JP2008247525A - エレベータの安全装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガバナ装置の検出精度を高めることができ、非常停止作動の確実性を向上させることができるエレベータの安全装置を提供する。
【解決手段】乗りかご１に配設され、ガイドレール５Ａに当接して回転可能なガバナローラ６を有するガバナ装置７と、ガバナ装置７で乗りかご１の過速度を検出したときに乗りかご１を非常停止させる例えば制動装置１０Ａ，１０Ｂとを備えたエレベータの安全装置において、乗りかご１に配設され、ガイドレール４Ｂに当接して回転可能なカウンタローラ２５を有するカウンタローラ機構２６と、乗りかご１に対しガバナ装置７及びカウンタローラ機構２６を揺動可能に支持する揺動支持機構２７と、ガバナローラ６とカウンタローラ２５との間で接続され、ガイドレール５Ａに対するガバナローラ６の押付力を付与するとともに、ガイドレール５Ｂに対するカウンタローラ２５の押付力を付与するテンションバー２８とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、乗りかごの過速度を検出したときに乗りかごを非常停止させるエレベータの安全装置に係り、特に、乗りかごの過速度を検出するガバナ装置を乗りかごに配設したエレベータの安全装置に関する。

例えばロープ式のエレベータは、一般に、乗りかごと、この乗りかごが一端側に接続され、他端側におもりが接続された主ロープと、この主ロープが巻き付けられ回転駆動する巻上げ機（駆動装置）とを備えている。また、昇降路における乗りかごの側方一方側及び反対側にはガイドレールを設置し、乗りかごにはガイドレールにそれぞれ係合するガイドローラを設けており、乗りかごの昇降を案内している。そして、巻上げ機の回転駆動によって主ロープを巻上げ・巻下げることにより、乗りかごが昇降する。このようなエレベータの安全装置として、例えば何らかの理由で乗りかごの速度が予め設定した設定速度以上（以降、過速度と称す）になったとき、乗りかごを非常停止させるものが知られている。この安全装置は、乗りかごの過速度を検出するガバナ装置（調速機）と、このガバナ装置で乗りかごの過速度を検出したときに乗りかごを非常停止させる非常停止手段とで構成される。

従来、ガバナ装置は、機械室又は昇降路に配設し、ガバナロープを介し回転するガバナローラにより乗りかごの過速度を検出するロープ式のものが知られていた。しかし、昨近におけるエレベータの省スペース化及び低コスト化の要求、更なる安全性の確保のため（詳しく説明すると、ロープ式のガバナ装置では、ガバナロープが長くなると自重によるロープ破断の可能性や、地震等を原因としたロープ外れの可能性が生じ、これらの可能性を懸念する必要があるため）、乗りかごに配設され、ガイドレールに当接して回転するガバナローラを有するロープレス式のガバナ装置が提唱されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のロープレス式のガバナ装置は、乗りかごに取り付けられたローラガイドフレームと、このローラガイドフレームにローラ腕回転軸を中心として旋回可能に取り付けられたローラ腕と、このローラ腕の先端側にローラ軸を中心として回転可能に取り付けられたローラガイド（ガバナローラ）と、ローラ腕の他端側とローラガイドフレームとの間に設けられ、ローラ腕を介しガイドレールに対するローラガイドの押付力を付与するローラ押し付けバネとを有している。そして、このような構造により、乗りかご走行中のローラガイドとガイドレールとの接触を確保し、また走行中の横振動を吸収して乗りかごへの影響を抑えるようになっている。

特開平１１−３４９２５１号公報（第４頁）

しかしながら、上記従来技術には以下のような課題が存在する。
すなわち、上記ロープレス式のガバナ装置は、乗りかごに対しローラ腕を介し揺動可能に取り付けられたガバナローラと、ローラ腕を介しガイドレールに対するガバナローラの押付力を付与するローラ押し付けバネとを有している。そして、例えば乗りかごが横振動する場合（詳細には、乗りかごとガイドレールとの間隔が変動する場合）、ガバナローラが乗りかごに対し揺動して振動を吸収するとともに、ローラ押し付けバネの付勢力によってガバナローラとガイドレールとの当接状態を保持するようになっている。ところが、このとき、乗りかごとガイドレールとの間隔の変動に応じて、ローラ押し付けバネの変位すなわち付勢力が若干変動するため、ガバナローラとガイドレールとの摩擦力が変動する可能性があった。そのため、乗りかごの速度が一定であってもガバナローラの回転速度が変動し、ガバナ装置の検出精度が低下して、非常止め手段による非常停止の作動が遅れるか、万一の場合は非常停止が作動しない可能性があった。

本発明の目的は、ガバナ装置の検出精度を高めることができ、非常停止作動の確実性を向上させることができるエレベータの安全装置を提供することにある。

（１）上記目的を達成するために、本発明は、乗りかごと、前記乗りかごの側方一方側及び反対側に配設され、前記乗りかごを昇降方向に案内する第１及び第２のガイドレールと、前記乗りかごに配設され、前記第１のガイドレールに当接して回転可能なガバナローラを有し、前記乗りかごの過速度を検出するガバナ装置と、前記ガバナ装置で前記乗りかごの過速度を検出したときに前記乗りかごを非常停止させる非常止め手段とを備えたエレベータの安全装置において、前記乗りかごに配設され、前記第２のガイドレールに当接して回転可能なカウンタローラを有するカウンタローラ機構と、前記乗りかごに対し前記ガバナ装置及び前記カウンタローラ機構を揺動可能に支持する揺動支持機構と、前記ガバナローラと前記カウンタローラとの間に接続され、前記第１のガイドレールに対する前記ガバナローラの押付力を付与するとともに、前記第２のガイドレールに対する前記ガバナローラの押付力を付与するテンションバーとを備える。

本発明においては、第１のガイドレールに当接して回転可能なガバナローラを有するガバナ装置と、第２のガイドレールに当接して回転可能なカウンタローラを有するカウンタローラ機構とを乗りかごに配設するとともに、乗りかごに対しガバナ装置及びカウンタローラ機構を揺動可能に支持する揺動支持機構を設ける。また、ガバナローラとカウンタローラとの間に接続され、第１のガイドレールに対するガバナローラの押付力を付与するとともに、第２のガイドレールに対するカウンタローラの押付力を付与するテンションバーを設ける。これにより、例えば乗りかごが横振動する場合（詳細には、乗りかごとガイドレールとの間隔が変動する場合）、揺動支持機構によって、乗りかごに対しガバナ装置及びカウンタローラ機構を揺動させて振動を吸収することができる。また、テンションバーによって、ガバナローラと第１のガイドレールとの当接状態、及びカウンタローラと第２のガイドレールとの当接状態を保持することができる。さらに、テンションバーは、ガイドレール間の寸法（言い換えれば、ガバナローラとカウンタローラとの軸間寸法）に対応して、第１のガイドレールに対するガバナローラの押付力を所定値に保持することができる。したがって、ガバナローラと第１のガイドレールとの摩擦力を安定させ、ガバナ装置の検出精度を高めることができる。その結果、非常止め手段による非常停止作動の確実性を向上させることができる。

（２）上記（１）において、好ましくは、前記揺動支持機構は、前記乗りかごに対し前記ガバナ装置及び前記カウンタローラ機構を一体として揺動可能に支持する。

これにより、ガバナローラとカウンタローラとの揺動の連動性を高め、テンションバーによるガバナローラの押付力とカウンタローラの押付力とのバランスを保つことができる。

（３）上記（１）において、好ましくは、前記非常止め手段は、前記乗りかごに配設され、前記ガバナ装置で前記乗りかごの過速度を検出したときにリンク機構を介して作動し前記第１及び第２のガイドレールを狭持する制動装置を有する。

（４）上記（１）において、好ましくは、前記非常止め手段は、前記乗りかごを昇降駆動する駆動装置を停止させる停止制御手段を有する。

本発明によれば、ガバナ装置の検出精度を高めることができ、非常停止作動の確実性を向上させることができる。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明のエレベータの安全装置の一実施形態が適用されたエレベータの概略構成を表す側面図である。図２は、本発明のエレベータ安全装置の一実施形態の要部構成を表す部分拡大側面図であり、図３は、ガバナ装置の詳細構造を周辺部とともに表す部分拡大側面図である。

これら図１〜図３において、ロープ式のエレベータは、乗りかご１と、この乗りかご１が一端側に接続され、他端側におもり２が接続された主ロープ３と、この主ロープ３が巻き付けられ回転駆動する巻上げ機４（駆動装置）とを備えている。昇降路における乗りかご１の側方一方側（図中右側）及び反対側（図中左側）には、ガイドレール５Ａ，５Ｂが設置され、乗りかご１には、ガイドレール５Ａ，５Ｂにそれぞれ係合して回転するガイドローラ（図示せず）が設けられており、乗りかご１の昇降を案内するようになっている。そして、巻上げ機４の回転駆動によって主ロープ３が巻上げ・巻下げられることにより、乗りかご１が昇降するようになっている。

また、例えば何らかの理由で乗りかご１の降下速度が予め設定された設定速度以上（以降、過速度と称す）になったとき、乗りかご１を非常停止させる安全装置が設けられている。本実施形態の安全装置は、乗りかご１の上部に配設され、ガイドレール５Ａに当接して回転可能なガバナローラ６を有し、乗りかご１の降下時の過速度を検出するガバナ装置７（調速機）と、乗りかご１の下部に配設され、ガバナ装置７で乗りかご１の過速度が検出されたときに、引上げ機構８及び連結機構９（リンク機構）を介して連動しガイドレール５Ａ，５Ｂをそれぞれ狭持し、これによって乗りかご１を非常停止させる制動装置１０Ａ，１０Ｂ（非常止め手段）とを備えている。

ガバナ装置７は、ベースブラケット１１と、ベースブラケット１１に回動可能に取り付けられた揺動フレーム１２と、この揺動フレーム１２に軸１３を中心として回転可能に取り付けられた上記ガバナローラ６と、このガバナローラ６に軸１４を中心としてそれぞれ回動可能に取り付けられ、ガバナローラ６の回転によって生じる遠心力により回動する一対の振子１５と、これら一対の振子１５の変位が互いに同じとなるように、一対の振子１５を互いに連結する連結棒１６と、一対の振子１５のうちの一方とガバナローラ６との間に設けられ、振子１５の回動力に対抗するバネ復帰力を有する調整バネ１７と、揺動フレーム１２に軸１８を中心として回動可能に取り付けられたキック部材１９とを有している。

そして、例えば乗りかご１が降下するとき、ガイドレール５Ａに当接したガバナローラ６が図中左廻りに回転し、このガバナローラ６の回転によって生じる遠心力による振子１３の回動力が調整バネ１５のバネ復帰力より大きくなると、振子１３は図中左廻りに回動するようになっている。そして、例えば振子１３が回動してガバナローラ６における所定の径方向位置に達すると（すなわち、乗りかご１の過速度を検出すると）、その振子１３がキック部材１７の上端側（図中上側）に当接してキック部材１７が図中右廻りに回動するようになっている。

引上げ機構８は、ベースブラケット１１に軸２０を中心として回動可能に取り付けられた回動部材２１と、キック部材１９の下端側（図中下側）に取り付けられ、回動部材２１の長手方向（図中左右方向）にスライド可能に係合されたスライド部材２２と、回動部材２２の幅方向両外側（図中紙面に向かって手前・奥側）に取り付けられ幅方向に回動可能な一対の狭持部材２３と、これら一対の狭持部材２３にガイドレール５Ａを狭持するための回動力を付与する狭持用バネ（図示せず）と、一対の狭持部材２３のうちの一方に上端側（図中上側）が接続された引上げロッド２４とを有している。

そして、例えばガバナ装置７で乗りかご１の過速度が検出されないとき、スライド部材２２は、狭持部材２３の回動を制限する位置（詳細には、狭持部材２３の側面に形成された溝位置）にある。一方、例えばガバナ装置７で乗りかご１の過速度が検出されたとき、スライド部材２２が回動部材２１の基端側（図１中左側）に移動し、これによって回動部材２１が図中左廻りに回動するようになっている。同時に、スライド部材２２が狭持部材２３の回動を制限しない位置となり、狭持用バネの付勢力によって狭持部材２３がガイドレール５Ａを狭持し、これによって回動部材２１の回動を助成するようになっている。そして、回動部材２１の回動に応じて引上げロッド２４が引き上げられ、制動装置１０Ａが作動するとともに、連結機構９を介し制御装置１０Ｂが連動するようになっている。

ここで本実施形態の大きな特徴として、乗りかご１の上部には、ガイドレール５Ｂに当接して回転可能なカウンタローラ２５を有するカウンタローラ機構２６が配設されている。また、乗りかご１に対し上記ガバナ装置７とカウンタローラ機構２６を一体として揺動可能に支持する揺動支持機構２７が設けられている。また、ガバナローラ６とカウンタローラ２５との間に接続され、ガイドレール５Ａに対するガバナローラ６の押付力を付与するとともに、ガイドレール５Ｂに対するカウンタローラ２５の押付力を付与するテンションバー２８が設けられている。

カウンタローラ機構２６は、ベースブラケット２９と、このベースブラケット２９に回動可能に取り付けられた揺動レバー３０と、この揺動レバー３０の先端側（図中上側）に軸３１を中心として回転可能に取り付けられた上記カウンタローラ２５とを有している。

揺動支持機構２７は、乗りかご１の上部に固定された底板３２と、ガバナ装置７のベースブラケット１１及びカウンタローラ機構２６のベースブラケット２９が取り付けられた上板３３と、これら底板３２と上板３３との間に配設された複数（図１及び図２では便宜上３個で図示）の転動部材３４（詳細には、例えばボールベアリング等の球状部材、若しくは例えばころ等の円筒状部材）とを有し、上板３３がガイドレール５Ａ，５Ｂ間方向（図中左右方向）に揺動可能としている。

テンションバー２８は、押付用バネ３５が収納された力発生部３６と、この力発生部３６のガバナローラ６側（図中右側）に伸縮可能に接続され、押付用バネ３５の付勢力によって可動するシャフト部３７と、このシャフト部３７の先端側（図中右側）に固定され、ガバナ装置７の揺動フレーム１２に係合するガバナ側接続部３８と、力発生部３６のカウンタローラ２５側（図中左側）に接続されたジョイント部３９と、このジョイント部３９に接続され、カウンタローラ２５の軸３１に係合するカウンタローラ側接続部４０とを有している。

なお、ガバナローラ６及びカウンタローラ２５は、ガイドレール５Ａ，５Ｂとの接触面がゴム等の弾性体で構成されており、これによってガイドレール５Ａ，５Ｂの継ぎ目等の凹凸部に対処し、乗りかご１の振動や騒音を低減させるようになっている。

以上のように構成された本実施形態においては、例えば乗りかご１が横振動する場合（詳細には、乗りかご１とガイドレール５Ａ，５Ｂとの間隔が変動する場合）、揺動支持機構２７によって乗りかご１に対しガバナ装置７及びカウンタローラ機構２６を一体として揺動するので、振動を吸収することができる。また、テンションバー２８によって、ガバナローラ６とガイドレール５Ａとの当接状態、及びカウンタローラ２５とガイドレール５Ｂとの当接状態を保持することができる。さらに、テンションバー２８は、ガイドレール５Ａ，５Ｂ間の寸法（言い換えれば、ガバナローラ６とカウンタローラ２５との軸間寸法）に対応して、ガイドレール５Ａに対するガバナローラ６の押付力を所定値に保持することができる。特に、揺動支持機構２７は、ガバナ装置７及びカウンタローラ機構２６を一体として揺動可能に支持するので、ガバナローラ６とカウンタローラ２５との揺動の連動性を高め、テンションバー２８によるガバナローラ６の押付力とカウンタローラ２５の押付力とのバランスを保つことができる。したがって、ガバナローラ６とガイドレール５Ａとの摩擦力を安定させ、ガバナ装置７の検出精度を高めることができる。その結果、制動装置１０Ａ，１０Ｂによる非常停止作動の確実性を向上させることができる。

また本実施形態では、ガバナ装置７は、揺動フレーム１２を介しガバナローラ６を揺動可能とし、カウンタローラ機構２６は、揺動レバー３０を介しカウンタローラ２５を揺動可能としている。これにより、例えば乗りかご１の昇降方向においてガイドレール５Ａ，５Ｂ間の寸法が若干変動することがあっても対応することができる。

なお、上記一実施形態においては、揺動支持機構２７は、底板３２、上板３３、及び複数の転動部材３４を有する構造を例にとって説明したが、これに限られない。このような揺動支持機構の変形例を図４及び図５により説明する。なお、上記一実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

図４は、第１の変形例による揺動支持機構の構造を説明するための部分拡大側面図である。
第１の変形例では、揺動支持機構２７Ａは、乗りかご１の上部に固定された底板３２と、ガバナ装置７のベースブラケット１１及びカウンタローラ機構２６のベースブラケット２９が取り付けられた上板３３と、これら底板３２と上板３３との間に配設された複数（図４では便宜上３個で図示）の可撓部材４１（詳細には、例えばゴム等の粘弾性体、若しくは例えば薄板バネ等）とを有し、可撓部材４１の可撓性によって上板３３がガイドレール５Ａ，５Ｂ間方向（図中左右方向）に揺動可能としている。

図５は、第２の変形例による揺動支持機構の構造を説明するための部分拡大斜視図である。
第２の変形例では、揺動支持機構２７Ｂは、乗りかご１の上部に固定されたスライドレール４２と、ガバナ装置７のベースブラケット１１及びカウンタローラ機構２６のベースブラケット２９が取り付けられた断面略コの字状のスライドテーブル４３と、これらスライドレール４２とスライドテーブル４３との間に配設されたボール４４（転動体）とを有し、スライドテーブル４２がガイドレール５Ａ，５Ｂ間方向（図中左右方向）にスライド可能としている。

以上のような変形例においても、上記一実施形態同様の効果を得ることができる。

また、上記一実施形態においては、揺動支持機構２７は、ガバナ装置７及びカウンタローラ機構２６を一体として揺動可能に支持し、ガバナ装置７はガバナローラ６を揺動可能とし、カウンタローラ機構２６はカウンタローラ２５を揺動可能とした構造を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば、揺動支持機構は、ガバナ装置７及びカウンタローラ機構２６を別体として揺動可能に支持してもよく、この場合に、ガバナ装置７はガバナローラ６を揺動可能としなくてもよく、カウンタローラ機構２６はカウンタローラ２５を揺動可能としなくてもよい。このような変形例においても、上記一実施形態同様、ガバナ装置７の検出精度を高めることができ、非常停止作動の確実性を向上させることができる。

また、上記一実施形態においては、ガバナ装置７で乗りかご１の過速度を検出したときに、引上げ機構８及び連結機構９を介して連動しガイドレール５Ａ，５Ｂを狭持する制動装置１０Ａ，１０Ｂを備えた構成を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば図示しないが、乗りかご１を昇降駆動する巻上げ機４を停止させる停止制御手段として、例えばガバナ装置７で乗りかご１の過速度（但し、制動装置１０Ａ，１０Ｂの作動条件と同じでもよいし、若しくは異なるように予め設定された設定速度以上）を検出したときに切り替わるスイッチと、このスイッチの切り替えに応じて巻上げ機４を停止させる電気回路又は制御装置を備えてもよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。

なお、以上においては、本発明をロープ式のエレベータに適用した場合を例にとって説明したが、これに限られず、例えば油圧式、水圧式、又はリニアモータ式等のエレベータに適用してもよいことは言うまでもない。

本発明のエレベータの安全装置の一実施形態が適用されたエレベータの概略構成を表す側面図である。 本発明のエレベータの安全装置の一実施形態の要部構成を表す部分拡大側面図である。 本発明のエレベータの安全装置の一実施形態を構成するガバナ装置の詳細構造を周辺部とともに表す部分拡大側面図である。 本発明のエレベータの安全装置の第１の変形例による揺動支持機構の構造を説明するための部分拡大側面図である。 本発明のエレベータの安全装置の第２の変形例による揺動支持機構の構造を説明するための部分拡大斜視図である。

符号の説明

１ 乗りかご
４ 巻上げ機（駆動装置）
５Ａ ガイドレール（第１のガイドレール）
５Ｂ ガイドレール（第２のガイドレール）
６ ガバナローラ
７ ガバナ装置
８ 引上げ機構（リンク機構）
９ 連結機構（リンク機構）
１０Ａ 制動装置（非常止め手段）
１０Ｂ 制動装置（非常止め手段）
２５ カウンタローラ
２６ カウンタローラ機構
２７ 揺動支持機構
２７Ａ 揺動支持機構
２７Ｂ 揺動支持機構
２８ テンションバー

Claims (4)

1. 乗りかごと、前記乗りかごの側方一方側及び反対側に配設され、前記乗りかごを昇降方向に案内する第１及び第２のガイドレールと、前記乗りかごに配設され、前記第１のガイドレールに当接して回転可能なガバナローラを有し、前記乗りかごの過速度を検出するガバナ装置と、前記ガバナ装置で前記乗りかごの過速度を検出したときに前記乗りかごを非常停止させる非常止め手段とを備えたエレベータの安全装置において、
   前記乗りかごに配設され、前記第２のガイドレールに当接して回転可能なカウンタローラを有するカウンタローラ機構と、
   前記乗りかごに対し前記ガバナ装置及び前記カウンタローラ機構を揺動可能に支持する揺動支持機構と、
   前記ガバナローラと前記カウンタローラとの間に接続され、前記第１のガイドレールに対する前記ガバナローラの押付力を付与するとともに、前記第２のガイドレールに対する前記ガバナローラの押付力を付与するテンションバーとを備えたことを特徴とするエレベータの安全装置。
2. 請求項１記載のエレベータ安全装置において、前記揺動支持機構は、前記乗りかごに対し前記ガバナ装置及び前記カウンタローラ機構を一体として揺動可能に支持することを特徴とするエレベータの安全装置。
3. 請求項１記載のエレベータの安全装置において、前記非常止め手段は、前記乗りかごに配設され、前記ガバナ装置で前記乗りかごの過速度を検出したときにリンク機構を介して作動し前記第１及び第２のガイドレールを狭持する制動装置を有することを特徴とするエレベータの安全装置。
4. 請求項１記載のエレベータの安全装置において、前記非常止め手段は、前記乗りかごを昇降駆動する駆動装置を停止させる停止制御手段を有することを特徴とするエレベータの安全装置。

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