JP5325904B2 - 非常止め装置及びそれを備えたエレベーター装置 - Google Patents

Description

本発明は、レバーが引き上げられることで作動する非常止め装置及びそれを備えたエレベーター装置に関する。

かご枠内に上下２つのかごを有するダブルデッキエレベーターは、上かごの上部に駆動手段を設置し、この駆動手段とロープで連結された上かごのかご下、及び下かごのかご下に設けたプーリにロープを掛け渡し、駆動手段により上かご及び下かごを駆動する構成となっている。

このように構成されるダブルデッキエレベーターに適用され、上かご及び下かごを駆動するロープ切れ時のかごの落下を検出するものとして従来、かご下にあってロープに当接するように検出ローラーを配置し、ロープの異常な緩み、及びロープの切断に応じて検出ローラーが変位し、非常止め装置を動作させるものや（例えば、特許文献１参照）、調速機により速度を検出し調速機ロープにて、非常止め装置を動作させるものが挙げられる。

特開２００７−３３１８７１（段落番号００２１〜００２３、図４）

しかしながら、例えばダブルデッキエレベーターの上かご及び下かごのように行程が極端に短い場合においては、駆動するロープ切れ時のかごの落下を調速機により検出し非常止め装置を動作させようとした場合、調速機の動作前に緩衝器に衝突する心配がある。

また通常のエレベーターにおいても、乗りかごが異常速度で動いたときに調速機の応答速度を向上させることは非常に好ましい。

本発明は、前述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、特別な装置を要することなく、ロープ切れ時等のかごの動きの加速度に応じて、作動可能な非常止め装置を提供することにある。

前記目的を達成するために本発明は、乗りかごに設けられ、引き上げレバーを引き上げることにより動作する非常止め装置において、前記非常止め装置は前記乗りかごを制動する制動部と、前記引き上げレバーが引き上げられることで作動されて前記制動部を動作させる制動部動作機構と、前記制動部動作機構に設けられ、前記引き上げレバーが引き上げられる方向と反対方向の力を前記引き上げレバーに付与する抑止力付与手段とを備え、前記引き上げレバーは支点を中心に回転可能であると共に、一端に前記支点を中心として回転する回転力が付与されるように構成され、前記引き上げレバーは、通常時に前記支点と前記回転力が付与される前記一端が水平となる位置から所定の角度下方となる位置に保持され、前記引き上げレバーが引き上げられて前記支点と前記回転力が付与される前記一端が水平となる位置となるまでの範囲で前記制動部が動作し、前記引き上げレバーの前記回転力が付与される前記一端に、調速機とテンションプーリに巻き掛けられる調速機ロープが接続され、前記調速機ロープにより前記支点を中心として回転する回転力が前記引き上げレバーに与えられ、前記調速機の調速機ロープ巻き掛け部又は前記テンションプーリ、又は前記調速機ロープ巻き掛け部及び前記テンションプーリの両者に同心となるように円板状の回転慣性質量を付加したことを特徴とする。

本発明によれば、ロープ切れ時等のかごの動きの加速度に応じて、作動可能な非常止め装置及び非常止め装置が作動するエレベーター装置を提供できる。

本実施形態のダブルデッキエレベーターの概略全体構成図である。 本実施形態のダブルデッキエレベーターのかごの全体構成図である。 本実施形態のダブルデッキエレベーターのテンションプーリの概要を示す正面構成図である。 本実施形態のダブルデッキエレベーターのテンションプーリの概要を示す側面構成図である。 本実施形態のダブルデッキエレベーターの非常止め装置周辺の概要を示す正面図である。

以下、本発明に係るエレベーター装置及び非常止め装置の実施例を図に基づいて説明する。

本実施形態におけるエレベーター装置は、ダブルデッキエレベーター装置となっており、図１は本実施形態におけるダブルデッキエレベーターの概略全体構成図を示す。図１に示すように、昇降路１内を昇降するかご枠２と、一端がかご枠２に連結される主索３と、主索３の他端に連結され、昇降路１内を昇降するつり合いおもり４と、昇降路１上部の機械室５に設置されるとともに、主索３の中間部が巻き掛けられ、主索３を駆動する駆動装置６と、機械室５にあって駆動装置６の近傍に配置され、主索３が巻き掛けられるそらせ車７と、機械室５に配置され、ダブルデッキエレベーターの運転を制御する制御装置８とを有している。なお、制御装置８は駆動装置６とケーブル９を介して接続されている。

図２は本実施形態におけるダブルデッキエレベーターのかごの全体構成図である。かご枠２は、図２に示すように、上枠２ａ，中間枠２ｂ，下枠２ｃ、及び縦枠２ｄからなるとともに、その四隅に配置されたガイド部材１０を介して昇降路１に立設されたガイドレール１１により案内される。また、かご枠２には、かご枠２内を互いに上下反対方向に移動可能な上かご１２及び下かご１３と、上かご１２及び下かご１３の移動を案内するガイドレール１４と、上かご１２及び下かご１３を駆動する駆動手段１５とが設けられている。

駆動手段１５は、例えばモーター１５１と、上かご１２及び下かご１３の下部に各々複数個備えられるかご下プーリ１５２と、モーター１５１のシーブ１５１ａ、及びかご下プーリ１５２に掛け渡されるとともに、一端が上枠２ａに固定されるとともに、他端が中間枠２ｂに固定される複数のロープ１５３とを備えている。

そして、本実施例のダブルデッキエレベーター装置は、図２に示すように、かご枠２に調速機１６ａ，１６ｂを、その下方にテンションプーリ１７ａ，１７ｂをそれぞれ設置し、これらを調速機ロープ１８ａ，１８ｂにて連結している。また、調速機ロープ１８ａ，１８ｂは上かご１２及び下かご１３に設けられた非常止め装置の引き上げレバー１９ａ，１９ｂと連結されることにより、上かご１２及び下かご１３と連結され、上かご１２及び下かご１３の動きを調速機１６ａ，１６ｂに伝達している。

次に、ロープ１５３が切断され上かご１２又は下かご１３が落下した場合について図２に基づいて基本動作を説明する。上かご１２又は下かご１３に連結された、非常止め装置の引き上げレバー１９ａ，１９ｂは、調速機ロープ１８ａ，１８ｂを引き下げようとする。

調速機ロープ１８ａ，１８ｂは、調速機１６ａ，１６ｂと共にテンションプーリ１７ａ，１７ｂを回転させようとする。この時、テンションプーリ１７ａ，１７ｂに付加した回転慣性質量により、テンションプーリ１７ａ，１７ｂの回転に対して慣性力が生じ、テンションプーリ１７ａ，１７ｂの回転を止めようとするため、調速機ロープ１８ａ，１８ｂにテンションが加わり、結果的に下方に移動する上かご１２又は下かご１３との相対移動により、引き上げレバー１９ａ，１９ｂを引き上げる方向に動作させることになり、非常止め装置を動作させる。この回転慣性質量は調速機１６ａ，１６ｂの回転体に付加されても同様の効果を生む。またテンションプーリ１７ａ及び調速機１６ａの両者、テンションプーリ１７ｂ及び調速機１６ｂの両者に付加する構成であってもよい。

図３は本実施形態におけるダブルデッキエレベーターのテンションプーリの概要を示す正面構成図である。テンションプーリ１７は、レバー３３によりかご枠２を構成するかご枠部材３０に回転可能に固定されており、ロープの弾性による上下動作を許容している。レバー３３の先端には調速機ロープ１８に張力を与えるための付加質量３２が固定している。この質量によりテンションプーリ１７と調速機ロープ１８には摩擦を生じさせ、かごの落下加速度が発生しても調速機ロープ１８が滑らないようにしている。

図４は本実施形態におけるダブルデッキエレベーターのテンションプーリの概要を示す側面構成図である。回転慣性質量２１は金属製の円板でテンションプーリ１７に側面から固定している。このときテンションプーリ１７と同心にして回転時の振動が発生しないようにしている。また、回転慣性質量２１の円板は１枚から複数枚と取付枚数を調整することでロープ張力と、慣性力を調整できる構成である。これによりかごの質量に応じた回転慣性質量を付加することができ、これにより調速機ロープ１８ａ，１８ｂに作用する慣性力を調整することができる。このような構成は調速機１６ａ，１６ｂの回転体に回転慣性質量が付加された形態や、テンションプーリ１７ａ及び調速機１６ａの両者、テンションプーリ１７ｂ及び調速機１６ｂの両者に回転慣性質量が付加された形態であっても適用できる。

図５は本実施形態におけるダブルデッキエレベーターの非常止め装置周辺の概要を示す正面図である。同図では上かご１２を例に挙げて説明する。上かご１２の下部にはかご枠部材５３が設けられ、かご枠部材５３は防振ゴム５４を介して上かご室６０を固定している。引き上げレバー１９ａは支点５８ｂを中心に回転可能であると共に、一端に支点５８ｂを中心として回転する回転力が付与されるように、本実施形態では調速機ロープ１８ａと連結されて構成されている。

また引き上げレバー１９ａは作動アーム５７ｂに連結されており、引き上げレバー１９ａが引き上げられることで作動アーム５７ｂも支点５８ｂを中心に回転するように構成されている。また、作動アーム５７ｂは制動部作動ロッド５６ｂを保持しており、作動アーム５７ｂの回転により制動部作動ロッド５６ｂを引き上げ、制動部作動ロッド５６ｂが所定の引き上げ量引き上げられると、制動部５２ｂが動作し、制動部５２ｂが動作すると制動部５２ｂは図５には図示していない図２に記載したガイドレール１４を掴んで制動力を付与し、上かご１２が制動されるように構成されている。

さらに、図５に示すように上かご１２の引き上げレバー１９ａと連結された作動アーム５７ｂが設けられた側のガイドレール１４と対向するガイドレール１４に対しても、ガイドレール１４を掴んで制動力を付与し、上かご１２を制動する制動部５２ａと、所定の引き上げ量が引き上げられると制動部５２ａを動作させる制動部作動ロッド５６ａと、制動部作動ロッド５６ａを保持し、支点５８ａを中心に回転することで制動部作動ロッド５６ａを引き上げる作動アーム５７ａが設けられている。そして、作動アーム５７ａの上端と作動アーム５７ｂの下端は連結ロッド５５により連結されている。

このような構成により、引き上げレバー１９ａが引き上げられて作動アーム５７ｂが支点５８ｂを中心に反時計回りに回転すると、作動アーム５７ｂは徐々に制動部作動ロッド５６ｂを引き上げつつ、連結ロッド５５を引っ張る。引っ張られた連結ロッド５５は作動アーム５７ａを、支点５８ａを中心にして時計回りに回転させて、制動部作動ロッド５６ａを引き上げる。そして本実施形態では引き上げレバー１９ａが支点５８ｂと回転力が付与される調速機ロープ１８ａに連結された引き上げレバー１９ａの一端が水平となる位置（以後、水平位置６２という）に至ると、制動部作動ロッド５６ａ，５６ｂが所定量引き上げられて制動部５２ａ，５２ｂが動作するように構成されている。つまり、制動部作動ロッド５６ａ，５６ｂ、作動アーム５７ａ，５７ｂ、連結ロッド５５によって制動部作動機構が構成されている。

なお、連結ロッド５５には抑止力付与手段である抑止ばね５１が設けられており、この抑止ばね５１は一端がかご枠部材５３に固定された抑止ばね保持片５９ａに保持されている。また抑止ばね５１の他端は連結ロッド５５に固定された抑止ばね保持片５９ｂに保持されている。このような構成により引き上げレバー１９ａが引き上げられると、連結ロッド５５が引っ張られ保持片５９ａ，５９ｂ間で抑止ばね５１が圧縮され、引き上げレバー１９ａが引き上げられるほど、抑止ばね５１のばね力が引き上げレバー１９ａを引き下げるように強く働くように構成されている。即ち引き上げレバー１９ａは、抑止ばね５１のばね力に打ち勝って引き上げられた際に制動部を作動させる構造となっている。

このように本実施形態の非常止め装置は引き上げレバー１９ａ、制動部５２ａ，５２ｂ、制動部動作機構である制動部作動ロッド５６ａ，５６ｂ、作動アーム５７ａ，５７ｂ、連結ロッド５５と、抑止力付与手段である抑止ばね５１によって構成されている。そしてこのような構成により、非常止め装置を作動させる必要のない振動や揺れにより非常止め装置が作動してしまうことを防止している。

ここで、引き上げレバー１９ａの水平位置６２から下方向の位置６１の範囲で、調速機の動作で抑止ばね５１のばね力に打ち勝って動作し、非常止め装置の制動部５２ａ，５２ｂを動作させる構造とするのがよい。抑止ばね５１は、引き上げレバー１９ａの引き上げ範囲において、制動部５２ａ，５２ｂが作動するときが、引き上げレバーが最も引き上げられることになり、そのときのばね力が最も大きくなるためである。本実施形態では、引き上げレバー１９ａは通常時に水平位置６２から所定の角度下方となる位置６１に保持されている。このときの保持された角度がθ度であるとすると、調速機ロープ１８ａが引き上げレバー１９ａを引き上げる力をＦとした時、Ｆsinθ分の力は引き上げレバー１９ａの引き上げに寄与しないと言える。つまり、抑止ばね５１のばね力が徐々に大きくなっていき、制動部５２ａ，５２ｂが作動する最も大きな抑止力が働くまでに、位置６１から水平位置６２の範囲で作動させることで調速機ロープ１８ａが引き上げレバー１９ａを引き上げる力の効率を徐々に上げて行くことが可能となるためである。特に、引き上げレバー１９ａを引き上げる力の効率がもっともよい水平位置６２又はその近傍になるように構成することで、制動部を作動させる際に最大限の力を発揮できる。これによりロープ切れ時に迅速な動作を行うことができる。そして、非常止め装置を作動させる必要のない振動や揺れにより非常止め装置が作動してしまうことを防止しつつ、本当に必要な非常時には非常止め装置がきちんと働くように構成できる。なお、水平位置６２の近傍といった場合、sinθとして値が０.３５以下となる２０度以下であることが良好であり、さらには０.１以下となる５度以下であると非常に力の効率がよくなる。

さらに、通常の調速機ではロープが把持されるため、ばね力が増加しても動作に対応できるが、本実施形態の構成では調速機ロープ１８ａが把持されるわけではなく、回転慣性質量によって大きな加速度に対して、引き上げレバー１９ａを引き上げる力に変換しているので、できるだけ引き上げ力が増えない構成にする必要が有り、前述の構成によりそれを解決することができる。

また、図５において調速機ロープ１８の張力は、引き上げ側をＴ１、反引き上げ側をＴ２とすると、通常状態では、以下である。

Ｔ１＝Ｔ２ ・・・（１）
これに対し、ロープ１５３が切れた場合はＴ１とＴ２に張力の差が生じるが、テンションプーリ１７ａと調速機ロープ１８ａとの間に生じる摩擦や、回転慣性質量２１ａがテンションプーリ１７ａの急激な回転速度の変化を止めようとするため、上かご１２の急激な下降が生じると相対的に引き上げレバー１９ａを上部に引き上げる。このときの引き上げレバー１９ａの通常位置６１は、水平位置６２より下方にあり、角度θで引き上げられようとすると徐々に抑止ばね５１のばね力が増加するが、θも０度に近付いていくため引き上げ力の減少量は少なくなって行き、迅速に引き上げることができる。このときの張力は差が少なすぎるとかごの振動などで誤動作する恐れがあるので、回転慣性質量を調整して以下の範囲にするのがよい。

Ｔ１＝（１.２〜１.８）×Ｔ２ ・・・（２）
以上により、行程の短いエレベーターでも非常止め装置の動作遅れを改善したエレベーターを提供することができる。

なお本実施形態では作動アーム５７ａ，５７ｂはＴ字状の形状をしており、丁度上かご１２外方に向かってＴ字の垂直直線部分が向くように設けられて、この垂直直線部分に制動部作動ロッド５６ａ，５６ｂを保持するように設けられているが、この制動部作動ロッド５６ａ，５６ｂを保持する垂直直線部分と、連結ロッド５５により連結される作動アーム５７ａの上端と作動アーム５７ｂの下端を設けたＬ字状としてもよい。この場合、作動アーム５７ａ，５７ｂは本実施形態のように左右対称に設けられるのではなく、点対称で設けられることになる。

なお、本実施形態では下かご１３の構成についても図５と同様に構成されているものである。

以上説明したように、本実施形態は、かご枠内を互いに上下反対方向に移動可能な上かご及び下かごに設置されるテンションプーリに回転慣性質量を付加する構成で、非常止め装置の引き上げレバーを水平から下方向の範囲で動作させる構成とし、またテンションプーリのロープとの摩擦によりロープ張力を１.２倍から１.８倍の範囲で調整できるようにする構成で、上かご及び下かごを駆動するロープ切れ時に生じる通常のエレベーター加速度を超えたかご落下の加速度に応じて発生する慣性力により非常止め装置を高応答で動作させることができる。

このように構成した本実施形態の非常止め装置及びエレベーター装置では、何らかの理由によりロープが切断されかごに落下の加速度が発生すると、調速機のテンションプーリに付加した回転慣性質量の効果によりかごの非常止め装置に連結された調速機ロープに慣性力が加わり非常止め装置を動作することができる。また、上記のロープ張力となるようにすることでかごの小さな加速度での非常止め装置の誤動作はなく構成できる。

したがって、本実施形態は、かごの落下の加速度を検知する構成となり、調速機本体が動作前であっても調速機ロープに慣性力が加わることで非常止め装置を動作し、通常走行での加速度では非常止め装置は誤動作しない。

このように本実施形態におけるダブルデッキエレベーターの上かご及び下かごを駆動するロープ切れ時のかご落下の加速度を確実に検出することができ、これによって、乗客の安全を確保することができる。

なお、本発明を説明するに当たり、本実施形態ではダブルデッキエレベーターを例に挙げて説明した。確かに本実施形態の非常止め装置を非常に昇降行程の短いかご枠２内の乗りかごである上かご１２や下かご１３に適用すると、通常の調速機では対応できないことが想定されるかごの落下等にも対応することが可能であるため、非常に有効である。しかし、ダブルデッキエレベーターに限らず本発明の非常止め装置を適用したエレベーター装置とすることは、非常止め装置の異常時の応答性を挙げるのに有効であるため、通常のエレベーター装置に適用することも可能である。

１ 昇降路
２ かご枠
３ 主索
４ つり合いおもり
５ 機械室
６ 駆動装置
７ そらせ車
８ 制御装置
９ ケーブル
１０ ガイド部材
１１，１４ ガイドレール
１２ 上かご
１３ 下かご
１５ 駆動手段
１６ａ，１６ｂ 調速機
１７ａ，１７ｂ テンションプーリ
１８ａ，１８ｂ 調速機ロープ
１９ａ，１９ｂ 引き上げレバー
２１ａ，２１ｂ 回転慣性質量
５１ 抑止ばね
５２ａ，５２ｂ 制動部
５３ かご枠部材
５４ 防振ゴム
５５ 連結ロッド
５６ａ，５６ｂ 制動部作動ロッド
５７ａ，５７ｂ 作動アーム
５８ａ，５８ｂ 支点
６０ かご室
６２ 水平位置
１５１ モーター
１５２ かご下プーリ
１５３ ロープ

Claims (5)

1. 乗りかごに設けられ、引き上げレバーを引き上げることにより動作する非常止め装置において、
   前記非常止め装置は前記乗りかごを制動する制動部と、前記引き上げレバーが引き上げられることで作動されて前記制動部を動作させる制動部動作機構と、前記制動部動作機構に設けられ、前記引き上げレバーが引き上げられる方向と反対方向の力を前記引き上げレバーに付与する抑止力付与手段とを備え、
   前記引き上げレバーは支点を中心に回転可能であると共に、一端に前記支点を中心として回転する回転力が付与されるように構成され、
   前記引き上げレバーは、通常時に前記支点と前記回転力が付与される前記一端が水平となる位置から所定の角度下方となる位置に保持され、前記引き上げレバーが引き上げられて前記支点と前記回転力が付与される前記一端が水平となる位置となるまでの範囲で前記制動部が動作し、
   前記引き上げレバーの前記回転力が付与される前記一端に、調速機とテンションプーリに巻き掛けられる調速機ロープが接続され、前記調速機ロープにより前記支点を中心として回転する回転力が前記引き上げレバーに与えられ、
   前記調速機の調速機ロープ巻き掛け部又は前記テンションプーリ、又は前記調速機ロープ巻き掛け部及び前記テンションプーリの両者に同心となるように円板状の回転慣性質量を付加したことを特徴とする非常止め装置。
2. 請求項１において、前記調速機ロープ巻き掛け部又は前記テンションプーリ、又は前記調速機ロープ巻き掛け部及び前記テンションプーリの両者は、前記回転慣性質量を複数取付可能であり、前記回転慣性質量の数を調整することにより前記調速機ロープに作用する慣性力を調整することを特徴とする非常止め装置。
3. 請求項１において、前記制動部動作機構を動作させる位置が、前記引き上げレバーが前記支点と前記回転力が付与される前記一端が水平となる位置又はその近傍であることを特徴とする非常止め装置。
4. 乗りかごと、前記乗りかごを昇降する巻上機とを備えたエレベーター装置において、
   前記乗りかごには、引き上げレバーを引き上げることにより動作する非常止め装置が設けられ、
   前記非常止め装置は前記乗りかごを制動する制動部と、前記引き上げレバーが引き上げられることで作動されて前記制動部を動作させる制動部動作機構と、前記制動部動作機構に設けられ、前記引き上げレバーが引き上げられる方向と反対方向の力を前記引き上げレバーに付与する抑止力付与手段とを備え、
   前記引き上げレバーは支点を中心に回転可能であると共に、一端に前記支点を中心として回転する回転力が付与されるように構成され、
   前記引き上げレバーは、通常時に前記支点と前記回転力が付与される前記一端が水平となる位置から所定の角度下方となる位置に保持され、前記引き上げレバーが引き上げられて前記支点と前記回転力が付与される前記一端が水平となる位置、又はそれまでの範囲で前記制動部動作機構を作動させ、
   前記引き上げレバーの前記回転力が付与される前記一端に、調速機とテンションプーリに巻き掛けられる調速機ロープが接続され、前記調速機ロープにより前記支点を中心として回転する回転力が前記引き上げレバーに与えられ、
   前記調速機の調速機ロープ巻き掛け部又は前記テンションプーリ、又は前記調速機ロープ巻き掛け部及び前記テンションプーリの両者に同心となるように円板状の回転慣性質量を付加したことを特徴とするエレベーター装置。
5. 請求項４において、昇降路内を昇降するかご枠と、前記かご枠内を上下に昇降可能に前記かご枠内に配置された上かごと、前記かご枠内を上下に昇降可能に前記かご枠内の前記上かごの下方に配置された下かごと、前記上かごと前記下かごを前記かご枠内で昇降するかご駆動装置とを備えたダブルデッキエレベーター装置における前記上かご又は前記下かご、又は前記上かご及び前記下かごの両者を前記乗りかごとしたことを特徴とするエレベーター装置。

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