JP2003341961A - エレベータの扉装置 - Google Patents

エレベータの扉装置

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JP2003341961A
JP2003341961A JP2002139424A JP2002139424A JP2003341961A JP 2003341961 A JP2003341961 A JP 2003341961A JP 2002139424 A JP2002139424 A JP 2002139424A JP 2002139424 A JP2002139424 A JP 2002139424A JP 2003341961 A JP2003341961 A JP 2003341961A
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door
winding drum
outer peripheral
opening
cable
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Hideki Nakano
秀樹 中野
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Otis Elevator Co
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  • Elevator Door Apparatuses (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 乗り場側の扉の開方向のスライド移動時にお
ける駆動モータの駆動負荷をほぼ一定にして、供給電力
の低下と装置の小型化を図る。 【解決手段】乗り場側の扉を閉方向へスライド移動させ
るばね機構２１を、巻き取りドラム２２と、一端部が巻
き取りドラムの外周壁２７の外周面２７ａにガイド溝３
０を介して巻回され、該巻き取りドラムから引き出され
た他端部が前記乗り場側の扉に係止されたワイヤーケー
ブル２３と、前記巻き取りドラムに前記ケーブルを介し
て乗り場側の扉を閉方向に付勢する渦巻きばね２４とか
ら構成した。また、前記外周壁の外周面を円錐状に形成
して外径を可変に形成すると共に、ワイヤーケーブルの
一端部の端緒部を前記巻き取りドラムの最大径部に係止
して、扉閉じ時におけるワイヤーケーブルの引き出し個
所を巻き取りドラムの最小径部側に設定した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エレベータの乗り
場側の開口部を開閉する扉装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、昇降路内を昇降するエレ
ベータは、かごの前部開口に開閉用扉が設けられている
が、各階の乗り場にも前記かごの開閉用扉と連動して開
口部を開閉する扉が設けられている。
【０００３】このエレベータの乗り場側の扉装置は、図
１２に示すように昇降路を隔成する壁部に形成された開
口部の上端部に矩形状のヘッダー１が横方向に沿って配
置固定されていると共に、このヘッダー１の裏面側に長
手方向に沿って固定されたトラックレール２に乗り場側
の一枚の扉３が開閉方向へスライド自在に取り付けられ
ている。すなわち、この扉３は、上端部に一体に設けら
れた横方向に長い長方形状のドアハンガー４の左右位置
に一対のローラ５，５が回転自在に設けられ、この両ロ
ーラ５，５が前記トラックレール２の上面に転動して開
閉方向へスライド移動させるようになっている。
【０００４】また、この乗り場側の扉３は、ばね機構６
によって閉方向（矢印方向）へ付勢されるようになって
いると共に、かご側の扉を開閉する図外の駆動モータに
よって開方向へ作動し、この駆動モータは、前記かごが
所定の階に到達してかご側の扉の開作動に連動して乗り
場側の扉３を開作動させるようになっている。
【０００５】前記ばね機構６は、図１３に示すように、
前記ヘッダー１のトラックレール２の端部側に支持軸７
を介して回転自在に設けられた巻き取りドラム８と、一
端側が前記巻き取りドラム８に巻き取られ、他端側が前
記乗り場側の扉３の所定個所に係止されたワイヤーケー
ブル９と、前記巻き取りドラム８の内部に設けられて、
該巻き取りドラム８を図中反時計方向へ回転させる渦巻
きばね１０とから構成されている。
【０００６】前記巻き取りドラム８は、外径が均一な円
筒状に形成されて、その外周面８ａに前記渦巻きばね１
０のばね力によって反時計方向への回転付勢力によって
前記ワイヤーケーブル９を巻き取り、これによって扉３
を自動的に閉方向へスライド移動させるようになってい
る。
【０００７】一方、かごが所定の階に到達すると、前記
駆動モータの回転駆動によりかご側の扉を開作動させる
と共に、駆動モータに連動した乗り場側の扉３が前記渦
巻きばね１０のばね付勢力に抗して開方向へスライド移
動するようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の乗り場側の扉装置にあっては、ばね機構６の巻き取
りドラム８が、外径の均一な円筒状になっているため、
つまり半径Ｒである腕の長さが固定的になっていること
から、扉３の開作動に巻き取りドラム８からワイヤーケ
ーブル９が引き出された初期には、渦巻きばね１０のば
ね力が小さいことから、駆動モータに大きな負荷は作用
しないが、漸次引き出されて、扉３の全開状態近くから
渦巻きばね１０のばね力が大きくなるので、その負荷が
大きくなり、全開時には最大負荷になってしまう。
【０００９】すなわち、一般的に渦巻きばね１０などの
スプリングの張力は、変形量つまり引っ張り量が大きく
なればその引っ張り力も大きくなるが、これを扉３の閉
方向の作用に当てはめてみると、扉３の全閉時には渦巻
きばね１０の変形量（引っ張り量）が最小になることか
ら、ワイヤーケーブル９に対する引っ張り力も最小にな
り、一方、扉３の全開時には渦巻きばね１０の変形量
（引っ張り量）が最大になることから、ワイヤーケーブ
ル９の引っ張り力も最っとも大きくなる。したがって、
かかる全閉から全開に至るまでの間に漸次大きな引っ張
り力が駆動モータに作用することになり、駆動負荷が大
きくなるのである。
【００１０】かかる原理を、図１３に基づいて説明する
と、まず、巻き取りドラム８の渦巻きばね１０のばね力
による扉引っ張り力（巻き取り力）Ｆは、巻き取りドラ
ム８の中心に掛かる渦巻きばね１０のばねトルクＴと巻
き取りドラム８の半径Ｒ（腕に長さ）により、Ｆ＝Ｔ／
Ｒの式から求められる。一方、扉３が開く際には、各部
のフリクションや慣性力による負荷あるいは風圧抵抗の
負荷などの大きな引っ張り負荷が掛かっており、この負
荷をＣとすると、駆動モータに掛かる駆動負荷ｆは、前
記扉引っ張り力Ｆとフリクション等の負荷Ｃからｆ＝Ｆ
＋Ｃから求められる。
【００１１】したがって、扉３の全閉状態から開き初期
であるワイヤーケーブル９の引き出し初期の駆動モータ
の駆動負荷ｆ１は、ｆ１＝Ｔ１／Ｒ＋Ｃの式から求めら
れる。
【００１２】一方、扉３の全開状態における駆動モータ
の駆動負荷ｆ２は、ｆ２＝Ｔ２／Ｒ＋Ｃの式から求めら
れる。
【００１３】そして、かかる従来技術では、巻き取りド
ラム８の半径Ｒが全体に一定であるから、扉３の開き初
期と全開時の渦巻きばね１０のばねトルクはＴ１＜Ｔ２
となり、したがって、渦巻きばね１０によるワイヤーケ
ーブル９の巻き取り力もＦ１＜Ｆ２となる。
【００１４】よって、駆動モータの駆動負荷は、扉３の
全閉時から全開時に亘って漸次大きくなり、扉３の全開
時において最大となる。この結果、駆動モータの駆動用
容量を最大の駆動負荷に合わせて設定しなければなら
ず、駆動モータの供給電力が多くなると共に、駆動モー
タの大型化が余儀なくされ、装置のコストの高騰を招来
している。
【００１５】本発明は、前記従来装置の実情に鑑みて案
出されたもので、巻き取りドラムの外周面の外径を可変
にすることによって、扉の開行程時のいずれの位置に置
いても従来の最大駆動負荷よりも小さなほぼ等しい駆動
負荷に設定することができる扉装置を提供することを目
的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
エレベータの乗り場側の開口部を開閉する扉を、エレベ
ータのかご側の扉の開閉用駆動機構に連動させて開方向
へスライド移動させると共に、乗り場側に設けられたば
ね機構により閉方向へスライド移動させるエレベータの
扉装置において、前記ばね機構を、回転自在に設けられ
た巻き取りドラムと、一端部が前記巻き取りドラムの外
周面に巻回され、該巻き取りドラムから引き出された他
端部が前記乗り場側の扉あるいは前記開口部付近に係止
されたケーブルと、前記巻き取りドラムに前記ケーブル
を介して乗り場側の扉を閉方向に付勢するばね部材とか
ら構成し、前記巻き取りドラムの外周面の外径を、前記
乗り場側の扉の閉時から全開までのケーブル引き出し量
に応じて可変となるように構成したことを特徴としてい
るしたがって、この発明によれば、巻き取りドラムの外
径を、扉の全閉位置から全開まで可変とすることによ
り、巻き取りドラムの半径を変化させて、腕の長さを変
化させることができることから、ケーブルを介してばね
部材の引っ張り力（駆動負荷）を、扉の開き初期から全
開までを漸次小さくすることが可能になると共に、ほぼ
均一にすることができる。この結果、その分、扉の全開
まで駆動機構の駆動負荷の増加を抑制することが可能に
なる。
【００１７】請求項２に記載の発明によれば、前記巻き
取りドラムの外周面を円錐状に形成して、外径をドラム
の一側部側から他側部側へ漸次小径となるように可変に
形成すると共に、前記ケーブルの一端部の端緒部を前記
巻き取りドラムの最大径部に係止して、扉閉じ時におけ
るケーブルの引き出し個所を巻き取りドラムの最小径部
側に設定したことを特徴としている。
【００１８】請求項３に記載の発明は、前記巻き取りド
ラムの円錐状の外周面に、前記ケーブルの巻回を案内す
るガイド溝を形成したことを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るエレベータの
扉装置の各実施形態を図面に基づいて詳述する。
【００２０】すなわち、図６〜図９は本発明の第１の実
施形態にかかるエレベータ扉装置を示し、基本構成は前
記従来の装置と同様な構成であって、図示するように、
昇降路を隔成する壁部に形成された開口部の上端部に矩
形状のヘッダー１１が横方向に沿って配置固定されてい
ると共に、このヘッダー１１の裏面側に長手方向に沿っ
て固定されたトラックレール１２に乗り場側の一枚の扉
１３が開閉方向へスライド自在に取り付けられている。
すなわち、この扉１３は、上端部に一体に設けられた横
方向に長い長方形状のドアハンガー１４の左右位置に回
転自在に設けられた一対のローラ１５，１５が前記トラ
ックレール１２の上面を転動することにより、開閉方向
へスライド移動するようになっている。
【００２１】また、この乗り場側の扉１３は、ばね機構
１６によって閉方向へ付勢されるようになっていると共
に、図７に示すように、かご１７側の扉１７ａを開閉す
る駆動機構である駆動モータ１８によって連動して開方
向へ移動するようになっている。すなわち、前記駆動モ
ータ１８は、連動機構１９によって前記かご１７側の扉
１７ａと連動し、かご１７が所定の階に到達して扉１７
ａが開作動すると連動機構１９により乗り場側の扉１３
をほぼ同時に開作動するようになっている。
【００２２】そして、前記ばね機構１６は、図１、図２
及び図８，図９に示すように、前記ヘッダー１１のトラ
ックレール１２の端部側にナット２０によって固定され
た支持軸２１と、該支持軸２１に回転自在に軸支された
巻き取りドラム２２と、一端側が前記巻き取りドラム２
２に巻き取られ、他端側が前記乗り場側の扉１３の所定
個所に係止されたワイヤーケーブル２３と、前記巻き取
りドラム２２の内部に設けられて、該巻き取りドラム２
を図８の反時計方向（図５の反時計方向）へ回転付勢す
るばね部材である渦巻きばね２４とから構成されてい
る。
【００２３】前記巻き取りドラム２２は、図１に示すよ
うに、一側部側である内側の大径円環状の内端壁２５
と、他側部側である外側の小径円板状の外端壁２６と、
該両端壁２５、２６間に形成されたほぼ円錐形状の外周
壁２７とによって一体的に形成され、これらの各壁によ
って内部中空状に形成されている。また、この中空内部
の内端壁２５と外端壁２６との間には、円筒支持部２８
が前記外端壁２６の内面に一体に固定されていると共
に、該円筒支持部２８の外端壁２６側に円環状の軸受部
２９が固定されている。また、巻き取りドラム２２は、
内端壁２５と軸受部２９の支持孔及び前記外端壁２６の
中央に形成された挿通孔に、前記支持軸２１の軸部２１
ａ及び頭部２１ｂがそれぞれ挿通して、該支持軸２１に
巻き取りドラム２２全体が回転自在に支持されている。
【００２４】さらに、この巻き取りドラム２２は、図１
〜図４に示すように、前記外周壁２７の外周面２７ａが
ほぼ円錐状に形成されて、外径が内端壁２５側から外端
壁２６側にいくにしたがって漸次小径に形成されてお
り、これによって外径が可変となるように形成されてい
る。また、前記外周面２７ａの全体には、前記ワイヤー
ケーブル２３の巻き取りを案内するガイド溝３０が螺旋
状に形成されており、このガイド溝３０の内端壁２５側
の最大径側は従来のドラムの外径とほぼ同径に設定され
ている。
【００２５】前記ワイヤーケーブル２３は、図１〜図４
及び図８，図９に示すように、その一端部２３ａが巻き
取りドラム２２の内端壁２５付近の最大径部位に係止さ
れて、順次前記ガイド溝３０に小径部位側へ巻き取られ
ながら外端壁２６付近の最小径部位からほぼ水平に引き
出され、他端部２３ｂが扉１３の巻き取りドラム２２側
端部に係止されている。
【００２６】前記渦巻きばね２４は、図１及び図２に示
すように、前記円筒支持部２８内に収容配置されて、内
周側の一端部２４ａが支持軸２１に係止固定されている
と共に、外周側の他端部２４ｂが前記円筒支持部部２８
に係止固定されて、前記巻き取りドラム２２を図２中、
時計方向に回転付勢しており、これによって扉１３を閉
方向へ自動的にスライド移動するように付勢するように
なっている。
【００２７】したがって、この実施形態によれば、例え
ば、かご１７が昇降路内を昇降移動中には、乗り場側の
扉１３は、渦巻きばね２４のばね力によってワイヤーケ
ーブル２３が巻き取りドラム２２に巻き取られた状態に
あることから、図６〜図９に示すようにワイヤーケーブ
ル２３により引っ張られて閉状態を維持しており、この
状態ではワイヤーケーブル２３の他端部２３ｂ側が巻き
取りドラム２２のガイド溝３０の最小径部側から引き出
された状態になっている。
【００２８】そして、かご１７が所定の階に到達する
と、前記駆動モータ１８の回転駆動によってかご側の扉
１７ａが開き方向へスライド移動すると同時に、乗り場
側の扉１３も連動機構１９を介して駆動モータ１８の駆
動力によって開き方向へ渦巻きばね２４の付勢力に抗し
てスライド移動する。このとき、前記巻き取りドラム２
２が円錐状に形成されていることから、ワイヤーケーブ
ル２３は、巻き取りドラム２２の最小径部側から漸次か
ら引き出され、これによって巻き取りドラム２２が渦巻
きばね２４のばね力に抗して回転して、漸次中径部及び
大径部側から引き出されることになる。このため、回転
モーメントが可変制御されて、ワイヤーケーブル２３の
引き出し力が、扉１３の開き初期から全開までほぼ均一
になり、これによって駆動モータ１８の駆動負荷が扉１
３の全開時における従来の最大負荷よりも小さくするこ
とができると共に、扉１３の全閉時から全開時までほぼ
均一の負荷にすることができる。
【００２９】すなわち、この実施形態では、図５に示す
ように、渦巻きばね２４のばねトルクＴ１及びＴ２に対
してＴ１／Ｒ１＝Ｔ２／Ｒ２を満たすように巻き取りド
ラム２２の半径Ｒ１，Ｒ２（腕の長さ）を設定すること
によって渦巻きばね２４による巻き取りドラム２２の巻
き取り力（扉引っ張り力）をＦ１＝Ｆ２にする、つまり
扉１３の全閉時の渦巻きばね２４による引っ張り力と全
開時の引っ張り力をほぼ等しくすることが可能になる。
【００３０】これらの原理を具体的な以下の計算式で考
察すると、扉１３の全閉時における巻き取りドラム２２
の半径を最小のＲ１、中間開き位置における半径を中間
のＲ、全開時における半径を最大のＲ２とし、これに対
応する渦巻きばね２４のばねトルクをＴ１、Ｔ、Ｔ２と
すると、（ばねトルクＴ１は扉１３の開き初期（全閉近
く）であり、ほぼ自由長の状態である。Ｔは扉１３の開
方向の中間位置であり、Ｔ２は扉１３の全開位置であ
り、ケーブルワイヤー２３が最大に引かれたときであ
る。） Ｆ１＝Ｔ１／Ｒ１ Ｆ＝Ｔ／Ｒ Ｆ２＝Ｔ２／Ｒ２
の式となり、かつＲ１≦Ｒ≦Ｒ２の関係となる。故
に、 Ｔ１≦Ｔ≦Ｔ２が必要となる。
【００３１】したがって、前記巻き取りドラム２２の半
径Ｒ１、Ｒ２を、巻き取り力Ｔ１及びＴ２に対して、前
述のようにＴ１／Ｒ１＝Ｔ２／Ｒ２を満たすように設定
すれば、渦巻きばね２４による巻き取り力（扉引っ張り
力）はＦ１≒Ｆ≒Ｆ２となる。よって駆動モータ１８の
駆動負荷は、ｆ１≒ｆ≒ｆ２となる。
【００３２】このように、本実施形態によれば、巻き取
りドラム２２の外径を可変にすることにより、いわゆる
腕の長さを任意に変化させることができることから、扉
１３の開き時における駆動モータ１８の駆動負荷を、従
来よりも小さくすることができると共に、全閉時から全
開までほぼ均一にすることができる。
【００３３】この結果、駆動モータ１８への供給電力を
削減できると共に、該駆動モータ１８を小型化できる。
したがって、コストの低廉化と装置への搭載性が良好に
なる。
【００３４】しかも、巻き取りドラム２２の外周壁２７
の外周面２７ａを単に円錐状に形成するだけであるか
ら、その製造作業も容易であり、コストの高騰を抑制す
ることができる。
【００３５】さらに、前記外周面２７ａに螺旋状のガイ
ド溝３０を形成したことにより、ワイヤーケーブル２３
を外周面２７ａに対して所定の位置に確実かつ安定に巻
回することが可能になる。このため、前記駆動モータ１
８の駆動負荷の均一化をより精度良く制御することがで
きる。
【００３６】本発明は、前記実施形態の構成に限定され
ものではなく、例えば、巻き取りドラム２２の外径を可
変にする手段として、円錐形状ではなく他の構造によっ
て可変にしてもよい。また、ばね部材として捩りスプリ
ングなどであってもよい。
【００３７】また、図１０に示すように、前記巻き取り
ドラム２２を扉１３側に設けることも可能であり、さら
に乗り場側の扉としては、図１１に示すように左右に開
く左右２枚の扉１３ａ、１３ｂとすることも可能であ
り、この場合、巻き取りドラム２２を一方の扉１３ａ側
に取り付け、他方側の扉１３ｂにワイヤーケーブル２３
の他端部２３ｂを係止固定する構造としてもよい。
【００３８】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
に記載の発明によれば、巻き取りドラムの外径を可変に
することによって、乗り場側の扉の開き初期から全開ま
での駆動機構の駆動負荷を従来に比較して小さくするこ
とができると共に、ほぼ均一にすることができる。この
結果、駆動機構への供給電力の減少化を図ることが可能
になると共に、駆動機構の小型化が図れ、装置への搭載
性が良好になる。
【００３９】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の作用効果に加えて、巻き取りドラムの外
周面を単に円錐状に形成するだけであるから、その製造
作業が容易になると共に、コストの高騰を抑制できる。
【００４０】請求項３に記載の発明によれば、巻き取り
ドラムの外周面に螺旋状のガイド溝を形成したことによ
り、ケーブルを前記外周面に対して所定の位置に確実か
つ安定に巻回することが可能になる。このため、前記駆
動機構の駆動負荷の均一化をより精度良く制御すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に供されるばね機構を示す縦断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図。
【図３】同実施形態に供される巻き取りドラムの側面
図。
【図４】同巻き取りドラムの斜視図。
【図５】本実施形態の作用を説明する巻き取りドラムの
正面図。
【図６】本実施形態の扉装置を示す全体概略図。
【図７】本実施形態の扉装置とかご側の扉装置の関連を
示す平面概略図。
【図８】本実施形態の扉装置の拡大正面図。
【図９】同扉装置の俯瞰図。
【図１０】ばね機構の他例を示す概略図。
【図１１】乗り場側扉の他例を示す概略図。
【図１２】従来の扉装置を示す概略図。
【図１３】同従来の扉装置の作用説明図。
【符号の説明】
１１…ヘッダー １２…トラックレール １３…乗り場側の扉 １５…ローラ １６…ばね機構 １７…かご １８…駆動モータ（駆動機構） １９…連動機構 ２１…支持軸 ２２…巻き取りドラム ２３…ワイヤーケーブル ２４…渦巻きばね ２７…外周壁 ２７ａ…外周面 ３０…ガイド溝

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エレベータの乗り場側の開口部を開閉す
    る扉を、エレベータのかご側の扉の開閉用駆動機構に連
    動させて開方向へスライド移動させると共に、乗り場側
    に設けられたばね機構により閉方向へスライド移動させ
    るエレベータの扉装置において、 前記ばね機構を、回転自在に設けられた巻き取りドラム
    と、一端部が前記巻き取りドラムの外周面に巻回され、
    該巻き取りドラムから引き出された他端部が前記乗り場
    側の扉あるいは前記開口部付近に係止されたケーブル
    と、前記巻き取りドラムに前記ケーブルを介して乗り場
    側の扉を閉方向に付勢するばね部材とから構成し、 前記巻き取りドラムの外周面の外径を、前記乗り場側の
    扉の閉時から全開までのケーブル引き出し量に応じて可
    変となるように構成したことを特徴とするエレベータの
    扉装置。
  2. 【請求項２】 前記巻き取りドラムの外周面を円錐状に
    形成して外径をドラムの一側部側から他側部側へ漸次小
    径となるように可変に形成すると共に、前記ケーブルの
    一端部の端緒部を前記巻き取りドラムの最大径部に係止
    して、扉閉じ時におけるケーブルの引き出し個所を巻き
    取りドラムの最小径部側に設定したことを特徴とする請
    求項１に記載のエレベータの扉装置。
  3. 【請求項３】 前記巻き取りドラムの円錐状の外周面
    に、前記ケーブルの巻回を案内するガイド溝を形成した
    ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の
    エレベータの扉装置。
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