(57)【要約】【課題】緊急制動時の制動開始時間を短縮する。【解決手段】固設された固定鉄心１と、固定鉄心１に対して可動に設けられた可動鉄心２と、固定鉄心１および可動鉄心２に対して磁束を発生させるコイル３と、固定鉄心１に設けられて、可動鉄心２に反力を与えるバネ４とからなるブレーキ電磁石５を有し、制動対象物の動作をブレーキ電磁石５の力で制動する電磁ブレーキ装置であって、ブレーキ電磁石５よりも時間応答性の速い動作アシスト手段としての圧電素子２１を備えている。圧電素子２１は、固定鉄心１内に設けられ、制動指令を受けたら、ブレーキ電磁石５の固定鉄心１と可動鉄心２との間に僅かな隙間が空くように、可動鉄心２を持ち上げる。これにより、ブレーキ電磁石５の電磁力がバネ４のバネ力より小さくなり、コイル３の電流の十分な低減を待たずに、制動動作を開始することができる。【選択図】図１
2008286333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固設された固定鉄心と、前記固定鉄心に対して可動に設けられた可動鉄心と、前記鉄心に対して磁束を発生するコイルと、前記固定鉄心に設けられ、前記可動鉄心に反力を与えるバネとからなるブレーキ電磁石を有し、制動対象物の動作を前記ブレーキ電磁石の力で制動する電磁ブレーキ装置であって、
前記ブレーキ電磁石よりも時間応答性が速く、前記ブレーキ電磁石の制動動作開始前に前記ブレーキ電磁石の電磁力を低減させるための動作アシスト手段を備えたことを特徴とする電磁ブレーキ装置。
【請求項２】
前記動作アシスト手段は、前記可動鉄心に対して設けられ、前記可動鉄心が前記固定鉄心から離れる方向に移動するように、前記可動鉄心に反力を与えるための圧電素子から構成されており、
前記圧電素子は、前記ブレーキ電磁石が制動動作を開始する前に、前記ブレーキ電磁石の前記固定鉄心と前記可動鉄心との間に空隙を広げることを特徴とする請求項１記載の電磁ブレーキ装置。
【請求項３】
前記動作アシスト手段は、前記可動鉄心に対して設けられ、前記可動鉄心が前記固定鉄心から離れる方向に移動するように前記可動鉄心に反力を与えるためのものであって、前記ブレーキ電磁石よりも小さい小型電磁石から構成されており、
前記小型電磁石は、前記ブレーキ電磁石が制動動作を開始する前に、前記ブレーキ電磁石の前記固定鉄心と前記可動鉄心との間に空隙を広げることを特徴とする請求項１記載の電磁ブレーキ装置。
【請求項４】
前記動作アシスト手段は、前記ブレーキ電磁石よりも小さい小型電磁石から構成されており、
前記小型電磁石は、前記ブレーキ電磁石が制動動作を開始する前に、前記小型電磁石に設けられた可動鉄心によって、前記ブレーキ電磁石の前記固定鉄心と前記可動鉄心とを接続し、前記ブレーキ電磁石の前記固定鉄心と前記可動鉄心の磁束を前記小型電磁石の可動鉄心にバイパスさせる
ことを特徴とする請求項１記載の電磁ブレーキ装置。
【請求項５】
前記ブレーキ電磁石が制動を開始した時刻の電流を、動作状況情報として、検出するブレーキ状況検出手段と、
前記ブレーキ状況検出手段により得られた前記動作状況情報に基づいて、前記ブレーキ電磁石の前記コイルに流すコイル電流を決定するコイル電流設定部と
をさらに備え、
もって、前記ブレーキ電磁石の前記コイルに流すコイル電流を可変とすることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電磁ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は電磁ブレーキ装置に関し、特に、電磁石とバネで動作する電磁ブレーキ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電磁ブレーキ装置では、緊急動作時に、バネ力に抗して電磁吸引している電流を、電気回路の接点を開いて放電回路に転流させ、電流を減少させることで、ブレーキを開放して制動力を得ている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−０８１５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の電磁ブレーキ装置では、緊急ブレーキ動作時に制動がかかるまでに、異常を検知して制動指令を出すまでの時間、電気回路の接点を開くまでの時間、電流が減少する時間および電磁石の可動部が動く時間が必要であり、制動開始までの時間が長くかかってしまうという問題点があった。
【０００５】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、制動開始までの時間が短縮できる電磁ブレーキ装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、固設された固定鉄心と、前記固定鉄心に対して可動に設けられた可動鉄心と、前記鉄心に対して磁束を発生するコイルと、前記固定鉄心に設けられ、前記可動鉄心に反力を与えるバネとからなるブレーキ電磁石を有し、制動対象物の動作を前記ブレーキ電磁石の力で制動する電磁ブレーキ装置であって、前記ブレーキ電磁石よりも時間応答性が速く、前記ブレーキ電磁石の制動動作開始前に前記ブレーキ電磁石の電磁力を低減させるための動作アシスト手段を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、固設された固定鉄心と、前記固定鉄心に対して可動に設けられた可動鉄心と、前記鉄心に対して磁束を発生するコイルと、前記固定鉄心に設けられ、前記可動鉄心に反力を与えるバネとからなるブレーキ電磁石を有し、制動対象物の動作を前記ブレーキ電磁石の力で制動する電磁ブレーキ装置であって、前記ブレーキ電磁石よりも時間応答性が速く、前記ブレーキ電磁石の制動動作開始前に前記ブレーキ電磁石の電磁力を低減させるための動作アシスト手段を備えているので、ブレーキ電磁石の電流が十分減少するのを待たずに制動開始できるため、制動開始までの時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による電磁ブレーキ装置を示す断面図である。本実施の形態１においては、エレベータ巻上機に利用された例を挙げて説明する。本実施の形態１に係る電磁ブレーキ装置は、図１に示すように、固定設置された固定鉄心（固定子）１と、固定鉄心１に対して可動に設けられた可動鉄心（可動子）２と、それらの鉄心に磁束を発生させるコイル３と、固定鉄心１に設けられて可動鉄心２に反力を与えるためのバネ４とから構成されたブレーキ電磁石５が設けられている。本実施の形態１に係る電磁ブレーキ装置は、このブレーキ電磁石５を用いて、制動対象の動きを制動する。また、本実施の形態１に係る電磁ブレーキ装置には、さらに、ブレーキ電磁石５の可動鉄心２に支持部材６を介して取り付けられたブレーキパッド１０と、ブレーキ電磁石５の固定鉄心１内に埋設された動作アシスト手段としての圧電素子２１とが設けられている。動作アシスト手段は、ブレーキ電磁石５の制動動作開始前に、ブレーキ電磁石５の電磁力を低減させるように動作する。なお、図１において、１１は、エレベータ巻上機に設けられている回転体であり、本実施の形態１における制動対象である。
【０００９】
本実施の形態１に係る電磁ブレーキ装置の構成について、さらに詳細に説明する。
可動鉄心２は、固定鉄心１に対して図中上下方向への移動が可能なように設けられている。可動鉄心２は、エレベータの通常運転時においては、図１に示すように、固定鉄心１に接触した状態で固定鉄心１側に静止している。しかしながら、緊急制動時においては、図中上方向に移動して、固定鉄心１から離間する。また、上述したように、可動鉄心２には、固定鉄心１側と反対側に、ブレーキパッド１０が取り付けられている。なお、図１の例においては、ブレーキパッド１０は支持部材６により支持されて可動鉄心２に設けられているが、その場合に限らず、可動鉄心２に直接固定するようにしてもよい。なお、ブレーキパッド１０は、所定の空隙を介して、エレベータ巻上機の回転体１１に対向するように配置されている。エレベータの通常運転時には、このように、所定の空隙を開けているが、緊急制動時には、可動鉄心２の図中上方向への移動に伴って、ブレーキパッド１０も共に図中上方向に移動し、回転体１１に押し付けられる。これにより、制動力が得られる構成となっている。
【００１０】
バネ４は、固定鉄心１から可動鉄心２に反力を与えるためのものであり、コイル３は、鉄心に磁束を発生させるためのものである。バネ４とコイル３とは、固定鉄心１の可動鉄心２に対向している主面内に埋設されている。なお、ブレーキ電磁石の設計では、バネ４のバネ力に余裕力を加えた電磁力を発生する電流を設計保持電流と呼び、バネ力と電磁力が等しくなり制動動作を開始する電流を設計動作電流と呼んでいる。エレベータの通常運転時においては、コイル３に設計保持電流が与えられているため、電磁力がバネ力よりも大きいため、可動鉄心２はバネ４によって押し出されず、図１の状態に保持されている。緊急制動時においては、電磁力がバネ力よりも小さくなり、バネ４により押し出され、可動鉄心２が図中上方向に移動し、制動動作が開始される。動作の詳細については後述する。
【００１１】
さらに、上述のように、本実施の形態１においては、固定鉄心１の可動鉄心２に対向している主面内に、ブレーキ電磁石５による制動開始までの時間を短縮するために制動動作をアシストする動作アシスト手段として、圧電素子２１が設けられている。圧電素子２１は、ブレーキ電磁石５よりも時間応答性が速く、緊急制動時には、ブレーキ電磁石５よりも早い時期に稼働し始め、可動鉄心２と固定鉄心１との間に、空隙（ギャップ）を広げる力を発生する。これにより、ブレーキ電磁石５は、制動動作開始前に、電磁力が低減する。圧電素子２１としては、例えば、変位は数十μｍ程度と小さいが、時間応答性が速く、大きな力を発生することが可能な、通称、ピエゾ素子と呼ばれている素子等から構成するとよい。
【００１２】
次に、本実施の形態１に係る電磁ブレーキ装置の動作について説明する。
上述したように、本実施の形態１に係る電磁ブレーキ装置においては、通常運転時には、ブレーキ電磁石５のコイル３に設計保持電流が与えられているため、ブレーキ電磁石５の電磁力がバネ４のバネ力よりも大きいため、可動鉄心２はバネ４によって押し出されず、図１に示す状態の如く、ブレーキパッド１０とエレベータ巻上機の回転体１１との間は離間しているため、回転体１１はスムーズな回転運動を行うことが可能である。
【００１３】
一方、緊急制動時には、本実施の形態１に係る電磁ブレーキ装置に設けられた制御装置（図示省略）が、緊急停止指令として、コイル３のコイル電流を減少させる第１の指令を出すとともに、圧電素子２１に所定の電圧を与える第２の指令を出す。圧電素子２１は、第２の指令により、ブレーキ電磁石５の電磁力とバネ力の差よりも大きな力を発生させ、固定鉄心１と可動鉄心２との間に空隙（ギャップ）を数十μｍ程度広げる。空隙が広がると、ブレーキ電磁石５の電磁力が低下するので、当該電磁力がバネ４のバネ力より小さくなり、可動鉄心２はバネ４により押されて、図中上方向に、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ程度移動して、制動動作を開始する。圧電素子２１の稼働開始時においては、コイル３の電流はそれほど減少しておらず元の値のままであるので、この時の制動力は、コイル３の電流を小さくすることにより空隙を空けてバネ力で制動をかける場合に比べて小さいので、急激なブレーキ力発生を防止できる。なお、その後、制御装置からの上記第１の指令により、コイル３の電流が減少して、制動力が所定の値まで増加する。
【００１４】
図２に、横軸を電流とし、縦軸を電磁力として、圧電素子２１を設けた場合（本実施の形態１）の動作を実線で示し、圧電素子２１を設けない場合（従来装置）の動作を破線で示す。図２に示されるように、圧電素子２１が設けられていない破線の場合と比較して、圧電素子２１により空隙を開けた場合には、同じ電流値において電磁力が小さくなっていることがわかる。
【００１５】
このように、本実施の形態１においては、緊急制動時に、ブレーキ電磁石５よりも早く作動する圧電素子２１で固定鉄心１と可動鉄心２との間に空隙を開ける構成にしたので、緊急停止指令とほぼ同時に圧電素子２１の力で固定鉄心１と可動鉄心２との間に空隙が開き、ブレーキ電磁石５の電磁力が低下するので、当該電磁力がバネ４のバネ力より小さくなり、可動鉄心２はバネ４により押されて回転子１１に当接し、制動動作が開始される。すなわち、ブレーキ電磁石５の電流が（バネ力と電磁力が等しくなって制動動作を開始する）設計動作電流まで減少するのを待たずに、制動を開始することができる。これにより、制動開始までの時間が短く、また、制動開始時の急激な制動力発生を防止できる。
【００１６】
図３（ａ）に圧電素子２１を設けた場合（本実施の形態１）の動作を示し、図３（ｂ）に圧電素子２１を設けない場合（従来装置）の動作を示す。図３（ａ）の本実施の形態１の場合では、緊急停止指令とほぼ同時に圧電素子２１の力で固定鉄心１と可動鉄心２との間にわずかであるが空隙が開く。このように、圧電素子２１の力で空隙を開くようにすると、ブレーキ電磁石５の電磁力が低下するので、当該電磁力がバネ４のバネ力より小さくなり、可動鉄心２はバネ４により押されて回転子１１に当接し、制動動作が開始される。従って、ブレーキ電磁石５の電流が（バネ力と電磁力が等しくなって制動動作を開始する）設計動作電流まで減少するのを待たずに、図示のように、ブレーキ電磁石５の電流が高い状態で、可動鉄心２を移動させることが出来る。一方、図３（ｂ）の従来の場合では、電気回路の接点を開くまでの時間、電流が減少する時間、及び、ブレーキ電磁石５のバネ４が動くまでの時間が必要であるため、緊急停止指令が発生した後の所定時間経過後に、ようやく、電流値が設計動作電流に到達し、その時点から、制動動作が開始される。このように、図３（ａ）および（ｂ）に示されるように、本実施の形態１においては制動開始までの時間を短くすることができる。
【００１７】
なお、圧電素子２１の力がブレーキ電磁石の電磁力とバネ力の差よりも小さい場合には、コイル３の電流が減少する途中で制動を開始することになるが、この場合でも圧電素子２１が無い場合と比べ、制動開始までの動作時間短縮が可能である。
【００１８】
以上のように、本実施の形態においては、緊急制動時に、ブレーキ電磁石５よりも早く作動する圧電素子２１で固定鉄心１と可動鉄心２との間に空隙を開ける構成にしたので、緊急停止指令とほぼ同時に圧電素子２１の力で固定鉄心１と可動鉄心２との間に空隙が開き、制動動作が開始される。これにより、制動開始までの時間が短くすることができる。また、圧電素子２１の稼働開始時においては、コイル３の電流はそれほど減少しておらず元の値のままであるので、この時の制動力は、コイル３の電流を小さくすることにより空隙を空けてバネ力で制動をかける場合に比べて小さいので、急激な制動力発生を防止することができ、より静かにエレベータを停止させることが可能となる。
【００１９】
実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２に係る電磁ブレーキ装置の構成を示した図である。本実施の形態２においては、緊急制動時に、早期に制動を開始させる別の方法として、図４に示すように、ブレーキ電磁石５よりも小型の小型電磁石２２を、ブレーキ電磁石５と共に配した構成を有している。すなわち、本実施の形態２においては、動作アシスト手段が、小型電磁石２２である。小型電磁石２２の構成は、図の簡略化のために、一部省略して記載しているが、ブレーキ電磁石５と同様である。すなわち、小型電磁石２２は、固定鉄心と、可動鉄心と、鉄心に磁束を発生するコイルと、固定鉄心から可動鉄心に反力を与えるバネとを有している。図においては、小型電磁石２２のバネは１個だけ設けられているが、その場合に限らず、ブレーキ電磁石５と同様に、複数個設けるようにしてもよい。小型電磁石２２は、このような構成を有し、その発生力はブレーキ電磁石５の電磁力とバネ４のバネ力の差よりも大きく設定してあり、小型電磁石２２のバネ力はブレーキ電磁石５の空隙を広げる方向に作用する。
【００２０】
本実施の形態においては、ブレーキ電磁石５の可動鉄心２が、図１の構成に比べて、図中左右方向に延びており、固定鉄心１よりも、図中左右方向に長い構成となっている。小型電磁石２２は、図４のように、ブレーキ電磁石５の可動鉄心２の延長部分の下方に設けられており、その可動鉄心の上面が、ブレーキ電磁石５の可動鉄心２の下面に対向するように、所定の空隙（０．１〜０．３ｍｍ程度）を介して配置されている。図４の例においては、小型電磁石２２は左右に１個ずつ１対設けられている。なお、ここで、小型電磁石２２の可動鉄心の上面とブレーキ電磁石５の可動鉄心２の下面との間の当該所定の空隙は、小型電磁石２２の可動鉄心の移動距離よりも小さく設定することは言うまでもない。
【００２１】
次に、動作について説明する。
本実施の形態２に係る電磁ブレーキ装置においては、通常運転時には、小型電磁石２２とブレーキ電磁石５の可動鉄心２との間には、所定の空隙があって接触しておらず、また、ブレーキ電磁石５のコイル３に設計保持電流が与えられているため、ブレーキ電磁石５の電磁力がバネ４のバネ力よりも大きいため、可動鉄心２はバネ４によって押し出されず、図４に示す状態の如く、ブレーキパッド１０とエレベータ巻上機の回転体１１との間は離間しているため、回転体１１はスムーズな回転運動を行うことが可能である。
【００２２】
緊急制動時は、ブレーキ電磁石５および小型電磁石２２のコイル電流を減少させる指令を制御装置（図示省略）が出すが、これにより、ブレーキ電磁石５および小型電磁石２２の電磁力が低下し、ブレーキ電磁石５および小型電磁石２２のバネの反力により、可動鉄心が、図中上方向に移動する。通常、小型電磁石２２では、接点を開くまでの時間、電流が減少する時間および電磁石の可動鉄心が動く時間とも、小型である分だけ、ブレーキ電磁石５より早くできるため、ブレーキ電磁石５の電流が減少する前に、小型電磁石２２の可動鉄心が図中上方向に移動し、ブレーキ電磁石５の可動鉄心２の下面に当接して図中上方向に持ち上げるため、ブレーキ電磁石５の空隙を開けることが可能である。
【００２３】
このように、緊急制動時に、ブレーキ電磁石５よりも早く作動する小型電磁石２２で、ブレーキ電磁石５の固定鉄心１と可動鉄心２との間に空隙を開ける構成にしたので、緊急停止指令に若干遅れる程度の時間で、小型電磁石２２の力でブレーキ電磁石５の固定鉄心１と可動鉄心２との間に空隙が開き、ブレーキ電磁石５の電磁力が低下するので、当該電磁力がバネ４のバネ力より小さくなり、可動鉄心２はバネ４により押されて回転子１１に当接し、制動動作が開始される。すなわち、ブレーキ電磁石５の電流が（バネ力と電磁力が等しくなって制動動作を開始する）設計動作電流まで減少するのを待たずに、制動を開始することができる。これにより、制動開始までの時間が短く、また、制動開始時の急激な制動力発生を防止できる。
【００２４】
以上のように、本実施の形態においては、緊急制動時に、ブレーキ電磁石５よりも早く作動する小型電磁石２２で、ブレーキ電磁石５の固定鉄心１と可動鉄心２との間に空隙を開ける構成にしたので、緊急停止指令に若干遅れる程度の時間で、小型電磁石２２の力で固定鉄心１と可動鉄心２との間に空隙が開き、制動動作が開始される。これにより、制動開始までの時間が短くすることができる。また、小型電磁石２２の稼働開始時においては、コイル３の電流はそれほど減少しておらず元の値のままであるので、この時の制動力は、コイル３の電流を小さくすることにより空隙を空けてバネ力で制動をかける場合に比べて小さいので、急激な制動力発生を防止することができ、より静かにエレベータを停止させることが可能となる。
【００２５】
また、本実施の形態２では小型電磁石２２をブレーキ電磁石５と同様の構成としたが、小型電磁石２２に永久磁石を用いたラッチ型電磁石としても良い。
【００２６】
実施の形態３．
また、図４においては、小型電磁石２２のバネ力でブレーキ電磁石５の空隙を開いたが、図５に示すように小型電磁石２２の可動鉄心をブレーキ電磁石５の固定鉄心１と可動鉄心２の磁束をバイパスする配置としても良い。この場合、ブレーキ電磁石５の磁束が小型電磁石２２の可動鉄心にバイパスすることで、ブレーキ電磁石５の電磁力が減少し、コイル３の電流が減少する前に、ブレーキ電磁石５の空隙が開き制動を開始する。
【００２７】
本実施の形態においては、ブレーキ電磁石５自体の構成は、図１に示した構成と同じである。一方、小型電磁石２２は、図５のように、ブレーキ電磁石５の図中横方向に、その可動鉄心をブレーキ電磁石５の方に向けて配置されている。通常運転時には、小型電磁石２２の可動鉄心は、ブレーキ電磁石５の固定鉄心１と可動鉄心２とのそれぞれに対して所定の隙間を介して対向しており、緊急制動時には、ブレーキ電磁石５の固定鉄心１と可動鉄心２との両方に接触して、それらの鉄心間のバイパスとなる。なお、図５の例においては、小型電磁石２２はブレーキ電磁石５の左右に１個ずつ１対設けられている。なお、ここで、小型電磁石２２の可動鉄心の上面とブレーキ電磁石５との間の当該所定の空隙は、小型電磁石２２の可動鉄心の移動距離よりも小さく設定することは言うまでもない。
【００２８】
次に、動作について説明する。
本実施の形態３に係る電磁ブレーキ装置においては、通常運転時には、小型電磁石２２とブレーキ電磁石５の固定鉄心１および可動鉄心２との間には、所定の空隙があって接触しておらず、また、ブレーキ電磁石５のコイル３に設計保持電流が与えられているため、ブレーキ電磁石５の電磁力がバネ４のバネ力よりも大きいため、可動鉄心２はバネ４によって押し出されず、図５に示す状態の如く、ブレーキパッド１０とエレベータ巻上機の回転体１１との間は離間しているため、回転体１１はスムーズな回転運動を行うことが可能である。
【００２９】
緊急制動時は、ブレーキ電磁石５および小型電磁石２２のコイル電流を減少させる指令を制御装置（図示省略）が出すが、これにより、ブレーキ電磁石５および小型電磁石２２の電磁力が低下し、ブレーキ電磁石５および小型電磁石２２のバネの反力により、それぞれの可動鉄心が、それぞれの固定鉄心から離れる方向に移動する。通常、小型電磁石２２では、接点を開くまでの時間、電流が減少する時間および電磁石の可動鉄心が動く時間とも、小型である分だけ、ブレーキ電磁石５より早くできるため、ブレーキ電磁石５の電流が減少する前に、小型電磁石２２の可動鉄心が、ブレーキ電磁石５側方向に移動し、ブレーキ電磁石５の固定鉄心１および可動鉄心２の横面に当接する。これにより、小型電磁石２２の可動鉄心によってブレーキ電磁石５の固定鉄心１と可動鉄心２がバイパスされるので、ブレーキ電磁石５の磁束が小型電磁石２２の可動鉄心にバイパスされ、ブレーキ電磁石５の電磁力が減少し、コイル３の電流が減少する前に、ブレーキ電磁石５の空隙が開き制動を開始する。
【００３０】
このように、緊急制動時に、ブレーキ電磁石５よりも早く作動する小型電磁石２２で、ブレーキ電磁石５の固定鉄心１と可動鉄心２との間をバイパスして、ブレーキ電磁石５の磁束を小型電磁石２２の可動鉄心にバイパスする構成にしたので、緊急停止指令に若干遅れる程度の時間で、小型電磁石２２の作用で、ブレーキ電磁石５の電磁力が低下するので、当該電磁力がバネ４のバネ力より小さくなり、可動鉄心２はバネ４により押されて回転子１１に当接し、制動動作が開始される。すなわち、ブレーキ電磁石５の電流が（バネ力と電磁力が等しくなって制動動作を開始する）設計動作電流まで減少するのを待たずに、制動を開始することができる。これにより、制動開始までの時間が短く、また、制動開始時の急激な制動力発生を防止できる。
【００３１】
以上のように、本実施の形態においては、緊急制動時に、ブレーキ電磁石５よりも早く作動する小型電磁石２２で、ブレーキ電磁石５の固定鉄心１と可動鉄心２との間をバイパスさせる構成にしたので、緊急停止指令に若干遅れる程度の時間で、小型電磁石２２の作用でブレーキ電磁石５の電磁力が低下し、制動動作が開始される。これにより、制動開始までの時間が短くすることができる。また、小型電磁石２２の稼働開始時においては、コイル３の電流はそれほど減少しておらず元の値のままであるので、この時の制動力は、コイル３の電流を小さくすることにより空隙を空けてバネ力で制動をかける場合に比べて小さいので、急激な制動力発生を防止することができ、より静かにエレベータを停止させることが可能となる。
【００３２】
実施の形態４．
ブレーキ電磁石５の電磁力を決めるコイル３の設計保持電流および設計動作電流は、バネ４のバネ力と地震などの振動で誤動作しない電磁力余裕に加え、ブレーキ電磁石の製造ばらつき、経年変化などの電磁力低下分も見込んで大きめに設定する。上述の実施の形態１〜３においては、緊急制動時に、予め設定された低減量に基づいてコイル３に流す電流の値を低減させる制御を行う例について説明したが、本実施の形態においては、コイル３に流す電流を、過去の動作状況により可変とした例について説明する。図６は、電磁ブレーキ５の駆動回路の構成を示した図である。当該駆動回路には、図６に示すように、ブレーキ電源回路であるコイル３、電源３０、スイッチ３１、ダイオード３２、放電抵抗３３に加え、通常ブレーキ動作時に、ブレーキが動作した時間や電流を検出するブレーキ状況検出部３４と、ブレーキ状況検出部３４によって得られた情報（過去の動作状況）に基づいて、電磁力余裕および電流を決定するコイル電流設定部３５を備えたものである。なお、本実施の形態４に係る電磁ブレーキ装置の構成は、基本的に、上述した実施の形態１〜３の構成のいずれかと同じであるものとし、ここでは、説明を省略する。
【００３３】
上述したように、電磁石の設計では、バネ力に余裕力を加えた電磁力を発生する電流を設計保持電流、バネ力と電磁力が等しくなりブレーキ動作を開始する電流を設計動作電流としている。これに対し、本実施の形態４においては、測定動作電流をブレーキ状況検出部３４により測定する。ブレーキ状況検出部３４は、ブレーキ電磁石５の電流を、例えば電流ＣＴやシャント抵抗を用いてモニタしている。緊急動作時の代表的な電流変化としては、電流の減衰途中に、可動鉄心２の動きにより、電流が一旦増加した後、再度減少する（図３参照）。従って、ブレーキ状況検出部３４は、例えば、電流の微分がゼロとなった電流や、電流が増加した際の電流や、別途設けたブレーキ動作スイッチ（図示省略）などにより、制動を開始した時刻の電流を、測定動作電流として検出する。なお、検出された測定動作電流は、ＲＡＭ等の記憶装置から構成された記憶部（図示省略）に保存される。
【００３４】
コイル電流設定部３５では、測定動作電流が設計動作電流より小さい場合、電磁石の推定電磁力が設計より高いと判断する。これから、バネ力に余裕分を加えた電磁力を発生する新設定電流を算出する。実際には、推定電磁力の誤差などを考慮し、設計保持電流から新設定電流への減少分は、その半分程度とすることが望ましい。図７に、電流と電磁力との関係について図示する。
【００３５】
コイル電流の設定は、例えば、ブレーキ動作時間が既定より長い場合はブレーキ電磁石５の能力が高いと判定してコイル３の設定電流を減少させ、ブレーキ動作時間が短い場合はブレーキ電磁石５の能力が劣化したと判断してコイル３の電流を増加させる。これにより、必要かつ十分な電磁力余裕を確保することが可能となる。この場合、ブレーキ動作状況を判定してコイル電流を変更したので、実施の形態１〜３で示した圧電素子２１や小型電磁石２２の力を低減できる。
【００３６】
また、コイル３の電流を必要最小限に出来るので、コイル３の発熱を低減できる。
【００３７】
また、ブレーキ電磁石の劣化が進み、コイル電流が所定の値以上となった場合には、異常と判定し、運転を休止したり、外部に信号を発信することができる利点がある。
【００３８】
以上のように、本実施の形態においては、上記の実施の形態１〜３と同様の効果が得られるとともに、さらに、ブレーキ電磁石のコイル電流を、過去の動作状況により可変とするようにしたので、動作アシスト手段が小型化できるとともに、コイルの発熱を低減することができるという効果が得られる。
【００３９】
なお、上記の実施の形態１〜４においては、本発明の電磁ブレーキ装置をエレベータ巻上機に用いる場合を例にして説明したが、その場合に限らず、列車や車両などのブレーキ装置として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の実施の形態１による電磁ブレーキ装置の構成を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１による電磁ブレーキ装置における電流と電磁力の関係をグラフで示した説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１による電磁ブレーキ装置における電流の時間変化を、従来の装置と比較した説明図である。
【図４】この発明の実施の形態２による電磁ブレーキ装置の構成を示す断面図である。
【図５】この発明の実施の形態３による電磁ブレーキ装置の構成を示す断面図である。
【図６】この発明の実施の形態４による電磁ブレーキの駆動回路の構成を示した回路図である。
【図７】この発明の実施の形態４による電磁ブレーキ装置における電流と電磁力の関係をグラフで示した説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  固定鉄心、２  可動鉄心、３  コイル、４  バネ、１０  ブレーキパッド、１１  回転体、２１  圧電素子、２２  小型電磁石、３０  電源、３１  スイッチ、３２  ダイオード、３３  放電抵抗、３４  ブレーキ状況検出部、３５  コイル電流設定部。
【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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