JP2000337407A - ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のブレーキ装置で制動力を上げるにはラ
イニングの押付力を高めるしか、ブレーキドラムを大径
化するしかない。 【解決手段】ブレーキドラムとライニングの一方に凸形
接触部を、他方に凸形接触部に嵌合して接触可能な凹形
接触部を形成し、凸形接触部の接触面と凹形接触部の接
触面とを互いに逆向き傾斜面とした。ブレーキドラムと
ライニングの一方に凸形接触部を二以上、凹形接触部を
二以上形成した。凸形接触部に傾斜角度の同じである２
つの接触面を形成し、凹形接触部が傾斜角度の同じであ
る２つの接触面を形成した。凸形接触部に傾斜角度の異
なる２つの接触面を形成し、凹形接触部に傾斜角度の異
なる２つの接触面を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はブレーキ装置の改良
に関するものであり、例えば、エレベーターの捲き上げ
装置に使用するのに適したブレーキ装置である。

【０００２】

【従来の技術】エレベーターの捲き上げ装置には各種構
造のものがあり、その一つとして図５に示すようなもの
がある。これはモータＡと、減速機Ｂと、モータＡの回
転軸Ｃに取り付けられたブレーキ装置Ｄと、ロープシー
ブＥとから構成されており、ロープＦの一端にエレベー
ターのカゴＧが取付けられ、他端にバランスウエイトＨ
が取り付けられ、ロープＦのうちロープシーブＥよりバ
ランスウエイトＨ側の部分は逸らせ車Ｊによって垂線よ
りも外側に逃がしてある。この捲き上げ装置はモータＡ
が回転するとその回転が減速機Ｂで減速され、減速機Ｂ
の回転によりロープシーブＥが回転してロープＦが巻き
上げられ、ロープＦに取り付けられているカゴＧが上昇
し、モータＡが逆回転すると減速機Ｂ、ロープシーブ
Ｅ、ロープＦが逆回転してカゴＧが降下する。カゴＧの
昇降を停止させるときは、モータＡの回転を停止させる
と共にブレーキ装置Ｄを作動させて、カゴＧを所定位置
に停止させる。

【０００３】前記捲き上げ装置に使用されるブレーキ装
置にも各種構造のものがあり、その一つとして図６に示
すものがある。これは支持ピンＫを回転軸として図中の
矢印ａ−ａ方向に回動するブレーキアームＬにブレーキ
シューＭが連結ピンＮにより回動自在に取り付けられ、
ブレーキシューＭにライニングＰが取り付けられてい
る。図６はライニングＰがブレーキドラムＱに押し付け
られて制動されている状態である。この状態で電磁石Ｒ
の押しピンＳが図６の矢印ｂ方向に押し出されると、操
作アームＴが支持ピンＵを回転軸として図中の矢印ｃ方
向に回動し、ブレーキアームＬに取り付けられている当
てピンＶが図中の矢印ｄ方向に押され、ブレーキアーム
Ｌが支持ピンＫを回転軸として同方向に押されて外側に
回動し、ブレーキシューＭ及びライニングＰも同方向に
回動して、ライニングＰがブレーキドラムＱから離れて
制動が開放される。その状態で電磁石Ｒの押しピンＳが
戻ると、操作アームＴによるブレーキアームＬの押しが
解除され、ブレーキアームＬが復帰スプリングＷにより
押し戻され、それに伴ってブレーキシューＭ及びライニ
ングＰが元位置に戻り、ライニングＰが再度、ブレーキ
ドラムＱに押し当てられて再度、制動される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のブレーキ装
置には次のような課題があった。図７に示すように従来
のブレーキ装置はブレーキドラムＱの接触面にライニン
グＰの接触面を垂直に押し付けるものであるため、ブレ
ーキドラムＱにライニングＰを押し付けたときに両接触
面の間に発生する摩擦力Ｐは両接触面の摩擦係数μと、
ライニングＰのブレーキドラムＱへの押付力Ｆの積とな
り、次式で表される。 Ｐ＝μ×Ｆ＝制動力 従って、制動力を高めるには摩擦係数μを高めるか、押
付力Ｆを大きくするか、ブレーキドラムを大径化するし
かない。しかし、現在のところコストや耐久性等の観点
から摩擦係数μが高く且つ実用的な素材はなく、制動力
を高めるには摩擦係数μを高めることは非現実的であ
る。一方、押付力Ｆを高めるには復帰スプリングＷを強
力なものとする必要があり、さらに復帰スプリングＷが
強力となればこれに抗してブレーキアームＬを開かせる
電磁石Ｒも強力なものとする必要があり、装置全体が大
型すると共にコストも高くなる。また、ブレーキドラム
を大径化することもブレーキ装置の大型化を招く。

【０００５】一般的にブレーキ装置は様々な装置と組み
合わされて全体として１つの装置を構成するが、如何な
る装置と組合されるかは別として、様々な方法によって
ブレーキ装置を含む装置全体の小型化が試みられてい
る。例えば前記エレベーター捲き上げ装置は次の様な理
由からその小型化が試みられている。即ち、エレベータ
ーは図８に示すようにカゴＧが昇降する昇降路Ｘの上部
（通常は建物の屋上）にペイントハウスと呼ばれる機械
室Ｙを設け、昇降路Ｘの下部（通常は建物の地下）にピ
ットと呼ばれる小室Ｚを設け、捲き上げ装置は前記ペイ
ントハウスＹ内に設置される。しかし、建物の高さにつ
いて法的規制が存在する場合にはペイントハウスＹも含
めて当該規制された高さに抑える必要がある。従って、
ペイントハウスＹ内に設置する捲き上げ装置が大型であ
ると当該ペイントハウスＹの高さも高くなり、その分だ
け建物の高さが制限されることになる。例えば、ペイン
トハウスＹが存在しなければ５階建ての建物を建設でき
る場合でも、ペイントハウスＹが１階分の高さを占めて
しまうため、実際には４階建ての建物しか建設すること
ができないといった問題がある。そこで、モータＡ、減
速機Ｂ、ブレーキ装置Ｄ等からなる前記捲き上げ装置
（図５）を小型化することが求められており、その１つ
の方法として減速機Ｂを無くしてモータＡを前記ロープ
シーブＥに直結する方法がある。しかし、この場合には
モータＡを低速回転且つ高トルクのものとする必要があ
るため、ブレーキ装置Ｄには大きな制動力が求められる
ことになるが、ブレーキ装置Ｄの制動力を大きくするこ
とには前記した問題がある。

【０００６】捲き上げ装置を小型化するもう１つの方法
として減速機Ｂにウォームギヤ又はヘリカルギヤを使用
して減速機Ｂを小型化する方法がある。しかし、減速機
Ｂにウォームギヤを使用した場合には４５〜１２０ｍ／
分までの捲き上げ速度にしか対応できないためエレベー
ターを高速化することができないという難点がある。ヘ
リカルギヤを使用した場合には１２０〜２４０ｍ／分の
捲き上げ速度に対応可能でありエレベーターを十分に高
速化することは可能であるが、コストが高くなるという
難点がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は前記課題
を解決することにあり、具体的には当該ブレーキ装置を
含む装置全体を小型化することが可能であり、制動力も
十分なブレーキ装置を提供することにある。

【０００８】本件出願の第１のブレーキ装置は、ブレー
キドラムにライニングを接触させてブレーキドラムの動
作を制動するブレーキ装置において、ブレーキドラムと
ライニングの一方に凸形接触部を、他方に凸形接触部に
嵌合して接触可能な凹形接触部を形成し、凸形接触部の
接触面と凹形接触部の接触面とを互いに逆向き傾斜面と
したものである。

【０００９】本件出願の第２のブレーキ装置は、ブレー
キドラムにライニングを接触させてブレーキドラムの動
作を制動するブレーキ装置において、ブレーキドラムと
ライニングの一方に凸形接触部を二以上、他方に凸形接
触部に嵌合して接触可能な凹形接触部を二以上形成し、
その凸形接触部の接触面と凹形接触部の接触面とを互い
に逆向き傾斜面としたものである。

【００１０】本件出願の第３のブレーキ装置は、第１又
は第２のブレーキ装置において、凸形接触部が傾斜角度
の同じである２つの接触面を持ち、凹形接触部が傾斜角
度の同じである２つの接触面を持つものである。

【００１１】本件出願の第４のブレーキ装置は、第１又
は第２のブレーキ装置において、凸形接触部が傾斜角度
の異なる２つの接触面を持ち、凹形接触部が傾斜角度の
異なる２つの接触面を持つものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）本発明のブレー
キ装置の第１の実施形態を図１〜図３に基づいて詳細に
説明する。このブレーキ装置は図１に示すようにブレー
キドラム１と、同ブレーキドラム１の径方向外側に対向
するように配置され、図中の矢印ａ−ｂ方向に開閉可能
とされた１対のブレーキアーム３と、夫々のブレーキア
ーム３にブレーキシュー５を介して取り付けられたライ
ニング７を備え、ブレーキアーム３を図１の矢印ａ方向
に閉じるとライニング７がブレーキドラム１に押し付け
られて接触し、同ドラム１の回転が摩擦力によって制動
され、ブレーキアーム３を矢印ｂ方向に開くとライニン
グ７がブレーキドラム１から離れて制動が解除されるよ
うにしたものである。

【００１３】前記ブレーキドラム１は直径２６０ｍｍの
鋳鉄製の円盤であり、図２（ａ）に示すように外縁部に
凸形接触部９が形成されている。この凸形接触部９は図
２（ｂ）に示すように中心線Ｘを中心として、当該ブレ
ーキドラム１の径方向外側に向けて４０°の傾斜で次第
に近接するテーパー状の２つの接触面１２によって形成
されている。なお、前記ブレーキドラム１の直径は一例
である。

【００１４】前記ライニング７は図１、図２（ａ）に示
すように略ブロック状であり、図２（ａ）に示すように
その内側に前記ブレーキドラム１の凸形接触部９にその
外側から嵌合可能な凹形接触部１４が形成されている。
この凹形接触部１４は図２（ｃ）に示すように中心線Ｘ
を中心として前記凸形接触部９の接触面１２と同一角度
で同接触面１２とは逆向きに傾斜する逆テーパ状の２つ
の接触面１６によって形成され、図２（ａ）に示すよう
にブレーキドラム１の凸形接触部９に凹形接触部１４を
嵌合すると、接触面１２、１２と接触面１６、１６が接
触し、その摩擦力によってブレーキドラム１の回転が制
動されるようにしてある。ここで、図３に示すように傾
斜している接触面１２を同角度で傾斜している接触面１
６に押し付けた場合、そこに作用する押付力Ｆは、Ｆ＝
Ｆ´・ｓｉｎθとなる。従って、Ｆを一定とすればＦ´
の値を大きくすることができるため、接触面１２と接触
面１６とが垂直に接触する場合に比べて大きな制動力を
得ることができる。なお、図２（ａ）の１７は凸形接触
部９と凹形接触部１４とを密着可能とするためのクリア
ランス（空間）である。

【００１５】前記ブレーキアーム３は具体的には次のよ
うにして図１の矢印ａ−ｂ方向に開閉可能としてある。
同図に示すように当該ブレーキアーム３は側面形状が略
円弧状であり、図２（ａ）に示すように断面形状が略Ｈ
形であり、図１に示すように長手方向下端をアームピン
２０によって図示されていないフレームに取り付けるこ
とによって図中の矢印ａ−ｂ方向に回動可能とすると共
に、上部を復帰スプリング２２によって常時図中の矢印
ｃ方向に付勢し、操作アーム２４を図中の矢印ｅ方向に
回動させると、当該ブレーキアーム３の上端が前記復帰
スプリング２２に抗して図中の矢印ｄ方向に押され同ブ
レーキアーム３が前記アームピン２０を支点として矢印
ｂ方向に開き、操作アーム２４による押圧を解除すると
復帰スプリング２２の復元力によって同ブレーキアーム
３が矢印ａ方向へ閉じるようにしてある。便宜上図１の
右側のブレーキアーム３には復帰スプリング２２が取り
付けられてないが、実際には左側のブレーキアーム３と
同様に復帰スプリング２２が取り付けられている。

【００１６】前記操作アーム２４は具体的には次のよう
にしてブレーキアーム３を図１の矢印ａ−ｂ方向に開閉
するようにしてある。当該操作アーム２４図１に示すよ
うに、一端が支持ピン２６によって図示されていないフ
レームに取り付けられて図中の矢印ｅ−ｆ方向に回動自
在とされており、電磁石２８に電圧を印加してこれを磁
化すると押しピン３０が下方に下がって操作アーム２４
を矢印ｅ方向に開き、先端が矢印ｅ方向に開くとブレー
キアーム３の上端に当該操作アーム２４に向けて突設さ
れている当てピン３２が操作アーム２４によって図中の
矢印ｄ方向に押されることによって、ブレーキアーム３
が前記復帰スプリング２２に抗して図中の矢印ｂ方向に
開くようにしてある。電磁石２８への電圧印加を停止す
ると押しピン３０による操作アーム２４の押しが解除さ
れるため、ブレーキアーム３は前記復帰スプリング２２
の復元力によって矢印ａ方向に閉じ、これに伴って当該
操作アーム２４も矢印ｆ方向に閉じて元の位置に復帰す
る。

【００１７】前記ブレーキシュー５は図１、図２（ａ）
に示すようにブレーキアーム３の長手方向ほぼ中央にシ
ューピン３４によって図１の矢印ｇ−ｈ方向に回動可能
に取り付けられ、前記シューピン３４より上部をスプリ
ング３６によって矢印ｈ方向に押圧すると共に、シュー
ピン３４より下部を支持ピン３８によって支持して、ブ
レーキアーム３が開いている状態（ライニング７がブレ
ーキドラム１に非接触の状態）のときには当該ブレーキ
シュー５及びライニング７の全体が矢印ｈ方向に多少傾
いた状態に保持されるようにしてある。これによって、
前記ブレーキアーム３を矢印ａ方向に閉じてライニング
７をブレーキドラム１に押し付けると、ライニング７が
同ライニング７の上部から下部に向けて順次ブレーキド
ラム１に押し付けられるため、ライニング７の接触面１
６の全面を均一にブレーキドラム１の接触面１２に接触
させることができる。尚、前記スプリング３６をシュー
ピン３４より下部に、支持ピン３８をシューピン３４よ
りも上部に配置した場合にも同様の効果を得ることがで
きる。但し、この場合はライニング７が同ライニング７
の下部から上部に向けて順次ブレーキドラム１に押し付
けられることになる。

【００１８】（他の実施形態）前記実施形態ではブレー
キドラム１に１つの凸形接触部９を、ライニング７に１
つの凹形接触部１４を形成したが、図４（ａ）に示すよ
うにブレーキドラム１に２つの凸形接触部９を形成し、
ライニング７に２つの凹形接触部１４を形成することも
できる。勿論、２つ以上の凸形接触部９又は凹形接触部
１４を形成することもできる。このように、凸形接触部
９又は凹形接触部１４を２以上形成すると、その分だけ
接触面１２、１６の面積が増加するため、より大きな制
動力を得ることができる。また、ライニング７の数は２
つに限られず、１つのブレーキドラム１に対して３つ以
上のライニング７を設けることもできる。この場合、１
つの３つ以上のブレーキアーム３を設け、夫々のアーム
３にライニング７を１つづつ取付けてもよく、１つのア
ーム３に複数のライニング７を取付けてもよい。

【００１９】図４（ｂ）に示すように凸形接触部９に傾
斜角度の異なる２つの接触面１２を形成し、これに応じ
て凹形接触部１４にも傾斜角度の異なる２つの接触面１
６を形成することもできる。

【００２０】何れの場合にも図示した接触面１２又は１
６の傾斜角度は一例であり、これに限られるものではな
い。また、図示したブレーキ装置ではブレーキドラム１
に凸形接触部９を、ライニング７に凹形接触部１４を形
成したが、ブレーキドラム１に凹形接触部１４を形成
し、ライニング７に凸形接触部９を形成することもでき
る。

【００２１】前記実施形態はエレベーター捲き上げ装置
に使用される場合を例にしたが、本発明のブレーキ装置
はエレベーター捲き上げ装置以外の装置に使用すること
もできることは勿論である。

【００２２】

【発明の効果】本件出願の第１のブレーキ装置は、ブレ
ーキドラムとライニングの一方に凸形接触部が、他方に
凸形接触部に嵌合して接触可能な凹形接触部が形成さ
れ、凸形接触部の接触面と凹形接触部の接触面とが互い
に逆向き傾斜面であるので、次のような効果を有する。 （１）押付力が同一の場合、両接触面が垂直な場合に比
べてより大きな制動力を得ることができる。 （２）凹形接触部が凸形接触部に嵌合して接触するの
で、高速で動作しているブレーキドラムにライニングを
押し付けても、同ライニングがぶれたり、よれたりする
ことがなく、安定した制動力を得ることができる。 （３）大きな且つ安定した制動力を得ることができるた
め、エレベーター捲き上げ装置に使用した場合には、同
装置を小型化するために減速機を除去したことによって
モータが高トルクとなっても、当該モータを確実に制動
することができる。従って、エレベーター捲き上げ装置
を減速機を除去する方法で小型化することが可能とな
り、当該装置が設置されるペイントハウスを少スペース
化したり、捲き上げ装置をピット内に設置することによ
ってペイントハウスを不要とすることもできる。

【００２３】本件出願の第２、第３、第４のブレーキ装
置は、ブレーキドラムとライニングの一方に凸形接触部
が二以上、他方に凸形接触部に嵌合して接触可能な凹形
接触部が二以上形成されているので、前記効果に加えて
次のような効果を有する。 （１）接触面の面積が大きいため、少ない力でより大き
な制動力を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のブレーキ装置の実施形態の一例を示す
説明図。

【図２】（ａ）は図１のＹ−Ｙ断面図、（ｂ）は凸形接
触部の一例を示す説明図、（ｃ）は凹形接触部の一例を
示す説明図。

【図３】ブレーキドラムの接触面とライニングの接触面
の接触状態を示す説明図。

【図４】（ａ）（ｂ）は本発明のブレーキ装置の異なる
実施形態を示す説明図。

【図５】エレベーター捲き上げ装置の一例を示す説明
図。

【図６】従来のブレーキ装置を示す説明図。

【図７】従来のブレーキ装置におけるブレーキドラムの
接触面とライニングの接触面の接触状態を示す説明図。

【図８】エレベータの概略を示す説明図。

【符号の説明】

１ ブレーキドラム ３ ブレーキアーム ５ ブレーキシュー ７ ライニング ９ 凸形接触部 １２ 凸形接触部の接触面 １４ 凹形接触部 １６ 凹形接触部の接触面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J058 AA06 AA14 AA17 AA24 AA29 AA38 BA01 BA17 BA23 CA03 CA08 CA19 CB04 CC13 CC66 CC72 CC77 FA37 FA39

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブレーキドラムにライニングを接触させて
   ブレーキドラムの動作を制動するブレーキ装置におい
   て、ブレーキドラムとライニングの一方に凸形接触部
   が、他方に凸形接触部に嵌合して接触可能な凹形接触部
   が形成され、凸形接触部の接触面と凹形接触部の接触面
   とが互いに逆向き傾斜面であることを特徴とするブレー
   キ装置。
2. 【請求項２】ブレーキドラムにライニングを接触させて
   ブレーキドラムの動作を制動するブレーキ装置におい
   て、ブレーキドラムとライニングの一方に凸形接触部が
   二以上、他方に凸形接触部に嵌合して接触可能な凹形接
   触部が二以上形成され、その凸形接触部の接触面と凹形
   接触部の接触面とが互いに逆向き傾斜面であることを特
   徴とするブレーキ装置。
3. 【請求項３】請求項１又は請求項２記載のブレーキ装置
   において、凸形接触部が傾斜角度の同じである２つの接
   触面を持ち、凹形接触部が傾斜角度の同じである２つの
   接触面を持つことを特徴とするブレーキ装置。
4. 【請求項４】請求項１又は請求項２記載のブレーキ装置
   において、凸形接触部が傾斜角度の異なる２つの接触面
   を持ち、凹形接触部が傾斜角度の異なる２つの接触面を
   持つことを特徴とするブレーキ装置。