JP7146119B2 - エレベータ及びその非常止め装置 - Google Patents

Description

この発明は、エレベータ及びその非常止め装置に関するものである。

一般に、エレベータの非常止め装置は、楔状の制動子を有している。非常止め装置の作動時には、制動子がガイドレールに押し付けられ、制動子とガイドレールとの間に発生する摩擦力によりかごが非常停止する。

このとき、摩擦力は、制動子とガイドレールとの間の摩擦係数の違いによって変動する。つまり、摩擦力は、制動子をガイドレールに押し付ける力が一定であっても、制動面の状態、かご速度等によって変化する。

例えば、かごの減速開始直後のかご速度が高い状態では、摩擦力が小さいため、かごの減速度は小さくなる。これに対して、かごの減速終了直前のかご速度が低い状態では、摩擦力が大きくなるため、かごの減速度は急激に大きくなる。

これに対して、従来のエレベータの非常止め装置では、楔本体と逆楔とを有する楔状体が用いられている。楔本体は、案内板の斜面に沿って移動可能になっている。逆楔は、楔本体に対して上下に移動可能になっている。逆楔の上端部と楔本体との間には、弾性体が介在している。案内板のかごガイドレールとは反対側には、板ばねが設けられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１－１９２１８４号公報

上記のような従来のエレベータの非常止め装置では、弾性体の初期圧縮力が、摩擦係数の変動とは無関係に決まる一定値となる。このため、実際に据え付けられたガイドレールの摩擦係数に合わせて、非常止め装置の初期制動力を調整することが困難である。従って、ガイドレールの摩擦係数のばらつきによっては、設計時に想定していた非常止め装置の制動力が実現できない恐れがある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ガイドレールとの間の摩擦係数の変化に対して、より安定した制動力を発生することができるエレベータ及びその非常止め装置を得ることを目的とする。

この発明に係るエレベータの非常止め装置は、ガイドレールに案内されて昇降する昇降体に設けられる枠体、上方へ行くに従ってガイドレールに近付く順楔ガイド面を有しており、枠体に対して水平方向へ移動可能な順楔ガイド部材、ガイドレールから離れる方向への順楔ガイド部材の移動に抵抗力を与える押付ばね装置、順楔ガイド部材に対してガイドレール側に設けられており、かつ、上方へ行くに従ってガイドレールから離れる逆楔ガイド面を有しており、昇降体の非常制動時に引き上げられて順楔ガイド面に沿って移動する順楔部材、順楔部材に対してガイドレール側に設けられており、かつ、逆楔ガイド面に沿って順楔部材に対して移動可能であり、昇降体の非常制動時に順楔部材とともに引き上げられてガイドレールに押し付けられる逆楔部材、順楔部材に対する逆楔部材の上方への移動に抵抗力を与える縦方向ばね装置、及び順楔部材に設けられており、逆楔部材が当たることによって、順楔部材に対する逆楔部材の下方への移動を規制する規制部材を備え、規制部材は、順楔部材に対する逆楔部材の下方への移動範囲を調整可能になっている。
この発明に係るエレベータの非常止め装置は、ガイドレールに案内されて昇降する昇降体に設けられる枠体、上方へ行くに従ってガイドレールに近付く順楔ガイド面をそれぞれ有しており、枠体に対してそれぞれ水平方向へ移動可能な一対の順楔ガイド部材、枠体と一対の順楔ガイド部材との間にそれぞれ設けられており、ガイドレールから離れる方向への一対の順楔ガイド部材の移動にそれぞれ抵抗力を与える一対の押付ばね装置、一対の順楔ガイド部材に対してガイドレール側にそれぞれ設けられており、かつ上方へ行くに従ってガイドレールから離れる逆楔ガイド面をそれぞれ有しており、昇降体の非常制動時に引き上げられてそれぞれ順楔ガイド面に沿って移動する一対の順楔部材、一対の順楔部材に対してガイドレール側にそれぞれ設けられており、かつ、一対の順楔部材に対してそれぞれ逆楔ガイド面に沿って移動可能であり、昇降体の非常制動時に一対の順楔部材とともに引き上げられてそれぞれガイドレールに押し付けられる一対の逆楔部材、及び一対の順楔部材に対する一対の逆楔部材の上方への移動に抵抗力をそれぞれ与える一対の縦方向ばね装置を備え、一対の順楔ガイド部材、一対の押付ばね装置、一対の順楔部材、一対の逆楔部材、及び一対の縦方向ばね装置は、ガイドレールを中心として、それぞれ左右対称に配置されており、一対の逆楔部材間には、一対の逆楔部材を連結している連結機構が設けられている。
この発明に係るエレベータの非常止め装置は、ガイドレールに案内されて昇降する昇降体に設けられる枠体、上方へ行くに従ってガイドレールに近付く順楔ガイド面を有しており、枠体に対して水平方向へ移動可能な順楔ガイド部材、順楔ガイド部材に対してガイドレール側に設けられており、かつ、上方へ行くに従ってガイドレールから離れる逆楔ガイド面を有しており、昇降体の非常制動時に引き上げられて順楔ガイド面に沿って移動する順楔部材、順楔部材に対してガイドレール側に設けられており、かつ、逆楔ガイド面に沿って順楔部材に対して移動可能であり、昇降体の非常制動時に順楔部材とともに引き上げられてガイドレールに押し付けられる逆楔部材、順楔部材に対する逆楔部材の上方への移動に抵抗力を与える縦方向ばね装置、ガイドレールに対して順楔ガイド部材とは反対側に設けられており、かつ、上方へ行くに従ってガイドレールに近付く対向楔ガイド面を有しており、枠体に対して水平方向へ移動可能な対向楔ガイド部材、対向楔ガイド部材に対してガイドレール側に設けられており、かつ、対向楔ガイド面に沿って対向楔ガイド部材に対して移動可能であり、昇降体の非常制動時に順楔部材とともに引き上げられてガイドレールに押し付けられる対向楔部材、順楔ガイド部材及び対向楔ガイド部材にそれぞれ連結されており、かつ、それぞれ回転支点を中心として回転可能な一対の連結レバー、及び一対の連結レバー間に設けられており、ガイドレールから離れる方向への順楔ガイド部材及び対向楔ガイド部材の移動に抵抗力を与える押付ばね装置を備えている。

この発明によれば、ガイドレールとの間の摩擦係数の変化に対して、より安定した制動力を発生することができる。

実施の形態１によるエレベータを模式的に示す構成図である。 図１のかごの通常走行時における非常止め装置と調速機機構との関係を示す説明図である。 図２の懸架体の破断時における非常止め装置と調速機機構との関係を示す説明図である。 図１の非常止め装置を示す構成図である。 図４の連結機構と一対の逆楔部材との関係を示す平面図である。 図５のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。 かごの通常走行時における図４の非常止め装置の要部を示す構成図である。 図７の非常止め装置の作動時の状態を示す構成図である。 図８の順楔部材が枠体に対して上方へ移動した状態を示す構成図である。 図９の逆楔部材とかごガイドレールとの間の摩擦係数が高くなった状態を示す要部断面図である。 摩擦係数の変動に対する制動力の変化を示すグラフである。 実施の形態２による非常止め装置を示す構成図である。 図１２の非常止め装置の要部を示す平面図である。 実施の形態３による非常止め装置を示す構成図である。 図１４の非常止め装置の要部を示す平面図である。 図１５のＸＶＩ－ＸＶＩ線に沿う断面図である。 実施の形態４による非常止め装置を示す構成図である。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１によるエレベータを模式的に示す構成図である。図において、昇降路１の上には、機械室２が設けられている。機械室２には、巻上機３、そらせ車４、及び制御装置５が設置されている。

巻上機３は、駆動シーブ６と、図示しない巻上機モータと、巻上機ブレーキ７とを有している。巻上機モータは、駆動シーブ６を回転させる。巻上機ブレーキ７は、駆動シーブ６の静止状態を保持する。また、巻上機ブレーキ７は、駆動シーブ６の回転を制動する。

駆動シーブ６及びそらせ車４には、懸架体８が巻き掛けられている。懸架体８としては、複数本のロープ又は複数本のベルトが用いられている。懸架体８の第１の端部には、昇降体としてのかご９が接続されている。懸架体８の第２の端部には、釣合おもり１０が接続されている。

かご９及び釣合おもり１０は、懸架体８により昇降路１内に吊り下げられている。また、かご９及び釣合おもり１０は、駆動シーブ６を回転させることによって昇降する。制御装置５は、巻上機３を制御することによって、かご９の運行を制御する。

昇降路１内には、一対のかごガイドレール１１と、一対の釣合おもりガイドレール１２とが設置されている。一対のかごガイドレール１１は、かご９の昇降を案内する。一対の釣合おもりガイドレール１２は、釣合おもり１０の昇降を案内する。

昇降路１のピット１ａには、かご緩衝器１３と、釣合おもり緩衝器１４とが設置されている。ピット１ａは、昇降路１における最下階床面よりも下方の部分である。

かご９の下部には、非常止め装置１５が搭載されている。非常止め装置１５は、一対のかごガイドレール１１を把持することによって、かご９を非常停止させる。非常止め装置１５としては、次第ぎき式非常止め装置が用いられている。一般に、定格速度が４５ｍ／ｍｉｎを超えるエレベータでは、次第ぎき式非常止め装置が用いられている。

機械室２には、調速機本体１６が設置されている。調速機本体１６は、かご９の過大速度での走行の有無を監視する。また、調速機本体１６は、調速機シーブ１７と、図示しない過大速度検出スイッチと、図示しないロープキャッチとを有している。

調速機シーブ１７には、調速機ロープ１８が巻き掛けられている。調速機ロープ１８は、昇降路１内に環状に敷設されている。また、調速機ロープ１８は、引上棒１９を介して、非常止め装置１５に接続されている。ピット１ａには、張り車２０が設けられている。張り車２０には、調速機ロープ１８が巻き掛けられている。

かご９が昇降すると、調速機ロープ１８が循環移動する。これにより、調速機シーブ１７は、かご９の走行速度に応じた回転速度で回転する。

調速機本体１６では、かご９の走行速度が過大速度に達したことが機械的に検出される。調速機本体１６には、第１の過大速度及び第２の過大速度が設定されている。第１の過大速度は、定格速度よりも高い速度である。第２の過大速度は、第１の過大速度よりも高い速度である。

かご９の走行速度が第１の過大速度に達すると、過大速度検出スイッチが操作される。これにより、巻上機３への給電が遮断され、巻上機ブレーキ７が作動して、かご９が急停止する。

かご９の下降速度が第２の過大速度に達すると、ロープキャッチにより調速機ロープ１８が把持され、調速機ロープ１８の循環が停止される。これにより、引上棒１９を介して非常止め装置１５が操作され、非常止め装置１５が作動して、かご９が非常停止する。

調速機機構２１は、調速機本体１６、調速機ロープ１８、及び張り車２０を有している。

図２は、図１のかご９の通常走行時における非常止め装置１５と調速機機構２１との関係を示す説明図である。図３は、図２の懸架体８の破断時における非常止め装置１５と調速機機構２１との関係を示す説明図である。

非常止め装置１５には、作動レバー２２及び回転ばね２３が設けられている。非常止め装置１５は、作動レバー２２が図２の反時計方向へ回転することにより、作動する。作動レバー２２は、引上棒１９の下端部に回転可能に連結されている。

回転ばね２３は、非常止め装置１５を作動させる方向とは反対方向、即ち図２の時計方向への力を作動レバー２２に付加している。これにより、作動レバー２２が不用意に回転することが抑制されている。

かご９の走行中に巻上機ブレーキ７が作動し、かご９に上下振動が発生した場合でも、作動レバー２２が操作されて非常止め装置１５が作動することはない。即ち、回転ばね２３は、誤動作防止ばねとして機能している。

調速機ロープ１８には、ロープ連結具２４が固定されている。ロープ連結具２４には、引上棒１９の上端部が回転可能に連結されている。即ち、調速機ロープ１８は、ロープ連結具２４及び引上棒１９を介して作動レバー２２に接続されている。

懸架体８が破断すると、かご９には下向きの１Ｇの重力加速度が生じる。このとき、調速機機構２１は重力の影響を受けないため、１Ｇよりも低い加速度で増速する。そのため、かご９と調速機機構２１との間に加速度差が生じる。これにより、調速機ロープ１８の速度は、かご９の速度よりも低い速度となる。この結果、回転ばね２３に抗して作動レバー２２が操作され、非常止め装置１５が作動する。

また、上記のように、かご９の下降速度が第２の過大速度に達した場合には、調速機ロープ１８の循環が停止される。この結果、回転ばね２３に抗して作動レバー２２が操作され、非常止め装置１５が作動する。

図４は、図１の非常止め装置１５を示す構成図である。図４は、かご９の幅方向の一側、即ち引上棒１９及び作動レバー２２が設けられている側における非常止め装置１５の構成を示している。

実施の形態１の非常止め装置１５は、枠体３１、一対の順楔ガイド部材３４、一対の押付ばね装置３５、一対の順楔部材３６、一対の逆楔部材３７、一対の縦方向ばね装置３８、一対の制限部材３９、規制部材としての一対の調整ボルト４１、連結機構４２、一対の軸連結具４５、及び駆動軸４６を有している。

枠体３１は、かご９の下部に設けられている。また、枠体３１は、水平な一対の上板３２と、垂直な一対のばね受け３３とを有している。

一対の上板３２、一対のばね受け３３、一対の順楔ガイド部材３４、一対の押付ばね装置３５、一対の順楔部材３６、一対の逆楔部材３７、一対の縦方向ばね装置３８、一対の制限部材３９、一対の調整ボルト４１、及び一対の軸連結具４５は、かごガイドレール１１を中心として、それぞれ左右対称に配置されている。このため、これらの部材については、かごガイドレール１１の片側の構成について説明する。

上板３２は、かご９の下部に固定されている。ばね受け３３は、順楔ガイド部材３４、順楔部材３６、及び逆楔部材３７を挟んで、かごガイドレール１１に対向している。

順楔ガイド部材３４は、上板３２の下に配置されている。また、順楔ガイド部材３４は、上板３２に沿って移動可能である。即ち、順楔ガイド部材３４は、枠体３１に対して水平方向へ移動可能である。

また、順楔ガイド部材３４は、順楔ガイド面３４ａを有している。順楔ガイド面３４ａは、順楔部材３６及び逆楔部材３７を挟んで、かごガイドレール１１に対向している。また、順楔ガイド面３４ａは、上方、即ちかご９の上昇方向へ行くに従ってかごガイドレール１１に近付くように、かごガイドレール１１に対して傾斜している。

押付ばね装置３５は、枠体３１と順楔ガイド部材３４との間に設けられている。また、押付ばね装置３５は、順楔ガイド部材３４に対して、かごガイドレール１１とは反対側に設けられている。また、押付ばね装置３５は、かごガイドレール１１から離れる方向への順楔ガイド部材３４の移動に抵抗力を与える。

即ち、押付ばね装置３５は、順楔ガイド部材３４がばね受け３３側へ移動することにより圧縮される。このとき、押付ばね装置３５は、順楔ガイド部材３４をかごガイドレール１１側へ押し返す力を発生する。順楔ガイド部材３４を押し返す力は、順楔ガイド部材３４がかごガイドレール１１から離れるほど大きくなる。

押付ばね装置３５としては、例えば複数の皿ばね積層体が用いられる。各皿ばね積層体は、複数の皿ばねを直列に重ねて構成される。

順楔部材３６は、順楔ガイド部材３４に対して、押付ばね装置３５とは反対側、即ちかごガイドレール１１側に設けられている。また、順楔部材３６は、順楔ガイド部材３４とかごガイドレール１１との間に設けられている。

また、順楔部材３６は、順楔面３６ａ及び逆楔ガイド面３６ｂを有している。順楔面３６ａは、順楔ガイド面３４ａに対向している。また、順楔面３６ａは、上方へ行くに従ってかごガイドレール１１に近付くように、かごガイドレール１１に対して傾斜している。

逆楔ガイド面３６ｂは、逆楔部材３７を挟んで、かごガイドレール１１に対向している。また、逆楔ガイド面３６ｂは、上方へ行くに従ってかごガイドレール１１から離れるように、かごガイドレール１１に対して傾斜している。

順楔面３６ａと逆楔ガイド面３６ｂとの間隔は、上方へ行くに従って小さくなっている。順楔部材３６は、かご９の非常制動時に引き上げられて、順楔ガイド面３４ａに沿って枠体３１に対して上方へ移動する。図４は、順楔部材３６が上方へ移動した状態を示している。

逆楔部材３７は、順楔部材３６に対して、順楔ガイド部材３４とは反対側、即ちかごガイドレール１１側に設けられている。また、逆楔部材３７は、逆楔ガイド面３６ｂに沿って順楔部材３６に対して移動可能である。

また、逆楔部材３７は、逆楔面３７ａ及び制動面３７ｂを有している。逆楔面３７ａは、逆楔ガイド面３６ｂに対向している。また、逆楔面３７ａは、上方へ行くに従ってかごガイドレール１１から離れるように、かごガイドレール１１に対して傾斜している。

制動面３７ｂは、かごガイドレール１１に対して平行である。また、制動面３７ｂは、かご９の通常走行時には、かごガイドレール１１に対して間隔をおいて対向している。また、制動面３７ｂは、かご９の非常制動時にかごガイドレール１１に接触する。図４は、制動面３７ｂがかごガイドレール１１に接触した状態を示している。

逆楔面３７ａと制動面３７ｂとの間隔は、上方へ行くに従って大きくなっている。逆楔部材３７は、かご９の非常制動時に順楔部材３６とともに引き上げられて、かごガイドレール１１に押し付けられる。

縦方向ばね装置３８は、逆楔部材３７の上面と順楔部材３６との間に設けられている。また、縦方向ばね装置３８は、順楔部材３６に対する逆楔部材３７の上方への移動に抵抗力を与える。

即ち、縦方向ばね装置３８は、逆楔部材３７が順楔部材３６に対して上方へ移動することにより圧縮される。このとき、縦方向ばね装置３８は、逆楔部材３７を順楔部材３６に対して下方へ押し返す力を発生する。

縦方向ばね装置３８のばね定数は、押付ばね装置３５のばね定数よりも小さい。

制限部材３９は、複数の固定ボルト４０によって、順楔部材３６の下面に固定されている。また、制限部材３９のかごガイドレール１１側の端部は、順楔部材３６から逆楔部材３７の下方へ突出している。

調整ボルト４１は、制限部材３９における順楔部材３６から突出している部分にねじ込まれている。即ち、調整ボルト４１は、制限部材３９を介して、順楔部材３６に設けられている。

かご９の通常走行時には、逆楔部材３７は、縦方向ばね装置３８によって、調整ボルト４１の上端に押し付けられている。このとき、逆楔部材３７には、縦方向ばね装置３８による初期押付力が作用している。図４は、逆楔部材３７が縦方向ばね装置３８に抗して調整ボルト４１から離れた状態を示している。

制限部材３９及び調整ボルト４１を取り除いた状態では、縦方向ばね装置３８の長さが自由長となり、逆楔部材３７の下端は、順楔部材３６の下端よりも下方に位置する。調整ボルト４１は、逆楔部材３７が調整ボルト４１に当たることによって、順楔部材３６に対する逆楔部材３７の下方への移動を規制している。

制限部材３９に対する調整ボルト４１のねじ込み量を調整することによって、順楔部材３６に対する調整ボルト４１の上下方向位置を調整することができる。これにより、調整ボルト４１は、順楔部材３６に対する逆楔部材３７の下方への移動範囲、即ちかご９の通常走行時における逆楔部材３７の位置を調整可能になっている。

連結機構４２は、一対の逆楔部材３７間に設けられており、一対の逆楔部材３７を連結している。これにより、一対の逆楔部材３７の上下方向位置は、常に同じになっている。

駆動軸４６は、作動レバー２２、及び一対の軸連結具４５を貫通している。一対の軸連結具４５は、駆動軸４６に固定されている。また、各軸連結具４５は、順楔部材３６の下端に、回転自在に接している。また、各軸連結具４５は、駆動軸４６を中心として回転することにより、カムとして機能し、順楔部材３６を押し上げる。各順楔部材３６は、軸連結具４５に対して、駆動軸４６の軸方向へスライド可能である。

引上棒１９の動作は、作動レバー２２、駆動軸４６及び一対の軸連結具４５を介して、一対の順楔部材３６に伝達される。即ち、引上棒１９が上方へ引き上げられると、作動レバー２２が回転することによって、駆動軸４６も同じ量だけ回転する。

これにより、一対の軸連結具４５も、駆動軸４６を中心として、駆動軸４６と同じ量だけ回転し、一対の順楔部材３６が押し上げられる。

また、一対の順楔ガイド部材３４、一対の押付ばね装置３５、一対の順楔部材３６、一対の逆楔部材３７、一対の縦方向ばね装置３８、一対の制限部材３９、一対の調整ボルト４１、連結機構４２等は、かご９の幅方向の他側にも設けられている。また、非常止め装置１５は、引上棒１９が引き上げられると、一対のかごガイドレール１１を同時に把持する。

図５は、図４の連結機構４２と一対の逆楔部材３７との関係を示す平面図である。また、図６は、図５のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。

連結機構４２は、一対のロッド連結具４３と、連結ロッド４４とを有している。各ロッド連結具４３は、対応する逆楔部材３７に固定されている。連結ロッド４４は、一対のロッド連結具４３を貫通している。各ロッド連結具４３は、連結ロッド４４に沿って連結ロッド４４の軸方向へスライド可能である。

次に、非常止め装置１５の動作について説明する。図７は、かご９の通常走行時における図４の非常止め装置１５の要部を示す構成図である。かご９の通常走行時には、順楔部材３６は、上板３２から離れている。また、逆楔部材３７は、かごガイドレール１１から離れており、調整ボルト４１に当たっている。

図８は図７の非常止め装置１５の作動時の状態を示す構成図である。非常止め装置１５の作動時には、順楔部材３６及び逆楔部材３７が枠体３１に対して上方へ引き上げられる。このとき、順楔部材３６は、順楔ガイド面３４ａに沿って斜め上方へ移動し、かごガイドレール１１に近付く。これにより、逆楔部材３７の制動面３７ｂが、かごガイドレール１１に接触する。

この後、順楔部材３６及び逆楔部材３７は、順楔ガイド面３４ａとかごガイドレール１１との間に食い込んで行く。これにより、図９に示すように、押付ばね装置３５が圧縮される。

かご９の速度が高い段階では、逆楔部材３７とかごガイドレール１１との間の摩擦係数は低い。このため、縦方向ばね装置３８の圧縮量、及び順楔部材３６に対する逆楔部材３７の上昇量は、それぞれ小さい。

かご９の速度が低くなると、逆楔部材３７とかごガイドレール１１との間の摩擦係数が高くなる。このため、縦方向ばね装置３８の圧縮量、及び順楔部材３６に対する逆楔部材３７の上昇量は、図１０に示すように、それぞれ大きくなる。

縦方向ばね装置３８が圧縮されると、逆楔部材３７がかごガイドレール１１から離れようとする。このため、それを抑えるよう押付ばね装置３５が伸びる。これにより、順楔ガイド部材３４及び順楔部材３６を介して、逆楔部材３７は、かごガイドレール１１に当てられた状態を維持する。

このように、押付ばね装置３５が伸びることにより、逆楔部材３７のかごガイドレール１１への押し付け力が下がるため、摩擦力が下げられ、制動力が過大になることが抑止される。

逆に、縦方向ばね装置３８が伸張されると、逆楔部材３７により、順楔部材３６がかごガイドレール１１から離される。これにより、押付ばね装置３５が縮み、逆楔部材３７のかごガイドレール１１への押し付け力が上がるため、摩擦力が上昇し、制動力が過小になることが抑止される。

このように、実施の形態１では、摩擦係数の変化に応じて押し付け力が機械的に連続的に調整されるため、摩擦力の変化を抑制することができる。

図１１は、摩擦係数の変動に対する制動力の変化を示すグラフである。図１１において、実線は、実施の形態１の非常止め装置１５の制動力の変化を示している。破線は、逆楔部材を用いず順楔部材のみを用いた従来の非常止め装置の制動力の変化を示している。

従来の非常止め装置では、摩擦係数の増大に伴い、制動力が線形的に上昇している。これに対して、実施の形態１の非常止め装置１５では、摩擦係数の変動に対して、制動力の変動を大幅に抑制することができる。

このように、実施の形態１の非常止め装置１５によれば、摩擦係数の増大による制動力の上昇を、順楔部材３６に対する逆楔部材３７の上下方向への相対的な動きによって抑制することができる。

ここで、非常止め装置１５により発生する制動力Ｆは、摩擦係数μの関数として次式で表すことができる。

なお、Ｋｖは、縦方向ばね装置３８のばね定数である。Ｋｈは、押付ばね装置３５のばね定数である。αは、かごガイドレール１１に対する順楔ガイド面３４ａの傾斜角度である。βは、かごガイドレール１１に対する逆楔ガイド面３６ｂの傾斜角度である。Ｆ０は、押付ばね装置３５に与える初期圧縮力である。ｆ０は、縦方向ばね装置３８による初期押付力である。δは、逆楔部材３７がかごガイドレール１１に接触してから、順楔部材３６が上板３２と衝突して停止するまでの順楔部材３６の上昇量である。

Ｆ(μ)＝ｆ×μ／(１＋Γ×(μ＋ｔａｎβ))

ｆ＝Ｆ０＋Ｋｈ×δ×ｔａｎα＋Γ×ｆ０

Γ＝ｔａｎβ×(Ｋｈ／Ｋｖ)

上式から、Ｆ(μ)の分母において、
１＋Γ×ｔａｎβ＜＜Γ×μ
の関係を満足すれば、制動力Ｆ(μ)は、かごガイドレール１１の摩擦係数μに依存せず、一定の値ｆ／Γをとる。摩擦係数μのオーダーとｔａｎβのオーダーとは近いことから、上式の第１項ができるだけ小さくなることが望ましい。

よって、
１／Γ＜ｔａｎβ
を満足するようにＫｈ及びＫｖが選択される。

このとき、
Ｋｖ／Ｋｈ＜ｔａｎβ×ｔａｎβ
の関係が成立する。

縦方向ばね装置３８の初期押付力の最大値は、摩擦係数μの最小値の関数である。また、順楔部材３６に対する逆楔部材３７の相対変位に必要な最小量は、摩擦係数μの最大値の関数である。

また、縦方向ばね装置３８の初期押付力ｆ０は、最小の摩擦係数μｍｉｎに対して、次式で設定することができる。

ｆ０＝(μｍｉｎ＋ｔａｎβ)×(Ｋｈ×δ×ｔａｎα＋Ｆ０)

この初期押付力ｆ０以下の値を設定しておけば、非常止め装置１５の制動力が発生した瞬間の最小摩擦係数μｍｉｎとなったときに、逆楔部材３７が相対運動を開始する。

一方、仮にｆ０よりも高い値に縦方向ばね装置３８の初期押付力を設定していると、最小摩擦係数μｍｉｎを超えた摩擦係数の上昇が生じない限り、逆楔部材３７の相対運動が生じず、制動力の調整機能が発揮されない。

次に、縦方向ばね装置３８の相対上昇量Ｓの許容値は、最大の摩擦係数μｍａｘに対して、次式で設定することができる。

Ｓ＝((μｍａｘ＋ｔａｎβ)×Ｆ(μｍａｘ)／μｍａｘ-ｆ０)／Ｋｖ

この相対上昇量Ｓ以上に、逆楔部材３７の可動範囲を設定することで、縦方向ばね装置３８の全圧縮による制動力の調整性能喪失を防止することができる。

以上の設計式は、左右一対の逆楔部材３７が同時に同じ量だけ上昇した場合に成立する。

このような非常止め装置１５では、調整ボルト４１によって、順楔部材３６に対する逆楔部材３７の下方への移動範囲が調整可能となっている。このため、縦方向ばね装置３８の初期圧縮量を調整することができる。

これにより、摩擦係数μの変動範囲内で、順楔部材３６に対して逆楔部材３７を上下に移動させることができ、制動力を一定に保つことができる。また、縦方向ばね装置３８の全圧縮による逆楔部材３７の機能喪失、即ち逆楔部材３７の上下変位不可状態の発生を防止できる。従って、摩擦係数μの変化に対して、より安定した制動力を発生することができる。

また、逆楔部材３７の可動範囲を必要最小限に設定しているため、非常止め装置１５の高さ寸法を抑えることができる。

また、縦方向ばね装置３８の初期押付力の最大値は、摩擦係数μの最小値の関数である。また、順楔部材３６に対する逆楔部材３７の相対変位に必要な最小量は、摩擦係数μの最大値の関数である。このため、摩擦係数の最小値を超えた瞬間から、逆楔部材３７の上方向への相対運動が開始され、摩擦係数が最大値に到達しても、縦方向ばね装置３８が全圧縮されることはない。

従って、逆楔部材３７の相対変位によって、より確実に摩擦係数の変動に対処することができる。これにより、逆楔部材３７の相対変位量を不必要に設定する必要がなくなり、非常止め装置１５の高さ寸法を最小限に抑えることができる。

また、規制部材として調整ボルト４１が用いられているので、簡単な構成により、逆楔部材３７の下方への移動範囲を容易に調整することができる。

また、一対の逆楔部材３７は、かごガイドレール１１に対して左右対称に配置されている。そして、一対の逆楔部材３７は、連結機構４２によって互いに連結されている。このため、かご９の非常制動時に、一対の逆楔部材３７は、同時に同じ高さに引き上げられる。従って、摩擦係数μの変化に対して、より安定した制動力を発生することができる。即ち、非常止め装置１５が発生する制動力は、設計値通りの値となる。

また、かごガイドレール１１に想定外の曲げモーメントが作用することを抑制することができる。また、かご９の非常制動時に、かごガイドレール１１の左右の機構が対称の動きをすることによって、かご９が水平移動することが抑制され、かご９と昇降路機器との接触を防止することができる。

また、縦方向ばね装置３８のばね定数は、押付ばね装置３５のばね定数よりも小さいので、制動力に対する摩擦係数の変動の影響を抑えることができ、かご９の減速中の制動力の変動を抑制することができる。

また、Ｋｖ／Ｋｈ＜ｔａｎβ×ｔａｎβの関係が成立しているので、制動力に対する摩擦係数の変動の影響をさらに効果的に抑えることができ、かご減速中の制動力の変動をより確実に抑制することができる。

実施の形態２．
次に、図１２は、実施の形態２による非常止め装置を示す構成図である。かごガイドレール１１の一側には、実施の形態１と同様の順楔ガイド部材３４、順楔部材３６、逆楔部材３７、縦方向ばね装置３８、制限部材３９、及び調整ボルト４１が設けられている。

かごガイドレール１１の他側には、対向楔ガイド部材５０及び対向楔部材５１が設けられている。

対向楔ガイド部材５０は、かごガイドレール１１を中心として、順楔ガイド部材３４と左右対称に配置されている。また、対向楔ガイド部材５０の形状は、かごガイドレール１１を中心として、順楔ガイド部材３４の形状と左右対称である。

また、対向楔ガイド部材５０は、枠体３１に対して水平方向へ移動可能である。また、対向楔ガイド部材５０は、対向楔ガイド面５０ａを有している。対向楔ガイド面５０ａは、対向楔部材５１を挟んで、かごガイドレール１１に対向している。また、対向楔ガイド面５０ａは、上方へ行くに従ってかごガイドレール１１に近付くように、かごガイドレール１１に対して傾斜している。

対向楔部材５１は、対向楔ガイド部材５０とかごガイドレール１１との間に設けられている。

対向楔部材５１は、対向楔面５１ａ及び制動面５１ｂを有している。対向楔面５１ａは、対向楔ガイド面５０ａに対向している。また、対向楔面５１ａは、上方へ行くに従ってかごガイドレール１１に近付くように、かごガイドレール１１に対して傾斜している。

対向楔部材５１は、かご９の非常制動時に、順楔部材３６とともに引き上げられ、対向楔ガイド面５０ａに沿って枠体３１に対して上方へ移動する。対向楔部材５１は、順楔として機能する。図１２は、順楔部材３６及び対向楔部材５１が上方へ移動した状態を示している。

対向楔部材５１の制動面５１ｂは、かごガイドレール１１に対して平行である。また、制動面５１ｂは、かご９の通常走行時には、かごガイドレール１１に対して間隔をおいて対向している。また、制動面５１ｂは、かご９の非常制動時にかごガイドレール１１に接触する。図１２は、逆楔部材３７の制動面３７ｂと対向楔部材５１の制動面５１ｂとがそれぞれかごガイドレール１１に接触した状態を示している。

図１２では省略したが、引上棒１９は、実施の形態１と同様に、作動レバー２２、駆動軸４６及び一対の軸連結具４５を介して、順楔部材３６及び対向楔部材５１に接続されている。

図１３は、図１２の非常止め装置の要部を示す平面図である。実施の形態２の非常止め装置は、枠体３１、順楔ガイド部材３４、順楔部材３６、逆楔部材３７、縦方向ばね装置３８、制限部材３９、調整ボルト４１、一対の軸連結具４５、駆動軸４６、対向楔ガイド部材５０、対向楔部材５１、一対の連結レバー５２、一対の回転支点５３、押付ばね装置５４、及び一対のストッパ５５を有している。

一対の連結レバー５２は、それぞれ順楔ガイド部材３４及び対向楔ガイド部材５０に連結されている。一対の回転支点５３は、それぞれ一対の連結レバー５２の長手方向の中間に設けられている。各連結レバー５２は、回転支点５３を中心として回転可能となっている。

押付ばね装置５４は、一対の連結レバー５２間に設けられている。押付ばね装置５４は、一対の回転支点５３に対して、順楔ガイド部材３４及び対向楔ガイド部材５０とは反対側において、一対の連結レバー５２に接続されている。

順楔ガイド部材３４、対向楔ガイド部材５０、及び押付ばね装置５４は、一対の連結レバー５２により支持されている。一対の連結レバー５２は、一対の回転支点５３を介して、枠体３１に支持されている。

押付ばね装置５４は、通常状態においても圧縮された状態になっている。押付ばね装置５４の初期圧縮力は、一対のストッパ５５によって保持される。ストッパ５５は、枠体３１に固定されている。図１２及び図１３に示した構成以外の非常止め装置の構成及びエレベータの構成は、実施の形態１と同様である。

次に、動作について説明する。順楔部材３６及び対向楔部材５１が引き上げられると、逆楔部材３７及び対向楔部材５１がかごガイドレール１１に接触する。この後、順楔ガイド部材３４及び対向楔ガイド部材５０は、それぞれかごガイドレール１１から離れる方向へ水平に移動する。

これにより、押付ばね装置５４は圧縮され、かごガイドレール１１は、押付ばね装置５４の圧縮力に相当する押し付け力を受け、逆楔部材３７及び対向楔部材５１とかごガイドレール１１との間に摩擦力が発生する。このため、非常止め装置は、かごガイドレール１１に接触した瞬間から、大きな制動力を発生することができる。

一方、押付ばね装置５４に初期圧縮力が存在しない場合には、非常止め装置がかごガイドレール１１に接触した瞬間に、押付ばね装置５４の圧縮力が作用しないため、大きな制動力は発生しない。

このような構成によっても、調整ボルト４１によって、順楔部材３６に対する逆楔部材３７の下方への移動範囲が調整可能となっているため、摩擦係数μの変化に対して、より安定した制動力を発生することができる。

また、かごガイドレール１１の片側には、逆楔部材３７及び縦方向ばね装置３８が配置されていないため、実施の形態１に比べて、非常止め装置の構成を簡素化することができる。

また、順楔ガイド部材３４及び対向楔ガイド部材５０は、一対の連結レバー５２を介して、共通の押付ばね装置５４に接続されている。このため、かごガイドレール１１への押し付け力の変動を、順楔ガイド部材３４及び対向楔ガイド部材５０によって均等に負担することができ、かご９が水平方向に移動することを抑制することができる。

また、実施の形態１における連結機構４２が不要となり、構成をさらに簡素化することができる。

なお、一対の連結レバー５２と一対のストッパ５５との接触位置を調整可能とすることによって、押付ばね装置５４の初期押付力を調整可能としてもよい。

また、実施の形態２における一対の連結レバー５２、押付ばね装置５４、及び一対のストッパ５５を省略し、実施の形態１と同様に、順楔ガイド部材と枠体との間、及び対向楔ガイド部材と枠体との間に、それぞれ押付ばね装置を設けてもよい。

また、逆楔部材と対向楔部材とを連結機構によって連結してもよい。

また、実施の形態１の一対の押付ばね装置３５を省略し、実施の形態１の一対の順楔ガイド部材３４に、実施の形態２の一対の連結レバー５２及び押付ばね装置５４を接続してもよい。

実施の形態３．
次に、図１４は、実施の形態３による非常止め装置を示す構成図である。実施の形態３では、それぞれ実施の形態１と同様の構成を有する２つの非常止め装置１５Ａ，１５Ｂが上下に並べて配置されている。

図１５は、図１４の非常止め装置の要部を示す平面図である。図１６は、図１５のＸＶＩ－ＸＶＩ線に沿う断面図である。図１４では省略したが、非常止め装置１５Ａの一対の順楔部材３６には、一対の軸連結具４５を介して、駆動軸４６が連結されている。同様に、非常止め装置１５Ｂの一対の順楔部材３６には、一対の軸連結具４５を介して、駆動軸４６が連結されている。

非常止め装置１５Ａの駆動軸４６と非常止め装置１５Ｂの駆動軸４６とは、上下連結部材６０と作動レバー２２とを介して互いに連結されている。また、上下連結部材６０は、引上棒１９に連結されている。図１４～１６に示した構成以外の非常止め装置の構成及びエレベータの構成及び動作は、実施の形態１と同様である。

かご９の重量が非常に重い場合は、非常止め装置が非常に大型化する。これに対して、小型の非常止め装置１５Ａ，１５Ｂを上下に並べることによって、装置全体としての小型化及び軽量化を図ることができる。

また、各非常止め装置１５Ａ，１５Ｂの構成を実施の形態１の非常止め装置１５の構成と同様にすることによって、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

なお、実施の形態３では、非常止め装置１５Ａ，１５Ｂの両方に逆楔部材３７が用いられているが、上下いずれか一方の非常止め装置の構造を従来構造としてもよい。この場合も、従来の非常止め装置のみで構成した場合に比べて、摩擦係数の変化に対して、より安定した制動力を発生することができる。

また、上下の非常止め装置の少なくともいずれか一方を実施の形態２の非常止め装置としてもよい。

また、３つ以上の非常止め装置を上下に並べて配置してもよい。

実施の形態４．
次に、図１７は、実施の形態４による非常止め装置を示す構成図である。実施の形態４では、一対の順楔部材３６ではなく、一対の逆楔部材３７に一対の軸連結具４５がそれぞれ固定されている。そして、一対の軸連結具４５に駆動軸４６が通されている。実施の形態４の連結機構４８は、一対の軸連結具４５及び駆動軸４６を有している。連結機構４８は、一対の逆楔部材３７を連結している。

かご９の非常制動時には、引上棒１９の引上動作に同期して、一対の逆楔部材３７が引き上げられる。これにより、一対の縦方向ばね装置３８を介して、一対の順楔部材３６も引き上げられる。図１７に示した構成以外の非常止め装置の構成及びエレベータの構成及び動作は、実施の形態１と同様である。

このような非常止め装置では、一対の軸連結具４５及び駆動軸４６が、実施の形態１における連結機構４２を兼ねている。このため、非常止め装置全体の構成を簡素化することができる。

なお、規制部材は、調整ボルトに限定されず、上下方向へ伸縮可能な部材、複数枚のスペーサの組み合わせ等であってもよい。

また、実施の形態１～４では、順楔部材３６に制限部材３９を介して調整ボルト４１を設けた。しかし、順楔部材自体に規制部材の取り付け部を設けてもよい。

また、非常止め装置は、釣合おもりに搭載されてもよい。即ち、昇降体は、釣合おもりであってもよい。

また、エレベータ全体のレイアウトは、図１のレイアウトに限定されるものではない。例えば、ローピング方式は、２：１ローピング方式であってもよい。

また、エレベータは、機械室レスエレベータ、ダブルデッキエレベータ、ワンシャフトマルチカー方式のエレベータ等であってもよい。ワンシャフトマルチカー方式は、上かごと、上かごの真下に配置された下かごとが、それぞれ独立して共通の昇降路を昇降する方式である。

９ かご（昇降体）、１１ かごガイドレール、３１ 枠体、３４ 順楔ガイド部材、３４ａ 順楔ガイド面、３５，５４ 押付ばね装置、３６ 順楔部材、３６ｂ 逆楔ガイド面、３７ 逆楔部材、３８ 縦方向ばね装置、４１ 調整ボルト（規制部材）、４２，４８ 連結機構、４６ 駆動軸、５０ 対向楔ガイド部材、５０ａ 対向楔ガイド面、５１ 対向楔部材、５２ 連結レバー、５３ 回転支点。

Claims (10)

1. ガイドレールに案内されて昇降する昇降体に設けられる枠体、
   上方へ行くに従って前記ガイドレールに近付く順楔ガイド面を有しており、前記枠体に対して水平方向へ移動可能な順楔ガイド部材、
   前記ガイドレールから離れる方向への前記順楔ガイド部材の移動に抵抗力を与える押付ばね装置、
   前記順楔ガイド部材に対して前記ガイドレール側に設けられており、かつ、上方へ行くに従って前記ガイドレールから離れる逆楔ガイド面を有しており、前記昇降体の非常制動時に引き上げられて前記順楔ガイド面に沿って移動する順楔部材、
   前記順楔部材に対して前記ガイドレール側に設けられており、かつ、前記逆楔ガイド面に沿って前記順楔部材に対して移動可能であり、前記昇降体の非常制動時に前記順楔部材とともに引き上げられて前記ガイドレールに押し付けられる逆楔部材、
   前記順楔部材に対する前記逆楔部材の上方への移動に抵抗力を与える縦方向ばね装置、及び
   前記順楔部材に設けられており、前記逆楔部材が当たることによって、前記順楔部材に対する前記逆楔部材の下方への移動を規制する規制部材
   を備え、
   前記規制部材は、前記順楔部材に対する前記逆楔部材の下方への移動範囲を調整可能になっているエレベータの非常止め装置。
2. 前記縦方向ばね装置の初期押付力の最大値は、前記逆楔部材と前記ガイドレールとの間の摩擦係数の最小値の関数であり、
   前記順楔部材に対する前記逆楔部材の相対変位に必要な最小量は、前記摩擦係数の最大値の関数である請求項１に記載のエレベータの非常止め装置。
3. 前記規制部材は、調整ボルトである請求項１又は請求項２に記載のエレベータの非常止め装置。
4. 前記ガイドレールに対して前記順楔ガイド部材とは反対側に設けられており、かつ、上方へ行くに従って前記ガイドレールに近付く対向楔ガイド面を有しており、前記枠体に対して水平方向へ移動可能な対向楔ガイド部材、及び
   前記対向楔ガイド部材に対して前記ガイドレール側に設けられており、かつ、前記対向楔ガイド面に沿って前記対向楔ガイド部材に対して移動可能であり、前記昇降体の非常制動時に前記順楔部材とともに引き上げられて前記ガイドレールに押し付けられる対向楔部材
   をさらに備え、
   前記押付ばね装置は、前記ガイドレールから離れる方向への前記対向楔ガイド部材の移動にも抵抗力を与える請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のエレベータの非常止め装置。
5. ガイドレールに案内されて昇降する昇降体に設けられる枠体、
   上方へ行くに従って前記ガイドレールに近付く順楔ガイド面をそれぞれ有しており、前記枠体に対してそれぞれ水平方向へ移動可能な一対の順楔ガイド部材、
   前記枠体と前記一対の順楔ガイド部材との間にそれぞれ設けられており、前記ガイドレールから離れる方向への前記一対の順楔ガイド部材の移動にそれぞれ抵抗力を与える一対の押付ばね装置、
   前記一対の順楔ガイド部材に対して前記ガイドレール側にそれぞれ設けられており、かつ上方へ行くに従って前記ガイドレールから離れる逆楔ガイド面をそれぞれ有しており、前記昇降体の非常制動時に引き上げられてそれぞれ前記順楔ガイド面に沿って移動する一対の順楔部材、
   前記一対の順楔部材に対して前記ガイドレール側にそれぞれ設けられており、かつ、前記一対の順楔部材に対してそれぞれ前記逆楔ガイド面に沿って移動可能であり、前記昇降体の非常制動時に前記一対の順楔部材とともに引き上げられてそれぞれ前記ガイドレールに押し付けられる一対の逆楔部材、及び
   前記一対の順楔部材に対する前記一対の逆楔部材の上方への移動に抵抗力をそれぞれ与える一対の縦方向ばね装置
   を備え、
   前記一対の順楔ガイド部材、前記一対の押付ばね装置、前記一対の順楔部材、前記一対の逆楔部材、及び前記一対の縦方向ばね装置は、前記ガイドレールを中心として、それぞれ左右対称に配置されており、
   前記一対の逆楔部材間には、前記一対の逆楔部材を連結している連結機構が設けられているエレベータの非常止め装置。
6. 前記連結機構は、前記一対の逆楔部材を引き上げる駆動軸を有している請求項５記載のエレベータの非常止め装置。
7. ガイドレールに案内されて昇降する昇降体に設けられる枠体、
   上方へ行くに従って前記ガイドレールに近付く順楔ガイド面を有しており、前記枠体に対して水平方向へ移動可能な順楔ガイド部材、
   前記順楔ガイド部材に対して前記ガイドレール側に設けられており、かつ、上方へ行くに従って前記ガイドレールから離れる逆楔ガイド面を有しており、前記昇降体の非常制動時に引き上げられて前記順楔ガイド面に沿って移動する順楔部材、
   前記順楔部材に対して前記ガイドレール側に設けられており、かつ、前記逆楔ガイド面に沿って前記順楔部材に対して移動可能であり、前記昇降体の非常制動時に前記順楔部材とともに引き上げられて前記ガイドレールに押し付けられる逆楔部材、
   前記順楔部材に対する前記逆楔部材の上方への移動に抵抗力を与える縦方向ばね装置、
   前記ガイドレールに対して前記順楔ガイド部材とは反対側に設けられており、かつ、上方へ行くに従って前記ガイドレールに近付く対向楔ガイド面を有しており、前記枠体に対して水平方向へ移動可能な対向楔ガイド部材、
   前記対向楔ガイド部材に対して前記ガイドレール側に設けられており、かつ、前記対向楔ガイド面に沿って前記対向楔ガイド部材に対して移動可能であり、前記昇降体の非常制動時に前記順楔部材とともに引き上げられて前記ガイドレールに押し付けられる対向楔部材、
   前記順楔ガイド部材及び前記対向楔ガイド部材にそれぞれ連結されており、かつ、それぞれ回転支点を中心として回転可能な一対の連結レバー、及び
   前記一対の連結レバー間に設けられており、前記ガイドレールから離れる方向への前記順楔ガイド部材及び前記対向楔ガイド部材の移動に抵抗力を与える押付ばね装置
   を備えているエレベータの非常止め装置。
8. 前記縦方向ばね装置のばね定数は、前記押付ばね装置のばね定数よりも小さいことを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のエレベータの非常止め装置。
9. 前記押付ばね装置のばね定数をＫｈ、前記縦方向ばね装置のばね定数をＫｖ、前記ガイドレールに対する前記逆楔ガイド面の傾斜角度をβとしたとき、
   Ｋｖ／Ｋｈ＜ｔａｎβ×ｔａｎβ
   の関係が成立している請求項８記載のエレベータの非常止め装置。
10. 請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の非常止め装置
    を備えているエレベータ。

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