JP2008189458A - エレベーターの巻上機装置 - Google Patents

Abstract

【課題】細径ロープを採用するに当たり、海外規格（ＥＮ規格）にも準拠する最適な摩擦係数を得ることのできるエレベーターの巻上機装置の提供。
【解決手段】昇降機に連結される複数本のロープ５と、これらのロープ５の中間位置が巻き掛けられるシーブ８と、このシーブ８を駆動する電動機とを備えたエレベーターの巻上機装置において、ロープ５の径を５〜７ｍｍとするとともに、シーブ８の径を２００〜２８０ｍｍとし、かつ、シーブ８にアンダーカット１１ａを有するＶ溝１１を設け、このＶ溝１１の角度を４５度±３度、アンダーカット１１ａの角度を９５度±３度としたものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、シーブに巻き掛けたロープを介して昇降機を牽引するエレベーターの巻上機装置に関する。

近年、機械室レスエレベーターが主流になり、昇降路内に巻上機を設置するようになってきた。しかし、従来の巻上機では、昇降路内の設置用空きスペースが限られており、巻上機の小型化要求が常にあった。すなわち、シーブ径（Ｄ）、およびロープ径（ｄ）は、Ｄ/ｄ≧４０とする関係から、１０〜１２ｍｍのロープ径を有するロープを使用すると、シーブ径は４００〜４８０ｍｍとなり、巻上機の外径もこれに応じたものとなっていた。このように、ロープ径、シーブ径および巻上機の外径は互いに相関関係にあることから、ロープ径およびシーブ径を小さくすることが可能であれば、巻上機形状も必然的に小さくすることができる。

なお、従来、シーブにアンダーカットを有するＶ溝を設け、アンダーカット開始点に対するアンダーカット角２αとＶ溝の角度βとを２β≦９０°−αとなるように構成し、ロープとシーブとの間に作用する摩擦係数を大きくしたものが提案されている。すなわち、アンダーカットを有するＶ溝を備えたシーブにあっては、Ｖ溝の角度を小さくすることで楔効果が大きくなるとともに、アンダーカットの角度を大きくすることでロープの喰い込み量が増え、摩擦係数が大きくなる作用がある（例えば、特許文献１参照）。
特開昭５５−３６８５９号公報

しかしながら、従来のロープを使用したまま巻上機の小型化の観点からシーブ径を小径にすると、ロープが小径シーブに追従して屈曲し難く、必要とする摩擦力を得ることができない。そこで、小径シーブの曲率半径に容易に追従できる細径ロープに替える必要がある。しかして、前述した従来のシーブ溝形状では、Ｖ溝の角度が比較的小さいことから楔効果は大きくなるとともに、アンダーカットの角度が比較的大きいのでロープへの喰い込み量も大きくなっていた。このため、細径ロープとの相関により、次式、
μ１＝κ・μ０・・・・・・・・（数式１）
で表される本来の摩擦係数μ０と溝形状係数κからなる見かけ上の摩擦係数μ１は大きな値となる。ところが、海外規格（ＥＮ規格）の中でトラクション式エレベーターのロープトラクションに係り、（ａ）「乗かごは、定格積載の１２５％までの荷重に対して滑ることなく床レベルを維持できること。」（ｂ）「つり合いおもりが、ストッパー上に静止し、巻上機が乗かごを上昇させようとする方向に回転しているときに、空の乗かごが上昇しないこと（シーブ上でロープがスリップすること）。」と相反する要求がされており、従来のシーブ溝形状でシーブを小径化するとともに、この小径シーブの曲率半径に追従できる細径ロープとした場合、前記（ａ）項の要求を満たすことはできるが、前記（ｂ）項については摩擦係数が過剰となり要求を満たすことが困難であった。

本発明は、前述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、細径ロープを採用するに当たり、海外規格（ＥＮ規格）にも準拠する最適な摩擦係数を得ることのできるエレベーターの巻上機装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、昇降機に連結される複数本のロープと、これらのロープの中間位置が巻き掛けられるシーブと、このシーブを駆動する電動機とを備えたエレベーターの巻上機装置において、前記ロープの径を５〜７ｍｍとするとともに、前記シーブの径を２００〜２８０ｍｍとし、かつ、前記シーブにアンダーカットを有するＶ溝を設け、このＶ溝の角度を４５度±３度、前記アンダーカットの角度を９５度±３度としたことを特徴としている。

このように構成した本発明は、巻上機の小型化を図るため、ロープの径を５〜７ｍｍとするとともに、シーブの径を２００〜２８０ｍｍに設定する。一方、シーブに形成されるＶ溝の角度を４５度±３度、アンダーカットの角度を９５度±３度とすることで、細径ロープと小径シーブ間の摩擦係数を最適なものとすることができる。すなわち、（ａ）「乗かごは、定格積載の１２５％までの荷重に対して滑ることなく床レベルを維持できること。」（ｂ）「つり合いおもりが、ストッパー上に静止し、巻上機が乗かごを上昇させようとする方向に回転しているときに、空の乗かごが上昇しないこと（シーブ上でロープがスリップすること）。」とした海外規格（ＥＮ規格）に準拠する摩擦係数を得ることができる。

本発明によれば、ロープの径を５〜７ｍｍとするとともに、シーブの径を２００〜２８０ｍｍに設定することで、巻上機の小型化を図ることができる。また、シーブに形成されるＶ溝の角度を４５度±３度、アンダーカットの角度を９５度±３度とすることで、細径ロープと小径シーブ間の摩擦係数を海外規格（ＥＮ規格）にも準拠するものとし、これによって、あらゆる規格に応じることが可能な省スペースのエレベーターとすることができる。

以下、本発明に係るエレベーターの巻上機装置の実施の形態を図に基づいて説明する。

図１は本発明に係るエレベーターの巻上機装置の一実施形態を示すシーブの断面図、図２は図１のシーブに形成される溝形状を示す要部拡大断面図、図３は本実施形態の巻上機装置が設置されるエレベーターの概略構成図、図４は巻上機装置の概略構成図である。

一般に、機械室レスエレベーターは図３に示すように、建屋に形成される昇降路１を昇降する昇降体、すなわち乗かご２およびつり合いおもり３と、両端が昇降路１上部に架け渡されるビーム４に係止され、かつ中間部に乗かご２およびつり合いおもり３が係合さるロープ５と、昇降路１の下部に設置され、ロープ５が巻き掛けられる巻上機６とを備えている。

また、エレベーターの巻上機６は図４に示すように、円筒状の電動機７と、この電動機７の一方側で出力軸に結合されるシーブ８と、電動機７の他方側に配設される制動機９と、電動機７の回転制御するための回転検出器１０とを有しており、電動機７、シーブ８、制動機９および回転検出器１０は直列状に配置されている。

そして、本実施形態では図１および図２に示すように、例えば、ロープ５の径を６．３ｍｍとするとともに、シーブ８の径を２６０ｍｍとし、かつ、シーブ８にアンダーカット１１ａを有するＶ溝１１を設け、Ｖ溝１１の角度を４５度、アンダーカット１１ａの角度を９５度としてある。このように、シーブ８の径を２６０ｍｍに設定することにより、巻上機６の形状を機械室レスエレベーターに適したものとし、かつ、ロープ５の径を６．３ｍｍに設定することで、小径のシーブ８の曲率半径に容易に追従できるロープ形状とした。なお、シーブ８は、例えば球状黒鉛鋳鉄品から成り、６本のロープ５が巻き掛け可能なもので、ロープ５を介して乗かご２およびつり合いおもり３を駆動するものである。

また、ロープ５の径を６．３ｍｍ、シーブ８の径を２６０ｍｍ、Ｖ溝１１の角度を４５度、およびアンダーカット１１ａの角度を９５度に設定することにより、前述した数式（１）の溝形状係数κを最適化し、前述した海外規格（ＥＮ規格）にある、（ａ）「乗かごは、定格積載の１２５％までの荷重に対して滑ることなく床レベルを維持できること。」（ｂ）「つり合いおもりが、ストッパー上に静止し、巻上機が乗かごを上昇させようとする方向に回転しているときに、空の乗かごが上昇しないこと（シーブ上でロープがスリップすること）。」とした要求をそれぞれ満たすロープ５とシーブ８間の見かけ上の摩擦係数μ１とすることができる。

すなわち、ロープの径、Ｖ溝の角度およびアンダーカットの角度のそれぞれ値はロープとシーブ間の摩擦係数に反映されるものとなるが、小径のシーブの曲率半径に追従できる小径ロープを使用した場合にあって、Ｖ溝の角度が４８度超えであるとロープとシーブ間の摩擦係数が不足するとともに、Ｖ溝の角度が４２度未満であると摩擦係数が過剰となり、また、アンダーカットの角度が９８度超えであると摩擦係数が過剰となるとともに、アンダーカットの角度が９２度未満であると摩擦係数が不足する。そこで、本発明はロープの径を５〜７ｍｍとするとともに、シーブの径を２００〜２８０ｍｍとし、かつ、シーブのＶ溝の角度を４５度±３度、アンダーカット角度を９５度±３度とし、細径ロープと小径シーブ間の摩擦係数の最適化を図ったものである。

本実施形態によれば、ロープ５の径を６．３ｍｍとするとともに、シーブ８の径を２６０ｍｍに設定することで、巻上機６の小型化を図ることができる。また、シーブ８に形成されるＶ溝１１の角度を４５度、アンダーカット１１ａの角度を９５度とすることで、細径ロープ５と小径シーブ８間の摩擦係数を海外規格（ＥＮ規格）にも準拠するものとし、これによって、あらゆる規格に応じることが可能な省スペースの巻上機装置とすることができる。また、アンダーカット１１ａの角度が比較的小さなものに設定されていることから、ロープ５のアンダーカット１１ａへの喰い込み量が小さくなり、したがって、ロープ５に作用する負担を軽減し、ロープ寿命が長くなるという効果もある。

なお、本実施形態ではロープ５の径を６．３ｍｍ、シーブ８の径を２６０ｍｍ、Ｖ溝１１の角度を４５度、アンダーカット１１ａの角度を９５度に設定したが、本発明はこれに限られるものではなく、エレベーターの仕様に応じて、前述したようにロープの径は５〜７ｍｍ、シーブの径は２００〜２８０ｍｍ、Ｖ溝の角度は４５度±３度、アンダーカットの角度は９５度±３度の範囲で適宜設定することで、ロープとシーブ間の摩擦係数を適切な値に保つことができる。

本発明に係るエレベーターの巻上機装置の一実施形態を示すシーブの断面図である。 図１のシーブに形成される溝形状を示す要部拡大断面図である。 本実施形態の巻上機装置が設置されるエレベーターの概略構成図である。 巻上機装置の概略構成図である。

符号の説明

１ 昇降路
２ 乗かご
３ つり合いおもり
４ ビーム
５ ロープ
６ 巻上機
７ 電動機
８ シーブ
９ 制動機
１０ 回転検出器
１１ Ｖ溝
１１ａ アンダーカット

Claims (1)

1. 昇降機に連結される複数本のロープと、これらのロープの中間位置が巻き掛けられるシーブと、このシーブを駆動する電動機とを備えたエレベーターの巻上機装置において、
   前記ロープの径を５〜７ｍｍとするとともに、前記シーブの径を２００〜２８０ｍｍとし、かつ、前記シーブにアンダーカットを有するＶ溝を設け、このＶ溝の角度を４５度±３度、前記アンダーカットの角度を９５度±３度としたことを特徴とするエレベーターの巻上機装置。

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