JP4520319B2 - レール把持機構ならびにそれを用いたエレベータの安全装置 - Google Patents

Description

この発明は、ガイドレールを把持してエレベータかごを制止、保持するレール把持機構ならびにそれを用いたエレベータの安全装置に関するものである。

従来のエレベータの安全装置では、ガイドレールの側面に対向して設けられたライニングをアームを介して、圧縮バネによりガイドレールに押圧することによりかごを制動もしくは静止保持している。安全装置の解放はかごの下部に固定された電磁石（駆動装置）を励磁し、圧縮バネに抗して可動部を吸引することにより行う。また安全装置はかごに複数のボルトで吊持された筐体に保持されている（例えば、特許文献１参照）。
また、従来の他のエレベータの安全装置では、ガイドレールの両側のブラケットに対して、ガイドレールの側面を転動するローラを設け、安全装置全体がピンの周りを回動できるようにすることで、レールの曲がりなどに対応できるようにしている（例えば、特許文献２参照）。

特開平３−２１６４７７号公報（２頁および３頁、図１および図２） 特開平９−５２６７９号公報（４頁４−５０行〜５頁５−４行、図１）

従来、ガイドレールを把持するエレベータの安全装置は、主にリニアエレベータにおいてリニアモーターの装着されたカウンタウェイトに設置されていた。カウンタウェイトは走行中の重心移動もなく、乗り心地に関係する走行中の振動も考慮しなくても良いため、カウンタウェイトの荷重を支えるガイドは剛性の高いものを使用しており、レールとライニングのギャップ変動は大きくない。一方で、かごの上下左右で荷重を支えながらレールに沿ってかごを案内するガイドは、乗り心地をよくするために弾性を与えてある。このため、かごの偏荷重によりかごがレールに対して傾く。したがって、かごに安全装置を搭載した場合、ライニングとレールの隙間は大きくとらざるを得ない。また、かご走行中のレール位置はライニングに対して絶えず変動する。これに対し、特許文献１記載の従来のエレベータの安全装置では、電磁石の動きに対しアームが左右対称にしか動けないため、レール両側面に同時にラインイングが押圧できない場合は片当たりとなり、レールを確実に把持できないという問題があった。一方、特許文献２記載の従来のエレベータの安全装置では、安全装置全体が軸を中心に回動するため電磁石も常に振られ、電源線、信号線などの疲労劣化も問題となる。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、偏荷重のためガイドレールとライニングの隙間がガイドレール両側で均等でなくなった場合でも、安定して接触し、確実に把持できるレール把持機構、ならびに駆動装置のストロークは変わることがなく、寸法誤差の少ないエレベータの安全装置を提供することを目的とする。

この発明に係るエレベータの安全装置は、かごに対し固定軸によって回転自在に保持され、ガイドレールの両側面に対向するようにライニングを先端に装着された一組のアームと、対向するライニング間の隙間を狭める方向にアームを動かすように配置されたバネと、アームの他端に回転自在に連結された一組のリンクと、駆動装置によって往復運動する可動軸の先端に回動自在に連結されたロッドとを備え、ロッドと一組のリンクを一カ所で回動自在に連結したガイドレール把持機構に、安全装置を解放状態に保持するために必要な所定のバネ反力の大部分を保持する永久磁石と、安全装置の解放状態では所定のバネ反力の一部分を保持し、安全装置の動作状態から解放状態に移行させる場合は、バネ反力に対向して可動子を保持状態まで移動させるための電磁コイルを備え、永久磁石と固定子、可動子からなる永久磁石用の磁路と、固定子と可動子のみからなる電磁コイル用の磁路を分割した駆動装置を備えたものである。

この発明は、レールとライニングのギャップを広くとることができ、かご内乗客による偏荷重のためガイドレールとライニングの隙間がガイドレール両側で均等でなくなった場合でも、ライニングはガイドレールに片当たりすることなく安定して接触し、確実に把持できるレール把持機構を提供する。
また、かご内の乗客による偏荷重のためガイドレールとライニングの隙間がガイドレール両側で均等でなくなった場合でも、駆動装置のストロークは変わることがなく、寸法誤差の少ないエレベータの安全装置を提供できる。また通常走行時の消費電力が少ないエレベータの安全装置を提供することができる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの安全装置の配置を示すかごの全体構成図、図２はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの安全装置を示す斜視図、図３はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの安全装置を示す平面図、図４はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの安全装置を示す側面図、図５はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの安全装置のライニング固定部を示す拡大図、図６はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの安全装置のレール把持状態を示す機構図、図７はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの安全装置の駆動装置を示す構成図である。
この実施の形態１におけるガードレール把持機構と駆動装置の組み合わせによるエレベータの安全装置４は、図１に示す如く、かご枠３の上方および下方に２基ずつ合計４基配置されて使用される。ブレーキ枠１あるいはブロック１０にはガイド５が取り付けられ、かごの偏荷重を支持し、かごがレールから逸脱するのを防いでいる。安全装置４は上方のみ２基、あるいは、下方のみ２基で構成してもよい。また、かご室６は防振ゴム７を介してかご枠３に固定されており、かご枠３からの振動が直接かご室６に伝播するのを防いでいる。
アーム１１の先端にはガイドレール２の両側面に対向するようにライニング１２を固着した台座１３が球面座３０、球面ナット３３を介して、球面座３０の表面を摺動自在に動けるように、板バネ３４によって設置されている。
アーム１１の中間で中心よりもライニング１２寄りの位置には、固定軸１４を貫通する貫通穴が開けられ、ブレーキ枠１に固定されたブロック１０に対し固定軸１４の周りに回転自在に保持される。
アーム１１の他端にはリンク１７と回転自在に連結する軸１９が通されている。リンク１７の両端には軸１９と軸２０を貫通する貫通穴がそれぞれ開けられており、軸２０によりロッド１８と回転自在に連結されている。
ロッド１８の一端は調整ネジ３１により軸方向に調整可能なバネ止め１６が設けられており、ロッド１８の反対側の他端はブレーキ枠１に固定された駆動装置２２の可動軸２３と軸２１により回転自在に連結されている。
ロッド１８は左右のリンク１７に軸２０で連結されたリンク側ロッド１８ａと、可動軸２３と軸２１で連結された可動軸側ロッド１８ｂと、それら両ロッドをネジ結合でつなぐ連結部材１８ｃとから構成される。リンク側ロッド１８ａと可動軸側ロッド１８ｂの先端にはそれぞれ逆方向に雄ネジが切ってあり、連結部材１８ｃにはそれぞれに螺合するように雌ネジが切ってある。これにより、連結部材１８ｃを回転させることでロッド１８の長さを調整し、アーム１１の角度すなわちライニング１２の隙間を調整することができる。
ガイドレール２を挟んで左右のアーム１１に取り付けられたリンク１７は軸２０によって、ガイドレール２に向けて外向きに凸形となるように連結されている。したがって、左右のリンク１７とロッド１８はガイドレール２に向けて矢印形を構成する。
バネ１５はブロック１０において２つの固定軸１４の中間に設けられたバネ座１０ａとロッド１８の先端に取り付けられたバネ止め１６に圧縮された状態で挟まれ、駆動装置２２の可動軸２３の可動方向に伸縮するように配置されている。
ブロック１０には台座１３の上下を囲うようにつば１０ｂが突き出ている。
ブレーキ枠１にはアーム１１が規定角度以上開くのを防止するストッパボルト３２が取り付けられている。

以上のような構成により、バネ１５の力をリンク１７、アーム１１を介してライニング１２に伝え、ガイドレール２との摩擦によりエレベータかご枠３を保持あるいは制止できる。また、かご室６内の乗客による偏荷重のためガイドレール２とライニング１２の隙間がガイドレール２の両側で均等でなくなった場合には、図６に二点鎖線で示すように、左右のアーム１１は異なる角度でガイドレール２に接触し、左右のリンク１７の連結部は駆動装置２２の駆動方向と軸がずれるが、ロッド１８が回動することで追従可能となる。アーム１１がガイドレール２に対して垂直に動作しない場合や、かご枠３がガイドレール２に対して傾いているような場合でも、球面座３０が球面ナット３３上を摺動し、台座１３がアーム１１に対しての位置を全方向に微調整することが可能であるので、ライニング１２はガイドレール２に片当たりすることがなく安定して面接触する。
安全装置４にかかる上下方向の荷重は台座１３がブロック１０のつば１０ｂに接触して受けるので、固定軸１４に過大な負荷がかからず、アーム１１の回動をスムーズに行うことができる。
また、駆動装置２２はブレーキ枠１を介してかご枠３に固定されているので、駆動装置２２に繋がる電源線や信号線の疲労劣化の心配がない。

この実施の形態１において、ブロック１０ならびに駆動装置２２はブレーキ枠１を介してかご枠３に固定するとしているが、ブレーキ枠１を省略して、かご枠３に直接固定してもよい。

また、この実施の形態１において、左右のリンク１７は長手方向長さを短縮するためにガイドレール２に向けて外向きに凸形となるようにしたが、反対向き、すなわち内向きに凸形としても良い。

図７に本機構を用いてレールを把持するエレベータの安全装置の駆動装置の例を示す。駆動装置２２は、ブレーキ解放時にバネ１５の力に抗する力の大部分を永久磁石で保持し、残りの力と誤動作防止のために必要な力を電磁コイルによる力で保持するものである。駆動装置２２は、永久磁石５０と可動子５１ａ、固定子５２ａからなる永久磁石用の磁路と、可動子５１ｂ、固定子５２ｂからなる電磁石用の磁路を分割した構成となっている。可動子５１ａと５１ｂは一体となって構成されている。永久磁石用の磁路にはバネ１５に反発する力を発生し、主に可動子５１ａを解放状態に保持させる永久磁石５０が配され、電磁石用の磁路には主に可動子５１ａ、５１ｂを解放状態に移動させ、移動後は永久磁石の保持力をアシストする電磁コイル５３が配されている。可動子５１ａ、５１ｂをバネ１５に抗して移動させるには、電磁コイル５３に大きな電流が必要となるが、その時間は瞬間的であり大きな問題とはならない。

この実施の形態１におけるガイドレール把持機構は、ガイドレール２とライニング１２のギャップを広くとっても確実にガイドレール２を把持できるようにするためのものであり、駆動装置２２の移動ストロークが長く、通常走行時すなわちブレーキ解放時はバネ１５を圧縮する力も大きくなるため保持電力が大きくなってしまう。駆動装置２２を上記のような構造とすることで、解放時の保持力の大部分を永久磁石５０で保持するため、保持の電力を小さくすることができる。

実施の形態２．
図８はこの発明の実施の形態２におけるエレベータの安全装置の駆動装置を示す構成図である。図７に示す実施の形態１おいては、永久磁石用の磁路と、電磁石用の磁路を直列に配置しているが、この実施の形態２は、図８に示すように、固定子５２ａと５２ｂ、可動子５１ａと５１ｂをステンレスなどの非磁性体層５４により区切り、別々の磁路を構成するように並列に配置して、電磁コイル５３は非磁性体層５４を挟んだ可動子５１ａ、５１ｂを囲むように固定子５２ａ、５２ｂの内面側に配置してもよい。また、永久磁石５０は固定子５２ａのロッド１８側の内面に配置され、可動子５１ａと対向している。

実施の形態３．
図９はこの発明の実施の形態３におけるエレベータの安全装置の伸縮ロッドを示す構成図である。
この実施の形態３は、バネをロッドに内蔵し、ロッド自体を伸縮可能な構成とした伸縮ロッド４６に関するものである。具体的には、図８に示すように、左右リンク１７と軸２０で連結され、他端にバネ止め４１が装着されたリンク側ロッド４０と、このリンク側ロッド４０を軸方向に摺動自在に装着されたバネ座４２と、可動軸２３と軸２１で連結された可動軸側ロッド４３と、この可動軸側ロッド４３とバネ座４２が一体となって動くための連結部材４４と、バネ座４２とバネ止め４１に圧縮された状態で挟まれたバネ４５により構成される。この実施の形態３では、連結部材４４はバネ４５とバネ止め４１を囲うカップ形であり、その閉じた底部は可動軸側ロッド４３と一体に構成され、開口部端にはネジが切ってある。バネ座４２は連結部材４４と同じくカップ形に加工され、その開口部端には連結部材４４のネジと螺合するようにネジが切ってある。この構成により、バネ座４２を回転させることで、軸２０および軸２１の距離を変化させ、ライニング１２とレール２とのギャップを調整することが可能となる。

実施の形態１においては、かご室６内の乗客による偏荷重のためガイドレール２とライニング１２の隙間がガイドレール２の両側で均等でなくなり、左右のリンク１７の連結軸２０と可動軸２３の動作方向がずれた場合にロッド１８が傾いて追従するが、そのとき駆動装置２２のストロークによる隙間が均等の場合に比べ若干長くなってしまう。しかしながら、この実施の形態３によれば、伸縮ロッド４６全体が力を伝達しながら伸縮できるので、駆動装置２２のストロークは変わることがなく、寸法誤差の少ないエレベータの安全装置を提供することができる。

この発明の実施の形態１におけるエレベータの安全装置の配置を示すかごの全体構成図である。 この発明の実施の形態１におけるエレベータの安全装置を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１におけるエレベータの安全装置を示す平面図である。 この発明の実施の形態１におけるエレベータの安全装置を示す側面図である。 この発明の実施の形態１におけるエレベータの安全装置のライニング固定部を示す拡大図である。 この発明の実施の形態１におけるエレベータの安全装置のレール把持状態を示す機構図である。 この発明の実施の形態１におけるエレベータの安全装置の駆動装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態２におけるエレベータの安全装置の駆動装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態３におけるエレベータの安全装置の伸縮ロッドを示す構成図である。

符号の説明

１ ブレーキ枠、 ２ ガイドレール、 ３ かご枠、 ４ 安全装置、 ５ ガイド、 ６ かご室、 ７ 防振ゴム、 １０ ブロック、 １０ａ バネ座、 １０ｂ つば、 １１ アーム、 １２ ライニング、 １３ 台座、 １４ 固定軸、 １５ バネ、 １６ バネ止め、 １７ リンク、 １８ ロッド、 １８ａ リンク側ロッド、 １８ｂ 可動軸側ロッド、 １８ｃ 連結部材、 １９，２０，２１ 軸、 ２２ 駆動装置、 ２３ 可動軸、 ３０ 球面座、 ３１ 調整ネジ、 ３２ ストッパボルト、 ３３ 球面ナット、 ３４ 板バネ、 ４０ リンク側ロッド、 ４１バネ止め、 ４２バネ座、 ４３可動軸側ロッド、 ４４連結部材、 ４５ バネ、 ４６ 伸縮ロッド、 ５０ 永久磁石、 ５１ａ，５１ｂ 可動子、 ５２ａ，５２ｂ 固定子、 ５３ 電磁コイル。

Claims (1)

1. かごに対し固定軸によって回転自在に保持され、ガイドレールの両側面に対向するようにライニングを先端に装着された一組のアームと、対向する前記ライニング間の隙間を狭める方向に前記アームを動かすように配置されたバネと、前記アームの他端に回転自在に連結された一組のリンクと、駆動装置によって往復運動する可動軸の先端に回動自在に連結されたロッドとを備え、前記ロッドと前記一組のリンクを一カ所で回動自在に連結したガイドレール把持機構に、安全装置を解放状態に保持するために必要な所定のバネ反力の大部分を保持する永久磁石と、安全装置の解放状態では所定のバネ反力の一部分を保持し、安全装置の動作状態から解放状態に移行させる場合は、バネ反力に対向して可動子を保持状態まで移動させるための電磁コイルを備え、永久磁石と固定子、可動子からなる永久磁石用の磁路と、固定子と可動子のみからなる電磁コイル用の磁路を分割した駆動装置を備えたことを特徴とするエレベータの安全装置。

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