JP4530544B2 - エレベータ装置 - Google Patents
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Description
本発明は、ロープで吊り下げられたかごを上下動する釣瓶式のエレベータ装置に関し、特に、本発明は、機械室を持たないエレベータ装置に関する。
背 景 技 術
従来のエレベータ装置の概略を図16で説明する。巻上装置4は、昇降路5の最上部分に設けられた機械室6内に設置されている。乗用かご1とカウンタウェイト2はロープ3で繋がれ、巻上機4がロープ3を移動させて乗用かご1とカウンタウェイト2の吊り合いを変化させることで乗用かご1を上下方向に昇降させる。しかし、この様なエレベータ装置では機械室6を建屋の屋上に建設しなければならず、建設コストや時間がかかってしまうという問題点があった。また機械室6の高さ分だけ建物の全体の高さも増すため、特に住宅密集地では日照権が問題になることも少なくない。この様な背景により近年は機械室のないエレベータ装置への要望が高まってきている。
その一手段としてリニアモータ駆動エレベータが知られている。リニアモータ駆動エレベータはリニアモータの一次導体をカウンタウェイトに設け、昇降路に設けた二次導体との間の電磁吸引力で駆動力を得るが、二次導体を昇降路に新たにかつ精度よく設置する必要があるため、昇降行程の高い昇降機には不向きである。
また特開平7−137964号公報では、カウンタウェイト内にトラクションシーブとモータの回転子を一体型にした偏平巻上機を収納して駆動する方式について提案されている。しかし本方式では、積載量の大きいクラスのエレベータ装置に対しては適用が非常に困難である。なぜなら、1つにはカウンタウエイトの幅及び厚さは積載クラスにあまり関係なくほぼ一定であるのに対し、積載量が大きくなるにつれて当然必要になる駆動容量も増すためモータは大型化し、カウンタウェイト内部に収納することは難しくなるからである。
もう一つには、積載量が増すということは重量バランスを取る為のカウンタウェイトの重量も増すことを意味し、トラクションシーブにかかる荷重も増える。特開平7−137964号公報でのモータは、トラクションシーブがすなわち回転子であるため、上記の大きな荷重に耐えるのに十分な強度の軸受けが必要になる。従ってモータの軸受けも大型化し、モータ自体が大型化してしまうので、上記と同様にカウンタウェイト内にモータを納めるのが困難になってくる。
さらに、カウンタウェイト内部にブレーキも収納しなくてはならないが、大きなブレーキトルクを得るには、例えばディスクブレーキタイプではディスクの径を大きくするか、ブレーキシューの押付力を大きくしなければならない。しかしながら、上記2点はいずれもブレーキの大型化を意味し、カウンタウェイトに収納するのが困難となる。
一方、近年では、エレベータ装置に用いられる巻上機において、ギヤ機構を用いない、ギヤレス方式のものが考えられており、その一例は例えば特公平7−45315号公報に示されている。この一例を図17に示す。この図17において、巻上装置10におけるベース11に固定された立形ブラケット12に、水平方向に突出する中心軸13が固定状態に設けられていて、この中心軸13に軸受14を介してトラクションシーブ15が回転可能に設けられている。トラクションシーブ15には、軸受14に嵌合する筒部15aと、この筒部15aの外側に形成され側面に開口部を有する収容部15bと、外周部に形成されたロープ溝15cとが設けられている。ロープ溝15cに、上記ロープが掛けられる。
上記立形ブラケット12には固定子ブラケット12aが設けられていて、この固定子ブラケット12aに、収容部15b内に位置させて駆動用モータの固定子16が設けられている。上記トラクションシーブ15の筒部15aの外周部には、収容部15b内に位置させて、固定子16の内周部と対向するように駆動用モータの回転子17が設けられている。
この構成において、固定子16のコイル16aに通電することに基づき回転子17に回転トルクが発生し、これに基づきトラクションシーブ15が回転し、このトラクションシーブ15によりロープが移動されて上記乗用かご及びカウンタウエイトが上下動される。
このような構成の巻上装置10においては、トラクションシーブ15に設けた収容部15b内に駆動用モータの固定子16と回転子17を組み込んだ構成であるため、例えばエレベータ装置の機種系列に対応してトラクションシーブ15または駆動用モータ部分のいずれかを変更する場合は、それらトラクションシーブ15及び駆動用モータ部分全体を変更する必要がある。また、例えば補修のためにトラクションシーブ15または駆動用モータ部分のいずれかを交換する場合は、それらトラクションシーブ15及び駆動用モータ部分の全体を分解して交換しなければならない。
本発明の目的は、カウンタウェイトに巻上装置を搭載したエレベータ装置において、特に乗用かごの積載量が大きくなっても、巻上装置をカウンタウェイト内に収納することができるエレベータ装置を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、巻上装置における部品の変更や交換を容易に行うことができるエレベータ装置を提供することにある。
発 明 の 開 示
本発明の第1のアスペクトは、乗用かごの重量にロープを介して釣り合わせるためのカウンタウェイトに、前記ロープを介して乗用かごを昇降させる巻上装置を設けたエレベータ装置において、巻上装置は、駆動用モータと、この駆動用モータの回転軸と異なる回転軸を有し、ロープが巻回されるトラクションシーブと、駆動用モータの動力をトラクションシーブに伝達する動力伝達装置とを備えていることである。このようにすれば、スペースの限られたカウンタウェイトに駆動源を置くことができるので、機械室が不要になり、エレベータ装置全体を小型化することができ、しかもトラクションシーブに作用する高荷重を駆動用モータが負担しないので、駆動用モータの軸受の強度を小さくでき、巻上装置を小型化することができる。
本発明の第2のアスペクトは、動力伝達装置は、駆動用モータの回転軸に設けられた原動ホイールと、トラクションシーブの回転軸に設けられた従動ホイールと、これら原動ホイールと従動ホイールとに巻回された無端索状体とを有することである。このようにすれば、駆動用モータからトラクションシーブに動力を円滑に伝達することができ、騒音振動等を防止することができる。
本発明の第3のアスペクトは、トラクションシーブよりも下方に駆動用モータを配置し、動力伝達装置の無端索状体によって上下方向に動力の伝達を行うことである。このようにすれば断面積の小さいカウンタウェイトであっても、その内部に巻上装置を収納することができる。
本発明の第4のアスペクトは、トラクションシーブを昇降路壁側で、従動ホイールを昇降路壁とは反対側に配置したことである。このように機器を配置すると、昇降路側から従動ホイールと無端索状体の調整をすることが容易になる。
本発明の第5のアスペクトは、トラクションシーブとこれに同軸上に固定された従動ホイールの回転支持軸を片持ちはりとしたことである。このようにすると、昇降路側から従動ホイールにかけられた無端索状体の取り外しや、トラクションシーブにかけられたロープの取り外しが簡単になり、保守作業が容易になる。
本発明の第6のアスペクトは、駆動用モータ、動力伝達装置、トラクションシーブを第1の支持部材に設置し、カウンタウェイト要素を第2の支持部材に設置し、これら第1の支持部材と第2の支持部材を互いに連結分離可能に構成したことである。このようにすると、狭い昇降路内にカウンタウェイト要素を分解して搬入することができるので、組み立てが容易になる。
本発明の第7のアスペクトは、動力伝達装置の無端索状体が歯付ベルトであって、原動及び受動ホイールが歯付プーリであることである。このようにすると、駆動用モータとトラクションシーブの回転角度の同期がとれ、バックラッシュのない駆動系を実現することができる。
本発明の第8のアスペクトは、動力伝達装置の無端索状体がチェーンであって、原動及び従動ホイールがスプロケットであることである。このようにすると第7のアスペクトと同様な効果を得ることができ、さらに積載重量が大きくなっても十分な伝達能力を得ることができる。
本発明の第9のアスペクトは、駆動用モータの原動ホイールと、トラクションシーブの従動ホイールとは、その軸間距離を可変になされ、無端索状体の張力を調整できるようになされていることである。
本発明の第10のアスペクトは、無端索状体に接しつつ転がる回転車輪と、この回転車輪に接続された回転角度検出器とを有する角度検出装置をさらに備え、駆動用モータの回転角度を検出することである。このようにすると駆動用モータの回転軸と同軸状に角度検出器を配置する必要が無い為、よりモータの厚みを少なくでき、結果としてカウンタウェイトの厚さを薄くすることができる。
本発明の第11のアスペクトは、無端索状体は歯付ベルトであり、回転車輪は歯付プーリであり、この歯付プーリを歯付ベルトに係合させつつ転動させて駆動用モータの回転角度を検出することである。このようにすると、回転角度検出器の回転車輪の滑りを無くす事ができるので、モータ角度の検出精度を高めることができる。
本発明の第12のアスペクトは、駆動用モータが永久磁石式モータであり、さらに整流回路と、周波数可変回路と、制御器と、回路切替手段と、抵抗器とから構成される電気回路を備え、制御器からの指令によって永久磁石式モータの巻線を周波数可変回路か抵抗器のどちらか一方に接続することである。このようにすると、駆動用モータ自体でも制動力を発生することができて、非常時であっても駆動用モータの回転を止められるので、安全性を高めることができる。さらに特別な機器をカウンタウェイト内に設置せずに済む為、カウンタウェイトをより小型にすることができる。
本発明の第13のアスペクトは、カウンタウェイト内にブレーキを有し、駆動用モータの回転子の回転を遠隔操作で制動することである。このようにすれば、駆動用モータの回転を止める為の制動力を増せるので、乗用かごの重量が増して制動力が必要になっても、確実に駆動用モータの回転を止めることができる。
本発明の第14のアスペクトは、エレベータ装置が設けられる構造物にロープが巻回される中間滑車を設け、この中間滑車にブレーキを設けたことである。このようにすると、カウンタウェイト内にブレーキを収納する必要がないため、カウンタウェイト内に前記駆動用モータや動力伝達装置を配置する自由度が増す。
本発明の第15のアスペクトは、駆動用モータへの回転速度指令と、回転角度検出器の検出角度に基づく回転速度との差が所定の値以上になった場合には、駆動用モータへの電力供給を停止するとともにブレーキを作動させることである。このようにすれば動力伝達装置の異常を速やかに検出でき、乗用かごを安全に停止させることができる。
本発明の第16のアスペクトは、カウンタウェイトの周囲をカバーで被覆するとともに、このカバーで囲まれたカウンタウェイトの空間内に吸音材を備えたことである。このようにすれば、駆動用モータや動力伝達装置が発生する騒音を低減できるので、静穏なエレベータ装置を実現することができる。さらに巻上装置の構成機器を防塵できるので機器を保護できる。
本発明の第17のアスペクトは、カウンタウェイトの昇降路壁の側であって駆動用モータの近傍に、駆動用モータの熱を放出する放熱器を備え、カウンタウェイトの上部及び下部に流線形状のカバーをそれぞれ設けたことである。このようにすれば、カウンタウェイトと昇降路壁との隙間に空気を送って、駆動用モータが発熱する熱を効率良く空気中に放熱することができる。
本発明の第18のアスペクトは、カウンタウェイトの上部に収納自在な係合部材を備え、点検作業時には、係合部材を突出させ、カウンタウェイト用の案内レールを昇降路壁に固定するためのレール支持部に係合部材を係合させて、カウンタウェイトをレール支持部から吊り下げることである。このようにすれば、点検時にカウンタウェイトのトラクションシーブをロープから緩めて外すことができるので、メンテナンスが容易になる。
本発明の第19のアスペクトは、カウンタウェイトを誘導するために昇降路に上下方向に設けられた案内レールと、カウンタウェイトに設けられた押圧手段と、この押圧手段によって案内レールに押圧されるとともに案内レール上を回転自在に転動するローラとを備え、駆動用モータの回転駆動力の反作用によってローラが前記案内レールに押圧されても、回転自在のローラによってカウンタウェイトがスムーズにガイドされうるようになされたことである。このようにすれば、駆動用モータの回転駆動力に伴って発生するトルクでカウンタウェイト全体が大きな回転モーメントを受けても、傾きにくくなる。
本発明の第20のアスペクトは、駆動用モータを支持体に固定状態に設けられた固定子と、前記支持体に軸受を介して回転可能に支持された回転軸を有し、この回転軸を中心に前記固定子に対して回転可能に設けられた回転子と、前記回転軸にこの回転軸と一体に回転するように着脱可能に取り付けられ、当該回転軸から軸方向外方へ突出した部分に、無端索状体が掛けられる原動ホイールを有する出力部材とにより構成したことを特徴としている。このようにすれば、原動ホイールを有する出力部材を、電動機の回転子における回転軸に対して着脱可能に取り付けているので、例えば原動ホイールまたは駆動用モータ部分のいずれかを変更する場合は、出力部材のみ、または駆動用モータ部分のみを変更することができる。また、例えば補修のために原動ホイールまたは駆動用モータ部分のいずれかを交換する場合は、同様に、出力部材のみ、または駆動用モータ部分のみを交換することができ、全体を分解する必要はない。
本発明の第21のアスペクトは、支持体は、軸方向の一端部に固定子フレームを有していて、原動ホイールは、前記固定子フレーム側に突出していることを特徴としている。これによれば、無端索状体が掛けられる原動ホイールは、比較的強度が大の固定子フレームの近くにあるので、原動ホイールを安定した状態で支持することができる。
本発明の第22のアスペクトは、支持体は、軸方向の一端部に固定子フレームを有していて、前記固定子フレームに、軸方向に突出するリブを設けたことを特徴としている。これによれば、固定子フレームの強度を一層大にできる。
本発明の第23のアスペクトは、上記リブの軸方向の先端部は、原動ホイールの軸方向の先端部以下となるように設定したことを特徴としている。また、本発明の第24のアスペクトは、固定子フレームに、無端索状体に沿うようにして、軸方向に窪む凹部を設けたことを特徴としている。これらによれば、軸方向の寸法が大きくなることを極力抑えることができるようになる。
本発明の第25のアスペクトは、回転子は、複数極の永久磁石を当該回転子内に埋め込んで有することを特徴としている。
発明を実施するための最良の形態
以下本発明の実施の形態について、図1ないし図19を参照して説明する。
まず、本発明に係るエレベータ装置の実施の形態について図1ないし図8を参照して説明する。
図1は、本実施の形態のエレベータ装置の概略全体図である。
昇降路の壁には、かご用ガイドレール204a,204bと、カウンタウェイト用ガイドレール124a,124bが鉛直方向に取付けられている。乗用かご201にはその上下左右の4個所にかご案内装置205a,205b,205c,205dが備えられ、それぞれかご用ガイドレール204a,204bに係合して、乗用かご201を上下方向に誘導する。
カウンタウェイト120も同様に案内装置123a,123b,123c,123dによってカウンタウェイトガイドレール124a,124bに沿って上下方向に誘導される。なお説明のため、図1ではかご用ガイドレール204a,204bの成す平面とカウンタウェイト用ガイドレール124a,124bの成す平面を同一にして描いてあるが、実際には直交する方向に配置される。
かご用ガイドレール204bとカウンタウェイトガイドレール124aの最上端部にはこれらに跨る形でシーブビーム214が取付けられており、シーブビーム214の上部には天井シーブ206が回転自在に支持されている。天井シーブ206には、ブレーキ207が取付けられ、天井シーブ206の回転を遠隔操作で開放及び拘束する。ブレーキ207は電磁石(図示しない)とバネ(図示しない)から構成され、電流投入時のみブレーキ開放状態となるようなフェールセーフ機能を有する。また乗用かご201の下部にも回転自在なカーシーブ203a,203bが備えられている。
乗用かご201とカウンタウェイト120はロープ104を介して釣り合わされている。ロープ104は末端の一方が、カウンタウェイト用ガイドレール124bの最上部付近でヒッチ211aで固定されて下方へ吊り下げられ、カウンタウェイト120のトラクションシーブ103に巻回されて上方へ伸び、天井シーブ206に巻回されている。ロープ104は、さらに下方へ吊り下げられて乗用かご201に達し、カーシーブ203a,203bに巻回されて再び上方へ伸び、ヒッチ211bによりかご用ガイドレール204aの上端部に固定されている。
次に、カウンタウェイト120の内部構造について図2を参照して説明する。図2は、カウンタウェイト120部分の内部概略構造図である。カウンタウェイト120は大別して上部の巻上機構部128と下部のカウンタウェイト要素部129とに分離されており、巻上機構部128とカウンタウェイト要素部129は筐体101と支え116a,116bとで構成された構造部分に連結ボルト130a,130bで連結されている。上部の巻上機構部128は、支え116aと支え116bとの間の空間に配置された偏平な駆動用モータ105、この駆動用モータ105の回転軸とは異なる回転軸を有し、駆動用モータ105の上方に配置されたトラクションシーブ103、駆動用モータ105の動力をトラクションシーブ103に伝達する動力伝達装置を有している。駆動用モータ105には、その上方にスクリューシャフト114が取付けられており、支え116aにはこのスクリューシャフト114が通過する為の穴が設けられている。さらに、スクリューシャフト114の支え116aの上側には、揚重用ナット115aが、支え116aの下側には、張力用ナット115bが備えられている。これらスクリューシャフト114、支え116a、揚重用ナット115a、張力用ナット115bで、ジャッキ117が構成され、駆動用モータ105を上下方向に移動可能にしている。
一方、駆動用モータ105のフレーム部分の上下左右には長穴113a,113b,113c,113dが設けられ、これら長穴113a,113b,113c,113dを通して、固定ボルト110a,110b,110c,110dにより、駆動用モータ105は筐体101に固定される。駆動用モータ105からは、電力線や信号線をまとめたコード125が伸び、カウンタウェイトの最下端部より昇降路内に垂れ下がってテールコード126をなしている。テールコード126のその先は、昇降路壁に設置された接続箱215に繋げられ、地上の制御器(図示しない)へと接続されている。駆動用モータ105は前記制御器(図示しない)により制御される。
一方、駆動用モータ105には、その回転軸に原動プーリ106を備えている。原動プーリ106の近傍で駆動用モータ105の側面には、回転角検出器112が備えられ、ローラ111が回転角検出器112の軸に取付けられ、ローラ111が歯付ベルト108の歯に噛み合うように、歯付ベルト108の内側から押し付けられて配置されている。
次に駆動用モータ105の上方の部分について、図3も併用して説明する。図3は、カウンタウェイト120の概略側面図である。筐体101内部の駆動用モータ105より上方の部分では、シーブベース119が、支え116a及び筐体101に固定されており、シーブベース119の上方には、軸受(図示しない)が備えられて、トラクションシーブ103と一体になったシーブ軸121を回転自在に支持している。シーブ軸121は、さらに延長されて従動プーリ107が取付けられており、トラクションシーブ103と従動プーリ107とは一体になされ同時に回転するようになっている。また原動プーリ106と従動プーリ107には歯付ベルト108が掛け渡されている。
一方、カウンタウェイト120の下部のカウンタウェイト要素部129には、その左右にスロット122a,122bが設けられ、板状の錘102,102,...,102が積まれてスロット122a,122b内に収納されている。
駆動用モータ105を駆動するための電気回路構成について、図7を参照して説明する。
電力源である三相交流電源501は、まず整流回路502によって直流に変換され、さらに周波数可変回路503によって制御器504の指令に基づいた周波数及び電圧の三相交流へ変換される。その後主回路側開閉器505を通って永久磁石式モータ508すなわち駆動用モータ505の巻線に電力が供給される。また、永久磁石式モータ508の三相分の電線には、さらに回生回路側開閉器506を介して抵抗器507が接続されている。主回路側開閉器505と回生回路側開閉器506は、常にどちらか一方が閉じている時は他方が開いているような接続動作をするようになっており、その切り替え動作は制御器504によって制御される。回生回路側開閉器506が閉じている時には永久磁石式モータ508の巻線は抵抗器507を介してそれぞれが短絡される様に電気回路が構成されている。
このように構成された巻上装置の組立について説明する。
まず、歯付ベルト108の取付け及び張力調整方法について説明する。
図2において、歯付ベルト108を取付けるには、揚重用ナット115aを締めて、スクリューシャフトに対して揚重用ナット115aを下方に移動させる。すると駆動用モータ105は支え116aに対して上方に持ち上げられ、原動プーリ106と従動プーリ107との軸間距離が短くなる。なお、この時固定ボルト110a,110b,110c,110dは緩めておく。前記軸間距離が十分に短くなれば、歯付ベルト108を従動プーリ107と原動プーリ106とに掛け渡すことができる。その後、揚重用ナット115aを緩めると、駆動用モータ105は自重で下方に下がり、歯付ベルト108はある程度の張力を伴って張られる。さらに、揚重用ナット115aを緩めた上で、今度は下側の張力用ナット115bを締めて張力用ナット115bをスクリューシャフトに対して上方へ移動させる。するとスクリューシャフト114は、支え116aに対して反力を得て駆動用モータ105をさらに下方へ押し下げ、上記軸間距離を広げる。従って歯付ベルト108の張力は増す。歯付ベルト108に所望の張力が得られたら、固定ボルト110a,110b,110c,110dを締結して駆動用モータを筐体101に固定して調整は終了する。歯付ベルト108を交換する際には上記と逆の手順で行う。
次にカウンタウェイト120の昇降動作について説明する。
駆動用モータ105が制御器(図示しない)により制御されて回転駆動されると、原動プーリ106、歯付ベルト108、従動プーリ107、シーブ軸121を介してトラクションシーブ103が回転される。するとトラクションシーブ103は摩擦力によりロープ104を移動させて、カウンタウェイト120全体がロープ104の送り出し方向に応じて上昇もしくは下降する。するとカウンタウェイト120から上のロープ104の長さが変わるため、ロープ104の他方に懸下された乗用かご(図示しない)は昇降される。このとき回転角度検出器112は、ローラ111の回転角度を検出することで原動プーリの回転角度を知る。ローラ111と原動プーリ106の径、及び従動プーリ107と原動プーリ106からなる減速系の減速比および、トラクションシーブ103の径は既知であるので、ローラ111の回転角度からロープ104の巻き取り量を知ることで乗用かごの位置を検出する。またローラ111の回転角度の時間変化を計算することで駆動用モータ105の回転速度も算出し、駆動用モータ105の回転制御に使用する。
次にブレーキについて説明する。
乗用かごが所定の階(図示しない)に着床した後、ブレーキ207を作動させて天井シーブ206の回転を拘束し、ロープ104の巻付け位置を固定する。すると、乗用かご201及びカウンタウェイト120の位置も拘束される。その後、さらに制御器504によって主回路側開閉器505を開くとともに、回生回路側開閉器506を閉じて駆動用モータ105のコイル巻線間を短絡する。この状態で、例えば駆動用モータ105の回転子(図示しない)を回転させようとする外力が働いて回転子が回転しようとすると、永久磁石式モータ508内部の永久磁石(図示しない)と巻線コイル部(図示しない)間で磁束が変化し、巻線に起電力が発生する。この起電力によって巻線に電流が流れるが、巻線間は抵抗器507によって短絡されているので、その電気エネルギーは熱エネルギーとなって発散して失われる。そのため、巻線には逆起電力が発生して前記磁束の変化に抗う様な電磁力が生じ、回転子(図示しない)の回転に拮抗する回転力が発生し、結果として回転子は回転を拘束される。
次に、回転角検出器112とローラ111との作用について説明する。
制御器(図示しない)は駆動用モータ105の回転角度検出器112の信号を利用して回転制御を行なっている。この時、歯付ベルトが切断するなどの異常事態が生じると、原動プーリの回転速度と回転角度検出器112による回転速度に違いが生じる。ここで、制御器はそのような速度差がある一定以上になった場合には上記ベルト伝達系に異常があったと判断して、主回路側開閉器505を開いて駆動用モータ105への電力供給を止め、回生回路側開閉器506を閉じて駆動用モータ105の巻線間を短絡する。その後の作用は、第1の実施の形態で説明したように駆動用モータ105の回転子(図示しない)に制動力を与えて回転を止める。また同時に制御器504によって昇降路天井部の天井シーブ206に備えられたブレーキ207へ把持指令を出して天井シーブ206の回転を制動し、乗用かご及びカウンタウェイトの昇降を非常停止させる。このようにこの実施の形態によれば、伝達ベルトが切断するといった異常事態になっても、速やかに乗用かごを停止させることができる。
このように、上記のエレベータ装置は、本来偏平でスペースの少ないカウンタウェイト120内に巻上装置を備えることができる。カウンタウェイト120には減速機を備えているため、駆動用モータ105に必要なトルクは小さく回転数を上げることができるので、駆動用モータ105は小型なものでよい。また、駆動用モータ105とトラクションシーブ103とは回転軸が異なるため、それぞれの軸受けを別にすることで、トラクションシーブ103の荷重をモータ軸受けで受ける必要はなくなる。このため駆動用モータ軸受け部分も小さくでき、駆動用モータの小型化が図れる。さらに歯付ベルト108を使用したことにより、ギア式の減速機で問題になることの多いバックラッシュや振動が生じにくく乗用かごの乗り心地が向上する。
さらに、ブレーキをカウンタウェイト内部に収納しなくて済むため、カウンタウェイト内部に駆動用モータ部分の空間を広くとれる。また、カウンタウェイト内部に収納できる様にブレーキを小型化する必要がない。
特に、停電時や非常時に乗用かごを急停止させる場合であっても、抵抗器によって電気的にモータの回転子の回転に制動をかけて、駆動用モータやトラクションシーブ等の慣性による惰性回転を停止させることができる。よって、ロープやベルトなどに過度な張力を発生させることを回避することができ、構成機器を保護することができる。
また、歯付ベルトが切断するといった異常事態になっても、速やかにこれを判断してかごを停止させることができる。
なお、上記の歯付ベルトと歯付プーリからなる減速機部分は、チェーンとスプロケットからなる伝達機器であってもよい。
図3は、カウンタウェイトのカバー構造を示す概略側断面図である。
カウンタウェイト120は、周囲を防音カバー302で覆われて内部の構成品を被覆している。また、カウンタウェイト120の上部には流線形カバー301aが、下部には流線形カバー301bが取付けられている。流線形カバー301a,301bはそれぞれ上端、下端面が曲面形状をなしており、昇降路壁306の側に前記曲面部がくるように取付けられている。防音カバー302と流線形カバー301a,301bが形成するカウンタウェイト120の内部の空間の隙間には、吸音材303a,303bが充填されている。また、カウンタウェイト120の背面部であって昇降路側かつ駆動用モータ105の近傍には、放熱フィン305が取付けられている。放熱フィン305には、水平面の断面が櫛形状で、鉛直方向の複数の溝が設けられている。
上記構成は以下の様に作用する。まず防音カバー302と流線形カバー301a,301bにより、駆動用モータ105や減速機127から発生する音はカウンタウェイト内部に閉じ込められ、外部にもれるのを防ぐ。さらに発生した音は吸音材303a,303bにより吸収される。
またカウンタウェイト120が上昇すると、カウンタウェイト120上部の空気が図3中の矢印の向きに流れ、流線形カバー301aにそってカウンタウェイト120の背面と昇降路壁306との間に流れ込む。このとき空気は流線形カバー301aの曲面部にそって加速され流速が増す。そして空気は放熱フィン305を通過する際に、熱を奪って駆動用モータ付近の温度を下げて、駆動用モータ105を冷却する。カウンタウェイト120が下降する時も上記と同様の原理により、流速の増した空気が放熱フィン305を通過して熱を奪い、駆動用モータ105の温度上昇を防ぐ。
このように、上記の実施の形態によれば、騒音の発生を防ぐことができて静穏な装置を実現できる。
さらに駆動用モータの駆動に伴って発生する熱を効率よく奪う事ができて駆動用モータ105の温度上昇を防ぐことができる。
図4ないし図6は、カウンタウェイトをガイドレールへ固定する場合の固定方法を示す図である。
図4は、本実施の形態におけるカウンタウェイト左上部を示す概略図であり、図4Aは側面図を図4Bは上面図である。前述した様に、カウンタウェイト120の左上部分には案内装置123bが備えられており、ガイドレール124bに係合している。昇降路(図示しない)の壁部には上下方向に一定間隔をおいてレールブラケット406が複数設けられ、それぞれレールブラケット406部分でクリップ407によりガイドレール124bは壁に固定される。上記のガイドレールの構成及び案内装置の構成は、カウンタウェイト120の右側レールであるガイドレール124aの側においても同様に構成されている。
カウンタウェイト120の筐体101の上部左端にはヒンジ401が備えられ、コの字形状をしたリンク402を揺動自在に支持している。リンク402のコの字形状部分の先端の片方には穴409があいており、ボルト403が通過できるようになっている。リンク402の他方の先端部分には雌ネジ部405が施して有り、ボルト403の先端部分に設けられた雄ネジ部404とネジ連結するようになっており、ボルト403が雌ネジ405に連結したときにボルト403の軸とヒンジ401の軸が平行となる位置関係を持って配置されている。また筐体101にはさらにリンク402が図4Bの様な位置にあるときに、ボルト403が通過できるようなストッパ408が備わっている。
上記の様に構成されたものの作用を図5及び図6で説明する。エレベータ装置の通常使用時にはボルト403はストッパ408を通過した状態で雌ネジ部405にネジ結合され、リンク402は筐体101に固定されている。一方、エレベータ装置の点検時などにはカウンタウェイト120を昇降させ、筐体101の上面がレールブラケット406付近に来るような位置で停止させる。その後、作業員が人力でボルト403を緩めてストッパ408からボルト403を外す(図5B)。次に、リンク402をヒンジ401廻りに回転させてガイドレール124bの方に折返し、再びボルト403を雌ネジ部405に締めて締結する(図5C)。この時ボルト403はレールブラケット406よりも上方で、かつガイドレール124bに対してカウンタウェイト120とは反対側の位置に来るようにする(図6)。このような作業は右側のガイドレール(図示しない)でも同様に行なう。以上の一連の作業が終わった後に、カウンタウェイト120を下降させるような方向に駆動用モータ105を微速回転させると、カウンタウェイト120の荷重分担はロープ104からリンク402へと移行し、やがては完全にレールブラケット406から懸垂される。その後例えば乗用かご(図示しない)を別の揚重機で懸垂すれば、ロープ104はトラクションシーブ103から緩んで外せるようになる。
再び、カウンタウェイト120をトラクションシーブ103を介したロープ104に対して懸垂させるには、上記と逆の手順を経れば良い。
このようにこの実施の形態では、カウンタウェイト120を建屋に対して一時的に固定することができ、トラクションシーブ103からロープ104を外すことができるので、ロープ104の交換やカウンタウェイト120内の機器の保守点検や交換を容易に行うことができる。
図8は、カウンタウェイトのガイド方法を示す図である。図8は、図2におけるカウンタウェイトの左上部分の概略斜視図である。カウンタウェイトの上部側面部分には摩擦式案内装置604が取付けられ、そのコの字形状部分でガイドレール124bと係合している。摩擦式案内装置604のガイドレール124bと接する部分の前後方向(図8参照)には、ガイドシュー605a,605bが備えられている。さらに、カウンタウェイト上面部分にはベース603が取付けられ、レバー602がベース603に対して揺動自在に備わっている。レバー602の先端部には案内ローラ601が回転自在に備えられている。ベース603の後部には垂直方向にスタンド606が設けられ、このスタンド606とレバー602との間にバネ607が設けられ、案内ローラ601をガイドレール124bに対して付勢している。これらは車輪式案内装置608を構成している。他の部位の案内装置も同様に構成されている。
このような上記構成は以下のように作用する。まず摩擦式案内装置604はカイドレール124bと前後方向(図8参照)にのみ係合し、前後方向にカウンタウェイトが外れない様に案内する。一方、車輪式案内装置608は、車輪601がバネ607で押し付けられつつガイドレール124bに転接して、カウンタウェイトの左右方向(図8参照)にカウンタウェイトが大きく移動しないようにしつつ案内する。
駆動用モータ105が回転すると、トルクが発生するが、そのときの反力はカウンタウェイト全体に伝わり、カウンタウェイトを傾かせようとするモーメントとなって作用する。そのモーメントは車輪式案内装置608で受けてガイドレール124bからの反力と釣り合って、カウンタウェイトの傾斜姿勢は決定される。このとき、モーメントが大きく車輪式案内装置608がガイドレール124bに強く押し付けられても、車輪を用いてガイドレールに対して案内するようになっているため、昇降に伴う摩擦力は極めて小さく、振動を発生しない。これはもし左右方向の案内装置が摩擦式であれば、押付力が増えるために摩擦力が増えて振動が大きくなることを想像すれば、その効果は想像にかたくない。
このように、この実施の形態によれば、駆動用モータの発生するトルクによって左右案内装置の押付力が増しても、カウンタウェイトの傾斜を抑制しつつ滑らかに案内することができる。従ってカウンタウェイトが懸下されるロープの振動を低減することができ、本ロープにつながっている反対側のかご側での乗り心地を改善することができる。
以上説明の様に本発明に係るエレベータ装置によれば、機械室を設けることなく、乗用かごを昇降でき、しかも本来偏平でスペースの少ないカウンタウェイトに小型の駆動用モータで構成できる巻上装置を備えることができる。
次に、本発明に係るエレベータ装置における巻上装置の第2の実施形態について図9ないし図15を参照して説明する。
まず、図9及び図11を参照してで第2の実施形態について説明する。
巻上機構部727は、モータユニット729とシーブユニット730を備えている。モータユニット729は、図9及び図10に示すように支持体731を有している。この支持体731は、矩形板状の固定子フレーム732と、この固定子フレーム732の中央部に図9中右方向へ突出するように設けられた円筒状の固定子ブラケット733とから構成されていて、固定子ブラケット733の外周部に駆動用モータの固定子734が固定状態に設けられている。固定子734は、固定子鉄心735と、この固定子鉄心735に巻装された複数個のコイル736とから構成されている。
固定子ブラケット733の内周部には、玉軸受からなる軸受737を介して駆動用モータの回転子738の回転軸739が回転可能に支持されている。回転子738は、その回転軸739と、この回転軸739と一体成型された回転子ヨーク740と、この回転子ヨーク740の内周部に設けられた回転子鉄心741と、この回転子鉄心741に埋め込まれた複数極の永久磁石742とから構成されていて、回転子鉄心741の内周面が上記固定子鉄心735の外周面に対して所定の隙間を存して対向している。この回転子738は、回転軸739を中心に固定子734に対して回転可能に設けられている。回転軸739の端部には、軸受押え737aが設けられている。
回転軸739の中央部には、軸方向に貫通する挿通孔743が形成されている。出力部材744は、挿入軸部745と、回転出力部を構成するプーリ746とを一体に有していて、挿入軸部745を上記挿通孔743に挿通することにより回転軸739に着脱可能に取り付けられている。挿入軸部745の軸方向の端部にはストップリング745aを取着していて、これにより抜け止めしている。また、挿入軸部745の外周部及び挿通孔743部分にはキー溝が形成されていて、これらキー溝にまたがるようにキー747を挿入することにより、出力部材744を回転軸739と一体に回転するようにしている。出力部材744を回転軸739に取り付けた状態で、上記プーリ746が上記固定子フレーム732側において回転軸739から軸方向外方へ突出している。
固定子フレーム732には、軸方向に突出する複数本の補強用のリブ748が溶接により設けられていると共に、上記プーリ746に掛けられる、動力伝達部材を構成するベルト749に沿うようにして、軸方向に窪む凹部750が設けられている。各リブ748の軸方向の先端部は、プーリ746の先端部以下となるように設定されている。なお、モータユニット729には、回転子738の回転速度を検出する速度検出器(図示せず)が設けられている。
固定子フレーム732の上部には、図11に示すように、シーブユニット730のフレーム751が連結ボルト752により連結固定されている。そのフレーム751には軸部753(図12参照)が貫通状態で回転可能に取り付けられていて、この軸部753の一端部に、上記プーリ746よりも径大な従動プーリ754が設けられ、軸部753の他端部にトラクションシーブ728が設けられていて、これら従動プーリ754とトラクションシーブ728とは一体に回転するようになっている。従動プーリ754とプーリ746との間にはベルト749が掛け渡されており、プーリ746と従動プーリ754とベルト749とにより、動力伝動機構を構成している。また、トラクションシーブ728の外周部には複数本のロープが形成されていて、それらロープに複数本の上記ロープ725が巻き付けられている。そして、モータユニット729及びシーブユニット730は、上記カウンタウェイトのフレーム755に取付板755aを介して取り付けられている。
上記構成において、モータユニット729の回転子738が回転すると、この回転子738と一体にプーリ746が回転し、これに伴いベルト749を介して従動プーリ754が回転する。そして、この従動プーリ754と一体にトラクションシーブ728が回転することに基づき、ロープ725を介して乗用かご721及びカウンタウェイトが上下動されることになる。
上記した実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
まず、巻上機構部727におけるモータユニット729において、回転出力部を構成するプーリ746を有する出力部材744を、駆動用モータの回転子738における回転軸739に対して着脱可能に取り付けているので、例えば減速比を変えるためにプーリ746を変更する場合、または駆動用モータの出力を変えるために駆動用モータ部分を変更する場合は、出力部材744のみ、または駆動用モータ部分のみを変更することができる。また、例えば補修のためにプーリ746または駆動用モータ部分のいずれかを交換する場合も、同様に、出力部材744のみ、または駆動用モータ部分のみを交換することができ、全体を分解する必要はない。
また、軸受737は、固定子ブラケット733と挿入軸部745との間に構成配置できるので、負荷容量の大きい大径の軸受が使用でき、乗用かごの積載量の増加に伴って駆動用モータとして容量の大きい機種の採用にも対応できる。更に、巻上装置727の寿命を長くすることもできる。また、トルクを発生する固定子734と回転子738の配置が挿入軸部745の径の大きさだけ外周側に配置できるので、トルクを大きくでき、電動機の薄形化も可能となる。
ベルト749が掛けられるプーリ746は、支持体731の固定子フレーム732側に突出していて、比較的強度が大の固定子フレーム732の近くにあるので、そのプーリ746を安定した状態で支持することができ、トルクリップル等、モータ固有の振動数に起因する振動を低減することができる。また、固定子フレーム732には、軸方向に突出するリブ748を複数本設けているので、それらリブ748により固定子フレーム732の強度を一層大にできる。
各リブ748の軸方向の先端部は、プーリ746の軸方向の先端部以下となるように設定しているので、固定子フレーム732にリブ748を設けるようにしながらも、軸方向の寸法が大きくなることを極力抑えることができるようになる。また、固定子フレーム732に、ベルト749を沿うようにして、軸方向に窪む凹部750を設けているので、これによっても軸方向の寸法が大きくなることを極力抑えることができるようになる。
図13は巻上装置の第3の実施形態を示したものであり、この実施形態は上記した第1の実施形態とは次の点が異なっている。すなわち、固定子フレーム732において、リブ748は設けられていない。
図14は第4の実施形態を示したものであり、この実施形態は上記した第1の実施形態とは次の点が異なっている。すなわち、出力部材744は、プーリ746が回転子738側(固定子フレーム732とは反対側)に突出するように取り付けている。
図15は第5の実施形態を示したものであり、この実施形態は上記した第4の実施形態とは次の点が異なっている。すなわち、回転出力部を構成するプーリ746を、回転軸738に一体に設けている。
以上の説明から明らかなように、本発明のエレベータ装置における巻上装置によれば、回転出力部を有する出力部材を、駆動用モータの回転子における回転軸に対して着脱可能に取り付けているので、部品の変更や交換を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
図1は、本発明に係るエレベータ装置の一例を示す正面図である。
図2は、本発明に係るエレベータ装置の巻上装置を示す正面図である。
図3は、本発明に係るエレベータ装置の巻上装置を示す側断面図である。
図4A、図4Bは、本発明に係るエレベータ装置の巻上装置の上部を示す図であって、図4Aはその正面図、図4Bはその平面図である。
図5A、図5B、図5Cは、本発明に係るエレベータ装置の巻上装置の上部の動作を示す図であって、図5Aはリンクのボルトが抜け止めに固定されている状態を示す平面図、図5Bはリンクのボルトが抜け止めから外された状態を示す平面図、図5Cはリンクのボルトをガイドレールに掛けた状態を示す平面図である。
図6は、エレベータ装置の巻上装置の上部においてリンクのボルトをガイドレールに掛けた状態を示す正面図である。
図7は、本発明に係るエレベータ装置の巻上装置の為に用いられる電気回路図である。
図8は、本発明に係るエレベータ装置の巻上装置における案内装置を示す斜視図である。
図9は、本発明に係る巻上装置の第1実施形態を示す要部の縦断側面図である。
図10は、図9に示す巻上装置の要部正面図である。
図11は、巻上装置の正面図である。
図12は、巻上装置の縦断側面図である。
図13は、本発明に係る巻上装置の第3実施形態を示す要部の縦断側面図である。
図14は、本発明に係る巻上装置の第4実施形態を示す要部の縦断側面図である。
図15は、本発明に係る巻上装置の第5実施形態を示す要部の縦断側面図である。
図16は、従来のエレベータ装置の概略断面図である。
図17は、従来のギヤレス方式の巻上装置の一例を示す半断面図である。
Claims (11)
- 乗用かごの重量にロープを介して釣り合わせるためのカウンタウェイトに、前記ロープを介して前記乗用かごを昇降させる巻上装置を設けたエレベータ装置において、
前記巻上装置は、駆動用モータと、この駆動用モータの回転軸と異なる回転軸を有し、前記ロープが巻回されるトラクションシーブと、前記駆動用モータの動力を前記トラクションシーブに伝達する動力伝達装置と、を備え、
前記動力伝達装置は、前記駆動用モータの回転軸に設けられた原動ホイールと、前記トラクションシーブと同軸に設けられた従動ホイールと、これら原動ホイールと従動ホイールとに巻回された無端索状体と、を有し、
前記トラクションシーブおよび前記従動ホイールを同軸に支持する回転支持軸は、その長手方向の中央部が前記カウンタウェイトに回転自在に支持されるとともに、その一方の端部に前記トラクションシーブが設けられ、かつ他方の端部に前記従動ホイールが設けられていることを特徴とするエレベータ装置。 - 前記トラクションシーブを昇降路壁側に、かつ前記従動ホイールを前記昇降路壁とは反対側に配置したことを特徴とする請求の範囲第1項に記載のエレベータ装置。
- 乗用かごの重量にロープを介して釣り合わせるためのカウンタウェイトに、前記ロープを介して前記乗用かごを昇降させる巻上装置を設けたエレベータ装置において、
前記巻上装置は、駆動用モータと、この駆動用モータの回転軸と異なる回転軸を有し、前記ロープが巻回されるトラクションシーブと、前記駆動用モータの動力を前記トラクションシーブに伝達する動力伝達装置と、を備え、
前記動力伝達装置は、前記駆動用モータの回転軸に設けられた原動ホイールと、前記トラクションシーブと同軸に設けられた従動ホイールと、これら原動ホイールと従動ホイールとに巻回された無端索状体と、を有し、
前記駆動用モータおよび前記原動ホイールは、前記トラクションシーブより下方に設けられ、
前記駆動用モータは、前記カウンタウェイトの支持部を上方に通過するスクリューシャフトと、前記支持部の上方で前記スクリューシャフトに螺合する揚重用ナットと、前記支持部の下方で前記スクリューシャフトに螺合する張力用ナットとを有し、前記揚重用ナットおよび前記張力用ナットが前記スクリューシャフトに螺合する位置を調整することにより、前記駆動用モータが前記支持部に対して上下方向に移動可能となっていることを特徴とするエレベータ装置。 - 乗用かごの重量にロープを介して釣り合わせるためのカウンタウェイトに、前記ロープを介して前記乗用かごを昇降させる巻上装置を設けたエレベータ装置において、
前記カウンタウェイトの上部に収納自在な係合部材を備え、
点検作業時には、前記係合部材を突出させ、前記カウンタウェイト用の案内レールを昇降路壁に固定するためのレール支持部に前記係合部材を係合させて、前記カウンタウェイトを前記レール支持部から吊り下げることを特徴とするエレベータ装置。 - 乗用かごの重量にロープを介して釣り合わせるためのカウンタウェイトに、前記ロープを介して前記乗用かごを昇降させる巻上装置を設けるとともに、
前記巻上装置が、駆動用モータと、この駆動用モータの回転軸と異なる回転軸を有し、前記ロープが巻回されるトラクションシーブと、前記駆動用モータの動力を前記トラクションシーブに伝達する動力伝達装置と、を具備しているエレベータ装置であって、
昇降路内において前記カウンタウェイトを上下方向に誘導する、前記駆動用モータの回転軸が延びる方向を前後方向としたときに左右方向にそれぞれ配設された左右一対の案内レールと、
前記カウンタウェイトに設けられた押圧手段によって前記案内レールに左右方向に押圧されながら前記案内レール上を回転自在に転動するローラと、
前記カウンタウェイトに設けられて前記案内レールと前後方向に係合する摩擦式案内装置と、を備え、
前記駆動用モータの回転駆動力の反力を前記ローラで受けるようになっていることを特徴とするエレベータ装置。 - 乗用かごの重量にロープを介して釣り合わせるためのカウンタウェイトに、前記ロープを介して前記乗用かごを昇降させる巻上装置を設けるとともに、
前記巻上装置が、駆動用モータと、この駆動用モータの回転軸と異なる回転軸を有し、前記ロープが巻回されるトラクションシーブと、前記駆動用モータの動力を前記トラクションシーブに伝達する動力伝達装置と、を具備しているエレベータ装置であって、
前記巻上装置は、支持体に固定状態に設けられた前記駆動用モータの固定子と、軸受を介して前記固定子に対して回転可能に設けられた前記駆動用モータの回転子と、この回転子に一体回転可能に且つ着脱可能に取り付けられ、当該回転子から軸方向外方へ突出した部分に、無端索状体が掛けられる原動ホイールを有する出力部材とを具備したことを特徴とするエレベータ装置。 - 前記支持体は、軸方向の一端部に固定子フレームを有していて、前記原動ホイールは、前記固定子フレーム側に突出していることを特徴とする請求の範囲第6項に記載のエレベータ装置。
- 前記支持体は、軸方向の一端部に固定子フレームを有していて、前記固定子フレームに、軸方向に突出するリブを設けたことを特徴とする請求の範囲第6項に記載のエレベータ装置。
- 前記リブの軸方向の先端部は、前記原動ホイールの軸方向の先端部以下となるように設定したことを特徴とする請求の範囲第8項に記載のエレベータ装置。
- 前記固定子フレームに、前記無端索状体に沿うようにして、軸方向に窪む凹部を設けたことを特徴とする請求の範囲第7項に記載のエレベータ装置。
- 前記回転子は、複数極の永久磁石を当該回転子内に埋め込んで有することを特徴とする請求の範囲第6項に記載のエレベータ装置。
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