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技術 ブレーキ装置、巻上機及びエレベータ装置

出願人 株式会社日立製作所
発明者 中島豪小野哲志井手康一朗
出願日 2014年10月29日 (5年11ヶ月経過) 出願番号 2014-220273
公開日 2016年5月23日 (4年5ヶ月経過) 公開番号 2016-088626
状態 特許登録済
技術分野 エレベータのケージ及び駆動装置
主要キーワード サラネジ ブレーキレバ 断熱リング 温度スイッチ 制動ばね ブレーキ部材 温度監視 赤外線式
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年5月23日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

ブレーキシューの形状にかかわらず、同一種類温度スイッチを用いてブレーキライニングの温度を正確に検知し得るブレーキ装置巻上機及びエレベータ装置を提案する。

解決手段

乗りかご昇降するための巻上機に併設されるブレーキ装置において、巻上機の回転軸に連結され、該回転軸とともに回転するブレーキ部材と、ブレーキ部材を両側から挟み込んで押圧するブレーキシューと、ブレーキシューに固定され、ブレーキ部材に当接するブレーキライニングと、ブレーキシュー及びブレーキライニングを貫通するネジ穴と、ネジ穴に挿入され、頭部はブレーキライニングから露出してブレーキ部材に対向し、他端はブレーキシューから突出するネジと、ネジの突出した部分に接続される保持部材と、保持部材に保持される温度スイッチとを備える。

概要

背景

従来、エレベータ装置には乗りかご昇降するための巻上機が設置され、巻上機にはブレーキ装置が併設される。ブレーキ装置は、巻上機の回転軸に連結され、この回転軸とともに回転するブレーキドラムと、ブレーキドラムを両側から挟み込んで押圧するブレーキシューと、ブレーキドラムに対向するブレーキシュー表面に固定されるブレーキライニングとを備える。

ブレーキ装置を動作させると、ブレーキシューがブレーキドラムを挟み込み、ブレーキドラムを押圧する。このときブレーキシューの表面に固定されているブレーキライニングがブレーキドラムの外周面に当接し、ブレーキドラムとブレーキライニングとの間に摩擦力が発生する。この摩擦力により、ブレーキ装置は巻上機の回転軸を保持し、乗りかごを停止させることができる。

ここで、ブレーキドラムとブレーキライニングとの間に摩擦力が発生する場合、ブレーキライニングの温度は上昇する。ブレーキドラムとブレーキライニングとの間隔が適切に開いている場合、温度は閾値以上に上昇することはないが、両者の間隔が非常に狭く、一部が常に擦れ合っているような場合、温度は閾値以上に上昇して故障等の原因になる。

よって両者の間隔が適切か否かを常時監視するため、ブレーキ装置にブレーキライニングの温度を検知する温度スイッチを設置する場合がある。

特許文献1には、ブレーキ装置を動作させた際に発生する摩擦熱を検知するための温度センサをブレーキシューに固着させ、ブレーキシューに伝達された摩擦熱による温度変化を検知するようにした温度検知ブレーキ装置が開示されている。この特許文献1によれば、摩擦熱によるブレーキ装置の温度変化を段階的に表示し、重大な事故を未然に防止することができるとしている。

また特許文献2には、ブレーキライニングの温度を測定するブレーキライニング温度センサと、ブレーキ装置の周辺温度を測定する周辺温度センサと、ブレーキライニングの温度と周辺温度とに基づいて、ブレーキライニングの異常過熱を判定するブレーキライニング温度監視部とを備えたブレーキ装置が開示されている。この特許文献2によれば、大幅な改造等をせずに容易に短時間かつ低コストでブレーキライニングの異常を監視することができるとしている。

概要

ブレーキシューの形状にかかわらず、同一種類の温度スイッチを用いてブレーキライニングの温度を正確に検知し得るブレーキ装置、巻上機及びエレベータ装置を提案する。乗りかごを昇降するための巻上機に併設されるブレーキ装置において、巻上機の回転軸に連結され、該回転軸とともに回転するブレーキ部材と、ブレーキ部材を両側から挟み込んで押圧するブレーキシューと、ブレーキシューに固定され、ブレーキ部材に当接するブレーキライニングと、ブレーキシュー及びブレーキライニングを貫通するネジ穴と、ネジ穴に挿入され、頭部はブレーキライニングから露出してブレーキ部材に対向し、他端はブレーキシューから突出するネジと、ネジの突出した部分に接続される保持部材と、保持部材に保持される温度スイッチとを備える。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

乗りかご昇降するための巻上機に併設されるブレーキ装置において、前記巻上機の回転軸に連結され、該回転軸とともに回転するブレーキ部材と、前記ブレーキ部材を両側から挟み込んで押圧するブレーキシューと、前記ブレーキシューに固定され、前記ブレーキ部材に当接するブレーキライニングと、前記ブレーキシュー及び前記ブレーキライニングを貫通するネジ穴と、前記ネジ穴に挿入され、頭部は前記ブレーキライニングから露出して前記ブレーキ部材に対向し、他端は前記ブレーキシューから突出するネジと、前記ネジの突出した部分に接続される保持部材と、前記保持部材に保持される温度スイッチとを備えることを特徴とするブレーキ装置。

請求項2

前記ブレーキ部材は、円筒形状のブレーキドラム又は円盤形状のブレーキディスクであることを特徴とする請求項1に記載のブレーキ装置。

請求項3

前記ネジ穴の内径は、前記ネジの軸部分の外径よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載のブレーキ装置。

請求項4

前記ネジ穴の内径は、前記ネジの軸部分の外径よりも大きく、前記ネジ穴と、前記ネジの軸部分との間に介在される断熱部材を備えることを特徴とする請求項1に記載のブレーキ装置。

請求項5

前記ネジの突出した部分と、前記保持部材とを共締めするナットを備えることを特徴とする請求項1に記載のブレーキ装置。

請求項6

乗りかごの昇降を停止するためのブレーキ装置に併設される巻上機において、前記巻上機の回転軸に連結され、該回転軸とともに回転するブレーキ部材と、前記ブレーキ部材を両側から挟み込んで押圧するブレーキシューと、前記ブレーキシューに固定され、前記ブレーキ部材に当接するブレーキライニングと、前記ブレーキシュー及び前記ブレーキライニングを貫通するネジ穴と、前記ネジ穴に挿入され、頭部は前記ブレーキライニングから露出して前記ブレーキ部材に対向し、他端は前記ブレーキシューから突出するネジと、前記ネジの突出した部分に接続される保持部材と、前記保持部材に保持される温度スイッチとを備えることを特徴とする巻上機。

請求項7

乗りかごの昇降を停止するためのブレーキ装置に併設される巻上機を備えたエレベータ装置において、前記巻上機の回転軸に連結され、該回転軸とともに回転するブレーキ部材と、前記ブレーキ部材を両側から挟み込んで押圧するブレーキシューと、前記ブレーキシューに固定され、前記ブレーキ部材に当接するブレーキライニングと、前記ブレーキシュー及び前記ブレーキライニングを貫通するネジ穴と、前記ネジ穴に挿入され、頭部は前記ブレーキライニングから露出して前記ブレーキ部材に対向し、他端は前記ブレーキシューから突出するネジと、前記ネジの突出した部分に接続される保持部材と、前記保持部材に保持される温度スイッチとを備えることを特徴とするエレベータ装置。

技術分野

0001

本発明は、ブレーキ装置巻上機及びエレベータ装置に関し、特に温度スイッチを備えるブレーキ装置、巻上機及びエレベータ装置に適用して好適なものである。

背景技術

0002

従来、エレベータ装置には乗りかご昇降するための巻上機が設置され、巻上機にはブレーキ装置が併設される。ブレーキ装置は、巻上機の回転軸に連結され、この回転軸とともに回転するブレーキドラムと、ブレーキドラムを両側から挟み込んで押圧するブレーキシューと、ブレーキドラムに対向するブレーキシュー表面に固定されるブレーキライニングとを備える。

0003

ブレーキ装置を動作させると、ブレーキシューがブレーキドラムを挟み込み、ブレーキドラムを押圧する。このときブレーキシューの表面に固定されているブレーキライニングがブレーキドラムの外周面に当接し、ブレーキドラムとブレーキライニングとの間に摩擦力が発生する。この摩擦力により、ブレーキ装置は巻上機の回転軸を保持し、乗りかごを停止させることができる。

0004

ここで、ブレーキドラムとブレーキライニングとの間に摩擦力が発生する場合、ブレーキライニングの温度は上昇する。ブレーキドラムとブレーキライニングとの間隔が適切に開いている場合、温度は閾値以上に上昇することはないが、両者の間隔が非常に狭く、一部が常に擦れ合っているような場合、温度は閾値以上に上昇して故障等の原因になる。

0005

よって両者の間隔が適切か否かを常時監視するため、ブレーキ装置にブレーキライニングの温度を検知する温度スイッチを設置する場合がある。

0006

特許文献1には、ブレーキ装置を動作させた際に発生する摩擦熱を検知するための温度センサをブレーキシューに固着させ、ブレーキシューに伝達された摩擦熱による温度変化を検知するようにした温度検知ブレーキ装置が開示されている。この特許文献1によれば、摩擦熱によるブレーキ装置の温度変化を段階的に表示し、重大な事故を未然に防止することができるとしている。

0007

また特許文献2には、ブレーキライニングの温度を測定するブレーキライニング温度センサと、ブレーキ装置の周辺温度を測定する周辺温度センサと、ブレーキライニングの温度と周辺温度とに基づいて、ブレーキライニングの異常過熱を判定するブレーキライニング温度監視部とを備えたブレーキ装置が開示されている。この特許文献2によれば、大幅な改造等をせずに容易に短時間かつ低コストでブレーキライニングの異常を監視することができるとしている。

先行技術

0008

特開平11−117967号公報
特開2010−58913号公報

発明が解決しようとする課題

0009

しかし特許文献1には、温度センサをブレーキシューに固着させると記載されているが、固着させる具体的な構成については何ら開示されていない。またブレーキ装置の機種仕様によって、ブレーキシューの形状(寸法)も異なり、ブレーキシューの上昇温度が異なる場合がある。この場合、ブレーキシューの形状に合わせて検知温度の異なる温度センサを設置する必要がある。よって特許文献1に記載のブレーキ装置では、実際に温度センサをブレーキシューに固着することができず、またブレーキシューの形状に合わせて多種多様な温度センサを用意しておく必要があるという課題がある。

0010

また特許文献2には、温度センサを接着剤によりブレーキライニングに接着すると記載されているが、ブレーキライニングの素材と接着剤との適合性については何ら開示されていない。通常、ブレーキライニングの素材は樹脂であり、表面は非常に粗いことから、粘土状の接着剤が必要になる。この場合、ブレーキライニングの温度を温度センサに伝達する際の伝達速度が鈍くなり、正確な温度を検知することができないという課題がある。

0011

なお特許文献2には、赤外線式等の非接触型の温度センサを用いてもよいことが記載されているが、温度センサの設置個所をブレーキ装置の非可動部分としている。この場合、ブレーキライニングの同一個所を測定するためにはブレーキシューの押圧動作及び開放動作に合わせて温度センサも同じ動作を行う必要がある。しかしこの場合の具体的な構成については何ら開示されていない。

0012

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、ブレーキシューの形状にかかわらず、同一種類の温度スイッチを用いてブレーキライニングの温度を正確に検知し得るブレーキ装置、巻上機及びエレベータ装置を提案するものである。

課題を解決するための手段

0013

かかる課題を解決するために、本発明においては、乗りかごを昇降するための巻上機に併設されるブレーキ装置において、巻上機の回転軸に連結され、該回転軸とともに回転するブレーキ部材と、ブレーキ部材を両側から挟み込んで押圧するブレーキシューと、ブレーキシューに固定され、ブレーキ部材に当接するブレーキライニングと、ブレーキシュー及びブレーキライニングを貫通するネジ穴と、ネジ穴に挿入され、頭部はブレーキライニングから露出してブレーキ部材に対向し、他端はブレーキシューから突出するネジと、ネジの突出した部分に接続される保持部材と、保持部材に保持される温度スイッチとを備える構成とした。

0014

またかかる課題を解決するために、本発明においては、乗りかごの昇降を停止するためのブレーキ装置に併設される巻上機において、巻上機の回転軸に連結され、該回転軸とともに回転するブレーキ部材と、ブレーキ部材を両側から挟み込んで押圧するブレーキシューと、ブレーキシューに固定され、ブレーキ部材に当接するブレーキライニングと、ブレーキシュー及びブレーキライニングを貫通するネジ穴と、ネジ穴に挿入され、頭部はブレーキライニングから露出してブレーキ部材に対向し、他端はブレーキシューから突出するネジと、ネジの突出した部分に接続される保持部材と、保持部材に保持される温度スイッチとを備える構成とした。

0015

またかかる課題を解決するために、本発明においては、乗りかごの昇降を停止するためのブレーキ装置に併設される巻上機を備えたエレベータ装置において、巻上機の回転軸に連結され、該回転軸とともに回転するブレーキ部材と、ブレーキ部材を両側から挟み込んで押圧するブレーキシューと、ブレーキシューに固定され、ブレーキ部材に当接するブレーキライニングと、ブレーキシュー及びブレーキライニングを貫通するネジ穴と、ネジ穴に挿入され、頭部はブレーキライニングから露出してブレーキ部材に対向し、他端はブレーキシューから突出するネジと、ネジの突出した部分に接続される保持部材と、保持部材に保持される温度スイッチとを備える構成とした。

発明の効果

0016

本発明によれば、ブレーキシューの形状にかかわらず、同一種類の温度スイッチを用いてブレーキライニングの温度を正確に検知することができる。

図面の簡単な説明

0017

エレベータ装置の全体構成図である。
ブレーキ装置の全体構成図である。
ブレーキ装置の要部拡大断面構成図である。
他のブレーキ装置の全体構成図である。
他のブレーキ装置の要部拡大断面構成図である。

実施例

0018

下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

0019

(1)エレベータ装置の全体構成
図1は、本実施の形態におけるエレベータ装置1の全体構成を示す。エレベータ装置1は、乗客を収容する乗りかご2と、一端が乗りかご2に接続され、他端が釣合重り3に接続されるメインロープ4と、メインロープ4をモータの駆動により巻き上げる巻上機5と、巻上機5に併設されるブレーキ装置6とを昇降路7内に備えて構成される。

0020

(2)ブレーキ装置の全体構成
図2は、ブレーキ装置6の全体構成を示す。ブレーキ装置6は、電磁式のブレーキ装置であり、ブレーキドラム61、ブレーキレバー62、ブレーキシュー63、ブレーキライニング64、制動ばね65及び電磁コイル66等を備えて構成される。

0021

ブレーキドラム61は、巻上機5の回転軸51に連結され、回転軸51の回転動作とともに回転する円筒形状のブレーキ部材である。ブレーキレバー62は、ブレーキドラム61の両側にそれぞれ配置され、下端ピンPにより回転可能に固定される。制動時においてブレーキレバー62は、ブレーキドラム61を挟み込むように動作する。

0022

ブレーキシュー63は、ブレーキレバー62に固定され、制動時においてはブレーキレバー62の挟み込む動作に連動してブレーキドラム61を押圧する。またブレーキライニング64は、ブレーキシュー63に固定され、制動時においてはブレーキシュー63の押圧動作に連動してブレーキドラム61の外周面に当接する。

0023

このブレーキライニング64がブレーキドラム61の外周面に当接することにより、ブレーキライニング64とブレーキドラム61との間に摩擦力が発生し、この摩擦力により、ブレーキドラム61に連結されている回転軸51の回転動作を停止することができる。すなわち乗りかご2を停止することができる。

0024

制動ばね65は、ブレーキレバー62にブレーキドラム61を挟み込ませるばね力付勢する付勢部材である。電磁コイル66は、ブレーキレバー62の上部に設置され、電磁石67、プランジャ68、ロッド69、L形レバー70及びボルト71を連動させて、制動ばね65のばね力に抗ってブレーキレバー62を開放するように動作する。

0025

詳細には電磁コイル66に電流を流すと、電磁コイル66は電磁石67を励磁する。励磁された電磁石67は、プランジャ68を吸引し、プランジャ68に接続されているロッド69を下方に移動させる。下方に移動するロッド69は、L形レバー70を介してボルト71をブレーキドラム61方向とは反対方向に押圧する。これによりブレーキライニング64とブレーキドラム61との当接状態解除される(非制動状態)。

0026

これに対し、電磁コイル66に流れる電流を遮断すると、電磁石67により吸引されていたプランジャ68が電磁石67から引き離され、ロッド69が上方に移動し、L形レバー70を介してボルト71に付勢されていた押圧力が解除される。これにより上記説明した通り、制動ばね65がブレーキレバー62を押圧し、ブレーキライニング64とブレーキドラム61とが当接状態となる(制動状態)。

0027

本実施の形態における特徴的構成は、要部Aにある。以下図3を参照して、要部Aの構成について説明する。

0028

(3)ブレーキ装置の要部構成
図3は、ブレーキ装置6の要部Aの拡大断面構成を示す。ブレーキシュー63及びブレーキライニング64には、ブレーキシュー63及びブレーキライニング64を貫通するネジ穴が形成されており、このネジ穴にサラネジ72が挿入される。サラネジ72の頭部以外の部分(軸部分)の外径は、ネジ穴の内径よりも小さく、軸部分は断熱部材である断熱リング73により覆われる。

0029

サラネジ72の軸部分を断熱リング73で覆うことにより、サラネジ72に蓄積された熱がブレーキシュー63に放出されないようにすることができる。

0030

なおサラネジ72に蓄積された熱がブレーキシュー63に放出されないようにするため、上記の通りサラネジ72とブレーキシュー63のネジ穴壁との間に断熱リング73を介在させる他、更に保持部材75とブレーキシュー63の側面との間にシート状の断熱部材を介在させるようにしてもよい。

0031

またサラネジ72は、頭部がブレーキライニング64に形成されたネジ穴壁に接触し、このネジ穴から露出してブレーキドラム61に対向し、端部がブレーキシュー63に形成されたネジ穴から突出して形成される。サラネジ72の突出部分(端部)には温度スイッチ74を保持する保持部材75が接続され、保持部材75とサラネジ72とはナット76により共締めされて、ブレーキシュー63の背面に固定される。

0032

サラネジ72の頭部と温度スイッチ74とを接続することにより、サラネジ72の頭部から吸収したブレーキライニング64の熱を端部に設置されている温度スイッチ74に伝導することができる。

0033

(4)本実施の形態による効果
以上のように本実施の形態におけるブレーキ装置6によれば、ブレーキシュー63及びブレーキライニング64を貫通するネジ穴を形成し、このネジ穴にサラネジ72を挿入し、サラネジ72に蓄積された熱をブレーキシュー63に放出しないように軸部分とブレーキシュー63との間に断熱リング73を介在させるようにした。またブレーキライニング64の表面温度を入力するためにサラネジ72の頭部をブレーキライニング64に形成されたネジ穴から露出させ、端部をブレーキシュー63に形成されたネジ穴から突出させ、突出部分に温度スイッチ74を保持する保持部材75を設置するようにした。

0034

上記の構成を採用することにより、ブレーキ装置6(特にブレーキシュー63)の形状にかかわらず、同一種類の温度スイッチ74を用いてブレーキライニング64の温度を正確に検知することができる。

0035

(5)他の実施の形態
図4は、他の実施の形態におけるブレーキ装置6Aの全体構成を示す。ブレーキ装置6Aは、主として円盤形状のブレーキディスク61Aを備える点、ブレーキディスク61Aの両側にブレーキライニング64及びブレーキシュー63をそれぞれ備える点及びブレーキシュー63を保持するシュー保持部材63Aを備える点で、上記説明してきたブレーキドラム61を備えるブレーキ装置6と異なる。これら以外の他の構成については同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。

0036

本実施の形態における特徴的構成は、要部Bにある。以下図5を参照して、要部Bの構成について説明する。

0037

図5は、ブレーキ装置6Aの要部Bの拡大断面構成を示す。このブレーキ装置6Aにおいても、上記説明してきたブレーキ装置6と同様、ブレーキシュー63及びブレーキライニング64を貫通するネジ穴が形成され、このネジ穴にサラネジ72が挿入され、軸部分とブレーキシュー63との間には断熱リング73が介在する。

0038

このようにブレーキシュー63及びブレーキライニング64を貫通するネジ穴にサラネジ72を挿入し、サラネジ72の軸部分には断熱リング73を被覆し、ブレーキライニング64の熱をサラネジ72の頭部から端部に伝達して、端部に設置されている温度スイッチ74により検知する構成を採用した。これによりブレーキ部材がブレーキディスク61Aであるブレーキ装置6Aにおいても、同一種類の温度スイッチ74を用いてブレーキライニング64の温度を正確に検知することができる。

0039

1エレベータ装置
2乗りかご
3釣合い重り
4メインロープ
5巻上機
51回転軸
6ブレーキ装置
61ブレーキドラム
62ブレーキレバー
63ブレーキシュー
64ブレーキライニング
65制動ばね
72サラネジ
73断熱リング
74温度スイッチ
75保持部材
76 ナット

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