KR100954260B1 - Brake device for elevator - Google Patents

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마사노리 야스에
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

엘리베이터의 브레이크 장치에 있어서는, 브레이크 회전체의 회전을 브레이크 슈에 의해 마찰 제동함으로써 엘리베이터 칸이 정지된다. 브레이크 슈는 브레이크 회전체에 접리(接離) 가능하다. 제동시에 브레이크 슈에 작용하는 회전 토크는 토크 수용부에 의해 받게 된다. 토크 수용부에는, 브레이크 슈를 브레이크 회전체의 회전 방향으로 진동시키는 진동 액추에이터가 설치되어 있다.In an elevator brake device, the car is stopped by friction braking of the rotation of the brake rotor with a brake shoe. The brake shoe is foldable on the brake rotor. The rotational torque acting on the brake shoe during braking is received by the torque receiving portion. The torque accommodating part is provided with a vibration actuator for vibrating the brake shoe in the rotational direction of the brake rotor.

브레이크 장치, 브레이크 회전체, 브레이크 슈, 엘리베이터 칸, 회전 토크 Brake device, brake rotator, brake shoe, car, rotation torque

Description

엘리베이터의 브레이크 장치{BRAKE DEVICE FOR ELEVATOR}Brake Device for Elevators {BRAKE DEVICE FOR ELEVATOR}

본 발명은, 브레이크 회전체에 대해 브레이크 슈를 마찰 접촉시킴으로써 브레이크 회전체의 회전을 제동하여, 엘리베이터 칸을 정지시키는 엘리베이터의 브레이크 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an elevator brake apparatus that brakes rotation of a brake rotor by frictionally contacting the brake shoe with the brake rotor and stops the car.

전동기나 제어장치의 용량 저감이나 에너지 절약을 목적으로, 엘리베이터 칸의 경량화 등 전동기 주위의 저(低)관성화가 진행되고 있다. 최근에는, 기어가 없는 기어리스(gearless) 권상기의 보급에 의해, 전동기축 환산의 관성 질량은 보다 작아지는 경향에 있다. 그러나, 이와 같은 저관성화는 브레이크 정지시의 감속도를 크게 하는 것으로 이어져서 승객에게 불쾌감을 주게 된다. 또, 엘리베이터 칸 내 부하와 주행 방향에 의한 감속도의 차가 커지게 되기 때문에, 비상 정지 거리 단축과 정지 쇼크 저감을 양립(兩立)시키는 것과 같은 브레이크력의 설정이 어려워지고 있다.In order to reduce the capacity of the motor and the control device and save energy, low inertia around the motor has been advanced, such as lightening of the car. In recent years, the inertial mass in terms of electric motor shaft tends to become smaller due to the spread of gearless hoisting machines without gears. However, such low inertia leads to an increase in the deceleration at the time of stopping the brake, resulting in discomfort to the passenger. Moreover, since the difference of the deceleration according to the load in a cage | basket | car and driving direction becomes large, setting of brake force, such as making both emergency stop distance shortening and stop shock reduction, becomes difficult.

이에 대응하기 위해 여러 가지 방법이 제안되고 있으며, 예를 들면 특허문헌 1의 엘리베이터의 브레이크 장치에서는, 브레이크 풀리의 회전이 제1 및 제2 전자 브레이크에 의해 선택적으로 제동되는 구성으로 하고 있다. 구체적으로는, 상승 운전에서 엘리베이터 칸 내 부하가 중부하(重負荷) 또는 하강 운전에서 엘리베이터 칸 내 부하가 경부하(輕負荷)인 경우, 급정지 지령 발생시에 제1 및 제2 전자 브레이크의 동작 타이밍을 늦춤으로써 정지 쇼크를 완화시키고 있다. 또, 상승 운전에서 엘리베이터 칸 내 하중이 경부하 또는 하강 운전에서 엘리베이터 칸 내 부하가 중부하인 경우, 제1 및 제2 전자 브레이크를 동시에 동작시켜 필요한 정지 거리를 확보할 수 있다.In order to cope with this, various methods have been proposed. For example, in the elevator brake apparatus of Patent Document 1, the rotation of the brake pulley is configured to be selectively braked by the first and second electromagnetic brakes. Specifically, the operation timing of the first and second electromagnetic brakes at the time of sudden stop command generation when the load in the car is a heavy load in an ascending operation or a light load is a light load in a descent operation. The delayed shock is alleviated. In addition, when the load in the car is a heavy load in the rising operation or the load in the car is a heavy load in the falling operation, the required stopping distance can be secured by simultaneously operating the first and second electromagnetic brakes.

특허문헌1: 일본국 특개평3-243576호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-243576

발명이 해결하고자 하는 과제Problems to be Solved by the Invention

상기와 같은 종래의 엘리베이터의 브레이크 장치에서는, 제1및 제2 전자 브레이크의 동작 타이밍을 늦춤으로써 제동력을 저감시키고 있으므로, 제동력을 2단계로 밖에 제어하지 못하여, 엘리베이터 칸 내 부하의 차이에 대해 감속도를 보다 적당하게 제어하는 것이 요구되고 있다.In the above conventional brake device of the elevator, the braking force is reduced by delaying the operation timing of the first and second electromagnetic brakes, and therefore, the braking force can be controlled only in two stages, so that the deceleration rate with respect to the difference in the load in the car can be reduced. It is required to control more appropriately.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 비상 정지시의 감속도를 보다 적당하게 제어할 수 있는 엘리베이터의 브레이크 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.This invention is made | formed in order to solve the above subjects, and an object of this invention is to obtain the brake apparatus of the elevator which can control the deceleration at the time of emergency stop more appropriately.

과제를 해결하기 위한 수단Means to solve the problem

본 발명에 의한 엘리베이터의 브레이크 장치는, 브레이크 회전체, 브레이크 회전체에 접리 가능하고, 브레이크 회전체의 회전을 마찰 제동함으로써 엘리베이터 칸을 정지시키는 브레이크 슈 및, 제동시에 브레이크 슈에 작용하는 회전 토크를 받는 토크 수용부를 구비하며, 토크 수용부에는 브레이크 슈를 브레이크 회전체의 회전 방향으로 진동시키는 진동 액추에이터가 설치되어 있다.The brake device of an elevator according to the present invention is foldable to a brake rotator and a brake rotator, and applies a brake shoe that stops the car by friction braking rotation of the brake rotator, and a rotation torque acting on the brake shoe during braking. A receiving torque receiving portion is provided, and the torque receiving portion is provided with a vibration actuator for vibrating the brake shoe in the rotational direction of the brake rotating body.

또, 본 발명에 의한 엘리베이터의 브레이크 장치는, 브레이크 회전체, 브레이크 회전체에 접리 가능하고 브레이크 회전체의 회전을 마찰 제동함으로써 엘리베이터 칸을 정지시키는 브레이크 슈, 브레이크 슈를 브레이크 회전체의 회전 방향으로 진동시키는 진동 액추에이터, 브레이크 회전체의 회전속도를 검출하는 속도 센서, 및 속도 센서로부터의 신호에 따라 진동 액추에이터의 진동의 진폭 및 주파수를 제어하고 브레이크 회전체의 회전 방향으로의 브레이크 회전체와 브레이크 슈와의 속도차를 제어하는 진동 제어부를 구비하고 있다.Moreover, the brake apparatus of the elevator which concerns on this invention is foldable to a brake rotation body and a brake rotation body, and brake shoes and brake shoes which stop a car by friction-braking rotation of a brake rotation body in the rotation direction of a brake rotation body. The vibration actuator for vibrating, the speed sensor for detecting the rotational speed of the brake rotor, and the amplitude and frequency of the vibration of the vibration actuator in accordance with the signal from the speed sensor, and the brake rotor and the brake shoe in the rotational direction of the brake rotor. And a vibration control unit for controlling the speed difference between the two.

또한, 본 발명에 의한 엘리베이터의 브레이크 장치는, 브레이크 회전체, 브레이크 회전체에 접리 가능하고, 브레이크 회전체의 회전을 마찰 제동함으로써 엘리베이터 칸을 정지시키는 브레이크 슈, 브레이크 슈를 브레이크 회전체의 회전 방향으로 진동시키는 진동 액추에이터 및 브레이크 회전체의 회전에 의해 발전(發電)하여 진동 액추에이터에 전력을 공급하는 발전기를 구비하고 있다.Moreover, the brake apparatus of the elevator by this invention is foldable to a brake rotation body and a brake rotation body, and rotates the brake shoe and brake shoe which stop a car by friction-braking rotation of a brake rotation body, and the rotation direction of a brake rotation body. A generator is provided for generating electric power by rotation of a vibration actuator for vibrating and a brake rotating body to supply electric power to the vibration actuator.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 엘리베이터의 브레이크 장치의 주요부를 일부 단면으로 나타내는 정면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a front view which shows the principal part of the brake apparatus of the elevator by Embodiment 1 of this invention in partial cross section.

도 2는 도 1의 주요부를 나타내는 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram showing an essential part of FIG. 1.

도 3은 도 1의 브레이크 장치의 비상 제동중의 어느 시간 영역에 있어서의 제어의 모습을 나타내는 그래프이다.3 is a graph showing a state of control in a certain time region during emergency braking of the brake device of FIG. 1.

이하, 본 발명의 바람직한 실시의 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiment of this invention is described with reference to drawings.

실시의 형태 1.Embodiment 1.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 엘리베이터의 브레이크 장치의 주요부를 일부 단면으로 나타내는 정면도이며, 이 예에서는, 엘리베이터 칸 및 균형추를 승강시키는 권상기에 설치된 브레이크 장치를 나타내고 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a front view which shows the principal part of the brake apparatus of the elevator by Embodiment 1 of this invention in partial cross section. In this example, the brake apparatus provided in the hoist which lifts a cage | basket | car and a counterweight is shown.

도면에 있어서, 브레이크 회전체인 원통상의 브레이크 드럼(1)에는 구동 쉬브가 동축(同軸)으로 설치되어 있다. 브레이크 드럼(1)은 구동 쉬브와 일체적으로 회전된다. 구동 쉬브에는 엘리베이터 칸 및 균형추를 매다는 메인 로프가 감겨져 있다. 엘리베이터 칸 및 균형추는 구동 쉬브가 회전됨으로써 승강로 내를 승강한다.In the figure, the drive sheave is coaxially provided in the cylindrical brake drum 1 which is a brake rotation body. The brake drum 1 is integrally rotated with the drive sheave. The drive sheaves are wound around the car and the main rope for fastening the counterweight. The car and the counterweight move up and down the hoistway by rotating the drive sheave.

브레이크 드럼(1)의 내측에는, 권상기의 고정부에 대해 고정된 이너 프레임(inner frame)(2)이 설치되어 있다. 이너 프레임(2)에는, 한 쌍(도면에서는 한쪽만 나타냄)의 전자 마그넷(3)이 고정되어 있다. 각 전자 마그넷(3)은 이너 프레임(2)에 고정된 고정 철심(4)과, 고정 철심(4)에 고정된 브레이크 코일(5)을 가지고 있다.Inside the brake drum 1, an inner frame 2 fixed to the fixing part of the hoisting machine is provided. A pair (only one of them is shown in the drawing) of the electromagnetic magnet 3 is fixed to the inner frame 2. Each electromagnetic magnet 3 has a fixed iron core 4 fixed to the inner frame 2 and a brake coil 5 fixed to the fixed iron core 4.

각 고정 철심(4)에는 가동 철심(6)이 접리된다. 각 가동 철심(6)에는 브레이크 드럼(1)의 내주면에 접리되는 브레이크 슈(7)가 연결되어 있다. 각 고정 철심(4)에는, 가동 철심(6)을 압압(押壓)하여 브레이크 슈(7)를 브레이크 드럼(1)의 내주면에 가압하는 복수의 브레이크 스프링(8)이 설치되어 있다.The movable iron core 6 is folded to each fixed iron core 4. The brake shoe 7 which is folded to the inner peripheral surface of the brake drum 1 is connected to each movable iron core 6. Each fixed iron core 4 is provided with a plurality of brake springs 8 that press the movable iron core 6 to press the brake shoe 7 to the inner circumferential surface of the brake drum 1.

브레이크 드럼(1)의 회전은, 브레이크 슈(7)가 브레이크 드럼(1)의 내주면에 가압됨으로써 마찰 제동된다. 또, 전자 마그넷(3)을 여자(勵磁)함으로써, 가동 철심(6)이 브레이크 스프링(8)에 저항하여 고정 철심(4) 측에 흡인되어 브레이크 슈(7)가 브레이크 드럼(1)의 내주면으로부터 개리(開離)된다. 이에 의해, 브레이크 드럼(1)에 대한 제동력이 해제된다.The rotation of the brake drum 1 is friction braked when the brake shoe 7 is pressed against the inner circumferential surface of the brake drum 1. Moreover, by exciting the electromagnetic magnet 3, the movable iron core 6 is attracted to the fixed iron core 4 side against the brake spring 8, and the brake shoe 7 of the brake drum 1 It is opened from the inner circumference. As a result, the braking force for the brake drum 1 is released.

엘리베이터 칸 및 균형추의 승강시에는 브레이크 드럼(1)에 대한 제동력은 해제된다. 또, 엘리베이터 칸 및 균형추의 정지중은 브레이크 드럼(1)의 회전이 제동되고 있다(정지 유지). 또한, 엘리베이터 칸 및 균형추의 승강중에 비상 정지 지령이 발생하면, 권상기 모터에의 통전이 차단되는 동시에 브레이크 코일(5)에의 통전이 차단된다. 이에 의해, 브레이크 드럼(1)에 브레이크 슈(7)가 가압되어, 브레이크 드럼(1) 및 구동 쉬브의 회전이 제동되어 엘리베이터 칸 및 균형추가 비상 정지된다.The braking force on the brake drum 1 is released when the car and the balance weight are raised and lowered. In addition, rotation of the brake drum 1 is braked while the car and the counterweight are stopped (stopping and holding). In addition, when an emergency stop command occurs during the lifting of the car and the balance weight, the energization of the hoisting motor is cut off and the energization of the brake coil 5 is cut off. Thereby, the brake shoe 7 is pressed against the brake drum 1, the rotation of the brake drum 1 and the drive sheave are braked, and an elevator car and a balance weight are emergency-stopped.

이너 프레임(2)에는, 제동시에 브레이크 드럼(1)으로부터 브레이크 슈(7)에 작용하는 회전 토크를 받는 복수의 토크 수용부(9)가 설치되어 있다. 각 토크 수용부(9)에는, 브레이크 슈(7)의 단부가 맞닿는 토크 수용면(9a)이 형성되어 있다.The inner frame 2 is provided with a plurality of torque accommodating parts 9 that receive rotational torque acting on the brake shoe 7 from the brake drum 1 at the time of braking. Each torque receiving portion 9 is provided with a torque receiving surface 9a to which the end portion of the brake shoe 7 abuts.

각 토크 수용부(9)에는, 비상 제동시에 브레이크 드럼(1)의 회전 방향(둘레 방향)으로 브레이크 슈(7)를 진동시키는 진동 액추에이터(10)가 매설되어 있다. 반대로 말하면, 브레이크 슈(7)는, 진동 액추에이터(10)로부터 가진(加振)됨으로써 브레이크 드럼(1)의 회전 방향으로 미소하게 진동 가능하게 되어 있다. 또, 비상 제동시에는, 브레이크 드럼(1)의 회전 방향에 따라, 브레이크 슈(7)로부터 토크를 받고 있는 토크 수용부(9)에 설치된 진동 액추에이터(10)에 의해 브레이크 슈(7)가 진동된다.In each of the torque accommodating parts 9, vibration actuators 10 for vibrating the brake shoe 7 in the rotational direction (circumferential direction) of the brake drum 1 at the time of emergency braking are embedded. In other words, the brake shoe 7 is vibrated from the vibration actuator 10 so that the brake shoe 7 can vibrate minutely in the rotational direction of the brake drum 1. In the emergency braking, the brake shoe 7 is vibrated by the vibration actuator 10 provided in the torque accommodating portion 9 that is subjected to torque from the brake shoe 7 in accordance with the rotational direction of the brake drum 1. do.

진동 액추에이터(10)로서는, 예를 들면 압전 소자가 이용되고 있다. 또, 진동 액추에이터(10)는, 엘리베이터 칸 시동시에는 브레이크 슈(7)로부터 토크 수용부(9)가 받는 압력에 따른 전기 신호를 엘리베이터 제어장치에 출력한다. 엘리베이터 제어장치는, 엘리베이터 칸 시동시에는, 토크 수용부(9)의 압력이 제로가 되도록 권상기에 토크를 발생시킨 상태에서 브레이크 슈(7)를 브레이크 드럼(1)으로부터 개리시킨다. 즉, 진동 액추에이터(10)는 기동용 저울 장치로서도 기능한다.As the vibration actuator 10, for example, a piezoelectric element is used. Moreover, the vibration actuator 10 outputs the electric signal corresponding to the pressure which the torque accommodating part 9 receives from the brake shoe 7 to an elevator control device at the time of starting a car. The elevator control apparatus opens the brake shoe 7 from the brake drum 1 in the state which generated the torque in the hoisting machine so that the pressure of the torque accommodating part 9 may become zero at the time of a car start. In other words, the vibration actuator 10 also functions as a starting scale device.

이너 프레임(2)에는, 진동 액추에이터(10)를 제어하는 복수의 진동 제어부(11) 및 브레이크 드럼(1)의 회전 속도 혹은 드럼면의 이동 속도를 검출하는 복수의 속도 센서(12)가 설치되어 있다. 이들 진동 제어부(11) 및 속도 센서(12)는 대응하는 진동 액추에이터(10)의 근방에 배치되어 있다. 또, 속도 센서(12)는, 브레이크 드럼(1)의 회전에 의해 발전하는 교류 발전기를 겸하고 있다.The inner frame 2 is provided with a plurality of vibration control units 11 for controlling the vibration actuator 10 and a plurality of speed sensors 12 for detecting the rotational speed of the brake drum 1 or the moving speed of the drum surface. have. These vibration control units 11 and the speed sensors 12 are arranged in the vicinity of the corresponding vibration actuator 10. The speed sensor 12 also serves as an alternator that is generated by the rotation of the brake drum 1.

진동 제어부(11)는, 비상 제동시에 속도 센서(12)로부터의 신호에 따라 진동 액추에이터(10)의 진동의 진폭 및 주파수를 제어하고, 브레이크 드럼(1)의 회전 방향으로의 브레이크 드럼(1)과 브레이크 슈(7)와의 속도차를 제어한다. 또, 비상 제동시에는, 진동 제어부(11)는 브레이크 슈(7)가 브레이크 드럼(1)에 접촉한 후에 진동 액추에이터(10)를 진동시키는 동시에, 브레이크 슈(7)가 제동 동작을 개시하고 나서 브레이크 드럼(1)에 접촉할 때까지의 동안에도 진동 액추에이터(10)를 진동시킨다.The vibration control unit 11 controls the amplitude and frequency of the vibration of the vibration actuator 10 in response to a signal from the speed sensor 12 during emergency braking, and brake brake 1 in the rotational direction of brake drum 1. Speed difference between the brake shoe 7 and the brake shoe 7. During the emergency braking, the vibration control unit 11 vibrates the vibration actuator 10 after the brake shoe 7 contacts the brake drum 1, and then the brake shoe 7 starts the braking operation. The vibrating actuator 10 is vibrated even until it comes in contact with the brake drum 1.

도 2는 도 1의 주요부를 나타내는 블록도이다. 진동 액추에이터(10) 및 진 동 제어부(11)에는, 도 2의 파선으로 나타내는 바와 같이, 교류 발전기를 겸하는 속도 센서(12)에 의해 발전된 전력이 공급된다.FIG. 2 is a block diagram showing an essential part of FIG. 1. As shown by the broken line of FIG. 2, the vibration actuator 10 and the vibration control part 11 are supplied with the electric power developed by the speed sensor 12 which also serves as an alternator.

도 3은 도 1의 브레이크 장치의 비상 제동중의 어느 시간 영역에 있어서의 제어의 모습을 나타내는 그래프이다. 구체적으로는, 도 3의 상단의 그래프는, 브레이크 드럼(1)의 브레이크 슈(7)와의 접촉 부분의 속도 Vm 및 브레이크 슈(7)의 속도 Vs를 나타내고 있다. 도 3의 중단의 그래프는, Vs와 Vm과의 속도차를 나타내고 있다. 도 3의 하단의 그래프는, 브레이크 드럼(1)이 받는 제동력 F를 나타내고 있다.3 is a graph showing a state of control in a certain time region during emergency braking of the brake device of FIG. 1. Specifically, the graph of the upper end of FIG. 3 has shown the speed Vm of the contact part with the brake shoe 7 of the brake drum 1, and the speed Vs of the brake shoe 7. As shown in FIG. The graph of the interruption of FIG. 3 shows the speed difference between Vs and Vm. The lower graph of FIG. 3 shows the braking force F received by the brake drum 1.

또한, 속도 Vm, Vs의 값은 브레이크 드럼(1)의 속도 방향을 정(正)으로 하고 있다. 또, 제동력 F의 값은 브레이크 드럼(1)을 정지시키는 방향으로 작용하는 경우를 정(正)으로 하고 있다. 또한, 도 3에 나타낸 시간 영역은, 대체로 진동의 1주기 TO중의 변화를 나타낸 것이다.In addition, the value of speed Vm, Vs makes the speed direction of the brake drum 1 positive. In addition, the value of the braking force F makes the case where it acts in the direction which stops the brake drum 1 positive. In addition, the time domain shown in FIG. 3 shows the change in 1 cycle TO of vibration generally.

제동 개시후, 브레이크 슈(7)는 진동 액추에이터(10)에 의해, 이하와 같은 속도 Vs로 진동된다.After the start of braking, the brake shoe 7 is vibrated by the vibration actuator 10 at the following speed Vs.

Vs=f(t)Vs = f (t)

∫0 T0f(t)dt=O∫ 0 T0 f (t) dt = O

여기서, t는 진동 액추에이터(10)의 구동 개시로부터의 시간, 함수 f(t)는 주기 TO의 주기 함수이다.Here, t is the time from the start of the drive of the vibration actuator 10, and the function f (t) is the periodic function of the period TO.

또, 주기 TO 사이에 Vs>Vm으로 되는 구간 a~b가 존재하도록 설정되어 있다. 이 때문에, 구간 a~b와 그 밖의 구간에서는 속도차(Vs-Vm)의 부호가 반대로 된다. 또, 브레이크 드럼(1)에 부여되는 제동력의 크기 F0은, 브레이크 슈(7)의 가압력을 P, 브레이크 드럼(1)과 브레이크 슈(7)와의 마찰 계수를 μ로 하면, 다음식으로 나타내어진다.In addition, the intervals a to b in which Vs> Vm are present between the cycles TO. For this reason, the sign of the speed difference Vs-Vm is reversed in the sections a to b and the other sections. In addition, the magnitude | size F0 of the braking force applied to the brake drum 1 is represented by following formula, when the pressing force of the brake shoe 7 is P and the friction coefficient of the brake drum 1 and the brake shoe 7 is mu, .

FO=P·μFO = P

따라서, 구간 a~b 이외에서는 브레이크 드럼(1)에 정의 제동력 F0이 작용하는데 비해, 구간 a~b에서는 브레이크 드럼(1)에 부(負)의 제동력 F0이 작용하게 된다.Therefore, the positive braking force F0 acts on the brake drum 1 outside the sections a to b, whereas the negative braking force F0 acts on the brake drum 1 in the sections a to b.

여기서, Vs의 1주기에 상당하는 시간 TO 사이의 평균적인 제동력 Fa는, 다음식으로 나타내진다.Here, the average braking force Fa between time TO corresponding to one period of Vs is represented by the following equation.

Fa=F0·(T0-2·Td)/TOFa = F0 (T0-2Td) / TO

Td: 부의 제동력으로 되는 시간 간격Td: time interval becoming negative braking force

또, 브레이크 슈(7)를 진동시킨 경우와 진동시키지 않은 경우를 비교하면, 다음식이 성립된다.In addition, when the brake shoe 7 is vibrated and the case where it is not vibrated, the following equation is established.

F0>Fa=α·F0F0> Fa = αF0

단, 0<α<1 Where 0 <α <1

상기의 α는, 제동력의 변화율을 나타내는 계수이다. 따라서, 브레이크 슈(7)를 속도 Vs로 진동시킴으로써, 평균적인 제동력을 저감할 수 있는 동시에, 부의 제동력이 되는 시간 간격 Td를 변경함으로써 제동력을 제어할 수 있다. 예를 들면, 진동 액추에이터의 진동 패턴(변위)이 진폭 A, 주파수ω의 정현파(正弦波)로 나타내진다고 하면, 진동 속도의 진폭은 ωA가 되므로, 브레이크 슈(7)의 진동 속도 Vs를 바꾸기 위해서는 진폭 A 또는 주파수ω, 혹은 양쪽 모두를 바꾸면 된다.(Alpha) is a coefficient which shows the change rate of a braking force. Therefore, by vibrating the brake shoe 7 at the speed Vs, the average braking force can be reduced, and the braking force can be controlled by changing the time interval Td as the negative braking force. For example, if the vibration pattern (displacement) of the vibration actuator is represented by the amplitude A and the sinusoidal wave of the frequency ω, the amplitude of the vibration speed becomes ω A. Therefore, in order to change the vibration speed Vs of the brake shoe 7, You can change the amplitude A, the frequency ω, or both.

상기의 설명에서는 주기 TO 사이에 대하여 설명하였으나, 실제로는 브레이크 드럼(1)이 정지할 때까지, 연속적으로 진동 액추에이터(10)를 구동한다. 이 사이, 브레이크 드럼(1)이 감속되나, 이것은 도 3의 V0이 감소하는 것에 상당한다. 이 때문에, 진동 액추에이터(10)의 구동 패턴을 일정하게 하면, Vs>Vm으로 되는 시간 간격 Td가 증가하고, 제동력 Fa는 감소해 간다.In the above description, the period TO has been described, but in practice, the vibration actuator 10 is continuously driven until the brake drum 1 stops. During this time, the brake drum 1 is decelerated, but this corresponds to the decrease in V0 in FIG. For this reason, when the drive pattern of the vibration actuator 10 is made constant, the time interval Td which becomes Vs> Vm increases, and the braking force Fa decreases.

이 때문에, 원하는 Fa를 얻기 위해서는, 소정의 제동력을 부여했을 경우의 브레이크 드럼(1)의 속도 변화를 미리 산출해 두고, 이에 기초하여 진동 주기마다 소정의 Td의 값을 얻을 수 있도록 진동 패턴을 설정해 두면 된다. 또한, 속도 Vm에 대한 원하는 Fa를 얻기 위한 진동 패턴이 정해지면, Vm의 변화에 비례하여 진동 패턴의 주파수 ω 혹은 진폭 A를 변화시킴으로써, 브레이크 토크를 Fa로 유지한다.Therefore, in order to obtain a desired Fa, the speed change of the brake drum 1 when the predetermined braking force is applied is calculated in advance, and the vibration pattern is set so that a predetermined Td value can be obtained for each vibration period based on this. Just put it. Further, if a vibration pattern for obtaining a desired Fa for the speed Vm is determined, the brake torque is maintained at Fa by changing the frequency ω or amplitude A of the vibration pattern in proportion to the change in Vm.

상기와 같은 엘리베이터의 브레이크 장치에서는, 비상 제동시에 진동 액추에이터(10)에 의해 브레이크 슈(7)가 진동되므로, 비상 정지시의 감속도를 보다 적당하게 제어할 수 있어 정지 쇼크를 완화하여 승차감을 개선할 수 있다. 또, 진동 액추에이터(10)는, 토크 수용부(9)에 설치되어 있으므로, 브레이크 슈(7)를 브레이크 드럼(1)의 회전 방향으로 효율적으로 진동시킬 수 있다.In the above brake device of the elevator, since the brake shoe 7 is vibrated by the vibration actuator 10 at the time of emergency braking, the deceleration at the time of emergency stop can be controlled more appropriately, the stop shock is alleviated, and the riding comfort is improved. can do. Moreover, since the vibration actuator 10 is provided in the torque accommodating part 9, the brake shoe 7 can be vibrated efficiently in the rotation direction of the brake drum 1. FIG.

또, 진동 액추에이터(10)는 기동용 저울 장치로서도 기능하므로, 기동용 저울 장치를 별도 설치할 필요가 없어 코스트를 삭감할 수 있다.Moreover, since the vibration actuator 10 also functions as a starting scale apparatus, it is not necessary to provide a starting scale apparatus separately, and it can reduce cost.

또한, 비상 제동시에는, 진동 제어부(11)는, 브레이크 슈(7)가 제동 동작을 개시하고 나서 브레이크 드럼(1)에 접촉할 때까지의 동안에도 진동 액추에이터(10)를 진동시키므로, 브레이크 슈(7)와 토크 수용면(9a) 사이의 마찰저항이 작아지게 되어, 제동 토크를 재빠르게 시동할 수 있는 동시에, 토크 수용면(9a) 및 브레이크 슈(7)의 마모를 줄일 수 있다.In addition, during the emergency braking, the vibration control unit 11 vibrates the vibration actuator 10 even from the start of the braking shoe 7 to the contact with the brake drum 1, so that the brake shoe 10 is vibrated. The frictional resistance between the 7 and the torque receiving surface 9a becomes small, so that the braking torque can be started quickly, and the wear of the torque receiving surface 9a and the brake shoe 7 can be reduced.

게다가 또, 진동 액추에이터(10)의 근방에 속도 센서(12)를 설치하고, 진동 제어부(11)는, 속도 센서(12)로부터의 신호에 따라 진동 액추에이터(10)의 진동의 진폭 및 주파수를 제어하고, 브레이크 드럼(1)의 회전 방향에의 브레이크 드럼(1)과 브레이크 슈(7)와의 속도차를 제어하므로, 속도차가 정인지 부인지의 시간적 비율을 제어하여 비상 정지시의 감속도를 보다 적당하게 제어할 수 있다.Furthermore, the speed sensor 12 is provided in the vicinity of the vibration actuator 10, and the vibration control unit 11 controls the amplitude and frequency of the vibration of the vibration actuator 10 in accordance with the signal from the speed sensor 12. In addition, since the speed difference between the brake drum 1 and the brake shoe 7 in the rotational direction of the brake drum 1 is controlled, the deceleration at the time of emergency stop is more appropriate by controlling the temporal ratio of whether the speed difference is positive or negative. Can be controlled.

또, 브레이크 드럼(1)의 회전에 의해 발전하는 교류 발전기(속도 센서(12))를 설치하고, 발전기에 의해 진동 액추에이터(10)에 전력을 공급하므로, 다른 제어 전원으로부터 독립한 전원을 확보하여 제동중에 항상 전력을 공급할 수 있다. 이 경우, 발전 전압 주파수를 진동 패턴의 주파수 ω로서 사용함으로써, 제동에 의해 브레이크 드럼(1)이 감속하는 것에 동반하여, 진동 패턴의 주파수 ω를 자동적으로 내릴 수 있어 감속중에도 제동력을 일정하게 유지할 수 있다.Moreover, since the alternator (speed sensor 12) which generate | occur | produces by rotation of the brake drum 1 is provided, and electric power is supplied to the vibration actuator 10 by a generator, the power supply independent from other control power supply is ensured, Power can always be supplied during braking. In this case, by using the generated voltage frequency as the frequency ω of the vibration pattern, the brake drum 1 is decelerated by braking, and the frequency ω of the vibration pattern can be automatically lowered, so that the braking force can be kept constant even during the deceleration. have.

또한, 진동 액추에이터(10)로서 압전 소자를 사용했기 때문에, 진동 액추에이터(10)를 소형화할 수 있다. 압전 소자가 전압 구동이기 때문에, 교류 발전기의 발전 전압에 의해 직접 구동할 수 있어 진동 제어부(11)를 간략화할 수 있다.In addition, since the piezoelectric element is used as the vibrating actuator 10, the vibrating actuator 10 can be miniaturized. Since the piezoelectric element is driven by voltage, the vibration control unit 11 can be simplified by directly driving by the generated voltage of the alternator.

또한, 발전기로서 직류 발전기를 사용해도 된다. 이 경우, 발전 전압 신호를 브레이크 회전체의 회전 검출 신호로서 이용할 수 있다.Moreover, you may use a direct current generator as a generator. In this case, the generated voltage signal can be used as the rotation detection signal of the brake rotor.

또, 속도 센서는, 권상기를 구동시키기 위한 속도 센서와 공용해도 된다.Moreover, you may share a speed sensor with the speed sensor for driving a hoisting machine.

또한, 권상기 모터의 회전축의 회전을 검출하는 모터 인코더로부터의 신호를 이용하여 진동 액추에이터를 제어해도 된다.Moreover, you may control a vibration actuator using the signal from the motor encoder which detects the rotation of the rotary shaft of a hoisting motor.

게다가 또, 브레이크 슈는 브레이크 드럼의 외측에 설치해도 된다.In addition, the brake shoes may be provided outside the brake drum.

또, 브레이크 회전체는 브레이크 디스크라도 된다. 즉, 브레이크 장치는 디스크 브레이크라도 된다.The brake rotor may be a brake disc. In other words, the brake device may be a disc brake.

또한, 상기의 예에서는, 브레이크 장치를 권상기에 설치하였으나, 예를 들면 서스펜션 풀리(suspension pulley), 리턴 풀리(return pulley) 또는 디플렉션 풀리(deflection pulley) 등, 다른 장소에 설치해도 된다.In the above example, the brake device is provided in the hoisting machine, but for example, a suspension pulley, a return pulley, or a deflection pulley may be provided in another place.

게다가 또, 진동 액추에이터를 브레이크 슈측에 탑재하거나 브레이크 슈의 가동 철심에의 연결부에 설치하거나 해도 된다.In addition, the vibration actuator may be mounted on the brake shoe side or may be provided at a connection portion to the movable iron core of the brake shoe.

Claims (5)

브레이크 회전체,Brake rotator, 상기 브레이크 회전체에 접리(接離) 가능하고, 상기 브레이크 회전체의 회전을 마찰 제동함으로써 엘리베이터 칸을 정지시키는 브레이크 슈, 및 A brake shoe which is foldable to the brake rotor and stops the car by frictionally braking the rotation of the brake rotor; 제동시에 브레이크 슈에 작용하는 회전 토크를 받는 토크 수용부를 구비한 엘리베이터의 브레이크 장치로서, An elevator brake device having a torque receiving portion that receives rotational torque acting on a brake shoe when braking, 상기 토크 수용부에는, 상기 브레이크 슈를 상기 브레이크 회전체의 회전 방향으로 진동시키는 진동 액추에이터가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 브레이크 장치.The said brake accommodating part is provided with the vibration actuator which vibrates the said brake shoe to the rotation direction of the said brake rotation body, The brake apparatus of the elevator characterized by the above-mentioned. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 진동 액추에이터는 압전 소자이며, 상기 엘리베이터 칸 기동시에는 상기 브레이크 슈로부터 상기 토크 수용부가 받는 압력에 따른 전기 신호를 엘리베이터 제어장치에 출력하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 브레이크 장치.The vibration actuator is a piezoelectric element, and at the time of starting the car, the brake device of the elevator, characterized by outputting an electric signal corresponding to the pressure received by the torque receiving unit from the brake shoe to the elevator controller. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 진동 액추에이터를 제어하는 진동 제어부를 더 구비하며,Further comprising a vibration control unit for controlling the vibration actuator, 비상 제동시에는, 상기 진동 제어부는, 상기 브레이크 슈가 상기 브레이크 회전체에 접촉한 후에 상기 진동 액추에이터를 진동시키는 동시에, 상기 브레이크 슈가 제동 동작을 개시하고 나서 상기 브레이크 회전체에 접촉할 때까지의 동안에도 상기 진동 액추에이터를 진동시키는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 브레이크 장치.At the time of emergency braking, the vibration control part vibrates the vibration actuator after the brake shoe is in contact with the brake rotation body, and while the brake shoe is in contact with the brake rotation body after starting the braking operation. An elevator brake device, characterized in that for vibrating the vibration actuator. 브레이크 회전체, 및Brake rotator, and 상기 브레이크 회전체에 접리 가능하고, 상기 브레이크 회전체의 회전을 마찰 제동함으로써 엘리베이터 칸을 정지시키는 브레이크 슈를 구비한 엘리베이터의 브레이크 장치로서,An elevator brake device that is foldable to the brake rotor and includes a brake shoe that stops the car by friction braking rotation of the brake rotor. 상기 브레이크 슈를 상기 브레이크 회전체의 회전 방향으로 진동시키는 진동 액추에이터,Vibration actuator for vibrating the brake shoe in the rotational direction of the brake rotor, 상기 진동 액추에이터가 설치된 프레임의 진동 액추에이터의 근방에 배치되며, 상기 브레이크 회전체의 회전 속도를 검출하는 속도 센서, 및A speed sensor disposed in the vicinity of a vibration actuator of a frame provided with the vibration actuator, for detecting a rotational speed of the brake rotor; 상기 속도 센서로부터의 신호에 따라 상기 진동 액추에이터의 진동의 진폭 및 주파수를 제어하고, 상기 브레이크 회전체의 회전 방향으로의 상기 브레이크 회전체와 상기 브레이크 슈와의 속도차를 제어하는 진동 제어부를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 브레이크 장치.And a vibration controller for controlling the amplitude and frequency of the vibration of the vibration actuator in accordance with the signal from the speed sensor and for controlling the speed difference between the brake rotor and the brake shoe in the rotational direction of the brake rotor. The brake device of the elevator characterized by the above-mentioned. 브레이크 회전체, 및Brake rotator, and 상기 브레이크 회전체에 접리 가능하고, 상기 브레이크 회전체의 회전을 마찰 제동함으로써 엘리베이터 칸을 정지시키는 브레이크 슈를 구비한 엘리베이터의 브레이크 장치로서,An elevator brake device that is foldable to the brake rotor and includes a brake shoe that stops the car by friction braking rotation of the brake rotor. 상기 브레이크 슈를 상기 브레이크 회전체의 회전 방향으로 진동시키는 진동 액추에이터, 및A vibration actuator for vibrating the brake shoe in a rotational direction of the brake rotor, and 상기 브레이크 회전체의 회전에 의해 발전(發電)하고, 상기 진동 액추에이터에 전력을 공급하는 발전기를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 브레이크 장치.An elevator brake apparatus, characterized by further comprising a generator for generating electricity by rotation of the brake rotor and for supplying electric power to the vibration actuator.
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