JP2015199573A - 制動力検出装置及び制動力検出システム - Google Patents

Abstract

【課題】歪ゲージの貼り付け用の平面を形成することなく、制動装置の制動力を測定可能とする。【解決手段】表面に歪ゲージ１８が貼付され、当該歪ゲージ１８が貼付された面とは反対側の面に、面取り１９ａ部が形成された制動力検出部材１９と、被検出部の対向面間寸法の変化に対応して制動力検出部材１９を伸縮させる寸法調整部材２０と、を備え、ブレーキパッド１Ａ，１Ｂが内部に配置され、制動状態及び非制動状態で歪の状態が変化する前記被検出部の対向する面間に装着されて制動装置１００の制動力を検出する。【選択図】図４

Description

本発明は、制動力検知装置及び制動力検出システムに係り、さらに詳しくは、例えばエレベータ用巻上機の制動装置等に使用される電磁ブレーキの制動力検出装置及び当該制動力検出装置を含む制動力検出システムに関する。

一般的なエレベータでは、巻上機に巻き回された主ロープに乗かごとつり合いおもりとが連結されており、巻上機が回転駆動され、乗かごとつり合いおもりとが釣瓶式に昇降するよう構成されている。また、巻上機には、その回転を制動する制動装置が設けられている。このような制動装置では、その制動力が適正な値に維持されていることが安全上非常に重要である。そのため、その制動力を定期的に確認することも重要な保守事項となっている。

従来におけるエレベータ制動装置の制動力検出の手法としては、制動装置を構成するブレーキレバーの表面に歪ゲージを設け、この歪ゲージの出力から制動力を演算するものが提案されていた（特許文献１参照）。

特開平０６−２３９５４２号公報

前記従来技術では、歪ゲージの精度の良い出力値を得るために、ブレーキレバー表面を削って歪ゲージの貼り付け用の平面を形成する必要があり、現場での作業を煩雑化させるという不都合があった。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、歪ゲージの貼り付け用の平面を形成することなく、制動装置の制動力を検出可能とすることにある。

前記課題を解決するため、本発明は、表面に歪ゲージが貼付され、当該歪ゲージが貼付された面とは反対側の面に、面取り部が形成された本体部と、前記ボディ内の対向面間寸法の変化に対応して伸縮させる寸法調整部と、を備え、制動部材が内部に配置され、制動状態及び非制動状態で歪の状態が変化するボディの対向する面間に装着されて前記制動装置の制動力を検出する制動力検出装置を特徴とする。なお、前記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明において明らかにされる。

本発明によれば、歪の計測部分に歪ゲージの貼り付け用の平面を形成することなく、計測部分の表面に貼り付けるだけで制動装置の制動力を検出することができる。また、歪ゲージ取付部を削って平面を形成してから、歪ゲージを取付ける必要がないので、作業時間の低減を測ることが可能となり、効率的な制動装置の保守が可能となる。

本発明の実施形態に係るエレベータ制動装置の断面図である。 図１に示したエレベータ制動装置に取り付けられる制動力検出装置を示す図である。 制動力検出装置をエレベータ制動装置に取り付けた後の制動動作時の状態を示す正面図である。 制動力検出装置をエレベータ制動装置に取り付けた後、制動開放終了後の状態を示す正面図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の実施形態に係るエレベータ制動装置の構成を示す断面図である。同図において、エレベータ制動装置１００は、第１及び第２のブレーキパッド１Ａ，１Ｂ、第１及び第２のブレーキシュー２Ａ，２Ｂ、ピン３、ボディ４、コア７、コイル８、アマチュア９、ロッド１０、制動ばね１３、ディスク１７等を含んで構成される。

同図に示すように、図示しない巻上機の回転軸と同軸に設けられる（ブレーキ）ディスク１７の両側には当該ディスク１７を挟んで第１及び第２の一対のブレーキパッド１Ａ，１Ｂが対向するように配置されている。第１のブレーキパッド１Ａは第１のブレーキシュー２Ａに、第２のブレーキパッド１Ｂは第２のブレーキシュー２Ｂに支持されている。第１のブレーキシュー２Ａは、ピン３によりボディ４に接続されている。ボディ４は外周部に複数の軸受け５を備え、この軸受け５はフローティングピン６が摺動するように支承されている。また、フローティングピン６はペデスタル１５に固定され、ボディ４はフローティングピン６により浮遊支持されている。一方、ボディ４は、ボルト等の締結部材１２によりコア７と連結されている。

第２のブレーキシュー２Ｂは、コア７と微少空隙δ０をもって対向するように配置されたアマチュア９に対してロッド１０を介して連結されている。アマチュア９はコア７の中心部に形成した軸受け１１にロッド１０を介して支持されている。コア７にはコイル８が内蔵されている。さらに、コア７とアマチュア９の間には、両者を反発する方向に作用する制動ばね１３が設けられている。

ペデスタル１５とボディ４の間には、ボディ４をディスク１７に対してアマチュア９の方向に付勢する弾発部材（スプリング）１４が設けられている。さらに、ペデスタル１５には、アマチュア９がコア７側へ予め設定された距離以上に移動するのを規制する規制部材１６が設けられている。また、規制部材１６とアマチュア９は、エレベータ制動装置１００が制動動作を行うときに、微少空隙δ１を保つようにロッド１０に取り付けられている。

エレベータ制動装置１００の制動時においては、アマチュア９とコア７の間に設けられた制動ばね１３の力によりディスク１７と第１及び第２のブレーキパッド１Ａ，１Ｂとの間に所定の制動力が発生する。このとき、第１のブレーキパッド１Ａがディスク１７に及ぼす制動力の反力はピン３を介してボディ４が受ける。前記反力によりボディ４には微少歪みが生じており、第２のブレーキパッド１Ｂがディスク１７に及ぼす反力はロッド１０を介してアマチュア９が受ける。この反力によりアマチュア９には微少歪みが生じている。

図２は制動力検出装置を示す図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は正面図である。同図において、制動力検出装置Ｓは、歪ゲージ１８、本体部としての制動力検出部材１９及び寸法調整部としての寸法調整部材２０からなる。制動力検出部材１９は例えば丸棒からなり、さらにこの丸棒の一部を面取り１９ａした形状となっている。また、制動力検出部材１９の一端側には雄ねじ１９ｂが切られ、寸法調整部材２０の端部に切られた雌ねじにねじ込まれ、両ねじのねじ込み深さを調整すれば、前記ボディ４の対向面間寸法が変化しても制動力検出装置Ｓの長手方向の寸法を調整することができる。すなわち、制動力検出装置Ｓは伸縮機能を有する棒状の部材からなる。

また、面取り１９ａは、制動力検出部材１９の歪ゲージ１８の貼付箇所（設置箇所）の反対側の中央部を平面状に切り欠いて形成されている。面取り１９ａは、単に平面状に切りかかれていればよく、表面精度を特に必要とすることなく、歪ゲージ１８を貼り付けた部分に効率良く歪を作用させることができる。すなわち、歪ゲージ１８を貼り付けた部分が他の部分よりも薄肉になっており、制動力検出部材１９全体に生じる歪がいわば増幅されて検出できるようになっている。

図３は制動力検出装置Ｓをエレベータ制動装置１００に取り付けた後の制動動作時の状態を示す正面図である。制動力検出装置Ｓは、図３に示すように制動力検出装置Ｓをボディ４の間隙に合うように寸法調整部材２０を回転させて前記間隙より短くなるように制動力検出装置Ｓの軸線方向の長さを調整する。そして、制動力検出装置Ｓを前記間隙に挿入した後、寸法調整部材２０を回転させて前記間隙間で支持されるように軸線方向の長さを延ばして取り付ける。

図４は制動力検出装置Ｓをエレベータ制動装置１００に取り付けた後、制動開放終了後の状態を示す正面図である。図３の状態からコイル８が励磁（通電）されると、アマチュア９は規制部材１６に当たる位置までコア７の方向へ移動する。その結果、アマチュア９にロッド１０を介して一体に連結された第２のブレーキパッド１Ｂと、ディスク１７との間に空隙δ２が形成され、第１のブレーキパッド１Ｂとディスク１７の間の制動力が０になる。これにより、アマチュア９が第２のブレーキシュー２Ｂから受けていた反力も０となり、アマチュア９の微少歪みも０となる。

また、コイル８が励磁されると、コア７もアマチュア９の方向へ移動する。その結果、ディスク１７と第１のブレーキパッド１Ａとの間に空隙δ３が形成され、第１のブレーキパッド１Ａとディスク１７の間の制動力が０になる．これにより、ボディ４が第１のブレーキシュー２Ａから受けていた反力も０となり、ボディ４の微少歪みも０となる。

制動時に生じていたボディ４とアマチュア９の微少歪みが０となると、ボディ４内部の距離が縮まるため、その力が制動力検出装置Ｓの制動力検出部材１９に加わる。その結果、図４に示すように制動力検出装置Ｓの制動力検出部材１９が歪むことになる。そこで、本実施形態では、この制動力検出部材１９の歪の歪量を歪ゲージ１８で検出する。この検出値は、図示しない制御装置の演算回路に歪ゲージ１８のブリッジ出力としてリード線１８ａを介して入力され、演算回路でこの検出値からエレベータ制動装置１００の制動力を演算する。

そして、この演算した制動力が、例えば、その制動装置１００が必要とする設計値（正常値）の範囲内であれば正常であると判断し、設計値の範囲外で有れば異常であると判断する。判断結果は、制御装置によって当該装置のディスプレイに表示され、更に管理センタに通知する。この通知は、コンピュータネットワーク、あるいは公衆電話回線などの公知の通信手段を介して行われる。このようにして制動力の検出を終了する。なお、前記ディスプレイに表示され、あるいは、管理センタに通知される判断結果に代えて、それぞれ検出結果そのものでもよいことは言うまでもない。したがって、本実施形態では、制動力検出装置Ｓ、例えば可搬式のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）によって構成される制御装置、ＰＣのディスプレイ、及びＰＣの通信装置によって制動力検出システムが構成されている。

以上のように、本実施形態によれば、次のような効果を奏する。なお、以下の効果の説明では、本実施形態の各部について、特許請求の範囲における各構成要素をかっこ書き若しくは参照符号で示すことにより対応させている。

（１）本実施形態に係る制動力検出装置Ｓは、表面に歪ゲージ１８が貼付され、当該歪ゲージ１８が貼付された面とは反対側の面に、面取り１９ａ部が形成された制動力検出部材１９（歪検出部材）と、被検出部の対向面間寸法の変化に対応して制動力検出部材１９（歪検出部材）を伸縮させる寸法調整部材２０と、を備え、ブレーキパッド１Ａ，１Ｂ（制動部材）が内部に配置され、制動状態及び非制動状態で歪の状態が変化する前記被検出部（ボディ４）の対向する面間に装着されて制動装置１００の制動力を検出するので、歪ゲージの貼り付け用の平面を形成することなく制動装置１００の制動力を測定することができる。

また、歪ゲージ取付部を削って平面を形成してから歪ゲージ１８を取付ける必要がないので、作業時間の低減を測ることが可能となり、効率的な制動装置の保守が可能となる。また、測定時の取付方次第で再度取付け直しを行う場合、従来の方法は歪ゲージ取付部を削り、再度平面を形成する必要があるが、本実施形態では、制動力検出装置Ｓの取付位置を変えるだけでよく、この点でも作業時間の低減を行うことができる。さらに、歪ゲージが貼付された面とは反対側の面に面取り１９ａ部が形成されているので、歪ゲージ１８を貼り付けた部分に効率良く歪を作用させることができる。

（２）制動装置１００が、制動対象の回転軸と同軸に設けられ、一体に回転するディスク１７と、ディスク１７の両側に対向して配置される一対のブレーキパッド１Ａ，１Ｂと、一対のブレーキパッド１Ａ，１Ｂをディスク１７に押圧する制動力を発生させる制動ばね１３と、一対のうち他方のブレーキパッド１Ｂに連結されるアマチュア９と、電磁コイル８を内蔵し、当該電磁コイル８に通電することによりアマチュア９を吸引して前記一対のブレーキパッド１Ａ，１Ｂをディスク１７から引き離すコア７と、ブレーキパッドの一方１Ａを支持するとともにコア７に連結される被検出部であるボディ４と、コア７側にボディ４を付勢する弾発部材１４と、アマチュア９がコア７に吸引されて所定距離以上移動することを規制する規制部材１６と、を備えているので、電磁ブレーキの制動力の検出において、前記（１）で述べた効果を奏することができる。

（３）前記歪が、非制動時に前記制動力検出部材１９に発生する歪であるので、いわば無負荷状態で歪量の測定が可能となり、精度の劣化を招くことがない。

（４）前記制動対象の回転軸が、エレベータの巻上機の回転軸であるので、エレベータの制動装置について、前記（１）ないし（３）に示した効果を奏することができる。

（５）前記制動力検出装置Ｓによって検出された制動力が異常か正常かを判断する制御装置（判断手段）と、この制御装置（判断手段）による判断結果を保守作業者に表示し、及び／又は管理センタに通知する（報知手段）ので、現場の保守作業者も管理センタの管理者も制動装置が正常か異常かを容易に把握することができる。

なお、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。

１Ａ，１Ｂ ブレーキパッド
２Ａ，２Ｂ ブレーキシュー
４ ボディ
７ コア
８ 電磁コイル
９ アマチュア
１３ 制動ばね
１４ 弾発部材
１６ 規制部材
１７ ディスク
１８ 歪ゲージ
１９ 制動力検出部材
１９ａ 面取り
２０ 寸法調整部材
１００ （エレベータ）制動装置
Ｓ 制動力測定装置

Claims (5)

1. 表面に歪ゲージが貼付され、当該歪ゲージが貼付された面とは反対側の面に、面取り部が形成された歪検出部材と、
   被検出部の対向面間寸法の変化に対応して前記歪検出部材を伸縮させる寸法調整部材と、
   を備え、
   制動部材が内部に配置され、制動状態及び非制動状態で歪の状態が変化する被検出部の対向する面間に装着されて制動装置の制動力を検出する制動力検出装置。
2. 請求項１に記載の制動力検出装置において、
   前記制動装置が、
   制動対象の回転軸と同軸に設けられ、一体に回転するディスクと、
   前記ディスクの両側に対向して配置される一対のブレーキパッドと、
   前記一対のブレーキパッドを前記ディスクに押圧する制動力を発生させる制動ばねと、
   前記一対のうち他方のブレーキパッドに連結されるアマチュアと、
   電磁コイルを内蔵し、当該電磁コイルに通電することにより前記アマチュアを吸引して前記一対のブレーキパッドを前記ディスクから引き離すコアと、
   前記ブレーキパッドの一方を支持するとともに前記コアに連結される前記被検出部であるボディと、
   前記コア側に前記ボディを付勢する弾発部材と、
   前記アマチュアが前記コアに吸引されて所定距離以上移動することを規制する規制部材と、
   を備えていることを特徴とする制動力検出装置。
3. 請求項１に記載の制動力測定装置において、
   前記歪が、非制動時に前記制動力検出部材に発生する歪であることを特徴とする制動力検出装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の制動力測定装置において、
   前記制動対象の回転軸が、エレベータの巻上機の回転軸であることを特徴とする制動力検出装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の制動力検出装置と、
   前記制動力検出装置によって検出された制動力が異常か正常かを判断する判断手段と、
   この判断手段による判断結果を保守作業者に表示し、及び／又は管理センタに通知する報知手段と、
   を備えたことを特徴とする制動力検出システム。