WO2023248410A1 - エレベータ装置 - Google Patents

Abstract

磁石部を備える操作機構によって動作する非常止め装置の信頼性を向上することができるエレベータ装置が開示される。この本発明によるエレベータ装置は、乗りかご（３）と、乗りかごに設けられる非常止め装置（２０）および非常止め装置を動作させる操作機構（３０）を有する非常止めシステムと、を備え、乗りかごはガイドレール（５Ａ，５Ｂ）に案内されながら昇降するものであって、操作機構は、非常止め装置が備える制動子に接続される操作ロッドと、操作ロッドに設けられる磁石部と、を有し、操作機構は、非常止め装置を動作させる時、磁石部をガイドレールに吸着させ、非常止めシステムは永久磁石部（５１）を有し、永久磁石部の磁極部は、昇降路内に露出している。

Description

エレベータ装置

　本発明は、電動で作動する非常止め装置を備えるエレベータ装置に関する。

　エレベータ装置には、乗りかごの昇降速度を常時監視して、所定の過速状態に陥った乗りかごを非常停止させるために、調速機および非常止め装置が備えられている。一般に、乗りかごと調速機は調速機ロープによって結合されており、過速状態を検出すると、調速機が調速機ロープを制動することで乗りかご側の非常止め装置の制動子が引き上げられる。これにより、非常止め装置が動作して、乗りかごが非常停止される。

　このようなエレベータ装置では、昇降路内に長尺物であるガバナロープを敷設するため、省スペース化および低コスト化が難しい。また、ガバナロープが振れる場合、昇降路内における構造物とガバナロープとが干渉しやすくなる。

　これに対し、ガバナロープを用いない非常止め装置が提案されている。

　ガバナロープを用いない非常止め装置に関する従来技術として、特許文献１に記載された技術が知られている。

　本従来技術では、非常止め装置を動作させる操作機構が乗りかごに設けられている。操作機構は、制動子に接続される操作ロッドと、操作ロッドを作動する電磁石部とを備えている。操作ロッドは永久磁石部を備えている。

　通常、永久磁石部は電磁石部に吸着されているので、制動子は、操作ロッドを介して、乗りかごに対して固定されている。

　非常時には、電磁石部に流れる電流を制御して、電磁石に反発力を発生させる。このため、永久磁石部は、電磁石部から離れて、ガイドレールに吸着する。これにより、制動子は、乗りかごに対する固定が解除され、操作ロッドを介してガイドレールに対して固定される。このとき、乗りかごは下降し続けているので、制動子は、乗りかごに対して、相対的に引き上げられる。

米国特許出願公開第２０２０／００４８０４２号明細書

　上記従来技術では、永久磁石部の吸着面に鉄粉などの磁性粉塵のような磁性異物が付着して、非常時に、永久磁石とガイドレールとの間の吸着力が低下する恐れがある。したがって、非常止め装置の信頼性が低下する恐れがある。

　そこで、本発明は、磁石部を備える操作機構によって動作する非常止め装置の信頼性を向上することができるエレベータ装置を提供する。

　上記課題を解決するために、本発明によるエレベータ装置は、乗りかごと、乗りかごに設けられる非常止め装置および非常止め装置を動作させる操作機構を有する非常止めシステムと、を備え、乗りかごはガイドレールに案内されながら昇降するものであって、操作機構は、非常止め装置が備える制動子に接続される操作ロッドと、操作ロッドに設けられる磁石部と、を有し、操作機構は、非常止め装置を動作させる時、磁石部をガイドレールに吸着させ、非常止めシステムは永久磁石部を有し、永久磁石部の磁極部は、昇降路内に露出している。

　本発明によれば、永久磁石部が磁性異物を吸着するので、非常止め装置の信頼性が向上する。

　上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

実施例であるエレベータ装置の概略構成図である。 本実施例における非常止め装置および操作機構の機械的構成を示す構成図である。 図２における非常止め装置２０の上面図である。 実施例における永久磁石部と電磁石部の位置関係を示す構成図である。 実施例における非常止め装置および操作機構の非常時における動作を示す構成図である。 第１の変形例であるエレベータ装置における操作機構の外観を示す構成図である。 第２の変形例であるエレベータ装置における永久磁石部と電磁石部の機械的構成を示す構成図である。 図７における操作機構３０の上面図である。

　以下、本発明の一実施形態であるエレベータ装置について、実施例により、図面を用いながら説明する。なお、各図において、参照番号が同一のものは同一の構成要件あるいは類似の機能を備えた構成要件を示している。

　図１は、本発明の一実施例であるエレベータ装置の概略構成図である。

　本エレベータ装置は、昇降路上部に設置される巻上機を有し、巻上機におけるトラクションシーブ１並びに方向転換プーリ８に巻き掛けられる主ロープ２の一端部に乗りかご３が連結され、主ロープ２の他端部に釣り合いおもり４が連結されている。

　乗りかご３は、昇降路内において、主ロープ２によって吊られる。電動機によって巻上機が駆動されてトラクションシーブ１が回転すると、主ロープ２が駆動される。これにより、乗りかご３は、昇降路内に設置される一対の乗りかご用ガイドレール５Ａ，５Ｂに沿って、昇降路内を昇降する。また、釣り合いおもり４は、昇降路内に設置される一対のおもり用ガイドレール６Ａ，６Ｂに沿って、乗りかご３とは反対方向に、昇降路内を昇降する。

　乗りかご３の下部には、非常時に、制動子（後述）によって、乗りかご用ガイドレール５Ａ，５Ｂを挟持して、乗りかご３の昇降を停止させる非常止め装置２０および非常止め装置２０を動作させる操作機構３０が配置されている。なお、本実施例では、非常止め装置２０は、乗りかご３の下部の左右に一台ずつ設けられる。また、操作機構３０は、非常止め装置２０の下方に設けられるとともに、乗りかご３の下部の左右に一台ずつ設けられる。

　図１中に併記されるＡ矢視図が示すように、非常止め装置２０と操作機構３０からなる非常止めシステムにおいて、非常止め装置２０と操作機構３０は、互いに上下方向に並設されている。本実施例では、操作機構３０は、非常止め装置２０の下方に位置する。非常止めシステムの上部、本実施例では、非常止め装置２０の上部には、永久磁石片５１が設けられる。

　永久磁石片５１の磁極面は、昇降路内に露出している。これにより、永久磁石片５１は、昇降路内において非常止め装置２０の上部に相対的に近づく、鉄粉などの磁性粉塵のような磁性異物を吸着する。これにより、非常止め装置２０内および操作機構３０内への磁性異物の侵入を抑制できる。

　また、Ａ矢視図が示すように、操作機構３０の側部は、カバー部材４０で覆われている。これにより、操作機構内への、磁性異物を含めた異物の侵入を抑制できる。

　図示しない速度検出装置が、乗りかご３に備えられ、昇降路内における乗りかご３の昇降速度を常時検出する。したがって、速度検出装置により、乗りかご３の昇降速度が所定の過速度を超えたことを検出することができる。

　例えば、速度検出装置は、画像センサを備え、画像センサによって取得される、乗りかご用ガイドレール５Ａまたは５Ｂの表面状態の画像情報に基づいて、乗りかご３の速度を検出する。なお、速度検出装置は、乗りかご３に設けられ、乗りかご３の移動とともに回転するロータリーエンコーダの出力信号に基づいて、乗りかご３の速度を算出してもよい。

　本実施例のエレベータ装置は、ガバナロープを用いない、いわゆるロープレスガバナシステムを備えるものであり、乗りかご３の昇降速度が定格速度を超えて第１過速度（例えば、定格速度の１．３倍を超えない速度）に達すると、巻上機の電動機の電源および電動機を制御する制御装置の電源が遮断される。また、乗りかご３の昇降速度が第２過速度（例えば、定格速度の１．４倍を超えない速度）に達すると、乗りかご３に設けられる非常止め装置２０を動作させて、乗りかご３が非常停止される。

　本実施例において、ロープレスガバナシステムは、前述の速度検出装置と、速度検出装置の出力信号に基づいて乗りかご３の過速状態を判定する安全制御装置（図示せず）とから構成される。この安全制御装置は、速度検出装置の出力信号に基づいて乗りかご３の速度を計測し、計測される速度が第１過速度に達したと判定すると、巻上機の電動機の電源およびこの電動機を制御する制御装置の電源を遮断するための指令信号を出力する。また、安全制御装置は、計測される速度が第２過速度に達したと判定すると、操作機構３０を作動するための指令信号を出力する。

　図２は、本実施例における非常止め装置２０および操作機構３０の機械的構成を示す構成図である。なお、図２は、図１（Ａ矢視）の部分拡大図に相当する。なお、図１におけるカバー部材４０は、図２においては図示しない（図５，７も同様）。

　図２における非常止め装置２０は非動作状態である。すなわち、乗りかご３は通常運転状態である。

　非常止め装置２０における一対の楔状の制動子２２は、非常時に、操作機構３０によって、筐体２１内において、図２に示す非制動位置から、非制動位置の上方の制動位置に移動する。
制動子２２は、この制動位置において、筐体２１内に固定される一対の案内部材２３によって挟圧される。

　操作機構３０は、一対の制動子２２を操作する操作ロッド３４と、操作ロッド３４を作動する電磁石部３３とを備えている。操作ロッド３４の一端は、永久磁石部３２に回動可能に接続される。操作ロッド３４の他端は、一対の制動子２２の一方に回動可能に接続される。なお、電磁石部３３は、筐体３１内に固定されている。

　永久磁石部３２と、電磁石部３３と、操作ロッド３４とは、筐体３１内において、乗りかご用ガイドレール５Ａの左右両側の一方に位置している。また、永久磁石部３２は、電磁石部３３と乗りかご用ガイドレール５Ａの間に位置している。操作ロッド３４が接続される制動子２２は、永久磁石部３２と、電磁石部３３と、操作ロッド３４とともに、乗りかご用ガイドレール５Ａの左右両側の一方に位置している。

　一対の制動子２２は、連結部材３６を介して、互いに連結されている。連結部材３６は、連結ピンによって、各制動子２２と接続されている。これにより、一対の制動子２２は、一体に動作する。操作ロッド３４は、一対の制動子２２の一方と、連結ピンを介して回動可能に接続される。操作ロッド３４は、制動子２２との接続部から下方に延び、操作ロッド３４が接続される制動子２２の直下に位置する永久磁石部３２に回動可能に接続される。

　図２に示すように、非常止め装置２０は非動作状態において、永久磁石部３２は電磁石部３３に吸着されている。このため、永久磁石部３２は、乗りかご用ガイドレール５Ａから離れているので、永久磁石部３２と乗りかご用ガイドレール５Ａとの間には空隙がある。したがって、永久磁石部３２は操作ロッド３４とともに、制動子２２と操作ロッド３４との接続部の回りに回動可能であることと相俟って、永久磁石部３２は、電磁石部３３と乗りかご用ガイドレール５Ａとの間で移動可能である。

　筐体３１内において、乗りかご用ガイドレール５Ａの左右両側の内、永久磁石部３２が位置する側とは反対側には、樹脂などの低摩擦材料からなる摺動部材３７が設けられている。摺動部材３７は、非常時に、永久磁石部３２が、電磁石部３３に反発されて、乗りかご用ガイドレール５Ａに衝突する際に、乗りかご用ガイドレール５Ａを支持できる。

　本実施例においては、非常止め装置２０の筐体２１の上部に、板状もしくはシート状の永久磁石片５１が乗りかご用ガイドレール５Ａに隣接して固定的に設けられる。なお、永久磁石片５１と乗りかご用ガイドレール５Ａが、乗りかご３の走行中および停止中において接触しないように、永久磁石片５１と乗りかご用ガイドレール５Ａとの間には間隙が設けられている。

　永久磁石片５１における厚さ方向に垂直な表裏一対の平面部が、磁極面を構成している。一方の平面部が、筐体２１の上部に固定され、他方の平面部が、昇降路内に露出している。

　図３は、図２における非常止め装置２０の上面図である。なお、図中、乗りかご用ガイドレールについては、Ｔ字状の断面を示す。

　図３に示すように、永久磁石片５１は、筐体２１の切り欠け部を通るＴ字型の乗りかご用ガイドレール５Ａの頭部の両側のそれぞれにおいて、この切り欠け部および乗りかご用ガイドレール５Ａの頭部に隣接して設けられる。

　本実施例では、永久磁石片５１の平面部が、非常止め装置２０の筐体２１の上面に接するように、永久磁石片５１が筐体２１の上に載置される。図４に示すように、永久磁石片５１の平面部が、切り欠け部の一部を覆っていてもよい。

　なお、永久磁石片５１としては、金属磁石、樹脂磁石、ゴム磁石などの各種磁石が適用できる。

　図４は、本実施例における永久磁石部３２と電磁石部３３の位置関係を示す構成図である。

　電磁石部３３は、磁性体コア３３ａと、磁性体コア３３ａの上下に配置されるコイル３３ｂとを備える。磁性体コア３３ａの両磁極面の一方と、永久磁石部３２の両磁極面の一方とが、互いに対向する。永久磁石部３２の他方の磁極面は、図３では図示されない乗りかご用ガイドレールの側面に対向する。

　図５は、本実施例における非常止め装置２０および操作機構３０の非常時における動作を示す構成図である。なお、図中の矢印に沿って、動作状態が推移する。

　左図に示すように、通常時においては、制動子２２は、案内部材２３から離れた非常止め装置２０の下部における非制動位置に位置している。永久磁石部３２は、電磁石部３３が発生する電磁力によって、電磁石部３３の磁極面に吸着されている。このため、制動子２２の位置は、乗りかご３に固定される非常止め装置２０における非制動位置に保持される。すなわち、制動子２２は、操作ロッド３４を介して、乗りかご３に対して固定されている。

　なお、電磁石部３３が備えるコイル３３ｂ（図４）は、通常時において、永久磁石部３２を吸着するように、通電されている。

　上述のように、安全制御装置が、乗りかご３の下降速度が第２過速度（例えば、定格速度の１．４倍を超えない速度）に達したと判定すると、操作機構３０を作動するための指令信号を出力する。電磁石部３３の制御装置は、指令信号を受けると、コイル３３ｂ（図４）に、通常時と逆方向に電流を流す。これにより、永久磁石部３２は、電磁石部３３から反発力を受けて、電磁石部３３から乗りかご用ガイドレール５Ａの方へ移動する。このため、中央の図が示すように、永久磁石部３２は、永久磁石部３２の磁力によって、乗りかご用ガイドレール５Ａに吸着する。

　したがって、制動子２２は、乗りかご３に対する固定が解除されるとともに、操作ロッド３４を介して、乗りかご用ガイドレール５Ａに対して固定される。

　制動子２２が乗りかご用ガイドレール５Ａに対して固定されたまま、乗りかご３は下降し続けるので、制動子２２は、非常止め装置２０の下部における非制動位置（中央の図）から、右図に示すように、一対の案内部材２３に挟まれる制動位置へ相対的に押し上げられる。一対の制動子２２は、制動位置において、一対の案内部材２３によって挟圧されるので、乗りかご用ガイドレール５Ａを挟持する。これにより、各制動子２２乗りかご用ガイドレール５Ａの間に生じる摩擦力によって、乗りかご３が制動される。

　永久磁石片５１は、昇降路内に露出する筐体（図２，３における「２１」）の上面部の乗りかご用ガイドレール５Ａが通る切り欠け部および乗りかご用ガイドレール５Ａに隣接する位置で磁性異物を吸着する。これにより、非常止め装置２０を介して操作機構３０内へ磁性異物が侵入することを抑制できる。したがって、操作機構３０の永久磁石部３２の磁極面への磁性異物の付着が抑制される。

　これにより、上述のように、永久磁石部３２が乗りかご用ガイドレール５Ａに吸着する時の吸着力の低下が防止される。このため、非常止め装置２０の動作の信頼性が向上する。

　図６は、本実施例の第１の変形例であるエレベータ装置における操作機構の外観を示す構成図である。なお、図６は、図１（Ａ矢視）の部分拡大図に対応する。

　本変形例においては、前述の実施例における永久磁石片５１に加え、さらに、操作機構３０の側部を覆う防塵用のカバー部材４０の外表面部に、板状もしくはシート状の永久磁石片５２が固定的に設けられる。永久磁石片５２は、筐体３１の中央部を通る乗りかご用ガイドレール５Ａの両側のそれぞれにおいて、乗りかご用ガイドレール５Ａの長手方向に沿って、乗りかご用ガイドレール５Ａに隣接するように設けられる。

　永久磁石片５１における厚さ方向に垂直な表裏一対の平面部が、磁極面を構成している。一方の平面部が、カバー部材４０の外表面部に固定され、他方の平面部が、昇降路内に露出している。

　本変形例によれば、前述の永久磁石片５１と同様に、永久磁石片５２が磁性異物を吸着するので、操作機構３０の側部から操作機構３０内への、磁性異物の侵入を抑制できる。このため、操作機構３０の永久磁石部３２の磁極面への磁性異物の付着が抑制されるので、非常止め装置２０の動作の信頼性が向上する。

　図７は、本実施例の第２の変形例であるエレベータ装置における永久磁石部と電磁石部の機械的構成を示す構成図である。

　本変形例においては、操作機構３０が非常止め装置２０の上方に設けられる。なお、非常止め装置２０および操作機構３０の個々の構成は、上述の実施例（図２）と同様である。

　本変形例では、永久磁石部３２および電磁石部３３が、非常時に、実施例と同様に動作すると、制動子２２は、非常止め装置２０の下部における非制動位置から、案内部材２３に挟まれる制動位置へ相対的に引き上げられる。

　本実施例においては、操作機構３０の筐体３１の上部に、板状もしくはシート状の永久磁石片５３が乗りかご用ガイドレール５Ａに隣接して固定的に設けられる。なお、永久磁石片５３と乗りかご用ガイドレール５Ａが、乗りかご３の走行中および停止中において接触しないように、永久磁石片５３と乗りかご用ガイドレール５Ａとの間には間隙が設けられている。

　永久磁石片５３における厚さ方向に垂直な表裏一対の平面部が、磁極面を構成している。一方の平面部が、筐体３１の上部に固定され、他方の平面部が、昇降路内に露出している。

　図８は、図７における操作機構３０の上面図である。

　図８に示すように、永久磁石片５３は、筐体３１の切り欠け部を通るＴ字型の乗りかご用ガイドレール５Ａの頭部の両側のそれぞれにおいて、この切り欠け部および乗りかご用ガイドレール５Ａの頭部に隣接して設けられる。

　本変形例では、板状の永久磁石片５３の平面部が、操作機構３０の筐体３１の上面に接するように、永久磁石片５３が筐体３１の上に載置される。なお、永久磁石片５３の平面部が、切り欠け部の一部を覆っていてもよい。

　上述の実施例によれば、非常止め装置２０と、非常止め装置２０の操作機構３０とから構成される非常止めシステムに、昇降路内に磁極面が露出している永久磁石片を設けることにより、操作機構３０内への磁性異物の侵入が防止される。これにより、非常止め装置２０の動作の信頼性が向上する。

　なお、本発明者の検討によれば、磁性異物は、乗りかごの上方から落下したり、乗りかごの走行に伴って、乗りかごの上部から乗りかごに近づくことが多い。このため、上記実施例（図２）や第２の変形例（図７）のように、非常止め装置２０の操作機構３０とから構成される非常止めシステムの上部に、永久磁石片を設けることにより、より確実に操作機構３０内への磁性異物の侵入が防止される。

　なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置き換えをすることが可能である。

　例えば、永久磁石片５１，５２，５３は、着脱可能に設けられてもよい。これにより、保守作業における永久磁石片５１，５２の交換作業が容易になる。また、第１の変形例における永久磁石片５１および永久磁石片５２の内、永久磁石片５２のみを設けてもよい。

　また、操作機構３０における永久磁石部３２に代えて、電磁石部を用いてもよい。また、永久磁石部３２および電磁石部３３を、それぞれ、電磁石部および永久磁石部としてもよい。

　また、エレベータ装置は、機械室を有するものでもよいし、いわゆる機械室レスエレベータでもよい。

１…トラクションシーブ、２…主ロープ、３…乗りかご、４…釣り合いおもり、５Ａ，５Ｂ…乗りかご用ガイドレール、６Ａ，６Ｂ…おもり用ガイドレール、８…方向転換プーリ、２０…非常止め装置、２１…筐体、２２…制動子、２３…案内部材、３０…操作機構、３１…筐体、３２…永久磁石部、３３…電磁石部、３３ａ…磁性体コア、３３ｂ…コイル、３４…操作ロッド、３５…連結ピン、３６…連結部材、３７…摺動部材、４０…カバー部材、５１，５２，５３…永久磁石片

Claims (10)

1. 　乗りかごと、
   　前記乗りかごに設けられる非常止め装置および前記非常止め装置を動作させる操作機構を有する非常止めシステムと、
   を備え、
   　前記乗りかごは、ガイドレールに案内されながら昇降路内を昇降するエレベータ装置において、
   　前記操作機構は、
   　前記非常止め装置が備える制動子に接続される操作ロッドと、
   　前記操作ロッドに設けられる磁石部と、
   を有し、
   　前記操作機構は、
   　前記非常止め装置を動作させる時、前記磁石部を前記ガイドレールに吸着させ、
   　前記非常止めシステムは永久磁石部を有し、前記永久磁石部の磁極部は、前記昇降路内に露出していることを特徴とするエレベータ装置。
2. 　請求項１に記載のエレベータ装置において、
   　前記永久磁石部は、前記非常止めシステムの上部に設けられることを特徴とするエレベータ装置。
3. 　請求項２に記載のエレベータ装置において、
   　前記非常止め装置および前記操作機構は、互いに上下方向に並設されることを特徴とするエレベータ装置。
4. 　請求項３に記載のエレベータ装置において、
   　前記操作機構は、前記非常止め装置の下方に位置し、
   　前記永久磁石部は、前記非常止め装置の上部に設けられることを特徴とするエレベータ装置。
5. 　請求項３に記載のエレベータ装置において、
   　前記操作機構は、前記非常止め装置の上方に位置し、
   　前記永久磁石部は、前記操作機構の上部に設けられることを特徴とするエレベータ装置。
6. 　請求項１に記載のエレベータ装置において、
   　前記操作機構は、前記操作機構の側部を覆うカバー部材を有することを特徴とするエレベータ装置。
7. 　請求項６に記載のエレベータ装置において、
   　前記カバー部材が、前記永久磁石部を有することを特徴とするエレベータ装置。
8. 　請求項６に記載のエレベータ装置において、
   　前記カバー部材が、他の永久磁石部を有することを特徴とするエレベータ装置。
9. 　請求項１に記載のエレベータ装置において、
   　前記永久磁石部は、前記ガイドレールに隣接していることを特徴とするエレベータ装置。
10. 　請求項１に記載のエレベータ装置において、
    　前記操作機構は電磁石部を備え、
    　前記磁石部は、通常時は、前記電磁石部に吸着されて、前記ガイドレールから離れ、
    　前記磁石部は、前記非常止め装置が動作するとき、前記電磁石部による反発力によって前記ガイドレールに向かって移動し、前記ガイドレールに吸着することを特徴とするエレベータ装置。

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