(57)【要約】      （修正有）【課題】特殊な手動解放装置を用意することなく、しかも面倒な手動作業を伴うことなく、ブレーキドラムの制動を簡単に解除することができるエレベーター用巻上げ機の提供。【解決手段】固定軸に回転自在に設けられ綱車とともに回転するブレーキドラム１と、このブレーキドラム１の制動面１ａに接離可能なブレーキシュー１１と、このブレーキシュー１１を往復動させ、電磁マグネット３、この電磁マグネット３に対して接離可能な可動鉄心４、及び電磁マグネット３と可動鉄心４との間に設けられ可動鉄心４を制動面１ａ側に付勢する制動ばね７を有する制動機２とを備え、電磁マグネット３は、通電することで生じる電磁力で可動鉄心４を吸引する第１のコイル５を有し、可動鉄心４は、通電することで生じる電磁力でブレーキシュー１１の制動面１ａに対する押圧力を増減させる第２のコイル８を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定軸に回転自在に設けられ綱車とともに回転するブレーキドラムと、
このブレーキドラムの制動面に接離可能なブレーキシューと、
このブレーキシューを往復動させ、電磁マグネット、この電磁マグネットに対して接離可能な可動鉄心、及び電磁マグネットと前記可動鉄心との間に設けられ前記可動鉄心を前記制動面側に付勢する制動ばねを有する制動機とを備えたエレベータ用巻上機において、
前記電磁マグネットは、通電することで生じる電磁力で前記可動鉄心を吸引する第１のコイルを有し、
前記可動鉄心は、通電することで生じる電磁力で前記ブレーキシューの前記制動面に対する押圧力を増減させる第２のコイルを有する
ことを特徴とするエレベータ用巻上機。
【請求項２】
前記可動鉄心は、前記第２のコイルに通電することで前記電磁マグネットに吸引されることを特徴とする請求項１に記載のエレベータ用巻上機。
【請求項３】
前記第１のコイルは、導線をトラック形状に複数回巻回されて構成され、前記第２のコイルは、導線をトラック形状に複数回巻回されて構成され、
前記第１のコイル及び前記第２のコイルに電流を同じ方向に流すことで生じる第１のコイル及び第２のコイル間の反発力で、前記可動鉄心を前記制動面側に付勢し、
前記第１のコイル及び前記第２のコイルに電流を反対方向に流すことで生じる第１のコイル及び第２のコイル間の吸引力で、前記可動鉄心を反前記制動面側に付勢することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の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、ロープを用いてかごを昇降させるエレベータ用巻上機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エレベータ用巻上機においては、一対の制動機のうち、一方の制動機がコイルの断線等により故障した場合、両制動機は、その電磁力が消失し、制動ばねの弾性力により、ブレーキシューは、ブレーキドラムの制動面に圧接し、ブレーキドラム及びブレーキドラムと一体の綱車の回転が停止する。この後、復旧のために、他方の制動機のコイルに通電してブレーキシューをブレーキドラムの制動面から接離し、ブレーキドラムをモータの駆動により回転させ、かごを適宜に移動させる。
【０００３】
このとき、ブレーキドラムは、故障した側のブレーキシューがブレーキドラムの制動面に圧接した状態で回転する。このブレーキドラムに対する制動力は、制動ばねの押圧力及び摩擦係数で決定されるが、摩擦係数は環境により大きく変動し、その摩擦係数の大きさによっては、その制動力が、モータの駆動力よりも大きくなってしまい、かごを適宜に移動させることができなくなってしまうことが起こり得る。
このような不都合を解決する方法として、例えば手動解放装置を用いて手動によりブレーキドラムの制動を解除する方法が知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３６２８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このものの場合、わざわざ手動解放装置を用意し、その手動解放装置を用いて面倒な手動作業によりブレーキドラムの制動を解除しなければならないという問題点があった。
【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、そのような手動解放装置を用意することなく、しかも面倒な手動作業を伴うことなく、ブレーキドラムの制動を簡単に解除することができるエレベータ用巻上機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るエレベータ用巻上機は、固定軸に回転自在に設けられ綱車とともに回転するブレーキドラムと、このブレーキドラムの制動面に接離可能なブレーキシューと、このブレーキシューを往復動させ、電磁マグネット、この電磁マグネットに対して接離可能な可動鉄心、及び電磁マグネットと前記可動鉄心との間に設けられ前記可動鉄心を前記制動面側に付勢する制動ばねを有する制動機とを備えたエレベータ用巻上機において、前記電磁マグネットは、通電することで生じる電磁力で前記可動鉄心を吸引する第１のコイルを有し、前記可動鉄心は、通電することで生じる電磁力で前記ブレーキシューの前記制動面に対する押圧力を増減させる第２のコイルを有するものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係るエレベータ用巻上機によれば、特殊な手動解放装置を用意することなく、しかも面倒な手動作業を伴うことなく、ブレーキドラムの制動を簡単に解除することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態について図に基づいて説明するが、同一または相当の部材、部位については同一符号を付して説明する。
実施の形態１．
図１はエレベータ用巻上機（以下、巻上機と略称する）の要部拡大図、図２は図１のブレーキシューを示す正面図である。
この巻上機では、ハウジング（図示せず）に固定された固定軸（図示せず）が、開口部を有する椀状をしたブレーキドラム１の中心軸を貫通している。この固定軸には、軸受けを介してブレーキドラム１が回転自在に設けられている。このブレーキドラム１の反開口部側には、回転方向に延びて複数形成された溝を有する綱車が形成されている。
ブレーキドラム１の外周側面には、綱車の回転方向に沿って複数個の永久磁石（図示せず）が等分間隔で固定されている。このブレーキドラム１を囲んでステータ（図示せず）がモータ側ハウジング（図示せず）に固定されている。ステータは、ブレーキドラム１の外周面を一定の隙間で囲った円環状のコア（図示せず）と、このコアに導線が巻回されたコイル（図示せず）とから構成されている。
なお、上記永久磁石と上記ステータとによりモータを構成している。
【００１０】
ブレーキドラム１の開口部側では、一対の制動機２が固定軸に固定された支持板（図示せず）にそれぞれ固定されている。一対の制動機２は、それぞれ固定軸を中心にして点対称の位置関係に配置されている。
以下の説明では一方の制動機２のみについて説明するが、他方の制動機についても同様の構成である。
制動機２は、電磁マグネット３と、この電磁マグネット３と対向して設けられ接離可能な可動鉄心４と、電磁マグネット３と可動鉄心４との間に設けられ可動鉄心４をブレーキドラム１の制動面１ａ側に付勢した制動ばね７とを備えている。
【００１１】
電磁マグネット３は、導線がトラック形状に巻回されて構成された第１のコイル５を備えている。この第１のコイル５の内側にはそれぞれ圧縮した制動ばね７を収納した一対の凹部６が形成されている。
可動鉄心４は、第１のコイル５と対向して設けられ、導線がトラック形状に巻回されて構成された第２のコイル８と、この制動ばね７に対向して設けられ、進退することで制動ばね７の可動鉄心４に対する押圧力を調整する押し付けボルト９と、この押し付けボルト９と制動ばね７との間に設けられ、凹部６の開口部に摺動可能に設けられたスペーサ２０とを備えている。
【００１２】
可動鉄心４の中心軸線には、隙間調整ボルト１０が固定されている。この隙間調整ボルト１０の先端部には、外周面にライニング１２が接着されたブレーキシュー１１が進退可能に螺着されており、ブレーキシュー１１に対して隙間調整ボルト１０を進退させることで、電磁マグネット３と可動鉄心４との間の隙間調整がなされるようになっている。
【００１３】
上記構成の巻上機では、ステータのコイルに通電することで、ステータと永久磁石との間に生じる電磁誘導作用により、ブレーキドラム１、及びブレーキドラム１と一体の綱車が回転する。この綱車にはロープが巻き掛かれているので、ロープ（図示せず）に吊り下げられたかご（図示せず）は昇降する。
綱車が回転しているときには、電磁マグネット３の第１のコイル５に通電されており、制動ばね７の弾性力に逆らって、可動鉄心４は電磁マグネット３に吸着されている。即ち、隙間調整ボルト１０の先端部に固定されたブレーキシュー１１のライニング１２は、ブレーキドラム１の制動面１ａから離間している。
【００１４】
一方、電磁マグネット３の第１のコイル５への通電が遮断されると、電磁マグネット３からの電磁力は消失し、制動ばね７の弾性力により、ブレーキシュー１１は、ブレーキドラム１の制動面１ａに圧接し、ブレーキドラム１、及びブレーキドラム１と一体の綱車の回転が停止し、かごは停止する。
【００１５】
ところで、エレベータの運転中に、一対の制動機２のうち、一方の制動機２の電磁マグネット３が第１のコイル５の断線等により故障した場合、両電磁マグネット３は、その電磁力が消失し、制動ばね７の弾性力により、ブレーキシュー１１のライニング１２は、ブレーキドラム１の制動面１ａに圧接し、ブレーキドラム１、及びブレーキドラム１と一体の綱車の回転が停止する。
この後、復旧のために、他方の電磁マグネット３の第１のコイル５に通電してブレーキシュー１１のライニング１２をブレーキドラム１の制動面１ａから接離し、ブレーキドラム１をモータの駆動により回転させ、かごを適宜に移動させる。
【００１６】
このとき、一方の故障した側の制動機のブレーキシュー１１のライニング１２がブレーキドラム１の制動面１ａに圧接した状態でブレーキドラムは回転する。
このブレーキドラム１に対する制動力は、制動ばね７の押圧力及び摩擦係数で決定されるが、その摩擦係数の大きさによっては、その制動力が、モータの駆動力よりも大きくなってしまい、かごを適宜に移動させることができなくなってしまうことが起こり得る。
この場合には、可動鉄心４の第２のコイル８に通電することで、可動鉄心４は電磁マグネット３に吸引される、即ちブレーキシュー１１には制動ばね７の弾性力と逆方向の力が作用することになり、ブレーキシュー１１のブレーキドラム１の制動面１ａに対する制動力は低減される。その結果、モータの駆動により、ブレーキドラム１は、ブレーキシュー１１のライニング１２に摺接しながらも、かごを適宜に移動することが可能となる。
【００１７】
なお、ブレーキシュー１１に対する制動ばね７の弾性力と逆方向に作用する、可動鉄心４で生じる電磁力による吸引力は、エレベータの正常運転中に作用する、電磁マグネット３による可動鉄心４の吸引力よりも小さくてよい。従って、第２のコイル８の導線の巻回数は、第１のコイル５の導線の巻回数よりも少なくてよい。
【００１８】
一般に、片側のブレーキシュー１１のライニング１２がブレーキドラム１の制動面１ａに摺接した場合、その摩擦係数μの変動は±３０％程度と考えられ、可動鉄心４が必要とする吸引力は、電磁マグネット３が必要とする吸引力Ｆの（１／４）程度でよい。
以下、その算出根拠について説明する。
即ち、モータの最大トルク：Ｔｍａｘ、制動半径：Ｒ、制動ばね７の弾性力：Ｆ１、とすると、Ｔｍａｘ＝μ×Ｆ１×Ｒが成立する。摩擦係数μの変動が±３０％であり、μｍａｘ＝１．３×μとなる。ここで、制動ばね７の弾性力Ｆ１は、エレベータの正常運転中に電磁マグネット３が必要とする吸引力Ｆとほぼ等しいので、
可動鉄心４の第２のコイル８に通電し、可動鉄心４から（１／４）Ｆの吸引力が生じた場合、Ｆ１−（１／４）Ｆ≒Ｆ−（１／４）Ｆであり、次式が成立する。
【００１９】
１．３×μ×（Ｆ−（１／４）×Ｆ）×Ｒ＝１．３×μ×（３／４）Ｆ×Ｒ＝０．９７５×μ×Ｆ×Ｒ＜Ｔｍａｘ
【００２０】
即ち、可動鉄心４が必要とする吸引力を（１／４）Ｆとすることで、モータの最大トルクの値を下回り、モータの駆動により、ブレーキドラム１は、ブレーキシュー１１のライニング１２に摺接しながらも、かごを適宜に移動することが可能となる。
【００２１】
このように、上記構成の巻上機によれば、エレベータの運転中に、例えば、故障により、制動ばね７の弾性力により、ブレーキシュー１１のライニング１２が、ブレーキドラム１の制動面１ａに圧接し、ブレーキドラム１、及びブレーキドラム１と一体の綱車の回転が停止するが、その後、ブレーキドラム１の制動を解除する必要性が生じたときには、可動鉄心４の第２のコイル８に通電するだけで簡単にブレーキドラム１の制動が解除される。
【００２２】
なお、上記の使用態様では、エレベータの正常運転中において、電磁マグネット３の第１のコイル５のみに電流を流した場合について説明したが、可動鉄心４の第２のコイル８にも第１のコイル５と反対方向に電流を流すことで、電磁マグネット３に可動鉄心４を吸引するようにしてもよい。
【００２３】
ところで、ブレーキシュー１１のライニング１２が摩耗等により、その摩擦係数μが小さくなり、制動ばね７の弾性力だけでは、ブレーキドラム１の制動が困難である場合が起こり得る。
次に、このような事態が生じた場合における、巻上機の動作について、図３に基づいて説明するが、以下の説明では、エレベータの正常運転中においては、電磁マグネット３の第１のコイル５及び可動鉄心４の第２のコイル８に共に電流が流れているとして説明する。
【００２４】
先ず、かごの走行時、モータによりかごを減速、停止する（ステップＳ１）。
かごの走行中は、電磁マグネット３の第１のコイル５、可動鉄心４の第２のコイル８は通電されており、そのときの電流が流れる方向はそれぞれ反対方向であり、可動鉄心４は電磁マグネット３に吸引されており、ライニング１２とブレーキドラム１の制動面１ａとの間では、隙間が確保されている。
かごの停止後、電磁マグネット３の第１のコイル５、可動鉄心４の第２のコイル８への通電を停止する（ステップＳ２）。この結果、両制動機２では、その電磁力が消失し、制動ばね７の弾性力により、ブレーキシュー１１のライニング１２は、ブレーキドラム１の制動面１ａに圧接する。
その後、固定軸に固定された速度検出器であるタコメータにより、ブレーキドラム１の停止を検出し、ブレーキドラム１が停止されていないときには、図２において電磁マグネット３の第１のコイル５に矢印ｉ１の方向に、また可動鉄心４の第２のコイル８に、矢印ｉ１と同じ方向である矢印ｉ２の方向にそれぞれ電流を流すことで、第１のコイル５と第２のコイル８との間で反発力が生じ、電磁マグネット３に対して可動鉄心４は制動面１ａ側に付勢される。従って、制動ばね７の弾性力にこの反発力を加えることで、ブレーキドラム１は停止する、即ちかごが停止する（ステップＳ５）。
【００２５】
このように、上記構成の巻上機によれば、例えば摩擦係数μが小さくなり、制動ばね７の弾性力だけでは、ブレーキドラム１の制動が困難である場合には、電磁マグネット３の第１のコイル５及び可動鉄心４の第２のコイル８に、ともに同じ方向に電流を流すことで、制動ばね７の弾性力と可動鉄心４の電磁マグネット３からの反発力とが相俟って、ブレーキシュー１１のライニング１２にはブレーキドラム１の制動面１ａに対して大きな制動力が作用し、より確実にかごを停止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】エレベータ用巻上機の要部拡大図である。
【図２】図１のブレーキシューを示す正面図である。
【図３】図１のエレベータ用巻上機の動作を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  ブレーキドラム、２  制動機、３  電磁マグネット、４  可動鉄心、５  第１のコイル、６  凹部、７  制動ばね、８  第２のコイル、１１  ブレーキシュー。
【図１】
2006199408.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006199408.tif 000005