本发明涉及电梯轿厢的紧急停止装置，特别涉及在发生绳索断裂时等使电梯轿厢紧急停止的紧急停止装置。
背景技术：
电梯轿厢(以下简称为轿厢。)的紧急停止装置具有利用限速器绳索的惯性、根据轿厢加速度将楔状的导轨接触部件提起的结构，因而使得在轿厢的速度较低的情况下，也能够在发生绳索断裂时迅速地进行动作。
通过使用这样的紧急停止装置，当在轿厢的速度较低的最下层附近行进的过程中发生绳索断裂时，也能够使轿厢迅速减速。其结果是，在井道下端的底坑内设置的缓冲器使用小型的缓冲器即可。
在该紧急停止装置的设计中，期望在轿厢借助于曳引机的制动器(e停止)而减速的情况下，紧急停止装置不进行动作。即，期望不将导轨接触部件提起到执行紧急停止动作的位置(接触导轨位置)。因此，紧急停止装置被在导轨接触部件不被提起的方向上施加了弹簧反作用力等。
另一方面，在发生绳索断裂时，该弹簧反作用力越强，则到紧急停止装置进行动作为止的时间越长，其结果是，需要大型的缓冲器。
另外，也存在限制为仅在发生绳索断裂时导轨接触部件能够上升的技术(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开wo13/157069号公报
技术实现要素：
发明要解决的问题
在上述的专利文献1的情况下，存在另外需要用于确保绳索断裂检出可靠性的机构的问题。
本发明正是为了达成这种目的而完成的，其目的在于，提供一种电梯轿厢的紧急停止装置，其在曳引机的制动动作时抑制导轨接触部件的提起，在发生绳索断裂时能够迅速将导轨接触部件提起，并且不需要大型的缓冲器，并且也不需要用于确保绳索断裂检出的可靠性的机构。
用于解决问题的手段
为了达成上述目的，本发明的电梯轿厢的紧急停止装置具有：连杆，由于限速器绳索的移动，使得所述连杆以设置于轿厢的旋转轴为中心进行旋转；导轨接触部件，其设于所述连杆的一端；辊式引导器，其安装于所述轿厢；以及弹性体，其设于所述连杆的另一端与所述轿厢之间，所述弹性体具有在曳引机的制动时随着所述限速器绳索的移动而由所述连杆使所述弹性体发生位移时也使得所述导轨接触部件不与所述辊式引导器抵接的弹簧反作用力，所述弹性体具有如下的特性：在发生绳索断裂时，随着所述限速器绳索的移动而由所述连杆使所述导轨接触部件进一步发生位移而使得所述位移超过预先设定的阈值时，使所述弹簧反作用力降低，由此使所述导轨接触部件与所述辊式引导器抵接。
发明效果
本发明的电梯轿厢的紧急停止装置构成为具有在曳引机的制动时随着限速器绳索的移动由连杆使弹性体发生位移时也使导轨接触部件不与辊式引导器抵接的弹簧反作用力，并且具有在发生绳索断裂时随着限速器绳索的移动由连杆使弹性体进一步发生位移而使得位移超过预先设定的阈值时，使弹簧反作用力降低，由此使导轨接触部件与辊式引导器抵接的特性，因而发挥如下的效果：在曳引机的制动时抑制导轨接触部件的提起，在发生绳索断裂时能够迅速将导轨接触部件提起，由此不需要大型的缓冲器，并且也不需要用于确保绳索断裂检测的可靠性的机构。
附图说明
图1是示出本发明的电梯轿厢的紧急停止装置的实施方式1的概略构造图。
图2是示出本发明的电梯轿厢的紧急停止装置使用的弹簧的特性的曲线图。
图3是示出本发明的电梯轿厢的紧急停止装置的实施方式1的效果的曲线图。
图4是示出图1所示的弹簧的变形例的概略图。
图5是示出图1所示的弹簧的另一变形例的概略图。
图6是示出本发明的电梯轿厢的紧急停止装置的实施方式2的概略构造图。
图7是示出本发明的电梯轿厢的紧急停止装置的实施方式1的效果的曲线图。
具体实施方式
下面，按照附图详细地说明本发明的电梯轿厢的紧急停止装置。
实施方式1(使用非线性弹簧的情况)
图1示出本发明的电梯轿厢的紧急停止装置的实施方式1，其中，图1的(1)示出从轿厢1的上部连接了作为防止误动作弹簧的拉簧2的例子，图1的(2)示出从轿厢1的下部连接了依旧作为防止误动作弹簧的压簧2的例子。
构成紧急停止机构的辊式引导器3安装于轿厢1，并固定于限速器绳索6。导轨接触部件4与该辊式引导器3对置地设置，该导轨接触部件4安装于连杆5的一端。连杆5的另一端与弹簧2连接。连杆5的旋转轴设置于轿厢1。
关于动作，概略地讲，在轿厢1以规定值以上的速度落下时，曳引机施加制动，但由于此时的惯性，限速器绳索6沿箭头方向上升，因而成为在与轿厢1相反的方向上移动。由此，连杆5以轿厢1上的旋转轴为中心进行旋转，因而将弹簧2拉伸，并且向上方提起导轨接触部件4。
在发生绳索断裂时，导轨接触部件4与辊式引导器3抵接，使轿厢1的落下停止。
首先，作为上述问题的解决对策，本发明人关注于如下情况：如图2的曲线图所示，在弹簧位移大于曳引机的制动动作时即e停止时，即，在将导轨接触部件4提起到阈值xth以上时，弹簧2具有弹簧反作用力急剧下降的、在接触导轨时特有的弹簧位移特性。
于是，将该弹簧位移位置设定为比在e停止时所假定的最大提起量大的位置，由此，在发生绳索断裂时(1g)，弹簧反作用力被消除，导轨接触部件4迅速提起。
另一方面，在低于阈值xth的e停止时(0.5g)，弹簧反作用力不消失，能够维持提起阻力，使曳引机的制动发挥作用。
因此，本实施方式1使用具有如下特性的弹簧2：在曳引机的制动动作时抑制导轨接触部件的提起，在发生绳索断裂时能够迅速将导轨接触部件提起。
另外，存在在使用连杆5等被提起到中间的位置时弹簧力反向作用的现有技术(日本特开2000-219450等)，但该技术不能用于惯性动作的紧急停止装置的动作时间缩短。
在此，对图2所示的紧急停止装置的弹簧特性进行数理解析。将各个参数设定如下。
·导轨接触部件4的自重：m2
·限速器系统转动惯量的合计(限速器绳索自重和限速器/张紧轮的转动惯量)：m
·轿厢位移：x1
·导轨接触部件4的位移：x2
·旋转中心相反侧部分的位移：x4
·防止误动作弹簧2的常数：k1
·弹簧与旋转中心之间的距离—限速器绳索与旋转中心之间的距离之比：h
根据这些参数求出运动方程式，则如下式(1)所示。
[数式1]
并且，在设反作用力消失的弹簧位移为xth时，弹簧2的弹簧常数k1可以如下式(2)所示进行表示。
[数式2]
在设提起量为y2＝x1-x2时，上述的式(1)可以改写成下式(3)。
[数式3]
其中，以
在将弹簧2设为线性的条件来求解上述的式(3)时得到下式(4)。
[数式4]
其中，
作为线性弹簧需要设计为，在β＝1时(绳索断裂时)的弹簧的位移大于切换位置，在β＝0.5的情况下(e停止时)，弹簧位移的最大值不大于切换位置xth，因而得到下式(5)。
[数式5]
其中，弹簧反作用力消除后的运动方程式与在上述的式(3)中k1＝0的情况相当，因而得到下式(6)，成为抛物线运动。
[数式6]
并且，在设切换时刻为tth时，此时的提起位置及速度分别用下面的式(7)及(8)表示。
[数式7]
根据连续条件，切换后的运动方程式成为下式(9)。
[数式8]
这样可知，通过利用具有图2的特性的弹簧，本发明的紧急停止装置根据上述的数式而动作。
于是，在本实施方式中，如图3所示，使用非线性弹簧的情况(2)与使用线性弹簧的情况(3)相比，通过在中途消除弹簧反作用力，由此使得发生绳索断裂时的提起动作(到达接触导轨位置(1)的时间)，如(6)所示从tda提早到tdb。另一方面，e停止时的动作(5)在切换位置(4)的提起距离yth以下，没有影响，因而可知能够扩展惯性动作的紧急停止装置的设计范围。
另外，不限于图1的(1)所示的结构，也可以是如下的结构：在提起紧急停止装置的导轨接触部件时成为阻力的朝向上设置弹簧，在该弹簧的位移或者施加给弹簧2的力达到规定值以上的情况下，弹簧反作用力下降。
即，可以考虑如图1的(2)所示的如下的变形方式：在挤压方向使用弹簧2b，或将弹簧设置在导轨接触部件4侧，或设置与提起联动的其它连杆并在该连杆上设置弹簧，或在旋转中心设置旋转弹簧等。
<弹簧2的变形例>
关于图1所示的本实施方式1的弹簧2，作为具有图2所示的弹簧特性的弹簧可以举出以下的变形例。另外，由于设计成仅在发生绳索断裂时弹簧反作用力被消除而使得紧急停止装置进行动作，因而在紧急停止动作后提起阻力不恢复时，也能够保持成紧急停止装置容易进行动作的状态，所以在安全上不会成为问题。
1)使弹簧断裂的例子(拉簧的情况)
在拉簧的情况下，将弹簧设计成如图2所示的弹簧特性，使得在施加了规定值以上的张力时断裂，由此能够实现非线性特性。
2)弹簧的弯折例子(压簧的情况)
通过将弹簧设置成预先按照图4的(a1)～(a3)所示弯折的状态，使得在中途产生弯折，以图4的(a3)所示的状态实现图2所示的非线性特性(压曲(buckling))。
3)对弹簧设置中间部的方式(拉簧及压簧的情况)
按照图4的(b1)～(b3)所示，由弹簧2a、2b构成弹簧，利用摩擦保持部件10a、10b使这些弹簧一体化。由此，在压缩力或拉伸力超过阈值时，如图4的(b3)所示不能再靠摩擦力进行保持而分离，弹簧反作用力消失。另外，也可以设置基于磁铁的磁力或吸盘的压力变化、粘接剂、强度较弱的部位等来替代摩擦部件而使中间部件一体化。
另外，不限于以压缩/拉伸力为基准进行分离的构造，还可以是如图5的(c1)～(c3)所示那样的使用压棒11基于基准位移而分离的构造。
4)使用弹簧承载部的机构的方式(拉簧及压簧的情况)
按照图5的(d1)～(d3)所示，作为弹簧与提起部件或者轿厢的连接部的弹簧承载部使用连杆等，构筑在施加规定值以上的力时脱开的机构12。在该示例中示出了通过挤压而分离的构造，但也可以是通过拉拔而脱离的构造，与上述的中间部的情况一样，连接/分离构造可以使用摩擦或磁力、粘接力等，也可以是以位移为基准而脱离的构造。
实施方式2(追加附加重物的情况)
在上述实施方式1，这与轿厢加速度无关地，即使是误动作时只要移动了规定的位移量，即会导致弹簧反作用力下降，因而必须将弹簧反作用力被消除的位移量设定为比较大的值。因此，在发生绳索断裂时，到达切换位置的动作需要与已有结构相同的时间，因而限制了动作时间整体的缩短效果。
在此对防止误动作弹簧2进行分割，形成按照图6所示夹入有附加重物7的结构，由此能够得到改善。附加重物7由弹簧8及9进行保持，因而其根据轿厢1的加速度进行上下位移。利用该特点，在轿厢加速度较大的情况下(发生绳索断裂时)，附加重物7相对于轿厢1被较大程度地提起来，成为上侧弹簧8被预先挤压的状态，因而能够缩短到达切换位置的导轨接触部件4的提起量。
另一方面，在e停止时，附加重物7的上升量较小，因而到达切换位置的导轨接触部件4的提起量增大。
这样，能够根据轿厢减速度切换实质弹簧反作用力被消除的位移量，如图7的(5)所示，能够进一步缩短发生绳索断裂时的紧急停止动作时间。
另外，附加重物7自身能够相对于电梯装置的规格而独立设计，因而可以在使用已有机构的同时仅缩短紧急停止动作时间。