JP5472126B2 - 電磁ブレーキ、回転電機およびエレベータ - Google Patents

Description

この発明は、電磁ブレーキ、回転電機およびエレベータに関する。

従来、押圧部材およびブレーキ板を備える電磁ブレーキが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、モータの軸体の回転駆動を制動する電磁ブレーキが開示されている。この電磁ブレーキは、モータの軸体とともに回転するブレーキハブ（ブレーキ板）と、ブレーキハブの表面と対向するように配置された電磁コイルを含むステータと、ステータとブレーキハブとの間に設けられた、ブレーキハブの回転を制動する１つのアーマチュア（押圧部材）とを備えている。また、ステータの外側面には、１つのアーマチュアをブレーキハブに対して押圧するトルクスプリングが設けられている。

上記特許文献１に記載の電磁ブレーキでは、ステータに内蔵された電磁コイルに所定の電圧が印加されていない場合には、トルクスプリングの付勢力によって、１つのアーマチュアがブレーキハブに対して押圧される（押し当てられる）ように構成されている。これにより、ブレーキハブの回転が制動されるので、モータの軸体の回転が停止するように構成されている。また、ステータに内蔵された電磁コイルに所定の電圧が印加された場合には、電磁コイルから発生する電磁力により、１つのアーマチュアがトルクスプリングの付勢力に抗する方向（ブレーキハブから離れる方向）に吸引される。これにより、ブレーキハブの制動が解除されるので、ブレーキハブ（モータの軸体）が回転するように構成されている。

特開平９−１４４７７８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の電磁ブレーキでは、ブレーキハブの回転を制動する１つのアーマチュア（押圧部材）が磨耗などにより故障した場合には、アーマチュア（押圧部材）がブレーキハブ（ブレーキ板）の回転を制動することが困難であるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、押圧部材がブレーキ板の回転を確実に制動することが可能な電磁ブレーキ、回転電機およびエレベータを提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による電磁ブレーキは、制動対象である回転体とともに回転するブレーキ板と、ブレーキ板を制動する際に、ブレーキ板を押圧する複数の押圧部材と、ブレーキ板を押圧するように複数の押圧部材の各々を付勢する付勢部材と、ブレーキ板に対する制動を解除する際に付勢部材の付勢力に抗する方向に複数の押圧部材を移動させる電磁コイルとを備え、付勢部材は、複数の押圧部材のうちの少なくとも２つの押圧部材の押圧力の大きさが互いに異なるように、複数の押圧部材を付勢するように設けられており、付勢部材は、ばね部材を含み、同一または異なるばね定数を有するばね部材を用いて少なくとも２つの押圧部材に対するばね部材の付勢力を異ならせることによって、少なくとも２つの押圧部材の押圧力を異ならせるように構成されており、複数の押圧部材は、互いに異なる押圧面積を有しており、複数の押圧部材は、周方向に沿って異なる中心角度を有するように複数の部分に分割されるとともに、環状に配置されている。

この第１の局面による電磁ブレーキでは、上記のように、ブレーキ板を制動する際に、ブレーキ板を押圧する複数の押圧部材を備えることによって、押圧部材が１つだけ設けられている場合と異なり、複数の押圧部材のうちの１つが故障した場合でも、複数の押圧部材のうちの故障していない押圧部材を作動させることができる。これにより、故障していない押圧部材によりブレーキ板の回転を確実に制動することができる。また、複数の押圧部材のうちの少なくとも２つの押圧部材の押圧力の大きさが互いに異なるように、複数の押圧部材を付勢するように付勢部材を設けることによって、電磁ブレーキに設けられた複数の押圧部材の各々の磨耗などに関する故障のしやすさ（故障確率）を異ならせることができるので、複数の押圧部材の全てが同時に故障するのを効果的に抑制することができる。これにより、より確実にブレーキ板の回転を制動することができる。

この発明の第２の局面による回転電機は、制動対象である回転子と、回転子との間に電磁力を発生させるための固定子と、回転子の回転を制動する電磁ブレーキとを備え、電磁ブレーキは、制動対象である回転子とともに回転するブレーキ板と、ブレーキ板を制動する際に、ブレーキ板を押圧する複数の押圧部材と、ブレーキ板を押圧するように複数の押圧部材の各々を付勢する付勢部材と、ブレーキ板に対する制動を解除する際に付勢部材の付勢力に抗する方向に複数の押圧部材を移動させる電磁コイルとを含み、付勢部材は、複数の押圧部材のうちの少なくとも２つの押圧部材の押圧力の大きさが互いに異なるように、複数の押圧部材を付勢するように設けられており、付勢部材は、ばね部材を含み、同一または異なるばね定数を有するばね部材を用いて少なくとも２つの押圧部材に対するばね部材の付勢力を異ならせることによって、少なくとも２つの押圧部材の押圧力を異ならせるように構成されており、複数の押圧部材は、互いに異なる押圧面積を有しており、複数の押圧部材は、周方向に沿って異なる中心角度を有するように複数の部分に分割されるとともに、環状に配置されている。

この第２の局面による回転電機では、上記のように、ブレーキ板を制動する際に、ブレーキ板を押圧する複数の押圧部材を備えることによって、押圧部材が１つだけ設けられている場合と異なり、複数の押圧部材のうちの１つが故障した場合でも、複数の押圧部材のうちの故障していない押圧部材を作動させることができる。これにより、故障していない押圧部材によりブレーキ板の回転を確実に制動することができるので、制動対象である回転電機の回転子の回転を確実に制動することができる。また、複数の押圧部材のうちの少なくとも２つの押圧部材の押圧力の大きさが互いに異なるように、複数の押圧部材を付勢するように電磁ブレーキの付勢部材を設けることによって、電磁ブレーキに設けられた複数の押圧部材の各々の磨耗などに関する故障のしやすさ（故障確率）を異ならせることができるので、複数の押圧部材の全てが同時に故障するのを効果的に抑制することができる。これにより、より確実にブレーキ板の回転を制動することができるので、制御対象である回転電機の回転子の回転をより確実に制動することができる。

この発明の第３の局面によるエレベータは、人または荷物を積載するためのエレベータ用籠と、エレベータ用籠を上下移動させる回転電機とを備え、回転電機は、制動対象である回転子と、回転子との間に電磁力を発生させるための固定子と、回転子の回転を制動する電磁ブレーキとを含み、電磁ブレーキは、制動対象である回転子とともに回転するブレーキ板と、ブレーキ板を制動する際に、ブレーキ板を押圧する複数の押圧部材と、ブレーキ板を押圧するように複数の押圧部材の各々を付勢する付勢部材と、ブレーキ板に対する制動を解除する際に付勢部材の付勢力に抗する方向に複数の押圧部材を移動させる電磁コイルとを有し、付勢部材は、複数の押圧部材のうちの少なくとも２つの押圧部材の押圧力の大きさが互いに異なるように、複数の押圧部材を付勢するように設けられており、付勢部材は、ばね部材を含み、同一または異なるばね定数を有するばね部材を用いて少なくとも２つの押圧部材に対するばね部材の付勢力を異ならせることによって、少なくとも２つの押圧部材の押圧力を異ならせるように構成されており、複数の押圧部材は、互いに異なる押圧面積を有しており、複数の押圧部材は、周方向に沿って異なる中心角度を有するように複数の部分に分割されるとともに、環状に配置されている。

この第３の局面によるエレベータでは、上記のように、ブレーキ板を制動する際に、ブレーキ板を押圧する複数の押圧部材を備えることによって、押圧部材が１つだけ設けられている場合と異なり、複数の押圧部材のうちの１つが故障した場合でも、複数の押圧部材のうちの故障していない押圧部材を作動させることができる。これにより、故障していない押圧部材によりブレーキ板の回転を確実に制動することができるので、制動対象である回転電機の回転子の回転を確実に制動することができる。その結果、エレベータ用籠の上下移動に対する制動を確実に行うことができる。また、複数の押圧部材のうちの少なくとも２つの押圧部材の押圧力の大きさが互いに異なるように、複数の押圧部材を付勢するように回転電機の電磁ブレーキの付勢部材を設けることによって、電磁ブレーキに設けられた複数の押圧部材の各々の磨耗などに関する故障のしやすさ（故障確率）を異ならせることができるので、複数の押圧部材の全てが同時に故障するのを効果的に抑制することができる。これにより、より確実にブレーキ板の回転を制動することができるので、制御対象である回転電機の回転子の回転をより確実に制動することができる。その結果、エレベータ用籠の上下移動に対する制動をより確実に行うことができる。
この発明の第４の局面による電磁ブレーキは、制動対象である回転体とともに回転するブレーキ板と、ブレーキ板を制動する際に、ブレーキ板を押圧する複数の押圧部材と、ブレーキ板を押圧するように複数の押圧部材の各々を付勢する付勢部材と、ブレーキ板に対する制動を解除する際に付勢部材の付勢力に抗する方向に複数の押圧部材を移動させる電磁コイルとを備え、付勢部材は、複数の押圧部材のうちの少なくとも２つの押圧部材の押圧力の大きさが互いに異なるように、複数の押圧部材を付勢するように設けられており、複数の押圧部材は、回転体の回転軸線に直交する第１方向に複数の部分に分割されるとともに、環状に配置されており、複数の押圧部材の第１方向に直交する第２方向の幅の大きさは、それぞれ異なるように形成されている。

本発明の第１実施形態による電磁ブレーキ、回転電機およびエレベータを示す図である。 本発明の第１実施形態による電磁ブレーキを示す図である。 本発明の第１実施形態による電磁ブレーキの押圧部材の正面図である。 図２に示す電磁ブレーキの制動を解除している状態を示す図である。 本発明の参考例による電磁ブレーキの押圧部材の正面図である。 本発明の第２実施形態による電磁ブレーキの押圧部材の正面図である。 本発明の第３実施形態による電磁ブレーキの押圧部材の正面図である。 本発明の第４実施形態による電磁ブレーキの押圧部材の正面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
まず、図１〜図３を参照して、本発明の第１実施形態によるエレベータ３００の構成について説明する。

本発明の第１実施形態によるエレベータ３００は、図１に示すように、モータ１００と、モータ１００に設けられる電磁ブレーキ２００とを備えている。モータ１００は、Ｘ方向に延びるとともに、Ａ方向またはＢ方向に回転可能な軸体１０１を備えている。電磁ブレーキ２００は、モータ１００の軸体１０１の矢印Ｘ１方向側の端部近傍に設けられている。なお、モータ１００は、本発明の「回転電機」の一例である。

また、エレベータ３００は、シーブ３０１、ロープ３０２、および、人または荷物を積載するためのエレベータ用籠３０３を備えている。シーブ３０１は、モータ１００の軸体１０１の矢印Ｘ２方向側の端部に設けられているとともに、軸体１０１がＡ方向またはＢ方向に回転するのに伴って回転するように構成されている。また、シーブ３０１には、ロープ３０２が取り付けられている。ロープ３０２の下方には、エレベータ用籠３０３が設けられている。また、エレベータ用籠３０３は、モータ１００から発生する回転力がシーブ３０１およびロープ３０２を介してエレベータ用籠３０３に伝達されることにより、エレベータ用籠３０３が上下方向（Ｚ方向）に移動するように構成されている。

また、モータ１００は、軸体１０１に設けられたロータ１０２と、ロータ１０２を挟むように配置された２つの軸受１０３と、ロータ１０２および軸受１０３を覆うように設けられたブラケット１０４と、ブラケット１０４の内表面のロータ１０２と対向する位置に設けられたステータ１０５とを備えている。また、軸体１０１の矢印Ｘ１方向の端部には、Ｘ方向に延びるようにスプライン部１０１ａが形成されている。なお、ステータ１０５のコイルに所定の電圧が印加された際には、ロータ１０２とステータ１０５との間に発生する電磁力により、ロータ１０２が回転駆動することによって、軸体１０１がＡ方向またはＢ方向に回転駆動するように構成されている。

また、図２に示すように、電磁ブレーキ２００は、ブレーキシュー２０１が設けられたブレーキ板２０２と、押圧部材２０３と、ボルト２０４と、ガイド２０５と、軟磁性材料を含むフィールドコア２０６とを備えている。また、フィールドコア２０６には、電磁コイル２０７と、圧縮コイルばね２０８ａおよび圧縮コイルばね２０８ｂとが設けられている。なお、圧縮コイルばね２０８ａ（２０８ｂ）は、本発明の「付勢部材」および「ばね部材」の一例である。

また、ブレーキシュー２０１は、摩擦抵抗の高い材料により形成されているとともに、ブレーキ板２０２の表面および裏面の両方に設けられている。このブレーキ板２０２の表面および裏面に設けられた一対のブレーキシュー２０１が、それぞれ、制動時にブラケット１０４および押圧部材２０３に接触されるように構成されている。また、ブレーキ板２０２は、軸体１０１のスプライン部１０１ａに矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向に移動可能に嵌合されているとともに、軸体１０１のＡ方向またはＢ方向への回転駆動に伴って回転駆動するように構成されている。また、ブレーキ板２０２は、押圧部材２０３とブラケット１０４とに挟まれるように配置されている。

また、押圧部材２０３は、フィールドコア２０６に設けられた圧縮コイルばね２０８ａおよび圧縮コイルばね２０８ｂの矢印Ｘ２方向の付勢力によって、ブラケット１０４側（矢印Ｘ２方向側）に付勢（押圧）するように構成されている。つまり、押圧部材２０３は、ブレーキ板２０２をブラケット１０４側（矢印Ｘ２方向側）に押圧するように構成されている。これにより、ブレーキ板２０２は、押圧部材２０３とブラケット１０４とに挟まれるので、ブレーキ板２０２の一対のブレーキシュー２０１がブラケット１０４および押圧部材２０３に接触されてブレーキ板２０２の回転が制動されるように構成されている。

ここで、第１実施形態では、図３に示すように、押圧部材２０３は、２つの押圧部材２０３ａおよび２０３ｂから構成されている。２つの押圧部材２０３ａおよび２０３ｂは、正面から見て（軸体１０１の軸方向（Ｘ方向）から見て）、１つのリング状の押圧部材２０３を半径方向に沿って分割した形状を有するとともに、リング状（環状）に配置されている。

また、２つの押圧部材２０３ａおよび２０３ｂは、押圧部材２０３の周方向に沿って異なる中心角度を有するように２つの部分（２０３ａ、２０３ｂ）に分割されるように構成されている。具体的には、押圧部材２０３ａの中心角度は、約１５０度であるとともに、押圧部材２０３ｂの中心角度は、約２１０度である。これにより、押圧部材２０３ａの押圧面積（表面積）は、押圧部材２０３ｂの押圧面積（表面積）よりも小さい。

また、第１実施形態では、圧縮コイルばね２０８ａおよび圧縮コイルばね２０８ｂが、押圧部材２０３ａの押圧面積の大きさおよび押圧部材２０３ｂの押圧面積の大きさに応じて、異なる個数ずつ設けられることによって、押圧部材２０３ａおよび押圧部材２０３ｂの押圧力の大きさが互いに異なるように構成されている。具体的には、押圧部材２０３ａを付勢する圧縮コイルばね２０８ａは、押圧部材２０３ａの内側（中心側）の部分に４つ設けられている。また、押圧部材２０３ｂを付勢する圧縮コイルばね２０８ｂは、押圧部材２０３ｂの内側（中心側）の部分に６つ設けられている。また、圧縮コイルばね２０８ａと、圧縮コイルばね２０８ｂとは、同一のばね定数を有する。したがって、押圧部材２０３ａおよび押圧部材２０３ｂの押圧力の大きさは互いに異なり、押圧部材２０３ｂの押圧力は、圧縮コイルばね２０８ｂ２つ分だけ押圧部材２０３ａの押圧力よりも大きい。

また、押圧部材２０３ａの外側（圧縮コイルばね２０８ａが配置される円状領域よりも外側の円状領域）の部分には、３つのガイド２０５が設けられている。また、押圧部材２０３ｂの外側（圧縮コイルばね２０８ｂが配置される円状領域よりも外側の円状領域）の部分には、４つのガイド２０５が設けられている。

また、図２に示すように、ボルト２０４は、ガイド２０５およびフィールドコア２０６をブラケット１０４に対して固定するために設けられている。また、ガイド２０５は、押圧部材２０３がＸ方向に移動するのをガイドするために設けられている。

次に、図２および図４を参照して、ブレーキ板２０２の制動時および解除時について説明する。

図２に示すように、ブレーキ板２０２の制動を行う際（電磁コイル２０７に所定の電圧が印加されていない状態）には、圧縮コイルばね２０８ａおよび２０８ｂの矢印Ｘ２方向の付勢力により、２つの押圧部材２０３ａおよび２０３ｂが略同時にブレーキ板２０２を押圧する。これにより、ブレーキ板２０２がブラケット１０４に押し付けられる。このとき、押圧部材２０３ｂによる押圧力の大きさは、押圧部材２０３ａによる押圧力の大きさよりも大きい。

上記した押圧部材２０３ａおよび押圧部材２０３ｂによるブレーキ板２０２の押圧動作により、押圧部材２０３ａ（２０３ｂ）がブレーキ板２０２（ブレーキシュー２０１）に当接するとともに、ブレーキ板２０２（ブレーキシュー２０１）がブラケット１０４に当接する。その結果、ブレーキ板２０２（ブレーキシュー２０１）と押圧部材２０３ａ（２０３ｂ）との間の摩擦、および、ブレーキ板２０２（ブレーキシュー２０１）とブラケット１０４との間の摩擦により、ブレーキ板２０２の回転が制動される。

次に、ブレーキ板２０２の制動を解除する際には、図４に示すように、電磁コイル２０７に所定の電圧を印加することにより、電磁コイル２０７から電磁力を発生させる。これにより、押圧部材２０３ａおよび押圧部材２０３ｂは、圧縮コイルばね２０８の弾性力に抗して電磁コイル２０７（矢印Ｘ１方向）に吸引されて移動される。このとき、押圧部材２０３ａまたは押圧部材２０３ｂのうちの押圧力の小さい方が先に電磁コイル２０７に吸引されて矢印Ｘ１方向に移動される。その後、押圧部材２０３ａまたは押圧部材２０３ｂのうちの押圧力の大きい方が電磁コイル２０７に吸引されて矢印Ｘ１方向に移動される。これにより、押圧部材２０３ａおよび押圧部材２０３ｂとブレーキ板２０２との間に隙間が形成されるとともに、ブレーキ板２０２とブラケット１０４との間の押圧力が解除されるので、モータ１００の軸体１０１に取り付けられているブレーキ板２０２は、自由に回転することが可能となる。

第１実施形態では、上記のように、ブレーキ板２０２を制動する際に、ブレーキ板２０２を押圧する２つの押圧部材２０３ａおよび２０３ｂを備えることによって、押圧部材が１つだけ設けられている場合と異なり、押圧部材２０３ａまたは押圧部材２０３ｂのうちの１つが故障した場合でも、押圧部材２０３ａまたは押圧部材２０３ｂのうちの故障していない押圧部材を作動させることができる。これにより、故障していない方の押圧部材によりブレーキ板２０２の回転を確実に制動することができる。また、押圧部材２０３ａと押圧部材２０３ｂとの押圧力の大きさが互いに異なるように、押圧部材２０３ａおよび押圧部材２０３ｂを付勢するようにそれぞれ圧縮コイルばね２０８ａおよび２０８ｂを設けることによって、電磁ブレーキ２００に設けられた押圧部材２０３ａと押圧部材２０３ｂとの磨耗などに関する故障のしやすさ（故障確率）を異ならせることができるので、２つの押圧部材２０３ａおよび２０３ｂの全てが同時に故障するのを効果的に抑制することができる。これにより、より確実にブレーキ板２０２の回転を制動することができるので、制御対象であるモータ１０１のロータ１０２の回転を確実に制動することができる。その結果、エレベータ用籠３０３の上下移動を確実に制動することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、同一のばね定数を有する圧縮コイルばね２０８ａおよび２０８ｂを用いて２つの押圧部材２０３ａおよび２０３ｂに対する圧縮コイルばね２０８ａおよび２０８ｂの付勢力を異ならせることによって、２つの押圧部材２０３ａおよび２０３ｂの押圧力が異なるように構成する。これにより、異なるばね定数を有する圧縮コイルばねを用いる場合と異なり、電磁ブレーキ２００を構成する部品の種類を少なくすることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、２つの押圧部材２０３ａおよび２０３ｂが互いに異なる押圧面積を有することによって、２つの押圧部材２０３ａおよび２０３ｂの各々の押圧面積の大きさに応じた押圧力にすることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、２つの押圧部材２０３ａおよび２０３ｂを、周方向に沿って異なる中心角度を有するように２つの部分（２０３ａおよび２０３ｂ）に分割するとともに、環状に配置することによって、環状に配置された２つの部分（２０３ａおよび２０３ｂ）の異なる中心角度に応じて異なる押圧力にすることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、同一のばね定数を有する圧縮コイルばね２０８ａおよび２０８ｂを、環状に配置された２つの部分（２０３ａおよび２０３ｂ）の異なる押圧面積に応じて異なる個数ずつ設けることによって、容易に、２つの部分（２０３ａおよび２０３ｂ）の押圧力を異ならせることができる。

なお、２つの押圧部材２０３ａおよび２０３ｂによる押圧力が異なるという条件を維持しつつ、圧縮コイルばね２０８ａおよび２０８ｂのばね定数や個数、または、押圧部材２０３ａおよび２０３ｂの質量などを適宜調整することにより、押圧部材２０３ａおよび２０３ｂがブレーキ板２０２（ブレーキシュー２０１）に当接するタイミングを調整することが可能である。そのような調整の結果、押圧部材２０３ａと押圧部材２０３ｂとが略同時にブレーキ板２０２の回転を制動する制動時間をより短縮することが可能であるという効果がある。また、押圧部材２０３ａと押圧部材２０３ｂとが異なるタイミングでブレーキ板２０２（ブレーキシュー２０１）に当接する場合には、ブレーキの制動力を複数段階（第１実施形態では２段階）で発生させることができるので、ブレーキ板２０２の回転の制動がより円滑になるとともに、制動時の衝撃やブレーキ音をより緩和することが可能であるという効果がある。なお、このような調整の際には、圧縮コイルばね２０８ａおよび２０８ｂのばね定数を互いに異ならせる場合もある。

（参考例）
次に、図５を参照して、本発明の参考例について説明する。この参考例では、上記２つの押圧部材２０３ａおよび２０３ｂが環状に配置された第１実施形態とは異なり、半径の大きさが異なる２つの環状の押圧部材２１３ａおよび２１３ｂが同心円状に配置された例について説明する。

この参考例では、図５に示すように、押圧部材２１３は、半径の大きさが異なる２つの押圧部材２１３ａ（内側）および２１３ｂ（外側）から構成されている。また、２つの押圧部材２１３ａおよび２１３ｂは、正面から見て（軸体１０１の軸方向（Ｘ方向）から見て）、リング状（環状）に形成されている。また、押圧部材２１３ａと押圧部材２１３ｂとは、中心が略一致するように同心円状に配置されている。また、押圧部材２１３ａの半径は、押圧部材２１３ｂの半径よりも小さい。また、押圧部材２１３ａの押圧面積は、押圧部材２１３ｂの押圧面積よりも小さい。

ここで、参考例では、内側の押圧部材２１３ａには、押圧部材２１３ａの略全周にわたって押圧部材２１３ａを付勢する８個の圧縮コイルばね２１８ａが設けられている。また、外側の押圧部材２１３ｂには、押圧部材２１３ｂの略全周にわたって押圧部材２１３ｂを付勢する１２個の圧縮コイルばね２１８ｂが設けられている。なお、圧縮コイルばね２１８ａ（２１８ｂ）は、本発明の「付勢部材」および「ばね部材」の一例である。つまり、押圧部材２１３ｂに設けられる圧縮コイルばね２１８ｂの個数（１２個）は、押圧部材２１３ａに設けられる圧縮コイルばね２１８ａの個数（８個）よりも多くなるように構成されている。このように、圧縮コイルばね２１８ａおよび圧縮コイルばね２１８ｂは、それぞれ、押圧部材２１３ａの押圧面積の大きさおよび押圧部材２１３ｂの押圧面積の大きさに応じて、異なる個数ずつ設けられている。また、圧縮コイルばね２１８ａと、圧縮コイルばね２１８ｂとは、同一のばね定数を有する。

また、押圧部材２１３ａには、９０度間隔で４つのガイド２０５が設けられている。また、押圧部材２１３ｂには、９０度間隔で４つのガイド２０５が設けられている。なお、参考例のその他の構成および動作は、上記第１実施形態と同様である。

参考例では、上記のように、押圧部材２１３ｂに設けられる同一のばね定数を有する圧縮コイルばね２１８ｂの個数（１２個）を、押圧部材２１３ａに設けられる同一のばね定数を有する圧縮コイルばね２１８ａの個数（８個）よりも多くなるように構成することによって、押圧部材２１３ｂと押圧部材２１３ａとの押圧力を異ならせることができるので、摩耗などに関する故障のしやすさ（故障確率）を押圧部材２１３ｂと押圧部材２１３ａとで異ならせることができる。

なお、参考例のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第２実施形態）
次に、図６を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、上記押圧部材２０３ａと押圧部材２０３ｂとが互いに異なる押圧面積を有する例を示した第１実施形態とは異なり、押圧部材２１３ａと押圧部材２１３ｂとが互いに略同じ押圧面積を有するとともに、異なるばね定数を有する圧縮コイルばね２２８ａおよび２２８ｂを用いた例について説明する。

この第２実施形態では、図６に示すように、押圧部材２２３は、２つの押圧部材２２３ａおよび２２３ｂを含む。また、２つの押圧部材２２３ａおよび２２３ｂは、正面から見て（軸体１０１の軸方向（Ｘ方向）から見て）、リング状（環状）に配置されている。

また、２つの押圧部材２２３ａおよび２２３ｂは、押圧部材２２３の周方向に沿って同じ中心角度を有するように２つの部分（２２３ａ、２２３ｂ）に分割されるように構成されている。具体的には、２つの押圧部材２２３ａおよび２２３ｂの中心角度は、それぞれ、約１８０度であるとともに、左右対称の形状を有する。これにより、押圧部材２２３ａの押圧面積は、押圧部材２２３ｂの押圧面積と略同じ大きさになる。

また、押圧部材２２３ａの内側（中心側）には、押圧部材２２３ａを付勢する５つの圧縮コイルばね２２８ａが設けられている。また、押圧部材２２３ｂの内側（中心側）には、押圧部材２２３ｂを付勢する５つの圧縮コイルばね２２８ｂが設けられている。なお、圧縮コイルばね２２８ａ（２２８ｂ）は、本発明の「付勢部材」および「ばね部材」の一例である。つまり、圧縮コイルばね２２８ａおよび圧縮コイルばね２２８ｂは、それぞれ、押圧部材２２３ａおよび押圧部材２２３ｂに同じ個数ずつ設けられている。

ここで、第２実施形態では、圧縮コイルばね２２８ａのばね定数は、圧縮コイルばね２２８ｂのばね定数と異なるように構成されている。つまり、圧縮コイルばね２２８ａの付勢力の大きさと、圧縮コイルばね２２８ｂの付勢力の大きさとを異ならせることによって、押圧部材２２３ａの押圧力と、押圧部材２２３ｂの押圧力とが異なるように構成されている。

また、押圧部材２２３ａの外側（圧縮コイルばね２２８ａが配置される円状領域よりも外側の円状領域）には、４つのガイド２０５が設けられている。また、押圧部材２２３ｂの外側（圧縮コイルばね２２８ｂが配置される円状領域よりも外側の円状領域）には、４つのガイド２０５が設けられている。なお、第２実施形態のその他の構成および動作は、上記第１実施形態と同様である。

第２実施形態では、上記のように、異なるばね定数を有する圧縮コイルばね２２８ａおよび２２８ｂを、押圧部材２２３ａおよび２２３ｂの各々に同じ個数（５個）ずつ設けることによって、容易に、押圧部材２２３ａと押圧部材２２３ｂとの押圧力を異ならせることができる。また、押圧部材２０３ａと押圧部材２０３ｂとが異なるタイミングでブレーキ板２０２（ブレーキシュー２０１）に当接することにより、ブレーキの制動力を複数段階（第１実施形態では２段階）で発生させることが可能であるので、ブレーキ板２０２の回転の制動がより円滑になるとともに、制動時の衝撃やブレーキ音をより緩和することが可能であるという効果がある。

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第３実施形態）
次に、図７を参照して、第３実施形態について説明する。この第３実施形態では、上記２つの押圧部材２０３ａおよび２０３ｂが設けられた第１実施形態とは異なり、３つの押圧部材２３３ａ、２３３ｂおよび２３３ｃが設けられた例について説明する。

第３実施形態では、図７に示すように、押圧部材２３３は、１つのリング状（環状）の押圧部材をＺ方向に沿って３分割した形状を有する。また、押圧部材２３３ａ、２３３ｂおよび２３３ｃのＹ方向の幅の大きさは、それぞれ異なるように形成されている。

また、押圧部材２３３ａのＹ方向の幅Ｗ１は、押圧部材２３３ｂのＹ方向の幅Ｗ２よりも小さく形成されているとともに、押圧部材２３３ｃのＹ方向の幅Ｗ３よりも小さく形成されている。また、押圧部材２３３ｂのＹ方向の幅Ｗ２は、押圧部材２３３ｃのＹ方向の幅Ｗ３よりも大きく形成されている。これにより、押圧部材２３３ｂが最も大きい押圧面積を有し、押圧部材２３３ｃが中間の押圧面積を有し、押圧部材２３３ａが最も小さい押圧面積を有する。

ここで、第３実施形態では、押圧部材２３３ａには、押圧部材２３３ａを付勢する４つの圧縮コイルばね２３８ａが設けられている。また、押圧部材２３３ｂには、押圧部材２３３ｂを付勢する８つの圧縮コイルばね２３８ｂが設けられている。また、押圧部材２３３ｃには、押圧部材２３３ｃを付勢する６つの圧縮コイルばね２３８ｃが設けられている。つまり、圧縮コイルばね２３８ａ、圧縮コイルばね２３８ｂおよび圧縮コイルばね２３８ｃは、それぞれ、押圧部材２３３ａ、押圧部材２３３ｂおよび押圧部材２３３ｃの押圧面積の大きさに応じて、異なる個数ずつ設けられている。また、圧縮コイルばね２３８ａ、圧縮コイルばね２３８ｂおよび圧縮コイルばね２３８ｃは、同一のばね定数を有する。なお、圧縮コイルばね２３８ａ（２３８ｂ、２３８ｃ）は、本発明の「付勢部材」および「ばね部材」の一例である。

また、押圧部材２３３ａの外側（圧縮コイルばね２３８ｂが配置される円状領域よりも外側の円状領域）には、２つのガイド２０５が設けられている。また、押圧部材２３３ｂの外側（圧縮コイルばね２３８ｂが配置される円状領域よりも外側の円状領域）には、４つのガイド２０５が設けられている。また、押圧部材２３３ｃの外側（圧縮コイルばね２３８ｂが配置される円状領域よりも外側の円状領域）には、２つのガイド２０５が設けられている。なお、押圧部材２３３ａ、２３３ｂおよび２３３ｃのうちの１つの押圧部材がガイド２０５の故障などにより作動しなくなった場合には、作動しなくなったガイド２０５以外の残りの正常なガイド２０５が設けられている２つの押圧部材が作動可能である。これにより、複数のガイド２０５のうちの１つが故障した場合でも、残りの正常なガイド２０５によりガイドされる押圧部材により、ブレーキを作動させることが可能である。なお、第３実施形態のその他の構成および動作は、上記第１実施形態と同様である。

第３実施形態では、上記のように、同一のばね定数を有する圧縮コイルばね２３８ａ、２３８ｂおよび２３８ｃを用いて３つの押圧部材２３３ａ、２３３ｂおよび２３３ｃの各々に対する圧縮コイルばね２３８ａ、２３８ｂおよび２３８ｃの付勢力を全て異ならせることによって、３つ全ての押圧部材２３３ａ、２３３ｂおよび２３３ｃの摩耗などに関する故障のしやすさ（故障確率）を異ならせることができるので、３つ全ての押圧部材２３３ａ、２３３ｂおよび２３３ｃが同時に故障するのを抑制することができる。

なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第４実施形態）
次に、図８を参照して、本発明の第４実施形態について説明する。この第４実施形態では、上記２つの押圧部材２０３ａおよび２０３ｂが環状に配置された第１実施形態とは異なり、３つの押圧部材２４３ａ、２４３ｂおよび２４３ｃが環状に配置された例について説明する。

この第４実施形態では、図８に示すように、押圧部材２４３は、３つの押圧部材２４３ａ、２４３ｂおよび２４３ｃにより構成されている。また、３つの押圧部材２４３ａ、２４３ｂおよび２４３ｃは、正面から見て（軸体１０１の軸方向（Ｘ方向）から見て）、リング状（環状）に配置されている。

また、３つの押圧部材２４３ａ、２４３ｂおよび２４３ｃは、押圧部材２４３の周方向に沿って異なる中心角度を有するように３つの部分（２４３ａ、２４３ｂ、２４３ｃ）に分割されるように構成されている。具体的には、押圧部材２４３ａの中心角度は、約９０度である。押圧部材２４３ｂの中心角度は、約１５０度である。また、押圧部材２４３ｃの中心角度は、約１２０度である。これにより、押圧部材２４３ａの押圧面積（表面積）は、押圧部材２４３ｂの押圧面積（表面積）および押圧部材２４３ｃの押圧面積（表面積）よりも小さい。また、押圧部材２４３ｂの押圧面積は、押圧部材２４３ｃの押圧面積よりも大きい。

また、押圧部材２４３ａの内側（中心側）には、押圧部材２４３ａを付勢する２つの圧縮コイルばね２４８ａが設けられている。また、押圧部材２４３ｂの内側（中心側）には、押圧部材２４３ｂを付勢する３つの圧縮コイルばね２４８ｂが設けられている。また、押圧部材２４３ｃの内側（中心側）には、押圧部材２４３ｃを付勢する押圧部材２４３ｃを付勢する４つの圧縮コイルばね２４８ｃが設けられている。つまり、圧縮コイルばね２４８ａ、圧縮コイルばね２４８ｂおよび２４８ｃは、それぞれ、押圧部材２４３ａ、２４３ｂおよび２４３ｃの押圧面積の大きさに応じて、異なる個数ずつ設けられている。また、圧縮コイルばね２４８ａ、２４８ｂおよび２４８ｃは、同一のばね定数を有する。したがって、押圧部材２４３ａ、２４３ｂおよび２４３ｃの押圧力の大きさは全て異なる。すなわち、押圧部材２４３ｂの押圧力は、圧縮コイルばね２４８ｂ１つ分だけ押圧部材２４３ａの押圧力よりも大きい。また、押圧部材２４３ｃの押圧力は、圧縮コイルばね２４８ｃ１つ分だけ押圧部材２４３ｂの押圧力よりも大きい。また、押圧部材２４３ｃの押圧力は、圧縮コイルばね２４８ｃ２つ分だけ押圧部材２４３ａの押圧力よりも大きい。なお、圧縮コイルばね２４８ａ（２４８ｂ、２４８ｃ）は、本発明の「付勢部材」および「ばね部材」の一例である。

また、押圧部材２４３ａの外側（圧縮コイルばね２４８ａが配置される円状領域よりも外側の円状領域）には、２つのガイド２０５が設けられている。また、押圧部材２４３ｂの外側（圧縮コイルばね２４８ｂが配置される円状領域よりも外側の円状領域）には、３つのガイド２０５が設けられている。なお、押圧部材２４３ｃの外側（圧縮コイルばね２４８ｃが配置される円状領域よりも外側の円状領域）には、３つのガイド２０５が設けられている。また、押圧部材２４３ａ、２４３ｂおよび２４３ｃのうちの１つの押圧部材がガイド２０５の故障などにより作動しなくなった場合には、作動しなくなったガイド２０５以外の残りの正常なガイド２０５が設けられている２つの押圧部材が作動可能である。これにより、複数のガイド２０５のうちの１つが故障した場合でも、残りの正常なガイド２０５によりガイドされる押圧部材により、ブレーキを作動させることが可能である。なお、第４実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

第４実施形態では、上記のように、同一のばね定数を有する圧縮コイルばね２４８ａ、２４８ｂおよび２４８ｃを用いて３つの押圧部材２４３ａ、２４３ｂおよび２４３ｃの各々に対する圧縮コイルばね２４８ａ、２４８ｂおよび２４８ｃの付勢力を全て異ならせることによって、３つの押圧部材２４３ａ、２４３ｂおよび２４３ｃの各々の押圧力を全て異なるように構成する。これにより、３つ全ての押圧部材２４３ａ、２４３ｂおよび２４３ｃの摩耗などに関する故障のしやすさ（故障確率）を異ならせることができるので、３つ全ての押圧部材２４３ａ、２４３ｂおよび２４３ｃが同時に故障するのを抑制することができる。

なお、第４実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記第１〜第４実施形態および参考例では、押圧部材を２つまたは３つ設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、押圧部材を４つ以上設けてもよい。

また、上記第１〜第４実施形態および参考例では、本発明の付勢部材の一例として、圧縮コイルばねを適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、押圧部材を付勢することが可能であれば、圧縮コイルばね以外の付勢部材でもよい。

また、上記第１〜第４実施形態および参考例では、押圧部材が軸方向から見て環状（リング状）を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、環状（リング状）以外に四角形状や三角形状であってもよい。

また、上記第１〜第４実施形態および参考例では、本発明の回転電機の一例として、エレベータ用のモータに適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、回転電機は、エレベータ用以外のモータであってもよいし、発電機であってもよい。

また、上記第１、第２および第４実施形態では、圧縮コイルばねが押圧部材の内側の部分に設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、圧縮コイルばねを押圧部材の外側の部分に設けてもよいし、外側の部分と内側の部分との両方に設けてもよい。

また、上記参考例では、同心円状に半径が異なる２つの押圧部材を配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、同心円状に半径が異なる３つ以上の押圧部材を配置してもよい。

また、上記第４実施形態では、中心角度がそれぞれ異なる３つの押圧部材を配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、中心角度がそれぞれ異なる４つ以上の押圧部材を配置してもよい。

１００ モータ（回転電機）
１０２ ロータ（回転子）
１０５ ステータ（固定子）
２００ 電磁ブレーキ
２０２ ブレーキ板
２０３、２０３ａ、２０３ｂ、２１３、２１３ａ、２１３ｂ、２２３、２２３ａ、２２３ｂ、２３３、２３３ａ、２３３ｂ、２３３ｃ、２４３、２４３ａ、２４３ｂ、２４３ｃ 押圧部材
２０７ 電磁コイル
２０８ａ、２０８ｂ、２１８ａ、２１８ｂ、２２８ａ、２２８ｂ、２３８ａ、２３８ｂ、２３８ｃ、２４８ａ、２４８ｂ 圧縮コイルばね（付勢部材）（ばね部材）
３００ エレベータ
３０３ エレベータ用籠

Claims (7)

1. 制動対象である回転体とともに回転するブレーキ板と、
   前記ブレーキ板を制動する際に、前記ブレーキ板を押圧する複数の押圧部材と、
   前記ブレーキ板を押圧するように前記複数の押圧部材の各々を付勢する付勢部材と、
   前記ブレーキ板に対する制動を解除する際に前記付勢部材の付勢力に抗する方向に前記複数の押圧部材を移動させる電磁コイルとを備え、
   前記付勢部材は、前記複数の押圧部材のうちの少なくとも２つの前記押圧部材の押圧力の大きさが互いに異なるように、前記複数の押圧部材を付勢するように設けられており、
   前記付勢部材は、ばね部材を含み、
   同一または異なるばね定数を有する前記ばね部材を用いて少なくとも２つの前記押圧部材に対する前記ばね部材の付勢力を異ならせることによって、少なくとも２つの前記押圧部材の押圧力を異ならせるように構成されており、
   前記複数の押圧部材は、互いに異なる押圧面積を有しており、
   前記複数の押圧部材は、周方向に沿って異なる中心角度を有するように複数の部分に分割されるとともに、環状に配置されている、電磁ブレーキ。
2. 同一のばね定数を有する前記ばね部材は、前記環状に配置された前記複数の部分の異なる押圧面積に応じて異なる個数ずつ設けられている、請求項１に記載の電磁ブレーキ。
3. 異なるばね定数を有する前記ばね部材は、前記複数の押圧部材の各々に同じ個数ずつ設けられている、請求項１に記載の電磁ブレーキ。
4. 同一または異なるばね定数を有する前記ばね部材を用いて３つ以上の押圧部材の各々に対する前記ばね部材の付勢力を全て異ならせることによって、前記３つ以上の押圧部材の各々の押圧力が全て異なるように構成されている、請求項１に記載の電磁ブレーキ。
5. 制動対象である回転子と、
   前記回転子との間に電磁力を発生させるための固定子と、
   前記回転子の回転を制動する電磁ブレーキとを備え、
   前記電磁ブレーキは、制動対象である前記回転子とともに回転するブレーキ板と、
   前記ブレーキ板を制動する際に、前記ブレーキ板を押圧する複数の押圧部材と、
   前記ブレーキ板を押圧するように前記複数の押圧部材の各々を付勢する付勢部材と、
   前記ブレーキ板に対する制動を解除する際に前記付勢部材の付勢力に抗する方向に前記複数の押圧部材を移動させる電磁コイルとを含み、
   前記付勢部材は、前記複数の押圧部材のうちの少なくとも２つの前記押圧部材の押圧力の大きさが互いに異なるように、前記複数の押圧部材を付勢するように設けられており、
   前記付勢部材は、ばね部材を含み、
   同一または異なるばね定数を有する前記ばね部材を用いて少なくとも２つの前記押圧部材に対する前記ばね部材の付勢力を異ならせることによって、少なくとも２つの前記押圧部材の押圧力を異ならせるように構成されており、
   前記複数の押圧部材は、互いに異なる押圧面積を有しており、
   前記複数の押圧部材は、周方向に沿って異なる中心角度を有するように複数の部分に分割されるとともに、環状に配置されている、回転電機。
6. 人または荷物を積載するためのエレベータ用籠と、
   前記エレベータ用籠を上下移動させる回転電機とを備え、
   前記回転電機は、制動対象である回転子と、
   前記回転子との間に電磁力を発生させるための固定子と、
   前記回転子の回転を制動する電磁ブレーキとを含み、
   前記電磁ブレーキは、制動対象である前記回転子とともに回転するブレーキ板と、
   前記ブレーキ板を制動する際に、前記ブレーキ板を押圧する複数の押圧部材と、
   前記ブレーキ板を押圧するように前記複数の押圧部材の各々を付勢する付勢部材と、
   前記ブレーキ板に対する制動を解除する際に前記付勢部材の付勢力に抗する方向に前記複数の押圧部材を移動させる電磁コイルとを有し、
   前記付勢部材は、前記複数の押圧部材のうちの少なくとも２つの前記押圧部材の押圧力の大きさが互いに異なるように、前記複数の押圧部材を付勢するように設けられており、
   前記付勢部材は、ばね部材を含み、
   同一または異なるばね定数を有する前記ばね部材を用いて少なくとも２つの前記押圧部材に対する前記ばね部材の付勢力を異ならせることによって、少なくとも２つの前記押圧部材の押圧力を異ならせるように構成されており、
   前記複数の押圧部材は、互いに異なる押圧面積を有しており、
   前記複数の押圧部材は、周方向に沿って異なる中心角度を有するように複数の部分に分割されるとともに、環状に配置されている、エレベータ。
7. 制動対象である回転体とともに回転するブレーキ板と、
   前記ブレーキ板を制動する際に、前記ブレーキ板を押圧する複数の押圧部材と、
   前記ブレーキ板を押圧するように前記複数の押圧部材の各々を付勢する付勢部材と、
   前記ブレーキ板に対する制動を解除する際に前記付勢部材の付勢力に抗する方向に前記複数の押圧部材を移動させる電磁コイルとを備え、
   前記付勢部材は、前記複数の押圧部材のうちの少なくとも２つの前記押圧部材の押圧力の大きさが互いに異なるように、前記複数の押圧部材を付勢するように設けられており、
   前記複数の押圧部材は、前記回転体の回転軸線に直交する第１方向に複数の部分に分割されるとともに、環状に配置されており、
   前記複数の押圧部材の前記第１方向に直交する第２方向の幅の大きさは、それぞれ異なるように形成されている、電磁ブレーキ。

Images