(57)【要約】  エレベータ制動装置は、制動面であるガイドレール５に対して垂直な方向に変位可能な可動部１４と、可動部１４に対して回動可能に設けられ、回動したときに制動面に接触する回動摺動部１６と、回動摺動部１６を回動させるモータ２０と、電源遮断時に回動摺動部１６を制動面に接触する方向へ変位させる電磁石２１及び付勢ばね２２とを備え、通常の動作時においては、モータ２０によって回動摺動部１６を回動させることによって、回動摺動部１６と制動面とを接触させて制動面を保持し、非常時には、電磁石２１を電源遮断することによって、回動摺動部１６を制動面に接触させて、制動面の制動を行う。
2017149968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象となる制動面に対して、垂直な方向に変位可能な可動部と、
前記可動部に対して回動可能に設けられ、基準となる基準角度から、予め設定された回転角度だけ回動したときに、前記制動面に接触するように配置された回動摺動部と、
前記可動部に対して前記回動摺動部を回動させる第一の駆動部と、
前記回動摺動部が前記制動面に接触する方向へ前記可動部を変位させる第一の付勢力を発生し、電源通電時に前記第一の付勢力に逆らって前記回動摺動部が前記制動面に接触する方向へ前記可動部を変位させない力を発揮する第二の駆動部と、
前記第二の駆動部の電源通電時に、前記基準角度の状態の前記回動摺動部が前記制動面に接触しない位置に前記可動部を保持する第二の付勢力を発生する位置調整部と
を備えるエレベータ制動装置。
【請求項２】
前記第二の付勢力の大きさは、前記第一の付勢力の大きさよりも小さい、
請求項１に記載のエレベータ制動装置。
【請求項３】
前記可動部に対して接続および分離可能に設けられた分割可動部を備え、
前記第二の駆動部は、前記第一の付勢力によって電源遮断時に前記可動部と前記分割可動部とを離間させ、電源通電時に前記可動部と前記分割可動部とを接続させる、
請求項１または２に記載のエレベータ制動装置。
【請求項４】
前記第二の付勢力は、前記分割可動部とエレベータのかごとの間に作用する、
請求項３に記載のエレベータ制動装置。
【請求項５】
前記第二の駆動部は、
前記第一の付勢力によって、前記回動摺動部が前記制動面に接触する方向に向かって前記可動部を変位させる付勢ばねと、
通電によって、前記付勢ばねによる前記第一の付勢力に逆らって、前記可動部を吸引する電磁石と
を有している、
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制動装置。
【請求項６】
前記第二の駆動部の電源遮断時に前記分割可動部の位置を保持する位置決め部
を更に備えた、
請求項３または４に記載のエレベータ制動装置。
【請求項７】
前記回動摺動部は、前記基準角度から両方向において、前記基準角度からの回転角の増加に伴い前記制動面と接触する面の曲率半径が大きくなるように構成されている、
請求項１から６までのいずれか１項に記載のエレベータ制動装置。
【請求項８】
前記かごの負荷を検出する負荷検出部を更に備え、
前記第一の駆動部は、前記負荷検出部によって検出された前記かごの負荷に応じて、前記回動摺動部の回動を制御する、
請求項１から７までのいずれか１項に記載のエレベータ制動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエレベータ制動装置に関し、特に、エレベータのかごの保持及び制動をおこなうエレベータ制動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的なエレベータでは、昇降路内に配置されたかごが、駆動装置により、上下方向に昇降駆動される。また、かごは、停止する場合、制動装置によって停止位置に保持される。また、かご走行中に何等かの異常が検出されて、かごを非常停止させる場合も、制動装置による制動によって、かごが減速停止される。【０００３】
例えば、特許文献１には、エレベータかごの制動及び保持を行うブレーキ装置について記載されている。特許文献１に記載のブレーキ装置は、ガイドレールに対して変位可能に構成されたマウントと偏心マウントとを備えている。マウントおよび偏心マウントには、ブレーキライニングが設けられている。通常の各階での停止時には、これらのブレーキライニングで、ガイドレールを挟んで締め付けることで、制動力を得る。緊急停止時には、電磁アクチュエータにより、ガイドレールに対する締め付けを解除させることで、偏心マウントが回転する。これにより、偏心マウントとガイドレールとの間に強い摩擦力を発生させ、かごを停止させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１４３７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１で示されたブレーキ装置では、緊急停止時においては、偏心マウントを回転させるために、かごの移動が必要となる。そのため、各階における停止位置でのかごの保持時に、かごの沈み込みが発生してしまうことになるため、かごの保持には使用できない。【０００６】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、かごの走行の制動だけでなく、かごの保持も可能な、エレベータ制動装置を得ることを目的する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、対象となる制動面に対して、垂直な方向に変位可能な可動部と、前記可動部に対して回動可能に設けられ、基準となる基準角度から、予め設定された回転角度だけ回動したときに、前記制動面に接触するように配置された回動摺動部と、前記可動部に対して前記回動摺動部を回動させる第一の駆動部と、前記回動摺動部が前記制動面に接触する方向へ前記可動部を変位させる第一の付勢力を発生し、電源通電時に前記第一の付勢力に逆らって前記回動摺動部が前記制動面に接触する方向へ前記可動部を変位させない力を発揮する第二の駆動部と、前記第二の駆動部の電源通電時に、前記基準角度の状態の前記回動摺動部が前記制動面に接触しない位置に前記可動部を保持する第二の付勢力を発生する位置調整部とを備えるエレベータ制動装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、回転摺動部を第一の駆動部によって直接回動させることで、かごの移動がなくとも、自己倍力作用による高い制動力を得られるようにするとともに、電源遮断によって動作可能な第二の駆動部を備えることで、かごの走行時の制動だけでなく、かごの保持も可能な、エレベータ制動装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係るエレベータ制動装置を含むエレベータシステム全体の構成を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るブレーキ装置の構成を示す構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る回動摺動部を上方向に回動させた状態を示す構成図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る電磁石を遮断した状態を示す構成図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る非常動作を実施したブレーキ装置の状態を示す構成図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るエレベータ制動装置を含むエレベータシステム全体の構成を示す構成図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係るブレーキ装置の構成を示す構成図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係るブレーキ装置の構成を示す構成図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る第一の回動摺動部を上方向に回動させ、第二の回動摺動部を下方向に回動させた状態を示す構成図である。
【図１０】本発明の実施の形態４に係るブレーキ装置の構成を示す構成図である。
【図１１】本発明の実施の形態４に係る回動摺動部を上方向に回動させた状態を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るエレベータ制動装置が設けられた、エレベータシステム全体の構成を示す構成図である。以下、エレベータ制動装置を、ブレーキ装置８と呼ぶこととする。
【００１１】
図１において、エレベータのかご１は、昇降路内に配置されている。昇降路の上部には、巻上機２が設けられている。巻上機２に備えられたシーブには、ロープ３が巻き掛けられている。ロープ３の一端には、かご１が取付けられ、ロープ３の他端には、釣合おもり４が取付けられている。かご１と釣合おもり４とは、ロープ３により、つるべ式に吊持されている。かご１は、巻上機２に備えられたモータによって、上下方向に昇降駆動される。昇降路内には、かご１の昇降を案内する一対のガイドレール５が設置されている。ガイドレール５は、かご１の昇降方向に、延びている。本実施の形態においては、ガイドレール５が、対象となる制動面を構成している。すなわち、ガイドレール５をブレーキ装置８で把持することで、かご１の保持及び制動を行う。
【００１２】
かご１の昇降は、エレベータ制御装置６により制御される。エレベータ制御装置６には、制動指令部７が設けられている。制動指令部７は、かご１が各階に停止したときに、かご１を静止保持する保持指令及びエレベータに異常が発生したときにかご１を制動する制動指令を出力する。
【００１３】
かご１には、一対のブレーキ装置８が搭載されている。ブレーキ装置８は、ガイドレール５を把持することで、かご１の保持及び制動を行うエレベータ制動装置である。各ブレーキ装置８は、ブレーキ制御装置９により制御される。ブレーキ制御装置９は、制動指令部７からの保持指令または制動指令を受けて、ブレーキ装置８を動作させる。ブレーキ制御装置９には、ブレーキ装置８の動作を制御する制御部１０と、かご１の負荷を検出する負荷検出部１１とが設けられている。
【００１４】
図２は、図１のブレーキ装置８の構成を示す側面図である。図２は、断面図ではなく、側面図であるが、図面を分かりやすくするために、各部材ごとに、異なる色付け又はハッチングを施している。このことは、後述する図３〜図５においても同様である。また、図２において、かご１の昇降方向を「Ｙ軸方向」と呼び、Ｙ軸方向に対して垂直な方向を「Ｘ軸方向」および「Ｚ軸方向」と呼ぶ。なお、「Ｘ軸方向」は、紙面の左右方向であり、「Ｚ軸方向」は、紙面の奥行き方向である。このことは、後述する図３〜図５においても同様である。
【００１５】
図２において、取付け枠１２は、かご１の側面に取付けられている。取付け枠１２は、矩形の枠形状を有している。取付け枠１２の内部には、ガイドロッド１３が取付けられている。ガイドロッド１３が取付けられている位置は、取付け枠１２内の中央よりも下方の位置である。ガイドロッド１３は、棒状の形状を有し、Ｘ軸方向に延設されている。
【００１６】
取付け枠１２の内部には可動部１４が設けられている。可動部１４の下部には、１以上の突起部が設けられている。可動部１４の突起部には、ガイドロッド１３が貫通している。これによって、可動部１４は、ガイドロッド１３に沿って、取付け枠１２に対して、摺動可能となっている。即ち、可動部１４は、Ｘ軸方向に、変位可能となっている。これにより、可動部１４は、かご１及びガイドレール５に対して、垂直方向つまりＸ軸方向に変位する。
【００１７】
可動部１４には、受け側摺動部１５及び回動摺動部１６が取付けられている。受け側摺動部１５及び回動摺動部１６は、Ｘ軸方向において、ガイドレール５を挟んで、互いに対向している。即ち、ガイドレール５は、受け側摺動部１５と回動摺動部１６との間に配置されている。受け側摺動部１５及び回動摺動部１６は、可動部１４とともに、Ｘ軸方向に変位される。そして、受け側摺動部１５及び回動摺動部１６は、取付け枠１２に対する可動部１４の変位に応じて、ガイドレール５に対してそれぞれ接離可能となっている。
【００１８】
受け側摺動部１５は、ガイドレール５と接触する面に制動シュー１７が取付けられている。回動摺動部１６には、上部制動シュー１８及び下部制動シュー１９が取付けられている。
【００１９】
受け側摺動部１５は、可動部１４に固設されている。受け側摺動部１５は、可動部１４と別の部材で構成してもよいが、受け側摺動部１５を可動部１４と一体成型してもよい。
【００２０】
一方、回動摺動部１６は、可動部１４に対して、回動可能に取付けられている。以下に、その構造について説明する。
【００２１】
回動摺動部１６は、可動部１４に、モータ２０を介して、取付けられている。モータ２０は、第一の駆動部である。モータ２０の回転軸は、Ｚ軸方向に配置され、可動部１４と回動摺動部１６とに取付けられている。回動摺動部１６は、モータ２０の回転軸を中心にして、上下両方向に回動可能となっている。モータ２０に通電することで、回動摺動部１６を回動させる回転トルクが発生する。一方、モータ２０の電源遮断時には、回転トルクが消失して、回動摺動部１６は回動自由となる。
【００２２】
回動摺動部１６の外周部は、大きく分けて、３つの辺から構成されている。そのうちの１つの辺は、曲線であり、他の２つの辺は、直線である。回動摺動部１６の曲線状の外周部は、ガイドレール５側に配置されている。回動摺動部１６の当該曲線状の外周部は、ガイドレール５が接触可能な接触面を構成している。接触面は、基準となる水平角度における、中央接触面から、上下それぞれの方向への回転角の増加に伴い、回転軸からの曲率半径が大きくなるように形成されている。上部制動シュー１８は、接触面の上端に配置され、下部制動シュー１９は接触面の下端に配置されている。
【００２３】
また、取付け枠１２の内部には、第二の駆動部が設けられている。第二の駆動部は、例えば、電磁石２１と付勢ばね２２とから構成される。電磁石２１の下部には、突起部が設けられている。電磁石２１には、ガイドロッド１３が貫通している。電磁石２１は、ガイドロッド１３に沿って、取付け枠１２に対して摺動可能となっている。付勢ばね２２は、可動部１４と電磁石２１との間に設置され、可動部１４と電磁石２１とを離す力を与える。電磁石２１は、電流を流すことで、電磁力によって、可動部１４を付勢ばね２２の付勢力に逆らって吸引する。一方、電磁石２１への給電を停止し、電磁石２１の電磁力を停止させると、電磁石２１は付勢ばね２２の付勢力により、電磁石２１が可動部１４から離れる方向に移動する。
【００２４】
本実施の形態では、可動部１４と電磁石２１と付勢ばね２２の構成を例に説明しているが、これに限定するわけではなく、可動部１４と分割可動部と付勢ばね２２の構成としてもよい。本実施の形態では、電磁石２１が分割可動部に相当する。分割可動部は可動部１４と接続及び分離可能に設けられており、付勢ばね２２の付勢力によって可動部１４と分割可動部とは分離される。このような構成において、電磁石は必ずしも分割可動部に設けられる必要はなく、電磁石が可動部１４に設けられていても良い。そして、電磁石への電源通電時には、電磁力によって、分割可動部は、付勢ばね２２の付勢力に逆らって、可動部１４に向かって吸引される。
【００２５】
制動解除状態における可動部１４の位置を保つための位置調整部として、位置調整ばね２３が、電磁石２１と取付け枠１２との間に配置される。取付け枠１２は、かご１の側面に取付けられているため、位置調整ばね２３は電磁石２１とかご１との間に作用する力となる。そのため、位置調整ばね２３は電磁石２１とかご１との間に直接配置されてもよい。位置調整ばね２３は、付勢ばね２２に対し、十分に小さい付勢力に設計される。尚、ここでは、位置調整部として、位置調整ばね２３を使用しているが、これに限定されるわけではなく、ゴムなどの復元力が得られる機構を用いることもできる。また、ここでは、位置調整ばね２３を、取付け枠１２と電磁石２１との間に配置しているが、取付け枠１２と可動部１４との間に配置してもよい。
【００２６】
取付け枠１２には、電磁石２１の位置決めを行うための位置決め機構（符号２４，２５参照）が取付けられている。位置決め機構は、電磁石２１と取付け枠１２との間に配置されている。電磁石２１が付勢ばね２２の付勢力により可動部１４から離された時に、位置決め機構は、取付け枠１２に対する、電磁石２１のＸ軸方向の位置を調整する。なお、図２に示す例では、位置決め機構は、位置調整ボルト２４とプレート２５によって構成されている。プレート２５は、取付け枠１２の内部に配置されている。プレート２５は、平板状の形状を有している。プレート２５の一方の主面は、電磁石２１に対向している。プレート２５は、位置調整ボルト２４により、取付け枠１２に固定されている。電磁石２１が可動部１４から離れる方向に移動したとき、電磁石２１はプレート２５に当接して停止する。尚、プレート２５の電磁石２１側の主面に、ゴムなどの緩衝材を取付けることで、電磁石２１がプレート２５に衝突するときの衝撃を低減することができる。
【００２７】
以下では、本発明の実施の形態１によるブレーキ装置８の動作を説明する。ブレーキ装置８の動作としては、各階に停止している状態のかご１を静止保持しておく通常動作とエレベータに異常が発生した時にかご１を制動する非常動作がある。
【００２８】
まずは、ブレーキ装置８の通常動作に関して説明する。通常動作時において、エレベータ制御装置６の制御により、かご１は巻上機２によって各階の停止位置に停止される。その後、エレベータ制御装置６の制動指令部７から、ブレーキ制御装置９の制御部１０に対して、かご１を保持させるための保持指令が出力される。制御部１０は、保持指令を受取ると、負荷検出部１１からかご１の負荷の大きさを取得する。次に、制御部１０は、かご１の負荷の大きさに応じて、モータ２０に通電し、回動摺動部１６に回転トルクを発生させ、回動摺動部１６を上方向または下方向に回動させる。
【００２９】
負荷検出部１１としては、かご１内の負荷を秤装置のようなもので計測しても良いし、巻上機２のモータによってかご１を静止保持するために必要なモータトルクをモータ電流から推定し、釣合おもり４の重量からかご１の負荷を推定してもよい。
【００３０】
ここでは、かご１の負荷が、釣合おもり４による負荷よりも大きい場合を例にして、本実施の形態１のブレーキ装置８の通常動作の動きを説明する。
【００３１】
図３は、回動摺動部１６を、モータ２０で、上方向に回動させた時のブレーキ装置８を示している。負荷検出部１１で検出されたかご１の負荷が、釣合おもり４による負荷よりも大きいとき、つまり、巻上機２によるモータトルクがなければ、かご１が下方向に下がってしまう場合には、制御部１０は、回動摺動部１６を上方向に回動させるようモータ２０に指令を出す。ここでの「上方向」とは、図３の矢印の向きを意味する。すなわち、モータ２０の回転軸を中心とする時計回りの方向を意味する。尚、ここでは、かご１が下方向に下がってしまう場合を例に説明しているが、逆に、かご１が上に上がっていく場合は、制御部１０は回動摺動部１６を下方向に回動させるようモータ２０に指令を出す。すなわち、その場合は、モータ２０の回転軸を中心とする反時計回りの方向に回動摺動部１６を回動させる。
【００３２】
回動摺動部１６が上方向に回動されるにつれ、上述した回動摺動部１６の形状に起因して、回動摺動部１６とガイドレール５との間の隙間が小さくなり、回動摺動部１６はガイドレール５に接触する。その後、更に、回動摺動部１６が回動すると、それに伴って、受け側摺動部１５がガイドレール５に近づく方向に可動部１４が変位される。そして、制動シュー１７がガイドレール５と接触すると、ガイドレール５は制動シュー１７と下部制動シュー１９との間で把持される。
【００３３】
ガイドレール５が把持されると、制御部１０は、電磁石２１の電磁力を停止させる。図４は、ガイドレール５の把持後に、電磁石２１の電磁力を停止させた時のブレーキ装置８を示している。電磁石２１の電磁力が消えると、電磁石２１は、図４の矢印で示されるように、付勢ばね２２の付勢力により、可動部１４から離れる方向に変位し、プレート２５に接触し停止する。ガイドレール５を把持した後、電磁石２１を停止させることで、エネルギー消費を抑えることができる。
【００３４】
ガイドレール５を把持後、巻上機２のモータトルクを停止させる。モータトルクを停止させると、かご１には、かご１による負荷から釣合おもり４による負荷を差し引いた値の負荷が下方向に作用する。この負荷によって回動摺動部１６を更に回動させようとするトルクが作用する。かご１と釣合いおもり４の負荷との差分によるトルクによって自己倍力作用が働き、ガイドレール５に作用する制動力が増大する。そのため、モータ２０で印加するトルクを低減でき、小型で軽量なモータでも高い制動力を発生させることができる。
【００３５】
最後に、巻上機２のモータトルクを停止させると、かご１の静止保持が完了するため、エレベータ制御装置６は、かご１のかごドアを開放する。これにより、乗客の乗り降りが行われる。乗客の乗り降りによって、かご１の負荷が変化するため、かご１の負荷と釣合いおもり４の負荷との差分の正負が反転する場合がある。かご１の負荷よりも釣合いおもり４の負荷の方が大きくなると、かご１は上方向に移動しようとする。これに伴い、かご１の負荷と釣合いおもり４の負荷との差分によって、回動摺動部１６に働くトルクは回動摺動部１６を下方向に回転させる向きに働くことになる。制御部１０は、乗客の乗り降りの途中も負荷検出部１１から検出されるかご１の負荷情報を監視し、かご１の負荷が変動し、かご１の負荷と釣合いおもり４の負荷との差分が作用する方向が反転した場合は、モータ２０のトルクを反転させ、回動摺動部１６を反対側に回動させる。乗客の乗り降り中において、負荷検出部１１はかご１内の負荷を秤装置のようなもので計測しても良いし、巻上機２のエンコーダを用いてかご１の負荷と釣合いおもり４の負荷の差分が作用する方向を検出するようにしてもよい。
【００３６】
乗客の乗り降りが完了すると、エレベータ制御装置６は、かご１のかごドアを閉じ、ブレーキ装置８の開放動作を行う。エレベータ制御装置６は、まず、ブレーキ装置８の開放動作前に、巻上機２に、かご１を静止保持するために必要なモータトルクを出力させる。次に、ブレーキ装置８の開放動作を行うようブレーキ制御装置９に対し指令を出す。ブレーキ制御装置９は、当該指示により、電磁石２１に通電し、電磁石２１の電磁力によって、電磁石２１を可動部１４に吸着させる。電磁石２１を可動部１４に吸引するために必要な電磁力の大きさは、ブレーキ装置８が動作した状態での電磁石２１と可動部１４との間のギャップによって変化する。ブレーキ装置８が動作した状態での電磁石２１と可動部１４との間のギャップは、位置決め機構の位置調整ボルト２４によって調整可能であり、このギャップを小さく調整することで、電磁石２１を吸引するのに必要な電磁力を小さくできるため、電磁石２１を小さくできる。
【００３７】
電磁石２１の電磁力によって、電磁石２１を可動部１４に吸着させた後は、ブレーキ制御装置９は、モータ２０のモータトルクによって、回動摺動部１６を初期の水平角度に戻す。すなわち、図２に示す状態になるように、回動摺動部１６の中央接触面が、ガイドレール５に対向する位置になるように、回動摺動部１６を回動させる。回動摺動部１６の角度が水平に戻るにつれ、可動部１４は位置調整ばね２３により初期位置へ戻っていく。これによって、受け側摺動部１５がガイドレール５から離れる方向に変位し、制動シュー１７がガイドレール５から離れ、ガイドレール５の把持が解除される。
【００３８】
以上が、本実施の形態１のブレーキ装置８の通常動作の動きである。
【００３９】
次に、ブレーキ装置８の非常動作に関して説明を行う。ここでは、かご１の下降中に、何等かの異常が発生し、ブレーキ装置８の非常動作を行う場合を例に説明を行う。図５は、かご１が下降中に非常動作を実施した場合のブレーキ装置８を示している。
【００４０】
エレベータに何等かの異常が発生すると、制動指令部７は、制御部１０に、制動指令を出力する。このときは、図２の状態である。制御部１０は、制動指令を受取ると、電磁石２１の電流を遮断し、電磁力を停止させる。電磁石２１の電磁力が遮断されると、付勢ばね２２によって、可動部１４と電磁石２１とが離間され、電磁石２１がプレート２５と接触するとともに、回動摺動部１６がガイドレール５と接触する。接触した時点においては、回動摺動部１６はまだ回動しておらず、初期の水平角度の状態である。
【００４１】
電磁石２１の電流遮断時に可動部１４と電磁石２１とを離間させ、回動摺動部１６をガイドレール５と接触させる必要がある。そのため、電磁石２１が、位置決め機構であるプレート２５に接触し停止しているときの位置調整ばね２３の付勢力は、電磁石２１の電流を遮断し、回動摺動部１６がガイドレール５と接触した状態において可動部１４と電磁石２１との間に作用する付勢ばね２２による付勢力よりも小さくなるように設定されている。
【００４２】
こうして、かご１の下降中に、回動摺動部１６がガイドレール５と接触すると、かご１の移動に伴い、回動摺動部１６はガイドレール５との摩擦力によって引かれて上方向へ回動させられる。すなわち、時計回りに回動させられる。回動摺動部１６の上方向への回動に伴い、可動部１４は、受け側摺動部１５がガイドレール５に近づく方向に、Ｘ軸方向に変位する。そして、制動シュー１７がガイドレール５と接触すると、ガイドレール５は制動シュー１７と下部制動シュー１９との間で把持される。これによってかご１に制動力が作用し、かご１が静止状態へと減速させられる。
【００４３】
尚、かご１が上昇中に回動摺動部１６がガイドレール５と接触すると、かご１の移動に伴い、回動摺動部１６は下方向へ、すなわち、反時計回りに回動させられる。
【００４４】
非常動作時においても、かご１の移動により生じる回動摺動部１６を回動させようとするトルクにより自己倍力作用が働き、かご１に対し高い制動力を発生させることができる。
【００４５】
このように、通常動作用の回動摺動部１６を直接動作できる第一の駆動部としてのモータ２０を有することで、通常動作時において、かご１の移動がなくとも、自己倍力作用による高い制動力を実現できる。つまり、各階に停止したかご１の沈み込みを防ぎつつ、高い制動力を実現できる。更に、第一の駆動部とは別に、電源遮断によりブレーキ装置８を動作可能な第二の駆動部（電磁石２１と付勢ばね２２）を有することで、エレベータに異常が発生した場合も、確実に、かご１を制動させることができる。また、上下どちらの方向に対しても、回転角の増加に伴い、回転軸からの曲率半径が大きくなる回動摺動部１６を用いることにより、上下どちらの方向でも自己倍力作用による高い制動力が得られるため、ブレーキ装置８の小型化を図ることができる。
【００４６】
また、位置決め機構によってブレーキ装置８の動作時の可動部１４と電磁石２１との間のギャップが小さくなるように調整できるため、電磁石２１を小さくでき、ブレーキ装置８の小型化を図ることができる。
【００４７】
また、負荷検出部１１によりかご１の負荷を検出し、検出された負荷の大きさによって回動摺動部１６の回動方向を変更することで、乗客乗り込み時のかご１の沈み込みも防ぐことができる。
【００４８】
以上のように、本実施の形態に係るエレベータ制動装置は、対象となる制動面としてのガイドレール５に対して、垂直な方向に変位可能な可動部１４と、可動部１４に対して回動可能に設けられ、基準となる水平角度から、予め設定された回転角度だけ回動したときに、制動面に接触するように配置された回動摺動部１６と、回動摺動部１６を回動させる第一の駆動部としてのモータ２０と、電源遮断時には回動摺動部１６が制動面に接触する方向へ変位するように可動部１４を変位させ、通電時には、水平角度の状態における回動摺動部１６が制動面に接触しない位置になるように可動部１４を保持する第二の駆動部としての電磁石２１と付勢ばね２２とを備えている。本実施の形態に係るエレベータ制動装置は、通常の動作時においては、第一の駆動部によって回動摺動部１６を回動させることによって、回動摺動部１６と制動面とを接触させて、制動面を保持する。また、非常時には、第二の駆動部の電磁石２１を電源遮断することによって、回動摺動部１６を制動面に接触させて、制動面の制動を行う。これにより、通常時は、かご１の移動なしでも自己倍力作用を得られるともに、異常時も確実に制動を得られる。
【００４９】
また、回動摺動部１６は、水平角度からの両方向において、水平角度からの回転角の増加に伴い曲率半径が大きくなるように構成されているので、通常動作においては、基準となる水平角度から予め設定された回転角度だけ回動したときに制動面に接触し、水平角度の状態においては、制動面に接触しないようにすることができる。
【００５０】
また、第一の駆動部は、通電時に回動摺動部１６を回動させる回転トルクを発生させ、電源遮断時には回転トルクが消失するように構成されている。また、第二の駆動部は、付勢力によって、回動摺動部１６が制動面に接触する方向に向かって可動部１４を変位させる付勢ばね２２と、通電によって付勢ばね２２の付勢力に逆らって可動部１４を吸引する電磁石２１とを有している。これにより、異常時に電源遮断により確実に制動が得られる。
【００５１】
また、第二の駆動部の電源遮断時に、付勢力によって、可動部の位置を保持する位置調整部としての位置調整ばね２３と、電磁石２１の電源遮断時に電磁石２１の位置を保持する位置決め機構としての位置調整ボルト２４とプレート２５とを更に備えている。また、位置調整部である位置調整ばね２３の付勢力は、付勢ばね２２の付勢力よりも小さい。これにより、位置調整部により、制動解除時に制動面と回動摺動部１６の間に隙間を生成できるため、引きずり運転を回避できる。また、位置調整部によって電磁石２１に必要な電磁力を抑えられるため、電磁石２１を小型化できる。
【００５２】
かご１の負荷を検出する負荷検出部１１を更に備え、第一の駆動部は、負荷検出部１１によって検出されるかご１の負荷に応じて、回動摺動部１６の回動を制御する。これにより、かご１内の負荷に応じて変化するアンバランストルクによるかご１の移動方向を検出して適切な方向に回動摺動部１６を回動することができる。また、自己倍力作用が常に得られるようになる。
【００５３】
実施の形態２．
上記の実施の形態１では、エレベータ制動装置がかご１に配置された場合に関して説明したが、これに限定されるものではなく、図６に示すように、エレベータ制動装置を巻上機２に配置してもよい。
【００５４】
図６は、本発明の実施の形態２に係るエレベータ制動装置が設けられた、エレベータシステム全体の構成を示す構成図である。本実施の形態においては、図６に示すように、エレベータ制動装置を巻上機２に配置しており、この点が、上記の実施の形態１と異なる。尚、前述の実施の形態１と同様のものについては、前述と同一符号を付して、または、同一符号の後に「ａ」を付して示し、ここでは詳述を省略する。
【００５５】
図６において、巻上機２において、シーブとモータとを結合する軸上に、ブレーキドラム２６（図７参照）が設置されている。ブレーキドラムは、一般的に、巻上機２で使用される部材である。本実施の形態においては、巻上機２に、一対のブレーキ装置８ａが搭載されている。ブレーキ装置８ａは、ブレーキドラム２６を用いて、かご１の保持及び制動を行うエレベータ制動装置である。すなわち、本実施の形態においては、ブレーキドラム２６が、対象となる制動面を構成している。すなわち、ブレーキドラム２６をブレーキ装置８ａで把持することで、かご１の保持及び制動を行う。
【００５６】
図７は、図６のブレーキ装置８ａを示す構成図である。図７は、断面図ではなく、側面図であるが、図面を分かりやすくするために、各部材ごとに、異なる色付け又はハッチングを施している。また、図７において、かご１の昇降方向を「Ｙ軸方向」と呼び、Ｙ軸方向に対して垂直な方向を「Ｘ軸方向」および「Ｚ軸方向」と呼ぶ。なお、「Ｘ軸方向」は、紙面の左右方向であり、「Ｚ軸方向」は、紙面の奥行き方向である。また、図７においては、取付け枠１２を図示していないが、実際には、本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、取付け枠１２は設けられている。
【００５７】
図７において、ガイドロッド１３ａは、制動面であるブレーキドラム２６に対して、垂直に配置されている。すなわち、ブレーキドラム２６の制動面がＹ軸方向に配置され、ガイドロッド１３ａがＸ軸方向に配置されている。可動部１４ａの下方には、突起部が設けられている。可動部１４ａの突起部には、ガイドロッド１３ａが貫通するように設けられている。これによって、可動部１４ａは、ガイドロッド１３ａに沿って、Ｘ軸方向に摺動可能となっている。即ち、可動部１４ａは、ブレーキドラム２６に対して、垂直方向つまりＸ軸方向に、変位可能となっている。
【００５８】
可動部１４ａには、回動摺動部１６ａが設けられている。回動摺動部１６ａは、可動部１４ａの変位に伴って、Ｘ軸方向に変位し、ブレーキドラム２６に接離可能となっている。
【００５９】
回動摺動部１６ａには、上部制動シュー１８ａおよび下部制動シュー１９ａが取付けられている。回動摺動部１６ａの形状は、前述の実施の形態１で示した回動摺動部１６と同じである。
【００６０】
回動摺動部１６ａは、可動部１４ａに、モータ２０ａを介して取付けられている。モータ２０ａは、第一の駆動部である。モータ２０ａの回転軸は、可動部１４および回動摺動部１６ａに取付けられている。モータ２０ａの回転軸は、Ｚ軸方向に配置されている。モータ２０ａの回転軸には、回動摺動部１６ａが取付けられている。回動摺動部１６ａは、モータ２０ａの回転軸を中心にして、上下両方向に回動可能となっている。モータ２０ａに通電することで回動摺動部１６ａを回動させる回転トルクが発生する。一方、電源遮断時には、回転トルクが消失して、回動摺動部１６ａは回動自由となる。
【００６１】
回動摺動部１６ａのブレーキドラム２６側の外周部は、ブレーキドラム２６が接触可能な接触面を構成している。接触面は中央接触面からそれぞれの方向への回転角の増加に伴い、回転軸からの曲率半径が大きくなるように形成されている。上部制動シュー１８ａは接触面の一方の端に配置され、下部制動シュー１９ａは接触面のもう一方の端に配置されている。
【００６２】
また、第二の駆動部として、電磁石２１ａと付勢ばね２２ａとが設けられている。電磁石２１ａの下方には、突起部が設けられている。電磁石２１ａの突起部には、ガイドロッド１３ａが貫通している。電磁石２１ａは、ガイドロッド１３ａに沿って、取付け枠１２に対して、Ｘ軸方向に摺動可能となっている。付勢ばね２２ａは、可動部１４ａと電磁石２１ａとの間に設置され、可動部１４ａと電磁石２１ａとを離す力を与える。電磁石２１ａは、電流を流すことで、電磁力によって、可動部１４ａを付勢ばね２２ａの付勢力に逆らって吸引する。一方、電磁石２１への給電を停止し、電磁石２１の電磁力を停止させると、電磁石２１は付勢ばね２２の付勢力により、電磁石２１が可動部１４から離れる方向に移動する。尚、付勢ばね２２ａの替わりにゴムを使用してもよい。
【００６３】
以下では、本発明の実施の形態２によるブレーキ装置８ａの動作を説明する。まずは、ブレーキ装置８ａの通常動作に関して説明する。巻上機２によってかご１が各階の停止位置に停止された後、エレベータ制御装置６の制動指令部７から、ブレーキ制御装置９の制御部１０に対して、保持指令が出力される。制御部１０は保持指令を受取ると、負荷検出部１１から、かご１の負荷の大きさを取得し、かご１の負荷に応じてモータ２０ａに通電し、回動摺動部１６ａに回転トルクを発生させ、回動摺動部１６ａを回動させる。このときの回動摺動部１６ａの回動方向は、かご１による負荷とおもり４による負荷の差分によって巻上機２に作用するトルクに対し逆方向となる。
【００６４】
回動摺動部１６ａが、回動されるにつれ、回動摺動部１６ａとブレーキドラム２６との間の隙間が小さくなり、回動摺動部１６ａに取付けられた上部制動シュー１８ａまたは下部制動シュー１９ａがブレーキドラム２６に接触する。このとき、上部制動シュー１８ａか下部制動シュー１９ａのどちらがブレーキドラム２６と接触するかは、回動摺動部１６ａの回転方向によって決まる。上部制動シュー１８ａまたは下部制動シュー１９ａがブレーキドラム２６と接触すると、制動力が発生し、ブレーキドラム２６が保持される。
【００６５】
ブレーキドラム２６を保持すると、エレベータ制御装置６は、巻上機２のモータトルクを停止させる。モータトルクを停止させると、かご１には、かご１の負荷から釣合いおもり４の負荷を差し引いた負荷が巻上機２に作用する。この負荷によって回動摺動部１６を更に回動させようとするトルクが作用する。かご１の負荷と釣合いおもり４の負荷との差分によるトルクによって、自己倍力作用が働き、ブレーキドラム２６に作用する制動力が増大する。そのため、モータ２０で印加するトルクを低減でき、小型で軽量なモータでも高い制動力を発生させることができる。
【００６６】
ブレーキドラム２６が保持されると、制御部１０は、電磁石２１ａの電磁力を停止させる。電磁石２１ａを停止させることでエネルギー消費を抑えることができる。
【００６７】
巻上機２のモータトルクを停止させると、かご１の静止保持が完了するため、かご１はかごドアを開放し、乗客の乗り降りが行われる。
【００６８】
乗客の乗り降りが完了すると、かご１のドアを閉じ、ブレーキ装置８の開放動作を行う。まず、エレベータ制御装置６が、ブレーキ装置８の開放動作前に、巻上機２に、かご１を静止保持するために必要なモータトルクを出力させる。そして、ブレーキ制御装置９の制御部１０が、電磁石２１ａの電磁力によって電磁石２１ａを可動部１４ａに吸着させる。
【００６９】
そして、ブレーキ制御装置９の制御部１０が、モータ２０ａのモータトルクによって回動摺動部１６ａを初期の角度に戻す。回動摺動部１６ａの角度が戻ると、上部制動シュー１８ａまたは下部制動シュー１９ａがブレーキドラム２６から離れブレーキドラム２６の保持が解除される。
【００７０】
次に、ブレーキ装置８の非常動作に関して説明を行う。かご１が走行中に、エレベータに何等かの異常が発生すると、制動指令部７は、制御部１０に制動指令を出力する。制御部１０は制動指令を受取ると、電磁石２１ａの電流を遮断し、電磁力を停止させる。電磁石２１ａの電磁力が遮断されると、付勢ばね２２ａによって、可動部１４ａと電磁石２１ａとが離間され、回動摺動部１６ａがブレーキドラム２６と接触する。
【００７１】
かご１が走行中に、回動摺動部１６ａがブレーキドラム２６と接触すると、かご１の移動に伴い、回動摺動部１６ａはブレーキドラム２６との摩擦力によって回動させられる。回動摺動部１６ａの回動に伴い、可動部１４ａは、電磁石２１ａに近づく方向に変位する。そして、ブレーキドラム２６と上部制動シュー１８ａまたは下部制動シュー１９ａが接触すると、ブレーキドラム２６は上部制動シュー１８ａまたは下部制動シュー１９ａによって制動される。これによって、かご１に制動力が作用し、かご１が静止状態へと減速させられる。
【００７２】
非常動作時においても、かご１の移動により生じる回動摺動部１６ａを回動させようとするトルクにより自己倍力作用が働き、かご１に対し高い制動力を発生させることができる。
【００７３】
このように、エレベータ制動装置を巻上機２に配置しても、通常動作時において、かご１の移動がなくとも、自己倍力作用による高い制動力を実現できるとともに、エレベータに異常が発生した場合も、確実に、かご１を制動させることができる。
【００７４】
以上のように、本実施の形態に係るエレベータ制動装置は、対象となる制動面としてのブレーキドラム２６に対して、垂直な方向に変位可能な可動部１４ａと、可動部１４ａに対して回動可能に設けられ、基準となる水平角度から、予め設定された回転角度だけ回動したときに、制動面に接触するように配置された回動摺動部１６ａと、回動摺動部１６ａを回動させる第一の駆動部としてのモータ２０ａと、電源遮断時には回動摺動部１６が制動面に接触する方向へ変位するように可動部１４ａを変位させ、通電時には、水平角度の状態における回動摺動部１６ａが制動面に接触しない位置になるように可動部１４ａを保持する第二の駆動部としての電磁石２１ａと付勢ばね２２ａとを備えている。本実施の形態に係るエレベータ制動装置は、通常の動作時においては、第一の駆動部によって回動摺動部１６ａを回動させることによって、回動摺動部１６ａと制動面とを接触させて、制動面を保持する。また、非常時には、第二の駆動部の電磁石２１ａを電源遮断することによって、回動摺動部１６ａを制動面に接触させて、制動面の制動を行う。これにより、通常時は、かご１の移動なしでも自己倍力作用を得られるともに、異常時も確実に制動を得られる。
【００７５】
また、回動摺動部１６ａは、実施の形態１と同様に、水平角度からの両方向において、水平角度からの回転角の増加に伴い曲率半径が大きくなるように構成されているので、通常動作においては、基準となる水平角度から予め設定された回転角度だけ回動したときに制動面に接触し、水平角度の状態においては、制動面に接触しないようにすることができる。
【００７６】
また、第一の駆動部であるモータ２０ａは、通電時に回動摺動部１６ａを回動させる回転トルクを発生させ、電源遮断時には回転トルクが消失するように構成されている。また、第二の駆動部は、付勢力によって、回動摺動部１６ａが制動面に接触する方向に向かって可動部１４ａを変位させる付勢ばね２２ａと、通電によって付勢ばね２２ａの付勢力に逆らって可動部１４ａを吸引する電磁石２１ａとを有している。これにより、異常時に電源遮断により確実に制動が得られる。
【００７７】
また、実施の形態１と同様に、かご１の負荷を検出する負荷検出部１１を更に備え、第一の駆動部は、負荷検出部１１によって検出されるかご１の負荷に応じて、回動摺動部１６の回動を制御する。これにより、かご１内の負荷に応じて変化するアンバランストルクによるかご１の移動方向を検出して適切な方向に回動摺動部１６を回動することができる。また、自己倍力作用が常に得られるようになる。
【００７８】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、可動部１４に回動摺動部１６が一つ配置された場合に関して説明したが、これに限定されるものではなく、図８に示すように、可動部１４に、回動摺動部１６を補助する補助回動摺動部２８ｂを配置しても良い。
【００７９】
図８は、本発明の実施の形態３に係るエレベータ制動装置のブレーキ装置８ｂを示す構成図である。本実施の形態においては、図８に示すように、可動部１４ｂに回動摺動部１６ｂを補助する補助回動摺動部２８ｂが配置されており、この点が、上述の実施の形態１と異なる。尚、前述の実施の形態１と同様のものについては前述と同一符号を付して、または、同一符号の後に「ｂ」を付して示し、ここでは詳述を省略する。
【００８０】
また、図８において、かご１の昇降方向を「Ｙ軸方向」と呼び、Ｙ軸方向に対して垂直な方向を「Ｘ軸方向」および「Ｚ軸方向」と呼ぶ。尚、「Ｘ軸方向」は、紙面の左右方向であり、「Ｚ軸方向」は、紙面の奥行き方向である。
【００８１】
図８において、取付け枠１２ｂの内部に可動部１４ｂが設けられている。そして、可動部１４ｂには、受け側摺動部１５ｂ、回動摺動部１６ｂおよび補助回動摺動部２８ｂが取付けられている。回動摺動部１６ｂと同様に、補助回動摺動部２８ｂは、Ｘ軸方向において、ガイドレール５を挟んで、受け側摺動部１５ｂと対向している。即ち、ガイドレール５が、受け側摺動部１５ｂと補助回動摺動部２８ｂとの間に配置されている。補助回動摺動部２８ｂ、受け側摺動部１５ｂおよび回動摺動部１６ｂは、可動部１４ｂとともに、Ｘ軸方向に変位される。そして、補助回動摺動部２８ｂ、受け側摺動部１５ｂおよび回動摺動部１６ｂは、取付け枠１２ｂに対する可動部１４ｂの変位に応じて、ガイドレール５に対してそれぞれ接離可能となっている。
【００８２】
補助回動摺動部２８ｂは可動部１４ｂに対して、回動可能に取付けられている。以下に、その構造について説明する。
【００８３】
補助回動摺動部２８ｂには、上部制動シュー２９ｂおよび下部制動シュー３０ｂが取付けられている。補助回動摺動部２８ｂは、可動部１４ｂに、モータ３１ｂを介して取付けられている。回動摺動部１６ｂに取付けられたモータ２０ｂおよび補助回動摺動部２８ｂに取付けられたモータ３１ｂが、第一の駆動部となる。モータ３１ｂの回転軸は、Ｚ軸方向に配置され、可動部１４ｂと補助回動摺動部２８ｂとに取付けられている。補助回動摺動部２８ｂは、モータ３１ｂの回転軸を中心にして、上下両方向に回動可能となっている。モータ３１ｂに通電することで、補助回動摺動部２８ｂを回動させる回転トルクが発生する。一方、モータ３１ｂの電源遮断時には、回転トルクが消失して、補助回動摺動部２８ｂは回動自由となる。
【００８４】
補助回動摺動部２８ｂの外周部は、大きく分けて、３つの辺から構成されている。そのうちの１つの辺は、曲線であり、他の２つの辺は、直線である。補助回動摺動部２８ｂの曲線状の外周部は、ガイドレール５側に配置されている。補助回動摺動部２８ｂの当該曲線状の外周部は、ガイドレール５が接触可能な接触面を構成している。接触面は、基準となる水平角度における中央接触面から、上下それぞれの方向への回転角の増加に伴い、回転軸からの曲率半径が大きくなるように形成されている。上部制動シュー２９ｂは、接触面の上端に配置され、下部制動シュー３０ｂは接触面の下端に配置されている。
【００８５】
補助回動摺動部２８ｂは、回動摺動部１６ｂの機能を補助するもののため、補助回動摺動部２８ｂの外形は回動摺動部１６ｂよりも小さい。また、補助回動摺動部２８ｂを回動させるモータ３１ｂは、回動摺動部１６ｂを回動させるモータ２０ｂよりも小型のものが取付けられている。
【００８６】
以下では、本発明の実施の形態３によるブレーキ装置８ｂの動作を説明する。まずは、ブレーキ装置８ｂの通常動作に関して説明する。巻上機２によってかご１が各階の停止位置に停止された後、エレベータ制御装置６の制動指令部７から、ブレーキ制御装置９の制御部１０に対して、保持指令が出力される。制御部１０は保持指令を受取ると、負荷検出部１１から、かご１の負荷の大きさを取得し、かご１の負荷に応じてモータ２０ｂに通電し、回動摺動部１６ｂに回転トルクを発生させ、回動摺動部１６ｂを上方向または下方向に回動させる。同時に制御部１０は、かご１の負荷に応じてモータ３１ｂにも通電し、補助回動摺動部２８ｂに回転トルクを発生させ、補助回動摺動部２８ｂを上方向または下方向に回動させる。
【００８７】
このときの回動摺動部１６ｂの回動方向は、かご１による負荷とおもり４による負荷の差分によってかごに作用する力に対し逆方向となる。一方、補助回動摺動部２８ｂの回動方向は、かご１による負荷とおもり４による負荷の差分によってかごに作用する力と同じ方向となる。つまり、かご１の負荷が、釣合おもり４による負荷よりも大きい場合を考えると、かご１には下方向の力が作用する。この場合は、回動摺動部１６ｂの回動方向は上方向であり、補助回動摺動部２８ｂの回動方向は下方向となる。
【００８８】
図９は、回動摺動部１６ｂを、上方向に回動させた時のブレーキ装置８ｂを示している。ここでの「上方向」とは、モータ２０ｂの回転軸を中心とする時計回りの方向を意味する。
【００８９】
回動摺動部１６ｂが、回動されるにつれ、回動摺動部１６ｂとガイドレール５との間の隙間が小さくなり、回動摺動部１６ｂはガイドレール５に接触する。その後、更に回動摺動部１６ｂが回動すると、それに伴って、受け側摺動部１５ｂがガイドレール５に近付く方向に可動部１４ｂが変位される。そして、制動シュー１７ｂがガイドレール５と接触すると、ガイドレール５は制動シュー１７ｂと上部制動シュー１８ｂとの間、または制動シュー１７ｂと下部制動シュー１９ｂとの間で把持される。
【００９０】
このとき、同時に補助回動摺動部２８ｂは回動摺動部１６ｂと逆方向に回動される。補助回動摺動部２８ｂも、回動されるにつれ、補助回動摺動部２８ｂとガイドレール５との間の隙間が小さくなり、補助回動摺動部２８ｂもガイドレール５に接触する。補助回動摺動部２８ｂは、可動部１４ｂの変位に合わせて、ガイドレール５との接触を維持するように回動させる。例えば、回動摺動部１６ｂに発生させた回転トルクよりも小さい回転トルクで補助回動摺動部２８ｂを回動させることで、可動部１４ｂの変位を妨げることなく、ガイドレール５との接触を維持させることができる。そして、制動シュー１７ｂがガイドレール５と接触すると、上部制動シュー２９ｂまたは下部制動シュー３０ｂがガイドレール５と接触する。
【００９１】
ガイドレール５を把持後、巻上機２からのモータトルクの発生を停止させる。モータトルクの発生を停止させると、かご１には、かご１による負荷と釣合おもりの負荷との差分による負荷が作用する。この負荷によって、回動摺動部１６ｂを更に回動させようとするトルクが作用する。かご１の負荷と釣合おもりの負荷との差分によるトルクによって自己倍力作用が働き、ガイドレール５に作用する制動力が増大させることができる。
【００９２】
巻上機２からのモータトルクの発生を停止させ、かご１の静止保持が完了すると、かご１はかごドアを開放し、乗客の乗り降りが行われる。乗客の乗り降りによって、かご１の負荷が変化するため、かご１の負荷と釣合おもり４の負荷との差分が作用する方向が反転する場合がある。乗客の乗り降りにより、かご１の負荷と釣合おもり４の負荷との差分の作用する方向が反転すると、かご１による負荷と釣合おもりの負荷との差分によって回動摺動部１６ｂに作用するトルクは回動摺動部１６ｂによる制動力を低減させる方向に作用することになる。一方、反転したかご１による負荷と釣合おもりの負荷との差分によって補助回動摺動部２８ｂに作用するトルクは、補助回動摺動部２８ｂを更に回動させる方向作用する。補助回動摺動部２８ｂには自己倍力作用が働き、ガイドレール５に作用する制動力を増大させることができる。そのため、制御部１０は、乗客の乗り降り中も負荷検出部１１から検出されるかご１の負荷情報を監視し、かご１の負荷と釣合おもり４の負荷との差分が作用する方向が反転した場合は、モータ３１ｂのトルクを増大させ、補助回動摺動部２８ｂによる制動力を増大させる。かご１の負荷と釣合おもり４の負荷との差分が作用する方向が反転する前から補助回動摺動部２８ｂはガイドレール５に接触した状態が維持されているため、かご１の負荷と釣合おもり４の負荷との差分が作用する方向が反転後から直ぐにガイドレール５を把持するための制動力を発生させられる。これによって、乗客の乗り降りによってかご１の負荷と釣合おもり４の負荷との差分が作用する方向が反転した場合においても、かご１の移動なしで、自己倍力作用よる高い制動力が実現できる。
【００９３】
このとき、回動摺動部１６ｂはガイドレール５との接触状態を維持し、もう一度かご１の負荷と釣合おもり４の負荷との差分が作用する方向が反転した場合に備えてもよいし、回動方向を反転させて、補助回動摺動部２８ｂと同じ方向に制動力を発生させ、ガイドレール５に作用する制動力を増加させてもよい。
【００９４】
乗客の乗り降りが完了すると、エレベータ制御装置６は、かご１のドアを閉じ、ブレーキ装置８ｂの開放動作を行う。まず、エレベータ制御装置６が、ブレーキ装置８ｂの開放動作前に、巻上機２に、かご１を静止保持するために必要なモータトルクを出力させる。そして、ブレーキ制御装置９の制御部１０が、モータ２０ｂのモータトルクによって回動摺動部１６ｂを初期の角度に戻す。同時に、制御部１０は、モータ３１ｂのモータトルクによって補助回動摺動部２８ｂも初期の角度に戻す。回動摺動部１６ｂおよび補助回動摺動部２８ｂの角度が戻ると、位置調整ばね２３ｂの付勢力によって回動摺動部１６ｂおよび補助回動摺動部２８ｂがガイドレール５から離れ、ガイドレール５の把持が解除される。
【００９５】
次に、ブレーキ装置８ｂの非常動作に関して説明を行う。かご１が走行中に、エレベータに何等からの異常が発生すると、制動指令部７は、制御部１０に制動指令を出力する。制御部１０は制御指令を受取ると、電磁石２１ｂの電流を遮断し、電磁力を停止させる。電磁石２１ｂの電磁力が遮断されると、付勢ばね２２ｂによって、可動部１４ｂと電磁石２１ｂとが離間され、回動摺動部１６ｂおよび補助回動摺動部２８ｂがガイドレール５と接触する。
【００９６】
かご１が走行中に、回動摺動部１６ｂおよび補助回動摺動部２８ｂがガイドレール５と接触すると、かご１の移動に伴い、回動摺動部１６ｂおよび補助回動摺動部２８ｂはガイドレール５との摩擦力によって回動させられる。回動摺動部１６ｂおよび補助回動摺動部２８ｂの回動に伴い、可動部１４ｂは、受け側摺動部１５ｂがガイドレール５に近づく方向に変位する。そして、制動シュー１７ｂがガイドレール５と接触すると、ガイドレール５は、制動シュー１７ｂと上部制動シュー１８ｂおよび上部制動シュー２９ｂとの間、または、制動シュー１７ｂと下部制動シュー１９ｂおよび下部制動シュー３０ｂとの間で把持される。これによって、かご１に制動力が作用し、かご１が静止状態へと減速させられる。
【００９７】
非常停止時においても、かご１の移動により生じる回動摺動部１６ｂおよび補助回動摺動部２８ｂを回動させようとするトルクにより自己倍力作用が働き、かご１に対し高い制動力を発生させることができる。
【００９８】
尚、ここでは回動摺動部１６ｂと補助回動摺動部２８ｂとが同時にガイドレール５と接触する場合を説明したが、これに限定されるわけでなく、回動摺動部１６ｂよりも補助回動摺動部２８ｂがガイドレール５に対し離れた位置に配置されており、非常停止時に回動摺動部１６ｂのみがガイドレール５と接触するようにしてもよい。逆に補助回動摺動部２８ｂのみが非常停止時にガイドレール５と接触するように配置してもよい。
【００９９】
以上のように、本実施の形態に係るエレベータ制動装置は、補助回動摺動部２８ｂを備え、通常動作時においては回動摺動部１６ｂと反対方向に回動し、乗客乗り込み中にガイドレール５と上部制動シュー２９ｂもしくは下部制動シュー３０ｂとの接触状態を維持しておく。これによって、かご１の負荷と釣合おもりの負荷との差分が作用する方向が変わっても、接触している上部制動シュー２９ｂもしくは下部制動シュー３０ｂによって、直ぐにガイドレール５に対し制動力を作用させることができる。これにより、かご１の移動を防ぐことができる。
【０１００】
また、実施の形態１と同様に、通常の動作時においては、第一の駆動部であるモータ２０ｂによって回動摺動部１６ｂを回動させることによって、制動面を保持するため、通常時にかご１の移動なしでも自己倍力作用を得ることができる。
【０１０１】
補助回動摺動部２８ｂも、回動摺動部１６ｂと同様に、上下どちらの方向に対しても、回転角の増加に伴い、回転軸からの曲率半径が大きくなる形状を用いることにより、上下どちらの方向でも自己倍力作用による高い制動力が得られるため、ブレーキ装置８ｂの小型化を図ることができる。
【０１０２】
尚、本実施の形態においては、補助回動摺動部２８ｂが回動摺動部１６ｂよりも小さいとしたが、これに限定されるわけではなく、補助回動摺動部２８ｂと回動摺動部１６ｂが同じ大きさでもよい。
【０１０３】
また、本実施の形態においては、回動摺動部１６ｂおよび補助回動摺動部２８ｂの基準を水平角度としているが、これに限定するわけでなく、水平角度から所定の角度傾いた角度を基準角度として設定してもよい。そして、設定した基準角度からの所定の回転角度だけ回動したときに制動面に接触し、基準角度の状態においては、制動面に接触しないようにしてもよい。
【０１０４】
実施の形態４．
上記実施の形態１では、曲線状の外周部をもつ回動摺動部１６の場合に関して説明したが、これに限定されるものではなく、図１０に示すように、傾斜状の外周部を有する回動摺動部３４ｃを配置しても良い。
【０１０５】
図１０は、本実施の形態４に係るエレベータ制動装置のブレーキ装置８ｃを示す構成図である。本実施の形態においては、図１０に示すように、傾斜状の外周部を有する回動摺動部３４ｃが配置されており、この点が、上述の実施の形態１と異なる。尚、前述の実施の形態１と同様のものについては前述と同一符号を付して、または、同一符号の後に「ｃ」を付して示し、ここでは詳述を省略する。
【０１０６】
また、図１０において、かご１の昇降方向を「Ｙ軸方向」と呼び、Ｙ軸方向に対して垂直な方向を「Ｘ軸方向」および「Ｚ軸方向」と呼ぶ。尚、「Ｘ軸方向」は、紙面の左右方向であり、「Ｚ軸方向」は、紙面の奥行き方向である。
【０１０７】
図１０において、取付け枠１２ｃの内部に可動部１４ｃが設けられている。そして、可動部１４ｃには、回動摺動部３４ｃが取付けられている。回動摺動部３４ｃは可動部１４ｃとともに、Ｘ軸方向に変位される。そして、回動摺動部３４ｃは、取付け枠１２ｃに対する可動部１４ｃの変位に応じて、ガイドレール５に対して接離可能となっている。
【０１０８】
また、取付け枠１２ｃの内部には受け側摺動部３６ｃも設けられている。回動摺動部３４ｃは、Ｘ軸方向において、ガイドレール５を挟んで、受け側摺動部３６ｃと対向している。即ち、ガイドレール５が、回動摺動部３４ｃと受け側摺動部３６ｃとの間に配置されている。
【０１０９】
受け側摺動部３６ｃは、Ｕ字型形状を有している。受け側摺動部３６ｃは、Ｘ軸方向に可動部１４ｃの方向に向かって開口している。具体的には、受け側摺動部３６ｃは、棒状の本体３６ｃｃと、本体３６ｃｃの両端からＸ軸方向に回動摺動部３４ｃに向けて延びた突出部３６ｃａとから構成されている。受け側摺動部３６ｃの本体３６ｃｃのガイドレール５と対向する面に、付勢ばね３２ｃを介して、制動シュー１７が取付けられている。
【０１１０】
回動摺動部３４ｃの先端部３４ｃｃの断面形状は、正三角形または二等辺三角形などの三角形を有している。先端部３４ｃｃの当該三角形の一辺、すなわち、先端部３４ｃｃの１つの面が、ガイドレール５に対して平行になるように、回動摺動部３４ｃは配置されている。回動摺動部３４ｃの先端部３４ｃｃの当該面に、制動シュー３５ｃが取付けられている。
【０１１１】
受け側摺動部３６ｃの下部には、１以上の突起部３６ｃｂが設けられている。受け側摺動部３６ｃの突起部３６ｃｂには、ガイドロッド１３ｃが貫通している。これによって、受け側摺動部３６ｃは、ガイドロッド１３ｃに沿って、取付け枠１２ｃに対して、摺動可能となっている。即ち、受け側摺動部３６ｃは、Ｘ軸方向に、変位可能となっている。これにより、受け側摺動部３６ｃは、かご１およびガイドレール５に対して、垂直方向つまりＸ軸方向に変位する。また、制動解除状態における受け側摺動部３６ｃの位置を保つための位置調整部として、位置調整ばね３３ｃが、受け側摺動部３６ｃと取付け枠１２ｃとの間に配置されている。
【０１１２】
回動摺動部３４ｃは可動部１４ｃに対して、回動可能に取付けられている。
【０１１３】
以下に、回動摺動部３４ｃおよび受け側摺動部３６ｃの構造について説明する。
【０１１４】
回動摺動部３４ｃは、可動部１４ｃに、モータ２０ｃを介して、取付けられている。モータ２０ｃは、第一の駆動部である。モータ２０ｃの回転軸は、Ｚ軸方向に配置され、可動部１４ｃと回動摺動部３４ｃに取付けられている。回動摺動部３４ｃは、モータ２０ｃの回転軸を中心にして、上下両方向に回動可能となっている。モータ２０ｃに通電することで、回動摺動部３４ｃを回動させる回転トルクが発生する。一方、モータ２０ｃの電源遮断時には、回転トルクが消失して、回動摺動部３４ｃは回動自由となる。
【０１１５】
上述したように、回動摺動部３４ｃの先端部３４ｃｃのガイドレール５と接触する面には、制動シュー３５ｃが配置されている。先端部３４ｃｃは、三角形の断面形状を有しているため、先端部３４ｃｃにおいて、制動シュー３５ｃの取付けられている面の反対側は、上下方向の傾斜となっている。以下では、この部分を、先端部３４ｃｃの傾斜部と呼ぶこととする。回動摺動部３４ｃの先端部３４ｃｃは、回動摺動部３４ｃに対して回転自由となっている。
【０１１６】
受け側摺動部３６ｃは、上述したように、Ｕ字型形状を有しており、回動摺動部３４ｃに向けて、２つの突出部３６ｃａが設けられている。回動摺動部３４ｃのそれらの突出部３６ｃａは、ガイドレール５の裏側を通り、回動摺動部３４ｃの先端部３４ｃｃの裏側まで伸びている。そして、それらの突出部３６ｃａの先端には、回動摺動部３４ｃの先端部３４ｃｃの傾斜にそれぞれ対向するように、傾斜がつけられている。具体的には、上側に設けられた突出部３６ｃａの傾斜と、先端部３４ｃｃの傾斜部の上半分とが対向し、同様に、下側に設けられた突出部３６ｃａの傾斜と、先端部３４ｃｃの傾斜部の下半分とが対向する。このように、受け側摺動部３６ｃの突出部３６ｃａも、回動摺動部３４ｃの先端部３４ｃｃと同様に、上下方向両方に傾斜がある。以下では、これらの部分を、突出部３６ｃａの傾斜部と呼ぶこととする。
【０１１７】
以下では、本発明の実施の形態４によるブレーキ装置８ｃの動作を説明する。まずは、ブレーキ装置８ｃの通常動作に関して説明する。巻上機２によってかご１が各階の停止位置に停止された後、エレベータ制御装置６の制動指令部７から、ブレーキ制御装置９の制御部１０に対して、保持指令が出力される。制御部１０は保持指令を受取ると、負荷検出部１１から、かご１の負荷の大きさを取得し、かご１の負荷に応じてモータ２０ｃに通電し、回動摺動部３４ｃに回動トルクを発生させ、回動摺動部３４ｃを上方向または下方向に回動させる。
【０１１８】
このときの回動摺動部３４ｃの回動方向は、かご１による負荷とおもり４による負荷との差分によってかごに作用する力に対し逆方向となる。つまり、かご１の負荷が、釣合おもり４による負荷よりも大きい場合を考えると、かご１には下方向の力が作用する。この場合は、回動摺動部３４ｃの回動方向は上方向となる。
【０１１９】
図１１は、回動摺動部３４ｃを、上方向に回動させた時のブレーキ装置８ｃを示している。ここでの「上方向」とは、モータ２０ｃの回転軸を中心とする時計回りの方向を意味する。
【０１２０】
回動摺動部３４ｃが、回動されるにつれ、回動摺動部３４ｃと受け側摺動部３６ｃとの間の隙間が小さくなり、回動摺動部３４ｃの先端部３４ｃｃの傾斜部は、回動摺動部３４ｃの突出部３６ｃａの傾斜部に接触する。その後、更に、回動摺動部３４ｃが回動すると、それに伴って、受け側摺動部３６ｃがガイドレール５に近付く方向に変位される。そして、制動シュー１７ｃがガイドレール５に接触し、付勢ばね３２ｃを介してガイドレール５に押付けられる。そこから更に回動摺動部３４ｃが回動すると、回動摺動部３４ｃの先端部３４ｃｃの傾斜部が、受け側摺動部３６ｃの突出部３６ｃａの傾斜部を伝いながら、回動摺動部３４ｃが、ガイドレール５に近付く方向に変位される。このとき、可動部１４ｃも、回動摺動部３４ｃによってガイドレール５に近付く方向に変位する。そして、回動摺動部３４ｃに取付けられた制動シュー３５ｃがガイドレール５と接触すると、ガイドレール５は制動シュー１７ｃと制動シュー３５ｃとの間で把持される。
【０１２１】
ガイドレール５を把持後、巻上機２からのモータトルクの発生を停止させる。モータトルクの発生を停止させると、かご１には、かご１による負荷と釣合おもりの負荷との差分による負荷が作用する。この負荷によってかご１に取付けられた取付け枠１２ｃもかご１と同じ方向に移動する方向に負荷を受けるため、受け側摺動部３６ｃにも上方向または下方向の負荷が加わる。このとき、受け側摺動部３６ｃの突出部３６ｃａの傾斜部と回動摺動部３４ｃの先端部３４ｃｃの傾斜部とは互いに接触しているため、受け側摺動部３６ｃに加わったかご１による負荷と釣合おもりの負荷との差分による負荷は、受け側摺動部３６ｃの突出部３６ｃａの傾斜部によって、回動摺動部３４ｃを更にガイドレール５に押付けようとする方向に作用する。かご１の負荷と釣合おもりの負荷との差分による負荷によって自己倍力作用が働き、ガイドレール５に作用する制動力が増大させることができる。そのため、モータ２０ｃで印加するトルクを低減でき、小型で軽量なモータでも高い制動力を発生させることができる。
【０１２２】
巻上機２のモータトルクの発生を停止させると、かご１の静止保持が完了するため、かご１はかごドアを開放し、乗客の乗り降りが行われる。
【０１２３】
乗客の乗り降りが完了すると、かご１のドアを閉じ、ブレーキ装置８ｃ開放動作を行う。まず、エレベータ制御装置６が、ブレーキ装置８ｃの開放動作前に、巻上機２に、かご１を静止保持するために必要なモータトルクを出力させる。そして、ブレーキ制御装置９の制御部１０が、モータ２０ｃのモータトルクによって回動摺動部３４ｃを初期の角度に戻す。回動摺動部３４ｃの角度が戻ると、位置調整ばね２３ｃの付勢力によって回動摺動部３４ｃがガイドレール５から離れ、位置調整ばね３３ｃの付勢力によって受け側摺動部３６ｃもガイドレール５から離れる。これによって、ガイドレール５の把持が解除される。
【０１２４】
次に、ブレーキ装置８ｃの非常動作に関して説明を行う。かご１が走行中に、エレベータに何等からの異常が発生すると、制動指令部７は、制御部１０に制動指令を出力する。制御部１０は制御指令を受取ると、電磁石２１ｃの電流を遮断し、電磁力を停止させる。電磁石２１ｃの電磁力が遮断されると、付勢ばね２２ｃによって、可動部１４ｃと電磁石２１ｃとが離間され、回動摺動部３４ｃがガイドレール５と接触する。
【０１２５】
かご１が走行中に、回動摺動部３４ｃがガイドレール５と接触すると、かご１の移動に伴い、受け側摺動部３６ｃの突出部３６ｃａの傾斜部と回動摺動部３４ｃの先端部３４ｃｃの傾斜部が接触する。そして、受け側摺動部３６ｃは、回動摺動部３４ｃの先端部３４ｃｃの傾斜部によって、制動シュー１７ｃがガイドレール５に近付く方向に変位させられる。そして、制動シュー１７ｃがガイドレール５と接触すると、ガイドレール５は制動シュー１７ｃと制動シュー３５ｃとの間で把持される。これによって、かご１に制動力が作用し、かご１が静止状態へと減速させられる。
【０１２６】
非常停止時においても、かご１の移動により受け側摺動部３６ｃの突出部３６ｃａの傾斜部から回動摺動部３４ｃに加えられる、回動摺動部３４ｃをガイドレール５に押付けようとする負荷により、自己倍力作用が働き、かご１に対し高い制動力を発生させることができる。
【０１２７】
以上のように、本実施の形態に係るエレベータ制動装置は、共に傾斜部を有する回動摺動部３４ｃと受け側摺動部３６ｃとを備えている。これによってかご１に作用するかご１による負荷と釣合おもりの負荷との差分による負荷によって自己倍力作用による高い制動力が得られるため、ブレーキ装置８ｃの小型化を図ることができる。
【０１２８】
また、実施の形態１と同様に、通常の動作時においては、第一の駆動部であるモータ２０ｃによって回動摺動部３４ｃを回動させることによって、制動面を保持するため、通常時にかご１の移動なしでも自己倍力作用を得ることができる。
【符号の説明】
【０１２９】
１  かご、２  巻上機、３  ロープ、４  釣合おもり、５  ガイドレール、６  エレベータ制御装置、７  制動指令部、８，８ａ，８ｂ，８ｃ  ブレーキ装置、９  ブレーキ制御装置、１０  制御部、１１  負荷検出部、１２，１２ｂ，１２ｃ  取付け枠、１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ  ガイドロッド、１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ  可動部、１５，１５ｂ  受け側摺動部、１６，１６ａ，１６ｂ  回動摺動部、１７，１７ｂ，１７ｃ  制動シュー、１８，１８ａ，１８ｂ  上部制動シュー、１９，１９ａ，１９ｂ  下部制動シュー、２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ  モータ、２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ  電磁石、２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ  付勢ばね、２３，２３ｂ，２３ｃ  位置調整ばね、２４，２４ｂ，２４ｃ  位置調整ボルト、２５，２５ｂ，２５ｃ  プレート、２６  ブレーキドラム、２８ｂ  補助回動摺動部、２９ｂ  上部制動シュー、３０ｂ  下部制動シュー、３１ｂ  モータ、３２ｃ  付勢ばね、３３ｃ  位置調整ばね、３４ｃ  回動摺動部、３５ｃ  制動シュー、３６ｃ  受け側摺動部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2017149968.tif 000011
【図１０】
2017149968.tif 000012
【図１１】
2017149968.tif 000013
【国際調査報告】
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2017149968.tif 000015
2017149968.tif 000016
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