JP4351211B2 - 緩衝懸架装置 - Google Patents

Description

本発明は概してエレベータシステムに関連する。より詳しく述べると本発明は、エレベータシステムにおいて荷重支持部材上の張力を制御することに関連する。

エレベータシステムはたいてい、昇降路内で反対方向に動くかごと釣合いおもりとを含む。ロープまたはベルトなどの荷重支持部材は、かごおよび釣合いおもりを支持して、これらの所望の動きを実現する。適切なトラクションを保証してシステム部品への不要な応力を回避するために荷重支持部材上の張力を望ましい範囲内に制御する必要がある状況が存在する。

望ましくないほど高い応力がロープへ加えられる状況の一例は、いわゆるかごまたは釣合いおもりの飛び上がり時である。かごの飛び上がりは、例えば、釣合いおもりが急速に降下して、昇降路の底部付近で安全装置または緩衝装置に衝突する時に発生する。上昇中のかごは、釣合いおもりが安全装置または緩衝装置に当たった後もなお上方へ動き続ける。動いているかごの運動エネルギーが散逸した後、上方へのかごの更なる動きによって生じたロープのたるみのため、かごは落下する。かごが下方へ動く際に、エレベータシステムのロープと駆動装置と他の支持構造に高い応力が発生する。釣合いおもりの飛び上がりは、かごが急降下して昇降路の底部付近の緩衝装置に衝突するか、そのほか急降下の後に急停止した時に、同じようにして発生する。

かごまたは釣合いおもりの飛び上がりを最小にするための従来の方法は、タイダウン式の補償を用いることである。公知のタイダウン装置には様々なものが見られる。従来の装置は確かにロープたるみを最小にして、さもなければかごまたは釣合いおもりの飛び上がりと関連する高い動的応力を防止するが、欠点がないわけではない。一例としての油圧固定装置は高価で、昇降路のピットフロアに構造的要求を課し、コストと労力をさらに必要とする。その上、このような装置で必要となる最小のピット深さは、多くの状況で望ましいピット深さあるいは利用可能な値よりも大きい。

荷重支持ロープまたはベルトの張力に依存するエレベータシステムでは、より良好な張力制御が必要とされる。そのうえ、エレベータシステムの設置と動作に関連する出費を最小に抑える必要性が常に存在する。本発明は、釣合いおもりまたはかごの飛び上がりの際に荷重支持部材上の張力を管理する必要性に、例えばコスト効率の高い方法で対処するものである。

大まかに述べると、本発明は、かごまたは釣合いおもりの飛び上がりなど、ある状況で、装置が設けられなければエレベータシステムの荷重支持部材に加えられることになる荷重の少なくとも一部を吸収する緩衝懸架装置である。

本発明にしたがって設計されたシステムの一例は、かごと釣合いおもりとを含む。荷重支持部材は、かごが一方向に動くとともに釣合いおもりが反対方向に動くように、かごと釣合いおもりとを支持する。荷重支持部材の少なくとも一端部には、終端装置が関連している。終端装置の少なくとも一部は、選択された閾値を下回る荷重支持部材上の張力を受けると、第１の付勢力に抗して動く。終端装置の一部は、閾値を超える張力を受けると、第２の付勢力に抗して動く。

ある実施例では、終端装置は終端部材と支持部材とを含む。閾値を下回る張力を受けると、終端部材は支持部材に対して動く。張力が閾値を超えると、支持部材は終端部材とともに動く。ある実施例では、終端部材はシンブルロッドである。

ある実施例のシステムは、支持部材から離れるように終端部材の一端部に付勢力をかける第１付勢部材を含む。第２付勢部材は、エレベータシステム内の選択された構造の静止面から離れるように支持部材に付勢力をかける。エレベータシステム内の荷重支持部材への垂直荷重を受けると、終端部材は第１付勢部材の付勢力に抗して動く。荷重支持部材上の張力が選択された閾値を超えると、荷重の増大を受けて、第２付勢部材の付勢力に抗して支持部材が動く。

ある実施例では、第１付勢部材はコイルばねを含む。第２付勢部材は、機械ばね、空気ばね、油圧アクチュエータ、及び空気アクチュエータのうち少なくとも一つを含む。ある実施例において、第２付勢部材の剛性は第１付勢部材の剛性より低いが、荷重支持部材上の張力によってコイルばねが所望の量だけ効果的に圧縮されるまで第２付勢部材が支持部材の動きを許容しないように、第２付勢部材に予備荷重が与えられることが望ましい。荷重支持部材へ張力を受けると動くという点で、第２付勢部材の動作は受動的であることが望ましい。

本発明の様々な特徴と長所は、現時点で好適な実施例についての以下の詳細な説明から、当該技術の熟練者には明らかになるだろう。詳細な説明に付随する図面について以下で簡単に説明する。

図１は、かご２２と釣合いおもり２４とを含むエレベータシステム２０を概略的に示す。ロープやベルトなどの荷重支持部材２６が、かご２２および釣合いおもり２４を支持し、昇降路２８内での所望の動きを実現する。従来の巻上機３０は、モータ３２と、従来方法により昇降路内でかごおよび釣合いおもりに所望の動きを行わせるための駆動シーブ３４とを含む。図示された実施例は、必要に応じて荷重支持部材２６を案内する、そらせシーブ３６を含む。

この実施例の荷重支持部材２６は、かご２２と関連する一端部と、釣合いおもり２４と関連する第２端部とを有する。終端装置４０は、荷重支持部材２６の一端部をかご２２のフレーム４２へ結合する。かご２２のかご室４４は、従来方法でフレーム４２に支持されている。

終端装置４６は、荷重支持部材２６の他端部を釣合いおもり２４へ結合している。

図２と３を参照すると、緩衝懸架装置である終端装置４０の実施例が示されている。図２には、かご２２のフレーム４２に支持された終端装置４０が図示されている。２本のロープまたはベルト２６が荷重支持装置の例として示されている。

終端装置４０は、この実施例ではシンブルロッドである終端部材５２へ荷重支持部材２６の端部を固定する従来のクランプ５０を含む。この説明を理解した当該技術の熟練者は、具体的構成の必要に応じて公知のクランプ装置（つまりソケットとくさび）から選択することができるだろう。終端部材５２は、ガイド構造５４に対して動くことができる。ガイド構造５４の静止面５６は、かごフレーム４２の適当な部分に適切に固定されている。ガイド部材５８は静止面５６から延出している。

選択的に動くことのできる支持部材６０が、ガイド部材５８によって案内される。ある実施例では、支持部材６０は剛性プレートを含む。図示された実施例では、支持部材６０は、垂直方向（図面において）のみに動くようにガイド部材５８によって拘束されている。ガイド部材５８に対する支持部材６０の円滑な動きを促進するため、協働する溝とタブの仕組みが設けられる。この説明を理解した当該技術の熟練者は、選択された具体的な構造に適した仕組みを選択できるだろう。

第１付勢部材６２は、支持部材６０から離れるようにシンブルロッド５２の末端部６３に付勢力（バイアス）をかける。この実施例では、第１付勢部材は複数のコイルばね６２を含む。ある実施例においてコイルばね６２は、例えば、エレベータシステムにおける荷重支持部材上の張力の垂直制御を可能にしつつ、ロープの間で張力を等しくするように公知の方法で作動する、従来式の懸架ばねを含む。シンブルロッド５２の端部６３の付近には、従来技術を用いてロック部材６４が固定されている。ばね６２は、一端部では支持部材６０の片側に作用し、他端部ではロック部材６４に作用する。

支持部材６０は、ガイド構造５４のガイド部材５８に対して動くことができる。第２付勢部材は、静止面５６から離れるように支持部材６０に付勢力をかけ、ガイド構造５４の停止部材７２と当接する図示の位置へ移動させる。この実施例では、第２付勢部材は複数のコイルばね７０を含む。

エレベータシステムの通常運転中には、第２付勢部材によって付与された付勢力により、支持部材６０は制止部材７２と当接する静止状態を維持する。ある実施例では、ばね７０はばね６２より剛性が低い。この実施例では、荷重支持部材２６上の張力の増大を受けて支持部材６０がばね７０の付勢力に抗して静止面５６へ動く前に、張力によりばね６２が荷重支持部材２６へ基本的に完全に圧縮されるように、ばね７０に予備荷重が与えられていることが望ましい。ある実施例では、ばね７０の剛性はばね６２の剛性よりもかなり低い。

図４は、第１ばね部材より低い剛性を備える第２付勢部材を有する実施例の性能を示すグラフである。線７４は、図２の例でかごフレーム４２に対して静止状態にある静止面５６に対する終端部材５２の変位を示す。荷重支持部材２６上の垂直静荷重に対応する点７６では、ばね６２は圧縮状態にあって、例えばロープの間に等しい張力を付与する。荷重支持部材２６上の張力が７８で閾値を超えると、ばね６２が所望の量だけ圧縮され（つまりある実施例では完全に圧縮され）、荷重支持部材２６上の増大した荷重を吸収するためばね７０が圧縮し始める。

ばね７０が圧縮して荷重支持部材上の荷重を吸収する状況の一例は、釣合いおもり緩衝装置が停止した場合である。かご２２が上昇を続けてから降下すると、荷重支持部材２６上の張力がばね７０への予備荷重張力Ｋ２を超え、ばね７０を圧縮し始めて支持部材６０を静止面５６へと動かす。ばね７０は、追加された張力に相当する量だけ圧縮する。終端装置４０の追加動作（より詳しくは、支持部材６０を伴う終端部材５２の追加動作）により、落下中のかごの停止距離が効果的に増大する。こうして停止距離が効果的に増大することで、荷重支持部材２６と、対応するシーブ支持構造に課せられるピーク動荷重が制限される。緩衝懸架終端装置４０は、かごの後退に関連する追加張力の荷重を吸収する。

先の実施例は、第２付勢部材として機械ばねを含んでいた。図５は、第２付勢部材が複数の空気ばね８０を含む別の終端装置４０’の実施例である。空気ばね８０は、先の実施例のばね７０と同じようにして、支持部材６０を停止部材７２へ付勢するための所望の付勢力を付与するように選択されることが望ましい。この説明を読めば、当該技術の熟練者は、具体的な構成の必要に応じて市販の空気ばね装置から選択することができるだろう。

図６は、第２付勢部材が複数の加圧アクチュエータ８２を含む別の終端装置４０”の例を示す。ある実施例では、加圧アクチュエータ８２は油圧緩衝シリンダを含む。別の実施例では、加圧アクチュエータ８２は空気式である。第２付勢部材は、上述したように荷重支持部材２６上の張力の増大を受けて支持部材６０の選択的な動きを可能にする減衰作用を実現する。

別の実施例の装置では、釣合いおもり２４に緩衝懸架装置が設けられる。図７は、釣合いおもり終端装置４６が例えば図３の終端装置４０の特徴を含んだ構成を概略的に示す。従来の方法で釣合いおもり充填板（フィラー）８６を支持する釣合いおもりフレーム８４へ、ガイド構造５４が所定箇所で固定されている。終端装置４６は、ある実施例では図３の終端装置４０と同じように作動する。

本発明にしたがって設計されたシステムのある実施例は、かごと釣合いおもりの各々に緩衝懸架終端装置を含む。他の構成例は、かごと釣合いおもりの少なくとも一方にこのような終端装置を含む。

図８は、本発明の終端装置が使用される別のエレベータシステム２０’の実施例を概略的に示す。このエレベータシステムの実施例は、２：１ロープ構成を含む。エレベータシステムの駆動を受け持つ巻上機３０も支持する構造部材９０の所定箇所に、緩衝懸架終端装置４０が固定されている。アイドラシーブ９２，９４が従来の方法で、釣合いおもり２４とかご２２にそれぞれ関連している。荷重支持部材２６の端部は、所定箇所で構造部材９０に対して固定されている。荷重支持部材２６上の荷重の増大に応答する少なくとも１台の終端装置４０が、上述した方法で作動する。図示された実施例では、荷重支持部材２６の両端部が緩衝懸架終端装置４０を用いて固定されている。別の実施例では、端部の少なくとも一方がこのような終端装置を有するのに対して、他端部は従来の終端装置を有する。

ある実施例では、終端装置４０は機械室内に支持される。別の実施例では、所望のロープ構成（つまり２：１）を提供するため、必要に応じて終端装置４０が昇降路内の適当な構造に支持される。

別の実施例では、図９に概略的に示されているように、第１付勢部材１００が終端装置４０と関連し、第２付勢部材１０２が終端装置４２と関連する。この実施例では、第１および第２付勢部材は単一の支持部材の両側に作用するのではない。上述した例のように、二つの付勢部材はやはり張力を受けて作動する。この実施例は、第１および第２付勢機能をエレベータシステム内の異なる離れた位置に物理的に分離するものである。

以上の説明は、限定的というよりは例示的な性質のものである。本発明の本質を必ずしも逸脱しない開示例の変形と改良が、当該技術の熟練者には明らかとなるだろう。本発明に付与される法的保護の範囲は、添付の請求項の検討によってのみ決定できる。

本発明の態様にしたがって設計されたエレベータシステムの一例を概略的に示す。 エレベータのかごとともに動くように支持された緩衝懸架装置の実施例を概略的に示す。 図２の緩衝懸架装置実施例の部分的断面図である。 図２と３の実施例の性能特徴を示すグラフである。 本発明にしたがって設計された緩衝懸架装置の代替実施例を概略的に示す。 別の代替実施例を示す。 釣合いおもりとともに動くように支持された緩衝懸架装置を概略的に示す。 本発明の態様にしたがって設計された別のエレベータシステムの構成を概略的に示す。 別の実施例を概略的に示す。

Claims (12)

1. かご（２２）と、
   釣合いおもり（２４）と、
   前記かごが一方向に動くとともに前記釣合いおもりが反対方向に動くように、該かごと該釣合いおもりとを支持する荷重支持部材（２６）と、
   前記荷重支持部材の少なくとも一端部と関連する終端装置（４０）と、を含むエレベータシステム（２０）であって、前記終端装置は、
   前記荷重支持部材（２６）に固定された終端部材（５２）と、
   前記終端部材と関連し、かつ板材である支持部材（６０）と、
   前記支持部材（６０）の片側に作用して、該支持部材（６０）から離れるように前記終端部材（５２）の一端部（６３）に付勢力をかける第１付勢部材（６２）と、
   前記支持部材の反対側に作用して、選択された静止面（５６）から離れるように該支持部材に付勢力をかける受動的な第２付勢部材（７０，８０，８２）と、
   前記選択された静止面（５６）に固定され、かつ前記支持部材（６０）が前記第２付勢部材（７０，８０，８２）の付勢力に対抗して垂直方向にのみ移動するように、該支持部材を拘束して支持するガイド構造（５４）と、を有しており、
   第１の力を受けると、前記第１付勢部材（６２）の付勢力に対抗して、前記終端部材（５２）が前記支持部材（６０）に対して動くことができ、前記第１の力より大きな第２の力を受けると、前記第２付勢部材（７０，８０，８２）の付勢力に対抗して、前記支持部材（６０）が前記終端部材（５２）とともに動くことができる、エレベータシステム（２０）。
2. 前記第２付勢部材が、機械ばね（７０）、空気ばね（８０）、及び加圧アクチュエータ（８２）のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記荷重支持部材（２６）上の張力により前記終端装置が前記第１の力を受けると、前記第２付勢部材（７０，８０，８２）が前記支持部材（６０）の動きを阻止するように、該第２付勢部材には選択された大きさ（Ｋ２）の予備荷重が加えられていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
4. 前記張力部材（６２）がばねを含み、前記緩衝器が、機械ばね（７０）、空気ばね（８０）、空気アクチュエータ（８２）、及び油圧アクチュエータ（８２）のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
5. 前記終端装置（４０）が前記かご（２２）とともに動くように支持されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
6. 前記終端装置（４６）が、前記釣合いおもり（２４）とともに動くように支持されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
7. 前記かごを選択的に動かす巻上機（３０）を含み、前記終端装置（４０）が該巻上機に対して固定された位置にあることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
8. 荷重支持部材（２６）に固定された終端部材（５２）と、
   前記終端部材と関連し、かつ板材である支持部材（６０）と、
   前記支持部材（６０）の片側に作用して、該支持部材（６０）から離れるように前記終端部材（５２）の一端部（６３）に付勢力をかける第１付勢部材（６２）と、
   前記支持部材の反対側に作用して、選択された静止面（５６）から離れるように該支持部材に付勢力をかける受動的な第２付勢部材（７０，８０，８２）と、
   前記選択された静止面（５６）に固定され、かつ前記支持部材（６０）が前記第２付勢部材（７０，８０，８２）の付勢力に対抗して垂直方向にのみ移動するように、該支持部材（６０）を拘束して支持するガイド構造（５４）と、を有しており、
   第１の力を受けると、前記第１付勢部材（６２）の付勢力に対抗して、前記終端部材（５２）が前記支持部材（６０）に対して動くことができ、前記第１の力より大きな第２の力を受けると、前記第２付勢部材（７０，８０，８２）の付勢力に対抗して、前記支持部材（６０）が前記終端部材（５２）とともに動くことができる、エレベータシステム（２０）において荷重支持部材（２６）の一端部を固定するための終端装置（４０）。
9. 前記終端部材（５２）が、少なくとも１本のシンブルロッドと、該ロッドに対する固定位置に前記荷重支持部材の選択部分を固定するクランプ機構（５０）とを含むことを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. 前記第１付勢部材（６２）がばねを含み、前記第２付勢部材が、機械ばね（７０）、空気ばね（８０）、空気アクチュエータ（８２）、及び油圧アクチュエータ（８２）のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項８に記載の装置。
11. 前記第１付勢部材（６２）が選択された量だけ圧縮されるまで前記支持部材（６０）が前記ガイド構造（５４）に対して静止状態を維持するように、前記第２付勢部材（７０，８０，８２）に予備荷重が与えられていることを特徴とする請求項８に記載の装置。
12. 前記第１付勢部材（６２）が第１の剛性を有するとともに、前記第２付勢部材（７０，８０，８２）がより低い第２の剛性を有することを特徴とする請求項８に記載の装置。

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