CN102556798B - 升降设备用空间楔合式防坠落、防超速紧急制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明的防坠落、防超速紧急制动装置，其特征在于，包括入楔控制机构和可回转的空间楔合式制动机构。后者是一个具有高强转矩容量的轴向力封闭式自激励摩擦连接机构，其包括由最佳地设置有螺旋导向面的导向件和中介件组成的转动导向机构G，以及由摩擦件分别与导向件和中介件构成的面接触式回转摩擦机构F1和F2。入楔控制机构最佳地包括纯机械的离心式触发机构和周向限位机构，用以控制制动机构的接合。触发机构除响应于离心力动作外，还可同时响应于断绳/断链信号、电子式超速信号、故障断电和正常断电/停机等电信号动作。相较现有技术，本发明具有通用于所有升降设备、性能更优、可靠性和安全性更佳、结构简单、体积小和成本低等优点。

Description

升降设备用空间楔合式防坠落、防超速紧急制动装置

相关申请

本申请是本申请人提出的名为空间楔合式摩擦超越离合器的中国专利申请201010222712.X和201020186785.3的从属专利申请。该公开在先的两项专利申请的全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及卷扬、提升、牵引设备以及热动力领域中的一种制动装置，以及包括该装置的离合装置，特别涉及一种防止被制动物体坠落和/或超速运动的紧急制动装置。

背景技术

依据现有技术的电梯，无论是借助钢绳曳引机驱动的轿厢/罐笼式，借助链条驱动的自动扶梯式，还是借助齿轮齿条驱动的施工吊笼式，它们各自防坠落和/或防超速的紧急制动器/系统都存在着某些不足，且互不通用。例如一，应用于轿厢式电梯的安全钳装置，其楔合式制动方式，必需全高程的导轨侧面具有足够的平面精度且不被污染。仅这一基本要求，就直接决定了该类电梯难以使用于开放的户外等空间，缩小了应用领域的同时，更增大了制作和维护的成本。而即便使用于密闭的井道，其制动摩擦面仍是长期暴露在外的，只是受污染的程度降低了一些，并未得到实质的改善，再加上装置构件过多，因此不具有足够的可靠性。另外，该装置必需辅以包括限速绳等的复杂的限速器系统，不仅增加了电梯的成本和所占用的空间，而且更直接降低了其可靠性和安全性。文献CN101107189A和CN1594057A便详细指出了其中的缺点和不足。

例如二，应用于自动扶梯/移动人行道的紧急制动装置，其中的棘轮式等有级制动伴随有显著的冲击甚至是刚性冲击，常破坏驱动主轴与梯级的配合精度而必需事后调整；其中的摩擦式制动则电耗过大，断电便不能正常工作。而且转矩容量相对较小，结构较复杂。

例如三，应用于齿轮齿条式施工电梯的紧急制动装置/防坠安全器，虽然其所有制动摩擦面均处于最佳的密封状态，但由于属于有源制动(如弹簧力)，而与现有技术中所有摩擦式制动器一样。其转矩容量仅仅取决于并敏感于其所得到的接合能量/力以及相关摩擦系数，而与其所传递/承载的转矩无关。因此，为匹配该接合能量/力与制动转矩，必然耗费更多的资源和经济成本。作为结果，却没有得到足够的制动容量以及足够的制动可靠性。另外，该类施工电梯更因其制动方式而使整个驱动系统成为其永久的载荷，以及因全程齿轮式驱动方式，而具有电耗大、噪声高、震动大、运行平稳度差等缺点。

另外，在诸如斜坡车厢/矿车，登山铁路，提升车辆的机械装置，缆车轨道系统等的整个卷扬、提升和牵引设备领域中，依据现有技术的紧急制动装置均存在类似的问题。发明内容

本发明致力于设计基于全新技术原理的制动装置，以避免上述缺点。

本发明要解决的技术问题是提供一种升降设备用空间楔合式防坠落、防超速紧急制动装置，其具有适用于开放式空间，适用于钢绳曳引式电梯、齿轮齿条驱动式施工电梯以及链条驱动式自动扶梯/移动人行道，操纵简便且易于线控，工作可靠性更高，结构更简单更紧凑，占用空间更小，成本更低的优点。

为解决上述技术问题，本发明之升降设备用空间楔合式防坠落、防超速紧急制动装置包括，绕一轴线回转且可轴向接合的至少一个牵引摩擦机构，其具有绕所述轴线回转并均设置有摩擦面的至少大致为环状的中介件和摩擦件，双方的摩擦面可轴向相抵地构成牵引摩擦副，以在该两构件间传递摩擦转矩；为该牵引摩擦机构提供接合力并绕上述轴线回转的至少一个转动导向机构，其具有绕上述轴线回转并均设置有相应导向面的至少大致为环状的导向件和中介件，双方的导向面可轴向相抵地构成导向摩擦副；以及，直接或间接地设置在导向件、中介件或摩擦件上的操动机构和触发机构，前者用以至少间接地控制中介件的入楔动作，后者用以响应于输入信号而促动操动机构，以至少间接地致使中介件入楔，从而致动紧急制动装置；其中，导向摩擦副的相互抵触部位的升角λ，大于零且小于等于ξ，即，0＜λ≤ξ，ξ是能够致使导向摩擦副和牵引摩擦副周向上均不自锁的升角λ的取值开区间的小端端点值。

为最佳地封闭轴向力，可设置有两个绕上述轴线回转的可轴向接合的摩擦机构，其中一个是上述牵引摩擦机构，其中另一个是与导向件和摩擦件至少不可旋转地分别结合在一起的传力摩擦机构，或者再一个上述牵引摩擦机构。

可选地，上述升角λ的取值范围还可以是：ζ＜λ≤ξ，或者，0＜λ≤ζ(当ζ＞0)，其中，ζ是能够致使导向摩擦副周向上自锁的升角λ的左开右闭式取值区间的小端端点值，也是致使牵引摩擦副周向上自锁的升角λ的最大值。

较佳地，还可包括有至少一个限力元件，其可与导向件、中介件和摩擦件中的至多一个，以至少不可旋转的方式连接成力封闭式组合构件，用以建立相互之间的轴向力封闭式抵触连接。

优选地，上述导向件、中介件、摩擦件或限力元件是袋形构件，用以建立相互之间的轴向力封闭式抵触连接，其设置有绕上述轴线回转的至少大致半周的内周面，以及位于该内周面上的大致半周的周向凹槽和由上述袋形构件的外周面连通至该周向凹槽的入口。

可选地，还包括至少一个弹性元件，其设置在位于转动导向机构的至少一个轴向端的两个轴向抵触面之间，以形成弹性的轴向封闭力。

优选地，导向件和中介件的导向面是螺旋型齿面，其设置在该二构件的包括端面、内周面和外周面的一个表面上；在轴平面内，该螺旋型齿面与上述轴线之间的夹角大于0度，小于180度。

可选地，还包括至少具有一个弹性元件的弹性预紧机构，其用于持续地建立中介件与摩擦件之间的至少间接的摩擦连接。

可选地，限力元件是具有中心圆孔的杯形壳。

较佳地，组合构件可包括径向上至少大致对称的两个半圆壳和至少一个环形箍，该两个半圆壳的形状具有这样的组合效果，即，二者径向对接所构成的组合体，设置有绕上述轴线的中心圆孔以及位于该中心圆孔内周面上的绕所述轴线的周向凹槽；上述环形箍以设置在组合体的中部或外端部的外周面上的形式，固定住该组合体。

可选地，牵引摩擦机构和传力摩擦机构中的至少一个，其两个相应摩擦面是半锥顶角大于0度而小于180度的截锥面。

为增大ζ和ξ，牵引摩擦机构可以是多摩擦片式摩擦机构，其数量上均最少为一个且轴向交错排列的两组摩擦片，不可旋转地分别连接至摩擦件和中介件。

为增大转矩容量，传力摩擦机构可以是多摩擦片式摩擦机构，其数量上均最少为一个且轴向交错排列的两组摩擦片，不可旋转地分别连接至摩擦件和导向件。

优选地，触发机构包括有离心装置，其具有离心配重，限力弹簧和绕上述轴线且直接或间接地设置在转动件上的随动座环，以响应于该转动件超过设定转速时的离心力而动作。该转动件是导向件、中介件或摩擦件。

可选地，操动机构可包括周向自由度大于等于零的周向限位机构，该限位机构具有至少一个限位凸起，以及可对应地收纳该凸起的限位凹槽，两者至少间接地分别设置在中介件和导向件上；当限位凸起收纳至限位凹槽时，中介件在两个圆周方向上均不能自由地入楔。最佳地，该限位凸起至少具有周向弹性，周向限位机构的周向自由度等于零。

可选地，输入信号至少包括机械信号和电信号之一，并至少响应于驱动用钢丝绳断开，驱动用链条断开，升降设备的运行方向和速度不符合设定值，非正常断电，正常停电以及正常停机中的一种情形而产生。

作为一种改进，紧急制动装置还包括受触发机构控制的闩锁机构，其直接或间接地设置在导向件、中介件或摩擦件上，以在闭锁工况中，持续地约束住操动机构，进而维持住中介件的解楔状态，而在受到触发机构促动后的解锁工况中，则持续地解除其对操动机构的所述约束，以至少间接地致使中介件入楔。

一种再改进是，操动机构还可包括绕上述轴线设置的无级支撑机构，其设置在限力元件和被支撑件之间，以轴向无级地移动该被支撑件的方式，建立限力元件与导向件、中介件以及摩擦件之间的轴向力封闭式抵触连接。该被支撑件是导向件、中介件和摩擦件中与限力元件不可旋转相连的那一个。

进一步地，该无级支撑机构包括绕所述轴线设置且至少呈大致环状的支撑件，其通过轴向抵触和转动导向两种连接方式，分别连接至限力元件和被支撑件，其外周面上设置有部分轮齿。无级支撑机构还包括作用至支撑件的蓄能弹簧，其用于将支撑件持续地弹压向可以致使无级支撑机构建立上述轴向力封闭式抵触连接的方向。而且，该支撑件相对限力元件的周向自由度，至少大到致使无级支撑机构可以建立上述轴向力封闭式抵触连接的程度。

更进一步地，其闩锁机构具有可转动地设置在限力元件上的行星组合轮，其位于限力元件内部的部分，固定有啮合至支撑件的部分轮齿的行星齿轮，其位于限力元件外部的部分，固定有锁止件；还具有可转动地设置在限力元件上的触发件，被触发机构触发之前，该触发件可维持与锁止件的卡合，以持续阻止锁止件的自转，而被触发机构触发之后，该触发件将解除其与锁止件的卡合。

另一种再改进是，操动机构包括摩擦式止转机构，其具有不可旋转地且直接或间接地设置在摩擦件上的至少一个止转件，用以受控地摩擦抵触至中介件，以及将止转件持续地弹压向中介件的蓄能弹簧。而闩锁机构则包括触发件，其可转动地且直接或间接地设置在摩擦件上，被触发机构触发之前，该触发件可维持与止转件至少间接的卡合，以持续阻止止转件的移动，被触发机构触发之后，该触发件将解除其与止转件的卡合。

可选地，还可设置两个径向上相互嵌套的转动导向机构和至少一个弹性元件。该两机构的两个导向件以及两个中介件，以导向面位于同方向端面上的形式，分别连接成刚性一体，以及不可旋转地连接成周向一体；该两个转动导向机构中各自导向摩擦副的升角λ，分别大于零且小于等于ζ，以及大于ζ且小于等于ξ；弹性元件则轴向上至少间接地抵触至升角λ大于零且小于等于ζ的所述转动导向机构。

再一种再改进是，操动机构包括圆柱凸轮机构，或周向限位机构，该两个机构均具有至少一个凸起，以及可对应地收纳该凸起的凹槽，两者至少间接地分别设置在中介件和导向件中的一个之上，以及与其中的另一构件不可旋转相连的移动件之上；该两个机构均还具有至少一个蓄能弹簧，其用于将移动件持续地弹压向可以致使中介件入楔的方向；而当凸起收纳至凹槽时，中介件在两个圆周方向上均不能自由地入楔。

需要特别说明的是，本申请文件中的相关概念或术语的含义如下：

间接地设置：设置在与设置的目的地构件不可旋转相连的其它构件上。

转动导向机构：将圆周相对转动转换为至少包括轴向相对移动或移动趋势的导向机构。例如，螺旋升角严格一致和不严格一致的滑动/滚动式螺旋或部分螺旋机构，径向销槽机构，端面楔形机构，端面嵌合机构，端面棘轮机构，以及，圆柱/端面凸轮机构。

空间楔形机构：由转动导向机构和牵引摩擦机构组成的复合机构。

入楔：也称楔合，与解楔/去楔相反，就是中介件90将导向件50与摩擦件70可驱动地连接/结合成一个摩擦体的工作过程和状态。

ζ和ξ：空间楔形机构的重要极限角，如图2、4A所示的中介件90， 一方面，通过其摩擦面例如104与摩擦件70的牵引摩擦面72至少轴向抵触，以形成抵触部位的法向压力的合力W不垂直于回转轴线X的回转型牵引摩擦机构F1的至少包括一个的一组牵引摩擦副；另一方面，通过其朝向某一圆周方向的导向面例如94a，与导向件50的相应导向面例如54a至少轴向抵触，以形成抵触部位的法向压力的合力N不垂直于回转轴线X的转动导向机构G的至少包括一个的一组导向摩擦副；该抵触部位的公切线与垂至于回转轴线X的平面的夹角的平均值，称为该抵触部位的升角λ；再一方面，通过其它表面还可作用有诸如用于弹性预紧或限位目的的其它作用力，参见图2、5～8；在转动导向机构G的转动导向工况中，也就是导向件50开始持续地具有驱动中介件90沿例如图4A中箭头P所指方向相对摩擦件70转动的趋势中，能够确保导向摩擦副自锁的双方表面抵触部位的最小升角被定义为ζ，而最大升角则被定义为ξ。该两个极限角完全界定了中介件90相对导向件50向前转动、静止不动和向后转动的一切可能的运动形式。具体含义如下：

1、当ξ＜λ＜90度时，导向摩擦副和牵引摩擦副均不能摩擦自锁，通过导向摩擦副的法向压力N，或者其分力Q和T，导向件50可致使中介件90相对其向前亦即箭头P所指方向滑转和/或挤出。因此，导向件50与摩擦件70不能被中介件90楔合成一个摩擦体。只是由于压力N源自非弹性力，或者源自弹性力但受构件结构所限，才致使中介件90仅被导向件50推动着相对摩擦件70摩擦滑转而未被实际挤出。

2、当ζ＜λ≤ξ且λ＞0时，导向摩擦副处于恒定的自锁状态，牵引摩擦副处于不可自锁的一般静摩擦状态。此时，空间楔形机构的传动能力唯一决定于楔合时牵引摩擦副的牵引摩擦转矩。因此，尽管中介件90可以将导向件50与摩擦件70楔合成一个摩擦体，但在摩擦件70相对导向件50过载时，牵引摩擦副便会突破其静摩擦状态/最大静摩擦阻力而自然地转入滑动摩擦状态，而导向摩擦副则因还未突破其静摩擦状态/阻力而始终处于恒定的自锁状态。对应地，空间楔形机构处于半楔合状态，紧急制动装置处于非完全接合状态。

3、当0＜λ≤ζ(针对ζ＞0的情况)时，牵引摩擦副处于恒定的自锁状态，导向摩擦副处于一般静摩擦状态。空间楔形机构的传动能力唯一决定于楔合时导向摩擦副的最大静摩擦转矩/导向摩擦转矩。因此，尽管中介件90可以将导向件50与摩擦件70楔合成一个摩擦体，但在摩擦件70相对导向件50过载时，中介件90便会突破导向摩擦副的静摩擦状态/最大静摩擦阻力而具有相对导向件50滑转爬升的趋势，只是该爬升趋势可被楔形机构的刚性轴向力封闭结构所阻止(除非压力N源自弹性力)，所以，导向摩擦副可被强制性地维持在等同于自锁的一般静摩擦状态。即，中介件90、导向件50与摩擦件70三者被强制楔合/结合成一个转动整体，不会出现相互滑转爬升的情况，除非过载至结构毁损。空间楔形机构因而处于类似斜撑式超越离合器的绝对自锁/楔合状态，其传 动能力仅决定于结构强度

由常识可知，λ等于ζ的情况，只存在于理论上而不存在于现实中。也就是说，因不能同时自锁而必然始终存在着一组不自锁的可滑转摩擦副，(空间)楔形机构传递转矩的物理本质只能是摩擦，而不是现有技术认定的摩擦自锁。

显然，上述升角λ就是空间楔形机构的楔角，也称楔合角/挤住角，并且仅在0＜λ≤ξ时，空间楔形机构方可楔合，紧急制动装置方可接合。

相对现有技术的紧急制动装置，依据本发明的空间楔合式紧急制动装置，因基于可循环回转的空间楔合式摩擦制动机理而具有封装的独立结构，以及因此而与使用环境与对象基本无关的优异的适用性，因省去了诸如限速器系统等而大幅简化了整体结构，降低了所占用空间和制作成本，简化了操作程序，同时具有更高的可靠性和更高的安全性。借助下述实施例的说明和附图，本发明的目的和优点将显得更为清楚和明了。

附图说明

图1是应用本发明的电梯系统布局的简化示意图。

图2是根据本发明的实施例一的紧急制动装置的轴向剖面图。

图3是以图2的左视图视角表示的轴向力封闭式袋形摩擦件的端面示意图。

图4A～4B分别是图2中各机构的齿廓向同一外圆柱面径向投影的局部展开图，图4A对应于双向制动，图4B对应于单向制动。为便于理解，图中翻转了限位凹槽118的轴向位置。

图5是根据本发明的实施例二的紧急制动装置的简化的轴向剖面图。

图6是图5的右视图的局部示意图。

图7是根据本发明的实施例三的紧急制动装置的简化的轴向剖面图。

图8是根据本发明的实施例四的紧急制动装置的简化的轴向剖面图。

具体实施方式

必要说明：为简洁明了，本说明书的正文及所有附图中，相同或相似的构件及特征部位均采用相同的附图标记，并只在它们第一次出现或有变型时给予必要的说明。同样，也不重复说明相同或相似机构的工作机理或过程。为区别设置在对称或对应位置上的相同的构件或特征部位，本说明书在其附图标记后面附加了字母，而在泛指说明或无需区别时，则不附加任何字母。

实施例一：对中限位式紧急制动装置B1

参见图1，在电梯轿厢200和/或对重(未示出)的上部顶面或下部底面上，最佳地固定设置有两套紧急制动装置B1。该两个装置B1向外端延伸出的传动轴210，穿过固定设置在轿厢200上的轴承座204，分别抵达两侧的齿条式导轨202的侧面，并通过固定于其端部的随动齿轮110，与该导轨202可靠啮合。最佳地，还设置有公知的靠背轮(未示出)，以确保该啮合的可靠。另外，曳引轿厢200上下运动的曳引钢绳216，依次穿过固定在前者顶面中央的承力座206，以及位于其内的诸如碟簧或膜片弹簧之类的弹性元件230，固结于浮动的承力圆盘218的中央。这样，断绳的瞬间，处于被压缩状态的该蓄能弹性元件230的复原力，便可驱动其下方的承力圆盘218位移，从而借助与承力圆盘218固结的感应钢丝拉绳208，致动紧急制动装置B1，于断绳之际制停轿厢200。实际上，如后所述，紧急制动装置B1也可以应用于例如自动扶梯中，以滑靴的重力/弹力转矩为致动力来应对驱动链条的断开和过度松弛的需要紧急制动的情况。

以下为了说明的简便，假定图1中的两个紧急制动器B1完全相同

参见图2。紧急制动装置B1主要具有作为执行部分的制动机构，以及作为控制部分的操动机构和触发机构AC。其中，制动机构是一个空间楔合式摩擦机构，其具有最佳地绕轴线X形成并最佳地呈至少大致环状的导向件50、摩擦件70、中介件90和阶梯状传动轴210。导向件50的内端面上，设置有一组最佳地绕轴线X周向均布的双向螺旋型导向齿52，其内环侧朝内端延伸的管状基体60的内周面上，最佳地设置有内花键齿，以与同轴线地设置在其内孔中的传动轴210借助花键副不可旋转地相连。传动轴210的轴头部最佳地借助轴承158定位在内周面84a上，其阶梯状凸缘214a则可滑动地定位在内周面84b上。传动轴210，最佳地由阶梯状凸缘214a一端延伸至导轨202，以固定安装随动齿轮110。中介件90可滑转地设置在管状基体60的外周面上，其直接面对导向件50的端面上，设置有与导向齿52呈互补式构造且相互恒久地嵌合在一起的一组螺旋型导向齿92，以构成最佳地绕轴线X回转的面接触型双向转动导向机构G。

再结合图3进行说明。为具备轴向力封闭功能和便于安装，摩擦件70 被最佳地设置成方形袋形构件，其绕轴线X形成的内周面84的轴向中部，同轴线地设置有最佳地为平面型的盘形环状周向凹槽78。该周向凹槽78的约半周的内表面，最佳地沿两相互平行的切线方向H和H′延伸至摩擦件70的外表面88，并形成等截面的矩形入口82。周向凹槽78的径向内表面80，因而延伸成具有U字形横截面形状的非闭合式内径向表面。相互嵌合并安装好弹性元件150的导向件50和中介件90，可由入口82直接纳入周向凹槽78，并被轴向贯穿于摩擦件70内孔中的传动轴210径向定位。摩擦件70的底部，例如径向上背离入口82的一端，设置有可借助螺拴等固定连接至轿厢200的包括有一组安装孔83的板状连接凸缘86。当然，该凸缘86也可设置在摩擦件70的端面上，摩擦件70因此可呈圆环形状。

实际上，轴向力封闭的袋形摩擦件70也可以是一个组合构件。例如，借助诸如焊接、铆接、螺栓或过盈地设置至少一个环形箍之类的紧固连接方式，通过轴向对接或径向对接，将两个设置有中心圆孔、或两个至少大致对称的半圆壳式限力元件，紧固成如图2所示的摩擦件70。相关结构的更详细说明和图示， 可参见上文所整体结合的两项专利申请，此处不作进一步说明。

继续参见图2，周向凹槽78分别设置有回转型的牵引摩擦面72和传力摩擦面74。其左端的牵引摩擦面72，与设置在中介件90无齿端面上的回转摩擦面104摩擦相连，构成回转型面接触牵引摩擦机构F1。其右端的传力摩擦面74，与设置在导向件50无齿端面的传力摩擦面58摩擦相连，构成可与导向件50直接传递摩擦转矩的回转型面接触传力摩擦机构F2。牵引摩擦机构F1和转动导向机构G，共同组成端面型空间楔形机构，该机构再与传力摩擦机构F2一起，构成紧急制动装置B1的轴向力封闭的空间楔合式双向摩擦/制动机构。

应该指出的是，本申请“直接传递摩擦转矩”的含义是指，转矩在两构件间的传递路径仅经过一个摩擦机构，而不经过任何第二个其它机构，其与该摩擦机构所具有的摩擦面/片的数量没有任何关系。

应该注意的是，鉴于具备全周向面接触摩擦的特点，紧急制动装置B1中应最佳地加注有助于散热的制动液或冷却液，以形成湿式摩擦环境。同时，还应在摩擦件70等构件的摩擦表面或内部，参照公知技术，最佳地设置相应的彼此连通的例如径向通道。相应地，应以诸如焊接、铆接、胶接、径向螺钉之类的紧固或非紧固连接方式，将用于封住入口82的封口件190，设置在摩擦件70的开口表面88上。并对其它相关部位也予以密封。例如，给轴承158附装上未示出的密封圈或轴承盖。

显然，由于盘形环状周向凹槽78被最佳地设置成平盘状而非锥盘状，因此，制动装置B1在理论上可以不要求导向件50和中介件90的组合与摩擦件70之间的同轴度精度。也就是说，可以不对制动装置B1中的转动导向机构G、牵引摩擦机构F1和传力摩擦机构F2三者之间以及三者与轴线X的同轴度提出专门的要求，只要其两个面接触回转摩擦副垂直于轴线X，以及仅具有几乎不可察觉的相对转动的导向件50和中介件90相互间同轴线设置即可。而相对现代工艺，保证该两个环状构件之间的同轴度又是一件简单和低成本的劳动。因此，这将显著降低制作、装配和使用制动装置B1的要求和成本，显著优越于完全相反的现有楔合技术。

还应指出的是，周向凹槽78呈环状和入口82呈等截面矩形，均是实现本发明的最佳但并非必需设置。实际上，只要能够纳入诸如导向件50和中介件90，周向凹槽78和入口82可以具有任意形状和不等截面。比如，周向凹槽 78的横截面可以呈矩形，入口82的横截面可因两个延伸切线方向H和H′不相互平行而呈扩口喇叭形。同样道理，摩擦件70的内周面84也不必需周向封闭和对应于贯通式内孔，其完全可以呈例如大致半周的U形开口状并对应于一个盲孔，只要在该内周面84上可以设置出用以收纳诸如中介件90之类的回转构件的大致半周的周向凹槽78即可。

另外，如果需要，摩擦件70也可以是周向非完整的袋形构件。即，当需要轴向延伸例如导向件50的管状基体60以致其不能径向通过入口82时，可在入口82处的轴向一端设置周向缺口。例如，将位于内周面84b一端的正好半周的内周面，沿平行于H或H′的两条相互平行的切线方向，径向延伸至摩擦件70的外表面88，并形成一个允许管状基体60置入/通过的缺口。于是，内周面84b同样延伸成具有U字形横截面形状的非闭合式内径向表面，摩擦件70变成为一个形似砝码的U形开口件。当然，此时应在扩大的入口82中最佳地设置一个与该入口具有互补式构造的弧形压件，以径向定位管状基体60。

有关轴向力封闭结构及袋形构件的更多变型的图示和说明，可参见上文所整体结合的两项专利申请，以及本申请人提出的名为具有袋形构件的空间楔合式摩擦超越离合器，并全文结合于此的中国专利申请201020563404.9，本申请不作进一步说明。

虽然依靠周向惯性或者依靠0＜λ≤ζ的升角λ的特别设置均可致使中介件90入楔，但为确保摩擦/制动机构快速和可靠地楔合，紧急制动装置B1还最佳地设置有弹性预紧机构。该机构主要包括一个螺旋压簧式预紧用弹性元件150，其套设在转动导向机构G的外周面上，并分别抵触至导向件50与中介件90两者外周面轴向外端的径向凸缘，参见图2。这样，借助摩擦件70相对中介件90的转动，牵引摩擦机构F1可建立起持续的摩擦连接关系和相应的牵引转矩，以便在第一时刻牵引着中介件90完成入楔动作。

下面再结合图4A来说明转动导向机构G的详细关系和结构特征。其中，最佳地具有梯形横截面且径向延伸的每对端面式螺旋型导向齿52和92的相互面对的导向面54和94，均被互补地构造成螺旋型齿面，两者周向相互贴合后，便可形成对应于不同圆周方向的两组面接触的螺旋式导向摩擦副。优选地，分别朝向不同圆周方向的两组导向面54a和94a以及54b和94b的两个互补的升角λ_a和λ_b，均对称地等于λ。并且一般地，0＜λ≤ξ，允许过载打滑时，ζ＜λ≤ξ，绝对不许打滑时，0＜λ≤ζ(当ζ＞0)。显然，如果只需传递单向转矩，升角λ_a和λ_b中的一个，可以最佳地等于平行于轴线X的90度。例如，将其中的一组导向面54b和94b，设置成最佳地平行于轴线X的非导向面56和96，以保证双方周向抵触时不会导致楔合，参见图4B。优选地，所有导向齿52a和92a的齿高，均被设置成不妨碍对应于不同圆周方向的两组导向面54a和94a以及54b和94b在轴向上的同时贴合，亦即各自的齿顶与各自所处齿槽槽底面的轴向最小间距δ最佳地大于零，以保证转动导向机构G的周向自由度ε/间隙可以等于零。

容易理解，导向件50端面上的多个导向齿52，实际上就是空间楔形机构的楔形齿，其导向面54a和54b分别朝两个圆周方向逐渐地轴向靠近摩擦件70的回转型牵引摩擦面72，并与后者分别围成两组各包括多个的沿周向延伸的 端面楔形空间。而设置在该多个楔形空间中的多个导向齿92就是楔合子，其最佳地相互合并成一个零件，即整体环状的中介件90。

另外，所有导向齿52和92的齿高和齿宽，均设置成致使制动装置B1的，或者说是致使转动导向机构G中导向件50与中介件90的轴向自由度δ大于等于零，以及周向自由度ε大于零。因此，当导向件50与中介件90处于在两个圆周方向上均不相互抵触的周向相对位置时，空间楔形机构将进入可任意自由转动的工况，对应地，紧急制动装置B1进入解楔式分离工况。

为按需要保持住该分离工况，也就是按需要赋予或撤销空间楔形机构的入楔能力，操动机构包括一个设置在导向件50与中介件90之间的周向限位机构CM，其具有大于等于零的周向自由度。该周向限位机构CM的至少包括一个的一组限位凸起68，是一个由中介件90内周面内径向地延伸至限位凹槽118中的径向销。参看图2、4A，限位凹槽118则以大致V形缺口状的形式，对应地设置在可轴向移动的一组轴向爪124头部的端面上。该至少为一个的轴向爪124，最佳地周向均布在限位环120内径侧的环形端面上，并穿过位于阶梯状凸缘214a外周面的轴向延伸型缺口，沿传动轴210的外周面，可滑动地轴向延伸至设置在管状基体60相应端面上的轴向延伸的基准槽126中。限位环120则可滑动地套设在凸缘214a外端阶梯状凸缘214b的外周面上。

显然，上述轴向延伸型缺口也可最佳地用作基准槽126。

设置上，周向限位机构CM各结构要素之间具有这样的效果。即，当限位凹槽118分别移至不收纳和收纳限位凸起68的两个轴向位置时，中介件90在两个圆周方向上将对应地能够和不能够周向抵触至导向件50，并被对应地赋予和撤销入楔的能力。该两个轴向位置的最小距离等于L，参见图4A。

因此，触发机构AC的任务，就是致动操动机构，以轴向移动限位凹槽118，并使其轴向移动距离L′≥L。参见图2，触发机构AC包括一个响应于离心力而动作的离心装置。该离心装置包括至少具有一个的一组扇形连杆40、连杆22、离心配重20和拉簧式限力弹簧38，以及环状随动座环30等。其中，具体为钢球的离心配重20固定在连杆22的外端，连杆22中部的轴向内侧通过铰接销24，铰接至位于随动座环30外周面径向凸耳32的凹槽中。随动座环30不可旋转地套设在位于凸缘214b外端传动轴210的外周面上，也就是间接地设置在用作转动件的导向件50上，并被同轴线地设置于其外端的复位弹簧154和卡环184轴向上弹性限定。扇形连杆40径向外侧的凹槽通过铰接销26铰接至连杆22的内端两侧，其圆心处的耳状凹槽通过铰接销28铰接至位于限位环120外周面的径向凸耳两侧。限力弹簧38连接至随动座环30和限位环120双方的任意两点之间，图2中连接至铰接销24和28的方案显然不是最佳，仅仅为了便于绘图和说明。实际上，限力弹簧38也可以是分别连接在随动座环30和限位环120相对端面上的弹簧片。

显然，由公知技术和常识，上述离心装置的几何、质量和弹力等参数可由其转速上限设定值予以对应设定。如图2上半部所示，当传动轴210以低于该设定值转动时，借助凸耳32的凹槽底面34，或者促动环48端面对径向面 42的抵触，铰接销26位于铰接销24与28连线的径向之外的极限位置亦即未触发位置上。离心装置因而稳定地处于未触发状态中，无不必要的振动和磨损，并可长期保持动作的一致性。中介件90受到限位机构CM的周向约束，在两个圆周方向上均不能抵触至导向件50，更不能入楔。如图2下半部所示，当传动轴210的转速超过该设定值时，作用于离心配重20上的离心力，将首先致使连杆22开始外径向翻转，接着在极短时间之内克服限力弹簧38的弹性力并在稍微拉伸该弹簧之后，紧接着致使铰接销26越过其位于铰接销24与28连线上的非稳定临界点，瞬间翻转并抵达其位于该连线径向之内的极限位置亦即触发位置上。离心装置因而处于稳定的触发状态中，限位凹槽118随限位环120一同移至轴向最外端位置上，从而解除限位机构CM对中介件90的周向约束，令其获得在任意圆周方向上入楔的能力。此时，连杆22抵触至凸耳32的凹槽定位斜面36，或者，扇形连杆40的外圆弧面44抵触至随动座环30的内端面。

另外，触发机构AC还最佳地包括一个螺旋促动机构。该机构的座环77同轴线地设置在摩擦件70的端面上，促动环48借助较大升角的螺旋副可转动地设置在座环77外周面上，并被一设置在其与摩擦件70外端面之间的周向复位弹性元件(未示出)，向移向摩擦件70外端面的转动方向持续地弹压/弹拉。未触发状态中，促动环48与扇形连杆40的径向面42最佳地间隙相隔。当促动环48响应于促动信号并克服所述弹性元件的阻力而相对座环77转动时，其轴向导向移动将通过对径向面42的抵触，驱动扇形连杆40径向内转，从而致动触发机构AC。显然，当促动信号具体为断绳信号时，感应钢丝拉绳208最佳地通过弹性元件周向拉动促动环48做出促动转动。而当促动信号具体为诸如电子测量装置发出的高精度超速信号，或者诸如必需紧急制动的停电或故障断电信号时，可借助设置于促动环48径向外侧摩擦件70端面上的常开或常闭电磁继电机构，或者步进电机等(均未示出)，通过例如钢丝绳之类的挠性件，周向拉动促动环48做出促动转动。

无疑，该螺旋促动机构不是唯一的。由公知技术和常识，可以构思出众多的可促动/致动触发机构AC的装置。同样，离心装置也公知地不止上述一种。

如果需要，触发机构AC显然也可以被一个一端可转动地连接至传动轴210，或固定连接至轴承座204，另一端固定连接至摩擦件70的封装壳密封住。

紧急制动装置B1的工作过程非常简单。正常状态中，触发机构AC处于图2上半部所示的未触发状态。中介件90被撤销入楔能力，上下运行中的轿厢200可通过随动齿轮110，带动传动轴210在两个圆周方向上相对摩擦件70自由地任意转动。而一旦轿厢200超速上升或下降，传动轴210的转速必然超过其上限设定值。于是，作用于离心配重20的离心惯性力将克服限力弹簧38的拉力， 在极短的时间内使离心装置如上所述地产生径向翻转动作，从而致使触发机构AC触发周向限位机构CM，以将后者的限位环120轴向拉出，最终解除后者对中介件90的周向对中式限制，从而赋予中介件90自由入楔的能力，也就是赋予制动机构摩擦制动的能力。无疑，利用诸如离心配重20的径向位移，或者扇形连杆40的外圆弧面44的轴向移动，或者位于摩擦件70的对应于周向凹槽78的外表面上的应力传感元件的应变电信号，还可触动相应信号开关，或直接发出电信号，以发出相应指令或执行相关安全操作。

于是，当导向件50继续地沿图4A中例如箭头P所指方向相对摩擦件70作驱动转动时，摩擦件70将借助牵引摩擦机构F1的空载/牵引摩擦转矩，牵引着转动导向机构G的中介件90，相对导向件50沿箭头R所指方向作转动导向运动。该转动导向运动所产生的轴向移动/胀紧力，在将导向齿92瞬间楔紧在导向面54a和牵引摩擦面72所围成的端面楔形空间中，也就是中介件90将导向件50与摩擦件70楔合成一个摩擦体，牵引摩擦机构F1因而轴向接合的同时，该胀紧力还将导向件50即刻胀紧在摩擦件70的另一个内端面也就是传力摩擦面74上，以形成轴向力封闭式抵触连接的方式，致使传力摩擦机构F2也同步接合，并将导向件50与摩擦件70直接连接成一个摩擦体。

因此，紧急制动装置B1随着空间楔形机构的楔合而接合。由管状基体60内孔中的传动轴210传入的基于轿厢200的重力和运动惯性的驱动转矩M₀，分成经由转动导向机构G和牵引摩擦机构F1传递的楔合摩擦转矩M₁，以及经 由传力摩擦机构F2直接传递的传力摩擦转矩M₂，分别传递给摩擦件70，并最终作用和终止于不可转动的轿厢200。其中，M₀＝M₁+M₂。显然，上述轴向胀紧力、楔合力和各摩擦力的大小，均完全自适应地正比于M₁，也就是驱动转矩M₀。

无疑地，由于周向上的对称性，导向件50沿图4中箭头R所指方向相对摩擦件70转动时的工作过程，自然完全类似于上，所以无需重复说明。

这里应特别说明的是，如上所述，紧急制动装置B1仅在具有ζ＜λ≤ξ的设置中，可以获得自适应地相对驱动转矩过载打滑的摩擦制动功能，但前提是转矩必需由导向件50向摩擦件70传递，也就是沿如上所述的路径方向传递，而不是相反。具体地，由动量矩定理/动量定理的运动学基本常识可知，基于轿厢200的重力和运动惯性的驱动转矩M₀是一个有限量，其不足以驱动具备相当大转动惯量的轿厢200绕轴线X的转速，在制动装置B1接合制动的瞬间产生阶跃式的飞升，尤其是在轿厢200被限制摆动，或者图1中的左右两个制动装置B1的传动轴210具有互反的旋转方向之际(齿条面对相反方向设置时)。所以，具有ζ＜λ≤ξ设置的制动装置B1的上述楔合式制动接合过程，必然是一个自适应地出现短暂的过载式摩擦滑转的过渡过程，直至轿厢200被制停在齿条202上为止，不会产生有害冲击。整个摩擦滑转制动过程中，楔合式制动转矩/轴向接合力将始终自适应地等于或对应于驱动转矩M₀，不会小于M₀，更不会等于零。即，不会制动失效。于是，本发明以刚性楔合的纯机械结构，获得了自适应式ABS防抱死的制动效果，而且还自适应地具有最佳的打滑时间，其打滑时间与轿厢200满载或空载相关度不大，该特性特别优于自动扶梯中的严重相关的现有技术。

另外，具有0＜λ≤ζ(针对ζ＞0的情况)设置的紧急制动装置B1，将如上所述地具有无滑转/动的瞬时制停特征，与现有技术中无弹性缓冲的安全钳装置一样，致使轿厢承受很大冲击。当然，只要在轴向力封闭式抵触连接的除导向摩擦副之外的路径中的两个轴向抵触面之间，加入诸如碟簧的至少一个弹性元件，即可利用转动导向机构G的对应于该弹性元件的可压缩量的相对滑转爬升，对该制停过程予以有限程度的缓冲(相当于现有技术)。例如，将该弹性元件以间隔一个与传动轴210不可旋转相连的盘形圆环的方式，设置在传力摩擦面58和74之间，或者直接设置在图5中的支撑端面189与224之间。更为详细的相关结构图示和说明，可参见全文引用于此的，由本申请人于本申请同日提出的名为空间楔合式摩擦连接器的中国专利申请。

紧急制停之后，如果需要解除该制停状态，只需手工或借助相应圆环将连杆22内径向地同步按压至未触发位置即可。此时，随动座环30将自然地轴向移离凸缘214b，并压缩复位弹簧154。随后提升或降下轿厢200，传动轴210将产生解楔转动，限位环120便可在复位弹簧154的弹力作用下，于限位凹槽118第一次周向对准限位凸起68并将其收纳之际，与随动座环30一道同步 地轴向回复至其稳定的未触发位置。一般地，在不知道楔合方向的情况下，完成上述解楔转动最多只需要上下曳引轿厢200各一次。而当转动导向机构G具有图4B的单向齿设置时，也就是紧急制动装置B1只具有防坠落的制动功能时，则只需一次提升便可解楔。

另外，对于响应于曳引钢绳断开，其它检测机构给出的超速电信号，或者故障断电等信号而需要紧急制动的情形，可依照如上所述的方式致动促动环48，其后的工作过程则完全同上，已无需重复说明必要。

另外，当紧急制动装置B1用于例如自动扶梯的防断链和防超速制动时，只需将传动轴210直接用作其从动链轮的轮轴，或由其充当，或与其耦合，并将感应钢丝拉绳208的另一头，参照公知技术连接至感应滑靴即可。例如，参照专利文献CN101513973A。这样，制动装置B1既可用于驱动链条断开和过度松弛时的紧急制动，也可同时用于梯级链/台阶链超速运行时的紧急制动，以及故障断电时的紧急制动，更可同时用于正常断电停机的工作制动。而且没有冲击，更节省一个工作制动器。当然，此时应将触发机构AC中的开关式离心装置变型为渐变式动作机构，以省去正常起动前需要人工复原该装置的麻烦。例如，将拉簧式限力弹簧38简单地改为设置于随动座环30和限位环120之间的限力压簧，或者参照公知技术的其它方案执行。这样，触发机构AC便具有自动复位的能力，工作时直接起动即可。即便在紧急制动后，即便用于曳引电梯，也只需以点动方式提升一次梯级/轿厢200，即可于解楔之际令触发机构AC自动复位。

有必要指出的是，紧急制动装置B1用于自动扶梯/移动人行道的制动时，其自适应于负载转矩大小的楔合式制动转矩，将令其很容易具有稳定的制停距离和制停时间。明显地优于制动转矩不是因满载而显得相对不足，就是因空载而显得相对过大，或者因使用永磁同步电动机而显得相对过大，因而不易满足规定的制停时间和制停距离的现有技术。

另外，在无需双向制动，尤其是在自动扶梯的仅需单向制动的应用部位，紧急制动装置B1中的导向齿52和92，应最佳地设置成如图4B所示的锯齿形。此时，只要以一个受方向开关控制的诸如电磁继电机构按如上所述的方式驱动促动环48转动，也就是人为地将触发机构AC维持在触发状态，即可简单、可靠地于逆转零时刻实现制止自动扶梯逆转的功能，且无丝毫冲击的可能。

至此不难发现，紧急制动装置B1与现有技术的安全钳装置一样，均完全经由力封闭的面接触摩擦机构传递摩擦转矩，因此显然地，依据本发明的紧急制动装置B1具有至少不差于该现有技术的传动能力和结构强度。但由于本发明的技术方案完全基于可循环回转的空间楔合式摩擦制动机理，并具有轴向力封闭的湿式独立封闭结构，制动时并不对外产生高温高热和火花。而且，齿轮齿条不用于动力传动，不担心一般污染，无需高精度和精维护，只要能保持啮合关系和基本强度即可。因此，本发明的应用显然无关于具体的使用环境，无论室内室外地上地下，或者是否易燃易爆场所，均具有明显的通用性，其结构强度和转矩容量也显然优于现有技术，并具有显著为高工作寿命。同时，其显然拥有更小的体积和质量。而作为一个系统，其省去了体积庞大和安装调试麻烦的限速器系统，提拉连杆系统等等，其整个制动系统集中于一处，工作参数和精度全由制造者决定，大大方便了现场安装和维护修理。因而，在大幅降低系统复杂程度，大幅降低制作、安装调试和维护成本的同时，本发明更拥有远远为小的系统体积，简单而紧凑的结构，以及显著为高的工作一致性、可靠性和安全性。

对于矿用罐笼/斜坡车厢等没有齿条的情形，可以通过设置该导轨式齿条或直接使用制动车轮等的方案，由例如车轮与导轨之间的摩擦力来制动车厢。

更值得指出的是，依据本发明的紧急制动装置，还具有操纵简便且易于线控的优点，以及可最方便地集中实现分别或同时基于断绳/断链、超速、故障断电和正常停机/停电等多种机械/电信号中的任何一个而独立触发制动动作的优点，并因此可同时用作工作制动器。

容易明了，响应于断绳/断链的机械拉动信号，以及响应于超速、故障停电和正常停机/电等电信号的触发式致动，也可按不影响离心式触发机构AC的方式，直接触发限位环120。例如，在限位环120与随动座环30之间设置一个螺旋压簧，在限位环120的径向凸耳与摩擦件70之间空套一个盘形环，将扇形连杆40改为铰接至该盘形环，将促动环48改为抵触至限位环120的径向凸耳。

作为本领域的技术人员不难想到，为应对慢速运行的升降设备，例如，针对以永磁电机为动力源的自动扶梯等，可借助适当设置连杆22的长度，或者将 包括离心装置的触发机构AC设置在与传动轴210耦合的增速装置上，再通过诸如钢绳的挠性连接件拉动促动环48的方式，来实现紧急制动的发明目的。而如果需要，紧急制动装置B1显然也可固定在轿厢200内部空间的顶面上，齿条202可以设置有花键齿，圆柱销齿或者销型齿等等。

同样不难想到，触发机构AC并不必需具有立体结构，其也可以具有只存在两个互反的开关式稳定工位的平面结构，例如利用文献CN101356114A中所述的可动配重机构21。即，将可动配重机构设置于具有阻挡限位环120弹性外移的卡爪的行星式座板上，利用触发后静止挡块对可动配重机构的径向触碰，转动该行星式座板，从而致其卡爪周向转动，最终解除其对限位环120轴向阻挡。

由上述说明不难看出，本发明的操动机构最佳地具体为周向限位机构CM的目的，就是将中介件90可靠地限定在相对导向件50的特定的周向位置上。在该位置上，中介件90将不可能入楔。即，中介件90不可能进入将导向件50与摩擦件70可驱动地连接/结合/楔合成一个摩擦体的工作过程和状态。所以，周向限位机构CM不受形式上的限制，本发明并不要求中介件90必需保持与导向件50的严格对中，也不要求该机构必需直接设置在两构件或其端面之间。其限位凸起68和限位凹槽118，可以分别直接或间接地设置在中介件90和导向件50上。例如，图2中的凹槽118，就是间接地设置在导向件50上。

还应该指出的是，为谋求更大的设计自由度和使空间楔形机构更容易楔合或解楔，本发明还具有各种提升极限角ζ和ξ数值的技术手段。包括，将转动导向机构G的导向面54和94设置成倾斜式螺旋型齿面，将牵引摩擦机构F1的摩擦面72和104设置成截锥面，以致使轴截面内导向面54和94或摩擦面72和104与轴线X的夹角/半锥顶角不再等于90度，而是等于0～180度之间的其它值；将牵引摩擦机构F1设置成多摩擦片式摩擦机构；以及，将具备更大摩擦系数的材料或元件附装至摩擦面72和104中的至少一个上。例如，在静摩擦系数均为0.10时，制动装置B1中的ζ和ξ分别等于0度和11.4度，而只需将牵引摩擦机构F1的摩擦面设置成半锥顶角等于30度的截锥面这一个措施，上述极限角便分别升至5.6度和17.02度。这里应顺便提及的是，本说明书已经给出 了关于极限角ζ和ξ的清晰的文字定义和说明，无需付出任何创造性的劳动，本领域的普通技术人员均可据此推导出其函数关系式/计算公式。

由常识可知，为增大同等直径时紧急制动装置B1的转矩容量/传动能力并降低轴向内力，牵引摩擦机构F1和传力摩擦机构F2也可依公知技术，被如上所述地分别或同时设置为多摩擦片式摩擦机构，并因此而具有数量上多于一个的一组牵引摩擦副或传力摩擦副。例如，参见图2，依照公知技术并借助设置在通孔或外周面缺口中的两组轴向销，将轴向上分别介于摩擦面72与104以及传力摩擦面58与74之间的，各至少包括一个的各一组环状外摩擦片，不可旋转地连接至牵引摩擦面72和传力摩擦面74，再借助诸如花键副，将对应的各至少包括一个的各一组环状内摩擦片，以与上述外摩擦片轴向交错排列的形式，分别相应地且不可旋转地连接至位于传力摩擦面58和回转摩擦面104内环侧的环形端面凸缘的外周面。

容易想到，如果在传力摩擦面58和74之间再轴向对称地设置一个中介件90，并与导向件50及摩擦件70分别对称地组成再一个转动导向机构G和牵引摩擦机构F1，制动装置B1将不再具有传力摩擦机构F2而是同时具有两个共用同一个摩擦件70的牵引摩擦机构F1。此时，分别抵触至两个中介件90的弹性元件150，应最佳地具有致使该二构件周向同步联动的功能。

需要说明的是，如定义中所述，本发明没有对转动导向机构G及其导向齿52、92作出具体限制，其不必需具有最佳的螺旋齿结构。因此，该机构G及其导向齿可具有任意具备转动导向功能的形式和形状。导向齿可按离散形式设置在端面/周面上，也可按诸如单头或多头螺纹的形式，周向延续地设置在相应的内/外周面上。而在后一种设置形式中，其可最佳地设置成具有诸如矩形、梯形、锯齿形或三角形等截面形状的螺旋齿。同样道理，只要能够最佳地实现轴向的互补式贴合/抵触，牵引摩擦机构F1和传力摩擦机构F2的各自两组回转摩擦副的截锥式回转型摩擦面，可以基于任意曲线/母线回转而成，并可以是设置有用以散热或排除液体/气体的沟槽的非连续表面。更多和更详细的相关图示和说明，可参见上文所整体结合的两项专利申请，此处不作进一步说明。

实施例二：无级支撑式紧急制动装置B2

如图5～6所示，紧急制动装置B2是对紧急制动装置B1的改进变型。其中，未示出随动齿轮110和轴承座204等。

首先，紧急制动装置B2是包括两个转动导向机构的并联式空间楔形机构。其中，具有0＜λ≤ζ设置的转动导向机构Ga的导向齿92a和52a，分别设置在中介件90的内环侧和导向件50a上。具有ζ＜λ≤ξ设置的转动导向机构Gb的导向齿92b和52b，分别设置在中介件90的外环侧和导向件50b上。导向件50b的位于导向齿52b径向内侧的环形区域，设置有端面型周向凹槽。活动地收容在该周向凹槽中的导向件50a，最佳地通过花键连接方式，不可旋转地连接在该凹槽的外周面上，从而与导向件50b形成周向一体。同时，具体为碟形弹簧的至少一个弹性元件100以预压紧的形式，设置在导向件50a和该周向凹槽的壁面之间。导向件50a被一个设置在其与中介件90之间的管状基体60外周面上的卡环184轴向限定住。

相应地，周向限位机构CM的对中式限位凸起68，变型为丝状的直线弹簧，其内径端贯穿性地设置在位于管状基体60的径向通孔中，其外径端最佳地固定在中介件90内周面的径向孔型对中式限位凹槽118中。该两个径向孔的相邻部分最佳地呈截锥形，以允许中介件90相对导向件50作有限的周向和轴向弹性位移，并具有这样的设置效果。即，无外力作用之际，限位凸起68可致使中介 件90与导向件50a、50b双方轴向间距持续地弹性收缩至最小，并最佳致使转动导向机构Ga和Gb的对应于两个圆周方向的周向间隙，均分别等于零和大于零。且在过载时，当导向齿52b与92b双方周向上开始相互抵触之际，对应于导向齿52a与92a的转动导向作用的轴向压缩，并未致使导向件50a和50b相互间在轴向上开始间接的刚性抵触。

于是，紧急制动装置B2被强制楔合过程初期的摩擦转矩，具有对应于碟形弹簧弹性力的线性上升的特点。并且，对应于转动导向机构Ga的具有弹性楔合力的空间楔形机构，同时还发挥着导引和保障对应于转动导向机构Gb的具有刚性楔合力的空间楔形机构绝对楔合的作用。

其次，摩擦件被设置成力封闭的组合式袋形构件，由摩擦件70和作为袋形构件的限力元件180不可旋转地相连而成。其中，限力元件180与图2中的摩擦件具有完全相同的构造。为与限力元件180不可旋转地相连，大致呈环状的摩擦件70的外周面上，设置有以互补的方式沿入口82最佳地径向延伸至开口表面88的凸缘式力臂75。其两个周向侧表面，即是可分别与入口82的两个周向壁面同时互补式地啮合，并传递转矩的传力特征曲面。

容易理解，也可将中介件90与摩擦件70合并成一个零件，将不可旋转地连接至导向件50的传动轴210，变型为不可旋转地连接至增设在传力摩擦面58与74之间的盘形圆环的内周面。这样，该变型中的单一导向件将作为被支撑件而与限力元件180构成组合式袋形导向件，而摩擦件将由盘状圆环充当。

第三，操动机构包括一个转动导向式无级支撑机构SS，用以强制建立或撤销双向摩擦/制动机构的轴向力封闭式抵触连接。该机构SS包括作为被支撑件的摩擦件70、支撑件220以及限力元件180，参见图5。大致呈环状的支撑件220，以轴向上可同时刚性抵触至摩擦件70和盘形端部188b的内端面也就是支撑端面189，以及可作有限转动的方式，设置在摩擦件70与限力元件180之间。

实际上，无级支撑机构SS是一个以支撑件220为中介件且具有极限角ξ′的又一个空间楔形机构，其最佳地设置有类似图4B所示的单向型转动导向机构UG。该导向机构UG的两组具有互补式构造的单向螺旋型导向齿62和232，分别设置在摩擦件70和支撑件220的相互面对的圆环形端面上，以使两者转动导向地抵触相连。无疑，导向齿62和232也可分别设置在支撑端面224和189上。参见图4B，导向齿62和232最佳地呈锯齿状齿形，二者设置有升角为λ′的螺旋型互补式导向面，最佳地平行于轴线X的非导向面。其中，λ′≤ξ′，ξ′的定义同于ξ。

为保证摩擦件70、支撑件220与限力元件180的同轴度，支撑件220的内径侧还设置有向两端延伸的环形端面凸缘226，分别可转动地连接至摩擦件70的阶梯内周面，以及位于限力元件180的盘形端部188b的阶梯内周面84b。

另外，支撑件220的外周面上最佳地设置有大致沿入口82径向延伸的扭转力臂222。参见图6，该力臂222具有周向上适当向内倾斜的周向侧表面228，可使该力臂222与入口82的两周向壁面之间最佳地具有转动间隙，并保证支撑件220相对摩擦件70具有足够的周向自由度ε′。这样，相对限力元件180转动支撑件220，便可在该周向自由度ε′之内，以相互抵触的回转型支撑端面224和 189为基准面，轴向无级地调节摩擦件70的被支撑高度/被推离距离。该调节可推动摩擦件70将中介件90和导向件50无间隙地刚性压紧/抵触在传力摩擦面74上，或者撤销该刚性压紧/抵触状态，从而不受阻碍和强制性地建立或撤销双向摩擦/制动机构的轴向力封闭式抵触连接，并最终迫使空间楔形机构在两个圆周方向上可靠地入楔或解楔。

其中，导向件50和中介件90的组合、摩擦件70、支撑件220三者在周向凹槽78中的轴向自由度/间隙δ′，大于零但小于等于上述周向自由度ε′所对应的转动导向运动的轴向移动距离ε′×tgλ′。优选地，可在例如传力摩擦面74与摩擦件70之间设置螺旋压簧，或者，在限力元件180的相应径向孔中设置直线钢丝弹簧，分别由中介件90一端持续地抵触至摩擦件70的外径向凸缘(未示出)，以使非制动分离状态中的轴向自由度/间隙δ′，始终位于摩擦机构F1或F2的摩擦面之间，从而降低摩阻和磨损。或者，如图5所示，设置一收缩式螺旋拉簧152，其两个端头分别嵌入位于摩擦件70内周面，以及位于盘形端部188b的内周面84b上的径向孔中。

第四，无级支撑机构SS还最佳地具有为其提供支撑转矩的驱动机构。该机构主要包括一个设置在转动导向机构UG外周面上的螺旋拉簧式蓄能弹簧156，其两个环状端头分别套接在位于力臂75和222两者相对端面上的两个凸销上，以将两相邻导向齿62和232双方的导向面向相互贴紧的方向持续地弹拉。

第五，制动装置B2还包括一个受触发机构AC控制的闩锁机构BL，用以允许无级支撑机构SS进入支撑工况。该闩锁机构BL主要包括控制用行星组合轮和触发件130。其中，行星组合轮的行星轴160，可转动地设置在盘形端部188b的位于力臂222径向之外的轴向通孔中，固结于其内端的联动齿轮162与设置于力臂222外周面上的部分轮齿168啮合，固结于其外端的板状摆臂式锁止件164的外径端，被触发件130的径向延伸的钩状卡爪132钩住/卡合。该触发件130借助轴销142可转动地铰接在盘形端部188b的外端面上。

当闩锁机构BL进入闭锁工况时，锁止件164将被触发件130限制转动，静止的联动齿轮162通过与轮齿的168啮合，可将无级支撑机构SS稳定地维持在蓄能的非支撑状态中，如图5上半部和图6所示。当闩锁机构BL进入解锁工况时，锁止件164便立即恢复自由，支撑件220将在蓄能弹簧156的周向拉力作用下，相对限力元件180也就是相对摩擦件70快速转动，例如按顺时针方向。在转动导向机构UG的作用下，摩擦件70将即刻被导出δ′的距离并抵触至中介件90，从而建立起双向摩擦/制动机构的轴向力封闭式抵触连接，强制性地迫使空间楔形机构在任意圆周方向上可靠地入楔，并进而致动紧急制动装置B2，如图5下半部所示。同时，随动中的联动齿轮162将致使锁止件164转至如图6中双点画线所示的位置，例如按逆时针方向。触发件130将自由地处于限位销 144和146所限定的区间内，不会引发有害碰撞。紧急制动之后，只需旋转锁止件164克服蓄能弹簧156的反力至被触发件130再次钩住/卡合，即可将紧急制动装置B2恢复至非制动状态。

继续参见图6。触发件130最佳地是一个形如“⊥”的倒T字形构件，或L字母形构件。其触发爪136用于并联地接受来自诸如超速、断绳/链、故障停电和正常停机/电的电信号/机械信号，并可如第一实施例中所述地产生所需的触发动作。显然，响应于这些信号的动作，应该是内径向地刚性触动触发爪136。而来自离心装置的机械超速信号，则通过超速时离心配重20对触发爪134内径侧的弧形凸起138的触碰完成。无疑，对触发爪134和136的触碰，均可导致触发件130顺时针地转动，并解除其钩状卡爪132对锁止件164的闩锁式周向阻挡。

应该指出的是，为了作图和说明的方便，图5中的闩锁机构BL被画至轴向剖面上，且图6中的离心装置具有最简结构。该装置的块状或球状的离心配重20，通过限力弹簧38直接连接在随动座环30的外周面上，后者则通过D字形非圆配合的形式，固定连接至传动轴210的位于盘形端部188b外的最小端。当然，为提高离心装置的动作一致性和可靠性，应该参照公知技术，将其最佳地设置成只存在两个互反的开关式稳定工况的平面装置，如参照文献CN101356114A中所述的可动配重机构21。

必须指出的是，参照前文所述，无级支撑机构SS的导向升角λ′被设置得越接近于极限角ξ′，单独驱动支撑件220作分离解楔转动的转矩就越接近于零，理论上，该转矩随着λ′等于ξ′而等于零。对应地，为提高无级支撑机构SS楔合的可靠性，此情况中蓄能弹簧156提供的弹性力应最佳地达到相对最大。显然，通过旋转锁止件164来驱动支撑件220回到蓄能位置的非支撑状态的转动，应最佳地借助弹性力，并在提升或降下例如轿厢200的过程中，随着中介件90第一次的解楔而完成。而如果转动导向机构G是单向机构，则无需借助弹性力，解楔即可。

实施例三：强制止转式紧急制动装置B3

参见图7，紧急制动装置B3是对紧急制动装置B1的简单变型。其中，未示出随动齿轮110和轴承座204等。

一方面，操动机构包括一个摩擦式止转机构ST，用以强制地建立或撤销对中介件90的摩擦式止转，并迫使其入楔。该止转机构ST主要包括，设置在中介件90外周面的截锥面106，以及设置在入口82中的至少包括一个的一组具有止转面的摩擦式止转件170。该止转件170设置有可与截锥面106至少建立线接触摩擦副的外表面，例如，外截锥面或可互补的部分内截锥面，其通过例如D字形非圆配合的形式，固定连接在阶梯状销轴172的中部周面上。销轴172可滑动地设置在位于入口82两端的摩擦件70的轴向孔81中。套设在销轴172上的压簧式蓄能弹簧156，以传力摩擦面74为支撑面，将止转件170持续地弹压向截锥面106。由传力摩擦面74一端延伸至摩擦件70外端面的销轴172的端部，固结有具有止转缺口176的锁止件174，例如，借助方形孔非圆配合和卡环。该止转缺口176，可沿设置在摩擦件70相应端面上的止转销178轴向滑动。

实际上，只要将止转件170设置成中部具有所述止转面的非圆截面式阶梯轴，例如中部具有截锥面的阶梯方轴，并设置用作锁止件174的钩状尾部，再将蓄能弹簧156的一端头嵌入位于其中部的相应径向孔中，止转机构ST将具有两构件的最简结构。优选地，截锥面106的锥度应最佳地保证其与止转件170间可摩擦自锁。

再一方面，制动装置B3还包括一个受触发机构AC控制的闩锁机构BL。该闩锁机构BL包括锁止件174和触发件130。其中，锁止件174的面对轴线X的一侧，最佳地设置有径向凸起。铰接在摩擦件70外端面的位于该凸起内径侧部位的触发件130，具有如图6所示的结构。其卡爪132可设置在该凸起与摩擦件70的外端面之间，以卡合方式阻止锁止件174移向摩擦件70。

设置上，上述机构具有这样的效果。即，卡爪132轴向阻挡锁止件174之际，也就是闩锁机构BL进入锁闭工况时，止转件170不能抵触至截锥面106。而当卡爪132周向移开至未轴向阻挡锁止件174的所述径向凸起之际，也就是闩锁机构BL进入解锁工况时，止转件170在蓄能弹簧156的作用下，可以抵触至截锥面106，在摩擦止转中介件90的同时，还和转动导向机构G一道，驱使中介件90轴向抵触至牵引摩擦面72，并迫使中介件90因此入楔。

另外，周向限位机构CM和触发机构AC的结构均相同于实施例二。

不难理解，摩擦式止转机构ST也可以是一个径向止转销机构。其至少包括一个的一组销状止转件170，可滑动地设置在如图7所示的径向孔71中，可受控地克服弹性阻力内径向地抵触至中介件90的外周面。驱动其内径向移动的，可以是一个具有内截锥面的管状圆环。

实施例四：外壳回转式紧急制动装置B4

参见图8，紧急制动装置B4也是对紧急制动装置B1的简单变型，并具有最简结构和轴一轴传动形式。其中，未示出随动齿轮110，轴承座204，以及触发机构AC中的如图2所示的离心装置。

首先，导向件50变型为一个具有轴向力封闭功能的环状袋形构件，其实质上是将导向齿52，直接形成在如图3、6所示的袋形构件式限力元件180的盘形环状周向凹槽78的一个内端面上，例如盘形端部188a的内端面上，并使限力元件180具有圆柱形外周面的结果。相应地，周向限位机构CM的限位环120可滑动地设置在其外周面上，并借助位于该外周面上的基准凸起122，以及位于限位环120内周面的轴向延伸的基准槽126，与其不可旋转地相连。优选地，对中凹槽118与基准槽126连成轴向一体。对中凸起68设置在中介件90的力臂95的外周面上。除了没有轮齿168之外，该力臂95最佳地具有相同于力臂222 的结构。至少为一个的螺旋压簧式弹性元件150，设置在位于导向齿92齿底面的凹槽中，并轴向弹性抵触至导向齿52的齿顶面。

显然，由于被制动的袋形导向件50是一个裸露在外的壳体，因此，如图2所示的离心装置式触发机构AC可直接设置于其上，例如，设置在由其盘形端部188a内径端轴向延伸出来的端面凸缘上(未示出)。当然，在如后所述的相关变型中，该触发机构AC也就同时变型为设置在袋形中介件上。

其次，为适应外壳式导向件50旋转的特点，摩擦件70变型为一个盘形圆环，并最佳地借助花键副，不可旋转地连接至由外部轴向延伸至其内孔中的固定轴240。盘形端部188b可滑转地设置在固定轴240的外周面上。

另外，用于设置铰接销28的凸耳，相应地设置在限位环120的沿盘形端部188a的外端面内径向延伸的凸缘的内径向凸起上。

紧急制动装置B4的工作过程相同于紧急制动装置B1，此处不再重复。

应该指出的是，对应用于高速电梯的情形，应最佳地对紧急制动装置B4进行回转平衡。例如，在限位环120内径侧未被填满的入口82的剩余空间中，设置一个例如与该剩余空间最佳地具有互补式构造的弧形平衡元件/配重块。该平衡元件最佳地被径向定位，例如，借助贯穿于其中，并固定连接在入口82两端的轴向孔51中的至少一个固定销。

显然，除去弹性元件150后，紧急制动装置B4与B1一样，均将具有实施本发明的最简结构，三个构件以及最简单的操动机构和触发机构AC。随动齿轮110、传动轴210、轴承158和轴承座204并非必需，例如应用于自动扶梯时。

基于常识，图8中的导向件50可以借助诸如精密铸造、浇铸、压铸或注塑等工艺形成。当然，为了制造的方便，或者为了设置多摩擦片式摩擦机构F1和F2的方便，也可将袋形导向件50变型为由两个不可旋转相连的构件组合成的组合式袋形导向件。其中一个是仅具有轴向力封闭功能的袋形构件式限力元件180，其中另一个是设置有上述径向力臂的导向件。而且，只需将螺旋花键副由导向件50与传动轴210之间，改设至中介件90与传动轴210之间，其中的袋形导向件50就将成为事实上的袋形中介件，或组合式袋形中介件(与摩擦件间接相连)。图5中的摩擦件70与限力元件180的组合，就是组合式袋形摩擦件。

进一步地，上述组合式袋形导向件/中介件中的设置有径向力臂的导向件或中介件，显然也可以作为如图5所示的被支撑件，而成为追加的无级支撑机构SS的组成部分。对应地，应取消弹性元件150，而设置如图5所示的周向限位机构CM，并将图8所示的周向限位机构CM，变型为一个对中式闩锁机构BL。为此，还需将其对中凸起68设置在变型后追加的支撑件220的力臂222的外周面上。

不难理解，如果将图8中的基准凸起122和基准槽126，分别如图2所示地设置在限位环120的内径向凸缘与传动轴210之间，那么由上述说明可知，基 准凸起122或基准槽126中的一个，将以不可旋转相连接的形式，事实上间接地设置在导向件或中介件中的一个上。

如前文所述，虽非最佳，但依据本发明的紧急制动装置，其摩擦件70显然也可用作被制动的转矩输入构件。例如，将图8中的固定轴240与传动轴210的作用互换，取消其触发机构AC，在限位环120的内径向凸缘与盘形端部188a之间设置膜片式蓄能弹簧，在盘形端部188b外端面和旋转的固定轴240上，分别设置如图7所示的闩锁机构BL和触发机构AC。其中，闩锁机构BL的触发件130的卡爪132，可转动地卡合在由限位环120的相应端部轴向延伸出来的凸起的周向或内径向的钩爪与盘形端部188b之间，从而轴向阻挡住限位环120弹性缩回的趋势，直至被离心式触发机构AC触发或被其它信号触发为止。

显然地，如果再将导向件50如上文所述地变型为事实上的袋形中介件或组合式袋形中介件，那么，闩锁机构BL便是直接或间接地设置在该中介件上。

无疑，该变型中的离心式触发机构AC、闩锁机构BL和周向限位机构CM，也可用于图5所示的紧急制动装置B2中，取代相应机构以控制支撑件220的周向位置。当然，单向制动时，周向限位机构CM应最佳地变型为槽道式圆柱凸轮机构，以省去弹性元件150。其中，限位环120显然就是该机构的移动件。

工业适用性

如上所述，依据本发明的紧急制动装置，显然具有普适于卷扬、提升和牵引设备领域的综合能力。而且凭借其优越的技术性能、使用性能以及成本优势，其最适合取代现有技术和相关产品，通用于包括基于钢绳曳引式、链条驱动式以及齿轮齿条驱动式的各种垂直电梯、自动扶梯或移动人行道，以用于它们的防断绳/断链、防超速、防逆转、防故障断电和正常停电/停机时的紧急制动和工作制动。另外，也可用作各种热动力原动机等的防飞车/速制动器。

以上仅仅是本发明针对其有限实施例给予的描述和图示，具有一定程度的特殊性，但应该理解的是，所提及的实施例和附图都仅仅用于说明的目的，而不用于限制本发明及其保护范围，对其进行的各种变化、等同、互换以及结构或各构件位置的更动，都将被认为未脱离开本发明构思的精神和范围。

Claims (27)

1.一种升降设备用空间楔合式防坠落、防超速紧急制动装置，包括：

绕一轴线回转且可轴向接合的至少一个牵引摩擦机构，其具有绕所述轴线回转并均设置有摩擦面的至少大致为环状的中介件和摩擦件，所述中介件和所述摩擦件双方的所述摩擦面可轴向相抵地构成至少一个牵引摩擦副，以传递摩擦转矩；

为所述牵引摩擦机构提供接合力并绕所述轴线回转的至少一个转动导向机构，其具有绕所述轴线回转并均设置有相应导向面的至少大致为环状的导向件和所述中介件，所述导向件和所述中介件双方的所述导向面可轴向相抵地构成导向摩擦副；

直接或间接地设置在所述导向件、所述中介件和所述摩擦件中的一个之上的操动机构，用以至少间接地控制所述中介件的入楔动作；以及

直接或间接地设置在所述导向件、所述中介件和所述摩擦件中的一个之上的触发机构，其响应于输入信号而促动所述操动机构，以至少间接地致使所述中介件入楔，从而致动所述紧急制动装置；

其中，所述导向摩擦副的相互抵触部位的升角λ，大于零且小于等于ξ，即，0＜λ≤ξ，ξ是能够致使所述导向摩擦副和所述牵引摩擦副周向上均不自锁的所述升角λ的取值开区间的小端端点值。

2.按权利要求1所述的紧急制动装置，其特征在于：包括两个绕所述轴线回转的可轴向接合的摩擦机构，其中一个是所述牵引摩擦机构，其中另一个是与所述导向件和所述摩擦件至少不可旋转地分别结合在一起的传力摩擦机构，或者再一个所述牵引摩擦机构。

3.按权利要求2所述的紧急制动装置，其特征在于：所述牵引摩擦机构和所述传力摩擦机构中的至少一个，其两个相应摩擦面是半锥顶角大于0度而小于180度的截锥面。

4.按权利要求3所述的紧急制动装置，其特征在于：所述导向件和所述中介件的所述导向面是螺旋型齿面，其设置在所述导向件和所述中介件的包括端面、内周面和外周面的一个表面上；在轴平面内，所述螺旋型齿面与所述轴线之间的夹角大于0度，小于180度。

5.按权利要求4所述的紧急制动装置，其特征在于：所述输入信号至少包括机械信号和电信号之一，并至少响应于驱动用钢丝绳断开，驱动用链条断开，所述升降设备的运行方向和速度不符合设定值，非正常断电，正常停电以及正常停机中的一种情形而产生。

6.按权利要求5所述的紧急制动装置，其特征在于：所述升角λ大于ζ，即，ζ＜λ≤ξ，其中，ζ是能够致使所述导向摩擦副周向上自锁的所述升角λ的左开右闭式取值区间的小端端点值，也是致使所述牵引摩擦副周向上自锁的所述升角λ的最大值，ξ的含义同上。

7.按权利要求5所述的紧急制动装置，其特征在于：当ζ＞0时，所述升角λ小于等于ζ，即，0＜λ≤ζ，其中，ζ是能够致使所述牵引摩擦副周向上自锁的所述升角λ的最大值。

8.按权利要求5所述的紧急制动装置，其特征在于：所述牵引摩擦机构是多摩擦片式摩擦机构，其数量上均最少为一个且轴向交错排列的两组摩擦片，不可旋转地分别连接至所述摩擦件和所述中介件。

9.按权利要求5所述的紧急制动装置，其特征在于：所述传力摩擦机构是多摩擦片式摩擦机构，其数量上均最少为一个且轴向交错排列的两组摩擦片，不可旋转地分别连接至所述摩擦件和所述导向件。

10.按权利要求1～9任一项所述的紧急制动装置，其特征在于：

还包括至少一个限力元件；以及

所述导向件、所述中介件和所述摩擦件中的至多一个，是至少通过不可旋转的连接方式包括有所述限力元件的力封闭式组合构件，以建立相互之间的轴向力封闭式抵触连接。

11.按权利要求10所述的紧急制动装置，其特征在于：所述导向件、所述中介件、所述摩擦件和所述限力元件之一是袋形构件，用以建立相互之间的轴向力封闭式抵触连接，其设置有绕所述轴线回转的至少大致半周的内周面，以及位于该内周面上的大致半周的周向凹槽和由所述袋形构件的外周面连通至该周向凹槽的入口。

12.按权利要求1～9任一项所述的紧急制动装置，其特征在于：所述导向件、所述中介件和所述摩擦件是袋形构件，用以建立相互之间的轴向力封闭式抵触连接，其设置有绕所述轴线回转的至少大致半周的内周面，以及位于该内周面上的大致半周的周向凹槽和由所述袋形构件的外周面连通至该周向凹槽的入口。

13.按权利要求1～9任一项所述的紧急制动装置，其特征在于：所述触发机构包括离心装置，其具有离心配重，限力弹簧，以及绕所述轴线且直接或间接地设置在转动件上的随动座环，以响应于所述转动件超过设定转速时的离心力而动作，所述转动件是所述导向件、所述中介件和所述摩擦件中的一个。

14.按权利要求10所述的紧急制动装置，其特征在于：所述触发机构包括离心装置，其具有离心配重，限力弹簧，以及绕所述轴线且直接或间接地设置在转动件上的随动座环，以响应于所述转动件超过设定转速时的离心力而动作，所述转动件是所述导向件、所述中介件和所述摩擦件中的一个。

15.按权利要求13所述的紧急制动装置，其特征在于：还包括受所述触发机构控制的闩锁机构，其直接或间接地设置在所述导向件、所述中介件和所述摩擦件中的一个上，以在闭锁工况中，持续地约束住所述操动机构，进而维持住所述中介件的解楔状态，而在受到所述触发机构促动后的解锁工况中，则持续地解除其对所述操动机构的所述约束，以至少间接地致使所述中介件入楔。

16.按权利要求13所述的紧急制动装置，其特征在于：所述操动机构包括周向自由度大于等于零的周向限位机构，该周向限位机构具有至少一个限位凸起，以及可对应地收纳该限位凸起的限位凹槽，所述限位凸起和所述限位凹槽至少间接地分别设置在所述中介件和所述导向件上；当所述限位凸起收纳至所述限位凹槽时，所述中介件在两个圆周方向上均不能自由地入楔。

17.按权利要求16所述的紧急制动装置，其特征在于：所述限位凸起至少具有周向弹性，所述周向限位机构的周向自由度等于零。

18.按权利要求15所述的紧急制动装置，其特征在于：所述操动机构包括绕所述轴线设置的无级支撑机构，其设置在所述限力元件和被支撑件之间，以轴向无级地移动该被支撑件的方式，建立所述限力元件与所述导向件、所述中介件以及所述摩擦件之间的轴向力封闭式抵触连接；所述被支撑件是所述导向件、所述中介件和所述摩擦件中与所述限力元件不可旋转相连的那一个。

19.按权利要求18所述的紧急制动装置，其特征在于：

所述无级支撑机构包括绕所述轴线设置且至少呈大致环状的支撑件，其通过轴向抵触和转动导向两种连接方式，分别连接至所述限力元件和所述被支撑件，所述支撑件的外周面上设置有部分轮齿；

所述无级支撑机构还包括作用至所述支撑件的蓄能弹簧，其用于将所述支撑件持续地弹压向能够致使所述无级支撑机构建立所述轴向力封闭式抵触连接的方向；以及

所述支撑件相对所述限力元件的周向自由度，至少大到致使所述无级支撑机构能够建立所述轴向力封闭式抵触连接的程度。

20.按权利要求19所述的紧急制动装置，其特征在于：所述闩锁机构包括：

可转动地设置在所述限力元件上的行星组合轮，其位于所述限力元件内部的部分，固定有啮合至所述支撑件的所述部分轮齿的行星齿轮，其位于所述限力元件外部的部分，固定有锁止件；以及

可转动地设置在所述限力元件上的触发件，被所述触发机构触发之前，所述触发件可维持与所述锁止件的卡合，以持续阻止所述锁止件的自转，被所述触发机构触发之后，所述触发件将解除其与所述锁止件的所述卡合。

21.按权利要求15所述的紧急制动装置，其特征在于：

所述操动机构包括摩擦式止转机构，其具有不可旋转地且直接或间接地设置在所述摩擦件上的至少一个止转件，用以受控地摩擦抵触至所述中介件，以及，将所述止转件持续地弹压向所述中介件的蓄能弹簧；

所述闩锁机构包括触发件，其可转动地且直接或间接地设置在所述摩擦件上，被所述触发机构触发之前，所述触发件可维持与所述止转件的至少间接的卡合，以持续阻止所述止转件的移动，被所述触发机构触发之后，所述触发件将解除其与所述止转件的所述卡合。

22.按权利要求15所述的紧急制动装置，其特征在于：

所述操动机构包括圆柱凸轮机构和周向限位机构之一；

所述圆柱凸轮机构和所述周向限位机构均具有至少一个凸起，以及，可对应地收纳所述凸起的凹槽，所述凸起和所述凹槽至少间接地分别设置在所述中介件和所述导向件中的一个之上，以及，与其中的另一构件不可旋转相连的移动件之上；

所述圆柱凸轮机构和所述周向限位机构还均具有至少一个蓄能弹簧，其用于将所述移动件持续地弹压向能够致使所述中介件入楔的方向；而当所述凸起收纳至所述凹槽时，所述中介件在两个圆周方向上均不能自由地入楔。

23.按权利要求10所述的紧急制动装置，其特征在于：

设置有两个径向上相互嵌套的所述转动导向机构，该两个所述转动导向机构的两个所述导向件以及两个所述中介件，以所述导向面位于同方向端面上的形式，分别连接成刚性一体，以及不可旋转地连接成周向一体；

两个所述转动导向机构中各自的所述导向摩擦副的升角λ，分别大于零且小于等于ζ，以及大于ζ且小于等于ξ；以及

设置有至少一个弹性元件，其轴向上至少间接地抵触至所述升角λ大于零且小于等于ζ的所述转动导向机构。

24.按权利要求1～9任一项所述的紧急制动装置，其特征在于：还包括至少具有一个弹性元件的弹性预紧机构，其用于持续地建立所述中介件与所述摩擦件之间的至少间接的摩擦连接。

25.按权利要求10所述的紧急制动装置，其特征在于：所述限力元件是具有中心圆孔的杯形壳。

26.按权利要求10所述的紧急制动装置，其特征在于：所述组合构件包括径向上至少大致对称的两个半圆壳和至少一个环形箍，该两个半圆壳的形状具有这样的组合效果，即，该两个半圆壳径向对接所构成的组合体，设置有绕所述轴线的中心圆孔以及位于该中心圆孔内周面上的绕所述轴线的周向凹槽；所述环形箍设置在所述组合体的中部或外端部的外周面上，以固定所述组合体。

27.按权利要求1～9任一项所述的紧急制动装置，其特征在于：还包括至少一个弹性元件，其设置在位于所述转动导向机构的至少一个轴向端的两个轴向抵触面之间，以形成弹性的轴向封闭力。