JP2007030999A - エレベーター装置の安全装置およびエレベーター装置の運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
エレベーター装置において、非常止めが動作した後も確実にかごを自動復帰させる。
【解決手段】
エレベーター装置１００は、かご１の速度を検出する調速機５０と、ガイドレール１０を挟持してかごを非常停止させる非常止め機構５３とを有する。かごが設定限界速度を超えたら、カムラッチ機構５４が非常止め機構を作動させる。調速機のローラ１１ｅの回転軸１４ｂ端部に駆動プーリ１５を、ワンウェイクラッチ１６を介して取り付ける。かごが上昇する場合だけ、回転軸から駆動プーリに動力が伝達される。カムラッチ機構のカム２４には、非常止め作動後の所定時間だけ駆動力を伝達する駆動連結切り換え機構４が連結されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、エレベーター装置の安全装置およびエレベーター装置の運転方法に関する。

従来のエレベーター装置の例が、特許文献１に記載されている。このエレベーター装置では、安全装置として、ロープを使用しない調速機と非常止め装置とを備えている。非常止め装置の駆動部は、摩擦力を発生させてエレベーターを制動する。一方、エレベーターの移動速度が制限速度を超えたか否かを調速機が検出し、制限速度を超えたら駆動部のカムラッチ機構を動作させる。

ところで、この特許文献１に記載のエレベーター装置では、非常止め動作が作動してエレベーターかごが停止した後に、エレベーター装置を通常動作に復帰させる復帰機構も有している。この復帰機構は、エレベーターかごの昇降を案内するガイドレールと非常止め機構のレール挟持部材間に作用する摩擦力およびかご上昇動作を利用している。より詳細には、非常止め機構が圧縮ばねを有し、この圧縮ばねを非常止め動作の際に開放する。一方復帰動作では、ガイドレールとレール挟持部材間の摩擦力を利用して、かごが上昇すると圧縮ばねを圧縮する。これにより、駆動部とカムラッチ機構を元の状態に戻す。

特開平９−３２８２６８号公報

上記特許文献１に記載のエレベーター装置の安全装置では、非常止め機構を復帰させるのに、ガイドレールと非常止め機構のレール挟持部材間に作用する摩擦力を利用しているので、復帰動作が不安定になるおそれがある。すなわち、非常止めを動作させてかごを止めるときは、ガイドレールとレール挟持部材が摺動した状態でかごが移動する。その結果、非常停止後のガイドレールとレール挟持部材の表面は、摩擦熱などで変化する、このときのかごの制動時間は、かごの大きさや積載重量によって異なる。したがって、ガイドレールとレール挟持部材の摺動時間が一定でなく、レール挟持部材の表面も様々に変化する。表面状態が様々に変化しているので、復帰時に必要な摩擦力も変化し、予め定めた摩擦力を超える恐れがある。この不具合を解消するために、設定摩擦力を大きくすると、装置全体が大型化し、エレベーター装置の駆動力の増大を引き起こす。また、復帰動作においては、かごが上昇するにつれ摩擦力が減少するので、摩擦力が非常止め機構のばね力よりも小さくなって、復帰動作を達成できない恐れもある。

本発明は、上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、エレベーター装置において、非常止めが動作した後も確実にかごを自動復帰させることにある。

上記目的を達成する本発明の特徴は、エレベーター装置の速度を検出する調速機と、かごをガイドするガイドレールとの間で摩擦力を発生する非常止め機構と、前記調速機が異常速度を検出したときにこの非常止め機構を動作させるカムラッチ機構と、前記非常止め機構が作動してエレベーター装置のかごが停止した後に前記非常止め機構を解除してカムラッチ機構を所定位置に復帰させる復帰装置とをエレベーター装置の安全装置が備え、この復帰装置は非常止め機構の動作後のかごの上昇時にだけ前記調速機が発生する駆動力を前記カムラッチ機構に伝達可能としたことにある。

そしてこの特徴において、復帰装置は、下降時には調速機の動力をカムラッチ機構のカムに伝達しないワンウェイクラッチと、前記カムとの結合を上昇するにしたがい解除するクラッチとを備えるのがよく、復帰装置は、下降時には調速機の動力をカムラッチ機構のカムに伝達しないワンウェイクラッチと、前記カムに連結し歯車列を有する動力部とを備え、歯車列は間欠歯車を有するものであってもよい。

上記目的を達成する本発明の他の特徴は、エレベーター装置の運転方法において、かごが予め設定した限界速度を超えて運転していることを調速機が検出したら、カムラッチ機構を駆動して非常止め機構を作動させ、非常止め機構は案内レールを挟持してかごを停止させ、かごが停止した後にはカムラッチ機構を復帰装置を用いて作動させるものであって、かご下降時には、カムラッチ機構のカムに復帰機構を連結させるが動力を伝達させずに空転させ、非常止め作動後のかご上昇時を除いて上昇時にはカムラッチ機構のカムに復帰機構を連結しないことにある。

上記目的を達成する本発明のさらに他の特徴は、昇降路を上下するエレベーター装置のかごに取り付けてかごの速度を検出する調速機と、昇降路の上下方向に延在するガイドレールを挟持してかごを非常停止させる非常止め機構と、かごが予め定めた限界速度を超えたら前記非常止め機構を作動させるカムラッチ機構とを備えたエレベーター装置の安全装置において、前記調速機とガイドレールとの間で発生した動力を駆動源とし、前記カムラッチ機構が非作動状態から作動状態になった後にカムラッチ機構を作動状態から非作動状態へ戻す復帰機構を前記調速機と前記カムラッチ機構間に設けたものである。

そしてこの特徴において、復帰機構は、前記ガイドレールに当接して回転駆動力を発生する駆動機構と、この駆動機構と前記カムラッチ機構を連結する連結機構を備えるのが好ましい。さらに、復帰機構は、かごが上昇する場合のみ回転駆動力を伝達する伝達要素切替え手段と、かごが上昇中だけ駆動力を伝達可能にする間欠駆動伝達手段を備えるのがよい。間欠駆動伝達手段は、回転運動を並進運動に変換する斜板を有し、この斜板は同軸に設けられたカムとクラッチを含む複数の回転部材の間を往復運動するものでもよい。

また上記特徴において、間欠駆動伝達手段は、噛み合い歯がない部位を有する間欠歯車またはラックを有するのがよく、復帰機構は、前記カムラッチ機構が有するカムを一方向に回転させて前記非常止め機構と前記カムラッチ機構を復帰させるようにしてもよい。さらに、カムラッチ機構を非常止め機構に接続する接続部材を有し、前記復帰機構はこの接続部材を用いて前記非常止め機構と前記カムラッチ機構を復帰させるようにしてもよい。

本発明によれば、エレベーター装置の非常止め機構が非可逆な動作を可能にする機構を有するので、非常止めが動作しても確実に非常止め機構を元の状態に復帰させることが可能になる。

以下、本発明に係るエレベーター装置とそれに用いる安全装置を、図面を用いて説明する。図１は、本発明に係るエレベーター装置１００の一実施例の斜視図である。エレベーター装置１００では、一対のガイドレール１０をガイドとして、乗客が乗るかご１が昇降路を昇降する。このかご１の速度を検出する調速機５０が、かご１の上部に取り付けたＬ字型の筐体７に保持されている。筐体７は、垂直平板部とこの垂直平板部の下端で垂直平板部と一体化された水平平板部とを有しており、水平平板部がかご１の上面に固定されている。一方、かご１の側部下方には、かご１を非常停止させる非常止め機構５３が配置されている。非常止め機構５３には、カムラッチ機構５４が接続されている。カムラッチ機構５４は、非常止め機構５３の上方に配置されており、非常止め機構５３を動作させる。カムラッチ機構５４に一端側が接続され、他端側が調速機５０に接続された復帰機構５５は、非常止め機構５３およびカムラッチ機構５４を初期状態に復帰させる。調速機５０および非常止め機構５３、カムラッチ機構５４、復帰機構５５は、安全装置を構成する。

これらの詳細を、以下に説明する。調速機５０は、かご１の速度を検出する速度検出部５１とかご１の速度が設定限界速度を越えたか否かを判定する調速部５２とを有する。速度検出部５１は、ベルト１２と、このベルト１２が装架された複数のプーリ１１ａ〜１１ｆとを有している。プーリ１１a〜１１fは、同一平面内で回転する。プーリ１１ａ〜１１ｄは、ベルト１２をガイドレール１０に押し付けるように一列に配置されており、プーリ１１ｅとプーリ１１ｆは、ベルト１２が検出するかご１の速度を出力するため、それぞれ支持軸１４ａ、１４ｂが接続されている。プーリ１１ｆに接続された支持軸１４ａの中間部は、筐体７の垂直平板部の上部に形成された孔に嵌合保持される。なお、かご１の速度を精度良く検出するために、図示しない押圧部材が、ベルト１２をガイドレール１０に押し当てる。

支持軸１４ａのプーリ１１ｆ取付け端とは反対側の端部には、２個の振り子９、１８が回転対称となるように取付けられている。これらの振り子９、１８は同一形状であり、重量も等しい。振り子９、１８の旋回角度が互いに同じになるように、ロッド１７で振り子９、１８を連結す。回転軸１４aに形成した突起と一方の振り子１８の外径端とを、動作速度を調整する調整ばね２１で接続する。これにより、振り子９、１８はプーリ１１fの回転に連動して回転し、発生した遠心力は調整ばね２１を伸ばすよう作用する。振り子９、１８や調整ばね２１は、調速部５２を構成する。

非常止め機構５３は、ガイドレール１０を挟んで配置され、かご１の側部外壁に固定された固定部材２と、この固定部材２とに摺動可能な楔形可動部材３a、３bとを有する。固定部材２は、一対の縦部材とこの縦部材の上端を連接する横部材とを有する。縦部材は、縦断面が台形であり、下方に行くに従って横方向長さが短い楔形形状をしている。そして、これら２個の縦部材を、間隔をあけて対向配置している。楔形可動部材３ａ、３ｂは、１対の縦部材間に１対配置されており、上方に行くに従い横方向長さが短くなっている。楔形可動部材３ａ、３ｂは、断面凸の字状のガイドレールの突部２を挟んで配置されている。

筐体７の垂直平板部には、調速機５０の振り子９、１８が運動して形成する軌跡よりも下方に、カムラッチ機構５４の支持軸２３の端部が水平に保持されている。支持軸２３には、回転可能にカム２４が取り付けられている。カム２４よりも垂直部平板部よりの支持軸２３に、振り子９、１７と対向して突出部８が取り付けられている。この突出部８は、かご１が設定制限速度を超えたときに、振り子９、１８と接触して、かご１の速度の異常を検出する。

カム２４の外周部は、ローラ２５ａに当接している。ローラ２５ａは、カム２４との間の摩擦抵抗を緩和するために設けられており、垂直に配置された支持軸２５ｃの上部に、回動可能に取り付けられている。支持軸２５ｃの下端にはＬ字型の水平部材２５ｄの端部が取り付けられている。水平部材２５ｄの他端には、垂直棒２５ｂが取り付けられている。

垂直棒２５ｂの中間部には、圧縮ばね５を保持するばね受け上板２６が取り付けられている。垂直棒２５ｂが貫通する穴が形成され、圧縮ばね５の下端部を保持するばね受け下板２７が、かご１の側面に固定されている。したがって、圧縮ばね５は、ばね受け上板２６とばね受け下板２７とで挟持される。支持軸２５ｃ、水平部材２５ｄおよび垂直棒２５ｃは一体化されており、引き上げ棒２５を形成する。引き上げ棒２５は、かご１の上にあるカム２４とかご１の側面下方にある非常止め機構５３を連動させる。

垂直棒２５ｂは非常止め機構５３の固定部材２の横部材を貫通しており、その下端は、楔形可動部材３a、３bに接続されている。引き上げ棒２５が上方に引き上げられると、楔形可動部材３a、３bは、横方向の移動を固定部材２で規制される。その結果、楔形可動部材３a、３bはガイドレール１０に押し付けられ、摩擦力が発生する。

復帰機構５５は、ガイドレール１０とかご１との相対運動を利用して非常止め機構５３およびカムラッチ機構５４を通常状態に復帰させるために、ガイドレール１０に当接するベルト１２の回転を駆動力に利用する。一端に調速機５０のプーリ１１eが取り付けられた回転支持軸１４bの他端部には、ベルト１９を装架する駆動プーリ１５が取り付けられている。ベルト１９は、支持軸２０ａに取り付けた従動プーリ２０にも装架されており、プーリ１５が回転すると、従動プーリ２０も回転する。ただし、支持軸１４bの端部には、ワンウェイクラッチ１６が取り付けられているので、プーリ１５が所定の方向に回転したときだけ、ベルト１９は回転支持軸１４bからの駆動力を駆動プーリ１５に伝達する。

ワンウェイクラッチ１６は、かご１が上昇したときに、回転支持軸１４ｂと駆動プーリ１５を連動して回転させる。そして、かご１が降下したときには、両者の連結を開放して、独立に回転できるようにする。従動プーリ２０とカム２４との間には、支持軸２０ａの軸端に取り付けたクラッチ受け２８と、カム２４を取り付けた支持軸２３の反筐体側に取り付けた斜板６、１６およびクラッチ２２とを有する駆動連結切り換え機構４が設けられている。駆動連結切り換え機構４は、カム２４が回転して非常止め機構５３を動作させた後に、カム２４を元の位置に復帰させる。

斜板６、１３は、カム２４の回転運動を並進運動に切り換える。クラッチ２２は、従動プーリ２０と連結するための連結機である。クラッチ２２とクラッチ受け２８は、軸方向に所定間隔だけ離れて配置されている。図２に、駆動連結切り換え機構４の詳細を、断面図で示す。

カム２４と斜板６は一体的に形成されて、支持軸２３に固定されている。斜板６の軸方向端面は、軸直角平面から傾斜した平面で切断した形状となっている。斜板６のこの端面に平行な端面を有する斜板１３が、支持軸２３に遊嵌されている。斜板１３は、カム軸２３の軸方向に移動可能である。斜板１３が支持軸２３回りに回転するのを防止するために、斜板１３の外周面に回り止め棒３１を保持した突起板１３ｂを設ける。回り止め棒３１の一端部は、支持板３２に取り付けられている。

支持板３２と突起板１３ｂとの間には、回り止め棒３１が貫通し、斜板１３の軸方向移動を規制する規制部材１３ａが配置されている。支持板３２と突起板１３ｂ間には、引っ張りばね３４が設けられており、斜板１３を斜板６側に引く。斜板６が軸方向に最も延びた部分の外周付近には、回転自在に球２９を取り付ける。この球２９は、斜板１３との接触摩擦力を低減する。

クラッチ２２は、斜板１３側が開放された円筒容器状に形成されている。クラッチ２２の開放端面と斜板１３との間には、クラッチ２２がカム軸２３に沿って左右に移動および回転可能にするために、軸受３３が保持されている。クラッチ２２の反斜板側端部には、噛み合い部位３５が圧縮ばね３０を介して取り付けられている。噛み合い部位３５には、傾斜面２２ａを有する複数の歯が周方向に間隔をおいて形成されている。圧縮ばね３０は、周方向に間隔をおいて複数個配置されており、クラッチ受け２８との噛み合い時の衝撃を緩和する。圧縮ばね３０は、カム２４の回転が妨げられるのを防止する。

クラッチ２２の反斜板側の側面の中央には、断面が四角形のカム軸孔が形成されており、このカム軸孔に支持軸２３のカム軸孔部２３bが嵌合する。支持軸２３の回転運動と噛み合い部位３５の運動が連動する。噛み合い部位３５の歯と、クラッチ受け２０に形成した傾斜面２８aを備えた噛み合い歯が、正確に対向するように、従動プーリ２０の支持軸２０aと、支持軸２３との軸心とが一致するように配置する。クラッチ受け２０の歯は、噛み合い部位３５の歯と対応するように、周方向に間隔をおいて複数設けられている。クラッチ２２がクラッチ受け２８に連結するときは、傾斜面２２a、２８aがそれぞれ噛み合いを案内する。

カムラッチ機構５４が有するカム２４の詳細形状を、図３に正面図で示す。カム２４は、回転中心２４e回りに、矢印y２４の方向に回転する。引き上げ棒２５の端部に取り付けたローラ２５ａが通常運転時に当接する位置２４aでは、振動などの外乱により非常止め機構５３が誤作動するのを防止するために、ローラ２５ａとカム２４とが安定した姿勢を保てる凹状に窪んだ形状である。

非常止め機構５３を高速に動作させるために、カム２４の半径を急変させる切り欠き部２４ｂを、定常位置２４aよりも回転方向に進んだ位置でかつ定常位置２４ａのごく近くに形成している。カム２４の半径は、切り欠き部２４bを過ぎると徐々に小さくなり、カム２４が１／３周ほど回転する位置２４cまでは減少が続く。最小半径位置２４ｃを過ぎると、カム２４の半径は増加に転じ、約１５０度ほど回転した位置２４dまで徐々に増加し続ける。最大半径位置２４dから定常位置２４aまでは、再度カム２４の半径が徐々に小さくなる。したがって、カム２４の周方向の各位置での半径ｒは、ｒ_２４d＞ｒ_２４a＞ｒ_２４ｂ＞ｒ_２４cの関係にある。

以上の構成を有する本発明に係るエレベーター装置１００の安全装置の動作を、図４を用いて説明する。図４では、非常止め機構５３とカムラッチ機構５４と復帰機構５５を、側面図や断面図で示している。なお、図４では、各機構５３〜５５を、模式的に並列に配置している。同図（ａ）に、非常止め機構５３が作動する前の状態を示す。かご１は、下降しているものとする。かご１の速度が、設定限界速度を超えていないので、カム２４の定常位置２４aで、引き上げ棒２５に取り付けたローラ２５aとカム２４が接触している。

非常止め機構５３の楔形可動部材３a、３bは、固定部材２よりも下方に位置し、楔形可動部材３a、３bの間に位置する図示しないガイドレール１０には接していない。圧縮ばね５は、縮んだ状態でローラ２５aをカム２４に押し当てる。かご１が下降しているときは、ワンウェイクラッチ１６の作用で、矢印y２５方向に回転している回転軸１４bと駆動プーリ１５とは連結されない。つまり、駆動プーリ１５と従動プーリ２０は静止している。クラッチ２２は、クラッチ受け２８から軸方向に離間した位置にあり、噛み合っていない。通常のかご１の下降時には、回転軸１４ｂ以外は静止している。

図４（ｂ）に、非常止め機構５３が作動した状態を示す。かご１の下降速度が、設定限界速度を超えたので、調速機５０の振り子９、１７に作用する遠心力により、振り子９、１７が外側に開きカム２４の突起部８を叩く。カム２４は、反時計方向y２４に回転する。カム２４の切り欠き部２４ｂを過ぎてカム２４が回転したので、カム２４半径が急激に減少し、カム２４で上昇を抑制されていた引き上げ棒２５は、圧縮ばね５による開放力で急激に引き上げられる。引き上げ棒２５が急上昇したので、引き上げ棒２５の下端に接続された非常止め機構５３の楔形可動部材３a、３bも引き上げられる。

ローラ２５ａがカム２４の切り欠き部２４ｂに当接すると、各楔形可動部材３a、３bと固定部材２との間の間隔が急激に狭まる。その後、この間隔は徐々に狭くなり、楔効果によりガイドレール１０を挟持する。ガイドレール１０と楔形部材３ａ、３ｂ間に摩擦力が作用して、かご１を徐々に減速させ停止させようとする。カム２４の半径が徐々に小さくなり、かご１の動きに応じてローラ２５aが最小半径位置２４ｃ近傍まで移動する。ガイドレール１０と楔形可動部材３a、３b間に作用する摩擦力の変動で、ローラ２５aとカム２４との相対位置も変動する。

このとき、復帰機構は、以下のように動作する。カム２４と支持軸２３が、ｙ２４方向に回転（左回転）すると、左側の斜板６も一緒に左回転する。左側の斜板６の球２９と接触している右側の斜板１３は、左側の斜板６が回転すると、球２９に押されて支持軸２３と摺動しながら矢印ｙ２９方向（左方向）に移動する。ただし、右側の斜板１３は、回り止め軸１３aにより回転を妨げられており、回転運動はしない。右側の斜板１３を軸受３３を介して保持するクラッチ２２は、斜板１３と一緒に直進移動しながら支持軸２３と同期回転する。クラッチ受け２８の方向に移動したクラッチ２２の背面側に取り付けた噛み合い部３５は、噛み合い歯傾斜面２２ａ、２８a同士が案内となって、クラッチ受け２８に噛み合う。

この噛み合い動作においては、噛み合い歯同士の位置が合っていなくても、クラッチ２２と噛み合い部３５間に設けた圧縮ばね３０が、噛み合い部３５をクラッチ受け２２に倣わせるよう作用するので、非常止め機構５３の動作は妨げられない。クラッチ受け２８に取り付けた従動プーリ２０は、噛み合い時には停止している。そして、回転方向の拘束も受けていないので、噛み合い時にはクラッチ２２の回転に倣いやすい。その結果、クラッチ２２とクラッチ受け２８を、確実に噛み合わせることができる。なお、クラッチ２２が噛み合ったときの従動プーリの回転方向y２７と、かご１が下降したときの駆動プーリ１５の支持軸１４bの回転方向y２５とは逆になる。しかし、ワンウェイクラッチ１６を設けたので、クラッチ２２の破壊を防止できる。

非常止め機構５３が動作してかご１を停止させた後に、非常止め機構５３を解除してかご１を昇降可能にすることが必要となる。この復帰動作の詳細を、図４（ｃ）図を用いて説明する。非常止め機構５３を解除するために、かご１を上昇させる。かご１が上昇すると、調速機５０の支持軸１４bが、クラッチ２２が噛み合ったときの回転方向ｙ２７とは反対の矢印ｙ２８方向に回転（左回転）する。かご１が上昇しているときは、ワンウェイクラッチ１６が支持軸１４bの回転を駆動プーリ１５に伝達するので、駆動プーリ１５からベルト１９を介して従動プーリ２０にも回転が伝達される。従動プーリ２０が回転すると、クラッチ受け２８に噛み合うクラッチ２２およびクラッチ２２、カム２４も、同じ方向に回転する。

カム２４が回転すると、右側の斜板１３に当接していた左側の斜板６の球２９は、軸方向の左側に移動する。球２９により押されていた右側の斜板１３は、球２９からの押圧力の代わりに斜板１３の外周部に設けた引っぱりばね３４の引っ張り力により、左側に引っ張られる。その結果、右側の斜板１３およびクラッチ２２は、矢印ｙ３０（左方向）に移動する。

この復帰動作におけるカム２４の回転方向は、非常止め機構５３が作動したときの方向ｙ２４で（左回転）ある。カム２４が回転するにしたがい、カム２４はカムラッチ機構５４のローラ２５aと、カム２４の半径が徐々に大きくなる位置で当接する。ローラ２５aはカム２４の回転にしたがい徐々に下方に移動する。ローラ２５ａが下方に移動したので、引き上げ棒２５に保持した圧縮ばね５が圧縮される。それとともに、引き上げ棒２５の下部に取り付けた楔形可動部材３a、３bも、徐々に下方に移動し、ガイドレール１０との摩擦力が開放される。

かご１がさらに上昇すると、クラッチ受け２８とクラッチ２２とは噛み合わない、フリーな状態になる。この状態で、カム２４の最大半径位置カム２４ｄをローラ２５ａが通過するように、カム２４の回転量とクラッチ２２の移動量との関係を定める。ローラ２５ｄがカム２４の最大半径位置２４ｄを通過すれば、カム２４は非常止め機構５３の圧縮ばね２７の戻り力で通常位置２４aまで自動的に戻る。この結果、引き上げ棒２５および圧縮ばね５、楔形可動部材３a、３bが、初期位置まで戻り、図４（ａ）に示した非常止め動作前の定常状態に復帰する。ここで、クラッチ受け２８とクラッチ２２とは、噛み合っておらず噛み合いが完全にフリーになっているので、かご１がさらに上昇しても、クラッチ受け２８は回転するがカム２４は回転しない。

本実施例によれば、エレベーター装置の安全装置がワンウェイクラッチおよび斜板とクラッチを有する機構を有しているので、非常止め動作をした後にガイドレールとベルトに作用する摩擦力を駆動力に用いて自動復帰することができる。

本発明に係るエレベーター装置１００の安全装置の他の実施例を、図５および図６に示す。調速部５２は上記実施例と同様であるので、図５では調速部５２を除いて斜視図で示している。また、図６は本実施例の動作を説明する図である。本実施例が上記実施例と異なるのは、復帰機構５５への動力伝達を、ベルトに代えて歯車列３６〜３８としたことにある。ここで、支持軸２３に取り付けた歯車３８は、外周部に形成した複数の歯の中のいくつかが欠落した間欠ギヤである。

調速機５０の支持軸１４bには、ワンウェイクラッチ１６を介して駆動ギヤ３６が取り付けられている。駆動ギヤ３６には、従動回転する従動ギヤ３７が噛み合っている。従動ギア３７には、カム２４の支持軸２３に取り付けた間欠ギヤ３８が噛み合う。ワンウェイクラッチ１６を、上記実施例と同様に、かご１が上昇したときに駆動力を伝達するように設定する。非常止め機構５３が作動していないときに、従動ギヤ３７が間欠ギヤ３８の歯の欠損した位置である通常位置にくるように、間欠ギヤ３８位置を設定する。

図６に、非常止め機構５３と、カムラッチ機構５４と、復帰機構５５と、調速機の速度検出部５１を模式的に示す。図６（ａ）に、非常止め機構５３が動作する前の通常状態を示す。図示しないかご１が下降すると、駆動ギヤ１４ｂが取り付けられた回転軸１４bは、矢印y２方向（右方向）に回転する。かご１の速度が設定制限速度を超えていないので、カム２４は切欠部２４ｂ近傍の頂点付近で、ローラ２５aと接触した状態を保つ。非常止め機構５３の楔形可動部材３a、３bは、ガイドレール１２とは接触していない。

ワンウェイクラッチ１６により、駆動ギヤ３６には回転軸１４bの動力が伝達されないので、駆動ギヤ３６は停止している。したがって、従動ギヤ３７および間欠ギヤ３８も停止している。間欠ギヤ３８は、従動ギヤ３７とは噛み合わない歯の無い部分で対向している。

かご１の下降速度が設定制限速度を超えると、調速機５０がカム２４を叩き、カム２４を矢印y３方向に回転（左回転）させる。カム２４で抑えられていた引き上げ棒２５が引き上げられ、非常止め機構５３の楔形可動部材３a、３bがガイドレール１０を挟んでかご１を停止させる。

カム２４が左回転すると、歯車列の間欠ギヤ３８も一緒に矢印y６方向に回転（左回転）し、歯の欠落した欠落部から歯が形成されているところに間欠ギヤ３８が回転し、従動ギヤ３７と噛み合う。その結果、従動ギヤ３７は矢印ｙ５の方向に回転（右回転）し、この従動ギヤ３７に噛み合う駆動ギヤ３６は矢印y４方向に回転（左回転）する。ここで、駆動ギヤ３６の回転方向は、支持軸１４bの回転方向とは逆であるが、駆動ギア３６はワンウェイクラッチ１６を介して支持軸１４ｂに取り付けられているので、不具合は生じない。

非常止め機構５３が作動して、エレベーター装置１００のかご１が停止したときの安全装置の状態を、図６（ｃ）に示す。カム２４は、所定量回転した状態で停止している。引き上げ棒２５が楔形可動部材３a、３bを上方に引き上げた結果、楔形可動部材３a、３bは固定部材２の内側に納まる。そして、ガイドレール１０を両側から挟持して、かご１を停止させている。間欠ギヤ３８は、従動ギヤ１９と噛み合っている。

非常止め機構５３が作動して一旦かご１が停止したので、かご１を動かす必要が生じる。このかご１の復帰動作中の状態を、図６（ｄ）に示す。かご１が上昇すると、支持軸１４ｂと駆動ギヤ３６は、矢印y７、y８方向に回転（左回転）する。駆動ギヤ３６から伝達された駆動力で、間欠ギヤ３８も矢印y１０方向に回転（左回転）する。間欠ギヤ３８が回転すると、間欠ギヤ３９の支持軸２３に取り付けたカム２４も矢印ｙ１１方向に回転（左回転）する。このようにカム２４が左回転すると、カム２４の半径は徐々に大きくなる。引き上げ棒２５は、カム２４の回転に従い徐々に押し下げられ、引き上げ棒２５に保持された圧縮ばね５が圧縮される。このとき、楔形可動部材３a、３bも徐々に押し下げられ、ガイドレール１０から離れる。

かご１がさらに上昇すると、間欠ギヤ３８の歯の欠落部に従動ギヤ３７が対向するようになり、従動ギヤ３７は空転し、間欠ギヤ３８は回転を停止する。この状態で、カム２４の最大半径位置２４ｄをローラ２５ａが通過するように、間欠ギヤ２０の歯の欠落部を設定する。カム２４は、自動的に切り欠き部２４ｂの近傍に位置する定常位置２４ａに戻る。したがって、従動ギヤ３７から間欠ギヤ３８への動力伝達が完全に停止される。これにより、エレベーター装置の安全装置が、全て定常状態に復帰する。定常状態に復帰したので、かご１がさらに上昇しても、カム２４はこれ以上回転しない。本実施例によれば、ワンウェイクラッチと回転角の所定範囲で回転運動を伝達できる間欠ギヤを用いているので、簡単な構成で安全装置を自動復帰させることができる。

本発明に係るエレベーター装置１００の安全装置のさらに他の実施例を、図７および図８を用いて説明する。図７は図６に対応する安全装置の斜視図であり、図８は図６に対応する安全装置の動作説明図である。本実施例では、一端側に調速機５０のプーリ１１ｅを保持する支持軸１４ｂの他端側に取り付けた駆動歯車３９の動力を引き上げ棒２５に取り付けたラック４０に直接伝達するようにした点が、上記各実施例と相違する。

引き上げ棒２５に取り付けたばね受け上板２６に昇降方向に延びるラック４０を取り付ける。ラック４０から所定距離だけ上方に離れた位置に、駆動ギヤ３９を配置する。駆動ギヤ３９には、ワンウェイクラッチ１６を取り付ける。なお、カム２４の切欠き部２４ｂの頂部の近傍には、非常止め機構５３が作動した後に、カム２４を定常状態位置に戻して保持するすための引っ張りばね４１が取り付けられている。引っ張りばね４１の他端は、かご１側に固定されている。

図８（ａ）に定常状態を、同図（ｂ）に非常止め機構５３の動作時の状態を、同図（ｃ）に非常止め機構５３が作動してエレベーター装置１００のかご１が停止したときの状態を、同図（ｄ）にエレベーター装置１００を再起動してかご１を徐々に上昇させる復帰状態を、それぞれ示す。支持軸１４ｂにワンウェイクラッチ１６を取り付けているので、かご１の速度が超過すると、非常止め機構５３が動作する。その際、始めにカム２４が調速機５０の振り子９、１７に叩かれ、矢印ｙ１４方向に回転（左回転）する。カム２４の回転ｙ１４とともに駆動ギヤ３９の動力がラック４０に伝達される。このとき、支持軸１４ｂと駆動ギヤ３９は、同方向に回転ｙ１３、ｙ１５（右回転）する。駆動ギヤ３９と支持軸１４ｂの回転方向は同じであるが、それぞれの回転速度は、かご１の下降速度と圧縮ばね５の開放応答速度に倣い一般的には同じではない。しかしながら、ワンウェイクラッチ２９を介して駆動ギヤ３９を支持軸１４ｂに接続しているので、駆動ギヤ３９と支持軸１４ａとは、この差を吸収できる。ラック４０が駆動されて、非常止め機構５３が作動する。引っ張りばね４１は、カム２４の回転により伸長している。

非常止め機構５３がガイドレール１０を挟持してかご１を停止させたら、エレベーターを定常運転に戻すために、非常止め機構５３を解除する。上記各実施例と同様に、かご１を徐々に上昇させる。かご１が上昇すると、支持軸１４ｂと駆動ギヤ３９とは矢印方向y１６、y１８に回転（左回転）する。ラック４０を取り付けた引き上げ棒２５は、下方へ移動する。カム２４は、引き上げ棒２５が下降するに従い、引っ張りばね４１のばね力で徐々に定常位置に戻る。楔形可動部材３a、３bが押し下げられ、ガイドレール１０との摩擦がなくなる。

かご１がさらに上昇すると、駆動ギヤ２８はラック３０から離れ、空転する。このときカム２４は、定常位置２４ａに、ばね４１のばね力で戻される。安全装置の各部も、同様に定常状態に戻り、図８（ａ）に示す状態に復帰する。ここで、カム２４が戻り過ぎないように、カム２４では図示したように定常位置２４aの凹みを大きして壁を形成させる。なお、カム２４の回転範囲は、３６０度に達しないので、上記各実施例のカム２４で必要であったカム２４の半径を徐々に変化させることが不要となる。

本実施例によれば、ワンウェイクラッチおよびギヤに所定範囲だけ噛み合うラックを用い、直接非常止め機構を復帰させているので、カムの形状設計が容易になる。

本発明に係るエレベーター装置の安全装置のさらに他の実施例を、図９に斜視図で示す。上記各実施例では、調速機が遠心力を利用しているが、本実施例では電磁力を用いている。電磁力を用いた調速部５７では、一端側に調速機５０のプーリ１１ｆを取り付けた支持軸１４ａの他端部に、プーリ１１ｆと同期して回転する銅製の円盤４９を取り付けている。円盤４９の側面と所定間隔を隔てて複数の磁石４４が対向配置されている。磁石４４は、枠型の磁石取り付け部材４３の内側に保持されている。枠型の磁石取り付け部材４３の反プーリ１１ｆ側の側面には、軸４８が取り付けられており、この軸４８には、カム４６や間欠ギヤ３８が取り付けられている。磁石取り付け部材４３は回転可能に支持されており、カム４６と同期回転する。ばね４５の一端部が磁石取り付け部材４３に取り付けられており、磁石取り付け部材４３のの回転を控制する。ばね４５は、円盤４９が回転していないときに、磁石取り付け部材４３を基準位置に復帰させる。

このように構成した電磁力を利用した調速機では、かご１が下降すると、プーリ１１ｆの支持軸１４ａに取り付けた円盤４９も回転する。円盤４９が回転すると、円盤４９と対向配置した磁石４４の磁力により、円盤４９内に渦電流が発生する。一方円盤４９内に発生した渦電流により、磁石４４には円盤４９の回転を阻止する磁気抗力が発生する。磁気抗力は、円盤４９の回転速度に比例する。磁石４４には円盤４９の回転方向の引力が作用し、磁石取り付け部材４３は軸４８回りに円盤４９と同方向に回転する。磁石取り付け部材４３にばね４５を取り付けているので、磁石取り付け部材４３は磁気抗力とばね４５の抵抗力が吊り合う角度で、停止する。

この磁石取り付け部材４３の基準位置からの角度変位を測定すれば、かご１の速度を測定できる。基準位置は、円盤４９が回転変位しないかご１の停止状態の位置である。磁石取り付け部材４３の回転軸４８に、カム４６を取り付けたので、円盤４９の回転速度に応じた角度だけ回転する。かご１が設定制限速度を超えると、カム４６が外れて非常止め機構５３が作動する。復帰機構４７は、図５に示した実施例と同様である。なお、上記各実施例で調速機５０の速度検出部５１を、複数のプーリ１１ａ〜１１ｆと、このプーリ１１ａ〜１１ｆに掛け渡したベルト１２で構成し、ベルト１２をガイドレール１０に当接させているが、プーリ１１ａ〜１１ｆを直接ガイドレール１２に押し当ててもよい。

本発明に係るエレベーター装置の一実施例の斜視図である。 図１に示したエレベーター装置に搭載した安全装置の一部の縦断面図である。 図２に示した安全装置が有するカムの正面図である。 図２に示した安全装置の動作を説明する図である。 図１に示したエレベーター装置に搭載した安全装置の斜視図である。 本発明に係るエレベーター装置に搭載する安全装置の他の実施例の動作を説明する図である。 本発明に係るエレベーター装置に搭載する安全装置のさらに他の実施例の斜視図である。 図７に示した安全装置の動作を説明する図である。 本発明に係るエレベーター装置に搭載する安全装置のさらに他の実施例の斜視図である。

符号の説明

１…かご、３ａ、３ｂ…楔形可動部材、４…駆動連結切り換え機構、６…斜板、９…振り子、１０…ガイドレール、１１ａ〜１１ｆ…プーリ、１３…斜板、１５…駆動プーリ、１６…ワンウェイクラッチ、１８…振り子、２０…従動プーリ、２２…クラッチ、２４…カム、２５…引き上げ棒、２８…クラッチ受け、３５…噛み合い部、４０…ラック、４３…磁石取り付け部材、４４…磁石、４９…円盤。

Claims (11)

1. エレベーター装置の速度を検出する調速機と、かごをガイドするガイドレールとの間で摩擦力を発生する非常止め機構と、前記調速機が異常速度を検出したときにこの非常止め機構を動作させるカムラッチ機構と、前記非常止め機構が作動してエレベーター装置のかごが停止した後に前記非常止め機構を解除して前記カムラッチ機構を所定位置に復帰させる復帰装置とを備え、この復帰装置は非常止め機構の動作後のかごの上昇時にだけ前記調速機が発生する駆動力を前記カムラッチ機構に伝達可能であることを特徴とするエレベーター装置の安全装置。
2. 前記復帰装置は、下降時には調速機の動力をカムラッチ機構のカムに伝達しないワンウェイクラッチと、前記カムとの結合を上昇するにしたがい解除するクラッチとを備えることを特徴とする請求項１に記載のエレベーター装置の安全装置。
3. 前記復帰装置は、下降時には調速機の動力をカムラッチ機構のカムに伝達しないワンウェイクラッチと、前記カムに連結し歯車列を有する動力部とを備え、歯車列は間欠歯車を有することを特徴とする請求項１に記載のエレベーター装置の安全装置。
4. かごが予め設定した限界速度を超えて運転していることを調速機が検出したら、カムラッチ機構を駆動して非常止め機構を作動させ、非常止め機構は案内レールを挟持してかごを停止させ、かごが停止した後にはカムラッチ機構を復帰装置を用いて作動させるものであって、かご下降時には、カムラッチ機構のカムに復帰機構を連結させるが動力を伝達させずに空転させ、非常止め作動後のかご上昇時を除いて上昇時にはカムラッチ機構のカムに復帰機構を連結しないことを特徴とするエレベーター装置の運転方法。
5. 昇降路を上下するエレベーター装置のかごに取り付けてかごの速度を検出する調速機と、昇降路の上下方向に延在するガイドレールを挟持してかごを非常停止させる非常止め機構と、かごが予め定めた限界速度を超えたら前記非常止め機構を作動させるカムラッチ機構とを備えたエレベーター装置の安全装置において、前記調速機とガイドレールとの間で発生した動力を駆動源とし、前記カムラッチ機構が非作動状態から作動状態になった後にカムラッチ機構を作動状態から非作動状態へ戻す復帰機構を前記調速機と前記カムラッチ機構間に設けたことを特徴とするエレベーター装置の安全装置。
6. 前記復帰機構は、前記ガイドレールに当接して回転駆動力を発生する駆動機構と、この駆動機構と前記カムラッチ機構を連結する連結機構を備えたことを特徴とする請求項５に記載のエレベーター装置の安全装置。
7. 前記復帰機構は、かごが上昇する場合のみ回転駆動力を伝達する伝達要素切替え手段と、かごが上昇中だけ駆動力を伝達可能にする間欠駆動伝達手段を備えたことを特徴とする請求項６に記載のエレベーター装置の安全装置。
8. 前記間欠駆動伝達手段は、回転運動を並進運動に変換する斜板を有し、この斜板は同軸に設けられたカム及びクラッチを含む複数の回転部材の間を往復運動することを特徴とする請求項７に記載のエレベーター装置の安全装置。
9. 前記間欠駆動伝達手段は、噛み合い歯がない部位を有する間欠歯車またはラックを有することを特徴とする請求項７に記載のエレベーター装置の安全装置。
10. 前記復帰機構は、前記カムラッチ機構が有するカムを一方向に回転させて前記非常止め機構と前記カムラッチ機構を復帰させることを特徴とする請求項５に記載のエレベーター装置の安全装置。
11. 前記カムラッチ機構を非常止め機構に接続する接続部材を有し、前記復帰機構はこの接続部材を用いて前記非常止め機構と前記カムラッチ機構を復帰させることを特徴とする請求項５に記載のエレベーター装置の安全装置。

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