JP2005206300A

JP2005206300A - エレベータ装置

Info

Publication number: JP2005206300A
Application number: JP2004013282A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Ishikawa; 川佳延石; Shin Murakami; 上伸村; Yoshio Ogimura; 村佳男荻; Toru Kinoshita; 下透木; Yasushi Takakusaki; 康史高草木
Original assignee: Toshiba Elevator Co Ltd
Current assignee: Toshiba Elevator and Building Systems Corp
Priority date: 2004-01-21
Filing date: 2004-01-21
Publication date: 2005-08-04
Anticipated expiration: 2024-01-21
Also published as: JP4557557B2

Abstract

【課題】ローラの速度むらを打ち消して良好な乗り心地を確保し、エレベータ装置全体の軽量化を実現。
【解決手段】エレベータ装置１は、昇降路２上部に設置されたシーブ３と、乗り籠４および釣合い錘５に取付けられた移動シーブ４ａ、５ａと、その移動シーブ４ａ、５ａおよびシーブ３に巻き掛けられる主索用ロープ６に吊り下げられている乗り籠４および釣合い錘５と、その一端が乗り籠４の下部に、他端が釣合い錘５の下部に連結された重量補償用のロープとを備えている。重量補償用のロープが複数のローラ７を所定ピッチのリンク８で屈曲自在に連結した駆動チェーン９に置き換えられ、駆動チェーン９を所定方向に移動させるための駆動力を発生させる回転駆動装置１０の駆動力を受けて回転し、駆動チェーン９に回転駆動装置１０の駆動力を伝達する駆動スプロケット１１と、駆動チェーン９の方向が変わる部位に方向転換用に設けた円弧形状の円弧ガイドレール１２とからなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エレベータ装置に関する。

エレベータ装置は、機械室に設置された巻上機で巻き上げられる複数本の主索用ロープに吊り下げられて昇降する乗り籠および釣合い錘で構成されており、昇降行程の長いエレベータ装置では、その一端が乗り籠下部に、他端が釣合い錘下部に連結された複数本の重量補償用のロープとを備えたものがあった。また、近年では、省スペース化のため巻上げ機を昇降路内に配置し、乗り籠および釣合い錘に回転自在の移動シーブを取付け、昇降路内に主索用ロープ引回しのために回転自在の固定シーブを設置するなどして、巻上げ機、移動シーブおよび固定シーブに巻き掛けられる複数本の主索用ロープに乗り籠および釣合い錘を吊り下げるものもあった。これらのエレベータ装置はそれぞれ詳細は異なるが、いずれも主索用ロープが巻上げ機の駆動シーブによって駆動されることによって、乗り籠と釣合い錘が同期してつるべ方式で動くように構成されていた。

しかしながら、エレベータ装置は自動車のようにモノコック構造にするなどして軽くしたいが、つるべ方式は主索用ロープと巻上げ機の駆動シーブの摩擦で駆動しているので、乗り籠と釣合い錘をむやみに軽くすると駆動できないという課題があった。主索用ロープには、負荷（搬送する人や物の重量）の変動があっても滑らないように、予めある値以上の張力（乗り籠と釣合い錘の重量）が掛かっている必要がある。

本発明は、以上のような従来の実情に鑑みて創案されたものであって、例えばチェーン駆動などに起因する速度むらを原理的に完全に打ち消すことで良好な乗り心地を確保すると共に、滑らないチェーン駆動を用いることで装置全体の重量を軽くしたエレベータ装置を提供することを目的としている。

本発明に係るエレベータ装置は、従来のつるべ方式のエレベータ装置において、巻上げ機の代わりに回転自在なシーブを設け、その一端が乗り籠の下部に、他端が釣合い錘の下部に連結された複数本の重量補償用のロープ、もしくは主索用ロープの一部または全てを複数のローラを所定ピッチのリンクで屈曲自在に連結した駆動チェーンに置き換えて構成している。回転駆動装置がその駆動チェーンを所定方向に移動させるための駆動力を発生しており、その回転駆動装置の駆動力を受けて回転する駆動スプロケットが駆動チェーンに回転駆動装置の駆動力を伝達しており、その駆動スプロケットの両端の案内部に設けた案内ガイドレールが駆動スプロケットへ駆動チェーンを直線的に案内している。駆動チェーンの方向が変わる部位には円弧形状の円弧ガイドレールを設けており、その円弧ガイドレールの両端に設けた案内ガイドレールが円弧ガイドレールへ駆動チェーンを直線的に案内している。そして、案内ガイドレールと駆動スプロケットの繋ぎ目および案内ガイドレールが円弧ガイドレールの繋ぎ目には振動を抑制するための曲がり部を有しており、ローラの移動速度が駆動チェーンの直線部での所望速度になる位置を基準位置として、その基準位置の近傍を起点として曲がり部は形成されている

このエレベータ装置では、回転駆動装置が起動されると、この回転駆動装置の駆動力を受けて駆動スプロケットが回転し、この駆動スプロケットの回転によって、回転駆動装置の駆動力が駆動チェーンに伝達される。駆動チェーンが駆動されると、この駆動チェーンにより連結された乗り籠と釣合い錘が昇降路に沿って昇降移動する。このとき、各ローラは、駆動スプロケットの接線に対して所定のオフセット量分加算した高さ位置に設定されたガイドレールの水平面上を移動した後、駆動スプロケットに最も近い基準位置から曲がり部に沿って移動して駆動スプロケットに噛み合わされることになる。これにより、先行する踏段ローラの速度むらが吸収されて後続する踏段ローラにその速度むらが伝達されることがなく、踏段ローラの移動速度が平均速度に維持される。したがって、ローラの速度むらに起因する踏段の振動を完全に打ち消して、良好な乗り心地を確保することができる。更に、オフセット量を最適な値に設定すれば、ガイドレールの曲がり部の形状を水平面から駆動スプロケットの噛み合い位置へとなだらかに下降する下降曲線とすることができるので、ローラに振動を生じさせることがない。また、チェーンの方向を変える円弧ガイドレールとその案内ガイドレールとの繋ぎ目すべてにも振動を抑制するための曲がり部を適用しているので、この部分でも脈動を発生しない。

本発明に係るエレベータ装置によれば、チェーン駆動を高速で移動するエレベータに用いているにも拘わらず、チェーンでのローラの速度むらを原理的に完全に打ち消すことで良好な乗り心地を確保するとともに、チェーン駆動は滑りが生じないので、エレベータ装置全体を軽量化する上でも有利である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
本発明を適用したエレベータ装置の第1の実施形態に関して、図１では全体構成を概略的に示しており、図２では駆動スプロケット導入部での案内ガイドレールの形状を模式的に示しており、図３では円弧ガイドレール導入部での案内ガイドレールの形状を模式的に示しており、図４ではガイドレールの水平面の高さ位置のオフセット量を最適値に設定した場合におけるローラの移動速度とその位置関係を説明しており、図５では曲がり部の最適形状を説明している。

この図１に示すエレベータ装置１は、昇降路２上部に設置された回転自在のシーブ３と、乗り籠４および釣合い錘５に取付けられた回転自在の移動シーブ４ａ、５ａと、その移動シーブ４ａ、５ａおよびシーブ３に巻き掛けられる複数本の主索用ロープ６に吊り下げられている乗り籠４および釣合い錘５と、その一端が乗り籠４の下部に、他端が釣合い錘５の下部に連結された複数本の重量補償用のロープとを備えたエレベータ装置において、複数本の重量補償用のロープが複数のローラ７を所定ピッチのリンク８で屈曲自在に連結した駆動チェーン９に置き換えられており、駆動チェーン９を所定方向に移動させるための駆動力を発生させる回転駆動装置１０と、その回転駆動装置１０の駆動力を受けて回転し、駆動チェーン９に回転駆動装置１０の駆動力を伝達する駆動スプロケット１１と、駆動チェーン９の方向が変わる部位に方向転換用に設けた円弧形状の円弧ガイドレール１２とから構成されている。

そして、このエレベータ装置１では、回転駆動装置１０が起動されると、この回転駆動装置１０の駆動力を受けて駆動スプロケット１１が回転し、この駆動スプロケット１１の回転によって、回転駆動装置１０の駆動力が駆動チェーン９に伝達される。駆動チェーン９が駆動されると、この駆動チェーン９により連結された乗り籠４と釣合い錘５が昇降路２に沿って昇降移動する。

ところで、駆動チェーン９のローラ７は、直線的な移動から駆動スプロケット１１および円弧ガイドレール１２に倣う円運動に切り替わる過程において、多角形となる幾何学的な影響で、その移動速度に速度むらを生じる。このローラ７に生じる速度むらは、速度が速くなるほど顕著になり、また、駆動スプロケット１１および円弧ガイドレール１２が小径になるほど顕著となり、振動が乗り籠４に伝達してエレベータ装置１の乗り心地を低下させる要因となる。

そこで、本発明を適用したエレベータ装置１では、図２に示すように、駆動スプロケット１１へ駆動チェーン９が直線的に案内されるように案内ガイドレール１３を駆動スプロケット１１の両端の案内部に設け、円弧ガイドレール１２へ駆動チェーン９が直線的に案内されるように案内ガイドレール１４を円弧ガイドレール１２の両端に設けており、案内ガイドレール１３と駆動スプロケット１１の繋ぎ目および案内ガイドレール１４と円弧ガイドレール１２の繋ぎ目には振動を抑制するための曲がり部１５を有しており、ローラ７の移動速度が駆動チェーン９の直線部での所望速度Ｖｏになる位置を基準位置Ｓとして、その基準位置Ｓの近傍を起点として曲がり部１５を形成している。また、案内ガイドレール１３，１４の向きを水平として、案内ガイドレール１３，１４の水平軌道面の高さ位置Ｈを、この水平面に沿った駆動スプロケット１１の歯底円および円弧ガイドレール１２の接線Ｌに対して所定のオフセット量δ分だけ加算した位置に設定している。

そして、駆動スプロケット１１および円弧ガイドレール１２に近付いたローラ７が、所定のオフセット量δ分だけ加算した高さ位置の案内ガイドレール１３，１４の基準位置Ｓから曲がり部１５を経て駆動スプロケット１１および円弧ガイドレール１２まで到達するようにすることで、ローラ７の速度むらを吸収するようにしている。

ここで、以上のようなエレベータ装置１において、ローラ７の速度むらを吸収する機構について更に詳しく説明する。ここでは、簡単のため駆動スプロケット１１の場合について説明するが、駆動スプロケット１１を円弧ガイドレール１２に置き換えれば、円弧ガイドレール１２の場合でも全く同じである。

先ず、上述した曲がり部１５がなく、上述したオフセット量δがゼロの場合、すなわち、案内ガイドレール１３の水平面の高さ位置が駆動スプロケット１１の接線と同じ高さ位置にある場合を考えると、この水平面上を直線的に移動するローラ７を駆動スプロケット１１を用いて駆動することの影響で、各ローラ７には、図３（ａ）に示すような移動速度の速度むらが生じる。すなわち、駆動スプロケット１１のピッチ円速度（円速度）をＶｔとすると、各ローラ７には、Ｖｔから一旦減速された後に増速されてＶｔに戻るような速度むらが生じる。ここで、ローラ７の目標平均速度をＶｏとすると、各ローラ７は、案内ガイドレール１３上で図３（ｂ）に示す位置にあるときに、その移動速度がＶｔとなり、この位置から次第に減速されながら所定距離だけ駆動スプロケット１１側に進んで図３（ｃ）に示す位置となったときに、各ローラ７の移動速度が目標平均速度Ｖｏとなる。

ここで、案内ガイドレール１３の水平面の高さ位置を駆動スプロケット１１の接線よりも高い位置に設定すると、そのオフセット量δに応じて各ローラ７の減速分が少なくなる。そして、オフセット量δを最適な値に設定すると、図４（ａ）に示すように、各ローラ７の移動速度は、ＶｔからＶｏに減少した後、Ｖｏ以下に減少することなく増速されるようになる。なお、この最適値を越える値にオフセット量δを設定すると、各ローラ７の移動速度が常に目標平均速度Ｖｏを上回ってしまうことになるので、オフセット量δとして取り得る値は、この最適値が上限値（δｍａｘ）である。仮に、駆動スプロケット１１が３４８．４ｍｍのピッチ円径で歯数が８枚、駆動チェーン９のリンク長が１３３．３３ｍｍである場合、本発明者による試算では、オフセット量の最適値（上限値）δｍａｘは５．１ｍｍである。

以上のように、案内ガイドレール１３の水平面の高さ位置を駆動スプロケット１１の接線に対して最適なオフセット量δｍａｘ分だけ加算した位置に設定した場合、各ローラ７は、案内ガイドレール１３上で図４（ｂ）に示す位置にあるときに、その移動速度がＶｔとなり、この位置から次第に減速されながら所定距離だけ駆動スプロケット１１側に進んで図４（ｃ）に示す位置となったときに、各ローラ７の移動速度が目標平均速度Ｖｏとなる。

このように各ローラ７の移動速度がＶｔから減速されてＶｏとなった位置を基準位置とすると、図４（ｄ）に示すように、案内ガイドレール１３に沿って複数存在する基準位置のうちで駆動スプロケット１１に最も近い基準位置Ｓが、踏段ガイドレール１３の水平面から上述した曲がり部１５への切り替え点とされている。そして、駆動チェーン９により連結される各ローラ７のうち、駆動スプロケット１１に近付くローラ７が曲がり部１５の曲線形状に沿って移動してその高さ位置が変化することで、このローラ７の速度むらが吸収されて後続するローラ７には伝達されず、後続するローラ７の移動速度が平均速度Ｖｏに維持されることになる。

次に、曲がり部１３の最適な形状について、図５を参照して説明する。

案内ガイドレール１３の曲がり部１５を経て駆動スプロケット１１側へと移動したローラ７は、駆動スプロケット１１に噛み合うことによって、その移動速度が駆動スプロケット１１のピッチ円速度Ｖｔと等しくなる。このように、駆動スプロケット１１に噛み合うことで移動速度がＶｔとなるローラ７を、ここでは便宜上円弧運動ローラ７ａと称する。また、この円弧運動ローラ７ａから曲がり部１５を挟んで前段側に２つ目のローラ7は、円弧運動ローラ７ａに隣り合うローラ７ｂが曲がり部１５に沿って移動することによって、一定速度（平均速度Ｖｏ）で移動することになる。このように、円弧運動ローラ７ａから曲がり部１５を挟んで前段側に２つ目のローラで、一定速度であることが期待されるローラ７を、ここでは便宜上一定速度ローラ７ｃと称する。

このとき、これら各ローラ７ａ，７ｂ，７ｃが１ピッチ分移動する際に、円弧運動ローラ７ａの中心から駆動チェーン９のリンク８の長さｒを半径として描かれる円Ｃ１と、一定速度ローラ７ｃの中心から駆動チェーン９のリンク８の長さｒを半径として描かれる円Ｃ２との交点Ｐ１が辿る軌跡をローラ中心軌跡Ｌとすると、曲がり部１５は、このローラ中心軌跡Ｌに倣う形状に形成されていることが望ましい。

曲がり部１５の形状を以上のように設定することにより、円弧運動ローラ７ａと一定速度ローラ７ｃとの間のローラ７ｂが曲がり部１５を通過する過程で、円弧運動ローラ７ａによって生じる速度むらが、理論上、曲がり部１５の形状に応じたローラ７ｂの高さ位置の変化によって完全に吸収され、一定速度ローラ７ｃの移動速度が正確に一定速度（平均速度Ｖｏ）に保たれることになる。

ここで、仮に、駆動スプロケット１１が３４８．４ｍｍのピッチ円径で歯数が８枚、踏段チェーン７のリンク長が１３３．３３ｍｍである場合、駆動スプロケット１１の接線に対する案内ガイドレール１３の水平面の高さ位置のオフセット量δをδｍａｘ（＝５．１ｍｍ）に設定すると、上述した中心軌跡Ｌは、案内ガイドレール１３の水平面から駆動スプロケット１１の噛み合い位置へとなだらかに下降する下降曲線となる。したがって、この中心軌跡Ｌに倣う形状で曲がり部１５を形成すれば、図２に示すように、曲がり部１５を下降曲線のみで形成することができ、この曲がり部１５の下降曲線に沿ってローラ７を駆動スプロケット１１へと導くことで、ローラ７の移動速度をほぼ一定に保つことができる。

また、このときの曲がり部１５の頂点の高さ位置は案内ガイドレール１３の水平面の高さ位置に等しいので、駆動スプロケット１１の接線との高低差は僅か５．１ｍｍであり、特許文献１に示す従来の技術と比べて低くなっており、案内ガイドレール１３と曲がり部１５との繋ぎ目、および曲がり部１５と駆動スプロケット１１との繋ぎ目は、角度なく滑らかに繋がっている。したがって、高速で運転しても振動を発生しないようになる。

また、図１に戻って、上述のようにエレベータ装置１を脈動のないチェーン駆動にすることで、エレベータ装置として以下のような効果がある。

まず、チェーンは適切な設計されていれば歯飛びすることがないので、乗り籠４を自動車のようにモノコック構造にしてプラスチックを多用するなどして軽くし、これにあわせて釣合い錘５を軽くしても、滑りがなく駆動できる。これによって、エレベータ装置全体の重量を軽微なものにできる。

また、チェーンで駆動すれば、回転駆動装置１０を同じところに戻せば、確実に同じところに戻るので、回転駆動装置１０の回転をカウントできれば、従来のエレベータ装置が各階に停止するのに乗り籠４などに設けていたセンサや、各階フロア面に合わせて設けていたセンサターゲット（着床板）を不要にできる。動作限のセンサなどは安全のため従来どおりに必要と考えられるが、駆動チェーン９が経年的に伸びることへの対応は、上下両端の動作限のセンサを使って伸びたチェーンピッチを測定でき、動作限のセンサを使って原点を補正できる。

また、本実施の形態では、回転駆動装置１０などの駆動系は昇降路下部のピット２ａに収納されているので、昇降路上部２ｂおよび昇降路側面２ｃのスペースを最小限に留めることが可能である。

さらに、本発明の派生的な効果として、主索用ロープ６の素線の撚りから発生する振動を抑制するために、主索用ロープ６表面に、または移動シーブ４ａ、５ａおよびシーブ３の主索用ロープ６当接面にゴムなどからなる弾性体を固着させるなどした振動抑制機能を長持ちさせることができる。これは、推力を発生する駆動シーブがないことによっている。推力を発生する駆動シーブでは、上述のような振動抑制機能を設けた場合には、推力によって弾性体にせん断力が発生する。通常、ゴムなどからなる弾性体はこのような力に対して弱く、寿命が短くなるが、本発明の場合には推力を発生する駆動シーブがないので、長寿命化を図れることになる。

なお、第１の実施形態と同様な構成として、回転駆動装置１０を若干上に配置した例を二点鎖線で追加記述しておく。このようにすることで、ピット２ａの水没対策および保守性向上策となる。

また、説明を割愛したが、駆動チェーン９に関しては、振動が乗り籠４に伝わるのをさらに抑制するため、乗り籠４とは振動伝播抑制用の防振ゴム９ａを介して連結している。さらに、駆動チェーン９の経年的な伸びを吸収するため、釣合い錘５とは伸び吸収用のバネ９ｂを介して連結している。

さらに、図示していないが、エスカレータと同様に、駆動チェーン９に関しては機械的なチェーン切断検知機構を設けることは安全上必要である。この機械的なチェーン切断検知機構の出力軸は、エレベータに法規上必ず設けることが義務づけられている機械的な過剰速度停止機構（通常、ガバナ機構、ガバナロープおよび乗り籠の非常止め装置）に連動させるだけでよい。具体的には、ガバナ機構と同じように、チェーン切断検知機構の出力軸が動作した時にガバナロープを掴むようにしておけばよい。

（第２の実施形態）
本発明を適用したエレベータ装置の第２の実施形態に関して、図６では全体構成を概略的に示している。

この図６に示すエレベータ装置２１は、昇降路２２上部に設置された回転自在のシーブ２３と、シーブ２３に巻き掛けられる複数本の主索用ロープ２６に吊り下げられている乗り籠２４および釣合い錘２５と、その一端が乗り籠２４の下部に、他端が釣合い錘２５の下部に連結された複数本の重量補償用のロープとを備えたエレベータ装置において、複数本の重量補償用のロープが複数のローラ２７を所定ピッチのリンク２８で屈曲自在に連結した駆動チェーン２９に置き換えられており、駆動チェーン２９を所定方向に移動させるための駆動力を発生させる回転駆動装置３０と、その回転駆動装置３０の駆動力を受けて回転し、駆動チェーン２９に回転駆動装置３０の駆動力を伝達する駆動スプロケット３１と、駆動チェーン２９の方向が変わる部位に方向転換用に設けた円弧形状の円弧ガイドレール３２とから構成されている。

そして、このエレベータ装置２１では、回転駆動装置３０が起動されると、この回転駆動装置３０の駆動力を受けて駆動スプロケット３１が回転し、この駆動スプロケット３１の回転によって、回転駆動装置３０の駆動力が駆動チェーン２９に伝達される。駆動チェーン２９が駆動されると、この駆動チェーン２９により連結された乗り籠２４と釣合い錘２５が昇降路２２に沿って昇降移動する。

ところで、駆動チェーン２９のローラ２７は、直線的な移動から駆動スプロケット３１および円弧ガイドレール３２に倣う円運動に切り替わる過程において、多角形となる幾何学的な影響で、その移動速度に速度むらを生じる。このローラ２７に生じる速度むらは、速度が速くなるほど顕著になり、また、駆動スプロケット３１および円弧ガイドレール３２が小径になるほど顕著となり、振動が乗り籠２４に伝達してエレベータ装置２１の乗り心地を低下させる要因となる。

そこで、第２の実施形態のエレベータ装置２１でも、第１の実施形態同様に案内ガイドレール３３を駆動スプロケット３１の両端の案内部に設け、円弧ガイドレール３２へ駆動チェーン２９が直線的に案内されるように案内ガイドレール３４を円弧ガイドレール３２の両端に設けており、案内ガイドレール３３と駆動スプロケット３１の繋ぎ目および案内ガイドレール３４と円弧ガイドレール３２の繋ぎ目には振動を抑制するための曲がり部３５を有しており、ローラ２７の移動速度が駆動チェーン２９の直線部での所望速度Ｖｏになる位置を基準位置Ｓとして、その基準位置Ｓの近傍を起点として曲がり部３５を形成している。また、案内ガイドレール３３，３４の向きを水平として、案内ガイドレール３３，３４の水平軌道面の高さ位置Ｈを、この水平面に沿った駆動スプロケット３１の歯底円および円弧ガイドレール３２の接線Ｌに対して所定のオフセット量δ分だけ加算した位置に設定している。

そして、駆動スプロケット３１および円弧ガイドレール３２に近付いたローラ２７が、所定のオフセット量δ分だけ加算した高さ位置の案内ガイドレール３３，３４の基準位置Ｓから曲がり部３５を経て駆動スプロケット３１および円弧ガイドレール３２まで到達するようにすることで、ローラ２７の速度むらを吸収するようにしている。

上述のように、エレベータ装置２１を脈動のないチェーン駆動にすることで、エレベータ装置として以下のような効果がある。

まず、チェーンは適切な設計されていれば歯飛びすることがないので、乗り籠２４を自動車のようにモノコック構造にしてプラスチックを多用するなどして軽くし、これにあわせて釣合い錘２５を軽くしても、滑りがなく駆動できる。これによって、エレベータ装置全体の重量を軽微なものにできる。

また、チェーンで駆動すれば、回転駆動装置３０を同じところに戻せば、確実に同じところに戻るので、回転駆動装置３０の回転をカウントできれば、従来のエレベータ装置が各階に停止するのに乗り籠２４などに設けていたセンサや、各階フロア面に合わせて設けていたセンサターゲット（着床板）を不要にできる。動作限のセンサなどは安全のため従来どおりに必要と考えられるが、駆動チェーンが経年的に伸びることへの対応は、上下両端の動作限のセンサを使って伸びたチェーンピッチを測定でき、動作限のセンサを使って原点を補正できる。

また、本実施の形態では、回転駆動装置３０などの駆動系は昇降路下部のピット２２ａに収納されているので、昇降路側面２２ｃのスペースを最小限に留めることが可能である。昇降路上部２２ｂに関しても、シーブ２３のみなので、第１の実施形態に比べれば、スペースを必要とするが、乗り籠および釣合い錘に設けた移動シーブが不要となり、主索用ロープが短く設置に時間が掛からないなどの利点がある。

（第３の実施形態）
本発明を適用したエレベータ装置の第３の実施形態に関して、図７では全体構成を概略的に示している。

この図７に示すエレベータ装置４１は、昇降路４２上部、乗り籠および釣合い錘に取付けられた回転自在のシーブ４３、４４ａ、４５ａと、そのシーブ４３、４４ａ、４５ａに巻き掛けられる複数本の主索用ロープ４６に吊り下げられている乗り籠４４および釣合い錘４５とを備えたエレベータ装置において、複数本の主策ロープ４６の一部が複数のローラ４７を所定ピッチのリンク４８で屈曲自在に連結した駆動チェーン４９に置き換えられており、駆動チェーン４９を所定方向に移動させるための駆動力を発生させる回転駆動装置５０と、その回転駆動装置５０の駆動力を受けて回転し、駆動チェーン４９に回転駆動装置５０の駆動力を伝達する駆動スプロケット５１と、駆動チェーン４９の方向が変わる部位に方向転換用に設けた円弧形状の円弧ガイドレール５２とから構成されている。

そして、このエレベータ装置４１では、回転駆動装置５０が起動されると、この回転駆動装置５０の駆動力を受けて駆動スプロケット５１が回転し、この駆動スプロケット５１の回転によって、回転駆動装置５０の駆動力が駆動チェーン４９に伝達される。駆動チェーン４９が駆動されると、この駆動チェーン４９により連結された乗り籠４４と釣合い錘４５が昇降路４２に沿って昇降移動する。

ところで、駆動チェーン４９のローラ４７は、直線的な移動から駆動スプロケット５１および円弧ガイドレール５２に倣う円運動に切り替わる過程において、多角形となる幾何学的な影響で、その移動速度に速度むらを生じる。このローラ４７に生じる速度むらは、速度が速くなるほど顕著になり、また、駆動スプロケット５１および円弧ガイドレール５２が小径になるほど顕著となり、振動が乗り籠４４に伝達してエレベータ装置４１の乗り心地を低下させる要因となる。

そこで、第３の実施形態のエレベータ装置４１でも、第１の実施形態同様に案内ガイドレール５３を駆動スプロケット５１の両端の案内部に設け、円弧ガイドレール５２へ駆動チェーン４９が直線的に案内されるように案内ガイドレール５４を円弧ガイドレール５２の両端に設けており、案内ガイドレール５３と駆動スプロケット５１の繋ぎ目および案内ガイドレール５４と円弧ガイドレール５２の繋ぎ目には振動を抑制するための曲がり部５５を有しており、ローラ４７の移動速度が駆動チェーン４９の直線部での所望速度Ｖｏになる位置を基準位置Ｓとして、その基準位置Ｓの近傍を起点として曲がり部５５を形成している。また、案内ガイドレール５３，５４の向きを水平として、案内ガイドレール５３，５４の水平軌道面の高さ位置Ｈを、この水平面に沿った駆動スプロケット５１の歯底円および円弧ガイドレール５２の接線Ｌに対して所定のオフセット量δ分だけ加算した位置に設定している。

そして、駆動スプロケット５１および円弧ガイドレール５２に近付いたローラ４７が、所定のオフセット量δ分だけ加算した高さ位置の案内ガイドレール５３，５４の基準位置Ｓから曲がり部５５を経て駆動スプロケット５１および円弧ガイドレール５２まで到達するようにすることで、ローラ４７の速度むらを吸収するようにしている。

上述のように、エレベータ装置４１を脈動のないチェーン駆動にすることで、エレベータ装置として以下のような効果がある。

まず、チェーンは適切な設計されていれば歯飛びすることがないので、乗り籠４４を自動車のようにモノコック構造にしてプラスチックを多用するなどして軽くし、これにあわせて釣合い錘４５を軽くしても、滑りがなく駆動できる。これによって、エレベータ装置全体の重量を軽微なものにできる。

また、チェーンで駆動すれば、回転駆動装置５０を同じところに戻せば、確実に同じところに戻るので、回転駆動装置５０の回転をカウントできれば、従来のエレベータ装置が各階に停止するのに乗り籠４４などに設けていたセンサや、各階フロア面に合わせて設けていたセンサターゲット（着床板）を不要にできる。動作限のセンサなどは安全のため従来どおりに必要と考えられるが、駆動チェーンが経年的に伸びることへの対応は、上下両端の動作限のセンサを使って伸びたチェーンピッチを測定でき、動作限のセンサを使って原点を補正できる。

また、本実施の形態では、回転駆動装置５０などの駆動系は昇降路上部４２ｃに収納されているので、昇降路下部のピット４２ａおよび昇降路側面４２ｃのスペースを最小限に留めることが可能である。昇降路上部２２ｂに関しては、回転駆動装置５０などの駆動系があるので、第１の実施形態に比べれば、スペースを必要とするが、駆動チェーンが主索用ロープの負担を軽減しており、主索用ロープの本数を減らせて設置に時間が掛からないなどの利点もある。

なお、第３の実施形態と同様な構成として、移動シーブ４４ａを乗り籠４４の上に配置した例を二点鎖線で追加記述しておく。このようにすることで乗り籠４４下の構成を簡単にでき、昇降路下部のピット４２ａのスペースを最小限に留めることが可能である。

本発明を適用したエレベータ装置の第1の実施形態を示す全体構成図。前記エレベータ装置の特徴部分を拡大して示す図であり、駆動スプロケット導入部での案内ガイドレールの形状を模式的に示す図。前記エレベータ装置の特徴部分を拡大して示す図であり、円弧ガイドレール導入部での案内ガイドレールの形状を模式的に示す図。案内ガイドレールの水平面の高さ位置のオフセット量を最適値に設定した場合におけるローラの移動速度とその位置関係を説明する図であり、（ａ）はローラの位置に応じた移動速度の変化を示す図、（ｂ）はローラの移動速度が駆動スプロケットのピッチ円速度Ｖｔとなる位置を示す図、（ｃ）はローラの移動速度が目標平均速度Ｖｏとなる位置を示す図、（ｄ）はガイドレールの水平面から曲がり部への切り替え点を示す図。曲がり部の最適形状を説明する模式図。本発明を適用したエレベータ装置の第２の実施形態を示す全体構成図。本発明を適用したエレベータ装置の第３の実施形態を示す全体構成図。

符号の説明

１エレベータ装置
２昇降路
３シーブ
４乗り籠
５釣合い錘
６主索用ロープ
７ローラ
９チェーン
８回転駆動装置
１１駆動スプロケット
１２円弧ガイドレール
１５曲がり部

Claims

昇降路上部に設置された回転自在のシーブと、
乗り籠および釣合い錘に取付けられた回転自在の移動シーブと、
当該移動シーブおよび前記シーブに巻き掛けられる複数本の主索用ロープに吊り下げられている前記乗り籠および前記釣合い錘と、
その一端が前記乗り籠の下部に、他端が前記釣合い錘の下部に連結された複数本の重量補償用のロープと
を備えたエレベータ装置において、
前記複数本の重量補償用のロープが複数のローラを所定ピッチのリンクで屈曲自在に連結した駆動チェーンに置き換えられており、
前記駆動チェーンを所定方向に移動させるための駆動力を発生させる回転駆動装置と、前記回転駆動装置の駆動力を受けて回転し、前記駆動チェーンに前記回転駆動装置の駆動力を伝達する駆動スプロケットと、
当該駆動スプロケットへ前記駆動チェーンが略直線的に案内されるように前記駆動スプロケットの両端の案内部に設けた案内ガイドレールと、
前記駆動チェーンの方向が変わる部位に設けた円弧形状の円弧ガイドレールと、
当該円弧ガイドレールへ前記駆動チェーンが略直線的に案内されるように前記円弧ガイドレールの両端に設けた案内ガイドレールと、
を備えており、
前記案内ガイドレールと前記駆動スプロケットの繋ぎ目および前記案内ガイドレールと前記円弧ガイドレールの繋ぎ目には振動を抑制するための曲がり部を有しており、
前記ローラの移動速度が前記駆動チェーンの直線部での所望速度になる位置を基準位置として、当該基準位置の近傍を起点として前記曲がり部は形成されている
ことを特徴とするエレベータ装置。
昇降路上部に設置された回転自在のシーブと、
当該シーブに巻き掛けられる複数本の主索用ロープに吊り下げられている前記乗り籠および前記釣合い錘と、
その一端が前記乗り籠の下部に、他端が前記釣合い錘の下部に連結された複数本の重量補償用のロープと
を備えたエレベータ装置において、
前記複数本の重量補償用のロープが複数のローラを所定ピッチのリンクで屈曲自在に連結した駆動チェーンに置き換えられており、
前記駆動チェーンを所定方向に移動させるための駆動力を発生させる回転駆動装置と、前記回転駆動装置の駆動力を受けて回転し、前記駆動チェーンに前記回転駆動装置の駆動力を伝達する駆動スプロケットと、
当該駆動スプロケットへ前記駆動チェーンが略直線的に案内されるように前記駆動スプロケットの両端の案内部に設けた案内ガイドレールと、
前記駆動チェーンの方向が変わる部位に設けた円弧形状の円弧ガイドレールと、
当該円弧ガイドレールへ前記駆動チェーンが略直線的に案内されるように前記円弧ガイドレールの両端に設けた案内ガイドレールと、
を備えており、
前記案内ガイドレールと前記駆動スプロケットの繋ぎ目および前記案内ガイドレールと前記円弧ガイドレールの繋ぎ目には振動を抑制するための曲がり部を有しており、
前記ローラの移動速度が前記駆動チェーンの直線部での所望速度になる位置を基準位置として、当該基準位置の近傍を起点として前記曲がり部は形成されている
ことを特徴とするエレベータ装置。
昇降路上部、乗り籠および釣合い錘に取付けられた回転自在のシーブと、
当該シーブに巻き掛けられる複数本の主索用ロープに吊り下げられている前記乗り籠および前記釣合い錘と
を備えたエレベータ装置において、
前記複数本の主策ロープの一部もしくは全てが複数のローラを所定ピッチのリンクで屈曲自在に連結した駆動チェーンに置き換えられており、
前記駆動チェーンを所定方向に移動させるための駆動力を発生させる回転駆動装置と、前記回転駆動装置の駆動力を受けて回転し、前記駆動チェーンに前記回転駆動装置の駆動力を伝達する駆動スプロケットと、
当該駆動スプロケットへ前記駆動チェーンが略直線的に案内されるように前記駆動スプロケットの両端の案内部に設けた案内ガイドレールと、
前記駆動チェーンの方向が変わる部位に設けた円弧形状の円弧ガイドレールと、
当該円弧ガイドレールへ前記駆動チェーンが略直線的に案内されるように前記円弧ガイドレールの両端に設けた案内ガイドレールと、
を備えており、
前記案内ガイドレールと前記駆動スプロケットの繋ぎ目および前記案内ガイドレールと前記円弧ガイドレールの繋ぎ目には振動を抑制するための曲がり部を有しており、
前記ローラの移動速度が前記駆動チェーンの直線部での所望速度になる位置を基準位置として、当該基準位置の近傍を起点として前記曲がり部は形成されている
ことを特徴とするエレベータ装置。
前記案内ガイドレールの水平面の高さ位置を、この水平面に沿った前記駆動スプロケットおよび前記円弧ガイドレールの接線に対して所定のオフセット量分加算した位置に設定して、前記案内ガイドレールの前記駆動スプロケットおよび前記円弧ガイドレール導入側の端部に前記曲がり部を設け、
前記駆動スプロケットまたは前記円弧ガイドレールのピッチ円速度をＶｔ、前記駆動チェーンに連結されて直線移動する前記ローラの目標平均速度をＶｏとし、前記ローラの速度がＶｔからＶｏにまで減少した位置を基準位置としたときに、前記案内ガイドレールに沿って複数存在する前記基準位置のうち、前記駆動スプロケットまたは前記円弧ガイドレールに最も近い基準位置を、前記案内ガイドレールの水平面から前記曲がり部への切り替え点としたこと
を特徴とする請求項１及至請求項３のいずれか一項に記載のエレベータ装置。
前記オフセット量を、前記ローラの速度が前記基準位置にてＶｔからＶｏにまで減少した後にＶｏ以下に減少しない量に設定すること
を特徴とする請求項４に記載のエレベータ装置。
前記駆動スプロケットまたは前記円弧ガイドレール上で一定円周速度であることが期待されるローラを円弧ローラとし、この円弧ローラから２つ目のローラであって案内ガイドレール上で一定速度であることが期待されるローラを一定速度ローラとし、前記円弧ローラ及び前記一定速度ローラが１ピッチ分移動する際に、前記円弧ローラの中心から前記駆動チェーンのリンク長を半径として描かれる円と、前記一定速度ローラの中心から前記駆動チェーンのリンク長を半径として描かれる円との交点が辿る軌跡を導入ローラ中心軌跡としたときに、前記曲がり部が、前記導入ローラ中心軌跡に倣う形状とされていること
を特徴とする請求項４又は請求項５に記載のエレベータ装置。