JP2007153612A

JP2007153612A - エレベータの緩衝器

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Publication number: JP2007153612A
Application number: JP2005355522A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Kato; 充加藤; Yasuhiko Masui; 康彦増井; Toshiyuki Fujii; 敏之藤井
Original assignee: Nippon Otis Elevator Co
Current assignee: Nippon Otis Elevator Co
Priority date: 2005-12-09
Filing date: 2005-12-09
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2025-12-09
Also published as: CN101883732A; US20080289909A1; WO2007070208A3; EP1963221A2; WO2007070208A2; JP4917798B2

Abstract

【課題】かごまたはつり合いおもりが万が一緩衝器に衝突した際またはかごまたはつり合いおもりに設けられた非常止め装置が作動した際にピット床に生じる衝撃応力を軽減し、ピット床の強度を下げることでコストダウンを図る。
【解決手段】かご緩衝器６をピット床上のかごに対向する位置およびかごガイドレールとピット床との間に設置する。かご緩衝器６はテーパ穴８ｂが形成されたゴム系弾性材製の緩衝体８とテーパ穴８ｂに常時嵌合する円錐台形状の押圧体９とを備えている。押圧体９の上部に衝撃荷重が入力されると、その荷重は押圧体９と緩衝体８との接触面である受圧面８ａおよび押圧面９ａに面直角な方向に分散されてピット床に生じる衝撃応力が軽減される。
【選択図】図２

Description

本発明は、エレベータのピット床上に設置される緩衝器に関し、特に、エレベータのかごが最下階または最上階の通常停止位置を超えて走行した際に、かごまたはつり合いおもりと当接してその衝撃を緩和する緩衝器および、かごまたはつり合いおもりに設けられた非常止め装置が作動した際に、かごまたはつり合いおもりの走行を案内するガイドレールを介してピット床に負荷される衝撃を緩和する緩衝器に関する。

エレベータに何らかの異常が生じ、かごが万が一最下階または最上階の通常停止位置を超えて走行した際に、かごまたはつり合いおもりを安全に停止させる目的で昇降路の下端に位置するピットに緩衝器が設けられている。

緩衝器の形式としては、例えば特許文献１に記載のばね式緩衝器と、特許文献２に記載の油入式緩衝器が従来から用いられている。

上記従来の緩衝器は、いずれもピット床上にかごまたはつり合いおもりに対向するように設置されていて、かごが最下階または最上階の通常停止位置を超えて走行した際にかごまたはつり合いおもりに当接するとともに、下方にストロークして衝撃を緩和するものである。

また、かごおよびつり合いおもりのうち少なくとも乗客の乗るかごには、何らかの原因により万が一かごの下降速度が著しく増大した場合に、その下降を制止する非常止め装置が設けられている。さらに、ピット下部が人の立ち入る空間として利用されている場合には、つり合いおもりにも非常止め装置が設けられる場合がある。

この非常止め装置は、かごまたはつり合いおもりの走行を案内するガイドレールにかごまたはつり合いおもりを固定し、かごまたはつり合いおもりを強制停止させるものである。すなわち、ピット床から上方に向かって立設されている上記ガイドレールは、非常止め装置作動時にかごまたはつり合いおもりを支持する支柱として機能することとなる。
特開２０００−１３６０７５号公報特開平７−２３７８４６号公報

上記従来の緩衝器では、かごまたはつり合いおもりが緩衝器に衝突した際の衝撃荷重がピット床のうち緩衝器直下の部位に局部的に作用し、その部位に著しく大きい衝撃応力が生じる。

また、かごまたはつり合いおもりに設けられた非常止め装置が作動した場合にも、かごまたはつり合いおもりが上記ガイドレールに固定されて急停止することで、上記ガイドレールを介してピット床のうち上記ガイドレール直下の部位に衝撃荷重が局部的に作用し、その部位に著しく大きい衝撃応力が生じる。

したがって、ピット床はかごまたはつり合いおもりが緩衝器に衝突した場合および非常止め装置が作動した場合に生じる衝撃応力に耐える必要があり、その強度を確保するためにコストアップを余儀なくされる。

また、かごまたはつり合いおもりが緩衝器の上端に万が一衝突すると、緩衝器は下方にストロークしつつかごを減速および停止させるが、従来の緩衝器ではそのストローク長に加えて、ばね式緩衝器ではコイルばねが圧縮した後のばね長、油入式緩衝器ではシリンダーの全高の分だけ緩衝器の全高がそれぞれ高くなるため、それに伴ってピット深さを深くしなければならない。

本発明は上記の課題に鑑み、特にピット床に局部的に作用する衝撃荷重を分散させることでピット床に生じる衝撃応力を軽減し、コストダウンを図ることを目的としている。

請求項１に記載の発明は、かごまたはつり合いおもりに対向するようにピット床面上に配置され、かごが最下階または最上階の通常停止位置を超えて走行した際にかごまたはつり合いおもりと当接してその衝撃を緩和するエレベータの緩衝器であることを前提とし、ピット床面上に設置され、断面略Ｖ字状の傾斜面を有する凹部が形成されたゴム系弾性材製の緩衝体と、断面略逆Ｖ字状の傾斜面を有し、上記凹部と傾斜面接触をもって嵌合可能な押圧体と、を備えていて、かごまたはつり合いおもりにより上記押圧体を介して緩衝体に衝撃荷重が入力された時に、上記押圧体側と緩衝体側の傾斜面同士の接触をもって凹部を拡開させるように緩衝体を弾性変形させて衝撃を吸収するようになっていることを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明は、かごまたはつり合いおもりの走行を案内するガイドレールとピット床面との間に介在し、非常止め装置が作動したことでかごまたはつり合いおもりにより上記ガイドレールを介してピット床面に負荷される衝撃を緩和するエレベータの緩衝器であることを前提とし、ピット床面上に設置され、断面略Ｖ字状の傾斜面を有する凹部が形成されたゴム系弾性材製の緩衝体と、断面略逆Ｖ字状の傾斜面を有し、上記凹部と傾斜面接触をもって嵌合可能な押圧体と、を備えていて、かごまたはつり合いおもりにより上記ガイドレールと上記押圧体とを介して上記緩衝体に衝撃荷重が入力された時に、上記押圧体側と上記緩衝体側の傾斜面同士の接触をもって凹部を拡開させるように緩衝体を弾性変形させて衝撃を吸収するようになっていることを特徴としている。

より具体的には、例えば請求項３に記載のように、上記押圧体が上記緩衝体に常時嵌合しているものとする。

したがって、少なくとも請求項１，２に記載の発明では、上記押圧体により上記緩衝体が押圧されると、上記押圧体は上記凹部を押し広げるようにして押圧方向に変位する。この時、上記凹部が拡開するように上記緩衝体が弾性変形することで上記押圧体のもつエネルギーが吸収される。また、上記押圧体側と緩衝体側の傾斜面同士が接触しているため、上記押圧体を押圧する荷重は断面上において上記押圧体の上記傾斜面に面直角な方向に上記押圧体から上記緩衝体へ伝達されてピット床の広範囲に分散される。

より望ましくは、請求項４に記載のように、上記凹部をテーパ穴とするとともに、上記押圧体を円錐台形状とすると、上記押圧体と上記緩衝体との接触面積が広くなることで、上記押圧体を押圧する荷重はピット床のより広範囲に分散される。

また、請求項５に記載のように、上記緩衝体のうち上記押圧体に押圧される面と反対側の外側面が剛性のあるフレームでバックアップされているものとすると、緩衝体のもつ緩衝作用をより有効に機能させることができる。

したがって、請求項１，２に記載の発明によれば、かごまたはつり合いおもりが緩衝器に衝突した時または非常止め装置が作動した時に、上記押圧体に作用した衝撃荷重がピット床の広範囲に分散することで、ピット床に生じる衝撃応力が軽減される。すなわち、従来のような高強度のピット床が不要となり、コストダウンが図れる。

また、上記緩衝体が横方向に拡開するように弾性変形するため、上記緩衝体の肉厚は断面上において上記押圧体の上記傾斜面に面直角な方向に確保すればよく、緩衝器の全高を低くしてピット深さを低減することが可能となる。

図１は本発明の好適な実施の形態を示す図であって、エレベータのピットを示している。

図１に示すように、断面Ｔ字状の一対のかごガイドレール３がそれぞれ昇降路１の下端に位置するピット床２上にガイドレール緩衝器４を介して上方に向かって立設されているとともに、ピット床２のうち両かごガイドレール３に沿って走行するかご５に対向する位置にかご緩衝器６が配置されている。また、かご５は図示外の非常止め装置を備えているとともに、かご５の下部には万が一かご５が最下階の通常停止位置を大きく超えて走行した時にかご緩衝器６に当接する緩衝器当接部５ａが設けられている。

図２はかご緩衝器６の詳細を示す図であり、同図(ａ)はその平面図、同図（ｂ）は同図(ａ)のＡ−Ａ断面図である。

図２の（ａ）および（ｂ）に示すように、かご緩衝器６のうちピット床２上に設けられた円盤状のベースプレート７ａの上面には、円筒状で剛性のあるフレーム７ｂが固定されている。また、フレーム７ｂの外壁面上に等間隔で設けられた四つの補強片７ｃにてフレーム７ｂの外壁面とベースプレート７ａの上面とを連結していて、ベースプレート７ａとフレーム７ｂおよび補強片７ｃとでかご側緩衝体マウント７が構成されている。

かご側緩衝体マウント７の内部には例えばウレタンゴム等のゴム系弾性材にて形成した緩衝体８が設置されており、緩衝体８の中央には断面略Ｖ字状の傾斜面たる受圧面８ａを有するテーパ穴８ｂが凹部として形成されているとともに、テーパ穴８ｂには押圧体９が常時嵌合している。押圧体９は例えば鉄鋼材料等の高剛性材から形成されているとともに、断面略逆Ｖ字状で受圧面８ａと同様な勾配の傾斜面たる押圧面９ａを有する円錐台形状であって、かご緩衝器６はかご側緩衝体マウント７と緩衝体８および押圧体９から構成されている。

以上のように構成されたかご緩衝器６では、かご５が万が一何らかの原因により最下階の通常停止位置を超えて大きく降下すると、かご５の緩衝器当接部５ａがかご緩衝器６の押圧体９上面に当接し、押圧体９が下方に押圧されて緩衝体８に衝撃荷重が入力される。緩衝体８に衝撃荷重が入力されると、押圧面９ａと受圧面８ａとの傾斜面接触をもって、テーパ穴８ｂが拡開するように緩衝体８が弾性変形しつつ、押圧体９が下方へ変位して衝撃を吸収する。それに伴ってかご５の下降速度は徐々に減速され、最終的にかご５が停止する。なお、緩衝体８のうち押圧体９に押圧される受圧面８ａと反対側の外側面はフレーム７ｂによりバックアップされている。また、押圧体９の上面に作用する鉛直下向きの衝撃荷重は、図２の（ｂ）に示す断面上において緩衝体８と押圧体９との接触面である受圧面８ａおよび押圧面９ａに面直角な方向に押圧体９から緩衝体８へ伝達されることで分散し、ピット床に生じる衝撃応力は軽減される。

図３は押圧体９の上面をかご５が押圧した際の荷重負荷を２次元モデルで示す図であって、図４は従来の緩衝器をかごが押圧した際の荷重負荷を２次元モデルで示す図である。

より詳細には、かご５の緩衝器当接部５ａが押圧体９上面に当接すると、図３に示すように押圧体９の上面に荷重Ｆが負荷される。この荷重Ｆが負荷されたことにより緩衝体８と押圧体９との接触面である受圧面８ａおよび押圧面９ａに面直角な方向に作用する荷重Ｑは下記（１）式で表される。

ここで、μは押圧体９と緩衝体８との間の摩擦係数、θはテーパ穴８ｂおよび押圧体９の頂角である。

また、荷重Ｑのうち鉛直下方に作用する分力である荷重Ｐは下記（２）式で表されるとともに、押圧体９と緩衝体８との接触長さをＬａとすると、緩衝体９の底面において荷重が負荷される長さＬｂは下記（３）式で表され、ピット床２に負荷される単位長さあたりの荷重ｐは（４）式で表される。したがって、下記（１）〜（４）式を整理すると荷重ｐは下記（５）式で表されることとなる。

例えば荷重Ｆが１５ｋＮ、接触長さＬａが５０ｍｍ、摩擦係数μが０．２、頂角θが４５°とすると、ピット床２に負荷される単位長さ当たりの荷重ｐは約３８．６Ｎ／ｍｍとなる。一方、図４に示すように、例えばピット床２との接触長さＬｃが１５０ｍｍである従来の緩衝器１０に１５ｋＮの荷重Ｆが作用すると、ピット床２に負荷される単位長さ当たりの荷重ｐは１００Ｎ／ｍｍとなる。したがって、上記の条件によれば、かご緩衝器６を用いることで、ピット床２に負荷される単位長さ当たりの荷重ｐは従来の緩衝器１０を用いた場合の約３８．６％に軽減されることとなる。

図５はかごガイドレール３およびガイドレール緩衝器４の詳細を示す一部切欠正面図であって、図６はガイドレール緩衝器４の平面図である。

一方で、かごガイドレール３は、図５に示すようにエンドプレート１１を介してガイドレール緩衝器４上に立設されているとともに、図示外の昇降路１の外壁に連結されたレールブラケット１２とそのレールブラケット１２にボルト１３にて取り付けられた一対のレールクリップ１４との間に挟持されている。なお、レールブラケット１２およびレールクリップ１４はかごガイドレール３の長手方向に沿って等間隔に複数設けられていて、複数のレールブラケット１２およびレールクリップ１４にてかごガイドレール３の倒れを規制している。

図５および図６に示すように、ピット床２上に設けられたガイドレール緩衝器４のうち矩形状のベースプレート１５ａの上面には、矩形状で剛性のある一対のフレーム１５ｂがベースプレート１５ａの長手方向で対向配置されている。また、両フレーム１５ｂの外壁面上にそれぞれ設けられた補強片１５ｃにてフレーム１５ｂの外壁面とベースプレート１５ａの上面とを連結していて、ベースプレート１５ａとフレーム１５ｂおよび補強片１５ｃとでレール側緩衝体マウント１５を構成している。

両フレーム１５ｂの間には一対の緩衝体１６がベースプレート１５ａの長手方向で離間するように対向配置されていて、両緩衝体１６の間に断面略Ｖ字状の傾斜面たる受圧面１６ａを有する凹部１６ｂが形成されている。また、両緩衝体１６は例えばウレタンゴム等のゴム系弾性材製で、凹部１６ｂには押圧体１７が常時嵌合している。押圧体１７は例えば鉄鋼材料等の高剛性材から形成されているとともに、断面略逆Ｖ字状で受圧面１６ａと同様な勾配の傾斜面たる押圧面１７ａを有する略くさび状であり、ガイドレール緩衝器４は押圧体１７と緩衝体１６およびレール側緩衝体マウント１５から構成されている。

以上のように構成されたガイドレール緩衝器４では、万が一かご５の下降速度が著しく増大して図示外の非常止め装置が作動すると、かご５がかごガイドレール３に固定されて急停止することで、かごガイドレール３に下向きの衝撃荷重が作用して押圧体１７が下方に押圧される。押圧体１７が下方に押圧されると、両緩衝体１６に衝撃荷重が入力され、かご緩衝器６の場合と同様に押圧面１７ａと受圧面１６ａとの傾斜面接触をもって、凹部１６ｂが拡開するように緩衝体１６が弾性変形しつつ、押圧体１７が下方へ変位して衝撃を吸収する。なお、両緩衝体１６のうち押圧体１７に押圧される受圧面１６ａと反対側の外側面はフレーム１５ｂにてそれぞれバックアップされているとともに、ピット床２に加わる衝撃荷重を分散してピット床２に生じる衝撃応力が軽減されることもかご緩衝器６と同様である。

以上のように構成されたエレベータの緩衝器によれば、かご緩衝器６およびガイドレール緩衝器４に衝撃荷重が作用した際に、その衝撃荷重がピット床２の広範囲に分散し、ピット床２に生ずる衝撃応力が軽減される。したがって、従来のような高強度のピット床が不要となり、例えばピット床を構成するピットスラブを薄肉化等することでコスト的に有利となるほか、建物の中間階をピットとするエレベータを設置することが可能となるメリットがある。

また、緩衝体８はかご５がかご緩衝器６に衝突した際の衝撃を断面上において受圧面８ａに面直角な方向に弾性圧縮変形して吸収するため、緩衝体８の肉厚は断面上において受圧面８ａに面直角な方向に確保すればよく、上下方向での緩衝体８の肉厚を薄くすることでかご緩衝器６の全高を低くすることが可能となり、ピット深さを低減して昇降路の省スペース化が図れる。

なお、本実施の形態ではかご緩衝器６とガイドレール緩衝器４を異なる形状のものとしたが、かご緩衝器６として用いた平面視円形状の緩衝器をガイドレール緩衝器として用いることも可能であるほか、ガイドレール緩衝器４として用いた平面視矩形状の緩衝器をかご緩衝器として用いることも勿論可能である。

また、かご緩衝器６のうちテーパ穴８ｂに常時嵌合している押圧体９を緩衝器当接部５ａの先端に固定し、かご５とともに移動するようにしてもよい。

さらに、ガイドレール緩衝器４またはかご緩衝器６をつり合いおもりの走行を案内するつり合いおもりガイドレールの下端とピット床２との間に設置してもよく、ガイドレール緩衝器４またはかご緩衝器６を、かご５が最上階の通常停止位置を超えて上昇した際につり合いおもりと当接するようにピット床２上のつりあいおもりと対向する部位に設置してもよい。

図７は第２の実施の形態として第１の実施の形態におけるかご緩衝器６またはガイドレール緩衝器４の変形例を示す図であり、同図（ａ）はその平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。

この第２の実施の形態は図７の（ａ）および（ｂ）に示すように、第１の実施の形態におけるかご緩衝器６と同様に緩衝体マウント１９と緩衝体２０および押圧体２１からなる緩衝器１８のうち、押圧体２１を断面略逆Ｖ字状の傾斜面たる押圧面２１ａを有する四角錐台形状としたものである。それに伴って、緩衝体２０を略四角柱状としているとともに、その中央には断面略Ｖ字状で押圧面２１ａと同様な勾配の傾斜面たる受圧面２０ａを有する略四角錐状のテーパ穴２０ｂが凹部として形成されていて、押圧体２１はテーパ穴２０ｂに常時嵌合している。また、緩衝体マウント１９のうちベースプレート１９ａおよびフレーム１９ｂを平面視矩形状としていて、四つの補強片１９ｃがベースプレート１９ａの上面とフレーム１９ｂの各外壁面とをそれぞれ連結している。

したがって、以上のように構成した緩衝器１８は第１の実施の形態におけるかご緩衝器６およびガイドレール緩衝器４に代えて用いることが可能であり、第１の実施の形態と同様の効果を奏する。

本発明の第１の実施の形態を示していて、エレベータのピットを示す図。図１におけるかご緩衝器の詳細を示す図であって、同図（ａ）はその平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）におけるＡ−Ａ断面図。図２におけるかご緩衝器の荷重負荷を２次元モデルにて示す図。従来の緩衝器の荷重負荷を２次元モデルにて示す図。図１におけるかごガイドレールとガイドレール緩衝器の詳細を示す一部切欠平面図。図５におけるガイドレール緩衝器の平面図。本発明の第２の実施の形態を示す図であって、同図（ａ）は緩衝器の平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図。

符号の説明

２…ピット床
３…かごガイドレール
４…ガイドレール緩衝器
５…かご
６…かご緩衝器
７ｂ…フレーム
８…緩衝体
８ａ…受圧面（傾斜面）
８ｂ…テーパ穴（凹部）
９…押圧体
９ａ…押圧面（傾斜面）
１５ｂ…フレーム
１６…緩衝体
１６ａ…受圧面（傾斜面）
１６ｂ…凹部
１７…押圧体
１７ａ…押圧面（傾斜面）
１８…緩衝器
１９ｂ…フレーム
２０…緩衝体
２０ａ…受圧面（傾斜面）
２０ｂ…テーパ穴（凹部）
２１…押圧体
２１ａ…押圧面（傾斜面）

Claims

かごまたはつり合いおもりに対向するようにピット床面上に配置され、かごが最下階または最上階の通常停止位置を超えて走行した際にかごまたはつり合いおもりと当接してその衝撃を緩和するエレベータの緩衝器であって、
ピット床面上に設置され、断面略Ｖ字状の傾斜面を有する凹部が形成されたゴム系弾性材製の緩衝体と、
断面略逆Ｖ字状の傾斜面を有し、上記凹部と傾斜面接触をもって嵌合可能な押圧体と、
を備えていて、
かごまたはつり合いおもりにより上記押圧体を介して緩衝体に衝撃荷重が入力された時に、上記押圧体側と緩衝体側の傾斜面同士の接触をもって凹部を拡開させるように緩衝体を弾性変形させて衝撃を吸収するようになっていることを特徴とするエレベータの緩衝器。
かごまたはつり合いおもりの走行を案内するガイドレールとピット床面との間に介在し、非常止め装置が作動したことでかごまたはつり合いおもりにより上記ガイドレールを介してピット床面に負荷される衝撃を緩和するエレベータの緩衝器であって、
ピット床面上に設置され、断面略Ｖ字状の傾斜面を有する凹部が形成されたゴム系弾性材製の緩衝体と、
断面略逆Ｖ字状の傾斜面を有し、上記凹部と傾斜面接触をもって嵌合可能な押圧体と、
を備えていて、
かごまたはつり合いおもりにより上記ガイドレールと上記押圧体とを介して上記緩衝体に衝撃荷重が入力された時に、上記押圧体側と上記緩衝体側の傾斜面同士の接触をもって凹部を拡開させるように緩衝体を弾性変形させて衝撃を吸収するようになっていることを特徴とするエレベータの緩衝器。
上記押圧体が上記緩衝体に常時嵌合していることを特徴とする請求項１または２に記載のエレベータの緩衝器。
上記凹部はテーパ穴であるとともに、上記押圧体は円錐台形状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエレベータの緩衝器。
上記緩衝体のうち上記押圧体に押圧される面と反対側の外側面が剛性のあるフレームでバックアップされていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のエレベータの緩衝器。