專利名稱：基于凸輪的電梯鋼絲繩制動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電梯鋼絲繩制動器，尤其是一種平時可以與運行制動器(電梯以正常速度運行時適用的制動器)并行動作，而當電梯在停止狀態(tài)因鋼絲繩的打滑(Slip)現(xiàn)象而緩慢下降或者電梯運行速度快于正常速度時，將啟動具有制動片(Brake Lining)的可動板，瞬間夾住電梯的曳引繩并加以鎖定，發(fā)揮出防止電梯下滑或超速現(xiàn)象的輔助制動器功能，進而確保電梯安全運行的電梯鋼絲繩制動器。
背景技術(shù)：
目前已經(jīng)有多個具有上述目的電梯鋼絲繩制動器公開專利。在本申請人擁有專利的第0269685號專利(1999.07.05.公告)中公開了具有一種液壓生成單元并且在收到來自電梯控制單元的信號后啟動具有液壓驅(qū)動襯片(Lining)的移動板，與固定板一起制動電梯鋼絲繩，而可動板的恢復(fù)(解除鋼絲繩的制動狀態(tài))則靠彈簧恢復(fù)力的電梯鋼絲繩制動器。韓國注冊實用新型第20-0213918號(2001.2.15.公開)也公開了和上述專利相似的液壓解鎖式制動器。
然而，前述現(xiàn)有發(fā)明中液壓生成單元的費用較為昂貴，而且可制動電梯鋼絲繩的可動板從開始動作起到完成制動為止的時間過長而不理想，為了克服該缺點而必須安裝蓄壓器。
在本專利的申請日期之前，已經(jīng)公開了一種以凸輪原理取代了具有液壓式可動板的液壓生成單元的電梯鋼絲繩制動器，在本申請人擁有的第0221960號專利(1998.04.30.公開)中，提供了一種利用電動機帶動偏心凸輪旋轉(zhuǎn)，再通過該凸輪的旋轉(zhuǎn)及彈簧力使可動板前進或后退，進而制動電梯鋼絲繩的制動器；韓國公開專利第10-1998-0009086號(1998.4.30.公開)也提供一種基于偏心凸輪的電梯鋼絲繩制動器。
但是這些基于凸輪的現(xiàn)有鋼絲繩制動器由于在電動機軸(包括減速器)和凸輪軸之間沒有離合器之類的動力斷續(xù)裝置，雖然凸輪軸需要快速旋轉(zhuǎn)以啟動可動板，但是與該凸輪軸串列連接的電動機卻阻止凸輪軸的快速旋轉(zhuǎn)，因此無法滿足可動板在200msec內(nèi)快速啟動并夾住鋼絲繩的基本要求。
雖然可以使用電磁離合器等部件解決前述缺點，但是價格高昂的電磁離合器不僅提高生產(chǎn)成本，還會因產(chǎn)品變大而需要解決隨之而來的安裝和維護等問題。
一般來說，在位于機房內(nèi)曳引機的曳引輪5上的鋼絲繩3中，電梯的鋼絲繩制動器如圖22所示安裝在具有轎廂(CAR)1的鋼絲繩側(cè)或者具有對重7的鋼絲繩側(cè)。附圖中的A顯示了本發(fā)明鋼絲繩制動器的安裝狀態(tài)，A’則表示現(xiàn)有鋼絲繩制動器的安裝狀態(tài)，由圖中可知現(xiàn)有鋼絲繩制動器A’可能和曳引輪之間發(fā)生干涉。
如圖23所示，在現(xiàn)有鋼絲繩制動器(專利登記第0221960號和韓國公開專利第1998-0009086號)中，在固定板51的前方安裝凸輪和凸輪軸，在固定板的后方安裝可動板52，而且把位于前述可動板后方以支撐壓縮彈簧的隔板56固定在外殼(Housing)。因此為了把鋼絲繩插入固定板51和可動板52之間的襯片里，不僅需要分解隔板56并清除彈簧，更需要拆除可動板52之類的許多部件，而且由于前述可動板52上安裝了與固定板51前方的凸輪連動的致動桿而需要分解該致動桿，對現(xiàn)場安裝作業(yè)造成莫大的困擾。
另外，夾住鋼絲繩的襯片如圖22所示位于外殼的中間位置時，將如圖22中虛線所示與曳引輪5之間發(fā)生干涉，造成安裝作業(yè)上的諸多困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為提供一種機械式制動方法，平時會使偏心凸輪36旋轉(zhuǎn)一角度而維持壓縮彈簧38的壓縮狀態(tài)(解鎖狀態(tài))，在收到緊急信號時則利用被壓縮的彈簧38的恢復(fù)力使可動板13離開固定板12并使移動板14同時往固定板12移動，進而夾住電梯鋼絲繩。在該過程中，壓縮彈簧38恢復(fù)原位并驅(qū)動凸輪軸35旋轉(zhuǎn)，此時可以阻止凸輪軸35的旋轉(zhuǎn)力傳達到電動機23，因此可以快速啟動可動板并最大限度地縮小制動時間。
本發(fā)明的另一個目的為，提供一種比現(xiàn)有凸輪方式制動器的結(jié)構(gòu)簡單、小型、現(xiàn)場安裝容易的電梯鋼絲繩制動器。
為了實現(xiàn)前述目的，本發(fā)明電梯鋼絲繩制動器包括由電動機23軸帶動的驅(qū)動齒輪27和由前述驅(qū)動齒輪27帶動旋轉(zhuǎn)并驅(qū)使偏心凸輪軸35旋轉(zhuǎn)的被動齒輪29，前述驅(qū)動齒輪或被動齒輪的內(nèi)部具有防逆轉(zhuǎn)單元；由致動器32控制的觸發(fā)桿34；位于偏心凸輪軸35一端的旋轉(zhuǎn)板33，該旋轉(zhuǎn)板33的阻擋塊33a與前述觸發(fā)桿的止擋鎖34a配合；位于前述偏心凸輪軸35上的偏心凸輪36，該偏心凸輪36隨著軸的旋轉(zhuǎn)而把可動板13推向固定板12；根據(jù)前述可動板13的移動量而被壓縮并儲備恢復(fù)力的壓縮彈簧38。
在貫通前述固定板12的軸瓦(Budhing)里面滑動的多個導(dǎo)引軸(15)的一側(cè)尾端安裝可動板13，在另一尾端則安裝具有襯片16b的移動板14。前述彈簧38安裝在前述固定板12和可動板13之間的導(dǎo)引軸15上，當前述可動板13往固定板12前進時成為壓縮狀態(tài)，當促使前述可動板13前進的力量被解除時產(chǎn)生巨大的恢復(fù)力，進而使可動板離開固定板12。
如圖23所示，現(xiàn)有鋼絲繩制動器中可支撐可動板2后方壓縮彈簧的隔板56被固定在外殼，因此為了把鋼絲繩插入固定板51和可動板52之間的襯片里，不僅需要分解隔板56并清除彈簧，更需要拆除可動板52之類的許多部件，對現(xiàn)場安裝作業(yè)造成莫大的困擾。而且，當夾住鋼絲繩的襯片位于外殼的中間位置時，將如圖22中虛線所示與曳引輪5之間發(fā)生干涉，造成安裝作業(yè)上的諸多困難。
然而，本發(fā)明鋼絲繩制動器包括了具有橫向固定的固定板12并形成類似“H”形框架的外殼11，前述固定板12的兩側(cè)分別具有可動板13和移動板14，軸瓦貫通前述固定板，該軸瓦里有導(dǎo)引軸15插入并可以滑動，該導(dǎo)引軸15的兩端以螺栓緊固著前述可動板13和移動板14。根據(jù)前述結(jié)構(gòu)，可以把襯片盡量靠向外殼后方設(shè)計。
在把具有前述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明鋼絲繩制動器安裝到電梯鋼絲繩上時，首先，解開緊固著移動板14的螺栓，只拆開移動板14后插入鋼絲繩，然后緊固移動板14即可完成安裝作業(yè)。不僅可以盡量減少與曳引輪5之間的干涉，還最大限度地發(fā)揮了現(xiàn)場安裝作業(yè)的實用性。


圖1是本發(fā)明第一實施例的制動器概略分解斜視圖。
圖2是本發(fā)明第一實施例的制動器沒有動作時的正常運行狀態(tài)平面圖。
圖3是本發(fā)明第一實施例的制動器動作時的鋼絲繩制動狀態(tài)平面圖。
圖4是本發(fā)明中防逆轉(zhuǎn)單元的一實施例中棘輪式單向離合器剖面圖。
圖5是本發(fā)明中防逆轉(zhuǎn)單元的另一實施例中滾柱式單向離合器剖面圖。
圖6是本發(fā)明中防逆轉(zhuǎn)單元的另一實施例中偏心球式單向離合器剖面圖。
圖7是本發(fā)明中偏心凸輪的上止點、位于旋轉(zhuǎn)板33外柱面的阻擋塊33a以及觸發(fā)桿34之間的相對位置圖。
圖8是本發(fā)明中凸輪軸35的阻擋塊33a和偏心凸輪36的上止點之間的相對位置剖面圖。
圖9是基于致動器的觸發(fā)桿實施例的說明圖。
圖10是基于致動器的觸發(fā)桿的另一實施例的說明圖。
圖11(a)和圖11(b)是基于致動器的觸發(fā)桿的另一實施例的說明圖。圖11(a)表示觸發(fā)桿阻止凸輪軸旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，圖11(b)表示凸輪軸可以自由旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
圖12是旋轉(zhuǎn)板33的阻擋塊33a位置和檢測凸輪軸35旋轉(zhuǎn)位置的檢測(Sensing)單元30之間的相對位置說明圖。
圖13是本發(fā)明第一實施例的修改例(example)平面說明圖，在可動板13和固定板12之間增加了輔助壓縮彈簧38a。
圖14是本發(fā)明第一實施例的另一修改例斜視說明圖，在驅(qū)動齒輪27和被動齒輪29之間增加了惰輪28。
圖15是圖14的A-A線剖面圖，圖中顯示了圖14所示傳動單元和防逆轉(zhuǎn)單元。
圖16、圖17及圖18是圖14所示實施例的各種防逆轉(zhuǎn)單元的剖面圖。
圖19是本發(fā)明第二實施例的制動器的概略分解圖。
圖20是本發(fā)明第二實施例的制動器沒有動作時的正常運行狀態(tài)平面圖。
圖21是本發(fā)明第二實施例的制動器動作時的鋼絲繩制動狀態(tài)平面圖。
圖22是鋼絲繩制動器的安裝位置說明圖。
圖23是現(xiàn)有凸輪式鋼絲繩制動器的鎖定單元平面圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明。
圖1是本發(fā)明第一實施例的電梯鋼絲繩制動器斜視圖，圖2和圖3是其平面圖。下面結(jié)合前述附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)進一步說明。
外殼中的左、右板11位于固定板12兩端并與固定板12垂直形成一體，進而形成類似“H”形的框架。
導(dǎo)引軸15貫通前述固定板并可以進行滑動運動；可動板13和移動板14分別固定在前述導(dǎo)引軸15的兩端；鎖定單元在位于前述固定板12和可動板13之間的導(dǎo)引軸15上套上壓縮彈簧38，當可動板13往固定板12移動時儲積壓縮力。
凸輪軸35作為驅(qū)動前述可動板13的致動單元，備有偏心凸輪36并安裝在外殼11的左、右板之間；驅(qū)動單元(電動機)23驅(qū)動前述凸輪軸35進行旋轉(zhuǎn)運動；傳動單元把前述驅(qū)動單元的旋轉(zhuǎn)力傳到前述凸輪軸35；防逆轉(zhuǎn)單元可以把前述驅(qū)動單元的旋轉(zhuǎn)力傳到前述凸輪軸35，卻阻止前述凸輪軸35上的旋轉(zhuǎn)力傳到前述驅(qū)動單元。
為了使本發(fā)明的傳動單元不僅可以降低電動機的旋轉(zhuǎn)速度，還可以獲得較大的轉(zhuǎn)矩，可以把減速器23a接到傳動單元上，或者把驅(qū)動齒輪27和被動齒輪29的齒輪比設(shè)置為適當值也可以實現(xiàn)前述目的。作為驅(qū)動齒輪27和被動齒輪29的齒輪比調(diào)節(jié)方法之一，在前述驅(qū)動齒輪27和被動齒輪29之間安裝惰輪28即可得到更高的減速比。圖14是使用惰輪的第一實施例的修改例，圖15是圖14的A-A線剖面圖，圖中顯示了圖14所示傳動單元和防逆轉(zhuǎn)單元。
雖然構(gòu)成本發(fā)明的一切單元都是重要的，但是其中最重要的單元是防逆轉(zhuǎn)單元。前述防逆轉(zhuǎn)單元被安裝在驅(qū)動齒輪27或被動齒輪29的內(nèi)部，當通過上止點后的壓縮彈簧38恢復(fù)力施加到凸輪軸35而生成旋轉(zhuǎn)力時，該防逆轉(zhuǎn)單元將阻止該旋轉(zhuǎn)力被傳到驅(qū)動單元。圖4、圖5及圖6顯示了凸輪軸35逆時針旋轉(zhuǎn)時的情形。圖1是鋼絲繩制動器實施例剖面圖，在驅(qū)動齒輪27的內(nèi)部安裝了防逆轉(zhuǎn)單元。圖4所示的棘輪式單向離合器，在與電動機軸成為一體的旋轉(zhuǎn)體27a上形成棘輪槽，并且在驅(qū)動齒輪27內(nèi)徑的對應(yīng)位置形成棘輪止擋槽并與棘輪槽組裝在一起。它可以把電動機軸的順時針方向旋轉(zhuǎn)力傳到驅(qū)動齒輪27，可是當驅(qū)動齒輪27上發(fā)生了大于電動機旋轉(zhuǎn)速度的順時針方向旋轉(zhuǎn)力時，卻不能把該旋轉(zhuǎn)力傳到電動機軸。
圖5是防逆轉(zhuǎn)單元的另一實施例中滾柱式凸輪離合器。圖5中符號26a表示和電動機軸成為一體并順時針旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體27a的外柱面上的齒(tooth)；符號26c表示在前述旋轉(zhuǎn)體27a和驅(qū)動齒輪27的內(nèi)徑之間進行滾動運動的滾柱。
圖6是防逆轉(zhuǎn)單元的另一實施例中的偏心球式凸輪離合器。圖6中符號26d表示在前述旋轉(zhuǎn)體27a和驅(qū)動齒輪27的內(nèi)徑之間進行滾動運動的偏心球。如附圖所示，該偏心球26d的曲率半徑在一部分區(qū)段呈線性增加。
前述防逆轉(zhuǎn)單元屬于機械領(lǐng)域里廣泛使用的單向離合器，即使省略了對具體結(jié)構(gòu)的說明，只要是從事本行業(yè)的一般技術(shù)人員應(yīng)當足以了解。
圖7是凸輪軸35上的偏心凸輪36對可動板13的推動量最大時的狀態(tài)(即，偏心凸輪的上止點與可動板13接觸的狀態(tài))。在該狀態(tài)下，壓縮彈簧38達到最大壓縮狀態(tài)。圖2是該狀態(tài)的平面圖。
當驅(qū)動單元的旋轉(zhuǎn)力傳到凸輪軸35時將超越該狀態(tài)，超過偏心凸輪36的上止點時，壓縮彈簧38的恢復(fù)力將驅(qū)使可動板13離開固定板12，該恢復(fù)力也將驅(qū)使凸輪軸以很快的速度往逆時針方向旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明電梯鋼絲繩制動器就在此時中止旋轉(zhuǎn)動作并強制維持其狀態(tài)，當發(fā)生緊急狀況時夾住電梯鋼絲繩，這是本發(fā)明的基本功能。因此，偏心凸輪的上止點和位于旋轉(zhuǎn)板33外柱面的阻擋塊33a之間的相對位置是本發(fā)明的主要特征之一。
如圖8所示，本發(fā)明中位于前述旋轉(zhuǎn)板33外柱面上的阻擋塊33a，應(yīng)該位于凸輪軸35偏心凸輪36的上止點(top dead center)隨后的位置(以凸輪軸35的旋轉(zhuǎn)中心為基準時，旋轉(zhuǎn)板33的阻擋塊33a在前述偏心凸輪的上止點位置往凸輪軸的旋轉(zhuǎn)方向再旋轉(zhuǎn)約0.2～15°，0.2°≤α≤15°)。但是，前述阻擋塊的位置(角度)將根據(jù)觸發(fā)桿34結(jié)構(gòu)和鉸點P位置等因素而不同，在某些情況下，20°～35°的位置較好。
以凸輪軸的中心為基準，在偏心凸輪36通過上止點之前，壓縮彈簧38對于凸輪軸35的旋轉(zhuǎn)是一種阻止力量，然而當偏心凸輪36通過上止點之后，彈簧38的恢復(fù)力卻促使凸輪軸35加速旋轉(zhuǎn)。此時(通過上止點之后)需要把觸發(fā)桿34的止擋鎖34a掛到旋轉(zhuǎn)板33的阻擋塊33a上才能以最小的力量阻止凸輪軸35的旋轉(zhuǎn)動作，偏心凸輪的上止點位置和阻擋塊33a的相對位置是非常重要的因素。
下面說明本發(fā)明的觸發(fā)裝置。
前述旋轉(zhuǎn)板的阻擋塊33a將阻擋觸發(fā)桿34，前述觸發(fā)桿34的一尾端具有止擋鎖34a，另一尾端則連接可以驅(qū)動觸發(fā)桿的致動器32，在中間位置利用鉸鏈P固定并安裝到外殼上。前述致動器32固定于前述外殼，并且使觸發(fā)桿34以鉸鏈為中心在一定的角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
圖9、圖10及圖11顯示了本發(fā)明中觸發(fā)桿的各種實施例。前述致動器32采取可使前述觸發(fā)桿34動作的電磁(solenoid)式，根據(jù)柱桿的前進后退運動而以鉸鏈P為中心進行旋轉(zhuǎn)運動的觸發(fā)桿34將鎖定前述旋轉(zhuǎn)板33的旋轉(zhuǎn)運動或解除鎖定狀態(tài)。也就是說，電梯正常運行時，電磁鐵促使柱桿32a把觸發(fā)桿34往前推，收到緊急信號時(或者關(guān)閉電源時)則中止電磁閥的電磁鐵而使柱桿32a后退。(可以根據(jù)觸發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)類型而使用柱桿在電磁鐵中止時前進的電磁閥。)為了盡量降低和前述旋轉(zhuǎn)板阻擋塊33a之間的接觸摩擦力，可以在前述止擋鎖34a額外增加旋轉(zhuǎn)滾輪34b。
在圖9的實施例中，把觸發(fā)桿34彎折，以便以較小的力即可驅(qū)動觸發(fā)桿34。在圖10的實施例中采取直線連桿型，以中間的鉸點P為中心，受電磁閥驅(qū)動而使止擋鎖34a運動。圖9和圖10所示的觸發(fā)桿實施例是以凸輪軸35(即，旋轉(zhuǎn)板33)逆時針旋轉(zhuǎn)作為前提進行說明的。
圖11(a)和圖11(b)是本發(fā)明的觸發(fā)桿的另一實施例，把分別具有鉸點P2、P3的兩個連桿34、31加以組合后，通過致動器32的動作而使止擋鎖34a被旋轉(zhuǎn)板33的阻擋塊33a阻擋。第二連桿31為了與第一連桿34維持柔和接觸而在其尾端安裝了滾輪31a。圖11(a)和圖11(b)所示的實施例是以凸輪軸35(即，旋轉(zhuǎn)板33)順時針方向旋轉(zhuǎn)作為前提進行說明的。
圖12是以前述圖11(a)和圖11(b)所示的觸發(fā)桿實施例為基礎(chǔ)而準確測知旋轉(zhuǎn)板(即，凸輪軸)旋轉(zhuǎn)位置的傳感單元的結(jié)構(gòu)說明圖。根據(jù)圖12所示，具有突塊的位置量測用圓板33b與旋轉(zhuǎn)板33及凸輪軸35成為一體，當傳感器30上的突出開關(guān)30a到達前述突塊的位置時，遮蔽電動機的動力并同時啟動致動器，使觸發(fā)桿被旋轉(zhuǎn)板上的阻擋塊33a阻擋。此時，前述位置量測用圓板33b上的突塊33c到達前述開關(guān)30a后，應(yīng)該使前述觸發(fā)桿34的止擋鎖34a立即被前述阻擋塊33a阻擋。
下面針對具有前述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明第一實施例電梯鋼絲繩制動器的作用關(guān)系進一步說明。
圖3是偏心凸輪36沒有推向可動板13時的狀態(tài)，彈簧38驅(qū)使可動板13移向前方(安裝了電動機的一側(cè))，被多個導(dǎo)引軸15緊固而與前述可動板13結(jié)合為一體的移動板14的襯片16b移向固定板12的襯片16a并緊密結(jié)合，進而夾住鋼絲繩。這是本發(fā)明制動器的啟動狀態(tài)。
為了解除緊急制動狀態(tài)并回到電梯正常運行狀態(tài)，首先需要驅(qū)動電動機23并通過驅(qū)動齒輪27和被動齒輪29帶動凸輪軸35旋轉(zhuǎn)。
此時，如果電動機軸被設(shè)定為順時針旋轉(zhuǎn)并把防逆轉(zhuǎn)單元置于驅(qū)動齒輪27內(nèi)部，則本發(fā)明防逆轉(zhuǎn)單元結(jié)構(gòu)應(yīng)避免如圖4、圖5及圖6中由凸輪軸把旋轉(zhuǎn)力傳到電動機軸上的安裝方式。
如果本發(fā)明的防逆轉(zhuǎn)單元置于被動齒輪29內(nèi)部，前述防逆轉(zhuǎn)單元的安裝方向應(yīng)如圖16、圖17及圖18所示(圖4、圖5及圖6的相反(reverse)方向)。圖16、圖17及圖18是圖15的B-B線剖面圖，顯示了在驅(qū)動齒輪27和被動齒輪29之間加入惰輪28時的防逆轉(zhuǎn)單元的安裝方向。在只由驅(qū)動齒輪和被動齒輪組成的傳動單元中，被動齒輪29的內(nèi)部安裝防逆轉(zhuǎn)單元時的方向就是其安裝方向。如圖15所示，前述惰輪28是由具有同心軸且直徑不同的兩個齒輪28a、28b組成，在前述兩個齒輪之間安裝前述防逆轉(zhuǎn)單元26。
電動機的旋轉(zhuǎn)力通過減速器轉(zhuǎn)換成低速的大旋轉(zhuǎn)力，然后通過具有前述結(jié)構(gòu)的棘輪26b帶動驅(qū)動齒輪27旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)運動使被動齒輪29和凸輪軸35逆時針旋轉(zhuǎn)，偏心凸輪36旋轉(zhuǎn)后，偏心凸輪35的曲面將逐漸推開可動板13并壓向彈簧38，可動板13則一邊壓向彈簧38一邊往固定板12移動。此時，移動板14也受導(dǎo)引軸15影響而與前述可動板13成為一體，前述移動板14往后移動使夾住鋼絲繩的襯片16a、16b間隙擴大，進而使電梯可以正常運行。在該過程中，致動器32一直推著柱桿(Plunger)32a，因此位于觸發(fā)桿34止擋鎖34a前端的滾輪34b緊靠著旋轉(zhuǎn)板33的圓柱面，沿著圓柱面進行滾動運動。
電動機繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，與前述可動板13接觸的偏心凸輪36將到達該曲面的上止點，在超越該上止點時，偏心凸輪36受到已被壓縮的前述彈簧38的恢復(fù)力作用而開始承受旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，因此將不受電動機驅(qū)動與否的影響而繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。此時電動機將收到位置檢測傳感器30的信號而停止旋轉(zhuǎn)，當凸輪軸不顧電動機停止旋轉(zhuǎn)而要繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，觸發(fā)桿34的止擋鎖34a將被位于凸輪軸一側(cè)的旋轉(zhuǎn)板33上的阻擋塊33a擋住。在觸發(fā)桿34的止擋鎖34a被旋轉(zhuǎn)板33的阻擋塊33a擋住，使凸輪軸35的旋轉(zhuǎn)板33無法繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，電梯開始正常運行，同時準備隨時接收電梯緊急停止信號。圖2是處于該狀態(tài)時的鋼絲繩制動器的平面圖。
如圖8所示，旋轉(zhuǎn)板的阻擋塊33a位于偏心凸輪36的上止點隨后的位置，因此當靠在可動板13的偏心凸輪36通過上止點時，緊靠在旋轉(zhuǎn)板33的圓柱面而進行細微滾動運動的觸發(fā)桿34的止擋鎖34a將被阻擋塊33a擋住，進而阻止凸輪軸35的旋轉(zhuǎn)運動(抑制壓縮彈簧38的恢復(fù)力)。關(guān)于前述偏心凸輪36的位置或凸輪軸35的位置信號(即，表示偏心凸輪上止點隨后位置的信號)是從檢測凸輪軸旋轉(zhuǎn)位置的傳感器30獲得。圖11(a)和圖11(b)顯示了檢測旋轉(zhuǎn)位置的妥當實施例。
經(jīng)過了前述的一系列過程后，本發(fā)明電梯鋼絲繩制動器將完全回到正常運行狀態(tài)，并處于等待緊急動作信號的狀態(tài)。
阻擋旋轉(zhuǎn)板33旋轉(zhuǎn)運動的前述止擋鎖34a需要承受已被壓縮的彈簧的恢復(fù)力，其設(shè)計剛性應(yīng)該足夠大。把位于凸輪軸一端的旋轉(zhuǎn)板33的直徑加以增大，也可以降低施加在止擋鎖34a和阻擋塊33a上的負荷。
在回到前述正常運行狀態(tài)的過程中，如果前述觸發(fā)桿34無法在偏心凸輪36通過上止點時中止旋轉(zhuǎn)板33的旋轉(zhuǎn)運動，已壓縮的前述彈簧38的恢復(fù)力將驅(qū)使偏心凸輪旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩推動凸輪軸進行旋轉(zhuǎn)運動，前述凸輪軸的旋轉(zhuǎn)運動將曳引電動機的旋轉(zhuǎn)運動，因此使可動板13和移動板14移向前方，進而發(fā)生兩個襯片16a、16b重新夾住鋼絲繩的問題。在本發(fā)明中，旋轉(zhuǎn)板的阻擋塊33a位置和觸發(fā)桿34的動作是非常重要的組成部分。
在偏心凸輪36通過上止點時，為了使已被壓縮的彈簧快速恢復(fù)，最好使偏心凸輪36在上止點之后曲率半徑急劇減少。橢圓形凸輪或原形凸輪可以應(yīng)用在本發(fā)明的實施例中。如圖7和圖8所示，不是對稱型橢圓凸輪或圓形凸輪，而是非對稱型凸輪時，應(yīng)根據(jù)凸輪軸的旋轉(zhuǎn)方向而把偏心凸輪的形狀反過來安裝。
和前述止擋鎖34a的滾輪34b一樣，在與偏心凸輪接觸的可動板摩擦面上應(yīng)該插入滾輪37以盡量降低與偏心凸輪36之間的接觸摩擦力。也可以在可動板13上形成滾輪插槽后安裝滾輪37，也可以如圖7所示在可動板上安裝托架37b，然后在該托架上安裝滾輪。
下面說明本發(fā)明在收到緊急信號后啟動制動器的過程。
本發(fā)明制動器收到來自電梯控制器的緊急制動信號后(或者電源被關(guān)閉后)，致動器32將以鉸點P為中心驅(qū)動觸發(fā)桿34旋轉(zhuǎn)，使止擋鎖34a脫離旋轉(zhuǎn)板33的阻擋塊33a。前述止擋鎖34a被釋放后，旋轉(zhuǎn)板33一體型凸輪軸35將被前述壓縮彈簧38的恢復(fù)力驅(qū)動而逆時針方向旋轉(zhuǎn)，可動板13和移動板14則被彈簧38恢復(fù)力驅(qū)動而移動到固定板12的前方，兩個襯片16a、16b成為緊密結(jié)合狀態(tài)而快速制動鋼絲繩。圖3是本發(fā)明鋼絲繩制動器動作時的制動狀態(tài)平面圖。
前述兩個襯片16a、16b緊密結(jié)合的速度，也就是說移動板14往固定板12移動的速度和結(jié)合力將根據(jù)導(dǎo)引軸15上的壓縮彈簧38的壓縮力而不同。因此可以通過修改前述彈簧的彈簧常數(shù)的方式調(diào)節(jié)襯片的制動力。
如圖13所示，為了增加兩個襯片16a、16b的結(jié)合速度，本發(fā)明的第一實施例的修改例在可動板13和固定板12之間安裝了輔助壓縮彈簧38a，如此即可加強導(dǎo)引軸15上的彈簧38壓縮力。
現(xiàn)有技術(shù)呈明顯對比的是，為了阻止凸輪軸35的旋轉(zhuǎn)力在解除觸發(fā)桿時通過傳動單元而傳到電動機，本發(fā)明在傳動單元的內(nèi)部安裝了防逆轉(zhuǎn)單元。也就是說，當本發(fā)明中的凸輪軸35逆時針旋轉(zhuǎn)時，被動齒輪29也會逆時針旋轉(zhuǎn)，與它嚙合的驅(qū)動齒輪27則順時針旋轉(zhuǎn)。但是，如圖4、圖5及圖6所示，本發(fā)明制動器中的防逆轉(zhuǎn)單元可以阻止驅(qū)動齒輪27的旋轉(zhuǎn)力傳到與電動機軸結(jié)合成一體的旋轉(zhuǎn)體27a，只使驅(qū)動齒輪27空轉(zhuǎn)而不把旋轉(zhuǎn)力傳到電動機軸。如果電動機軸和凸輪軸之間只通過傳動單元連接時，電動機將對凸輪軸的旋轉(zhuǎn)造成阻力，使已壓縮的彈簧的恢復(fù)速度減慢，結(jié)果會延長襯片16a、16b的制動時間。但是，由于本發(fā)明把防逆轉(zhuǎn)單元安裝在傳動單元的內(nèi)部，不僅可以防止電動機受損，還可以盡量縮小襯片16a、16b的制動時間。
與此相反的是，在基于偏心凸輪的現(xiàn)有鋼絲繩制動器(專利注冊第0221960號和韓國公開專利第1998-0009086號)中，當彈簧施加在偏心凸輪軸上的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩驅(qū)使凸輪軸進行旋轉(zhuǎn)運動時，其旋轉(zhuǎn)力將被傳到電動機，進而在鋼絲繩制動過程中形成不利因素。
下面說明本發(fā)明的第二實施例。
本發(fā)明的第二實施例可以加大壓縮彈簧38的恢復(fù)力，其特征為在可動板13上形成了多個彈簧殼(Pocket)13a。在前述的第一實施例中，可動板13采取平板形狀，但是本發(fā)明的第二實施例如圖19所示在可動板13上形成了可以容納壓縮彈簧38和輔助壓縮彈簧38a的彈簧殼，這一點與第一實施例不同。彈簧殼13a朝固定板的一端是開放(open)的，另一端則是向內(nèi)凹陷的模樣，前述彈簧殼13a里的壓縮彈簧38、38a將對前述彈簧殼的底部(bottom)和固定板12之間施加壓縮力。
作為輔助工具，可以在彈簧殼外部安裝加強板(strengtheningplate)13b以防止可動板13產(chǎn)生變形。安裝該加強板13b時，為了防止偏心凸輪36和加強板之間發(fā)生干涉，需要加工回避槽(shunninghole)13c。
圖20是凸輪軸35上的偏心凸輪36對可動板13的推動量最大時的狀態(tài)(即，偏心凸輪的上止點與可動板13接觸的狀態(tài))。圖21是可動板13受到彈簧38力作用而被推到固定板12另一側(cè)的狀態(tài)，為了防止偏心凸輪36和加強板之間發(fā)生干涉而加工了回避槽。
在本發(fā)明的第一實施例中，驅(qū)動單元(電動機)位于制動襯片的另一端；在本發(fā)明的第二實施例中，在外殼11和固定板12的上面水平安裝了板11a，再于其上面安裝了驅(qū)動單元23。把驅(qū)動單元安裝在外殼的上面時，組裝后的整體形狀較便于安裝，也可以在安裝空間狹小的現(xiàn)場輕易地進行安裝作業(yè)。
本發(fā)明雖然只針對第一實施例和第二實施例進行了詳細說明，但是在本發(fā)明的技術(shù)思想范疇內(nèi)，可以出現(xiàn)各種變形及修改，這在同一行業(yè)人士來說是非常明顯的，因此該變形及修改屬于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍是理所當然的。
權(quán)利要求
1.一種電梯鋼絲繩制動器，該制動器包括了把外殼上的電動機(23)生成的旋轉(zhuǎn)力傳到鎖定單元的傳動單元；利用傳動單元傳來的動力而制動鋼絲繩或解除制動狀態(tài)的制動單元；由固定在外殼的固定板(12)和可動板(13)組成的鎖定單元，該電梯鋼絲繩制動器從電梯控制器接收信號后，將制動機房內(nèi)曳引機的引輪上的鋼絲繩，其特征在于前述傳動單元包括電動機(23)、通過減速器(23a)驅(qū)動的驅(qū)動齒輪(27)、由前述驅(qū)動齒輪(27)帶動旋轉(zhuǎn)并驅(qū)動偏心凸輪軸(35)旋轉(zhuǎn)的被動齒輪(29)，前述驅(qū)動齒輪的內(nèi)部安裝了可以阻止凸輪軸生成的旋轉(zhuǎn)力傳到電動機軸的防逆轉(zhuǎn)單元；前述鎖定單元包括了貫通外殼上的固定板(12)且可以進行滑動運動的導(dǎo)引軸(15)、分別固定在前述導(dǎo)引軸(15)兩尾端的可動板(13)和移動板(14)、在前述固定板(12)和可動板(13)之間的導(dǎo)引軸(15)套上壓縮彈簧(38)，可以在可動板(13)移向固定板(12)時儲積壓縮力；前述制動單元包括了由致動器(32)啟動的觸發(fā)桿(34)、位于偏心凸輪軸(35)一端，具有可以阻擋前述觸發(fā)桿(34)止擋鎖(34a)的阻擋塊(33a)的旋轉(zhuǎn)板(33)、位于前述偏心凸輪軸并隨著軸的旋轉(zhuǎn)而推動可動板(13)的偏心凸輪(36)、根據(jù)前述可動板(13)的移動量而被壓縮并儲積恢復(fù)力的彈簧(38)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯鋼絲繩制動器，其特征在于前述可動板(13)具有可以容納壓縮彈簧(38)和輔助壓縮彈簧(38a)的彈簧殼，前述彈簧殼(13a)朝固定板的一端是開放的，另一端則是向內(nèi)凹陷的模樣，前述彈簧殼(13a)里的壓縮彈簧(38)(38a)將對前述彈簧殼的底部和固定板(12)之間施加壓縮力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電梯鋼絲繩制動器，其特征在于以凸輪軸(35)的旋轉(zhuǎn)中心為基準時，前述旋轉(zhuǎn)板(33)的阻擋塊(33a)在前述偏心凸輪的上止點位置往凸輪軸的旋轉(zhuǎn)方向再旋轉(zhuǎn)約0.2～15°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電梯鋼絲繩制動器，其特征在于關(guān)于前述偏心凸輪(36)的位置或凸輪軸(35)的位置信號是從傳感器(30)獲得的，該信號是表示偏心凸輪(36)是否到達了上止點位置的檢測信號，該傳感器(30)可以檢測與凸輪軸成為一體的旋轉(zhuǎn)板(33)的旋轉(zhuǎn)位置，并以此控制前述電動機(23)和致動器(32)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電梯鋼絲繩制動器，其特征在于為了盡量降低與前述旋轉(zhuǎn)板的阻擋塊(33a)之間的接觸摩擦，在前述觸發(fā)桿(34)的止擋鎖(34a)安裝旋轉(zhuǎn)滾輪(34b)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電梯鋼絲繩制動器，其特征在于為了盡量降低與偏心凸輪(36)之間的接觸摩擦，在前述可動板(13)的接觸面安裝滾輪(37)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電梯鋼絲繩制動器，其特征在于前述防逆轉(zhuǎn)單元在與電動機軸成為一體的旋轉(zhuǎn)體(27a)上形成棘輪(26b)槽，并且在驅(qū)動齒輪(27)內(nèi)徑的對應(yīng)位置形成棘輪(26b)止擋槽，由前述棘輪(26b)插入前述棘輪槽而形成棘輪式單向離合器，在通過上止點時及其后，壓縮彈簧(38)恢復(fù)力被施加到凸輪軸(35)并生成凸輪軸旋轉(zhuǎn)力，而前述防逆轉(zhuǎn)單元可以阻止該旋轉(zhuǎn)力被傳到電動機軸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電梯鋼絲繩制動器，其特征在于前述防逆轉(zhuǎn)單元是滾柱式單向離合器，包括了位于和電動機軸成為一體并順時針旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體(27a)的外柱面上的齒，插入前述齒之間的槽并且在前述旋轉(zhuǎn)體(27a)和驅(qū)動齒輪(27)的內(nèi)徑之間進行滾動運動的滾柱(26c)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電梯鋼絲繩制動器，其特征在于前述防逆轉(zhuǎn)單元是偏心球式單向離合器，曲率半徑在一部分區(qū)段呈線性增加的大偏心球(26d)在旋轉(zhuǎn)體(27a)和驅(qū)動齒輪(27)的內(nèi)徑之間進行滾動運動。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電梯鋼絲繩制動器，其特征在于在驅(qū)動齒輪(27)和被動齒輪(29)之間安裝惰輪(28)，在該惰輪的內(nèi)部安裝前述防逆轉(zhuǎn)單元。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電梯鋼絲繩制動器，其特征在于在前述彈簧殼的外部安裝了可以防止前述可動板(13)變形的加強板(13b)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電梯鋼絲繩制動器，其特征在于為了防止與偏心凸輪(36)之間發(fā)生干涉，在前述加強板(13b)上加工了回避槽(13c)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用凸輪驅(qū)使襯片夾住電梯用鋼絲繩的電梯鋼絲繩制動器。當凸輪軸(35)上的偏心凸輪(36)旋轉(zhuǎn)通過上止點時，觸發(fā)桿(34)將阻止凸輪軸的旋轉(zhuǎn)并處于等待緊急制動信號的狀態(tài)(即，正常運行狀態(tài))，發(fā)生緊急狀況時，致動器(32)將釋放觸發(fā)桿并使壓縮彈簧(38)恢復(fù)原形，移動板將與固定板緊密結(jié)合而夾住電梯鋼絲繩。此時，在驅(qū)動齒輪或被動齒輪的內(nèi)部安裝防逆轉(zhuǎn)單元，即可防止偏心凸輪生成的旋轉(zhuǎn)力傳到電動機。本發(fā)明電梯鋼絲繩制動器在襯片根據(jù)壓縮彈簧的恢復(fù)力而制動鋼絲繩時，可以防止凸輪軸的旋轉(zhuǎn)力傳到電動機，因此可以盡量減少制動時間并延長電動機的使用壽命，使固定板和可動板的結(jié)構(gòu)趨于簡單，可以在現(xiàn)場輕易地完成安裝作業(yè)。
文檔編號B66B11/08GK1906111SQ200580000028
公開日2007年1月31日 申請日期2005年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月20日
發(fā)明者余時洛 申請人:起產(chǎn)情報System(株)