JPWO2006033135A1 - エレベータ用緩衝装置 - Google Patents

Abstract

エレベータの定格速度が高速の場合でも、装置の高さを小さくできピット深さを深くしなくてもよく、構造を簡略化できるエレベータ用緩衝装置を得ることを目的としている。この目的を達成するために、乗りかごまたは釣合いおもりの衝突の際、衝突エネルギを吸収し、この衝突エネルギが解除されると、それ自身では元の状態に復元できず、復元手段を有するエネルギ吸収型緩衝器（例えば油入緩衝器）と、このエネルギ吸収型緩衝器と直列に固定され、衝突エネルギを吸収し、この衝突エネルギが解除されても、それ自身で元の状態に復元するもので、例えば、ゴムのような弾性体で構成されているエネルギ蓄積型緩衝器とを備える。

Description

この発明は、エレベータの昇降路底部に設置され、乗りかごあるいは釣合いおもりが最下階を行き過ぎて下降したとき、衝撃を緩和し安全に停止させるために用いられるエレベータ用緩衝装置に関するものである。

図７は従来のエレベータの一例を示す構成図である。図７において、昇降路１の上部には、駆動シーブ２を有する巻上機３とそらせ車４とが設置されている。駆動シーブ２とそらせ車４には主索５が巻き掛けられている。主索５の一端は乗りかご６に、他端は釣合いおもり７に吊り下げられている。駆動シーブ２の回転により、乗りかご６及び釣合いおもり７がつるべ式に昇降する。

エレベータは、何らかの異常が生じたとき、乗りかご６あるいは釣合いおもり７が最下階を行き過ぎて下降する虞がある。そこで、このような異常時でも、乗りかご６あるいは釣合いおもり７と昇降路１の底部（ピット）の衝突による衝撃を緩和し安全に停止させるために、昇降路１の底部には、エレベータ用緩衝装置であるかご緩衝器８及び釣合いおもり緩衝器９が設置されている。

従来、このエレベータ用緩衝装置には、エネルギ吸収型緩衝器やエネルギ蓄積型緩衝器がある。エネルギ吸収型緩衝器は、衝突エネルギを吸収し、この衝突エネルギが解除されると、それ自身では元の状態に復元できず、復元手段が併用されているもので、例えば、油入緩衝器が用いられている。このエネルギ吸収型緩衝器は、高速エレベータで比較的大きな衝突エネルギに対して用いられる。

従来の油入緩衝器においては、昇降路１の底部に立設され、作動油を充填された円筒状のシリンダと、シリンダ内に軸方向へ往復動可能に挿入された円筒状のプランジャと、プランジャの底部に形成されたオリフィス穴と、オリフィス穴に先端部が挿入されるようにしてシンリンダ底部に立設された細長円錐状部材（制御棒）と、プランジャを弾性支持及び復元する復帰ばねとを備えた構成としている。

また、乗りかご６または釣合いおもり７と油入緩衝器とが衝突したときの衝撃、騒音を低減させるために、プランジャ頂部に緩衝部材が設けられている。

エレベータが運行中、何らかの異常が生じ、乗りかご６または釣合いおもり７が油入緩衝器の上部に位置する緩衝材に衝突したとする。そうすると、プランジャは復帰ばねの弾性力に抗して押し下げられ、シリンダ内の作動油がプランジャの下面に押圧されて、オリフィス穴からプランジャ内に噴出流入する。このとき、制御棒が下方に向けて太くなるテーパを有するので、プランジャが下降するのに伴い、オリフィス穴の作動油の通過する面積は小さくなり、作動油の抵抗は順次増大して下降速度を減速し、衝撃を緩和する。この後、乗りかご６または釣合いおもり７を持ち上げて荷重が除かれると、圧縮された復帰ばねの反発力により、プランジャは上方に押され元の位置に復帰する（例えば、特許文献１、２参照）。

また、その他の従来の油入緩衝器は、作動油を充填されたシリンダ内に、順次小径に形成された複数のプランジャを重合して作動油を介して上下方向に伸縮可能となるように構成し、更に、これら複数のプランジャを元の位置に復帰させる復帰ばねを設けた構成にしている。このようにプランジャを多段に構成された油入緩衝器は、前記の１個のプランジャで構成される油入緩衝器に対して、同一のストロークで油入緩衝器の高さを低くできる（例えば、特許文献３参照）。

上記は、エネルギ吸収型緩衝器である油入緩衝器についてであるが、もう一つのエレベータ緩衝装置であるエネルギ蓄積型緩衝器は、衝突エネルギを吸収し、この衝突エネルギが解除されると、それ自身で元の状態に復元するもので、例えば、ばねやゴムのような弾性体で構成されている。このエネルギ蓄積型緩衝器は、低速エレベータで比較的小さな衝突エネルギに対して用いられる。また、例えば、ポリウレタンのような弾性体は、全高の８０％まで圧縮可能（即ち緩衝器のストロークが全高の８０％）で、乗りかご６または釣合いおもり７の衝突時、全高の８０％までストローク（圧縮）し衝撃を緩和する。この後、乗りかごまたは釣合いおもりを持ち上げて荷重が除かれると、圧縮された弾性体は元の高さ（即ち全高）に戻る（例えば、非特許文献１参照）。

特開平８−１０８９８４号公報（第４−５頁、第１図） 特開平４−２１７５７７号公報（第４−６頁、第１図） 特開平４−２１７５７７号公報（第２−５頁、第１図） Elastogran社カタログ「Cellasto A celluar polyurethane elastomer」、Ｐ．１

このようなエレベータ用緩衝装置は、定格速度の１．１５倍の速度で乗りかご６または釣合いおもり７が衝突したとき、所定の減速度で安全に減速させるように、所定のストロークとなるように設計されている。このため、定格速度が高速になるに従って、エレベータ用緩衝装置のストロークは長くなる。

定格速度が高速の場合、前記した従来の１個のプランジャで構成された油入緩衝器では、プランジャの長さは油入緩衝器のストローク以上の長さが必要であり、また、シリンダもプランジャの進入を受け入れる必要があるため、プランジャの長さに略相応した長さが必要であり、したがって油入緩衝器の高さは高くなる。このように、油入緩衝器の高さが高くなると、その分昇降路１のピット深さは深くしなければならず、建築工事の経済性が劣るといった問題点があった。また、油入緩衝器の搬入、据付工事においては長尺のため作業効率が低下するといった問題点もあった。

一方、前記したプランジャを多段に構成された油入緩衝器では、１個のプランジャで構成される油入緩衝器に対して、所定のストロークを確保しつつ油入緩衝器の高さを低くできるため、前記した問題点はないが、複数のプランジャを重合して作動油を介して上下方向に伸縮可能となるように構成しているため、構成部品が増加し経済性が劣るものになっていた。

また、エネルギ蓄積型緩衝器は、前記したように、そのストロークは全高の８０％であるため、所定のストロークを確保しつつ緩衝器の高さを低くすることができる。しかしながら、このエネルギ蓄積型緩衝器は、例えば欧州法令であるＥＮコード（ＥＮ８１−１：１９９８）では、定格速度６０ｍ／ｍｉｎ以下のエレベータにしか適用できないといった問題点があった。なお、ＥＮコードでは、エネルギ吸収型緩衝器は、定格速度に関係なく適用可能となっているが、定格速度６０ｍ／ｍｉｎを越えたものに適用すると、前記した問題点があった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、エレベータの定格速度が６０ｍ／ｍｉｎを越えるような高速の場合でも、装置の高さを小さくできピット深さを深くしなくてもよく、構造を簡略化できるエレベータ用緩衝装置を得ることを目的とする。

この発明に係るエレベータ用緩衝装置においては、エネルギ吸収型緩衝器とエネルギ蓄積型緩衝器を直列に固定し、組合わせたたものである。

この発明は、エネルギ吸収型緩衝器とエネルギ蓄積型緩衝器を直列に固定したことにより、エレベータの定格速度が高速の場合でも、装置の高さを小さくでき構造を簡略化することができる。

この発明の実施の形態１におけるエレベータ用緩衝装置装置を示す図である。 従来の油入緩衝器の高さを示す図である。 この発明の実施の形態１におけるエレベータ用緩衝装置装置の高さを示す図である。 この発明の実施の形態２におけるエレベータ用緩衝装置装置を示す図である。 この発明の実施の形態３におけるエレベータ用緩衝装置装置を示す図である。 この発明の実施の形態４におけるエレベータ用緩衝装置装置を示す図である。 従来のエレベータの一例を示す構成図である。

符号の説明

１ 昇降路
２ 駆動シーブ
３ 巻上機
４ そらせ車
５ 主索
６ 乗りかご
７ 釣合いおもり
８ かご緩衝器
９ 釣合いおもり緩衝器
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 油入緩衝器
１１ａ、１１ｃ エネルギ蓄積型緩衝器
１２ａ、１２ｂ 取付台
１３ａ、１３ｂ 作動油
１４ａ、１４ｂ シリンダ
１５ａ、１５ｂ プランジャ
１６ａ、１６ｂ フランジ
１７ａ、１７ｂ ばね受け
１８ａ、１８ｂ 底部部材
１９ａ、１９ｂ オリフィス穴
２０ａ、２０ｂ 制御棒
２１ａ、２１ｂ 復帰ばね
２２、２３ 緩衝材
２４ 取付台
２５ 制限体
２６ 取付板
２７ ボルト

以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。

図１はこの発明を実施するための実施の形態１におけるエレベータ用緩衝装置を示すものである。図１において、エネルギ吸収型緩衝器である油入緩衝器１０ａの上端部にエネルギ蓄積型緩衝器１１ａを直列に固定している。次に油入緩衝器１０ａの構成について説明する。取付台１２ａ上には、作動油１３ａを充填された円筒状のシリンダ１４ａが立設されている。シリンダ１４ａには、軸方向へ往復動可能な円筒状のプランジャ１５ａが挿入されている。シリンダ１４ａの上端部にはフランジ１６ａが固定されている。プランジャ１５ａの上端部にはばね受け１７ａが固定されている。

プランジャ１５ａは、底部を塞ぐ底部部材１８ａを有し、底部部材１８ａの中央にはオリフィス穴１９ａが形成されている。オリフィス穴１９ａに先端部が挿入されるようにして取付台１２ａに制御棒２０ａが立設されている。制御棒２０ａは円錐形状をしており、下方に向けて太くなっている。

プランジャ１５ａが押圧されて下降した後、元の上昇位置に復元するための復元手段として、フランジ１６ａとばね受け１７ａの間には、シリンダ１４ａから突出する方向へプランジャ１５ａを付勢及び弾性支持する復帰ばね２１ａが配置されている。

油入緩衝器１０ａは以上のように構成されており、この油入緩衝器１０ａの上端部であるばね受け１７ａの上にエネルギ蓄積型緩衝器１１ａが立設されて、エレベータ用緩衝装置を構成している。エネルギ蓄積型緩衝器１１ａは、ゴム体（例えばポリウレタン）を一体に成形されたものであり、全高の８０％まで圧縮可能で、この圧縮量がエネルギ蓄積型緩衝器１１ａのストロークとなる。

次に、動作について説明する。エレベータが正常に運行しているときは、エレベータ用緩衝装置は図１のように、油入緩衝器１０ａ及びエネルギ蓄積型緩衝器１１ａはそれぞれ伸長された状態にある。エレベータが運行中、何らかの異常が生じ、乗りかご６または釣合いおもり７がエレベータ用緩衝装置に衝突したとする。このとき、乗りかご６または釣合いおもり７は、エネルギ蓄積型緩衝器１１ａに衝突し、エネルギ蓄積型緩衝器１１ａは圧縮し衝撃を緩和する。

一方、油入緩衝器１０ａでは、エネルギ蓄積型緩衝器１１ａの圧縮とともに、プランジャ１５ａは復帰ばね２１ａの弾性力に抗して押し下げられ、シリンダ１４ａ内の作動油１３ａがプランジャ１５ａの底部部材１８ａに押圧されて、オリフィス穴１９ａからプランジャ１５ａ内に噴出流入する。このとき、制御棒２０ａが下方に向けて太くなるテーパを有するので、プランジャ１５ａが下降するのに伴い、オリフィス穴１９ａの作動油１３ａの通過する面積は小さくなり、作動油１３ａの抵抗は順次増大して下降速度を減速し、衝撃を緩和する。

この後、乗りかご６または釣合いおもり７を持ち上げて荷重が除かれると、ゴム体であるエネルギ蓄積型緩衝器１１ａは、圧縮された状態から元の伸長された高さに復元する。一方、油入緩衝器１０ａでは、圧縮された復帰ばね２１ａの反発力により、プランジャ１５ａは上方に押され元の位置に復帰するとともに、作動油１３ａがオリフィス穴１９ａからシリンダ１４ａ内に流入し、元の伸長された状態に復元する。

次に、本実施形態におけるエレベータ用緩衝装置の高さについて説明する。図２は、１個のプランジャ１５ｂで構成された従来の油入緩衝器１０ｂの高さを示すもので、図３は本実施形態のエレベータ用緩衝装置の高さを示すものである。

図２において、取付台１２ｂ、作動油１３ｂ、シリンダ１４ｂ、プランジャ１５ｂ、フランジ１６ｂ、ばね受け１７ｂ、プランジャ１５ｂの底部部材１８ｂ、オリフィス穴１９ｂ、制御棒２０ｂ、復帰ばね２１ｂは、図１の相当部分を示し、乗りかご６または釣合いおもり７と油入緩衝器１０ｂとが衝突したときに金属同士の衝突を避けるために、ばね受け１７ｂの上部に緩衝部材２２が設けられている。動作については図１の油入緩衝器１０ａと同様である。

エレベータ用緩衝装置は、定格速度の１．１５倍の速度で乗りかご６または釣合いおもり７が衝突したとき、所定の減速度で安全に減速させるように、所定のストロークとなるように設計されている。今、エレベータ用緩衝装置のストロークをＳとする。従来の油入緩衝器１０ｂついては、図２に示すように、緩衝材２２がストロークする部分の長さと、底部部材１８ｂの下面から取付台１２ｂの上面までの長さはストロークのＳで、緩衝材２２のストローク部分の下端からプランジャ１５ｂの底部部材１８ｂの下面までの長さをａ、取付台１２ｂの厚さをｂとすると、従来の油入緩衝器１０ｂの高さＬ１は、
Ｌ１＝２Ｓ＋ａ＋ｂ
となる。

一方、本実施形態のエレベータ用緩衝装置については、図３に示すように、エネルギ蓄積型緩衝器１１ａのストローク（即ち圧縮量）と油入緩衝器１０ａのストロークを、それぞれ緩衝装置のストロークＳの１／２となるように、エネルギ蓄積型緩衝器１１ａの形状（例えば長さあるいは径の大きさ）を変えて弾性特性を設定し、油入緩衝器１０ａのオリフィス穴１９ａと制御棒１７ａと隙間を変えて作動油の抵抗を設定する。この場合、図３に示すように、エネルギ蓄積型緩衝器１１ａのストローク（即ち圧縮量）と、ばね受け１７ａのストローク（即ち油入緩衝器１０ａのストローク）はそれぞれＳ／２で、ばね受け１７ａのストローク部分の下端からプランジャ１５ａの底部部材１８ａの下面までの長さをａ、取付台１２ａの厚さをｂ、エネルギ蓄積型緩衝器１１ａの圧縮時の高さをｃとすると、エレベータ用緩衝装置の高さＬ２は
Ｌ２＝３Ｓ／２＋ａ＋ｂ＋ｃ
となる。ここで、エネルギ蓄積型緩衝器１１ａは前記したように８０％まで圧縮するので、圧縮時の高さｃは、
ｃ＝Ｓ／２／８
となり、小さい値を示す。

以上のように、従来の油入緩衝器１０ｂの高さＬ１と本実施形態のエレベータ用緩衝装置の高さＬ２との差は、概略Ｓ／２（即ちストロークの半分）となり、この分だけ、本実施形態のエレベータ用緩衝装置の高さは低くなる。

上記では、エネルギ蓄積型緩衝器１１ａのストローク（即ち圧縮量）と油入緩衝器１０ａのストロークを、同一となる（即ち、それぞれ緩衝装置のストロークＳの１／２となる）ようにしたが、エネルギ蓄積型緩衝器１１ａの形状（例えば長さあるいは径の大きさ）や、油入緩衝器１０ａのオリフィス穴１９ａと制御棒１７ａと隙間を変えることで、それぞれ異なったストロークとしても良く、特に、エネルギ蓄積型緩衝器１１ａのストローク（即ち圧縮量）を大きくする方が、エレベータ用緩衝装置の高さは低くできる。

以上のように、エネルギ吸収型緩衝器である油入緩衝器１０ａの上端部に簡略な構造のエネルギ蓄積型緩衝器１１ａを直列に固定することにより、１個のプランジャ１５ｂで構成された従来の油入緩衝器１０ｂに比べ、装置全体の高さを低くでき小型化とすることができる。これにより、エレベータの定格速度が６０ｍ／ｍｉｎを越えるような高速の場合でも、昇降路１のピット深さを深くしなくてもよくなり、建築工事が経済的となる。

また、緩衝器の１つがエネルギ蓄積型緩衝器１１ａで構成されるので、装置の構造が簡略化できる。また、従来の油入緩衝器１０ｂでは、乗りかご６または釣合いおもり７と油入緩衝器１０ｂとが衝突したときに金属同士の衝突を避けるために、緩衝部材２２が設けられていたが、本実施形態では、ゴム体であるエネルギ蓄積型緩衝器１１ａに衝突するため、緩衝材２２が不要となる。

図４はこの発明を実施するための実施の形態２におけるエレベータ用緩衝装置を示すものである。本実施形態は、実施の形態１に対して、エネルギ蓄積型緩衝器１１ｃを油入緩衝器１０ｃの下部に直列に固定したものであり、図１と同符号のものは相当部分を示す。本実施形態では、乗りかご６または釣合いおもり７と油入緩衝器１１ｃとが衝突したときに金属同士の衝突を避けるために、ばね受け１７ａの上部に緩衝部材２３が設けられている。また、エネルギ蓄積型緩衝器１１ｃの底部には、取付台２４が固定されている。動作については、実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。

このような、構成をとっても、実施の形態１と同様な効果を奏する。但し、実施の形態１に対して、乗りかご６または釣合いおもり７と油入緩衝器１１ｃとが衝突したときに金属同士の衝突を避けるための緩衝材２３が必要となる。

図５は、この発明の実施の形態３を示すものである。本実施形態は、実施の形態１に対して、エネルギ蓄積型緩衝器１１ａのストロークを所定の量（例えば許容ストローク）に規制する制限体２５をばね受け１７ａ上に設けたものであり、図１と同符号のものは相当部分を示す。なお、制限体２５は円筒状に形成され、エネルギ蓄積型緩衝器１１ａの外側に挿通するように設けている。

エレベータが運行中、何らかの異常が生じ、乗りかご６または釣合いおもり７がエレベータ用緩衝装置に衝突したとき、エネルギ蓄積型緩衝器１１ａは圧縮される。エネルギ蓄積型緩衝器１１ａは全高の８０％まで圧縮可能で、この圧縮量が許容ストロークとなり、これ以上に圧縮すると破損する虞がある。エネルギ蓄積型緩衝器１１ａは、エレベータの速度仕様に対して想定した衝突エネルギに対して、許容ストローク以下となるように形状（例えば長さあるいは径の大きさ）を変えて弾性特性を設定しているが、衝突エネルギが想定したものより大きい場合、許容ストロークを超えてしまう。この場合、本実施形態では、制限体２５が乗りかご６または釣合いおもり７と干渉し、エネルギ蓄積型緩衝器１１ａは許容ストローク以上に圧縮しない。その他の動作については、実施の形態１と同様である。

以上のように、衝突エネルギが大きい場合においても、制限体２５でストロークを規制しているので、エネルギ蓄積型緩衝器１１ａは許容ストローク以上に圧縮することなく、破損することがない。また、エレベータの速度仕様に対して想定した衝突エネルギに対して、エネルギ蓄積型緩衝器１１ａは許容ストローク以下となるように形状（例えば長さあるいは径の大きさ）を変えて弾性特性を設定する必要があるが、あらゆる速度仕様に対して、弾性特性を設定することは多種多様となり、実質上、困難である。このような場合においても、本実施形態では、制限体２５を設けることで、エネルギ蓄積型緩衝器１１ａのストロークを容易に設定できる。

なお、本実施形態では、制限体２５を円筒状に形成したが、これに限ることはなく、矩形状、円柱状などどんな形状でも良く、また、これらを複数に設けても良い。さらに、制限体２５をエネルギ蓄積型緩衝器１１ａの外側に挿通するように設けたが、エネルギ蓄積型緩衝器１１ａの内部に空洞部を形成し、この内部に設けても良い。

図６は、この発明の実施の形態４を示すものである。本実施形態は、実施の形態１に対して、エネルギ蓄積型緩衝器１１ａと油入緩衝器１０ａとを分割可能な構造としたものである。図６において、エネルギ蓄積型緩衝器１１ａの下面に取付板２６を固着し、取付板２６はばね受け１７ａにボルト２７で固定されている。その他、図１と同符号のものは相当部分を示す。また、動作についても実施の形態１と同様である。

エネルギ蓄積型緩衝器１１ａが、例えばポリウレタンのようなゴム体である場合、一般的にゴムは経年的に弾性特性が変化するため、定期的な交換が必要となる。このような場合において、本実施形態では、分割可能な構造としたので、油入緩衝器毎交換する必要がなく、エネルギ蓄積型緩衝器１１ａのみを交換でき、交換費用が経済的となる。

なお、前記の実施の形態１から４は、エネルギ蓄積型緩衝器を、圧縮量が全高の８０％のゴム体で構成したが、これに制限することはなく、圧縮量が全高の８０％以上あるいは８０％以下でも良い。また、ゴム体を円筒状のコイルばねあるいは円錐状のコイルばねで構成しても良い。特に円錐状のコイルばねは、円筒状のコイルばねよりも圧縮時の高さを低くできる。

以上のように、この発明にかかるエレベータ用緩衝装置は、乗りかご６あるいは釣合いおもり７が最下階を行き過ぎて下降したとき、衝撃を緩和し安全に停止させる装置において用いられるのに適している。

Claims (5)

1. 昇降路の底部で、かつ、乗りかごまたは釣合いおもりの下に設置され、乗りかごまたは釣合いおもりが衝突した場合の衝撃を緩和するエレベータ用緩衝装置において、エネルギ吸収型緩衝器と、このエネルギ吸収型緩衝器と直列に固定されたエネルギ蓄積型緩衝器とを備えたことを特徴とするエレベータ用緩衝装置。
2. 前記エネルギ吸収型緩衝器の上部に、前記エネルギ蓄積型緩衝器を直列に設置したことを特徴とする請求項１記載のエレベータ用緩衝装置。
3. 前記エネルギ蓄積型緩衝器に、このエネルギ蓄積型緩衝器のストローク量を規制する制限体を配設したことを特徴とする請求項１または請求項２記載のエレベータ用緩衝装置。
4. 前記エネルギ蓄積型緩衝器と前記エネルギ吸収型緩衝器とを分割可能な構造としたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のエレベータ用緩衝装置。
5. 前記エネルギ蓄積型緩衝器は、ゴム体で構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のエレベータ用緩衝装置。
   

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