JP5081137B2

JP5081137B2 - エレベーターの制動装置

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Publication number: JP5081137B2
Application number: JP2008301465A
Authority: JP
Inventors: 誠秀羽田; 秀隆座間; 薫平野; 悠至酒井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2008-11-26
Filing date: 2008-11-26
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2028-11-26
Also published as: HK1142862A1; JP2010126284A; CN101734531B; CN101734531A

Description

本発明は、エレベーターの制動装置に係り、特に、アクチュエータを用いて昇降速度が所定値を超えたとき、または、昇降体が未制御状態で走行した際にこの昇降体を制動するエレベーターの制動装置に関する。

アクチュエータを用いて昇降体を制動するものとして、弾性力に抗する作動力を有し、所定の条件で電源遮断されるアクチュエータと、このアクチュエータの電源遮断に応じて弾性力によりガイドレールに摺接して昇降体を減速停止する制動子とを備えたものがある。そして、このようなアクチュエータを用いた装置を、昇降速度が所定値を超えたとき、または、昇降体が未制御状態で走行した際に昇降体を制動するものとして適用することが挙げられている。

しかし、このような装置では、制動子を弾性力によりガイドレールに摺接して昇降体を停止させるために、一定以上の弾性力を設定する必要がある一方、昇降体の通常走行のために弾性力が常時負荷された制動子を開放状態に保持するため、アクチュエータは弾性力に抗する作動力を有する必要があり、したがって、アクチュエータの容量を大きなものとすることを要し、ひいては装置の大型化や設置費用の増加を招くという問題があった。また、弾性力に抗する吸引力を有したアクチュエータとしても、制動子とガイドレールの間隙を十分に確保しようとすると、更にアクチュエータの容量を大きなものとする必要があった。

そこで、ガイドレールに押し付けられたときの摩擦力により、昇降体の下降移動時には上方に移動し、上昇移動時には下方に移動する楔状の制動子と、Ｖ字の側面形状をなすように２つの斜面が形成され、制動子をガイドレールとの間で挟み込むくわえ金とを設けるとともに、アクチュエータの通電遮断時に連結棒を介して制動子を制動位置方向に移動させる作動用弾性体と、ガイドレールに摺接した制動子に押圧力を付与し適切な制動力を得る制動用弾性体とを独立して設けた構造とすることで、作動用弾性体の弾性力を小さくすることを可能とし、ひいてはアクチュエータの容量を小さなものとすることが考えられる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−２７７０１３号公報（段落番号００２９〜００３５、図５）

しかしながら、前述した従来のものでは、連結棒の一端にアクチュエータ、その他端に制動子が取付けられる構造であり、昇降体の両側にあって制動装置の制動時に制動子がガイドレールとくわえ金との間で挟み込まれた際の反力は、昇降体をガイドレールから離れる方向に押圧するもの、およびガイドレールを昇降体から離れる方向に押圧するものとなり、昇降体を歪めたり、ガイドレールの取付け位置をずらしたりする要因となり、好ましいものではなかった。

また、可動する制動子が片側にしか設置されていないため、必要となる制動力を発揮するためには、制動用弾性体のたわみを確保するために装置が大型化するといった問題があった。また制動用弾性体をばね定数の高いものとし、たわみ量が少なくとも必要な制動力を確保する手段もあるが、この場合、微小なたわみ量変化が制動力に大きな影響を及ぼすことから、各部寸法管理を厳しくする必要があった。

本発明は、前述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、作動用弾性体と制動用弾性体とを独立したものにしつつ、制動時に生じる反力が他の機器に影響を及ぼすことを防ぐことができるとともに、必要となる制動力を発揮するにあたり、小型で低コスト化が可能となるエレベーターの制動装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る発明は、ガイドレールにより案内される昇降体に設けられたエレベーターの制動装置において、互いに対向するように対となって配置されるとともに、軸を介して回動可能に設けられる制動用アームと、これらの制動用アーム間に介設される制動用弾性体と、互いに対向するように対となって配置されるとともに、軸を介して回動可能に設けられる作動用アームと、これらの作動用アーム間に介設される作動用弾性体およびアクチュエータと、前記制動用アームおよび前記作動用アームの端部に配置されるとともに、前記ガイドレールに押し付けられたときの摩擦力により、昇降体の下降移動時には上方に移動し、上昇移動時には下方に移動する対となる制動子、および制動動作後、前記制動子を中立位置に復帰させる復帰部を有してなる制動手段とを備えたことを特徴としている。

このように構成した本発明の請求項１に係る発明では、アクチュエータの通電を遮断することで、作動用アーム間に介設される作動用弾性体の弾性力により対となる制動子がガイドレールを挟持するようにして押し付けられるとともに、このときの摩擦力により制動子は、昇降体の下降移動時には上方に移動し、上昇移動時には下方に移動する。この状態で制動用アーム間に介設される制動用弾性体の弾性力により適切な押圧力で制動子がガイドレールに押し付けられ制動力を得る。そして、制動子がガイドレールに押し付けられる際の反力は対となる制動用アームを回動させるものとなるとともに、この反力は制動用アーム間に介設される制動用弾性体により吸収されることから、制動時に生じる反力が他の機器に影響を及ぼすことはない。また、制動用弾性体と作動用弾性体とを独立して設けた構造とすることで、作動用弾性体の弾性力を小さくすることを可能とし、ひいてはアクチュエータの容量を小さなものとすることができる。さらに、復帰部により制動動作後、制動子を確実に中立位置に復帰させることで、通常運転への円滑な移行を実現することができる。

また、本発明の請求項２に係る発明は、前記復帰部は、前記作動用アームに連結される軸と、この軸を介して前記制動子と対向するように配置されるとともに、前記軸により押圧され、その弾性力により前記制動子を左右方向にあって中立位置に復帰させる左右方向復帰用弾性体とを備えてなることを特徴としている。

このように構成した本発明の請求項２に係る発明では、制動動作後、復帰運転によりアクチュエータに通電が行われ作動用アームが回動すると、左右方向復帰用弾性体は作動用アームと連動する軸により押圧され圧縮状態となる。この後、復帰運転により昇降体が異常動作と反対方向に運転され、制動子が上下方向にあって中立位置となったとき、左右方向復帰用弾性体の弾性力により制動子はガイドレールから離間する方向に移動し、左右方向にあって中立位置に復帰する。

また、本発明の請求項３に係る発明は、前記復帰部は、一端が前記制動子の下端に当接するとともに、他端が昇降体側に当接するように配置され、前記制動子を上下方向にあって中立位置に復帰させる上下方向復帰用弾性体を備えてなることを特徴としている。

このように構成した本発明の請求項３に係る発明では、昇降体の上昇移動時に制動動作が行なわれることによって下方に移動する制動子により上下方向復帰用弾性体は圧縮状態となる。この後、復帰運転により昇降体が下降運転されると、上下方向復帰用弾性体の弾性力により制動子は上下方向にあって中立位置に復帰する。一方、昇降体の下降移動時に制動動作が行なわれると制動子は上方に移動する。この間、上下方向復帰用弾性体は伸長状態を保持する。この後、復帰運転により昇降体が上昇運転されると、制動子は自重により落下するとともにその下端が上下方向復帰用弾性体に当接することで上下方向にあって中立位置に復帰する。

本発明によれば、アクチュエータの容量を小さなものとしつつ、制動時に生じる反力が他の機器に影響を及ぼすことを防ぐことができる。これによって、装置の小型化および低コスト化を図ることができるとともに、エレベーター機器を高精度の状態に保ち、信頼性の高いものとすることができる。また、制動動作後、制動子を確実に中立位置に復帰させることで、通常運転への円滑な移行を実現することができる。

以下、本発明に係るエレベーターの制動装置の実施の形態を図に基づいて説明する。

図１は本発明の制動装置が設置される位置を示すエレベーターの概略構成図、図２は本発明に係るエレベーターの制動装置の一実施形態を示す概略上面図、図３は本実施形態における制動装置の概略正面図、図４は図３のＡ−Ａ線に沿う要部横断面図、図５は図３のＢ−Ｂ線に沿う要部縦断面図、図６はアクチュエータへの電流を遮断したときの状態を示す概略上面図、図７はアクチュエータへの電流を遮断したときの状態を示す概略正面図、図８はアクチュエータへの電流を遮断したときの状態を示す要部横断面図、図９は異常下降移動時に制動子をガイドレールに押圧しているときの状態を示す概略正面図、図１０は異常上昇移動時に制動子をガイドレールに押圧しているときの状態を示す概略正面図、図１１は復帰運転によりアクチュエータに通電したときの状態を示す概略上面図、図１２は復帰運転によりアクチュエータに通電したときの状態を示す概略正面図、図１３は復帰運転によりアクチュエータに通電したときの状態を示す要部横断面図、図１４は復帰運転により昇降体が異常動作と反対方向に運転されたときの状態を示す概略正面図、図１５は復帰運転により昇降体が異常動作と反対方向に運転されたときの状態を示す要部横断面図である。

エレベーターは図１に示すように、機械室１に設けられた巻上機の綱車２にロープ３が巻き掛けられており、乗かご４とつり合いおもり５は、それぞれロープ３の両端に接続されている。乗かご４は、昇降路６内で、かご側ガイドレール７により案内されているとともに、つり合いおもり５は、つり合いおもり側ガイドレール８により案内され、巻上機の綱車２が回転することにより、乗かご４およびつり合いおもり５は昇降路６内を昇降する。そして、本実施形態の制動装置１０は、乗かご４の上部に図示しないボルトで締着されて固定されている。

本実施形態の制動装置１０は、図２および図３に示すように、互いに対向するように対となって配置されるとともに、軸１１を介して回動可能に設けられる制動用アーム１２と、これらの制動用アーム１２間に介設される制動用弾性体１３と、制動用アーム１２の内側にあって互いに対向するように対となって配置されるとともに、軸１１を介して回動可能に設けられる作動用アーム１４と、これらの作動用アーム１４間に介設される作動用弾性体１５およびアクチュエータ１６と、制動用アーム１２および作動用アーム１４の端部に配置される制動手段２０とを備えている。

制動手段２０は、反制動面にＶ字の側面形状をなすように２つの斜面が形成されるとともに、かご側ガイドレール７に押し付けられたときの摩擦力により、乗かご４の下降移動時には上方に移動し、上昇移動時には下方に移動する対となる制動子２１と、作動用アーム１４の端部に支持され、互いに向かい合う２枚の板材からなり、かご側ガイドレール７の伸長方向に沿って延設される垂直部２２ａおよびこの垂直部２２ａと直交する方向に延設される水平部２２ｂを有し、垂直部２２ａの端部で制動子２１を挟み込むようにして上下方向移動可能に支持する制動子ガイドプレート２２と一体的に設けられ、制動子２１のそれぞれの斜面と概略平行となる２つの斜面が形成される作動用斜面体２３と、制動動作後、制動子２１を中立位置に復帰させる復帰部２４と、制動用アーム１２の端部に形成され、制動子２１のそれぞれの斜面と概略平行となる斜面２５とを有してなっている。なお、制動子２１の制動面と直交する２つの垂直面にはそれぞれ凹部が形成され、これらの凹部に垂直部２２ａの端部が係合されることにより上下方向移動可能に支持されている。

復帰部２４は、作動用アーム１４と連結される軸２４ａと、制動子ガイドプレート２２の水平部２２ｂの端部に挟み込むようにして固定される左右方向復帰用固定板２４ｂと、軸２４ａを介して制動子２１と対向するように配置されるとともに、軸２４ａにより押圧され、その弾性力により制動子２１を左右方向にあって中立位置に復帰させる左右方向復帰用弾性体２４ｃと、軸２４ａと左右方向復帰用弾性体２４ｃとの間に介設される左右方向復帰用可動板２４ｄと、制動子２１の下端に当接するように配置される上下方向復帰用板２４ｅと、上端が上下方向復帰用板２４ｅ、下端がかご側部材と締結された制動装置１０の基板２６に位置するように立設される上下方向復帰用軸２４ｆと、この上下方向復帰用軸２４ｆがその空隙に挿通され、制動子２１を上下方向にあって中立位置に復帰させる上下方向復帰用弾性体２４ｇとを備えている。

本実施形態にあっては、通常運転時、アクチュエータ１６は通電され、図２〜図３に示すように、作動用弾性体１５の弾性力に打ち勝ち制動子２１をかご側ガイドレール７から離間した状態に保持している。このとき、制動子２１は図３、図４に示すように、その斜面のそれぞれが作動用斜面体２３の斜面と対向状態となる中立位置に保持されている。

そして、例えば図示しない速度検出器が乗かご４の異常下降移動を感知すると、この速度検出器から制動装置１０に電気的な信号が入力され、制動装置１０はアクチュエータ１６への電流を遮断する。このアクチュエータ１６の通電遮断に応じて、図６〜図８に示すように、作動用アーム１４間に介設される作動用弾性体１５の弾性力により作動用アーム１４が軸１１を介して回動し、この作動用アーム１４の端部に支持された制動子ガイドプレート２２および作動用斜面体２３がかご側ガイドレール７方向に移動して制動子２１がかご側ガイドレール７に押し付けられる。そして、図９に示すように、かご側ガイドレール７に押し付けられた状態で乗かご４が下降することにより制動子２１は摩擦力により作動用斜面体２３の斜面、次いで、制動用アーム１２の斜面２５に沿って上方に移動する。このようにしてかご側ガイドレール７と制動用アーム１２および作動用斜面体２３との間に制動子２１が入り込むことにより、制動用アーム１２は軸１１を介して回動し、制動用アーム１２間に介設される制動用弾性体１３の弾性力により制動子２１は適切な押圧力でかご側ガイドレール７に押し付けられ、乗かご４を制動する。

この制動動作後、エレベーターを通常運転へと復帰する場合、まず、図１１〜図１３に示すように、アクチュエータ１６に通電を行い、作動用アーム１４を回動させる。この作動用アーム１４の回動に応じ、左右方向復帰用弾性体２４ｃは作動用アーム１４と連動する軸２４ａにより押圧され、左右方向復帰用固定板２４ｂと左右方向復帰用可動板２４ｄとの間で圧縮状態となる。この後、復帰運転により乗かご４が異常動作と反対方向である上方向に運転されると、図１４、図１５に示すように、制動子２１は自重により落下し、その下端が上下方向復帰用板２４ｅに当接することで上下方向にあって中立位置に復帰する。このようにして、制動子２１と制動用アーム１２との接触が無くなり、制動子２１の斜面のそれぞれが作動用斜面体２３の斜面と対向状態になると、左右方向復帰用弾性体２４ｃの弾性力により制動子２１はかご側ガイドレール７から離間する方向に移動し、左右方向にあって中立位置に復帰する。

一方、図示しない速度検出器が乗かご４の異常上昇移動を感知すると、この速度検出器から制動装置１０に電気的な信号が入力され、制動装置１０はアクチュエータ１６への電流を遮断する。このアクチュエータ１６の通電遮断に応じて、図６〜図８に示すように、作動用アーム１４間に介設される作動用弾性体１５の弾性力により作動用アーム１４が軸１１を介して回動し、この作動用アーム１４の端部に支持された制動子ガイドプレート２２および作動用斜面体２３がかご側ガイドレール７方向に移動して制動子２１がかご側ガイドレール７に押し付けられる。そして、図１０に示すように、かご側ガイドレール７に押し付けられた状態で乗かご４が上昇することにより制動子２１は摩擦力により作動用斜面体２３の斜面、次いで、制動用アーム１２の斜面２５に沿って下方に移動する。このようにしてかご側ガイドレール７と制動用アーム１２および作動用斜面体２３との間に制動子２１が入り込むことにより、制動用アーム１２は軸１１を介して回動し、制動用アーム１２間に介設される制動用弾性体１３の弾性力により制動子２１は適切な押圧力でかご側ガイドレール７に押し付けられ、乗かご４を制動する。このとき、下方に移動した制動子２１により上下方向復帰用弾性体２４ｇは上下方向復帰用板２４ｅとかご側部材と締結された制動装置１０の基板２６との間で圧縮状態となる。

この制動動作後、エレベーターを通常運転へと復帰する場合、まず、図１１に示すように、アクチュエータ１６に通電を行い、作動用アーム１４を回動させる。この作動用アーム１４の回動に応じ、左右方向復帰用弾性体２４ｃは作動用アーム１４と連動する軸２４ａにより押圧され、左右方向復帰用固定板２４ｂと左右方向復帰用可動板２４ｄとの間で圧縮状態となる。この後、復帰運転により乗かご４が異常動作と反対方向である下方向に運転されると、図１４、図１５に示すように、制動子２１は上下方向復帰用弾性体２４ｇの弾性力により上下方向にあって中立位置に復帰する。このようにして、制動子２１と制動用アーム１２との接触が無くなり、制動子２１の斜面のそれぞれが作動用斜面体２３の斜面と対向状態になると、左右方向復帰用弾性体２４ｃの弾性力により制動子２１はかご側ガイドレール７から離間する方向に移動し、左右方向にあって中立位置に復帰する。

本実施形態によれば、制動子２１がかご側ガイドレール７に押し付けられる際の反力は対となる制動用アーム１２を回動させるものとなるとともに、この反力は制動用アーム１２間に介設される制動用弾性体１３により吸収されることから、制動時に生じる反力が他の機器に影響を及ぼすことはない。また、制動用弾性体１３と作動用弾性体１５とを独立して設けた構造とすることで、作動用弾性体１５の弾性力を小さくすることを可能とし、ひいてはアクチュエータ１６の容量を小さなものとすることができる。これによって、装置の小型化および低コスト化を図ることができるとともに、エレベーター機器を高精度の状態に保ち、信頼性の高いものとすることができる。また、制動装置１０は、前述したようにその主要部位がそれぞれ対となり左右対称となって設けられる構造であるとともに、制動用アーム１２および作動用アーム１４は同一の軸１１を介して回動するものであることから、円滑に各部位を動作させることができるとともに、対となる制動子２１を均一にガイドレールに摺接させ、安定した制動力を得ることができる。さらに、制動動作後、制動子２１を確実に中立位置に復帰させることで、通常運転への円滑な移行を実現することができる。

本発明の制動装置が設置される位置を示すエレベーターの概略構成図である。本発明に係るエレベーターの制動装置の一実施形態を示す概略上面図である。本実施形態における制動装置の概略正面図である。図３のＡ−Ａ線に沿う要部横断面図である。図３のＢ−Ｂ線に沿う要部縦断面図である。アクチュエータへの電流を遮断したときの状態を示す概略上面図である。アクチュエータへの電流を遮断したときの状態を示す概略正面図である。アクチュエータへの電流を遮断したときの状態を示す要部横断面図である。異常下降移動時に制動子をガイドレールに押圧しているときの状態を示す概略正面図である。異常上昇移動時に制動子をガイドレールに押圧しているときの状態を示す概略正面図である。復帰運転によりアクチュエータに通電したときの状態を示す概略上面図である。復帰運転によりアクチュエータに通電したときの状態を示す概略正面図である。復帰運転によりアクチュエータに通電したときの状態を示す要部横断面図である。復帰運転により昇降体が異常動作と反対方向に運転されたときの状態を示す概略正面図である。復帰運転により昇降体が異常動作と反対方向に運転されたときの状態を示す要部横断面図である。

符号の説明

１機械室
２綱車
３ロープ
４乗かご
５つり合いおもり
６昇降路
７かご側ガイドレール
８つり合いおもり側ガイドレール
１０制動装置
１１軸
１２制動用アーム
１３制動用弾性体
１４作動用アーム
１５作動用弾性体
１６アクチュエータ
２０制動手段
２１制動子
２２制動子ガイドプレート
２２ａ垂直部
２２ｂ水平部
２３作動用斜面体
２４復帰部
２４ａ軸
２４ｂ左右方向復帰用固定板
２４ｃ左右方向復帰用弾性体
２４ｄ左右方向復帰用可動板
２４ｅ上下方向復帰用板
２４ｆ上下方向復帰用軸
２４ｇ上下方向復帰用弾性体
２５斜面
２６基板

Claims

ガイドレールにより案内される昇降体に設けられたエレベーターの制動装置において、
互いに対向するように対となって配置されるとともに、軸を介して回動可能に設けられる制動用アームと、これらの制動用アーム間に介設される制動用弾性体と、互いに対向するように対となって配置されるとともに、軸を介して回動可能に設けられる作動用アームと、これらの作動用アーム間に介設される作動用弾性体およびアクチュエータと、前記制動用アームおよび前記作動用アームの端部に配置されるとともに、前記ガイドレールに押し付けられたときの摩擦力により、昇降体の下降移動時には上方に移動し、上昇移動時には下方に移動する対となる制動子、および制動動作後、前記制動子を中立位置に復帰させる復帰部を有してなる制動手段とを備えたことを特徴とするエレベーターの制動装置。
前記復帰部は、前記作動用アームに連結される軸と、この軸を介して前記制動子と対向するように配置されるとともに、前記軸により押圧され、その弾性力により前記制動子を左右方向にあって中立位置に復帰させる左右方向復帰用弾性体とを備えてなることを特徴とする請求項１記載のエレベーターの制動装置。
前記復帰部は、一端が前記制動子の下端に当接するとともに、他端が昇降体側に当接するように配置され、前記制動子を上下方向にあって中立位置に復帰させる上下方向復帰用弾性体を備えてなることを特徴とする請求項１記載のエレベーターの制動装置。