JP2000191252A - エレベ―タ用非常停止装置用ブレ―キシュ―、エレベ―タ用非常停止装置および非常停止機能付エレベ―タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 片あたりの問題に対し、セラミックからなる
ブレーキ片の摺動特性（制動特性）を低下させることな
く良好な面あたりを実現することが可能なエレベータ非
常停止装置用ブレーキシューを提供する。 【解決手段】 ブレーキ本体と、前記本体の制動面側に
その面から突出するように埋設された複数のセラミック
製ブレーキ片と、前記ブレーキ片の埋設部分に介在され
た軟質金属部材と、前記軟質金属部材に少なくとも設け
られた前記軟質金属部材の変形を可能にするための空隙
とを具備しことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エレベータ非常停
止用ブレーキシュー、エレベータ非常停止装置および非
常停止機能付エレベータに関する。

【０００２】

【従来の技術】エレベータは、昇降機の不測の破損等に
よる落下を防止するために非常停止装置が据付けられて
いる。この非常停止装置は、昇降手段により昇降される
かごの底部に取付けられた水平方向に拡口自在な一対の
端部を有するＵ字形状の弾性部材と、前記弾性部材の両
端部内面に互いに対向して取付けられ、対向面が外側に
傾斜した一対の板状のガイド部材と、前記各ガイド部材
の中間に配置された垂直方向に延びる断面Ｔ字形のレー
ルと、前記ガイド部材間に前記ガイド部材の傾斜面に沿
って上下動自在に、かつ前記レールを中心にして互いに
対向して配置された垂直に沿って制動面を有する一対の
ブレーキシューと、前記ブレーキシューにそれぞれ取付
けられ、前記ブレーキシューを上方に引き上げるための
引上げ手段とを具備した構成になっている。このような
非常停止装置において、前記昇降手段の破損により前記
かごが落下した時にその落下速度を検出して前記引上げ
手段が作動し、前記ブレーキシューを前記ガイド部材に
沿って上方に引き上げ、前記弾性部材の弾性力により前
記ブレーキシューの前記制動面で前記レールを挟持する
ことによって、前記ブレーキシューと前記レール間に働
く摩擦力により落下する前記かごが減速停止される。

【０００３】ところで、従来、前記ブレーキシューの制
動材（ブレーキ片）は適度な摩擦係数と耐摩耗性を有す
る鋳鉄や銅系焼結合金等の材料により形成されている。
しかしながら、年々、建築物の高層化に伴う高速、大容
量化するエレベータ需要に対し、摩擦によって発生する
熱および摩擦係数の低下の問題が生じる。例えば、シュ
ミレーションによると、エレベータの動作速度が８００
ｍ／ｍｉｎに及ぶ場合には摩擦摺動面での局所的な温度
は１０００℃を越える場合もある。このような温度が前
記エレベータの減速停止時に発生すると、金属からなる
ブレーキ片では強度的にも耐熱性の点からも使用が困難
になる。その上、減速停止後のブレーキシューのブレー
キ片とレールとの反応による焼き付けなどの問題が生じ
る。

【０００４】このようなことから、特開昭５９−７６８
２号公報にはエレベータをより高速で稼動させる目的
で、より耐熱性に優れ、かつ摩擦係数が高いと期待され
ているセラミクスからなる制動材（ブレーキ片）を備え
たブレーキシューを用いることが開示されている。かか
るブレーキシューにおいて、セラミック材料は脆く、応
力集中を受けた時に破損し易いため、セラミックを小型
化して金属材料と組み合わせて用いることが好ましい。
具体的には、金属材料の表面に前記セラミックのブレー
キ片を複数突出させたブレーキシューが用いられてい
る。しかしながら、セラミックからなるブレーキ片は前
記レールとの摺動により殆ど摩耗せず、かつ変形も殆ど
起きないため、次のような新たな問題が生じる。

【０００５】すなわち、ブレーキシューに僅かモーメン
ト力が加わった場合、ブレーキ片の一部のみがレールと
接触する、いわゆる『片あたり』が起こる。これは、加
工寸法の精度によっても個々のブレーキ片に対して起こ
り得る。前記片あたりは、前記ブレーキ片そのものが摩
耗し、摺動過程で次第に面あたりが良好になる金属系ブ
レーキ片の場合には問題にされないことであった。これ
に対し、高速、高重量のエレベータではセラミックから
なるブレーキ片とレールとの接触面積が摩擦特性に重要
な影響を及ぼし、かつ極度な片あたりは前記ブレーキ片
そのものを破壊する原因になリ得るため、この問題の解
決が要望されていた。

【０００６】平面構造を持つブレーキシューの片あたり
防止手法としては、例えばブレーキ片の背面部に弓形に
反った板バネまたは局面にした部材を配置する方法が考
えられる。しかしながら、かかる構造のブレーキシュー
をエレベータの非常停止装置に適用するには非作動時で
ある通常運転時の固定の仕方などに問題があり、現実的
ではない。また、ブレーキ片の背部に油液体を封じ込め
るなどの手法は大きな圧力が加わるエレベータ用ブレー
キシューには不向きである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
変形、摩耗が殆ど起こらないセラミック製ブレーキ片を
有するブレーキシューにおいては僅かなモーメントの加
わり具合によって片あたりが生じ、摺動特性の低下や破
損の原因になるという問題があった。

【０００８】本発明は、前述した片あたりの問題に対
し、セラミックからなるブレーキ片の摺動特性（制動特
性）を低下させることなく良好な面あたりを実現するこ
とが可能なエレベータ非常停止装置用ブレーキシューを
提供しようとするものである。

【０００９】本発明の別の目的は、安定した制動特性を
有し、小型化が可能なエレベータ非常停止装置を提供し
ようとするものである。

【００１０】本発明のさらに別の目的は、昇降手段の破
損によるかごの落下に際し、前記かごを確実に減速停止
させる非常停止機能を有するエレベータを提供しようと
するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係わるエレベー
タ非常停止装置用ブレーキシューは、ブレーキ本体；前
記本体の制動面側にその面から突出するように埋設され
た複数のセラミック製ブレーキ片；前記ブレーキ片の埋
設部分に介在された軟質金属部材；および前記軟質金属
部材に少なくとも設けられた前記軟質金属部材の変形を
可能にするための空隙；を具備しことを特徴とするもの
である。

【００１２】本発明に係わるブレーキシューにおいて、
前記軟質金属はアルミニウム、銅のようなヤング率が５
０〜１５０ＧＰａであることが好ましい。

【００１３】本発明に係わるブレーキシューにおいて、
前記軟質金属部材の背面側の前記ブレーキ本体に前記軟
質金属部材の変形を吸収するための別の空隙を更らに形
成することが好ましい。

【００１４】本発明に係わるエレベータ非常停止装置
は、水平方向に拡口自在なＵ字形をなす弾性部材；前記
弾性部材の両端部内面に互いに対向して取付けられ、対
向面の下部が外側に向けて傾斜した一対のガイド部材；
前記ガイド部材の中間に配置された垂直方向に延びる断
面Ｔ字形のレール；前記ガイド部材間に前記ガイド部材
の傾斜面に沿って上下動自在に、かつ前記レールを中心
にして互いに対向して配置された垂直方向に延びる制動
面を有する一対のブレーキシュー；および前記各ブレー
キシューにそれぞれ取付けられ、非常時に前記各ブレー
キシューを前記ガイド部材に沿って上方に引き上げ、そ
れによって前記弾性部材の弾性力により前記各ガイド部
材を押圧して前記各ブレーキシューの前記制動面で前記
レールを挟持するための引上げ手段；を具備し、前記ブ
レーキシューは、ブレーキ本体と、前記本体の制動面側
にその面から突出するように埋設された複数のセラミッ
ク製ブレーキ片と、前記ブレーキ片の埋設部分に介在さ
れた軟質金属部材と、前記軟質金属部材に少なくとも設
けられた前記軟質金属部材の変形を可能にするための空
隙とを備えていることを特徴とするものである。

【００１５】本発明に係わる非常停止機能付エレベータ
は、昇降されるかご；このかごの底部に支持手段により
取付けられた水平方向に拡口自在なＵ字形をなす弾性部
材；前記弾性部材の両端部内面に互いに対向して取付け
られ、対向面の下部が外側に向けて傾斜した一対のガイ
ド部材；前記ガイド部材の中間に配置された垂直方向に
延びる断面Ｔ字形のレール；前記ガイド部材間に前記ガ
イド部材の傾斜面に沿って上下動自在に、かつ前記レー
ルを中心にして互いに対向して配置された垂直方向に延
びる制動面を有する一対のブレーキシュー；および前記
ブレーキシューにそれぞれ取付けられ、前記昇降手段の
破損により前記かごが落下した時に前記各ブレーキシュ
ーを前記ガイド部材に沿って上方に引き上げ、それによ
って前記弾性部材の弾性力により前記各ガイド部材を押
圧して前記各ブレーキシューの前記制動面で前記レール
を挟持するための引上げ手段；を具備し、前記ブレーキ
シューは、ブレーキ本体と、前記本体の制動面側にその
面から突出するように埋設された複数のセラミック製ブ
レーキ片と、前記ブレーキ片の埋設部分に介在された軟
質金属部材と、前記軟質金属部材に少なくとも設けられ
た前記軟質金属部材の変形を可能にするための空隙とを
備えていることを特徴とするものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わるエレベータ
を図１〜図６を参照して詳細に説明する。

【００１７】図１は、非常停止装置を備えたエレベータ
を示す概略図、図２は図１のＡ矢視図、図３は図１の非
常停止装置を示す断面図、図４は図３のIV−IV線に沿う
断面図、図５の（Ａ）はブレーキシューを示す正面図、
同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面、図６は
図５のブレーキシューの分解斜視図である。

【００１８】一対の非常停止装置１は、かご２の左右底
部にそれぞれ対向して取付けられている。昇降機（図示
せず）のロープ３は、前記かご２の上板に取付けられて
いる。一対のレール４は、前記一対の非常停止装置１が
配置された前記かご２の側面に沿ってその昇降方向（垂
直方向）にそれぞれ配置されている。

【００１９】前記かご２側に面して途中に取り付けられ
た係合部材５を有する調速機ロープ６は、階下のプーリ
ー７と屋上等に設置される調速機８の間に枢支されてい
る。第１レバー９は、前記係合部材５に係合されてい
る。先端が前記かご２の右側面側に位置する第２レバー
１０は、前記第１レバー９に長尺レバー１１を介して連
結されている。２本の引上げワイヤ１２は、先端が前記
第１レバー９にそれぞれ取り付けられている。前記各引
上げワイヤ１２の下端は、前記かご２の左底部に取り付
けられた前記非常停止装置１の後述するブレーキシュー
に取付けられている。２本の引上げワイヤ１３は、先端
が前記第２レバー１０にそれぞれ取り付けられている。
前記引上げワイヤ１３の下端は、前記かご２の右底部に
取り付けられた前記非常停止装置１の後述するブレーキ
シューに取付けられている。把持部材１４は、前記調速
機８の近傍に配置されている。

【００２０】前記昇降機（図示せず）のトラブル等によ
りそのロープ３が切断され、前記かご２が落下して前記
かご２と前記レバー９、１０等を介して連結された前記
調速機ロープ６の下降速度が設定速度を越えたことを前
記調速機８で検出されると、この検出信号が前記把持部
材１４に出力されてその把持部材１４が作動して前記調
速機ロープ６を把持する。このように調速機ロープ６が
把持されると、その途中に取り付けられた前記係合部材
５と係合された第１、第２のレバー９、１０によりそれ
らに取り付けられた引上げワイヤ１２、１３が引張ら
れ、後述する一対の非常停止装置１のブレーキシューを
上方に引き上げる。このような係合部材５を有する調速
機ロープ６、プーリー７、調速機８、第１、第２のレバ
ー９、１０、長尺レバー１１、引上げワイヤ１２、１３
および把持部材１４により引上げ手段を構成している。

【００２１】前記非常停止装置１は、図２〜図４に示す
ように互いに対向する一対の支持板１５₁ 、１５₂ によ
り固定された上部ストッパプレート１６および下部スト
ッパプレート１７を備える。前記上下のストッパプレー
ト１６、１７の前面中央部には、細長状の溝１８、１９
がそれぞれ切欠されている。前記溝１８、１９には、前
記Ｔ字形レール４の突状部がそれぞれ挿通される。前記
各支持板１５₁ 、１５₂ 側に位置する前記上部ストッパ
プレート１６の両端下部には、切欠部２０₁ 、２０₂ が
それぞれ形成されている。前記各支持板１５₁ 、１５₂
側に位置する前記下部ストッパプレート１７の両端上部
には、切欠部２１₁ 、２１₂ がそれぞれ形成されてい
る。上下部が外側に直角に屈曲した２本のビーム２
２₁ 、２２₂ は、上端が前記かご２底面にそれぞれ連結
され、下端が前記上部ストッパプレート１６上にそれぞ
れ連結されている。

【００２２】逆台形ブロックからなる一対のガイド部材
２３₁ 、２３₂ は、それらの上下端部が前記各支持板１
５₁ 、１５₂ および前記上下のストッパプレート１６、
１７で区画された空間内に互いに対向する面の下部が外
側に向けた傾斜して配置されている。前記各ガイド部材
２３₁ 、２３₂ は、前記各支持板１５₁ 、１５₂ 側に位
置する上下端部に突起片２４₁ 、２５₁ 、２４₂ 、２５
₂ がそれぞれ形成されている。前記突起片２４₁ 、２５
₁ 、２４₂ 、２５₂ は、前記上下のストッパプレート１
６、１７の前記切欠部２０₁ 、２０₂ 、２１₁ 、２１₂
にそれぞれ係合されている。このような係合により、前
記各ガイド部材２３₁、２３₂ は前記上部ストッパプレ
ート１６の下面および前記下部ストッパプレート１７の
上面に沿ってスライド自在に配置される。

【００２３】上面形状がＵ字状をなし、拡口自在な両端
部２６₁ 、２６₂ を有する弾性部材２７は、前記両端部
２６₁ 、２６₂ 付近の内面が前記空間内に位置する前記
各ガイド部材２３₁ 、２３₂ の外側側面に当接するよう
に挿入されている。このような弾性部材２７の挿入によ
り、前記両端部２６₁ 、２６₂ の弾性力が前記各ガイド
部材２３₁ 、２３₂ に加わり、それらガイド部材２
３₁ 、２３₂ を互いに近接させる力が働く。ただし、前
記各ガイド部材２３₁ 、２３₂ は互いに所定の間隔以上
に近接するのを前記切欠部２０₁ 、２０₂ 、２１₁ 、２
１₂の立上がり壁部で規制されている。なお、前記各ガ
イド部材２３₁ 、２３₂ の配置によりそれらの間に略逆
Ｖ形の空間が形成される。

【００２４】一対のブレーキシュー２８₁ 、２８₂ は、
前記ガイド部材２３₁ 、２３₂ 間に互いに対向して配置
され、かつそれらの下部は前記下部ストッパプレート１
７上に載置されている。前記ブレーキシュー２８₁ 、２
８₂ は、前記ガイド部材２３₁ 、２３₂ に接触して上下
動自在に配置される。また、前記各ブレーキシュー２８
₁ 、２８₂ の間には垂直方向に延びる断面Ｔ字形の前記
レール４の突状部が位置される。前記引き上げワイヤ１
３は、前記ブレーキシュー２８₁、２８₂ の前面下部に
それぞれ取着されている。

【００２５】前記ブレーキシュー２８₁ 、２８₂ は、図
５の（Ａ）、（Ｂ）および図６に示すように垂直方向に
延びる制動面を有する四角台形柱状をなし、制動面側に
長方形状の凹状部２９を有する金属からなるブレーキ本
体３０を備えている。前記ブレーキ本体３０の外側傾斜
面は、前記ガイド部材２３₁ 、２３₂ の内側傾斜面に接
触されている。矩形状の金属製保持ブロック３１は、前
記本体３０の凹状部２９内に埋設されている。前記保持
ブロック３１は、制動面側から穿設された複数、例えば
３つの大径円柱状穴３２と、これらの円柱状穴３２にそ
れぞれ同心円状に連通され、制動面と反対側に開口され
た小径円柱状穴３３とを有する。前記保持ブロック３１
は、複数のネジ３４により前記本体３０に固定されてい
る。

【００２６】図６に示すように前記大径円柱状穴３２よ
り径が小さい円板部３４およびこの円板部３４の背面に
一体化された円柱状基部３５を有する複数、例えば３個
の軟質金属からなる台座３６は、前記保持ブロック３１
の前記各大径円柱状穴３２からそれぞれ挿入され、その
基部３５が前記小径円柱状穴３３に圧入固定されてい
る。なお、前記各台座３６の円柱状基部３５は前記小径
円柱状穴３３の長さより短くなっており、図５の（Ｂ）
に示すように前記台座３６の圧入後において前記小径円
柱状穴３３内に前記台座３６の変形を吸収するための所
望の第１空隙３７を形成している。前記大径円柱状穴３
２とほぼ同径の外径を持つ複数、例えば３個の軟質金属
からなるリング３８は、前記保持ブロック３１の大径円
柱状穴３２内にそれぞれ挿入されている。

【００２７】このような前記台座３６およびリング３８
により軟質金属部材を構成している。また、前記台座３
６およびリング３８の前記保持ブロック３１の各大径、
小径の円柱状穴３２,３３への挿入により図５の（Ｂ）
に示すように前記台座３６の円板部３４と前記リング３
８の内面との間に前記台座３６および前記リング３８の
変形を吸収するための環状の第２空隙３９が形成され
る。

【００２８】セラミックからなる円柱状のブレーキ片４
０は、前記保持ブロック３１の各リング３８内にそれぞ
れ前記保持ブロック３１表面から突出するように挿入さ
れ、かつその円形背面を前記台座３６の円形部３４にそ
れぞれ当接している。

【００２９】なお、前記各ブレーキ片４０の固定は例え
ば焼きばめ、接着による方法が採用できるが、特に前記
各ブレーキ片４０として前記リング３８の内径より僅か
に小さい径のものを作り、図５の（Ｂ）に示すように前
記ブレーキ片４０を前記リング３８に挿入後、制動面側
に表出された前記リング３８の環状面の数箇所にポンチ
を圧入して軟質金属からなる前記リング３８を局所的に
変形させることにより前記ブレーキ片４０を前記リング
３８でかしめ付けする手法が好ましい。

【００３０】前記各ブレーキ本体３０および前記保持ブ
ロック３１は、例えばステレンス、耐熱合金等の金属に
より形成されている。

【００３１】前記台座３６およびリング３８を構成する
軟質金属としては、例えば金、銀、銅、アルミニウム、
黄銅のようなヤング率が５０〜１５０ＧＰａであるもの
が好ましい。ヤング率が５０ＧＰａ未満の軟質金属材料
を選択して前記台座３６およびリング３８を作ると、前
記ブレーキ片４０と前記レール４との摺動による減速停
止に際し、前記台座３６およびリング３６が必要以上に
変形してレール４に対する前記ブレーキ片４０の制動作
用を十分に発揮することが困難になる恐れがある。一
方、ヤング率が１５０ＧＰａを超える軟質金属材料を選
択して前記台座３６およびリング３８を作ると、これら
部材が殆ど変形しないため、前記ブレーキ片４０の前記
レール４に対する片あたりの防止を効果的に達成するこ
とが困難になる。

【００３２】前記台座３６の円板部３４の厚さおよびリ
ング３６の肉厚は、それぞれ０．５ｍｍ〜１０ｍｍにす
ることが好ましい。前記部材の厚さを０．５ｍｍ未満に
すると、前記ブレーキ片４０と前記レール４との摺動に
よる減速停止に際し、それら部材の変形量が小さくなっ
て片あたりを効果的に防止することが困難になる恐れが
ある。一方、前記部材の厚さが１０ｍｍを超えると、前
記ブレーキ片４０と前記レール４との摺動による減速停
止に際し、それら部材の変形量が多くなりすぎて前記ブ
レーキ片４０の固定性が低下し、結果的にレール４に対
する前記ブレーキ片４０の制動作用を十分に発揮するこ
とが困難になる恐れがある。

【００３３】前記各ブレーキ片４０の素材であるセラミ
ックとしては、例えば窒化ケイ素、炭化ケイ素、サイア
ロン等を挙げることができる。

【００３４】前記ブレーキ片４０は、前記セラミックを
母材とし、この母材に粒径１０〜１５０μｍの炭化チタ
ン、炭化タングステンのような炭化物、窒化チタンのよ
うな窒化物および硼化チタンのような硼化物から選ばれ
る少なくとも１つのセラミック粒子を分散させた複合材
料から作られることを許容する。このような複合材料か
らなるブレーキ片は、表面（制動面）が高い摩擦係数を
有すると共に、優れた耐衝撃性を有する。このセラミッ
ク粒子は、前記ブレーキ片の全体に分散させてもよい
が、ブレーキ片の表面（制動面）を含む表面層に分散さ
せることが好ましい。

【００３５】前記ブレーキ片４０は、窒化ケイ素のよう
なセラミック母材にさらに炭化ケイ素繊維、タングステ
ン繊維、カーボン繊維などの耐熱性繊維や炭化ケイ素ウ
ィスカーなどの短繊維を複合化することを許容する。

【００３６】前記ブレーキ片４０の前記保持ブロック３
１からの突出高さは、０．５〜５ｍｍにすることが好ま
しい。前記ブレーキ片４０の突出高さを０．５ｍｍ未満
にすると、前記ブレーキ片４０と前記レール４との摺動
による減速停止に際し、前記台座３６の変形により前記
保持ブロック３１の制動側の面と前記レール４とが接触
する恐れがある。一方、前記ブレーキ片４０の突出高さ
が５ｍｍを越えると減速停止時における衝撃によりその
ブレーキ片４０が破損される恐れがある。

【００３７】なお、軟質金属部材は前述した図５の
（Ａ）,（Ｂ）および図６に示すように分割した台座お
よびリングから構成したが、例えば図７の（Ａ）および
同図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である（Ｂ）に示す
ように一体化してもよい。すなわち、この軟質金属部材
は底部４１を有する円筒体４２と、この底部４１の外面
に一体的かつ同心円状に取付けられた円柱状基部４３
と、この基部４３の取り付け部を除く前記底部４１に開
口され、前記底部４１および円筒体４２の変形を吸収す
るための複数、例えば８個の円形穴からなる空隙４４と
から構成されている。

【００３８】また、ブレーキシューにおいて前述した図
５の（Ａ）,（Ｂ）および図６に示すように複数、例え
ば３つの台座、リングおよびブレーキ片を矩形状の金属
製保持ブロックの大径、小径の円柱状穴にそれぞれ挿
入、固定したが、図８に示すように複数、例えば３つの
独立した円柱状ブロック４５をブレーキ本体３０に埋め
込み、固定し、これら円柱状ブロック４５に台座３６、
リング３８およびブレーキ片４０をそれぞれ挿入、固定
してブレーキシュー２８₁ 、２８₂ を構成してもよい。
なお、図８の（Ａ），（Ｂ）において前述した図５の
（Ａ），（Ｂ）および図６と同様な部材は同符号を付し
て説明を省略する。

【００３９】さらに、前記ブレーキシューにおいてブレ
ーキ片は円柱の他、角を丸くした三角柱、四角柱、五角
柱、六角柱のような角柱状をなすものを用いてもよい。

【００４０】次に、前述した図１〜図６に示すエレベー
タに組み込まれた非常停止装置の作用を図９および図１
０を参照して説明する。

【００４１】エレベータが平常に運転されている場合に
は、図３、図４に示すように一対のブレーキシュー２８
₁ 、２８₂ の対向面はレール４の突状部に対して一定の
間隔をあけて位置している。このため、エレベータ非常
停止装置１によるかご２の減速停止作動が働かない。

【００４２】一方、昇降機のトラブル等により図１に示
すロープ３が切断されると、前記ロープ３により昇降さ
れるかご２が落下する、いわゆる非常時状態になる。前
記かご２の落下に伴ってそのかご２と前記レバー９、１
０等を介して連結された前記調速機ロープ６も下降す
る。この下降速度が設定速度を越えたことを調速機８で
検出されると、この検出信号が把持部材１４に出力され
てその把持部材１４が作動して前記調速機ロープ６を把
持する。このように調速機ロープ６が把持されると、そ
の途中に取り付けられた前記係合部材５と係合された第
１、第２のレバー９、１０によりそれらに取り付けられ
た引上げワイヤ１２、１３が引張られる。引上げワイヤ
１２、１３が引張られると、図９に示すように一対の非
常停止装置１における一対のブレーキシュー２８₁ 、２
８₂ がＵ字形の弾性部材２７の両端部２６₁ 、２６₂ の
互いに近接しようとする弾性力に抗してガイド部材２３
₁ 、２３₂ の傾斜面に沿って上方に引き上げられる。前
記ブレーキシュー２８₁ 、２８₂ が引き上げられると、
それらの対向距離が狭められて対向面（制動面）がレー
ル４の突状部に接触すると共に前記弾性部材２７の反作
用としての弾性力によりそれらの制動面が前記レール４
の突状部を挟持する力が働く。

【００４３】前記ブレーキシュー２８₁ 、２８₂ の制動
面側には、セラミックからなる複数のブレーキ片４０が
それぞれその制動面から突出して形成されているため、
前記ブレーキシュー２８₁ 、２８₂ による前記レール４
の突状部の挟持により、ブレーキ片４０と前記レール４
の突状部の間に摩擦力が働き、落下する前記かご２が減
速停止される。

【００４４】上述したエレベータ非常停止装置１による
かご２の減速停止過程において、レールと摺接するブレ
ーキシュー２８₁ 、２８₂ はブレーキ本体と、前記本体
の制動面側にその面から突出するように埋設された複数
のセラミック製ブレーキ片と、これらブレーキ片の埋設
部分に介在された軟質金属部材と、この軟質金属部材に
少なくともに設けられ、軟質金属部材の変形を可能にす
るための空隙とを備えた構造する。具体的には、ブレー
キシュー２８₁ 、２８₂ は前述した図５の（Ａ）,
（Ｂ）および図６に示す構造を有する。

【００４５】上述したエレベータ非常停止装置１による
かご２の減速停止過程において、前記構成のブレーキシ
ュー２８₁ 、（２８₂）の複数（例えば３つの）ブレー
キ片４０がレール４と摺接して、図１０に示すように各
ブレーキ片４０にモーメント力が加わると、前記ブレー
キ片４０の前記保持ブロック３１の埋設箇所に介在され
た軟質金属からなる台座３６およびリング３８がそれぞ
れ変形する。この時、前記台座３６およびリング３８の
間には環状の第２空隙３９が形成されているため、軟質
金属からなる台座３６およびリング３８の変形を吸収す
る逃げ場として機能する。また、前記台座３６の基部３
５の後方にも第１空隙３７が形成されているため、前記
台座３６の変形（扁平化）を吸収する逃げ場として機能
する。その結果、図１０に示すように前記セラミックか
らなる複数のブレーキ片４０を前記軟質金属からなる台
座３６およびリング３８の円滑な変形により全ての面が
前記レール４に当接するように補正（姿勢制御）するこ
とができる、つまり片あたりを防止できるため、減速停
止時における前記セラミックからなる各ブレーキ片４０
によるレール４に対する制動作用を十分に発揮すること
ができる。したがって、昇降機のトラブル等によりその
ロープ３が切断される非常時において、落下するかご２
を確実に減速停止させることができる。

【００４６】また、前記セラミックからなるブレーキ片
４０の前記保持ブロック３１の埋設箇所に軟質金属から
なる台座３６およびリング３８を介在することによっ
て、上述したエレベータ非常停止装置１によるかご２の
減速停止過程において、前記セラミックからなるブレー
キ片４０自体が受ける衝撃力を台座３６およびリング３
８により緩和することができるため、ブレーキ片４０の
破損を防止することができる。この作用からも減速停止
時における前記セラミックからなるブレーキ片４０によ
るレール４に対する制動作用を十分に発揮することがで
きる。

【００４７】さらに、台座３６およびリング３８の間に
環状の第２空隙３９を形成することにより前記台座３６
およびリング３８の肉厚を薄くしても前述したのと同様
な優れた制動作用を発揮できるため、ブレーキシューブ
レーキシュー２８₁ 、２８₂ 自体の寸法を小型化でき、
材料やスペースの無駄を省略することが可能になる。

【００４８】なお、軟質金属部材としてアルミニウムや
黄銅のようなヤング率が特に小さい材料から作る場合に
は、有底円筒体の底部の外面に円柱状基部を一体的かつ
同心円状に取付けられた空隙のない一体構造にしても、
前述したレールとの片あたりをある程度抑制することが
可能である。

【００４９】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を詳細に説明
する。

【００５０】（実施例１）まず、ステンレスを加工して
垂直方向に延びる制動面を有する四角台形柱状をなし、
制動面側に幅２５ｍｍ，長さ１００ｍｍの長方形状の凹
状部を有するステンレス製ブレーキ本体を作製した。

【００５１】ステンレスを加工して制動面側から穿設さ
れた直径１８ｍｍ、長さ６ｍｍの３つの大径円柱状穴
と、これらの円柱状穴にそれぞれ同心円状に連通され、
制動面と反対側に開口された直径６ｍｍ、長さ３ｍｍの
小径円柱状穴３３とを有する幅２５ｍｍ，長さ１００ｍ
ｍの長方形状のステンレス製保持ブロックを作製した。

【００５２】また、外径１８ｍｍ，厚さ１ｍｍ、長さ６
ｍｍのアルミニウム製リングと、外径１２ｍｍ，厚さ２
ｍｍの円板部３４およびこの円板部３４の背面に一体化
された外径６ｍｍ，長さ１ｍｍの円柱状基部を有するア
ルミニウム製台座をそれぞ作製した。

【００５３】さらに、窒化ケイ素焼結体を加工して直径
１６ｍｍ,厚さ６ｍｍの円柱状ブレーキ片を作製した。

【００５４】前記ブレーキ本体の凹部に前記保持ブロッ
クを挿入し、ネジで固定した後、前記台座を前記保持ブ
ロックの３っの前記大径円柱状穴からそれぞれ挿入し
て、その基部を前記各小径円柱状穴内に圧入して固定し
た。この時、前記基部の背面の前記小径円柱状穴部分が
埋められることなく約２ｍｍの円柱状の第１空隙として
残存した。

【００５５】次いで、前記リングを前記保持ブロックの
３つの大径円柱状穴内にそれぞれ挿入した。この時、前
記台座の円板部と前記リングの内面との間に外径１６ｍ
ｍ、内径１２ｍｍの環状の第２空隙３９が形成された。
つづいて、前記ブレーキ片を前記各リング内に前記保持
ブロックの制動面から２ｍｍの長さ突出するように挿入
すると共に、前記ブレーキ片の背面を前記台座の円板部
に当接させた。この後、制動面側に表出された前記リン
グの環状面の数箇所にポンチを圧入し、アルミニウム製
リングを局所的に変形させて前記ブレーキ片を前記リン
グでかしめ付けすることにより前述した図５の（Ａ）、
（Ｂ）および図６に示すブレーキシュー２８₁ 、２８₂
を組み立てた。

【００５６】（実施例２〜７）リングの肉厚、台座の円
板部の厚さおよびこれら部材の材質を下記表１に示すよ
うに設定した以外、実施例１と同様で、前述した図５の
（Ａ）、（Ｂ）および図６に示すブレーキシュー２
８₁ 、２８₂ を組み立てた。

【００５７】（比較例１）ステンレス製保持ブロックに
３つの直径１６ｍｍ,厚さ６ｍｍの窒化ケイ素焼結体か
らなる円柱状ブレーキ片を前記ブロックの制動面から２
ｍｍの長さ突出するように埋設固定し、この保持ブロッ
クをステンレス製ブレーキ本体の凹部に挿入し、ネジに
より固定することによりブレーキシューを組み立てた。

【００５８】得られた実施例１〜７および比較例１のブ
レーキシューを前述した図１〜図４に示すエレベータ非
常停止装置に組み込み、昇降機のロープを切断してかご
を８００ｍ／ｍｉｎの速度で落下させた後、非常停止装
置を作動して前記ブレーキ片の摺動特性（相対摩擦係
数）および前記各ブレーキ片の面あたり状況を調べた。
この時、弾性体の位置をずらしてブレーキ本体の下側の
２つのブレーキ片のみにモーメントが働くようにブレー
キシューをセットした。その結果を下記表１に併記す
る。なお、表１中の相対摩擦係数はブレーキシューに組
込まれた３つのブレーキ片への均一な押し付け圧を発生
させ、全ての面で当たるようにした場合を摩擦係数を
『１』として示した。

【００５９】

【表１】

【００６０】前記表１から明らかなようにセラミックか
らなる３つのブレーキ片を軟質金属部材を介在させずに
保持ブロックに直接挿入固定したブレーキシューを備え
た比較例１のエレベータ用非常停止装置は前記３つのブ
レーキ片のうち下側の２つのブレーキ片のみがレールと
接触し、特に下側に位置するブレーキ片ほど大きな損傷
（割れ）を生じた。また、比較例１のブレーキシューに
おけるブレーキ片はレールとの摩擦の係数も低いことが
わかる。

【００６１】これに対し、セラミックからなる３つのブ
レーキ片を軟質金属部材（リングおよび台座）を介在さ
せて保持ブロックに挿入固定したブレーキシューを備え
た実施例１〜７の非常停止装置は前記３つのブレーキ片
の全てがレールと良好に接触し、かつブレーキ片の損傷
（割れ）も認められず、さらに高い摩擦係数を示すこと
がわかる。

【００６２】したがって、実施例１〜７の非常停止装置
はセラミックからなるブレーキ片とレールとの摺動に際
しての片あたりを防止して制動に寄与する面積を増大で
き、前記ブレーキ片の一部に応力が集中せずに破損を防
止できるとともに、摩擦係数の低下も抑制でき、信頼性
を著しく向上できる。

【００６３】なお、前記実施例では３つの円柱状ブレー
キ片を互いに分割されたリングおよび台座からなる軟質
金属部材を介して保持ブロックに保持させる構造のブレ
ーキシューについて説明したが、前述した図７に示すよ
うに一体化した軟質金属部材を用いたブレーキシュー、
または図８に示すように各ブレーキ片を円柱状ブロック
に挿入固定し、これら円柱状ブロックをブレーキ本体に
埋設固定したブレーキシューにおいても同様な優れた制
動作用を示した。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によればレ
ールとの摺動に際し、セラミックからなる複数のブレー
キ片のうちの一部に負荷が集中する、いわゆる片あたり
による前記ブレーキ片の破損およびそれに起因する制動
特性の低下を回避して安定した高い制動特性を実現する
ことが可能なブレーキシューを提供できる。

【００６５】また、本発明によれば昇降手段の破損によ
るかごの落下に際し、レールと摺動するセラミックから
なる複数のブレーキ片のうちの一部に負荷が集中する、
いわゆる片あたりを防止して安定した制動特性を有し、
前記かごを確実に減速停止させることが可能で、かつ小
型のエレベータ非常停止装置を提供できる。

【００６６】さらに、本発明によれば昇降手段の破損に
よるかごの落下に際し、レールと摺動するセラミックか
らなる複数のブレーキ片のうちの一部に負荷が集中す
る、いわゆる片あたりを防止して安定した制動特性を示
し、前記かごを確実に減速停止させることが可能な非常
停止機能を有するエレベータを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる非常停止装置を備えたエレベー
タを示す概略図。

【図２】図１のＡ矢視図。

【図３】図１の非常停止装置を示す断面図。

【図４】図３のIV−IV線に沿う断面図。

【図５】本発明に係わる非常停止装置用ブレーキシュー
を示す図。

【図６】図５の非常停止装置用ブレーキシューの分解斜
視図。

【図７】本発明に係わる別の非常停止装置用ブレーキシ
ューに組込まれる軟質金属部材を示す図。

【図８】本発明に係わるさらに別の非常停止装置用ブレ
ーキシューを示す図。

【図９】本発明に係わるエレベータ非常停止装置におけ
る非常運転時の状態を示す断面図。

【図１０】本発明に係わるエレベータ非常停止装置にお
ける非常運転時の状態を示す要部拡大断面図。

【符号の説明】

１…非常停止装置、 ２…かご、 ３…昇降機のロープ、 ４…レール、 １２、１３…引上げワイヤ、 ２７、７３、７６、７８…弾性体、 ２８₁ 、２８₂ …ブレーキシュー、 ３０…ブレーキ本体、 ３１…保持ブロック、 ３６…台座、 ３７…第１空隙、 ３８…リング、 ３９，４４…第２空隙、 ４０…ブレーキ片、 ４５…円柱状ブロック。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 五戸 康広 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 小林 英彦 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 Ｆターム(参考） 3F304 CA13 DA45

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレーキ本体；前記本体の制動面側にそ
   の面から突出するように埋設された複数のセラミック製
   ブレーキ片；前記ブレーキ片の埋設部分に介在された軟
   質金属部材；および前記軟質金属部材に少なくとも設け
   られた前記軟質金属部材の変形を可能にするための空
   隙；を具備したことを特徴とするエレベータ非常停止装
   置用ブレーキシュー。
2. 【請求項２】 前記軟質金属は、ヤング率が５０〜１５
   ０ＧＰａであることを特徴とする請求項１記載のエレベ
   ータ非常停止装置用ブレーキシュー。
3. 【請求項３】 水平方向に拡口自在なＵ字形をなす弾性
   部材；前記弾性部材の両端部内面に互いに対向して取付
   けられ、対向面の下部が外側に向けて傾斜した一対のガ
   イド部材；前記ガイド部材の中間に配置された垂直方向
   に延びる断面Ｔ字形のレール；前記ガイド部材間に前記
   ガイド部材の傾斜面に沿って上下動自在に、かつ前記レ
   ールを中心にして互いに対向して配置された垂直方向に
   延びる制動面を有する一対のブレーキシュー；および前
   記各ブレーキシューにそれぞれ取付けられ、非常時に前
   記各ブレーキシューを前記ガイド部材に沿って上方に引
   き上げ、それによって前記弾性部材の弾性力により前記
   各ガイド部材を押圧して前記各ブレーキシューの前記制
   動面で前記レールを挟持するための引上げ手段；を具備
   し、 前記ブレーキシューは、ブレーキ本体と、前記本体の制
   動面側にその面から突出するように埋設された複数のセ
   ラミック製ブレーキ片と、前記ブレーキ片の埋設部分に
   介在された軟質金属部材と、前記軟質金属部材に少なく
   とも設けられた前記軟質金属部材の変形を可能にするた
   めの空隙とを備えていることを特徴とするエレベータ非
   常停止装置。
4. 【請求項４】 昇降されるかご；このかごの底部に支持
   手段により取付けられた水平方向に拡口自在なＵ字形を
   なす弾性部材；前記弾性部材の両端部内面に互いに対向
   して取付けられ、対向面の下部が外側に向けて傾斜した
   一対のガイド部材；前記ガイド部材の中間に配置された
   垂直方向に延びる断面Ｔ字形のレール；前記ガイド部材
   間に前記ガイド部材の傾斜面に沿って上下動自在に、か
   つ前記レールを中心にして互いに対向して配置された垂
   直方向に延びる制動面を有する一対のブレーキシュー；
   および前記ブレーキシューにそれぞれ取付けられ、前記
   昇降手段の破損により前記かごが落下した時に前記各ブ
   レーキシューを前記ガイド部材に沿って上方に引き上
   げ、それによって前記弾性部材の弾性力により前記各ガ
   イド部材を押圧して前記各ブレーキシューの前記制動面
   で前記レールを挟持するための引上げ手段；を具備し、 前記ブレーキシューは、ブレーキ本体と、前記本体の制
   動面側にその面から突出するように埋設された複数のセ
   ラミック製ブレーキ片と、前記ブレーキ片の埋設部分に
   介在された軟質金属部材と、前記軟質金属部材に少なく
   とも設けられた前記軟質金属部材の変形を可能にするた
   めの空隙とを備えていることを特徴とする非常停止機能
   付エレベータ。