JP5709679B2

JP5709679B2 - エレベータ巻上げ機の人力駆動装置

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Publication number: JP5709679B2
Application number: JP2011159732A
Authority: JP
Inventors: 新平桃木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-07-21
Filing date: 2011-07-21
Publication date: 2015-04-30
Anticipated expiration: 2031-07-21
Also published as: JP2013023335A

Description

この発明は、エレベータの据え付け、調整、保守などの作業や救出運転を行う際に、エレベータの人力運転を可能とする巻上げ機の人力駆動装置に関するものである。

従来のエレベータ巻上げ機の人力駆動装置は、機械室の床に設置された本体部分に回転自在に取り付けられた第１スプロケットと、第１スプロケットから離れて本体部分に回転自在に取り付けられた第２スプロケットと、第２スプロケットに同軸に固着された第３スプロケットと、巻上げ機の回転軸に固着された第４スプロケットと、第１スプロケットと第２スプロケットとに巻回された第１チェーンと、第３スプロケットと第４スプロケットとに巻回された第２チェーンと、第１スプロケットの回転軸に取り付けられた足踏みペダルと、を備え、足踏みペダルをこいで、巻上げ機を駆動するように構成されていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−３１２９５４号公報

従来のエレベータ巻上げ機の人力駆動装置では、足踏みペダルによって得た動力を巻上げ機の回転軸に伝達するために、第４スプロケットを巻上げ機の回転軸に取り付ける必要があるので、巻上げ機の回転軸の軸長を長くし、第４スプロケットの取り付けスペースを確保する等の設計変更が必要となるという課題があった。

この発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、ベルトを巻上げ機のブレーキドラムに巻き掛けて、人力による回転トルクをベルトおよびブレーキドラムを介して巻上げ機の回転軸に伝達可能とし、巻上げ機の設計変更を伴うことなく、簡易にエレベータの人力運転を実現できるエレベータ巻上げ機の人力駆動装置を得ることを目的とする。

この発明によるエレベータ巻上げ機の人力駆動装置は、本体部と、上記本体部に第１軸周りに回転可能に取り付けられ、該第１軸を巻上げ機の回転軸と平行にして、該巻上げ機の回転軸と直交する同一の平面上に該巻上げ機の回転軸に固着されたブレーキドラムとともに位置するように配置されるプーリと、人力により上記プーリを上記第１軸周りに回転させる回転トルクを発生する人力回転トルク発生手段と、上記プーリと上記ブレーキドラムとに巻き掛けられて該プーリの回転トルクを該ブレーキドラムに伝達するベルトと、上記プーリを上記平面上を上記ブレーキドラムに対して接離する方向に移動させて上記ベルトのテンションを調整するベルトテンション調整手段と、を備えている。

この発明によれば、人力回転トルク発生手段により発生されたプーリを第１軸周りに回転させる回転トルクが、プーリおよびベルトを介して巻上げ機のブレーキドラムに伝達され、ブレーキドラムが固着された巻上げ機の回転軸が回転されるので、巻上げ機の設計変更を伴うことなく、エレベータの人力運転が実現される。

この発明の実施の形態１に係るエレベータ巻上げ機の人力駆動装置の構成を模式的に示す正面図である。図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。この発明の実施の形態１に係るエレベータ巻上げ機の人力駆動装置を用いたエレベータの人力運転を説明する図である。図３のＡ部拡大図である。この発明の実施の形態３に係るエレベータの巻上げ機人力駆動装置の設置状態を説明する図である。図５のＢ部の拡大図である。

以下、本発明のエレベータ巻上げ機の人力駆動装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るエレベータ巻上げ機の人力駆動装置の構成を模式的に示す正面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図、図３はこの発明の実施の形態１に係るエレベータ巻上げ機の人力駆動装置を用いたエレベータの人力運転を説明する図、図４は図３のＡ部拡大図である。

図１および図２において、人力駆動装置１００は、架台１と、先端部に形成された雄ねじ部４を架台１に形成された雌ねじ部２に螺合させて架台１に取り付けられたテンション調整用ボルト３と、テンション調整用ボルト３の一対のフランジ５間に、遊嵌状態に、かつ軸方向の移動を規制されて取り付けられ、テンション調整用ボルト３の回転により架台１に対してテンション調整用ボルト３の軸方向に昇降する本体部６と、本体部６からテンション調整用ボルト３の軸方向に直交する方向に突設された第１軸７周りに回転可能に取り付けられたプーリ８と、プーリ８に一体に同軸に固着され、プーリ８を第１軸７周りに回転させる操作ハンドル９と、本体部６からテンション調整用ボルト３の軸方向と第１軸７の軸方向とに直交する方向に延設されたアイドラープーリ支持部材１０と、アイドラープーリ支持部材１０の延出端に、第１軸７と平行な第２軸１１周りに回転可能に取り付けられたアイドラープーリ１２と、後述する動力伝達用のベルト１３と、を備えている。そして、アイドラープーリ１２は、プーリ８に対して、架台１側に変位して、プーリ８とともに第１軸７と直交する同一平面上に位置している。

ここで、架台１に形成された雌ねじ部２およびテンション調整用ボルト３がベルトテンション調整手段を構成し、操作ハンドル９が人力回転トルク発生手段を構成する。

このように構成された人力駆動装置１００を用いたエレベータの人力運転について図３および図４を参照しつつ説明する。

巻上げ機２０は、回転軸２２に固着されたシーブ２３と、回転軸２２に固着されたブレーキドラム２４と、を備え、昇降路１８の上部の機械室１９に設置される。そして、乗りかご１６およびつい合いおもり１７がシーブ２３に巻き掛けられた昇降路１８内に垂下された主ロープ２５の両端に連結されている。制動機２６は、ブレーキドラム２４を抱きかかえるように作用するブレーキライニング２７を有し、制動力は強力なバネによって与えられ、巻上げ機２０を駆動するモータ（図示せず）への電力供給と同時に電磁力によって開放されるように構成されている。
このように構成されたエレベータでは、シーブ２３がモータにより正逆両方向に回転され、乗りかご１６を昇降させている。

人力駆動装置１００は、架台１を巻上げ機２０の筐体２１にのせ、第１軸７を回転軸２２と平行とさせ、かつ回転軸２２の鉛直上方に位置させ、プーリ８がブレーキドラム２４の鉛直上方に位置するように位置決めされて、設置される。これにより、プーリ８、アイドラープーリ１２およびブレーキドラム２４が同一鉛直面上（同一平面上）に配置される。ついで、ベルト１３をプーリ８、アイドラープーリ１２およびブレーキドラム２４に巻き掛ける。そして、テンション調整用ボルト３を回して、本体部６を上昇させ、プーリ８、アイドラープーリ１２およびブレーキドラム２４に巻き掛けられたベルト１３を緊張状態とする。このとき、アイドラープーリ１２はベルト１３の緩みの発生を抑える緩み抑制機構を構成する。また、ベルト１３は、ブレーキドラム２４とブレーキライニング２７との間を通るようにブレーキドラム２４に巻き掛けられている。

ついで、操作ハンドル９を回すと、プーリ８、アイドラープーリ１２およびブレーキドラム２４に巻き掛けられたベルト１３が緊張状態となっているので、プーリ８およびブレーキドラム２４とベルト１３との間で発生する摩擦力により、プーリ８の回転トルクがベルト１３を介してブレーキドラム２４に伝達され、巻上げ機２０の回転軸２２が回転される。これにより、シーブ２３が回転軸２２とともに回転され、主ロープ２５が走行され、乗りかご１６が昇降される。つまり、エレベータが人力運転される。

つぎに、エレベータの緊急停止時、人力駆動装置１００を用いて乗りかご１６内の乗客を救出する場合について説明する。
まず、作業者は、制動機２６を開放しても乗りかご１６が昇降しないか否かを確認する。そして、制動機２６を開放しても乗りかご１６が昇降しない場合には、作業者は、機械室１９に入り、制動機２６を開放し、上述手順により人力駆動装置１００を設置する。そして、作業者は、操作ハンドル９を回し、乗りかご１６を最寄り階まで昇降させた後、制動機２６の開放を解除し、ブレーキドラム２４に制動力を付与する。そして、乗りかご１６内の乗客を着床階に救出する。

また、制動機２６を開放すると乗りかご１６が昇降する場合には、作業者は、非常止め装置を作動させ、あるいは主ロープ２５を吊るなどして、乗りかご１６の昇降動作を停止させる。ついで、作業者は、機械室１９に入り、制動機２６を開放し、上述手順により人力駆動装置１００を設置する。ついで、乗りかご１６の昇降動作の停止を解除し、操作ハンドル９を回し、乗りかご１６を最寄り階まで昇降させる。そこで、同様にして乗りかご１６の昇降動作を停止させ、乗りかご１６内の乗客を着床階に救出する。

ここでは、エレベータの緊急停止時に、人力駆動装置１００を用いてエレベータを人力運転して乗りかご１６内の乗客を救出する場合について説明したが、エレベータの据え付け、調整、保守などの作業においても、人力駆動装置１００を用いて同様にエレベータを人力運転することができる。
また、ベルト１３の材質は、特に限定されず、必要な強度が得られ、かつプーリ８およびブレーキドラム２４との間に所定の摩擦力が得られて所望のトルクを伝達できればよく、例えばスチール、ゴムを用いることができる。

この実施の形態１によれば、人力により操作ハンドル９で発生された回転トルクをプーリ８およびベルト１３を介して巻上げ機２０に既設のブレーキドラム２４に伝達するようにしているので、巻上げ機２０の設計変更を伴うことなく、人力駆動装置１００を用いてエレベータの人力運転を簡易に実現できる。
また、操作ハンドル９がプーリ８に同軸に直接固着されているので、操作ハンドル９で発生した回転トルクをプーリ８に伝達する動力伝達機構が不要となり、人力駆動装置１００の構成の簡素化が図られ、低コスト化が図られる。
また、ベルト１３がブレーキドラム２４とブレーキライニング２７との間に位置するようにブレーキドラム２４に巻き付けられているので、ブレーキドラム２４の軸長さの縮小が可能となり、巻上げ機２０の小型化が図られる。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、アイドラープーリ支持部材１０が本体部６からテンション調整用ボルト３の軸方向と第１軸７の軸方向とに直交する方向に所定長さに延設されているものとしているが、この実施の形態２では、アイドラープーリ支持部材１０がテンション調整用ボルト３の軸方向と第１軸７の軸方向とに直交する方向に伸縮可能に本体部６に取り付けられている。アイドラープーリ支持部材１０の伸縮機構は、図示していないが、例えば、テンション調整用ボルト３と架台１に形成された雌ねじ部２との螺合による本体部６の昇降機構と同様の構成で実現される。
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。

このように構成された人力駆動装置は、図３に示されるように、機械室１９に設置される。そして、ベルト１３が弛んだ状態となるようにテンション調整用ボルト３を調整し、アイドラープーリ支持部材１０の延出長さを調整する。これにより、プーリ８、アイドラープーリ１２およびブレーキドラム２４が配置される同一鉛直面上におけるプーリ８とブレーキドラム２４との両者に接する線分に対するアイドラープーリ１２の延出量が調整される。すなわち、乗客の人数により増減する乗りかご１６の重量に合わせてベルト１３とプーリ８との接触角度範囲が調整される。当該接触角度範囲の調整が終わると、ベルト１３が所定の緊張状態となるようにテンション調整用ボルト３を調整する。これにより、ベルト１３のテンションを過度に高めることなく、プーリ８からベルト１３への必要なトルク伝達量を確保できる。

例えば、搭乗乗客が多く、乗りかご１６の重量が重くなった場合には、当該接触角度範囲を広くして、プーリ８とベルト１３との間に発生する摩擦力を増大させる。これにより、ベルト１３のテンションを過度に高めることなく、操作ハンドル９の回転トルクをプーリ８からベルト１３に確実に伝達することができる。

この実施の形態２によれば、乗りかご１６の重量に応じて、すなわちプーリ８からベルト１３へのトルク伝達量の必要量に応じて、ベルト１３とプーリ８との接触角度範囲を調整できるので、ベルト１３のテンションを過度に高める必要がなく、ベルト１３の長寿命化が図られる。

実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３に係るエレベータの巻上げ機人力駆動装置の設置状態を説明する図、図６は図５のＢ部の拡大図である。

図５および図６において、ベルト１３Ａは、ブレーキドラム２４側の表面の摩擦特性を一様とし、ブレーキライニング２７側の表面の摩擦特性に方向性を持たせている。つまり、ベルト１３Ａのブレーキドラム２４側の表面における長さ方向の両方向の摩擦係数を等しくしている。また、ベルト１３Ａのブレーキライニング２７側の表面における長さ方向の一方向の摩擦係数を小さくし、長さ方向の他方向の摩擦係数を大きくしている。さらに、ブレーキライニング２７側の表面における長さ方向の一方向の摩擦係数は、ブレーキドラム２４側の表面における摩擦係数より小さくなっている。
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。

このように構成された人力駆動装置１００Ａは、ベルト１３Ａのブレーキライニング２７側の表面において、図６に示されるように、ベルト１３Ａを下方に動かす方向の摩擦係数を大きくしている。人力駆動装置１００Ａは、機械室１９に設置され、図５に示されるようにセットされる。そして、ベルト１３Ａはブレーキドラム２４とブレーキライニング２７との間を通され、制動機２６の開放を解除し、ブレーキドラム２４に制動力を付与している。また、図６におけるベルト１３Ａを下方に動かす方向は、図５における反時計回りの方向となる。

そこで、図５中、操作ハンドル９を時計回りに回すと、プーリ８、アイドラープーリ１２およびブレーキドラム２４に巻き掛けられたベルト１３Ａは時計回りに走行しようとする。このとき、ベルト１３Ａとブレーキライニング２７との間で発生する摩擦力がベルト１３Ａとブレーキドラム２４との間で発生する摩擦力より小さいので、ベルト１３Ａとブレーキライニング２７との間に滑りが発生し、ベルト１３Ａが時計回りに走行し、ブレーキドラム２４が時計回りに回転する。
一方、図５中、操作ハンドル９を反時計回りに回すと、プーリ８、アイドラープーリ１２およびブレーキドラム２４に巻き掛けられたベルト１３Ａは反時計回りに走行しようとする。このとき、ベルト１３Ａとブレーキライニング２７との間で発生する摩擦力が大きいので、ベルト１３Ａの走行がブレーキライニング２７により阻止され、ブレーキドラム２４の反時計回りの回転が阻止される。

つぎに、エレベータの緊急停止時、人力駆動装置１００Ａを用いて乗りかご１６内の乗客を救出する場合について説明する。ここで、乗りかご１６の重量がつり合い重り１７の重量より重いものとする。

乗りかご１６の重量がつり合い重り１７の重量より重い場合、乗りかご１６とつり合い重り１７との重量差は、乗りかご１６を下降させる方向にシーブ２３を回転させるように作用する。そこで、非常止め装置を作動させて乗りかご１６の下降を阻止した後、制動機２６を開放し、ベルト１３Ａとブレーキライニング２７との間の摩擦係数が大きくなる方向が、乗りかご１６を下降させるシーブ２３の回転方向と一致するように人力駆動装置１００Ａをセットする。ついで、制動機２６の開放を解除し、ベルト１３Ａをブレーキライニング２７とブレーキドラム２４との間に加圧挟持させる。

ついで、非常止め装置の作動を解除させる。これにより、乗りかご１６とつり合い重り１７との重量差が乗りかご１６を下降させる方向にシーブ２３を回転させるように作用する。このシーブ２３の回転は、ベルト１３Ａとブレーキライニング２７との間に発生する摩擦力により阻止される。そして、操作ハンドル９を時計回りに回すと、ベルト１３Ａとブレーキライニング２７との間に滑りが発生し、ベルト１３Ａが時計回りに走行する。これにより、ブレーキドラム２４が時計回りに回転し、乗りかご１６が真上の階まで上昇運転される。そして、乗りかご１６内の乗客を着床階に救出する。このとき、乗りかご１６は、上昇する方向にのみ人力運転されることになり、エレベータの緊急停止時に乗客を救出するための着床階は、必ずしも最寄り階とはならない。

また、乗りかご１６の重量がつり合い重り１７の重量より軽い場合には、乗りかご１６とつり合い重り１７との重量差は、乗りかご１６を上昇させる方向にシーブ２３を回転させるように作用する。そこで、ベルト１３Ａとブレーキライニング２７との間の摩擦係数が大きくなる方向が、乗りかご１６を上昇させるシーブ２３の回転方向と一致するように人力駆動装置１００Ａをセットすることになる。

このように、この実施の形態３では、ベルト１３Ａが、ブレーキドラム２４側の表面における長さ方向の両方向の摩擦係数が等しく、ブレーキドラム２４と反対側の表面における長さ方向の両方向の摩擦係数が異なるように構成されている。そこで、ベルト１３Ａとブレーキライニング２７との間の摩擦係数が大きくなる方向が、乗りかご１６とつり合いおもり１７との重量差により乗りかご１６を昇降させるシーブ２３の回転方向と一致するように人力駆動装置１００Ａをセットすれば、非常止め装置の作動を解除しても、乗りかご１６の昇降は阻止される。
そこで、作業者が操作ハンドル９を離しても、乗りかご１６とつり合い重り１７との重量差による乗りかご１６の昇降が、ベルト１３Ａとブレーキライニング２７との間に発生する摩擦力により阻止されるので、エレベータの人力運転が容易となる。さらに、１人の作業者が、人力駆動装置１００Ａをセットした後、非常止め装置の作動を解除し、さらに乗りかご１６の着床後、非常止め装置を作動させることができるので、作業者の人数を減らすことができる。

ここで、図６に示されるように、ブレーキドラム２４と反対側の表面を鋸状に形成して長さ方向の他方向の摩擦係数を大きくしたベルト１３Ａを用いているが、例えば無数のスチール製の細線を、無端状のベルト基部のブレーキドラム２４と反対側の表面全体に、長さ方向の他方に傾斜するように植設して作製されたベルトを用いてもよい。

なお、上記各実施の形態では、テンション調整用ボルトの先端部に形成された雄ねじ部を架台に形成された雌ねじ部に螺合させてベルトテンション調整手段を構成しているが、ベルトテンション調整手段はこの構成に限定されるものではなく、本体部を架台に対して昇降させてベルトのテンションを調整できればよく、例えばパンタグラフジャッキを架台と本体部との間に配設して構成してもよい。

また、上記各実施の形態では、操作ハンドルがプーリに同軸に固着された減速比が１段の場合について説明しているが、本発明は減速比が複数段の場合にも適用できる。例えば、操作ハンドルが固着された軸とプーリとをベルト、チェーンなどの動力伝達部材により連結し、操作ハンドルにより発生した回転トルクを動力伝達部材を介してプーリに伝達するようにしてもよい。この場合、減速比は２段となる。

また、上記各実施の形態では、人力駆動装置が巻上げ機の筐体に設置されるものとしているが、人力駆動装置は機械室の床に直接設置してもよく、あるいは機械室の床に設置された専用の据え付け架台に設置してもよい。

２雌ねじ部（ベルトテンション調整手段）、３テンション調整用ボルト（ベルトテンション調整手段）、６本体部、７第１軸、８プーリ、９操作ハンドル（人力回転トルク発生手段）、１０アイドラープーリ支持部材、１１第２軸、１２アイドラープーリ、１３ベルト、２０巻上げ機、２２回転軸、２４ブレーキドラム、２７ブレーキライニング、１００，１００Ａ人力駆動装置。

Claims

本体部と、
上記本体部に第１軸周りに回転可能に取り付けられ、該第１軸を巻上げ機の回転軸と平行にして、該巻上げ機の回転軸と直交する同一の平面上に該巻上げ機の回転軸に固着されたブレーキドラムとともに位置するように配置されるプーリと、
人力により上記プーリを上記第１軸周りに回転させる回転トルクを発生する人力回転トルク発生手段と、
上記プーリと上記ブレーキドラムとに巻き掛けられて該プーリの回転トルクを該ブレーキドラムに伝達するベルトと、
上記プーリを上記平面上を上記ブレーキドラムに対して接離する方向に移動させて上記ベルトのテンションを調整するベルトテンション調整手段と、
を備えていることを特徴とするエレベータ巻上げ機の人力駆動装置。
上記ベルトは、上記ブレーキドラムに作用して制動力を発生するブレーキライニングと該ブレーキドラムとの間に位置するように該ブレーキドラムに巻き掛けられていることを特徴とする請求項１記載のエレベータ巻上げ機の人力駆動装置。
上記平面上に上記ブレーキドラムと上記プーリとともに位置するように配置され、上記ベルトが巻き掛けられるアイドラープーリと、
上記アイドラープーリが上記第１軸と平行な第２軸周りに回転可能に取り付けられ、上記平面上における上記プーリと上記ブレーキドラムとに接する線分に対する該アイドラープーリの延出量を調整可能に上記本体部に取り付けられた支持部材と、をさらに備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のエレベータ巻上げ機の人力駆動装置。
上記ベルトは、上記ブレーキドラム側の表面における長さ方向の両方向の摩擦係数が等しく、該ブレーキドラムと反対側の表面における長さ方向の両方向の摩擦係数が異なるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のエレベータ巻上げ機の人力駆動装置。
上記人力回転トルク発生手段は、上記プーリに同軸に固着され、該プーリを上記第１軸周りに回転させる操作ハンドルであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のエレベータ巻上げ機の人力駆動装置。