JPH061560A - エレベータ、及びその非常停止装置、及びそのアキュムレータ及び圧力流体ボンベ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小形で非常止めの制動力を高速から低速まで
安定させた安全なエレベータ及びその非常停止装置及び
そのアキュムレータ及び圧力流体ボンベの提供。 【構成】 ガイドレール６に接触する摺動子３ａ、３ｂ
に直接或いはリンクを介して結合した流体圧シリンダ１
と、エネルギを蓄えたカートリッジ形流体圧源２とで構
成し、ガバナで乗りかごが一定速度を超えたことを検出
したときに発生する信号で、流体圧源２の圧力流体を流
体圧シリンダ１へ供給し、乗りかご７を制動する非常停
止装置を装備したエレベータ 【効果】 非常停止装置を小形軽量に、且つ安定した非
常制動を実現し、且つ乗りかご周りの機器配置の自由度
を高め、乗りかごを軽量化できる。即ち信頼性の高い安
全なエレベータが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エレベータ、及びその
非常停止装置及びそのアキュムレータ及び圧力流体ボン
ベに係り、特に巻き上げ機で乗りかごを上昇あるいは下
降させる構造のエレベータ、及びその非常停止装置及び
そのアキュムレータ及び圧力流体ボンベに関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、エレベータは停止時の乗りかごの
位置保持と、走行中の停電等の非常時の安全な制動及び
停止のためにブレーキを備えている。しかし万一このブ
レーキが十分性能を発揮しない場合、或いは万一ロープ
が切断した場合にも乗りかごを安全に停止させるため
に、乗りかごには非常止めが設けられている。ガバナで
乗りかごが一定の速度を超えたことを検出すると、その
信号を受けて非常止めではばね等の機械的な手段によっ
て、摺動子をガイドレールに押しつけ、そのときの摩擦
力で乗りかごを制動させている。

【０００３】一般に非常止めの摩擦力は摩擦係数と押し
つけ力の積であり、摩擦係数は非線形で、摺動速度や押
しつけ力の関数になっており且つ小さいので、広い接触
面積と大きな押し付け力を必要とする。このために、摩
擦係数が安定するように、ガイドレールに対する摺動子
の材料の組合せや最適な押しつけ面圧、大きなばね定数
のばね等が選ばれてきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、エレベータ
が高速或いは大容量になると、制動すべきエネルギが大
きくなり、ガイドレールと摺動子との間の摩擦力も大き
な値が要求される。このため 摩擦面積を広くした
り、 押し付け面圧を大きくしたりする必要がある。
は大きな押し付け力を要求することであり、非常止め
は大形化し、重量が増加する。は摺動子の摩耗量が増
大することであり、ばね定数の大きいばねを利用してい
るので摺動子の摩耗により押し付け力が大きく変化す
る。

【０００５】すなわち、材料の組合せを選択しても安定
した制動が困難になる。このため、制動加速度が変化し
て制動距離が長くなったり、逆に大きな制動ショックを
生じたりする。また非常止めの大形化は乗りかご周りの
機器配置の自由度を狭くし、機器取付けのための余分な
部材の増加や占有空間の増大にもなる。更に重量の増大
は駆動エネルギの増大でもあり且つ制動すべきエネルギ
の増大にもなって、悪循環を繰り返すことになる。

【０００６】本発明の目的は、小形の装置で、非常止め
の制動力を高速から低速まで安定させ、もって安全なエ
レベータ、及びその非常停止用アキュムレータ及び圧力
流体ボンベを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ガイドレールに対向して配置した摺動子
に、直接或いはリンクを介して流体圧シリンダを結合
し、この流体圧シリンダには流体圧源として例えばアキ
ュムレータ或いは圧力流体ボンベを結合する。非常時に
は流体圧源の圧力流体を流体圧シリンダへ供給し、流体
圧シリンダの出力で摺動子をガイドレールに押し付け、
その摩擦力で乗りかごを制動する。流体圧源は小形軽量
で着脱の容易なカートリッジタイプとすることができ
る。

【０００８】

【作用】上記構成によれば、例えばガバナで乗りかごが
一定の速度を超えたことを検出すると、ガバナからの信
号で流体圧源から圧力流体を流体圧シリンダに供給し、
大きな力で摺動子をガイドレールに押し付け、その摩擦
力で乗りかごを制動することができる。高圧の作動流体
の利用が可能になるので、流体圧シリンダや流体圧源を
小形軽量に構成できる。また、摺動子が摩耗して流体圧
シリンダのピストンが変位しても、流体の圧縮性により
ほとんど圧力の変化がなく、摺動子を押し付ける力もほ
ぼ一定に保持できる。更に、高圧の流体圧源としてカー
トリッジタイプのアキュムレータ或いは圧力流体ボンベ
を用いることにより、モータや流体圧ポンプ及び付属制
御弁類が不要であり、メンテナンスも向上する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明のいくつかの実施例を、図面を
参照して説明する。図１及び図２は本発明になるエレベ
ータの一実施例のエレベータの非常止め部分（非常停止
装置）の構成を示す図で、図１は図２のＩ−Ｉ断面、図
２は図１のII−II断面を表す。図３は本実施例のエレベ
ータの乗りかご部分の構成概要を示す図である。

【００１０】まず図３に示すように、エレベータの乗り
かご（かご枠を含む）７はガイドレール６に対し、ばね
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを介して上下左右４組
のローラ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄで支持されて
いる。また、乗りかご７には非常時にガイドレール６と
の間で摩擦による制動力を発生する非常止め２０を設け
ている。更に乗りかご７には主ロープ(図示せず)長の変
化を補償するコンペンロープ１２や乗りかごに電力や必
要な制御信号を送るテールコード１３も取り付けてい
る。

【００１１】図１及び図２に示すように、非常止め２０
は摺動子３ａ、３ｂと、それを駆動する流体圧シリンダ
１及び流体圧源２とで構成する。ガイドレール６に対向
している１対の摺動子３ａ、３ｂは、ピン８ａ、８ｂを
中心に回動可能なアーム４ａ、４ｂの一端に固定され、
アーム４ａ、４ｂの他端にはピン９ａ、９ｂにより流体
圧シリンダ１が取り付けられている。ピン８ａ、８ｂは
支持台５ａ、５ｂにより乗りかご７に固定されている。

【００１２】本実施例ではピン８ａ、８ｂを支持台５
ａ、５ｂで乗りかご７に固定する構造を示したが、ピン
８ａと８ｂとをレバーで連結し、このレバーを乗りかご
７に結合する構造も可能である。こうすることによって
ピン８ａ、８ｂに働く力をレバーの内力で受けることが
でき、非常止め装置の軽量化が図れる。流体圧シリンダ
１はシリンダ１ａと、それとの間で摺動可能なピストン
１ｂ及びピストンロッド１ｃとで構成し、シリンダ１ａ
とピストンロッド１ｃが、それぞれアーム４ａ、４ｂに
ピン９ａ、９ｂにより取り付けられる。流体圧シリンダ
１の流体室１ｄには流体圧源２を接続する。

【００１３】ガバナ（図示せず）で乗りかご７が一定の
速度を超えたことを検出して非常制動指令が出される
と、流体圧源２から圧力流体が流体圧シリンダ１の流体
室１ｄへ供給され、ピストン１ｂを押す力が発生する。
この力はピストンロッド１ｃ、ピン９ａ、９ｂを介して
アーム４ａ、４ｂを押す。これによりアーム４ａ、４ｂ
はピン８ａ、８ｂを中心にして回動し、摺動子３ａ、３
ｂをガイドレール６へ押し付ける。このときの押し付け
力の大きさ（Ｆｐ）は、流体圧源２の圧力、流体圧シリ
ンダ１の大きさ及びアーム４のレバー比（ｌ₁／ｌ₂）で
決まる。制動力（Ｆｂ）はガイドレール６と摺動子３と
の間の摩擦係数（μ）と、押し付け力（Ｆｐ）の積とし
て、Ｆｂ＝２・μＦｐとなる。

【００１４】乗りかご７の運動エネルギが大きいと、す
なわち制動エネルギが大きいと、乗りかご７を制動する
うちに摺動子３が摩耗する。しかし、流体圧源２の圧力
変動が小さければ、押し付け力はほぼ一定とみなせる。
このとき、流体圧源２として適度の大きさのアキュムレ
ータ或いは圧力流体ボンベを用いれば、等価的なばね定
数が非常に小さくなり、摺動子３の摩耗程度のピストン
変位では流体圧力はほとんど変化しない。このため、安
定した制動を実現できる。更に、摺動子が摩耗しても押
し付け力に変化がないため、若干摩耗量が大きくても摩
擦係数の大きな材料を選定できるので、摺動面積と押し
付け力を低減することができ、一層小形軽量化を促進で
きる。

【００１５】これに対し、従来の機械的ばねを用いた構
造を踏襲する非常止めでは、大きな押し付け力を発生す
るためにばね定数を大きくする必要があり、従って摺動
子が摩耗すると押し付け力が低下して制動力が小さくな
り、制動距離が長くなる。このために、摺動子の材質と
して摩耗の小さい材料を要求され、摩擦係数を犠牲にし
て適用材料を選択していた。すなわち、広い摺動面積と
大きな押し付け力を必要とする。このことは制動エネル
ギが大きくなるほど顕著になる。

【００１６】図４、図５は本発明になる流体圧源の一実
施例の構造を示す。図４は図５のIV−IV断面、図５は図
４のＶ−Ｖ断面を表す。本実施例の流体圧源２はアキュ
ムレータ２１、ガバナからの信号により圧力流体をシリ
ンダ１へ供給するための針２４、流路２８で構成する。
アキュムレータ２１はシェル２２、ブラダ２３、膜２
６、逆止め弁２２ｃで構成する。流体室２２ａには所定
の量の作動流体を封入して膜２６を固定し、流体室２２
ｂには気体を所定の圧力で封入して栓２２ｄを固定し、
作動流体及び気体の漏れを防止する。針２４はピン２７
でレバー２５と結合し、レバー２５はばね２９ｂ、２９
ｃ及びロッド２９ａを介してガバナに結合する。針２４
はピン２７を中心に回動自在で、その先端はアキュムレ
ータ２２の膜２６に近接している。ロッド２９ａが引か
れると針２４は膜２６を破り、内部の圧力流体を噴出さ
せる。

【００１７】ガバナが乗りかご７の過速（一定の速度以
上になったこと）を検出するとロッド２９ａを上方に引
き、レバー２５、ピン２７を介して針２４を上方に回動
させる。これにより針２４は膜２６を破り内部の圧力流
体を、流路２８を介して流体圧シリンダ１に供給する。
従って前述のように摺動子３がガイドレール６に押し付
けられ、乗りかご７を制動する。この流体圧回路ではシ
ールを十分に行えばほとんど漏れがないので、流体室２
２ｂのガス圧で流体圧シリンダ１の圧力を長時間保持す
ることも可能である。アキュムレータ２１の容量が適正
であれば流体圧シリンダ１を駆動しても操作圧力は所要
の値を維持できる。圧力を排出するときは図示していな
いが、流路２８に手動操作の止め弁を設けておき、その
止め弁を開放することで実現できる。

【００１８】アキュムレータ２１は前述のように、流体
室２２ａに所定の体積の作動流体を封入後、膜２６を部
材２２ｅで固定する。次に気体室２２ｂに所定の圧力で
気体を封入後、栓２２ｄを固定する。すなわちアキュム
レータ２１に作動流体と気体を封入した後に流路２８に
取り付ける。従って、内部に高圧の作動流体及び気体を
封入されているが、このままの状態で流路２８から取外
しても内部の作動流体が外部に放出されることはない。
すなわちアキュムレータ２１はカートリッジ形になって
おり、エネルギを蓄圧した状態で着脱可能である。

【００１９】図６、図７は流体圧源２の他の実施例を示
すもので、図６は図７のVI−VI断面を、図７は図６のVI
I−VII断面を示す。図４、図５と同一の記号は同一部品
または同等機能部品を表す。図４、図５の実施例との相
違は次の２点である。アキュムレータに代えて高圧の圧
力流体ボンベ２１としたことと、針２４でアキュムレー
タの膜２６を破る代わりに弁体３０を作動させて圧力流
体を流体圧シリンダ１に供給するようにしたことであ
る。この圧力流体ボンベ２１には気体のみ封入しても、
或いは液体と気体の両方を封入してもよい。ロッド２９
ａを上方に引くとレバー２５、ピン２７、レバー３１、
ピン３２を介して、弁体３０を上方に押し上げ、流体室
２２ａの圧力流体を流路２８を介して流体圧シリンダ１
へ供給する。従って、本実施例の作用及び効果は図４、
図５に示した実施例と同一であり、説明を省略する。

【００２０】図８、図９、図１０は流体圧源としてのア
キュムレータ２１と力の発生源としての流体圧シリンダ
１との配列の実施例を示す。エレベータでは非常止めで
発生する力が大きいので、安全上からも乗りかごの左右
をほぼ均等に制動することが必要である。このため非常
止めを乗りかごの左右にそれぞれ設けている。

【００２１】図８は乗りかごの左に配置する非常止めの
アキュムレータ２１Ｌと流体圧シリンダ１Ｌ、右側に配
置するアキュムレータ２１Ｒと流体圧シリンダ１Ｒとが
互いに独立して取り付けられ、ガバナからの信号３５で
それぞれのアキュムレータから高圧の圧力流体をそれぞ
れの流体圧シリンダへ供給する。

【００２２】図９は図８の実施例に対し、左右のアキュ
ムレータを配管で結合したもので、アキュムレータ２１
Ｌ、２１Ｒのエネルギを合流させて非常止めを動作させ
る。万一左右のアキュムレータに蓄えた流体の圧力が異
なるときは高い方の圧力で非常止めを動作させることに
なる。このときアキュムレータ出口に逆止め弁３４Ｌ、
３４Ｒを配置して、圧力の低い方のアキュムレータに圧
力流体が流れ込まないようにする。こうすることによ
り、ガバナからの信号の時間的ずれや、アキュムレータ
に蓄えた圧力の相違があっても、早く且つ高い圧力で非
常止めを作動させることができ、信頼性の向上が図れ
る。

【００２３】図１０は図９の実施例でアキュムレータを
共通にして１個とした場合である。こうすることにより
構造が簡単で且つ軽量化を図ることができる。同様に非
常止めを乗りかごの上下左右に配置した場合でも同様の
結合が可能である。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、高圧の作動流体を利用
でき、且つカートリッジ形の流体圧源を利用するので、
流体圧源としてモータ、流体圧ポンプ、補助制御弁類も
不要であり、非常止め装置を簡単で且つ小形軽量にでき
る。また、非常止めの摺動子が摩耗しても、摺動子をガ
イドレールに押し付ける力を一定にできる。従って、摺
動子材料として、若干摩耗量の大きい材料でも摩擦係数
の大きい材料を選定することができ、摺動面積の縮小と
押し付け力の低減を図ることができ、一層小形軽量化が
図れる。これにより乗りかご周りの機器の配置の自由度
が増大し、乗りかご全体の軽量化にもなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になるエレベータの非常止め部分（非常
停止装置）の一実施例を示す図で、図２のＩ−Ｉ断面図
である。

【図２】図１のII−II断面図である。

【図３】本実施例のエレベータの乗りかご周りの構成概
念図である。

【図４】本発明になる流体圧源の一実施例を示す図で、
図５のIV−IV断面図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である。

【図６】本発明になる流体圧源の他の実施例を示す図
で、図７のVI−VI断面図である。

【図７】図６のVII−VII断面図である。

【図８】非常止め圧力源と流体圧シリンダとの結合の一
実施例を示す説明図である。

【図９】非常止め圧力源と流体圧シリンダとの結合の他
の実施例を示す説明図である。

【図１０】非常止め圧力源と流体圧シリンダとの結合の
さらに他の実施例を示す説明図である。

【符号の説明】

１、１Ｌ、１Ｒ 流体圧シリンダ １ａ シリンダ １ｂ ピストン １ｃ ピストンロッド １ｄ 流体室 ２ 流体圧源 ３ａ、３ｂ 摺動子 ４ａ、４ｂ アーム ５ａ、５ｂ 支持台 ６ ガイドレール ７ 乗りかご ８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂ ピン １０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ ガイドローラ １１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ ばね １２ コンペンプーリ １３ テールコード ２０ 非常止め ２１、２１Ｌ、２１Ｒ アキュムレータ又は圧力流体ボ
ンベ ２２ シェル ２２ａ、２２ｂ 流体室 ２２ｃ 逆止め弁 ２２ｄ 栓 ２２ｅ 固定部材 ２３ ブラダ ２４ 針 ２５ レバー ２６ 膜 ２７ ピン ２８ 流路 ２９ａ ロッド ２９ｂ、２９ｃ ばね ３０ 弁体 ３１ レバー ３２ ピン ３４Ｌ、３４Ｒ 逆止め弁 ３５ 信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 正勝 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日立 製作所水戸工場内 (72)発明者 重田 政之 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日立 製作所水戸工場内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 乗りかごと、駆動装置と、制御装置と、
   ガイドレールとで構成され、前記乗りかごを吊り下げた
   ロープを前記駆動装置で駆動し、この駆動速度を前記制
   御装置で制御し、もって前記乗りかごを前記ガイドレー
   ルに沿って上昇或いは下降させるエレベータにおいて、 前記ガイドレールに対向して配置した摺動子を直接或い
   はリンクを介して流体圧シリンダに結合し、該流体圧シ
   リンダに圧力流体を供給することにより前記摺動子を前
   記ガイドレールに押し付け、該ガイドレールと該摺動子
   との間の摩擦力で前記乗りかごを停止させることを特徴
   とするエレベータ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のエレベータにおいて、 前記摺動子と前記流体圧シリンダとを複数組設け、これ
   らの流体圧シリンダを１個の流体圧源に結合し、ガバナ
   からの信号により該流体圧源から前記圧力流体を複数箇
   の流体圧シリンダに供給することを特徴とするエレベー
   タ。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のエレベータにおいて、 前記摺動子と前記流体圧シリンダとを複数組設け、これ
   らの流体圧シリンダをそれぞれの流体圧源に結合し、ガ
   バナからの信号により複数箇の流体圧源の圧力流体をそ
   れぞれに結合された流体圧シリンダに供給することを特
   徴とするエレベータ。
4. 【請求項４】 乗りかごと、駆動装置と、制御装置と、
   ガイドレールとで構成され、前記乗りかごを吊り下げた
   ロープを前記駆動装置で駆動し、この駆動速度を前記制
   御装置で制御し、もって前記乗りかごを前記ガイドレー
   ルに沿って上昇或いは下降させるエレベータにおいて、 前記ガイドレールに対向して配置した摺動子を直接或い
   はリンクを介して流体圧シリンダに結合し、該流体圧シ
   リンダに供給する圧力流体をアキュムレータ或いは圧力
   流体ボンベに蓄え、ガバナにより前記乗りかごが一定の
   速度を超えたことを検出すると、前記圧力流体を前記流
   体圧シリンダへ供給することにより前記摺動子を前記ガ
   イドレールに押し付け、該ガイドレールと該摺動子との
   間の摩擦力で前記乗りかごを停止させることを特徴とす
   るエレベータ。
5. 【請求項５】 乗りかごと、駆動装置と、制御装置と、
   ガイドレールとで構成され、前記乗りかごを吊り下げた
   ロープを前記駆動装置で駆動し、この駆動速度を前記制
   御装置で制御し、もって前記乗りかごを前記ガイドレー
   ルに沿って上昇或いは下降させるエレベータにおいて、 前記ガイドレールに対向して配置した摺動子を直接或い
   はリンクを介して流体圧シリンダに結合し、該流体圧シ
   リンダに供給する圧力流体を蓄えた着脱可能なカートリ
   ッジタイプのアキュムレータ或いは圧力流体ボンベを具
   備し、ガバナにより前記乗りかごが一定の速度を超えた
   ことを検出すると、前記圧力流体を前記流体圧シリンダ
   へ供給することにより前記摺動子を前記ガイドレールに
   押し付け、該ガイドレールと該摺動子との間の摩擦力で
   前記乗りかごを停止させることを特徴とするエレベー
   タ。
6. 【請求項６】 請求項４又は５に記載のエレベータにお
   いて、 前記圧力流体を蓄えておくアキュムレータ或いは圧力流
   体ボンベの流体出口を膜で塞ぎ、ガバナからの信号で前
   記膜を破って、圧力流体を吐出させることを特徴とする
   エレベータ。
7. 【請求項７】 請求項４又は５に記載のエレベータにお
   いて、 前記圧力流体を蓄えておくアキュムレータ或いは圧力流
   体ボンベの流体出口を弁で塞ぎ、ガバナからの信号で前
   記弁を開いて、圧力流体を吐出させることを特徴とする
   エレベータ。
8. 【請求項８】 乗りかごと、駆動装置と、制御装置と、
   ガイドレールとで構成され、前記乗りかごを吊り下げた
   ロープを前記駆動装置で駆動し、この駆動速度を前記制
   御装置で制御し、もって前記乗りかごを前記ガイドレー
   ルに沿って上昇或いは下降させ、該ガイドレールに対向
   して配置した摺動子と該ガイドレールとの間の摩擦力で
   前記乗りかごを非常停止させるエレベータの非常停止装
   置において、 前記摺動子を直接或いはリンクを介して流体圧シリンダ
   に結合し、該流体圧シリンダに流体圧源から圧力流体を
   供給することにより前記摺動子を前記ガイドレールに押
   し付けて前記乗りかごを制動することを特徴とするエレ
   ベータの非常停止装置。
9. 【請求項９】 請求項８に記載のエレベータの非常停止
   装置において、 前記圧力流体をアキュムレータ或いは圧力流体ボンベに
   蓄え、ガバナにより前記乗りかごが一定の速度を超えた
   ことを検出すると、前記圧力流体を前記流体圧シリンダ
   へ供給することを特徴とするエレベータの非常停止装
   置。
10. 【請求項１０】 請求項８に記載のエレベータの非常停
    止装置において、 前記流体圧源に流体出口を膜或いは弁で封止したカート
    リッジタイプのアキュムレータ又は圧力流体ボンベが用
    いられ、ガバナからの信号により前記流体出口の封止を
    開放して前記圧力流体を吐出させることを特徴とするエ
    レベータの非常停止装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載のエレベータの非常
    停止装置に用いるアキュムレータ。
12. 【請求項１２】 請求項１０に記載のエレベータの非常
    停止装置に用いる圧力流体ボンベ。