JP7318813B2 - Electromagnetic brake device - Google Patents
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Description
本開示は、可動鉄心が固定鉄心に対して傾けて設けられた電磁ブレーキ装置に関するものである。 The present disclosure relates to an electromagnetic brake device in which a movable iron core is inclined with respect to a fixed iron core.
電磁ブレーキ装置は、可動鉄心を固定鉄心から遠ざけるバネにより、可動鉄心に取り付けられたライニングを回転している軸などに押し当てることで、回転を制動するものである。このような電磁ブレーキ装置は、固定鉄心に埋め込まれたコイルに電流を流して固定鉄心を電磁石として動作させることで、可動鉄心を固定鉄心に引き付け、制動を解除する。 The electromagnetic brake device brakes rotation by pressing a lining attached to the movable core against a rotating shaft or the like with a spring that moves the movable core away from the fixed core. Such an electromagnetic brake device causes a current to flow through a coil embedded in the fixed core to operate the fixed core as an electromagnet, thereby attracting the movable core to the fixed core and releasing the braking.
制動を解除するためには、固定鉄心と可動鉄心とを遠ざけるバネの力よりも大きな力で可動鉄心を引き付ける必要がある。そのため、電磁ブレーキ装置の可動鉄心と固定鉄心は制動中であってもできるだけ近接した状態が保たれていることが望ましい。可動鉄心と固定鉄心の距離が大きいほど、可動鉄心を引き付けるために強い磁界を発生させる必要があり、コイルに流す電流を大きくする、あるいは鉄心自体を大きくする必要があるからである。 In order to release the braking, it is necessary to attract the movable core with a force greater than the force of the spring that separates the fixed core and the movable core. Therefore, it is desirable that the movable iron core and the fixed iron core of the electromagnetic brake device are kept as close as possible even during braking. This is because the larger the distance between the movable core and the fixed core, the stronger the magnetic field that must be generated to attract the movable core, and the greater the current flowing through the coil or the larger the core itself.
特許文献1には、可動鉄心と固定鉄心の隙間を検出することで、電磁ブレーキ装置の制動状態と制動解除状態を検知するスイッチの動作代を確保しつつ、制動中の可動鉄心と固定鉄心とを近い距離に保つために、可動鉄心が固定鉄心に対して傾斜して設けられた電磁ブレーキ装置が開示されている。 In Patent Document 1, by detecting the gap between the movable core and the fixed core, while securing the operation allowance of the switch that detects the braking state and the braking release state of the electromagnetic brake device, the movable core and the fixed core during braking are secured. An electromagnetic brake device is disclosed in which the movable iron core is inclined with respect to the fixed iron core in order to keep the .
可動鉄心321を固定鉄心311に対して傾けて設けた電磁ブレーキ装置300の側面図を図12に示す。本発明の発明者は、可動鉄心321を傾けて設けた電磁ブレーキ装置において、制動を解除する際に効率的に制動を解除できない現象が発生することを見出した。図12は、その現象を説明する参考図である。図12は電磁ブレーキ装置300の制動状態を示している。制動状態においてはバネ313が可動鉄心321を固定鉄心311から遠ざける方向へ押圧する。可動鉄心321は固定鉄心311に対して傾いた状態に保持される。
FIG. 12 shows a side view of an
この制動状態を解除する動作について説明する。コイル312に電流を流すと、固定鉄心311が電磁石として動作し、可動鉄心321が固定鉄心311側に移動する。このとき、固定鉄心311に対して傾けて設けられた可動鉄心321の固定鉄心311に近い側である紙面の右側の端部が、固定鉄心311に遠い側である紙面の左側の端部よりも強く引き付けられる。したがって、可動鉄心321は全体として固定鉄心311に近づきながらも、右側の方が強く固定鉄心311に引き付けられることで、バネ313を支点とし僅かに右回転する。
An operation for canceling this braking state will be described. When the
図中に矢印で示したこの右回転の速度は、可動鉄心321全体がバネ313を収縮させながら固定鉄心311に近づく速度よりも速い。そのため、この右回転により、一時的に左側において固定鉄心311と可動鉄心321の距離が制動状態よりも大きくなる。したがって電磁ブレーキ装置300の制動状態を解除するためには、回転により制動状態よりも固定鉄心311から離れた可動鉄心321の左側を強く引き付ける必要がある。すなわち、強い磁界を発生させる必要があるという課題があった。
The speed of this clockwise rotation indicated by the arrow in the drawing is faster than the speed at which the entire
本開示は上記の問題に鑑みてなされたものであって、可動鉄心が固定鉄心に対して傾けて設けられた電磁ブレーキ装置において、制動状態を解除するときに可動鉄心の固定鉄心から遠い側がより遠ざかることを緩和し、効率的に制動を解除できる電磁ブレーキ装置を提供することを目的としている。 The present disclosure has been made in view of the above problems, and in an electromagnetic brake device in which the movable iron core is tilted with respect to the fixed iron core, the farther side of the movable iron core from the fixed iron core is larger when the braking state is released. To provide an electromagnetic brake device capable of alleviating distance and efficiently releasing braking.
この開示に係る電磁ブレーキ装置は、固定鉄心と、固定鉄心とロータとの間を移動可能であり、両端部及び両端部の間にある中間部を有し、両端部のうち一端部が他端部よりも固定鉄心に対して近くなるように傾斜して設けられた可動鉄心と、固定鉄心に設けられたコイルと、可動鉄心の中間部に接触するように設けられ、可動鉄心を固定鉄心から遠ざける方向へと押圧するバネと、を備え、固定鉄心並びに可動鉄心のうちの少なくとも一方は、他方と対向する対向面に、窪みである第一ギャップ部並びに第一ギャップ部及びバネよりも可動鉄心の一端部に近い側に第一ギャップ部より深い窪みである第二ギャップ部と、を備えたものである。 An electromagnetic brake device according to this disclosure is movable between a stationary core and a rotor, has both ends and an intermediate portion between the two ends, one of the two ends extending to the other end. A movable core provided inclined so as to be closer to the fixed core than the part, a coil provided in the fixed core, and a middle part of the movable core provided so as to contact the movable core and the fixed core. and a spring that presses in a direction to move away, wherein at least one of the fixed core and the movable core has a first gap portion that is a recess on the opposing surface facing the other, and the movable core is more than the first gap portion and the spring. and a second gap portion, which is a recess deeper than the first gap portion, on the side near one end of the.
本開示によれば、可動鉄心が固定鉄心に対して傾けて設けられた電磁ブレーキ装置において、制動状態を解除するときに可動鉄心の両端部のうち固定鉄心から遠い側の端部が固定鉄心からより遠ざかることを緩和し、効率的に制動を解除できる電磁ブレーキ装置を提供することができる。 According to the present disclosure, in an electromagnetic brake device in which a movable iron core is tilted with respect to a fixed iron core, when the braking state is released, the end portion of the movable iron core on the side farther from the fixed iron core is from the fixed iron core when the braking state is released. It is possible to provide an electromagnetic brake device that can alleviate the distance and efficiently release the braking.
実施の形態1.
以下に実施の形態1にかかる電磁ブレーキ装置100を図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図面における同一の符号は同一又は相当の構成を表している。Embodiment 1.
The
図1は実施の形態1における電磁ブレーキ装置100の断面図である。電磁ブレーキ装置100は、固定鉄心11、コイル12、バネ13、スイッチ14、可動鉄心21、突起部23、及び図3に記載のガイドピン3を備えている。この電磁ブレーキ装置100は外接式のドラムブレーキであって、エレベータの巻上機に備えられるものである。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an
巻上機のロータ200と電磁ブレーキ装置100の位置関係を図2の正面図に示す。電磁ブレーキ装置100はロータ200の外側に設置され、ロータ200の回転を摩擦により制動するものである。図2のロータ200は紙面の手前から見て右回転又は左回転するものである。図1の端面図は、図2に切断線A-Aで示した、ロータ200の径方向における電磁ブレーキ装置100の断面を、ロータ200が紙面の上側に来るように見たものである。すなわち、図1に記載の電磁ブレーキ装置100の上側ではロータ200が紙面の奥行方向に回転している。
The positional relationship between the
後に説明するように、電磁ブレーキ装置100のコイル12に電流を流していないときは、電磁ブレーキ装置100は制動状態となる。制動状態とは、バネ13が可動鉄心21をロータ200に押し当てた状態である。電磁ブレーキ装置100のコイル12に電流を流し磁界を発生させているときは、電磁ブレーキ装置100は制動解除状態となる。制動解除状態とは、可動鉄心21が固定鉄心11へ近づき、ロータ200の制動が解除された状態である。
As will be described later, when the
図1を用いて各構成について詳細に説明する。なお、各図に示す電磁ブレーキ装置100は各構成をわかりやすく示すために、大きさや部材同士の間隔が誇張して描かれている。例えば、後に説明する可動鉄心21は1mm以下の間で移動するものである。
Each configuration will be described in detail with reference to FIG. It should be noted that the
固定鉄心11は、図示しないエレベータの巻上機の外側に固定された鉄心である。固定鉄心11は、後に説明する可動鉄心21が固定鉄心11に衝突するときの衝撃音を抑えるためのクッションゴム11aを紙面の上側の面に備えている。この紙面の上側の面は後に説明する可動鉄心21に対向する面である。以下の説明において、この面を固定鉄心11の対向面という。また、後に説明するコイル12、バネ13、及びガイドピン3が埋め込まれる溝を紙面の上側に備えている。
The
ここで、図3を用いてコイル12、バネ13、及びガイドピン3が埋め込まれる溝、並びにクッションゴム11aの位置関係を説明する。図3は、後に説明する可動鉄心21を取り外した電磁ブレーキ装置100の左側面図である。図3においては、固定鉄心11の両側面のうち、上述の対向面が示されている。また、図3の切断線A-Aは、図1の断面を表している。
Here, the positional relationship between the
コイル12が埋め込まれる溝は、コイル12から固定鉄心11の外縁までの長さが、紙面の上下及び左右でそれぞれ対称になるように、環状に設けられている。
The groove in which the
バネ13が埋め込まれる溝は、コイル12が埋め込まれる溝の内側に設けられ、コイル12が埋め込まれる溝までの距離は紙面の上下方向において対称である。一方で、紙面の左右方向には対称ではなく、一方に寄せて設けられている。本実施の形態においてバネ13が埋め込まれる溝は、左側に寄せて設けられている。
The groove in which the
ガイドピン3が埋め込まれる溝は、コイル12が埋め込まれる溝の外側の上下に一つずつ設けられている。また、ガイドピン3が埋め込まれる溝は固定鉄心11の紙面の左右方向に対称な位置に設けられている。
The grooves in which the guide pins 3 are embedded are provided above and below the groove in which the
ここで、ガイドピン3は、一端が固定鉄心11の上側の溝に埋め込まれており、他端が可動鉄心21に設けられた溝に埋め込まれたピンであり、可動鉄心21を摺動可能に支持している。ガイドピン3の直径は、後に説明する可動鉄心21に設けられたガイドピン溝3aの直径よりも小さい。これは、制動状態において可動鉄心21を固定鉄心11に対して傾けた状態で支持するためである。図4は図3のガイドピン3を通る切断線B-Bにおける、電磁ブレーキ装置100の断面図である。ガイドピン溝3aの直径がガイドピン3の直径よりも大きい。そのため、電磁ブレーキ装置100の制動状態において可動鉄心21は固定鉄心11に対して傾いた状態を取ることができる。なお、図4の上部には、図示しないロータ200がある。
Here, the
クッションゴム11aは、図3に示されるようにコイル12が埋め込まれる溝の外側の左右に一つずつ設けられている。また、クッションゴム11aは、固定鉄心11の紙面の左右方向に対称な位置に設けられている。
As shown in FIG. 3, the
次に、固定鉄心11及びガイドピン3以外の構成について、図1に戻って説明する。コイル12は、固定鉄心11の対向面に設けられた溝に埋め込まれており、エレベータの電源装置から供給される電力により磁界を発生させるものである。
Next, referring back to FIG. 1, the configuration other than the fixed
また、バネ13は、固定鉄心11の対向面に設けられた溝に埋め込まれており、後に説明する可動鉄心21を固定鉄心11から遠ざける方向へ押圧するものである。図1において二点鎖線で示したバネ13の直径方向の中心は、ロータ200と可動鉄心21のライニング22とが接触する面の中心に対向しない位置に設けられている。図1中の破線は、ロータ200と可動鉄心21とが接する面の中心を通る線である。本実施の形態においてバネ13の中心はロータ200と可動鉄心21のライニング22とが接する面の中心から、紙面の左側にずれて設けられている。
Further, the
可動鉄心21は、ロータ200と固定鉄心11との間で移動可能な鉄心である。電磁ブレーキ装置100の制動状態において、可動鉄心21はバネ13及びロータ200から押圧されることにより固定鉄心11に対して傾いて支持される。以下の説明において、固定鉄心11に対して傾いて支持される可動鉄心21の傾斜方向の両端部のうち、固定鉄心11に近い方を一端部、固定鉄心11から遠い方を他端部とする。すなわち、可動鉄心21は傾斜方向の両端部のうち、一端部が他端部よりも固定鉄心11に対して近くなるように傾斜して設けられている。両端部は少なくとも、可動鉄心21の両端を含む部分であり、可動鉄心21の傾きによって、磁力が強く働く部分である一端部と、磁力が弱く働く他端部を有する。図1においては、可動鉄心21の紙面の左右方向の両端が両端部であって、紙面の右側の端が一端部、左側の端が他端部である。
可動鉄心21は、ロータ200がある方の面にライニング22を備えている。ライニング22は摩擦材であって、可動鉄心21がバネ13によって、ロータ200側に押圧されたときに、可動鉄心21及びロータ200との間で摩擦力を発生させるものである。また、可動鉄心21は固定鉄心11のある方の面に、ガイドピン3を埋め込むためのガイドピン溝3a及び後に説明するギャップ部24を備えている。なお、以下の説明において、この面を可動鉄心21の対向面という。ガイドピン溝3aの直径はガイドピン3の直径より大きくなっている。
The
可動鉄心21とバネ13との接触の態様について詳細に説明する。以下の説明において、可動鉄心21の両端部の間を中間部という。図1において二点鎖線で示したバネ13は可動鉄心21の中間部に接触するように設けられている。また、バネ13の直径方向の中心は、図1に破線で示した可動鉄心21の傾斜方向の中心よりも、他端部に近い他端部側に設けられている。なお、この接触面の中心は、可動鉄心21の傾斜方向における直線の中心である。
A mode of contact between the
スイッチ14は、固定鉄心11の他端部側に取り付けられた押しボタン式のスイッチである。突起部23は、スイッチ14と対向するように可動鉄心21に取り付けられた突起である。後に説明するように、スイッチ14は突起部23により押圧されることで、左側における可動鉄心21と固定鉄心11との隙間の有無を検出するものである。このスイッチ14は、可動鉄心21の他端部が制動状態よりも固定鉄心11近づいた状態を検出することにより電磁ブレーキ装置100の制動状態と制動解除状態とを識別可能な信号を出力している。
The
ギャップ部24は、可動鉄心21の対向面に設けられた窪みであるレシジャルギャップである。ギャップ部24は後に説明する第一ギャップ部24aと第二ギャップ部24bを備えている。ギャップ部24は、紙面の奥行方向には可動鉄心21の手前の端から奥の端まで設けられている。一方、可動鉄心21の傾斜方向である紙面の左右方向にはギャップ部24は両端が、コイル12が埋め込まれる溝と対向するように設けられている。図5は、図1の手前側が紙面の上側になるように可動鉄心21を図1の紙面の下側から見た図である。図5における切断線A-A及び切断線B-Bは図3と同一の断面を異なる方向から見た図を表している。図5に示すようにギャップ部24は図1の奥行方向には可動鉄心21の手前の端から奥の端まで設けられている。
ギャップ部24によれば、コイル12に電流が流れている電磁ブレーキ装置100の制動解除時においても、可動鉄心21と固定鉄心11の間には空隙が介在することとなる。そのため、コイル12に流れる電流を停止させ、磁界が消失したときに可動鉄心21中の残留磁化が素早く取り除かれる。なお、本実施の形態においては、可動鉄心21と固定鉄心11の鉄心部分の間にはクッションゴム11aが介在するが、ギャップ部24はクッションゴム11aの厚みよりも深さがあって、残留磁化を素早く取り除くのに十分な大きさの窪みである。
According to the
また、ギャップ部24は連続する二段の窪みである。他端部に近い側である左側の窪みが第一ギャップ部24aであり、第一ギャップ部24aよりも一端部に近い側である右側の窪みが第二ギャップ部24bである。すなわち、第一ギャップ部24aの他端部側の縁と第二ギャップ部24bの一端部側の縁がコイル12が埋め込まれる溝と対向するように設けられている。なお、第二ギャップ部24bはバネ13よりも一端部に近い側にある。
Also, the
また、第二ギャップ部24bは、第一ギャップ部24aよりも深い窪みである。すなわち第二ギャップ部24bの上端である可動鉄心21の鉄心部分は、制動解除状態における固定鉄心11と可動鉄心21との接点を含む平面からの距離が、第一ギャップ部24aの上端である可動鉄心21の鉄心部分よりも大きいものである。
Further, the
制動を解除したときの電磁ブレーキ装置100を図6に示す。本実施の形態において、固定鉄心11と可動鉄心21との接点とは、可動鉄心21の固定鉄心11側の面のうち、ギャップ部24を除く部分であってクッションゴム11aと接する部分である。これらの接点を含む平面は、図1において一点鎖線で示されている。第一ギャップ部24a及び第二ギャップ部24bの上端は、一点鎖線で示した平面に平行な面である。なお、この一点鎖線で示した平面は、可動鉄心の対向面に平行な面である。
FIG. 6 shows the
第二ギャップ部24bによれば、電磁ブレーキ装置100がロータ200を制動しているときの可動鉄心21と固定鉄心11の距離が小さい側である右側に、大きな空隙が介在することとなる。そのため、コイル12に電流を流し、電磁ブレーキ装置100が制動解除動作を始めるときに、可動鉄心21の右側が固定鉄心11に近づく速度を遅くすることができる。
According to the
次に、電磁ブレーキ装置100によるロータ200の制動及び制動の解除の動作について図1、図6、及び図7を用いて説明する。
Next, the operation of braking and releasing the braking of the
初めに制動の動作について説明する。電磁ブレーキ装置100によるロータ200の制動を行っていない状態では、コイル12に電流が流れることにより磁界が発生し、可動鉄心21が固定鉄心11に引き付けられている。このとき図6に示すように、可動鉄心21は固定鉄心11に対して平行であって、可動鉄心21の対向面は、クッションゴム11aと接している。スイッチ14は突起部23により押圧されている。すなわち、スイッチ14は電磁ブレーキ装置100の左側において可動鉄心21と固定鉄心11の間に隙間が無いことを検出し、電磁ブレーキ装置100が制動解除状態であることを検知している。
First, the braking operation will be explained. When the
電磁ブレーキ装置100によるロータ200の制動を行うためコイル12に流れる電流を停止すると磁界が発生しなくなる。すると可動鉄心21は、バネ13に押圧され、ロータ200側に移動する。そして、可動鉄心21のロータ200側に設けられたライニング22がロータ200に接すると、可動鉄心21はロータ200からも押圧されることとなる。
When the current flowing through the
ここで、図1に破線で示すロータ200と可動鉄心21との接触面における傾斜方向の中心と、二点鎖線で示すバネ13の中心は対向しない位置にある。そのため、ロータ200が可動鉄心21を押圧する力とバネ13が可動鉄心21を押圧する力により、可動鉄心21が回転する方向に力が働く。ガイドピン3の直径は、可動鉄心21に設けられているガイドピン3を埋め込むガイドピン溝3aの直径よりも小さいため、可動鉄心21は固定鉄心11に対して傾いた状態を取ることができる。
Here, the center of the contact surface between the
このとき図1に示すように、可動鉄心21は固定鉄心11に対して紙面の左側が右側よりも距離が大きくなるように傾いている。このとき、スイッチ14から突起部23は離れている。すなわち、スイッチ14は可動鉄心21と固定鉄心11の間の隙間を検出し、電磁ブレーキ装置100が制動状態であることを検知している。一方、電磁ブレーキ装置100の右側においても、可動鉄心21と固定鉄心11の間には隙間がある。
At this time, as shown in FIG. 1, the
次に、制動の解除動作について説明する。上記の図1の状態でコイル12に電流を流すと、磁界の発生により可動鉄心21が固定鉄心11側に移動する。このとき可動鉄心21両端部では、固定鉄心11に近い紙面の右側の一端部の方が強く引き付けられる。したがって可動鉄心21は、磁界の発生により全体としては固定鉄心11に近づきつつ、一端部側が他端部側よりも強く引き付けられることによりバネ13を支点として僅かに逆回転、すなわち紙面において右回転する。
Next, the braking release operation will be described. When a current is passed through the
この回転による左側端部の移動速度は、可動鉄心21全体が固定鉄心11に近づきバネ13が短くなる速度よりも速い。したがって、一時的に他端部側において、固定鉄心11と可動鉄心21の距離が制動時よりも大きくなる。そして、可動鉄心21の一端部が固定鉄心11のクッションゴム11aに接したときに回転が止まる。図7は、可動鉄心21の一端部がクッションゴム11aに接したときの電磁ブレーキ装置100を示す図である。図中の点線は制動解除動作開始時における可動鉄心21の位置を表している。
The moving speed of the left end portion due to this rotation is faster than the speed at which the entire
ここで、可動鉄心21の鉄心部分と固定鉄心11の間に第二ギャップ部24bが介在することにより、可動鉄心21の一端部側が固定鉄心11に引き付けられる力は、第二ギャップ部24bが無い場合或いは、浅い場合に比べて弱くなる。そのため、上記の回転の速度は、第二ギャップ部24bが無い場合に比べて遅くなり、逆回転の最大量も減少する。
Here, since the
したがって、可動鉄心21の右側がクッションゴム11aに接し、可動鉄心21の他端部が固定鉄心11から最も離れた位置に到達する前に、可動鉄心21全体を固定鉄心11に、第二ギャップ部24bが無い場合より大きく引き付けることができる。すなわち、第二ギャップ部24bが無い場合よりも、バネ13を早いタイミングで収縮させることができる。結果として、可動鉄心21の他端部が固定鉄心11から最も離れた位置に到達したときの、他端部の可動鉄心21と固定鉄心11との距離が、第二ギャップ部24bが無い場合に比べて小さくなる。
Therefore, before the right side of the
その後、可動鉄心21の他端部が固定鉄心11に向かって近づき、可動鉄心21の他端部が固定のクッションゴム11aに接して、可動鉄心21と固定鉄心11が平行になったところで、制動の解除の動作が終了する。
Thereafter, the other end of the
上記の本実施の形態によれば、制動解除開始時から固定鉄心11と可動鉄心21の他端部の距離が最大となり、可動鉄心21の一端部が固定鉄心11のクッションゴム11aに接するまでの期間において、瞬間的に生じる回転を抑制し固定鉄心11と可動鉄心21との距離が、拡大することを抑制することが可能となる。ここで、可動鉄心21と固定鉄心11との距離が近いほど、可動鉄心21の受ける磁界の強さが大きくなるので、可動鉄心21を引き付けるために必要な磁界の大きさを小さくすることができる。すなわち、本実施の形態によれば、可動鉄心21が固定鉄心11に対して傾けて設けられた電磁ブレーキ装置100において、効率的に制動を解除できる電磁ブレーキ装置100を提供することができる。例えば、固定鉄心11及び可動鉄心21を小さくすることで、電磁ブレーキ装置100を小型化することができる。また、制動解除のために必要な電力を小さくすることができる。
According to the present embodiment described above, the distance between the fixed
本実施の形態において第二ギャップ部24bは、従来から残留磁化の低減を目的として電磁ブレーキ装置100の可動鉄心に備えられているギャップ部24の内の一部である。したがって、電磁ブレーキ装置100の製造工程を簡単に保ったまま、第二ギャップ部24bを設けることができる。
In the present embodiment, the
また、第二ギャップ部24bの上端は可動鉄心21の対向面に平行である。そのため、次に説明する実施の形態2と異なり、ドリルを可動鉄心21に対して垂直に保ったまま第二ギャップ部24bを形成することができるため、簡単にギャップ部24を設けることができる。
Also, the upper end of the
本実施の形態では、ギャップ部24の左右方向の両端は、コイル12が埋め込まれる溝と対向する位置に設けられているため、両端が固定鉄心11の対向面であってコイル12の溝が無い位置に対向するように設けたときと比べて、製造誤差により、可動鉄心21と固定鉄心11が、クッションゴム11aが無い場所で接触して、大きな音が出るリスクが小さくなる。また、両端をコイル12よりも外側の位置に対向するように設けたときと比べて、磁界が極端に弱くなることもない。
In the present embodiment, both ends of the
本実施の形態では、第二ギャップ部24bの深さによって、左側及び右側における固定鉄心11が可動鉄心21を引き付ける力を調節している。そのため左右方向のギャップ部24の大きさで引き付ける力を調節する場合に比べて、設計の過程で固定鉄心11が可動鉄心21を引き付ける力を調節する際に、望ましいバネ13の設置位置とギャップ部24の端である段差部分とが重なり、設計の難易度が高まることを抑えることができる。
In this embodiment, the force with which the fixed
本実施の形態においてギャップ部24は空隙である。したがって、他の部材を備えるよりも簡単にギャップ部24を形成することができる。なお、課題の解決のためには樹脂などの鉄心よりも透磁率の低い材料を、ギャップ部24に取り付けてもよい。
In this embodiment, the
本実施の形態では、ギャップ部24を可動鉄心21に設けている。したがって、コイル12、バネ13、及びガイドピン3を埋め込む溝を備えた固定鉄心11に設ける場合と比べて簡単に、ギャップ部24を設けることができる。
In the present embodiment,
実施の形態2.
実施の形態1においては、加工のしやすさから第二ギャップ部24bは、二つの段差であるギャップ部24の右側の窪みであった。しかし、課題の解決のためには、ギャップ部24の形状はこれに限られない。図8を用いて、本実施の形態の構成について説明する。Embodiment 2.
In the first embodiment, the
本実施の形態は、実施の形態1において二段の窪みであったギャップ部24に代えて、紙面の左側から右側である可動鉄心21の他端部側から一端部側に行くにつれて直線的に深くなるように設けられたレシジャルギャップであるギャップ部25が設けられている。すなわち、ギャップ部25において、一点鎖線で示す固定鉄心11と可動鉄心21との接点を含む平面から可動鉄心21の鉄心部分までの距離が、可動鉄心21の他端部側から一端部側に行くにつれて直線的に大きくなっている。ギャップ部25は、第一ギャップ部25a及び第二ギャップ部25bを備えている。可動鉄心21の他端部側から一端部側への方向は、制動状態において固定鉄心11と可動鉄心21との距離が大きくなる方向である。
In the present embodiment, instead of the
第一ギャップ部25aは、バネ13が可動鉄心21に接触している部分からギャップ部25の他端部側の端までであり、第二ギャップ部25bは、バネ13が可動鉄心21に接触している部分からギャップ部25の一端部側の端までである。したがって、第二ギャップ部25bの上端である可動鉄心21の鉄心部分は、一点鎖線で示す固定鉄心11と可動鉄心21との接点を含む平面からの距離が、第一ギャップ部25aの上端である可動鉄心21の鉄心部分よりも大きいものである。ギャップ部25の他端部側の端とは、制動状態において固定鉄心11と可動鉄心21との距離が小さい方の端であり、ギャップ部25の一端部側の端とは、制動状態において固定鉄心11と可動鉄心21との距離が大きい方の端である。
The
本実施の形態において、電磁ブレーキ装置100の制動時に固定鉄心11と可動鉄心21のなす角の角度と、一点鎖線で示す平面とギャップ部25の上端である可動鉄心21の鉄心部分とのなす角の角度は一致する。すなわち、ギャップ部25の上端である可動鉄心21の鉄心部分と固定鉄心11は平行となる。
In the present embodiment, the angle formed between the fixed
したがって、残留磁化の低減を目的として設けられたギャップ部25には、実施の形態1のギャップ部24のように段差が設けられていない。そのため局所的に固定鉄心11と可動鉄心21が近い部分が存在せず、ギャップ部25の深さに変化を持たせたことによる、残留磁化の低減に対する影響が少ない。
Therefore, unlike the
実施の形態3.
実施の形態1においてギャップ部24は二つ窪みであった。しかし、課題の解決のためには、ギャップ部24を構成する窪みの数はこれに限られない。図9を用いて、本実施の形態の構成について説明する。
In Embodiment 1, the
本実施の形態は、三つの段差により、ギャップ部26を形成したものである。ギャップ部26は、一点鎖線で示す固定鉄心11と可動鉄心21との接点を含む平面から可動鉄心21の鉄心部分までの距離が最も小さい他端部側の窪みである第一ギャップ部26a、第一ギャップ部26aの一端部側の隣に設けられた、次に距離が小さい窪みである第二ギャップ部26b、及び第二ギャップ部26bの一端部側の隣に設けられた、その距離が最も大きい窪みである第三ギャップ部26cから構成されている。
In this embodiment, the
実施の形態4.
実施の形態1において第二ギャップ部24bは、紙面の左右方向の両端が、コイル12が埋め込まれる溝と対向するように設けられたギャップ部24の一部であった。しかし、課題の解決のためには、第二ギャップ部24bの位置はこれに限られない。図10を用いて本実施の形態の構成について説明する。Embodiment 4.
In Embodiment 1, the
本実施の形態は、ギャップ部24に代えて、第一ギャップ部27a及び第二ギャップ部27bを備えている。第一ギャップ部27aは可動鉄心21の他端部側の端に設けられた窪みである。第二ギャップ部27bは可動鉄心21の一端部側の端に設けられた窪みである。第二ギャップ部27bは、第一ギャップ部27aよりも深い窪みである。すなわち、第二ギャップ部27bの上端である可動鉄心21の鉄心部分は、一点鎖線で示す固定鉄心11と可動鉄心21との接点を含む平面からの距離が、第一ギャップ部27aの上端である可動鉄心21の鉄心部分よりも大きい。
This embodiment includes a
実施の形態5.
実施の形態1においては加工のしやすさから、ギャップ部24は可動鉄心21に設けられていた。しかし、課題の解決のためには、ギャップ部24は、固定鉄心11に設けられていてもよい。図11を用いて本実施の形態の構成について説明する。Embodiment 5.
In Embodiment 1, the
本実施の形態は、ギャップ部28を固定鉄心11に備えたものである。ギャップ部28は固定鉄心11のコイル12を埋め込む溝の内側に備えられた、固定鉄心11の可動鉄心21側の面に平行な二段の窪みである。ギャップ部28の他端部側の窪みが第一ギャップ部28aであり、一端部側の窪みが第二ギャップ部28bである。また、第二ギャップ部28bは、第一ギャップ部28aよりも深い窪みである。すなわち、第二ギャップ部28bは、制動解除状態における固定鉄心11と可動鉄心21との接点を含む平面からの距離が、第一ギャップ部28aよりも大きいものである。本実施の形態において、固定鉄心11と可動鉄心21との接点を含む平面は、一点鎖線で示したクッションゴム11aの上端を含む平面である。
In this embodiment, the fixed
以上の実施の形態2から5によれば実施の形態1と同様の作用により、可動鉄心21を引き付けるために必要な磁界の大きさを小さくすることができる。
According to the second to fifth embodiments described above, the magnitude of the magnetic field required to attract the
以上、実施の形態について説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではない。以下に変形例を示す。 Although the embodiment has been described above, the present invention is not limited to this embodiment. Modifications are shown below.
実施の形態において、電磁ブレーキ装置100はエレベータの巻上機のロータ200を制動する外接式のドラムブレーキであったがこれに限られない。例えば、自動車のブレーキに用いられてもよいし、特許文献1のような内接式のドラムブレーキに用いてもよい。
In the embodiment, the
実施の形態において、ガイドピン3は二本であったが、課題の解決のためには、これに限られない。例えば、ガイドピン3は一本又は三本以上でもよい。また特許文献1に記載のように、電磁ブレーキ装置100が内接式のドラムブレーキであって、ガイドピン3が不要の場合は、ガイドピン3は無くてもよい。
Although the number of guide pins 3 is two in the embodiment, it is not limited to this in order to solve the problem. For example, the number of guide pins 3 may be one or three or more. Further, as described in Patent Document 1, if the
実施の形態においてバネ13は一本であったが、複数設けられてもよい。例えば、固定鉄心11の中心に一本のバネ13を設け、片側に可動鉄心21を固定鉄心11に対して傾けるバネ13を設けてもよい。
Although the number of
実施の形態において、第一ギャップ部24a,25a,26a,27a,28a及び第二ギャップ部24b,25b,26b,27b,28bは固定鉄心11及び可動鉄心21の一方に設けられていたが、少なくとも一方に設けられていれば良く、両方に設けられていてもよい。
In the embodiment, the
11,311 固定鉄心、11a クッションゴム、12,312 コイル、13,313 バネ、14 スイッチ、21,321 可動鉄心、22 ライニング、23 突起部、24,25,26,28 ギャップ部、24a,25a,26a,27a,28a 第一ギャップ部、24b,25b,26b,27b,28b 第二ギャップ部、26c 第三ギャップ部、3 ガイドピン、3a ガイドピン溝、100,300 電磁ブレーキ装置、200 ロータ
11,311 fixed
Claims (5)
前記固定鉄心とロータとの間を移動可能であり、両端部及び前記両端部の間にある中間部を有し、前記両端部のうち一端部が他端部よりも前記固定鉄心に対して近くなるように傾斜して設けられた可動鉄心と、
前記固定鉄心に設けられたコイルと、
前記可動鉄心の中間部に接触するように設けられ、前記可動鉄心を前記固定鉄心から遠ざける方向へと押圧するバネと、
を備え、
前記固定鉄心並びに前記可動鉄心のうちの少なくとも一方は、他方と対向する対向面に、窪みである第一ギャップ部並びに前記第一ギャップ部及び前記バネよりも前記可動鉄心の一端部に近い側に前記第一ギャップ部より深い窪みである第二ギャップ部と、を備える
電磁ブレーキ装置。a fixed core;
It is movable between the fixed core and the rotor, and has both ends and an intermediate portion between the both ends, one end of the both ends being closer to the fixed core than the other end. A movable iron core provided at an angle so as to be
a coil provided on the fixed core;
a spring provided in contact with an intermediate portion of the movable core and pressing the movable core in a direction away from the fixed core;
with
At least one of the fixed iron core and the movable iron core is provided on a facing surface facing the other, on a side closer to one end of the movable iron core than the first gap portion, which is a recess, and the first gap portion and the spring. and a second gap portion that is a recess deeper than the first gap portion.
前記可動鉄心は、前記制動状態において、前記バネ及び前記ロータから押圧されることにより、前記固定鉄心に対して傾いて支持される
ことを特徴とする請求項1に記載の電磁ブレーキ装置。the diametrical center of the spring is located on the contact surface between the rotor and the movable iron core in a braking state, and is located on the other end side of the movable iron core relative to the center of the movable iron core in the tilt direction;
2. The electromagnetic brake device according to claim 1, wherein said movable core is supported in a tilted manner with respect to said fixed core by being pressed by said spring and said rotor in said braking state.
前記コイルは、前記固定鉄心の前記可動鉄心に対向する面に設けられた溝に埋め込まれており、
前記第一ギャップ部と前記第二ギャップ部は連続して前記可動鉄心に備えられており、
前記第一ギャップ部の前記可動鉄心の他端側の縁及び前記第二ギャップ部の前記可動鉄心の一端部側の縁は、それぞれ前記コイルが埋め込まれる溝と対向する位置に設けられる
ことを特徴とする請求項2に記載の電磁ブレーキ装置。A switch that outputs a signal capable of distinguishing between the braking state and the braking release state by detecting a state in which the other end of the movable core is closer to the fixed core than in the braking state,
The coil is embedded in a groove provided in a surface of the fixed core facing the movable core,
The first gap portion and the second gap portion are continuously provided in the movable core,
An edge of the first gap portion on the other end side of the movable core and an edge of the second gap portion on the one end side of the movable core are provided at positions facing grooves in which the coils are embedded, respectively. The electromagnetic brake device according to claim 2.
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電磁ブレーキ装置。The upper end of the second gap portion is parallel to the facing surface,
The electromagnetic brake device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電磁ブレーキ装置。The first gap portion and the second gap portion are one surface provided so that the depth of the recess increases linearly from the other end side of the movable iron core toward the one end side. The electromagnetic brake device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
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