JP6018998B2 - エレベータのブレーキ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ブレーキドラムの表面状態を検出するセンサの信号に基づいて、ブレーキドラムの表面の結露に関係する判定を行う判定部を備えたエレベータのブレーキ装置に関する。

エレベータの機械室内では、設置された機器自体の温度と周囲温度との温度差等により、機器表面に結露が生じる場合がある。例えば、巻上機を用いて乗かごを昇降させるロープ式エレベータでは、ブレーキ装置の作動によって乗かごの停止・着床が行われるが、周囲温度との温度差等により、ブレーキ装置の構成部材であるブレーキドラムや摩擦材から成るブレーキシューに結露が生じることがある。このようにブレーキドラムやブレーキシューに結露が生じても、従来一般にはそのまま通常運転が継続されている。

しかし、ブレーキ装置のブレーキドラムやブレーキシューに結露が生じると、乗かごの停止・着床の際に、ブレーキドラムとブレーキシューとの間でスリップし、乗かごが着床誤差の許容範囲を超えて停止・着床することがある。なお、ブレーキシューの結露は、ブレーキシューを膨張させることになるので、ブレーキシューとブレーキドラムとの隙間を狭めることになり、場合によってはブレーキシューとブレーキドラムが常時接触して運転制御上の過負荷を生じる懸念がある。

このようなことから、ブレーキドラムの結露を防ぐ従来技術として、例えば特許文献１に開示されたものがある。この従来技術は、温度センサと湿度センサの信号を入力する比較判定部を備え、この比較判定部で温度センサと湿度センサの信号に基づいてブレーキドラムの表面に結露を生じると判定されたときに、巻上機を起動させてエレベータを無負荷運転させ、そのときのブレーキシューとブレーキドラムとの摩擦熱により、ブレーキドラムの表面温度を常に露点以上に保つ構成となっている。

実開平４−５３７７３号公報

前述した特許文献１に開示された従来技術は、ブレーキシューとブレーキドラムとの間に発生させた摩擦熱により結露を防止しようとするものであり、摩擦熱の生成に時間を要する。すなわち、この従来技術は迅速に結露を除去することができず、結露の除去効率の向上を見込み難い。このために、結露の除去のためにエレベータの乗かごに対する乗降を停止させる時間が長くなり、エレベータの利用客に対するサービス性が低下しやすい。

本発明は、前述した従来技術における実情からなされたもので、その目的は、ブレーキドラムに生じた結露を迅速に除去することができるエレベータ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、本発明に係るエレベータのブレーキ装置は、乗かごとつり合いおもりを連結するロープが巻き掛けられる巻上機に一体的に接続されたブレーキドラムと、このブレーキドラムを制動するブレーキシューが設けられたブレーキレバーと、前記ブレーキドラムの表面状態を検出するセンサと、このセンサから出力された信号に基づいて、前記ブレーキドラムの表面の結露に関係する判定を行う判定部とを備えたエレベータのブレーキ装置において、前記センサは、前記ブレーキドラムの表面の結露を検出する結露検出センサから成り、前記結露検出センサから出力された信号に基づいて前記ブレーキドラムの表面の結露を除去するように作動する結露除去装置を備え、前記結露除去装置は、前記判定部を構成し、前記結露検出センサから出力される信号に基づいて結露の除去を要するかどうか判定する結露判定部と、前記結露判定部で結露の除去を要すると判定されたとき、前記ブレーキドラムの表面に当接して前記ブレーキドラムの表面の結露を吸着可能な吸着部と、前記結露判定部の判定に基づいて、前記ブレーキドラムの表面に当接させるように、また、前記ブレーキドラムの表面から離隔させるように前記吸着部を駆動する吸着部駆動手段とを含むことを特徴としている。

本発明によれば、ブレーキドラムに結露を生じたときには、結露除去装置の吸着部をブレーキドラムに当接させるように吸着部駆動手段を作動させることにより、ブレーキドラムの結露が吸着部に吸着され、このブレーキドラムに生じた結露を迅速に除去することができる。すなわち本発明は、結露の除去効率を従来よりも向上させることができる。これにより本発明は、結露の除去のためにエレベータの利用客に対する乗降を停止させる時間を短縮させることができ、エレベータの利用客に対するサービス性を従来よりも向上させることができる。

本発明のエレベータのブレーキ装置の一実施形態を示す図で、（ａ）図は制動解除状態を示す側面図、（ｂ）図は制動状態を示す側面図である。 本実施形態に備えられるブレーキレバー及びブレーキシュー部分を示す要部側面図である。 本実施形態に備えられるブレーキシューを示す正面図である。 本実施形態に備えられる結露除去装置の構成を示す図である。 本実施形態に備えられる結露除去装置の要部を示す正面図である。 本実施形態で実施される制御を示すフローチャートである。

以下、本発明に係るエレベータのブレーキ装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図示しないが、本発明の一実施形態に係るブレーキ装置が備えられるエレベータは、乗かごとつり合いおもりを連結するロープが巻き掛けられる巻上機を有する。この巻上機を回転させることにより、ロープを介して乗かごとつり合いおもりが釣瓶式に昇降路内を昇降する。

図１に示すように、本実施形態は、巻上機に一体的に接続され、巻上機と同期して回転するブレーキドラム１と、このブレーキドラム１を制動するブレーキシュー２が設けられたブレーキレバー５とを備えている。ブレーキレバー５は支点ピン４を中心に回動する。

また、本実施形態は、通電時に同図１の（ａ）図に示す矢印３０方向に移動力を与えてブレーキレバー５を開くように回動させてブレーキシュー２をブレーキドラム１から離隔させ、制動解除状態とする電磁石３を備えている。この電磁石３の非通電時には、復帰ばね６の付勢力により同図１の（ｂ）図に示す矢印３１方向に移動力が与えられ、ブレーキレバー５が閉じられる方向に回動する。これによりブレーキシュー２がブレーキドラム１に押し付けられ、制動状態となる。

また、本実施形態は、ブレーキドラム１の表面状態を検出するセンサを備えている。このセンサは、ブレーキドラム１の表面の結露を検出する結露検出センサ８によって構成されている。この結露検出センサ８は、図２，３に示すように、押し付けばね９によってブレーキドラム１方向に付勢されており、図１の（ｂ）図に示す制動状態ではブレーキドラム１の表面に押圧されて、結露を検出する。

また、本実施形態は、図１，２に示すように、結露検出センサ８から出力された信号に基づいてブレーキドラム１の表面の結露を除去するように作動する結露除去装置７を備えている。

図４，５に示すように、結露除去装置７は、結露検出センサ８から出力される信号に基づいて結露の除去を要するかどうか判定する結露判定部１３と、ブレーキドラム１の下部表面に対向するように配置され、ブレーキドラム１の下部表面に当接してブレーキドラム１の結露を吸着可能な吸着部１９と、ブレーキドラム１の下部表面に当接させるように、また、ブレーキドラム１の下部表面から離隔させるように、吸着部１９を駆動する吸着部駆動手段とを含んでいる。

結露判定部１３は、エレベータの運行制御を行う制御装置１０に信号線１１，１２を介して接続され、制御装置１０から信号線１１を介して出力される乗かごの停止時間情報と、図示しない温度湿度計から出力される温度湿度情報と、前述した結露検出センサ８から出力される信号とに基づいて、結露の除去を要するかどうか判定する。

前述した吸着部１９は、吸水性部材と、この吸水性部材を保持し剛性を有する保持部材とを含んでいる。吸水性部材と保持部材とを含めた全体形状は例えば、ブレーキドラム１の周面に沿う形状に設定してある。

前述した吸着部駆動手段は、吸着部１９を昇降させる昇降部１８と、この昇降部１８が支持される支持部１６と、昇降部１８を作動させるモータ１５と、このモータ１５に電力を供給するバッテリ１４とを含んでいる。

また吸着部駆動手段は、結露判定部１３の判定結果に応じて切替られる切替スイッチ１７を含んでいる。結露判定部１３で結露の除去を要すると判定されたとき、結露判定部１３から出力される信号により切替スイッチ１７は第１切替位置となり、モータ１５を正転させる。また、結露判定部１３で結露の除去を要すると判定された後に、結露の除去を要しなくなったと判定されたとき、結露判定部１３から出力される信号により切替スイッチ１７は第２切替位置となり、モータ１５を逆転させる。

前述した支持部１６内には、モータ１５の出力軸に連結したギヤが回転自在に収納されている。また前述した昇降部１８には、前述のギヤと噛み合うラックが上下方向に延設されている。すなわち、前述したギヤとラックの噛み合いを介して、昇降部１８が昇降するようになっている。

前述した制御装置１０は、モータ５の駆動によって昇降部１８を昇降させた際に、ブレーキレバー５に設けられたブレーキシュー２をブレーキドラム１から離隔させた制動解除状態に保って、ブレーキドラム１を回転させるように図示しない巻上機の駆動を制御し、モータ１５の駆動によって昇降部１８を下降させた際に、ブレーキドラム１の回転を停止させるように巻上機の駆動を停止させる制御を行う。

また、本実施形態は、ブレーキドラム１の表面に当接した吸着部１９を正規の位置に保つ一対の位置決めばね２０を備えている。前述した昇降部１８は、一対の位置決めばね２０が係着されるばね係着部１８ａと、前述したラックが設けられる保持軸１８ｂとを含んでいる。

例えば、吸着部１９をブレーキドラム１の表面に当接させ、制動解除に保っている状態でブレーキドラム１を回転させた際に、吸着部１９がブレーキドラム１の軸方向、すなわち径方向と直交する方向に位置ずれしようとしたときに、前述の一対の位置決めばね２０により吸着部１９がブレーキドラム１の表面に正しく対向する位置に保たれるように付勢される。

このように構成した本実施形態に係るエレベータのブレーキ装置の動作について、図６を用いて以下に説明する。

本実施形態に係る結露判定部１３は、制御装置１０から信号線１１を介して乗かごの停止時間情報を随時入手する（手順Ｓ１，Ｓ２）。結露判定部１３に含まれるタイマの計測で乗かごの停止時間が所定時間以上、例えば１０時間以上となると、ブレーキドラム１の表面に結露を生じている可能性があると見做される状態となり、このとき結露判定部１３は図示しない温度湿度計から温度湿度情報を入手する（手順Ｓ３）。

また、このとき同時に、結露判定部１３は、結露検出センサ８からの信号を入手し、予め設定され、除去を要する結露と見做される結露閾値に基づいてブレーキドラム１の表面の結露の除去を要するかどうか判定する（手順Ｓ４）。結露の除去を要しないと判定したとき（ＮＯ）には手順Ｓ１に戻る。

手順Ｓ４の判定で結露の除去を要すると判定したとき（ＹＥＳ）には、信号線１２を介して制御装置１０へ結露発生判定情報を送信するとともに、第１切替位置に切り替える信号を切替スイッチ１７に出力する。制御装置１０は結露判定部１３から送信された結露発生判定情報に基づいて通常運転モードを中止させ、エレベータの利用客の利用を不可とする低速の保守運転モードに変更させる制御を行う（手順Ｓ５）。

なお、停止時間情報、温度湿度情報を入手することで、結露判定部１３は、高精度で結露の有無を判定できるが、結露検出センサ８が高精度のものである場合には、その結露検出センサ８から出力される信号のみに基づいて結露の有無を判定してもよい。

前述した切替スイッチ１７が第１切替位置に切り替えられるとモータ１５が例えば設定時間の間、正転し、このモータ１５の正転に伴って支持部１６に収納されたギヤが回転し、このギヤと噛み合うラックが上昇する。これにより昇降部１８が上昇し、吸着部１９がブレーキドラム１の下部表面に当接する。設定時間の間、モータ１５が正転した後、モータ１５が停止する。また、設定時間経過した後、制御装置１０による制御で電磁石３が駆動して図１の（ａ）図に示すように制動解除状態となるとともに、巻上機が回転する。この巻上機の回転に伴ってブレーキドラム１が回転する。これにより、ブレーキドラム１の表面の結露が吸着部１９によって相対的に拭き取られる（手順Ｓ６）。

ここで、結露判定部１３で結露検出センサ８等の信号に基づいて、ブレーキドラム１の表面の結露の除去を要しないかどうか判定する（手順Ｓ７）。結露の除去を要すると判定したとき（ＮＯ）には手順Ｓ６に戻り、結露の除去操作が継続される。

手順Ｓ７の判定で、結露の除去を要しないと判定されたとき（ＹＥＳ）、すなわち結露が除去されたと見做されたとき、結露判定部１３は信号線１２を介して巻上機の駆動を停止させるための信号を制御装置１０に出力するとともに、切替スイッチ１７に第２切替位置に切り替える信号を出力する。制御装置１０の制御により巻上機の回転が停止するとともに、電磁石３が駆動して図１の（ｂ）図に示すように制動状態となる。巻上機の回転停止に伴ってブレーキドラム１の回転が停止する。

また、切替スイッチ１７が第２切替位置に切り替えられることにより、モータ１５が例えば設定時間の間、逆転し、このモータ１５の逆転に伴って支持部１６に収納されたギヤが回転し、このギヤと噛み合うラックが下降する。これにより昇降部１８が下降し、吸着部１９がブレーキドラム１の下部表面から離隔する。設定時間の間、モータ１５が逆転した後、モータ１５が停止する（手順Ｓ８）。

また、設定時間経過した後、結露判定部１３から信号線１２を介して出力される信号に基づく制御装置１０の制御で、それまでの低速回転から、エレベータの利用客の利用が可能な通常運転に変更される。

本実施形態によれば、ブレーキドラム１に結露を生じたときには、結露除去装置７の吸着部１９をブレーキドラム１に当接させるようにモータ１５、昇降部１８等を作動させることにより、ブレーキドラム１の結露が吸着部１９に吸着され、このブレーキドラム１に生じた結露を迅速に除去することができる。これによりブレーキドラム１の結露によるブレーキドラム１とブレーキシュー２との間のスリップの発生を防ぐことができ、エレベータの安全運転を実現させることができる。本実施形態は前述のようにブレーキドラム１に生じた結露を迅速に除去することができるので、結露の除去のためにエレベータの乗かごに対する乗降を停止させる時間を短縮させることができ、エレベータの利用客に対するサービス性を向上させることができる。前述のように吸着部１９によって結露を吸着させる際に、ブレーキドラム１に付着したブレーキシュー２の磨耗分も吸着部１９によって吸着され、除去することができる。このこともエレベータの安全運転の実現に貢献する。

なお本実施形態は、ブレーキシュー２の表面に生じた結露を直接的に吸着するものではないが、ブレーキシュー２の表面に生じた結露は、図１の（ｂ）図に示す制動状態においてブレーキドラム１の表面に付着しやすくなるので、ブレーキドラム１の表面の結露を前述のようにして除去することにより間接的に、ブレーキシュー２の表面に生じた結露を少なくすることができる。

前述した実施形態は、ブレーキドラム１の結露の除去に際し、吸着部１９をブレーキドラム１の下部表面に当接させた状態でブレーキドラム１を回転させるように制御装置１０で制御する構成にしたが、ブレーキドラム１の結露は自重によりブレーキドラム１の下部表面に集まる傾向にあるので、ブレーキドラム１を回転させないで吸着部１９をブレーキドラム１の下部表面に当接させるようにしても、ブレーキドラム１の結露の相当量を除去することができる。このような観点から、前述した実施形態におけるように吸着部１９による結露の吸着に際し、制御装置１０によって巻上機及びブレーキドラム１を回転させる構成とせずに、吸着部１９をブレーキドラム１の下部表面に単に当接させるだけの制御を行うようにしてもよい。

１ ブレーキドラム
２ ブレーキシュー
５ ブレーキレバー
７ 結露除去装置
８ 結露検出センサ
１０ 制御装置
１３ 結露判定部
１５ モータ（吸着部駆動手段）
１６ 支持部（吸着部駆動手段）
１７ 切替スイッチ（吸着部駆動手段）
１８ 昇降部（吸着部駆動手段）
１８ａ ばね係着部
１８ｂ 保持軸
１９ 吸着部
２０ 位置決めばね

Claims (5)

1. 乗かごとつり合いおもりを連結するロープが巻き掛けられる巻上機に一体的に接続されたブレーキドラムと、このブレーキドラムを制動するブレーキシューが設けられたブレーキレバーと、前記ブレーキドラムの表面状態を検出するセンサと、このセンサから出力された信号に基づいて、前記ブレーキドラムの表面の結露に関係する判定を行う判定部とを備えたエレベータのブレーキ装置において、
   前記センサは、前記ブレーキドラムの表面の結露を検出する結露検出センサから成り、
   前記結露検出センサから出力された信号に基づいて前記ブレーキドラムの表面の結露を除去するように作動する結露除去装置を備え、
   前記結露除去装置は、
   前記判定部を構成し、前記結露検出センサから出力される信号に基づいて結露の除去を要するかどうか判定する結露判定部と、
   前記結露判定部で結露の除去を要すると判定されたとき、前記ブレーキドラムの表面に当接して前記ブレーキドラムの表面の結露を吸着可能な吸着部と、
   前記結露判定部の判定に基づいて、前記ブレーキドラムの表面に当接させるように、また、前記ブレーキドラムの表面から離隔させるように前記吸着部を駆動する吸着部駆動手段とを含むことを特徴とするエレベータのブレーキ装置。
2. 請求項１に記載のエレベータのブレーキ装置において、
   前記吸着部駆動手段は、前記吸着部を昇降させる昇降部と、この昇降部を作動させるモータとを含むことを特徴とするエレベータのブレーキ装置。
3. 請求項１または２に記載のエレベータのブレーキ装置において、
   前記吸着部は、吸水性部材と、この吸水性部材を保持し剛性を有する保持部材とを含むことを特徴とするエレベータのブレーキ装置。
4. 請求項３に記載のエレベータのブレーキ装置において、
   前記吸水性部材と前記保持部材とを含めた全体形状を、前記ブレーキドラムの周面に沿う湾曲形状に設定したことを特徴とするエレベータのブレーキ装置。
5. 請求項２に記載のエレベータのブレーキ装置において、
   前記モータの駆動によって前記昇降部を昇降させた際に、前記ブレーキレバーに設けられた前記ブレーキシューを前記ブレーキドラムから離隔させた制動解除状態に保って、前記ブレーキドラムを回転させるように前記巻上機の駆動を制御し、前記モータの駆動によって前記昇降部を下降させた際に、前記ブレーキドラムの回転を停止させるように前記巻上機の駆動を停止させる制御を行う制御装置を備えたことを特徴とするエレベータのブレーキ装置。