯車５は、内歯車１と噛み合ったまま制動位置と解放位置との間で変位される。
【００１３】
制動歯車５は、制動位置にあるとき、内歯車１及び従動歯車３に同時に噛み合うことにより、内歯車１が回転しようとする力をせん断力として受けて内歯車１の停止状態を保持する。また、制動歯車５は、解放位置にあるとき、内歯車１の回転を許容する。内歯車１、従動歯車３及び制動歯車５は、互いに同期して回転する。
なお、アクチュエータ７としては、例えば電磁アクチュエータ、油圧アクチュエータ、エアアクチュエータ、又はリニアモータを含む電動モータ等を用いることができる。
【００１４】
このような制動装置では、例えば図１の時計方向へ回転するトルクが内歯車１に加わったとすると、従動歯車３及び制動歯車５にも時計方向へ回転するトルクが加わる。制動歯車５が解放位置にある場合、従動歯車３及び制動歯車５は、それぞれ時計方向へ回転される。
【００１５】
しかし、制動歯車５が制動位置にある場合には、制動歯車５が従動歯車３と噛み合っており、両者の噛み合い部分では、トルクが互いに逆方向にかかっている。従って、従動歯車３及び制動歯車５の回転が阻止され、同時に内歯車１の回転も阻止されることになり、内歯車１の停止状態が保持される。このとき、内歯車１が回転しようとする力は、従動歯車３及び制動歯車５の歯によりせん断力として受けられる。このため、摩擦力により制動保持する場合に比べて、制動力の安定性を向上させることができる。
【００１６】
また、内歯車１、従動歯車３及び制動歯車５の組み合わせを用いたので、簡単な構成により、より確実に制動状態を保持することができる。
さらに、制動歯車５は、内歯車１と噛み合ったまま制動位置と解放位置との間で変位されるので、制動時に制動歯車５をより確実に従動歯車３に噛み合わせることができる。
【００１７】
さらにまた、従動歯車３及び制動歯車５の組み合わせを複数組用いたので、より安定して制動状態を保持することができる。
また、複数組の従動歯車３及び制動歯車５を内歯車１の回転軸２に対して対称に配置したので、より安定して制動状態を保持することができる。
【００１８】
なお、上記の例では、従動歯車３及び制動歯車５の組み合わせを２組用いたが、１組のみであっても、３組以上であってもよい。複数組の従動歯車及び制動歯車を用いる場合、これらの歯車は、内歯車の周方向に等間隔に配置するのが好適である。
【００１９】
実施の形態２．
次に、図４はこの発明の実施の形態２による制動装置を示す正面図、図５は図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図、図６は図５の制動装置の制動解除状態を示す断面図である。図において、互いに平行に延びる一対のフレーム１０の内側には、円板状の回転体１１が配置されている。回転体１１は、回転軸１２を中心として被制動体（図示せず）とともに回転する。この制動装置をエレベータ巻上機に適用する場合、被制動体は、主索が巻き掛けられる駆動シーブであり、例えば回転軸１２に固定される。
【００２０】
回転体１１には、軸方向に貫通した複数のピン穴１１ａが設けられている。ピン穴１１ａは、回転軸１２を中心とする同心円上に周方向に互いに等間隔をおいて配置されている。
【００２１】
各フレーム１０には、回転体１１の一方の面に対向する支持部材１３と、回転体１１を挟んで支持部材１３に対向する受け部材１４とが固定されている。各支持部材１３には、制動部材としての制動ピン１５が貫通している。制動ピン１５は、回転軸１２と平行に延び、回転軸１２と平行に変位可能になっている。
【００２２】
各支持部材１３には、制動ピン１５を変位させるためのアクチュエータ１６が搭載されている。図５及び図６では、アクチュエータ１６の内部構造の図示は省略している。アクチュエータ１６としては、例えば電磁アクチュエータ、油圧アクチュエータ、エアアクチュエータ、又はリニアモータを含む電動モータ等を用いることができる。
【００２３】
制動ピン１５は、ピン穴１１ａに挿入された制動位置（図５）と、ピン穴１１ａから引き抜かれた解放位置（図６）との間で変位可能になっている。制動ピン１５は、制動位置にあるとき、ピン穴１１ａに挿入されることにより、回転体１１が回転しようとする力をせん断力として受けて回転体１１の停止状態を保持する。また、制動ピン１５は、解放位置にあるとき、回転体１１の回転を許容する。受け部材１４には、制動ピン１５が制動位置にあるとき、制動ピン１５の先端部が挿入される凹部１４ａが設けられている。
【００２４】
回転軸１２には、回転体１１の回転位置（回転角度）を検出する回転位置センサ１７が設けられている。回転位置センサ１７からの検出信号は、制御部（図示せず）に送られる。アクチュエータ１６は、回転位置センサ１７からの検出信号に応じて制御部により制御される。
【００２５】
このような制動装置では、制動ピン１５をピン穴１１ａに挿通させることにより、回転体１１の回転が阻止され、制動状態が保持される。また、制動ピン１５をピン穴１１ａから引き抜くことにより、回転体１１の回転が可能な状態となる。制動ピン１５を解放位置から制動位置へ移動させる場合、回転位置センサ１７により回転体１１の回転位置が確認される。
【００２６】
図７は図４の制動装置における制動動作時の制御方法を示すフローチャートである。制御部では、制動指令が入力されたかどうかが監視される（ステップＳ１）。制動指令が入力されていなければ、制動ピン１５を解放位置に変位させた状態で待機する。制動指令が入力されたときには、回転位置センサ１７により回転体１１の回転位置、即ちピン穴１１ａの位置が検出される（ステップＳ２）。
【００２７】
この後、ピン穴１１ａが制動ピン１５を挿入可能な位置にあるかどうかが確認される（ステップＳ３）。ピン穴１１ａが制動ピン１５を挿入可能な位置にあれば、アクチュエータ１６を駆動し制動ピン１５をピン穴１１ａに挿入する（ステップＳ４）。ピン穴１１ａが制動ピン１５の位置からずれていた場合、回転体１１を調整回転させ（ステップＳ５）、ピン穴１１ａの位置を修正した後、アクチュエータ１６を駆動して制動ピン１５をピン穴１１ａに挿入する。
【００２８】
なお、制動状態から制動解除指令を受けたときには、アクチュエータ１６を駆動して単に制動ピン１５をピン穴１１ａから引き抜けばよい。
【００２９】
このような制動装置によれば、回転体１１が回転しようとする力は、制動ピン１５によりせん断力として受けられるため、摩擦力により制動保持する場合に比べて、制動力の安定性を向上させることができる。
【００３０】
また、回転位置センサ１７を用い、ピン穴１１ａの位置を確認し修正してから制動ピン１５をピン穴１１ａに挿入するので、制動ピン１５が回転体１１に干渉するのを防止することができる。
さらに、回転体１１には、制動ピン１５の数よりも多いピン穴１１ａを設けたので、できるだけ小さな位置修正で制動ピン１５をピン穴１１ａに挿入することができる。
さらにまた、制動ピン１５の先端部が挿入される凹部１４ａを受け部材１４に設けたので、制動ピン１５が制動位置にあるとき、制動ピン１５がその両端部で支持され、回転体１１の制動状態をより強固に保持することができる。
【００３１】
なお、上記の例では、２本の制動ピン１５を用いたが、１本のみであっても、３本以上であってもよい。複数の制動ピンを用いる場合、制動ピンは、回転体の周方向に等間隔に配置するのが好適である。
また、上記の例では、制動装置をエレベータ巻上機に適用する場合について説明したが、この発明の制動装置の用途は、エレベータ巻上機に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の実施の形態１による制動装置を示す正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図２の制動装置の制動解除状態を示す断面図である。
【図４】この発明の実施の形態２による制動装置を示す正面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】図５の制動装置の制動解除状態を示す断面図である。
【図７】図４の制動装置における制動動作時の制御方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３３】
１  内歯車（回転体）、２，１２  回転軸、３  従動歯車、５  制動歯車（制動部材）、１１  回転体、１１ａ  ピン穴、１５  制動ピン（制動部材）。
【図１】
2005042842.tif 000003
【図２】
2005042842.tif 000004
【図３】
2005042842.tif 000005
【図４】
2005042842.tif 000006
【図５】
2005042842.tif 000007
【図６】
2005042842.tif 000008
【図７】
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