WO2016113845A1 - ブレーキ装置及びエレベータシステム - Google Patents

Abstract

エレベータシステムの構成要素である巻上機の速度の調整又は停止をする機能を有するブレーキ装置であって、巻上機の回転に連動する回転軸を有する被回転制動体(１)と、被回転制動体(１)の表面に接離自在に配置され被回転制動体(１)に制動力を与える機能を有する複数個のパッド(２Ａ，２Ｂ)と、パッド(２Ａ，２Ｂ)を保持する複数個のキャリパ(３Ａ，３Ｂ)と、を有し、複数個のキャリパ(３Ａ，３Ｂ)は、互いに同一の構造を有し、パッド(２Ａ，２Ｂ)は、被回転制動体(１)の表面に接触することになる押圧部と、被回転制動体１の表面に接触しない凹部と、を有し、複数個のキャリパ(３Ａ，３Ｂ)のうちの一個に設けられたパッド(２Ａ)の押圧部が接触する被回転制動体(１)における位置は、他のキャリパ(３Ｂ)に設けられたパッド(２Ｂ)の押圧部が接触する被回転制動体(１)における位置と異なるものとする。これにより、ブレーキ装置のパッドによる摩擦熱の低減又は分散を図るとともに、各パッドを保持するキャリパの構造を同一構造とし、構造が簡単で組み立て作業や調整作業などを容易にすることができる。

Description

ブレーキ装置及びエレベータシステム

　本発明は、エレベータシステム及びそのブレーキ装置に関する。

　本技術分野の背景技術として、特開２０１２－２２５５１３号公報（特許文献１）がある。この公報には、機器の回転体に連動して回転するディスクと、それぞれディスクに対向配置された複数のパッドと、各パッドをディスクの表面に押し付ける押圧機構と、を備え、複数のパッドは、ディスクに対して互いに異なる制動半径位置に対向して配設され、ディスクの異なる直径線上で、ディスクの回転中心軸の周りで互いに異なる角度位置に配設されたブレーキシステムが記載されている。

特開２０１２－２２５５１３号公報

  特許文献１に記載されたブレーキシステムは、各パッドを同一構成としているため、各パッドをディスクの互いに異なる回転円周上に配置すると、各パッドを保持するキャリパの構造を変えなければならなくなり、構造が複雑で組み立て作業や調整作業などを煩雑になってしまう。

　そこで、本発明の目的は、ブレーキ装置のパッドによる摩擦熱の低減又は分散を図るとともに、各パッドを保持するキャリパの構造を同一構造とし、構造が簡単で組み立て作業や調整作業などを容易にすることにある。

　上記課題を解決するために、本発明は、エレベータシステムの構成要素である巻上機の速度の調整又は停止をする機能を有するブレーキ装置であって、巻上機の回転に連動する回転軸を有する被回転制動体と、被回転制動体の表面に接離自在に配置され被回転制動体に制動力を与える機能を有する複数個のパッドと、パッドを保持する複数個のキャリパと、を有し、複数個のキャリパは、互いに同一の構造を有し、パッドは、被回転制動体の表面に接触することになる押圧部と、被回転制動体の表面に接触しない凹部と、を有し、複数個のキャリパのうちの一個に設けられたパッドの押圧部が接触する被回転制動体における位置は、他のキャリパに設けられたパッドの押圧部が接触する被回転制動体における位置と異なるものとする。

　本発明によれば、ブレーキ装置のパッドによる摩擦熱の低減又は分散を図るとともに、各パッドを保持するキャリパの構造を同一構造とし、構造が簡単で組み立て作業や調整作業などを容易にすることができる。なお、上述した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明のブレーキ装置の要部を回転軸方向から見た模式図である。 図１のブレーキ装置の要部を回転軸方向に対して直交する方向から見た模式図である。 図２のパッド２Ａの表面の凹凸構造を示す模式図である。 図３の表面に直交する方向から見た模式図である。 図２のパッド２Ｂの表面の凹凸構造を示す模式図である。 図５の表面に直交する方向から見た模式図である。 図２のパッド２Ａの他の実施例における表面の凹凸構造を示す模式図である。 図７の表面に直交する方向から見た模式図である。 図２のパッド２Ｂの他の実施例における表面の凹凸構造を示す模式図である。 図９の表面に直交する方向から見た模式図である。 本発明の実施形態のエレベータシステムを示す模式構成図である。 図１１のエレベータ制動装置１００の詳細を示す側面図である。 図１２におけるＡ方向矢視図である。 図１３のブレーキシュー５１を含むブレーキコアＣＲを示す拡大側面図である。

　本発明は、エレベータシステムのブレーキ装置に係り、特に、複数のキャリパを用いて被回転制動体を制動するブレーキ装置に関する。

　本発明の特徴は、エレベータシステムのブレーキ装置のパッドの配置及び形状にある。

　以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

　図１は、ブレーキ装置の要部を回転軸方向から見た模式図である。図２は、図１のブレーキ装置の要部を回転軸方向に対して直交する方向から見た模式図である。

　図１においては、エレベータ巻上機等の機器における回転軸に固定されているディスク（円板状）などの被回転制動体１が示してある。この被回転制動体１の回転方向における少なくとも二箇所には、キャリパ３Ａ，３Ｂが配置されている。

　ブレーキ装置は、パッド２Ａ，２Ｂを被回転制動体１の表面に押圧する図示しない押圧機構等を有している。

　図１及び２に示すように、キャリパ３Ａは、被回転制動体１の表面に押圧されて制動力を与えることになるパッド２Ａを有している。一方、キャリパ３Ｂは、被回転制動体１の表面に押圧されて制動力を与えることになるパッド２Ｂを有している。ここで、キャリパ３Ａおよびキャリパ３Ｂは、同一構造を有し、被回転制動体１を挟み込むようなＣ字状またはＵ字状に形成されている。

　図１においては、キャリパ３Ｂは、キャリパ３Ａから被回転制動体１の回転方向に１８０°移動した位置に設置されている。一般に、２個のキャリパ３Ａ，３Ｂは、被回転制動体１の表面の中心線に対して左右対称の位置に配置されている。

　図３は、図２のパッド２Ａの表面の凹凸構造を示す模式図である。図４は、図３の表面に直交する方向から見た模式図である。

　図１に示す被回転制動体１の平面部に接触するパッド２Ａの表面には、複数の押圧部４Ａが形成されている。それぞれの押圧部４Ａの間には、被回転制動体１の平面部に接触しない複数の凹部５Ａが形成されている。ここで、パッド２Ａは、図１に示す被回転制動体１の径方向におけるパッド２Ａの幅寸法の中心線６Ａに対して左右対称に形成されている。更に具体的には、押圧部４Ａが５つ形成され、そのうちの一つの押圧部４Ａにおける幅方向の中心が中心線６Ａ上に位置している。一方、それぞれの押圧部４Ａは、図１に示す被回転制動体１の平面部の接線方向にほぼ平行に延びた所定の長さを有していることが望ましい。一般に、凹部５Ａの少なくとも一部は、被回転制動体１の接線方向に配置されていることが望ましい。

　図５は、図２のパッド２Ｂの表面の凹凸構造を示す模式図である。図６は、図５の表面に直交する方向から見た模式図である。

　図１に示す被回転制動体１の平面部に接触するパッド２Ｂの表面には、パッド２Ａの場合と同様に、複数の押圧部４Ｂが形成されている。それぞれの押圧部４Ｂの間には、被回転制動体１の平面部に接触しない複数の凹部５Ｂが形成されている。ここでも、パッド２Ｂは、図１に示す被回転制動体１の径方向におけるパッド２Ｂの幅寸法の中心線６Ｂに対して左右対称に形成されている。しかし、押圧部４Ａは４つだけ形成され、隣接する二つの押圧部４Ａの間に位置する一つの凹部５Ｂにおける幅方向の中心が中心線６Ｂ上に位置している。それぞれの押圧部４Ｂは、押圧部４Ａの場合と同様に、図１に示す被回転制動体１の平面部の接線方向にほぼ平行に延びた所定の長さを有していることが望ましい。

　図３～図６の説明から分かるように、各パッド２Ａにおける被回転制動体１への押圧部面積は、４つの各押圧部４Ａの合計面積である。一方、各パッド２Ｂにおける被回転制動体１への押圧部面積は、４つの各押圧部４Ａの合計面積である。両者は、被回転制動体１の回転方向にも径方向にも等しくされている。

　上述した二つのキャリパ３Ａ，３Ｂは、互いに同一の構造を有し、被回転制動体１の回転中心または外周部からの距離は同一の位置に配置されている。パッド２Ａ，２Ｂも、表面の凹凸構造は異なるものの、外形寸法が等しくなっている。従って、被回転制動体１がその回転軸を中心にして回転するとき、図３に示す中心線６Ａと、図５に示す中心線６Ｂとは合致する。

　しかしながら、一方のキャリパ３Ａにおいてパッド２Ａの中心線６Ａ上に位置する押圧部４Ａにより押圧される被回転制動体１の円周上の位置は、他方のキャリパ３Ｂにおいてパッド２Ｂの中心線６Ｂ上に位置する凹部５Ｂに対応している。同様に、一方のキャリパ３Ａにおいてパッド２Ａのその他の各押圧部４Ａにより押圧される被回転制動体１の円周上の位置は、他方のキャリパ３Ｂにおいてパッド２Ｂのその他の各凹部５Ｂに対応している。

　この説明から分かるように、一方のキャリパ３Ａにおいてパッド２Ａの各押圧部４Ａに押圧されて温度上昇する被回転制動体１の円周上の位置は、他方のキャリパ３Ｂにおいてパッド２Ｂの各押圧部４Ｂに押圧されない。従って、被回転制動体１の円周上の同じ位置が従来のように半周毎に押圧されて温度上昇することがなくなり、温度上昇が過度に蓄積されることが防止される。また、温度上昇の最大値も抑えることができる。また、同一構造のキャリパ３Ａ，３Ｂを使用して、上述の効果を達成することができるので、ブレーキ装置としての構造は簡単になり、組み立て作業や調整などを容易に行うことができる。

　また、両パッド２Ａ，２Ｂは、それぞれ複数の押圧部４Ａ，４Ｂを形成する際、被回転制動体１の径方向におけるパッド２Ａ，２Ｂの幅の中心線６Ａ，６Ｂに対してそれぞれ径方向にほぼ左右対称に形成されている。必ずしもこの構成に限定しなくても、温度上昇が過度に蓄積されることが防止され、また温度上昇の最大値も抑えることができるが、このような構成にすると、両キャリパ３Ａ，３Ｂにおいて、被回転制動体１の回転方向に対して直交する径方向における制動力のアンバランスの発生を抑制することができ、各キャリパ３Ａ，３Ｂからバランスの取れた制動力を与えることができる。

　なお、本実施例の変形例として、押圧部４Ａ，４Ｂ及び凹部５Ａ，５Ｂが被回転制動体１の回転半径に対応するように曲率を有する構成（円弧状とした構成）がある。これにより、被回転制動体１の温度上昇を更に一様にすることができる。言い換えると、被回転制動体１の温度分布を一様にすることができる。

　図７は、図２のパッド２Ａの他の実施例における表面の凹凸構造を示す模式図である。図８は、図７の表面に直交する方向から見た模式図である。

　図１に示す被回転制動体１の平面部に接触するパッド２Ａの表面には、複数の押圧部４Ａが形成されている。それぞれの押圧部４Ａの間には、被回転制動体１の平面部に接触しない複数の凹部５Ａが形成されている。また、パッド２Ａは、図１に示す被回転制動体１の径方向におけるパッド２Ａの幅寸法の中心線６Ａに対して左右対称に形成されている。これらの点では実施例１と同様である。しかし、本実施例では、押圧部４Ａは４つだけ形成され、中央側で隣接する二つの押圧部４Ａ間に位置する一つの凹部５Ａにおける幅方向の中心が中心線６Ａ上に位置している。

　図９は、図２のパッド２Ｂの他の実施例における表面の凹凸構造を示す模式図である。図１０は、図９の表面に直交する方向から見た模式図である。

　図１に示す被回転制動体１の平面部に接触するパッド２Ｂの表面には、パッド２Ａの場合と同様に、複数の押圧部４Ｂが形成されている。それぞれの押圧部４Ｂの間には、被回転制動体１の平面部に接触しない複数の凹部５Ｂが形成されている。ここでも、パッド２Ｂは、図１に示す被回転制動体１の径方向におけるパッド２Ｂの幅寸法の中心線６Ｂに対して左右対称に形成されている。これらの点では実施例１と同様である。しかし、本実施例では、押圧部４Ｂは３つだけ形成され、中間部に位置する一つの押圧部４Ｂにおける幅方向の中心が中心線６Ｂ上に位置している。

　図７～図１０の説明から分かるように、各パッド２Ａにおける被回転制動体１への押圧部面積は、４つの各押圧部４Ａの合計面積である。一方、各パッド２Ｂにおける被回転制動体１への押圧部面積は、４つの各押圧部４Ａの合計面積である。両者は、被回転制動体１の回転方向にも径方向にも等しくされている。

　実施例１の場合と同様に、被回転制動体１がその回転軸を中心にして回転するとき、図７に示す中心線６Ａと、図９に示した中心線６Ｂとは合致する。しかしながら、一方のキャリパ３Ａにおいてパッド２Ａの各押圧部４Ａに押圧される被回転制動体１の円周上の位置は、他方のキャリパ３Ｂにおいてパッド２Ｂの各凹部５Ｂに対応している。

　従って、実施例１の場合と同様に、一方のキャリパ３Ａにおいてパッド２Ａの各押圧部４Ａに押圧されて温度上昇する被回転制動体１の円周上の位置は、他方のキャリパ３Ｂにおいてパッド２Ｂの各押圧部４Ｂに押圧されない。従って、被回転制動体１の同じ円周上位置が従来のように半周毎に押圧されて温度上昇することがなくなり、温度上昇が過度に蓄積されることが防止される。また、温度上昇の最大値も抑えることができる。また、同一構造のキャリパ３Ａ，３Ｂを使用して、上述の効果を達成することができるので、ブレーキ装置としての構造は簡単になり、組み立て作業や調整などを容易に行うことができる。

　なお、キャリパは、３個以上が設置されていてもよい。この場合には、それぞれのキャリパのパッドの押圧部が被回転制動体の同じ位置に接触しないように形成されていることが望ましい。

　以下、エレベータシステムについて図面を用いて説明する。

　図１１は、本発明の実施形態のエレベータシステムを示す模式構成図である。

　本図において、エレベータシステムは、巻上機Ｈと、乗りかごＣと、釣合い錘Ｗと、エレベータ制動装置１００（ブレーキ装置）と、を含む構成である。

　巻上機Ｈは、モータ１１１と、このモータ１１１により駆動されるシーブ１０３と、を内蔵し、乗りかごＣ及び釣合い錘Ｗに接続されたロープ１０４を駆動する。

　エレベータ制動装置１００は、巻上機Ｈの回転軸Ｓに取付けたブレーキディスク１０１と、制動器１０２と、を有している。

　ブレーキディスク１０１は、シーブ１０３に同軸で固定され、シーブ１０３と同期して回転する。

　制動器１０２は、図示しない電磁コイルとバネとを含むアクチュエータを有し、非励磁状態でバネの弾性力により、ブレーキシュー（キャリパ）がブレーキディスク１０１に押し付けられてブレーキディスク１０１に制動力を発生する。

　図１２は、図１１のエレベータ制動装置１００の詳細を示す側面図である。

　図１２においては、エレベータ制動装置１００は、ベースＢに支持された制動器支持台５２にブレーキディスク１０１及び制動器１０２を設置した構成を有する。

　制動器１０２は、下側ピン５３及び上側ピン５４により制動器支持台５２に取り付けられている。ここで、制動器１０２は、外形は円柱状であるが、ライニング（パッド）は、図１、図４等に示すように矩形状であることが望ましい。

　図１３は、図１２におけるＡ方向矢視図である。

　図１３においては、先端にライニング１５（パッド）を設けた一対のブレーキシュー５１（キャリパ）がブレーキディスク１０１を挟んで対向して設けられている。

　符号１２は、ブレーキ本体１６にネジ嵌合し、ブレーキシュー５１と制動器１０２とを連結する連結部材としてのストローク調整ボルトである。ストローク調整ボルト１２は、制動時のブレーキシュー５１の作動距離を調整する。符号１３は、ストローク調整ボルト１２を固定するロックナットである。符号ＣＲは、図示しない電磁コイルとバネとを含むアクチュエータを有するブレーキコアである。

　制動時は、ブレーキコアＣＲに内蔵された図示しないバネにより、制動器１０２側のブレーキシュー５１が連結ロッド１８を介してブレーキディスク１０１に押圧される。この結果、ブレーキディスク１０１の両側に設けられた一対のブレーキシュー５１がライニング１５を介してブレーキディスク１０１を押圧し、図１１に示す巻上機Ｈのシーブ１０３に制動力を与える。符号５６はブレーキピン、符号５７はプレート、符号１７は板バネ等の弾性体から構成された取付部材である。

　図１４は、図１３のブレーキシュー５１を含むブレーキコアＣＲを示す拡大側面図である。

　図１４においては、図示しない電磁コイルに通電し、一対のブレーキシュー５１がブレーキディスク１０１に対しリトラクト状態（非接触状態）にある場合を示している。ブレーキ本体１６は省略し、ブレーキシュー５１の要部を模式的に示している。

　ストローク調整ボルト１２の先端部は、ブレーキシュー５１の係合溝１４に回動自在に接合する突起部Ｔを介して係合している。ストローク調整ボルト１２には、取付部材１７が設けられ、取付部材１７先端の屈曲部がブレーキピン５６と係合することによりブレーキシュー５１がストローク調整ボルト１２に回動自在に装着されている。

　符号５５は、ブレーキピン５６をブレーキシュー５１に保持する抜け止め用の割りピンである。ブレーキシュー５１の側面には、ブレーキピン５６と係合する切欠１０を有するプレート５７が留めねじ５８によりブレーキシュー５１に固定されている。符号１１は、プレート５７に設けたＬ字状の操作部である。符号１５は、ライニング（パッド）である。

　尚、本発明は、上述した実施例に限定するものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定するものではない。

　１：被回転制動体、２Ａ，２Ｂ：パッド、３Ａ，３Ｂ：キャリパ、４Ａ，４Ｂ：押圧部、５Ａ，５Ｂ：凹部、６Ａ，６Ｂ：中心線、１０：切欠、１１：操作部、１２：ストローク調整ボルト、１３：ロックナット、１４：係合溝、１５：ライニング、１６：ブレーキ本体、１７：取付部材、１８：連結ロッド、５１：ブレーキシュー、５２：制動器支持台、５３：下側ピン、５４：上側ピン、５５：割りピン、５６：ブレーキピン、５７：プレート、５８：留めねじ、５９：段部、１００：エレベータ制動装置、１０１：ブレーキディスク、１０２：制動器、１０３：シーブ、１０４：ロープ、１１１：モータ、Ｂ：ベース、Ｃ：乗りかご、ＣＲ：ブレーキコア、Ｈ：巻上機、Ｓ：回転軸、Ｔ：突起部、Ｗ：釣合い錘。

Claims (8)

1. 　エレベータシステムの構成要素である巻上機の速度の調整又は停止をする機能を有し、
   　前記巻上機の回転に連動する回転軸を有する被回転制動体と、
   　前記被回転制動体の表面に接離自在に配置され前記被回転制動体に制動力を与える機能を有する複数個のパッドと、
   　前記パッドを保持する複数個のキャリパと、を有するブレーキ装置において、
   　前記複数個のキャリパは、互いに同一の構造を有し、
   　前記パッドは、前記被回転制動体の表面に接触することになる押圧部と、前記被回転制動体の表面に接触しない凹部と、を有し、
   　前記複数個のキャリパのうちの一個に設けられた前記パッドの前記押圧部が接触する前記被回転制動体における位置は、他の前記キャリパに設けられた前記パッドの前記押圧部が接触する前記被回転制動体における位置と異なる、ブレーキ装置。
2. 　前記被回転制動体は、円板状であり、
   　前記凹部の少なくとも一部は、前記被回転制動体の接線方向に配置されている、請求項１記載のブレーキ装置。
3. 　前記パッドは、前記被回転制動体の径方向におけるそのパッドの幅寸法の中心線に対して左右対称である、請求項１又は２に記載のブレーキ装置。
4. 　前記キャリパは、２個である、請求項１又は２に記載のブレーキ装置。
5. 　前記２個のキャリパは、前記被回転制動体の表面の中心線に対して左右対称の位置に配置されている、請求項４記載のブレーキ装置。
6. 　巻上機と、乗りかごと、ブレーキ装置と、を備えたエレベータシステムにおいて、
   　前記ブレーキ装置は、
   　前記巻上機の回転に連動する回転軸を有する被回転制動体と、
   　前記被回転制動体の表面に接離自在に配置され前記被回転制動体に制動力を与える機能を有する複数個のパッドと、
   　前記パッドを保持する複数個のキャリパと、を有し、
   　前記複数個のキャリパは、互いに同一の構造を有し、
   　前記パッドは、前記被回転制動体の表面に接触することになる押圧部と、前記被回転制動体の表面に接触しない凹部と、を有し、
   　前記複数個のキャリパのうちの一個に設けられた前記パッドの前記押圧部が接触する前記被回転制動体における位置は、他の前記キャリパに設けられた前記パッドの前記押圧部が接触する前記被回転制動体における位置と異なる、エレベータシステム。
7. 　前記被回転制動体は、円板状であり、
   　前記凹部の少なくとも一部は、前記被回転制動体の接線方向に配置されている、請求項６記載のエレベータシステム。
8. 　前記パッドは、前記被回転制動体の径方向におけるそのパッドの幅寸法の中心線に対して左右対称である、請求項６又は７に記載のエレベータシステム。

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