JP2000247559A - エレベータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 巻上機を昇降路下部に設置した場合でも、高
速低トルク形の電動機を使用でき、かつ巻上機をコンパ
クト化できるエレベータ装置を提供する。 【解決手段】 乗りかご１にはワイヤーロープ２ａ，２
ｂの一端側が結合され、ワイヤーロープ２ａはプーリ３
ａ，４ａ，４ｂを介してトラクションシーブ５に、ワイ
ヤーロープ２ｂはプーリ３ｂを介してトラクションシー
ブ５にそれぞれ巻き掛けられている。そしてワイヤーロ
ープ２ａ，２ｂは１組にまとめられプーリ６を介して、
他端側がカウンターウエイト７に結合されている。ま
た、トラクションシーブ５を駆動する電動機８や歯車減
速機９は昇降路の下部に設置されている。歯車減速機９
の内部には、高速段側にはすば歯車装置からなる歯車減
速機構が、低速段側に遊星歯車装置からなる歯車減速機
構がそれぞれ設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエレベータ装置に係
り、特に、屋上に機械室を持たないロープ式のエレベー
タ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のエレベータ装置においては、一般
に、巻上機を格納するための機械室が建物の屋上に設け
られている。このいわゆる屋上機械室は、屋上に突出し
て設けられるため建物周辺の日照条件を悪化させ、ま
た、建物に対しても、乗りかごやカウンターウェイトの
重量を受け持つための特別な構造が必要となり、建物設
計上の制約、およびエレベータ装置全体のコスト増を招
いていた。

【０００３】屋上機械室をなくすための方策として、巻
上機を昇降路の下部に設置したエレベータ装置が提案さ
れている（例えば特許第２５９３２８９号）。このエレ
ベータ装置では、乗りかごと昇降路との間の空きスペー
スに巻上機が設置されており、巻上機としては、永久磁
石を使用した薄形電動機による直動巻上機が使用されて
いる。

【０００４】しかし、このような巻上機においては、電
動機によりトラクションシーブを直接駆動するため、低
速大トルク形の電動機となり、電動機直径の増大、ブレ
ーキ容量の増大といった問題が生じる。また、大きなト
ルクを発生させるためには、高価な磁性材料を多用しな
ければならず、電動機が高価なものとなるという問題も
ある。

【０００５】そこで、例えば電動機とトラクションシー
ブとの間に歯車減速機を設け、高速低トルク形の電動機
を使用できるようにする方法が考えられている。この場
合、歯車減速機としては、エレベータ装置に一般的に使
用されている、ウォームギヤを用いた１段減速の歯車減
速機や、はすば歯車を用いた２段減速の歯車減速機を用
いることができる。そして、電動機を十分安価に構成す
るためには、電動機の回転速度を毎分１５００回転程度
にまで高くする必要があり、この場合に要求される減速
比は３０〜４０となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、市販の安価
な電動機は軸方向寸法が直径より大きいのが普通である
から、このような電動機を巻上機と共に乗りかごと昇降
路との間の狭い空きスペースに設置するのは困難で、昇
降路の下部に設置しなければならない。この場合、昇降
路下部には、乗りかご用のバッファ等が設置されてお
り、かつ、最下階から下への昇降路の掘り下げ深さはで
きるだけ浅くしたいため、巻上機は、横幅方向及び高さ
方向の寸法を特に小さくする必要がある。

【０００７】しかしながら、ウォームギヤを用いた上記
歯車減速機では、トラクションシーブと同軸上のウォー
ムホイールの上、もしくは下にウォームピニオンを配置
する構造上、高さ方向の寸法が大きくなってしまう。ま
た、はすば歯車を用いた上記歯車減速機では、横方向の
寸法が大きくなってしまう。

【０００８】本発明の課題は、巻上機を昇降路の下部に
設置した場合でも、高速低トルク形の電動機を使用で
き、かつ巻上機をコンパクトにすることのできるエレベ
ータ装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、ワイヤーロープの一端側が結合され、該
ワイヤーロープによって昇降路内に移動自在に吊り下げ
られた乗りかごと、前記ワイヤーロープの他端側が結合
され、該ワイヤーロープによって吊り下げられて前記乗
りかごと釣り合いながら上下方向に移動するカウンター
ウェイトと、回転駆動源を有し、該回転駆動源の回転力
によって前記ワイヤーロープを駆動して前記乗りかごを
前記昇降路に沿って移動させる巻上機とを備えたエレベ
ータ装置において、前記巻上機は前記昇降路の下部に設
置され、前記巻上機は、遊星歯車装置からなる歯車減速
装置と、はすば歯車装置からなる歯車減速装置とを有
し、前記回転駆動源の出力軸に前記はすば歯車装置が連
結され、該はすば歯車装置の出力軸に前記遊星歯車装置
が連結された２段の歯車減速機構であることを特徴とし
ている。

【００１０】上記構成によれば、回転駆動源が回転する
と、その回転力は、先ずはすば歯車装置に伝達されて減
速され、次に遊星歯車装置に伝達されて減速された後
に、ワイヤーロープ側へ伝達される。この場合、はすば
歯車装置は回転駆動源の出力軸に結合されており、高速
段の歯車減速機構であるので、大きな騒音が発生しやす
いが、ねじれ角の大きいはすば歯車を用いることで、騒
音を抑えることができる。また、遊星歯車装置は低速段
の歯車減速機構で、通常、３個もしくは４個の遊星歯車
が設けられている。このような遊星歯車装置を用いる
と、伝達荷重が各遊星歯車に分配されるため、歯幅を小
さくすることができ、遊星歯車装置の軸方向寸法を小さ
くすることが可能となる。

【００１１】また本発明では、前記ワイヤーロープは２
組に分けられ、その分けられたワイヤーロープのそれぞ
れが前記乗りかごの両側部に結合されていることを特徴
としている。このように構成すれば、乗りかごには回転
モーメントが発生せず、乗りかごの昇降動作をスムーズ
に行わせることができる。

【００１２】また本発明では、前記ワイヤーロープは１
組で、その１組のワイヤーロープが前記乗りかごの片側
部に結合されていることを特徴としている。このように
構成すれば、乗りかごに回転モーメントが発生するが、
ワイヤーロープのない側に出入り口を設ける等して、空
き空間を有効利用できる。

【００１３】また本発明では、前記乗りかごの上部およ
び下部には、該乗りかごを前記昇降路内のガイドレール
に沿って案内するガイド装置が設けられ、前記ワイヤー
ロープは、前記ガイド装置のうち下部のガイド装置の近
傍に結合されていることを特徴としている。このように
構成すれば、乗りかごとワイヤーロープとを結合するた
めの部材が乗りかご上面に存在しないので、乗りかごを
昇降路の天井部近くまで上昇させることが可能となる。

【００１４】また本発明では、前記巻上機は、点検整備
用ハッチを備えたカバーによって覆われていることを特
徴としている。このように構成すれば、作業者が点検の
ために昇降路の底部に立っていても、ワイヤーロープと
プーリ間等に手足を巻き込まれることが無く、非常に安
全である。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って説明する。 （実施の形態１）図１は、本発明の実施の形態１による
エレベータ装置の概略構成図である。乗りかご１には、
２組のワイヤーロープ２ａ，２ｂ（通常、ワイヤーロー
プ２ａ，２ｂは複数本ずつ設けられている）の一端側が
直接もしくは弾性的に結合されている。図示していない
が、乗りかご１の側面には上下にガイド装置が取り付け
られている。各ガイド装置には昇降路内のガイドレール
上を走行するガイドローラが設けられ、乗りかご１は昇
降路内をガイド装置によって案内されて移動する。そし
て、乗りかご１側面の上下に設けられたガイド装置のう
ち、下部のガイド装置の近傍にワイヤーロープ２ａ，２
ｂの一端側が結合されている。

【００１６】ワイヤーロープ２ａは、昇降路上部の側壁
に回転自在に固定されたプーリ３ａに巻き回された後、
方向変換プーリ４ａ，４ｂを経て、トラクションシーブ
５に巻き掛けられている。また、ワイヤーロープ２ｂ
は、昇降路上部の側壁に回転自在に固定されたプーリ３
ｂに巻き回された後、直接、トラクションシーブ５に巻
き掛けられている。トラクションシーブ５に巻き掛けら
れたワイヤーロープ２ａ，２ｂは１組にまとめられ、昇
降路の側壁に回転自在に固定されたプーリ６を経て、カ
ウンターウェイト７に直接もしくは弾性的に結合されて
いる。

【００１７】トラクションシーブ５は、電動機８が連結
された歯車減速機９に取り付けられている。トラクショ
ンシーブ５、電動機８、および歯車減速機９より構成さ
れる巻上機は、昇降路下部に設置されている。なお、駆
動電動機８は安価な誘導電動機である。

【００１８】上記構成のエレベータ装置によれば、電動
機８を回転させると、その回転力は歯車減速機９を介し
てトラクションシーブ５に伝達され、トラクションシー
ブ５が回転する。そして、トラクションシーブ５が回転
することで、ワイヤーロープ２ａ，２ｂが駆動され、乗
りかご１およびカウンターウェイト７を上下動させるこ
とができる。

【００１９】なお、乗りかご１に発生するモーメントを
極力小さくする目的で、ワイヤーロープは、かご頂部に
結合されることが多いが、本実施の形態では、機械室を
なくし、昇降路天井面と乗りかご上面との隙間を小さく
する目的から、ワイヤーロープは、乗りかご１の両側面
に結合されている。そして、ワイヤーロープを２組に分
けて、かごの両側面を吊ることにより、乗りかご１に発
生するモーメントを小さくすることができる。

【００２０】図２は、歯車減速機９の内部構成を示して
いる。歯車減速機９には、高速側減速機１０と低速側減
速機１１が設けられている。高速側減速機１０は、電動
機８の出力軸８ａに固定されたはすば小歯車１２と、こ
のはすば小歯車１２にかみあうはすば大歯車１３とから
構成されている。大歯車１３は回転軸１４に固定され、
その回転軸１４は軸受１５，１６によって歯車箱１７に
回転自在に支持されている。

【００２１】低速側減速機１１は、回転軸１４に固定さ
れた太陽歯車１８と、歯車箱１７に固定された内歯車１
９と、太陽歯車１８および内歯車１９とかみあう遊星歯
車２０と、遊星ピン２１によって遊星歯車２０に取り付
けられ太陽歯車１８と同軸上に出力軸２２ａを有するキ
ャリヤ２２とから構成されている。なお、遊星ピン２１
は軸受２３を介して遊星歯車２０に取り付けられてい
る。また、キャリヤ２２は軸受２４，２５により歯車箱
１７に回転自在に支持されている。

【００２２】トラクションシーブ５は、キャリヤ２２の
出力軸２２ａに剛に締結されており、トラクションシー
ブ５が回転することでワイヤーロープ２を駆動すること
ができる。また、図示してないが、乗りかご停止時に電
動機８の出力軸８ａを固定するためのブレーキ装置が設
けられている。

【００２３】昇降路内に設置する巻上機においては、遮
音のための機械室が存在しないため、巻上機の主たる騒
音である歯のかみあい騒音を特に小さくする必要があ
る。かみあい騒音の周波数は、エレベータ用巻上機にお
いては数十から数百ヘルツのオーダであるが、この範囲
では人間の聴感上、周波数が高い方がうるさく感じる。
したがって、かみあい周波数の高い高速側減速機１０に
おいて、とりわけかみあい騒音を小さくすることが要求
される。ここでは、はすば小歯車１２及びはすば大歯車
１３を比較的ねじれ角の大きなはすば歯車で構成し、か
みあい率を大きくすることで、かみあい騒音を小さくし
ている。一方、低速側減速機１１においては、かみあい
周波数は実質数十から百数十ヘルツのオーダとなり、高
速側と比べて騒音が問題となることは少ない。このた
め、平歯車、あるいはねじれ角の小さなはすば歯車を用
いた遊星歯車装置が使用可能となる。

【００２４】なお、本実施の形態においては、遊星歯車
装置の構成を、内歯車を固定して遊星歯車及びキャリヤ
を回転させる、いわゆるプラネタリ形としているが、遊
星歯車軸を固定して内歯車を回転させる、いわゆるスタ
ー形としてもよい。また、電動機として、誘導電動機ば
かりでなく、よりコンパクトな同期電動機も使用できる
ことは言うまでもない。

【００２５】（実施の形態２）図３は、本発明の実施の
形態２によるエレベータ装置の要部構成図である。本実
施の形態では、トラクションシーブ５、電動機８、およ
び歯車減速機９より構成される巻上機が、昇降路下部に
置かれたマシンベース３０の上に設置されている。ま
た、ワイヤーロープ２ａは、巻上機と共通のマシンベー
ス３０上に設置されたプーリ４ａ，４ｂを経て、トラク
ションシーブ５に巻き掛けられ、ワイヤーロープ２ｂ
は、直接トラクションシーブ５に巻き掛けられている。

【００２６】乗りかご１を吊り下げるワイヤーロープを
２ａ，２ｂと２組に分け、乗りかご１の両側部を吊り下
げるようにすると、一方のワイヤーロープ（ここではワ
イヤーロープ２ａ）をトラクションシーブ５の方向へと
導くためのプーリ４ａ，４ｂが必要となる。このための
プーリ４ａ，４ｂは、乗りかご１の荷重を直接受けるた
め、十分な強度を有するマシンベース３０上に設置され
ることが望ましい。また、巻上機とベースを共用するこ
とで、設置の際の工数を低減することが可能となる。

【００２７】（実施の形態３）図４は、本発明の実施の
形態３によるエレベータ装置の要部構成図である。本実
施の形態では、図３に示したマシンベース３０上に設置
された巻上機が、カバー４０により覆われている。カバ
ー４０には、ワイヤーロープ２ａを通すためのダクト４
１、ワイヤーロープ２ｂを通すためのダクト４２、ワイ
ヤーロープ２ａ，２ｂを通すためのダクト４３がそれぞ
れ設けられている。また、カバー４０の上面には、内部
の巻上機を点検保守するための開閉自在なハッチ４４が
併せて設けられている。なお、ダクト４１，４３は円筒
形であるが、ダクト４２は細長い矩形筒形に形成されて
いる。これは、エレベータ稼働時にワイヤーロープ２ｂ
が横揺れを起こすからである。

【００２８】巻上機を昇降路下部に設置する場合、建物
建設中に降雨等が入ることにより、巻上機が水没するこ
とがあるが、このような場合でも、資材の搬入等にエレ
ベータを使用できると便利である。また、洪水等で巻上
機が同様に水没した場合でも、少なくとも運搬中の人員
を近隣の階に降ろすまでは、エレベータを稼働させる必
要がある。このため、巻上機には防水処置が必要である
が、多くの回転部を有する巻上機を完全に防水処置する
のは、一般に困難である。

【００２９】本実施の形態によれば、巻上機本体が防水
機能を有するカバー４０で覆われているので、巻上機水
没後でもエレベータとしての機能を確保することができ
る。

【００３０】また、巻上機には、定期的な保守、点検作
業が義務づけられているので、作業の妨げとならないよ
う、カバー４０に開閉自在のハッチ４４を設けておけば
好都合である。

【００３１】さらに、図３のようにマシンベース３０上
にプーリ４ａ，４ｂが設置されている場合は、作業時の
安全性を確保するためプーリ４ａ，４ｂをカバーする必
要があるが、本実施の形態においては、巻上機全体を覆
うカバー４０の上で作業することとなるので、プーリ４
ａ，４ｂのためのカバーを別途設ける必要はない。

【００３２】なお、プーリ４ａ，４ｂのためのカバーを
別途設けることもできる。図５はその様子を示したもの
である。すなわち、プーリ４ａはカバー４５で、プーリ
４ｂはカバー４６でそれぞれ覆われている。

【００３３】また、図４のカバー４０や図５のカバー４
５，４６として、防音機能を有したものを用いれば、巻
上機から発生する騒音を低減する効果も得られる。

【００３４】（実施の形態４）図６は、本発明の実施の
形態４によるエレベータ装置の概略構成図である。本実
施の形態では、乗りかご１の片側部にのみワイヤーロー
プが結合されている。すなわち、乗りかご１の図示しな
い下部ガイド装置の近傍には、ワイヤーロープ２ｃの一
端側が直接もしくは弾性的に結合されている。ワイヤー
ロープ２ｃは昇降路上部の内壁に回転自在に設置された
プーリ３ｃに巻き回された後、昇降路下部に設置された
トラクションシーブ５に巻き掛けられている。さらに、
ワイヤーロープ２ｃはプーリ４ｃを経て、プーリ３ｃの
近傍の昇降路内壁に回転自在に設置されたプーリ６を経
て、他端側がカウンターウェイト７に結合されている。
なお、トラクションシーブ５、電動機８および歯車減速
機９の構成は図１の場合と同様である。

【００３５】本実施の形態においては、乗りかご１を吊
り下げるワイヤーロープ２ｃの一端側は、乗りかご１の
重心から離れた位置に結合されているため、乗りかご１
を保持するために設けられた、複数のガイド装置を含む
平面内で、乗りかご１を回転させるモーメントが発生す
ることになる。このモーメントを受け持つため、ガイド
装置には十分な剛性が必要となる。

【００３６】また、本実施の形態によれば、乗りかご１
の背面は空き空間となるので、乗りかご１の奥行き方向
に、かごを連通する複数の出入り口５０を設けることが
可能となる。駅舎用エレベータ等においては、２方向の
出入り口を備え、かつ、機械室のないエレベータ装置の
構成を要求されることがあるが、本実施の形態のエレベ
ータ装置では、これを実現することができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
はすば歯車装置と遊星歯車装置とからなる２段の歯車減
速機構で巻上機が構成されているので、巻上機を昇降路
の下部に設置した場合でも高速低トルク形の電動機を使
用することができる。

【００３８】また、高速段側にはすば歯車装置が設けら
れているので、はすばのねじれ角を大きくすることによ
り、騒音の発生を抑制することができる。

【００３９】さらに、低速段側に遊星歯車装置が設けら
れているので、遊星歯車の歯幅を小さくすることによ
り、巻上機全体のコンパクト化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１によるエレベータ装置の
概略構成図である。

【図２】巻上機の内部構成図である。

【図３】本発明の実施の形態２によるエレベータ装置の
要部構成図である。

【図４】本発明の実施の形態３によるエレベータ装置の
要部構成図である。

【図５】実施の形態３の変形例によるエレベータ装置の
要部構成図である。

【図６】本発明の実施の形態４によるエレベータ装置の
概略構成図である。

【符号の説明】

１ 乗りかご ２ａ〜２ｃ ワイヤーロープ ３ａ〜３ｃ，４ｃ，６ プーリ ４ａ，４ｂ 方向変換プーリ ５ トラクションシーブ ７ カウンターウェイト ８ 電動機 ９ 歯車減速機 １０ 高速側減速機 １１ 低速側減速機 １２ はすば小歯車 １３ はすば大歯車 １７ 歯車箱 １８ 太陽歯車 １９ 内歯車 ２０ 遊星歯車 ２２ キャリヤ ３０ マシンベース ４０，４５，４６ カバー ４１，４２，４３ ダクト ４４ ハッチ ５０ 出入り口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 一朗 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式会 社日立製作所水戸工場内 Ｆターム(参考） 3F305 BA03 BB19 3F306 AA07 AA12 BA02 BA04 BB19 BC10

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤーロープの一端側が結合され、該
   ワイヤーロープによって昇降路内に移動自在に吊り下げ
   られた乗りかごと、前記ワイヤーロープの他端側が結合
   され、該ワイヤーロープによって吊り下げられて前記乗
   りかごと釣り合いながら上下方向に移動するカウンター
   ウェイトと、回転駆動源を有し、該回転駆動源の回転力
   によって前記ワイヤーロープを駆動して前記乗りかごを
   前記昇降路に沿って移動させる巻上機と、を備えたエレ
   ベータ装置において、 前記巻上機は前記昇降路の下部に設置され、前記巻上機
   は、遊星歯車装置からなる歯車減速装置と、はすば歯車
   装置からなる歯車減速装置とを有し、前記回転駆動源の
   出力軸に前記はすば歯車装置が連結され、該はすば歯車
   装置の出力軸に前記遊星歯車装置が連結された２段の歯
   車減速機構であることを特徴とするエレベータ装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のエレベータ装置におい
   て、 前記ワイヤーロープは２組に分けられ、その分けられた
   ワイヤーロープのそれぞれが前記乗りかごの両側部に結
   合されていることを特徴とするエレベータ装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のエレベータ装置におい
   て、 前記ワイヤーロープは１組で、その１組のワイヤーロー
   プが前記乗りかごの片側部に結合されていることを特徴
   とするエレベータ装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載のエレベ
   ータ装置において、 前記乗りかごの上部および下部には、該乗りかごを前記
   昇降路内のガイドレールに沿って案内するガイド装置が
   設けられ、前記ワイヤーロープは、前記ガイド装置のう
   ち下部のガイド装置の近傍に結合されていることを特徴
   とするエレベータ装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載のエレベ
   ータ装置において、 前記巻上機は、点検整備用ハッチを備えたカバーによっ
   て覆われていることを特徴とするエレベータ装置。