JP6067177B2

JP6067177B2 - エレベータおよびエレベータ用巻上機ブレーキ

Info

Publication number: JP6067177B2
Application number: JP2016507200A
Authority: JP
Inventors: 佳典谷
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-03-13
Filing date: 2014-03-13
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2034-03-13
Also published as: WO2015136663A1; CN106103330A; JPWO2015136663A1; CN106103330B

Description

この発明は、特に制動力解除時に発生する衝突音を低減する緩衝部材を備えたエレベータおよびエレベータ用巻上機ブレーキに関するものである。

従来のエレベータ用巻上機ブレーキは、巻上機の回転軸とともに回転するブレーキリングの制動面に離接して設けられたライニングと、ライニングに連結されてこれを支持する可動鉄心と、励磁時に可動鉄心を吸引してライニングを制動面から離間させる電磁コイルおよび磁気鉄心からなる電磁マグネットと、電磁マグネットの非励磁状態時にライニングを制動面に押しつけるコイルバネと、磁気鉄心に配設されて電磁マグネットの励磁時に可動鉄心が磁気鉄心に当接するときの衝撃を吸収して衝突音を低減する緩衝部材と、を備えていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−８９１６２号公報

従来のエレベータ用巻上機ブレーキでは、電磁マグネットの励磁時に、緩衝部材が電磁マグネットの磁気吸引力により可動鉄心と磁気鉄心との間に加圧挟持されている。そこで、緩衝部材の弾性劣化が促進されるという課題があった。また、緩衝部材の復元力（反力）が、コイルバネの復元力とともに可動鉄心を磁気鉄心から離間させるように作用するので、ライニングを制動面から離間させておく電磁コイルの保持電流が大きくなるという課題もあった。

この発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、制動力解除時に、アーマチュアと電磁フィールドの間に緩衝部材を介在させて衝突音を低減するとともに、かごの走行時に、アーマチュアを電磁フィールドに当接させて、緩衝部材の弾性劣化を抑制し、かつ電磁コイルの保持電流を低減するエレベータおよびエレベータ用巻上機ブレーキを得ることを目的とする。

この発明によるエレベータ用巻上機ブレーキは、回転体の制動面に対向して配置される制動部材と、上記制動部材に連結され、上記制動部材を上記制動面に接離させる方向に往復移動可能に配設された磁性材料で作製されたアーマチュアと、電磁コイルを有し、上記電磁コイルの励磁時に上記アーマチュアを吸引して上記制動部材を上記制動面から離反させる磁性材料で作製された電磁フィールドと、上記電磁フィールドと上記アーマチュアとの間に装着され、上記電磁コイルの非励磁時に、上記アーマチュアを上記電磁フィールドから離反する方向に付勢して上記制動部材を上記制動面に当接させる付勢部材と、上記電磁コイルの励磁時に、上記アーマチュアと上記電磁フィールドとの衝突を緩和する緩衝部材と、上記緩衝部材に相対して配設され、上記電磁コイルの励磁時に、上記緩衝部材と当接して、上記アーマチュアと上記電磁フィールドとの間に隙間を確保する作動位置と、上記アーマチュアが上記電磁フィールドに接する待避位置との間を往復移動可能に構成された当接板と、上記当接板を上記作動位置に拘束、又は上記当接板の上記作動位置への拘束を解除する当接板駆動機構と、を備えている。

この発明によれば、電磁コイルの励磁時に、当接板駆動機構が当接板を作動位置に拘束する。そこで、当接板が緩衝部材と当接して、アーマチュアと電磁フィールドとの間に隙間が確保され、アーマチュアと電磁フィールドとの衝突音が低減される。さらに、当接駆動機構が、当接板の作動位置への拘束を解除するので、アーマチュは電磁コイルの磁気吸引力により電磁フィールドに当接する。そのとき、当接板が待避位置に移動し、電磁コイルの磁気吸引力による加圧力が緩衝部材に作用しない。これにより、緩衝部材の弾性劣化が抑制される。さらに、電磁コイルの保持電流を低減できるので、巻上機ブレーキの消費電力が低減される。

この発明の実施の形態１に係るエレベータの全体構成を説明する模式図である。この発明の実施の形態１に係るエレベータ用巻上機ブレーキの制動力印加時の状態を示す要部断面図である。この発明の実施の形態１に係るエレベータ用巻上機ブレーキの制動力解除の状態を示す要部断面図である。図２のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。この発明の実施の形態２に係るエレベータ用巻上機ブレーキの制動力印加時の状態を示す要部断面図である。この発明の実施の形態２に係るエレベータ用巻上機ブレーキの制動力解除の状態を示す要部断面図である。

以下、本発明のエレベータおよびエレベータ用巻上機ブレーキの好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るエレベータの全体構成を説明する模式図、図２はこの発明の実施の形態１に係るエレベータ用巻上機ブレーキの制動力印加時の状態を示す要部断面図、図３はこの発明の実施の形態１に係るエレベータ用巻上機ブレーキの制動力解除の状態を示す要部断面図、図４は図２のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。

図１において、駆動装置である巻上機２が、昇降路１内の上部に設置されている。主索３が巻上機２の綱車２ａに巻き付けられて昇降路１内に垂下されている。そして、かご４が主索３の一端に連結され、つり合い重り５が主索の他端部に連結されて、昇降路１内に吊り下げられている。巻上機２が駆動されて、かご４およびつり合い重り５がかご用ガイドレール６およびつり合い重り用ガイドレール（図示せず）に案内されて昇降路１内を昇降する。また、巻上機２に取り付けられた巻上機ブレーキ１０(図示せず)が作動して、かご４が静止保持される。

つぎに、巻上機ブレーキ１０の構成について、図２から図４を参照しつつ説明する。

巻上機ブレーキ１０は、磁性材料で作製されたアーマチュア１１と、アーマチュア１１に連結された制動部材であるライニング１２と、磁性材料で作製され、アーマチュア１１の内周側にアーマチュア１１と相対するように配設された電磁フィールド１３と、電磁フィールド１３に装着され、励磁されて磁気吸引力を発生させる電磁コイル１４と、圧縮コイルなどにより構成され、制動力を発生する付勢部材１５と、励磁時のアーマチュア１１と電磁フィールド１３との衝突による衝撃を吸収して衝突音を低減する緩衝部材１６と、緩衝部材１６と相対するようにアーマチュア１１に配設され、励磁時に、緩衝部材１６に当接して、アーマチュア１１と電磁フィールド１３との間に隙間を確保する作動位置とアーマチュア１１が電磁フィールド１３に接する待避位置との間を往復移動可能に配設される当接板１７と、当接板１７を作動位置に拘束、あるいは当接板１７の作動位置への拘束を解除する当接板駆動機構２０と、通電制御装置１８と、を備える。

アーマチュア１１は、半径方向に往復移動可能に電磁フィールド１３に装着される。付勢部材１５は、アーマチュア１１と電磁フィールド１３との間に配設され、アーマチュア１１を半径方向外方に付勢している。電磁コイル１４は、付勢部材１５を取り囲むように電磁フィールド１３に装着される。なお、アーマチュア１１、電磁フィールド１３、電磁コイル１４および付勢部材１５が電磁石を構成する。

緩衝部材１６は、ゴムやプラスチックなどの弾性体により構成され、電磁フィールド１３のアーマチュア１１に相対する面に固着される。

当接板駆動機構２０は、頭部２１ａと軸部２１ｂからなるプランジャ２１と、プランジャコイル２２と、を備える。アーマチュア１１には、ライニング１２側に開口するプランジャ収納穴２３と電磁フィールド１３側に開口する当接板収納穴２４が同軸に形成されている。プランジャ収納穴２３と当接板収納穴２４は、軸心位置で貫通孔２５を介して連通されている。当接板収納穴２４が緩衝部材１６と相対している。

プランジャ２１は、頭部２１ａをプランジャ収納穴２３に収納させ、軸部２１ｂを貫通孔２５を通して当接板収納穴２４に突出させて、アーマチュア１１の移動方向と平行な方向に往復移動可能にアーマチュア１１に配設されている。そして、当接板１７が軸部２１ｂの先端に固着されている。また、プランジャ２１は、頭部２１ａがプランジャ収納穴２３の底部に当接したときに、当接板１７がアーマチュア１１の電磁フィールド１３側の面と面一となるように構成されている。

このように構成された当接板駆動機構２０は、プランジャコイル２２に通電されると、プランジャ２１を電磁フィールド１３側に移動させる駆動力が発生する。そこで、プランジャ２１は、頭部２１ａがプランジャ収納穴２３の底部に当接するまで電磁フィールド１３側に移動する。これにより、当接板１７がアーマチュア１１の電磁フィールド１３側の面と面一となる作動位置に位置する。そして、プランジャ２１のライニング１２側への移動がプランジャコイル２２の駆動力により阻止され、当接板１７が作動位置に拘束される。

プランジャコイル２２への通電が停止されると、プランジャ２１を電磁フィールド１３側に移動させる駆動力が消失し、プランジャ２１の拘束、すなわち当接板１７の作動位置への拘束が解除される。そこで、当接板１７が当接板収納穴２４の底部に当接するまで、ライニング１２側に移動可能となる。ここで、当接板収納穴２４が緩衝部材１６の厚みと同じ深さとなっており、当接板１７が当接板収納穴２４の底部に当接する位置が待避位置となる。

このように構成された巻上機ブレーキ１０は、巻上機２の回転軸に連結された円筒状の回転体としてのブレーキリング７の内周側に、ライニング１２がアーマチュア１１の往復移動に連動して、ブレーキリング７の内周面である制動面７ａに接離するように配設される。なお、図示していないが、巻上機ブレーキ１０が一対、図２および図３中、左右に対称的に設置されている。そして、電磁コイル１４が非励磁の時に、アーマチュア１１が付勢部材１５の付勢力により半径方向外方に移動し、ライニング１２が制動面７ａに押し当てられ、巻上機２に制動がかかり、ご４が静止保持される。

そこで、かご４の戸が閉じられ、エレベータ制御装置(図示せず)から制動力解除指令が発せられると、通電制御装置１８が電磁コイル１４に通電する。これにより、電磁コイル１４が励磁され、アーマチュア１１と電磁フィールド１３との間に電磁吸引力が発生し、アーマチュア１１が電磁フィールド１３に吸引される。そして、ライニング１２が制動面７ａから離反し、制動力が解除される。そこで、綱車２ａの回転が可能となり、巻上機２が駆動されて、かご４の昇降が開始される。

また、通電制御装置１８は、電磁コイル１４への通電と同時に、プランジャコイル２２に通電する。これにより、プランジャコイル２２が励磁され、プランジャ２１が電磁フィルｄ１３側に移動され、当接板１７が作動位置に拘束される。そこで、電磁フィールド１３に吸引されて電磁フィールド１３側に移動するアーマチュア１１が、電磁フィールド１３に当接するに先だって、当接板１７が緩衝部材１６に当接し、アーマチュア１１と電磁フィールド１３との衝突が回避される。

さらに、かご４の昇降開始後、エレベータ制御装置が、かご４の走行を検知すると、プランジャ拘束解除信号を発する。通電制御装置１８はプランジャ拘束解除信号を受信すると、プランジャコイル２２への通電を停止する。これにより、当接板１７の作動位置への拘束が解除される。そこで、アーマチュア１１と電磁フィールド１３との間の磁気吸引力により、アーマチュア１１が電磁フィールド１３側に移動し、電磁フィールド１３に当接する。一方、当接板１７は、アーマチュア１１の電磁フィールド１３側への移動に連動して、緩衝部材１６に押されて当接板収納穴２４内を底部側に移動する。そして、アーマチュア１１が電磁フィールド１３に当接し、当接板１７が当接板収納穴２４の底部に接する待避位置まで移動する。

この実施の形態１によれば、電磁コイル１４とプランジャコイル２２に同時に通電して、当接板１７を作動位置に移動、拘束しているので、アーマチュア１１と電磁フィールド１３との衝突に先立って、当接板１７が緩衝部材１６に当接する。そこで、アーマチュア１１と電磁フィールド１３との衝突が回避されるとともに、アーマチュア１１と電磁フィールド１３との衝撃が吸収され、このときの動作音（衝突音）が低減される。

また、かご４の昇降開始後、プランジャコイル２２への通電が停止されるので、かご４の走行中は、アーマチュア１１が電磁フィールド１３に当接し、緩衝部材１６からの反力がない。そこで、かご４の走行中は、緩衝部材１６は加圧挟持されていないので、緩衝部材１６の弾性劣化を防止することができる。

また、制動力解除動作では、電磁コイル１４への通電に加えて、プランジャコイル２２への通電が必要となるので、特許文献１の場合に比べて、巻上機ブレーキ１０の消費電力が増大する。しかし、かご４の走行中は、プランジャコイル２２への通電が停止され、アーマチュア１１が電磁フィールド１３に当接し、緩衝部材１６からの反力がないので、アーマチュア１１を電磁フィールド１３に吸引保持する吸引力を小さくできる。つまり、かご４の走行中は、電磁コイル１４への通電電流（保持電流）を小さくできる。そして、巻上機ブレーキ１０の消費電力はかご４の走行中の電磁コイル１４の保持電流が大半を占めるので、結果として、巻上機ブレーキ１０の省電力化が図られる。

実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２に係るエレベータ用巻上機ブレーキの制動力印加時の状態を示す要部断面図、図６はこの発明の実施の形態２に係るエレベータ用巻上機ブレーキの制動力解除の状態を示す要部断面図である。

図５および図６では、緩衝部材１６は、アーマチュア１１の電磁フィールド１３に相対する面に固着されている。電磁フィールド１３には、アーマチュア１１と反対側に開口するプランジャ収納穴２３とアーマチュア１１側に開口する当接板収納穴２４が同軸に形成されている。プランジャ収納穴２３と当接板収納穴２４は、軸心位置で貫通孔２５を介して連通されている。当接板収納穴２４が緩衝部材１６と相対している。

プランジャ２１は、頭部２１ａをプランジャ収納穴２３に収納させ、軸部２１ｂを貫通孔２５を通して当接板収納穴２４に突出させて、アーマチュア１１の移動方向と平行な方向に往復移動可能に電磁フィールド１３に配設されている。そして、当接板１７が軸部２１ｂの先端に固着されている。また、プランジャ２１は、頭部２１ａがプランジャ収納穴２３の底部に当接したときに、当接板１７が電磁フィールド１３のアーマチュア１１側の面と面一となるように構成されている。

このように構成された当接板駆動機構２０は、プランジャコイル２２に通電されると、プランジャ２１をアーマチュア１１側に移動させる駆動力が発生する。そこで、プランジャ２１は、頭部２１ａがプランジャ収納穴２３の底部に当接するまでアーマチュア１１側に移動する。これにより、当接板１７が電磁フィールド１３のアーマチュア１１側の面と面一となる作動位置に位置する。そして、プランジャ２１のアーマチュア１１と反対側への移動がプランジャコイル２２の駆動力により阻止され、当接板１７が作動位置に拘束される。

プランジャコイル２２への通電が停止されると、プランジャ２１をアーマチュア１１側に移動させる駆動力が消失し、プランジャ２１の拘束、すなわち当接板１７の作動位置への拘束が解除される。そこで、当接板１７が当接板収納穴２４の底部に当接するまで、アーマチュア１１と反対側に移動可能となる。ここで、当接板収納穴２４が緩衝部材１６の厚みと同じ深さとなっており、当接板１７が当接板収納穴２４の底部に当接する位置が待避位置となる。

このように構成された巻上機ブレーキ１０Ａは、緩衝部材１６がアーマチュア１１に配設され、当接板１７および当接板駆動機構２０が電磁フィールド１３に配設されている点を除いて、上記実施の形態１と同様に構成されている。

この巻上機ブレーキ１０Ａにおいても、かご４の戸が閉じられ、エレベータ制御装置から制動力解除指令が発せられると、通電制御装置１８が電磁コイル１４に通電する。これにより、電磁コイル１４が励磁され、アーマチュア１１と電磁フィールド１３との間に電磁吸引力が発生し、アーマチュア１１が電磁フィールド１３に吸引される。そして、ライニング１２が制動面７ａから離反し、制動力が解除される。そこで、綱車２ａの回転が可能となり、巻上機２が駆動されて、かご４の昇降が開始される。

また、通電制御装置１８は、電磁コイル１４への通電と同時に、プランジャコイル２２に通電する。これにより、プランジャコイル２２が励磁され、プランジャ２１がアーマチュア１１側に移動され、当接板１７が作動位置に拘束される。そこで、電磁フィールド１３に吸引されて電磁フィールド１３側に移動するアーマチュア１１が、電磁フィールド１３に当接するに先だって、当接板１７が緩衝部材１６に当接し、アーマチュア１１と電磁フィールド１３との衝突が回避される。

したがって、この実施の形態２においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。

なお、上記各実施の形態では、プランジャコイルへの通電を停止して、当接板の作動位置への拘束を解除し、アーマチュアが電磁フィールドに接する動作に連動して、当接板が作動位置から待避位置に移動している。しかし、復帰バネをプランジャの頭部とプランジャ収納穴の底部との間に配設し、当接板の作動位置への拘束を解除した後、復帰バネの付勢力により、プランジャを移動させ、当接板が作動位置から待避位置に移動するようにしてもよい。

また、上記各実施の形態では、当接板収納穴が当接板の厚みと同じ深さに形成されているが、当接板収納穴の深さは当接板の厚み以上であればよい。
また、上記各実施の形態では、当接板がアーマチュア又は電磁フィールドの面と面一となる位置を作動位置としているが、当接板の作動位置は、アーマチュア又は電磁フィールドの面と面一となる位置に限定されない。つまり、制動力解除時、アーマチュアと電磁フィールドとの間に隙間が確保されるように、緩衝部材に当接する当接板の位置（作動位置）を設定すればよい。

Claims

回転体の制動面に対向して配置される制動部材と、
上記制動部材に連結され、上記制動部材を上記制動面に接離させる方向に往復移動可能に配設された磁性材料で作製されたアーマチュアと、
電磁コイルを有し、上記電磁コイルの励磁時に上記アーマチュアを吸引して上記制動部材を上記制動面から離反させる磁性材料で作製された電磁フィールドと、
上記電磁フィールドと上記アーマチュアとの間に装着され、上記電磁コイルの非励磁時に、上記アーマチュアを上記電磁フィールドから離反する方向に付勢して上記制動部材を上記制動面に当接させる付勢部材と、
上記電磁コイルの励磁時に、上記アーマチュアと上記電磁フィールドとの衝突を緩和する緩衝部材と、
上記緩衝部材に相対して配設され、上記電磁コイルの励磁時に、上記緩衝部材と当接して、上記アーマチュアと上記電磁フィールドとの間に隙間を確保する作動位置と、上記アーマチュアが上記電磁フィールドに接する待避位置との間を往復移動可能に構成された当接板と、
上記当接板を上記作動位置に拘束、又は上記当接板の上記作動位置への拘束を解除する当接板駆動機構と、を備えていることを特徴とするエレベータ用巻上機ブレーキ。
上記当接板駆動機構は、上記当接板が一端に装着され、上記当接板を上記緩衝部材に向けて上記アーマチュアの往復移動方向と平行な方向に往復移動可能に配設されたプランジャと、励磁時に、上記当接板が上記作動位置に位置するように上記プランジャを移動、保持し、非励磁時に、上記プランジャの保持を解除するプランジャコイルと、を備えていることを特徴とする請求項１記載のエレベータ用巻上機ブレーキ。
上記当接板駆動機構が、上記アーマチュアに配設されていることを特徴とする請求項２記載のエレベータ用巻上機ブレーキ。
上記当接板駆動機構が、上記電磁フィールドに配設されていることを特徴とする請求項２記載のエレベータ用巻上機ブレーキ。
巻上機と、
上記巻上機の綱車の回転軸に固着された円筒状の上記回転体と、
上記回転体の内周側に配設された、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載のエレベータ用巻上機ブレーキと、
上記電磁コイルおよび上記プランジャコイルへの通電を制御する通電制御装置と、を備え、
上記通電制御装置は、制動力解除指令に基づいて上記電磁コイルおよび上記プランジャコイルに通電し、上記アーマチュアが上記電磁フィールドに接するのに先立って、上記当接板を上記緩衝部材に当接させた後、上記プランジャコイルへの通電を停止し、上記当接板の拘束を解除して、上記アーマチュアが上記電磁フィールドに接するように、構成されていることを特徴とするエレベータ。