JP2002255464A - エレベータの位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エレベータのかごが上昇・下降する昇降路の
上下間に張設されたワイヤロープ７の曲げ疲労を発生さ
せず、ロープ寿命を半永久的とし、且つエンコーダプー
リ３０にかかる荷重を自在に可変することができるよう
にする。 【解決手段】 前記かごに固設されるベースブラケット
６１に、エンコーダ２５に直結されるエンコーダプーリ
３０を取り付け、該プーリ３０の外周に径方向に対向し
てワイヤロープ７およびアイドラプーリ４０を配設す
る。一端がベースブラケット６１に回動自在に軸止され
たブラケット６２の他端に、前記アイドラプーリ４０を
回転自在に軸止し、アイドラプーリ４０を、前記ワイヤ
ロープ７の直線張設状態を保持しながら前記ワイヤロー
プ７およびエンコーダプーリ３０側に引っ張るばね５０
を設ける。前記ばね５０の圧縮方向にアイドラプーリ４
０が移動したときにオン状態となるマイクロスイッチ３
１を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エレベータのかご
の位置を検出するためのエレベータの位置検出装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、昇降路に沿って移動するエレベー
タのかごの位置は、かごの移動に伴って作動するエンコ
ーダによってかごの移動速度を検出し、該速度検出信号
に基づいてかごの位置を検出するようにしていた。

【０００３】このエンコーダを用いた位置検出装置とし
ては、例えば図７に示す、特開平６−５６３６７号公報
の装置が提案されている。図７において、１は、昇降路
に立設されたガイドレール２にガイドシュー（図示省
略）を介して摺動自在に係合したエレベータのかごであ
る。

【０００４】かご１の頂面部１ａには、メインプーリ３
およびテンションプーリ４を回転自在に支持した支持パ
ネル５が取り付けられている。ガイドレール２の上端部
に固設された支持部材６ａにはワイヤロープ７の一端が
止着され、このワイヤロープ７は前記メインプーリ３お
よびテンションプーリ４に掛けられ、その他端はガイド
レール２の下端部に固設された支持部材６ｂに止着され
ている。

【０００５】前記かご１およびガイドレール２に隣接し
て、上下方向に摺動するピストンロッド１０ａを備えた
油圧シリンダ１０が基台１１上に設けられている。この
基台１１にはロープ１２の一端が止着され、該ロープ１
２は、ピストンロッド１０ａの先端に支持部材１３を介
して回転自在に支持されたシーブ１４に掛けられ、その
他端は前記かご１の下部枠フレーム１５に止着されてい
る。

【０００６】前記テンションプーリ４は、ワイヤロープ
７がメインプーリ３に確実に掛けられるように、テンシ
ョンスプリング（図示省略）によって常時ワイヤロープ
７を押圧している。

【０００７】メインプーリ３の軸にはロータリエンコー
ダ（図示省略）の回転軸が連結されており、該ロータリ
エンコーダは、回転軸によって回転されスリットが形成
された円板と、該円板のスリットに光を投光する投光器
と、該スリットを透過した光を検知する光センサ等で構
成されている。

【０００８】上記のように構成された装置において、コ
ントローラ（図示省略）からの駆動信号に基づいて油圧
シリンダ１０が作動すると、ピストンロッド１０ａの上
下動に伴って、ロープ１２を介してかご１がガイドレー
ル２に沿って上昇・下降する。

【０００９】このときかご１に設けられたメインプーリ
３も同時に上昇・下降し、ワイヤロープ７と圧接してい
ることによりメインプーリ３が回転する。このメインプ
ーリ３の回転によって前記ロータリエンコーダが作動
し、かご１の上昇・下降速度を検出する。この検出され
た速度は前記コントローラにフィードバックされて理想
の速度となるように速度制御が行われるとともに、該速
度検出信号に基づいてかご１の位置が検出される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の装
置では、ワイヤロープ７を、エンコーダ直結のメインプ
ーリ３およびアイドラプーリ４によって、図８に示すよ
うに連続的な２方向曲げ（Ｓ字曲げ）とし、メインプー
リ３にかかるラジアル荷重（約８．９ｋｇｆ（８７．２
２Ｎ））でプーリを回転させていた。

【００１１】このため、ロープの寿命が極端に短く、ま
た据え付け精度によりエンコーダプーリ３のスリップが
大きくなるという問題があった。すなわち図８は、ワイ
ヤロープ７の張設状態を示しているが、かご１が最上階
に存在するときのロープの鉛直方向の接触角αと、最下
階に存在するときのロープの鉛直方向の接触角βが異な
る角度となってしまう。

【００１２】図８において、かご１の高さをＬ、テンシ
ョンプーリ４のかご上からの高さをｌ、ピット深さを
Ｄ、ロープ芯とプーリの距離（水平方向）をＸ、オーバ
ーヘッド高さをＨ、昇降行程をＹ、メインプーリ３とテ
ンション４の間の距離（鉛直方向）をＺとすると、各接
触角は、 α＝ｔａｎ^-1｛Ｘ／（Ｈ−Ｌ−ｌ−Ｚ）｝ β＝ｔａｎ^-1｛Ｘ／（Ｈ＋Ｙ−ｌ−Ｚ）｝ γ＝ｔａｎ^-1｛Ｘ／（Ｄ＋Ｙ＋Ｌ＋ｌ）｝ δ＝ｔａｎ^-1｛Ｘ／（Ｄ＋Ｌ＋ｌ）｝ となる。

【００１３】ここで、接触角β、γについては、Ｙが非
常に大きいため１８０°に近くなる。また接触角δにお
いてはＤ＋Ｌの値はＸに比べて十分大きいので、接触角
δにおいても１８０°近辺となる。しかしながら接触角
αについては無視できない角度となる。このときワイヤ
ロープ７に最大の曲げ応力がかかる。このためワイヤロ
ープ７については、かご１の昇降中、常に連続的な２方
向曲げが加えられており、ロープの劣化が進む。さらに
前述のように、ロープ上部では最大曲げ応力とともに、
テンション＋ロープ自重が加わるという悪条件が重なる
ため、ロープの破断が引き起こされる可能性が高い。

【００１４】また現場においては、エンコーダプーリ３
のスリップ（滑り）を低減させるために、例えば図９
（ｂ）のようにワッシャ２０などにより支持パネル５の
取り付け角度を変えて、ラジアル荷重をかせぐように構
成することも考えられ、その結果さらに接触角αが大き
くなり、ワイヤロープ７の劣化を進行させる危険性があ
る。

【００１５】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
その目的は、ワイヤロープの曲げ疲労を発生させないと
ともに据え付け精度の影響を受けにくくしてロープ寿命
を半永久的とし、且つエンコーダプーリにかかる荷重を
自在に可変することができるエレベータの位置検出装置
を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明のエレベータの位置検出装置は、エレベータの
かごが上昇・下降する昇降路の上下間に張設されたワイ
ヤロープと、外周面に前記ワイヤロープを接触させた状
態で前記かごに設けられたエンコーダプーリと、外周面
に前記ワイヤロープを接触させた状態で前記エンコーダ
プーリに対向配設されたアイドラプーリと、前記アイド
ラプーリを、前記ワイヤロープの直線張設状態を保持し
ながら前記ワイヤロープおよびエンコーダプーリ側に押
圧する押圧手段とを備え、前記エンコーダプーリにエン
コーダを取り付け、該エンコーダを前記かごの上昇・下
降に伴って作動させるようにしたことを特徴としてい
る。

【００１７】また前記アイドラプーリの位置が、前記押
圧方向の所定位置に移動したときに作動する検出スイッ
チを備えたことを特徴としている。

【００１８】また前記押圧手段は、押圧力を調節できる
ように構成されていることを特徴としている。

【００１９】また前記押圧手段は、ばね力により押圧す
るように構成されていることを特徴としている。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下図面を参照しながら本発明の
一実施形態例を説明する。図１（ａ）は本発明を油圧式
エレベータに適用した場合の概略構成図であり、エレベ
ータのかご１の頂面部１ａには、ワイヤロープ７を挟ん
で対向配設されるエンコーダプーリ３０およびアイドラ
プーリ４０を有した位置検出装置１００が取り付けられ
ている。尚図１（ａ）において、図７と同一部分は同一
符号を記し、かご１を上昇・下降させるための油圧シリ
ンダ１０、ピストンロッド１０ａ、ロープ１２、シーブ
１４等は図示省略している。

【００２１】図１（ｂ）は前記位置検出装置１００の原
理を示す図であり、ワイヤロープ（テンションロープ）
７を挟んで互いに対向配設された２つのプーリ３０，４
０を水平に切断したものを鉛直方向に見て図示してい
る。

【００２２】図１（ｂ）において、エンコーダ２５の軸
に連結されたエンコーダプーリ３０の回転力は、ワイヤ
ロープ７を、押圧手段としてのばね５０の力によって、
エンコーダプーリ３０側にアイドラプーリ４０で押圧す
ることによって得ている。この方式によれば、エレベー
タのかご１が昇降路のいずれの位置に存在しても、ワイ
ヤロープ７は常に鉛直状に真っすぐに張られている状態
であり、常に一定の張力となる。このためワイヤロープ
７に繰り返しの曲げによる疲労は一切発生しない。加え
て、常にばね５０によって、ワイヤロープ７がエンコー
ダプーリ３０およびアイドラプーリ４０に接しているの
で、ワイヤロープ７が前記プーリ３０，４０から外れる
危険性も少ない。

【００２３】また検出スイッチとしてのマイクロスイッ
チ３１をばね５０の圧縮方向に配置し、アイドラプーリ
４０の位置が、前記圧縮方向、すなわちマイクロスイッ
チ３１側に移動し該スイッチがオン状態となった（実際
には、例えば図示しないスイッチ入力板によりマイクロ
スイッチ３１の接触片（ローラ）が押された）ことをも
って、エンコーダプーリ３０、アイドラプーリ４０の摩
耗や、ワイヤロープ７が破断する前兆である素線切れ発
生等を検知するようにしている。

【００２４】また前記ばね５０の一端はアイドラプーリ
４０の中心軸のピン３２ａに止着され、ばね５０の他端
ヒッチ部はアングル３３、ボルト３４を介してダブルナ
ット３５によって、本位置検出装置１００が搭載される
基台（例えば後述するベースブラケット）に固定されて
いる。このため、アングル３３の位置をボルト３４とダ
ブルナット３５によって調整すれば、エンコーダプーリ
３０のラジアル荷重も自在に操作することができ、スリ
ップの起き易いエレベータ（例えば階間の長いエレベー
タ）でもスリップしにくくすることができる。

【００２５】次に前記位置検出装置１００の、より具体
的な実施形態例を図２、図３および図４とともに説明す
る。図２の（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は
斜視図、（ｄ）は右側面図を各々示し、図３（ａ）は図
２（ａ）からブラケット６１を取り除いた平面図、図３
（ｂ）は図２（ｂ）からブラケット６１を取り除いた正
面図、図３（ｃ）は図３（ｂ）のＸ−Ｘ−Ｘ−Ｘの断面
図、図３（ｄ）は図３（ｃ）の要部拡大断面図、図４は
アイドラプーリの変形例を示す要部断面図である。

【００２６】これらの図において、左右側板をコ字状に
折り曲げて形成されたベースブラケット６１の、一方の
面の下部にはエンコーダプーリ３０が配設され、他方の
面の下部にはエンコーダ２５が固設され、該エンコーダ
２５の軸はベースブラケット６１に穿設された孔に嵌入
され、その軸先端にエンコーダプーリ３０が取り付けら
れている。

【００２７】エンコーダプーリ３０には、径方向に対向
して、ワイヤロープ７およびアイドラプーリ４０が配設
されている。前記エンコーダプーリ３０の外周部には、
ワイヤロープ７の径よりやや大きいアール（Ｒ）が設け
られ、これによってワイヤロープ７をガイドするととも
に、所定のトラクション（摩擦力）を得るようになって
いる。

【００２８】アイドラプーリ４０は例えばウレタン製で
あり、その外周は例えばフラットに形成されるととも
に、中心部にベアリング（図示省略）を内蔵している。
また、アイドラプーリ４０の外周はフラットに形成する
に限らず、Ｕ溝や、図４に示すようにＶカットに形成し
ても良い。

【００２９】６２はＬ字状に形成されたブラケット６２
であり、該ブラケット６２の一端側に穿設された孔には
ピン３２ａが挿入されている。このピン３２ａの一端部
が前記アイドラプーリ４０の中心部のベアリング内に軸
止されている。ピン３２ａの、アイドラプーリ４０と反
対側の端部の外周面にはばね引っ掛け溝が設けられ、該
溝にはばね５０の一端が引っ掛けられ係止されている。

【００３０】ばね５０の他端はアングル３３の一端に取
り付けられたピン３２ｂに係止され、該アングル３３の
Ｌ字状に折り曲げられた他端部は、ボルト３４およびダ
ブルナット３５によって、アングル（押さえ板）３６の
一端に固定され、該アングル３６のＬ字状に折り曲げら
れた他端部は、取り付け具３７によってベースブラケッ
ト６１に固定されている。

【００３１】ベースブラケット６１の上部に穿設された
孔には、ベースブラケット６１の他方の面側から、中央
部に段部を有したピン３２ｃが挿入され、該ピン３２ｃ
の段部はベアリング３８を内蔵したハウジング３９内に
挿入され、ピン３２ｃの先端部は前記ブラケット６２の
他端側に穿設された孔に挿入され、ワッシャ、ナット等
が取り付けられている。

【００３２】すなわちピン３２ｃ周辺の詳細な構造は図
３（ｄ）に示すとおり、ハウジング３９内にベアリング
３８およびＣリング４１が設けられ、ハウジング３９の
つば３９ａに隣接してワッシャ４２、スプリングロック
ワッシャ４３、六角ナット４４が順次配設されている。
尚図３（ｄ）ではブラケット６２は図示省略している
が、該ブラケット６２は、前記つば３９ａの外周上であ
って、ハウジング３９とワッシャ４２の間に配設されて
ビス４５ａ〜４５ｄによってハウジング３９に固定され
ている。

【００３３】このように前記ブラケット６２はビス４５
ａ〜４５ｄによりハウジング３９に固定されているた
め、ピン３２ｃの外周をハウジング３９とともに回転す
ることができる。したがってアイドロプーリ４０が、ば
ね５０のばね力によりワイヤロープ７およびエンコーダ
プーリ３０側に押圧されるので、エレベータのかご１が
ガイドレール２に沿って上昇・下降する際に、ワイヤロ
ープ７に曲げ応力が加わることはなく、常に鉛直状に真
っすぐに張られている状態となり、常に一定の張力とな
る。このためワイヤロープ７に繰り返しの曲げによる疲
労は一切発生しない。加えて、常にばね５０によって、
ワイヤロープ７がエンコーダプーリ３０およびアイドラ
プーリ４０に接しているので、ワイヤロープ７が前記プ
ーリ３０，４０から外れる危険性も少ない。

【００３４】ベースブラケット６１の一方の面にはＬ字
形状のスイッチ入力板５１が設けられ、このスイッチ入
力板５１の、前記ばね５０の圧縮方向に沿った部位のベ
ースブラケット６１には、接触片（ローラ）を有したマ
イクロスイッチ３１が配設されている。

【００３５】このため、エンコーダプーリ３０、アイド
ラプーリ４０の摩耗や、ワイヤロープ７が破断する前兆
である素線切れ等が発生すると、ロープ径が減少するこ
とによりアイドラプーリ４０の位置が前記圧縮方向に移
動し、スイッチ入力板５１によりマイクロスイッチ３１
の接触片（ローラ）が押されるので、これらプーリ３
０、４０の摩耗やワイヤロープ７の素線切れ等を確実に
検出することができる。

【００３６】また、前記アングル３３の位置をボルト３
４とダブルナット３５によって調整すれば、ばね５０の
引張力を調整することができ、エンコーダプーリ３０の
ラジアル荷重も自在に操作することができ、スリップの
起き易いエレベータ（例えば階間の長いエレベータ）で
もスリップしにくくすることができる。

【００３７】尚昇降路に沿って鉛直に張設されるワイヤ
ロープ７の上端部は例えば図５のように、下端部は例え
ば図６のように各々構成されている。図５において、ガ
イドレール２の上端部にはレールクリップ７１ａ，７１
ｂによってブラケット７２ａが直角に取り付けられ、該
ブラケット７２ａの先端部に取付具７３によってワイヤ
ロープ７の上端が取り付けられている。

【００３８】また図６において、ガイドレール２の下端
部にはレールクリップ７１ｃ，７１ｄによってブラケッ
ト７２ｂが直角に取り付けられ、該ブラケット７２ｂの
先端部にピン７４，ワッシャ７５，ナット７６ａ，７６
ｂによってバー７７の一端が取り付けられ、該バー７７
の他端には、ボルト７８，ナット７９，スプリング８０
等によりプレート８１が取り付けられている。

【００３９】尚前記実施形態例においては、ばね５０の
ばね力は、アングル３３の位置をボルト３４とダブルナ
ット３５によって変更することで調整していたが、これ
に限らず、例えば、ばね５０端部の係止部（例えばピン
３２ｂ）をばねの引っ張り方向に複数設けておき、ばね
５０端部の係止位置を変更することでばね力を調整する
ように構成しても良い。

【００４０】また本発明の押圧手段としての前記ばね５
０は、コイルばねを用いていたが、これに限らず板ばね
を採用しても良い。その一例としては、前記ばね５０、
ピン３２ｂ、アングル３３、ボルト３４、ダブルナット
３５、アングル３６等を除去し、ブラケット６２を板ば
ねで形成し、該板ばねによってアイドラプーリ４０を、
前記ワイヤロープ７の直線張設状態を保持しながら前記
ワイヤロープ７およびエンコーダプーリ３０側に押圧す
るように構成するものである。

【００４１】また板ばねを用いた他の例としては、前記
ばね５０、ピン３２ｂ、アングル３３、ボルト３４、ダ
ブルナット３５、アングル３６等を除去し、アイドラプ
ーリ４０の、ワイヤロープ７と反対側の径方向に板ばね
を配設し、該板ばねによって、アイドラプーリ４０を、
前記ワイヤロープ７の直線張設状態を保持しながら前記
ワイヤロープ７およびエンコーダプーリ３０側に押圧す
るように構成しても良い。

【００４２】また本発明の押圧手段は前記ばね力を利用
するものに限らず、所定の押圧力を前記アイドラプーリ
４０からワイヤロープ７およびエンコーダプーリ３０側
に付与する加圧装置を設けても良い。

【００４３】また前記検出スイッチとしてのマイクロス
イッチ３１およびスイッチ入力板５１は、図２に示す位
置に設けるに限らず、他の位置に配設しても良い。

【００４４】また前記検出スイッチは、図２のようにマ
イクロスイッチ３１およびスイッチ入力板５１で構成す
るに限らず、フォトセンサ等の他のセンサで構成しても
良い。

【００４５】また本発明は油圧式エレベータに適用する
に限らず、リニアモータ式エレベータやロープ式エレベ
ータにも適用することができ、その場合も前記と同様の
作用、効果を奏する。

【００４６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、エレベー
タのかごが昇降路内を上昇・下降する際に、ワイヤロー
プに曲げ応力が加わることはなく、常に鉛直状に真っす
ぐに張られている状態となり、常に一定の張力となる。
このためワイヤロープに繰り返しの曲げによる疲労は一
切発生せずワイヤロープの寿命を半永久的とすることが
できる。

【００４７】また据え付け精度の影響を受けにくく、さ
らにエンコーダプーリにかかる荷重を自在に可変するこ
とができるので、階間が長い建物に設けられたエレベー
タであってもエンコーダプーリにかかる荷重を大きくと
ることができ、スリップの発生を防止することができ
る。

【００４８】また検出スイッチを設けているので、エン
コーダプーリ、アイドラプーリの摩耗やワイヤロープの
素線切れ等を確実に検出することができる。このためエ
ンコーダとしての検出精度が低下したり事故が発生する
ことを未然に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を表し、（ａ）は概略構成図、
（ｂ）は要部構成図。

【図２】本発明の一実施形態例を表し、（ａ）は要部平
面図、（ｂ）は要部正面図、（ｃ）は要部斜視図、
（ｄ）は右側面図。

【図３】本発明の一実施形態例のブラケットを除去した
状態を表し、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は要部正面
図、（ｃ）は（ｂ）のＸ−Ｘ−Ｘ−Ｘ断面図、（ｄ）は
（ｃ）の要部拡大断面図。

【図４】本発明の他の実施形態例を表す要部断面図。

【図５】本発明を適用したエレベータのワイヤロープの
上端部の構成図。

【図６】本発明を適用したエレベータのワイヤロープの
下端部の構成図。

【図７】従来の位置検出装置の一例を示す構成図。

【図８】従来装置におけるワイヤロープにかかる曲げ応
力の様子を示す説明図。

【図９】従来装置の取り付け方法を示す要部説明図。

【符号の説明】

１…かご ２…ガイドレール ７…ワイヤロープ ２５…エンコーダ ３０…エンコーダプーリ ３１…マイクロスイッチ ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ…ピン ３３，３６…アングル ３４…ボルト ３５…ダブルナット ３８…ベアリング ３９…ハウジング ４０…アイドラプーリ ５０…ばね ６１…ベースブラケット ６２…ブラケット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 二郎 東京都新宿区西新宿２丁目４番１号 新宿 ＮＳビル 日本オーチス・エレベータ株式 会社内 Ｆターム(参考） 3F303 CB15

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エレベータのかごが上昇・下降する昇降
   路の上下間に張設されたワイヤロープと、 外周面に前記ワイヤロープを接触させた状態で前記かご
   に設けられたエンコーダプーリと、 外周面に前記ワイヤロープを接触させた状態で前記エン
   コーダプーリに対向配設されたアイドラプーリと、 前記アイドラプーリを、前記ワイヤロープの直線張設状
   態を保持しながら前記ワイヤロープおよびエンコーダプ
   ーリ側に押圧する押圧手段とを備え、 前記エンコーダプーリにエンコーダを取り付け、該エン
   コーダを前記かごの上昇・下降に伴って作動させるよう
   にしたことを特徴とするエレベータの位置検出装置。
2. 【請求項２】 前記アイドラプーリの位置が、前記押圧
   方向の所定位置に移動したときに作動する検出スイッチ
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ
   の位置検出装置。
3. 【請求項３】 前記押圧手段は、押圧力を調節できるよ
   うに構成されていることを特徴とする請求項１又は２に
   記載のエレベータの位置検出装置。
4. 【請求項４】 前記押圧手段は、ばね力により押圧する
   ように構成されていることを特徴とする請求項１又は２
   又は３に記載のエレベータの位置検出装置。