JPS63351B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は主索を介してかごを昇降させるエレ
ベータに関し、特にその巻上機に関するものであ
る。

主索によつてかごを昇降させるエレベータでは
巻上機の綱車と主索との間の摩擦力によりかごを
駆動させる方式がほとんどである。この方式で
は、綱車を駆動する電動機の駆動力及び綱車を制
止させる制動機の制動力は、いずれも主索と綱車
が滑らない範囲に制限される。そこで、大きな駆
動力を必要とする場合は、主索を綱車に２回巻き
掛けて主索との接触面積を増大させ、所要の摩擦
力を得ていた。

第１図ないし第３図は、従来のギヤレスエレベ
ータを示す。

第１図及び第２図において、１は昇降路、２は
この昇降路１を昇降するかご、３は一端がこのか
ご２に接続された主索、４はこの主索３の他端に
接続されたつり合おもり、５は昇降路１の頂部に
設けられた機械室、６は機械室５の床に設置され
た支持梁、７はこの支持梁６と機械室５の壁に跨
設された機械台、１１は支持脚１２に支えられた
回転軸１３は回転軸１１のほぼ中央に取り付けら
れ、主索３が２回巻き掛けられた綱車、１４は綱
車１３に隣接して回転軸１１取付けられたブレー
キホイール、１５はこのブレーキホイール１４を
把持して綱車１３を制止させる一対のブレーキシ
ユー、１６は軸１６ａに軸支されてブレーキシユ
ー１５によるブレーキホイール１５の把持及び解
放を行わせる一対のブレーキアーム、１７はこの
ブレーキアーム１６を押しつけてブレーキホイー
ル１４を把持させるようにブレーキシユー１５を
作動させるブレーキばね、１８は電気的に付勢さ
れてブレーキばね１７に抗してブレーキアーム１
６を移動させ、ブレーキホイール１４を解放する
ようにブレーキシユー１５を作動させるブレーキ
コイル、上記ブレーキホイール１４、ブレーキシ
ユー１５、ブレーキアーム１６、ブレーキばね１
７及びブレーキコイル１８は制動機１８Ａを構成
するものである。１９は綱車１３をはさんでブレ
ーキホイール１４の反対側に設けられて回転軸１
１を駆動する電動機、２０は機械台７に取り付け
られ、綱車１３に巻き掛けられた主索３をつり合
おもり４の直上の位置まで案内するそらせ車であ
る。

第３図は、綱車１３に主索３を２回巻き掛けた
ものを示し、かご２から立上つた主索３は綱車１
３に巻き掛けられてそらせ車２０へ行き、そらせ
車２０に巻き掛けられて反転され、再び綱車１３
に戻る。綱車１３から再びそらせ車２０へ行つて
向きを変えられてつり合おもり４へ向けて立下が
るものである。

上記構成のエレベータ用巻上機において、電動
機１９及びブレーキコイル１８が共に消勢される
ことにより、ブレーキシユー１５はブレーキホイ
ール１４を把持して綱車１３を制止させ、かご２
を停止させる。また、ブレーキコイル１８及び電
動機１９が共に付勢されることにより、ブレーキ
ホイール１４が解放され、綱車１３が電動機１９
によつて駆動されて主索３が移動し、かご２を昇
降させる。

ここで、電動機１９の駆動トルクは乗心地を害
さない範囲内でかご２を加・減速できる値に制限
される。これに対し、制動力は安全という観点か
ら決定されるもので、乗心地を害してでも急停止
できる大きな値が必要とされる。主索３と綱車１
３の摩擦力によつてかご２を駆動するエレベータ
においては、ブレーキシユー１５をブレーキホイ
ール１４に強圧させて綱車１３を急停止させたと
しても、主索３が滑るため、かご２を急停止させ
ることができない場合がある。

そこで、主索３と綱車１３が滑らないようにす
るために、従来は、第３図に示すとおり、主索３
を綱車１３に２回巻き掛けて接触面積を増大させ
る方法が採られてきた。

ところで、上記エレベータにおいては、ブレー
キホイール１４、綱車１３及び電動機１９は縦列
に配置されているため、回転軸１１の支持間隔は
大きいものとなる。ここで、第３図に示すとおり
綱車１３に巻き掛けられる主索３の直径ｄと綱車
１３における主索３の間隔Ｄの関係を具体例につ
いて述べると、直径ｄ＝12ミリメートルの主索３
の場合、間隔Ｄ＝16ミリメートルである。

主索３は通常３〜６本が併用される。今、６本
使用されたとすると綱車１３の軸方向の幅W₂は W₂＝６本×２回×16＋12＝204ミリメートル
…… となる。一方、電動機１９の軸方向の幅は、多用
されているギヤレスエレベータでは、約1000ミリ
メートルである。したがつて、電動機１９と綱車
１３では約1200ミリメートルの軸方向長さとな
る。

これに対して、綱車１３に主索３を３回巻き掛
けたとすると、綱車１３の幅W₃は W₃＝６本×３回×16＋12＝300ミリメートル
…… となつて、幅W₃は幅W₂に比べて約100ミリメー
トルの増加となる。

したがつて、主索３を３回巻き掛けるものでは
強度の点から回転軸１１を太くしなければなら
ず、高価となる。また、巻上機を設置する場合
に、他の機器や機械室５との干渉を起し易く、レ
イアウト上の制約も多くなる。

このため、綱車１３に主索３を巻き掛ける回数
は従来２回が限度とされてきた。そして、摩擦力
を増大させるには、綱車１３の直径を大きくして
主索３との接触面積を増大させる方法が採られて
きた。綱車１３の直径が大きくなると、かご２を
運転するときの回転数が低くなる。このため、電
動機１９が大形化し高価となる不具合があつた。

この発明は、上記不具合点に鑑みなされたもの
で、固定子鉄心の外側に回転子鉄心を磁気的に係
合させてフレームで支持し、このフレームに溝を
形成して綱車を構成し、この綱車に主索を３回以
上巻き掛けるようにして、巻上機の外形を増大さ
せることなく摩擦力を増し所要の制動力を発生さ
せることを目的とするものである。

第４図ないし第７図はこの発明の一実施例を示
すものである。

軸が回転する方式の巻上機は、荷重が中央寄り
になるため、軸が太くなり勝ちである。そこで、
軸を固定して固定子鉄心を取付け、この固定子鉄
心の外周に回転子鉄心を設けて綱車を駆動する方
式、いわゆるアウタロータ方式の巻上機が実開昭
52−32870号公報で開示された。第４図ないし第
６図は上記アウタロータ方式の巻上機を使用した
エレベータであつて、図中、第１図ないし第３図
と同符号は同一又は相当部分を示し、５１は基
台、５２はこの基台５１に立設固定された一対の
支持脚、５３はこの支持脚５２に両端が固定され
支持された固定軸、５４はこの固定軸５３の中央
部に固定された固定子鉄心、５５はこの固定子鉄
心５４に巻かれ、三流交流の印加される一次巻
線、５６は固定軸５３の端部にベアリング５６ａ
を介して回動自在に取付けられた一対の円盤状の
ブラケツト、５７はこのブラケツト５６に両端が
係止された円筒形のフレーム、５７ａはこのフレ
ーム５７の外周面に複数の溝５７ｂが堀り込ま
れ、この溝５７ｂに主索３がほぼ半周ずつ３回巻
き掛けられた綱車、５８はこの綱車５７ａの一方
の端部に全周にわたつて突設されたブレーキホイ
ール、５９は綱車５７ａの内面に固設され、固定
子鉄心５４が遊挿された円筒状の回転子鉄心で、
固定子鉄心５４と磁気的に係合して三相誘導電動
機１００を構成するものである。６０は綱車５７
ａに巻かれた部分の主索３とブレーキホイール５
８を把持したり解放したりする一対のブレーキシ
ユー、６１はこのブレーキシユー６０を構成し、
弧状に湾曲した凹面を綱車５７ａに対向させた一
対の保持金、６１ａは同じくブレーキシユー６０
を構成し、保持金６１の凹面に張着された第１の
ブレーキライニングで、綱車５７ａに巻かれた主
索３を把持したり解放したりするものである。６
１ｂは同じくブレーキシユー６０を構成し、保持
金６１の凹面に張着された第２のブレーキライニ
ングで、ブレーキホイール５７ｂを把持したり解
放したりするものである。６２は溝６２ａを介し
て基台５１に軸支されて回動する一対のブレーキ
アーム、６３はブレーキばね、６４は腕６４ａを
介して支持脚５２に取り付けられたブレーキコイ
ルである。なお、ブレーキホイール５８、ブレー
キシユー６０、保持金６１、第１のブレーキライ
ニング６１ａ、第２のブレーキライニング６１
ｂ、ブレーキアーム６２、ブレーキばね６３及び
ブレーキコイル６４は制動機６４Ａを構成するも
のである。６５は機械台７に回転自在に取付けら
れ、外周面に無端状の溝６５ａが形成されたそら
せ車で、溝６５ａに主索３を係合させ、綱車５７
ａとの間を往復させて３回巻き掛けた後、つり合
おもり４へ主索３を案内するものである。

第７図は第４図ないし第６図に示す巻上機の制
御回路図である。図中、第４図ないし第６図と同
符号は同一又は相当部分を示し、７１は三相交流
電源、７２はサイリスタで構成され、三相交流電
源７１に接続されて交流を全波整流して直流に変
換する力行用コンバータ、７３は同じくサイリス
タで構成され力行用コンバータ７２に対して逆並
列に接続されて直流を交流に変換する回生用コン
バータ、７４は力行用コンバータ７２の正極と負
極との間に接続されたコンデンサ、７５はトラン
ジスタとダイオードの並列回路からなる周知の
PWM方式のインバータで、コンデンサ７４の両
端に接続され、直流を可変電圧可変周波数の交流
に変換して固定子鉄心５４の一次巻線５５に供給
すると共に、一次巻線５５が回生電力を発生した
とき、この交流を直流に変換するものである。

７６は綱車５７ａの回転数からかご２の速度を
検知する回転計、７７はかご２を運転する速度曲
線を発生する速度パターン発生装置、７８は回転
計７６の実速度信号と速度パターン発生装置７７
の速度パターン信号とを比較する比較手段、７９
はこの比較手段７８の比較結果に基づいて力行用
コンバータ７２及び回生用コンバータ７３を択一
的に制御すると共に、インバータ７５も併せ制御
する制御手段、８０は起動指令信号及び停止指令
信号を発してブレーキコイル６４及び速度パター
ン発生装置を付勢する運転手段である。

上記のとおり構成されたエレベータ用巻上機に
おいて、常時はブレーキシユー６０によつて主索
３及び綱車５７ａが制止されている。運転手段８
０から起動指令信号が出されるとブレーキコイル
６４が付勢されて綱車５７ａが解放されると共に
速度パターン発生装置７７が速度パターン信号を
発生する。回転計７６の実速度信号との比較結果
に応じて制御手段７９が力行用コンバータ７２又
は回生用コンバータ７３を作動させると共にイン
バータ７５を作動させて可変電圧可変周波数の交
流を発生させ、一次巻線５５を付勢する。回転子
鉄心５９は一次巻線５５の付勢によつて回転し、
綱車５７ａを駆動する。主索３は綱車５７ａとの
摩擦によつて駆動されてかご２を昇降させる。か
ご２とつり合おもり３との不平衡によつて回転計
７６の実速度信号が速度パターン発生装置７７の
速度パターン信号よりも高くなると、かご２とつ
り合おもり３との不平衡荷重によつて速度パター
ン発生装置７７の速度パターン信号が回転計７６
の実速度信号よりも高い場合は、制御手段７９は
力行用コンバータ７２及びインバータ７５を作動
させて一次巻線５５に交流電力を供給し、三相誘
導電動機として回転子鉄心５９を回転させる。ま
た、逆に、実速度信号が速度パターン信号よりも
高い場合は、一次巻線５５は回生電力を発生す
る。制御手段は７９この回生電力を直流に変換す
るようにインバータ７５を作動させると共に、更
に回生用コンバータ７３を作動させて回生電力を
三相交流電源７１へ返還する。かご２が目的階の
手前所定の距離に達すると、インバータ７５は
徐々に電圧・周波数を下げて回転子鉄心５９を減
速させる。目的階へ着床するとブレーキコイル６
４が消勢されてブレーキシユー６０が主索３及び
ブレーキホイール５８を把持する。主索３はブレ
ーキシユー６０によつて直接、また、ブレーキホ
イール５８及び綱車５７ａを介して制止されてか
ご２を停止させる。

第４図ないし第７図に示す実施例においては、
綱車５７ａは電動機として機能するために必要な
寸法を有するフレーム５７の一部に設けられたも
のである。すなわち、前に述べたとおり、このフ
レーム５７は多用されているギヤレスエレベータ
では約1000ミリメートルである。一方、主索３を
３回巻き掛けたときの綱車５７ａの軸方向の幅
W₃は、主索３の直径ｄを12ミリメートルとする
と、式より、 W₃＝300ミリメートル となる。したがつて、綱車５７ａの幅W₃よりも
電動機のフレーム５７としての幅の方が大きいの
で、巻上機全体の軸方向の長さを大きくすること
なく、主索３を２回から３回巻きにすることがで
きる。更に、式と式からわかるとおり、巻き
数を１回増すと綱車５７ａの幅は約100ミリメー
トル増加する。したがつて、電動機の外形寸法を
増大させることなく、主索３を８回程度まで巻き
掛けることができる。適当な巻き数を選択するこ
とにより摩擦力を増減でき、必要に応じた制動力
を作用させてかご２を停止させることができる。

また、ブレーキシユー６０によつて主索３を直
接制止させるので、大きな制動トルクを発生させ
てかご２を急停止させることもできる。

更に、また電動機のフレーム５７の一部に綱車
５７ａを重ね合わせ、更に、ブレーキシユー６０
を綱車５７ａに巻かれた主索３に作用させるよう
にしたので、電動機、綱車及びブレーキホイール
を縦列に配置する従来のものに比べて固定軸５３
方向の長さは短かいものとなり、機械室５を狭く
することもできる。

なお、第４図ないし第７図に示す実施例におい
ては、固定子鉄心５４及び回転子鉄心５９は誘導
電動機を構成するものとしたが直流電動機であつ
ても所期の目的を達することができる。

また、ブレーキシユー６０は綱車５７ａに巻き
掛けられた部分で主索３に摺擦するように限定さ
れるものではなく、主索３に直接摺擦するように
してもよく、特に場所は制限されるものではな
い。

更にまた、ブレーキシユーは主索に直接作用す
るのではなく、ブレーキシユーの作用部位を避け
て溝を形成し、綱車とブレーキを軸方向に縦列に
配置しても所期の目的を達することができるもの
である。

更にまた、上記実施例では綱車は電動機のフレ
ームに直接溝が形成されたものとしたが、円筒形
又は円弧状のものとし、これをフレームの外周に
添着させるようにしても所期の目的を達すること
ができる。

この発明は、以上述べたとおり、回動自在に支
持された円筒形のフレームの内側に中空の回転子
鉄心を取り付け、この回転子鉄心の内側に固定子
鉄心を遊挿して磁気的に係合させ、外側のフレー
ムを回転させる電動機を構成し、フレームの一部
に溝を形成して綱車を構成し、この綱車に対向す
る部位にそらせ車を設けてかごとつり合おもりを
吊持する主索を巻き掛け、綱車に巻き掛けられる
数が３回以上となるように主索を張設するように
したので、電動機の外形寸法を変えることなく主
索と綱車の間の摩擦力を増大することができ、高
価となるのを抑えることができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は従来のエレベータを示
し、第１図は昇降路縦断面図、第２図は巻上機の
側面図、第３図は第２図の一部詳細図、第４図な
いし第７図はこの発明の一実施例を示し、第４図
は第１図相当図、第５図は第４図の−断面
図、第６図は第３図相当図、第７図は制御回路図
である。 図において、３は主索、５は機械室（建造物）、
５４は固定子鉄心、５７はフレーム、５７ａは綱
車、５７ｂは溝、５９は回転子鉄心、６４Ａは制
動機、６５はそらせ車、６５ａは溝、１００は電
動機である。なお、図中同一符号は、同一部分又
は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 建造物に固定された固定子鉄心と、上記建造
   物に回動自在に支持された円筒形のフレームの内
   側に取付けられて上記固定子鉄心の外周を回転す
   る回転子鉄心とからなる電動機、この電動機の回
   転を制止させる制動機、上記フレームの外側に設
   けられ、外周面に無端状の溝が形成された綱車、
   外周に無端状の溝が形成され、回転軸が上記綱車
   の回転軸方向に向けられて上記建造物に回動自在
   に取付けられたそらせ車、一方でかごを、他方で
   つり合おもりを吊持して上記綱車の溝と上記そら
   せ車の溝にそれぞれ係合され、少なくとも３回上
   記綱車に巻き掛けられた主索からなるエレベー
   タ。 ２ 制動機は、フレームの外周面に作用するブレ
   ーキシユーを有し、綱車は、上記ブレーキシユー
   の作用部位以外のフレーム外周部に溝が形成さ
   れ、回転軸方向に上記制動機と上記綱車が縦列に
   配置されたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のエレベータ。 ３ 綱車及びそらせ車は、回転軸に直交するそれ
   ぞれの溝部断面が互いに異つた平面となるように
   設置されたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のエレベータ。