JP5026743B2 - プログレッシブ安全装置 - Google Patents

Description

本発明は、案内レール上を案内され移動可能なエレベータカーおよび釣り合いおもりを備える、エレベータのプログレッシブ安全装置（Ｂｒｅｍｓｆａｎｇｖｏｒｒｉｃｈｔｕｎｇ、ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ ｓａｆｅｔｙ ｇｅａｒ）に関し、エレベータカーまたは釣り合いおもりは、独立請求項の定義による作動ユニットを備えたブレーキユニットによって、案内レール上で停止可能である。

エレベータカー用のプログレッシブ安全装置は、欧州特許第１２８３１８９号明細書から知られている。ベースプレートが、エレベータカーを案内する案内レールに対して直角の支持要素上を移動可能に配置されている。ベースプレートの上には、少なくとも１つの作動レバーと、これに対向してブレーキシューが配置されている。プログレッシブ安全装置が作動すると、作動レバーの自由端が案内レールに接触して、案内レールと平行に生じる摩擦力の成分によって係合位置に移動する。この係合位置では、作動レバーの自由端とブレーキシューとの間で案内レールが固定される。

作動レバーは、軸周りに回転可能でありそれ自体が調速機のロープによって作動可能なスライドによって、作動される。調速機は、エレベータカーに速度超過が生じた場合にロープを停止させる。

停止したロープに対してエレベータカーを相対的に移動させることによって、スライドが回転して動き始め、作動レバーを作動させる。

公知の装置の欠点は、プログレッシブ安全装置が調速機のロープを介して作動されることである。昇降路の高さ全体にわたって延びる調速機のロープのロープ振動が、エレベータカー内の騒音の原因となり、プログレッシブ安全装置の誤作動を生じる可能性がある。調速機は、昇降路の頭上スペースおよび昇降路ピット内に空間を必要とする、機械的に複雑な故障しがちな装置である。さらに、１つの速度しか監視できない。

国際公開第００／３９０１６号パンフレットから、エレベータカー用のプログレッシブ安全装置が知られている。調速機のロープの代わりに、電磁石が作動装置として設けられている。作動状態においては、電磁石は第１のラッチレバー機構を保持し、第１のラッチレバーの機構自体は一端で第２のラッチレバーを保持する。第２のラッチレバーの他端は、作動レバーに作用するばね付勢されたピンの溝に係合している。作動レバーの自由端には、作動するとくさびの側面に沿って移動可能で、案内レールのフリーウェブとくさびで固定される固定ローラが配置されている。電磁石が無電流の状態に切り換えられると、第１のラッチレバーは第２のラッチレバーを解放し、第２のラッチレバーは、ばね力によって作動レバーを作動させるピンを解放する。

公知の装置の欠点は、作動中に、ばねが、ピンと、作動レバーの長いレバー上に配置された遮断ローラを有する該作動レバーとを、加速しなければならないことである。この結果、エレベータカーのブレーキが作動するまで長いむだ時間を生じる。電源が故障すると、電磁石への電力供給を無停電電源によって緩衝して、誤作動が起こらないようにする必要がある。さらに、安全装置は一方向だけに作用し、低速での作動にのみ適している。
欧州特許第１２８３１８９号明細書 国際公開第００／３９０１６号パンフレット

本発明は改良策を提供することから始まる。請求項１で特徴付けられる本発明は、公知の装置の欠点を回避し、プログレッシブ安全装置を係合する方法を提案し、下向きおよび上向きの走行方向で容易に作動し、容易にリセットされるプログレッシブ安全装置を形成するための解決策を提供する。

本発明のさらに有利な展開が従属請求項で述べられている。

本発明によって達成される利点は、主に、プログレッシブ安全装置がわずかな可動部品で作動可能であり、その結果短い応答時間を実現できる点にある。小さい質量のみが作動ばねによって加速されればよいために、作動に必要なばねは小さくてよい。プログレッシブ安全装置は、同一部品によって上下方向に作動され、ブレーキ力はエレベータカーの動きによって発生する。作動部品のリセットは、エレベータカーにブレーキをかける部品によってされる。リセットのためのエネルギーはエレベータカーの走行運動から生じる。エレベータカーおよびプログレッシブ安全装置の手動解放は必要としない。

プログレッシブ安全装置は、小さい電気エネルギーで作動可能で、作動の推進力は十分である。例えば、停電の場合、キャパシタはエネルギー貯蔵として十分である。

さらに、本発明の利点は、プログレッシブ安全装置システム全体がエレベータカー上に配置されていることである。調速機、調速機ロープ、テンションプーリなどの、機械室またはエレベータ昇降路に配置される部品が不要になる。プログレッシブ安全装置の作動およびアンロックは速度超過に限定されない。作動は、どのようなエレベータカー速度でも、またはエレベータカーが静止している際にも実行できる。例えば点検目的での作動も、押しボタンを操作することによって実行できる。

プログレッシブ安全装置を用いて、例えば昇降路の頭上スペースに、作業スペースを確保することができ、エレベータカーが静止しているかまたは速度が遅いときに作動を実行できる。停止の際に作動すると、プログレッシブ安全装置は、数センチメートル移動した後に係合する。リセットするために、エレベータカーは反対方向に動かされる。走行の上向き方向のブレーキ力が、ブレーキシュー上に配置されたばねによって設定可能である。

本発明によるエレベータ用のプログレッシブ安全装置においては、エレベータカーまたは釣り合いおもりがブレーキユニットによって案内レール上で停止され、作動ユニットは、案内レールとの摩擦係合を形成し、かつエレベータカーの移動によって回転運動を開始できる作動アームを有し、作動アームは、ブレーキユニットのブレーキシューを備えた支持部を共に動かす。作動ユニットは、例えばエレベータカー速度が所定の基準値から外れた場合に発生する、電気信号によって制御される。

本発明を添付の図面を参照して以下に詳細に述べる。

図１は、ブレーキユニット２と作動ユニット３とを備えた、本発明によるプログレッシブ安全装置１を示している。例えばエレベータカーのスリング（ｓｌｉｎｇ）上に配置されたブレーキユニット２には、エレベータカーの各案内レール５が設けられる。ブレーキユニット２は、復心ばね４．１と心出しねじ４．２によって中立位置で保持されるベースプレート４上に配置されている。拘束力が生じないため、ベースプレート４は、ボルトと細長い孔によって、取付板１３に対して移動可能に保持される。心出しねじ４．２によってレールの遊びｓが設定される。

ブレーキユニット２は、基本的には、第１ばねアセンブリ７を備えたベースプレート４上に配置された第１ブレーキシュー６と、第２ブレーキシュー９と第３ブレーキシュー１０とを備えた三角形の回転可能な支持部８とからなり、第１ブレーキシュー６の支持部８は第１ブレーキシュー６に対向して配置されている。支持部８の第１コーナーが第１シャフト１１上に回転可能に配置され、第１シャフト１１はベースプレート４の上に回転可能に配置されている。第１シャフト１１は対向するブレーキユニット２まで延び、ブレーキユニット２のブレーキシューと同時に支持部を作動させる。

第２ブレーキシュー９は他方のコーナーに配置され、第３ブレーキシュー１０は支持部８の第３のコーナーに配置されている。例えば、エレベータカーの制限速度を超えて作動した場合、第２ブレーキシュー９は上方に係合し、第２のばねアセンブリ１２がエレベータカーのブレーキ動作に影響を与えるか、またはブレーキ力を低減する。例えば、エレベータカーの制限速度を超えて下向きの方向に作動した場合、第３ブレーキシュー１０が係合する。一般に、エレベータカーのブレーキ動作に影響を与えるばねアセンブリは存在しない。

作動ユニット３は、基本的には、締め付けボルト１４．１を備えた電磁アクチュエータ１４と、第１圧縮ばね１６を備えた案内ボルト１５と、作動アーム１７とからなり、第１圧縮ばね１６は案内ボルト１５と同軸に配置されている。アクチュエータ１４は、油圧、空気圧または電気機械の原理によって作動することもできる。案内ボルト１５は、一端で自在軸受（ｓｗｉｖｅｌ ｂｅａｒｉｎｇ）１８に、他端で作動アーム１７に接続され、第１圧縮ばね１６が一端で自在軸受１８に、他端で作動アーム１７に当接している。アクチュエータ１４の締め付けボルト１４．１が案内ボルト１５を解放し、圧縮ばね１６が、案内ボルト１５と作動アーム１７とを案内レール５の方向に動かす。作動アーム１７の自由端に細長い孔１９があり、その中に支持体８のボルト形状のフォロア２０が突出している。作動アーム１７は、フォロア２０に対してレールの遊びｓの少なくとも２倍移動することができる。作動アーム１７の端面に溝２１が設けられている。

作動の際、第１圧縮ばね１６が作動レバー１７を移動させて案内レール５に押し付け、溝２１はそれによって案内レール５との摩擦係合を形成する。エレベータカーが上方向に動く場合、作動アーム１７は、自在軸受１８周りに時計回り方向に摩擦係合によって動き、支持体８がフォロア２０によってそれと共に回転する。第２ブレーキシュー９がレールの遊びｓの２倍を覆った後は、第２ブレーキシュー９は案内レール５と接触し、停止部２９までさらに回転する。この結果、第１シャフト１１がそれと共に回転し、支持部が、対向するブレーキユニットの２つのブレーキシューと共に回転する。第２ブレーキシュー９の回転運動に伴って、第１ブレーキシュー６が案内レール５に接してばね力によって案内され、必要なブレーキ力を案内レール５上に発生する。

ブレーキユニット２を解放するために、エレベータカーは先の走行方向とは逆の方向に動かされる。その結果、第２ブレーキシュー９の案内レール５との接触がなくなるまで、ブレーキシュー９、１０と共に支持部８が元に戻る。その後、図４で概略的に示すように、ばね付勢されたリセットローラ２６によって、支持部８が中立位置に戻される。リセットローラ２６は、第２圧縮ばね２７の力の作用で、第１シャフト１１上に配置されたカムディスク２３の凹部２５内で回転する。支持部８の中立位置はセンサ２８によって監視される。センサ２８としては、例えば、凹部２５の位置を監視するデジタルコンパレータ２８が設けられる。デジタルコンパレータ２８の信号は「ブレーキユニットが係合された」ことを意味する。

エレベータカーが下方向に動く場合、作動アーム１７は自在軸受１８周りに反時計回り方向に摩擦係合することによって回転し、支持部８はフォロア２０によって作動アームと共に回転する。第３のブレーキシュー１０がレール遊びｓの２倍を覆った後、第３のブレーキシュー１０は案内レール５と接触して、停止部２９までさらに回転する。ブレーキ操作とリセット操作が、エレベータカーの走行と同じ上向きの方向でさらに進行する。

支持部８の回転運動の最後の部分で、リセットピン８．１によって第１圧縮ばね１６の力に対抗して、作動アーム１７が押し戻される。案内ボルト１５はそれによってアクチュエータ１４の締め付けボルト１４．１と再び係合する。

プログレッシブ安全装置１は、エレベータカーと釣り合いおもりを備えたエレベータ、またはエレベータの昇降路で走行する複数のエレベータに用いることができ、エレベータカーおよび釣り合いおもりは案内レール上を案内され、懸垂手段によって接続されて移動可能であり、異常速度の場合はブレーキユニット２によって案内レール上で停止され、作動ユニット３によってブレーキユニット２が作動状態になる。本発明によるプログレッシブ安全装置１を利用して、選択可能な作動基準で、エレベータカーを停止し、または釣り合いおもりを停止することができる。本発明によるプログレッシブ安全装置は、自律走行する自動推進式のロープレスまたはベルトレス（釣り合いおもりを備えていない）エレベータカーに用いることもできる。

図２は、作動ユニット３の詳細と共にプログレッシブ安全装置１を断面で示している。その自由端に、案内ボルト１５は、締め付けボルト１４．１のコーン１４．３がはめ込まれる、横断方向に開けられた円錐形の孔を有する。自在軸受１８の上には軸受リング１８．１が置かれ、その上に第１圧縮ばね１６が置かれる。締め付けボルト１４．１のコーン１４．３が横断方向に開けられた孔１４．２から引き出される場合、圧縮ばね１６は、案内レール５の方向に案内ボルト１５と作動アーム１７とを動かす。ソレノイド１４．４によって、締め付けボルト１４．１が後退するか、または、ブレーキユニット２がアンロックされる。ソレノイド１４．４がそれに電気衝撃を加える場合、ボルト本体１４．５がソレノイド１４．４に引き込まれ、その際案内ボルト１５が解放される。同時に、ボルト本体１４．５に接続されるピン１４．８が、安全コンタクト１４．７を開放する第３圧縮ばね１４．６の力に対抗して動かされ始め、安全コンタクト１４．７の割り込み信号が「ブレーキユニットがアンロックされた」ことを知らせる。ソレノイド１４．４への電気信号が再びなくなると、コーン１４．３が案内ボルトに接して置かれるまで、締め付けボルト１４．１は第３圧縮ばね１４．６によって案内ボルト１５の方へ動かされる。案内ボルト１５がその最初の位置に戻った後は、コーン１４．３を横断方向に開いた孔１４．２内で動かすことのみ可能である。

図３は、作動アーム１７または案内ボルト１５用のリセット機構を備えたプログレッシブ安全装置１を示している。作動アーム１７は切断して開いて示されている。第２シャフト１７．１周りに回転可能な圧力板１７．２が、板ばね１７．３によって中立位置で保持されている。第２シャフト１７．１と板ばね１７．３とは作動アーム１７上に配置されている。

図５から図８は、ブレーキユニットの係合動作と作動ユニット３のリセット動作とを順に示している。図５は、中立位置とロック位置におけるブレーキユニット２を示している。締め付けボルト１４．１のコーン１４．３は、横断方向に開いた孔１４．２内で案内ボルト１５を固定して保持している。圧力板１７．２は、板ばね１７．３によって凹部２５の、およびリセットローラ２６によって支持部８の、真ん中にある。図６は、コーン１４．３が横断方向に開いた孔１４．２から引き出された後の作動アーム１７の位置を示している。第１圧縮ばね１６は作動アーム１７の溝２１を案内レール５の上に案内している。エレベータカーが動かない場合、ブレーキユニット２は、図示したアンロック状態のままである。エレベータカーが下方向に動く場合、作動アーム１７は自在軸受１８周りに反時計回り方向に回転し、図７で示されるように、フォロア２０によって、第１シャフト１１周りに支持部８を回転させる。支持部の回転によって、リセットピン８．１が圧力板１７．２に突き当たり、作動アーム１７と案内ボルト１５を自在軸受１８の方に押し、締め付けボルト１４．１のコーン１４．３が案内ボルト１５上を滑る。図８は、２つのブレーキシュー９が停止部２２に接し、第３のブレーキシュー１０が案内レール５と係合した状態の、支持部８の最終位置を示している。第１ブレーキシュー６も案内レール５と係合し、第３ブレーキシュー１０と連動してブレーキ力を発生する。リセットピン８．１が、コーン１４．３が横断方向に開いた孔１４．２に滑り込むまで、作動アーム１７と案内ボルト１５を押し返している。図８に示されるように、ブレーキユニット２は再びロックされるが、係合された状態である。エレベータカーが上方向（反対）に動くと、支持部８は時計回り方向に回転し、第３ブレーキシュー１０が案内レール５と接触しなくなった後は、凹部２５内で回転するリセットロール２６によって、再び中立位置の中央に位置する。同時に、板ばね１７．３によって、圧力板１７．２が最初の位置に戻る。

本発明によるプログレッシブ安全装置を三次元で表した図である。 プログレッシブ安全装置の断面図である。 作動ユニットのリセット機構を備えたプログレッシブ安全装置の図である。 ブレーキユニットのリセット機構を備えたプログレッシブ安全装置の図である。 プログレッシブ安全装置の係合動作を示す図である。 プログレッシブ安全装置の係合動作を示す図である。 プログレッシブ安全装置の係合動作を示す図である。 プログレッシブ安全装置の係合動作を示す図である。

符号の説明

１ プログレッシブ安全装置
２ ブレーキユニット
３ 作動ユニット
４ ベースプレート
４．１ 復心ばね
４．２ 心出しねじ
５ 案内レール
６ 第１ブレーキシュー
７ 第１ばねアセンブリ
８ 支持部
８．１ リセットピン
９ 第２ブレーキシュー
１０ 第３ブレーキシュー
１１ 第１シャフト
１２ 第２ばねアセンブリ
１３ 取付板
１４ 電磁アクチュエータ
１４．１ 締め付けボルト
１４．２ 孔
１４．３ コーン
１４．４ ソレノイド
１４．５ ボルト本体
１４．６ 第３圧縮ばね
１４．７ 安全コンタクト
１４．８ ピン
１５ 案内ボルト
１６ 第１圧縮ばね
１７ 作動アーム
１７．１ 第２シャフト
１７．２ 圧力板
１７．３ 板ばね
１８ 自在軸受
１８．１ 軸受リング
１９ 細長い孔
２０ フォロア
２１ 溝
２２、２９ 停止部
２３ カムディスク
２５ 凹部
２６ リセットローラ
２７ 第２圧縮ばね
２８ デジタルコンパレータ

Claims (9)

1. エレベータカーおよび釣り合いおもりが案内レール上を案内され案内レール上を移動可能であり、エレベータカーまたは釣り合いおもりは、作動ユニット（３）を備えたブレーキユニット（２）によって案内レール（５）上で停止可能である、エレベータのプログレッシブ安全装置（１）であって、
   作動ユニット（３）が、案内レール（５）と摩擦係合し、かつエレベータカーの移動によって運動を開始できる作動アーム（１７）を有し、前記作動アーム（１７）が、一端で、案内ボルト（１５）によって自在軸受（１８）に接して保持され、他端で、案内レール（５）との摩擦係合を向上するための溝（２１）を有し、
   作動アーム（１７）の移動によって、ブレーキユニット（２）のブレーキシュー（６、９、１０）が案内レール（５）に接触することを特徴とする、プログレッシブ安全装置（１）。
2. 圧縮ばね（１６）によって、作動アーム（１７）が案内レール（５）に押し付けられ、作動アーム（１７）はアクチュエータ（１４）によってアンロックできることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 圧縮ばね（１６）が案内ボルト（１５）と同軸に配置され、一端で、作動アーム（１７）に当接し、他端で、自在軸受（１８）の軸受リング（１８．１）に当接することを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
4. ブレーキユニット（２）のブレーキシュー（９、１０）を備えた支持体（８）の回転運動によって、圧縮ばね（１６）の力に対抗して、作動アーム（１７）が押し戻され、案内ボルト（１５）がアクチュエータ（１４）の締め付けボルト（１４．１）と係合することを特徴とする、請求項２または３に記載の装置。
5. ブレーキシュー（９、１０）の支持体（８）のリセットピン（８．１）が、作動アーム（１７）の圧力板（１７．２）を作動させ、作動アーム（１７）をリセットさせることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
6. 支持体（８）を中立位置に戻すために、ばね付勢されたリセットローラ（２６）が設けられ、このリセットローラ（２６）は、圧縮ばね（２７）の力により、支持体（８）の第１シャフト（１１）上に配置されたカムディスク（２３）の凹部（２５）内に回転して入ることを特徴とする、請求項４または５のいずれか一項に記載の装置。
7. エネルギー推進力によって、アクチュエータ（１４）が働き、それによって作動アーム（１７）をアンロックすることを特徴とする、請求項２から６のいずれか一項に記載の装置。
8. アクチュエータ（１４）が、コーン（１４．３）を備えたアンロックボルト（１４．１）を有し、コーン（１４．３）が、案内ボルト（１５）の横断方向に開いた孔（１４．２）内を貫通し、エネルギー推進力が生じると、コーン（１４．３）は案内ボルト（１５）をアンロックすることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
9. エレベータカーおよび釣り合いおもりが案内レール上を案内され案内レール上を移動可能であり、エレベータカーまたは釣り合いおもりは作動ユニット（３）のブレーキユニット（２）によって案内レール（５）上で停止可能である、エレベータのプログレッシブ安全装置（１）を係合する方法であって、
   一端で、案内ボルト（１５）によって自在軸受（１８）に接して保持され、他端で、案内レール（５）との摩擦係合を向上するための溝（２１）を有する、作動ユニット（３）の作動アーム（１７）が、案内レール（５）と摩擦係合し、
   作動アーム（１７）はエレベータカーの移動によって運動を開始し、
   ブレーキユニット（２）のブレーキシュー（６、９、１０）が、作動アーム（１７）の運動によって案内レール（５）に接触し、エレベータカーの移動によって係合されることを特徴とする、方法。

Images