JPH06227775A - 直線駆動装置とその装置を用いたエレベータ装置および波発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 固定したシャフトを用い、該シャフトの軸線
方向に沿って被駆動体を正確に移動させ得ることがで
き、正確な直線運動を提供することが可能なエレベー
タ、波発生装置等の駆動装置として有効な直線駆動装置
を提供する。 【構成】 固定したシャフトの外周に回転体を設け、該
回転体と該シャフトの間に複数個の転がり軸受７を該シ
ャフトの軸線に対して傾斜させ、かつ該転がり軸受７を
該シャフトに円弧状板バネ等のバネ体１０で押圧し、該
バネ体１０は該回転体の中心線を該シャフトの軸線と一
致させるように挿入されていて、該回転体を回転駆動さ
せることで、該回転体を該シャフトの軸線方向に移動さ
せるようにした構成よりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、直線駆動装置とその装
置を用いたエレベータ装置および波発生装置に係り、よ
り詳細には、固定したシャフトを用い、該シャフトの軸
線方向に沿って被駆動体を正確に移動させ得ることがで
き、正確な直線運動を提供することが可能なホームエレ
ベーター、波発生装置等の駆動装置として有効な直線駆
動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】直線駆動装置としては、シリンダその他
のアクチェータ等が知られている。ところで、本発明者
は、先に、『シャフトを固定し、該シャフトに、その軸
線に対して傾斜をもって押圧して回転する複数個の転が
り軸受を備えた回転体を設け、該回転体に回転駆動源を
接続し、該回転駆動源を駆動させることで、該回転体を
シャフトの軸線方向に移動させるようにした構成』の直
線駆動装置およびその装置を用いたエレベーター装置を
提案した。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した直線
駆動装置の場合、その用途をシリンダの代替品の範囲を
越えて、種々の駆動源に広げることができるものの、次
のような課題が残っていることが判明した。すなわち、 転がり軸受を一方向よりシャフトに押圧・係合させ
る構成であるので、該転がり軸受の外側に設けた回転体
を回転させた際に、該回転体の中心線とシャフトの軸線
との位置にずれが発生し、該回転体に取り付けた被駆動
体の横振れ・振動の原因となる。 転がり軸受をシャフトに押圧するための押圧調整具
が、回転体に内蔵される構成となるので、その押圧調整
を行えない。 等の課題がある。

【０００４】本発明は、上述した課題に対処して創案し
た発明であって、その目的とする処は、固定したシャフ
トを用い、該シャフトに沿って軸受を介して回転体（被
駆動体）を正確に、かつ安定した状態で移動させ得る直
線駆動装置を提供することにある。

【０００５】また、本発明の他の目的は、横振れがなく
安定した直線駆動を可能にしたエレベータ装置および波
発生装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そして、上記課題を解決
するための手段としての本発明の直線駆動装置は、固定
したシャフトの外周に回転体を設け、該回転体と該シャ
フトの間に複数個の転がり軸受を該シャフトの軸線に対
して傾斜させ、かつ該転がり軸受を該シャフトに円弧状
板バネ等のバネ体で押圧し、該バネ体は該回転体の中心
線を該シャフトの軸線と一致させるように挿入されてい
て、該回転体を回転駆動させることで、該回転体を該シ
ャフトの軸線方向に移動させるようにした構成としてい
る。

【０００７】また、本発明の他の直線駆動装置は、前記
発明において、シャフトの軸線に対して傾斜方向の異な
る隣接する２個の転がり軸受を一対とし、該一対の転が
り軸受を該シャフトに逆向きに複数個隣接配置した構
成、転がり軸受を傾斜した状態で円筒ガイドに収納し、
該円筒ガイドを回転体とシャフトの間に設けた構成とし
ている。

【０００８】更に、上記課題を解決するための手段とし
ての本発明のエレベータ装置および波発生装置は、前記
直線駆動装置を駆動源として用いた構成としている。

【０００９】

【作用】本発明の直線駆動装置は、シャフトがその端部
で固定保持されると共に、該シャフトに回転体を嵌合
し、該シャフトと回転体との間に、該シャフトの軸線に
対して傾斜をもって複数個の転がり軸受を取り付けてい
るので、該回転体に連結した回転駆動源を駆動させるこ
とで、該回転体が回転しながら前記シャフトに沿って移
動するように作用する。

【００１０】ここで、転がり軸受を該シャフトに円弧状
板バネ等のバネ体を介して押圧し、かつ該バネ体を該回
転体の中心線を該シャフトの軸線と一致させるように
（一致させる位置に）挿入しているので、回転体（被駆
動体）を正確に、かつ安定した状態で移動させことがで
き、また、前記直線駆動装置をエレベータ装置や波発生
装置等の駆動源として用いた場合は、前記回転体がシャ
フトに対して偏心回転を行わないため、該装置を横振れ
・振動がなく安定した直線駆動が可能な装置とすること
ができるように作用する。

【００１１】また、本発明の直線駆動装置は、回転体を
回転駆動源で駆動させることで、シャフトに沿って直線
移動させるようにしているので、該シャフトで安定状態
で保持されると共に、任意の箇所で正確に停止できるよ
うに作用する。また、転がり軸受の傾斜角度を変えたも
のを用いることで、その移動ピッチを変更できるように
作用する。また、停電等により前記回転駆動源が停止し
た場合であっても、前記シャフトと回転体は、螺合構成
でないため、摺動させることができるように作用する。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明を具体化
した実施例について説明する。ここに、図１〜図５は、
本発明の直線駆動装置をエレベータ装置として具体化し
た実施例であって、図１はエレベーター装置の概略構成
図、図２は駆動機構の断面図、図３は回転体の部分断面
図、図４は図３の側面図、図５は本発明の他の実施例の
駆動機構の断面図である。

【００１３】本実施例は、ホームエレベーター等におけ
るエレベーター装置であって、概略すると、通常のエレ
ベーターと同様に、エレベーター用カゴ１と、エレベー
ター用カゴ１を昇降させるためのカゴ昇降部２、および
カゴ昇降部２を駆動させるための駆動モーター部３とよ
り構成されている。

【００１４】エレベーター用カゴ１は、乗客や貨物を乗
せて、各階間を移動させるためのカゴであって、建築
物、構造物等における垂直方向のスペース内を昇降でき
る一般的な構成とされている。また、エレベーター用カ
ゴ１が配置されているスペースの四隅には、カゴ昇降部
２を構成するシャフト４，４・・が立設されていて、該
エレベーター用カゴ１は、シャフト４，４・・に沿って
昇降する構成とされている。

【００１５】カゴ昇降部２は、図２、３に示すように、
シャフト４と回転体５および軸受部１２とより構成され
ている。シャフト４は、螺子が切られていない丸棒軸で
あって、前述した通り、スペースの四隅に立設され、そ
の上下端が固定・保持されている。そして、シャフト４
には、回転体５が嵌合・装着されている。

【００１６】回転体５は、シャフト４が嵌挿されてい
て、回転体５とシャフト４との間に軸受部１２が設けら
れている。軸受部１２は、独立した３つの軸受部１２
ａ，１２ｂ，１２ｃを有し、軸受部１２ａは、軸受ケー
ス６ａの内側に転がり軸受（図面では、玉軸受）７ａと
間隔輪８ａ，８ａを有し、軸受部１２ｂは、軸受ケース
６ｂの内側に転がり軸受７ｂ′，７ｂ″、間隔輪８ｂ，
８ｂ、波座金９を有し、また軸受部１２ｃは、軸受ケー
ス６ｃの内側に転がり軸受７ｃと間隔輪８ｃ，８ｃを有
している。転がり軸受７ａ、７ｂ′、７ｂ″、７ｃは、
間隔輪８と波座金９とによって、嵌挿されているシャフ
ト４の軸線に対して傾斜をもって配置され、かつ回転体
５と軸受ケース６ａ、６ｂ、６ｃとの間に挿入されてい
る円弧状板バネ１０ａ、１０ｂ、１０ｃによって、シャ
フト４に押しつけられた構成とされている。すなわち、
転がり軸受７は、間隔輪８に応じた角度で、シャフト４
に接した状態にあり、回転体５を回転させることで、シ
ャフト４に沿って、その軸心方向に移動できる構成とさ
れている。

【００１７】また、本実施例では、図２〜４に示すよう
に、軸受部１２ａは、軸受ケース６ａ内で転がり軸受７
ａが間隔輪８ａ，８ａによって傾斜して設けられ、かつ
軸受ケース６ａの外側より円弧状板バネ１０ａでシャフ
ト４に押圧状態に構成されている。また、軸受部１２ｂ
は、転がり軸受７ｂ′と転がり軸受７ｂ″を波座金９を
介して面接触状態に配置され、軸受ケース６ｂ内で間隔
輪８ｂ，８ｂによって転がり軸受７ａと逆向きに傾斜し
て設けられ、かつ軸受ケース６ｂの外側より円弧状板バ
ネ１０ｂでシャフト４に押圧状態に構成されている。更
に、軸受部１２ｃは、軸受ケース６ｃ内で転がり軸受７
ｃが間隔輪８ｃ，８ｃによって転がり軸受７ｂと同じ向
きに傾斜して設けられ、かつ軸受ケース６ｃの外側より
円弧状板バネ１０ｃでシャフト４に押圧状態に構成され
ている。

【００１８】ここで、円弧状板バネ１０ａ、１０ｃと、
円弧状板バネ１０ｂとは、その挿入位置が反対側に位置
し、それぞれ軸受ケース６ａ、６ｂ、６ｃを押圧して、
図４において、転がり軸受７ａ、７ｃの軸線ｘ１がシャ
フト４の軸線ｙより右側にずれた位置となるように、ま
た転がり軸受７ｂ′、７ｂ″の軸線ｘ２がシャフト４の
軸線ｙより左側にずれた位置となるように挿入されてい
る。すなわち、円弧状板バネ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ
は、転がり軸受７ａ、７ｂ′、７ｂ″、７ｃの傾斜中心
（真傾斜）に対して直角方向に設けられている（図２、
３において、前後方向に設けられている）。なお、円弧
状板バネ１０ａ、１０ｃは、押圧力を保持できる弾性体
であれば、他のものを用いた構成としてもよい。ここで
は、円弧状板バネ１０ａと円弧状板バネ１０ｃとの合成
バネ力が、円弧状板バネ１０ｂのバネ力と釣り合った関
係とされている。

【００１９】なお、軸受部６は、回転体４内に止め輪１
３で保持状態とした構成とされている。ここで、間隔輪
８ａ、８ｂ、８ｃは、肉厚がテーパー状に変化した形状
で、同一向きの形状のものを隣接し、転がり軸受７ａと
７ｂ′、転がり軸受７ｂ″と７ｃが、それぞれ『ハ』の
字を形成し、その状態に保持できるように構成されてい
る。

【００２０】また、カゴ昇降部２を構成する回転体５の
少なくとも一つには駆動モーター部３がカップリング１
４を介して取り付けられている。駆動モーター部（同期
モーターその他の各種のモータを使用）３は、回転体５
と同様に、筒状に形成された、中空軸駆動モーターであ
って、その中空部１５にシャフト４が嵌挿され、軸受１
６，１７で回転自在の構成とされると共に、端部がオイ
ルレスシール１８でシールされている。また、回転体５
と駆動モーター部３とは、カバー１９によって一体構成
とされている。なお、２０はモーターリード線、２１は
ベースフランジである。

【００２１】そして、建築物、構築物のスペースの四隅
にシャフト２，２・・に装着された回転体５，５・・に
エレベーター用カゴ１が取り付けられている。ところ
で、本実施例においては、スペースの四隅に配置した回
転体５，５・・の一つにのみ、モーター駆動部３が設け
られた構成よりなり、該モーター駆動部３の駆動によっ
て、全ての回転体５，５・・にその回転が付与されるこ
とで、エレベーター用カゴ１を昇降させ得るように構成
されている。

【００２２】次に、本実施例のエレベーター装置の作動
について説明すると、エレベーター用カゴ１は、建築
物、構築物のスペースの四隅に固定されたシャフト２，
２・・に装着された回転体５，５・・によって保持され
ていて、回転体５，５・・は、シャフト４に転がり軸受
７ａ，７ｂ′，７ｂ″，７ｃが傾斜して、かつ円弧状板
バネ１０ａ、１０ｂ、１０ｃによって、前後方向より押
しつけられた状態で内接回転できるようにして構成され
ているので、エレベーター用カゴ１は、回転体５，５・
・を、モーター駆動部３の駆動力でもって回転させる
と、回転体５，５・・を形成する転がり軸受７ａ，７
ｂ′，７ｂ″，７ｃの傾斜の向きに応じてシャフト４，
４・・に沿って昇降する。すなわち、螺子と同じ原理に
よって、その転がり軸受７ａ，７ｂ′，７ｂ″，７ｃの
傾斜の向きに対応して回転体５，５・・がシャフト４，
４・・に沿って移動する。

【００２３】従って、エレベーター用カゴ１内の乗客
は、エレベーター用カゴ１がシャフト４，４・・に沿っ
て昇降することで、所定の階で乗降・移動できる。すな
わち、駆動モーター部３を駆動させると、カゴ昇降部２
を構成する回転体５が設けられているシャフト４がスペ
ースの四隅に垂直に立設され、かつ固定されているの
で、回転体５，５・・が回転することになり、該回転体
５，５・・が、シャフト４に沿って昇降し、また回転体
５，５・・には、エレベーター用カゴ１が固定されてい
るので、該昇降により、該エレベーター用カゴ１が昇降
することになる。

【００２４】また、回転体５，５・・をシャフト４，４
・・に沿って上下移動させるようにしているので、エレ
ベーター用カゴ１が、シャフト４，４・・で安定状態で
保持されると共に、任意の箇所で正確に停止できる。ま
た、停電等により駆動モーター部３が停止した場合は、
シャフト４，４・・と、エレベーター用カゴ１を取付け
ている回転体５，５・・が螺合構成でないため、強制的
に摺動させることで、所定位置まで移動させることがで
き、乗客を素早く脱出させることができる。

【００２５】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れるものでなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で変
形実施できる構成を含む。因に、駆動モーターとして
は、通常のモーターの他に、制御系に位相ロックド・ル
ープを組み込んだ回転むらの少ない超音波モーター等を
用いることができる。すなわち、この超音波モーター
は、水晶発振器の発振周波数を基準信号として発振する
クォーツシンセサイザ回路を内蔵し、エンコーダから出
るモーターの回転信号と照合する機能を備え、回転むら
を検出すると、基準信号に近づけるため、該回転むらを
少なくすることができるという利点を有する。

【００２６】また、駆動モーターを、エレベーター用カ
ゴの下部等に配置し、該駆動モーターの出力を、左右方
向に設置してあるカゴ昇降部の回転体に接続し、両回転
体に、直接的に駆動させ得るようにした構成としてもよ
い。また、前述した実施例では、本発明の直線駆動装置
を、エレベーター装置として説明したが、シャフトを回
転できない各種装置において、被駆動装置を直線移動さ
せる構成のものであれば、あらゆる装置に適用できる。

【００２７】また、駆動機構としては、図５に示すよう
に、回転体の外周に駆動用中空軸モーターを設けた構
成、すなわち、シャフトを回転体と同軸として配置した
構成としてもよい。この構成とした場合、該機構を一層
コンパクト化できるという利点を有する。また、前述し
た実施例においては、エレベーター装置として具体化し
た構成で説明したが、他の直線駆動装置、例えば、波発
生装置等として具体化した構成としてもよい。

【００２８】この直線駆動装置を用いた波発生装置は、
プール等にシャフトを立設し、該シャフトに転がり軸受
を設けた回転体を装着し、かつ該回転体に波発生用板体
（傾斜板）を取り付け、該回転体をシャフトに沿って上
下動させることで、プールに波を発生させることができ
る構成よりなる。またこの構成の場合、モーター部分を
一体構造とする場合、シール構成とすることで具体化で
き、また回転体の回転速度を任意に変えることで、複雑
な波を起こさせることが可能となる。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の直線駆動装置によれば、転がり軸受を該シャフトに円
弧状板バネ等のバネ体で押圧し、かつ該バネ体を該回転
体の中心線を該シャフトの軸線と一致させるように挿入
し、回転体（被駆動体）が、該シャフトの軸線に対して
偏心回転をしないようにしているので、該回転体を正確
に、かつ安定した状態で移動させことができるという効
果を有する。

【００３０】また、本発明の直線駆動装置を用いたエレ
ベータ装置や波発生装置によれば、回転体がシャフトに
対して偏心回転を行わないため、該装置を横振れ・振動
がなく安定した直線駆動が可能な装置とすることができ
るという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるエレベーター装置の概
略構成図である。

【図２】駆動機構の断面図である。

【図３】回転体の部分断面図である。

【図４】図３の側面図である。

【図５】他の実施例の駆動機構の断面図である。

【符号の説明】 １・・・エレベーター用カゴ、２・・・カゴ昇降部、３
・・・駆動モーター部、４・・・シャフト、５・・・回
転体、６ａ，６ｂ，６ｃ・・・軸受ケース、７ａ，７
ｂ′，７ｂ″，７ｃ・・・転がり軸受（図面では、玉軸
受）、８ａ，８ｂ，８ｃ・・・間隔輪、９・・・波座
金、１０・・・バネ体、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ・・・
軸受部、１３・・・止め輪、１４・・・カップリング、
１５・・・中空軸駆動モーターの中空部、１６，１７・
・・軸受、１８・・・オイルレスシール（防塵シールド
等のシール）、１９・・・カバー、２０・・・モーター
リード線、２１・・・ベースフランジ、２２・・・架載
ベース

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定したシャフトの外周に回転体を設
   け、該回転体と該シャフトの間に複数個の転がり軸受を
   該シャフトの軸線に対して傾斜させ、かつ該転がり軸受
   を該シャフトに円弧状板バネ等のバネ体で押圧し、該バ
   ネ体は該回転体の中心線を該シャフトの軸線と一致させ
   るように挿入されていて、該回転体を回転駆動させるこ
   とで、該回転体を該シャフトの軸線方向に移動させるこ
   とを特徴とする直線駆動装置。
2. 【請求項２】 シャフトの軸線に対して傾斜方向の異な
   る隣接する２個の転がり軸受を一対とし、該一対の転が
   り軸受を該シャフトに逆向きに複数個隣接配置した請求
   項１に記載の直線駆動装置。
3. 【請求項３】 転がり軸受を傾斜した状態で軸受ケース
   に収納し、該軸受ケースを回転体とシャフトの間に配
   し、該軸受ケースと回転体との間に円弧状板バネ等のバ
   ネ体を挿入し、該バネ体によって該軸受ケースをシャフ
   ト側に押圧し、該回転体の中心線を該シャフトの軸線と
   一致させてなる請求項１または２に記載の直線駆動装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の直線駆動装置を駆動源
   として用いたことを特徴とするエレベータ装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の直線駆動装置を駆動源
   として用いたことを特徴とする波発生装置。