WO2016199221A1 - エレベータ - Google Patents

Abstract

この発明は、カウンタウェイトおよびロープの経年変化による伸びを吸収するためのレバーを不要として、昇降路内の有効スペースを拡大するとともに、簡素な機構でロープの経年変化による伸びを吸収できるエレベータを得る。　この発明のエレベータは、昇降路（１）内に昇降可能に配設された乗りかご（２）と、上記乗りかご（２）に配設されて、上向きのテンションが作用する上部かご滑車（５）と、上記乗りかご（２）に配設されて、下向きのテンションが作用する下部かご滑車（６）と、一端を昇降路（１）の上部に固着されて、上記上部かご滑車（５）、上記昇降路の上部、上記昇降路の下部および上記下部かご滑車（６）を経由するように敷設されたロープ（７）と、上記ロープ（７）の他端に連結されて、上記ロープ（７）にテンションを付与するテンションウェイト（８）と、上記ロープ（７）を巻き上げ駆動して上記乗りかご（２）を昇降させる巻上機（３）と、を備える。

Description

エレベータ

　この発明は、カウンタウェイトを備えないエレベータに関するものである。

　従来、巻上機に巻回されたロープの一端で乗りかごを吊下し、ロープの他方でカウンタウェイトを吊下した、いわゆるつるべ式エレベータと呼ばれるエレベータが一般的であった。つるべ式エレベータでは、巻上機の両側のロープに加わる張力がほぼ釣り合っており、巻上機は比較的小さなトルクで乗りかごを昇降させることができる。しかし、つるべ式エレベータでは、カウンタウェイトを乗りかごの昇降経路から外して配置させる必要があるので、昇降路面積が広くなってしまうという課題があった。

　このような状況を鑑み、カウンタウェイトを備えないエレベータが提案されていた（例えば、特許文献１参照）。

　特許文献１に記載の従来のエレベータでは、レバーが乗りかごの背面側に軸を支点として揺動可能に取り付けられ、上部固定滑車が昇降路の上部に配設され、下部固定滑車が昇降路の下部に配設されていた。さらに、上部動滑車および下部動滑車が乗りかごの側面部に取り付けられ、巻上機が上部動滑車の上方に配設されていた。そして、一端側をレバーの上面側に取り付けられたロープが、上部固定滑車と上部動滑車とを経由した後に巻上機に巻回され、他端側をレバーの下面側に取り付けられたロープが、下部固定滑車と下部動滑車とを経由した後に巻上機に巻回されていた。そして、レバーが軸周りに揺動することで、ロープの経年変化による伸びを吸収していた。

特表２００６－５１３９４２号公報

　特許文献１に記載された従来のエレベータでは、ロープの経年変化による伸びを吸収するためのレバーが乗りかごから背面側に突出しているので、その分、昇降路内の有効スペースが狭められるという課題があった。さらに、特許文献１に記載された従来のエレベータでは、ロープの経年変化による伸びを吸収する機構が複雑であるという課題もあった。

　この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、カウンタウェイトおよびロープの経年変化による伸びを吸収するためのレバーを不要として、昇降路内の有効スペースを拡大するとともに、簡素な機構でロープの経年変化による伸びを吸収できるエレベータを得ることを目的とする。

　この発明のエレベータは、昇降路内に昇降可能に配設された乗りかごと、上記乗りかごに配設されて、上向きのテンションが作用する上部かご滑車と、上記乗りかごに配設されて、下向きのテンションが作用する下部かご滑車と、一端を昇降路の上部に固着されて、上記上部かご滑車、上記昇降路の上部、上記昇降路の下部および上記下部かご滑車を経由するように敷設されたロープと、上記ロープの他端に連結されて、上記ロープにテンションを付与するテンションウェイトと、上記ロープを巻き上げ駆動して上記乗りかごを昇降させる巻上機と、を備える。

　この発明によれば、乗りかごの昇降において、上部かご滑車を経由するロープの送り量が、下部かご滑車を経由するロープの送り量に一致するので、乗りかごの昇降に拘わらず、テンションローラの上下方向位置が維持される。そこで、上下方向に延びるテンションウェイトの昇降経路が不要となり、昇降路内に有効スペースを広げることができる。また、ロープの経年変化による伸びは、テンションウェイトや乗りかごの下降により吸収できるので、ロープの経年変化による伸びを吸収する機構を簡易な構成で実現できる。さらに、ロープの経年変化による伸びを吸収するレバーが不要となり、昇降路内の有効スペースをさらに広げることができる。

この発明の実施の形態１に係るエレベータの構成を説明する模式図である。 この発明の実施の形態１に係るエレベータにおけるロープの各部分に作用する張力を説明する模式図である。 この発明の実施の形態１に係るエレベータにおける巻上機の駆動時の乗りかごとテンションウェイトの動作を説明する模式図である。 この発明の実施の形態１に係るエレベータにおけるロープの経年変化による伸びの吸収動作を説明する模式図である。 この発明の実施の形態２に係るエレベータの構成を説明する模式図である。 この発明の実施の形態３に係るエレベータの構成を説明する模式図である。 この発明の実施の形態４に係るエレベータの構成を説明する模式図である。 この発明の実施の形態５に係るエレベータの構成を説明する模式図である。 この発明の実施の形態６に係るエレベータの構成を説明する模式図である。 この発明の実施の形態７に係るエレベータの構成を説明する模式図である。

　実施の形態１．
　図１はこの発明の実施の形態１に係るエレベータの構成を説明する模式図、図２はこの発明の実施の形態１に係るエレベータにおけるロープの各部分に作用する張力を説明する模式図、図３はこの発明の実施の形態１に係るエレベータにおける巻上機の駆動時の乗りかごとテンションウェイトの動作を説明する模式図、図４はこの発明の実施の形態１に係るエレベータにおけるロープの経年変化による伸びの吸収動作を説明する模式図である。

　図１において、乗りかご２が昇降路１内に昇降可能に配設されている。巻上機３が昇降路１の上部に配設され、第１下部固定滑車４が昇降路１の下部に配設されている。上部かご滑車５が乗りかご２の上部に取り付けられ、下部かご滑車６が乗りかご２の下部に取り付けられている。ロープ７が、その一端を昇降路１の上部に固着されて垂下され、上部かご滑車５で折り返された後に、巻上機３に向かって引き上げられる。そして、ロープ７は、巻上機３の綱車に巻回されて垂下され、第１下部固定滑車４で折り返された後に下部かご滑車６に向かって引き上げられ、下部かご滑車６で折り返されて垂下する。そして、テンションウェイト８が、ロープ７の他端に取り付けられている。

　つぎに、このように構成されたエレベータのロープ７の各部分に作用する張力について図２を参照しつつ説明する。ここで、乗りかご２の重量をＭｃ、テンションウェイト８の重量をＭｔとする。

　テンションウェイト８は、下部かご滑車６の両側の２本のロープにより吊下されているので、これら２本のロープの張力は、それぞれＴ１（＝Ｍｔ／２）となる。そこで、その張力の反力として、第１下部固定滑車４に巻回されているロープの右側部分に、Ｔ１の張力が加わる。第１下部固定滑車４に巻回されているロープの右側部分と左側部分は釣り合っているので、第１下部固定滑車４に巻回されているロープの左側部分に、Ｔ１の張力が加わる。そして、その張力の反力として、巻上機３の左側部分に、張力Ｔ１が加わる。

　また、乗りかご２とテンションウェイト８は、上部かご滑車５の両側のロープにより吊下されているので、これら２本のロープの張力は、Ｔ２（＝（Ｍｃ＋Ｍｔ）／２）となる。そこで、その張力の反力として、巻上機３の右側部分に、Ｔ２の張力が加わる。

　このように、巻上機３に巻回されているロープの右側部分の張力はＴ２、左側部分の張力はＴ１となるので、巻上機３には、Ｔ２－Ｔ１＝（Ｍｃ＋Ｍｔ）／２－Ｍｔ／２＝Ｍｃ／２の張力が加わっている。そこで、巻上機３の径をＤとすれば、巻上機３に必要な駆動トルクは、（Ｍｃ／２）×（Ｄ／２）となる。

　つぎに、巻上機３が駆動された場合の乗りかご２とテンションウェイト８の移動量を図３を参照しつつ説明する。ここで、巻上機３が反時計回りに１回転したときのロープ７の送り量をＬとする。

　まず、巻上機３が、図３中、反時計回りに１回転すると、ロープ７の一端から上部かご滑車５を経由して巻上機３に至る部分がＬだけ巻上機３に送り出される。このロープ部分の送り出し量は、上部かご滑車５の両側のロープ部分でまかなわれるので、乗りかご３の上昇量は、L／２となる。
　一方、ロープ７は、巻上機３からテンションウェイト８側にＬだけ送り出されるので、テンションウェイト８はＬだけ下降する。このとき、乗りかご３がＬ／２だけ上昇するので、下部かご滑車６もＬ／２だけ上昇する。この下部かご滑車６の上昇に伴い、テンションウェイト８がＬだけ上昇する。したがって、巻上機３からテンションウェイト８側にロープ７をＬだけ送り出すことによるテンションウェイト８の下降量は、乗りかご３がＬ／２だけ上昇することにより吸収され、テンションウェイト８は移動しない。

　また、図示していないが、図３中、時計回りに１回転すると、ロープ７は、巻上機３から乗りかご２側にＬだけ送り出され、乗りかご３は、L／２だけ下降する。一方、テンションウェイト８側から巻上機３にロープ７をＬだけ送り出すことにより、テンションウェイト８はＬだけ上昇する。このとき、乗りかご３がＬ／２だけ下降するので、下部かご滑車６もＬ／２だけ下降する。この下部かご滑車６の下降に伴い、テンションウェイト８がＬだけ下降する。したがって、巻上機３から乗りかご２側にロープ７をＬだけ送り出すことによるテンションウェイト８の上昇量は、乗りかご３のＬ／２だけ下降することにより吸収され、テンションウェイト８は移動しない。

　このように、本エレベータでは、カウンタウェイトが不要となるので、上下方向に延びるカウンタウェイトの昇降経路を昇降路１内に確保する必要がなく、昇降路１内の有効スペースを広げることができる。

　また、乗りかご２が昇降路１内を昇降動作する際に、テンションウェイト８の上下方向位置は維持されているので、上下方向に延びるテンションウェイト８の昇降経路が不要となり、昇降路１内に有効スペースを広げることができる。また、テンションウェイト８を乗りかご２の昇降経路の投影面内に設置することができるので、昇降路１内の有効スペースをさらに拡大することができる。

　さらに、保守点検時に、乗りかご２を昇降動作させる際に、テンションウェイト８の上下方向位置が維持されるので、保守点検が容易となる。また、テンションウェイト８をロープ７の他端に連結してロープテンション保証機構が構成されているので、ロープテンション保証機構が簡素な構成となり、ロープテンションの調整が容易となる。

　つぎに、ロープ７が経年変化により伸びた場合の乗りかご２とテンションウェイト８の動作を図４を参照しつつ説明する。ここで、ロープ７の経年変化による伸びをδとする。

　ロープ７の巻上機３の右側部分が経年変化してδだけ伸びると、この伸び量δは乗りかご２がδ／２だけ下降することで吸収される。この乗りかご２の下降により、下部かご滑車６がδ／２だけ下降する。そして、この下部かご滑車６の下降に伴い、テンションウェイト８がδだけ下降する。

　図示していないが、ロープ７の巻上機３の左側部分が経年変化してδだけ伸びると、乗りかご２の上下方向位置は維持され、この伸び量δはテンションウェイト８がδだけ下降することで吸収される。

　このように、本エレベータでは、ロープ７が経年変化によるδだけ伸びると、テンションウェイト８がδだけ下降し、ロープテンションが維持されるので、ロープの伸び吸収機構を簡易な構成で実現できる。

　なお、上記実施の形態１では、上向きのロープテンションが作用する上部かご滑車５を乗りかご２の上部に配設し、下向きのロープテンションが作用する下部かご滑車６を乗りかご２の下部に配設しているが、上向きのロープテンションが作用する２つの上部かご滑車を乗りかご２の下部に配設し、下向きのロープテンションが作用する２つの下部かご滑車を乗りかご２の上部に配設してもよい。この場合、一端を昇降路の上部に固着されたロープを、２つの上部かご滑車に巻回して乗りかごの下部を通して巻上機に向かわせ、第１下部固定滑車で折り返されてロープを、２つの下部かご滑車に巻回して乗りかごの上部を通して垂下させ、その端部にテンションウェイトを連結することになる。

　実施の形態２．
　図５はこの発明の実施の形態２に係るエレベータの構成を説明する模式図である。

　図５において、テンションウェイト８は、テンションロッド９を介して昇降路１の下部に連結されている。
　なお、他の構成は、上記実施の形態１と同様に構成されている。

　この実施の形態２においても、カウンタウェイトが不要となり、巻上機３の駆動時には、テンションウェイト８の上下方向位置が維持され、ロープ７の経時変化による伸びを乗りかご２やテンションウェイト８の下降することで吸収できるので、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。

　この実施の形態２によれば、テンションウェイト８が、テンションロッド９を介して昇降路１の下部に連結されているので、テンションウェイト８の重量を小さくすることができる。

　実施の形態３．
　図６はこの発明の実施の形態３に係るエレベータの構成を説明する模式図である。

　図６において、ロープ７は、巻上機３に巻回されて垂下され、第１下部固定滑車４で折り返された後に引き上げられ、乗りかご２の上部に取り付けられた第１下部かご滑車１０と第２下部かご滑車１１に巻回されて折り返されている。そして、第２下部かご滑車１１から垂下するロープ７の他端に取り付けられたテンションウェイト８が、テンションロッド９を介して昇降路１の下部に連結されている。
　なお、他の構成は、上記実施の形態２と同様に構成されている。

　したがって、この実施の形態３においても、上記実施の形態２と同様の効果が得られる。

　実施の形態４．
　図７はこの発明の実施の形態４に係るエレベータの構成を説明する模式図である。

　図７において、ロープ７は、一端を昇降路１の上部に取り付けられて垂下し、乗りかご２の下部に取り付けられた第１上部かご滑車１２と第２上部かご滑車１３に巻回されて折り返されて巻上機３に向かって引き上げられている。
　なお、他の構成は、上記実施の形態２と同様に構成されている。

　したがって、この実施の形態４においても、上記実施の形態２と同様の効果が得られる。

　実施の形態５．
　図８はこの発明の実施の形態５に係るエレベータの構成を説明する模式図である。

　図８において、上部かご滑車５、第１下部かご滑車１０および第２下部かご滑車１１が乗りかご２の側部に取り付けられている。
　なお、他の構成は、上記実施の形態３と同様に構成されている。

　したがって、この実施の形態５においても、上記実施の形態３と同様の効果が得られる。

　実施の形態６．
　図９はこの発明の実施の形態６に係るエレベータの構成を説明する模式図である。

　図９において、第２下部固定滑車１３が昇降路１の下部に取り付けられ、第１上部固定滑車１４が昇降路１の上部に取り付けられている。そして、第１下部固定滑車４から下部かご滑車６に向かって引き上げられたロープ７が、下部かご滑車６で折り返されて垂下し、第２下部固定滑車１３で折り返されて第１上部固定滑車１４に向かって引き上げられ、第１上部固定滑車１４で折り返されて垂下し、その端部にテンションウェイト８が連結されている。
　なお、他の構成は、上記実施の形態１と同様に構成されている。

　したがって、この実施の形態６においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。

　実施の形態７．
　図１０はこの発明の実施の形態７に係るエレベータの構成を説明する模式図である。

　図１０において、第２下部固定滑車１３および第３下部固定滑車１５が昇降路１の下部に取り付けられている。また、昇降路１の下部には、撤去された既設の油圧エレベータのジャッキなどが設置されていた凹部１６が、昇降路１の下部に形成されている。そして、第１下部固定滑車４から下部かご滑車６に向かって引き上げられたロープ７が、下部かご滑車６で折り返されて垂下し、第２下部固定滑車１３で折り返され、さらに第３下部固定滑車１５で折り返されて垂下している。そして、テンションウェイト８が、ロープ７の他端に連結されて、凹部１６内に配置されている。
　なお、他の構成は、上記実施の形態１と同様に構成されている。

　したがって、この実施の形態７においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
　この実施の形態７によれば、油圧式エレベータからカウンタウェイトを用いないエレベータに更新する際に、既設の機器のスペースである凹部１６を有効に利用しているので、エレベータの更新コストを削減できる。

　なお、上記各実施の形態では、巻上機が昇降路の上部に配設され、固定滑車が昇降路の下部に配設されているが、巻上機を昇降路の下部に配設し、固定滑車を昇降路の上部に配設してもよい。

Claims (8)

1. 　昇降路内に昇降可能に配設された乗りかごと、
   　上記乗りかごに配設されて、上向きのテンションが作用する上部かご滑車と、
   　上記乗りかごに配設されて、下向きのテンションが作用する下部かご滑車と、
   　一端を昇降路の上部に固着されて、上記上部かご滑車、上記昇降路の上部、上記昇降路の下部および上記下部かご滑車を経由するように敷設されたロープと、
   　上記ロープの他端に連結されて、上記ロープにテンションを付与するテンションウェイトと、
   　上記ロープを巻き上げ駆動して上記乗りかごを昇降させる巻上機と、を備えるエレベータ。
2. 　上記テンションウェイトがテンションロッドを介して上記昇降路の下部に連結されている請求項１記載のエレベータ。
3. 　上記巻上機が上記昇降路の上部に配設されている請求項１又は請求項２記載のエレベータ。
4. 　上記巻上機が上記昇降路の下部に配設されている請求項１又は請求項２記載のエレベータ。
5. 　上記上部かご滑車および上記下部かご滑車の一方が上記乗りかごの上部に配設され、他方が上記乗りかごの下部に配設されている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のエレベータ。
6. 　上記上部かご滑車と上記下部かご滑車が上記乗りかごの上部に配設されている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のエレベータ。
7. 　上記上部かご滑車と上記下部かご滑車が上記乗りかごの下部に配設されている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のエレベータ。
8. 　上記上部かご滑車と上記下部かご滑車が上記乗りかごの側部に配設されている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のエレベータ。

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