制动装置的利记博彩app

专利名称：制动装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种通过弹簧的弹力将制动片按压在被制动体上以施加 制动力，通过由电磁绕组和永久磁铁以及磁轭构成的磁驱动单元的电磁绕 组来进行制动力的解除动作和制动力的施加动作的制动装置。
背景技术：
在已知技术中，作为制动装置，已经公开有由磁轭、电磁绕组以及永 久磁铁构成的所述磁吸住单元，上述磁吸住单元均采用通过永久磁铁吸引 可动体以形成制动施加状态，并且通过使电磁绕组在与永久磁铁的磁通相 反的方向上励磁来消除永久磁铁的吸引力，从而解除制动(例如参照专利文
献1至5)。
此外，还公开有所述磁吸住单元的电磁绕组的励磁电路(例如专利文献 2、 3)。
专利文献1日本实公昭52-6779号公报 专利文献2日本实公昭62-3329号公报 专利文献3日本特公昭62-4264号公报 专利文献4日本实公平2-4258号公报 专利文献5日本特开2000-186724号公报
作为常见的电梯用制动装置等， 一般使用进行负动作的电磁制动装 置。其原因是，电磁制动装置的结构比较简单，只需使直流电流接通和断 开就能够进行制动装置的制动解除动作和制动施加动作。在励磁电流通电 时，通过电磁铁的磁力来解除对被制动体的按压，以此来解除制动，而在 励磁电流断开时，通过弹簧的弹力将制动片按压被制动体，以此施加制动。 此时，需要使用其磁力足够克服弹簧弹力的电磁铁。
近年来，不需要在升降通道的顶部设置机械室的无机械室电梯逐渐成 为主流电梯。在该种无机械室电梯中，需要在升降通道内的有限空间内设
置巻扬机。也就是说，巻扬机的小型化，尤其是制动装置的小型化变得越 来越重要。为此，已经提出有通过并用电磁铁和永久磁铁来实现小型化的 方案。
专利文献1至5中公开了并用电磁铁和永久磁铁的制动装置，在该制 动装置中，在电磁铁的磁轭内埋设永久磁铁，通过永久磁铁的磁力来按压 被制动体以进行施加制动动作。另外，通过电磁铁的磁力来克服永久磁铁 的磁力，以此来解除对被制动体的按压，从而解除制动。但是，通过弹簧 的弹力施加制动，并且通过并用永久磁铁和电磁铁来进行制动解除动作的 方案迄今为止还没有提出。

发明内容
本发明的目的在于提供一种通过弹簧的弹力施加制动，并且通过并用 永久磁铁和电磁铁来进行制动解除动作的能够实现小型化的制动装置。
为了实现上述目的，本发明的第一个方面的制动装置由制动弹簧和磁 驱动单元构成，所述制动弹簧将制动片按压在被制动体上以施加制动，所 述磁驱动单元在动作时克服该制动弹簧的推压力使制动解除，并且所述磁 驱动单元由第一磁轭、第二磁轭、电磁绕组以及永久磁铁构成，该第一磁 轭和第二磁轭中的一个被设置为固定体，并且另一个被设置为可动体，所 述制动装置还具有绕组电流励磁电路，该绕组电流励磁电路通过使所述电 磁绕组励磁以进行制动解除动作，并且通过消磁来进行制动施加动作，所 述制动装置的特征在于，在进行所述制动解除动作时，所述绕组电流励磁 电路通过直流电源对所述电磁绕组进行一个方向的极性励磁，在进行所述 制动施加动作时，所述绕组电流励磁电路对所述电磁绕组进行与制动解除 动作时方向相反的极性励磁。
根据上述结构，由于能够在制动解除保持时通过永久磁铁的磁力来降 低电磁绕组的磁力，即减低电磁绕组的励磁电流，因此能够实现电磁绕组 的小型化，从而能够在整体上实现磁吸住单元和制动装置的小型化。
此外，按照第一个方面的制动装置，本发明第二个方面的制动装置的
特征在于，所述绕组电流励磁电路具有直流电源；绕组电流供给单元， 其控制来自所述直流电源的电流；绕组电流指令单元，其用于指令电流流过所述电磁绕组；电流检测单元，其用来检测所述电磁绕组的电流；以及 绕组电流控制单元，其输入所述绕组电流指令单元的指令值和所述电流检 测单元的检测值，并且控制所述绕组电流供给单元以控制电磁绕组的电 流，所述绕组电流励磁电路根据所述绕组电流指令单元的指令，在进行所 述制动解除动作时，使电磁绕组在一个方向上励磁，在进行所述制动施加 动作时，使电磁绕组在与制动解除动作时的励磁方向相反的方向上励磁。
根据上述结构，能够使电磁绕组形成连续的磁通量，并且与第一个方 面一样，能够实现电磁绕组的小型化，从而能够在整体上实现磁吸住单元 和制动装置的小型化。
此外，按照第一个方面的制动装置，本发明第三个方面的制动装置的 特征在于，所述绕组电流励磁电路由2组直流电源和限流电阻以及接点构 成，通过所述接点，在所述制动解除动作时通过其中的一个直流电源使电 磁绕组在一个方向上励磁，在进行所述制动施加动作时，通过另一个直流 电源使电磁绕组在与制动解除动作时的励磁方向相反的方向上励磁。
根据上述结构，能够简化电磁绕组的励磁电路的结构，还能够与第一 个方面的制动装置一样，实现电磁绕组的小型化，从而能够在整体上实现 磁吸住单元和制动装置的小型化。
此外，按照第一个方面的制动装置，本发明第四个方面的制动装置的 特征在于，所述绕组电流励磁电路由一组直流电源和限流电阻以及接点构 成，通过所述接点，在所述制动解除动作时使电磁绕组在一个方向上励磁， 在进行所述制动施加动作时，使电磁绕组在与制动解除动作时的励磁方向 相反的方向上励磁。
根据上述结构，能够得到与第一个方面相同的效果。
此外，按照第三或者第四个方面的制动装置，本发明第五个方面的制 动装置的特征在于，所述绕组电流励磁电路由直流电源、使从该直流电源 输出的直流电流成为恒定电流的恒流二极管、控制该恒流二极管输出的直 流电流的限流电阻以及接点构成。
根据上述结构，能够对绕组电流的保持电流进行恒流控制，同时还能 够得到与第一个方面相同的效果。
此外，按照第一至第五个方面的制动装置，本发明第六个方面的制动
装置的特征在于，所述绕组电流励磁电路被构成为在进行所述制动解除动 作时，通过直流电源使电磁绕组在一个方向上励磁，在制动解除动作结束 后，将励磁切换为制动解除保持用励磁，在进行所述制动施加动作时，使 电磁绕组在与制动解除动作时的励磁方向相反的方向上励磁。 根据上述结构，能够得到与第一个方面相同的效果。
此外，按照第一至第六个方面的制动装置，本发明第七个方面的制动 装置的特征在于，所述磁驱动单元的磁吸引力被设定为仅仅依靠永久磁铁 无法对制动解除进行保持。
根据上述结构，能够得到在绕组电流断路时能够恢复到制动施加状态 的效果。
此外，按照第一至第六个方面的制动装置，本发明第八个方面的制动 装置的特征在于，所述磁驱动单元被构成为在制动解除的保持状态下对所 述电磁绕组进行消磁后，进入制动施加状态。
根据上述结构，能够得到与第七个方面相同的效果。
此外，按照第一至第六个方面的制动装置，本发明第九个方面的制动 装置的特征在于，所述磁驱动单元的磁吸引力被设定成在制动施加动作时 无法对所述可动体进行制动解除保持的绕组电流。
根据上述结构，能够得到与第七个方面相同的效果。
此外，按照第一至第九个方面的制动装置，本发明第十个方面的制动 装置的特征在于，所述磁驱动单元设置有在制动施加状态下对可动体的动 作进行限制以保持开放状态的开放保持单元。
根据上述结构，能够得到在制动施加动作时恢复到制动施加状态的情 况下，防止可动体再次被吸住而进入制动解除状态的效果。
此外，按照第十个方面的制动装置，本发明第十一个方面的制动装置 的特征在于，所述开放保持单元由接合件和按压弹簧构成，通过弹簧的弹 力将该接合件按压在可动体上。
根据上述结构，能够得到与第十个方面相同的效果。
此外，按照第十个方面的制动装置，本发明第十二个方面的制动装置 的特征在于，所述开放保持单元由接合件和按压弹簧以及致动器构成，通 过弹簧的弹力将所述接合件按压在可动体上，通过所述致动器解除弹簧的
按压力从而解除所述可动体的开放保持。
根据上述结构，能够得到与第十个方面相同的效果。
此外，按照第十个方面的制动装置，本发明第十三个方面的制动装置 的特征在于，所述开放保持单元通过由永久磁铁和磁轭构成的磁吸住单元 来保持可动体的开放。
根据上述结构，能够得到与第十个方面相同的效果。
发明效果
根据本发明，能够提供一种通过弹簧的弹力施加制动，并且通过并用 永久磁铁和电磁铁来进行制动解除动作的能够实现小型化的制动装置。


图1是本发明一实施方式的制动装置的整体结构图。
图2是图1中的磁驱动单元的放大图，表示作为可动体的第二磁轭未 被吸住时的开放状态即第二磁轭9a,9b处于非吸住状态。 图3是表示图2的永久磁铁的形状的例示图。 图4是图1的电流绕组的励磁电路。
图5是图2的磁驱动单元的可动体即第二磁轭的吸引状态图，即第二 磁轭9a,9b处于吸住状态的图。
图6是图2的磁驱动单元的从制动解除动作到制动施加动作为止的动 作时序图。
图7是表示磁驱动单元的磁通量和间隙的关系以及制动解除保持时的 永久磁铁的磁通量的设定方法的图。
图8A是表示作为可动体的第二磁轭的动作检测方法的例示图，其表 示第二磁轭处于非吸引状态，即第二磁轭9a处于非吸住状态。
图8B是表示作为可动体的第二磁轭的动作检测方法的例示图，其表 示第二磁轭处于吸引状态，即第二磁轭9a处于吸住状态。
图9A是表示根据图8A的可动体即第二磁轭的动作检测结果来判断 正常还是异常的图。
图9B是表示根据图8B的可动体即第二磁轭的动作检测结果来判断正 常还是异常的图。
图10与图4相当，表示本发明的其它实施方式的电磁绕组的励磁电路图。
图11与图6相当，表示图10的从制动解除动作到制动施加动作为止 的动作时序图。
图12与图4相当，表示本发明的其它实施方式的电磁绕组的励磁电路图。
图13与图6相当，表示图12的从制动解除动作到制动施加动作为止 的动作时序图。
图14A与图2相当，是表示本发明其他实施方式的开放保持单元的示 意图，即第二磁轭9a,9b处于非吸住状态的图。
图14B与图5相当，是表示本发明其他实施方式的开放保持单元的示 意图，即第二磁轭9a,9b处于吸住状态的图。
图15A与图2相当，是表示本发明又一个其他实施方式的开放保持单 元的示意图，即第二磁轭9a,9b处于非吸住状态的图。
图15B与图5相当，是表示本发明又一个其他实施方式的开放保持单 元的示意图，即第二磁铌9a,9b处于吸住状态的图。
图15C是表示图15A和图15B的磁吸住单元的立体图。
符号说明
1被制动体
2制动片
4制动弹簧
5a,5b磁驱动单元
6a,6b永久磁铁
7a,7b电磁绕组
8a,8b第一磁轭
9a,9b第二磁轭
12绕组电流励磁电路
15a按压弹簧
15b接合件
15c致动器
19,19a,19b直流电源
R0，R1,R2限流电阻 24绕组电流供给单元 25绕组电流指令单元 26电流检测单元 27绕组电流控制单元 34a，34b,35,37a,37b接点 28恒流二极管 40磁吸住单元 40a永久磁铁 40b磁轭
具体实施例方式
以下参照附图对本发明的制动装置的实施方式进行说明。 图1至图9是本发明的制动装置的一实施方式，其中图1是作为制动 装置中的一种的鼓式制动装置的整体结构图，图2是图1中的磁驱动单元 的放大图，表示作为可动体的第二磁轭未被吸住时的开放状态，图3是表 示图2的永久磁铁的形状的例示图，图4是图1的电流绕组的励磁电路， 图5是图2的磁驱动单元的可动体即第二磁轭的吸引状态图，图6是图2 的磁驱动单元的制动解除动作到制动施加动作为止的动作时序图，图7是 表示磁驱动单元的磁通量和间隙的关系以及制动解除保持时的永久磁铁 的磁通量的设定的图，图8A和图8B是表示作为可动体的第二磁轭的动 作检测方法的例示图，图8A是表示第二磁轭处于非吸引状态时的图，图 8B是表示第二磁轭处于吸引状态时的图，图9A和图9B是表示根据图8A 以及图8B的可动体即第二磁轭的动作检测结果判断正常还是异常的图。
在图1中，1表示作为被制动体的制动鼓， 一对制动片2抵接在该制 动鼓1的外周制动面la上。3表示一对制动腕，在制动腕的中间部分3c 具备所述制动片2，并且制动腕的一个端部3a以可以旋转的方式被支承。 4表示一对制动弹簧，该一对制动弹簧设置在制动腕3的另一端部3b，弹 簧的弹力作用于箭头4a、 4b方向，所述制动片2沿着箭头2a、 2b所示的 方向使按压力作用在制动面la上。
5a、 5b表示磁驱动单元，该磁驱动单元设置在所述制动腕3的另一个 端部3b的附近，使得能够克服所述制动弹簧4的弹力来解除对制动鼓1 的按压力。所述磁驱动单元5a、 5b由磁铁部分10a、 10b和第二磁轭9a、 9b构成，该磁铁部分10a、 10b由永久磁铁6a和6b、电磁绕组7a和7b 以及第一磁轭8a和8b构成。在所述第一磁轭8a、 8b中设置有电磁绕组 7a、 7b以及永久磁铁6a、 6b，磁铁部分10a、 10b具有第一磁轭8a、 8b 的磁极面lla、 llb，第二磁轭9a、 9b设置在与该磁极面lla、 llb相对向 的位置上。也就是说，作为磁驱动单元5a、 5b，具有2组形状和结构相同 的磁驱动单元5a、 5b， 2组磁驱动单元被设置成相对于所述制动鼓1的中 心线lb大致左右对称。此外，可动侧的第二磁轭9a、 9b被设置成贯穿第 一磁轭8a、 8b移动并从相反侧突出(如箭头9c、 9d所示)，对所述制动腕3 的另一端部3b进行驱动，以此连同制动片2进行一体驱动。
在本实施例中，第一磁轭8a、 8b侧是固定的，而第二磁轭9a、 9b侧 是可动的，但也可以设置成第二磁轭9a、 9b侧是固定的，而第一磁轭8a、 8b侧是可动的。然后，当所述电磁绕组7a、 7b通电后，第二磁轭9a、 9b 被吸引，从而使所述制动腕3朝着扩展的方向动作。12表示使所述电磁绕 组7a、 7b通电的绕组电流励磁电路，其控制所述电磁绕组7a、 7b的励磁 电流。13表示向该绕组电流励磁电路12供电的交流电源，14表示连接或 者断开该交流电源13的电磁接触器的接点，通过该接点14而连接所述绕 组电流励磁电路12。
在图2中，第一磁轭8a、 8b呈E字型剖面，在该E字型剖面的凹部， 永久磁铁6a、 6b和电磁绕组7a、 7b相对于第二磁轭9a、 9b的可动方向(箭 头9c、 9d)呈直列状设置，由此形成磁铁部分10a、 10b。永久磁铁6a、 6b 的磁极面llc、 11d以及第一磁轭8a、 8b的磁极面lla、 llb并行设置，并 且隔着一定的间隙与第二磁轭9a、 9b相对。
在本实施例中，永久磁铁6a、 6b的磁极面llc、 11d比第一磁轭8a、 8b的磁极面lla、 llb更突出，但也可以设置成两个磁极面齐平或者永久 磁铁6a、 6b的磁极面llc、 11d与第一磁轭8a、 8b的磁极面lla、 llb相 比凹在里面。第二磁轭9a、 9b分别由轴16a、 16b支承，该轴16a、 Mb 在第一磁轭8a、 8b的中心部分由轴承17可动地支承。
图2中，电磁绕组7a、 7b处于非通电状态，第二磁轭9a、 9b处于非 吸引、开放状态，虽然永久磁铁6a、 6b产生磁通量6c，但由于与第二磁 轭9a、 9b之间的间隙较大，所以几乎不形成吸引力。此后，当电磁绕组 7a、 7b通电时，第二磁轭9a、 9b被磁铁部分吸引而朝箭头9c、 9d所示方 向移动。18表示空隙保持片，当第二磁轭9a、 9b被磁铁部分10a、 10b吸 引而被吸住时，通过该空隙保持片保持一定间隙。15表示第二磁轭9a、 9b的开放保持单元，在电磁绕组7a、 7b处于非通电状态时，保持作为可 动体的第二磁轭9a、 9b的开放，该开放保持单元由按压弹簧15a和接合 件15b构成，通过使接合件15b与形成在第二磁轭9a、 9b的外周面的凹 部9e接合来进行保持。
图3表示图1的永久磁铁6a、 6b，该永久磁铁是剖面沿横向呈凹状的 环状永久磁铁6a、 6b，在凹状的突出部分形成有N极、S极，在本实施例 中，外周侧为N极，内周侧为S极，但也可以相互对换。
在图4中，12表示绕组电流励磁电路，19a、 19b是将交流变换为直 流的直流变换元件，其构成2组直流电源19。 20a、 20b表示晶体管等的 开关元件，其构成已知的互补型结构。21表示用于指令电流流过所述电磁 绕组7a、 7b的绕组电流指令单元，22表示用于对所述电磁绕组7a、 7b的 电流进行检测的电流检测单元，23表示绕组电流控制单元，其输入所述绕 组电流指令单元21的指令值和所述电流检测单元22的检测值，向开关元 件20a、 20b输出驱动信号，使得所述绕组电流指令单元21的指令值和所 述电流检测单元22的检测值相一致，以此来控制所述电磁绕组7a、 7b的 电流。
并且，24a、 24b表示二极管，25a、 25b表示电阻，其对所述开关元 件20a、 20b的基极和射极间的电压下降进行补偿。所述绕组电流励磁电 路12由所述直流电源19、所述开关元件20a和20b、所述绕组电流指令 单元21、所述电流检测单元22以及绕组电流控制单元23构成。
也就是说，在该实施例中，由于以开关元件20a、 20b形成了互补型 结构，所以在绕组电流控制单元的输出为正值时，开关元件20a导通，绕 组电流沿着实线所示的P方向流动，当绕组电流控制单元的输出为负值时， 开关元件20b导通，绕组电流沿着虚线所示的N方向流动。26表示与所
述电磁绕组7a、 7b并联连接的放电电阻，其用于在电流被断开时释放并 消耗积蓄在电磁绕组7a、 7b中的能量，该放电电阻的大小被设定为电磁 绕组7a、 7b自身的合成电阻的大约IO倍左右。
在图5中，如上所述，由于磁驱动单元5a、 5b由大致相同的构件左 右对称设置而成，因此只示出了其中一个磁驱动单元5a，而省略了另一个 磁驱动单元的图示。图5与所述图2相当，表示通过使电磁绕组7a、 7b 通电，产生与永久磁铁6a、 6b的磁通6c方向相同方向的磁通7c以吸住第 二磁轭9a、 9b的状态，图中的间隙处于通过间隙保持片18来保持一定间 隙的状态。
此时，永久磁铁6a、 6b的磁通量6c和电磁绕组7a、 7b的磁通量7c 一起作用在第二磁轭9a、 9b上，使得第二磁轭9a、 9b被吸引住。此外， 开放保持单元15在第二磁轭9a、 9b的吸引下移动，使得接合件15b从凹 部9e中脱离出来，保持状态被解除。
以下参照图6对本实施例的从制动解除到制动施加为止的动作，即从 时间点Tl到时间点T7为止的动作进行说明。
在时间点T1处，供电的接点14连接，在时间点T6处断开，在时间 点T7绕组电流消灭。作为磁驱动单元5a、 5b，在从T1到T5的期间内， 克服制动弹簧4的弹力来进行制动解除动作，其中，从Tl到T4为解除动 作促进期间，在这一期间制动解除加速，从T4到T5为解除保持期间。从 T5到T7的期间是进行制动施加动作的期间，在这一期间恢复制动弹簧4 的弹力以施加制动。从图6的图示看，制动解除促进期间以及制动施加动 作期间的时间好像比较长，但在实际上，在T1到T7的一系列的动作期间 中，制动解除促进期间以及制动施加动作期间所占的时间非常短，而绝大 部分的时间为制动解除保持期间。
艮P，在时间点T1接收到制动解除指令后，通过(g)的接点动作，接点 14连接，通过(a)的绕组电流指令产生正极性方向的脉冲状指令，使电流 开始在电磁绕组7a、 7b中流动，并如(b)的绕组电流所示那样，按照电路 的时间常数增加而成为目标电流值ii这一定值。另一个面，由永久磁铁6a、 6b产生的通过间隙部分的磁通量，到时间点T1为止，由于间隙部分的磁 阻增大而几乎达到零。在时间点Tl，绕组电流流通，通过主要由电磁绕
组7a、 7b产生的磁通量来磁吸引第二磁轭9a、 9b， (f)的磁铁间隙变小。 随着该磁铁间隙变小，由永久磁铁6a、 6b产生的通过间隙的磁通量增大， 如(e)总计磁通量所示，流过的磁通量为永久磁铁6a、 6b的磁通量和电磁 绕组7a、 7b的磁通量的总和。在第二磁轭9a、 9b被吸引的状态下，由永 久磁铁6a、 6b以及电磁绕组7a、 7b产生的通过磁铁间隙的磁通量成为恒
第一磁轭8a、 8b与第二磁轭9a、 9b之间的磁铁间隙如(f)所示，从时 间点Tl开始缓慢地变窄，但是从中途的T2开始急剧地变窄，在时间点 T3处完全被吸引到第二磁轭9a、 9b侧，在时间点T4处形成吸引保持状态。
在从该时间点Tl到时间点T4为止的制动解除初期动作中，施加使通 电初期的绕组电流增大的脉冲状指令从而使制动解除动作加快。然后，在 第二磁轭9a、 9b被完全吸引后，由于磁铁间隙变小，磁路的磁阻减小， 即使在电磁绕组7a、 7b中流动的励磁电流较少，也能产生可克服弹簧弹 力的吸引力，在时间点T4处使(a)绕组电流指令下降，也就是说使绕组电 流下降，在T4到T5为止的期间内使目标电流值iz成为稳定的保持电流。 在此期间，由于还加入了永久磁铁6a、 6b的磁通量，因此，电磁绕组7a、 7b的磁通量能够将(b)的绕组电流降低到零附近。在没有永久磁铁6a、 6b 时，如虚线所示，作为(b)的绕组电流，如已知技术那样需要大的电流。该 虚线和实线的差就是设置永久磁铁6a、 6b而得到的效果。
然后，在时间点T5处，根据制动施加指令，通过(a)的绕组电流指令 产生负极性方向的脉冲状指令，电磁绕组7a、 7b的电流如(b)的绕组电流 所示，按照电路的时间常数减少并通过零点，之后流向目标电流值i3的负 方向。在时间点T6处，绕组电流指令被断开，绕组电流按照电路的时间 常数成为零，磁铁间隙部分的总计磁通量也如(d)的磁通量所示接近零。第 二磁轭9a、 9b被制动弹簧4的弹力推回，磁铁间隙也如(f)所示的那样返 回而增大。永久磁铁6a、 6b的磁通量中，由于磁铁间隙增大，通过间隙 部分的磁通量大致为零。
如上所述，在从T5到T6的期间内，使电磁绕组7a、 7b在与永久磁 铁6a、 6b的磁通方向相反的极性方向上产生磁通。这样做的理由是为了
加快制动施加动作的速度。S卩，为了使电磁绕组7a、 7b小型化，有必要 尽量以永久磁铁6a、 6b的磁力来保持制动解除动作，并降低电磁绕组7a、 7b的磁力，也就是减小绕组电流。因此，如果永久磁铁6a、 6b的磁力较 强，则即使断开绕组电流，制动施加状态的恢复也将变得缓慢，因此，在 相反方向上施加电磁绕组7a、 7b的磁通量，以抵消永久磁铁6a、 6b的磁 通量。在逆方向上施加磁通量的时间和大小被设定成不会再次吸引第二磁 轭9a、 9b而进入制动解除状态。
在图7中，到第二磁轭9a、 9b完全被吸引为止的磁铁空隙部分的合 计磁通量与磁铁空隙之间的关系是，在制动解除时(磁通量增加时)和制动 施加时(磁通量减少时)具有磁滞现象，在制动施加时，使第二磁轭9a、 9b 动作所需的磁通量比制动解除时小。也就是说，从与图6的(f)磁铁间隙的 特性的对应关系来看，在制动解除时，其顺序是制动解除开始点a—磁铁 间隙开始变窄的变化开始点b(第二磁轭9a、 9b的吸引位移开始点)一完 全吸引、吸住点c—最大磁通量d点，之后成为制动解除保持的磁通量g 点。在制动施加时，其顺序是制动解除保持点g—磁铁间隙的开始变宽的 变化开始点e(第二磁轭9a、 9b的恢复位移开始点)一制动片2接触制动鼓 1的点f。
此外，由于第二磁轭9a、 9b与制动片2通过制动腕3迸行一体动作， 所以在本说明中，可以将第二磁轭9a、 9b的动作看作是制动片2的动作。 此时，在上述制动解除保持的磁通量g点，永久磁铁6a、 6b部分的磁通 量被设定在e点以后的例如h点上，电磁绕组7a、 7b部分的磁通量为g 点一h点。该h点的磁通量被设定为在电磁绕组7a、7b的磁通量被断开时， 能通过制动弹簧4的弹力进入制动施加状态的磁通量。
这样设定的理由是，在h点超过e点接近g点时，h点越接近g点， 永久磁铁6a、 6b部分的磁通量越大，而可以进一步降低电磁绕组7a、 7b 部分的磁通量，因此能够使电磁绕组7a、 7b进一步小型化，但是，在这 种情况下，在电磁绕组7a、 7b的磁通被断幵，则无法通过制动弹簧4的 弹力进入制动施加状态。考虑到制动施加动作的可靠性，如上所述，优选 设定为在断开电磁绕组7a、 7b的通电时，永久磁铁6a、 6b的磁吸引力小 于制动弹簧4的弹力。
因此，如上所述，由于在图6的Tl到T6为止的制动解除动作和施加 动作时间中，制动解除保持时间占据绝大部分时间，所以图6的(b)绕组电 流从虚线所示的电流降低到实线所示的电流，电流的降低效果大，其结果， 电磁绕组7a、 7b的温度上升量降低，因此能够获得实现电磁绕组7a、 7b 的小型化、磁铁部分10a、 10b的小型化、磁驱动单元5a、 5b的小型化的 效果，即能够获得实现制动装置的小型化的效果。
在图8A、图8B中，图8A表示电磁绕组7a、 7b处于非通电状态，作 为可动体的第二磁轭9a、 9b处于非吸引状态，图8B表示电磁绕组7a、 7b 处于通电状态，第二磁轭9a、 9b处于吸引状态。27表示与第二磁轭9a、 9b连接的支架，28是用来检测该支架27即第二磁轭9a、 9b的非吸引状 态的检测单元，29表示用来检测第二磁轭9a、 9b的吸引状态的检测单元。 该检测单元28、 29例如由微型开关构成，其被构成为，在第二磁轭9a、 9b处于非吸引状态时，使检测单元28接通(ON)，使检测单元29断开(OFF)， 在第二磁轭9a、 9b处于吸引状态下，使检测单元28断开，使检测单元29 接通。
图9A和图9B表示所述图8A和图8B的作为可动体的第二磁轭9a、 9b的状态检测结果的判断方法。即，如图9A所示，第二磁轭9a、 9b处 于非吸引状态时，如果在步骤30中检测单元28为接通，在步骤31中检 测单元29为断开时，判断为正常状态并继续运行，而在步骤30中检测单 元28为断开，在步骤31中检测单元29为接通时，判断为异常状态并停 止运行。此外，如图9B所示，第二磁轭9a、 9b处于吸引状态时，如果在 步骤32中检测单元28为断开，在步骤33中检测单元29为接通时，判断 为正常状态并继续运行，在步骤32中检测单元28为接通，在步骤33中 检测单元29为断开时，判断为异常状态并停止运行。
此外，在上述图8A和图8B中，对由2个开关构成检测单元的场合 进行了说明，但也可以由能够对作为可动体的第二磁轭9a、 9b的状态进 行连续检测的一个检测单元构成，通过检测输出的大小对状态进行检测和 判断。
以下参照图10和图11对绕组电流励磁电路12的其它实施方式进行 说明。
图10与所述图4相当，表示电磁绕组的励磁电路图，通过与图4相 同的模式使电流在电磁绕组7a、 7b中流通，其与图4的不同之处在于， 在图10中，通过接点和限流电阻在P、 N方向上控制绕组电流。与图4 相同的部分以相同的符号表示，并且省略其说明。
14a、 14b表示使该交流电源13连接或者断开的电磁接触器的接点， i9a、 19b表示将交流变换为直流的直流变换元件，其构成2组的直流电源 19。 34a、 34b表示使电磁绕组7a、 7b通电或者断开的接点，36a、 36b表 示分别将直流变换元件19a、 19b的输出电压变换为一定的直流电流的恒 流二极管，RO、 Rl表示限制P方向电流的限流电阻，R2表示限制N方向 电流的限流电阻，该等电阻分别串联连接。35表示与恒流二极管和电阻 RO的串联连接部分并联连接的常闭接点。本实施方式中的绕组电流励磁 电路12由直流电源19、接点34a、 34b、 35和恒流二极管36a、 36b以及 电阻RO、 Rl、 R2构成。
以下参照图11对图10的实施方式中的从制动解除到制动施加为止的 动作即从时间点Tl到时间点T7为止的动作进行说明。图11与所述图6 相当，是磁驱动单元的从制动解除动作到制动施加动作为止的动作时序 图，与所述图6相同的部分采用相同的符号表示，并省略其说明。
在制动解除动作时，从Tl到T5为止，供应交流电13的接点14a以 及接点34a连接，在制动解除促进动作时，从Tl到T4为止，接点35连 接，目标电流值i,通过电阻Rl流通。在制动解除保持动作时，从T4到 T5为止，目标电流值i2通过电阻RO以及Rl流通。在制动施加动作时， 从T5至UT6为止，接点14b以及接点34b连接，目标电流值13通过电阻 R2流通，成为与上述图6所示的绕组电流指令相同模式的绕组励磁电压。
由此，与上述图6所示的绕组电流一样，在电磁绕组7a、 7b中流过(b) 的绕组电流。并且，恒流二极管36a、 36b用于在制动解除保持动作时将P 方向的绕组电流保持为一定，并且在制动施加动作时将N方向的绕组电流
保持为一定。
由此，能够得到与上述图6的实施例相同的效果的同时，还能够得到 简化绕组励磁电路的效果。
以下参照图12和图13对绕组电流励磁电路12的其它实施方式进行说明。
图12与所述图4相当，表示电磁绕组的励磁电路图，通过与图4相 同的模式使电流在电磁绕组7a、 7b中流通，图12与图4的不同之处在于， 在图12中使用一组直流电源，通过切换开关和限流电阻在正负方向上控 制绕组电流。与图4相同的部分以相同的符号表示，并且省略其说明。
19表示作为直流电源的将交流变换为直流的直流变换元件，36a、 36b 表示将直流变换元件19的输出电压变为一定的直流电流的恒流二极管， R0、 Rl表示限制P方向电流的限流电阻，R2表示限制N方向电流的限流 电阻，该等电阻分别串联连接。35表示并联连接在恒流二极管36a和电阻 R0之间的串联连接部分上的常闭接点。37表示具有接点37a、 37b的切换 开关，通过该接点37a、 37b在P、 N方向上切换绕组电流以迸行励磁。所 述直流变换元件19的直流输出通过常闭接点38与并联连接的电磁绕组 7a、 7b和放电电阻26连接。
该常闭接点38在电源被断开，而使得电磁绕组7a、 7b的放电电流快 速消灭时开放。本实施方式中的绕组电流励磁电路12由作为直流电源的 直流变换元件19、恒流二极管36a、 36b和电阻R0、 Rl、 R2以及切换开 关37构成。
以下参照图13对本实施方式的从制动解除到制动施加为止的动作， 也就是从时间点Tl到时间点T7为止的动作进行说明。图13与所述图6 相当，是磁驱动单元的从制动解除动作到制动施加动作为止的动作时序 图，与图6相同的部分采用相同的符号表示，并省略其说明。
在制动解除动作时，从T1到T5为止，交流电源13的接点14连接， 在制动解除动作时，从T1到T5为止，切换开关的接点37a连接，同时， 在制动解除促进动作时，从Tl到T4为止，电阻RO的短路接点35连接， 目标电流值i,通过电阻Rl流通。在制动解除保持动作时，从T4到T5为 止，目标电流值i2通过电阻R0和Rl流通。在制动施加动作时，从T5到 T6为止，切换幵关的接点37a连接，目标电流值i3通过电阻R2流通，成 为与所述图6所示的绕组电流指令相同模式的绕组励磁电压。
由此，与上述图6所示的绕组电流一样，在电磁绕组7a、 7b中流过(b) 的绕组电流。并且，恒流二极管36a、 36b用于在制动解除保持动作时将P
方向的绕组电流保持为一定，此外，在制动施加动作时将N方向的绕组电
流保持为一定。
由此，在能够得到与上述图6的实施例相同的效果的同时，还能够得 到简化绕组励磁电路的效果。
以下参照图14A和图14B对第二磁轭9a、9b的开放保持单元15的其 它实施方式进行说明。
图14A与上述图2相当，表示因作为可动体的第二磁轭9a、 9b未被 吸引而处于开放状态。图14B与上述图5相当，表示作为可动体的第二磁 轭9a、 9b处于被吸引状态。与图2和图5的不同之处在于，在非吸引时， 通过致动器使接合件15b与凹部9e之间的接合解除。此外，与图2和图5 相同的部分采用相同的符号表示，并省略其说明。
也就是说，在图14A中，开放保持单元15由按压弹簧15a、接合件 15b以及致动器15c构成，接合件15b通过按压弹簧15a被接合在第二磁 轭9a、 9b的凹部9e中，由此使得第二磁轭9a、 9b的动作受到限制。
此外，在图14B中，在电磁绕组7a、 7b通电的同时，所述致动器15c 驱动接合件15b，以解除接合件15b与凹部9e之间的接合。然后，在电磁 绕组7a、 7b的通电被断开的同时，所述致动器15c解除驱动，使第二磁 轭9a、 9b恢复到原来的位置，接合件15b与凹部9e接合以对动作进行限 制。
由此，在能够得到与上述图2、图5的实施例相同的效果的同时，还 能够得到减少与第二磁轭9a、 9b的凹部9e之间的接合被解除时的阻力的 效果。
以下参照图15A和图15B对第二磁轭9a、9b的开放保持单元15的其
它实施方式进行说明。
图15A与上述图2相当，表示因作为可动体的第二磁轭9a、 9b未被 吸引而处于开放状态。图15B与上述图5相当，表示作为可动体的第二磁 轭9a、 9b处于吸引状态，图15C表示本实施例的磁吸住单元。与图2和 图5的不同之处在于，通过永久磁铁等的磁力来限制第二磁轭9a、 9b的 动作。此外，与图2和图5相同的部分采用相同的符号表示，并省略其说 明。
也就是说，在图15A中，开放保持单元15由基座39和磁吸住单元 40构成，磁吸住单元40设置在基座39上，其与第二磁轭9a、 9b相对以 进行磁吸引，由此该第二磁轭9a、 9b被吸引到基座侧，第二磁轭9a、 9b 得动作受到限制。为了缓和第二磁轭9a、 9b被吸引时与基座之间发生碰 撞而产生的冲击，在基座上设置了橡胶等的缓冲体41。
此外，在图15B中，在电磁绕组7a、 7b通电后，第二磁轭9a、 9b被 磁铁部分10a、 10b的吸引力吸住，从而使第二磁轭9a、 9b的限制得到解 除。然后，在电磁绕组7a、 7b的通电被断开后，第二磁轭9a、 9b恢复到 原来的位置，通过基座39的磁吸住单元40的磁吸引，对第二磁轭9a、 9b 的动作进行限制。此外，所述磁吸住单元40如图15C所示，由按钮状的 永久磁铁40a以及磁轭40b构成。
由此，在能够得到与上述图2、图5的实施例相同的效果的同时，还 能够得到简化第二磁轭9a、 9b的接合结构的效果。
权利要求
1.一种制动装置，所述制动装置由制动弹簧和磁驱动单元构成，所述制动弹簧将制动片按压在被制动体上以施加制动，所述磁驱动单元在动作时克服该制动弹簧的推压力使制动解除，并且所述磁驱动单元由第一磁轭、第二磁轭、电磁绕组以及永久磁铁构成，该第一磁轭和第二磁轭中的一个被设置为固定体，并且另一个被设置为可动体，所述制动装置还具有绕组电流励磁电路，该绕组电流励磁电路通过使所述电磁绕组励磁以进行制动解除动作，并且通过消磁来进行制动施加动作，所述制动装置的特征在于，在进行所述制动解除动作时，所述绕组电流励磁电路通过直流电源对所述电磁绕组进行一个方向的极性励磁，在进行所述制动施加动作时，所述绕组电流励磁电路对所述电磁绕组进行与制动解除动作时方向相反的极性励磁。
2 .如权利要求1所述的制动装置，其特征在于，所述绕组电流励磁电路具有直流电源；绕组电流供给单元，其控制 来自所述直流电源的电流；绕组电流指令单元，其用于指令电流流过所述 电磁绕组；电流检测单元，其用来检测所述电磁绕组的电流；以及绕组电 流控制单元，其输入所述绕组电流指令单元的指令值和所述电流检测单元 的检测值，并且控制所述绕组电流供给单元以控制电磁绕组的电流，所述 绕组电流励磁电路根据所述绕组电流指令单元的指令，在进行所述制动解 除动作时，使电磁绕组在一个方向上励磁，在进行所述制动施加动作时， 使电磁绕组在与制动解除动作时的励磁方向相反的方向上励磁。
3. 如权利要求l所述的制动装置，其特征在于， 所述绕组电流励磁电路由2组直流电源和限流电阻以及接点构成，通过所述接点，在所述制动解除动作时通过其中的一个直流电源使电磁绕组 在一个方向上励磁，在进行所述制动施加动作时，通过另一个直流电源使 电磁绕组在与制动解除动作时的励磁方向相反的方向上励磁。
4. 如权利要求1所述的制动装置，其特征在于， 所述绕组电流励磁电路由一组直流电源和限流电阻以及接点构成，通 过所述接点，在所述制动解除动作时使电磁绕组在一个方向上励磁，在进 行所述制动施加动作时，使电磁绕组在与制动解除动作时的励磁方向相反 的方向上励磁。
5.如权利要求3所述的制动装置，其特征在于，所述绕组电流励磁电路由直流电源、使从该直流电源输出的直流电流 成为恒定电流的恒流二极管、控制该恒流二极管输出的直流电流的限流电 阻以及接点构成。
6 .如权利要求1所述的制动装置，其特征在于，所述绕组电流励磁电路被构成为在进行所述制动解除动作时，通过直 流电源使电磁绕组在一个方向上励磁，在制动解除动作结束后，将励磁切 换为制动解除保持用励磁，在进行所述制动施加动作时，使电磁绕组在与 制动解除动作时的励磁方向相反的方向上励磁。
7. 如权利要求1所述的制动装置，其特征在于， 所述磁驱动单元的磁吸引力被设定成仅仅依靠永久磁铁无法对制动解除进行保持。
8. 如权利要求l所述的制动装置，其特征在于， 所述磁驱动单元被构成为在制动解除的保持状态下对所述电磁绕组进行消磁后，进入制动施加状态。
9. 如权利要求1所述的制动装置，其特征在于， 所述磁驱动单元的磁吸引力被设定成在制动施加动作时无法对所述可动体进行制动解除保持的绕组电流。
10.如权利要求1所述的制动装置，其特征在于， 所述磁驱动单元设置有在制动施加状态下对可动体的动作进行限制 以保持开放状态的开放保持单元。
11 .如权利要求1所述的制动装置，其特征在于， 所述开放保持单元由接合件和按压弹簧构成，通过弹簧的弹力将该接 合件按压在可动体上。
12.如权利要求IO所述的制动装置，其特征在于，所述开放保持单元由接合件和按压弹簧以及致动器构成，通过弹簧的 弹力将所述接合件按压在可动体上，通过所述致动器解除弹簧的按压力从 而解除所述可动体的开放保持。
13.如权利要求10所述的制动装置，其特征在于，所述开放保持单元通过由永久磁铁和磁轭构成的磁吸住单元来保持 可动体的开放。
全文摘要
提供一种制动装置。制动装置由制动弹簧和磁驱动单元构成，制动弹簧将制动片按压在被制动体上以施加制动，磁驱动单元在动作时克服该制动弹簧的推压力使制动解除，并且该磁驱动单元由第一磁轭、第二磁轭、电磁绕组以及永久磁铁构成，该第一磁轭和第二磁轭中的一个被设置为固定体，并且另一个被设置为可动体，制动装置进一步具有绕组电流励磁电路，该绕组电流励磁电路通过使电磁绕组励磁以进行制动解除动作，并且通过消磁来进行制动施加动作，其中，在进行制动解除动作时，绕组电流励磁电路通过直流电源对电磁绕组进行一个方向的极性励磁，在进行制动施加动作时，绕组电流励磁电路对电磁绕组进行与制动解除动作时的方向相反的极性励磁。
文档编号F16D65/28GK101363489SQ20081013003
公开日2009年2月11日 申请日期2008年7月24日 优先权日2007年8月8日
发明者伊藤正信, 小野哲志, 近藤秀树 申请人:株式会社日立制作所;日立水户工程技术股份有限公司