JPWO2012086060A1 - エレベーター用電磁ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

制動片が回転体に衝突する時の騒音を大幅に低減させることができるエレベーター用電磁ブレーキ装置を提供する。本電磁ブレーキ装置（１０）は、制動片（１６）が設けられた可動片（２１）と、可動片（２１）に対し、制動片（１６）の反対側に配置された可動片（１９）と、可動片（２１）及び可動片（１９）間に設けられた弾性体（２２）と、弾性体（２２）が有する押付力よりも強い所定の押付力で、可動片（１９）を可動片（２１）側に押し付けるばね（２０）とを備える。そして、電磁石は、ばね（２０）の押付力に抗して可動片（１９）を吸引し、弾性体（２２）の押付力に抗して可動片（２１）を可動片（１９）に吸引させる。

Description

この発明は、エレベーターの巻上機に備えられる電磁ブレーキ装置に関するものである。

下記特許文献１には、エレベーターの巻上機に備えられた電磁ブレーキ装置が開示されている。
特許文献１に記載のものでは、巻上機に、駆動綱車に連動する回転体が設けられている。電磁ブレーキ装置は、制動片をばねの力によって上記回転体に押し付け、かごを静止保持するための力（以下、単に「静止保持力」ともいう）を発生させている。一方、かごの昇降時、電磁ブレーキ装置では、上記ばねの力に抗する吸引力を電磁石から発生させ、制動片を回転体から離隔させている。

エレベーターでは、かごを静止保持するために大きな力が必要になる。このため、特許文献１に記載のものでは、制動片が回転体に衝突する際、即ち、かごが停止する度に大きな音が発生するといった問題があった。

下記特許文献２には、電磁ブレーキ装置が動作する時の上記衝突音を低減させるための技術が開示されている
具体的に、特許文献２に記載のものでは、上記静止保持力を発生させるために、２つのばねが用いられている。そして、静止保持力を発生させる場合は、押付力が大きい方のばねを最初に作用させて、制動片を回転体に押し付けている。

日本特開２０００−２８９９５４号公報 日本特開２００３−２５６８号公報

特許文献１に記載のものでは、かごを静止保持する際に、押付力の大きい方のばねを最初に作用させているため、上記衝突音を十分に低減させることができないといった問題があった。

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、制動片が回転体に衝突する時の騒音を大幅に低減させることができるエレベーター用電磁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ー用電磁ブレーキ装置は、エレベーター巻上機の駆動綱車に連動して回転する回転体に制動片を押し付けることにより、エレベーターのかごを静止保持するエレベーター用電磁ブレーキ装置であって、制動片が設けられ、制動片が回転体に対向するように配置された第１可動鉄片と、第１可動鉄片に対し、制動片の反対側に配置された第２可動鉄片と、第１可動鉄片及び第２可動鉄片の間に設けられた、所定の押付力を有する第１弾性体と、第１弾性体が有する押付力よりも強い所定の押付力で、第２可動鉄片を第１可動鉄片側に押し付ける第２弾性体と、第２弾性体の押付力に抗して第２可動鉄片を吸引し、第１弾性体の押付力に抗して第１可動鉄片を第２可動鉄片に吸引させる電磁石と、を備えたものである。

この発明に係るエレベーター用電磁ブレーキ装置であれば、制動片が回転体に衝突する時の騒音を大幅に低減させることができるようになる。

エレベーターの全体構成を示す図である。 この発明の実施の形態１におけるエレベーター用電磁ブレーキ装置を備えた巻上機を示す背面図である。 図２のＡ−Ａ矢視を示す図である。 図１のＣ部拡大図である。 この発明の実施の形態１におけるエレベーター用電磁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１におけるエレベーター用電磁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１におけるエレベーター用電磁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はエレベーターの全体構成を示す図である。
図１において、１はエレベーターの昇降路、２はエレベーターのかご、３はつり合いおもりである。かご２及びつり合いおもり３は、主索４により、昇降路１内で釣瓶式に懸架されている。

５は昇降路１内の上部空間に設けられた薄型の巻上機である。巻上機５は、かご２を駆動する駆動装置を構成する。巻上機５には、駆動綱車６が、双方向に回転自在となるように設けられている。上記主索４は、その一部が駆動綱車６に巻き掛けられている。かご２は、駆動綱車６の回転に連動して主索４がその長手に移動することにより、主索４の移動方向に応じた方向に、昇降路１内を昇降する。
なお、図中、７はかご２の昇降を案内するためのガイドレール、８は所定の過速状態を検出するための調速機である。

エレベーターのかご２が乗場９に停止している時、巻上機５では、電磁ブレーキ装置１０（図１では図示せず）によって所定の静止保持力を発生させている。
以下に、図２乃至図４も参照し、巻上機５と、この巻上機５に設けられた電磁ブレーキ装置１０との各構成について具体的に説明する。

図２はこの発明の実施の形態１におけるエレベーター用電磁ブレーキ装置を備えた巻上機を示す背面図、図３は図２のＡ−Ａ矢視を示す図、図４は図１のＣ部拡大図である。図２は図３のＢ−Ｂ矢視を表している。

１１は巻上機５の躯体となるフレームである。駆動綱車６は、ベアリングを介してフレーム１１に回転自在に設けられている。１２は駆動綱車６に一体的に設けられた回転体である。回転体１２は、駆動綱車６に連動して回転する。

回転体１２には、その一部に、短い（幅の）筒状を呈する筒状部１３が形成されている。筒状部１３は、駆動綱車６と同じ回転軸を有しており、フレーム１１の内部に配置されている。筒状部１３は、回転体１２の他の部分を介してフレーム１１に支持されている。筒状部１３には、その外周面１３ａに、回転子鉄心１４が設けられている。
１５は電動機の要部を構成する固定子である。固定子１５は、回転子鉄心１４に対向するように、フレーム１１の内周面に設けられている。

電磁ブレーキ装置１０は、制動片１６を上記回転体１２に押し付けることにより、かご２を静止保持するための力を発生させる。また、かご２の昇降時、電磁ブレーキ装置１０は、制動片１６を回転体１２から離し、上記静止保持力を解放する。図２に示す巻上機５では、電磁ブレーキ装置１０が回転体１２の両側方に配置されている。かかる場合、電磁ブレーキ装置１０は、筒状部１３の外周面１３ａに制動片１６を側方から押し付けて、回転体１２の回転を阻止する。

本実施の形態では、筒状部１３の外周面１３ａが、上記静止保持力を発生させるための制動面として機能する。また、電磁ブレーキ装置１０の動作方向、即ち、制動片１６が回転体１２（制動面）に対して接触及び離隔する時に動作する方向は、水平方向となる。

電磁ブレーキ装置１０は、制動片１６の他、フィールド１７、コイル１８、可動片（鉄片）１９、ばね（弾性体）２０、可動片（鉄片）２１、弾性体２２により、その要部が構成される。

フィールド１７及びコイル１８は、電磁石を構成する。即ち、コイル１８に電圧が印加されることにより、フィールド１７に電磁力が発生する。フレーム１１には、その両側部に開口１１ａが形成されている。フィールド１７は、開口１１ａを外側から覆うようにフレーム１１に当てられ、ボルト２３によってフレーム１１に取り付けられている。また、コイル１８は、その軸が上記動作方向を向くように、フィールド１７に設けられている。

可動片１９は、所定の範囲内において上記動作方向に移動自在となるように、フィールド１７に支持されている。可動片１９は、その一側面がフィールド１７に対向するように、フィールド１７の回転体１２側に配置されている。即ち、可動片１９は、回転体１２に接近及び離隔するように、フィールド１７に取り付けられている。

ばね２０は、上記動作方向のうち、可動片１９がフィールド１７から離れる方向に、可動片１９を所定の押付力で押し付けるためのものである。即ち、可動片１９は、ばね２０によって常時回転体１２側に押されている。ばね２０は、フィールド１７に設けられており、その先端部分が、可動片１９の上記一側面に接続されている。

可動片２１は、所定の範囲内において上記動作方向に移動自在となるように、可動片１９に支持されている。可動片２１は、その一側面が可動片１９の他側面に対向するように、可動片１９の回転体１２側に配置されている。上記制動片１６は、可動片２１の他側面（上記一側面の反対側を向く面）に設けられ、筒状部１３の外周面１３ａに対向するように配置されている。即ち、上記可動片１９は、可動片２１に対し、制動片１６の反対側に配置されており、制動片１６、可動片２１、可動片１９、電磁石（フィールド１７）が、回転体１２の外側に且つ上記動作方向に、直列に配置されている。

弾性体２２は、可動片１９の他側面と可動片２１の一側面との間に設けられている。弾性体２２は、ゴムやばね等の部材からなり、ばね２０と同様に、上記動作方向に伸縮するように設けられている。弾性体２２は、ばね２０の押付力よりも弱い所定の押付力を有している。弾性体２２は、その押付力で、可動片１９及び可動片２１が互いに離れるように、上記動作方向に力を作用させる。なお、ばね２０は、弾性体２２の押付力よりも強い所定の押付力で、可動片１９を可動片２１側に押し付けている。

可動片１９は、図４に詳細が示されているように、例えば、回転体１２側に開口する断面がコ字状を呈する部材からなる。即ち、可動片１９には、可動片２１に対向する上記他側面に、凹部が形成されている。可動片２１は、弾性体２２が収縮すると、全体が可動片１９の上記凹部内に収まるように構成されている。

次に、図５乃至図７も参照し、上記構成を有する電磁ブレーキ装置１０の動作について、具体的に説明する。図５乃至図７は、この発明の実施の形態１におけるエレベーター用電磁ブレーキ装置の動作を説明するための図である。

図５は、かご２が昇降路１内を走行している時の電磁ブレーキ装置１０の状態を示している。かご２の走行時、コイル１８には所定の電圧が印加されている。このため、フィールド１７と可動片１９との間には電磁吸引力Ｆｍ１が発生し、フィールド１７は、ばね２０の押付力Ｆｋ１に抗して可動片１９を吸引する。即ち、上記電磁吸引力Ｆｍ１は、ばね２０の押付力Ｆｋ１に打ち勝つことができる所定の大きさに設定されている。

また、コイル１８に上記電圧が印加されることにより、可動片１９と可動片２１との間にも、所定の電磁吸引力Ｆｍ２が発生する。電磁吸引力Ｆｍ２は、上記電磁吸引力Ｆｍ１よりも弱いが、弾性体２２の押付力Ｆｋ２（＜Ｆｋ１）に打ち勝つことができる所定の大きさに設定されている。このため、可動片１９は、弾性体２２の押付力Ｆｋ２に抗して可動片２１を吸引する。

この時、可動片１９は、例えば、その一側面がフィールド１７に接触するまで、フィールド１７側に引き寄せられる。かかる構成を実現するためには、例えば、ばね２０を、フィールド１７の内部に納まるように組み付けておけば良い。また、弾性体２２が圧縮されることにより、可動片２１が可動片１９に接近し、可動片１９の上記凹部内に配置される。
これにより、制動片１６と筒状部１３の外周面１３ａとの間には所定の間隙が形成され、かご２が昇降可能な状態となる。

かご２が何れかの乗場９に停止すると、所定の制御機器（図示せず）から制動指令が出力される。電磁ブレーキ装置１０は、上記制動指令が入力されることにより、コイル１８の電圧を消勢するための所定の処理を行う。これにより、コイル１８を流れる電流が徐々に減少していき、電磁吸引力Ｆｍ１及びＦｍ２が徐々に小さくなっていく。

コイル１８に流れる電流がある値Ｉ１まで減少すると、電磁吸引力Ｆｍ２が弾性体２２の押付力Ｆｋ２よりも小さくなる。すると、可動片２１が、弾性体２２の押付力Ｆｋ２によって回転体１２側に移動し、制動片１６が筒状部１３の外周面１３ａに衝突する。なお、可動片１９はフィールド１７に近接した位置に配置されているため、電磁吸引力Ｆｍ１は電磁吸引力Ｆｍ２よりも大きい。このため、コイル１８の電流値がＩ１に減少した時でも電磁吸引力Ｆｍ１はばね２０の押付力Ｆｋ１よりも大きく、可動片１９はフィールド１７に密着したままとなっている。

図６はコイル１８の電流値がＩ１まで減少した時の状態を示したものである。弾性体２２は、可動片１９がフィールド１７に密着した状態で、制動片１６を回転体１２に接触させることができる所定の伸び量を有している。

図６の状態から更に時間が経過し、コイル１８に流れる電流がある値Ｉ２（＜Ｉ１）まで減少すると、電磁吸引力Ｆｍ１がばね２０の押付力Ｆｋ１よりも小さくなる。すると、可動片１９が、ばね２０の押付力Ｆｋ１によって回転体１２（可動片２１）側に移動し、弾性体２２が圧縮される。これにより、ばね２０の押付力Ｆｋ１が、可動片１９、弾性体２２、可動片２１を介して制動片１６に作用し、かご２の静止保持に必要な所定の力で、制動片１６が筒状部１３の外周面１３ａに押し付けられる。
図７はコイル１８の電流値がＩ２まで減少した時の状態を示している。

上記構成を有する電磁ブレーキ装置１０であれば、かご２が乗場９に停止する際の騒音を低減させることができる。
即ち、上記電磁ブレーキ装置１０では、制御機器から制動指令が出力されると、先ず、可動片２１が回転体１２側に移動して、制動片１６が筒状部１３に衝突する。この時、押付力の大きなばね２０は圧縮されたままであるため、制動片１６には、弾性体２２の小さな押付力のみが作用する。即ち、制動片１６が回転体１２に衝突する時のエネルギーを小さく抑えることができ、この時の騒音を大幅に低減させることができる。

また、上記電磁ブレーキ装置１０では、制動片１６を筒状部１３の外周面１３ａに接触させた後、ばね２０の大きな押付力によって、制動片１６を回転体１２に押し付けている。このため、上記騒音を防止した上で、安定した静止保持力を発生させることができる。

なお、所定の静止保持力を発生させるためには、可動片１９をばね２０によって回転体１２側に移動させ、ばね２０の押付力を制動片１６に作用させる必要がある。本電磁ブレーキ装置１０では、可動片１９及び２１の間に弾性体２２が設けられているため、可動片１９の上記移動による衝撃を弾性体２２で吸収することができ、新たな緩衝材等を設けることなく、可動片１９の衝突音を低減させることが可能となる。

なお、本実施の形態では、昇降路１内に薄型の巻上機５を設置した場合を一例として示したが、巻上機５の構成及び配置はこれに限定されるものではない。また、電磁ブレーキ装置１０の配置や動作方向も上記説明に限定されるものではない。電磁ブレーキ装置１０を回転体１２の内側に配置したり、回転体１２の軸方向に電磁ブレーキ装置１０の動作方向を設定したりしても良い。かかる構成であっても、上記と同様の効果を奏することは可能である。

この発明に係る電磁ブレーキ装置は、エレベーターの巻上機に設置されるものに対して適用することができる。

１ 昇降路
２ かご
３ つり合いおもり
４ 主索
５ 巻上機
６ 駆動綱車
７ ガイドレール
８ 調速機
９ 乗場
１０ 電磁ブレーキ装置
１１ フレーム
１１ａ 開口
１２ 回転体
１３ 筒状部
１３ａ 外周面
１４ 回転子鉄心
１５ 固定子
１６ 制動片
１７ フィールド
１８ コイル
１９、２１ 可動片
２０ ばね
２２ 弾性体
２３ ボルト

Claims (4)

1. エレベーター巻上機の駆動綱車に連動して回転する回転体に制動片を押し付けることにより、エレベーターのかごを静止保持するエレベーター用電磁ブレーキ装置であって、
   前記制動片が設けられ、前記制動片が前記回転体に対向するように配置された第１可動鉄片と、
   前記第１可動鉄片に対し、前記制動片の反対側に配置された第２可動鉄片と、
   前記第１可動鉄片及び前記第２可動鉄片の間に設けられた、所定の押付力を有する第１弾性体と、
   前記第１弾性体が有する押付力よりも強い所定の押付力で、前記第２可動鉄片を前記第１可動鉄片側に押し付ける第２弾性体と、
   前記第２弾性体の押付力に抗して前記第２可動鉄片を吸引し、前記第１弾性体の押付力に抗して前記第１可動鉄片を前記第２可動鉄片に吸引させる電磁石と、
   を備えたエレベーター用電磁ブレーキ装置。
2. 前記第１可動鉄片、前記第２可動鉄片、前記電磁石は、前記制動片が前記回転体に対して接触及び離隔する時の動作方向に、直列に配置され、
   前記第１弾性体及び前記第２弾性体は、前記動作方向に伸縮するように配置された
   請求項１に記載のエレベーター用電磁ブレーキ装置。
3. 前記電磁石を構成するコイルの電圧が消勢されると、前記第１可動鉄片が前記第１弾性体の押付力によって移動することにより、前記制動片が前記回転体に接触し、その後、前記第２可動鉄片が前記第２弾性体の押付力によって移動することにより、前記第２弾性体の押付力が前記制動片に作用する請求項１又は請求項２に記載のエレベーター用電磁ブレーキ装置。
4. 前記第２可動鉄片は、前記第１可動鉄片に対向する面に凹部が形成され、
   前記第１可動鉄片は、前記電磁石によって第２可動鉄片に吸引されると、前記凹部内に配置される
   請求項１又は請求項２に記載のエレベーター用電磁ブレーキ装置。

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