JP2020111461A - エレベータ用調速機、並びにエレベータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ラチェットの回転始動力を安定させることができるエレベータ用調速機並びにその調速機を備えるエレベータ装置を提供する。【解決手段】エレベータ用調速機（９）は、フレーム（２１）に回転可能に支持され、昇降体に接続される調速機ロープ（１２）が巻き掛けられる調速機プーリ（１０）と、調速機プーリとともに回転し、遠心力により変位する振子（１３，１４）と、振子が変位すると、振子と係合して回転するラチェット（１５）と、を有するものであって、ラチェットに係合し、ラチェットに対して、ラチェットの回転方向に弾性力を与える弾性体（３１）を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、エレベータ用の調速機、並びに調速機を備えるエレベータ装置に関する。

エレベータ装置には、昇降体の昇降速度を常時監視して、所定の過速状態に陥った昇降体を非常停止させるための調速機が備えられている。調速機は、昇降体の昇降速度が定格速度を超えて第１過速度（例えば、定格速度の１．３倍程度）に達すると、昇降体を駆動する巻上機の電源および巻上機を制御する制御装置の電源を遮断する。

また、調速機は、昇降体の下降速度が第１過速度を超えて第２過速度（例えば、定格速度の１．４倍程度）に達すると、昇降体に設けられた非常止め装置を動作させて、昇降体を機械的に非常停止させる。

このような調速機に関する従来技術として、特許文献１に記載の技術が知られている。

本従来技術においては、調速機の主軸に、ラチェットが回転自在に取り付けられる。かごの下方向への移動速度が第２過速度に達すると、調速機綱車とともに回転する係合爪が遠心力により変位してラチェットと係合する。係合爪とともにラチェットが回転すると、ラチェットにリンクする調速機ロープ把持機構が動作し、調速機ロープの動きが制止される。これにより、非常止め装置が動作する。

国際公開第２０１２／０１７５４９号

上述の従来技術のようにラチェットを設ける場合、ラチェットの回転始動力が不安定であると、調速機の動作の信頼性が低下する。上記従来技術においては、ラチェットに対して主軸の軸線に沿う方向に付勢力を与えるラチェット用付勢ばねが設けられている。ラチェット用付勢ばねによれば、ラチェットの回転始動力を安定化することは可能である。

しかし、ラチェット用付勢ばねがラチェット面に押し付けられているため、ラチェット面と付勢ばねの端面を均一に面接触させることが難しく、付勢力を安定にすることが難しい。また、ラチェット面と付勢ばね端面の摺動による経年磨耗が発生し、ラチェット面と付勢ばね端面との間の摩擦力が低下するために、付勢ばねの付勢力が低下し、ラチェットの回転始動力が変動する恐れがある。

そこで、本発明は、ラチェットの回転始動力を安定させることができるエレベータ用調速機並びにその調速機を備えるエレベータ装置を提供する。

上記課題を解決するために、本発明によるエレベータ用調速機は、フレームに回転可能に支持され、昇降体に接続される調速機ロープが巻き掛けられる調速機プーリと、調速機プーリとともに回転し、遠心力により変位する振子と、振子が変位すると、振子と係合して回転するラチェットと、を有するものであって、ラチェットに係合し、ラチェットに対して、ラチェットの回転方向に弾性力を与える弾性体を備える。

また、上記課題を解決するために、本発明によるエレベータ装置は、昇降体および釣り合いおもりと、昇降路内において昇降体および釣り合いおもりを吊る主ロープと、主ロープを駆動するトラクションシーブと、昇降体が所定の速度で移動するときに、非常止め装置を作動させる調速機と、を備えるものであって、調速機が、上記本発明によるエレベータ用調速機である。

本発明によれば、ラチェットに安定した力を負荷し、ラチェットの回転始動力を安定させることができる。したがって、調速機並びにエレベータ装置の信頼性が向上する。

上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

一実施形態であるエレベータ装置の全体構成例を示す概略構成図である。 本実施形態におけるエレベータ装置の調速機の構成を示す正面図である。 図２に示した調速機の側面図である。 捻りばねの取り付け構成を示す部分拡大図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、各図において、参照番号が同一のものは同一の構成要件あるいは類似の機能を備えた構成要件を示している。

図１は、本発明の一実施形態であるエレベータ装置の全体構成例を示す概略構成図である。

図１に示すように、エレベータ装置１００は、昇降体すなわち乗りかご１と、釣り合いおもり２と、主ロープ３と、トラクションシーブ４と、乗りかご用ガイドレール５と、釣り合いおもり用ガイドレール６と、非常止め装置７と、作動レバー８と、調速機９とを備えている。

乗りかご１は、建築構造物に設けられる昇降路内に設置されている。乗りかご１は、図示されない複数のスライダ（ガイドシュー）を有しており、これらスライダによって、昇降路内に対となって配置される乗りかご用ガイドレール５に摺動可能に係合する。したがって、乗りかご１は、乗りかご用ガイドレール５に案内されて昇降路内を昇降する。

釣り合いおもり２は、図示されない複数のスライダ（ガイドシュー）を有しており、これらスライダによって、昇降路内に対となって配置される釣り合いおもり用ガイドレール６に摺動可能に係合する。したがって、釣り合いおもり２は、釣り合いおもり用ガイドレール６によって案内されて昇降路内を昇降する。

主ロープ３の両端の一方および他方には、それぞれ乗りかご１および釣り合いおもり２が連結される。乗りかご１および釣り合いおもり２は、主ロープ３によって、昇降路内において吊られる。

トラクションシーブ４は、昇降路上部に配置されるとともに、図示されない駆動装置（例えば、電動機）によって回転駆動される。トラクションシーブ４には、主ロープ３が巻き掛けられる。これにより、トラクションシーブ４が回転駆動されると、主ロープ３が摩擦駆動される。主ロープ３が摩擦駆動されると、乗りかご１および釣り合いおもり２は、昇降路内において互いに上下反対方向に昇降する。

非常止め装置７は、乗りかご１に設けられ、非常時に楔によって乗りかご用ガイドレール５を把持し、乗りかご１の昇降を停止させる。

作動レバー８は、乗りかご１に取り付けられ、非常止め装置７を駆動する。なお、作動レバー８は、後述する調速機ロープ１２に連結されている。

調速機９は、昇降路の上側に配置される調速機プーリ１０と、昇降路の下側に配置され調速機プーリ１０の対向位置に設けられる張りプーリ１１（テンションプーリ）と、調速機プーリ１０と張りプーリ１１との間に無端状に巻き掛けられるとともに、作動レバー８を介して乗りかご１と同期して昇降する調速機ロープ１２とを有する。

調速機９は、乗りかご１の昇降速度が定格速度を超えて第１過速度（例えば、定格速度の１．３倍を超えない速度）に達すると、トラクションシーブ４を駆動する駆動装置の電源およびこの駆動装置を制御する制御装置の電源をともに遮断する。また、調速機９は、乗りかご１の下降速度が第２過速度（例えば、定格速度の１．４倍を超えない速度）に達すると、乗りかご１に設けた作動レバー８を介して非常止め装置７を動作させる。これにより、乗りかご１が機械的に非常停止される。

次に、調速機９の構成について図２〜４を参照して説明する。

図２は、本実施形態におけるエレベータ装置１００の調速機９の構成を示す正面図である。図３は、図２に示した調速機９の側面図である。図４は、捻りばね（３１）の取り付け構成を示す部分拡大図である。

図２および図３に示すように、調速機９は、調速機プーリ１０と、調速機ロープ１２と、振子１３，１４と、ラチェット１５と、調速機ロープ把持機構１６とを有している。

調速機プーリ１０は、フレーム２１に固定される支軸２２に回転可能に支持される。調速機プーリ１０には、上述のように、無端状の調速機ロープ１２が巻き掛けられる。調速機ロープ１２は、乗りかご１に作動レバー８を介して接続されており、乗りかご１とともに移動して調速機プーリ１０を回転させる。

振子１３，１４は、略円弧状の形状を有し、調速機プーリ１０とともに回転するアーム２３に回動可能に支持されるとともに、リンク２４により互いに連結される。振子１３は、アーム２３における回動軸の両側に一端部１３ａおよび他端部１３ｂを有しており、一端部１３ａは、他端部１３ｂよりも重い。また、振子１４は、アーム２３における回動軸の両側に一端部１４ａおよび他端部１４ｂを有しており、一端部１４ａは、他端部１４ｂよりも重い。

調速機プーリ１０とともにアーム２３が回転すると、遠心力により振子１３，１４が、アーム２３における回動軸の回りで回動する。そして、振子１３の一端部１３ａおよび振子１４の一端部１４ａが、支軸２２から離れる方向に変位し、振子１３の他端部１３ｂおよび振子１４の他端部１４ｂが、支軸２２に接近する方向に変位する。

振子１４の他端部１４ｂには、一端が調速機プーリ１０側に取り付けられる速度調整ばね２５の他端が取り付けられている。この速度調整ばね２５は、振子１４の他端部１４ｂが支軸２２に接近する方向へ変位することに抗して抵抗力を生じる。すなわち、振子１３，１４に作用する遠心力が速度調整ばね２５の抵抗力を超えた場合に、速度調整ばね２５が弾性変形（圧縮）し、振子１３，１４が回動軸の回りで回動する。

また、振子１４の他端部１４ｂには、爪部２６が設けられている。爪部２６は、振子１４における内側（支軸２２側）の辺から突出している。遠心力により振子１３，１４が回動して、振子１４の他端部１４ｂが支軸２２に接近する方向に変位すると、爪部２６は、ラチェット１５の歯部１５ａに係合する。

振子１３の一端部１３ａおよび振子１４の一端部１４ａには、検出用当接部２７が設けられている。検出用当接部２７は、振子１３，１４における外側（支軸２２と反対側）の辺から突出しており、振子１３，１４が回動した場合に、過速スイッチ２８に当接する。

ラチェット１５は、支軸２２に回転可能に支持される。ラチェット１５は、略円板状の形状を有し、一方の平面が振子１３，１４に対向する。ラチェット１５は、その外周面に、歯部１５ａを有する。ラチェット１５の歯部１５ａには、回動した振子１４の爪部２６が係合する。

図４に示すように、ラチェット１５の平面とフレーム２１の平面との間の空間部には捻りばね３１が設けられる。捻りばね３１のコイル部の両端は直線状に延びる。捻りばね３１の一端部３１ａの先端は、自由端であり、ラチェット１５の平面に設けられる係合孔３２においてラチェット１５と係合する。また、捻りばね３１の他端部３１ｂの先端は、フレーム２１の内壁に当接して支持される。

また、図４に示すように、捻りばね３１をラチェット１５の平面とフレーム２１の平面との間の空間部において支持体５０が、フレーム２１の内壁に固定され、ラチェット１５の平面とフレーム２１の平面との間の空間に突出する。支持体５０の先端部における支持軸３３が、捻りばね３１のコイル部を通る。また、支持軸の端部にはばね止め部５１が設けられているので、支持軸３３から捻りばねが抜け出すことなく、捻りばね３１の設置位置が固定される。このような捻りばね３１の支持構成によれば、ラチェット１５の平面とフレーム２１の平面との間の空間部における所望の位置に、精度よく捻りばね３１を配置することができる。

図４に示す捻りばね３１により、ラチェット１５に対して、その回転に対する抗力として、ラチェット１５の回転方向に、捻りばね３１の弾性力が与えられる。これにより、ラチェットの回転始動力を安定させることができる。

調速機ロープ把持機構１６は、キャッチウェート４１と、固定シュー４２と、ロッド４３と、把持ばね４４と、フック４５とを有している。

キャッチウェート４１は、ロッド４３の一端に回動可能に設けられ、乗りかご１の速度が、第２過速度すなわち非常停止速度にまで増速すると、調速機ロープ１２を把持する。

固定シュー４２は、フレーム２１に固定され、キャッチウェート４１に対向する位置に配置されている。なお、調速機ロープ１２は、キャッチウェート４１と固定シュー４２の間に位置する。

ロッド４３は、他端側が固定プレート４６を介してフレーム２１に支持されているとともに、一端側にキャッチウェート４１が取り付けられている。また、ロッド４３の一端側には、ばね座４７が設けられている。

把持ばね４４は、圧縮ばねであり、ロッド４３が挿通されるとともに、ロッド４３のばね座４７を固定シュー４２側へ付勢している。すなわち、把持ばね４４の一端は、ばね座４７に当接し、また把持ばね４４の他端は、固定プレート４６に当接し、これにより、把持ばね４４は、キャッチウェート４１を図中左側へ、すなわち固定シュー４２および調速機ロープ１２に向かう方向に付勢している。

フック４５は、フレーム２１に回動可能に支持されており、フレーム２１における回動軸からラチェット１５方向に延在して、一端部がラチェット１５の側面に設けられるラチェットピン１５ｂに係合する腕部４５ａと、フレーム２１における回動軸から腕部４５ａと直交する方向に延在して、キャッチウェート４１の側面に設けられるキャッチウェートピン４１ａと係合するフック部４５ｂと、を備えている。

次に、調速機９の動作について説明する。なお、適宜、図２〜４に示した構成を参照する。

通常時、乗りかご１が下降すると、調速機ロープ１２は、乗りかご１とともに移動して調速機プーリ１０を回転させる。これにより、振子１３，１４に遠心力が作用する。そして、遠心力が速度調整ばね２５の抵抗力を超えると、振子１３，１４が回動する。

ここで、乗りかご１の下降速度が第１過速度に達すると、振子１３，１４の検出用当接部２７が過速スイッチ２８に当接する。これにより、調速機９は、乗りかご１の昇降速度が第１過速度に達したことを検出し、トラクションシーブ４を駆動する駆動装置の電源およびこの駆動装置を制御する制御装置の電源を遮断する。

また、乗りかご１の下降速度が第２過速度に達すると、回動した振子１４の他端部１４ｂに設けられる爪部２６が、ラチェット１５の歯部１５ａに当接する。これにより所定の力がラチェット１５に加わると、捻りばね３１が変位して、捻りばね３１の一端部３１ａ（図４）と係合孔３２との係合が解除されるので、ラチェット１５は図２中反時計回りへ回転しだす。このとき、ラチェット１５には、その回転方向に捻りばね３１の弾性力が与えられる。弾性力は、係合孔３２に係合する捻りばね３１の変位による力であり、所定の力を精度よく得られるとともに、経年変化も小さくできる。これにより、ラチェット１５の回転始動力が安定する。

ラチェット１５が回動すると、ラチェットピン１５ｂを介してフック４５が図２中時計回りに回動する。これに応じてフック部４５ｂとキャッチウェートピン４１ａとの係合が解除され、キャッチウェート４１は自重で落下し、キャッチウェート４１と固定シュー４２が対向し調速機ロープ１２を挟み込む。この状態でキャッチウェート４１は把持ばね４４により固定シュー４２方向に付勢されるので、調速機ロープ１２は、キャッチウェート４１と固定シュー４２により挟持されて制動される。これにより、調速機ロープ１２の移動が停止した状態で乗りかご１が下降を継続し、その結果、調速機ロープ１２に連結された作動レバー８が引き上げられるので、非常止め装置７が、作動して、乗りかご１を機械的に非常停止させる。

上述の実施形態によれば、ラチェット１５の回転方向に、弾性体である捻りばね３１の弾性力を与えることにより、ラチェット１５の回転始動力が安定する。このため、調速機９の過速度検出精度が向上するので、調速機９の信頼性が向上する。また、調速機を備えるエレベータ装置の信頼性が向上する。

なお、自由端であるばねの一端がラチェット面の孔部に係合し、他端がフレームに支持されていれば、捻りばねに限らず、弾性体として、他の構造のばね、例えば板状ばねなどを適用してもよい。

また、弾性体の材質は、金属でもよいし、樹脂などでもよい。

また、弾性体を配置する位置は、ラチェットおよびフレーム間で、適宜設定できる。

また、捻りばねなどの弾性体の個数は、一個に限らず、複数個でもよい。この場合、エレベータの定格速度に応じて、弾性体の個数を適宜設定してもよい。

なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前述した実施形態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。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置き換えをすることが可能である。

例えば、調速機は、上昇方向の過速度に応じて動作してもよい。また、調速機は、上昇方向および下降方向の両方において、異なる過速度で動作してもよい。

また、調速機を備えるエレベータは、機械室を有してもよいし、機械室レスでもよい。

１ 乗りかご
２ 釣り合いおもり
５ 乗りかご用ガイドレール
６ 釣り合いおもり用ガイドレール
７ 非常止め装置
８ 作動レバー
９ 調速機
１０ 調速機プーリ
１１ 張りプーリ
１２ 調速機ロープ
１３，１４ 振子
１５ ラチェット
１６ 調速機ロープ把持機構
２１ フレーム
２２ 支軸
２３ アーム
２４ リンク
２５ 速度調整ばね
２７ 検出用当接部
２８ 過速スイッチ
３１ 捻りばね
３２ 係合孔
３３ 支持軸
４１ キャッチウェート
４２ 固定シュー
４３ ロッド
４４ 把持ばね
４５ フック
４６ 固定プレート
４７ ばね座

Claims (9)

1. フレームに回転可能に支持され、昇降体に接続される調速機ロープが巻き掛けられる調速機プーリと、
   前記調速機プーリとともに回転し、遠心力により変位する振子と、
   前記振子が変位すると、前記振子と係合して回転するラチェットと、
   を有するエレベータ用調速機において、
   前記ラチェットに係合し、前記ラチェットに対して、前記ラチェットの回転方向に弾性力を与える弾性体を備えることを特徴とするエレベータ用調速機。
2. 請求項１に記載のエレベータ用調速機において、
   前記昇降体が所定の速度で移動すると、前記ラチェットと前記弾性体との係合が解除されることを特徴とするエレベータ用調速機。
3. 請求項１に記載のエレベータ用調速機において、
   前記弾性体がばねであることを特徴とするエレベータ用調速機。
4. 請求項３に記載のエレベータ用調速機において、
   前記ばねが、捻りばねであり、
   前記捻りばねの一端が、前記ラチェットが有する孔部において前記ラチェットと係合することを特徴とするエレベータ用調速機。
5. 請求項４に記載のエレベータ用調速機において、
   前記捻りばねの他端が、前記フレームに当接することを特徴とするエレベータ用調速機。
6. 請求項４に記載のエレベータ用調速機において、
   前記捻りばねは、前記フレームと前記ラチェットとの間において、前記フレームに固定される支持体によって支持されることを特徴とするエレベータ用調速機。
7. 請求項１に記載のエレベータ用調速機において、
   前記ラチェットが回転すると、前記昇降体の非常止め装置が動作することを特徴とするエレベータ用調速機。
8. 請求項７に記載のエレベータ用調速機において、
   前記ラチェットは、回転すると、前記調速機ロープを把持する把持機構を作動させることを特徴とするエレベータ用調速機。
9. 昇降体および釣り合いおもりと、
   昇降路内において前記昇降体および前記釣り合いおもりを吊る主ロープと、
   前記主ロープを駆動するトラクションシーブと、
   前記昇降体が所定の速度で移動するときに、非常止め装置を作動させる調速機と、
   を備えるエレベータ装置において、
   前記調速機が、
   フレームに回転可能に支持され、前記昇降体に接続される調速機ロープが巻き掛けられる調速機プーリと、
   前記調速機プーリとともに回転し、遠心力により変位する振子と、
   前記振子が変位すると、前記振子と係合して回転するラチェットと、
   前記ラチェットに係合し、前記ラチェットに対して、前記ラチェットの回転方向に弾性力を与える弾性体と、
   を備えることを特徴とするエレベータ装置。

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