JP2019151465A - 調速機及びエレベーター - Google Patents

Abstract

【課題】バネによって調速機ロープにテンションを与える方式の調速機において、自動的にバネの長さを戻すことができる機構を有する調速機、及び、その調速機を備えたエレベーターを提供する。【解決手段】調速機ロープにおける上下方向の下側折り返し部が巻き掛けられた張りプーリと、張りプーリの一部又は全部を覆うカバー部と、カバー部に接続され、カバー部に対して張りプーリを回転可能に支持するプーリシャフトとを備える。さらに、カバー部を支持すると共に、カバー部に下向きの力を付与する弾性部材を支持する支持部材と、支持部材を介して弾性部材を自動的に元の長さに戻す自動再圧縮機構とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、乗りかごの昇降速度を監視する調速機、及びこの調速機を備えたエレベーターに関するものである。

エレベーターには、一般に、乗りかごの昇降速度を常時監視して、昇降速度が定格速度を超えて所定の過速度状態に陥った乗りかごを非常停止させるための安全装置として調速機が備えられている。調速機は、昇降路上側に配置される調速機プーリと、昇降路下側において調速機プーリと対向する位置に配置された張りプーリと、調速機プーリと張りプーリとに巻き架けられた無端状の調速機ロープとを備える。このような調速機では、調速機プーリの回転速度を検出することによって乗りかごの昇降速度を監視している。

ところで、従来、バネによって調速機ロープにテンションを与える方式の調速機が知られている。例えば、特許文献１には、調速機ロープが巻き掛けられているプーリ本体、及び、プーリ本体を回転可能に支持するプーリ支持体で構成された調速機用テンションプーリが開示されている。特許文献１におけるプーリ支持体は、垂直方向に延びた２本のテンションプーリガイドに両側からガイドされており、プーリ支持体の下端部には弾性部材の一種である引張りバネの上端が接続されている。そして、２本のテンションプーリガイドの下端部付近には、水平方向に延びたバーが固定されており、引張りバネの下端は、このバーに接続されている。

また、特許文献２においても、特許文献１に開示された発明と同様、ばねで構成された張力調整機構により、コンペンロープに張力を付与する構成が開示されている。

特開２０１５−３７７２号公報 特開２０１５−１７４７１９号公報

ところで、特許文献１及び２に記載されるようなバネによって調速機ロープにテンションを与える方式の調速機においては、張りプーリと調速機ロープとの間の摩擦力は調速機ロープの経年による伸張に伴うバネの緩みによって低下し、最終的に調速機ロープは張りプーリに対して滑り出し正確な速度検出ができなくなる。このため、定期的に保守員がバネを元の長さに戻す必要があった。

そこで、本発明の目的は、バネによって調速機ロープにテンションを与える方式の調速機において、自動的にバネの長さを戻すことができる機構を有する調速機、及び、その調速機を備えたエレベーターを提供することにある。

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の調速機は、エレベーターの乗りかごの昇降速度を監視する調速機において、乗りかごの昇降動作に合わせて循環移動する無端状の調速機ロープと、調速機ロープにおける上下方向の上側折り返し部が巻き掛けられた調速機プーリとを備える。また、調速機ロープにおける上下方向の下側折り返し部が巻き掛けられた張りプーリと、張りプーリの一部又は全部を覆うカバー部と、カバー部に接続され、カバー部に対して張りプーリを回転可能に支持するプーリシャフトとを備える。さらに、カバー部を支持すると共に、カバー部に下向きの力を付与する弾性部材を支持する支持部材と、支持部材を介して弾性部材を自動的に元の長さに戻す自動再圧縮機構とを備える。

また、本発明のエレベーターは、上述した調速機を備える。

本発明によれば、保守作業員によるバネの長さ調整の作業が必要無くなる。

本発明の第１の実施形態に係るエレベーターの構成例を示す概略構成図である。 張りプーリ、テンション付与機構、及び自動再圧縮機構を含む調速機の要部の構成を示す概略図（その１）である。 張りプーリ、テンション付与機構、及び自動再圧縮機構を含む調速機の要部の構成を示す概略図（その２）である。 図４Ａは、図３の領域Ｓ１で示す部分を拡大して示した図である。図４Ｂは、図３の領域Ｓ２で示す部分を拡大して示した図である。 図３におけるＡ−Ａ線上よりも上面側から調速機１０の要部を見た断面構成図である。 図３を側面から見た図である。 図７Ａは第１バネ及び第２バネが伸びた（緩んだ）状態の調速機の要部の構成を示す側面図である。図７Ｂは第１バネ及び第２バネが伸びた（緩んだ）状態の調速機の要部の構成を示す正面図である。 図８Ａは張りプーリが反時計回りに回転することにより、第２バネのみが自動的に再圧縮されたときの調速機の要部の構成を示す側面図である。図８Ｂは張りプーリが反時計回りに回転することにより、第２バネのみが自動的に再圧縮されたときの調速機の要部の構成を示す正面図である。 図９Ａは張りプーリが時計回りに回転することにより、図８Ａ及び図８Ｂの状態から第１バネが自動的に再圧縮されたときの調速機の要部の構成を示す側面図である。図９Ｂは張りプーリが時計回りに回転することにより、図８Ａ及び図８Ｂの状態から第１バネが自動的に再圧縮されたときの調速機の要部の構成を示す正面図である。 本発明の第２の実施形態に係る調速機の要部の構成を示す正面図である。 本発明の第２の実施形態に係る調速機の要部の構成を示す側面図である。

以下、本発明の実施形態に係る調速機及び調速機を備えるエレベーターの一例を、図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態は以下の順で説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではない。
１．第１の実施形態
１−１．エレベーターの構成
１−２．調速機の要部の構成
１−３．動作説明
２．第２の実施形態

１．第１の実施形態
１−１．エレベーターの構成
まず、本発明の第１の実施形態に係るエレベーターの構成について説明する。図１は、本実施形態のエレベーター１の概略構成図である。

図１に示すように、本実施形態のエレベーター１は、建築構造物内に形成された昇降路１０８内を昇降動作する。エレベーター１は、人や荷物を載せる乗りかご１０３と、主ロープ１０５と、釣合おもり１０７と、巻上機１０１と、調速機１０とを備えている。また、エレベーター１は、非常止め装置１０４と、ガイドレール１０６とを備えている。なお、昇降路１０８は、建築構造物内に形成され、その頂部には機械室１００が設けられている。また、昇降路１０８の底部には、ピット１０９が設けられている。

乗りかご１０３は、昇降路１０８内に配置されている。乗りかご１０３には、不図示のスライダが設けられている。スライダは、昇降路１０８に設置された一対のガイドレール１０６に摺動可能に係合する。そして、乗りかご１０３は、ガイドレール１０６に沿って昇降路１０８内を昇降する。以下、乗りかご１０３が昇降する方向を昇降方向とする。また、乗りかご１０３の上端部には、主ロープ１０５が接続されている。

主ロープ１０５の一端は、乗りかご１０３に接続され、主ロープ１０５の他端は、釣合おもり１０７の上部に接続されている。また、主ロープ１０５は、巻上機１０１に巻き掛けられている。巻上機１０１は、機械室１００に設置されている。巻上機１０１の近傍には、主ロープ１０５が装架される反らせ車１０２が設けられている。そして、巻上機１０１が駆動することで、乗りかご１０３及び釣合おもり１０７が昇降路１０８内を昇降する。

非常止め装置１０４は、乗りかご１０３に設けられている。非常止め装置１０４は、後述する調速機ロープ１４に接続される作動レバー１１１、及び、作動レバー１１１の作動によりガイドレール１０６を把持するくさび部（図示を省略する）を備えている。非常止め装置１０４では、作動レバー１１１の動作により、くさび部がガイドレール１０６を把持する。これにより、乗りかご１０３の昇降動作が停止する。

調速機１０は、調速機プーリ１１と、張りプーリ９と、調速機ロープ１４と、テンション付与機構２と、自動再圧縮機構３（図２参照）とを備える。調速機プーリ１１は、機械室１００に配置される。また、張りプーリ９、テンション付与機構２、及び、自動再圧縮機構３（図２参照）は、ピット１０９に配置されている。

調速機ロープ１４は、その軸方向の両端が連結された、いわゆる無端状に形成されている。調速機ロープ１４における上下方向の上側折り返し部は、調速機プーリ１１に巻き掛けられている。また、調速機ロープ１４における上下方向の下側折り返し部は、張りプーリ９に巻き掛けられている。さらに、調速機ロープ１４の軸方向の中途部には、非常止め装置１０４を構成する作動レバー１１１が接続されている。

調速機ロープ１４は、乗りかご１０３の昇降動作に合わせて、調速機プーリ１１と張りプーリ９との間を循環移動する。そのため、調速機ロープ１４の移動速度と、乗りかご１０３の昇降速度は互いに連動している。そして、調速機１０では、調速機ロープ１４の移動速度、すなわち、調速機プーリ１１又は張りプーリ９の回転速度から乗りかご１０３の昇降速度を検出する。

テンション付与機構２は、張りプーリ９に対して下方向に引張する力を付与する。また、自動再圧縮機構３（図２参照）は、テンション付与機構２に設けられた第１バネ２５及び第２バネ２６（図２参照）を自動的に元の長さに戻す機構である。テンション付与機構２及び自動再圧縮機構３の構成については後で詳述する。

調速機１０は、乗りかご１０３の昇降速度が定格速度を超えて第１過速度（通常は定格速度の１．３倍を超えない速度）に達すると、巻上機１０１を駆動する駆動装置の電源及びこの駆動装置を制御する制御装置の電源をそれぞれ遮断する。

また、調速機１０は、乗りかご１０３の下降速度が第１過速度を超えて第２過速度（通常は定格速度の１．４倍を超えない速度）に達すると、乗りかご１０３に設けられた作動レバー１１１を作動させて非常止め装置１０４を動作させる。これにより、乗りかご１０３の昇降動作が機械的に停止される。

１−２．調速機の要部の構成
次に、調速機１０の要部の構成について説明する。図２及び図３は、張りプーリ９、テンション付与機構２、及び自動再圧縮機構３を含む調速機１０の要部の構成を示す概略図である。図２及び図３では、説明を分かりやすくするため、それぞれ、一部を透過して示している。また、図４Ａは、図３の領域Ｓ１で示す部分を拡大して示した図であり、図４Ｂは、図３の領域Ｓ２で示す部分を拡大して示した図である。また、図５は、図３におけるＡ−Ａ線上よりも上面側から調速機１０の要部を見た図である。また、図６は、図３を側面から見た図である。

本実施形態の調速機１０におけるテンション付与機構２は、カバー部２１と、プーリシャフト２２と、第１支持部材２３と、第２支持部材２４と、第１バネ２５（本発明の弾性部材）と、第２バネ２６（本発明の弾性部材）とで構成されている。また、本実施形態の調速機１０における自動再圧縮機構３は、図３及び図５に示すように、第１ラックピニオン機構３１、第２ラックピニオン機構３２（本発明のトルク伝達機構）、第１ワンウェイクラッチ５１及び第２ワンウェイクラッチ５２（本発明のトルク方向制限機構）を備える。さらに、本実施形態の調速機１０における自動再圧縮機構３は、第１トルクリミッタ５３、第２トルクリミッタ５４（本発明のトルク値制限機構）、第１動作方向制限機構４１及び第２動作方向制限機構４２を備える。以下に各構成について詳述する。

［カバー部］
カバー部２１は、張りプーリ９の一部又は全部を覆うプーリカバー本体２１ａと、プーリカバー本体２１ａを第１支持部材２３及び第２支持部材２４に支持させるプーリカバー支持部２１ｂとを備える。プーリカバー本体２１ａは、図６に示すように、張りプーリ９の上下方向における上面側を覆う上面部と、張りプーリ９の上下方向における下面側を覆う下面部と、張りプーリの回転面に沿う面を覆う対向する２つの平面部とで構成された角筒状の部材で構成されている。また、プーリカバー本体２１ａは、張りプーリ９の回転面に沿う方向の長さが、張りプーリ９の直径よりも短く構成され、張りプーリ９の両端部がプーリカバー本体２１ａから露出する構成となっている。これにより、張りプーリ９から上方側に延びる調速機ロープ１４とプーリカバー本体２１ａとが干渉しない。

また、プーリカバー本体２１ａを構成する対向する平面部の中央には、後述するプーリシャフト２２を貫通する貫通孔が設けられている。貫通孔にはベアリング２２ａ（図５参照）が設けられており、プーリシャフト２２を回転可能に支持する。

また、プーリカバー支持部２１ｂは、図６に示すように、後述する第１支持部材２３と第２支持部材２４とを跨ぐ大きさに構成された平板状部材で構成されており、プーリカバー本体２１ａの上面部にボルト４５によって固定されている。プーリカバー支持部２１ｂには、後述する自動再圧縮機構３を構成する第１動作方向制限機構４１及び第２動作方向制限機構４２の一部が設けられている。第１動作方向制限機構４１及び第２動作方向制限機構４２により、プーリカバー支持部２１ｂは第１支持部材２３及び第２支持部材２４に支持されている。

［プーリシャフト］
プーリシャフト２２は、張りプーリ９をプーリカバー本体２１ａに対して回転可能に支持する。また、図５に示すように、プーリシャフト２２の張りプーリ９を挟んだ一方の端部には、第１ワンウェイクラッチ５１、第１トルクリミッタ５３及び第１ピニオン３１ａが設けられている。一方、プーリシャフト２２の張りプーリ９を挟んだ他方の端部には、第２ワンウェイクラッチ５２、第２トルクリミッタ５４及び第２ピニオン３２ａが設けられている。なお、第１ワンウェイクラッチ５１及び第２ワンウェイクラッチ５２は、本発明のトルク方向制限機構を構成する。また、第１トルクリミッタ５３及び第２トルクリミッタ５４は、本発明のトルク値制限機構を構成する。また、第１ピニオン３１ａ及び第２ピニオン３２ａは、それぞれ、後述する第１ラックピニオン機構３１及び第２ラックピニオン機構３２を構成する。

［第１支持部材、第２支持部材］
第１支持部材２３及び第２支持部材２４は、それぞれ、上下方向に延びる棒状の部材で構成されている。また、第１支持部材２３及び第２支持部材２４は、互いに、張りプーリ９の回転軸を挟んだ位置に配置されると共に、張りプーリ９の回転面を挟んだ位置に配置されている。第１支持部材２３及び第２支持部材２４は、カバー部２１の上面側に配置された水平方向に延材する固定ブラケット７に設けられた貫通孔７ａ、７ｂ（図３参照）にそれぞれ挿通されると共に、プーリカバー支持部２１ｂに設けられた貫通孔２１ｃ（図４Ａ、図４Ｂ参照）に挿通されている。固定ブラケット７は、図１に示すように近傍に位置するガイドレール１０６に固定されている。

また、第１支持部材２３は、固定ブラケット７と、プーリカバー支持部２１ｂとの間において、所定のバネ定数を有する第１バネ２５に挿通されている。同様に、第２支持部材２４は、固定ブラケット７と、プーリカバー支持部２１ｂとの間において、第１バネ２５と同様のバネ定数を有する第２バネ２６に挿通されている。

また、第１支持部材２３は、後述する第１動作方向制限機構４１を構成する溝部４１ａを有する。第２支持部材２４も同様に、第２動作方向制限機構４２を構成する溝部４２ａを有する。

さらに、第１支持部材２３は、図３に示すように、その中間部において、第１ラックピニオン機構３１を構成する第１ラック３１ｂとなる歯部が設けられている。また、第２支持部材２４は、その中間部において、第２ラックピニオン機構３２を構成する第２ラック３２ｂとなる歯部が設けられている。

また、第１支持部材２３及び第２支持部材２４において、張りプーリ９の回転軸を挟んだ固定ブラケット７とは反対側の端部は、第１支持部材２３及び第２支持部材２４の側面の一部又は全部（本実施形態では一部）を覆う形状に構成された第１ブラケット５及び第２ブラケット６に挿通されている。第１ブラケット５及び第２ブラケット６は、図１に示すように、近傍に位置するガイドレール１０６に固定されている。本実施形態では、第１支持部材２３及び第２支持部材２４の下端部が、それぞれ第１ブラケット５及び第２ブラケット６に挿通されている。これにより、第１支持部材２３及び第２支持部材２４が、第１支持部材２３及び第２支持部材２４の延在方向に対して垂直な面方向に動いた場合には、それぞれ第１ブラケット５及び第２ブラケット６に当たる。この結果、第１支持部材２３及び第２支持部材２４の上下方向以外の移動が規制される。

［第１バネ、第２バネ］
図２に示すように、第１バネ２５及び第２バネ２６は、それぞれ、第１支持部材２３及び第２支持部材２４における固定ブラケット７とカバー部２１との間に挿通されている。第１バネ２５及び第２バネ２６は、それぞれ、固定ブラケット７側の端部が固定ブラケット７に係止され、プーリカバー支持部２１ｂ側の端部が第１支持部材２３及び第２支持部材２４のそれぞれに設けられた係止部２３ａ、２４ａに係止されている。係止部２３ａ、２４ａは、リング状の部材であり、第１支持部材２３及び第２支持部材２４のそれぞれにおいて、固定ブラケット７とカバー部２１との間の所定の位置に固定されている。第１バネ２５及び第２バネ２６は、それぞれ、固定ブラケット７と第１支持部材２３又は第２支持部材２４に係止された係止部２３ａ、２４ａとの間において、所定の付勢力を有するように圧縮された状態で保持されている。

本実施形態では、第１支持部材２３及び第２支持部材２４のそれぞれにおいて、固定ブラケット７と係止部２３ａ、２４ａとの間に第１バネ２５及び第２バネ２６を圧縮した状態で介在させることによってカバー部２１に下向きの力を付与している。これにより、カバー部２１及びカバー部２１に回転可能に支持されている張りプーリ９が第１バネ２５及び第２バネ２６の弾性力によって下方向に押圧され、調速機ロープ１４に所定のテンションを与えることができる。

［第１ラックピニオン機構、第２ラックピニオン機構］
本実施形態では、張りプーリ９の回転面を挟んだ一方側において、第１ラック３１ｂ及び第１ピニオン３１ａで第１ラックピニオン機構３１が構成される。一方、張りプーリ９の回転面を挟んだ他方側において、第２ラック３２ｂ及び第２ピニオン３２ａで第２ラックピニオン機構３２が構成される。

［第１ワンウェイクラッチ、第２ワンウェイクラッチ］
第１ワンウェイクラッチ５１は、張りプーリ９を回転可能に支持するプーリシャフト２２の一方端側に設けられている。第１ワンウェイクラッチ５１は同一軸上にある外輪と内輪を有しており、外輪が一方に回転した場合（本実施形態では図３の時計回り）には内輪に動力を伝達し、外輪が他方側に回転した場合（本実施形態では図３の反時計回り）には外輪が空転する機構となっている。

一方、第２ワンウェイクラッチ５２は、張りプーリ９を回転可能に支持するプーリシャフト２２の他方端側に設けられている。第２ワンウェイクラッチ５２は同一軸上にある外輪と内輪を有しており、外輪が他方に回転した場合（本実施形態では図３の反時計回り）には内輪に動力を伝達し、外輪が一方側に回転した場合（本実施形態では図３の時計回り）には外輪が空転する機構となっている。

このように、本実施形態では、第１ワンウェイクラッチ５１及び第２ワンウェイクラッチ５２は、互いに逆回転の動力を内輪に伝達可能に構成されている。

本実施形態では、第１ピニオン３１ａは、第１ワンウェイクラッチ５１により、回転方向が図３の時計回りにのみ回転する構成となっている。一方、第２ピニオン３２ａは、第２ワンウェイクラッチ５２により、回転方向が図３の反時計回りにのみ回転する構成となっている。これにより、張りプーリ９の図３における時計回りの回転に伴い第１ピニオン３１ａが時計回りに回転した場合に、第１ラック３１ｂが設けられた第１支持部材２３を上方向に移動させることができる。また、張りプーリ９の図３における反時計回りの回転に伴い第２ピニオン３２ａが反時計回りに回転した場合に、第２ラック３２ｂが設けられた第２支持部材２４を上方向に移動させることができる。

［第１トルクリミッタ、第２トルクリミッタ］
第１トルクリミッタ５３は、張りプーリ９を回転可能に支持するプーリシャフト２２の一方端側であって、第１ワンウェイクラッチ５１と第１ピニオン３１ａとの間に設けられている。第１トルクリミッタ５３は、第１及び第２ワンウェイクラッチ５１、５２と同様、同一軸上にある外輪と内輪を有しており、負荷されるトルクが制限値を超えると、内輪と外輪との接続が外れ、外輪が空転する機構となっている。本実施形態では、第１ワンウェイクラッチ５１の内輪と、第１トルクリミッタ５３の外輪が接続されている。また、第１トルクリミッタ５３の内輪と第１ピニオン３１ａが接続されている。

したがって、第１ワンウェイクラッチ５１の内輪が回転した場合に、第１ワンウェイクラッチ５１の内輪によってプーリシャフト２２の動力が第１トルクリミッタ５３に伝達される。そして、このとき、第１トルクリミッタ５３の内輪が第１ピニオン３１ａに動力を伝達するため、第１ピニオン３１aが回転し、第１支持部材２３は上方向に移動する。一方、第１ワンウェイクラッチ５１の内輪から伝達される動力が制限値を超えた場合には、第１トルクリミッタ５３の外輪が空転する。このとき、第１トルクリミッタ５３の内輪に接続される第１ピニオン３１ａは回転しないため、第１支持部材２３は移動しない。

一方、第２トルクリミッタ５４は、張りプーリ９を回転可能に支持するプーリシャフト２２の他方端側であって、第２ワンウェイクラッチ５２と第２ピニオン３２ａとの間に設けられている。第２トルクリミッタ５４は、第１及び第２ワンウェイクラッチ５１、５２と同様、同一軸上にある外輪と内輪を有しており、負荷されるトルクが制限値を超えると、内輪と外輪との接続が外れ、外輪が空転する機構となっている。本実施形態では、第２ワンウェイクラッチ５２の内輪と、第２トルクリミッタ５４の外輪が接続されている。また、第２トルクリミッタ５４の内輪と第２ピニオン３２ａが接続されている。

したがって、第２ワンウェイクラッチ５２の内輪が回転した場合に、第２ワンウェイクラッチ５２の内輪によってプーリシャフト２２の動力が第２トルクリミッタ５４に伝達される。そして、このとき、第２トルクリミッタ５４の内輪が第２ピニオン３２ａに動力を伝達するため、第２ピニオン３２ａが回転し第２支持部材２４は上方向に移動する。一方、第２ワンウェイクラッチ５２の内輪から伝達される動力が制限値を超えた場合には、第２トルクリミッタ５４の外輪が空転する。このとき、第２トルクリミッタ５４の内輪に接続される第２ピニオン３２ａは回転しないため、第２支持部材２４は移動しない。

第１トルクリミッタ５３のトルク制限値は、第１ラックピニオン機構３１によって第１支持部材２３に与える力の最大値が第１バネ２５一本あたりの付勢力の規定値と等しくなるように設定されている。同様に、第２トルクリミッタ５４のトルク制限値は、第２ラックピニオン機構３２によって第２支持部材２４に与える力の最大値が第２バネ２６一本あたりの付勢力の規定値と等しくなるように設定されている。

ここで、第１バネ２５及び第２バネ２６のそれぞれ一本あたりの付勢力の規定値は、調速機１０の組立時に、調速機ロープ１４に所定の張力を付与できるように、初めに定められた所定の付勢力である。したがって、第１ラックピニオン機構３１によって伝達される第１支持部材２３を上向きに動かそうとする動力は、第１トルクリミッタ５３により第１バネ２５の付勢力が規定値に達した時点で遮断される。同様に、第２ラックピニオン機構３２によって伝達される第２支持部材２４を上向きに動かそうとする動力は、第２トルクリミッタ５４により第２バネ２６の付勢力が規定値に達した時点で遮断される。これにより、第１バネ２５及び第２バネ２６がさらに圧縮されることはない。

［第１動作方向制限機構、第２動作方向制限機構］
第１動作方向制限機構４１及び第２動作方向制限機構４２は、それぞれ、第１支持部材２３及び第２支持部材２４の動作方向を制限する機構である。第１支持部材２３における第１動作方向制限機構４１は、図４Ａに示すように、第１支持部材２３に設けられたノコギリ型の溝部４１ａと、プーリカバー支持部２１ｂに設けられた噛み合い部４１ｂ及びバネ部４１ｃによって構成されている。

ノコギリ型の溝部４１ａは、下側が張りプーリ９の外径方向に傾斜した斜面を有し、上側が水平面で構成されており、溝部４１ａは、第１支持部材２３の上下方向に連続して設けられている。噛み合い部４１ｂは、一端が溝部４１ａにかみ合う形状に形成されており他端がプーリカバー支持部２１ｂの貫通孔２１ｃに連通する横穴２１ｄに収納されたバネ部４１ｃに接続されている。そして、噛み合い部４１ｂは、バネ部４１ｃの弾性力によって常時溝部４１ａの一部に噛み合うように付勢されている。

ここで、バネ部４１ｃの弾性係数は、第１ラックピニオン機構３１による第１支持部材２３を上方向に移動させる動力を妨げない値に設定されている。すなわち、第１ラックピニオン機構３１が第１支持部材２３を上方向に移動させる動力が発生した場合には、噛み合い部４１ｂは溝部４１ａの斜面を摺動移動しながら横穴２１ｄに一度収納される。そして、第１支持部材２３の移動が止まった後に再度対向する位置にある溝部４１ａに噛み合うようにバネ部４１ｃによって付勢される。

一方、第２支持部材２４における第２動作方向制限機構４２も、第１支持部材２３における第１動作方向制限機構４１と同様の構成を有する。第２支持部材２４における第２動作方向制限機構４２も、図４Ｂに示すように、第２支持部材２４の設けられたノコギリ型の溝部４２ａと、プーリカバー支持部２１ｂに設けられた噛み合い部４２ｂ及びバネ部４２ｃによって構成されている。第２支持部材２４における第２動作方向制限機構４２の溝部４２ａ、噛み合い部４２ｂ、バネ部４２ｃの構成は、第１支持部材２３における第１動作方向制限機構４１の溝部４１ａ、噛み合い部４１ｂ、バネ部４１ｃの構成と同様であるから重複説明を省略する。

本実施形態では、溝部４１ａ、４２ａがノコギリ型に形成されているため、第１支持部材２３及び第２支持部材２４が、それぞれ、カバー部２１に対して相対的に下方向に移動するのを防ぐことができる。また、カバー部２１は、乗りかご１０３の昇降方向と平行であって、張りプーリ９の中心軸に対して対称に設置された第１支持部材２３及び第２支持部材２４から第１動作方向制限機構４１及び第２動作方向制限機構４２を介して下向きの力のみを受ける。このため、調速機ロープ１４の経年劣化により調速機ロープ１４に伸びが生じた場合には、第１支持部材２３及び第２支持部材２４が下方向に下がると共に、カバー部２１が下方向に下がる。

一方、第１及び第２ラックピニオン機構３１、３２により、第１支持部材２３及び第２支持部材２４が、それぞれ上方向に移動する動力を受けた場合には、第１支持部材２３及び第２支持部材２４は、カバー部２１に対して上方向に移動する。

１−３．動作説明
[調速機ロープに伸びが発生していない場合]
まず、調速機ロープ１４に伸びが発生していない場合について説明する。この場合、第１バネ２５及び第２バネ２６により所定の付勢力によりカバー部２１が下方向に押圧されているため、カバー部２１に支持された張りプーリ９は傾くこと無く調速機ロープ１４との間の摩擦力により乗りかご１０３と連動して回転する。

例えば、張りプーリ９が図３の反時計回りに回転した場合、締結されたプーリシャフト２２も連動して回転するが、トルク方向制限機構である第１ワンウェイクラッチ５１の外輪が空転する。これにより、第１ラックピニオン機構３１を介して伝達される第１支持部材２３を下向きに動かそうとする動力は遮断される。

また、第２ラックピニオン機構３２が第２支持部材２４に与える力の最大値が第２バネ２６の１本あたりの付勢力の規定値と等しくなるように第２トルクリミッタ５４のトルク制限値が設定されている。このため、第２バネ２６が規定値まで圧縮されている場合、第２トルクリミッタ５４の外輪が空転し、張りプーリ９の回転は第２ラックピニオン機構３２に伝達されない。これにより、第２バネ２６がさらに圧縮されることはない。

一方、張りプーリ９が図３の時計回りに回転した場合、第２ワンウェイクラッチ５２の外輪が空転することによって、第２ラックピニオン機構３２を介して伝達される第２支持部材２４を下向きに動かそうとする動力は遮断される。さらに、第１バネ２５が規定値まで圧縮されている場合、第１トルクリミッタ５３の外輪が空転し、張りプーリ９の回転は第１ラックピニオン機構３１に伝達されない。これにより、第１バネ２５がさらに圧縮されることはない。

ところで、張りプーリ９と調速機ロープ１４との間の摩擦力は、調速機ロープ１４の経年による伸張に伴う第１バネ２５及び第２バネ２６の緩みによって低下し、最終的に調速機ロープ１４は張りプーリ９に対して滑り出す。このため、従来は、定期的に保守員が第１バネ２５及び第２バネ２６を元の長さに戻す必要があった。これに対し、本実施形態では、調速機１０が備える自動再圧縮機構３により、第１バネ２５及び第２バネ２６は自動的に再圧縮される。以下、調速機ロープ１４に伸びが発生した場合の自動再圧縮機構３における動作について説明する。

［調速機ロープに伸びが発生した場合］
図７Ａ及び図７Ｂは、それぞれ、調速機ロープ１４が経年変化によって伸びることにより張りプーリ９及びカバー部２１が下方向に幅Ｗだけ移動し、第１バネ２５及び第２バネ２６が伸びた（緩んだ）状態の調速機１０の要部の構成を示す側面図及び正面図である。また、図８Ａ及び図８Ｂは、それぞれ、張りプーリ９が反時計回りに回転することにより、第２バネ２６のみが自動的に再圧縮されたときの調速機１０の要部の構成を示す側面図及び正面図である。また、図９Ａ及び図９Ｂは、それぞれ、張りプーリ９が時計回りに回転することにより、図８Ａ及び図８Ｂの状態から第１バネ２５が自動的に再圧縮されたときの調速機１０の要部の構成を示す側面図及び正面図である。

調速機ロープ１４が伸びることによって第１バネ２５及び第２バネ２６が伸びると、第１バネ２５及び第２バネ２６がカバー部２１を押圧する力が弱まる。本実施形態では、自動再圧縮機構３により、第１バネ２５及び第２バネ２６を元の長さに戻す。

図７Ｂに示すように、張りプーリ９が図７Ｂの矢印ａ１で示すように反時計回りに回転した場合、第１ワンウェイクラッチ５１の外輪が空転する。これによって、第１ラックピニオン機構３１を介して伝達される第１支持部材２３を下向きに動かそうとする動力は遮断される。したがって、張りプーリ９が図７Ｂにおける反時計回りに回転した場合、第１支持部材２３が下方向に移動することはない。

一方、第２バネ２６が伸びている状態で、張りプーリ９が反時計周りに回転した場合、第２ワンウェイクラッチ５２及び第２トルクリミッタ５４の内輪は、張りプーリ９の回転に伴い回転する。これにより、第２ピニオン３２ａが回転し、第２支持部材２４は、第２ラックピニオン機構３２から伝達される力によって第２バネ２６の付勢力が規定値に達するまでカバー部２１に対して上向きに動く。すなわち、張りプーリ９の反時計周りにおける回転トルクが、第２ラックピニオン機構３２を介して第２支持部材２４に伝達され、第２支持部材２４をカバー部２１に対して上向きに動かす。

そして、第２支持部材２４がカバー部２１に対して上方向に移動し、第２バネ２６が規定値まで圧縮されると、第２トルクリミッタ５４の外輪が空転するため、第２ラックピニオン機構３２から第２支持部材２４に伝達される動力が遮断される。これにより、第２バネ２６の再圧縮が完了し、図８Ａ及び図８Ｂに示す状態となる。

図８Ｂに示すように、張りプーリ９が図８Ｂの矢印ａ２で示すように時計回りに回転した場合、第２ワンウェイクラッチ５２の外輪が空転する。これによって、第２ラックピニオン機構３２を介して伝達される第２支持部材２４を下向きに動かそうとする動力は遮断される。したがって、張りプーリ９が図８Ｂにおける時計回りに回転した場合、第２支持部材２４が下方向に移動することはない。

一方、第１バネ２５が伸びている状態で、張りプーリ９が時計周りに回転した場合、第１ワンウェイクラッチ５１及び第１トルクリミッタ５３の内輪は、張りプーリ９の回転に伴い回転する。これにより、第１ピニオン３１ａが回転し、第１支持部材２３は、第１ラックピニオン機構３１から伝達される力によって第１バネ２５の付勢力が規定値に達するまでカバー部２１に対して上向きに動く。すなわち、張りプーリ９の時計周りにおける回転トルクが、第１ラックピニオン機構３１を介して第１支持部材２３に伝達され、第１支持部材２３をカバー部２１に対して上向きに動かす。

そして、第１支持部材２３がカバー部２１に対して上方向に移動し、第１バネ２５が規定値まで圧縮されると、第１トルクリミッタ５３の外輪が空転するため、第１ラックピニオン機構３１から第１支持部材２３に伝達される動力が遮断される。これにより、第１バネ２５の再圧縮が完了し、図９Ａ及び図９Ｂに示す状態となる。

以上のように、本実施形態では、第１バネ２５及び第２バネ２６が伸びた（緩んだ）場合、乗りかご１０３の昇降動作に伴う張りプーリ９の回転に伴って、自動的に、第１バネ２５及び第２バネ２６が初期状態まで再圧縮される。なお、第１バネ２５及び第２バネ２６がどの程度緩んだ場合に再圧縮が為されるかは、第１トルクリミッタ５３及び第２トルクリミッタ５４の精度に依存する。

そして、本実施形態では、第１支持部材２３及び第２支持部材２４はガイドレール１０６に固定されている第１ブラケット５及び第２ブラケット６にそれぞれ上下方向以外の動きが制限されている。これにより、張りプーリ９及びカバー部２１が傾くことがない。

図９Ａ及び図９Ｂに示すように、第１バネ２５及び第２バネ２６が一度緩んだ後に再圧縮されると、図６に示す状態と比較して、張りプーリ９の位置は、調速機ロープ１４の伸びた分だけ下位位置となっている。しかしながら、第１バネ２５及び第２バネ２６はそれぞれ規定値まで圧縮されているため、調速機ロープ１４は規定の張力によって張架され張りプーリ９に対して滑り出すことはない。

本実施形態では、トルク伝達機構として、ラックピニオン機構を用いる例を示したが、これに限られるものでない。トルク伝達機構は、張りプーリ９の回転トルクを第１バネ２５及び第２バネ２６の伸縮方向の力として第１支持部材２３及び第２支持部材２４に伝達する機構であればよい。例えばベベルギヤを用いてプーリシャフト２２の回転を第１支持部材２３及び第２支持部材２４に伝達し、第１支持部材２３及び第２支持部材２４に設置したボールネジにより回転トルクを第１バネ２５及び第２バネ２６の伸縮方向の力に変える形態が考えられる。また、本実施形態では、トルク方向制限機構としてワンウェイクラッチを用いる構成としたが、これに限られるものではない。トルク方向制限機構は、張りプーリ９から第１支持部材２３及び第２支持部材２４に、それぞれ第１バネ２５及び第２バネ２６の圧縮方向と逆向きの力が伝達されることを防ぐことができる構成であれば種々の変更が可能である。さらに、本実施形態では、トルク値制限機構としてトルクリミッタを用いる構成としたが、これに限られるものではない。トルク値制限機構は、張りプーリ９から第１支持部材２３及び第２支持部材２４に規定値以上のトルクが伝達されるのを防ぐ構成であれば種々の変更が可能である。

本実施形態では、張りプーリ９の回転力を利用して第１支持部材２３及び第２支持部材２４を上方向に移動させて第１バネ２５及び第２バネ２６を再圧縮できるので、第１支持部材２３及び第２支持部材２４を引き上げに関する電源などが必要ない。これにより、維持コストがかからない。

ところで、本実施形態では、第１バネ２５及び第２バネ２６の緩みを第１トルクリミッタ５３及び第２トルクリミッタ５４により検出し、緩みが検出された場合には、張りプーリ９の回転力を利用して第１支持部材２３及び第２支持部材２４を上方向に押し戻す構成であった。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、第１バネ２５及び第２バネ２６の伸びをセンサなどの検出器で検出し、第１支持部材２３及び第２支持部材２４のカバー部２１に対する位置を自動的に制御する構成としてもよい。以下に、自動再圧縮機構の他の例について説明する。

２．第２の実施形態（制御系を用いて自動再圧縮機構を構成する例）
図１０は、本発明の第２の実施形態に係る調速機の要部を示す正面図であり、一部ブロック図で示している。また、図１１は、本発明の第２の実施形態に係る調速機の要部を示す側面図である。図１０及び図１１において、それぞれ、図３及び図６に対応する部分には同一符号を付し、重複説明を省略する。

本実施形態の調速機におけるテンション付与機構２は、カバー部２１と、プーリシャフト２２と、第１支持部材２３と、第２支持部材２４と、第１バネ２５と、第２バネ２６とで構成されている。また、本実施形態の調速機における自動再圧縮機構７０は、バネ長検出器７１と、支持部材移動装置７２と、制御部７３とで構成されている。

本実施形態では、プーリシャフト２２は、張りプーリ９をプーリカバー本体２１ａに対して回転可能に支持している。また、本実施形態では、プーリシャフト２２の端部に、第１トルクリミッタ、第２トルクリミッタ、第１ワンウェイクラッチ、第２ワンウェイクラッチ、第１ピニオン、第２ピニオンが構成されていない点で、第１の実施形態におけるプーリシャフト２２と異なる。すなわち、本実施形態においては、張りプーリ９の回転に伴う動力はプーリシャフト２２から第１支持部材２３及び第２支持部材２４には伝達しない。

また、本実施形態では、第１支持部材２３及び第２支持部材２４に、それぞれ、第１ラック及び第２ラックとなる溝部が形成されていない点で、第１の実施形態における第１支持部材２３及び第２支持部材２４と異なる。本実施形態における第１支持部材２３及び第２支持部材２４におけるその他の構成は、第１の実施形態における第１支持部材２３及び第２支持部材２４と同様である。

バネ長検出器７１は、第１バネ２５のバネ長、及び第２バネ２６のバネ長をそれぞれ検出し、検出された値を制御部７３に送信する。支持部材移動装置７２は、制御部７３の制御の下、第１支持部材２３及び第２支持部材２４のそれぞれを、上方向に引き上げる装置である。このとき、第１支持部材２３及び第２支持部材２４を引き上げる力は、第１動作方向制限機構４１及び第２動作方向制限機構４２を構成するバネ部４１ｃ、４２ｃ（図４Ａ、図４Ｂ参照）の力に抗して第１支持部材２３及び第２支持部材２４を引き上げることができる程度の力に設定されている。

制御部７３は、バネ長検出器７１から送信されてきた第１バネ２５及び第２バネ２６のバネ長と、初期段階における第１バネ２５及び第２バネ２６のバネ長（すなわち、調速機ロープ１４に伸びが発生していない状態におけるバネ長）とを随時比較する。そして、制御部７３が、第１バネ２５及び第２バネ２６のバネ長が初期段階におけるバネ長に比較して長くなっていたと判断した場合には、バネ長が初期段階におけるバネ長となるように、第１支持部材２３及び第２支持部材２４を上方向に引き上げるように支持部材移動装置７２を制御する。

本実施形態においても、調速機ロープ１４に経年による伸びが発生することによって張りプーリ９及びカバー部２１が下方向に移動し、第１バネ２５及び第２バネ２６に緩みが発生した場合にも、自動的に第１支持部材２３及び第２支持部材２４をカバー部２１に対して引き上げることができる。これにより、第１バネ２５及び第２バネ２６を再度圧縮することができ、調速機ロープ１４が張りプーリ９に対して滑るのを防ぐことができる。

そして、本実施形態においても、自動的に第１バネ２５及び第２バネ２６を再圧縮することができるので、保守員による定期的なメンテナンスが必要無くなる。

以上、本発明について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は上述の実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。また、上述した実施形態例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１…エレベーター、２・・・テンション付与機構、３・・・自動再圧縮機構、５・・・第１ブラケット、６・・・第２ブラケット、７・・・固定ブラケット、９・・・張りプーリ、１０・・・調速機、１１・・・調速機プーリ、１４・・・調速機ロープ、２１・・・カバー部、２１ａ・・・プーリカバー本体、２１ｂ・・・プーリカバー支持部、２２・・・プーリシャフト、２３・・・第１支持部材、２４・・・第２支持部材、２５・・・第１バネ、２６・・・第２バネ、３１・・・第１ラックピニオン機構、３２・・・第２ラックピニオン機構、４１・・・第１動作方向制限機構、４１ｂ・・・噛み合い部、４１ｃ・・・バネ部、４２・・・第２動作方向制限機構、４２ｂ・・・噛み合い部、４２ｃ・・・バネ部、５１・・・第１ワンウェイクラッチ、５２・・・第２ワンウェイクラッチ、５３・・・第１トルクリミッタ、５４・・・第２トルクリミッタ、７０・・・自動再圧縮機構、１００・・・機械室、１０１・・・巻上機、１０２・・・そらせ車、１０５・・・主ロープ、１０６・・・ガイドレール、１０８・・・昇降路、１０９・・・ピット

Claims (10)

1. エレベーターの乗りかごの昇降速度を監視する調速機において、
   前記乗りかごの昇降動作に合わせて循環移動する無端状の調速機ロープと、
   前記調速機ロープにおける上下方向の上側折り返し部が巻き掛けられた調速機プーリと、
   前記調速機ロープにおける上下方向の下側折り返し部が巻き掛けられた張りプーリと、
   前記張りプーリの一部又は全部を覆うカバー部と、
   前記カバー部に接続され、前記カバー部に対して前記張りプーリを回転可能に支持するプーリシャフトと、
   前記カバー部を支持すると共に、前記カバー部に下向きの力を付与する弾性部材を支持する支持部材と、
   前記支持部材を介して前記弾性部材を自動的に元の長さに戻す自動再圧縮機構と
   を備える調速機。
2. 前記自動再圧縮機構は、
   前記張りプーリの回転トルクを前記弾性部材の伸縮方向の力として前記支持部材に伝達するトルク伝達機構と、
   前記張りプーリの回転トルクのうち、前記弾性部材の圧縮方向の回転トルクのみを伝達するトルク方向制限機構と、
   前記支持部材に伝達される前記回転トルクのトルク値を制限するトルク値制限機構と、
   前記支持部材の、前記カバー部に対する前記弾性部材の圧縮方向への動作のみを許容する動作方向制限機構とを備える
   請求項１に記載の調速機。
3. 前記自動再圧縮機構は、
   前記弾性部材の長さを監視する検出器と、
   前記検出器により検出された値を受信する制御部と、
   前記制御部の制御の下、前記支持部材を上方向に引き上げる支持部材移動装置と、
   前記支持部材の、前記カバー部に対する前記弾性部材の圧縮方向への動作のみを許容する動作方向制限機構とを備える
   請求項１に記載の調速機。
4. 前記トルク伝達機構は、前記プーリシャフトと、前記支持部材との接続部に設けられたラックピニオン機構によって構成されている
   請求項２に記載の調速機。
5. 前記トルク方向制限機構は、前記プーリシャフトに設けられたワンウェイクラッチによって構成されている
   請求項２に記載の調速機。
6. 前記トルク値制限機構は、前記プーリシャフトに設けられ、前記ワンウェイクラッチよりも前記支持部材側に設けられたトルクリミッタにより構成されている
   請求項５に記載の調速機。
7. 前記動作方向制限機構は、
   前記支持部材の外周面に設けられた溝部であって、上方向の面が前記張りプーリの外径方向に傾斜した斜面を為し、下方向の面が水平面を為す溝部が上下方向に連続して設けられたノコギリ型の溝部と、
   前記溝部に噛み合う噛み合い部と、
   前記カバー部において、前記溝部の対面に設けられ、前記噛み合い部の他端を収納すると共に、噛み合い部の移動方向を案内する横穴と、
   前記横穴の内部に配置され、前記噛み合い部を前記溝部側に付勢するバネ部とを備える
   請求項２に記載の調速機。
8. 前記支持部材は、前記張りプーリの回転軸を挟み、かつ、前記張りプーリの回転軸方向において前記張りプーリを挟む位置に２本設けられている
   請求項１に記載の調速機。
9. 前記支持部材の下部に、前記支持部材の水平方向への移動を規制するブラケットを備える
   請求項１に記載の調速機。
10. 乗りかごの昇降速度を監視する調速機を備えたエレベーターにおいて、
    乗りかごの昇降動作に合わせて循環移動する無端状の調速機ロープと、
    前記調速機ロープにおける上下方向の上側折り返し部が巻き掛けられた調速機プーリと、
    前記調速機ロープにおける上下方向の下側折り返し部が巻き掛けられた張りプーリと、
    前記張りプーリの一部又は全部を覆うカバー部と、
    前記カバー部に接続され、前記カバー部に対して前記張りプーリを回転可能に支持するプーリシャフトと、
    前記カバー部を支持すると共に、前記カバー部に下向きの力を付与する弾性部材を支持する支持部材と、
    前記支持部材を介して前記弾性部材を自動的に元の長さに戻す自動再圧縮機構とを有する調速機を備える
    エレベーター。
    

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