JP2005104672A - エレベータかご自動バランス調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 エレベータかごに対する偏荷重を抑制し、ガイド装置やガイドレールの偏磨耗やエレベータかごにおける走行時の振動、振動によるエレベータかごにおける乗り心地の悪さを解消すること。
【解決手段】 エレベータかごに取り付けられこのエレベータかごの偏荷重を調整するかごバランス調整装置であって、エレベータかご底部に設置されるバランスウェイトと、このバランスウェイトを移送するウェイト移送装置と、前記エレベータかごの高さを検知する検知装置と、この検知装置により検知された前記エレベータかごの高さ情報に対応して前記エレベータかごの偏荷重を相殺するウェイト移動制御データを送信するウェイト可動制御装置と、前記ウェイト移動制御データを受信し、前記ウェイト移送装置により移送されるバランスウェイトを移送させてエレベータかごの偏荷重を相殺し前記エレベータかごのバランスを取るバランスウェイト駆動系と、を備えて成る。
【選択図】 図２

Description

本発明は、昇降エレベータに係わり、特にエレベータかごにおけるバランスの自動調整に関する。

一般に、昇降エレベータは、図１に示すように昇降用通路としての昇降路１と、その昇降路１の上部に設けられた機械室２と、機械室２に設置されエレベータの昇降を行うかご駆動装置３と、これを制御するためのエレベータ制御盤４と、かご駆動装置３に掛けられたメインロープ５と、メインロープ５の一方の端に吊り下げられたエレベータかご６と、メインロープ５の他端に吊り下げられたカウンタウェイト７と、エレベータかご６の底部とカウンタウェイト７とに吊り下がるように設置され昇降する際にメインロープ５の重量を相殺する役割を果たす伝送用テールコードやコンペンチェーンまたはコンペンロープなどから成る吊り下げ部材８と、エレベータかご６の両側面の縦方向に取り付けられた立て枠９と、立て枠９の上下端の支持台に取り付けられて回転することにより立て枠９、即ちエレベータかご６をガイドするガイド装置１０と、ガイド装置１０が回転走行することによってそれを支持し、ガイドするガイドレール１１から構成される。

吊り下げ部材８はエレベータかご６が昇降路１を上昇するほど長くなりその重量を増し、逆にエレベータかご６が昇降路１を下降するほど短くなって軽くなることによってメインロープ６の重量を相殺しているが、この吊り下げ部材８の重量変化はそのままエレベータかご６に加わることになる。

従来、吊り下げ部材８はメインロープ５とエレベータかご６の連結点の鉛直線上にあるエレベータかご６の底部の点に連結されていないため、吊り下げ部材８の重量変化がエレベータかご６を傾けようとする偏荷重を発生させる。この偏荷重は、昇降路１をガイドレール１１に沿って走行するエレベータかご６のガイド装置１０により抑制されるが、その押し付け荷重がガイド装置１０やガイドレール１１の偏磨耗を生み、エレベータかご６における走行時の振動の原因となっている。また、ガイドレール１１のつなぎ部分に段差や歪みがある場合はエレベータかご６に振動が伝わり乗り心地の悪いものとなっていた。

本発明は上記のような従来の問題点に鑑みてなされたもので、エレベータかごの昇降に伴う吊り下げ部材の重量変化によるエレベータかごに対する偏荷重を抑制し、ガイド装置やガイドレールの偏磨耗やエレベータかごにおける走行時の振動、振動によるエレベータかご６における乗り心地の悪さを解消することを目的とする。

本発明の請求項１によれば、エレベータかごに取り付けられこのエレベータかごの偏荷重を調整するかごバランス調整装置であって、エレベータかご底部に設置されるバランスウェイトと、このバランスウェイトを移送するウェイト移送装置と、前記エレベータかごの高さを検知する検知装置と、この検知装置により検知された前記エレベータかごの高さ情報に対応して前記エレベータかごの偏荷重を相殺するウェイト移動制御データを送信するウェイト可動制御装置と、前記ウェイト移動制御データを受信し、前記ウェイト移送装置により移送されるバランスウェイトを移送させてエレベータかごの偏荷重を相殺し前記エレベータかごのバランスを取るバランスウェイト駆動系と、を備えて成ることを特徴とするエレベータかご自動バランス調整装置を提供する。

本発明の請求項２によれば、エレベータかごに取り付けられこのエレベータかごの偏荷重を調整するかごバランス調整装置であって、エレベータかご底部に設置されるバランスウェイトと、このバランスウェイトを移送するウェイト移送装置と、かご巻き上げ機の回転数から前記エレベータかごの位置を検知する検知装置と、この検知装置からのエレベータかごの位置情報に対応したエレベータかごの偏荷重を相殺するウェイト移動制御データを送信するウェイト可動制御装置と、前記ウェイト移動制御データを受信し、前記ウェイト移送装置を制御して前記ウェイト移送装置のモータ回転数に変換後、モータを回転させ前記バランスウェイトを移送させることによりエレベータかごの偏荷重を相殺し前記エレベータかごのバランスを取るバランスウェイト駆動系と、を備えて成ることを特徴とするエレベータかご自動バランス調整装置を提供する。

本発明によれば、エレベータかごの昇降に伴う吊り下げ部材の重量変化によるエレベータかごに対する偏荷重を抑制することができ、ガイド装置やガイドレールの偏磨耗やエレベータかごにおける走行時の振動、振動によるエレベータかごの乗り心地の悪さを解消する効果がある。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

本発明の一実施形態におけるエレベータかご６のバランス調整装置の概略構成を図２に、詳細構成を図３にそれぞれ示す。即ち、概略構成は図２に示すように、エレベータかご６のバランス調整装置は、昇降路１内のエレベータかご６の高さ位置により生じる吊り下げ部材８の重量変化に対応した可動制御データを送信するエレベータ制御盤４内の可動制御部と、この可動制御部から有線または無線によって送信される可動制御データを受信し、エレベータかご６に発生する偏荷重を抑制するように機能するバランス駆動系２０とから構成される。

エレベータ制御盤４内の可動制御部は、エレベータかご６を昇降させるかご駆動装置３を構成する巻き上げ機の、巻上げや巻き下げ時のモータ回転数より取得されるエレベータかご６の高さ位置に対応するバランスウェイトの移動位置データを、可動制御データとしてバランスウェイト駆動系２０に送信して、吊り下げ部材８の重量変化によるエレベータかご６の偏荷重を相殺してバランスを取る機能を有する。

バランスウェイト駆動系２０は図３に詳細を示したように、回転駆動するモータを内蔵するウェイト駆動部２１と、ウェイト駆動部２１のモータによって回転するガイドローラ２２と、ガイドローラ２２を案内するウェイトガイドレール２３と、ガイドローラ２２に固定されたバランスウェイト２４とから成る。

また、バランスウェイト駆動系２０は、エレベータかご６とメインロープ５の取り付け位置の鉛直線とエレベータかご６の底部面の交わる点を中心として吊り下げ部材８の取り付け位置の反対側に設置することにより、エレベータかご６に加わる吊り下げ部材８の荷重、即ちエレベータかご６を傾けようとする偏荷重を相殺できる位置に置く。

次に、バランス調整装置の動作について詳細に説明する。

エレベータかご６は、乗降客等の指示によってエレベータかご駆動装置３を構成する巻き上げ機モータの駆動によりメインロープ５を介して昇降する。このとき可動制御部は、エレベータかご６の現在位置を、予め決められた基準位置からの距離として巻き上げ機モータの回転数から計数することにより、エレベータかご６の位置情報を取得する。可動制御部は、予め規定されたエレベータかご６の位置情報に対応したバランスウェイト２４の移動位置データを保持しており、現在のエレベータかご６の位置に対応するバランスウェイト２４の移動位置を決定して、可動制御データとしてバランスウェイト駆動系２０に有線、または無線にて送信する。

可動制御データを受信したバランスウェイト駆動系２０のウェイト駆動部２１は、可動制御データに基づいたモータ回転数に変換後、モータを所定の回数だけ回転させバランスウェイト２４を所定の位置に移動させる。例えば、エレベータかご６が上階に移動するほど、バランスウェイト２４が吊り下げ部材８の取り付け位置から遠ざかる方向に、逆にエレベータかご６が下階に移動するほどバランスウェイト２４が吊り下げ部材８の取り付け位置に近づく方向に移動させる。

つまり、エレベータかご６が上階に移動するほど吊り下げ部材８の重量は増し、エレベータかご６をメインロープ５の取り付け位置の鉛直線とエレベータかご６の底部面の交わる点と中心とした点より吊り下げ部材８の取り付け位置側に押し下げようとする偏荷重が加わる。この偏荷重を相殺するため、メインロープ５の取り付け位置の鉛直線とエレベータかご６の底部面の交わる点と中心とした点に対して吊り下げ部材８の取り付け位置の反対方向に遠ざかるようにバランスウェイト２４を移動させる。これによりエレベータかご６は傾くことなく均衡を保つことができる。

逆に、エレベータかご６が下階に移動するほど吊り下げ部材８の重量は減少し、エレベータかご６をメインロープ５の取り付け位置の鉛直線とエレベータかご６の底部面の交わる点と中心とした点より吊り下げ部材８の取り付け位置側に押し上げようとする偏荷重が加わる。この偏荷重を相殺するため、メインロープ５の取り付け位置の鉛直線とエレベータかご６の底部面の交わる点と中心とした点に対して吊り下げ部材８の取り付け位置に近づくようにバランスウェイト２４を移動させる。これによりエレベータかご６は傾くことなく均衡を保つことができる。

また、図４にエレベータかご６底部に取り付けるバランスウェイト駆動系２０の最適な位置関係の例を示す。メインロープ５のエレベータかご６の取り付け位置に相当するエレベータかご底部の点を原点３０とし、この原点３０と吊り下げ部材取り付け位置８ａと結ぶ直線３１上をバランスウェイト２４の重心が移動するようにバランスウェイト駆動系２０の各部を設置する方法がバランス調整効果を最も良く機能させる。

以上述べたように、エレベータかご６の昇降に伴う吊り下げ部材８の重量変化に対応したバランスウェイト２４の適切な移動制御により、エレベータかご６に対する偏荷重を抑制して均衡を保つことによって、ガイド装置１０やガイドレール１１の偏磨耗やエレベータかご６における走行時の振動、その振動によるエレベータかご６の乗り心地の悪さを解消することができる。

本発明の上記実施形態の例では、バランスウェイトの移動をローラとそれを支持するガイドレールにより行っていたが、ローラに替えてプーリとベルトまたはチェーンによるものであっても良い。図５にその例を示す。即ち、この例でのバランスウェイト駆動系は、可動制御データに基づき回転駆動するモータを内蔵するウェイト駆動部４１と、ウェイト駆動部４１が取り付けられウェイトを摺動させるハンガーレール４２と、ウェイト駆動部４１に内蔵するモータと連結されモータの回転により回転駆動するプーリ４３と、そのプーリ４３を介して駆動する駆動ベルトまたは駆動チェーン４４と、この駆動ベルトまたは駆動チェーン４４により移動するバランスウェイト４５から構成される。

上記実施形態の例と同様、エレベータかご６が上階に移動するほど吊り下げ部材８の重量は増し、エレベータかご６をメインロープ５の取り付け位置の鉛直線とエレベータかご６の底部面の交わる点と中心とした点より吊り下げ部材８の取り付け位置側に押し下げようとする偏荷重が加わる。この偏荷重を相殺するため、メインロープ５の取り付け位置の鉛直線とエレベータかご６の底部面の交わる点と中心とした点に対して吊り下げ部材８の取り付け位置の反対方向に遠ざかるように、ウェイト駆動部４１に内蔵するモータと連結されモータの回転により回転駆動するプーリ４３が駆動ベルトまたは駆動チェーン４４を駆動し、バランスウェイト４５をハンガーレール４２に沿って移動させる。

逆に、エレベータかご６が下階に移動するほど吊り下げ部材８の重量は減少しエレベータかご６をメインロープ５の取り付け位置の鉛直線とエレベータかご６の底部面の交わる点と中心とした点より吊り下げ部材８の取り付け位置側に押し上げようとする偏荷重が加わる。この偏荷重を相殺するためメインロープ５の取り付け位置の鉛直線とエレベータかご６の底部面の交わる点と中心とした点に対して吊り下げ部材８の取り付け位置に近づくように、ウェイト駆動部４１はバランスウェイト４５をハンガーレール４２に沿って移動させる。これによりエレベータかご６は傾くことなく均衡を保つことができる。

この実施形態の例では、駆動手段にプーリとベルトまたはチェーンを用いるため、ローラを用いた上記実施形態の例で起こり得るであろうローラの「滑り」によるバランスウェイトの移動位置の狂いを生じさせない利点がある。

また、バランスウェイトの移動を、ねじ山加工されたシャフトとねじ穴加工されたバランスウェイトを用いたものであっても良い。図６にその例を示す。この例でのバランスウェイト駆動系は、ウェイト駆動部５１のモータにより回転するねじ山加工された駆動シャフト５２と、ねじ穴加工されたバランスウェイト５４と、これらを案内するガイドシャフト５３から構成される。ウェイト駆動部５１のモータの回転によりねじ山加工された駆動シャフト５２が回転し、ねじ穴加工されたバランスウェイト５４はガイドシャフト５３に案内されて螺合され懸架されることによって移動する。

この実施形態の例では、「ねじ」による駆動であるため上記２つの実施形態の例以上に正確にバランスウェイトを移動できる利点がある。また、ねじのピッチを短くし、ウェイトの移動距離に対する駆動モータの回転数の比を多くすれば、より高精度で微細なバランス調整を可能とさせる利点もある。

前述の実施形態の例において、エレベータかごに発生する偏荷重を抑制するためのバランスウェイトの移動位置を決定する可動制御データは、エレベータかごの昇降路内の位置、つまり昇降させるかご駆動装置を構成する巻き上げ機の巻上げや巻き下げ時のモータ回転数より取得し、計数していた。このエレベータかごに発生する偏荷重（実際にはエレベータかごの傾き）を直接センサー等によって検出する方法であっても良い。

一般に、エレベータかごの傾きの原因となる要因には、乗客の「片寄り」によるものも大きい。従って、エレベータかごに発生する「偏り」を直接検出して、偏荷重を相殺できれば効果はより大きくなる。

エレベータかごの偏りを検出方法として、まずエレベータかごの底部床か部分の特定の場所に複数の荷重検知器を設置し、偏荷重を検出する実施形態の例を図７に示す。エレベータかごは、立て枠９の下部に固定された支持枠６０と、エレベータかご６の底部と支持枠６０の間に設置された４つの荷重検出装置６１と、エレベータかご６内の乗客６２より構成される。荷重検出装置６１は、エレベータかご６底部の４隅に配置されてそれぞれ荷重を検知し、それらを比較することにより偏りを検知する。例えば、乗客６２がエレベータかご６内に片寄って乗り込んだ場合は、片寄った側の荷重検出装置６１の検知荷重は大きく、エレベータかご６の重心に対して反対側では小さくなる。この検出結果からバランスウェイトを検知荷重が小さい方向に移動させる可動制御データを送信することになる。

次に、エレベータかごの偏りを検出する方法として、エレベータかごの「傾き」を検知するジャイロ装置を用いた例を図８に示す。即ち、エレベータかご６の底部にジャイロ装置６３を設置し、かご底部の傾きをエレベータかご６の傾きとして検知する。この場合、ジャイロ装置６３が検知した底部の「上がった」側にバランスウェイトを移動させる可動制御データを送信することになる。

一般のエレベータ設備の概略構成を説明するための図。 本発明の一実施形態におけるエレベータかごのバランス調整装置の概要を説明するための図。 本発明の一実施形態におけるエレベータかごのバランス調整装置のバランス駆動系を説明するための図。 本発明の一実施形態におけるエレベータかごのバランス調整装置の配置を説明するための図。 本発明における他の実施形態のエレベータかごのバランス調整装置のバランス駆動系を説明するための図。 本発明における他の実施形態のエレベータかごのバランス調整装置のバランス駆動系を説明するための図。 本発明における他の実施形態のエレベータかごのバランス調整装置の概要を説明するための図。 本発明における他の実施形態のエレベータかごのバランス調整装置の概要を説明するための図。

符号の説明

１・・・昇降路、
２・・・機械室、
３・・・エレベータかご駆動装置、
４・・・エレベータ制御盤、
５・・・メインロープ、
６・・・エレベータかご、
７・・・カウンタウェイト、
８・・・吊り下げ部材、
８ａ・・・吊り下げ部材取り付け位置、
９・・・立て枠、
１０・・・ガイド装置、
１１・・・ガイドレール、
２０・・・バランスウェイト駆動系、
２１、４１、５１・・・ウェイト駆動部、
２２・・・ガイドローラ、
２３・・・ウェイトガイドレール
２４、４５、５４・・・バランスウェイト、
４２・・・ハンガーレール、
４３・・・プーリ、
４４・・・駆動ベルトまたはチェーン、
５２・・・駆動シャフト、
５３・・・ガイドシャフト、
６０・・・支持枠、
６１・・・荷重検出装置、
６３・・・ジャイロ装置。

Claims (5)

1. エレベータかごに取り付けられこのエレベータかごの偏荷重を調整するかごバランス調整装置であって、
   エレベータかご底部に設置されるバランスウェイトと、
   このバランスウェイトを移送するウェイト移送装置と、
   前記エレベータかごの高さを検知する検知装置と、
   この検知装置により検知された前記エレベータかごの高さ情報に対応して前記エレベータかごの偏荷重を相殺するウェイト移動制御データを送信するウェイト可動制御装置と、
   前記ウェイト移動制御データを受信し、前記ウェイト移送装置により移送されるバランスウェイトを移送させてエレベータかごの偏荷重を相殺し前記エレベータかごのバランスを取るバランスウェイト駆動系と、
   を備えて成ることを特徴とするエレベータかご自動バランス調整装置。
2. エレベータかごに取り付けられこのエレベータかごの偏荷重を調整するかごバランス調整装置であって、
   エレベータかご底部に設置されるバランスウェイトと、
   このバランスウェイトを移送するウェイト移送装置と、
   かご巻き上げ機の回転数から前記エレベータかごの位置を検知する検知装置と、
   この検知装置からのエレベータかごの位置情報に対応したエレベータかごの偏荷重を相殺するウェイト移動制御データを送信するウェイト可動制御装置と、
   前記ウェイト移動制御データを受信し、前記ウェイト移送装置を制御して前記ウェイト移送装置のモータ回転数に変換後、モータを回転させ前記バランスウェイトを移送させることによりエレベータかごの偏荷重を相殺し前記エレベータかごのバランスを取るバランスウェイト駆動系と、
   を備えて成ることを特徴とするエレベータかご自動バランス調整装置。
3. 前記ウェイト移送装置は、ガイドローラとこのガイドローラを誘導するガイドレールとから成ることを特徴とする請求項１または２に記載のエレベータかご自動バランス調整装置。
4. 前記ウェイト移送装置は、ハンガーレールとプーリ、および駆動ベルトまたは駆動チェーンとから成ることを特徴とする請求項１または２に記載のエレベータかご自動バランス調整装置。
5. 前記ウェイト移送装置は、ねじ山加工された駆動シャフトとねじ穴加工されたバランスウェイト、およびガイドシャフトとから成ることを特徴とする請求項１または２に記載のエレベータかご自動バランス調整装置。

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