JP2006298569A - エレベータ巻上機のブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、圧縮空気を回転部側制動面と制動片側制動面との接触部に噴出させて摩耗粉を吹き飛ばし、吹き飛ばされた摩耗粉を空気と共に吸引して回収するようにし、簡易な構成で、孔づまりがなく、制動面への摩耗粉の付着を抑えることができるエレベータ巻上機のブレーキ装置を得る。
【解決手段】噴出口２６が圧縮空気を回転部側制動面６ａと制動片側制動面１１ａとの接触部の上方から、当該接触部に向けて噴出するように配設され、吸引口２７が当該接触部の下方近傍に設けられている。噴出口２６は、噴出パイプ２８および噴出弁を介して空気圧縮機の吐出口に連結され、吸引口２７は、吸塵パイプ２９およびフィルタを介して吸引機の吸入口に連接されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、エレベータ巻上機のブレーキ装置に関し、特にブレーキ制動面に付着して溜まるブレーキライニング摩耗粉等を除去する集塵構造に関するものである。

従来のエレベータ巻上機のエレベータ装置では、その断面の幅寸法が底部から開口部へ向けて徐々に大きくなるようにＶ字形とする凹部が、ブレーキドラムの回転部側制動面に、その周方向に沿って延びるように設けられている。この凹部に嵌合する凸部が、ブレーキライニングの制動片側制動面に設けられている。また、溝部が凹部の底部に設けられ、排出孔が溝部と回転部の外部とを連通するように、かつ、周方向に所定間隔をもって回転部に設けられている。そして、制動時に発生した制動片の摩耗粉は、重力と遠心力とにより溝部内に集められ、排出孔から外部に排出される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１８２３６０号公報

従来のエレベータ巻上機のブレーキ装置では、制動時に発生した制動片の摩耗粉を重力と遠心力とを利用して外部に排出するように構成されており、発生した摩耗粉を完全に外部に排出できなかった。
また、凹部および溝部をブレーキドラムの回転部側制動面に設け、排出孔をブレーキドラムの回転部に設け、さらに凹部に嵌合する凸部をブレーキライニングの制動片側制動面に設ける必要があり、加工が複雑となり、製造コストが高いものとなってしまっていた。
さらに、摩耗粉が排出孔に堆積すると、孔づまりが発生してしまう。そこで、煩雑な排出孔の清掃作業を実施しなければならなかった。この排出孔の清掃作業は、エレベータの運転を停止して行うことになり、エレベータの運行効率が低下してしまう。

この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、圧縮空気を回転部側制動面と制動片側制動面との接触部に噴出させて摩耗粉を吹き飛ばし、吹き飛ばされた摩耗粉を空気と共に吸引して回収するようにし、簡易な構成で、孔づまりがなく、制動面への摩耗粉の付着を抑えることができるエレベータ巻上機のブレーキ装置を得ることを目的とする。

この発明は、回転部側制動面が内周に設けられ、水平軸周りに回動自在に配設された円筒状の回転部と、上記回転部側制動面に接離される制動片側制動面を有し、上記回転部の内周側に配設された制動片と、上記回転部側制動面と上記制動片側制動面との接触により発生する摩耗粉を集塵する集塵装置と、を備え、上記集塵装置は、上記回転部側制動面と上記制動片側制動面との接触部に向けて圧縮空気を噴出する圧縮空気噴出手段と、上記摩耗粉を上記回転部側制動面と上記制動片側制動面との接触部の近傍の空気とともに吸引する粉塵吸引手段と、上記圧縮空気噴出手段と上記吸引手段とを駆動制御する制御手段と、を備えている。

この発明によれば、圧縮空気噴出手段が、回転部側制動面と制動片側制動面との接触部に向けて圧縮空気を噴出しているので、接触部で発生する摩耗粉は圧縮空気により飛ばされ、摩耗粉の回転部側制動面への付着が抑えられる。そして、圧縮空気により飛ばされた摩耗粉は、粉塵吸引手段により接触部の近傍の空気と共に吸引、回収される。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るエレベータ巻上機のブレーキ装置を示す正面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図、図３はこの発明の実施の形態１に係るエレベータ巻上機のブレーキ装置における集塵装置の構成を説明する図、図４はこの発明の実施の形態１に係るエレベータ巻上機のブレーキ装置における集塵動作を説明する図である。
なお、図４では、ステップ１００〜ステップ１０８を便宜上Ｓ１００〜Ｓ１０８と示している。

図１乃至図３において、エレベータ巻上機のブレーキ装置の固定部であるフレーム１は、例えば昇降路床２に設置され、主軸３が軸心を水平にしてフレーム１に取り付けられている。そして、回転体４が、主軸３に軸受（図示せず）を介して回転自在に支持されている。この回転体４は、エレベータの主索（図示せず）が巻き付けられる駆動シーブ５と回転部としての円筒状のブレーキドラム６とが一体的に設けられている。そして、ブレーキドラム６の内周面には、回転部側制動面６ａが設けられている。
モータ回転子７がブレーキドラム６の外周面に搭載され、モータ固定子８がモータ回転子７と相対するようにフレーム１に取り付けられている。回転体４は、モータ回転子７とモータ固定子８とを有するモータの駆動力により、主軸３を中心として回転される。

フレーム１には、一対のブレーキアーム９が、主軸３を挟んで水平方向に相対する位置で、ピン１０を中心に揺動自在に取り付けられている。各ブレーキアーム９は、回転部側制動面６ａに対向するように、ブレーキドラム６の内周側に配置されている。ピン１０は、ブレーキアーム９の基端部に設けられている。制動片としてのブレーキライニング１１が、各ブレーキアーム９の回転部側制動面６ａに対向する部位に、制動片用ばね（図示せず）を介して取り付けられている。このブレーキライニング１１は、回転部側制動面６ａに接離される制動片側制動面１１ａを有している。また、制動ばね１２が、フレーム１とブレーキアーム９の先端部との間に縮設され、ブレーキライニング１１を回転部側制動面６ａに押し付ける方向にブレーキアーム９を付勢している。さらに、電磁マグネット１３が、フレーム１に取り付けられ、ブレーキライニング１１が回転部側制動面６ａから離反するようにブレーキアーム９を吸引する。

集塵装置１５は、集塵装置フレーム１６、制御部１７、吸引機１８、フィルタ１９、フィルタ取り出し蓋２０、排気口２１、空気圧縮機２２、吸気口２３、噴出弁２４、スイッチ２５、噴出口２６、吸引口２７などにより構成されている。集塵装置フレーム１６は、ブレーキ装置のフレーム１に近接して昇降路内に設置されており、制御部１７、吸引機１８および空気圧縮機２２が内部に収納されている。また、制御部１７は、ＣＰＵ、メモリ等を備えたマイクロコンピュータにより構成され、吸引機１８および空気圧縮機２２の駆動や噴出弁２４の開閉を制御する制御手段を構成している。

また、一対の噴出口２６が、それぞれ各ブレーキライニング１１の上方に位置し、噴出方向を回転部側制動面６ａと制動片側制動面１１ａとの接触部に向けて、フレーム１に取り付けられた取付板１４に取り付けられている。噴出パイプ２８は、取付板１４に沿って延設されており、その一端が噴出弁２４を介して空気圧縮機２２の吐出口に接続され、他端が二股に分岐してそれぞれ噴出口２６に接続されている。つまり、一対の噴出口２６が、噴出パイプ２８および噴出弁２４を介して空気圧縮機２２の吐出口に接続されている。
ここで、空気圧縮機２２、噴出弁２４、噴出口２６、噴出パイプ２８などにより圧縮空気噴出手段を構成している。また、噴出口２６は、回転部側制動面６ａと制動片側制動面１１ａとの接触部の主軸３の軸方向長さより長い長辺を有する矩形開口に形成され、圧縮空気を当該接触部の上部全域に均等に当てられるようになっている。

また、一対の吸引口２７が、それぞれ各ブレーキライニング１１の下方に位置し、開口を回転部側制動面６ａと制動片側制動面１１ａとの接触部に向けて、取付板１４に取り付けられている。吸塵パイプ２９は、取付板１４に沿って延設されており、その一端がフィルタ１９を介して吸引機１８の吸入口に接続され、他端が二股に分岐してそれぞれ吸引口２７に接続されている。つまり、一対の吸引口２７は、吸塵パイプ２９およびフィルタ１９を介して吸引機１８の吸込口に接続されている。
ここで、吸引機１８、フィルタ１９、吸引口２７、吸塵パイプ２９などにより粉塵吸引手段を構成している。また、吸引口２７は、回転体４との干渉を避けて、大きく口を開けて当該接触部の下方近傍に設置され、落下する摩耗粉を効率的に吸引、回収できるようになっている。

このように構成されたブレーキ装置では、電磁マグネット１３が励磁されていないと、制動ばね１２のばね力がブレーキアーム９をピン１０周りに回動させ、ブレーキライニング１１の制動片側制動面１１ａがブレーキドラム６の回転部側制動面６ａに押し付けられる。これにより、ブレーキドラム６の回転が摩擦制動される。
また、電磁マグネット１３が励磁されると、ブレーキアーム９が制動ばね１２の付勢力に抗してピン１０周りに逆回りに回動し、ブレーキライニング１１の制動片側制動面１１ａがブレーキドラム６の回転部側制動面６ａから離反する。これにより、ブレーキドラム６の制動が解除され、ブレーキドラム６はモータの駆動力により、駆動シーブ５と一体に回転される。そして、駆動シーブ５に巻き付けられている主索が走行され、かごが昇降運転される。

そして、制動時には、ブレーキドラム６とブレーキライニング１１との接触により、ブレーキライニング１１の摩耗粉が発生する。この摩耗粉は、回転部側制動面６ａに付着し、制動力の低下や不安定化をもたらす原因となることから、発生した摩耗粉を確実に除去する必要がある。

つぎに、このエレベータ巻上機のブレーキ装置における集塵動作について図４のフローに基づいて説明する。
まず、制御部１７が、エレベータ制御盤３０からのエレベータ走行信号を受信する（ステップ１００）と、ステップ１０１に移行し、空気圧縮機２２が運転中か否かを判断する。
ステップ１０１において、空気圧縮機２２が運転中でない、と判断されると、ステップ１０２に移行し、集塵動作を開始する。つまり、制御部１７は、噴出弁２４を開弁し、圧縮空気を噴出パイプ２８を介して噴出口２６から回転部側制動面６ａと制動片側制動面１１ａとの接触部に向けて噴射させる。同時に、吸引機１８を作動させ、回転部側制動面６ａと制動片側制動面１１ａとの接触部の下部近傍の空気を吸引口２７から吸引させる。これにより、発生した摩耗粉は噴出口２６から噴出される圧縮空気により下方側にとばされ、空気とともに、吸引口２７から吸引される。吸引口２７から吸引された空気は、吸塵パイプ２９を介してフィルタ１９に導かれ、含まれる摩耗粉がフィルタ１９で除去された後、排気口２１から排出される。

ついで、制御部１７が、エレベータ制御盤３０からのエレベータ走行完了信号を受信する（ステップ１０３）と、ステップ１０４に移行し、集塵動作を終了する。つまり、制御部１７は、噴出弁２４を閉弁し、回転部側制動面６ａと制動片側制動面１１ａとの接触部への圧縮空気の噴射を停止する。同時に、吸引機１８の運転を停止させ、回転部側制動面６ａと制動片側制動面１１ａとの接触部の下部近傍の空気の吸引を停止する。

ついで、ステップ１０５に移行し、制御部１７が、空気圧縮機２２の圧縮空気の圧力が運転開始圧力より低下しているかを判断する。そして、空気圧縮機２２の圧縮空気の圧力が運転開始圧力より低下していると判断されると、ステップ１０６に移行し、空気圧縮機２２の運転を開始する。ついで、ステップ１０７に移行し、制御部１７が、空気圧縮機２２の圧縮空気の圧力が運転停止圧力まで上昇しているかを判断する。そして、空気圧縮機２２の圧縮空気の圧力が運転停止圧力まで上昇していると判断されると、ステップ１０８に移行し、空気圧縮機２２の運転を停止し、動作を終了する。

また、ステップ１０１において、空気圧縮機２２が運転中である、と判断されると、ステップ１０７に移行する。また、ステップ１０５において、空気圧縮機２２の圧縮空気の圧力が運転開始圧力より低下していないと判断されると、動作を終了する。
このようにして集塵された摩耗粉は、フィルタ１９により捕捉される。そして、フィルタ取出蓋２０をあけ、フィルタ１９を取り出して、摩耗粉を除去する。

このように、この実施の形態１によれば、噴出口２６が圧縮空気を回転部側制動面６ａと制動片側制動面１１ａとの接触部に向けて噴出するようになっているので、発生する摩耗粉は圧縮空気により制動面６ａ，１１ａに付着することなく下方に落下する。そこで、摩耗粉が制動面６ａ，１１ａに付着して、制動力が低下したり、不安定となったりすることが抑制される。
また、吸引口２７が回転部側制動面６ａと制動片側制動面１１ａとの接触部の下方近傍に大きく口を開けて設けられているので、落下した摩耗粉を効率よく吸引、回収することができる。そこで、摩耗粉が飛散して、再度制動面６ａ，１１ａに付着するようなことが未然に防止される。

また、吸引された摩耗粉は、フィルタ取出蓋２０をあけ、フィルタ１９を取り出して、回収された摩耗粉を除去することができる。そこで、特殊な治具や分解作業が不要となり、極めて簡易に摩耗粉を除去することができ、メンテナンス性が向上される。また、摩耗粉の除去作業が短時間で済み、エレベータの停止時間が短くなり、エレベータの運行効率の低下を抑えることができる。
また、従来装置のように、複雑な加工を必要としないので、簡易な構造で、安価に集塵機構を構築することができる。

実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２に係るエレベータ巻上機のブレーキ装置における集塵動作を説明する図である。
なお、図５では、ステップ２００〜ステップ２２１を便宜上Ｓ２００〜Ｓ２２１と示している。

この実施の形態２のブレーキ装置における集塵動作について図５のフローに基づいて説明する。
まず、エレベータ制御盤３０が、ブレーキトルクの変調を監視する（ステップ２００）。そして、ブレーキトルクの変調が検知されると、ステップ２０１に移行し、かご呼びおよび乗り場呼びをキャンセルしてエレベータを使用できない状態（管理外）とし、かごを最下階に呼び戻す。

ついで、ステップ２０２に移行し、制御部１７が、空気圧縮機２２の圧縮空気の圧力が運転開始圧力より低下しているかを判断する。そして、空気圧縮機２２の圧縮空気の圧力が運転開始圧力より低下していないと判断されると、ステップ２０６に移行する。一方、空気圧縮機２２の圧縮空気の圧力が運転開始圧力より低下していると判断されると、ステップ２０３に移行し、空気圧縮機２２の運転を開始する。ついで、ステップ２０４に移行し、制御部１７が、空気圧縮機２２の圧縮空気の圧力が運転停止圧力まで上昇しているかを判断する。そして、空気圧縮機２２の圧縮空気の圧力が運転停止圧力まで上昇していると判断されると、ステップ２０５に移行し、空気圧縮機２２の運転を停止する。

ついで、ステップ２０６に移行し、かごを最上階に上昇運転するとともに、集塵動作を開始する。つまり、制御部１７は、噴出弁２４を開弁し、圧縮空気を噴出パイプ２８を介して噴出口２６から回転部側制動面６ａと制動片側制動面１１ａとの接触部に向けて噴射させる。同時に、吸引機１８を作動させ、回転部側制動面６ａと制動片側制動面１１ａとの接触部の下部近傍の空気を吸引口２７から吸引させる。これにより、発生した摩耗粉は噴出口２６から噴出される圧縮空気により下方側にとばされ、空気とともに、吸引口２７から吸引される。吸引口２７から吸引された空気は、吸塵パイプ２９を介してフィルタ１９に導かれ、含まれる摩耗粉がフィルタ１９で除去された後、排気口２１から排出される。

ついで、かごが最上階に着床する（ステップ２０７）と、ステップ２０８に移行し、集塵動作を停止する。つまり、制御部１７は、噴出弁２４を閉弁し、回転部側制動面６ａと制動片側制動面１１ａとの接触部への圧縮空気の噴射を停止する。同時に、吸引機１８の運転を停止させ、回転部側制動面６ａと制動片側制動面１１ａとの接触部の下部近傍の空気の吸引を停止する。

ついで、ステップ２０９に移行し、制御部１７が、空気圧縮機２２の圧縮空気の圧力が運転開始圧力より低下しているかを判断する。そして、空気圧縮機２２の圧縮空気の圧力が運転開始圧力より低下していると判断されると、ステップ２１０に移行し、空気圧縮機２２の運転を開始する。ついで、ステップ２１１に移行し、制御部１７が、空気圧縮機２２の圧縮空気の圧力が運転停止圧力まで上昇しているかを判断する。そして、空気圧縮機２２の圧縮空気の圧力が運転停止圧力まで上昇していると判断されると、ステップ２１２に移行し、空気圧縮機２２の運転を停止し、ステップ２１３に移行する。
また、ステップ２０９において、空気圧縮機２２の圧縮空気の圧力が運転開始圧力より低下していないと判断されると、ステップ２１３に移行し、かごを最下階に下降運転するとともに、集塵動作を開始する。そして、かごが最下階に着床する（ステップ２１４）と、ステップ２１５に移行し、集塵動作を停止する。

ついで、ステップ２１６に移行し、エレベータ制御盤３０により、ブレーキトルクテスト運転を実施する。そして、ブレーキトルクが規定値内にあるか否かを判定し（ステップ２１７）、ブレーキトルクが規定値内にあると判断されると、ステップ２１８に移行し、エレベータを正常運転に復帰させて終了する。また、ブレーキトルクが規定値内にないと判断されると、ステップ２１９に移行し、ブレーキトルクテスト運転が３回実施されたか否かを判断する。そして、３回実施されていないと判断されると、ステップ２１０に戻る。また、ブレーキトルクテスト運転が３回実施されたと判断されると、エレベータを休止し（ステップ２２０）、異常の発生を管理センタに通報し（ステップ２２１）、終了する。

この実施の形態２によれば、上記実施の形態１の効果に加え、エレベータ制御盤３０によりブレーキトルクの変調を検知した時に、集塵装置１５を動作させ、摩耗粉を集塵・除去しているので、省電力化が図られる。
また、集塵装置１５により集塵動作を実行した後、ブレーキトルクテスト運転を実施し、その結果のブレーキトルクが規定値内に納まっていない場合に、再度集塵動作を実行するようにしているので、摩耗粉の制動面への付着に起因する制動力の低減や不安定化の発生が抑制される。

実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３に係るエレベータ巻上機のブレーキ装置における集塵装置の配置を説明する図、図７はこの発明の実施の形態３に係るエレベータ巻上機のブレーキ装置における集塵装置周りを乗り場側から見た図である。
図６および図７において、乗り場ドア装置３２は、ドア３３、ドアレール３４、ドアハンガー３５、敷居３６、三方枠３７等から構成されている。そして、集塵装置収納部３８が、エレベータの運行に支障のない位置、例えば三方枠３７に近接する壁内に設けられ、点検扉３９により乗り場３１側から開閉できるようになっている。そして、集塵装置１５が集塵装置収納部３８内に設置されている。また、図示していないが、空気圧縮機２２の吐出口が、噴出弁２４および噴出パイプ２８を介して噴出口２６に連結されている。さらに、吸引機１８の吸込口が、フィルタ１９および吸塵パイプ２９を介して吸引口２７に連結されている。なお、通常、点検扉３９は鍵４０により施錠されている。

この実施の形態３によれば、集塵装置１５が三方枠３７に近接する壁内に設けられた集塵装置収納部３８内に配設されているので、集塵装置１５がエレベータの運行に支障とならない。そこで、乗り場３１側から点検扉３９をあけ、さらにフィルタ取出蓋２０をあけてフィルタ１９を取り出し、摩耗粉を除去することができる。このように、集塵した摩耗粉の除去作業が、エレベータの運行を停止することなく行えるので、エレベータの運行効率を低下させることもない。

この発明の実施の形態１に係るエレベータ巻上機のブレーキ装置を示す正面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。 この発明の実施の形態１に係るエレベータ巻上機のブレーキ装置における集塵装置の構成を説明する図である。 この発明の実施の形態１に係るエレベータ巻上機のブレーキ装置における集塵動作を説明する図である。 この発明の実施の形態２に係るエレベータ巻上機のブレーキ装置における集塵動作を説明する図である。 この発明の実施の形態３に係るエレベータ巻上機のブレーキ装置における集塵装置の配置を説明する図である。 この発明の実施の形態３に係るエレベータ巻上機のブレーキ装置における集塵装置周りを乗り場側から見た図である。

符号の説明

６ ブレーキドラム（回転部）、６ａ 回転部側制動面、１１ ブレーキライニング（制動片）、１１ａ 制動片側制動面、１５ 集塵装置、１７ 制御部（制御手段）、１８ 吸引機（粉塵吸引手段）、１９ フィルタ（粉塵吸引手段）、２２ 空気圧縮機（圧縮空気噴出手段）、２４ 噴出弁（圧縮空気噴出手段）、２６ 噴出口（圧縮空気噴出手段）、２７ 吸引口（粉塵吸引手段）、２８ 噴出パイプ（圧縮空気噴出手段）、２９ 吸塵パイプ（粉塵吸引手段）。

Claims (5)

1. 回転部側制動面が内周に設けられ、水平軸周りに回動自在に配設された円筒状の回転部と、
   上記回転部側制動面に接離される制動片側制動面を有し、上記回転部の内周側に配設された制動片と、
   上記回転部側制動面と上記制動片側制動面との接触により発生する摩耗粉を集塵する集塵装置と、を備え、
   上記集塵装置は、上記回転部側制動面と上記制動片側制動面との接触部に向けて圧縮空気を噴出する圧縮空気噴出手段と、上記摩耗粉を上記回転部側制動面と上記制動片側制動面との接触部の近傍の空気とともに吸引する粉塵吸引手段と、上記圧縮空気噴出手段と上記吸引手段とを駆動制御する制御手段と、を備えていることを特徴とするエレベータ巻上機のブレーキ装置。
2. 上記制動片は、上記制動片側制動面が上記水平軸の高さ位置で上記回転部側制動面に接離するように配設されており、
   上記圧縮空気噴出手段は、圧縮空気を上方から上記回転部側制動面と上記制動片側制動面との接触部に向けて噴出するように構成され、
   上記粉塵吸引手段は、上記回転部側制動面と上記制動片側制動面との接触部の下方から該接触部の近傍の空気を吸引するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のエレベータ巻上機のブレーキ装置。
3. 上記制御手段は、エレベータ走行開始信号を受信すると、上記圧縮空気噴出手段および上記粉塵吸引手段を駆動させ、エレベータ走行完了信号を受信すると、上記圧縮空気噴出手段および上記粉塵吸引手段の駆動を停止させて、集塵動作を実行するように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のエレベータ巻上機のブレーキ装置。
4. 上記制御手段は、ブレーキトルクの変調を検知した際に、上記圧縮空気噴出手段および上記粉塵吸引手段を駆動、停止させて集塵動作を実行するように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のエレベータ巻上機のブレーキ装置。
5. 上記制御手段は、集塵動作を実行した後、ブレーキトルクテスト運転を行い、ブレーキトルクが規定値内に入っていない場合に、再度集塵動作を実行することを特徴とする請求項４記載のエレベータ巻上機のブレーキ装置。

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