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技術 スクリュー式エレベータ

出願人 日本オーチス・エレベータ株式会社
発明者 市原充博小野寺隆加島二郎谷川譲治吉田和義森重友仁
出願日 2016年6月6日 (4年0ヶ月経過) 出願番号 2016-112400
公開日 2017年12月14日 (2年6ヶ月経過) 公開番号 2017-218255
状態 特許登録済
技術分野 エレベータの種類及び形式 エレベーターの扉装置
主要キーワード 向ラチェット ドアプレート ラチェット歯車 往復回転運動 プーリシャフト 電磁クラッチ機構 可動床 低層建築物
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年12月14日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

課題

スクリューシャフト6を回転駆動する昇降用駆動装置8でもって乗り場ドア3を開閉駆動できるようにする。

解決手段

昇降路1内にスクリューシャフト6が配置され、駆動装置8による回転駆動によって可動床5が昇降する。乗降口2は乗り場ドア3を有し、ドア開閉機構11,12を介して駆動装置8によって開閉される。ドア開閉機構11,12は、ドア駆動シャフト14と、中間シャフト15と、プーリシャフト16と、電磁クラッチ機構18と、双方向のラチェット機構17と、を備え、プーリシャフト16の駆動プーリ19がドアオペレータ連動する。所定のフロア位置にあるときに駆動装置8によりスクリューシャフト6を微小角度往復回転運動させると、ラチェット機構17によって駆動プーリ19が一方向に回転し、乗り場ドア3が開く。

概要

背景

比較的低層建築物に適したエレベータとして、特許文献1に記載されているようなスクリュー式エレベータが知られている。このスクリュー式エレベータは、昇降路内に該昇降路と平行に延びたスクリューシャフトを設けるとともに、かご側に、スクリューシャフトと螺合するナット部材を設け、スクリューシャフトを電動モータ等により回転駆動することによって、かごを上下に昇降させる構成となっている。

概要

スクリューシャフト6を回転駆動する昇降用駆動装置8でもって乗り場ドア3を開閉駆動できるようにする。昇降路1内にスクリューシャフト6が配置され、駆動装置8による回転駆動によって可動床5が昇降する。乗降口2は乗り場ドア3を有し、ドア開閉機構11,12を介して駆動装置8によって開閉される。ドア開閉機構11,12は、ドア駆動シャフト14と、中間シャフト15と、プーリシャフト16と、電磁クラッチ機構18と、双方向のラチェット機構17と、を備え、プーリシャフト16の駆動プーリ19がドアオペレータ連動する。所定のフロア位置にあるときに駆動装置8によりスクリューシャフト6を微小角度往復回転運動させると、ラチェット機構17によって駆動プーリ19が一方向に回転し、乗り場ドア3が開く。

目的

この発明は、スクリューシャフトの駆動装置を動力源として乗り場ドアの開閉が可能なスクリュー式エレベータを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

昇降路内に配置され、かつ昇降路と平行に延びたスクリューシャフトと、このスクリューシャフトを回転駆動する駆動装置と、上記スクリューシャフトが螺合するナット部材を有し、上記スクリューシャフトの回転に伴って昇降する可動床と、昇降路の乗降口に設けられた乗り場ドアと、上記スクリューシャフトと直交する方向に沿って設けられ、かつ上記スクリューシャフトと連動して回転するドア駆動シャフトと、上記乗り場ドアのドアオペレータと上記ドア駆動シャフトとの間に介在するラチェット機構ならびに電磁クラッチ機構と、を備えてなるスクリュー式エレベータ

請求項2

上記ラチェット機構は、一対の爪片の一方をカムによって選択的に解放することで回転方向切り換える双方向ラチェット機構である、ことを特徴とする請求項1に記載のスクリュー式エレベータ。

請求項3

上記ドア駆動シャフトと上記スクリューシャフトとが、かさ歯車を介して互いに連動している、ことを特徴とする請求項1または2に記載のスクリュー式エレベータ。

請求項4

2階建てビルのエレベータとして用いられ、スクリューシャフトの最上部に2階用のドア駆動シャフトが配置され、スクリューシャフトの最下部に1階用のドア駆動シャフトが配置されている、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のスクリュー式エレベータ。

技術分野

0001

この発明は、昇降路内に設けたスクリューシャフトの回転によって可動床昇降させるようにしたスクリュー式エレベータに関する。

背景技術

0002

比較的低層建築物に適したエレベータとして、特許文献1に記載されているようなスクリュー式エレベータが知られている。このスクリュー式エレベータは、昇降路内に該昇降路と平行に延びたスクリューシャフトを設けるとともに、かご側に、スクリューシャフトと螺合するナット部材を設け、スクリューシャフトを電動モータ等により回転駆動することによって、かごを上下に昇降させる構成となっている。

先行技術

0003

特開2008−184286号公報

発明が解決しようとする課題

0004

特許文献1では詳細には図示されていないが、昇降路の乗降口に設けられる乗り場ドア開閉には、スクリューシャフトの駆動モータとは別の電動モータ等のアクチュエータが必要である。従って、低層建築物に適した簡易なエレベータとしては、構成部品が多くなり、なお改善の余地があった。

課題を解決するための手段

0005

そこで、この発明は、スクリューシャフトの駆動装置動力源として乗り場ドアの開閉が可能なスクリュー式エレベータを提供することを目的としている。

0006

すなわち、この発明に係るスクリュー式エレベータは、
昇降路内に配置され、かつ昇降路と平行に延びたスクリューシャフトと、
このスクリューシャフトを回転駆動する駆動装置と、
上記スクリューシャフトが螺合するナット部材を有し、上記スクリューシャフトの回転に伴って昇降する可動床と、
昇降路の乗降口に設けられた乗り場ドアと、
上記スクリューシャフトと直交する方向に沿って設けられ、かつ上記スクリューシャフトと連動して回転するドア駆動シャフトと、
上記乗り場ドアのドアオペレータと上記ドア駆動シャフトとの間に介在するラチェット機構ならびに電磁クラッチ機構と、
を備えている。

0007

エレベータの昇降時には、上記電磁クラッチ機構が開放状態に制御され、ドアオペレータとドア駆動シャフトとの間の動力伝達遮断される。従って、駆動装置によるスクリューシャフトの駆動に伴って可動床が昇降し、この間、乗り場ドアは動かない。

0008

一方、可動床が所定のフロア位置に達したときに、上記電磁クラッチ機構が接続状態切り換えられる。そして、駆動装置は、スクリューシャフトを微小角度だけ往復回転運動させる。ドア駆動シャフトは、スクリューシャフトに連動して微小角度の往復回転運動をする。このドア駆動シャフトとドアオペレータとの間には、ラチェット機構が介在するので、一方の回転運動のみがドアオペレータに伝達され、乗り場ドアが徐々に開いていく。スクリューシャフトは微小角度だけ往復回転運動するので、この間、可動床は、実質的に一定の位置を保持する。

0009

この発明の好ましい一つの態様では、上記ラチェット機構は、一対の爪片の一方をカムによって選択的に解放することで回転方向を切り換える双方向ラチェット機構である。この構成では、ラチェット機構の回転方向の切換により、駆動装置を利用して乗り場ドアを徐々に閉めていくことが可能である。

0010

なお、双方向ラチェット機構とせずに、例えば、スプリング等を利用して乗り場ドアを閉めるように構成することも可能である。

0011

上記ドア駆動シャフトと上記スクリューシャフトとは、例えば、かさ歯車を介して互いに連動している。

0012

また、この発明の一つの態様では、2階建てビルのエレベータとして用いられ、スクリューシャフトの最上部に2階用のドア駆動シャフトが配置され、スクリューシャフトの最下部に1階用のドア駆動シャフトが配置されている。

発明の効果

0013

この発明によれば、スクリューシャフトを回転駆動する昇降用の駆動装置を利用して乗り場ドアを開閉駆動することが可能であり、乗り場ドアの開閉用の電動モータ等を別途に設ける必要がない。従って、比較的簡易なエレベータとして、構成部品をより少なくすることができる。

図面の簡単な説明

0014

この発明に係るスクリュー式エレベータの一実施例を示す構成説明図。
2階側のドア開閉機構を示す構成説明図。
電磁クラッチ機構の一例を示し、(a)接続時および(b)開放時の状態を示す構成説明図。
2階側の乗り場ドアのドアオペレータの構成を示す構成説明図。
ラチェット機構の一例を示す構成説明図。
ラチェット機構の爪片を他方に切り換えた状態を示す構成説明図。
ドア駆動時の動作を示す説明図。

実施例

0015

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

0016

図1は、この発明に係るスクリュー式エレベータの一実施例を示している。この実施例は、例えば2階建てのビルのエレベータとして適用したもので、ビル内に、周囲が壁面によって囲まれた断面矩形状の昇降路1が構成されており、該昇降路1の一方の壁面に乗降口2が開口している。なお、図1では、2階用の乗降口2を符号2aで示し、1階用の乗降口2を符号2bで示す。これらの乗降口2には、乗り場ドア3がそれぞれ設けられている。

0017

昇降路1内には、可動床5を昇降させるためのスクリューシャフト6が配置されている。このスクリューシャフト6は、乗客用のスペースをできるだけ狭めないように、昇降路1の奥方に、つまり乗降口2とは反対側となる壁面に近接した位置で、かつ左右方向のほぼ中央に配置されており、昇降路1と平行に(換言すれば垂直に)延びている。このスクリューシャフト6の下端は、昇降路1下部のピット7内に配置された電動モータからなる駆動装置8に接続されている。一実施例では、駆動装置8として、低速・高トルク型の電動モータのロータにスクリューシャフト6が同軸状に連結されているが、適宜な減速ギヤ機構を介して電動モータがスクリューシャフト6を回転駆動する構成であってもよい。

0018

上記スクリューシャフト6は、可動床5を貫通して延びており、可動床5には、スクリューシャフト6が螺合するナット部材9が取り付けられている。可動床5は、昇降路1の断面形状にほぼ対応した形状、この実施例では矩形状をなしており、乗客が立って乗るように、適宜な厚みを有する単純な平板状をなしている。可動床5は、昇降路1周囲の壁面あるいは図示せぬガイドレールによって上下方向に案内されるように、図示せぬガイドローラを備えている。なお、可動床5の周囲(例えば乗降口2側を除く三方)に簡単な手すりを設けるようにしてもよく、さらには、かご室を備えていてもよい。

0019

可動床5の周囲と昇降路1周囲の壁面との間には、可動床5が昇降路1内で移動するのに必要な最小限の隙間が設けられている。スクリューシャフト6およびナット部材9は、一般的なネジ山を有する構成であってもよいが、望ましくは、転動体となる金属ボールを介して両者が噛み合ったいわゆるボールねじ機構として構成されている。従って、駆動装置8によってスクリューシャフト6が回転駆動されると、可動床5が昇降路1内で上下方向に昇降する。

0020

上記スクリューシャフト6の最上部には2階用のドア開閉機構11が配置されており、上記スクリューシャフト6の最下部には1階用のドア開閉機構12が配置されている。これらのドア開閉機構11,12は、基本的には同一の構成を有している。つまり、図2に2階用のドア開閉機構11を例示したように、各ドア開閉機構11,12は、スクリューシャフト6と直交する方向に沿ったドア駆動シャフト14と、このドア駆動シャフト14と同軸状に配置された中間シャフト15と、同じく同軸状に配置されたプーリシャフト16と、ドア駆動シャフト14と中間シャフト15との間に介在するラチェット機構17と、中間シャフト15とプーリシャフト16との間に介在する電磁クラッチ機構18と、プーリシャフト16の先端に設けられた駆動プーリ19と、を備えている。そして、ドア駆動シャフト14は、端部にかさ歯車20を有し、このかさ歯車20が、スクリューシャフト6側のかさ歯車20a,20bにそれぞれ噛み合っている。2階用のかさ歯車20aはスクリューシャフト6の最上部に配置されており、1階用のかさ歯車20bはスクリューシャフト6の最下部(可動床5が1階に位置するときに該可動床5と駆動装置8との間となる位置)に配置されている。

0021

図4は、2階用および1階用の乗り場ドア3にそれぞれ設けられているドアオペレータ21の構成を示している。図示例の乗り場ドア3は、左右に開閉する一対のドアプレート22を有する2枚ドア形式のものであり、各々のドアプレート22は、図示せぬドアハンガーによって左右に移動可能なように吊り下げられている。ドアプーリ23とアイドラプーリ24との間に巻き掛けられたタイミングベルト25が、ドアプレート22の上方を走っており、ドアプーリ23とアイドラプーリ24との間で平行に位置する2本のタイミングベルト25の各々に、ドアプレート22が個々に連結されている。従って、ドアプーリ23の回転に伴って、一対のドアプレート22が対称に開閉する。ドアプーリ23は、さらに、ベルト26を介して駆動プーリ19に連動している。なお、駆動プーリ19の位置として、図4は、2階用のドアオペレータ21の例を示しており、1階用のドアオペレータ21の場合は、乗り場ドア3の下方に駆動プーリ19が位置している。

0022

電磁クラッチ機構18は、乗り場ドア3を開閉駆動すべきとき、つまり可動床5が各階のフロア位置付近にあるときに中間シャフト15とプーリシャフト16とを接続する一方、可動床5を昇降させるときには中間シャフト15とプーリシャフト16との間を開放状態とするものであり、例えば、図3に示すように、中間シャフト15とプーリシャフト16とにそれぞれ設けられたかさ歯車31,32と、両者に噛み合う中間かさ歯車33と、を備えている。中間かさ歯車33は、軸方向に移動可能に構成されており、この中間かさ歯車33をかさ歯車31,32から離脱する方向に付勢するばね部材34と、このばね部材34の付勢力に抗して中間かさ歯車33をかさ歯車31,32と噛合する位置に保持するソレノイド35と、を備えている。つまり、ソレノイド35がオフとなった状態では、中間かさ歯車33がかさ歯車31,32から離れており、中間シャフト15とプーリシャフト16との間での動力伝達が遮断される。ソレノイド35がオンとなると、中間かさ歯車33がかさ歯車31,32と噛み合い、中間シャフト15からプーリシャフト16への動力伝達が可能となる。上記ソレノイド35のオン・オフは、可動床5の位置に基づいて、制御される。

0023

ラチェット機構17は、スクリューシャフト6の微小角度の往復回転運動によって駆動プーリ19を一方向に回転運動させるためのものであり、図5図6に示すように、ドア駆動シャフト14の端部に取り付けられてドア駆動シャフト14と一体に回転するラチェットケース41と、中間シャフト15の端部に取り付けられたラチェット歯車42と、ラチェット歯車42と噛み合ってラチェットケース41からラチェット歯車42へ駆動力を伝達する一対の爪片43(一方を符号43aで示し、他方を符号43bで示す)と、を備えている。一対の爪片43は、それぞれ異なる回転方向についてラチェット歯車42と噛み合うように配置され、かつそれぞればね部材44によってラチェット歯車42へ向けて付勢されている。そして、一対の爪片43a,43bのいずれか一方をラチェット歯車42から離して無効とするカム45が、一対の爪片43の間に配置されている。この爪片43a,43bの開放を行うカム45は、例えば図示せぬソレノイド等によって、ドア開閉方向に応じて切り換えられる。

0024

つまり、図5は、図右側の爪片43aがラチェット歯車42と噛み合う状態を示している。この状態では、ラチェットケース41が反時計回り方向に回転すると、爪片43aを介してラチェット歯車42へ同方向に駆動力が伝達される。しかし、ラチェットケース41が時計回り方向に回転すると、爪片43aはラチェット歯車42に係合しないため、ラチェットケース41はラチェット歯車42に対し空転する。従って、ラチェットケース41(換言すればドア駆動シャフト14)が往復回転運動したときに、ラチェット歯車42を具備する中間シャフト15が一方の回転方向(例えばこれがドア開方向に対応する)に回転する。

0025

これに対し、図6は、図左側の爪片43bがラチェット歯車42と噛み合う状態を示している。この状態では、ラチェットケース41が時計回り方向に回転すると、爪片43bを介してラチェット歯車42へ同方向に駆動力が伝達される。しかし、ラチェットケース41が反時計回り方向に回転すると、爪片43bはラチェット歯車42に係合しないため、ラチェットケース41はラチェット歯車42に対し空転する。従って、ラチェットケース41(つまりドア駆動シャフト14)が往復回転運動したときに、ラチェット歯車42を具備する中間シャフト15が他方の回転方向(例えばこれがドア閉方向に対応する)に回転する。

0026

このように、上記実施例のラチェット機構17は、回転方向を切換可能な双方向ラチェット機構として構成されており、スクリューシャフト6を微小角度で往復回転運動させたときのプーリシャフト16の回転方向を切り換えることができる。なお、ラチェット機構17の作用によりプーリシャフト16の回転は厳密には間欠的な回転運動となるが、スクリューシャフト6を十分に高速で往復回転運動させることで、実質的に比較的滑らかな回転運動を得ることが可能である。

0027

次に、上記実施例のスクリュー式エレベータの動作について説明する。

0028

階間での可動床5の昇降時には、電磁クラッチ機構18が開放状態に制御されており、ドアオペレータ21とドア駆動シャフト14との間の動力伝達が遮断されている。従って、駆動装置8によるスクリューシャフト6の回転に伴って可動床5が昇降するが、この間、乗り場ドア3は閉まったままで動くことがない。

0029

可動床5が例えば1階から2階へ上昇して所定のフロア位置に達すると、電磁クラッチ機構18のソレノイド35がオンとなり、電磁クラッチ機構18が接続状態に切り換えられる。そして、ラチェット機構17は、図5に示すように、一方の爪片43bがラチェット歯車42から解放されるとともに他方の爪片43aがラチェット歯車42に噛み合う状態となる。このような状態で、図7の説明図に示すように、駆動装置8によるスクリューシャフト6の微小角度での往復回転運動が行われる。このスクリューシャフト6の往復回転運動に連動してドア駆動シャフト14も往復回転運動するが、前述したラチェット機構17の作用によって、中間シャフト15ならびにプーリシャフト16は、ドア開方向に対応する一方向にのみ回転する。従って、2階の乗り場ドア3は、徐々に開いていく。なお、このとき、可動床5は微小上下動するものの、実質的に一定の位置を保つ。

0030

そして、カム45によりラチェット機構17の回転方向を切り換えた後、同様に駆動装置8によってスクリューシャフト6を微小角度で往復回転運動させれば、ドア駆動シャフト14の往復回転運動に対し中間シャフト15ならびにプーリシャフト16はドア閉方向に対応する方向にのみ回転する。従って、それまで開いていた2階の乗り場ドア3が、徐々に閉じていく。この間、可動床5はやはり実質的に一定の位置を保つ。

0031

1階の乗り場ドア3についても同様であり、可動床5が1階のフロア位置にある状態でスクリューシャフト6を往復回転運動することで、乗り場ドア3の開閉が可能である。

0032

なお、上記実施例では、ラチェット機構17を双方向ラチェット機構とすることで、ドア閉方向についても駆動装置8によって駆動する構成となっているが、ドア開方向についてのみラチェット機構を介して駆動し、ドア閉方向については、例えばリターンスプリング等を利用してドアを閉じるように構成してもよい。例えば、電磁クラッチ機構18がオフとなって中間シャフト15とプーリシャフト16とが切り離されたときにスプリング力によって閉方向に戻るように構成することができる。

0033

また、上記実施例では、昇降路1の一つの壁面に各階の乗降口2が設けられているが、可動床5に対し乗客がL字形出入りするように、1階における乗降口2bと2階における乗降口2aとを異なる向きに配置したエレベータとしても本発明は構成することができる。例えば、1階の乗降口2bを図示例のようにスクリューシャフト6と反対側となる壁面に設け、2階の乗降口2aを左右の壁面のいずれかに設けることが可能である。

0034

1…昇降路
2…乗降口
3…乗り場ドア
5…可動床
6…スクリューシャフト
8…駆動装置
11,12…ドア開閉機構
14…ドア駆動シャフト
15…中間シャフト
16…プーリシャフト
17…ラチェット機構
18…電磁クラッチ機構
20,20a,20b…かさ歯車
35…ソレノイド
41…ラチェットケース
42…ラチェット歯車
43…爪片
44…ばね部材
45…カム

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