CN105090295B - 电磁制动装置及使用该电磁制动装置的电梯装置 - Google Patents

Abstract

电磁制动装置及使用该电磁制动装置的电梯装置。电磁制动装置(1)具有可动件(2)和固定件(3)，可动件(2)以能够相对于固定件(3)以旋转轴(4)为旋转中心旋转的方式进行安装。在可动件(2)的旋转轴(4)附近，以埋入到形成于可动件(2)的凹部的方式安装有作为非磁性部(5)的非磁性部件(5a)。

Description

电磁制动装置及使用该电磁制动装置的电梯装置

技术领域

本发明涉及电磁制动装置及使用该电磁制动装置的电梯装置，尤其涉及使用电磁铁的电磁制动装置、及使用这种电磁制动装置的电梯装置。

背景技术

作为绳索(rope)式电梯装置的驱动***的一种，有利用驱动绳轮(sheave)与绳索之间的摩擦力的牵引式(traction)驱动***。在这种方式的电梯装置中，连接轿厢和对重的绳索以吊瓶方式卷挂于驱动绳轮，通过使驱动绳轮旋转，轿厢进行升降。另一方面，通过对驱动绳轮的旋转进行制动，轿厢静止。驱动绳轮的制动采用使用电磁铁的电磁制动装置。

电磁制动装置被用于以电梯装置为代表的、汽车和火车等移动体的驱动绳轮的制动。作为公开有这种电磁制动装置的专利文献的示例，有日本特开2008-128430号公报和日本特表2005-519465号公报。在日本特开2008-128430号公报中提出了由电磁致动器进行驱动的制动装置。在日本特表2005-519465号公报中提出了使发动机阀(engine valve)进行动作的直流电磁致动器。

对于电磁制动装置，既要确保制动力，又要使电磁制动装置小型化。

发明内容

本发明正是作为这种研发的一环而完成的，其目的之一在于，提供能够实现小型化的电磁制动装置，其另一个目的在于，提供使用这样的电磁制动装置的电梯装置。

本发明的电磁制动装置具有固定件、可动件、旋转轴、线圈、弹性部、转动件(rotor)和非磁性部。可动件与固定件相对地配置，以能够相对于固定件旋转的方式被支承。线圈产生使可动件向接近固定件的一侧旋转的磁通。弹性部具有使可动件向远离固定件的一侧旋转的作用力。通过使可动件向远离固定件的一侧旋转而对转动件实施制动，通过使可动件向接近固定件的一侧旋转而对转动件解除制动。非磁性部设于固定件和可动件中的至少任意一方。非磁性部配置在成为可动件相对于固定件旋转时的旋转中心的一侧。

本发明的电梯装置具有上述的电磁制动装置，还具有轿厢和使轿厢升降的曳引机。电磁制动装置配置于曳引机。

根据本发明的电磁制动装置，通过具有非磁性部，能够提高电磁力矩，有助于电磁制动装置的小型化。

根据本发明的电梯装置，电磁制动装置具有非磁性部，由此，能够提高电磁力矩，有助于电磁制动装置的小型化。

本发明的上述及其它目的、特征、方面和优点，根据可与附图关联地理解的有关本发明的如下的详细说明将更加明确。

附图说明

图1是示意地示出电梯装置的构造的图，该电梯装置是使用本发明的各实施方式的电磁制动装置的装置的一例。

图2是示出图1所示的电梯装置的曳引机中使用的电磁制动装置的俯视图。

图3是示意地示出本发明的实施方式1的电磁制动装置的第1状态的剖视图。

图4是示意地示出该实施方式中的电磁制动装置的第2状态的剖视图。

图5是示出该实施方式中的电磁制动装置的第1状态的立体图。

图6是示出该实施方式中的电磁制动装置的第1状态的侧视图。

图7是将该实施方式中吸引时的磁通密度和距旋转轴的距离的关系与比较例一起示出的曲线图。

图8是将该实施方式中吸引时的电磁力矩与比较例一起示出的曲线图。

图9是示意地示出在比较例的电磁制动装置中吸引时的磁通的剖视图。

图10是示意地示出该实施方式中吸引时的磁通的剖视图。

图11是示出该实施方式中的电磁制动装置的第2状态的立体图。

图12是将该实施方式中保持时的磁通密度和距旋转轴的距离的关系与比较例一起示出的曲线图。

图13是将该实施方式中保持时的电磁力矩与比较例一起示出的曲线图。

图14是示出该实施方式中电磁力矩与非磁性部件宽度的关系的曲线图。

图15是示意地示出本发明的实施方式2的电磁制动装置的第1状态的剖视图。

图16是示意地示出该实施方式中的电磁制动装置的第2状态的剖视图。

图17是示意地示出本发明的实施方式3的电磁制动装置的剖视图。

图18是示意地示出本发明的实施方式4的电磁制动装置的剖视图。

图19是示意地示出本发明的实施方式5的电磁制动装置的剖视图。

图20是示意地示出本发明的实施方式6的电磁制动装置的第1状态的剖视图。

图21是示意地示出该实施方式中的电磁制动装置的第2状态的剖视图。

图22是示出该实施方式中的电磁制动装置的第1状态的立体图。

图23是将该实施方式中吸引时的磁通密度和距旋转轴的距离的关系与比较例一起示出的曲线图。

图24是将该实施方式中吸引时的电磁力矩与比较例一起示出的曲线图。

图25是示出该实施方式中的电磁制动装置的第2状态的立体图。

图26是将该实施方式中保持时的磁通密度和距旋转轴的距离的关系与比较例一起示出的曲线图。

图27是将该实施方式中保持时的电磁力矩与比较例一起示出的曲线图。

图28是示意地示出本发明的实施方式7的电磁制动装置的剖视图。

图29是示意地示出本发明的实施方式8的电磁制动装置的第1状态的剖视图。

图30是示意地示出该实施方式中的电磁制动装置的第2状态的剖视图。

图31是示出该实施方式中的电磁制动装置的第1状态的立体图。

图32是将该实施方式中吸引时的磁通密度和距旋转轴的距离的关系与比较例一起示出的曲线图。

图33是将该实施方式中吸引时的电磁力矩与比较例一起示出的曲线图。

图34是示出该实施方式中的电磁制动装置的第2状态的立体图。

图35是将该实施方式中保持时的磁通密度和距旋转轴的距离的关系与比较例一起示出的曲线图。

图36是将该实施方式中保持时的电磁力矩与比较例一起示出的曲线图。

图37是本发明的实施方式9的电磁制动装置的立体图。

图38是示出该实施方式中的固定件的构造的立体图。

具体实施方式

首先，说明作为使用电磁制动装置的装置的一例的牵引式电梯装置的概要。

如图1所示，在牵引式电梯装置100中，人等搭乘的轿厢101和对重102由钢丝绳(wire rope)103连接。钢丝绳103被卷挂于曳引机104的滑轮(未图示)。通过控制曳引机104的驱动，轿厢101进行升降。

曳引机104具有对曳引机104的驱动进行制动的电磁制动装置1。如图2所示，电磁制动装置1具有可动件2和固定件3，并在与转动件8连接的制动鼓(brake drum)的内周侧与转动件8同轴配置。在固定件3设有线圈6。制动靴(shoe)10安装于可动件2，在该制动靴10安装有衬垫(lining)9。另外，可动件2和固定件3例如由铁等磁性体材料形成。

通过使衬垫9离开转动件8(制动鼓)，制动被解除。在释放时，通过对线圈6进行激励，可动件2被固定件3吸引。另一方面，通过使衬垫9接触转动件8，进行制动动作。在进行制动动作时，通过使流过线圈6的电流停止，安装有衬垫9的可动件2由于作为弹性部的弹簧7的作用力而被推出，衬垫9接触转动件8。下面，具体说明电磁制动装置的构造。

实施方式1

对实施方式1的电磁制动装置进行说明。图3示意地示出电磁制动装置1进行动作的状态(施加制动的状态)，图4示意地示出电磁制动装置1被解除的状态。如图3和图4所示，电磁制动装置1具有可动件2和固定件3，可动件2以能够相对于固定件3以旋转轴4为旋转中心而旋转的方式进行安装。在可动件2的旋转轴4附近安装有作为非磁性部5的非磁性部件5a。非磁性部件5a以埋入到形成于可动件2的凹部(或者阶梯)的方式进行安装。

另外，在该电磁制动装置1中，列举了安装有旋转轴4的构造，但不一定必须安装旋转轴。只要可动件2以能够相对于固定件3旋转的方式进行安装即可，例如可动件2也可以配置成能够以固定件3的一端部为旋转中心进行转动。这对于其它实施方式的电磁制动装置也是同样的。

朝向转动件8侧对可动件2施力的弹簧7安装在固定件3与可动件2之间。在可动件2安装有制动靴10和衬垫9。如图3所示，利用弹簧7的弹力将衬垫9按压到转动件8，由此对转动件8施加制动。另外，转动件8的旋转方向是从纸面近前侧朝向里侧或者其相反方向。另外，在该电磁制动装置1中，作为弹性部列举了弹簧7，但弹性部不限于弹簧，例如也可以使用硬质橡胶(rubber)等弹性体。

在固定件3安装有线圈6(参照图5)。通过对该线圈通电使其产生磁通，在可动件2与固定件3之间产生吸引力，可动件2以旋转轴4为旋转中心向固定件3侧旋转而接触固定件3。此时，安装于可动件2的衬垫9等也同时旋转，在衬垫9与转动件8之间形成间隙(gap)，转动件8的制动被解除。

在电磁制动装置1中，由可动件2和固定件3构成的电磁铁的尺寸约为数cm～数十cm。并且，可动件2的中心处的间隙约为0.1mm～0.5mm。因此，在图3中夸大地示出由可动件2和固定件3形成的角度(旋转角度)。

关于非磁性部件5a的厚度，期望设定成与间隙相比足够大，因而优选设为约20mm～30mm。另外，根据与可动件2的厚度之间的关系，如果非磁性部件5a的厚度过厚，则可动件2中的磁路的截面积减小，可动件2的磁阻增加，导致总磁通量下降。因此，优选非磁性部件5a的厚度比较薄。作为非磁性部件5a，例如能够使用非磁性的不锈钢等金属、环氧树脂玻璃(glass epoxy)等复合材料或者陶瓷等。

下面，更详细地说明电磁制动装置1的动作。图5示出使电磁制动装置1动作时(前)的固定件3和可动件2的立体图。线圈6被卷绕于E形的固定件3的中心部。在此，设线圈6的匝数为500匝。固定件3的长度Lx例如为40mm，长度Ly例如为112mm。非磁性部件5a沿着长度Ly方向埋入到形成于可动件2端部的凹部。从可动件2的配置有旋转轴4的一侧(或者成为旋转中心的一侧)的端部到配置有旋转轴4的一侧(或者成为旋转中心的一侧)的相反侧的端部的长度(可动件2的宽度)，与固定件3的长度Lx相当。

通过对线圈6通电使其产生磁通，在可动件2与固定件3之间产生吸引力，可动件2以旋转轴4为旋转中心向固定件3侧旋转，在衬垫9与转动件8之间形成间隙，转动件8的制动被解除。

在此，对可动件2与固定件3之间的间隙处的磁通密度和距旋转轴4的距离的关系进行说明。将对线圈6通电的电流设为2A，并且，如图6所示将非磁性部件5a的厚度T设为2mm、将其宽度L设定为5mm和10mm时的评价结果如图7所示。

如图7所示，将非磁性部件5a的宽度L设定为10mm时(情况A)的结果如曲线A所示，将非磁性部件5a的宽度L设定为5mm时(情况B)的结果如曲线B所示。并且，作为比较例，不具有非磁性部件时(情况C)的结果如曲线C所示。另外，可动件2的中央(长度Lx＝20mm)处的可动件2与固定件3的间隙为0.2mm，可动件2的端部(长度Lx＝40mm)的间隙为0.4mm。

如曲线B所示可知，在非磁性部件宽度L为5mm的情况下，在距旋转轴4的距离为5mm的范围内，可动件2与固定件3的磁气间隙为非磁性部件5a的厚度(2mm)以上，因而磁通密度小至约0.3T。另一方面，在距旋转轴4的距离超过5mm的范围内，磁通密度高于不具有非磁性部件的比较例时(情况C)的磁通密度。

另外，如曲线A所示可知，在非磁性部件5a的宽度L为10mm的情况下，在距旋转轴4的距离为10mm的范围内，磁通密度小至约0.3T。另一方面，在距旋转轴4的距离超过10mm的范围内，磁通密度高于非磁性部件5a的宽度L为5mm时(情况B)的磁通密度。

下面，说明可动件2的旋转轴4周围的电磁力矩。如图8所示可知，不具有非磁性部件的比较例时的电磁力矩为23Nm，而非磁性部件宽度L为5mm时的电磁力矩增加至27Nm。另外，非磁性部件5a的宽度L为10mm时的电磁力矩进一步增加至29Nm。

根据这些结果，在不具有非磁性部件的比较例的电磁制动装置中，如图9所示，磁通密度150与距旋转轴4的距离一起减小，而在具有非磁性部件的实施方式的电磁制动装置中，如图10所示，能够增加距旋转轴4的距离超过非磁性部件宽度的范围内的磁通密度使其大于比较例时的磁通密度。其结果是，能够增加使可动件2旋转而向固定件3侧吸引的电磁力矩，作为电磁制动装置，能够提高解除制动的能力。

下面，按照上述情况A～C，分别说明如图11所示使电磁制动装置1的制动解除后的状态下的、可动件2与固定件3之间的间隙处的磁通密度和距旋转轴4的距离的关系。另外，该图11所示的状态是可动件2和固定件3基本上相互紧密接合的状态，是电磁力矩超过基于弹簧7的力矩而保持制动的状态。

如图12所示，将非磁性部件5a的宽度L设定为10mm时(情况A)的结果如曲线A所示，将非磁性部件5a的宽度L设定为5mm时(情况B)的结果如曲线B所示。作为比较例，不具有非磁性部件时(情况C)的结果如曲线C所示。另外，将对线圈6通电的电流设为2A。

首先，如曲线C所示可知，在不具有非磁性部件的比较例中，与距旋转轴4的距离无关，磁通密度大致均匀。如曲线B所示可知，在非磁性部件宽度L为5mm的情况下，在距旋转轴4的距离为5mm的范围内，磁通密度小至约0.2T。另一方面，在距旋转轴4的距离超过5mm的范围内，磁通密度高于不具有非磁性部件的比较例时(曲线C)的磁通密度。

如曲线A所示可知，在非磁性部件宽度L为10mm的情况下，在距旋转轴4的距离为5mm的范围内，磁通密度小至约0.2T。另一方面，在距旋转轴4的距离超过5mm的范围内，磁通密度高于非磁性部件5a的宽度L为5mm时(曲线B)的磁通密度。

下面，说明可动件2的旋转轴4周围的电磁力矩。如图13所示可知，不具有非磁性部件的比较例时的电磁力矩为38Nm，而非磁性部件宽度L为5mm时的电磁力矩增加至42Nm。另外，非磁性部件5a的宽度L为10mm时的电磁力矩进一步增加至45Nm。

根据这些结果可知，在上述的电磁制动装置1中，通过设置非磁性部件5a，能够增加使转动件2旋转的力矩，还能够增加维持制动保持状态的能力。

在上述评价中举例说明了非磁性部件5a的宽度L为5mm的情况和10mm的情况。下面，说明该非磁性部件宽度与电磁力矩的关系。如图14所示，进行电磁制动装置的制动动作时(吸引)的结果如曲线A所示，将制动解除后的状态(保持)的结果如曲线B所示。

如曲线A(保持)所示可知，在非磁性部件宽度是比10mm长的15mm时，电磁力矩下降至44Nm。在非磁性部件宽度更长而宽度为20mm时，电磁力矩急剧下降至41Nm。可知曲线B(吸引)也能够得到同样的倾向。

非磁性部件5a的宽度15mm与可动件2的宽度的约40％相当。这样，在吸引可动件2时和保持可动件2时，优选将非磁性部件5a的宽度设定成与可动件2的宽度的约12.5％～40％相当的宽度，以便分别得到足够的电磁力矩。

在以上结果的基础上，如果线圈相同且电磁力矩相同，则与不具有非磁性部件的比较例的电磁制动装置相比，在具有非磁性部件5a的电磁制动装置1中，能够使电磁制动装置1小型化。

另外，如果固定件和可动件的尺寸相同且电磁力矩相同，则与不具有非磁性部件的比较例的电磁制动装置相比，在具有非磁性部件5a的电磁制动装置1中，能够减小对线圈6通电的电流，减少线圈6的匝数。

实施方式2

在实施方式2中说明使用非磁性螺钉作为非磁性部的电磁制动装置。图15示意地示出电磁制动装置1进行动作的状态，图16示意地示出电磁制动装置1被解除的状态。如图15和图16所示，在电磁制动装置1中，作为非磁性部5的非磁性螺钉(screw)11以埋入到形成于可动件2的凹部(或者阶梯)的方式进行安装。非磁性螺钉11例如安装于旋转轴4方向的一端侧和另一端侧这两处。另外，凹部沿着长度Ly方向(参照图11)连续地形成，但也可以是单个地形成于除了被线圈包围的区域以外的安装非磁性螺钉11的部位。

非磁性螺钉11和固定件3相互接触的部分成为旋转轴4(或者支点)。并且，固定螺钉12安装在可动件2的凹部，利用固定螺钉12调整非磁性螺钉11的高度。另外，除此以外的结构与图3或者图4所示的电磁制动装置相同，因而对相同部件标注相同标号，除了必要的情况之外不重复说明。

下面，说明上述的电磁制动装置1的动作。首先，如图15所示，在不使电流流过设于固定件3的线圈(未图示)的状态下，可动件2由于弹簧7的作用力而被推出到转动件8(参照图3)侧，安装在可动件2的衬垫9(参照图3)接触转动件8，由此施加制动。

另一方面，如图16所示，通过对设于固定件3的线圈通电使其产生磁通，在可动件2与固定件3之间产生吸引力，可动件2以旋转轴4为旋转中心向固定件3侧旋转。通过可动件2向固定件3侧旋转，在衬垫9与转动件8之间形成间隙(参照图4)，制动被解除。

在上述的电磁制动装置1中，作为非磁性部的非磁性螺钉11安装于可动件2。由此，与在实施方式1中说明的相同，能够增加使可动件2旋转的力矩，能够提高解除制动的能力和维持该解除后的状态的能力。

在此基础上，在上述的电磁制动装置1中，能够利用固定螺钉12调整非磁性螺钉11的高度。因此，例如在非磁性部5的高度由于磨损等而变化的情况下等，能够容易地调整非磁性部5的高度，能够提高维护性能(maintenance)。

实施方式3

对实施方式3的电磁制动装置进行说明。如图17所示，在电磁制动装置1中，作为非磁性部5的非磁性部件5a安装于固定件3，非磁性部件5a利用固定螺钉12固定在形成于固定件3的槽。在非磁性部件5a形成有凹部，固定螺钉12的头部被收纳到该凹部。

间隔件(spacer)13安装在固定件3(槽)与非磁性部件5a之间。另外，除此以外的结构与图3或者图4所示的电磁制动装置相同，因而对相同部件标注相同标号，除了必要的情况之外不重复说明。

下面，说明上述的电磁制动装置1的动作。首先，在不使电流流过设于固定件3的线圈(未图示)的状态下，可动件2由于弹簧7的作用力而被推出到转动件8(参照图3)侧，安装在可动件2的衬垫9(参照图3)接触转动件8，由此施加制动。

另一方面，如图17所示，通过对设于固定件3的线圈通电使其产生磁通，在可动件2与固定件3之间产生吸引力，可动件2以旋转轴4为旋转中心向固定件3侧旋转。通过可动件2向固定件3侧旋转，在衬垫9与转动件8之间形成间隙(参照图4)，制动被解除。

在上述的电磁制动装置1中，作为非磁性部5的非磁性部件5a安装于固定件3。由此，与在实施方式1中说明的相同，能够增加使可动件2旋转的力矩，能够提高解除制动的能力和维持该解除后的状态的能力。

在此基础上，在上述的电磁制动装置1中，间隔件13安装在可动件2(槽)与非磁性部件5a之间。由此，能够调整非磁性部件5a的高度。并且，在非磁性部件5a形成有凹部，固定螺钉12的头部被收纳到该凹部。由此，能够抑制可动件2或者固定件3的外形尺寸增大。

另外，在上述的电磁制动装置1中，列举了将作为非磁性部的非磁性部件5a安装于固定件3的示例。非磁性部件的配置方式不限于此，例如也可以与将非磁性部件安装于可动件的构造(参照图3等或者图15等)结合，只要将非磁性部件安装于可动件2和固定件3中的至少任意一方即可。

实施方式4

对实施方式4的电磁制动装置进行说明。如图18所示，在电磁制动装置1中，作为非磁性部5的非磁性部件5a安装于可动件2。非磁性部件5a利用固定螺钉12固定在形成于可动件2的凹部(阶梯)。固定螺钉12以从配置有衬垫的一侧朝向固定件3所处的一侧贯通可动件2的方式插通。

间隔件13安装在可动件2(凹部)与非磁性部件5a之间。另外，除此以外的结构与图3或者图4所示的电磁制动装置相同，因而对相同部件标注相同标号，除了必要的情况之外不重复说明。

下面，说明上述的电磁制动装置1的动作。首先，在不使电流流过设于固定件3的线圈(未图示)的状态下，可动件2由于弹簧7的作用力而被推出到转动件8(参照图3)侧，安装在可动件2的衬垫9(参照图3)接触转动件8，由此施加制动。

另一方面，如图18所示，通过对设于固定件3的线圈通电使其产生磁通，在可动件2与固定件3之间产生吸引力，可动件2以旋转轴4为旋转中心向固定件3侧旋转。通过可动件2向固定件3侧旋转，在衬垫9与转动件8之间形成间隙(参照图4)，制动被解除。

在上述的电磁制动装置1中，作为非磁性部5的非磁性部件5a安装于可动件2。由此，与在实施方式1中说明的相同，能够增加使可动件2旋转的力矩，能够提高解除制动的能力和维持该解除后的状态的能力。

在此基础上，在上述的电磁制动装置1中，间隔件13安装在可动件2(凹部)与非磁性部件5a之间。由此，能够调整非磁性部件5a的高度。并且，在图18中示出使固定螺钉12的头部从可动件2突出的构造，但也可以在可动件2形成凹部，将固定螺钉12的头部收纳到该凹部。

实施方式5

对实施方式5的电磁制动装置进行说明。如图19所示，在电磁制动装置1中，作为非磁性部5的非磁性部件5a安装于可动件2。非磁性部件5a利用固定螺钉12固定在形成于可动件2的槽。固定螺钉12从固定件3所处的一侧插通到可动件2。

在非磁性部件5a设有凹部，固定螺钉12的头部被收纳到该凹部。另外，除此以外的结构与图3或者图4所示的电磁制动装置相同，因而对相同部件标注相同标号，除了必要的情况之外不重复说明。

下面，说明上述的电磁制动装置1的动作。首先，在不使电流流过设于固定件3的线圈(未图示)的状态下，可动件2由于弹簧7的作用力而被推出到转动件8(参照图3)侧，安装在可动件2的衬垫9(参照图3)接触转动件8，由此施加制动。

另一方面，如图19所示，通过对设于固定件3的线圈通电使其产生磁通，在可动件2与固定件3之间产生吸引力，可动件2以旋转轴4为旋转中心向固定件3侧旋转。通过可动件2向固定件3侧旋转，在衬垫9与转动件8之间形成间隙(参照图4)，制动被解除。

在上述的电磁制动装置1中，作为非磁性部5的非磁性部件5a安装于可动件2。由此，与在实施方式1中说明的相同，能够增加使可动件2旋转的力矩，能够提高解除制动的能力和维持该解除后的状态的能力。

在此基础上，在上述的电磁制动装置1中，在非磁性部件5a形成有凹部，固定螺钉12的头部被收纳到该凹部。因此，能够抑制可动件2或者固定件3的外形尺寸增大。

实施方式6

在实施方式1～4中说明了在形成于可动件或者固定件的凹部(阶梯)配置有非磁性部件的电磁制动装置，在实施方式6中说明在可动件与固定件之间配置有非磁性部件作为间隔件的电磁制动装置。

图20示意地示出电磁制动装置1进行动作的状态，图21示意地示出电磁制动装置1被解除的状态。如图20和图21所示，在电磁制动装置1中，作为非磁性部5的非磁性部件5a作为间隔件安装在可动件2与固定件3之间。非磁性部件5a沿着长度Ly方向(参照图11)连续地安装，但也可以安装在除了被线圈包围的部分以外的长度Ly方向的两端部。另外，除此以外的结构与图3或者图4所示的电磁制动装置相同，因而对相同部件标注相同标号，除了必要的情况之外不重复说明。

下面，说明上述的电磁制动装置1的动作。首先，如图20所示，在不使电流流过设于固定件3的线圈(未图示)的状态下，可动件2由于弹簧7的作用力而被推出到转动件8(参照图3)侧，安装在可动件2的衬垫9(参照图3)接触转动件8，由此施加制动。

另一方面，如图21所示，通过对设于固定件3的线圈通电使其产生磁通，在可动件2与固定件3之间产生吸引力，可动件2以旋转轴4为旋转中心向固定件3侧旋转。通过可动件2向固定件3侧旋转，在衬垫9与转动件8之间形成间隙(参照图4)，制动被解除。

更详细地说明电磁制动装置1的动作。图22示出使电磁制动装置1动作时(前)的固定件3和可动件2的立体图。线圈6被卷绕于E形的固定件3的中心部。在此，与在实施方式1中说明的电磁制动装置1相同，设线圈6的匝数为500匝。固定件3的长度Lx例如为40mm，长度Ly例如为112mm。

非磁性部件5a配置在可动件2与固定件3之间。作为非磁性部件5a，例如除了非磁性的不锈钢等金属、环氧树脂玻璃等复合材料或者陶瓷等以外，还能够使用橡胶或者树脂片等。

通过对线圈6通电使其产生磁通，在可动件2与固定件3之间产生吸引力，可动件2以旋转轴4为旋转中心向固定件3侧旋转，在衬垫9与转动件8之间形成间隙(参照图4)，转动件8的制动被解除。

在此，对可动件2与固定件3之间的间隙处的磁通密度和距旋转轴4的距离的关系进行说明。将对线圈6通电的电流设为2A、将作为间隔件的非磁性部件的厚度设定为0.1mm时的评价结果如图23所示。

如图23所示，配置有非磁性部件5a(厚度：0.1mm)时(情况A)的结果如曲线A所示。作为比较例，不具有非磁性部件时(情况B)的结果如曲线B所示。另外，在情况A时，可动件2的中央(长度Lx＝20mm)处的可动件2与固定件3的间隙为0.2mm，可动件2的端部(长度Lx＝40mm)处的间隙为0.3mm。在情况B时，可动件2的端部(长度Lx＝40mm)处的间隙为0.4mm。

如曲线A所示可知，在非磁性部件5a的厚度为0.1mm的情况下，与不具有非磁性部件的比较例的情况(曲线B)相比，在距旋转轴的距离比较短的范围(～约20mm)内磁通密度较小。另一方面，在距旋转轴的距离比较长的范围(约20mm～)内磁通密度较大。

下面，说明可动件2的旋转轴4周围的电磁力矩。如图24所示可知，不具有非磁性部件的比较例(无间隔件)时的电磁力矩为23Nm，而将作为间隔件的非磁性部件5a的厚度设为0.1mm时的电磁力矩增加至24Nm。

根据这些结果可知，具有作为间隔件的非磁性部件5a的电磁制动装置1，与不具有非磁性部件的比较例的电磁制动装置相比，能够增加使可动件2旋转而向固定件3侧吸引的电磁力矩，作为电磁制动装置，能够提高解除制动的能力。

下面，按照上述情况A、B，分别说明如图25所示使电磁制动装置1的制动解除后的状态下的、可动件2与固定件3之间的间隙处的磁通密度和距旋转轴4的距离的关系。另外，该图25所示的状态是可动件2的旋转轴相反侧的端部接触固定件3的状态，是电磁力矩超过基于弹簧7的力矩而保持制动的状态。

如图26所示，配置有作为间隔件的非磁性部件5a(厚度：0.1mm)时(情况A)的结果如曲线A所示。作为比较例，不具有非磁性部件时(情况B)的结果如曲线B所示。

如曲线A所示可知，在非磁性部件5a的厚度为0.1mm的情况下，与不具有非磁性部件的情况(曲线B)相比，在距旋转轴的距离比较短的范围(～约25mm)内，磁通密度较小。另一方面，在距旋转轴的距离比较长的范围(约25mm～)内，磁通密度提高。

下面，说明可动件2的旋转轴4周围的电磁力矩。如图27所示可知，不具有非磁性部件的比较例(无间隔件)的电磁力矩为38Nm，而将作为间隔件的非磁性部件5a的厚度设为0.1mm时的电磁力矩增加至39Nm。

根据这些结果可知，具有作为间隔件的非磁性部件5a的电磁制动装置1，与不具有非磁性部件的比较例的电磁制动装置相比，能够增加使可动件2旋转的力矩，还能够增加维持制动保持状态的能力。

实施方式7

在实施方式6中说明了具有非磁性部件作为间隔件的电磁制动装置，在实施方式7中说明该非磁性部件的一部分位于可动件的电磁制动装置。

如图28所示，在电磁制动装置1中，作为非磁性部5的非磁性部件5a作为间隔件安装在可动件2与固定件3之间。在可动件2设有凹部，非磁性部件5a的一部分被收纳到该凹部。另外，除此以外的结构与图20或者图21所示的电磁制动装置相同，因而对相同部件标注相同标号，除了必要的情况之外不重复说明。

下面，说明上述的电磁制动装置1的动作。首先，在不使电流流过设于固定件3的线圈(未图示)的状态下，可动件2由于弹簧7的作用力而被推出到转动件8(参照图3)侧，安装在可动件2的衬垫9(参照图3)接触转动件8，由此施加制动。

另一方面，通过对设于固定件3的线圈通电使其产生磁通，在可动件2与固定件3之间产生吸引力，可动件2以旋转轴4为旋转中心向固定件3侧旋转。通过可动件2向固定件3侧旋转，在衬垫9与转动件8之间形成间隙(参照图4)，制动被解除。

在上述的电磁制动装置1中，作为非磁性部5的非磁性部件5a作为间隔件安装在可动件2与固定件3之间，该非磁性部件5a的一部分被收纳到设于可动件2的凹部。

因此，即使非磁性部件5a的一部分被收纳到设于可动件2的凹部，也与在实施方式6中说明的相同，能够增加使可动件2旋转的力矩，能够提高解除制动的能力和维持该解除后的状态的能力。

实施方式8

在实施方式1～7中说明了具有非磁性部件作为非磁性部的电磁制动装置，在实施方式8中说明具有空隙作为非磁性部的电磁制动装置。

图29示意地示出电磁制动装置1进行动作的状态，图30示意地示出电磁制动装置1被解除的状态。如图29和图30所示，在电磁制动装置1中，作为非磁性部5的空隙5b形成于可动件2。空隙5b沿着长度Ly方向(参照图11)连续地形成，但也可以形成于除了被线圈包围的部分以外的长度Ly方向的两端部。另外，除此以外的结构与图3或者图4所示的电磁制动装置相同，因而对相同部件标注相同标号，除了必要的情况之外不重复说明。

下面，说明上述的电磁制动装置1的动作。首先，如图29所示，在不使电流流过设于固定件3的线圈(未图示)的状态下，可动件2由于弹簧7的作用力而被推出到转动件8(参照图3)侧，安装在可动件2的衬垫9(参照图3)接触转动件8，由此施加制动。

另一方面，如图30所示，通过对设于固定件3的线圈通电使其产生磁通，在可动件2与固定件3之间产生吸引力，可动件2以旋转轴4为旋转中心向固定件3侧旋转。通过可动件2向固定件3侧旋转，在衬垫9与转动件8之间形成间隙(参照图4)，制动被解除。

更详细地说明电磁制动装置1的动作。图31示出使电磁制动装置1动作时(前)的固定件3和可动件2的立体图。线圈6被卷绕于E形的固定件3的中心部。在此，与在实施方式1中说明的电磁制动装置1相同，设线圈6的匝数为500匝。固定件3的长度Lx例如为40mm，长度Ly例如为112mm。

在可动件2形成有朝向相对的固定件3侧开口的作为非磁性部5的空隙5b。从旋转轴4到空隙5b的长度为3mm，空隙5b的宽度为7mm。从旋转轴4到空隙5b的长度依赖于可动件2的机械强度，例如约2mm～5mm为合适的长度。

通过对线圈6通电使其产生磁通，在可动件2与固定件3之间产生吸引力，可动件2以旋转轴4为旋转中心向固定件3侧旋转，在衬垫9与转动件8之间形成间隙(参照图4)，转动件8的制动被解除。

在此，对可动件2与固定件3之间的间隙处的磁通密度和距旋转轴4的距离的关系进行说明。将对线圈6通电的电流设为2A时的评价结果如图32所示。如图32所示，形成有空隙5b时(情况A)的结果如曲线A所示。作为比较例，不具有空隙时(情况B)的结果如曲线B所示。另外，在情况A时，可动件2的中央(长度Lx＝20mm)处的可动件2与固定件3的间隙为0.2mm。

如曲线A所示可知，在距旋转轴的距离为3mm～10mm的范围内，可动件2与固定件3的磁气间隙大于其它部分的间隙，因而磁通密度小至约0.2T。另一方面，在距旋转轴4的距离超过10mm的范围内，磁通密度高于不具有空隙的比较例(曲线B)时的磁通密度。

下面，说明可动件2的旋转轴4周围的电磁力矩。如图33所示可知，不具有空隙的比较例时的电磁力矩为23Nm，而具有空隙时的电磁力矩增加至27Nm。

根据这些结果可知，具有作为非磁性部5的空隙5b的电磁制动装置1，与不具有空隙的比较例的电磁制动装置相比，能够增加使可动件2旋转而向固定件3侧吸引的电磁力矩，作为电磁制动装置，能够提高解除制动的能力。

下面，按照上述情况A、B，分别说明如图34所示使电磁制动装置1的制动解除后的状态下的、可动件2与固定件3之间的间隙处的磁通密度和距旋转轴4的距离的关系。

如图35所示，具有空隙时(情况A)的结果如曲线A所示，不具有空隙时(情况B)的结果如曲线B所示。另外，将对线圈6通电的电流设为2A。

首先，如曲线B所示可知，在不具有空隙的比较例中，与距旋转轴4的距离无关，磁通密度大致均匀。如曲线A所示可知，在距旋转轴的距离为3mm～10mm的范围内，可动件2与固定件3的磁气间隙大于其它部分的间隙，因而磁通密度较小。另一方面，在距旋转轴4的距离超过10mm的范围内，磁通密度高于不具有空隙的比较例时(曲线B)的磁通密度。

下面，说明可动件2的旋转轴4周围的电磁力矩。如图36所示可知，不具有空隙的比较例时的电磁力矩为38Nm，而具有空隙的电磁力矩增加至43Nm。

根据这些结果可知，在上述的电磁制动装置1中，不设置非磁性部件而设置作为非磁性部5的空隙5b，由此能够增加使可动件2旋转的力矩，还能够增加维持制动保持状态的能力。

实施方式9

在实施方式8中说明了在可动件中的旋转轴附近设置作为非磁性部的空隙的电磁制动装置，在实施方式9中说明除了空隙以外在旋转轴附近还具有其它构造的电磁制动装置。

图37示出电磁制动装置1进行动作的状态，图38示出卸下可动件后的状态下的固定件等的构造。主要如图38所示，在固定件3中，在卷绕有线圈6的铁芯部形成有用于偏离中心配置弹簧(未图示)的螺纹孔15。

另外，在固定件3中接近旋转轴4一侧的规定位置和远离旋转轴4一侧的规定位置双方形成有橡胶孔14，用于降低进行制动动作时的声音的缓冲橡胶(cushion rubber)(未图示)***到该橡胶孔14。作为非磁性部5的空隙5b形成于除了形成有橡胶孔14的区域以外的、旋转轴4附近的区域。

下面，说明上述的电磁制动装置1的动作。首先，在不使电流流过设于固定件3的线圈6的状态下，可动件2由于弹簧7的作用力而被推出到转动件8(参照图3)侧，安装在可动件2的衬垫9(参照图3)接触转动件8，由此施加制动。

另一方面，通过对设于固定件3的线圈6通电使其产生磁通，在可动件2与固定件3之间产生吸引力，可动件2以旋转轴4为旋转中心向固定件3侧旋转。通过可动件2向固定件3侧旋转，在衬垫9与转动件8之间形成间隙(参照图4)，制动被解除。

在上述的电磁制动装置1中，作为非磁性部5的空隙5b设于可动件2。由此可知，与在实施方式8中说明的相同，能够增加使可动件2旋转的力矩，能够提高解除制动的能力和维持该解除后的状态的能力。

在此基础上，在上述的电磁制动装置1中，在固定件3形成有橡胶孔14，缓冲橡胶(未图示)***到该橡胶孔14。由此，能够降低电磁制动装置1进行动作时的声音。

另外，在上述的电磁制动装置1中，列举了在固定件3的外周部分设置作为非磁性部5的空隙5b的构造，但也可以在被线圈6包围的区域设置空隙。另外，也可以将各个实施方式的结构适当组合。

另外，在上述的各个实施方式中说明了应用于电梯装置的电磁制动装置，然而应用电磁制动装置的装置不限于电梯装置。例如，能够将在各个实施方式中说明的电磁制动装置用作火车或者车辆等的制动装置，并且还能够用作起重机(hoist)或者吊车(crane)等的制动装置。

本发明能够有效地应用于以电梯装置为代表的火车和车辆等的电磁制动装置。

对本发明的实施方式进行了说明，但此次公开的实施方式在全部方面都仅是示例，应该认为并非是限制性的。本发明的范围如权利要求书所示，包含与权利要求书同等的意义及范围内的全部变更。

Claims (10)

1.一种电磁制动装置，该电磁制动装置具有：

固定件；

可动件，其与所述固定件相对地配置，以能够相对于所述固定件旋转的方式被支承；

线圈，其产生使所述可动件向接近所述固定件的一侧旋转的磁通；

弹性部，其具有使所述可动件向远离所述固定件的一侧旋转的作用力；

转动件，通过使所述可动件向远离所述固定件的一侧旋转而对该转动件实施制动，通过使所述可动件向接近所述固定件的一侧旋转而对该转动件解除制动；以及

非磁性部，其设于所述固定件和所述可动件中的至少任意一方，

所述非磁性部配置在成为所述可动件相对于所述固定件旋转时的旋转中心的一侧，

所述可动件配置有成为所述旋转中心的一侧的第1端部和成为所述旋转中心的一侧的相反侧的第2端部，所述第2端部与所述固定件之间的距离根据所述可动件相对于所述固定件的旋转而变化。

2.根据权利要求1所述的电磁制动装置，其中，

所述非磁性部是非磁性部件。

3.根据权利要求2所述的电磁制动装置，其中，

在所述固定件和所述可动件中的至少任意一方设有凹部，

所述非磁性部件配置于所述凹部。

4.根据权利要求2所述的电磁制动装置，其中，

所述非磁性部件被螺钉固定于所述固定件和所述可动件中的至少任意一方。

5.根据权利要求4所述的电磁制动装置，其中，

所述非磁性部件包含高度调整部。

6.根据权利要求2所述的电磁制动装置，其中，

所述可动件具有第1宽度，作为从所述第1端部到所述第2端部的长度，

所述非磁性部件具有第2宽度，作为从成为所述旋转中心的一侧的第3端部到成为所述旋转中心的一侧的相反侧的第4端部的长度，

所述第2宽度被设定成所述第1宽度的12.5％～40％。

7.根据权利要求2所述的电磁制动装置，其中，

所述非磁性部件作为间隔件配置在所述固定件与所述可动件之间。

8.根据权利要求1所述的电磁制动装置，其中，

所述非磁性部是空隙。

9.根据权利要求1所述的电磁制动装置，其中，

使缓冲部件介于所述可动件与所述固定件之间。

10.一种电梯装置，该电梯装置具有权利要求1～9中的任意一项所述的电磁制动装置，其中，该电梯装置具有：

轿厢；以及

曳引机，其使所述轿厢升降，

所述电磁制动装置配置于所述曳引机。