JP2010189088A - エレベータ非常ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】停止中のエレベータを確実に停止させるエレベータ非常ブレーキ装置の提供。
【解決手段】エレベータの昇降とともに回転し、回転方向に面する係合面を持つ綱車と共に用いられ、綱車の係合面に係合しない後退位置および係合面に係合する前進位置の間で可動の係合部材と、制動信号により係合部材を前進位置に向けて駆動する駆動装置とを備え、係合部材が綱車の係合面に直接係合できるエレベータ非常ブレーキ装置。
【効果】停止時のエレベータの確実な停止が可能。
【選択図】図２

Description

本発明はエレベータ非常ブレーキ装置に関するものである。

近年では、エレベータの安全性に対する関心が強くなってきている。エレベータのブレーキの保守が確実に実施されていない物件で、ブレーキのライニングが摩耗して、ブレーキの停止力が不全になった事故に影響され、通常時使用するブレーキが機能しない場合にもエレベータを停止させられるよう、ブレーキの二重化が求められている。この対策として、ブレーキを通常設置する場所とは別の場所である綱車あるいはそらせ車にディスクブレーキを設置することが提案されている（例えば特許文献１参照）。

国際公開番号ＷＯ２００６／０１８８８４

しかしこのようなブレーキ装置では、摩擦力によってのみ制動を実施する為、油付着や異物噛み込みによる制動不全の可能性を完全に払拭することはできない。

従ってこの発明の目的は、エレベータが停止中にも関わらずブレーキの異常によりエレベータが動き出そうとする場合にもエレベータ駆動部を確実に停止させることのできるエレベータ非常ブレーキ装置を提供することである。

この発明によれば、エレベータの昇降とともに回転し、回転方向に面する係合面を持つ綱車を備えたエレベータに用いられ、上記綱車の上記係合面に係合しない後退位置および上記係合面に係合する前進位置の間で可動の係合部材と、制動信号により上記係合部材を上記前進位置に向けて駆動する駆動装置とを備え、上記係合部材が上記綱車の上記係合面に直接係合できることを特徴とするエレベータ非常ブレーキ装置が得られる。

この発明のエレベータ非常ブレーキ装置によれば、停止時のエレベータを確実に停止させておくことができる。

この発明のエレベータ非常ブレーキ装置の第１の実施の形態を巻上機に適用した例を示す概略平面図である。 図１の巻上機の概略側面図である。 図１のエレベータ非常ブレーキ装置の概略図である。 図１のエレベータ非常ブレーキ装置に用いるスイッチの概略図である。 この発明のエレベータ非常ブレーキ装置の第２の実施の形態の綱車を示す概略図である。 この発明のエレベータ非常ブレーキ装置の第３の実施の形態の係合部材駆動機構を示す概略図である。 この発明のエレベータ非常ブレーキ装置の第４の実施の形態の係合部材駆動機構を示す概略図である。 この発明のエレベータ非常ブレーキ装置の第５の実施の形態の綱車を示す概略図である。

以下、この発明の実施の形態について説明する。

実施の形態１．
図１はこの発明のエレベータ非常ブレーキ装置の一実施形態を巻上機に適用した例を示す概略平面図であり、図２は図１の巻上機の概略側面図であり、図３は図１のエレベータ非常ブレーキ装置の概略図であり、図４は図１のエレベータ非常ブレーキ装置に用いる給電スイッチの概略図である。

この発明のエレベータ非常ブレーキ装置１は、エレベータの昇降とともに回転し、回転方向前方に面する係合面３を持つ綱車２を備えたエレベータに用いられるものである。エレベータ非常ブレーキ装置１は、綱車２の係合面３に係合しない後退位置（図１の実線で示す位置）と係合面３に係合する前進位置（図１の鎖線で示す位置）との間で進退運動可能の棒状の係合部材４と、係合部材４を前進位置に向けて駆動する駆動装置３５とを備え、前進位置では係合部材４が綱車２の係合面３に直接係合できるようにしてある。図示の例では、駆動装置３５は、係合部材４を常時前進位置に偏倚する偏倚バネ５と、電気的に附勢されたとき偏倚バネ５のバネ作用に抗して係合部材４を後退位置に保持する保持装置６とを備えていて、制動信号により係合部材４を前進位置に向けて駆動できる。

図１および２に示す例においては、エレベータ非常ブレーキ装置１は、基台７上に電動機８、ブレーキ９、減速機１０および綱車２を備えた巻上機１１に設けられている。綱車２は、減速機１０の出力軸１２に結合されたハブ１３と、ハブ１３から径方向に延びたスポーク１４と、スポーク１４の外端で支持されたリム１５とを備えている。ハブ１３、スポーク１４およびリム１５の間にはリブ１６が設けられていて、リブ１６の内周面によって開口１７が形成されている。係合面３は、リブ１６の内周面のうち綱車２の回転方向（図２の矢印ＡあるいはＢ）に対向していて、係合部材４が前進位置にあって綱車２の開口１７内に進入しているときに係合部材４に当接して係合する部分である。綱車２には主索１８が巻きかけられている。

図３に示すように、エレベータ非常ブレーキ装置１の係合部材４は、偏倚バネ５により偏倚されたプランジャ１９に設けられた棒状の部材であり、綱車２の先端部分の少なくとも係合面３に係合する部分に緩衝材２０が設けられている。緩衝材２０は図示の例では係合部材４の先端部に嵌合されたカップ状の部材であり、ゴム等の弾性材料でできている。

保持装置６は、図示の例では、係合部材４を支持したプランジャ１９と、プランジャ１９を進退可能に支持するコア２１と、コア２１に巻かれたコイル２２とを備えたソレノイド装置２３であり、ソレノイド装置２３は、巻上機１１に取り付けられたハウジング２４内にバネで構成された緩衝装置２５によって弾性的に支持されている。このように、保持装置６は、プランジャ１９、コイル２２およびコア２１で構成されたソレノイド装置２３であって、係合部材４を支持しており、また緩衝装置２５は、コア２１すなわち係合部材４を綱車の回転方向にほぼ直角な方向に可動に弾性的に支持している。

図４には、エレベータ非常ブレーキ装置１のソレノイド装置２３への給電スイッチ２６を示す。給電スイッチ２６は、エレベータ運転の信号により図４において反時計方向に回転し、エレベータ停止の信号により図４において時計方向に回転する作動モータ２７と、作動モータ２７の回転軸２８に取り付けられ、周縁部に径方向のスロット２９を持つ円盤３０と、一端にスロット２９内で円盤３０の径方向に可動に受け入れられた軸部３１を持ち、他端で枢軸３２により回動可能に支持されたレバー３３と、レバー３３の他端に設けられてソレノイド装置２３とバッテリ（図示してない）との間を開閉するためのスイッチ３４とを備えている。

このような給電スイッチ２６を用いれば、エレベータ非常ブレーキ装置１が動作できる場合をエレベータ停止中に限定して、エレベータ連転中に係合部材４を図１に実線で示す後退位置に保持する為のソレノイド２３への給電には、通常の電源とバッテリとを並列に接続しておき、エレベータが停止時にはバッテリとの接続を機械的に切り離すことができる。この場合、停電等により通常の電源からソレノイド装置２３への給電が無くなった場合においてもバッテリから電磁石コイルに給電されるため、エレベータ走行中だけでなく停電時においても係合部材４を後退位置に保持しておくことができる。これにより、停電時にはエレベータ非常ブレーキ装置１が動作しないため、係合部材４の先端部に設けた緩衝材２０あるいはソレノイド装置２３全体を弾性的に支持する緩衝装置２５等の停止ショック軽減の工夫は最小限で済む。

このようなエレベータ非常ブレーキ装置においては、例えばエレベータが停止中にも拘わらずブレーキの異常によりエレベータが動き出した場合等に、エレベータ駆動部を確実に停止させることができる。エレベータ運転時には、ソレノイド装置２３への給電によりプランジャ１９が図１の実線で示すように反綱車側に引き込まれた後退位置に保持され、エレベータは通常の運転ができる。エレベータ停止中には、ソレノイド装置２３への給電が遮断されるので、係合部材４を備えたプランジャ１９が偏倚バネ５により綱車側に押圧されて前進位置に移動させられ、係合部材４が綱車２のスポーク１４間の開口１７内に進入して開口１７の縁である係合面３に衝突し係合する。これにより、例えばブレーキの不具合でエレベータ停止中にかごが動き出した場合にも、綱車２側に突出した係合部材４が綱車２の係合面３に係合して綱車２の回転を止めるため、かごを停止させることができる。

係合部材４と係合面３との衝突時の衝撃は、図３に示す緩衝材２０と緩衝装置２５とにより与えられたストロークにより緩和でき、エレベータ運転中に停電等により急停止した場合においても、停止ショックを和らげることができる。

エレベータ非常ブレーキ装置が作動して係合部材４が前進位置に移動しようとしたとき、綱車２の開口１７が係合部材４の位置と一致してない場合には、係合部材４はスポーク１４あるいはリブ１６に当たるが、常に偏倚バネ５で押圧されているため、綱車２が回転して次の開口１７が一致位置に来たときに開口１７内に進入して係合面３に係合し、綱車の回転を停止させることができる。装置動作時のスポーク１４あるいはリブ１６と係合部材４との位置関係次第で停止距離が変動し一定にはならないが、少なくとも、リブ１６の間隔と前述の緩衝材２０および緩衝装置２５のストロークとの間の距離内でエレベータを停止させることが可能である。

また、バッテリの代わりに綱車２の回転を動力とする発電機を通常の電源と並列に接続してもよい。この場合、バッテリの場合とは異なり、図４の例の様な機械的給電スイッチ２６は不要である。このとき、エレベータ走行中に停電が生じても、綱車２が高速回転しているうちはこの発電機の電力によりソレノイド装置２３に給電され、係合部材４は後退位置に保持され、綱車２の回転が弱まりソレノイド装置２３の力が偏倚バネ５の力に押し負けると、係合部材４は前進位置（綱車２の側）に押し出され、エレベータが停止する。このため、プランジャ１９を押す偏倚バネ５の力を調整することで、エレベータ非常ブレーキ装置が動作するタイミング（速度）を調整することができる。

実施の形態２．
図５にはこの発明のエレベータ非常ブレーキ装置の第２の実施の形態の綱車２を示す。この綱車２においては、係合部材４が係合する係合面３が、綱車２のリム１５の側面３６に設けられた凹部３７の表面である。図示の例では凹部３７はリム１５上に周方向に等間隔で設けられた複数の丸い窪みである。この場合も綱車２を既設のものと交換するなどにより改修工事での対応が可能であり、少ないコスト増により、ブレーキの性能を向上させ、例えば図５の綱車とすることで、エレベータ非常ブレーキ装置の制動距離を縮小させることができる。同様の凹部３７を持った環状体を既設の綱車２とは別個の部品として作製し、綱車２にボルト等によって取り付けることもできる。

実施の形態３．
図６には、エレベータ非常ブレーキ装置１の第３の実施の形態の係合部材の保持装置６を示す。この例においては、偏倚バネ５によって前進位置に常に偏倚されている係合部材４を後退位置に保持しておくための保持装置６が、電動機３８を有する駆動装置３５である。図示の駆動装置３５は、電動機３８と、電動機３８に連結されて駆動されるギア３９と、ギア３９と噛み合って係合部材４を支持し、係合部材４の進退方向に駆動されるラック４０とを備え、制動信号により係合部材４を前進位置に向けて駆動する。

この駆動装置３５によれば、電動機３８によって偏倚バネ５によって前進位置に常に偏倚されている係合部材４を後退位置に保持しておくだけでなく、偏倚バネ５によって前進位置に駆動された係合部材４をギア３９とラック４０を介して電動機３８によって偏倚バネ５のバネ作用に抗して後退位置に復帰させることができる。これにより、係合部材４を後退位置（反綱車側）に引き込む際のカおよび／または速度を調整することが容易となり、また実施例１の説明中に示してあるようにエレベータ走行中の係合部材４の保持に発電機を並列接続する場合に、偏倚バネ５のバネカとの力の関係を調整することが容易である。

実施の形態４．
図７には、この発明のエレベータ非常ブレーキ装置１の係合部材４を保持し、制動信号により前進位置に向けて駆動する駆動装置３５でもある別の保持装置４１を概略図で示してあり、この保持装置４１においては、図６に示す保持装置６に係合部材４のストッパ機構４２が組み合わされている以外のその他の構成は図６に示すものと同様である。ストッパ機構４２は、綱車２の回転力を電力源とする電動機４３と、電動機４３によって駆動されるギア４４と、ギア４４と噛み合って図において上下に駆動されるラック４５と、ラックに連結されて、係合部材４の進退移動の移動経路内に出入りして、突出位置（図７において鎖線で示す）で係合部材４の前進位置への移動を阻止し、引き込み位置（図７において実線で示す）で係合部材４の前進位置への移動を可能にするストッパ４６と、ストッパ４６を常時引き込み位置に偏倚するバネ４７とを備えている。

このような保持装置４１において、エレベータ停止中は、綱車２の回転による電力が供給されないので電動機４３の駆動力が無く、ストッパ４６はバネ４７によって図７に実線で示す引き込み位置に保持されているため、係合部材４が綱車側に突出して前進位置に移動し、綱車２の係合面３に係合して綱車２の回転を阻止できる。エレベータが走行し、綱車２から電力を受ける電動機４３の回転力がバネ４７の作用カより大きくなるとストッパ４６が突出位置（図７において鎖線で示す）となり、係合部材４の前進位置への突出を阻止する。このように、エレベータ走行中に停電が生じた場合、高速走行中はストッパ４６が突出位置にあり、係合部材４は綱車２との係合を阻止されるので、非常制動が掛けられることがない。停電後しばらくして、エレベータ速度が十分に遅くなって、綱車２の回転による電力が減少したときに始めて、ストッパ４６がバネ４７の作用により引き込み位置に戻され、係合部材４が前進して綱車２の係合面３に係合して綱車２を停止させることができる。従って、このエレベータ非常ブレーキ装置１による停止ショックは軽微なものとなり、停止ショック軽減のための工夫は、高速走行中に本件提案の装置が動作する場合と比べて大幅に簡素化できる。

また、電動機４３の回転力とバネ４７の力とを調整することでこのエレベータ非常ブレーキ装置１の動作タイミング（速度）を調整することができる。また、図７のストッパ機構４２の駆動部分に一定以上の力を逃がす機構（例えばラック４５のストッパ４６がある側の端の歯を無くしてギア４４が空回りするようにする機構、など）を追加することもでき、この場合には、ギア４４を回転させるために、電動機４３を用いずに綱車２から直接回転力を機械的に伝達してもよい。このとき、ストッパ機構４２には電気機器が不要となる。また、バネ４７のバネ作用カとギア４４の回転力との関係は、ストッパ４６を駆動するギア４４までの動力伝達部分に別のギアを挿入などにより調整が可能である。

実施の形態５．
図８に示すこの発明のエレベータ非常ブレーキ装置においては、一つの綱車２に対して複数個設けられている。図８に示す例では、エレベータ非常ブレーキ装置１が綱車２の周方向に離間して２台設けられていて、２台のエレベータ非常ブレーキ装置１の２つの係合部材４のうちのいずれかが、綱車２の開口１７の内周縁であるすくなくともいずれかの係合面３に係合するようにしてある。この綱車２のリム１５の側面の様にいずれかの係合部材４が必ず綱車２の開口１７の位置に来る位置関係になるように複数配置すれば、停止距離の最大が綱車２の開口１７の周方向大きさと停止ショック接衝用のバネである緩衝装置２５（図３参照）のストロークとの合計となり、停止距離を縮小することができる。

実施の形態６．
図８に示すエレベータ非常ブレーキ装置においては、綱車２の回転位置がどの状態であってもいずれかの係合部材４がいずれかの係合面３に係合するため、係合部材４を前進位置に常時偏倚している偏倚バネ５を用いずに、適当な駆動装置によって制動信号を受けて係合部材４を前進位置に突出させるようにすることができる。このような駆動装置は、例えば係合部材４を前進位置（綱車２側）に移動させる電磁石、あるいは図６に示すような電動機３８を用いた駆動装置など、によって実現できる。このような駆動装置によれば、エレベータが走行中に停電が生じても係合部材４が前進位置に移動して綱車２側に突出することは無い。これにより、エレベータ非常ブレーキ装置の動作期間をエレベータ停止中に限定することが容易となり、また停止ショック軽減の工夫も最小限で済む。

以上に図示して説明したエレベータ装置は単なる例であって様々な変形が可能であり、またそれぞれの具体例の特徴を全てあるいは選択的に組み合わせて用いることもできる。例えば、係合部材４の係合面３との係合時の衝撃の緩衝方法は、偏倚バネ５に限らず、油圧等の衝撃吸収装置を利用することも可能である。また、図１においては、機械室に必要なスペースを最小限にする為にエレベータ非常ブレーキ装置１を綱車２よりも巻上機１１側に配置してあるが、機械室のスペースに余裕があれば反巻上機側に配置してもよい。この場合、巻上機により配置位置を制限されることが無いため、最適な位置に配置することができる。

この発明はエレベータ非常ブレーキ装置に利用できるものである。

１ エレベータ非常ブレーキ装置、２ 綱車、３ 係合面、４ 係合部材、５ 偏倚バネ、６ 保持装置、１４ スポーク、１５ リム、２０ 緩衝材、２３ ソレノイド装置、２５ 緩衝装置、３５ 駆動装置、３６ 側面、３７ 凹部、３８ 電動機、４１ 保持装置。

Claims (10)

1. エレベータの昇降とともに回転し、回転方向に対向する係合面を持つ綱車を備えたエレベータに用いられ、
   上記綱車の上記係合面に係合しない後退位置および上記係合面に係合する前進位置の間で可動の係合部材と、
   制動信号により上記係合部材を上記前進位置に向けて駆動する駆動装置とを備え、
   上記係合部材が上記綱車の上記係合面に直接係合できることを特徴とするエレベータ非常ブレーキ装置。
2. 上記駆動装置が、上記係合部材を常時上記前進位置に偏倚する偏倚バネと、
   附勢されたとき上記偏倚バネの作用に抗して上記係合部材を上記後退位置に保持する保持装置とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ非常ブレーキ装置。
3. 上記係合部材を、上記綱車の回転方向にほぼ直角な方向に可動に弾性的に支持する緩衝装置を備えたことを特徴とする請求項１あるいは２に記載のエレベータ非常ブレーキ装置。
4. 上記係合部材が、上記係合面に接触する緩衝材を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のエレベータ非常ブレーキ装置。
5. 上記係合面が、上記綱車のスポークに設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のエレベータ非常ブレーキ装置。
6. 上記係合面が、上記綱車のリムの側面に設けられた凹部の表面であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のエレベータ非常ブレーキ装置。
7. 上記保持装置が、ソレノイド装置であることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載のエレベータ非常ブレーキ装置。
8. 上記保持装置が、電動機を有する駆動装置であることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載のエレベータ非常ブレーキ装置。
9. 上記電動機が、綱車の回転力を電力源とすることを特徴とする請求項８に記載のエレベータ非常ブレーキ装置。
10. 上記係合部材が、複数個設けられていることを特徴とする請求項１および３〜６のいずれか一項に記載のエレベータ非常ブレーキ装置。

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