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电梯用缓冲装置无效专利 发明

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技术领域 本发明涉及一种电梯用缓冲装置,该缓冲装置设置在电梯的井道底 部,用于在轿厢或对重下降到超越最下层时缓和冲击、以使轿厢或对重 安全停止。 背景技术 图7为表示现有电梯的一个示例的结构图。在图7中,在井道1的 上部设置有具有驱动绳轮2的曳引机3和偏导轮4。在驱动绳轮2和偏导 轮4上卷绕有主绳索5。主绳索5的一端悬吊在轿厢6上,而另一端悬吊 在对重7上。通过驱动绳轮2的旋转,轿厢6和对重7吊桶式地进行升 降。 在发生某种异常状态时,电梯的轿厢6或对重7有可能下降到超越 了最下层。因此,在井道1的底部设置有作为电梯用缓冲装置的轿厢缓 冲器8和对重缓冲器9,以使即便在上述异常状态下,也能够缓和由于轿 厢6或对重7与井道1的底部(底坑)的冲撞而引起的冲击,从而使轿 厢6或对重7安全停止。 以往,在该电梯用缓冲装置中,有耗能型缓冲器和蓄能型缓冲器。 耗能型缓冲器例如使用液压缓冲器,耗能型缓冲器可吸收冲撞能,当该 冲撞能解除时,其不能通过自身来恢复到原来的状态,因而要同时使用 复原装置。该耗能型缓冲器针对高速电梯中的比较大的冲撞能进行使用。 现有的液压缓冲器构成为包括:圆筒状的液压缸,其竖立设置在井 道1的底部,并填充有工作油;圆筒状的柱塞(plunger),其可沿轴向 进行往复运动地插入在液压缸内;形成于柱塞底部的阻尼孔;细长的圆 锥状部件(控制杆),其以末端插入在阻尼孔中的方式竖立设置在液压缸 底部;复位弹簧,其弹性地支承柱塞并使其复原。 并且,为了降低轿厢6或对重7与液压缓冲器发生冲撞时产生的冲 击和噪音,在柱塞顶部设有缓冲部件。 在电梯运行过程中,假设产生某种异常情况,并且轿厢6或对重7 与位于液压缓冲器上部的缓冲部件发生冲撞。这时,柱塞克服复位弹簧 的弹力被压向下方,液压缸内的工作油被柱塞的下表面推压而从阻尼孔 喷出流入到柱塞内。这时,由于控制杆具有朝向下方逐渐变粗的锥状, 因此随着柱塞的下降,阻尼孔的使工作油通过的面积变小,因而工作油 的阻力逐渐增大,使柱塞的下降速度降低,从而缓和了冲击。之后,当 提升轿厢6或对重7使负载解除时,通过被压缩的复位弹簧的回复力, 柱塞被推向上方,从而恢复到原来的位置(例如,参照专利文献1、2)。 另外,其他现有的液压缓冲器构成为:在填充有工作油的液压缸内, 使形成为直径依次减小的多个柱塞重合,并使它们能够通过工作油而沿 上下方向伸缩,另外,设置有用于使所述多个柱塞恢复到原来位置的复 位弹簧。相对于上述的由一个柱塞构成的液压缓冲器,这种将柱塞形成 为多段的液压缓冲器在相同的行程内,能够降低液压缓冲器的高度(例 如,参照专利文献3)。 上文描述的是有关作为耗能型缓冲器的液压缓冲器,而作为另一种 电梯缓冲装置的蓄能型缓冲器具有如下结构:吸收冲撞能,在该冲撞能 解除时,上述缓冲器可自己恢复到原来的状态,并且例如由弹簧或橡胶 那样的弹性件构成。该蓄能型缓冲器针对低速电梯中的比较小的冲撞能 进行使用。并且,例如,如聚氨酯那样的弹性件能够压缩整体高度的80 %(即,缓冲器的行程为整体高度的80%),在轿厢6或对重7冲撞时, 可使缓冲器的行程(压缩)达到整体高度的80%以缓和冲击。然后,当 提升轿厢或对重使负载解除时,被压缩的弹性件恢复到原来的高度(即, 整体高度)(例如,参照非专利文献1)。 专利文献1:日本专利公报特开平8-108984号(第4~5页、图1) 专利文献2:日本专利公报特开平4-217577号(第4~6页、图1) 专利文献3:日本专利公报特开平4-217577号(第2~5页、图1) 非专利文献1:Elastogran公司产品目录“Cellasto A celluar polyurethane elastomer”、P.1 这种电梯用缓冲装置设计成具有预定的行程,以便使轿厢6或对重 7在以额定速度的1.15倍的速度冲撞时,以预定的减速度安全减速。因 此,随着额定速度变成高速,电梯用缓冲装置的行程变长。 在额定速度为高速的情况下,在上述现有的由一个柱塞构成的液压 缓冲器中,柱塞的长度需要是大于等于液压缓冲器的行程的长度,并且, 液压缸由于需要收容柱塞的进入,因此液压缸也需要与柱塞的长度大致 相当的长度,从而使得液压缓冲器的高度变高。这样,当液压缓冲器的 高度变高时,则井道1的底坑的深度必须相应地加深,从而存在建筑工 程经济性差的问题。并且,在液压缓冲器的搬入、安装工程中,还存在 着因缓冲器尺寸长而导致的作业效率低的问题。 另一方面,相对于由一个柱塞构成的液压缓冲器,在上述将柱塞形 成为多段的液压缓冲器中,能够确保预定的行程,并且能够减小液压缓 冲器的高度,因此不存在上述问题,但是,由于采用了使多个柱塞重合 并能够通过工作油沿上下方向伸缩的结构,因此构成部件增加,从而导 致经济性变差。 另外,如上所述,由于蓄能型缓冲器的行程为整体高度的80%,因 此能够确保预定的行程,并且能够减小缓冲器的高度。但是,这种蓄能 型缓冲器存在这样的问题:例如按照欧洲法令EN法规(EN81-1:1998) 中,只能适用于额定速度小于等于60m/min的电梯。另外,按照EN法规, 耗能型缓冲器的应用可以与额定速度无关,然而,当应用于额定速度超 过60m/min的电梯时,则存在前述的问题。 发明内容 本发明是为了解决上述问题而提出的,其目的在于提供一种电梯用 缓冲装置,该电梯用缓冲装置即使在电梯的额定速度超过60m/min的高 速情况下,也能够减小装置的高度,可以不加深底坑的深度,能够简化 结构。 本发明的电梯用缓冲装置是将耗能型缓冲器和蓄能型缓冲器通过串 连固定进行组合的缓冲装置。 本发明通过串联固定耗能型缓冲器和蓄能型缓冲器,即使在电梯的 额定速度为高速的情况下,也能够减小装置的高度,能够简化结构。 附图说明 图1为表示本发明实施方式1中的电梯用缓冲装置的图。 图2为表示现有液压缓冲器的高度的图。 图3为表示本发明实施方式1中的电梯用缓冲装置的高度的图。 图4为表示本发明实施方式2中的电梯用缓冲装置的图。 图5为表示本发明实施方式3中的电梯用缓冲装置的图。 图6为表示本发明实施方式4中的电梯用缓冲装置的图。 图7为表示现有电梯的一个示例的结构图。 标号说明 1:井道;2:驱动绳轮;3:曳引机;4:偏导轮;5:主绳索;6. 轿厢;7:对重;8:轿厢缓冲器;9:对重缓冲器;10a、10b、10c:液 压缓冲器;11a、11c:蓄能型缓冲器;12a、12b:安装台;13a、13b: 工作油;14a、14b:液压缸;15a、15b:柱塞;16a、16b:凸缘;17a、 17b:弹簧座;18a、18b:底部部件;19a、19b:阻尼孔;20a、20b:控 制杆;21a、21b:复位弹簧;22、23:缓冲部件;24:安装台;25:限 制件;26:安装板;27:螺栓。 具体实施方式 下面,参照附图,对本发明的最佳实施方式进行说明。 实施例1 图1为表示用于实施本发明的实施方式1中的电梯用缓冲装置的图。 在图1中,将蓄能型缓冲器11a串联固定在作为耗能型缓冲器的液压缓 冲器10a的上端部。下面,对液压缓冲器10a的结构进行说明。在安装 台12a上,竖立设置有填充了工作油13a的圆筒状的液压缸14a。在液压 缸14a中插入有可沿轴向进行往复运动的圆筒状的柱塞15a。在液压缸 14a的上端部固定有凸缘16a。在柱塞15a的上端部固定有弹簧座17a。 柱塞15a具有封闭底部的底部部件18a,在底部部件18a的中央形 成有阻尼孔19a。在安装台12a上立起设置有末端部插入在阻尼孔19a中 的控制杆20a。控制杆20a呈圆锥状,其朝向下方逐渐变粗。 作为用于使柱塞15a在被按压而下降后恢复到原来的上升位置的复 原单元,将复位弹簧21a配置在凸缘16a和弹簧座17a之间,该复位弹 簧21a弹性地支承柱塞15a,并对柱塞15a向从液压缸14a突出的方向施 力。 液压缓冲器10a具有如上所述的结构,在作为该液压缓冲器10a的 上端部的弹簧座17a上竖立设置有蓄能型缓冲器11a,从而构成了电梯用 缓冲装置。蓄能型缓冲器11a由橡胶体(例如,聚氨酯)一体成型,其 能够压缩整体高度的80%,该压缩量成为蓄能型缓冲器11a的行程。 接下来,对动作进行说明。在电梯正常运行时,如图1所示,电梯 用缓冲装置的液压缓冲器10a以及蓄能型缓冲器11a分别处于伸长状态。 在电梯运行过程中,假设发生了某种异常,并且轿厢6或对重7与电梯 用缓冲装置发生了冲撞。这时,轿厢6或对重7与蓄能型缓冲器11a发 生冲撞,蓄能型缓冲器11a被压缩从而缓和了冲击。 另一方面,在液压缓冲器10a中,随着蓄能型缓冲器11a的压缩, 柱塞15a克服复位弹簧21a的弹力而被压向下方,液压缸14a内的工作 油13a被柱塞15a的底部部件18a推压,而从阻尼孔19a喷出并流入到 柱塞15a内。这时,由于控制杆20a具有朝向下方逐渐变粗的锥状,因 此,随着柱塞15a的下降,阻尼孔19a的使工作油13a通过的面积变小, 工作油13a的阻力逐渐增大,使柱塞15a的下降速度降低,从而缓和了 冲击。 然后,当提升轿厢6或对重7使负载解除时,作为橡胶体的蓄能型 缓冲器11a从压缩状态恢复到原来的伸长高度。另一方面,在液压缓冲 器10a中,通过被压缩的复位弹簧21a的回复力,柱塞15a被推向上方 而恢复到原来的位置,与此同时,工作油13a从阻尼孔19a流入液压缸 14a内,使得柱塞15a恢复到原来的伸长状态。 接下来,对本实施方式的电梯用缓冲装置的高度进行说明。图2为 表示由一个柱塞15b构成的现有的液压缓冲器10b的高度的图,图3为 表示本实施方式的电梯用缓冲装置的高度的图。 在图2中,安装台12b、工作油13b、液压缸14b、柱塞15b、凸缘 16b、弹簧座17b、柱塞15b的底部部件18b、阻尼孔19b、控制杆20b、 复位弹簧21b表示图1中的相应部分,而且在弹簧座17b的上部设有缓 冲部件22,以避免在轿厢6或对重7与液压缓冲器10b冲撞时在金属之 间发生冲撞。关于动作,其与图1中的液压缓冲器10a的动作相同。 电梯用缓冲装置设计成具有预定的行程,以便轿厢6或对重7在以 额定速度的1.15倍的速度冲撞时,以预定的减速度安全减速。在此,把 电梯用缓冲装置的行程设为S。如图2所示,在现有的液压缓冲器10b中, 将缓冲部件22的行程部分的长度、和从底部部件18b的下表面到安装台 12b的上表面的长度设为行程S,将从缓冲部件22的行程部分的下端到柱 塞15b的底部部件18b的下表面的长度设为a,将安装台12b的厚度设为 b,则现有的液压缓冲器10b的高度L1为: L1=2S+a+b。 另一方面,如图3所示,在本实施方式的电梯用缓冲装置中,通过 改变蓄能型缓冲器11a的形状(例如,长度或直径的大小)来设定弹性 特性,并且改变液压缓冲器10a的阻尼孔19a和控制杆17a之间的间隙 来设定工作油的阻力,以使蓄能型缓冲器11a的行程(即,压缩量)和 液压缓冲器10a的行程分别为缓冲装置的行程S的1/2。在该情况下,如 图3所示,蓄能型缓冲器11a的行程(即,压缩量)和弹簧座17a的行 程(即,液压缓冲器10a的行程)分别为S/2,将从弹簧座17a的行程部 分的下端到柱塞15a的底部部件18a的下表面的长度设为a,将安装台 12a的厚度设为b,将蓄能型缓冲器11a压缩时的高度设为c,则电梯用 缓冲装置的高度L2为: L2=3S/2+a+b+c。 在此,如上所述,由于蓄能型缓冲器11a压缩达80%,因此压缩时的高 度c为c=S/2/8,表示较小的值。 如上所述,现有的液压缓冲器10b的高度L1与本实施方式的电梯用 缓冲装置的高度L2之间的差大致为S/2(即,行程的一半),因而本实施 方式的电梯用缓冲装置的高度降低了相当于该差的量。 在上文中,使蓄能型缓冲器11a的行程(即,压缩量)与液压缓冲 器10a的行程相同(即,分别为缓冲装置的行程S的1/2),但是,也可 以通过改变蓄能型缓冲器11a的形状(例如,长度或直径的大小)、或液 压缓冲器10a的阻尼孔19a与控制杆17a之间的间隙,使它们的行程互 不相同,特别是,通过增大蓄能型缓冲器11a的行程(即,压缩量),能 够降低电梯用缓冲装置的高度。 如上所述,与由一个柱塞15b构成的现有的液压缓冲器10b相比, 通过在作为耗能型缓冲器的液压缓冲器10a的上端部串联固定结构简单 的蓄能型缓冲器11a,能够使装置整体的高度减小,能够实现小型化。这 样,即使在电梯的额定速度超过60m/min的高速情况下,也可以不加深 井道1的底坑的深度,能够节约建筑工程的成本。 并且,由于缓冲器之一由蓄能型缓冲器11a构成,因此能够简化装 置的结构。并且,在现有的液压缓冲器10b中,设置有缓冲部件22,以 避免在轿厢6或对重7与液压缓冲器10b冲撞时在金属之间发生冲撞, 但是在本实施方式中,由于轿厢6或对重7与作为橡胶体的蓄能型缓冲 器11a冲撞,因此不需要缓冲部件22。 实施例2 图4为表示用于实施本发明的实施方式2中的电梯用缓冲装置的图。 相对于实施方式1,本实施方式是将蓄能型缓冲器11c串联固定在液压缓 冲器10c的下部,与图1相同的标号表示相应的部分。在本实施方式中, 在弹簧座17a的上部设有缓冲部件23,以避免在轿厢6或对重7与液压 缓冲器11c冲撞时在金属之间发生冲撞。并且,在蓄能型缓冲器11c的 底部固定有安装台24。由于动作与实施方式1相同,因此省略其说明。 采用这样的结构也能发挥与实施方式1相同的效果。但是,相对于 实施方式1,需要缓冲部件23,该缓冲部件23用于避免在轿厢6或对重 7与液压缓冲器11c冲撞时在金属之间发生冲撞。 实施例3 图5表示本发明的实施方式3。相对于实施方式1,本实施方式在弹 簧座17a上设置有用于将蓄能型缓冲器11a的行程限定呈预定量(例如, 容许行程)的限制件25。与图1相同的标号表示相应的部分。另外,限 制件25形成为圆筒状,并设置成贯穿插入在蓄能型缓冲器11a的外侧。 在电梯运行过程中,在发生某种异常、并且轿厢6或对重7与电梯 用缓冲装置冲撞时,蓄能型缓冲器11a被压缩。蓄能型缓冲器11a能够 压缩整体高度的80%,该压缩量成为容许行程,当压缩到压缩量超过该 容许行程时,蓄能型缓冲器11a有可能损坏。蓄能型缓冲器11a通过改 变形状(例如,长度或直径大小)来设定弹性特性,以便使得相对于根 据电梯的速度规格设定的冲撞能,小于等于容许行程,然而在冲撞能大 于设定的冲撞能的情况下,便会超过容许行程。在该情况下,在本实施 方式中,限制件25会与轿厢6或对重7产生干涉,使得蓄能型缓冲器11a 不会进行大于等于容许行程的压缩。其他动作与实施方式1相同。 如上所述,即使在冲撞能大的情况下,由于通过限制件25来限制行 程,因此蓄能型缓冲器11a不会进行大于等于容许行程的压缩,因而不 会损坏。并且,蓄能型缓冲器11a需要通过改变形状(例如,长度或直 径的大小)来设定弹性特性,以便使得相对于根据电梯的速度规格设定 的冲撞能,小于等于容许行程,然而相对于所有的速度规格,弹性特性 的设定多种多样,因而实际上是比较困难的。即使在该情况下,在本实 施方式中,通过设置限制件25,能够容易地设定蓄能型缓冲器11a的行 程。 另外,在本实施方式中,限制件25形成为圆筒状,但是并不限定于 此,也可以是矩形状、圆柱状等任意形状,并且限制件25也可以设置多 个。另外,限制件25设置成贯穿插入在蓄能型缓冲器11a的外侧,但是 也可以在蓄能型缓冲器11a的内部形成空洞部,将限制件25设置在内部。 实施例4 图6表示本发明的实施方式4。相对于实施方式1,本实施方式具有 能够分离蓄能型缓冲器11a和液压缓冲器10a的结构。在图6中,将安 装板26紧固于蓄能型缓冲器11a的下表面,安装板26通过螺栓27固定 在弹簧座17a上。除此之外,与图1相同的标号表示相应的部分。并且, 动作也与实施方式1的动作相同。 在蓄能型缓冲器11a为例如聚氨酯那样的橡胶体的情况下,由于橡 胶的弹性特性会随着时间的经过而发生变化,因此需要定期更换。在这 种情况下,在本实施方式中,由于采用了能够分离的结构,因此不需要 每次都对液压缓冲器进行更换,而可以只更换蓄能型缓冲器11a,使得更 换费用变得经济。 另外,上述实施方式1至4的蓄能型缓冲器由压缩量为整体高度的 80%的橡胶体构成,但并不限定于此,压缩量也可以是大于等于整体高 度的80%,或者小于等于80%。并且,橡胶体也可以由圆筒状的螺旋弹 簧或者圆锥状的螺旋弹簧构成。特别是,与圆筒状的螺旋弹簧相比,圆 锥状的螺旋弹簧能够降低压缩时的高度。 如上所述,本发明的电梯用缓冲装置适合用作这样的装置:在轿厢 6或对重7下降到超越了最下层时,缓和冲击以使轿厢6或对重7安全停 止。