JP2011051720A

JP2011051720A - エレベータの自動調心シーブ

Info

Publication number: JP2011051720A
Application number: JP2009201861A
Authority: JP
Inventors: Eiji Aoki; 木英二青
Original assignee: Toshiba Elevator Co Ltd
Current assignee: Toshiba Elevator and Building Systems Corp
Priority date: 2009-09-01
Filing date: 2009-09-01
Publication date: 2011-03-17

Abstract

【課題】シーブ本体を、微小に変化するロープの位置に随時対応させることで、常に最良な角度に位置づけること。
【解決手段】エレベータの自動調心シーブは、シーブ枠５と、シーブ枠５内で直線状に延在して設けられたシーブ軸３と、シーブ軸３に設けられ、回転自在なシーブ本体１と、を備えている。シーブ軸３は、少なくとも一方向に揺動可能となっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、メインシーブやガバナシーブ、コンペンシーブなど、エレベータに用いられる様々な自動調心シーブに関する。

エレベータに用いられるシーブは、図７（ａ）（ｂ）に示すように、シーブ枠５と、シーブ枠５内で直線状に延在して設けられたシーブ軸３と、シーブ軸３に設けられ、ロープ２が巻き架けられる回転自在なシーブ本体１と、シーブ本体１とシーブ軸３との間に設けられたシーブベアリング４と、を備えている。エレベータに用いられるこのようなシーブとしては、昇降路内に設置されたカーシーブ、釣り合い錘シーブ、そらせシーブなどが知られている。そして、シーブを介して、巻上機の駆動力が、昇降路内に適宜配置された乗りかごおよび釣り合い錘に伝達され、これら乗りかごおよび釣り合い錘が昇降されることとなる。

また、主に昇降行程の高いエレベータにおいては、メインロープの質量が大きくなることにより巻上機の効率が悪化することを防止するため、メインロープの質量を補正するように、乗りかごの下から釣り合い錘にかけて補正ロープ（コンペンロープ）を設置することがある。そして、このようなコンペンロープに対しても、エレベータ速度が速い場合にコンペンロープが暴れることを防止するためにコンペンシーブが取付けられている。

これらのシーブにおいて、ロープの位置を最適化するために発明された技術としては、例えば特許文献１が知られている。

特開２００７−２３０６９３号公報

昨今の機械室無しエレベータにおいては、従来のエレベータとは異なり、昇降路内に全ての部品を納める必要があるため、少ないスペースを有効に活用するように様々な工夫がされている。このように昇降路内のスペースを有効に活用するためには、メインロープやガバナロープを、複数のシーブを介して複雑に取り回す必要がある。

また、機械室無しエレベータでは、巻上機も小型化することが要求され、限られた出力の巻上機を効率的に動かすことが求められてくる。このように巻上機を効率的に動かすためには、できる限り各シーブの配置を平面上同一にし、かつ鉛直方向においては角度を同一にすることによって、極力無駄な抵抗を減らすことが理想である。しかしながら、上述したような理由により、このようにシーブを配置することは難しく、現実にはシーブに角度が付いたり、ロープの位置がずれ、ロープドローが発生したりする。また、乗りかごおよび釣り合い錘の昇降路内の位置により、ロープドローが変化するため、固定されているシーブでは、常に効率の良い最適な位置にシーブを配置することは難しい。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、鉛直方向におけるロープの位置のずれやロープドローとりわけ乗りかごおよび釣り合い錘の位置によって、微小に変化するロープの位置に随時対応することで、シーブ本体を常に最良な角度に位置づけることができるエレベータの自動調心シーブを提供することを目的とする。

本発明のエレベータの自動調心シーブは、
シーブ枠と、
前記シーブ枠内で直線状に延在して設けられたシーブ軸と、
前記シーブ軸に設けられ、回転自在なシーブ本体と、を備え、
前記シーブ軸が、少なくとも一方向に揺動可能となっている。

本発明のエレベータの自動調心シーブは、
前記シーブ枠に設けられた一対のベアリングと、
前記シーブ軸の両端に設けられ、前記一対のベアリングに対して揺動可能な揺動部と、をさらに備え、
前記揺動部が前記一対のベアリングに対して揺動することによって、前記シーブ軸が少なくとも一方向に揺動されてもよい。

本発明のエレベータの自動調心シーブにおいて、
前記シーブ枠に、前記シーブ軸が通過する開口が設けられ、
前記開口内に前記シーブ軸に連結された弾性体が設けられ、
前記弾性体が前記開口内で伸縮することによって、前記シーブ軸が少なくとも一方向に揺動されてもよい。

本発明のエレベータの自動調心シーブにおいて、
前記シーブ枠は、前記シーブ軸の両端が取り付けられ、移動可能な一対の軸取付枠を有し、
前記一対の軸取付枠が前記シーブ軸とともに移動することによって、前記シーブ軸が少なくとも一方向に揺動されてもよい。

本発明のエレベータの自動調心シーブは、
前記シーブ軸の一端に設けられた被駆動部と、
前記シーブ枠に設けられ、前記被駆動部を移動させることで前記シーブ軸を傾斜させる軸駆動部と、をさらに備え、
前記軸駆動部によって前記シーブ軸が傾斜されることで、該シーブ軸が少なくとも一方向に揺動されてもよい。

本発明のエレベータの自動調心シーブにおいて、
前記シーブ枠は、前記シーブ軸の一端のみを揺動可能かつ回転可能に保持する方持ち構造からなってもよい。

本発明によれば、シーブ軸が少なくとも一方向に揺動可能となっている。このため、シーブ本体が、微小に変化するロープの位置に随時対応することで、常に最良な角度に位置づけられることができる。

本発明の第１の実施の形態による自動調心シーブを示す上方平面図と、当該上方平面図に対応する上方断面図。本発明の第１の実施の形態の別の例による自動調心シーブを示す上方平面図と、当該上方平面図に対応する上方断面図。本発明の第２の実施の形態による自動調心シーブを示す上方断面図と正面図。本発明の第３の実施の形態による自動調心シーブを示す上方平面図。本発明の第４の実施の形態による自動調心シーブを示す上方断面図。本発明の第５の実施の形態による自動調心シーブを示す上方平面図。従来のシーブを示す上方平面図と、当該上方平面図に対応する上方断面図。

第１の実施の形態
以下、本発明に係るエレベータの自動調心シーブの第１の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図１（ａ）（ｂ）および図２（ａ）（ｂ）は本発明の第１の実施の形態を示す図である。

図１（ａ）（ｂ）および図２（ａ）（ｂ）に示すように、エレベータの自動調心シーブは、シーブ枠５と、シーブ枠５内で直線状に延在して設けられたシーブ軸３と、シーブ軸３に設けられ、ロープ２が巻き架けられる回転自在なシーブ本体１と、シーブ本体１とシーブ軸３との間に設けられたシーブベアリング４（図１（ｂ）および図２（ｂ）参照）と、を備えている。なお、ロープ２はシーブ本体１に設けられた溝に巻き架けられている。

また、図１（ａ）（ｂ）および図２（ａ）（ｂ）に示すように、シーブ枠５には一対のベアリング１５，２５が設けられ、シーブ軸３の両端には、一対のベアリング１５，２５に対して揺動可能な揺動部１０，２０が設けられている。そして、揺動部１０，２０が一対のベアリング１５，２５に対して揺動することによって、シーブ軸３が水平方向（少なくとも一方向）に揺動されるように構成されている。

なお、図１（ａ）（ｂ）に示す態様では、図１（ｂ）に示すように、一対のベアリング１５が、ベアリングケース１６と、当該ベアリングケース１６内に設けられた球状の転動体（玉）１７とを有している。また、揺動部１０が、滑らかな半球形状からなり、転動体１７が当接する軸動面１０ａを有している。

他方、図２（ａ）（ｂ）に示す態様では、図２（ｂ）に示すように、揺動部２０が、軸ケース２１と、当該軸ケース２１内に設けられた球状の転動体（玉）２２とを有している。また、ベアリング２５の各々が、凹形状からなり、転動体２２が当接する軸動面２５ａを有している。

なお、シーブ本体１に巻き架けられたロープ２は自動調心シーブの前後に配置された他のシーブ（図示せず）から取り回され、当該ロープ２には、乗りかごおよび釣り合い錘から加わるロープテンションの他に、前後のシーブの配置のずれから発生する力（ロープドロー）が加わっている。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。

図１（ａ）（ｂ）に示す態様によれば、ベアリングケース１６内に球状の転動体１７が設けられ、かつ、揺動部１０が、滑らかな半球形状からなって転動体１７が当接する軸動面１０ａを有している。また、図２（ａ）（ｂ）に示す態様によれば、軸ケース２１内に球状の転動体２２が設けられ、かつ、ベアリング２５が、凹形状からなって転動体２２が当接する軸動面２５ａを有している。このため、本実施の形態によれば、シーブ軸３が水平方向に自在に揺動されることとなる。

ところで、上述したロープドローが全く存在しない状態が、ロスが少なく効率が良い状態であるが、従来の、特に機械室無しエレベータにおいては、メインロープを複雑に取り回す必要があるため、強いロープドローが発生してしまっている。このロープドローは、エレベータの乗りかごが昇降路内を昇降することによって、平面上では変化しないが、水平方向において角度が常に変化している。

この点、本実施の形態によれば、シーブ軸３が水平方向に自在に揺動されることとなるので、シーブ本体１の溝がロープ２から加わるテンション（乗りかごおよび釣り合い錘の質量からくるテンション）によって水平方向で引っ張られた際に、シーブ本体１を微小に変化するロープ２の位置に随時対応させることができる。このため、シーブ本体１を、常に、本来あるべき理想的な角度（最良の角度）へ向けることができる。この結果、特に機械室無しエレベータなどで複雑にロープ２が取り回されている場合であっても、シーブ本体１を常に最良の角度へ自動的に移動させてシーブ本体１からロープ２に加わる抵抗を低減することができ、ひいては、巻上機の効率を改善するとともに、シーブ本体１とロープ２の寿命を長くすることができる。

なお、ロープ２には強力な引っ張り力（テンション）が加わっているため、特に動力源を設置しなくてもシーブの角度は適宜変化されることとなる。

第２の実施の形態
次に、図３（ａ）（ｂ）により、本発明の第２の実施の形態について説明する。図１（ａ）（ｂ）および図２（ａ）（ｂ）に示した第１の実施の形態は、揺動部１０，２０が一対のベアリング１５，２５に対して揺動することによって、シーブ軸３が水平方向（少なくとも一方向）に揺動される態様であったが、図３（ａ）（ｂ）に示す第２の実施の形態は、シーブ枠５にシーブ軸３が通過する開口３５が設けられ、開口３５内にシーブ軸３に連結されたバネなどの弾性体３０が設けられ、弾性体３０が開口３５内で伸縮することによって、シーブ軸３が水平方向（少なくとも一方向）に揺動されるものである。その他の構成は図１（ａ）（ｂ）および図２（ａ）（ｂ）に示す第１の実施の形態と略同一である。

図３（ａ）（ｂ）に示す第２の実施の形態において、図１（ａ）（ｂ）および図２（ａ）（ｂ）に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図３（ａ）（ｂ）に示すように、シーブ軸３は、大径軸３１と、当該大径軸３１から大径軸３１の延在する方向に沿って突出した小径軸３２とを有している。そして、小径軸３２が、水平方向に延びる開口３５内に配置されるとともに、当該開口３５内で一端がシーブ枠５に固定された弾性体３０に連結されている。

本実施の形態によれば、シーブ軸３が開口３５内で水平方向に自在に揺動することとなるので、シーブ本体１の溝がロープ２のテンションによって水平方向で引っ張られた際に、シーブ本体１を微小に変化するロープ２の位置に随時対応させることができる。このため、シーブ本体１を、常に、本来あるべき理想的な角度（最良の角度）へ向けることができる。この結果、特に機械室無しエレベータなどで複雑にロープ２が取り回されている場合であっても、シーブ本体１を常に最良の角度へ自動的に移動させることで、シーブ本体１からロープ２に加わる抵抗を低減することができ、ひいては、巻上機の効率を改善するとともに、シーブ本体１とロープ２の寿命を長くすることができる。

また、本実施の形態によれば、シーブ枠５に一端が固定された二つの弾性体３０の各々が、シーブ軸３の小径軸３２の両側に連結されているので、シーブ本体１を中心位置に常に留まらせて中心位置からずれることを防止することができる。

なお、ロープドローの加わる状況によっては、シーブ本体１が中心からずれやすくなっていることが好ましい場合もある。この場合には、シーブ枠５に一端が固定された弾性体が、シーブ軸３の小径軸３２の一側のみに連結されている態様を用いればよい。

また、本実施の形態によれば、大径軸３１と小径軸３２との連結箇所には段差が形成されており、小径軸３２のみが開口３５内に配置されている。このため、シーブ本体１が大きく揺動された場合であっても、大径軸３１がシーブ枠５と当接することによって、当該大径軸３１が開口３５内に入り込むことを防止することができる。この結果、シーブ本体１とシーブ枠５とが干渉することを防止することができる。

ところで、上記では、弾性体３０が開口３５内で水平方向に延在するように設けられている態様を用いて説明したが、これに限られることはなく、例えば、弾性体３０は、開口３５内で鉛直方向に延在するように設けられてもよい。

第３の実施の形態
次に、図４により、本発明の第３の実施の形態について説明する。図１（ａ）（ｂ）および図２（ａ）（ｂ）に示した第１の実施の形態は、揺動部１０，２０が一対のベアリング１５，２５に対して揺動することによって、シーブ軸３が水平方向（少なくとも一方向）に揺動される態様であったが、図４に示す第３の実施の形態は、シーブ枠５ａが、シーブ軸３の両端が取り付けられて水平方向に移動可能な一対の軸取付枠５ａ_１と、当該軸取付枠５ａ_１の間に設けられた一対の延在枠５ａ_２とを有し、一対の軸取付枠５ａ_１がシーブ軸３とともに水平方向に移動することによって、シーブ軸３を水平方向（少なくとも一方向）に揺動するものである。その他の構成は図１（ａ）（ｂ）および図２（ａ）（ｂ）に示す第１の実施の形態と略同一である。

図４に示す第３の実施の形態において、図１（ａ）（ｂ）および図２（ａ）（ｂ）に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

本実施の形態によれば、一対の軸取付枠５ａ_１が一対の延在枠５ａ_２にヒンジ４０を介して連結されており、一対の軸取付枠５ａ_１と一対の延在枠５ａ_２がシーブ軸３とともに水平方向に移動することによって、シーブ軸３が水平方向（少なくとも一方向）に揺動されることとなる。

このため、シーブ本体１の溝がロープ２のテンションによって水平方向で引っ張られた際に、シーブ本体１を微小に変化するロープ２の位置に随時対応させることができ、シーブ本体１を、常に、本来あるべき理想的な角度（最良の角度）へ向けることができる。この結果、特に機械室無しエレベータなどで複雑にロープ２が取り回されている場合であっても、シーブ本体１を常に最良の角度へ自動的に移動させることで、シーブ本体１からロープ２に加わる抵抗を低減することができ、ひいては、巻上機の効率を改善するとともに、シーブ本体１とロープ２の寿命を長くすることができる。

第４の実施の形態
次に、図５により、本発明の第４の実施の形態について説明する。図１（ａ）（ｂ）および図２（ａ）（ｂ）に示した第１の実施の形態は、揺動部１０，２０が一対のベアリング１５，２５に対して揺動することによって、シーブ軸３が水平方向（少なくとも一方向）に揺動される態様であったが、図５に示す第４の実施の形態は、シーブ軸３の一端に被駆動部５０が設けられるとともに、当該被駆動部５０を移動させることでシーブ軸３を傾斜させる軸駆動部５５がシーブ枠５に設けられたものである。そして、軸駆動部５５によってシーブ軸３が傾斜されることで、シーブ軸３が水平方向（少なくとも一方向）に揺動されるものである。その他の構成は図１（ａ）（ｂ）および図２（ａ）（ｂ）に示す第１の実施の形態と略同一である。

なお本実施の形態では、シーブ軸３の他端側には、第１の実施の形態の図１（ａ）（ｂ）で示した態様と同様に、ベアリング１５と、当該ベアリング１５に対して揺動可能な揺動部１０が設けられている。しかしながら、これに限られることはなく、シーブ軸３の他端側は、例えば、第１の実施の形態の図２（ａ）（ｂ）で示した態様からなってもよいし、第２の実施の形態で示した態様からなってもよい。

図５に示す第４の実施の形態において、図１（ａ）（ｂ）および図２（ａ）（ｂ）に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

被駆動部５０は複数の歯部５１を有し、軸駆動部５５は、当該歯部５１と係合する歯車部材５６と、当該歯車部材５６を回転させるアクチュエーターやモーターなどの動力源５８とを有している。本実施の形態によれば、予め乗りかごや釣り合い錘の位置に対する適切な角度がプログラムされたソフトウェアによって動力源５８が駆動されることで、シーブ軸３が水平方向に傾斜されて揺動される。

このため、シーブ本体１を、予め、微小に変化するロープ２の位置に対応させることができ、シーブ本体１を、常に、本来あるべき理想的な角度（最良の角度）へ向けることができる。この結果、特に機械室無しエレベータなどで複雑にロープ２が取り回されている場合であっても、シーブ本体１を常に最良の角度へ自動的に移動させることで、シーブ本体１からロープ２に加わる抵抗を低減することができ、ひいては、巻上機の効率を改善するとともに、シーブ本体１とロープ２の寿命を長くすることができる。

なお、本実施の形態によれば、シーブ本体１にロープ２から力が加わる前に、シーブ本体１を最良な角度へ移動させることができるので、シーブ本体１およびロープ２が摩耗することをより確実に防止することができ、ランニングコストをより低減することができる。

第５の実施の形態
次に、図６により、本発明の第５の実施の形態について説明する。図１（ａ）（ｂ）および図２（ａ）（ｂ）に示した第１の実施の形態は、揺動部１０，２０が一対のベアリング１５，２５に対して揺動することによって、シーブ軸３が水平方向（少なくとも一方向）に揺動される態様であったが、図６に示す第５の実施の形態は、シーブ枠５ｂが、シーブ軸３の一端のみを揺動可能かつ回転可能に保持する方持ち構造からなっているものである。その他の構成は図１（ａ）（ｂ）および図２（ａ）（ｂ）に示す第１の実施の形態と略同一である。

図６に示す第５の実施の形態において、図１（ａ）（ｂ）および図２（ａ）（ｂ）に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

本実施の形態では、シーブ軸３がより強固なものとされ、シーブ軸３とシーブ枠５ｂとの接続箇所に、シーブ軸３の一端を揺動可能かつ回転可能に保持する自在継手６０が設けられている。このため、シーブ本体１の溝がロープ２のテンションによって水平方向で引っ張られた際に、シーブ本体１を微小に変化するロープ２の位置に随時対応させることができ、シーブ本体１を、常に、本来あるべき理想的な角度（最良の角度）へ向けることができる。この結果、特に機械室無しエレベータなどで複雑にロープ２が取り回されている場合であっても、シーブ本体１を常に最良の角度へ自動的に移動させることで、シーブ本体１からロープ２に加わる抵抗を低減することができ、ひいては、巻上機の効率を改善するとともに、シーブ本体１とロープ２の寿命を長くすることができる。

１シーブ本体
２ロープ
３シーブ軸
４シーブベアリング
５，５ａ，５ｂシーブ枠
５ａ_１軸取付枠
５ａ_２延在枠
１０揺動部
１０ａ軸動面
１５ベアリング
１６ベアリングケース
１７転動体
２０揺動部
２１軸ケース
２２転動体
２５ベアリング
２５ａ軸動面
３０弾性体
３１大径軸
３２小径軸
３５開口
４０ヒンジ
５０被駆動部
５５軸駆動部
５６歯車部材
５８動力源
６０自在継手

Claims

シーブ枠と、
前記シーブ枠内で直線状に延在して設けられたシーブ軸と、
前記シーブ軸に設けられ、回転自在なシーブ本体と、を備え、
前記シーブ軸は、少なくとも一方向に揺動可能となっていることを特徴とするエレベータの自動調心シーブ。
前記シーブ枠に設けられた一対のベアリングと、
前記シーブ軸の両端に設けられ、前記一対のベアリングに対して揺動可能な揺動部と、をさらに備え、
前記揺動部が前記一対のベアリングに対して揺動することによって、前記シーブ軸が少なくとも一方向に揺動することを特徴とする請求項１に記載のエレベータの自動調心シーブ。
前記シーブ枠に、前記シーブ軸が通過する開口が設けられ、
前記開口内に前記シーブ軸に連結された弾性体が設けられ、
前記弾性体が前記開口内で伸縮することによって、前記シーブ軸が少なくとも一方向に揺動することを特徴とする請求項１に記載のエレベータの自動調心シーブ。
前記シーブ枠は、前記シーブ軸の両端が取り付けられ、移動可能な一対の軸取付枠を有し、
前記一対の軸取付枠が前記シーブ軸とともに移動することによって、前記シーブ軸が少なくとも一方向に揺動することを特徴とする請求項１に記載のエレベータの自動調心シーブ。
前記シーブ軸の一端に設けられた被駆動部と、
前記シーブ枠に設けられ、前記被駆動部を移動させることで前記シーブ軸を傾斜させる軸駆動部と、をさらに備え、
前記軸駆動部によって前記シーブ軸が傾斜されることで、該シーブ軸が少なくとも一方向に揺動することを特徴とする請求項１に記載のエレベータの自動調心シーブ。
前記シーブ枠は、前記シーブ軸の一端のみを揺動可能かつ回転可能に保持する方持ち構造からなることを特徴とする請求項１に記載のエレベータの自動調心シーブ。