JPWO2002064482A1 - 往復移動体駆動機構及びこれを用いたエレベータ装置 - Google Patents

Abstract

本発明に係るエレベータ装置は、昇降路内に昇降可能に配備された乗りかご（１）と、乗りかご（１）の昇降に伴って昇降すべきカウンターウェイト（２）と、乗りかご（１）を昇降駆動するための昇降駆動機構とを具えている。昇降駆動機構は、昇降路内に配備されたシーブ（４２）と、該シーブ（４２）を経由する経路に張設されたロープ（３）と、該ロープ（３）に係合する駆動装置（５）とを具えている。該駆動装置（５）は、ロープ（３）に添設されて該ロープ（３）の張設経路に沿って周回移動するベルト伝動機構と、該ベルト伝動機構のベルト面を該ロープ（３）に圧接せしめるための押圧機構と、ベルト伝動機構を駆動する駆動モータとから構成される。これによって、トラクションシーブを用いることなく乗りかごを昇降駆動することが可能となり、乗りかごの軽量化を図ることが出来る。

Description

技術分野
本発明は、往復移動体を往復駆動するための駆動機構、並びに、往復移動路内に往復移動可能に配備された乗りかごを往復駆動するための往復駆動機構を具えたエレベータ装置に関するものである。
背景技術
従来、この種のエレベータ装置においては、図２４に示す如く、駆動モータ（９１）によって回転駆動されるトラクションシーブ（９）、乗りかご（１）やカウンターウェイト（２）に取り付けられた方向転換用のシーブ（４）（４３）等、複数のシーブを経由させて、複数本のロープ（３）を張設し、該ロープ（３）の両端（３１）（３２）を固定することによって、乗りかご（１）とカウンターウェイト（２）を互いに逆方向に昇降させる様にした昇降駆動機構が知られている。
上記エレベータ装置においては、図２５に示す如く、昇降路（１０）内に、乗りかご（１）、カウンターウェイト（２）、及び上述の昇降駆動機構が収容配備されて、ガイドレール（１４）（１４）によって乗りかご（１）の昇降が案内されると共に、ガイドレール（１５）（１５）によってカウンターウェイト（２）の昇降が案内されている。駆動モータ（９１）には図示省略する制御回路が接続されており、これによって、乗りかご（１）の昇降移動と、かごドア（１１）が乗降階ドア（１２）に合致する位置での停止が制御される。
しかしながら、図２４及び図２５に示す従来のエレベータ装置においては、駆動モータ（９１）によってトラクションシーブ（９）を回転させて、乗りかご（１）を昇降させる過程で、トラクションシーブ（９）に巻き付けられたロープ（３）がトラクションシーブ（９）に対して滑りを生じることなく、トラクションシーブ（９）の回転に応じた移動を行なうことが必要であり、そのために、乗りかご（１）の軽量化が困難である等の問題があった。
即ち、従来のエレベータ装置においては、図２６に示す如くトラクションシーブ（９）に巻き付けられたロープ（３）に対し、緩み側に張力Ｔ１、張り側に張力Ｔ２が作用している場合、ロープ（３）に滑りが生じないためには、トラクションシーブ（９）とロープ（３）の間の摩擦係数をμ、巻き付け角度をθとしたとき、次の数式１の関係（アイテルワインの式）が成立する必要がある。

例えば緩み側の張力Ｔ１を乗りかご（１）の重量によるものとすると、乗りかご（１）の搭乗人数が少ない状態では、張力Ｔ１が小さくなって、上記数式１の関係を満たすことが出来ず、ロープ（３）に滑りが生じる虞がある。例えば、乗りかご（１）の自重を１５００Ｋｇ、積載能力を１０００Ｋｇ、カウンターウェイト（２）の重量を乗りかご（１）の自重に積載能力の５０％を加算した値とした場合、積載重量が０のときと満積載のときで、上記数式１の左辺はそれぞれ次の値となる。

ここで乗りかご（１）の自重を１０００Ｋｇまで軽量化した場合、上記数式２の値はそれぞれ次の様になる。

この様に、乗りかごの自重や積載重量の変化によって、満たすべき数式１の左辺（Ｔ２／Ｔ１）の値が大きく変動することとなり、特に乗りかご（１）の軽量化に伴ってこの値が増大し、乗りかご（１）の軽量化を図ることが出来ない問題を生じる。
そこで従来は、搭乗人数が少ないときでもロープ（３）に滑りが生じることのない様、乗りかご（１）に重りを取り付ける等の対策が採られていた。この結果、乗りかご（１）自体の重量が大きくなっていたのである。乗りかご（１）自体の重量が大きくなると、昇降駆動機構が大型化、重量化する等の問題が生じる。又、昇降駆動機構の動力源である駆動モータ（９１）の容量が大きくなるため、消費電力が増大するばかりでなく、駆動モータ（９１）の大型化に伴って、その設置スペースに問題が生じることになる。
本発明の目的は、トラクションシーブを用いることなく乗りかご等の往復移動体を往復駆動することが出来る駆動機構、並び該駆動機構を採用した新規な往復駆動方式のエレベータ装置を提供し、上述の問題を一挙に解決することである。
発明の開示
本発明に係る往復移動体駆動機構は、往復移動体を往復駆動するためのロープ状若しくはベルト状の張力部材と、該張力部材に接触して該張力部材の一定領域を側方から押圧しつつ長手方向に駆動する駆動装置とを具えている。該駆動装置は、張力部材の直線領域に接触して該直線領域を押圧するものである。或いは、前記駆動装置は、シーブに巻き付けられた張力部材の円弧領域に接触して該円弧領域を該シーブに向かって押圧するものである。該往復移動体駆動機構によれば、駆動装置によって張力部材が摩擦駆動され、これによって往復移動体が往復駆動される。
例えば、前記駆動装置は、前記張力部材に添設されて該張力部材の張設経路に沿って周回移動するベルト伝動機構と、ベルト伝動機構のベルト面を該張力部材に圧接せしめるための押圧機構と、ベルト伝動機構を駆動する駆動モータとから構成することが出来る。
本発明に係るエレベータ装置は、往復移動路内に往復移動可能に配備された往復移動体と、往復移動体を往復駆動するための往復駆動機構とを具えている。往復駆動機構は、一定の高さ位置に配備されたシーブと、該シーブを経由する経路に張設されたロープ状若しくはベルト状の張力部材と、該張力部材に係合して該張力部材の長手方向の一定領域を側方から押圧して駆動する駆動装置とを具えている。尚、上記の往復移動体は、乗客室或いは荷物室が設けられた乗りかごや、該乗りかごに対するカウンターウェイトの上位概念を意味している。張力部材は、１或いは複数本のロープやベルトの上記概念を意味している。往復移動には、垂直方向、水平方向、斜め方向、或いは屈曲路に沿う方向の往復移動が含まれる。
駆動装置としては、前記張力部材の直線領域を押圧して駆動する第１のタイプ（以下、直線駆動タイプという）と、張力部材の張設経路に沿って配設された１或いは複数のシーブの内、少なくとも１つのシーブに巻き付けられた張力部材の円弧領域を該シーブに向かって押圧して駆動する第２のタイプ（以下、円弧駆動タイプという）の内、何れか一方、若しくは両方の組合せが採用される。
直線駆動タイプの駆動装置としては、前記張力部材に添設されて張力部材の張設経路に沿って周回移動するベルト伝動機構と、ベルト伝動機構のベルト面を該張力部材に圧接せしめるための押圧機構と、ベルト伝動機構を駆動する駆動モータとを具えた構成が採用可能である。円弧駆動タイプの駆動装置としては、前記張力部材の円弧領域に圧接されて周回移動するベルトと、該ベルトの周回移動経路に沿って配設された複数のローラと、少なくとも１つのローラを回転駆動する駆動モータとを具えた構成が採用可能である。
上記本発明のエレベータ装置においては、駆動モータによってベルトを駆動することにより、該ベルトの表面によって張力部材が摩擦駆動され、この結果、往復移動体が往復移動することになる。ここで、駆動装置において張力部材が滑りを生じない条件は、駆動装置から両方向に伸びる張力部材の緩み側の張力をＴ１、張り側の張力をＴ２、ベルト伝動機構のベルト面と張力部材の間の摩擦係数をμ、ベルト面の張力部材に対する押圧力をＮとした場合、下記数式４によって表わすことが出来る。

従って、例えば緩み側の張力Ｔ１を往復移動体（乗りかご）の重量によるものとすると、乗りかごの搭乗人数が少ない状態で張力Ｔ１は小さくなるが、押圧力Ｎを増大させることによって、上記数式４の関係を満たすことが可能であり、これによって張力部材に滑りが生じることを防止することが出来る。
又、上述の数値例の如く、乗りかごの自重を１５００Ｋｇ、積載能力を１０００Ｋｇ、カウンターウェイトの重量を乗りかごの自重に積載能力の５０％を加算した値とした場合、積載重量が０のときと満積載のときで、上記数式４の左辺はそれぞれ次の値となる。

ここで乗りかごの自重を１０００Ｋｇまで軽量化した場合、上記数式４の値はそれぞれ次の様になる。

この様に、乗りかごの自重や積載重量が変化したとしても、満たすべき数式４の左辺（Ｔ２−Ｔ１）の値は一定であり、この値よりも大きな駆動力を駆動装置による摩擦駆動によって発揮すれば、張力部材に滑りを生じることなく、乗りかごを昇降移動させることが出来る。
尚、駆動装置は、張力部材の張設経路に変更を加えることなく、直線駆動タイプの場合は張力部材の張設経路の直線領域に沿って配備し、円弧駆動タイプの場合はシーブに巻き付けられた張力部材の円弧領域に沿って配備すればよい。これによって、駆動装置は昇降路内に収容配備される。又、駆動装置は、張力部材の駆動に必要な力（Ｔ２−Ｔ１）の大きさに応じて、張力部材の張設経路に沿う複数箇所に配備することが出来る。
直線駆動タイプの駆動装置の具体的構成において、前記ベルト伝動機構は、一対のローラ（５３）（５４）間に主ベルト（６）を張設して構成され、押圧機構は、主ベルト（６）の内側に配備された一対のローラ（６４）（６５）間に副ベルト（６２）を張設して構成される副ベルト伝動機構と、副ベルト（６２）の内側に配備された複数の押圧ローラ（６８）と、これら複数の押圧ローラ（６８）を主ベルト（６）側へ押圧するスプリング手段とを具えている。
上記具体的構成においては、スプリング手段の付勢力によって複数の押圧ローラ（６８）が副ベルト（６２）側へ押圧され、これによって副ベルト（６２）が主ベルト（６）側に押圧され、該主ベルト（６）のベルト面が張力部材に圧接される。ここで、副ベルト（６２）は主ベルト（６）の周回移動に伴って自由に周回移動し、該副ベルト（６２）と押圧ローラ（６８）の間には転がり摩擦が生じるに過ぎないので、押圧機構が主ベルト（６）の駆動に対して抵抗力を及ぼすことはない。尚、押圧機構としては、スプリング（５７）等の弾性力を利用したものに限らず、磁力を利用したものや、流体圧を利用したもの等を採用することも可能である。
又、具体的な構成において、主ベルト（６）の内周面と副ベルト（６２）の外周面には、互いに噛合可能な凹凸面が形成されている。これによって、主ベルト（６）と副ベルト（６２）の間の滑りを確実に防止することが出来る。
更に具体的な構成において、ベルト伝動機構を構成するベルトには、張力部材の長手方向に沿って、張力部材が接触する溝が凹設されている。これによって、ベルトと張力部材の間の摩擦力を増大させて、大きな駆動力を発生させることが出来る。尚、ベルトの張力部材との接触面を粗面に仕上げることによって、ベルトと張力部材の間の摩擦力を増大させることも可能である。
更に又、直線駆動タイプの駆動装置は、その具体的構成において、前記ベルト伝動機構（第１のベルト伝動機構）との対向位置に配備された第２のベルト伝動機構を具え、両ベルト伝動機構のベルト面によって張力部材を両側から挟圧している。該具体的構成によれば、第１のベルト伝動機構の主ベルト（６）が張力部材を押圧する力が、第２のベルト伝動機構の主ベルトによって受け止められ、両ベルト面によって張力部材が確実に挟持されるので、より大きな駆動力を発生させることが出来る。
尚、前記ベルト伝動機構は、一対のローラ間に帯状のベルトを張設した構成に限らず、一対のチェーンスプロケット間にチェーン（７）を張設し、該チェーン（７）の全周に亘って複数の押圧駒（７１）を配設した構成を採用することも可能である。ここで、各押圧駒（７１）には、張力部材の長手方向に沿って、張力部材の断面形状に応じた凹面を形成することにより、押圧駒（７１）と張力部材の間に大きな摩擦力を発生させることが出来る。
又、押圧機構に、乗りかご（１）の重量に応じて押圧力を加減する調整機構を装備すれば、例えば搭乗人数に応じて、前記数式４の右辺の値を変化させることが出来るので、搭乗人数に拘わらず張力部材の滑りを防止することが出来る。調整機構としては、例えば、張力部材の張力を原動力としてベルト伝動機構のベルト面に対する押圧力を発揮する動力伝達機構を採用することが出来、これによって、搭乗人数に応じて張力部材の張力が変化するので、押圧力の調整を自動的に行なうことが出来る。尚、調整機構としては、梃子機構等を用いた機械的な動力伝達機構に限らず、センサーによって張力部材の張力を検知し、その検知信号に応じて押圧力を調整する制御回路を具えた動力伝達機構を採用することも可能である。
一方、円弧駆動タイプの駆動装置の具体的な構成においては、前記ベルトに張力を与えるための張力付与機構を具えている。これによって、ベルトは張力部材に強く圧接されて、ベルトと張力部材の間に大きな摩擦力が得られる。
更に具体的な構成において、前記張力付与機構は、前記シーブに対して接近離間可能に支持されたフレーム（１３０）を具え、該フレーム（１３０）に前記複数のローラを枢支すると共に、該フレーム（１３０）の自由端に張力部材の一端を連結して構成されている。該具体的構成においては、張力部材の張力によってフレーム（１３０）がシーブ側へ駆動され、これに伴って、複数のローラに張設されたベルトが、シーブに巻き付けられた張力部材の円弧領域に圧接される。この結果、ベルトに対して常時、十分な大きさの張力が与えられることになる。従って、張力付与機構に特別な動力源は不要であり、これによって張力付与機構の構成が簡易なものとなる。
他の具体的構成において、前記張力付与機構は、前記シーブに対して接近離間可能に支持されたフレーム（１３０）を具え、該フレーム（１３０）に前記複数のローラが枢支されると共に、該フレーム（１３０）の自由端と前記張力部材の一端との間に梃子機構（１４０）が介在している。該具体的構成において、梃子機構（１４０）は、張力部材の一端が連結された箇所を力点、フレーム（１３０）の自由端と対向する箇所を作用点として、張力部材の張力をフレーム（１３０）の駆動力に変換する。これによって、ベルトの張力が必要な大きさの作用力に調節される。
更に他の具体的構成において、前記張力付与機構は、前記シーブに対して接近離間可能に支持されたアーム（１５６）を具え、該アーム（１５６）は、前記シーブから離間する方向に弾性付勢され、前記複数のローラの内、両側の複数のローラは、前記シーブに対して一定の高さ位置に枢支されると共に、内側の１或いは複数のローラは、前記アーム（１５６）上に枢支されている。該具体的構成によれば、アーム（１５６）がシーブから離間する方向に付勢されることによって、前記内側のローラがシーブから離間する方向に駆動されて、ベルトに張力が与えられる。
上述の如く、本発明に係るエレベータ装置によれば、張力部材を摩擦駆動する駆動装置の装備によって、トラクションシーブによる駆動は不要となり、乗りかご等の往復移動体の軽量化が可能となる。これによって、昇降駆動機構の小型化並びに軽量化を図ることが出来る。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態につき、図面に沿って具体的に説明する。先ず、張力部材としてのロープを摩擦駆動する駆動装置として、ロープの直線領域を押圧して駆動する直線駆動タイプの駆動装置を採用したエレベータ装置について説明した後、シーブに巻き付けられたロープの円弧領域をシーブに押し付けて駆動する円弧駆動タイプの駆動装置を採用したエレベータ装置について説明する。
直線駆動タイプの駆動装置を採用した構成
図１は、直線駆動タイプの駆動装置を採用した本発明のエレベータ装置の基本的な構成を表わしている。図示の如く、昇降路内の一定位置に取り付けられたシーブ（４２）や、乗りかご（１）及びカウンターウェイト（２）に取り付けられたシーブ（４）（４３）等、複数のシーブを経由させて、ロープ（３）が張設され、該ロープ（３）の張設経路に、乗りかご（１）を昇降駆動するための駆動装置（５）が配備されると共に、両ロープエンド（３１）（３２）が固定端に固定されている。
又、図３及び図４は、本発明のエレベータ装置の昇降路（１０）内の配置を表わしており、図示の如く、昇降路（１０）内に、乗りかご（１）、カウンターウェイト（２）、複数のシーブ（４２）（４）（４１）（４３）及び駆動装置（５）が収容配備されており、ガイドレール（１４）（１４）によって乗りかご（１）の昇降が案内されると共に、ガイドレール（１５）（１５）によってカウンターウェイト（２）の昇降が案内されている。
駆動装置（５）には、図示省略する制御回路が接続されており、これによって、乗りかご（１）の昇降移動と、かごドア（１１）が乗降階ドア（１２）に合致する位置での停止が制御される。尚、図１及び図３には、簡略化のために１本のロープ（３）のみを描いているが、実際には複数本のロープが同一経路に張設されている。又、図４においては、ロープを図示省略している。
図２は、駆動装置（５）の構成を示し、図５及び図６は、該駆動装置（５）の更に具体的な構造を表わしている。図２に示す如く、駆動装置（５）は、ハウジング（５１）の内部に、原動側と従動側の一対のベルト駆動機構Ｍａ、Ｍｂを配備して構成されている。原動側のベルト駆動機構Ｍａは、ロープ（３）に沿って配備された一対のローラ（５３）（５４）間に主ベルト（６）を張設してなる主ベルト伝動機構と、主ベルト伝動機構の一方のローラ（５３）を回転駆動する駆動モータ（５２）と、主ベルト（６）の内側に配備された一対のローラ（６４）（６５）間に副ベルト（６２）を張設してなる副ベルト伝動機構と、副ベルト（６２）の内側に配備された複数の押圧ローラ（６８）とを具えている。
一方、従動側のベルト駆動機構Ｍｂは、ロープ（３）に沿って配備された一対のローラ（５５）（５６）間に主ベルト（６１）を張設してなる主ベルト伝動機構と、主ベルト（６１）の内側に配備された一対のローラ（６６）（６７）間に副ベルト（６３）を張設してなる副ベルト伝動機構と、副ベルト（６３）の内側に配備された複数の受けローラ（６９）とを具えている。尚、両ベルト駆動機構Ｍａ、Ｍｂにおいて、副ベルト（６２）（６３）のロープ（３）側の外周面は、主ベルト（６）（６１）のロープ（３）側の内周面に密着している。
図５及び図６に示す如く、両ベルト駆動機構Ｍａ、Ｍｂを構成する複数のローラ（５３）〜（５６）（６４）〜（６７）、並びに、従動側のベルト駆動機構Ｍｂを構成する複数の受けローラ（６９）は、固定フレーム（５０）上に夫々枢支されているのに対し、原動側のベルト駆動機構Ｍａを構成する複数の押圧ローラ（６８）は、固定フレーム（５０）上に往復移動可能に支持された可動ベース（６０）上にそれぞれ枢支されており、副ベルト（６２）に対して接近離間が可能である。又、固定フレーム（５０）上には、複数のスプリング（５７）が取り付けられており、該スプリング（５７）によって可動ベース（６０）を副ベルト（６２）側へ付勢している。該付勢力によって、押圧ローラ（６８）が副ベルト（６２）を主ベルト（６）側へ押圧し、これによって主ベルト（６）のベルト面がロープ（３）に圧接されている。この結果、主ベルト（６）のベルト面とロープ（３）の間に、上記数式４の押圧力Ｎが発生している。斯くして、副ベルト伝動機構によって主ベルト（６）に対する押圧機構が構成される。
上記駆動装置（５）においては、原動側のベルト駆動機構Ｍａを構成する駆動モータ（５２）に電源が投入されると、主ベルト（６）が周回移動を開始し、該主ベルト（６）とロープ（３）の間の摩擦力によって、ロープ（３）が一方向に牽引される。又、これに伴って、従動側のベルト駆動機構Ｍｂを構成する主ベルト（６１）が周回移動する。更に、両主ベルト（６）（６１）の周回移動に伴って、両副ベルト（６２）（６３）も周回移動を行なうことになる。
この様にしてロープ（３）が一方向に牽引されることにより、図１に示す滑車機構が動作して、乗りかご（１）とカウンターウェイト（２）とが互いに逆方向に昇降移動する。この過程で、主ベルト（６）のベルト面とロープ（３）の間には、前記スプリング（５７）による付勢力によって上記数式４を満たす押圧力Ｎが発生するので、主ベルト（６）とロープ（３）の間に滑りが生じることはない。
上記本発明のエレベータ装置によれば、図３及び図４に示す如く、駆動装置（５）を昇降路（１０）内のロープ張設経路に沿う空きスペースにコンパクトに配備することが出来るので、駆動装置（５）の設置スペースを新たに設ける必要はない。又、必要に応じて、図１に鎖線で示す様に、他の空きスペースに第２の駆動装置（５）を配備することも可能である。
又、図７に示す如く、副ベルト（６２）の外周面と主ベルト（６）の内周面に、互いに噛合可能な凹凸面を形成すれば、主ベルト（６）と副ベルト（６２）の間の滑りを防止することが出来る。又、主ベルト（６）に対する押圧機構としては、図８に示す如く、主ベルト（６）に沿って配置した押圧板（２０１）をスプリング（２０２）によって主ベルト（６）側へ付勢して、主ベルト（６）を押圧する構成を採用することも可能である。
又、図９に示す如く、一対のチェーンスプロケット（２０５）（２０５）に張設したチェーン（２０３）の全周に多数の平板駒（２０４）を取り付けて、図示省略するスプリングによって各平板駒（２０４）を主ベルト（６）側に押圧する構成を採用することも可能である。ここで、平板駒（２０４）は、１若しくは複数本のロープ毎に１列ずつ配置される。
更に、ベルト伝動機構としては、図１０に示す如く、一対のチェーンスプロケット（図示省略）間にチェーン（７）を張設し、該チェーン（７）の全周に亘って複数の押圧駒（７１）を配設した構成を採用することも可能である。ここで、各押圧駒（７１）には、ロープ（３）の長手方向に沿って、ロープ（３）の断面形状に応じた凹曲面（７２）を形成することにより、押圧駒（７１）とロープ（３）の間に大きな摩擦力を発生させることが出来る。
図１１は、本発明のエレベータ装置の他の構成例を表わしており、乗りかご（１）とカウンターウェイト（２）とを連結するロープ（３）が、フレーム（８）上に枢支された２つのシーブ（４５）（４６）に巻き付けられており、両シーブ（４５）（４６）間を伸びるロープ（３）に添って、駆動装置（５）が設置されている。駆動装置（５）は、複数の押圧ローラ（８１）（８１）（８１）と、これらの押圧ローラ（８１）（８１）（８１）に巻装されたベルト（８２）と、１つの押圧ローラ（８１）を駆動する駆動モータ（８３）とから構成されており、複数の押圧ローラ（８１）（８１）（８１）によってベルト（８２）がロープ（３）に圧接されている。
又、図１２の（ａ）〜（ｆ）、及び図１３の（ａ）〜（ｆ）は、駆動装置（５）の数及び位置、シーブの数及び位置、ロープ（３）の張設経路等に変更を加えた他の構成例を表わしている。図１２（ａ）（ｂ）においては、複数箇所に駆動装置（５）が配備されている。同図（ｃ）においては乗りかご（１）に駆動装置（５）が取り付けられており、同図（ｄ）においてはカウンターウェイト（２）に駆動装置（５）が取り付けられている。又、同図（ｅ）（ｆ）においては、主索となるロープ（３）以外に補助索となるロープ（３１）が張設され、該ロープ（３１）に駆動装置（５）が係合している。
図１３（ａ）においては、ロープ（３）の両端に乗りかご（１）及びカウンターウェイト（２）が連結されると共に、乗りかご（１）及びカウンターウェイト（２）に取り付けた駆動装置（５）（５）がそれぞれ補助索ロープ（３１）に係合している。同図（ｂ）においては、ロープ（３）の両端にカウンターウェイト（２）（２）が連結され、同図（ｃ）においては、ロープ（３）の両端に乗りかご（１）及びカウンターウェイト（２）が連結され、該ロープ（３）に駆動装置（５）が係合している。同図（ｄ）においては、ロープ（３）の一端に乗りかご（１）が連結され、該ロープ（３）に駆動装置（５）が係合している。同図（ｅ）においては、乗りかご（１）の天井部に一対のシーブと駆動装置（５）が取り付けられ、両シーブ間のロープ（３）に駆動装置（５）が係合している。更に同図（ｆ）においては、昇降路内に取り付けられた２つのシーブ間のロープ（３）に駆動装置（５）が係合している。本発明に係るエレベータ装置においては、駆動装置（５）の配置に大きな自由度があるため、図１２及び図１３に示す様に種々の構成が可能となるのである。
更に図１４に示すエレベータ装置においては、ロープ（３）に発生する張力を梃子機構（２００）の力点に作用せしめ、該梃子機構（２００）の作用点に発生する力によって、駆動装置（５）のベルト面をロープ（３）に押圧している。該エレベータ装置によれば、ロープ（３）の張力、即ち、乗りかご（１）の重量に応じた押圧力を駆動装置（５）に作用せしめることが出来るので、乗りかご（１）の搭乗人数に応じて押圧力を自動的に調整することが可能であり、これによって、搭乗人数に拘わらずロープ（３）と駆動装置（５）の間の滑りを防止することが出来る。
上述の如く本発明に係るエレベータ装置によれば、ロープ（３）の緩み側の張力Ｔ１と張り側の張力Ｔ２の差に応じた駆動力を発揮する駆動装置（５）の装備によって、従来のトラクションシーブによる駆動は不要となり、乗りかご（１）やカウンターウェイト（２）の軽量化が可能となる。又、次の様な種々の効果が得られる。
１．従来は駆動装置の設置場所が、機械室、昇降路上部、ピット等に限られていたが、本発明では、駆動装置の設置場所を問わない。
２．ロープの直線領域を挟圧して駆動するので、ロープに対する負担が少なく、ロープの材質として、鋼鉄、合成繊維、合成樹脂等、種々の材質を採用することが出来る。
３．従来のトラクションシーブを用いた駆動装置は、乗りかごとカウンターウェイトの重量を支える必要があるため、大がかりなものとなっていたが、本発明の駆動装置は、これらの重量を支える必要がないため、小型化、軽量化が可能である。又、駆動装置のみの取り外し、取り付けが可能であり、交換作業が容易である。
４．乗りかご（１）やカウンターウェイト（２）が軽量化されることによって、駆動モータ（５２）の小容量化が可能であり、これによって消費電力の節減が可能である。
５．駆動装置（５）による押圧力を増大させることによって、ロープ（３）に対する駆動力を増大させることが出来るので、釣り合いチェーンや釣り合いロープを省略出来る場合が増える。これによって、安全性、信頼を向上させることが出来る。
円弧駆動タイプの駆動装置を採用した構成
図１５〜図２２は、円弧駆動タイプの駆動装置を採用した本発明のエレベータ装置の複数の構成例を表わしている。図１５に示す駆動装置（１００）は、昇降路内の一定の高さ位置に設置されたシーブ（４２）に沿って配備されている。該駆動装置（１００）は、シーブ（４２）の外周面に沿って配列された４つのローラ（１０１）（１０１）（１０１）（１０１ａ）に、ベルト（１０２）を張設すると共に、その中の１つのローラ（１０１ａ）にモータ（１０３）を連結して構成されている。ベルト（１０２）は、その約半周がシーブ（４２）の外周面に沿って円弧状に湾曲し、該シーブ（４２）に巻き付けられたロープ（３）の円弧領域をシーブ（４２）に向かって押圧している。モータ（１０３）を駆動してベルト（１０２）を周回移動させると、ロープ（３）は、ベルト（１０２）との間の摩擦力によって駆動されることになる。
図１６に示す駆動装置（１００）は、シーブ（４２）の中央部に開設した空洞に、駆動源となるモータ（１０４）を設置している。該モータ（１０４）の出力軸には、図１７に示す如く原動プーリ（１０５）が取り付けられ、該原動プーリ（１０５）の回転がベルト（１０７）を介して従動プーリ（１０６）に伝えられる。該従動プーリ（１０６）には、図１６に示すローラ（１０１ａ）が連結されている。モータ（１０４）の回転は、原動プーリ（１０５）、ベルト（１０７）及び従動プーリ（１０６）を経てローラ（１０１ａ）に伝えられ、これによってベルト（１０２）が周回移動し、ロープ（３）を摩擦駆動する。
図１８に示す駆動装置（１００）は、２つのローラ（１１０）（１１０）にベルト（１１１）を張設し、一方のローラ（１１０）にモータ（１１２）を連結している。ベルト（１１１）は、その約半周がシーブ（４２）の外周面に沿って円弧状に湾曲し、該シーブ（４２）に巻き付けられたロープ（３）の円弧領域をシーブ（４２）に向かって押圧している。モータ（１１２）を駆動してベルト（１１１）を周回移動させると、ロープ（３）は、ベルト（１１１）との間の摩擦力によって駆動されることになる。
図１９に示す駆動装置（１００）は、図１８の駆動装置と同様に、２つのローラ（１２１）（１２１）にベルト（１２２）を張設したものであるが、両ローラ（１２１）（１２１）は、シーブ（４２）に対して接近離間可能に支持されたフレーム（１２０）に枢支されている。該フレーム（１２０）の自由端には、圧縮ばね（１２３）を介してロープソケット（１２４）が取り付けられており、該ロープソケット（１２４）には、カウンターウェイト（２）のシーブ（４３）を経たロープ（３）の一端が連結されている。
従って、ロープ（３）の張力が駆動装置（１００）のフレーム（１２０）に作用して、両ローラ（１２１）（１２１）はシーブ（４２）へ向かって駆動される。これに伴って、ベルト（１２２）は、シーブ（４２）に巻き付けられたロープ（３）の円弧領域に強く圧接され、これに伴って、ベルト（１２２）には十分な大きさの張力が付与される。この結果、ベルト（１２２）とロープ（３）の間に大きな摩擦力が発生して、ロープ（３）は、ベルト（１２２）との間に滑りを生じることなく駆動される。
図２０に示す駆動装置（１００）は、図１５に示す駆動装置と同様に、４つのローラ（１３１）（１３１）（１３１）（１３１）にベルト（１３２）を張設したものであるが、これらのローラ（１３１）（１３１）（１３１）（１３１）は、シーブ（４２）に対して接近離間可能に支持されたフレーム（１３０）に枢支されている。該フレーム（１３０）の自由端には、圧縮ばね（１２３）を介してロープソケット（１２４）が取り付けられており、該ロープソケット（１２４）には、カウンターウェイト（２）のシーブ（４３）を経たロープ（３）の一端が連結されている。
従って、ロープ（３）の張力が駆動装置（１００）のフレーム（１３０）に作用して、４つのローラ（１３１）（１３１）（１３１）（１３１）はシーブ（４２）へ向かって駆動される。これに伴って、ベルト（１３２）は、シーブ（４２）に巻き付けられたロープ（３）の円弧領域に強く圧接され、ベルト（１３２）には、十分な大きさの張力が付与される。この結果、ベルト（１３２）とロープ（３）の間に大きな摩擦力が発生して、ロープ（３）は、ベルト（１３２）との間に滑りを生じることなく駆動される。
図２１に示す駆動装置（１００）は、図２０に示す駆動装置のフレーム（１３０）の自由端とロープ（３）の一端との間に、梃子機構（１４０）を介在させたものである。梃子機構（１４０）のアーム部（１４０ａ）には、圧縮ばね（１２３）を介してロープソケット（１２４）が取り付けられており、該ロープソケット（１２４）にロープ（３）の一端が連結されている。
梃子機構（１４０）は、ロープ（３）の一端が連結された箇所を力点、フレーム（１３０）の自由端と対向する箇所を作用点として、ロープ（３）の張力をフレーム（１３０）の駆動力に変換する。これによって、ベルト（１３２）に付与されることとなる張力が適当な大きさに調節されることになる。
図２２に示す駆動装置（１００）は、シーブ（４２）の上方位置に揺動アーム（１５６）を配備して、該揺動アーム（１５６）の基端部は、ビーム（１５０）上の一定の高さ位置に配備した回転軸（１５７）によって枢支すると共に、該揺動アーム（１５６）の先端部（１５８）は、スプリング（１５９）によって上方へ付勢している。又、シーブ（４２）の周囲にベルト（１５５）を張設すべき４つのローラ（１５１）（１５２）（１５３）（１５４）の内、両側の２つのローラ（１５１）（１５４）は、ビーム（１５０）上の一定の高さ位置に枢支すると共に、内側の２つのローラ（１５２）（１５３）は、揺動アーム（１５６）上に枢支している。該駆動装置（１００）においては、スプリング（１５９）によって揺動アーム（１５６）が反時計方向に回転付勢され、これに伴って、前記内側の２つのローラ（１５２）（１５３）が押し上げられて、ベルト（１５５）に張力が与えられる。
更に図２３に示す駆動装置（１００）は、フレーム（１６０）にシーブ（４２）を取り付けると共に、該シーブ（４２）の上方と両側の３箇所にローラ（１６１）（１６２）（１６３）を配備し、これらのローラ（１６１）（１６２）（１６３）にベルト（１６４）を張設して、該ベルト（１６４）によって、シーブ（４２）に巻き付けられたロープ（３）をシーブ（４２）に向けて押圧するものであって、上方のローラ（１６１）には、フレーム（１６０）の背面に取り付けられたモータ（図示省略）が連結されている。又、両側のローラ（１６２）（１６３）はそれぞれ、位置調節機構（１６５）によって高さ位置の調節が可能に取り付けられており、該高さ位置の調節によってベルト（１６４）の張力を調節することが可能である。
上述の円弧駆動タイプの駆動装置を採用したエレベータ装置によれば、直線駆動タイプの駆動装置を採用したエレベータ装置と同様の効果が得られると共に、直線駆動タイプよりも駆動装置の構成を簡易なものとすることが出来る。又、大径のシーブに巻き付けたロープの円弧領域に対してベルトを圧接せしめるので、ベルトとロープの間の面圧の大きさ及びその変動率を小さく抑えることが出来る。理論的な試算によれば、直線駆動タイプの場合のロープ面及びベルト面の面圧の最大値はそれぞれ約４ＭＰａであるのに対し、円弧駆動タイプの場合のロープ面及びベルト面の面圧の最大値はそれぞれ約２ＭＰａ及び約１ＭＰａと小さいものとなる。これによって、ベルトとロープに与えられる損傷が防止され、長い寿命が得られることになる。
又、円弧駆動タイプの駆動装置は、直線駆動タイプの駆動装置よりも構成が簡易であり、機械的な損失が小さいため、モータの小容量化が可能であり、これによって消費電力の節減が可能となる。理論的な試算によれば、直線駆動タイプの駆動装置の動力伝達効率は約７０％であるのに対し、円弧駆動タイプの駆動装置の動力伝達効率は約９５％と高いものとなる。
更に、円弧駆動タイプの駆動装置を構成すべきベルトは、その張力によってロープの円弧領域に圧接されるので、直線駆動タイプの駆動装置の如く小径の押圧ローラによってベルトを押圧する方式に比べて、ベルトの厚さを小さくすることが可能であり、これによって、該ベルトを駆動するためのローラの小径化、駆動モータの小容量化が可能となる。又、円弧駆動タイプの駆動装置によれば、発生する騒音も大幅に抑制されることになる。然も、メンテナンス性も良好である。
尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、ロープを摩擦駆動するベルトにおいて、ロープと接触するベルト面は、断面円弧状の凹曲面に限らず、断面Ｖ字状等、種々の断面形状の溝を凹設することも有効である。これに対し、ローラと接触するベルト面は鏡面仕上げとして、ローラとの密着度を上げることが有効である。又、ロープを摩擦駆動するベルトは、ロープ（３）の長手方向とは直交する方向に分割して、複数本のベルト片から構成し、各ベルト片を１或いは複数本のロープ（３）と接触させる構成も採用可能である。
又、ロープを摩擦駆動するベルトは、高張力、高強度を有する芯体を内蔵すると共に、ロープと接触する表面層は耐摩耗性を有する材料から形成した構造とすることが可能である。例えば、クロロプレンゴムからなる層と、ポリアミド織布の層と、アラミドコードの層とからなる多層構造が有効である。尚、ロープとベルトの材質として、縦弾性係数（ばね定数）が同じものを採用すれば、両者の滑りが少なくなって、摩耗が抑制されるという効果が得られる。
又、張力部材としてのロープ（３）に替えて、ベルト状の張力部材を採用することも可能であって、特に、上記のベルトと同じ構造のベルトを採用すれば、互いに接触するベルトどうしの縦弾性係数（ばね定数）が同一となって、滑りが少なくなり、摩耗が抑制されるという効果が得られる。
更に、ベルトを駆動するモータは、図２や図１５に示す如くローラの中心軸に連結する構成に限らず、ローラに内蔵して、該ローラを内側から駆動する構成を採用することも可能である。又、直線駆動タイプの駆動装置（５）と円弧駆動タイプの駆動装置（１００）は、何れか一方のタイプを複数箇所に設置することも可能であり、両タイプを併設することも可能である。
更に又、本発明に係る往復移動体駆動機構は、上述の如く両側に乗りかごとカウンターウェイトを具えた昇降移動型のエレベータ装置に限らず、水平移動型のエレベータ装置、両側に乗りかごを具えたエレベータ装置、ケーブルカー、ロープウェイ等に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
図１は、直線駆動タイプの駆動装置を装備した本発明のエレベータ装置の基本的な構成を示す斜視図である。
図２は、直線駆動タイプの駆動装置の構成を示す斜視図である。
図３は、該エレベータ装置の昇降路内における配置を示す側面図である。
図４は、同上の配置を示す平面図である。
図５は、直線駆動タイプの駆動装置の具体的な構造を示す正面図である。
図６は、同上構造を示す平面図である。
図７は、主ベルトと副ベルトの噛合状態を示す正面図である。
図８は、押圧機構の他の構成例を示す正面図である。
図９は、押圧機構の更に他の構成例を示す正面図である。
図１０は、チェーンを用いたベルト伝動機構の斜視図である。
図１１は、直線駆動タイプの駆動装置の他の構成を示す斜視図である。
図１２は、直線駆動タイプの駆動装置を装備したエレベータ装置の機器配置例を示す模式図である。
図１３は、他の機器配置例を示す模式図である。
図１４は、梃子機構を用いた他の構成例を示す模式図である。
図１５は、円弧駆動タイプの駆動装置の斜視図である。
図１６は、円弧駆動タイプの他の駆動装置の斜視図である。
図１７は、該駆動装置の背面構成を示す斜視図である。
図１８は、円弧駆動タイプの更に他の駆動装置の斜視図である。
図１９は、円弧駆動タイプの更に他の駆動装置の正面図である。
図２０は、円弧駆動タイプの更に他の駆動装置の正面図である。
図２１は、円弧駆動タイプの更に他の駆動装置の正面図である。
図２２は、円弧駆動タイプの更に他の駆動装置の正面図である。
図２３は、円弧駆動タイプの更に他の駆動装置の斜視図である。
図２４は、従来のエレベータ装置の斜視図である。
図２５は、従来のエレベータ装置の昇降路内における配置を示す平面図である。
図２６は、トラクションシーブに巻き付けられたロープに作用する力を説明する図である。

Claims (33)

1. 往復移動体を往復駆動するためのロープ状若しくはベルト状の張力部材と、該張力部材に接触して該張力部材の一定領域を側方から押圧しつつ長手方向に駆動する駆動装置とを具えた往復移動体駆動機構。
2. 前記張力部材は少なくとも一部の領域が直線上を伸びており、前記駆動装置は、前記張力部材の直線領域に接触して該直線領域を押圧するものである請求の範囲第１項に記載の往復移動体駆動機構。
3. 前記張力部材は少なくとも１つのシーブに巻き付けられ、前記駆動装置は、該シーブに巻き付けられた張力部材の円弧領域に接触して該円弧領域を該シーブに向かって押圧するものである請求の範囲第１項に記載の往復移動体駆動機構。
4. 前記駆動装置は、前記張力部材に添設されて該張力部材の張設経路に沿って周回移動するベルト伝動機構と、ベルト伝動機構のベルト面を該張力部材に圧接せしめるための押圧機構と、ベルト伝動機構を駆動する駆動モータとから構成される請求の範囲第１項乃至第３項の何れかに記載の往復移動体駆動機構。
5. 往復移動路内に往復移動可能に配備された往復移動体と、該往復移動体を往復駆動するための往復駆動機構とを具えたエレベータ装置において、前記往復駆動機構は、
   一定の高さ位置に配備されたシーブと、
   前記シーブを経由する経路に張設されたロープ状若しくはベルト状の張力部材と、
   前記張力部材に係合して張力部材の長手方向の一定領域を側方から押圧して駆動する駆動装置
   とを具えていることを特徴とするエレベータ装置。
6. 前記駆動装置は、直線上を伸びる前記張力部材の直線領域を押圧するものである請求の範囲第５項に記載のエレベータ装置。
7. 前記駆動装置は、前記張力部材に添設されて前記張力部材の張設経路に沿って周回移動するベルト伝動機構と、ベルト伝動機構のベルト面を前記張力部材に圧接せしめるための押圧機構と、ベルト伝動機構を駆動する駆動モータとから構成される請求の範囲第６項に記載のエレベータ装置。
8. 前記駆動装置は更に、前記ベルト伝動機構との対向位置に配備された第２のベルト伝動機構を具え、両ベルト伝動機構のベルト面によって張力部材を両側から挟圧している請求の範囲第７項に記載のエレベータ装置。
9. 前記ベルト伝動機構を構成するベルトには、張力部材の長手方向に沿って、張力部材が接触する溝が凹設されている請求の範囲第７項又は第８項に記載のエレベータ装置。
10. 前記ベルト伝動機構を構成するベルトは、張力部材の長手方向とは直交する方向に併設された複数本のベルト片から構成され、各ベルト片が１或いは複数本の張力部材と接触する請求の範囲第７項乃至第９項の何れかに記載のエレベータ装置。
11. 前記ベルト伝動機構を構成するベルトは、高張力、高強度を有する芯体を内蔵している請求の範囲第７項乃至第１０項の何れかに記載のエレベータ装置。
12. 前記ベルト伝動機構を構成するベルトは多層構造を有し、張力部材と接触する表面層は、耐摩耗性を有する材料から形成されている請求の範囲第７項乃至第１０項の何れかに記載のエレベータ装置。
13. 前記ベルト伝動機構は、一対のローラ（５３）（５４）間に主ベルト（６）を張設して構成され、押圧機構は、主ベルト（６）の内側に配備された一対のローラ（６４）（６５）間に副ベルト（６２）を張設して構成される副ベルト伝動機構と、副ベルト（６２）の内側に配備された複数の押圧ローラ（６８）と、これら複数の押圧ローラ（６８）を主ベルト（６）側へ押圧するスプリング手段とを具えている請求の範囲第７項乃至第１２項の何れかに記載のエレベータ装置。
14. 前記主ベルト（６）の内周面と副ベルト（６２）の外周面には、互いに噛合可能な凹凸面が形成されている請求の範囲第１３項に記載のエレベータ装置。
15. 前記駆動モータは、前記一対のローラ（５３）（５４）の内、何れか一方のローラ（５３）の中心軸に連結されている請求の範囲第１３項又は第１４項に記載のエレベータ装置。
16. 前記駆動モータは、前記一対のローラ（５３）（５４）の内、何れか一方のローラ（５３）に内蔵されている請求の範囲第１３項又は第１４項に記載のエレベータ装置。
17. 前記ベルト伝動機構は、一対のチェーンスプロケット間に張設されたチェーン（７）と、チェーン（７）の全周に亘って配設された複数の押圧駒（７１）とを具え、各押圧駒（７１）には、張力部材の長手方向に沿って、張力部材の断面形状に応じた凹面が形成され、該凹面によってベルト面が形成されている請求の範囲第７項乃至第１６項の何れかに記載のエレベータ装置。
18. 前記押圧機構は、乗りかごの重量に応じて押圧力を加減する調整機構を具えている請求の範囲第７項乃至第１７項の何れかに記載のエレベータ装置。
19. 前記調整機構は、張力部材の張力を原動力としてベルト伝動機構のベルト面に対する押圧力を発揮する動力伝達機構によって構成される請求の範囲第１８項に記載のエレベータ装置。
20. 前記駆動装置は、往復移動路内に配備されている請求の範囲第６項乃至第１９項の何れかに記載のエレベータ装置。
21. 前記駆動装置は、張力部材の張設経路に沿って、複数箇所に配備されている請求の範囲第６項乃至第２０項の何れかに記載のエレベータ装置。
22. 前記駆動装置は、張力部材の張設経路に沿って配設された１或いは複数のシーブの内、少なくとも１つのシーブに巻き付けられた張力部材の円弧領域を該シーブに向かって押圧するものである請求の範囲第５項に記載のエレベータ装置。
23. 前記駆動装置は、前記張力部材の円弧領域に圧接されつつ周回移動するベルトと、該ベルトの周回移動経路に沿って配設された複数のローラと、少なくとも１つのローラを回転駆動する駆動モータとを具えている請求の範囲第２２項に記載のエレベータ装置。
24. 前記ベルトには、張力部材の長手方向に沿って、張力部材が接触する溝が凹設されている請求の範囲第２３項に記載のエレベータ装置。
25. 前記ベルトは、張力部材の長手方向とは直交する方向に併設された複数本のベルト片から構成され、各ベルト片が１或いは複数本の張力部材と接触する請求の範囲第２３項又は第２４項に記載のエレベータ装置。
26. 前記ベルトは、高張力、高強度を有する芯体を内蔵している請求の範囲第２３項乃至第２５項の何れかに記載のエレベータ装置。
27. 前記ベルトは多層構造を有し、張力部材と接触する表面層は、耐摩耗性を有する材料から形成されている請求の範囲第２３項乃至第２６項の何れかに記載のエレベータ装置。
28. 前記駆動装置は、前記ベルトに張力を与えるための張力付与機構を具えている請求の範囲第２３項乃至第２７項の何れかに記載のエレベータ装置。
29. 前記張力付与機構は、前記シーブに対して接近離間可能に支持されたフレーム（１３０）を具え、該フレーム（１３０）に前記複数のローラを枢支すると共に、該フレーム（１３０）の自由端に張力部材の一端を連結して構成されている請求の範囲第２８項に記載のエレベータ装置。
30. 前記張力付与機構は、前記シーブに対して接近離間可能に支持されたフレーム（１３０）を具え、該フレーム（１３０）に前記複数のローラが枢支されると共に、該フレーム（１３０）の自由端と前記張力部材の一端との間に梃子機構（１４０）が介在している請求の範囲第２８項に記載のエレベータ装置。
31. 前記張力付与機構は、前記シーブに対して接近離間可能に支持されたアーム（１５６）を具え、該アーム（１５６）は、前記シーブから離間する方向に弾性付勢され、前記複数のローラの内、両側の複数のローラは、前記シーブに対して一定の高さ位置に枢支されると共に、内側の１或いは複数のローラは、前記アーム（１５６）上に枢支されている請求の範囲第２８項に記載のエレベータ装置。
32. 前記駆動装置は、往復移動路内に配備されている請求の範囲第２２項乃至第３１項の何れかに記載のエレベータ装置。
33. 前記駆動装置は、張力部材の張設経路に沿って、複数箇所に配備されている請求の範囲第２２項乃至第３２項の何れかに記載のエレベータ装置。

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