JP4443546B2 - エレベーター装置 - Google Patents

Description

本発明は、昇降路内のガイドレールに沿って乗りかごと釣合いおもりが移動するエレベーター装置に関するものである。

従来から、乗りかご及び釣合いおもりを、３：１ローピング又は４：１ローピングで吊り下げたエレベーター装置が提案されており、例えば、下記特許文献１には、駆動シーブ，吊り車及び返し車について、様々な大きさの組合せが記載されている。

特開２００５−２００２０５号（図１〜図１３）

一般に、乗りかご吊り車へ至るロープの固有振動数は、そのロープの長さ（乗りかごの位置）により変化し、乗りかごが最下階にあるとき最小となる。ここで、ロープの固有振動数の最小値は、ロープのストロークが増加するにつれて小さくなる。つまり、高層ビルに設置されるエレベーター装置に比べて、標準的な高さの建屋に設置されるエレベーター装置の方が、ロープの固有振動数の最小値が大きくなるので、駆動シーブの僅かな偏心などに起因して発生する振動の周波数と一致する可能性は少ない。

しかしながら、上記特許文献１に記載されたエレベーター装置のように、３：１ローピングや４：１ローピングの場合、２：１ローピングの場合と比べて、巻上機の駆動シーブの回転数が大きいため、駆動シーブに発生する振動の周波数も大きい。従って、標準的な高さの建屋に設置されるエレベーター装置であっても、駆動シーブの振動の周波数が、ロープの固有振動数の最小値以上になる場合があり、その場合は、駆動シーブの振動の周波数とロープの固有振動数とが一致して共振を生じてしまう。

また、上記特許文献１に記載されたエレベーター装置では、駆動シーブから、他の返し車を介することなく、乗りかご吊り車へロープが巻き掛けられているため、駆動シーブの振動が、乗りかご吊り車へ至るロープに直接伝わるようになっている。従って、駆動シーブの振動の周波数が、乗りかご吊り車へ至るロープの固有振動数と一致する場合は、必然的に、乗りかご吊り車へ至るロープと共振し、大きな振動が乗りかごに伝わってしまう。

本発明の目的は、乗りかごの振動を抑制したエレベーター装置を提供することである。

上述の目的を達成するために、本発明のエレベーター装置は、昇降路内でロープにより吊られた乗りかごと釣合いおもりが巻上機により駆動されるエレベーター装置において、前記乗りかご及び釣合いおもりはｎ：１（ｎは３以上の自然数）ローピングで吊られており、前記乗りかご及び釣合いおもりに設けられた吊り車と、前記昇降路内に設けられ前記ロープを方向転換させる返し車と、前記巻上機に設けられ前記ロープが巻き掛けられる駆動シーブを備え、この駆動シーブから前記乗りかごの吊り車へ至るまでに前記ロープが巻き掛けられる返し車のうち少なくとも１つと、前記釣合いおもり吊り車が前記駆動シーブの１.２〜１.３倍の直径を、他は前記駆動シーブと略同じ又は前記駆動シーブの１.２〜１.３倍の直径を有し、前記返し車，乗りかご吊り車及び釣合いおもり吊り車は、前記駆動シーブと略同じ直径のものと前記駆動シーブよりも大きい直径のものとの２種類の直径からなるようにしたものである。

本発明によれば、乗りかごの振動を抑制したエレベーター装置を提供できる。

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。

図１は本発明の第１の実施形態を示すエレベーター装置の斜視図であり、図２は図１のロープ５の掛け方を示す図である。

本実施形態のエレベーター装置では、乗りかご１が、乗りかごガイドレールに沿って昇降し、釣合いおもり１２が、釣合いおもりガイドレールに沿って昇降するように構成されている。また、乗りかご１と釣合いおもり１２は、ロープ５により吊られ、駆動シーブ１１を有する胴長巻上機１０により駆動される。ここで、胴長の巻上機とは、回転軸方向の寸法が、回転軸方向と垂直方向の寸法よりも大きい巻上機をいう。

更に、乗りかご１の乗場側には出入口２が設けられ、天井部にはかご上枠３が設置され、このかご上枠３に、駆動シーブ１１と略同じ直径を有する乗りかご吊り車８が取付けられている。また、乗りかご１の右側部のかご床付近にはかご下プーリ６が設けられ、かご床中央付近の下方には綱止め４が設けられている。ここで、乗りかご１の右側部とは、エレベーターの乗場側から見て乗りかご１の右の部分を意味する。一方、釣合いおもり１２の上部にも、綱止め１５及び釣合いおもり吊り車１３が取付けられている。尚、綱止め４，１５は、ロープ５の伸びを吸収する機能を有している。

そして、昇降路の上部には、互いの鉛直投影が略平行な乗りかご側返し車７ａ及び７ｂと巻上機側返し車９ａが設置されている。更に昇降路の上部には、この乗りかご側返し車７ａ及び７ｂの鉛直投影に対して傾斜するように配置された巻上機側返し車９ｂと、上記乗りかご側返し車７ａ等の鉛直投影に対して略垂直に配置された釣合いおもり側返し車
１４が設置されている。

尚、本実施形態では、吊り車，返し車，シーブ，プーリを総称して滑車と呼び、乗りかご１又は釣合いおもり１２の上部又は側部に取付けられる滑車を吊り車、昇降路に取付けられる滑車を返し車，駆動滑車をシーブ，乗りかご１又は釣合いおもり１２に取付けられる吊り車以外の滑車をプーリとしている。また、巻上機側返し車とは、乗りかご吊り車８又は釣合いおもり吊り車１３から胴長巻上機１０の駆動シーブ１１へ至るまでにロープ５が巻き掛けられる返し車を指す。また、乗りかご側返し車とは、乗りかご吊り車８を基準として駆動シーブ１１と反対側に位置する返し車を指す。更に、釣合いおもり側返し車とは、釣合いおもり吊り車１３を基準として駆動シーブ１１と反対側に位置する返し車を指す。

次に、本実施形態のエレベーター装置におけるロープ５の掛け方について説明する。基本的には、本実施形態のエレベーター装置は、綱止め４，１５と、乗りかご吊り車８及び釣合いおもり吊り車１３を利用して、乗りかご１と釣合いおもり１２を吊る、３：１ローピング方式を採用している。具体的には図１に示す通りであり、まず、ロープ５の一端が、乗りかご１の床下付近の綱止め４に固定され、この綱止め４から略水平に伸びてかご下プーリへ至り、このかご下プーリ６で上方へ方向転換される。そして、乗りかご側返し車７ａから略水平に伸びてもう一つの乗りかご側返し車７ｂに至り、この乗りかご側返し車７ｂによって下方へ方向転換される。更に、このロープ５は、乗りかご１の上部の乗りかご吊り車８を介して上方へ方向転換し、巻上機側返し車９ａに巻き掛けられ下方へ方向転換された後、もう一つの巻上機側返し車９ｂに巻き掛けられて再度上方へ方向転換し、胴長巻上機１０の駆動シーブ１１に巻き掛けられて下方へ方向転換する。更に、このロープ５は、釣合いおもり１２の上部の釣合いおもり吊り車１３を介して上方へ方向転換され、釣合いおもり側返し車１４を介して下方へ方向転換された後、釣合いおもり１２の上部の綱止め１５に至り、この綱止め１５にロープ５の一端が固定される。

上述のような本実施形態によれば、３：１ローピングであるため、懸垂荷重が３つのロープに分散され、返し車への懸垂荷重が低減され、また、胴長巻上機１０のトルクが小さくて済む。つまり、エレベーター装置の強度部材や胴長巻上機１０の小型化が可能となるので、製作コストを低減すると共に省スペース化の効果が期待できる。

また、巻上機側返し車９ａ，９ｂを設けることにより、乗りかご１，釣合いおもり１２及び胴長巻上機１０のレイアウトの変更が容易となり、昇降路平面の配置を工夫すれば省スペース化も実現できる。更に、駆動シーブ１１寄りの巻上機返し車９ｂの配置を調整すれば、駆動シーブ１１へのロープ５の巻付角も適宜変更できる。
更に、上述のローピング構成では、駆動シーブ１１に対してロープ５が一重巻され、その巻付角が略１８０°となっているので、駆動シーブ１１への巻付角が大きくなる二重巻を採用した場合と比べて、駆動シーブ１１の軸への荷重が低く抑えられる。その結果、駆動シーブ１１の振動を小さくできるため、ロープ５及び乗りかご吊り車８を介して乗りかご１に伝わる振動や、返し車を介して建屋に伝わる振動を抑制できる。

次に、各滑車の大きさについて説明する。まず、かご下プーリ６，乗りかご吊り車８，巻上機側返し車９ｂ，釣合いおもり側返し車１４は、駆動シーブ１１と略同じ直径を有している。一方、乗りかご側返し車７ａ及び７ｂ，巻上機側返し車９ａ，釣合いおもり吊り車１３は、駆動シーブ１１等と異なる直径を有している。尚、略同じ直径とは、厳密に同径のものに限らず、設計誤差の範囲を含むものとし、異なる直径とは、例えば、駆動シーブ等の直径の１.２〜１.３倍のものとする。ここで、駆動シーブ１１よりも小さな滑車を設けていないのは、ロープ５の寿命を可能な限り長く保つためである。また、駆動シーブ１１の直径を小さくしたのは、直径の大きな駆動シーブ１１は巻上機の大型化につながり製作費が増加すること等が理由である。また、駆動シーブ１１等よりも大きい直径として複数の種類のものを用いても良いが、製作性を考慮すると、駆動シーブ１１を含むすべての滑車の直径は、駆動シーブ１１と略同じ直径のものと、駆動シーブ１１よりも大きい直径のものとの２種類を使い分けるのが望ましい。

更に、乗りかご１の昇降速度に対する各滑車の周速度について説明する。ここで、各滑車とロープ５との間に滑りが生じていない場合は、各滑車の周速度は、各滑車におけるロープ５の速度と一致するが、実際は僅かながら滑りが発生する可能性があるので、厳密には異なることが考えられる。従って、本実施形態では、周速度の違いがロープ５の滑りによる微差の範囲内であって実質的に同じ周速度とみなせる場合を、略同じ周速度と呼ぶことにする。すると、かご下プーリ６，乗りかご側返し車７ａ及び７ｂ、釣合いおもり側返し車１４は、その周速度が乗りかご１の昇降速度と略同じとなる。また、乗りかご吊り車８，釣合いおもり吊り車１３は、その周速度が乗りかご１の昇降速度の略２倍となり、駆動シーブ１１，巻上機側返し車９ａ及び９ｂは、その周速度が乗りかご１の昇降速度の略３倍となる。

そして、上述した各滑車の大きさ及び周速度によって、各滑車の回転数が必然的に定まり、駆動シーブ１１の回転数に対する他の滑車の回転数は、次の通りとなる。まず、駆動シーブ１１と略同じ直径の滑車については、巻上機側返し車９ｂの回転数が駆動シーブ
１１の回転数の略１倍、乗りかご吊り車８の回転数が駆動シーブ１１の回転数の略0.50倍、釣合いおもり側返し車１４及びかご下プーリ６の回転数が駆動シーブ１１の回転数の略０.３３ 倍である。そして、駆動シーブ１１よりも大きな滑車については、巻上機側返し車９ａの回転数が駆動シーブ１１の回転数の０.７０〜０.８３倍、釣合いおもり吊り車
１３の回転数が駆動シーブ１１の回転数の０.３８〜０.４２倍、乗りかご側返し車７ａ及び７ｂの回転数が駆動シーブ１１の回転数の０.２６〜０.２８倍である。

このように、エレベーター装置を構成する上で必要となる、吊り車，返し車，シーブ，プーリとして、２種類の大きさの滑車を使い分ける場合においても、上述のように大きい滑車を小さい滑車の１.２〜１.３倍程度とすれば、周速度の異なる滑車同士で回転数が一致することはない。また、同じ周速度の滑車が複数存在するような場合（例えば、乗りかご吊り車８と釣合いおもり吊り車１３，乗りかご側返し車７ａ及び７ｂと釣合いおもり側返し車１４）であっても、上述のように直径を異ならせれば、回転数の一致を避けることができる。そして、滑車の回転数の一致を避けることにより、滑車の偏心などによる振動の同期を防ぐことが可能となる。

更に、駆動シーブ１１は、他の滑車と比べて振動を発生しやすいので、特に駆動シーブ１１の回転数と一致する滑車を少なくすることが重要である。従って、本実施形態の巻上機側返し車９ａ及び９ｂのように、駆動シーブ１１と同じ周速度となる返し車が複数存在するような場合であっても、そのうち少なくとも１つを駆動シーブ１１と異なる直径にすれば、駆動シーブ１１の回転数と一致する滑車の数を少なくでき、駆動シーブ１１の振動との同期を抑制することが可能である。

また、本実施形態のような３：１ローピングのエレベーター装置の場合、駆動シーブ
１１の僅かな偏心などに起因して発生する振動の周波数が高いため、標準的な高さの建屋に設置されたとしても、その周波数が、乗りかご吊り車８へ至るロープ５の固有振動数と一致する可能性がある。しかしながら、本実施形態では、駆動シーブ１１から乗りかご吊り車８へロープ５が至るまでに、巻上機側返し車９ａが設けられており、しかもその回転数が駆動シーブ１１の回転数と異なっている。したがって、駆動シーブ１１で発生した振動は、巻上機側返し車９ａによってその成分が変化し、ロープ５の固有振動数と一致するのを避けることが可能になる。その結果、ロープ５が共振するのを防ぎ、乗りかご吊り車８を介して乗りかご１に大きな振動が伝わるのを抑制することができる。

尚、上述の実施形態では、３：１ローピングのエレベーター装置について説明したが、４：１ローピングなど、ｎ：１ローピング（ｎは３以上の自然数）であっても良い。例えば、乗りかご１及び釣合いおもり１２の上部に吊り車が複数設けられているようなエレベーター装置では、３：１ローピングの場合よりも更に多くの滑車が存在する。しかし、上述のように、回転数が一致する滑車の組合せを少なくすれば、振動の同期を防ぐことができ、乗りかご１での振動や騒音の抑制が可能となる。尚、昇降路に取付けられる返し車や駆動シーブ１１の振動の同期を防ぐことは、建屋での振動や騒音の抑制にもつながる。また、駆動シーブ１１から乗りかご１の吊り車へロープ５が至るまでに、駆動シーブ１１と直径を異にする返し車を設けることにより、駆動シーブ１１の振動の周波数がロープ５の固有振動数と一致するのを防ぐことができる。

図３は本発明の第２の実施形態を示すエレベーター装置の斜視図であり、図４は図３のロープ５の掛け方を示す図である。

本実施形態のエレベーター装置は、釣合いおもり１２が出入口２と反対の後ろ側に配置された、所謂後ろ落ちタイプである。また、胴長巻上機１０の軸が出入口２に対して垂直方向に位置しており、昇降路上部の巻上機側返し車９ａ及び釣合いおもり側返し車１４の配置が、上述の第１の実施形態と異なると共に、新たに巻上機側返し車９ｃが追加されている。尚、この巻上機側返し車９ｃは、駆動シーブ１１よりも大きな直径、具体的には、駆動シーブ１１の１.２〜１.３倍の直径を有している。

このように、本実施形態では、第１の実施形態に対して更に巻上機側返し車９ｃが追加されているので、レイアウト変更の自由度が一層高くなる。また、巻上機側返し車９ｃの追加により全体の滑車の数が増加するが、巻上機側返し車９ｃの回転数は、駆動シーブ
１１の回転数の０.７０〜０.８３倍であるため、滑車の中で最も振動を発生しやすい駆動シーブ１１の振動との同期が抑制できる。

尚、上述の第１，２の実施形態では、同じ周速度の滑車が３つ以上存在する場合がある。例えば、第１の実施形態では、駆動シーブ１１と略同じ周転数の滑車は、駆動シーブ
１１を含めて巻上機側返し車９ａ及び９ｂの合計３つ存在し、第２の実施形態では、駆動シーブ１１と略同じ周速度の滑車は、駆動シーブ１１を含めて巻上機側返し車９ａ，９ｂ及び９ｃの合計４つ存在する。しかしながら、第１の実施形態では、大きい滑車の数が２つ、小さい滑車の数が１つ、第２の実施形態では、大きい滑車の数が２つ、小さい滑車の数が２つであり、大きい滑車の数と小さい滑車の数が近い値となっているため、回転数の偏りが抑えられる。つまり、大きい滑車の数と小さい滑車の数の差が、０又は１となるように設定すれば、製作性の観点から滑車の大きさが２種類であったとしても、回転数の偏りが抑えられ、振動の影響を低下させることができる。

本発明の第１の実施形態を示すエレベーター装置の斜視図である。 本発明の第１の実施形態を示すエレベーター装置におけるロープの掛け方を示す図である。 本発明の第２の実施形態を示すエレベーター装置の斜視図である。 本発明の第２の実施形態を示すエレベーター装置におけるロープの掛け方を示す図である。

符号の説明

１ 乗りかご
２ 出入口
３ かご上枠
４，１５ 綱止め
５ ロープ
６ かご下プーリ
７ａ，７ｂ 乗りかご側返し車
８ 乗りかご吊り車
９ａ，９ｂ，９ｃ 巻上機側返し車
１０ 胴長巻上機
１１ 駆動シーブ
１２ 釣合いおもり
１３ 釣合いおもり吊り車
１４ 釣合いおもり側返し車

Claims (6)

1. 昇降路内でロープにより吊られた乗りかごと釣合いおもりが巻上機により駆動されるエレベーター装置において、前記乗りかご及び釣合いおもりはｎ：１（ｎは３以上の自然数）ローピングで吊られており、前記乗りかご及び釣合いおもりに設けられた吊り車と、前記昇降路内に設けられ前記ロープを方向転換させる返し車と、前記巻上機に設けられ前記ロープが巻き掛けられる駆動シーブを備え、この駆動シーブから前記乗りかごの吊り車へ至るまでに前記ロープが巻き掛けられる返し車のうち少なくとも１つと、前記釣合いおもり吊り車が前記駆動シーブの１.２〜１.３倍の直径を、他は前記駆動シーブと略同じ又は前記駆動シーブの１.２〜１.３倍の直径を有し、前記返し車，乗りかご吊り車及び釣合いおもり吊り車は、前記駆動シーブと略同じ直径のものと前記駆動シーブよりも大きい直径のものとの２種類の直径からなることを特徴とするエレベーター装置。
2. 昇降路内でロープにより吊られた乗りかごと釣合いおもりが巻上機により駆動されるエレベーター装置において、前記乗りかごに設けられた吊り車及び綱止めと、前記釣合いおもりに設けられた吊り車及び綱止めと、前記昇降路内に設けられ前記ロープを方向転換させる返し車と、前記巻上機に設けられ前記ロープが一重巻される駆動シーブを備え、この駆動シーブから前記乗りかごの吊り車へ至るまでに前記ロープが巻き掛けられる返し車のうち少なくとも１つと、前記釣合いおもり吊り車が前記駆動シーブの１.２〜１.３倍の直径を、他は前記駆動シーブと略同じ又は前記駆動シーブの１.２〜１.３倍の直径を有し、前記返し車，乗りかご吊り車及び釣合いおもり吊り車は、前記駆動シーブと略同じ直径のものと前記駆動シーブよりも大きい直径のものとの２種類の直径からなることを特徴とするエレベーター装置。
3. 昇降路内でロープにより吊られた乗りかごと釣合いおもりが巻上機により駆動されるエレベーター装置において、前記乗りかごの上部に設けられた乗りかご吊り車と、前記釣合いおもりの上部に設けられた釣合いおもり吊り車と、前記乗りかご及び釣合いおもりに設けられた綱止めと、前記昇降路内に設けられ前記ロープを方向転換させる巻上機側返し車，乗りかご側返し車，釣合いおもり側返し車からなる返し車と、前記巻上機に設けられ前記ロープが一重巻される駆動シーブを備え、この駆動シーブから前記乗りかご吊り車へ至るまでに前記ロープが巻き掛けられる前記巻上機側返し車のうち少なくとも１つと、前記釣合いおもり吊り車が前記駆動シーブの１.２〜１.３倍の直径を、他は前記駆動シーブと略同じ又は前記駆動シーブの１.２〜１.３倍の直径を有し、前記返し車，乗りかご吊り車及び釣合いおもり吊り車は、前記駆動シーブと略同じ直径のものと前記駆動シーブよりも大きい直径のものとの２種類の直径からなることを特徴とするエレベーター装置。
4. 昇降路内でロープにより吊られた乗りかごと釣合いおもりが巻上機により駆動されるエレベーター装置において、前記乗りかごの上部に複数設けられた乗りかご吊り車と、前記釣合いおもりの上部に複数設けられた吊り車と、前記昇降路内に設けられ前記ロープを方向転換させる巻上機側返し車，乗りかご側返し車，釣合いおもり側返し車からなる返し車と、前記巻上機に設けられ前記ロープが一重巻される駆動シーブを備え、この駆動シーブから前記乗りかご吊り車へ至るまでに前記ロープが巻き掛けられる前記巻上機側返し車のうち少なくとも１つと、前記釣合いおもり吊り車が前記駆動シーブの１.２〜１.３倍の直径を、他は前記駆動シーブと略同じ又は前記駆動シーブの１.２〜１.３倍の直径を有し、前記返し車，乗りかご吊り車及び釣合いおもり吊り車は、前記駆動シーブと略同じ直径のものと前記駆動シーブよりも大きい直径のものとの２種類の直径からなることを特徴とするエレベーター装置。
5. 請求項３又は４において、前記駆動シーブの回転数が、前記乗りかご側返し車の回転数及び前記釣合いおもり側返し車の回転数と異なることを特徴とするエレベーター装置。
6. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、前記駆動シーブの回転数が、前記乗りかご吊り車の回転数及び前記釣合いおもり吊り車の回転数と異なることを特徴とするエレベーター装置。

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