JP2005324959A - ユニット化した自走式エレベーター - Google Patents

Abstract

【課題】 円周上適正位置に配置した３本以上の垂直柱に垂直には適正定ピッチで円周方向には雌ねじ状にアリングを装着し、その内面に外周に１巻き以上雄ねじ状に帯状レールを巻き付けた内接短円筒をネジ嵌合状で回転して上下させる自走式エレベーターにおいて、最下階の設置面が平面でさえあれば簡易に設置し得て初期高さが常に平面即ちヴァリアフリーであるように構成し、乗降籠床面積を大きくしての安定度と、モーター軸のスラスト荷重に対しての保護と保守点検の簡易化を目的としての発明である。
【解決手段】短円筒に乗降籠を取り付けるに際して乗降籠を短円筒より吊り下げて初期高さが乗降籠の床板の厚みのみとしてバリアフリーを達成し、且つ垂直柱に取り付けるベアリングを千鳥状に配列しその左右の外輪列に内面で密着してスライドするチャンネル形状部材で乗降籠の天井板と床板を緊締するようにして乗降籠の回り止めとし、垂直柱長さを単尺化し、内ドアー外ドアー１対化したユニット化し、短円筒と乗降籠の間に車輪を介入させて乗降籠を接続させる構造とした。
【選択図】 図１

Description

低揚程及び高揚程昇降機

技術背景

出願人本人の国内特許及び国際特許の改良発明である。
特許第２０７１８５６号
自走式エレベーターとしては非特許文献においてもほとんど例を見ない。

そもそも世界唯一の機構のものであるに拘わらず、その機構の最も優位な特徴を生かすことに欠けていた。即ち昇降の減速機構が円周に拡大されているためモータートルクが少なくて賄え、一般のエレベーターのように重厚な機械室を必要とせず、家庭用電源１００ｖ１００ｗで昇降し、充電式直流の電池電源の採用も可能で、且つ安全性が抜群でそのための余分な装置も省け、ベアリングの最近の発達で無給油のシールドタイプのため油による塵の付着もなく頗る清潔である点等のメリットがあった。従ってこれをユニット方式化し、無給油を徹底化し、乗降籠面積も大きく出来るようにし、且つ簡易に設置も移動もでき、工場生産化してコスト安に供給できるよう改良することで、小型の段差調整機としても高揚程の本格的エレベーターとしても広範囲に採用できるものとして本案を開発し自走式機構を最高に活用出来たものとなった。即ち最低階の出入り口の段差をなくして平面であれば直ちに設置でき移動もできること、且つその垂直柱を単位長さに分割して任意に継ぎ足し得るようにし、現場の状況で任意高さに微調整できること、更に内ドアー外ドアーを共に組み込んでエレベーター全体を工場生産化して現場では組立作業のみに止めるようにし、設計の段階では乗降籠面積も自由に広げ得て、保守点検もほとんど省き得るものとしての利点を持つユニット化を完成したものであるが、従来このことに関しては自走式としての意識のみに尽きていた。即ち円周上適正位置に配置設定した２〜４本の垂直柱に垂直には適正ピッチで、円周方向には雌ねじ状にシールドベアリングを装着し、その内面に内接して設けた短円筒の外周に帯状レールを１巻き以上雄ねじ状に装着してこれをモーターで回動してネジ嵌合状態で上下するようにしたエレベーターとして、出願人本人の特許として登録されているが、従来の方法では▲１▼短円筒の上面に乗降籠を設定しているため、短円筒とこれを回転するモーターの初期高さを必要とし最低階の出入り口でバリアーフリーとしたいときには、乗降籠の面積で設置場所にあらかじめ彫り込んで置く必要が有り、任意の不特定場所に設定できない不便さがあったので、その場合この改善が不可欠となった。▲２▼また短円筒軸とモーター軸をスラストベアリングを介して接続していたが、既存のスラストベアリングでは乗降籠の偏荷重に対しての水平度の保持が不十分で、モーター軸にかかる曲げ応力も十分に除去出来ない状況で、またモーターベアリングは乗降籠の荷重を支える強度がなく大面積の乗降籠の採用ができかねていたし、又スラストベアリングの潤滑に対しての保守も必要であったのでこれをシールドベアリングで構成した車輪を介入させる方法に改善した▲３▼また入り口と出口が同一の場合は２または３本柱で賄えばよいが、何れにしろモーター軸の芯振れ防止と乗降籠の回り止めを兼ねて乗降籠に垂直柱対応位置にチャンネル形状部材でベアリング列をカバーするよう構成しているが、同一ベアリング列の両側面を密着して挟み得ないため隣接する垂直柱のカバーを連結して行うようにしたが、それには、４本柱を採用せざるをえなかった。今回はこれをベアリングの取り付け方法で改善した▲４▼乗降籠の天井板と底板を緊締するベアリングのカバーに内接円筒形状の内ドアーを、又垂直柱に取りつけた外接円筒形状の外ドアーを共に円形回動にすることによって、ドアーを含めたエレベーター全体をユニット化出来るようにしたため従来のように扉の別工事が不要となりユニット化を完成できた。▲５▼設置場所を特定してその高さに垂直柱を準備して現場に運び込む一般の方法で行っていたため、標準化による工場生産化即ちコスト低減と用途の多様化を阻害していた。

本発明は以上５項目すべてを改良したものである。まず各柱を角形もしくは丸形の部材で構成し、その最下部及び最上部にこれを嵌捜する立ち上がりを持つフランジタイプのフランジ部材を平面基盤にアンカーボルトで固定して設け、これに挿入して垂直柱を固定するが、低揚程の場合は基盤のみで垂直柱の剛性はたもたれるが高揚程になるに従って最上階にも同一構成のフランジ部材と平面基盤を必要となり、その場合垂直柱の長さを単位化して中子又は外子で継ぎ足す形にし、最上階ではその高さに調整できるよう最上階垂直柱の中子又は外子は適正長さにして調整伸縮できるようにしている。また垂直柱に沿って摺動する乗降籠の回り止めと芯振れ防止のための垂直片機能を兼ねて、ベアリングカバーの内幅の片側面若しくは両側面を活用している。即ち４本柱の場合は隣接の柱のベアリングカバーを接続片で接続しても行い得るが３本柱の場合は内側面が同一ベアリングを左右から挟み込めないため、ベアリング取り付け穴を垂直方向に千鳥状にすることによって行うようにしている。即ち乗降籠に取り付けたモーター軸の芯ふれの防止機能として、何れもがそれぞれの柱のベアリング列の垂直度を活用したもので、従って隣接の垂直柱を利用できない２または３本柱でも、千鳥状に穴開けすることで解決するが、その場合丸形柱材を避けて角形柱材を採用している。更に最低階の出入り口をバリアフリーにするためには乗降籠の天井板の上部を短円筒よりベアリング車輪を介入させて云はば乗降籠を短円筒より吊り下げる形にして、最下階部にあるときの出入り口の乗降段差をなくして短円筒の初期高さを地面に彫り込むことの必要をなくした。モーター軸と短円筒軸の連結を左右上下に融通を持つユニバーサルジョイントとして、乗降籠によるスラスト荷重及び曲げ荷重がモーター軸にかかることを避け、モーター軸は回転動力を伝えることのみに活用している。又ベアリング車輪はシールドベアリングで油保全の必要もないため保守点検の簡易化になり、更に車輪介入が垂直柱の設定円周近辺で行うため乗降籠の荷重による水平安定度保持が確保されて乗降籠面積が自由に大きく選定できる。前述のようにチャンネル状部材で乗降籠の天井と底板を緊締することによって、回り止めの垂直部材の設定を代替すると共に乗降籠内部に露出するベアリングのカバーを兼ねている。なお乗降籠の入り口と出口が階によって異なり直線状の場合は４本柱となり隣接柱の利用が可能となり、千鳥状設定は必ずしも要しない。なお車輪を介入させるため、短円筒を一旦フレームに収納してそのフレーム内で車輪を介入させた上フレーム下板より、懸架材で吊り下げるようにしてもよく、そのためには短円筒軸は上下に移動できるようフレームにルーズに軸受けしている。
更に又ベアリングカバーの内周面に取り付けたベアリング戸車に沿って回動する内接円径の円筒形状の内ドアーを乗降籠に設け、垂直柱の外周放射状方向に取り付けたベアリング戸車に沿って回動する外接円筒形状の外ドアーを乗降階の出入り口に設けて両者を係合片で同時に開閉し、乗降籠が上又は下に移動する場合はその係合が外れると共に、内外ドアーが閉鎖状態にロックするよう機械的又は電気的に構成して、危険防止処置としている。即ちエレベーター全体としてドアーも含めて自由設定出来るようユニット化したものである。

回転短円筒の回転に対して乗降籠との間に周縁で車輪を介入させたため、モーターベアリングにかかるスラスト荷重及び曲げ荷重を避け、乗降籠の垂直移動の水平揺れ防止を、短円筒に吊り下げるにしろ積載するにしろ、短円筒の周縁近辺にまで拡大出来たため乗降籠床面積を大きく出来、車椅子等を乗せる介護用の面積のものも設計可能となる。又一般のエレベーターのように乗降口が各階同一の場合はベアリングを千鳥に設定することで３本柱で賄えるためコスト低減にもなり、４本のベアリングの水平度設定よりもラフに設定でき、その場合その面でも有利となる。また垂直柱を単位長さの接続でユニット化し、その中子又は外子柱で接続子とすることによって場所による高さの任意性が出来、且つ吊り下げ方法を採用すれば、最下階で、初期高さによる段差対応が不要となるため任意場所の設定が可能となり、又内ドアー外ドアーも係合して１体となっているため任意場所任意空間に簡易に設置でき、元々上昇トルクを円周に拡大して低減している本案エレベーターは、１００ｖの家庭用電源又は充電式直流電源でも可能のため、随所に設定でき、段差調整機から高揚程エレベーターまでその使用範囲は広く活用出来る。

垂直柱に角形部材を用いてベアリングを千鳥状に装填し、乗降籠を吊り下げ方式で設定するユニット化した本案図面で説明する。

全体図は図１に示すとおりで、３本の垂直柱１・１・１は円周を１２０度中心角で３等分して配置したもので乗降口は何れかの柱の間隔となる。短円筒Ｔはその外周に、垂直柱１・１・１に取り付けた円周には雌ねじ状配置で垂直には雌ネジピッチ状配置で取り付けたベアリングに、ネジ嵌合する雄ネジのピッチと傾斜を持つ帯状レールｔを１巻き以上巻き付けており、その短円筒Ｔを回転させて上下させるようにし、乗降籠Ｃは短円筒Ｔに吊り下げられて上下するように構成している。乗降籠Ｃは天井板２と底板３とその間を上下で緊締したチャンネル形状部材４・４・４で構成した円筒形状のものであるが、そのチャンネル形状部材４は、垂直柱１・１・１に垂直方向に千鳥状に取り付けたつけたベアリングＢ・Ｂ・・の外輪側面にその内面でスライドするように整形した適寸のもので、乗降籠Ｃの上下移動に対して、それぞれの内側面が沿って上下にスライドするようにして乗降籠の回り止めと芯振れ防止としている。乗降籠天井板２の上面に減速機付きブレーキモーターＭを取り付け、その軸Ｊを短円筒Ｔの軸Ｋに接続するについて、短円筒Ｔを上板ｆと下板ｆ’を緊締材ｙ．ｙ．．．．で緊締したフレームＦの下板ｆ’に取り付けたピロブロックＰで軸受けしてその下端をフレーム外でｘｙｚ方向に融通を持つユニバーサルジョイントとしての撓み継ぎ手Ｎを介して乗降籠Ｃの上面に取り付けたモーターＭの軸Ｊに接続している。フレームＦは、上板ｆの裏面に設けた車輪受けｓ．ｓ．．．に軸受けして取り付けた適正数の車輪Ｓ・Ｓ・・・・が、短円筒の上面の平面部Ｔ’を転動するように位置きめして、短円筒を回動自在になるように構成している。もっともこの車輪は短円筒側に取り付けてフレーム上板裏面を回動させてもよい。更にフレームＦの下板ｆ’には適正数の懸架材Ｈ・Ｈ・・・を取り付けて乗降籠Ｃを吊り下げるようにその下端を乗降籠Ｃの対応位置に緊締している。即ちこの吊り下げ方式の目的は、短円筒ＴとモーターＭの取り付けによる初期高さを乗降籠Ｃの上面に設定したため最下階がバリアーフリーになると共に、懸架材Ｈ・Ｈ・・を垂直柱１・１・１の円周近辺にまで広げ得て乗降籠Ｃの床面積を大にして且つ安定度が保たれ得たものになる。勿論ピロブロックＰに短円筒Ｔの軸Ｋは固定せず自由にスライド出来るようにしている。なお最下階で設定に彫り込むことを意にしない場合は、先願のフレームＦの上面に乗降籠Ｃを置く方法でも良いがその場合も車輪の介入とユニバーサル継ぎ手による接続は不可欠となる。短円筒フレームＦの上板ｆ及び下板ｆ’は垂直柱１・１・１が貫通し得るよう貫通部５・５・５・５’・５’・５’を設けてその垂直柱円周位置で上下板ｆ・ｆ’を緊締材ｙ．ｙ．ｙ．ｙ．．．．で緊締して短円筒Ｔを自由に回動出来るようにしている。
乗降籠の天井板と底板は前述のように垂直柱に取り付けたベアリングの外輪にスライドする長尺適寸のベアリングカバーを兼ねたチャンネル形状の部材４・４・４の上下で緊締しているがそのベアリングカバーの内面中心方向に適正個上下に取り付けた内ドアーベアリング戸車ａ．ａ．ａ．．．により、内接円形状に成形した上下２組のアングルｒ・ｒ’に鋲止めした円筒形状に乗降口を開口したものを回動して内壁を兼ねた内ドアーｑとし、また垂直柱１・１・１の外周上下に放射方向に設けた適正個の外ドアーベアリング戸車Ａ・Ａ・Ａ・・・により、外接円形状に成形した上下２組のアングルＲ・Ｒ’に鋲止めした円筒形状に内壁同様乗降口を開口したものを回動して外ドアーＱとしている。そして内ドアーｑと外ドアーＱを同時に開閉するよう外ドアーの端部に垂直溝ｍを設けた係合片Ｌを取り付けそれに対応して係合する突起ｎを持つ係合片１を内ドアーに設けて乗降籠Ｃが乗降階に停止しているときには外ドアーの係合片Ｌの垂直溝ｍに係合する位置に突起ｎが嵌捜されているように内ドアー係合片１を位置決めしており、乗降籠Ｃが上下に移動するときは内ドアー外ドアの係合が外れるように設定している。即ち乗降籠が停止階に停止しているときは両者同時に開閉するよう構成し、外ドアーＱ内ドアーｑは乗降籠Ｃの移動時はそれぞれのマグネット回路によりマグネットロック６・６’によりドアーは閉鎖状態に保持するようエレベーター電気回路で作動するようにしている。そのエレベーター呼び出し・移動・停止の回路は本案では省略する。なお上記のドアーの開閉作動は手動又は電動で行うものとする。
又垂直柱は単位定尺化してこれを必要高さまで継ぎ足し得るよう中子柱材（又は外子柱材）Ｗによってベアリング取り付け穴で接続できるように構成し、最上階の垂直柱には、やや長尺の中子柱材によってその取り付け位置の調整を行えるようにしており、垂直柱の垂直保持には垂直柱を嵌捜し得る形状の立ちあがり部ｘを持つフランジ部材Ｘを平面基盤７・７’に取り付けて準備するものとする。
なおユニバーサルジョイントＮは図３・４に示すように短円筒軸Ｋの固定側の上型イと、モーター軸Ｊの固定側の下型ハの間にゴム質緩衝材ロを挿入したものでｘｙｚ方向の撓み継ぎ手としている。

本来この機構による自走式エレベーターは過去にその例がなく、これはベアリングの発達で無給油のシールドベアリングの最近の開発によって達成されたためで、減速機構を円周に拡大して行うため上昇のためのトルクが格段に小で、従って１００ｖ１００ｗで可能となり家庭用電源は勿論充電式直流電源でも実現可能で、そのためには簡易に設置できること即ち移動可能のコスト安のもので倍増の効果をもたらし得るに対して、設置に工数のかかるものの開発を初期に行ったことの反省によって生まれた改良発明で、その効果は頗る高いと考えられる。

本発明の全体構造を示す一部切り欠け斜視図 本発明の乗降籠と内ドアー外ドアーの関係を示す一部切り欠け斜視図 ユニバーサルジョイントの一部切り欠け側面図 ユニバーサルジョイントの分解斜視図 乗降籠と短円筒フレームの位置間系を示す側面図

符号の説明

１．垂直柱 ２．乗降籠天井板 ３．乗降籠床板 ４．チャンネル形状部材 ５．５’貫通部 ６．６’マグネットロック ７．７’平面基盤 Ｍ．減速機付きブレーキモーター Ｋ．短円筒軸 Ｐ．ピロブロック Ｎ．たわみ継ぎ手 Ｊ．モーター軸 Ｔ．短円筒 Ｔ’上面平面部 Ｃ．乗降籠 Ｆ．フレーム ｆ．フレーム上板 ｆ’フレーム下板 ｙ．緊締材 Ｈ．懸架材 ｑ．内ドアー Ｑ．外ドア ａ．内ドアーベアリング戸車 Ａ．外ドアーベアリング戸車 ｔ．帯状レール ｒ．ｒ’内ドアー上下アングル Ｒ．Ｒ’外ドアー上下アングル Ｌ．外ドアー係合片 ｍ．垂直溝 ｌ．内ドアー係合片 ｎ．突起 Ｗ．中子柱 ｘ．立ちあがり部 Ｘ．フランジ部材 Ｂ．垂直柱ベアリング ｓ．車輪軸受け Ｓ．車輪

Claims (4)

1. 適正径の円周上に、適正間隔で配置した２本以上の垂直柱のそれぞれに、垂直には適正径の雌ねじのピッチ間隔で、又円周方向にはその雌ねじのネジ傾斜角を形成するようにベアリングを装着し、その内接円位置にこの雌ねじにネジ嵌合する雄ねじのピッチ及び傾斜角をもつ帯状レールを外周に１巻き以上巻き付けた短円筒を、ねじ込む形で設定し、この短円筒軸を乗降籠に固定したモーターの軸に連結して回転昇降するようにした自走式エレベーターにおいて、短円筒の上部平面部と乗降籠の天井板又は底板の周縁平面部との間に適正数の車輪を介入させ、乗降籠を回転する短円筒から吊り下げるか又は積載することによって乗降籠の荷重に対しての安定度を保持するようにした、自走式エレベーター。
2. 請求項１において、短円筒の正逆回転の反力に打ち勝って乗降籠の回り止めとこれに取り付けたモーターの軸の芯振れを防止するために、乗降籠の構成材であるチャンネル形状部材の内面の両側面に、垂直柱に取り付けたベアリングの外輪列の側面が密着する位置になるようベアリングを垂直方向に左右に千鳥状に設定して、そのチャンネル形状部材を乗降籠の構造柱を兼ねて垂直柱の対応位置に取り付けたユニット化した自走式エレベータ。
3. 請求項２の構造柱の内周面に取り付けたベアリング戸車を案内として回動する内接円形状の内ドアと、垂直柱外側放射方向に取りつけたベアリング戸車を案内として回動する外接円形状の外ドアーが、乗降位置で１対となって開閉するように片方垂直溝形状で他方その溝に係合する突形状の係合片を両ドアーの対応位置に取り付け、停止階の停止位置では乗降籠の両ドアーが係合して同時に開閉し、乗降籠移動時には係合が外れると同時に別個の電磁マグネットによって両ドアー共閉鎖状態を保持するように構成したユニット化した自走式エレベーター。
4. 請求項１の垂直柱を単位長の長尺に分割し、それを必要高さに接続出来るようその内寸又は外寸に嵌捜する単尺の中子又は外子柱を接続子として準備すると共にそれに垂直柱と同一ピッチのベアリング取り付け穴を設けてベアリング取り付けボルトで接続出来るようにし、また最上階の接続子はやや長尺化してその先端を固定できる位置まで微調整出来るようにし、最下階と最上階には垂直柱を嵌捜する形状の立ち上がり部を持つフランジ部材を平面基盤に取り付けたものを準備したユニット化した自走式エレベーター。

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