本發(fā)明涉及對(duì)電梯的轎廂進(jìn)行制動(dòng)的電磁制動(dòng)裝置，特別是涉及適合無(wú)機(jī)械室電梯的電磁致動(dòng)器。

背景技術(shù)：

一般來(lái)說(shuō)，用于使電梯的轎廂升降的曳引機(jī)、控制裝置以及檢測(cè)轎廂的加速度的調(diào)速機(jī)設(shè)置在設(shè)于建筑物的上部的機(jī)械室中。但是，在升降行程短、轎廂的升降速度比較慢的電梯中，不具有機(jī)械室的無(wú)機(jī)械室電梯也很普及。在無(wú)機(jī)械室電梯的情況下，由于將原先配置于機(jī)械室的曳引機(jī)、控制裝置等設(shè)備配置在升降井道內(nèi)，因此不僅動(dòng)作聲會(huì)在升降井道中傳遞而給乘客帶來(lái)不快感、不安感，而且有可能對(duì)靠近升降井道的居住者帶來(lái)噪聲問(wèn)題。作為電梯的動(dòng)作聲，主要可以列舉曳引機(jī)的驅(qū)動(dòng)聲、制動(dòng)器的動(dòng)作聲。特別是制動(dòng)器由于在轎廂停止后動(dòng)作且為間歇的碰撞聲而容易被意識(shí)到，被要求具有安靜性。

電梯用制動(dòng)器包括主體、其自身所具有的電磁線圈、以及制動(dòng)彈簧、可動(dòng)件。在可動(dòng)件上設(shè)置有與被制動(dòng)體接觸且通過(guò)摩擦力使曳引機(jī)停止的制動(dòng)襯片。制動(dòng)時(shí)，切斷電磁線圈的電力供給，利用制動(dòng)彈簧的恢復(fù)力將制動(dòng)襯片按壓到被制動(dòng)體來(lái)實(shí)施制動(dòng)。打開(kāi)時(shí)，對(duì)電磁線圈供給電力來(lái)電磁吸引可動(dòng)件，使制動(dòng)襯片從被制動(dòng)體離開(kāi)。此時(shí)，因可動(dòng)件與固定件或被制動(dòng)體碰撞而發(fā)出動(dòng)作聲。

作為降低該碰撞聲的制動(dòng)結(jié)構(gòu)，已知日本特許3787862號(hào)(專利文獻(xiàn)1)中記載的結(jié)構(gòu)。該專利文獻(xiàn)1中記載的技術(shù)提案有，通過(guò)除了制動(dòng)彈簧以外還追加對(duì)可動(dòng)件給予作用力的機(jī)構(gòu)來(lái)使制動(dòng)時(shí)的作用力與電磁吸引力的增減率近似。由此，使對(duì)可動(dòng)件的作用力變小，從而減小動(dòng)作速度來(lái)減小碰撞聲。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特許3787862號(hào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問(wèn)題

圖9a和圖9b表示一般的電梯用電磁制動(dòng)器的概略圖。其中，圖9b是圖9a的a-a截面圖。一般的電磁制動(dòng)器126包括：內(nèi)置有線圈101和制動(dòng)彈簧102的主體103；和配置于主體103與被制動(dòng)體104之間的可動(dòng)件105和制動(dòng)靴108(由固定部106和制動(dòng)襯片107構(gòu)成)。主體103以與被制動(dòng)體104保持一定間隔的方式被固定。在此，對(duì)制動(dòng)器動(dòng)作進(jìn)行下述定義。將可動(dòng)件105從制動(dòng)狀態(tài)(即制動(dòng)襯片107與被制動(dòng)體104接觸的狀態(tài))向主體103移動(dòng)的動(dòng)作定義為吸引動(dòng)作。反之，將可動(dòng)件105從與主體103接觸的狀態(tài)向被制動(dòng)體104移動(dòng)的動(dòng)作定義為釋放動(dòng)作。

吸引動(dòng)作(從制動(dòng)到非制動(dòng)狀態(tài))，通過(guò)對(duì)線圈101施加電壓來(lái)使主體103磁化，將可動(dòng)件105吸引到主體103側(cè)。另一方面，釋放動(dòng)作(從非制動(dòng)到制動(dòng)狀態(tài))，通過(guò)切斷所施加的電壓來(lái)降低電磁力，使其小于制動(dòng)彈簧102的作用力，從而使可動(dòng)件105向被制動(dòng)體104側(cè)移動(dòng)。此時(shí)，由于電磁力與制動(dòng)彈力相比急劇地變化，所以因較大的力作用于可動(dòng)件105而產(chǎn)生加速度，可動(dòng)件105與主體103或被制動(dòng)體104碰撞而發(fā)出聲音。

專利文獻(xiàn)1中記載了如下技術(shù)：組合有多個(gè)彈性模量不同的制動(dòng)彈簧102、或者利用具有載荷位移特性為非線性的特性的彈簧(例如，圓錐彈簧)等，使得與電磁力的增減率近似來(lái)減小作用于可動(dòng)件105的力，從而減小動(dòng)作聲。

專利文獻(xiàn)1中是吸引時(shí)作用力增加的結(jié)構(gòu)。因此，為了保持吸引狀態(tài)而需要流動(dòng)比原先更大的電流，所以線圈溫度的上升率變高。線圈溫度的顯著上升有可能導(dǎo)致絕緣性能的下降，為了避免這一點(diǎn)而需要降低線圈101本身的電阻。作為降低線圈電阻的方案，可以舉出縮短線圈線長(zhǎng)、或者加粗線圈線徑等，但分別具有下述缺點(diǎn)。在縮短線圈線長(zhǎng)的情況下匝數(shù)變少磁動(dòng)勢(shì)降低，為了得到同等的磁動(dòng)勢(shì)需要增大電源容量等方案。在加粗線圈線徑的情況下因線圈101的大型化而導(dǎo)致內(nèi)置線圈101的主體103大型化。即，有可能導(dǎo)致制動(dòng)器的大型化。

另外，吸引時(shí)增加作用力的結(jié)構(gòu)中，利用吸引力的剩余量(作用力與吸引力之差)來(lái)確保靜音性能。線圈101吸引力的最大值由磁極面積(制動(dòng)器的吸引面的面積)、磁動(dòng)勢(shì)(線圈匝數(shù)、電流值)決定，所以線圈吸引力與線圈體積有正比例關(guān)系。即，在專利文獻(xiàn)1的結(jié)構(gòu)中，由于是吸引時(shí)增加作用力的結(jié)構(gòu)，所以是犧牲了制動(dòng)器的小型化的改進(jìn)余地來(lái)實(shí)現(xiàn)靜音化的結(jié)構(gòu)。

但是，無(wú)機(jī)械室電梯的設(shè)備配置中，將曳引機(jī)、轎廂、控制盤等收納在升降井道的有限的空間中，所以各設(shè)備要求小型且高安靜性。

本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題而完成的，其目的在于在對(duì)電梯用曳引機(jī)進(jìn)行制動(dòng)的電磁制動(dòng)裝置中，提供小型且靜音性能(特別是釋放動(dòng)作聲的減小)優(yōu)秀的制動(dòng)結(jié)構(gòu)。

用于解決問(wèn)題的方法

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的電磁制動(dòng)器的特征在于，包括：可動(dòng)件，其具有與設(shè)置于使轎廂升降的曳引機(jī)的被制動(dòng)體抵接來(lái)進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)靴；和主體，其具有將上述可動(dòng)件推向上述被制動(dòng)體來(lái)施加制動(dòng)力的制動(dòng)彈簧和克服上述制動(dòng)彈簧的彈力來(lái)吸引上述可動(dòng)件的電磁線圈，上述電磁制動(dòng)裝置具有金屬施力機(jī)構(gòu)，該金屬施力機(jī)構(gòu)伴隨上述可動(dòng)件從上述主體向上述被制動(dòng)體的位移，對(duì)上述可動(dòng)件施力以使得在與位移方向相反方向上作用的力與從上述主體向上述被制動(dòng)體的位移成比例地增加。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，在對(duì)電梯用曳引機(jī)進(jìn)行制動(dòng)的電磁制動(dòng)裝置中，能夠提供小型且靜音性能(特別是釋放動(dòng)作聲的減小)優(yōu)秀的制動(dòng)結(jié)構(gòu)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的無(wú)機(jī)械室電梯的升降井道的立體圖。

圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的無(wú)機(jī)械室電梯的升降井道的截面圖。

圖3是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電梯用制動(dòng)器的俯視圖。

圖4a是說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電磁制動(dòng)裝置的動(dòng)作的截面圖(制動(dòng)時(shí))。

圖4b是說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電磁制動(dòng)裝置的動(dòng)作的截面圖(非制動(dòng)時(shí))。

圖5a是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電磁制動(dòng)裝置的截面圖。

圖5b是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電磁制動(dòng)裝置的截面圖。

圖6是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可動(dòng)件作用力與可動(dòng)件位置的關(guān)系圖。

圖7a是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電磁制動(dòng)裝置的截面圖。

圖7b是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電磁制動(dòng)裝置的截面圖。

圖8是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的碟形彈簧部與制動(dòng)彈簧的位移載荷特性的圖。

圖9a是現(xiàn)有的電梯用制動(dòng)器的俯視圖。

圖9b是現(xiàn)有的電梯用制動(dòng)器的截面圖。

具體實(shí)施方式

以下，用實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明。

(實(shí)施例1)

圖1和圖2表示機(jī)械室電梯的升降井道的設(shè)備配置。圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的無(wú)機(jī)械室電梯的升降井道的立體圖。轎廂9通過(guò)卷掛于曳引機(jī)10的繩輪14上的多根吊索13進(jìn)行升降動(dòng)作。繩輪14與未圖示的驅(qū)動(dòng)裝置直接連結(jié)，由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。作為制動(dòng)鼓的被制動(dòng)體15與繩輪14直接連結(jié)，利用制動(dòng)裝置26對(duì)被制動(dòng)體15進(jìn)行制動(dòng)，由此保持轎廂9的停止?fàn)顟B(tài)。12是對(duì)重錘。

圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的無(wú)機(jī)械室電梯的升降井道的截面圖。像這樣無(wú)機(jī)械室電梯的設(shè)備配置，是在升降井道中將曳引機(jī)10、轎廂9、控制盤11等收納在有限的空間的狀態(tài)。

圖3是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電梯用制動(dòng)器的俯視圖。本實(shí)施例的電磁制動(dòng)裝置26，在內(nèi)置有線圈1和制動(dòng)彈簧2的主體3的周緣設(shè)置有金屬施力機(jī)構(gòu)4。

圖4a、圖4b是說(shuō)明電磁制動(dòng)裝置的動(dòng)作的圖3上的b-b截面圖。圖4a表示電磁制動(dòng)裝置26對(duì)曳引機(jī)10進(jìn)行了制動(dòng)的狀態(tài)。制動(dòng)狀態(tài)中，制動(dòng)時(shí)制動(dòng)彈簧2的按壓力經(jīng)由可動(dòng)件5將制動(dòng)襯片7按壓到被制動(dòng)體15，從而對(duì)繩輪14進(jìn)行制動(dòng)。

圖4b表示非制動(dòng)時(shí)的狀態(tài)。非制動(dòng)時(shí)，通過(guò)對(duì)線圈1施加電流來(lái)磁化主體3。由于主體3被磁化，可動(dòng)件5被吸引到主體3側(cè)，制動(dòng)襯片7從被制動(dòng)體15離開(kāi)，從而解除按壓力。

如上所述，制動(dòng)動(dòng)作利用制動(dòng)彈簧2機(jī)械地執(zhí)行，而制動(dòng)力的解除電氣地進(jìn)行。這樣，在因停電等而切斷了電源供給的情況下實(shí)現(xiàn)轎廂9停止的故障保護(hù)(failsafe)動(dòng)作。

圖5a、圖5b是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的電磁制動(dòng)裝置26的圖3上的c-c截面圖。實(shí)施例1的電磁制動(dòng)裝置26的基本結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的非勵(lì)磁動(dòng)作型制動(dòng)裝置相近，但具有在釋放時(shí)作用力與可動(dòng)件5的位移成正比地增加的彈性體。上述彈性體優(yōu)選小型且彈性系數(shù)大，例如碟形彈簧等。在可動(dòng)件5和主體3具有同軸上的插通孔16，在主體3上設(shè)置有與插通孔16同心圓狀的孔17。在這些孔內(nèi)插入螺栓，該螺栓的頭部配置在可動(dòng)件5側(cè)，在向主體3的上表面突出的螺栓19的插入側(cè)端部隔著墊圈螺合有螺母?？?7的孔徑與碟形彈簧部18的外徑大致相同。圖5a表示非制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)器的狀態(tài)。此時(shí)是碟形彈簧部18的壓縮量為零或極小的狀態(tài)。

圖5b表示制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)器的狀態(tài)，與可動(dòng)件5的位移量相應(yīng)地碟形彈簧部18被壓縮而產(chǎn)生載荷。利用該載荷能夠降低可動(dòng)件5的動(dòng)作速度減小動(dòng)作聲。此時(shí)的電磁力與作用于可動(dòng)件5的力的關(guān)系用圖6表示。圖6中的(a)表示現(xiàn)有的制動(dòng)器的可動(dòng)件作用力的位移特性，圖6中的(b)表示本實(shí)施例的可動(dòng)件5作用力的位移特性。fm表示吸引時(shí)的電磁力特性，fm′表示釋放時(shí)的電磁力特性?，F(xiàn)有的制動(dòng)器中，在可動(dòng)件5與主體3緊貼或者離開(kāi)時(shí)，制動(dòng)彈簧2的作用力fs與電磁力fm之差較大地分開(kāi)。另一方面，本實(shí)施例中，在可動(dòng)件5與主體3從緊貼狀態(tài)到離開(kāi)時(shí)，在與可動(dòng)件5的動(dòng)作方向相對(duì)的方向上作用有碟形彈簧部18的載荷，所以可知與現(xiàn)有的制動(dòng)器相比作用于可動(dòng)件5的力變小。進(jìn)而，因該作用，吸引時(shí)的電磁力fm與作用力之差變小，能夠降低電磁力的上限值，所以能夠?qū)崿F(xiàn)小型化，能夠確保充分的靜音性能。

(實(shí)施例2)

圖7a、圖7b是表示本發(fā)明的實(shí)施例2的電磁制動(dòng)裝置26的圖上的截面圖。實(shí)施例2是將實(shí)施例1的碟形彈簧部18與制動(dòng)彈簧2配置成直列的結(jié)構(gòu)。即，雖然省略了圖示，但在圖3的制動(dòng)彈簧2的位置也形成有金屬施力機(jī)構(gòu)4的狀態(tài)。為了使制動(dòng)彈簧2被預(yù)先壓縮，在主體3在與插通孔22同軸上設(shè)置有同心圓的孔23?？?3的孔徑比插通孔22小，因這一直徑之差而在邊界部分形成肩部24。在這些孔內(nèi)插入螺栓19，該螺栓的頭部配置在可動(dòng)件5側(cè)，在向主體3的上表面突出的螺栓19的插入側(cè)端部隔著墊圈20螺合有調(diào)節(jié)用和防止變松的螺母21。制動(dòng)彈簧2能夠在插通孔22內(nèi)移動(dòng)，但無(wú)法進(jìn)入孔23內(nèi)，通過(guò)抵到肩部24而能夠預(yù)先被壓縮。在此，碟形彈簧18發(fā)揮妨礙可動(dòng)件5的動(dòng)作的作用，所以在可動(dòng)件5的位移增大的情況下，制動(dòng)力有可能降低。但是，根據(jù)本結(jié)構(gòu)，在碟形彈簧部18被過(guò)壓縮的情況下，被配置成直列的制動(dòng)彈簧2彎曲而發(fā)揮防止制動(dòng)力降低到一定值以下的限制功能。

圖8表示制動(dòng)彈簧2與碟形彈簧部18的載荷位移特性。圖8的縱軸表示制動(dòng)彈簧2與碟形彈簧部18產(chǎn)生的載荷，橫軸表示可動(dòng)件5與主體3的空隙距離即可動(dòng)件5的行程。橫軸的右端表示制動(dòng)狀態(tài)，左端表示非制動(dòng)狀態(tài)(吸引狀態(tài))。實(shí)線表示制動(dòng)彈簧2的載荷位移特性，虛線表示碟形彈簧部的載荷位移特性。吸引時(shí)制動(dòng)彈簧2處于壓縮狀態(tài)，載荷作為將可動(dòng)件5推向被制動(dòng)體15的力發(fā)揮作用。另一方面，碟形彈簧部18的下部與彈簧座25a接觸，彈簧座25a的位置被肩部24限制，所以制動(dòng)彈簧2的力沒(méi)有作用于碟形彈簧部18。因此，在碟形彈簧部18僅產(chǎn)生與可動(dòng)件5的位移帶來(lái)的壓縮量成正比的載荷。但是，當(dāng)達(dá)到圖8所示的位移a時(shí)，碟形彈簧部的反作用力與制動(dòng)彈簧2的彈力相抵。在該狀態(tài)下，碟形彈簧部18、制動(dòng)彈簧2的力抵消，可以視作碟形彈簧部18的作用力為零。因此，從超過(guò)相抵點(diǎn)的位置起碟形彈簧部18不被壓縮，僅制動(dòng)彈簧2被壓縮，在彈簧座25a與肩部24之間形成間隙，不會(huì)產(chǎn)生對(duì)制動(dòng)器的動(dòng)作造成阻礙的過(guò)壓縮狀態(tài)。即，制動(dòng)力的下降被抑制。由此，即使襯片7磨損而可動(dòng)件5的位移變大，也能夠使制動(dòng)器的功能不失效地長(zhǎng)期發(fā)揮穩(wěn)定的靜音性能。

如以上說(shuō)明的那樣，根據(jù)本實(shí)施例1和本實(shí)施例2，通過(guò)作用有與釋放時(shí)的可動(dòng)件5的動(dòng)作方向相對(duì)的力的彈性體的作用力，來(lái)降低可動(dòng)件5的動(dòng)作速度，由此能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)作聲的減小。

另外，如本實(shí)施例1或本實(shí)施例2所示，在金屬施力機(jī)構(gòu)4具有多個(gè)碟形彈簧18，多個(gè)碟形彈簧18以凸面與凸面、凹面與凹面相對(duì)的方式層疊多層而構(gòu)成的情況下，與使用橡膠等彈性體的情況相比能夠容易地以單位體積小的大小來(lái)得到大的彈性系數(shù)，而且能夠得到長(zhǎng)壽命且穩(wěn)定的彈性系數(shù)。

而且，如本實(shí)施例1或本實(shí)施例2所示，在金屬施力機(jī)構(gòu)4為具有插通主體3、可動(dòng)件5和碟形彈簧18的螺栓19和與螺栓19螺合的螺母20的結(jié)構(gòu)的情況下，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且能夠?qū)崿F(xiàn)較為小型化，所以能夠容易進(jìn)行組裝到電磁制動(dòng)裝置26中的設(shè)計(jì)，能提高通用性。

另外，如本實(shí)施例2所示，通過(guò)采用將金屬施力機(jī)構(gòu)4、特別是碟形彈簧部18與制動(dòng)彈簧2配置成直列，在非制動(dòng)狀態(tài)下上述制動(dòng)彈簧2的壓縮力不作用于碟形彈簧部18，在制動(dòng)狀態(tài)下制動(dòng)彈簧2與碟形彈簧部18產(chǎn)生的力彼此作用的結(jié)構(gòu)，能夠發(fā)揮作為使得不發(fā)生對(duì)制動(dòng)器的動(dòng)作產(chǎn)生障礙的碟形彈簧部18的過(guò)壓縮狀態(tài)的限制器的功能，能夠抑制制動(dòng)力的下降。由此，即使襯片7磨損而可動(dòng)件5的位移變大，也能夠使制動(dòng)器的功能不失效地長(zhǎng)期發(fā)揮穩(wěn)定的靜音性能。

另外，通過(guò)使制動(dòng)彈簧2的彈性系數(shù)比碟形彈簧部18的作用力的單位位移的變化率大，能夠防止對(duì)制動(dòng)器的動(dòng)作產(chǎn)生障礙的過(guò)壓縮狀態(tài)的產(chǎn)生，能夠抑制制動(dòng)力的下降。由此，即使襯片7磨損而可動(dòng)件5的位移變大，也能夠使制動(dòng)器的功能不失效地長(zhǎng)期發(fā)揮穩(wěn)定的靜音性能。

另外，本實(shí)施例1或本實(shí)施例2中，對(duì)將碟形彈簧部18和具有其的金屬施力機(jī)構(gòu)設(shè)置于主體3的內(nèi)部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明，但將碟形彈簧部18等設(shè)置于主體3的外部的結(jié)構(gòu)也能夠?qū)崿F(xiàn)。但是，如果采用將碟形彈簧部18等金屬施力機(jī)構(gòu)設(shè)置于主體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，則能夠?qū)﹄姶胖苿?dòng)裝置26整體的小型化進(jìn)一步做出貢獻(xiàn)。

附圖標(biāo)記的說(shuō)明

1……線圈

2……制動(dòng)彈簧

3……主體

4……金屬施力機(jī)構(gòu)

5……可動(dòng)件

6……制動(dòng)襯片固定部

7……制動(dòng)襯片

8……制動(dòng)靴

9……轎廂

10……曳引機(jī)

11……控制盤

12……對(duì)重

13……吊索

14……繩輪

15……制動(dòng)鼓

16……插通孔

17……孔

18……碟形彈簧部

19……螺栓

20……墊圈

21……螺栓

22……插通孔

23……孔

24……肩部

25a、b……彈簧座

26……電磁制動(dòng)裝置。