JP2019116964A - ブレーキ装置、巻上機及びブレーキ装置の強制解除方法 - 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エレベータ用のブレーキ装置を提供する。【解決手段】ブレーキ装置８は、巻上電動機１１により回転駆動される回転体１３と、回転体１３に対して接離可能に配置された第１及び第２の制動部材２４ａ、２４ｂと、これら第１及び第２の制動部材に連結された第１及び第２のロッド２５ａ、２５ｂと、第１のロッド２５ａを介して第１及び第２の制動部材を駆動する電磁マグネット装置２６と、を備える。第１のロッド２５ａの一端部は、電磁マグネット装置２６のコア３２の背面側に突出させ、第１のロッド２５ａの一端部側に装着された摺動部材４３を、コア３２の背面側に着脱自在に取り付けられた軸受カバー４２に装着された軸受４１により摺動自在に支持する。【選択図】図４

Description

本発明は、エレベータ用のブレーキ装置、巻上機及びブレーキ装置の強制解除方法に関する。

エレベータの巻上機には、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。従来、この種のブレーキ装置としては、回転体と、回転体に接触して回転体に制動力を付与するブレーキパッドと、一端にブレーキパッドが取り付けられるロッドと、ロッドを介してブレーキパッドを駆動する電磁マグネット装置と、を有し、ロッドが電磁マグネット装置を構成するコアの中心部に組み付けられた軸受により支持されたものが知られている（特許文献１参照）。

特開２０００−２３０５９３号公報

ところで、ロッドを支持する軸受にすべり軸受を使用する場合は、ロッドの動作に伴って経時的に軸受面が摩耗するため、周期的に交換する必要がある。また、軸受及びその周囲には、軸受の摩耗粉が堆積するため、定期的に清掃する必要もある。軸受の清掃及び交換といった保全作業は、エレベータの定期点検時に実施される。

しかしながら、特許文献１に記載のブレーキ装置は、軸受がコアの内部に組付けられているため、軸受の保全作業を実施するためには、比較的大掛かりなブレーキ分解作業が必要になると共に、軸受の交換時にはコアから軸受を取り外すための専用の工具が必要となるので、保全作業を容易かつ迅速に行うことが困難である。従って、従来技術には、この点において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エレベータ用のブレーキ装置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、巻上電動機により回転駆動される回転体と、前記回転体に対して接離可能に配置され、前記回転体への押圧時に前記回転体に制動力を付与する制動部材と、前記制動部材に連結されたロッドと、前記ロッドを介して前記制動部材の駆動を行う電磁マグネット装置と、を備えたブレーキ装置において、前記ロッドの一端部は、前記電磁マグネット装置のコアを貫通して前記コアの背面側に突出しており、前記ロッドの一端部側に装着された軸受を介して、前記コアの背面側に着脱自在に取り付けられた軸受カバーにより摺動自在に支持されていることを特徴とする。

本発明によれば、エレベータ用ブレーキ装置における軸受の保全作業を容易かつ迅速に実施できる。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。

本発明が適用されるエレベータの概略構成図である。 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。 実施形態に係るブレーキ装置の要部拡大断面図である。 実施形態に係るブレーキ装置の強制解除方法を示す図である。 実施形態に係るブレーキ装置の強制解除に使用される強制解除用レバー部材の正面図である。 実施形態に係るブレーキ装置に適用されるロッドの他の例を示す図である。 実施形態に係るブレーキ装置に適用されるロッドのさらに他の例を示す図である。

以下、本発明に係るブレーキ装置、巻上機及びブレーキ装置の強制解除方法を図に基づいて説明する。

図１は、実施形態に係るブレーキ装置が適用されるエレベータ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１は、昇降路２内を昇降する乗りかご３と、主索４を介して乗りかご３に連結されたつり合いおもり５と、昇降路２の上部に設けられた機械室６に配設され、主索４を駆動することにより乗りかご３及びつり合いおもり５を昇降させる巻上機７と、巻上機７に備えられた複数（図１の例では、３個）のブレーキ装置８と、巻上機７の近傍に配設された主索４の反らせ車９と、巻上機７及びブレーキ装置８の駆動及び停止を司る制御盤１０と、を備えている。

図２は、巻上機７の側面図である。図２に示すように、本例の巻上機７は、巻上電動機１１と、主索４が巻き掛けられ、巻上電動機１１により回転駆動されるシーブ１２と、シーブ１２と同軸に配置され、巻上電動機１１によりシーブ１２と一体的に回転駆動される円盤状の回転体（ブレーキディスク）１３と、巻上電動機１１の主軸（図示省略）を回転自在に支承するペデスタル（固定部）１４と、ペデスタル１４に取り付けられ、回転体１３に制動力を付与する複数のブレーキ装置８と、を備えている。巻上電動機１１及びペデスタル１４は、架台１５上に固定される。

図３は、実施形態に係るブレーキ装置８の断面図である。図３に示すように、本例のブレーキ装置８は、本体部であるベース２１と、ベース２１の片面に突出形成されたキャリパー２２と、キャリパー２２内に配置され、被制動体である回転体１３に制動力を付与する第１及び第２の制動部材（ブレーキシュー）２４ａ、２４ｂと、第１の制動部材２４ａに連結された第１のロッド２５ａ及び第２の制動部材２４ｂに連結された第２のロッド２５ｂと、第１及び第２の制動部材２４ａ、２４ｂを回転体１３の制動面に押し付ける方向（制動方向）又は回転体１３の制動面から離れる方向（制動解除方向）に駆動する電磁マグネット装置２６と、を備えている。

電磁マグネット装置２６は、アマチュア（可動鉄心）３１と、コア（固定鉄心）３２と、ブレーキばね３３と、励磁コイル３４と、から構成されており、コア３２の背面（アマチュア３１と対向しない面）には、軸受４１を介して第１のロッド２５ａの一端部を支持する軸受カバー４２が取り付けられている。軸受４１としては、自己潤滑性のすべり軸受が用いられるが、これに限定されるものではない。

ベース２１の外周部は、ペデスタル１４に備えられた支持軸５１に摺動自在に装着されている。また、ベース２１とペデスタル１４との間には、ベース２１及びキャリパー２２を常時アマチュア３１側に付勢する付勢部材５２が備えられている。ベース２１及びキャリパー２２に付与する付勢力は、付勢部材５２に備えられたボルト５２ａ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、アマチュア３１とペデスタル１４との間には、アマチュア３１がコア３２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５３が備えられている。制動解除時における制動部材２４ａ、２４ｂと回転体１３の相対位置は、規制部材５３に備えられたボルト５３ａの締め込み量を調整することによって調整できる。

図３に示すように、キャリパー２２には、回転体１３の外周部を受け入れるための空間部２２ａが設けられており、当該空間部２２ａの内部には、回転体１３の外周部が配置されている。また、図３に示すように、空間部２２ａ内には、回転体１３を挟むように、第１及び第２の制動部材２４ａ、２４ｂが配置されている。

第１の制動部材２４ａは、円盤状又は角盤状に構成されており、第１のロッド２５ａの一端に取り付けられている。第１のロッド２５ａは、ベース２１に開設された貫通孔２１ａを貫通して、ベース２１の反対側に延びている。また、第１のロッド２５ａは、長さ方向の中間部においてアマチュア３１に固定されている。さらに、アマチュア３１を貫通してコア３２の背面側に突出した第１のロッド２５ａの一端部には、第１のロッド２５ａよりも大きな外径を有する摺動部材４３が取り付けられている。摺動部材４３の外周面には軸受４１が装着されており、第１のロッド２５ａの一端部は、摺動部材４３及び軸受４１を介して軸受カバー４２に支持されている。軸受４１、軸受カバー４２及び摺動部材４３の構成については、後に図４を用いて詳細に説明する。

一方、第２の制動部材２４ｂは、第２のロッド２５ｂの一端に取り付けられており、第２のロッド２５ｂの他端は、キャリパー２２に螺合されている。第２の制動部材２４ｂ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２４ａ、２４ｂは、回転体１３を間にして相対向に配置される。

キャリパー２２と、キャリパー２２の外面より突出した第２のロッド２５ｂはすきま調整用のため螺合されており、第２のロッド２５ｂの端部には、位置固定用のロックナット２７が螺合されている。従って、第２のロッド２５ｂの締め込み量を調整することにより、第２の制動部材２４ｂと回転体１３との間の隙間量を調整することができる。

電磁マグネット装置２６のコア３２は、アマチュア３１に電磁力を付与する励磁コイル３４と、アマチュア３１にばね力を付与するブレーキばね３３とを備え、ボルト・ナット２６ａによりベース２１に連結されている。ブレーキばね３３は、アマチュア３１と相対向する面に形成されたばね挿入穴３３ａ内に収納され、アマチュア３１に対してコア３２から離れる方向のばね力（弾性力）を付与する。

図４は、ブレーキ装置８の要部拡大断面図である。図４に示すように、第１のロッド２５ａの一端部は、コア３２に開設された貫通孔３２ａを貫通してコア３２の背面側に突出しており、その先端部には、第１のロッド２５ａよりも大きな外径を有する摺動部材４３が螺着されている。第１のロッド２５ａと摺動部材４３とは、第１のロッド２５ａの先端部に形成された雄ねじ２９ａに摺動部材４３に形成された雌ねじを螺合することにより連結され、摺動部材４３は第１のロッド２５ａと同心に配置される。なお、第１のロッド２５ａと摺動部材４３の連結方式は、螺着以外の他の手段であっても良い。摺動部材４３の外周面には、軸受４１が圧入等の手段により装着される。

軸受カバー４２は、有底円筒形の本体部４２ａと、本体部４２ａの開口端から本体部４２ａの外周方向に張り出されたフランジ部４２ｂとから構成されている。軸受カバー４２は、図４に示すように、コア３２に開設された貫通孔３２ａと同心に配置され、取付ボルト２８をもってコア３２の背面に取り付けられる。本体部４２ａの内周面には、軸受４１が圧入等の手段により装着される。軸受カバー４２の内周面及び摺動部材４３の外周面は、軸受４１を介して第１のロッド２５ａの一端部を摺動自在に支持可能な直径に形成されている。

次に、実施形態に係るブレーキ装置８の動作について説明する。

励磁コイル３４に通電すると、励磁コイル３４の電磁力によりアマチュア３１がブレーキばね３３のばね力に抗してコア３２側に吸引され、第１の制動部材２４ａが第１のロッド２５ａと共にコア３２側に移動する。そして、アマチュア３１が規制部材５３に接触した後は、コア３２がアマチュア３１に吸引され、ブレーキばね３３の反力が、コア３２のボルト・ナット２６ａ側からベース２１を介してキャリパー２２に作用し、第２のロッド２５ｂが第２の制動部材２４ｂと共に回転体１３から離れる方向に移動する。これにより、第１及び第２の制動部材２４ａ、２４ｂが、それぞれ回転体１３から離れ、回転体１３が第１及び第２の制動部材２４ａ、２４ｂ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３４に対する非通電時には、励磁コイル３４に対する通電が遮断され、アマチュア３１に対するコア３２の吸引が解除される。これにより、アマチュア３１には、ブレーキばね３３のばね力がコア３２から離れる方向に作用し、アマチュア３１がコア３２から離れると共に、第１の制動部材２４ａが第１のロッド２５ａと共に制動方向に回転体１３側に移動し、その表面が回転体１３に接触する。

そして、ブレーキばね３３の反力が、ベース２１を介してキャリパー２２に作用すると、第２のロッド２５ｂが第２の制動部材２４ｂと共に回転体１３に近づく方向に移動し、その表面が回転体１３に接触する。これにより、回転体１３の幅方向の両端側が、第１及び第２の制動部材２４ａ、２４ｂによって押圧され、これら第１及び第２の制動部材２４ａ、２４ｂから回転体１３に対して、ブレーキばね３３のばね力による制動力が付与され、回転体１３の回転が停止する。よって、ブレーキ装置８が制動状態となり、乗かご３及びつり合いおもり５が停止状態となる。

上記のように、ブレーキ装置８が制動状態から制動解除状態に切り換えられる際、及び制動解除状態から制動状態に切り換えられる際、第１のロッド２５ａは、摺動部材４３に案内されて図４の左右方向に移動するので、軸受４１の軸受面は摩耗する。軸受４１が摩耗すると、摩耗粉が軸受４１の周囲に付着する。これを放置すると軸受４１の摩耗が促進されることになるので、適宜清掃する必要がある。また、軸受４１の摩耗がある程度進行すると、ブレーキ装置８の動作が不安定になったり異音が発生するので、軸受４１の交換作業が必要になる。

実施形態に係るブレーキ装置８は、第１のロッド２５ａの一端部をコア３２の背面側に突出すると共に、コア３２の背面に突出された第１のロッド２５ａの先端を、摺動部材４３を介して、軸受４１が装着された軸受カバー４２により支持するので、ブレーキ装置８を分解することなく、軸受４１の清掃作業及び交換作業を行うことが可能になる。

即ち、軸受カバー４２は、取付ボルト２８をもってコア３２の背面側に取り付けられているので、取付ボルト２８を取り外すことにより、コア３２の背面側に第１のロッド２５ａの一端部、摺動部材４３及び軸受４１を露出させることができ、摺動部材４３以外のブレーキ装置８の分解作業を行うことなく、第１のロッド２５ａ、摺動部材４３及び軸受４１の清掃作業が可能になる。

また、軸受カバー４２は、内周面に軸受４１が装着されており、コア３２に対して着脱自在に取り付けられているので、コア３２から軸受カバー４２を取り外すことにより、軸受カバー４２に装着された軸受４１も同時にコア３２から取り外すことができる。よって、軸受４１の交換作業も容易なものにできる。なお、軸受４１の交換時には、軸受４１が装着された軸受カバー４２ごと交換することもできる。このようにすると、軸受カバー４２からの摩耗した軸受４１の取り外し及び軸受カバー４２に対する新品の軸受４１の取り付けが不要になるので、軸受４１の交換作業をさらに容易化できる。

さらに、軸受カバー４２は、本体部４２ａが有底円筒形に形成されているので、コア３２の背面側に取り付けた後は、第１のロッド２５ａ、摺動部材４３及び軸受４１に空気中の塵埃が付着するということがなく、軸受４１の寿命を適正に維持することもできる。

加えて、摺動部材４３は、第１のロッド２５ａの一端部に、第１のロッド２５ａよりも大きな外径を有する摺動部材４３を取り付けたので、第１のロッド２５ａと摺動部材４３との間に形成される段部を利用して、ブレーキ装置８の強制解除を行うことができる。本明細書においては、第１のロッド２５ａと摺動部材４３との間に形成される段部を「強制解除用段部４４」という。

実施形態に係るブレーキ装置８は、強制解除用段部４４を利用することにより、エレベータ１が例えば非常停止した際に行われるエレベータ１の強制解除を容易に行うことができる。以下に、エレベータ１の強制解除に使用される強制解除用レバー部材の構成と、これを用いたエレベータ１の強制解除方法と、について説明する。

図５は、実施形態に係るブレーキ装置８の強制解除方法を示す図、図６は、実施形態に係るブレーキ装置８の強制解除に使用される強制解除用レバー部材の正面図である。図５及び図６に示すように、本例の強制解除用レバー部材１００は、強制解除用段部４４に係合可能なＵ字形に形成された係合部１０１と、係合部１０１に対して傾斜する操作部１０２と、を有している。

ブレーキ装置８の強制解除に際しては、図５に示すように、コア３２から軸受カバー４２を取り外した状態で、強制解除用段部４４に係合部１０１を係合し、次いでコア３２の背面に押し付けられた係合部１０１の端部（係合部１０１と操作部１０２の接続部）を支点として、操作部１０２をコア３２に押し付ける方向に操作する。これにより、第１のロッド２５ａの一端部がコア３２から引き出される。

第１のロッド２５ａの一端部がコア３２から引き出されると、それに伴ってアマチュア３１がブレーキばね３３のばね力に抗してコア３２側に移動し、第１の制動部材２４ａも第１のロッド２５ａと共にコア３２側に移動する。そして、アマチュア３１が規制部材５３に接触した後は、コア３２がアマチュア３１側に移動して、ブレーキばね３３の反力がコア３２のボルト・ナット２６ａ側からキャリパー２２に作用し、第２のロッド２５ｂが第２の制動部材２４ｂと共に回転体１３から離れる方向に移動する。これにより、第１及び第２の制動部材２４ａ、２４ｂが、それぞれ回転体１３から離れ、制動解除状態となる。

実施形態に係るブレーキ装置８は、第１のロッド２５ａと摺動部材４３との間に形成される強制解除用段部４４を利用して強制解除を行うことができるので、従来のようにコア３２の内部において特殊な強制解除用工具を第１のロッド２５ａに連結する必要がなく、ブレーキ装置８の強制解除作業を容易かつ短時間のうちに行うことができる。また、実施形態に係るブレーキ装置８は、第１のロッド２５ａの一端部に第１のロッド２５ａよりも大きな外径を有する摺動部材４３を連結したので、大口径の軸受４１を装着できて、軸受４１の摩耗を抑制できると共に、第１のロッド２５ａを小径化できて、ブレーキ装置８の軽量化を図ることができる。

なお、上記の実施形態においては、第１のロッド２５ａの一端部に第１のロッド２５ａよりも大きな外径を有する摺動部材４３を取り付けて、これら第１のロッド２５ａと摺動部材４３との間に強制解除用段部４４を形成したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではない。

例えば、図７に示すように、第１のロッド２５ａの一端部に、第１のロッド２５ａと同径の軸受装着部６１を形成し、軸受装着部６１の形成部よりもアマチュア３１側に偏倚した位置に、前記強制解除用段部４４として機能する強制解除用溝６２を形成することもできる。本構成によると、摺動部材４３を省略できるので、ブレーキ装置８をより低コストに製造できる。

また、図８に示すように、第１のロッド２５ａを、アマチュアと一体に形成された基部６３ａと、コア３２の内部において基部６３ａに連結された連結部６３ｂと、から構成し、コア３２の背面側に突出する連結部６３ｂの先端に、第１のロッド２５ａよりも大きな外径を有する軸受装着部６１を形成して、連結部６３ｂと軸受装着部６１との間に強制解除用段部４４を形成することもできる。基部６３ａと連結部６３ｂとは、基部６３ａに形成された雌ねじ６４に、連結部６３ｂに形成された雄ねじ６５を螺合することで連結できる。本構成によると、第１のロッド２５ａの直径を減少することなく強制解除用段部４４を形成できるので、ブレーキ装置８の強度及び耐久性の低下を防止できる。

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、機械室６を備えたエレベータ１を例にとって説明したが、機械室６を有しない機械室レス型のエレベータにも適用できる。

また、前記実施形態においては、１：１ローピング方式のエレベータ１を示したが（図１参照）、例えば２：１ローピング方式等、他のローピング方式のエレベータにも適用できる。

さらに、前記実施形態においては、回転体１３としてブレーキディスクが備えられ、制動部材２４ａ、２４ｂとしてブレーキパッドが備えられているが、回転体１３として巻上電動機１１の主軸により回転駆動されるブレーキドラムを備えると共に、制動部材２４ａ、２４ｂとしてブレーキドラムの円周面に押圧されるブレーキライニングを備える構成とすることもできる。

８…ブレーキ装置、１３…回転体、２４ａ…第１の制動部材、２４ｂ…第２の制動部材、２５ａ…第１のロッド、２５ｂ…第２のロッド、２６…電磁マグネット装置、３１…アマチュア、３２…コア、３３…ブレーキばね、３４…励磁コイル、４１…軸受、４２…軸受カバー、４３…摺動部材。

Claims (8)

1. 巻上電動機により回転駆動される回転体と、前記回転体に対して接離可能に配置され、前記回転体への押圧時に前記回転体に制動力を付与する制動部材と、前記制動部材に連結されたロッドと、前記ロッドを介して前記制動部材の駆動を行う電磁マグネット装置と、を備えたブレーキ装置において、
   前記ロッドの一端部は、前記電磁マグネット装置のコアを貫通して前記コアの背面側に突出しており、前記ロッドの一端部側が、前記コアの背面側に着脱自在に取り付けられた軸受カバーに装着された軸受を介して摺動自在に支持さ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、
   前記軸受カバーは、有底円筒形の本体部と、前記本体部の開口端から前記本体部の外周方向に張り出されたフランジ部と、から構成されていることを特徴とするブレーキ装置。
3. 請求項１又は２のいずれか１項に記載のブレーキ装置において、
   前記コアの背面側に突出した前記ロッドの一端部に、強制解除用治具を係合するための強制解除用段部を形成したことを特徴とするブレーキ装置。
4. 請求項３に記載のブレーキ装置において、
   前記ロッドの一端部に、前記ロッドよりも大きな外径を有し、外周面に前記軸受を装着する摺動部材を着脱自在に取り付け、前記ロッドと前記摺動部材との間に前記強制解除用段部を形成したことを特徴とするブレーキ装置。
5. 請求項３に記載のブレーキ装置において、
   前記ロッドの一端部に軸受装着部を形成し、前記軸受装着部よりも前記電磁マグネット装置のアマチュア側に偏倚した位置に前記強制解除用段部として機能する強制解除用溝を形成したことを特徴とするブレーキ装置。
6. 請求項３に記載のブレーキ装置において、
   前記ロッドは、前記電磁マグネット装置のアマチュアと一体に形成された基部と、前記コアの内部において前記基部に連結され、一端部が前記コアを貫通して前記コアの背面側に突出する連結部とからなり、前記コアの背面側に突出する前記連結部の先端に前記ロッドよりも大きな外径を有する軸受装着部を形成し、前記ロッドと前記軸受装着部との間に前記強制解除用段部を形成したことを特徴とするブレーキ装置。
7. エレベータの駆動源である巻上電動機と、前記巻上電動機により回転駆動される回転体と、前記回転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、前記回転体に対して接離可能に配置され、前記回転体への押圧時に前記回転体に制動力を付与する制動部材と、前記制動部材に連結されたロッドと、前記ロッドを介して前記制動部材の駆動を行う電磁マグネット装置と、を備え、
   前記ロッドの一端部は、前記電磁マグネット装置のコアを貫通して前記コアの背面側に突出しており、前記ロッドの一端部側が、前記コアの背面側に着脱自在に取り付けられた軸受カバーに装着された軸受を介して摺動自在に支持されていることを特徴とする巻上機。
8. エレベータの駆動源である巻上電動機により回転駆動される回転体と、前記回転体に対して接離可能に配置され、前記回転体への押圧時に前記回転体に制動力を付与する制動部材と、前記制動部材に連結されたロッドと、前記ロッドを介して前記制動部材の駆動を行う電磁マグネット装置とを備えたブレーキ装置を、強制的に制動状態から制動解除状態に切り換えるブレーキ装置の強制解除方法において、
   前記ロッドの一端部を、前記電磁マグネット装置のコアを貫通して前記コアの背面側に突出させ、前記コアの背面側に突出された前記ロッドの一端部に強制解除用段部を形成すると共に、
   前記強制解除用段部に係合可能な係合部と、前記係合部に対して傾斜する操作部と、を有する強制解除用レバー部材を用意し、
   前記強制解除用段部に前記強制解除用レバー部材の前記係合部を係合した後、前記コアの背面に押し付けられた前記係合部の端部を支点として前記操作部を押圧操作し、前記ロッドを前記コアから引き出すことを特徴とするブレーキ装置の強制解除方法。

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