CN1173875C - 电梯超速防护设备 - Google Patents

Abstract

一种电梯超速防护设备，包括：沿电梯通道中车厢行驶方向设定的导体；可在此导体邻近活动并通过此导体的磁通的第一磁路；变换装置，用来把车厢运动时在导体内由涡流产生的对第一磁路起作用的力，变换为第一磁路的位移；以及制动装置，用来响应通过变换装置所求得的在车厢行驶方向中的第一磁路的位移，使此车厢停止运动，其中所述变换装置包括一器件用来探测可响应车厢运动而变化的物理量。

Description

电梯超速防护设备

本申请是申请号为95119982.X、申请日为1995年11月3日、发明名称为“电梯超速防护设备”专利申请的分案申请。

本发明涉及一种电梯超速防护设备，或者说涉及一种电梯控制器，用来安全地操作电梯去升降人和/或物。

图93(1)与93(2)分别是平面图与前视图，示明了传统的例如日本专利(公开)申请平成5-147852号所公开的一种电梯超速防护设备。在图93(1)与93(2)中，标号12指一电梯车厢，13指一设在车厢12上的底座，14是由一对平行连杆形成的臂，15是设有底座13之上用来支承臂14作旋转运动的支轴，16是安装于臂14的一端之上可作旋转运动的用来探测车厢12速度的传感器，16a是一对相互相对设置的磁铁，16b是安装磁铁对16a用的叉架，17是安装在臂14另一端上的得以与传感器16平衡的平衡块，而18是例如沿着车厢12旁侧固定设置的一种导轨形式的导体，于是从传感器16的磁铁16a发出的磁通便形成一个第一磁路，通过从导体18中心朝车厢12与叉架16b延伸出的一个板形部分。同时，标号19指一弹性弹簧，用来对因臂14的旋转运动致平衡块17位移而提供一阻力。臂14、支轴15、传感器16、平衡块17与弹性弹簧19构成了一个变换装置，它通过车厢12运行时在导体18中产生的涡流电流，将作用于磁铁16a上的力变换为磁铁16a在车厢12运行方向中的位移。标号20则指一制动装置，此制动装置包括一可响应平衡块17位移而起动的停机开关20a以及一未示明的紧急停机控制机构。

下面叙述有关操作。由磁铁16a与叉架16b形成的磁路，构成了一个磁场，此磁场垂直于磁铁对16a之间存在的导体18板形部分的平面。当车厢12向上或向下运动而此磁场在导体18的这一板形部分中运动时，就会在导体18中产生出消除磁场变化的涡流电流，同时在传感器16中会产生出一个方向反于车厢12运行方向而大小对应于车厢12速度的，反抗车厢12运动的力(拖力)。如图94所示，这样一个力由臂14与弹簧19变换为传感器16与平衡块17在向下或朝下方向中的位移。然后，当车厢12的下降速度变为等于高过一预定值的第一超速(一般约为一额定速度即一正常运行速度的1.3倍)时，传感器16即在一与此速度相应的向上力的作用下使车厢衡块17向下位移。然后，响应于此位移，制动设备20中所设的车厢停机开关便起作用，截断电梯驱动装置的电源，使车厢12停动。即便是在车厢12因某种原因达到第二超速(一般约等于上述额定速度的1.4倍)时，平衡块17也会响应这一速度而进一步位移，通过制动装置20中的紧急停动机构使得为车厢12设置的紧急停动设备开始工作，立即让车厢12停动。

既然电梯的传统安全设备是按上述方式构造成，于是当磁场在导体18中运动时，就会产生出涡流电流而低消导体18中磁场的变化，同时在传感器16中产生一大小与车厢12的速度相对应处在与车厢12运动相反的方向中的力(拉车)。但是这种用于电梯的传统的安全设备存在着一个要解决的问题是，一般地说，由于在金属导体中所产生的涡流电流的物理性质，上述速度V和由传感器16所产生的力F之间的关系会如图95所示，使得当此速度低时，所产生的力f的变化率很高，而随着速度V的加大，所产生的力f的变化率就减小。具体地说，这种用于电梯的安全设备需要解决的问题是，当车厢12的速度从额定的速度V₀这一正常运行速度(此时平衡块17的位移为零)增大到第一超速V1(此时平衡块17的位移为P1)，然后再增至第二超速V2(此时平衡块17的位移为P2)时，在所产生的力f0、f1与f2之间的差别则减小，因而尽管危险性加大，但起动制动装置20的力却减小，此外，还变得难以确定制动设备20操作点的位置，结果加在了发生故障的可能性，增加了运行速度的分散现象，降低了安全性。

此外，由于弹性弹簧19的弹力F相对于传感器16的位移的特性曲线一般会是如图96所示的线性关系，而传感器16的位移相对于车厢12的速度V在通常工作条件下于车厢12的运动范围内会显示出较高的变化率，如图97所示。于是，由于臂14在车厢12通常的作业情况下常常是在一大的范围内转动，因而这种用于电梯的传统的安全系统所必须解决的问题是，制动设备20有时会发生故障，而用作旋转运动支承部的支轴15的寿命会缩短。

还有，在这种传统的电梯速度控制器中，当车厢12在运动中由于单侧负载或是当乘客进入车厢12在水平方向中摆动时，传感器16路径中的磁通所通过间隙(空气间隙部)的距离改变，同时传感器16所产生的力改变，于是这种传统的电梯超速防护设备还必须解决这样的问题：平块17的位移也有变化，因而对车厢12运行速度的探测变得不稳定，结果有时会造成制动设备20发生故障。

另外，这类传统的电梯超声防护设备还必须解决这样的问题：当车厢12运动或当乘客进入车厢12时，不能进行用来改善振动情形的探测。

再者，这类传统的电梯超声防护设备还必须解决这样的问题：由于此种防护设备是设在车厢12之中，同时由于其带有需要占据很大空间的大量机械部件而变得很重，因而它的传动效率是低的，也不能简便地搬运。

再有，这类传统的电梯超速防护设备还必须解决这样的问题：由于所探测的只是车厢12的运行速度，当车厢12尽管是在一个并非危险的速度下运行，但它越出了可控范围而进到了一个上限的低位点，这时由于不能探测出此种危险情形，因而不能有效地进行紧急停机，而这是很危险的。

鉴于上述种种问题，本发明的第一个目的在于提供这样一种电梯超速防护设备，其中，在一种利用涡流电流来产生力的系统中，还同样能有一种安全设备来进行稳定地作业而使故障减至最少，同时它当速度异常加大时能准确地进行控制并具有很长的寿命。

本发明的第二个目的在于提供这样一种电梯超速防护设备，它能精确地探测出电梯的运行速度，特别是在电梯速度趋近一危险速度的第一超速时。

本发明的第三个目的在于提供这样一种电梯超速防护设备，它的价格低廉而使用寿命长，同时还能精确地探测电梯运行速度。

本发明的第四个目的在于提供这样一种电梯超声防护设备，其中的部件个数较少，而转动部分可以取简单的结构和轻量化，同时转动件在车厢以低速运行时的转动位移很小。

本发明的第五个目的在于提供这样一种电梯超声防护设备，其中的传感元件可取简单的结构且易于制造同时很少发生故障，除此，传感元件与计数器元件还能方便地具有种种结构并能由少量部件构成，同时转动部件的结构简单而重量也轻。

本发明的第六个目的在于提供这样一种电梯超速防护设备，其中的应急操作时的操作速度是稳定的，因而有很高的安全性。

本发明的第七个目的在于提供这样一种电梯超速防护设备，它易于设计、装配和调节。

本发明的第八个目的在于提供这样一种电梯超速防护设备，其中的安全设备的合适位置可以迅速调定，它很少有可能发生故障，并在操作速度上精确可靠。

本发明的第九个目的在于提供这样一种电梯超速防护设备，其中传感器的位移与组合成的弹簧力的关系可以自由地设定，使得安全设备可以取很长的操作距离。

本发明的第十个目的在于提供一种稳定的电梯超速防护设备，其中可以根据力来简便地变换为位移，而且这种设备的可靠性高。

本发明的第十一个目的在于提供这样一种电梯超速防护设备，其中的电梯车厢速度可以精确地探测出，并可以在与通常条件下类似的操作方式操作，即便当此车厢由于单侧负载，或类似地当车厢运动时或是当有乘客进入车厢而在水平方向上摆动内时。

本发明的第十二个目的在于提供这样一种电梯超速防护设备，它能够在即使是电车车厢作水平摆动并由传感器显示出位移时，吸收这种位移。

本发明的第十三个目的在于提供这样一种电梯超速防护设备，它能探测出电梯车厢的运动速度或是振动或是对此车厢的干扰，从而可以进行速度控制或误差校正或是改进电梯运行中的舒适感。

本发明的第十四个目的在于提供这样一种电梯超速防护设备，它具有应急停动功能，能可靠地操作，部件数少，同时能降低生产费用或减小尺寸。

本发明的第十五个目的在于提供这样一种电梯超速防护设备，它能迅速地安装于电梯车厢上。

为了达到上述目的，根据本发明第一个方面，提供了这样一种电梯超速防护设备，包括：沿电梯通道中车厢行驶方向设定的导体；可在此导体邻近活动并具有通过此导体的磁通的第一磁路；变换装置，用来把所述车厢运动时在所述导体内由涡流电流产生的对所述第一磁路起作用的力，变换为此第一磁路在车厢行驶方向中的位移；以及制动装置，用来响应通过上述变换装置所求得的在车厢行驶方向中的所述第一磁路的位移，使此车厢停止运动，其特征在于：所述变换装置包括一器件，用来探测由所述导体和所述第一磁路提供的响应车厢运动而变化的物理量，该物理量是这样一类物理量，包括力、位移和磁通；以及所述变换装置将所述器件探测的物理量变换为所述第一磁路在车厢行驶方向中的位移。

根据本发明的第二个方面，提供了这样一种电梯超速防护设备，其中当电梯车厢的速度增加到高于预定速度时，即给第一磁路一个大的位移。

根据本发明的第三个方面，提供了这样一种电梯超速防护设备，其中的变换装置包括一第二磁路，设在车厢或一平衡块上，处于第一磁路邻近，当第一磁路的位移很小或为零时，在一个方向上施加一磁力以减小第一磁路的位移。

根据本发明的第四个方面，提供了这样一种电梯超速防护设备，其中的变换装置包括一个在其一端上支承一磁铁或一叉架的转动件，后者构成第一磁路，支承在设于车厢上的一个支轴或是一个平衡块上，用来沿车厢行驶方向作旋转运动，还包括一个叉架或一磁铁，设在车厢上或平衡块上在第一磁路邻近，使得此叉架或磁铁在第一磁路的位移很小或为零时成为此第一磁路的一个组成部分，但当此第一磁路的位移很大时，便从第一磁路上除去此叉架或磁铁。

根据本发明的第五个方面，提供了这样一种电梯超声防护设备，其中的变换装置包括一个在其一端支承有一磁铁和/或一叉件的转动件，它们构成了第一磁路，同时支承在设在车厢的一根支轴或是一平衡块上，用来在车厢的行驶方向中作转动，同时还包括一第二磁路，它的一个部分位于上述转动件的另一端上，而以其另一部分设于车厢或平衡块上，以在一个方向上施加一磁力来控制此转动件的转动。

根据本发明的第六个方面，提供了这样一种电梯超速防护设备，其中的变换装置包括一个第四磁路，设在车厢上或一平衡块上，处于第一磁路邻近，它当第一磁路的位移变得大于其在车厢行驶速度达到一预定速度时所显示出的位移时，施加一磁力来促进此种位移。

根据本发明的第七个方面，提供了这样一种电梯超速防护设备，其中的变换装置包括一磁铁或一叉架，设在第一磁路中，它所具形状使得，当此第一磁路的位移在车厢行驶方向中很小或为零时，此第一磁路的磁通就较难通过，而当第一磁路的位移在车厢行驶方向中加大时，此第一磁路的磁通便较易通过。

根据本发明的第八个方面，提供了这样一种电梯超速防护设备，其中的变换装置包括一个在一端支承有磁铁和/或叉架的转动件，它们构成了第一磁路，支承在一个设于车厢或一平衡块上的支轴上，用来在车厢行驶的方向中进行转动，而此转动件的转动平面则相对于车厢行驶方向倾斜。

依据本发明的第九个方面，提供了这样一种电梯超速防护设备，其中的变换装置包括一个在一端支承有磁铁和/或叉架的转动件，它们构成了第一磁路，支承在一个设于车厢或一平衡块上的支轴上，用来在车厢行驶的方向中进行转动，同时此转动件的另一端上设有一弹簧，此弹簧串联地组合着一个具有高弹簧常数的弹簧和一个具有低弹簧常数的经初始压缩的弹簧，用来限制断转动件另一端的运动。

根据本发明的第十个方面，提供了这样一种电梯超声防护设备，其中的变换装置包括一个在一端支承有磁铁和/或叉架的转动件，它们构成了第一磁路，同时支承在一个设于车厢或一平衡块上的支轴上，用来在车厢行驶的方向中进行转动，还包括一个位移变换机构，用来在此转动件的转动量小时给制动装置提供一个小的位移，而当此转动件的转动量在车厢速度达到预定速度，变成为大于此时所显示出的转动量时，便给制动装置提供一个大足以使此制动装置能有效地起作用的位移。

根据本发明的第十一个方面，提供了这样一种电梯超声防护设备，其中的制动装置是与第一磁路整体成形。

根据本发明的第十二个方面，提供了这样一种电梯超声防护设备，它包括：一种保持机构，用来保持第一磁路在一导体两相对侧面上空气间隙部分大小固定；以及一位移吸收机构，用来吸收第一磁路在水平方向上相对于上面设有此第一磁路的车厢或平衡块的位移。

根据本发明的第十三个方面，提供了这样一种电梯超声防护设备，其中的保持机构包括一辊导或导辊。

依据本发明的第十四个方面，提供了这样一种电梯超速防护设备，其中的位移的吸收机构是由一弹性件或一滑动机构或这两者的组合形成。

依据本发明的第十五个方面，提供了这样一种电梯超声防护设备，其中的变换装置包括一种探测元件，用来探测这样一类物理量，例如响应车厢运动而可以改变的力、位移或磁通等。

本发明上述的和其它的目的、特点与优点，可以从结合下面附图所作的说明中得以认识。

图1(1)是示明本发明实施例1的平面图；

图1(2)是此实施例1的前视图；

图2是前视图，示明实施例1中的臂倾斜的状况；

图3是曲线图，表明实施例1中一弹性弹簧与一磁性弹簧中所产生的力相对于一传感器位移的关系；

图4是曲线图，表明图3中的弹性弹簧与磁性弹簧结合的弹簧力；

图5是曲线图，示明实施例1中传感器相对于车厢速度的位移；

图6(1)是示明本发明实施例2的平面图；

图6(2)是此实施例2的前视图；

图7(1)是示明本发明实施例3的平面图；

图7(2)是此实施例3的前视图；

图8(1)是示明本发明实施例4的平面图；

图8(2)是此实施例4的前视图；

图9(1)是示明本发明实施例5的平面图；

图9(2)是此实施例5的前视图；

图10(1)是示明本发明实施例6的平面图；

图10(2)是此实施例6的前视图；

图11(1)是示明本发明实施例7的平面图；

图11(2)是此实施例7的前视图；

图12(1)是示明本发明实施例8的平面图；

图12(2)此实施例8的前视图；

图13(1)是示明实施例8另一例子的平面图；

图13(2)是此图13(1)中例子的前视图；

图14(1)是示明本发明实施例9的平面图；

图14(2)是此实施例9的前视图；

图15(1)是示明本发明实施例10的平面图；

图15(2)是此实施例10的前视图；

图16(1)是示明本发明实施例11的平面图；

图16(2)是实施例11的前视图；

图16(3)是由图16(1)与图16(2)的虚线所围绕的磁性弹簧部分的放大平面图；

图16(4)是图16(3)中磁性弹簧部分放大的前视图；

图16(5)是图16(3)中磁性弹簧部分放大的右视图；

图17(1)是前视图，示明实施例11中的臂的转动状况；

图17(2)是图17(1)中所示部分C的放大的前视图；

图17(3)是图17(1)中所示部分C的放大的右视图；

图18(1)是前视图，示明实施例11中的臂的转动状况；

图18(2)是图18(1)中所示部分C的放大的前视图；

图18(3)是图18(1)中所示部分C的放大的右视图；

图19是曲线图，示明实施例11中弹性弹簧与磁性弹簧中产生出的弹簧力相对于一传感器位移间的关系；

图20是曲线图，示明图19中弹性弹簧与磁性弹簧相组合的弹簧力；

图21是曲线图，示明实施例11中一传感器位移相对于一车厢速度的关系；

图22(1)是示明本发明实施例12的平面图；

图22(2)是此实施例12的前视图；

图23(1)是示明本发明实施例13的平面图；

图23(2)是此实施例13的前视图；

图24(1)是示明本发明实施例14的平面图；

图24(2)是此实施例14的前视图；

图25(1)是前视图，示明实施例14中一个臂作顺时针走向转动的一种状况；

图25(2)是前视图，示明实施例14中一个臂作反时针走向转动的一种状况；

图26是曲线图，表明实施例14中一弹性弹簧与一磁性弹簧中产生的弹簧力相对于一传感器位移的关系；

图27是曲线图，示明26中的弹性弹簧与磁性弹簧相组合的弹簧力；

图28是曲线图，示明实施例14中一传感器的位移相对于一车厢速度的关系；

图29(1)是示明本发明实施例15的平面图；

图29(2)是此实施例15的前视图；

图30(1)是前视图，示明实施例15中一臂依顺时针走向转动的状况；

图30(2)是前视图，示明实施例15中一臂依反时针走向转动的状况；

图31(1)是示明本发明实施例16的平面图；

图31(2)是此实施例16的前视图；

图32是前视图，示明实施例16中一臂依顺时针走向转动的状况；

图33(1)是示明本发明实施例17的平面图；

图33(2)是此实施例17的前视图；

图34(1)是示明本发明实施例18的平面图；

图34(2)是此实施例18的前视图；

图35(1)是示明本发明实施例19的平面图；

图35(2)是此实施例19的前视图；

图36是前视图，示明实施例19中一臂依顺时针走向转动的状况；

图37(1)是平面图，放大地表明了图19中传感器的结构；

图37(2)是实施例19的前视图；

图37(3)是实施例19的右视图；

图38(1)是平面图，示明实施例19中当臂平行时，传感器磁路部分的磁通流；

图38(2)是前视图，示明实施例19中当臂平行时，传感器磁路部分的磁通流；

图38(3)是右视图，示明实施例19中当臂平行时，传感器磁路部分的磁通流；

图39(1)是平面图，示明实施例19中当臂倾斜时，传感器磁路部分的磁通流；

图39(2)是前视图，示明实施例19中当臂倾斜时，传感器磁路部分的磁通流；

图39(3)是右视图，示明实施例19中当臂倾斜时，传感器磁路部分的磁通流；

图40是曲线图，示明实施例19中传感器部分磁通相对于传感器位移的变化；

图41是曲线图，示明实施例19中传感器相对于车厢速度所产生的力；

图42(1)是右视图，表明实施例19中叉架的另一种形状；

图42(2)是右视图，表明实施例19中叉架的又一种形状；

图42(3)是右视图，表明实施例19中叉架的再一种形状；

图43是曲线图，示明实施例19中弹性弹簧与磁性弹簧中产生的力相对于传感器位移的关系；

图44是曲线图，示明图43中弹性弹簧与磁性弹簧相组合的弹簧力；

图45是曲线图，示明实施例19中传感器位移相对于车厢速度的关系；

图46(1)是平面图，示明本发明实施例20中的臂呈水平时的传感器部分；

图46(2)是此实施例20的前视图；

图46(3)是此实施例20的右视图；

图47(1)是平面图，示明实施例20中的臂倾斜时的传感器部分；

图47(2)是前视图，示明实施例20中的臂倾斜时的传感器部分；

图47(3)是右视图，示明实施例20中的臂倾斜时的传感器部分；

图48(1)是平面图，示明本发明实施例21中的臂呈水平时的传感器部分；

图48(2)是前视图，示明本发明实施例21中的臂呈水平时的传感器部分；

图48(3)是右视图，示明本发明实施例21中的臂呈水平时的传感器部分；

图49(1)是本发明实施例22的平面图；

图49(2)是此实施例22的前视图；

图50(1)是本发明实施例23的平面图；

图50(2)是实施例23的前视图；

图51是前视图，表明实施例23中一臂依顺时针走向的状况；

图52(1)是平面图，示明本发明实施例21中的臂平行时的传感器部分；

图52(2)是前视图，示明实施例21中的臂平行时地传感器部分；

图52(3)是右视图，示明实施例21中臂平行时的传感器部分；

图53(1)是平面图，示明本发明实施例21中的臂朝右下倾斜时的传感器部分；

图53(2)是前视图，示明实施例21中的臂朝右下倾斜时的传感器部分；

图53(3)是右视图，示明实施例21中的臂朝右下倾斜时的传感器部分；

图54(1)是是一透视图，示意性地表明了本发明一实施例24中当臂水平时的传感器、臂与平衡块；

图54(2)是一透视图，示意性地表明了本发明实施例24中当臂转动并倾斜时的传感器、臂与平衡块；

图55(1)是一右视图，表明实施例24中的臂水平时的状况；

图55(2)是一右视图，表明实施例24中的臂倾斜时的状况；

图56是曲线图，示明实施例24中传感器部分的磁通相对于传感器位移的变化；

图57是曲线图，表明实施例24中传感器部分相对于车厢速度的位移；

图58(1)是透视图，示意地表明本发明实施例25中的臂在水平位置时的传感器、臂与平衡块；

图58(2)是透视图，示意地表明本发明实施例25中的臂在转动与倾斜时的传感器、臂与平衡块；

图59(1)是透视图，示意地表明本发明实施例26中的臂在水平时的传感器、臂与平衡块；

图59(2)是透视图，示意地表明本发明实施例26中的臂转动与倾斜时的传感器、臂与平衡块；

图60(1)是示明本发明实施例27结构的平面图；

图60(2)是示明本发明实施例27结构的前视图；

图61是前视图，示明实施例27中的臂依顺时针走向转动的状况；

图62是曲线图，示明实施例27中弹性弹簧与磁性弹簧中产生的弹簧力相对于传感器位移的关系；

图63是曲线图，表明图62中弹性弹簧与磁性弹簧相组合的弹簧力；

图64是一曲线图，表明实施例27中一传感器相对于车厢速度的位移；

图65(1)是平面图，示明本发明实施例28的结构；

图65(2)是前视图，示明此实施例28的结构；

图66(1)是曲线图，示明实施例28中一弹性弹簧19在位移时的特性；

图66(2)是曲线图，示明实施例28中一弹性弹簧41在位移时的特性；

图66(3)是曲线图，示明实施例28中的弹性弹簧19与41串联成一组合弹簧时，当此两弹簧19与41位移时此组合弹簧的特性；

图67是曲线图，示明实施例28中传感器部分相对于车厢速度的位移；

图68(1)是示明本发明实施例29结构的平面图；

图68(2)是示明本发明实施例29结构的前视图；

图69是流程图，示明实施例29的起动器弹簧与控制装置控制平衡块位移时的算法；

图70(1)是示明本发明实施例30结构的平面图；

图70(2)是示明此实施例30结构的前视图；

图71是前视图，示明实施例30中的臂按顺时针转动的状况；

图72是曲线图，示明实施例30中一凸轮部分相对于凸轮转动角度的位移；

图73是曲线图，示明实施例30中一连杆相对于车厢速度的位移；

图74(1)是示明本发明实施例31结构的平面图；

图74(2)是此实施例31的前视图；

图75是前视图，表明实施例31中的凸轮转动时的状况；

图76是曲线图，表明实施例31中的连杆相对于凸轮转动角度的位移；

图77(1)是示明本发明实施例32结构的平面图；

图77(2)是示明此实施例32结构的前视图；

图78(1)是示明本发明实施例33结构的平面图；

图78(2)是示明此实施例33结构的前视图；

图79(1)是平面图，仅仅示明本发明实施例34中传感器部分的结构；

图79(2)是前视图，示明本发明实施例34中传感器部分的结构；

图80(1)是平面图，示明本发明实施例35中一车厢相对于一导体不位移的状况；

图80(2)是平面图，示明本发明实施例35中一车厢相对于一导体依箭头示向位移的状况；

图81(1)是平面图，示明本发明实施例36中一车厢相对于一导体不位移的状况；

图81(2)是平面图，示明本发明实施例36中一车厢相对于一导体位移的状况；

图82(1)是平面图，示明本发明实施例37中一车厢相对于一导体位移的状况；

图82(2)是平面图，示明本发明实施例37中一车厢相对于一导体不位移的状况；

图83(1)是平面图，示明本发明实施例38中一车厢相对于一导体不位移的状况；

图83(2)是平面图，示明本发明实施例38中一车厢相对于一导体位移的状况；

图84(1)是示明本发明实施例39结构的平面图；

图84(2)是示明此实施例39结构的前视图；

图85(1)是示明本发明实施例40结构的平面图；

图85(2)是此实施例40结构的前视图；

图86(1)是示明本发明实施例41结构的平面图；

图86(2)是此实施例41结构的前视图；

图87(1)是示明本发明实施例42结构的前视图；

图87(2)是示明此实施例42结构的平面图；

图87(3)是沿图87(1)中前视图A-A线截取的剖面图；

图88(1)是示明本发明实施例43结构的前视图；

图88(2)是沿图88(1)中前视图A-A线截取的剖视图；

图89是示明本发明实施例44的前向透视图；

图90(1)是前视透视图，示明实施例44中一车厢进入电梯坑部分中的状况；

图90(2)是实施例44中一车厢进入电梯坑部分时的前视透视图；

图91是示明本发明实施例45结构的前视图；

图92是示明本发明实施例46结构的前视图；

图93(1)是一平面图，示明了一个传统的电梯速度控制器的例子；

图93(2)是图93(1)中传统例子的前视图；

图94是前视图，表明图93中所示一传统的臂倾斜时的状况；

图95是一曲线图，示明图93中传统例子的传感器部分产生的力；

图96是一曲线图，表明图93所示传统例中一弹性弹簧中的弹簧力相对于传感器部分位移的关系；而

图97是一曲线图，表明图93传统例中传感器部分的位移相对于车厢速度的关系。

下面参照附图详述本发明的若干最佳实施例。在此指出，各实施例中部件相同的或与先前所述实施例中部件相当的均由相同标号指明，同时为免赘述，略去重复性的说明。

实施例1

参看图1(1)与1(2)，标号12指一电梯的车厢，13指设于车厢12上的底座，14指形成为一对平行连杆形式的臂，15指设在底座13上用来支承臂14作转动的支轴，16指可转动地安装于臂14一端上用来探测车厢12速度的传感器，16a指一对以相互相对关系设置的磁铁，16b指固定这对磁铁用的叉架，17指设在臂14另一端上用来与传感器16平衡的平衡块，同时以18指例如导轨之类的沿着车厢12旁侧固定设置的导体，而从传感器16的磁铁对16a发出的磁通，即经过从导体18中心延伸出的一个板形部分，朝向车厢12与叉架16b以形成第一磁路。此外，标号19指一用来借助臂14的转动给平衡块17的位移提供拖力的弹性弹簧，而此臂14、支轴15、传感器16、平衡块17与弹性弹簧19便构成了一个变换装置，把车厢12运动时在导体18中产生出的并作用于磁铁对16a的涡流电流所形成的力，变换为磁铁对16a在车厢12行驶方向中的位移。标号20指一制动装置，它包括一个能响应平衡块17位移而起作用的车厢停动开关以及一个未示明的紧急停动操作机构；25指一磁性弹簧，用来产生一使传感器16返回到其平衡状况的力；25b指一叉架而25c指一用来将磁铁25a与叉架25b固定到车厢12上的底座，此磁铁25a与叉架25b和叉架16b则形成了磁性弹簧25的一条磁路。如图1(1)与1(2)所示，传感器16与磁性弹簧25之间相互分开一间隙，当臂14处于水平位置时，传感器16与磁性弹簧25便处于相互最靠近的位置。磁性弹簧25便与底座25c相连接，使得尽管车厢12运动且叉架16b绕支轴15转动。磁性弹簧25也不会转动。结果是，要是车厢12运动而将臂14转动到如图2所示的一个倾斜位置，此传感器16与磁性弹簧25便相互分开。

标号21指一用来进行紧急停动的连杆，当车厢12超过一超速值而使车厢12进入危急状况时，传感器16与平衡块17便通过臂14与弹簧19而在上下方向作大范围的位移，此时，与车厢停动开关20a和连杆21相连的紧急停动机构便有效地起作用，使车厢12立即停动。

下面描述有关作业。当磁铁对16a与叉架16b的磁场在导体18中运动时，便在与车厢12运动相反的方向上在传感器16中产生一大小与车厢12的速度相对应的力(拖曳力)。此力通过臂14与弹性弹簧19的作用，变换为传感器16与平衡块17在上下方向中的位移。该原理与传统的电梯速度控制器的原理相同。

如上所述，这样一种利用了涡流电流的系统必须解决的一个问题是，当速度很低时，由于所产生的拖力会大到即使此速度是在一额定速度范围内时，也会使臂14作大范围的转动，于是，安全装置此时就会由于干扰产生的误差也即在调节或类似工作中的误差，而错误地将此速度判别为一种超速。

这样，在实施例1中，此磁性弹簧25乃是一非线性弹簧，它当臂14接近其水平位置时，就能提供很强的一个力作用在使臂14保持在其水平位置的方向上，使得当上述速度低时，臂14显示出少量的转动，而当臂14转过一定程度，弹簧力便减小而臂14的转动便加大，由此便减少了错误操作的可能性而延长了寿命。具体地说，在实施例1中，构成了具有下述特性的一种非线性弹簧，即在传感器16的后部方向中设置有磁性弹簧25，它产生出吸引此传感器16的一种力。

由于磁力的物理性质，磁性弹簧25的磁性弹簧力F1会因小的位移而有很大的变化，然后随着此位移的加大，上述变化率便减小，如图3所示。在实施例1中，弹簧力F1与F2相结合而形成图4所示的一种非线性弹簧。这种非线性弹簧在位移很小时施加一很强的力(显示出很高的弹簧常数)，但当位移超过一定大小时则此种力并无显著的增加(显示出低的弹簧常数)。

由于传感器16相对于车厢12的速度所产生的力表现为图95中所示的一种变化，于是由图4中磁形弹簧25与弹性弹簧19所形成的一种非线性弹簧，便给出了图5所示的在车厢12的速度与传感器16位移间的一种关系。随着速度的增加，因传感器16的涡流电流所产生的拖成力也加大。但在到达一使上述的力超过图4中弹簧力FS的速度Vs时，臂14便为磁性弹簧25的高磁力所保持不作转动，而传感器16的位移在P0处同样也是很小的。当此速度超过一额定的速度V0后，为传感器16所产生的力便超过组合的弹簧力F1+F2，于是传感器16位移，同时磁性弹簧力F1便减小，如图3所示。结果此组合的弹簧力便如图4所示减小，而传感器16与平衡块17便一次位移到图4的位置PS，在此位置，它们能为弹性弹簧19的力保持住。然后传感器16与平衡块17即显示出一个为弹簧19的弹簧力所控制的位移。

在此，要是将组合弹簧力F1+F2的初始峰值这一弹簧力FS，调节到高于图95中额定速度下生成的力f0这一值同时低于在第一超速(即第一危险速度)V1下所生成的力f1这个值时，则能有利地在正常的额定工作速度下得到小的位移，但在发生紧急事故下取得很大的位移。此外，如果在第一超速V1与第二超速(即第二危险速度)V2之间设置一上升点，则另一个优点是能够可靠地实现紧急停车。

从以上所述可知，在此实施例1中，与传统的例子相比，可以在额定的速度范围内减小传感器16的位移P0，且由于在第一超速V1与第二超速V2间取定有很大的差值，便减小了错误错作的可能性。

实施例2

在实施例1中的臂14是取平行连杆的形式，但在此实施例2中，如图6(1)与6(2)所示，这时的臂14是由连接着传感器16与平衡块17的单一连杆形成。由于此种结构，臂14的结构简化了并且可以在部件个数减少和费用降低的情况下形成。

实施例3

在实施例1中，磁铁对16a设在导体18的两相对侧而使导体18保持于磁铁对16a之间，在此实施例3中，磁铁对16a如图7(1)与7(2)所示只设在导体18的一侧，传感器16磁路结构简化了，同时可以减少部件个数和降低费用。此外，由于传感器16的重量减轻，也就改进了它的动态反应性能。

实施例4

实施例1中的结构包括着平衡块17，但在此实施例4中，如图8(1)与8(2)所示，却没有设置臂14、底座13与平衡块17，而传感器16是通过弹性弹簧19而载承于车厢12上，同时磁性弹簧25则设于传感器16的后方，并由车厢停动开关20a来直接探测传感器16的运动。基于所述结构，这时的电梯超速防护设备可以小型与轻量化和降低成本。

实施例5

在实施例5中，如图9(1)和9(2)所示，与实施例4类似。省去了底座13与平衡块17，此外只将磁铁对16a设在导体18的一侧。基于所述结构，相应的设备可以在进一步减小尺寸减轻重量和降低成本下形成。

实施例6

在实施例1中，相对于臂14转动平面垂直励磁的磁铁25a是设在传感器16的背面，但在实施例6中，在平行于臂14转动平面方向中励磁的磁铁25a则设置成如图10(1)与10(2)所示。由于这种结构，磁性弹簧25这一部分的磁阻便减小了，而磁通就更易通过，因而即使采用的磁铁25a很小，也容易得到很高的磁性弹簧效应。结果可以在低成本下构成磁性弹簧25，还由于能够减少把磁通漏泄到周围，就能减小对周围环境的磁性影响。

实施例7

在实施例7中，如图11(1)与11(2)所示，在传感器16中只设有磁性弹簧25的叉架25b。

下面描述有关操作。在这一实施例7的结构下，虽然臂14的位移很小且保持为一个相对于车厢12基本平行的条件，但经过传感器16的支架16b的某些磁通则分流到磁性弹簧25的叉架25b并构成第二磁路。因此，在传感器16的叉呆16b与磁性弹簧25的叉架25b之间，作用有磁引力。另一方面，如果臂14位移了一个很大的量，直至叉架25b不再出现于传感器16的磁路中，于是在叉架16b与叉架25b之间不再有磁引力的作用。因此，叉架25b即起到磁性弹簧的作用，结果磁性弹簧25部分的部件数可以减少，而磁性弹簧25可以由小尺寸和最低成本下构成。

实施例8

在实施例8中，如图12(1)、12(2)、13(1)与13(2)所示，叉架25b配置于传感器16形成的磁路中两个相对磁铁16a之间空隙的一部分之上，使其可以利用通过断磁路中导体18的某些磁通(图12(1)与12(2)示明了一个例子，其中的叉架25b仅仅位于导体18附近，而图13(1)与13(2)则示明了另一个例子，其中的磁性弹簧25则以环绕导体18的方式设置)。

下面描述相应操作。在实施例8中，除了具有实施例7中磁性弹簧的效应外，虽然臂14的位移很小，但由于在磁铁对16a之间产生的某些磁通分流到叉架25b上而不供应给导体18，因而传感器16所产生的力很弱，但当臂14的位移很大时，由于叉架25b从第一磁路位移开而在磁铁对16a之间所产生的磁通通过导体18，传感器16所生成的力便很强。因此可以获得很高的磁性弹簧效应。

实施例9

在实施例9中同样有一种非线性磁性弹簧，它当臂14接近其水平位置时给出一个很强的力作用于使臂14保持于其水平位置的一个方向上。图14(1)是实施例9的平面图而图14(2)是实施例9的前视图，且如图14(1)与14(2)所示，传感器16包括着一对相对地设于导体18两侧且其间留有空隙的磁铁16a，还包括有叉架16b与16c用以保证两个磁铁16a的磁通通路。叉架16b与臂14连接，叉架16c安装于底座25c且与叉架16b相分开。

下面说明相应操作。如图14(1)与14(2)所示，由于实施例9的叉架16b与16c相互分开并在其间留有间隙，因而即使臂14转动，叉架16c也不会位移而只有磁铁16a与叉架16b发生位移。由于有磁通通过叉架16c与叉架16b之间，就作用有一磁引力来相互吸引它们，且由于它们之间的距离在臂14处于其水平位置时为最小，故此磁引力很强。但是随着臂14的转动，叉架16b与叉架16c间的距离增大而致它们之间的磁引力减小。因此便形成了这样一种非线性磁性弹簧，它的弹簧常数当车厢12低速行速时高而当高速行驶时低。采用实施例9的结构，与上述其它实施例相比，部件数可以减少，转动部分的结构可以减化，重量可以减轻。此外，可以求得这样的效果，即臂14的转动量在车厢14作低速行驶时是很小的。

实施例10

在实施例10中同样有一种非线性弹簧，它当臂14接近其水平位置时，在使臂14保持于其水平位置的方向上作用一很强的力。如图15(1)与15(2)所示，在实施例10中，于传感器16的相对一侧(配重一侧)设有用来产生磁性弹簧25的力的第二磁路，并把它同时用作平衡块17。在图15(1)与15(2)中，标号25d指一对依相互相对关系设置的反磁铁，25e指一反叉架，用来在上面支承反磁铁对25d以形成一反磁路，25f指一对用来形成一个副磁路的磁铁，而25g则指安装在底座25c之上用来保持磁铁对25f的副叉架。换言之，上述副磁路与反磁路经配置成，使得它们的不同磁极相互相对。

下面说明相应操作。在此实施例10中，当臂14转动时，由于副磁路并未位移而只是副磁路位移，在它们之间就相互作用有磁引力，而当臂14处于其水平位置时，由于副磁路与反磁路的反磁铁的距离最短，此时的磁引力最强。如上所述，此种磁力会随距离的变化而有很大变化。结果是形成了这样一种非线性磁力，它当车厢12以低速运行时显示出高的弹簧力，而当车厢12以高速运行时显示出低的弹簧力。利用实施例10的结构，由于将磁性弹簧设在配重一侧，易于出现接触事故的传感器部分就能在结构上简化，使之能容易制造并可减少事故。此外，由于对传感器部分除传感功能外未设置任何其它功能，因而这种传感器部分易于以种种结构形式。还由于平衡块17也用作为磁性弹簧，就能有效地尽可能多地减少部件个数并使转动部结构简单与轻量化。

实施例11

在实施例11中同样形成了一种非线性磁性弹簧，它当臂14接近其水平位置时，在使臂14保持于其水平位置的方向上施加一很强的力。参看图16(1)与16(2)，标号25h指以相互相对关系设置的一组磁铁，使得它们能从上至下将传感器16的叉架16b保持于其间，并在垂直于臂14的方向上具有较在平行于臂14方向上延伸的边部要长的边部；25i指一对固定地安装于磁铁25h上的叉架；而25j指一固定地安装于底座25c上的磁性支架，此支架具有在叉架16b突出部的上方下下方依平行于臂14方向中延伸的臂部，且围绕着此叉架16b的突出部并将叉架25i吸持到其臂部上以由叉架25i来支承磁铁25h。

下面说明有关操作。当臂14处于其水平状态(稳定态)时，磁铁25h被吸持到叉架16b的上表面下下表面。如图17(1)至17(3)所示，当车厢12向下运动时，此车厢的速度加大，使得有一生成力大于叉架25i与磁铁支架25j间的引力的及叉架16b与下部磁铁25h间的引力，此生成力作用到传感器16之上，而传感器16即向上运动并在其上面设置着上磁铁25h与上叉架25i，而下磁铁25h与下叉架25i则保持于相对于磁铁支架25j的被吸引状态下，这是因为叉架25i为磁铁支架25j所限制而不能向上运动。相反，在车厢12向上运动时，如图18(1)至18(3)所示，当有一个较叉架25i与磁铁支架25j间的引力以及较叉架16b与上磁铁25h间的引力均较强的生成力作用于传感器16之上时，传感器16即带着保持在它上面的下磁铁25h与下叉架25i向下运动，而上磁铁25h上叉架25i则保持于相对于磁铁支架25j的被吸引状况下，这是因为下叉架25i受到磁铁支架25j的限制不能向下运动。

在上述方式下形成的磁性弹簧25的弹簧力F1以及弹性弹簧19的弹簧力F2，它们相对于传感器16位移的特性示明于图19中；而磁性弹簧25和弹性弹簧19合成的弹簧力相对于传感器16位移的特性则示明于图20；此实施例11中传感器16的位移量相对于车厢12行驶速度的特性则示明于图21中。在上述实施例1至10的结构中，当车厢12在臂14处于水平状态(稳定态)开始运动时的弹簧力为零，而在本实施例11的结构中，由于磁铁25h当臂处于水平状态时仍然被吸引向叉架16b，于是当车厢12试图开始其向上或向下运动时。弹簧力FS从一开始时就起到预加载作用。因此，当车厢12例如以额定速度于朝下方向中运动时，趋向于使传感器16朝向上方运动的生成力便起作用，但同时有与这个力相反的磁铁对25h的引力也在起作用，而保持住臂14的水平位置不使臂14转动。但要是车厢12的运动速度超一个使得所产生出的生成力大于弹簧力FS时的速度VS，则由涡流电流所生成的力便变得大于磁铁25h的引力而臂14便开始其转动，此臂14即转动到位移PS的位置。要是传感器16运动而臂14转动，则如图17(1)至17(3)与18(1)至18(3)所示，磁铁对25h中之一便与传感器16相分开，而此引力则突然下降。结果，由于传感器16仅仅反抗弹簧19的弹簧力F2而位移，故可以获得大的位移。

在本实施例下，由于臂14在车厢速度12低时完全不会转动，就可以减少失误和延长寿命。此外，要是将臂14开始其转动时的速度VS调节到一个高于额定速度的值，则由于臂14一般不运动，就能确保有较长的使用寿命和安全性。再有，在本实施例的结构下，由于用来求得引力的磁铁对25h是处在与传感器16运动方向相同的方向上。就能有效地获得这种引力，并能由小型磁路来得到高的效果。另外，由于用来获取引力的磁铁对25h经构造成，使它们是在臂14处于其水平位置时被吸引到传感器16上，故可以弱的磁力来获得强的引力，于是具有可以采用较小磁铁的效果。

但是应该指出，在本实施例的结构中，虽然磁铁对25h是在臂14处于其水平状态下被吸引成与叉架16b成为紧密接触的状态，但它们也可以被吸引成其间留有间隙的不接触状态。此外，虽然传感器16与磁性弹簧25是利用磁铁对25h相互吸引，但也可以仅仅从支架而不用磁铁对25h，利用传感器16漏泄的磁通来获取引力。在这种情形下，只将叉架25i安装到传感器16的叉架16h附近。此外，可以只在叉架16b的上侧或下侧的一侧上设置磁铁对25h和叉架25i中的两者或其中之一。

实施例12

在实施例12中，如图22(1)与22(2)所示，没有设置臂14，而是把传感器16直接支承在弹性弹簧19上，同时设置一结构与实施例11中的相同且包括有一对磁铁25h以及一对叉架25i与一底层25c的磁性弹簧25。由于以上所述结构，部件个数可以减少，而有关设备可以在尺寸、重量与成本均有所减少下生产。

实施例13

在实施例13中，如图23(1)与23(2)所示，只在传感器16一侧上的叉架16b的其中一个之上，类似于上述实施例11设有一对磁铁25h，一对叉架25i以及一个磁铁支架25j。由于所述的这种结构，部件的个数可以进一步减少，同时有关设备可以进一步减缩尺寸、重量与成本。

在前述所有实施例的结构中，磁性弹簧25可以设在臂14的中间部位上或是任何其它部位上，或者可以采用任何其它结构的磁路，只要它能在臂14离开其水平位置或稳定态时，能施加一个力趋向于使臂14返回其水平位置或返回其稳定态的位置就行。

实施例14

如图24(1)与24(2)所示，在此实施例14中，传感器16与磁性弹簧25的磁铁对25h之间沿垂直方向分开预定间隙，且当传感器16运动时，臂14便朝上或朝下转动，使传感器16与磁铁块25h之一相互趋近，如图25(1)(当车厢12下行)与图25(2)(当车厢12上行)所示。磁铁对25h是由磁铁支架25j连接到底座25c之上，使得即使是车厢12运动致叉架16b绕支轴15转动时，磁性弹簧25也不转动。如图24(1)与24(2)所示，当传感器不相对于车厢12运动而臂14处于其水平位置时，叉架16b便与磁铁25h分开一最大距离，它们之间的磁引力也就最小。

下面说明相应操作。如以前所述，利用涡流电流的电梯超声防护设备必须解决的一个问题是，紧急停动机构的操作速度是不稳定的，同时也难以为此紧急停动机构设置一个起动点，这是由于传感器16的生成力在车厢12以高速运行时是很弱的，同时传感器16的位移变化率在一危险速度时是很低的。本实施例14是这样地解决了上述问题；其中设置有一非线性弹簧，它当车厢12以高速行驶直至此速度达到一危险速度时，在一个方向上作用一力以支持传感器16的转动。特别是当臂14转过一定范围时，磁性弹簧25的弹簧常数便减小以帮助臂14转动。这样就能使电梯超声保护设备在减少失误操作次数的条件下实现稳定的操作。在此实施例14中，如图25(1)与25(2)所示，当车厢12于向下方向(图25(1)中高速行速或于向上方向中高速行驶(图25(2))时，传感器16即向下或向上运动而为磁铁对25h之一所吸引，结果使磁性弹簧25的弹簧常数减小。

参看图26，标号F1指实施例14中相对于传感器16位移的磁性弹簧25的弹簧力，而F2指弹性弹簧19的弹簧力。如图26所示，磁性弹簧25的弹簧力F1由于磁力的物理特性而相对于位移作非线性变化，而弹性弹簧19的弹簧力则如以上所述一般随位移作线性变化。在此实施例14中，这两个弹簧力相组合而成为图27所示的非线性弹簧。对于图27所示的非线性弹簧，当传感器16的位移很小时，实际上只有弹性弹簧19有贡献而弹簧常数很大；随着此位移增加到某种程度(即臂14转过一定范围)，磁性弹簧25的贡献就会变大而弹性常数则减小。

由于为传感器16所产生的生成力是通过本实施例的具有图27所示特性的非线性弹簧响应车厢12的速度而变化，就可以求得如图28所示的传感器16的位移相对于车厢12的速度的关系。随着车厢速度12的加大，作用于传感器16上的由导体18中涡流电流所生成的力也加大，但是，由于磁性弹簧25的磁力影响逐渐增强，磁性弹簧25与弹性弹簧19的组合弹簧的弹簧常数将减小，而传感器16的位移则相对于车厢12的速度加大。此外，如果传感器16的位置超过对应于第二超速的位移PS，则此组合弹簧的弹簧常数就会使其符号变为负号，同时生成的力变得比弹簧力更强，结果传感器16便被磁性弹簧25所吸引而作大范围的位移。

在此，当磁性弹簧25的弹簧力相对于传感器16位移的梯度变为相等于弹性弹簧19的弹簧力梯度时，此组合起的弹簧力的梯度则表现为零(图27中的位移PS)。当磁性弹簧25的弹簧力超过弹性弹簧19的弹簧力时，此组合弹簧的弹簧力的弹簧常数在符号上变为负的，且随着位移的进一步加大，此弹簧力便减小。于是，当车厢12的速度不减小而传感器16的生成力保持住时，则臂14受到磁性弹簧25的磁力所吸引，使得它突然位移。于是，通过把组合弹簧力的梯度变为零的点设置到一个低于第一或第二危险速度但却高于额定速度的点时，则当车厢12趋近一危险速度时，传感器16便显示出很大的位移，因而能够可靠地从事危险速度探测操作。但要是将位移表现为最大值处的组合弹簧力调节到一个大于零的正值时，则当车厢12的速度从一危险速度邻近减小时，传感器16便会回至其原始位置，而这就方便了后续的处理工作(相反，要是此相组合的弹簧力调节到一负值，则就不能实现上述回位操作，但是引力能够提高而得以改进紧急停动操作的可靠性)。

于是，与传统例子中的情形相比，可以使传感器16在高速度的情况下有很大的位移，而由于这种位移差在额定速度点、第一起动点与第二起动点上的值与传统例子中的相比是很大的，就能使紧急停动操作稳定化而改进可靠性。

实施例15

如图29(1)与29(2)所示，在此实施例15中，磁性弹簧25是设置于传感器16的后侧。同时在此例中，如图30(1)与30(2)所示，当车厢12以高速于上、下方向行驶(车厢12在图30(1)中下行而在图30(2)中上行)时，传感器16趋近磁性弹簧25的磁铁对25a中之一，使得磁性弹簧25的磁路产生一个帮助传感器16在车厢12的高速区转动的力。由于所述结构，可以把这里的磁性弹簧的高度制定得比实施例14中的低。

实施例16

如图31(1)与31(2)所示，在实施例16中，有一磁性弹簧25′设在传感器16的相对侧。参看图31(1)与31(2)，标号25d′指一对反向磁铁，它们相互在垂直方向中分开一预定距离，并以平衡块17设于其间而成相互对峙关系；25e′是一对反向叉架，用来将反向磁铁对25d′保持于其上；25f′指一对磁铁，它们以相对的关系固定于平衡块17的上表面与下表面，并与反向磁铁25d′具有不同的极性；用以形成一副磁路；而25c′则指安装于车厢12上表面的底座，用来在其上支承反向磁铁25d′。

由磁铁对25f′所形成的副磁路与上述反向磁路相互吸引，这是因为反向磁铁对25d′与磁铁对25f′是相互对相对关系并具有不同极性设置。如图31(2)所示，当臂14处于其水平位置时，此种引力的值最小，而随着臂14转动量的增加，如图32所示，此引力值也加大。换句话说，借助磁性弹簧25′，可获得一个支持传感器16转动的力作用于车厢12的高速区。

实施例17

如图33(1)与33(2)所示，在实施例17中，由设在传感器邻区的磁性弹簧25所形成的磁路在臂14的转动很小时来施加一强大的制动力，同时随着臂14转动量的加大，设在平衡块17邻区的磁性弹簧25′便有助于这种转动。

下面说明相应操作。在实放例17的情形，当车厢12的低速运行时，传感器16的位移很小，同时通过磁性弹簧25的作用，有一个很强的阻力会对传感器16的这一位移起作用。但是，随着车厢12速度的中大而传感器16的位移增加时，由于通过磁性弹簧25′的作用而作用有一个支持臂14转动的力，因此当臂12以高速运行时，传感器16显示出很大的位移，这样便能进下改进安全性与可靠性。尽管在此实施例17中，磁性弹簧的结构分离成磁性力的生成侧与配重侧，但是可以采用任意的组合形式来把校正低速的装置与校正高速的装置组合在一起，不过本实施例中的设备布置成为可分散的，这样能便于设计、装配与调节。

实施例18

如图34(1)与34(2)所示，在实施例18中，于传感器16的邻区设有一磁性弹簧，用于在臂14的转动量小时施加一很强的制动力，还设有另一磁性弹簧，用来在臂14的转动量加大时支持其转动。在本实施例18的情形，相应设备可以取较小的尺寸，有利于节省空间。

实施例19

如图35(1)与35(2)所示，在实施例19中，传感器16包括一对磁铁16a，以相对峙的关系设在导体18的相对侧上，还包括叉架16b与16c，用来为两个磁铁16a的磁通可靠地提供通路。叉架16b连接着臂14，而叉架16c则以其定位部16d安装于底座13上。如图37(1)至37(3)所示，叉架16b与16c相互分开，中间留有空隙，在此将导体18的纵向(车厢12的运动方向)取作Z轴，把垂直于导体平面的方向取作Y轴，而把垂直于Z轴和1轴的方向作为X轴，叉架16c的Y-Z平面中与叉架16b相对的一对平面形成为凹面。这两个凹面所具的形状使得叉架16b与16c间的距离当臂14处于其水平位置时为最大，同时这两个凹面的中心在臂14处于其水平位置时则与叉架16b相对，但当臂14转至一倾斜位置时，叉架16b与16c间的距离便减小。叉架16c牢靠地通过定位部16d安装于底座13上，使得即使车厢12运动而使传感器16绕支轴15转动时，传感器16本身也不会转动(参看图36)。

下面描述相应操作。在一种利用涡流电流的车厢速度探测系统中，一般地说，传感器16中产生的拖曳力的强度(反抗车厢12运动的生成力)，是正比于导体18相对侧上空气间隙30的磁通31的数量而增加(参看图37(1)，而磁通31的数量则取决于磁通容易通过的程度(磁阻的大小)。于是在实施例19中，作用于传感器16上的磁通量会随车厢12速度的加大而增加，这是因为在所采用的结构中，当车厢12速度低时磁通31不易通过(磁路的磁阻高)，而当车厢12的速度加大时，此磁通31变得容易通过(磁阻减小)。

如图38(1)至38(3)与图39(1)至39(3)所示，在实施例19中，传感器16、叉架16b与16c以及导体18构成了一条可让磁通经它通过空气间隙30的磁路。在这个例子中，要是此空气间隙在导体18相对侧上的长度或是空气间隙32在叉架16b与16c间的长度加大，则磁通便不容易通过，因而通过空气间隙32的磁通便会减少，同样在传感器16中产生的生成力也会减小。相反，要是空气间隙32的长度减小，则磁通量便增多而产生的涡流电流也增加，同时生成的力也加大。在实施例19中，当臂14处于水平位置(当传感器16相对于车厢12处于稳定态)时，磁通流即如图38(1)与38(3)所示，而由于磁通通过了叉架16c凹面的中央部分，空气间隙32便会很大而磁阻也高。因此，只有少量的磁通能通过传感器16。当车厢12的速度增加使得臂14转动时，叉架16b即上升如图39(2)所示，而形成了如图39(1)与39(3)所示的这样一种磁路。进入这种状态时，由于叉架16b与16c间的空气间隙减小因而磁阻减小，而磁通变得容易通过传感器16，于是导体18相对侧上空气间隙中的磁通31便会增多。导体18相对侧上空气间隙30中磁通31的强度B相对于传感器16在上下方向中位移Z的变化，例如图40中所示的情形，其中在磁通通过最大值位置时的磁通大小以I表示。于是在实施例19中，随着臂14的转动而使传感器16上下运动时，磁通31的强度B即加大，而对由于车厢12速度上升引致生成力梯度的下降进行校正。

实施例19中当车相速度变大时的生成力特性如图41所示，这是由于属于物理特性的图95的特性曲性与图40的特性曲线相叠加的结果。从图41中可以看到，与图95中的生成力f0、f1与f2之间的距离相比，图41的生成力f0′、f1′与f2′之间的距离较大，从而可以使第一与第二超速时生成力与额定速度时生成力的差更大。于是在高速区也可以显著改进平衡块17的位移与车厢12速度变化的关系。结果易将这种安全设备调节到一个合适位置而减少错误操作事故，同时提高了操作速度的精确性与可靠性。

在本实施例的结构中，由于传感器16的磁阻因空气间隙32的大小而变化，就能使磁阻作很大的变化。

应该注意到，叉架16c可以具有任何形状，只要它在臂14处于其水平位置时能提供距叉架16b有一个很大的距离，而当臂14转动时能提供一个很小的距离即可。例如叉架16c可以具有这样的结构，即如图42(1)所示的斜切入的凹形或图42(2)所示的阶梯构形，或者它也可以不具备与叉架16b位置相对应的水平部，此时的叉架16c可以是一对上下相同的叉架，如图42(3)所示。

此外，要是保持用弹性弹簧19的弹簧力与磁阻的变化按下述方式设计，则可以进一步改进操作的可靠性。具体地说，传感器16在上下方向中的位移与传感器16的磁阻变化所影响的磁性弹簧的弹簧力F1间的关系，例如如图43中所示，于是随着臂的倾斜，磁通增加而引力增强大。如图43所示，由于在传感器16向上或向下位移Z与用来保持臂14的弹性弹簧力F2之间的关系通常是线性关系，此用来保持臂14的弹性弹簧力F2则与磁性弹簧力F1相结合，而形成如图44所示的一种非线性弹簧。这种非线性弹簧当臂14处于其水平位置附近时显示出很高的弹簧常数，而当臂14转动时，此弹簧常数即减小(梯度减小)。于是在磁性弹簧力F1与弹性弹簧力F2二者的梯度变为相等的位移P3处，此弹簧常数为零(梯度为零)，然后随着位移的增加，弹簧常数成为负值(随着位移加大，此弹簧力趋向于往回减小，亦即梯度在符号上为负值)。结果得到这样一种特性：在额定速度范围内得到了小的位移，而在超速范围内得到大的位移，同时可以在使此安全设备能有效发挥作用的位置上，来校正由上述涡流电流造成的在高速下减少的对弹簧力的灵敏度。此外，利用这种非线性弹簧，要是车厢12的速度即使在弹簧常数于图44中位移P3处变为零之后仍然继续升高，则由于弹簧常数因磁性弹簧F1拉力的加大而减小，传感器16的位移就会突然加大，如如图45所示，而这种安全设备就能以高度的可靠性操作。在此，要是将磁性弹簧力F1与弹性弹簧力F2二者梯度变为相等处的位移P3，设定成一个在第一超速与第二超速间的值，如图45所示，则可将作为最终停动位置的紧急停动起动位置取在一个高位，同时能以低的错误操作概率来从事某种紧急停动作业。

实施例20

如图46(1)至47(1)至47(3)所示，实施例20的结构与实施例19的不同，在这种结构下，不论臂14处于其水平位置或是转动位置，在导体18相对侧上空气间隙中的磁通量都是不同的。叉架16b与16c中间由一间隙分开，在此以导体18的纵向(车厢的运动方向)为Z轴，以垂直于导体18的平面的方向为Y轴，而以垂直于Z轴与Y轴的方向为X轴，同时使叉架16c沿X-Z平面有一个凹球面。此凹球面如图46(1)和46(3)所示，它的中心当臂14处于其水平位置时即趋于叉架16b的位置。磁铁对16a、叉架16b与16c以及半导体18形成了一条使磁通沿着它通过上述空气间隙的磁路。叉架16c则是这样地连接到底座13之上，使得此叉架16c即令车厢12运动而叉架16b绕支轴15转动也不作转动。

下面说明相应的操作。如图46(1)至46(3)所示，当臂14处于其水平位置时，叉架16c的与叉架16b相对的且为磁通流过的面积S1是很小的，但当臂14如图47(1)至47(3)所示转动，叉架16c的为磁通通过的面积便增大到S2。当叉架16c的这一为磁通通过的面积很小时，磁阻就高，而在导体18相对侧上空气间隙30中的磁通31的数量便很少。相反，当叉架16c的为磁通流过的面积加大，则磁通31也增加。因此可以得到一种效果与实施例19中相同的超速防护设备，而且还可以在车厢12速度加大时使这种安全防护设备在操作上有很好的可靠性。另外在本实施例中，由于磁阻可因磁通通过的面积而变化，故在设计上与上述实施例19相比较为简单。应该注意到，叉架16c的表面不一定要用凹球面形状，而是可以采用任何其它可使为磁通通过的面积发生变化的形状。

实施例21

尽管在前述各实施例的结构中，磁铁对16a是设在导体18的相对侧，如图48(1)至48(3)所示，但在此实施例21中，磁铁16a则是设在具有前述形式的底座的上部位置上，同时将一对叉架16c设于导体18的相对侧。根据这种结构，由于磁铁16a只有一个，可使制造与装配简单并减少费用。此外，由于不需将磁铁16a置于导体18邻近处，因而即使是传感器16与导体18因偶然事故接触，由于这种接触部是两个叉架中之一，也就能很快进行纠正。在本实施例中，虽然是使磁铁16a具有沿着Y-Z平面的这样的凹球面，令后者能垂直于与叉架16b相对的表面且让磁通通过，但或者也可以取任何其它形状的表面，只要它在臂14转动时能增加磁通通过传感器的数量。

应该指出，这里的磁路不限于上述实施例的结构，只要能在这种结构中使得在水平位置具有很高的磁阻，而在已转动的位置上，磁阻很低，同时在上述导体相对侧上有很大的磁通量。此外，臂14不一定是平行的连杆，而是可以取任何只要可把磁路支承到支轴15上的结构均可。

实施例22

如图49(1)与49(2)所示，在实施例22中，于实施例19的叉架16c之外还没有一对磁性弹簧25，各包括一磁铁25a、叉架25b和底座25c。

下面描述有关作业。在此实施例的结构中，当车厢12以低速运行时，这种组合弹簧的弹簧刚性便随着磁性弹簧25的磁力的增加而增强，而将传感器16的位移位控制到一低值。但是随着车厢12速度的加大，传感器16的磁路的磁力也增大，同时，趋向于使其中有磁通流过的传感器16在上下方向中位移的力也迅速地起作用，结果使位移加大。因此，可以用一种简单的结构来进一步提高安全性。

实施例23

如图50(1)与50(2)所示，在实施例23中，有一对叉架16c与导体18成相对关系设于导体18的相对侧。磁铁16a保持于叉架对16b的与平衡块17相邻的端部间。标号16e指一旁路叉架，用来从传感器的中间部分将传感器16的磁通部分分流。这一旁路支架16e与叉架16c中间分开一间隙，安装于底座16f上。即使是车厢12以高速转动，而叉架16b与16c以及磁铁16a又是安装成绕支轴15转动，但此旁路叉架16c由于它如图51所示是固定于底座之上因而不会转动。

下面说明相应作业。如图52(1)与52(2)所示，在本实施例23中，形成有一对磁路，其中包括一条主磁路B1：磁铁16a→叉架16b→叉架16c→导体18→叉架16c→叉架16b→磁铁16a以及一条副磁路B2：磁铁16a→叉架16B→旁路叉架16e→叉架16a，同时有一条为磁通流过的路径是处于变化之中，而不论臂14是处于水平位置或是处于C转动的位置，以便在后述任一种情形下来改变导体18相对侧上空气间隙中的磁通量。

首先，当臂处于水平位置时，从磁铁16a的N极出发的磁通通过主磁路B1与副磁路B2这一对磁路而返回到磁铁16a的S极。因此只是一部分从磁铁16a发出的磁通才通过导体18相对侧上的空气间隙。这时，如果臂14转动，则旁路叉架16e保持于车厢12之上不再形成副磁路B2，而只形成主磁路B1，如图53(1)至53(3)所示。简言之，由于从磁铁16a出发的磁通全部通过主磁路B1，通过导体18的磁通31就会自然增多。因此，可以得到这样一种电梯超速防护设备，其中当车厢12速度很高时，同样能使这种安全设备在作业上有良好的可靠性。

应该指出，旁路叉架16e可以设在叉架16b之下以形成副磁路B2。旁路叉架16e安装于底座16f上，当臂14转动时，磁铁16a与叉架16b和16c则与旁路叉架16e相分开。因此，随着臂14的转动便只会形成主磁路B1，因而可以获得与实施例23类似的效应。类似地，可以将旁路叉架16e设于磁铁16a的后面。此外，在上述相对侧上可把部分叉架16b形成为磁铁16a。

应该指出，在本实施例的结构中，由于在臂14处于其水平位置上磁通最容易通过，就有一个趋向于使臂14保持于水平位置的力作用于臂14上。于是，如果把这种磁力用作一磁性弹簧并把这种弹簧14力之间的关系按实施例1中所述的方式设定，则能够进一步减少事故和改进稳定性。

实施例24

在此实施例24中，如图54(1)与54(2)所示，传感器16包括有：一对以相对于导体18成对峙关系设于其相对侧上的磁铁16a；以及一对叉架16b(示明于图54(1)与54(2)中，与磁铁对16a形成整体)，此叉架上设有用来确保磁通通路的磁铁。叉架16b连接到臂14上而将平衡块17设在臂14的另一端，得以使此平衡块的质量与围绕转动中心的左与右的角运动能同传感器相平衡。臂14是安装到底座13之上。

在此，将导体18的纵向(车厢12的运动方向)规定为Z轴，将垂直于导体18平面的方向定为Y轴，将垂直于Z轴与Y轴的方向定为X轴，臂14的连杆这一的转动平面在其下端相对于Z-X平面向外侧倾斜一个角度+θY，而臂14另一连杆的转动平面在其下端相对于Z-X平面向外侧倾斜一个角-θY(从Y方向观察，上述臂的两个连杆的转动平面表现为一梯形的两个非平行相对侧的结构)。

下面描述相应操作。如果臂14依反时针走向绕X轴转动一角度-θX，如图54(2)所示，则磁铁16a与导体18间的距离减小，相反，要是臂14依顺时针走向绕X轴转动一角度+θX，则磁铁16a与导体18间的距离加大。于是，当车厢12上行时，臂14即由前述涡流电流所得到的力作反时针走向转动，因此磁铁16a与导体18间的距离便减小，而作用于导体18上的磁通量便增加，导致因涡流电流产生的拖曳力加大。结果与上述实施例类似，可以校正因车厢12的速度加大而导致此拖曳力梯度的下降。

本实施例24结构的优点在于：由于产生出磁通的空气间隙的距离是直接地发生变化，故能立即使作用于传感器16上的磁通量发生变化，同时由于传感器16在转动时较易使磁通通过，故可把趋向于使传感器16向上转动的力用作一种磁性弹簧。要是臂14从它的如图55(1)所示的水平位置按图55(1)与55(2)所示转动，同时传感器16位于图55(2)所示的Z方向中时，于是，由于导体18与磁铁16a之间的距离下降(从水平方向中的距离t1至距离t2)，作用于传感器16上的磁通量便如图56所示突然增加，从而能如图57所示，对车厢12速度增至危险速度时的传感器位移的关系作出大范围校正。于是传感器16在到达危险速度时有很大的位移，而能改进这种安全设备操作的可靠性。此外，在实施例24的结构中，如前所述，由于臂14朝向上方向转动时较易使磁通通过，就可把趋向于使臂14向上转动的磁力用作一磁性弹簧，而要是把磁性弹簧25构造成使得磁铁对25h设置于传感器16的上、下方向中，就能进一步减少事故和稳定操作。

另外，由于磁路是由叉架16b与导体18形成，就不需由叉架16c来形成用于导体18相对侧上的磁铁16a的磁通的磁路，从而可以减少部件数和简化结构。

再有，在实施例14的系统中，由于当只在导体18的一侧上设置一个磁铁16a、一个叉架16b与臂14的一个连杆时也可实现相应功能，故同样能减少部件数和减化结构。应该注意到，可以设置一叉架来使叉架16b与导体18相互连接，或设置叉架16c来连接相对侧上的磁通，以增强磁力。

实施例25

在实施例24中用来加大传感器16的位移相对于车厢12速度的梯度dz/dv的作用力只用在车厢12的下行方向中，而在本实施例25中，如图58(1)与58(2)所示，在导体18的相对侧上，臂14的连杆是在此相对侧上依相同方向倾斜，同时当传感器16向上转动时，X轴正向一侧上加磁铁16a则趋近于导体18，而当传感器16向下转动时，在X轴负向一侧上的磁铁16a则趋近于导体18。于是可以求得与实施例24类似的效果。因此，不论车厢12是上行或下行，都可以增大传感器16的位移相对于车厢12速度的梯度。

实施例26

在此实施例26中，如图59(1)与59(2)所示，臂14的连杆类似于实施例25取斜向安装，此外设有一叉架16c，它与导体18相对侧上的磁铁对16a相互作磁性连接。叉架16c设置成可卸下的形式，使得当臂14的连杆之一与导体18相分开时，叉架16c便与这样移离开的臂14相分开，如图59(2)所示。由于这种结构，传感器16的磁路的磁通变得易于通过。

此外，虽然在本实施例26中，臂14的连杆是取斜向安装形式以改变导体18相对侧上空气间隙30的距离，但可以代之以一种导向的或连杆的机构，它能使空气间隙30的距离沿着磁铁对16a的运动路线变化。

实施例27

当把用来使一安全设备能有效工作所需的行程取定得很长以便进一步稳定此安全设备的作业时，有时例如希望根据磁路的强度或弹簧力的限度，来把额定速度或第一超速设定到一个例如高于图44的位移P3的值(希望使位移P3在图44中的右向移动)。在这种情况下可以这样地来实现此种要求，即设置一个校正臂14一侧上操作力的力调节机构来校正这种力。实施例27便是一个实现这种力调节机构的实施例。

如图60(1)与60(2)所示，实施例27的传感器16的叉架16c具有与图35(1)和35(2)所示实施例19中叉架16c的相同构型，并且具有如图43作为磁性弹簧力F1所示的磁力。当磁性弹簧力F1很强时，图44中的位移P3位于此图中左向，因而在平衡块17一侧设有用来消除此磁性弹簧力F1的磁性弹簧25′。此磁性弹簧25′包括一对设在平衡块上表面与下表面上的磁铁25f′，以及一块反向磁铁25d′与一对反向叉架25e′，它们设在一个使平衡块17能在其间运动的上端部与下端部上的位置上并具有能对磁铁25f′施加排斥力的极性。由平衡块17一侧上磁路所给出的排斥力F3例如呈图6所示的分布形式。要是此排斥力F3结合上磁性弹簧力F1与弹性弹簧力F2，则此组合力F1+F2+F3能取得峰值的位移可以如图63所示地增大，而相应安全设备的工作距离可以取的很长。因此，如图64所示，可将额定速度值、第一超速值与第二超速值设定为对应于传感器16的位移到达位移P3之前的值。

在上述方式下，传感器16的位移与组合弹簧力间的关系可以通过下述安排作出任意的设计，亦即除了由对应于车厢12运动速度的由涡流电流所产生的力之外，还采用用来保持臂14的弹性弹簧力F2和由于导体18相对侧上磁铁16a的磁通量变化所导致的磁性弹簧力F1，以及由平衡块17一侧上弹性弹簧25′所产生的磁性弹簧力F3。

实施例28

在以前所述的各实施例中，非线性弹簧是由磁性弹簧与弹性弹簧构成，在本实施例28中，非线性弹簧则是将两个弹性弹簧组合而成。

参看图65(1)与65(2)，标号41指弹簧常数较弹性弹簧19的低的一个弹性弹簧，42指用来于其中纳置下弹性弹簧41的支架。此弹性弹簧41是处于压缩条件下事先置入于支架42中的。如图66(3)所示，这种组合弹簧的特性首先表现出与弹性弹簧19的特性相一致的高弹簧常数特性，但是随着位移的增加，弹性弹簧19的特性表现得很显著而使得弹簧常数下降，获得一种类似于上述非线性弹簧的特性。车厢12的速度与其中采用了上述弹簧的传感器之间的关系如图67所示。这样就得了一种特性：低速时的位移小，而随着速度上升此位移突然增大，由此而获得了一种很少有可能发生事故的稳定的电梯超速防护设备。

在本实施例28中，由于这种非线性弹簧只是用价廉的弹性弹簧形成，上述设备可以在低成本下生产，还由于有稳定的可靠特性，也即可以构造成具有高度可靠性的设备。

实施例29

在此实施例29中，是通过电力控制来实现非线性弹簧的非线性的。参看图68(1)与68(2)，标号43指一用来控制平衡块17位移的起动器，而43a则指一起动器弹簧，它设在平衡块17之下，能探测来自平衡块17的力的大小，并能使平衡块17在向下方向中位移。此外，标号43b指用来对起动器弹簧43a进行电力控制的控制设置。

下面描述相应操作。在此将参看图69的流程图来描述平衡块17的位移控制作业。

首先，此起动器弹簧43a探测平衡块位移时产生的力(步骤St1)。

然后控制设备43b将起动器弹簧43a所探测的力变换为被位移的平衡块17的位移量(步骤ST2)。在此情况下，控制设备43b将起动器弹簧43a探测到的力变换为平衡块17的位移，使得如步骤ST2中的曲线图所示，当起动器弹簧43a探测到的力低于危险速度时，此位移很小，而当所探测到的力趋近危险速度时，这种位移便迅速增加，而当此探测到的力达到危险速度时，即起动制动装置的或紧急停动的开关，而获得用来控制起动器弹簧43a的控制变量。

然后，起动器弹簧43a便依据控制设备43b输出的控制变量而位移此平衡块17(步骤ST3)。

在通过起动器43依上述方式移动平衡块17时，当车厢12的速度低时，平衡块17的位移很小，从而传感器16的位移也很小，但当车厢12的速度达到危险速度时，上述位移量就很大。因此得到了这样一种电梯超速防护设备，它的失误危险性很小并能在很高的可靠性下工作。

此外，在本实施例29的结构下，由于涉及到电力控制，就能简单地将力变换为与之相对应的位移，而能获得具有高可靠性的稳定设备。

实施例30

在实施例30中，要解决的问题是，传感器16在车厢12为低速时显现出有很大的转动角度，或者是传感器16的位移因传感器的生成力下降而在车厢12的高速区呈现出低的变化率，为此采用一种机械系统进行校正，使得操作此种安全设备的一种元件能在高速度区加大其位移。

参看图70(1)与70(2)，标号50指一连接杆，用来起动紧急停动机构；51指一凸轮，用来驱动此连接杆50；而52表一压紧弹簧，用来借弹力推顶连接直50与凸轮51结合，其它的部件则与前述实施例的类似。图71示明了凸轮51转动时令连接杆50向下突出的状况。如图72所示，凸轮51经设计成使得位移的速率能随凸轮的转变而变化，即使位移能随着它的转动而加大。因此，用来起动紧急停动机构的连接杆50的位移是作为图97所示传感器16位移的一种组合而给定，亦即臂14以及图72中所示凸轮51的位移，同时显示出例如图73中所示的一种变化。结果确保了连接杆50在车厢12的高速区能有大的位移，同时能减少失误操作和改进操作的可靠性。

实施例31

在本实施例31中，凸轮51具有这样的轮廓，也即如图74(1)、74(2)与76所示，当它开始转动时，它不使连接杆50发生位移，但当车厢12的速度到达一危险速度而壁14转动至图75所示的状态下时，此凸轮即便连接杆50作出的位移。通过这种结构，可以简单地在高速区中取得大的位移差。

在实施例30与31的系统中，由于磁路可以保持为原样，而传感器16的位移量相对于车厢12的速度的关系又可以只由采用凸轮的机械系统校正，于是相应的结构简单而造价低廉。

应该指出，尽管在实施例30与31中的校正用机械系统包括一凸轮，但是也可不用凸轮而用一种随着其转动能加大位移变化率的机械系统，同时也可采用连杆机构或某些其它结构。

另外，在实施例30与31中的磁路部分是与传统设备中的相同，但这一磁路部分也可取上述实施例1至27中任一相应结构，当把实施例1至27中任一上述结构与上述实施例30与31中的凸轮结构相结合，可以获得更高的校正效果和改进可靠性。

实施例32

在此实施例32中，拟解决的问题是，当车厢12在其运动中有乘客进入其中或因单侧加载或类似的原因而在水平方向中摆动时，为传感器16的磁通所通过的间隙(空气间隙部)的距离即发生变化而改变着生成力，使平衡块17的位移不稳或导致操作失误，为解决上述问题而采用了一种结构，其中设有用来保持空气间隙不变的空气间隙保持机构，以改进生成力的稳定性。

参看图77(1)与77(2)，标号35指一辊导形式的保持机构用来保持导体18与产生磁通的磁铁16a之间的距离不变。标号35a指一对固定安装于叉架16b内侧上的支架，而35b指支承于各个支架35a上的辊。标号36指一位移吸收机构，用来吸收因车厢12位移导致车厢12位置与传感器16位置间的位移，此位移吸收机构36是由一种弹性件例如弹簧或橡胶件，或是一种滑动机构或类似装置所构成。

下面描述相关作业。在本实施例31的结构中，当车厢12在运动中因单侧加载或当乘客进入其中而于水平方向中摆动时，传感器16与导体18间的距离也为保持机构35保持不变，而由此所造成的在传感器16与车厢12之间的位置位移例如则通过位移吸收机构36的弹性变形所吸收，使得本实施例的电梯超速防护设备能类似通常操作方式工作。

实施例33

在此实施例33中，如图78(1)与78(2)所示，底层13的底侧延伸到导体18一侧，而由支架35a与辊35b所形成的保持机构35则设在这样延伸的底侧的一端使之能从相对侧来支承导体18。

下面说明相关作业。在此实施例33中，即使车厢12摆动，由于保持机构35的作用，本实施例的整个电梯超速防护设备相对于底层13是不变的，同时磁铁对16a与导体18间的空气间隙保持为固定的大小。此时，因车相12位移导致车厢12与传感器16之间的位置位移，则由设在底层13下部的弹性件、滑动机构或类似装置所形成的位移吸收机构36所吸收。在本实施例33的结构中，由于磁力产生部不像设有辊对35b中的情形会受到摩擦力的影响，同时没有负荷加到传感器16之类的转动部件上，因而传感器16能够均匀地运动同时保持住距导体18的一个预定空气间隙，从而能精确地探测车厢12的速度。因此，安全性得到了改进。应该指出，此位移吸收机构不一定要是一种滑动机构或是一弹性件，任何可以响应车厢12位移而移动的部件都是可以使用的。

实施例34

参看图79(1)与79(2)，标号37指一对箱形的滑架，每个滑轲的一端固定于一叉架16b的内壁上，而其另一端则在导体18的相对面上滑动。当采用了滑架37时，可以获得与采用保持机构35的类似效果。但滑架的优点是廉价和可以简化结构。

实施例35

参看图80(1)与80(2)，标号38指一个固定于车厢12上的滑动件，滑动件38包括一对上面安装着臂14的支承件38a以及一个保持在这对支承件38a之间的棒件。传感器16的叉架16b安装成可在棒件38b上滑动。

下面描述相应操作。当车厢12相对于导体18置于一个如图80(2)的箭头标记指出的方向中时，叉架16b可在棒件38b上滑动而吸收传感器16与车相12间的位置位移。

实施例36

参看图81(1)与81(2)，标号38′与38″各指一安装于车厢12上的滑动件，它们中的每一个包括一对正面安装着臂14的支承件38a′或38a″以及一个保持于此相对的支承件38a′或38a″之间的棒件38b′或38b″。滑动件38′支承着底座13于其上滑动，而滑动件38″支承平衡块17于其上滑动。

下面描述相应操作。当车厢12依图82(2)中箭头示向相对于导体18运动时，臂14的配合部14a即于凹槽16g中滑动，由此而吸收传感器16与车厢12之间的位置位移。

实施例38

在本实施例38中，如图83(1)与83(2)所示，臂14是取弹簧形式，能在侧向上弹性变形并可以用作位移吸收机构。臂14的左、右连杆则形成两个平行的片簧，如图83(2)所示，即使传感器16与车厢12间产生有位置位移，臂14可进行弹性变形来吸收位置位移。

实施例39

参看图84(1)与84(2)，标号39指一连接磁铁对16a的导瓦，它可于导体18的相对面上滑行，而使传感器16与导体18保持一预定距离。在此实施例39中，导瓦39是作为一种空气间隙保持机构而提供的，也就是说能由此导瓦39来保持所述间隙。

应该指出，在上述实施例32至39中，空气保持机构所安装的位置可以是传感器16的上部或下部位置或其它位置，同时这种空气间隙保持机构可以按一或多个形式设置。

实施例40

在此实施例40中，如图85(1)与85(2)所示，设置有一个侧力传感器44(例如一压力盒)用作生成力探测装置部分，它接收磁路部分所生成的力，构成一个用以探测车厢12的运动速度或振动或是对其扰动的电梯速度发生器。

下面说明相应操作。在图85(1)与85(2)所示实施例40中，能于X、Y与Z方向进行探测的测力传感器44例如是一种压力盒，它设置于探测装置部分中臂14的支轴15的所在处，接收着磁路部分所产生的力。因此能在X、Y与Z方向上根据测力传感器44的输出，来探测对应于车厢12运动速度的力或振动。上述输出可以用作为一种速度传感信号去控制车厢12的速度，或是用作为一种信号来消除因车厢12的振动而造成在Z方向中的速度误差，此外，如果车厢12在X方向或在Y方向中有摆动，由于用这类波动所产生的力能由侧力传感器44探测出，因此这种测力传感器44可以用作为一种来控制振动或用来改进电梯行驶中舒适感的传感器。

于是，不必设置用来探测振动的专用传感器就可以进行速度控制与误差校正，或是用来改进电梯行驶中的舒适感，由此而能构造出一种尺寸小、价廉与性能高的安全设备。

实施例41

在本实施例41中，如图86(1)与86(2)所示，由导体18中产生的涡流电流所形成的涡流磁通可与用一种磁通探测元件，例如一种霍尔效应器件45探测出，从而能够简便地高敏度地探测所述速度或振动，而获得与前述相同的效果。此外，由于这种霍尔效应器件45价廉、尺寸小和具有很高的敏度，就可使相应设备能在进一步减小尺寸与降低费用的条件下来探测速度或振动。

此外，即使用于另一种方法中例如探测涡流电流所产生的温度或是去探测电流中，也能取得类似的效果。

实施例42

在此实施例42中，借助电梯速度发生器来直接控制紧急停动操作，可把电梯超速防护设备构造成小型化、廉价与可靠性高。

在此实施例42的结构中，所述安全设备不是由连接杆41来操作，同时传感器16是直接安装在如图87(1)至87(3)所示的一对紧急停动闸瓦46上的。参看图87(1)至87(3)，标号46所指的这对紧急停动闸瓦是与传感器46的叉架16b整体成形，而得以从相对侧保持导体18，标号47则指一用来将紧急停动闸瓦牢靠地安装到车厢12上的紧固件。

下面描述相应操作。当车厢12处于稳定态或是在低于额定速度的速度下运行，同时臂14是处于图87(1)所示的它的水平状态下或是以接近倾斜状态的一个小角度倾斜时，则上述紧急停动闸瓦46与紧固件47保持成中间留有空气间隙，而车厢12的紧急停动装置不起作用。若车厢12以高速下行并达到一危险速度时，则传感器16将向上运动，使得臂14向左上倾斜成图87(1)所示。结果使得牢靠地安装于叉架16b上部的紧急停动闸瓦46也随传感器46向上运动，并与紧固件47相结合，这对闸瓦此时受到紧固件47的倾斜表面向推，而从相对侧上压迫导体18使车厢12立即停动。利用本实施例42的上述结构，由于不需用连接杆21，操作的可靠性提高，并能在减小尺寸与降低成本的条件下生产相应设备。

此外，由于是将电梯速度发生器设于车厢12的下侧，就易于将它载承到车厢12上，同时也提高了安全度。同时，这种结构也可设于车厢12的上部。这种情形下的优点是便于进行装配时的调节与维护。

实施例43

在此实施例43中，上述紧急停动闸瓦46至少有部分在此是由磁铁构成从而形成一磁路。在图88(1)与88(2)中，标号48指一对用来对紧急停动闸瓦46作弹性支承的弹性弹簧，而标号49指一个牢固地安装于车厢12上用来在其上支承弹性弹簧48的支架。利用实施例43的这种结构，由于所述紧急停动机构也用作磁力产生机构，相应设备的结构在尺寸上可进一步减小和减少其部件数，同时能使构件成本降低。

实施例44

在实施例44中，为了改进电梯顶部与坑部的安全度，在电梯路径上设有一台紧急停动强制操作装置，用来强制性地位移电梯超速防护设备来进行紧急停动。参看图89，标号53指一对用于车厢12的导轨，它们同时具有导体18的功能；标号54指一对夹持装置，它们固定于车厢12的下部角隅，用作为一种紧急停动机构，它们在紧急停动操作中，牢牢地夹持住导轨53；55a则指牢靠地安装于导轨对53之一下部上的紧急停动强制操作装置，它当车厢12在其速度并未达到危险速度组因偶然事故而运动到上述坑部时，对于同导轨53以对峙关系设置的部分磁力产生装置的运动进行扰动；而55b则指牢靠地安装于另一导轨53的上端部上的紧急停动强制操作装置，它当车厢12类似地运动到顶部上时，对于部分磁力产生装置的运动进行扰动。标号56指一与连接杆21相连的连杆机构，用在紧急停动时使夹持装置54向上运动以夹持住导轨53。此连杆机构56是一种位移放大机构，通过它使得夹持装置54上升运动的距离，相对于传感器16在向上方向中的运动距离为1时增大到高于1。

下面说明相应的操作。在此实施例44中，紧急停动装置与传统例子中的结构相同并具有相同的参数。如图90(1)所示，当车厢12向下运动到坑部时，此紧急停动强制操作装置55a便碰触上传感器16，此传感器乃是沿着相对峙的导轨53运动的磁力产生装置部分，使得臂14转动而致夹持装置54上升去牢牢地夹持住导轨53，让车厢12停动。然后，当车厢12运动到顶部上时，如图90(2)所示，此紧急停动强制操作装置55b便与电梯速度控制器的平衡块17接触，类似地，此平衡块17向下运动，同时连接杆21也向下运动而致夹持装置54上升去牢牢地夹持住导轨53，使车厢12停动。

在上述方式下，于本实施例可以在降低成本的条件下构造成一种更为安全的防碰撞机构，它能以与传统例子中有相同结构的紧急停动装置在向上和向下方向中工作。

实施例45

参看图91，标号57指用于车厢12的平衡块。在实施例45，所述电梯超速防护设备设在此平衡块57上。在此方式下，当车厢12的反常速度运动或是处于不受控条件下时，可以用在向下方向工作的传统的紧急停动装置来进行紧急停动操作。此外，由于不必设置用于平衡块57一侧的传统上所需的调速缆绳，故可以提高空间利用率。应该指出，这一电梯超速防护设备可以设在平衡块57上的任何位置处。

实施例46

参看图92，标号58指电梯超速防护设备的支承台，而此防护设备则可安装于车厢12的底侧或上部的侧壁之上。在此实施例46中，此防护设备是设在车厢12的侧壁之上，而紧急停动闸瓦46、紧固件46等则与实施例42中的相同，只是起动器43并未安装于传感器16之上而是与传感器16并排设置。因此，不需用连接杆21而能取得与实施例42相同的下述效果：操作可靠、能够在低成本与小尺寸下生产所述设备、能够将此电梯超速防护设备简便地装设于车厢12上，同时能同样地改进安全度。

在上述的所有实施例中，任何这样的磁铁对16a可以是永磁铁、电磁铁或是可以产生磁力的任何装置。

同时，对于导体18，可以采用同于实施例44中的导轨53或是不同于导轨53的某种其它部件，或者可以采用导线或是可以采用任何能由其获得电流的部件。

此外，对于弹性弹簧19，可以采用一种弹性件或磁性件，或是一种利用液体的装置例如油阻尼器，油弹簧式类似器件，或是一种利用空气的装置例如压缩空气弹簧，只要它能将力变换为位移即可。

此外，也可采用某些其它不把传感器生成的力变换为位移而是变换为电能、热能或磁能的系统。例如，当这种生成力增加时，可以由例如压电元件或电容器等器件来储存起电能，而把它用来操作一开关或一紧急停动装置；或是利用这种生成为升高时有可能升高的温度，而把这一温度用来操作一开关或一紧急停动装置。

如上所述，根据本发明的第一个方向，构造成这样一种变换装置，使得当车厢速度低时，给一第一磁路提供一个小的或是零位移，而当车厢速度高时给此第一磁路提供一大的位移。于是，由于此第一磁路在危险速动下运动了一段长距离而此安全设备在可靠的运行，从而控制器能无误差地起作用。

根据本发明的第二个方面，由于构造成这样一种变换装置，使得当电梯速度超过额定速度但低于第一超声时，能给一第一磁路以大的位移，同时当电梯速度接近作为危险速度的第一超速时，可精确地测定电梯行驶速度。

根据本发明的第三个方面，构造成一种变换装置，使得这种装置在第一磁路的位移很小或为零时，在一个方向上施加一磁力以减少此第一磁路的位移。于是，由于此第一磁路的位移很小时此位移是不变的，而当其很大时则又成为易于变化的，故可以精确地测定电梯的行驶速度。此外，由于利用了磁力，可以降低这种设备的制造费用和延长其使用寿命。

根据本发明的第四个方面，由于在此第一磁路中包括有叉架和磁铁而得以在第一磁路的位移很小或为零时相互吸引其它部件，故能给转动部件的转动的以大的阻力。但当此磁路的位移很大，由于此叉架或磁铁与磁路相分开而不能影响其它部件，故只能给这种转动以小的阻力。于是，转动部件在电梯速度小时不会转动而在电梯速度大时成为可转动的。结果就能在接近危险速度的领域精确地测定电梯速度。

根据本发明的第五个方面，设置有一第二磁路，它的一部分设于转动件上而其另一部分则位于一车厢或平衡块上，用来抑制此转动件的转动。此第二磁路在此转动件的转动较小时可以抑制这种转动(虽然此转动件在发生较大转动时是能够充分地转动的)这是由于位于此转动件上的部分第二磁路是与位于车厢或平衡块上的那部分磁路相分开，故能缩小这种抑制力所致。于是，当电梯速度大时，由于第一磁路的位移变的很大，故能精确地测定此速度。

根据本发明的第六个方面，设有一前向磁路用来在电梯速度变得超过一预定速度来放大第一磁路的位移，以使此第一磁路的位移变大。还设有一能稳定起作用的制动装置，由于此第一磁路的位移在接近或超过危险速度时能有很大的位移，故能电梯能更安全地运行。

根据本发明的第七个方面，形成有一磁铁或一叉架，使得此第一磁路的磁通在此第一磁路的位移很小或为零时不能通过，而当此第一磁路的位移变得较大时可让此磁通通过，由此能放大此种位移。于是，此种位移能在电梯速度接近危险速度时作很大的变化。结果就易于设置此制动装置的一个作用点，能较少发生误差和精确地测定出危险速度，由此使这种安全设备稳定地实现其功能。

根据本发明的第八个方面，有一转动件在一相对车厢行驶方向倾斜的平面内转动。于是固定于此转动件端部上的第一磁路的磁铁或叉架可以使之与导体接近而让磁通通过。结果能够得到与上述相同的效果。

根据本发明的第九个方面，在与第一磁路相对侧的一端上设有一弹簧，此弹簧串联组合着具有高弹簧常数的弹簧和一个具有低弹簧常数的经过初始压缩的弹簧，用来限制位移。由于采用了廉价的弹簧，所以这种防护设备的费用得以降低。此外，由于弹簧的特性稳定，所以此种设备的可靠性高。

根据本发明的第十个方面，给出了一种位移变换装置能在转动件的转动超过一预定值时用来起动一制动装置。于是可以加大连接杆的位移而得以无误差地起作用。

根据本发明的第十一个方面，由于此制动装置是与第一磁路整体成形，故能以低的成本实现这种小型的制动装置。

根据本发明的第十二个方面，由于这种防护设备包括有：保持机构，用来使导体相对侧面上第一磁路的空气间隙部分的大小保持固定；以及一位移吸收机构，用来吸收第一磁路在水平方向上相对于设置在此第一磁路的车厢或平衡块的位移，由此可以精确地测定电梯的速度，即使是此车厢由于在行驶中或有乘客进入因超载而发生摆动时。

根据本发明的第十三个方面，由于上述保持机构是由辊导组成，故能以极低费用制成。

根据本发明的第十四个方面，由于上述位移吸收机构是由弹性件、滑动机构或它们相结合而成，此种稳定起作用的机构能以极低用费制成。

根据本发明的第十五个方面，由于这种变换装置包括有部件用来探测例如力、位移或磁通等物理量，而此种物理量可以响应车厢运动而变化，故可不需有专门的振动探测设备而能进行无误差的校正和改进电梯的舒适性。

上面虽已全面地说明了本发明，但内行的人是可以在不脱离本发明的精神与范围的前提下，作出许多变动与更改的。

Claims (1)

1.一种电梯超速防护设备，包括：沿电梯通道中车厢行驶方向设定的导体；可在此导体邻近活动并具有通过此导体的磁通的第一磁路；变换装置，用来把所述车厢运动时在所述导体内由涡流电流产生的对所述第一磁路起作用的力，变换为此第一磁路在车厢行驶方向中的位移；以及制动装置，用来响应通过上述变换装置所求得的在车厢行驶方向中的所述第一磁路的位移，使此车厢停止运动，其特征在于：

所述变换装置包括一器件，用来探测由所述导体和所述第一磁路提供的响应车厢运动而变化的物理量，

该物理量是这样一类物理量，包括力、位移和磁通；以及

所述变换装置将所述器件探测的物理量变换为所述第一磁路在车厢行驶方向中的位移。

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