具备紧急制动装置的电梯的制作方法
【专利摘要】本发明在电梯的紧急制动装置中抑制装置整体高度，使制动期间的紧急制动力保持为大致恒定。本发明提供一种具备紧急制动装置的电梯，其特征在于，所述紧急制动装置由以下部分构成：上推力方向变换构件，其设置在制动件引导装置(6)与上部框体(3)之间，将所述制动件引导装置(6)的向上的推压力切换为水平方向的力；弹簧构件(13)，其一端与所述上推力方向变换构件连结，另一端与侧面框体(5)连结，沿着与导轨长度方向正交的方向配置，且具有初始拉伸力或初始压缩力；及止动构件(14)，其用于保持所述上推力方向变换构件的初始姿势。
【专利说明】具备紧急制动装置的电梯
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具备紧急制动装置的电梯，在检测到电梯的超速时，该紧急制动装置将制动件按压于导轨，利用摩擦力对升降体进行制动。
【背景技术】
[0002]一般来说，在曳引式电梯中设有紧急制动装置，在升降体因发生了故障而超速下降时，在其速度超出额定速度的1.4倍之前，该紧急制动装置通过使调速器进行调速器绳索夹持动作而将制动件提起，并将制动件按压于导轨，从而利用摩擦力对升降体进行制动。
[0003]制动件通常在与导轨相反的一侧具有倾斜面，该倾斜面与具有逆向倾斜面的制动件引导构件相接，在制动件相对于制动件引导构件朝上方相对移动时，制动件同时还在水平方向上移动。
[0004]在现有的紧急制动装置中，通过该动作将制动件按压于导轨来产生摩擦力。
[0005]可是，如日本特开2001-192184号公报(专利文献I)所公开的那样，现有的紧急制动装置的制动力等于一定的导轨按压力与随着速度而变化的动态摩擦系数的乘积，由于具有动态摩擦系数随着速度变慢而增大的特性，所以电梯即将停止时的制动力变大。
[0006]因此，在电梯轿厢发生了大的减速度时，可能会给乘客的身体带来负担。
[0007]为了应对上述课题，在现有的普通紧急制动装置中，采用金属类材料(例如铸铁材料)等制作滑动材料，通过使滑动材料在紧急制动过程中产生磨耗来削弱导轨按压力，由此来抑制制动力的增大。
[0008]另一方面，近年来对电梯的高速化和大容量化的需求提高，随着电梯的高速化和大容量化，紧急制动时发生的热能也随之增大。
[0009]因此，在上述电梯的紧急制动装置中，难以使用铸铁材料作为滑动材料，因此，已经使用耐热性优异的陶瓷材料来取代铸铁材料。
[0010]陶瓷的摩擦特性与铸铁材料相同，但在滑动过程中几乎不发生磨耗，所以电梯即将停止时的制动力很可能比铸铁材料的情况大。
[0011]作为上述【技术领域】的【背景技术】，可举出日本特开平5-238659号公报(专利文献2)。
[0012]在该技术中，背面由压缩弹簧支承的制动件引导装置配置在紧急制动时被提起的制动件与固定于紧急制动装置的框体的腔室之间。
[0013]该技术具有在制动件被提起时制动件引导装置的提起量小于制动件提起量的特性，通过该特性，使得在产生导轨按压力后，在制动件被提起一定程度时，制动件和制动件引导装置被一起提起。
[0014]因此，能够提供一种紧急制动装置，在电梯即将停止时去除导轨按压力，从而不会产生过大的摩擦力。
[0015]在先技术文献
[0016]专利文献[0017]专利文献1:日本特开2001-192184号公报
[0018]专利文献2:日本特开平5-238659号公报
[0019]发明要解决的课题
[0020]在现有的电梯中设置有在电梯轿厢超过了最下层时对电梯轿厢进行缓冲而使其停止的液压缓冲器，该液压缓冲器的行程需要根据落下的电梯轿厢的动能相应地加长。
[0021]S卩，在落下质量大且超速下降速度快的高速大容量的电梯中，有必要相应加长液压缓冲器的行程，此时，为了设置此类液压缓冲器，需要加深电梯底坑的深度。
[0022]另一方面，电梯底坑的深度加深会导致建造成本升高，因此，已经提出有将液压缓冲器多级化，通过抑制行程来降低电梯底坑深度的研究方案。
[0023]在通过液压缓冲器的多级化来降低电梯底坑的深度时，通常存在设置在电梯轿厢下方的包括紧急制动装置在内的构成部件与设置在电梯底坑内的其他电梯构件发生干涉的问题。
[0024]虽然紧急制动装置不会与设置在电梯底坑内的电梯构件直接发生干涉，但为了增大电梯轿厢下方的构成部件与设置在电梯底坑内的构成部件之间的间隔，如何使紧急制动装置实现小型化成为重要的课题。
[0025]在上述专利文献2所公开的技术中，由于将具有与制动件引导装置的移动量相当的弹簧变形富裕量的压缩弹簧配置在制动件引导装置的移动方向即上下方向上，所以导致紧急制动装置的整体高度变高。
[0026]存在为了降低电梯底坑的深度而需要缩小电梯轿厢下方的构成部件与设置在电梯底坑内的构成部件之间的间隔的问题。
【发明内容】
[0027]本发明是鉴于上述现有技术中所存在的实际问题而完成的，其目的在于提供一种具备紧急制动装置的电梯，使得能够应对降低电梯底坑深度的需要，抑制紧急制动装置的整体高度，并且能够缓和电梯即将停止时产生的过大的减速度。
[0028]解决方案
[0029]为了实现上述目的，本发明提供一种具备紧急制动装置的电梯，该紧急制动装置包括:上部框体、侧面框体和下部框体，它们安装于由设置在升降通道内的导轨引导的升降体；制动件，其以与所述导轨的滑动面对置的方式成对设置，并且在与导轨相反的一侧具有倾斜面；弹性体，当所述升降体超过了规定速度时，所述弹性体将各个所述制动件按压于所述导轨；制动件引导装置支承构件，其与所述弹性体接合，并且在靠所述导轨的一侧具有倾斜面；制动件引导装置，其配置在所述制动件和所述制动件引导装置支承构件之间，且具有与所述制动件的倾斜面及所述制动件引导装置支承构件的倾斜面成对的倾斜面；在所述制动件与制动件引导装置之间配置于所述倾斜面的多个滚轮；及在所述制动件引导装置支承构件与制动件引导装置之间配置于所述各个构件的倾斜面的多个滚轮，其特征在于，所述紧急制动装置包括:上推力方向变换构件，其设置在所述制动件引导装置与所述上部框体之间或所述制动件引导装置与所述下部框体之间，且将所述制动件引导装置的向上的推压力切换为水平方向的力；弹簧构件，其一端与所述上推力方向变换构件连结，另一端与所述上部框体、侧面框体或下部框体连接，沿着与导轨长度方向正交的方向配置，且具有初始拉伸力或初始压缩力；及止动构件，其用于保持所述上推力方向变换构件的初始姿势。
[0030]另外，所述上推力方向变换构件由联动机构构成，所述上推力方向变换构件由第一联动片和第二联动片构成，所述第一联动片的一端以可在旋转方向和水平方向自由运动的方式与所述制动件引导装置的上表面结合，另一端以可在旋转方向和水平方向自由运动的方式与所述上部框体结合，所述第二联动片的一端以可自由旋转的方式与所述第一联动片的大致中央结合，另一端以可自由旋转的方式与所述上部框体结合。此外，所述弹簧构件由拉伸弹簧构件构成，所述弹簧构件的一端与所述第一联动片的和上部框体结合的结合部结合，另一端与侧面框体结合，并且被赋予了初始拉伸力。
[0031]需要说明的是，所述第一联动片与所述第二联动片的长度比被构造为2: I。
[0032]此外，所述弹簧构件也可以由压缩弹簧构件构成，所述弹簧构件的一端与所述第一联动片的和上部框体结合的结合部结合，另一端与侧面框体结合，并且被赋予了初始压缩力。
[0033]发明效果
[0034]在采用上述结构的本发明中，在升降体因发生了故障而超速下降时，在制动开始后立刻作用大的制动力，并且在电梯即将停止时导轨按压力逐渐变小，所以能够抑制过大的减速度的产生。此外，由于产生按下制动件引导装置的按下力的弹簧构件沿着与制动件引导装置的移动方向正交的方向配置，所以能够降低紧急制动装置的整体高度。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1是本发明的具备紧急制动装置的电梯的结构示意图。
[0036]图2是普通的紧急制动装置的侧视图。
[0037]图3是普通的紧急制动装置的剖视图。
[0038]图4a是普通的紧急制动装置进行紧急制动时的速度特性图。
[0039]图4b是普通的紧急制动装置进行紧急制动时的摩擦系数特性图。
[0040]图4c是普通的紧急制动装置进行紧急制动时的导轨按压力特性图。
[0041]图5是表示本发明的电梯的紧急制动装置的一实施例的侧视图。
[0042]图6是表示本发明的电梯的紧急制动装置的动作状态的侧视图。
[0043]图7是表示本发明的电梯的紧急制动装置的其他动作状态的侧视图。
[0044]图8a是本发明的电梯的紧急制动装置的联动构件的弹簧力与联动角度之间的关系图。
[0045]图Sb是本发明的电梯的紧急制动装置的联动构件的制动件引导装置按下力与联动角度之间的关系图。
[0046]图Sc是本发明的电梯的紧急制动装置的联动构件的制动件引导装置按下力与联动角度之间的关系图。
[0047]图9a是本发明的电梯的紧急制动装置进行紧急制动时的速度特性图。
[0048]图9b是本发明的电梯的紧急制动装置进行紧急制动时的摩擦系数特性图。
[0049]图9c是本发明的紧急制动装置进行紧急制动时的导轨按压力特性图。
[0050]图10是表示本发明的电梯的紧急制动装置的其他实施例的联动机构部分的放大侧视图。[0051]图11是表示本发明的电梯的紧急制动装置的其他实施例的联动机构部分的放大侧视图。
[0052]附图标记说明如下:
[0053]1:导轨，2:紧急制动装置，3:上部框体，4:下部框体，5:侧面框体，6:制动件引导装置，7:制动件，8:制动件引导装置支承构件，9:弹性体，10:联动机构，IOa:第一联动片，IOb:第二联动片，11:A组滚轮，12:B组滚轮，13:拉伸弹簧，14:弹簧止动构件，15:压缩弹簧，16:制动件引导装置止动构件，17:电梯轿厢(升降体)，18:吊索，19:制动件止动构件。
【具体实施方式】
[0054]以下，参照附图对本发明所涉及的具备紧急制动装置的电梯的实施例进行说明。
[0055]第一实施例
[0056]图1是表示本发明的具备紧急制动装置的电梯的概要结构。
[0057]曳引式电梯通常具有在升降通道内升降的升降体(例如电梯轿厢17)、成对地竖立设置在升降通道内的用于引导电梯轿厢17升降的导轨I及一端与电梯轿厢17连接的吊索18。
[0058]而且，在电梯轿厢17的下部安装有在检测到电梯轿厢超速下降时对电梯轿厢进行制动的紧急制动装置2。
[0059]图2是普通的紧急制动装置2的侧视图。
[0060]该紧急制动装置2包括:固定在升降体(例如电梯轿厢17)下部的上部框体3和下部框体4 ;用于引导电梯轿厢17升降的导轨I ;制动件7，其以夹持导轨I的方式成对配置，且在与导轨相反的一侧具有倾斜面；提起机构，其未被图示，在检测到电梯轿厢17的超速下降时提起制动件7 ;弹性体9，在检测到电梯轿厢17超速下降时，该弹性体9将制动件7按压于导轨I ;制动件引导装置6，其与弹性体9结合，且在导轨I的一侧具有与所述制动件7的倾斜面对置的倾斜面；配置在制动件7的倾斜面与制动件引导装置6的倾斜面之间的多个滚轮的A组11及用于调整制动件7的最大提起量的制动件止动构件19。
[0061 ] 在提起机构检测到电梯轿厢17超速下降时，该紧急制动装置2提起制动件7，并将其嵌入制动件引导装置6与导轨I之间而使弹性体9张开，由此将制动件7按压于导轨I。
[0062]因此，使导轨I与制动件7之间产生摩擦力，以对电梯轿厢17进行紧急制动。
[0063]图3表示图2所示的普通的紧急制动装置2的A-A剖视图。
[0064]普通的紧急制动装置2配置成围住导轨1，并且使用U字型弹簧作为弹性体9。
[0065]图4a是采用了普通的紧急制动装置时的紧急制动时的速度特性的示意图，在图4a中示出了使用耐热性优异的陶瓷作为高速大容量电梯用的滑动材料时的特性例。
[0066]该紧急制动装置2具有在电梯即将停止时电梯轿厢17的落下速度急剧减速的特性。该现象可能会给乘客的身体带来负担。
[0067]图4b是紧急制动时的摩擦系数特性的示意图。普通的紧急制动装置的摩擦系数具有对电梯即将停止时急剧增加的速度的依存性强的特性。
[0068]图4c是普通的紧急制动装置的导轨按压力特性的示意图。
[0069]普通的紧急制动装置的导轨按压力具有如下的特性，即，在制动件7与制动件止动构件19抵接后，制动件7的移动受到约束，在采用陶瓷作为滑动材料时，由于陶瓷在制动中也不产生磨耗，所以弹性体的变形恒定，也就是说制动件7按压导轨I时的导轨按压力恒定。
[0070]因此，该紧急制动装置的速度特性之所以成为图4a所示的特性是因为与导轨按压力和摩擦系数的乘积相等的制动力在电梯即将停止时随着摩擦系数的变化而急剧增大。
[0071]图5是表示本发明所涉及的电梯的紧急制动装置2的一实施例的主要部分的侧视图。
[0072]图5对本发明所涉及的紧急制动装置2的结构进行说明。以下主要对与图2所示的普通的紧急制动装置2不同的结构进行说明。
[0073]本发明的紧急制动装置2包括制动件引导装置支承构件8，为了将制动件引导装置2构造成能够在上下方向上移动，在制动件引导装置6的与导轨相反的一侧也设置倾斜面，该制动件引导装置支承构件8具有与该倾斜面成对的倾斜面。
[0074]需要说明的是，还在制动件引导装置6与制动件引导装置支承构件8之间设置了B组滚轮12。
[0075]此外，紧急制动装置包括:联动机构10，其包括联动片IOa和联动片10b，该联动片IOa的一端以可在旋转方向和水平方向自由运动的方式与制动件引导装置6的上表面结合，另一端以可在旋转方向和水平方向自由运动的方式与上部框体3的下表面结合,该联动片IOb的一端以可自由旋转的方式与联动片IOa的大致中央结合，另一端以可自由旋转的方式与上部框体3的下表面结合；拉伸弹簧构件13,其一端与联动片IOa的和上部框体3的结合点结合，另一端与侧面框体5结合，并且被赋予了初始拉伸力；止动构件14，其与上部框体3的下表面结合，并且配置在与联动片IOa抵接的位置。在本发明中，第一联动片IOa与第二联动片IOb的长度比被构成为2:1。
[0076]以下对本发明的紧急制动装置的动作进行说明。
[0077]图5表示平时运行时的状态。
[0078]本实施例所示的联动机构10利用拉伸弹簧构件13的初始拉伸力在联动机构10与制动件引导装置6的结合点产生将制动件引导装置6按下的方向的力。
[0079]可是，由于通过止动构件14来承受产生按下制动件引导装置6的按下力的拉伸弹簧构件13的初始弹簧力，所以当制动件7位于不与导轨I抵接的位置时，制动件7及制动件引导装置支承构件8不承受由制动件引导装置6的按下力产生的张开力。
[0080]因此，在正常运行时，制动件7不与导轨I抵接。
[0081]在此，将弹性体9变形前的与导轨I之间的距离设定为5 O。
[0082]图6表示制动件7被提起而使得弹性体9达到最大变形时的状态。
[0083]在检测到电梯轿厢17超速下降时，制动件7被提起机构提起，并嵌入导轨I与制动件引导装置6之间，此外，在制动件7沿着设于制动件引导装置6的导轨I侧的A组滚轮11被提起时，利用制动件7和制动件引导装置6的倾斜面的效果，制动件引导装置6朝水平方向移动。
[0084]此时，随着弹性体9张开，制动件7被按压于导轨1，由此能够通过摩擦力对本发明的电梯轿厢17进行紧急制动。
[0085]在这一状态下，由本发明的紧急制动装置2的拉伸弹簧构件13的初始拉伸力产生的对制动件引导装置6的按下力被调整为与弹性体9最大变形时的将制动件引导装置6朝上推压的力平衡，所以导轨I与弹性体9的位置关系从S O向S I变化，但联动机构10不变形。
[0086]另外，作为水平方向上的力的平衡，由弹性体9的变形而产生的弹簧力与制动件7从导轨I承受的反作用力保持平衡。
[0087]图7表示制动件引导装置6沿着A组滚轮11及B组滚轮12被朝上方抬起时的状态。
[0088]制动件7从图6所示的状态被进一步提起，使得将制动件引导装置6朝上推压的力变得比联动机构10对制动件引导装置6的按下力大，由此产生该动作。
[0089]需要说明的是，在制动件引导装置6被抬起后，联动机构10闭合。
[0090]其结果是，表示导轨I与弹性体9的位置关系的S从S I变小为5 2。
[0091]这意味着因制动件引导装置6被抬起而产生的制动件引导装置6的宽度的变化使得弹性体9的变形缩小。
[0092]图8a表示联动角度与拉伸弹簧构件13的弹簧力之间的关系。图Sc表示联动角度a与拉伸弹簧构件13的弹簧力Fl和联动机构10对制动件引导装置6的按下力F2之间的关系。
[0093]在图8a中，横轴表示联动角度a，纵轴表示将各个联动角度a时的拉伸弹簧构件13的弹簧力以初始状态(在本实施例中为45° )下的弹簧力Fl进行正规化而得到的值。
[0094]随着联动机构10闭合,对拉伸弹簧构件13的一端进行固定的上部框体3与第一联动片IOa的结合点远离第二联动片IOb与上部框体3的结合点，所以拉伸弹簧构件13的弹簧力Fl增大。
[0095]图Sb表示联动角度a与联动机构10对制动件引导装置6的按下力F2之间的关系。横轴表示联动角度a，纵轴表示将各个联动角度a时的制动件引导装置6的按下力F2以初始状态(在本实施例中为45° )下的按下力进行正规化而得到的值。
[0096]如上所述，作为本实施例所示的联动机构10的特性，随着联动角度a变小，拉伸弹簧构件13的弹簧力Fl对应于因联动机构的变形引起的弹簧的拉伸量而变大，而随着联动角度a变小，制动件引导装置6的按下力F2逐渐变小。
[0097]以下对本发明的效果进行说明。
[0098]图9a表示本发明可获得的速度特性的示意图。图9a的虚线表示采用普通的紧急制动装置时的速度特性，从图可以知道，采用本发明时，电梯即将停止时的速度变化放慢。即，能够抑制急剧减速，从而能够降低给乘客的身体带来的负担。
[0099]图9b是表示摩擦系数特性的示意图。从图9b可以知道，其与普通的特性一样，在电梯即将停止时摩擦系数变大。即，本发明的紧急制动装置2的摩擦特性也具有很强的速度依存性。
[0100]图9c是导轨按压力特性的示意图。图9c中的虚线表示采用普通的紧急制动装置2时的导轨按压力特性。
[0101]在采用普通的紧急制动装置2时，导轨按压力在制动件7与制动件止动构件19抵接后变为恒定值，而在采用本发明的紧急制动装置2时，在制动件引导装置6被抬起前，导轨按压力随着弹性体的变形而增大。
[0102]随着制动件7被进一步提起，向上推压制动件引导装置6的上推力变得比联动机构10对制动件引导装置6的按下力大，此时，制动件引导装置6的宽度尺寸因制动件引导装置6被抬起而发生变化，使得弹性体9的变形缩小，导轨按压力逐渐变小。
[0103]因此，由于本发明的紧急制动装置2的制动力等于图Sb所示的摩擦系数与图Sc所示的导轨按压力的乘积，所以制动力不会在电梯即将停止时剧增。因此，如图8a所示，本发明的紧急制动装置2能够在紧急制动时缓和电梯即将停止时的速度变化。
[0104]在本实施例中示出了采用拉伸弹簧构件13时的结构，但如图10所示，也可以采用被赋予了初始压缩力的压缩弹簧构件14。
[0105]图11表示在上部框体3附设有制动件引导装置止动构件16的结构的实施例，该结构的目的是防止制动件引导装置6被过度地向上抬起，由此来抑制制动力在电梯即将停止时消失。
[0106]在制动件引导装置止动构件16与制动件引导装置6抵接后，弹性体9的变形自该时间点不会进一步变小，所以电梯即将停止时制动力不会完全消失。
【权利要求】
1.一种具备紧急制动装置的电梯，该紧急制动装置包括:上部框体、侧面框体和下部框体，它们安装于由设置在升降通道内的导轨引导的升降体；制动件，其以与所述导轨的滑动面对置的方式成对配置，并且在与导轨相反的一侧具有倾斜面；弹性体，当所述升降体超过了规定速度时，所述弹性体将各个所述制动件按压于所述导轨；制动件引导装置支承构件，其与所述弹性体接合，并且在靠所述导轨的一侧具有倾斜面；制动件引导装置，其配置在所述制动件与所述制动件引导装置支承构件之间，且具有与所述制动件的倾斜面及所述制动件引导装置支承构件的倾斜面成对的倾斜面；配置在所述制动件的所述倾斜面与制动件引导装置的所述倾斜面之间的多个滚轮；及配置在所述制动件引导装置支承构件的倾斜面与制动件引导装置的倾斜面之间的多个滚轮，其特征在于， 所述紧急制动装置包括:上推力方向变换构件，其设置在所述制动件引导装置与所述上部框体之间，且将所述制动件引导装置的向上的推压力切换为水平方向的力；弹簧构件，其一端与所述上推力方向变换构件连结，另一端与所述侧面框体连结，沿着与导轨长度方向正交的方向配置，且具有初始拉伸力或初始压缩力；及止动构件，其用于保持所述上推力方向变换构件的初始姿势。
2.根据权利要求1所述的具备紧急制动装置的电梯，其特征在于， 所述上推力方向变换构件由联动机构构成，所述联动机构由第一联动片和第二联动片构成，所述第一联动片的一端以可在旋转方向和水平方向自由运动的方式与所述制动件引导装置的上表面结合，另一端以可在旋转方向和水平方向自由运动的方式被支承于所述上部框体，所述第二联动片的一端以可自由旋转的方式与所述第一联动片的大致中央结合，另一端以可自由旋转的方式与所述上部框体结合； 所述弹簧构件由拉伸弹簧构件构成，所述弹簧构件的一端与所述第一联动片的和上部框体结合的结合部结合，另一端与所述侧面框体结合，并且被赋予了初始拉伸力； 所述止动构件配置在所述第一联动片与所述第二联动片之间，并且与上部框体结合。
3.根据权利要求1所述的具备紧急制动装置的电梯，其特征在于， 所述上推力方向变换构件由联动机构构成，所述联动机构由第一联动片和第二联动片构成，所述第一联动片的一端以可在旋转方向和水平方向自由运动的方式与所述制动件引导装置的上表面结合，另一端以可在旋转方向和水平方向自由运动的方式与所述上部框体结合，所述第二联动片的一端以可自由旋转的方式与所述第一联动片的大致中央结合，另一端以可自由旋转的方式与所述上部框体结合； 所述弹簧构件由压缩弹簧构件构成，所述弹簧构件的一端与所述第一联动片的和上部框体结合的结合部结合，另一端与所述侧面框体结合，并且被赋予了初始压缩力； 所述止动构件配置在所述第一联动片与所述第二联动片之间，并且与上部框体结合。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的具备紧急制动装置的电梯，其特征在于， 所述第一联动片与所述第二联动片的长度比被构造为2: I。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的具备紧急制动装置的电梯，其特征在于， 在所述上部框体设有长度比所述联动机构的垂直方向的行程长且与所述制动件引导装置抵接的制动件引导装置止动构件。
【文档编号】B66B5/16GK103693524SQ201310361705
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年8月19日 优先权日:2012年9月27日
【发明者】礒谷仁, 佐藤五郎, 平野薰, 座间秀隆, 远藤广基 申请人:株式会社日立制作所