(57)【要約】【課題】本発明は、簡単な構成で、制動力の印加・解除を安定して検出することができるエレベータ用巻上機の電磁ブレーキ装置を得ることを目的とするものである。【解決手段】電磁ブレーキ装置に８は、制動部９による制動力の印加・解除を検出する動作検出部１２が設けられている。動作検出部１２は、光を用いて電磁石部１５とアーマチュア１６との間の隙間２０の状態を検出する非接触式センサを有している。具体的には、非接触式センサは、隙間２０の一端から隙間２０に光を照射する投光手段１７と、隙間２０の他端から出射される光を受光する受光手段１８とを有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制動面に対して当接・離隔される制動部、
上記制動部を上記制動面に押し付ける制動ばね、
電磁石部と、上記電磁石部により吸引されるアーマチュアとを有し、上記制動ばねに抗して上記制動部を上記制動面から離隔させる制動解除部、及び
光を用いて上記電磁石部と上記アーマチュアとの間の隙間の状態を検出する非接触式センサを有し、上記制動部による制動力の印加・解除を検出する動作検出部
を備えていることを特徴とするエレベータ用巻上機の電磁ブレーキ装置。
【請求項２】
上記非接触式センサは、上記隙間の一端から上記隙間に光を照射する投光手段と、上記隙間の他端から出射される光を受光する受光手段とを有してい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電磁ブレーキ装置。
【請求項３】
上記非接触式センサは、上記電磁石部及び上記アーマチュアの端面の上記隙間の端部を含む領域に光を照射する投光手段と、上記領域からの反射光を受光する受光手段とを有してい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電磁ブレーキ装置。
【請求項４】
上記非接触式センサは、上記電磁石部及び上記アーマチュアの端面の上記隙間の端部を含む領域に光を照射する投光手段と、上記領域を撮像する撮像手段と、上記撮像手段から得られる画像信号を処理する画像処理部とを有してい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、エレベータ用巻上機に設けられ、綱車の回転を制動するエレベータ用巻上機の電磁ブレーキ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のエレベータ用巻上機の電磁ブレーキ装置では、ブレーキアームに操作ピンが取り付けられており、この操作ピンにより操作される機械式スイッチがハウジング内の固定部に設けられている。そして、電磁ブレーキ装置の制動力印加時には、操作ピンが機械式スイッチの操作部から離れ、機械式スイッチがＯＦＦ状態となる。また、電磁ブレーキ装置の制動力解除時には、操作ピンにより機械式スイッチの操作部が押圧され、機械式スイッチがＯＮ状態となる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−９５０８６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電磁ブレーキ装置では、機械式スイッチが用いられているため、繰り返しの使用により回転・摺動部位が摩耗するなどして、経年的に検出動作が不安定になる。また、操作ストロークが比較的大きい機械式スイッチを用いて検出動作を安定させるために、ブレーキシューの微小な動きを機械的に拡大して機械式スイッチに伝達する方法もあるが、この場合、部品点数が多くなり、部品の位置調整にも手間がかかる。
【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、簡単な構成で、制動力の印加・解除を安定して検出することができるエレベータ用巻上機の電磁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電磁ブレーキ装置は、制動面に対して当接・離隔される制動部、制動部を制動面に押し付ける制動ばね、電磁石部と、電磁石部により吸引されるアーマチュアとを有し、制動ばねに抗して制動部を制動面から離隔させる制動解除部、及び光を用いて電磁石部とアーマチュアとの間の隙間の状態を検出する非接触式センサを有し、制動部による制動力の印加・解除を検出する動作検出部を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
この発明のエレベータ用巻上機の電磁ブレーキ装置は、光を用いた非接触式センサにより、電磁石部とアーマチュアとの間の隙間の状態を直接検出するようにしたので、可動部の動きを機械的に拡大する機構等を用いない簡単な構成で、制動力の印加・解除を検出することができる。また、機械式スイッチに比べて、部品の摩耗による検出精度の低下がなく、制動力の印加・解除を安定して検出することができる。
【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を一部切り欠いて示す正面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。建物の固定部に設置される巻上機フレーム１には、回転体２が回転可能に支持されている。回転体２には、円筒状の駆動シーブ３と、駆動シーブ３と同軸で駆動シーブ３よりも大径の円筒部４とが一体に設けられている。駆動シーブ３には、かご（図示せず）を吊り下げる複数本の主索（図示せず）が巻き掛けられる。
【０００９】
円筒部４の外周面には、回転子５が取り付けられている。巻上機フレーム１には、回転子５に対向する固定子６が取り付けられている。回転体２を回転させるモータ７は、回転子５及び固定子６を有している。円筒部４の内周面には、制動面４ａが設けられている。即ち、円筒部４は、回転子５の取付部とブレーキドラムとを兼ねている。
【００１０】
円筒部４の内側には、回転体２の回転を制動する一対の電磁ブレーキ装置８が設けられている。各電磁ブレーキ装置８は、制動面４ａに対して当接・離隔される制動部９、制動部９を制動面４ａに押し付ける制動ばね１０、制動ばね１０に抗して制動部９を制動面４ａから離隔させる制動解除部１１、及び制動部９による制動力の印加・解除を検出する動作検出部１２を有している。
【００１１】
制動部９は、制動面４ａに当接され回転体２を摩擦制動するブレーキライニング１３と、ブレーキライニング１３を支持するブレーキシュー１４とを有している。制動解除部１１は、巻上機フレーム１に対して固定された電磁石部１５と、電磁石部１５に吸引されるアーマチュア（可動鉄片）１６とを有している。
【００１２】
電磁石部１５には、電磁コイル１５ａが設けられている。制動ばね１０は、電磁石部１５とアーマチュア１６との間に設けられている。アーマチュア１６は、ブレーキシュー１４に連結されており、制動部９と一体に変位される。
【００１３】
動作検出部１２は、光を用いて電磁石部１５とアーマチュア１６との間の隙間２０の状態を検出する非接触式センサを有している。具体的には、非接触式センサは、隙間２０の一端から隙間２０に光を照射する投光手段１７と、隙間２０の他端から出射される光を受光する受光手段１８とを有している。
【００１４】
投光手段１７としては、例えば可視光線や赤外線を発光する発光素子を用いることができる。受光手段１８としては、受光光量に応じた電気信号を出力する光電素子を用いることができる。また、投光手段１７及び受光素子１８の設置環境は、通常、電磁ブレーキ装置８自体がエレベータ用巻上機の外装カバーの内側に配置されているため、暗室状態である。
【００１５】
図３は図２の受光手段１８の受ける光の照度と出力される光電流との関係を示すグラフである。受光手段１８は、出力電流値が予め設定された閾値Ｊ以上のとき、電磁ブレーキ装置８が制動力を印加していることを示す信号をエレベータ制御装置に送る。
【００１６】
図４は図１の電磁ブレーキ装置８の制動力印加状態を示す説明図、図５は図１の電磁ブレーキ装置８の制動力解除状態を示す説明図である。電磁コイル１５ａへの通電を遮断することにより、アーマチュア１６が制動ばね１０により電磁石部１５から離れる方向へ変位される。これにより、ブレーキライニング１３が制動面４ａに押し付けられ、回転体２の回転が制動される。このとき、電磁石部１５とアーマチュア１６との間の間隔が大きくなり、投光手段１７からの光が受光手段１８に十分に到達するため、受光手段１８での受光量が閾値Ｊ以上となり、制動力印加状態であることが検出される。
【００１７】
また、電磁コイル１５ａに電流を流し、電磁石部１５を励磁することにより、アーマチュア１６が電磁石部１５により吸引される。これにより、アーマチュア１６が制動ばね１０に抗して電磁石部１５側へ変位され、ブレーキライニング１３が制動面４ａから離れて、制動力が解除される。また、電磁石部１５とアーマチュア１６との間の間隔はなくなるか又は十分に小さくなり、投光手段１７からの光が受光手段１８に殆ど到達しなくなるため、受光手段１８での受光量が閾値Ｊ未満となり、制動力解除状態であることが検出される。
【００１８】
制動力解除状態での電磁石部１５とアーマチュア１６との間の間隔は、電磁石部１５及びアーマチュア１６の製造誤差や組立誤差により必ずしも０にはならないが、受光手段１８からの出力電流値は閾値Ｊよりも十分に低くなる。逆に言えば、誤差程度の間隔で制動力印加状態と判定されないように、十分な余裕を見て閾値Ｊが設定される。
【００１９】
このような電磁ブレーキ装置８では、光を用いた非接触式センサにより、電磁石部１５とアーマチュア１６との間の隙間２０の状態を直接検出するようにしたので、可動部の動きを機械的に拡大する機構等を用いない簡単な構成で、制動力の印加・解除を検出することができる。また、機械式スイッチに比べて、取付位置の調整が容易であり、かつ、部品の摩耗による検出精度の低下がなく、制動力の印加・解除を安定して検出することができる。
【００２０】
また、隙間２０の一端から隙間２０に光を照射する投光手段１７と、隙間２０の他端から出射される光を受光する受光手段１８とを有する非接触式センサを用いたので、簡単な信号処理により制動力の印加・解除を安定して検出することができる。
【００２１】
実施の形態２．
次に、図６はこの発明の実施の形態２によるエレベータ用巻上機の要部断面図である。図において、巻上機フレーム１には、制動部９による制動力の印加・解除を検出する動作検出部２１が設けられている。動作検出部２１は、光を用いて電磁石部１５とアーマチュア１６との間の隙間２０の状態を検出する非接触式センサを有している。実施の形態２では、非接触式センサは、隙間２０の端部を含む領域に光を照射する複数の投光手段２２と、領域からの反射光を受光する受光手段２３とを有している。受光手段２３としては、ＣＣＤ等の撮像素子や、実施の形態１と同様の光電素子を用いることができる。
【００２２】
図７は図６の非接触式センサによる光の照射領域の制動力印加時の状態を示す説明図、図８は図７の照射領域の制動力解除時の状態を示す説明図である。投光手段２２により所定の領域に照射された光は、電磁石部１５及びアーマチュア１６の端面で反射されて受光手段２３で受光される。このとき、隙間２０では光が反射されないか、又は反射されても隙間２０の奥まった部位からの反射であるため、光の照射領域内の隙間２０の面積が大きい程、受光手段２３での受光量が減少する。
【００２３】
図７の制動力印加状態では、電磁石部１５とアーマチュア１６との間の間隔が大きいため、照射領域内の隙間２０の面積が大きく、受光手段２３での受光量が少ない。これに対して、図８の制動力解除状態では、電磁石部１５とアーマチュア１６とがほぼ接合されているため、照射領域内の隙間２０の面積が小さく、受光手段２３での受光量が多い。受光手段２３は、受光量が、予め設定された閾値未満のとき、電磁ブレーキ装置８が制動力を印加していることを示す信号をエレベータ制御装置に送る。
【００２４】
このような反射型の非接触式センサを用いた動作検出部２１によれば、投光手段２２及び受光手段２３の両方を隙間２０の片側に配置することができるので、エレベータ用巻上機への組み付けが容易である。また、簡単な信号処理により制動力の印加・解除を安定して検出することができる。
【００２５】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３について説明する。実施の形態３の動作検出部は、実施の形態２と同様の投光手段２２と、投光手段２２による光の照射領域を撮像する撮像手段（図示せず）と、画像処理部（図示せず）とを有している。撮像手段としては、ＣＣＤ等の撮像素子が用いられている。画像処理部は、撮像手段から得られる画像信号を処理することにより、光の照射領域内での電磁石部１５及びアーマチュア１６の互いに対向する端面の位置を抽出し、端面間の間隔（電磁石部１５に対するアーマチュア１６の相対位置）を求める。
【００２６】
図９は実施の形態３の動作検出部による制動力印加時における処理画像を示す説明図、図１０は実施の形態３の動作検出部による制動力解除時における処理画像を示す説明図である。画像処理部は、電磁石部１５とアーマチュア１６との間の間隔が、予め設定された閾値以上のとき、電磁ブレーキ装置８が制動力を印加していることを示す信号をエレベータ制御装置に送る。
【００２７】
このような画像処理技術を用いた動作検出部２１によれば、より直接的かつ確実に隙間２０の状態を検出することができ、制動力の印加・解除をより精度良く検出することができる。
【００２８】
なお、上記の例では、電磁石部１５を固定側としアーマチュア１６を可動側としたが、逆であってもよい。
また、上記の例では、ブレーキドラムである円筒部４の内側に電磁ブレーキ装置８を配置したが、電磁ブレーキ装置がブレーキドラムの外側に配置されるタイプであっても、この発明は適用できる。
さらに、上記の例では、１台のエレベータ用巻上機に２台の電磁ブレーキ装置８を設けたが、１台又は３台以上であってもよい。
さらにまた、上記の例では、ブレーキドラムである円筒部４と駆動シーブ３とが一体となっている電磁ブレーキ装置８を示したが、別体であってもよい。
また、上記の例ではドラム式の電磁ブレーキ装置８を示したが、ディスク式であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【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を一部切り欠いて示す正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図２の受光手段の受ける光の照度と出力される光電流との関係を示すグラフである。
【図４】図１の電磁ブレーキ装置の制動力印加状態を示す説明図である。
【図５】図１の電磁ブレーキ装置の制動力解除状態を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態２によるエレベータ用巻上機の要部断面図である。
【図７】図６の非接触式センサによる光の照射領域の制動力印加時の状態を示す説明図である。
【図８】図７の照射領域の制動力解除時の状態を示す説明図である。
【図９】実施の形態３の動作検出部による制動力印加時における処理画像を示す説明図である。
【図１０】実施の形態３の動作検出部による制動力解除時における処理画像を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
４ａ  制動面、９  制動部、１０  制動ばね、１１  制動解除部、１２，２１  動作検出部、１５  電磁石部、１６  アーマチュア、１７，２２  投光手段、１８，２３  受光手段、２０  隙間。
【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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