JP4223613B2 - 自走式エレベータ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人または物を輸送するエレベータ装置、とくに、乗りかごとともに移動する駆動装置を備えた自走式エレベータ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３および図４は、例えば特開平８-３２４９２７号公報に示されたローラ摩擦駆動方式による従来の自走式エレベータ装置を示す構成図およびその駆動ユニットの断面図である。
図３において、１はガイド２に接触して自由に走行する支持輪であり、ケージ支持構造３ａに配置されている。駆動ユニット４はケージ支持構造３ａの下端に接続され、駆動輪５は、ホイルシャフト６上で、ロッカー７に対してほぼ直角に配置されたバネ８の形をとった接触圧力装置によってガイド２へと引き寄せられる。ケージ９ａは、駆動輪５が回転すると、駆動輪５と支持輪１とガイド２との間の摩擦力により、ガイド２に沿って上下に昇降する。１０は、駆動ユニット４のモータハウジングである。
【０００３】
図４において、駆動ユニット４は、モータハウジング１０内に電動機のステータ１１、ロータ１２、ロータ１２と一体となって回転する中空構造のロータシャフト１３を有する。ロータシヤフト１３は、ホイールシャフト６上に同軸で配置され、一端に太陽歯車１４を保持する。太陽歯車１４は遊星歯車１５とかみ合い、遊星歯車１５は、モータハウジング１０にしっかり接続された内部冠歯車１６とかみ合う。遊星歯車１５の中心は遊星歯車キャリア１７によって保持され、ホイルシャフト６は遊星歯車１５の変速比に従ってモータの回転速度を減速し、モータにより太陽歯車１４、遊星歯車１５および遊星歯車キャリア１７を介して駆動される。
【０００４】
図５は、本願出願人が先に出願した特許出願、特願平１０−３６０７号（整理番号５０６９５２０１）、に開示したロープトラクション方式による自走式エレベータ装置を示す昇降路の横断面図、図６は図５における乗りかご側面の一部分を示す構成図である。
図５および図６において、４は駆動手段、９は乗りかごである。１８は、巻き上げロープで、昇降路１９の頂部に一端が連結されて乗りかご９に設けられた駆動手段４のトラクションシーブ２０および滑車２１に巻き掛けられ、再度トラクションシーブ２０および滑車２１に巻き掛けられて上昇し、昇降路頂部に設けられた返し車２２に巻き掛けられた後、下降してカウンタウェイト２３の吊り車２４に巻き掛けられて上昇し、他端は昇降路１９の頂部に連結されている。上記のように構成されたロープトラクション式エレベータ装置において、駆動手段４が駆動し、トラクションシーブ２０が回転すると、トラクション作用により巻き上げロープ１８が駆動される。これによって、乗りかご９およびカウンタウェイト２３が互いに反対方向に昇降する。なお、２５は乗りかご用レール、２６はつり合いおもり用レールである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、ローラ摩擦駆動方式による従来の自走式エレべータは、駆動輪５と支持輪１とガイド２との間の摩擦力で駆動するため、ロープトラクション方式のエレベータと比較して、効率が低い、振動が大きい、運搬重量や速度に限界が有るなどの問題点があった。また、駆動ユニット４に減速手段として遊星歯車１５を使用しており、歯車の伝達効率の分だけ効率が低下する、歯車のかみ合いによる振動・騒音が大きい、剛性が低く大容量のエレベータに適さないなどの問題点もあった。さらに、市場に普及しているロープトラクション方式のエレベータからのリニューアルを考えた場合、エレベータを構成する要素全てを取り替えなければならない。
【０００６】
また、ロープトラクション方式による自走式エレベータは、乗りかご用ガイドレール２５に接触しないようにトラクションシーブ２０あるいは駆動手段４を配置するために、昇降路１９の幅を広げなければならない。駆動手段４を二つにしているため、駆動制御が困難である。駆動手段４を一つとし、駆動側と対向する位置にあるトラクションシーブを単なる滑車に置き換えた場合、駆動手段４を設置した側が重くなり、乗りかご９の重量バランスが崩れ、エレベータの乗り心地に影響するなどの問題点があった。
【０００７】
本発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、ロープトラクション方式のエレベータなみの高効率、および、低騒音・低振動を実現するとともに、ロープトラクション方式のエレベータからのリニューアルを容易に行うことのできる自走式エレベータ装置を得ることを目的としている。
【０００８】
また、乗りかごの重量バランスを崩したり、昇降路スペースを従来のものより拡張することなく、容易に乗りかごに設置する事のできる駆動装置およびトラクションシーブを備えた自走式エレベータ装置を得ることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の請求項１に係る自走式エレベータ装置は、昇降路の所定経路を昇降する乗りかごと、この乗りかごの両側辺に対応して上記乗りかごと一体に設けられた一対のトラクションシーブと、この一対のトラクションシーブの中間に上記乗りかごと一体に設けられた駆動装置と、この駆動装置の駆動力を上記トラクションシーブに伝達する一対の伝動ベルトと、上記昇降路の他の所定経路を昇降するカウンタウェイトと、このカウンタウェイトを懸垂するつり車と、上記昇降路の頂部に設置された返し車と、上記昇降路の頂部に一端が連結されて上記一対のトラクションシーブに巻きかけられ、さらに上記返し車に巻きかけられた後に上記つり車に巻きかけられ、他端が上記昇降路の頂部に連結された巻き上げロープとを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、この発明の請求項２に係る自走式エレベータ装置は、請求項１に記載のものにおいて、上記駆動装置が上記一対のトラクションシーブからほぼ等距離に配置されたことを特徴とするものである。
【００１２】
また、この発明の請求項３に係る自走式エレベータ装置は、請求項１または２に記載のものにおいて、上記駆動装置の出力軸と上記一対のトラクションシーブの回転軸とが互いに平行であって、かつ上記駆動装置の出力軸が上記一対のトラクションシーブの回転軸から等距離になるように配置されたことを特徴とするものである。
【００１３】
また、この発明の請求項４に係る自走式エレベータ装置は、請求項１〜３のいずれかに記載のものにおいて、上記一対のトラクションシーブが上記駆動装置の出力軸に垂直な同一平面上に配置されたことを特徴とするものである。
【００１４】
また、この発明の請求項５に係る自走式エレベータ装置は、昇降路の所定経路を昇降する乗りかごと、 この乗りかごの両側辺に対応して上記乗りかごと一体に設けられた一対のトラクションシーブと、 この一対のトラクションシーブの中間に上記乗りかごと一体に設けられた駆動装置と、この駆動装置の駆動力を上記トラクションシーブに伝達する一対の動力伝達機構と、上記昇降路の他の所定経路を昇降するカウンタウェイトと、このカウンタウェイトを懸垂するつり車と、上記昇降路の頂部に設置された返し車と、上記昇降路の頂部に一端が連結されて上記一対のトラクションシーブに巻きかけられ、さらに上記返し車に巻きかけられた後に上記つり車に巻きかけられ、他端が上記昇降路の頂部に連結された巻き上げロープとを備え、かつ、上記一対の動力伝達機構は、上記駆動装置の両側の出力軸にそれぞれ連結され、上記駆動装置と上記一対のトラクションシーブとを通る平面の両側に配置されたことを特徴とするものである。
【００１５】
また、この発明の請求項６に係る自走式エレベータ装置は、請求項５に記載のものにおいて、上記一対の動力伝達機構は、乗りかごの底面と平行な面への投影が、上記駆動装置の重心の投影位置に対してほぼ点対称となるように配置されたことを特徴とするものである。
【００１６】
また、この発明の請求項７に係る自走式エレベータ装置は、請求項５または６に記載のものにおいて、上記一対の動力伝達機構は、上記駆動装置の両側の出力軸とそれぞれ同軸で回転する駆動プーリと、上記一対のトラクションシーブとそれぞれ同軸で回転する従動プーリと、上記駆動プーリと従動プーリとを連結する伝動ベルトとを含んで構成されたことを特徴とするものである。
【００１７】
また、この発明の請求項８に係る自走式エレベータ装置は、請求項７に記載のものにおいて、上記駆動プーリの直径が上記従動プーリの直径より小さいことを特徴とするものである。
【００１８】
また、この発明の請求項９に係る自走式エレベータ装置は、請求項７または８に記載のものにおいて、上記一対のトラクションシーブあるいは上記一対の従動プーリの少なくとも一つを制動する制動装置を備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
また、この発明の請求項１０に係る自走式エレベータ装置は、請求項５〜９のいずれかに記載のものにおいて、上記駆動装置と上記一対の動力伝達機構及びトラクションシーブを配置した平面上の空きスペースに上記駆動装置を制御する制御盤が配置されたことを特徴とするものである。
【００２０】
また、この発明の請求項１１に係る自走式エレベータ装置は、請求項１０に記載のものにおいて、上記制御盤が２体に構成され、上記駆動装置を挟んで対象の位置に配置されたことを特徴とするものである。
【００２１】
また、この発明の請求項１２に係る自走式エレベータ装置は、請求項５〜１１のいずれかに記載のものにおいて、上記駆動装置は、その重心が上記乗りかごのほぼ重心位置を通る鉛直線上に位置するように配置されたことを特徴とするものである。
【００２２】
また、この発明の請求項１３に係る自走式エレベータ装置は、請求項１２に記載のものにおいて、上記一対の動力伝達機構、トラクションシーブ、制御盤がそれぞれ上記駆動装置を中心として平面的にほぼ対象の位置に配置されたことを特徴とするものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１.
以下に図面を参照して本実施の形態１における自走式レベータ装置の構成と駆動原理を説明する。図１および図２は、この発明の実施の形態１を示す図で、図１はエレベータ装置の構成の概略図、図２は昇降路の横断面を下から見上げた場合のエレベータ装置の配置を示す。
図１および図２において、３はかご枠、４は、かご枠３に一体に設置された駆動装置、９は、かご枠３に一体に支持され、昇降路内の所定経路を昇降する乗りかご、１８は巻き上げロープ（主索）、１９は昇降路、２０は、乗りかご９の両側辺に対応して乗りかご９と一体に設けられた一対のトラクションシーブである。
また、２２は、昇降路の頂部に設置された返し車、２３は、昇降路１９内の所定経路を昇降するカウンタウェイト（つり合いおもり）、２４はカウンタウェイト２３を懸垂する吊り車、２５は乗りかご用ガイドレール、２６はカウンタウェイト用ガイドレールである。
【００３１】
また、２７は、駆動装置４の両側の出力軸上にそれぞれ配置され駆動装置ともに回転する一対の駆動プーリ、２８は、トラクションシーブ２０の回転軸上にそれぞれ配置されトラクションシーブともに回転する一対の従動プーリ、２９は、駆動プーリ２７から従動プーリ２８へ駆動力を伝達する動力伝達手段としての一対の伝動ベルト、３０は、従動プーリ２８もしくはトラクションシーブ２０に設けられた制動装置、３１は、かご枠３に設置され駆動装置４を制御する制御盤である。
なお、以下では、駆動プーリ２７、伝動ベルト（動力伝達手段）２９、および従動プーリ２８を含めて、動力伝達機構と総称する。
また、駆動装置４、動力伝達機構、トラクションシーブ２０及び制動装置３０を含めて駆動機構と総称する。
【００３２】
乗りかご９は、かご枠３に支持され、巻き上げロープ１８に駆動されて、乗りかご用ガイドレール２５に沿って昇降路１９の中を昇降する。
巻き上げロープ１８の一端は昇降路１９の頂部３２に固定支持され、乗りかご９の下側に配置された一対のトラクションシーブ２０に巻き掛けられ、昇降路頂部に設置された返し車２２を介して、カウンタウェイト２３の吊り車２４に巻き掛けられ、他端は昇降路頂部３３に固定支持されている。
【００３３】
なお、トラクションシーブ２０は、巻き上げロープ１８が、かご枠３に近接しながら、しかし、かご枠３に接触せずに懸垂されるように、その円周部が、かご枠３から必要量突出するように、かご枠3下部の両端に配置されている。
また、トラクションシーブ２０は、巻き上げロープ１８が乗りかご用ガイドレール２５などに接触しないように、乗りかご9辺の中央からやや離れて設置される。従って、巻き上げロープ１８は、一対のトラクションシーブ２０の間で、乗りかご9辺に対してやや斜めに走ることになる。
【００３４】
かご枠３に固定された駆動装置４の出力軸と、かご枠３に支持されたトラクションシーブ２０の回転軸は平行になるように構成されている。
また、トラクションシーブ２０は、駆動装置４の出力軸に垂直な平面であって、かつ駆動装置４のほぼ重心位置を通る平面上に配置されており、駆動装置４の出力軸と二つのトラクションシーブ２０の回転軸との距離が互いに等しくなる位置にある。
【００３５】
駆動装置４の出力軸上には、駆動装置４を挟んで両側に、駆動装置４のほぼ重心位置からの距離が等しくなるように一対の駆動プーリ２７が配置され、駆動プーリ２７は駆動装置４の出力軸と同軸で回転するように連結される。
【００３６】
トラクションシーブ２０の回転軸上には、それぞれ従動プーリ２８が配置され、この一対の従動プーリ２８は、駆動装置４が設置されている平面から見て(図２)、駆動装置４のほぼ重心位置に関して点対称の配置となるように配置されており、従動プーリ２８はトラクションシーブ２０の回転軸と同軸で回転するように連結される。このとき駆動プーリ２７は駆動プーリ２８よりも直径の小さいものを用いる。また一対をなす駆動プーリ２７と従動プーリ２８は、それぞれ動力伝達手段としての伝動ベルト２９によって連結され、駆動力を伝動する。
なお、上記の構成を別の表現で言うと、一対の動力伝達機構は、駆動装置４のほぼ重心を通る鉛直線に対して軸対象となる位置に配置される。従って、一対の動力伝達機構は、乗りかご９の底面と平行な面への投影が、駆動装置４の重心の投影位置に対してほぼ点対称となるように配置される。
【００３７】
駆動装置４が起動され、出力軸が回転すると、その駆動力は、駆動装置４の出力軸から、駆動プーリ２７、伝動ベルト２９を介して、従動プーリ２８、そして、トラクションシーブ２０に伝達され、二つのトラクションシーブ２０が回転する。トラクションシーブ２０が回転すると、トラクションシーブ２０と巻き上げロープ１８との間のトラクション作用により巻き上げロープ１８が駆動される。これによって、乗りかご９およびカウンタウェイト２３が互いに反対方向に昇降する。
【００３８】
３０は電磁デイスクブレーキ又はやシューブレーキなどの制動装置であり、従動プーリ２８もしくはトラクションシーブ２０に設けられ、通常の運転時だけでなく、伝動ベルトが切れた場合にもこれを検知し、非常ブレーキとして働く。
【００３９】
３１は駆動装置４を制御する制御盤であり、駆動装置４、駆動プーリ２７、伝動ベルト２９、従動プーリ２８、トラクションシーブ２０、制動装置３０など駆動機構を配置した後の、乗りかご下の空いたスペースに配置する。図の例では、制御盤３１は２分され、駆動装置４のほぼ重心位置に関して点対称の配置に配置する。
【００４０】
本実施の形態の自走式エレベータ装置は、以上のように構成されているので、以下のような動作・作用をし、またその効果を有する。
本実施の形態におけるエレベー夕装置は、駆動装置４およびトラクションシーブ２０を乗りかご下のかご枠３に設置することにより、従来のアンダースラング形のロープトラクション方式のエレベータと同じ構成で自走式エレべータの実現が可能となる。
また、駆動装置４の出力軸とトラクションシーブ２０の回転軸を平行とし、軸間に伝動ベルト２９による動力伝達機構を設けることにより、レイアウト時において軸間距離の変更が可能となり、駆動装置４とトラクションシーブ２０と動力伝達機構を含めた駆動機構の重量バランスを考慮した乗りかごへの配置に柔軟性がある。
【００４１】
また、本実施の形態におけるエレベータ装置は、駆動装置４の出力軸に垂直な平面上に、二つのトラクションシーブ２０を、回転軸が出力軸と平行になるように配置しているので、一系統の巻き上げロープ１８で二つのトラクションシーブ２０を持つことが出来、巻き上げロープ１８とトラクションシーブ２０との接触角が大きくなり、トラクションの効果が増大する。
【００４２】
また、本実施の形態におけるエレベータ装置は、駆動装置４の出力軸に垂直でかつ駆動装置４のほぼ重心位置を通る平面上に、二つのトラクションシーブ２０を回転軸が出力軸と平行になるように配置している。さらに、駆動装置４の出力軸上には、駆動装置４を挟んで両側に、駆動装置４のほぼ重心位置からの距離が等しくなるように駆動プーリ２７が配置され、トラクションシーブ２０の回転軸上には、駆動装置４が設置されている平面から見て(図２)、駆動装置４のほぼ重心位置に関して点対称の配置となるように従動プーリ２８が配置され、駆動プーリ２７と従動プーリ２８はそれぞれ同幅の伝動ベルト２９によって連結される。したがって、駆動装置４、駆動プーリ２７、伝動ベルト２９、従動プーリ２８、トラクションシーブ２０から構成される駆動機構は、駆動装置４を中心とした対称配置の構成となり、駆動装置４のほぼ重心位置に対して重量バランスがとれる。ゆえに、駆動装置４の重心位置を、乗りかご９の重心をとおり昇降路に沿った鉛直な直線上に配置すれば、駆動機構をこの軸に関して回転自由に配置しても、偏心の心配なくかご枠３に駆動機構を配置する事ができる
【００４３】
本実施の形態におけるエレベー夕装置は、駆動装置４とトラクションシーブの２０の間の動力伝達手段として伝動ベルト２９を用いているので、従来の歯車を用いた駆動装置よりも、伝達効率が高く、騒音、振動も少ない。また、高速、大容量のエレベータ装置にも、伝動ベルト２９の幅や本数を増やすことで対応できる。
【００４４】
また、本実施の形態では、駆動装置４の出力軸とトラクションシーブ２０の回転軸の間の動力伝達手段を、Ｖベルトやタイミングベルトなどの伝動ベルト２９としているが、振動、騒音に関する要求レベルや軸間距離に応じて、伝動ベルト以外のチェーンや歯車などの動力伝達機構を選択しても、同等の効果を得ることが出来る。
【００４５】
本実施の形態でいう重心とは、厳密な重心でなくとも、重量バランスの目安という意味で、形状的な中心などの重心に近いおおよその見当位置でも、十分な効果が得られる。
【００４６】
本実施の形態におけるエレベータ装置は、駆動プーリ２７の直径を少なくとも従動プーリ２８の直径よりも小さくしているので、減速効果により、駆動装置４に要求されるトルクが小さくなる。したがって、駆動装置４を小型化することが出来る。また、従動プーリ２８の直径をトラクションシーブ２０の直径よりも小さくすれば、かご下の寸法を必要以上に拡大することなく自走式エレベータが実現できる。
【００４７】
本実施の形態では、駆動装置４はモータ単体を想定しているが、モータと減速機の組み合わせでも構わない。この場合、モータの回転軸と駆動装置の出力軸は必ずしもー致しない。
【００４８】
制動装置３０は、従動プーリ２８もしくはトラクションシーブ２０に設けられ、通常の運転時だけでなく、伝動ベルトが切れた場合にもこれを検知し、非常ブレーキとして働く。
制動装置３０としては、電磁デイスクブレーキやシューブレーキなどが考えられる。
【００４９】
したがって、本実施の形態におけるエレベー夕装置は、万一伝動ベルト２９が切れた場合にも、制動装置３０が非常用ブレーキとして動作するので、乗りかご９が落下することはなく、安全である。また、トラクションシーブ２０や従動プーリ２８の厚みが十分にある場合は、トラクションシーブ２０や従動プーリ２８の内部に制動装置３０を組み込んだ構成も可能である。
【００５０】
駆動装置４を制御する制御盤３１は、駆動装置４、駆動プーリ２７、伝動ベルト２９、従動プーリ２８、トラクションシーブ２０、制動装置３０など駆動機構を配置した後の、乗りかご下の空いたスペースに配置する。また、制御盤３１は、昇降路下から見上げた場合、駆動装置４のほぼ重心位置に関して点対称の配置となるように２分して配置することにより、乗りかご９のバランスを崩すことなく配置することが出来る。
【００５１】
したがって、本実施の形態におけるエレベータ装置は、駆動装置４や制御盤３１を配置するための余分のスペースが不要となる。また、駆動装置４と制御盤３１は近くに設置されるので、制御用ケーブルを引き回す必要がない。
【００５２】
なお、上記の実施の形態は望ましい具体例について説明したが、この発明の主旨の範囲でいろいろな変形が考えられる。
例えば、駆動装置４が一対のトラクションシーブ２０から必ずしもほぼ等距離に配置されていなくても、また、駆動装置４の出力軸とトラクションシーブ２０の回転軸とは、必ずしも平行ではなくても、動力伝達機構により駆動力を伝達できる構成であればよい。いずれにしても、一対のトラクションシーブ２０の中間に駆動装置４を配置することにより、重量のバランスを考慮することができる。
【００５３】
また、駆動装置４の出力軸とこれに平行な二つのトラクションシーブ２０の回転軸との距離が、必ずしも等距離でなくても、駆動装置４とトラクションシーブ２０との配置によって重量のバランスを考慮することができる。
また、一対のトラクションシーブ２０が作る平面が、必ずしも駆動装置４のほぼ重心を通る平面でなくても、駆動装置４とトラクションシーブ２０との配置によって重量のバランスを考慮することができる。
【００５４】
また、一対の動力伝達機構は、駆動装置４のほぼ重心をとおる鉛直線に関して、必ずしも軸対象に配置されていなくてもよい。あるいは、一対の動力伝達機構は、その乗りかご９の底面と平行な面への投影が、駆動装置４の重心の投影位置に対してほぼ点対称となるように必ずしも配置されていなくてもよい。一対の動力伝達機構が、駆動装置４の両側の出力軸にそれぞれ連結され、駆動装置４と一対のトラクションシーブ２０とを通る平面の両側に配置されていれば、その配置によって重量のバランスを考慮することができる。
【００５５】
実施の形態２．
実施の形態２における自走式エレベータ装置の構成と駆動原理を、図１及び図２を援用して説明する。
実施の形態１においては、図１及び図２に示すように、トラクションシーブ２０が、乗りかご９の両側辺に対応して一対設けられていた。しかし、トラクションシーブ２０は、このように２個なくても、１個あれば機能する。
具体的に説明すると、図１及び図２における２個のトラクションシーブ２０の一方を、駆動装置４によって駆動されない、トラクションシーブ２０と同じ大きさの滑車に置き換える。
その場合、トラクションシーブ２０を滑車に置き換えた方では、従動プーリ２８が不要となる。また、駆動装置４の出力軸上に配置された駆動プーリ２７も、片側が不要となる。当然ながら、対応する伝動ベルト２９も不要となる。
【００５６】
このようにした場合、一方のトラクションシーブ２０と、他方の滑車とでは、重量が異なるが、駆動装置４の設置位置を調整して、設置物の重量がバランスするようにすればよい。具体的には、一方のトラクションシーブ２０と他方の滑車と駆動装置４の三者の重心が、乗りかご９のほぼ平面中央に位置するように、バランスをとる。また、かご枠３を含め、乗りかご９と一体に設置する設置物全体の重心が、乗りかご９の平面中央に位置するようにバランスをとることもよい。
【００５７】
巻き上げロープ１８は、昇降路１９の頂部３２に固定支持された一端から、乗りかご９の下側の一方に配置されたトラクションシーブ２０に巻き掛けられ、次に、乗りかご９の下側の他方に配置された滑車に巻き掛けられ、昇降路頂部に設置された返し車２２を介して、カウンタウェイト２３の吊り車２４に巻き掛けられ、他端は昇降路頂部３３に固定支持される。
その他の構成は、実施の形態１と同様であるから、重複して説明することは省略する。
以上のような構成により、コストを削減した自走式エレベータ装置が得られる。
また、実施の形態１で説明した種々の作用・効果は、この実施の形態２でも得られる。重複を省くため、説明は繰り返さない。
また、実施の形態１で説明した種々の変形も、実施の形態２について同様に適用できる。
【００５８】
【発明の効果】
この発明は以上のように構成されており、次のような効果を奏する。
この発明に係わる自走式エレベータ装置においては、以上に説明したように、駆動装置およびトラクションシーブを、乗りかごもしくは乗りかごと一体となって動く部位に配置するので、エレベータ自体の駆動方式はロープトラクション方式と同じとなり、従来のローラーの押しつけ摩擦力により駆動する自走式エレベータに比べ、低振動となる。
さらに、同じ駆動方式であるので、市場に普及している非自走式のロープトラクション方式のエレベータからのリニューアルも、ローラーの押しつけ摩擦力により駆動する自走式エレべータに比べて容易となる。
また、一系統の巻き上げロープで二つのトラクションシーブを持つことが出来、巻き上げロープとトラクションシーブとの接触角が大きくなり、トラクションの効果が増大する。
また、高効率の動力伝達機構を採用することにより、歯車を用いたローラーの押しつけ摩擦力により駆動する従来の自走式エレベータに比べ、高効率が実現でき、駆動装置を収納するための特別なスペースも不要となる。
【００５９】
この発明に係わる自走式エレベータ装置においては、以上に説明したように、駆動装置が一対のトラクションシーブの中間にトラクションシーブからほぼ等距離に配置されるので、駆動装置とトラクションシーブと動力伝達機構を含めた駆動機構の重量バランスの優れた乗りかごへの配置をすることができる。
あるいは、駆動装置がトラクションシーブと滑車との中間に配置されるので、駆動装置とトラクションシーブと動力伝達機構を含めた駆動機構の重量バランスの優れた乗りかごへの配置をすることができる。
【００６０】
また、駆動装置の出力軸とトラクションシーブの回転軸を平行となるように配置し、かつ、駆動装置の出力軸が一対のトラクションシーブの回転軸から等距離になるように配置し、駆動装置とトラクションシーブの間に動力伝達機構を設けるので、駆動装置およびトラクションシーブを乗りかごもしくは乗りかごと一体となって動く部位に配置する際に、駆動装置とトラクションシーブと動力伝達機構を含めた駆動機構の重量バランスを考慮した乗りかごへの配置に柔軟性が増す。
【００６１】
また、この発明に係わる自走式エレベータ装置においては、以上に説明したように、駆動装置およびトラクションシーブは、乗りかご上もしくは乗りかご下の乗りかごまたは乗りかごと一体となって動く部位に設置され、駆動装置の出力軸に垂直な同一平面上に、２つのトラクションシーブが配置される。あるいは、駆動装置の出力軸に垂直な同一平面上に、トラクションシーブと滑車とが配置される。
したがって、エレベータの構成およびローピングは、市場に普及しているロープトラクション方式の非自走式エレベータのものとほぼ等しくなり、非自走式のロープトラクション方式のエレベータからのリニューアルを容易に行うことが出来る。
【００６２】
この発明に係わる自走式エレベータ装置においては、以上に説明したように、一対の動力伝達機構は、駆動装置の両側の出力軸にそれぞれ連結され、駆動装置と一対のトラクションシーブとを通る平面の両側に配置されるので、駆動装置とトラクションシーブと動力伝達機構を含めた駆動機構の重量バランスのすぐれた乗りかごへの配置をすることができる。
【００６３】
また、この発明に係わる自走式エレベータ装置においては、以上に説明したように、一対の動力伝達機構は、乗りかごの底面と平行な面への投影が、駆動装置の重心の投影位置に対してほぼ点対称となるように配置される。
すなわち、２つのトラクションシーブが配置される平面は、駆動装置のほぼ重心位置を通り、トラクションシーブの回転軸と駆動装置の出力軸の距離が互いに等しく、駆動装置とトラクションシーブの間には、駆動装置の出力軸を含み、駆動装置が設置されている面と平行な面への投影が、出力軸とトラクションシーブが配置される平面との交点に対して点対称となるように、同じ構成の動力伝達手段が一対配置される。したがって、駆動装置、動力伝達機構およびトラクションシーブから構成される駆動機構は、駆動装置を中心とした対称配置の構成となり、駆動装置のほぼ重心位置に対して、重量バランスがとれた構成となる。
したがって、駆動装置の重心位置を、乗りかごの重心を通り、昇降路に沿った鉛直な直線上に配置すれば、駆動機構をこの軸に関して回転自由に配置しても、偏心の心配なく駆動機構を配置する事ができる。
【００６４】
また、この発明に係わる自走式エレベータ装置においては、以上に説明したように、駆動装置には駆動装置の出力軸と同軸で回転する駆動プーリを設け、トラクションシーブにはトラクションシーブの回転軸と同軸で回転する従動プーリを設け、駆動プーリと従動プーリは伝動ベルトにより連結し、トラクションシーブへ駆動力を伝達するように構成されているので、従来の歯車を内蔵した押しつけ摩擦力により駆動する自走式エレべータの駆動装置に比べて、高効率、低騒音、低振動となる。さらに、伝動ベルトの幅や本数を増やすことで、高トルク伝動が可能となり、運搬重量や速度の面でも適用範囲が広がる。
【００６５】
また、この発明に係わる自走式エレベータ装置においては、以上に説明したように、駆動プーリの直径は少なくとも従動プーリの直径よりも小さく構成するので、減速効果により、駆動装置に要求されるトルクが小さくなる。したがって、駆動装置を小型化、低容量化することが可能となる。
【００６６】
また、この発明に係わる自走式エレベー夕装置においては、以上に説明したように、制動装置は、少なくとも一つのトラクションシーブあるいは従動プーリを制動できるように設置されるので、万一伝動ベルトが切れた場合にも、制動装置が非常用ブレーキとして動作するので、乗りかごが落下することはなく、安全である。
【００６７】
また、この発明に係わる自走式エレベータ装置においては、以上に説明したように、駆動装置の制御盤は、駆動装置、動力伝達機構、および、トラクションシーブを配置した乗りかごの空きスペースに配置されるので、制御盤を配置する特別なスペースが不要となる。
また、駆動装置と制御盤は近くに設置されるので、制御用ケーブルを引き回す必要がない。
【００６８】
この発明に係わる自走式エレベータ装置においては、以上に説明したように、制御盤が２体に構成され、駆動装置を挟んで対象の位置に配置されるので、駆動機構を含めて重量バランスを考慮した乗りかごへの配置に柔軟性が増す。
【００６９】
この発明に係わる自走式エレベータ装置においては、以上に説明したように、駆動装置は、その重心が、乗りかごの重心を通り昇降路に沿った鉛直な直線上に位置するように配置されるので、駆動機構をこの軸に関して回転自由に配置しても、偏心の心配なくバランスよく駆動機構を配置する事ができる。
【００７０】
この発明に係わる自走式エレベータ装置においては、以上に説明したように、駆動装置の重心が、乗りかごの重心を通る鉛直線上に位置し、さらに動力伝達機構、トラクションシーブ、制御盤がそれぞれ駆動装置を中心として平面的にほぼ対象の位置に配置されるので、偏心の心配なくバランスのよい配置をする事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１における自走式エレベータ装置の構成図。
【図２】 本発明の実施の形態１において、昇降路下方から昇降路上方のエレベータ装置を見た場合の自走式エレベータ装置の底面図。
【図３】 従来のローラ摩擦駆動方式による自走式エレベータ装置の構成図。
【図４】 従来のローラ摩擦駆動方式による自走式エレベー夕装置の駆動ユニットの断面図。
【図５】 先願のロープトラクション方式による自走式エレベータ装置の昇降路断面図。
【図６】 先願のロープトラクション方式による自走式エレベー夕装置の乗りかご側面の構成図。
【符号の説明】
３ かご枠、 ４ 駆動装置、 ９ 乗りかご、 ８ 巻き上げロープ、 １９ 昇降路、 ２０ トラクションシーブ、 ２２ 返し車、 ２３ カウンタウェイト、 ２４ 吊り車、 ２７ 駆動プーリ、 ２８ 従動プーリ、 ２９伝動ベルト、 ３０ 制動装置、 ３１ 制御盤。
【発明の属する技術分野】
本発明は、人または物を輸送するエレベータ装置、とくに、乗りかごとともに移動する駆動装置を備えた自走式エレベータ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３および図４は、例えば特開平８-３２４９２７号公報に示されたローラ摩擦駆動方式による従来の自走式エレベータ装置を示す構成図およびその駆動ユニットの断面図である。
図３において、１はガイド２に接触して自由に走行する支持輪であり、ケージ支持構造３ａに配置されている。駆動ユニット４はケージ支持構造３ａの下端に接続され、駆動輪５は、ホイルシャフト６上で、ロッカー７に対してほぼ直角に配置されたバネ８の形をとった接触圧力装置によってガイド２へと引き寄せられる。ケージ９ａは、駆動輪５が回転すると、駆動輪５と支持輪１とガイド２との間の摩擦力により、ガイド２に沿って上下に昇降する。１０は、駆動ユニット４のモータハウジングである。
【０００３】
図４において、駆動ユニット４は、モータハウジング１０内に電動機のステータ１１、ロータ１２、ロータ１２と一体となって回転する中空構造のロータシャフト１３を有する。ロータシヤフト１３は、ホイールシャフト６上に同軸で配置され、一端に太陽歯車１４を保持する。太陽歯車１４は遊星歯車１５とかみ合い、遊星歯車１５は、モータハウジング１０にしっかり接続された内部冠歯車１６とかみ合う。遊星歯車１５の中心は遊星歯車キャリア１７によって保持され、ホイルシャフト６は遊星歯車１５の変速比に従ってモータの回転速度を減速し、モータにより太陽歯車１４、遊星歯車１５および遊星歯車キャリア１７を介して駆動される。
【０００４】
図５は、本願出願人が先に出願した特許出願、特願平１０−３６０７号（整理番号５０６９５２０１）、に開示したロープトラクション方式による自走式エレベータ装置を示す昇降路の横断面図、図６は図５における乗りかご側面の一部分を示す構成図である。
図５および図６において、４は駆動手段、９は乗りかごである。１８は、巻き上げロープで、昇降路１９の頂部に一端が連結されて乗りかご９に設けられた駆動手段４のトラクションシーブ２０および滑車２１に巻き掛けられ、再度トラクションシーブ２０および滑車２１に巻き掛けられて上昇し、昇降路頂部に設けられた返し車２２に巻き掛けられた後、下降してカウンタウェイト２３の吊り車２４に巻き掛けられて上昇し、他端は昇降路１９の頂部に連結されている。上記のように構成されたロープトラクション式エレベータ装置において、駆動手段４が駆動し、トラクションシーブ２０が回転すると、トラクション作用により巻き上げロープ１８が駆動される。これによって、乗りかご９およびカウンタウェイト２３が互いに反対方向に昇降する。なお、２５は乗りかご用レール、２６はつり合いおもり用レールである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、ローラ摩擦駆動方式による従来の自走式エレべータは、駆動輪５と支持輪１とガイド２との間の摩擦力で駆動するため、ロープトラクション方式のエレベータと比較して、効率が低い、振動が大きい、運搬重量や速度に限界が有るなどの問題点があった。また、駆動ユニット４に減速手段として遊星歯車１５を使用しており、歯車の伝達効率の分だけ効率が低下する、歯車のかみ合いによる振動・騒音が大きい、剛性が低く大容量のエレベータに適さないなどの問題点もあった。さらに、市場に普及しているロープトラクション方式のエレベータからのリニューアルを考えた場合、エレベータを構成する要素全てを取り替えなければならない。
【０００６】
また、ロープトラクション方式による自走式エレベータは、乗りかご用ガイドレール２５に接触しないようにトラクションシーブ２０あるいは駆動手段４を配置するために、昇降路１９の幅を広げなければならない。駆動手段４を二つにしているため、駆動制御が困難である。駆動手段４を一つとし、駆動側と対向する位置にあるトラクションシーブを単なる滑車に置き換えた場合、駆動手段４を設置した側が重くなり、乗りかご９の重量バランスが崩れ、エレベータの乗り心地に影響するなどの問題点があった。
【０００７】
本発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、ロープトラクション方式のエレベータなみの高効率、および、低騒音・低振動を実現するとともに、ロープトラクション方式のエレベータからのリニューアルを容易に行うことのできる自走式エレベータ装置を得ることを目的としている。
【０００８】
また、乗りかごの重量バランスを崩したり、昇降路スペースを従来のものより拡張することなく、容易に乗りかごに設置する事のできる駆動装置およびトラクションシーブを備えた自走式エレベータ装置を得ることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の請求項１に係る自走式エレベータ装置は、昇降路の所定経路を昇降する乗りかごと、この乗りかごの両側辺に対応して上記乗りかごと一体に設けられた一対のトラクションシーブと、この一対のトラクションシーブの中間に上記乗りかごと一体に設けられた駆動装置と、この駆動装置の駆動力を上記トラクションシーブに伝達する一対の伝動ベルトと、上記昇降路の他の所定経路を昇降するカウンタウェイトと、このカウンタウェイトを懸垂するつり車と、上記昇降路の頂部に設置された返し車と、上記昇降路の頂部に一端が連結されて上記一対のトラクションシーブに巻きかけられ、さらに上記返し車に巻きかけられた後に上記つり車に巻きかけられ、他端が上記昇降路の頂部に連結された巻き上げロープとを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、この発明の請求項２に係る自走式エレベータ装置は、請求項１に記載のものにおいて、上記駆動装置が上記一対のトラクションシーブからほぼ等距離に配置されたことを特徴とするものである。
【００１２】
また、この発明の請求項３に係る自走式エレベータ装置は、請求項１または２に記載のものにおいて、上記駆動装置の出力軸と上記一対のトラクションシーブの回転軸とが互いに平行であって、かつ上記駆動装置の出力軸が上記一対のトラクションシーブの回転軸から等距離になるように配置されたことを特徴とするものである。
【００１３】
また、この発明の請求項４に係る自走式エレベータ装置は、請求項１〜３のいずれかに記載のものにおいて、上記一対のトラクションシーブが上記駆動装置の出力軸に垂直な同一平面上に配置されたことを特徴とするものである。
【００１４】
また、この発明の請求項５に係る自走式エレベータ装置は、昇降路の所定経路を昇降する乗りかごと、 この乗りかごの両側辺に対応して上記乗りかごと一体に設けられた一対のトラクションシーブと、 この一対のトラクションシーブの中間に上記乗りかごと一体に設けられた駆動装置と、この駆動装置の駆動力を上記トラクションシーブに伝達する一対の動力伝達機構と、上記昇降路の他の所定経路を昇降するカウンタウェイトと、このカウンタウェイトを懸垂するつり車と、上記昇降路の頂部に設置された返し車と、上記昇降路の頂部に一端が連結されて上記一対のトラクションシーブに巻きかけられ、さらに上記返し車に巻きかけられた後に上記つり車に巻きかけられ、他端が上記昇降路の頂部に連結された巻き上げロープとを備え、かつ、上記一対の動力伝達機構は、上記駆動装置の両側の出力軸にそれぞれ連結され、上記駆動装置と上記一対のトラクションシーブとを通る平面の両側に配置されたことを特徴とするものである。
【００１５】
また、この発明の請求項６に係る自走式エレベータ装置は、請求項５に記載のものにおいて、上記一対の動力伝達機構は、乗りかごの底面と平行な面への投影が、上記駆動装置の重心の投影位置に対してほぼ点対称となるように配置されたことを特徴とするものである。
【００１６】
また、この発明の請求項７に係る自走式エレベータ装置は、請求項５または６に記載のものにおいて、上記一対の動力伝達機構は、上記駆動装置の両側の出力軸とそれぞれ同軸で回転する駆動プーリと、上記一対のトラクションシーブとそれぞれ同軸で回転する従動プーリと、上記駆動プーリと従動プーリとを連結する伝動ベルトとを含んで構成されたことを特徴とするものである。
【００１７】
また、この発明の請求項８に係る自走式エレベータ装置は、請求項７に記載のものにおいて、上記駆動プーリの直径が上記従動プーリの直径より小さいことを特徴とするものである。
【００１８】
また、この発明の請求項９に係る自走式エレベータ装置は、請求項７または８に記載のものにおいて、上記一対のトラクションシーブあるいは上記一対の従動プーリの少なくとも一つを制動する制動装置を備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
また、この発明の請求項１０に係る自走式エレベータ装置は、請求項５〜９のいずれかに記載のものにおいて、上記駆動装置と上記一対の動力伝達機構及びトラクションシーブを配置した平面上の空きスペースに上記駆動装置を制御する制御盤が配置されたことを特徴とするものである。
【００２０】
また、この発明の請求項１１に係る自走式エレベータ装置は、請求項１０に記載のものにおいて、上記制御盤が２体に構成され、上記駆動装置を挟んで対象の位置に配置されたことを特徴とするものである。
【００２１】
また、この発明の請求項１２に係る自走式エレベータ装置は、請求項５〜１１のいずれかに記載のものにおいて、上記駆動装置は、その重心が上記乗りかごのほぼ重心位置を通る鉛直線上に位置するように配置されたことを特徴とするものである。
【００２２】
また、この発明の請求項１３に係る自走式エレベータ装置は、請求項１２に記載のものにおいて、上記一対の動力伝達機構、トラクションシーブ、制御盤がそれぞれ上記駆動装置を中心として平面的にほぼ対象の位置に配置されたことを特徴とするものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１.
以下に図面を参照して本実施の形態１における自走式レベータ装置の構成と駆動原理を説明する。図１および図２は、この発明の実施の形態１を示す図で、図１はエレベータ装置の構成の概略図、図２は昇降路の横断面を下から見上げた場合のエレベータ装置の配置を示す。
図１および図２において、３はかご枠、４は、かご枠３に一体に設置された駆動装置、９は、かご枠３に一体に支持され、昇降路内の所定経路を昇降する乗りかご、１８は巻き上げロープ（主索）、１９は昇降路、２０は、乗りかご９の両側辺に対応して乗りかご９と一体に設けられた一対のトラクションシーブである。
また、２２は、昇降路の頂部に設置された返し車、２３は、昇降路１９内の所定経路を昇降するカウンタウェイト（つり合いおもり）、２４はカウンタウェイト２３を懸垂する吊り車、２５は乗りかご用ガイドレール、２６はカウンタウェイト用ガイドレールである。
【００３１】
また、２７は、駆動装置４の両側の出力軸上にそれぞれ配置され駆動装置ともに回転する一対の駆動プーリ、２８は、トラクションシーブ２０の回転軸上にそれぞれ配置されトラクションシーブともに回転する一対の従動プーリ、２９は、駆動プーリ２７から従動プーリ２８へ駆動力を伝達する動力伝達手段としての一対の伝動ベルト、３０は、従動プーリ２８もしくはトラクションシーブ２０に設けられた制動装置、３１は、かご枠３に設置され駆動装置４を制御する制御盤である。
なお、以下では、駆動プーリ２７、伝動ベルト（動力伝達手段）２９、および従動プーリ２８を含めて、動力伝達機構と総称する。
また、駆動装置４、動力伝達機構、トラクションシーブ２０及び制動装置３０を含めて駆動機構と総称する。
【００３２】
乗りかご９は、かご枠３に支持され、巻き上げロープ１８に駆動されて、乗りかご用ガイドレール２５に沿って昇降路１９の中を昇降する。
巻き上げロープ１８の一端は昇降路１９の頂部３２に固定支持され、乗りかご９の下側に配置された一対のトラクションシーブ２０に巻き掛けられ、昇降路頂部に設置された返し車２２を介して、カウンタウェイト２３の吊り車２４に巻き掛けられ、他端は昇降路頂部３３に固定支持されている。
【００３３】
なお、トラクションシーブ２０は、巻き上げロープ１８が、かご枠３に近接しながら、しかし、かご枠３に接触せずに懸垂されるように、その円周部が、かご枠３から必要量突出するように、かご枠3下部の両端に配置されている。
また、トラクションシーブ２０は、巻き上げロープ１８が乗りかご用ガイドレール２５などに接触しないように、乗りかご9辺の中央からやや離れて設置される。従って、巻き上げロープ１８は、一対のトラクションシーブ２０の間で、乗りかご9辺に対してやや斜めに走ることになる。
【００３４】
かご枠３に固定された駆動装置４の出力軸と、かご枠３に支持されたトラクションシーブ２０の回転軸は平行になるように構成されている。
また、トラクションシーブ２０は、駆動装置４の出力軸に垂直な平面であって、かつ駆動装置４のほぼ重心位置を通る平面上に配置されており、駆動装置４の出力軸と二つのトラクションシーブ２０の回転軸との距離が互いに等しくなる位置にある。
【００３５】
駆動装置４の出力軸上には、駆動装置４を挟んで両側に、駆動装置４のほぼ重心位置からの距離が等しくなるように一対の駆動プーリ２７が配置され、駆動プーリ２７は駆動装置４の出力軸と同軸で回転するように連結される。
【００３６】
トラクションシーブ２０の回転軸上には、それぞれ従動プーリ２８が配置され、この一対の従動プーリ２８は、駆動装置４が設置されている平面から見て(図２)、駆動装置４のほぼ重心位置に関して点対称の配置となるように配置されており、従動プーリ２８はトラクションシーブ２０の回転軸と同軸で回転するように連結される。このとき駆動プーリ２７は駆動プーリ２８よりも直径の小さいものを用いる。また一対をなす駆動プーリ２７と従動プーリ２８は、それぞれ動力伝達手段としての伝動ベルト２９によって連結され、駆動力を伝動する。
なお、上記の構成を別の表現で言うと、一対の動力伝達機構は、駆動装置４のほぼ重心を通る鉛直線に対して軸対象となる位置に配置される。従って、一対の動力伝達機構は、乗りかご９の底面と平行な面への投影が、駆動装置４の重心の投影位置に対してほぼ点対称となるように配置される。
【００３７】
駆動装置４が起動され、出力軸が回転すると、その駆動力は、駆動装置４の出力軸から、駆動プーリ２７、伝動ベルト２９を介して、従動プーリ２８、そして、トラクションシーブ２０に伝達され、二つのトラクションシーブ２０が回転する。トラクションシーブ２０が回転すると、トラクションシーブ２０と巻き上げロープ１８との間のトラクション作用により巻き上げロープ１８が駆動される。これによって、乗りかご９およびカウンタウェイト２３が互いに反対方向に昇降する。
【００３８】
３０は電磁デイスクブレーキ又はやシューブレーキなどの制動装置であり、従動プーリ２８もしくはトラクションシーブ２０に設けられ、通常の運転時だけでなく、伝動ベルトが切れた場合にもこれを検知し、非常ブレーキとして働く。
【００３９】
３１は駆動装置４を制御する制御盤であり、駆動装置４、駆動プーリ２７、伝動ベルト２９、従動プーリ２８、トラクションシーブ２０、制動装置３０など駆動機構を配置した後の、乗りかご下の空いたスペースに配置する。図の例では、制御盤３１は２分され、駆動装置４のほぼ重心位置に関して点対称の配置に配置する。
【００４０】
本実施の形態の自走式エレベータ装置は、以上のように構成されているので、以下のような動作・作用をし、またその効果を有する。
本実施の形態におけるエレベー夕装置は、駆動装置４およびトラクションシーブ２０を乗りかご下のかご枠３に設置することにより、従来のアンダースラング形のロープトラクション方式のエレベータと同じ構成で自走式エレべータの実現が可能となる。
また、駆動装置４の出力軸とトラクションシーブ２０の回転軸を平行とし、軸間に伝動ベルト２９による動力伝達機構を設けることにより、レイアウト時において軸間距離の変更が可能となり、駆動装置４とトラクションシーブ２０と動力伝達機構を含めた駆動機構の重量バランスを考慮した乗りかごへの配置に柔軟性がある。
【００４１】
また、本実施の形態におけるエレベータ装置は、駆動装置４の出力軸に垂直な平面上に、二つのトラクションシーブ２０を、回転軸が出力軸と平行になるように配置しているので、一系統の巻き上げロープ１８で二つのトラクションシーブ２０を持つことが出来、巻き上げロープ１８とトラクションシーブ２０との接触角が大きくなり、トラクションの効果が増大する。
【００４２】
また、本実施の形態におけるエレベータ装置は、駆動装置４の出力軸に垂直でかつ駆動装置４のほぼ重心位置を通る平面上に、二つのトラクションシーブ２０を回転軸が出力軸と平行になるように配置している。さらに、駆動装置４の出力軸上には、駆動装置４を挟んで両側に、駆動装置４のほぼ重心位置からの距離が等しくなるように駆動プーリ２７が配置され、トラクションシーブ２０の回転軸上には、駆動装置４が設置されている平面から見て(図２)、駆動装置４のほぼ重心位置に関して点対称の配置となるように従動プーリ２８が配置され、駆動プーリ２７と従動プーリ２８はそれぞれ同幅の伝動ベルト２９によって連結される。したがって、駆動装置４、駆動プーリ２７、伝動ベルト２９、従動プーリ２８、トラクションシーブ２０から構成される駆動機構は、駆動装置４を中心とした対称配置の構成となり、駆動装置４のほぼ重心位置に対して重量バランスがとれる。ゆえに、駆動装置４の重心位置を、乗りかご９の重心をとおり昇降路に沿った鉛直な直線上に配置すれば、駆動機構をこの軸に関して回転自由に配置しても、偏心の心配なくかご枠３に駆動機構を配置する事ができる
【００４３】
本実施の形態におけるエレベー夕装置は、駆動装置４とトラクションシーブの２０の間の動力伝達手段として伝動ベルト２９を用いているので、従来の歯車を用いた駆動装置よりも、伝達効率が高く、騒音、振動も少ない。また、高速、大容量のエレベータ装置にも、伝動ベルト２９の幅や本数を増やすことで対応できる。
【００４４】
また、本実施の形態では、駆動装置４の出力軸とトラクションシーブ２０の回転軸の間の動力伝達手段を、Ｖベルトやタイミングベルトなどの伝動ベルト２９としているが、振動、騒音に関する要求レベルや軸間距離に応じて、伝動ベルト以外のチェーンや歯車などの動力伝達機構を選択しても、同等の効果を得ることが出来る。
【００４５】
本実施の形態でいう重心とは、厳密な重心でなくとも、重量バランスの目安という意味で、形状的な中心などの重心に近いおおよその見当位置でも、十分な効果が得られる。
【００４６】
本実施の形態におけるエレベータ装置は、駆動プーリ２７の直径を少なくとも従動プーリ２８の直径よりも小さくしているので、減速効果により、駆動装置４に要求されるトルクが小さくなる。したがって、駆動装置４を小型化することが出来る。また、従動プーリ２８の直径をトラクションシーブ２０の直径よりも小さくすれば、かご下の寸法を必要以上に拡大することなく自走式エレベータが実現できる。
【００４７】
本実施の形態では、駆動装置４はモータ単体を想定しているが、モータと減速機の組み合わせでも構わない。この場合、モータの回転軸と駆動装置の出力軸は必ずしもー致しない。
【００４８】
制動装置３０は、従動プーリ２８もしくはトラクションシーブ２０に設けられ、通常の運転時だけでなく、伝動ベルトが切れた場合にもこれを検知し、非常ブレーキとして働く。
制動装置３０としては、電磁デイスクブレーキやシューブレーキなどが考えられる。
【００４９】
したがって、本実施の形態におけるエレベー夕装置は、万一伝動ベルト２９が切れた場合にも、制動装置３０が非常用ブレーキとして動作するので、乗りかご９が落下することはなく、安全である。また、トラクションシーブ２０や従動プーリ２８の厚みが十分にある場合は、トラクションシーブ２０や従動プーリ２８の内部に制動装置３０を組み込んだ構成も可能である。
【００５０】
駆動装置４を制御する制御盤３１は、駆動装置４、駆動プーリ２７、伝動ベルト２９、従動プーリ２８、トラクションシーブ２０、制動装置３０など駆動機構を配置した後の、乗りかご下の空いたスペースに配置する。また、制御盤３１は、昇降路下から見上げた場合、駆動装置４のほぼ重心位置に関して点対称の配置となるように２分して配置することにより、乗りかご９のバランスを崩すことなく配置することが出来る。
【００５１】
したがって、本実施の形態におけるエレベータ装置は、駆動装置４や制御盤３１を配置するための余分のスペースが不要となる。また、駆動装置４と制御盤３１は近くに設置されるので、制御用ケーブルを引き回す必要がない。
【００５２】
なお、上記の実施の形態は望ましい具体例について説明したが、この発明の主旨の範囲でいろいろな変形が考えられる。
例えば、駆動装置４が一対のトラクションシーブ２０から必ずしもほぼ等距離に配置されていなくても、また、駆動装置４の出力軸とトラクションシーブ２０の回転軸とは、必ずしも平行ではなくても、動力伝達機構により駆動力を伝達できる構成であればよい。いずれにしても、一対のトラクションシーブ２０の中間に駆動装置４を配置することにより、重量のバランスを考慮することができる。
【００５３】
また、駆動装置４の出力軸とこれに平行な二つのトラクションシーブ２０の回転軸との距離が、必ずしも等距離でなくても、駆動装置４とトラクションシーブ２０との配置によって重量のバランスを考慮することができる。
また、一対のトラクションシーブ２０が作る平面が、必ずしも駆動装置４のほぼ重心を通る平面でなくても、駆動装置４とトラクションシーブ２０との配置によって重量のバランスを考慮することができる。
【００５４】
また、一対の動力伝達機構は、駆動装置４のほぼ重心をとおる鉛直線に関して、必ずしも軸対象に配置されていなくてもよい。あるいは、一対の動力伝達機構は、その乗りかご９の底面と平行な面への投影が、駆動装置４の重心の投影位置に対してほぼ点対称となるように必ずしも配置されていなくてもよい。一対の動力伝達機構が、駆動装置４の両側の出力軸にそれぞれ連結され、駆動装置４と一対のトラクションシーブ２０とを通る平面の両側に配置されていれば、その配置によって重量のバランスを考慮することができる。
【００５５】
実施の形態２．
実施の形態２における自走式エレベータ装置の構成と駆動原理を、図１及び図２を援用して説明する。
実施の形態１においては、図１及び図２に示すように、トラクションシーブ２０が、乗りかご９の両側辺に対応して一対設けられていた。しかし、トラクションシーブ２０は、このように２個なくても、１個あれば機能する。
具体的に説明すると、図１及び図２における２個のトラクションシーブ２０の一方を、駆動装置４によって駆動されない、トラクションシーブ２０と同じ大きさの滑車に置き換える。
その場合、トラクションシーブ２０を滑車に置き換えた方では、従動プーリ２８が不要となる。また、駆動装置４の出力軸上に配置された駆動プーリ２７も、片側が不要となる。当然ながら、対応する伝動ベルト２９も不要となる。
【００５６】
このようにした場合、一方のトラクションシーブ２０と、他方の滑車とでは、重量が異なるが、駆動装置４の設置位置を調整して、設置物の重量がバランスするようにすればよい。具体的には、一方のトラクションシーブ２０と他方の滑車と駆動装置４の三者の重心が、乗りかご９のほぼ平面中央に位置するように、バランスをとる。また、かご枠３を含め、乗りかご９と一体に設置する設置物全体の重心が、乗りかご９の平面中央に位置するようにバランスをとることもよい。
【００５７】
巻き上げロープ１８は、昇降路１９の頂部３２に固定支持された一端から、乗りかご９の下側の一方に配置されたトラクションシーブ２０に巻き掛けられ、次に、乗りかご９の下側の他方に配置された滑車に巻き掛けられ、昇降路頂部に設置された返し車２２を介して、カウンタウェイト２３の吊り車２４に巻き掛けられ、他端は昇降路頂部３３に固定支持される。
その他の構成は、実施の形態１と同様であるから、重複して説明することは省略する。
以上のような構成により、コストを削減した自走式エレベータ装置が得られる。
また、実施の形態１で説明した種々の作用・効果は、この実施の形態２でも得られる。重複を省くため、説明は繰り返さない。
また、実施の形態１で説明した種々の変形も、実施の形態２について同様に適用できる。
【００５８】
【発明の効果】
この発明は以上のように構成されており、次のような効果を奏する。
この発明に係わる自走式エレベータ装置においては、以上に説明したように、駆動装置およびトラクションシーブを、乗りかごもしくは乗りかごと一体となって動く部位に配置するので、エレベータ自体の駆動方式はロープトラクション方式と同じとなり、従来のローラーの押しつけ摩擦力により駆動する自走式エレベータに比べ、低振動となる。
さらに、同じ駆動方式であるので、市場に普及している非自走式のロープトラクション方式のエレベータからのリニューアルも、ローラーの押しつけ摩擦力により駆動する自走式エレべータに比べて容易となる。
また、一系統の巻き上げロープで二つのトラクションシーブを持つことが出来、巻き上げロープとトラクションシーブとの接触角が大きくなり、トラクションの効果が増大する。
また、高効率の動力伝達機構を採用することにより、歯車を用いたローラーの押しつけ摩擦力により駆動する従来の自走式エレベータに比べ、高効率が実現でき、駆動装置を収納するための特別なスペースも不要となる。
【００５９】
この発明に係わる自走式エレベータ装置においては、以上に説明したように、駆動装置が一対のトラクションシーブの中間にトラクションシーブからほぼ等距離に配置されるので、駆動装置とトラクションシーブと動力伝達機構を含めた駆動機構の重量バランスの優れた乗りかごへの配置をすることができる。
あるいは、駆動装置がトラクションシーブと滑車との中間に配置されるので、駆動装置とトラクションシーブと動力伝達機構を含めた駆動機構の重量バランスの優れた乗りかごへの配置をすることができる。
【００６０】
また、駆動装置の出力軸とトラクションシーブの回転軸を平行となるように配置し、かつ、駆動装置の出力軸が一対のトラクションシーブの回転軸から等距離になるように配置し、駆動装置とトラクションシーブの間に動力伝達機構を設けるので、駆動装置およびトラクションシーブを乗りかごもしくは乗りかごと一体となって動く部位に配置する際に、駆動装置とトラクションシーブと動力伝達機構を含めた駆動機構の重量バランスを考慮した乗りかごへの配置に柔軟性が増す。
【００６１】
また、この発明に係わる自走式エレベータ装置においては、以上に説明したように、駆動装置およびトラクションシーブは、乗りかご上もしくは乗りかご下の乗りかごまたは乗りかごと一体となって動く部位に設置され、駆動装置の出力軸に垂直な同一平面上に、２つのトラクションシーブが配置される。あるいは、駆動装置の出力軸に垂直な同一平面上に、トラクションシーブと滑車とが配置される。
したがって、エレベータの構成およびローピングは、市場に普及しているロープトラクション方式の非自走式エレベータのものとほぼ等しくなり、非自走式のロープトラクション方式のエレベータからのリニューアルを容易に行うことが出来る。
【００６２】
この発明に係わる自走式エレベータ装置においては、以上に説明したように、一対の動力伝達機構は、駆動装置の両側の出力軸にそれぞれ連結され、駆動装置と一対のトラクションシーブとを通る平面の両側に配置されるので、駆動装置とトラクションシーブと動力伝達機構を含めた駆動機構の重量バランスのすぐれた乗りかごへの配置をすることができる。
【００６３】
また、この発明に係わる自走式エレベータ装置においては、以上に説明したように、一対の動力伝達機構は、乗りかごの底面と平行な面への投影が、駆動装置の重心の投影位置に対してほぼ点対称となるように配置される。
すなわち、２つのトラクションシーブが配置される平面は、駆動装置のほぼ重心位置を通り、トラクションシーブの回転軸と駆動装置の出力軸の距離が互いに等しく、駆動装置とトラクションシーブの間には、駆動装置の出力軸を含み、駆動装置が設置されている面と平行な面への投影が、出力軸とトラクションシーブが配置される平面との交点に対して点対称となるように、同じ構成の動力伝達手段が一対配置される。したがって、駆動装置、動力伝達機構およびトラクションシーブから構成される駆動機構は、駆動装置を中心とした対称配置の構成となり、駆動装置のほぼ重心位置に対して、重量バランスがとれた構成となる。
したがって、駆動装置の重心位置を、乗りかごの重心を通り、昇降路に沿った鉛直な直線上に配置すれば、駆動機構をこの軸に関して回転自由に配置しても、偏心の心配なく駆動機構を配置する事ができる。
【００６４】
また、この発明に係わる自走式エレベータ装置においては、以上に説明したように、駆動装置には駆動装置の出力軸と同軸で回転する駆動プーリを設け、トラクションシーブにはトラクションシーブの回転軸と同軸で回転する従動プーリを設け、駆動プーリと従動プーリは伝動ベルトにより連結し、トラクションシーブへ駆動力を伝達するように構成されているので、従来の歯車を内蔵した押しつけ摩擦力により駆動する自走式エレべータの駆動装置に比べて、高効率、低騒音、低振動となる。さらに、伝動ベルトの幅や本数を増やすことで、高トルク伝動が可能となり、運搬重量や速度の面でも適用範囲が広がる。
【００６５】
また、この発明に係わる自走式エレベータ装置においては、以上に説明したように、駆動プーリの直径は少なくとも従動プーリの直径よりも小さく構成するので、減速効果により、駆動装置に要求されるトルクが小さくなる。したがって、駆動装置を小型化、低容量化することが可能となる。
【００６６】
また、この発明に係わる自走式エレベー夕装置においては、以上に説明したように、制動装置は、少なくとも一つのトラクションシーブあるいは従動プーリを制動できるように設置されるので、万一伝動ベルトが切れた場合にも、制動装置が非常用ブレーキとして動作するので、乗りかごが落下することはなく、安全である。
【００６７】
また、この発明に係わる自走式エレベータ装置においては、以上に説明したように、駆動装置の制御盤は、駆動装置、動力伝達機構、および、トラクションシーブを配置した乗りかごの空きスペースに配置されるので、制御盤を配置する特別なスペースが不要となる。
また、駆動装置と制御盤は近くに設置されるので、制御用ケーブルを引き回す必要がない。
【００６８】
この発明に係わる自走式エレベータ装置においては、以上に説明したように、制御盤が２体に構成され、駆動装置を挟んで対象の位置に配置されるので、駆動機構を含めて重量バランスを考慮した乗りかごへの配置に柔軟性が増す。
【００６９】
この発明に係わる自走式エレベータ装置においては、以上に説明したように、駆動装置は、その重心が、乗りかごの重心を通り昇降路に沿った鉛直な直線上に位置するように配置されるので、駆動機構をこの軸に関して回転自由に配置しても、偏心の心配なくバランスよく駆動機構を配置する事ができる。
【００７０】
この発明に係わる自走式エレベータ装置においては、以上に説明したように、駆動装置の重心が、乗りかごの重心を通る鉛直線上に位置し、さらに動力伝達機構、トラクションシーブ、制御盤がそれぞれ駆動装置を中心として平面的にほぼ対象の位置に配置されるので、偏心の心配なくバランスのよい配置をする事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１における自走式エレベータ装置の構成図。
【図２】 本発明の実施の形態１において、昇降路下方から昇降路上方のエレベータ装置を見た場合の自走式エレベータ装置の底面図。
【図３】 従来のローラ摩擦駆動方式による自走式エレベータ装置の構成図。
【図４】 従来のローラ摩擦駆動方式による自走式エレベー夕装置の駆動ユニットの断面図。
【図５】 先願のロープトラクション方式による自走式エレベータ装置の昇降路断面図。
【図６】 先願のロープトラクション方式による自走式エレベー夕装置の乗りかご側面の構成図。
【符号の説明】
３ かご枠、 ４ 駆動装置、 ９ 乗りかご、 ８ 巻き上げロープ、 １９ 昇降路、 ２０ トラクションシーブ、 ２２ 返し車、 ２３ カウンタウェイト、 ２４ 吊り車、 ２７ 駆動プーリ、 ２８ 従動プーリ、 ２９伝動ベルト、 ３０ 制動装置、 ３１ 制御盤。
Claims (13)
- 昇降路の所定経路を昇降する乗りかごと、
この乗りかごの両側辺に対応して上記乗りかごと一体に設けられた一対のトラクションシーブと、
この一対のトラクションシーブの中間に上記乗りかごと一体に設けられた駆動装置と、
この駆動装置の駆動力を上記トラクションシーブに伝達する一対の伝動ベルトと、
上記昇降路の他の所定経路を昇降するカウンタウェイトと、
このカウンタウェイトを懸垂するつり車と、
上記昇降路の頂部に設置された返し車と、
上記昇降路の頂部に一端が連結されて上記一対のトラクションシーブに巻きかけられ、さらに上記返し車に巻きかけられた後に上記つり車に巻きかけられ、他端が上記昇降路の頂部に連結された巻き上げロープと
を備えたことを特徴とする自走式エレベータ装置。 - 上記駆動装置が上記一対のトラクションシーブからほぼ等距離に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の自走式エレベータ装置。
- 上記駆動装置の出力軸と上記一対のトラクションシーブの回転軸とが互いに平行であって、かつ上記駆動装置の出力軸が上記一対のトラクションシーブの回転軸から等距離になるように配置されたことを特徴とする請求項１または２に記載の自走式エレベータ装置。
- 上記一対のトラクションシーブが、上記駆動装置の出力軸に垂直な同一平面上に配置されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自走式エレベータ装置。
- 昇降路の所定経路を昇降する乗りかごと、
この乗りかごの両側辺に対応して上記乗りかごと一体に設けられた一対のトラクションシーブと、
この一対のトラクションシーブの中間に上記乗りかごと一体に設けられた駆動装置と、
この駆動装置の駆動力を上記トラクションシーブに伝達する一対の動力伝達機構と、
上記昇降路の他の所定経路を昇降するカウンタウェイトと、
このカウンタウェイトを懸垂するつり車と、
上記昇降路の頂部に設置された返し車と、
上記昇降路の頂部に一端が連結されて上記一対のトラクションシーブに巻きかけられ、さらに上記返し車に巻きかけられた後に上記つり車に巻きかけられ、他端が上記昇降路の頂部に連結された巻き上げロープとを備え、
かつ、上記一対の動力伝達機構は、上記駆動装置の両側の出力軸にそれぞれ連結され、上記駆動装置と上記一対のトラクションシーブとを通る平面の両側に配置されたことを特徴とする自走式エレベータ装置。 - 上記一対の動力伝達機構は、乗りかごの底面と平行な面への投影が、上記駆動装置の重心の投影位置に対してほぼ点対称となるように配置されたことを特徴とする請求項５に記載の自走式エレベータ装置。
- 上記一対の動力伝達機構は、上記駆動装置の両側の出力軸とそれぞれ同軸で回転する駆動プーリと、上記一対のトラクションシーブとそれぞれ同軸で回転する従動プーリと、上記駆動プーリと従動プーリとを連結する伝動ベルトとを含んで構成されたことを特徴とする請求項５または６に記載の自走式エレベータ装置。
- 上記一対の駆動プーリの直径が上記一対の従動プーリの直径より小さいことを特徴とす る請求項７に記載の自走式エレベータ装置。
- 上記一対のトラクションシーブあるいは上記一対の従動プーリの少なくとも一つを制動する制動装置を備えたことを特徴とする請求項７または８に記載の自走式エレベータ装置。
- 上記駆動装置と上記一対の動力伝達機構及びトラクションシーブを配置した平面上の空きスペースに上記駆動装置を制御する制御盤が配置されたことを特徴とする請求項５〜９のいずれかに記載の自走式エレベータ装置。
- 上記制御盤が２体に構成され、上記駆動装置を挟んで対象の位置に配置されたことを特徴とする請求項１０に記載の自走式エレベータ装置。
- 上記駆動装置は、その重心が上記乗りかごのほぼ重心位置を通る鉛直線上に位置するように配置されたことを特徴とする請求項５〜１１のいずれかに記載の自走式エレベータ装置。
- 上記一対の動力伝達機構、トラクションシーブ、制御盤がそれぞれ上記駆動装置を中心として平面的にほぼ対象の位置に配置されたことを特徴とする請求項１２に記載の自走式エレベータ装置。
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