JP2005335934A - エレベーター装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
リニアモータを利用しても、荷重の大きな乗かごを駆動できるエレベーター装置を提供する。
【解決手段】
昇降路１０内のガイドレール６に沿って乗りかご１と釣合いおもり２が移動するエレベーター装置において、前記昇降路１０内にリニアモータの一次側３を設置し、前記乗りかご１と釣合いおもり２を第１のロープ７で釣り、前記乗りかご１または釣合いおもり２に第２のロープ４を連結し、前記第２のロープ４をリニアモータの二次導体として用いる。
【選択図】図１

Description

本発明は、リニアモータを利用したエレベーター装置に関するものである。

従来から、リニアモータを利用して駆動推進力を得るエレベーター装置が提案されている。特に、特許文献１には、乗りかごと釣合いおもりとをつるべ状につなぐロープそのものをリニアモータの二次導体とすることが記載されている。

特開昭５８−１７０８８号公報

しかしながら、リニアモータを利用したエレベーター装置は、一般的に推進力が弱く、荷重の大きい乗りかごを駆動することができない。また、特許文献１に記載のエレベーター装置についても、リニアモータの二次導体としてのロープが１：１ローピングとなっているので、荷重の大きい乗かごを駆動する場合には十分な推進力を得ることができない。

本発明の目的は、リニアモータを利用しても、荷重の大きな乗かごを駆動できるエレベーター装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、昇降路内のガイドレールに沿って乗りかごと釣合いおもりが移動するエレベーター装置において、前記昇降路内にリニアモータの一次側が設置され、前記乗りかごと釣合いおもりが第１のロープで釣られ、前記乗りかごまたは釣合いおもりに第２のロープが連結され、前記第２のロープがリニアモータの二次導体として用いられる。

本発明によれば、リニアモータを利用しても、荷重の大きな乗かごを駆動できるエレベーター装置を提供することができる。

以下、本発明の実施例について、図面を用いて説明する。

図１は、本発明の実施例を示すエレベーター装置の全体構成図である。図１に示す通り、昇降路１０内において、乗りかご１と釣合いおもり２は、第１のロープ７によって釣られており、昇降路の上部に設置された滑車５１，５２を介してつるべ状に配置されている。この第１のロープ７によって、乗りかご１の質量と乗りかご内積載荷重と釣合いおもり２の質量を支えることになる。ここで、本実施例では、第１のロープ７のローピングが１：１となっているが、２：１ローピングにしても良い。また、乗りかご１，釣合いおもり２は、ガイドレール６に沿って案内され移動する。昇降路の上部には、固定部材６０がガイドレール６によって支持されている。

そして、第２のロープ４は、その一端が、緊張装置４１によって、昇降路の上部の固定部材６０へ固定されている。また、第２のロープ４は、釣合いおもり２の上部に設けられた滑車２１を経由し、上方へ延びて、昇降路の上部に設けられた上部滑車５３へ至る。次に、この第２のロープ４は、下方へ延びて、リニアモータの一次側３を通って、昇降路の下部に設けられた下部滑車５４へ至る。さらに、第２のロープ４は、上方へ延びて釣合いおもり２の下部に設けられた滑車２２を経由し、下方へ延びて昇降路の下部に設けられた緊張装置４２によって固定される。

ここで、第２のロープ４は、２：１ローピングされているが、もちろん、滑車の数を増やせば、Ｎ：１ローピングが可能となる。また、固定部材６０は、ガイドレール６以外に、昇降路の壁や梁を用いて支持しても構わない。

第２のロープ４は、リニアモータの二次導体として作用し、駆動力を直接伝達するものであり、従来のトラクシションシーブを用いたエレベーター装置と比較して、はるかにロープの寿命が長い。さらに、第２のロープ４は薄型の平板状であるため、各滑車５３，
５４，２１，２２の直径は、通常の一般的なロープを用いた場合に比べて小さくすることができ、結果として昇降路スペースを小さくすることができる。この第２のロープ４は、細い鋼線またはアルミニウム，炭素繊維などの導体を拠りあわせて、薄い平板状とし、さらに樹脂で表面を覆ったものである。樹脂等でコーティングすることにより、更なる寿命延命とリニアモータの一次側コイルとの接触を防ぐことができ、リニアモータのエアーギャップを限りなく小さくすることができる。ここで、細い素線を用いるのは、繰り返し曲げに対して十分強度を保つためであり、これにより、強度と曲げに対応できる。

次に、定格積載荷重１０００kgのエレベーター装置の場合を考える。通常釣合いおもり２は、積載荷重の半分が乗った状態で乗りかご１とバランスするように設定されているので、定格積載時には乗りかご１と釣合いおもり２のアンバランス荷重は５００kgとなる。この５００kgをリニアモータによって駆動するのであるが、第２のロープ４は２：１ローピングされているので、リニアモータの実際の必要推力は更に、半分の２５０kgで良いことになる。このとき、第２のロープ４に働く張力も２５０kg程度であるから、エレベーター系を支持する第１のロープ７に働く張力に比べてはるかに小さく、第２のロープ４はそれほどの強度を必要としない。

また、リニアモータの一次側３は、いわゆる、両側式とよばれる方式を採用している。つまり、リニアモータのコアとコアの中央に、二次導体である第２のロープ４が通過する方式である。さらに、安定した駆動を得るため、リニアモータの一次側３の出入口部には、それぞれ、第２のロープ４を案内するガイド手段３１，３２が設けられている。もちろん、リニアモータの一次側３の内部に、さらに別のガイド手段を設けることにより、二次導体と一次側との接触を防止することができる。

そして、リニアモータの一次側３に三相交流が印加されると、一次側コイルに対向する二次導体である第２のロープ４に、誘導電流が流れ推力が発生する。リニアモータは一般的に一次側，二次側どちらが動いても構わないが、本実施例では、二次側である第２のロープ４が動く。この第２のロープ４が推力を得て釣合いおもり２、さらに、乗りかご１を所定の速度と位置まで駆動する。このように、リニアモータの一次側３が第２のロープ４と相互作用する位置に配置することで、乗りかご１と釣合いおもり２とリニアモータの一次側３とは、昇降路内であって、鉛直投影が互いに重ならないように配置できる。

また、昇降路の下部に設けられた滑車５４には、第２のロープ４が移動することで回転しパルスを発生するロータリエンコーダ７０が取付けられており、エレベーターの速度制御信号および位置信号としてリニアモータの推力を制御することができる。尚、制御装置８は、一般的に使用されているインバータ制御装置である。乗りかご１を静止保持する電磁ブレーキ８１は、乗りかご１の下部に取付けられており、エレベーター走行中はブレーキ８１に給電してブレーキ力を開放し、停止時はブレーキへの給電を遮断することで、ガイドレール６に対し制動力を発生させている。

本実施例では、釣合いおもり２に駆動用の第２のロープ４を連結しているが、もちろん、乗りかご１側に第２のロープ４を連結しても同様の効果が得られる。

このように、本実施例では、第１のロープ７でエレベーター系の荷重を支える一方、リニアモータの二次導体として用いられる第２のロープ４によりエレベーターを駆動する構成としたので、昇降路のスペースを安価に小さくできる。さらに、従来のエレベーター装置のようにトラクション駆動ではないので、ロープの長寿命化を図ることができる。

図２は、本実施例のリニアモータの詳細を示す図である。リニアモータの一次側３は、ステータコア３Ａと３Ｂを対面状に配置して構成される。両者の間を、二次導体である第２のロープ４が通過する。ステータコア３Ａと３Ｂには、それぞれコイル３Ａ１，３Ａ２，３Ａ３や３Ｂ１，３Ｂ２，３Ｂ３が組み込まれてある。そして、それぞれのコイルに三相交流を印加することで、二次導体の第２のロープ４に推力を発生することができる。このとき、リニアモータの効率を良くするためには、エアギャップを可能な限り小さくすれば良い。そのために、上述したガイド手段のガイドローラ間の隙間を、第２のロープ４の厚さ以上であって、かつ、第２のロープ４の厚みにリニアモータのエアギャップを加えた値よりは小さくする必要がある。このようにすれば、二次導体である第２のロープ４は、リニアモータの内部を安定して通過することができる。

本発明の実施例を示すエレベーター装置の全体構成図である。 リニアモータの詳細を示す図である。

符号の説明

１…乗りかご、２…釣合いおもり、３…リニアモータの一次側、４…第２のロープ、７…第１のロープ、１０…昇降路、２１，２２，５１，５２…滑車、３１，３２…ガイド手段、５３…上部滑車、５４…下部滑車、７０…ロータリエンコーダ、８１…電磁ブレーキ。

Claims (9)

1. 昇降路内のガイドレールに沿って乗りかごと釣合いおもりが移動するエレベーター装置において、前記昇降路内にリニアモータの一次側が設置され、前記乗りかごと釣合いおもりが第１のロープで釣られ、前記乗りかごまたは釣合いおもりに第２のロープが連結され、前記第２のロープがリニアモータの二次導体として用いられることを特徴とするエレベーター装置。
2. 昇降路内のガイドレールに沿って乗りかごと釣合いおもりが移動するエレベーター装置において、前記昇降路内に設置されたリニアモータの一次側と、前記乗りかごと釣合いおもりを釣る第１のロープと、前記乗りかごまたは釣合いおもりに２：１ローピングで連結された第２のロープを備え、前記第２のロープがリニアモータの二次導体として用いられると共に、前記リニアモータの一次側と前記乗りかごと前記釣合いおもりとは鉛直投影が互いに重ならないように配置されていることを特徴とするエレベーター装置。
3. 昇降路内のガイドレールに沿って乗りかごと釣合いおもりが移動するエレベーター装置において、前記昇降路内に設置されたリニアモータの一次側と、前記乗りかごと釣合いおもりを釣る第１のロープと、リニアモータの二次導体として用いられる第２のロープを備えると共に、前記第２のロープは、その一端が前記昇降路の上部に固定され、前記乗りかごまたは釣合いおもりの上部に設けられた滑車を経由し、上方へ延びて前記昇降路の上部に設けられた上部滑車へ至り、更に下方へ延びて前記リニアモータの一次側を通って、前記昇降路の下部に設けられた下部滑車へ至り、更に上方へ延びて前記乗りかごまたは釣合いおもりの下部に設けられた滑車を経由し、下方へ延びて前記昇降路の下部に前記第２のロープの他端が固定されることを特徴とするエレベーター装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記ロープは平板状のロープであり、その表面が樹脂で覆われていることを特徴とするエレベーター装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、前記リニアモータの一次側は、コアとコアの間に前記ロープを通過させる両側式であることを特徴とするエレベーター装置。
6. 請求項５において、前記リニアモータの一次側のロープ出入口部に、前記ロープを案内するガイド手段が取付けられていることを特徴とするエレベーター装置。
7. 請求項６において、前記ガイド手段は複数のガイドローラを備えており、この複数のガイドローラの間隔が、前記ロープの厚さより大きく、前記ロープの厚さにリニアモータのエアギャップを加えた値よりは小さいことを特徴とするエレベーター装置。
8. 請求項１乃至７のいずれかにおいて、前記ロープの移動によってパルスを発生させるパルス発生器が設けられ、このパルス発生器の出力がエレベーターの速度制御信号及び乗りかご位置信号とされていることを特徴とするエレベーター装置。
9. 請求項１乃至８のいずれかにおいて、前記乗りかごの下にブレーキ手段が設けられていることを特徴とするエレベーター装置。
   
   

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