JP2008127125A - エレベータ用の緩衝装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カゴの衝突時から停止時までの加速度を自由に設定でき、また衝撃吸収能力を従来の緩衝装置よりも向上させ、搭乗者の安全性を高めることが出来るエレベーター用の緩衝装置を提供する。
【解決手段】エレベータ室１の床面側にはピット７が形成され、このピット７の底面にはには、カゴ２の異常時、即ち、故障や天災等により急激な下降移動が生じた場合に、カゴ２がピット７の底面に衝撃するのを緩和させる緩衝装置８が設置してある。緩衝装置８は、この実施形態では金属材料または樹脂材料，繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）材料を素材としたハニカム緩衝部材８ａを使用し、このハニカム緩衝部材８ａは、前記エレベータ室１内の天井面と床面、または天井面と床面とに対応するカゴ２の天井板２ａと床板との少なくとも一方に設置することが出来るものである。
【選択図】 図１

Description

この発明は、エレベータ用の緩衝装置に係わり、更に詳しくはエレベータの事故や天災等によりカゴがエレベータ室内の天井面と床面に衝突した際に、その衝撃吸収能力を従来の緩衝装置よりも向上させ、搭乗者の安全性を高めることが出来るエレベータ用の緩衝装置に関するものである。

近年、エレベータの故障による事故が多発しており、一方、エレベータの安全性については、建築基準法施行令第１２９条の１０第２項の規定されている安全装置や、建設省告示第１４２３号 平成１２年５月３１日においてエレベーターの制動装置の構造等が規定されている。

ところで、従来のエレベータ室内の天井面や床面には、故障や天災等の事故によりエレベータのカゴが定位置に停止せず、上昇したり下降して最上階または最下階に設けられた非常用スイッチを通過し、エレベーター室内の天井面や床面に追突していまうのを防止するため、衝突緩衝材または衝突緩衝器の設置が義務付けられている。

従来の衝突緩衝材または衝突緩衝器として、金属筒状管を蛇腹状に形成したバネ式緩衝器や油入り式緩衝器、あるいは積層ゴム等による緩衝装置が一般的に使用されている。

また、その他にエレベータの電気制御系統やサスペンション系統の事故により、カゴが床面に自由落下して激突するのを防止させるために、エアーバック等の安全装置や、積層ゴム等の安全装置等も提案されている（例えば、特許文献１，特許文献２、特許文献３参照）。

然しながら、このような従来の衝突緩衝材または衝突緩衝器は、衝撃吸収能力（例えば、0.5G程度) が小さいため、カゴ内の搭乗者を安全に保護することが出来ず、また安全装置の場合には、衝撃力を一時的に吸収できてもその衝撃反力が大きく、更に従来の衝突緩衝材または衝突緩衝器では、現状の吸収能力を更に高めることが期待できない上に高価となる問題があった。
特開２００３−１９２２５０号公報 実開昭４８−９７８６２号公報 特開２０００−９５４５５号公報

この発明はかかる従来の問題点に着目し、カゴの衝突時から停止時までの加速度を自由に設定でき、また衝撃吸収能力を従来の緩衝装置よりも向上させ、搭乗者の安全性を高めることが出来るエレベーター用の緩衝装置を提供することを目的とするものである。

この発明は上記目的を達成するため、エレベータ室内の天井面と床面、または天井面と床面とに対応するカゴの天井板と床板との少なくとも一方に、ハニカム緩衝部材を設置したことを要旨とするものである。

ここで、前記ハニカム緩衝部材を多段状に形成したり、また平面上に分割して配設することも可能であり、更にハニカム緩衝部材を、衝突面側と設置面側との剛性を変化させて構成することも可能である。

また、前記ハニカム緩衝部材と、機械的緩衝部材または物理的緩衝部材とを組合せて構成することも可能であり、ハニカム緩衝部材のハニカム材料として、金属材料または樹脂材料を使用するものである。

このように、エレベータ用の緩衝装置としてハニカム緩衝部材を使用することで、カゴの衝突から停止まで、自由に加速度を設定でき、衝撃吸収能力を従来の緩衝装置よりも向上させ、搭乗者の安全性を高めることが出来るものである。

この発明は、上記のようにエレベータ室内の天井面と床面、または天井面と床面とに対応するカゴの天井板と床板との少なくとも一方に、ハニカム緩衝部材を設置したので、以下のような優れた効果を奏するものである。

(a).バネ式緩衝器や油入り式緩衝器に較べて、衝撃吸収ストロークを倍増出来るため、衝撃吸収能力を向上させることが出来る。
(b).衝撃吸収能力の異なるハニカム緩衝部材を組合せることで、段階的に衝撃を吸収でき、従って搭乗者への負荷を段階的に吸収できるため、搭乗者の安全性を高めることが出来る。
(c).カゴの衝突時から停止時までの加速度を自由に設定でき、衝撃吸収能力を従来の緩衝装置よりも向上させることが出来る。
(d).従来の復元力のあるバネ式緩衝器や油入り式緩衝器（衝撃吸収加速度：0.5G程度) と組合せて利用でき、これらの衝撃を超える加速度エネルギーをハニカム緩衝構造で吸収することが出来る。
(e).構造が簡単で安価に製作でき、また交換作業も容易に行うことが出来る。

以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。
図１は、この発明を実施したエレベータ室内の一部切欠した斜視図、図２はエレベータ室内概略側面図を示し、１はエレベータ室、２はエレベータ室１内を昇降するカゴ、３はエレベータ室１の天井面側に設置されたカゴ２の昇降装置（駆動モータ等）を示し、この昇降装置３にロープ４を介してカゴ２の天井板２ａが接続され、またカゴ２はエレベータ室１の側面に敷設されたガイドレール５と、ロープ４の一端側に取付けられたウエイト６及び前記昇降装置３を介してエレベータ室１内を昇降するようになっている。

また、前記エレベータ室１の床面側にはピット７が形成され、このピット７の底面にはには、カゴ２の異常時、即ち、故障や天災等により急激な下降移動が生じた場合に、カゴ２がピット７の底面に衝撃するのを緩和させる緩衝装置８が設置してある。

また、９ａ，９ｂはカゴ２の異常な昇降移動を検出するためのリミットスイッチを示し、このリミットスイッチ９ａ，９ｂが作動した時、昇降装置３の駆動を停止させるように構成され、１０は制御盤、１１は昇降戸を示している。

前記緩衝装置８は、この実施形態では金属材料または樹脂材料，繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）材料を素材としたハニカム緩衝部材８ａを使用し、このハニカム緩衝部材８ａは、前記エレベータ室１内の天井面と床面、または天井面と床面とに対応するカゴ２の天井板２ａと床板との少なくとも一方に設置することが出来るものである。

前記ピット７の底面に配設するハニカム緩衝部材８ａの配置方法としては、図３に示すように、ピット７の底面に分割した複数のハニカム緩衝部材８ａを所定の間隔で配置する方法が考えられ、また他の方法としては、ハニカム緩衝部材８ａを図４に示すように衝突面側と設置面側との剛性を変化させるように、仕切り部材１２を介して多段状（二段以上）に形成して配設することも可能である。

更に、他の実施形態としては、図５に示すようにハニカム緩衝部材８ａと従来のバネ式緩衝器や油入り式緩衝器、あるいは積層ゴム等による緩衝装置８ｘと組合せて使用することも可能である。なお、緩衝装置８ｘの高さはハニカム緩衝部材８ａの高さに対応して任意の高さに設定するものである。

なお、ハニカム緩衝部材８ａのハニカム構造は、従来のバネ式緩衝器や油入り式緩衝器、あるいは積層ゴム等による緩衝装置８ｘを単独に使用する場合に較べてカゴ２の衝突時から停止時までの加速度を自由に設定でき、衝撃吸収能力を従来の緩衝装置よりも向上させることが出来るものである。

また、ハニカム緩衝部材８ａのハニカム構造は、衝撃吸収能力を変化させるために、例えば、図６（ａ），（ｂ）に示すハニカムコア１３の肉厚ｔを衝突側の上部１３ａは薄く、下方側１３ｂに向かって順次厚くなるように形成することも可能であり、この場合、ハニカムコア１３がアルミハニカムの場合には、エッチング処理等で箔厚を調整するものである。

また、衝撃吸収能力を変化させる他の実施形態としては、図７（ａ）に示すようにハニカムコア１３の一側面に、複数の貫通穴１４を設けたり、また貫通穴１４の数をハニカムコア１３の衝突側の上部１３ａは多く、下方側１３ｂに向かって順次少なくなるように形成することも可能であり、更に貫通穴１４の大きさをハニカムコア１３の衝突側の上部１３ａは大きく、下方側１３ｂに向かって順次小さくなるように形成することも可能であり、これによりハニカムコア１３の上部側と下部側との衝撃吸収能力を変化させることが出来るものである。

更に、衝撃吸収能力を変化させる他の実施形態としては、図７（ｃ）に示すようにハニカムコア１３の衝突側の上部１３ａに、所定の長さのスリット１５を形成して剛性を低下させることにより衝撃吸収能力を変化させることも可能である。

なお衝撃加速度は、搭乗者への許容負荷を考慮して最大、１０Ｇ程度とするが、設計，製作上２００Ｇまでは可能である。

〔実施例〕
ハニカム構造
セルサイズ：１／８〜５インチ
セル形状 ：六角形，四角形
箔厚 ：10μm 〜200 μmm
ハニカムコアの材質：アルミニウム合金, 樹脂材料, 繊維強化プラスチック（ＦＲＰ） ストローク：建設省告示1423号で指定されるピット深さ／頂部隙間（４．０ｍ）

今、エレベータのカゴ＋搭乗者の質量を1,000 kgとし、荷重倍数を３，６，９Ｇ用として適用可能な３種類のハニカムコアを用い、段階的に衝撃吸収を行う場合、エレベータのピット深さを約２ｍで試算すると、衝撃吸収可能な初速の範囲と、ハニカムコアの仕様概要は下記の表−１のようになる。

ここで、ハニカムコアは一般的に全厚の８０％まで一定の加速度で座屈するため、ハニカムコアの衝撃吸収ストロークＳを約０．５ｍに設定し、必要なコア高さＨ＝１．８３ｍを算出した。

（衝撃吸収能力の範囲）
エレベータの設計仕様から、質量：ｍと、衝撃吸収加速度：α（または初速度：V)を設定すると、それに応じて、ハニカムコアの座屈強度：δ、ハニカムコアの座屈面積：Ａ、座屈ストローク：Ｓが設定できる。

各パラメータの設定範囲は下記の通りである。
衝撃吸収加速度：α 最大２００Ｇ 衝突時の初速度：ｖ Ｓ＝４．０ｍ、α＝１０Ｇの場合、最大２８ｍ／ｓ
ハニカムコアの座屈強度：δ ２２〜９６００ ＫＮ/ ｍ^２
ハニカムコアの座屈面積：Ａ エレベータの昇降路寸法
(JIS A 4301では最小面積では2.55m ×2.65m)
ハニカムコアの総高さ ：Ｈ エレベータの最大ピット深さ、または隙間 ( 建設省告示第1423号では、最大で4.0m)

以上のように、この発明の実施例では、エレベータ室１内の天井面と床面、または天井面と床面とに対応するカゴ２の天井板と床板との少なくとも一方に、ハニカム緩衝部材８ａを設置したので、バネ式緩衝器や油入り式緩衝器に較べて、衝撃吸収ストロークを倍増出来るため、衝撃吸収能力を向上させることが出来、また衝撃吸収能力の異なるハニカム緩衝部材を組合せることで、段階的に衝撃を吸収でき、従って搭乗者への負荷を段階的に吸収できるため、搭乗者の安全性を高めることが出来る。

更に、カゴの衝突時から停止時までの加速度を自由に設定でき、衝撃吸収能力を従来の緩衝装置よりも向上させることが出来、また従来の復元力のあるバネ式緩衝器や油入り式緩衝器（衝撃吸収加速度：0.5G程度) と組合せて利用でき、これらの衝撃を超える加速度エネルギーをハニカム緩衝構造で吸収することが出来る。

この発明を実施したエレベータ室内の一部切欠した斜視図である。 エレベータ室内概略側面図である。 ハニカム緩衝部材の配置例の説明図である。 ハニカム緩衝部材の他の実施形態の説明図である。 ハニカム緩衝部材と従来の緩衝材との組合せの説明図である。 （ａ）はハニカム緩衝部材の衝撃吸収能力を変化させた実施形態の一部斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。 （ａ）はハニカム緩衝部材の衝撃吸収能力を変化させた他の実施形態の一部斜視図、（ｂ）は（ａ）の変形例を示す実施形態の一部斜視図、（ｃ）はハニカムコアの上端側にスリットを形成した他の実施形態の斜視図である。

符号の説明

１ エレベータ室
２ カゴ
２ａ 天井板
３ 昇降装置
４ ロープ
５ ガイドレール
６ ウエイト
７ ピット
８ 緩衝装置
９ａ，９ｂ リミットスイッチ
１０ 制御盤
１１ 昇降戸
１２ 仕切り部材
１３ ハニカムコア
１３ａ ハニカムコアの上部
１３ｂ ハニカムコア下方側
１４ 貫通穴
１５ スリット

Claims (6)

1. エレベータ室内の天井面と床面とに、昇降装置を介して一定速度で昇降するカゴの異常時における衝撃を緩和する緩衝装置を設置して成るエレベータ用の緩衝装置において、
   前記エレベータ室内の天井面と床面、または天井面と床面とに対応するカゴの天井板と床板との少なくとも一方に、ハニカム緩衝部材を設置したことを特徴とするエレベータ用の緩衝装置。
2. 前記ハニカム緩衝部材を多段状に形成した請求項１に記載のエレベータ用の緩衝装置。
3. 前記ハニカム緩衝部材を、平面上に分割して配設した請求項１または２に記載のエレベータ用の緩衝装置。
4. 前記ハニカム緩衝部材を、衝突面側と設置面側との剛性を変化させて構成した請求項１，２または３に記載のエレベーター用の緩衝装置。
5. 前記ハニカム緩衝部材と、機械的緩衝部材または物理的緩衝部材とを組合せて構成した請求項１に記載のエレベータ用の緩衝装置。
6. 前記ハニカム緩衝部材のハニカム材料として、金属材料または樹脂材料を使用する請求項１，２，３，４または５に記載のエレベータ用の緩衝装置。

Images