JPH11294502A - 摩擦式ブレーキ、ディスクブレーキ装置、エレベータ用ディスクブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制動力の制御が可能なブレーキ装置を提供す
る。 【解決手段】 回転する回転ディスク１０に一定の押圧
力で付勢されたブレーキシュー２を、振動手段１により
制動力が働く方向と平行方向に振動させる。さらに、振
動の１周期の間にブレーキシュー２と回転ディスク１０
の速度差の符号が正負の値をとるように振動させるた
め、その時の正の速度差との負の速度差の時間的割合を
制御することにより、制動力を制御することができる。
ブレーキシュー２が摩耗しても安定して制動力を制御で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、制動力を制御可
能な摩擦式ブレーキ、ディスクブレーキ装置およびエレ
ベータ用ディスクブレーキ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は、例えば特開昭５８−１３０８７
５号公報に示された従来のディスクブレーキ装置を含む
エレベータの全体構成図である。図６において１０１は
かご駆動用電動機で、１０１ａはその回転軸、１０２は
回転軸１０１ａを介してかご駆動用電動機１０１により
駆動されるシーブ、１０３はシーブ１０２に巻き付けら
れたかご用ロープで、その端部にはかご１０４と釣り合
い重り１０５が結合されている。１０６は回転軸１０１
ａに固定されたブレーキディスク、１０７は電磁ブレー
キで、ブレーキ車１０６と、ブレーキ車１０６に図示を
省略したばね等の機構で付勢されるブレーキシュー１０
８をブレーキ車１０６から離すブレーキコイル１０９と
を有している。

【０００３】従来のエレベータのディスクブレーキ装置
は上記のように構成され、かご１０４の停止時には、ブ
レーキコイル１０９への印加電流は消勢されており、ブ
レーキシュー１０８は上記ばね力でブレーキ車１０６に
付勢され、かご駆動用電動機１０１に所定の摩擦制動力
が与えられている。

【０００４】上記静止の状態からかご１０４を所定の階
に移動させる場合は、ブレーキコイル１０９に電流を通
電し、ブレーキシュー１０８をブレーキ車１０６から解
離させることにより、制動力が解除される。ついで、か
ご駆動用電動機１０１が駆動され、かご駆動用電動機１
０１に連結したシーブ１０２が回転することにより、か
ご用ロープ１０３を介してかご１０４が所定の階に向か
って走行される。そしてかご１０４が所定の階に着床す
ると、かご駆動用電動機１０１への電源供給が遮断され
るとともに、ブレーキコイル１０９への電流供給も消勢
され、制動力がかご駆動用電動機１０１に与えられる。

【０００５】上記の動作は通常運行の場合であるが、か
ご１０４が走行中に何らかの異常(例えばかご速度異常
や乗降ドアの開放等)が発生すると、かご駆動用電動機
１０１への電源供給が遮断されるとともに、ブレーキコ
イル１０９への電流も消勢される。したがって、かご１
０４が走行中状態で制動力が付勢される。そして、かご
内重量、走行方向等の走行条件と制動力で決まる減速度
で停止する(以下急停止とする)。

【０００６】上記のような急停止では、通常の走行中に
生じる以上の過大な減速度が乗客にかかる。このため、
乗客に極度の不快感を与える。

【０００７】上記の過大な減速度が発生するのは、ブレ
ーキ装置の発生する制動力が大きめに設定されているた
めである。これは、静止保持時の安全性確保のため制動
力に余裕をもたせるためで、積載荷重の１７０％程度の
荷重が作用した場合でもブレーキ装置でかご１０４を静
止保持可能なように設定されている。ここで上記構成に
よればブレーキ装置の制動力は、ブレーキシューとブレ
ーキ車間の摩擦係数とブレーキシューのブレーキ車への
押圧力との積で決まる。

【０００８】摩擦係数は材料によって決まる値であり、
押圧力はバネ力によって付与される一定の値である。し
たがって、制動力は走行中でも静止中とほぼ同等の大き
さとなる。このため、静止保持の安全性は確保される一
方で、走行中の制動力としては必要以上に大きく、過大
な減速度を生じるという問題がある。この問題を解決す
るためには走行中の制動力を適正な値に低減する必要が
あるが、上記ブレーキ機構によれば制動力を制御するこ
とができない。

【０００９】適正な減速度が得られるように、制動力を
制御する手段として従来、例えば特開平５−３０３６０
７号公報や特開平７−７６４６８号公報に開示された装
置では、電磁ブレーキを構成するブレーキコイルに供給
する電流値を制御するように構成している。図７は制動
力を制御するための従来のブレーキ装置の外観図であ
る。図７のブレーキ装置は、ブレーキドラム２２９とブ
レーキドラム２２９を挟む位置に配置された両側のブレ
ーキレバー２３０と、ブレーキレバー２３０を回転自在
に下端で支持するピン２３１と、ブレーキレバー２３０
のほぼ回転軸２２７の中心に対応する位置に、それぞれ
ピン２３２を介して結合されるブレーキシュー２３３と
により構成される。

【００１０】ブレーキレバー２３０の上方には、ブレー
キばね２３６が配置され、ブレーキばね２３６のばね力
によりブレーキシュー２３３がブレーキドラム２２９に
付勢され、制動力を発生する。ブレーキレバー２３０の
さらに上方にはブレーキばね２３６による制動力を解放
するための電磁マグネット２１９が、押圧ロッド２３７
を介してそれぞれブレーキレバー２３０の間に設けられ
ている。

【００１１】図８は図７の電磁マグネット２１９の構成
図である。箱体を構成する継鉄２３８と継鉄２３８内に
固定された固定鉄心２３９と、固定鉄心２３９と継鉄２
３８を垂直に貫通する可動ロッド２４３と、可動ロッド
２４３の上部に固定された可動鉄心２４０と、可動鉄心
２４０と対向する固定鉄心２３９の外周に設置された円
筒状のコイル２４１と、可動ロッド２４３の下端に一端
が当接するレバー２４２と、レバー２４２の他端に一端
が当接する図７の押圧ロッド２３７から構成されてい
る。なお、固定鉄心２３９と可動鉄心２４０とは空隙ｄ
を介して対向している。

【００１２】この構成で、コイル２４１に電流を印加す
ると、可動鉄心２４０は固定鉄心２３９側に吸引されて
移動し、可動ロッド２４３を下方へ移動させる。そし
て、レバー２４２はピン２４７を支点として回動し、可
動ロッド２４３が図７のブレーキばね２３６のばね力に
抗して、ブレーキレバー２３０を押し広げる。また、コ
イル２４１への印加電流量を変えることにより可動鉄心
２４０の吸引力を制御できるので、ブレーキシュー２３
３の押圧力を変化させ、制動力を変化させることができ
る。

【００１３】しかしながら以上のような構成では、ブレ
ーキシュー２３３のブレーキドラム２２９と当接する面
が摩耗すると、図８に示す空隙ｄの間隔が大きくなる。
このため、摩耗前と同じ電流値をコイル２４１に供給し
ても電磁吸引力が低下し、ブレーキレバー２３０を所定
の押圧力で押し広げることができず、所定の制動力が得
られない。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来のデ
ィスクブレーキ装置では種々の問題があり、所定の制動
力が得られないという問題があった。

【００１５】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、制動力を所定の大きさに設定可能
な摩擦式ブレーキ、ディスクブレーキ装置およびエレベ
ータ用ディスクブレーキ装置を提供することを目的とす
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的に鑑み、この
発明は、互いに所定の押圧力で接触しながら摺動し、制
動力を発生する制動される第１の摺動部材と制動する第
２の摺動部材を有する摩擦式ブレーキ装置において、制
動中に、所定の押圧力で接触した状態で、上記摺動部材
間の制動力の発生する方向の相対速度差が０となる時間
またはその符号が反転する時間を所定の長さで有するよ
うに上記第２の摺動部材を駆動する制動力制御手段を備
えたことを特徴とする摩擦式ブレーキにある。

【００１７】またこの発明は、上記制動力制御手段が、
制動中に上記摺動部材間の制動力の発生する方向の相対
速度差が０となる時間またはその符号が反転する時間を
所定の長さで、複数回発生させるように上記第２の摺動
部材を制動力の発生する方向に概ね平行な方向に往復運
動させることを特徴とする摩擦式ブレーキにある。

【００１８】またこの発明は、制動される上記第１の摺
動部材の速度を検出する速度検出手段と、所定の速度領
域内における駆動パターンを予め記憶し、検出された速
度に応じて所定の制動力が得られるように駆動パターン
を決定する演算手段と、をさらに備え、上記制動力制御
手段が、上記駆動パターンに従って上記第２の摺動部材
を駆動することを特徴とする摩擦式ブレーキにある。

【００１９】またこの発明は、回転ディスクと、上記回
転ディスクに付勢され制動力を発生するブレーキシュー
と、上記ブレーキシューを上記回転ディスクに概ね一定
の押圧力で付勢するとともに離間することができる付勢
手段と、上記ブレーキシューを上記回転ディスクに付勢
した状態で、制動力が発生する方向に振動させるととも
に、振動の１周期中で上記ブレーキシューと上記回転デ
ィスクとの接触部の速度差が少なくとも１回ずつ正と負
の値をとるように振動させる振動手段と、上記振動手段
を所定の駆動条件で駆動する駆動制御手段と、を備えた
ことを特徴とするディスクブレーキ装置にある。

【００２０】またこの発明は、上記回転ディスクの速度
を検出する速度検出手段と、上記速度検出手段から出力
された速度信号に基づき所定の制動力が得られるように
上記振動手段の駆動パターンを決定するとともに上記駆
動制御手段に駆動パターン信号を出力する演算手段と、
をさらに備えたことを特徴とするディスクブレーキ装置
にある。

【００２１】またこの発明は、エレベータのかごを昇降
させるかご駆動用電動機の回転軸に固定された回転ディ
スクと、この回転ディスクに概ね一定の押圧力で付勢さ
れ制動力を発生するブレーキシューと、この上記ブレー
キシューを上記回転ディスクに概ね一定の押圧力で付勢
するとともに離間することができる付勢手段と、上記ブ
レーキシューを上記回転ディスクに付勢した状態で、制
動力が発生する方向に振動させるとともに、振動の１周
期中で上記ブレーキシューと上記回転ディスクとの接触
部の速度差が少なくとも１回ずつ正と負の値をとるよう
に振動させる振動手段と、上記回転ディスクの速度を検
出する速度検出手段と、上記速度検出手段で検出された
速度に基づき所定の制動力が得られるように上記振動手
段の駆動パターンを決定する演算手段と、この演算手段
の駆動パターンに従って上記振動手段を所定の駆動条件
で駆動する駆動制御手段と、を備えたことを特徴とする
エレベータ用ディスクブレーキ装置にある。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、この発明を各実施の形態に
従って説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の一実施の形態による摩
擦式ブレーキおよびディスクブレーキ装置の概略構成図
である。図中、２はブレーキシューで、矢印Ｂの制動力
の働く向きと概ね平行な方向に往復運動(振動)可能なよ
うに支持されているとともに、図示を省略した付勢手段
(例えば後述する図５のアーム４３ａ、４３ｂ等からな
るもの)により回転ディスク１０に対して一定の押圧力
Ｐで付勢かつ離間される。１０は矢印Ａの方向に移動
(回転)している回転ディスクで、５の回転軸に固定され
ている。回転軸５は図示を省略した電動機やシーブに係
合されている。

【００２３】１はブレーキシュー２を矢印Ｂの制動力の
働く向きと概ね平行な方向に振動させるための振動手段
で、ブレーキシュー２と係合されている。また、振動手
段１はブレーキシュー２と回転ディスク１０の間に働く
制動力以上の力を発生させることができる。振動手段１
には、例えば、圧電素子、磁歪素子、ボイスコイルモー
タなどが用いられる。４は振動手段１を所定のタイミン
グで所定の振動を行わせる駆動制御部である。また、振
動手段１はブレーキシュー２と回転ディスク１０の間に
作用する制動力を十分ささえることができるように図示
を省略した構造体に支持されている。

【００２４】なお、制動力制御手段は振動手段１および
駆動制御部４から構成され、駆動制御部手段は駆動制御
部４から構成される。

【００２５】図１のような構成に基づき、この実施の形
態の制動時の動作を説明する。まず、回転ディスク１０
が方向Ａに回転しているとき、ブレーキシュー２は回転
ディスク１０から離間した位置にある。そして、図示を
省略した付勢手段により所定のタイミングでブレーキシ
ュー２を所定の押圧力Ｐで回転ディスク１０に付勢し、
制動力を発生させる。ブレーキシュー２が回転ディスク
１０に付勢されると同時に、駆動制御部４からの所定の
駆動信号が出力され、この駆動信号に基づき振動手段１
がブレーキシュー２を矢印Ｂの方向に振動させ、制動力
の制御を行う。なお、振動手段１によるブレーキシュー
２の振動は制動開始から回転ディスク１０が停止するま
での間で、もしくは予め設定された所定の時間行われ
る。

【００２６】次に、図１とブレーキシュー２および回転
ディスク１０の速度、速度差および制動力を示した図２
に基づき制動力の制御原理を説明する。図２の(ａ)は制
動中のある時間領域における回転ディスク１０のブレー
キシュー２との接触部分の速度Ｖｍおよびブレーキシュ
ー２の速度Ｖｓを示している。図２の(ｂ)はＶｓとＶｍ
の速度差を示している。また、図２の(ｃ)は回転ディス
ク１０が受ける制動力Ｆを示している。なお、速度の方
向はＶｍ、Ｖｓ共に、回転ディスク１０の有する速度の
方向を正としている。一方、制動力Ｆの値は回転ディス
ク１０を静止させる方向に働く場合を正としている。ま
た、図２の(ａ)〜(ｃ)の各図の時間領域は、概ね振動の
１周期Ｔ０中の変化を示したものである。

【００２７】制動開始後、ブレーキシュー２は振動手段
１の伸縮動作により、

【００２８】 Ｖｓ＝ｆ(ｔ) (１) ∫₀ ^T0ｆ(ｔ)ｄｔ＝０ ｔ:振動手段駆動開始からの時間

【００２９】となるような速度Ｖｓで振動させる。ここ
で、(１)式中の関数ｆ(ｔ)は周期Ｔ０の周期関数であ
る。また、図２の(ａ)に示すように周期Ｔ０の間でＶｓ
＞Ｖｍとなる区間ａ−ｂが存在するように設定されてい
る。このため、図２の(ｂ)に示すように、区間ａ−ｂと
その他の区間では、ブレーキシュー２と回転ディスク１
０の相対速度(速度差)の符号が逆になる。また、回転デ
ィスク１０に付与される制動力の大きさＦ０は、ブレー
キシュー２の押しつけ力をＰ、回転ディスク１０とブレ
ーキシュー２との摩擦係数をμとすると、

【００３０】 Ｆ０＝Ｐ・μ (２)

【００３１】で表される値となる。したがって、図２の
(ｃ)に区間ａ−ｂ以外では回転ディスク１０には正の制
動力Ｆ０が働くのに対して、区間ａ−ｂでは負の制動力
−Ｆ０が働くことになる。ここで、Ｖｓの１周期に相当
する時間Ｔ０の間の平均的な制動力Ｆａを考えると、

【００３２】 Ｆａ＝Ｆ０・(Ｔ０−２・Ｔｄ)／Ｔ０ (３) Ｔｄ：負の制動力となる時間間隔

【００３３】となる。また、制動力を振動させた場合と
させない場合で比較した場合、（３）式より、

【００３４】 Ｆ０＞Ｆａ＝α・Ｆ０ (４) ただし ０＜α＜１

【００３５】となる。なお、(４)式のαは制動力の変化
率を表す係数である。したがって、ブレーキシュー２を
(１)式の条件の速度パターンで振動させることにより、
平均的な制動力を低減できるとともに、負の制動力とな
る時間間隔Ｔｄを変えることで制動力を制御することが
できる。

【００３６】上記の説明では周期Ｔ０の間について説明
したが、実際には停止するまでの所定の時間にわたっ
て、連続的に振動手段１を駆動する。この間、回転ディ
スク１０が減速していく。これは図２の(ａ)のＶ０が減
少することに相当する。このため、振動手段１の駆動パ
ターン一定とすると、Ｖｓ＞Ｖｍとなる時間間隔Ｔｄが
増加し、(３)式より制動力Ｆａは減少していく。このた
め、所望のＦａを得るためには、所定の制動力を付与し
た場合の回転ディスクの速度変化を予め算出しておき、
これに基づき各振動周期毎に所定のＴｄの値が得られる
ように振動パターンを設定しておけばよい。

【００３７】また、上記実施の形態によれば、ブレーキ
シューが回転ディスクに所定の押圧力で付勢された状態
で、振動手段がブレーキシューを制動力の働く方向と平
行に振動させることにより制動力を制御するので、ブレ
ーキシューが摩耗しその厚さが変化しても振動手段の動
作には影響を及ぼさず、長期的に安定した制動力の制御
ができる。

【００３８】また、周期Ｔ０を小さくすれば１周期中の
制動に費やされる仕事量が小さくなるため各周期毎の減
速度の変化が減少し、なめらかな減速が可能となる。

【００３９】実施の形態２．図３はこの発明のブレーキ
装置における特にブレーキシューと振動手段の一例を示
し、(ａ)は平面図、(ｂ)は右側面図である。振動手段１
として、積層形圧電素子１１ａ、１１ｂを用いている。
積層形圧電素子１１ａ、１１ｂは印加電圧に応じて矢印
Ｃの方向に伸張することができる。積層形圧電素子１１
ａ、１１ｂのそれぞれの片端は、レバー１２ａ、１２ｂ
に当接している。また、それぞれの他端は予圧ねじ１４
ａ、１４ｂに当接している。

【００４０】予圧ネジ１４ａ、１４ｂは、ネジを締め込
むことにより、積層形圧電素子１１ａ、１１ｂに予圧を
与えるものである。この予圧ネジ１４ａ、１４ｂにより
電圧を加えた際に積層形圧電素子１１ａ、１１ｂの伸張
方向に引っ張り応力が負荷されることを防止できる。レ
バー１２ａ、１２ｂはそれぞれ切り欠き部１３ａ、１３
ｂを支点として固定台２１ａ、２１ｂに固定されてい
る。レバー１２ａ、１２ｂの片端部はそれぞれ可動台１
５に当接している。

【００４１】可動台１５は板ばね１６ａ、１６ｂ、１６
ｃ、１６ｄで支持され、図中矢印Ｄの向きに移動するこ
とができる。この可動台１５にはブレーキシュー２が固
定されている。板ばね１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ
のそれぞれは、片端が可動台１５、他端が固定台２１
ａ、２１ｂに接合されている。固定台２１ａ、２１ｂは
それぞれ固定ねじ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄで図
示を省略した付勢手段に固定されている。

【００４２】図３に基づき、ブレーキシュー２を振動さ
せる動作について説明する。ブレーキシュー２を矢印Ｄ
１の方向に変位させるためには、積層形圧電素子１１ａ
のみに所定の電圧を印加する。これにより、レバー１２
ａが切り欠き１３ａを支点に回転し、可動台１５を矢印
Ｄ１方向に変位させる。この時、可動台１５の矢印Ｄ１
方向への変位により、レバー１２ｂを介して積層形圧電
素子１１ｂは圧縮される。同様に、ブレーキシュー２を
矢印Ｄ２の方向に変位させるためには、積層形圧電素子
１１ｂのみに所定の電圧を印加する。このように積層形
圧電素子１１ａ、１１ｂを伸張させることにより、ブレ
ーキシュー２を矢印Ｄの方向に振動させることができ
る。なお、この実施の形態では印加電圧を制御すること
により、ブレーキシュー２を所定の速度パターンで駆動
する。

【００４３】この実施の形態によれば、振動手段にソレ
ノイドや油圧アクチュエータを用いる場合より、振動手
段を小型にできる。

【００４４】実施の形態３．上記実施の形態１では所定
の制動力を得るために、回転ディスクの速度変化を予め
推定し、これに基づき(１)式の振動手段１の駆動パター
ンを決定しておく必要がある。したがって、回転ディス
クが予想の回転速度と異なると所望の制動力が得られ
ず、安定した制動ができない。この実施の形態ではこの
問題を解決するものである。この実施の形態は、回転デ
ィスクの速度に依らず、所定の制動値を得るためのもの
である。

【００４５】図４はこの発明の別の実施の形態による摩
擦式ブレーキおよびディスクブレーキ装置の概略構成図
である。図中、図１と同一符号は同一または相当部分を
示しており、その説明を省略する。図４中の３１は速度
検出部で、回転ディスク１０の速度を検出する。検出し
た速度値は速度信号として３２の演算部に出力される。
演算部３２では速度検出部３１からの速度信号とあらか
じめ記憶された所望の制動力値から、所望の制動力に制
御するための振動手段１の駆動パターンを算出する。算
出された駆動パターンは駆動制御部４に駆動パターン信
号として出力され、この駆動パターンに基づき振動手段
１が駆動される。

【００４６】なお、速度検出部３１が速度検出手段を構
成し、演算部３２が演算手段を構成する。

【００４７】図４の構成に基づき、この実施の形態の動
作原理について説明する。なお、次の説明では制動中の
制動力を相対速度に依らず概ね一定の制動力Ｆｃ

【００４８】Ｆｃ＝α’・Ｆ０

【００４９】とする場合で説明する。回転ディスクのあ
る速度における制動力の変化率αの値は、図１と(３)式
で示したように、振動の１周期Ｔ０中におけるブレーキ
シュー２の速度が回転ディスク１０の速度よりも大きく
なる時間Ｔｄの割合で決まる。したがって、変化率α’
を所定の速度領域で一定となるようにするためには、周
期Ｔ０に対するＴｄの割合を一定とするように、振動手
段１の駆動パターンを選択する。

【００５０】この実施の形態では、所望の変化率α’が
得られるように、所定の速度範囲内における駆動パター
ンを予め求めておき、これを演算手段３２に記憶してお
く。実際の制動時には、制動開始と共に回転ディスク１
０の速度を検出し、検出された速度値に応じて所定の制
動力が得られるように演算部３２で駆動パターンを決定
する。上記のように、回転ディスク１０の速度を検出
し、検出された速度値に応じて振動手段１の駆動パター
ンを変更することにより、回転ディスク１０の速度変化
によらず、制動力を一定の割合で変化させることが可能
となる。

【００５１】なお、この実施の形態の図４のブレーキシ
ュー２とそれを振動させる振動手段１の部分に、実施の
形態２の図３に示す構成のものを用いても上記と同様の
効果が得らる。

【００５２】実施の形態４．図５はこの発明の一実施の
形態によるエレベータ用ディスクブレーキ装置の全体構
成図である。図中、図６と同一符号は同一または相当部
分を示しており、説明を省略する。アーム４３ａ、４３
ｂは回転軸４４ａ、４４ｂを中心に回転自由に支持され
ている。アーム４３ａ、４３ｂの片端には電磁マグネッ
ト４５とばね４６が接続されており、他端には振動手段
１ａ、１ｂが固定されている。電磁マグネット４５は電
圧印加により電磁吸引力を発生し、ばね４６のバネ力に
抗して、ブレーキシュー２ａ、２ｂを回転ディスク１０
より離間させることができる。ばね４６はブレーキシュ
ー２ａ、２ｂを回転ディスク１０に一定の押圧力で付勢
する。３１ａは速度検出器でモータの回転速度、すなわ
ち回転ディスク１０の回転速度を検出する。速度検出器
３１ａの速度信号は演算部３２に出力される。なお、５
０はエレベータ制御部である。

【００５３】つぎに急停止のために制動する際のブレー
キ装置の動作について説明する。まず、非常停止信号に
応じて電磁マグネット４５への電圧印加を停止し、開放
状態とする。ばね４６のバネ力によりアーム４３ａ、４
３ｂが回転軸４４ａ、４４ｂを中心として回動し、ブレ
ーキシュー２ａ、２ｂを回転ディスク１０に付勢する。
そしてブレーキシュー２ａ、２ｂを振動手段１ａ、１ｂ
(例えば図３に示すもの)により制動力のかかる方向と平
行な方向に振動させる。振動手段１ａ、１ｂの駆動パタ
ーンは、速度検出器３１ａで検出された速度信号に基づ
き、演算部３２において所定の制動力となるように設定
される。なお、所定の制動力は、次の２つの条件を満た
すように予め設定されたものである。その条件とはかご
１０４の減速度が乗客に不快感を与えないことと、所定
の制動距離内でかご１０４を停止させることが可能であ
ることである。

【００５４】この実施の形態によれば、急停止時に過大
な制動力がかごに付与されず、乗客へ不快感を与えるこ
とを防止することができる。

【００５５】なお、以上の各実施の形態で説明したブレ
ーキ機構は、ディスクブレーキ装置あるいはエレベータ
用ディスクブレーキ装置に限られるものではなく、互い
に押圧されて接触しながら摺動し制動力を発生する摩擦
式のブレーキ全てに適用可能である。

【００５６】

【発明の効果】上記のようにこの発明では、互いに所定
の押圧力で接触しながら摺動し、制動力を発生する制動
される第１の摺動部材と制動する第２の摺動部材を有す
る摩擦式ブレーキ装置において、制動中に、所定の押圧
力で接触した状態で、上記摺動部材間の制動力の発生す
る方向の相対速度差が０となる時間またはその符号が反
転する時間を所定の長さで有するように上記第２の摺動
部材を駆動する制動力制御手段を備えた摩擦式ブレーキ
としたので、制動力を発生する摺動部材で発生する制動
力を一時的に０もしくは逆方向に付与することが可能と
なるため、制動中の平均的な制動力を制御することがで
き、制動力を発生する摺動部材の摩耗などによる形状変
化の影響を受けずに、制動力を所定の大きさに設定する
ことが可能となる。

【００５７】またこの発明では、上記制動力制御手段
が、制動中に上記摺動部材間の制動力の発生する方向の
相対速度差が０となる時間またはその符号が反転する時
間を所定の長さで、複数回発生させるように上記第２の
摺動部材を制動力の発生する方向に概ね平行な方向に往
復運動させるようにしたので、制動力変化の時間間隔を
小さくでき、制動力を制御した場合でもなめらかな制動
が可能となる。

【００５８】またこの発明では、制動される上記第１の
摺動部材の速度を検出する速度検出手段と、所定の速度
領域内における駆動パターンを予め記憶し、検出された
速度に応じて所定の制動力が得られるように駆動パター
ンを決定する演算手段と、をさらに備え、上記制動力制
御手段が、上記駆動パターンに従って上記第２の摺動部
材を駆動するようにしたので、制動される第１の摺動部
材の速度すなわち摺動部材間の相対速度差の大きさや変
化に依らず、安定した制動力の制御が可能となる。

【００５９】またこの発明では、回転ディスクと、上記
回転ディスクに付勢され制動力を発生するブレーキシュ
ーと、上記ブレーキシューを上記回転ディスクに概ね一
定の押圧力で付勢するとともに離間することができる付
勢手段と、上記ブレーキシューを上記回転ディスクに付
勢した状態で、制動力が発生する方向に振動させるとと
もに、振動の１周期中で上記ブレーキシューと上記回転
ディスクとの接触部の速度差が少なくとも１回ずつ正と
負の値をとるように振動させる振動手段と、上記振動手
段を所定の駆動条件で駆動する駆動制御手段と、を備え
たディスクブレーキ装置としたので、ブレーキシューか
ら回転ディスクへかかる制動力の方向を所定の時間間隔
で逆転させることで、制動力を制御することができ、ブ
レーキシューの摩耗による形状変化の影響を受けずに、
制動力を所定の大きさに設定することが可能となる。

【００６０】またこの発明では、上記ディスクブレーキ
装置において、上記回転ディスクの速度を検出する速度
検出手段と、上記速度検出手段から出力された速度信号
に基づき所定の制動力が得られるように上記振動手段の
駆動パターンを決定するとともに上記駆動制御手段に駆
動パターン信号を出力する演算手段と、をさらに備えた
ので、回転ディスクの速度に対応して振動手段の駆動パ
ターンを制御するようにしたので、回転ディスクの速度
変化によらず安定した所望の制動力が得られる。

【００６１】またこの発明では、エレベータのかごを昇
降させるかご駆動用電動機の回転軸に固定された回転デ
ィスクと、この回転ディスクに概ね一定の押圧力で付勢
され制動力を発生するブレーキシューと、この上記ブレ
ーキシューを上記回転ディスクに概ね一定の押圧力で付
勢するとともに離間することができる付勢手段と、上記
ブレーキシューを上記回転ディスクに付勢した状態で、
制動力が発生する方向に振動させるとともに、振動の１
周期中で上記ブレーキシューと上記回転ディスクとの接
触部の速度差が少なくとも１回ずつ正と負の値をとるよ
うに振動させる振動手段と、上記回転ディスクの速度を
検出する速度検出手段と、上記速度検出手段で検出され
た速度に基づき所定の制動力が得られるように上記振動
手段の駆動パターンを決定する演算手段と、この演算手
段の駆動パターンに従って上記振動手段を所定の駆動条
件で駆動する駆動制御手段と、を備えたエレベータ用デ
ィスクブレーキ装置としたので、急停止時にかごの速度
に応じてブレーキシューを振動させることによりブレー
キ装置が発生する制動力を制御するようにしたので、過
大な制動力がかごに付与されず、乗客に不快感を与える
ことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施の形態による摩擦式ブレー
キおよびディスクブレーキ装置の概略構成図である。

【図２】 図１の摩擦式ブレーキおよびディスクブレー
キ装置における制動力の制御方法の説明するための図で
ある。

【図３】 この発明のブレーキ装置における特にブレー
キシューと振動手段の一例を示す図である。

【図４】 この発明の別の実施の形態による摩擦式ブレ
ーキおよびディスクブレーキ装置の概略構成図である。

【図５】 この発明の一実施の形態によるエレベータ用
ディスクブレーキ装置の全体構成図である。

【図６】 従来のディスクブレーキ装置を含むエレベー
タの全体構成図である。

【図７】 従来の制動力を制御するブレーキ装置の外観
図である。

【図８】 図７の電磁マグネットの構成図である。

【符号の説明】

１ 振動手段、２のブレーキシュー、４ 駆動制御部、
５ 回転軸、１０ 回転ディスク、１１ａ，１１ｂ 積
層形圧電素子、１２ａ，１２ｂ レバー、１３ａ，１３
ｂ 切り欠き部、１４ａ，１４ｂ 予圧ねじ、１５ 可
動台、１６ａ〜１６ｄ 板ばね、２０ａ〜２０ｄ 固定
ねじ、２１ａ，２１ｂ 固定台、３１，３１ａ 速度検
出部、３２ 演算部、４３ａ，４３ｂ アーム、４４
ａ，４４ｂ回転軸、４５ 電磁マグネット、４６ ば
ね、５０ エレベータ制御部、１０１ かご駆動用電動
機、１０２ シーブ、１０３ かご用ロープ、１０４
かご、１０５ 釣り合い重り。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉田 和彦 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに所定の押圧力で接触しながら摺動
   し、制動力を発生する制動される第１の摺動部材と制動
   する第２の摺動部材を有する摩擦式ブレーキ装置におい
   て、制動中に、所定の押圧力で接触した状態で、上記摺
   動部材間の制動力の発生する方向の相対速度差が０とな
   る時間またはその符号が反転する時間を所定の長さで有
   するように上記第２の摺動部材を駆動する制動力制御手
   段を備えたことを特徴とする摩擦式ブレーキ。
2. 【請求項２】 上記制動力制御手段が、制動中に上記摺
   動部材間の制動力の発生する方向の相対速度差が０とな
   る時間またはその符号が反転する時間を所定の長さで、
   複数回発生させるように上記第２の摺動部材を制動力の
   発生する方向に概ね平行な方向に往復運動させることを
   特徴とする請求項１に記載の摩擦式ブレーキ。
3. 【請求項３】 制動される上記第１の摺動部材の速度を
   検出する速度検出手段と、所定の速度領域内における駆
   動パターンを予め記憶し、検出された速度に応じて所定
   の制動力が得られるように駆動パターンを決定する演算
   手段と、をさらに備え、上記制動力制御手段が、上記駆
   動パターンに従って上記第２の摺動部材を駆動すること
   を特徴とする請求項１または２に記載の摩擦式ブレー
   キ。
4. 【請求項４】 回転ディスクと、 上記回転ディスクに付勢され制動力を発生するブレーキ
   シューと、 上記ブレーキシューを上記回転ディスクに概ね一定の押
   圧力で付勢するとともに離間することができる付勢手段
   と、 上記ブレーキシューを上記回転ディスクに付勢した状態
   で、制動力が発生する方向に振動させるとともに、振動
   の１周期中で上記ブレーキシューと上記回転ディスクと
   の接触部の速度差が少なくとも１回ずつ正と負の値をと
   るように振動させる振動手段と、 上記振動手段を所定の駆動条件で駆動する駆動制御手段
   と、 を備えたことを特徴とするディスクブレーキ装置。
5. 【請求項５】 上記回転ディスクの速度を検出する速度
   検出手段と、上記速度検出手段から出力された速度信号
   に基づき所定の制動力が得られるように上記振動手段の
   駆動パターンを決定するとともに上記駆動制御手段に駆
   動パターン信号を出力する演算手段と、をさらに備えた
   ことを特徴とする請求項４に記載のディスクブレーキ装
   置。
6. 【請求項６】 エレベータのかごを昇降させるかご駆動
   用電動機の回転軸に固定された回転ディスクと、 この回転ディスクに概ね一定の押圧力で付勢され制動力
   を発生するブレーキシューと、 この上記ブレーキシューを上記回転ディスクに概ね一定
   の押圧力で付勢するとともに離間することができる付勢
   手段と、 上記ブレーキシューを上記回転ディスクに付勢した状態
   で、制動力が発生する方向に振動させるとともに、振動
   の１周期中で上記ブレーキシューと上記回転ディスクと
   の接触部の速度差が少なくとも１回ずつ正と負の値をと
   るように振動させる振動手段と、 上記回転ディスクの速度を検出する速度検出手段と、 上記速度検出手段で検出された速度に基づき所定の制動
   力が得られるように上記振動手段の駆動パターンを決定
   する演算手段と、 この演算手段の駆動パターンに従って上記振動手段を所
   定の駆動条件で駆動する駆動制御手段と、 を備えたことを特徴とするエレベータ用ディスクブレー
   キ装置。