JP6215093B2 - エレベーター及びそれに用いるコンペンプーリ - Google Patents

Description

本発明は、エレベーター及びそれに用いるコンペンプーリに係り、特に高揚程のエレベーターに好適なエレベーター及びそれに用いるコンペンプーリに関する。

従来のロープトラクション式のエレベーターでは、巻上機およびそらせ車に主ロープを巻き掛け、主ロープの一端側に乗りかごを、他端側に釣合いおもりを取付ける、いわゆるつるべ式を採用している。このロープトラクション式のエレベーターでは、乗りかご重量及び釣り合いおもりの重量に、それぞれの側の主ロープの自重が加えられて、それぞれの側の主ロープの張力として作用する。

そのため、乗りかごが最上階または最下階に移動すると、主ロープ長に起因した張力差が最大になる。主ロープの張力差を軽減するために、昇降路の底部であるピットに張力補償用のプーリ(以下コンペンプーリと称する)を設置し、このコンペンプーリに巻装したロープ(以下コンペンロープと称す)の端部を、乗りかごおよび釣合いおもりに接続している。これにより、主ロープの張力の不釣合いを補償している。

この様な主ロープの張力の不釣合いを軽減する方法が、特許文献１に記載されている。この公報に記載のエレベーター装置では、コンペンケーブルの上端部を釣り合いおもりに接続し、下端部を昇降路下部のピットに配置したドラムに巻き付けている。そしてドラムを回転駆動する電動機をピットに設け、この電動機を回転駆動してコンペンケーブルに作用する張力を調節している。

特開２００５−３２０１０５号公報

従来のコンペンプーリを有するロープトラクション式のエレベーターでは、コンペンロープの一端側を乗りかごに、他端側を釣り合いおもりにそれぞれ取り付け、コンペンロープの中間部をコンペンプーリに巻装している。これにより、主ロープの張力差を軽減している。

しかしながら、従来のロープトラクション式のエレベーターでは、エレベーターごとにコンペンプーリを設計しなければならず、製作費用および工数の増加を招いていた。つまり、エレベーターの定員(乗りかご重量)や揚程等の仕様は建物ごとに異なっているので、最適なコンペンプーリも建物ごとに異なり、コンペンプーリの標準化を妨げている。また、高揚程のため高速で使用されるエレベーターでは、主ロープの自重に起因する張力差が大きくなり、コンペンプーリも大型化せざるを得なくなり、ピット内に収容できない恐れも生じる。さらに、コンペンロープの張力は、コンペンロープ自重とコンペンプーリ重量に依存するので、かご重量の変更や建屋寸法変更等によりトラクション不具合が生じた場合、張力を調整することができなくなる。

本発明は、上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、高揚程のエレベーターであっても、主ロープの張力を容易に付加できるとともに、コンペンプーリの大型化を回避することにある。本発明の他の目的は、同一のコンペンプーリで主ロープの張力範囲を拡大することにある。

上記目的を達成する本発明の特徴は、昇降路内を昇降する乗りかご及び釣り合いおもりと、一端部に前記乗りかごが、他端部に前記釣り合いおもりがそれぞれ接続され、巻上機により駆動される主ロープと、前記乗りかご及び前記釣り合いおもりの底部間を接続する複数条のコンペンロープと、前記複数条のコンペンロープの中間部に介在させたコンペンプーリとを備えたエレベーターにおいて、前記コンペンプーリは、回動自在であって前記複数条のコンペンロープが巻装されるドラム部と、前記昇降路内に固定され、前記ドラム部の上下方向移動を許容して保持する一対のコンペンプーリガイドレールとを有し、前記ドラム部に巻装される前記複数条のコンペンロープに張力を付加する張力調整機構を前記コンペンプーリに付設し、前記張力調整機構は前記コンペンプーリガイドレールに取り付けた固定ブラケットと前記ドラム部の上面に取り付けたガイドプレートとの間に設けたばねにより付勢力を発生して前記コンペンロープに張力を付与し、前記ばねは前記ガイドプレートの４個の角部に配置し、それぞれ独立し付勢力を調整可能としたことにある。

上記目的を達成する本発明の他の特徴は、両端部がエレベーターの乗りかごおよび釣合いおもりに接続された複数条のコンペンロープに張力を付与するコンペンプーリにおいて、前記複数条のコンペンロープに付与する張力を調整可能な張力調整機構を設け、前記張力調整機構は、前記乗りかごが昇降する昇降路内に固定して設けられた一対のコンペンプーリガイドレールと、側板および側板間に回動可能に設けたドラム部を有するプーリ本体と、前記プーリ本体上面を覆うガイドプレートと、前記コンペンプーリガイドレールに取り付けられかつ前記ガイドプレートよりも上方に位置し、ねじロッドが固定して設けられた固定ブラケットと、前記ねじロッドに螺合するナット付き可動プレートと、前記ガイドプレートと前記可動プレート間に配置した付勢力を発生するばねとを備え、前記ナットを回動して前記可動プレートを上下させて前記ばねが発生する付勢力を前記複数条のコンペンロープに張力として付加し、前記ねじロッド、前記可動プレート及び前記ばねは、前記ガイドプレートの４個の角部に配置されており、それぞれ独立して付勢力を調整可能としたことにある。

本発明によれば、エレベーターがコンペンプーリを有し、このコンペンプーリに張力調整機構を設けたので、たとえ高揚程のエレベーターであっても主ロープの張力を容易に付加できるとともに、コンペンプーリの大型化を回避できる。また、同一のコンペンプーリで主ロープの荷重補償範囲を拡大できる。

なお、本発明の他の目的および作用・効果は、以下に記載の発明の詳細な説明により明らかになるであろう。

本発明に係るエレベーターの一実施例の模式図である。 図１に示したエレベーターが備えるコンペンプーリの正面図である。 図２に示したコンペンプーリの側面図である。 図２に示したコンペンプーリの上面図である。 図２に示したコンペンプーリの張力可変機構の拡大図である。 図２に示したコンペンプーリのガイドプレートの上面図である。

以下、本発明に係るエレベーターの一実施例を、図面を用いて説明する。
図１は、本発明に係るエレベーター５０の一実施例の模式図である。エレベーター５０では、昇降路２８内に、この昇降路２８内を昇降する乗りかご１が配置されている。昇降路内には、乗りかご１の荷重とバランスさせるための釣り合いおもり２も配設されている。

一端が乗りかご１の上部に、他端が釣り合いおもり２の上部に接続された主ロープ５が、乗りかご１と釣り合いおもり２を接続している。主ロープ５は、そらせ車４及び電動機を有する巻上機３にも巻装されており、電動機を駆動して巻上機が主ロープ５を巻き上げ・巻き下げすることにより、乗りかご１を昇降させる。なお、図示しないが、乗りかご１にはガバナーロープ等も接続されている。調速機にガバナーロープを巻装して、乗りかご１の昇降速度等を制御する。

ここで本発明に係るエレベーター５０では、巻上機３から乗りかご１までの主ロープ５ａの長さＬ_ＣＡにより、主ロープ５ａには乗りかごの重さＷ_ＣＡの荷重の他に、主ロープ５ａの自重ＷＲ_ＣＡが荷重として加わり、主ロープ５ａの張力として作用する。同様に、巻上げ機３から釣り合いおもり２までの主ロープ５ｂの長さＬ_ＢＷにより、主ロープ５ｂには釣り合いおもり２の荷重Ｗ_ＢＷと主ロープ５ｂの自重ＷＲ_ＢＷの和が張力として作用する。

釣り合いおもり２は、乗りかご１が空の場合と、乗りかご１の乗客が許容積載荷重になった場合との和の１／２程度に設定されている。したがって、乗りかご１側の主ロープ５ａと釣り合いおもり２側の主ロープ５ｂでは、乗りかご１が空のときまたは乗りかご１が最大積載荷重になったときに乗客変動による張力差が最大になる。しかしこの張力差を想定して、巻上機３の電動機容量を設定して張力変動を吸収可能なので、乗りかご１内の乗客変動により主ロープ５のトラクションが影響されることはほとんどない。

しかしながら、乗りかご１の位置によって生じる、乗りかご１側の主ロープ５ａの長さＬ_ＣＡ、及び乗りかご１と反対方向に移動する釣り合いおもり２側の主ロープ５ｂの長さＬ_ＢＷの変動は、主ロープ５に大きな張力差を引き起こす。この事態は、高揚程の故に高速で昇降するエレベーター５０において、主ロープ５の自重が無視できなくなることで、特に顕著になる。主ロープ５に多大な張力差が生じると、主ロープ５を駆動する巻上機３において、主ロープ５が巻上機３の出力軸に取り付けたシーブとの間で滑り、トラクション不良を引き起こす。

この不具合を解消するため、乗りかご１と釣り合いおもり２間を、コンペンロープ６が接続している。すなわち、コンペンロープ６の一端は乗りかご１の下部に、他端は釣り合いおもり２の下部に接続されている。そして、コンペンロープ６の中間部は、昇降路２８の底部であるピット２５に固定されて設けられたコンペンプーリ７に巻装されている。コンペンロープ６に加わる張力が、主ロープ５ａと主ロープ５ｂの張力のアンバランスを緩和する。

図２は、図１に示したコンペンプーリ７の正面図であり、図３は、図１に示したコンペンプーリ７の側面図、図４はコンペンプーリ７の上面図である。コンペンプーリ７は、円筒形のドラム部８ａと、ドラム部８ａの両側面を覆う正方形状の側板１０と、両側板１０、１０の内側面の中心に軸受９ａを介して取り付けたシャフト９とを有している。軸受９ａは側板１０に保持されている。したがって、ドラム部８ａとシャフト９は、側板１０に対して回動自在になっている。なお、図２では軸受９ａをドラム部８ａとシャフト９間に介在させている。この場合、シャフト９の両端は側板１０に固定される。いずれの場合でも、ドラム部８ａを含む回転部であるプーリ本体８は、側板１０に対して回動自在になっている。

各側板１０の外側面であって幅方向の中央部には、上下方向２か所にコンペンプーリガイド１１が設けられている。コンペンプーリガイド１１は、コンペンプーリガイドレール１２に係合する。コンペンプーリガイドレール１２は、図４の上面図に示すように断面Ｔ字型の鉛直方向に延びるレール状部材で、下端部は昇降路２８の底部に形成したピット２５に固定されている。

コンペンプーリガイドレール１２は、Ｔ字の縦棒部分である係止用レール部１２ａを対向させて一対設けられている。コンペンプーリガイドレール１２のＴ字の横棒部分である取付け部１２ｂは、後述する張力調整機構３０のレールクリップ１８を取り付ける際に利用される。コンペンプーリガイド１１のコンペンプーリガイドレールに係合する面には、コンペンプーリガイドレール１２の係止用レール部１２ａを挟持できるように、上下方向に延びるガイド溝１１ａが形成されている。

ドラム部８ａには、複数条にコンペンロープ６(６ａ〜６ｃ)が巻装されている。コンペンロープ６には、ドラム部８ａやドラム部８ａの内部に設けたシャフト９、軸受９ａ等を含むプーリ本体８と側板１０等の静止部の自重が張力として付与される。プーリ本体８等の重量に応じて、プーリ本体８等は係止用レール部１２ａに案内されて上下方向位置を自動調整する。

これ迄は、コンペンプーリ７の重量を、乗りかご１が最高位置に達したときの主ロープ５ａと主ロープ５ｂの重量差から、決定していた。そのためコンペンプーリ７の重量は、ときには１トンにも及ぶ。

そこで本発明では、コンペンプーリ７の上部に、プーリ本体８等の重量の他にコンペンロープ６に張力を付加できる張力調整機構３０を設けている。この詳細を図２ないし図６を用いて説明する。図５は、張力調整機構３０拡大正面図であり、図６は張力調整機構が有するガイドプレート１３の上面図である。

各コンペンプーリガイドレール１２の取付け部１２ｂの反ドラム部面であって側板１０よりも上方には、側板１０の幅方向に延びる山形鋼(アングル材)で構成された固定ブラケット１７が配置されている。固定ブラケット１７は、コンペンプーリガイドレール１２の係止用レール部１２ａの両側に位置する取付け部１２ｂを、固定ブラケット１７の背面側に配置した一対のレールクリップ１８が挟持することで、位置を固定される。固定ブラケット１７の位置固定のため、レールクリップ１８はボルト締結手段を有している。

一方、コンペンプーリ７の各側板１０の上面を覆うように、幅方向長さが固定ブラケット１７とほぼ同じ長さであって、ドラム部８ａの直径よりもわずかに短いガイドプレート１３が取り付けられている。ガイドプレート１３の幅方向に直交する方向（ドラム部８ａの円筒軸方向）の長さは、図５に示すように、コンペンプーリガイドレール１２に取り付けた固定ブラケット１７の端面まで延びている。なお、ガイドプレート１３は一対の固定ブラケット１７で区画される面積を覆っているので、ガイドプレート１３の両端部であって、コンペンプーリガイドレール１２が位置する部分には、コンペンプーリガイドレール１２との干渉を避けるために、切り欠き１６が形成されている(図６参照)。

ガイドプレート１３の４か所の角部２２〜２４には、通し穴１５が形成されている。この通し穴１５に対応するガイドプレート１３の長手方向両端部には、ねじ孔が形成されており、各ねじ孔にねじロッド１４が固定して取り付けられている。もしくは溶接等でねじロッド１４をガイドプレート１３に取り付ける。

各ねじロッド１４の下端部は、通し穴１５を貫通する。また、ねじロッド１４の周囲にはばね２１が巻装されており、ばね２１の上端はねじロッド１４に貫挿された可動プレート２０を介してねじロッド１４に螺合するナット１９で留められている。可動プレート２０とナット１９とは溶接等で固定されていてもよい。

ナット１９が取り付けられた可動プレート２０は、ナット１９をねじることにより、ねじロッド１４に案内されて上下に移動し、ばね２１を圧縮または伸長させる。これにより、ばね２１にはばね力(付勢力)が発生する。発生した付勢力は、ガイドプレート１３を介してプーリ本体８に作用し、コンペンロープ６に張力として作用する。

図６に示すように、ばね２１は、ガイドプレート１３の４個の角部２２〜２５近傍であってほぼ対称位置に配置されている。そして４個の角部２２〜２５の各ばね２１の圧縮量を、それぞれ独立に調整できるので、コンペンプーリ７に荷重アンバランスがあったときでも各ばね２１を調整することで、コンペンロープ６に均等に張力を加えることができる。この図６ではばね２１を４個、固定ブラケットの下面に配置したが、左右の固定ブラケット１７で対称的に配置すれば付勢力のアンバランスを防止できる。したがって、ばね２１は４個に限るものではなく、６個、８個等でもよい。

なお、このばね２１の調整は、原則として、昇降路２８に乗りかご１を導入するときにだけ行えばよく、設定は容易である。ただし、エレベーター５０の主ロープや各種シーブ等の経年変化により、トラクション力等が変化することもあるので、エレベーターの定期点検及び保守時に調整することが望ましい。その際でも、可動プレート２０に取り付けたナット１９を左右に回転させるだけであるから、ピット２５の狭い空間であってもコンペンロープ６の張力調整作業が容易である。

本実施例によれば、可動プレート２０の変位量により、ばね２１の圧縮量が調整可能なので、コンペンロープ６の張力も調整可能となる。従来エレベーターの仕様に合わせて、コンペンプーリ７を交換していた。しかし、コンペンプーリ７がコンペンロープ６の張力を、ばね２１で発生する付勢力で調整することができるので、エレベーターごとのコンペンプーリの設計や交換をする必要はなく、標準仕様品を揃えて標準品からのずれ分をばねで調整・補償するだけで済む。

また本実施例によれば、コンペンロープにばねが発生した付勢力を張力として付加できるので、コンペンプーリサイズを小さくしてもばねの付勢力を大きくすることにより、大きな張力を与えることができる。さらに、張力付加用のばねに不等ピッチばねや円錐コイルばね等の非線形ばねを用いれば、張力調整範囲を拡大することができる。張力付加用の上記ばねの付勢力は、通常は１ｋＮ程度あればよい。ただし、付勢力はこれに限るものではなく、もっと大きい付勢力を発生するばねを用いることもできる。

なお本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、他のいろいろな形で実施することができる。上記実施例はあらゆる点で例示的なものである。本発明の範囲は特許請求の範囲により示されており、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内である。

１…乗りかご、２…釣り合いおもり、３…巻上機、４…そらせ車、５…主ロープ、５ａ…乗りかご側主ロープ、５ｂ…釣り合いおもり側主ロープ、６…コンペンロープ、７…コンペンプーリ、８…プーリ本体、８ａ…ドラム部、９…シャフト、９ａ…軸受、１０…側板、１１…コンペンプーリガイド、１１ａ…ガイド溝、１２…コンペンプーリガイドレール、１２ａ…係止用レール部、１２ｂ…取付け部、１３…ガイドプレート、１４…ねじロッド、１５…通し穴、１６…切り欠き、１７…固定ブラケット、１８…レールクリップ、１９…ナット、２０…可動プレート、２１…ばね、２２〜２４…（ガイドプレート）角部、２５…ピット、２８…昇降路、３０…張力調整機構、５０…エレベーター。

Claims (4)

1. 昇降路内を昇降する乗りかご及び釣り合いおもりと、一端部に前記乗りかごが、他端部に前記釣り合いおもりがそれぞれ接続され、巻上機により駆動される主ロープと、前記乗りかご及び前記釣り合いおもりの底部間を接続する複数条のコンペンロープと、前記複数条のコンペンロープの中間部に介在させたコンペンプーリとを備えたエレベーターにおいて、
   前記コンペンプーリは、回動自在であって前記複数条のコンペンロープが巻装されるドラム部と、前記昇降路内に固定され、前記ドラム部の上下方向移動を許容して保持する一対のコンペンプーリガイドレールとを有し、
   前記ドラム部に巻装される前記複数条のコンペンロープに張力を付加する張力調整機構を前記コンペンプーリに付設し、
   前記張力調整機構は前記コンペンプーリガイドレールに取り付けた固定ブラケットと前記ドラム部の上面に取り付けたガイドプレートとの間に設けたばねにより付勢力を発生して前記コンペンロープに張力を付与し、
   前記ばねは前記ガイドプレートの４個の角部に配置し、それぞれ独立し付勢力を調整可能としたことを特徴とするエレベーター。
2. 前記コンペンプーリは、前記乗りかごが最高位置になったときの前記乗りかごと前記巻上機間の前記主ロープの自重と、前記巻上機と前記釣り合いおもり間の前記主ロープの自重の差による前記主ロープの張力差を、付設した前記張力調整機構とともに補償することを特徴とする請求項１に記載のエレベーター。
3. 両端部がエレベーターの乗りかごおよび釣合いおもりに接続された複数条のコンペンロープに張力を付与するコンペンプーリにおいて、
   前記複数条のコンペンロープに付与する張力を調整可能な張力調整機構を設け、
   前記張力調整機構は、前記乗りかごが昇降する昇降路内に固定して設けられた一対のコンペンプーリガイドレールと、側板および側板間に回動可能に設けたドラム部を有するプーリ本体と、前記プーリ本体上面を覆うガイドプレートと、前記コンペンプーリガイドレールに取り付けられかつ前記ガイドプレートよりも上方に位置し、ねじロッドが固定して設けられた固定ブラケットと、前記ねじロッドに螺合するナット付き可動プレートと、前記ガイドプレートと前記可動プレート間に配置した付勢力を発生するばねとを備え、
   前記ナットを回動して前記可動プレートを上下させて前記ばねが発生する付勢力を前記複数条のコンペンロープに張力として付加し、
   前記ねじロッド、前記可動プレート及び前記ばねは、前記ガイドプレートの４個の角部に配置されており、それぞれ独立して付勢力を調整可能としたことを特徴とするエレベーター用コンペンプーリ。
4. 前記張力調整機構が有する前記ばねは、非線形ばねであることを特徴とする請求項３に記載のエレベーター用コンペンプーリ。

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