JP4680188B2 - エレベーター用の非常ブレーキ装置 - Google Patents

Description

この発明は、エレベーター用の非常ブレーキ装置に関するものである。

従来、エレベーターの故障や事故、或いはエレベーターかごと釣合おもりとの重さのアンバランス等によりかごが上方向に定格速度以上で上昇した場合等に、釣合おもり側に非常止めや調速器を設置したり、或いはメインロープを直に掴むロープブレーキを設けたものがある。

また特開平５−１９３８６０号公報には、駆動ロープ車の軸に取り付けられたスポークの間に制動ボルトを挿入する非常ブレーキ装置が開示されている。
また特開平６−１９９４８３号公報には、綱車やそらせ車と押圧体との間に楔状の制動部材を押し込んでそらせ車を停止させるブレーキ装置が開示されている。
さらに特開２００２−２４１０６４号公報には、かごのガイドレールの両側に楔状のクランプをそれぞれ挿入してガイドレールを両側から挟み込むようにして制動をかける非常止め装置が開示されている。

特開平５−１９３８６０号公報 特開平６−１９９４８３号公報 特開２００２−２４１０６４号公報

しかしながら上記のような従来の非常ブレーキ装置においては、いずれもブレーキ装置を設ける専用スペースが必要であったり、また構造が複雑であった。またスポークの間に制動ボルトを挿入する非常ブレーキ装置では、制動ボルトがスポークに係合して制動力が発生するまでにタイムラグがあり、その間にかごが増速してしまうという課題があった。また、楔状の制動部材やクランプを挿入する装置では、挿入された制動部材やクランプの機械的系合を解除して再起動可能な状態にする機構がなかった。また、メインロープを直に掴むロープブレーキを設けた装置や、ガイドレールを両側から挟み込む装置ではロープやガイドレールを傷つけてしまうという課題があった。

この発明は、専用の設置スペースを必要とせず、構造も簡素であり、制動力のリリースも容易で、さらにエレベーターのロープやガイドレールに損傷を与えることないエレベーター用の非常ブレーキ装置を提供することを目的とする。

上記の目的に鑑み、この発明は、エレベーターの綱車内又はそらせ車内に設けられ、下端に制動時に上記綱車又はそらせ車の外周枠の内壁に当接することで摩擦による制動力を発生するブレーキシューを有すると共に、上記綱車又はそらせ車の回転軸を通る中心線に対して上記綱車又はそらせ車の回転方向にずらして設けられた上記回転軸の軸受け側に固定されたキングピンと上記ブレーキシューとの間に設けられ、上記制動力により上記ブレーキシューとキングピンとの間に生じる力を吸収する一端が上記キングピンに連結されたバネ機構を内蔵したブレーキシュー部を備え、上記中心線に対して左右対称にずらして設けられた１対の上記キングピンと上記ブレーキシューとの間にそれぞれに上記バネ機構を設け、上記綱車又はそらせ車の両方向の回転の制動を行い、上記各バネ機構の上記キングピン側が、上記キングピンと嵌合する可動支持穴により連結され、上記ブレーキシュー部が上記中心線に対して両側に所定の角度傾くことができるように上記可動支持穴が細長い円形の穴となっていることを特徴とするエレベーター用の非常ブレーキ装置にある。

この発明による非常ブレーキはエレベーターのみならず各種回転機器の非常ブレーキとして適用可能であり、同様な安全性の向上が図れる。

以下、図面を参照して本発明の各実施の形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明によるエレベーター用の非常ブレーキ装置を備えたトラクション方式のエレベーター装置の構成を示す図である。トラクション方式のエレベーター装置は、昇降路内においてそれぞれのガイドレール３ａ、４ａに沿って昇降するかご３及び釣合おもり４をワイヤーロープ２で連結し、つるべ式に巻上機綱車１及びそらせ車６に掛け、ワイヤーロープ２と巻上機綱車１との間の摩擦力を利用してかご３を駆動させる。この発明による非常ブレーキ５は例えば綱車１の内側に設けられる。

図２〜図４は綱車１内に設けられた非常ブレーキ５の一例を示す一部断面で示した透視図であり、図２及び図３は基本的に図４のＢ−Ｂ線に沿った非常ブレーキ５のそれぞれ非動作時、動作時の図、図４は基本的に図２のＡ−Ａ線に沿った非常ブレーキ５の非動作時の図である。なお図３、図４には全体的な構成が分かり易いように代表的な部分の符号のみを記載した。各図において、非常ブレーキ５は、１対のバネ機構５１，５２を設けたブレーキシュー部５０と、このブレーキシュー部５０を綱車１の外周枠の内壁から離間した位置と外周枠の内壁に当接する位置に移動(昇降)させる駆動部５３からなる。

ブレーキシュー部５０は、本体５０ａ内部に、綱車１の外周枠の内壁(外周面の内側)に当接するブレーキシュー５ａの部分を下側にした状態におけるこの本体５０ａの縦方向の中心線の、綱車１の回転面内における両側に上方に開くようにＶ字型に１対のバネ機構５１，５２を備えている。バネ機構５１，５２は同様な構造を有し、それぞれボルト５ｇ１，５ｇ２を軸として圧縮コイルスプリング５ｅ１，５ｅ２が設けられ、コイルスプリング５ｅ１，５ｅ２の両側には下側に可動鍔部５ｉ１，５ｉ２、上側に調整鍔部５ｈ１，５ｈ２が設けられている。

可動鍔部５ｉ１，５ｉ２は本体５０ａに固定されており、図３に示すように非常ブレーキ５の動作時に本体５０ａが綱車１の回転を止めるために傾くと(実際には横方向への微小なズレも含む)、これに従ってコイルスプリング５ｅ１，５ｅ２の応力に抗して相対的にボルト５ｇ１に沿って上方に移動する。従ってボルト５ｇ１，５ｇ２が可動鍔部５ｉ１，５ｉ２から抜けるのを防止するためにボルト５ｇ１，５ｇ２ｇ下端に設けられた固定ナット５ｊ１，５ｊ２が可動鍔部５ｉ１，５ｉ２に対して下方に移動可能なように隙間５ｐ１，５ｐ２が形成されている。調整鍔部５ｈ１，５ｈ２はコイルスプリング５ｅ１，５ｅ２の応力調整のために調整ナット５ｃ１，５ｃｂにより位置を上下に調整される。通常状態ではコイルスプリング５ｅ１，５ｅ２は調整鍔部５ｈ１，５ｈ２及び調整ナット５ｃ１，５ｃｂにより初期圧縮された状態にあり、初期押付け力を有している。

そしてバネ機構５１，５２の上端には、綱車１の回転軸１ａの軸受け１ｂ(図４の左側の軸受け参照)に固定されて設けられたキングピン５ｆ１，５ｆ２と嵌合する可動支持穴５ｋ１，５ｋ２が設けられている。

また内部構造を説明するために図２、３において断面として示されている駆動部５３は、キングピン５ｆ１，５ｆ２と同様に綱車１の回転軸１ａの軸受け１ｂ(図４の左側の軸受け参照)に固定されて設けられている。駆動部５３はソレノイドコイル５ｂとこのソレノイドコイル５ｂへの電流のオン・オフにより駆動されるプランジャ５ｄを備え、このプランジャ５ｄの下端にはブレーキシュー部５０と結合するためのピン５ｍが設けられている。そしてこのピン５ｍがブレーキシュー部５０の本体５０ａに形成された可動支持穴５ｎに嵌合してブレーキシュー部５０と連結され、ブレーキシュー部５０を駆動する。すなわちブレーキシュー部５０はプランジャ５ｄ下端のピン５ｍに吊り下げられた状態で、図２に示す綱車１の内壁から離間した位置と図３に示す綱車１の内壁に当接した位置の間で移動させられる。そして後述する可動支持穴５ｋ１，５ｋ２と可動支持穴５ｎの穴の形状に従って、回転軸１ａを通る鉛直方向の中心線に対して両側に所定の角度、傾くことができる。

バネ機構５１，５２の上端の(第１の)可動支持穴５ｋ１，５ｋ２とブレーキシュー部５０の(第２の)可動支持穴５ｎは、ブレーキシュー部５０が図２に示す非常ブレーキ５の非動作時の位置と、図３に示すような動作時の位置の間で移動可能なように細長い円形状の穴となっている。図３は綱車１が矢印Ｒで示す時計回り回転の場合の状態を示しているが、綱車１は図３と反対の反時計回りに回転している場合も考慮して可動支持穴５ｋ１，５ｋ２と可動支持穴５ｎの穴の形状が決まる。

図５にはこの発明による非常ブレーキ装置を含むエレベーター制御システムの概略構成を示す。通常、乗場に設置された呼び釦やかご内に設置された行き先釦１０３を乗客が操作することでエレベーター制御装置１０１は常用ブレーキ１１３を解放し、巻上機１０５を駆動して綱車１を回転させ、かご３を昇降させて乗客を運ぶ。この時、巻上機１０５に設けられた速度検出器１０７が昇降速度を帰還制御する。そしてかご３が目的階に到着すると、巻上機１０５の回転を停止させた後、常用ブレーキ１１３を動作させて巻上機１０５の回転をロックする。

そして速度異常検出手段１０９は、かご３への制御指令状態をエレベーター制御装置１０１から得て、その時の実際のかごの動き(速度、向き)を巻上機１０５の回転状態を速度検出器１０７の検出信号から得てチェックすることで、速度異常(方向も含めて)が起きていないか監視する。そして例えばかご３が上方向に定格速度以上で上昇している時や、制御指令が停止状態にあるのにかご３が上方又は下方に動き出した時等の速度異常が判明すると、速度異常検出手段１０９は非常ブレーキ駆動手段１１１に非常ブレーキ５の駆動を指示する。

非常ブレーキ駆動手段１１１では常時、供給していた非常ブレーキ５の駆動部５３のソレノイドコイル５ｂへの電流供給を遮断する。これにより図２に示すように駆動部５３によりプルアップされていたブレーキシュー部５０は、図３に示すように下部のブレーキシュー５ａが綱車１の外周枠の内壁に当接する位置まで下がる。これにより例えば図３に示すように綱車１が矢印Ｒに示すように時計回りに回転しているとすれば、ブレーキシュー５ａの綱車１の内壁との当接部とキングピン５ｆ１との間にバネ機構５１が挟まれた状態になり、コイルスプリング５ｅ１のバネ力でブレーキシュー５ａが綱車１の内壁に押し付けられて、綱車１の回転を停止あるいは阻止する。

なお、速度異常検出手段１０９、非常ブレーキ駆動手段１１１はコンピュータ等からなるエレベーター制御装置１０１内に他の制御機能と一緒に組み込むようにしてもよい。

すなわち、例えばエレベーターのかご３が、例えば上方向に定格速度以上で上昇した時に、速度異常検出手段１０９が異常速度を感知し、非常ブレーキ駆動手段１１１がソレノイドコイル５ｂへの電流を遮断することで、重力によりブレーキシュー部５０が降下してこれの下部のブレーキシュー５ａが綱車１に押し付けられ、綱車１の回転に伴いくさび効果でブレーキシュー部５０、特にそのバネ機構５１側の部分が綱車１とキングピン５ｆ１の間に巻き込まれ、コイルスプリング５ｅ１のバネ力とブレーキシュー５ａが発生する制動力が均衡するまで移動する。このようにコイルスプリング５ｅ１が通常状態から、さらに所定量圧縮され、一定の押圧力を発生し、それによりブレーキシュー５ａと綱車１との間で、制動力を発生する。従って、上昇していたかご３を、速度に関係なく一定の制動力で減速および停止させる。

なお、かご３が上昇する場合につき説明したが、この非常ブレーキ５は中心線の左右で対称構造を有しているため、かご３が下降する場合についても同様の動作、効果を発揮することができる。また上記説明ではかご３の上方向の異状速度を感知し、かごを停止させているが、非常ブレーキ５は、かご３が停止している時に、ブレーキシュー５ａを綱車１内壁に当接することで、異常速度の時だけでなく、かごが停止した状態で、乗客が乗り降りする時のかご３の異常上昇、異常下降も阻止することができる。

さらに非常ブレーキ５を巻上機綱車１の代わりにそらせ車６内に取付けても同様な効果を奏する。

産業上の利用の可能性
この発明による非常ブレーキはエレベーターのみならず各種回転機器の非常ブレーキとして適用可能であり、同様な安全性の向上が図れる。

図１はこの発明によるエレベーター用の非常ブレーキ装置を備えたトラクション方式のエレベーター装置の構成を示す図、 図２はこの発明による綱車内に設けられた非常ブレーキの一例を示す非常ブレーキの非動作時の一部断面で示した透視図、 図３は図２の非常ブレーキの動作時の一部断面で示した透視図、 図４は図２の非常ブレーキの非動作時の側面からの一部断面で示した透視図、 図５にはこの発明による非常ブレーキ装置を含むエレベーター制御システムの概略構成を示す図である。

Claims (4)

1. エレベーターの綱車内又はそらせ車内に設けられ、下端に制動時に上記綱車又はそらせ車の外周枠の内壁に当接することで摩擦による制動力を発生するブレーキシューを有すると共に、上記綱車又はそらせ車の回転軸を通る中心線に対して上記綱車又はそらせ車の回転方向にずらして設けられた上記回転軸の軸受け側に固定されたキングピンと上記ブレーキシューとの間に設けられ、上記制動力により上記ブレーキシューとキングピンとの間に生じる力を吸収する一端が上記キングピンに連結されたバネ機構を内蔵したブレーキシュー部を備え、
   上記中心線に対して左右対称にずらして設けられた１対の上記キングピンと上記ブレーキシューとの間にそれぞれに上記バネ機構を設け、上記綱車又はそらせ車の両方向の回転の制動を行い、
   上記各バネ機構の上記キングピン側が、上記キングピンと嵌合する可動支持穴により連結され、上記ブレーキシュー部が上記中心線に対して両側に所定の角度傾くことができるように上記可動支持穴が細長い円形の穴となっている
   ことを特徴とするエレベーター用の非常ブレーキ装置。
2. 上記回転軸の軸受け側に固定され、上記ブレーキシュー部をこれの下端の上記ブレーキシューが上記綱車又はそらせ車の外周枠の内壁に当接する位置と離間した位置の間で昇降させる駆動部をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のエレベーター用の非常ブレーキ装置。
3. 上記駆動部が電気式のものであり、
   エレベーター制御装置からのかごへの制御指令状態と、実際のかごの動きから異常を検出する速度異常検出手段と、
   異常を検出した時に上記ブレーキシュー部を上記綱車又はそらせ車の外周枠の内壁に当接させるように上記駆動部に信号を与える非常ブレーキ駆動手段と、
   をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載のエレベーター用の非常ブレーキ装置。
4. 上記速度異常検出手段において、かごが定格速度以上で上昇している場合、及びかごへの制御指令状態が停止でありながらかごが上昇又は下降した場合、の少なくとも一方の条件が検出された時に異常と判定することを特徴とする請求項３に記載のエレベーター用の非常ブレーキ装置。

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