JP5886682B2 - エレベーター - Google Patents

Description

本発明は、複数のワイヤロープを用いて乗りかごと釣り合い錘を昇降させるエレベーターに関する。

エレベーターに用いられるワイヤロープは、複数の鋼線を撚り合わせた構造を有している。エレベーターでは、ワイヤロープの片端を乗りかごに接続し他端を釣り合い錘に接続して、巻上機でワイヤロープを駆動させることにより乗りかごを昇降させる構造と、ワイヤロープの両端を建屋の頂部に固定し、乗りかごと釣り合い錘にそれぞれプーリを取り付け、プーリにワイヤロープを通して動滑車のように乗りかごと釣り合い錘を昇降させる構造とがある。いずれの場合でも、乗りかごの昇降によりワイヤロープは張力が掛かった状態で繰り返し屈曲される。そのため、使用に伴って鋼線には疲労が蓄積され、鋼線が順次破断する。この鋼線の破断数が増大して所定数を超えた場合に、ワイヤロープは寿命に至ったと判断され交換される。

ワイヤロープを交換するためには、エレベーターを停止し、乗りかごを別の吊り具で懸架してからワイヤロープを外す必要がある。ワイヤロープ交換には作業時間を要し、ワイヤロープ交換中はエレベーターが使えなくなることから、使用者に迷惑をかけないためには、ワイヤロープを交換する周期を長くして交換回数を少なくすることが望ましい。

前述のように、ワイヤロープの寿命は、鋼線の疲労度合いによって決まり、疲労はワイヤロープにかかる張力が大きいほど早く進展する。通常のエレベーターでは複数本のワイヤロープが用いられており、この中で特定のワイヤロープの張力が高い場合は、そのワイヤロープが他のワイヤロープより早く寿命に至る。このように、複数本のワイヤロープ張力がばらつくと特定のワイヤロープの寿命を短くしてしまう可能性があることから、定期的にワイヤロープ張力を検査し、各ワイヤロープの張力を均一に調整している。

ワイヤロープ張力を調整するためには、ワイヤロープの長さを変えるか、ワイヤロープが固定される位置をずらせばよい。ワイヤロープの長さを変える場合には、乗りかごを一端別のワイヤロープ等で懸架する必要がある。このような作業には時間がかかることから、通常はワイヤロープが固定される位置を調整することにより対応する。ワイヤロープの固定位置を調整するために、ワイヤロープの端部にはロッドが接続されている。ロッド端部にはネジ部が切られており、ネジ部には緩み止めのためダブルナットが用いられている。ナットは、座金を介して圧縮バネの片面と接し、圧縮バネの反対面は、座金を介して乗りかご又はつり合い錘又は建屋のいずれかのベースまたは支持部材、梁部材等に接している。ワイヤロープの張力を調整する場合は、ロッド上のナット位置を動かして、ベースからワイヤロープまでの距離を変化させている。

ところで、ワイヤロープは張力がかかると、撚り方に応じて回転モーメントが生じる。この回転モーメントはワイヤロープに接続されたロッドに伝わり、ロッドを回転させようとする。そして、ロッドからベースまでの複数の接触部での摩擦面に作用し、これらの摩擦面で相対回転を生じさせる。このとき、摩擦力が大きく、回転モーメントがキャンセルされる場合にはロッドは回転しないが、摩擦力が小さい場合にはロッドが回転する。どの程度の回転モーメントまで摩擦力でキャンセル（相殺）しロッドを非回転状態に保持できるかは接触部の表面状態で異なるが、接触部の表面状態は個体差が大きいため、キャンセルできる回転モーメントの大きさは部品ごとに異なる。そのため、ワイヤロープの張力が同じでも、特定のワイヤロープのみ回転が生じる場合がある。

ここで、ワイヤロープが回転して撚りがほどけた場合には、ワイヤロープが伸びる。複数本のワイヤロープの張力が均一に揃っている状態から、ある１本のワイヤロープだけが回転してワイヤロープが伸びると、他のワイヤロープに比べて相対的に１本のワイヤロープが長い状態となるためそのワイヤロープの張力が低下し、他のワイヤロープの負担する張力が増加する。このように、ワイヤロープが回転することにより張力がばらつくことから、ワイヤロープの回転を防ぐための構造が提示されている。

特許文献１では、エレベーターにおいて、ワイヤロープ端部に接続されたロッドに金具を取り付け、金具間をワイヤー等の連結体で接続する構造が開示されている。これによりロッド端部のネジ部に直接穿孔する必要がなく、ロッドを小さな回転角で回転阻止することができる。

また、特許文献２では、エレベータの乗りかごおよび釣合い重りを吊り下げて支持する複数本の吊りワイヤロープと、吊りワイヤロープの端部に連結され支持部材に張力調整手段を介して支持されたシャックルロッドと、支持部材から突出した各シャックルロッドの相互間に設けられ、一端部が一方のシャックルロッドに締結固定され、他端部が他のシャックルロッドに係合して一方のシャックルロッドの回転を抑える回り止め部材としてブラケットを有する吊りワイヤロープ回り止め装置が開示されている。この発明によれば、各吊りワイヤロープの張力に基づく自転力による回転動作を簡単な構造で抑えることができる。

図７に示す、従来のエレベータの乗りかごおよび釣合い重りを吊り下げるワイヤロープの取り付け構造において、ワイヤロープ３端部はソケット８に固定保持される。ソケット８にはロッド９が設けられている。ロッド９のソケット８と反対側にネジ部９aが切られ頂部ベース７に設けた貫通穴７aに挿通されており、挿通された部分のロッド９のネジ部９aには、緩み止め用のナット１０と、ワイヤロープ張力調節用のナット１１が取り付けられている。ナット１０とナット１１はダブルナット作用によってロッド９に一体に固定されている。ナット１１と頂部ベース７の間には、ナット１１に近い側から順に、座金１２、ワイヤロープ及びロッドの張力を調整するバネ１３、座金１４が設けられている。座金１４は下部に設けた絞り部１４aを介して貫通穴７aに挿入されている。この構成では、ナット１１と座金１２の摩擦力よりもロッド回転モーメントが大きいと、ワイヤロープ３は緩み、張力が低下する。

特開平４−１２５２８２号公報 特開２００６−６２７６９号公報

特許文献１または特許文献２で示すように、ロッドの回転を防止しようとする場合、隣接するワイヤロープ同士のロッドを接続固定することは有効である。特許文献１及び特許文献２では、ロッドの端部に連結体固定用の金具をつけている。しかし、ロッドの本来の目的はバネと共にワイヤロープ端部の位置を調整することによりワイヤロープの長さの差を低減させ、ワイヤロープ張力を揃えることである。ロッドに切られたネジ部は長さを調整するためのものであるため、ネジ部に金具をつけると本来ロッドが有している調整代が減ってしまう。これを回避するためにはロッドを伸ばしネジ部を長くすれば良いが、ロッドが長くなると、それを収納するだけのスペースが必要となり装置全体が大きくなる可能性があるため、ロッドの長さは必要以上に長くできないという制約がある。

また、エレベーターでは昇降や人の乗り降りによって張力が変動し、その際にロッドが上下するため、特許文献１に示す構造では、金具間に架けるワイヤーに予めゆとりを持たせておく必要がある。また、特許文献２に示す構造では、ロッドのネジ部に隣接するワイヤロープのモーメントによる力が掛かった状態でネジ部とブラケットの間に相対運動が発生するため、ネジ部を痛める可能性があった。

上記課題を解決するため、この発明に係るエレベーターは、乗りかごと、つり合い錘と、乗りかごとつり合い錘を接続する複数本のワイヤロープと、ワイヤロープを駆動する巻上機とで構成されるエレベーターにおいて、複数本のワイヤロープの端部に接続され、建屋又は、乗りかご及び釣り合い錘の支持部材に設けられた貫通穴に挿通されたロッドと、ロッドが支持部材の貫通穴を貫通した突出部に切られたネジ部に通された第１のナットと、第１のナットをダブルナット作用により固定する第２のナットと、第１のナットと支持部材との間に設けた第１の座金と、第１の座金と支持部材との間に設けた弾性体と、弾性体と支持部材との間に設けた第２の座金とを具備し、第１のナットと第１の座金の相対回転を防止する係合部と、第１の座金と弾性体の相対回転を防止する係合部と、弾性体と第２の座金の相対回転を防止する係合部と、第２の座金と支持部材の相対回転を防止する係合部を有する。

本発明に係るエレベーターは、 複数本のワイヤロープの端部に接続されたロッドが支持部材の貫通穴から突出した突出部に切られたネジ部に通された第１のナットと、第２のナットと、第１のナットと支持部材との間に設けた第１の座金と、ロッドおよびワイヤロープの張力を調整する弾性体と、第２の座金とを備え、第１のナットと第１の座金と弾性体と第２の座金と支持部材の間に、第１のナットと第１の座金の相対回転を防止する係合部と、第１の座金と弾性体の相対回転を防止する係合部と、弾性体と第２の座金の相対回転を防止する係合部と、第２の座金と支持部材の相対回転を防止する係合部とを有することにより、ロッドの調整代を残したまま昇降時の張力変動による影響を受けない部分でワイヤロープの回転のみを拘束することができるので、回転によるワイヤロープ張力のばらつきが生じず、ワイヤロープ寿命の安定化が図れる。

エレベーターの構造を示す模式図である。 エレベーターの構造を示す模式図である。 本発明に係るワイヤロープの端部構造を示す模式図である。 本発明に係るワイヤロープの端部構造を示す模式図である。 本発明に係るワイヤロープの端部構造を示す模式図である。 本発明に係るワイヤロープの端部構造を示す模式図である。 従来のワイヤロープの端部構造を示す模式図である。

以下、本発明を実施例と図面を用いて説明する。

図１は、１：１ローピングと呼ばれる構造のエレベーターであり、乗りかご１と釣り合い錘２は、ワイヤロープ３で接続されている。このワイヤロープ３は巻上機４に架けられ、巻上機４でワイヤロープ３を駆動することにより、乗りかご１と釣り合い錘２が昇降する。

図２は、２：１ローピングと呼ばれる構造のエレベーターであり、ワイヤロープ３は、乗りかご１に取り付けられた動滑車であるプーリ５と、釣り合い錘２につけられた動滑車であるプーリ６を介して乗りかご１と釣り合い錘２を懸架し、ワイヤロープ３の端部は支持部材である頂部ベース７に取り付けられている。ワイヤロープ３の端部は支持部材としての建屋の梁部材に直接取り付けても良い。

図１または図２に示すエレベーター構造において、ワイヤロープ３の取付部が乗りかご１か釣り合い錘２か頂部ベース７かの相違があるものの、取付部構造自体は等しいため、ここではワイヤロープ３の取付部が頂部ベース７に取り付けられる図２の場合について、以下に説明する。

図３に、本発明にかかる頂部ベース７へのワイヤロープ３の取り付け構造を示す。ワイヤロープ３からロッド９までは図７に示す従来構造と同一である。緩み止め用の第２のナットであるナット１０と頂部ベース７の間には、ナット１０に近い側から順に、張力設定用の第１のナットであるナット１１、ストッパー部材１５、座金１６、バネ１３、座金１８が設けられている。ストッパー部材１５はナット１１と係合して回転を拘束する係合穴１５ａを有する。また下面に折り曲げ部からなる係止部１５ｂを有する。また、座金１６外周には一対の平行な平坦部１６ａが設けられており、ストッパー部材１５の係止部１５ｂと係合する。座金１６にはさらに下方に突出した凸部１７が設けられる。

上記のように、ナット１１の端面に係合穴１５ａを介して接触するストッパー部材１５と、ストッパー部材１５下面の係止部１５ｂと、これに係合する座金１６の平坦部１６ａとによって、ナット１１と座金１６の相対回転が拘束され防止されている。また、座金１６の凸部１７がバネ１３の端部と係合することにより、座金１６とバネ１３の相対回転が防止されている。

座金１８にも座金１６と同様に凸部１９が設けられ、凸部１９とバネ１３の端部が係合することにより、バネ１３と座金１８の相対回転が防止されている。

上記の構成において、ワイヤロープ３によって生じるモーメントはワイヤロープ３の撚りがほどける方向に働くため、ワイヤロープがＺ撚りの場合にはバネ１３は図に示す右巻きとする必要がある。

上記の構成で、ロッド９を貫通穴７aに通し、さらに座金１８、バネ１３、座金１６を通してナット１１で締め付け、所定の張力を設定する。次にストッパー部材１５を座金１６とナット１１に係合させた後、ナット１０を締め付ける。

座金１８には、棒状のモーメント伝達部材２０が溶接されている。ワイヤロープ３によって生じたモーメントは、モーメント伝達部材２０を介して隣接する座金１８に伝達される。座金１８には絞り加工が施されており、絞り部１８aが頂部ベース７に設けられた貫通穴７ａに挿入されている。そのため、モーメント伝達部材２０によって座金１８に掛けられた力は頂部ベース７に伝達され支持されるため、ロッド９およびワイヤロープ３の回転が防止され、ワイヤロープ３の伸びが抑制される。

係合部であるモーメント伝達部材２０は上記のように隣接する座金に離脱自在に構成する事もでき、必要に応じて隣接する座金に溶接等で完全に固定してもよい。

図４に、本発明の実施例２を示す。上部の座金２２下部には凸部２２aが設けられ、ネジ穴２２ｂが２か所設けられており、ナット１１を締め付けてロッド９に所定張力を与えた後、ネジ２３が固定される。ダブルナットの張力設定用ナットであるナット１１の端面とネジ２３の側面とが接触することにより、ナット１１と座金２２の相対回転が防止される。

座金２２の凸部２２aがバネ１３の端部と係合することにより、座金１６とバネ１３の相対回転が防止されている。また、座金１８の凸部１９とバネ１３の端部が係合することにより、バネ１３と座金１８の相対回転が防止されている。

座金１８には、モーメント伝達部材２０が溶接されている。ワイヤロープ３によって生じたモーメントは、モーメント伝達部材２０を介して、隣接する座金に伝達される。モーメント伝達部材２０によって隣接する座金１８に掛けられた力は頂部ベース７に伝達され支持されるため、ロッド９およびワイヤロープ３の回転が防止され、ワイヤロープ３の伸びが抑制される。

図５に、本発明の実施例３を示す。ダブルナットの締付けナットであるナット１１と座金２４があらかじめ溶接固定されており、両者の相対回転は生じない。座金２４にはピン２５を挿通させる穴２４aが６か所空いており、ナット１１を締め付けてロッド９に所定張力を与えた後、バネ１３端部に最も近い穴２４aにピン２５を挿入する。バネ１３とピン２５を係合させることにより、バネ１３と座金２４の相対回転が防止される。以下の構造は、実施例２と同様である。

図６に、本発明の実施例４を示す。頂部ベース７にはピン２７が設けられている。このピン２７が座金２６の穴２６ｂと係合することにより、頂部ベース７と座金２６の相対回転が防止される。２６aはバネ１３端部と係合する凸部である。

上述した実施例１乃至４では、頂部ベース７とこれに隣接する座金の相対回転を防止するためにモーメント伝達部材、ピン等を用いたが、頂部ベースと座金の相対回転を防止することができれば、モーメント伝達部材等以外の構造を用いても良く、たとえば、頂部ベース７に座金を直接溶接することにより、頂部ベースと座金の相対回転を防止しても良い。

１:乗りかご
２:つり合い錘
３:ワイヤロープ
４:巻上機
７:頂部ベース
７a：貫通穴
９:ロッド
９ａ：ネジ部
１０、１１:ナット
１６、１８、２２、２４、２６:座金
１３:バネ
１５:ストッパー部材
１５a:係合穴
１５ｂ: 係止部
１６ａ: 平坦部
１７、１９、２２ａ、２８:凸部
２０:モーメント伝達部材
２３: ネジ
２４ａ、２６ｂ: 穴
２５、２７: ピン

Claims (7)

1. 乗りかごと、つり合い錘と、前記乗りかごと前記つり合い錘を接続する複数本のワイヤロープと、該ワイヤロープを駆動して前記乗りかごを昇降させる巻上機を備え、前記複数本のワイヤロープの端部に接続され、建屋又は乗りかご及び釣り合い錘の支持部材に設けられた貫通穴に挿通されたロッドと、前記ロッドが前記支持部材の貫通穴から突出した突出部に切られたネジ部に通された第１のナットと、該第１のナットと前記ロッドを固定する第２のナットと、前記第１のナットと前記支持部材との間に設けた第１の座金と、前記ロッドおよび前記ワイヤロープの張力を調整する弾性体と、第２の座金とを備え、
   前記第１のナットと前記第１の座金と前記弾性体と前記第２の座金と前記支持部材の間に、前記第１のナットと前記第１の座金の相対回転を防止する係合部と、前記第１の座金と前記弾性体の相対回転を防止する係合部と、前記弾性体と前記第２の座金の相対回転を防止する係合部と、前記第２の座金と前記支持部材の相対回転を防止する係合部とを有することを特徴とするエレベーター。
2. 請求項１に記載のエレベーターにおいて、前記第１のナットと前記第１の座金の相対回転を防止する係合部は、端部に係止部を有し中央部に前記第１のナットと係合する係合穴を設けたストッパー部材と、前記第１の座金の側面に設けられた平坦部とを有し、該ストッパー部材は前記係止部が前記第１の座金の側面に設けられた平坦部と係合し、前記ストッパー部材の係合穴に前記第１のナットが貫挿される際に前記係合穴がナット側面と係合して前記第１のナットの回転を拘束することを特徴とするエレベーター。
   
3. 請求項１に記載のエレベーターにおいて、前記第１のナットと前記第１の座金の相対回転を防止する係合部は、前記第１の座金に設けられた複数の穴と、該穴に挿入した固定部材を有し、該固定部材側面と前記第１のナット側面を係合させ、前記第１のナットの回転を拘束することを特徴とするエレベーター。
4. 請求項１に記載のエレベーターにおいて、前記第１のナットと前記第１の座金の相対回転を防止する係合部は、前記第１のナットに一体に溶接された前記第１の座金を有し、前記第１の座金には複数の穴と、該穴に挿入された固定部材を有し、該固定部材と前記弾性体を前記第１のナット回転方向に係合させることを特徴とするエレベーター。
5. 請求項３または４に記載のエレベーターにおいて、前記固定部材は前記穴と係合するピン又はネジからなることを特徴とするエレベーター。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載のエレベーターにおいて、前記第２の座金と前記支持部材の相対回転を防止する係合部は、前記第２の座金に一端が固定され、他端が隣接する他のワイヤロープの第２の座金と係合するモーメント伝達部材を有することを特徴とするエレベーター。
7. 請求項１乃至５のいずれかに記載のエレベーターにおいて、前記第２の座金と前記支持部材の相対回転を防止する係合部は、前記第２の座金に設けられた穴と、前記支持部材に設けられた固定部材とを有し、前記第２の座金の穴に前記固定部材を係合することにより前記第２の座金を前記第１のナット回転方向に拘束することを特徴とするエレベーター。

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