(57)【要約】【課題】巻胴式の巻上機において、モータ出力の低減によるランニングコストの低減及びそれによるモータの小型化を図る。【解決手段】駆動ロープの一端を巻上機の巻胴に固定し、他端を例えば昇降路上部に設けた方向転換プーリを介して乗りかごに固定して、モータにより巻胴を正逆回転駆動することにより前記乗りかごを昇降路内で昇降させる巻胴式エレベータの巻上機において、前記巻上機の巻胴の胴内に補助動力装置としてぜんまいを設ける。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動ロープの一端を巻上機の巻胴に固定して、該巻胴を正逆回転駆動することにより乗りかごを昇降路内で昇降させる巻胴式エレベータの巻上機において、
前記巻上機の補助動力装置としてぜんまいを設けたことを特徴とする巻胴式エレベータの巻上機。
【請求項２】
該ぜんまいを前記巻上機の前記巻胴の胴内に収めたことを特徴とする請求項１記載の巻胴機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、巻胴式エレベータにおいて乗りかごを昇降させる巻上機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように巻胴式エレベータは、駆動ロープの一端をエレベータの巻上機の巻胴に巻き取り、駆動ロープの他端を昇降路上部に設けた転向プーリを介して乗りかごに固定し、モータにより巻胴を正逆回転駆動させて駆動ロープを巻胴に巻き付け或いは巻胴から引き出すことによって乗りかごを昇降させるものであり、トラクション式（つるべ式）のようにつりあい錘を昇降路内に配置する必要がないために、その設置に要する昇降路の平面寸法を小さくすることができ、主に住宅用等の小型エレベータに利用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、つりあい錘がないために巻上機としては乗りかごの自重及びその積載量を含めた乗りかご総重量を巻き上げるための出力が必要となるため、巻上機を構成するモータには一定以上のモータトルク及び出力を供給できる大きさのものが必要となり、このため関連する電線やブレーカ等の電源設備も一定以上の大きさのものが必要となる。また、昇降行程が長くなるにつれ駆動ロープを巻きとる巻胴の径及び軸方向長さが大きくなることから、モータ及び巻胴を含めた巻上機として小型化を図ることが難しく、昇降路の平面寸法を小さくして省スペース化を図っていくことの妨げとなっていた。
【０００４】
このうち巻胴の軸方向長さを短くすることに関しては、例えば特願２００２−１５７２５０にて示されているように駆動ロープを従来の丸型断面の撚りロープではなく、断面扁平状のフラットロープを使用することによって巻胴に駆動ロープを重ね巻きをして巻胴の軸方向長さを短くするというものがあるが、モータ出力の低減によるランニングコストの低減及びそれによるモータの小型化までには至っていなかった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明は、以下のような構成としている。
請求項１記載の発明は、駆動ロープの一端を巻上機の巻胴に固定し、他端を例えば昇降路上部に設けた方向転換プーリを介して乗りかごに固定して、モータにより該巻胴を正逆回転駆動することにより該乗りかごを昇降路内で昇降させる巻胴式エレベータの巻上機において、前記巻上機に補助動力装置としてぜんまいを設けることで必要なモータ出力を低減し、それによる前記モータ及び前記巻上機の小型化と関連する電源設備等の小型化を図る構成としている。
【０００６】
請求項２記載の発明は、該ぜんまいを前記巻上機の前記巻胴の胴内中空部に収めており、前記巻上機に対して前記ぜんまい用の装置を外観上付加することなく、従来の巻胴におけるデッドスペースを有効に利用して前記ぜんまいを設ける構成としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る巻上機の実施形態を図面に基づいて詳述する。
図１は、巻胴式エレベータの全体構成の概要を示すものであり、同図において、１はエレベータの昇降路、２は図示しないガイドレールに案内されて昇降路１内を昇降するエレベータの乗りかごであり、乗りかご２はその前面に横開き式のドア２ａが設けられた箱型の形状を呈している。乗りかご下部に設けられた駆動ロープ固定部３ａ、３ｂにおいて駆動ロープ４ａ、４ｂがそれぞれ固定されており、固定部３ａ、３ｂから駆動ロープ４ａ、４ｂは上方へ引き上げられ、昇降路１の上部に設けられた方向転換プーリ５ａ、５ｂに掛け回された後、昇降路１の底面に設けられたベースフレーム７上に設置された巻胴式の巻上機６の巻胴に固定され、巻き付けられている。
【０００８】
図２は従来の巻胴式の巻上機６のシャフト方向の断面図であり、巻上機６は、巻上機６をベースフレーム７に固定して設置するためのマシンベッド６ｆと、マシンベッド６ｆ上に同軸線上に直列に配置された、アウター（ケーシング）６ａ１及びモータ６ａ２より構成される略円柱形のモータ部６ａ、ブレーキシュー６ｂ１及びブレーキディスク６ｂ２より構成されるブレーキ装置６ｂ、モータ部６ａ及びブレーキ装置６ｂを挿通して配置されるシャフト６ｄ、アウター６ａ１の両端面付近に設けられてシャフト６ｄを回転自在に受ける軸受け６ｃ及び駆動ロープ４ａ、４ｂを巻き付けるための巻胴６ｅとから構成されている。
【０００９】
巻胴６ｅは、略円柱形であり、その一端面の外側表面６ｅ１においてシャフト６ｄと連結され、他端面から該一端面近傍までは軽量化及び巻胴６ｅのシャフト６ｄへの取付を目的とした空洞６ｅ２が設けられた中空状の構成となっており、さらにその側面には駆動ロ−プ４ａ，４ｂを巻き付けるための案内溝６ｅ３が螺旋状に設けられている。
【００１０】
前記構成により、昇降路１内において乗りかご２を上昇させる場合には、巻上機６のモータ部６ａの駆動により巻胴６ｅを反時計回りに回転駆動させることにより巻胴６ｅに駆動ロープ４ａ、４ｂを巻き付けていく。これにより、昇降路上部に設けられた方向転換プーリ５ａ、５ｂから乗りかご２の下部の駆動ロープ固定部３ａ，３ｂまでの駆動ロープ４ａ，４ｂの吊り下げ長さが縮まるため、乗りかご２はガイドレールに沿って上昇する。
【００１１】
一方、乗りかご２を下降させる場合には巻上機６のモータ部６ａの駆動により巻胴６ｅを時計回りに回転駆動させることで、巻胴６ｅから駆動ロープ４ａ，４ｂを引き出していく。同時に、ブレーキ装置６ｂにおいてブレーキシュー６ｂ１をブレーキディスク６ｂ２から離反させることでブレーキを開放することにより乗りかご２はその自重によって下降し、これにより生じる巻胴６ｄを時計回りに回転駆動させ駆動ロープ４ａ、４ｂを引き出す力は、モータ部６ａの出力の補助動力となり、その出力を低減するように作用する。駆動ロープ４ａ、４ｂが引き出されることにより、昇降路上部に設けられた方向転換プーリ５ａ、５ｂから乗りかご２の下部の駆動ロープ固定部３ａ，３ｂまでの駆動ロープ４ａ，４ｂの吊り下げ長さが伸びるため、乗りかご２はガイドレールに沿って下降する。
【００１２】
以上により乗りかご２は昇降路１内を昇降するが、その場合に必要なモータ出力としては乗りかご２の自重とその乗りかごへの積載量を含めた乗りかご総重量を巻き上げるだけの出力が必要であり、例えば乗りかごの自重５００［ｋｇ］（Ｗｃａｒ）、乗りかごへの積載量５００［ｋｇ］（Ｌｏａｄ）、乗りかごの昇降速度３０［ｍ／ｍｉｎ］（Ｓｐｅｅｄ）、効率８０％（ｅ）、αを所定の係数とした場合に必要なモータ出力は、
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と概算される。
【００１３】
図３は本発明に係る巻胴式の巻上機６のシャフト方向の断面図であり、巻上機６は、巻上機６をベースフレーム７に固定して設置するためのマシンベッド６ｆと、マシンベッド６ｆ上に同軸線上に直列に配置された、その一端面に中空状のぜんまい取付部６ａ３が突出して設けられたアウター（ケーシング）６ａ１及びモータ６ａ２より構成される略円柱形のモータ部６ａ、ブレーキシュー６ｂ１及びブレーキディスク６ｂ２より構成されるブレーキ装置６ｂ、モータ部６ａ及びブレーキ装置６ｂを挿通して配置されるシャフト６ｄ、アウター６ａ１に設けられてシャフト６ｄを回転自在に受ける軸受け６ｃ及び駆動ロープ４ａ、４ｂを巻き付けるための巻胴６ｅとから構成されている。
巻胴６ｅは、略円柱形であり、その一端面の内側表面６ｅ４においてシャフト６ｄと連結され、他端面から該一端面近傍までは軽量化及び巻胴６ｅのシャフト６ｄへの取付を目的とした空洞６ｅ２が設けられた中空状の構成となっており、さらにその側面には駆動ロ−プ４ａ，４ｂを巻き付けるための案内溝６ｅ３が螺旋状に設けられている。
ぜんまい取付部６ａ３は巻胴６ｅの空洞６ｅ２内に収まり且つ巻胴６ｅの内側表面６ｅ５との間に所定の空隙が形成されるような径方向長さとなっている。ぜんまい取付部６ａ３とシャフト６ｄとの間にはぜんまい８が取付けられており、ぜんまい８はぜんまい取付部６ａ３及びシャフト６ｄにその両端をそれぞれ固定され、モータ部６ａの駆動によりシャフト６ｄ及び巻胴６ｅが回転駆動するとシャフト６ｄ及び巻胴６ｅはぜんまい取付部６ａ３に対して相対的に回転するため、ぜんまい８はシャフト６ｄに巻き付けられていくことでぜんまい８にばね力が蓄えられていき、或いはぜんまい８に蓄えられたばね力を開放しながらシャフト６ｄから引き出されていく構成となっている。以下に乗りかご２の昇降動作について詳述する。
【００１４】
図１において乗りかご２が昇降路１内を下降する場合には図３に示す巻上機において、モータ部６ａの回転駆動によりシャフト６ｄ及び巻胴６ｅが時計回りに回転駆動をし、胴内に設けられたぜんまい８もその一端をシャフト６ｄに固定されているためシャフト６ｄ及び巻胴６ｅと共にぜんまい取付部６ａ３に対して相対的に時計回りの回転駆動を行うためシャフト６ｅに巻き付けられていき、これによってぜんまい８にばね力が蓄えられていく。
【００１５】
同様に乗りかご２が昇降路１内を上昇する場合には、モータ部６ａの回転駆動によりシャフト６ｄ及び巻胴６ｅが反時計回りに回転駆動をし、それとともに乗りかご２の下降時に蓄えられたばね力が開放されていくため、巻胴６ｅを反時計回りに回転駆動するためのモータ部６ａの出力に対する補助動力を得ることができ、このためぜんまいを設けない場合と比較してモータ部６ａの出力を小さくすることができる。例えば乗りかごの自重５００［ｋｇ］（Ｗｃａｒ）、乗りかごへの積載量５００［ｋｇ］（Ｌｏａｄ）、乗りかごの昇降速度３０［ｍ／ｍｉｎ］（Ｓｐｅｅｄ）、効率８０％（ｅ）、αを所定の係数、ぜんまい力１００［ｋｇ］（Ｆｚ）とした場合に必要なモータ出力は、
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となり、ぜんまいを設けない図２の場合に比較して１０％程度のモータ出力の低減を図ることができる。
【００１６】
上記の場合には、乗りかご２が昇降路１内の最下階に位置している場合にぜんまい８のばね力は最も蓄えられ、乗りかご２の上昇とともに蓄えられたばね力が開放されることで巻胴の回転駆動に利用され、乗りかご２が昇降路１内の最上階に達するとぜんまい８のばね力はほぼゼロとなる構成となっている。
また、ぜんまい８をモータシャフト６ｄに巻き付けていく過程においてには、常にばね力が巻き付けに対する反発力として作用する。この反発力に対抗するために必要なモータ出力は、乗りかご２が昇降路１内の最上階に位置しているときに最も小さく、乗りかご２の下降とともにぜんまい８がマシンシャフト６ｄに巻き付けられることで反発力が増加していくため、これに対抗するために必要なモータ出力も増加していき、そのモータ出力は乗りかご２が最下階に達したときに最も大きくなる。
さらに、乗りかご２が昇降路１内の最上部で非常停止をして、モータ部６ａを駆動して乗りかご２を下降させることができない場合などには、巻上機６のブレーキ装置６ｂを手動で開放し、乗りかご２をその自重によって下降させる必要があるため、前記ぜんまい８は、そのばね力が最も蓄えられた場合にも無積載の乗りかご２が自重で下降することができる程度のばね力を有する構成となっている。モータ部６ａの出力は、これらの構成を考慮した上で最適な出力値となるように制御される。
【００１７】
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、エレベータの仕様や大きさなどの条件によって適宜変更することが可能であり、例えば巻胴６ｅ内部に設けるぜんまい８のシャフト６ｄに対する巻き付けの向きを正逆反対とすることにより、乗りかご２が昇降路１内の最上階に位置している場合にぜんまい８のばね力が最も蓄えられ、乗りかご２の下降とともに蓄えられたばね力を開放して巻胴の回転駆動に利用し、乗りかご２が昇降路１内の最下階に達するとぜんまい８のばね力はほぼゼロとなる構成とすることによって、乗りかご２の下降については乗りかご２の自重に加えてぜんまい８のばね力を利用することでモータ出力を最大限に低減することもできる。
【００１８】
巻上機６の構成はモータ部、巻胴部等の配置を直列とするとは限らず、また、巻上機６を乗りかご２に搭載していわゆる自走式とすることもできる。さらに、図４に示すように駆動ロープとして断面扁平状のフラットロープ４ｃを用いることで巻胴６ｅの軸方向長さを短くして巻上機の小型化を図った実施態様の場合にも前記実施形態と同様に、その巻胴６ｅの内部にぜんまいを設けることによってモータ部６ａの出力を低減し、モータ部６ａ及び巻上機６の更なる小型化を図ることもできる。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように本発明は、駆動ロープの一端を巻上機の巻胴に固定し、他端を例えば昇降路上部に設けた方向転換プーリを介して乗りかごに固定して、巻胴を正逆回転駆動することにより前記乗りかごを昇降路内で昇降させる巻胴式エレベータの巻上機において、補助動力装置としてぜんまいを設けることで前記巻上機に必要な出力を低減することが可能となり、モータの小型化及び巻上機の小型化、低騒音化及び関連する電線やブレーカー等の電源設備の小型化を図ることができる。
【００２０】
また、前記ぜんまいを巻上機の巻胴の胴内中空部に収めることにより、巻上機に対してぜんまい用の装置を外観上付加することなく、簡易な構成で従来の巻胴におけるデッドスペースを有効に利用してぜんまいを設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】巻胴式エレベータの全体構成図。
【図２】従来の巻上機のシャフト方向の断面図。
【図３】本発明に係る巻上機のシャフと方向の断面図。
【図４】駆動ロープとしてフラットロープを用いた巻上機の概略斜視図。
【符号の説明】
１　・・・昇降路
２　・・・乗りかご
３ａ、３ｂ　・・・駆動ロープ固定部
４ａ、４ｂ　・・・駆動ロープ
５ａ、５ｂ　・・・方向転換プーリ
６　・・・巻上機
７　・・・ベースフレーム
８　・・・ぜんまい
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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