JPH08217366A - エレベータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】従来のエレベータ機構部のトラクションシーブ
４とロープ５にたいして並行に、ロープ滑り防止用の伝
達機構として、歯付きプーリ６とベルト７を有してい
る。 【効果】エレベータ装置においてトラクションシーブと
ロープの間に発生する滑りを防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエレベータの駆動装置に
係り、特に、非常停止時におけるトラクションシーブと
ロープの滑りを防止する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ロープ式エレベータはトラクションシー
ブとロープとの間の摩擦を利用して、かごを駆動するの
で、トラクションシーブとロープ間に滑りが発生しない
ように、トラクションシーブとロープ間の摩擦力を高く
する必要がある。まず材料的アプローチから摩擦を上げ
る方法があり、たとえば特開昭54−104145号公報ではパ
ーライト地の球状黒鉛鋳鉄をシーブ材として用いて、シ
ーブの耐摩耗性を向上させている。また、シーブ材の耐
摩耗性を直接向上させるのではなく、シーブの溝に高摩
擦体を装着する方法があり、たとえば特開昭59−4589号
公報では金属製シーブの外周面にポリウレタンを被覆し
てロープ・シーブ間の摩擦力を上げている。構造的なア
プローチとしてシーブ溝の形状を工夫する方法があり、
特開昭51−76753 号公報ではＶ溝の摩耗に伴う摩擦特性
の低下を防ぐためにＶ溝底部にアンダーカット部を設け
ること、及び最適なＶ溝の角度について示している。機
構的アプローチとしては、特開昭61−226486号公報にあ
るようにシーブに巻きかける巻き付け角を３６０゜以上
にすることにより摩擦力を向上させている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ロープ式エレベータは
トラクションシーブとロープの間の摩擦を利用して動力
を伝達する方法であるため、非常停止時のように大きな
力が加わる場合には、トラクションシーブとロープの間
に滑りが発生してしまい、その後のエレベータ制御に悪
影響をおよぼす。

【０００４】本発明の目的は、滑りのない伝達機構を併
用することにより、ロープとトラクションシーブの滑り
を発生しない駆動方式を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は上記問題点を
解決するために次のような構成をとる。

【０００６】（１）エレベータ駆動装置において、トラ
クションシーブとロープによる伝達機構系にたいして、
滑りのない伝達機構系、例えば、歯付きプーリとベルト
よりなる機構系あるいはスプロケットとチェーンよりな
る機構系を平行に取り付けてあり、エレベータ駆動装置
において、減速機を介して電動機と接続されたトラクシ
ョンシーブとロープによる駆動装置と同期して乗りかご
を駆動する。（２）エレベータ駆動装置において、滑り
のない伝達機構部の歯付きプーリあるいはスプロケット
及び軸に溝をつけキーにより前記歯付きプーリあるいは
スプロケットを固定し、前記歯付きプーリあるいはスプ
ロケットの溝はキー幅より大きくなっており、前記歯付
きプーリあるいはスプロケットの溝に弾性体を貼付け
る。（３）エレベータ駆動装置において、トラクション
シーブとロープによる伝達機構系と滑りのない伝達機構
系がクラッチを介して接続されて、ロープ滑り検出器を
有し、エレベータ駆動装置のロープ滑り検出器におい
て、トラクションシーブと反らせ車に角度検出器を設
け、前記二つの角度検出器の出力により、ロープの滑り
を導出する。（４）エレベータ駆動装置において、トラ
クションシーブとロープによる伝達機構系と滑りのない
伝達機構系がクラッチを介して接続されて、ロープ滑り
検出器を有し、エレベータ駆動装置のロープ滑り検出器
において、トラクションシーブに角度検出器，乗りかご
に加速度検出器を設け、前記角度検出器及び加速度検出
器により、ロープの滑りを導出する。

【０００７】

【作用】上記エレベータ装置においてトラクションシー
ブと平行に取り付けた滑り防止機構に、非常停止時に発
生する力を負担させることにより、トラクションシーブ
とロープの間に発生する滑りを防ぐことができる。

【０００８】

【実施例】本発明の一実施例を図を参照にして以下に説
明する。

【０００９】図１は本発明によるエレベータ駆動装置の
一実施例を示す斜視図である。

【００１０】図２は図１の実施例における動作の流れを
示したものであり、図３，図４により図１の実施例の効
果を示す。

【００１１】図１において、本装置はエレベータを駆動
する電動機１，エレベータを停止させるブレーキ２，減
速器３，トラクションシーブ４，ロープ５，歯付きプー
リ６，ベルト７，かご８，おもり９，反らせ車１０より
構成される。電動機１は図示されていない建築物の最上
階にあり、建築物に固定されている。電動機１は図示さ
れていない制御器に接続されており、速度指令に応じて
回転数が制御できるようになっており、正転，逆転の両
方向に回転数制御を行うことができるようになってい
る。電動機１は軸を通してブレーキ２に接続されてい
る。ブレーキ２はレバーに取り付けられたブレーキシュ
ー及びブレーキライニングが電動機１と接続されている
軸を押えることにより、停止中のかごを安全に保持でき
るようになっている。電動機１は減速機３を介してトラ
クションシーブ４と接続されている。減速機３は電動機
１のトルクをかご及びかごに積載された重量を移動させ
るのに必要なトルクとなるように変換する。トラクショ
ンシーブ４はこれに巻きつけられたロープ５との間に発
生する摩擦を利用してかごの上下の移動を行わせる。ロ
ープ５はトラクションシーブ４及び反らせ車１０に巻き
つけられていて、ロープ５の両端にはかご８とおもり９
がそれぞれ取り付けられている。かご８は人及び荷物を
乗せるためのものであり、おもり９は電動機に要求され
る発生トルクが小さくなるようにかご８の反対側に吊る
され、おもり８の重量はかご自身の重量に最大積載量の
約半分の重量を加えた重量に設定して最大積載量で電動
機１の最大負荷になるようにしている。反らせ車１０は
ロープの反らせを少なくすることによりロープ５とトラ
クションシーブ４の滑りを減らすことができる。ここま
での構成は従来のエレベータの駆動装置と同じである。

【００１２】トラクションシーブ４とロープの滑りを防
ぐために以下の駆動機構を付加する。トラクションシー
ブ４と同軸上に歯付きプーリ６を取り付ける。歯付きプ
ーリ６と軸はきっちりと固定されている。歯付きプーリ
６は普通のプーリに円周上に歯を取り付けたもので、ベ
ルト７はその片側に歯を取り付けたもので、歯付きプー
リ６の歯とベルト７の歯の噛み合わせにより滑りの無い
動力の伝達が可能である。歯付きプーリ６及び反らせ車
１０を通したベルト７の両端にロープ５と平行にかご８
とおもり９がつながれている。つまり、かご８とおもり
９はロープ５とベルト７により吊るされている。

【００１３】トラクションシーブ４とロープ５との間に
滑りが発生していないときはトラクションシーブ４とロ
ープ５による機構系と歯付きプーリ６とベルト７による
機構系は同期して同時にかご８およびおもり９を動か
す。かご８とおもり９はトラクション４に掛けられたロ
ープ５により反対側に吊り下がっているが、かご８とト
ラクションシブ４との間のロープ張力とおもり９とトラ
クションシーブ４との間のロープ張力に著しい差が生じ
ると、トラクションシーブ４とロープ５の間に滑りが発
生する。例えば、上昇運転時に急激にブレーキをかける
と、おもり側のロープが増加し、かご側のロープ張力が
減少し、両側のロープ張力の差が大きくなる。ここで、
歯付きプーリおよびベルトが取り付けられている場合を
考える。おもり側の張力が高くなり滑ろうとするところ
を、平行して吊ってある滑りのないベルトがその張力を
負担するため、ロープのおもり側の張力とか後側の張力
の差が著しく低減されるのでトラクションシーブとロー
プの間の滑りを抑えることができる。

【００１４】図２は非常停止時におけるエレベータ装置
の動作の流れである。非常停止指令１１が出て、ブレー
キがかかると、急激に多きな力が発生するために従来の
駆動系ではトラクションシーブとロープとの間に滑りが
発生してしまう。歯付きプーリとベルトを用いた駆動機
構を併用したときには前述のように、トラクションシー
ブとロープとの間でスリップが発生すると同時にスリッ
プのない歯付きプーリとベルトの伝達機構部で電動機の
動力を負担し、トラクションとロープの間に働く力を低
減するためスリップを防止１３することができる。よっ
てスリップ発生と同時にスリップ停止１４を行う、つま
り、スリップのない動作になる。そして、スリップが発
生しないまま乗りかごの停止１５を行うことができ、一
連の停止動作の終了１６となる。

【００１５】図３は従来のロープ滑り防止機構を持たな
い伝達機構における非常停止時のロープの滑り現象を示
したものであり、図４は図１で示したロープ滑り防止機
構を有する伝達機構における非常停止時におけるロープ
の滑り現象を示したものである。これらの図は、エレベ
ータの上昇運転時に非常停止が行われる場合のロープ滑
り減少を示している。

【００１６】図３では、非常停止指令が出た後、電磁ブ
レーキ回路系の遅れの後に電磁ブレーキコイル電流がオ
フになり、さらに電磁ブレーキの機械的遅れの後に電磁
ブレーキのブレーキトルクが発生し、ブレーキ動作を開
始する。そしてその後にロープスリップが発生しトラク
ションシーブが停止するまでロープスリップ速度は増大
し、その後はロープスリップ速度は減少していき、やが
てスリップは停止する。

【００１７】図４でも同様に、非常停止指令が出た後、
ブレーキ回路系の遅れ、ブレーキの機械的遅れの後にブ
レーキトルクが発生しブレーキ動作が開始する。しか
し、ロープ滑り防止機構として図１で示した歯付きプー
リとベルトによる伝達機構があるのでロープスリップは
発生せずに、ロープスリップ速度は殆ど零のまま進んで
いき、やがて停止する。これより図１の実施例に示した
機構を用いることによりロープスリップを抑えられるこ
とが分かる。

【００１８】図５はエレベータ駆動装置における他の実
施例を示す。本実施例は図１におけるロープ滑り防止機
構である歯付きプーリ６とベルト７をスプロケット２１
とチェーン２２に置き換えたものである。本実施例の作
用は図１の実施例と同じであり、ロープ５に発生するか
ご側とおもり側の張力の著しい差をスプロケット２１と
チェーン２２の滑り防止機構によって緩和することによ
り、ロープ５の滑りを防ぐことができる。

【００１９】図６はエレベータ駆動装置における他の実
施例を示す。本実施例はロープ滑り防止機構部におい
て、歯付きプーリと軸との接続方法において図１と異な
る方法を示している。図１の場合の軸と歯付きプーリと
の接続は、トラクションプーリと軸の接続と同様できっ
ちりと固定されている。ここでの軸２０と歯付きプーリ
１７は、キー１８により接続されている。歯付きプーリ
１７の溝とキー１８との間にはすきまを設けて余裕をも
たせている。平常運転時にはキー１８が歯付きプーリ１
７の溝にぶつからないようにキー１８の位置を適当に設
定しておく。この時は電動機の動力はトラクションプー
リ４と図示していないロープに負担させて図示していな
いかごを上下に駆動する。トラクションプーリ４と図示
していないロープとの間に滑りが発生したときには、キ
ー１８が歯付きプーリ１７の溝に当たり、これにより電
動機の動力を歯付きプーリ１７と図示していないベルト
からなる動力伝達部で負担することができる。よってト
ラクションシーブ４と図示していないロープによる伝達
機構部にかかる力を低減できるので、トラクションシー
ブ４と図示していないロープとの間の滑りを防ぐことが
できる。トラクションシーブ４と図示していないロープ
との滑りにより、歯付きプーリ１７と図示していないベ
ルトの伝達系に力が加わり、キー１８が歯付きプーリ１
７の溝にぶつかるので、歯付きプーリ１７の溝の内側に
弾性体１９を貼付けて、キー１８が歯付きプーリ１７に
当るときの衝撃を緩和する。弾性体１９を貼付けること
により、ぶつかるときの音を下げることができ、またキ
ー１８及び歯付きプーリ１７の損傷を避けることができ
る。

【００２０】図７はエレベータ駆動装置の他の実施例を
示したものである。図８は図７におけるロープ滑り防止
機構部の詳細図である。図９に本実施例の動作の流れを
示す。

【００２１】このエレベータ駆動装置はトラクションシ
ーブ４と歯付きプーリ３０との間にクラッチ３１を設け
ている。ここではこのクラッチ３１のためにロープ５と
ベルト７との間隔があきすぎるためにかご８を吊るすと
きにつりあいをとることが難しくなる。図８に示すよう
に歯付きプーリ３０の中心軸からクラッチ３１が入る程
度の凹みを設けて、クラッチ３１がない場合と同程度の
ロープ５とベルト７の間隔が得られるようにしている。

【００２２】ロープ５とトラクションシーブ７との滑り
を検出するための検出器３２，３３が取り付けてある。
検出器３２はトラクションシーブ４の角度を測定するた
めのものであり、検出器３３は反らせ車１０の角度を測
定するための検出器である。トラクションシーブ４は歯
付きプーリ３０と減速機３にはさまれているので直接ト
ラクションシーブ４に取り付けることは困難であるので
トラクションシーブ４と直接接続されている減速機３の
歯車に検出器３２を取り付ける。検出器３３は直接反ら
せ車１０に取り付ける。また、図８に加速度検出器３５
が示してあるが、これもトラクショシーブ４とロープ５
の滑りを検出するための検出器である。

【００２３】滑り検出器３２，３３によりロープの滑り
が検出されると、クラッチ３１が作動してトラクション
シーブ４と歯付きプーリ３０が直接つながり、電動機１
の動力をロープ滑り防止機構である歯付きプーリ３０と
ベルト７に伝えることができる。そして、電動機１の動
力を歯付きプーリ３０とベルト７に負担させて、トラク
ションシーブ４とロープ５にかかる動力を低減し、トラ
クションシーブ４とロープ５との間に発生する滑りを防
ぐことができる。トラクションシーブ４とロープ５の間
の滑りのないことが検出器３２と３３により確認されれ
ば、クラッチ３１をオフにし、電動機１の動力を歯付き
プーリ３０とベルト７に伝わらないようにする。必要な
とき以外は歯付きプーリ３０とベルト７を駆動系と切り
放すことによりベルト７の寿命を伸ばすことができる。

【００２４】図９は図７で示した実施例の動作の説明図
である。非常停止指令４０が出て、電気的，機械的遅れ
の後にブレーキトルクが発生し、トラクションシーブと
ロープの間の滑りが検出される４０と同時にクラッチが
動作し４２、エレベータ駆動系とロープ滑り防止機構系
である歯付きプーリとベルトよりなる伝達機構系が接続
される。この作用により電動機の動力が歯付きプーリと
ベルトに伝わり、動力の分担が行われ、トラクションシ
ーブとロープに作用する力が減り、トラクションシーブ
とロープとの間の滑りを止めることができる。ロープの
滑り停止４３が検出器により確認されればクラッチはオ
フ４４になる。ロープの滑り停止が検出器により確認さ
れなければ、クラッチはオンの状態のままであり、この
状態はロープの滑りの停止が確認される間で続く。そし
てその後、乗りかごが停止し４５，一連の動作が終了４
６する。

【００２５】非常停止指令４０が出て、電気的，機械的
遅れの後にブレーキトルクが発生しても、トラクション
シーブとロープとの間に滑りが発生しなければ、クラッ
チはオフのままで推移していき、そして乗りかご停止４
５となって一連の動作が終了４６する。よって図７の実
施例によりロープの滑りを抑えることができる。

【００２６】図７の実施例でロープスリップの検出につ
いて述べたが、その検出方法については示さなかった
が、図１０はこの検出方法について示している。

【００２７】トラクションシーブの角度を測定するため
に取り付けられた検出器３２は滑りのない理想のロープ
速度を導出するための検出器である。ロープにすべりが
生じていなければ、ロープ速度とトラクションシーブの
周速度は一致するので、トラクションシーブの角度から
滑りのない理想的なロープ速度を求めることができる。
検出器３２の出力はトラクションシーブの角度であるの
で次のような操作を行う必要がある。検出器３２の出力
を微分してトラクションシーブの角速度を求め、この角
速度にトラクションシーブの半径をかけることによりロ
ープ速度を求めることができる。このトラクションシー
ブの角速度からロープの速度を求める演算部を図１０の
中の変換部５１で表している。反らせ車の角度検出器３
３は滑りを生じている実際のロープの速度を導出するた
めの検出器である。反らせ車とロープとの間には滑りは
生じないので、反らせ車に取り付けた角度検出器から実
際のロープの速度を求めることができる。検出器３３の
出力の出力は反らせ車の角度であるから次の操作を行う
ことによりロープの速度を求めることができる。検出器
３３の出力を微分して反らせ車の角速度を求め、この値
に反らせ車の半径をかけることによりロープ速度を求め
ることができる。この演算を行うところが変換部５０で
ある。よって、変換部５１の出力から変換部５０の出力
を引いた結果がロープスリップ速度５２となる。

【００２８】図１１は図１０で示したロープ滑りの検出
方法を用いた場合の、図７のシステムをブロック線図で
表したものである。トラクションシーブ角度検出器６０
の出力を変換部５１を通してロープの滑りのない場合の
ロープ速度を出力する。エレベータ装置６３における反
らせ車に取り付けられた角度検出器６４の出力を変換部
５０を通して実際の滑りを起こしているロープの速度を
出力する。変換部５１を通過してきた出力から変換部５
０を通過してきた出力を引いた信号をコントローラ６１
に入力する。コントローラ６１は、入力がゼロでなけれ
ばクラッチ６２をオンにし、入力がゼロであればクラッ
チ６２をオフにするオン−オフ制御器である。変換部５
１の出力と変換部５０の出力に差があればコントローラ
６１を働かせてクラッチをオンにし、ロープの滑りを抑
え、変換部５１の出力と変換部５０の出力に差がなけれ
ばコントローラ６１は作用せず、クラッチ６２はオフの
ままで何も起こらない。

【００２９】図１２は図７の実施例におけるロープスリ
ップの他の検出方法を示したもので、図１３は図１２の
検出方法を用いたときのブロック図である。図１０，図
１１との違いは、実際のロープ速度を求める手段として
反らせ車の角度を検出するのではなくて、乗りかごの加
速度を検出しているところである。

【００３０】滑りのない理想のロープ速度は図１０の実
施例と同様にして求めることができる。乗りかごの加速
度検出器３３は滑りを生じている実際のロープの速度を
検出するものである。乗りかごの加速度は実際のロープ
の加速度と等しいと考えられるので、乗りかごの加速度
を積分すればロープの滑り速度を求めることができる。
よって、検出器３５の出力を積分してロープ速度に変換
する変換部６５を設ける。これより、図１０の実施例と
同様にして、変換部５１の出力から変換部６５の出力を
引いた結果がロープスリップ速度５２となる。

【００３１】図１３において、図１０の実施例と同様に
トラクションシーブの角度検出器６０の出力を変換部５
０を通して滑りのないロープ速度にして、乗りかごの加
速度検出器６６より出た信号を変換部６５を通して実際
のロープ速度にして、変換部５０からの信号より変換部
６５からの信号を引いてロープ滑り速度を求め、この信
号をコントローラ６１へ入力する。コントローラ６１へ
の入力信号がゼロ以外の場合はクラッチ６２をオンにし
てロープの滑りを制御し、コントローラ６１への入力信
号がゼロの場合は、クラッチ６２をオフにする。この場
合はロープの滑りがないので制御の必要がない。以上の
制御ループを組むことによりロープの滑りをなくすこと
ができる。

【００３２】図１４はエレベータ駆動装置の他の実施例
を示しており、図７の実施例で、歯付きプーリ３０とベ
ルト７をスプロケット３６とチェーン３７に置き換えた
ものである。図１５はエレベータ駆動装置のロープ滑り
機構部の詳細図で、これは図７に対する図８と対応して
いる。図１４のエレベータ装置の動作原理などは図７の
実施例と同じであり、ロープに発生するかご側とおもり
側の張力の著しい差をスプロケット３６とチェーン３７
で緩和することによりトラクションシーブ４とロープ５
の間に発生する滑りを防ぐことができる。

【００３３】

【発明の効果】本発明により、ロープとトラクションシ
ーブの間に発生する滑りを防止することができ、このこ
とによりロープの摩耗を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるエレベ−タ駆動機構装置の一実施
例を示す斜視図。

【図２】本発明における一実施例の動作のフローチャー
ト。

【図３】非常停止時における従来駆動機構の場合のロ−
プスリップの状態を示す特性図。

【図４】非常停止時における本発明の一実施例の駆動機
構の場合のロープスリップの状態を示す特性図。

【図５】本発明におけるエレベータ駆動方式の他の実施
例で、ロープの滑り防止用にスプロケットとチェーンを
用いた駆動系の斜視図。

【図６】本発明によるエレベータ駆動装置の他の実施例
で、ロープ滑り防止機構部における歯付きプーリの他の
接続方法を示す斜視図。

【図７】本発明によるエレベータ駆動機構装置の他の実
施例を示す斜視図。

【図８】図６におけるエレベータ駆動機構装置のロープ
滑り防止機構部の説明図。

【図９】図６におけるエレベータ駆動装置の動作のフロ
ーチャート。

【図１０】ロープスリップの検出方法の一実施例を示し
た説明図。

【図１１】図９のロープスリップ検出方法を用いた場合
のブロック図。

【図１２】ロープスリップの検出方法の他の実施例を示
した説明図。

【図１３】図１１のロープスリップ検出方法を用いた場
合のブロック図。

【図１４】本発明におけるエレベータ駆動機構装置の他
の実施例でスプロケットとチェーンを用いた装置の斜視
図。

【図１５】図１３におけるエレベータ駆動装置のロープ
滑り防止機構部の説明図。

【符号の説明】

１…電動機、２…ブレーキ、３…減速機、４…トラクシ
ョンシーブ、５…ロープ、６…歯付きプーリ、７…ベル
ト、８…乗りかご、９…おもり、１０…反らせ車。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エレベータ駆動装置において、トラクショ
   ンシーブとロープによる伝達機構系にたいして、歯付き
   プーリとベルトよりなる機構系あるいはスプロケットと
   チェーンよりなる機構系を平行に取り付けることを特徴
   とするエレベータ駆動装置。
2. 【請求項２】エレベータ駆動装置において、減速機を介
   して電動機と接続されたトラクションシーブとロープに
   よる駆動装置と同期して乗りかごを駆動することのでき
   る駆動装置を有することを特徴とするエレベータ駆動装
   置。
3. 【請求項３】エレベータ駆動装置において、滑りのない
   伝達機構部の歯付きプーリあるいはスプロケット及び軸
   に溝をつけキーにより前記歯付きプーリあるいはスプロ
   ケットを固定し、前記歯付きプーリあるいはスプロケッ
   トの溝はキー幅より大きくなっており、前記歯付きプー
   リあるいはスプロケットの溝に弾性体を貼付けてあるこ
   とを特徴とするエレベータ駆動装置。
4. 【請求項４】エレベータ駆動装置において、トラクショ
   ンシーブとロープによる伝達機構系と滑りのない伝達機
   構系がクラッチを介して接続されて、ロープ滑り検出器
   を有することを特徴とするエレベータ駆動装置。
5. 【請求項５】エレベータ駆動装置のロープ滑り検出器に
   おいて、トラクションシーブと反らせ車に角度検出器を
   設け、前記二つの角度検出器の出力により、ロープの滑
   りを導出することを特徴とするロープ滑り検出器。
6. 【請求項６】エレベータ駆動装置のロープ滑り検出器に
   おいて、トラクションシーブに角度検出器，乗りかごに
   加速度検出器を設け、前記角度検出器及び加速度検出器
   により、ロープの滑りを導出することを特徴とするロー
   プ滑り検出器。