JP2012006697A

JP2012006697A - エレベーターのブレーキ装置

Info

Publication number: JP2012006697A
Application number: JP2010142875A
Authority: JP
Inventors: Satoru Ogawa; 哲小川
Original assignee: Toshiba Elevator Co Ltd
Current assignee: Toshiba Elevator and Building Systems Corp
Priority date: 2010-06-23
Filing date: 2010-06-23
Publication date: 2012-01-12

Abstract

【課題】ブレーキスイッチの誤動作を防止し、アマチュアの動きを正確に検出することが可能なブレーキスイッチを備えたブレーキ装置を提供する。
【解決手段】モーターケース内に収納され、モーターの回転軸に連結されたブレーキドラムと、このドラムに対向配置されるブレーキシューと、このブレーキシューに固定されたアマチュアと、このアマチュアを駆動するための電磁コイルが収納され、前記モーターケースに固定されたコイルケースと、このコイルケースとアマチュア間に配置されたばねと、前記コイルケースに固定されたブレーキスイッチと、このブレーキスイッチをオン・オフするように、前記アマチュアに固定されたスイッチ駆動ピンと、を備え、前記ブレーキシューは、少なくとも１×１０＾６（１０の６乗）Ｎ／ｍｍ以下のばね係数を有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、エレベーターのブレーキ装置に関する。

従来のエレベーターのブレーキ装置は、モーターケース内に収納され、モーターの回転軸に連結されたブレーキドラム、このドラムに対向配置されるブレーキシューを含んでいる。このブレーキシューはアマチュアに固定されており、このアマチュアは、モーターケースに固定されたコイルケース内に収納された電磁コイルにより駆動される。この電磁コイルは、ブレーキを開放するときアマチュアをブレーキドラム表面から引き離す方向に吸引する。

コイルケースとアマチュア間には、ブレーキの動作時に、アマチュアをブレーキドラム側に押し付けるように作用するばねが配置されている。また、コイルケースにはブレーキスイッチが固定されており、このスイッチは、アマチュアと一体となって動くスイッチ駆動ピンによりオン・オフ制御され、これによってブレーキの開閉を機械的に検出してブレーキ事故を防止するために設けられている。

このようなブレーキ装置においては、ブレーキが閉じているときは、ばねの弾性力によりアマチュアを介してブレーキシューがドラム表面に押付けられ制動力を発生させている。他方、ブレーキが開放するときは、アマチュアがコイルケース側に引き寄せられるため、スイッチ駆動ピンもアマチュアと一体となって動き、ブレーキスイッチを押すことにより接点がオンし、再びブレーキが閉じるときはスイッチ駆動ピンがブレーキスイッチから離れ、接点がオフする構造となっている。

上記従来のブレーキ装置においては、シューギャップ、つまりブレーキシューとブレーキドラムとのすき間が小さい場合には、スイッチ駆動ピンの動きも小さくなる。例えば、シューギャップは通常０．１ｍｍ程度であり、従ってスイッチ駆動ピンのストロークも０．１ｍｍ程度となる。一方ブレーキスイッチの接点間の距離は０．１〜０．２ｍｍである。このため、ブレーキスイッチに対してストロークが不足し、ブレーキの開閉動作にともないブレーキスイッチがオンまたはオフできないという現象が起き、スイッチが誤動作する可能性がある。特に外気温の上昇などによりドラムが膨張し、シューギャップが減少した状態のときは、ストロークがさらに小さくなるためスイッチの誤動作の可能性が高くなる。

従って、本発明はブレーキスイッチの誤動作を防止し、アマチュアの動きを正確に検出することが可能なブレーキスイッチを備えたブレーキ装置を提供することを目的とするものである。

本発明の一実施形態によれば、モーターケース内に収納され、モーターの回転軸に連結されたブレーキドラムと、このドラムに対向配置されるブレーキシューと、このブレーキシューに固定されたアマチュアと、このアマチュアを駆動するための電磁コイルが収納され、前記モーターケースに固定されたコイルケースと、このコイルケースとアマチュア間に配置されたばねと、前記コイルケースに固定されたブレーキスイッチと、このブレーキスイッチをオン・オフように、前記アマチュアに固定されたスイッチ駆動ピンと、を備え、前記ブレーキシューは、１×１０＾６（１０の６乗）Ｎ／ｍｍ以下のばね係数を有することを特徴とするブレーキ装置が提供される。

第１の実施形態を示す概略構成図。第２の実施形態を示す概略構成図。第３の実施形態を示す概略構成図。第４の実施形態を示す概略構成図。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。

図1は本発明の一実施形態を示すブレーキ装置の構造を示す構成図である。この装置は、モーターケース１１内に収納され、モーター（図示せず）の回転軸に連結されたブレーキドラム１２、このドラムに対向配置されるブレーキシュー１３を含んでいる。ここでシュー１３の材料として、比較的弾性率の低い摺動材を用いる。すなわち、ブレーキシュー１３は、その厚さ、材質を調整してそのばね係数を例えば１×１０＾６（１０の６乗）Ｎ／ｍｍとする。このブレーキシュー１３はブレーキの開閉にともなってブレーキドラム１２の表面に接近しあるいはこれから離れるように動くアマチュア１４に一体的に固定されている。モーターケース１１にはコイルケース１５が取り付けボルト１６により固定されている。このコイルケース１５内にはアマチュア１４を吸着するための電磁コイル１７が収納されている。この電磁コイル１７は、ブレーキを開放するときアマチュア１４をブレーキドラム１２の表面から離れる方向に吸引する。

コイルケース１５とアマチュア１４間には、ブレーキの動作時に、アマチュア１４をブレーキドラム１２の表面方向に移動するように作用するばね１８が配置されている。このばね１８はコイルケース１５のアマチュア１４側の面に形成された凹部１９内に収納され、その一端がアマチュア１４のブレーキシュー１３が固定されている面と反対の面に接触している。このばね１８の弾性力を例えば１０ｋＮとする。

コイルケース１５のアマチュア１４と反対側の面には、Ｚ字状に曲折された固定板２０により間隔を置いてブレーキスイッチ２１が固定されている。このブレーキスイッチ２１は、表面に押しボタン２２が設けられた押しボタンスイッチである。このブレーキスイッチ２１は、アマチュア１４に固定され、アマチュア１４と一体となって動くスイッチ駆動ピン２３によりオン・オフ制御される。すなわち、スイッチ駆動ピン２３は、一端がアマチュア１４のブレーキシュー１３と反対の面に固定され、他端がブレーキスイッチ２１の押しボタン２２に接触しあるいはその近傍に配置される棒状の駆動体である。

このように構成されたブレーキ装置の動作について説明する。このブレーキ装置においては、ブレーキが閉じているときは、ばね１８の弾性力によりアマチュア１４を介してブレーキシュー１３がブレーキドラム１２の表面に押付けられ制動力を発生させている。他方、ブレーキが開放するときは、アマチュア１４がコイルケース１５側に引き寄せられるため、スイッチ駆動ピン１７もアマチュア１４と一体となって動き、ブレーキスイッチ２１の押しボタン２２を押すことにより接点がオンし、再びブレーキが閉じるときはスイッチ駆動ピン１７がブレーキスイッチ２１のボタン２２から離れ、接点がオフする。

ここでブレーキシュー１３の材料として、前述のように比較的弾性率の低い摺動材を用いているため、シューギャップが小さい場合でもブレーキが閉じたときにブレーキシュー１３がばね１８の弾性力によりたわむため、アマチュア１４およびスイッチ駆動ピン２３のストロークをシューギャップより大きくすることができる。例えば、ばね１８の弾性力が前述のように１０ｋＮ、ブレーキシュー１３のばね係数を１×１０＾６（１０の６乗）Ｎ／ｍｍとし、その厚さを１０ｍｍとすると、ブレーキシュー１３のたわみ量は０．１ｍｍとなる。従って、ブレーキが閉じたときのアマチュア１４のブレーキドラム１２の表面側への移動量、すなわちスイッチ駆動ピン２３のストロークは、当初のシューギャップ０．１ｍｍに加えてブレーキシュー１３のたわみ量０．１ｍｍとなり、併せて０．２ｍｍとなる。この結果、ブレーキスイッチ２１の誤動作のリスクを低くすることができる。

なお、上記実施形態においては、ブレーキシュー１３のばね係数を１×１０＾６（１０の６乗）Ｎ／ｍｍとしたが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、１×１０＾６（１０の６乗）Ｎ／ｍｍ以下であれば、同様な効果が得られる。なお、このばね係数は低すぎるとブレーキシューとしての機能を発揮できなくなるため、少なくとも１×１０＾５（１０の５乗）Ｎ／ｍｍ以上であることが望ましい。

図２は本発明の第２の実施形態であるブレーキ装置の構成を示す概略構成図である。この実施形態においては、アマチュア１４とブレーキシュー１３との間に弾性体２５をはさむことにより、アマチュア１４およびスイッチ駆動ピン２３のストロークを増大させ、ブレーキスイッチ２１の誤動作のリスクを低くしている。弾性体２５としては、例えば厚さ１〜２ｍｍ程度のニトリルゴムあるいはフッ素ゴムなどのゴムを用いる。ゴムのばね係数としては前述と同様に例えば１×１０＾６Ｎ／ｍｍとする。

その他の構成は図１に示したブレーキ装置と同じであるため、対応する構成部分には同一の番号を付し、詳細な説明は省略する。

この実施形態においては、ブレーキが閉じたときに、ばね１８の弾性力により弾性体２５が０．１〜０．２ｍｍ程度たわむため、アマチュア１４およびスイッチ駆動ピン２３のストロークをシューギャップより０．１〜０．２ｍｍ程度大きくすることができる。

なお、上記の実施形態においては、ゴムのばね係数を１×１０＾６（１０の６乗）Ｎ／ｍｍとしたが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、１×１０＾６（１０の６乗）Ｎ／ｍｍ以下であれば、同様な効果が得られる。しかし、この場合もあまり低すぎた場合、ブレーキ装置と賭しての機能が十分に発揮できなくなるため、１×１０＾５（１０の５乗）Ｎ／ｍｍ以上であることが望ましい。

図３は本発明の第３の実施形態であるブレーキ装置の構成を示す概略構成図である。この実施形態においては、コイルケース１５の剛性を下げることにより、アマチュア１４およびスイッチ駆動ピン２３の相対的なストロークを増大させ、ブレーキスイッチ２１の誤動作のリスクを低くしている。コイルケース１５は通常鉄が用いられるが、鉄の代わりにアルミ（Ａｌ）あるいはＳＵＳを用い、また、ケース１５を形成する材料の肉厚を小さくしあるいは肉厚内に空洞を設けるなどの手段により、コイルケース１５全体の剛性をそのばね係数が前述と同様に例えば１×１０＾６Ｎ／ｍｍ程度となるように下げる。

この実施形態においては、ブレーキが閉じたときにばね１８の弾性力、例えば、前述と同様に１０ｋＮにより、コイルケース１５が０．１ｍｍ程度たわみ、コイルケース１５に固定されているブレーキスイッチ２１が外側へ移動するため、ブレーキスイッチ２１から見た相対的なアマチュア１４およびスイッチ駆動ピン２３のストロークをシューギャップより０．１ｍｍ程度大きくすることができる。

なお、上記実施形態においては、コイルケース１５のばね係数を１×１０＾６（１０の６乗）Ｎ／ｍｍとしたが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、１×１０＾６（１０の６乗）Ｎ／ｍｍ以下であれば、同様な効果が得られるが、その下限は１×１０＾５（１０の５７乗）Ｎ／ｍｍが望ましい。

図４は本発明の第４の実施形態であるブレーキ装置の構成を示す概略構成図である。この実施形態においては、モーターケース１１とコイルケース１５との間の取り付けボルト１６の材料と長さを調整することにより、アマチュア１４およびスイッチ駆動ピン２３の相対的なストロークを増大させ、ブレーキスイッチ２１の誤動作のリスクを低くしている。すなわち、取り付けボルト１６は通常鉄が用いられるが、鉄に代えてばね係数の小さな例えばアルミ（Ａｌ）を用い、Ｍ６サイズで長さが１００ｍｍのボルトを４本用いてコイルケース１５をモーターケース１１に固定する。

この実施形態においては、ブレーキが閉じたときに取り付けボルト１６がばね１８の弾性力、例えば、前述と同様に１０ｋＮにより、４本のボルト全体で約０．１ｍｍ伸びる。この結果、コイルケース１５がブレーキドラム１２とは反対側に移動し、コイルケース１５に固定されているブレーキスイッチ２１もブレーキドラム１２とは反対側へ移動する。このため、ブレーキスイッチ２１から見た相対的なアマチュア１４およびスイッチ駆動ピン２３のストロークをシューギャップより約０．１ｍｍ大きくすることができる。

なお、上記実施形態においては、取り付けボルト１６のばね係数を１×１０＾６（１０の６乗）Ｎ／ｍｍとしたが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、１×１０＾６（１０の６乗）Ｎ／ｍｍ以下であれば、同様な効果が得られるがその下限は１×１０＾５（１０の５乗）Ｎ／ｍｍであることが望ましい。

１１モーターケース
１２ブレーキドラム
１３ブレーキシュー
１４アマチュア
１５コイルケース
１６取り付けボルト
１７電磁コイル
１８ばね
１９凹部
２０固定板
２１ブレーキスイッチ
２２押しボタン
２３スイッチ駆動ピン

Claims

モーターケース内に収納され、モーターの回転軸に連結されたブレーキドラムと、このドラムに対向配置されるブレーキシューと、このブレーキシューに固定されたアマチュアと、このアマチュアを駆動するための電磁コイルが収納され、前記モーターケースに固定されたコイルケースと、このコイルケースとアマチュア間に配置されたばねと、前記コイルケースに固定されたブレーキスイッチと、このブレーキスイッチをオン・オフするように、前記アマチュアに固定されたスイッチ駆動ピンと、を備え、前記ブレーキシューは、１×１０＾６（１０の６乗）Ｎ／ｍｍ以下のばね係数を有することを特徴とするブレーキ装置。
モーターケース内に収納され、モーターの回転軸に連結されたブレーキドラムと、このドラムに対向配置されるブレーキシューと、このブレーキシューに固定されたアマチュアと、このアマチュアを駆動するための電磁コイルが収納され、前記モーターケースに固定されたコイルケースと、このコイルケースとアマチュア間に配置されたばねと、前記コイルケースに固定されたブレーキスイッチと、このブレーキスイッチをオン・オフするように、前記アマチュアに固定されたスイッチ駆動ピンと、前記アマチュアとプレーキシューとの間に挿入された弾性体と、を備えることを特徴とするブレーキ装置。
モーターケース内に収納され、モーターの回転軸に連結されたブレーキドラムと、このドラムに対向配置されるブレーキシューと、このブレーキシューに固定されたアマチュアと、このアマチュアを駆動するための電磁コイルが収納され、前記モーターケースに固定されたコイルケースと、このコイルケースとアマチュア間に配置されたばねと、前記コイルケースに固定されたブレーキスイッチと、このブレーキスイッチをオン・オフするように、前記アマチュアに固定されたスイッチ駆動ピンと、を備え、前記コイルケースは１×１０＾６（１０の６乗）Ｎ／ｍｍ以下のばね係数を有することにより、ブレーキスイッチのストロークを増大させることを特徴とするブレーキ装置。
モーターケース内に収納され、モーターの回転軸に連結されたブレーキドラムと、このドラムに対向配置されるブレーキシューと、このブレーキシューに固定されたアマチュアと、このアマチュアを駆動するための電磁コイルが収納され、前記モーターケースに固定されたコイルケースと、このコイルケースとアマチュア間に配置されたばねと、前記コイルケースに固定されたブレーキスイッチと、このブレーキスイッチをオン・オフするように、前記アマチュアに固定されたスイッチ駆動ピンと、を備え、前記コイルケースのモーターケースへの取り付けポルトは、１×１０＾６（１０の６乗）Ｎ／ｍｍ以下のばね係数を有することにより、ブレーキスイッチのストロークを増大させることを特徴とするブレーキ装置。