JP7297234B2 - エレベータ巻上機 - Google Patents

Description

本発明は、エレベータ巻上機に関し、高さを低く小型とすることができ、静音性が高く、安価に製造可能であり、特に荷物用エレベータに好適なエレベータ巻上機に関するものである。

エレベータは大きく分けて、人の輸送を目的とする乗用エレベータと、荷物の輸送を目的とする載積荷重が大きい荷物用エレベータとがある。これら乗用エレベータ及び荷物用エレベーターとしては、昇降路の下部ピットスペースや上部スペースに巻上機と制御盤とを配置することで昇降路の上部等に機械室を必要としない運用（即ち、「機械室レスエレベータ」）が主流となっている（例えば、特許文献１参照）。

特に、乗用エレベータと荷物用エレベータとは同じエレベータであるため、殆ど同じような構成を有しているが、好ましくは、荷物用エレベータとしては、乗用エレベータにない特徴として、荷物の出し入れのために間口を広くとり、１ｔを超す重量のフォークリフト等の搬送用機器による積み込み積み出しを行えるように急激な荷重変化に対しても対抗することを念頭にしている。また、荷物を安全に搬送することが目的なので、乗用エレベータほどの速い速度は必要ないこと等の特徴を有している。

更に、荷物用エレベータの巻上機としては、急激な荷重変化に対して対抗できるようにするため、昇降路の下部ピットスペースに確実に固定されて配設され、この巻上機を中心として主ロープで昇降かごと釣り合い錘とのバランスを取って配置することが主流となっている。

特開２００５－２０６２６３号公報

このような機械室レスエレベータにおいては、昇降路内又はその周囲のスペースに巻上機自体を配設するために、小型のものが切望されており、特に、地下ピットスペースに配設される巻上機については、巻上機自体の背を低くして小型化のもの、静音性が高いものが切望されている。また、地下ピットスペースに配設される荷物用エレベータの巻上機については、これに加えて、急激な上方向への荷重変化に対しても対抗できる巻上機が切望されている。

本発明は、高さを低くして小型とすることができ、駆動時の静音性が高く、安価に製造可能であり、荷物用として用いるに好適なエレベータ巻上機を得ることを目的とする。

請求項１に記載された発明に係るエレベータ巻上機は、電動モータと、荷物を昇降させる昇降カゴと釣り合い錘とがそれぞれ両側に懸吊された主ロープが巻き掛けられたシーブと、前記電動モータの回転を予め定められた回転速度に減速して前記シーブへ出力する減速機とを備えたトラクションロープ式エレベータ用の巻上機であって、
前記減速機は、
前記電動モータの駆動軸と同一又は該駆動軸に直結され、第１ヘリカルピニオンが同軸上に配置された入力軸と、
前記第１ヘリカルピニオンに噛合する第１ヘリカルギアと第２ヘリカルピニオンとが同軸上に配置された中間軸と、
前記第２ヘリカルピニオンに噛合する第２ヘリカルギアと前記シーブとが同軸上に配置された出力軸とを各々の軸方向を互いに平行に配置して備え、
前記中間軸が、前記入力軸及び前記出力軸よりも上方又は下方にずらした高さ位置に配置され、
前記減速機の入力軸と中間軸と出力軸とを内部に保持する減速機筐体は、６面の一般構造用圧延鋼材が直方体状に溶接されて構成されており、前記入力軸と中間軸と出力軸とは、各々ベアリングによって前記減速機筐体の側壁に回転可能に支持されていることを特徴とするものである。

請求項２に記載された発明に係るエレベータ巻上機は、請求項１に記載の中間軸が前記入力軸に対して４５°の仰角又は４５°の俯角に配置され、前記出力軸が前記中間軸に対して４５°の俯角又は４５°の仰角に配置されていることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明に係る荷物用エレベータ巻上機は、請求項１又は２に記載のエレベータ巻上機が昇降路の下部の地下ピットスペースに配設されることを特徴とするものである。

本発明は、高さを低くして小型とすることができ、駆動時の静音性が高く、安価に製造可能であり、荷物用として用いるに好適なエレベータ巻上機を得ることができるという効果がある。

本発明の荷物用エレベータ巻上機の一実施例の構成を示す平面図である。 図１の正面図である。 図１の右側面図である。 図１の左側面図である。 図１の要部の構成を示す平面図である。 図５の右側面図である。 本発明の荷物用エレベータ巻上機の別の実施例の構成を示す平面図である。 図７の正面図である。 図７の右側面図である。 図７の左側面図である。

本発明においては、電動モータと、荷物を昇降させる昇降カゴと釣り合い錘とがそれぞれ両側に懸吊された主ロープが巻き掛けられたシーブと、電動モータの回転を予め定められた回転速度に減速してシーブへ出力する減速機とを備えたトラクションロープ式エレベータ用の巻上機である。

本発明の減速機は、電動モータの駆動軸と同一又は該駆動軸に直結され、第１ヘリカルピニオンが同軸上に配置された入力軸と、第１ヘリカルピニオンに噛合する第１ヘリカルギアと第２ヘリカルピニオンとが同軸上に配置された中間軸と、第２ヘリカルピニオンに噛合する第２ヘリカルギアと前記シーブとが同軸上に配置された出力軸とを各々の軸方向を平行に配置して備え、中間軸が入力軸と出力軸とを結ぶ線よりも上方又は下方にずらした高さ位置に配置されているものである。

即ち、本発明の巻上機の減速機を従来からの主流である３段ヘリカル方式を２段ヘリカル方式に変更するものである。２段ヘリカル方式とすることにより、減速比を調整しやすい利点を奏し、騒音、マシン効率、総重量、コストにメリットが出ることになり、高さを低くして小型とすることができ、駆動時の静音性が高く、安価に製造可能な荷物用のエレベータ巻上機を得ることができる。

より詳しくは、本発明の巻上機の設置場所については、当然のことながら、昇降路の頂部に配設された機械室に設置することも可能であるが、機械室レスとして、ピット（底部）に設置することも可能である。この場合、荷物用エレベータとしては、高さが低く小型とすることができ、静音性が高く、安価に製造可能である上に、引っ張り強度に充分に対抗できるかが重要となる。また、本発明の巻上機の積載荷重としては、荷物用エレベータとして利用可能なように、５００ｋｇ～４０００ｋｇの範囲内を想定することにより、荷物用エレベータとして、種々の状況に応じて設置することができる。また、カゴ速度としては、３０～６０ｍ／ｍｉｎの範囲を想定し、より好ましくは、３０ｍ／ｍｉｎ、４５ｍ／ｍｉｎ、６０ｍ／ｍｉｎの３つ速度を想定している。

即ち、減速機の平行に配置される入力軸と中間軸と出力軸とを直線状に配するのではなく、中間位置の中間軸を入力軸と出力軸とを結ぶ線よりも上方又は下方にずらした高さ位置に配置することにより、減速機の高さを低くでき、巻上機自体を小型にすることができる。また、２段のヘリカルピニオンとヘリカルギアとで減速することによって、静音性が高くできる。２段のヘリカルピニオン及びヘリカルギアのみで使用することにより、当然のことながら、３段以上のものと比べて安価に製造することができる。

本発明の減速機の入力軸と中間軸と出力軸とは、好ましくは、中間軸が入力軸に対して４５°の仰角又は４５°の俯角に配置され、出力軸が中間軸に対して４５°の俯角又は４５°の仰角に配置されているものでは、小さい設置面積でも３本の軸を配置することができるため、単純に並列に並べるよりも全体として占有空間が小さくて済み（例えば２７３ｍｍから１９２ｍｍとなるように）小型となる。

本発明の巻上機については、機械室レスの乗用エレベータにも使用可能ではあるが、好適には機械室レスの荷物用エレベータに使用されることを想定している。即ち、昇降路内又はその周囲のスペースに巻上機自体を配設するために、小型で静音性が高い特性を有している。特に、荷物用エレベータの巻上機として、１ｔを超す重量のフォークリフト等の機器での搬入の際に荷重変化による急激な引っ張り強度変化に対抗できるように、地下ピットスペースに配設されることを想定して、巻上機自体の背を低く小型化することを想定している。

加えて、荷物用エレベータの他の特色としては、乗用エレベータほどの速度は必要ないことから、減速機の減速比の範囲を広いものではなく狭くして対応していけばよいため、ギアの段数を少なくすることができる。例えば、３段ギアによるギア比は、２０～９０であり、４段ギアによるギア比は８０～５００程度となっているが、本発明の巻上機の減速機としては、３０～３８のギア比の２段ヘリカル方式とすることにより、乗用エレベータほどの速度ではないが、高さが低く小型とすることができ、静音性が高く、安価に製造可能な荷物用エレベータ巻上機を得ることができる。

本発明の巻上機の減速機筐体としては、従来から使用されている鋳鉄品（ＦＣ材）ではなく、好ましくは、一般構造用圧延鋼材（ＳＳ材）とする。即ち、減速機の入力軸と中間軸と出力軸とを内部に保持する減速機筐体が、一般構造用圧延鋼材から構成されているものである。これにより、鋳鉄品と比較して、より静音性が高く、引っ張り強度に対抗することができ、より安価に製造可能な特徴を奏する。

巻上機の減速機としては、従来は鋳鉄製が主流であった。即ち、型に鉄を流し込んで成形して製造されていた。このため、型の隅々まで流し込まれた鉄がいきわたるように炭素量を多くしている。このため、耐摩耗性、耐熱性、耐食性に優れ、高い振動吸収性能を有する筐体となっている。しかしながら、引っ張り強度、特に軸に対して直角方向の力（ラジアル荷重）に対しては脆い課題があった。

本発明の巻上機の好ましい態様としては、減速機筐体を一般構造用圧延鋼材（ＳＳ鋼材）で構成する。即ち、一般構造用圧延鋼材（ＳＳ鋼材）同士を溶接等で筐体を形成することにより、内部に配置された軸のラジアル荷重に対する強度（特に上方向の引っ張りに対する強度）を増すことができ、より安価に製造することが可能となる。特に、引っ張り強度に対抗することが可能となるため、地下ピットスペースに配設される荷物用エレベータの巻上機として有効である。

また、一般構造用圧延鋼材（ＳＳ鋼材）で構成することにより、脚の長さの調整等のカスタマイズの自由度が増すことができる。更に、筐体に内に遮蔽板等を取り付けたり、防振ゴムを本体に付設させたり防振塗料を施す等の自由度が増し、より騒音を軽減することができる利点も奏する。

また、本発明の巻上機としては、好ましくは、ブレーキ取付位置を３カ所に自由に取付できる構造とする。より具体的には、電動モーターの駆動軸の反負荷側、減速機と電動モーターとの間、負荷側（シーブ側）の３カ所に設置可能とすることにより、自由度を増すことができる。

図１は本発明の荷物用エレベータ巻上機の一実施例の構成を示す平面図である。図２は図１の正面図である。図３は図１の右側面図である。図４は図１の左側面図である。図５は図１の要部の構成を示す平面図である。図６は図５の右側面図である。図７は本発明の荷物用エレベータ巻上機の別の実施例の構成を示す平面図である。図８は図７の正面図である。図９は図７の右側面図である。図１０は図７の左側面図である。

図１～図６に示す実施例のエレベータ巻上機１０は、２本の長い鉄骨の間を２本の短い鉄骨で組み合わせた基台１３上に配置された減速機２０と、この減速機２０の一方の側面に配置された電動モータ１１と、減速機２０の他方の側面に配置された荷物を昇降させる昇降カゴと釣り合い錘とがそれぞれ両側に懸吊された主ロープが巻き掛けられたシーブ１２とを備える。本実施例では、電動モータ１１の駆動軸１５の反減速機２０側にブレーキ装置１４が配されている。

シーブ１２には、図示してはいないが、一端側に昇降カゴが、他端側に釣り合い錘が懸吊されている主ロープが巻き掛けられており、電動モータ１１の回転力が減速機２０を介してシーブ１２に伝達され、このシーブ１２の回転に伴って、主ロープが移動することによって昇降カゴがエレベータ昇降路内を上下方向に走行するように構成されている。

電動モータ１１は、図示しない制御装置によって回転数が制御されるものであり、その出力制御で同じく図示しない昇降カゴの走行の加減速、停止が制御される。昇降カゴが目的階の乗場位置に到達して停止すると、ブレーキ装置１４が動作され、シーブ１２の回転が阻止され、昇降カゴの静止状態が保持される。尚、このブレーキ装置１４の更に外方にはトルクレンチのヘッドを取り得蹴れるように、ヘッド取付部１６が備えられ、このヘッド取付部１６にトルクレンチをセットする事で、実トルクの計測が可能となっている。

減速機２０は、電動モータ１１の回転を２つのヘリカルギア段で予め定められた回転速度に減速してシーブ１２へ出力する。具体的な構成は、図５及び図６に示すように、基台１３上に載置された直方体状の筐体２８と、電動モータ１１の駆動軸１５の同軸上に連結された、第１ヘリカルピニオン２１が同軸上に配置された入力軸２２と、第１ヘリカルピニオン２１に噛合する第１ヘリカルギア２３と第２ヘリカルピニオン２４とが同軸上に配置された中間軸２５と、第２ヘリカルピニオン２４に噛合する第２ヘリカルギア２６とシーブ１２とが同軸上に配置された出力軸２７とを各々の軸方向を互いに平行に配置して備える。

中間軸２５は、入力軸２２及び出力軸２７よりも上方にずらした高さ位置に配置されている。より具体的には、中間軸２５が入力軸２２に対して仰角αの角度が４５°に配置され、出力軸２７は、中間軸２５に対して俯角βが４５°に配置されている。尚、各々の軸はベアリング２９によって筐体２８の側壁に回転可能に支持されている。これにより、２つのヘリカルギア段によって高さを低くすると共に、幅を小さくすることができ、静音性が高く、安価に製造可能な巻上機を得ることができる。即ち、減速機２０には、２つのヘリカルギア段で構成されているため、静音性が高く、安価に製造可能であり、３本の軸の中間軸を上方にずらしているため、小型化することができる。

これに加えて、直方体状の筐体２８が、一般構造用圧延鋼材（ＳＳ鋼材）から構成されている。即ち、直方体状の筐体の６面を構成する各々の面を一般構造用圧延鋼材（ＳＳ鋼材）を溶接して接合し手形成することにより、鋳鉄品と比較して、より静音性が高く、引っ張り強度に対抗することができ、より安価に製造することができる。

即ち、従来は鋳鉄製が主流であった減速機２０の筐体２８を一般構造用圧延鋼材（ＳＳ鋼材）で構成した。これにより、内部に配置された軸のラジアル荷重に対する強度（特に上方向の引っ張りに対する強度）を増すことができ、より安価に製造することが可能となり、引っ張り強度に対抗することが可能となるため、地下ピットスペースに配設される荷物用エレベータの巻上機として有効である。尚、本実施例の減速機の減速比としては、３０～３８の２段ヘリカル方式を想定している。これにより、荷物用エレベータの巻上機として広く利用可能となる。

図７～図１０に示す別の実施例のエレベータ巻上機７０は、図１のエレベータ巻上機１０のブレーキ装置１４の配置が相違した以外は同じである。即ち、別の実施例のエレベータ巻上機７０は、同様に、２本の長い鉄骨の間を２本の短い鉄骨で組み合わせた基台７３上に配置された減速機８０と、この減速機８０の一方の側面に配置された電動モータ７１と、減速機８０の他方の側面に配置された荷物を昇降させる昇降カゴと釣り合い錘とがそれぞれ両側に懸吊された主ロープが巻き掛けられたシーブ７２とを備える。本実施例では、電動モータ７１と減速機８０との間にブレーキ装置７４が配されている。

シーブ７２についても、図示しない昇降カゴに一端が、釣り合い錘に他端が懸吊されている主ロープが巻き掛けられており、電動モータ７１の回転力が減速機８０を介してシーブ７２に伝達され、このシーブ７２の回転に伴って、主ロープが移動することによって昇降カゴがエレベータ昇降路内を上下方向に走行するように構成されている。

電動モータ７１についても、図示しない制御装置によって回転数が制御されるものであり、その出力制御で同じく図示しない昇降カゴの走行の加減速、停止が制御される。昇降カゴが目的階の乗場位置に到達して停止すると、ブレーキ装置７４が動作され、シーブ７２の回転が阻止され、昇降カゴの静止状態が保持される。尚、このブレーキ装置７４の更に外方にはトルクレンチのヘッドを取り得蹴れるように、ヘッド取付部７６が備えられ、このヘッド取付部７６にトルクレンチをセットする事で、実トルクの計測が可能となっている。

減速機８０は、電動モータ７１の回転を２つのヘリカルギア段で予め定められた回転速度に減速してシーブ７２へ出力する。具体的な構成は、図５及び図６に示したものと同様に構成されている。即ち、基台７３上に載置された直方体状の筐体８８と、電動モータ７１の駆動軸７５の同軸上に第１ヘリカルピニオン（図示せず）が配置された入力軸８２と、第１ヘリカルピニオンに噛合する第１ヘリカルギアと第２ヘリカルピニオンとが同軸上に配置された図示しない中間軸と、第２ヘリカルピニオンに噛合する第２ヘリカルギア（図示せず）とシーブ８２とが同軸上に配置された出力軸８７とを各々の軸方向を互いに平行に配置して備える。

この実施例でも同様に、中間軸は、入力軸８２及び出力軸８７よりも上方にずらした高さ位置に配置されている。これにより、高さが低く小型とすることができ、静音性が高く、安価に製造可能な巻上機を得ることができる。即ち、減速機８０には、２つのヘリカルギア段で構成されているため、静音性が高く、安価に製造可能であり、３本の軸の中間軸を上方にずらしているため、小型化することができる。

この直方体状の筐体８８についても、一般構造用圧延鋼材（ＳＳ鋼材）から構成されている。即ち、直方体状の筐体の６面を構成する各々の面を一般構造用圧延鋼材（ＳＳ鋼材）を溶接して接合し手形成することにより、鋳鉄品と比較して、より静音性が高く、引っ張り強度に対抗することができ、より安価に製造することができる。

従来は鋳鉄製が主流であった減速機８０の筐体８８を一般構造用圧延鋼材（ＳＳ鋼材）で構成することにより、内部に配置された軸のラジアル荷重に対する強度（特に上方向の引っ張りに対する強度）を増すことができ、より安価に製造することが可能となり、引っ張り強度に対抗することが可能となるため、地下ピットスペースに配設される荷物用エレベータの巻上機として有効である。尚、本実施例の減速機についても減速比としては、３０～３８の２段ヘリカル方式を想定している。これにより、荷物用エレベータの巻上機として広く利用可能となる。

尚、ブレーキ装置の取付位置については、他に減速機とシーブとの間に設置可能である。これら電動モータの駆動軸の反減速機側、電動モータと減速機との間、減速機とシーブとの間との３カ所に設置可能とすることにより、自由度を増すことができる。

１０…荷物用エレベータ巻上機、
１１…電動モータ、
１２…シーブ、
１３…基台、
１４…ブレーキ装置、
１５…駆動軸、
１６…ヘッド取付部、
２０…減速機、
２１…第１ヘリカルピニオン、
２２…入力軸、
２３…第１ヘリカルギア、
２４…第２ヘリカルピニオン、
２５…中間軸、
２６…第２ヘリカルギア、
２７…出力軸、
２８…筐体、
２９…ベアリング、
７０…荷物用エレベータ巻上機、
７１…電動モータ、
７２…シーブ、
７３…基台、
７４…ブレーキ装置、
７５…駆動軸、
７６…ヘッド取付部、
８０…減速機、
８２…入力軸、
８７…出力軸、
８８…筐体、

Claims (3)

1. 電動モータと、荷物を昇降させる昇降カゴと釣り合い錘とがそれぞれ両側に懸吊された主ロープが巻き掛けられたシーブと、前記電動モータの回転を予め定められた回転速度に減速して前記シーブへ出力する減速機とを備えたトラクションロープ式エレベータ用の巻上機であって、
   前記減速機は、
   前記電動モータの駆動軸と同一又は該駆動軸に直結され、第１ヘリカルピニオンが同軸上に配置された入力軸と、
   前記第１ヘリカルピニオンに噛合する第１ヘリカルギアと第２ヘリカルピニオンとが同軸上に配置された中間軸と、
   前記第２ヘリカルピニオンに噛合する第２ヘリカルギアと前記シーブとが同軸上に配置された出力軸とを各々の軸方向を互いに平行に配置して備え、
   前記中間軸が、前記入力軸及び前記出力軸よりも上方又は下方にずらした高さ位置に配置され、
   前記減速機の入力軸と中間軸と出力軸とを内部に保持する減速機筐体は、６面の一般構造用圧延鋼材が直方体状に溶接されて構成されており、前記入力軸と中間軸と出力軸とは、各々ベアリングによって前記減速機筐体の側壁に回転可能に支持されていることを特徴とするエレベータ巻上機。
2. 前記中間軸が前記入力軸に対して４５°の仰角又は４５°の俯角に配置され、
   前記出力軸が前記中間軸に対して４５°の俯角又は４５°の仰角に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のエレベータ巻上機。
3. 前記請求項１又は２に記載のエレベータ巻上機が昇降路の下部の地下ピットスペースに配設されることを特徴とする請求項１又は２に記載のエレベータ巻上機。

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