升降驱动装置及具备该升降驱动装置的机械式停车设备技术领域
本发明涉及应用于升降机式停车设备、升降横移式（elevator slide）停车设备及客运电梯等的升降驱动装置及具备该升降驱动装置的机械式停车设备。
背景技术
以往，在升降机式停车设备、升降横移式停车设备及客运电梯等上具有用缆绳使升降体（升降机搬运器、吊舱等）升降的升降驱动装置。在该升降驱动装置中，在一端设置有升降体的缆绳的另一端，设置降低升降体的卷扬力的平衡锤，该缆绳的中间部分悬挂在驱动源的曳引轮上以进行吊装式动作。在该升降驱动装置中，通过悬挂在曳引轮上的缆绳的摩擦驱动力使升降体升降。
作为具备此类利用缆绳的摩擦驱动力使升降体升降的升降驱动装置的设备的示例，以下，将以上述升降机式停车设备（机械式停车设备）为例进行说明。
升降机式停车设备一般在设置于上部的机械室中设置有升降驱动装置，悬挂在作为升降体的升降机搬运器上的缆绳通过设置于上述机械室的转向辊向升降驱动装置的方向弯曲，用升降驱动装置驱动该缆绳。如图6所示，用升降驱动装置驱动的缆绳100悬挂于驱动源的曳引轮101后，通过转向辊102向下方弯曲，并在该缆绳100的下端设置有平衡锤。这样的升降驱动装置是用驱动源旋转驱动曳引轮101，利用悬挂在该曳引轮101上的缆绳100的摩擦驱动力使升降机搬运器升降（例如，参照专利文献1）。
利用这样的摩擦驱动力的升降驱动装置中，如以下所述的驱动力作用于卷绕在曳引轮101上的缆绳100上。并且，虽然实际上与加速度、摩擦损失等各种参数相关，但是仅简单说明主要的相关参数。
在将装载有需用升降驱动装置提升的车辆的升降机搬运器的重量所产生的缆绳张力作为“T1”，将平衡锤的重量所产生的缆绳张力作为“T2”时，需用曳引轮101传递的驱动力“△T”为△T=T1-T2。
作为升降机式停车设备中的升降机搬运器的重量具有已搭载车辆的“实车”和没有搭载车辆的“空车”的状态，为了在两个状态中最大限度地发挥驱动力，平衡锤的重量设定为将这些大致平均化了的重量。并且，将上述曳引轮101的结合凹槽形状及缆绳100的规格等设定为使以该形态传递的最大驱动力达到“△T”。
另一方面，由于升降机搬运器的重量增加等原因需要确保更大的摩擦驱动力时，通常随着升降机搬运器和平衡锤的重量比的增加，加大曳引轮上的缆绳的包角，但是，有的该重量比无法用如上述专利文献1的结构的包角α来传递充分的摩擦驱动力。
于是，例如在客运电梯中，将缆绳的包角增加到180°以上，为此，在卷扬机的曳引轮和折向滑轮上多次卷绕缆绳（例如，参照专利文献2、3）。
现有技术文献：
专利文献1：日本特开2005-201010号公报；
专利文献2：日本特开2004-106984号公报；
专利文献3：日本再公表专利第2004/041703号公报。
然而，如上述专利文献2、3所述，将缆绳多次卷绕在曳引轮上时，施加于曳引轮的输出轴轴承的轴承反作用力及施加于输出轴的弯曲力矩由于卷绕次数的增加所引起的缆绳张力的增加而两倍、三倍地显著变大。
另一方面，如图7所示，在升降驱动装置110中，通常驱动马达111的输出在减速机112（省略内部结构）内减速，并从输出轴113传递至曳引轮101。由此，因上述增加的缆绳张力而在曳引轮101上施加有用箭头表示的张力Ta时，在旋转支持组装于减速机112的输出轴113的轴承114，115上施加有与张力Ta平行的力和与张力Ta的作用点的突出量S成比例的力矩，并相对于这些之和作用着反作用力Ra和反作用力Rb。将相当于该张力的力和与突出量成比例的力矩之和称为外伸荷重（OHL）。
因此，为了增加升降驱动装置110的摩擦驱动力而增加缆绳的卷绕次数使张力增加时，上述外伸荷重随着该张力的增加而变大，即使卷绕次数满足所需的传递最大扭矩，也会发生无法满足外伸荷重的基准的情况。此时，应设法提高输出轴113、输出轴轴承114，115等的强度，但是设法提高强度时，升降驱动装置110会变得复杂及重量增加，而且根据需要应使用强化轴承的专用产品，造成升降驱动装置110的复杂化、大型化以及高成本化，变成没有实用性的升降驱动装置。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供即使增加曳引轮上的缆绳的卷绕次数，也不会使施加于轴承的反作用力增加的升降驱动装置及具备该升降驱动装置的机械式停车设备。
为了达到上述目的，本发明的升降驱动装置是在驱动源上通过轴承支持有输出轴，通过卷绕在安装于该输出轴的曳引轮上的缆绳的摩擦驱动力使升降体升降的升降驱动装置，具备：与所述曳引轮对向配置的折向滑轮；基部自由旋转地支持在所述输出轴上、前端部自由旋转地支持所述折向滑轮的支持构件；保持所述支持构件和所述驱动源之间的相对位置关系的位置保持构件；所述缆绳卷绕于所述曳引轮后，卷绕于所述折向滑轮，然后再次卷绕于曳引轮，从而多次卷绕于该曳引轮。通过该结构，即使缆绳在曳引轮上的卷绕次数增加至多次，由于用支持在安装有曳引轮的输出轴上的支持构件支持折向滑轮，因此作用于曳引轮和折向滑轮的缆绳张力的增加部分针对并作用于支持构件，该增加部分由支持构件吸收，从而可以抑制作用于输出轴的轴承反作用力的增加。于是，可以用简单的结构构成将缆绳多次卷绕于曳引轮的摩擦驱动力大的升降驱动装置。而且，可以实现具有大的驱动力的升降驱动装置的轻量化。
又，也可以是所述支持构件的所述基部通过轴承支持在输出轴上；所述折向滑轮通过轴承支持在所述支持构件的前端部上。这样的构成，由于使曳引轮旋转的输出轴通过轴承自由旋转地支持支持构件的基部，同时在支持构件的前端部上通过轴承自由旋转地支持折向滑轮，因此可以保持长时间稳定且顺畅地旋转支持折向滑轮及支持构件。
又，也可以是所述输出轴具有从所述曳引轮的安装部分延伸的延长轴，在该输出轴的延长轴上通过轴承自由旋转地支持有所述支持构件的基部。这样的构成，可以通过改变驱动源的输出轴容易地支持支持构件，可以将折向滑轮容易地配置在合适的位置上。
又，也可以是在所述支持构件的前端部具有所述折向滑轮的支持轴，所述折向滑轮通过轴承自由旋转地支持在该支持轴上。这样的构成，可以在与驱动源保持相对位置关系的支持构件的前端部以固定位置稳定地支持折向滑轮。
又，也可以是所述折向滑轮的旋转轴心相对于所述曳引轮的旋转轴心以所述缆绳的从曳引轮卷绕至折向滑轮的结合凹槽的倾斜角度（从曳引轮卷绕至折向滑轮的缆绳，和从折向滑轮卷绕至曳引轮的缆绳之间的角度）倾斜。这样的构成，由于从曳引轮悬挂至折向滑轮而反向的缆绳顺利地悬挂于曳引轮的邻接的结合凹槽内，因此可以更顺利地实现悬挂于曳引轮和折向滑轮的缆绳的过渡悬挂。
又，也可以是所述折向滑轮配置在所述曳引轮的缆绳张力作用方向上，该折向滑轮的直径小于所述曳引轮的直径。该说明书及权利要求中的“张力作用方向”是指缆绳因升降体的重量被牵引的方向。这样的构成，将配置在缆绳的张力作用方向上的折向滑轮配置在缆绳之间，因此可以紧凑地形成升降驱动装置。
另一方面，本发明的机械式停车装置具备上述任意的升降驱动装置。通过该结构，为了增加使升降体升降的摩擦驱动力，即使增加升降驱动装置的缆绳的卷绕次数来增加缆绳张力，也能抑制作用于输出轴轴承的反作用力的增加，构成简单结构的升降驱动装置，因此可以构成升降驱动装置的配置自由度高的机械式停车设备。
根据本发明，即使增加在曳引轮上的缆绳的卷绕次数，也不会因缆绳张力的增加而引起轴承反作用力的增加，因此可以用简单的结构构成摩擦驱动力大的升降驱动装置。
附图说明
图1是示出具备根据本发明的升降驱动装置的升降机式停车设备的整体概略主视图；
图2是图1所示的升降驱动装置的主视图；
图3是图2所示的升降驱动装置的俯视图；
图4是图2所示的升降驱动装置的立体图；
图5是图2所示的升降驱动装置中的驱动力关系的说明图，图5（a）是整体图，图5（b）是局部放大图；
图6是现有的升降驱动装置中的驱动力关系的说明图；
图7是示出现有的升降驱动装置中的作用于曳引轮的力的关系的俯视图；
符号说明：
1： 升降机式停车设备（机械式停车设备）；
2： 停车塔；
12： 升降通路；
16： 升降机搬运器（升降体）；
20： 升降驱动装置；
21： 缆绳；
22： 平衡锤；
23： 驱动马达；
24： 减速机；
25： 驱动源；
26： 输出轴；
27： 延长轴（支持轴）；
30： 曳引轮；
31： 结合凹槽；
40： 折向滑轮；
41： 轴承；
42： 结合凹槽；
50： 支持构件；
51： 轴承；
52： 轴承套；
53： 基部；
54： 前端部；
55： 支持轴；
56： 支架部；
57： 阻止旋转构件（位置保持构件）；
60： 安装台座；
V： 车辆；
C1： 旋转轴心（曳引轮）；
C2： 旋转轴心（折向滑轮）；
T1： 缆绳张力（升降机搬运器重量）；
T2： 缆绳张力（平衡锤重量）；
T3： 缆绳最小张力（折向滑轮侧）；
T4： 第2次卷绕侧张力（折向滑轮侧）；
△T： 驱动力；
P： 张力作用方向；
α： 接触角。
具体实施方式
以下根据附图说明本发明的实施形态的一例。在以下的实施形态中，将在作为机械式停车设备的一种的下部90°驶入式的升降机式停车设备1中具备的升降驱动装置20作为例子进行说明。并且，该说明书及权利要求中的前后左右方向的概念与面向图1所示的升降机式停车设备1的状态下的前后左右方向的概念一致。
如图1所示，升降机式停车设备1具有停车塔2，该停车塔2是通过设置于四个角落的垂直方向的主柱3和水平方向上连接该主柱3的梁（图示省略）等形成铁骨结构体，并在该铁骨结构体的外表面设置有外护板5。该停车塔2的地面一层构成驶入部6，驶入部6的驶入地面7上形成有地坑8。并且，在驶入部6的左方向上设置有出入库口9，该出入库口9上设置有开闭式出入库口门10。并且在出入库口9的外部侧面配置有操作盘11。
这样的升降机式停车设备1在停车塔2的中央部垂直方向上形成有俯视为矩形状的升降通路12。升降通路12是在俯视中停车塔2的前后方向为长尺寸、左右方向为短尺寸的矩形状。并且，夹着该升降通路12，在图的左右两侧的垂直方向上设置有多层停车棚13。在各停车棚13上设置有图示的在左右方向上延伸的车棚导轨14。该车棚导轨14设置于与上述主柱3平行地在垂直方向上延伸的棚柱15和主柱3上，并沿着该车棚导轨14容纳有托板70。
并且，在上述升降通路12上设置有通过升降以搬运托板70的升降机搬运器16。在升降机搬运器16上设置有托板转移机构17，通过该托板转移机构17在升降机搬运器16和上述各停车棚13的车棚导轨14之间转移托板70。此外，在地坑8内具备有提升上述升降机搬运器16的托板70并使其旋转的托板提升旋转装置18，托板70在驶入部6上通过该托板提升旋转装置18向出入库口9的方向旋转。这样的托板转移机构17及托板提升旋转装置18采用公知的手段。
并且，在设置于上述停车塔2上部的机械室4中设置有使上述升降机搬运器16沿着升降通路12升降的升降驱动装置20。悬垂于升降通路12的缆绳21通过转向辊19悬挂在升降驱动装置20上。在该实施形态中，由于将上述升降驱动装置20应用于升降机式停车设备1的上部驱动方式上，因此悬挂于设置在机械室4中的升降驱动装置20的曳引轮30上的缆绳21配置为在机械室4中在水平方向上延伸，该缆绳21的一端在设置于升降通路12上方的转向辊19上弯曲并向升降机搬运器16悬垂，且在下端悬吊有升降机搬运器16。于是，通过驱动升降驱动装置20，使通过缆绳21悬吊的升降机搬运器16在升降通路12中升降。并且，缆绳21的另一端侧通过转向辊19悬垂于停车棚13的后侧部分，并与降低升降驱动装置20的卷扬力的平衡锤22连接。
如图2、图3所示，上述升降驱动装置20的驱动马达23的输出侧上设置有减速机24，在该减速机24上设置有输出轴26。输出轴26向与驱动马达23的轴方向正交的方向突出，并通过设置于减速机24内部的轴承（参照图7）可自由旋转地支持着。将驱动马达23和减速机24统称为驱动源25。
在上述输出轴26上安装有曳引轮30。该曳引轮30安装为与输出轴26一体地旋转。此外，在与曳引轮30对置并隔着一定距离的位置上设置有折向滑轮40。在该实施形态中，折向滑轮40设置在悬挂在上述曳引轮30上的缆绳21的张力作用方向P上。该折向滑轮40的直径小于曳引轮30的直径。
另外，在上述输出轴26上设置有从曳引轮30的安装部分延伸至与减速机侧相反的一侧的延长轴27（以下也称为“支持轴27”）。在该延长轴27上通过轴承51支持支持构件50的基部53。在该支持构件50的前端部54上自由旋转地轴支持与上述曳引轮30对置的折向滑轮40。
在该实施形态中，在支持构件50上设置支持轴55，在该支持轴55上自由旋转地支持设置于折向滑轮40的内部的轴承41。并且，也可以将支持轴（图示省略）与折向滑轮40一体地设置，并将该支持轴插入于在设置于支持构件50的轴承套（图示省略）内设置的轴承（图示省略）中并轴支持该支持轴。
并且，在该实施形态中，安装有上述曳引轮30的输出轴26的旋转轴心C1（图3）和支持折向滑轮40的支持轴55的旋转轴心C2（图3）配置为大致平行。对于这些旋转轴心C1，C2，也可以根据需要将折向滑轮40的旋转轴心C2以微小角度倾斜。这种倾斜程度最好是以从曳引轮30的结合凹槽31卷绕至折向滑轮40的结合凹槽42并在该折向滑轮40上反向的缆绳21卷绕在曳引轮30的相邻的结合凹槽31上时的倾斜角度倾斜。这样，可以使从曳引轮30卷绕至折向滑轮40后再次卷绕在曳引轮30上的缆绳21更加平滑地卷绕。
如图4所示，上述支持构件50具有在从输出轴26延伸设置的支持轴27上用轴承51支持的基部53和从该基部53向缆绳21的张力作用方向P以一定长度形成的支架部56。在支持构件50的前端部54（与曳引轮侧相反的一侧）上设置有上述折向滑轮40的支持轴55，在该支持轴55上插入折向滑轮40的轴承41，以自由旋转地支持该折向滑轮40。
此外，在支架部56的中间部分设置有阻止旋转构件57，该阻止旋转构件57是通过保持驱动源25和支持构件50的相对位置关系限制支持构件50的旋转的位置保持构件。该阻止旋转构件57固定于驱动源25和支持构件50，限制支持构件50的旋转。通过用该阻止旋转构件57将支持构件50的中间部分固定于驱动源25，使得用上述基部53支持在输出轴26的位置上的支持构件50保持在规定位置上自由旋转地支持折向滑轮40的状态。
并且，由于上述曳引轮30和折向滑轮40设置为相互接近，因此阻止旋转构件57的接近于折向滑轮40的部分被切除，使其不与折向滑轮40接触。并且，该阻止旋转构件57最好是直接或间接地固定于驱动源25和支持构件50。
并且，在该实施形态中，在从减速机24突出的输出轴26上安装曳引轮30，在从该曳引轮30突出的支持轴27上自由旋转地支持支持构件50的基部53，但是也可以在减速机24和曳引轮30之间自由旋转地支持支持构件50的基部53。此外，也可以使支持构件50的基部53形成为跨越曳引轮30的分叉形状，并在减速机24和曳引轮30之间及在曳引轮30的与减速机侧相反的一侧上自由旋转地支持于输出轴26。
此外，在该实施形态中，在上述支持构件50的基部53（一端）设置轴承套52，用设置于该轴承套52的轴承51支持输出轴26，但是也可以将轴承套（图示省略）一体地固定于输出轴26的端部，并在支持构件50上设置支持轴（图示省略），将该支持轴通过轴承轴支持于输出轴26的轴承套。并且，对于折向滑轮40，也可以将与折向滑轮40一体形成的支持轴插入于设置于支持构件50的轴承套（图示省略）内的轴承（图示省略）中并轴支持该支持轴。这样的支持构件50的支持输出轴26及折向滑轮40的支持结构并不限定于上述实施形态。
对于这样的升降驱动装置20，连接于升降机搬运器16侧的缆绳21卷绕于曳引轮30后，卷绕于折向滑轮40，之后再次卷绕于曳引轮30后，卷绕以延伸至平衡锤22侧。即，缆绳21两次（多次）卷绕于曳引轮30。在该示例中，由于用四根缆绳21使升降机搬运器16升降，因此在卷绕两次的曳引轮30上设置有八个结合凹槽31，在折向滑轮40上设置有四个结合凹槽42。
此外，如图2、图3所示，在该实施形态中，在上述减速机24的下部设置有横向配置并固定升降驱动装置20的驱动源25的安装台座60。该安装台座60一体地设置于减速机24的下表面，座部61通过螺栓·螺母固定于停车塔2。
并且，在该实施形态中，通过设置于驱动源25的安装台座60将升降驱动装置20安装于停车塔2，但是也可以将安装台座60设置于上述支持构件50并安装于停车塔2。
并且，该实施形态是在升降机式停车设备1的上部配置升降驱动装置20的上部驱动的示例，但是，在下部驱动的情况下，通过在下侧配置曳引轮30，在上侧配置折向滑轮40的纵向配置，可容易实施。
如图5（a）、图5（b）所示，根据以上升降驱动装置20，即使在曳引轮30上的缆绳21的卷绕次数增加，也不会使施加于驱动源25的轴承的反作用力增加。并且，在以下说明中，虽然实际上还与加速度、摩擦损失等各种参数相关，但是仅使用主要的相关参数简单说明。并且，在上述结构上结合其符号进行说明。
[1.驱动力和荷重的关系]
如上所述，装载有用升降驱动装置20提升的车辆V的升降机搬运器16的重量所产生的缆绳张力“T1”、平衡锤22的重量所产生的缆绳张力“T2”和用曳引轮30需传递的驱动力“△T”之间的关系为：
△T=T1-T2。
并且，假设平衡锤22的重量根据装载重量（=“实车”-“空车”）=2*△T设定。并且，对于上述曳引轮30中的缆绳21的接触角α，在将缆绳21通过折向滑轮40反向的前后，卷绕在曳引轮30上的任意接触角假设为“接触角α”。
在这样的设定条件下假定理想状态时，由于张力“T1”侧的缆绳21以接触角α卷绕于曳引轮30，以此可以承受上述驱动力“△T”的相当部分，因此折向滑轮40侧的缆绳最小张力“T3”为：
T3=T1-△T。
另一方面，由于折向滑轮40的支持轴55可自由旋转，因此第2次卷绕侧的张力“T4”为：
T4=T3。
此外，使缆绳21在折向滑轮40中反向并卷绕于曳引轮30，以此可以承受上述驱动力“△T”的相当部分，因此平衡锤22侧的缆绳张力“T2”为如以下：
T2=T4-△T
=T1-△T-△T
=T1-2*△T；
这样，通过在曳引轮30的输出轴26上用支持构件50连接并支持折向滑轮40，可以用支持构件50吸收因缆绳21的卷绕次数增加所产生的缆绳张力的增加部分，可以构成在驱动源25上不会出现轴承反作用力增加的现象的简单结构的升降驱动装置20。
即，如上述图6所示，在独立地轴支持转向辊102的情况下，作用于曳引轮101的张力Ta在不改变的状态下作为外伸荷重作用于驱动源，但是如上述升降驱动装置20，通过用输出轴26支持的支持构件50自由旋转地连接折向滑轮40和曳引轮30，可以用支持构件50承受由缆绳的最小张力“T3”和卷绕侧的张力“T4”所产生的张力成分，并且可以使作为外伸荷重作用于驱动源25的力仅为由缆绳张力“T1，T2”所产生的张力。
以上结论也可以通过以下得知，即作用于上述曳引轮30的张力Ta为：Ta=T1+T2+T3’+T4’，
（“T3’”为“T3”的张力作用方向分力，“T4’”为“T4”的张力作用方向分力），而作用于折向滑轮40的反作用力Tb为：
Tb=T3’+T4’。
这样，根据上述升降驱动装置20，即使缆绳21多次卷绕于曳引轮30，外伸荷重也与如图6所示的卷绕于曳引轮101的缆绳100的接触角α约为180°的“半悬挂”时的外伸荷重相等。而且，根据上述升降驱动装置20，通过减小缆绳张力，可以降低外伸荷重，构成更小型的升降驱动装置20。
[2.机械式停车设备中的应用]
在上述[1.驱动力和荷重的关系]中，说明了“T1”的绝对值相等的情况。虽然省略详细说明，但是升降体荷重不同的情况下的驱动力与最大·最小张力的绝对值成比例。即，最小张力（“空车”的升降机搬运器16的重量）变小时，可传递的驱动力与此成比例地变小。
于是，将上述升降驱动装置20应用于升降机式停车设备1等的机械式停车设备时，可以期待以下效果：
（a）即使最大·最小张力的绝对值变小，也可以确保大的驱动力，因此可以扩大张力差，实现升降机搬运器16的轻量化；
（b）如果最大·最小张力的绝对值相同，则能传递更大的驱动力，因此可以使加速度变大，可以实现升降的升降机搬运器16的高速化；
（c）为了使驱动力变大，通常减小缆绳21的结合凹槽的夹持角，用楔效应提高对缆绳21的压力，但是在上述升降驱动装置中这样做的必要性降低，因此可以期待缆绳21的寿命的延长。
这样，如果将上述升降驱动装置20应用于升降机式停车设备1（机械式停车设备），则可以发挥各种效果。
并且，在上述实施形态中，作为机械式停车设备的一例说明了升降机式停车设备1，然而本发明的升降驱动装置20可以应用于具备用缆绳21卷绕提升或卷绕下降的升降装置的客运电梯及全部的机械式停车设备，并不限定于上述实施形态。
并且，由于上述升降驱动装置20是机械式停车设备中的上部驱动的示例，因此横向配置驱动马达23，然而也可以在机械式停车设备中采用下部驱动。在这样的情况下，纵向配置驱动马达23，缆绳21配置为向上延伸。这样的升降驱动装置20的配置方向只要配置为适合具备升降驱动装置20的设备的方向即可，并不限定于上述实施形态。
另外，上述实施形态只是示出一示例，在不改变本发明宗旨的范围内可以进行各种变更，本发明并不限定于上述实施形态。
工业上应用性：
根据本发明的升降驱动装置可以利用于升降机式停车设备、升降横移式停车设备等的机械式停车设备以及客运电梯等。