双层电梯的制作方法

专利名称：双层电梯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种双层电梯，尤其是涉及一种具有层高调整机构的双层电梯的改进机构，其中该层高调整机构使用螺杆机构进行层高的调整。
背景技术：
基于提高运送能力和减小占有面积等方面的考虑，使用双层电梯的情况在不断地增加。双层电梯可分为具有层高调整功能的双层电梯和不具有层高调整功能的双层电梯。 很多建筑物出于外观造型方面的考虑，将一部分楼层(例如一层的大厅等)的楼层高度设置成与其他楼层的楼层高度不同，在这些建筑物中设置双层电梯时，需要设置具有层高调整功能的双层电梯。作为具有层高调整功能的双层电梯，例如在专利文献1中公开了一种方案，在专利文献1的方案中，通过使用螺杆机构来调整上侧的轿厢(上部轿厢)与下侧的轿厢(下部轿厢)之间的距离。支撑上部轿厢的螺杆轴和支撑下部轿厢的螺杆轴被构造成各自的螺旋方向相反，例如一个向右螺旋，一个向左螺旋，以使通过上下轿厢的重量作用在螺杆轴上的力矩相互抵消。由此，能够降低进行层高调整所需的驱动力，从而能够实现驱动用电动机的小型化以及节约用电。专利文献1日本国专利特开2000-344448号公报如专利文献1所述，使用螺杆机构进行层高调整是一种有效的方法。但是，由于螺杆轴和螺母构件等的更换作业比较困难，如果螺杆机构的使用寿命短的话，则维修保养作业的负担将会增加。因此，如何延长螺杆机构的使用寿命成为非常重要的课题。作为延长螺杆机构使用寿命的一种方法，可以考虑增大螺杆轴的直径，也就是使用更大型的螺杆机构，但在采用这一方法时，存在螺杆机构的重量增加以及需要更大的设置空间等问题。为了能够在使用与现有技术大小相同的螺杆机构的同时延长螺杆机构的使用寿命，重要的是防止作用在螺杆机构的螺母构件上的偏心负载。在此，所谓的偏心负载是指与螺杆轴的中心轴垂直的方向的径向负载和转矩负载作用在螺母构件上的状态，已知在该偏心负载作用在螺母构件上的情况下，螺杆机构的使用寿命会大幅度降低。尤其是，在由螺杆机构支撑电梯轿厢时，由于电梯轿厢会因为电梯轿厢内的人的位置等原因而出现倾斜，所以径向负载和转矩负载作用在螺母构件上的状态经常出现。

发明内容
本发明是鉴于具有使用上述螺杆机构的层高调整机构的双层电梯的特殊性而作出的，本发明的第一个目的在于提供一种双层电梯，该双层电梯能够防止或者降低作用在螺杆机构的螺母构件上的偏心负载，使得层高调整机构能够延长使用寿命。本发明的其它目的在下述实施方式中进行详细说明。为了实现上述目的，本发明提供一种双层电梯，所述双层电梯具有上下设置的两个电梯轿厢，并且能够调整上部轿厢和下部轿厢之间的间隔，在所述双层电梯中，所述上部轿厢和所述下部轿厢分别由螺杆机构驱动，对所述上部轿厢进行驱动的多个螺杆轴和对所述下部轿厢进行驱动的多个螺杆轴通过连接机构进行连接，所述连接机构对螺杆轴的绕轴的旋转动力进行传递，并且允许与轴垂直的方向的相对移动。此外，根据本发明，在以上所述的双层电梯中，所述螺杆机构的螺杆轴优选能够以上部为支点使下部沿与轴垂直的方向摆动。另外，根据本发明，在以上所述的双层电梯中，所述螺杆机构的螺杆轴优选被构造成在与驱动部分的卡合部分或者上下的螺杆轴的卡合部分通过具有垂直相交的二根旋转轴的万向接头机构进行连接，并且用于驱动上侧的电梯轿厢的螺杆机构的螺杆轴的上端优选通过所述万向接头机构与所述驱动卡合，并且用于驱动下侧的电梯轿厢的螺杆机构的螺杆轴的上端优选通过万向接头机构和十字滑块联轴器与所述用于驱动上侧的电梯轿厢的螺杆机构的螺杆轴的下端卡合。如上所述，由于电梯轿厢在水平方向只受到导轨的约束，而不受到螺杆机构的约束，所以能够避免上部轿厢和下部轿厢各自受到过度的约束，能够防止径向负载作用在螺母构件上或者降低作用在螺母构件上的径向负载。如果电梯轿厢在水平方向同时受到导轨和螺杆轴双方的约束，则可能会因过度约束而导致作用力和反作用力作用在两者之间，使得过大的径向负载作用在螺杆构件上，而过大的径向负载会使得螺杆机构的使用寿命大幅度下降。如此，会使得层高调整机构的使用寿命下降。此外，根据本发明，在以上所述的双层电梯中，用于驱动电梯轿厢的螺杆机构的螺母构件与被螺杆机构驱动的电梯轿厢优选能够相对倾斜地连接，并且用于驱动电梯轿厢的螺杆机构的螺母构件与被螺杆机构驱动的电梯轿厢优选被构造成通过具有垂直相交的二根旋转轴的万向接头机构进行连接。根据上述结构，能够在电梯轿厢和螺母构件的连接部分吸收两者之间的倾斜，能够防止转矩负载作用在螺母构件上或者降低作用在螺母构件上的转矩负载。如果电梯轿厢与螺母构件不能相对倾斜地连接，则随着电梯轿厢的倾斜，螺母构件也要相对于螺杆构件倾斜，可能导致以螺杆轴与螺母构件的某一接触部分为中心的转矩负载作用在螺杆轴与螺母构件之间，而这一转矩负载会成为使螺杆机构的使用寿命大幅度下降的原因。如此，会使得层高调整机构的使用寿命下降。除了以上所述的特征外，在以下所述的实施方式中还公开了实现实用化所需的方案，这些特征在后述的实施方式中进行详细的说明。发明效果根据本发明，能够在具有使用螺杆机构的层高调整机构的双层电梯中，能够防止或者降低作用在螺杆机构的螺母构件上的偏心负载，使得能够延长使用寿命。


图1是使用了本发明的电梯的设置场所附近的一部分墙壁和楼板的示意图。图2是表示本发明所涉及的双层电梯的层高调整概况的示意图。图3是本发明的一实施例的双层电梯和层高调整机构的立体图。图4是图3的层高调整机构的局部放大图。图5是图3的万向接头机构(gimbal mechanism)的结构图。
图6是图3的十字滑块联轴器(Oldham coupling)的结构图。图7是图3的支撑负载均等化机构的主视图。图8是图3的支撑负载均等化机构的局部立体图。图9是图3的偏心负载防止机构的展开图。图10是本发明的第二实施方式所涉及的差动齿轮机构的驱动部分的立体图(图11是本发明的第二实施方式所涉及的螺杆轴的连接部分的立体图。图12是本发明的第二实施方式所涉及的支撑负载均等化机构的立体图。符号说明1双层电梯2层高调整机构3万向接头机构4螺杆轴5偏心负载防止机构6螺母构件7十字滑块联轴器8支撑负载均等化机构9建筑物的墙壁以及楼板的一部分11主导轨
12外部框架
13电梯轿厢
14地板
15内侧导轨
16引导靴
17引导滚轮
18上部框架部分
19中间框架部分
21驱动用电动机
31万向接头机构框体
32万向接头机构框体
33中间构件
34旋转轴
51中间构件
52滑动构件
53连接销构件
71，, 2卡合构件73中间构件81万向接头机构82L字形状的支架83支撑构件
84，85 轴杆86 T字形状的支架87棒构件91建筑物的楼板92建筑物的楼层侧电梯门
具体实施例方式以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下所述的实施方式中，对除应用了第一个特征外，还应用了第二个特征和第三个特征例的双层电梯进行举例说明。当然， 本发明的各个特征能够独立地实现，并且本发明并不仅限于这些实施例。实施例1图1至图9是本发明的一实施例，表示第一实施方式。图1对设置有本发明的双层电梯的建筑物的电梯门厅附近的一部分墙壁和楼板进行了图示。建筑物9在各个楼层具有楼板91，并且在各个楼层具有供乘入电梯轿厢用的楼层侧电梯门92。建筑物9的1层的楼层高度比其它楼层的楼层高度高，例如双层电梯的下部轿厢停靠在一层，上部轿厢停靠在二层时的上部轿厢和下部轿厢之间的间隔与下部轿厢停靠在五层，上部轿厢停靠在六层楼时的上部轿厢和下部轿厢之间的间隔不同。图2对图1所示的建筑物9和设置在该建筑物9中的双层电梯1进行了图示。图 2中的双层电梯1具有外部框架12、上部轿厢13a、下部轿厢13b以及引导滚轮17，其中引导滚轮17设置在外部框架12上。双层电梯1的引导滚轮17与设置在建筑物9的升降通道内的主导轨11卡合，从而使电梯轿厢沿着该主导轨11在升降通道内进行升降。图2 (a)表示双层电梯1的下部轿厢1 停靠在1楼，而上部轿厢13a停靠在2楼时的情况。图2 (b)表示双层电梯1的下部轿厢1 停靠在5楼，上部轿厢13a停靠在6楼时的情况。如图2所示，在双层电梯1停靠在楼层高度不同的楼层时，需要对上部轿厢13a 和下部轿厢Hb之间的距离进行调整。图3对作为本发明的第一实施方式的双层电梯1进行了图示。图3(a)表示双层电梯1，图3(b)表示双层电梯1中的层高调整装置2。双层电梯1主要具有外部框架12、上部轿厢13a、下部轿厢13b、设置在上部轿厢13a上的引导靴16a、设置在下部轿厢13b上的引导靴16b、设置在外部框架12上的用于对上部轿厢13a进行引导的内侧导轨15a、设置在外部框架12上的用于对下部轿厢1 进行引导的内侧导轨15b、设置在外部框架12上的引导滚轮17以及层高调整装置2。弓丨导靴16a和16b分别与内侧导轨15a和1 卡合，由此，上部轿厢13a和下部轿厢1 能够沿着内侧导轨1 和1 在外部框架12内进行上下方向的移动。如图3(b)所示，层高调整装置2具有分别与构成支撑上部轿厢13a的螺杆机构的螺杆轴如和4c螺合的螺母构件6a和6c (图4)、分别与构成支撑下部轿厢1 的螺杆机构的螺杆轴4b和4d螺合的螺母构件6b和6d (图4)、设置在螺杆轴如和如的上部端的万向接头机构3、分别设置在上部轿厢13a和下部轿厢13b的下部的地板1 和14b、分别设置在螺母构件和地板之间的偏心负载防止机构5、设置在螺杆轴如和4b之间以及螺杆轴 4c和4d之间的十字滑块联轴器7、通过齿轮使螺杆轴如和4b进行旋转从而对电梯轿厢进行上下驱动的驱动用电动机21a、通过齿轮使螺杆轴如和4d进行旋转从而对轿厢进行上下驱动的驱动用电动机21b以及将支撑下部轿厢1 的螺杆机构的支撑负载均等化的负载均等化机构8。层高调整装置2通过驱动用电动机21a和21b使螺杆轴旋转，以便在上下方向对连接螺母构件的地板14a和14b进行驱动，由此在上下方向对分别设置有地板Ha和14b 的上部轿厢13a和下部轿厢1 进行驱动，对上下轿厢之间的距离进行调整。由此，构成具有层高调整功能的双层电梯。图4是层高调整装置2的局部放大图，图4(a)表示主视图，图4(b)表示左侧视图。 螺杆轴如和4b以及螺杆轴如和4d分别被构造成各自的螺旋方向相反，使得其中的一个螺杆轴向右螺旋，另一个螺杆轴向左螺旋。因此，通过驱动用电动机21a和21b使螺杆轴旋转时，在上部轿厢13a克服重力而朝着上方被驱动的情况下，下部轿厢1 在重力的作用下随着螺杆轴4b，4d的旋转而下降。此时，螺杆轴4b，4d的旋转方向与通过螺杆轴4a，4c将上部轿厢13a朝着上方驱动时的旋转方向相同。因此，下部轿厢1 在重力的作用下使螺杆轴4b，4d旋转，该旋转成为将上部轿厢13a朝着上方驱动的驱动力的一部分。因此，驱动用电动机21a，21b所产生的驱动力可以比单独对上部轿厢13a进行驱动时的驱动力更小， 其结果，不需要使用大型的驱动用电动机。在下部轿厢13a被朝向上方驱动时也一样，上部轿厢13a在重力的作用下使螺杆轴4a，如旋转，该旋转成为驱动下部轿厢13b的驱动力的一部分。根据上述结构，能够通过驱动用电动机21a，21b使上下轿厢相互接近或者相互远离，能够调整上下轿厢之间的距离。由此，通过层高调整装置2能够构成具有层高调整功能的双层电梯。由驱动用电动机21a和21b产生的驱动力通过齿轮和万向接头机构3被传递到螺杆轴如和如上。螺杆轴如和如的驱动力通过螺母构件6a和6c以及偏心负载防止机构 5传递到地板1 上，从而对设置有地板1 的上部轿厢13a进行驱动。此外，传递到螺杆轴如和如的驱动力在被传递到螺母构件6a和6c的同时还被传递到十字滑块联轴器7。 传递到十字滑块联轴器7的驱动力通过支撑负载均等化机构8被传递到螺杆轴4b和4d，从而通过螺母构件6b和6d以及偏心负载防止机构5对地板14b以及设置在地板14b上的下部轿厢Hb进行驱动。图5对万向接头机构3进行了图示，图5(a)是组装图，图5(b)是展开图。万向接头机构3具有垂直相交的2组旋转轴34，35，各个旋转轴34，35分别支撑在中间构件33上。 此外，万向接头机构的框体31由旋转轴34支撑，而万向接头机构的框体32由旋转轴35支撑，从而使得万向接头机构的框体31和32能够相对地朝着任意的方向倾斜。通过在万向接头机构的框体31上连接转动轴，在万向接头机构的框体32上连接螺杆轴4a(或者4c)， 螺杆轴如能够相对于转动轴以旋转轴34和35这2组轴的假想交点为中心进行摆动。图6对十字滑块联轴器7进行了图示。十字滑块联轴器7包括具有设置在垂直相交的方向上的2组凹部的中间构件73以及具有分别与中间构件73的2组凹部卡合的凸部的卡合构件71，72。在卡合构件71绕轴旋转时，卡合构件71的凸部和中间构件73的凹部发生接触，使得中间构件73也同样进行旋转。在中间构件73进行旋转时，中间构件73的凹部和卡合构件72的凸部发生接触，使得卡合构件72也同样进行旋转。此外，卡合构件71， 72的凸部和中间构件73的凹部在轴向上具有间隙，所以不会传递轴向的力。因此，卡合构件71和卡合构件72被构造成只会传递旋转运动而不会传递轴向的力，也就是不会传递推力。并且，卡合构件71，72能够相对于中间构件以沿着凹部的形式在半径方向上移动，而且在可移动的情况下也能够传递旋转运动。由此，即使卡合构件71和72的旋转轴在半径方向上出现了偏移，也能够传递旋转运动。卡合构件71上连接有驱动上部轿厢13a的螺杆机构的螺杆轴4a(或者如)，卡合构件72上连接有驱动下部轿厢13b的螺杆机构的螺杆轴4b (或者4d)，并且螺杆轴如(或者4c)和螺杆轴4b (或者4d)分别通过推力轴承以可旋转的方式支撑在外部框架的上部框架部分18和中间框架部分19上。根据该结构，作用在螺杆轴4a(或者4c)上的支撑负载由上部框架部分18承受，而作用在螺杆轴4b (或者4d)上的支撑负载则由中间框架部分19 承受，因此，螺杆轴如(或者4c)和螺杆轴4b (或者4d)之间不会传递轴向的支撑负载，而只会传递绕螺杆轴的旋转力矩。此外，通过连接在螺杆轴如(或者4c)的上部的万向接头机构3，螺杆轴如(或者4c)能够以上部为中心使下部进行摆动。并且螺杆轴如(或者如) 和螺杆轴4b (或者4d)这二个旋转轴由于该摆动而产生的微小的偏移能够通过十字滑块联轴器7来吸收。图7和图8对支撑负载均等化机构8进行了图示。图7表示支撑负载均等化机构8的主视图。支撑负载均等化机构8具有万向接头机构81、L字形状的支架82、支撑构件83、轴杆84，85、T字形状的支架86以及棒构件87，除了棒构件87以外，其它的构件分成二组对称地设置在棒构件87的两端。支撑构件83设置在外部框架12的中间框架部分19 上，通过轴杆84支撑L字形状的支架82。L字形状的支架82具有可旋转地支撑轴杆的三个孔，三个孔分别作为力点、支点和作用点发挥功能。供轴杆84插入的孔具有支点的功能， 其被构造成使L字形状的支架82以轴杆84为中心进行旋转。作为L字形状的支架82的力点发挥功能的孔与万向接头机构81连接，该万向接头机构81通过推力轴承支撑对下部轿厢1 进行驱动的螺杆轴4b (或者4d)(省略图示)。因此，通过作用在螺杆轴4b (或者 4d)上的支撑负载使得力作用在L字形状的支架82的力点上，从而产生以支点为中心旋转的力。但是，由于棒构件87通过轴杆85和T字形状的支架86连接在作为L字形状的支架 82的作用点发挥功能的孔中，并且在棒构件87的两端对称地连接有L字形状的支架82，因此，通过棒构件87连接的L字形状的支架82的作用点受到约束，使得这些作用点彼此之间不会远离。其结果，L字形状的支架82通过棒构件87使促使L字形状的支架82旋转的力最终保持平衡，所以L字形状的支架82的旋转被阻止。图8是表示支撑负载均等化机构8的局部立体图。在图8中，为了表示万向接头机构81的内部情况，示出了其一部分的局部截面。万向接头机构81具有内侧万向接头机构框体811、外侧万向接头机构框体812、旋转轴813和814。内侧万向接头机构框体811通过推力轴承和径向轴承支撑螺杆轴4b(或者4d)(图中未进行图示)。旋转轴813通过旋转对(revolute pairs)连接内侧万向接头机构框体811和外侧万向接头机构框体812，旋转轴814通过旋转对连接外侧万向接头机构框体812和L字形状的支架82。此外，旋转轴 813和旋转轴814被安装成各自的旋转轴垂直相交。由此，L字形状的支架82和内侧万向接头机构框体811能够相对地朝着任意的方向倾斜，安装在内侧万向接头机构框体813上的螺杆轴4b (或者4d)能够以旋转轴813和旋转轴814的旋转轴的假想交点为中心进行摆动。
以下对支撑负载均等化机构8的功能进行说明。在驱动下部轿厢1 的螺杆轴4b 和螺杆轴4d的支撑负载不同时，该支撑负载通过各个L字形状的支架82按照一定的比率缩小，各个L字形状的支架82的作用点拉住棒构件87的力的平衡被打破。因此，各个L字形状的支架82的力点在上下方向发生位移。例如，在螺杆轴4b的支撑负载大于螺杆轴4d 的支撑负载时，螺杆轴4b沿着轴向下降，螺杆轴4d沿着轴向上升。在螺杆轴4b沿着轴向下降后，作用在螺杆轴4b上的支撑负载减少，相反，在螺杆轴4d沿着轴向上升后，作用在螺杆轴4d上的支撑负载增加。这是因为下部轿厢13b的倾斜被内侧导轨15b限制，而只有支撑下部轿厢13b的重量的螺杆轴4b，4d进行上下移动的缘故。其结果，在螺杆轴4b和螺杆轴4d的各自的支撑负载相等而保持均衡的部位上，螺杆轴的上下方向的位移停止。也就是说，通过支撑负载均等化机构8使得驱动下部轿厢13b的螺杆轴4b和螺杆轴4d的支撑负载自动地均等化。图9对偏心负载防止机构5进行了图示，图9 (a)表示组装图，图9 (b)表示展开图。 作为偏心负载防止机构5的构成部分包括4个滑动构件52以及中间构件51，所述4个滑动构件52由凸曲面部分和平面部分构成，大致呈半圆柱形状且在凸曲面部分具有滑动面， 所述中间构件51呈环状，开设有供螺杆轴穿过的圆筒形孔，并且具有与滑动构件52的凸曲面部分相对应的凹曲面部分。此外，滑动构件52中安装有用于连接螺母构件6a(或者6b) 和地板14a (或者14b)的连接销构件53。偏心负载防止机构5被设置成使滑动构件52的凸曲面部分和中间构件51的凹曲面部分相互接触并且滑动，通过使这些接触部分在半圆的圆周方向进行滑动而进行摆动动作。另外，中间构件51的凹曲面部分分别形成在中间构件51的上表面和下表面，在上表面和下表面上分别设置有滑动构件52。滑动构件52进行摆动动作时的摆动轴被构造成使分别设置在中间构件51的上表面和下表面上的滑动构件52的摆动轴在从轴向看去时位于垂直相交的方向上。由此，与设置在中间构件51的上表面上的滑动构件52连接的地板14a (或者14b)和与设置在中间构件51的下表面上的滑动构件52连接的螺母构件6a(或者6b)以能够朝着任意方向倾斜的方式连接。此外，滑动构件52和地板14a (或者14b)以及螺母构件6a (或者6b)通过连接销构件53连接，螺母构件6a(或者6b)相对于地板14a(或者14b)的旋转被阻止。因此，通过使螺杆轴4a(或者4b，4c，4d)旋转，螺母构件6a(或者6b)在上下方向进行线性运动，由此能够在驱动地板 14a(或者14b)的同时驱动上部轿厢13a(或者下部轿厢13b)。通过将偏心负载防止机构5插入到螺母构件6a (或者6b)与地板14a (或者14b) 之间，即使螺母构件6a(或者6b)和地板14a(或者14b)发生了倾斜，螺母构件6a(或者6b) 也不会产生边缘负载(edge load)，因此能够防止螺母构件6a (或者6b)产生偏心负载。此外，偏心负载防止机构5具有与通过垂直相交的二个旋转轴能够以任意的姿势倾斜的万向接头机构相同的功能，但由于采用了不是使剪切负载作用在旋转轴上，而是使压缩负载作用在旋转轴上的结构，所以在强度方面更为有利。此外，通过将旋转轴设置成半圆柱状的滑动构件，能够实现薄型化。图1至图9所示的第一实施方式由于采用了上述结构而具有如下的特征。首先，允许驱动上下轿厢的螺杆轴在轴向上相对移动。由于驱动上部轿厢13a的螺杆轴如，4c的下端部分通过十字滑块联轴器7连接，因此能够与驱动下部轿厢13b的螺杆轴4b，4d之间在轴向上进行相对移动，由此能够切断或者缓和推力的传递。因此，在上部轿厢13a的偏心负载使得支撑负载集中在螺杆轴如和4c的螺母构件6a和6c中的某一个上的情况下，通过因螺杆轴如或者4c的变形而产生的伸长差等使螺母构件6a或者6c的支撑位置等发生微小的位移，从而能够缓和负载集中在特定的螺母构件6a或者6c上的现象。此外，在驱动上部轿厢13a的螺杆轴如或者如和驱动下部轿厢13b的螺杆轴4b或者 4d之间不进行推力传递的情况下，能够在驱动上部轿厢13a的螺杆轴如和如之间实现支撑负载均等化，同时还能够在驱动下部轿厢13b的螺杆轴4b和4d之间实现支撑负载均等化。如果推力在螺杆轴之间传递，则难以在驱动上部轿厢的二个螺杆轴之间以及驱动下部轿厢的二个螺杆轴之间同时实现支撑负载的均等化。第二，避免对上下轿厢进行过度的约束。在螺杆轴如和4b以及螺杆轴如和4d 中，无论是用于驱动上部轿厢13a的螺杆轴还是用于驱动下部轿厢1 的螺杆轴，其上端部分均由万向接头机构支撑(螺杆轴如，4c通过万向接头机构3得到支撑，螺杆轴4b，4d通过万向接头机构81得到支撑)。此外，如上所述，驱动上部轿厢13a的螺杆轴4a，如的下端部分通过十字滑块联轴器7连接，所以在与轴呈直角的方向也没有受到驱动下部轿厢13b 的螺杆轴4b，4d的约束。螺杆轴4b，4d的下端部分沿与轴呈直角的方向的移动是完全自由的。也就是说，所有的螺杆轴均能够以安装在上端部分的万向接头机构为支点在任意方向上摆动。因此，与各个螺杆轴螺合的各个螺母构件6a，6b在与轴呈直角的方向上只受到上下轿厢位置的约束。所以，在水平方向上，上下轿厢只受到内侧导轨15a，15b的约束，而没有受到螺杆机构的约束。因此，能够避免上下轿厢被过度地约束。如果上下轿厢在水平方向上受到导轨和螺杆机构双重的约束，则会导致在水平方向上有过大的负载作用在螺杆机构上，而如果出现这种情况将会大大地降低螺杆机构的使用寿命。根据本结构，由于避免了上下轿厢被过度地约束，所以能够防止水平方向的负载作用在螺杆机构上，从而能够防止螺杆机构的使用寿命下降。作为不让水平方向的负载作用在螺杆机构上的方法，也可以采用将螺母构件和上下轿厢安装成在水平方向上能够位移的结构，如果采用上述结构，则在螺母构件和上下轿厢的接触部分存在滑动面，螺母构件通过在滑动面上滑动来相对于上下轿厢进行位移。此时，滑动面的摩擦越大，则摩擦阻力也越大，大的摩擦阻力分量作为水平方向的负载直接作用在螺母构件上。与此相比，本结构采用了不是让上下轿厢和螺母构件进行位移，而是将螺母构件连接在上下轿厢上，使得每个螺杆机构在水平方向上进行位移的结构， 滑动面是万向接头机构的旋转轴的圆周面。此外，通过将万向接头机构安装在螺杆轴的上端，并使万向接头机构与螺母构件之间具有充分大的距离，因此，即使螺母构件在水平方向上发生了位移，也能将螺杆轴的摆动角保持在非常小的角度。因此，滑动距离变得极小，并且摩擦阻力也小。因此，能够降低产生在螺母构件上的水平方向的负载。第三，防止作用在螺杆机构上的偏心负载发生。当上下轿厢发生偏心负载时，由于上下轿厢(在内侧导轨对倾斜的限制出现松动的范围内)发生倾斜，同时由于地板14a(或者14b)也发生倾斜，因此地板14a (或者14b)和螺母构件6a (或者6b)发生相对倾斜。如果地板和螺母构件在发生相对倾斜的状态下直接接触，则在接触部分会产生边缘负载，使得在螺母构件上产生偏心负载，可能导致使用寿命大幅度地缩短。在本结构中，在楼板和螺母构件之间插入偏心负载防止机构5，通过该偏心负载防止机构5来吸收地板和螺母构件的倾斜，因此能够防止边缘负载的发生。此外，即使上下轿厢上没有产生偏心负载，也有可能因万向接头机构而导致螺杆轴发生摆动，使得地板和螺母构件发生倾斜，但在本结构中， 由于该倾斜也被偏心负载防止机构5吸收，所以能够防止在螺母构件上产生偏心负载。第四，积极地使作用在对上下各个轿厢分别进行驱动的螺杆机构上的支撑负载实现均等化。在支撑负载均等化机构8的作用下，作用在驱动下部轿厢13b的螺杆机构的螺杆轴4b和4d上的支撑负载被均等化。并且，在螺杆轴如和4b的驱动中以及螺杆轴如和 4d的驱动中分别使用相同的感应电动机，该二个感应电动机通过相同频率的电压被驱动。根据该结构，驱动负载动力大的螺杆轴的感应电动机的打滑大于驱动负载动力小的螺杆轴的感应电动机的打滑，因此，驱动负载动力大的螺杆轴的感应电动机的旋转变慢， 而另一方的感应电动机的旋转变快。因此，供应给螺杆轴如和4b的驱动力和供应给螺杆轴如和4d的驱动力变得相等。并且，通过分别在螺杆轴如和4b之间以及螺杆轴如和4d 之间连接有十字滑块联轴器7，从而形成了只对旋转动力进行传递而不对螺杆轴向的推力进行传递的结构。因此，作用在螺杆轴4a (或者4c)上的支撑负载不会影响到螺杆轴4b (或者4d) 上，而作用在螺杆轴4b (或者4d)上的支撑负载也不会影响到螺杆轴如(或者4c)上。在此，由于在支撑负载均等化机构8的作用下，螺杆轴4b和螺杆轴4d的驱动力也变得相等， 因此，其结果使得螺杆轴如和螺杆轴如的驱动力也变得相等。如此，通过同时使用由相同频率的电压驱动的二个感应电动机、支撑负载均等化机构8以及十字滑块联轴器7，能够使驱动上部轿厢13a的二个螺杆机构的驱动力实现均等化，同时还能够使驱动下部轿厢1 的二个螺杆机构的驱动力也实现均等化。通过使作用在螺杆机构上的驱动力均等化，能够防止只在一方的螺杆机构上作用有大负载的现象出现，并且能够将作用在螺杆机构上的负载控制在所需的最小限度内，所以能够延长螺杆机构的使用寿命。最后，在支撑电梯轿厢的螺母构件与螺杆轴之间的负载传递方面使用设置有滚动体的滚动螺杆机构，使得在延长使用寿命的同时降低摩擦损耗。支撑上部轿厢13a的螺杆轴如和如与支撑下部轿厢13b的螺杆轴4b和4d被构造成各自的螺旋方向相反，从而能够抵消相互的重量。此时，如果螺杆机构的逆效率低，则难以依靠电梯轿厢的重量将螺母构件按下，从而难以通过电梯轿厢的重量使螺杆轴旋转。通过采用上述结构，能够提供一种层高调整时的动力非常节省并且能够延长使用寿命的双层电梯。在本实施例的层高调整机构中，在对层高进行调整时，下降侧的电梯轿厢在重力的作用下朝着下方下降，通过该下降使螺母构件进行线性运动，由此对螺杆轴进行旋转驱动。通过使该螺杆轴旋转而产生的力成为上升侧的电梯轿厢的驱动力的一部分，能够缩小用于使电梯轿厢上升所需的驱动力，其结果，能够缩小所需的电动机容量。其中，如果螺杆机构的逆效率低，则下降侧的电梯轿厢无法对螺杆轴进行旋转驱动，从而无法对上升侧的电梯轿厢的驱动力进行补偿。因此，螺杆机构优选采用逆效率高的滚动螺杆机构。但是，在采用滚动螺杆机构时，由于滚动体在螺杆轴和螺母构件之间滚动的期间反复承受压缩应力，所以存在容易因材料疲劳而发生分层剥落的问题。分层剥落决定滚动螺杆机构的使用寿命(分层剥落寿命)，已知该分层剥落寿命与一般情况下作用的负载的3次方(滚动体为球体时)或者10/3次方(滚动体为滚柱时)成反比。也就是说，如果支撑负载为2倍，则使用寿命将减小到1/10左右。
如上所述，滚动螺杆机构的使用寿命在支撑负载增加时会急剧下降，因此，支撑负载的增加将产生不理想的结果。但如本实施例所述，通过降低作用在螺母构件上的最大负载，或者与均等化机构形成组合结构，能够在降低调整层高时的动力的同时延长螺杆机构的使用寿命。实施例2图10至图12表示本发明的第二实施方式。第二实施方式与第一实施方式相比有以下几个不同之处，在第二实施方式中，使用差动齿轮机构来取代二个感应电动机，使用二个万向接头机构和滑动键来取代十字滑块联轴器，以及使用天平机构来作为支撑负载均等化机构等等，但第二实施方式的功能与第一实施方式的功能相同。以下参照附图以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。图10对采用差动齿轮机构的驱动部分进行了图示。驱动部分具有驱动用电动机 210以及差动齿轮机构211，驱动用电动机210所产生的旋转力矩通过差动齿轮机构211被左右均等地分配，并通过锥形齿轮被传递到转动轴212。转动轴212通过万向接头机构与螺杆轴连接(省略图示)。由于旋转力矩通过差动齿轮机构211被均等地分配，所以与使用相同频率的电压进行驱动的二个感应电动机的场合一样，能够使螺杆轴如和4b以及螺杆轴如和4d的驱动力均等化。其结果，能够用差动齿轮机构来取代通过相同频率的电压驱动的二个感应电动机。图11对使用二个万向接头机构和滑动键的螺杆轴的连接部分进行了图示。在螺杆轴4a(或者4c)和螺杆轴4b (或者4d)的连接部分具有二个万向接头机构3和滑动键 70，由此来取代十字滑块联轴器。在二个万向接头机构3的作用下，螺杆轴如(或者4c)和螺杆轴4b(或者4d)能够在与轴呈直角的方向上进行位移，并且在滑动键70的作用下，螺杆轴4a(或者4c)和螺杆轴4b (或者4d)还能够在轴向进行位移，因此，与十字滑块联轴器的场合一样，能够吸收由于驱动上部轿厢的螺杆轴4a(或者如)的摆动而产生的螺杆轴 4a(或者4c)和螺杆轴4b (或者4d)的偏移。并且，由于在滑动键70的作用下绕轴的旋转受到约束，所以能够形成不对轴向的推力进行传递而只对旋转力矩进行传递的结构。其结果，能够用二个万向接头机构和滑动键来取代十字滑块联轴器。图12对第二实施方式中的支撑负载均等化机构进行了图示。第二实施方式中的支撑负载均等化机构具有万向接头机构810、平衡支架820、支撑构件830以及轴杆840。用于驱动下部轿厢的螺杆轴4b，4d通过推力轴承和十字滑块轴承(Oldham bearing)与万向接头机构810连接(省略图示)。平衡支架820的中心连接有轴杆840，轴杆840由支撑构件830支撑。根据上述结构，平衡支架820起到以轴杆840为支点的天平的作用。由此，在螺杆轴4b和4d的支撑负载不平衡时，平衡支架820朝支撑负载大的一方发生倾斜，使得支撑负载大的一方的螺杆轴沿着轴向下降，支撑负载小的一方的螺杆轴沿着轴向上升。该结构与第一实施方式中的支撑负载均等化机构具有相同的功能，其结果，能够用第二实施方式中的支撑负载均等化机构来取代第一实施方式中的支撑负载均等化机构。除了以上方式外，还能够对第一实施方式中的支撑负载均等化机构的位置等进行适当的变更，例如不将该支撑负载均等化机构设置在下部轿厢1 侧而是设置上部轿厢 13a侧等，由此能够在保持其功能的同时进行适当的应用和变更。
权利要求
1.一种双层电梯，所述双层电梯具有上下设置的两个电梯轿厢，并且能够调整上部轿厢和下部轿厢之间的间隔，所述双层电梯的特征在于，所述上部轿厢和所述下部轿厢分别由螺杆机构驱动，对所述上部轿厢进行驱动的多个螺杆轴和对所述下部轿厢进行驱动的多个螺杆轴通过连接机构进行连接，所述连接机构对螺杆轴的绕轴的旋转动力进行传递，并且允许与轴垂直的方向的相对移动。
2.如权利要求1所述的双层电梯，其特征在于，所述螺杆机构的螺杆轴能够以上部为支点使下部沿与轴垂直的方向摆动。
3.如权利要求2所述的双层电梯，其特征在于，用于驱动电梯轿厢的螺杆机构的螺母构件与被螺杆机构驱动的电梯轿厢能够相对倾斜地连接。
4.如权利要求2所述的双层电梯，其特征在于，所述螺杆机构的螺杆轴被构造成在与驱动部分的卡合部分或者上下的螺杆轴的卡合部分通过具有垂直相交的二根旋转轴的万向接头机构进行连接。
5.如权利要求4所述的双层电梯，其特征在于，用于驱动上侧的电梯轿厢的螺杆机构的螺杆轴的上端通过所述万向接头机构与所述驱动部分卡合，并且用于驱动下侧的电梯轿厢的螺杆机构的螺杆轴的上端通过所述万向接头机构和十字滑块联轴器与所述用于驱动上侧的电梯轿厢的螺杆机构的螺杆轴的下端卡合。
6.如权利要求3所述的双层电梯，其特征在于，用于驱动电梯轿厢的螺杆机构的螺母构件与被螺杆机构驱动的电梯轿厢被构造成通过具有垂直相交的二根旋转轴的万向接头机构进行连接。
全文摘要
在具有层高调整功能的双层电梯中，防止因电梯轿厢的倾斜等而发生作用在螺杆机构上的径向负载和转矩负载等所谓的偏心负载，以延长螺杆机构的使用寿命。本发明的双层电梯具有上下设置的两个电梯轿厢，并且能够调整上部轿厢和下部轿厢之间的间隔，在该双层电梯中，所述上部轿厢和所述下部轿厢分别由螺杆机构驱动，对所述上部轿厢进行驱动的多个螺杆轴和对所述下部轿厢进行驱动的多个螺杆轴通过连接机构即十字滑块联轴器进行连接，所述连接机构对螺杆轴的绕轴的旋转动力进行传递，并且允许与轴垂直的方向的相对移动，各个螺杆轴通过具有垂直相交的二根旋转轴的万向接头机构进行连接，使得各个螺杆轴能够以上端为中心使下端沿与轴垂直的方向摆动。
文档编号B66B7/00GK102167251SQ201110009959
公开日2011年8月31日 申请日期2011年1月11日 优先权日2010年2月25日
发明者三好宽, 山田弘幸, 早濑功, 首藤克治 申请人:株式会社日立制作所