JP5191720B2 - エレベーター巻上機用制動装置 - Google Patents

Description

本発明は、エレベーター巻上機用制動装置に関する。

従来用いられているエレベーター巻上機用制動装置として、マグネットの電磁吸引力を用いてブレーキパッドを被制動体、すなわち、ディスクから引き離している状態から、マグネット電磁吸引力を解除して制動ばねの押付け力によってブレーキパッドをディスクに押付ける同じ性能を持った制動体を同一ディスクに対して２台設置する方法がある。この方法においては2台同時に動作する。1台の制動装置が万が一故障しても、もう1台にてかごを停止させることが可能な性能となっている。

一方、減速機構を有したエレベーター巻上機にあって、通常のかご静止用の制動手段を巻上機（入力軸）側に設置するとともに、入力軸と出力軸の回転数が対応しない異常速度となった場合に動作する非常用の制動手段を綱車（出力軸）側に設置するものがある（例えば、特許文献１参照）。
特公昭６３−３８２３号公報（非常用頁右欄１５段目〜通常用頁右欄１９段目、通常用図）

前述した前者の従来技術では、ディスクを挟圧している状態からブレーキパッドをディスクから引き離すまでの起動時間を短くするために、マグネット励磁による吸引力とブレーキパッド押付け力の差を大きくする必要がある。したがって、起動時間が短い反面、ブレーキパッドをディスクに押付けるまでの釈放時間が長くなる傾向がある。また2台同時に動作させることにより、起動・釈放時の音が大きくなる傾向がある。

前述した後者の従来技術では制動手段のブレーキパッドが押付けられるディスクのような被制動体が２つ必要となるため、レイアウト上不利が生ずる。

本発明は、通常時および非常時のそれぞれに適した制動特性を兼ね備えたエレベーター巻上機用制動装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る発明は、巻上機回転体と一体に回転する被制動体と、この被制動体の両側に対向して配置される一対のブレーキパッド、これら一対のブレーキパッドを前記被制動体に押付ける制動ばね、前記ブレーキパッドを被制動体から引き離すように作用するマグネット、このマグネットに連結されるとともに前記ブレーキパッドの一方を支持するボディ、前記マグネットに対向して配置され、前記ブレーキパッドの他方を支持する可動鉄心、および、通電により前記マグネットを励磁し、このマグネットと前記可動鉄心との間に吸引力を発生させるコイルを有してなる制動体とを備えたエレベーター巻上機用制動装置において、前記被制動体に対し前記制動体を非常用と通常用の２台設置し、エレベーターの通常運転時、非常用の制動体は、前記ブレーキパッドを前記被制動体から離している状態に保持するとともに、前記非常用の制動体に備えられる前記制動ばねの押付け力と前記マグネットの励磁による吸引力との差を、通常用の制動体のそれと比較して小さく設定したことを特徴としている。

このように構成した請求項１に係る発明では、非常用の制動体をエレベーターの異常によりかごを非常停止させる制動体とし、この非常用の制動体にあっては、制動ばねの押付け力とマグネットの励磁による吸引力との差が、通常運転時にかごを制動する通常用の制動体のそれと比較して小さく設定してあり、これによって、非常用の制動体のブレーキパッドを被制動体に押付けるまでの釈放時間の短縮が図られ、非常制動に適したものとすることができる。一方、通常用の制動体はエレベーターの通常制動に要求される特性を備え、起動時間、すなわち、ブレーキパッドによる被制動体挟圧から開放まで時間を短くすることができる。

また、本発明の請求項２に係る発明は、前記非常用の制動体の前記コイルの導線巻数を少なくし、前記非常用の制動体に備えられる前記制動ばねの押付け力と前記マグネットの励磁による吸引力との差を、通常用の制動体のそれと比較して小さくすることを特徴としている。このように構成した請求項２に係る発明では、非常用の制動体のコイルの導線巻数を少なくするという簡易な方法で、非常用の制動体に非常用として適した制動特性を備えることができる。

本発明の請求項３に係る発明は、前記非常用の制動体の前記マグネットを励磁させるためのコイル通電量を小さくし、前記非常用の制動体に備えられる前記制動ばねの押付け力と前記マグネットの励磁による吸引力との差を、通常用の制動体のそれと比較して小さくすることを特徴としている。このように構成した請求項３に係る発明では、非常用の制動体のマグネットを励磁させるためのコイル通電量を小さくするという簡易な方法で、非常用の制動体に非常用として適した制動特性を備えることができる。

本発明の請求項４に係る発明は、前記非常用の制動体の前記制動ばねの押付け力を大きくし、前記非常用の制動体に備えられる前記制動ばねの押付け力と前記マグネットの励磁による吸引力との差を、通常用の制動体のそれと比較して小さくすることを特徴としている。このように構成した請求項４に係る発明では、非常用の制動体の制動ばねの押付け力を大きくするという簡易な方法で、非常用の制動体に非常用として適した制動特性を備えることができる。

本発明によれば、通常時および非常時のそれぞれに適した制動特性を兼ね備え、非常用制動体にあってはブレーキパッドを被制動体に押付けるまでの釈放時間の短縮を図り、非常時におけるエレベーターの安全性を向上することができる。一方、通常用制動体にあってはエレベーターの通常制動に適した設定にすることができる。また制動装置1台にてかご静止をさせるため、ブレーキ起動・釈放時の音を2台同時動作時と比較し小さくすることができる。さらに、本制動装置は同一の被制動体に2台設置するため、制動装置のレイアウトをコンパクトにすることができる。

以下、本発明に係るエレベーター巻上機用制動装置の実施の形態を図に基づいて説明する。

図１は本発明に係るエレベーター巻上機用制動装置の一実施形態を示す正面断面図、図２はエレベーター巻上機用制動装置の要部を拡大した拡大正面断面図、図３は制動解放動作途中の状態にあるエレベーター巻上機用制動装置の拡大正面断面図、図４は制動解放動作終了時の状態を示すエレベーター巻上機用制動装置の拡大正面断面図、図５は本発明の巻上機用制動装置が適用されるエレベーターの概略構成図、図６は図５の巻上機の概略構成を示す平面図である。

エレベーターは図５に示すように、建屋内に形成された昇降路１と、この昇降路１を昇降する乗かご２およびつり合いおもり３と、乗かご２とつり合いおもり３とを連結する主索４と、昇降路１の上部に設けられる機械室５と、機械室５に設置され、主索４を介して乗かご２およびつり合いおもり３を駆動する巻上機６と、主索４の中間部が巻き掛けられるそらせ車７とを有している。

また、巻上機６は図６に示すように、ベース８、駆動装置９、ペデスタル１０、シャフト１１、シーブ１２、ディスク１３、非常用制動体１４Ａ、および通常用制動体１４Ｂを有している。すなわち、機械室５の基礎に固定されているベース８に駆動装置９が設置されており、駆動装置９の駆動力を伝達するシャフト１１は、ベース８に固定されたペデスタル１０（固定部）によって回転自在に支持されている。さらに、シャフト１１には、駆動装置９とペデスタル１０の間に、主索４を摩擦駆動させるシーブ１２が連結されており、シャフト１１の回転に伴い回転する。ディスク１３はシーブ１２に対して駆動装置９の反対側に固定されている。

そして、本実施形態のエレベーター巻上機用制動装置は、被制動体、すなわちディスク１３に対し２台の制動体、すなわち、非常用制動体１４Ａおよび通常用制動体１４Ｂを備えており、これらの非常用制動体１４Ａおよび通常用制動体１４Ｂはペデスタル１０に取り付けられている。

ここで、図１を用いて非常用制動体１４Ａおよび通常用制動体１４Ｂの詳細について説明する。なお、数字の後に「Ａ」と示すものは非常用制動体１４Ａを構成する部品、「Ｂ」と示すものは通常用制動体１４Ｂを構成する部品を表すが、非常用制動体１４Ａおよび通常用制動体１４Ｂの構成は同等であるので、ここでは非常用制動体１４Ａを例に説明する。

図１において、１５Ａ、１５'Ａはブレーキパッド、１６Ａ、１６'Ａはパッドホルダー、１７Ａはパッドホルダー１６'Ａを支持するピン、１８Ａはボディ、１９Ａはボディ１８Ａに挿入される軸受け、２０Ａは軸受け１９Ａを介してボディ１８Ａを支持するフローティングピン、２２Ａはマグネット、２３Ａはマグネット２２Ａを構成するコア、２４Ａはマグネット２２Ａを構成するコイル、２５Ａは可動鉄心、２６Ａは可動鉄心２５Ａを連結するロッド、２７Ａはコア２３Ａに挿入される軸受け、２８Ａはボディ１８Ａとコア２３Ａを連結するボルト等の締結部材、２９Ａは制動ばね、３１Ａはペデスタル１０に固定される規制部材である。なお、同図において図６に示す符号と同一符号の箇所は同一部分を示す。

また、図１に示すように、ディスク１３の両側には一対のブレーキパッド１５Ａ、１５'Ａが対向するように配置され、一方のブレーキパッド１５Ａはパッドホルダー１６Ａに、もう一方のブレーキパッド１５'Ａはパッドホルダー１６'Ａに支持されている。パッドホルダー１６'Ａはピン１７Ａによりボディ１８Ａに接続され、ボディ１８Ａは外周にて軸受け１９Ａを形成し、この軸受け１９Ａはフローティングピン２０Ａが摺動するように支承され、フローティングピン２０Ａをペデスタル１０に固定することにより、ボディ１８Ａを浮遊支持している。ボディ１８Ａは、マグネット２２Ａを構成するコア２３Ａとボルト等の締結部材２８Ａにより連結されている。

一方、パッドホルダー１６Ａは、コア２３Ａと微小空隙を持って対向するように配置された可動鉄心２５Ａに対してロッド２６Ａを介して連結されている。また、可動鉄心２５Ａはコア２３Ａの中心部に形成した軸受け２７Ａにロッド２６Ａを介して支持されている。マグネット２２Ａは、可動鉄心２５Ａを支持している軸受け２７Ａの周辺にコイル２４Ａが内蔵されている。さらに、マグネット２２Ａと可動鉄心２５Ａの間には、マグネット２２Ａと可動鉄心２５Ａを反発する方向に作用する制動ばね２９Ａが設けられている。

また、ペデスタル１０には、可動鉄心２５Ａがマグネット２２Ａ側へ定められた距離以上の移動を規制する規制部材３１Ａが可動鉄心２５Ａと、制動装置１４Ａの制動時において微小空隙を保つように取り付けられている。なお、ロッド２６Ａと軸受け２７Ａ、そしてフローティングピン２０Ａと軸受け１９Ａの配置される方向は、ブレーキパッド１５Ａがディスク１３に対して挟圧あるいはその反対方向に移動し得る方向である。

さらに、非常用制動体１４Ａの制動時にあっては、可動鉄心２５Ａとマグネット２２Ａの間に介在する制動ばね２９Ａの押付け力により、ディスク１３と一対のブレーキパッド１５との間に所定の挟圧力が発生する。なお、前述したようにここでは非常用制動体１４Ａを例にして説明したが、通常用制動体１４Ｂも同等の構成となっている。

そして、エレベーターの通常運転時、非常用制動体１４Ａは、ブレーキパッド１５Ａ、１５'Ａをディスク１３から離している状態に保持するとともに、非常用制動体１４Ａに備えられる制動ばね２９Ａの押付け力とマグネット２２Ａの励磁による吸引力との差は、通常用制動体１４Ｂの制動ばね２９Ｂの押付け力とマグネット２２Ｂの励磁による吸引力との差と比較して小さく設定してある。例えば、非常用制動体１４Ａのコイル２４Ａの導線巻数を少なくすることで、非常用制動体１４Ａに備えられる制動ばね２９Ａの押付け力とマグネット２２Ａの励磁による吸引力との差を、通常用制動体１４Ｂのそれと比較して小さくしてある。

ここで、エレベーター巻上機用制動装置の制動解放時の動作を、非常用制動体１４Ａを例にとり図２、図３、および図４を用いて説明する。なお、図２〜図４では非常用制動体１４Ａのみが描かれている。

はじめに図２においてコイル２４Ａに通電され、マグネット２２Ａが励磁されると、制動ばね２９Ａのばね力を超える電磁吸引力が可動鉄心２５Ａに作用し、可動鉄心２５Ａはマグネット２２Ａの方向へ移動し始める。その結果、図３に示すように、ディスク１３に対して、マグネット２２Ａ側に位置するブレーキパッド１５Ａとディスク１３の間に空隙が形成される。さらに、同図に示すように、可動鉄心２５Ａが規制部材３１Ａの位置まで移動すると、可動鉄心２５Ａは移動を規制され、それ以上の移動はできなくなる。

その後さらに電磁吸引力が作用すると、規制されている可動鉄心２５Ａの方へマグネット２２Ａが移動し始め、締結部材２８Ａと、締結部材２８Ａと連結しているボディ１８Ａを介して、ディスク１３とブレーキパッド１５'Ａとの間に空隙が発生する。最終的に図４に示すように可動鉄心２５Ａとマグネット２２Ａが吸引を完了すると、ディスク１３の両側のブレーキパッド１５Ａ、１５'Ａとの間には均等な空隙が形成される。

次に、非常用制動体１４Ａおよび通常用制動体１４Ｂの各々の動作について図１を用いて説明する。それぞれの制動体１４Ａ、１４Ｂにあっては、前述したようにコイル２４Ａ、２４Ｂに通電することにより、マグネット２２Ａ、２２Ｂが励磁され、ブレーキパッド１５Ａ、 １５'Ａ、１５Ｂ、１５'Ｂがディスク１３から離れる方向にそれぞれ移動し、このときエレベーターの乗かご２の昇降が可能となる。

また、エレベーターの通常運転時、目的の階床に到着した乗かご２を静止状態に保持する場合、通常用制動体１４Ｂのコイル２４Ｂの通電を解除することでマグネット２２Ｂの吸引力を消勢し、制動ばね２９Ｂの押付け力によりブレーキパッド１５Ｂ、１５'Ｂをディスク１３に押付け、乗かご２を保持する。このような通常運転の間、非常用制動体１４Ａのコイル２４Ａは通電状態のままであることから、ブレーキパッド１５Ａ、 １５'Ａはディスク１３から離れた状態で保持される。

一方、エレベーター走行中になんらかの理由で異常が発生し、乗かご２を非常停止させる場合、非常用制動体１４Ａのコイル２４Ａ、および通常用制動体１４Ｂのコイル２４Ｂのそれぞれの通電を解除することで、マグネット２２Ａ、２２Ｂの吸引力を消勢し、制動ばね２９Ａ、２９Ｂの押付け力により、ブレーキパッド１５Ａ、 １５'Ａ、１５Ｂ、１５'Ｂをディスク１３に押付け、乗かご２を非常停止させる。このとき、非常用制動体１４Ａに備えられる制動ばね２９Ａの押付け力とマグネット２２Ａの励磁による吸引力との差は、通常用制動体１４Ｂの制動ばね２９Ｂの押付け力とマグネット２２Ｂの励磁による吸引力との差と比較して小さく設定されていることから、ブレーキパッド１５Ａ、 １５'Ａがディスク１３に押付けられるまでの釈放時間は、ブレーキパッド１５Ｂ、 １５'Ｂがディスク１３に押付けられるまでの釈放時間よりも短く、より短時間のうちに制動力が立ち上げられることとなる。

なお、ここでは非常時に非常用制動体１４Ａおよび通常用制動体１４のそれぞれを動作させるものとしたが、非常用制動体１４Ａの１台のみを動作させて非常停止させるシステムとしてもよい。また、戸開中の静止保持において、通常用制動体１４Ｂが制動状態であるにも関わらず、何らかの理由により乗かご２が動き出す故障が発生した場合でも、この異常を検知して非常用制動体１４Ａを動作させることにより乗かご２を制動し、乗かご２のフリーランを防止するシステムとすることももちろん可能である。

本実施形態によれば、通常時および非常時のそれぞれに適した制動特性を兼ね備え、非常用制動体１４Ａにあってはブレーキパッド１５Ａ、 １５'Ａをディスク１３に押付けるまでの釈放時間の短縮を図り、非常時におけるエレベーターの安全性を向上することができる。一方、通常時制動にあってはエレベーターの通常制動に適した設定とし、通常用制動体１４Ｂの起動・釈放時の音を軽減することができ、快適なサービスを提供することができる。非常用制動体１４Ａ、通常用制動体１４Ｂを、同一ディスク１３を被制動体として設置することにより、巻上機６全体の寸法をコンパクトにすることができる。また、非常用制動体１４Ａのコイル２４Ａの導線巻数を少なくするという簡易な方法で、非常用制動体１４Ａに非常用として適した制動特性を備えることができる。

なお、前述した実施形態では、非常用制動体１４Ａのコイル２４Ａの導線巻数を少なくするという方法で、非常用制動体１４Ａに備えられる制動ばね２９Ａの押付け力とマグネット２２Ａの励磁による吸引力との差を、通常用制動体１４Ｂのそれと比較して小さくしているが、本発明はこれに限らず、非常用制動体１４Ａのマグネット２２Ａを励磁させるためのコイル通電量を小さくするという方法、また、非常用制動体１４Ａの制動ばね２９Ａの押付け力を大きくするという方法で、非常用制動体１４Ａに備えられる制動ばね２９Ａの押付け力とマグネット２２Ａの励磁による吸引力との差を、通常用制動体１４Ｂの制動ばね２９Ｂの押付け力とマグネット２２Ｂの励磁による吸引力との差と比較して小さく設定し、非常用制動体１４Ａに非常用として適した制動特性を備えることもできる。

図１は本発明に係るエレベーター巻上機用制動装置の一実施形態を示す正面断面図である。 エレベーター巻上機用制動装置の要部を拡大した拡大正面断面図である。 制動解放動作途中の状態にあるエレベーター巻上機用制動装置の拡大正面断面図である。 制動解放動作終了時の状態を示すエレベーター巻上機用制動装置の拡大正面断面図である。 本発明の巻上機用制動装置が適用されるエレベーターの概略構成図である。 図５の巻上機の概略構成を示す平面図である。

符号の説明

１０ ペデスタル（固定部）
１３ ディスク（被制動体）
１４Ａ 非常用制動体
１４Ｂ 通常用制動体
１５Ａ、 １５'Ａ、１５Ｂ、１５'Ｂ ブレーキパッド
１８Ａ、１８Ｂ ボディ
２２Ａ、２２Ｂ マグネット
２３Ａ、２３Ｂ コア
２４Ａ、２４ＢB コイル
２５Ａ、２５Ｂ 可動鉄心
２９Ａ、２９Ｂ 制動ばね

Claims (4)

1. 巻上機回転体と一体に回転する被制動体と、この被制動体の両側に対向して配置される一対のブレーキパッド、これら一対のブレーキパッドを前記被制動体に押付ける制動ばね、前記ブレーキパッドを被制動体から引き離すように作用するマグネット、このマグネットに連結されるとともに前記ブレーキパッドの一方を支持するボディ、前記マグネットに対向して配置され、前記ブレーキパッドの他方を支持する可動鉄心、および、通電により前記マグネットを励磁し、このマグネットと前記可動鉄心との間に吸引力を発生させるコイルを有してなる制動体とを備えたエレベーター巻上機用制動装置において、
   前記被制動体に対し前記制動体を非常用と通常用の２台設置し、エレベーターの通常運転時、非常用の制動体は、前記ブレーキパッドを前記被制動体から離している状態に保持するとともに、前記非常用の制動体に備えられる前記制動ばねの押付け力と前記マグネットの励磁による吸引力との差を、通常用の制動体のそれと比較して小さく設定したことを特徴とするエレベーター巻上機用制動装置。
2. 前記非常用の制動体の前記コイルの導線巻数を少なくし、前記非常用の制動体に備えられる前記制動ばねの押付け力と前記マグネットの励磁による吸引力との差を、通常用の制動体のそれと比較して小さくすることを特徴とする請求項１記載のエレベーター巻上機用制動装置。
3. 前記非常用の制動体の前記マグネットを励磁させるためのコイル通電量を小さくし、前記非常用の制動体に備えられる前記制動ばねの押付け力と前記マグネットの励磁による吸引力との差を、通常用の制動体のそれと比較して小さくすることを特徴とする請求項１記載のエレベーター巻上機用制動装置。
4. 前記非常用の制動体の前記制動ばねの押付け力を大きくし、前記非常用の制動体に備えられる前記制動ばねの押付け力と前記マグネットの励磁による吸引力との差を、通常用の制動体のそれと比較して小さくすることを特徴とする請求項１記載のエレベーター巻上機用制動装置。

Images