JP2010100361A - エレベータの案内装置 - Google Patents

Abstract

【課題】案内ローラの軸方向の滑りに起因する騒音および振動を防止する。
【解決手段】エレベータの移動体１に取り付けられて、案内レール２の案内面３に直角で移動体の走行方向に平行な平面内で回動可能な架台１０と、互いに走行方向に離間して架台に取り付けられ、互いに反対方向のキャスタトレイルを持ち、案内レールに沿って転動する２つの案内ローラ４，５とを備えたエレベータの案内装置。２つの案内ローラは、それぞれ架台上に支持され、架台の回動面内にあり、案内面に対して傾斜した軸の回りに回動可能である。
【選択図】図１

Description

この発明はエレベータ昇降路内の案内レールに沿ってかご室等の移動体を案内するエレベータの案内装置に関するものである。

従来のエレベータの案内装置では、振動と騒音を低減して乗心地を改善するために、レールの両側面にそれぞれ空隙を介して対向するようにかごに電磁石を設け、レールの頂面を押圧するようにかごに案内ローラを設けている（例えば特許文献１）。

特開２００１−１３９２５５号公報（第２頁２〜８行、図１）

このようなエレベータの案内装置にあっては、案内ローラの転動に伴って、案内ローラとレール頂面との接触部がレール頂面の中央から外れ、レールの両側面のレールと電磁石との空隙距離が変化すると、この空隙距離を元に戻すために、電磁石は案内ローラに対して案内ローラの軸方向の力を発生する。このとき、案内ローラと案内ローラが転動するレール頂面との間で、案内ローラの軸方向のすべりが発生し、このすべりに起因して騒音や振動が発生する、という問題点があった。

従ってこの発明の目的は、案内ローラのローラ軸方向の滑りに起因する騒音あるいは振動を低減することができるエレベータの案内装置を得ることである。

この発明に係るエレベータの案内装置は、エレベータの移動体に取り付けられて、案内レールの案内面に直角で上記移動体の走行方向に平行な平面内で回動可能な架台と、互いに走行方向に離間して上記架台に取り付けられ、互いに反対方向のキャスタトレイルを持ち、上記案内レールに沿って転動する第１および第２の案内ローラとを備えたことを特徴とするものである。

この発明によれば、案内ローラとレールとの接触部がレール頂点の中央からずれた場合、移動体の走行方向に対して前方の案内ローラには案内ローラにキャスター効果が生じ、案内ローラが転動の方向に自ら舵を切るため、案内ローラが案内ローラの軸方向の滑ることによって生じる騒音が発生せず、進行方向に対して後方の案内ローラは案内ローラとレール間に発生する転がり摩擦力が架台の回転トルクとして作用して、案内ローラの押し付け力を低減することから案内ローラが軸方向に滑ることによって生じる騒音あるいは振動を低減する効果を奏するものである。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるエレベータの案内装置を示す概略断面図であり、図２は図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った概略断面図である。この発明のエレベータの案内装置は、エレベータのかごあるいは釣合錘り等の移動体１に取り付けられて昇降路内に垂直に取り付けられた案内レール２の案内面３上を転動して案内レール２に沿って走行する２つの案内ローラ４および５を備えている。

エレベータの案内装置は、移動体１上にブラケット６によって支持された第１軸７の回りに回動可能に支持され、ほぼＶ字型に開いた２本の脚部８および９を持つ架台１０を備えている。架台１０を支持する第１軸７は、架台１０の２本の脚部８、９の結合部に設けられていて、案内レール２の案内面３に平行で、案内レール２に沿った移動体１の走行方向（矢印Ａ）に直角である。従って架台１０は、案内レール２が延びている方向を含む平面内で第１軸７回りに矢印Ｂで示すように回動できる。

架台１０の走行方向前方の脚部８には、第１軸７に直角な面内にあって、案内面３に対して傾斜角度θ１だけ傾斜した第２軸１１の回りに回動可能な軸受１２が設けられており、この軸受１２によって第１の案内ローラ４を車軸１３回りに回転可能に支持する第１のフォーク１４が第２軸１１の回りで矢印Ｃで示すように回動可能に支持されている。また、走行方向後方の脚部９には、第１軸７に直角な面内にあって、案内面３に対して傾斜角度θ２だけ傾斜した第３軸１５の回りに回動可能な軸受１６が設けられており、この軸受１６によって第２の案内ローラ５を車軸１７回りに回転可能に支持する第２のフォーク１８が第３軸１５の回りで矢印Ｄで示すように回動可能に支持されている。第３軸１５は、第２軸１１と反対向きに傾斜しており、図示の例では第１軸７を通る案内面３に直角な直線に関して第２軸１１と対称の関係にある。第２軸１１および第３軸１５の案内レール２の案内面３に対する傾斜角度θ１およびθ２は、かご等の移動体１の上昇および降下のいずれに対しても同様の作用をするように、互いに等しくするのが望ましく、また、共に９０度未満とするのが望ましい。

第１の案内ローラ４と案内レール２の案内面３との間の接触位置Ｐ１は、第２軸１１が案内面３に交わる交差位置Ｐ２に対して進行方向後方にあり、その間の距離はキャスタトレイルＣＴとして作用するため、軸受１２によって第２軸１１回りに回動可能に支持された第１の案内ローラ４にはキャスタ効果が現れる。このため、移動体１の走行方向（矢印Ａ）が案内レール２の延長方向に一致していない場合でも、第１の案内ローラ４はキャスタ効果によって第２軸１１回りに回動して、走行方向（矢印Ａ）に対して正しくアラインメントすることになる。

第２の案内ローラ５も第１の案内ローラ４と同様な構造であり、走行方向矢印Ａと反対の方向に進む場合には同様のキャスタ効果を発揮する。また、移動体１が矢印Ａで示す方向に走行している場合には、走行方向前側の第１の案内ローラ４にはキャスタ効果によるアラインメントのために横滑は発生しないが、走行方向後側の第２の案内ローラ５にはキャスタ効果が作用せずに横滑りが生ずることがある。しかしながら第１および第２の案内ローラ４および５のころがり抵抗によるトルクが架台１０に作用して、第２の案内ローラ５における案内レール２に掛かる押圧力が小さくなるために、横滑りによる騒音や振動は殆ど発生しない。

図３には、図１のエレベータの案内装置において、移動体１の走行方向が矢印Ａで示す方向である場合のころがり抵抗を模式的に示してある。第１の案内ローラ４の車軸１３には、案内レール２に平行な方向のころがり抵抗力ｆ１が作用し、第２の案内ローラ５の車軸１７にはころがり抵抗力ｆ２が加えられる。第１および第２の案内ローラ４および５の車軸１３および１７と、第１および第２の案内ローラ４および５を図１の矢印Ｂの方向に回動可能に支持する架台１０の回動中心である第１軸７との間の距離をＬとすると、２つのころがり抵抗力ｆ１およびｆ２により架台１０に作用する回転トルクＴは、Ｔ＝−（ｆ１ｓｉｎθ１＋ｆ２ｓｉｎθ２）・Ｌである。この回転トルクＴが作用することで走行方向後方の第２の案内ローラ５の案内レール２に対する押し付け力が低減し、第２の案内ローラ５が軸方向に滑ることによって生じる騒音を低減する効果が期待できる。逆に、移動体１が下方向に移動する場合は第２の案内ローラ５にキャスター効果が生じ、第１の案内ローラには上述の場合と逆方向に図で時計方向の回転トルクＴが働き第１の案内ローラ４の押し付け力が低減される。

このように、移動体１の走行方向に応じて第１の案内ローラ４と第２の案内ローラ５のうちと同様な構造であり、走行方向矢印Ａと反対の方向に進む場合には同様のキャスタ効果を発揮する。また、移動体１が矢印Ａで示す方向に走行している場合には、走行方向前側の第１の案内ローラ４にはキャスタ効果によるアラインメントのために横滑は発生しないが、走行方向後側の第２の案内ローラ５にはキャスタ効果が作用せずに横滑りが生ずることがある。しかしながら第１および第２の案内ローラ４および５のころがり抵抗によるトルクが架台１０に作用して、第２の案内ローラ５における案内レール２に掛かる押圧力が小さくなるために、横滑りによる騒音や振動は殆ど発生しない。

実施の形態２．
図４は本発明の実施の形態２によるエレベータの案内装置を示す正面図であり、図５は図４の線Ｖ−Ｖに沿った断面を、第１の案内ローラ４およびフォーク１４の図示は省略して示す概略断面図である。図４および５に示すエレベータの案内装置は、図１〜３に示すエレベータの案内装置において、第１の案内ローラ４および第２の案内ローラ５の間に設けられて、移動体１の走行により回転する切り替えローラ１９と、切り替えローラ１９の回転を架台１０の回動に変換する変換機構２０とが追加されて設けられている。切り替えローラ１９は、架台１０から脚部８および９の間で案内レール２に向かって延びたアーム２１の先端部に取り付けられていて、軸２２によって案内レール２の案内面３に沿って回転可能にされている。

切り替えローラ１９の案内面３との接触位置は、第１および第２の案内ローラ４および５に外接する直線よりも案内レール２の側に突き出た位置に配置されていて、切り替えローラ１９は移動体１の走行方向に拘わらず常に案内レール２に接触した状態にあるが、第１および第２の案内ローラ４および５は、移動体１の走行方向に応じて、架台１０の第１軸７を中心とする回動により、いずれか走行方向前方のものが案内レール２に接触し、走行方向後方のものは案内レール２に対して軽く接触した状態あるいは僅かに浮き上がって離間した状態となるようにしてある。

変換機構２０は、、架台１０上に第１軸７と同軸に設けられて、架台１０との間の所定の摩擦力により架台１０と共に回転するように設けられたカップリングであるプーリ２３と、一端でこのプーリ２３に巻き掛けられ、他端で切り替えローラ１９に巻き掛けられた駆動用のベルト２４とを備えている。プーリ２３と架台１０との間の摩擦力は、例えばプーリ２３を第１軸７の方向に偏倚して架台１０に押圧する圧縮ばねによって得ることができる。

このような構成によれば、移動体１の走行方向が上方である場合、切り替えローラ１９が、案内レール２上を転動することにより軸２２を中心に図４で反時計方向に回転してベルト２４を駆動し、ベルト２４はプーリ２３を第１軸７を中心に反時計方向に回転させる。プーリ２３の回転は、架台１０との間の摩擦により、架台１０を第１軸７を中心として反時計方向に回動させ、架台１０上に支持されている走行方向前方の第１の案内ローラ４を案内レール２に押圧し、走行方向後方の第２の案内ローラ５を案内レール２に対して軽く接触あるいは僅かに離間させる。

従って、第１の案内ローラ４にキャスタートレールＣＴがあることから、走行方向と案内レール２の長手方向とが完全に一致しない場合においても、キャスター効果が生じ、走行方向前方の第１の案内ローラ４が転動の方向に自ら舵を切るため、第１の案内ローラ４が軸方向に滑ることによる騒音や振動が発生することがない。また、切り替えローラ１９は、走行中にも案内レール２上で転動を続け、ベルト２４とプーリ２３とは回転を続けるが、第１の案内ローラ４と切り替えローラ１９との２点での接触により安定した案内が行われているときには、プーリ２３と架台１０との間に滑りが生じて架台１０はそれ以上に反時計方向に回動することがない。

実施の形態３．
図６は本発明の実施の形態３によるエレベータの案内装置を示す正面図であり、図７は図６の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿った断面を、第１の案内ローラ４およびフォーク１４の図示は省略して示す概略断面図である。図６および７に示すエレベータの案内装置においては、図１〜３に示すエレベータの案内装置において、第１の案内ローラ４および第２の案内ローラ５の間に設けられて、移動体１の走行により回転する切り替えローラ１９と、切り替えローラ１９の回転を架台１０の回動に変換する変換機構２０とが追加されて設けられていて、切り替えローラ１９は移動体１上に支持されている。すなわち、ブラケット６の一部がアーム２５となって案内レール２に向かって延びていて、先端部で第１軸７によって切り替えローラ１９を回転可能に支持している。その他の構成は、架台１０に摩擦接続されたプーリ２３が設けられていて、このプーリ２３が切り替えローラ１９に掛け回されたベルト２４によって駆動されることなどを含めて、図４および５に示すエレベータの案内装置の構成と同じである。

このようなエレベータの案内装置においても、図４および５に示すエレベータの案内装置に関連して説明したのと同様の動作が行われ、同様のキャスタ効果が得られる。

以上に図示して説明したエレベータの案内装置は単なる例であって様々な変形が可能であり、またそれぞれの具体例の特徴を全てあるいは選択的に組み合わせて用いることもできる。例えば、以上に説明した例においては、架台１０の支点である第１軸７から第１および第２の案内ローラ４および５の車軸１３および１７までの距離Ｌが等しいが、等しくなくてもよい。また、架台１０の第１軸７と案内ローラ中心とを結んだ直線状にフォークの中心軸である第２軸１１および第３軸１５を設けてあるが、フォークの中心軸は架台支点を向いていなくてもよい。

第２軸１１および第３軸１５の案内レール１の案内面３に対する傾斜角度θ１およびθ２は、かご等の移動体１の上昇および降下のいずれに対しても同様の作用をするように、互いに等しくするのが望ましく、また、共に９０度未満とするのが望ましい。また、図４〜７に示すエレベータの案内装置においては、カップリングであるプーリ２３は架台１０に対して摩擦接続されているとしたが、所定の大きさ以下の力は伝達するが、所定の大きさを越える力に対しては滑りを生じるものであれば、粘性結合などの他の回転力を伝達するカップリングでもよい。変換機構２０のベルト２４は、切り替えローラ１９自体の外周に周方向の溝を設けてその溝に巻き掛けてもよいし、切り替えローラ１９に同軸のプーリを設けてその周囲に巻き掛けてもよい。

本発明の実施の形態１によるエレベータの案内装置を示す正面図である。 図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。 図１のエレベータの案内装置の作用を説明する図である。 本発明の実施の形態２によるエレベータの案内装置を示す正面図である。 図４の線Ｖ−Ｖに沿った概略断面図である。 本発明の実施の形態３によるエレベータの案内装置を示す正面図である。 図６線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿った概略断面図である。

符号の説明

１ 移動体、２ 案内レール、３ 案内面、４ 第１の案内ローラ、５ 第２の案内ローラ、７ 第１軸、１０ 架台、１１ 第２軸、１４ 第１のフォーク、１５ 第３軸、１８ 第２のフォーク、１９ 切り替えローラ、２０ 変換機構、２３ プーリ、２４ ベルト。

Claims (8)

1. エレベータの移動体に取り付けられて、案内レールの案内面に直角で上記移動体の走行方向に平行な平面内で回動可能な架台と、
   互いに走行方向に離間して上記架台に取り付けられ、互いに反対方向のキャスタトレイルを持ち、上記案内レールに沿って転動する第１および第２の案内ローラとを備えたことを特徴とするエレベータの案内装置。
2. 上記架台が、上記移動体上に支持され、上記案内面に平行で走行方向に直角な第１軸回りに回動可能であることを特徴とする請求項１に記載のエレベータの案内装置。
3. 上記第１の案内ローラが、上記架台上に支持され、上記第１軸に直角な面内にあり、上記案内面に対して傾斜した第２軸回りに回動可能な第１のフォークによって支持されていることを特徴とする請求項１あるいは２に記載のエレベータの案内装置。
4. 上記第２の案内ローラが、上記架台上に支持され、上記第１軸に直角な面内にあり、上記案内面に直角な直線に関して上記第２軸と対称に傾斜した第３軸回り回動可能な第２のフォークによって支持されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のエレベータの案内装置。
5. 上記第１および第２の案内ローラの間に設けられて上記移動体の走行により回転する切り替えローラと、上記切り替えローラの回転を上記架台の回動に変換する変換機構とを備え、上記移動体の走行時に上記第１および第２の案内ローラのうち走行方向前方のものを上記案内面に押圧することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のエレベータの案内装置。
6. 上記変換機構は、上記架台上に第１軸と同軸に設けられて、上記架台との間の所定の摩擦力により上記架台と共に回転するように設けられたプーリと、一端で上記プーリに巻き掛けられ、他端で上記切り替えローラに巻き掛けられたベルトとを備え、上記所定の摩擦力は、上記架台と上記プーリとの間の力が上記所定の摩擦力を越えたとき、上記プーリを上記架台に対して滑らせるような大きさであることを特徴とする請求項５に記載のエレベータの案内装置。
7. 上記切り替えローラが上記架台上に支持されていることを特徴とする請求項５あるいは６に記載のエレベータの案内装置。
8. 上記切り替えローラが上記移動体上に支持されていることを特徴とする請求項５あるいは６に記載のエレベータの案内装置。

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