(57)【要約】【課題】本発明は、エレベータ用巻上機のブレーキディスクの温度上昇を抑制することを目的とするものである。【解決手段】クランパ３６は、例えば形状記憶合金により構成されている。クランパ３６は、通常時はブレーキディスク２８を挟持してブレーキディスク２８と冷却ファン３１とを連結する。また、クランパ３６は、ブレーキディスク２８の温度が上昇すると、変形することにより冷却ファン３１をブレーキディスク２８から切り離す。ブレーキディスク２８の回転方向によらず、ブレーキディスク２８の回転中に連結部３５により冷却ファン３１をブレーキディスク２８から切り離すと、その後ブレーキディスク２８が停止されても冷却ファン３１は慣性で回転を続ける。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキディスクを含み、軸を中心として回転される回転部、
前記ブレーキディスクの回転を摩擦制動するブレーキ装置本体、
前記軸を中心として前記軸に対して回転自在に設けられている冷却ファン、及び
前記冷却ファンと前記回転部とを連結して前記冷却ファンを前記回転部と一体に回転させる連結部
を備え、
前記連結部は、前記冷却ファンを前記回転部から切り離し可能になっており、
前記回転部の回転方向によらず、前記回転部の回転中に前記連結部により前記冷却ファンを前記回転部から切り離すと、その後前記回転部が停止されても前記冷却ファンが慣性で回転を続けるエレベータ用巻上機のブレーキ装置。
【請求項２】
前記連結部は、前記ブレーキディスクの温度に応じて前記冷却ファンを前記回転部から切り離す請求項１記載のエレベータ用巻上機のブレーキ装置。
【請求項３】
前記連結部は、温度に応じて変形する熱変形部材を有しており、
前記熱変形部材は、通常時は前記ブレーキディスクと前記冷却ファンとを連結し、前記熱変形部材が変形する温度まで前記ブレーキディスクの温度が上昇すると、変形することにより前記冷却ファンを前記回転部から切り離す請求項２記載のエレベータ用巻上機のブレーキ装置。
【請求項４】
前記連結部は、緊急制動時に前記冷却ファンを前記回転部から切り離す請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のエレベータ用巻上機のブレーキ装置。
【請求項５】
前記ブレーキディスクは、前記軸を中心として回転される駆動シーブに対して固定されており、
前記ブレーキディスクの中央には、前記軸が貫通する開口が設けられており、
前記冷却ファンは、前記開口の内側に配置されている請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のエレベータ用巻上機のブレーキ装置。
【請求項６】
前記冷却ファンは、前記軸を中心として放射状に配置されている複数の羽根を有しており、
前記羽根は、前記冷却ファンが慣性で回転する際に回転方向に応じた方向へ撓む請求項５記載のエレベータ用巻上機のブレーキ装置。
【請求項７】
前記ブレーキディスクには、前記冷却ファンからの冷却風を径方向外側へ流す複数の通気孔が設けられている請求項５又は請求項６に記載のエレベータ用巻上機のブレーキ装置。
【請求項８】
かごを吊り下げる懸架体が巻き掛けられる駆動シーブ、
前記駆動シーブを回転させるモータ、及び
前記駆動シーブの回転を制動するブレーキ装置
を備えたエレベータ用巻上機であって、
前記ブレーキ装置は、
ブレーキディスクを含み、軸を中心として回転される回転部、
前記ブレーキディスクの回転を摩擦制動するブレーキ装置本体、
前記軸を中心として前記軸に対して回転自在に設けられている冷却ファン、及び
前記冷却ファンと前記回転部とを連結して前記冷却ファンを前記回転部と一体に回転させる連結部
を有しており、
前記連結部は、前記冷却ファンを前記回転部から切り離し可能になっており、
前記回転部の回転方向によらず、前記回転部の回転中に前記連結部により前記冷却ファンを前記回転部から切り離すと、その後前記回転部が停止されても前記冷却ファンが慣性で回転を続けるエレベータ用巻上機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、かごを昇降させるエレベータ用巻上機、及びそのブレーキ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エレベータ用巻上機は、駆動シーブと、駆動シーブを回転させるモータと、駆動シーブの回転を制動するブレーキ装置とを有している。ブレーキ装置としては、ドラムブレーキ又はディスクブレーキが用いられている。これらのうち、ディスクブレーキでは、正転及び逆転する軸と一体に回転するブレーキディスクに対して、ブレーキパッドが落下及び吸引される。
【０００３】
また、通常時、ブレーキ装置は、かごの停止状態を保持するために使用されるため、ブレーキパッドの落下及び吸引は、ブレーキディスクが停止した状態で行われる。しかし、非常時には、走行しているかごを緊急停止させるために、ブレーキディスクが回転している状態でパッドの落下が行われることがある。
【０００４】
このように、ブレーキディスクの回転中にブレーキパッドを落下して制動をかけると、ブレーキパッドとブレーキディスクとの摩擦により熱が発生する。そして、この熱によりブレーキディスクが所定の温度以上になると、ブレーキディスクに焼きが入り、制動力が低下したり、ブレーキ寿命が短くなったりするという問題が生じる。
【０００５】
このような問題に対して、従来の自動車のブレーキ装置では、ブレーキディスクを冷却するための冷却ファンがワンウェイクラッチを介してブレーキディスクに接続されている。冷却ファンは、自動車走行中はブレーキディスクとともに回転し、自動車減速時及び停止後は慣性により回転し続け、ブレーキディスクに冷却用空気を送る（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１５６４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に示された従来のブレーキ装置では、冷却ファンがワンウェイクラッチを介してブレーキディスクに接続されているため、冷却ファンが動作する回転方向が一方向に限られ、エレベータ用巻上機のような正転と逆転とを行う機器には適用できないという課題があった。
【０００８】
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、ブレーキディスクの温度上昇を抑制することができるエレベータ用巻上機及びそのブレーキ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係るエレベータ用巻上機のブレーキ装置は、ブレーキディスクを含み、軸を中心として回転される回転部、ブレーキディスクの回転を摩擦制動するブレーキ装置本体、軸を中心として軸に対して回転自在に設けられている冷却ファン、及び冷却ファンと回転部とを連結して冷却ファンを回転部と一体に回転させる連結部を備え、連結部は、冷却ファンを回転部から切り離し可能になっており、回転部の回転方向によらず、回転部の回転中に連結部により冷却ファンを回転部から切り離すと、その後回転部が停止されても冷却ファンが慣性で回転を続ける。
【発明の効果】
【００１０】
この発明のエレベータ用巻上機のブレーキ装置は、回転部と一体に回転する冷却ファンを必要に応じて回転部から切り離し、冷却ファンの回転を慣性により続けさせることができるため、緊急制動時に冷却ファンを回転部から切り離し、停止したブレーキディスクに対して冷却ファンを回転させ続け、ブレーキディスクの温度上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。
【図２】図１のエレベータ用巻上機を示す側面図である。
【図３】図２の要部を拡大して示す断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２によるエレベータ用巻上機のブレーキ装置の要部断面図である。
【図６】図５の冷却ファンが図５とは反対方向へ回転している状態を示す断面図である。
【図７】この発明の実施の形態３によるブレーキ装置の要部を拡大して示す断面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図９】この発明の実施の形態４によるブレーキ装置の要部を拡大して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明を実施するための形態について、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によるエレベータ装置を示す構成図である。図において、昇降路１の上部には、機械室２が設けられている。機械室２には、エレベータ用巻上機（駆動装置）３、そらせ車４、及び制御装置５が設置されている。エレベータ用巻上機３は、駆動シーブ６を有している。
【００１３】
駆動シーブ６及びそらせ車４には、懸架体７が巻き掛けられている。懸架体７としては、複数本のロープ又は複数本のベルトが用いられている。懸架体７の第１の端部には、かご８が接続されている。懸架体７の第２の端部には、釣合おもり９が接続されている。
【００１４】
かご８及び釣合おもり９は、懸架体７により昇降路１内に吊り下げられており、エレベータ用巻上機３により昇降路１内を昇降される。制御装置５は、エレベータ用巻上機３の回転を制御することにより、設定した速度でかご８を昇降させる。
【００１５】
昇降路１内には、かご８の昇降を案内する一対のかごガイドレール１０と、釣合おもり９の昇降を案内する一対の釣合おもりガイドレール１１とが設置されている。昇降路１の底部には、かご緩衝器１２及び釣合おもり緩衝器１３が設置されている。
【００１６】
かご８の下部には、かごガイドレール１０に係合してかご８を非常停止させる非常止め装置１４が搭載されている。非常止め装置１４には、非常止め装置１４を作動させる作動レバー１５が設けられている。
【００１７】
機械室２には、かご８の過速度走行を検出する調速機１６が設けられている。調速機１６は、調速機シーブ１７、過速度検出スイッチ及びロープキャッチ等を有している。調速機シーブ１７には、調速機ロープ１８が巻き掛けられている。
【００１８】
調速機ロープ１８は、昇降路１内に環状に敷設され、作動レバー１５に接続されている。また、調速機ロープ１８は、昇降路１の下部に配置された張り車１９に巻き掛けられている。張り車１９は、調速機ロープ１８に張力を与えるために上下動可能になっている。かご８が昇降されると、調速機ロープ１８が循環移動され、かご８の走行速度に応じた回転速度で調速機シーブ１７が回転される。
【００１９】
調速機１６では、かご８の走行速度が過速度に達したことが機械的に検出される。検出する過速度としては、定格速度Ｖｒよりも高い第１過速度Ｖｏｓと、第１過速度よりも高い第２過速度Ｖｔｒとが設定されている。
【００２０】
かご８の走行速度が第１過速度Ｖｏｓに達すると、過速度検出スイッチが操作される。過速度検出スイッチが操作されると、エレベータ用巻上機３への給電が遮断され、かご８が緊急停止される。
【００２１】
かご８の下降速度が第２過速度Ｖｔｒに達すると、ロープキャッチにより調速機ロープ１８が把持され、調速機ロープ１８の循環が停止される。調速機ロープ１８の循環が停止されると、作動レバー１５が操作され、非常止め装置１４によりかご８が非常停止される。
【００２２】
図２は図１のエレベータ用巻上機３を示す側面図であり、半分よりも上側は軸線に沿う断面を示している。エレベータ用巻上機３は、巻上機台２１、軸２２、駆動シーブ６、駆動シーブ６を回転させるモータ２３、及び駆動シーブ６の回転を制動するブレーキ装置２４を有している。
【００２３】
軸２２は、巻上機台２１の上方に水平に配置されている。また、軸２２は、第１及び第２の軸受２５ａ，２５ｂにより回転自在に保持されている。駆動シーブ６は、軸２２の中間部に固定されており、軸２２を中心として軸２２と一体に回転される。
【００２４】
モータ２３は、軸２２の第１の端部に設けられている。また、モータ２３は、軸２２と一体に回転されるロータ２６と、径方向外側でロータ２６に対向するステータ２７とを有している。第１の軸受２５ａは、駆動シーブ６とモータ２３との間に配置されている。第２の軸受２５ｂは、軸２２の第２の端部に設けられている。
【００２５】
ブレーキ装置２４は、第２の軸受２５ｂと駆動シーブ６との間に配置されている。また、ブレーキ装置２４は、ブレーキディスク２８とブレーキ装置本体２９とを有している。ブレーキディスク２８は、駆動シーブ６のモータ２３とは反対側の軸方向端部に固定されており、軸２２を中心として駆動シーブ６と一体に回転される。
【００２６】
回転部３０は、駆動シーブ６及びブレーキディスク２８を有している。ブレーキディスク２８の中央には、軸２２が貫通する開口２８ａが設けられている。
【００２７】
ブレーキ装置本体２９は、ブレーキディスク２８に接離されるブレーキパッドと、ブレーキパッドをブレーキディスク２８に押し付けて制動力を印加するブレーキばねと、ブレーキばねに抗してブレーキパッドをブレーキディスク２８から引き離し制動力を解除する電磁マグネットとを有している。
【００２８】
図３は図２の要部を拡大して示す断面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。開口２８ａの内側には、冷却ファン３１が設けられている。冷却ファン３１は、フレーム３２と、軸２２を中心として放射状に配置されている複数の平板状の羽根３３とを有している。
【００２９】
フレーム３２は、軸２２を囲繞する円筒状のボス３２ａと、ボス３２ａを囲繞する一対の外輪３２ｂと、ボス３２ａと外輪３２ｂとを接続する複数本のブラケット３２ｃとを有している。
【００３０】
ボス３２ａと軸２２との間には、複数のコロ３４が介在されている。これにより、冷却ファン３１は、軸２２を中心として軸２２に対して回転自在になっている。羽根３３の基端部は、ボス３２ａの外周面に固定されている。
【００３１】
フレーム３２の外周部には、冷却ファン３１とブレーキディスク２８とを連結して冷却ファン３１をブレーキディスク２８と一体に回転させる連結部３５が設けられている。連結部３５は、冷却ファン３１をブレーキディスク２８から切り離し可能になっている。また、連結部３５は、ブレーキディスク２８の温度に応じて冷却ファン３１をブレーキディスク２８から切り離す。
【００３２】
具体的には、連結部３５は、温度に応じて変形する熱変形部材としてのクランパ３６を有している。クランパ３６は、例えば形状記憶合金により構成されている。また、クランパ３６は、通常時（常温時）はブレーキディスク２８を挟持（把持）してブレーキディスク２８と冷却ファン３１とを連結する。
【００３３】
さらに、クランパ３６は、クランパ３６が変形する温度までブレーキディスク２８の温度が上昇すると（高温時）、図３に２点鎖線で示すように、ブレーキディスク２８から離れる方向へ変形する（開く）ことにより冷却ファン３１をブレーキディスク２８から切り離す。
【００３４】
ブレーキディスク２８の回転方向によらず、ブレーキディスク２８の回転中に連結部３５により冷却ファン３１をブレーキディスク２８から切り離すと、その後ブレーキディスク２８が停止されても冷却ファン３１は慣性で回転を続ける。
【００３５】
このようなブレーキ装置２４では、通常のかご８の昇降時には、クランパ３６がブレーキディスク２８を挟持しているため、冷却ファン３１はブレーキディスク２８と一体に回転される。
【００３６】
これに対して、緊急制動時に摩擦熱でブレーキディスク２８が高温になると、その熱がクランパ３６に伝導される。そして、ブレーキディスク２８の冷却が必要な温度に達すると、クランパ３６がブレーキディスク２８を解放する。このため、冷却ファン３１は、ブレーキディスク２８の回転が停止された後も、慣性により回転を続け、ブレーキディスク２８に冷却用空気を送り続ける。
【００３７】
従って、緊急制動によるブレーキディスク２８の温度上昇を抑制することができる。これにより、ブレーキディスク２８に焼きが入るのを防止し、制動力の低下、及びブレーキ寿命の短縮を防止することができる。また、エレベータ用巻上機３の停止後の強制空冷により、ブレーキディスク２８の温度を早期に常温に復帰させることができる。
【００３８】
実施の形態２．
次に、図５はこの発明の実施の形態２によるエレベータ用巻上機のブレーキ装置の要部断面図、図６は図５の冷却ファン３１が図５とは反対方向へ回転している状態を示す断面図である。実施の形態２では、実施の形態１の羽根３３よりも柔軟な羽根３７が用いられている。実施の形態２の羽根３７は、例えば樹脂等の材料により構成されており、冷却ファン３１が慣性で回転する際に回転方向に応じた方向へ撓む（しなる）。
【００３９】
図５は冷却ファン３１が図の半時計方向へ回転している状態を示しており、図６は冷却ファン３１が図の時計方向へ回転している状態を示している。羽根３７は、冷却ファン３１の停止時の状態（２点鎖線）から、先端部が回転方向とは反対側へ移動するように撓む。即ち、冷却ファン３１の回転時、羽根３７は、風圧により反転方向に仰け反るようにしなる。他の構成及び動作は、実施の形態１と同様である。
【００４０】
このようなブレーキ装置では、冷却ファン３１の回転方向によらず、ブレーキディスク２８の半径方向外側へ向かって送風することができ、ブレーキディスク２８をより効率的に冷却することができる。また、羽根３７の取付部に冷却ファン３１の回転方向に追従するための構造を設ける必要もなく、取付部の部品点数を減らすことができる。
【００４１】
実施の形態３．
次に、図７はこの発明の実施の形態３によるブレーキ装置の要部を拡大して示す断面図、図８は図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。実施の形態３では、冷却ファン３１からの冷却風を径方向外側へ流す複数の通気孔２８ｂがブレーキディスク２８の内部に設けられている。通気孔２８ｂは、ブレーキディスク２８を径方向に貫通している。他の構成及び動作は、実施の形態１と同様である。
【００４２】
このようなブレーキ装置では、ブレーキディスク２８をその内部からも冷却することができ、ブレーキディスク２８の冷却効果を向上させることができる。
【００４３】
なお、実施の形態２のブレーキディスク２８に実施の形態３のような通気孔２８ｂを設けてもよい。
【００４４】
実施の形態４．
次に、図９はこの発明の実施の形態４によるブレーキ装置の要部を拡大して示す断面図である。実施の形態１〜３では、クランパ３６を冷却ファン３１側に取り付けたが、実施の形態４では、クランパ３６がブレーキディスク２８の内周部に固定されている。
【００４５】
クランパ３６は、通常時（常温時）はフレーム３２を挟持（把持）してブレーキディスク２８と冷却ファン３１とを連結する。また、クランパ３６は、クランパ３６が変形する温度までブレーキディスク２８の温度が上昇すると（高温時）、図９に２点鎖線で示すように、フレーム３２から離れる方向へ変形する（開く）ことにより冷却ファン３１をブレーキディスク２８から切り離す。他の構成及び動作は、実施の形態１と同様である。
【００４６】
このような構成によっても、実施の形態１と同様に、緊急制動によるブレーキディスク２８の温度上昇を抑制することができる。
【００４７】
なお、実施の形態２、３のクランパ３６をブレーキディスク２８側に取り付けてもよい。即ち、実施の形態１〜４は、適宜組み合わせることができる。
また、クランパ３６の個数は、特に限定されるものではない。
さらに、上記の例では、形状記憶合金を用いてクランパ３６を温度に応じて変形させたが、これに限定されるものではなく、例えばバイメタルを用いてもよい。
さらにまた、上記の例では、冷却ファン３１をブレーキディスク２８の径方向内側に配置したが、軸方向に隣接、即ち制動面に対向して配置してもよい。
【００４８】
また、上記の例では、連結部３５により冷却ファン３１をブレーキディスク２８に連結したが、例えば駆動シーブ６、又は駆動シーブ６に固定された部材など、回転部３０のブレーキディスク２８以外の部分に連結してもよい。
さらに、上記の例では、軸２２が駆動シーブ６と一体に回転するが、軸２２が巻上機台２１に対して固定されており、軸２２に対して駆動シーブ６が回転するタイプのエレベータ用巻上機にもこの発明は適用できる。
さらにまた、駆動シーブ６、軸受２５ａ，２５ｂ、モータ２３及びブレーキ装置２４等のレイアウトは、図２の例に限定されるものではない。
【００４９】
また、上記の例では、ブレーキディスク２８の温度上昇により冷却ファン３１を回転部３０から切り離す構造としたが、エレベータ用巻上機３の緊急制動を電気的又は機械的に検出して、緊急制動時に冷却ファン３１を回転部３０から切り離すようにしてもよい。
さらに、エレベータ全体の機器のレイアウト及びローピング方式等は、図１の例に限定されるものではない。
さらにまた、この発明は、例えば機械室レスエレベータ、ダブルデッキエレベータ、又はワンシャフトマルチカー方式のエレベータなど、種々のタイプのエレベータに適用できる。
【符号の説明】
【００５０】
３  エレベータ用巻上機、６  駆動シーブ、７  懸架体、８  かご、２２  軸、２３  モータ、２４  ブレーキ装置、２８  ブレーキディスク、２８ａ  開口、２８ｂ  通気孔、２９  ブレーキ装置本体、３０  回転部、３１  冷却ファン、３３，３７  羽根、３５  連結部、３６  クランパ（熱変形部材）。
【図１】
2014218344.tif 000003
【図２】
2014218344.tif 000004
【図３】
2014218344.tif 000005
【図４】
2014218344.tif 000006
【図５】
2014218344.tif 000007
【図６】
2014218344.tif 000008
【図７】
2014218344.tif 000009
【図８】
2014218344.tif 000010
【図９】
2014218344.tif 000011