WO2018047334A1

WO2018047334A1 - 調速機、および、エレベータ装置

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Publication number: WO2018047334A1
Application number: PCT/JP2016/076793
Authority: WO
Inventors: 雄大田中; 中山　徹也; 福田　敏行; 洋輔久保
Original assignee: 株式会社日立製作所
Priority date: 2016-09-12
Filing date: 2016-09-12
Publication date: 2018-03-15
Also published as: JP6585852B2; CN109476451A; JPWO2018047334A1

Abstract

対となる軸受が配置されるフレームの対向部における精度及び強度を確保することのできる調速機及びエレベータ装置を提供する。　本発明の調速機は、フレームと、フレームに設けられる軸受と、軸受に回転可能に支持される主軸と、主軸に固定され乗りかごの調速用ロープが巻き掛けられる綱車と、綱車が回転した場合に作用する遠心力により回動する振り子と、振り子の回動に抗する方向へ振り子を付勢し、遠心力が所定値以上になると、振り子の回動を許可する振り子付勢部材と、遠心力により回動した振り子に係合して回転するラチェットと、ら構成される調速機であり、フレームは、第一フレームと第二フレームを含んで構成され、軸受は、第一フレームと第二フレームの対向面に対になって設けられる第一軸受と第二軸受であり、第一フレームと第二フレームは、主軸を囲うように配置した、複数の同一長さの補強部材によって接続される。

Description

調速機、および、エレベータ装置

　本発明は、調速機、および、エレベータ装置に関する。

　エレベータ装置には、一般に、乗りかごの昇降速度を常時監視して、所定の過速状態に陥った乗りかごを非常停止させるための調速機が備えられている。具体的には、調速機は、乗りかごの昇降速度が定格速度を超えて第一過速度（通常は定格速度の１．３倍）に達すると、乗りかごを駆動する巻上機の電源及びこの巻上機を制御する制御装置の電源をそれぞれ遮断する。また、調速機は、乗りかごの下降速度が第一過速度を超えて第二過速度（通常は定格速度の１．４倍）に達すると、乗りかごに設けられた非常止め装置を動作させて、乗りかごを機械的に非常停止させる。

　このような調速機には、乗りかごの速度あるいは位置の検出を目的として、綱車の回転をエンコーダに伝達するにあたり、エンコーダと連結した主軸を綱車と共に回転させる主軸回転方式がある。このように構成されるものは、一般に、一体成型されるフレームの対向部に対となって配置される軸受で主軸の支持を行う。

　一方、調速機にあって、組立生産性の向上を図るため、特許文献１に記載されるものでは、調速機のフレームを、基準フレームと、基準フレームと締結するカバーフレームと、基準フレームとカバーフレームとの間隔を保持するスペーサ部とから構成したものが提案されている。

特開平０６－３２５５４号公報

　特許文献１は調速機の主軸（プーリ軸）を固定する方式であったが、これとは異なる主軸回転方式を採用した調速機にあっては、対となる軸受（ボールベアリング）が配置されるフレームの対向部における同心精度及び平行精度が確保されていないと主軸が傾斜し、この主軸の傾斜が大きいと、主軸を支持する軸受の内外輪が許容値を超えて傾く。これによって、軸受の玉が内輪及び外輪の縁部に当接して傷がつき、軸受が短寿命化してしまう。これを避けるためには、フレームの加工精度を上げ両軸受けの相対位置のずれを無くす必要があるが、一体成型フレームでは、加工時のたわみによって軸受が配置される対向部間の同心精度及び平行精度を上げることが困難であり、主軸を適切に配置することが難しかった。

　一方、特許文献１に記載されるような分割式のフレームは、フレーム間を締結するそれぞれのフレームに施した曲げ部の加工精度により、フレームを一体に組み上げた状態で精度を確保し、且つ、主軸を支持する軸受周りにおいて必要強度を確保することが困難であった。

　本発明の目的は、対となる軸受が配置されるフレームの対向部における精度及び強度を確保することのできる調速機及びエレベータ装置を提供することにある。

　前記課題を解決し、本発明の目的を達成するために、本発明の調速機は、フレームと、該フレームに設けられる軸受と、該軸受に回転可能に支持される主軸と、該主軸に固定され乗りかごの調速用ロープが巻き掛けられる綱車と、前記綱車が回転した場合に作用する遠心力により回動する振り子と、該振り子の回動に抗する方向へ該振り子を付勢し、前記遠心力が所定値以上になると、前記振り子の回動を許可する振り子付勢部材と、前記遠心力により回動した前記振り子に係合して回転するラチェットとで構成される調速機において、前記フレームは、第一フレームと第二フレームを含んで構成され、前記軸受は、該第一フレームと該第二フレームの対向面に対になって設けられる第一軸受と第二軸受であり、前記第一フレームと前記第二フレームは、前記主軸を囲うように配置した、複数の同一長さの補強部材によって接続される。

　また、本発明のエレベータ装置は、昇降路内を昇降する乗りかごと、前記昇降路内を昇降する釣合いおもりと、前記乗りかごと前記釣合いおもりを吊持する主ロープと、前記主ロープが巻き掛けられ、該主ロープを駆動して前記乗りかごを昇降させるトラクションシーブと、前記乗りかごに接続され、該乗りかごとともに移動する調速用ロープと、前記乗りかごを非常停止させる非常止め装置と、前記乗りかごの昇降速度が所定の過速度に達した場合に、前記非常止め装置を動作させて前記乗りかごを非常停止させる調速機と、を具備するエレベータ装置であって、前記調速機は、第一フレームと第二フレームを含んで構成されるフレームと、該第一フレームと該第二フレームの対向面に対になって設けられる第一軸受と第二軸受と、該第一軸受と該第二軸受で回転可能に支持される主軸と、該主軸に固定され、乗りかごの調速用ロープが巻き掛けられる綱車と、前記綱車が回転した場合に作用する遠心力により回動する振り子と、該振り子の回動に抗する方向へ該振り子を付勢し、前記遠心力が所定値以上になると、前記振り子の回動を許可する振り子付勢部材と、前記遠心力により回動した前記振り子に係合して回転するラチェットと、前記第一フレームと前記第二フレームを接続するとともに、前記主軸を囲うように配置した、複数の同一長さの補強部材と、を具備する。

　前記構成の調速機及びエレベータ装置によれば、対となる軸受が配置されるフレームの対向部における精度及び強度を確保することができる。

　なお、上述した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

一実施例のエレベータ装置の構成例を示す構成図である。一実施例の調速機の構成例を示す正面図である。一実施例の調速機の構成例を示す断面図である。

　以下、本発明の調速機及びエレベータ装置を実施するための形態について、図１～図３を参照して説明する。なお、各図において同一または類似の構成には同じ符号を付して繰り返しの説明は省略する。
〈エレベータ装置〉
　図１は、本発明の一実施例のエレベータ装置の構成例を示す構成図である。

　図１に示すように、本実施例のエレベータ装置は、昇降体（乗りかご）３００と、釣合いおもり４００と、主ロープ５００と、トラクションシーブ６００と、ガイドレール７００と、非常止装置８００と、作動レバー９００と、調速機２００とを備えている。

　昇降体３００は、建築物１０００に設けられた昇降路１１００内に設置されている。この昇降体３００は、複数のガイド装置（不図示）を有しており、ガイドレール７００に摺動可能に係合する。したがって、昇降体３００は、ガイドレール７００に案内されて昇降路１１００内を昇降する。

　以下、昇降体３００及び釣合いおもり４００が昇降する方向を昇降方向とする。すなわち、ガイドレール７００は、昇降体３００を昇降方向に案内する。

　釣合いおもり４００は、複数のガイド装置（不図示）を有している。釣合いおもり４００の複数のガイド装置は、昇降路１１００の壁面に固定されたガイドレール（不図示）に摺動可能に係合する。したがって、釣合いおもり４００は、ガイドレール（不図示）によって昇降方向に案内されて昇降路１１００内を昇降する。

　主ロープ５００には、昇降体３００及び釣合いおもり４００が吊り下がっている。トラクションシーブ６００は、建築物１０００に設けられた機械室１２００に配置されている。このトラクションシーブ６００には、主ロープ５００が巻掛けられている。また、機械室１２００には、トラクションシーブ６００を駆動し、且つ、制動する駆動装置（不図示）が配置されている。駆動装置は、トラクションシーブ６００を回転させることにより、主ロープ５００を摩擦駆動して、昇降体３００及び釣合いおもり４００を昇降させる。

　非常止装置８００は、昇降体３００に設けられており、非常時に楔によってガイドレール７００を把持し、昇降体３００の下降を停止させる。作動レバー９００は、昇降体３００に軸支されており、非常止装置８００を駆動する。この作動レバー９００は、後述する調速用ロープ１に連結されている。

　調速機２００は、昇降体３００の昇降速度が定格速度を超えて第一過速度（例えば、定格速度の１．３倍）に達すると、トラクションシーブ６００を駆動する駆動装置の電源及びこの駆動装置を制御する制御装置（不図示）の電源をそれぞれ遮断する。また、調速機２００は、昇降体３００の下降速度が第二過速度（例えば、定格速度の１．４倍）に達すると、昇降体３００に設けた作動レバー９００を動作させて、非常止装置８００を動作させる。これにより、昇降体３００が機械的に非常停止される。
〈調速機〉
　次に、調速機２００の構成について図２及び図３を参照して説明する。

　図２は、調速機２００の構成例を示す正面図である。図３は、調速機２００の構成例を示す断面図である。

　図２及び図３に示すように、調速機２００は、主軸２と、フレーム３と、綱車４と、エンコーダ５と、振り子６、７と、歯付きラチェット８と、シュー機構９とを備えている。主軸２は、後述するフレーム３に設けられる軸受に回転可能に支持されている。

　図３に示すように、フレーム３は、略コ字状の断面を有する第一フレーム３ａと、略Ｉ字状の第二フレーム３ｂとからなる二分割構造であり、第一フレーム３ａの折返し部３ｃに第二フレーム３ｂが固定ボルト３ｄにより結合されることにより、箱体を形成する。また、第一フレーム３ａ及び第二フレーム３ｂの対向面には、ボールベアリングを用いた第一軸受１０及び第二軸受１１が対となって配置され、これらの軸受を介して主軸２が回転可能に支持されている。なお、ここでは、第一フレーム、第二フレームが夫々、略コ字状、略Ｉ字状の断面を有する例を説明するが、両フレームが直接結合される構成であれば良く、例えば、両フレームが略Ｌ字状の断面を有する構成としても良い。

　第一フレーム３ａと第二フレーム３ｂとの間には、主軸２を囲うように、例えば、３本の同一長さの補強ピン１２ａ～１２ｃが配置されている。これらの補強ピン１２ａ～１２ｃは、その両端部がねじ切り加工され、一方の端部が第一フレーム３ａに形成された貫通孔、他方の端部が第二フレーム３ｂに形成された貫通孔に挿通され、この状態でナット１３が螺合されることで補強ピン１２ａ～１２ｃは第一フレーム３ａと第二フレーム３ｂとの間に固定されるようになっている。なお、フレーム３を組み立てる際、組立雇（不図示）を用いることで、対となる第一軸受１０、第二軸受１１が配置される第一フレーム３ａ及び第二フレーム３ｂの対向部における同心精度及び平行精度を確保した状態で、主軸２や第一軸受１０、第二軸受１１を容易に据付けることができる。

　調速機２００の綱車４には、無端状の調速用ロープ１が巻き掛けられている。調速用ロープ１は、昇降体３００（図１参照）に接続されており、昇降体３００と一緒に移動して綱車４を回転させる。また、昇降路１１００の下部には、調速用ロープ１が巻き掛けられる綱車９１が配置されている。

　エンコーダ５は、ブラケット体１４を介して第二フレーム３ｂに主軸２と対向するように配置され、突出部２ａを通じて主軸２の回転を検出し、昇降体３００の位置あるいは速度を検出するようになっている。なお、ブラケット体１４は、エンコーダ５と共に上述した第二軸受１１が組み込まれるものであり、ブラケット体１３を第二フレーム３ｂに固定することで、第二軸受１１が第一軸受１０の対向位置に配置される構造となっている。なお、本発明が適用される調速機は、必ずしもエンコーダ５が配置されるものに限らない。

　振り子６、７は、略円弧状に形成されており、綱車４と一緒に回転するアーム１５に回動可能に支持されている。綱車４と一緒にアーム１５が回転すると、遠心力により振り子６、７が回動する。また、振り子６の端部には、平衡ばね１６と振り子爪１７が設けられている。

　平衡ばね１６は、本実施例の振り子付勢部材の一具体例を示すものであり、振り子６の他端部が主軸２に接近する方向へ変位することに抗して抵抗力を生じさせる。すなわち、振り子６、７に作用する遠心力が平衡ばね１６の抵抗力を超えた場合に、平衡ばね１６が弾性変形（圧縮）し、振り子６、７が回動する。

　振り子爪１７は、振り子６における内側（主軸２側）の辺から突出している。遠心力により振り子６、７が回動して、振り子６の他端部が主軸２に接近する方向に変位すると、振り子爪１７は、歯付きラチェット８の後述する歯部（不図示）に係合する。

　振り子６、７の一端部には、検出用突部６ａ、７ａが設けられている。この検出用突部６ａ、７ａは、振り子６、７における外側（主軸２と反対側）の辺から突出している。検出用突部６ａ、７ａは、振り子６、７が回動した場合に、検出スイッチ（不図示）に接触する。

　歯付きラチェット８は、本実施例の回転体の一具体例を示すものであり、主軸２に回転可能に支持されている。この歯付きラチェット８は、円板状に形成されており、一方の平面が振り子６、７に対向している。歯付きラチェット８の外周面には、歯部（不図示）が形成されている。歯付きラチェット８の歯部には、回動した振り子６の振り子爪１７が係合する。

　シュー機構９は、接続レバー２１と、ばね軸２２と、把持腕２３と、付勢ばね２４と、制動シュー２５とを有している。

　接続レバー２１は、棒状に形成されており、歯付きラチェット８に固定された接続軸２６に回転可能に支持されている。接続軸２６は、歯付きラチェット８の他方の平面から突出しており、接続レバー２１の一端部を回転可能に支持している。

　ばね軸２２は、接続レバー２１の他方の端部に挿入されている。ばね軸２２の接続レバー２１と反対側の端部には、ばね受け部が設けられている。そして、ばね軸２２は、把持腕２３と、付勢ばね２４を貫通している。

　把持腕２３は、ばね軸２２が貫通する軸貫通部２３ａと、この軸貫通部２３ａに連続する被支持部２３ｂとを有している。軸貫通部２３ａは、接続レバー２１と付勢ばね２４との間に配置されている。被支持部２３ｂは、フレーム３に軸２７を介して回動可能に支持されている。

　付勢ばね２４は、例えば、圧縮ばねであり、把持腕２３の軸貫通部２３ａを接続レバー２１側へ付勢している。すなわち、付勢ばね２４の一端は、ばね受け部に当接しており、付勢ばね２４の他端は、把持腕２３の軸貫通部２３ａに当接している。

　なお、本実施形態では、把持腕２３の軸貫通部２３ａを接続レバー２１側へ付勢する付勢部材として、圧縮コイルばねを適用したが、本実施例の把持腕２３を付勢する付勢部材としては、圧縮コイルばね以外であってもよく、また、ゴムなどの他の弾性部材を適用してもよい。

　制動シュー２５は、把持腕２３の被支持部２３ｂに回動可能に支持されており、綱車４に巻き掛けられた調速用ロープ１に対向している。この制動シュー２５は、歯付きラチェット８の回転に応じてシュー機構９が動作した場合に、調速用ロープ１に押し付けられる。
［調速機の動作］
　次に、通常運転時の調速機２００の動作について、図２及び図３を参照して説明する。

　昇降体３００（図１参照）が下降すると、調速用ロープ１は、昇降体３００と一緒に移動して綱車４を回転させる。これにより、振り子６、７に遠心力が作用し、その遠心力が振り子付勢部材である平衡ばね１６の抵抗力を越えると、振り子６、７が回動する。

　昇降体３００（図１参照）の下降速度が第一過速度（例えば、定格速度の１．３倍）に達すると、振り子６、７の一端部が検出スイッチ（不図示）に接触する。これにより、調速機２００は、昇降体３００の昇降速度が第一過速度に達したことを検出する。そして、調速機２００は、トラクションシーブ６００を駆動する駆動装置（不図示）の電源及びこの駆動装置を制御する制御装置（不図示）の電源をそれぞれ遮断する。

　また、昇降体３００の下降速度が第二過速度（例えば、定格速度の１．４倍）に達すると、回動した振り子６の振り子爪１７が、歯付きラチェット８の歯部に係合し、歯付きラチェット８を回転させる。すなわち、調速機２００はトリップ動作を行う。歯付きラチェット８が回動すると、接続レバー２１が移動して、把持腕２３が回動する。

　把持腕２３が回動すると、制動シュー２５が、綱車４に巻き掛けられた調速用ロープ１に押し付けられて、調速用ロープ１に張力を加える。これにより、調速用ロープ１の移動が停止され、昇降体３００は、下降を継続する。その結果、調速用ロープ１に連結された作動レバー９００（図１参照）が引き上げられ、非常止装置８００を作動させて、昇降体３００を機械的に非常停止させる。

　このように、本実施形態では、フレーム３を、第一フレーム３ａ及び第二フレーム３ｂの二分割構造とすることにより、第一軸受１０、第二軸受１１が配置されるフレーム３の対向部における加工精度を容易に上げるこができる。また、主軸２を囲うように第一フレーム３ａと第二フレーム３ｂとの間に同一長さの補強ピン１２ａ～１２ｃを配置することにより、フレーム３の曲げ加工部の加工精度にかかわらず、第一フレーム３ａ及び第二フレーム３ｂの対向面における同心精度及び平行精度を確保することができ、対となる第一軸受１０、第二軸受１１を適正位置に確実に配置し、且つ、フレーム３の強度を向上させることができる。したがって、主軸２の傾斜を抑え、ひいては第一軸受１０、第二軸受１１の内外輪の傾きを許容値以内に収め、両軸受の短寿命化を防ぐことができる。

　以上、本実施例の調速機及びエレベータ装置について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明の調速機及びエレベータ装置は、上述した実施形態に限定されるもにおではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。

　例えば、上述の実施形態では、第一フレーム３ａと第二フレーム３ｂとの間に配置される補強ピン１２ａ～１２ｃは、第一軸受１０、第二軸受１１が配置されるフレーム３の対向部の精度及び強度を確保するために設けられたものであるが、これらの補強ピン１２ａ～１２ｃの少なくとも１つに他の機能を持たせることもできる。例えば、把持腕２３の被支持部２３ｂを回動可能に支持する軸として用いることもできる。

　なお、以上の実施例では、主軸２を囲うように補強ピンを設ける構成を説明したが、補強ピンに代え、矩形の補強部材を利用しても良い。

１　調速用ロープ、２　主軸、３　フレーム、３ａ　第一フレーム、３ｂ　第二フレーム、３ｃ　折返し部、３ｄ　固定ボルト、４、９１　綱車、５　エンコーダ、６、７　振り子、６ａ、７ａ　検出用突部、８　歯付きラチェット、９　シュー機構、１０　第一軸受、１１　第二軸受、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ　補強ピン、１３　ナット、１４　ブラケット体、１５　アーム、１６　平衡ばね、１７　振り子爪、２１　接続レバー、２２　ばね軸、２３　把持腕、２３ａ　軸貫通部、２３ｂ　被支持部、２４　付勢ばね、２５　制動シュー、２６　接続軸、２７　軸、２００　調速機、３００　昇降体、４００　釣合いおもり、５００　主ロープ、６００　トラクションシーブ、７００　ガイドレール、８００　非常止装置、９００　作動レバー、１０００　建築物、１１００　昇降路、１２００　機械室

Claims

　フレームと、
　該フレームに設けられる軸受と、
　該軸受に回転可能に支持される主軸と、
　該主軸に固定され乗りかごの調速用ロープが巻き掛けられる綱車と、
　前記綱車が回転した場合に作用する遠心力により回動する振り子と、
　該振り子の回動に抗する方向へ該振り子を付勢し、前記遠心力が所定値以上になると、前記振り子の回動を許可する振り子付勢部材と、
　前記遠心力により回動した前記振り子に係合して回転するラチェットと、
から構成される調速機において、
　前記フレームは、第一フレームと第二フレームを含んで構成され、
　前記軸受は、該第一フレームと該第二フレームの対向面に対になって設けられる第一軸受と第二軸受であり、
　前記第一フレームと前記第二フレームは、前記主軸を囲うように配置した、複数の同一長さの補強部材によって接続されることを特徴とする調速機。
　請求項１に記載の調速機において、
　前記第一フレーム、前記第二フレームは、
　それぞれ、略コ字状、略Ｉ字状の断面を有するか、または、
　ともに、略Ｌ字状の断面を有しており、
　前記第一フレームの端部と前記第二フレームの端部が接していることを特徴とする調速機。
　請求項２に記載の調速機において、
　前記第一フレームの端部と前記第二フレームの端部が固定ボルトで固定されていることを特徴とする調速機。
　請求項１に記載の調速機において、
　前記第一軸受、第二軸受には、ボールベアリングが用いられることを特徴とする調速機。
　昇降路内を昇降する乗りかごと、
　前記昇降路内を昇降する釣合いおもりと、
　前記乗りかごと前記釣合いおもりを吊持する主ロープと、
　前記主ロープが巻き掛けられ、該主ロープを駆動して前記乗りかごを昇降させるトラクションシーブと、
　前記乗りかごに接続され、該乗りかごとともに移動する調速用ロープと、
　前記乗りかごを非常停止させる非常止め装置と、
　前記乗りかごの昇降速度が所定の過速度に達した場合に、前記非常止め装置を動作させて前記乗りかごを非常停止させる調速機と、
　を具備するエレベータ装置であって、
　前記調速機は、
　第一フレームと第二フレームを含んで構成されるフレームと、
　該第一フレームと該第二フレームの対向面に対になって設けられる第一軸受と第二軸受と、
　該第一軸受と該第二軸受で回転可能に支持される主軸と、
　該主軸に固定され、乗りかごの調速用ロープが巻き掛けられる綱車と、
　前記綱車が回転した場合に作用する遠心力により回動する振り子と、
　該振り子の回動に抗する方向へ該振り子を付勢し、前記遠心力が所定値以上になると、前記振り子の回動を許可する振り子付勢部材と、
　前記遠心力により回動した前記振り子に係合して回転するラチェットと、
　前記第一フレームと前記第二フレームを接続するとともに、前記主軸を囲うように配置した、複数の同一長さの補強部材と、
　を具備することを特徴とするエレベータ装置。