专利名称：电磁制动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电磁制动器。更具体地说，最好是配置在绳索式电梯用的提升机内的电梯用电磁制动器。
背景技术：
图10是表示传统的提升机用制动器300的正视图。图11是表示在传统的提升机用制动器内使用的柱塞式电磁阀的一例的剖视图。
如图10所示，提升机用制动器300由制动机构310、柱塞式电磁阀320构成。
制动机构310具有与提升机用制动器300的电动机(无图示)连接的制动鼓2。在制动鼓2的外周壁相对的2处设有制动片4。制动臂6与制动片4连接。各制动臂6的下端用臂销10固定。各制动臂6的上方用止动螺栓12与制动杆14连接。在止动螺栓12的再上方，设有制动弹簧16。
另一方面，柱塞式电磁阀320具有柱塞杆20。柱塞杆20在下方与制动杆16接触。在柱塞杆20的下方周围具有固定铁心22。在柱塞杆20的上方周围设有柱塞24。在被柱塞24和固定铁心22包围的空间配置有绕组26。
这样构成的提升机用制动器300在绕组26的电流断开的状态，通过制动弹簧16将制动臂6向制动鼓2侧推的力使与制动臂6连接的制动片4推压制动鼓2。在该状态，提升机用制动器300的电动机停止旋转。此时，制动杆14被制动臂6向内侧推，由此，柱塞杆20和柱塞24一起被往上推。
另一方面，一旦向柱塞式电磁阀320的绕组26通电流，柱塞24由磁吸引力吸引至固定铁心22，并与柱塞杆20一起被推下。制动杆14被柱塞杆20推下，由此，制动臂6向臂打开的方向推。这里，对柱塞24起作用的磁吸引力一旦比制动弹簧16的弹簧力大，对提升机用制动器200起作用的制动就被解除而成为可旋转状态。
这种提升机用制动器300是使制动杆14与柱塞式电磁阀的推下动作连动，并通过制动杆14使制动臂6从制动鼓外周面离开而解除制动力的结构。
这样构成的制动器，为了消除固定铁心22和柱塞24在吸引时碰撞的冲击和声音，在碰撞面夹有橡胶片等冲击吸收垫46。
再有，如图11所示，磁吸引力起作用的柱塞24顶端面和与之相对的固定铁心22的相对面为阶梯状的台阶，所以也具有调节柱塞位置与吸引力的关系。
但是，这样将碰撞面设为台阶形状，会使碰撞面变得复杂，而且夹入冲击吸收垫困难。为了碰撞面不接触还需要设间隙，所以磁吸引力起作用的面减少，吸引力降低。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种小型、碰撞速度低、动作声音轻、而且冲击吸收垫的疲劳减小的电磁制动器。
本发明的电磁制动器具有固定铁心；在一面与所述固定铁心相对的可动铁心；为使所述固定铁心与所述可动铁心互相相对的相对面间的距离变化而使所述可动铁心运动的绕组，并且与所述可动铁心的运动连动而进行制动，所述固定铁心与所述可动铁心在所述可动铁心运动时，分别在互相相对而滑动的二面上至少具有1个凹部。
这样，可以减慢可动铁心在碰撞等动作时的速度，从而，可使动作声音轻，而且减轻冲击吸收垫的疲劳。
另外，本发明的电磁制动器，是在所述相对面间的距离成为最短的状态，在所述固定铁心的凹部与所述可动铁心的凹部中，至少1组配置在互相相对而吻合的位置。
另外，本发明的电磁制动器，所述凹部的宽度相对于所述相对面间的距离为最大时的距离是2倍以上的长度。
图1是说明本发明实施形态1的提升机用制动器的正视图。
图2是说明本发明实施形态1的柱塞式电磁阀的剖视图。
图3是说明传统的柱塞式电磁阀的动作状态的概念模式图。
图4是说明本发明实施形态1的柱塞式电磁阀的动作状态的概念图。
图5是表示传统的柱塞式电磁阀从励磁状态到无励磁状态柱塞的运动波形的曲线图。
图6是表示本发明实施形态的柱塞式电磁阀从励磁状态到无励磁状态柱塞的运动波形的曲线图。
图7是表示传统的柱塞式电磁阀从无励磁状态到励磁状态柱塞的运动波形的曲线图。
图8是表示本发明实施形态的柱塞式电磁阀从无励磁状态到励磁状态柱塞的运动波形的曲线图。
图9是说明本发明实施形态2的柱塞式电磁阀的动作状态的概念图。
图10是表示传统的提升机用制动器的正视图。
图11是表示一例在传统的提升机用制动器内使用的柱塞式电磁阀的剖视图。
具体实施例方式
以下，结合
本发明实施形态。另外，在各图中，对于同一或相当的部分附加同一符号，对其说明则简化乃至省略。
首先，从图1至图8说明本发明的实施形态1。
图1是说明本发明实施形态1的提升机用制动器100的正视图。
如图1所示，提升机用制动器100具有制动机构110、柱塞式电磁阀120。
制动机构110由制动鼓2、制动片4、制动臂6而构成。
制动鼓2安装在提升机用制动器100的电动机轴(无图示)上。制动鼓2从正面看是圆形的圆柱状体。制动片4隔着衬垫8在制动鼓2的外周侧面相对的2处，分别相对而设置。制动臂6配置在各制动片4的外侧。
此外，各制动臂6，在下方的端部由臂销10固定并可回转，在上方的端部用止动螺栓12与制动杆14为可动状态而安装。另外，在止动螺钉12的再上方，制动弹簧16在将各制动臂6向内侧推的方向以使弹力起作用而设置。
图2是说明柱塞式电磁阀120用的剖视图。
如图2所示，柱塞式电磁阀120由柱塞杆20、固定铁心22、柱塞24、绕组26而构成。
柱塞杆20是在柱塞式电磁阀120的中央并在上下可动的状态而设置的轴棒。以柱塞杆20为中心，在柱塞杆20的周围设置固定铁心22和柱塞24。
固定铁心22由铁心中央部30、铁心下面部32、铁心侧面部34、铁心上面部36而构成。铁心中央部30包围柱塞杆20的下方而设置。铁心下面部32相对于铁心中央部30垂直且与铁心中央部30的下方连接而配置在柱塞式电磁阀120的下面。铁心侧面部34相对于铁心下面部32垂直且与铁心下面部32的外周部连接而配置在柱塞式电磁阀120的侧面部分。铁心上面部36相对于铁心侧面部34垂直且与铁心侧面部34的上部连接而配置在柱塞式电磁阀120的上面。
柱塞24以柱塞杆20的上方部分为中心与柱塞杆20的外周连接而设置。固定铁心22的铁心上面部36的侧面38与柱塞24的侧面部的上方部分40相对。铁心中央部30的上面42与相对于柱塞24的柱塞杆20而垂直的下方的面44相对。在该相对面，在柱塞24上设有冲击吸收垫46。
在本说明书中，在侧面相对的二面38、40称为相对侧面38、40，在上下相对的二面42、44称为碰撞面42、44。
绕组26被铁心中央部30、铁心下面部32、铁心侧面部34、铁心上面部36和柱塞24包围而配置。
即，柱塞式电磁阀120以柱塞杆20为中心，左右分别具有被固定铁心22的铁心中央部30、铁心下面部32、铁心侧面部34、铁心上面部36和柱塞24包围的空间，在其空间内具有绕组26。
在相对侧面38、40分别设有凹部48、50。在电流通到绕组26，柱塞24被固定铁心22吸引保持的励磁状态，该凹部48、50其开口吻合并相对而配置。在相对侧面38、40的上端部分别配有轴承52、54。
设通向绕组26的电流切断、吸引被解除的无励磁状态与励磁状态的距离差为行程长d1时，凹部48、50的开口部宽度分别可用2d1表示，即凹部48、50的宽度为行程长d1的2倍。再有，从轴承52、54的下端至凹部48、50上端的距离，以及从凹部48、50的下端至固定铁心22的铁心上面部36下端的距离也都为大致2d1以上，即成为行程长的2倍以上而构成。
以下，结合图1、2说明按上述而构成的柱塞式电磁阀120的作用及包括其的提升机用制动器100的作用。
另外，在本说明书中，将电流通到绕组26、柱塞24被固定铁心22吸引保持的励磁状态称为励磁状态，将通向绕组26的电流切断、吸引被解除的状态称为无励磁状态。
如上述，在励磁状态，柱塞24，在夹着冲击吸收垫46的状态下，与固定铁心22的铁心中央部30在碰撞面42、44处接近。在该状态，凹部48、50的开口面吻合而相对。
此时，设在中央的柱塞杆20与柱塞24一起处于推到下方的状态。制动杆14也被柱塞杆20推下，而且推下该制动杆14的力比制动弹簧16通过推制动臂6而将制动杆14往上推的力大。因此，在该状态，制动臂6被打开，制动片4处于离开制动鼓2的状态，提升机用制动器100成为可旋转的状态。
另一方面，在无励磁状态的情况下，在柱塞24与固定铁心22之间吸引力不起作用。因此，在该状态，制动弹簧16通过推制动臂6的力使制动杆14将柱塞杆20往上推，随之柱塞24成为被推到上方的状态。此时，碰撞面42、44之间的距离成为行程长d1+冲击吸收垫46的厚度。
在该状态，与励磁状态相比，由于柱塞24被往上方推到距离d1，所以凹部50也在上方错开d1。这样，凹部48和50相对的开口就分别错开距离d1，即，只错开凹部宽度的一半。另外，凹部48、50的深度要充分大于没有凹部48、50的部分相对时的间隙。
在该无励磁状态，制动弹簧16推制动臂6的力要比柱塞杆20将制动杆14推下的力大。这样，制动臂6被向内侧推，随之制动片4被推压制动鼓2。由此，在无励磁状态，提升机用制动器100保持在制动保持状态，并成为不可旋转的状态。
下面，对以上构成的电磁制动器在动作及停止时，柱塞24和固定铁心22的碰撞情况进行说明。
图3是为了比较而说明传统的柱塞式电磁阀310的动作状态的概念图，图4是说明本发明实施形态1的柱塞式电磁阀120的动作状态的概念图。另外，图3A、图4A表示励磁状态，图3B、图4B表示无励磁状态。
图5、6是表示从励磁状态，断开电流，柱塞24的吸引被解除至无励磁状态，柱塞24的运动波形的曲线图。图7、8是表示从无励磁状态，外加电压，吸引保持柱塞24至励磁状态，柱塞24的运动波形的曲线图。另外，图5、图7是传统的柱塞式电磁阀320的情况，图6、图8是表示本实施形态的柱塞式电磁阀120的运动波形的情况。
在曲线图5～8中，横轴表示经过时间(S)，用◆图示的线表示柱塞24的位置(mm)，用■图示的线表示柱塞24的速度(m/s)，用△图示的线表示施加在柱塞24的磁吸引力(N)。
首先，在图3A、图4A所示的励磁状态，柱塞26以最小的励磁电流被固定铁心22吸引保持。此时，柱塞24由于制动弹簧16的作用而通过柱塞杆20受到向上方的1000N的力。
如图5、6的◆所示，柱塞24的位置，在最初的励磁状态，即柱塞24被吸引到固定铁心22侧时，传统的柱塞式电磁阀310、本实施形态的柱塞式电磁阀120均为1(mm)。从该状态断开通向绕组26的电流，则上升3(mm)，即在4(mm)处停止。
如图5的■所示，传统的柱塞式电磁阀310从切断电源开始逐渐增速，在4(mm)处，在停止上升之前上升速度为最高的0.6(m/s)，之后停止。此时，如△所示，磁吸引力从1000(N)逐渐下降到800(N)。
另一方面，本实施形态的柱塞式电磁阀120，如图5所示，在上升途中的3(mm)位置处的A附近，磁吸引力一度超过弹簧力而大于1000(N)。由此，柱塞24一度在反方向稍微退回后，再次开始上升。而再次到达位置3(mm)附近，柱塞24将要退回，但就在此时速度、电流均被变小，所以磁吸引力只是稍微超过弹簧力，即使经过一些减速也会与固定铁心22碰撞。此时的碰撞速度为0.15(m/s)。
因此，如比较传统的柱塞式电磁阀320与本实施形态的柱塞式电磁阀120的碰撞速度，则本实施形态的柱塞式电磁阀120的落下速度为传统的1/4左右。因而，可以降低冲击声音，还可以缓和冲击引起的疲劳。
另外，柱塞式电磁阀120在位置3(mm)处磁吸引力一度超过弹簧力可认为是由于在相对侧面38、40分别设有凹部48、50的缘故。即，在通电时的凹凸部中，凹部与凹部、凸部与凸部相靠而使磁吸引力起作用。该力称为磁阻力。当考虑柱塞24移动时，在具有凹凸的相对侧面38、40中，磁通是从凸部通向凸部。而在与柱塞24移动的同时，在凸部与凸部的位置发生错位，磁通则难以急速通过。这样，在绕组26中，磁通量保持到一定便会产生速度电动势而使电流上升。因此，大致相同的磁通通过时，与位置1(mm)处相比，位置3(mm)处由于磁阻力而使总的磁吸引力增大，进而磁吸引力超过弹簧力。
另外，如果忽略柱塞式电磁阀的运动引起速度电动势的影响，电流则一边在环流回路通过、一边根据绕组26的时间常数衰减下去。因此，柱塞24通过制动弹簧16的弹簧力和磁吸引力相抵，速度一旦减速，速度电动势就会减少，电流衰减。由此，磁吸引力不能超过弹簧力便再次增速，但柱塞24终于因弹簧力而碰撞。这里，柱塞24由于在位置3(mm)处一度减速，所以碰撞速度低。
另一方面，如图7、8所示，从无励磁状态外加电压，传统的柱塞式电磁阀320、本实施形态的柱塞式电磁阀120都是从4(mm)处开始。
如图7所示，传统的柱塞式电磁阀320一旦外加电压开始，即大致保持同位置，经过0.35(s)，吸引力超过1000(N)时开始移动，且一下子回到1(mm)处。碰撞的速度为4(m/s)。
另一方面，如图8所示，本实施形态的柱塞式电磁阀120一旦外加电压开始，柱塞24即大致保持同位置，但经过0.3(s)左右，吸引力便达到1000(N)。而在此刻，柱塞24开始移动，在0.3～0.4(s)的0.1秒钟之间比较慢地移动并在1(mm)处碰撞。此时的碰撞速度为0.07(m/s)左右。
这样，柱塞式电磁阀120到达开始吸引的时间早、且缓慢增加吸引速度。所以可以缓和碰撞的速度。这，是由于实施形态所示的柱塞式电磁阀120比传统的开始吸引的时间早。
另外，本实施形态1就柱塞式电磁阀120在提升机用制动器100中使用的情况作了说明，但本发明不限于这种提升机用的电磁制动器。本发明的电磁制动器作为与柱塞式电磁阀120的动作连动而发挥作用的制动器可以应用于其它的制动器。
本发明电磁制动器120的各结构构件，譬如柱塞杆20、固定铁心22、柱塞24、绕组26等的配置和形状都不限于在本实施形态中说明的内容。
另外，凹部48、50的宽度虽然调至行程长的2倍，但在本发明中，凹部48、50的宽度并不限于此。凹部48、50的宽度根据柱塞24的移动，相对侧面38、40的位置关系发生错开时，凹部48、50的开口部分，只要预先对未设凹部48、50的部分加大至不完全闭合的程度就可以。
以下，结合图9说明本发明的第二实施形态。
图9是说明实施形态2的柱塞式电磁阀220的视图。
柱塞式电磁阀220与实施形态1说明的柱塞式电磁阀120类似。但是，如图9所示，柱塞式电磁阀220具有在铁心上面部36与柱塞24的相对侧面38、40上的2组凹部56～62。另外，柱塞24在相对侧面38的下方、未与相对侧面40相对的部分，还具有1个凹部64。凹部56～64分别以2d1的间隔具有每2个行程长d1的2倍宽度的凹部。铁心上面部36侧的凹部56、58和柱塞24侧的凹部60、62，在励磁状态以互相吻合一致的位置而配置。在无励磁状态凹部56、60及58、62的开口分别错开各1/2。
这样，由于凹部数增加，制动系数加大，所以可调节、减慢碰撞的速度、吸引的速度。
在实施形态2中，是对柱塞式电磁阀210具有2组凹部56～62的情况作了说明，但本发明不限于此。由于通过增加凹部数，可以减慢碰撞的速度、吸引的速度，因此考虑碰撞的速度等，对适当深度的凹部只要设置适当的数量即可。
这里，虽然根据凹部的数量对效果进行了调整，但增大凹部的宽度或加深凹部的深度也会由于制动系数变大而减慢碰撞和吸引的速度。因此，通过调节凹部的宽度和深度也可以调整碰撞和吸引的速度。
此外，在实施形态2中说明的柱塞式电磁阀220与实施形态1同样，也可以在提升机用制动器内使用。而且不限于提升机，在其它装置内也可用作制动器。
其它部分与实施形态1同样，故省略说明。
另外，在本发明中，譬如实施形态1、2的柱塞24相当于可动铁心。在本发明中，譬如实施形态1、2的冲撞面42、44相当于相对面。在本发明中，譬如实施形态1、2的相对侧面38、40相当于互相相对而滑动的二面，即固定铁心和可动铁心接触或接近的二面是伴随柱塞的移动，位置关系发生错开的二面。
在本发明中，譬如实施形态1、2的励磁状态相当于相对面间的距离成为最短的状态，譬如实施形态1、2的无励磁状态相当于相对面间的距离为最大时候，行程长2d1相当于此时的距离。
如以上说明，本发明分别在固定铁心和可动铁心相对而滑动的二面，至少具有1个凹部。因而，可以减缓可动铁心的移动速度，并可获得抑制碰撞时的冲击和碰撞音的电磁制动器。
权利要求
1.一种电磁制动器，具有固定铁心；在一面与所述固定铁心相对的可动铁心；为使所述固定铁心与所述可动铁心互相相对的相对面间的距离变化而使所述可动铁心运动的绕组，与所述可动铁心的运动连动而进行制动，其特征在于，在所述可动铁心运动时，所述固定铁心与所述可动铁心分别在互相相对而滑动的二面上至少具有1个凹部。
2.根据权利要求1所述的电磁制动器，其特征在于，在所述相对面间的距离为最短的状态，在所述固定铁心的凹部与所述可动铁心的凹部中，至少1组配置在互相相对而吻合的位置。
3.根据权利要求1或2所述的电磁制动器，其特征在于，所述凹部的宽度相对于所述相对面间的距离为最大时的距离是2倍以上的长度。
全文摘要
一种电磁制动器(100)，具有固定铁心(22)；与固定铁心(22)的一面(42)相对的可动铁心(24)；为使固定铁心(22)与可动铁心(24)互相相对的相对面(42、44)间的距离变化而使可动铁心(24)运动的绕组(26)，并且与可动铁心(24)的运动连动而进行制动，固定铁心(22)与可动铁心(24)在可动铁心(24)运动时，分别在互相相对而滑动的二面(38、40)上至少具有1个凹部(48、50)。
文档编号F16D65/28GK1555464SQ02817980
公开日2004年12月15日 申请日期2002年7月17日 优先权日2002年7月17日
发明者小松孝教, 大榖晃裕, 裕 申请人:三菱电机株式会社