CN101172552A - 限位开关动作机构、以及调速器 - Google Patents

Abstract

限位开关动作机构(1)，具有：基座(2)、操作杆(3)、凸轮(4)和限位开关(5)。操作杆(3)，可旋转地轴支撑在基座(2)上。凸轮(4)，与操作杆(3)一体地设置，在外周面上具有同心圆的一部分相对于操作杆(3)的旋转中心(40)向向心方向位移而得到的凹部(42)。限位开关(50)，具有动作元件(6)，并被固定在基座(2)上。动作元件(6)，被向凸轮(4)的旋转中心(40)施力成为与凸轮(4)的外周面触接的状态，随着凸轮(4)的旋转，追随凸轮(4)的外周面而向相对于旋转中心(40)的半径方向位移。

Description

限位开关动作机构、以及调速器

技术领域

本发明涉及作为电梯(elevator)的安全装置而设置、在轿箱(cage)移动超过设定的速度时强制使电源断开的限位开关动作机构(limit switchoperative mechanism)、以及具备该限位开关动作机构的调速器(governor)。

背景技术

作为电梯的安全装置的调速器具有限位开关(limit switch)。限位开关连接在卷扬机的电力供给路径的途中。当电梯的轿箱在升降道内移动的速度超过设定的速度时，调速器使限位开关动作，断开向卷扬机的电力供给路径。

日本特开2001-106454号公报中记载的电梯用调速器，具备：调速器缆绳(governor rope)、绳轮(sheave)、离心配重(flyweight)、平衡弹簧(balance spring)、轿箱停止用开关(switch for cage stop)、和开关操作杆(switch lever)。绳轮，分别被配置在轿箱的移动范围的上端和下端，卷绕有调速器缆绳。调速器缆绳，被固定在轿箱上，随着轿箱移动，使绳轮旋转。离心配重，可向离心方向移动地安装在绳轮上。离心配重被平衡弹簧向绳轮的内径方向施力。

通过轿箱移动、绳轮旋转，从而在离心配重上作用离心力。该离心配重具有动作爪。在旋转的动作爪的轨道的外侧配置开关操作杆。开关操作杆与轿箱停止用开关连结。轿箱停止用开关是限位开关。当轿箱以比设定速度快的速度移动时，离心配重离心，动作爪与开关操作杆相触接。结果，轿箱停止用开关动作。

但是，作为轿箱停止用开关而使用的限位开关，是仅能在使轿箱紧急停止时动作的开关，而在日常的运行中不会动作。因此，在一旦必须进行动作时必须能够可靠地工作。为此，作为开关构造，需要一种结构简单，且能够从外部通过机械地动作来使内部的触点机械地断开的构造。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种结构简单、且具有能够可靠地进行动作的机构的限位开关动作机构。

本发明的另一目的在于，提供一种具备限位开关动作机构的调速器，该限位开关动作机构是结构简单、且具有能够可靠地进行动作的机构的限位开关动作机构。

本发明的限位开关动作机构，具有：基座(base)、操作杆(lever)、凸轮(cam)、和限位开关。操作杆可旋转地轴支撑在基座上。凸轮，与操作杆设置成一体，在外周面具有同心圆的一部分相对于操作杆的旋转中心向向心方向变位而成的凹部。限位开关，具有动作元件，并固定在基座上。动作元件，以与凸轮的外周面触接的状态被朝向凸轮的旋转中心方向施力，随着凸轮的旋转，随从于凸轮的外周面而向相对于旋转中心的半径方向位移。

本发明的调速器，在电梯的轿箱的移动速度大于预先设定的速度时进行动作从而停止轿箱，其中，具有：一对调速器绳轮(governor sheave)、调速器缆绳、压重(重锤)、弹簧、和上述限位开关动作机构。调速器绳轮，分别被配置在轿箱的移动范围的上端和下端。调速器缆绳，卷绕在调速器绳轮上并与轿箱连结，随着该轿箱的移动而循环。压重，被安装在调速器绳轮的一方上，可在该调速器绳轮的半径方向上移动。弹簧对压重向调速器绳轮的中心施力。限位开关动作机构，具有限位开关和使该限位开关动作的操作杆，并具有上述构造。该限位开关动作机构的操作杆的前端部，被配置在可与当轿箱的移动速度大于预先设定的速度时、在由调速器绳轮的旋转产生的离心力的作用下克服弹簧而离心的压重相接触的位置上。

根据本发明，构造简单，能够利用外部机构维持将限位开关的动作元件压入的状态。这样，能够提供一种结构简单、且能够可靠地动作的限位开关动作机构，以及具有该限位开关动作机构的调速器。通过将该限位开关动作机构应用于对电梯的轿箱进行紧急停止的调速器，能够提高作为安全装置的调速器的可靠性。

附图说明

图1是表示具有本发明的第一实施方式的调速器的电梯的概略情况的图。

图2是图1所示的调速器的上侧部分的侧视图。

图3是图2所示的调速器的限位开关动作机构的侧视图。

图4是图3所示的限位开关动作机构进行了动作的状态下的侧视图。

图5是表示本发明的第二实施方式的限位开关动作机构的侧视图。

图6是面向图5从左侧观察图5所示的限位开关动作机构得到的侧视图。

图7是图5所示的限位开关动作机构进行了动作的状态下的侧视图。

图8是表示本发明的第三实施方式的限位开关动作机构的侧视图。

图9是图8所示的限位开关动作机构进行了动作的状态下的侧视图。

图10是表示本发明的第四实施方式的限位开关动作机构的侧视图。

图11是图10所示的限位开关动作机构进行了动作的状态下的侧视图。

图12是使图11所示的限位开关动作机构复位的状态下的侧视图。

图13是表示本发明的第五实施方式的限位开关动作机构的侧视图。

图14是图13所示的限位开关动作机构进行了动作的状态下的侧视图。

图15是使图14所示的限位开关动作机构复位的状态下的侧视图。

图16是表示本发明的第六实施方式的限位开关动作机构的分解立体图。

图17是从图16所示的限位开关动作机构的操作杆的前端侧观察得到的侧视图。

图18是从图16所示的限位开关动作机构的复位单元(restorationunit)侧观察得到的侧视。

具体实施方式

参照图1至图4，说明本发明的第一实施方式限位开关动作机构1以及使用了它的电梯100的调速器10。如图1所示，电梯100，具有：在升降道102中沿竖直方向铺设的导轨(guide rail)103、被该导轨103导向的轿箱104、调速器10、和主缆绳(main rope)106、卷扬机、配重、和紧急制动装置107。轿箱104，在上部固定有主缆绳106的一端，被悬吊在升降道102中。主缆绳106，被卷绕在配置于升降道的上部的卷扬机的驱动绳轮(drive sheave)，在另一端上呈吊桶式地悬挂有配重。

调速器10以及紧急制动装置107，是用于防止轿箱104以设定速度以上的速度运行、使轿箱104安全地停止的安全装置。调速器10和紧急制动装置107，通过连杆机构(link mechanism)108连结。

调速器10，具有：调速器绳轮11、12、调速器缆绳13、压重14、弹簧15、和限位开关动作机构1。调速器绳轮11、12被配置在作为轿箱104的移动范围的两端的、升降道102的上部和下部。调速器缆绳13，被卷绕在调速器绳轮11、12上，并与安装在轿箱104的外部的连杆机构108连结。

如图2所示，压重14，被组装在设置在升降道102的上部的调速器绳轮11上。压重14，以相对于调速器绳轮11的中心对称的方式被能够分别旋转地设置有一对，相互之间由杆(rod)连结。弹簧15，被安装在调速器绳轮11和压重14之间，克服因调速器绳轮11旋转而作用在压重14上的离心力，将压重14向调速器绳轮11的中心施力。

限位开关动作机构1，被配置能够与在当轿箱104的移动速度超过预先设定的速度时因离心力而从调速器绳轮11的中心向离心方向位移的压重14的一部分相接触的位置上。限位开关动作机构1，具有：基座2、操作杆3、凸轮4和限位开关5。基座2被固定在支撑调速器绳轮11的框架(frame)16上。操作杆3，可旋转地轴支撑在基座2上，其前端部31延伸到可与因离心力而从调速器绳轮11的中心离心的压重14相接触的位置。

凸轮4，与操作杆3设置成一体。凸轮4，相对于操作杆3的旋转中心40，在外周面上具有同心圆部41和该同心圆部的一部分向向心方向位移而成的凹部42。限位开关5，例如是滚轮柱塞式(roller plunger type)的开关。限位开关5，具有在前端安装有滚轮(roller)61的动作元件6。限位开关5，以动作元件6可相对于凸轮4的旋转中心40向半径方向位移的朝向，被安装在基座2上。动作元件6，被向凸轮4的中心施力使得与凸轮4的外周面接触。

该限位开关5，也是当动作元件被外力压入时，内置的微动开关(microswitch)的触点被强制地断开的强制断开型的限位开关。内置的微动开关的触点，与使轿箱104移动的卷扬机的电源串联连接。动作元件6的滚轮61，在图3所示的待机状态下与凸轮4的凹部42嵌合，在图4所示的动作状态下与同心圆部41触接。

凸轮4的同心圆部41和凹部42，通过半径小于同心圆部41的圆弧平滑地连接。另外，当从凹部42到同心圆部41由渐开线(involute curve)连接时，相对于凸轮4旋转的角度，动作元件6的位移量一定。通过这样形成，能够防止动作元件6从凹部42脱离所需的转矩(torque)极度增大，从而凸轮4和动作元件6的动作稳定。

另外，当动作元件6到达同心圆部41时，即使对动作元件6向凸轮4的向心方向施力，在凸轮4上也不会产生转矩。因此，在动作元件6离开了凹部42的状态下，限位开关动作机构1是稳定的。

在这样构成的调速器10中，当调速器绳轮11随着轿箱104的移动而旋转时，压重14借助离心力克服弹簧15的施力从调速器绳轮11的中心离心。在轿箱104的移动速度快于预先设定的速度时，压重14的一部分触碰到操作杆3的前端部31，使凸轮4旋转。随着凸轮4的旋转，动作元件6追随凸轮4的外周面而在相对于旋转中心40的半径方向上位移。结果，限位开关动作机构1，从图3所示的待机状态达到图4所示的动作状态。另外，凸轮4，被形成为从凹部42开始向顺时针方向和向逆时针方向是对称的，从而不论轿箱104上升还是下降，限位开关动作机构1都同样地进行动作。

参照图5至图7，说明本发明的第二实施方式的限位开关动作机构1。如图6所示，在本实施方式的限位开关动作机构1中，操作杆3的前端部31以绕过靠近调速器绳轮11一侧的基座2的边缘延伸到该边缘内侧的方式弯曲。结果，凸轮4只能旋转到操作杆3的前端部31与基座2的边缘相干涉的位置。其它的构造，如图5所示与第一实施方式所记载的限位开关动作机构1相同，所以标注相同标号，并省略其说明。

通过这样构成，即使操作杆3从图5所示的待机状态从外部被过于猛烈地操作的情况下，也会与基座2冲突而使凸轮4在图7所示的状态下停止。也就是说，操作杆3的前端部31，能够作为防止凸轮4动作过大、超过必要程度地旋转的止动件(stopper)来发挥作用。只要能够将凸轮4相对于基座2的旋转角度(即，操作杆3相对于基座2的旋转角度)限制在某个范围内，作为止动件，除了将操作杆3的前端部31弯曲之外，还可以是固定在基座2侧的块(block)。

参照图8以及图9，说明本发明的第三实施方式的限位开关动作机构1。如图8所示，本实施方式的限位开关动作机构1具有保持机构7。该保持机构7，将动作元件6保持在从凸轮4的凹部42离开的旋转位置。即，将限位开关动作机构1保持在图9所示的动作状态。

如图8所示，保持机构7包括：凸轮孔43、销(pin)71、臂(arm)72、和弹簧(spring)73。凸轮孔43，被设置在凸轮4的内侧，在内周面具有向凸轮4的旋转中心40在半径方向上位移的凸部44。凸部44，被设置在相对于旋转中心40与凹部42相反的位置上，即，180°旋转对称地配置。销71，穿过凸轮孔43、并安装在臂72的端部上。

臂72，可旋转地支撑在基座2上、使销71相对于凸轮4的旋转中心40向半径方向位移。销71，如图8所示，在动作元件6与凸轮4的凹部42嵌合的状态下，与凸部44触接。弹簧73，安装在基座2和臂72之间，相对于凸轮4的旋转中心40对71向离心方向施力。在弹簧73和基座2侧的连结部上，安装有调整弹簧73的张力的调整螺杆(adjusting screw)74。

上述构成的限位开关动作机构1，当操作杆3从外部受到操作力时，从图8所示的待机状态位移到图9所示的动作状态。在待机状态下，销71处于通过弹簧73而被触压在凸部44上的状态。因此，凸轮4，在操作杆3从外部受到成为旋转契机的操作力时，就会稍微旋转，从而以销71在弹簧73的施加力的作用下落入从凸部44离开的位置的方式一气呵成地旋转动作。

由于弹簧7的施加力足够大，所以一旦凸轮4旋转从而限位开关动作机构1变化到图9所示的动作状态时，只要没有解除弹簧73的作用力，就不能操作操作杆3将销71返回到凸部44的顶部。也就是说，保持机构7可阻止凸轮4自己旋转从动作状态返回到待机状态。

通过这样具有保持机构7，限位开关动作机构1能够正确地维持动作状态。另外，只要是能够像弹簧73一样地对销71施力，就可以取代弹簧73，既可以使用其它弹性体，也可以用磁力进行牵引，或者还可以用压重(重锤)。除上述之外的构造，都与第一或第二实施方式的限位开关动作机构1相同，所以标注相同标号，并省略其说明。

参照图10至图12，说明本发明的第四实施方式的限位开关动作机构1。本实施方式的限位开关动作机构1，在凸轮孔43上具有复位面45。该复位面45，在使处于图11所示的动作状态下的限位开关动作机构1的销71向靠近凸轮4的旋转中心40的方向位移时，如图12所示，以将凸轮4向图10所示的待机状态施力的角度与销71触接。在销71靠近旋转中心40的状态下，动作元件6成为与凹部42嵌合的状态。

通过像上述那样构成，限位开关动作机构1，容易地从待机状态变化成动作状态，且由保持机构7维持该状态。另外，通过手动操作等，如图12所示通过将销71触压在复位面45上，能够较容易地使限位开关动作机构1复位成待机状态。除上述之外的构造，都与第一至第三实施方式的限位开关动作机构1相同，对这些构造标注相同标号，并省略其说明。

参照图13至图15，说明本发明的第五实施方式的限位开关动作机构1。本实施方式的限位开关动作机构1，与第四实施方式的限位开关动作机构1相比，复位面45的形状不同，而其它的构造相同。因此，对除了复位面45之外的构造，标注与之前的实施方式相同的标号，并省略其说明。

该实施方式中的复位面45，如图13以及图14所示，具有导向面46和定位面47。导向面46，与通过凸轮的旋转中心40的直线平行，且被配置在距旋转中心40的程度为当在图14所示的动作状态下使销71朝向旋转中心40旋转时与该销71触接这样的位置上。定位凹面47被形成为从导向面46向旋转中心40凹入的形状。

通过这样形成复位面45，如图15所示，销71，以一直到最后都具有可将凸轮4向返回待机状态的方向施力的足够角度的状态，与复位面45触接。结果，能够可靠地使限位开关动作机构1从图14所示的动作状态返回到图13所示的待机状态。特别是，导向面46和定位凹面47，没有被明确地区分开，而优选形成为使得销71可平滑地落入定位凹面47。详细地说，当从定位凹面47一直到导向面46形成为渐开线状时，复位面45和销71的接触角度一定，使凸轮4旋转的转矩也一定。

参照图16至图18，说明本发明的第六实施方式的限位开关动作机构1。本实施方式的限位开关动作机构1，不是对处于动作状态的操作杆3和凸轮4直接操作将其复位到待机状态，而是具有通过远程操作使其复位的远程复位装置8。除这点之外，本实施方式的限位开关动作机构1，与第五实施方式中的限位开关动作机构1相同，所以对相同的构造要素标注相同标号，并省略其说明。

如图17所示，限位开关动作机构1，在基座2的与凸轮4、限位开关5相反的一侧配置远程复位装置8。远程复位装置8，具有：托架(bracket)81、滑块(slider)82、复位弹簧(return spring)83和金属线(wire)84。托架81，如图16所示，形成为矩形的鞍形，具有沿着基座2的4个腿部811。腿部811，分别通过点焊(spot welding)等固定在基座2上。

滑块82，以可沿销71位移的方向移动的方式被安装在腿部811之间。滑块82具有配合凸部821和配合孔822。配合凸部821从沿滑块82的移动方向的侧面突出。滑块82，能够在配合凸部821与托架81的内侧相触接的范围内移动。配合孔822，具有在穿过设置于基座2上的贯通孔21的销71从待机状态移动到动作状态期间没有缓冲的足够的大小，且被设置在能够通过滑块82沿基座2向限位开关5侧移动而与销71配合、使该销向凸轮4的旋转中心40移动的位置上。

复位弹簧83，如图16所示，被架设在从托架81的一个腿部811延伸出的翼片(tab)812、和滑块82的靠近限位开关5的端部823之间。复位弹簧83，保持着将滑块82向从凸轮4的旋转中心40离心的方向施力的状态。复位弹簧83，只要能够将滑块82向从旋转中心40离心的方向施力即可，除了图示的拉伸螺旋弹簧(tension coil spring)之外，还可以使用压缩螺旋弹簧(compression coil spring)等弹性部件、或磁石。

金属线84，与滑块82的端部823连接，向将销71拉向凸轮4的旋转中心40的方向牵引滑块82。在牵引滑块82的方向的延长线上，设置从基座2立起的支板(stay)2。在支板22上安装有将金属线84引导至从该限位开关动作机构1离开的位置的外管(outer tube)85。

销71，在动作状态下，移动到离开凸轮4的旋转中心40的位置(在图16和图18中是贯穿孔21的下端)。金属线84，被引导到从凸轮4离开的位置。当拉动该被引导到远程位置的金属线84的端部时，滑块82在图8中被向上方牵引。结果，销71被配合孔822拉动，销71克服弹簧73的力向旋转中心40移动。由此，与第五实施方式一样地，使凸轮4和限位开关5复位到待机状态。

这样限位开关动作机构1通过具有远程复位装置8，能够为了将处于动作状态的凸轮4和限位开关5复位而在较远的位置上进行操作。通过在电梯100的调速器100中具有该限位开关动作机构1，能够从升降道102的外面使动作后的调速器10复位。因此，对于作业人员来说，安全性提高。

该实施方式中的远程复位装置8，还可以应用于第四实施方式的限位开关动作机构1。另外，作为远程复位装置8，还可以代替金属线8，使用通过电磁元件(solenoid)、液压等进行动作的推杆。

上述说明的第二至第六实施方式的限位开关动作机构1，均能够应用于第一实施方式中说明的电梯100的调速器10。这样，能够提供一种具有构造简单、动作可靠的限位开关动作机构的调速器。

另外，上述的限位开关动作机构，除了能应用于调速器之外，还可以应用于电梯的其它设备，例如，对调速器缆绳的伸长进行检测的调速器张紧装置开关(governor tensioner switch)、对安装在从轿箱的下端到配重下端之间的配重缆绳的伸长或卷绕有该配重缆绳的配重绳轮的窜跳进行检测的开关等等。

Claims (8)

1.一种限位开关动作机构，具有：

基座(2)；

操作杆(3)，被可旋转地轴支撑在上述基座(2)上；

凸轮(4)，被与上述操作杆(3)设置成一体，且在外周面上具有相对于上述操作杆(3)的旋转中心(40)同心圆的一部分向向心方向位移的凹部(42)；和

限位开关(5)，具有动作元件(6)、并被固定在上述基座(2)上，该动作元件(6)，被向上述旋转中心(40)施力成为与上述凸轮(4)的外周面触接的状态，随着上述凸轮(4)的旋转追随上述凸轮(4)的外周面而向相对于上述旋转中心(40)的半径方向位移。

2.如权利要求1所述的限位开关动作机构，其特征在于，还具有对上述操作杆(3)相对于上述基座(2)的旋转角度进行限制的止动件(31)。

3.如权利要求1所述的限位开关动作机构，其特征在于，还具有将上述凸轮(4)保持在上述动作元件(6)从上述凹部(42)离开的旋转位置上的保持机构(7)。

4.如权利要求3所述的限位开关动作机构，其特征在于，上述保持机构(7)具有：

被设置在上述凸轮(4)的内侧、在内周面具有朝向上述旋转中心(40)在半径方向上位移的凸部(44)的凸轮孔(43)，

被设置成可相对于上述旋转中心(40)在半径方向上位移、并且在上述动作元件(6)与上述凹部(42)嵌合的状态下与上述凸部(44)触接的销(71)，和

相对于上述旋转中心(40)将上述销(71)向离心方向施力的弹簧(73)。

5.如权利要求4所述的限位开关动作机构，其特征在于，上述凸轮孔(43)具有复位面(45)，该复位面(45)，通过上述销(71)相对于上述旋转中心(40)向向心方向移动而与该销(71)触接，并且在上述销(71)靠近了上述旋转中心(40)的状态下，成为上述动作元件(6)与上述凹部(42)嵌合的状态。

6.如权利要求5所述的限位开关动作机构，其特征在于，上述复位面(45)具有与通过上述旋转中心(40)的直线平行的导向面(46)、和从该导向面(46)向上述旋转中心(40)凹入的定位凹面(47)。

7.如权利要求5所述的限位开关动作机构，其特征在于，还具有金属线(84)，该金属线被引导到从上述凸轮(4)离开的位置，并且使上述销(71)克服上述弹簧(73)的力向上述旋转中心(40)移动。

8.一种调速器(10)，在电梯(100)的轿箱(104)的移动速度大于预先设定的速度时动作，使上述轿箱(104)停止，其特征在于，具有：

配置在上述轿箱(104)的移动范围的上端和下端的一对调速器绳轮(11、12)；

卷绕在上述调速器绳轮(11、12)上并与上述轿箱(104)连结、随着该轿箱(104)的移动而循环的调速器缆绳(13)；

安装在上述调速器绳轮(11、12)的一方上、可在该调速器绳轮(11)的半径方向上移动的压重(14)；

对上述压重(14)向调速器绳轮的中心施力的弹簧(15)；和

如权利要求1～7中任一项所述的限位开关动作机构(1)，其中，操作杆(3)的前端部(31)，被配置在能够与在上述轿箱(104)的移动速度大于预先设定的速度时、借助由上述调速器绳轮(11)的旋转产生的离心力克服上述弹簧(15)而离心的上述压重(14)相接触的位置上。

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