JP4195044B2

JP4195044B2 - エレベーター

Info

Publication number: JP4195044B2
Application number: JP2006144013A
Authority: JP
Inventors: 邦夫安田; 康幸我妻; 正宗像; 佳延石川; 毅宮田; 三雄早瀬; 善昭藤田; 晃正上村; 伸村上
Original assignee: Toshiba Elevator Co Ltd
Current assignee: Toshiba Elevator and Building Systems Corp
Priority date: 1997-09-26
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2008-12-10
Anticipated expiration: 2017-11-04
Also published as: JP2006256867A

Description

本発明は、駆動装置を設置する機械室を不要にしたトラクション式のエレベーターに関する。

近年、日照権の問題から昇降路頂部に設けられたロープ式エレベーターの機械室をなくす目的で、リニアモータエレベーター、かごと昇降路壁の隙間に巻上機を設置したエレベーター等が考案されている。

図１６は、釣合い重り５０に円筒型リニアモータ５１の電機子を組み込んだエレベーターの概要を示したものである（例えば、特許文献1参照）。この例ではエレベーターの駆動機構を釣合い重り５０に組み込むことにより、かご５２をロープを介して昇降駆動し、従来のロープ式エレベーターの機械室を不要にしている。

図１７および図１８は、巻上機５３を昇降路５４頂部の昇降路壁とかご５５横面との隙間に設置したエレベーターの概要を示したものである（例えば、特許文献２，３参照）。
特開平２‐２３４９２号公報実公平４‐５０２９７号公報特許第２５９３２８８号公報

図１６で説明したリニアモータエレベーターでは従来の機械室を不要とするメリットを持つが、昇降路のかご上部にかごを吊るためのオーバーヘッドシーブを設置する必要がある。このため昇降路の高さそれ自体が高くなり、建物の屋上から突出することになるので、十分な効果を上げているとは言えない。また，釣合い重りに駆動装置を取り付けるため、釣合い重りの平面寸法が大きくなり、昇降路の平面寸法が大きくなることにより建物の有効利用面積が小さくなるという問題があった。

図１７で説明した昇降路内頂部の昇降路壁とかご横面との隙間に駆動装置を設置した例では、駆動シーブの回転面がかご横面に直交する形で配置されているため、かごと壁の隙間の寸法を、駆動シーブの直径分、通常のエレベーターより大きくとらなければならず、リニアモータエレベーターの例と同様に建物の有効利用面積が小さくなるという問題があった。

図１８に示したもう一つの例では、かごの定格の積載量が大きくなった場合、巻上モータやトラクションシーブの厚さが大きくなり，乗りかごと昇降路壁の隙間に収まらず、エレベーターの大型化に対応できないことが考えられる。また、乗りかごに返し車を設けた構成となるため、構成が複雑で、部品数も増え、コストや据付け保守の手間という点で問題がある。

本発明の目的は、昇降路の平面寸法を小さく抑えることのできる機械室のないトラクション式のエレベーターを提供することにある。

以上の目的を達成するために、本発明のエレベーターは、昇降路内を昇降する１台の乗りかごと、釣合いおもりと、昇降路内の上部に設置された１台の駆動装置と、この駆動装置によって駆動される出力軸と、この出力軸に固定された２個のトラクションシーブと、一端が前記乗りかごの天井よりも下方の位置の一側部で前記乗かごに連結され前記トラクションシーブの一方を介して他端が前記釣合いおもりに連結された一方の吊りロープと、一端が前記乗りかごの天井よりも下方の位置の他側部で前記乗かごに連結され前記トラクションシーブの他方を介して他端が前記釣合いおもりに連結された他方の吊りロープとを備え、前記駆動装置は、前記釣合いおもりの昇降方向上部の延長上の昇降路頂部で、前記乗りかごの昇降方向への投影面外に設置され、前記トラクションシーブは、前記乗りかごの両側面とこれに対向する昇降路壁との間で前記乗りかごの昇降方向への投影面外に設置されていることを特徴とする。

また、本発明のエレベーターは、前記駆動シーブと前記駆動装置のモータとの間に減速機を配置した構成でもよい。

本発明によれば、駆動用のトラクションシーブ及びその駆動装置は、それぞれ昇降路内壁と前記乗りかごの昇降方向への投影面による空間との間に設置されているので、昇降路の水平断面における省スペースを実現でき、さらに昇降路頂部方向の寸法を低く抑えることができ、昇降路空間の有効利用を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。

まず、本発明による第１の実施の形態の概要を図１乃至図４に示す。本実施の形態では、乗りかご１および釣合いおもり２が昇降するための昇降路３に、乗りかご１および釣合いおもり２の昇降をそれぞれ案内するための一対のかご用ガイドレール４および一対の釣合いおもり用ガイドレール５が設置されている。

乗りかご１は、利用客が乗るかご室１ａと、かご室１ａを支持するかご枠１ｂとで構成され、出入口部１ｃを備えている。かご用ガイドレール４と釣合いおもり用ガイドレール５の頂部には、それぞれのガイドレールに亘って設けられた連結ビーム６が一対設けられている。そして、駆動装置７を載置するための支持ビーム８が連結ビーム６間に跨がって取り付けられている。

支持ビーム８に載置された駆動装置７は、図４に示すような、巻上機１６（巻上モータ）、ブレーキ装置１８およびこれらを支持するフレーム１９と、支持ビーム８に固定するための支持脚２０から構成される減速機を用いないギヤレスの駆動装置であり、巻上機の両端の出力軸２５には駆動用のトラクションシーブ１０が設けられている。尚、トラクションシーブ１０は駆動装置７の片端のみに取り付けた方式でも可能である。

これらのトラクションシーブ１０には吊りロープ１１がそれぞれつるべ状に巻き掛けられ、吊りロープ１１の一端は釣合いおもり２上部のロープヒッチ部１２に接続され、他端は乗りかご１の下部のかご枠１ｂに設けられたヒッチ部１３にシャックルロッド１１ａを介して取り付けられている。このヒッチ部１３は、乗りかご１の出入口部１ｃからみて後方（釣合いおもり２側）に、かつほぼ左右対称の位置に計２カ所設けられている。

すなわち、吊りロープ１１の一方は、図１および図２で示すように、その一端が前記乗かご１の天井よりも下方の位置の一側部で前記乗りかご１に連結され、前記トラクションシーブ１０の一方を介して他端が前記釣合いおもり２に連結され、吊りロープ１１の他方は、その一端が前記乗りかご１の天井よりも下方の位置の他側部で前記乗りかご１に連結され、前記トラクションシーブ１０の他方を介して他端が前記釣合いおもり２に連結されている。

尚、トラクションシーブ１０が駆動装置７の片端のみに取り付けられた場合には、ヒッチ部は一つで済む。

釣合いおもり２は、乗りかご１の出入口部１ｃから見て背面に配置され、駆動装置７は、図１および図２で示すように、釣合いおもり２および乗りかご１を昇降させる昇降路３の上部に設置している。

図３は、第１の実施形態のエレベーターの水平断面図である。図３に示されるように、駆動装置７は出入口からみて幅方向に長尺な構造をしており、駆動装置７の巻上機の両端に設けられたトラクションシーブ１０は、昇降路３の釣合いおもり２が対向する対向壁面３ａと隣接する隣接壁面３ｂに寄せて設けられ、乗りかご１の側面１４ａ，１４ｂ（かごが釣合いおもり２と対向する面と隣接する側の面）と昇降路３の隣接壁面３ｂとの間の空間に、それぞれ乗りかごの水平投影断面外に配置されている。

すなわち、駆動用のトラクションシーブ１０は、エレベーター昇降路３の上部であって、前記乗りかご１が昇降に必要な空間又はこの空間の上方向への延長部と昇降路壁３ｂとの間の空間、言い換えると、前記昇降路３の内壁３ｂと前記乗りかご１の昇降方向への投影面による空間との間に設置されている。

また、図２に示すとおり、駆動装置７のフレーム１９の外径Ｂ（巻上げモータの外径）は、トラクションシーブ１０の直径Ａよりも小さくしている。また、図４で示したように、駆動装置７の巻上モータ１６は、このトラクションシーブ１０の乗りかご１側（図示内側）に配置されている。

次に、このように構成された第１の実施の形態の動作について説明する。まず、駆動装置７の巻上機が駆動されると、この両端に直結したトラクションシーブ１０が回転し、このトラクションシーブ１０と吊りロープ１１との間の静止摩擦力（トラクション）により吊りロープ１１が駆動される。これにより、吊りロープ１１に連結された乗りかご１および釣合いおもり２がそれぞれのガイドレール４，５に沿って昇降駆動される。

以上、第１の実施の形態のエレベーターによれば、駆動装置７の巻上機の両端に設けられたトラクションシーブ１０を、隣接壁面３ｂに寄せて、乗りかご１の側面１４ａ，１４ｂと昇降路壁との間に、それぞれ乗りかごの水平投影断面外に配置しているので、乗りかご１が昇降路頂部付近まで上昇した場合でも、乗りかご１と干渉することがなく、その分駆動装置７の昇降路頂部の寸法を低く抑えることができ、かつ昇降路の水平断面寸法を小さく抑えることができる。

また、釣合いおもり２が、乗りかご１の出入口の背面側に設置されるため、出入口幅方向の寸法を大きく取れない昇降路の場合でも昇降路寸法を大きくすることなくエレベーターを設置することができる。

また、駆動装置７の巻上機の両端にそれぞれトラクションシーブ１０を設けるようにしたので、乗りかご１を吊る位置の自由度が増し、安定して乗りかご１を昇降させることができる。

さらに、トラクションシーブ１０の直径より小径の巻上モータを用いるようにしたので、駆動装置７の昇降路頂部の寸法を低く抑えることができる。また、駆動装置７は減速機を用いないため静かで良好な走行特性を得ることができる。

また、かご枠１ｂのヒッチ部１３が、乗りかご１の下部に設けられているため、昇降路頂部方向の寸法を低く抑えることができるとともに、かご枠１ｂの構造の簡素化および軽量化を図ることができる。

また、ヒッチ部１３は、乗りかご１の出入口部１ｃからみてほぼ左右対称の位置に設けられているため、バランスが良く、良好な走行特性を得ることができる。

次に、図５で示す第２の実施の形態を説明する。図５は、本発明の第２の実施の形態におけるエレベーター駆動装置の構成を示したものであり、駆動装置以外の構成は第１の実施形態と同様の構成である。

第２の実施の形態による駆動装置１５は、駆動モータ２６の中空出力軸２７は左右両側に伸びた構造になっていて軸受２９に支持されている。駆動モータ２６の中空出力軸２７と同軸上に中空構造の減速機１７及び駆動モータ２６の回転を制動するブレーキ１８が取付けられている。中空構造の減速機１７の出力側には出力軸２５が軸受２８を介して取付けられており、出力軸２５の両端にはトラクションシーブ１０が取付けられている。トラクションシーブ１０には図示しない乗りかご１と釣合い重り２を懸架する吊りロープ１１が巻き掛けられている。

次に、本実施形態の動作を説明すると、駆動モータ２６が回転して中空出力軸２７に直結した中空構造の減速機１７に動力が入力されて、中空構造の減速機１７の出力側に取付けられた出力軸２５に乗りかご１の昇降に必要な回転数と駆動力が伝達される。その出力軸２５に取付けられたトラクションシーブ１０、吊りロープ１１を介して乗りかご６が昇降する。

本実施形態によれば第１の実施態様の効果に加え、中空構造の駆動モータ２６、減速機１７、ブレーキ１８を用いることにより、これらを出力軸２５と同軸上に配置することが可能となり、小型且つ軽量な駆動装置１５が実現できるとともに、減速機１７を介して出力軸２５を駆動する為、エレベーターに要求される様々な容量、速度に対して減速機１７の減速比と駆動モータ２６の容量を変えると言った簡単な変更で対応する事が出来る。

また、図６に示すように、支持脚２０は、トラクションシーブ１０の鉛直方向の中心線を結ぶ面Ｚより対向壁面３ａ側、即ち乗りかご１より離れる方向にオフセットしているため、昇降路高さ寸法を変えずに乗りかご１の昇降行程高さの幅を広げることができる。尚、この支持脚２０は、第１の実施形態の駆動装置７に適用しても同様の効果が得られる。

次に、第２の実施形態の駆動装置１５の変形例を図７を用いて説明する。駆動モータ３０の出力軸３０ａは遊星歯車減速機３１の入力軸３１ａと直結しており、遊星歯車減速機３１の出力軸３１ｂは小歯車３２に連結されている。トラクションシーブ１０は出力軸２５に直結されており、出力軸２５には小歯車３２と噛み合う歯車３３が設けられている。また、出力軸２５の一端は支持軸受３４ａを介して駆動モータ３０、遊星歯車減速機３１等によって構成される駆動ユニット３６を持つ取付け脚３５ａに支持され、他の一端は同じく支持軸受３４ｂを介して取付け脚３５ｂに支持されている。

すなわち、駆動用のトラクションシーブ１０は、前記第１の実施の形態とおなじく、エレベーター昇降路３の上部であって、前記乗りかご１が昇降に必要な空間又はこの空間の上方向への延長部と、昇降路壁３ｂとの間の空間に配置される。この駆動シーブ１０の乗りかご１側（図示内側）に減速機３１を配置し、更にこの減速機３１の反駆動シーブ１０側（図示左側の駆動シーブ１０の右面側）にモータ３０を配置している。

次に、この実施形態の動作を説明すると、駆動モータ３０の回転は遊星歯車減速機３１へ伝達され、増幅されたトルクが遊星歯車減速機３１の出力軸３１ｂより小歯車３２に伝達する。小歯車３２に伝達した動力は大歯車３３を通して、さらに減速され出力軸２５を回転させる。大歯車３３とトラクションシーブ１０は同一出力軸２５に固着されており、大歯車３３に伝達されたトルクは直接トラクションシーブ１０の駆動力となる。

本実施形態によれば第１の実施形態の効果に加え、歯車を用いた減速機構を採用しているので、歯車の歯数比と減速段数を組み合わせることにより幅広く減速比を設定することができる。従って、様々なエレベーターの走行速度及び駆動力に対応することが可能となる。また、昇降路内のスペースが十分ある場合はエレベーター駆動装置を設置する為に機械室を設ける必要がなく、乗りかご１と昇降路壁３ａ及び天井の間の空間に収めることも可能となる。また、昇降路内にスペースが無い場合も駆動装置が小型化されたことにより機械室を小さくすることができる。

次に、第２の実施形態の駆動装置１５の第２の変形例を，図８乃至図９を参照して説明する。図８において図示しないブレーキを備えた駆動モータ３８の両端に出力軸３８ａが出ており、歯車や継ぎ手などの伝動手段３９ａ，３９ｂを介して取付脚４０ａ，４０ｂを外周に備えた減速機４１ａ，４１ｂに接続されている。これら減速機４１ａ，４１ｂの出力側にはトラクションシーブ１０が固着されている。一方、図９において駆動モータ３８の両端の出力軸３８ａが直接減速機４１ａ，４１ｂの入力軸となり、駆動モータ３８のフレーム３８ｂが減速機４１ａ，４１ｂの固定部に結合されている。

次に、本変形例の動作を説明すると、駆動モータ３８を回転すると伝動手段３９ａ，３９ｂを介して、或いはこれらを介さずに直接減速機４１ａ，４１ｂが駆動され，減速機４１ａ，４１ｂの出力側に取付けられたトラクションシーブ１０に乗りかご１の昇降に必要な回転数と駆動力が伝達される。

本変形例によれば先の駆動装置の効果に加え、乗りかご１を幅方向に跨ぐ長尺の伝動経路を高速低トルクの伝達とすることが出来、トラクションシーブ１０の間の機構部分を小形に構成することが出来るほか、乗りかご１や昇降路３の様々な寸法に対しこの伝動経路の長さを変えるだけで容易に対応出来るという利点もある。

次に、第２の実施形態の駆動装置１５の第３の変形例を、図１０乃至図１３により説明する。図１０において図示しないブレーキを備えた駆動モータ４２には減速機４３が接続され、その出力軸４４の両端にはトラクションシーブ１０が設けられている。この出力軸４４を図示しない軸受けを介して支持する取付脚の一方４５ａは減速機４３の外周に設けられ、他方の取付脚４５ｂは反対側のトラクションシーブ近傍に設けられる。この取付脚４５ｂに至る出力軸４４にトルク伝達を行う継ぎ手４６、或いは図１１のように両端に継ぎ手４６を持つ継ぎシャフト４７を設けた。また、図１２においては少なくとも一方のトラクションシーブと出力軸４４の間に着脱自在な締結部材４８を設けた。

本変形例によれば、乗りかご１や昇降路３の寸法に応じて容易にエレベーター駆動装置１５の組立寸法を変更できるばかりでなく、据付時の搬入や組立調整が容易になるという利点がある。特に、図１２の例では、トラクションシーブ１０のみの交換、取付が可能となり作業効率が向上する。

次に、図１３で示す第３の実施の形態を説明する。図１３は、本発明の第３の実施の形態におけるエレベーターの吊りロープのヒッチ部２１の構成を示したものであり、ヒッチ部２１以外の構成は第１の実施形態と同様の構成である。

第３の実施の形態におけるエレベーターの吊りロープのヒッチ部２１は、乗かご１の天井面より少し低い位置のかご枠１ｂに設けられている。このように、吊りロープ１１のヒッチ部２１は、ロープ端部に設けられたシャックルロッド１１ａが駆動装置７に干渉しない十分低い位置に設けられているので、乗りかご１が昇降路の頂部付近まで上昇しても駆動装置７と干渉することはなく、昇降路頂部方向の寸法を低く抑えることができるとともに、かご枠１ｂの構造の簡素化および軽量化を図ることができる。

次に、図１４で示す第４の実施の形態を説明する。図１４は、本発明の第４の実施の形態によるエレベーターの構成を示したものである。

第４の実施形態のエレベーターは、駆動装置７の配置を変更した以外には第１の実施形態と同様の構成である。第４の実施の形態におけるエレベーターの駆動装置７は、釣合いおもり２の昇降方向上部の延長上の昇降路３頂部に位置しており、かつ乗りかご１の水平投影断面外に配置されている。また、トラクションシーブ１０は、乗りかご１の側面１４ａ，１４ｂと昇降路壁との間に、それぞれ乗りかご１の水平投影断面外に配置されている。

このように第４の実施形態のエレベーターでは、乗りかご１の背面側に駆動装置７を配置し、かつ乗りかご１の側面１４ａ，１４ｂの側、即ち昇降路３の隣接壁面３ｂ側にトラクションシーブ１０を配置し、それぞれを乗りかご１の水平投影断面外に配置するようにしたので、乗りかご１が駆動装置７付近まで或いは駆動装置７を越えて上昇しても駆動装置７と干渉することがなく、さらに昇降路頂部方向の寸法を低く抑えることができ、かつ昇降路の平面寸法も小さく抑えることができる。

次に、図１５で示す第５の実施の形態を説明する。図１５は、本発明の第５の実施の形態によるエレベーターの構成を示したものである。

第５の実施の形態によるエレベーターは、第１の実施の形態におけるエレベーターのヒッチ部の位置を変更すると共に、ロープ吊り位置を移動させるためのそらせシーブを設けたこと以外は第１の実施形態の構成と同様である。

第５の実施形態のエレベーターは、２本の吊りロープ１１の内、一方の吊りロープ１１のヒッチ部２２を乗りかご１の出入口部１ｃからみて後方（釣合いおもり２側）に設け、他方の吊りロープ１１のヒッチ部２３を乗りかご１の出入口近傍に重心Ｇに対してヒッチ部２２と対称位置に設けている。ヒッチ部２３に固定される吊りロープ１１は、乗りかご１上方のかご用ガイドレール４に固定されたそらせシーブ２４によりその懸垂位置が移動されている。

このように、乗りかご１の吊りロープ１１のヒッチ部２２，２３をそれぞれ重心Ｇと対称位置としたことにより、乗りかご１を案内するガイドレールおよび案内装置（ガイドローラ）に偏荷重が加わり難くなり、これによりガイドレール、案内装置、かご枠等の簡素化および軽量化を図ることができ、乗りかご１の走行特性も向上する。

以上のように本発明の各実施の形態によれば、乗りかごが昇降路頂部付近まで上昇した場合でも、乗りかごがトラクションシーブと干渉することがなく、その分駆動装置の昇降路頂部の寸法を低く抑えることができ、かつ昇降路の平面寸法を小さく抑えることができる。

また、出入口幅方向の寸法を大きく取れない昇降路の場合でも昇降路寸法を大きくすることなくエレベーターを設置することができる。また、乗りかごを吊る位置の自由度が増し、安定して乗りかごを昇降させることができる。

また、昇降路頂部の寸法を低く抑えることができ、かつ、静かで良好な走行特性を得ることができる。また、駆動装置の小形化を図ることができ、さらに、ガイドレール、案内装置、かご枠等の簡素化および軽量化を図ることもでき、乗りかごの走行特性も向上する。

また、トラクションシーブを駆動装置の両端に設けているので、駆動モータを小径長軸に構成でき、高出力が得られるとともにスペース効率に優れたエレベーターを提供できる。

また、駆動装置を単純な構成で、低騒音かつ高い動力伝達効率のものとすることができるとともに、駆動装置に減速機を用いても、小型、軽量化を図ることができる。

また、駆動装置のスペース効率が向上し、エレベーター乗りかごの上昇最高点の範囲を拡大することができる。また、エレベーターの多種多様な速度、容量への対応が容易となる。さらに、昇降路や乗りかごの寸法に対して駆動装置の寸法を自由な対応が容易となり、組立てや取り付け作業も容易となる。

本発明の第１の実施形態のエレベーターの全体構成図である。本発明の第１の実施形態のエレベーターの平面図である。本発明の第１の実施形態のエレベーターの水平断面図である。本発明の第１の実施形態のエレベーターの駆動装置の構成を示す平面図である。本発明の第２の実施形態のエレベーターの駆動装置の構成を示す平面図である。本発明の第２の実施形態のエレベーターの駆動装置の構成を示す側面図である。本発明の第２の実施形態のエレベーターの駆動装置の変形例を示す正面図である。本発明の第２の実施形態のエレベーターの駆動装置の変形例を示す正面図である。本発明の第２の実施形態のエレベーターの駆動装置の変形例を示す正面図である。本発明の第２の実施形態のエレベーターの駆動装置の変形例を示す正面図である。本発明の第２の実施形態のエレベーターの駆動装置の変形例を示す正面図である。本発明の第２の実施形態のエレベーターの駆動装置の変形例を示す正面図である。本発明の第３の実施形態のエレベーターの全体構成図である。本発明の第４の実施形態のエレベーターの全体構成図である。本発明の第５の実施形態のエレベーターの全体構成図である。従来のつるべ式リニアモータエレベーターの概要を示す図である。従来の機械室レス型エレベーターの概要を示す図である。従来の機械室レス型エレベーターの概要を示す図である。

符号の説明

１…乗りかご２…釣合いおもり
３…昇降路４…かご用ガイドレール
５…釣合いおもり用ガイドレール７…駆動装置
１０…トラクションシーブ１１…吊りロープ
１３…ヒッチ部１７…減速機
１８…ブレーキ装置１９…フレーム
２０…支持脚２４…そらせシーブ
２５…出力軸４６…継ぎ手
４７…継ぎシャフト４８…締結部材

Claims

昇降路内を昇降する１台の乗りかごと、釣合いおもりと、昇降路内の上部に設置された１台の駆動装置と、この駆動装置によって駆動される出力軸と、この出力軸に固定された２個のトラクションシーブと、一端が前記乗りかごの天井よりも下方の位置の一側部で前記乗かごに連結され前記トラクションシーブの一方を介して他端が前記釣合いおもりに連結された一方の吊りロープと、一端が前記乗りかごの天井よりも下方の位置の他側部で前記乗かごに連結され前記トラクションシーブの他方を介して他端が前記釣合いおもりに連結された他方の吊りロープとを備え、前記駆動装置は、前記釣合いおもりの昇降方向上部の延長上の昇降路頂部で、前記乗りかごの昇降方向への投影面外に設置され、前記トラクションシーブは、前記乗りかごの両側面とこれに対向する昇降路壁との間で前記乗りかごの昇降方向への投影面外に設置されていることを特徴とするエレベーター。
前記駆動シーブと前記駆動装置のモータとの間に減速機を配置したことを特徴とする請求項１に記載のエレベーター。