JP4819658B2 - Brake machine of hoisting machine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、エレベータ用等の巻上機のブレーキ装置に関するものである。 The present invention relates to a brake device for a hoisting machine for an elevator or the like.
従来の巻上機では、左右一対の電磁ブレーキがブレーキドラムの内周面に180°対向して配置されている。電磁ブレーキは、ブレーキドラムに内蔵された内部拡張型のブレーキ装置であり、電磁石の固定鉄心と可動鉄心からなり、可動鉄心の先端にはブレーキシューが取付けられている。固定鉄心に内蔵したコイルに通電して可動鉄心を吸引することによって制動を解放する。 In the conventional hoisting machine, a pair of left and right electromagnetic brakes are arranged to face the inner peripheral surface of the brake drum by 180 °. An electromagnetic brake is an internal expansion type brake device built in a brake drum. The electromagnetic brake includes a stationary iron core and a movable iron core, and a brake shoe is attached to the tip of the movable iron core. The brake is released by energizing the coil built in the fixed iron core and sucking the movable iron core.
また、コイルへの通電を遮断して吸引を解除し、固定鉄心に内蔵したバネの力でブレーキシューをブレーキドラムに押付けることによって、巻上機を制動する。バネは、固定鉄心のヨークに設けた固定穴に挿入されて保持される。通常、バネは、対称な位置に2個挿入されている。また、固定鉄心には調整バネが設けられ、ブレーキの動作状態をモニタするために、可動鉄心を一定の方向に傾けながら押し出すようになっている。(例えば、特許文献1、2参照) Further, the energization to the coil is interrupted to release the suction, and the hoisting machine is braked by pressing the brake shoe against the brake drum with the force of the spring built in the fixed iron core. The spring is inserted and held in a fixing hole provided in the yoke of the fixed iron core. Usually, two springs are inserted at symmetrical positions. The fixed iron core is provided with an adjusting spring, and the movable iron core is pushed out while being tilted in a certain direction in order to monitor the operation state of the brake. (For example, see Patent Documents 1 and 2)
従来から用いられているブレーキの構成では、可動鉄心の開放時の姿勢を安定に保つために調整バネが設けられているが、調整バネを固定する穴を固定鉄心に設ける必要があり、磁束を低下させる一因となって、必要以上に電力を消費する問題があった。また、部品点数が多くなりコストが高くなる問題があった。 In conventional brake configurations, an adjustment spring is provided in order to maintain a stable posture when the movable iron core is opened, but a hole for fixing the adjustment spring must be provided in the fixed iron core, As a cause of the decrease, there was a problem of consuming more power than necessary. There is also a problem that the number of parts increases and the cost increases.
この発明に係る巻上機のブレーキ装置は、コイル、上記コイルが絶縁性のボビンを介して巻線されたヨーク、及び固定穴に固定されたバネを有し、ロータの中心軸と同軸に配置された固定鉄心と、上記固定鉄心に電磁吸引されるとともに上記バネと当接して上記バネの押圧力を受ける可動鉄心と、上記可動鉄心と連結部材を介して連結され、上記ロータと連結されたブレーキドラムの内周面に当接して上記ロータを制動するシューとを備えた一対の内部拡張型の電磁ブレーキを配置した巻上機のブレーキ装置において、
上記ヨークは上記固定鉄心の上記ロータの中心軸方向と平行な面の略中央部に設けられ、
上記固定穴は、上記固定鉄心の上記コイル外周の外側における上記ロータの中心軸方向の中心からずれた位置に上記中心軸方向の中心に対して対称に対をなして設けられ、
上記コイル内周の内側には上記固定穴及びバネを有せず、
上記可動鉄心を上記固定鉄心に対して、上記可動鉄心と上記固定鉄心との隙間が上記ロータの中心軸方向で変化する向きに傾斜させる機能を有するものである。
The brake device for a hoist according to the present invention includes a coil, a yoke in which the coil is wound through an insulating bobbin, and a spring fixed to a fixing hole, and is arranged coaxially with the central axis of the rotor. The fixed iron core, the movable iron core that is electromagnetically attracted to the fixed iron core and receives the pressing force of the spring while being in contact with the spring, and the movable iron core are connected to each other via a connecting member, and are connected to the rotor. In a brake device of a hoisting machine in which a pair of internal expansion type electromagnetic brakes provided with a shoe for braking the rotor is brought into contact with an inner peripheral surface of a brake drum,
The yoke is provided at a substantially central portion of a surface of the fixed iron core parallel to the central axis direction of the rotor,
The fixing holes are provided in pairs symmetrically with respect to the center in the central axis direction at positions shifted from the center in the central axis direction of the rotor outside the outer periphery of the coil of the fixed iron core ,
Without the fixing hole and spring inside the inner circumference of the coil,
The movable iron core has a function of inclining the gap between the movable iron core and the fixed iron core with respect to the fixed iron core in such a direction as to change in the central axis direction of the rotor .
本発明に係る巻上機のブレーキ装置によれば、ブレーキの動作を調整するための調整バネを可動鉄心を押付けるためのバネで代用することが可能となり、部品点数を減らして、製造コストを低減することができ、また、固定鉄心に設けた調整用バネを固定する穴が不要になり、磁束の発生を妨げることがなく、効率が高いブレーキを得ることができる。 With the hoisting machine brake device according to the present invention, it is possible to substitute an adjustment spring for adjusting the operation of the brake with a spring for pressing the movable iron core, reducing the number of parts and reducing the manufacturing cost. In addition, a hole for fixing the adjustment spring provided on the fixed iron core is not necessary, and generation of magnetic flux is not hindered, and a highly efficient brake can be obtained.
また、固定鉄心のバネの固定穴をコイルの外側に設けるようにしたので、コイルの内側のヨークの面積を小さくすることができ、使用するコイルの長さを短くして軽量化することができ、また、コイルを巻線するボビンの寸法を小さくできるので、製造コストを低減できる効果がある。また、消費電力を低減でき、さらに効率が高いブレーキを得ることができる。 In addition, since the fixing hole of the spring of the fixed core is provided outside the coil, the area of the yoke inside the coil can be reduced, and the length of the coil to be used can be shortened and lightened. In addition, since the size of the bobbin around which the coil is wound can be reduced, the manufacturing cost can be reduced. In addition, it is possible to reduce power consumption and to obtain a brake with higher efficiency.
実施の形態1.
図1は、本発明に係る巻上機のブレーキ装置の実施の形態1を示す正面図である。内拡式の電磁ブレーキ1は、ロータ2と連結されたブレーキドラムの内周側にロータ2と同軸に配置される。電磁ブレーキ1はコイル3が内蔵された固定鉄心4と可動鉄心5を有し、可動鉄心5には連結部材6を介して、シュー7が取付けられ、シュー7にはライニング8が固着されている。また、電磁ブレーキ1の一対が、180°回転した位置でハウジング9に固定される。コイル3は、図示していないボビンに巻線され、このボビンが固定鉄心4のコイル3の内側のヨーク11の周囲に固定される。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a front view showing Embodiment 1 of a brake device for a hoist according to the present invention. The inward-expanding electromagnetic brake 1 is disposed coaxially with the rotor 2 on the inner peripheral side of a brake drum connected to the rotor 2. The electromagnetic brake 1 has a fixed
ブレーキ1の開放は、コイル3を励磁して可動鉄心5を固定鉄心4に吸引し、シュー7のライニング8を、ロータ2で構成したブレーキドラムから引き離して行う。また、ブレーキ1によるロータ2で構成したブレーキドラムの制動は、コイル3の電流を遮断して、可動鉄心5を固定鉄心4の固定穴13に内蔵したバネ12で押し出すことによって行う。シュー7のライニング8はロータ2で構成したブレーキドラムに押付けられて巻上機を停止させる。
The brake 1 is released by exciting the coil 3 to attract the
シュー7がロータ2に押し付けられているときには、連結部材6にトルクが作用する。このとき、連結部材6に作用するトルクを低減するために、シュー7の側面に対向するハウジング9の箇所にトルク受け面9aを配置して、必要以上に連結部材6が撓まないようにトルク受け面9aでシュー7に作用するトルクを支持する。
When the shoe 7 is pressed against the rotor 2, torque acts on the connecting
図2は、図1の可動鉄心、固定鉄心、コイル及びヨークを含む断面図である。図2に示したように、ヨーク11は固定鉄心4のロータの中心軸方向と平行な面の略中心部に設けられ、バネ12は、固定鉄心4のヨーク11にボビン10を介して巻線されたコイル3の両外側に設けた固定穴13に固定される。可動鉄心5には、バネ12の力を調整するために、プレート14が設けられ、ネジでプレート14の位置を調整して、バネ12の力を調整する。
FIG. 2 is a cross-sectional view including the movable iron core, fixed iron core, coil, and yoke of FIG. As shown in FIG. 2, the
ブレーキ1の調整時やシュー7の交換時には、バネ力を開放するために、常時可動鉄心5を固定鉄心4に押付けて作業を行う必要が生じるため、可動鉄心5を固定鉄心4に強制的に押付けるための押付用ネジ穴16が設けられ、可動鉄心5の押付用穴15から、固定鉄心4の押付用ネジ穴16にネジを通して締め込むようになっている。
When adjusting the brake 1 or replacing the shoe 7, it is necessary to always press the
図3は、本発明の実施の形態1によるブレーキの要部を示す平面図である。バネ12は、図3に示したように、コイル3の外側で固定鉄心4のロータの中心軸方向の中心から矢印方向(ロータの中心軸方向)にずらした位置に配置する。このように、バネ12の位置を矢印方向にずらして、可動鉄心5がロータの中心軸方向の中心よりずれた位置(図の上部)で押付けられるようにしておくことにより、衝撃音を低減することができる。
FIG. 3 is a plan view showing a main part of the brake according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the
図4は、従来の可動鉄心の動作状態を説明する平面図(a)及びA−A断面図(b)、(c)である。従来、可動鉄心5の動作状態を知る手段として、図4(a)に示したように、調整用バネ穴17を設け、調整用バネ穴17に調整バネ18を挿入し、可動鉄心5の上部を押付けてすき間を調べる方法がある。同図(b)に示したように、調整バネ18が可動鉄心5の上部を押付けることにより、可動鉄心5がバネ12で押し出されたときに、同図(c)に示すように、固定鉄心4と可動鉄心5の上部ですき間が広く、下部で狭くなるようにしておく。ブレーキ1の動作状態は、可動鉄心5と固定鉄心4のすき間で判定する。即ち、すき間が零のときは、ブレーキ1が開放状態、すき間が空いているときは制動状態と判定する。すき間は固定鉄心4の上部に配置した検出器19で測定する。すき間を検出する場合、同図(c)のように、上部ですき間を広くして検出範囲を大きくしておくことによって、誤判定を防止するようにしている。
FIG. 4 is a plan view (a) and AA cross-sectional views (b) and (c) for explaining an operation state of a conventional movable iron core. Conventionally, as a means for knowing the operating state of the
図4(c)のように、可動鉄心5が傾斜しても、連結部材6はその先端が球形に加工されており、球面座20と接触させて、連結部材6と球面座20とは回転自在に連結することができる。また、球面座20は、連結用板バネ21で、連結部材6及びシュー7と連結されている。
As shown in FIG. 4C, even if the
従来は、このように調整バネ18で、可動鉄心5の動きを規制してモニタリングしていた。このため、部品数が増えて、調整バネ18のバネ力の管理も必要となり、組立に時間を要する問題があった。
Conventionally, the movement of the
このような、検出のための調整バネ18は、バネ12を図3に示した固定穴13に配置することにより、削減することができる。同図で示したように、コイル3を巻線したボビン10の外側で、固定鉄心4のロータ軸方向中心からずらした位置にバネ12を配置することによって、可動鉄心5は厚さ方向の上部で押付けられて、図4(c)で示したように移動することができる。
Such an
また、従来のブレーキ構造では、図4(a)に示したように、バネ12がコイル3の内側のヨーク11に内蔵される。電磁力はヨークの面積に比例するが、固定穴13の箇所では磁束を発生しないために無駄な面積となる。この場合、電磁力を発生するヨーク11の面積として、本来必要な面積に固定穴13の面積を足し合わせた分が必要となる。ヨーク11に固定穴13を設けた場合には、固定鉄心4の厚さを一定とすると、ヨーク11は長手方向(図3の矢印と垂直な方向)に長くなる。ヨーク11が長くなると、周囲に巻線するコイル3が長くなり、また、コイル3を巻線するボビン10の寸法が大きくなるため、製造コストが高くなる問題がある。
In the conventional brake structure, the
本発明のように、固定鉄心4の端部に固定穴13を設けることによって、コイル3の内側のヨーク11の面積を小さくすることができ、エネルギー変換効率が高いブレーキを得ることができる。
By providing the fixing
可動鉄心5が固定鉄心4に吸引されたとき、固定鉄心4と可動鉄心5を全面で接触させようとすると、接触面の全域に渡って高精度の平面度に加工する必要が生じて、加工コストが高くなる。安価に製造するため、固定鉄心4のヨーク11の高さを、固定鉄心4のコイル11の外側よりも低くしておくことによって、可動鉄心5は、固定鉄心4のコイル11の外側とのみ接触させることができる。このように、固定鉄心4に、可動鉄心5と接触する面積を小さくするように段差を設けることによって、高精度に加工する領域を狭めることができ、安価なブレーキを得ることができる。
When the
実施の形態2.
図3に示した例では、バネ12を固定鉄心4の両端部に2個配置しているが、バネ定数を変えたバネ12を、固定鉄心4の厚さ方向に配置することにより、可動鉄心5の姿勢を安定に保つことができる。
Embodiment 2. FIG.
In the example shown in FIG. 3, two
図5は、本発明に係る巻上機のブレーキ装置の実施の形態2を示す平面図である。図5に示したように、固定鉄心5の4隅に設けた固定穴13に4個のバネ12を配置し、例えば、厚さ方向の上部の2個のバネ定数を下部の2個のバネ定数よりも大きくしておくことによって、可動鉄心5の上部が押し出されて、安定した姿勢で移動することができる。なお、バネ12のバネ定数は、個数を増やした分に応じて小さくする。図5に示したように、バネ12を配置にすることにより、ブレーキの動作状態を誤判定なくモニタすることができる。
FIG. 5 is a plan view showing Embodiment 2 of the brake device for a hoist according to the present invention. As shown in FIG. 5, four
なお、本実施の形態2では、バネ12を4個としているが、個数は4個に限るものではなく、さらに本数を増やして、小さなバネ定数のバネ12を多数用いて、低価格のバネを用いることも可能である。
In the second embodiment, the number of the
このように、磁束の発生箇所でヨーク11に磁束を妨げる部品を配置することがないので、効率が高いブレーキを得ることができる。
As described above, since no component that obstructs the magnetic flux is disposed on the
実施の形態3.
図6は、本発明に係る巻上機のブレーキ装置の実施の形態3を示す平面図である。コイル3の長さを短くして、効率を高めるために、図6に示したように、ヨーク11を楕円形にすることもできる。実施の形態1では、ヨーク11が四角形状であるが、ヨーク11を楕円形状にすることにより、ヨーク11の面積を同じにし、周長を短くすることができる。このように、ヨーク11を楕円形状にすることにより、コイル3の使用量を減らすことが可能となり、製造コストを低減することができる。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 6 is a plan view showing Embodiment 3 of the brake device for a hoist according to the present invention. In order to shorten the length of the coil 3 and increase the efficiency, the
また、実施の形態1では、固定鉄心4に配置したコイル3の上下端は開放されているため、磁束の漏れが比較的多い。図6に示した固定鉄心4では、コイル3は、図中の矢印で示した箇所以外は、鉄心で覆われており、コイル3が開放されている領域を小さくすることができ、磁束の漏れを小さくすることができる。また、コイル3の使用量を減らしたり、鉄心の重量を低減することができ、効率が高いブレーキを得ることができる。
Moreover, in Embodiment 1, since the upper and lower ends of the coil 3 arrange | positioned at the fixed
また、図4(a)に示した従来のブレーキ1のボビン3は長方形状であるため、コイル3のボビン10への巻線時に、長辺側でコイル3の張力が緩み、コイル3が整列しない問題が生じる。図7(a)のコイル3の巻き線状態を示す断面図のように、コイル3はボビン10内で、コイル3間に大きなすき間が生じて、ボビン10からはみ出したりしてコイル3の占積率が劣化する。コイル3が図7(a)に示したように、整列していない場合、通電時にコイル3の温度上昇が大きくなり、周辺機器に悪影響を及ぼすなどの問題が発生する。
Also, since the bobbin 3 of the conventional brake 1 shown in FIG. 4A is rectangular, when the coil 3 is wound around the
一方、図6に示した例では、ボビン3が楕円形状であるために、コイル3の張力に緩みが発生することなく、図7(b)に示したように、整列して配置することができ、製造ばらつきも低減することができ、高効率で品質が高いブレーキを得ることができる。 On the other hand, in the example shown in FIG. 6, since the bobbin 3 has an elliptical shape, the tension of the coil 3 is not loosened and can be aligned and arranged as shown in FIG. 7B. Manufacturing variation can be reduced, and a high-quality and high-quality brake can be obtained.
実施の形態4.
また、実施の形態1では、バネ12だけをコイル3の外側に配置するようにしたが、さらに、ヨーク11の面積を減らすために、可動鉄心5を固定鉄心4に強制的に押付けるための、押付用ネジ穴16もコイル3の外側に配置することができる。
Further, in the first embodiment, only the
図8は、本発明に係る巻上機のブレーキ装置の実施の形態4を示す平面図である。図8(a)に示したように、押付用ネジ穴16を固定鉄心5の端部に1箇所ずつ設けることによって、ヨーク11をネジ穴の面積に相当する分、小さくすることができる。押付用ネジ穴16のネジ径は、本数を増やした分小さくすることができる。
FIG. 8 is a plan view showing a fourth embodiment of the brake device for a hoist according to the present invention. As shown in FIG. 8A, the
固定鉄心4に可動鉄心5を強制的に押付けるときの作業は、2箇所のネジを締付ける分だけ増えるが、コイル3を短くして、ボビン10を小さくできるので、消費電力を低減し、高効率のブレーキを得ることができる。
The work for forcibly pressing the
また、バネ12の固定穴13と押付用ネジ穴16を厚さ方向の同じ位置に設けてあるが、図8(b)に示したように、固定穴13と押付用ネジ穴16を厚さ方向に並べることにより、ネジ穴を配置する面積に相当する分、固定鉄心4の長さを縮めることができ、その結果、ブレーキ1を軽量化することが可能となる。
Further, although the fixing
図8に示したように、バネ12を4個用いる場合でも、押付用ネジ穴16を固定穴13の間に配置することにより、固定鉄心4の長さを縮めることができる。
As shown in FIG. 8, even when four springs 12 are used, the length of the fixed
1 ブレーキ、2 ロータ、3 コイル、4 固定鉄心、5 可動鉄心、
6 連結部材、7 シュー、8 ライニング、9 ハウジング、9a トルク受け面、
10 ボビン、11 ヨーク、12 バネ、13 固定穴、14 プレート、
15 押付用穴、16 押付用ネジ穴、17 調整用バネ穴、18 調整用バネ、
19 検出器。
1 Brake, 2 Rotor, 3 Coil, 4 Fixed iron core, 5 Movable iron core,
6 connecting member, 7 shoe, 8 lining, 9 housing, 9a torque receiving surface,
10 bobbins, 11 yokes, 12 springs, 13 fixing holes, 14 plates,
15 hole for pressing, 16 screw hole for pressing, 17 spring hole for adjustment, 18 spring for adjustment,
19 Detector.
Claims (4)
上記ヨークは上記固定鉄心の上記ロータの中心軸方向と平行な面の略中央部に設けられ、
上記固定穴は、上記固定鉄心の上記コイル外周の外側における上記ロータの中心軸方向の中心からずれた位置に上記中心軸方向の中心に対して対称に対をなして設けられ、
上記コイル内周の内側には上記固定穴及びバネを有せず、
上記可動鉄心を上記固定鉄心に対して、上記可動鉄心と上記固定鉄心との隙間が上記ロータの中心軸方向変化する向きに傾斜させる機能を有することを特徴とする巻上機のブレーキ装置。 A coil, a yoke in which the coil is wound through an insulating bobbin, a spring fixed to the fixing hole, and a fixed iron core disposed coaxially with the central axis of the rotor; and an electromagnetic attraction to the fixed iron core And a movable iron core that contacts the spring and receives a pressing force of the spring, and is connected to the movable iron core via a connecting member and contacts an inner peripheral surface of a brake drum connected to the rotor. In a brake device for a hoisting machine in which a pair of internal expansion type electromagnetic brakes provided with a shoe for braking the
The yoke is provided at a substantially central portion of a surface of the fixed iron core parallel to the central axis direction of the rotor,
The fixing holes are provided in pairs symmetrically with respect to the center in the central axis direction at positions shifted from the center in the central axis direction of the rotor outside the outer periphery of the coil of the fixed iron core ,
Without the fixing hole and spring inside the inner circumference of the coil,
A brake device for a hoisting machine having a function of inclining the movable iron core with respect to the fixed iron core in a direction in which a gap between the movable iron core and the fixed iron core changes in a central axis direction of the rotor .
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