CN103086220A - 电梯用速度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电梯用速度检测装置，使得无论处于何种使用状态均能够稳定地获得滚轮对导轨的按压力，并能够高精度地检测出电梯轿厢的速度，减少滚轮的磨耗并提高耐久性。在本发明的速度检测装置中，设置在第一摆动臂的上端侧以支撑可动基座的轴和设置在可动基座上以支撑第一滚轮的旋转轴设置在重叠为一个的位置上，设置在第一摆动臂的上端侧的轴即旋转轴作为共用轴支撑可动基座和滚轮，支撑在可动基座上且用作防旋转构件的第三摆动臂的下端侧与摆动臂平行地支撑在电梯轿厢上，由此，由摆动臂的上端侧的旋转轴和第三摆动臂的上端侧的轴这两个轴支撑的可动基座构造成通过摆动臂在摆动臂旋转时以相同的角度旋转，从而能够始终与电梯轿厢保持平行。

Description

电梯用速度检测装置

技术领域

本发明涉及一种设置在电梯轿厢上的用于检测电梯设备的轿厢速度的速度检测装置，更详细地来说，本发明涉及一种具有将速度检测用滚轮按压在电梯轿厢用导轨上的结构的电梯用速度检测装置。

背景技术

通常在电梯设备中，为了监视电梯轿厢的运行速度是否异常以及使安全装置动作，在电梯轿厢上设置有用于检测电梯轿厢速度的速度检测装置。所述电梯用速度检测装置的设置目的是使得在发生了电梯轿厢升降用的主吊索被切断等异常状态的情况下，仍然能够检测出电梯轿厢的下降速度。

在传统的电梯用速度检测装置中利用安装在调速器绳索上的摆锤的离心力来检测电梯轿厢的异常下降速度，而在最近已经开发出了在电梯轿厢上安装与电梯轿厢用的导轨接触而旋转的滚轮，通过安装在该滚轮上的旋转编码器等传感器来检测电梯轿厢的速度，将检测结果输入控制装置来判断电梯轿厢的速度是否异常，在判断为电梯轿厢的速度发生了异常时使紧急制动装置动作的电梯设备。作为与上述功能相关的现有技术，可以列举出由专利文献1和专利文献2公开的技术。在专利文献1中公开了一种电梯设备，其能够在不增大电梯轿厢占用体积的情况下高精度地检测出电梯轿厢的升降速度，而在专利文献2中公开了一种电梯控制装置，其在长期使用的情况下也能够高可靠性地维持对电梯轿厢的位置和速度的检测精度。

在先技术文献

专利文献

专利文献1日本国专利特开2011-140361号公报

专利文献2日本国专利特开2010-275078号公报

根据上述专利文献1公开的技术，在电梯行驶期间，即使因电梯轿厢晃动而导致支撑滚轮的摆动臂发生旋转，也不会影响对滚轮旋转速度的检测，能够获得正确地检测电梯轿厢速度的功能。但是，由于该技术采用了滚轮会摆动旋转的结构，所以在电梯轿厢因偏载而发生倾斜，使得滚轮的行进方向与电梯轿厢的行进方向发生了偏差时，会产生摆动力。其结果是，形成滚轮的角部与导轨强力接触(一端接触)的状态，使得滚轮的角部容易出现磨耗，在该磨耗导致滚轮的半径变小后，会对速度检测的精度带来不利的影响，根据使用状态，可能会发生因滚轮的经年性变化而导致无法高精度地进行速度检测的问题。由于上述问题的改善需要定期对滚轮的状态进行检查，并且更换发生了磨耗的滚轮，所以需要定期地进行检查和维护。此外，上述偏载是因乘客和尾缆(从电梯轿厢上垂下并与地面设备连接的电源和信号线)等负载的不平衡而产生的偏载，已知电梯轿厢在受到该偏载的影响时会发生倾斜。

另一方面，根据上述专利文献2所公开的技术，在电梯行驶期间，即使在电梯轿厢发生了晃动或者电梯轿厢因偏载而发生了倾斜，使得电梯轿厢相对于导轨在横向发生了位移的情况下，滚轮旋转速度的检测也不会受到影响，能够高精度地检测出电梯轿厢的速度，并且，由于设置了与滚轮分开的电梯轿厢用引导装置，所以不会有大的负载作用在滚轮上，从而能够提高滚轮的耐久性。但是，当在高速电梯中采用上述结构时，必须加大支撑滚轮的弹簧的弹簧常数，以此来避免与滚轮在导轨上高速旋转时产生的振动发生共振。上述结构存在以下的问题：在电梯轿厢因偏载和晃动而在横向上发生了位移时，即使是很小的位移，也会导致滚轮的按压力发生大幅度的变化，从而无法稳定地获得按压力。

以下作进一步详细的说明。对于滚轮在导轨上行驶和旋转时产生的振动的频率f(Hz)，在假设电梯轿厢的速度为v(m/s)，滚轮的半径为r(m)时，可以根据关系式f＝v/(2πr)来算出。因此，从该关系式可以知道，速度越快，滚轮的半径越小，则频率f变得越大。例如，在电梯轿厢的速度v为5m/s，滚轮的半径r为0.050m时，振动频率f约为16Hz。

此外，在假设滚轮的质量为m，作用在滚轮上的弹簧的弹簧常数为k时，滚轮的固有振动频率fn能够通过关系式fn＝1/(2π)×(k/m)^1/2算出。在利用该关系式求解弹簧常数k时，得到k＝(2×fn×π)²×m，由此可以知道，如果滚轮行驶时产生的振动频率f高，则为了避免与该振动产生共振，需要设定非常大的弹簧常数k(弹簧常数k还与滚轮的质量m有关)。例如，假设滚轮的固有振动频率fn为上一个例中求出的f的二倍即32Hz，并且滚轮的质量m为1kg时，弹簧常数k为4.0×10⁴Nm(40N/mm)。

从以上的说明可以知道，由于高速行驶的电梯轿厢可能会产生+5mm左右的横向位移，所以滚轮的按压力的变动范围为+200N，因此无法获得稳定的按压力。

因此，在现有的电梯用速度检测装置中，根据使用状态，有时难以稳定地获得滚轮对导轨的按压力，使得难以进行高精度的速度检测，难以降低滚轮的磨耗，并且难以提高滚轮的耐久性，因此需要在技术方面对上述问题加以改进。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而作出的，本发明的技术课题在于提供一种电梯用速度检测装置，使得无论处于何种使用状态，均能够稳定地获得滚轮对导轨的按压力，能够高精度地检测出电梯轿厢的速度，能够减少滚轮的磨耗，并且能够提高滚轮的耐久性。

解决方案

为了解决上述技术课题，本发明的第一方面提供一种电梯用速度检测装置，其设置在电梯轿厢上，通过将滚轮按压在导轨上来检测该电梯轿厢的速度，电梯轿厢在导轨的引导下在设置在建筑物内的升降通道的多个楼层之间进行升降，该电梯用速度检测装置的特征在于，具有：第一摆动臂，该第一摆动臂沿着与导轨的铺设方向平行的方向延伸，并且一端侧通过第一轴支撑在电梯轿厢上，使得该第一摆动臂能够在与所述导轨的铺设方向正交的方向上摆动；第二摆动臂，该第二摆动臂隔着导轨设置在第一摆动臂的相反侧，沿着与该导轨的铺设方向平行的方向延伸，并且一端侧通过与第一轴平行的第二轴支撑在电梯轿厢上；可动基座，该可动基座通过与第一轴平行的第三轴支撑在第一摆动臂的另一端侧；第一滚轮，该第一滚轮设置在可动基座上，并且通过与第一轴平行的轴支撑，使得能够沿着导轨的铺设方向转动；速度检测单元，该速度检测单元与第一滚轮的轴连接，并且输出与该第一滚轮的旋转速度成比例的信号作为速度检测信号；第二滚轮，该第二滚轮设置在第二摆动臂的另一端侧，并且被支撑成能够在导轨的与第一滚轮接触的面的相反侧的面沿着该导轨的铺设方向转动；推动单元，该推动单元在第一摆动臂与第二摆动臂之间的间隔缩小的方向上产生规定的推动力；以及防旋转构件，该防旋转构件设置在可动基座上，支撑成能够限制该可动基座的旋转，速度检测单元的框体固定在可动基座上，电梯用速度检测装置构造成利用推动单元的规定的推动力由第一滚轮和第二滚轮夹住导轨。

在本发明的第一方面的基础上，本发明第二方面的电梯用速度检测装置的特征在于，设置在第一摆动臂的另一端侧以支撑可动基座的轴和设置在可动基座上以支撑第一滚轮的轴设置在重叠为一个的位置上，并且，设置在第一摆动臂的另一端侧的轴作为共用轴支撑该可动基座和该第一滚轮，支撑在可动基座上的防旋转构件是长度与第一摆动臂相同的第三摆动臂，第三摆动臂的一端侧与第一摆动臂平行地支撑在电梯轿厢上，在位于第一摆动臂的另一端侧以及第三摆动臂的另一端侧的两个点得到支撑的可动基座构造成通过使该第三摆动臂在该第一摆动臂旋转时以相同的角度旋转，从而能够始终与电梯轿厢保持平行。

在本发明的第一方面的基础上，本发明第三方面的电梯用速度检测装置的特征在于，设置在第一摆动臂的另一端侧以支撑可动基座的轴和设置在该可动基座上以支撑第一滚轮的轴设置在重叠为一个的位置上，并且，设置在该第一摆动臂的另一端侧的轴作为共用轴支撑该可动基座和该第一滚轮，可动基座具有长孔，支撑在可动基座上的防旋转构件是由可动基座的长孔支撑的长度与第一摆动臂相同的第二摆动臂，第二摆动臂的一端侧通过第二轴与第一摆动臂平行地支撑在电梯轿厢上，在位于第一摆动臂的另一端侧以及第二摆动臂的另一端侧的两个点得到支撑的可动基座构造成通过使该第二摆动臂在该第一摆动臂旋转时以相同的角度旋转，从而能够始终与电梯轿厢保持平行。

在本发明的第一方面的基础上，本发明第四方面的电梯用速度检测装置的特征在于，支撑在可动基座上的防旋转构件是第三滚轮，该第三滚轮在通过第一摆动臂的另一端侧的轴支撑的该可动基座上沿着导轨的铺设方向与第一滚轮隔开间隔地支撑在位于第一滚轮相反侧的位置，可动基座构造成通过使第一滚轮和第三滚轮与导轨接触来限制可动基座的旋转，使得即使第一摆动臂旋转，可动基座也不会相对于导轨旋转。

在本发明的第四方面的基础上，本发明第五方面的电梯用速度检测装置的特征在于，速度检测单元除了与第一滚轮的轴连接以外，还与第三滚轮的轴连接，并且输出与该第三滚轮的旋转速度成比例的信号作为速度检测信号。

发明效果

根据本发明的电梯用速度检测装置，由于构造成以规定的推动力由滚轮夹住导轨，并且利用通过与滚轮的轴平行的轴进行旋转的摆动臂来支撑滚轮，所以即使因电梯轿厢在横向晃动而使得摆动臂旋转，对滚轮的按压力也能够保持稳定而不会发生变动，由此能够切实地将滚轮按压在导轨上而不会产生一端接触的现象，并且不会对滚轮的旋转速度的检测带来影响，所以能够长时期高精度地检测电梯轿厢的速度，并能够减少滚轮的磨耗，提高滚轮的耐久性。

附图说明

图1是表示包括本发明第一实施例所涉及的电梯用速度检测装置的电梯设备的主要部分的外观立体图。

图2是表示图1所示的电梯用速度检测装置的基本结构(主要部分)的局部透视的主视图。

图3是表示图1所示的电梯用速度检测装置的基本结构(主要部分)的侧视图。

图4是表示本发明第二实施例所涉及的电梯用速度检测装置的基本结构(主要部分)的局部透视的主视图。

图5是表示本发明第三实施例所涉及的电梯用速度检测装置的基本结构(主要部分)的局部透视的主视图。

图6是表示图5所示的电梯用速度检测装置的基本结构(主要部分)的侧视图。

图7是表示包括第一比较例所涉及的电梯用速度检测装置的电梯设备的主要部分的局部放大透视的外观立体图。

图8是表示第二比较例所涉及的电梯用速度检测装置的基本结构(主要部分)的侧视图，用于对电梯用速度检测装置的可动部分的动作进行说明。

符号说明

1电梯轿厢

2a～2d引导装置

3、3a、3b导轨

4主吊索

5、5a、5b速度检测装置

6、6a、6b第一滚轮

7控制装置

8、8a、8b旋转编码器

10垫圈

11、20、35轴

12基座

13第一轴

14第一摆动臂

15第二轴

16第二摆动臂

17第二滚轮

18、19贯通孔

21弹簧

22a、22b止动件

23第三摆动臂

24第三轴

25a、25b、25c可动基座

26旋转轴

27、36轴承

28、32间隔物

29螺母

31板簧

34第三滚轮

37销

38轴承构件

具体实施方式

以下参照附图并且以数个实施例和比较例为例对本发明的电梯用速度检测装置进行详细说明。

第一实施例

图1是表示包括本发明第一实施例所涉及的电梯用速度检测装置的电梯设备的主要部分的外观立体图。

在本实施例的电梯设备中，升降通道设置在未图示的建筑物内，在升降通道的多个楼层之间进行升降的电梯轿厢1由分别设置在其上部的引导装置2a、2b和设置在其下部的引导装置2c、2d以及导轨3a、3b引导，具体来说是，一方的上下一组的引导装置2a和引导装置2c由一方的导轨3a引导，另一方的上下一组的引导装置2b和引导装置2d由另一方的导轨3b引导，由此使电梯轿厢1上下移动。此外，省略了电梯设备中的作为现有技术的其他结构部分(例如用于驱动悬吊电梯轿厢1的主吊索4的卷扬机和平衡重等)的图示和说明。

在位于电梯轿厢1上部的引导装置2a、2b上分别设置有速度检测装置5a、5b。在本实施例中，为了方便维修作业，与位于电梯轿厢1左右位置的导轨3a、3b相对应地在电梯轿厢1上部的引导装置2a、2b上安装了速度检测装置5a、5b，不过也可以在进一步电梯轿厢1下部的引导装置2c、2d上分别设置速度检测装置，或者只在导轨3a、3b的一侧的引导装置2a和引导装置2c上设置速度检测装置，或者也可以在引导装置2b以及引导装置2d上设置速度检测装置。总而言之，速度检测装置能够与各个引导装置2a～2d相对应地设置，但通常如以上所说明的那样，只要设置两个以上的速度检测装置便能充分发挥功能。

此外，设置在电梯轿厢1上部的控制装置7，将安装在速度检测装置5a的第一滚轮6a上的旋转编码器8a的脉冲信号和安装在速度检测装置5b的第一滚轮6b上的旋转编码器8a的脉冲信号作为输入，并根据各旋转编码器8a、8b的脉冲信号计算速度，当二个速度检测装置5a、5b的检测结果之间的差在规定的容许值以内时，判断为速度检测装置5a、5b的动作正常，在判断为速度检测装置5a、5b的动作正常时，将较大一方的速度作为检测结果使用，或者也可以设置成预先决定速度检测装置5a、5b的主从关系，在各装置的动作正常时，采用来自主装置的速度检测值。例如，预先将速度检测装置5a设定为主装置、将速度检测装置5b设定为从装置，则在各装置均正常时，采用作为主装置的速度检测装置5a的速度检测值。

在各个速度检测装置5a、5b的检测结果之间的差超过了规定的容许值时，控制装置7判断为发生了故障，并且使电梯轿厢1停止。此外，在速度检测装置5a、5b的速度检测的结果超过了针对电梯轿厢1规定的规定速度时，控制装置7判断为发生了故障，并且使电梯轿厢1停止。

图2是表示上述速度检测装置5(上述速度检测装置5a和速度检测装置5b中的任一方)的基本结构(主要部分)的局部透视的主视图。

在速度检测装置5中，相对于固定在电梯轿厢1上部的作为装置组成部分的基座12，设置与导轨3的铺设方向正交，并且与滚轮的接触面平行的第一轴13，通过第一轴13支撑第一摆动臂14的一端侧(在图2中为下端)，使得第一摆动臂14相对于导轨3平行。同样，通过在基座12上隔着导轨3设置在第一轴13的相反侧的第二轴15来支撑第二摆动臂16的一端(在图2中为下端)。在此，第一摆动臂14和第二摆动臂16的长度相同，并且各个摆动臂14、16彼此平行地安装。

第一滚轮6通过后述的结构支撑在第一摆动臂14的另一端(在图2中为上端)侧，并且第二滚轮17支撑在第二摆动臂16的另一端(在图2中为上端)侧。所述第一滚轮6和第二滚轮17支撑在各个摆动臂14、16的另一端(在图2中为上端)侧，使得能够在导轨3的铺设方向上转动。

在第一摆动臂14的中间部分开设有与第一轴13正交且沿水平方向延伸的贯通孔18，并且在第二摆动臂16的中间部分也开设有同样的贯通孔19。将轴20穿过第一摆动臂14的贯通孔18和第二摆动臂16的贯通孔19，然后将弹簧21按压在第二摆动臂16的侧面上，并在轴20的两端安装止动件22a、22b。如此，通过轴20将第一摆动臂14朝向第二摆动臂16拉曳，并且弹簧21的力作用在第一摆动臂14与第二摆动臂16之间的间隔变小的方向上。

根据上述结构，形成由第一滚轮6和第二滚轮17夹住以虚线所示的导轨3的结构。在安装时，通过调整止动件22a、22b的位置，能够调整夹持导轨3的夹持力的大小。在假设第一滚轮6的摩擦系数为μ，第一滚轮6的半径为r，第一滚轮6的惯性矩为I，重力加速度为g时，将第一滚轮6按压在导轨3上的力的大小N设定为大于(I×g)/(μ×r²)的值。这是在电梯轿厢1以重力加速度g下落的情况下保证第一滚轮6不在导轨3上打滑而正确地检测出速度的条件。在使用弹簧常数为k的弹簧来按压滚轮时，将安装时的弹簧21的位移x设定为x＝N×(L₂/L₁)以上的值。式中，L₁表示第一摆动臂14的下端的轴13到弹簧21所作用的轴20为止的距离，L₂表示第一摆动臂14的下端的轴13到第一滚轮6的旋转轴26为止的距离。

根据上述结构，在电梯轿厢1因偏载和晃动而相对于导轨3在横向上发生了位移时，第一摆动臂14和第二摆动臂16自由旋转，使得第一滚轮6和第二滚轮17追随导轨3。此时，由于第一摆动臂14与第二摆动臂16之间的间隔不变，所以弹簧21的位移x不变化。因此，即使电梯轿厢1在横向上发生1mm以上的位移，也不会受到影响，能够稳定地获得所需的对滚轮的按压力。因此，能够将第一滚轮6的按压力保持在50N左右的设定值。

并且，在比第一摆动臂14更远离导轨3的一侧(在图2中为第一摆动臂14的右侧)设置长度与第一摆动臂14相同的第三摆动臂23，并通过第三轴24将第三摆动臂23的一端(在图2中为下端)侧支撑在基座12上。通过后述的结构，将矩形板状的可动基座25a的存在导轨3的一侧(在图2中为左端)支撑在第一摆动臂14的另一端(在图2中为上端)侧。通过第三轴24将可动基座25a的不存在导轨3的一侧(在图2中为右端)支撑在第三摆动臂23的另一端(在图2中为上端)侧，使得第一摆动臂14和第三摆动臂23彼此平行。此外，如后所述，将旋转编码器8的轴固定在第一滚轮6的旋转轴26上，并将旋转编码器8的框体固定在可动基座25a上。

根据上述结构，由于通过基座12、第一摆动臂14、可动基座25以及第三摆动臂23构成平行联接的结构，所以，在电梯轿厢1沿横向位移而使得第一摆动臂14和第三摆动臂23发生了旋转时，由于可动基座25a的旋转受到第三摆动臂23的限制，所以可动基座25a不会出现倾斜，能够相对于电梯轿厢1保持平行。因此，即使第一摆动臂14和第三摆动臂23发生了旋转，第一滚轮6与固定在可动基座25a上的旋转编码器8之间的相对旋转角度也不会受到影响，并且也不会对速度检测造成影响，所以能够进行高精度的速度检测。

并且，通过相对于第二摆动臂16设置与第三摆动臂23相同的未图示的第四摆动臂，并且增设与可动基座25a在左右对称的形状的可动基座，能够在第二滚轮17侧也增设旋转编码器8而形成左右对称的结构。

图3是表示上述第一实施例所涉及的速度检测装置5的基本结构(主要部分)的侧视图。也就是说，在图3的侧视图中示出了图2所示的速度检测装置5的第一滚轮6、第一摆动臂14、可动基座25a以及旋转编码器8的结合部分。此外，在图3中，为了明确示出轴通过的部分，以截面图的方式示出了第一摆动臂14和可动基座25a等(表示所述截面的部分没有用斜线标出)。

以下参照图3对第一滚轮6和可动基座25a在第一摆动臂14上的支撑部分的结构进行详细的说明。第一滚轮6的旋转轴26固定在第一滚轮6上，并且与第一滚轮6一体旋转。利用设置在第一摆动臂14上端的轴承27来支撑旋转轴26。

将带凸缘的间隔物28插入旋转轴26中，并使间隔物28通过设置在可动基座25a上的孔。该孔是图2中的设置在可动基座25a的左侧的旋转轴26的位置上的孔。此外，在旋转轴26的端部安装垫圈10和螺母29，以防止可动基座25a掉落，同时，将第一滚轮6固定在第一摆动臂14上。此外，进一步将旋转编码器8安装并固定在旋转轴26的端部。旋转编码器8的框体通过板簧31和间隔物32固定在可动基座25a上。安装板簧31的目的是为了吸收旋转轴26与旋转编码器8之间的偏心。根据上述结构，能够通过旋转编码器8检测出第一滚轮6的旋转速度。另外，作为速度检测装置，也可以采用输出大小与旋转速度成比例的信号的其他传感器来取代旋转编码器8。

以下对上述结构进行归纳。第一实施例所涉及的电梯用速度检测装置包括：第一摆动臂14，该第一摆动臂14沿着与导轨3的铺设方向平行的方向延伸，并且一端侧通过第一轴13支撑在电梯轿厢1上，使得该第一摆动臂14能够在与导轨3的铺设方向正交的方向上摆动；第二摆动臂16，该第二摆动臂隔着导轨3设置在第一摆动臂14的相反侧，沿着与导轨3的铺设方向平行的方向延伸，并且一端侧通过与第一轴13平行的第二轴15支撑在电梯轿厢1上；可动基座25a，该可动基座通过与第一轴13平行的第三轴24支撑在第一摆动臂14的另一端侧；第一滚轮6，该第一滚轮6设置在可动基座25a上，并且通过与第一轴13平行的轴支撑，使得能够沿着导轨3的铺设方向转动；作为速度检测单元的旋转编码器8，该旋转编码器8与第一滚轮6的旋转轴26连接，并且输出与第一滚轮的旋转速度成比例的信号作为速度检测信号；第二滚轮17，该第二滚轮17设置在第二摆动臂16的另一端侧，并且被支撑成能够在导轨3的与第一滚轮6接触的面的相反侧的面沿着导轨3的铺设方向转动；作为推动单元的弹簧21，该弹簧21在第一摆动臂14与第二摆动臂16之间的间隔缩小的方向上产生规定的推动力；以及作为防旋转构件的第三摆动臂23，该第三摆动臂23设置在可动基座25a上，支撑成能够限制该可动基座25a的旋转。旋转编码器8的框体固定在可动基座25a上，该电梯用速度检测装置构造成利用弹簧21的规定的推动力由第一滚轮6和第二滚轮17夹住导轨3。

尤其是，在第一实施例所涉及的电梯用速度检测装置中，设置在第一摆动臂14的另一端侧以支撑可动基座25a的轴和设置在可动基座25a上以支撑第一滚轮6的旋转轴26设置在重叠为一个的位置上，并且，设置在第一摆动臂14的另一端侧的轴即旋转轴26作为共用轴支撑可动基座25a和第一滚轮6，支撑在可动基座25a上的防旋转构件即第三摆动臂23的一端侧与第一摆动臂14平行地支撑在电梯轿厢1上。由此，在位于第一摆动臂14的另一端侧以及第三摆动臂23的另一端侧的两个点得到支撑的可动基座25a构造成通过使第三摆动臂23在第一摆动臂14旋转时以相同的角度旋转，从而能够始终与电梯轿厢1保持平行。

如上所述，根据上述结构，在第一摆动臂14发生了旋转时，由于旋转编码器8安装在可动基座25a上而不会发生旋转，所以旋转编码器8能够在不会受到第一摆动臂14的旋转影响的情况下检测出第一滚轮6的旋转速度。此外，第一摆动臂14的第一轴13与第一滚轮6的旋转轴26平行，在第一摆动臂14发生了旋转时，由于第一滚轮6的旋转轴26相对于导轨3的接触面保持平行关系，所以不会像现有结构(滚轮的旋转轴与摆动臂的旋转轴正交的结构)那样导致滚轮发生一端接触的情况。

第二实施例

图4是表示本发明第二实施例所涉及的电梯用速度检测装置的基本结构(主要部分)的局部透视的主视图。由于第二实施例所涉及的电梯用速度检测装置的大部分结构与此前的第一实施例所涉及的电梯用速度检测装置的结构相同，所以以下只对不同的部分进行说明，相同的结构部分以相同的符号表示，并省略相同的说明。

以下简单地说明第二实施例所涉及的电梯用速度检测装置的技术概要。在第二实施例中，对矩形形状的可动基座25b的结构作出了创新，并将由可动基座25b支撑的第二摆动臂16作为防旋转构件使用，以此取代第一实施例所涉及的结构中的作为防旋转构件的第三摆动臂23。

具体来说是，在本实施例中，使在规定的位置上设置有长孔33的矩形形状的可动基座25b跨越导轨3并延伸到第二摆动臂16，在第二摆动臂16的另一端(在图4中为上端)侧，在与第二滚轮17的轴重叠的位置安装轴11。此外，将第二摆动臂16的另一端(在图4中为上端)侧的轴11构造成由设置在可动基座25b的左侧的长孔33进行引导，使得可动基座25b能够相对于基座12保持平行。

总而言之，在第二实施例所涉及的电梯用速度检测装置中，设置在第一摆动臂14的另一端侧以支撑可动基座25b的轴和设置在可动基座25b上以支撑第一滚轮6的旋转轴26设置在重叠为一个的位置上，并且，设置在第一摆动臂14的另一端侧的轴即旋转轴26作为共用轴支撑可动基座25b和第一滚轮6，由可动基座25b的长孔33支撑的长度与第一摆动臂14相同的防旋转构件即第二摆动臂16的一端(在图4中为下端)侧通过第二轴15与第一摆动臂14平行地支撑在电梯轿厢1上。由此，在位于第一摆动臂14的另一端侧以及第二摆动臂16的另一端侧的两个点得到支撑的可动基座25b构造成通过使第二摆动臂16在第一摆动臂14旋转时以相同的角度旋转，从而能够始终与电梯轿厢1保持平行。

根据上述结构，由于可动基座25b通过长孔33支撑在第二摆动臂16上，所以即使将第一摆动臂14与第二摆动臂16连接起来，也能够在不会使弹簧21的弹力抵消的状态下由第一滚轮6和第二滚轮17来夹住导轨3。此外，由于通过基座12、第一摆动臂14、可动基座25b以及第二摆动臂16来构成平行联接的结构，所以能够取得与此前的第一实施例相同的效果。

也就是说，在电梯轿厢1沿横向位移而导致第一摆动臂14和第二摆动臂16发生了旋转时，由于可动基座25b的旋转受到第二摆动臂16的限制，所以可动基座25b不会出现倾斜，从而能够相对于电梯轿厢1保持平行。因此，即使第一摆动臂14和第二摆动臂16发生旋转，第一滚轮6与固定在可动基座25b上的旋转编码器8之间的相对旋转角度也不会受到影响，并且速度检测也不会受到影响，所以能够进行高精度的速度检测。

根据第二实施例所涉及的电梯用速度检测装置，能够节省在第一实施例中进行了说明的第三摆动臂23，从而能够减少零部件的使用数量，但从结构上来看，无法在第二滚轮17侧的轴11上增设旋转编码器8。

第三实施例

图5是表示本发明第三实施例所涉及的电梯用速度检测装置的基本结构(主要部分)的局部透视的主视图。由于第三实施例所涉及的电梯用速度检测装置的大部分结构与此前的第一实施例所涉及的电梯用速度检测装置的结构相同，所以以下只对不同的部分进行说明，相同的结构部分以相同的符号表示，并省略相同的说明。

以下简单地说明第三实施例所涉及的电梯用速度检测装置的技术概要。在第三实施例中，利用梯形的板状可动基座25c，并将由可动基座25c支撑的第三滚轮34作为防旋转构件来取代第一实施例所涉及的结构中的作为防旋转构件的第三摆动臂23。

具体来说是，在本实施例中，将设置在梯形的板状可动基座25c的中央部分的轴35支撑在第一摆动臂14的另一端(在图5中为上端)侧。通过后述的结构，将第一滚轮6支撑在可动基座25c的另一端(在图5中为上端)侧，并且将第三滚轮34支撑在可动基座25c的一端(在图5中为下端)侧。在图5的示例中，将轴35设置在第一滚轮6与第三滚轮34的中间，使得第一滚轮6和第三滚轮34对导轨3的按压力均等。

此外，如后所述，将旋转编码器8固定在第一滚轮6的旋转轴26上，并将旋转编码器8的框体固定在可动基座25c上。此外，旋转编码器8也可以安装在第三滚轮34上，并且也可以同时安装在两个轴上。此时，以不会与第一摆动臂14和弹簧21的轴20等发生干涉的方式来安装旋转编码器8。

在此，由于弹簧21对滚轮的按压力(规定的推压力)分散在第一滚轮6与第三滚轮34上，所以通过调整弹簧21的位移，能够获得必要的按压力。对于第二滚轮17而言，由于其承受的按压力比第一滚轮6和第三滚轮34大，所以考虑到机械强度方面的因素，将第二滚轮17设置成比第一滚轮6和第三滚轮34大。

通过上述结构形成由第一滚轮6和第三滚轮34以及第二滚轮17夹住以虚线所示的导轨3的结构。由此，在电梯轿厢1因偏载和晃动而在横向上出现了位移时，由于第一摆动臂14与第二摆动臂16之间的间隔保持不变，弹簧21的位移x不发生变化，所以与上述各个实施例一样，能够稳定地获得所需的滚轮按压力。

此外，由于通过以中心位置的轴35旋转的可动基座25c和第一滚轮6以及第三滚轮34形成了跟随导轨3来改变方向的转向结构，所以在电梯轿厢1沿横向位移而使得第一摆动臂14和第二摆动臂16发生了旋转时，由于可动基座25c的旋转受到第一滚轮6和第三滚轮34的限制，所以可动基座25c不会旋转而始终能够与导轨3保持平行。因此，与上述各个实施例一样，不会受到第一摆动臂14和第二摆动臂16的旋转的影响，能够进行高精度的速度检测。此外，根据上述结构，即使不另行增设摆动臂和可动基座，也可以在一侧的导轨3上安装二个旋转编码器8。

图6是表示上述第三实施例所涉及的速度检测装置5的基本结构(主要部分)的侧视图。也就是说，图6是示出了图5所示的速度检测装置5的基座12、第一滚轮6、第一摆动臂14、可动基座25c以及旋转编码器8的结合部分的侧视图。并且，在图6中，为了明确示出轴通过的部分，以截面图的方式示出了第一摆动臂14和可动基座25c等(表示所述截面的部分没有用斜线标出)。

以下参照图6说明将可动基座25c支撑在第一摆动臂14上，并且将第一滚轮6固定在可动基座25c上的结构。将可动基座25c的中心位置的轴35支撑在第一摆动臂14的另一端(在图6中为上端)侧，并且通过销37将内置有轴承36的第三滚轮34固定在位于可动基座25c的一端侧(在图6中为下侧)的螺纹孔中。

通过设置在可动基座25c的另一端侧(在图6中为上侧)的轴承27来支撑第一滚轮6的旋转轴26，由于旋转轴26端部为螺纹部，所以用螺母29进行固定，以防止旋转轴26脱落下来。此外，在旋转轴26的端部安装并固定旋转编码器8。旋转编码器8的框体通过板簧31固定在可动基座25c上。根据这一结构，能够通过旋转编码器8检测出第一滚轮6的旋转速度。

总的来说，在第三实施例所涉及的速度检测装置中，支撑在可动基座25c上的作为防旋转构件的第三滚轮34在通过第一摆动臂14的另一端侧的轴35支撑的可动基座25c上沿着导轨3的铺设方向与第一滚轮6隔开间隔地支撑在第一滚轮6的相反侧的位置，可动基座25c构造成通过使第一滚轮6和第三滚轮34与导轨3接触来限制可动基座25c的旋转，使得即使第一摆动臂14转动，可动基座25c也不会相对于导轨3旋转。

根据上述结构，由于第一摆动臂14的第一轴13和可动基座25c的轴35以及第一滚轮6的旋转轴26全部平行，所以即使第一摆动臂14发生了旋转，第一滚轮6的旋转轴26相对于导轨3的接触面仍然保持平行。所以，与上述各个实施例的情况一样地，不会像现有结构(滚轮的旋转轴与摆动臂的旋转轴正交的结构)那样导致滚轮发生一端接触的情况。

第一比较例

图7是表示包括第一比较例所涉及的电梯用速度检测装置5的电梯设备的主要部分的局部放大透视的外观立体图。图7用于说明在滚轮的旋转轴与摆动臂的旋转轴正交的现有结构(专利文献1)的速度检测装置5中产生的滚轮发生一端接触的情况。

在图7所示的现有结构的速度检测装置5中，速度检测装置5不是安装在以电梯轿厢1的左右的导轨3a、3b中的位于左侧的导轨3a为对象的引导装置2a上，而是安装在以位于右侧的导轨3b为对象的引导装置2b上。在该速度检测装置5中，与第一滚轮6的旋转轴26正交的第一轴13设置在第一摆动臂14的基端部。第一摆动臂14的第一轴13支撑在电梯轿厢1上，并且通过弹簧21将第一摆动臂14朝着导轨3b的方向按压。此外，在第一摆动臂14的前端设置有与第一滚轮6的旋转轴26正交的作为第二轴的销37。第一滚轮6的轴承构件38由销37支撑，第一滚轮6通过设置在轴承构件38上的旋转轴(z轴)26旋转而在导轨3b上转动，并且具有通过销37绕y轴摆动的自由度。

在电梯轿厢1沿横向位移而使得第一摆动臂14的第一轴13发生了旋转时，第一滚轮6通过销37进行摆动旋转，使得第一滚轮6的外周面与导轨3b的接触面紧密接触。

图7所示的结构表示电梯轿厢1因偏载等而如箭头所示绕x轴旋转并出现了倾斜时的状态。假设电梯轿厢1沿着导轨3b上升时，电梯轿厢1的行进方向为导轨3b的长轴yo所示的方向，而当电梯轿厢1出现了倾斜时，第一滚轮6的行进方向y与电梯轿厢1的行进方向yo出现微小的偏差，由此，如图7所示，在第一滚轮6的y轴上产生顺时针方向的力矩力M。其结果是，第一滚轮6绕y轴进行摆动旋转，使得第一滚轮6的角部(图7中的点p表示的部分)与导轨3b强力接触，形成一端接触的状态。

在现有技术中，为了抑制一端接触的现象因摆动旋转而加剧，需要加宽第一滚轮6的宽度，或者加大弹簧21的按压力以提高与导轨3b的密合度，而在采用本发明的各个实施例所涉及的结构时，如上所述，由于不存在摆动旋转自由度，所以不会出现滚轮一端接触的情况。

第二比较例

图8是表示第二比较例所涉及的电梯用速度检测装置的基本结构(主要部分)的侧视图，用于对电梯用速度检测装置的可动部分的动作进行说明。图8用于说明在其他的现有结构(该结构不是由文献公开的发明，而是一般的公知结构)的速度检测装置中发生的摆动臂的旋转对速度检测的影响。

在图8所示的其他现有结构的速度检测装置5中，没有设置在本发明的各个实施例中采用的可动基座25a～25c，并且旋转编码器8的框体直接固定在第一摆动臂14上。在图8中示出了第一摆动臂14从直立的状态如虚线所示旋转了角度θ₁时的状态。

在电梯轿厢1因偏载和晃动等相对于导轨3在横向上发生了δ₁的位移时，第一摆动臂14的旋转角度θ₁可以由关系式θ₁＝sin^-1(δ₁/l)算出。式中，l表示第一摆动臂14的长度。此外，将第一摆动臂14顺时针旋转的方向(也就是第一滚轮6以旋转编码器8为基准逆时针旋转时的方向)作为正方向。

此时，第一滚轮6朝向下方的位移量由关系式δ₂＝1-1×cosθ₁表示。假设第一滚轮6的半径为r时，第一滚轮6朝向下方移动δ₂时的第一滚轮6的旋转角度θ₂可以由关系式θ₂＝-δ₂/r＝-(1-1×cosθ₂)/r算出。

例如，假设在最不好的情况下电梯轿厢1发生了10mm的位移，此时，δ₁为0.01m。另外，假设此时的加速度为0.3m/s²(发生了震度为3左右的地震时)，发生0.01m的位移所需的时间t为t＝(0.01×2/0.3)^1/2＝0.258秒。

作为一例，假设第一摆动臂14的长度l为0.1m，第一滚轮6的半径r为0.08m时，通过计算得到的第一摆动臂14的旋转角度θ₁为0.10rad.此外，因第一摆动臂14旋转而导致第一滚轮6下降的距离δ₂为0.0005m(0.5mm)。并且，因第一滚轮6下降了0.0005m而使得第一滚轮6相对于旋转编码器8旋转的角度θ₂为-0.006rad。

根据以上的计算例所求出的图8所示的其他现有结构的速度检测装置的速度检测误差V_e1为V_e1＝r×(θ₁+θ₂)/t＝0.08×(0.10-0.006)/0.258＝0.029m/s。因此，在额定速度为3m/s时，所产生的误差为1％，从而可以知道对速度检测产生了不利的影响。

与此相比，在采用本发明的各个实施例中所述的平行联接结构和转向结构时，不存在第一摆动臂14的倾斜角度θ₁的影响，而只存在因第一滚轮6向下移动而产生的旋转角度θ₂的影响。求出此时的速度检测误差V_e2为V_e2＝r×θ₂/t＝0.08×(-0.006)/0.258＝-0.002m/s。在额定速度为3m/s时，只产生0.07％的误差，所以该影响可以忽略。

如上所述，即使电梯轿厢1在横向上位移而导致摆动臂发生了旋转，在采用本发明的各个实施例所涉及的速度检测装置时，速度检测不会受到影响，能够高精度地检测出电梯轿厢1的速度。

Claims (5)

1.一种电梯用速度检测装置，其设置在电梯轿厢上，通过将滚轮按压在导轨上来检测该电梯轿厢的速度，所述电梯轿厢在所述导轨的引导下在设置在建筑物内的升降通道的多个楼层之间进行升降，所述电梯用速度检测装置的特征在于，具有：

第一摆动臂，该第一摆动臂沿着与所述导轨的铺设方向平行的方向延伸，并且一端侧通过第一轴支撑在所述电梯轿厢上，使得该第一摆动臂能够在与所述导轨的铺设方向正交的方向上摆动；第二摆动臂，该第二摆动臂隔着所述导轨设置在所述第一摆动臂的相反侧，沿着与所述导轨的铺设方向平行的方向延伸，并且一端侧通过与所述第一轴平行的第二轴支撑在所述电梯轿厢上；可动基座，该可动基座通过与所述第一轴平行的第三轴被支撑在所述第一摆动臂的另一端侧；第一滚轮，该第一滚轮设置在所述可动基座上，并且通过与所述第一轴平行的轴支撑，使得能够沿着所述导轨的铺设方向转动；速度检测单元，该速度检测单元与所述第一滚轮的轴连接，并且输出与该第一滚轮的旋转速度成比例的信号作为速度检测信号；第二滚轮，该第二滚轮设置在所述第二摆动臂的另一端侧，并且支撑成能够在所述导轨的与所述第一滚轮接触的面的相反侧的面沿着所述导轨的铺设方向转动；推动单元，该推动单元在所述第一摆动臂与所述第二摆动臂之间的间隔缩小的方向上产生规定的推动力；以及防旋转构件，该防旋转构件设置在所述可动基座上，被支撑成能够限制该可动基座的旋转，

所述速度检测单元的框体固定在所述可动基座上，

所述电梯用速度检测装置构造成利用所述推动单元的所述规定的推动力由所述第一滚轮和所述第二滚轮夹住所述导轨。

2.如权利要求1所述的电梯用速度检测装置，其特征在于，

设置在所述第一摆动臂的另一端侧以支撑所述可动基座的轴和设置在所述可动基座上以支撑所述第一滚轮的轴设置在重叠为一个的位置上，并且，设置在所述第一摆动臂的另一端侧的轴作为共用轴支撑所述可动基座和所述第一滚轮，

支撑在所述可动基座上的所述防旋转构件是长度与所述第一摆动臂相同的第三摆动臂，

所述第三摆动臂的一端侧与所述第一摆动臂平行地支撑在所述电梯轿厢上，

在位于所述第一摆动臂的另一端侧以及所述第三摆动臂的另一端侧的两个点得到轴支撑的所述可动基座构造成通过使所述第三摆动臂在所述第一摆动臂旋转时以相同的角度旋转，从而能够始终与所述电梯轿厢保持平行。

3.如权利要求1所述的电梯用速度检测装置，其特征在于，

设置在所述第一摆动臂的另一端侧以支撑所述可动基座的轴和设置在所述可动基座上以支撑所述第一滚轮的轴设置在重叠为一个的位置上，并且，设置在所述第一摆动臂的另一端侧的轴作为共用轴支撑所述可动基座和所述第一滚轮，

所述可动基座具有长孔，

支撑在所述可动基座上的所述防旋转构件是由所述可动基座的长孔支撑的长度与所述第一摆动臂相同的所述第二摆动臂，

所述第二摆动臂的一端侧通过所述第二轴与所述第一摆动臂平行地支撑在所述电梯轿厢上，

在位于所述第一摆动臂的另一端侧以及所述第二摆动臂的另一端侧的两个点得到支撑的所述可动基座构造成通过使所述第二摆动臂在所述第一摆动臂旋转时以相同的角度旋转，从而能够始终与所述电梯轿厢保持平行。

4.如权利要求1所述的电梯用速度检测装置，其特征在于，

支撑在所述可动基座上的所述防旋转构件是第三滚轮，该第三滚轮在通过所述第一摆动臂的另一端侧的轴支撑的该可动基座上沿着所述导轨的铺设方向与所述第一滚轮隔开间隔地支撑在所述第一滚轮的相反侧的位置，

所述可动基座构造成通过使所述第一滚轮和所述第三滚轮与所述导轨接触来限制所述可动基座的旋转，使得即使所述第一摆动臂旋转，所述可动基座也不会相对于所述导轨旋转。

5.如权利要求4所述的电梯用速度检测装置，其特征在于，

所述速度检测单元除了与所述第一滚轮的所述轴连接以外，还与所述第三滚轮的所述轴连接，并且输出与所述第三滚轮的旋转速度成比例的信号作为速度检测信号。

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