卷扬机的制动机构.pdf

本发明的卷扬机的制动机构(110)，将多个制动构件(20)配置成与朝一面开放的制动鼓(2)的碗状部(12)的内壁相对的状态，另外设有弹性构件(30)，其配置成与多个制动构件(20)分别连接、使弹力向从碗状部(12)的中心的放射线的方向、且向将制动构件(20)推压到碗状部的内壁上的方向产生动作。制动机构(110)具有：将弹性构件(30)的、与制动构件(20)连接的部分的相反侧的部分进行固定的支承构件(8)；和发挥与弹力相反的反力而控制弹力的控制机构(42、50)。

1、  一种卷扬机的制动机构，其特征在于，具有：
配置成与朝一面开放的制动鼓的碗状部的内壁相对的多个制动构件；
配置成分别与所述多个制动构件连接、使弹力向从所述碗状部的中心的放射线的方向、且向将所述制动构件推压到所述碗状部的内壁上的方向产生动作的弹性构件；
将所述弹性构件的、与所述制动构件连接的部分的相反侧的部分予以固定的支承构件；
发挥与所述弹力相反的反力而对所述弹力进行控制的控制机构。

2、  如权利要求1所述的卷扬机的制动机构，其特征在于，所述弹性构件，相对于所述多个制动构件分别独立地配置，并分别产生弹力。

3、  如权利要求1或2所述的卷扬机的制动机构，其特征在于，所述卷扬机的制动机构，还具有对所述弹力的强度进行调节的弹力调节构件。

4、  如权利要求3所述的卷扬机的制动机构，其特征在于，
所述弹性构件是弹簧，
所述弹力调节构件，包括相对于所述弹簧弹力的作用方向而垂直配置的弹力调节螺栓和弹力调节螺母，
通过对所述弹力调节螺母的位置进行调节来调节所述弹力。

5、  如权利要求1～4中任一项所述的卷扬机的制动机构，其特征在于，
所述控制机构具有：
所述电磁铁；以及
利用所述电磁铁进行吸引、松开而可动、将该吸引力作为所述反力而向所述弹性构件传递的可动构件。

6、  如权利要求5所述的卷扬机的制动机构，其特征在于，
所述可动构件具有：
与所述电磁铁相对并留有规定的间隔而配置的、被所述电磁铁吸引、松开并可移动的可动盘部；以及
一端与所述可动盘部连接、另一端与所述弹性构件连接的臂部，
所述臂部与所述可动盘部连动地进行动作，并将所述反力向所述弹性构件传递。

7、  如权利要求6所述的卷扬机的制动机构，其特征在于，
所述电磁铁的电线，在相对于所述制动鼓的中心轴为同心圆的方向被卷绕，
所述可动盘部，配置在相对于所述中心轴为同心圆的方向，
所述臂部，形成剖面为L字形，将所述电磁铁与所述可动盘部之间的吸引力的方向进行变换、作为反力向所述弹性构件传递。

8、  如权利要求6或7所述的卷扬机的制动机构，其特征在于，所述控制机构，包括所述可动盘部和能对与所述电磁铁的距离进行调节的可动盘部调节构件。

9、  如权利要求8所述的卷扬机的制动机构，其特征在于，
所述可动盘部调节构件，包括将所述可动盘部与所述臂部之间连接起来的可动盘部调节螺钉及可动盘部调节螺母，
通过改变所述可动盘部调节螺母的位置，而对所述可动盘部与所述电磁铁的距离进行调节。

卷扬机的制动机构
技术领域
本发明涉及卷扬机的制动机构。更具体地说，涉及在电梯装置中、作为对在卷绕绳索并使轿厢升降的卷扬机中所用的制动机构很合适的卷扬机的制动机构。
背景技术
以往的卷扬机的制动机构，如日本专利特开2000-289955号公报所揭示，被设在制动鼓内。制动机构，包括左右对称地配置的制动臂。各制动臂，利用支承销将上方的一端支承在支承板上。在支承板的下方，固定有制动弹簧，制动弹簧的两端，分别与各制动鼓的下方端部抵接。在制动臂的支承销附近，通过制动瓦将制动衬垫安装成与制动鼓的内侧的制动面相对的状态。另外，在制动臂的中间部附近配置着电磁铁。
在这样构成的以往的制动机构中，通过使制动衬垫与制动鼓的制动面接触，进行制动动作，使卷扬机的旋转停止。另外，反之，通过将制动衬垫从制动鼓拉离，将制动松开，使卷扬机成为可旋转的状态。这里，制动衬垫的接触、拉离，通过将安装在制动衬垫上的2根制动臂以支承销为支点可动地进行。另外，制动臂，利用制动弹簧将制动臂向外侧推压的弹力，朝制动衬垫外侧推压，利用电磁铁将制动臂向内侧吸引的吸引力，朝制动衬垫内侧拉动。即，在将制动衬垫向制动鼓推压时，解除由电磁铁产生的吸引力，利用由制动弹簧产生的弹力使制动臂朝向制动鼓侧打开的方向运动。另一方面，在将制动衬垫从制动鼓拉离的场合，在电磁铁中流通电流而产生吸引力，将制动臂向中心方向吸引。
可是，如上所述，制动臂左右对称地配置着2根，在该制动臂的各个上设有分别与制动臂的动作连动地进行动作的各1个的制动衬垫。因此，制动机构，利用2个制动衬垫进行制动动作。
因此，为了确保电梯装置所需的制动力，就需要对各制动衬垫增大向制动鼓推压的力，因此需要增大对制动臂进行推压的制动弹簧的弹力。
但是，为了增大制动弹簧的弹力，就需要将弹簧的材料线径加粗、或将弹簧的外径增大等的对策。因此，可以设想到制动弹簧变厚、变大，与弹簧的大小相应，制动机构、进而卷扬机整体也就变厚、变大。
另外，若增大制动弹簧的弹力，作用在制动臂上的力也增大。因此，制动臂发生挠曲变形，由此，可以认为使制动衬垫向制动鼓推压的力降低。对此，可以考虑使制动臂的刚性增大，但为了使制动臂的刚性增大，需要使制动臂在负荷作用的方向上加厚。因此，可以认为会使制动装置、进而卷扬机整体增大。
另外，在使制动弹簧的弹力增大的场合，与其对抗的吸引力也需要增大。但是，为了增大吸引力，就必须使电磁铁的电线直径加粗、或使电线的圈数增多。因此，就会使电磁铁变大、限制了卷扬机的小型化。另外，若使电线直径加粗、或使圈数增多，还会增大所需的电力。
另外，在电梯装置中，要求静音化，但若使制动弹簧的弹力增大，则存在制动衬垫与制动鼓冲撞时的冲撞音变大的情况。
另外，在这样构成的制动机构中，制动臂，以对其一端进行支承的支承销作为支点可以动作。因此，制动衬垫与制动鼓的间隙、及衔铁与电磁铁的间隙，在与销接近的一侧变窄，在离销远的一侧变宽。另一方面，制动衬垫与制动鼓之间的必须的最小间隙，由与销接近的一侧来决定。因此，离销远的一侧的间隙，由于比必须的最小间隙要大，故在该部分的冲撞音就更加变大。
发明内容
本发明，是为了解决上述问题而作成的，其目的在于，实现卷扬机地小型化和静音化等，并提出改进后的卷扬机的制动机构的提案。
因此，本发明的卷扬机的制动机构，具有：与朝一面开放的制动鼓的碗状部的内壁相对地配置的多个制动构件；与所述多个制动构件分别连接、配置在从所述碗状部的中心的放射线的方向、且配置成使弹力朝将所述制动构件向所述碗状部的内壁进行推压的方向起作用的弹性构件；将所述弹性构件的、与所述制动构件连接的部分的相反侧的部分进行固定的支承构件；发挥与所述弹力相反的反力以对所述弹力进行控制的控制机构。
这样，各个制动构件负担的制动力，能比以往的要小，由此，能实现弹性构件及电磁铁等的小型化。另外，能使在制动构件与制动面冲撞时的冲撞音减小。
图1是对本发明实施形态的卷扬机的制动机构说明用的剖面模式图。
图2是对本发明实施形态的卷扬机的制动机构说明用的主视图。
图3是图1的制动机构的A-A’方向的剖视图。
图4是图1的制动机构的B-B’方向的剖视图。
图5是对本发明实施形态的卷扬机的杠杆部分说明用的模式图。
图6是对本发明实施形态的卷扬机的、制动被解除了的励磁状态说明用的剖面模式图。
以下，参照附图对本发明的实施形态进行说明。另外，在各图中，对相同或相当的部分标上相同符号并简化或省略其说明。
图1是对本发明实施形态的卷扬机100的制动机构110说明用的剖面模式图。另外，图2是对卷扬机的制动机构说明用的主视图。图3、图4分别是图1的卷扬机的制动机构中的A-A’方向、B-B’方向的剖面模式图。另外，在各图中，用虚线表示的部分表示透视部分。
如图1所示，在卷扬机100上以中心轴4为中心可旋转地配置着制动鼓2。另外，制动鼓2，与中心轴4一起被收容在一面具有开放面的外壳6内，该开放面的一部分，利用框架8进行关闭。
另外，在本说明书中，将开放面侧(图1中的下侧)称作正面，将与其相对的面侧(图1中的上侧)称作背面。
制动鼓2，具有卷绕绳索并旋转的绳轮10和与绳轮10的正面侧连接的鼓部12。鼓部12，是在正面侧具有开放面的碗状体。鼓部12的内侧的侧面部分设有制动面14。
参照图1和图2，在制动鼓2的鼓部12内部配置着制动机构110。
制动机构110，具有与制动面14相对地、沿鼓部12的内周壁、等间隔地设置的合计8个制动衬垫20。在各制动衬垫20的与制动面14相对的面的相反侧的面上，分别安装着制动瓦22。
在各制动瓦22的中心部，分别设有螺杆24，即，各螺杆24，一端被固定在制动瓦22上。各螺杆24的另一端，分别被旋入弹簧支座26中。
如图1～图4所示，各弹簧支座26，在中空的圆筒构件的一端上，具有比圆筒构件直径大的同心圆上的圆板构件，另外，在另一端上具有切成6角形并在内侧进行螺纹加工的螺母构件。螺杆24，被该螺母构件所固定。
分别将紧固螺母28设置成与各弹簧支座26的螺母构件侧接触的状态。在各紧固螺母28中分别贯通着螺杆24。利用各弹簧支座26的螺母构件和紧固螺母28能防止各螺杆24的松动。
分别将制动弹簧30设置成与各弹簧支座26的圆板构件侧抵接的状态。各制动弹簧30，被配置成使弹力对各制动瓦向与制动构件侧垂直的推压方向起作用。即，如图2所示，各制动弹簧30，被配置在将中心轴4与各制动衬垫20连接的放射线的方向。另外，将制动弹簧30、与制动瓦22连接的弹簧支座26、紧固螺母28、螺杆24也沿该方向配置。制动弹簧30的与弹簧支座26抵接的面的相反侧的面被固定在框架8上。
在鼓部12的中心设有花键40。花键40，由将中心轴4的周围围住地配置的圆筒部和留有间隔地两片平行配置且配置在与圆筒部同心圆上的圆环形的板构成，圆筒部，大致垂直地贯通圆环状的板的中心地组合构成。另外，电磁铁42，被收容在花键40中。电磁铁42的电线，以花键40的圆筒部为中心卷绕在2片圆环状的板之间。
另外，在图1～图4的状态中，在电磁铁42上未流通电流。即，卷扬机100的制动处于动作的状态。在本说明书中，将制动器这样动作的状态称作无励磁状态，将在电磁铁42上施加电压、并解除制动的状态称作励磁状态。
与电磁铁42相对地配置有可动的衔铁44。衔铁44，是圆环形的铁板，在其中心的孔中，大致垂直地贯通着中心轴4和将其覆盖的花键40的圆筒部。另外，衔铁44在中心轴4的轴向可动。
在衔铁44的外周附近，在与各制动弹簧30对应的位置、即在将中心轴4与各制动弹簧30连接的放射线上分别配置着合计8个螺钉46。各螺钉46，垂直地贯通衔铁44，并利用螺母48分别被固定在衔铁44上。
杠杆50，其端部分别被配置成与各螺钉46的前端部接触的状态。即，各杠杆50的端部与从衔铁44向背面侧突出的各螺钉46的前端接触。
图5是对杠杆部分说明用的概念图。图5(a)是剖视图，图5(b)是从下面看图5(a)时的图，图5(c)是从右面看图5(a)时的图。
如图5所示，各杠杆50，是分别具有杠杆支承部52、旋转销54、和2根杠杆前端部56的结构，从剖面看，成为L字形的形状。
各杠杆支承部52，若从装入制动机构110时的正面侧看，是矩形的板。在与各杠杆支承部52的长度方向垂直的边中的一边(图5(a)、(b)中的右侧)的中心部附近，分别与螺钉46的前端部接触。另外，在与该一边相对的一边侧上设有旋转销54。
另外，杠杆前端部56分别相对于杠杆支承部52垂直且2根平行地连接在设有该旋转销54的边的两端上。杠杆前端部56，一端与杠杆支承部52连接并大致垂直地被固定着。另外，杠杆前端部56的另一端，被加工成厚半球状，该半球状部分，如图1～图4所示，被配置成与弹簧支座26的圆板构件的与制动弹簧30抵接的面的相反的面抵接的状态。另外，在无励磁状态下，如图1所示，成为与弹簧支座26的圆板构件平行地抵接的状态。
另外，这样构成的杠杆50，成为能以旋转销54为中心进行旋转。
图6是在本发明实施形态中，对解除了制动的励磁状态进行说明用的剖面模式图，是与图1对应的剖面部分。
以下，用图1～图6对制动机构110的动作详细地进行说明。
在无励磁状态下，在电磁铁42中未流通电流。
在该状态下，弹簧支座26的圆板构件，受到从制动弹簧30向各制动瓦22侧的弹力。由此，向旋入弹簧支座26的螺杆24传递向外侧方向的弹力，制动瓦22和制动衬垫20被推靠在制动面上。因此，在该状态下，制动鼓2，是不能旋转的状态，制动器处于制动的状态。
另外，这时，各杠杆前端部56，被各弹簧支座26的圆板构件推压，受到向各制动瓦22侧的弹力。另外，各杠杆50，就能以各旋转销54为支点、在中心轴4的轴向沿水平的面进行旋转。因此，各杠杆前端部56受到的向外侧方向的弹力，作为使与各杠杆前端部56垂直地固定的各杠杆支承部52向正面侧移动的力，向各杠杆支承部52传递。当正面方向的力作用在各杠杆支承部52上时，各杠杆支承部52的、与各螺钉46抵接的端部，将各螺钉46向正面侧推压。由此被固定在各螺钉46的相反侧的衔铁44也向正面侧推压，在与电磁铁42留有规定的距离的状态下静止。另外，在无励磁状态下，由于在电磁铁中未流通电流，故不存在将衔铁44向电磁铁42侧吸引的力的作用。
接着，对从无励磁状态成为励磁状态的情况、即对在电磁铁42中流通电流的情况进行说明。
当在电磁铁42上施加电压且电流开始流动时，朝电磁铁42侧、即朝背面侧吸引的吸引力作用在衔铁44上。当对衔铁44作用背面方向的吸引力时，被固定在衔铁44上的各螺钉46也被施加背面方向的力。该背面方向的力，向分别与各螺钉46抵接的杠杆支承部52的前端传递。将各杠杆支承部52推向背面侧的力，作为各杠杆50以各旋转销54为支点进行旋转的力进行传递。由此，该力作为将各杠杆前端部56向制动瓦22的相反侧、即向中心轴4侧推压的力，向相对于各杠杆支承部52垂直地配置的各杠杆前端部56传递。由此，各杠杆前端部56，在与各制动弹簧30抵接的部分中，将各制动弹簧30向中心轴方向推回。该将各制动弹簧30推回的力，当比各制动弹簧30的弹力大时，各制动弹簧30缩短，与其连动，弹簧支座26、紧固螺母28、螺杆24被拉回中心轴4侧。另外，随此，分别被固定在各螺杆24上的制动瓦22和制动衬垫20被拉引至中心轴4侧，各制动衬垫20与制动面14的接触松开。这样，制动鼓2成为可旋转的状态、即成为解除制动的状态。
另外，在各弹簧支座26上，使对螺杆24进行固定的紧固螺母28进行旋转，通过使其位置进行变更，能调节制动弹簧30的弹力。另外，各紧固螺母28、螺杆24和制动弹簧30，分别独立地被设在各制动瓦22上。因此能独立地调整各个制动弹簧30的弹力。即，能对一个个的制动衬垫20设定各制动衬垫20对制动面14推压的力。这里，各制动衬垫20对制动面14推压的力通过对紧固螺母28的位置调节分别成为相等的状态。
另外，通过对分别连接衔铁44和各杠杆50的螺母48的位置进行调节，能调整衔铁44与电磁铁42的距离。另外，各杠杆50，分别独立地通过螺钉46和螺母48与衔铁44进行连接。因此，衔铁44与各杠杆50的距离，能分别独立地进行调节。这里，考虑各杠杆50的位置等，对各螺母48进行调节、设定成使衔铁44与电磁铁42留有所需最小限度的间隔地成为平行的状态。
如上所述，在本实施形态中，与制动面14相对地设有合计8个制动衬垫20、安装在其上的制动瓦22和制动弹簧30等，利用分别独立的制动弹簧30将制动力施加于一个个的制动衬垫20上。因此，由于能将必须的制动力分散成各个制动衬垫20的推压力，故能减小赋予各制动衬垫20的制动力。因此能将制动弹簧30作成薄型化、小型化，由此，能使制动机构、进而使使用它的卷扬机整体薄型化、小型化。另外，由于能减小在各制动衬垫20上负担的制动力，故能抑制制动衬垫20与制动面14冲撞时的冲撞音。因此，能实现电梯装置的静音化。
另外，制动衬垫20从垂直配置的制动弹簧30受到垂直的制动力。因此，能将制动衬垫20与制动面14留有必须的最小限度的间隙地平行地进行配置。因此，能一定程度地抑制制动衬垫20与制动面14冲撞时的冲撞音。
另外，施加在衔铁44上的吸引力，利用剖面L字形角度的旋转销54进行90度方向的改变、并传递成与制动弹簧30的弹力对抗的状态。采用该结构，能将电磁铁42的电线以中心轴4为中心进行卷绕。因此，能使电磁铁42小型化、薄型化，由此，能实现制动装置110、进而卷扬机100的小型化。另外，这样，由于能使电磁铁42小型化、薄型化，故能减少消耗电力。
另外，在本实施形态中，对设置合计8个制动衬垫20的情况作了说明。但是，在本发明中，不限于8个，考虑卷扬机的大小及必须的制动力等，只要设置适当个数的制动衬垫就可以。另外，如以往的卷扬机那样，即使将制动衬垫作成2个，由于制动力从制动弹簧直接、垂直方向地向制动衬垫传递，故能以必须的最小限度的间隙将制动衬垫与制动面平行地进行保持。因此，能缓和冲撞音，实现一定程度的静音化。但是若考虑卷扬机的小型化及进一步的静音化，最好设置比2个要多的制动衬垫。
另外，在本实施形态中对制动衬垫20等间隔地进行配置的情况作了说明。但是，在本发明中，若考虑了确保必须的制动力，制动衬垫也可以不是规则地进行配置的结构。
另外，在本实施形态中，作为将制动力向制动瓦22传递的机构，使用了制动弹簧30和弹簧支座26、螺杆24及将它进行固定的紧固螺母28。但是，在本发明中，不限于这样的机构。例如，制动力不限于由制动弹簧30产生的力，也可以是使用其他的弹性构件产生的力。另外，制动弹簧30与制动瓦22的连接，只要是适当连接的结构，也可以不是使用弹簧支座26等的结构。这样的连接，与所用的弹性构件相适应，只要选择适当的构件就可以。
另外，在本实施形态中，使用弹簧支座26、螺杆24及对其进行固定的紧固螺母28，由此对制动力进行调节的情况做了说明，但本发明不限于此。这样的制动力的调节，例如，在与弹簧支座26相反侧端部上，也可以利用使制动弹簧30的固定位置错开等其他的调节方法。另外，也可以不是特别具有这样的调节装置的结构。
另外，在本实施形态中，作为对抗制动弹簧30的弹力对制动进行解除的机构，使用了电磁铁42、衔铁44及与它连接的杠杆50。但是，在本发明中，反力不限于由这样的机构产生的力，也可利用其他的装置对制动弹簧30的弹力进行抑制。
另外，在本实施形态中，对将杠杆50形成剖面L字形、使吸引力的方向转换90度、并作成与制动弹簧30的弹力进行对抗的情况作了说明。但是，本发明不限于此，考虑到由电磁铁产生的吸引方向、制动弹簧的制动力作用的方向，在制动鼓内能配置的位置等，只要将吸引力向适当的方向进行传递地对杠杆的形状、配置进行选择就可以。
另外，杠杆50与衔铁44，利用螺钉46及螺母48进行连接。由此，能对衔铁44与电磁铁42的距离进行调节。但是，在本发明中，配置距离的调节装置不限于这样的机构，也可以利用其他的装置对衔铁44与电磁铁42的距离进行调节。另外，也可以是不特别具有这样的调节装置的结构。
另外，在本发明中，制动构件，例如相当于实施形态中的制动衬垫22，弹性构件，例如相当于制动弹簧30，支承构件，例如相当于框架8。另外，在本发明中，控制机构，例如相当于实施形态中的电磁铁42和杠杆50。
另外，在本发明中，弹力调节构件，例如相当于实施形态中的螺杆24、弹簧支座26和紧固螺母28，弹力调节螺栓，相当于螺杆24，弹力调节螺母，相当于紧固螺母。
另外，在本发明中，电磁铁，例如相当于实施形态中的电磁铁42。另外，可动构件，例如相当于衔铁44及杠杆50，可动盘部，相当于衔铁44，臂部，相当于杠杆50。
另外，在本发明中，可动盘部调节构件，例如相当于实施形态中的螺钉46和螺母48相符，可动盘部调节螺钉，相当于螺钉46，可动盘部调节螺母，相当于螺母48。
产业上的可利用性
如上所述，在本发明中，与制动器制动面对应地设置多个制动构件，并分别具有赋予制动力的弹性构件。因此，各个制动构件负担的制动力，能比以往的力减小，由此，能实现弹性构件及电磁铁等的小型化。另外，能使在制动构件与制动面冲撞时的冲撞音减小。因此，本发明，作为制动装置是有用的，尤其，能有效地作为用于电梯装置的卷扬机内的制动装置进行利用。