JPWO2007000810A1 - エレベータのブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

エレベータのブレーキ装置において、回転体、回転体に接離可能な制動体、制動体とともに変位される可動部材、制動体が回転体に接触する方向へ可動部材を付勢する付勢体、及び付勢体による付勢に逆らって、制動体が回転体から離れる方向へ可動部材を変位させる電磁マグネットを有している。制動体は、回転体に接触することにより回転体の回転を制動するようになっている。電磁マグネットは、電磁コイルを有し、電磁コイルへの通電により可動部材を吸引する電磁吸引力を発生するようになっている。可動部材は、互いに重ねられた複数の分割片と、各分割片間に介在する絶縁体とを有している。

Description

この発明は、かご及び釣合おもりの昇降を制動するためのエレベータのブレーキ装置に関するものである。

従来、ブレーキドラムの内周面にブレーキシューを押し当ててブレーキドラムの回転を制動するエレベータのブレーキ装置が提案されている。ブレーキドラムの内側には、電磁コイルが設けられた固定鉄心が配置されている。固定鉄心とブレーキシューとの間には、ブレーキシューとともに変位される可動鉄心が設けられている。電磁コイルへの通電が開始されると、可動鉄心が固定鉄心に吸引され、ブレーキシューがブレーキドラムの内周面から開離される。また、電磁コイルへの通電が停止されると、ばねの付勢力により可動鉄心が固定鉄心から離れる方向へ変位され、ブレーキシューがブレーキドラムの内周面に押し当てられる（特許文献１参照）。

特開２００２−２４２９６１号公報

しかし、従来のエレベータのブレーキ装置では、可動鉄心が１つの鉄塊とされているので、電磁コイルへの通電により発生する渦電流損が大きくなってしまう。可動鉄心での渦電流損が大きくなると、電磁コイルへの通電が停止されても、磁束が即座に消滅することはない。従って、電磁コイルへの通電が停止された後も可動鉄心と固定鉄心との間の吸引力が残ってしまい、ブレーキシューがブレーキドラムに押し当てられるまでにかかる時間が長くなってしまう。即ち、ブレーキ装置の制動動作の時間が長くなってしまう。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、制動動作の時間の短縮化を図ることができるエレベータのブレーキ装置を得ることを目的とする。

この発明によるエレベータのブレーキ装置は、回転体、回転体に接離可能で、回転体に接触することにより回転体の回転を制動する制動体、制動体とともに変位される可動部材、制動体が回転体に接触する方向へ可動部材を付勢する付勢体、及び電磁コイルを有し、電磁コイルへの通電により可動部材を吸引する電磁吸引力を発生し、電磁吸引力の発生により、付勢体による付勢に逆らって、制動体が回転体から離れる方向へ可動部材を変位させる電磁マグネットを備え、可動部材は、互いに重ねられた複数の分割片と、各分割片間に介在する絶縁体とを有している。

この発明の実施の形態１によるエレベータのブレーキ装置を示す一部断面図である。 図１の可動部材を示す平面図である。 図１の可動部材及び電磁マグネットを示す一部断面図である。 図３の一方の分割板、他方の分割板及び絶縁シートが組み合わされる前の状態を示す側面図である。 図４の一方の分割板、他方の分割板及び絶縁シートが組み合わされて可動部材とされた状態を示す側面図である。 この発明の実施の形態２によるエレベータのブレーキ装置における一方の分割板と絶縁膜形成体とを示す側面図である。 この発明の実施の形態２によるエレベータのブレーキ装置の他の例を示す断面図である。 この発明の実施の形態３によるエレベータのブレーキ装置における一方の分割板、他方の分割板及び絶縁シートを示す側面図である。 この発明の実施の形態３によるエレベータのブレーキ装置の他の例を示す側面図である。

以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるエレベータのブレーキ装置を示す一部断面図である。図において、昇降路内に設けられた支持部材（図示せず）には、かご及び釣合おもりを昇降させるためのエレベータの巻上機と、かご及び釣合おもりの昇降を制動するためのエレベータのブレーキ装置（以下、単に「ブレーキ装置」という）１とが支持されている。

巻上機は、駆動プーリ（図示せず）と一体に回転される回転軸２を有している。駆動プーリには、かご及び釣合おもりを吊り下げる複数本の主索（図示せず）が巻き掛けられている。かご及び釣合おもりは、回転軸２の回転により昇降路内を昇降される。

ブレーキ装置１は、回転軸２の軸線方向について巻上機と並んで配置されている。また、ブレーキ装置１は、回転軸２と一体に回転されるブレーキドラム（回転体）３と、ブレーキドラム３に接離可能な制動体４と、制動体４とともに変位される可動部材５と、制動体４がブレーキドラム３に接触する方向へ可動部材５を付勢する複数のばね（付勢体）６と、各ばね６の付勢力に逆らって、制動体４がブレーキドラム３から離れる方向へ可動部材５を変位させる電磁マグネット７とを有している。

ブレーキドラム３は、回転軸２に垂直に固定された円板８と、円板８の外周部に固定され、回転軸２と同軸に配置された筒状のドラム部９とを有している。制動体４は、ドラム部９の内周面に接離される。

ドラム部９の内側には、支持部材に対して固定されたブレーキ取付部材１０が配置されている。ブレーキ取付部材１０には、ドラム部９の内周面に接離する方向へ制動体４を案内する一対の案内部材１１が固定されている。

制動体４は、各案内部材１１間でスライド可能な制動体本体１２と、制動体本体１２に設けられ、制動体４の変位によりドラム部９の内周面に接離するブレーキライニング１３とを有している。ブレーキドラム３の回転は、ブレーキライニング１３がドラム部９の内周面に接触することにより制動される。

電磁マグネット７は、ブレーキ取付部材１０に固定された固定鉄心１４と、固定鉄心１４に設けられた電磁コイル１５とを有している。また、電磁マグネット７は、電磁コイル１５への通電により、可動部材５を吸引する電磁吸引力を発生するようになっている。

各ばね６は、可動部材５と固定鉄心１４との間に配置されている。また、各ばね６は、可動部材５と固定鉄心１４との間で縮められて、可動部材５と電磁マグネット７とが互いに離れる方向へ弾性反発力（付勢力）を発生するようになっている。各ばね６の弾性反発力の大きさは、可動部材５に設けられたばね力調整装置１６により調整されるようになっている。

ばね力調整装置１６は、可動部材５に螺合された調整ボルト１７と、調整ボルト１７とばね６との間に配置されたばね押さえ部材１８とを有している。各ばね６の弾性反発力の大きさは、調整ボルト１７の可動部材５に対する螺合量により調整されるようになっている。

可動部材５は、制動体４と電磁マグネット７との間に配置されている。可動部材５と制動体４とは、複数の連結部材１９を介して互いに連結されている。各連結部材１９の一端部には、可動部材５に螺合されるねじ部２０が設けられ、各連結部材１９の他端部には、制動体４が装着される球面座２１が設けられている。各連結部材１９は、ねじ部２０が可動部材５に螺合されることにより可動部材５に固定されている。また、制動体４は、制動体本体１２が板ばね片２２のばね力で球面座２１に押し付けられることにより各連結部材１９に装着されている。

電磁コイル１５への通電が開始されると、電磁マグネット７が電磁吸引力を発生し、可動部材５が各ばね６の弾性反発力に逆らって電磁マグネット７に近づく方向へ変位される。これにより、制動体４は、ドラム部９の内周面から開離される。また、電磁コイル１５への通電が停止されると、電磁マグネット７による電磁吸引力が消滅し、可動部材５が各ばね６の弾性反発力により電磁マグネット７から離れる方向へ変位される。これにより、制動体４は、ドラム部９の内周面に押し当てられる。

図２は、図１の可動部材５を示す平面図である。また、図３は、図１の可動部材５及び電磁マグネット７を示す断面図である。図２及び図３にも示すように、可動部材５は、互いに重ねられた複数（この例では、２つ）の分割板（分割片）２３，２４と、各分割板２３，２４間に介在する絶縁シート（絶縁体）２５とを有している。即ち、可動部材５は、２枚の分割板２３，２４の間に絶縁シート２５を挟むことにより作製されている。分割板２３，２４の材料としては、例えば鉄等の磁性体が用いられている。また、絶縁シート２５の材料としては、例えばポリイミド、ポリエーテルサルフォンあるいはポリカーボネート等の樹脂が用いられている。この例では、各分割板２３，２４は、可動部材５が変位される方向へ互いに重ねられている。

可動部材５は、一方の分割板２３を電磁マグネット７に対向させ、他方の分割板２４を制動体４に対向させるようにして、電磁マグネット７と制動体４との間に配置されている。他方の分割板２４は、複数の固定ボルト２６により一方の分割板２３に固定されている。

他方の分割板２４には、各連結部材１９のねじ部２０が螺合される複数のねじ穴２７と、各調整ボルト１７が通される貫通穴２８と、各固定ボルト２６が通される貫通穴２９とが設けられている。

一方の分割板２３には、各貫通穴２８に通された調整ボルト１７が螺合される複数の螺合部３０と、分割板２３の厚さ方向について各螺合部３０に連続し、ばね押さえ部材１８が配置される複数の窪み部３１と、各貫通穴２９に通された固定ボルト２６が螺合される複数のボルト穴３２とが設けられている。

なお、絶縁シート２５には、各調整ボルト１７及び各固定ボルト２６のそれぞれが通される複数の通し穴が設けられている。

次に、可動部材５の製造方法について説明する。図４は、図３の一方の分割板２３、他方の分割板２４及び絶縁シート２５が組み合わされる前の状態を示す側面図である。また、図５は、図４の一方の分割板２３、他方の分割板２４及び絶縁シート２５が組み合わされて可動部材５とされた状態を示す側面図である。図３に示すように、まず、一方の分割板２３及び他方の分割板２４のそれぞれの分割面を平面に仕上げた後、一方の分割板２３には、螺合部３０、窪み部３１及びボルト穴３２を設け、他方の分割板２４には、ねじ穴２７及び貫通穴２８，２９を設ける。また、絶縁シート２５には、複数の通し穴を設ける。

この後、一方の分割板２３の分割面上に絶縁シート２５を重ねる。この後、他方の分割板２４の分割面が絶縁シート２５に接触するように、絶縁シート２５上に他方の分割板２４を重ねる。この後、固定ボルト２６を各貫通穴２９及び通し穴に通し、各ボルト穴３２に螺合する。この後、各固定ボルト２６を締め付けて、他方の分割板２４及び絶縁シート２５を一方の分割板２３に締着する。このようにして、図４に示すような可動部材５を作製する。

次に、動作について説明する。電磁コイル１５への通電が開始されると、電磁マグネット７が電磁吸引力を発生し、可動部材５が電磁マグネット７に吸引される。これにより、各ばね６の付勢力に逆らって、可動部材５が電磁マグネット７に近づく方向へ変位される。これにより、制動体４がドラム部９の内周面から開離され、ブレーキドラム３に与えられる制動力が解除される。

また、電磁コイル１５への通電が停止されると、電磁マグネット７からの磁束の変化により、渦電流が各分割板２３，２４に発生する。これにより、可動部材５に磁束が発生し、電磁コイル１５への通電が停止された後にも、可動部材５と電磁マグネット７との間の吸引力の発生が維持される。

ここで、可動部材５の渦電流が消滅するまでの時間は、可動部材５での渦電流損が大きくなるほど長くなる。また、渦電流損の大きさは、渦電流が発生する部材の厚さの約１．６乗に比例する。ブレーキ装置１では、可動部材５が分割板２３，２４に分割されていることから、可動部材５に発生する渦電流は、可動部材５が１つの鉄塊とされている場合よりも速やかに消滅する。

この後、可動部材５の渦電流が小さくなると、各ばね６の付勢力により、可動部材５が電磁マグネット７から離れる方向へ変位され、制動体４がドラム部９の内周面に押し当てられる。これにより、ブレーキドラム３の回転が制動される。

このようなエレベータのブレーキ装置１では、可動部材５は、可動部材５が変位される方向に重ねられた複数の分割板２３，２４と、各分割板２３，２４間に介在する絶縁シート２５とを有しているので、可動部材５の強度を維持したまま、可動部材５の渦電流損を小さくすることができ、可動部材５で発生する渦電流を速やかに消滅させることができる。これにより、制動動作の時間の短縮化を図ることができる。

即ち、電磁コイル１５への通電が停止された後にも可動部材５に渦電流が残留していると、渦電流による磁束により、電磁マグネット７と可動部材５との間に電磁吸引力が残ってしまい、可動部材５が電磁マグネット７から速やかに開離されなくなってしまうこととなるが、ブレーキ装置１では、可動部材５に発生する渦電流を速やかに消滅させることができるので、電磁コイル１５への通電を停止させた後に、ドラム部９の内周面に近づく方向へ可動部材５を速やかに変位させることができ、制動動作の時間の短縮化を図ることができる。

また、渦電流損を小さくするために可動部材の厚さを薄くすると、可動部材の強度が低くなってしまうが、可動部材５では、複数の分割板２３，２４が重なっているので、強度を確保することもできる。

実施の形態２．
なお、上記の例では、一方の分割板２３、他方の分割板２４及び絶縁シート２５がそれぞれ別個に作製された後に、一方の分割板２３と他方の分割板２４とで絶縁シート２５を挟むことにより可動部材５が作製されているが、他方の分割板２４の分割面に絶縁膜を形成して絶縁膜形成体を作製した後に、絶縁膜形成体と一方の分割板２３とを組み合わせて可動部材を作製するようにしてもよい。

即ち、図６は、この発明の実施の形態２によるエレベータのブレーキ装置における一方の分割板２３と絶縁膜形成体４１とを示す側面図である。図に示すように、可動部材５は、一方の分割板２３と、一方の分割板２３上に重ねられた絶縁膜形成体４１とを有している。絶縁膜形成体４１は、他方の分割板２４と、他方の分割板２４の分割面に蒸着あるいは電着により形成された絶縁膜４２とを有している。絶縁膜４２は、一方の分割板２３と他方の分割板２４との間に介在している。他の構成は実施の形態１と同様である。

次に、可動部材５の作製方法について説明する。まず、実施の形態１と同様に、一方の分割板２３及び他方の分割板２４のそれぞれの分割面を平面に仕上げた後、一方の分割板２３には、ねじ穴２７及び貫通穴２８，２９を設け、他方の分割板２４には、螺合部３０、窪み部３１及びボルト穴３２を設ける。

この後、他方の分割板２４の分割面のみに絶縁膜４２を蒸着あるいは電着により形成して絶縁膜形成体４１とする。このとき、他方の分割板２４の分割面のみに絶縁膜４２が形成されるように、他方の分割板２４の分割面を除く表面にマスキングを行う。この後、絶縁膜４２が一方の分割板２３の分割面に接触するように、絶縁膜形成体４１を一方の分割板２３上に重ねる。この後、固定ボルト２６を各貫通穴２９に通し、各ボルト穴３２に螺合する。この後、各固定ボルト２６を締め付けて、絶縁膜形成体４１を一方の分割板２３に締着する。このようにして、可動部材５を作製する。

このようなエレベータのブレーキ装置では、他方の分割板２４の分割面に絶縁膜４２が形成されているので、一方の分割板２３と他方の分割板２４との間の位置に絶縁体を合わせる手間をなくすことができる。これにより、可動部材５を作製するときの組立作業時間を短くすることができ、コストを低減することができる。

なお、上記の例では、他方の分割板２４の分割面のみに絶縁膜４２が形成されているが、一方の分割板２３の分割面のみに絶縁膜を形成してもよい。また、一方の分割板２３及び他方の分割板２４のそれぞれの分割面に絶縁膜を形成してもよい。

また、上記の例では、他方の分割板２４の分割面のみに絶縁膜４２が形成されているが、図７に示すように、他方の分割板２４の表面を覆うように絶縁膜４３を形成してもよい。このようにすると、絶縁膜４３を形成するときにマスキングを行う必要がなくなり、可動部材５をさらに容易に作製することができる。なお、一方の分割板２３の表面を覆うように絶縁膜を形成しても、同様の効果が得られる。

実施の形態３．
図８は、この発明の実施の形態３によるエレベータのブレーキ装置における一方の分割板２３、他方の分割板２４及び絶縁シート５１を示す側面図である。図に示すように、可動部材５は、一方の分割板２３と、一方の分割板２３に重ねられた他方の分割板２４と、一方の分割板２３と他方の分割板２４との間に介在する絶縁シート（絶縁体）５１とを有している。

他方の分割板２４の分割面には、凹部５２が設けられている。凹部５２には、絶縁シート５１が嵌められている。凹部５２の深さは、絶縁シート５１の厚さとほぼ同一とされている。他の構成は実施の形態１と同様である。

次に、可動部材５の作製方法について説明する。まず、一方の分割板２３の分割面を平面に仕上げた後、一方の分割板２３に螺合部３０、窪み部３１及びボルト穴３２を設ける。この後、凹部５２を他方の分割板２４の分割面に設ける。これにより、他方の分割板２４の分割面は、凹部５２の両側に一対の当接面として残される。この後、他方の分割板２４にねじ穴２７及び貫通穴２８，２９を設けた後、一対の当接面を平面に仕上げる。また、絶縁シート５１は、凹部５２に嵌る大きさに成形され、絶縁シート５１には、複数の通し穴を設ける。

この後、凹部５２に絶縁シート５１を嵌めた状態で、絶縁シート５１及び一対の当接面が一方の分割板２３の分割面に接触するように、他方の分割板２４及び絶縁シート５１を一方の分割板２３上に重ねる。この後、固定ボルト２６を各貫通穴２９及び通し穴に通し、各ボルト穴３２に螺合する。この後、各固定ボルト２６を締め付けて、他方の分割板２４及び絶縁シート５１を一方の分割板２３に締着する。このようにして、可動部材５を作製する。

このようなエレベータのブレーキ装置では、絶縁シート５１が配置される凹部５２が他方の分割板２４の分割面に設けられているので、平面に仕上げる加工作業の範囲を一対の当接面のみとすることができる。これにより、他方の分割板２４を作製するための加工時間をさらに短縮化することができ、可動部材５の作製時間の短縮化をさらに図ることができる。これにより、コストの低減もさらに図ることができる。

なお、上記の例では、他方の分割板２４の分割面のみに凹部５２が設けられているが、一方の分割板２３の分割面のみに凹部を設けてもよいし、図９に示すように、一方の分割板２３及び他方の分割板２４のそれぞれの分割面に凹部５３を設けてもよい。各分割板２３，２４のそれぞれに凹部５３を設けた場合、各凹部５３の深さは、絶縁シート５１の厚さのほぼ半分とされる。

また、各上記実施の形態では、分割板の数は２つとされているが、分割板の数を３つ以上としてもよい。このようにすれば、可動部材５全体の渦電流損をさらに小さくすることができ、ブレーキ装置の制動動作の時間の短縮化をさらに図ることができる。この場合も、各分割板間には、絶縁体が介在される。

Claims (3)

1. 回転体、
   上記回転体に接離可能で、上記回転体に接触することにより上記回転体の回転を制動する制動体、
   上記制動体とともに変位される可動部材、
   上記制動体が上記回転体に接触する方向へ上記可動部材を付勢する付勢体、及び
   電磁コイルを有し、上記電磁コイルへの通電により上記可動部材を吸引する電磁吸引力を発生し、上記電磁吸引力の発生により、上記付勢体による付勢に逆らって、上記制動体が上記回転体から離れる方向へ上記可動部材を変位させる電磁マグネット
   を備え、
   上記可動部材は、互いに重ねられた複数の分割片と、各上記分割片間に介在する絶縁体とを有していることを特徴とするエレベータのブレーキ装置。
2. 上記絶縁体は、各上記分割片の少なくともいずれか一方に形成された絶縁膜であることを特徴とする請求項１に記載のエレベータのブレーキ装置。
3. 上記分割片には、上記絶縁体が配置される凹部が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエレベータのブレーキ装置。
   
   
   
   

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