JP2803974B2 - エレベーターの非常止め装置 - Google Patents

エレベーターの非常止め装置

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    • B66B5/02Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
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    • B66B5/18Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well and applying frictional retarding forces

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、昇降体を非常停止さ
せるためのエレベーターの非常止め装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】図6は例えば特公昭56−155178
号公報に示された従来のエレベーターの非常止め装置を
示す概略の構成図である。図において、昇降路壁には、
ガイドレール1が設置されている。かご2は、ロープ3
の一端に吊り下げられ、ガイドレール1に沿って昇降路
内を昇降する。かご2の下部には、非常止め装置4が取
り付けられており、この非常止め装置4は、ガイドレー
ル1に接離する制動子5と、非常停止時に制動子5をガ
イドレール1に押し付ける押しばね6とを有している。
また、制動子5は、2本1対のガイドレール1を挟持す
るように2対4個設けられている。
【0003】次に、動作について説明する。かご2の下
降速度が故障やロープ3の破損等で定格速度を超えた速
度に達した場合、押しばね6により制動子5がガイドレ
ール1に押し付けられ、制動面(摺動面)に発生する摩
擦力によりかご2が減速停止される。このとき、制動子
5を4個設けた場合の制動力Fは、摩擦係数をμ、押し
ばね6の押圧力をPとすると、F=4μPで表される。
【0004】このように、非常止め装置4の制動能力
は、制動子5とガイドレール1との摩擦係数と、制動子
5の押圧力との積で決定されるため、小形で高性能の非
常止め装置4を得るには、これら摩擦係数と押圧力とを
大きくすればよい。また、上記の押圧力を大きくするに
は、制動子5の材料として、単位面積当たりの耐圧力が
高いものを選択する必要がある。さらに、摩擦係数を大
きくするには、制動子5の制動面に多数の突子を設け、
ガイドレール1との係合性を増すようにすればよいが、
この場合ガイドレール1との有効接触面積が減少するの
で、この点からも耐圧力の高い制動子5が必要となる。
【0005】ここで、制動子5の耐圧力は、ガイドレー
ル1への押圧時の制動面の溶融限界と、制動子5の材料
の降伏応力とで決定される。制動子5の制動面に塑性変
形や溶融が発生すると、摩擦力が不安定になるとともに
制動面に摩耗が生じ易くなる。特に、高速で動作する場
合には摩耗が激しく、制動不能になる恐れがある。従っ
て、所要の制動能力を得るためには、制動面に著しい塑
性変形や溶融が生じない範囲で制動子5を使用する必要
がある。一方、ガイドレール1については、かご2の下
降によって制動面が移行していくため、摩擦熱の蓄積が
少なく溶融が生じにくい。これらのことから、制動子5
の耐熱性を増せば、制動面の塑性変形や溶融を防ぐこと
ができ、高い面圧での制動作用を実現することができる
ことになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
た従来のエレベーターの非常止め装置においては、制動
子5の耐熱性を増すことにより制動能力を向上させるこ
とができるが、近年、例えば400m/min以上で走
行する高揚程の超高速エレベーターが実用化されてお
り、さらには1500m/minにも及ぶものが開発さ
れており、このような超高速エレベーターでは、制動距
離が10m以上となり、例えば図7に示すように、動作
時の制動面の摩擦熱が1000℃を超えるため、従来使
用している材料では制動子5の十分な耐熱性を期待する
ことはできず、安全性及び信頼性が十分でないという問
題点があった。
【0007】ここで、図8は各種材料の温度と硬度との
関係を示す関係図であり、温度が上昇して硬度が著しく
低下すると、材料に塑性変形や溶融が生じることにな
る。この図に示すように、セラミック材は、他の材料と
比較して高温下で十分な硬度を保ち、塑性変形や溶融が
発生しにくい材料である。ところが、セラミック材は、
靭性が低いため、これを制動子5に使用した場合、例え
ば動作開始時のガイドレール1への衝突等、動作中の衝
撃により制動面が破損して制動不能になる危険があると
いう問題点があった。
【0008】この発明は、上記のような問題点を解決す
ることを課題としてなされたものであり、高速動作時に
制動面に塑性変形や溶融が生じるのを防止することがで
きるとともに、動作中の衝撃による制動面の破損を防止
することができ、これにより安全性及び信頼性を向上さ
せることができ、かつエレベーターの一層の高速化を図
ることができ、また全体を小形化することができるエレ
ベーターの非常止め装置を得ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係るエ
レベーターの非常止め装置は、昇降方向上方側へ寄せた
状態で保持体の穴に制動片を挿入保持するとともに、
穴と制動片との間の隙間に接着剤を充填して制動片を固
定するようにしたものである。
【0010】請求項2の発明に係るエレベーターの非常
止め装置は、穴の深さ寸法を、開離時の制動片とガイド
レールとの間の間隔よりも大きくしたものである。
【0011】請求項3の発明に係るエレベーターの非常
止め装置は、複数の穴をそれぞれ円形とし、複数個の制
動片はそれぞれ円柱状としたものである。
【0012】請求項4の発明のエレベーターの非常止め
装置は、複数の穴が設けられガイドレールに対向する対
向面とこの対向面に平行な背面とを持つ制動片保持板を
有する保持体を用いたものである。
【0013】
【作用】この発明においては、制動面をセラミック材で
構成することにより、高速で動作した場合の制動面の塑
性変形や溶融を防止し、かつ制動面を複数の制動片に分
けて構成することにより、衝撃による制動面の破損を防
止し、制動面の破損による制動不能を防止する。
【0014】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。 実施例1. 図1はこの発明の一実施例によるエレベーターの非常止
め装置の制動子を示す正面図、図2は図1の側面図であ
る。
【0015】図において、制動子11は、かご2(図
6)の下降速度の異常時にガイドレール1側に押し付け
られる保持体12と、この保持体12に保持されている
セラミック材製(例えばアルミナ系、窒化ケイ素系又は
ジルコニア系など)の多数の制動片(制動シュー)13
とを有している。保持体12は、楔状の保持体本体14
と、この保持体本体14のガイドレール1側に締結ボル
ト15により固定されている金属製の制動片保持板16
とからなっている。
【0016】制動片保持板16は、ガイドレール1に対
向する対向面16aと背面16bとが平行な平板状のも
ので、制動片13を挿入するための多数の円形の穴16
cが設けられている。制動片13は、円柱状のもので、
穴16cの径よりも小径になっている。図3は図2の要
部を拡大した断面図であり、穴16cの深さ寸法aは、
制動片13とガイドレール1との間の間隔bよりも大き
くなっている。また、制動片13は、穴16cの上部、
即ち昇降方向上方側(上方階側)に寄せて挿入されてお
り、制動片13と穴16cとの間の隙間には、エポキシ
樹脂等の接着剤17が充填され制動片13が固定されて
いる。
【0017】このような制動子11を有する非常止め装
置では、非常停止時にガイドレール1に押し付けられる
制動面を持った制動片13がセラミック材からなってい
るので、耐熱性が高く、制動面の塑性変形や溶融が防止
される。従って、制動子11の耐圧力を高くすることが
でき、高速のエレベーターにおいてもより確実かつ安全
にかご2を停止させることができ、また制動子11を小
形化して装置全体を小形化することができる。このよう
な制動子11を有する非常止め装置は、あらゆる速度の
エレベーターに適用することができるが、高い耐熱性が
要求される400m/min以上の超高速エレベーター
で特に有効である。
【0018】また、セラミック材は、靭性が低く、制動
面の面積が大きいものでは衝撃により破損し易いが、こ
の実施例1のように多数の小形の制動片13に分けるこ
とにより、個々の制動片13が破損しにくくなるととも
に、一部の制動片13に破損や亀裂が生じても正常なも
のが多数残るので、制動不能になる危険は大幅に減少す
る。
【0019】さらに、焼き嵌め又は冷やし嵌め等により
穴16cに制動片13を密着して嵌合させると、制動片
13に常に圧縮応力が生じるため、制動片13が破損し
易くなるが、この実施例1では、穴16cよりも制動片
13が小径になっており、通常は制動片13に圧縮応力
が生じないようになっているため、動作時の制動片13
の破損が防止される。さらにまた、穴16cを設ける際
の機械加工精度を粗くすることができる。
【0020】また、制動片13は、穴16cの上部に寄
せて挿入され、隙間に接着剤17が充填されているの
で、動作時に制動片13に作用する力がより確実に保持
体12に伝達され、安定した制動動作が得られるととも
に、制動片13の破損が防止される。
【0021】さらに、穴16cの深さ寸法aが通常時の
制動片13とガイドレール1との間隔bよりも大きくな
っているので、通常時に接着剤17が剥がれたりして
も、制動片13が穴16cから落下することはなく、安
全性及び信頼性が向上する。さらにまた、楔状の保持体
本体14に穴16cを直接設けてもよいが、この実施例
1では、平板状の制動片保持板16に穴16cを設けて
いるため、制動子11全体としての製造が容易になる。
【0022】参考例1. 次に、図4はこの発明の参考例によるエレベーターの非
常止め装置の制動子の要部を拡大した断面図である。図
において、制動片保持板16の対向面16aには、底部
へ向けて小径になるような断面テーパ状の多数の穴16
dが設けられており、これらの穴16dにそれぞれセラ
ミック材製の制動片18が挿入されて接着剤17で固定
されている。制動片18の穴16dへの挿入部の断面形
状は、穴16dに対応したテーパ状になっている。穴1
6dの底面と制動片18との間には隙間があり、この隙
間には接着剤17が充填されている。他の構成は、上記
実施例1と同様である。
【0023】このような非常止め装置では、制動片18
がセラミック材からなっているので、耐熱性が高く、制
動面の塑性変形や溶融が防止され、高速のエレベーター
においてもより確実かつ安全にかご2を停止させること
ができる。また、多数の小形の制動片18を設けている
ので、個々の制動片18が破損しにくくなるとともに、
全部の制動片18に破損や亀裂が生じることがなく、制
動不能になる危険が大幅に減少する。さらに、通常は制
動片18に圧縮応力が生じないので、制動片18の破損
がより確実に防止される。さらにまた、平板状の制動片
保持板16に穴16dを設けているため、制動子11全
体としての製造が容易になる。
【0024】また、この参考例では、穴16dと制動片
18との接合面がテーパ状になっているので、制動片1
8の位置決めが容易である。さらに、テーパの効果によ
り押圧力が分散されるので、制動片保持板16に生じる
垂直応力が小さくなり、制動片保持板16がより大きな
力に耐えられるようになる。このため、制動片保持板1
6を小形化して、制動子11全体をさらに小形化するこ
とが可能となる。
【0025】実施例. なお、上記実施例1ではそれぞれ丸形の制動片13,1
8を示したが、制動片の形状は特に限定されるものでは
なく、例えば図5に示すように、矩形の穴16eを設け
て、それに対応する矩形の制動形19を挿入してもよ
い。また、制動片の個数や配置についても、上記実施例
に限定されない。
【0026】さらに、上記各実施例では昇降体としてか
ご2に非常止め装置を取り付けたが、釣合重りに取り付
けることも可能である。さらにまた、上記実施例ではト
ラクション方式のエレベーターの非常止め装置を示した
が、これに限定されるものではなく、次第ぎきのもので
あれば、例えば油圧エレベーターやリニアモータエレベ
ーターなどの非常止め装置にもこの発明は適用できる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明の
エレベーターの非常止め装置は、非常停止時にガイドレ
ール側に押し付けられる保持体のガイドレールとの対向
面に、複数の穴を設け、これらの穴にセラミック材製の
制動片を挿入し保持するようにしたので、高速動作時に
制動面に塑性変形や溶融が生じるのを防止することがで
きるとともに、動作中の衝撃による制動面の破損を防止
することができ、また、制動片は穴よりも小径になって
おり、通常は圧縮応力が生じないようになっているた
め、衝撃による制動面の破損をより確実に防止できると
ともに、穴の加工を容易にすることができ、これらの結
果、安全性及び信頼性を向上させることができ、かつエ
レベーターの一層の高速化を図ることができ、また全体
を小形化することができるなどの効果を奏する。さら
に、昇降方向上方側へ寄せた状態で保持体の穴に制動片
を挿入保持するともに、穴と制動片との間の隙間に接着
剤を充填して制動片を固定するようにしたので、制動片
の破損をより確実に防止することができるとともに、
作時に制動片に作用する力がより確実に保持体に伝達さ
れ、制動動作をさらに安定させることができる。さらに
また、制動片の下部の隙間に接着剤を充填したので、制
動動作時に接着剤に応力が生じず、接着剤の接着機能の
劣化が防止される。
【0028】また、請求項2の発明のエレベーターの非
常止め装置は、穴の深さ寸法を、開離時の制動片とガイ
ドレールとの間の間隔よりも大きくしたので、上記請求
項1の発明と同様の効果に加えて、制動片が穴から落下
するのを防止することができ、安全性及び信頼性をより
一層向上させることができるという効果を奏する。
【0029】さらに、請求項3の発明のエレベーターの
非常止め装置は、複数の穴をそれぞれ円形とし、複数個
の制動片はそれぞれ円柱状としたので、制動片の破損を
より確実に防止することができるとともに、製造を容易
にすることができる。
【0030】さらにまた、請求項4の発明のエレベータ
ーの非常止め装置は、複数の穴が設けられガイドレール
に対向する対向面とこの対向面に平行な背面とを持つ制
動片保持板を有する保持体を用いたので、制動子全体と
しての製造を容易にすることができるという効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施例によるエレベーターの非
常止め装置の制動子を示す正面図である。
【図2】 図1の側面図である。
【図3】 図2の要部を拡大した断面図である。
【図4】 この発明の参考例によるエレベーターの非常
止め装置の制動子の要部を拡大した断面図である。
【図5】 この発明の他の実施例によるエレベーターの
非常止め装置の制動子を示す正面図である。
【図6】 従来のエレベーターの非常止め装置の一例を
示す概略の構成図である。
【図7】 非常止め装置の動作時の制動面の温度変化の
一例を示す関係図である。
【図8】 各種材料の温度と高度との関係を示す関係図
である。
【符号の説明】
1 ガイドレール、2 かご(昇降体)、12 保持
体、13,19 制動片、16 制動片保持板、16a
対向面、16b 背面、16c,16e 穴、17
接着剤(固定手段)。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B66B 5/18 - 5/22

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガイドレールに対向して昇降体に設けら
    れているとともに、上記ガイドレールに対向する対向面
    に複数の穴が設けられており、非常停止時に上記ガイド
    レール側に押し付けられる保持体と、 それぞれ上記対向面から先端部が突出するようにかつ上
    記穴の昇降方向上方側へ寄せて上記穴内に挿入保持され
    ているとともに、上記穴よりも小径になっているセラミ
    ック材製の複数個の制動片と、 上記穴と上記制動片との間の隙間に充填され、上記制動
    片を上記穴内に固定する接着剤とを備えていることを特
    徴とするエレベーターの非常止め装置。
  2. 【請求項2】 穴の深さ寸法が、開離時の制動片とガイ
    ドレールとの間の間隔よりも大きくなっている請求項1
    記載のエレベーターの非常止め装置。
  3. 【請求項3】 複数の穴はそれぞれ円形であり、複数個
    の制動片はそれぞれ円柱状であることを特徴とする請求
    項1又は請求項2に記載のエレベーターの非常止め装
    置。
  4. 【請求項4】 保持体は、複数の穴が設けられガイドレ
    ールに対向する対向面とこの対向面に平行な背面とを持
    つ制動片保持板を有している請求項1ないし請求項3の
    いずれか記載のエレベーターの非常止め装置。
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