(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁石と制動部を支持する可動部と、アマチュアを有する固定部と、上記可動部に付勢力を与えて上記制動部を被制動部に接触させるばねとを備え、上記電磁石でアマチュアを吸引することにより、上記アマチュアを含む上記固定部は静止したままで、上記可動部のみを動作させて上記制動部を被制動部から離間させる制動装置において、
上記固定部と上記アマチュアとを同一の材料で一体的に形成したことを特徴とする制動装置。
【請求項２】
上記可動部と上記電磁石の鉄心を同一の材料で一体的に形成したことを特徴とする請求項１の制動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁石を用いた制動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転体に制動力を与えて該回転体を制動する装置の一形態として、例えば特開平２０００−２８９９５４号公報に提案されているものがある。この制動装置は、椀型固定ハウジングと、ハウジングの内側に回転自在に配置された環状回転体と、環状回転体の内周面に向かって進退自在に支持されたブレーキアームと、該ブレーキアームを環状回転体の内周面に向けて進退させる電磁石とを備えている。ブレーキアームは、電磁石の吸引力を該ブレーキアームに伝えるために、磁性部材であるアマチュアがボルトによって固定されている。また、電磁石は支持部材に取り付けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成された制動装置では、大きな制動力を得るために、電磁石のサイズを大きくして大きな吸引力を発生させると共に、ブレーキアームに取り付けたアマチュアのサイズを大きくして電磁石で発生した磁束を効率的にアマチュアに導くことが必要である。しかしながら、この制動装置では、アマチュアと電磁石がそれぞれ独立した部品又は装置として構成されているので、これらの部品のサイズを大きくすると、環状回転体内の限られた空間に収容できるブレーキアームや支持部材のサイズを小さくせざるを得ず、その場合、これらブレーキアームや支持部材の剛性が低下するという問題がある。つまり、制動力を増加すると剛性が低下し、逆に、剛性を上げると制動力が減少するという、相反する問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、制動力の増加と剛性の向上を同時に達成し得る制動装置を提供することを目的とする。
【０００５】
この目的を達成するため、本発明は、電磁石と制動部を支持する可動部と、アマチュアを有する固定部と、上記可動部に付勢力を与えて上記制動部を被制動部に接触させるばねとを備え、上記電磁石でアマチュアを吸引することにより、上記アマチュアを含む上記固定部は静止したままで、上記可動部のみを動作させて上記制動部を被制動部から離間させる制動装置において、上記固定部と上記アマチュアとを同一の材料で一体的に形成したことを特徴とする。
【０００６】
本発明の他の形態は、上記可動部と上記電磁石の鉄心を同一の材料で一体的に形成したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の複数の実施の形態を説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明をエレベータ昇降用巻上装置の制動装置に適用したものであるが、本発明は種々の産業機器に応用できる。
【００１０】
〔実施の形態１〕
図１は、エレベータ昇降用巻上装置１の外観を示す。特に図示しないが、巻上装置１はエレベータ昇降路に固定され、エレベータ昇降路内に配置されたエレベータかごを昇降するために利用される。
【００１１】
巻上装置１は、水平方向の中心線３を中心とする軸対称な形状の椀型構造体からなるハウジング５を備えており、ハウジング５と一体に形成された固定用脚部７を介してエレベータ昇降路に固定される。
【００１２】
図２に示すように、ハウジング５は、内側の空間９に動力装置１１と制動装置１３を収容している。これら動力装置１１と制動装置１３を空間９内に保持するために、ハウジング５には背面の開口部を上下方向に横切る支持板１５がボルトなどの連結手段によって連結されている。
【００１３】
動力装置１１は、ハウジング５の中心線３に沿って配置され且つハウジング５と支持板１５に両端が支持された支軸１７を備えている。支軸１７は、ベアリング１９を介して回転自在に、回転体（被制動部）２１を支持している。回転体２１は、ハウジング５と同様に椀型の構造体からなり、中心線３を中心として形成された２つの円筒部（内側円筒部２３と外側円筒部２５）を備えている。内側円筒部２３の外周部には周方向に連続した複数の溝２７が形成されており、これらの溝２７にワイヤ２９が架けられている。溝２７に架けられたワイヤ２９は、脚部７に形成された２つの貫通孔３１（図１参照。なお、一方の貫通孔は図面から省略してある。）を介して下方に伸びており、一方の端部にエレベータかご、他方の端部に釣り合い錘が連結されている。外側円筒部２５の外周部には、周方向に一定の間隔をあけて複数の電機子３３が設けてある。一方、外側円筒部２５の外周部に対向するハウジング５の内周部には、周方向に一定の間隔をあけて複数の固定子巻線３５が設けてある。これら電機子３３と固定子巻線３５は、回転体２１に回転力を与えるためのモータを構成しており、固定子巻線３５に印加する電流の方向を切り換えることにより、回転体２１を正逆回転できるようにしてある。
【００１４】
図３に示すように、制動装置１３は、いわゆる内拡型電磁ブレーキと呼ばれるもので、回転体２１における外側円筒部２５の内周面（制動面３７）に摩擦力を作用させることで該回転体２１を制動するものである。そのために、制動装置１３は、支持板１５の内側に配置された一つの固定ブロック（固定部）３９と、固定ブロックを挟んでその両側に左右対称に配置された二つの可動ブロック（可動部）４１を有する。
【００１５】
固定ブロック３９は、支持板１５の内側に配置された固定板４３を有する。固定板４３は、例えば鉄板などの磁性部材で形成されており、複数の連結具（例えば、ボルトとナット）４５によって支持板１５に固定されている。また、固定板４３には、両側の可動ブロック４１に対向する部分に形成された２つの切欠部４７と、これら２つの切欠部４７の間に形成された鉄心部分４９を一体的に有し、鉄心部分４９の周囲にコイル５１が巻回されて電磁石５３が構成されている。
【００１６】
可動ブロック４１は、支軸５４を介して固定板４３に揺動可能に支持された制動アーム５５を有する。制動アーム５５は、固定板４３と同様に鉄板などの磁性部材で形成されており、電磁石５３に対向する内側部分を該電磁石５３に向けて膨出してアマチュア５７が一体的に形成されている。制動アーム５５の基端側外側部分には、回転体２１の制動面３７に対向する制動部５９が固定されており、制動アーム５５の揺動に基づいて制動部５９が制動面３７に接触・離間できるようにしてある。一方、制動アーム５５の末端側内側部分は、一端を支持板１５に固定した押圧ばね６１の他端が連結されており、この押圧ばね６１の付勢力によって、制動アーム５５の制動部５９が制動面３７に向けて常時付勢されている。
【００１７】
以上の構成を備えた制動装置１３において、図示しない電源から電磁石５３のコイル５１に電流が印加されると、コイル５１によって囲まれた鉄心部分４９に磁束が形成される。磁束は、鉄心部分４９とこれに対向するアマチュア５７を介して固定板４３と制動アーム５５を流れる磁気回路６３を形成し、鉄心部分４９にアマチュア５７を吸引する磁気吸引力を発生する。これにより、押圧ばね６１の押圧力に対抗して制動アーム５５が電磁石５３側に回転し、制動部５９が制動面３７から離間して、回転体２１の回転を許可する。コイル５１に流れる電流を遮断すると、鉄心部分４９とアマチュア５７を通る磁束が消滅する。その結果、制動アーム５５は押圧ばね６１の付勢力によって電磁石５３から離間し、制動部５９が制動面３７に接触して、回転体２１に制動力を与える。
【００１８】
このように、本実施の形態の制動装置１３によれば、固定ブロックの固定板４３に鉄心部分４９が一体的に形成され、また、制動アーム５５にアマチュア５７が一体的に形成されている。そのため、固定ブロックと可動ブロックの剛性は、従来の制動装置のように、独立した部品又は装置として形成された電磁石、アマチュアをそれぞれ固定板、制動アームに連結したものに比べて著しく高い。また、電磁石５３によって形成される磁束が、鉄心部分４９とアマチュア５７を介して固定板４３と制動アーム５５を漏れることなく流れる。換言すると、電磁石５３の起磁力を大きくした場合、それによって形成された多くの磁束が効率的に且つ漏れることなく鉄心部分４９とアマチュア５７を通り、その結果、両者の間に大きな磁気吸引力を発揮する。したがって、大きな制動力を得るために電磁石のサイズを大きくすると共に、制動アームの剛性を高めることができる。
【００１９】
なお、本実施の形態では、固定板４３に鉄心部分４９を一体的に形成すると共に、制動アーム５５にアマチュア５７を一体的に形成したが、固定板４３に鉄心部分４９を一体的に形成しただけの形態や、制動アーム５５にアマチュア５７を一体的に形成しただけの形態も、本発明に含まれる。
【００２０】
〔実施の形態２〕
実施の形態１では、固定ブロック３９に電磁石を設け、可動ブロック４１にアマチュアを設けたが、逆に、可動ブロック４１に電磁石を設け、固定ブロック３９にアマチュアを設けてもよい。例えば、図４に示す実施の形態２の制動装置１３Ａでは、可動ブロック４１の制動アーム５５における固定ブロック３９と対向する部分に２つの切欠部１４７とそれらの間に残る鉄心部分１４９を形成し、この鉄心部分１４９にコイル１５１を巻回して電磁石１５３が構成されており、コイル１５１に電流が印加されることにより図示する磁気回路１６３が形成され、鉄心部分１４９からアマチュア１５７を介して両側ヨーク部分に磁束が流れるようにしてある。一方、固定ブロック３９には、電磁石１５３に対向する部分を該電磁石１５３に向けて膨出し、アマチュア１５７が形成されている。
【００２１】
このように構成された実施の形態２の制動装置１３Ａも、実施の形態１の制動装置と同様に、大きな制動力を得るために電磁石のサイズを大きくすると共に、制動アームの剛性を高めることができる。
【００２２】
また、実施の形態２では、固定板４３にアマチュア１５７を一体的に形成すると共に、制動アーム５５に鉄心部分１４９を一体的に形成したが、固定板１４３にアマチュア１５７を一体的に形成しただけの形態や、制動アーム５５に鉄心部分１４９を一体的に形成しただけの形態も、本発明に含まれる。
【００２３】
〔実施の形態３〕
図５は、本発明を他の制動装置（いわゆる内拡直動型電磁ブレーキ）に適用した例を示す。なお、図面には一つの制動装置しか表示されていないが、実施の形態１、２と同様に、制動装置１３Ｂは回転体２１の内側に左右対称に配置されている。
【００２４】
この制動装置１３は、支持板１５から水平方向に伸びる一つ又は複数の水平ガイド（軸）３７１を有する。磁性部材（例えば、鉄）からなる可動ブロック３４１の制動スライダ３５５は制動面３７に対向する中央部分に制動部３５９を備えており、回転体２１のラジアル方向（法線方向）に向けて制動面３７に進退自在に水平ガイド３７１に支持されている。制動スライダ３５５はまた、制動部３５９の反対側を支持部１５に向けて膨出してアマチュア３５７が一体的に形成されている。制動スライダ３５５の両端は、一端を支持板１５に固定した押圧ばね３６１の他端が連結されており、制動部３５９を制動面３７に向けて付勢するようにしてある。固定ブロック３３９は、支持板１５にボルト３４５等で固定された固定板３４３を有する。固定板３４３は、アマチュア３５７に対向する部分に２つの切欠部３４７と鉄心部分３４９が形成され、この鉄心部分３４９にコイル３５１を巻回して電磁石３５３が形成されている。
【００２５】
この制動装置１３Ｂによれば、電磁石３５３の励磁・消磁に基づいて制動スライダ３５５が左右に移動し、制動部３５９が制動面３７に離間・接触する。また、固定ブロック３３９の固定板３４３に鉄心部分３４９が一体的に形成され、また、制動スライダ３５５にアマチュア３５７が一体的に形成されている。そのため、固定ブロックと可動ブロックの剛性は、従来の制動装置の固定ブロックと可動ブロックに比べて著しく高い。さらに、電磁石３５３によって形成される磁束が、鉄心部分３４９とアマチュア３５７を介して固定板３４３と制動スライダ３５５を漏れることなく流れるので、両者の間に大きな磁気吸引力を発揮する。したがって、大きな制動力を得るために電磁石のサイズを大きくすると共に、制動アームの剛性を高めることができる。
【００２６】
〔実施の形態４〕
実施の形態３では、固定ブロックに電磁石を設け、可動ブロックの制動スライダにアマチュアを設けたが、図６に示すように、制動スライダに電磁石を設け、固定ブロックにアマチュアを設けてもよい。具体的に、実施の形態４の制動装置１３Ｂ’は、支持板１５から水平方向に伸びる一つ又は複数の水平ガイド（軸）４７１を有する。可動ブロック４４１の制動スライダ４５５は、制動面３７に対向する中央部分に制動部４５９を支持しており、回転体２１のラジアル方向（法線方向）に向けて制動面３７に進退自在に水平ガイド４７１に支持されている。制動スライダ４５５はまた、支持板１５に対向する部分に２つの切欠部４４７が形成され、これら切欠部４４７にコイル４５１を巻回して電磁石部４５３が形成されている。制動スライダ４５５の両端は、一端を支持板１５に固定した押圧ばね４６１の他端が連結されており、制動部４５９を制動面３７に向けて付勢するようにしてある。固定ブロック４３９は、支持板１５にボルト４４５等で固定された固定板４４３を有し、電磁石４５３に対向する部分がアマチュア４５７としてある。
【００２７】
この制動装置１３Ｂ’によれば、電磁石４５３の励磁・消磁に基づいて制動スライダ４５５が左右に移動し、制動部４５９が制動面３７に離間・接触する。また、固定ブロック４３９の固定板４４３にアマチュア４５７が一体的に形成され、また、制動スライダ４５５に電磁石４５３が一体的に形成されている。そのため、固定ブロックと可動ブロックの剛性は、従来の制動装置の固定ブロックと可動ブロックに比べて著しく高い。さらに、電磁石４５３によって形成される磁束が、電磁石４５３とアマチュア４５７を介して固定板４４３と制動スライダ４５５を漏れることなく流れるので、両者の間に大きな磁気吸引力を発揮する。したがって、大きな制動力を得るために電磁石のサイズを大きくすると共に、制動アームの剛性を高めることができる。したがって、実施の形態３の制動装置と同様に、大きな制動力を得るために電磁石のサイズを大きくすると共に、制動アームの剛性を高めることができる。
【００２８】
〔実施の形態５〕
図７は、本発明を他の制動装置（いわゆる外拡型電磁ブレーキ）に適用した例を示す。この制動装置１３Ｃは、回転体５２１を挟んでその両側にそれぞれ配置されている。各制動装置１３Ｃは、固定支持台５１５と、この固定支持台５１５に固定された固定ブロック５３９と、支点５５４を介して固定ブロック５３９に揺動自在に且つ回転体５２１に進退自在に支持された可動ブロック５４１の制動アーム５５５を有する。これら固定ブロック５３９と制動アーム５５５は共に磁性部材（例えば、鉄部材）で形成されている。制動アーム５５５は、回転体５２１との対向部に配置された制動部５５９を支持しており、この制動部５５９の反対側にアマチュア部分５５７を一体的に備えている。一方、固定ブロック５３９は、アマチュア部分５５７に対向する部分に２つの切欠部５４７と鉄心部分５４９が形成され、この鉄心部分５４９にコイル５５１を巻回して電磁石５５３が形成されている。
【００２９】
この制動装置１３Ｃによれば、電磁石５５３の励磁・消磁に基づいて制動アーム５５５が揺動し、制動部５５９が回転体５２１の外周面（制動面）に離間・接触する。また、固定ブロック５３９に鉄心部分５４９が一体的に形成され、また、制動アーム５５５にアマチュア部分５５７が一体的に形成されているため、固定ブロックと可動ブロックの剛性は、従来の制動装置の固定ブロックと可動ブロックに比べて著しく高い。さらに、電磁石５５３によって形成される磁束が、鉄心部分５４９とアマチュア部分５５７を介して固定ブロック５３９と制動アーム５５５を漏れることなく流れるので、両者の間に大きな磁気吸引力を発揮する。したがって、大きな制動力を得るために電磁石のサイズを大きくすると共に、制動アームの剛性を高めることができる。
【００３０】
なお、実施の形態４では、固定ブロックに電磁石の鉄心、可動ブロックにアマチュア部分を一体的に設けているが、固定ブロックにアマチュア部分を一体的に形成し、可動ブロックに電磁石の鉄心を一体的に形成してもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る制動装置によれば、限られたスペースの中でも、固定部と可動部に充分な剛性を確保しながら、電磁石を大きくしてより強い磁気吸引力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態１の制動装置を含むエレベータ昇降用巻上装置の斜視図。
【図２】  図１に示す巻上装置の断面図。
【図３】  実施の形態１に係る制動装置の部分正面図。
【図４】  実施の形態２に係る制動装置の部分正面図。
【図５】  実施の形態３に係る制動装置の正面図。
【図６】  実施の形態４に係る制動装置の正面図。
【図７】  実施の形態４に係る制動装置の正面図。
【符号の説明】
１３  制動装置、  ２１  回転体、  ３７  制動面、  ４５  制動アーム、  ５３  電磁石、  ５７  アマチュア、  ５９  制動部、  ６１  ばね。
【図１】
0004451033.tif 000002
【図２】
0004451033.tif 000003
【図３】
0004451033.tif 000004
【図４】
0004451033.tif 000005
【図５】
0004451033.tif 000006
【図６】
0004451033.tif 000007
【図７】
0004451033.tif 000008