JP4790730B2 - ダンピング機能付きエレベータディスクブレーキ - Google Patents

Description

本発明は、一般的にエレベータシステムに関する。より詳細には、本発明は、音の発生を低減するダンパを含むエレベータシステム用ブレーキアッセンブリに関する。

従来のエレベータシステムは、エレベータかごを昇降路内で移動させるモータと、エレベータかごを所望の位置に保持するブレーキアッセンブリと、を含む。従来のブレーキアッセンブリは、モータが駆動する軸と共に回転するように取り付けられたディスクを含む。ディスクは、その両側に摩擦材料を含む。ブレーキが常に作動するようにプレートが付勢され、ディスクとブレーキ係合している。ディスクは、非磁性材料で作られており、プレートは、磁性材料で作られている。印加磁場によってプレートとディスクとを選択的に非係合とし、エレベータかごの移動を可能にする。発生した磁場は、プレートをディスクから引き離して、ブレーキコイルハウジングに接触させる。

プレートは、通常、約０．３ｍｍの空隙を通って移動する。この空隙を通したプレートの移動によって、エレベータかご内で聞こえる不快な騒音が生じることがある。磁場は、磁石ハウジングからの距離の自乗に比例して増加する傾向があるので、ブレーキ可動プレートが離れる際に、該プレートを加速させる傾向があり、不快な騒音を起こす可能性がある。

ブレーキ落下の際に、磁場の崩壊が早すぎる場合も、ブレーキハウジング内のばねによって可動プレートが加速され、騒音を発生させる。ブレーキ落下時のブレーキ騒音は、ダイオード回路を用いて磁場の崩壊を遅らせることによって、ある程度低減することができるが、この方法は常に成功するわけではない。

プレートと磁場発生器との接触によって発生する騒音を低減するための現在の試みと先行技術は、Ｏリング等のエラストマーダンピング素子の使用を含む。Ｏリングは、動きを減衰させて衝撃を低減することによって、発生する騒音のレベルを低減する。不都合な点は、Ｏリングは、クリープ、応力緩和および経年の影響を受けやすい。年を経ると、これらの要因によってＯリングは劣化し、顕著な騒音の増加を引き起こす。騒音の増加によって、最終的には、所望の騒音減衰特性を維持するためにＯリングの交換が必要となる。さらに、他の既知の装置は、エラストマー緩衝器またはパッドの使用を含む。これらの装置も、Ｏリングで連想される限られた使用寿命の問題がある。

騒音を低減する減衰装置を開発することが望ましい。

開示された例示的エレベータブレーキアッセンブリは、ダンパアッセンブリを有するプレートを含み、このダンパアッセンブリは、磁場発生器に対するプレートの動きを制御する少なくとも１つのばねを含む。

ブレーキアッセンブリの1例は、制動力を付与するためにプレートをディスクに係合させる付勢部材を含む。磁場発生器は、プレートをディスクから非係合にする磁力を作り出す。磁場発生器が作り出した力は、付勢部材が及ぼす力に打ち勝って、プレートを磁場発生器の方に引き寄せる。プレートの磁場発生器方向への動きはダンピングアッセンブリによって制御され、騒音が低減される。例示のダンピングアッセンブリは、プランジャを付勢して磁場発生器に係合させる少なくとも１つのばねを含む。このダンピングアッセンブリは、音の発生を低減し、耐久性と耐用年数を増加させる。

本発明の各種機能および利点については、次の現在の好適実施形態の詳細な記述から、当業者に明らかになろう。

図１を参照すると、エレベータシステム１０は、昇降路１５内で可動のエレベータかご１２を含む。モータ１４は軸１８を駆動し、次に、軸１８がエレベータかご１２を動かす。ブレーキアッセンブリ１６が、常に係合しており、所望の位置でエレベータかごを保持する。概略的に示されているモータ１４とブレーキアッセンブリ１６とは、昇降路１５内または別個の機械室内に取り付けることができる。

図２を参照すると、ブレーキアッセンブリ１６は、磁場発生器２０と、軸１８と共に回転可能なディスク２２と、プレート２６と、を含む。ディスク２２は、周知の摩擦材料のパッド２４を含む。ディスク２２は非磁性材料で作られており、プレート２６は磁性材料で作られている。ブレーキアッセンブリは、小さい外形内でブレーキトルク容量を増加させるために、２つまたはそれ以上の複数のディスク２２を使用することも可能である。

例示の磁場発生器２０は、ハウジング２３内に配置されたコイル２１を含む。付勢部材３６もハウジング２３内に配置され、プレート２６を付勢してディスク２２とブレーキ接触させる。ディスク２２は、その両側に摩擦材料２４を含む。付勢部材３６がプレート２６をディスク２２の方に動かし、次に、ディスク２２が、固定したハウジング部２５の方に動かされるように、ディスク２２は軸１８に沿って軸方向に可動である。このようにして、ディスク２２は、デフォルトつまり通常の係合位置で、プレート２６と固定したハウジング部２５との間に挟持される。

コイル２１に電圧を加えることによって、プレート２６を引き付ける磁場が生成される。磁力は、付勢部材３６の力に打ち勝って、プレート２６をハウジング２３の方に引き付けて、最終的にハウジング２３に接触させる。例示の付勢部材３６は、ディスク２２にブレーキをかけ、エレベータかご１２の動きを妨げるために、相当な力を与える。磁場発生器２０が生成した磁力は、これに対応するように、付勢部材３６の力を凌ぐ大きな磁力を作り出す。プレート２６をハウジング２３の方に引き付ける力は、プレート２６がハウジング２３の方に移動するにつれて、増加する。プレート２６上の増加する力は、ハウジング２３への衝撃の原因となる。プレート２６とハウジング２３との間のこの衝撃の結果、騒音を生じる。

例示のプレート２６は、プレート２６とハウジング２３との間の衝撃の大きさを制御する複数のダンパアッセンブリ２８を含む。図示のダンパアッセンブリ２８の各々は、複数の傘型皿座金ばね３０を含む。傘型皿座金ばね３０は、ハウジングに向けてプランジャ３２を付勢する。傘型皿座金ばね３０が好ましいが、本開示の恩恵を有する当業者は、他のバネが特定の需要に適することを理解するであろう。例えば、同等のストロークと効率的なばね定数、および理論的に無限の疲れ寿命を有する、波型ばね、「Ｗ」型断面ばね、または片持ち梁ばね等の他のばねの形状が可能である。

図３を参照すると、プレート２６は各ダンパアッセンブリ２８に対して空洞２７を形成する。傘型座金ばね３０とプランジャ３２とが各空洞２７内に組立てられ、プランジャ３２の一部のみがプレート２６の面２９を超えて延びている。例示の空洞２７は、空洞２７の端部近くにねじ栓３４を含む。

ねじ栓３４は、プレート２６内に形成されたねじに対応するねじを含む。ねじ栓３４は、各ダンパアッセンブリ２８によって与えられる付勢力を調整する。ねじ栓３４が内方向に動いて空洞２７の深さを低減するようにねじ栓３４を回転させることによって、傘型皿座金ばね３０にかかる圧縮予荷重が増加し、その結果プランジャ３２にかかる力が増加する。あるいは、ねじ栓３４を外方向に回転させることによって空洞２７の深さを増加させると、傘型座面ばね３０にかかる圧縮予荷重が減少し、プランジャ３２にかかる力が減少する。

各ダンパアッセンブリ２８は、磁場の力と反対方向に付勢力を及ぼす。ダンパアッセンブリ２８による付勢力の大きさは、プレート２６のハウジング２３への衝撃を和らげるように調整される。ダンパアッセンブリ２８と組み合わせた付勢部材３６が及ぼす力は、磁場の力の大きさより小さい大きさである。

しかしながら、磁場の力は、ハウジング２３からの距離に比例して変化する。プレート２６にかかる磁力は、プレート２６がハウジング２３に近づくにつれて、増加する。例示のダンパアッセンブリ２８は、プレート２６とハウジング２３との間の衝撃の大きさを制限するように調整された追加の付勢力を提供することによって、発生する騒音を低減する。例示のダンパアッセンブリ２８は、プレート２６とハウジング２３との間の距離が減少するに伴って、プレート２６の動きに徐々に抵抗する。このプレート２６の動きに対する徐々に増加する抵抗によって、衝撃力が低減し、騒音が減少する。

図４、５を参照すると、例示のブレーキアッセンブリ１６は、軸１８の両側に１枚ずつ、２枚のプレート２６を含むことが好ましい。例示のプレート１６の各々は、少なくとも３つ、最多で１２のダンパアッセンブリ２８を含む。各プレート２６は、ガイド棒４２がその中を通って延びたガイド開口部４０を含む。ダンパアッセンブリ２８は、ガイド開口部４０に対して、ハウジング２３への軸方向の動きの間、プレート２６をディスク２２と平行に維持するような位置に配置される。本発明の恩恵を有する当業者は、ダンパアッセンブリの特定の位置と数とは、用途によって異なり、任意の数および任意の位置のダンパアッセンブリ２８が、本発明においては意図されていることを理解するであろう。

本発明の好適実施形態を開示したが、当業者は、一部の修正は本発明の範囲内に入ることを認識するであろう。このために、請求項を検討して本発明の真の範囲と内容を決定するものとする。

これまでの記述は、制限的ではなく例示的な性質を有する。開示例の変更および修正は、本発明の本質から必ずしも逸脱するものではないことは当業者には明らかであろう。本発明に付与される法的保護の範囲は、請求項を検討することによってのみ決定することができる。

エレベータシステムの概略図である。 本発明の実施形態によるブレーキアッセンブリの例の断面図である。 図２の丸で囲んだ部分の拡大図である。 図２の実施形態の端面図である。 図４の実施形態で用いられるプレートの平面図である。

Claims (19)

1. エレベータブレーキアッセンブリ（１６）であって、
   係合位置と非係合位置との間で可動なプレート（２６）と、
   前記プレート（２６）を前記係合位置の方に付勢する付勢部材（３６）と、
   前記プレート（２６）を前記係合位置から前記非係合位置の方に移動させるアクチュエータ（２０）と、
   少なくとも部分的に前記プレート（２６）内に配置されるダンパアッセンブリ（２８）と、
   を備え、
   前記ダンパアッセンブリは、前記プレート（２６）の前記非係合位置の方への動きを制御するため、前記アクチュエータと係合させるようにプランジャを付勢する少なくとも１つの金属ばね（３０）を備えることを特徴とするエレベータブレーキアッセンブリ（１６）。
2. 前記少なくとも１つの金属ばねは、皿座金を備えることを特徴とする請求項１に記載のアッセンブリ。
3. 前記少なくとも１つの金属ばねは、複数の皿座金を備えることを特徴とする請求項２に記載のアッセンブリ。
4. 前記アクチュエータ（２０）は、前記プレート（２６）の動きを引き起こす磁力を作り出す磁場発生器（２０）を備えることを特徴とする請求項１に記載のアッセンブリ。
5. 前記アクチュエータ（２０）は、ハウジング（２３）を含み、かつ、前記ダンパアッセンブリ（２８）は、前記プレート（２６）と前記ハウジング（２３）との間の接触を制御することを特徴とする請求項１に記載のアッセンブリ。
6. 前記プランジャ（３２）は、前記少なくとも１つの金属ばね（３０）によって、前記プレート（２６）の前記非係合位置への動きに逆らうよう付勢されることを特徴とする請求項１に記載のアッセンブリ。
7. 前記少なくとも１つの金属ばね（３０）の付勢力を調整する調整部材を備えることを特徴とする請求項１に記載のアッセンブリ。
8. 前記ダンパアッセンブリ（２８）の前記金属ばね（３０）は、前記付勢部材（３６）から別個独立していることを特徴とする請求項１に記載のアッセンブリ。
9. 前記プレート（２６）内に配置された複数の前記ダンパアッセンブリ（２８）を備えることを特徴とする請求項１に記載のアッセンブリ。
10. 前記プレート（２６）は、１対のガイド（４２）に沿って可動であり、かつ、前記複数のダンパアッセンブリ（２８）のうちの少なくとも１つは、前記ガイド（４２）の反対側に配置されることを特徴とする請求項９に記載のアッセンブリ。
11. ディスク（２２）を備え、前記プレート（２６）は、前記係合位置にあるとき、前記ディスク（２２）に対する制動力を付与することを特徴とする請求項１に記載のアッセンブリ。
12. エレベータかご（１２）と、
    前記エレベータかごを移動させるモータアッセンブリ(１４)と、
    ブレーキシステム(１６)と、
    を備えるエレベータシステムであって、
    前記ブレーキシステムは、
    前記モータアッセンブリ(１４)によって駆動されるディスク（２２）と、
    アクチュエータ（２０）によって係合位置と非係合位置との間を可動なプレート（２６）と、
    前記プレート（２６）を前記係合位置の方に付勢する付勢部材（３６）と、
    少なくとも部分的に前記プレート（２６）内に配置される少なくとも１つのダンパアッセンブリ（２８）と、
    を備え、
    前記ダンパアッセンブリは、前記プレート（２６）の前記非係合位置の方への動きを制御するため、前記アクチュエータへとプランジャを付勢する少なくとも１つの金属ばね（３０）を有することを特徴とする前記エレベータシステム（１０）。
13. 前記少なくとも１つの金属ばねは、皿座金を備えることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
14. 前記少なくとも１つの金属ばねは、複数の皿座金を備えることを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
15. 前記アクチュエータ（２０）は、前記プレート（２６）の動きを引き起こす磁力を作り出す磁場発生器を備えることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
16. 前記ダンパアッセンブリ（２８）の前記金属ばね（３０）は、前記付勢部材（３６）から別個独立していることを特徴とする請求項１２に記載のシステム
17. 前記プランジャ（３２）は、前記磁場発生器（２８）に対向して付勢されることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
18. 前記プレート（２６）内に配置された複数のダンパアッセンブリ(２８)を備えることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
19. 前記ダンパアッセンブリ（２８）の付勢力を変化させる調整可能な部材（３４）を備えることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。

Images