电梯的紧急停止装置的制作方法

本发明涉及电梯的紧急停止装置，该紧急停止装置搭载于沿着导轨进行升降的升降体，借助制动楔部件和导轨之间的摩擦力使升降体紧急停止。

背景技术：

通常，在电梯的轿厢搭载有紧急停止装置。在紧急停止装置设有楔状的制动件。在轿厢的下降速度超过设定值时，限速器进行动作，制动件被按压于导轨，借助在制动件和导轨之间产生的摩擦力，轿厢紧急停止。

此时，摩擦力即制动力根据制动件和导轨之间的摩擦系数的不同而变动。即，即使将制动件的制动面按压于导轨的制动面的垂直阻力是固定的，制动力也因制动面的状态及制动速度等而变化。例如，在减速开始时，制动速度快，摩擦力小，因而减速度小，而在减速结束时，制动速度变慢，摩擦力增大，因而减速度急剧增大。

与此相对，在以往的电梯的紧急停止装置中，支撑通常的楔状的制动件的部件使用倒楔，在摩擦系数增大时，制动件在物理上离开导轨，防止制动力过大(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5－238659号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

在如上所述的以往的电梯的紧急停止装置中，导轨、制动件、弹簧等存在机械的尺寸公差，因而用于降低因摩擦系数的增大而引起的过大的制动力的阈值波动。因此，尺寸公差严格，在安装现场的制动力调整变困难。

本发明正是为了解决如上所述的问题而完成的，其目的在于，提供一种电梯的紧急停止装置，即使是摩擦系数变化或存在尺寸公差时，也能够产生更稳定的制动力。

用于解决问题的手段

本发明的电梯的紧急停止装置具有：框体，其设于由导轨引导着进行升降的升降体，而且具有随着朝向上方而远离导轨的倒楔引导面；制动楔部件，其能够相对于框体上下移动，而且具有与导轨对置的制动面、和随着朝向上方而接近制动面的制动楔接合面，在进行升降体的紧急制动时制动楔部件被拉起而按压于导轨；倒楔部件，其能够沿着倒楔引导面相对于框体上下移动，而且具有与倒楔引导面接触的倒楔接合面、和随着朝向上方而远离倒楔接合面的对置面，在紧急制动时倒楔部件被按压于倒楔引导面；以及弹簧装置，其设于框体和倒楔部件之间，对倒楔部件向上方的移位提供阻力，弹簧装置具有非线性特性，在该非线性特性中具有相对于制动楔部件向上方的位移量的增大而产生的力的变化比移位初期减小的区域。

发明效果

本发明的电梯的紧急停止装置使弹簧装置具有非线性特性，因而即使是摩擦系数变化或存在尺寸公差时，也能够产生更稳定的制动力。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的电梯的结构图。

图2是示出图1的紧急停止装置的通常时的状态的主要部分剖视图。

图3是示出图2的紧急停止装置的动作时的状态的主要部分剖视图。

图4是将图2的弹簧装置放大示出的剖视图。

图5是示出图4的碟形弹簧挠曲到最大的状态的剖视图。

图6是示出一般的碟形弹簧的挠曲比与载荷比的关系的曲线图。

图7是示出实施方式1的弹簧装置的第1变形例的剖视图。

图8是示出实施方式1的弹簧装置的第2变形例的剖视图。

图9是示出实施方式1的弹簧装置的第3变形例的剖视图。

图10是示出实施方式1的弹簧装置的第4变形例的剖视图。

图11是示出碟形弹簧的初期挠曲形状的说明图。

图12是示出碟形弹簧的一次模式1下的挠曲形状的说明图。

图13是示出碟形弹簧的一次模式2下的挠曲形状的说明图。

图14是示出实施方式1的弹簧装置的第5变形例的剖视图。

图15是示出本发明的实施方式2的电梯的紧急停止装置的通常时的状态的主要部分剖视图。

图16是示出图15的紧急停止装置的动作时的状态的主要部分剖视图。

图17是将图15的主要部分放大示出的剖视图。

图18是示出本发明的实施方式3的电梯的紧急停止装置的通常时的状态的主要部分剖视图。

图19是示出图18的紧急停止装置的动作时的弹簧装置的状态的结构图。

图20是示出本发明的实施方式4的电梯的紧急停止装置的通常时的状态的主要部分剖视图。

图21是示出图20的紧急停止装置的动作时的状态的主要部分剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图说明用于实施本发明的方式。

实施方式1

图1是示出本发明的实施方式1的电梯的结构图。在图中，在井道1的上部设有机房2。在机房2设置有曳引机3、偏导轮4及控制装置5。曳引机3具有驱动绳轮6、使驱动绳轮6旋转的曳引机马达(未图示)、以及对驱动绳轮6的旋转进行制动的曳引机制动器(未图示)。

在驱动绳轮6及偏导轮4卷挂着悬挂体7。作为悬挂体7，使用多条绳索或者多条带。悬挂体7的第1端部与作为升降体的轿厢8连接。悬挂体7的第2端部与作为升降体的对重9连接。

轿厢8及对重9被悬挂体7吊挂在井道1内，通过使驱动绳轮6旋转而在井道1内进行升降。控制装置5通过控制曳引机3，而使轿厢8以设定的速度进行升降。

在井道1内设置有对轿厢8的升降进行引导的一对轿厢导轨10、和对对重9的升降进行引导的一对对重导轨11。在井道1的底部设置有轿厢缓冲器12及对重缓冲器13。

在轿厢8的下部搭载有把持轿厢导轨10而使轿厢8紧急停止的紧急停止装置14。在紧急停止装置14设有使紧急停止装置14进行动作的动作杆15。

在机房2设有监视轿厢8有无过大速度的行进的限速器16。限速器16具有限速器绳轮17、过大速度检测开关及绳索抓持器等。限速器绳索18卷挂于限速器绳轮17。

限速器绳索18在井道1内铺设成环状，与动作杆15连接。并且，限速器绳索18卷挂于在井道1的下部配置的张紧轮19。在图1中，为了简化起见，限速器绳索18被绘制在轿厢8的后方，但实际上被铺设在一个轿厢导轨10的附近。在轿厢8升降时，限速器绳索18循环移动，限速器绳轮17以与轿厢8的行进速度对应的旋转速度旋转。

在限速器16中机械地检测轿厢8的行进速度是否达到过大速度。作为所检测的过大速度，设定有大于额度速度vr的第1过大速度vos和大于第1过大速度的第2过大速度vtr。

在轿厢8的行进速度达到第1过大速度vos时，过大速度检测开关被操作。由此，对曳引机3的供电被切断，轿厢8紧急停止。

在轿厢8的下降速度达到第2过大速度vtr时，限速器绳索18被绳索抓持器把持，限速器绳索18的循环停止。由此，动作杆15被操作，紧急停止装置14进行动作，轿厢8紧急停止。

图2是示出图1的紧急停止装置14的通常时的状态的主要部分剖视图，虽然相对于轿厢导轨10仅示出了一侧，但实际上是以轿厢导轨10为中心左右对称的结构。并且，紧急停止装置14在轿厢8的宽度方向两侧具有同样的结构，在动作杆15被操作时，同时把持一对轿厢导轨10。另外，图3是示出图2的紧急停止装置14的动作时的状态的主要部分剖视图。

紧急停止装置14具有框体21、倒楔部件22、制动楔部件23及弹簧装置24。框体21具有被固定于轿厢8的下部的罩25、和被固定于罩25的内侧的倒楔引导部件26。在倒楔引导部件26设有随着朝向上方而远离轿厢导轨10的倾斜面即倒楔引导面26a。

倒楔部件22配置在倒楔引导面26a和制动楔部件23之间，能够沿着倒楔引导面26a相对于框体21倾斜地上下移动。并且，倒楔部件22具有与倒楔引导面26a接触的倒楔接合面22a、和作为倒楔接合面22a的相反侧的面的对置面22b。对置面22b隔着制动楔部件23与轿厢导轨10对置。

对置面22b是随着朝向上方而远离倒楔接合面22a并接近轿厢导轨10的倾斜面。即，倒楔接合面22a和对置面22b的间隔朝向下方而呈锥状变窄。并且，倒楔接合面22a和对置面22b相对于铅直面向彼此相反的方向倾斜。

制动楔部件23能够沿着对置面22b相对于框体21倾斜地上下移动。即，对置面22b作为引导制动楔部件23的上下移动的制动楔引导面发挥作用。并且，制动楔部件23具有与对置面22b接触的制动楔接合面23a、和与轿厢导轨10对置的制动面23b。

制动楔接合面23a随着朝向上方而接近制动面。即，制动楔接合面23a和制动面23b的间隔朝向上方而呈锥状变窄。

在进行轿厢8的紧急制动时，制动楔部件23相对于框体21被拉起而按压于轿厢导轨10。此时，倒楔部件22被制动楔部件23按压于倒楔引导面26a。

倒楔引导面26a和对置面22b之间的角度大于制动楔接合面23a和轿厢8的升降方向之间的角度。

在制动楔部件23设有调整螺栓27，调整螺栓27作为与倒楔部件22的下端对置、并通过制动楔部件23向上方移位而与倒楔部件22的下端抵接的对置部。通过调整调整螺栓27向制动楔部件23的旋入量，能够调整通常时的从调整螺栓27到倒楔部件22的下端的距离。

弹簧装置24设于罩25和倒楔部件22的上端之间，对倒楔部件22向上方的移位提供阻力。并且，弹簧装置24具有被固定于倒楔部件22的上端的弹簧座28、和设于弹簧座28上的碟形弹簧29。碟形弹簧29被保持于弹簧座28。

在弹簧座28设有变形限制部28a，变形限制部28a向碟形弹簧29内突出，机械地限制碟形弹簧29的变形，防止碟形弹簧29的屈曲(buckling)。

弹簧装置24具有非线性特性，在该非线性特性中具有相对于制动楔部件23向上方的位移量的增大而产生的力的变化比移位初期减小的区域。

图4是将图2的弹簧装置24放大示出的剖视图，图5是示出图4的碟形弹簧29挠曲到最大的状态的剖视图。通过碟形弹簧29的内表面与变形限制部28a抵接，来阻止碟形弹簧29再继续变形。

在轿厢8的下降速度达到第2过大速度vtr、且动作杆15通过限速器绳索18而相对于轿厢8被拉起时，制动楔部件23相对于框体21被向上方拉起。制动楔部件23沿着对置面22b移位并与轿厢导轨10抵接。并且，在制动楔部件23被拉起时，碟形弹簧29被压缩，产生将制动楔部件23按压于轿厢导轨10的制动力。

此时，倒楔部件22向上方的位移小于制动楔部件23向上方的位移，因而在制动楔部件23向上方移位时，调整螺栓27与倒楔部件22抵接。然后，在制动楔部件23和倒楔部件22一体地向上方移位时，制动楔部件23和倒楔部件22欲沿着倒楔引导面26a而远离轿厢导轨10。由此，抑制了制动楔部件23和轿厢导轨10之间的摩擦力，防止产生过大的制动力。

图6是示出一般的碟形弹簧的挠曲比与载荷比的关系的曲线图，是按照碟形弹簧的有效高度h0与构成碟形弹簧的材料的板厚t之比进行图示的。非线性且具有最大值的碟形弹簧具有如下特性：在h0/t超过1.4时，在密着挠曲即最大挠曲附近，即使挠曲增加，载荷也不再增加。并且，这种非线性特性随着h0/t增大而增加。

在实施方式1中，通过利用碟形弹簧的非线性特性、即不依赖于最大值附近的收缩量的固定载荷，能够降低尺寸公差的敏感度。由此，即使是摩擦系数变化或存在尺寸公差时，也能够产生更稳定的制动力。

另外，在使用碟形弹簧的情况下，在图6中，需要使可反复利用的范围的上限即最大使用界限比载荷峰值靠右侧。并且，即使调整成在载荷峰值附近成为固定载荷，从载荷峰值到最大使用界限也需要具有收缩余量。另外，考虑到碟形弹簧的载荷公差，从载荷峰值起，收缩余量需要在可反复利用的范围的20～30％左右。

在此，图7是示出实施方式1的弹簧装置24的第1变形例的剖视图，图8是示出实施方式1的弹簧装置24的第2变形例的剖视图，图9是示出实施方式1的弹簧装置24的第3变形例的剖视图，图10是示出实施方式1的弹簧装置24的第4变形例的剖视图。

在第1变形例中，碟形弹簧29配置于弹簧座28的两个面。随之，变形限制部28a设于弹簧座28的两个面。在第2变形例中，两个碟形弹簧29重叠，各碟形弹簧29被保持于对应的弹簧座29。在第3变形例中，将弹簧座28和碟形弹簧29的组合体重叠了4段。在第4变形例中，重叠了3个碟形弹簧29和4个弹簧座28。

如这些变形例所示，通过将2个以上的碟形弹簧29串联地重叠配置，能够增大作为弹簧装置24整体的行程，能够扩大公差的调整范围。

图11是示出碟形弹簧的初期挠曲形状的说明图，图12是示出碟形弹簧的一次模式1下的挠曲形状的说明图，图13是示出碟形弹簧的一次模式2下的挠曲形状的说明图。产生屈曲时的碟形弹簧的挠曲形状根据碟形弹簧的原来的形状及滑动部等而不同。在使用如图12所示地挠曲的碟形弹簧作为碟形弹簧29的情况下，能够通过在上述的例子中示出的变形限制部28a限制碟形弹簧29的变形，防止屈曲。

但是，在使用按照图11或者图13的形状产生屈曲的碟形弹簧作为碟形弹簧29的情况下，例如需要如图14所示的变形限制部30。变形限制部30由与弹簧座28分体的部件构成，被罩在碟形弹簧29上。并且，变形限制部30抑制碟形弹簧29的振动的腹部的部分的变形。即，变形限制部30限制碟形弹簧29在向外侧鼓出的方向上的变形，防止屈曲。

这样，通过选择与屈曲的模式对应的变形限制部28a、30，能够更可靠地防止碟形弹簧29的屈曲。

另外，在碟形弹簧29和弹簧座28的接触部产生的摩擦也使得屈曲的模式不同，因而通过对表面粗糙度或者素材的选择，能够预先设定屈曲的模式。

另外，根据在碟形弹簧29设置的缝隙或者槽的形状、或者碟形弹簧29与弹簧座28的接触部位的形状，也能够预先设定屈曲的模式。

实施方式2

下面，图15是示出本发明的实施方式2的电梯的紧急停止装置14的通常时的状态的主要部分剖视图，图16是示出图15的紧急停止装置14的动作时的状态的主要部分剖视图，图17是将图15的主要部分放大示出的剖视图。在实施方式2中，使用弹簧装置31取代实施方式1的弹簧装置24。

弹簧装置31具有螺旋弹簧32、弹簧座33、碟形弹簧29及止动螺栓34。螺旋弹簧32和碟形弹簧29被串联地配置。螺旋弹簧32配置在碟形弹簧29的倒楔部件22侧。碟形弹簧29的上端与罩25抵接。弹簧座33介于螺旋弹簧32和碟形弹簧29之间。

止动螺栓34的下端部被旋入在倒楔部件22的上端设置的螺纹孔中进行固定。止动螺栓34贯通螺旋弹簧32、弹簧座33、碟形弹簧29及罩25。止动螺栓34的上端部在罩25上突出。

在弹簧座33设有供碟形弹簧29的下部插入的圆形的凹部33a。碟形弹簧29的行程被凹部33a的内壁限制。即，实施方式2的变形限制部是凹部33a。其它的结构及动作与实施方式1相同。

在这样的紧急停止装置14中，低载荷区域中的碟形弹簧29的弹簧常数比螺旋弹簧32的弹簧常数小，基本上为0，由于螺旋弹簧32和碟形弹簧29被串联连接，因而在制动楔部件23被拉起时，首先螺旋弹簧32大幅收缩，从中途起碟形弹簧29容易收缩。由此，能够一并实现行程的延长和公差的调整功能。

另外，螺旋弹簧32及碟形弹簧29的配置也可以颠倒。

并且，还能够对在实施方式1中作为变形例而示出的结构组合螺旋弹簧32。

实施方式3

下面，图18是示出本发明的实施方式3的电梯的紧急停止装置14的通常时的状态的主要部分剖视图。在实施方式3中，使用弹簧装置41取代实施方式1的弹簧装置24。

弹簧装置41具有螺旋弹簧42、弹簧座43及杆44。螺旋弹簧42的上端部与罩25连接。螺旋弹簧42的下端部与弹簧座43连接。弹簧座43能够在设定范围内沿图18的左右方向滑动。在弹簧座43设有倾斜面43a。

杆44的上端部被固定于罩25。杆44的下端部与倾斜面43a对置。

图19是示出图18的紧急停止装置14的动作时的弹簧装置41的状态的结构图。在制动楔部件23及倒楔部件22向上方移位时，螺旋弹簧42沿其轴向被直线地压缩至中途，因而弹簧装置41发挥线性的特性。

但是，在杆44与倾斜面43a抵接时，弹簧座43被杆44按压而向横向滑动。由此，螺旋弹簧42弯折，弹簧装置41发挥非线性特性。其它的结构及动作与实施方式1相同。

这样，即使弹簧自身不具有非线性特性，通过使具有线性特性的弹簧在压缩的中途可逆地弯曲，也能够使弹簧装置41整体具有非线性特性，能够得到与实施方式1相同的效果。

另外，在实施方式1～3中说明了以轿厢导轨10为中心左右对称的结构，但也可以是，在相对于轿厢导轨10与制动楔部件23相反的一侧，配置以与轿厢导轨10对置的方式被固定于框体21的制动片。在这种情况下，在紧急制动时，在制动楔部件23被按压于轿厢导轨10时，框体21相对于轿厢导轨10向水平方向移位，制动片与轿厢导轨10接触。

实施方式4

下面，图20是示出本发明的实施方式4的电梯的紧急停止装置的通常时的状态的主要部分剖视图，图21是示出图20的紧急停止装置的动作时的状态的主要部分剖视图。

在实施方式4中，倒楔部件22、弹簧装置24及倒楔引导部件26被配置在隔着轿厢导轨10与制动楔部件23相反的一侧。对置面22b与轿厢导轨10直接对置。

在框体21设有与倒楔引导部件26不同的制动楔引导部件51。在制动楔引导部件51设有与制动楔接合面23a接触的制动楔引导面51a。制动楔引导面51a是随着朝向上方而接近轿厢导轨10的倾斜面。

在进行轿厢8的紧急制动时，制动楔部件23被拉起，在制动楔部件23被按压于轿厢导轨10时，框体21与轿厢8一起相对于轿厢导轨10向水平方向即图20的右方向移位，倒楔部件22被按压于轿厢导轨10。由此，倒楔部件22被按压于倒楔引导面26a而欲向上方移位。

制动楔部件23相对于框体21上升，一直到调整螺栓27与制动楔引导部件51抵接的位置为止。然后，轿厢8减速，从而倒楔部件22和轿厢导轨10之间的摩擦系数变化，摩擦力增大，于是碟形弹簧29弹性变形，倒楔部件22欲沿着倒楔引导面26a而远离轿厢导轨10。由此，摩擦力降低，制动力被调整。其它的结构及动作与实施方式1相同。

这样，即使是在隔着轿厢导轨10与制动楔部件23相反的一侧配置有倒楔部件22的类型的紧急停止装置14，也能够得到与实施方式1相同的效果。

另外，还能够将实施方式4的弹簧装置24替换为具有非线性特性的其它的弹簧装置、例如实施方式2或3的弹簧装置31或者41。

并且，实施方式1～4的紧急停止装置也可以搭载于对重，本发明也可以应用于被搭载于对重的紧急停止装置。