JP6403889B2 - エレベータ装置 - Google Patents

Description

この発明は、懸架体の重量不均衡を補償する懸架補償体が釣合車に巻き掛けられているエレベータ装置に関するものである。

従来のエレベータ装置では、かごに生じる縦振動を抑制することを目的として、釣合車に釣合車ダンパが併設されている。また、かごを吊り下げているロープが建物振動に共振して、ロープに大きな横揺れが発生する場合にも、ロープの横揺れに応じて釣合車が上下に振動する。このため、釣合車の上下振動を抑えることにより、ロープの横揺れを抑えることも期待できる。

このような釣合車のダンパ構造として、閾値以上の減衰力が作用した場合に、ダンパの取付部が変位することで、ダンパに過大な力が加わるのを抑える摩擦保持機構が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−１７７３３３号公報

上記のような従来のエレベータ装置では、安定した減衰力を与えるために高価なダンパが用いられている。具体的には、油を封入することで油の漏れを防ぎ、上昇方向及び下降方向に対して、共にダンパ内の油に圧力が作用する構成となっている。このような構成では、シール材の設置及び加工精度が求められることから、ダンパが高価になる。

一方、簡易な構成のダンパを用いた場合、ダンパ内の油が、大気圧開放された空気層と接触する状態となる。このような状態では、ダンパの可動部が下降する方向については、油が圧縮されることで減衰力を容易に発生できる。しかし、ダンパの可動部が上昇する方向については、油を圧縮しようとしても油が空気層と接触しているため、大気圧以上に油の圧力を高めることができず、所望の減衰力を発生することが困難となる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、簡単な構成のダンパを用いて、上昇方向及び下降方向の減衰力を同じように与えることができ、これにより釣合車に安定した減衰特性を与えることができるエレベータ装置を得ることを目的とする。

この発明に係るエレベータ装置は、昇降路内を昇降するかご、かごを吊り下げる懸架体、かごから吊り下げられており、懸架体の重量不均衡を補償する懸架補償体、昇降路の下部に設けられており、かつ懸架補償体が巻き掛けられており、懸架補償体に張力を与える釣合車、及び釣合車の振動を減衰させる減衰装置を備え、減衰装置は、第１の油圧ダンパと第２の油圧ダンパとを有しており、第１の油圧ダンパは、釣合車の上下動が伝達されて釣合車と同方向へ上下動する第１の可動部を有しており、第２の油圧ダンパは、釣合車の上下動が伝達されて上下動する第２の可動部を有しており、釣合車と第２の可動部との間には、前記釣合車の上下動を反転させて第２の可動部に伝達する反転伝達機構が設けられており、第１のシリンダ内及び第２のシリンダ内にはいずれも、上部に大気圧解放された空気層が設けられており、第１の可動部が下降中のみ第１の油圧ダンパに最大の減衰力が発生し、第２の可動部が下降中のみ第２の油圧ダンパに最大の減衰力が発生する。

この発明のエレベータ装置は、第１の油圧ダンパの第１の可動部を、釣合車の上下動が伝達されて釣合車と同方向へ上下動するようにし、釣合車と第２の油圧ダンパの第２の可動部との間に、釣合車の上下動を反転させて第２の可動部に伝達する反転伝達機構を設けて、第１のシリンダ内及び第２のシリンダ内にはいずれも、上部に大気圧解放された空気層が設けられており、第１の可動部が下降中のみ第１の油圧ダンパに最大の減衰力が発生し、第２の可動部が下降中のみ第２の油圧ダンパに最大の減衰力が発生するので、簡単な構成のダンパを用いて、上昇方向及び下降方向の減衰力を同じように与えることができ、これにより釣合車に安定した減衰特性を与えることができる。

この発明が適用されるエレベータ装置の一例を示す概略の構成図である。 この発明の実施の形態１によるエレベータ装置の釣合車装置を示す斜視図である。 図２の釣合車装置を示す平面図である。 図２の釣合車装置を示す正面図である。 図３の反転伝達機構を矢印Ｖに沿って見た正面図である。 図４の第１及び第２のダンパの断面図である。 図４の釣合車の上下振動による第１のプランジャの上下方向への変位の一例を示すグラフである。 図７に示した第１のプランジャの変位によって第１のダンパに発生する減衰力を示すグラフである。 第１のプランジャが図７に示したように変位したときに減衰装置全体に発生する減衰力を示すグラフである。 図３の釣合車の上昇時の状態を示す平面図である。 第１のプランジャが図７に示したように変位したときに釣合車に作用する合計の減衰力を示すグラフである。 この発明の実施の形態２によるエレベータ装置の釣合車装置の要部を示す説明図である。 この発明の実施の形態３によるエレベータ装置の釣合車装置の要部を示す平面図である。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明が適用されるエレベータ装置の一例を示す概略の構成図である。図において、昇降路１の上部には、機械室２が設けられている。機械室２には、巻上機（駆動装置）３、そらせ車４、及び制御装置５が設置されている。巻上機３は、駆動シーブ６と、駆動シーブ６を回転させる巻上機モータと、駆動シーブ６の回転を制動する巻上機ブレーキ（電磁ブレーキ）７とを有している。

巻上機ブレーキ７は、駆動シーブ６と同軸に結合されたブレーキ車（ドラム又はディスク）と、ブレーキシューと、ブレーキシューをブレーキ車に押し付け制動力を印加するブレーキばねと、ブレーキばねに抗してブレーキシューをブレーキ車から引き離し制動力を解除する電磁マグネットとを有している。

駆動シーブ６及びそらせ車４には、懸架体８が巻き掛けられている。懸架体８としては、複数本のロープ又は複数本のベルトが用いられている。懸架体８の第１の端部には、かご９が接続されている。懸架体８の第２の端部には、釣合おもり１０が接続されている。

かご９及び釣合おもり１０は、懸架体８により昇降路１内に吊り下げられており、巻上機３の駆動力により昇降路１内を昇降する。制御装置５は、巻上機３の回転を制御することにより、設定した速度でかご９を昇降させる。

昇降路１内には、かご９の昇降を案内する一対のかごガイドレール１１と、釣合おもり１０の昇降を案内する一対の釣合おもりガイドレール１２とが設置されている。昇降路１の底部には、かご９の昇降路底部への衝突を緩衝するかご緩衝器１３と、釣合おもり１０の昇降路底部への衝突を緩衝する釣合おもり緩衝器１４とが設置されている。

かご９と釣合おもり１０の下部には、駆動シーブ６及びそらせ車４の一側と他側とでの懸架体８の重量不均衡を補償する懸架補償体１５が吊り下げられている。懸架補償体１５としては、例えば複数本のロープ又は複数本のベルトが用いられている。

昇降路１の下部（底部）には、懸架補償体１５に張力を与える一対の釣合車１６が設けられている。釣合車１６には、懸架補償体１５が巻き掛けられている。また、釣合車１６は、上下方向へ自由に変位できるようになっている。これにより、懸架体８及び懸架補償体１５の経年的な伸びに対して、懸架補償体１５に与える張力が変化しないようになっている。

図２はこの発明の実施の形態１によるエレベータ装置の釣合車装置を示す斜視図、図３は図２の釣合車装置を示す平面図、図４は図２の釣合車装置を示す正面図である。なお、図４は図３の矢印ＩＶに沿って見た図である。図１では２個の釣合車１６が示されているが、実施の形態１では、釣合車１６を１個だけ有するエレベータ装置について説明する。

釣合車１６の軸方向の一側には、第１の取付板１７ａが配置されている。釣合車１６の軸方向の他側には、第２の取付板１７ｂが配置されている。第１及び第２の取付板１７ａ，１７ｂ間には、水平な回転軸１８が固定されている。釣合車１６は、回転軸１８を中心として回転する。

昇降路１の底部には、釣合車１６の上下動を案内する第１及び第２の釣合車ガイドレール１９ａ，１９ｂが垂直に立てられている。釣合車ガイドレール１９ａ，１９ｂは、回転軸１８の延長上で、釣合車１６の軸方向の両側に分けて配置されている。また、釣合車ガイドレール１９ａ，１９ｂは、釣合車１６の水平運動を規制しつつ、上下方向の変位を許容する。

第１の取付板１７ａの釣合車１６とは反対側の面には、第１の釣合車ガイドレール１９ａに組み合わされる第１のガイド装置２０ａが固定されている。第２の取付板１７ｂの釣合車１６とは反対側の面には、第２の釣合車ガイドレール１９ｂに組み合わされる第２のガイド装置２０ｂが固定されている。

昇降路１の下部には、釣合車１６に減衰力を与えて釣合車１６の振動を減衰させる減衰装置２１が設けられている。減衰装置２１は、第１のダンパ２２、連結部材２３、第２のダンパ２４、及び反転伝達機構２５を有している。

第１のダンパ２２及び第２のダンパ２４は、真上から見て、釣合車１６の回転軸１８に対して対角に配置されている。即ち、真上から見て、第１のダンパ２２は釣合車１６の軸線の延長線の一側に配置されており、第２のダンパ２４は釣合車１６の軸線の延長線の他側に配置されている。

第１のダンパ２２としては、油圧ダンパが用いられている。また、第１のダンパ２２は、第１のシリンダ２６と、第１のシリンダ２６に上下動可能に挿入されている第１の可動部としての第１のプランジャ２７とを有している。

第１のプランジャ２７の上端部は、連結部材２３を介して第１の取付板１７ａに連結されている。これにより、第１のプランジャ２７は、釣合車１６の上下動が伝達されて釣合車１６と同方向へ上下動する。

第２のダンパ２４としては、第１のダンパ２２と同じ油圧ダンパが用いられている。即ち、第２のダンパ２４は、第２のシリンダ２８と、第２のシリンダ２８に上下動可能に挿入されている第２の可動部としての第２のプランジャ２９とを有している。

図５は図３の反転伝達機構２５を矢印Ｖに沿って見た正面図である。図３及び図５に示すように、反転伝達機構２５は、回転支持部材３１、回転リンク３２、連結レバー３３、中間回転ピン３４、釣合車側回転ピン３５、及びダンパ側回転ピン３６を有している。

回転支持部材３１は、第２の釣合車ガイドレール１９ｂの上下方向の中間部に水平に固定されている。回転リンク３２の長手方向の中間部は、中間回転ピン３４を介して回転支持部材３１に連結されている。回転リンク３２は、中間回転ピン３４を中心として回転可能である。

連結レバー３３は、第２の取付板１７ｂに固定されている。回転リンク３２の長手方向の第１の端部は、釣合車側回転ピン３５を介して連結レバー３３に回転可能に連結されている。即ち、回転リンク３２の第１の端部は、釣合車側回転ピン３５、連結レバー３３、第２の取付板１７ｂ及び回転軸１８を介して釣合車１６に対して連結されている。

回転リンク３２の長手方向の第２の端部は、ダンパ側回転ピン３６を介して第２のプランジャ２９に対して回転可能に連結されている。ピン３４，３５，３６は、互いに平行かつ水平に配置されている。

釣合車１６が上方へ変位すると、回転リンク３２は、中間回転ピン３４を中心として図５の反時計方向へ回転する。これにより、第２のプランジャ２９は、下方へ押し下げられる。また、釣合車１６が下方へ変位すると、回転リンク３２は、中間回転ピン３４を中心として図５の時計方向へ回転する。これにより、第２のプランジャ２９は、上方へ引き上げられる。

このように、反転伝達機構２５は、釣合車１６の変位方向と第２のプランジャ２９の変位方向とが逆になるように、釣合車１６の上下動を反転させて第２のプランジャ２９に伝達する。

図６は図４の第１及び第２のダンパ２２，２４の断面図である。第１のシリンダ２６内には、上部に空気層４０を残して油４１が入れられている。第２のシリンダ２８内にも、上部に空気層４０を残して油４１が入れられている。

各プランジャ２７，２９は、油４１内に配置されているピストン４２と、シリンダ２６，２８の上端部を貫通するピストンロッド４３とを有している。ピストン４２は、ピストンロッド４３の下端部に固定されている。

実施の形態１の釣合車装置は、釣合車１６、取付板１７ａ，１７ｂ、回転軸１８、釣合車ガイドレール１９ａ，１９ｂ、ガイド装置２０ａ，２０ｂ、及び減衰装置２１を有している。

図７は図４の釣合車１６の上下振動による第１のプランジャ２７の上下方向への変位の一例を示すグラフであり、第１のプランジャ２７の振幅と時間との関係を示している。

図８は図７に示した第１のプランジャ２７の変位によって第１のダンパ２２に発生する減衰力を示すグラフである。第１のプランジャ２７が図６の実線矢印で示すように下降する場合、第１のプランジャ２７は図７の実線矢印で示す時間応答を示す。このとき、第１のプランジャ２７が油４１から受ける減衰力を図示すると図８となる。そして、第１のプランジャ２７の下降中に、減衰力は最大値としてＦｄだけ発生する。

次に、第１のプランジャ２７が図６の破線矢印で示すように上昇する場合、第１のプランジャ２７は図７の破線矢印で示す時間応答を示す。このとき、対応する減衰力は、図８となり、減衰力の絶対値はＦｕとなる。

このように、第１のプランジャ２７の下降時の減衰力Ｆｄに対して、上昇時の減衰力Ｆｕは小さな値となる。この理由は、図６で示すように、第１のシリンダ２６内の上部に大気圧開放された空気層４０が存在することで、第１のプランジャ２７の上昇時は、ピストン４２の上側にある油４１が圧縮されずに大きな減衰力を発生できないためである。

一方、第１のプランジャ２７の下降時には、ピストン４２の下側にある油４１が圧縮されて圧力が上昇し、大きな減衰力が発生する。このような上昇時と下降時との相違は、第２のダンパ２４についても同様である。

これに対して、実施の形態１では、第１のダンパ２２に加えて第２のダンパ２４が用いられており、釣合車１６と第２のプランジャ２９との間に反転伝達機構２５が設けられている。このため、第１のプランジャ２７の上昇時には、第２のプランジャ２９が下降し、第２のダンパ２４により大きな減衰力が得られることになる。

図９は第１のプランジャ２７が図７に示したように変位したときに第１及び第２のプランジャ２７，２９に発生する合計の減衰力を示すグラフである。第２のダンパ２４及び反転伝達機構２５を追加することで、合計の減衰力の時間応答は左右対称となる。

このため、簡単な構成のダンパ２２，２４を用いて、上昇方向及び下降方向の減衰力を同じように安定して与えることができ、これにより釣合車１６に安定した減衰特性を与えることができる。従って、かご９の上下振動及び懸架体８の横揺れを効果的に抑制できる。

また、第１及び第２のダンパ２２，２４が釣合車１６の回転軸１８に対して対角となる位置に配置されているので、釣合車ガイドレール１９ａ，１９ｂに偏荷重が作用する。これにより、ガイド装置２０ａ，２０ｂと釣合車ガイドレール１９ａ，１９ｂとの間に摩擦力が発生し、釣合車１６の上下変位を抑制する効果が摩擦力によってさらに高まる。従って、少ないダンパ本数で釣合車１６に効果的に減衰力を与えることができる。

例えば、図１０は図３の釣合車１６の上昇時の状態を示す平面図である。上記のように、釣合車１６の上昇時には、第２のダンパ２４に大きな減衰力が発生し、第１のダンパ２２にはあまり減衰力が発生しない。このため、釣合車１６は、図１０の点線の状態から実線の状態へと変位（図１０の左下の部分が持ち上げられる動き）し、ガイド装置２０ａ，２０ｂと釣合車ガイドレール１９ａ，１９ｂとの間の摩擦力が増大する。

図１１は第１のプランジャ２７が図７に示したように変位したときに釣合車１６に作用する合計の減衰力を示すグラフである。図１１の破線が図９に示した第１及び第２のダンパ２２，２４による減衰力であり、この減衰力に摩擦力による増加分が追加される。なお、釣合車１６の下降時においても同様の効果が得られるのは言うまでもない。

実施の形態２．
次に、図１２はこの発明の実施の形態２によるエレベータ装置の釣合車装置の要部を示す説明図であり、釣合車１６（図１２では省略）が経年変化で下方へ変位する前の状態を左に、下方へ変位した後の状態を右に示している。実施の形態２では、回転支持部材３１が摩擦保持部材３７を介して第２の釣合車ガイドレール１９ｂに取り付けられている。摩擦保持部材３７は、ある程度の力（例えば、釣合車１６の重量の１０％）が加わると第２の釣合車ガイドレール１９ｂに沿って変位可能となっている。

第２の取付板１７ｂには、上下調整部材３８が固定されている。上下調整部材３８は、回転支持部材３１の上面に対向する対向部３８ａを有している。対向部３８ａは、釣合車１６が下方へ変位する前には、回転支持部材３１の上面に隙間をおいて対向するように設定されている。他の構成及び動作は、実施の形態１と同様である。

回転支持部材３１が釣合車ガイドレール１９ｂに完全拘束されている場合、釣合車１６が経年変化で下に変位することで、回転リンク３２が次第に傾き、最終的には回転リンク３２を引っ張ることになる。このため、回転リンク３２が常に水平状態を保つことができるように、回転支持部材３１を釣合車ガイドレール１９ｂに対して摩擦保持している。

釣合車１６及び取付板１７ｂが懸架体８及び懸架補償体１５の経年変化により下向きにＤ１だけ変位した場合、上下調整部材３８の対向部３８ａが回転支持部材３１と接触することで、回転支持部材３１を下向きにＤ２だけ下げる。

このように、釣合車１６の変位に追従して回転支持部材３１が変位することで、回転リンク３２を水平状態に保つことができる。これにより、回転リンク３２が傾いて回転リンク３２に引張荷重が作用するのを防止することができる。

実施の形態３．
次に、図１３はこの発明の実施の形態３によるエレベータ装置の釣合車装置を示す平面図である。実施の形態３では、真上から見て、釣合車１６の軸方向の一側に第１のダンパ２２及び第２のダンパ２４が並べて配置されており、かつ釣合車１６の軸方向の他側にも第１のダンパ２２及び第２のダンパ２４が配置されている。即ち、２組の第１及び第２のダンパ２２，２４が釣合車１６の回転軸１８に対して鏡面対称に配置されている。

第１のダンパ２２は、回転軸１８の一側（図１３の下側）で、それぞれ連結部材２３を介して取付板１７ａ，１７ｂに連結されている。これにより、各第１のプランジャ２７は、釣合車１６の上下動が伝達されて釣合車１６と同方向へ上下動する。

第２のダンパ２４は、回転軸１８の他側（図１３の上側）で、それぞれ反転伝達機構２５を介して取付板１７ａ，１７ｂに連結されている。これにより、各第２のプランジャ２９は、釣合車１６の上下動に連動して釣合車１６とは逆方向へ上下動する。他の構成及び動作は、実施の形態１と同様である。

このようなエレベータ装置では、上下方向の減衰特性が異なる第１及び第２のダンパ２２，２４が、回転軸１８及び釣合車ガイドレール１９ａ，１９ｂに対して、図１３の上下に振り分けて配置されている。このため、釣合車１６の上昇時及び下降時に偏荷重によって発生する摩擦力がさらに大きくなり、釣合車１６の上下変位を抑制する効果がさらに高まる。

また、実施の形態１では、２本のダンパ２２，２４が対角に配置されているため、釣合車１６をねじるような動きが発生するが、実施の形態２では、４本のダンパ２２，２４が鏡面対称に配置されているため、釣合車１６が片側に押し付けられることになり、釣合車１６のねじれが抑えられる。このため、釣合車ガイドレール１９ａ，１９ｂとガイド装置２０ａ，２０ｂとの間に摩擦力をより安定して発生させることができる。

なお、実施の形態３の２つの回転支持部材３１に実施の形態２の摩擦保持部材３７及び上下調整部材３８をそれぞれ適用してもよい。
また、実施の形態１〜３では、１輪の釣合車１６について説明したが、釣合車の数はこれに限定されるものではなく、例えば２輪又は４輪の釣合車を用いるエレベータ装置にもこの発明は適用できる。
さらに、エレベータ装置全体のレイアウトは、図１のレイアウトに限定されるものではない。例えば２：１ローピング方式のエレベータ装置等にもこの発明は適用できる。
さらにまた、この発明は、機械室レスエレベータ、ダブルデッキエレベータ、共通の昇降路内に複数のかごが配置されているワンシャフトマルチカー方式のエレベータなど、あらゆるタイプのエレベータ装置に適用できる。

Claims (6)

1. 昇降路内を昇降するかご、
   前記かごを吊り下げる懸架体、
   前記かごから吊り下げられており、前記懸架体の重量不均衡を補償する懸架補償体、
   前記昇降路の下部に設けられており、かつ前記懸架補償体が巻き掛けられており、前記懸架補償体に張力を与える釣合車、及び
   前記釣合車の振動を減衰させる減衰装置を備え、
   前記減衰装置は、第１の油圧ダンパと第２の油圧ダンパとを有しており、
   前記第１の油圧ダンパは、第１のシリンダと、前記第１のシリンダに挿入され、前記釣合車の上下動が伝達されて前記釣合車と同方向へ上下動する第１の可動部を有しており、
   前記第２の油圧ダンパは、第２のシリンダと、前記第２のシリンダに挿入され、前記釣合車の上下動が伝達されて上下動する第２の可動部を有しており、
   前記釣合車と前記第２の可動部との間には、前記釣合車の上下動を反転させて前記第２の可動部に伝達する反転伝達機構が設けられており、
   前記第１のシリンダ内及び前記第２のシリンダ内にはいずれも、上部に大気圧解放された空気層が設けられており、
   前記第１の可動部が下降中のみ前記第１の油圧ダンパに最大の減衰力が発生し、前記第２の可動部が下降中のみ前記第２の油圧ダンパに最大の減衰力が発生するエレベータ装置。
2. 前記釣合車の軸方向の両側に配置されており、前記釣合車の上下動を案内する第１及び第２の釣合車ガイドレール
   をさらに備えている請求項１記載のエレベータ装置。
3. 前記第１の油圧ダンパ及び前記第２の油圧ダンパは、真上から見て、前記釣合車の回転軸に対して対角に配置されている請求項２記載のエレベータ装置。
4. 真上から見て、前記釣合車の一側に前記第１の油圧ダンパ及び前記第２の油圧ダンパが並べて配置されており、かつ前記釣合車の他側には前記第１の油圧ダンパ及び前記第２の油圧ダンパが前記一側に対して鏡面対称に配置されている請求項２記載のエレベータ装置。
5. 前記反転伝達機構は、前記第２の釣合車ガイドレールに取り付けられている回転支持部材と、長手方向の中間部が前記回転支持部材に回転可能に連結されている回転リンクとを有しており、
   前記回転リンクの長手方向の第１の端部が前記釣合車に対して連結されており、前記回転リンクの長手方向の第２の端部が前記第２の可動部に対して連結されている請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載のエレベータ装置。
6. 前記回転支持部材は、前記第２の釣合車ガイドレールに摩擦保持されており、
   前記釣合車には、経年変化による前記釣合車の下方への変位に追従させて前記回転支持部材を下方へ変位させる上下調整部材が設けられている請求項５記載のエレベータ装置。

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