JP3945927B2

JP3945927B2 - Brake shoe for elevator emergency stop device, emergency stop device for elevator and elevator with emergency stop function

Info

Publication number: JP3945927B2
Application number: JP36927198A
Authority: JP
Inventors: 孝幸深澤; 雅礼加藤; 康広五戸; 英彦小林
Original assignee: Toshiba Elevator Co Ltd
Current assignee: Toshiba Elevator and Building Systems Corp
Priority date: 1998-12-25
Filing date: 1998-12-25
Publication date: 2007-07-18
Anticipated expiration: 2018-12-25
Also published as: JP2000191252A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エレベータ非常停止用ブレーキシュー、エレベータ非常停止装置および非常停止機能付エレベータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エレベータは、昇降機の不測の破損等による落下を防止するために非常停止装置が据付けられている。この非常停止装置は、昇降手段により昇降されるかごの底部に取付けられた水平方向に拡口自在な一対の端部を有するＵ字形状の弾性部材と、前記弾性部材の両端部内面に互いに対向して取付けられ、対向面が外側に傾斜した一対の板状のガイド部材と、前記各ガイド部材の中間に配置された垂直方向に延びる断面Ｔ字形のレールと、前記ガイド部材間に前記ガイド部材の傾斜面に沿って上下動自在に、かつ前記レールを中心にして互いに対向して配置された垂直に沿って制動面を有する一対のブレーキシューと、前記ブレーキシューにそれぞれ取付けられ、前記ブレーキシューを上方に引き上げるための引上げ手段とを具備した構成になっている。このような非常停止装置において、前記昇降手段の破損により前記かごが落下した時にその落下速度を検出して前記引上げ手段が作動し、前記ブレーキシューを前記ガイド部材に沿って上方に引き上げ、前記弾性部材の弾性力により前記ブレーキシューの前記制動面で前記レールを挟持することによって、前記ブレーキシューと前記レール間に働く摩擦力により落下する前記かごが減速停止される。
【０００３】
ところで、従来、前記ブレーキシューの制動材（ブレーキ片）は適度な摩擦係数と耐摩耗性を有する鋳鉄や銅系焼結合金等の材料により形成されている。しかしながら、年々、建築物の高層化に伴う高速、大容量化するエレベータ需要に対し、摩擦によって発生する熱および摩擦係数の低下の問題が生じる。例えば、シュミレーションによると、エレベータの動作速度が８００ｍ／ｍｉｎに及ぶ場合には摩擦摺動面での局所的な温度は１０００℃を越える場合もある。このような温度が前記エレベータの減速停止時に発生すると、金属からなるブレーキ片では強度的にも耐熱性の点からも使用が困難になる。その上、減速停止後のブレーキシューのブレーキ片とレールとの反応による焼き付けなどの問題が生じる。
【０００４】
このようなことから、特開昭５９−７６８２号公報にはエレベータをより高速で稼動させる目的で、より耐熱性に優れ、かつ摩擦係数が高いと期待されているセラミクスからなる制動材（ブレーキ片）を備えたブレーキシューを用いることが開示されている。かかるブレーキシューにおいて、セラミック材料は脆く、応力集中を受けた時に破損し易いため、セラミックを小型化して金属材料と組み合わせて用いることが好ましい。具体的には、金属材料の表面に前記セラミックのブレーキ片を複数突出させたブレーキシューが用いられている。しかしながら、セラミックからなるブレーキ片は前記レールとの摺動により殆ど摩耗せず、かつ変形も殆ど起きないため、次のような新たな問題が生じる。
【０００５】
すなわち、ブレーキシューに僅かモーメント力が加わった場合、ブレーキ片の一部のみがレールと接触する、いわゆる『片あたり』が起こる。これは、加工寸法の精度によっても個々のブレーキ片に対して起こり得る。前記片あたりは、前記ブレーキ片そのものが摩耗し、摺動過程で次第に面あたりが良好になる金属系ブレーキ片の場合には問題にされないことであった。これに対し、高速、高重量のエレベータではセラミックからなるブレーキ片とレールとの接触面積が摩擦特性に重要な影響を及ぼし、かつ極度な片あたりは前記ブレーキ片そのものを破壊する原因になリ得るため、この問題の解決が要望されていた。
【０００６】
平面構造を持つブレーキシューの片あたり防止手法としては、例えばブレーキ片の背面部に弓形に反った板バネまたは局面にした部材を配置する方法が考えられる。しかしながら、かかる構造のブレーキシューをエレベータの非常停止装置に適用するには非作動時である通常運転時の固定の仕方などに問題があり、現実的ではない。また、ブレーキ片の背部に油液体を封じ込めるなどの手法は大きな圧力が加わるエレベータ用ブレーキシューには不向きである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように従来の変形、摩耗が殆ど起こらないセラミック製ブレーキ片を有するブレーキシューにおいては僅かなモーメントの加わり具合によって片あたりが生じ、摺動特性の低下や破損の原因になるという問題があった。
【０００８】
本発明は、前述した片あたりの問題に対し、セラミックからなるブレーキ片の摺動特性（制動特性）を低下させることなく良好な面あたりを実現することが可能なエレベータ非常停止装置用ブレーキシューを提供しようとするものである。
【０００９】
本発明の別の目的は、安定した制動特性を有し、小型化が可能なエレベータ非常停止装置を提供しようとするものである。
【００１０】
本発明のさらに別の目的は、昇降手段の破損によるかごの落下に際し、前記かごを確実に減速停止させる非常停止機能を有するエレベータを提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わるエレベータ非常停止装置用ブレーキシューは、ブレーキ本体；
前記ブレーキ本体の、エレベータのレールに対向する面側にその面から突出するように埋設された複数のセラミック製ブレーキ片；
前記ブレーキ片の埋設部分に介在された軟質金属部材；および
前記軟質金属部材に少なくとも設けられ、前記ブレーキ片と前記レールの摺動に伴う前記軟質金属部材の変形を可能にするための空隙；
を具備したことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明に係わるブレーキシューにおいて、前記軟質金属はアルミニウム、銅のようなヤング率が５０〜１５０ＧＰａであることが好ましい。
【００１３】
本発明に係わるブレーキシューにおいて、前記軟質金属部材の背面側の前記ブレーキ本体に前記軟質金属部材の変形を吸収するための別の空隙を更らに形成することが好ましい。
【００１４】
本発明に係わるエレベータ非常停止装置は、水平方向に拡口自在なＵ字形をなす弾性部材；
前記弾性部材の両端部内面に互いに対向して取付けられ、対向面の下部が外側に向けて傾斜した一対のガイド部材；
前記ガイド部材の中間に配置された垂直方向に延びる断面Ｔ字形のレール；
前記ガイド部材間に前記ガイド部材の傾斜面に沿って上下動自在に、かつ前記レールを中心にして互いに対向して配置された垂直方向に延びる制動面を有する一対のブレーキシュー；および
前記各ブレーキシューにそれぞれ取付けられ、非常時に前記各ブレーキシューを前記ガイド部材に沿って上方に引き上げ、それによって前記弾性部材の弾性力により前記各ガイド部材を押圧して前記各ブレーキシューの前記制動面で前記レールを挟持するための引上げ手段；
を具備し、
前記ブレーキシューは、ブレーキ本体と、前記ブレーキ本体の、前記レールに対向する面側にその面から突出するように埋設された複数のセラミック製ブレーキ片と、前記ブレーキ片の埋設部分に介在された軟質金属部材と、前記軟質金属部材に少なくとも設けられ、前記ブレーキ片と前記レールの摺動に伴う前記軟質金属部材の変形を可能にするための空隙とを備えることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明に係わる非常停止機能付エレベータは、昇降されるかご；
このかごの底部に支持手段により取付けられた水平方向に拡口自在なＵ字形をなす弾性部材；
前記弾性部材の両端部内面に互いに対向して取付けられ、対向面の下部が外側に向けて傾斜した一対のガイド部材；
前記ガイド部材の中間に配置された垂直方向に延びる断面Ｔ字形のレール；
前記ガイド部材間に前記ガイド部材の傾斜面に沿って上下動自在に、かつ前記レールを中心にして互いに対向して配置された垂直方向に延びる制動面を有する一対のブレーキシュー；および
前記ブレーキシューにそれぞれ取付けられ、前記昇降手段の破損により前記かごが落下した時に前記各ブレーキシューを前記ガイド部材に沿って上方に引き上げ、それによって前記弾性部材の弾性力により前記各ガイド部材を押圧して前記各ブレーキシューの前記制動面で前記レールを挟持するための引上げ手段；を具備し、
前記ブレーキシューは、ブレーキ本体と、前記ブレーキ本体の、前記レールに対向する面側にその面から突出するように埋設された複数のセラミック製ブレーキ片と、前記ブレーキ片の埋設部分に介在された軟質金属部材と、前記軟質金属部材に少なくとも設けられ、前記ブレーキ片と前記レールの摺動に伴う前記軟質金属部材の変形を可能にするための空隙とを備えることを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わるエレベータを図１〜図６を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１は、非常停止装置を備えたエレベータを示す概略図、図２は図１のＡ矢視図、図３は図１の非常停止装置を示す断面図、図４は図３のIV−IV線に沿う断面図、図５の（Ａ）はブレーキシューを示す正面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面、図６は図５のブレーキシューの分解斜視図である。
【００１８】
一対の非常停止装置１は、かご２の左右底部にそれぞれ対向して取付けられている。昇降機（図示せず）のロープ３は、前記かご２の上板に取付けられている。一対のレール４は、前記一対の非常停止装置１が配置された前記かご２の側面に沿ってその昇降方向（垂直方向）にそれぞれ配置されている。
【００１９】
前記かご２側に面して途中に取り付けられた係合部材５を有する調速機ロープ６は、階下のプーリー７と屋上等に設置される調速機８の間に枢支されている。第１レバー９は、前記係合部材５に係合されている。先端が前記かご２の右側面側に位置する第２レバー１０は、前記第１レバー９に長尺レバー１１を介して連結されている。２本の引上げワイヤ１２は、先端が前記第１レバー９にそれぞれ取り付けられている。前記各引上げワイヤ１２の下端は、前記かご２の左底部に取り付けられた前記非常停止装置１の後述するブレーキシューに取付けられている。２本の引上げワイヤ１３は、先端が前記第２レバー１０にそれぞれ取り付けられている。前記引上げワイヤ１３の下端は、前記かご２の右底部に取り付けられた前記非常停止装置１の後述するブレーキシューに取付けられている。把持部材１４は、前記調速機８の近傍に配置されている。
【００２０】
前記昇降機（図示せず）のトラブル等によりそのロープ３が切断され、前記かご２が落下して前記かご２と前記レバー９、１０等を介して連結された前記調速機ロープ６の下降速度が設定速度を越えたことを前記調速機８で検出されると、この検出信号が前記把持部材１４に出力されてその把持部材１４が作動して前記調速機ロープ６を把持する。このように調速機ロープ６が把持されると、その途中に取り付けられた前記係合部材５と係合された第１、第２のレバー９、１０によりそれらに取り付けられた引上げワイヤ１２、１３が引張られ、後述する一対の非常停止装置１のブレーキシューを上方に引き上げる。このような係合部材５を有する調速機ロープ６、プーリー７、調速機８、第１、第２のレバー９、１０、長尺レバー１１、引上げワイヤ１２、１３および把持部材１４により引上げ手段を構成している。
【００２１】
前記非常停止装置１は、図２〜図４に示すように互いに対向する一対の支持板１５₁、１５₂により固定された上部ストッパプレート１６および下部ストッパプレート１７を備える。前記上下のストッパプレート１６、１７の前面中央部には、細長状の溝１８、１９がそれぞれ切欠されている。前記溝１８、１９には、前記Ｔ字形レール４の突状部がそれぞれ挿通される。前記各支持板１５₁、１５₂側に位置する前記上部ストッパプレート１６の両端下部には、切欠部２０₁、２０₂がそれぞれ形成されている。前記各支持板１５₁、１５₂側に位置する前記下部ストッパプレート１７の両端上部には、切欠部２１₁、２１₂がそれぞれ形成されている。上下部が外側に直角に屈曲した２本のビーム２２₁、２２₂は、上端が前記かご２底面にそれぞれ連結され、下端が前記上部ストッパプレート１６上にそれぞれ連結されている。
【００２２】
逆台形ブロックからなる一対のガイド部材２３₁、２３₂は、それらの上下端部が前記各支持板１５₁、１５₂および前記上下のストッパプレート１６、１７で区画された空間内に互いに対向する面の下部が外側に向けた傾斜して配置されている。前記各ガイド部材２３₁、２３₂は、前記各支持板１５₁、１５₂側に位置する上下端部に突起片２４₁、２５₁、２４₂、２５₂がそれぞれ形成されている。前記突起片２４₁、２５₁、２４₂、２５₂は、前記上下のストッパプレート１６、１７の前記切欠部２０₁、２０₂、２１₁、２１₂にそれぞれ係合されている。このような係合により、前記各ガイド部材２３₁、２３₂は前記上部ストッパプレート１６の下面および前記下部ストッパプレート１７の上面に沿ってスライド自在に配置される。
【００２３】
上面形状がＵ字状をなし、拡口自在な両端部２６₁、２６₂を有する弾性部材２７は、前記両端部２６₁、２６₂付近の内面が前記空間内に位置する前記各ガイド部材２３₁、２３₂の外側側面に当接するように挿入されている。このような弾性部材２７の挿入により、前記両端部２６₁、２６₂の弾性力が前記各ガイド部材２３₁、２３₂に加わり、それらガイド部材２３₁、２３₂を互いに近接させる力が働く。ただし、前記各ガイド部材２３₁、２３₂は互いに所定の間隔以上に近接するのを前記切欠部２０₁、２０₂、２１₁、２１₂の立上がり壁部で規制されている。なお、前記各ガイド部材２３₁、２３₂の配置によりそれらの間に略逆Ｖ形の空間が形成される。
【００２４】
一対のブレーキシュー２８₁、２８₂は、前記ガイド部材２３₁、２３₂間に互いに対向して配置され、かつそれらの下部は前記下部ストッパプレート１７上に載置されている。前記ブレーキシュー２８₁、２８₂は、前記ガイド部材２３₁、２３₂に接触して上下動自在に配置される。また、前記各ブレーキシュー２８₁、２８₂の間には垂直方向に延びる断面Ｔ字形の前記レール４の突状部が位置される。前記引き上げワイヤ１３は、前記ブレーキシュー２８₁、２８₂の前面下部にそれぞれ取着されている。
【００２５】
前記ブレーキシュー２８₁、２８₂は、図５の（Ａ）、（Ｂ）および図６に示すように垂直方向に延びる制動面を有する四角台形柱状をなし、制動面側に長方形状の凹状部２９を有する金属からなるブレーキ本体３０を備えている。前記ブレーキ本体３０の外側傾斜面は、前記ガイド部材２３₁、２３₂の内側傾斜面に接触されている。矩形状の金属製保持ブロック３１は、前記本体３０の凹状部２９内に埋設されている。前記保持ブロック３１は、制動面側から穿設された複数、例えば３つの大径円柱状穴３２と、これらの円柱状穴３２にそれぞれ同心円状に連通され、制動面と反対側に開口された小径円柱状穴３３とを有する。前記保持ブロック３１は、複数のネジ３４により前記本体３０に固定されている。
【００２６】
図６に示すように前記大径円柱状穴３２より径が小さい円板部３４およびこの円板部３４の背面に一体化された円柱状基部３５を有する複数、例えば３個の軟質金属からなる台座３６は、前記保持ブロック３１の前記各大径円柱状穴３２からそれぞれ挿入され、その基部３５が前記小径円柱状穴３３に圧入固定されている。なお、前記各台座３６の円柱状基部３５は前記小径円柱状穴３３の長さより短くなっており、図５の（Ｂ）に示すように前記台座３６の圧入後において前記小径円柱状穴３３内に前記台座３６の変形を吸収するための所望の第１空隙３７を形成している。前記大径円柱状穴３２とほぼ同径の外径を持つ複数、例えば３個の軟質金属からなるリング３８は、前記保持ブロック３１の大径円柱状穴３２内にそれぞれ挿入されている。
【００２７】
このような前記台座３６およびリング３８により軟質金属部材を構成している。また、前記台座３６およびリング３８の前記保持ブロック３１の各大径、小径の円柱状穴３２,３３への挿入により図５の（Ｂ）に示すように前記台座３６の円板部３４と前記リング３８の内面との間に前記台座３６および前記リング３８の変形を吸収するための環状の第２空隙３９が形成される。
【００２８】
セラミックからなる円柱状のブレーキ片４０は、前記保持ブロック３１の各リング３８内にそれぞれ前記保持ブロック３１表面から突出するように挿入され、かつその円形背面を前記台座３６の円形部３４にそれぞれ当接している。
【００２９】
なお、前記各ブレーキ片４０の固定は例えば焼きばめ、接着による方法が採用できるが、特に前記各ブレーキ片４０として前記リング３８の内径より僅かに小さい径のものを作り、図５の（Ｂ）に示すように前記ブレーキ片４０を前記リング３８に挿入後、制動面側に表出された前記リング３８の環状面の数箇所にポンチを圧入して軟質金属からなる前記リング３８を局所的に変形させることにより前記ブレーキ片４０を前記リング３８でかしめ付けする手法が好ましい。
【００３０】
前記各ブレーキ本体３０および前記保持ブロック３１は、例えばステレンス、耐熱合金等の金属により形成されている。
【００３１】
前記台座３６およびリング３８を構成する軟質金属としては、例えば金、銀、銅、アルミニウム、黄銅のようなヤング率が５０〜１５０ＧＰａであるものが好ましい。ヤング率が５０ＧＰａ未満の軟質金属材料を選択して前記台座３６およびリング３８を作ると、前記ブレーキ片４０と前記レール４との摺動による減速停止に際し、前記台座３６およびリング３６が必要以上に変形してレール４に対する前記ブレーキ片４０の制動作用を十分に発揮することが困難になる恐れがある。一方、ヤング率が１５０ＧＰａを超える軟質金属材料を選択して前記台座３６およびリング３８を作ると、これら部材が殆ど変形しないため、前記ブレーキ片４０の前記レール４に対する片あたりの防止を効果的に達成することが困難になる。
【００３２】
前記台座３６の円板部３４の厚さおよびリング３６の肉厚は、それぞれ０．５ｍｍ〜１０ｍｍにすることが好ましい。前記部材の厚さを０．５ｍｍ未満にすると、前記ブレーキ片４０と前記レール４との摺動による減速停止に際し、それら部材の変形量が小さくなって片あたりを効果的に防止することが困難になる恐れがある。一方、前記部材の厚さが１０ｍｍを超えると、前記ブレーキ片４０と前記レール４との摺動による減速停止に際し、それら部材の変形量が多くなりすぎて前記ブレーキ片４０の固定性が低下し、結果的にレール４に対する前記ブレーキ片４０の制動作用を十分に発揮することが困難になる恐れがある。
【００３３】
前記各ブレーキ片４０の素材であるセラミックとしては、例えば窒化ケイ素、炭化ケイ素、サイアロン等を挙げることができる。
【００３４】
前記ブレーキ片４０は、前記セラミックを母材とし、この母材に粒径１０〜１５０μｍの炭化チタン、炭化タングステンのような炭化物、窒化チタンのような窒化物および硼化チタンのような硼化物から選ばれる少なくとも１つのセラミック粒子を分散させた複合材料から作られることを許容する。このような複合材料からなるブレーキ片は、表面（制動面）が高い摩擦係数を有すると共に、優れた耐衝撃性を有する。このセラミック粒子は、前記ブレーキ片の全体に分散させてもよいが、ブレーキ片の表面（制動面）を含む表面層に分散させることが好ましい。
【００３５】
前記ブレーキ片４０は、窒化ケイ素のようなセラミック母材にさらに炭化ケイ素繊維、タングステン繊維、カーボン繊維などの耐熱性繊維や炭化ケイ素ウィスカーなどの短繊維を複合化することを許容する。
【００３６】
前記ブレーキ片４０の前記保持ブロック３１からの突出高さは、０．５〜５ｍｍにすることが好ましい。前記ブレーキ片４０の突出高さを０．５ｍｍ未満にすると、前記ブレーキ片４０と前記レール４との摺動による減速停止に際し、前記台座３６の変形により前記保持ブロック３１の制動側の面と前記レール４とが接触する恐れがある。一方、前記ブレーキ片４０の突出高さが５ｍｍを越えると減速停止時における衝撃によりそのブレーキ片４０が破損される恐れがある。
【００３７】
なお、軟質金属部材は前述した図５の（Ａ）,（Ｂ）および図６に示すように分割した台座およびリングから構成したが、例えば図７の（Ａ）および同図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である（Ｂ）に示すように一体化してもよい。すなわち、この軟質金属部材は底部４１を有する円筒体４２と、この底部４１の外面に一体的かつ同心円状に取付けられた円柱状基部４３と、この基部４３の取り付け部を除く前記底部４１に開口され、前記底部４１および円筒体４２の変形を吸収するための複数、例えば８個の円形穴からなる空隙４４とから構成されている。
【００３８】
また、ブレーキシューにおいて前述した図５の（Ａ）,（Ｂ）および図６に示すように複数、例えば３つの台座、リングおよびブレーキ片を矩形状の金属製保持ブロックの大径、小径の円柱状穴にそれぞれ挿入、固定したが、図８に示すように複数、例えば３つの独立した円柱状ブロック４５をブレーキ本体３０に埋め込み、固定し、これら円柱状ブロック４５に台座３６、リング３８およびブレーキ片４０をそれぞれ挿入、固定してブレーキシュー２８₁、２８₂を構成してもよい。なお、図８の（Ａ），（Ｂ）において前述した図５の（Ａ），（Ｂ）および図６と同様な部材は同符号を付して説明を省略する。
【００３９】
さらに、前記ブレーキシューにおいてブレーキ片は円柱の他、角を丸くした三角柱、四角柱、五角柱、六角柱のような角柱状をなすものを用いてもよい。
【００４０】
次に、前述した図１〜図６に示すエレベータに組み込まれた非常停止装置の作用を図９および図１０を参照して説明する。
【００４１】
エレベータが平常に運転されている場合には、図３、図４に示すように一対のブレーキシュー２８₁、２８₂の対向面はレール４の突状部に対して一定の間隔をあけて位置している。このため、エレベータ非常停止装置１によるかご２の減速停止作動が働かない。
【００４２】
一方、昇降機のトラブル等により図１に示すロープ３が切断されると、前記ロープ３により昇降されるかご２が落下する、いわゆる非常時状態になる。前記かご２の落下に伴ってそのかご２と前記レバー９、１０等を介して連結された前記調速機ロープ６も下降する。この下降速度が設定速度を越えたことを調速機８で検出されると、この検出信号が把持部材１４に出力されてその把持部材１４が作動して前記調速機ロープ６を把持する。このように調速機ロープ６が把持されると、その途中に取り付けられた前記係合部材５と係合された第１、第２のレバー９、１０によりそれらに取り付けられた引上げワイヤ１２、１３が引張られる。引上げワイヤ１２、１３が引張られると、図９に示すように一対の非常停止装置１における一対のブレーキシュー２８₁、２８₂がＵ字形の弾性部材２７の両端部２６₁、２６₂の互いに近接しようとする弾性力に抗してガイド部材２３₁、２３₂の傾斜面に沿って上方に引き上げられる。前記ブレーキシュー２８₁、２８₂が引き上げられると、それらの対向距離が狭められて対向面（制動面）がレール４の突状部に接触すると共に前記弾性部材２７の反作用としての弾性力によりそれらの制動面が前記レール４の突状部を挟持する力が働く。
【００４３】
前記ブレーキシュー２８₁、２８₂の制動面側には、セラミックからなる複数のブレーキ片４０がそれぞれその制動面から突出して形成されているため、前記ブレーキシュー２８₁、２８₂による前記レール４の突状部の挟持により、ブレーキ片４０と前記レール４の突状部の間に摩擦力が働き、落下する前記かご２が減速停止される。
【００４４】
上述したエレベータ非常停止装置１によるかご２の減速停止過程において、レールと摺接するブレーキシュー２８₁、２８₂はブレーキ本体と、前記本体の制動面側にその面から突出するように埋設された複数のセラミック製ブレーキ片と、これらブレーキ片の埋設部分に介在された軟質金属部材と、この軟質金属部材に少なくともに設けられ、軟質金属部材の変形を可能にするための空隙とを備えた構造する。具体的には、ブレーキシュー２８₁、２８₂は前述した図５の（Ａ）,（Ｂ）および図６に示す構造を有する。
【００４５】
上述したエレベータ非常停止装置１によるかご２の減速停止過程において、前記構成のブレーキシュー２８₁、（２８₂）の複数（例えば３つの）ブレーキ片４０がレール４と摺接して、図１０に示すように各ブレーキ片４０にモーメント力が加わると、前記ブレーキ片４０の前記保持ブロック３１の埋設箇所に介在された軟質金属からなる台座３６およびリング３８がそれぞれ変形する。この時、前記台座３６およびリング３８の間には環状の第２空隙３９が形成されているため、軟質金属からなる台座３６およびリング３８の変形を吸収する逃げ場として機能する。また、前記台座３６の基部３５の後方にも第１空隙３７が形成されているため、前記台座３６の変形（扁平化）を吸収する逃げ場として機能する。その結果、図１０に示すように前記セラミックからなる複数のブレーキ片４０を前記軟質金属からなる台座３６およびリング３８の円滑な変形により全ての面が前記レール４に当接するように補正（姿勢制御）することができる、つまり片あたりを防止できるため、減速停止時における前記セラミックからなる各ブレーキ片４０によるレール４に対する制動作用を十分に発揮することができる。したがって、昇降機のトラブル等によりそのロープ３が切断される非常時において、落下するかご２を確実に減速停止させることができる。
【００４６】
また、前記セラミックからなるブレーキ片４０の前記保持ブロック３１の埋設箇所に軟質金属からなる台座３６およびリング３８を介在することによって、上述したエレベータ非常停止装置１によるかご２の減速停止過程において、前記セラミックからなるブレーキ片４０自体が受ける衝撃力を台座３６およびリング３８により緩和することができるため、ブレーキ片４０の破損を防止することができる。この作用からも減速停止時における前記セラミックからなるブレーキ片４０によるレール４に対する制動作用を十分に発揮することができる。
【００４７】
さらに、台座３６およびリング３８の間に環状の第２空隙３９を形成することにより前記台座３６およびリング３８の肉厚を薄くしても前述したのと同様な優れた制動作用を発揮できるため、ブレーキシューブレーキシュー２８₁、２８₂自体の寸法を小型化でき、材料やスペースの無駄を省略することが可能になる。
【００４８】
なお、軟質金属部材としてアルミニウムや黄銅のようなヤング率が特に小さい材料から作る場合には、有底円筒体の底部の外面に円柱状基部を一体的かつ同心円状に取付けられた空隙のない一体構造にしても、前述したレールとの片あたりをある程度抑制することが可能である。
【００４９】
【実施例】
以下、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
【００５０】
（実施例１）
まず、ステンレスを加工して垂直方向に延びる制動面を有する四角台形柱状をなし、制動面側に幅２５ｍｍ，長さ１００ｍｍの長方形状の凹状部を有するステンレス製ブレーキ本体を作製した。
【００５１】
ステンレスを加工して制動面側から穿設された直径１８ｍｍ、長さ６ｍｍの３つの大径円柱状穴と、これらの円柱状穴にそれぞれ同心円状に連通され、制動面と反対側に開口された直径６ｍｍ、長さ３ｍｍの小径円柱状穴３３とを有する幅２５ｍｍ，長さ１００ｍｍの長方形状のステンレス製保持ブロックを作製した。
【００５２】
また、外径１８ｍｍ，厚さ１ｍｍ、長さ６ｍｍのアルミニウム製リングと、外径１２ｍｍ，厚さ２ｍｍの円板部３４およびこの円板部３４の背面に一体化された外径６ｍｍ，長さ１ｍｍの円柱状基部を有するアルミニウム製台座をそれぞ作製した。
【００５３】
さらに、窒化ケイ素焼結体を加工して直径１６ｍｍ,厚さ６ｍｍの円柱状ブレーキ片を作製した。
【００５４】
前記ブレーキ本体の凹部に前記保持ブロックを挿入し、ネジで固定した後、前記台座を前記保持ブロックの３っの前記大径円柱状穴からそれぞれ挿入して、その基部を前記各小径円柱状穴内に圧入して固定した。この時、前記基部の背面の前記小径円柱状穴部分が埋められることなく約２ｍｍの円柱状の第１空隙として残存した。
【００５５】
次いで、前記リングを前記保持ブロックの３つの大径円柱状穴内にそれぞれ挿入した。この時、前記台座の円板部と前記リングの内面との間に外径１６ｍｍ、内径１２ｍｍの環状の第２空隙３９が形成された。つづいて、前記ブレーキ片を前記各リング内に前記保持ブロックの制動面から２ｍｍの長さ突出するように挿入すると共に、前記ブレーキ片の背面を前記台座の円板部に当接させた。この後、制動面側に表出された前記リングの環状面の数箇所にポンチを圧入し、アルミニウム製リングを局所的に変形させて前記ブレーキ片を前記リングでかしめ付けすることにより前述した図５の（Ａ）、（Ｂ）および図６に示すブレーキシュー２８₁、２８₂を組み立てた。
【００５６】
（実施例２〜７）
リングの肉厚、台座の円板部の厚さおよびこれら部材の材質を下記表１に示すように設定した以外、実施例１と同様で、前述した図５の（Ａ）、（Ｂ）および図６に示すブレーキシュー２８₁、２８₂を組み立てた。
【００５７】
（比較例１）
ステンレス製保持ブロックに３つの直径１６ｍｍ,厚さ６ｍｍの窒化ケイ素焼結体からなる円柱状ブレーキ片を前記ブロックの制動面から２ｍｍの長さ突出するように埋設固定し、この保持ブロックをステンレス製ブレーキ本体の凹部に挿入し、ネジにより固定することによりブレーキシューを組み立てた。
【００５８】
得られた実施例１〜７および比較例１のブレーキシューを前述した図１〜図４に示すエレベータ非常停止装置に組み込み、昇降機のロープを切断してかごを８００ｍ／ｍｉｎの速度で落下させた後、非常停止装置を作動して前記ブレーキ片の摺動特性（相対摩擦係数）および前記各ブレーキ片の面あたり状況を調べた。この時、弾性体の位置をずらしてブレーキ本体の下側の２つのブレーキ片のみにモーメントが働くようにブレーキシューをセットした。その結果を下記表１に併記する。なお、表１中の相対摩擦係数はブレーキシューに組込まれた３つのブレーキ片への均一な押し付け圧を発生させ、全ての面で当たるようにした場合を摩擦係数を『１』として示した。
【００５９】
【表１】

【００６０】
前記表１から明らかなようにセラミックからなる３つのブレーキ片を軟質金属部材を介在させずに保持ブロックに直接挿入固定したブレーキシューを備えた比較例１のエレベータ用非常停止装置は前記３つのブレーキ片のうち下側の２つのブレーキ片のみがレールと接触し、特に下側に位置するブレーキ片ほど大きな損傷（割れ）を生じた。また、比較例１のブレーキシューにおけるブレーキ片はレールとの摩擦の係数も低いことがわかる。
【００６１】
これに対し、セラミックからなる３つのブレーキ片を軟質金属部材（リングおよび台座）を介在させて保持ブロックに挿入固定したブレーキシューを備えた実施例１〜７の非常停止装置は前記３つのブレーキ片の全てがレールと良好に接触し、かつブレーキ片の損傷（割れ）も認められず、さらに高い摩擦係数を示すことがわかる。
【００６２】
したがって、実施例１〜７の非常停止装置はセラミックからなるブレーキ片とレールとの摺動に際しての片あたりを防止して制動に寄与する面積を増大でき、前記ブレーキ片の一部に応力が集中せずに破損を防止できるとともに、摩擦係数の低下も抑制でき、信頼性を著しく向上できる。
【００６３】
なお、前記実施例では３つの円柱状ブレーキ片を互いに分割されたリングおよび台座からなる軟質金属部材を介して保持ブロックに保持させる構造のブレーキシューについて説明したが、前述した図７に示すように一体化した軟質金属部材を用いたブレーキシュー、または図８に示すように各ブレーキ片を円柱状ブロックに挿入固定し、これら円柱状ブロックをブレーキ本体に埋設固定したブレーキシューにおいても同様な優れた制動作用を示した。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によればレールとの摺動に際し、セラミックからなる複数のブレーキ片のうちの一部に負荷が集中する、いわゆる片あたりによる前記ブレーキ片の破損およびそれに起因する制動特性の低下を回避して安定した高い制動特性を実現することが可能なブレーキシューを提供できる。
【００６５】
また、本発明によれば昇降手段の破損によるかごの落下に際し、レールと摺動するセラミックからなる複数のブレーキ片のうちの一部に負荷が集中する、いわゆる片あたりを防止して安定した制動特性を有し、前記かごを確実に減速停止させることが可能で、かつ小型のエレベータ非常停止装置を提供できる。
【００６６】
さらに、本発明によれば昇降手段の破損によるかごの落下に際し、レールと摺動するセラミックからなる複数のブレーキ片のうちの一部に負荷が集中する、いわゆる片あたりを防止して安定した制動特性を示し、前記かごを確実に減速停止させることが可能な非常停止機能を有するエレベータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる非常停止装置を備えたエレベータを示す概略図。
【図２】図１のＡ矢視図。
【図３】図１の非常停止装置を示す断面図。
【図４】図３のIV−IV線に沿う断面図。
【図５】本発明に係わる非常停止装置用ブレーキシューを示す図。
【図６】図５の非常停止装置用ブレーキシューの分解斜視図。
【図７】本発明に係わる別の非常停止装置用ブレーキシューに組込まれる軟質金属部材を示す図。
【図８】本発明に係わるさらに別の非常停止装置用ブレーキシューを示す図。
【図９】本発明に係わるエレベータ非常停止装置における非常運転時の状態を示す断面図。
【図１０】本発明に係わるエレベータ非常停止装置における非常運転時の状態を示す要部拡大断面図。
【符号の説明】
１…非常停止装置、
２…かご、
３…昇降機のロープ、
４…レール、
１２、１３…引上げワイヤ、
２７、７３、７６、７８…弾性体、
２８₁、２８₂…ブレーキシュー、
３０…ブレーキ本体、
３１…保持ブロック、
３６…台座、
３７…第１空隙、
３８…リング、
３９，４４…第２空隙、
４０…ブレーキ片、
４５…円柱状ブロック。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an elevator emergency stop brake shoe, an elevator emergency stop device, and an elevator with an emergency stop function.
[0002]
[Prior art]
The elevator is installed with an emergency stop device in order to prevent the elevator from falling due to unforeseen damage or the like. The emergency stop device has a U-shaped elastic member having a pair of horizontally expandable ends attached to the bottom of a car that is lifted and lowered by a lifting means, and opposed to the inner surfaces of both ends of the elastic member. And a pair of plate-shaped guide members whose opposing surfaces are inclined outward, a rail having a T-shaped cross section extending in the vertical direction and disposed between the guide members, and the guide member between the guide members A pair of brake shoes having a braking surface extending vertically along the inclined surface of the rail and facing each other about the rail, and the brake shoe respectively attached to the brake shoe. And a pulling means for pulling upward. In such an emergency stop device, when the car is dropped due to breakage of the elevating means, the dropping speed is detected and the pulling means is operated, and the brake shoe is lifted upward along the guide member, and the elastic By sandwiching the rail with the braking surface of the brake shoe by the elastic force of the member, the car falling due to the friction force acting between the brake shoe and the rail is decelerated and stopped.
[0003]
By the way, conventionally, the brake shoe (brake piece) of the brake shoe is formed of a material such as cast iron or copper-based sintered alloy having an appropriate friction coefficient and wear resistance. However, year after year, there is a problem that heat generated by friction and a coefficient of friction decrease due to the demand for elevators that increase in speed and capacity due to the increase in the number of buildings. For example, according to simulation, when the operation speed of the elevator reaches 800 m / min, the local temperature on the friction sliding surface may exceed 1000 ° C. When such a temperature is generated when the elevator is decelerated to a stop, it is difficult to use a metal brake piece in terms of strength and heat resistance. In addition, problems such as seizure due to the reaction between the brake piece of the brake shoe and the rail after deceleration stop occur.
[0004]
For this reason, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-7682 discloses a brake material (brake piece made of ceramics, which is expected to have higher heat resistance and a higher friction coefficient for the purpose of operating an elevator at a higher speed. ) Is used. In such a brake shoe, the ceramic material is fragile and easily damaged when subjected to stress concentration. Therefore, it is preferable to reduce the size of the ceramic and use it in combination with a metal material. Specifically, a brake shoe is used in which a plurality of ceramic brake pieces protrude from the surface of a metal material. However, since the brake piece made of ceramic is hardly worn by sliding with the rail and hardly deforms, the following new problem arises.
[0005]
That is, when a slight moment force is applied to the brake shoe, only a part of the brake piece comes into contact with the rail, so-called “per piece” occurs. This can also occur for individual brake pieces depending on the accuracy of the machining dimensions. In the case of a metal brake piece, the brake piece itself wears and the surface contact gradually becomes better in the sliding process. On the other hand, in high-speed and heavy elevators, the contact area between the brake piece made of ceramic and the rail has an important influence on the frictional characteristics, and extreme pieces can cause the brake piece itself to break. Therefore, there has been a demand for a solution to this problem.
[0006]
As a technique for preventing a brake shoe having a planar structure from hitting a piece, for example, a method of arranging a leaf spring or a curved member on the back surface of the brake piece may be considered. However, in order to apply the brake shoe having such a structure to an emergency stop device for an elevator, there is a problem in a fixing method during normal operation that is not in operation, and it is not practical. Further, a method such as enclosing oil liquid behind the brake piece is not suitable for an elevator brake shoe to which a large pressure is applied.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, a conventional brake shoe having a ceramic brake piece that hardly deforms or wears has a problem that a slight moment is applied, resulting in contact with the piece, resulting in deterioration of sliding characteristics or damage. It was.
[0008]
The present invention provides a brake shoe for an elevator emergency stop device that can realize a good surface contact without deteriorating the sliding characteristics (braking characteristics) of a ceramic brake piece against the above-mentioned problem per piece. It is something to be offered.
[0009]
Another object of the present invention is to provide an elevator emergency stop device that has stable braking characteristics and can be miniaturized.
[0010]
Still another object of the present invention is to provide an elevator having an emergency stop function for reliably decelerating and stopping the car when the car is dropped due to breakage of the lifting means.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
A brake shoe for an elevator emergency stop device according to the present invention includes a brake body;
Said brake Of the body Facing the elevator rail A plurality of ceramic brake pieces embedded on the surface side so as to protrude from the surface;
A soft metal member interposed in an embedded portion of the brake piece; and
Provided at least on the soft metal member. , Accompanying sliding of the brake piece and the rail A gap for enabling deformation of the soft metal member;
It is characterized by comprising.
[0012]
In the brake shoe according to the present invention, the soft metal preferably has a Young's modulus such as aluminum or copper of 50 to 150 GPa.
[0013]
In the brake shoe according to the present invention, it is preferable that a further gap for absorbing deformation of the soft metal member is further formed in the brake body on the back side of the soft metal member.
[0014]
An elevator emergency stop device according to the present invention is a U-shaped elastic member that can be expanded in the horizontal direction;
A pair of guide members which are attached to the inner surfaces of both ends of the elastic member so as to face each other, and the lower part of the facing surface is inclined outward;
A vertically extending T-shaped rail disposed in the middle of the guide member;
A pair of brake shoes having a vertically extending braking surface disposed between the guide members so as to be vertically movable along an inclined surface of the guide member and facing each other around the rail; and
The brake shoes are respectively attached to the brake shoes, and in an emergency, the brake shoes are pulled upward along the guide members, thereby pressing the guide members by the elastic force of the elastic members to thereby brake the brake shoes. Pulling means for sandwiching the rail with a surface;
Comprising
The brake shoe includes a brake body, brake Of the body Facing the rail A plurality of ceramic brake pieces embedded on the surface side so as to protrude from the surface, a soft metal member interposed in the embedded portion of the brake piece, and provided at least on the soft metal member , Accompanying sliding of the brake piece and the rail A gap for enabling deformation of the soft metal member. e It is characterized by that.
[0015]
The elevator with an emergency stop function according to the present invention is a car that is raised and lowered;
An elastic member having a U-shape which is attached to the bottom of the car by means of support and can be expanded in the horizontal direction;
A pair of guide members which are attached to the inner surfaces of both ends of the elastic member so as to face each other, and the lower part of the facing surface is inclined outward;
A vertically extending T-shaped rail disposed in the middle of the guide member;
A pair of brake shoes having a vertically extending braking surface disposed between the guide members so as to be vertically movable along an inclined surface of the guide member and facing each other around the rail; and
Each of the brake shoes is attached to the brake shoe, and when the car falls due to breakage of the lifting means, the brake shoes are pulled up along the guide member, thereby pressing the guide members by the elastic force of the elastic member. And a pulling means for sandwiching the rail between the braking surfaces of the brake shoes,
The brake shoe includes a brake body, brake Of the body Facing the rail A plurality of ceramic brake pieces embedded on the surface side so as to protrude from the surface, a soft metal member interposed in the embedded portion of the brake piece, and provided at least on the soft metal member , Accompanying sliding of the brake piece and the rail A gap for enabling deformation of the soft metal member. e It is characterized by that.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an elevator according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
[0017]
FIG. 1 is a schematic view showing an elevator equipped with an emergency stop device, FIG. 2 is a view taken in the direction of the arrow A in FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view showing the emergency stop device in FIG. 5A is a front view showing the brake shoe, FIG. 5B is a cross section taken along line BB in FIG. 5A, and FIG. 6 is an exploded view of the brake shoe in FIG. It is a perspective view.
[0018]
The pair of emergency stop devices 1 are attached to the left and right bottom portions of the car 2 so as to face each other. A rope 3 of an elevator (not shown) is attached to the upper plate of the car 2. The pair of rails 4 are respectively disposed in the ascending / descending direction (vertical direction) along the side surface of the car 2 where the pair of emergency stop devices 1 are disposed.
[0019]
A governor rope 6 having an engaging member 5 attached to the car 2 side in the middle is pivotally supported between a pulley 7 below the floor and a governor 8 installed on a rooftop or the like. The first lever 9 is engaged with the engagement member 5. The second lever 10 whose front end is located on the right side of the car 2 is connected to the first lever 9 via a long lever 11. The ends of the two pulling wires 12 are attached to the first lever 9. The lower end of each pull-up wire 12 is attached to a later-described brake shoe of the emergency stop device 1 attached to the left bottom portion of the car 2. The ends of the two pulling wires 13 are attached to the second lever 10. The lower end of the pulling wire 13 is attached to a brake shoe, which will be described later, of the emergency stop device 1 attached to the right bottom of the car 2. The gripping member 14 is disposed in the vicinity of the speed governor 8.
[0020]
The rope 3 is cut due to a trouble of the elevator (not shown), the car 2 is dropped, and the descent speed of the governor rope 6 connected to the car 2 via the levers 9, 10 and the like. Is detected by the speed governor 8, this detection signal is output to the gripping member 14, and the gripping member 14 is operated to grip the speed governor rope 6. When the governor rope 6 is gripped in this manner, the pulling wires 12 attached to them by the first and second levers 9 and 10 engaged with the engaging member 5 attached in the middle thereof, 13 is pulled, and the brake shoes of a pair of emergency stop devices 1 described later are pulled upward. The speed governor rope 6 having such an engaging member 5, the pulley 7, the speed governor 8, the first and second levers 9 and 10, the long lever 11, the pulling

wires

12 and 13, and the gripping member 14 are pulled up. Means.
[0021]
The emergency stop device 1 includes a pair of support plates 15 facing each other as shown in FIGS. ₁ , 15 ₂ The upper stopper plate 16 and the lower stopper plate 17 are fixed. In the front center portions of the upper and

lower stopper plates

16 and 17,

elongated grooves

18 and 19 are cut out, respectively. The protrusions of the T-shaped rail 4 are inserted into the

grooves

18 and 19, respectively. Each

support plate

15 ₁ , 15 ₂ The upper stopper plate 16 positioned on the side has a notch 20 ₁ , 20 ₂ Are formed respectively. Each

support plate

15 ₁ , 15 ₂ At the upper ends of both ends of the lower stopper plate 17 located on the side,

notches

21 ₁ , 21 ₂ Are formed respectively. Two beams 22 with upper and lower portions bent at right angles to the outside ₁ , 22 ₂ The upper end is connected to the bottom surface of the car 2, and the lower end is connected to the upper stopper plate 16.
[0022]
A pair of guide members 23 composed of inverted trapezoidal blocks ₁ , 23 ₂ These upper and lower ends are the support plates 15. ₁ , 15 ₂ And the lower part of the surface which mutually opposes in the space divided by the said upper and

lower stopper plates

16 and 17 is inclined and arrange | positioned toward the outer side. Each

guide member

23 ₁ , 23 ₂ Each of the

support plates

15 ₁ , 15 ₂ Protruding pieces 24 on the upper and lower ends located on the side ₁ , 25 ₁ , 24 ₂ , 25 ₂ Are formed respectively. The protruding

piece

24 ₁ , 25 ₁ , 24 ₂ , 25 ₂ Are the notch portions 20 of the upper and

lower stopper plates

16, 17. ₁ , 20 ₂ , 21 ₁ , 21 ₂ Are engaged with each other. By such engagement, the guide members 23 are ₁ , 23 ₂ Is slidably disposed along the lower surface of the upper stopper plate 16 and the upper surface of the lower stopper plate 17.
[0023]
Both end portions 26 have a U-shaped top surface and can be expanded. ₁ , 26 ₂ The elastic member 27 having ₁ , 26 ₂ Each guide member 23 whose inner surface in the vicinity is located in the space. ₁ , 23 ₂ It is inserted so that it may contact | abut on the outer side surface. By inserting such an elastic member 27, the both end portions 26 are provided. ₁ , 26 ₂ The elastic force of each guide member 23 is ₁ , 23 ₂ In addition to these

guide members

23 ₁ , 23 ₂ The force that brings them close to each other works. However, each of the

guide members

23 ₁ , 23 ₂ Are adjacent to each other at a predetermined distance or more. ₁ , 20 ₂ , 21 ₁ , 21 ₂ It is regulated by the rising wall. In addition, each said guide member 23 ₁ , 23 ₂ A substantially inverted V-shaped space is formed between them.
[0024]
A pair of

brake shoes

28 ₁ , 28 ₂ The

guide member

23 ₁ , 23 ₂ They are arranged opposite to each other, and their lower parts are placed on the lower stopper plate 17. The

brake shoe

28 ₁ , 28 ₂ The

guide member

23 ₁ , 23 ₂ It is arranged so as to be movable up and down in contact with. In addition, each

brake shoe

28 ₁ , 28 ₂ In between, the protruding portion of the rail 4 having a T-shaped cross section extending in the vertical direction is located. The pull-up wire 13 is connected to the brake shoe 28. ₁ , 28 ₂ Are attached to the front lower part of each.
[0025]
The

brake shoe

28 ₁ , 28 ₂ Is a square trapezoidal columnar shape having a braking surface extending in the vertical direction as shown in FIGS. 5A and 5B and FIG. 6, and a brake body made of metal having a rectangular concave portion 29 on the braking surface side. 30. An outer inclined surface of the brake body 30 is formed on the guide member 23. ₁ , 23 ₂ Is in contact with the inner inclined surface. A rectangular metal holding block 31 is embedded in the concave portion 29 of the main body 30. The holding block 31 has a plurality of, for example, three large-diameter cylindrical holes 32 drilled from the braking surface side, and communicates concentrically with each of the cylindrical holes 32 and is opened on the opposite side to the braking surface. A small-diameter cylindrical hole 33. The holding block 31 is fixed to the main body 30 by a plurality of screws 34.
[0026]
As shown in FIG. 6, it is made of a plurality of, for example, three soft metals having a disk portion 34 having a diameter smaller than that of the large-diameter columnar hole 32 and a columnar base 35 integrated on the back surface of the disk portion 34. The pedestal 36 is inserted from each of the large diameter cylindrical holes 32 of the holding block 31, and the base 35 is press-fitted and fixed to the small diameter cylindrical hole 33. The cylindrical base 35 of each pedestal 36 is shorter than the length of the small-diameter cylindrical hole 33, and after the press-fit of the pedestal 36 as shown in FIG. A desired first gap 37 for absorbing deformation of the pedestal 36 is formed. A plurality of, for example, three, soft metal rings 38 having the same outer diameter as the large-diameter cylindrical hole 32 are inserted into the large-diameter cylindrical hole 32 of the holding block 31, respectively.
[0027]
The pedestal 36 and the ring 38 constitute a soft metal member. Further, by inserting the pedestal 36 and the ring 38 into the large-diameter and small-diameter cylindrical holes 32 and 33 of the holding block 31, as shown in FIG. An annular second gap 39 for absorbing deformation of the base 36 and the ring 38 is formed between the inner surface of the ring 38.
[0028]
The columnar brake pieces 40 made of ceramic are inserted into the respective rings 38 of the holding block 31 so as to protrude from the surface of the holding block 31, and the circular rear surfaces thereof are respectively brought into contact with the circular portions 34 of the pedestal 36. It touches.
[0029]
The brake pieces 40 can be fixed by, for example, shrink fitting or bonding. In particular, the brake pieces 40 having a diameter slightly smaller than the inner diameter of the ring 38 are formed, and the structure shown in FIG. ), After inserting the brake piece 40 into the ring 38, a punch is press-fitted into several places on the annular surface of the ring 38 exposed to the braking surface side, and the ring 38 made of soft metal is locally A method of caulking the brake piece 40 with the ring 38 is preferable.
[0030]
Each brake body 30 and the holding block 31 are made of metal such as stainless steel or heat-resistant alloy.
[0031]
As the soft metal constituting the pedestal 36 and the ring 38, those having a Young's modulus of 50 to 150 GPa such as gold, silver, copper, aluminum, and brass are preferable. When a soft metal material having a Young's modulus of less than 50 GPa is selected to make the pedestal 36 and the ring 38, the pedestal 36 and the ring 36 are more than necessary when the brake piece 40 and the rail 4 slide and stop by deceleration. There is a risk that it will be difficult to fully exert the braking action of the brake piece 40 on the rail 4 due to deformation. On the other hand, when a soft metal material having a Young's modulus exceeding 150 GPa is selected to make the pedestal 36 and the ring 38, these members are hardly deformed. Difficult to achieve.
[0032]
The thickness of the disk portion 34 of the pedestal 36 and the thickness of the ring 36 are preferably 0.5 mm to 10 mm, respectively. If the thickness of the member is less than 0.5 mm, the amount of deformation of the member becomes small and it is difficult to effectively prevent contact between the brake piece 40 and the rail 4 when the brake is decelerated and stopped. There is a risk of becoming. On the other hand, if the thickness of the member exceeds 10 mm, when the brake piece 40 and the rail 4 slide to decelerate and stop, the amount of deformation of these members increases so that the fixability of the brake piece 40 decreases. As a result, it may be difficult to sufficiently exert the braking action of the brake piece 40 on the rail 4.
[0033]
Examples of the ceramic that is the material of each brake piece 40 include silicon nitride, silicon carbide, and sialon.
[0034]
The brake piece 40 is made of the ceramic as a base material, and the base material is made of titanium carbide having a particle diameter of 10 to 150 μm, carbide such as tungsten carbide, nitride such as titanium nitride, and boride such as titanium boride. It is possible to be made from a composite material in which at least one selected ceramic particle is dispersed. A brake piece made of such a composite material has a high friction coefficient on the surface (braking surface) and excellent impact resistance. The ceramic particles may be dispersed throughout the brake piece, but is preferably dispersed in a surface layer including the surface (braking surface) of the brake piece.
[0035]
The brake piece 40 allows a ceramic base material such as silicon nitride to be further combined with heat-resistant fibers such as silicon carbide fibers, tungsten fibers, and carbon fibers, and short fibers such as silicon carbide whiskers.
[0036]
The protrusion height of the brake piece 40 from the holding block 31 is preferably 0.5 to 5 mm. When the protruding height of the brake piece 40 is less than 0.5 mm, the brake side surface of the holding block 31 and the surface of the holding block 31 are deformed by the deformation of the pedestal 36 when the brake piece 40 and the rail 4 slide and stop. There is a risk of contact with the rail 4. On the other hand, if the protruding height of the brake piece 40 exceeds 5 mm, the brake piece 40 may be damaged by an impact at the time of deceleration stop.
[0037]
The soft metal member is composed of the pedestal and the ring divided as shown in FIGS. 5A and 5B and FIG. 6, but for example, FIG. 7A and B in FIG. You may integrate as shown to (B) which is sectional drawing which follows the -B line. That is, the soft metal member has a cylindrical body 42 having a bottom portion 41, a columnar base portion 43 that is integrally and concentrically attached to the outer surface of the bottom portion 41, and an opening in the bottom portion 41 excluding the attachment portion of the base portion 43. And a plurality of, for example, eight, air holes 44 for absorbing deformation of the bottom portion 41 and the cylindrical body 42.
[0038]
In the brake shoe, as shown in FIGS. 5A and 5B and FIG. 6, a plurality of, for example, three pedestals, rings, and brake pieces are arranged in a large and small diameter circle of a rectangular metal holding block. As shown in FIG. 8, a plurality of, for example, three independent cylindrical blocks 45 are embedded and fixed in the brake body 30 as shown in FIG. 8, and the pedestal 36, the ring 38 and the brake are fixed to these cylindrical blocks 45. Each piece 40 is inserted and fixed to the brake shoe 28. ₁ , 28 ₂ May be configured. In FIGS. 8A and 8B, the same members as those in FIGS. 5A and 5B and FIG.
[0039]
Further, in the brake shoe, the brake piece may be a cylinder, or a prism having a prismatic shape such as a triangular prism, a quadrangular prism, a pentagonal prism, or a hexagonal prism with rounded corners.
[0040]
Next, the operation of the emergency stop device incorporated in the elevator shown in FIGS. 1 to 6 will be described with reference to FIGS.
[0041]
When the elevator is operating normally, a pair of brake shoes 28 as shown in FIGS. ₁ , 28 ₂ Are opposed to the protruding portion of the rail 4 at a certain interval. For this reason, the deceleration stop operation of the car 2 by the elevator emergency stop device 1 does not work.
[0042]
On the other hand, when the rope 3 shown in FIG. 1 is cut due to a trouble of the elevator or the like, a so-called emergency state occurs in which the car 2 raised and lowered by the rope 3 falls. As the car 2 falls, the governor rope 6 connected to the car 2 via the levers 9, 10 and the like also descends. When the speed governor 8 detects that the descending speed exceeds the set speed, the detection signal is output to the gripping member 14 and the gripping member 14 is operated to grip the speed governor rope 6. When the governor rope 6 is gripped in this manner, the pulling wires 12 attached to them by the first and second levers 9 and 10 engaged with the engaging member 5 attached in the middle thereof, 13 is pulled. When the pull-up

wires

12 and 13 are pulled, a pair of brake shoes 28 in the pair of emergency stop devices 1 as shown in FIG. ₁ , 28 ₂ Both end portions 26 of the U-shaped elastic member 27 ₁ , 26 ₂ The guide member 23 resists the elastic force that tends to be close to each other. ₁ , 23 ₂ It is pulled upward along the inclined surface. The

brake shoe

28 ₁ , 28 ₂ Are lifted, their facing distance is narrowed so that the facing surface (braking surface) comes into contact with the protruding portion of the rail 4 and the braking surface of the rail 4 is brought into contact by the elastic force as a reaction of the elastic member 27. The force to pinch the protrusion works.
[0043]
The

brake shoe

28 ₁ , 28 ₂ On the braking surface side, a plurality of brake pieces 40 made of ceramic are formed so as to protrude from the braking surface. ₁ , 28 ₂ By sandwiching the protruding portion of the rail 4 by the above, a frictional force acts between the brake piece 40 and the protruding portion of the rail 4, and the falling car 2 is decelerated and stopped.
[0044]
In the process of decelerating and stopping the car 2 by the elevator emergency stop device 1 described above, the brake shoe 28 slidably contacting the rail ₁ , 28 ₂ Is a brake body, a plurality of ceramic brake pieces embedded on the braking surface side of the main body so as to protrude from the surface, a soft metal member interposed in the embedded portion of these brake pieces, and the soft metal member A structure provided with at least a gap for allowing deformation of the soft metal member. Specifically, the

brake shoe

28 ₁ , 28 ₂ Has the structure shown in FIGS. 5A and 5B and FIG.
[0045]
In the process of decelerating and stopping the car 2 by the elevator emergency stop device 1 described above, the brake shoe 28 configured as described above. ₁ , (28 ₂ ) When a plurality of (for example, three) brake pieces 40 are in sliding contact with the rail 4 and a moment force is applied to each brake piece 40 as shown in FIG. 10, the brake pieces 40 are interposed in the embedded portion of the holding block 31 of the brake piece 40. The pedestal 36 and the ring 38 made of soft metal are deformed. At this time, since the annular second gap 39 is formed between the pedestal 36 and the ring 38, it functions as a refuge for absorbing deformation of the pedestal 36 and the ring 38 made of soft metal. Moreover, since the 1st space | gap 37 is also formed behind the base 35 of the said base 36, it functions as a refuge which absorbs the deformation | transformation (flattening) of the said base 36. FIG. As a result, as shown in FIG. 10, the plurality of brake pieces 40 made of ceramic are corrected so that all surfaces come into contact with the rail 4 by smooth deformation of the base 36 and the ring 38 made of soft metal (posture control). ), That is, it is possible to prevent the contact between the pieces, and the braking action on the rail 4 by the brake pieces 40 made of the ceramic at the time of deceleration stop can be sufficiently exhibited. Therefore, the falling car 2 can be reliably decelerated and stopped in an emergency when the rope 3 is cut due to a trouble of the elevator or the like.
[0046]
Further, by interposing a pedestal 36 and a ring 38 made of soft metal at an embedded portion of the holding block 31 of the brake piece 40 made of ceramic, in the process of decelerating and stopping the car 2 by the elevator emergency stop device 1 described above, Since the impact force received by the brake piece 40 itself made of ceramic can be mitigated by the pedestal 36 and the ring 38, the breakage of the brake piece 40 can be prevented. Also from this action, the braking action on the rail 4 by the brake piece 40 made of ceramic at the time of deceleration stop can be sufficiently exhibited.
[0047]
Furthermore, even if the thickness of the pedestal 36 and the ring 38 is reduced by forming the annular second gap 39 between the pedestal 36 and the ring 38, the same excellent braking action as described above can be exhibited. Brake

shoe Brake shoe

28 ₁ , 28 ₂ The size of the device itself can be reduced, and waste of materials and space can be omitted.
[0048]
When the soft metal member is made of a material having a particularly low Young's modulus such as aluminum or brass, the cylindrical base is integrally and concentrically attached to the outer surface of the bottom of the bottomed cylindrical body without a gap. Even with the structure, it is possible to suppress the contact with the rail described above to some extent.
[0049]
【Example】
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
[0050]
Example 1
First, a stainless steel brake body having a rectangular trapezoidal columnar shape having a braking surface extending in the vertical direction by machining stainless steel and having a rectangular concave portion having a width of 25 mm and a length of 100 mm on the braking surface side was produced.
[0051]
Three large-diameter cylindrical holes with a diameter of 18 mm and a length of 6 mm drilled from the braking surface side by machining stainless steel, and concentrically communicated with these cylindrical holes, respectively, and opened on the opposite side to the braking surface. A rectangular stainless steel holding block having a width of 25 mm and a length of 100 mm having a small diameter cylindrical hole 33 having a diameter of 6 mm and a length of 3 mm was produced.
[0052]
Also, an aluminum ring having an outer diameter of 18 mm, a thickness of 1 mm, and a length of 6 mm, an outer diameter of 12 mm and a thickness of 2 mm, and an outer diameter of 6 mm and a length integrated with the back surface of the disk portion. Aluminum bases each having a 1 mm cylindrical base were prepared.
[0053]
Furthermore, the silicon nitride sintered body was processed to produce a cylindrical brake piece having a diameter of 16 mm and a thickness of 6 mm.
[0054]
After the holding block is inserted into the recess of the brake body and fixed with screws, the pedestal is inserted from each of the three large-diameter cylindrical holes of the holding block, and the base portion is inserted into each small-diameter cylindrical hole. It was pressed into and fixed. At this time, the small-diameter cylindrical hole portion on the back surface of the base portion remained without being filled as a cylindrical first gap of about 2 mm.
[0055]
Subsequently, the ring was inserted into each of the three large-diameter cylindrical holes of the holding block. At this time, an annular second gap 39 having an outer diameter of 16 mm and an inner diameter of 12 mm was formed between the disk portion of the pedestal and the inner surface of the ring. Subsequently, the brake piece was inserted into each ring so as to project a length of 2 mm from the braking surface of the holding block, and the back surface of the brake piece was brought into contact with the disc portion of the pedestal. After that, the above-mentioned figure is obtained by press-fitting a punch into several places on the annular surface of the ring exposed on the braking surface side, locally deforming the aluminum ring and caulking the brake piece with the ring. 5 (A), (B) and the brake shoe 28 shown in FIG. ₁ , 28 ₂ Assembled.
[0056]
(Examples 2 to 7)
Except that the thickness of the ring, the thickness of the disk portion of the pedestal, and the material of these members were set as shown in Table 1 below, the same as in Example 1, and (A), (B) and FIG. Brake shoe 28 shown in FIG. ₁ , 28 ₂ Assembled.
[0057]
(Comparative Example 1)
A cylindrical brake piece made of a silicon nitride sintered body having a diameter of 16 mm and a thickness of 6 mm is embedded and fixed to a stainless steel holding block so as to protrude 2 mm from the braking surface of the block, and this holding block is made of stainless steel. The brake shoe was assembled by inserting it into the recess of the brake body and fixing it with screws.
[0058]
The brake shoes obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Example 1 were incorporated in the elevator emergency stop device shown in FIGS. 1 to 4 described above, and the elevator rope was cut to drop the car at a speed of 800 m / min. Thereafter, the emergency stop device was operated to examine the sliding characteristics (relative friction coefficient) of the brake pieces and the situation per surface of each brake piece. At this time, the position of the elastic body was shifted and the brake shoe was set so that the moment was applied only to the two brake pieces on the lower side of the brake body. The results are also shown in Table 1 below. The relative coefficient of friction in Table 1 is shown as “1” when the uniform pressing pressure is applied to the three brake pieces incorporated in the brake shoe so as to be applied to all surfaces.
[0059]
[Table 1]

[0060]
As apparent from Table 1, the emergency stop device for an elevator of Comparative Example 1 provided with a brake shoe in which three brake pieces made of ceramic were directly inserted and fixed to the holding block without interposing a soft metal member was the three brakes. Of the pieces, only the lower two brake pieces were in contact with the rail, and the brake pieces located on the lower side were particularly damaged (cracked). It can also be seen that the brake piece in the brake shoe of Comparative Example 1 has a low coefficient of friction with the rail.
[0061]
On the other hand, the emergency stop devices of Examples 1 to 7 provided with brake shoes in which three brake pieces made of ceramic are inserted and fixed to the holding block with soft metal members (ring and pedestal) interposed therebetween are the three brake pieces. It can be seen that all of these are in good contact with the rail, and no damage (cracking) of the brake piece is observed, indicating a higher coefficient of friction.
[0062]
Therefore, the emergency stop devices of the first to seventh embodiments can increase the area contributing to braking by preventing contact between the ceramic brake piece and the rail when sliding, and stress is concentrated on a part of the brake piece. Damage can be prevented, and a decrease in the coefficient of friction can be suppressed, and the reliability can be remarkably improved.
[0063]
In the above-described embodiment, the brake shoe having the structure in which the three cylindrical brake pieces are held by the holding block via the soft metal member composed of the ring and the base divided from each other has been described. As shown in FIG. A brake shoe using an integrated soft metal member, or a brake shoe in which each brake piece is inserted and fixed in a cylindrical block as shown in FIG. Shows braking action.
[0064]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when sliding with the rail, the load concentrates on a part of the plurality of brake pieces made of ceramic, so that the brake piece is damaged by the so-called one piece and braking caused thereby. It is possible to provide a brake shoe capable of realizing a stable and high braking characteristic while avoiding the deterioration of the characteristic.
[0065]
In addition, according to the present invention, when the car is dropped due to breakage of the lifting means, the load is concentrated on a part of a plurality of brake pieces made of ceramic that slides on the rails, so that the so-called piece contact is prevented and stable braking is performed. It is possible to provide a small-sized elevator emergency stop device having characteristics, capable of reliably decelerating and stopping the car.
[0066]
Furthermore, according to the present invention, when the car is dropped due to breakage of the lifting means, the load is concentrated on a part of the plurality of brake pieces made of ceramic that slides on the rails, so that the so-called piece contact is prevented and stable braking is performed. It is possible to provide an elevator having an emergency stop function that exhibits characteristics and can reliably decelerate and stop the car.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an elevator equipped with an emergency stop device according to the present invention.
FIG. 2 is a view taken in the direction of arrow A in FIG.
3 is a cross-sectional view showing the emergency stop device of FIG. 1. FIG.
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
FIG. 5 is a view showing a brake shoe for an emergency stop device according to the present invention.
6 is an exploded perspective view of the emergency stop device brake shoe of FIG. 5; FIG.
FIG. 7 is a view showing a soft metal member incorporated in another emergency stop device brake shoe according to the present invention.
FIG. 8 is a view showing still another brake shoe for an emergency stop device according to the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state during an emergency operation in the elevator emergency stop device according to the present invention.
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a state during emergency operation in the elevator emergency stop device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Emergency stop device,
2 ... the basket,
3 ... Elevator rope,
4 ... Rail,
12, 13 ... Pull-up wire,
27, 73, 76, 78 ... elastic body,
28 ₁ , 28 ₂ ... brake shoes,
30 ... Brake body,
31 ... holding block,
36 ... pedestal,
37 ... first gap,
38 ... Ring,
39, 44 ... second gap,
40 ... brake piece,
45: A cylindrical block.

Claims

ブレーキ本体；
前記ブレーキ本体の、エレベータのレールに対向する面側にその面から突出するように埋設された複数のセラミック製ブレーキ片；
前記ブレーキ片の埋設部分に介在された軟質金属部材；および
前記軟質金属部材に少なくとも設けられ、前記ブレーキ片と前記レールの摺動に伴う前記軟質金属部材の変形を可能にするための空隙；
を具備したことを特徴とするエレベータ非常停止装置用ブレーキシュー。Brake body;
A plurality of ceramic brake pieces embedded in the brake body so as to protrude from the surface facing the rail of the elevator ;
A soft metal member interposed in an embedded portion of the brake piece; and a gap provided at least in the soft metal member for enabling deformation of the soft metal member accompanying sliding of the brake piece and the rail ;
A brake shoe for an elevator emergency stop device.

前記軟質金属は、ヤング率が５０〜１５０ＧＰａであることを特徴とする請求項１記載のエレベータ非常停止装置用ブレーキシュー。 The brake shoe for an elevator emergency stop device according to claim 1, wherein the soft metal has a Young's modulus of 50 to 150 GPa.

水平方向に拡口自在なＵ字形をなす弾性部材；
前記弾性部材の両端部内面に互いに対向して取付けられ、対向面の下部が外側に向けて傾斜した一対のガイド部材；
前記ガイド部材の中間に配置された垂直方向に延びる断面Ｔ字形のレール；
前記ガイド部材間に前記ガイド部材の傾斜面に沿って上下動自在に、かつ前記レールを中心にして互いに対向して配置された垂直方向に延びる制動面を有する一対のブレーキシュー；および
前記各ブレーキシューにそれぞれ取付けられ、非常時に前記各ブレーキシューを前記ガイド部材に沿って上方に引き上げ、それによって前記弾性部材の弾性力により前記各ガイド部材を押圧して前記各ブレーキシューの前記制動面で前記レールを挟持するための引上げ手段；
を具備し、
前記ブレーキシューは、ブレーキ本体と、前記ブレーキ本体の、前記レールに対向する面側にその面から突出するように埋設された複数のセラミック製ブレーキ片と、前記ブレーキ片の埋設部分に介在された軟質金属部材と、前記軟質金属部材に少なくとも設けられ、前記ブレーキ片と前記レールの摺動に伴う前記軟質金属部材の変形を可能にするための空隙とを備えることを特徴とするエレベータ非常停止装置。U-shaped elastic member that can be expanded in the horizontal direction;
A pair of guide members which are attached to the inner surfaces of both ends of the elastic member so as to face each other, and the lower part of the facing surface is inclined outward;
A vertically extending T-shaped rail disposed in the middle of the guide member;
A pair of brake shoes having a vertically extending braking surface disposed between the guide members so as to be movable up and down along the inclined surface of the guide member and facing each other around the rail; The brake shoes are respectively attached to the shoes, and in an emergency, the brake shoes are lifted upward along the guide members, whereby the guide members are pressed by the elastic force of the elastic members, and the braking surfaces of the brake shoes are Lifting means for clamping the rails;
Comprising
The brake shoe is interposed between a brake body , a plurality of ceramic brake pieces embedded so as to protrude from the surface of the brake body facing the rail, and the embedded portion of the brake piece. a soft metal member, at least provided on said soft metal member, elevator, characterized in Bei example Rukoto a gap for allowing the deformation of the soft metal member due to the sliding of the said brake shoe rail very Stop device.

昇降されるかご；
このかごの底部に支持手段により取付けられた水平方向に拡口自在なＵ字形をなす弾性部材；
前記弾性部材の両端部内面に互いに対向して取付けられ、対向面の下部が外側に向けて傾斜した一対のガイド部材；
前記ガイド部材の中間に配置された垂直方向に延びる断面Ｔ字形のレール；
前記ガイド部材間に前記ガイド部材の傾斜面に沿って上下動自在に、かつ前記レールを中心にして互いに対向して配置された垂直方向に延びる制動面を有する一対のブレーキシュー；および
前記ブレーキシューにそれぞれ取付けられ、前記昇降手段の破損により前記かごが落下した時に前記各ブレーキシューを前記ガイド部材に沿って上方に引き上げ、それによって前記弾性部材の弾性力により前記各ガイド部材を押圧して前記各ブレーキシューの前記制動面で前記レールを挟持するための引上げ手段；を具備し、
前記ブレーキシューは、ブレーキ本体と、前記ブレーキ本体の、前記レールに対向する面側にその面から突出するように埋設された複数のセラミック製ブレーキ片と、前記ブレーキ片の埋設部分に介在された軟質金属部材と、前記軟質金属部材に少なくとも設けられ、前記ブレーキ片と前記レールの摺動に伴う前記軟質金属部材の変形を可能にするための空隙とを備えることを特徴とする非常停止機能付エレベータ。Car to be lifted and lowered;
An elastic member having a U-shape which is attached to the bottom of the car by means of support and can be expanded in the horizontal direction;
A pair of guide members which are attached to the inner surfaces of both ends of the elastic member so as to face each other, and the lower part of the facing surface is inclined outward;
A vertically extending T-shaped rail disposed in the middle of the guide member;
A pair of brake shoes having a vertically extending braking surface disposed between the guide members so as to be vertically movable along an inclined surface of the guide member and facing each other around the rail; and the brake shoes Each of the brake shoes is pulled up along the guide member when the car is dropped due to breakage of the lifting means, thereby pressing the guide member by the elastic force of the elastic member. Pulling means for sandwiching the rail between the braking surfaces of each brake shoe;
The brake shoe is interposed between a brake body , a plurality of ceramic brake pieces embedded so as to protrude from the surface of the brake body facing the rail, and the embedded portion of the brake piece. a soft metal member, at least provided on said soft metal member, an emergency stop, characterized in Bei example Rukoto a gap for allowing the deformation of the soft metal member due to the sliding of the said brake shoe rail Elevator with function.