JP5984948B2 - ローラーガイド、及びその製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、エレベーターのかご、釣合おもりを案内するローラーガイド、及びその製造方法に関する。

従来、様々な機械加工を施した部品を組立てて構成されたローラーガイドが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特表２００１-５２５３０７号公報

従来のローラーガイドは、部品点数が多いので、組立てに時間がかかり、加工費が高くなる等の問題点があった。

この発明は、かかる問題点を解決することを課題とするものであって、部品点数が削減されて、組立ての時間が大幅に短縮され、また加工費も大幅に低減されたローラーガイド、及びその製造方法を得ることを目的とする。

この発明に係るローラーガイドは、昇降体に取付けられ、昇降路の壁面に沿って上下方向に延びたガイドレールに沿って上下方向に前記昇降体を案内するローラーガイドであって、
前記ガイドレール上を転動するローラーと、
このローラーをローラー軸を介して回転自在に支持したガイドフレームと、を備え、
前記ガイドフレームは、前記昇降体に取付けられるフレーム取付面部と、
前記フレーム取付面部から前記ガイドレールから離れる方向に弾性変位可能に起立しているとともに前記ローラー軸が取付けられているローラー取付面部とから構成され、
前記フレーム取付面部及び前記ローラー取付面部は、一枚の鋼板で形成されており、
前記ローラー取付面部は、前記ローラー軸を収めた折曲した受け部を有しており、前記ガイドレールから離れる方向に弾性変位した際には、前記ローラー軸は、弾性変位した方向に付勢される。

また、この発明に係るローラーガイドの製造方法は、
平板状の前記鋼板を、塑性変形する前の前記フレーム取付面部及び前記ローラー取付面部に切削加工する工程と、
前記フレーム取付面部に対して前記ローラー取付面部を起立する工程と、
前記ローラー取付面部に、前記ローラーが設けられた前記ローラー軸を固定する工程と、を備えている。

この発明に係るローラーガイドによれば、昇降体に取付けられるフレーム取付面部及びローラー取付面部は、一枚の鋼板を塑性変形して形成されているので、部品点数が削減されて、組立ての時間が大幅に短縮され、また加工費も大幅に低減される。
また、この発明に係るローラーガイドの製造方法によれば、一枚の鋼板を塑性変形することで、ローラーガイドを簡単に製造することができる。

この発明の実施の形態１のローラーガイドを示す平面図である。 図１の正面図である。 この発明の実施の形態２のローラーガイドを示す正面図である。 図３の左側面図である。 図３の平面図である。 この発明の実施の形態３のローラーガイドを示す正面図である。 図６の平面図である。 この発明の実施の形態４のローラーガイドを示す平面図である。 図８の左側面図である。 この発明の実施の形態５のローラーガイドを示す正面図である。 図１０の左側面図である。 この発明の実施の形態６のローラーガイドを示す正面図である。 図１２の右側面図である。 図１２の平面図である。 この発明の実施の形態７のローラーガイドを示す正面図である。 この発明の実施の形態８のローラーガイドを示す正面図である。

以下、この発明の各実施の形態について、図に基づいて説明するが、各図において、同一または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１のローラーガイドを示す平面図、図２は図１の正面図である。
この実施の形態１のローラーガイドは、ガイドフレーム１Ａと、エレベーターの昇降路の壁面に沿って上下方向に延びたガイドレール３０上を転動する３個のローラー４と、を備えている。
ガイドフレーム１Ａは、昇降体であるかご（図示せず）に取付ボルト８により取付けられる三角平板形状のフレーム取付面部２と、フレーム取付面部２の各端部からそれぞれ一対ガイドレール３０から離れる方向に弾性変位可能に９０°起立したローラー取付面部３と、から形成されている。
フレーム取付面部２には、ガイドレール３０に接近してストッパー部９が形成されている。
互いに対向した一対のローラー取付面部３間には、ローラー軸５が固定金具６及びローラー取付ボルト７でローラー取付面部３に固定されている。このローラー軸５には、一対のローラー取付面部３間に挟まれてローラー軸５に対して回転自在のローラー４が設けられている。

上記構成のローラーガイドは、次の手順で製造される。
先ず、平板の鋼板を、塑性変形する前のフレーム取付面部２及びローラー取付面部３に切削加工した後、フレーム取付面部２に対してローラー取付面部３を塑性変形により９０°起立させる。
この後、それぞれ三方に一対延びたローラー取付面部３間に、ローラー４が設けられたローラー軸５を固定金具６及びローラー取付ボルト７を用いて固定することで、ローラーガイドは完成する。

この実施の形態のローラーガイドでは、フレーム取付面部２に対してローラー取付面部３は、片持ち梁の構造となっている。
従って、かごが走行する際に振動すると、フレーム取付面部２とローラー取付面部３との間の折曲部２０を支点として、ローラー取付面部３が弾性変位（揺動）するため、かごが防振支持されていることと同じである。
また、フレーム取付面部２、及びフレーム取付面部２からガイドレール３０から離れる方向に弾性変位可能に起立したローラー取付面部３は、一枚の鋼板から形成されている。
このことから分かるように、先の特許文献１に記載されたローラーガイドのように複雑な機構を一切持つことなく、部品点数が削減されて、組立ての時間が大幅に短縮され、また加工費も大幅に低減された、防振性能を有するローラーガイドを得ることができる。

また、地震時などの非常時において、水平方向に大きな荷重がガイドレール３０、ローラー４を通じてローラー取付面部３に作用し、ローラー取付面部３は大きく変位して塑性変形してしまう可能性がある。
これに対しては、フレーム取付面部２にガイドレール３０に接近して形成されたストッパー部９に、ガイドレール３０が衝突するので、それ以上のガイドレール３０の水平方向の移動が抑制され、ローラー取付面部３が大きく変位して塑性変形するのが防止される。

なお、上記実施の形態のローラーガイドは、３個のローラー４が一体のガイドフレーム１Ａに設けられているが、ガイドフレーム１Ａをローラー４毎に３分割してもよい。

実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２のローラーガイドを示す正面図、図４は図３の左側面図、図５は図３の平面図である。
この実施の形態のローラーガイドでは、各ローラー４は、個々のガイドフレーム１に設けられている。
フレーム取付面部２の片側辺部には、９０°起立し先端部がローラー取付面部３に対向した第１のストッパー部９Ａが形成されている。また、フレーム取付面部２には、対向した一対のローラー取付面部３間であって先端部が水平に延びた第２のストッパー部９Ｂが形成されている。
地震時などの非常時において、水平方向に大きな荷重がローラー取付面部３に作用し、ローラー取付面部３が塑性変形を起こすことが考えられるが、第１のストッパー部９Ａがローラー取付面部３に干渉し、第２のストッパー部９Ｂがローラー４に干渉して更なるローラー取付面部３の塑性変形を防止している。
ストッパー部９Ａ，９Ｂを有するフレーム取付面部２、及びローラー取付面部３は、一枚の平板状の鋼板から形成されている。
なお、ストッパー部９Ａ，９Ｂは、何れか一方でもよく、またローラー取付面部３の変位を規制する機構を別途設けた場合には、省略してもよい。
他の構成は、実施の形態１のローラーガイドと同じである。
また、効果も実施の形態１のローラーガイドと同様に、部品点数が削減されて、組立ての時間が大幅に短縮され、また加工費も大幅に低減された、防振性能を有するローラーガイドを得ることができる。

実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３のローラーガイドを示す正面図、図７は図６の平面図である。
かごが軽量でローラー取付面部３の全長が短くなると、ローラー取付面部３の剛性が高くなり、固有振動数が大きくなって防振性能が得られ難い。
この場合、ローラー取付面部３の全長を長くして剛性を下げることで固有振動数を小さくして防振性能を確保することが可能であるが、ガイドローラーの高さ方法の寸法が大きくなってしまう。

この実施の形態のガイドローラーは、ローラー取付面部３Ａは、フレーム取付面部２に対して約１２０°ガイドレール３０から離れる方向に折曲されている
また、ローラー取付面部３Ａは、その端部に９０°ローラー軸５側に折曲された受け部１０が形成されている。この受け部１０は、ローラー軸５に対して２面で接触している。
一対のローラー取付面部３Ａ間に設けられたローラー軸５は、両端部がローラー取付ボルト７でローラー取付面部３Ａに固定されている。このローラー軸５にローラー４が回転自在に設けられている。

この実施の形態のガイドローラーによれば、ローラー取付面部３Ａは、フレーム取付面部２に対して９０°を超えて折曲することで、剛性を下げて固有振動数を小さくして防振性能を確保するのに必要なローラー取付面部３Ａの長さが得られるだけではなく、ガイドローラーの高さ方向の寸法を縮小することができる。

また、ローラー４には、ガイドレール３０から、図６において左から右方向に加振力が入力されるが、ローラー軸５は、ローラー取付面部３Ａの受け部１０で２面と接触しており、ローラー４は、ローラー取付面部３Ａに対して安定して支持される。
また、ローラー４に入力される力は、ローラー取付面部３Ａを弾性変位する方向に作用し、ローラー取付ボルト７が緩んだ際にも、ローラー軸５は、受け部１０側に付勢されているので、ローラー４の脱落を防止することができる。
なお、他の構成は、実施の形態２のローラーガイドと同様であり、また効果も実施の形態２のローラーガイドと同様の効果を得ることができる。

実施の形態４．
図８はこの発明の実施の形態４のローラーガイドを示す正面図、図９は図８の左側面図である。
この実施の形態では、ローラー取付面部３Ｂは、フレーム取付面部２に接近するに従ってローラー取付面部３Ｂの幅寸法が大きくなっている。
かごの重量が大きい場合には、一様な板厚のローラー取付面部では、必要な片持ち梁の剛性が得られない場合がある。
この実施の形態のローラーガイドでは、モーメントがより大きく作用するフレーム取付面部２に近づく程ローラー取付面部３Ｂの幅寸法が大きくなっており、必要な片持ち梁の剛性の確保がされる。
なお、他の構成は、実施の形態２のローラーガイドと同じであり、また効果も実施の形態２のローラーガイドと同様の効果を得ることができる。

実施の形態５．
図１０はこの発明の実施の形態５のローラーガイドを示す正面図、図１１は図１０の左側面図である。
この実施の形態では、フレーム取付面部２とローラ取付面部３Ｃとの間の曲げ部２１にＬ字形状の補助フレーム１１が重ねられている。
この補助フレーム１１は、補助ボルト１２によりローラ取付面部３Ｃに固定されており、またフレーム取付面部２に対して取付ボルト８で共締めにより固定されている。
このローラー取付面部３Ｃは、ガイドレール３０と反対側にＶ字状に隆起しローラー軸５に２点で接触した受け部１０Ａを有している。ローラー軸５は、受け部１０Ａと、ローラー取付ボルト７によりローラー取付面部３Ｃに固定された固定金具６Ａとで挟まれて、ローラー取付面部３Ｃに支持されている。

かごの重量が大きい場合には、曲げ部２１には、大きい返し曲げが繰り返し作用するため、短期的な強度だけでは無く、疲労破壊に対しても考慮する必要がある。
この実施の形態では、ガイドフレーム１の曲げ部２１に補助フレーム１１が重ねられて、曲げ部２０が補強されており、ローラー４に入力される変動荷重は、一部補助フレーム１１で分散され、ローラー取付面部３Ｃに発生する応力振幅が小さくなり、簡素な構造で防振性能を確保することができる。
また、ローラー軸５は、受け部１０Ａと固定金具６Ａとで挟まれて、ローラー取付面部３Ｃに支持されており、ガイドレール３０からローラー４に加わる荷重を、Ｖ字形状の受け部１０Ａの谷部で受けるため、固定金具６Ａが仮にローラー取付面部３Ｃから外れた場合でもローラー４の脱落は予防される。
なお、他の構成は、実施の形態２のローラーガイドと同様であり、また効果も実施の形態２のローラーガイドと同様の効果を得ることができる。

実施の形態６．
図１２はこの発明の実施の形態６のローラーガイドを示す正面図、図１３は図１２の右側面図、図１４は図１２の平面図である。
この実施の形態では、対向した一対のローラー取付面部３Ｄ間にはローラー軸５が設けられている。このローラー軸５は、その両端部がローラー取付ボルト７により両ローラー取付面部３Ｄに固定されている。このローラー軸５にローラー４が回転自在に設けられている。
また、フレーム取付面部２の全域及びローラー取付面部３Ｄの下半分領域にＬ字形状の補助フレーム１１が重ねられている。
この補助フレーム１１は、フレーム取付面部２に対して取付ボルト８で共締めにより固定されている。また、両者は、一対のスプリングピン１３でずれが発生しないようになっている。
補助フレーム１１のローラー取付面部３Ｄ側の部位には、長穴１４が形成されている。この長穴１４には、先端部がローラー取付面部３Ｄに螺着した接触圧調整手段である補助ボルト１２Ａが設けられており、この補助ボルト１２Ａの頭部により補助フレーム１１の起立した部位はローラー取付面部３Ｄを押圧している。

この実施の形態では、ローラー取付面部３Ｄは補助フレーム１１で重ねられており、またローラー取付面部３Ｄの弾性変位（揺動）の際には両者間には滑りが発生する。
よって、ローラーの取付面部３Ｄと補助フレーム１１との接触面の表面粗さやメッキなどの状態を管理した上で、補助ボルト１２Ａの頭部により補助フレーム１１をローラー取付面部３Ｄに押圧してローラー取付面部３Ｄとの接触圧を調整することで、滑りを摩擦抵抗に変換することが可能となる。
従って、ローラー取付面部３Ｄの揺動に対して減衰力が得られるため、かごの乗り心地を向上させることができる。
なお、他の構成は、実施の形態２のローラーガイドと同様であり、また効果も実施の形態２のローラーガイドと同様の効果を得ることができる。

実施の形態７．
図１５はこの発明の実施の形態７のローラーガイドを示す正面図である。
この実施の形態では、補助ボルト１２Ａの頭部と補助フレーム１１との間に線形性が高いコイルばね１６が介在している。
実施の形態６のガイドローラーの場合、ローラー取付面部３Ｄと補助フレーム１１との間の接触圧は、補助ボルト１２Ａのトルク管理で行なっており、簡単な構成である利点があるものの、微妙な接触圧の調整が困難である不利な点がある。
これに対して、この実施の形態のガイドローラーでは、補助ボルト１２Ａの頭部と補助フレーム１１との間に、荷重に対して伸縮量が比例するコイルばね１６が介在しているので、補助ボルト１２Ａの締め込み量により、ローラー取付面部３Ｄと補助フレーム１１との間の微妙な接触圧の調整を簡単に行なうことができる。
これに加えて、ローラー取付面部３Ｄと補助フレーム１１との接触面の面荒さやメッキ等を管理することで、摩擦係数と接触力の両方を管理することが可能となるため、必要な減衰力を容易に調整可能となり、かごの乗り心地を向上させることができる。

実施の形態８．
図１６はこの発明の実施の形態８のローラーガイドを示す正面図である。
この実施の形態では、ローラー取付面部３と補助フレーム１１との間にヒステリシス性の高い樹脂１７（例えば、粘弾性ダンパー）が接着されて設けられている。
この実施の形態では、エレベーターが走行する際に折曲部２０を支点としてローラー取付面部３が弾性変位（揺動）し、ローラー取付面部３と補助フレーム１１との間には相対変位が発生する。その際、両者間にヒステリシス性の高い樹脂１７が設けられているので、相対変位による抵抗が発生し、ローラー取付面部３の弾性変位に対して減衰力が得られるため、かごの乗り心地が良好となる。

なお、上記各実施の形態では、昇降体としてエレベーターのかごについて説明したが、この発明は、昇降体である釣合おもりの走行を案内するローラーガイドにも適用することができるのは勿論である。
また、接触圧調整手段として、補助ボルト１２Ａを用いたが、このものに限定されないのは勿論である。

１，１Ａ ガイドフレーム、２ フレーム取付面部、３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ ローラー取付面部、４ ローラー、６，６Ａ 固定金具、７ ローラー取付ボルト、８ 取付ボルト、９，９Ａ，９Ｂ ストッパー部、１０，１０Ａ 受け部、１１ 補助フレーム、１２ 補助ボルト、１２Ａ 補助ボルト（接触圧調整手段）、１３ スプリングピン、１４ 長穴、１６ コイルばね、１７ 樹脂、２０ 折曲部、２１ 曲げ部、３０ ガイドレール。

Claims (10)

1. 昇降体に取付けられ、昇降路の壁面に沿って上下方向に延びたガイドレールに沿って上下方向に前記昇降体を案内するローラーガイドであって、
   前記ガイドレール上を転動するローラーと、
   このローラーをローラー軸を介して回転自在に支持したガイドフレームと、を備え、
   前記ガイドフレームは、前記昇降体に取付けられるフレーム取付面部と、
   前記フレーム取付面部から前記ガイドレールから離れる方向に弾性変位可能に起立しているとともに前記ローラー軸が取付けられているローラー取付面部とから構成され、
   前記フレーム取付面部及び前記ローラー取付面部は、一枚の鋼板で形成されており、
   前記ローラー取付面部は、前記ローラー軸を収めた折曲した受け部を有しており、前記ガイドレールから離れる方向に弾性変位した際には、前記ローラー軸は、弾性変位した方向に付勢されることを特徴とするエレベーターのローラーガイド。
2. 前記ガイドフレームは、前記ガイドレール及び前記ローラー取付面部の少なくとも一方に接近して形成され前記ローラー取付面部の弾性変位幅を規制するストッパーを有していることを特徴とする請求項１に記載のエレベーターのローラーガイド。
3. 前記ローラー取付面部は、前記フレーム取付面部から９０°を超えて折曲されていることを特徴とする請求項１または２に記載のエレベーターのローラーガイド。
4. 前記ローラー取付面部は、その幅寸法が前記フレーム取付面部に接近するに従って漸次大きくなっていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のエレベーターのローラーガイド。
5. 前記ガイドフレームは、少なくとも、前記フレーム取付面部と前記ローラー取付面部との曲げ部に補助フレームが重ねて設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のエレベーターのローラーガイド。
6. 前記ローラー取付面部に面接触した補助フレームの部位には、前記補助フレームをローラー取付面部に押圧してローラー取付面部との接触圧を調整する接触圧調整手段が設けられ、この接触圧調整手段により、前記ローラー取付面部の弾性変位に伴う前記ローラー取付面部と前記補助フレームとの相対変位で生じる摩擦力を調整するようになっていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のエレベーターのローラーガイド。
7. 接触圧調整手段は、前記補助フレームに形成された長穴を通じて前記ローラー取付面部に螺着され、頭部が前記長穴の周縁部を押圧する補助ボルトであることを特徴とする請求項６に記載のエレベーターのローラーガイド。
8. さらに、前記補助ボルトの前記頭部と前記補助フレームとの間に、荷重に対して伸縮量が比例するばねが介在していることを特徴とする請求項７に記載のエレベーターのローラーガイド。
9. 前記ローラー取付面部に高ヒステリシス性の樹脂を介して補助フレームが設けられていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のエレベーターのローラーガイド。
10. 前記請求項１に記載のエレベーターのローラーガイドの製造方法であって、
    平板状の前記鋼板を、塑性変形する前の前記フレーム取付面部及び前記ローラー取付面部に切削加工する工程と、
    前記フレーム取付面部に対して前記ローラー取付面部を起立する工程と、
    前記ローラー取付面部に、前記ローラーが設けられた前記ローラー軸を固定する工程と、を備えたことを特徴とするローラーガイドの製造方法。

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