JP2018184987A - ブレーキ装置、巻上機及びエレベータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受の保全作業を容易かつ迅速に実施できるブレーキ装置と、巻上機と、エレベータ装置とを提供する。【解決手段】ブレーキ装置１００は、被制動体２０１と、被制動体を間にして相対向に配置された第１及び第２の制動部材１０１ａ、１０１ｂと、第１及び第２の制動部材のそれぞれに連結された第１及び第２の制動軸１０２ａ、１０２ｂと、第１及び第２の制動軸を介して第１及び第２の制動部材を制動方向又は制動解除方向に駆動する電磁マグネット１０７とを備える。第１及び第２の制動軸のうちの一方は、固定鉄心１０４に対して着脱自在に取り付けられた軸受固定部材１１０の内周面に固着された軸受１１１を介して電磁マグネットの固定鉄心１０４に支承される。【選択図】図５

Description

本発明は、ブレーキ装置、巻上機及びエレベータ装置に関する。

従来、巻上機を用いて乗りかごの昇降を行うエレベータ装置が知られている。巻上機には、昇降動作中の乗りかごに制動をかけると共に、停止した乗りかごを停止位置に保持するブレーキ装置が備えられている。

巻上機のブレーキ装置としては、回転体と一体に回転するディスクと、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、ブレーキパッドをディスクに押圧する制動ばねと、ブレーキパッドをディスクから引き離すマグネットと、を備えたものが従来提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のブレーキ装置は、一端にブレーキパッドが取り付けられたロッドの他端側が、軸受を介してマグネットに支承されている。軸受は、例えばすべり軸受を用いる場合は圧入等によりマグネットに取り付けられる。

特開２０００−２３０５９３号公報

ところで、ブレーキ装置に備えられる軸受は、エレベータ装置の安全のために定期的に保全作業を実施する必要がある。例えばすべり軸受を用いたブレーキ装置については、ブレーキ装置の動作によりロッド及びすべり軸受の摺動面が摩耗し、軸受部に摩耗粉が堆積するため、すべり軸受の清掃及び交換といった保全作業が定期的に実施される。

しかしながら、特許文献１に記載のブレーキ装置は、すべり軸受がマグネットに直接組付けられているため、すべり軸受の清掃及び交換といった保全作業を実施するためには、ブレーキ装置を分解しなければならず、長時間のエレベータ停止が必要になる。また、特許文献１に記載のブレーキ装置は、マグネット内に圧入されているすべり軸受をマグネットから分離するためには専用の工具が必要となることもあり、すべり軸受の交換作業に多大の労力を要するという問題もある。このようなことから、従来技術には、ブレーキ装置に備えられた軸受の保全作業の容易化及び迅速化を図る上で更なる改善の余地がある。

本発明は、前記従来技術の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、軸受の保全作業を容易かつ迅速に実施できるブレーキ装置と、巻上機と、エレベータ装置と、を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の一態様は、被制動体と、前記被制動体を間にして相対向に配置された第１及び第２の制動部材と、前記第１及び第２の制動部材のそれぞれに連結された第１及び第２の制動軸と、前記第１及び第２の制動軸を介して、前記第１及び第２の制動部材を制動方向又は制動解除方向に駆動する電磁マグネットと、を備え、前記第１及び第２の制動軸のうちの一方を、軸受を介して前記電磁マグネットの固定鉄心で支承するブレーキ装置において、前記軸受は、前記固定鉄心に対して着脱自在に取り付けられた軸受固定部材の内周面に固着されており、前記軸受固定部材は、前記電磁マグネットの可動鉄心とは反対側の前記固定鉄心の背面側に着脱自在に取り付けられていることを特徴とする。

本発明によれば、固定鉄心から軸受固定部材だけを取り外すことができるので、軸受の保全作業時にブレーキ装置全体を分解する必要が無い。よって、軸受の保全作業に要する時間を短縮できて、エレベータ装置の効率的な運用が図れる。また、本発明によれば、軸受を軸受固定部材ごと交換できるので、軸受を取り外すための専用の工具類が不要となり、軸受の交換作業を効率化できる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下に記載する実施形態の説明により明らかにされる。

実施形態に係るエレベータ装置の概略構成図である。 実施形態に係る巻上機の正面図である。 実施形態に係る巻上機の側面図である。 実施形態に係るブレーキ装置の断面図である。 実施形態に係る軸受固定部材の構成及び電磁マグネットの固定鉄心に対する軸受固定部材の取付方法の第１例を示す断面図である。 実施形態に係る軸受固定部材の構成及び電磁マグネットの固定鉄心に対する軸受固定部材の取付方法の第２例を示す断面図である。

以下、本発明に係るブレーキ装置、巻上機及びエレベータ装置の実施形態を図に基づいて説明する。

図１は、実施形態に係るエレベータ装置の概略構成図である。図１に示すように、本例のエレベータ装置３００は、建築構造物内に形成された昇降路３１０内を昇降する乗かご３２０と、主索３３０を介して乗かご３２０に連結されたつり合いおもり３４０と、昇降路３１０の頂部に設けられた機械室３１１内に配設され、主索３３０を駆動することにより乗かご３２０及びつり合いおもり３４０を昇降させる巻上機２００と、巻上機２００の近傍に配設された主索３３０の反らせ車３５０と、を備える。

図２は、実施形態に係る巻上機２００の正面図、図３は、実施形態に係る巻上機２００の側面図である。図２及び図３に示すように、本例の巻上機２００は、主索３３０が巻き掛けられるシーブ２１０と、シーブ２１０を回転駆動するモータ２１２と、シーブ２１０と同軸に配置され、モータ２１２によりシーブ２１０と一体的に回転駆動される円盤状の被制動体２０１と、モータ軸２１２ａを回転自在に支承するペデスタル（固定部）２０２と、ペデスタル２０２に取り付けられ、被制動体２０１に制動力を付与する複数のブレーキ装置１００とを備えている。モータ２１２及びペデスタル２０２は、架台２０３上に固定される。

図４は、実施形態に係るブレーキ装置１００の断面図である。図４に示すように、本例のブレーキ装置１００は、本体部であるベース１２０と、ベース１２０の片面に突出形成されたキャリパー１０８と、キャリパー１０８内に配置され、被制動体２０１に制動力を付与する第１及び第２の制動部材１０１ａ、１０１ｂと、これら第１及び第２の制動部材１０１ａ、１０１ｂを被制動体２０１の制動面に押し付ける方向（制動方向）又は被制動体２０１の制動面から離れる方向（制動解除方向）に往復駆動する電磁マグネット１０７と、を備えている。電磁マグネット１０７は、可動鉄心１０３と、固定鉄心１０４と、ブレーキばね１０５と、励磁コイル１０６から構成されており、固定鉄心１０４には、内部に軸受１１１を固着した軸受固定部材１１０が取り付けられている。軸受１１１としては、例えば自己潤滑性のすべり軸受が用いられる。

ベース１２０の外周部は、ペデスタル２０２に備えられた支持軸２０４に摺動自在に装着されている。また、ベース１２０とペデスタル２０２との間には、ベース１２０及びキャリパー１０８を常時可動鉄心１０３側に付勢する付勢部材２０５が備えられている。ベース１２０及びキャリパー１０８に付与する付勢力は、付勢部材２０５に備えられたボルト２０５ａの締め込み量を調整することによって調整できる。さらに、可動鉄心１０３とペデスタル２０２との間には、可動鉄心１０３が固定鉄心１０４側に定められた距離以上に移動することを規制する規制部材２０６が備えられている。制動解除時における制動部材１０１ａ、１０１ｂと被制動体２０１の相対位置は、規制部材２０６に備えられたボルト２０６ａの締め込み量を調整することによって調整できる。

図３及び図４に示すように、キャリパー１０８には、被制動体２０１の外周部を受け入れるための空間部１０８ａが設けられており、当該空間部１０８ａ内には、被制動体２０１の外周部が配置されている。また、図４に示すように、空間部１０８ａ内には、被制動体２０１を挟むように、第１及び第２の制動部材１０１ａ、１０１ｂが配置されている。

第１の制動部材１０１ａは、円盤状又は角盤状に構成されており、第１の制動軸１０２ａの一端に取り付けられている。第１の制動軸１０２ａは、ベース１２０に開設された貫通孔１２０ａを貫通して、ベース１２０の反対側に延びている。また、第１の制動軸１０２ａは、長さ方向の中間部において可動鉄心１０３に固定されている。さらに、可動鉄心１０３を貫通した第１の制動軸１０２ａの他端は、軸受固定部材１１０に固定された軸受１１１を介して、固定鉄心１０４に摺動自在に支承されている。したがって、第１の制動部材１０１ａは、可動鉄心１０３の動作に応じて、制動方向又は制動解除方向に往復駆動される。

一方、第２の制動部材１０１ｂは、第２の制動軸１０２ｂの一端に取り付けられており、第２の制動軸１０２ｂの他端は、キャリパー１０８に螺合されている。第２の制動部材１０１ｂも、例えば円盤状又は角盤状に構成されている。第１及び第２の制動部材１０１ａ、１０１ｂは、被制動体２０１を間にして相対向に配置される。

キャリパー１０８を貫通して、キャリパー１０８の外面より外向きに突出した第２の制動軸１０２ｂの端部には、すきま調整用のナット１０９が螺合されている。したがって、すきま調整用のナット１０９の締め込み量を調整することにより、第２の制動軸１０２ｂと被制動体２０１との間の隙間量を調整することができる。

電磁マグネット１０７の固定鉄心１０４は、可動鉄心１０３に電磁力を付与する励磁コイル１０６と、可動鉄心１０３にばね力を付与するブレーキばねを収納し、ボルト１２３によりベース１２０に連結されている。ブレーキばね１０５は、可動鉄心１０３と相対向する面を開口として形成されたばね挿入穴１０４ａ内に収納され、可動鉄心１０３に対して固定鉄心１０４から離れる方向のばね力（弾性力）を付与する。

実施形態に係る軸受固定部材１１０は、図５に示すように、内周面１１１ａに軸受１１１が固着された筒状の軸受部１１２と、一端にフランジ１１３ａが形成された中実軸状のフランジ部１１３とから構成されている。フランジ部１１３の一端には、雄ねじ１１４ａが刻設され、軸受部１１２の一端には、雄ねじ１１４ａを螺合可能な雌ねじ１１４ｂが刻設されている。軸受部１１２とフランジ部１１３とは、雄ねじ１１４ａを雌ねじ１１４ｂに螺合することにより分離可能に連結される。なお、これとは逆に、フランジ部１１３の一端に雌ねじを刻設し、軸受部１１２の一端に雄ねじ１１４ａを刻設しても良い。このように、軸受部１１２とフランジ部１１３とを、雄ねじ１１４ａと雌ねじ１１４ｂとの螺合により連結すると、軸受固定部材１１０のうち、フランジ１１３ａを除く部分に凹凸が生じないので、凹凸を生じさせた場合に比べて、固定鉄心１０４に開設される軸受固定部材取付孔の直径を小さくできて、固定鉄心１０４の大型化を抑制できる。フランジ１１３ａは、固定鉄心１０４の背面（可動鉄心１０３との対向面とは反対側の面）に当接され、取付ボルト１１５を用いて固定鉄心１０４に固定される。

実施形態に係るブレーキ装置１００は、軸受１１１により支承される第１の制動軸１０２ａが軸受１１１の軸線方向に摺動するため、軸受１１１には主に、制動部材１０１ａと被制動体２０１との間に作用する摩擦力に応じた被制動体２０１の摺動方向の荷重が作用する。このように、実施形態に係るブレーキ装置１００は、軸受１１１に大きなねじれ方向の力が作用しないので、軸受固定部材１１０として、軸受部１１２とフランジ部１１３とが雄ねじ１１４ａと雌ねじ１１４ｂとの螺合により連結されたものを用いても、軸受部１１２とフランジ部１１３との連結に緩みが生じることはない。また、実施形態に係るブレーキ装置１００は、軸受１１１の軸方向及び径方向に過大な力が作用しないので、軸受固定部材１１０を軸受部１１２とフランジ部１１３とからなる２分割構造としても、軸受固定部材１１０が強度不足となることはなく、軸受固定部材１１０を小型に形成できて、軸受固定部材１１０を備えたことによるコスト上昇を抑制できる。

実施形態に係るブレーキ装置１００は、第１の制動軸１０２ａを摺動自在に支承するための軸受１１１を、固定鉄心１０４に直接取り付けるのではなく、固定鉄心１０４に対して着脱自在に取り付けられる軸受固定部材１１０に取り付けたので、軸受１１１の保全作業は、固定鉄心１０４から軸受固定部材１１０を取り外すだけで行うことができる。よって、軸受１１１の保全作業時にブレーキ装置１００の全体を分解する必要が無く、軸受１１１の保全作業に要する時間を短縮できて、エレベータ装置３００の効率的な運用が図れる。

また、実施形態に係るブレーキ装置１００は、固定鉄心１０４の背面側に取付ボルト１１５を用いて軸受固定部材１１０が取り付けられているので、固定鉄心１０４からの軸受固定部材１１０の取り外しを容易に行うことができる。また、軸受１１１は、軸受固定部材１１０に固着されている。したがって、軸受１１１の交換作業は、固定鉄心１０４から交換を要する軸受１１１が固着された軸受固定部材１１０を取り外した後、新たな軸受１１１が固着された新たな軸受固定部材１１０をブレーキ装置１００に組付けるだけで完了できる。よって、軸受１１１を取り外すための専用の工具類が不要となり、軸受１１１の交換作業を効率化できる。

さらに、実施形態に係るブレーキ装置１００は、軸受固定部材１１０を分離可能な軸受部１１２とフランジ部１１３とから構成したので、内周面に軸受１１１が固着された軸受部１１２のみを交換することが可能で、フランジ部１１３については繰り返し使用することができるので、部材の無駄を最小限にとどめることができる。

次に、上記のように構成された実施形態に係るブレーキ装置１００の動作について説明する。

励磁コイル１０６に通電すると、励磁コイル１０６の電磁力により、可動鉄心１０３がブレーキばね１０５のばね力に抗して反制動方向に固定鉄心１０４側に吸引され、制動部材１０１ａが、制動軸１０２ａと共に固定鉄心１０４側に移動する。そして、可動鉄心１０３が規制部材２０６に接触すると、以降は固定鉄心１０４が可動鉄心１０３に吸引され、ブレーキばね１０５の反力が、固定鉄心１０４のボルト１２３側からキャリパー１０８に作用すると、制動軸１０２ｂが、制動部材１０１ｂと共に、被制動体２０１から離れる方向に移動する。これにより、制動部材１０１ａと制動部材１０１ｂが、それぞれ被制動体２０１から離れ、被制動体２０１が制動部材１０１ａと制動部材１０１ｂから開放された状態、即ち、制動解除状態となる。

また、励磁コイル１０６に対する非通電時には、励磁コイル１０６に対する通電が遮断され、可動鉄心１０３に対する固定鉄心１０４の吸引が解除される。これにより、可動鉄心１０３には、ブレーキばね１０５のばね力が、固定鉄心１０４から離れる方向に作用し、可動鉄心１０３が、固定鉄心１０４から離れると共に、制動部材１０１ａが、制動軸１０２ａと共に制動方向に、被制動体２０１側に移動し、その先端側が被制動体２０１に接触する。

そして、ブレーキばね１０５の反力が、ベース１２０を介してキャリパー１０８に作用すると、制動軸１０２ｂが、制動部材１０１ｂと共に、被制動体２０１近づく方向に移動し、その先端側が被制動体２０１に接触する。これにより、被制動体２０１の幅方向の両端側が、制動部材１０１ａと制動部材１０１ｂによって押圧され、制動部材１０１ａと制動部材１０１ｂから被制動体２０１に対して、ブレーキばね１０５のばね力による制動力が付与され、被制動体２０１の回転が停止する。よって、ブレーキ装置１００が制動状態となり、乗かご３２０及びつり合いおもり３４０の停止状態となる。

なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、種々変更した形態を含むものである。例えば、前記実施形態においては、軸受固定部材１１０を軸受部１１２及びフランジ部１１３からなる２分割構造とし、軸受部１１２とフランジ部１１３とを、雄ねじ１１４ａ及び雌ねじ１１４ｂを用いて接続する構造となっているが、例えば切欠きや留め具を用いた構造としても良い。また、図６に示すように、軸受固定部材１１０は、軸受部１１２とフランジ部１１３とが一体に形成された一体構造とすることもできる。

また、前記実施形態においては、フランジ部１１３が取付ボルト１１５で固定鉄心１０４に固定されているが、図６に示すように、固定鉄心１０４に形成された係合部材１１７の係合凹部１１７ａにフランジ１１３ａの一部に形成された係合凸部１１６を嵌め愛により係合する構造であっても良い。

さらに、前記実施形態に係る構成の一部を他の構成に置き換えることが可能であり、前記実施形態に係る構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、前記実施形態に係る構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。例えば、本発明のブレーキ装置１００は、３台に限らず、１台あるいは２台以上であっても良く、また、昇降路３１０の頂部の機械室３１１内に巻上機を配置したエレベータ装置に限らず、昇降路３１０内に巻上機を配置したエレベータ装置に適用することもできる。

１００…ブレーキ装置、１０１ａ、１０１ｂ…制動部材、１０２ａ、１０２ｂ…制動軸、１０３…可動鉄心、１０４…固定鉄心、１０５…ブレーキばね、１０６…励磁コイル、１０７…電磁マグネット、１０８…キャリパー、１１０…軸受固定部材、１１１…軸受、１１２…軸受部、１１３…フランジ部、１１４…ボルト、１１６…係合凸部、１１７…係合部材、１１７ａ…係合凹部、２００…巻上機、２０１…被制動体、３００…エレベータ装置、３１０…昇降路、３２０…乗りかご、３３０…主索、３４０…つり合いおもり、３５０…反らせ車。

Claims (7)

1. 被制動体と、前記被制動体を間にして相対向に配置された第１及び第２の制動部材と、前記第１及び第２の制動部材のそれぞれに連結された第１及び第２の制動軸と、前記第１及び第２の制動軸を介して、前記第１及び第２の制動部材を制動方向又は制動解除方向に駆動する電磁マグネットと、を備え、前記第１及び第２の制動軸のうちの一方を、軸受を介して前記電磁マグネットの固定鉄心で支承するブレーキ装置において、
   前記軸受は、前記固定鉄心に対して着脱自在に取り付けられた軸受固定部材の内周面に固着されており、前記軸受固定部材は、前記電磁マグネットの可動鉄心とは反対側の前記固定鉄心の背面側に着脱自在に取り付けられていることを特徴とするブレーキ装置。
2. 請求項１に記載のブレーキ装置において、
   前記軸受固定部材は、前記軸受が内周面に固着された筒状の軸受部と、前記固定鉄心に着脱自在に取り付けられるフランジ部とを有し、
   前記軸受部と前記フランジ部とは、前記軸受部又は前記フランジ部のいずれか一方に形成された雄ねじと、前記軸受部又は前記フランジ部のいずれか他方に形成された雌ねじとを螺合することにより分離可能に連結されていることを特徴とするブレーキ装置。
3. 請求項２に記載のブレーキ装置において、
   前記フランジ部は、ボルトを用いて前記固定鉄心に締結されていることを特徴とするブレーキ装置。
4. 請求項２に記載のブレーキ装置において、
   前記フランジ部は、前記フランジ部及び前記固定鉄心のいずれか一方に形成された係合凹部と、前記フランジ部及び前記固定鉄心のいずれか他方に形成された係合凸部との嵌め合いにより、前記固定鉄心に取り付けられていることを特徴とするブレーキ装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のブレーキ装置において、
   前記軸受は、すべり軸受であることを特徴とするブレーキ装置。
6. 主索が巻き掛けられたシーブと、前記シーブと同心に配置された被制動体と、前記シーブ及び前記被制動体を回転駆動するモータと、前記被制動体に制動力を付与するブレーキ装置と、を備えた巻上機において、
   前記ブレーキ装置は、被制動体と、前記被制動体を間にして相対向に配置された第１及び第２の制動部材と、前記第１及び第２の制動部材のそれぞれに連結された第１及び第２の制動軸と、前記第１及び第２の制動軸を介して、前記第１及び第２の制動部材を制動方向又は制動解除方向に駆動する電磁マグネットと、前記第１及び第２の制動軸のうちの一方を前記電磁マグネットの固定鉄心に支承する軸受と、を備え、
   前記軸受は、前記固定鉄心に対して着脱自在に取り付けられた軸受固定部材の内周面に固着されており、前記軸受固定部材は、前記電磁マグネットの可動鉄心とは反対側の前記固定鉄心の背面側に着脱自在に取り付けられていることを特徴とする巻上機。
7. 昇降路内を昇降する乗りかご及びつり合いおもりと、前記乗りかご及びつり合いおもりを連結する主索と、前記主索が巻き掛けられ、前記乗りかご及びつり合いおもりを昇降させる巻上機と、を備えたエレベータ装置において、
   前記巻上機は、前記主索が巻き掛けられたシーブと、前記シーブと同心に配置された被制動体と、前記シーブ及び前記被制動体を回転駆動するモータと、前記被制動体に制動力を付与するブレーキ装置と、を備え、
   前記ブレーキ装置は、被制動体と、前記被制動体を間にして相対向に配置された第１及び第２の制動部材と、前記第１及び第２の制動部材のそれぞれに連結された第１及び第２の制動軸と、前記第１及び第２の制動軸を介して、前記第１及び第２の制動部材を制動方向又は制動解除方向に駆動する電磁マグネットと、前記第１及び第２の制動軸のうちの一方を前記電磁マグネットの固定鉄心に支承する軸受と、を備え、
   前記軸受は、前記固定鉄心に対して着脱自在に取り付けられた軸受固定部材の内周面に固着されており、前記軸受固定部材は、前記電磁マグネットの可動鉄心とは反対側の前記固定鉄心の背面側に着脱自在に取り付けられていることを特徴とするエレベータ装置。