JP2023030908A - エレベータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】非常止め装置を動作させる作動機構が備えるモータの出力を低減することができるエレベータ装置を提供する。【解決手段】エレベータ装置は、乗りかごと、乗りかごに設けられる非常止め装置と、乗りかごに設けられ、非常止め装置を動作させる電動作動器と、を備えるものであって、電動作動器（１０）は、基板部（４０）上に位置する機構部を備え、機構部は、可動部材（３４）と、電動作動器の待機状態において、可動部材を吸引する電磁石（３５）と、電磁石が備えるナット部と螺合する送りねじ（３６）と、送りねじを駆動するモータ（３７）と、を備え、電磁石は、ローラ（７１）を介して基板部に接触する支持部を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、電動で作動する非常止め装置を備えるエレベータ装置に関する。

エレベータ装置には、乗りかごの昇降速度を常時監視して、所定の過速状態に陥った乗りかごを非常停止させるために、ガバナおよび非常止め装置が備えられている。一般に、乗りかごとガバナはガバナロープによって結合されており、過速状態を検出すると、ガバナがガバナロープを拘束することで乗りかご側の非常止め装置を動作させ、乗りかごを非常停止するようになっている。

このようなエレベータ装置では、昇降路内に長尺物であるガバナロープを敷設するため、省スペース化および低コスト化が難しい。また、ガバナロープが振れる場合、昇降路内における構造物とガバナロープとが干渉しやすくなる。

これに対し、ガバナロープを用いない非常止め装置が提案されている。

ガバナロープを用いない非常止め装置に関する従来技術として、特許文献１に記載された技術が知られている。

本従来技術では、乗りかご上に、非常止め装置を駆動する駆動軸と、駆動軸を作動させる作動機構が設けられる。作動機構は、接続片を介して駆動軸に機械的に接続される可動鉄心と、可動鉄心を吸着する電磁石を備えている。駆動軸は、駆動バネによって付勢されているが、通常時は、電磁石が通電され可動鉄心が吸着されているため、作動機構によって駆動軸の動きが拘束されている。

非常時には、電磁石が消磁されて駆動軸の拘束が解かれ、駆動バネの付勢力によって駆動軸が駆動される。これにより、非常止め装置が動作して、乗りかごが非常停止する。

また、非常止め装置を通常状態に復帰させるときには、非常時に移動した可動鉄心に、電磁石を移動して近付ける。電磁石が可動鉄心に当接したら、電磁石を通電し、可動鉄心を電磁石に吸着する。さらに、可動鉄心が電磁石に吸着された状態で、電磁石を駆動して、可動鉄心および電磁石を通常時の待機位置に戻す。なお、電磁石の移動機構は、電磁石が螺合する送りねじ軸と、送りねじ軸を回転させるモータとを有する。

国際公開第２０２０／１１０４３７号

上記従来技術では、移動機構の磨耗や移動機構への塵埃の付着などによる可動部における摩擦力の増大などによって、可動性が低下する恐れがある。このため、動作の信頼性を確保するために、モータの出力を大きくする必要がある。モータの出力を大きくすると、非常止め装置を動作させる作動機構の装置サイズや消費電力が増大する。

そこで、本発明は、非常止め装置を動作させる作動機構が備えるモータの出力を低減することができ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装置は、乗りかごと、乗りかごに設けられる非常止め装置と、乗りかごに設けられ、非常止め装置を動作させる電動作動器と、を備えるものであって、電動作動器は、基板部上に位置する機構部を備え、機構部は、可動部材と、電動作動器の待機状態において、可動部材を吸引する電磁石と、電磁石が備えるナット部と螺合する送りねじと、送りねじを駆動するモータと、を備え、電磁石は、ローラを介して基板部に接触する支持部を備える。

本発明によれば、電磁石が、ローラを介して基板部に接触する支持部を備えることにより、モータの出力を低減することができる
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。

実施例であるエレベータ装置の概略構成図である。 実施例における電動作動器の機構部を示す正面図である。 実施例における電動作動器の機構部を示す上面図である。 実施例における電動作動器の機構部を示す側面図である。

以下、本発明の一実施形態であるエレベータ装置について、実施例により、図面を用いながら説明する。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、本発明の一実施例であるエレベータ装置の概略構成図である。

図１に示すように、エレベータ装置は、乗りかご１と、電動作動器１０と、駆動機構（１２～２０）と、引上げロッド２１と、非常止め装置２とを備えている。

乗りかご１は、建築物に設けられる昇降路内に主ロープ（図示せず）により吊られており、ガイド装置（図示せず）を介してガイドレール４に摺動可能に係合している。駆動装置（巻上機：図示せず）により主ロープが摩擦駆動されると、乗りかご１は昇降路内を昇降する。

図示しない速度検出装置が、乗りかご１に備えられ、昇降路内における乗りかご１の昇降速度を常時検出する。したがって、速度検出装置により、乗りかご１の昇降速度が所定の過速度を超えたことを検出することができる。

本実施例では、速度検出装置は、画像センサを備え、画像センサによって取得されるガイドレール４の表面状態の画像情報に基づいて、乗りかご１の速度を検出する。例えば、速度検出装置は、所定時間における画像特徴量の移動距離から速度を算出する。

なお、速度検出装置は、乗りかごの移動とともに回転するロータリーエンコーダの出力信号に基づいて、乗りかごの速度を算出してもよい。

電動作動器１０は、本実施例では電磁作動器であり、乗りかご１の上部に配置される。電磁操作器は、例えば、ソレノイドもしくは電磁石によって作動する可動片もしくは可動杆を備えるものである。電動作動器１０は、速度検出装置が乗りかご１の所定の過速状態を検出したときに作動する。このとき、操作レバー１１に接続されている駆動機構（１２～２０）により、引上げロッド２１が引き上げられる。これにより、非常止め装置２が制動状態となる。

なお、駆動機構（１２～２０）については後述する。

非常止め装置２は、乗りかご１の左右に一台ずつ配置される。各非常止め装置２が備える図示しない一対の制動子は、制動位置および非制動位置の間で可動であり、制動位置においてガイドレール４を挟持する。さらに、非常止め装置２は、乗りかご１の下降により乗りかご１に対して相対的に上昇すると、制動子とガイドレール４との間に作用する摩擦力により、制動力を生じる。これにより、非常止め装置２は、乗りかご１が過速状態に陥ったときに作動し、乗りかご１を非常停止させる。

本実施例のエレベータ装置は、ガバナロープを用いない、いわゆるロープレスガバナシステムを備えるものであり、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、駆動装置（巻上機）の電源およびこの駆動装置を制御する制御装置の電源が遮断される。また、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に設けられる電動作動器１０が非常止め装置２を作動させて、乗りかご１が非常停止される。

本実施例において、ロープレスガバナシステムは、前述の速度検出装置と、速度検出装置の出力信号に基づいて乗りかご１の過速状態を判定する安全制御装置と、から構成される。この安全制御装置は、速度検出装置の出力信号に基づいて乗りかご１の速度を計測し、計測される速度が第１過速度に達したと判定すると、駆動装置（巻上機）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ための指令信号を出力する。また、安全制御装置は、計測される速度が第２過速度に達したと判定すると、電動作動器１０を作動するための指令信号を出力する。

前述のように、非常止め装置２が備える一対の制動子が引上げロッド２１によって引き上げられると、一対の制動子がガイドレール４を挟持する。引上げロッド２１は、電動作動器１０に接続される駆動機構（１２～２０）によって駆動される。

以下、この駆動機構の構成について説明する。なお、図１においては、筐体３０内を透視して電動作動器１０の構成を示しているが、電動作動器１０の構成については、後述する（図２）。

電動作動器１０の操作レバー１１と第１の作動片１６が連結され、略Ｔ字状の第１リンク部材が構成される。操作レバー１１および第１の作動片１６はそれぞれＴ字の頭部および足部を構成する。略Ｔ字状の第１リンク部材は、操作レバー１１と第１の作動片１６の連結部において、第１の作動軸１９を介して、支持部材であるクロスヘッド５０に回動可能に支持される。Ｔ字の足部となる第１の作動片１６における、操作レバー１１と第１の作動片１６の連結部とは反対側の端部に、一対の引上げロッド２１の一方（図中左側）の端部が接続される。

接続片１７と第２の作動片１８が連結され、略Ｔ字状の第２リンク部材が構成される。接続片１７および第２の作動片１８はそれぞれＴ字の頭部および足部を構成する。略Ｔ字状の第２リンク部材は、接続片１７と第２の作動片１８の連結部において、第２の作動軸２０を介してクロスヘッド５０に回動可能に支持される。Ｔ字の足部となる第２の作動片１８における、接続片１７と第２の作動片１８の連結部とは反対側の端部に、一対の引上げロッド２１の他方（図中左側）の端部が接続される。

筐体３０の内部から外部に伸びる操作レバー１１の端部と、接続片１７の両端部の内、第２の作動軸２０よりも乗りかご１の上部に近い端部とが、それぞれ、乗りかご１上に横たわる駆動軸１２の一端（図中左側）と他端（図中右側）とに接続される。

駆動軸１２は、ボルト締結によってクロスヘッド５０に固定される固定部１４（固定用ボルトは図示せず）を摺動可能に貫通している。また、駆動軸１２は、押圧部材１５を貫通し、押圧部材１５は駆動軸１２に固定されている。なお、押圧部材１５は、固定部１４の第２リンク部材（接続片１７、第２の作動片１８）側に位置する。固定部１４と押圧部材１５の間に、弾性体である駆動ばね１３が位置し、駆動ばね１３には駆動軸１２が挿通される。

本実施例においては、駆動機構がさらに、固定部１４のクロスヘッド５０における固定位置を設定する位置調整器６０を備えている。これにより、駆動機構の動作の信頼性が向上する。なお、駆動機構は、位置調整器６０を備えていなくても、動作可能である。

電動作動器１０が作動すると、すなわち本実施例では電磁石への通電が遮断されると、駆動ばね１３の付勢力に抗して操作レバー１１の動きを拘束する電磁力が消失するので、押圧部材１５に加わる駆動ばね１３の付勢力によって、駆動軸１２が長手方向に沿って駆動される。このため、第１リンク部材（操作レバー１１、第１の作動片１６）が第１の作動軸１９の回りに回動するとともに、第２リンク部材（接続片１７、第２の作動片１８）が第２の作動軸２０の回りに回動する。これにより、第１リンク部材の第１の作動片１６に接続される一方の引上げロッド２１が駆動されて引き上げられるとともに、第２リンク部材の第２の作動片１８に接続される他方の引上げロッド２１が駆動されて引き上げられる。

なお、本実施例においては、後述するように、筐体３０の上面となる筐体カバー３１における操作レバー１１の挿通部に可撓性のカバー部材３２が設けられる。これにより、電動作動器１０の機構部が格納される筐体３０内への塵埃や異物などの侵入が抑制される。

図２は、本実施例における電動作動器１０の機構部を示す、図１の設置状態における正面図である。なお、図２において、非常止め装置は制動状態であり、電動作動器１０は作動状態にある。すなわち、エレベータ装置は停止状態である。

エレベータ装置が通常運転されているとき、電動作動器１０は待機状態（図示せず）にある。待機状態においては、操作レバー１１に接続される可動部材３４が、図２に示す電磁石３５の位置で、励磁されている電磁石３５に吸引されている。これにより、駆動ばね１３（圧縮ばね）の付勢力に抗して、操作レバー１１の動きが拘束されている。なお、操作レバー１１は、可動部材３４に回動可能に設けられるブラケット３８を介して、可動部材３４に接続される。また、可動部材３４における少なくとも電磁石３５と吸着する部分は磁性体からなる。

本実施例においては、筐体３０の上面となる筐体カバー３１において操作レバー１１が挿通する開口部に、この開口部を覆う可撓性のカバー部材３２が設けられる。例えば、カバー部材３２は、薄板状のゴム材からなる。カバー部材３２が可撓性を有するので、非常止め装置を作動させるときの操作レバー１１の動きは妨げられない。

カバー部材３２よって、筐体３０内への塵埃や異物などが侵入して、機構部に付着したり接触したりすることが抑制される。

本実施例においては、さらに、操作レバー１１に、板状部材３３が設けられる。板状部材３３は、筐体３０内の空間内で、ブラケット３８と操作レバー１１の接続部に固定されている。板状部材３３の平面部は、筐体３０内において、筐体カバー３１において操作レバー１１が挿通する開口部の直下およびその周辺の空間内に位置するとともに、開口部直下に位置する機構部上を覆う。これにより、筐体３０内へ塵埃や異物などが侵入しても、塵埃や異物などが機構部に付着したり接触したりすることが抑制される。

図示しない安全制御装置からの指令により、電磁石３５の励磁が停止されると、可動部材３４に作用する吸引力が消失するので、駆動ばね１３の付勢力が開放されて駆動軸１２が駆動される。駆動軸１２が駆動されると、駆動軸１２に接続される操作レバー１１が第１の作動軸１９の回りに回動し、連動して、操作レバー１１に連結される第１の作動片１６が第１の作動軸１９の回り（図２における時計回り）に回動する。これにより、第１の作動片（１１，１６）に接続される引上げロッド２１が引き上げられる。

上述のように操作レバー１１が回動すると、操作レバー１１に接続される可動部材３４は、操作レバー１１の回動方向に沿って、図２に示す可動部材３４の位置まで移動する。これにより、電動作動器１０は、可動部材３４が電磁石３５により吸着される待機状態から、図２に示すような作動状態へ移行する。

電動作動器１０を待機状態に復帰させるためには、次に述べるように、機構部（３６，３７，４０－４２，７０，７１）によって、可動部材３４を移動位置（図２）から待機時の位置に戻す。

電動作動器１０は、可動部材３４を駆動するために基板部４０の平面部上に位置する送りねじ３６（例えば、台形ねじ）を有する。送りねじ３６は、基板部４０の平面上に固定される第１の支持部材４１および第２の支持部材４２によって回転可能に支持される。電磁石３５は、ナット部を備えており、このナット部が送りねじ３６と螺合する。送りねじ３６は、モータ３７によって回転駆動される。

なお、基板部４０としては、金属板などの板状部材を用いてもよいし、クロスヘッド５０を構成する鋼材の平面部を用いてもよい。

電動作動器１０を待機状態に復帰させるには、まず、モータ３７を駆動して送りねじ３６を回転させる。回転する送りねじ３６と電磁石３５が備えるナット部とによって、モータ３７の回転が、送りねじ３６の軸方向に沿った電磁石３５の直線的移動に変換される。これにより、電磁石３５は、可動部材３４の移動位置（図２）に近づいて、可動部材３４に接触する。図示されないスイッチ、もしくはモータ３７の負荷電流によって、電磁石３５と可動部材３４の接触が検知されたら、電磁石３５を励磁するとともに、モータ３７を停止する。可動部材３４は、電磁力が作用して、電磁石３５に吸着する。可動部材３４が電磁石３５に吸着したら、電磁石３５の励磁を継続しながら、モータ３７の回転方向を逆にして、送りねじ３６を逆転させる。これにより、可動部材３４は、電磁石３５とともに、待機時の位置まで移動する。

図２に示すように、本実施例においては、電磁石３５は、電磁石３５から基板部４０に向かって延びる足部７０とローラ７１とから構成される支持部を有する。足部７０の一端は電磁石３５に固定される。足部７０は、電磁石３５における固定端から、基板部４０に向かって下方へ延びている。ローラ７１は、足部７０の他端に、回転可能に接続される。ローラ７１は基板部４０に接しているので、電磁石３５が移動すると回転する。

足部７０およびローラ７１を有する支持部は、電磁石３５の重量の一部を支える。また、電磁石３５が可動部材３４を吸着している場合、支持部は、電磁石３５および可動部材３４の重量の一部を支える。このため、送りねじ３６と、電磁石３５が備える送りナットとの螺合部に掛かる荷重が低減される。これにより、送りねじ３６が回転するとき、この螺合部における摩擦力が低減する。さらに、送りねじ３６が回転して電磁石３５が移動するとき、ローラ７１により、支持部と基板部４０との間の摩擦力が低減される。したがって、送りねじ３６を回転させて電磁石３５を移動するモータ３７の出力を低減することができる。

なお、前述の支持部は、電磁石３５の傾きを抑制している。これにより、可動部材３４が、信頼性高く電磁石３５に吸着される。

図３は、本実施例における電動作動器１０の機構部を示す、図１の設置状態における上面図である。なお、図３において、電動作動器１０は、図２と同様に、作動状態にある。

図３に示すように、円形の磁極面（図４参照）が可動部材３４と対向する二個の電磁石３５が、送りねじ３６の中心軸（回転軸）を対称軸として、線対称に配置されている。二個の電磁石３５は、取り付け板に固定され、一体化されている。送りねじ３６は、二個の電磁石３５の間を通るとともに、二個の電磁石３５の間に位置する送りナットに螺合している。二個の電磁石３５の各々が、図２に示したような、足部７０とローラ７１とからなる支持部を備えている。各ローラ７１の回転軸の方向は、基板部４０の平面に平行、かつ送りねじ３６の中心軸（回転軸）の方向に対して垂直である。これにより、送りねじ３６が回転して電磁石３５が送りねじ３６の中心軸（回転軸）に沿って移動すると、各ローラ７１が回転する。

図３に示すように、本実施例においては、可動部材３４がブラシ部材８０を備えている。ブラシ部材８０の毛部は送りねじ３６の表面に接触している。これにより、ブラシ部材８０は、可動部材３４が移動すると、送りねじ３６の表面から、塵埃などの付着物を掻き出す。電動作動器１０の復帰時には、送りねじ３６が回転するので、付着物が、ブラシ部材８０によって、送りねじ３６の表面から効果的に掻き出される。このようにして送りねじ３６の表面から付着物が除去されると、送りねじ３６と送りナットとの螺合部における摩擦力が低減される。したがって、モータ３７の出力を低減することができる。

図４は、本実施例における電動作動器１０の機構部を示す、図１の設置状態における側面図である。図４は、可動部材３４、電磁石３５、送りねじ３６およびブラシ部材８０の位置関係を示している。

図４に示すように、送りねじ３６は、可動部材３４の平面部、すなわち電磁石３５との吸着面における、中央部の切り欠け部３４Ｃを通る。支持体８２に固定されたブラシ部材８０の毛部が、切り欠け部３４Ｃの縁部から、送りねじ３６の表面に向かって延びている。毛部の自由端すなわち毛先部は、送りねじ３６の表面に接触している。支持体８２は、切り欠け部３４Ｃの縁部に嵌合し、抑え板８１によって縁部に固定されている。

なお、ブラシ部材８０の毛部は、弾力性のある樹脂線材もしくは金属線材などからなる。

上述の実施例によれば、電磁石３５がローラ７１を有する支持部を備えることにより、
なお、本発明は前述した実施例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。また、実施例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、ローラ７１の形状は、円盤状、円筒状、ボール状など、様々な形状が適用できる。ブラシ部材８０は、電磁石３５側に設けられてもよい。

また、エレベータ装置は、機械室を有するものでもよいし、いわゆる機械室レスエレベータでもよい。

１…乗りかご、２…非常止め装置、４…ガイドレール、１０…電動作動器、１１…操作レバー、１２…駆動軸、１３…駆動ばね、１４…固定部、１５…押圧部材、１６…作動片、１７…接続片、１８…作動片、１９…作動軸、２０…作動軸、２１…引上げロッド、３０…筐体、３１…筐体カバー、３２…カバー部材、３３…板状部材、３４…可動部材、あうＣ…切り欠け部、３５…電磁石、３６…送りねじ、３７…モータ、３８…ブラケット、４０…基板部、４１…支持部材、４２…支持部材、５０…クロスヘッド、６０…位置調整器、７０…足部、７１…ローラ、８０…ブラシ部材、８１…抑え板、８２…支持体

Claims (7)

1. 乗りかごと、
   前記乗りかごに設けられる非常止め装置と、
   前記乗りかごに設けられ、前記非常止め装置を動作させる電動作動器と、
   を備えるエレベータ装置において、
   前記電動作動器は、基板部上に位置する機構部を備え、
   前記機構部は、
   可動部材と、
   前記電動作動器の待機状態において、前記可動部材を吸引する電磁石と、
   前記電磁石が備えるナット部と螺合する送りねじと、
   前記送りねじを駆動するモータと、
   を備え、
   前記電磁石は、ローラを介して前記基板部に接触する支持部を備えることを特徴とするエレベータ装置。
2. 請求項１に記載のエレベータ装置において、
   前記支持部は、前記基板部に向かって延びる足部を有し、
   前記足部の一端が前記電磁石に固定され、
   前記足部の他端に前記ローラが設けられることを特徴とするエレベータ装置。
3. 請求項１に記載のエレベータ装置において、
   前記ローラは、前記基板部に平行かつ前記送りねじの中心軸に垂直な方向を回転軸として、回転可能であることを特徴とするエレベータ装置。
4. 請求項１に記載のエレベータ装置において、
   前記電磁石は、前記モータによって前記送りねじを回転すると、前記送りねじの軸方向に沿って移動することを特徴とするエレベータ装置。
5. 請求項４に記載のエレベータ装置において、
   前記可動部材は、前記電磁石に吸着されることにより、前記電磁石とともに移動することを特徴とするエレベータ装置。
6. 請求項１に記載のエレベータ装置において、
   前記電動作動器はブラシ部材を有し、
   前記ブラシ部材の毛部が前記送りねじの表面に接触していることを特徴とするエレベータ装置。
7. 請求項６に記載のエレベータ装置において、
   前記ブラシ部材は、前記可動部材に設けられることを特徴とするエレベータ装置。

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