JP2013018646A - エレベータ巻上機用制動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コイルへの通電遮断時における制動に際して、コアとブレーキドラムとの間に介在するブレーキ部を複雑な構造とすること無く、当接による衝突音を低減すること。
【解決手段】巻上機に連結されるブレーキドラム３と、ブレーキドラムに制動力を付与するブレーキ部９，１０と、ブレーキ部が固定されているアマチュア７と、ブレーキドラムの当接位置又は非当接位置に位置するようにアマチュアを移動させるコア１と、コアを支える浮遊ばね４と、コアとアマチュアとの間に吸引力を発生させる第一のコイル１３と、コアとアマチュアの間隔を調整するストローク調整ボルト１１と、を備え、巻上機に固定のボディ２とコア１との間でコアをボディ側に引き付ける吸引力を発生させる第二のコイル１２をコア１に設け、第二のコイル１２の巻数は、第一のコイル１３よりもコイルの巻数を少なくし、第一及び第二のコイルへの通電遮断時にブレーキ部９，１０のブレーキドラム非当接位置を二段階変位（Ｓ→δＳ）させること。
【選択図】図３

Description

本発明はエレベータ巻上機用制動装置に係わり、特に通電遮断時における制動装置の衝撃音を低減する技術に関する。

従来、ブレーキライニング等の制動体によってブレーキドラム等の回転体を押圧し、回転体を付設した回転輪を保持する方式を採用している巻上機用制動装置では、ブレーキライニングとブレーキドラムとの衝突音が大きく、エレベータのかごに乗っている乗客に不快感を与えるという課題があるため、衝突音を低減することが求められている。

制動時における衝撃音を低減する従来技術として、例えば、特許文献１に記載の技術が挙げられ、この特許文献１によると、巻上機に変位機構を介してダンパーを装備して常時は制動体に対向した所定位置に保持し、制動動作した制動体により押圧されて制動体の押圧動作を緩衝する旨が開示されている。

また、ブレーキ動作時の衝突音を軽減し騒音を少なくする従来技術として、例えば特許文献２があり、これによると、非通電時における電磁マグネットから生じる推力を増幅してブレーキライニングに伝える推力増幅伝達部と、電磁マグネットの可動部のストロークをロータドラムとの接離に係わるブレーキライニングの微小ストロークに変換するストローク減縮変換部と、を備えることで当初の課題を解決することが開示されている。

特開２００２−１３７８７９号公報 特開２００３−４０５５８号公報

しかしながら、上記の特許文献１の従来技術では、衝突音低減のためにダンパーを使用して衝突速度を遅くすることで衝突音の低減を図っているが、ダンパー内のオイルが漏れて制動面に付着するおそれがある。

また、上記の特許文献２の従来技術では、衝突音低減のためにストロークに対してギャップが小さくなるように推力増幅伝達部による減衰機構を用いて、見かけ上のストロークを小さくしているため、推力増幅伝達部やストローク減縮変換部などを設置する必要があり、構造が複雑になり、部品数も多くなるという課題がある。

上記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。
巻上機に連結されるブレーキドラムと、前記ブレーキドラムの外周部に当接して前記ブレーキドラムに制動力を付与するブレーキ部と、前記ブレーキ部が固定されているアマチュアと、前記ブレーキ部が前記ブレーキドラムの当接位置又は非当接位置に位置するように前記アマチュアを電磁力で移動させるコアと、前記コアを巻上機に対して支える浮遊ばねと、通電により前記コアを励磁して前記コアと前記アマチュアとの間に吸引力を発生させる第一のコイルと、前記コアと前記アマチュアの間隔を調整するストローク調整ボルトと、を備えたエレベータ巻上機用制動装置であって、前記コアを挟んで前記ブレーキ部と反対側に配置された巻上機固定のボディと前記コアとの間で前記コアを前記ボディ側に引き付ける吸引力を発生させる第二のコイルを、前記コアに設け、前記第二のコイルの巻数は、前記第一のコイルよりもコイルの巻数を少なくし、前記第一及び第二のコイルへの通電遮断時に前記ブレーキ部の前記非当接位置を二段階変位させる構成とする。

また、前記エレベータ巻上機用制動装置において、前記ボディと前記コアとの間に設けられ、前記コアを前記ブレーキドラムの方向に押し付けるストローク変換ばねが、前記ストローク調整ボルトに嵌挿されること。さらに、前記ストローク変換ばねのばね定数は、前記浮遊ばねのそれよりも大きく、前記コアと前記アマチュアとの間に設けられて互いを引き離す制動ばねのそれよりも小さいこと。さらに、前記一と前記第二のコイルへの通電遮断時に前記第二のコイルによる前記コアの前記ボディ側への吸引力が喪失することに伴って前記浮遊ばねの付勢力と前記ストローク調整ばねの付勢力がバランスすることにより、前記ブレーキ部と前記ブレーキドラムとの間隔δＳが前記一と前記第二のコイルへの通電時における間隔Ｓよりも小さくなること。

本発明によれば、コイルへの通電遮断時にブレーキライニングのブレーキドラムへの当接による制動に際して、コアとブレーキドラムとの間に介在するブレーキ部を複雑な構造とすること無く、当接による衝突音を低減することができる。

本発明の実施形態に係るエレベータ巻上機用制動装置のコイル非通電時における正面図、側面図及び正面図である。 本実施形態に係るエレベータ巻上機用制動装置のコイル通電時における正面図である。 本実施形態に係るエレベータ巻上機用制動装置のコイル非通電時におけるブレーキ部のブレーキドラムへの接近位置状況を示す正面図である。

本発明の実施形態に係る巻上機用制動装置について、図１〜図３を参照しながら以下説明する。まず、本実施形態に係る巻上機用制動装置の構成と機能について図１を用いて説明する。

図１（ａ）は、本実施形態に係る巻上機用制動装置をコイル非通電時に正面から見た図であり、図１（ｂ）は、本実施形態に係る巻上機用制動装置をコイル非通電時に側面から見た図であり、図１（ｃ）は、本実施形態に係る巻上機用制動装置をコイル非通電時に上面から見た図である。

図１において、符号１で示すコア１は、アマチュア７との間にコア１とアマチュア７を引き付ける向きに吸引力を発生させる第一のコイル１３と、ボディ２との間にコア１とボディ２を引き付ける向きに吸引力を発生させる第二のコイル１２と、を内部に含んだ構成であり、符号２はボルトで巻上機１４に固定されているボディであり、符号３は外力を受けて回転するブレーキドラムである。

また、符号４はコア１と巻上機１４の間にありコア１を両側から押し上げてストローク調整ボルト１１の先端に押し付ける浮遊ばね４であり、符号５はコア１とアマチュア７の間にあり第一のコイル１２の非通電時にコア１とアマチュア７を引き離す制動ばねであり、符号６は浮遊ばね４より強く制動ばね５よりも弱いばね力を持ち第二のコイルの非通電時にコア１をブレーキドラム方向に変位させるストローク変換ばねである。図１の図示構造から分かるように、直方体形状のコア１の４つの隅部のそれぞれの略下半分に切欠きを設け、その切欠きにそれぞれ４つの制動ばね５を装着する。さらに、コア１の短手方向の側面部において、左右の側面部の中央部分にそれぞれ切欠きを設け（２つの切欠き）、当該２つの切欠きに浮遊ばね４を装着する。

また、符号７はロッド８を介してブレーキシュー９を固定しているアマチュア、符号８はアマチュア７に圧入されブレーキシュー９の反対側でコア１の挿入孔（不図示）に挿通されておりコア１とアマチュア７を平行に保つロッド、符号９はアマチュア７側ではロッド８に固定されブレーキドラム３側ではブレーキライニング１０を固定しているブレーキシュー、符号１０は第一及び第二のコイルの非通電時にブレーキドラム３方向に押し付けられブレーキドラム３が回転しないように保持するブレーキライニング、符号１１はコア１とアマチュア７の間のストロークを調整するためのストローク調整ボルト、をそれぞれ表す。なお、ブレーキシュー９とブレーキライニング１０からなるものをブレーキ部と称する。

さらに、符号１２は第二のコイルであり、コア１とボディ２の間にコア１とボディ２を引き付ける向きに吸引力を発生させるコイルであり、第一のコイル１３よりも巻き数が少なく第一のコイル１３よりも吸引力が小さいコイルであり、符号１３はコア１とアマチュア７の間にコア１とアマチュア７を引き付ける向きに吸引力を発生させる第一のコイルであり、符号１４は符号１〜符号１３からなる制動装置が取り付けられた巻上機である
次に、本実施形態に係る巻上機用制動装置の動作について、図２と図３を参照しながら以下説明する。まず、第一及び第二のコイル１３，１２の通電時、すなわち一例として、エレベータに適用される巻上機用制動装置である場合に、エレベータが平常運転であるとき、図２に示すように、コア１とアマチュア７の間の吸引力によって制動ばね５に抗してアマチュア７がコア１に引き付けられ、それに伴いロッド８を介してアマチュア７に固定されているブレーキシュー９とブレーキシュー９に固定されているブレーキライニング１０もコア１方向へ移動し、ブレーキドラム３とブレーキライニング１０の間にストロークＳが生じる。

そして、ストロークＳの保持状態でブレーキドラム３は、ブレーキライニング１０から開放されて回転する。ここで、コア１は、第二のコイル１２の吸引力によってボディ２の方向へ引き付けられているためストローク調整ボルト１１の先端部から離れず、第一及び第二のコイル１３，１２の通電時に、コア１がブレーキドラム３の方向へ変位することはない。

いま、第一及び第二のコイル１３，１２の通電遮断時、すなわち一例として、エレベータに適用される巻上機用制動装置である場合に、エレベータが非常時になるとき、第二のコイル１２が第一のコイル１３の方よりもコイル巻数が少ないため、先に吸引力を失う（コイル巻数の多寡に伴うインダクタンス成分の大小による遅れ発生によって）。コア１とボディ２の間の吸引力が無くなることによって、浮遊ばね４よりもばね定数の強いストローク変換ばね６が浮遊ばね４とストローク変換ばね６の力が吊り合う位置までブレーキドラム３側にコア１を変位させる。

コア１のこの変位と連動して、アマチュア７、ロッド８、ブレーキシュー９、ブレーキライニング１０もブレーキドラム３側へ変位させられる。この結果、図３に示すように、ブレーキドラム３とブレーキライニング１０の間のストロークＳが図２のＳからδＳ（δＳ＜Ｓ）に変換される。

その後、第一のコイル１３の吸引力が無くなり、制動ばね５によってコア１がストローク調整ボルト１１側へ、さらに同時にアマチュア７がブレーキドラム３側へと変位させられる。アマチュア７がブレーキドラム３側へ変位させられることによって、ロッド８、ブレーキシュー９、ブレーキライニング１０もブレーキドラム３側へ変位させられる。そして、ブレーキライニング１０とブレーキドラム３が衝突する際、ブレーキライニング１０とブレーキドラム３の間のストロークＳがδＳに減少しているため、ブレーキライニング１０とブレーキドラム３との衝突音も減少する。衝突後に図１の状態に戻る。

このように、第一及び第二のコイル１３，１２への通電遮断時に図２に示すδＳ（δＳ＜Ｓ）を一時的に形成させるためには、浮遊ばね４のばね定数＜ストローク変換ばね６のばね定数＜制動ばね５のばね定数、の関係、第二のコイル１２のコイル巻数＜第一のコイルの巻数、の関係をもつ必要がある。以上の説明では、第一のコイル１３と第二のコイル１２は同時に通電遮断させ、その電磁吸引力に時間差をもたせる異なるコイル巻数の構成を前提としてが、これに限らず、第一と第二のコイルに個別に電流遮断のタイミングを異ならせるようにしてもよい。要は、既存のストローク調整ボルト１１に対してストローク変換ばね６を設けてブレーキシュー９及びブレーキライニング１０を二段階変位させ、ブレーキドラムに接近した第二段階目の間隔δＳにおいて第一コイル１３による電磁力吸引力を釈放するものである。換言すると、コアの上と下に設置したコイル１３，１２の磁力が消える時間に差を設け、コイルへの通電遮断時にブレーキシュー９及びブレーキライニング１０のストロークを二段階変化するようにして、ブレーキドラムへの衝突音を小さくするものである。

以上述べたように、本実施形態では、コア１と、反ブレーキライニング１０側に配置されたボディ２と、の間にストローク変換ばね６を入れることによって、ブレーキライニング１０とブレーキドラム３との間のストロークＳがδＳに減少し、減少した状態で第一のコイルによるアマチュア７への吸引力が喪失するのでブレーキライニング１０とブレーキドラム３の衝突音も減少する。

１ コア
２ ボディ
３ ブレーキドラム
４ 浮遊ばね
５ 制動ばね
６ ストローク変換ばね
７ アマチュア
８ ロッド
９ ブレーキシュー
１０ ブレーキライニング
１１ ストローク調整ボルト
１２ 第二のコイル
１３ 第一のコイル
１４ 巻上機

Claims (6)

1. 巻上機に連結されるブレーキドラムと、前記ブレーキドラムの外周部に当接して前記ブレーキドラムに制動力を付与するブレーキ部と、前記ブレーキ部が固定されているアマチュアと、前記ブレーキ部が前記ブレーキドラムの当接位置又は非当接位置に位置するように前記アマチュアを電磁力で移動させるコアと、前記コアを巻上機に対して支える浮遊ばねと、通電により前記コアを励磁して前記コアと前記アマチュアとの間に吸引力を発生させる第一のコイルと、前記コアと前記アマチュアの間隔を調整するストローク調整ボルトと、を備えたエレベータ巻上機用制動装置であって、
   前記コアを挟んで前記ブレーキ部と反対側に配置された巻上機固定のボディと前記コアとの間で前記コアを前記ボディ側に引き付ける吸引力を発生させる第二のコイルを、前記コアに設け、
   前記第二のコイルの巻数は、前記第一のコイルよりもコイルの巻数を少なくし、
   前記第一及び第二のコイルへの通電遮断時に前記ブレーキ部の前記非当接位置を二段階変位させる
   ことを特徴とするエレベータ巻上機用制動装置。
2. 請求項１において、
   前記ボディと前記コアとの間に設けられ、前記コアを前記ブレーキドラムの方向に押し付けるストローク変換ばねが、前記ストローク調整ボルトに嵌挿されることを特徴とするエレベータ巻上機用制動装置。
3. 請求項１または２において、
   前記第二のコイルの巻数を前記第一のコイルのそれよりも少なくすることに代えて、前記第一と前記第二のコイルとの巻数の多寡に関係ない第一と第二のコイルを設け、
   前記第一のコイルへの通電遮断タイミングを第二のコイルのそれよりも遅らせて前記ブレーキ部の前記非当接位置を二段階変位させる
   ことを特徴とするエレベータ巻上機用制動装置。
4. 請求項２において、
   前記ストローク変換ばねのばね定数は、前記浮遊ばねのそれよりも大きく、前記コアと前記アマチュアとの間に設けられて互いを引き離す制動ばねのそれよりも小さい
   ことを特徴とするエレベータ巻上機用制動装置。
5. 請求項２または４において、
   前記一と前記第二のコイルへの通電遮断時に前記第二のコイルによる前記コアの前記ボディ側への吸引力が喪失することに伴って前記浮遊ばねの付勢力と前記ストローク調整ばねの付勢力がバランスすることにより、前記ブレーキ部と前記ブレーキドラムとの間隔δＳが前記一と前記第二のコイルへの通電時における間隔Ｓよりも小さくなる
   ことを特徴とするエレベータ巻上機用制動装置。
6. 請求項５において、
   前記付勢力がバランスした間隔δＳを保持した後に前記第一のコイルの吸引力が喪失することによって、前記ブレーキ部が前記ブレーキドラムに当接することを特徴とするエレベータ巻上機用制動装置。