自动扶梯急停装置的专利技术发展路线分析

周琦

【摘  要】 近年我国自动扶梯伤人事件频繁发生，其中造成事故严重后果的主要原因是并未对扶梯采取紧急制动，由此可见急停装置的重要性，本文通过对CNABS专利数据库和SIPO专利数据库进行数据采集，对用于扶手的急停装置的专利技术路线进行梳理分析。

【关键词】自动扶梯;急停装置;技术路线;

1.自动扶梯急停装置技术概况

1.1自动扶梯急停装置

电梯，是指动力驱动，利用刚性导轨运行的箱体或者沿固定线路运行的梯级（踏步），进行升降或者平行运送人、货物的机电设备。包括人（货）电梯、自动扶梯、自动人行道。随着市场经济的发展，许多公共场所都安装了电梯。自动扶梯以其不间断性和大流量性能，深的商场、机场等人群流量较大用户的青睐。具不完全统计：在电梯事故中坠落，占事故的15%;机械部件间隙产生的挤压，占事故的43%;跌倒，占事故的9%;运行中发生的逆转，占事故的9%;与物体发生碰撞、剪切，占事故的15%。近年来发生过多起小孩子因为大人疏忽而被自动扶梯挤压的事故、事故发生时因为电梯无法判断事故已经发生而继续运行，所以造成了严重的后果。为此，自动扶梯和自动人行道都有红色紧急制动装置，一般在扶梯入口下方侧面。

1.2 自动扶梯急停装置技术分类

自动扶梯急停按钮根据具体安装的位置的为不同可以分为三类：分别是扶手处急停装置、出入口处急停装置、以及多处急停装置;而根据急停装置实际要解决的问题进行划分，则分为两类，第一类为自动扶梯自身内部出现问题，即防逆转、断链式急停装置、第二类外部导致急停，即防异物式急停装置;目前，国内市场上常见的安装急停装置的是出入口式急停装置，这种出入口形式的急停装置已经广泛应用乘客输送设备中，以保证乘客乘坐的安全性，而对于第二种分类划分，其中研究较多的是防异物式急停装置。

2.自动扶梯急停装置专利技术发展路线

自动扶梯急停装置专利技术从上世纪40年代开始发展，不同时期其发展测重的技术角度有所不同。本章节侧重于自动扶梯急停装置的发展路线，并正对每一技术分支的重要专利进行分析，并分析重要专利。

2.1自动扶梯防逆转、断链急停装置技术发展路线

安全是自动扶梯的重中之重，其中在以往的经历中，自动扶梯传动链发生意外，例如断链、逆转等情况，这些都会造成自动扶梯的急停，因此关于自动扶梯防逆转、断链的急停装置是自动扶梯系统中的重要组成部分，其影响着自动扶梯系统的诸多性能，如安全性、美观性、可靠性等。图1为自动扶梯防逆转、断链急停装置技术发展路线图。

最早的关于自动扶梯急停装置系统的专利申请出现于1945年，是由美国提出的，當时仅仅是用按钮连接总控制器而已，当有人按下按钮，就会传送到总控制器，使得其产生急停信号，且该形式持续了较长的时间，直至后来美国奥蒂斯电梯公司提出的关于急停装置的进一步的改进，更兼顾器实用性和可靠性;随着技术的发展，以及自动扶梯领域的不断发展的进步，电梯的结构也在不断完善，当时然势必也会出现不同的各种的问题，其中链条都是有一定的使用寿命德，使用的时间长了，必然会发生各种各样的问题，其中最常见的就是断链和逆转这两种形式，这两种形式都会对影响电梯的运行，造成自动扶梯的急停。

考虑到上述问题的存在，2000年由日本的日立电梯公司提出了较为完备的防逆转、断链急停装置，其采用了连杆式的检测装置来来对链条进行检测，当检测到断链或者逆转信号时，就立即控制自动扶梯急停，但是其缺点也是显而易见的，其结构简单、抗干扰能力差;2001年日立公司紧接着提出了一种新型的防逆转、断链急停装置，其采用了连杆制动抓形式的急停装置，并且在传感器方面进行了改进，而随着科学技术的进一步发展，传感器技术也越来越成熟，检测技术也随之发生着翻天覆地的变化，紧接着，2006年，三菱公司提出了另一种新形式的急停装置，其采用了摆杆触发的形式，这极大地提高了可靠性，但是该种方式相应的带来一些负面问题，例如安装成本较高、容易损坏等，因此，该种形式在自动扶梯急停装置系统中的应用并不是很广泛;随后，随着我国电梯技术的逐渐起步，以及技术的相对成熟，中国专利的数量成一种井喷形式的增长，电梯领域也不例外，其中表现最为突出的，当属长三角地方的企业，这些申请人重点关注了防逆转、断链急停装置，但是其并未提出具有创新的地方，其技术主要构思还是基于日立的技术思路。只是在一些传动构件和传感器上有一些改进，因此从上述发展路线，可以看到：国内申请人从事乘客输送设备的企业，技术构思和国外申请人相似，技术积累较为薄弱，技术研究远不及国外申请人深入，但部分技术方面也存在可观的小改进，值得后续进一步研究。

2.2自动扶梯扶手处急停装置技术发展路线

自动扶梯急停装置的安装形式一直是各大企业厂家研究的重点，从中也产出了较多的专利申请，从1945年自动扶梯急停装置系统的诞生至今，自动扶梯急停装置的安装形式经过半个多世纪的不断地朝向拆装便利、安装稳固、使用方便的方向演化发展，如今技术大体上已经趋近于成熟。图2是自动扶梯急停装置系统安装形式中对于扶手处的急停装置的技术发展路线图。

用于扶手处的自动扶梯急停装置在不同阶段有着不同的结构，总体来说是分为三个阶段进行发展的：早期的自动扶梯结构比较简单，扶手带由驱动轮进行驱动运行，从1945年开始，自动扶梯急停装置系统刚刚出现，那时的自动扶梯急停装置的目的仅仅是为了防止异物进入，保障乘客的安全，安装方式也很简单，仅仅是通过简单的传感部件等固装在扶手盖板的下部，当卡紧异物时就可以触发器其中的传感装置，从而带动急停装置运作，进而保障乘客的安全，但是其安全效果和拆装便利性无疑是不足的。

随着时间的推移，以及自动扶梯领域整体的结构优化的进行，以及日本经济的飞速发展，国外的电梯企业迅速崛起，中期出现了好多外国的申请人，其申请人主要是：株式会社日立、三菱电梯、东芝电梯等，这些申请人技术发展路线十分清晰，其中株式会社日立、以及三菱的表现尤为突出。这两大电梯企业对自动扶梯急停装置的扶手处的安装形式都或多或少地进行了改进，大体上可分为两个改进方向，一种方向是在将设置在扶手带内部的传感装置进行外移，预留出特定的安装空间，将其安置于该空间中;另外一种是将该装置集成于一个盒子中，而该盒子设置于扶手栏板中或者栏板下方。到了后期，研究人员开始追求触感上的舒适化、以及自动的扶梯急停装置的相应速度等问题上的优化，后期的急停装置采用的往往是多个传感器的组合式的结构，基于之前的各阶段的结构，将不同形式的结构进行组合，既能达到良好的结构紧凑的效果，又能减少响应的时间。

正如上面所说的那样，两种不同安装形式的自动扶梯急停装置系统优缺点很明显，且基本上对立;第一种外移方式的自动扶梯急停装置的优点很明显，其不易被认为损坏，节省空间，且装饰效果更好，整体美观，缺点则是拆装不便，维修成本高，而第二种形式的自动扶梯急停装置的优点则为并于拆卸和安装，并且更容易被人员识别和操作，缺点则是与其相对的更易于人为损坏，占用空间大，整体美观效果不如前者。

从自动扶梯急停装置发展至今，扶手位置急停装置的两种安装形式均有较为广泛的应用，但总体上第二种更为广泛些，这是因为急停装置，顾名思义，所要起到的最大的效果就是保障乘客的安全，任何时候安全都是要放在第一位的，因此更容易被发现、更容易被操作往往是各大企业考虑的首要因素，纵观涉及到自动扶梯急停装置的所有的专利申请文献也可以发现，各大企业在“如何使得急停装置更容易被简单快捷的操作”这一点上也投入了很大的研究力度，产生的相关专利申请的数量也是占比例最大的。

通过上述的自动扶梯扶手位置急停装置的技术发展路线的分析，大体上可以看出，具体的自动扶梯扶手位置急停装置的安装形式需要根据自身所需去选择，无论哪种形式的自动扶梯扶手位置急停装置的安装均有其市场需求，关键在于使用时找到相应的侧重点，那就能更好的发挥其作用。

3.结语

自动扶梯的技术现在已经相对成熟，突破性的改进已经非常困难了，在这种情况下，中国需要加快自动扶梯的发展，中国申请人需要投入更多精力在自动扶梯急停装置的研究中，首先跟上国外技术的脚步，然后结合实际面对的问题，寻找突破口，在自动扶梯的研究发展中留下中国的痕迹。