(57)【要約】【課題】ブレーキが正常に解除されているか否か、ブレーキの状態を確実に把握することができる電磁ブレーキ装置とエレベータ装置とを提供する。【解決手段】電磁ブレーキ装置１は、主として、固定鉄心４、可動鉄心５、検出器３１、補助検出器３４および判定部２１を備えている。可動鉄心５と固定鉄心４とのギャップをそれぞれ検出する検出器３１と補助検出器３４とは、固定鉄心４を、可動鉄心５と接触する側から平面視的に見て、ほぼ対角線上に位置するように配置されている。検出器３１は、固定鉄心４の角部Ｂの側に配置されている。補助検出器３４は、固定鉄心４の角部Ｄの側に配置されている。【選択図】図７
2016151304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定鉄心と、
前記固定鉄心と対向するように配置され、前記固定鉄心に対して回転可能に支持された可動鉄心と、
前記可動鉄心を前記固定鉄心に近づける側に回転させる磁束を発生させるコイルと、
前記可動鉄心を前記固定鉄心から遠ざかる側に回転させる付勢力を有する弾性部と、
前記可動鉄心を前記固定鉄心から遠ざかる側に回転させることでブレーキが掛かり、前記可動鉄心を前記固定鉄心に近づける側に回転させることでブレーキが解除されるロータと、
前記可動鉄心が回転することで前記可動鉄心と前記固定鉄心との間にギャップが形成される側の第１位置に配置され、前記固定鉄心と前記可動鉄心とのギャップを検出する第１検出器と、
前記可動鉄心が前記固定鉄心に対して回転する際に回転中心となる側における、前記回転中心に沿った方向の位置が前記第１位置とは異なる第２位置に配置され、前記固定鉄心と前記可動鉄心とのギャップを検出する第２検出器と
を備えた、電磁ブレーキ装置。
【請求項２】
前記第１検出器として、オンとオフを検出するスイッチが適用され、
前記第２検出器として、前記固定鉄心と前記可動鉄心とのギャップを測定するセンサが適用された、請求項１記載の電磁ブレーキ装置。
【請求項３】
前記固定鉄心は、
前記回転中心となる側に位置する第１角部と、
前記回転中心となる側に位置し、前記第１角部とは、前記回転中心に沿った方向に距離を隔てて位置する第２角部と、
前記第１角部とは、前記回転中心に沿った方向と交差する方向に距離を隔てて位置する第３角部と、
前記第３角部とは、前記回転中心に沿った方向に距離を隔てられ、前記第２角部とは、前記回転中心に沿った方向と交差する方向に距離を隔てて位置する第４角部と
を有し、
前記第１位置は、前記第４角部の側に位置し、
前記第２位置は、前記第１角部の側に位置する、請求項１または２に記載の電磁ブレーキ装置。
【請求項４】
前記固定鉄心における前記第１角部に第１切欠き部が形成され、
前記第２検出器は、前記第１切欠き部に配置された、請求項３記載の電磁ブレーキ装置。
【請求項５】
前記固定鉄心における前記第４角部に第２切欠き部が形成され、
前記第１検出器は、前記第２切欠き部に配置された、請求項４記載の電磁ブレーキ装置。
【請求項６】
固定鉄心と、
前記固定鉄心と対向するように配置され、前記固定鉄心に対して回転可能に支持された可動鉄心と、
前記可動鉄心を前記固定鉄心に近づける側に回転させる磁束を発生させるコイルと、
前記可動鉄心を前記固定鉄心から遠ざかる側に回転させる付勢力を有する弾性部と、
前記可動鉄心を前記固定鉄心から遠ざかる側に回転させることでブレーキが掛かり、前記可動鉄心を前記固定鉄心に近づける側に回転させることでブレーキが解除されるロータと、
前記可動鉄心が回転することで前記可動鉄心と前記固定鉄心との間にギャップが形成される側における、前記可動鉄心が前記固定鉄心に対して回転する際の回転中心に沿った方向の中央に対応する第１位置に配置され、前記固定鉄心と前記可動鉄心とのギャップを検出する第１検出器と、
前記回転中心が位置する側における、前記回転中心に沿った方向の位置が前記第１位置と同じ第２位置に配置され、前記固定鉄心と前記可動鉄心とのギャップを検出する第２検出器と
を備えた、電磁ブレーキ装置。
【請求項７】
前記第１検出器として、オンとオフを検出するスイッチが適用され、
前記第２検出器として、前記固定鉄心と前記可動鉄心とのギャップを測定するセンサが適用された、請求項６記載の電磁ブレーキ装置。
【請求項８】
前記第２検出器は、変位を測定する変位センサまたは漏れ磁束を測定する磁気センサのいずれかを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の電磁ブレーキ装置。
【請求項９】
前記第１検出器および前記第２検出器と電気的に接続され、前記コイルに電流を流し、ブレーキが正常に解除されたか否かを判定する判定部を備えた、請求項１〜８のいずれか１項に記載の電磁ブレーキ装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の電磁ブレーキ装置を備えたエレベータ装置であって、
カゴと、
前記カゴを昇降させる巻上機と
を備え、
前記電磁ブレーキ装置は前記巻上機に配置された、エレベータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁ブレーキ装置およびそれを用いたエレベータ装置に関し、特に、電磁石を適用した電磁ブレーキ装置と、そのような電磁ブレーキ装置を用いたエレベータ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ロープ式のエレベータ装置の駆動系の一つに、駆動シーブとロープとの間の摩擦力を利用したトラクション式がある。この方式のエレベータ装置では、カゴとつり合いおもりを繋ぐロープがつるべ式に駆動シーブ（綱車）にかけられ、駆動シーブを回転させることによってカゴが昇降する。一方、駆動シーブの回転を制動することで、カゴが静止する。駆動シーブの制動には、電磁石を適用した電磁ブレーキ装置が用いられている。
【０００３】
電磁ブレーキ装置は、エレベータ装置をはじめ、車あるいは列車等の移動体の駆動シーブの制動に用いられている。このような、電磁石を利用した電磁ブレーキ装置を開示した特許文献の例として、たとえば、特許文献１〜３がある。
【０００４】
これらの電磁ブレーキ装置では、コイルに電流を流して電磁石を動作させることで、ライニングが取り付けられた可動鉄心が固定鉄心に接触し、ライニングがロータから離れてブレーキが解除されることになる。一方、コイルに流す電流を止めて電磁石の動作を止めることで、可動鉄心が固定鉄心から離れ、ライニングがロータに接触してブレーキが掛かることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１２８４３０号公報
【特許文献２】特開２００４−１３７０６０号公報
【特許文献３】特開昭６０−２１４５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電磁ブレーキ装置では、メンテナンスの際に、可動鉄心と固定鉄心とのギャップに、たとえば、隙間ゲージ等の異物が残る場合が想定される。このような異物が残された状態で電磁ブレーキを解除する動作を行った場合、異物の位置によっては、ライニングがロータに接触している状態にもかかわらず、ブレーキが解除されたと誤って判定されることがある。
【０００７】
このため、電磁ブレーキ装置では、可動鉄心と固定鉄心とのギャップを確実に検出することが求められている。
【０００８】
本発明は、そのような開発の一環でなされたものであり、一つの目的は、ブレーキが正常に解除されているか否か、ブレーキの状態を確実に把握することができる電磁ブレーキ装置を提供することであり、他の目的は、そのような電磁ブレーキ装置を適用したエレベータ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る一の電磁ブレーキ装置は、固定鉄心と可動鉄心とコイルと弾性部とロータと第１検出器と第２検出器とを備えている。可動鉄心は、固定鉄心と対向するように配置され、固定鉄心に対して回転可能に支持されている。コイルは、可動鉄心を固定鉄心に近づける側に回転させる磁束を発生させる。弾性部は、可動鉄心を固定鉄心から遠ざかる側に回転させる付勢力を有する。ロータは、可動鉄心を固定鉄心から遠ざかる側に回転させることでブレーキが掛かり、可動鉄心を固定鉄心に近づける側に回転させることでブレーキが解除される。第１検出器は、可動鉄心が回転することで可動鉄心と固定鉄心との間にギャップが形成される側の第１位置に配置され、固定鉄心と可動鉄心とのギャップを検出する。第２検出器は、可動鉄心が固定鉄心に対して回転する際に回転中心となる側における、回転中心に沿った方向の位置が第１位置とは異なる第２位置に配置され、固定鉄心と可動鉄心とのギャップを検出する。
【００１０】
本発明に係る他の電磁ブレーキ装置は、固定鉄心と可動鉄心とコイルと弾性部とロータと第１検出器と第２検出器とを備えている。可動鉄心は、固定鉄心と対向するように配置され、固定鉄心に対して回転可能に支持されている。コイルは、可動鉄心を固定鉄心に近づける側に回転させる磁束を発生させる。弾性部は、可動鉄心を固定鉄心から遠ざかる側に回転させる付勢力を有する。ロータは、可動鉄心を固定鉄心から遠ざかる側に回転させることでブレーキが掛かり、可動鉄心を固定鉄心に近づける側に回転させることでブレーキが解除される。第１検出器は、可動鉄心が回転することで可動鉄心と固定鉄心との間にギャップが形成される側における、可動鉄心が固定鉄心に対して回転する際の回転中心に沿った方向の中央に対応する第１位置に配置され、固定鉄心と可動鉄心とのギャップを検出する。第２検出器は、回転中心が位置する側における、回転中心に沿った方向の位置が第１位置と同じ第２位置に配置され、固定鉄心と可動鉄心とのギャップを検出する。
【００１１】
本発明に係るエレベータ装置は、上述した電磁ブレーキ装置を備えたエレベータ装置であって、カゴと、カゴを昇降させる巻上機とを備えている。電磁ブレーキ装置は巻上機に配置されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る一の電磁ブレーキ装置および他の電磁ブレーキ装置のそれぞれによれば、可動鉄心と固定鉄心とのギャップを検出する第１検出器と第２検出器とを備えていることで、ブレーキが正常に解除されていない異常状態を確実に判定することができる。
【００１３】
本発明に係るエレベータ装置によれば、電磁ブレーキ装置が、可動鉄心と固定鉄心とのギャップを検出する第１検出器と第２検出器とを備えてることで、ブレーキが正常に解除されていない異常状態を確実に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の各実施の形態に係る電磁ブレーキ装置が適用される装置の一例として、エレベータ装置の構造を模式的に示す図である。
【図２】図１に示されるエレベータ装置の巻上機に適用される電磁ブレーキ装置を示す平面図である。
【図３】本発明の各実施の形態に係る電磁ブレーキ装置の第１状態を示す断面図である。
【図４】本発明の各実施の形態に係る電磁ブレーキ装置の第２状態を示す断面図である。
【図５】本発明の各実施の形態に係る電磁ブレーキ装置における固定鉄心を、可動鉄心が接触する側から見た平面図である。
【図６】本発明の各実施の形態に係る電磁ブレーキ装置に用いられている検出器の一例を示す図であり、（ａ）は導通状態を示す図であり、（ｂ）は非導通状態を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る電磁ブレーキ装置の第１状態を示す斜視図である。
【図８】同実施の形態において、電磁ブレーキ装置の第１状態を示す側面図である。
【図９】同実施の形態において、電磁ブレーキ装置の第２状態を示す斜視図である。
【図１０】同実施の形態において、電磁ブレーキ装置の第２状態を示す側面図である。
【図１１】同実施の形態において、電磁ブレーキ装置に異物が入った場合の第１例を示す斜視図である。
【図１２】同実施の形態において、電磁ブレーキ装置に異物が入った場合の第１例を示す側面図である。
【図１３】同実施の形態において、電磁ブレーキ装置に異物が入った場合の第２例を示す斜視図である。
【図１４】同実施の形態において、電磁ブレーキ装置に異物が入った場合の第３例を示す斜視図である。
【図１５】同実施の形態において、電磁ブレーキ装置のブレーキが解除された状態における異常解除のパターンを示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態２に係る電磁ブレーキ装置を示す斜視図である。
【図１７】同実施の形態において、変形例に係る電磁ブレーキ装置を示す斜視図である。
【図１８】本発明の実施の形態３に係る電磁ブレーキ装置の上面図である。
【図１９】同実施の形態において、電磁ブレーキ装置の第１状態を示す斜視図である。
【図２０】同実施の形態において、電磁ブレーキ装置の第１状態を示す側面図である。
【図２１】同実施の形態において、電磁ブレーキ装置の第２状態を示す斜視図である。
【図２２】同実施の形態において、電磁ブレーキ装置の第２状態を示す側面図である。
【図２３】同実施の形態において、電磁ブレーキ装置に異物が入った場合の第１例を示す斜視図である。
【図２４】同実施の形態において、電磁ブレーキ装置に異物が入った場合の第１例を示す側面図である。
【図２５】同実施の形態において、電磁ブレーキ装置に異物が入った場合の第２例を示す斜視図である。
【図２６】同実施の形態において、電磁ブレーキ装置に異物が入った場合の第２例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（エレベータ装置）
はじめに、電磁ブレーキ装置が用いられている装置の一例として、トラクション式のエレベータ装置の概要について説明する。
【００１６】
図１に示すように、トラクション式のエレベータ装置１００では、人等が乗るカゴ１０１と釣合おもり１０２とが、ワイヤーロープ１０３によって繋がっている。ワイヤーロープ１０３は、巻上機１０４の滑車（図示せず）にかけられている。巻上機１０４の駆動を制御することによって、カゴ１０１が昇降する。
【００１７】
巻上機１０４は、巻上機１０４の駆動を制動する電磁ブレーキ装置１を備えている。図２に示すように、電磁ブレーキ装置１は、磁性材の可動鉄心５と磁性材の固定鉄心４とを有し、ロータ２と連結されたブレーキドラムの内周側に、ロータ２と同軸に配置される。固定鉄心４にはコイル３が設けられている。可動鉄心５にはシュー７が取り付けられ、そのシュー７にはライニング８が取り付けられている。
【００１８】
図３に示すように、ライニング８をロータ２（ブレーキドラム）から引き離すことで、ブレーキが解除される。ブレーキを解除する際には、コイル３に通電する。コイル３に通電して磁束を発生させることで、可動鉄心５と固定鉄心４との間に吸引力が発生し、可動鉄心５は、固定鉄心４の長手方向の端部を回転中心として、固定鉄心４の側に回転し、固定鉄心４に接触する。このとき、可動鉄心５に取り付けられているライニング８等も同時に回転し、ライニング８とロータ２との間に隙間が形成されて、ブレーキが解除されることになる。
【００１９】
一方、図４に示すように、ライニング８をロータ２（ブレーキドラム）に接触させることで、ブレーキが掛かる。ブレーキを掛ける際には、コイル３に通電するのを止める。通電を止めて磁束を消滅させることで、可動鉄心５と固定鉄心４との間の吸引力が消滅し、可動鉄心５は、調整用バネの付勢力によって、固定鉄心４の長手方向の端部を回転中心として、固定鉄心４から押し出されるように回転する。このとき、ライニング８がロータ２に接触して、ブレーキが掛かることになる。
【００２０】
図５に示すように、調整用バネ１８は、固定鉄心４の短手方向の中心線ＣＬから短手方向に距離を隔てられた位置に形成された調整用バネ穴１７に配置されている。このため、可動鉄心５を固定鉄心４に吸引させる動作および可動鉄心５を固定鉄心４から押し出す動作では、可動鉄心５は、調整用バネ１８が配置されている側と反対側に位置する固定鉄心４の長手方向の端部を回転中心として回動することになる。また、調整用バネ１８を中心線ＣＬからずれた位置に配置させ、その調整用バネ１８によって、可動鉄心５に取り付けられたライニング８をロータ２に押し付けるようにすることで、衝撃音を低減することができる。
【００２１】
電磁ブレーキ装置１のブレーキが掛かっているか否かの状態は、可動鉄心５と固定鉄心４のギャップ（隙間）によって判定される。すなわち、ギャップがない場合（＝０）には、ブレーキが掛かっていない状態（解除状態）であると判定される。一方、ギャップがある場合には、ブレーキが掛かっている状態（制動状態）であると判定される。ギャップは、検出器３１と補助検出器３４とによって検出される。
【００２２】
図６に示すように、検出器３１としては、可動鉄心の動き（回動）に合せて、電気的接点が開閉することで、オン状態（図６（ａ）参照）とオフ状態（図６（ｂ）参照）とを判定するスイッチが選択される。固定鉄心４と可動鉄心５とのギャップは、回転中心から離れるにしたがって大きくなる。このため、検出器３１を、固定鉄心４に対して、回転中心が位置する側とは反対側に配置することで、ギャップがより大きくなって、ギャップの検出誤差を低減することがきる。
【００２３】
なお、図２では、ロータ２の内周側に電磁ブレーキ装置１が配置されているが、ロータ２の外周側に他の電磁ブレーキ装置を配置してもよい。また、ロータ２の内周側と外周側との双方に電磁ブレーキ装置を配置し、ロータ２の内周と外周にライニング８を押し付けるようにしてもよい。以下、電磁ブレーキ装置の構造について、具体的に説明する。
【００２４】
実施の形態１
実施の形態１に係る電磁ブレーキ装置について説明する。図７および図８に、電磁ブレーキ装置１が作動している状態を模式的に示す。
【００２５】
上述したように、電磁ブレーキ装置１では、固定鉄心４に設けられたコイル３への通電の有無によって、可動鉄心５は、固定鉄心４の長手方向の端部を回転中心ＲＣ（回転中心線）として回転（回動）することになる。
【００２６】
コイル３が設けられた固定鉄心４からなる電磁石のサイズは、数ｃｍから数十ｃｍ程度とされる。その固定鉄心４と対向するように配置される可動鉄心５のサイズも、固定鉄心４に対応するように、数ｃｍから数十ｃｍ程度とされる。また、可動鉄心５の中心における、可動鉄心５と固定鉄心４とのギャップは０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度とされる。このため、図７および図８では、固定鉄心４と可動鉄心５とのなす角度（回転角度）は誇張して示されている。
【００２７】
その可動鉄心５と固定鉄心４とのギャップを検出するために、検出器３１（第１検出器）と補助検出器３４（第２検出器）とが配置されている。検出器３１と補助検出器３４は、判定部２１に電気的に接続されている。判定部２１では、検出器３１と補助検出器３４とによって検出されたギャップの有無に関する情報に基づいて、電磁ブレーキ装置１のブレーキが正常に解除されたか否かが判定されることになる。
【００２８】
ここで、検出器３１と補助検出器３４が配置されている位置について説明する。まず、可動鉄心５と対向する固定鉄心４の部分に位置する４つの角部について、可動鉄心５が回転することで固定鉄心４との間にギャップが形成される側に位置する角部を、角部Ａ（第３角部）および角部Ｂ（第４角部）とする。回転中心ＲＣとなる側に位置する角部を、角部Ｄ（第１角部）および角部Ｃ（第２角部）とする。
【００２９】
そうすると、検出器３１は、角部Ｂの側に配置され、補助検出器３４は角部Ｄの側に配置されており、検出器３１と補助検出器３４とは、互いにＹ方向位置（回転中心ＲＣ方向の位置）が異なり、固定鉄心４を、可動鉄心５と接触する側から平面視的に見て、ほぼ対角線上に位置するように配置されている。
【００３０】
検出器３１は、検出器本体３１ａと検出板３１ｂとを有する。検出板３１ｂは、可動鉄心５に取り付けられている。検出器３１は、たとえば、オンとオフとを検出するスイッチである。可動鉄心５の回動によって、検出板３１ｂが検出器本体３１ａに近づいた状態が、オフ状態となる。一方、検出板３１ｂが検出器本体３１ａから離れた状態が、オン状態となる。
【００３１】
補助検出器３４としては、たとえば、漏れ磁束を測定する磁場センサ、インダクタンス式の変位センサ、または、渦電流式の変位センサが適用される。また、補助検出器３４として、検出器３１と同様に、オンとオフとを検出するスイッチを適用してもよい。
【００３２】
図７および図８に示すように、電磁ブレーキ装置１のブレーキが掛かっている状態では、固定鉄心４の角部Ｄ、Ｃが位置する側を回転中心ＲＣとして、可動鉄心５が調整用バネ１８の付勢力によって固定鉄心４から押し出されている。このとき、検出器３１では、検出板３１ｂは検出器本体３１ａから離れることになってオン状態となり、固定鉄心４と可動鉄心５との間にギャップが生じていることが検出される。一方、補助検出器３４では、固定鉄心４と可動鉄心５との間にギャップは生じていないことが検出される。判定部２１では、この検出器３１と補助検出器３４とによって検出された情報に基づいて、ブレーキが正常に掛かっていると判定される。
【００３３】
次に、図９および図１０に、電磁ブレーキ装置１のブレーキが解除されている状態を模式的に示す。ブレーキを解除する際には、コイル３に通電して磁束を発生させることで可動鉄心５と固定鉄心４との間に吸引力が発生し、固定鉄心４の角部Ｄ、Ｃが位置する側を回転中心ＲＣとして、可動鉄心５は固定鉄心４の側に回転し、固定鉄心４に接触する。
【００３４】
このとき、検出器３１では、検出板３１ｂは検出器本体３１ａに接触することでオフ状態となり、固定鉄心４と可動鉄心５との間にギャップは生じていないことが検出される。一方、補助検出器３４でも、固定鉄心４と可動鉄心５との間にギャップは生じていないことが検出される。判定部２１では、この検出器３１と補助検出器３４とによって検出された情報に基づいて、ブレーキが正常に解除されていると判定される。
【００３５】
上述したように、ブレーキが正常に解除された状態では、可動鉄心５は固定鉄心４に接触することになる。ところが、可動鉄心５と固定鉄心４との間に異物が入った場合には、可動鉄心５が固定鉄心４に接触することができない部分が生じることになる。上述した電磁ブレーキ装置１では、可動鉄心５と固定鉄心４との間に異物が入った場合に、ブレーキが正常に解除されていない異常状態であると判定することができる。
【００３６】
このことについて、固定鉄心４と可動鉄心５との間に異物が入った場合を想定して説明する。まず、第１例として、図１１および図１２に示すように、回転中心ＲＣの側に異物が入った場合を想定する。異物が入った状態で、コイル３に通電して可動鉄心５と固定鉄心４との間に吸引力を発生させると、異物が入っている回転中心ＲＣの側の固定鉄心４の部分と可動鉄心５の部分との間にはギャップが生じることになる。一方、回転中心ＲＣの側とは反対側の固定鉄心４の部分と可動鉄心５の部分とは、互いに接触することになる。
【００３７】
この場合、検出器３１では、検出板３１ｂは検出器本体３１ａに接触することでオフ状態となり、固定鉄心４と可動鉄心５との間にギャップは生じていないことが検出される。このため、電磁ブレーキ装置として、検出器３１に相当する検出器だけを備えた電磁ブレーキ装置では、回転中心ＲＣの側ではギャップが生じているにもかかわらず、ブレーキが正常に解除されたと、誤って判定されることが想定される。
【００３８】
これに対し、上述した電磁ブレーキ装置１では、検出器３１に加えて補助検出器３４を備えていることで、補助検出器３４によってギャップが生じていることが検出される。判定部２１では、この検出器３１と補助検出器３４とによって検出された情報に基づいて、ブレーキが正常に解除されていない異常状態であると判定することができる。
【００３９】
次に、第２例として、図１３に示すように、角部Ｂ、Ｃが位置する側（紙面に向かって右側）に異物が入った場合を想定する。異物が入った状態で、コイル３に通電して可動鉄心５と固定鉄心４との間に吸引力を発生させると、異物が入っている角部Ｂ、Ｃが位置する側の固定鉄心４の部分と可動鉄心５の部分との間にはギャップが生じることになる。一方、角部Ａ、Ｄが位置する側（紙面に向かって左側）の固定鉄心４の部分と可動鉄心５の部分とは、互いに接触することになる。
【００４０】
この場合、補助検出器３４では、固定鉄心４と可動鉄心５との間にギャップが生じていないことが検出される一方、検出器３１では、検出板３１ｂは検出器本体３１ａに接触せずオン状態となり、固定鉄心４と可動鉄心５との間にギャップが生じていることが検出される。判定部２１では、この検出器３１と補助検出器３４とによって検出された情報に基づいて、ブレーキが正常に解除されていない異常状態であると判定することができる。
【００４１】
次に、第３例として、図１４に示すように、角部Ａ、Ｄが位置する側（紙面に向かって左側）に異物が入った場合を想定する。異物が入った状態で、コイル３に通電して可動鉄心５と固定鉄心４との間に吸引力を発生させると、異物が入っている角部Ａ、Ｄが位置する側の固定鉄心４の部分と可動鉄心５の部分との間にはギャップが生じることになる。一方、角部Ｂ、Ｃが位置する側の固定鉄心４の部分と可動鉄心５の部分とは、互いに接触することになる。
【００４２】
この場合、検出器３１では、固定鉄心４と可動鉄心５との間にギャップは生じていないことが検出される一方、補助検出器３４では、固定鉄心４と可動鉄心５との間にギャップが生じていることが検出される。判定部２１では、この検出器３１と補助検出器３４とによって検出された情報に基づいて、ブレーキが正常に解除されていない異常状態であると判定することができる。
【００４３】
上述した第１例〜第３例を含め、ブレーキを解除する際に、固定鉄心４と可動鉄心５との間に入った異物によってギャップが生じ、ブレーキが正常に解除されていない異常状態であると想定されるギャップのパターン（異常パターン）について説明する。
【００４４】
図１５に示すように、ここでは、角部Ａ〜Ｄに対応する、電磁ブレーキ装置１（固定鉄心４および可動鉄心５）の四隅の部分のギャップの有無を模式的に示す。まず、電磁ブレーキ装置１が正常に解除された状態では、電磁ブレーキ装置１の四隅にはギャップは生じておらず、四隅は閉じている。一方、固定鉄心４と可動鉄心５との間に異物が入った場合には、その異物の位置によって電磁ブレーキ装置１の四隅にギャップが生じることになる。そのギャップのパターンとしては、９通りのパターンが想定される。
【００４５】
上述した電磁ブレーキ装置１では、検出器３１と補助検出器３４とは、固定鉄心４に対して、ほぼ対角線上に位置するように配置されている。これにより、その９通りのパターンについて、仮に、検出器３１によってギャップは生じていないことが検出されたとしても、補助検出器３４によってギャップが生じていることが検出されれば、判定部２１によって、ブレーキが正常に解除されていない異常状態であると判定することができる。
【００４６】
また、補助検出器３４によってギャップは生じていないことが検出されたとしても、検出器３１によってギャップが生じていることが検出されれば、判定部２１によって、ブレーキが正常に解除されていない異常状態であると判定することができる。そして、検出器３１および補助検出器３４の双方によって、ギャップが生じていることが検出される場合にも、判定部２１によって、ブレーキが正常に解除されていない異常状態であると判定することができる。
【００４７】
なお、上述した電磁ブレーキ装置１では、検出器３１と補助検出器３４とは、固定鉄心４に対して、ほぼ対角線上に位置するように配置されている場合を例に挙げて説明した。検出器３１と補助検出器３４の配置としては、これに限られるものではなく、検出器３１と補助検出器３４とが、回転中心ＲＣ方向の位置が互いに異なり、また、回転中心ＲＣからの距離が互いに異なるように配置されていれば、想定されるギャップを検出することができ、ギャップを検出した場合には、ブレーキが正常に解除されていない異常状態であると確実に判定することができる。
【００４８】
電磁ブレーキ装置１のブレーキが正常に解除されていない異常状態であると判定された場合には、必要なメンテナンス作業を行う。電磁ブレーキ装置１のブレーキが正常に解除されたと判定された後、所定の電流値まで電流を低下させて、ギャップが生じない状態（ブレーキが解除された状態）が保持されるか否かを、判定部２１によって確認する。ブレーキが解除された状態を保持できることが確認された後、巻上機を回転させて、エレベータ装置を動作させる。
【００４９】
一方、電磁ブレーキ装置１のブレーキが正常に解除されない場合には、エレベータ装置の運転を中止し、たとえば、異常であることを表示する、または、運転を管理している管理部門に通知する等のしかるべき処置が採られる。
【００５０】
実施の形態２
実施の形態２に係る電磁ブレーキ装置について説明する。図１６に示すように、電磁ブレーキ装置１は、主として、固定鉄心４、可動鉄心５、検出器３１、補助検出器３４および判定部２１を備えている。
【００５１】
特に、補助検出器３４は、固定鉄心４の角部Ｄに設けられた切欠き部４ａに配置されている。切欠き部４ａに配置された補助検出器３４と検出器３１とは、固定鉄心４に対して、ほぼ対角線上に位置するように配置されている。また、コイル３は、回転中心ＲＣ側からはみ出ないように、固定鉄心４は非対称とされる。なお、これ以外の構成については、図７等に示す電磁ブレーキ装置１と同様なので、同一部材には同一符号を付し、必要である場合を除きその説明を繰り返さないこととする。
【００５２】
前述したように、検出器３１は、オンとオフを判定するスイッチであり、回転中心ＲＣの周りに回転する可動鉄心５に取り付けられた検出板３１ｂが、検出器本体３１ａに近づいた状態がオフ状態であると判断される。一方、検出板３１ｂが、検出器本体３１ａから離れた状態がオン状態であると判断される。このため、検出器３１は、回転中心ＲＣから離れている方が判定精度が高くなる。
【００５３】
一方、補助検出器３４として、漏れ磁束を測定する磁場センサ、インダクタンス式の変位センサ、または、渦電流式の変位センサを適用する場合には、補助検出器３４を固定鉄心４（電磁石）から離して配置する必要はない。そこで、この電磁ブレーキ装置１では、固定鉄心４の角部Ｄに切欠き部４ａを設け、その切欠き部４ａに補助検出器３４が配置されている。
【００５４】
上述した電磁ブレーキ装置１では、まず、検出器３１と補助検出器３４とは、固定鉄心４に対して、ほぼ対角線上に位置するように配置されていることで、前述した電磁ブレーキ装置１と同様に、電磁ブレーキ装置１が正常に解除されていない異常状態を確実に判定することができる。そして、さらに、補助検出器３４が、固定鉄心４の角部Ｄに設けられた切欠き部４ａに配置されている。これにより、補助検出器３４が固定鉄心４の側方に配置されている場合と比べると、電磁ブレーキ装置１の小型化に寄与することができる。
【００５５】
なお、上述した電磁ブレーキ装置１では、補助検出器３４が、固定鉄心４に設けられた切欠き部４ａに配置された場合について説明したが、図１７に示すように、固定鉄心４の角部Ｂに切欠き部４ｂを設け、その切欠き部４ｂに、検出器３１も配置するようにしてもよい。これにより、電磁ブレーキ装置１の小型化にさらに寄与することができる。ただし、この場合には、ギャップを検出する検出器３１（スイッチ）としては、回転中心ＲＣに多少近づき、その分ギャップが小さくなるため、検出器３１の位置精度をさらに高めておくことが望ましい。
【００５６】
実施の形態３
実施の形態３に係る電磁ブレーキ装置について説明する。図１８、図１９および図２０に示すように、電磁ブレーキ装置１は、主として、固定鉄心４、可動鉄心５、検出器３１、補助検出器３４および判定部２１を備えている。
【００５７】
ここで、検出器３１と補助検出器３４が配置されている位置について説明する。検出器３１は、角部Ａと角部Ｂとの間の、回転中心ＲＣに沿った方向のほぼ中央に対応する位置に配置されている。補助検出器３４は、角部Ｄと角部Ｃとの間の、回転中心ＲＣに沿った方向のほぼ中央に対応する位置に配置されている。
【００５８】
図１８、図１９および図２０に示すように、電磁ブレーキ装置１のブレーキが掛かった状態では、固定鉄心４の角部Ｄ、Ｃが位置する側を回転中心ＲＣとして、可動鉄心５が調整用バネ１８の付勢力によって固定鉄心４から押し出されている。このとき、検出器３１では、検出板３１ｂは検出器本体３１ａから離れることになってオン状態となり、固定鉄心４と可動鉄心５との間にギャップが生じていることが検出される。一方、補助検出器３４では、固定鉄心４と可動鉄心５との間にギャップは生じていないことが検出される。判定部２１では、この検出器３１と補助検出器３４とによって検出された情報に基づいて、ブレーキが掛かっていることが判定される。
【００５９】
次に、図２１および図２２に、電磁ブレーキ装置１のブレーキが解除されている状態を模式的に示す。ブレーキを解除する際には、コイル３に通電して磁束を発生させることで可動鉄心５と固定鉄心４との間に吸引力が発生し、固定鉄心４の角部Ｄ、Ｃが位置する側を回転中心ＲＣとして、可動鉄心５は固定鉄心４の側に回転し、固定鉄心４に接触する。
【００６０】
このとき、検出器３１では、検出板３１ｂは検出器本体３１ａに接触することでオフ状態となり、固定鉄心４と可動鉄心５との間にギャップは生じていないことが検出される。一方、補助検出器３４でも、固定鉄心４と可動鉄心５との間にギャップは生じていないことが検出される。判定部２１では、この検出器３１と補助検出器３４とによって検出された情報に基づいて、ブレーキが正常に解除されていると判定される。
【００６１】
次に、固定鉄心４と可動鉄心５との間に異物が入った場合を想定して説明する。まず、第１例として、図２３および図２４に示すように、回転中心ＲＣの側に異物が入った場合を想定する。異物が入った状態で、コイル３に通電して可動鉄心５と固定鉄心４との間に吸引力を発生させると、異物が入っている回転中心ＲＣの側の固定鉄心４の部分と可動鉄心５の部分との間にはギャップが生じることになる。一方、回転中心ＲＣの側とは反対側の固定鉄心４の部分と可動鉄心５の部分とは、互いに接触することになる。
【００６２】
この場合、検出器３１では、検出板３１ｂは検出器本体３１ａに接触することでオフ状態となり、固定鉄心４と可動鉄心５との間にギャップは生じていないことが検出される。一方、補助検出器３４では、固定鉄心４と可動鉄心５との間にギャップが生じていることが検出される。判定部２１では、この検出器３１と補助検出器３４とによって検出された情報に基づいて、ブレーキが正常に解除されていない異常状態であると判定することができる。
【００６３】
次に、第２例として、図２５および図２６に示すように、角部Ｂ、Ｃが位置する側（紙面に向かって右側）に異物が入った場合を想定する。異物が入った状態で、コイル３に通電して可動鉄心５と固定鉄心４との間に吸引力を発生させると、異物が入っている角部Ｂ、Ｃが位置する側の固定鉄心４の部分と可動鉄心５の部分との間にはギャップが生じることになる。一方、角部Ａ、Ｄが位置する側（紙面に向かって左側）の固定鉄心４の部分と可動鉄心５の部分とは、互いに接触することになる。
【００６４】
このとき、検出器３１および補助検出器３４が配置されている位置における可動鉄心５の部分と固定鉄心の部分とのギャップは、角部Ｂ、Ｃが位置する側の固定鉄心４の部分と可動鉄心５の部分とのギャップよりも狭くなる。ここで、特に、補助検出器３４として、変位を測定するセンサまたは漏れ磁束を測定する磁気センサを適用することで、たとえ、狭いギャップであっても、補助検出器３４によって、可動鉄心５と固定鉄心との間にギャップが生じていることが検出される。判定部２１では、主としてこの補助検出器３４によって検出された情報に基づいて、ブレーキが正常に解除されていない異常状態であると判定することができる。
【００６５】
電磁ブレーキ装置１のブレーキが正常に解除されていないと判定された場合の対処は、実施の形態１において述べたとおりである。
【００６６】
なお、上述した電磁ブレーキ装置１では、補助検出器３４は、角部Ｄと角部Ｃとの間の、回転中心ＲＣに沿った方向のほぼ中央に対応する位置に配置されている場合を例に挙げて説明した。補助検出器３４を配置する位置としては、これに限られるものではなく、角部Ｄと角部Ｃとの間の任意の位置においてもよい。
【００６７】
ただし、この場合、角部Ｄおよび角部Ｃのうち、補助検出器３４からより遠い方に位置する角部の側に異物が入った場合を想定すると、ギャップを検出することが可能なように、検出器３１の検出感度を上げておくことが望ましい。たとえば、補助検出器３４が角部Ｄの側に配置されている場合において、角部Ｃ、Ｄの側に異物が入ったような場合（図２５参照）には、補助検出器によって、角部Ｄ、Ａが位置する側の固定鉄心４の部分と可動鉄心５の部分との間にはギャップは生じていないことが検出される。
【００６８】
このため、電磁ブレーキ装置１のブレーキが正常に解除されていない異常状態であることを判定するには、検出器３１の位置精度を高めて、ギャップが生じていることを検出できる感度に上げておくことが望ましい。この場合、必要に応じて、検出器３１として、たとえば、変位を測定するセンサ等を適用するようにしてもよい。
【００６９】
上述した各実施の形態では、エレベータ装置に適用される電磁ブレーキ装置について説明したが、電磁ブレーキ装置が適用される装置としては、エレベータ装置に限られるものではない。各実施の形態において説明した電磁ブレーキ装置を、たとえば、列車または車両等のブレーキ装置として、また、ホイストまたはクレーン等のブレーキ装置としても、適用することが可能である。
【００７０】
また、各実施の形態において説明した電磁ブレーキ装置１については、必要に応じて種々組み合わせることが可能である。
【００７１】
今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、エレベータ装置をはじめ、列車または車両等の電磁ブレーキ装置として、有効に利用される。
【符号の説明】
【００７３】
１  電磁ブレーキ装置、２  ロータ、３  コイル、４  固定鉄心、４ａ、４ｂ  切欠き部、５  可動鉄心、７  シュー、８  ライニング、１１  ヨーク、１７  調整用バネ穴、１８  バネ、２１  判定部、ＲＣ  回転中心、ＣＬ  中心線、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ  角部、３１  検出器、３１ａ  検出器本体、３１ｂ  検出板、３４  補助検出器、９９  異物、１００  エレベータ装置、１０１  かご、１０２  釣合おもり、１０３  ワイヤーロープ、１０４  巻上機。
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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