JP2002265168A - エレベータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ねじ軸に結合したナットを駆動する伝動ベル
トの切れ等の心配がなく、騒音や振動も可及的に少なく
せしめた、ねじ式昇降駆動機構を備えたエレベータを提
供する。 【解決手段】 所定の昇降路に沿って上下動自在なケー
ジ３と、該ケージ３の移動方向に沿って固定されたねじ
軸１２と、該ねじ軸１２とねじ結合するナット１４と、
該ナット１４を正逆回転駆動する中空軸モータ１５と、
を備え、該中空軸モータ１５は、その固定子１７側を前
記ケージ３側に固定されるとともに、その中空回転子１
８に前記ねじ軸１２を受け入れて、前記中空回転子１８
を前記ナット１４に駆動上連結されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人や貨物を昇降移
動せしめるエレベータに関するものであり、詳しくは、
所定の昇降路に沿って昇降するケージの昇降駆動機構と
して、ねじ駆動機構を備えたエレベータに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】ケージの昇降駆動機構としてねじ駆動機
構を備えたエレベータにおいては、従来、前記ケージの
移動方向に沿って固定したねじ軸にナットをねじ結合せ
しめ、前記ケージ側に配設した駆動プーリと、前記ナッ
トに固着した従動プーリと、の間にベルトを巻き掛け、
前記ケージ側に配設したモータで前記駆動プーリを回転
駆動することにより、前記ケージを昇降せしめていた
（特開２０００−８６１１７参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の駆動形式では、前記ベルトの損耗が激しいほか、ベ
ルト伝動による騒音や振動が大きい等の問題がある。

【０００４】本発明は、こうした事情に鑑みてなされた
もので、ベルト切れ等の心配がなく、騒音や振動も可及
的に少なくせしめたエレベータを提供しようとするもの
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明に係るエレベータは、所定の昇降路に沿って
上下動自在なケージと、該ケージの移動方向に沿って固
定されたねじ軸と、該ねじ軸とねじ結合するナットと、
該ナットを正逆回転駆動する中空軸モータと、を備え、
該中空軸モータは、その固定子側を前記ケージ側に固定
されるとともに、その中空回転子に前記ねじ軸を受け入
れて、前記中空回転子を前記ナットに駆動上連結された
ものである（請求項１）。

【０００６】前記構成において、前記中空軸モータが作
動する、すなわち、前記ケージ側へ固定された前記固定
子側に対して前記中空回転子が前記ねじ軸の回りで回転
すると、前記ナットは、前記ねじ軸の回りで回転駆動さ
れるとともに、前記ねじ軸の軸線方向へ直線的に移動す
る。これにより、前記ケージが、前記所定の昇降路に沿
って移動する。

【０００７】本発明によれば、前記従来の構成とは異な
り、モータの駆動力をナットに伝達するための手段とし
てベルトを用いていないので、ベルト切れの心配がな
い。また、従来のベルト伝動に比べて、前記ケージの昇
降駆動時の騒音や振動を大幅に低減せしめることができ
る。さらに、前記中空回転子が前記ねじ軸を受け入れて
前記ナットに駆動上連結されていることから、前記中空
回転子と前記ナットとが互いに同一の軸線を中心として
回転するので、回転バランスがとれるほか、省スペース
化に貢献できる利点もある。

【０００８】前記エレベータにおいて、前記ねじ軸と前
記ナットとの組み合わせは、例えば、台形ねじ軸と台形
ねじナットと、で形成することもできるほか、ボールね
じ軸とボールねじナットと、で形成することもできる。
後者の場合には、前記ねじ軸と前記ナットとの間の摩擦
が小さいので、それらの間の摩擦による発熱量を一層低
減せしめることができる。

【０００９】前記エレベータにおいて、前記固定子側と
前記中空回転子側との間に、前記中空軸モータの作動時
以外は常時前記固定子側に対して前記中空回転子を回転
不能に固定するブレーキ装置を介装することもできる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の好適な実施の形態について説明する。

【００１１】図１は、本発明の一実施の形態に係るエレ
ベータの全体概略斜視図、図２は、図１のエレベータの
要部である昇降駆動部の縦断面図、図３は、図２のＩＩ
Ｉ−ＩＩＩ矢視断面図である。

【００１２】図１に示すように、本実施の形態に係るエ
レベータ１は、所定の昇降路に沿って垂直方向に昇降移
動するケージ３と、該ケージ３の昇降駆動機構４と、を
備えている。限定はされないが、本実施の形態では、前
記エレベータ１は、開閉扉５を有する前記ケージ３が一
階と二階との間を行き来する形式のものとされていて、
例えば、駅舎等の低層の構築物に設置するのに適した、
小型のエレベータである。

【００１３】前記所定の昇降路を形成するケージ用ガイ
ドレール２，２は、前記ケージ３の一側面３ａに沿って
互いに平行に上下方向に延びるように対にして立設され
ている。前記各ケージ用ガイドレール２は、例えば、Ｈ
形鋼やみぞ形鋼やＴ形鋼等で形成され、それぞれの開放
面２ａを互いに向かい合わせて配置されている。前記ケ
ージ３に回動自在に軸支された複数のローラ６は、前記
各ケージ用ガイドレール２の前記開放面２ａからその内
部に嵌入していて、前記各ケージ用ガイドレール２の上
下方向に延びる案内面に当接して回転する。前記複数の
ローラ６が前記各ケージ用ガイドレール２に係合するこ
とにより、前記ケージ３の水平方向の位置が規定され、
前記ケージ３が、所定姿勢を保持したままで垂直方向に
移動可能となっている。

【００１４】前記ケージ用ガイドレール２，２の上端部
２ｂ，２ｂ同士の間には、プーリ支持フレーム７が水平
に架設されていて、該プーリ支持フレーム７には、二つ
の定滑車８，８が回転自在に支持されている。該各定滑
車８に巻き掛けられた一本のロープ９の二つの自由端部
９ａは、前記ケージ３側に接続され、前記ロープ９の中
間部は、カウンタウエイト１０に回動自在に設けられた
二つの動滑車１０ａ，１０ａまたは二本の固定軸に巻き
掛けられている。前記カウンタウエイト１０は、上下方
向に延びるその両側部を、同じく上下方向に延びる一対
のカウンタウエイト用ガイドレール１１，１１によって
案内されて、上下方向へ移動自在とされている。前記ケ
ージ３には、前記カウンタウエイト１０の重量によっ
て、前記ロープ９を介して、前記ケージ３自体の重量と
釣り合う力が常に上向きに作用する。これにより、前記
昇降駆動機構４に掛かる負荷が軽減されている。

【００１５】前記カウンタウエイト１０と、前記カウン
タウエイト用ガイドレール１１，１１と、の間には、そ
れ自体周知の一対のキャッチ装置１０ｂ，１０ｂが介装
されている。異常自体として前記ロープが切れた場合に
は、前記一対のキャッチ装置１０ｂ，１０ｂが作動し
て、前記カウンタウエイト１０が、前記カウンタウエイ
ト用ガイドレール１１，１１に対して固定される。これ
により、前記カウンタウエイト１０の落下が阻止され
る。

【００１６】前記ケージ昇降駆動機構４は、前記ケージ
３の移動方向に沿って固定されたねじ軸１２と、該ねじ
軸１２と協働して前記ケージ３側に昇降駆動力を付与す
る昇降駆動部１３と、を備えている。

【００１７】図２に示すように、前記昇降駆動部１３
は、前記ねじ軸１２にねじ結合するナット１４と、該ナ
ット１４を正逆回転駆動する中空軸モータ１５と、を備
えている。正逆回転自在な前記中空軸モータ１５は、モ
ータケース１６を含む固定子１７と、該固定子１７と磁
気的に結合して該固定子１７の内部で回転駆動される中
空回転子１８と、を備えている。そして、前記中空軸モ
ータ１５は、前記モータケース１６を前記ケージ３側に
防振的に固定されるとともに、前記中空回転子１８に前
記固定軸１２を受け入れて、前記中空回転子１８が前記
ナット１４へと駆動上連結されている。

【００１８】本実施の形態では、前記ねじ軸１２とし
て、台形ねじ軸を採用し、前記ナット１４として、前記
台形ねじ軸に対してねじ結合する台形ねじナットを用い
ている。

【００１９】前記台形ねじナット１４は、ナットケース
１９と常に一体に回転するように該ナットケース１９に
対して係合している。該ナットケース１９の上端部１９
ａは、フランジ形継手２０を介して、前記モータケース
１６から下方へ突出した前記中空回転子１８の下端部１
８ａに連結されている。また、前記ナットケース１９
は、前記台形ねじ軸１２と同心に配設された円筒状のナ
ットハウジング２１の内部に、ベアリング２２，２３を
介して、回転自在に支持されている。前記ナットハウジ
ング２１は、互いに逆方向へ向けて水平に延びるハウジ
ングアーム２４，２４を一体に備えている。該二本のハ
ウジングアーム２４，２４の上面には、ゴム等からなる
防振材２５，２５を介して、前記ケージ３側から前記台
形ねじ軸１２側へ向けて水平に延び出した二本のケージ
フレーム２６，２６が固着されている。したがって、前
記ケージ３は、前記ケージフレーム２６，２６と、前記
防振材２５，２５と、前記ナットハウジング２１と、前
記ベアリング２２，２３と、前記ナットケース１９と、
を介して、前記台形ねじナット１４に連結されて支持さ
れている。

【００２０】また、前記ケージ３側には、前記ハウジン
グアーム２４，２４と、該ハウジングアーム２４，２４
に連結固定された連結アーム２７，２７と、を介して、
前記モータケース１６が連結固定されている。

【００２１】本実施の形態では、前記台形ねじナット１
４は、駆動ナット２８と、安全ナット２９と、から形成
されている。前記駆動ナット２８は、その外周面におい
て、上側が円柱形状、下側が截頭円錐形状を有し、前記
駆動ナット２８の外周面に対応する形状の内周面を有す
る前記ナットケース１９に下方から嵌り込んでいる。こ
のため、前記駆動ナット２８には、截頭円錐形状を有す
る下側の外周面において、前記ナットケース１９を介し
て、前記ナットハウジング２１を含む前記ケージ３側の
荷重が作用する。この荷重によって截頭円錐形状の外周
面において前記駆動ナット２８と前記ナットケース１９
との間に生ずる摩擦力により、前記中空軸モータ１５の
前記中空回転子１８の回転が、前記駆動ナット２８に伝
達される。

【００２２】前記駆動ナット２８には、結合ねじ３０を
介して、前記安全ナット２９が、常に前記駆動ナット２
８と一体に回転するように固定されている。

【００２３】前記結合ねじ３０は、前記駆動ナット２８
に形成された上下方向に延びる長孔３１を貫通して、前
記安全ナット２９のねじ穴にねじ込まれている。また、
前記駆動ナット２８と前記安全ナット２９との間には、
上下方向に所定の間隔Ｓが設けられている。したがっ
て、前記ナットケース１９を介して前記駆動ナット２８
に作用する前記ケージ３側の荷重は、前記安全ナット２
９には作用することがなく、前記台形ねじ軸１２の回り
での回転によって前記安全ナット２９のねじ部に生ずる
摩耗は、前記台形ねじ軸１２の回りでの回転によって前
記駆動ナット２８のねじ部に生ずる摩耗に比べて極めて
少ない。このため、前記エレベータ１の長時間にわたる
使用により前記駆動ナット２８のねじ部における摩耗が
進行し、前記駆動ナット２８のねじ部のピッチに生じた
誤差によって前記駆動ナット２８が下方へずれてしまっ
た場合でも、前記駆動ナット２８と前記安全ナット２９
とが上下方向に当接することにより、前記駆動ナット２
８が前記ケージ３とともに過剰に下方へ移動してしまう
ことが阻止される。

【００２４】前記安全ナット２９の下端外周部には、ベ
アリング３２を介して、ナットカバー３３が取り付けら
れている。該ナットカバー３３によって、前記駆動ナッ
ト２８及び前記安全ナット２９のねじ部に対して塵埃が
付着することが防止される。

【００２５】前記昇降駆動部１３には、前記中空軸モー
タ１５の作動時以外は常時前記固定子１７側に対して前
記中空回転子１８を回転不能に固定するブレーキ装置３
４が付設されている。該ブレーキ装置３４は、前記固定
子１７側と前記中空回転子１８側との間に介装されてい
て、前記中空軸モータ１５の作動時以外は、常に前記中
空回転子１８及び前記台形ねじナット１４を制動してお
り、前記中空軸モータ１５の作動時にのみ、前記中空回
転子１８及び前記ナット１４の制動を解除する。

【００２６】限定はされないが、本実施の形態では、前
記ブレーキ装置３４は、図３に示すように、共通の水平
なガイドロッド３５に案内されて互いに接近離間方向へ
と移動自在な一対のブレーキアーム３６，３６を備えて
いる。該一対のブレーキアーム３６，３６は、前記ケー
ジ３側に支持されていて、図２及び図３に示すように、
常時は、その相互対向面側にそれぞれ固着されたブレー
キ片３７，３７によって、前記中空軸モータ１５の前記
中空回転子１８と前記ナットケース１９とを互いに連結
する前記フランジ形継手２０の円筒状の外周面２０ａを
締め付けて、前記中空回転子１８及び前記台形ねじナッ
ト１４側を制動している。

【００２７】図３に示すように、前記一対のブレーキア
ーム３６，３６は、前記ガイドロッド３５との間に介装
された一対のブレーキアーム付勢ばね３８，３８で、制
動状態が維持されるように、互いに接近する方向へと常
時付勢されている。そして、前記一対のブレーキアーム
３６，３６の前記ブレーキ片３７，３７とは反対側の端
部３６ａ，３６ａが、電磁石を含むブレーキアーム駆動
源３９によって、前記一対のブレーキアーム付勢ばね３
８，３８の付勢力に抗して、互いに離間する方向へと駆
動されることにより、前記一対のブレーキアーム３６，
３６が、前記ケージ３側へ固定された揺動中心軸４３，
４３を中心として、互いに離間する方向へと揺動せしめ
られ、前記ブレーキ片３７，３７が、前記フランジ形継
手２０の前記外周面２０ａを解放し、制動状態が解除さ
れるようになっている。

【００２８】なお、本実施の形態では、前記一対のブレ
ーキアーム３６，３６が均等に開いたり閉じたりするよ
うに、該一対のブレーキアーム３６，３６同士を、前記
モータケース１６に固着された縦軸４０を中心として水
平回動する中央レバー４１と、該中央レバー４１の両端
部に相対回動自在に枢支されるとともに前記各ブレーキ
アーム３６に相対回動自在に枢支された連結バー４２，
４２と、で作動上互いに連結している。

【００２９】以上のように、前記中空軸モータ１５を採
用した前記エレベータ１によれば、前記固定子１７側と
前記中空回転子１８側との間にコンパクトに前記ブレー
キ装置３４を介装することができるので、安全性を確保
しつつ、前記昇降駆動部１３の全体構成をコンパクトに
せしめることができて、好適である。

【００３０】以上のように構成される本実施の形態に係
る前記エレベータ１において、前記固定子１７側を前記
ケージ３側に固定された前記中空軸モータ１５が作動し
て、前記中空回転子１８が前記台形ねじ軸１２の回りで
回転すると、前記フランジ形継手２０で前記中空回転子
１８に連結された前記ナットケース１９を介して、前記
台形ねじナット１４が、前記台形ねじ軸１２の回りで回
転駆動されるとともに、前記台形ねじ軸１２の軸線方向
へ直線的に移動する。そして、前記台形ねじナット１４
には、前記ナットケース１９と、前記ベアリング２２，
２３と、前記ナットハウジング２１と、前記ハウジング
アーム２４，２４と、前記防振材２５，２５と、前記ケ
ージフレーム２６，２６と、を介して、前記ケージ３が
支持されているので、前記台形ねじナット１４の上下動
に伴って、前記ケージ３が、前記ケージ用ガイドレール
２，２に案内されてながら、前記所定の昇降路に沿って
所定姿勢を保持したままで昇降する。

【００３１】本実施の形態に係るエレベータ１によれ
ば、従来の構成とは異なり、モータの駆動力をナットに
伝達するための手段としてベルトを用いていないので、
ベルト切れの心配がない。また、従来のベルト伝動に比
べて、前記ケージ３の昇降駆動時の騒音や振動を大幅に
低減せしめることができる。さらに、前記中空回転子１
８が前記台形ねじ軸１２を受け入れて前記台形ねじナッ
ト１４に連結されていることから、前記中空回転子１８
と前記台形ねじナット１４とが互いに同一の軸線を中心
として回転するので、回転バランスがとれるほか、省ス
ペース化に貢献できる利点もある。

【００３２】また、本実施の形態では、前記ケージ３
に、前記台形ねじナット１４に作用する前記ケージ３側
の荷重を軽減せしめるカウンタウエイト１０を連結して
いるので、前記台形ねじ軸１２と前記台形ねじナット１
４との間の摩擦が低減され、それらの損耗の度合いが小
さくなり、好適である。また、前記ケージ３の昇降時に
おける前記中空軸モータ１５への負荷が軽減されるの
で、該中空軸モータ１５の寿命も長くなるほか、該中空
軸モータ１５として駆動力の小さいものを採用すること
ができる利点もある。

【００３３】本発明の他の実施の形態として、前記台形
ねじ軸１２と前記台形ねじナット１４との組み合わせに
代えて、ボールねじ軸と、該ボールねじ軸とねじ結合す
るボールねじナットと、の組み合わせを採用することも
できる。このようにすれば、ねじ軸とナットとの間の摩
擦が小さいので、それらの間の摩擦による発熱量を低減
せしめることができて、一層好適である。

【００３４】また、前記構成のブレーキ装置３４に代え
て、前記固定子１７側と前記中空回転子１８側との間
に、それ自体周知の構成のディスクブレーキ装置をコン
パクトに介装することもできる。

【００３５】さらに、前記中空軸モータ１５側と前記台
形ねじ軸１２との間に、該台形ねじ軸１２に接触する清
掃ブラシを設け、前記ケージ３の上下動時に、前記清掃
ブラシによって、前記台形ねじ軸１２のねじ溝が自動的
に清掃されるようにすることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るエレベータの全体
概略斜視図である。

【図２】図１のエレベータの要部である昇降駆動部の縦
断面図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。

【符号の説明】

３ ケージ １２ ねじ軸 １４ ナット １５ 中空軸モータ １７ 固定子 １８ 中空回転子 ３４ ブレーキ装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の昇降路に沿って上下動自在なケー
   ジと、該ケージの移動方向に沿って固定されたねじ軸
   と、該ねじ軸とねじ結合するナットと、該ナットを正逆
   回転駆動する中空軸モータと、を備え、該中空軸モータ
   は、その固定子側を前記ケージ側に固定されるととも
   に、その中空回転子に前記ねじ軸を受け入れて、前記中
   空回転子を前記ナットに駆動上連結されてなる、エレベ
   ータ。
2. 【請求項２】 前記固定子側と前記中空回転子側との間
   に、前記中空軸モータの作動時以外は常時前記固定子側
   に対して前記中空回転子を回転不能に固定するブレーキ
   装置を介装してなる、請求項１に記載のエレベータ。