WO2011161807A1

WO2011161807A1 - ブレーキ解放機構

Info

Publication number: WO2011161807A1
Application number: PCT/JP2010/060828
Authority: WO
Inventors: 佳典谷
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2010-06-25
Filing date: 2010-06-25
Publication date: 2011-12-29
Also published as: CN102958820A; EP2586739A1; KR20130043641A; JPWO2011161807A1

Abstract

　ブレーキ解放作業の労力を低減できるブレーキ解放機構を提供する。ブレーキ解放機構は、相対回転可能に設けられた可動レバー１３及び固定レバー１５と、それらの間に設けられた複数の転動体１７とを備える。レバーにおける対面し合う一対の面の一面１３ａには、複数の支持穴１９が形成され、他面１５ａには、転動体が転がりながら移動できるよう円弧状に延びた複数の長穴２１が形成されている。長穴はそれぞれ、転動体が長穴に沿って移動したときに転動体の収容深さが変化するように形成されている。両レバーの相対回転軸方向の間隔は、それらレバーの相対回転によって変化する。ブレーキ解放機構は、固定レバーの相対回転軸方向の位置を拘束することなく、可動レバーの相対回転軸方向の位置を拘束する解放用ボルト４３を更に備える。可動レバーを回転することで、固定レバーが可動体に相対回転軸方向の移動力を付与し、ブレーキが解放される。

Description

ブレーキ解放機構

　本発明は、エレベータの巻上機用ブレーキに対するブレーキ解放機構に関するものである。

　エレベータの巻上機には、乗りかごを停止するためのブレーキが設けられている。このブレーキには、電磁コイルが設けられており、乗りかごが昇降される通常の運転中には、電磁コイルへ通電がなされ、電磁的な作用により巻上機用ブレーキは解放されている。一方、停電や地震など非常時には、通電が遮断され、自動的にブレーキが制動状態になるように構成されていた。よって、乗りかごが非常停止した後の操作として、巻上機用ブレーキを手動で解放し、乗りかごを昇降可能な状態にしてから、最寄階まで移動させていた。

　上記の場面において巻上機用ブレーキを手動で解放するものとしては、特許文献１に開示された構造がある。かかる構造においては、ブレーキを構成する可動鉄心にピンが貫通しており、そのピンの先端は、電磁マグネットを有する固定鉄心に螺合し、ピンの頭部は、可動鉄心における固定鉄心の反対側の面に突出している。そして、ブレーキ解放するときは、ピンの頭部と可動鉄心との間に、ブレーキ解放具の楔形状部分を差し込んでいき、可動鉄心を固定鉄心側に動かすことで、可動鉄心に支持されたブレーキシューがロータの制動面から離隔するようになっていた。

　しかしながら、上述したような楔による効果を利用したブレーキ解放態様では、楔形状部分をピンの頭部と可動鉄心との間に差し込む際、ブレーキ解放具が、楔形状部分における広範な面接触に起因した大きな摩擦力を受けるため、ブレーキ解放作業に多大な労力が必要となっていた。

特開２００６－３４１９４２号公報

　本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、手動によるブレーキ解放作業において労力を低減することができるブレーキ解放機構を提供することを目的とする。

　上述した目的を達成するため、本発明は、ブレーキシューを支持する可動体と、前記可動体を駆動する電磁コイルを持った固定ベースとを含むエレベータの巻上機用ブレーキに対する、ブレーキ解放機構であって、相対回転可能に設けられた第１部材及び第２部材と、前記第１部材及び第２部材の間に設けられた複数の転動体とを備え、前記第１部材及び第２部材における対面し合う一対の面の一面には、前記転動体を部分的に収容する複数の支持穴が形成され、他面には、前記転動体が転がりながら移動できるよう円弧状に延びた複数の長穴が形成されており、前記支持穴はそれぞれ、前記転動体を自転可能且つ該支持穴との同期的な移動可能に支持し、前記長穴はそれぞれ、前記転動体が該長穴に沿って移動したときに該転動体の収容深さが変化するように形成されており、前記転動体はそれぞれ、前記第１部材及び第２部材の間において、対応する前記支持穴及び前記長穴の双方に収容され、それにより、前記第１部材及び第２部材の相対回転軸方向の間隔は、該第１部材及び第２部材の相対回転によって変化するものであり、前記第１部材及び第２部材の一方の相対回転軸方向の位置を拘束することなく、他方の相対回転軸方向の位置を拘束する拘束部を更に備え、前記拘束部は、前記固定ベースに固定されており、前記第１部材及び第２部材の前記一方は、前記可動体に相対回転軸方向の移動力を付与するように設けられている。

　本発明のブレーキ解放機構によれば、手動によるブレーキ解放作業において労力を低減することができる。

本発明の実施の形態に係るブレーキ解放機構を適用するエレベータ巻上機用の内拡式ドラムブレーキの概略図である。ブレーキ解放機構を構成する可動レバー及び固定レバーを組み合わせた状態を示す図である。図２の矢印IIIからみた状態を示す図である。図３のIV－IV線に沿う断面図である。可動レバーの平面図である。図５のVI－VI線に沿う断面図である。固定レバーの平面図である。図７のVIII－VIII線に沿う断面図であって、VIII－VIII線に沿う弧状の領域を平面状に展開して示す図である。図２に関し、一つのカラー近傍を拡大して示した図である。巻上機用ブレーキにブレーキ解放機構を組み付けた状態の図１と同態様の図である。図１０のXI－XI線に沿う断面図である。図１０のXII－XII線に沿う面を示す図である。

　以下、本発明に係るブレーキ解放機構の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。なお、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。

　図１は、本実施の形態に係るブレーキ解放機構を適用するエレベータ巻上機用の内拡式ドラムブレーキの概略図である。巻上機用ブレーキ１は、一対の可動体３と、固定ベース５とを含んでいる。

　一対の可動体３は、固定ベース５を挟むようにして、固定ベース５の両側に設けられている。各可動体３には、後述する固定レバーが掛け止められる突起３ａが形成されている。各可動体３における固定ベース５との逆側には、ロータ７の内周面と対向するようにブレーキシュー９が設けられている。各ブレーキシュー９は、対応する可動体３によって支持されている。各可動体３と固定ベース５との間には、弾性体１１が配置されている。これにより、一対の可動体３及び一対のブレーキシュー９は、常に、対応する弾性体１１の弾性力によってロータ７に向けて付勢されている。

　固定ベース５は、一対の可動体３の近傍に、図示省略する電磁コイルを有している。一対の可動体３は、これら電磁コイルによって駆動される。具体的には、一対の可動体３は、これら電磁コイルに通電された際、その電磁力によって、固定ベース５側に引き寄せられるような駆動力を受ける。

　次に、本実施の形態に係るブレーキ解放機構について説明する。図２は、ブレーキ解放機構を構成する可動レバー及び固定レバーを組み合わせた状態を示す図である。図３は、図２の矢印IIIからみた状態を示す図であり、図４は、図３のIV－IV線に沿う断面図である。ブレーキ解放機構は、まず、可動レバー（第１部材）１３及び固定レバー（第２部材）１５と、複数の転動体１７とを備える。

　可動レバー１３及び固定レバー１５は相互に相対回転可能に設けられている。また、複数（本実施の形態では３つ）の転動体１７は、これら可動レバー１３及び固定レバー１５の間に設けられており、本実施の形態では、例えば軸受鋼素材の球体として構成されている。可動レバー１３及び固定レバー１５における対面し合う一対の面１３ａ，１５ａのうちの一面１３ａには、転動体と同数（本実施の形態では３つ）の支持穴１９が形成されており、他面１５ａには、転動体と同数（本実施の形態では３つ）の長穴２１が形成されている。これらにつき、さらに別の図面を参照して説明する。

　図５は、可動レバーの平面図であり、図６は、図５のVI－VI線に沿う断面図である。図７は、固定レバーの平面図である。図８は、図７のVIII－VIII線に沿う断面図であるが、VIII－VIII線に沿う弧状の領域を平面状に展開して示している。

　まず、図５に示されるように、可動レバー１３は、ボディ部２３と、レバー片部２５とを有している。ボディ部２３は、前述の相対回転に関する回転軸ＣＬを中心とした円形ディスク状の部分である。ボディ部２３の中心部には、貫通穴２７が形成されている。レバー片部２５は、相対回転に関する半径方向に延びた部分であり、本実施の形態において具体的には、ボディ部２３から、ボディ部２３の半径方向外側に延びた部分である。

　支持穴１９はそれぞれ、ボディ部２３における前述の一面１３ａに開口する窪みである。各支持穴１９は、転動体１７を部分的に収容する形態を有しており、一例として、転動体１７の外形に倣った形状（転動体の外形と相似の内面形状）を有している。具体的には、本実施の形態では各転動体１７は球体であることから、支持穴１９の内面形状は、球面状に形成されている。また、各支持穴１９の深さは、図６に示されるように、転動体１７を構成する球体の直径ｄの半分ｄ／２となっている。以上より、本実施の形態では、各支持穴１９は、半球状の窪みである。また、支持穴１９のこのような形態から、各支持穴１９は、対応する転動体１７を、穴の中での移動はできず且つ穴の中での自転はできるような態様で、換言するならば支持穴との同期的な移動と自転とができる態様で、支持する。

　３つの支持穴１９は、平面的にみて、ボディ部２３の中心（相対回転軸ＣＬ）に関する単一半径の円周上に配置されている。さらに、支持穴１９のそれぞれが、他の隣り合う支持穴１９と、平面的にみて等角度間隔（本実施の形態では１２０度）で離隔している。

　一方、図７に示されるように、固定レバー１５は、ボディ部２９と、固定用アーム部３１とを有している。ボディ部２９は、相対回転軸ＣＬを中心とした円形ディスク状の部分である。ボディ部２９の中心部には、貫通穴３３が形成されている。

　固定用アーム部３１は、相対回転に関する半径方向に延びた部分であり、本実施の形態において具体的には、ボディ部２９から、ボディ部２９の半径方向外側に延びた部分である。固定用アーム部３１の先端近傍には、一対のフック３５が設けられている。一対のフック３５は、長穴２１が形成される前述の他面１５ａとは反対側の面、すなわち、組み立てられた際、可動体３と対面する側の面から立ち上がる一対の突出部である。そして、手動によるブレーキ解放を行う際には、一対のフック３５の間には、可動体３における前述した突起３ａが挿入される。

　長穴２１はそれぞれ、ボディ部２９における前述の他面１５ａに開口する窪みである。各長穴２１は、転動体１７を部分的に収容する形態を有しており、相対回転軸ＣＬに関する円弧状に延びた穴である。さらに、各長穴２１は、図７に示されるように、平面的にみて円を円弧状に移動させたときの軌跡をなす形状を備える。また、各長穴２１の内面形状は、転動体１７の外形に対応した形状を有しており、具体的には、本実施の形態では、図８に示されるように、球面を円弧状に移動させたときの軌跡をなす形状を有している。また、各長穴２１の深さは、図８に示されるように、円弧状の延長方向の位置に応じて変化しており、すなわち、長穴２１はそれぞれ、転動体１７が長穴２１に沿って移動したときに転動体１７の収容深さが変化するように形成されている。本実施の形態では、各長穴２１の最大深さＸｍａｘと、その深さからほぼリニアに変化する最小深さＸｍｉｎとの関係は、転動体１７の直径ｄに対して、
　　０＜Ｘｍｉｎ＜Ｘｍａｘ＜ｄ／２
となっている。長穴２１のこのような形態から、各転動体１７は、対応する長穴２１内を転がりながら長穴２１の延長方向に沿って移動でき、また、転動体１７の収容深さ（換言すると転動体１７の長穴２１からの露出高さ）は、転動体１７の移動に伴って変化する。

　３つの長穴２１は、平面的にみて、ボディ部２９の中心（相対回転軸ＣＬ）に関する単一半径の円周上に配置されている。さらに、長穴２１のそれぞれが、他の隣り合う長穴２１と、平面的にみて等角度間隔（本実施の形態では長穴の周方向中心でみてほぼ１２０度）で離隔している。

　各転動体１７は、その一方側から、上述した構成の支持穴１９に部分的に収容され、他方側から、上述した構成の長穴２１に部分的に収容される。すなわち、転動体１７はそれぞれ、可動体３及び固定ベース５の間において、対応する支持穴１９及び長穴２１の双方に収容される。それによって、可動体３と固定ベース５との相対回転軸ＣＬ方向の間隔は、可動体３と固定ベース５との相対回転動作に応じて、つまり、転動体１７が長穴２１においてどの位置にあるかに応じて、変化する。

　本実施の形態に係るブレーキ解放機構は、さらに、カバー部材と、複数のカラーとを備える。これらにつき、図２及び図９に基づいて説明する。図９は、図２に関し、一つのカラー近傍を拡大して示した図である。図２及び図９に示されるように、カバー部材３７は、固定レバー１５との間で可動レバー１３を挟むように配置されている。また、カラー３９はそれぞれ、筒状の部材であって、カバー部材３７と、固定レバー１５との間に配置され、カバー部材３７と固定レバー１５との間隔を維持する。各カラー３９の中空部には、カラー用ねじ４１が挿通されており、これらカラー用ねじ４１によって、カバー部材３７と固定レバー１５とが連結されている。

　ブレーキ解放機構は、さらに、拘束部を備える。拘束部は、例えば、可動レバー１３及び固定レバー１５の一方に関する相対回転軸ＣＬ方向の位置を拘束することなく、他方の相対回転軸ＣＬ方向の位置を拘束するものである。本実施の形態では、拘束部は、固定ベース５に固定された解放用ボルトで構成される。これにつき、図１０及び図１１に基づいて説明する。

　図１０は、巻上機用ブレーキにブレーキ解放機構を組み付けた状態の図１と同態様の図である。図１１は、図１０のXI－XI線に沿う断面図である。図１１に最もよく示されるように、拘束部である解放用ボルト４３は、相対回転軸ＣＬ上を延びるように可動レバー１３及び固定レバー１５を貫通しており、すなわち、前述の貫通穴２７及び貫通穴３３に挿通されている。解放用ボルト４３の先端は、固定ベース５に螺合している。解放用ボルト４３の頭部は、貫通穴２７よりも外径が大きく、可動レバー１３における支持穴１９が形成された一面１３ａに対する反対面１３ｂに露出し、当該反対面１３ｂに引っ掛けられている。また、カバー部材３７における相対回転軸ＣＬの近傍部分には、解放用ボルト４３の頭部が上記反対面１３ｂに引っ掛けられることを阻害しないよう、当該頭部を逃がすための穴が設けられている。

　続いて、本実施の形態に係るブレーキ解放機構の作用について、主に、図１０～図１２に基づいて説明する。図１２は、図１０のXII－XII線に沿う面を示す図である。ブレーキ解放機構は、図１０及び図１１に示されるように、可動レバー１３及び固定レバー１５が、可動体３における固定ベース５との反対側に配置される。また、可動レバー１３及び固定レバー１５は、固定レバー１５が可動体３側に位置する関係で配置される。さらに、図１０～図１２に示されるように、固定レバー１５の一対のフック３５の間には、可動体３の突起３ａが挿入される。転動体１７はそれぞれ、対応する長穴２１における最大深さＸｍａｘの部分に位置している。取り付け手順の一例を示すと、まず、固定レバー１５の一対のフック３５を可動体３の突起３ａに係合させ、続いて、解放用ボルト４３を、貫通穴２７及び貫通穴３３に挿通して、固定ベース５にねじ込むことで解放用ボルト４３の頭部を可動レバー１３の反対面１３ｂにぴったり当接させる。

　上記のような状態から、可動レバー１３を図１２の矢印Ｒに示されるように回転させると、上記フック３５と突起３ａとの係合に起因して、固定レバー１５は、可動体３によって相対回転方向の回転が拘束され、つまりは、固定レバー１５は回転せず可動レバー１３だけが回転する。よって、可動レバー１３と固定レバー１５との間で相対回転が生じる。

　可動レバー１３と固定レバー１５との間で相対回転が生じると、各転動体１７は、回転する可動レバー１３における支持穴１９の円弧状の移動に起因し、支持穴１９と同期的（（一緒）に位置を変え、長穴２１内を転がりながら最小深さＸｍｉｎの部分へと移動する。このように転動体１７が長穴２１内における最大深さＸｍａｘの部分から最小深さＸｍｉｎの部分へと移動することで、固定レバー１５の他面１５ａから露出する転動体１７の高さが増加し、固定レバー１５の他面１５ａと可動レバー１３の一面１３ａとの間隔、つまりは、固定レバー１５と可動レバー１３との間隔が増加する。ここで、可動レバー１３は、相対回転は許されているものの、相対回転軸ＣＬ方向への移動（特に固定ベース５から離れる方向への移動）は、解放用ボルト４３によって制限されている。このため、可動レバー１３と固定レバー１５との間隔の増加は、固定レバー１５が可動レバー１３から離れる向きの相対回転軸ＣＬ方向の移動として現れる。よって、可動体３は、固定レバー１５から相対回転軸ＣＬ方向の押圧力を受け、弾性体１１の弾性力に抗して、固定ベース５に接近するように移動する。これにより、可動体３と一体的に設けられたブレーキシュー９がロータ７の内周面から離隔して、手動によるブレーキの解放が達成される。

　また、可動レバー１３と固定レバー１５との相対動作は、カラー３９を次のような態様とすることで適切に確保される。図９に示されるように、カラー３９の高さをＸは、可動レバー１３の支持穴１９の深さをａとし、可動レバー１３の厚さをｂとし、ブレーキ解放に必要な可動体３の移動距離をｇとした場合、
　　ｇ＋ｄ－Ｘｍｉｎ－ａ＜Ｘ＜（ｄ－Ｘｍａｘ）＋ｂ－（ｄ／２）
を満たすように設定することが適当である。上記条件を満たすようなＸにカラー３９の高さを設定することで、ブレーキ解放作業時、可動レバー１３と固定レバー１５とが干渉しないように間隔変化でき、尚且つ、可動レバー１３と固定レバー１５との間隔が最大に広がった状態でも両者の間に挟まれている転動体１７が脱落することを防止できる。

　以上説明したように、本実施の形態に係るブレーキ解放機構によれば、可動体にブレーキ解放力を付与するにあたって、広範な面接触による大きな摩擦力を可動部に発生させずに済む。より具体的には、可動レバーの回転による摩擦を、転動体自身の回転で吸収することができる。これにより、手動によるブレーキ解放作業の労力を大きく低減することができる。また、巻上機に対して縦方向の回転力のみを与えることでブレーキの強制解放が可能なため、巻上機側方に解放作業のための大きな空間を設ける必要がなく、昇降路や機械室の省スペースにつなげることができる。

　以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。

　一例を示すと、拘束部は、可動レバー（第１部材）及び固定レバー（第２部材）の一方に関する相対回転軸ＣＬ方向の位置を拘束することなく、他方の相対回転軸ＣＬ方向の位置を拘束する作用を提供するものであればよい。よって、拘束部は、かかる作用を提供できれば、上記実施の形態のように独立した一部材であることには限定されず、第１部材または第２部材の一部分であったり、固定ベースの一部分であったり、あるいは、その他の要素の一部分であったりしてもよい。

　３　可動体、５　固定ベース、９　ブレーキシュー、１３　可動レバー（第１部材、第１部材及び第２部材の他方）、１３ａ　一面、１３ｂ　反対面、１５　固定レバー（第２部材、第１部材及び第２部材の一方）、１５ａ　他面、１７　転動体、１９　支持穴、２１　長穴、３７　カバー部材、３９　カラー、４３　解放用ボルト（拘束部）、ＣＬ　相対回転軸。

Claims

　ブレーキシューを支持する可動体と、前記可動体を駆動する電磁コイルを持った固定ベースとを含むエレベータの巻上機用ブレーキに対する、ブレーキ解放機構であって、
　相対回転可能に設けられた第１部材及び第２部材と、
　前記第１部材及び第２部材の間に設けられた複数の転動体とを備え、
　前記第１部材及び第２部材における対面し合う一対の面の一面には、前記転動体を部分的に収容する複数の支持穴が形成され、他面には、前記転動体が転がりながら移動できるよう円弧状に延びた複数の長穴が形成されており、
　前記支持穴はそれぞれ、前記転動体を自転可能且つ該支持穴との同期的な移動可能に支持し、
　前記長穴はそれぞれ、前記転動体が該長穴に沿って移動したときに該転動体の収容深さが変化するように形成されており、
　前記転動体はそれぞれ、前記第１部材及び第２部材の間において、対応する前記支持穴及び前記長穴の双方に収容され、それにより、前記第１部材及び第２部材の相対回転軸方向の間隔は、該第１部材及び第２部材の相対回転によって変化するものであり、
　前記第１部材及び第２部材の一方の相対回転軸方向の位置を拘束することなく、他方の相対回転軸方向の位置を拘束する拘束部を更に備え、
　前記拘束部は、前記固定ベースに固定されており、
　前記第１部材及び第２部材の前記一方は、前記可動体に相対回転軸方向の移動力を付与するように設けられている
ブレーキ解放機構。
　前記第１部材及び第２部材の前記一方は、前記可動体によって、相対回転方向の回転が拘束されており、
　前記長穴は、前記第１部材及び第２部材の前記一方に形成されている、
請求項１のブレーキ解放機構。
　前記第１部材及び第２部材の前記他方は、相対回転に関する半径方向に延びたレバー片部を有し、
　前記支持穴は、前記第１部材及び第２部材の前記他方に形成されている、
請求項１又は２のブレーキ解放機構。
　前記転動体はそれぞれ球体である、請求項１乃至３の何れか一項のブレーキ解放機構。
　前記球体は、少なくとも３つ設けられており、
　前記支持穴のそれぞれは、他の隣り合う前記支持穴と等角度間隔で離隔している、
請求項４のブレーキ解放機構。
　前記第１部材及び第２部材は、前記一方が前記可動体側に位置するようにして、該可動体における前記固定ベースとの反対側に配置されている、請求項１乃至５の何れか一項のブレーキ解放機構。
　カバー部材と、カラーとを更に備え、
　前記カバー部材は、前記第１部材及び第２部材における前記一方との間で、前記他方を挟むように配置されており、
　前記カラーは、前記カバー部材と、前記第１部材及び第２部材の前記一方との間に配置され、該カバー部材と該一方との間隔を維持する、
請求項１乃至６の何れか一項のブレーキ解放機構。
　前記拘束部は、相対回転軸上を延びるように前記第１部材及び第２部材を貫通しており、
　前記拘束部の先端は、前記固定ベースに螺合し、
　該拘束部の頭部は、前記第１部材及び第２部材の前記他方における前記支持穴または前記長穴が形成された一面に対する反対面に露出し、該反対面に引っ掛けられている、
請求項１乃至７の何れか一項のブレーキ解放機構。