JP2007238226A - 非常止め装置およびエレベータ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、必要な機能を有しつつ、構造が比較的単純でかつ外形寸法の小さい非常止め装置を提供する。
【解決手段】非常止め装置１０は、楔１１と楔受１２と板バネ部材１３と上部支持板１４と下部支持板１５と柱部材１６とを備える。楔１１は、レール３を間に挟む一対に配置される。楔受１２は、レール３を中心に楔の外側にそれぞれ配置される。板バネ部材１３は、楔受のさらに外側に付勢端１３１が位置し、レールに対して交差する方向へ固定端１３２が延びており、それぞれの楔受１２をレールに向けて付勢する一対に設けられる。上部支持板１４および下部支持板１５は、レールの延びる方向に楔受１２を挟んで一対に配置され、板バネ部材１３による付勢に抗って楔１１がレールから離れる位置に楔受１２を係止する。柱部材１６は、上部支持板１４および下部支持板１５を互いに連結する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、エレベータの乗籠あるいは釣合い錘に装備される非常止め装置およびこれを備えるエレベータに関する。

エレベータには、乗籠を安全に停止させるための安全装置として、調速機が装備されている。調速機は、エレベータの乗籠の運転速度が規定値を超えた場合に駆動装置の電源を遮断する。駆動装置は、電源が遮断されるとブレーキ装置が作動するように作られている。また、調速機が作動しても乗籠が停止しなかった場合、例えば、乗籠を吊るす主ロープが切断された場合にも乗籠を停止させるために、レールを掴む機構を備える非常止め装置が乗籠の下部に取り付けられている。

この非常止め装置は、調速機と連動している。調速機は、駆動装置が停止された後もさらに乗籠の移動速度が速くなった場合に、非常止め装置を作動させる。非常止め装置は、剛性を有したブロックの中に、楔と楔受とＵ字形のバネとを備える。楔は、レールを挟むように対称に配置される。楔受は、レールを挟む楔のさらに外側にそれぞれ配置され、Ｕ字形のバネによって一対に連結される。

楔には、調速機と連動するリフトレバーがつながっている。調速機が作動すると、楔は、リフトレバーによって持ち上げられて、レールと楔受けとの間に嵌り込む。非常止め装置は、Ｕ字形のバネの反力によって楔をレールに押し当て、楔とレールとの摩擦力によって乗籠を停止させる。

非常止め装置に設けられるＵ字形のバネは、寸法および弾性係数など、エレベータの最大積載荷重や運転速度に基づく仕様に応じたものを用意しなければならない。Ｕ字形のバネは、熱間成形加工および熱処理等の作業手順が多く、安価に製造することが難しい。また、曲げ加工や熱処理による寸法のばらつきなども考慮した設計上の裕度が必要である。

そこで、本発明は、必要な機能を有しつつ、構造が比較的単純でかつ外形寸法の小さい非常止め装置およびこれを備えるエレベータを提供する。

本発明に係る非常止め装置は、楔と、楔受と、板バネ部材と、上部支持板および下部支持板と、柱部材とを備える。楔は、エレベータの昇降路に沿って設置されるレールを間に挟む一対に配置される。楔受は、レールを中心に楔の外側にそれぞれ配置される。板バネ部材は、レールを中心に楔受のさらに外側に付勢端が位置し、楔がレールを挟む方向およびレールが延びる方向に対して交差する方向へ固定端が延びており、それぞれの楔受をレールに向けて付勢する一対に設けられる。上部支持板および下部支持板は、レールの延びる方向に楔受を挟んで一対に配置され、板バネ部材による付勢に抗って楔がレールから離れる位置に楔受を係止する。柱部材は、上部支持板および下部支持板を互いに連結する。

この場合、板バネ部材は、柱部材に固定端が固定されるか、ロッドで固定端が互いに連結される。ロッドは、レールおよび楔が並ぶ列に対してレールから離れた位置で、この列と平行に配置される。

また、板バネ部材に楔受けが一体に形成されていることも好ましい。板バネ部材は、楔がレールを挟む方向に複数枚積層されたものでも良い。板バネ部材の固定端は、球面形状の座金で支持されることも好ましい。また、板バネ部材による把持力を楔に効率よく伝えるために、楔と楔受との間に、複数の転動体を挿入する。

本発明に係るエレベータは、上記構成の非常止め装置を乗籠の下部に備える。乗籠は、昇降路に鉛直方向へ敷設されるレールに案内される。

本発明の非常止め装置によれば、平坦な板バネ部材を用いるので構成が単純であり、かつエレベータの乗籠の最大積載荷重および運転速度に応じて寸法やブレーキ力の変更が容易である。また、Ｕ字形のバネ部材を利用する場合には、板厚に対する最小曲げ半径の都合上、外形寸法を小さくすることに限界があったが、平坦は板バネ部材を利用する本発明の非常止め装置は、外形寸法を小さくすることに適している。

本発明に係る第１の実施形態の非常止め装置１０を備えるエレベータ１について、図１から図４を参照して説明する。エレベータ１は、昇降路２の中に鉛直方向へ敷設されたレール３と、このレール３に案内される乗籠４とガバナ（調速機）５と非常止め装置１０とを備える。ガバナ５および非常止め装置１０は、乗籠４が設定された速度以上の速度で運行されることを防止し、乗籠４を安全に停止させるための安全装置である。

この乗籠４は、下部に配置される下梁４１にシーブ４２を備え、このシーブ４２に主ロープ６が掛けられている。主ロープ６は、昇降路２の上部に設置される巻上機に掛けられている。ガバナ５は、昇降路２内に配置され、ガバナシーブ５１にガバナロープ５２が捲き掛けられている。ガバナロープ５２は、乗籠４に設けられたリンク機構７およびリフトレバー８を介して非常止め装置１０に連結されている。

非常止め装置１０は、レール３を掴むように下梁４１の下部に取り付けられている。リフトレバー８の下端８ａに連結されている。非常止め装置１０は、図２に示すように、楔１１と、楔受１２と、板バネ部材１３と、上部支持板１４と、下部支持板１５と、柱部材１６とを備える。この非常止め装置１０は、乗籠４の両側に配置されるレール３のそれぞれに対応して１つずつ設けられている。個々の非常止め装置１０は、レール３を中心とする左右対称の構造を有している。

楔１１は、レール３を間に挟む一対に配置される。レール３に向けられた楔１１の側面には、ブレーキシュー１７が取り付けられる。ブレーキシュー１７が取り付けられた側と反対側の面は、上から下に掛けてレール３から離れる方向へ傾斜する斜面１１２である。

斜面１１２には、凹部１１３が設けられ、円柱ころの転動体１８が装着されている。転動体１８は、板バネ部材１３による把持力を楔１１に効率よく伝えるために、楔１１と楔受１２との間に挿入される。したがって、円柱ころに限らずボールでも良い。この場合、接点の荷重を軽減し、転動体のずれを防止するために、楔１１と楔受け１２とのそれぞれに転動溝を設けると良い。凹部１１３を設ける代わりに、転動体１８どうしを互いにリテーナで連結させても良い。また、図３に示すように、嵌合孔１１４が楔１１の下部に設けられている。嵌合孔１１４は、リフトレバー８の下端８ａとピンで連結される。

楔受１２は、レール３を中心とする楔１１の外側にそれぞれ配置されている。楔受１２は、楔１１の斜面１１２と平行に形成されて転動体１８が転接する案内面１２１を有している。楔受１２は、レール３と楔１１と楔受１２とが並ぶ列を横切る方向に保持具１２２が装着されている。この保持具１２２は、楔１１の斜面１１２に沿って形成される溝１１５に嵌合する。

板バネ部材１３は、付勢端１３１と固定端１３２とを有した平板状に形成されている。付勢端１３１は、楔受１２のさらに外側に位置している。付勢端１３１には、図３および図４に示すように、球面形状の当面を有した受部材１３３が取り付けられている。この受部材１３３の当面は、これに対応して楔受１２に設けられる球状凹部１２３に嵌合する。

固定端１３２は、楔１１がレール３を挟む方向、および、レール３が延びる方向のそれぞれに対して交差する方向へ延びている。固定端１３２は、図４に示すように柱部材１６にボルト１３４で固定される。

上部支持板１４は、レール３が延びる方向に沿って、上方から楔受１２に宛がわれている。下部支持板１５は、レール３が延びる方向に沿って、下方から楔受１２に宛がわれている。上部支持板１４および下部支持板１５は、レール３が延びる方向に沿って、楔受１２を挟むようにそれぞれ配置されている。楔受１２の上端および下端には、ストッパ１２４が形成されている。

各ストッパ１２４は、上部支持板１４および下部支持板１５のそれぞれに設けられた凹部１４１，１５１に、レールを挟む外側から係合する。このストッパ１２４によって、楔受１２は、楔１１がレール３から離れる位置にある状態で、板バネ部材１３による付勢力に抗って楔受１２をレール３に対して一定の位置に係止する。

柱部材１６は、上部支持板１４および下部支持板１５を互いに連結する。図４に示した柱部材１６は、コの字型に形成された溝形鋼であるが、これに限らず角形パイプ、Ｈ形鋼、Ｌ形鋼、丸パイプなどの構造鋼であっても良い。

次に、以上のように構成された非常止め装置１０を備えるエレベータ１の乗籠４が、設定された速度以上で運行された場合における安全装置の動作について、図１および図５を参照して以下に説明する。予め設定された速度以上で乗籠４が移動すると、これに伴ってガバナロープ５２が連れ回る。その結果、ガバナシーブ５１に組み付けられた錘が遠心力で離心し、ガバナスイッチ５３を蹴る。ガバナスイッチ５３は、巻上機の電源に接続されており、巻上機に対する電力の供給を遮断する。巻上機は、電力の供給が遮断されると、内蔵するブレーキが作動する仕組みになっている。これによって、乗籠４は、減速されて、やがて停止する。

非常止め装置１０は、巻上機が停止されてもなお乗籠４が移動する場合、特に、主ロープ６が切れた場合でも、安全に乗籠４を停止させるように設けられた安全装置である。ガバナスイッチ５３が作動した後もガバナシーブ５１の回転速度が増すと、錘がラチェット５４に掛かり、ガバナシーブ５１の回転が停止する。この結果、ガバナロープ５２は、ラチェット５４に連動するロープ押え５５によって、ガバナシーブ５１に押付けられる。ガバナロープ５２の移動が止まると、ガバナロープ５２に連結されたリンク機構７によって、リフトレバー８が引上げられる。

リフトレバー８が引上げられると、これに連結された非常止め装置１０の楔１１が楔受１２に設けられた案内面１２１に沿って、レール３を挟む方向へ移動する。ブレーキシュー１７がレール３に接した後は、ブレーキシュー１７とレール３との摩擦力によって、楔１１は、さらにレール３に沿う方向へ移動する。この結果、楔１１は、レール３にブレーキシュー１７を押し当てる反力を楔受１２を介して板バネ部材１３から受けるようになる。板バネ部材１３に設定される適度な弾性力により、非常止め装置１０は、乗籠４を安全に減速させ、その後停止させる。

上記構成を備える非常止め装置１０は、レール３を楔１１で挟み込むための把持力を板バネ部材１３によって発生させている。板バネ部材１３は、平坦な板であるため、弾性体として適用するために特別な成形加工を必要としない。したがって、非常止め装置１０に求められるブレーキ力をエレベータ１の仕様に応じて容易に設定することができる。また、板バネ部材１３は、成形加工を必要としないので、Ｕ字形バネのように板厚に対する最小曲げ半径を考慮する必要が無い。したがって、レール３を挟む方向の幅寸法および乗籠４の中央に向かう奥行き寸法について、コンパクトな設計が可能になる。

本発明に係る第２の実施形態の非常止め装置１０Ａについて、図５および図６を参照して説明する。第５の実施形態の非常止め装置１０Ａは、板バネ部材１３の固定端１３２が柱部材１６に対して固定される形態が第１の実施形態の非常止め装置１０と異なる。なお、第１の実施形態に記載した非常止め装置１０の構成と同じ機能を有する構成は、同一の符号を付してその説明を省略する。

本実施形態では、図５および図６に示すように、板バネ部材１３の固定端１３２は、板バネ部材１３に向かって突出した球面形状の座金１９に挟まれた状態で柱部材１６に支持されている。このように固定されることによって、ガバナ５が作動し、楔１１がレール３を挟んで板バネ部材１３が撓んだ場合に、固定端１３２側における部分的な応力集中を避けることができる。

本発明に係る第３の実施形態の非常止め装置１０Ｂについて、図７および図８を参照して説明する。本発明の非常止め装置１０Ｂは、第１の実施形態の非常止め装置１０に対して板バネ部材１３の保持方法が異なる。なお、第１の実施形態に記載した非常止め装置１０の構成と同じ機能を有する構成は、同一の符号を付してその説明を省略する。特に、図７において、楔１１、楔受１２、転動体１８、保持具１２２は、第１および第２の実施形態と同じであるので、図示することを省略した。

本実施形態の非常止め装置１０において、板バネ部材１３の固定端１３２は、柱部材１６に固定されることなく互いにロッド２０で連結されている。このロッド２０の端部は、第２の実施形態において、板バネ部材１３の固定端１３２に対して当接する座金１９と同様に、球面で接触する。ロッド２０は、レール３および楔１１が並ぶ列に対して、レール３から離れた位置でこの列と平行に配置されている。

このように設けることで、レール３の両側に配置される楔１１に取り付けられるブレーキシュー１７の押し付け力は、レール３に対して平均化され、片当たりすることがない。また、楔１１をレール３に押さえつけるための付勢力に対する反力を一対に設けられる板バネ部材１３どうしで相殺しあうので、板バネ部材１３の固定端１３２で受ける強度を加味して柱部材１６の強度を設定する必要がなくなる。

本発明に係る第４の実施形態の非常止め装置について、図９を参照して説明する。第４の実施形態の非常止め装置１０Ｃは、第３の実施形態の非常止め装置１０Ｂに対して、板バネ部材１３の構成が異なる。これ以外の構成は、第１から第３の実施形態に記載した非常止め装置１０，１０Ａ，１０Ｂの構成と同じ機能を有しているので、同じ符号を付してその説明を省略する。

この非常止め装置１０Ｃの板バネ部材１３は、複数枚の板バネを積層した重ね板バネである。重ね板バネにすることにより、板バネの組み合わせを変えることで板バネ部材１３のバネ特性をエレベータ１の仕様に応じて設定しやすくなる。また、重ねて用いられる板バネは、個々の板厚が薄くてよいので、安定供給される規格品などを利用することで入手が容易である。

本発明に係る第５の実施形態の非常止め装置１０Ｄについて、図１０から図１２を参照して説明する。第５の実施形態の非常止め装置１０Ｄは、楔受１２と板バネ部材１３とが一体に形成されている。板バネ部材１３の固定端１３２は、第３の実施形態の非常止め装置１０Ｂおよび第４の実施形態の非常止め装置１０Ｃと同様に、ロッド２０で連結されている。その他の構成は、第１の実施形態の非常止め装置１０の構成と同じ機能を有しているので、図示されるものについては同一の符号を付し、また、そうでないものについては、第１の実施形態における非常止め装置１０Ｄの説明を参酌するものとする。

図１０に示すように板バネ部材１３の付勢端１３１には、楔受１２としての案内面１２１と、上部支持板１４の凹部１４１および下部支持板１５の凹部１５１に係止されるストッパ１２４が形成されている。案内面１２１およびストッパ１２４は、板バネ部材１３を切削加工することで形成することができるので、特別な加工処理を必要としない。なお、ストッパ１２４は、板バネ部材１３の上面および下面を削り出すよりも、穴を開けてピンを立てるか、上部支持板１４および下部支持板１５に穴を開けてピンを立てることで、代用することができる。

また、レール３から離れた側の保持具１２２は、案内面１２１に取り付けられる。複数の転動体１８が、楔１１と案内面１２１との間に挟まれる。この転動体１８は、リテーナによって等間隔に位置決されることが好ましい。板バネ部材１３の固定端１３２は、互いにロッド２０で連結される。ロッド２０の端部および板バネ部材１３の外側から宛がわれる座金１９は、板バネ部材１３に向かって凸の球面形状に形成されている。

第５の実施形態の非常止め装置１０Ｄは、板バネ部材１３の付勢端１３１に楔受１２が一体に設けられているので、部品点数も少なく、組立作業も容易である。

第１、第２、第３および第５の実施形態の非常止め装置１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｄの板バネ部材１３に、第４の実施形態の非常止め装置１０Ｃの板バネ部材１３と同じような重ね板バネを適用することも可能である。また、第５の実施形態の非常止め装置１０Ｄの板バネ部材１３の固定端１３２は、第１の実施形態の非常止め装置１０の板バネ部材１３のように、柱部材１６にボルト１３４で固定しても良い。このとき、球面で接する座金１９を宛がうことも好ましい。

また、上述の第１から第５の実施形態では、非常止め装置を乗籠４の下梁４１に取り付けることを想定して説明した。エレベータ１には、乗籠４以外に主ロープ６に吊るされる釣合い錘がある。この釣合い錘に上記実施形態の非常止め装置のいずれかを適用することも可能である。

本発明に係る第１の実施形態の非常止め装置を装備するエレベータを示す概略図。 図１に示したエレベータの非常止め装置の分解斜視図。 図２に示した非常止め装置の正面図。 図３中のＦ４−Ｆ４線に沿って示す非常止め装置の断面図。 本発明に係る第２の実施形態の非常止め装置の分解斜視図。 図５中のＦ６−Ｆ６線に沿って示す非常止め装置の断面図。 本発明に係る第３の実施形態の非常止め装置を、楔と楔受とを省略して示す分解斜視図。 図７中のＦ８−Ｆ８線に沿って示す非常止め装置の断面図。 本発明に係る第４の実施形態の非常止め装置の断面図。 本発明に係る第５の実施形態の非常止め装置の分解斜視図。 図１０に示した非常止め装置の正面図。 図１１中のＦ１２−Ｆ１２線に沿って示す非常止め装置の断面図。

符号の説明

１…エレベータ、２…昇降路、３…レール、４…乗籠、５…ガバナ、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ…非常止め装置、１１…楔、１２…楔受、１３…板バネ部材、１４…上部支持板、１５…下部支持板、１６…柱部材、１８…転動体、１９…座金、２０…ロッド、１３２…固定端。

Claims (8)

1. エレベータの昇降路に沿って設置されるレールを間に挟む一対に配置される楔と、
   前記レールを中心に前記楔の外側にそれぞれ配置される楔受と、
   前記レールを中心に前記楔受けのさらに外側に付勢端が位置し、前記楔が前記レールを挟む方向および前記レールが延びる方向に対して交差する方向へ固定端が延びており、それぞれの前記楔受を前記レールに向けて付勢する一対の板バネ部材と、
   前記レールの延びる方向に前記楔受を挟んで一対に配置され、前記板バネ部材による付勢に抗って前記楔が前記レールから離れる位置に前記楔受を係止する上部支持板および下部支持板と、
   前記上部支持板および前記下部支持板を互いに連結する柱部材と
   を備えることを特徴とする非常止め装置。
2. 前記板バネ部材は、前記柱部材に前記固定端が固定されることを特徴とする請求項１に記載の非常止め装置。
3. 前記板バネ部材は、前記レールおよび前記楔が並ぶ列に対して前記レールから離れた位置に前記列と平行に配置されるロッドで前記固定端が互いに連結されることを特徴とする請求項１に記載の非常止め装置。
4. 前記板バネ部材は、前記楔受が一体に形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の非常止め装置。
5. 前記板バネ部材は、前記楔が前記レールを挟む方向に複数枚積層されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の非常止め装置。
6. 前記板バネ部材の固定端は、球面形状の座金で支持されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の非常止め装置。
7. 前記楔と楔受との間に、複数の転動体が挿入されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の非常止め装置。
8. 昇降路に鉛直方向へ敷設されるレールに案内される乗籠の下部に配置される非常止め装置を備えるエレベータであって、
   前記非常止め装置は、
   前記レールを間に挟む一対に配置される楔と、
   前記レールを中心に前記楔の外側にそれぞれ配置される楔受と、
   前記レールを中心に前記楔受けのさらに外側に付勢端が位置し、前記楔が前記レールを挟む方向および前記レールが延びる方向に対して交差する方向へ固定端が延びており、それぞれの前記楔受を前記レールに向けて付勢する一対の板バネ部材と、
   前記レールの延びる方向に前記楔受を挟んで一対に配置され、前記板バネ部材による付勢に抗って前記楔が前記レールから離れる位置に前記楔受を係止する上部支持板および下部支持板と、
   前記上部支持板および前記下部支持板を互いに連結する柱部材と
   を備えることを特徴とするエレベータ。

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