JP2007204199A - エレベータの緩衝装置 - Google Patents

Abstract

【課題】緩衝器の汎用性を高めてコストダウンを図ったエレベータの緩衝装置を提供する。
【解決手段】一対の中折れリンク機構７をピット床１上にて対向配置し、両中折れリンク機構７の一端を当たり金６に、他端をベースプレート４にそれぞれ軸着して全体として略ひし形をなす四節平行リンク機構５を構成し、一対の緩衝器９同士を四節平行リンク機構５を挟んで対向配置する。当たり金６を下動させる衝撃荷重がかご２により入力されたときに、各緩衝器９が各中折れリンク機構７の中間連結部７ａに押圧されて衝撃荷重を吸収する。
【選択図】図１

Description

本発明は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装置に関する。

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、かごまたはつり合いおもりが昇降路の下端に衝突したときの衝撃を緩和す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、万が一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その衝撃を緩和するものである。
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適切な緩衝作用を得るためにかごの定格積載荷重および定格速度に応じて異なる緩衝特性を有する緩衝器を使用することとなり、エレベータの仕様に合わせて多くの種類の緩衝器を設計および製作してストックしておく必要が生じる。そのため、緩衝器の汎用性に乏しく、コスト的に不利となる。

本発明は上記の課題に鑑み、緩衝器の汎用性を高めることによりコストダウンを図ることのできるエレベータの緩衝装置を提供す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が万が一昇降路の下端に衝突した際の衝撃を緩和するエレベータの緩衝装置であって、二つのリンク同士を中間連結部にて連結することによりその中間連結部から中折れ可能な中折れリンク機構とするとともに、一対の中折れリンク機構をピット床上にて対向配置して、上記中間連結部同士を結んだ線がピット床と平行となるような少なくとも四節以上の多数節リンク機構を構成し、さらに、上記中間連結部同士が互いに近接する方向の緩衝力を発生する緩衝器をその軸心が上記中間連結部同士を結んだ線と平行となるように配置し、上記中間連結部同士を互いに離間させつつ多数節リンク機構を偏平化させるような衝撃荷重がかごまたはつり合いおもりにより上記多数節リンク機構に入力されたときに、上記緩衝器が中間連結部との当接部を荷重入力部として衝撃荷重を吸収するようになっていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明では、万が一かごまたはつり合いおもりが昇降路の下端に衝突した際に、その下向きの衝撃荷重は上記多数節リンク機構によりピット床と平行な方向に変換されて上記緩衝器により吸収される。また、上記緩衝器の緩衝力のうち上記衝撃荷重に対向する上向きの分力の大きさは上記各中折れリンク機構の折曲角度に依存するため、無負荷時における上記各中折れリンク機構の折曲角度を調整することで緩衝装置全体としての緩衝特性を変化させることが可能になる。

具体的には請求項２に記載のように、一対の緩衝器同士を多数節リンク機構を挟んで対向配置し、かごまたはつり合いおもりにより上記衝撃荷重が上記多数節リンク機構に入力されたときに、上記各緩衝器が圧縮方向にストロークしつつ衝撃荷重を吸収するようになっているものとする。

この場合において、好ましくは請求項３に記載の発明のように上記多数節リンク機構は左右対称であるとともに、上記各緩衝器は互いに同一のものであって、上記各緩衝器と上記中間連結部とがそれぞれ常時当接していることとすると、上記各緩衝器が互いに同様の緩衝作用を奏する。

より具体的には請求項４に記載のように、上記多数節リンク機構は全体として略ひし形状の四節平行リンク機構であって、上記各中折れリンク機構の互いの両端同士がそれぞれ軸着されているものとする。

さらに好ましくは請求項５に記載のように、上記各中間連結部にはそれぞれローラが取り付けられていて、上記各緩衝器と上記各中間連結部とがそれぞれ転がり接触すると、上記各緩衝器と中間連結部との間の摩擦が小さくなる。

さらに具体的には請求項６に記載のように、かごまたはつり合いおもりと当接する当接体がかごまたはつり合いおもりに対向配置されていて、上記各中折れリンク機構の一端が上記当接体にそれぞれ軸着されているとともに、上記各中折れリンク機構の他端がピット床上にそれぞれ軸着されているものとする。

また、請求項７に記載のように、上記中折れリンク機構同士の間に上記緩衝器を配置するとともに、上記緩衝器の少なくとも一端を上記中間連結部に連結し、かごまたはつり合いおもりにより上記衝撃荷重が上記多数節リンク機構に入力されたときに、上記緩衝器が引張方向にストロークしつつ衝撃荷重を吸収するようにしてもよい。

この場合において、好ましくは請求項８に記載のように上記多数節リンク機構は左右対称であるとともに、上記中間連結部同士を上記緩衝器にて連結してあると、各中折れリンク機構に作用する力が互いに同一のものとなる。

より具体的には請求項９，１０に記載のように、上記多数節リンク機構は全体として略ひし形状の四節平行リンク機構であって、上記各中折れリンク機構の互いの両端同士がそれぞれ軸着されているとともに、かごまたはつり合いおもりと当接する当接体がかごまたはつり合いおもりに対向配置されていて、上記各中折れリンク機構の一端が上記当接体にそれぞれ軸着されているとともに、上記各中折れリンク機構の他端がピット床上にそれぞれ軸着されているものとする。

請求項１に記載の発明によれば、上記各緩衝器の緩衝力のうち上記衝撃荷重に対向する上向きの分力の大きさは上記各中折れリンク機構の折曲角度に依存するため、無負荷の状態における上記中間連結部の折曲角度を任意に設定することで上記各緩衝器の緩衝特性を変えることなく緩衝装置全体としての緩衝特性を変化させることができ、緩衝器の汎用性が高まりコストダウンが図れる。

図１は本発明のより具体的な実施の形態としてエレベータのピットに設置された緩衝装置を示していて、図１の（ａ）はその正面図、図１の（ｂ）はその平面図である。

図１の（ａ），（ｂ）に示すように、昇降路の下端であるピット床１上にはかご２が万が一ピット床１に衝突した際の衝撃を緩和するために緩衝装置３が設けられている。

緩衝装置３のうちピット床１上に設けられた矩形状のベースプレート４の上面には全体として略ひし形状をなす二組の四節平行リンク機構５がそれぞれ多数節リンク機構として設けられていて、両四節平行リンク機構５の上部には当接体たる当たり金６がかご２の下部に設けられた緩衝装置受２ａと対向するように設けられている。

両四節平行リンク機構５はそれぞれ一対の中折れリンク機構７を互いに対向配置したものである。各中折れリンク機構７は互いに等しい長さの二つのリンク７ｃ同士をローラ７ｂとともにピン７ｄにて連結した中間連結部７ａから中折れ可能となっていて、各中折れリンク機構７の一端をベースプレート４の上面に設けられたプレート側連結部４ａにそれぞれ軸着するとともに、両中折れリンク機構７の他端を当たり金６の下面のうちほぼ中央に設けられた当たり金側連結部６ａにそれぞれ軸着することで四節平行リンク機構５を構成している。また、各四節平行リンク機構５における両中間連結部７ａを結んだ線同士は互いに平行であるとともにピット床１と平行であって、四節平行リンク機構５は左右対称である。

さらに、ベースプレート４の両端部にそれぞれ矩形板状の緩衝器マウント８が互いに対向するように配置されていて、圧縮コイルばねを用いたいわゆるばね式の緩衝器９が各四節平行リンク機構５における両中間連結部７ａ同士を結んだ線と軸心とが平行となるように両緩衝器マウント８のうち緩衝器マウント８が互いに向かい合う側の鉛直な取付壁面８ａにそれぞれ取り付けられている。すなわち、両緩衝器９は両四節平行リンク機構５を挟んで互いに対向するように配置されていて、両緩衝器９の先端部と各中間連結部７ａの各ローラ７ｂとはそれぞれスプリングシート１７を介して常時当接している。さらに、両緩衝器マウント８の背面とベースプレート４の上面とをそれぞれ補強板１０にて連結している。

図２は図１に示す緩衝装置３にかご２が衝突した状態を示す図である。なお、図２において図１と同様または相当部分には同一の符号を付してある。

以上のように構成した緩衝装置３では、かご２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２の緩衝装置受２ａが緩衝装置３の当たり金６に当接し、当たり金６が下方に押し下げられるとともに、当たり金６の下動にともなって両四節平行リンク機構５が潰れ変形する。すなわち、各四節平行リンク機構５における中間連結部７ａ同士が互いに離間しつつ、両四節平行リンク機構５がそれぞれ偏平化する。両緩衝器９はスプリングシート１７を介して各中間連結部７ａの各ローラ７ｂとそれぞれ転がり接触するとともにピット床１と平行な方向に押圧され、両緩衝器９が両ローラ７ｂとの当接部を荷重入力部としてそれぞれ同様に圧縮方向にストロークしつつ、各四節平行リンク機構５における中間連結部７ａ同士が互いに近接する方向の緩衝力を発生して衝撃荷重を吸収する。なお、両緩衝器９が圧縮方向にストロークするときに両緩衝器９は緩衝器マウント８にてバックアップされている。

図３はかご２により衝撃荷重が負荷される前後における四節平行リンク機構５を示す図であって、衝撃荷重が負荷される前の四節平行リンク機構５を実線で示すとともに、衝撃荷重が負荷された後の四節平行リンク機構５を仮想線にて示してある。また、図４は緩衝装置３および従来のばね式緩衝器の緩衝特性を示すグラフである。

ここで、両緩衝器９としてばね定数ｋのばねを用い、図３に示すように四節平行リンク機構５を構成する各リンク７ｃのリンク長がＬ₁、無負荷の状態における四節平行リンク機構５の全体としてのリンク機構幅がＬ₂であるものとすると、当たり金６の下方へのストローク量がｙのとき、両緩衝器９の緩衝力により当たり金６を上方に押し上げる緩衝装置３全体としての緩衝力Ｐは下記式にて表される。また、緩衝装置３の緩衝力Ｐとストローク量ｙとの関係を図４の緩衝特性線Ａにて示し、従来のばね式緩衝器の緩衝力Ｐとストローク量ｙとの関係は図４の緩衝特性線Ｂにて示してある。

上式に示すように緩衝装置３の緩衝力Ｐはリンク長Ｌ₁およびリンク機構幅Ｌ₂に依存する。これは、各緩衝器９の緩衝力のうち衝撃荷重に抗して当たり金６を押し上げる方向に働く分力の大きさが各中折れリンク機構７の折曲角度θに依存することによる。すなわち、ストローク量ｙが増加することにより、緩衝器９はより圧縮変形してその緩衝力が強くなる一方で、折曲角度θが小さくなることで緩衝器９の緩衝力のうちの当たり金６を押し上げる方向に働く分力の割合が少なくなり、図４の緩衝特性線Ａに示すように従来のばね式緩衝器の緩衝特性線Ｂに比べてストローク量ｙの増加による緩衝装置３全体としての緩衝力Ｐの増加が抑えられる。また、リンク長Ｌ₁およびリンク機構幅Ｌ₂を任意に設定することで無負荷時における各中折れリンク機構７の折曲角度θが変化し、緩衝器９のばね定数ｋを変化させることなく緩衝装置３全体としての緩衝特性を任意に設定することができる。例えば、緩衝特性線Ａに沿った緩衝特性を有する緩衝装置のリンク長Ｌ₁を長くすると、折曲角度θが大きくなることで緩衝装置３全体としての緩衝力Ｐが大きくなり、その緩衝特性は緩衝特性線Ｃに示す緩衝特性に変化する。

したがって、以上のように構成したエレベータの緩衝装置によれば、リンク長Ｌ₁およびリンク機構幅Ｌ₂を任意に設定することで緩衝器９のばね定数ｋを変化させることなく緩衝装置３全体としての緩衝特性を任意に設定することができるため、緩衝器９の汎用性が高まりコストダウンを図れる。

また、緩衝器９はピット床１と平行な方向にストロークするため、緩衝装置３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メリットがある。

その上、ストローク量ｙの増加による緩衝力Ｐの増加が抑えられるため、かご２内の乗客への負荷が小さくすることができ、エレベータの安全性がより向上するメリットがある。

なお、本実施の形態では緩衝装置３をかご２と対向するようにしてピット床１上に配置したが、かご２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緩衝装置３をピット床１上のつり合いおもりと対向する部位に設置することも勿論可能である。

また、本実施の形態では緩衝器としていわゆるばね式の緩衝器９を用いたが、緩衝器としていわゆる油入式の緩衝器を用いることも可能である。

図５〜図７はそれぞれ第２〜第４の実施の形態として多数節リンク機構の変形例を示す図であって、図５〜図７の（ａ）はその正面図、図５〜図７の（ｂ）はその平面図である。なお、図５〜図７において図１と同様または相当部分には同一の符号を付してある。

図５に示す第２の実施の形態は多数節リンク機構として五節リンク機構１３を用いたものであって、ベースプレート４に一対のプレート側連結部４ａを設け、両中折れリンク機構７とベースプレート４とをそれぞれ対応するプレート側連結部４ａにて軸着することで、実質的にベースプレート４を一節とした五節リンク機構１３を構成している。また、図６に示す第３の実施の形態は多数節リンク機構として五節リンク機構１４を用いたものであって、当たり金６に一対の当たり金側連結部６ａを設け、両中折れリンク機構７と当たり金６とをそれぞれ対応する当たり金側連結部６ａにて軸着することで、実質的に当たり金６を一節とした五節リンク機構１４を構成している。さらに、図７に示す第４の実施の形態は多数節リンク機構として六節リンク機構１６を用いたものであって、ベースプレート４および当たり金６に一対のプレート側連結部４ａおよび当たり金側連結部６ａを設け、両中折れリンク機構７とベースプレート４および当たり金６とをそれぞれ対応するプレート側連結部４ａおよび当たり金側連結部６ａにて連結することで、実質的に当たり金６およびベースプレート４をそれぞれ一節として六節リンク機構１６を構成している。

以上のように構成した各緩衝装置１１，１２，１５においても四節平行リンク機構５を用いた緩衝装置３と同様に図４に示した緩衝特性が得られるとともに、緩衝装置３と同様の効果を奏する。

図８は第５の実施の形態として図１における緩衝器９の変形例を示していて、図８の（ａ）はその正面図、図８の（ｂ）はその平面図である。なお図８において、図１と同様または相当部分には同一の符号を付してある。

第５の実施の形態における緩衝装置１８は、緩衝器として引張りコイルばねを用いた緩衝器２２を適用したものであって、緩衝器２２は対向配置された中折れリンク機構７同士の間に配設され、各四節平行リンク機構５における両中間連結部７ａ同士を連結している。より詳細には、ベースプレート４の幅方向で隣接する中間連結部７ａ同士を連結軸７ｅにてそれぞれ連結していて、対向する連結軸７ｅの両端同士をそれぞれ緩衝器２２にて連結している。すなわち、両緩衝器２２の両端と中間連結部７ａとがそれそれ連結軸７ｅを介して連結されている。

以上のように構成した緩衝装置１８では、かご２により当たり金６が下方に押し下げられ、各四節平行リンク機構５における両中間連結部７ａ同士が両連結軸７ｅとともに互いに離間しつつ各四節平行リンク機構５がそれぞれ偏平化すると、両緩衝器２２が連結軸７ｅとの当接部を荷重入力部としてそれぞれ同様に引張方向にストロークしつつ、各四節平行リンク機構５における両中間連結部同士が互いに近接する方向の緩衝力を発生して衝撃荷重を吸収する。

したがって、以上のように構成した緩衝装置１８においても緩衝器９として圧縮コイルばねを用いた緩衝装置３と同様に図４に示した緩衝特性が得られるとともに、緩衝装置３と同様の効果を奏する。

その上、各四節平行リンク機構５における中折れリンク機構７同士の間に緩衝器２２が配置されているため、緩衝装置１８が緩衝器２２の軸心方向で小型化されるメリットがある。

また、緩衝器２２は引張方向にストロークするため緩衝器２２が座屈を生じることがなく、緩衝装置１８の信頼性が高まる。

図９〜図１１はそれぞれ第６〜第８の実施の形態を示す図であって、図９〜図１１の（ａ）はその正面図、図９〜図１１の（ｂ）はその平面図である。なお、図９〜図１１において図８と同様または相当部分には同一の符号を付してある。

図９に示す第６の実施の形態は、緩衝装置１９に多数節リンク機構として図５に示した五節リンク機構１３を適用したものであって、図１０に示す第７の実施の形態は、緩衝装置２０に多数節リンク機構として図６に示した五節リンク機構１３を適用したものである。また、図１１に示す第８の実施の形態は、緩衝装置２１に多数節リンク機構として図７に示した六節リンク機構１６を適用したものである。

以上のように構成した各緩衝装置１９，２０，２１においても四節平行リンク機構５を用いた緩衝装置１８と同様に図４に示した緩衝特性が得られるとともに、緩衝装置１８と同様の効果を奏する。

本発明の第１の実施の形態としてエレベータのピットに設置された緩衝装置を示す図であって、同図（ａ）はその正面図、同図（ｂ）はその平面図。 図１における緩衝装置がストロークした状態を示す図。 図１における緩衝装置がストロークする前後の状態を示す図。 図１における緩衝装置および従来のばね式緩衝器の緩衝特性を示すグラフ。 本発明の第２の実施の形態を示す図であって、同図（ａ）はその正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の平面図。 本発明の第３の実施の形態を示す図であって、同図（ａ）はその正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の平面図。 本発明の第４の実施の形態を示す図であって、同図（ａ）はその正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の平面図。 本発明の第５の実施の形態を示す図であって、同図（ａ）はその正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の平面図。 本発明の第６の実施の形態を示す図であって、同図（ａ）はその正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の平面図。 本発明の第７の実施の形態を示す図であって、同図（ａ）はその正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の平面図。 本発明の第８の実施の形態を示す図であって、同図（ａ）はその正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の平面図。

符号の説明

１…ピット床
２…かご
３…緩衝装置
５…四節平行リンク機構（多数節リンク機構）
６…当たり金（当接体）
７…中折れリンク機構
７ａ…中間連結部
７ｂ…ローラ
７ｃ…リンク
８…緩衝器マウント
８ａ…取付壁面
９…緩衝器
１１…緩衝装置
１２…緩衝装置
１３…五節リンク機構（多数節リンク機構）
１４…五節リンク機構（多数節リンク機構）
１５…緩衝装置
１６…六節リンク機構（多数節リンク機構）
１８…緩衝装置
１９…緩衝装置
２０…緩衝装置
２１…緩衝装置
２２…緩衝器

Claims (10)

1. かごまたはつり合いおもりが万が一昇降路の下端に衝突した際の衝撃を緩和するエレベータの緩衝装置であって、
   二つのリンク同士を中間連結部にて連結することによりその中間連結部から中折れ可能な中折れリンク機構とするとともに、
   一対の中折れリンク機構をピット床上にて対向配置して、上記中間連結部同士を結んだ線がピット床と平行となるような少なくとも四節以上の多数節リンク機構を構成し、
   さらに、上記中間連結部同士が互いに近接する方向の緩衝力を発生する緩衝器をその軸心が上記中間連結部同士を結んだ線と平行となるように配置し、
   上記中間連結部同士を互いに離間させつつ多数節リンク機構を偏平化させるような衝撃荷重がかごまたはつり合いおもりにより上記多数節リンク機構に入力されたときに、上記緩衝器が中間連結部との当接部を荷重入力部として衝撃荷重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装置。
2. 一対の緩衝器同士を多数節リンク機構を挟んで対向配置し、かごまたはつり合いおもりにより上記衝撃荷重が上記多数節リンク機構に入力されたときに、上記各緩衝器が圧縮方向にストロークしつつ衝撃荷重を吸収するようになっていることを特徴とする請求項１に記載のエレベータの緩衝装置。
3. 上記多数節リンク機構は左右対称であるとともに、上記各緩衝器は互いに同一のものであって、
   上記各緩衝器と上記中間連結部とがそれぞれ常時当接していることを特徴とする請求項２に記載のエレベータの緩衝装置。
4. 上記多数節リンク機構は全体として略ひし形状の四節平行リンク機構であって、上記各中折れリンク機構の互いの両端同士がそれぞれ軸着されていることを特徴とする請求項２または３に記載のエレベータの緩衝装置。
5. 上記各中間連結部にはそれぞれローラが取り付けられていて、上記各緩衝器と上記各中間連結部とがそれぞれ転がり接触することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のエレベータの緩衝装置。
6. かごまたはつり合いおもりと当接する当接体がかごまたはつり合いおもりに対向配置されていて、
   上記各中折れリンク機構の一端が上記当接体にそれぞれ軸着されているとともに、上記各中折れリンク機構の他端がピット床上にそれぞれ軸着されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載のエレベータの緩衝装置。
7. 上記中折れリンク機構同士の間に上記緩衝器を配置するとともに、上記緩衝器の少なくとも一端を上記中間連結部に連結し、かごまたはつり合いおもりにより上記衝撃荷重が上記多数節リンク機構に入力されたときに、上記緩衝器が引張方向にストロークしつつ衝撃荷重を吸収するようになっていることを特徴とする請求項１に記載のエレベータの緩衝装置。
8. 上記多数節リンク機構は左右対称であるとともに、上記中間連結部同士を上記緩衝器にて連結してあることを特徴とする請求項７に記載のエレベータの緩衝装置。
9. 上記多数節リンク機構は全体として略ひし形状の四節平行リンク機構であって、上記各中折れリンク機構の互いの両端同士がそれぞれ軸着されていることを特徴とする請求項７または８に記載のエレベータの緩衝装置。
10. かごまたはつり合いおもりと当接する当接体がかごまたはつり合いおもりに対向配置されていて、
    上記各中折れリンク機構の一端が上記当接体にそれぞれ軸着されているとともに、上記各中折れリンク機構の他端がピット床上にそれぞれ軸着されていることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のエレベータの緩衝装置。
    

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