JP6752129B2 - 調速機及びエレベーター装置 - Google Patents

Description

本発明は、調速機及びエレベーター装置に関する。

エレベーター装置には、一般に、昇降体である乗りかごの昇降速度を常時監視して、所定の過速状態に陥った乗りかごを非常停止させるための調速機が備えられている。このような調速機として、例えば特許文献１に記載の調速機が知られる。この特許文献１には、「各軸受部４０は、一対の側板１ａ、１ａ内側に配置されており、」「一方の軸受部４０外周には、軸受部４０に対して回転可能なラチェット部１２が設けられている。このラチェット部１２は、軸受部４０外周に円周方向に摺動自在に設けられたラチェット受け１２ｃと、ラチェット受け１２ｃに固定されたラチェット１２ａとからなり、ラチェット１２ａには、歯３１が設けられている。」と記載されている。

特開２００７−８４２６１号公報

しかしながら、前述した特許文献２に記載のものでは、主軸の荷重を支持するために比較的寸法が大きくなる軸受の外周にラチェット設けるため、ラチェット内径、外径、ひいては調速機の幅・高さ方向の寸法肥大化を招くという課題があった。

本発明の目的は、ラチェットの小型化を図ることができる調速機及びエレベーター装置を提供することにある。

上記課題を解決し、本発明の調速機は、昇降体に接続された調速用ロープが巻き掛けられた綱車と、フレームに軸受けを介して回転可能に取り付けられ、前記綱車を支持する主軸と、前記綱車に回動可能に取り付けられ、前記綱車が回転した場合に作用する遠心力により回動する振り子と、前記主軸に支持され、前記遠心力により回動した前記振り子に係合して回動するラチェットとを備えた調速機において、前記ラチェットは、他の軸受けを介して前記主軸に支持され、前記他の軸受けに所定の荷重を負荷する荷重負荷部材をさらに備えることを特徴とする。

また、本発明のエレベーター装置は、昇降路内に配置された昇降体と、前記昇降体に接続され、前記昇降体と共に移動する調速用ロープと、前記昇降体を非常停止させる非常止め装置と、前記昇降体の昇降速度が定格速度よりも速い過速度に達した場合に、前記非常止め装置を動作させて前記昇降体を非常停止させる調速機とを備え、前記調速機は、前記調速用ロープが巻き掛けられた綱車と、フレームに軸受けを介して回転可能に取り付けられ、前記綱車を支持する主軸と、前記綱車に回動可能に取り付けられ、前記綱車が回転した場合に作用する遠心力により回動する振り子と、前記主軸に支持され、前記遠心力により回動した前記振り子に係合して回動するラチェットとを有するエレベーター装置において、前記ラチェットは、前記主軸に他の軸受けを介して支持され、前記他の軸受けに所定の荷重を負荷する荷重負荷部材を更に備えることを特徴とする。

前記構成の調速機及びエレベーター装置によれば、ラチェットの小型化を図ることができる調速機及びエレベーター装置を提供することができる。

なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の一実施形態に係るエレベーター装置の構成例を示す構成図である。 本発明の一実施形態に係る調速機の構成例を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る調速機の構成例を示す正面図である。

以下、本発明の調速機及びエレベーター装置を実施するための形態について、図１〜図３を参照して説明する。なお、各図において同一または類似の構成には同じ符号を付して繰り返しの説明は省略する。

〈エレベーター装置〉
図１は、本発明の一実施形態に係るエレベーター装置の構成例を示す構成図である。

図１に示すように、エレベーター装置１は、昇降体（乗りかご）２と、釣合いおもり３と、主ロープ４と、トラクションシーブ５と、そらせ車６と、ガイドレール７と、非常止め装置８と、作動レバー９と、調速機１０とを備えている。

昇降体２は、建築物に設けられた昇降路１１内に設置されている。この昇降体２は、複数のスライダ（不図示）を有しており、ガイドレール７に摺動可能に係合する。したがって、昇降体２は、ガイドレール７に案内されて昇降路１１内を昇降する。

以下、昇降体２及び釣合いおもり３が昇降する方法を昇降方向とする。すなわち、ガイドレール７は、昇降体２を昇降方向に案内する。

釣合いおもり３は、複数のスライダ（不図示）を有している。釣合いおもり３の複数のスライダは、昇降路１１の壁面に固定されたガイドレール（不図示）に摺動可能に係合する。したがって、釣合いおもり３は、ガイドレール（不図示）によって昇降方向に案内されて昇降路１１内を昇降する。

主ロープ４には、昇降体２及び釣合いおもり３が吊り下がっている。トラクションシーブ５は、昇降路１１上部の機械室１２に配置されている。このトラクションシーブ５には、主ロープ４が巻き掛けられている。また、機械室１２には、トラクションシーブ５を駆動し、且つ、制動する駆動装置（不図示）が配置されている。駆動装置は、トラクションシーブ５を回転させることにより、主ロープ４を摩擦駆動して、昇降体２及び釣合いおもり３を昇降させる。

非常止め装置８は、昇降体２に設けられており、非常時に楔によってガイドレール７を把持し、昇降体２の落下を停止させる。作動レバー９は、昇降体２に軸支されており、非常止め装置８を駆動する。この作動レバー９は、後述する調速用ロープ２１に連結されている。

調速機１０は、昇降体２の昇降速度が定格速度を超えて第１過速度（例えば、定格速度の１．３倍）に達すると、トラクションシーブ５を駆動する駆動装置の電源及びこの駆動装置を制御する制御装置の電源をそれぞれ遮断する。また、調速機１０は、昇降体２の下降速度が第２過速度（例えば、定格速度の１．４倍）に達すると、昇降体２に設けた作動レバー９を動作させて、非常止め装置８を動作させる。これにより、昇降体２が機械的に非常停止される。

〈調速機〉
次に、調速機１０の構成について図２及び図３を参照して説明する。

図２は、調速機１０の構成例を示す側面図である。図３は、調速機１０の構成例を示す正面図である。

図２及び図３に示すように、調速機１０は、調速用ロープ２１と、綱車２２と、振り子２３，２４と、ラチェット２５と、シュー機構２６とを備えている。

調速用ロープ２１は、昇降体２に接続されており、昇降体２と共に移動して綱車２２を回転させる。

綱車２２は、昇降路１１上部の機械室１２に配置されるフレーム３１に軸受け３２，３３を介して回転可能に支持される主軸３４と同軸に設けられており、この綱車２２に、無端状の調速用ロープ２１が巻き掛けられている。

また、昇降路１１の下部には、調速用ロープ２１が巻き掛けられる下部綱車３５が配置されている（図１参照）。この下部綱車３５は、昇降方向において綱車２２に対向している。

振り子２３，２４は、略円弧状に形成されており、綱車２２と同軸に設けられて一緒に回転するアーム３６に回動可能に支持されている。振り子２３は、一端部２３ａと他端部２３ｂを有しており、一端部２３ａは、他端部２３ｂよりも重い。また、振り子２４は、一端部２４ａと他端部２４ｂを有しており、一端部２４ａは、他端側２４ｂよりも重い。

綱車２２と一緒にアーム３６が回転すると、遠心力により振り子２３，２４が回動する。そして、振り子２３，２４の一端部２３ａ，２４ａが、主軸３４から離れる方向に変位し、振り子２３，２４の他端部２３ｂ，２４ｂが、主軸３４に接近する方に変位する。

振り子２３の他端部２３ｂには、振り子付勢部材、例えば、一端がアーム３６に取り付けられる平衡ばね３７の他端が取り付けられている。この平衡ばね３７は、振り子２３の他端部２３ｂが主軸３４に接近する方向へ変位することに抗して抵抗力を生じさせる。すなわち、振り子２３，２４に作用する遠心力が平衡ばね３７の抵抗力を超えた場合に、平衡ばね３７が弾性変形（圧縮）し、振り子２３，２４が回動する。

振り子２３の他端部２３ｂには、振り子爪３８が設けられている。振り子爪３８は、振り子２３における内側（主軸３４側）の辺から突出している。遠心力により振り子２３，２４が回動して、振り子２３の他端部２３ｂが主軸３４に接近する方向に変位すると、振り子爪３８は、ラチェット２５の歯部（不図示）に係合する。

振り子２３，２４の一端部２３ａ，２４ａには、検出用突部２３ｃ，２４ｃが設けられている。この検出用突部２３ｃ，２４ｃは、振り子２３，２４における外側（主軸３４と反対側）の辺から突出している。検出用突部２３ｃ，２４ｃは、振り子２３，２４が回動した場合に、検出スイッチ（不図示）に接触する。

ラチェット２５は、主軸３４に他の軸受け３９を介して軸支され、円板状に形成されており、一方の平面が振り子２３，２４に対向している。ラチェット２５の外周面には、歯部（不図示）が形成されている。ラチェット２５の歯部には、回動した振り子２３の振り子爪３８が係合する。
シュー機構２６は、ロッド４１と、ばね軸４２と、把持腕４３と、付勢ばね４４と、制動シュー４５とを有している。

ロッド４１は、棒状に形成されており、ラチェット２５に固定された接続軸４６に回転可能に支持されている。

ばね軸４２は、ロッド４１の他方の端部に摺動可能に挿入されており、把持腕４３と、付勢ばね４４を貫通している。

把持腕４３は、フレーム３１に回転可能に支持されると共に、その一端は、ロッド４１と付勢ばね４４との間に配置された状態でばね軸４２が挿通されている。

付勢ばね４４は、例えば、圧縮ばねであり、把持腕４３の一端をロッド４１側へ付勢している。

制動シュー４５は、把持腕４３に回動可能に支持されており、綱車２２に巻き掛けられた調速用ロープ２１に対向している。この制動シュー４５は、ラチェット２５の回転に応じてシュー機構２６が動作した場合に、調速用ロープ２１に押し付けられる。

他の軸受け３９には、荷重負荷部材５１により所定の荷重が負荷されている。

荷重負荷部材５１は、他の軸受け３９の外輪に連結部５２を介して設けられるウェート５３と、ウェート５３とフレーム３１との間に設けられる引きばね５４とを備えており、ウェート５３の自重及び引きばね５４のばね力により他の軸受け３９を主軸３４側へ付勢している。

なお、荷重負荷部材５１により他の軸受け３９に負荷される所定の荷重は、主軸３４が回転した際に、他の軸受け３９内においてボール３９ａが転動面を滑ることなく確実に転動するために必要な値である。

［調速機の動作］
次に、調速機１０の動作について、図を参照して説明する。

通常時のエレベーター装置１において、昇降体２（図１参照）が下降すると、調速用ロープ２１は、昇降体２と共に移動して綱車２２をＲ１方向へ回転させる。これにより、振り子２３，２４に遠心力が作用し、その遠心力が振り子付勢部材である平衡ばね３７の抵抗力を越えると、振り子２３，２４が回動する。

昇降体２（図１参照）の下降速度が第１過速度（例えば、定格速度の１．３倍）に達すると、振り子２３，２４の一端部２３ａ，２４ａに設けられる検出用突部２３ｃ，２４ｃが検出スイッチ（不図示）に接触する。これにより、調速機１０は、昇降体２の昇降速度が第１過速度に達したことを検出する。そして、調速機１０は、トラクションシーブ５を駆動する駆動装置（不図示）の電源及びこの駆動装置を制御する制御装置（不図示）の電源をそれぞれ遮断する。

また、昇降体２の下降速度が第２過速度（例えば、定格速度の１．４倍）に達すると、回動した振り子２３の振り子爪３８が、ラチェット２５の歯部に係合し、ラチェット２５をＲ１方向へ回転させる。すなわち、調速機１０はトリップ動作を行う。ラチェット２５が回動すると、ロッド４１がＲ１方向へ移動して、把持腕４３がＲ１方向へ回動する。

把持腕４３がＲ１方向へ回動すると、制動シュー４５が、綱車２２に巻き掛けられた調速用ロープ２１に押し付けられて、調速用ロープ２１に張力を加える。これにより、調速用ロープ２１の移動が停止され、昇降体２は、下降を継続する。その結果、調速用ロープ２１に連結された作動レバー９が引き上げられ、非常止め装置８を作動させて、昇降体２を機械的に非常停止させる。

［荷重負荷部材の動作］
昇降体２（図１参照）が下降すると、調速用ロープ２１は、昇降体２と共に移動して綱車２２をＲ１方向へ回転させるとともに、昇降体２（図１参照）が上昇すると、調速用ロープ２１は、昇降体２と共に移動して綱車２２をＲ２方向へ回転させる。

そして、フレーム３１に軸受け３２，３３を介して回転可能に支持される主軸３４も綱車２２と同軸に設けられ、綱車２２を支持していることから、綱車２２の回転に応じて回転する。

通常の昇降体２の昇降に伴う主軸３４の回転時、ラチェット２５は、主軸３４に対して他の軸受け３９を介して支持されていることから、主軸３４の回転はラチェット２５に伝わることなく、ラチェット２５は回転しない。

このとき、荷重負荷部材５１は、ウェート５３の自重及び引きばね５４のばね力により他の軸受け３９を主軸３４側へ付勢していることから、他の軸受け３９のボール３９ａは、他の軸受３９の転動面を滑ることなく確実に転動する。

これにより、ボール３９ａが転動面を滑ることによる他の軸受の摩耗を抑制している。

一方、上述したように、昇降体２の下降速度が第２過速度（例えば、定格速度の１．４倍）に達し、回動した振り子２３の振り子爪３８が、ラチェット２５の歯部に係合すると、ラチェット２５はＲ１方向へ回転する。

このように、本実施形態では、他の軸受３９はラチェット２５の荷重を支持出来る大きさであれば良いから、主軸の荷重を支持するための軸受よりも小型の軸受を使用することが出来、ラチェット２５の内径、外径を小さくすることが可能である。つまり、ラチェットを小型化することが可能であり、ひいては調速機の幅・高さ方向の寸法を小さくすることが可能である。

また、ラチェット受け等の特別な部材を要することがないことから、簡易な構造とすることができる。

さらに、ラチェット２５を支持する他の軸受け３９に所定の荷重を負荷する荷重負荷部材５１を設けたことにより、高精度の速度検出を行うことができる。

すなわち、比較的小型、かつ軽量のラチェット２５を他の軸受け３９を介して主軸３４に支持させたのみである場合、ラチェット２５が主軸３４につられて回転する可能性がある。

このような状態となると、ラチェット２５が誤って第２過速度を検出する虞や、他の軸受け３９が偏摩耗してしまうことでラチェット２５の取り付け精度が低下し、速度検出値が変動する虞がある。

そこで、荷重負荷部材５１により他の軸受け３９に所定の荷重を負荷することで、他の軸受け３９のボール３９ａは、他の軸受３９の転動面を滑ることなく確実に転動し、前述したような問題が発生することが防がれ、正確な速度検出を行うことができる。

また、荷重負荷部材５１を、他の軸受け３９に連結されるウェート５３、及びウェート５３とフレーム３１との間に設けられる引きばね５４から構成することにより、簡易な構造で、確実に他の軸受け３９に所定の荷重を負荷することができる。

ここで、ウェート５３は他の軸受３９に連結されており、他の軸受３９に支持されているラチェット２５と共に回転する構成としている。

また、引きばね５４はウェート５３をＲ２方向に回転させる張力を発生させている。Ｒ２方向とはすなわち、昇降体２が上昇した際の綱車２２の回転方向（上昇回転方向）である。

この構成により、引きばね５４によってウェート５３がＲ１方向、すなわち昇降体２が下降した際の綱車２２の回転方向（下降回転方向）に回転しない。

したがって、通常運転時、ウェート５３と共に回転するラチェット２５が引きばね５４によってＲ１方向に回転することはなく、引きばね５４によって制動シュー４５が綱車２２に巻き掛けられた調速用ロープ２１に押し付けられることはない。

さらに、引きばね５４によってウェート５３がＲ２方向へ回転するのを妨げるピン５５を更に備える構成としている。

ここで、ピン５５は、フレーム３１に設けられている。また、主軸３２の軸方向から見た際の調速機の断面において、ピン５５の少なくとも一部は、前記ウェート５３のうち主軸３４から最も遠い点までの距離よりも、主軸３４との距離が短い位置に設けられている。

このような構成により、ラチェット２５が振り子２３，２４と係合していないにも関わらず、引きばね５４によってウェート５３が回転してしまうことで、ウェート５３と共にラチェット２５が回転しまうことを防止できる。

なお、上記構成においてはウェート５３をＲ２方向に回転させる力を発生させるばねとして、引張力を発生させる引きばねを用いているが、ウェート５３をＲ２方向に回転させるのであれば、圧縮力を発生させる押しばねでも良い。

以上、本発明の調速機及びエレベーター装置の実施形態について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明の調速機及びエレベーター装置は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。

１…エレベーター装置、 ２…昇降体、 ３…釣合いおもり、 ４…主ロープ、 ５…トラクションシーブ、 ６…そらせ車、 ７…ガイドレール、 ８…非常止め装置、 ９…作動レバー、 １０…調速機、 １１…昇降路、 １２…機械室、 ２１…調速用ロープ、 ２２…綱車、 ２３，２４…振り子、 ２５…ラチェット、 ２６…シュー機構、 ３１…フレーム、 ３２，３３…軸受け、 ３４…主軸、 ３５…下部綱車、 ３６…アーム、 ３７…平衡ばね、 ３８…振り子爪、 ３９…他の軸受け、 ４１…ロッド、 ４２…ばね軸、 ４３…把持腕、 ４４…付勢ばね、 ４５…制動シュー、 ４６…接続軸、 ５１…荷重負荷部材、 ５２…連結部、 ５３…ウェート、 ５４…引きばね、 ５５…ピン

Claims (5)

1. 昇降体に接続された調速用ロープが巻き掛けられた綱車と、フレームに軸受けを介して回転可能に取り付けられ、前記綱車を支持する主軸と、
   前記綱車に回動可能に取り付けられ、前記綱車が回転した場合に作用する遠心力により回動する振り子と、
   前記主軸に支持され、前記遠心力により回動した前記振り子に係合して回動するラチェットとを備えた調速機において、
   前記ラチェットは、他の軸受けを介して前記主軸に支持され、
   前記他の軸受けに所定の荷重を負荷する荷重負荷部材をさらに備え、
   前記所定の荷重とは、前記他の軸受内においてボールが転動面を転動するために必要な値であることを特徴とする調速機。
2. 前記荷重負荷部材は、前記他の軸受けの外輪に設けられるウェートと、
   前記ウェートと前記フレームとの間に設けられるばねとを有することを特徴とする請求項１に記載の調速機。
3. 前記ばねは、前記昇降体が上昇した時の前記綱車が回転する上昇回転方向に前記ウェートを回転させる力を発生させており、
   前記ウェートが前記上昇回転方向に回転するのを妨げるピンを更に備えることを特徴とする請求項２に記載の調速機。
4. 前記ピンは、前記主軸の軸方向から見た際の調速機の断面において、前記ピンの少なくとも一部が、前記ウェートのうち前記主軸から最も遠い点までの距離よりも前記主軸との距離が短い位置に設けられることを特徴とする請求項３に記載の調速機。
5. 昇降路内に配置された昇降体と、
   前記昇降体に接続され、前記昇降体と共に移動する調速用ロープと、
   前記昇降体を非常停止させる非常止め装置と、
   前記昇降体の昇降速度が定格速度よりも速い過速度に達した場合に、前記非常止め装置を動作させて前記昇降体を非常停止させる調速機とを備え、
   前記調速機は、
   前記調速用ロープが巻き掛けられた綱車と、
   フレームに軸受けを介して回転可能に取り付けられ、前記綱車を支持する主軸と、
   前記綱車に回動可能に取り付けられ、前記綱車が回転した場合に作用する遠心力により回動する振り子と、
   前記主軸に支持され、前記遠心力により回動した前記振り子に係合して回転するラチェットとを有するエレベーター装置において、
   前記ラチェットは、前記主軸に他の軸受けを介して支持され、
   前記他の軸受けに所定の荷重を負荷する荷重負荷部材を更に備え、
   前記所定の荷重とは、前記他の軸受内においてボールが転動面を転動するために必要な値であり、前記荷重負荷部材は、前記他の軸受けの外輪に設けられるウェートと、前記ウェートと前記フレームとの間に設けられるばねとを有することを特徴とするエレベーター装置。

Images