JP4807163B2 - エレベーターの安全装置 - Google Patents

Description

本発明は、エレベーターの安全装置に関するものである。

エレベーターの安全装置に関する従来技術として、例えば米国特許第４,６６２,４８１号（以下、特許文献１という）に開示された発明が知られている。
この特許文献１は、乗りかごの上部にガバナ装置が設置されている。
ガバナ装置について説明すると、レールに対向して取り付けられたタイヤ部材とレールとの間の摩擦力によりタイヤ部材を回転させて乗りかごの速度を検出している。さらにタイヤ部材の回転に伴って生じるフライウエートの遠心力を利用してタイヤ部材の回転を強制停止させるようになっている。タイヤ部材の回転が強制的に停止させられると、レールとタイヤ部材との間の摩擦力によって、回転支点を持った回転部材が前記回転支点を中心に回転して、回転部材に取り付けられたリンク部材を引上げる。リンク部材の引上げにより非常止め装置を作動させることによって乗りかごが緊急停止する。

この特許文献１のタイヤ部材はタイヤ部材自身が回転して乗りかごの速度を検出する機能と、タイヤ部材の回転を強制的に停止させてタイヤ部材とレールとの間に摩擦力を発生させ、前記摩擦力が回転部材を回転させる力となってリンク部材を引上げて非常止め装置を作動させる機能とを有している。

ＵＳＰ第４,６６２,４８１号

上記特許文献１は上述したように、非常停止装置動作開始のスイッチングとなるのはレールに常時接触して回転しているタイヤ部材がレール上で停止することであるため、タイヤ部材はレールに対して所定の押し付け力が必要である。そのため、レール自身にも所定の強度を持たせておく必要があるし、常にタイヤ部材がレールに接触回転しているためタイヤ部材表面の摩擦係数が変化する恐れがある。

本発明の目的は、タイヤ部材の停止によるスイッチングを止め、軽い力で非常停止装置を動作させることが可能なエレベーターの安全装置を提供することにある。

上記の目的は、乗りかごの移動方向に沿って昇降路壁面に設けられたガイドレールと、このガイドレールに接触して乗りかごの移動速度を検出するガバナと、このガバナによって前記乗りかごが所定の速度を超過した時に動作する引上げスイッチと、この引上げスイッチの動作によって引上げロッドを引上げる引上げレバーと、前記引上げロッドが引上げられることにより動作して前記ガイドレールを把持して非常止め引上げロッドを引上げる引上げ機構と、引上げられた前記非常止め引上げロッドにより動作する非常止め装置とから構成されるエレベーターの安全装置において、
前記引上げ機構は、前記引上げロッドと、前記前記引上げロッドに設けられたブレーキ部材と、前記ブレーキ部材が前記ガイドレールと接触した際に前記ガイドレール上に停止される引上げ部と、前記引上げ部に接続された前記非常止め引上げロッドからなり、
前記引上げ機構を作動させる前記引上げロッドを引上げる力は前記引上げ機構の非常止め引上げロッド引上げ力より小さいことにより達成される。

また上記の目的は、前記引上げ機構は前記ガイドレールを２個のブレーキ部材によって挟持するように構成され、通常の前記ブレーキ部材はばねにより反ガイドレール方向に広げられていることにより達成される。

また上記の目的は、前記ブレーキ部材としてローラを備え、前記引上げレバーの動作により前記ローラは前記ガイドレールと前記引上げ部との間に形成された隙間に入り込むことにより達成される。

本発明によれば、タイヤ部材の停止によるスイッチングを止め、軽い力で非常停止装置を動作させることが可能なエレベーター安全装置を提供することができる。

まず一般的なエレベーターを図８で説明する。
図８において、エレベーターは一端におもり１０が取り付けられ、他端に乗りかご１が取り付けられた主ロープ９が巻き上げ機８に巻き付けられた構成となっている。この巻き上げ機８の回転に伴って主ロープ９が移動して乗りかご１が上下動するようになっている。また上下動する際に横揺れなど乗り心地を悪くする振動が乗りかご１に与えられないように、乗りかご１の両脇にはガイドローラ（図示せず）が設置され、このガイドローラがガイドレール４を挟み込むように支持している。

さらに乗りかご１には、エレベーターが異常な速度で移動した場合にブレーキを作用させる非常止め装置２と、この非常止め装置２を動作させる作動レバー３とが具備されている。作動レバー３とガバナロープ６とは連結され、ガバナロープ６はガバナ５とガバナ用シーブ７とに巻き付けられて乗りかご１の移動に伴い上下に移動する。ガバナ５は、乗りかご１と共に移動するガバナロープ６の移動速度を検出する手段を持つとともに、乗りかご１が異常な速度で移動していることを検出した時、ガバナロープ６を把持してガバナロープ６の移動を停止させ、作動レバー３を上方に引上げることで非常止め装置２を作動させて乗りかご１を停止させる機能を備えている。

上記ガバナ５は乗りかごの最上部にある機械室に設置されるか、機械室を備えていないエレベーターでは昇降路内に取り付けられているのが一般的であるが、いずれの形式のものにおいても昇降路内にガバナロープ６を張り渡すことが必要である。

ところが、昨今のエレベーターシステムの更なる省スペース化，低コスト化の要求のために昇降路内にガバナロープ６を張り渡す必要がないガバナ装置、すなわち乗りかご１にガバナ５を取り付けるようにしたガバナロープレスのガバナ装置が提案されている。また、ガバナロープ６は運転状態や地震により伸縮して振動することによりロープの外れが発生する恐れがあるため、ロープレスのガバナ装置が望まれている。さらにガバナロープ６そのものの重量や移動することによる慣性力のため、ガバナロープ６の把持力は大きくなり、それに伴ってガバナロープ６の把持を行うための作動力も大きくなってしまう。

そこで、上記の従来技術（特許文献１）のようにガバナロープレスのガバナ装置があるが上述したようにタイヤ部材の摩擦係数変化にともなう問題発生が考えられる。

そこで、本発明ではタイヤ部材を用いない安全装置を種々検討した結果、以下のような実施例を得ることができた。

以下、本発明の安全装置を図面を用いて説明する。

図１はロープレスのガバナを備えるエレベーターの概略構成図である。

図１において、安全装置を具備するエレベーターは一端におもり１０が取り付けられ、他端に乗りかご１が接続された主ロープ９がある。この主ロープ９を巻きつけて乗りかご１に移動力を付与するのが巻き上げ機８である。乗りかご１の移動方向に沿って昇降路壁面に乗りかご１を挟むガイドレール４が設けられている。ガイドローラ（図示せず）は乗りかご１に取り付けられてガイドレール４を挟み込むことにより乗りかご１の振動を抑えるものである。

また前記エレベーターは、乗りかご１の上方にガイドレール４に対向し、前記ガイドレール４に接触して乗りかごの移動速度を検出するガバナ１８が設置されている。プーリ
１６はガバナ１８が設置されたガイドレールと反対側のガイドレール４に押し付けられて取り付けられている。引上げレバー１１は前記ガバナ１８によって所定の速度以上になった時に動作するものである。この引上げレバー１１には引上げロッド１２が連結されている。引上げ機構１３は引上げロッド１２の動作によってガイドレール４を把持して非常止め引上げロッド１４を引上げるものである。非常止め装置２は非常止め引上げロッド１４に接続され、乗りかご１に設置されている。連動リンク部材１５は非常止め装置２間を接続して非常止め装置２を同時に動作させるようになっている。これらの各機構はすべてが乗りかご１上の免振ベース１７上に取り付けられている。

乗りかご１が異常な速度で移動していることをガバナ１８で検知すると、引上げレバー１１が動作して引上げロッド１２を引上げる。引上げロッド１２の引上げ動作により、引上げ機構１３がガイドレールを把持して、引上げ機構１３に連結された非常止め引上げロッド１４と、乗りかご１に設置された非常止め装置２との間に速度差が発生して非常止め装置２を動作させる。

次にガバナについて、図２及び図３を用いてその概略を説明する。
図２は本発明の一実施例を備えたガバナの側面図である。
図３は本実施例の動作を説明するガバナの側面図である。
図２において、ガバナ１８は図１で説明したガイドレール４に対向して接するガバナプーリ３４が取り付けられている。このガバナプーリ３４の内部には回転可能に支持された振り子３５が２個取り付けられている。３６は振り子３５間を連結する連結棒である。３８はモータの電源を切断するスイッチである。３７はスイッチ３８の入切りをするスイッチレバーである。３９は引上げレバー１１を動作させる引上げスイッチである。４１はガバナプーリ３４をガイドレール４に押付ける力を発生させる押付けばねである。４０はこれら機構要素からなるガバナを固定するためのプレートである。

ガイドレール４に当接するガバナプーリ３４のガイドレール４との接触面は、振動吸収やガイドレール継ぎ目による騒音などの低減のため、ゴムなどの弾性体で構成されても良い。さらに引上げレバー１１（図１と同一物を示す）に引上げばね４４が取り付けられており、引上げスイッチ３９が動作したとき、引上げばね４４が引上げレバー１１を押し上げて、引上げロッド１２（図１と同一物を示す）を移動させる。引上げロッド１２は引上げ機構１３に連結され、また引上げ機構１３には非常止め装置との間を連結する非常止め引上げロッド１４（図１と同一物を示す）が取り付けられている。また引上げ機構１３はその移動を上ストッパ４５及び下ストッパ４６により規制されている。

図３において、引上げ機構の動作までの過程を説明すると、ガイドレール４に当接するガバナプーリ３４は、乗りかごが図面下側に移動することにより反時計方向に回転する。回転速度があらかじめ設定した第一の速度に達すると、ガバナプーリ３４の回転に伴う遠心力により二つの振り子３５が遠心方向に押し広げられてスイッチレバー３７を矢印のように反時計方向に移動してスイッチ３８から離間する。さらに速度が超過して第二の速度に達すると、引上げスイッチ３９を図のように回転させ、引上げばね４４による引上げレバー１１の移動を可能とする。圧縮されていた引上げばね４４が開放されることにより引上げレバー１１（図１と同一物を示す）が図面上方（矢印方向）に移動し引上げロッド１２（図１と同一物を示す）が移動して引上げ機構１３の動作が開始する。この時引上げばね４４は引上げ機構１３を動作させるだけの力を発生させるだけでよく、後述する非常止め装置を動作させるために必要な力でなくても良い。引上げ機構１３の動作しつつ乗りかごは更に降下するため、非常止め引上げロッド１４（図１と同一物を示す）が引上げられることになり非常止め装置（図示せず）が動作する。

続いて、本実施例を備えた引上げ機構の詳細を図４から図５，図６から図７を用いて説明する。

図４は本発明の一実施例を備えた引上げ機構の一例を示す図である。
図４（ａ）に示した引上げ機構１３において、引上げロッド１２はガイドレール４を挟み込むように配置されたブレーキ部材であるローラ１９を支持するリンク機構２１と連結されている。ローラ１９が取り付けられている一端とは別の他端には、リターンばね２０が取り付けられている。ローラ１９は２個取り付けられており、通常は２個のローラが引上げ機構１３の内部で押し広げられる方向（反ガイドレール４方向）にリターンばね２０で支持されている。またローラ１９を穴部に嵌合するように引上げ部材である引上げくさび部２２が配置されている。さらに引上げくさび部２２には、非常止め引上げロッド１４が接続されている。

図４（ｂ）に示した引上げ機構１３において、引上げくさび部２２とローラ１９とが接触する引上げくさび部摩擦面２２ａ及び２２ｂは傾斜しており、引上げロッド１２が矢印Ａ方向に引上げられた場合には、２個のローラ１９が引上げ機構１３とガイドレール４との間の隙間（傾斜部）に入り込むので、引上げくさび部２２とローラ１９，ガイドレール４の間には強い接触力（矢印Ｂ）が発生して引上げくさび部２２を停止させる。

引上げ機構１３を復帰させる場合には、ローラ１９を隙間から外すことによりリターンばね２０が復元して元の状態に復帰することになる。

図５は第２の実施例を備えた引上げ機構を示す図である。
図５の引上げ機構において、図４のようにブレーキ部材であるローラをレールの両側に配置するのではなく、片側のみに配置することにより構造の簡略化を図ったものである。

図５（ａ）に示した引上げ機構１３は、ねじりばねのような回転力を発生する部材を備える回転支点２４を有する引上げロッド２３と、ブレーキ部材であるローラ１９と、ローラ１９を嵌合する穴部を有する引上げくさび部２５と、引上げくさび部２５に一端を接続され、他端を非常止め装置に接続した引上げロッド１４とから成っている。

引上げくさび部２５において、ローラ１９と接触する引上げくさび部摩擦面２５ａは傾斜状になっている。またガイドレール４と接触する引上げくさび部摩擦面２５ｂは、ガイドレール４に平行な面になっている。また回転支点２４に設置されている図示していないねじりばねのような回転力を発生する部材により、ローラ１９は引上げくさび部摩擦面２５ａに絶えず接触するように付勢されている。

図５（ｂ）及び図５（ｃ）を用いて動作を説明すると、図示していない引上げレバーにより矢印Ｃのごとく引上げロッドが引上げられると、ローラ１９は、引上げくさび部摩擦面２５ａとガイドレール４に接触する。ローラ１９が引上げくさび部２５とガイドレール４に接触すると、矢印Ｄのように引上げくさび部２５に力が作用して、矢印Ｅ方向に引上げくさび部２５を移動させる。ローラ１９が引上げくさび部２５が形成する傾斜部にかみ込むと、ガイドレール４とローラ１９の摩擦力によりさらにかみ込むようになり、引上げくさび部摩擦面２５ｂはついにはガイドレール４と接触して、ローラ１９と引上げくさび部２５，ガイドレール４との間に強い接触力（矢印Ｆ，矢印Ｇ）が発生する。その結果、引上げ機構１３は、ガイドレール４上に停止して非常止め引上げロッドを引上げて非常止め装置を動作させる。

尚、図５の場合も図４と同様に引上げくさび部２５とガイドレール４，ローラ１９の接触を解放して復帰するとき（例えば、引上げくさび部を上方へ移動させる）、回転支点２４に備わっているねじりばねにより自動でガイドレールから離れて元の位置に復帰する。

次に引上げ機構の他の一例を図６を用いて説明する。

図６は第３の実施例を備えた引上げ機構を示す図である。
図６（ａ）に示した引上げ機構１３において、引上げ機構１３はシャフト２６ａを備える引上げロッド２６と、長穴２７ａと回転支点２７ｂを持つブレーキ部材であるリーディング部材２７と、リーディング部材２７にばね力を付与するリターンばね２９と、回転支点２７ｂとリターンばね２９の一端を固定する引上げブロック２８と、引上げブロック
２８に取り付けられた非常止め引上げロッド１４とから成っている。リターンばね２９は一端をリーディング部材２７に固定されており、ガイドレール４から離間させる方向にばね力を作用させている。またシャフト２６ａと長穴２７ａは嵌めあわされており、長穴
２７ａ内をシャフト２６ａが移動可能に成っている。

図６（ａ）及び図６（ｂ）を用いて動作を説明する。矢印Ｈのように引上げロッド２６が図面上方に引上げられると、回転支点２７ｂを中心にしてリーディング部材２７が矢印Ｊのように回転する。その結果、リーディング部材２７とガイドレール４が接触する。リーディング部材２７が接触すると、その接触面移動方向前縁では、リーディング部材２７がガイドレール４に食い込むようになり、初期の接触力よりも大きな力が作用するようになり、この力によって引上げブロック２８は停止させられる。引上げブロック２８が停止することにより、非常止め引上げロッドも停止し、移動している乗りかごや非常止め装置と速度差が発生するため、非常止め装置を作動させる力が付与される。

引上げ機構が復帰する場合、引上げブロック２８を例えば上方に移動させると、リターンばね２９のばね力によりリーディング部材２７はガイドレール４から離間させられ、元の位置に復帰する。

図７は第４の実施例を備えた引上げ機構を示す図である。

図７の引上げ機構は、図６のようにブレーキ部材であるリーディング部材をレールの両側に配置するのではなく、片側のみに配置することにより構造の簡略化を図ったものである。

図７（ａ）に示した引上げ機構１３において、引上げ機構１３はシャフト３０ａを備える引上げロッド３０と、長穴３１ｂと回転支点３１ａを持つブレーキ部材であるリーディング部材３１と、リーディング部材３１にばね力を付与するリターンばね３３と、回転支点３１ａとリターンばね３３の一端を固定する引上げブロック３２と、引上げブロック
３２に取り付けられた非常止め引上げロッド１４と、から成っている。リターンばね３３は、一端をリーディング部材３１に固定されており、ガイドレール４から離間させる方向にばね力を作用させている。またシャフト３０ａと長穴３１ｂは嵌めあわされており、長穴３１ｂ内をシャフト３０ａが移動可能に成っている。

図７（ｂ）及び図７（ｃ）を用いて動作を説明する。矢印Ｋのように引上げロッド３０が図面上方に引上げられると、回転支点３１ａを中心にしてリーディング部材３１が矢印Ｌのように回転する。その結果、リーディング部材３１とガイドレール４が接触する。リーディング部材３１が接触し、さらに矢印Ｋの方向に引上げられると、ついには引上げブロックの端面とガイドレール４とが接触するようになり、引上げブロック３２に大きなブレーキ力が作用する。その結果、引上げブロック３２が停止することにより、非常止め引上げロッドも停止し、移動している乗りかごや非常止め装置と速度差が発生するため、非常止め装置を作動させる力が付与される。

引上げ機構が復帰する場合、引上げブロック３２を例えば、上方に移動させると、リターンばね３３のばね力によりリーディング部材３１はガイドレール４から離間させられ、元の位置に復帰する。

本発明は以上説明したように、
１．乗りかごの移動方向に沿って昇降路壁面に設けられたガイドレールと、このガイドレールに接触して乗りかごの移動速度を検出するガバナと、このガバナによって前記乗りかごが所定の速度を超過した時に動作する引上げスイッチと、この引上げスイッチの動作によって前記ガイドレールを把持して非常止め引上げロッドを引上げる引上げ機構と、引上げられた前記引上げロッドにより動作する非常止め装置とから構成されるエレベーターの安全装置において、前記引上げスイッチの作動力は前記引上げ機構の非常止め引上げロッド引上げ力より小さくしたものである。
２．乗りかごの移動方向に沿って昇降路壁面に設けられたガイドレールと、このガイドレールに接触して乗りかごの移動速度を検出するガバナと、このガバナによって前記乗りかごが所定の速度を超過した時に動作する引上げスイッチと、この引上げスイッチの動作によって前記ガイドレールを把持して非常止め引上げロッドを引上げさせるための作動力を与える引上げレバーと、引上げられた前記引上げロッドにより動作する非常止め装置とから構成されるエレベーターの安全装置において、前記引上げレバーと連動する引上げロッドには前記ガイドレールを挟待するローラを有する引上げ機構を備え、前記引上げレバーの動作により前記ローラは前記ガイドレールと前記引上げ機構との間に形成された隙間に入り込むようにしたものである。
３．前記引上げ機構は前記ガイドレールを２個のローラによって挟持するように構成され、通常の前記ローラはばねにより反ガイドレール方向に広げられているようにしたものである。
４．前記引上げ機構に回転支持されたブレーキ部材を備え、このブレーキ部材は前記引上げレバーの動作により前記ガイドレールと前記引上げ機構との間に形成された隙間に入り込むようにしたものである。
５．前記引上げ機構は前記ガイドレールを２個のブレーキ部材によって挟持するように構成され、通常の前記ローラはばねにより反ガイドレール方向に広げられているようにしたものである。

本発明の一実施例を備えたエレベーター装置の全体構成図である。 本発明の一実施例を備えたガバナを示す図である。 本発明の一実施例を備えたガバナの動作を説明する図である。 本発明の一実施例を備えた引上げ機構を説明する図である。 本発明の一実施例を備えた引上げ機構を説明する図である。 本発明の一実施例を備えた引上げ機構を説明する図である。 本発明の一実施例を備えた引上げ機構を説明する図である。 一般的なエレベーター装置の全体構成図である。

符号の説明

１…乗りかご、２…非常止め装置、３…作動レバー、４…ガイドレール、５，１８…ガバナ、６…ガバナロープ、７…ガバナ用シーブ、８…巻き上げ機、９…主ロープ、１０…おもり、１１…引上げレバー、１２，２３，２６，３０…引上げロッド、１３…引上げ機構、１４，４７…非常止め引上げロッド、１５…連動リンク部材、１６…プーリ、１７…免振ベース、１９…ローラ、２０，２９，３３…リターンばね、２１…リンク機構、２２，２５…引上げくさび部、２２ａ，２２ｂ…引上げくさび部摩擦面、２４,２７ｂ,３１ａ…回転支点、２６ａ，３０ａ…シャフト、２７,３１…リーディング部材、２７ａ,３１ｂ…長穴部、２８，３２…引上げブロック、３４…ガバナプーリ、３５…振り子、３６…連結棒、３７…スイッチレバー、３８…スイッチ、３９…引上げスイッチ、４０…プレート、４１…押付けばね、４２…引上げレバー、４４…引上げばね、４５…上ストッパ、４６…下ストッパ。

Claims (3)

1. 乗りかごの移動方向に沿って昇降路壁面に設けられたガイドレールと、このガイドレールに接触して乗りかごの移動速度を検出するガバナと、このガバナによって前記乗りかごが所定の速度を超過した時に動作する引上げスイッチと、この引上げスイッチの動作によって引上げロッドを引上げる引上げレバーと、前記引上げロッドが引上げられることにより動作して前記ガイドレールを把持して非常止め引上げロッドを引上げる引上げ機構と、引上げられた前記非常止め引上げロッドにより動作する非常止め装置とから構成されるエレベーターの安全装置において、
   前記引上げ機構は、前記引上げロッドと、前記前記引上げロッドに設けられたブレーキ部材と、前記ブレーキ部材が前記ガイドレールと接触した際に前記ガイドレール上に停止される引上げ部と、前記引上げ部に接続された前記非常止め引上げロッドからなり、
   前記引上げ機構を作動させる前記引上げロッドを引上げる力は前記引上げ機構の非常止め引上げロッド引上げ力より小さいことを特徴とするエレベーターの安全装置。
2. 請求項１記載のエレベーターの安全装置において、
   前記引上げ機構は前記ガイドレールを２個のブレーキ部材によって挟持するように構成され、通常の前記ブレーキ部材はばねにより反ガイドレール方向に広げられていることを特徴とするエレベーターの安全装置。
3. 請求項１又は２のいずれかに記載のエレベーターの安全装置において、
   前記ブレーキ部材としてローラを備え、前記引上げレバーの動作により前記ローラは前記ガイドレールと前記引上げ部との間に形成された隙間に入り込むことを特徴とするエレベーターの安全装置。

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