JP2013199346A - 巻胴式エレベータ - Google Patents

Abstract

【課題】かごが両端部を第１及び第２のベルトによりそれぞれ連結固定するので、かごを安定して昇降し得る巻胴式エレベータを得ること。
【解決手段】巻胴式エレベータは、昇降路５内に設けられたかご７と、かご７の一端部７ａ側に連結固定された第１のベルト１５と、かご７の他端部７ｂ側に連結固定された第２のベルト１７と、昇降路５内の上部に設けられ、第１のベルト１５を重ねて巻回する第１の溝２４ａと第２のベルト１７とを重ねて巻回する第２の溝２４ｂとを有し、一端部７ａ側に設けられた巻胴２４を有する巻上機２６と、巻胴２４を駆動するモータ２８と、巻胴２４の下側から引き出し、第２のベルト１７の方向を機械台２０の他端部側に向かって沿って平面視で真っ直ぐに、側面視で斜めに上昇してから下方に変換して昇降路５に沿って下側に変換させると共に、昇降路５内の上部の他端部５ｂ側に設けられた返し車３２とを備えたものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、巻胴式エレベータに関するものである。

従来の巻胴式エレベータで昇降路上部に巻上機を設置したものとして下記特許文献1が知られており、かごを昇降するのにベルトを用いたものとして下記特許文献２が知られている。この特許文献１には、昇降路の乗場側に立設された一対のガイドレールと、該ガイドレール上端に支持台を介して直接載設した巻胴を有する巻上機と、該巻胴を駆動するモータと、該巻上機によって主ロープを介してガイドレールに沿って昇降するかごとを備えたものが記載されている。

かかる巻胴式エレベータによれば、巻胴式の主駆動装置を昇降路頂部に設けてかごを昇降するようにしたために、吊り車を設ける必要がなく、主駆動装置を設置する特別の空間を設けるまでもなく、昇降路頂部を高くすれば良い。これにより、エレベータ装置の設置空間を節約することができる。

上記特許文献２には、かごを昇降するのにベルトを用い、このベルトをかごの中央部に連結固定している。これにより、かごをベルトにより簡易に昇降できる。

実開昭６３−１７８２７８号公報 特開２００３−１９２２４９号公報

しかしながら、上記巻胴式エレベータは、かごの乗場側に近接するかごの端部に主ロープが固定されていたり、かごの中央部にベルトが連結固定されていたりするので、かごに定員の乗客が乗った場合、かごの端部側が撓み易くなる。したがって、かご内乗客などの重量制限を受けやすいと共に、かご内の乗客位置などにより、かごの着床誤差も変動するという課題を有することを見出した。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、昇降路内の上部に巻胴式の巻上機を配置しておいて、該巻胴に第１及び第２のベルトを巻き取るようにし、この第１のベルトの端部をかごの一側面部に固定し、第２のベルトの端部をかごの他側面部に固定することにより、かごが両端部を第１及び第２のベルトによりそれぞれ連結固定するので、かごを安定して昇降し得る巻胴式エレベータを得ることを目的とする。

第１の発明に係る巻胴式エレベータは、昇降路内に設けられ、昇降すると共に、一端側と他端側とを側面に有するかごと、前記かごの一端部側に連結固定された平板状の第１のベルトと、前記かごの他端部側に連結固定された平板状の第２のベルトと、前記昇降路内の上部に設けられ、前記第１のベルトを重ねて巻回する第１の溝と前記第２のベルトとを重ねて巻回する第２の溝とを有すると共に、前記一端部側に設けられた巻胴を有する巻上機と、該巻胴を駆動するモータと、前記巻胴から引き出されると共に、前記第２のベルトの方向を変換させると共に、前記昇降内の上部の他端側に設けられた返し車と、を備え、前記第１のベルトは、前記巻胴から出てから前記昇降路側壁の一端部側に沿って下方に垂らして前記かごの一端部側に連結固定される、前記第２のベルトは、前記巻胴から出てから前記返し車を介して前記昇降路側壁の他端部側に沿って下方に垂らして前記かごの他端部側に連結固定される、ことを特徴とするものである。
かかる巻胴式エレベータによれば、巻上機，返し車が昇降路内の上部に設けられると共に、巻上機は第１のベルトを重ねて巻回する第１の溝と第２のベルトとを重ねて巻回する第２の溝とを有すると共に一端部側に設けられた巻胴を有し、該巻胴に連結固定され、該巻胴を駆動するモータを備えており、返し車は、巻胴から引き出されると共に、第２のベルトの方向を変換させると共に、昇降内の上部の他端側に設けられている。そして、前記第１のベルトは、前記巻胴から出てから前記昇降路側壁の一端部側に沿って下方に垂らして前記かごの一端部側に連結固定される、前記第２のベルトは、前記巻胴から出てから前記返し車を介して前記昇降路側壁の他端部側に沿って下方に垂らして前記かごの他端部側に連結固定される。
すなわち、昇降路の上部に第２のベルトの方向を変換する返し車を設けることにより、かごの両端部を第１及び第２のベルトによりそれぞれ連結固定するので、かごを上記一端部側又は上記他端部側のみ或いは、かごの中央部にベルトにより連結固定する場合に比較し、かごを安定して昇降し得る巻胴式エレベータを得る。
巻胴の第１の溝に第１のベルトを重ねて巻回し、第２の溝に第２のベルトを重ねて巻回するので、巻胴の軸方向に多数の溝を設け、この溝にロープを順番に案内する方式に比べて、巻胴の軸方向の長さが著しく短くなる。これは、第１の溝と第２の溝とを並べて配置することにより顕著となる。

第２の発明に係る巻胴式エレベータは、かごを昇降方向に案内し、かごの両端部側に設けられると共に、昇降路内に設けられた一対のガイドレールを備え、第１のベルトは、前記かごの中央部側面の一端部、第２のベルトは、前記かごの中央部側面の他端部にそれぞれ連結固定されている、ことが好ましい。
これにより、かごの中央部側面の両端部に第１及び第２のベルトが連結固定されているので、かごは中央部側面の両端部を用いて昇降するので、より安定して昇降できる。

第３の発明に係る巻胴式エレベータにおける第１及び第２の溝は、断面凹状にて底部が中央から山状に盛り上がっている山部を有しており、該山部に第１又は第２のベルトが重ねて巻回されると共に、前記溝の側面と該ベルトの側面とに隙間を有する、ことが好ましい。これにより、第１の溝，第２の溝の山部の径が巻胴の中心から長くなるので、周速が溝内で最も高くなり、該山部にスムーズに第１，第２のベルトが案内されて巻回されたり、巻戻したりできる。
更に、丸径ロープを使用した場合には、ロープの曲げ疲労寿命を向上するために巻胴の径を大きくしなければならないが、このようなことがないので、巻胴の径を小さくできる。
また、返し車の溝にも巻胴の第１及び第２の溝と同様な上記山部を形成することにより、第２のベルトの案内をスムーズにできる。

第４の発明に係る巻胴式エレベータにおける第１及び第２のベルトは、スチール製である、ことが好ましい。
これにより、スチール製のベルトにしたので、かご荷重などに基づくベルトの伸びを丸径ロープに比較して低減し得る。なお、スチールには、ステンレススチールも含まれる。

第５の発明に係る巻胴式エレベータにおける第１及び第２のベルトは、前記第１及び第２のベルトは、その厚さを同一としており、前記モータの回転位置を検知する回転位置検出手段と、前記回転位置に基づいて前記かごの位置を求めるかご位置演算手段と、前記モータの回転速度を変更する回転数変更手段と、前記かごの位置に基づいて前記モータの回転速度を変更する速度指令信号を生成して前記回転数変更手段に与える速度制御手段と、を備えることが好ましい。
かかる巻胴式エレベータでは、かごの位置に対応して第１，第２のベルトの巻回により巻胴の巻径が変化する。これにより、速度制御手段は、かごの位置に基づいてモータの回転速度を変更する速度指令信号を生成して回転数変更手段に与えるので、巻胴の巻径がベルトの重ね巻により変化しても、かごが加速から定速度になった定速度区間の速度を一定にして走行できる。

本発明によれば、昇降路内の上部に巻胴式の巻上機を配置しておいて、該巻胴に第１及び第２のベルトを巻き取るようにし、この第１のベルトの端部をかごの一側面部に固定し、第２のベルトの端部をかごの他側面部に固定することにより、かごの両端部を第１及び第２のベルトによりそれぞれ連結固定するので、かごを安定して昇降し得る巻胴式エレベータを得ることができる。

実施の形態１．
本発明の一実施の形態を図１から図５によって説明する。図１は本発明の一実施の形態による巻胴式エレベータの全体構成図、図２は図１に示す巻胴式エレベータの平面図、図３は図１に示す巻胴式エレベータの右側面図、図４は図２に示す巻上機の巻胴の溝の断面図（ａ）、返し車の断面図（ｂ）、図５は図１に示す巻胴式エレベータの制御装置の結線図（ａ）、かご位置に対応するモータ速度特性曲線図（ｂ）である。
図1から図３において、個人住宅などに施設される巻胴式エレベータ１は、昇降路５内に設けられ、上下方向に移動すると共に、一端部７ａと他端部７ｂとを側面に有するかご７を有している。かご７の底面部には、かご７の速度が上昇し過ぎると、動作する非常止め９が設けられている。かご７の上部には、かごドア装置１３が設けられており、乗場には、乗場ドア装置１９も設けられている。

かご７の一端部７ａ及び他端部７ｂの乗場側には、かご７を上下方向に移動の際に案内する一対のガイドレール１１を有しており、このガイドレール１１と摺動係合するガイドシュー１２がかご７の側面に固定されている。かご７の中央部側面の一端部７ａに連結固定された第1のベルト１５と、かご７の中央部側面の他端部７ｂに連結固定された第２のベルト１７とを有している。第１及び第２のベルト１５，１７は平板状で、均一の厚さを有している。
なお、昇降路５の底部には、緩衝器６を設けている。

昇降路５の上部５ｕには、機械台２０が設けられており、昇降路５の一端部５ａ側には、機械台２０に巻胴２４を有すると共に、減速機能を有する巻上機２６が固定されており、巻上機２６には、巻胴２４を回転させるモータ２８を備え、モータ２８の軸には、モータ２８の回転位置を検出するエンコーダ２９が設けられている。
巻胴２４に二つの第１の溝２４ａと第２の溝２４ｂとを並べて備え、モータ２８を回転させることにより巻胴２４を回転させて第１の溝２４ａに第１のベルト１５を重ねて巻回し、第２の溝２４ｂに第２のベルト１７を重ねて巻回し、巻胴２４を逆回転させることにより第１のベルト１５、第２のベルト１７を巻き戻すように形成されている。
また、巻上機２６の巻胴２４の第１及び第２のベルト１５，１７の引き出し部は、平面視でかご７の一端部７ａ側の中央部に位置している。これは、第１のベルト１５によりかご７の一端部７ａの中央部を連結固定するためである。

第１及び第２のベルト１５，１７は、鋼製のワイヤーをウレタン樹脂などで覆い平板状に成形されている。このため、ロープグリスが不要になるから、長期にわたり安定した摩擦力が得られるとともに、保守性が高い特徴を有している。そして、第１及び第２のベルト１５，１７は経年変化による伸びがすくない。さらに、第１及び第２のベルト１５，１７をスチール製（ステンレススチールも含む）とすると、かご７の荷重による伸びが減少して該伸びによる着床誤差も減少しえる。

図２において、巻胴式エレベータ１は、巻胴２４の第１の溝２４ａから下側に引き出された第１のベルト１５の端部がかご７の一端部７ａに固定されている。機械台２０のかご７の他端部７ｂ側には、巻胴２４の第２の溝２４ｂの下側より引き出される共に、第２のベルト１７の方向を機械台２０の他端部側に向かって沿って平面視で真っ直ぐに、側面視で斜めに上昇してから下方にほぼ９０°変換して昇降路５に沿って下側に垂らす返し車３２が昇降路５の上部５ｕの他端部５ｂ側に設けられている。このように、第１のベルト１５は、巻胴２４から引き出され、真っ直ぐ下方に垂らして昇降路５の一端部５ａ側の側面に沿って非常止め９の一端部側の中央部に連結固定されている。第２のベルト１７は、返し車３２から引き出すと共に、下方に真っ直ぐに垂らして非常止め９の他端部側の中央部に連結固定されている。
また、返し車３２の第２のベルト１７の引き出し部は、平面視でかご７の他端部７ｂ側の中央部に位置している。これは、第２のベルト１７によりかご７の他端部７ｂの中央部を連結固定するためである。

図４（ａ）において、巻胴２４における第１の溝２４ａ，第２の溝２４ｂは断面凹状にて底部が中央にいくにしたがい山状に盛り上がっている山部２４ｔを有しており、第1の溝２４ａ，第２の溝２４ｂの山部２４ｔそれぞれに第１，第２のベルト１５，１７が重ねて巻回される。第１の溝２４ａ，第２の溝２４ｂの側面と第１，第２のベルト１５，１７の側面とに二つの隙間ｇを有している。これにより、第１の溝２４ａ，第２の溝２４ｂの山部２４ｔの径が巻胴２４の中心から長くなるので、周速が溝２４ａ，２４ｂ内で最も高くなり、該山部２４ｔにスムーズに第１，第２のベルト１５，１７が案内されて巻回されたり、巻戻したりできる。これにより、第１及び第２のベルト１５，１７は山部２４ｔ表面との密着度、或いは重ね巻による密着度を向上して摩擦係数を上げることができるので、しっかりと確実に巻胴２４に巻き取ったり巻戻したりすることができる。
さらに、丸径ロープを使用した場合には、ロープの曲げ疲労寿命を向上するために巻胴２４の径を大きくしなければならないが、このようなことがないので、巻胴２４の径を小さくできる。

図４（ｂ）において、返し車３２における溝３２ｕは、第１及び第２の溝２４ａ，２４ｂと同様に、断面凹状にて底部が中央にいくにしたがい山状に盛り上がっている山部３２ｔを有しており、溝３２ｕの山部３２ｔに第２のベルト１７が案内される。溝３２ｕの側面と第２のベルト１７の側面とに二つの隙間ｇを有している。これにより、溝３２ｕの山部３２ｔの径が巻胴２４の中心から長くなるので、周速が溝３２ｕ内で最も高くなり、該山部３２ｔにスムーズに第２のベルト１７が案内される。

図５（ａ）において、制御装置６０は、単相交流の商用電源６２が電源スイッチ６４を介してモータ駆動部６６によりモータ２８を回転するように形成されている。制御装置６０は、モータ２８の軸には、モータ２８の回転位置を検出する回転位置検知手段としてのエンコーダ２９を有しており、検知された回転位置を積算することによりかご７の位置を演算するかご位置演算手段としてのかご位置演算部６８を有している。モータ駆動部６６には、交流を直流に変換するコンバータ６６ａと、得られた交流を可変電圧可変周波数に変換してモータ２８の回転速度を変更する回転数変更手段としてのインバータ６６ｂとを有している。そして、制御装置６０は、位置演算部６８からの位置指令信号によりかご７の定速度が一定になるようにモータ２８の回転速度を変更する速度指令信号を生成してインバータ６６ｂに与える速度制御手段としての速度制御部６９を備えている。

図５（ｂ）において、速度制御部６９は、モータ２８の回転数が一定の場合、巻胴２４に第１及び第２のベルト１５，１７が巻回されると巻径が増して、かご７が上昇するに従いかご７の一定速度が点線のように上昇するので、かご７の位置に応じてモータ２８の回転数を一点鎖線のように直線的に低下する必要がある。すなわち、速度制御部６９は、かご７の位置が高くなるにつれて低くなるように速度指令信号を生成するように形成されている。

上記のように構成された巻胴式エレベータの動作を図1から図５を参照して説明する。いま、かご７が最上階に停止しており、かご７の最下階への下降方向指令が発生すると、モータ２８が回転して巻胴２４が反時計方向に回転し、実線の矢印のように第１のベルト１５が下降すると共に、第２のベルト１７は巻胴２４の下部から返し車３２の上部へ巻回して９０度方向を変換して実線のように下降する。したがって、かご７が下降して最下階に停止する。

かご７が最下階に停止状態で、かご７の最上階への上昇方向指令が発生すると、モータ２８が回転して巻胴２４が時計方向に回転し、一点鎖線の矢印のように第１のベルト１５を巻き取ると共に、第２のベルト１７は巻胴２４の下部から返し車３２の上部から巻回して９０度方向を変換して一点鎖線のようになりかご７が上昇する。したがって、かご７が上昇して最上階に停止する。

上記実施形態の巻胴式エレベータ１は、昇降路５内に設けられ、昇降すると共に、一端部７ａと他端部７ｂとを側面に有するかご７と、かご７の一端部７ａ側に連結固定された平板状の第１のベルト１５と、かご７の他端部７ｂ側に連結固定された平板状の第２のベルト１７と、昇降路５内の上部に設けられ、第１のベルト１５を重ねて巻回する第１の溝２４ａと第２のベルト１７とを重ねて巻回する第２の溝２４ｂとを有すると共に、一端部７ａ側に設けられた巻胴２４を有する巻上機２６と、巻胴２４を駆動するモータ２８と、巻胴２４の下側から引き出し、第２のベルト１７の方向を機械台２０の他端部側に向かって沿って平面視で真っ直ぐに、側面視で斜めに上昇してから下方に変換して昇降路５に沿って下側に変換させると共に、昇降路５内の上部の他端部５ｂ側に設けられた返し車３２とを備え、第１のベルト１５は、巻胴２４から出てから昇降路５側壁の一端部５ａ側に沿って真っ直ぐに下方に垂らしてかご５の一端部５ａ側に連結固定され、第２のベルト１７は、返し車３２から引き出すと共に、下方に垂らしてかご７の他端部７ｂ側に連結固定される、ものである。

かかる巻胴式エレベータ１によれば、巻上機２６，返し車３２が昇降路５内の上部５ｕに設けられると共に、巻上機２６は第１のベルト１５を重ねて巻回する第１の溝２４ａと第２のベルト１７とを重ねて巻回する第２の溝２４ｂとを有すると共に、昇降路５の上部５ｕの一端部５ａ側に設けられた巻胴２４を有し、巻胴２４に連結固定され、巻胴２４を駆動するモータ２８を備えており、返し車３２は、巻胴２４から引き出されると共に、第２のベルト１７の方向を変換させると共に、昇降路５内の上部５ｕの他端部５ｂ側に設けられている。そして、巻胴２４から引き出されると共に、かご７の一端部７ａ側に連結固定された第１のベルト１５と、かご７の他端部７ｂ側に連結固定された第２のベルト１７とを備えたので、かご７の両端部７ａ，７ｂを第１及び第２のベルト１５，１７によりそれぞれ連結固定する。

したがって、昇降路５の上部５ｕに第２のベルト１７の方向を変換する返し車３２を他端部５側に設けることにより、巻胴のかご７の両端部を第１及び第２のベルト１５，１７によりそれぞれ連結固定するので、かご７を一端部７ａ側又は他端部７ｂ側のみ或いは、かご７の中央部を主索（ベルト又はロープ）により連結固定していた上記従来技術（特許文献１，２）に比較し、かご７の両端部を安定して昇降し得る巻胴式エレベータ１を得る。

上記実施形態の巻胴式エレベータ１は巻上機２６などを昇降路５の上部５ｕに設置したので、昇降路５を有効に活用できると共に、昇降路５下部の冠水などの影響を受けない。加えて、巻胴２４の第１の溝２４ａに第１のベルト１５を重ねて巻回し、第２の溝２４ｂに第２のベルト１７を重ねて巻回するので、巻胴２４の軸方向に多数の溝を設け、この溝にロープを順番に案内する方式に比べて、巻胴２４の軸方向の長さが著しく短くなる。

また、上記実施形態の巻胴式エレベータ１は図２に示す平面視において、かご７上に設けられたかごドア装置１３が機械台２０、巻上機２６などと干渉しないので、かご５が上昇する際に昇降路５内の上部スペースを有効に活用できる。

また、上記実施形態の巻胴式エレベータ１は第１及び第２のベルト１５，１７がその厚さを同一としており、モータ２８の回転位置を検知すると共に、該回転位置に基づいてかご７の位置を求めるエンコーダ２９と、検知された回転位置よりかご７の位置を演算するかご位置演算手段としてのかご位置演算部６８と、モータ２８の回転速度を変更するインバータ６６ｂと、かご７の位置に基づいてモータ２８の回転速度を変更する速度指令信号を生成してインバータ６６ｂに与える速度制御部６９と、を備えている。
これにより、かご位置演算部６８はモータ２８の回転位置に基づいてかご７の位置を求める。このかご７の位置は第１及び第２のベルト１５，１７が巻胴２４に巻回された巻径に対応する。したがって、速度制御部６９は、間接的に巻胴２４の巻径に基づいてモータ２８の回転速度を変更する速度指令信号を生成してインバータ６６ｂに与えるので、巻胴２４の巻径が第１，第２のベルト１５，１７の重ね巻により変化しても、かご７が加速から定速度になった定速度区間の速度を一定にして走行できる。

本発明は、上記発明の実施の形態の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様も本発明に含まれる。

本発明は、巻胴式エレベータに適用できる。

本発明の一実施の形態による巻胴式エレベータの全体構成図である。 図１に示す巻胴式エレベータの平面図である。 図１に示す巻胴式エレベータの右側面図である。 図２に示す巻上機の巻胴の溝の断面図（ａ）、返し車の断面図（ｂ）である。 図１に示す巻胴式エレベータの制御装置の結線図（ａ）、かご位置に対応するモータ速度特性曲線図（ｂ）である。

５ 昇降路
５ｕ 昇降路上部
７ かご
７ａ かごの一端部
７ｂ かごの他端部
１１ ガイドレール
１５ 第１のベルト
１７ 第２のベルト
２４ 巻胴
２４ａ 第１の溝
２４ｂ 第２の溝
２４ｔ ３２ｔ 山部
２６ 巻上機
２８ モータ
２９ エンコーダ
３２ 返し車
３２ｕ 返し車の溝
６６ｂ インバータ
６８ かご位置演算部
６９ 速度制御部

Claims (5)

1. 昇降路内に設けられ、昇降すると共に、一端側と他端側とを側面に有するかごと、
   前記かごの一端部側に連結固定された平板状の第１のベルトと、
   前記かごの他端部側に連結固定された平板状の第２のベルトと、
   前記昇降路内の上部に設けられ、前記第１のベルトを重ねて巻回する第１の溝と前記第２のベルトとを重ねて巻回する第２の溝とを有すると共に、前記一端部側に設けられた巻胴を有する巻上機と、
   該巻胴を駆動するモータと、
   前記巻胴から引き出されると共に、前記第２のベルトの方向を変換させると共に、前記昇降内の上部の他端側に設けられた返し車とを備え、
   前記第１のベルトは、前記巻胴から出てから前記昇降路側壁の一端部側に沿って下方に垂らして前記かごの一端部側に連結固定され、
   前記第２のベルトは、前記巻胴から出てから前記返し車を介して前記昇降路側壁の他端部側に沿って下方に垂らして前記かごの他端部側に連結固定される、
   ことを特徴とする巻胴式エレベータ。
2. 前記かごを昇降方向に案内し、前記かごの両端部側に設けられると共に、前記昇降路内に設けられた一対のガイドレールを備え、
   前記第１のベルトは、前記かごの中央部側面の一端部、前記第２のベルトは、前記かごの中央部側面の他端部にそれぞれ連結固定されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の巻胴式エレベータ。
3. 前記第１及び第２の溝は、断面凹状にて底部が中央から山状に盛り上がっている山部を有しており、該山部に前記第１又は第２のベルトが重ねて巻回されると共に、前記溝の側面と該ベルトの側面とに隙間を有する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の巻胴式エレベータ。
4. 前記第１及び第２のベルトは、スチール製である、
   ことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の巻胴式エレベータ。
5. 前記第１及び第２のベルトは、その厚さを同一としており、
   前記モータの回転位置を検知する回転位置検出手段と、
   前記回転位置に基づいて前記かごの位置を求めるかご位置演算手段と、
   前記モータの回転速度を変更する回転数変更手段と、
   前記かごの位置に基づいて前記モータの回転速度を変更する速度指令信号を生成して前記回転数変更手段に与える速度制御手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の巻胴式エレベータ。
   

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