(57)【要約】      （修正有）【課題】制動開始時の衝突音を小さくすることができることができるエレベータ用巻上機のブレーキ装置を提供する。【解決手段】アーマチュア５には、フィールド側面部２ａ，２ｂに対して直交する方向に延在する複数のロッド孔５ａが設けられている。さらにまた、アーマチュア５の各ロッド孔５ａの周縁部には、アクチュエータとしてのインナロータ式のサーボモータ６が設けられている。ロータ８は、励磁状態のモータ電磁コイルとモータ磁石との間に生じる回転トルクによって回転される。ロッド１０のアーマチュア５から制動面１ａへ向けた突出量は、ロータが回転することによって変化する。つまり、サーボモータ６は、ロッド１０のねじ送り駆動を行う。【選択図】図１
2008162774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制動面を有し、シーブとともに回転するブレーキ回転体、
上記制動面に接する接触位置と、上記制動面から開離する開離位置との間で変位可能であり、上記ブレーキ回転体の回転を制動するための制動片、
上記開離位置と上記制動位置との間で上記制動片を変位させるアクチュエータ、
上記制動面へ向けた付勢力を上記制動片に加えるばね、
外部からの励磁電流を受けることによって、上記ばねの付勢力に抗する吸引力を上記制動片に加える電磁コイル、及び
上記アクチュエータの駆動と上記電磁コイルの励磁・消磁とを制御するとともに、制動開始時に上記アクチュエータによって上記制動片を上記開離位置から上記接触位置側へ変位させてから、上記電磁コイルを消磁することによって上記ばねの付勢力により上記制動片を上記制動面へ向けて押圧させるブレーキ制御部
を備えていることを特徴とするエレベータ用巻上機のブレーキ装置。
【請求項２】
上記ブレーキ制御部は、上記制動片の位置を監視しており、制動開始時に上記アクチュエータによって上記制動片を上記開離位置から上記接触位置側へ変位させて、上記開離位置から上記接触位置に上記制動片が到達したことを検出すると、上記電磁コイルを消磁することによって上記ばねの付勢力により上記制動片を上記制動面へ向けて押圧させることを特徴とする請求項１記載のエレベータ用巻上機のブレーキ装置。
【請求項３】
上記制動面から間隔をおいて設けられ、上記制動面へ向けた上記ばねの付勢力を受けて、その付勢力を上記制動片に伝えるアーマチュア、及び
上記アーマチュアから上記制動面へ向けて突出するように上記アーマチュアに設けられたロッド
をさらに備え、
上記制動片は、上記ロッドの反アーマチュア側の端部に支持されており、
上記アクチュエータは、上記アーマチュアに配設され、上記ブレーキ制御部からの指令に応じて上記ロッドの突出量を増減し、上記ロッドの突出量を増減することによって上記制動片を上記開離位置と上記接触位置との間で変位させるサーボモータであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエレベータ用巻上機のブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シーブとともに回転するブレーキ回転体の回転を制動することによって、シーブの回転を制動するエレベータ用巻上機のブレーキ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のエレベータのブレーキ装置では、ブレーキばねの付勢力を受けた制動片により電機子の制動面が押圧されることによって、電機子の回転が制動される。また、ブレーキばねの付勢力に抗する電磁石機構によって制動片が制動面から開離されることにより、電機子の回転の制動が解除される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２８９９５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来のエレベータのブレーキ装置では、制動解除状態の制動片と制動面との間に、制動片の摺動防止用のストロークとしての間隔が空けられている。そして、制動解除状態から制動状態へと切り替わる際に、ブレーキばねの付勢力によってストローク内で制動片が加速してしまい、制動片が加速することによって、制動片が制動面に衝突したときの衝突音（衝撃音，ブレーキ落下音）が大きくなる。このため、その衝突音が昇降路内に響き渡り、かご内の乗客がその衝突音を不快に感じることがある。
【０００５】
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、制動開始時に発生する衝突音を小さくすることができることができるエレベータ用巻上機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】
【０００６】
この発明に係るエレベータ用巻上機のブレーキ装置は、制動面を有し、シーブとともに回転するブレーキ回転体、制動面に接する接触位置と、制動面から開離する開離位置との間で変位可能であり、ブレーキ回転体の回転を制動するための制動片、開離位置と制動位置との間で制動片を変位させるアクチュエータ、制動面へ向けた付勢力を制動片に加えるばね、外部からの励磁電流を受けることによって、ばねの付勢力に抗する吸引力を制動片に加える電磁コイル、及びアクチュエータの駆動と電磁コイルの励磁・消磁とを制御するとともに、制動開始時にアクチュエータによって制動片を開離位置から接触位置側へ変位させてから、電磁コイルを消磁することによってばねの付勢力により制動片を制動面へ向けて押圧させるブレーキ制御部を備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明のエレベータ用巻上機のブレーキ装置は、制動開始時にアクチュエータによって開離位置から接触位置側へ制動片が変位されてから、電磁コイルが消磁されることによって、ばねの付勢力により制動片が制動面へ向けて押圧されるので、ストローク内での制動片の加速距離が短くなることにより、制動開始時に発生する衝突音を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、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によるエレベータ用巻上機のブレーキ装置を示す断面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図３は、図１のアーマチュア５の一部を拡大して示す断面図である。なお、図２では、ブレーキドラム１の一部を省略して示す。
図において、巻上機は、モータと、モータによって回転されるシーブと、ブレーキ回転体としての環状のブレーキドラム１とを有している。ブレーキドラム１は、モータの駆動力によって、シーブと一体となって回転する。また、ブレーキドラム１の内周面は、制動面１ａを有している。ブレーキドラム１内には、フィールド２が配設されている。フィールド２は、巻上機のフレーム（図示せず）によって支持されている。また、フィールド２は、互いに反対方向へ向けられた一対のフィールド側面部２ａ，２ｂを有している。
【０００９】
各フィールド側面部２ａ，２ｂには、それぞれ複数のばね３と複数のフィールド電磁コイル（電磁石）４とが設けられている。また、各フィールド側面部２ａ，２ｂと制動面１ａとの間には、それぞれアーマチュア５が各フィールド側面部２ａ，２ｂに沿うように設けられている。ばね３は、アーマチュア５にフィールド側面部２ａ，２ｂから制動面１ａに向けたばね３のばね力による付勢力を加える。一方、励磁状態のフィールド電磁コイル４は、制動面１ａからフィールド側面部２ａ，２ｂ側へ向けた吸引力、即ちばね３の付勢力に抗する吸引力をアーマチュア５に加える。つまり、ばね３及びフィールド電磁コイル４は、電磁アクチュエータを構成している。
【００１０】
アーマチュア５には、フィールド側面部２ａ，２ｂに対して直交する方向に延在する複数のロッド孔５ａが設けられている。さらにまた、アーマチュア５の各ロッド孔５ａの周縁部には、アクチュエータとしてのインナロータ式のサーボモータ６が設けられている。サーボモータ６は、アーマチュア５内に固定された円筒状のモータ電磁コイル７と、モータ電磁コイル７内に回転可能に設けられた円筒状のロータ８と、ロータ８の外周面に固定されたモータ磁石９とを有している。ロータ８は、励磁状態のモータ電磁コイル７とモータ磁石９との間に生じる回転トルクによって回転される。また、ロータ８の内周面には、ロータ雌ねじ部８ａが形成されている。
【００１１】
さらに、各ロータ８の内周部と各ロッド孔５ａとには、それぞれアーマチュア５の反フィールド側面部２ａ，２ｂ側の端面から突出するロッド１０が挿入されている。各ロッド１０の中間部とフィールド側面部２ａ，２ｂ側の端部との間には、ロッド雄ねじ部１０ａが形成されている。ロッド雄ねじ部１０ａの一部とロータ雌ねじ部８ａとは、互いに螺合されている。また、ロッド１０のアーマチュア５から制動面１ａへ向けた突出量は、ロータ８が回転することによって変化する。つまり、サーボモータ６は、ロッド１０のねじ送り駆動を行う。さらに、アーマチュア５の反フィールド側面部２ａ，２ｂ側の端面と制動面１ａとの間には、複数のロッド１０に支持されたブレーキシュー１１が設けられている。
【００１２】
ブレーキシュー１１の反アーマチュア５側の面には、ライニング（ブレーキパット）１２が取り付けられている。ここで、ブレーキシュー１１及びライニング１２は、ブレーキドラム１の回転を制動するための制動片を構成している。また、ブレーキシュー１１及びライニング１２は、制動面１ａに接する接触位置（ジャストタッチ位置）と、制動面１ａから開離する開離位置との間で移動可能となっている。ここで、開離位置のときのライニング１２と制動面１ａとの間の間隔は、制動解除時におけるライニング１２の摺動防止用のストローク（矢示ｔ）となっている。さらに、ブレーキシュー１１及びライニング１２は、サーボモータ６の駆動によって、接触位置と開離位置との間で変位される。さらにまた、ブレーキシュー１１及びライニング１２は、アーマチュア５を介して、ばね３からの付勢力を受ける。この付勢力によりライニング１２がアーマチュア５から制動面１ａへ向けて押圧されることによって、ブレーキドラム１の回転が制動される。
【００１３】
図４は、図１の制動片（ブレーキシュー１１及びライニング１２）の変位を制御するブレーキ制御部１３ｂを示すブロック図である。エレベータの運行を制御する制御盤１３は、乗客からの呼びに応じてかごの運転を制御するための制御指令を発生する運転制御部１３ａと、運転制御部１３ａからの制御指令に応じて制動片の変位を制御するブレーキ制御部１３ｂとを有している。ブレーキ制御部１３ｂは、フィールド電磁コイル４と、サーボモータ６とに接続されている。また、ブレーキ制御部１３ｂは、運転制御部１３ａからの運転指令に応じて、フィールド電磁コイル４の励磁・消磁と、サーボモータ６の駆動とをそれぞれ制御する。つまり、ブレーキ制御部１３ｂは、サーボモータ６の駆動を制御することによって、ロッド１０の変位、即ち制動片の変位を制御する。
【００１４】
ブレーキ制御部１３ｂとモータ電磁コイル７との間には、サーボモータ６の消費電流を検出するための電流検出器１４が介在されている。ブレーキ制御部１３ｂは、電流検出器１４を介してサーボモータ６の消費電流の変動を監視している。ここで、サーボモータ６の消費電流は、開離位置から接触位置へのライニング１２（ロッド８）の変位量、及び接触位置から開離位置へのライニング１２の変位量が限界に達したときに変動する。また、ブレーキ制御部１３ｂは、ライニング１２の変位量が限界に達したときの消費電流の変動を検出することによって、開離位置及び接触位置の一方から他方にライニング１２が到達したことを検出する。即ち、ブレーキ制御部１３ｂは、制動片の位置を監視しており、開離位置から接触位置に制動片が変位したことを検出可能となっている。
【００１５】
また、ブレーキ制御部１３ｂは、制動解除状態のときに、ライニング１２の位置を開離位置で保持するとともに、フィールド電磁コイル４を励磁状態で保持し、アーマチュア５に吸引力を加えることによって、ばね３の付勢力を抑制する。一方、ブレーキ制御部１３ｂは、制動状態のときに、ライニング１２の位置を接触位置で保持するとともに、フィールド電磁コイル４を消磁状態で保持し、アーマチュア５にばね３の付勢力を加える。
【００１６】
ここで、制御盤１３は、演算処理部（ＣＰＵ）、記憶部（ＲＯＭ、ＲＡＭ及びハードディスク等）及び信号入出力部を持ったコンピュータ（図示せず）により構成することができる。制御盤３のコンピュータの記憶部には、運転制御部１３ａ及びブレーキ制御部１３ｂの機能を実現するためのプログラムが格納されている。
【００１７】
次に、動作について説明する。まず、かごが昇降中であり制動解除状態の場合、ブレーキ制御部１３ｂは、図１に示すように、ライニング１２の位置を開離位置で保持するとともに、フィールド電磁コイル４を励磁状態で保持する。このときに、かごが目的階に近づくと、運転制御部１３ａは、モータの駆動電力を変化することによってモータの回転を減速させて、モータの回転を静止させる。そして、モータの回転が静止したときに、運転制御部１３ａからブレーキ制御部１３ｂへ制動指令が送られる。ブレーキ制御部１３ｂは、運転制御部１３ａから制動指令を受けると、サーボモータ６を駆動させることによって、図５，６に示すように、開離位置から接触位置へ向けてライニング１２を移動させる。
【００１８】
そして、ブレーキ制御部１３ｂは、サーボモータ６の消費電流に変動が生じたことを、電流検出器１４を介して検出すると、ライニング１２が接触位置に到達し、ライニング１２が制動面１ａに接触していると判断し、サーボモータ６の駆動を停止させる。これとともに、ブレーキ制御部１３ｂは、フィールド電磁コイル４を励磁状態から消磁状態に切り換えて（励磁電流の供給を停止）、アーマチュア５及びロッド１０を介して、ライニング１２に制動面１ａへ向けたばね３の付勢力を加える。この付勢力によって、ライニング１２が制動面１ａへ向けて押圧され、ブレーキドラム１の回転が制動される。
【００１９】
一方、かごが停止中のときに、運転制御部１３ａからブレーキ制御部１３ｂへ制動解除指令が送られると、ブレーキ制御部１３ｂは、サーボモータ６を駆動させることによって、接触位置から開離位置へ向けてライニング１２を移動させる。そして、ブレーキ制御部１３ｂは、サーボモータ６の消費電流に変動が生じたことを、電流検出器１４を介して検出すると、ライニング１２が開離位置まで変位（後退）したと判断し、フィールド電磁コイル４を消磁状態から励磁状態に切り換えて（励磁電流を供給）、アーマチュア５に吸引力を加える。
【００２０】
上記のようなエレベータ用巻上機のブレーキ装置では、サーボモータ６によりライニング１２が開離位置から接触位置に変位されて、ライニング１２が制動面１ａに接触している状態で、ばね３によりライニング１２が制動面１ａに向けて押圧されるように、ブレーキ制御部１３ｂによって制御されるので、ライニング１２がばね３の付勢力によって加速しないことにより、制動開始時の衝突音の発生を抑えることができる。
【００２１】
また、開離位置のライニング１２と制動面１ａとの間のストロークの寸法を充分に確保することができ、制動解除状態のときの制動面１ａとライニング１２との摺動をより確実に防止することができる。
【００２２】
ここで、従来のエレベータのブレーキ装置では、制動面とライニングとの間のストロークの寸法を設定する際に、制動解除時においてライニングと制動面との摺動を防ぎつつ、ライニングの加速距離が短くなるように調整する必要がある。このため、設置時にストロークの寸法の調整作業を行う必要があったが、上記のようなエレベータ用巻上機のブレーキ装置では、サーボモータ６によって、開離位置と接触位置との間でライニング１２が変位されるので、ストロークの寸法調整が不要となることにより、設置時の調整作業を簡略化させることができる。
【００２３】
また、従来のエレベータのブレーキ装置では、ストロークを大きく設定した場合、制動状態から制動解除状態に切り替わったときに、フィールド電磁コイルによるアーマチュアの吸引が不可能となることがあったが、上記のようなエレベータ用巻上機のブレーキ装置では、制動状態及び制動解除状態の一方から他方に状態が切り替わったときに、アーマチュア５がほとんど変位しないので、ストロークの寸法を大きく設定した場合であっても、ライニング１２にばね３の付勢力と、フィールド電磁コイル４の吸引力とをライニング１２に安定して加えることができる。
【００２４】
なお、実施の形態１では、内拡式のドラムブレーキついて説明したが、この発明は、他の方式（内接式及び外接式）のドラムブレーキやディスクブレーキについても適用することができる。
【００２５】
また、実施の形態１では、サーボモータ６の駆動によってライニング１２が制動位置から開離位置に変位し、ライニング１２が制動面１ａと接触してから、制動面１ａへ向けた付勢力をライニング１２に加えていたが、サーボモータ６によってライニング１２が開離位置から接触位置側へ変位されていれば、ライニング１２が制動面１ａと非接触状態のときに、制動面１ａへ向けた付勢力をライニング１２に加えてもよい。この場合、サーボモータ６によってライニング１２が開離位置と接触位置側との間で変位されるので、ストローク内でのライニング１２の加速距離が短くなることにより、制動開始時に発生する衝突音を従来のエレベータのブレーキ装置よりも小さくすることができる。
【００２６】
さらに、実施の形態１では、アクチュエータとしてサーボモータ６を用いたが、これに限るものではなく、接触位置と開離位置との間で制動片を変位させるものであれば、どのような機構を用いてもよい。
【００２７】
さらにまた、実施の形態１では、ブレーキ制御部１３ｂが電流検出器１４を介して、サーボモータ６の消費電流の変動を検出することによってライニング１２の変位を検出したが、この例に限るものではなく、サーボモータに取り付けられ、その回転に応じた信号を出力する回転検出器を介してブレーキ制御部が制動片の変位を検出してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の実施の形態１によるエレベータ用巻上機のブレーキ装置を示す断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図１のアーマチュアの一部を拡大して示す断面図である。
【図４】図１の制動片の変位を制御するブレーキ制御部を示すブロック図である。
【図５】開離位置と接触位置との間で変位される図１の制動片を示す断面図である。
【図６】制動状態のときの図１の制動片を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  ブレーキドラム（ブレーキ回転体）、１ａ  制動面、３  ばね、４  フィールド電磁コイル、５  アーマチュア、６  サーボモータ（アクチュエータ）、１０  ロッド、１１  ブレーキシュー、１２  ライニング、１３ｂ  ブレーキ制御部。
【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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