JP4135378B2 - 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、特に駆動装置に使用されているベルト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９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４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１０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を回転させるとともに主ロープ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１０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で主ロープ３をシーブ４２に押圧して、主ロープ３を移動させるため、ベルト４６の張力を適正な範囲に保つことが重要になってくる。
本発明は上記の駆動装置において、ベルト４６の張力を測定する手段、及びベルト４６の張力を調整する手段を実現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、前記ベルトの張力を測定する装置を設けたものであり、その具体例としてひずみゲージを使った方法、前記ベルトを打撃してその音を測定する方法を実現している。
【００１０】
また本発明は、前記の測定によりベルトの張力調整が必要になったときに行うベルト張力調整装置を備えたものである。その例として、前記ベルト伝動機構を構成するプーリを移動させるものである。また、主ロープ等がシーブに巻き付けられ、このシーブに巻き付けられた主ロープ等の円弧領域をベルト伝動機構で駆動する方式の場合は、シーブも移動させるものである。
更に本発明は前記のプーリ等の移動の具体例として、偏芯シャフトにプーリを固定しておく方法、かさ歯車を使用する方法、固定側と可動側との間にくさびを挿入する方法、ジャッキを使う方法、またこれらの駆動源として油圧を使う方法、更に前記プーリをその支持シャフトに対してスライド可能にしたものである。
【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１０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、５０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５１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】
６０は支持体４５ａに固定され，フレーム４１を貫通して下方に伸長した棒状体であり、下端部がフレーム４１に連結されている。６１は棒状体６０に貼り付けられたひずみゲージである。
本実施形態は、このひずみゲージ６１によってベルト４６の張力を測定するものである。これによりベルト４６の張力を常にチェックすることができる。
尚、上記の例では、支持体４５ａとフレーム４１との間のひずみを測定しているが、これに限ることはなく、各プーリ４３，４４，４５やシーブ４２の軸、又フレーム４１にひずみゲージを設けることもできる。また、ひずみゲージ６１をねじ棒５０に貼り付けてもよい。
【００１３】
同じく図１において、６２は打撃装置の躯体で、軸６３でフレーム４１に枢着されている。６４は躯体６２を時計方向に付勢しているばね、６５は電磁石、６６は音波式センサである。
この実施形態では、通常は躯体６２はベルト４６から離れている。そして、張力測定時に、短時間電磁石６５をオンにして躯体６２でベルト４６を打撃し、その音をセンサ６６で測定して、ベルト４６の張力を測定するものである。
この打撃によるベルト張力測定装置も前記のひずみゲージによる装置も、保守点検時に作業員が使用してもよいし、また遠隔監視装置を使って、定期的にチェックすることもできる。
【００１４】
次に本発明の他の実施の形態を説明する。図２はプーリ４５付近の詳細図、図３は図２のプーリ４５の断面図である。プーリ４５の軸７０はシャフト７１に偏芯して固定されており偏芯シャフトとなっている。このシャフト７１を回転させることによりプーリ４５を移動させ、ベルト４６の張力を調節するものである。このシャフト７１はラチェット７２を使って一方向にのみ回転できる構成にしている。
図４はシャフト７１を支持体４５ａに固定する他の方法を示すものであり、シャフト７１の内周面と支持体４５ａの外周面にぎざぎざの凹凸を設け、シャフト７１を回転した後に、ボルト７３で両者を固定するものである。
【００１５】
図５はプーリ４５を移動させる他の実施形態を示している。図において、８０はフレーム４１に回動自在に取り付けられたシャフトで、一端にはかさ歯車８１、他端にはハンドル８２が設けられている。８３はフレーム４１に固定されたねじ棒、８４は支持体４５ａに回動自在に固定されたかさ歯車で、内側にはねじ棒８３と螺合するねじが切られている。
この装置においては、ハンドル８２を回動するとかさ歯車８１，８４により、ねじ棒８３に沿って支持体４５ａが上下する構成である。
【００１６】
図６もプーリ４５を移動させる他の実施形態であり、図において、９０はフレーム４１に回動自在に取り付けられたシャフトで、一端にはくさび９１、他端にはハンドル９２が設けられている。９３はフレーム４１に固定された固定部、９４は支持体４５ａに固定された斜台で、くさび９１はこの固定部９３と斜台９４の間に挿入されている。
この装置においては、ハンドル９２を回転するとクサビ９１が前進して支持体４５ａを押し下げる構成である。
【００１７】
図７もプーリ４５を移動させる他の実施形態であり、図において、１００はフレーム４１と支持体４５ａ間に設置されたジャッキで、このジャッキを伸縮させる軸１０１がフレーム４１の外へ出ており、その先端にハンドル１０２が取り付けられている。
この装置においては、ハンドル１０２を左右に回転するとジャッキ１００が伸縮して、支持体４５ａを上下させることができる。
【００１８】
図８もプーリ４５を移動させる他の実施形態であり、１１０はフレーム４１と支持体４５ａ間に設置された油圧ジャッキで、この油圧ジャッキ１１０を伸縮させて支持体４５ａを上下するものである。この油圧ジャッキ１１０を作動させるときにロープグリッパー４８を作動させる油圧装置の圧力を利用してもよい。
この油圧ジャッキ１１０は図８のように直接支持体４５ａの上下動に使用してもよいが、図６のくさび９１の挿入や、図７のジャッキ１００の昇降などの駆動源として使用してもよい。
【００１９】
上記の各実施形態は、プーリ４５の移動について説明しているが、プーリ４３，プーリ４４，シーブ４２も同様に移動させることができる。
また、プーリ４４，４５を支持軸に対してスライド可能に構成することにより、プーリ４４，４５を外してベルト４６を容易に着脱することができる。
【００２０】
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。
【００２１】
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装置、ケーブルカー、ロープウェイ等にも適用することができる。
【００２２】
【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。更にベルトの張力測定及び張力調節が容易行える。またこの両者を組み合わせることにより、ベルトの張力が最適な状態でエレベータの運転を行わせることが可能になる。
【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】本発明の他の実施の形態を示す図である。
【図３】図２の要部断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態を示す図である。
【図５】本発明の他の実施の形態を示す図である。
【図６】本発明の他の実施の形態を示す図である。
【図７】本発明の他の実施の形態を示す図である。
【図８】本発明の他の実施の形態を示す図である。
【図９】従来のエレベータの一例を示す図である。
【図１０】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
６１ ひずみゲージ
６６ センサ
８２，９２，１０２ ハンドル
８１，８５ かさ歯車
９１ クサビ
１００ ジャッキ
１１０ 油圧ジャッキ

Claims (12)

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、
   前記張力部材が巻き付けられたシーブを有し、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領域を前記シーブに向かって押圧しながら前記張力部材をその長手方向へ駆動する装置であり、前記ベルトの張力を測定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、前記ベルトの張力を測定する装置は、前記プーリ、前記シーブ又はこれらを支持する部材のひずみを測定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. 前記ベルトの張力を測定する装置は、前記ベルト伝動機構のベルトを打撃する装置と、その打撃音を測定する装置を備えた構成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. 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、
   前記張力部材が巻き付けられたシーブを有し、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領域を前記シーブに向かって押圧しながら前記張力部材をその長手方向へ駆動する装置であり、前記ベルトの張力を調整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。
5. 前記ベルトの張力を調整する装置は、前記シーブを移動させる装置であることを特徴とする請求項４に記載の往復移動体駆動装置。
6. 前記ベルト伝動機構はモータの駆動力を伝達するプーリとテンションプーリを備えており、前記ベルトの張力を調整する装置は、前記プーリを移動させる装置であることを特徴とする請求項４に記載の往復移動体駆動装置。
7. 前記プーリを移動させる装置は、前記テンションプーリを偏芯シャフトで固定し、該シャフトを回動することにより前記プーリを移動させる構成であることを特徴とする請求項６に記載の往復移動体駆動装置。
8. 前記プーリを移動させる装置は、固定側に取り付けたかさ歯車を回動することにより、前記プーリを移動させる構成であることを特徴とする請求項６に記載の往復移動体駆動装置。
9. 前記プーリを移動させる装置は、固定側とプーリ側との間にくさびを挿入することにより、前記プーリを移動させる構成であることを特徴とする請求項６に記載の往復移動体駆動装置。
10. 前記プーリを移動させる装置は、固定側とプーリ側との間にジャッキを配置し、このジャッキを作動させることにより、プーリを移動させる構成であることを特徴とする請求項６に記載の往復移動体駆動装置。
11. 前記ベルトの張力を調整する装置は、その駆動機構として油圧装置を使用していることを特徴とする請求項４〜６，９，１０の何れかに記載の往復移動体駆動装置。
12. 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１１の何れかに記載の往復移動体駆動装置。

Images