JP5088370B2 - エレベータ用巻上機のブレーキ装置 - Google Patents

Description

この発明は、エレベータのかごを駆動する巻上機に設けられたブレーキ装置に関するものである。

ロープ式エレベータでは、一般に、エレベータのかごと釣合い重りとを主ロープによって釣瓶式に懸架するとともに、この主ロープを巻上機の駆動綱車に巻き掛けることにより、駆動綱車の回動を制御して、かごを走行及び停止させている。また、利用者が上記構成のエレベータを乗り降りする間、上記かごは正規着床位置に停止されており、この時のかごは、上記巻上機に備えられたブレーキ装置の制動力によって支持されている。

巻上機のブレーキ装置は、一般に、駆動綱車に連動するブレーキドラムにブレーキライニングを押し付けた際の摩擦力によって上記制動力を生じさせ、ブレーキライニングをブレーキドラムから離隔することによって上記制動力を解放、即ちかごを走行可能な状態とする。

例えば、ブレーキ装置の従来技術として、ブレーキライニングが固定された可動鉄心を電磁マグネットで吸引して、ブレーキライニングをブレーキドラムから離隔するとともに、電磁マグネットの吸引面側に衝撃部材を設けることにより、可動鉄心が電磁マグネットに吸引されて衝突する際の衝撃音を低減させるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

日本特開２００６−８９１６２号公報

特許文献１記載のものを含め、従来の巻上機に備えられたブレーキ装置では、ブレーキドラムにブレーキライニングを押し付けるためのバネに不具合が発生したり、ブレーキライニングの摩擦係数が低下したりすると、所望の制動力を得ることができず、かごが上昇或いは下降してしまう可能性があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、制動力を発生させるためのバネに不具合が発生したり、ブレーキライニング等の摩擦係数が低下したりした場合であっても、かごの移動を確実に防止することができるエレベータ用巻上機のブレーキ装置を提供することである。

この発明に係るエレベータ用巻上機のブレーキ装置は、エレベータのかごを駆動する巻上機に備えられたブレーキ装置であって、巻上機の駆動綱車に連動して回動する被制動体と、被制動体にその一部が押し付けられることにより、被制動体との間に、駆動綱車を制動させるための摩擦力を発生させる押付部材と、押付部材が被制動体に接触及び被制動体から離隔するように、押付部材を移動自在に支持する支持体と、押付部材が被制動体に押し付けられるように常時付勢するバネと、支持体に設けられ、押付部材に連動する可動鉄心と、励磁されることにより、可動鉄心を吸引して、押付部材をバネの付勢力に抗して被制動体から離隔させる第１電磁マグネットと、励磁されることにより、可動鉄心を吸引して、押付部材を被制動体に押し付ける第２電磁マグネットと、第２電磁マグネットのブレーキコイルに流れる電流を検出する電流検出器と、第１電磁マグネットのブレーキコイルへの通電が遮断されてから所定時間内に、電流検出器によって、第２電磁マグネットのブレーキコイルに所定量の電流が流れたことが検出されない場合に、第２電磁マグネットを励磁するブレーキ制御装置と、を備えたものである。

この発明によれば、制動力を発生させるためのバネに不具合が発生したり、ブレーキライニング等の摩擦係数が低下したりした場合であっても、かごの移動を確実に防止することができるようになる。

この発明の実施の形態１におけるエレベータ用巻上機のブレーキ装置を示す構成図である。 図１に示すブレーキ装置の動作を説明するための図である。 図１に示すブレーキ装置の動作を説明するための図である。 図１に示すブレーキ装置の動作を説明するための図である。 この発明の実施の形態２におけるエレベータ用巻上機のブレーキ装置を示す構成図である。

１ かご、 ２ 釣合い重り、 ３ 主ロープ、 ４ 巻上機、 ５ 駆動綱車、
６ モータ、 ７ ブレーキ装置、 ８ ブレーキドラム、
９ ブレーキライニング、 １０ 支持体、 １１ レバー、 １２ バネ、
１３ 第１アーマチュア、 １４ 第１電磁マグネット、 １５ ブレーキコイル、
１６ 第２アーマチュア、 １７ 第２電磁マグネット、 １８ ブレーキコイル、
１９ エンコーダ、 ２０ ブレーキ制御装置、 ２１ ブレーキスイッチ、
２２ 電流検出器

この発明をより詳細に説明するため、添付の図面に従ってこれを説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１におけるエレベータ用巻上機のブレーキ装置を示す構成図、図２乃至図４は図１に示すブレーキ装置の動作を説明するための図である。図１において、１はエレベータ昇降路内を昇降するかご、２はかご１とは昇降路内を逆方向に昇降する釣合い重り、３はかご１と釣合い重り２とを懸架する主ロープ、４は上記主ロープ３を介してかご１を駆動するエレベータ用巻上機である。なお、主ロープ３は、ベルト等の他の手段であっても構わない。

上記巻上機４は、例えば、駆動綱車５、モータ６、ブレーキ装置７によって構成される。そして、上記主ロープ３が巻き掛けられた駆動綱車５の回動をモータ６によって制御することにより、かご１を走行（昇降）及び停止させる。また、かご１がエレベータ乗場に停止し、利用者がかご１に乗り降りする間は、上記ブレーキ装置７の制動力によってかご１が正規着床位置に停止される。

次に、上記ブレーキ装置７の構成を具体的に説明する。
８はモータ６の軸に設けられ、このモータ６の軸、即ち駆動綱車５に連動して回動するブレーキドラム（被制動体）、９は上記ブレーキドラム８の制動面にその一部が押し付けられることにより、ブレーキドラム８との間に、駆動綱車５を制動させるための摩擦力を発生させるブレーキライニング（押付部材）である。即ち、ブレーキ装置７は、ブレーキライニング９をブレーキドラム８の制動面に押し付けた際に発生する摩擦力により、ブレーキドラム８、即ちモータ６の軸及び駆動綱車５の回動を阻止し、かご１を停止保持する。

また、１０は一端部先端にブレーキライニング９が設けられたロッド状の支持体である。この支持体１０は、ブレーキライニング９がブレーキドラム８に接触及びブレーキライニング９から離隔するように、ブレーキライニング９を移動自在に支持する。１１は一端部がブレーキ装置７のハウジング等（図示せず）に回動自在に設けられたレバーである。このレバー１１は、その中間部が、支持体１０に直交するように、支持体１０の中間部に固定されている。１２はブレーキライニング９がブレーキドラム８に押し付けられるように、レバー１１の他端部を常時付勢するバネである。即ち、上記バネ１２の付勢力により、モータ６の軸の回動を阻止するための上記摩擦力が発生する。

１３は支持体１０の他端部に設けられた第１アーマチュアである。この第１アーマチュア１３は可動鉄心からなり、支持体１０及びブレーキライニング９に連動して往復移動する。１４は第１アーマチュア１３に対向するように設けられた第１電磁マグネットである。この第１電磁マグネット１４は、第１アーマチュア１３のブレーキライニング９とは反対側に配置される。そして、第１電磁マグネット１４は、内部のブレーキコイル１５が通電される、即ち励磁されることによって吸引力を発生し、第１アーマチュア１３を吸引する。つまり、第１電磁マグネット１４は、発生した吸引力により、ブレーキライニング９をバネ１２の付勢力に抗してブレーキドラム８から離隔させる。

また、１６は支持体１０の中間部に設けられた第２アーマチュアである。この第２アーマチュア１６も上記第１アーマチュア１３と同様に可動鉄心からなり、支持体１０及びブレーキライニング９に連動して往復移動する。１７は第２アーマチュア１６に対向するように設けられた第２電磁マグネットである。この第２電磁マグネット１７は、第２アーマチュア１６のブレーキライニング９側で、支持体１０の周囲に配置される。

第２電磁マグネット１７は、内部のブレーキコイル１８が通電される、即ち励磁されることによって吸引力を発生し、第２アーマチュア１６を吸引する。そして、第２アーマチュア１６が第２電磁マグネット１７に吸引されることにより、ブレーキライニング９がブレーキドラム８に押し付けられる。即ち、第２電磁マグネット１７は、発生した吸引力により、上記第１電磁マグネット１４に吸引力が発生した際のブレーキライニング９の移動方向とは逆方向にブレーキライニング９を移動させる。

次に、図２乃至図４に基づいて、上記構成を有するブレーキ装置７の動作を具体的に説明する。エレベータのかご１を走行させる場合、ブレーキ装置７では、ブレーキコイル１５が通電されることにより、第１電磁マグネット１４に所定の吸引力が発生している。そして、第１電磁マグネット１４に発生したこの吸引力によって第１アーマチュア１３を吸引し、ブレーキライニング９をブレーキドラム８から離隔させて制動力を解放する。即ち、かご１の走行時、ブレーキライニング９とブレーキドラム８との間には、所定の間隙が形成されている（図２参照）。

また、かご１の停止中は、ブレーキコイル１５への通電を遮断し、第１電磁マグネット１４を消磁する。このため、ブレーキライニング９はバネ１２の付勢力によってブレーキドラム８に押し付けられ、ブレーキドラム８とブレーキライニング９との間に、モータ６の軸の回動を阻止するための摩擦力が発生する（図３参照）。

一方、上記バネ１２の不具合や、ブレーキライニング９の摩擦係数の低下等が発生した場合には、ブレーキドラム８とブレーキライニング９との間に所望の摩擦力が発生せず、図３に示す状態であっても、モータ６の軸が、かご１と釣合い重り２との重量差に応じて回転する恐れがある。かかる場合、ブレーキ装置７では、ブレーキコイル１８に通電することにより、第２電磁マグネット１７に所定の吸引力を発生させる。そして、第２電磁マグネット１７に発生したこの吸引力によって第２アーマチュア１６を吸引し、ブレーキライニング９をブレーキドラム８に更に押し付けて、不足する制動力を補うようにする（図４参照）。

この発明の実施の形態１によれば、かご１の停止時に、バネ１２の不具合やブレーキライニング９の摩擦係数の低下等が発生した場合であっても、第２電磁マグネット１７を励磁することによって不足する制動力を補うことができ、かご１の移動を確実に防止することが可能となる。

なお、実施の形態１では、被制動体としてブレーキドラム８、押付部材としてブレーキライニング９を採用した場合について説明したが、上記被制動体と押付部材とは、例えば、ブレーキディスクとブレーキパッドのような他の手段であっても構わない。また、第１アーマチュア１３と第２アーマチュア１６とは一体に構成されていても良く、かかる構成であっても上記と同様の効果を奏することができる。

実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２におけるエレベータ用巻上機のブレーキ装置を示す構成図である。図５において、エレベータ用巻上機４のブレーキ装置７には、かご１の停止時に、バネ１２の付勢力によって所定の制動力が得られているか否かを判定する制動力判定手段が備えられている。

即ち、上記構成のブレーキ装置７では、かご１の走行時、ブレーキコイル１５への通電によって第１電磁マグネット１４に所定の吸引力を発生させている。一方、かご１の停止中は、ブレーキコイル１５への通電を遮断することにより、バネ１２の付勢力によって制動力を生じさせている。そして、かご１の停止中には、更に、上記制動力判定手段によって所定の制動力が得られているか否かが判定され、所定の制動力が得られていないと判定された場合に、第２電磁マグネット１７が励磁され、不足する制動力が補われるように動作する。

以下に、上記制動力判定手段の具体的構成について説明する。
１９はブレーキドラム８の回転を検出するエンコーダ（回転検出装置）、２０は第１電磁マグネット１４及び第２電磁マグネット１７を制御するブレーキ制御装置である。このブレーキ制御装置２０は、かご１がバネ１２の付勢力のみによって停止されている通常制動の期間中、即ちブレーキコイル１５への通電が遮断されている所定期間に、エンコーダ１９からの出力パルス変化を監視し、上記所定期間にブレーキドラム８が所定量以上回転したことが検出されると、通常制動における制動力低下を判断して、第２電磁マグネット１７を励磁する。

なお、上記では、ブレーキドラム８の回転をブレーキドラム８に設けられたエンコーダ１９によって検出する場合について説明したが、ブレーキドラム８の回転を検出することができれば、上記エンコーダ１９等の回転検出装置の構成は、如何なるものであっても構わない。また、この回転検出装置は、駆動綱車５やモータ６の軸の回転からブレーキドラム８の回転を検出するものであっても構わない。

また、制動力判定手段は他の構成によっても実現することが可能である。
２１はブレーキライニング９が所定の押付位置に移動したことを検出するブレーキスイッチである。即ち、ブレーキスイッチ２１は、ブレーキライニング９がブレーキドラム８に押し付けられた状態（押付状態）と、ブレーキライニング９がブレーキドラム８に対して所定の間隙を有して配置された状態（解放状態）とを検出する。例えば、ブレーキスイッチ２１は、ブレーキライニング９よりも動作距離が大きいレバー１１の他端部に対向して配置され、ブレーキライニング９がブレーキドラム８に接触する所定位置でレバー１１に付勢されてＯＮになり、その信号をブレーキ制御装置２０に対して出力する。

ブレーキ制御装置２０では、ブレーキスイッチ２１のＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいてブレーキライニング９が所定の押付位置に移動したか否かを判定する。そして、ブレーキ制御装置２０は、ブレーキコイル１５への通電が遮断されてから所定時間内に、ブレーキライニング９が所定の上記押付位置に移動したことが検出されない場合に、ブレーキ装置７の動作異常と判断し、ブレーキコイル１８に通電して第２電磁マグネット１７を励磁する。かかる構成を有することにより、例えば、第１アーマチュア１３のセリ等が原因で所定の制動力が得られない場合であっても、第２電磁マグネット１７に発生する吸引力によって、不足分の制動力を補うことが可能となる。

また、２２はブレーキコイル１８に流れる電流を検出する電流検出器である。電流検出器２２は、検出した電流値をブレーキ制御装置２０に対して出力する。

エレベータのかご１が停止すると、ブレーキコイル１５への通電が遮断されるため、第２アーマチュア１６、支持体１０、ブレーキライニング９等は、バネ１２の付勢力によってブレーキドラム８側に急激に移動する。このため、ブレーキ装置７では、バネ１２による制動力が発生すると同時に、瞬間的に、第２電磁マグネット１７のブレーキコイル１８に誘導起電力による電流が流れる。

上記誘導起電力による電流は、電流検出器２２によって検出することができる。このため、ブレーキ制御装置２０は、上記誘導起電力の有無、即ちブレーキコイル１８の電流変化の有無に基づいて、ブレーキライニング９が正常にブレーキドラム８側に移動したか否かを判定する。

したがって、ブレーキ制御装置２０は、ブレーキコイル１５への通電が遮断されてから所定時間内に、ブレーキコイル１８に所定量の電流が流れたことが検出されない場合に、ブレーキ装置７の動作異常と判断し、ブレーキコイル１８に通電して第２電磁マグネット１７を励磁する。かかる構成を有することにより、例えば、第１アーマチュア１３のセリ等が原因で所定の制動力が得られない場合であっても、第２電磁マグネット１７に発生する吸引力によって、不足分の制動力を補うことが可能となる。

以上のように、この発明にかかるエレベータ用巻上機のブレーキ装置によれば、制動力を発生させるためのバネに不具合が発生したり、ブレーキライニング等の摩擦係数が低下したりした場合であっても、かごの移動を確実に防止することができ、種々のエレベータ用巻上機に適用することが可能である。

Claims (1)

1. エレベータのかごを駆動する巻上機に備えられたブレーキ装置であって、
   前記巻上機の駆動綱車に連動して回動する被制動体と、
   前記被制動体にその一部が押し付けられることにより、前記被制動体との間に、前記駆動綱車を制動させるための摩擦力を発生させる押付部材と、
   前記押付部材が前記被制動体に接触及び前記被制動体から離隔するように、前記押付部材を移動自在に支持する支持体と、
   前記押付部材が前記被制動体に押し付けられるように常時付勢するバネと、
   前記支持体に設けられ、前記押付部材に連動する可動鉄心と、
   励磁されることにより、前記可動鉄心を吸引して、前記押付部材を前記バネの付勢力に抗して前記被制動体から離隔させる第１電磁マグネットと、
   励磁されることにより、前記可動鉄心を吸引して、前記押付部材を前記被制動体に押し付ける第２電磁マグネットと、
   前記第２電磁マグネットのブレーキコイルに流れる電流を検出する電流検出器と、
   前記第１電磁マグネットのブレーキコイルへの通電が遮断されてから所定時間内に、前記電流検出器によって、前記第２電磁マグネットの前記ブレーキコイルに所定量の電流が流れたことが検出されない場合に、前記第２電磁マグネットを励磁するブレーキ制御装置と、
   を備えたことを特徴とするエレベータ用巻上機のブレーキ装置。

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