JP2003327368A - 往復移動体駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 乗かご１とカウンターウエイト２を主ロープ
３で連結し、トラクションシーブ５によって主ロープ３
を駆動するタイプのエレベータでは、トラクションシー
ブ５と主ロープ３との間に所定以上の摩擦力が必要であ
るため、乗かご１を軽量化することが難しかった。 【解決手段】 トラクションシーブに代えて、シーブ４
２に巻き付けられた主ロープ３をベルト４６によって駆
動する。更にベルト４６に弛緩や破断等の異常が発生す
ると、エレベータを停止させるとともに、乗かご内乗客
を速やかに救出できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トラクションシー
ブを使用せずに往復移動体を往復駆動するための装置、
例えばエレベータ装置に係り、特に安全装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的なエレベータ装置は、図３
に示すように、昇降路１０内に乗かご１、その案内シー
ブ１１，１２、カウンターウエイト２、その吊りシーブ
２１、駆動装置４により駆動されるトラクションシーブ
５などが配置され、ロープエンド３１、３２が昇降路の
固定側に固定された主ロープ３が、各シーブ２１，５，
１１，１２を経由して張設されている。１３は乗場ド
ア、１４は駆動装置５を設置したビーム、１５はカウン
ターウエイト２のガイドレールであり、乗かご１のガイ
ドレールは図示省略している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来装置はトラク
ションシーブ５を回転させて乗かご１を昇降させるた
め、主ロープ３がトラクションシーブ５に対して滑りを
生じることなく、トラクションシーブ５の回転に応じた
移動を行う必要がある。そのため乗かご１の軽量化が困
難であるという問題があった。即ち、従来から知られて
いるように、トラクションシーブ５と主ロープ３とが滑
りを生じないためには、下記のアイテルワインの式が成
立する必要がある。 Ｔ２／Ｔ１≦ｅｘｐ（μ・θ） ここで、Ｔ１：緩み側の張力、Ｔ２：張り側の張力、
μ：トラクションシーブ５と主ロープ３との間の摩擦係
数、θ：トラクションシーブ５への主ロープ３の巻き付
け角、である。

【０００４】例えば、乗かご１の自重を１５００Ｋｇ，
積載能力を１０００Ｋｇ、カウンターウエイト２のオー
バーバランスを５０％とすると、積載量が０の場合と満
載の場合では、上記式は次のようになる。 Ｔ２／Ｔ１＝２０００／１５００＝１．３３ Ｔ２／Ｔ１＝２５００／２０００＝１．２５ ここで、乗かご１の自重を１０００Ｋｇまで軽量化した
場合、上式はそれぞれ下記のようになる。 Ｔ２／Ｔ１＝１５００／１０００＝１．５ Ｔ２／Ｔ１＝２０００／１５００＝１．３３ このように、乗かご１の自重や積載荷重の変動によって
数式の左辺（Ｔ２／Ｔ１）は大きく変動することにな
る。特に乗かご１の軽量化に伴ってこの値は増大するた
め、乗かご１の軽量化には制限があった。また、主ロー
プ３に代えてベルト状の部材を使用したエレベータも考
えられているが、前記の問題は解決できなかった。更
に、従来のトラクションシーブ式では、乗かご１やカウ
ンターウエイト２の重量をトラクションシーブで支持す
る必要があったため、駆動装置は大きなトルク出力が必
要となり、モータ等が大型化するという問題もあった。

【０００５】このため、出願人は最近次のような全く新
しい方式の駆動機構を備えた装置を提案している。この
装置の詳しい内容は国際出願番号第ＰＣＴ／ＪＰ０２／
０１２２０号に記載している。

【０００６】即ち、図４に示すように、駆動装置４０は
フレーム４１にシーブ４２を取り付けるとともに、該シ
ーブ４２の上方と両側の３箇所にプーリ４３，４４，４
５を配置し、これらのプーリ４３，４４，４５にベルト
４６を張設し、このベルト４６によってシーブ４２に巻
き付けられた主ロープ３をシーブ４２に押圧する。上方
のプーリ４３はフレーム４１の背面に取り付けたモータ
（図示省略）に連結されており、ベルト４６の周回移動
により、シーブ４２と主ロープ３を移動させて乗かご１
を昇降させる構成になっている。また両側のプーリ４
４，４５はそれぞれ位置調節機構４７によって、フレー
ム４１に対して高さ位置の調節が可能に取り付けられて
おり、これら高さ位置を調節することによってベルト４
６の張力を調節することができる。４８は非常時等に主
ロープ３を挟持するロープグリッパーで油圧等によって
動作する。４９はモータの回動状態を検出する検出装
置、例えばロータリーエンコーダ、５０はモータのブレ
ーキである。

【０００７】この構成は、トラクションシーブを使用し
ていないため、主ロープ３へのベルト４６の押付力を確
保すれば、乗かご１を軽量化しても主ロープ３の滑りを
防止できる。また乗かご１等の荷重はシーブ４２が負担
しているため、モータの小型化が図れるという効果があ
る。上記の駆動装置４０は、主ロープ３がシーブ４２に
巻き付いている箇所、即ち主ロープ３の円弧領域でベル
ト４６を主ロープ３に押圧しているが、主ロープ３が直
線状の領域で主ロープ３を駆動するタイプもある。この
タイプもトラクションシーブを使用していないため、図
４と同様の効果が得られる。

【０００８】上記構成の駆動装置は、ベルト４６に弛緩
や破断等の異常が発生したとき、これを検出してエレベ
ータを停止させる技術が重要であり、更にエレベータ停
止時に乗かご１内に乗客がいる場合には、速やかに救出
する必要があるが、トラクションシーブを使用しないこ
の種のエレベータにおいては、未だ十分な検討がなされ
ていなかった。本発明は、トラクションシーブを使用し
ないエレベータ等において、ベルト４６の異常検出手
段、異常検出時の対策手段を提供することを目的とした
ものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、往復移動体を
往復駆動させる主ロープ等に沿って周回移動するベルト
伝動機構のベルトを、主ロープ等の一定領域に接触させ
て、主ロープ等を駆動する駆動装置において、前記ベル
トの弛緩や破断等の異常を検出する装置を設けたもので
あり、その具体例として、ベルトが巻き付けられるプー
リの変位を検出する方法、ベルトをその厚さ及び幅の２
方向から監視する方法を実現している。

【００１０】また本発明は、前記のベルト破断等の異常
が発生すると、ロープグリッパーを作動させて主ロープ
等を挟持するものである。そして、本発明をエレベータ
に適用したものにおいて、このロープグリッパーを手動
で操作する装置を、ロープグリッパーの設置位置付近の
乗場や乗かごの上に設置したものである。更に、ロープ
グリッパーとモータのブレーキとほとんどのエレベータ
に必ず設置されているガバナ装置の手動操作の操作機能
を集約させて配置したものである。更にまた、ロープグ
リッパーを乗かごに設置したものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１により
説明する。図１は図４を正面から見た図であるが、この
実施形態の説明に直接関係ない部分は省略してある。図
において、６０は、プーリ４４，４５の支持体４４ａ，
４５ａに固定され，フレーム４１を貫通して下方に伸長
したねじ棒であり、フレーム４１との間にばね６１が設
けられている。これにより支持体４４ａ，４５ａは下方
に引っ張られ、ベルト４６に張力を与えている。

【００１２】７０はフレーム４１に固定されたブラケッ
ト７１に上下調節自在に取り付けられたスイッチ、７２
は支持体４４ａに固定された作動板であり、通常状態で
はスイッチ７０の操作レバーが作動板７２に乗るように
設置される。何らかの原因により、ベルト４６が弛緩又
は破断するとばね６１によって支持体４４ａが引き下げ
られる。このため、作動板７２が下降してスイッチ７０
を作動させ、ベルト４６に弛緩や破断が発生したことを
検出することができる。尚スイッチ７０と作動板７２の
取付位置は逆でもよいし、支持体４５ａ側に設置しても
よい。 またねじ棒６０に作動板を固定し、ねじ棒６０
の変位を検出するように構成してもよい。

【００１３】同じく図１において、８０はベルト４６の
異常検出装置で、その詳細を図２に示す。図において、
８１，８２はフレーム４１に固定された枠、８３ａ，８
４ａ，８５ａ，８６ａは投受光器を備えた光電装置、８
３ｂ，８４ｂ，８５ｂ，８６ｂは反射板である。図示の
ように、この装置は２組の光電装置８３ａ，８４ａによ
ってベルト４６の幅方向を監視し、２組の光電装置８５
ａ，８６ａによってベルト４６の厚さ方向を監視してい
る。したがって、ベルト４６の一部が切れたり捲れたり
して各光電装置の何れかの光軸を切ることにより、ベル
ト４６に異常が発生したことを検出する。尚、この装置
は前記のスイッチ７０と併用して設置してもよい。ま
た、光電装置に限らず磁気近接センサなど他の手段を使
用してもよい。９０はフレーム４１に固定された距離セ
ンサであり、支持体４５ａとフレーム４１との距離を測
定するものである。ベルト４６に弛緩や破断が発生して
ベルト４６の張力が減少して支持体４５ａが下降すると
これを検出するものである。

【００１４】またベルト４６の異常として、ベルト４６
の弛緩や破断の他に、ベルト４６が摩耗したり、ベルト
４６が主ロープ３から脱落することが挙げられる。ベル
ト４６が摩耗すると、ベルト４６の走行経路が変化し
て、支持体４４ａ，４５ａが下降するため、スイッチ７
０や距離センサ９０によってこれを検出することができ
る。

【００１５】また、ベルト４６が主ロープ３から脱落す
る際には、シーブ４２の周面において、ベルト４６の溝
と溝との間の部分が主ロープ３に乗り上げるため、ベル
ト４６の張力が増大して支持体４４ａ，４５ａが上方に
引き上げられることになる。そのため距離センサ９０で
これを検出することにより、ベルト４６の脱落を未然に
防止できる。尚スイッチ７０と同様に、支持体４４ａの
上昇を検出するスイッチを設置してもよい。

【００１６】次に上記の各実施形態によって異常が検出
されたときのことについて説明する。本発明は、トラク
ションシーブ式ではないため、ベルト４６が弛緩又は切
断した場合、乗かご１とカウンターウエイト２のアンバ
ランスが大きいと、乗かご１又はカウンターウエイト２
が落下（他方は上昇）する可能性がある。そのため本発
明の実施形態として、異常を検出するとロープグリッパ
ー４８を作動させて、主ロープ３を挟持するようにして
いる。したがってロープグリッパー４８の挟持力が十分
あれば、乗かご１とカウンターウエイト２のアンバラン
スが大きくても確実に停止させることができる。

【００１７】また本発明にはモータのブレーキ５０があ
り、異常発生時にはこのブレーキ５０が作動する。さら
に乗かご１にガバナ装置が設置されているときには、乗
かご１の落下時にガバナ装置も作動する。これらの安全
装置が作動したとき、乗かご１内に乗客が残っていると
きには、速やかな乗客の救出が必要になる。

【００１８】そこで本発明の他の実施形態として、これ
らの安全装置の手動操作の操作機能を集約して配置する
ことにより、速やかな救出作業が行えるようにしてい
る。またロープグリッパー４８が油圧で動作する構成の
場合、その駆動源の油圧ジャッキをロープグリッパー４
８の設置位置付近の乗場近傍に配置することにより、乗
場から容易にロープグリッパー４８の動作を解除できる
ようにしている。

【００１９】更に本発明の他の実施形態は、ロープグリ
ッパー４８を作動させる装置を乗かご１の上部に配置し
たものである。これにより、乗かご１の上部からベルト
４６の交換やブレーキ５０の点検など行っても、乗かご
１が動くことはなく、安全に作業が行える。また、スイ
ッチ７０、異常検出装置８０、距離センサ９０の動作状
況を遠隔監視などで常時モニタすることにより、ベルト
４６の異常を早い段階で検出し、ベルト４６が破断する
前に交換できるケースが増えてくる。

【００２０】更にまた、ロープグリッパー４８を乗かご
１に設置することもできる。普通はロープグリッパー４
８は図４に示すように、駆動装置４０の直下などに設置
するが、ロープグリッパー４８がカウンターウエイト２
や乗かご１に干渉しないようにするために、駆動装置４
０の設置位置を高くしなければならない場合がある。こ
のとき昇降路１０の高さに制限がある場合にはロープグ
リッパー４８の設置が困難になる可能性がある。

【００２１】ロープグリッパー４８を乗かご１に設置す
れば、前記の問題を解決することができる。このときロ
ープグリッパー４８の設置位置は、任意の位置で良い
が、特に図３のシーブ１１と１２との間が望ましい。こ
の間は主ロープ３と乗かご１との間隔が安定しているた
め、ロープグリッパー４８の作動ストロークが小さくて
済む。ここで、ロープグリッパー４８が油圧作動方式の
場合には、油圧ホースをトラベリングケーブルに沿って
垂設する必要があるが、電磁作動式であればより容易に
実現できる。

【００２２】上記の実施形態では駆動装置４０は昇降路
内の上部に設置しているが、主ロープ等がシーブの下方
へ伸びる構成であれば昇降路内の中間部や下方に設置す
ることも可能である。更に、上記の実施形態の駆動装置
４０を上下逆にして主ロープ等が上方へ伸びるように設
置することも、また９０度回転して主ロープ等が横方向
に伸びるように設置することも可能である。更にまた、
機械室を有するエレベータの場合には、機械室内に設置
することができる。更に主ロープ３が直線状の領域で主
ロープ３を駆動するタイプの駆動装置であっても、本発
明を適用することができる。

【００２３】また本発明の往復移動体駆動装置は、上述
の昇降移動型のエレベータ装置に限らず水平移動型のエ
レベータ装置や、両側に乗かごを備えたエレベータ、ケ
ーブルカー、ロープウェイ等に適用することもできる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
トラクションシーブを使用しないため、乗かご等の軽量
化が可能であり、モータの小容量化も可能である。更に
ベルトの弛緩や破断等の異常が発生した場合にはこれを
検出し、乗かご内の乗客を速やかに救出することがで
き、また本発明の構造は保守点検作業にも応用すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す図である。

【図２】本発明の実施の形態のベルトの異常検出装置の
詳細を示す図である。

【図３】従来のエレベータの一例を示す図である。

【図４】本発明による駆動装置を示す図である。

【符号の説明】

１ 乗かご ２ カウンターウエイト ３ 主ロープ ４０ 駆動装置 ４２ シーブ ４３，４４，４５ プーリ ４６ ベルト ７０ スイッチ ８０ 異常検出装置 ８３ａ，８４ａ，８５ａ，８６ａ 光電装置 ８３ｂ，８４ｂ，８５ｂ，８６ｂ 反射板 ９０ 距離センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 健一 大阪府茨木市庄１丁目28番10号 フジテッ ク株式会社内 (72)発明者 太田 天志 大阪府茨木市庄１丁目28番10号 フジテッ ク株式会社内 (72)発明者 竹下 友啓 大阪府茨木市庄１丁目28番10号 フジテッ ク株式会社内 Ｆターム(参考） 3F304 EA29 3F306 AA11 BA29 BB15 BB19

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 往復移動体を往復駆動させるためのロー
   プ状又はベルト状の張力部材を駆動装置によって駆動す
   るものにおいて、 前記駆動装置は前記張力部材の張設経路に沿って周回移
   動するベルト伝動機構を備え、このベルト伝動機構のベ
   ルトを前記張力部材に接触して前記張力部材の一定領域
   を側方から押圧しながら長手方向へ駆動する装置であ
   り、前記ベルトの弛緩や破断等の異常を検出する装置を
   備えていることを特徴とする往復移動体駆動装置。
2. 【請求項２】 前記ベルト伝動機構はベルトが巻き付け
   られるプーリを備え、前記ベルトの弛緩や破断等の異常
   を検出する装置は、前記プーリ又はこれらを支持する部
   材の変位を検出する装置であることを特徴とする請求項
   １に記載の往復移動体駆動装置。
3. 【請求項３】 前記ベルトの弛緩や破断等の異常を検出
   する装置は、前記ベルト伝動機構のベルトの厚さ方向及
   び幅方向の２方向から監視することによりベルトの異常
   を検出する装置であることを特徴とする請求項１に記載
   の往復移動体
4. 【請求項４】 前記往復移動体はエレベータの乗かごで
   あることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の
   エレベータ装置。駆動装置。
5. 【請求項５】 往復移動体を往復駆動させるためのロー
   プ状又はベルト状の張力部材を駆動装置によって駆動す
   るものにおいて、 前記駆動装置は前記張力部材の張設経路に沿って周回移
   動するベルト伝動機構を備え、このベルト伝動機構のベ
   ルトを前記張力部材に接触して前記張力部材の一定領域
   を側方から押圧しながら長手方向へ駆動する装置であ
   り、異常発生時に前記ロープ状又はベルト状の張力部材
   を挟持するロープグリッパーを備えていることを特徴と
   する往復移動体駆動装置。
6. 【請求項６】 前記往復移動体はエレベータの乗かごで
   あり、前記ロープグリッパーを手動で操作する装置を、
   ロープグリッパーの設置位置付近のエレベータ乗場近傍
   に設置したことを特徴とする請求項５に記載の往復移動
   体駆動装置。
7. 【請求項７】 前記往復移動体はエレベータの乗かごで
   あり、前記ロープグリッパーを手動で操作する装置を、
   乗かごの上部に設置したことを特徴とする請求項５に記
   載の往復移動体駆動装置。
8. 【請求項８】 前記往復移動体はエレベータの乗かごで
   あり、前記駆動装置を駆動するモータには、ブレーキが
   設けられており、また非常時に乗かごを停止させるガバ
   ナ装置を備えており、前記ロープグリッパーとモータブ
   レーキとガバナ装置の手動操作の操作機能を集約させて
   配置したことを特徴とする請求項５に記載の往復移動体
   駆動装置。
9. 【請求項９】 前記往復移動体はエレベータの乗かごで
   あり、前記ロープグリッパーは前記乗かごに設置されて
   いることを特徴とする請求項５，７又は８の何れかに記
   載の往復移動体駆動装置。