WO2001051399A1 - Dispositif d'arret d'urgence d'ascenseur - Google Patents

Description

明細書

ェレベータ非常止め装置

技術分野

本発明は、 かごの上昇又は下降速度が法定速度を超えたとき、 かごを非常停止 させるエレベータ非常止め装置に係り、 特に、 1 0 s を超えるような高速な ェレべ—ターに適用して好適なェレベータ非常止め装置に関する。

背景技術

エレベータ—では、 安全装置と して日本国の建築基準法施行令の第 1 2 9条第 七号において、 下降するかごの速度が規定された値を超えると、 かごの降下を自 動的に制止する装置の設置が義務づれられている。 このため第 1 1図に示すよう に昇降路上部の機械室には、 かご 2 0の速度を検出する調速機 1 4が設置されて いる。

調速機 1 4には、 中間部がかご 2 0のセフティ リンク 1 7に接続された調速機 ロープ 1 5が卷装され、 かごの昇降に伴い調速機 1 4が回転するようになってい る。 調速機ロープ 1 5の下部は、 調速機ロープ張り車 1 6に卷装され、 調速機口 —プ 1 5には適当な張力が与えられている。

調速機 1 4は、 予め設定された速度を超えると、 調速機 1 4に組み込まれた口 —プつかみ部 1 9が動作し、 調速機ロープ 1 5を把持する。 これによりセフティ リ ンク 1 7が作動し、 下降するかご 2 0の引き上げ棒 2の下降を止める。 即ち、 かご 2 0側から見ると、 引き上げ棒 2は上昇し、 引き上げ棒 2の下端に連結され た、 詳細は第 1 2図及び第 1 3図に示す楔状体 3も引き上げられ、 楔状体 3 とガ ィ ドレール 1 との間に摩擦力を生じ、 かご 2 0を非常停止させる。

第 1 2図は従来のエレベータ非常止め装置の一例を示す正面図、 第 1 3図は第 1 2図の B— B断面図である。 第 1 2図及び第 1 3図において、 このエレべ一タ 非常止め装置 1 8は、 かご 2 0の下梁に、 その上面が固定されている。 また、 図 示しない平面図では、 ほぼ正方形の上部板 9 Aと、 この上部板 9 Aとほぼ同形で あり且つ板厚がわずかに薄い下部板 9 Bに上下が溶接される山形鋼製の図示しな い一対の柱とにより、 該エレベータ非常止め装置 1 8の骨組が構成されている。 第 1 3図に示すよ うに、 上部板 9 Aと下部板 9 Bの前面中央部とには、 鎖線で示 すガイ ドレ一ル 1の頭部が遊嵌する U字状の溝 9 aが形成されている。

第 1 2図に示すように、 上部板 9 Aの前端両側の下面には、 段付き部 9 dが形 成され、 下部板 9 Bの前端両側の上面には、 略凸字状のガイ ド受け 9 bが形成さ れている。 このガイ ド受け 9 bの外側上面には、 水平な段付き部 9 cが前述した 上部板 9 Aの段付き部 9 dと対称的に形成されている。

これらの段付き部 9 c , 9 dには一対の案内板 6が設けられている。 すなわち 、 一対の案内板 6は、 略コの字状に形成され、 その上下端の対向側には係止部 6 a , 6 bが突設されている。 よって、 一対の案内板 6の係止部 6 a , 6 bは、 段 付き部 9 c , 9 dの外側から挿入されると共に案内板 6の対向面は、 下側の間隔 が広くなつて傾斜している。

左右の案内板 6の外側には、 コ字状の溝 6 cが形成され、 この溝には第 1 2図 に示すように U字状形成された厚板製の板バネ 7の両端が遊嵌している。

この板バネ 7の両端には一対の押圧座 8が内側から予め挿入されている。 この 押圧座 8の頭部の半球部分の大部分は、 案内板 6の溝 6 cの上下に形成された半 球状の凹部に嵌合し、 これにより半球部分は、 板パネ 7の復帰力によって凹部に 押圧され、 もって板パネ 7はその姿勢を維持している。

符号 2は前述した引き上げ棒を示し、 帯板状の鋼材から製作されている。 この 引き上げ棒 2の下端には、 ピンを介して略台形状の楔状体 3の下端が連結されて いる。 この楔状体 3の前後面の外面側には、 第 1 2図に示すように、 外側斜面と 平行な案内溝が形成されている。 同じく前述した各案内板 6の対向側の前後面に も、 第 1 2図で示す案内溝が形成されている。 この案内板 6に形成された案内溝と、 前述した楔状体 3に形成された案内溝と には、 第 1 3図で示すように略樋状に形成された保持板 4 Aの両側の曲げ部が嵌 合している。 前後の保持板 4 Aの中心線に形成された数箇所の軸穴には、 ローラ 5 Aの両端に突設された軸部が挿入されている。

したがって、 保持板 4 Aは、 案内板 6に形成された溝に片側が嵌合した曲げ部 によって、 ローラ 5 Aと共に上方へ移動自在となっている。 なお、 このエレべ一 タ非常止め装置 1 8はかごの他側にも設けられており、 さらにつり合いおもりに も取付けられることがある。

このように構成されたェレベータ非常止め装置 1 8においては、 第 1 1図に示 すかご 2 0又は、 図示しないつり合いおも りの下降速度が規定された値を超える と、調速機ロープ 1 5が調速機 1 4のロープつかみ部 1 9で把持される。そして、 引き上げ棒 2がかご 2 0より先に停止し、 かご 2 0及び案内板 6に対して相対的 に上昇する。 これにより、 この引き上げ棒 2の下端に係止された楔状体 3が、 力 ご 2 0又はつり合いおもりに対して上昇する。 すると、 一対の楔状体 3の対向面 がガイ ドレール 1の頭部の側面に押圧されて、 ガイ ドレール 1を両側から挟み、 かご 2 0又はつり合いおもりは停止する。

楔状体 3 と共に上昇する保持板 4 Aに挿入されたローラ 5 Aは、 楔状体 3 と案 内板 6 との間の摩擦を減らし、 楔状体 3の上昇動作を円滑にし、 ガイ ドレール 1 への押圧力の低下を防ぐために組み込まれている。

一般に、 動摩擦係数は、 摺動速度に関係なく摺動材の材質ゃ摺動面の状態等で 決まる一定の値をとるが、 摺動速度が 1 0 mノ s を超える領域では速度の増加に 伴い動摩擦係数が低下することが実験的に確認されている。

ところが従来のェレベータ非常止め装置では、 予め設定されたパネ力で一対の 楔状体をガイ ドレールへ押圧する、 即ち、 常に一定の押し付け力で楔状体とガイ ドレール間が摺動する。

このため動摩擦係数の変化が、 そのまま制動力の変化になり、 1 0 m / _S を超 える高速なェレベータ一においては、 ェレベータ非常止め装置による非常制動は 第 3図 Aに示すように制動初期は速度が速く、 また摩擦係数が小さい。 このた め、 減速度が小さく、 また停止する直前では、 速度が遅く且つ摩擦係数が大きい ため、 減速度が大きくなる。

前述の建築基準法施行令では、 非常制動時の平均減速度は 0 . 3 5 G〜 1 . 0 Gにすることが規定されているため、 速度 1 5 mZ s以上での非常制動では停止 直前の減速度が非常に大きくなり、 乗客の負担が大きくなつてしまう。

本発明の目的は、 高速エレベーターの非常制動時の減速度を一定に保ち、 安全 に乗りかごを停止させるエレベータ非常止め装置を提供することにある。 発明の開示

上記目的を達成するために本発明に係るエレベータ非常止め装置は、 楔状体 が、 ガイ ドレールと摺動部材とに摺動する面に対し直角方向の寸法が制動力に応 じて変化する機構を具備するようにした。

これにより楔状体をガイ ドレールに押し付ける力を調整してエレベータ非常止 め装置の制動力を一定に保つことが可能となる。

本発明に係るエレベータ非常止め装置は、 楔状体の外側斜面部を有する固定 部と摺動部材を有する楔状可動部とからなり、 該可動部は固定部の内側斜面 に沿って移動可能であり且つその上部が弾性体を介して固定部と係合されて いる構成と した。

これにより可動部はェレベータ非常止め装置の制動力に応じて固定部内側 斜面を移動し、 楔状体全体の幅を調節してェレベータ非常止め装置の制動力を 一定に保つことが可能となる。

本発明に係るエレベータ非常止め装置は、 楔状体の外側斜面部を有する固定 部と摺動部材を有する楔状可動部とからなり、 該可動部は固定部の内側斜面に 沿って移動可能であり且つその上部が弾性体を挟む 1対の摺動体介して固定部 と係合されている構成とした。

これにより可動部はエレベータ非常止め装置の制動力に応じて固定部内側斜面 を滑らかに移動し、 楔状体全体の幅をより微細に調節してエ レベータ非常止め装 置の制動力を一定に保つことが可能となる。

本発明に係るエ レベータ非常止め装置は、 楔状体の外側斜面部を有する固定 部と摺動部材を有する楔状可動部とからなり、 該可動部は固定部の内側斜面に 沿って移動可能であり且つその上部が荷重及び撓みの関係が 2段階に変化する 弾性体を介して固定部と係合されている構成と した。

これにより可動部はエ レベータ非常止め装置の過度な制動力に対して固定部 内側斜面を移動し、 楔状体全体の幅をより微細に調節してエ レベータ非常止め 装置の制動力を一定に保つことが可能となる。

本発明に係るエ レベータ非常止め装置は、 楔状体の外側斜面部を有する固定 部と摺動部材を有する楔状可動部とからなり、 該可動部は固定部の内側斜面に沿 つて移動可能であり且つその上部が初期圧を与えたビス トンを介して固定部と接 続されている構成と した。

これにより可動部はェレベータ非常止め装置の過度な制動力に対してのみ固定 部内側斜面を移動し、 楔状体全体の幅をより微細に調節してエ レべ一タ非常止め 装置の制動力を一定に保つことが可能となる。 図面の簡単な説明

第 1図は本発明のェレベータ非常止め装置の第 1の実施形態を示す平面図。 第 2図は 本発明のエ レベータ非常止め装置の楔状体の構造を説明する模式図。 第 3図はェレベータ非常止め装置の制動特性を示す図。

第 4図は本発明のェレベータ非常止め装置の第 2の実施形態を示す平面図。 第 5図は本発明のェレベータ非常止め装置の第 2の実施形態の楔状体の構造を 説明するための模式図。 第 6図は本発明のェレベータ非常止め装置の第 3の実施形態を示す平面図。 第 7図は本発明のェレベータ非常止め装置の第 3の実施形態の楔状体の構造を 説明するための模式図。

第 8図は本発明のェレベータ非常止め装置の第 3及び第 4の実施形態の弾性体 の荷重、 撓み特性を示すグラフ。

第 9図は本発明のェ レベータ非常止め装置の第 4 の実施形態を示す平面図。 第 1 0図は本発明のェレベータ非常止め装置の第 4の実施形態の楔状体の構造 を説明するための模式図。

第 1 1図はエ レベータ非常止め装置の設置環境を示す、 エ レべ一ター昇降路の 断面概略図。

第 1 2図は従来のェレベータ非常止め装置の一例を示す平面図。

第 1 3図は第 1 2図の正面図。 発明を実施するための最良の形態

以下に係る本発明のェ レベータ非常止め装置の一実施形態を図面を参照して説 明する。

第 1図は本発明に係るエ レベータ非常止め装置の第 1の実施の形態を示す図で、 従来の技術で示した第 1 1図に対応する図である。 第 2図 Aは第 1図の楔状体 3 を模式的に図示したものである。 尚、 第 2図 Aは制動力が小さい時の模式図、 第 2図 B制動力が大きい時の模式図である。

第 1図及び第 2図 Aにおいて、従来の技術で示した第 1 1図と異なるところは、 楔状体 3が、 可動部 3 a と固定部 3 b とに分割された構成となっていることであ る。

固定部 3 bは、 第 1 1図に示す従来のエ レベータ非常止め装置の楔状体 3 と同 様に外側斜面部を有し、 該外側斜面部にはローラ 5 Aが配置され案内板 6 の斜面 に沿って上方へ移動自在となっている。固定部 3 bの外側斜面部と対向する面は、 外側斜面とは逆向きの傾斜の内側斜面部が形成されている。 固定部 3 bの內側斜 面近くの前後面には、 第 1図に示すように、 外側斜面側と同様に内側斜面に平行 な案内溝が形成されている。

可動部 3 aは、 上端が幅広の略台形状をなし、 ガイ ドレール 1に対向する面に は摺動部 1 1 を有し、 固定部 3 bに対向する面は固定部 3 b の内側斜面に平行な 斜面を形成している。 可動部 3 aの前後面には、 固定部 3 bの内側斜面側の案内 溝と同様に斜面に平行な案内溝が形成されている。

固定部 3 b と可動部 3 aの案内溝は、 案内板 6 と楔状体 3 とを連結する保持板 4 A及びローラ 5 Aと同様の機構で、 保持板 4 B及びローラ 5 Bにより可動部 3 aが固定部 3 bに対して上下に移動自在となるように連結されている。

可動部 3 aの上部側は、 第 1図に示すように金属片等による弾性体 1 0を介し て固定部 3 b と接続されており、 弾性体 1 0の上下方向の変形に伴い固定部 3 b の内側斜面に沿って移動するように構成されている。

また弾性体 1 0は、 コイルパネ等から成る位置規制体 1 3により、 緩やかに固 定部 3 bに固定され、 その水平方向の位置を保つようになつており、 保持板 4 C により楔状体 3から脱落しないように保持されている。

かご 2 0の下降速度が調速機 1 4に設定された速度を超えると調速機 1 4に組 み込まれたロープつかみ部 1 9が動作して調速機ロープ 1 5を把持する。

これによりセフティ リンク 1 7が作動して下降するかご 2 0の引き上げ棒 2が かご 2 0に対して相対的に引き上げられる。 引き上げ棒 2の下端に連結された楔 状体 3はかご 2 0に対して相対的に上昇し、 楔状体 3 の摺動部 1 1 とガイ ドレー ル 1 との間に摩擦力即ち制動力が生じる。

制動開始直後は、 摺動部 1 1 とガイ ドレール 1 との摺動速度が速いため、 動摩 擦係数が小さく制動力は小さい。 したがって可動部 3 aは摺動部 1 1から比較的 小さな上昇力を受け、 弾性体 1 0 の撓みも比較的小さいため可動部 3 aは固定部 3 bの内側斜面の中間部付近で釣り合い、 制動を行う。 制動が進み摺動部 1 1 とガイ ドレール 1 との摺動速度が小さくなると、 動摩擦 係数が大きくなり、 制動力が大きくなって弾性体 1 0の橈みも大きくなるため、 可動部 3 aは固定部 3 bに対して相対的に上昇する。

可動部 3 aは固定部 3 bの内側斜面に沿って上昇するため、 その水平方向位置 が固定部 3 b側に近づく （ガイ ドレールから離れる方向）、 即ち楔状体 3全体と しての幅 （第 2図 a , 2 13の 寸法） が小さくなる。 これによりバネ 7の撓みが 小さくなり、 楔状体 3の摺動部 1 0をガイ ドレール 1に対して押し付ける力が小 さくなる。

制動力 （摩擦力） は、 動摩擦係数と押し付け力との積であるので、 摺動速度が 小さくなつて動摩擦係数が大きくなつても、 楔状体 3をガイ ドレール 1に押し付 ける力が減少するので、 第 3図 Bに示すように、 エ レベータ非常止め装置の制 動力はほぼ一定に保たれ、 非常制動の後半になって制動力が上昇することなく、 安全にかごを非常停止させることができる。 尚、 第 3図 Aは従来のエ レベータ 非常止め装置の制動特性を示す図、 第 3図 Bは本発明のェレベータ非常止め装 置の制動特性を示す図である。

次に第 4図、 第 5図を参照して本発明の第 2の実施形態について説明する。 第 4図、 第 5図はそれぞれ第 1の実施形態の第 1図及び第 2図 Aに相当する。 第 1 の実施形態と異なる点は、 弾性体 1 0の上下に摺動体と してのローラ 5 Cを配置 していることである。

一般に、 エ レベータ非常止め装置の制動力は、 楔状体 3—個当たり 5 0 0 k g f 〜数 t f である。 この荷重は、 そのまま可動部 3 aから弾性体 1 0を介して固 定部 3 bに伝わるため、 弹性体 1 0と可動部 3 a及び固定部 3 b との間の摩擦力 は 5 0〜数百 k g f に上る。

このため、 制動中の動摩擦係数の変化に追従して可動部 3 aを動かし、 楔状体 3の幅を微細に調整するために、 可動部 3 aは、 固定部 3 b との相対変位を滑ら かに行う必要がある。 本発明の第 2の実施形態では、 ローラ 5 Cを弾性体 1 0の上下に弾性体 1 0を 挟むように配置することで、 可動部 3 aの滑らかな動きを実現し、 制動力の調整 をより微細に行えるようにしている。 なお、 ローラに代えて車輪を設けたり、 又 は摺動面にシリ コンゃテテフロンをコーティングしてもよく、 またローラを配さ ない第 1の実施形態でも、 制動力の調整を行わない従来の実施形態に比べて飛躍 的に効果があることはいうまでもない。

第 6図、 第 7図は本発明の第 3の実施形態である。 第 6図、 第 7図はそれぞれ 第 1の実施形態の第 1図及び第 2図 Aに相当する。 第 1の実施形態と異なる点は 弾性体 1 0に、 焼き嵌め等により初期圧規制体 2 1 を取り付けた点である。 弾性 体 1 0は初期圧規制体 2 1により部分的に内圧が高まるため、 弾性体 1 0の荷重 及び橈み特性は第 8図折れ線 （ 1 ) のようになる。

エレベータ非常止め装置の平均制動力を、 楔状体 3—個当たり 1 t f とすると 、 動摩擦係数の変化による制動力の変化は、 概ね 7 0 0 k g f 〜 1 3 0 0 k g f 程度である。 この制動力の変化による可動部 3 aの変位は、 7 0 0 k g f 時で固 定部 3 b内側斜面の中間付近、 1 3 0 0 k g f 時で固定部 3 b内側斜面部の最上 部付近となる。 つまり可動部 3 aの移動可能範囲のうちの約半分程度しか制動力 の調整に使用していないことになる。

そこで本発明の第 3の実施形態では、 例えば前述の例の 7 0 0 k g f までは初 期圧により橈みがほとんど無く、 即ち可動部 3 aは固定部 3 bの内側斜面部の下 部付近に留まり、 7 0 0 k g f を超える荷重当たりの撓み量が増え、 可動部 3 a は固定部 3 bの内側斜面部を上昇して 1 3 0 0 k g f 時には內側斜面部の最上部 付近に移動するようにしたものである。

これにより可動部 3 aの移動範囲のほとんどを使用して制動力の調整が行え、 より安定した制動特性を提供することができる。

第 9図、 第 1図 0は本発明の第 4の実施形態である。 第 9図、 第 1図 0はそれ ぞれ第 3の実施形態の第 6図及び第 7図に相当する。 本実施形態が、 第 3の実施形態と異なる点は弾性体 1 0及び初期圧規制体 2 1 のかわりに気体を封入したピス トン 2 2を設置した点である。

第 3の実施形態では初期圧規制体により弾性体の初期圧を与えているため、 そ の初期圧は部分的にしか与えることができず、 第 8図折れ線 （ 1 ) のように概ね 2段階に変化する荷重及び橈み特性となる。

これに対し、 第 4の実施形態では、 高圧の気体を封入したピス トン 2 2を用い ることでその荷重 ·撓み特性を第 8図直線 （2 ) のようにすることができる。 このため前述の例では 7 0 0 k g f までは可動部 3 aは固定部 3 bの最下部に 位置し、 可動部 3 aの移動範囲全てを制動力の調整に使用することができ、 さら に安定した制動特性を提供することができる。 産業上の利用可能性

以上説明したように本発明によれば楔状体の幅をエ レベータ非常止め装置の制 動力に応じて変化させるような構成にしたことで、 楔状体をガイ ドレールに押し 付ける力を調整することができ、 摩擦係数が変化しても制動力を一定に保つエ レ ベータ非常止め装置を提供することができる。

また、 本発明によれば楔状体の外側斜面部を有する固定部と、 固定部の内側斜 面に沿って移動可能でその上部が弾性体を介して固定部と係合されている摺動 部材を有した楔状の形状をした可動部とからなる構成としたことで、 可動部はェ レベータ非常止め装置の制動力に応じて固定部内側斜面を移動し、 楔状体全体の 幅を調節して制動力を一定に保つェレベータ非常止め装置を提供することができ る。

更にまた、 本発明によれば弾性体を一対の摺動体で挟んで可動部と固定部を係 合する構成と したことで、 可動部はより滑らかに固定部内側斜面を移動し、 楔状 体全体の幅を調節して制動力を一定に保つェレベータ非常止め装置を提供するこ とができる。 W 更にまた、 本発明によれば弾性体の荷重 · 撓み特性をある荷重までは橈みが小 さくあるいは零で、 それ以降は荷重と撓みの関係がほぼ比例関係になるような構 成と したことで可動部の移動範囲の多くの部分を制動力の調整に使用することが でき、 より制動力の安定したエレベータ非常止め装置を提供することができる。 更にまた、 本発明によれば弾性体と して初期圧を与えた気体を封入したビス ト ンを用いる構成と したことで可動部の移動範囲の全てを制動力の調整に使用する ことができ、 さらに制動力の安定したェレベータ非常止め装置を提供することが できる。

Claims

請求の範囲

1 . エレベータのかごを案内するガイ ドレールと、

このガイ ドレールにその摺動部が押しつけられることにより摩擦力によつて 前記ェレベータのかごを非常停止させる楔状体と、

を具備し、

前記楔状体は、 前記ガイ ドレールと前記摺動部材とに摺動する面に対し垂直方 向の寸法が制動力に応じて変化する機構から構成される

ェレベータ非常止め装置。

2 . 前記楔状体は、

前記楔状体の外側斜面部を有する固定部と、

前記摺動部を有する楔状可動部と、

からなり、

前記可動部は前記固定部の内側斜面部に沿って移動可能であり且つその上部が弹 性体を介して前記固定部と係合されている請求項 1記載のェレベータ非常止め装

3 . 前記楔状体は、

前記弾性体と前記可動部、及び前記弾性体と前記固定部との間にそれぞれ摺 動体を介して前記固定部と前記弾性体、 及び前記弾性体と前記可動部が係合され ている請求項 2記載のェレベータ非常止め装置。

4 . 前記弾性体は、

荷重と撓みとの関係が所定荷重まで撓みが小さい又は零であり、前記所定荷 重以上では荷重と撓みの関係がほぼ比例関係にある請求項 2又は 3記載のエレべ —タ非常止め装置。

5 . 前記弾性体は、

初期圧を与えた気体を封入したピス トンを具備する請求項 4記載のェレべ ータ非常止め装置。