WO2009147749A1 - エレベータ装置 - Google Patents

Abstract

　巻上機は、巻上機本体と、巻上機本体により回転される駆動シーブとを有している。そらせ車は、駆動シーブに対して間隔を置いて配置されている。駆動シーブ及びそらせ車間には、駆動シーブの回転により周回移動を行う無端状の摩擦ベルトが巻き掛けられている。また、駆動シーブ及びそらせ車には、かごを吊り下げる主ロープが摩擦ベルトを介して連続的に巻き掛けられている。主ロープは摩擦ベルトの周回移動により移動され、かごは主ロープの移動により昇降される。

Description

エレベータ装置

　この発明は、かごを吊り下げる主ロープが巻上機の駆動シーブに巻き掛けられ、駆動シーブの回転によりかごを昇降させるトラクション式のエレベータ装置に関するものである。

　かご及び釣合おもりを吊り下げる主ロープが巻上機の駆動シーブに巻き掛けられているトラクション式のエレベータ装置では、主ロープと駆動シーブとの間の摩擦係数をμ、駆動シーブの外周部に形成されたロープ溝の形状によって決まる係数をＫ２、駆動シーブに対する主ロープの巻き付け角をθとすると、トラクション能力Γは以下の式（１）で表される。

　Γ＝ｅ^{(μ・K2・θ)}…（１）

　ただし、ｅは自然対数の底である。

　また、このようなトラクション式のエレベータ装置では、駆動シーブと主ロープとの間で滑りが発生することがないように、主ロープのかご側の張力Ｔ１、主ロープの釣合おもり側の張力Ｔ２及びトラクション能力Γが以下の式（２）の関係を満たすように設計されている。

　Ｔ２／Ｔ１≦Γ…（２）

　ただし、式（２）では、Ｔ２＞Ｔ１であるときの各張力Ｔ１，Ｔ２及びトラクション能力Γの関係を示している。

　トラクション能力Γを大きくする場合には、式（１）により、摩擦係数μ、係数Ｋ２及び巻き付け角θの少なくともいずれかの値を大きくすればよい。

　従来のエレベータ装置では、駆動シーブと、駆動シーブから離れて配置されたそらせ車との間で主ロープを複数回巻き掛けて駆動シーブに対する主ロープの巻き付け角を大きくすることにより、トラクション能力の向上が図られている（特許文献１参照）。

特開２００２－１４５５５６号公報

　しかし、駆動シーブ及びそらせ車間で主ロープを複数回巻き掛けると、駆動シーブ及びそらせ車のそれぞれに加わる荷重が増加するので、例えば巻上機等の機器が大形化してしまう。

　また、巻上機の位置を上方へ移動させて駆動シーブ及びそらせ車の各位置の高さ方向の距離を拡げることにより、駆動シーブに対する主ロープの巻き付け角を大きくすることも考えられるが、昇降路の高さ方向の寸法が大きくなってしまう。

　さらに、駆動シーブに形成されたロープ溝の形状を工夫して係数Ｋ２の値を大きくすることも考えられるが、駆動シーブと主ロープとの間の接触面圧が大きくなるので、駆動シーブ及び主ロープのそれぞれの寿命が短くなってしまう。

　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、所定のトラクション能力を確保したまま、小形化を図ることができるとともに、長寿命化を図ることができるエレベータ装置を得ることを目的とする。

　この発明によるエレベータ装置は、昇降路内を昇降可能なかご、巻上機本体と、巻上機本体により回転される駆動シーブとを有し、かごを昇降させる駆動力を発生する巻上機、駆動シーブに対して間隔を置いて配置されたそらせ車、駆動シーブ及びそらせ車間に巻き掛けられ、駆動シーブの回転により周回移動を行う無端状の摩擦ベルト、及び摩擦ベルトを介して駆動シーブ及びそらせ車に連続的に巻き掛けられ、かごを吊り下げる主ロープを備えている。

この発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す縦断面図である。 図１の駆動シーブ及び摩擦ベルトを示す断面図である。 この発明の実施の形態２によるエレベータ装置を示す縦断面図である。 この発明の実施の形態３によるエレベータ装置を示す縦断面図である。 図４のエレベータ装置を示す平面図である。

　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。
　実施の形態１．
　図１は、この発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す縦断面図である。図において、昇降路１内には、一対のかごガイドレール２及び一対の釣合おもりガイドレール３が設置されている。各かごガイドレール２間にはかご４が昇降可能に配置され、各釣合おもりガイドレール３間には釣合おもり５が昇降可能に配置されている。

　かご４は、正面、背面、一対の側面、底面及び天井面を有している。かご４の正面には、かご出入口４ａが設けられている。かご４の背面は、かご４の奥行き方向についてかご４の正面に対向している。かご４の各側面は、各かごガイドレール２間に配置され、かご出入口４ａの間口方向について互いに対向している。

　釣合おもり５は、かご４の背面側を昇降される。従って、昇降路１を垂直投影したときの投影面内においては、かご４及び釣合おもり５がかご４の奥行き方向について互いに並んで配置されている。なお、各かごガイドレール２を含む平面と各釣合おもりガイドレール３を含む平面とは平行になっている。

　昇降路１の上部には、機械室６が設けられている。機械室６の床面には、機械台７が固定されている。機械台７には、巻上機８及びそらせ車９が支持されている。

　巻上機８は、かご４及び釣合おもり５を昇降させる駆動力を発生する。また、巻上機８は、モータを含む巻上機本体１０と、巻上機本体１０に設けられ、巻上機本体１０により回転される駆動シーブ１１とを有している。駆動シーブ１１は、水平に配置された綱車軸を中心に回転される。

　そらせ車９は、駆動シーブ１１に対して間隔を置いて配置されている。また、そらせ車９は、駆動シーブ１１の綱車軸と平行に配置された綱車軸に回転自在に設けられている。さらに、そらせ車９は、駆動シーブ１１の位置よりも低い位置に配置されている。駆動シーブ１１及びそらせ車９は、例えば鋼材や鋳鉄等により構成されている。

　駆動シーブ１１及びそらせ車９間には、無端状の摩擦ベルト１２が巻き掛けられている。摩擦ベルト１２には、駆動シーブ１１とそらせ車９との間隔を調整することにより所定の張力が与えられている。摩擦ベルト１２は、駆動シーブ１１の回転に応じて周回移動される。そらせ車９は、摩擦ベルト１２の周回移動に応じて回転される。

　駆動シーブ１１及びそらせ車９には、複数本の主ロープ１３が摩擦ベルト１２を介して連続的に巻き掛けられている。かご４及び釣合おもり５は、主ロープ１３により昇降路１内に吊り下げられている。この例では、主ロープ１３は金属製のロープとされている。また、この例では、主ロープ１３の一端部がかご４に接続され、主ロープ１３の他端部が釣合おもり５に接続されている。

　主ロープ１３は、摩擦ベルト１２の周回移動に伴って移動される。かご４及び釣合おもり５は、主ロープ１３の移動によって昇降路１内を昇降される。かご４及び釣合おもり５が昇降されるときには、かご４が各かごガイドレール２に案内され、釣合おもり５が各釣合おもりガイドレール３に案内される。

　図２は、図１の駆動シーブ１１及び摩擦ベルト１２を示す断面図である。図において、駆動シーブ１１の外周部には、駆動シーブ１１の回転方向に沿った複数の嵌合溝１４が設けられている。この例では、嵌合溝１４の断面形状は、底辺を持つＶ状とされている。

　摩擦ベルト１２は、耐摩耗性の高摩擦材により構成されている。高摩擦材としては、例えばウレタンゴムや樹脂等が挙げられる。従って、摩擦ベルト１２の材料は、駆動シーブ１１、そらせ車９及び主ロープ１３のそれぞれの材料よりも柔らかい材料とされている。摩擦ベルト１２の内周面には、各嵌合溝１４に嵌め合わされる複数の嵌合突部１５が設けられている。摩擦ベルト１２の外周面には、各主ロープ１３が挿入される複数のロープ溝１６が設けられている。各嵌合突部１５及び各ロープ溝１６は、摩擦ベルト１２の長さ方向に沿って配置されている。なお、この例では、摩擦ベルト１２の幅寸法が駆動シーブ１１の厚さ寸法と同一とされている。

　摩擦ベルト１２内には、摩擦ベルト１２の長さ方向に沿った複数の芯体１７が埋められている。各芯体１７は、それぞれ無端状に構成されている。また、各芯体１７は、摩擦ベルト１２の幅方向へ並べて配置されている。さらに、各芯体１７は、摩擦ベルト１２の高摩擦材よりも強度の高い材料（高強度材）により構成されている。この例では、鋼線が芯体１７として用いられている。これにより、摩擦ベルト１２の破断の防止が図られている。

　駆動シーブ１１及びそらせ車９のそれぞれと摩擦ベルト１２との間、及び各主ロープ１３と摩擦ベルト１２との間には、所定の摩擦力が発生している。これにより、摩擦ベルト１２が駆動シーブ１１の回転に応じた周回移動を行い、各主ロープ１３が摩擦ベルト１２の周回移動に応じた移動を行う。

　また、駆動シーブ１１及びそらせ車９のそれぞれと摩擦ベルト１２との間における最大摩擦力は、各主ロープ１３と摩擦ベルト１２との間における最大摩擦力よりも大きくなっている。ここで、最大摩擦力とは、互いに接触する部材間で滑りが発生する直前の摩擦力である。従って、各主ロープ１３が摩擦ベルト１２に対して滑る場合であっても、摩擦ベルト１２が駆動シーブ１１及びそらせ車９のそれぞれに対して滑ることが防止される。

　このようなエレベータ装置では、無端状の摩擦ベルト１２が駆動シーブ１１及びそらせ車９間に巻き掛けられ、かご４を吊り下げる各主ロープ１３が摩擦ベルト１２を介して駆動シーブ１１及びそらせ車９のそれぞれに連続的に巻き掛けられているので、摩擦ベルト１２の周回移動により、駆動シーブ１１の回転力をそらせ車９の位置にも及ぼすことができる。従って、駆動シーブ１１及びそらせ車９のそれぞれにおいて、駆動シーブ１１の回転力を各主ロープ１３に伝達することができる。これにより、駆動シーブ１１に対する主ロープ１３の巻き付け角にそらせ車９に対する主ロープ１３の巻き付け角を付加した角度を、トラクション能力に寄与する巻き付け角とすることができ、トラクション能力の向上を図ることができる。

　また、駆動シーブ１１及びそらせ車９のそれぞれと主ロープ１３との間に摩擦ベルト１２が介在しているので、駆動シーブ１１及びそらせ車９のそれぞれと主ロープ１３との間で発生する金属同士の接触を避けることができ、駆動シーブ１１、そらせ車９及び主ロープ１３のそれぞれの長寿命化を図ることができる。さらに、主ロープ１３の長寿命化を図ることができるので、主ロープ１３の径を小さくすることができ、駆動シーブ１１の径と主ロープ１３の径との比（Ｄ／ｄ比）を保ったまま、駆動シーブ１１及びそらせ車９のそれぞれの径を小さくすることができる。これにより、巻上機８及びそらせ車９の小形化を図ることができ、エレベータ装置全体の小形化を図ることができる。

　また、摩擦ベルト１２には、主ロープ１３が挿入されるロープ溝１６が設けられているので、摩擦ベルト１２から主ロープ１３を外れにくくすることができる。

　また、駆動シーブ１１及びそらせ車９のそれぞれと摩擦ベルト１２との間における最大摩擦力は、主ロープ１３と摩擦ベルト１２との間における最大摩擦力よりも大きくなっているので、駆動シーブ１１及びそらせ車９のそれぞれに対して摩擦ベルト１２を滑りにくくすることができ、摩擦ベルト１２の長寿命化を図ることができる。即ち、駆動シーブ１１及びそらせ車９のそれぞれと摩擦ベルト１２との間で滑りが発生すると、摩擦ベルト１２が摩耗する。摩耗した摩擦ベルト１２は、駆動シーブ１１に対してさらに滑りやすくなる。従って、摩擦ベルト１２の摩耗が進行することにより、最終的には、摩擦ベルト１２が駆動シーブ１１に対して完全に滑ることとなってしまい、駆動シーブ１１の駆動力が主ロープ１３に伝達されなくなってしまう。従って、駆動シーブ１１及びそらせ車９のそれぞれに対して摩擦ベルト１２を滑りにくくすることにより、摩擦ベルト１２の摩耗の進行を抑制することができ、摩擦ベルト１２の長寿命化を図ることができる。

　実施の形態２．
　図３は、この発明の実施の形態２によるエレベータ装置を示す縦断面図である。この例によるエレベータ装置は、機械室が設けられていないタイプのエレベータ装置（機械室レスエレベータ装置）とされている。従って、巻上機８及びそらせ車９は、昇降路１内に設けられている。

　巻上機８は、軸線方向の寸法が径方向の寸法よりも小さい薄形巻上機とされている。また、巻上機８は、モータを含む薄形の巻上機本体１０と、巻上機本体１０に設けられ、巻上機本体１０により回転される駆動シーブ１１とを有している。

　駆動シーブ１１及びそらせ車９は、水平方向へ互いに間隔を置いて配置されている。即ち、駆動シーブ１１及びそらせ車９は、同一の高さの位置に配置されている。他の構成は実施の形態１と同様である。

　このようなエレベータ装置では、駆動シーブ１１及びそらせ車９が同一の高さの位置に配置されているので、巻上機８及びそらせ車９を設置するためのスペースの高さ方向の寸法を小さくすることができる。これにより、昇降路１の高さ方向の縮小化を図ることができる。また、駆動シーブ１１及びそらせ車９を同一の高さの位置に配置しても、トラクション能力に寄与する巻き付け角は実施の形態１と同じなので、トラクション能力の向上も図ることができる。

　実施の形態３．
　図４は、この発明の実施の形態３によるエレベータ装置を示す縦断面図である。また、図５は、図４のエレベータ装置を示す平面図である。図において、釣合おもり５は、かご４の一方の側面側を昇降される。従って、昇降路１を垂直投影したときの投影面内においては、かご４及び釣合おもり５がかご４の幅方向（かご出入口４ａの間口方向）について互いに並んで配置されている。なお、各釣合おもりガイドレール３を含む平面は、各かごガイドレール２を含む平面に対して垂直になっている。

　一方のかごガイドレール２及び一方の釣合おもりガイドレール３の各上部間には、固定部材２１が固定されている。他方のかごガイドレール２の上部には、固定部材２２が固定されている。各釣合おもりガイドレール３の各上端部間には、固定部材２３が固定されている。固定部材２３は、図４に示すように、固定部材２１の位置よりも高い位置に配置されている。

　固定部材２１には、巻上機８が支持されている。固定部材２２には、第１の綱止め部２４が設けられている。固定部材２３には、そらせ車９が支持されているとともに、第２の綱止め部２５が設けられている。巻上機８及びそらせ車９は、図５に示すように、昇降路１を垂直投影したときの投影面内において、かご４の領域から外れた位置に配置されている。そらせ車９は、駆動シーブ１１の位置よりも高い位置に配置されている。

　かご４の下部には一対のかご吊り車２６が設けられ、釣合おもり５の上部には釣合おもり吊り車２７が設けられている。

　かご４及び釣合おもり５は、複数の主ロープ１３により吊り下げられている。各主ロープ１３の一端部は第１の綱止め部２４に接続され、各主ロープ１３の他端部は第２の綱止め部２５に接続されている。各主ロープ１３は、第１の綱止め部２４から、各かご吊り車２６、駆動シーブ１１、そらせ車９、釣合おもり吊り車２７の順に巻き掛けられ、第２の綱止め部２５に達している。駆動シーブ１１及びそらせ車９には、各主ロープ１３が摩擦ベルト１２を介して巻き掛けられている。かご４及び釣合おもり５は、駆動シーブ１１の回転により昇降路１内を昇降される。他の構成は実施の形態２と同様である。

　このようなエレベータ装置では、そらせ車９が駆動シーブ１１の位置よりも高い位置に配置されているので、そらせ車９の下方で釣合おもり３を昇降させることにより、昇降路１の寸法を維持したまま、釣合おもり３が昇降される範囲の上限位置をより上方に設定することができる。従って、レイアウト設計上、釣合おもり３の高さ方向の寸法が大きくなる場合であっても、昇降路１の拡大の防止を図ることができる。

　即ち、巻上機８はそらせ車９よりも大きいので、巻上機８が釣合おもり３の上方に配置されると、そらせ車９が釣合おもり３の上方に配置される場合よりも、釣合おもり３が昇降される範囲の上限位置が低くなってしまう。また、そらせ車９が釣合おもり３の上方に配置されても、駆動シーブ１１がそらせ車９の位置よりも高い位置に配置されている場合には、昇降路１の高さ方向の寸法が大きくなってしまう。従って、駆動シーブ１１の位置よりも高い位置にそらせ車９を配置し、そらせ車９の下方で釣合おもり３を昇降させることにより、昇降路１の寸法を維持したまま、釣合おもり３が昇降される範囲の上限位置をより上方に設定することができる。

　また、駆動シーブ１１の位置よりも高い位置にそらせ車９を配置しても、トラクション能力に寄与する巻き付け角は実施の形態２と同じなので、トラクション能力の向上も図ることができる。

Claims (5)

1. 　昇降路内を昇降可能なかご、
   　巻上機本体と、上記巻上機本体により回転される駆動シーブとを有し、上記かごを昇降させる駆動力を発生する巻上機、
   　上記駆動シーブに対して間隔を置いて配置されたそらせ車、
   　上記駆動シーブ及び上記そらせ車間に巻き掛けられ、上記駆動シーブの回転により周回移動を行う無端状の摩擦ベルト、及び
   　上記摩擦ベルトを介して上記駆動シーブ及び上記そらせ車に連続的に巻き掛けられ、上記かごを吊り下げる主ロープ
   　を備えていることを特徴とするエレベータ装置。
2. 　上記摩擦ベルトには、上記主ロープが挿入されるロープ溝が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
3. 　上記駆動シーブ及び上記そらせ車のそれぞれと上記摩擦ベルトとの間における最大摩擦力は、上記主ロープと上記摩擦ベルトとの間における最大摩擦力よりも大きくなっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエレベータ装置。
4. 　上記駆動シーブ及び上記そらせ車は、同一の高さの位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のエレベータ装置。
5. 　上記そらせ車は、上記駆動シーブの位置よりも高い位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のエレベータ装置。

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