JP6005270B2 - リフト安全機構 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、リフトの安全性を向上させるための機構に関する。
リフトは、人や物を一般に垂直方向にあちこちに運ぶ。リフトの故障における破局的な結果により、安全性は常に主要な関心事であった。乗客リフトの商業化に対する主要な貢献の一つは、乗客リフトに向けた実用的な安全機構に関する、1852年のElisha Otisによる発明であった。
異なるいくつかの安全機構が知られている。たとえば、特許文献1は、リフトの乗客かごの下に配置された2つのロックバー(locking bar)を開示している。これらのロックバーは、ロードケーブル(load cable)により、引っ込んだ位置に保たれており、ロードケーブルが切れると、昇降路の中の横桟(rung)とかみ合うように延びる。これらの横桟は、砕けて破断荷重(breaking force)を与える恐れがある。
特許文献2は、ブレース(brace)とかみ合うことのできるブレーキパッドを含む、リフト用の安全機構を開示している。このブレーキパッドには、さらなるブレーキの力をもたらすために、波形部分に連結した突出部が設けられており、突出部が通る際に、その波形部分が突出部によって平らにされる。
DE19833772 US6131703
本発明における第1の実施形態によれば、昇降路に対して移動するように構成された荷台を備えるリフトのための安全機構であって、荷台と昇降路との間において、昇降路に対する荷台の速度を落とすように動作する、摩擦ブレーキを含む第1の動きリターダと、脆い素子を含む第2の動きリターダとを備える安全機構が提供される。
第1の安全機構は、荷台の速度を落とすために昇降路と摩擦によってかみ合うパッドを含んでいてもよい。パッドと昇降路との摩擦によるかみ合いは、パッドの消耗を引き起こす。第2の動きリターダは、パッドの消耗によって第2の動きリターダのかみ合いが生じるように、第1の動きリターダに対して取り付けられていてもよい。
この安全機構は、フックをさらに備えていてもよく、この場合には、脆い素子とフックがかみ合う際に、フックによる脆い素子の引き裂きによって荷台の速度が落ちるように、第2の動きリターダのかみ合いが生じる。フックは荷台に取り付けられていてもよく、脆い素子は昇降路に取り付けられていてもよい。
第2の動きリターダは、脆い素子とかみ合うようにフックを促すためのバイアス手段をさらに備えていてもよい。
この安全機構は、フックと脆い素子とのかみ合いを妨げるための保持手段をさらに備えていてもよく、この場合には、この保持手段は、関連するリフトの正常動作中に動作するように適合している。この保持機構は、緊急事態の間は離れるようにさらに適合していてもよい。一実施形態では、この保持機構は電磁石である。
この安全機構は、第1の動きリターダを離すとともに、第2の動きリターダをかみ合わせるための交換手段をさらに備えていてもよい。
第1の動きリターダは、第2の動きリターダに対して枢動可能な動作素子を有していてもよく、この場合には、交換手段が、動作素子の枢動を引き起こし、それによって、第1の動きリターダを離すとともに第2の動きリターダをかみ合わせる。この動作素子は、昇降路に取り付けられた素子と摩擦によってかみ合うパッドを含み得る。
交換素子は、昇降路の底面からの所定の距離の所に取り付けられるように適合していてもよい。
脆い素子は、昇降路に対して取り付けられていてもよい。
第2の動きリターダは、昇降路に対して取り付けられた複数の脆い素子を含んでいてもよく、この場合、脆い素子のそれぞれは、フックを受け入れるように適合したくぼみを含んでいてもよく、第2の動きリターダがかみ合う場合には、このフックによって脆い素子の引き裂きが生じる。
本発明におけるさらなる態様は、昇降路に対して移動するように構成された荷台を備えるリフトの動きを制動するための方法にわたる。本方法は、荷台と昇降路との間に摩擦を加えることによってリフトの速度を落とすステップと、脆い素子を裂くことによってリフトの速度を落とすステップとを含む。
摩擦を加えるステップは、荷台の速度を落とすために昇降路とパッドを摩擦によってかみ合わせることを含んでいてもよく、この場合、パッドと昇降路との摩擦によるかみ合いは、パッドの消耗を引き起こす。さらに本方法は、上記パッドにおける上記消耗に応じて上記脆い素子を裂くステップを起こすことを備える。
上記脆い素子を裂くステップは、フックを上記脆い素子とかみ合わせるステップを含み得る。
フックは荷台に取り付けられてもよく、脆い素子は昇降路に取り付けられてもよい。
さらに本方法は、脆い素子とかみ合うようにフックをかたよらせるステップを備え得る。
さらに本方法は、関連するリフトの正常動作中にフックと脆い素子とのかみ合いを妨げるために、維持手段によってフックを脆い素子に対して維持するステップを備え得る。
さらに本方法は、緊急事態中には維持手段を離すステップを備え得る。
保持機構は電磁石でもよい。
さらに本方法は、摩擦を切り離すとともに、脆い素子を裂くための手段をかみ合わせるステップを含み得る。
本方法は、摩擦を加える素子を、脆い素子を裂くための上記手段に対して枢動させるステップを含み得る。
摩擦を加える素子は、昇降路に取り付けられた素子と摩擦によってかみ合うパッドを含み得る。
摩擦を加える素子を枢動させるステップは、昇降路の底面からの所定の距離の所に荷台が位置している場合に行われ得る。
本発明の一実施形態によるリフト安全機構の概略図である。 図1のリフト安全機構の細部における概略図である。 図1のリフト安全機構の細部における概略図である。 本発明のさらなる実施形態による、第1の構成におけるリフト安全機構の概略図である。 第2の構成における、図4Aのリフト安全機構の概略図である。 図4Aおよび図4Bのリフト安全機構の一部における概略図である。 図4Aおよび図4Bのリフト安全機構の一部における概略図である。 本発明のさらなる実施形態によるトラックの概略図である。
以下では、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図1は、巻上げケーブル14によって支持された乗客かご12を備えるリフトシステム2を示す。本実施形態では、乗客かご12は、乗客かご12における移送中に乗客が立っている荷台13を含む。乗客かご12は、昇降路8の中を、添付図面にはどちらも示されていないモータとカウンターウェイトとの動作によって、公知の方法で垂直方向に移動する。昇降路8は、壁18によって画定された、建物などの構造物の中に形成された垂直方向の空間である。トラック16は、昇降路8の両側に延び、乗客かご12が移動する経路を定めている。
本発明の実施形態は、垂直方向に動作するリフト、または、建物の中で動作するリフトに限定されないことを理解されたい。
リフトシステム6は、安全機構10を含み、この安全機構10は、第1の動きリターダ20と、第2の動きリターダ50とを含んでいる。したがって、本発明の実施形態は、協調して動作し得る2つ以上のセーフティデバイスを含む。総じて、複数のセーフティデバイスは、リフト構造物に加わるコストと複雑さとの理由から、これまでは利用されてこなかった。このような2つ以上のセーフティデバイスを用いることは、一方の安全機構が他方のバックアップとして働き得るという利点を有する。このことは、セーフティデバイスの一方が故障した状況においても、他方がバックアップとして動作し得ることになる可能性を高める。
第1の動きリターダ20と、第2の動きリターダ50との両方を含む安全機構10は、乗客かご12の一方の側に設けられている。また図示されている実施形態では、2つの同様な動きリターダを備えるさらなる安全機構40が、乗客かごの他方の側に同様に設けられている。以下では、動きリターダ20および50の動作を説明する。しかし、他方の安全機構40について同じ配慮と説明が当てはまることを理解されたい。
第1の動きリターダ20、および第2の動きリターダ50は、以降でさらに詳しく説明されるように、緊急事態が検出された場合にかみ合う。リフトシステム6は、緊急事態が検出された場合に離れる電磁石70を含む。この電磁石70は、乗客かご12に取付けられたベース72、および、ベース72とかみ合うマウント74を含む。電磁石70用の電力ケーブルは、巻上げケーブル14の中に埋め込まれている。
第1の動きリターダ20と、第2の動きリターダ50とは、マウント74に接続されている。電磁石70がかみ合っている場合には、ベース72に対するマウント74の動きが妨げられる。しかし、電磁石70がオフされる場合、すなわち切り離される場合には、ベース72に対するマウント74の動きが可能となる。
電磁石70は、(たとえば、緊急事態が検出された場合には)電磁石70が意図的に切り離されるまで、すなわち、電磁石への電力供給が遮断される際に、かみ合い続けていることが有利である。このため、電磁石70は、リフトシステム6に供給される電力が遮断されると離れ、それによって第1および第2の動きリターダを作動させることになる。このことにより、リフトシステム6に電力が供給されていない場合でも、本発明の実施形態が安全機構として動作し得ることが確実なものとなる。
再び図1を参照すると、第1の動きリターダ20は、レバー24を備えており、このレバー24は、レバー24のベース近くにおいて、ばね26に接続されている。電磁石70は、レバー24の位置を固定し、レバー24が動かないようにしている。電磁石が離れると、レバーは、レバー24のベースを乗客かご12の方に引き寄せるばね26の影響によって動けるようになる。
また第1の動きリターダは、電磁石70のマウント74の位置の所でレバー24に取付けられたブレーキパッド22を含む。ばね26の影響によってレバー24が動くと、ブレーキパッド22の上面が、昇降路8の壁の上に形成された(図3を参照して以下で説明される)トラック16とかみ合う。ブレーキパッド22とトラック80との間の摩擦は、巻上げケーブル14が乗客かごをもはや支えない場合に、乗客かご12における下方向の動きに逆らうことになる。このように、ブレーキパッド22は、緊急事態が検出された場合にトラック16とかみ合うことができる。たとえば、巻上げケーブルが過酷であった場合などである。
しかし、ブレーキパッド22がトラック16とかみ合うにつれ、ブレーキパッドとトラックとの間の摩擦により、ブレーキパッドの摩耗が生じることになる。ブレーキパッド22が摩耗するにつれ、ばね26がレバー24に作用する力が減ることになる。このため、ブレーキパッド22がトラック16と接触する力も同様に減ることになる。
第2の動きリターダ50は、ばね26が取り付けられているベースの反対側にある、レバー24の端部に取り付けられたフック52を備える。このフックは、ブレーキパッドが摩耗するにつれて、昇降路8の壁に近づくことになる。
図2は、ブレーキパッド22が十分に摩耗したことによって、(ここでさらに詳しく説明される)フック52が、昇降路8の壁18の上に設けられたトラック16に形成された開口部54とかみ合っている構成を示す。フック52は、実質的に薄いネック62によって厚いヘッド64につなげられたベース60を備えている。
図3は、昇降路8の側壁18に設けられたトラック16を示す。このトラック16は、ブレーキパッド22がかみ合うブレーキ用トラック80を含む。さらにトラック16は、ブレーキトラック80に隣接して設けられた複数の鍵穴開口部70を含む。それぞれの鍵穴開口部70は、鍵穴の形を提供する大きい上側空間72と、小さく細長い下側空間76とを含む。それぞれの開口部70は、脆い材料からなるフレーム76の中に形成されている。そのため、それぞれの開口部70と、脆い材料76とは、本発明の実施形態における脆い素子を構成している。
開口部70は、鍵穴の形をしている。ブレーキパッド22(図2)が十分に摩耗すると、フック52は、フック52が開口部70のうちの1つとかみ合うことができる位置となる。フック54のヘッド64は、開口部70における大きい上側空間72の中に位置するように形成されている。このことが起こると、フック52のネック62に向かって細くなっていくヘッドの形によって、ネック62が、開口部70における細長い下側部分74の中に位置するように促される。
乗客かご12が下方向の動き(図1の方向を参照)を続けると、ネック62は、フレーム76の脆い材料を引き裂くことになる。この材料を引き裂くのに必要なエネルギーによって、乗客かご12を止めるための力がもたらされることになる。
このため、第2の動きリターダ50は、ブレーキパッド22の摩耗によって第1の動きリターダ20の効果がなくなった場合に、乗客かご12を止めるためのさらなる力を提供することになる。したがって、本発明の実施形態では、第1の動きリターダの効果がなくなる際に第2の動きリターダが作動するように構成および配置された、2つの動きリターダが提供される。このため、第2の動きリターダは、第1の動きリターダのバックアップとして働く。
しかし、第1の動きリターダは、ほとんどすべての緊急事態において乗客かごを止めるように働くことを理解されたい。第2の動きリターダは、緊急事態が生じた際に、乗客かごの初期速度、高度、および重量が組み合わさって、第1の動きリターダが乗客かごを完全に停止させるのを不十分にする場合においてのみである。
図4Aおよび図4Bは、本発明のさらなる実施形態によるリフト安全機構100を示す。このリフト安全機構100は、第1の動きリターダ120と、第2の動きリターダ150とを含む。レバー124は、乗客かご120に接続され、2つの面において、(以下でさらに詳しく説明される)枢動点155のまわりを枢動するように配置されている。第1の動きリターダ120は、図1から図3において説明された実施形態における第1の動きリターダ20と同様であり、レバー124の上に配置されたブレーキパッド122を含む。それにより、第1の動きリターダ120が作動している場合、ブレーキパッド122は、昇降路の壁に設けられたトラック116とかみ合っている。
ブレーキパッド122は、トラック160とかみ合うにつれて摩耗することになる。図4Bは、ブレーキパッド122における一定期間の摩耗が生じた後の、安全機構100の構成を示す。
この実施形態の安全機構100は、トラック116の開口部170(図4A参照)の中にフック152を位置づけるように働く枢動ガイド200を含む。
図5は、安全機構における本実施形態のトラック116を示す。このトラック116は、図1から図3を参照して上記で説明された方法と同様の方法で乗客かごの下方向の動きを制動するための第1の手段を提供するために、ブレーキパッド122がかみ合うブレーキトラック180を含む。さらにトラック116は、脆い材料を有する脆いフレーム176の中に設けられた複数の鍵穴開口部170を含む。このため鍵穴開口部は、乗客かごの下方向の動きを制動するための第2の手段を提供するとともに、図3の鍵穴開口部76と同様に動作する。この鍵穴開口部76の動作は、上記で説明されている。
鍵穴開口部170は、乗客リフトが非常停止した時には、その乗客リフトが稼働している建物の階に乗客が降りることができるとともに、乗客が階と階との間で動けなくならないように乗客リフトが位置するよう配置されていることが有利である。
図4および図5に示されている実施形態では、ブレーキトラックは、フックがかみ合うことができる複数の開口部からなるラインの一方の側に配置されている。さらなる実施形態では、ブレーキトラックは、開口部を有するライン、および/または、開口部を有するラインの両方の側に位置する。
図4から図6の実施形態は、図5に示されている構成が、この実施形態における複数の鍵穴開口部170と並んで所定の高さの所に形成された、くさび状、またはプリズム状の突起182を含む点で、図1から図3の実施形態と異なる。レバー124は、協調して動作するこぶ部分(nub)186を含む。くさび状の突起182は、このくさび状の突起にこぶ部分186がかみ合う時に、第1および第2の動きリターダを備えるアセンブリ全体が、図6に点線の輪郭で示されている向きに、横方向にずれることになるように形成されている。この横方向のずれは、ダッシュ記号の矢印192で示されている。フック152は、この向きにおいて、横方向にずれている引き裂き用の細片188とかみ合う。この引き裂き用の細片188は、補強部190を有する、脆い第2の材料184を備える。このため、くさび状の突起182は、脆い材料170と、脆い第2の材料184とを交換する交換手段として働く。
脆い材料184における補強部190は、開口部170より強い停止用の力を、引き裂き用の細片188にもたらす。くさび状の突起と、協調して動作するこぶ部分186との形態である交換手段と、引き裂き用の細片188とは、本発明の実施形態が、所定の高さの所でさらなる停止用の力を提供し得ることを意味する。このため、乗客かごが昇降路の底部に近づきつつあり、乗客かごを停止させるのに十分な制動動作を脆い材料170が与える可能性が低い場合には、より弾力性のある脆い材料184が関与することが有利である。次いで、引き裂き用の細片188における補強部によって、乗客かごが停止することが確実なものとなる。これは、理想の上では望ましい、さらに急激な停止を行うことによって負傷の危険性を高める可能性があるものの、昇降路の底部または上部と、乗客かごとの衝突を防ぐことによって、極めて深刻な、もしくは重大な負傷の危険性を回避することになる。
図7は、本発明のさらなる実施形態によるトラック216の概略図である。このトラック216は、上記で説明されたトラック16、およびトラック116と同様に、昇降路の側壁に取り付けられるように設計されている。このトラック216は、図1から図6において示された任意の安全機構と共に用いられてもよい。
トラック216は、いくつかの開口部272を含むが、この図ではそのうちの2つだけが示されている。それぞれの開口部272は、中央の大きい部分270を含み、その部分の上下には、細長い部分274および278がそれぞれ位置している。中央の大きい部分270は、上記で説明されたように、対応するフックとかみ合うように適合している。このトラック216は、上方と下方に移動するリフトかごのスピードを落として止めることができるという利点を有している。
同様に、制動手段における横方向のずれを交換手段が引き起こす、図5および図6に示された構成は、乗員の負傷を避けるためにリフトかごの上方の動きが制動される必要のある場合に作動するように、昇降路の上部において反映されてもよい。
本発明の実施形態は、垂直方向に構成されたすべての種類のリフト機構に適用可能であることを理解されたい。いくつかの実施形態は、上記で説明された乗客リフトに関係し、さらなる実施形態は、囲い壁や、天井などの上側の覆いのない荷台を備える巻上機に関係している。その上さらなる実施形態は、1つまたは複数の囲い壁と天井とを有する荷台を備える巻上機に関係している。
上記で説明された、もしくは、本発明のさらなる実施形態による第1および第2の制動手段のどちらか、またはその両方は、センサの出力に応じて作動してもよく、このことは、適切なロジックによって実行されることが好ましい。本発明の一実施形態では、乗客かごには、昇降路に対する乗客かごの速度を求めるセンサが取り付けられている。(同じ最終結果、すなわち、安全機構を作動させるための信号を得るために、様々なセンサが適用され得る。)この速度が所定量を超える場合には、緊急事態が知らされ、電磁石(74または174)が切り離されてブレーキパッド(22または122)を作動させ、それによって乗客かごの速度を落として最終的には停止させる。これまでに説明されたように、この動作もまた、ブレーキパッドが所定の点を超えて摩耗した場合には、フックと開口部との制動手段におけるかみ合いを引き起こすことが有利である。
一実施形態では、適切な速度センサは、スイス国、HerisauのDimetix ASによって販売されている、DLS−CまたはFLS−Cなどのレーザ距離測定器に基づくものである。
本発明の実施形態による構成は、複雑な電子機器や、関連するソフトウェアに依存しないため、いかなる公知の安全機構と比べても、有利にも比較的シンプルである。したがって、これらの構成は、実施と維持が比較的安価であり、巻上機などの比較的安価なリフト設備に特に適している。

Claims (26)

  1. 昇降路に対して移動するように構成された乗客かごを備えるリフトのための安全機構であって、荷台と前記昇降路との間において、前記昇降路に対する前記荷台の速度を落とすように動作する、摩擦ブレーキを含む第1の動きリターダと、脆い素子を含む第2の動きリターダとを備える安全機構において、
    前記第1の動きリターダが、前記荷台の速度を落とすために前記昇降路と摩擦によってかみ合うパッドを含み、前記パッドと前記昇降路との前記摩擦によるかみ合いが前記パッドの消耗を引き起こし、前記第2の動きリターダが、前記パッドの消耗によって前記第2の動きリターダのかみ合いが生じるように、前記第1の動きリターダに対して取り付けられている、安全機構。
  2. フックをさらに備え、前記フックが前記脆い素子とかみ合う際に、前記フックによる前記脆い素子の引き裂きによって前記荷台の速度が落ちるように、前記第2の動きリターダのかみ合いが生じる、請求項1に記載の安全機構。
  3. 前記フックが前記荷台に取り付けられ、前記脆い素子が前記昇降路に取り付けられている、請求項2に記載の安全機構。
  4. 前記第2の動きリターダが、前記脆い素子とかみ合うように前記フックを促すためのバイアス手段をさらに備える、請求項1から3のいずれかに記載の安全機構。
  5. 前記フックと前記脆い素子とのかみ合いを妨げるための保持手段をさらに備え、前記保持手段が、関連する前記リフトの正常動作中に動作するように適合している、請求項4に記載の安全機構。
  6. 前記保持機構が、緊急事態の間は離れるようにさらに適合している、請求項5に記載の安全機構。
  7. 前記保持機構が電磁石である、請求項5または6に記載の安全機構。
  8. 前記第1の動きリターダを離すとともに、前記第2の動きリターダをかみ合わせるための交換手段をさらに備える、請求項1から7のいずれかに記載の安全機構。
  9. 前記第2の動きリターダが、脆い第2の材料をさらに備える、請求項1から8のいずれかに記載の安全機構。
  10. 請求項3に従属する場合には、前記フックを前記第1の脆い材料から離すとともに、前記フックを前記第2の脆い材料とかみ合わせるための交換手段をさらに備える、請求項9に記載の安全機構。
  11. 前記交換手段が、前記フックの横方向のずれを引き起こす、請求項10に記載の安全機構。
  12. 前記交換手段が、前記昇降路の底面からの所定の距離の所に取り付けられるように適合している、請求項10または11に記載の安全機構。
  13. 前記交換手段が、前記昇降路の階からの所定の距離の所で前記昇降路に取り付けられたくさびをさらに備える、請求項12に記載の安全機構。
  14. 前記脆い素子が、前記昇降路に対して取り付けられている、請求項1から13のいずれかに記載の安全機構。
  15. 前記第2の動きリターダが、前記昇降路に対して取り付けられた複数の脆い素子を含み、脆い素子のそれぞれが、フックを受け入れるように適合したくぼみを含み、前記第2の動きリターダがかみ合う場合に、前記フックによって前記脆い素子の引き裂きが生じる、請求項14に記載の安全機構。
  16. 昇降路に対して移動するように構成された荷台を備えるリフトの前記動きを制動するための方法であって、前記荷台と前記昇降路との間に摩擦を加えることによって前記荷台の速度を落とすステップと、脆い素子を裂くことによって前記荷台の前記速度を落とすステップとを含む方法において、
    前記摩擦を加えるステップが、前記荷台の速度を落とすために前記昇降路とパッドを摩擦によってかみ合わせることを含み、前記パッドと前記昇降路との前記摩擦によるかみ合いが、前記パッドの消耗を引き起こし、前記方法が、前記パッドにおける前記消耗に応じて前記脆い素子を裂くことをさらに備える、方法。
  17. 前記脆い素子を裂く前記ステップが、フックを前記脆い素子とかみ合わせるステップを含む、請求項16に記載の方法。
  18. 前記フックが前記荷台に取り付けられ、前記脆い素子が前記昇降路に取り付けられる、請求項17に記載の方法。
  19. 前記脆い素子とかみ合うように前記フックをかたよらせるステップをさらに備える、請求項17または18に記載の方法。
  20. 関連する前記リフトの正常動作中に前記フックと前記脆い素子とのかみ合いを妨げるために、維持手段によって前記フックを前記脆い素子に対して維持するステップをさらに備える、請求項19に記載の方法。
  21. 緊急事態中には前記維持手段を離すステップをさらに備える、請求項20に記載の方法。
  22. 前記保持機構が電磁石である、請求項20または21に記載の方法。
  23. 前記荷台の動きを制動するために第2の脆い素子を裂くことをさらに備える、請求項16から22のいずれかに記載の方法。
  24. 請求項19に従属する場合には、前記フックを前記第1の脆い素子から前記第2の脆い素子に交換することをさらに備える、請求項23に記載の安全機構。
  25. 前記交換が、前記フックにおける横方向のずれを誘発することを含む、請求項24に記載の方法。
  26. 交換が、前記昇降路の階からの所定の距離の所で開始される、請求項24または25に記載の方法。
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