JP5711290B2 - 歯車駆動アセンブリに連結されたバネによって作動されるシューを有するエレベータかごブレーキ - Google Patents

Description

［関連出願の相互出願］
本出願は、２００８年４月２１日に出願された米国仮特許出願第６１／１２５,０３８
号の出願日の利得を主張し、その開示内容は、参照することによって、ここに含まれるも
のとする。

［発明の分野］
本発明は、非常ブレーキに関し、特に、エレベータかご用の非常ブレーキに関するもの
である。このような非常ブレーキは、危険な状態、例えば、エレベータかごの過速状態ま
たはドアが開いたままエレベータかごが階床から離れる状態において、作動されるように
なっている。

エレベータかごおよび他の乗り物、ならびにクレーンまたは発射装置のフック、バケッ
トおよび材料装着具のような装置は、ケーブルまたはワイヤロープによって、２つの互い
に反対の方向に移動可能とされていることが多い。

一般的に、巻上げロープによって移動可能なエレベータかごは、牽引綱車の上を通って
釣合い錘に垂れているワイヤロープによって、吊り下げられている。釣合い錘は、エレベ
ータを動かすのに必要な電力を軽減すると共に、牽引綱車に対して牽引力を発生する（す
べりを阻止する）働きをするものである。牽引綱車は、モータによって直接的に駆動され
るか、または歯車付き機械を介して、モータによって間接的に駆動されるようになってい
る。エレベータを階床に停止させ、および／または保持するために、通常のブレーキが駆
動装置に加えられることになる。

エレベータかごに関して、特に、通常のエレベータ規則は、非常ブレーキが含まれてい
ること、およびこのような非常ブレーキは、エレベータかごが所定速度を超える速度で下
降するとき、このエレベータかごの下降を拘束するようになっていることを義務付けてい
る。このような目的に沿った周知のブレーキ装置として、エレベータの巻上げロープが破
断した場合でも、かご案内レールを把持する安全装置が挙げられる。

ある国では、ワイヤロープの安全係数が高く設定されていれば、これらのロープは、決
して破断しないとし、案内レールを把持する安全装置の代わりに、他の非常ブレーキの使
用が認められている。また、釣合い錘は、一般的にエレベータよりも重いので、機械的故
障、例えば、通常のブレーキの機械的故障によって、エレベータが上昇方向に過速する危
険がある。さらに、エレベータかご内の搭載人数に依存して、機械的故障が生じた場合、
ドアが開いたまま、かごが階床からいずれかの方向に離れる可能性がある。多くの国では
、このような事態が生じた場合に作動する非常ブレーキ装置が義務付けられていると共に
、上昇するかごの過速に対する防御も義務付けられている。しかも、ドアが開いたまま階
床から離れることに対する防御を義務付けるように、規則の変更を検討している国も多い
。

周知のブレーキング装置の例として、巻上げドラム（牽引綱車）に作用するブレーキ、
巻上げロープに作用するブレーキ、またはかごの案内レールまたは釣合い錘の案内レール
に作用するブレーキが挙げられる。

ブレーキング力は、ブレーキング装置の種々の構成要素の摩耗、例えば、ブレーキシュ
ーのライニングの摩耗が生じた場合でも、実質的に一定であることが重要であると考えら
れている。

エレベータがいずれかの方向に過速しているとき、そのエレベータを停止するブレーキ
ング装置は、当技術分野において知られている。周知の過速ブレーキング装置または非常
ブレーキング装置の一例として、空気作動手段によって巻上げ（吊下げ）ロープに作用す
るブレーキ要素を備える装置が挙げられる。このような装置は、ブレーキシューのライニ
ングが摩耗しても、ブレーキ圧力を一定に維持することができるが、ブレーキの効き目を
なくす可能性がある故障を受け易いホース、タンク、および空気シリンダまたは空気圧縮
機のようないくつかの構成要素を備えている。

周知の非常ブレーキング装置の他の例として、ブレーキ解除およびブレーキ作動中のブ
レーキ緩和が流体圧手段によって行われるブレーキ要素を備える装置が挙げられる。例え
ば、特許文献１を参照されたい。この特許文献は、本出願の譲渡人に譲渡されたものであ
り、参照することによって、ここに含まれるものとする。特許文献１に例示され、よく知
られているように、このようなブレーキング装置に用いられる流体圧システムは、ホース
、弁、電気ポンプ、手動ポンプ、および電気モータ、ならびにこのような部品間の接続部
を備えている。流体圧システムは、通常、比較的大きい寸法を有しているので、ブレーキ
ング装置の残りの部分から離れた筐体内に収容される必要がある。その結果、このような
ブレーキング装置が設置されるとき、ブレーキング装置とそれに付随する流体圧システム
の２つの別々のアセンブリが取り付けられている必要がある。従って、設置前に、十分な
配置空間が、これらのアセンブリの各々の取付けに対して割り当てられる必要がある。流
体圧システムがブレーキング装置の残りの部分から分離しているので、設置中、２つの別
々のアセンブリの流体圧関連部品を互いに接続するために、流体圧ホースが設置される必
要があり、さらに、これらの別々のアセンブリを電気的に接続するために、電気配線が設
置される必要がある。

さらに、流体圧システムは、時間経過に伴って欠損または漏れが生じる可能性があるシ
ール、接続部、ピストン、弁、および逆止弁を含んでいることがよく知られている。また
、流体圧システムは、通常、漏れが生じた場合に、環境に悪影響を与える可能性のある石
油基流体を含んでいる。

米国特許第５，２２８，５４０号明細書

従って、寸法を縮小し、機械的、電気的、または流体的故障の可能性を軽減させる、最
小限の部品を有する非常ブレーキング装置および非常ブレーキング方法が必要とされてい
る。

本発明の態様によれば、ブレーキング装置は、ブレーキシューを押圧し、エレベータか
ごのような装置の移動を制御するロープに係合させるバネと、バネを圧縮し、ブレーキン
グ装置をブレーキ解除位置に設置するように作動可能な歯車駆動アセンブリと、を備えて
いる。バネは、歯車駆動アセンブリに操作可能に連結されたカム／接続リンク機構を介し
て、ブレーキシューに接続されている。エレベータかご装置の通常の運転下では、バネは
、圧縮状態に維持されている。ブレーキング装置はブレーキ解除位置からブレーキ作動位
置が得られるように切り換えられると、バネは、部分的に減圧縮され、ブレーキシューを
ロープに押し付けることが可能となる。ブレーキ作動位置は、バネが圧縮状態から解放さ
れてから所定時間、例えば、約０．１〜０．２秒以内に得られることになる。

一実施形態では、バネは、歯車アセンブリによって圧縮され、かつ圧縮状態に保持され
ることが可能である。さらに他の実施形態では、バネが、歯車アセンブリの歯車またはカ
ムと係合可能なラッチ手段によって、圧縮状態に保持されてもよい。

他の実施形態では、歯車アセンブリは、バネの減圧縮および圧縮中、それぞれ、選択的
に歯車アセンブリの少なくとも１つの歯車または軸から離脱され、および該少なくとも１
つの歯車または軸に係合するクラッチ手段を備えている。バネが圧縮状態から減圧縮され
ている最中に、クラッチ手段を歯車アセンブリの歯車または軸から離脱させることによっ
て、歯車の損傷を回避し、かつブレーキシューによるロープの迅速な締付けをもたらすこ
とが可能となる。

本発明の他の態様では、ブレーキング装置は、ブレーキ作動サイクルの開始時に、ブレ
ーキシューの移動を加速させる弾性要素を備えている。なお、ブレーキ作動サイクル中、
バネは、圧縮状態から部分的に減圧縮することになる。さらに他の実施形態では、ブレー
キ解除サイクルの終了間際または終了時において、弾性要素が、歯車アセンブリの歯車お
よび歯車アセンブリの歯車に連結されたモータの運動を遅くし、これによって、歯車が損
傷するのを防ぐことが可能となる。なお、ブレーキ解除サイクル中、部分的に減圧縮して
いたバネは、圧縮されることになる。

さらに他の実施形態では、ブレーキング装置は、ブレーキシューが、（ｉ）ブレーキ作
動サイクルの終了時に、最終的な締付け力を巻上げロープのような締付け面に加え、およ
び（ｉｉ）ブレーキ作動サイクル中にブレーキシューが締付け面に最初に接触したとき、
最終的な締付け力の所定割合の力を締付け面に加えることを可能にしている。代替的実施
形態では、歯車駆動アセンブリまたは歯車アセンブリの一部をなすものではない油圧手段
または空圧手段を作動させて、ブレーキ作動サイクル中、ブレーキシューが最終的な締付
け力の所定割合の力をロープに最初に加えるようにしている。

ブレーキング装置の一実施形態では、歯車駆動アセンブリは、カム従動子を歯車アセン
ブリの歯車に連結させるラック・ピニオンアセンブリを備えている。ブレーキング装置は
、バネが圧縮された後に歯車アセンブリの歯車に係合するラッチをさらに備えている。ラ
ッチが歯車アセンブリの歯車と係合している状態では、カム従動子の移動が阻止され、バ
ネは、圧縮状態に保持されている。ブレーキ作動が望まれる場合、ラッチは、歯車アセン
ブリから離脱されることになる。ラックに取り付けられ、１対のカム面に乗っているカム
従動子は、１つまたは複数のバネの力によって自在に移動し、一方のブレーキシューを他
方のブレーキシューに向かって移動させ、これによって、ブレーキ作動サイクルの開始か
ら所定時間内に、ブレーキシューのシューライニング間にロープを締付けし、ロープの移
動を拘束することが可能となる。バネは、歯車アセンブリとラックとの相互関係によって
圧縮され、このバネの圧縮の後、歯車アセンブリによって、ブレーキシューがブレーキ作
動サイクル中にロープに最初に接触するとき、最終的な締付け力の所定割合の力がロープ
に加えられることが可能になる。

本発明の他の目的および利点は、添付の図面と関連して検討されるべきである本発明の
好ましい実施形態の以下の詳細な説明から明らかであろう。なお、図面において、同様の
参照番号は、同様の要素を示している。

本発明による装置のエレベータシステムへの適用例の概略側面図である。 本発明の一態様による例示的な装置の一部の斜視図である。 図２Ａに示されている装置の他の部分の斜視図である。 図２Ｂに示されている装置の一部の拡大図である。 図２Ａに示されている装置の他の部分の拡大図である。 部品がブレーキ解除位置にある、図２Ａに示されている装置の一部の正面図である。 断面線３Ａ−３Ａに沿った図３に示されている装置の側断面図である。 断面線３Ｂ−３Ｂに沿った図３に示されている装置の側断面図である。 断面線３Ｃ−３Ｃに沿った図３に示されている装置の側断面図である。 断面線３Ｄ−３Ｄに沿った図３に示されている装置の側断面図である。 断面線３Ｅ−３Ｅに沿った図３に示されている装置の側断面図である。 モータ側から見た、図２Ａのブレーキング装置の歯車装置の歯車の概略的な斜視図である。 ２つの可動ブレーキシューを有する例示的なブレーキング装置の一部の略側面図である。 バネの減圧縮中に、部品がブレーキ解除位置とブレーキ作動位置との間にある、図２Ａに示されている装置の一部の正面図である。 断面線６Ａ−６Ａに沿った図６に示されている装置の側断面図である。 ブレーキシューのライニングがいくらか摩耗した状態下で、部品がブレーキ作動位置にある、図２Ａに示されている装置の一部の正面図である。 断面線７ＡＡ−７ＡＡに沿った図７Ａに示されている装置の側断面図である。 断面線７ＡＢ−７ＡＢに沿った図７Ａに示されている装置の側断面図である。 それぞれ、断面線７ＡＣ−７ＡＣに沿った図７Ａに示されている装置の側断面図である。 ブレーキシューのライニングが殆ど摩耗していない状態下で、部品がブレーキ作動位置にある、図２Ａに示されている装置の一部の正面図である。 断面線７ＢＡ−７ＢＡに沿った図７Ｂに示されている装置の側断面図である。 ブレーキシューのライニングがかなり摩耗している状態下で、部品がブレーキ作動位置にある、図２Ａに示されている装置の一部の正面図である。 断面線８Ａ−８Ａに沿った図８に示されている装置の側断面図である。 バネの圧縮中に、部品がブレーキ解除位置とブレーキ作動位置との間にある、図２Ａに示されている装置の一部の正面図である。 断面線９Ａ−９Ａに沿った図９に示されている装置の側断面図である。 断面線９Ｂ−９Ｂに沿った図９に示されている装置の側断面図である。 断面線９Ｃ−９Ｃに沿った図９に示されている装置の側断面図である。 本発明の装置と共に用いられる概略電気回路図である。 本発明の装置と共に用いられる代替的電気回路の一部の概略図である。

以下、ブレーキング力をエレベータかごの巻上げロープに加えるブレーキング装置に関
連して、本発明を説明するが、当業者にとって、該ブレーキング装置は、例えば、案内レ
ール、または他の伝達可能な機材、例えば、牽引綱車、牽引綱車とロープとの組合せ、偏
向綱車、偏向綱車とロープとの組合せ、またはエレベータかごの補償ロープなどへの他の
用途を有していてもよいことは、明らかであろう。

図１は、モータ駆動される牽引綱車３の上を通る巻上げロープ２と関連する本発明の態
様による例示的なブレーキング装置１を備えるエレベータシステムの側面図であり、概略
的に示している。ロープ２は、綱車３の片側でエレベータかご４を吊るし、かつ巻き上げ
るものであり、綱車３の反対側で釣合い錘５に取り付けられている。かご４は、両側でガ
イドレールおよびローラによって案内されている。これらのガイドレールおよびローラの
１つの組合せであるレール６およびローラ７のみが示されている。綱車３およびその支持
装置は、固定ビーム８，９によって支持されている。ブレーキング装置１は、ビーム８に
よって支持されているが、別の固定支持体に配置されていてもよい。

ブレーキング装置１を除けば、前段で述べた機器は、従来式のものである。ブレーキン
グ装置は、固定位置にあり、１つまたは複数のロープ２がかご４まで延在している綱車３
の側で、ロープ２と係合するようになっている。あるいは、ブレーキング装置は、１つま
たは複数のロープ２が釣合い錘５まで延在している綱車３の側で、ロープ２と係合するよ
うになっていてもよい。また、ブレーキング装置１の（後述する）シューは、従来の綱車
ブレーキング装置（図示せず）と同じように、綱車３の制動に適用されてもよいし、かご
４に保持され、ガイドレール６に適用されてもよいし、またはもしブレーキング装置１の
２つがかご４に保持されているなら、ガイドレール６およびガイドレール６と向き合った
対応するガイドレール（図示せず）に適用されてもよい。いずれの場合も、ブレーキング
装置が作動したとき、ブレーキング装置と他の部材との間の相対運動が拘束されることに
なる。

図２〜図１１を参照して、例示的なブレーキング装置１について、さらに詳細に説明す
ることにする。図１、図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、ブレーキング装置１は、１対の
金属アングル部材１１，１２によって、ビーム８または他の表面に固定可能な１対の壁１
３，１４を有する金属部材１０を備えている。部材１０の壁１３，１４間には、カム手段
に圧力を加える１対の弾性要素１５，１６、例えば、圧縮バネが配置されている。カム手
段は、カム従動子１７を備えている。カム従動子１７は、１対の金属リンク１８，１９に
よって旋回可能に支持されている。また、図３Ａ、図３Ｅおよび図９Ａを参照すると、カ
ム従動子１７は、内側シャフト３０を備えている。内側シャフト３０は、この内側シャフ
ト３０を囲む外側部分２９に対して回転可能である。シャフト３０は、１対のカム面２０
，２１と係合している。カム面２０，２１は、それぞれ、壁１３，１４に取り付けられて
いるか、または壁１３，１４の一部である。

図３Ｃ、図３Ｅ、図６Ａおよび図９Ａをさらに参照すると、壁１３，１４は、それぞれ
、端１２５，１２７を有するスロット１２１，１２３を画定している。スロット１２１，
１２３は、シャフト３０の外径よりもわずかに大きく寸法決めされ、これによって、シャ
フト３０は、スロット１２１，１２３内において、端１２５，１２７に向かってまたは端
１２５，１２７から離れる方に移動することが可能になる。シャフト３０は、スロット１
２１，１２３内にあるとき、カム面部分２０Ａ，２１Ａに接触している。

図２Ａ、図２Ｂおよび図３Ｅを参照すると、カム従動子１７と反対側のリンク１８，１
９の端は、金属ブレーキシュー２２に取り付けられたブロック１２２Ａ，１２２Ｂに旋回
可能に接続されている。ブロック１２２Ａ，１２２Ｂは、それぞれ、壁１３，１４に形成
された凹部１２４Ａ，１２４Ｂ内に収容され、これらの凹部１２４Ａ，１２４Ｂ内におい
て摺動可能である。凹部１２４内におけるブロック１２２の運動によって、シュー２２は
、固定された金属ブレーキシュー２４から離れる方向にまたは金属ブレーキシュー２４に
向かって付勢されることになる。シュー２４は、どのような従来の方法によって、壁１３
，１４間に固定されていてもよい。シュー２２，２４は、それぞれ、従来のブレーキライ
ニング２５，２６を有している。これらのブレーキライニング２５，２６は、例えば、米
国ペンシルベニア州１７５４５、マンカム（Mankum）、イースト・スティーゲル通り（Ea
st Stiegel St.）１２３番のレイマーク・インダストリアル・デビジョン(Raymark Indus
trial Division）から型式Ｎｏ．Ｍ−９７２３の商品名で市販されている種類の成形され
たアスベストを含まない剛性ライニングとすることができる。

シュー２２がシュー２４に向かって十分な距離にわたって移動すると、ライニング２５
，２６がロープ２と係合することは、明らかであろう。加えて、十分な圧力がライニング
２５，２６によってロープ２に加えられると、シュー２２，２４に対するロープ２の移動
が拘束されることになる。本発明の装置１は、従動子１７が上方に移動するにつれて減少
する力を加えるバネ１５，１６によって、このような圧力を生じさせることができる。ロ
ープ２に加えられる圧力は、バネ１５，１６によって与えられる力の倍数とすることがで
きる。さらに、以下に説明するように、このように加えられた圧力は、一定に維持される
ことが可能である。また、２つのバネ１５，１６が例示されているが、従動子１７に力を
加えるために、単一のバネが用いられてもよいし、または３つ以上のバネが用いられても
よい

図２Ａ、図７Ｂおよび図７Ｂ−ＡＡを参照すると、バネ１５，１６は、ガイド３１に取
り付けられている。ガイド３１は、それらの下端が旋回可能に取り付けられている。図７
Ｂ−ＡＡを参照すると、ガイド３１の各々は、軸に対して固定された位置に保持されたチ
ューブ３１ａと、チューブ３１ａ内において摺動可能に伸縮するロッド３１ｂを備えてい
る。ロッド３１ｂの上端は、従動子部分２９に固定されている。バネ１５，１６の上端は
、それぞれ、キャップ３３，３４を有している。キャップ３３，３４は、従動子部分２９
が移動するとき、従動子部分２９と係合し、従動子部分２９に追従するように、形作られ
ている。代替的に、バネ１５，１６の上端は、どのような所望の方法によって、従動子部
分２９に固定されていてもよい。

バネ１５，１６は、ブレーキング装置１がブレーキ解除位置にある状態でのエレベータ
かごの通常の運転中、圧縮されて保持されている。ブレーキング装置１は、かごが過速し
ているかまたはドアが開いたまま階床からかごが離れるような異常な状態下では、図３に
示されているようなブレーキ解除位置から、図７および図８に示されているようなブレー
キ作動位置が得られるように切り替えられることが可能である。装置１がブレーキ解除位
置からブレーキ作動位置が得られるように切り換えられると、ブレーキ作動サイクルが行
われることになる。

ブレーキ作動サイクル中、バネ１５，１６は、圧縮状態から解放され、圧縮状態から図
７および図８に示されているような部分的減圧縮状態に、部分的に減圧縮されることにな
る。バネ１５，１６が圧縮状態から減圧縮されるにつれて、従動子１７は、上方に移動す
ることになる。カム面２０，２１は、図面に示されているように、シュー２４から面２０
，２１までの間隔が上方向に沿って増大するように、形作られている。従って、従動子１
７がカム面２０，２１に従って上方に移動するにつれて、従動子１７は、リンク１８，１
９によって、シュー２２をシュー２４の方に引張り、これによって、ライニング２５，２
６がロープ２を把持することになる。ブレーキ作動サイクルの終了時に、装置１は、ブレ
ーキ作動位置にあり、ブレーキシュー２２，２４は、最終的な締付け力をロープ２に加え
ることになる。ブレーキライニング２５，２６が摩耗していると、バネ１５，１６は、さ
らに延びるが、カム手段が機械的な利点を増大させるように設計されているので、一定の
強力な締付け力をもたらすことが可能となる。装置１の１つの典型的な応用例では、５０
０重量ポンドのバネ１５，１６を用いることによって、ブレーキ作動サイクルの終了時に
、５０００ポンドの一定の最終的な締付け力をロープに加えることが可能となる。

一実施形態では、スロット１２１，１２３およびカム面部分２０Ａ，２１Ａは、装置１
がブレーキ解除位置にあるとき、ロープ２が互いに直線状に並んでいない場合でも、ライ
ニング２５，２６がロープ２と接触しないように、ブレーキシュー２２，２４が互いに十
分に離間するのに十分な長さを有している。

図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃおよび図２Ｄを参照すると、本発明の態様によるブレーキング
装置１は、歯車駆動アセンブリ５０を備えている。歯車駆動アセンブリ５０は、カム従動
子１７に連結され、ブレーキング装置１を図３に示されているようなブレーキ解除位置に
設置するように、操作可能である。以下に説明するように、ブレーキ解除サイクル中、歯
車センブリ５０は、カム従動子１７をバネ１５，１６が圧縮される位置まで下方に移動さ
せるようになっている。また、歯車センブリ５０は、バネ１５，１６が圧縮状態から解放
されたとき、図７および図８に示されているようなブレーキ作動位置が、ブレーキ作動サ
イクルの開始から所定時間以内に得られるようになっている。さらに、歯車アセンブリ５
０は、巻上げロープ２のような締付けられる要素の損傷を避けるために、最終的な締付け
力の所定割合の力が、ブレーキシューによって、締付けられる要素の締付け面に最初に加
えられるようになっている。

図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｄ、図３および図４を参照すると、歯車アセンブリ５０は、上壁
１１３，１１４間に配置されている。壁１１３，１１４は、それぞれ、図１３および図１
４の上面１３Ａ，１４Ａに取り付けられたプラットホーム１１５から延在している。歯車
アセンブリ５０は、歯車Ｇ１〜Ｇ７を備えているとよい。歯車Ｇ１は、軸２０２に固定さ
れている。軸２０２は、上壁１１３の内壁面１１３Ｂから離れる方に延在し、六角形の端
２０３で終端している。歯車Ｇ２は、歯車Ｇ１に係合し、オーバランクラッチ２０８によ
って、選択的に軸２０６に係合し、および軸２０６から離脱されるようになっている。以
下にさらに説明するように、クラッチ２０８は、ブレーキ作動サイクルの終了間際におい
て、歯車Ｇ１，Ｇ２が損傷するのを防ぐものである。歯車Ｇ１，Ｇ２は、第１の歯車組を
構成している。

軸２０６は、六角形の端２０７から壁１１３の開口（図示せず）内に回転可能に受け入
れられている端２０９まで延在している。軸２０６は、さらに歯車Ｇ３を備えている。歯
車Ｇ３は、面１１３Ｂに近接し、軸２１２に固定された歯車Ｇ４に係合している。歯車Ｇ
３，Ｇ４は、アセンブリ５０の第２の歯車組を構成している。軸２１２は、壁１１３Ｂの
開口（図示せず）内に回転可能に受け入れられている端２１３を備えている。軸２１２の
端２１３と反対側の端に、歯車Ｇ５が固定されている。また、歯車Ｇ５は、軸２１４上の
歯車Ｇ６に係合している。軸２１４は、自在に回転することができるように、壁１１３の
内面１１３Ｂの開口（図示せず）内に受け入れられ、この開口から延在している。歯車Ｇ
５，Ｇ６は、アセンブリ５０の第３の歯車組を構成している。軸２１４上の歯車Ｇ６と面
１１３Ｂとの間には、歯車Ｇ７が配置されている。

図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｄ、図３Ａおよび図４を参照すると、歯車アセンブリ５０は、ラ
ック１５６を備えている。ラック１５６は、下端１５７、上端１５９、下端１５７と上端
１５９との間に延在して壁１１４に面している表面１６７、および下端１５７と上端１５
９との間に延在して壁１１３，１１４と直交している表面１６２を有している。表面１６
２は、下端１５７と上端１５９との間に延在する突出歯１６１を備えている。ラック１５
６の下端１５７は、脚１５５ａ，１５５ｂを備えている。脚１５５ａ，１５５ｂは、それ
ぞれ、互いに離間し、互いに一直線に並んでいる開口（図示せず）を備えている。取付け
板１６０が、カム従動子１７の外面１７Ａに強固に取り付けられている。板１６０は、脚
１５５ａ，１５５ｂの開口の大きさに対応して寸法決めされた開口（図示せず）を備えて
いる。ネジ付き端を有するボルト１５５が、脚１５５ａ，１５５ｂの開口および取付け板
１６０の位置合わせされた開口を貫通している。ナット（図示せず）が、ボルト１５５の
ネジ付き端にねじ込まれ、これによって、ラック１５６は、ボルト１５５によって、カム
従動子１７に旋回可能に取り付けられることになる。カム面２０，２１に沿ったカム従動
子１７の上下運動中に、カム従動子１７がシュー２４に向かっておよびシュー２４から離
れる方に移動すると、ラック１５６の端１５７が、シュー２４に向かっておよびシュー２
４から離れる方に移動し、かつボルト１５５を中心に旋回し、これによって、シュー２２
をシュー２４に向かってまたはシュー２４から離れる方に移動させることになる。バネ１
５，１６およびラック１５６は、カム従動子１７をカム面２０，２１に接触させて維持す
るように、カム従動子１７に操作可能に接続されている。

他の実施形態では、装置１のスロット１２１，１２３は、カム面２０，２１の形状に実
質的に追従し、シャフト３０のそれぞれの部分を内側に閉じ込め、これによって、カム従
動子１７をカム面２０，２１と接触させて維持するように、構成されているとよい。

図３、図３Ａおよび図３Ｅを参照すると、ラック１５６は、その端１５９に、縁１６２
から直交して離れる方に延在する作動アーム１６８を備えている。加えて、互いに離間し
た接点８０ａ，８０ｂを備える接点要素８０が、上壁１１４の内面１１４Ｂに取り付けら
れている。アーム１６８は、ブレーキ装置１がブレーキ解除位置に保持されるとき、接触
要素８０の互いに離間した８０ａ，８０ｂに接触するのに十分な長さを有している。

図２Ａ、図２Ｄ、図３Ａおよび図３Ｄを参照すると、ラック１５６の歯１６１は、歯車
Ｇ７の歯に係合している。ラック／ピニオン装置では一般的であるように、取付け具１７
７が、歯車Ｇ７に近接して、ラック１５６を軸２１４に固定している。ラック１５６は、
端１５７において、カム従動子１７に枢動可能に取り付けられている。ラック１５６の歯
１６１は、歯車Ｇ７が、ブレーキ解除サイクル中に一方向に回転駆動され、またはブレー
キ作動中に反対方向に回転駆動されるとき、歯車Ｇ７の歯と連係して移動することが可能
となっている。ラック１５６の歯１６１が歯車Ｇ７と連係して移動すると、カム従動子１
７のシャフト３０は、カム面２０，２１に接触して保持され、カム面２０，２１に沿って
移動することになる。

図２Ｂ、図２Ｃ、図３、図３Ａおよび図３Ｃを参照すると、作動アーム５９Ａを備える
組合せスイッチ５７ａ，５７ｂが、内面１１４Ｂに固定されている。ラック１５６は、端
１５９に隣接した位置にピン１６８Ａを備えている。ピン１６８Ａは、表面１６７から壁
１１４に向かって延在している。ピン１６８Ａは、バネ１５，１６が十分に圧縮されたと
き、組合せスイッチ５７ａ，５７ｂの作動アーム５９Ａを、常開スイッチ５７ａを閉じて
常閉スイッチ５７ｂを開ける位置に移動させるのに、十分な長さを有している。さらに、
バネ１５，１６が減圧縮され始め、次いで、減圧縮されて保持されるとき、ピン１６８Ａ
は、ラック１５６の上方移動によって、もはや作動アーム５９Ａに接触せず、これによっ
て、アーム５９Ａは、常開スイッチ５７ａが開いて常閉スイッチ５７ｂが閉じる位置に移
動することになる。

図２Ａ、図２Ｂおよび図４を参照すると、アセンブリ５０は、壁１１３の外面１１３Ａ
に取り付けられたモータ２００に連結されている。モータ２００は、壁１１３の開口（図
示せず）を貫通する駆動軸を備えている。この駆動軸は、アセンブリ５０の歯車Ｇ１を駆
動するものである。ここでは、アセンブリ５０の作動を説明するために、モータ２００が
ブレーキ解除サイクル中にバネ１５、１６を圧縮するように作動したとき、図２Ｂおよび
図４に示されているように、軸２０２、従って、歯車Ｇ１が方向Ａに回転し、これによっ
て、歯車Ｇ２を反対方向Ｂに回転させると、仮定されている。

アセンブリ５０は、遠心クラッチ２０４を備えているとよい。クラッチ２０４は、装置
１がブレーキ解除位置にある間、モータ２００をアセンブリ５０の歯車から離脱させ、ブ
レーキ作動サイクル中、モータ２００をそのまま歯車から離脱させているようにするもの
である。ブレーキ作動サイクル中に、モータ２００がアセンブリ５０の歯車から離脱して
いるので、以下に述べるように、ブレーキ作動位置をブレーキ作動サイクルの開始から所
定時間、例えば、約０．１〜０．２秒以内に得ることができる。

図２Ａ、図２Ｂおよび図４を参照すると、遠心クラッチ２０４は、内面１１３Ｂに隣接
してモータ２００の駆動軸に固定して連結された入力軸と、軸２０２に固定された出力軸
を有している。一実施形態では、クラッチ２０４は、方向Ａに沿った駆動軸の回転速度が
増すにつれて半径方向外方に移動する錘または錘の付いたアームを備え、クラッチ２０４
の入力軸を強制的に出力軸に係合させるようになっている。方向Ａに沿った駆動軸の回転
速度が所定値に達すると、クラッチ２０４の入力軸および出力軸が互いに係合し、これに
よって、軸２０２を方向Ａに沿った駆動軸の回転と一致させて回転させることが可能とな
る。クラッチ２０４を係合させ、軸２０２をモータ２００の軸と共に方向Ａに回転させた
後、例えば、装置１のバネ１５，１６が完全に圧縮された場合におけるように、方向Ａに
沿った軸の回転が共に停止すると、クラッチ２０４は離脱し、これによって、モータ２０
０の駆動軸は、軸２０２から離脱されることになる。

図４を参照すると、アセンブリ５０は、ローラクラッチまたはオーバランクラッチ２０
８も備えているとよい。クラッチ２０８は、ブレーキ作動サイクルの終了間際に、歯車Ｇ
３，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６，Ｇ７を歯車Ｇ１，Ｇ２から分断するように、機能するものである
。従って、クラッチ２０８は、以下に述べるように、ブレーキ作動サイクルの終了間際に
、歯車Ｇ３〜Ｇ７の回転が急速に遅くなるかまたは停止するときに、望ましくは歯車Ｇ３
〜Ｇ７よりも小さい質量を有する歯車Ｇ１，Ｇ２が損傷するのを防止することになる。

一実施形態では、ザ・トリントン・カンパニー（The Torrington Company）から市販さ
れているようなオーバランクラッチ２０８は、外輪と、シャフトの追加によって形成され
る内輪を備えている。外輪および内輪は、組み合わさって、以下に述べるような一方向係
止軸受の形態で作動するようになっている。図４を参照すると、外輪が方向Ｂに回転して
いるとき、または内輪が方向Ａに回転しているとき、これらの内輪および外輪は、互いに
係止されている。また、内輪の回転が外輪を回転させている状態で、内輪の回転速度が減
少し始めるかまたは内輪が回転を停止するとき、外輪は、内輪から独立して自在に回転す
ることが可能である。さらに、外輪が方向Ａに回転され、内輪が方向Ｂに回転されている
とき、これらの内輪および外輪は、互いに独立して、反対方向に自在に回転することが可
能である。

図４を再び参照すると、オーバランクラッチ２０８の内輪は軸２０６であり、外輪（図
示せず）に固定された歯車Ｇ２が、以下に述べるように、選択的に軸２０６に係合するか
または軸２０６から離脱することが可能なように、機能するものである。歯車Ｇ１が方向
Ａに回転して歯車Ｇ２が方向Ｂに回転するブレーキ解除サイクル中、クラッチ２０８の外
輪は、内輪に係止されることになる。外輪および内輪が互いに係止されると、軸２０６が
方向Ｂに回転され、これによって、歯車Ｇ３〜Ｇ７を回転させることが可能となる。ブレ
ーキ作動サイクルの開始時に、歯車Ｇ２および軸２０６は、同一速度で方向Ａに回転する
ことになる。ブレーキ作動サイクルの終了間際に、軸２０６の回転速度がゼロまで急速に
減少し始めると、クラッチ２０８の外輪が内輪から離脱し、これによって、歯車Ｇ２は、
軸２０６から離脱され、方向Ａに自在に回転することが可能となる。

さらに他の態様では、摩擦クラッチ２１０が、アセンブリ５０の歯車に連結され、歯車
が回転しているかどうかを監視するようになっている。摩擦クラッチ２１０は、監視され
ている歯車が回転していないときにのみ、モータ２００に通電することを可能にするもの
である。図３Ｃおよび図４を参照すると、摩擦クラッチ２１０は、歯車Ｇ２に連結されて
いるとよい。また、作動アーム６３Ａを備える常閉スイッチ６３が、壁１１４の表面１１
４Ｂに取り付けられている。摩擦クラッチ２１０は、この摩擦クラッチから延在する作動
アーム２１１を備えている。作動アーム２１１は、ブレーキ解除位置にあったブレーキン
グ装置１の設定がブレーキ作動位置が得られるように切り替えられたときに、スイッチ６
３を開くために、常閉スイッチ６３の作動アーム６３Ａと接触するのに十分な長さを有し
ている。歯車Ｇ２がブレーキ作動サイクル中において方向Ａに回転している限り、摩擦ク
ラッチ２１０は、スイッチ６３を開状態に維持し、これによって、もし電力が装置１に印
加された場合でも、モータ２００には通電されず、従って、モータ２００は、作動されな
いことになる。

図２Ｂ、図２Ｃ、図３Ａ、図６Ａおよび図７Ａ−ＡＡを参照すると、歯止め２１８の端
部２２１の先端２１９を歯車Ｇ４に係合させることが可能である。歯止め２１８の他端部
２２３は、接続要素２２５に旋回可能に接続されている。接続要素２２５は、壁１１３の
上面１１３Ｃに取り付けられたバネ駆動される電磁ソレノイド４３のプランジャー４３Ａ
に接続されている。歯止め２１８は、端部２２１，２２３間の開口２２２において、壁１
１３の内面１１３Ｂに固定されたピン２２９に旋回可能に取り付けられている。ブレーキ
ング装置１は、バネ１５，１６が十分に圧縮されたブレーキ解除位置に設置された後、ソ
レノイド４３が励磁されると、ソレノイド４３のプランジャー４３Ａが、接続要素２２５
をソレノイド４３から離れる方に付勢し、これによって、歯止め２１８の端部２２３をソ
レノイド４３から離れる方に付勢することになる。端部２２３がソレノイド４３から離れ
る方に移動すると、歯止め２１８が、ピン２２９を中心として回転し、これによって、端
部２２１の先端２１９を歯車Ｇ４の方に移動させ、歯車Ｇ４と係合させることになる。先
端２１９が歯車Ｇ４と係合することによって、装置１は、ラッチ状態に設置されることに
なる。装置１がラッチ状態にあると、バネ１５，１６は、圧縮状態に保持されることにな
る。換言すれば、ブレーキ解除位置が維持されることになる。

ブレーキング装置１がブレーキ解除位置からブレーキ作動位置が得られるように切り換
えられると、ソレノイド４３は、脱磁されることになる。ソレノイド４３が脱磁されると
、ソレノイド４３内のバネが伸長し、プランジャー４３Ａを押すことになる。従って、端
部２２３がソレノイド４３の方に移動し、これによって、歯止め２１８をピン２２９を中
心として旋回させ、その結果、端部２２１が歯車Ｇ４から離れる方に移動し、これによっ
て、先端２１９を歯車Ｇ４から離脱させることになる。ここで、装置１は、バネ１５，１
６が圧縮状態に保持されていないラッチ解除状態にある。先端２１９が歯車Ｇ４から離脱
されると、以下に述べるように、従動子１７が解除され、バネ１５，１５が、従運子１７
を上方に向かって、図７および図８に示されている位置まで移動させることが可能となる
。

代替的実施形態では、ソレノイド４３は、バネを備えていない。この場合、ソレノイド
４３は、ソレノイド４３が脱磁したとき、重力がプランジャー４３Ａに作用し、これによ
って、端部２２３がソレノイド４３に向かって移動するように、装置１に取り付けられて
いる。

ソレノイド４３がバネを備えていないさらに他の実施形態では、先端２１９を有する歯
止め２１８は、ソレノイド４３が脱磁されたとき、アセンブリ５０の歯車を介してバネ１
５，１６に加えられた力が、先端２１９を歯車Ｇ４から離れる方に移動させるのに十分で
あるように、構成されている。

図８および図８Ａを参照すると、ラック１５６のピン１６８Ａは、ラック１５６がシュ
ー２２，２４の過剰な摩耗に基づく量だけ上方に移動した場合に、ピン１６８Ａが作動ア
ーム６３Ａに接触し、常閉スイッチ６３を開くように、スイッチ６３のスイッチアーム６
３Ａに対して配置されている。スイッチ６３が開くと、装置１への電力が回復した場合で
も、ブレーキング装置１は、ブレーキ作動位置に維持されている。

図１０は、本発明のブレーキング装置を制御すると共に、かご運転を制御するために、
周知の従来式エレベータかご回路に追加され得る電気回路を示す概略図である。破線内の
装置が、ブレーキング装置１の部品である。

図１０を参照すると、リード線５４，５５が、エレベータかごの走行を可能にするには
閉成されねばならない従来式のかご回路に延在している。リード線５４，５５は、それぞ
れ、接点８０Ａ，８０Ｂを備える接点要素８０に直列に接続されている。接点８０Ａ，８
０Ｂは、バネ１５，１６が圧縮されたときにのみ、互いに電気的に結合されるようになっ
ている。従って、バネ１５，１６が圧縮されていない場合、かごを移動させることができ
ない。

図１０をさらに参照すると、リード線５８，５９が、エレベータシステムの電源に延在
している。リード線５８は、常開制御スイッチまたは接点６０および手動操作可能な常閉
試験スイッチ６１に直列に接続されている。試験スイッチ６１が開くと、バネ１５，１６
が解放され、ライニング２５，２６がロープ２に押し付けられることになる。制御スイッ
チまたは接点６０は、種々のエレベータ運転規則を満たすのに必要な接点または回路を代
表するものである。スイッチ６０は、矩形６２によって示されているような、エレベータ
かごシステム内の従来装置におけるかご速度、従って、ロープ２の速度に対する応答、お
よびドアが開いた状態でのエレベータかごの階床からの移動に対する応答のいずれかまた
は両方によって、開くことが可能となる。この速度応答装置は、例えば、過速が生じたと
きに開くスイッチを有するエレベータ調速機であってもよいし、または綱車３の回転速度
に依存して生じる過速信号をもたらす綱車３に接続された発電機またはエンコーダであっ
てもよい。また、従来式のエレベータシステムは、かごがその１つまたは複数のドアが開
いたまま階床から移動することを示す回路も有している。このような回路は、よく知られ
ている方法によって、制御スイッチ６０を開くようにすることもできるし、または電源を
遮断する他の回路の一部とすることもできる。

スイッチ６０，６１が閉じていると、ソレノイド４３は、常開スイッチ５７ａが閉じて
いるときのみ、従来回路を介して励磁されることになる。以下に説明するように、スイッ
チ５７ａが閉じているとき、バネ１５，１６は、圧縮され、次いで、歯車Ｇ４と係合して
いる歯止め先端２１９によって、その圧縮状態に保持されている。もしスイッチ６０また
は６１のいずれかが開くと、ソレノイド４３は、脱磁され、バネ１５，１６を圧縮状態か
ら解放し、これによって、ライニング２５，２６をロープ２と係合させ、ロープの移動を
拘束することになる。

モータ２００は、常閉スイッチ５７ｂ，６３を介して、電源リード線５８，５９間に直
列に接続されている。ライニング２５，２６の摩耗が過剰なとき、例えば、従動子１７が
その上方移動の限界に達したとき、またはバネ１５，１６の減圧縮中に、歯車Ｇ４が回転
しているとき、スイッチ６３は、開いている。バネ１５，１６が圧縮され、次いで、歯車
Ｇ４と係合している歯止め先端２１９によって適所に保持されているとき、スイッチ５７
ｂが開き、スイッチ５７ａが閉じている。このように、もしスイッチ６３が開いている場
合、モータ２００は、バネ１５，１６を圧縮するように作動することができず、もしバネ
１５，１６が圧縮された後、ブレーキ解除サイクルの終了間際または終了時にスイッチ５
７ｂが開いた場合、モータ２００への電力が遮断され、これによって、モータ２００は、
その作動を停止することになる。

前述の説明から、通常の運転条件下では、バネ１５，１６は、圧縮されており、シュー
２２，２４は、ロープ２が自在に通過することが可能なように互いに離間したライニング
２５，２６を有していることは、明らかである。しかし、エレベータかご４の上方向また
は下方向のいずれかにおける過速またはドアが開いた状態でのかご４の階床からの移動の
いずれかの理由から、もし制御スイッチ６０が開いた場合、バネ１５，１６は、ソレノイ
ド４３内のバネによって解放され、ライニング２５，２６が、ロープ２を把持し、かご４
の移動を拘束することになる。

本発明の他の態様では、ブレーキング装置１は、弾性材料、例えば、弾性要素９０を備
えている。弾性要素９０は、ブレーキ解除サイクルの終了時にアセンブリ５０の歯車に突
然加えられることがある衝撃力の大きさを軽減させるために、配置されるものである。前
述したように、ブレーキ解除サイクルの終了間際または終了時に、組み合わせスイッチ５
７ａ，５７ｂは、通常、モータ２００を電源から遮断している。従って、シャフト３０は
、もはやスロット１２１，１２３の端１２５，１２７に向かって駆動されることがない。
図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図３Ａおよび図３Ｅを参照すると、組合せスイッチ５７ａ，５
７ｂが誤調整されるかまたは機能しない場合、モータ２００が継続的に作動することがあ
り、その結果、ブレーキ解除サイクルの終了時に、シャフト３０が継続的に駆動されるこ
とになる。このような場合、シャフト３０が端１２５，１２７に達するにつれて、モータ
を遅くし、シャフト３０の移動も遅くする手段が存在しない場合、シャフト３０は、スロ
ット１２１，１２３の端１２５，１２７において装置１の固定された端面に接触するとき
、突然停止することになる。ブレーキ解除サイクルの終了時における固定端面と移動して
いるシャフト３０との間のこのような接触は、所謂、衝撃力を生じ、この衝撃力は、アセ
ンブリ５０のラック１５６および歯車に伝達される可能性がある。衝撃力は、モータ２０
０ならびにアセンブリ５０のラック１５６および歯車の質量および速度の関数であり、歯
車に損傷をもたらす可能性がある。

本発明の装置１は、伝達される衝撃力の大きさを軽減し、または衝撃力がアセンブリ５
０の歯車に伝達されるのを回避するために配置される弾性材料を備えているとよい。従っ
て、アセンブリ５０の歯車は、例えば、もしブレーキ解除サイクルの終了間際または終了
時にモータ２００を遮断するスイッチが誤調整されるかまたは適切に機能しない場合、ブ
レーキ解除サイクルの終了時に損傷するのが防がれることになる。また、弾性材料は、モ
ータ２００を遮断するスイッチが適切に作動していても、ブレーキ解除サイクルの終了間
際または終了時において、シャフト３０の移動を徐々に遅くすることが可能である。

図２Ａ、図３Ｅ、図６Ａおよび図９Ａを参照すると、一実施形態では、弾性要素９０、
例えば、ポリウレタンプラグまたはバネが、スロット１２１，１２３の端１２５，１２７
の各々に取り付けられている。シャフト３０が、スロット１２１，１２３内に移動し、端
１２５，１２７に達すると、要素９０が、シャフト３０に接触することになる。要素９０
内の弾性材料は、ブレーキ解除サイクルの終了間際または終了時において、端１２５，１
２７に向かうシャフト３０の運動に対抗し、従って、このシャフト３０の運動を遅くする
ように作用する。その結果、要素９０は、部分的に圧縮されることになる。例えば、もし
モータ２００が、ブレーキ解除サイクル中に不適切に通電された場合、プラグ９０が部分
的に圧縮されるにつれて、モータ２００は、徐々に遅くなって失速し、これによって、生
じた大きな衝撃力がアセンブリ５０の歯車に作用することによって歯車に損傷をもたらす
可能性を回避することが可能となる。

さらに他の実施形態では、図２Ｄを参照すると、取付け板１６０は、アセンブリ５０の
ラック１５６および歯車に伝達されることがある衝撃力の大きさを軽減させる弾性材料を
備えているとよい。代替的に、弾性材料は、カム従動子１７がスロット１２１，１２３内
において端１２５，１２７に向かって移動するとき、これらの端１２５，１２７と向き合
うシャフト３０の部分に取り付けられていてもよい。

本発明のさらに他の態様では、ブレーキ作動サイクルの開始時において、プラグ９０が
減圧縮され、シャフト３０の運動をスロットの端から離れる方へ初期加速させ、これによ
って、ブレーキシュー２４に向かうブレーキシュー２２の移動を初期加速させることにな
る。

以下、歯車アセンブリ５０、遠心クラッチ２０４、オーバランクラッチ２０８、摩擦ク
ラッチ２１０、および弾性要素９０を備えるブレーキング装置１の例示的な運転について
、詳細に説明することになる。

図７を参照すると、当初、エレベータシステムがどのような故障も有せず、ブレーキン
グ装置１が休止位置またはブレーキ作動位置にあると、想定されている。ブレーキ作動位
置では、バネ１５，１６は、部分的に減圧縮されており、ロープ２は、シュー２２，２４
がロープ２に加える最終的な締付け力によって、シュー２２，２４間に保持されており、
モータ２００には通電されていない。図２Ｂおよび図４をさらに参照すると、スイッチ５
７ｂ，６３が常閉位置にあると仮定し、装置１に電力が供給されると、装置１の設定がブ
レーキ作動位置からブレーキ解除位置を得るように切り替えられ、ブレーキ解除サイクル
が開始することになる。電力の供給によって、モータ２００が通電され、駆動軸を方向Ａ
に回転させることになる。モータ２００への初期通電の後、方向Ａに沿った駆動軸の回転
速度が所定値に達すると、クラッチ２０４が軸２０２に係合することになる。軸２０２が
方向Ａに回転し始めると、歯車Ｇ１が同一方向に回転し始めることになる。方向Ａに沿っ
た歯車Ｇ１の回転によって、歯車Ｇ２が方向Ｂに回転し、ローラクラッチ２０８が歯車Ｇ
２を軸２０６に係合させ、これによって、歯車Ｇ２は、軸２０６と共に、方向Ｂに回転す
ることになる。歯車Ｇ２が方向Ｂに回転している限り、ローラクラッチ２０８は、歯車Ｇ
２を軸２０６に係合させて維持している。図９Ａをさらに参照すると、軸２０６が方向Ｂ
に回転している間、摩擦クラッチアーム２１１は、下方位置に保持され、これによって、
スイッチ６３の作動アーム６３Ａに係合しないことになる。

また、歯車Ｇ３も方向Ｂに回転し、これによって、歯車Ｇ４、従って、軸２１２および
歯車Ｇ５を方向Ａに回転させることになる。方向Ａに沿った歯車Ｇ５の回転によって、歯
車Ｇ６、従って、軸２１４および歯車Ｇ７は、方向Ｂに回転することになる。

図２Ａ、図９Ａおよび図９Ｃを参照すると、方向Ｂに沿った歯車Ｇ７の回転によって、
ラック１５６がバネ１５，１６に向かって下方に駆動することになる。ラック１５６のこ
の下方移動によって、カム従動子１７が、面２０，２１に沿って下方に移動し、バネ１５
，１６を圧縮させることになる。バネ１５，１６の圧縮中、カム従動子１７は、継続的に
、スロット１２１，１２３内に入り、それらの端１２５，１２７に向かって移動すること
になる。

一実施形態では、歯車アセンブリ５０は、７０：１の歯車比を有し、１２００ｒｐｍお
よび１／６馬力（ｈｐ）のモータを用いて、歯車アセンブリ５０の歯車をブレーキ解除サ
イクルにおいて１０００ポンド（ｌｂｓ）を超える圧縮力をバネ１５，１６に加えるよう
になっている。

ブレーキ解除サイクルの終了間際または終了時において、シャフト３０は、プラグ９０
に接触し、このプラグ９０を部分的に圧縮することになる。プラグ９０内の弾性材料は、
カム従動子１７が穏やかに停止するように、カム従動子１７の移動を緩和させるものであ
る。従って、バネ１５，１６が十分に圧縮されるとき、歯車は、それらの回転を穏やかに
停止することになる。さらに、プラグ９０によって、バネ１５，１６がブレーキ解除サイ
クルの終了間際または終了時において完全に圧縮されるとき、ブレーキシュー２４から離
れる方へのブレーキシュー２２の移動を遅くすることが可能である。代替的に、取付け板
１６０の弾性材料によって、ブレーキ解除サイクルの終了間際または終了時において、歯
車の回転を穏やかに停止させるようにしてもよい。歯車の回転の緩やかな停止は、ブレー
キ解除サイクルの終了時において、アセンブリ５０の歯車に伝達されることがある衝撃力
の大きさを軽減させることになる。

バネ１５，１６が完全に圧縮されると、ブレーキング装置１は、図３に示されているよ
うなブレーキ解除位置にある。図３を参照すると、プラグ９０は、部分的に圧縮され、ラ
ック１５６のアーム１６８が、接点８０ａ，８０ｂに接触し、接点要素８０を閉鎖し、こ
れによって、エレベータは、走行することが可能である。また、バネ１５，１６が完全に
圧縮されると、ラック１５６のピン１６８Ａが、アーム５９Ａに接触し、その結果、常閉
スイッチ５７ｂが開き、これによって、モータ２００への電力を遮断してモータ２００の
回転を停止し、その一方、常開スイッチ５７ａが閉じられ、これによって、ソレノイド４
３を励磁することになる。

ソレノイド４３が励磁されると、歯止め２１８がソレノイド４３から離れる方に付勢さ
れ、これによって、歯止め２１８がピン２２９を中心として回転し、先端２１９が歯車Ｇ
４と係合することになる。先端２１９が歯車Ｇ４と係合すると、歯車Ｇ４、従って、歯車
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ５，Ｇ６，Ｇ７および軸２０２，２０６，２１４は、回転すること
ができない。ここで、装置１は、ラッチ状態にあり、ブレーキ解除位置が維持されること
になる。バネ１５，１６が圧縮状態にあるときに軸３０と接触するカム面部分２０Ａ，２
１Ａは、先端２１９を歯車Ｇ４に係合させて維持するために歯止め２１８に加えられる必
要のある力が、バネ１５，１６が完全に圧縮されたときのバネ１５，１６の力と比較して
小さくなるように、適切に形作られている（図２Ａ、図３Ｅ、図６〜図９参照）。

さらに、軸２０２が回転を停止すると、遠心クラッチ２０４内の錘が内方に移動し、こ
れによって、モータ２００の駆動軸が軸２０２から遮断されることになる。

ブレーキング装置１がブレーキ解除位置（図３）からブレーキ作動位置が得られるよう
に切り換えられると、ブレーキ作動サイクルが開始されることになる。ブレーキ作動サイ
クルでは、例えば、接点６０を開けることによって、電力がアセンブリ５０から遮断され
、これによって、ソレノイド４３は、もはや、励磁されていないことになる。ソレノイド
４３がもはや励磁されていないと、ソレノイド４３のバネは、もはや、圧縮状態に維持さ
れないことになる。接続要素２２５、従って、歯止め２１８の端２２３が、ソレノイド４
３に向かって移動することになる。図２Ｃを参照すると、ソレノイド４３に向かう端２２
３の運動による歯止め２１８の回転によって、先端２１９が歯車Ｇ４から離脱されること
になる。

歯車Ｇ４が歯止め２１８から離脱された時点で、装置１は、ラッチ解除状態にある。バ
ネ１５，１６は、減圧縮され始め、ラック１５６を押し上げ、これによって、以下に説明
するように、歯車Ｇ７，Ｇ６，Ｇ５，Ｇ４，Ｇ３，Ｇ２，Ｇ１を回転させることになる。
モータ２００の駆動軸を歯車からすでに遮断している遠心クラッチ２０４によって、モー
タ２００の駆動軸を回転させることなく、ブレーキ解除サイクル中に回転する方向と反対
の方向に歯車を回転させることが可能となる。モータ２００の駆動軸を歯車から離脱させ
るこのような手段が存在していない場合、バネ１５，１６が減圧縮し始めるとき（ブレー
キング装置がブレーキ解除位置からブレーキ作動位置が得られるように切り替えられると
き）、駆動軸が方向Ｂに回転され、締付け力の印加を極めて緩慢にし、装置１の運転を望
ましくないものにすることに留意されたい。

さらに、歯止め２１８が歯車Ｇ４から初期離脱するとき、プラグ９０が源圧縮されるこ
とになる。プラグ９０のこの減圧縮によって、シャフト３０に力が加えられ、これによっ
て、カム従動子１７およびラック１５６の上方への初期移動を加速することになる。従っ
て、ブレーキシュー２４に向かうブレーキシュー２２の移動が、初期加速されることにな
る。

図４および図６Ａを参照すると、ラック１５６が上方に移動すると、歯車Ｇ７，Ｇ６が
方向Ａに回転し、歯車Ｇ５，Ｇ４が方向Ｂに回転し、歯車Ｇ３、軸２０６、および歯車Ｇ
２が方向Ａに回転し、歯車Ｇ１が方向Ｂに回転することになる。歯車Ｇ２が方向Ａに回転
すると、摩擦クラッチアーム２１１が、上方に移動し、スイッチ６３の作動アーム６３Ａ
に接触し、これによって、常閉スイッチ６３を開くことになる。スイッチ６３は、歯車Ｇ
２が方向Ａに回転している限り、摩擦クラッチアーム２１１によって、開状態に保持され
ているので、電力が不注意によってスイッチ５７ｂに再印加された場合でも、モータ２０
０が回転するのを阻止することが可能となる。カム従動子１７がもはや接触面２０，２１
に沿って移動しないブレーキシューが作動される位置にラック１５６が達したことによっ
て、歯車Ｇ３、従って、軸２０６の回転が遅くなるかまたは停止するとき、ローラクラッ
チ２０８は、歯車Ｇ２、従って、歯車Ｇ１が（フリーホイールのように）自在に回転する
ことを可能にするように、機能することになる。換言すれば、歯車Ｇ１，Ｇ２は、軸２０
６が遅くなるかまたは停止した後、軸２０６と独立して回転することになる。従って、ロ
ーラクラッチ２０８は、ブレーキ作動サイクルの終了間際において、歯車Ｇ１、Ｇ２の歯
車の歯のせん断を防止することが可能となる。何故なら、ブレーキ作動サイクルの終了間
際において、歯車Ｇ３がその回転を遅くし、または回転を停止するとき、歯車Ｇ１，Ｇ２
は、高速度で回転しているからである。

一実施形態では、アセンブリ５０の歯車は、例えば、ブレーキ作動サイクルの開始から
約０．１〜０．２秒以内にブレーキシューによるロープの迅速な締付けを達成するような
相対的な寸法、質量、および配置を有するように、選択されている。

一実施形態では、アセンブリ５０の歯車は、ブレーキ作動サイクル中にブレーキシュー
がロープに最初に接触したとき、それぞれの歯車の回転速度がブレーキシューによって加
えられるブレーキング力がロープを損傷するほど高くならないように、選択されていると
よい。さらに他の実施形態では、歯車アセンブリ５０は、ロープに最初に加えられるブレ
ーキング力が、ブレーキ作動サイクルの終了時にブレーキシューによってロープに加えら
れる最終的な締付け力の所定割合の力となるように、ブレーキシューがロープに最初に加
えられるブレーキング力の大きさを制御するように、構成されている。例えば、最初に加
えられるブレーキング力は、最終的な締付け力より大きくてもよいし、または小さくても
よい。

他の実施形態では、歯車Ｇ１，Ｇ２の寸法は、ブレーキシューによってロープ２に最初
に加えられるブレーキング力がロープを損傷させないようにアセンブリ５０の歯車Ｇ３〜
Ｇ７の回転速度を制限するように、選択されている。

一実施形態では、歯車Ｇ１，Ｇ２の第１の組は、アセンブリ５０の最も小さい寸法の歯
車組であり、歯車Ｇ２は、歯車Ｇ１よりも大きくなっている。ブレーキ作動サイクルおよ
びブレーキ解除サイクル中に、第１の歯車組の歯車は、第２および第３の歯車組の歯車よ
りも高速で回転することになる。歯車Ｇ１〜Ｇ７の全てがブレーキ作動サイクル中に互い
に係合しているとき、より小さい寸法の歯車Ｇ１，Ｇ２が、より大きい寸法の歯車Ｇ３〜
Ｇ７の回転速度を実質的に確定することになる。

さらに、ブレーキ作動サイクル中にローラクラッチ２０８の作動がない場合、歯車、特
に、歯車Ｇ１，Ｇ２の速度に組み合わされる歯車の寸法およびそれらのモーメントによっ
て、歯車Ｇ２，Ｇ１が破壊または寸断されることがある。オーバランクラッチ２０８の作
動によって、歯車Ｇ１，Ｇ２は、損傷から防止され、ブレーキシューがロープに最初に加
えるブレーキング力に寄与しないことになる。

さらに他の実施形態では、歯車アセンブリ５０の最も弱い歯車または最も小さい寸法の
歯車は、他の歯車の質量よりも小さい質量を有するように選択されている。しかし、最も
小さい寸法の歯車は、ブレーキ作動サイクルの開始から約０．１〜０．２秒以内にロープ
の締付けをもたらし、かつロープに最初に加えられるブレーキング力が、最終的な締付け
力の所定割合の力になることを可能にするのに、十分な質量を有している。

さらに他の実施形態では、歯車は、ブレーキ作動サイクル中に歯車Ｇ１の回転速度がア
センブリ５０の他の歯車の１つまたは複数の回転速度の約１００倍になるような、それぞ
れの寸法および質量を有している。

図７を再び参照すると、歯車Ｇ２がもはや回転していないブレーキ作動位置では、摩擦
クラッチ２１１が、下方に移動し、もはや作動アーム６３Ａに接触せず、これによって、
常閉スイッチ６３が閉じることになる。常閉スイッチ６３が閉じていることによって、モ
ータ２００は、電力が供給されると、作動することが可能となる。

図７および図９Ａをさらに参照すると、ライニング２５，２６の著しい摩耗が生じてい
ない限り、従動子１７は、カム面２０，２１の頂部に達することがない。所定量の摩耗に
達するまで、バネ１５，１６がライニング２５，２６の摩耗の分だけ伸びるので、バネ１
５，１５の力は、カム面２０，２１によって増大され、一定に保持されることになる。図
８を参照すると、ライニング２５，２６が摩耗して薄くなると、従動子１７は、カム面２
０，２１のさらに上方に移動し、このような摩耗を補償し、その一方、ラック１５６のピ
ン１６８Ａがアーム６３Ａに接触し、常閉スイッチ６３を開くことになる。従って、モー
タ２００は、作動することができず、装置の保守が必要とされるだろう。

それぞれの歯車の寸法および質量の選択は、多数の変数、例えば、モータのトルク、大
きさおよび速度；圧縮バネの数および強度；ブレーキ作動サイクルの開始から約０．１〜
０．２秒以内の最終的な締付け力によるロープの所望の締付け；最終的な締付け力の所定
割合である最初に加えられる所望のブレーキング力；および所望の最終的な締付け力の関
数であることをさらに理解されたい。

また、遠心クラッチ２０４は、クラッチ２０４がアセンブリ５０の歯車を駆動するのに
用いられるモータをブレーキ作動サイクル中にアセンブリ５０から遮断させる限り、歯車
アセンブリ５０のどの歯車に連結されていてもよいことを理解されたい。

他の実施形態では、バネ１５，１６の手動の圧縮が望まれる場合、ラチェット（図示せ
ず）のような工具を用いて、六角形の端２０３，２０７のいずれかと係合させ、次いで、
軸２０２または２０６を方向ＡまたはＢに回転させるようにしてもよい。

図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、アングル部材１１，１２が、ボルトまたは押さえネ
ジ、例えば、ボルトまたは押さえネジ４４，４５によって、それぞれの壁１３，１４に固
定されている。アングル部材１２を壁１４に固定するボルト４５、および対応するボルト
は、弧状のスロット４６，４７を貫通している。従って、必要に応じて、壁１３，１４の
ボルト４４，４５および対応するボルトを緩めることによって、図示されている位置から
異なって配置されたロープ２を収容するように、壁１３，１４および機器支持部を傾斜さ
せることが可能となっている。さらに、ブレーキング装置１は、どのような所望の方位、
例えば、エレベータロープに対して横向きまたは上下逆に取り付けられてもよいことを理
解されたい。

代替的な実施形態では、本発明のブレーキング装置１は、ブレーキシュー２２，２４の
各々が移動可能とされ、ブレーキシュー２２，２４が、それぞれ、バネの減圧縮および圧
縮中に、互いの方に向かってまたは互いから離れる方に移動するように、改変されてもよ
い。例えば、装置１のリンク１８側を、図５を参照して以下に説明するようなリンク１９
側の構造および作動と同一の構造および作動を有するようにし、これによって、シュー２
２，２４の両方がバネ１５，１６の減圧縮及び圧縮中に移動するように、改変されてもよ
い。

図５を参照すると、リンク１９は、カムスロット領域３２２を画定する内面３２６を有
するカムスロットリンク３２０を備えているとよい。スロット領域３２２は、リンク３２
０の底端３２８と上端３３０との間に延在する縦方向寸法を有している。加えて、ブロッ
ク３２５は、ブロック１２２Ｂがシュー２２に取り付けられているのと同じように、ブレ
ーキシュー２４に取り付けられている。従って、ブロック３２５は、取り付けられたシュ
ー２４と一緒に、凹部１２４Ｂ内において摺動可能である。ブロック３２５は、リンク１
９のカムスロット領域３２２内に受け入れられているカム従動子３２４を備えている。領
域３２２の縦方向寸法は、リンク１９の縦方向寸法に対して傾斜している。従って、リン
ク１９がブロック１２２Ｂに旋回可能に取り付けられると共に、カムスロットリンク３２
０においてブロック３２５にも取り付けられると、底端３２８は、上端３３０よりもブロ
ック１２２Ｂ寄りに位置することになる。従って、バネ１５，１６の部分的減圧縮中、シ
ャフト３０が、図５に示されているように、カム面２０に沿って上方に移動すると、カム
スロットリンク３２０も上方に移動し、その一方、ブロック１２２Ｂは、凹部１２４Ｂ内
においてカム面２０に向かって移動し、カム従動子３２４は、カムスロットリンク３２０
の底端３２８に向かって、内面３２６に沿って摺動することになる。カムスロット領域３
２２は、ブロック１２２Ｂから離れる方に十分に傾斜しているので、ブロック１２２Ｂが
、カム面２０に向かって移動すると、ブロック３２５は、カム面２０と反対の方向に移動
し、その結果、ブレーキシュー２２，２４は、互いの方に移動することになる。バネ１５
，１６の圧縮中、シャフト３０がカム面２０，２１に沿って下方に移動すると、リンク１
９も下方に移動し、カム従動子３２４は、リンク３２０の内面３２６に沿って上端３３０
に向かって摺動するので、ブロック３２５，１２２Ｂは、互いに離れる方に移動し、その
結果、ブレーキシュー２２，２４は、互いに離れる方に移動することになる。

代替的実施形態では、ブレーキ作動サイクル中、歯車アセンブリ５０がカム従動子１７
から離脱された後、米国特許第５，２２８，５４０号（“‘５４０特許”）に記載されて
いるような油圧または空圧に基づくシステムを用いて、ブレーキシューによって最初加え
られるブレーキング力を最終的な締付け力の所定割合の力とし、これによって、ロープの
損傷を回避するようにしてもよい。なお、この特許は、参照することによって、ここに含
まれるものとする。

さらに他の実施形態では、例えば、“５４０特許”に記載されているような油圧または
空圧に基づくシステムをカム従動子に連結させ、装置１をラッチ状態に維持するのに用い
るようにしてもよい。

さらに他の実施形態では、図３Ｅを参照すると、装置１は、センサ３００を備えていて
もよい。センサ３００は、装置１がブレーキ解除状態にあるときにシャフト３０がセンサ
３００に接触するように、スロット１２１の端１２４に配置されているとよい。センサ３
００は、電子タイマー（図示せず）および常閉スイッチ３０４を備えるセンサアセンブリ
３０２の一部である。図１０に示されているような装置１の電子回路が、図１１に示され
ているようなセンサアセンブリ３０２を含むように改変されてもよい。図１１を参照する
と、センサアセンブリ３０２は、スイッチ６０から延在するリード線、すなわちリード線
５９に接続されている。加えて、常閉スイッチ３０４は、モータ２００およびスイッチ６
３に直列に電気接続されている。また、スイッチ３０４は、電子タイマーにも連結されて
いる。ブレーキ作動サイクルの開始時において、シャフト３０がもはやセンサ３００に接
触しなくなるとすぐに、アセンブリ３０２は、タイマーを作動することになる。タイマー
が作動した時点で、スイッチ３０４が開き、これによって、モータ２００への通電が阻止
されることになる。いったん作動すると、タイマーは、所定の時間間隔にわたってカウン
トを行い、その後、アセンブリ３０２は、スイッチ３０４を常閉位置に戻すことになる。
その結果、センサ３００は、摩擦クラッチ２１０とスイッチ６３との組合せと同一の機能
をもたらし、ブレーキ作動サイクル中、モータ２００への通電を阻止することが可能とな
る。代替的実施形態では、アセンブリ３０２のスイッチ３０４は、周知のエレベータ制御
回路内に含まれていてもよい。

さらに他の実施形態では、ブレーキング装置１は、‘５４０特許に記載されているのと
同様のソレノイドに連結されたラッチを有する係止アセンブリを備えていてもよい。この
係止アセンブリは、装置１がブレーキ解除位置にあるとき、装置１をラッチ状態に維持す
るように作動することが可能となっている。係止アセンブリは、装置１に適切に取り付け
られることになる。しかし、係止アセンブリは、歯車アセンブリ５０の歯車の一部でもな
いし、歯車アセンブリ５０の歯車と相互作用するものでもない。

従って、本発明の態様による歯車駆動アセンブリを備えるブレーキング装置は、例えば
、エレベータシステム用の非常ブレーキに用いられたとき、以下の利点をもたらすことに
なる。該装置は、必要なすべての機能を含む一体品であり、２つの別々の構成要素を配置
し、取付け、かつ配線する必要のある油圧または空圧システムと関連する複雑さおよび潜
在的問題を解消することができる。歯車アセンブリは、歯車組を備えている。これらの歯
車組は、バネを圧縮し、ブレーキ解除位置を得るのに十分な力をもたらすと共に、ブレー
キシューによってロープに最初に加えられたブレーキング力が最終的な締付け力の所定割
合の力になるようにすることが可能である。また、歯車アセンブリは、ブレーキ作動位置
がブレーキ作動サイクルの開始から所定時間以内に得られるようにすることが可能である
。さらに、該装置は、弾性材料を備えていてもよい。弾性材料は、ブレーキ解除サイクル
の終了間際または終了時において、バネが完全に圧縮されるとき、カム従動子の移動を遅
くし、これによって、ブレーキ解除サイクルの終了時に、歯車が損傷または変形するのを
防ぐように配置されている。また、弾性材料は、バネの減圧縮が開始されるとき、換言す
ると、ブレーキ解除位置からブレーキ作動位置が得られるように切り換えられたとき、カ
ム従動子の移動を加速し、ブレーキシューによるロープの望ましい迅速な締付けをもたら
すことになる。加えて、機械的な摩擦クラッチが、歯車アセンブリの歯車がブレーキ作動
サイクル中に回転しているときにモータが作動できないことを確実にするように、スイッ
チを作動するように機能している。さらに、オーバランクラッチが、ブレーキ作動サイク
ル中に歯車の損傷または破砕を防止している。また、過摩耗スイッチが、もし装置が役に
立たなくなる点まで、ブレーキシューのライニングが摩耗した場合、装置の作動を阻止し
ている。

また、歯車アセンブリは、バネ１５，１６を圧縮するために通電されるので、バネ１５
，１６が圧縮された後、異常な状態下でのブレーキの作動は、歯車アセンブリの故障によ
って妨げられることがない。換言すると、いったんバネ１５，１６が圧縮され、次いで、
圧縮状態に保持されると、ブレーキの作動は、歯車アセンブリの電気的な操作性に依存し
ないことになる。

ここで、本発明を特定の実施形態を参照して説明したが、これらの実施形態は、本発明
の原理および用途の単なる例示にすぎないことを理解されたい。従って、例示的な実施形
態に対して多数の修正がなされてもよく、添付の請求項に記載されている本発明の精神お
よび範囲から逸脱することなく、他の構成が考案されてもよいことを理解されたい。

Claims (7)

1. 互いに対向する表面を有する１対のブレーキシュー（２２，２４）であって、前記シューの少なくとも一方は、前記シューの前記少なくとも一方の面が前記シューの他方の前記面に向かって移動可能となるように取り付けられている、１対のブレーキシューと、
   前記シューの前記少なくとも一方の前記面を前記シューの前記他方の前記面に向かって移動させるために、前記シューの前記少なくとも一方に接続されたカム手段（１７）と、 前記カム手段に連結され、かつ前記カム手段を作動させる圧縮可能なバネ手段（１５，１６）と、
   を備えているブレーキング装置であって、
   ブレーキ作動サイクル中、前記シューの前記他方に向かう前記シューの前記少なくとも一方の移動を加速させる弾性要素（９０）をさらに備え、該弾性要素は前記圧縮可能なバネ手段とは異質のものである
   ことを特徴とするブレーキング装置。
2. 前記弾性要素は、ブレーキ解除サイクルの終了間際または終了時に、前記カム手段の移動を遅くするものであることを特徴とする、請求項１に記載のブレーキング装置。
3. 前記弾性要素は、前記カム手段に対し、前記圧縮可能なバネ手段の力が前記カム手段に作用する方向とは異なる方向に力を作用させるものであることを特徴とする請求項１に記載のブレーキング装置。
4. 前記弾性要素は、ブレーキ解除サイクルの終了間際または終了時にのみ圧縮し、ブレーキ作動サイクルの開始時にのみ伸張するものであることを特徴とする請求項１に記載のブレーキング装置。
5. 前記弾性要素はプラグであることを特徴とする請求項１に記載のブレーキング装置。
6. 前記プラグは、前記カム手段を受けるスロットの端部に取り付けられていることを特徴とする請求項５に記載のブレーキング装置。
7. 前記弾性要素は、前記カム手段と相互に作用することを特徴とする請求項１に記載のブレーキング装置。

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