JP4123864B2 - 往復移動体駆動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラクションシーブを使用せずに往復移動体を往復駆動するための装置、例えばエレベータ装置に係り、特に安全装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の一般的なエレベータ装置は、図３に示すように、昇降路１０内に乗かご１、その案内シーブ１１，１２、カウンターウエイト２、その吊りシーブ２１、駆動装置４により駆動されるトラクションシーブ５などが配置され、ロープエンド３１、３２が昇降路の固定側に固定された主ロープ３が、各シーブ２１，５，１１，１２を経由して張設されている。１３は乗場ドア、１４は駆動装置５を設置したビーム、１５はカウンターウエイト２のガイドレールであり、乗かご１のガイドレールは図示省略している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来装置はトラクションシーブ５を回転させて乗かご１を昇降させるため、主ロープ３がトラクションシーブ５に対して滑りを生じることなく、トラクションシーブ５の回転に応じた移動を行う必要がある。そのため乗かご１の軽量化が困難であるという問題があった。
即ち、従来から知られているように、トラクションシーブ５と主ロープ３とが滑りを生じないためには、下記のアイテルワインの式が成立する必要がある。
Ｔ２／Ｔ１≦ｅｘｐ（μ・θ）
ここで、Ｔ１：緩み側の張力、Ｔ２：張り側の張力、μ：トラクションシーブ５と主ロープ３との間の摩擦係数、θ：トラクションシーブ５への主ロープ３の巻き付け角、である。
【０００４】
例えば、乗かご１の自重を１５００Ｋｇ，積載能力を１０００Ｋｇ、カウンターウエイト２のオーバーバランスを５０％とすると、積載量が０の場合と満載の場合では、上記式は次のようになる。
Ｔ２／Ｔ１＝２０００／１５００＝１．３３
Ｔ２／Ｔ１＝２５００／２０００＝１．２５
ここで、乗かご１の自重を１０００Ｋｇまで軽量化した場合、上式はそれぞれ下記のようになる。
Ｔ２／Ｔ１＝１５００／１０００＝１．５
Ｔ２／Ｔ１＝２０００／１５００＝１．３３
このように、乗かご１の自重や積載荷重の変動によって数式の左辺（Ｔ２／Ｔ１）は大きく変動することになる。特に乗かご１の軽量化に伴ってこの値は増大するため、乗かご１の軽量化には制限があった。
また、主ロープ３に代えてベルト状の部材を使用したエレベータも考えられているが、前記の問題は解決できなかった。
更に、従来のトラクションシーブ式では、乗かご１やカウンターウエイト２の重量をトラクションシーブで支持する必要があったため、駆動装置は大きなトルク出力が必要となり、モータ等が大型化するという問題もあった。
【０００５】
このため、出願人は最近次のような全く新しい方式の駆動機構を備えた装置を提案している。この装置の詳しい内容は国際出願番号第ＰＣＴ／ＪＰ０２／０１２２０号に記載している。
【０００６】
即ち、図４に示すように、駆動装置４０はフレーム４１にシーブ４２を取り付けるとともに、該シーブ４２の上方と両側の３箇所にプーリ４３，４４，４５を配置し、これらのプーリ４３，４４，４５にベルト４６を張設し、このベルト４６によってシーブ４２に巻き付けられた主ロープ３をシーブ４２に押圧する。上方のプーリ４３はフレーム４１の背面に取り付けたモータ（図示省略）に連結されており、ベルト４６の周回移動により、シーブ４２と主ロープ３を移動させて乗かご１を昇降させる構成になっている。また両側のプーリ４４，４５はそれぞれ位置調節機構４７によって、フレーム４１に対して高さ位置の調節が可能に取り付けられており、これら高さ位置を調節することによってベルト４６の張力を調節することができる。４８は非常時等に主ロープ３を挟持するロープグリッパーで油圧等によって動作する。４９はモータの回動状態を検出する検出装置、例えばロータリーエンコーダ、５０はモータのブレーキである。
【０００７】
この構成は、トラクションシーブを使用していないため、主ロープ３へのベルト４６の押付力を確保すれば、乗かご１を軽量化しても主ロープ３の滑りを防止できる。また乗かご１等の荷重はシーブ４２が負担しているため、モータの小型化が図れるという効果がある。
上記の駆動装置４０は、主ロープ３がシーブ４２に巻き付いている箇所、即ち主ロープ３の円弧領域でベルト４６を主ロープ３に押圧しているが、主ロープ３が直線状の領域で主ロープ３を駆動するタイプもある。このタイプもトラクションシーブを使用していないため、図４と同様の効果が得られる。
【０００８】
上記構成の駆動装置は、ベルト４６に弛緩や破断等の異常が発生したとき、これを検出してエレベータを停止させる技術が重要であり、更にエレベータ停止時に乗かご１内に乗客がいる場合には、速やかに救出する必要があるが、トラクションシーブを使用しないこの種のエレベータにおいては、未だ十分な検討がなされていなかった。
本発明は、トラクションシーブを使用しないエレベータ等において、ベルト４６の異常検出手段、異常検出時の対策手段を提供することを目的としたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、往復移動体を往復駆動させる主ロープ等に沿って周回移動するベルト伝動機構のベルトを、主ロープ等の一定領域に接触させて、主ロープ等を駆動する駆動装置において、前記ベルトの弛緩や破断等の異常を検出する装置を設けたものであり、その具体例として、ベルトが巻き付けられるプーリの変位を検出する方法、ベルトをその厚さ及び幅の２方向から監視する方法を実現している。
【００１０】
また本発明は、前記のベルト破断等の異常が発生すると、ロープグリッパーを作動させて主ロープ等を挟持するものである。そして、本発明をエレベータに適用したものにおいて、このロープグリッパーを手動で操作する装置を、ロープグリッパーの設置位置付近の乗場や乗かごの上に設置したものである。更に、ロープグリッパーとモータのブレーキとほとんどのエレベータに必ず設置されているガバナ装置の手動操作の操作機能を集約させて配置したものである。更にまた、ロープグリッパーを乗かごに設置したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１により説明する。図１は図４を正面から見た図であるが、この実施形態の説明に直接関係ない部分は省略してある。図において、６０は、プーリ４４，４５の支持体４４ａ，４５ａに固定され，フレーム４１を貫通して下方に伸長したねじ棒であり、フレーム４１との間にばね６１が設けられている。これにより支持体４４ａ，４５ａは下方に引っ張られ、ベルト４６に張力を与えている。
【００１２】
７０はフレーム４１に固定されたブラケット７１に上下調節自在に取り付けられたスイッチ、７２は支持体４４ａに固定された作動板であり、通常状態ではスイッチ７０の操作レバーが作動板７２に乗るように設置される。
何らかの原因により、ベルト４６が弛緩又は破断するとばね６１によって支持体４４ａが引き下げられる。このため、作動板７２が下降してスイッチ７０を作動させ、ベルト４６に弛緩や破断が発生したことを検出することができる。
尚スイッチ７０と作動板７２の取付位置は逆でもよいし、支持体４５ａ側に設置してもよい。 またねじ棒６０に作動板を固定し、ねじ棒６０の変位を検出するように構成してもよい。
【００１３】
同じく図１において、８０はベルト４６の異常検出装置で、その詳細を図２に示す。図において、８１，８２はフレーム４１に固定された枠、８３ａ，８４ａ，８５ａ，８６ａは投受光器を備えた光電装置、８３ｂ，８４ｂ，８５ｂ，８６ｂは反射板である。図示のように、この装置は２組の光電装置８３ａ，８４ａによってベルト４６の幅方向を監視し、２組の光電装置８５ａ，８６ａによってベルト４６の厚さ方向を監視している。したがって、ベルト４６の一部が切れたり捲れたりして各光電装置の何れかの光軸を切ることにより、ベルト４６に異常が発生したことを検出する。尚、この装置は前記のスイッチ７０と併用して設置してもよい。また、光電装置に限らず磁気近接センサなど他の手段を使用してもよい。
９０はフレーム４１に固定された距離センサであり、支持体４５ａとフレーム４１との距離を測定するものである。ベルト４６に弛緩や破断が発生してベルト４６の張力が減少して支持体４５ａが下降するとこれを検出するものである。
【００１４】
またベルト４６の異常として、ベルト４６の弛緩や破断の他に、ベルト４６が摩耗したり、ベルト４６が主ロープ３から脱落することが挙げられる。
ベルト４６が摩耗すると、ベルト４６の走行経路が変化して、支持体４４ａ，４５ａが下降するため、スイッチ７０や距離センサ９０によってこれを検出することができる。
【００１５】
また、ベルト４６が主ロープ３から脱落する際には、シーブ４２の周面において、ベルト４６の溝と溝との間の部分が主ロープ３に乗り上げるため、ベルト４６の張力が増大して支持体４４ａ，４５ａが上方に引き上げられることになる。そのため距離センサ９０でこれを検出することにより、ベルト４６の脱落を未然に防止できる。尚スイッチ７０と同様に、支持体４４ａの上昇を検出するスイッチを設置してもよい。
【００１６】
次に上記の各実施形態によって異常が検出されたときのことについて説明する。
本発明は、トラクションシーブ式ではないため、ベルト４６が弛緩又は切断した場合、乗かご１とカウンターウエイト２のアンバランスが大きいと、乗かご１又はカウンターウエイト２が落下（他方は上昇）する可能性がある。
そのため本発明の実施形態として、異常を検出するとロープグリッパー４８を作動させて、主ロープ３を挟持するようにしている。したがってロープグリッパー４８の挟持力が十分あれば、乗かご１とカウンターウエイト２のアンバランスが大きくても確実に停止させることができる。
【００１７】
また本発明にはモータのブレーキ５０があり、異常発生時にはこのブレーキ５０が作動する。さらに乗かご１にガバナ装置が設置されているときには、乗かご１の落下時にガバナ装置も作動する。これらの安全装置が作動したとき、乗かご１内に乗客が残っているときには、速やかな乗客の救出が必要になる。
【００１８】
そこで本発明の他の実施形態として、これらの安全装置の手動操作の操作機能を集約して配置することにより、速やかな救出作業が行えるようにしている。
またロープグリッパー４８が油圧で動作する構成の場合、その駆動源の油圧ジャッキをロープグリッパー４８の設置位置付近の乗場近傍に配置することにより、乗場から容易にロープグリッパー４８の動作を解除できるようにしている。
【００１９】
更に本発明の他の実施形態は、ロープグリッパー４８を作動させる装置を乗かご１の上部に配置したものである。これにより、乗かご１の上部からベルト４６の交換やブレーキ５０の点検など行っても、乗かご１が動くことはなく、安全に作業が行える。
また、スイッチ７０、異常検出装置８０、距離センサ９０の動作状況を遠隔監視などで常時モニタすることにより、ベルト４６の異常を早い段階で検出し、ベルト４６が破断する前に交換できるケースが増えてくる。
【００２０】
更にまた、ロープグリッパー４８を乗かご１に設置することもできる。普通はロープグリッパー４８は図４に示すように、駆動装置４０の直下などに設置するが、ロープグリッパー４８がカウンターウエイト２や乗かご１に干渉しないようにするために、駆動装置４０の設置位置を高くしなければならない場合がある。このとき昇降路１０の高さに制限がある場合にはロープグリッパー４８の設置が困難になる可能性がある。
【００２１】
ロープグリッパー４８を乗かご１に設置すれば、前記の問題を解決することができる。このときロープグリッパー４８の設置位置は、任意の位置で良いが、特に図３のシーブ１１と１２との間が望ましい。この間は主ロープ３と乗かご１との間隔が安定しているため、ロープグリッパー４８の作動ストロークが小さくて済む。ここで、ロープグリッパー４８が油圧作動方式の場合には、油圧ホースをトラベリングケーブルに沿って垂設する必要があるが、電磁作動式であればより容易に実現できる。
【００２２】
上記の実施形態では駆動装置４０は昇降路内の上部に設置しているが、主ロープ等がシーブの下方へ伸びる構成であれば昇降路内の中間部や下方に設置することも可能である。更に、上記の実施形態の駆動装置４０を上下逆にして主ロープ等が上方へ伸びるように設置することも、また９０度回転して主ロープ等が横方向に伸びるように設置することも可能である。更にまた、機械室を有するエレベータの場合には、機械室内に設置することができる。更に主ロープ３が直線状の領域で主ロープ３を駆動するタイプの駆動装置であっても、本発明を適用することができる。
【００２３】
また本発明の往復移動体駆動装置は、上述の昇降移動型のエレベータ装置に限らず水平移動型のエレベータ装置や、両側に乗かごを備えたエレベータ、ケーブルカー、ロープウェイ等に適用することもできる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、トラクションシーブを使用しないため、乗かご等の軽量化が可能であり、モータの小容量化も可能である。更にベルトの弛緩や破断等の異常が発生した場合にはこれを検出し、乗かご内の乗客を速やかに救出することができ、また本発明の構造は保守点検作業にも応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態のベルトの異常検出装置の詳細を示す図である。
【図３】従来のエレベータの一例を示す図である。
【図４】本発明による駆動装置を示す図である。
【符号の説明】
１ 乗かご
２ カウンターウエイト
３ 主ロープ
４０ 駆動装置
４２ シーブ
４３，４４，４５ プーリ
４６ ベルト
７０ スイッチ
８０ 異常検出装置
８３ａ，８４ａ，８５ａ，８６ａ 光電装置
８３ｂ，８４ｂ，８５ｂ，８６ｂ 反射板
９０ 距離センサ

Claims (9)

1. 往復移動体を往復駆動させるためのロープ状又はベルト状の張力部材を駆動装置によって駆動するものにおいて、
   前記張力部材はシーブに巻き付けられ、前記駆動装置は前記張力部材の張設経路に沿って周回移動するベルト伝動機構を備え、このベルト伝動機構のベルトを前記張力部材に接触して前記張力部材の前記シーブに巻き付けられた一定の円弧領域を前記シーブに向かって押圧しながら長手方向へ駆動する装置であり、前記ベルトの弛緩や破断等の異常を検出する装置を備えていることを特徴とする往復移動体駆動装置。
2. 前記ベルト伝動機構はベルトが巻き付けられるプーリを備え、前記ベルトの弛緩や破断等の異常を検出する装置は、前記プーリ又はこれらを支持する部材の変位を検出する装置であることを特徴とする請求項１に記載の往復移動体駆動装置。
3. 前記ベルトの弛緩や破断等の異常を検出する装置は、前記ベルト伝動機構のベルトの厚さ方向及び幅方向の２方向から監視することによりベルトの異常を検出する装置であることを特徴とする請求項１に記載の往復移動体駆動装置。
4. 前記往復移動体はエレベータの乗かごであることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の往復移動体駆動装置。
5. 往復移動体を往復駆動させるためのロープ状又はベルト状の張力部材を駆動装置によって駆動するものにおいて、
   前記張力部材はシーブに巻き付けられ、前記駆動装置は前記張力部材の張設経路に沿って周回移動するベルト伝動機構を備え、このベルト伝動機構のベルトを前記張力部材に接触して前記張力部材の前記シーブに巻き付けられた一定の円弧領域を前記シーブに向かって押圧しながら長手方向へ駆動する装置であり、異常発生時に前記ロープ状又はベルト状の張力部材を挟持するロープグリッパーを備えていることを特徴とする往復移動体駆動装置。
6. 前記往復移動体はエレベータの乗かごであり、前記ロープグリッパーを手動で操作する装置を、ロープグリッパーの設置位置付近のエレベータ乗場近傍に設置したことを特徴とする請求項５に記載の往復移動体駆動装置。
7. 前記往復移動体はエレベータの乗かごであり、前記ロープグリッパーを手動で操作する装置を、乗かごの上部に設置したことを特徴とする請求項５に記載の往復移動体駆動装置。
8. 前記往復移動体はエレベータの乗かごであり、前記駆動装置を駆動するモータには、ブレーキが設けられており、また非常時に乗かごを停止させるガバナ装置を備えており、前記ロープグリッパーとモータブレーキとガバナ装置の手動操作の操作機能を集約させて配置したことを特徴とする請求項５に記載の往復移動体駆動装置。
9. 前記往復移動体はエレベータの乗かごであり、前記ロープグリッパーは前記乗かごに設置されていることを特徴とする請求項５，７又は８の何れかに記載の往復移動体駆動装置。

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