JP2006131423A - Elevator speed governor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、人や荷物を昇降させるエレベータを安全に運転するためのエレベータ調速機に関するものである。 The present invention relates to an elevator governor for safely driving an elevator that raises and lowers people and luggage.
図77(1)は、例えば特開平5−147852号公報に開示された従来のエレベータ調速機を示す平面図、図77(2)は図77(1)の正面図である。
図において、12はエレベータのかご、13はかご12の上に設けられた基台、14は2対の平行リンクで構成されたアーム、15はアーム14を回動自在に支持するために基台13に設けられた支点、16はアーム14の一端に回動自在に取り付けられた、かご12の速度を検出するためのピックアップ、16aは対向して設けられた2個の磁石、16bは磁石16aを固着したヨーク、17はアーム14の他端にピックアップ16と釣り合うように設けられたバランスウエイト、18はかご12の脇に固定して設けられたガイドレール等の導体で、ピックアップ16の磁石16aから出た磁束は、この導体18の中央からかご12の側に突出した板状部分及びヨーク16bを通って第一の磁気回路を形成している。また、19はアーム14の回動によるバランスウエイト17の変位に対して抗力を与えるための弾性ばねで、アーム14、支点15、ピックアップ16、バランスウエイト17及び弾性ばね19は、かご12の走行に伴い導体18中に発生する渦電流によって磁石16aに作用する力を磁石16aのかご12の走行方向の変位に変換する変換装置を構成している。20はバランスウエイト17の変位により作動するかご停止用スイッチ20aと図示しない非常止め操作機構とを備えた制動装置である。
FIG. 77 (1) is a plan view showing a conventional elevator governor disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-147852, and FIG. 77 (2) is a front view of FIG. 77 (1).
In the figure, 12 is an elevator car, 13 is a base provided on the
次に動作について説明する。磁石16aとヨーク16bとによって構成された磁気回路は、磁石16aの間に存在する導体18の板状部分の面に対して垂直な磁場を作っている。かご12が昇降し、この磁場が該板状部分中に移動すると、導体18中に磁場の変化を打ち消すような渦電流が発生し、ピックアップ16には、かご12の速度に対応した大きさで、かご12の移動に抗するかご12の走行方向の反対の向きの力(抗力)が発生する。この力は、アーム14と弾性ばね19とにより、ピックアップ16及びバランスウエイト17の上下方向の変位に変換される(図78参照)。
Next, the operation will be described. The magnetic circuit constituted by the
そして、かご12の下降速度が所定値を超えた第一過速度(通常の走行速度である定格速度の1.3倍程度)になると、ピックアップ16はこの速度に対応した上向きの力を受け、バランスウエイト17を下向きに変位させる。そして、この変位により制動装置20に備えられたかご停止用スイッチ20aが働いてエレベータ駆動装置の電源を遮断し、かご12を停止させる。かご12が、何らかの原因で第二過速度(通常は定格速度の1.4倍程度)に達した場合でも、この速度に対応してバランスウエイト17がさらに変位し、制動装置20に備えられた非常止め操作機構によってかご12に設けられた非常止め装置(図示せず)が動作してかご12が急停止する。
When the lowering speed of the
従来のエレベータ調速機は以上のように構成されているので、磁場が導体18中を移動すると、導体18中に磁場の変化を打ち消すような渦電流が発生し、ピックアップ16には、かご12の速度に対応した大きさでかご12の移動に抗する向きの力(抗力)が発生するが、一般的に金属導体で発生する渦電流の物理的性質により、速度V対ピックアップ16の発生力fの関係は、図79に示すように、低速度で発生力fの変化率が大きく、速度Vが上がるにつれ発生力fの変化率が小さくなるという課題があった。すなわち、かご12の速度が、正常な走行速度である定格速度V0(この時のバランスウエイト17の変位はP0)、第一過速度V1(この時のバランスウエイト17の変位はP1)、第二過速度V2(この時のバランスウエイト17の変位はP2)と上昇するにつれ、発生力f0、f1、f2の相互間の差が小さくなり、危険性は増大しているにもかかわらず、制動装置20を動作させる力の差が小さく、制動装置20の動作点の設定位置も難しくなるため誤動作が起き易く、動作速度のばらつきも大きくなり安全性が低下するという課題があった。
Since the conventional elevator governor is configured as described above, when the magnetic field moves in the
また、ピックアップ16の変位Zに対する弾性ばね19のばね力F2の特性は、通常、図80に示すように線形関係にあるので、かご12の速度Vに対するピックアップ16の変位の特性は、図81に示すように、通常運転状態でのかご12の移動範囲での変位の変化率が大きい。よって、かご12の通常運転でアーム14が常に大きく回転運動するので、制動装置20の誤動作の原因になりやすく、回転支持部である支点15の寿命が短くなるという課題があった。
Further, since the characteristic of the spring force F2 of the
さらに、従来のエレベータ調速機では、かご12の移動時→乗客の乗り込み時の偏荷重等によりかご12が横方向に触れた場合には、ピックアップ16の磁束の通る隙間(空隙部)の距離が変化し、ピックアップ16での発生力が変動するため、バランスウエイト17の変位も変動し、かご12の動作速度の検出が不安定になり、制動装置20が誤動作することがあるという課題があった。
Further, in the conventional elevator governor, when the
さらに、従来のエレベータ調速機では、かご12の移動時や乗客の乗り込み時の振動を改善するための検出をすることができないという課題もあった。
Furthermore, in the conventional elevator governor, there also existed a subject that the detection for improving the vibration at the time of the movement of the cage | basket |
さらに、従来のエレベータ調速機は、かご12の上に置かれていて、重くて、機構部が多く、スペースを取るため、駆動効率が悪く、搭載しにくいという課題があった。
Furthermore, the conventional elevator governor is placed on the
さらに、従来のエレベータ調速機では、かご12の走行速度のみを検出しているので、かご12が危険速度ではない速度で走行してはいるが、制御不能となり、トップピット部に突入したときには危険を検出できず、非常止めが動作しないので危険であるなどの課題があった。
Furthermore, in the conventional elevator governor, since only the traveling speed of the
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、渦電流による力を利用した方式においても、安全装置の誤動作が少なく、安定した動作ができ、速度が異常に上がった場合には確実かつ正確に安定して動作させることができるエレベータ調速機を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and even in a method using the force due to eddy current, the safety device has few malfunctions, can operate stably, and the speed increases abnormally. An object of the present invention is to obtain an elevator governor that can operate reliably, accurately and stably.
また、この発明は、かごの走行速度を正確に検出でき、かつ安価で寿命の長いエレベータ調速機を得ることを目的とする。 Another object of the present invention is to obtain an elevator governor that can accurately detect the traveling speed of a car and that is inexpensive and has a long service life.
さらに、この発明は、かご走行の定格速度での磁気回路部の変位を十分に抑制し、異常速度での磁気回路部の変位を十分に拡大できるエレベータ調速機を得ることを目的とする。 Another object of the present invention is to provide an elevator governor that can sufficiently suppress the displacement of the magnetic circuit section at the rated speed of car traveling and can sufficiently expand the displacement of the magnetic circuit section at an abnormal speed.
さらに、この発明は、かごの走行速度を危険速度に近い領域で正確に検出することが可能なエレベータ調速機を得ることを目的とする。 Another object of the present invention is to provide an elevator governor that can accurately detect the traveling speed of a car in a region close to a critical speed.
さらに、この発明は、誤動作が少なく寿命も長くでき、安全性が高く、より小さな磁石で磁気回路を構成できるエレベータ調速機を得ることを目的とする。 Furthermore, an object of the present invention is to provide an elevator governor that has few malfunctions, can have a long life, has high safety, and can form a magnetic circuit with smaller magnets.
さらに、この発明は、制動装置を安定して動作させることができ、エレベータ運行の安全性を高めることができるエレベータ調速機を得ることを目的とする。 Furthermore, an object of the present invention is to obtain an elevator governor that can operate a braking device stably and can improve the safety of elevator operation.
さらに、この発明は、制動装置の動作点の設定が容易で、誤動作が少なく、かごの危険速度が正確かつ確実に検出でき、制動装置を安定動作させることができるエレベータ調速機を得ることを目的とする。 Furthermore, the present invention provides an elevator governor that can easily set the operating point of the braking device, has few malfunctions, can accurately detect the dangerous speed of the car, and can stably operate the braking device. Objective.
さらに、この発明は、ピックアップの変位と合成ばね力との関係を任意に設計することができるエレベータ調速機を得ることを目的とする。 Another object of the present invention is to provide an elevator governor that can arbitrarily design the relationship between the displacement of the pickup and the combined spring force.
この発明に係るエレベータ調速機は、昇降路内のかごまたは釣合い錘に設けられ、速度に応じて昇降路内のかごまたは釣合い錘に対し変位するピックアップと、前記ピックアップに直接係合された連結棒を有し、前記ピックアップと非常止めが前記連結棒を介して直接連結されているように構成したものである。 An elevator governor according to the present invention is provided on a car or a counterweight in a hoistway, and is connected to a pickup that is displaced with respect to the car or the counterweight in the hoistway according to the speed and is directly engaged with the pickup. It has a bar, and the pickup and emergency stop are directly connected via the connecting bar.
この発明に係るエレベータ調速機の変換装置は、昇降路内のかごまたは釣合い錘に設けられ、過速度時に非常止めが動作位置まで変位するピックアップと、前記ピックアップと直接係合した連結棒を有し、前記ピックアップと前記非常止めが前記連結棒を介して直接連結されているものである。 An elevator governor conversion device according to the present invention includes a pickup provided on a car or a counterweight in a hoistway, in which an emergency stop is displaced to an operating position at an overspeed, and a connecting rod that is directly engaged with the pickup. The pickup and the emergency stop are directly connected via the connecting rod.
この発明に係るエレベータ調速機の変換装置は、前記ピックアップは弾性体を介してかごまたは釣合い錘に取り付けられているものである。 In the elevator governor converter according to the present invention, the pickup is attached to a car or a counterweight via an elastic body.
この発明に係るエレベータ調速機の変換装置は、昇降路内のかごまたは釣合い錘にかご停止用スイッチが取り付けられているものである。
この発明に係るエレベータ調速機の変換装置は、前記ピックアップに設けられた突起により過速度時にかご停止用スイッチが動作するものである。
In the elevator governor conversion device according to the present invention, a car stop switch is attached to a car or a counterweight in a hoistway.
In the converter for an elevator governor according to the present invention, the car stop switch is operated at the time of overspeed by the protrusion provided on the pickup.
この発明によれば、昇降路内のかごまたは釣合い錘に設けられ、速度に応じて昇降路内のかごまたは釣合い錘に対し変位するピックアップと、前記ピックアップに直接係合された連結棒を有し、前記ピックアップと非常止めが前記連結棒を介して直接連結されているように構成したので、部品点数が削減でき、装置が小型、軽量化でき、安価にできるという効果がある。 According to the present invention, there is provided a pickup provided on a car or a counterweight in the hoistway and displaced with respect to the car or the counterweight in the hoistway according to speed, and a connecting rod directly engaged with the pickup. Since the pickup and the emergency stop are connected directly via the connecting rod, the number of parts can be reduced, and the apparatus can be reduced in size, weight, and cost.
この発明によれば、昇降路内のかごまたは釣合い錘に設けられ、過速度時に非常止めが動作位置まで変位するピックアップと、前記ピックアップと直接係合した連結棒を有し、前記ピックアップと前記非常止めが前記連結棒を介して直接連結されているように構成したので、部品点数が削減でき、装置が小型、軽量化でき、安価にできるという効果がある。 According to the present invention, there is provided a pickup provided on a car or a counterweight in a hoistway, the emergency stop being displaced to an operating position at an overspeed, and a connecting rod that is directly engaged with the pickup. Since the stopper is configured to be directly connected via the connecting rod, the number of parts can be reduced, and the apparatus can be reduced in size, weight, and cost can be reduced.
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態を説明する。
なお、以下の実施の形態の説明において、当該実施の形態の説明に先立って説明した実施の形態の構成要素と同一又は想到する構成要素には同一の参照番号ないし参照符号を付し、当該構成要素についての説明を省略する。
Embodiments of the present invention will be described below.
In the following description of the embodiment, the same reference numerals or reference numerals are given to the same or conceivable components as those of the embodiment described prior to the description of the embodiment, and the configuration. A description of the elements is omitted.
図1において、12はエレベータのかご、13はかご12の上に設けられた基台、14は2対の平行リンクで構成されたアーム(回動体)、15はアーム14を回動自在に支持するために基台13に設けられた支点、16はアーム14の一端に回動自在に取り付けられた、かご12の速度を検出するためのピックアップ、16aは対向して設けられた2個の磁石、16bは磁石16aを固着したヨーク、17はアーム14の他端にピックアップ16と釣り合うように設けられたバランスウエイト、18はかご12の脇に固定して設けられたガイドレール等の導体で、ピックアップ16の磁石16aから出た磁束は、この導体18の中央からかご12の側に突出した板状部分及びヨーク16bを通って第一の磁気回路を形成している。また、19はアーム14の回動によるバランスウエイト17の変位に対して抗力を与えるための弾性ばねで、アーム14、支点15、ピックアップ16、バランスウエイト17及び弾性ばね19は、かご12の走行に伴い導体18中に発生する渦電流によって磁石16aに作用する力を磁石16aのかご12の走行方向の変位に変換する変換装置を構成している。20はバランスウエイト17の変位により作動するかご停止用スイッチ20aと図示しない非常止め操作機構とを備えた制動装置、25はピックアップ16を平衡状態に戻す力を発生する磁気ばね(第二の磁気回路)で、25aは磁石、25bはヨーク、25cは磁石25aとヨーク25bとをかご12に固定するための基台で、磁石25a、ヨーク25b、ヨーク16bとにより磁気ばね25の磁路(第二の磁気回路)を構成している。図1に示すように、ピックアップ16と磁気ばね25とは隙間を保って分離されており、アーム14が水平の時にピックアップ16と磁気バネ25とが最も近接している。磁気ばね25は基台25cと連結しており、かご12が動いてヨーク16bが支点15を中心に回転しても磁気ばね25は回転しないように構成されているので、図2に示すように、かご12が移動してアーム14が回転し、斜めになった場合にはヨーク16と磁気ばね25とが離れる。
In FIG. 1, 12 is an elevator car, 13 is a base provided on the
21は非常止めを動作させるための連結棒で、かご12が過速度を超えて危険な状態になったときに、アーム14と弾性ばね19とにより、ピックアップ16及びバランスウエイト17が上または下向きに大きく変位し、かご停止用スイッチ20a及び連結棒21に連接した非常止め機構が動作してかご12を急停止させる。
次に、動作について説明する。磁石16aとヨーク16bによる磁場が導体18中を移動すると、ピックアップ16には、かご12の速度に対応した大きさで、かご12の移動に抗する向きの力(抗力)が発生する。この力は、アーム14と弾性ばね19により、ピックアップ16及びバランスウエイト17の上下方向の変位に変換される。この原理は従来のエレベータ調速機の原理と同じである。
Next, the operation will be described. When the magnetic field generated by the
上述のように、このような渦電流を利用した方式では、低速度時に発生する抗力が大きく、定格速度内での走行でもアーム14が大きく回転するため、外乱や設定誤差等により誤って過速度と判定し、安全装置が誤動作する可能性があるという課題があった。
As described above, in the method using such eddy current, the drag generated at a low speed is large, and the
そこで実施の形態1では、アーム14が水平に近いときにはアーム14を水平に保つ方向に強い力が働くような非線形ばねである磁気ばね25を備えることにより、低速度時はアーム14の回転が小さく、アーム14がある程度回転するとばね力が小さくなり、アーム14の回転が大きくなるようにすることにより、誤動作が少なく寿命が長くなるように構成した。すなわち、実施の形態1では、ピックアップ16の後方にピックアップ16を引き付ける力を発生する磁気ばね25を設けることにより以下のような特性を有する非線形ばねを構成している。
Therefore, in the first embodiment, by providing the
磁気の物理的性質により、図3に示すように、磁気ばね25の磁気ばね力F1はわずかな変位により大きく変化し、その後変位が大きくなるにつれ変化率が小さくなる。また、弾性ばね19の弾性ばね力F2は、通常、図示の如く、変位に対し線形である。実施の形態1ではこれらのばね力F1とF2とが合成され、図4に示すような非線形ばねが構成される。この非線形ばねは、変位が小さな時には大きな力が発生するが(ばね定数が大きい)、ある程度の大きさ以上の変位になるとあまり力が増えない(ばね定数が小さい)。
Due to the physical properties of magnetism, as shown in FIG. 3, the magnetic spring force F1 of the
かご12の速度に対するピックアップ16に発生する発生力は図79に示す如くであるので、図4の磁気ばね25と弾性ばね19により構成される非線形ばねにより、かご12の速度対ピックアップ16の変位の関係は図5に示すようになる。速度が上がると、ピックアップ16の渦電流による抗力が上がっていくが、この力が、図4のばね力Fsを超える速度Vsまでは磁気ばね25による大きな磁気力でアーム14が回転しないように保持されており、ピックアップ16の変位もP0と小さい。速度が定格速度V0を超えると、ピックアップ16に発生する発生力が合成ばね力F1+F2を上回るようになり、ピックアップ16が変位して、図3に示すように磁気ばね力F1が小さくなるので、図4に示すように合成ばね力が小さくなり、ピックアップ16及びバランスウエイト17は、弾性ばね19の力で保持できる図4のPsの位置まで一気に変位する。この後は弾性ばね19のばね力F2により支配される変位を行う。
79, the force generated in the
ここで、合成ばね力F1+F2の1次ピーク値であるばね力Fsを図79の定格速度での発生力f0の値より大きくし、第一過速度(すなわち第一危険速度)V1での発生力f1の値よりも小さくすると、通常の定格運転では変位が小さく異常が起きたときに大きな変位が得られるというメリットが有る。また、第一過速度V1と第二過速度(すなわち第二危険速度)V2との間に立ち上がり点を設けると、非常止めを確実に動作させることができるというメリットが有る。 Here, the spring force Fs, which is the primary peak value of the combined spring force F1 + F2, is made larger than the value of the generated force f0 at the rated speed in FIG. 79, and the generated force at the first overspeed (ie, the first critical speed) V1. If the value is smaller than the value of f1, there is an advantage that a large displacement can be obtained when an abnormality occurs due to a small displacement in normal rated operation. In addition, if a rising point is provided between the first overspeed V1 and the second overspeed (that is, the second dangerous speed) V2, there is an advantage that the emergency stop can be reliably operated.
以上より、この実施の形態1においては、定格速度内でのピックアップ16の変位P0が従来例に比べ小さくでき、第一過速度V1、第二過速度V2での変位の差が大きく取れているので、誤動作の確率が少なくなる。
As described above, in the first embodiment, the displacement P0 of the
実施の形態2.
実施の形態1では、アーム14は平行リンクとして構成したが、この実施の形態2では、図6に示すように、ピックアップ16とバランスウエイト17を1本のリンクのみを用いて連結してアーム14を構成してある。このように構成することにより、アーム14の構成が簡単になり、部品点数を少なくでき、安価にできる。
In the first embodiment, the
実施の形態3.
実施の形態1では導体18を挟むようにその両側に磁石16aを設けているが、この実施の形態3では、図7に示すように、導体18の片側のみに磁石16aが設けられている。このようにすることにより、ピックアップ16の磁気回路の構成が簡単になり、部品点数を少なくでき、安価にできる。また、ピックアップ16が軽量になるので、その動的な応答が速くなる。
In the first embodiment, the
実施の形態4.
実施の形態1ではバランスウエイト17を設けた構成にしているが、実施の形態4では、図8に示すように、アーム14、基台13及びバランスウエイト17を設けずに、ピックアップ16を弾性ばね19を介してかご12上に搭載し、ピックアップ16の背後に磁気ばね25を設けるとともに、かご停止用スイッチ20aはピックアップ16の動きを直接検出するようにしてもよい。このようにすることにより、装置が小型で、かつ、軽量化が図れ、安価に得ることができる。
In the first embodiment, the
実施の形態5.
実施の形態5においては、図9に示すように、実施の形態4と同様にアーム14、基台13及びバランスウエイト17を省略し、その上、磁石16aも導体18の片側のみに設けている。このように構成することにより、装置が更に小型、軽量化でき、安価にできる。
In the fifth embodiment, as shown in FIG. 9, the
実施の形態6.
実施の形態1ではピックアップ16の背面にアーム14の回転面と直交するように磁化された磁石25aを設けていたが、実施の形態6においては、図10に示すように、アーム14の回転面と平行な方向に磁化された磁石25aを設けている。このように構成すると、磁気ばね25部の磁気抵抗が小さくなり、磁束が通り易くなるので、小さな磁石25aを用いても大きな磁気ばね効果が得られる。これにより、磁気ばね25を安価に構成することができ、かつ周辺への漏れ磁束を少なくできるので周辺への磁気的影響を軽減することができる。
In the first embodiment, the
実施の形態7.
実施の形態7においては、図11に示すように、磁気ばね25のヨーク25bのみをピックアップ16の中に設けている。
In the seventh embodiment, as shown in FIG. 11, only the
次に動作について説明する。この実施の形態7の構成では、アーム14の変位が小さくかご12とほぼ平行状態にある間は、ピックアップ16のヨーク16bを通る磁束の一部が磁気ばね25のヨーク25bに分岐され第二の磁気回路を形成する。これにより、ピックアップ16のヨーク16bと磁気ばね25のヨーク25bとの間に磁気的吸引力が作用する。一方、アーム14が大きく変位してピックアップ16の磁気回路中にヨーク25bが存在しなくなると、ヨーク16bとヨーク25bとの間に磁気的吸引力は作用しなくなる。従って、ヨーク25bは磁気ばねの作用をなし、これにより、磁気ばね25部の部品点数を削減でき、小型かつ安価に磁気ばね25を構成することができる。
Next, the operation will be described. In the configuration of the seventh embodiment, while the
実施の形態8.
実施の形態8においては、図12、図13に示すように、ピックアップ16により形成される磁気回路の導体18を通る磁束の一部を利用するように、ヨーク25bが該磁気回路の対向する磁石16a間の空間の一部に配置されている(図12は導体18に単に隣接せしめた例、図13は導体18を囲むように隣接せしめた例を示す)。
In the eighth embodiment, as shown in FIGS. 12 and 13, the
次に動作について説明する。実施の形態8においては、実施の形態7の磁気ばねの効果に加えて、アーム14の変位が小さい状態では磁石16a間に発生する磁束の一部がヨーク25bに分岐され、導体18に供給されないため、ピックアップ16の発生力は小さくなり、アーム14の変位が大きい状態では、ヨーク25bが第一の磁気回路中から離脱して、磁石16a間に発生する全ての磁束が導体18中を通るので、ピックアップ16の発生力は強くなる。これにより大きな磁気ばね効果が得られる。
Next, the operation will be described. In the eighth embodiment, in addition to the effect of the magnetic spring of the seventh embodiment, a part of the magnetic flux generated between the
実施の形態9.
実施の形態9においても、アーム14が水平に近いときにアーム14を水平に保った方向に強い力が働くような非線形磁気ばねが形成される。図14(1)は実施の形態9の平面図、図14(2)は図14(1)の正面図であり、これらの図に示すように、ピックアップ16は導体18と対向して空間を存して両側に配置された磁石16aと、この2つの磁石16aの磁束の通路を確保するためのヨーク16b及び16cとから構成されている。ヨーク16bはアーム14と連結されており、ヨーク16cはヨーク16bとは切り離されて基台25cに取り付けられている。
Embodiment 9 FIG.
Also in the ninth embodiment, a non-linear magnetic spring is formed such that a strong force acts in a direction in which the
次に動作について説明する。図14に示すように、実施の形態9のヨーク16bと16cとは隙間を保って分離されているので、アーム14が回転してもヨーク16cは変位せずに磁石16aとヨーク16bのみが変位する。ヨーク16cとヨーク16bとの間には磁束が通るので、互いに引き寄せ合う磁気的吸引力が働き、アーム14の水平時には相互間の距離が最も小さいので、磁気的吸引力が強く、アーム14が回動するにつれて、ヨーク16bとヨーク16cとの間の距離が大きくなって、相互間の磁気的吸引力は小さくなる。これにより、かご12の低速走行時にばね定数が高く、高速走行時にばね定数が低くなる非線形磁気ばねが構成される。この実施の形態9の構成は、上述の他の実施の形態の構成に比べ部品点数が少なく、回転部の構成が簡単、軽量にでき、かご12の低速走行時にアーム14の回転変位が小さいという効果も得られる。
Next, the operation will be described. As shown in FIG. 14, the
実施の形態10.
実施の形態10においても、アーム14が水平に近いときにはアーム14を水平に保つ方向に強い力が働くような非線形磁気ばねが形成される。図15に示すように、実施の形態10においては、磁気ばね25の力を発生させる第二の磁気回路をピックアップ16の反対側(カウンター側)に設け、バランスウエイト17としても用いている。図15において、25dは互いに対向して設けられたカウンター磁石で、25eはカウンター磁石25dを保持してカウンター磁気回路を形成するカウンターヨーク、25fはサブ磁気回路を構成する2個の磁石、25gは磁石25fを保持するサブヨークで、基台25cに取り付けられている。サブ磁気回路はカウンター磁気回路と共に第二の磁気回路を形成し、カウンター磁気回路とサブ磁気回路が引き合うように構成されている。すなわち、サブ磁気回路とカウンター磁気回路の互いに対向する磁極が異なる磁極であるように配置されている。
Also in the tenth embodiment, when the
次に動作について説明する。実施の形態10において、アーム14が回転するとサブ磁気回路は変位せずにカウンター磁気回路が変位するので引き寄せ合う吸引力の磁気力が働き、アーム14の水平時にサブ磁気回路とカウンター磁気回路の対向する磁石間の距離が最も近いので吸引力が最も強く、前述のように距離の変化に応じて磁力は大きく変化する。この結果、かご12の低速走行時にばね定数が高く、高速走行時にはばね定数が低くなり非線形磁気ばねが構成される。この実施の形態10の構成では、カウンター側に磁気ばねを設けているので、接触事故などを起こし易いピックアップ部の構成を簡単にすることができ、生産が容易で事故の少ない構成にできる。また、ピックアップ部にピックアップ機能以外の機能を設けないので、ピックアップ部もカウンター部も色々な構成をとりやすく、更に、バランスウエイト17と磁気ばねとを兼用しているので、部品点数が少なく、回転部の構成が簡単、軽量であるという効果が得られる。
Next, the operation will be described. In the tenth embodiment, when the
実施の形態11.
実施の形態11においても、アーム14が水平に近いときにはアーム14を水平に保つ方向に強い力が働くような非線形磁気ばねが形成される。図16において、25hはピックアップ16のヨーク16bを上下から挟持するように対向して設けられた、アーム14に対して垂直方向の辺の方が水平方向の辺よりも長い長方形形状をした1組の磁石、25iは磁石25hに固着されたヨーク、25jは基台25cに固着され、ヨーク16bの突出部を囲むようにアーム14と平行方向にヨーク16bの突出部の上下に延在する腕を有し、該腕上にヨーク25iを吸着してヨーク25iを介して磁石25hを保持する磁石ホルダーである。磁石25h、ヨーク25i及び磁石ホルダ25jは第三の磁気回路を構成する。
Also in the eleventh embodiment, when the
次に動作について説明する。磁石25iは、アーム14の水平状態(静止状態)でヨーク16bの上下の面にそれぞれ吸着している。図17に示すように、かご12が下方に移動していてかごの速度が上がり、ヨーク25iと磁石ホルダー25jとの間の吸着力及びヨーク16bと下方の磁石25hとの間の吸着力より大きな発生力がピックアップ16に作用したときに、ピックアップ16が上方の磁石25h及びヨーク25iを載置したまま上昇し、一方、下方の磁石25hとヨーク25iとはヨーク25iが磁石ホルダー25jにより上方への動きを制限されているため磁石ホルダー25jに吸着された状態で残される。逆に、図18に示すように、かご12が上方に移動するときには、ヨーク25iと磁石ホルダー25jとの間の吸着力及びヨーク16bと上方の磁石25hとの間の吸着力より大きな発生力がピックアップ16に作用したときに、ピックアップ16が下方の磁石25h及びヨーク25iを載置したまま下降し、一方、上方の磁石25hとヨーク25iとはヨーク25iが磁石ホルダー25jにより下方への動きを制限されているため磁石ホルダー25jに吸着された状態で残される。
Next, the operation will be described. The
この様にして形成された磁気ばね25のばね力F1と弾性ばね19のばね力F2のピックアップ16の変位に対する特性を図19に示し、磁気ばね25と弾性ばね19の合成されたばね力のピックアップ16の変位に対する特性を図20に、かご12の走行速度に対するこの実施の形態11のピックアップ16の変位量の特性を図21に示す。上述した実施の形態1〜10の構成では、水平状態(静止状態)から移動しはじめるときばね力は0であったが、この実施の形態11の構成では、水平状態(静止状態)で磁石25hがヨーク16bに吸着しているため、かご12が上、または下に移動しようとしたときに最初からプリロードとしてのばね力Fsが働いている。よって、例えば、かご12が定格速度で下方向に移動したときはピックアップ16が上方向に移動しようとする発生力が働くが、この力に抗する磁石25hの吸引力が作用して、アーム14が回転せずに水平状態を保つようにしており、ばね力Fsを超える発生力が発生する速度Vsを超えると磁石25hの吸引力よりも渦電流による発生力の方が大きくなり、アーム14が回転し始め、変位Psの位置まで変位するように構成している。ピックアップ16が移動し、アーム14が回転すると、図17、18に示すように、磁石25hの一方がピックアップ16から離れ、吸引力が急激に小さくなり、弾性ばね19によるばね力F2のみに抗して変位するので大きな変位が得られる。
The characteristics of the spring force F1 of the
この実施の形態によれば、かご12の速度の低いときはアーム14は全く回転しないので、誤動作が少なくでき、寿命も長くできる。また、アーム14が最初に回転し始める速度Vsを定格速度を超えた値に設定すると、通常はアーム14が全く動かないので、より長い寿命と安全性を確保できる。さらに、この実施の形態の構成では、吸引力を得るための磁石25hがピックアップ16の移動方向と同じ方向にあるため、吸引力が効果的に得られ、小さな磁気回路で大きな効果が得られ、また、吸引力を得るための磁石25hがピックアップ16にアーム14の水平状態で吸着した状態で構成しているので、小さな磁力で大きな吸引力が得られ、より小さな磁石で構成できる効果もある。
According to this embodiment, since the
なお、この実施の形態の構成では、磁石25hをヨーク16bにアーム14の水平状態で密着させて吸着させているが、隙間のある非接触状態でもよく、また、磁石25hを用いてピックアップ16と磁気ばね25とを吸着しているが、ピックアップ16の漏れ磁束を利用して、磁石25hを用いずにヨークだけで吸引力を得る構成でもよく、この場合ヨーク25iのみがピックアップ16のヨーク16bの近傍に設置されることとなる。さらに、磁石25h及びヨーク25i又はそのいずれかのみをヨーク16bの上下のいずれか一方の側のみに設けるようにしてもよい。
In the configuration of this embodiment, the
実施の形態12.
実施の形態12においては、図22に示すように、アーム14を設けずに、ピックアップ16を直接弾性ばね19で支持する方式に磁石25h、ヨーク25i、磁石ホルダー25jによる実施の形態11と同じ構成の磁気ばね25が設けられている。この様に構成することにより、部品点数が削減でき、装置が小型、軽量化でき、安価にできる。
In the twelfth embodiment, as shown in FIG. 22, the same configuration as that of the eleventh embodiment using a
実施の形態13.
実施の形態13においては、図23に示すように、導体18の片側のみに磁石16aを設けたピックアップ16の片側のみのヨーク16b上に、上述の実施の形態11と同様に、磁石25h、ヨーク25i、磁石ホルダー25jを設けて磁気ばね25を構成している。この様に構成することにより、部品点数が更に削減でき、装置が更に小型、軽量化でき、安価にできる。
In the thirteenth embodiment, as shown in FIG. 23, on the
これまでの全ての実施の形態の構成において、磁気ばね25はアーム14の途中に設置しても、アーム14のそれ以外のどの点であってもよく、またアーム14の水平位置、または、静止状態から変位すると水平位置または静止状態での位置に戻そうとする力が発生する構成ならば他の構成の磁気回路構成でもよい。
In the configurations of all the embodiments so far, the
実施の形態14.
図24に示すように、実施の形態14においては、ピックアップ16と磁気ばね(第四の磁気回路)25の磁石25hとは上下方向に所定の隙間を保って分離されており、ピックアップ16が移動するとアーム14が上方又は下方に回転し、図25(1)(かご12が下方に走行する場合)及び図25(2)(かご12が上方に走行する場合)に示すように、ピックアップ16と磁石25hとが近接する。磁石25hは、ヨーク25i、磁石ホルダー25jを介して基台25cと連結しており、かご12が動いてヨーク16bが支点15を中心に回転しても、磁気ばね25は回転しない。図24に示すように、ピックアップ16がかご12に対して相対的に移動しておらず、アーム14が水平のときにヨーク16bと磁石25hとが最も離れており、相互間の磁気的吸引力が小さくなるように構成されている。
As shown in FIG. 24, in the fourteenth embodiment, the
次に動作について説明する。上述のように、渦電流を利用したエレベータ調速機においては、かご12の高速走行時のピックアップ16の発生力が小さく、危険速度でのピックアップ16の変位の変化率が小さいので、非常止め機構の作動速度が安定せず、非常止め機構の作動点の設定が難しいという課題があった。実施の形態14は、かご12が高速で走行し、危険速度に達したときにピックアップ16の回転を助長する方向に力が働くような非線形磁気ばねを設けることにより、この課題を解決するものである。すなわち、アーム14がある程度回転すると磁気ばね25のばね定数が小さくなり、アーム14の回転を助けることにより、エレベータ調速機の誤動作が少なく安定した動作が得られる。この実施の形態14では、図25に示すように、かご12の下方への高速走行時(図25(1))又は上方への高速走行時(図25(2))に、ピックアップ16が上方又は下方に移動するとピックアップ16が磁石25hにより吸引され、その結果磁気ばね25のばね定数が小さくなる。
Next, the operation will be described. As described above, in the elevator governor using eddy current, the force generated by the
図26において、F1はこの実施の形態14のピックアップ16の変位に対する磁気ばね25のばね力、F2は弾性ばね19のばね力である。図に示すように、磁気ばね25のばね力F1は、磁気の物理的特性より、変位に対して非線形に変化し、弾性ばね19のばね力F2は、上述の如く、変位に対して通常線形に変化する。この実施の形態14ではこれらのばね力が合成され、図27に示すような非線形ばねが構成される。この図27に示す非線形ばねは、ピックアップ16の変位が小さいうちはほぼ弾性ばね19のみが寄与し、ばね定数が大きいが、ある程度変位が大きくなる(すなわちアーム14がある程度回転する)と磁気ばね25の寄与分が大きくなり、ばね定数が小さくなる。
In FIG. 26, F1 is the spring force of the
かご12の速度に応じてピックアップ16に発生する発生力は図79に示す如くであるので、図27に示す特性を有するこの実施の形態の非線形ばねにより、かご12の速度対ピックアップ16の変位の関係が図28に示すようになる。かご12の速度が上がるに従って、ピックアップ16に作用する導体18中の渦電流による発生力が上がっていくが、次第に磁気ばね25の磁気力の影響が大きくなることにより、磁気ばね25と弾性ばね19との合成ばねのばね定数が小さくなり、かご12の速度に対するピックアップ16の変位が大きくなる。さらに、ピックアップ16の位置が第二過速度に対応する変位Psを超えると合成ばねのばね定数が負になり、上記発生力の方が大きくなるので、ピックアップ16は磁気ばね25に引き寄せられ、大きく変位する。
79. The generated force generated in the
ここで、ピックアップ16の変位に対する磁気ばね25のばね力の傾きが弾性ばね19のばね力の傾きと同じになったときが合成ばね力のばね力の傾きが0になる所(図27の変位Ps)である。磁気ばね25のばね力が弾性ばね19のばね力の傾きを超えると、合成ばねのばね力のばね定数が負となり、変位の増大により、ばね力は減る事になるので、かご12の速度が減速せずピックアップ16の発生力を維持するならば、アーム14は磁気ばね25の磁気力に引き寄せられ、急激に変位する。そこで、この合成ばね力の傾きが0になる所を定格速度を超えた第一危険速度、または、第二危険速度の前に設定する事により、かご12が危険速度に近づくとピックアップ16の変位が大きく取れ、確実な危険速度検出動作が得られる。ただし、変位が最大になった時点でも合成ばね力を0よりも大きな正の値に設定すると、かご12の速度が危険速度の近辺から低下したときに元の位置に復元し、あとの処理が容易になる(逆に、合成ばね力を負に設定すると復元する事ができないが、吸引力が強くでき非常止めの動作の確実性が向上する)。
Here, when the inclination of the spring force of the
これにより、高速時でのピックアップ16の変位が従来例に比べ大きくでき、定格速度点、第一動作点、第二動作点の変位差が従来例に比べ大きく取れているので、非常止め動作の動作速度が安定し安全性が高まる。
As a result, the displacement of the
実施の形態15.
図29に示すように、実施の形態15においては、ピックアップ16の後側に磁気ばね25が設けられている。この場合も、図30に示すように、かご12が上下方向に(図30(1)はかご12の下方向の走行時、図30(2)はかご12の上方向の走行時)高速で走行したときに、ピックアップ16が磁気ばね25の磁石25aに近接して、磁気ばね25の磁気回路は、かご12の高速域でピックアップ16の回転を助ける力が働く。このような構成により、実施の形態14に比べ第四の磁気回路の高さを低くすることができる。
As shown in FIG. 29, in the fifteenth embodiment, a
実施の形態16.
図31に示すように、実施の形態16においては、磁気ばね(第四の磁気回路)25’をピックアップ16の反対側に配置したものである。図31において、25d’は上下方向に所定の距離を隔てて中間にバランスウエイト17を挟んで互いに対向して設けられたカウンター磁石で、25e’はカウンター磁石25d’を保持するカウンターヨーク、25f’はサブ磁気回路を構成するためにカウンター磁石25d’にそれぞれ異なる極性で対向してバランスウエイト17の上面と下面にそれぞれ固着して設けられた2個の磁石、25c’はカウンター磁石25d’を保持する基台で、かご12の上面に取り付けられている。
As shown in FIG. 31, in the sixteenth embodiment, a magnetic spring (fourth magnetic circuit) 25 ′ is arranged on the opposite side of the
磁石25f’で構成されるサブ磁気回路は、カウンター磁石25d’と磁石25f’が異なる極性で対向して設けられているので、カウンター磁気回路と互いに吸引しあう。この吸引力は図31(2)に示すような、アーム14の水平位置で最も小さく、図32に示すようにアーム14が大きく回転するにつれて大きくなる。すなわち、磁気ばね25’の磁気回路により、かご12の高速域でピックアップ16の回転を助ける力が働く。
In the sub magnetic circuit composed of the
実施の形態17.
図33に示すように、実施の形態17においては、磁気ばねを、アーム14の回転量が少ないときに強い制動力をもたらすピックアップ16の近傍に設けられた磁気ばね25と、アーム14の回転量が大きくなるにつれて回転を助長するバランスウエイト17の近傍に設けられた磁気ばね25’とにより構成している。
As shown in FIG. 33, in the seventeenth embodiment, the magnetic spring includes a
次に動作について説明する。この実施の形態17の場合は、かご12が低速のときはピックアップ16の変位が小さく、磁気ばね25の作用によりピックアップ16の変位に対する大きな抵抗力が作用し、かご12が高速になりピックアップ16の変位が大きくなると、磁気ばね25’の作用によりアーム14の回転を助長するような力が作用するので、かご12の高速走行時にピックアップ16の変位が大きくなり、より一層安全性と確実性が向上する。低速で補正する手段と高速で補正する手段との組み合わせはどのような組み合わせでもよいが、この実施の形態17のように、磁力発生側とカウンターウエイト側とに磁気ばねの構成を分離すると装置の配置が分散でき、設計や組立調整が容易になる。
Next, the operation will be described. In the case of the seventeenth embodiment, when the
実施の形態18.
図34に示すように、実施の形態18においては、ピックアップ16の近傍に、アーム14の回転量が少ないときに強い制動力をもたらす磁気ばねと、アーム14の回転量が大きくなるにつれて回転を助長する磁気ばねとを設けている。この実施の形態18の場合、装置が小型化でき、スペース的に有利である。
As shown in FIG. 34, in the eighteenth embodiment, in the vicinity of the
実施の形態19.
図35に示すように、実施の形態19では、ピックアップ16は、導体18と対向して両側に配置された磁石16aと、この2つの磁石16aの磁束の通路を確保するためのヨーク16b、16cとから構成されている。ヨーク16cはアーム14と連結されており、ヨーク16cは固着部16dを介して基台13に取り付けられている。図37に示すように、ヨーク16bと16cとは隙間を保って分離されており、導体18の長手方向(かご12の移動方向)をZ軸、導体18の平面に垂直な方向をY軸とし、Z、Y軸に垂直な方向をX軸とすると、ヨーク16cはヨーク16bと対面したY−Z平面内の表面が凹面になっている。この凹面は、アーム14が水平の時にヨーク16bと16cとの間隔が最も広くなり、アーム14が水平の時に凹面の中心がヨーク16bに対面するように構成されており、アーム14が回転し、斜めになった場合にはヨーク16bと16cとの間隔が狭くなる。ヨーク16cは固着部16dを介して基台13に固着されており、かご12が動いてヨーク16dが支点15を中心に回転してもヨーク16cは回転しないように構成されている(図36参照)。
As shown in FIG. 35, in the nineteenth embodiment, the
次に動作について説明する。一般に、渦電流を利用したかご速度検出方式では、導体18の両側の空隙部30の磁束31(図37(1)を参照)の量にピックアップ16に発生する抗力(かご12の移動に抗する発生力)の強さが比例し、磁束31の量は磁束の通りやすさ(磁気抵抗の大きさ)で定まる。そこで実施の形態19では、かご12の速度が低い時は磁束31が通り難く(磁気回路の磁気抵抗が大きく)、速度が増すにつれて磁束31が通り易い(磁気抵抗が小さくなる)構成にすることにより、速度が増すにつれピックアップ16に作用する磁束31の量が増えるように構成した。
Next, the operation will be described. In general, in the car speed detection method using eddy current, the drag generated in the
図38、図39に示すように、実施の形態19では磁石16aとヨーク16b、16cと導体18とがそれぞれ空隙30を介して磁束の通る磁路を構成している。例えば、導体18の両側の空隙の長さやヨーク16bと16cとの空隙32の長さが長くなれば磁束は通り難くなるので、空隙32を通る磁束33は少なくなり、渦電流によりピックアップ16に発生する発生力も小さくなる。逆に空隙32の長さが短くなれば磁束の量は増え、渦電流の発生が多くなり、発生力も大きくなる。実施の形態19では、アーム14が水平状態(ピックアップ16がかご12に対して相対的に静止状態にあるとき)で磁束は図38(1)、(3)に示すように流れており、ヨーク16cの凹面の腹のところを磁束が通るため空隙32が大きく磁気抵抗が大きい。このため、磁束は少ししかピックアップ16を通らない。かご12の速度が増していってアーム14が回転すると、ヨーク16bが、図39(2)に示すように、上昇し、磁路は図39(1)、(3)に示すような磁路になる。この状態になると、ヨーク16bと16cとの空隙32が小さくなり、磁気抵抗が小さくなるので、ピックアップ16を磁束が通り易くなり、導体18の両側の空隙30での磁束31が増えることになる。ピックアップ16の上下方向の変位zに対する導体18の両側の空隙30の磁束31の強さBの変化は、最もよく磁束の通る位置での磁束の大きさを1とすると、例えば図40のようになる。よって、実施の形態19ではアーム14が回転し、ピックアップ16が上方又は下方に移動するに伴い磁束31の強さBが強くなり、かご12の速度上昇に伴う発生力の傾きの低下が補正される。
As shown in FIGS. 38 and 39, in the nineteenth embodiment, the
実施の形態19でのかご速度が上がった場合の発生力の特性は、物理特性である図79の特性と図40の特性とが重ね合わされ、図41に示すような特性となる。図41より、図79の発生力f0、f1、f2の相互間の間隔に比べ図41の発生力f0’、f1’、f2’の相互間の間隔が広くなって、定格速度での発生力と第一及び第二過速度での発生力の差を大きくすることができる。よって、かご12の速度の変化に対するバランスウエイト17の変位が高速域でも大きく改善される。これにより、安全装置のセット位置が容易で誤動作が少なく動作速度の正確さと確実性が向上する。
In the nineteenth embodiment, the generated force characteristics when the car speed is increased are the characteristics shown in FIG. 41 by superimposing the physical characteristics shown in FIG. 79 and the characteristics shown in FIG. 41, the distance between the generated forces f0 ′, f1 ′, and f2 ′ in FIG. 41 is larger than the distance between the generated forces f0, f1, and f2 in FIG. 79, and the generated force at the rated speed is increased. And the difference in generated force between the first and second overspeeds can be increased. Therefore, the displacement of the
この実施の形態19の構成では、空隙32の大きさでピックアップ16の磁気抵抗を変化させているので、大きな磁気抵抗の変化を得ることができる。
In the configuration of the nineteenth embodiment, since the magnetic resistance of the
なお、ヨーク16cの形状は、アーム14が水平のときにヨーク16bとの間隔が広くなり、アーム14が回転すると間隔が狭くなるような構成であればどのような形状でもよく、例えば、図42(1)に示すような斜めに切れ込んだ構成や、図42(2)に示すような階段状の構成、図42(3)に示すようにヨーク16bの位置に対応する水平部分にはヨーク16cが無く、上下にヨーク16cを配置した構成でもよい。
The shape of the
また、保持用の弾性ばね19と磁気抵抗の変化によるばね力とを以下に示すように設計すれば、更に動作の確実性を高めることができる。すなわち、まず、ピックアップ16の上下方向の変位zとピックアップ16の磁気抵抗の変化による磁気ばねのばね力F1との関係は、アームが傾くと通る磁束が多くなり吸引力が強くなるので、例えば図43のようになる。図43に示すように、ピックアップ16の上下変位zとアーム14を保持する弾性ばね力F2との関係は通常線形関係にあるので、アーム14を保持する弾性ばね力F2と磁気ばね力F1とが合成され図44に示すような非線形のばねが形成される。この非線形ばねは、アーム14の水平位置の近傍ではばね定数が大きく、アーム14が回転するに伴いばね定数が下がり(傾きが小さくなり)、磁気ばね力F1と弾性ばね力F2の傾きが同じになった変位P3でばね定数が0となり(傾きが0になり)、これ以降は変位が大きくなるとばね定数が負になる(変位が大きくなるにつれ、引き戻そうとする力が小さくなる。傾きが負になる)。これにより、定格速度内では変位が小さく、過速度領域で大きな変位が得られる特性になり、前述の渦電流による高速時の力感度の低下を、安全装置が動作する位置において、より補正することができる。また、このばねでは、図44の変位P3でばね定数が0となった後も、かご12の速度が上がり続けると、磁気ばねF1による引っ張り力の増加によりばね定数が下がるので、図45に示すように、ピックアップ16の変位が急激に大きくなり、安全装置が高い確実性を持って動作する。ここで、図45に示すように、磁気ばね力F1と弾性ばね力F2の傾きが同じになる変位P3を第一過速度と第二過速度の間に設定すると、最終の停止装置である非常止めの動作位置を高く取ることができ、誤動作の確率が低く、確実な非常止め動作をさせることができる。
Moreover, if the
実施の形態20.
図46、図47に示すように、実施の形態20は、アーム14が水平の時と回転した時とで導体18の両側の空隙部の磁束の量を変化させる実施の形態19とは異なる構造を用いたものである。ヨーク16bと16cとは隙間を保って分離しており、導体18の長手方向(かごの移動方向)をZ軸、導体18の平面に垂直な方向をY軸とし、Z、Y軸に垂直な方向をX軸とすると、ヨーク16cはZ−X面が凹球面になっている。該凹球面は、図46に示すように、アーム14が水平の時に凹球面の中心がヨーク16bの位置にくるように構成されている。磁石16aとヨーク16b、16cと導体18とは、それぞれ空隙を介して磁束の通る磁路を構成している。ヨーク16cは基台13と連結しており、かご12が動いてヨーク16bが支点15を中心に回転してもヨーク16cは回転しないように構成されている。
As shown in FIGS. 46 and 47, the twentieth embodiment is different from the nineteenth embodiment in that the amount of magnetic flux in the gaps on both sides of the
次に動作について説明する。図46に示すように、アーム14が水平の時には、ヨーク16cのヨーク16bに面した、磁束の流れる部分である面積S1が小さく、図47に示すように、アーム14が回転すれば、ヨーク16cの磁束の流れる面積が広がり、S2となる。ヨーク16cの磁束の流れる面積が小さければ磁気抵抗が大きく、導体18の両側の空隙部30の磁束31の量が小さい。逆に、ヨーク16cの磁束の流れる面積が大きくなれば磁束31は増える。従って、実施の形態19と同じ効果が得られ、かご12の速度が上がっていった場合の安全装置の動作の確実性が高い調速機を得ることができる。また、この実施の形態では、磁束の通る面積で磁気抵抗を変化させているので、上述の実施の形態19に比べ設計が簡単である。なお、ヨーク16cの形状は凹球面でなくても良く、磁束の通る面積が変化する形状であれば他の形状でも良い。
Next, the operation will be described. As shown in FIG. 46, when the
実施の形態21.
これまでの実施の形態の構成では導体18の両側に磁石16aを配置しているが、図48に示すように、この実施の形態21では、これまでの形態の基台の上の場所に磁石16aを配置し、導体18の両側にヨーク16cを配置してある。この構成法では磁石16aが1個で済むため、生産や組み立てが簡単で低コスト化でき、また、磁石16aを導体18と近接した位置に置かなくてもよいので、事故等でピックアップ16と導体18とが接触した場合でも接触部がヨークであるので復元が容易である。この実施の形態では、磁石16aはヨーク16bと対面した磁束の通る面に直交したY−Z面が凹球面になっているが、上述のように、ヨーク16bと対面した磁束の通る面に直交したZ−Y面が凹球面でも良く、アーム14が回転するとピックアップ16中を通る磁束が多くなるような構成であれば他の形状でもよい。
In the configuration of the previous embodiment, the
なお、水平位置での磁気抵抗が高く、回転した位置での磁気抵抗が低くて導体両側の磁束が多くなる構成であれば、磁気回路は上述の実施の形態の構成には限らない。また、アーム14は平行リンクでなくてもよく、支点15から磁気回路を支える構成であればよい。
The magnetic circuit is not limited to the configuration of the above-described embodiment as long as the magnetic resistance at the horizontal position is high, the magnetic resistance at the rotated position is low, and the magnetic flux on both sides of the conductor is increased. Further, the
実施の形態22.
図49に示すように、実施の形態22では、実施の形態19のヨーク16cに、磁石25a、ヨーク25b及び基台25cからなる磁気ばね25を付け加えて構成している。
Embodiment 22. FIG.
As shown in FIG. 49, in the twenty-second embodiment, a
次に動作について説明する。この実施の形態の構成では、かご12が低速走行をしているときは磁気ばね25の磁気力により合成ばねのばね剛性を上げ、ピックアップ16の変位が小さくなるように抑制しており、かご12が高速になると、ピックアップ16の磁気回路の磁力が増加するとともに、磁束の流れやすい上下方向に変位させようとする力も働くので、変位が大きくなる。これにより、簡単な構成でより安全性を増す事ができる。
Next, the operation will be described. In the configuration of this embodiment, when the
実施の形態23.
図50に示すように、実施の形態23では、ヨーク16cが、導体18と対向して該導体18の両側に配置され、ヨーク16bに固着されている。磁石16aはヨーク16bのバランスウエイト17側の端部間に挟持されている。16eはヨーク16bの磁束の流れを途中から一部分岐するバイパスヨーク(第二の磁気回路)である。ヨーク16b、16c及び磁石16aは一体的に結合されており、アーム14に連結されている。バイパスヨーク16eはヨーク16cと隙間を保って分離しており、基台16fに取り付けられている。かご12が高速で走行して、ヨーク16b、16c及び磁石16aが支点15を中心に回転しても、バイパスヨーク16eは、図51に示すように、基台16fに固定されているため、回転しない。
Embodiment 23. FIG.
As shown in FIG. 50, in the twenty-third embodiment, the
次に動作について説明する。図52に示すように、この実施の形態23においては、磁石16a→ヨーク16b→ヨーク16c→導体18→ヨーク16c→ヨーク16b→磁石16aという主磁気回路B1と、磁石16a→ヨーク16b→バイパスヨーク16e→ヨーク16b→磁石16aという副磁気回路B2とが存在し、アーム14の水平時と回転時とで、磁束の流れる経路を変化させることにより、アーム14が水平の時と回転した時とでの導体18の両側の空隙部の磁束の量を変化させる。
Next, the operation will be described. As shown in FIG. 52, in the twenty-third embodiment, the main magnetic circuit B1 of
まず、アーム14が水平のときは、図52に示すように、磁石16aのN極から出た磁束は主磁気回路B1と副磁気回路B2の2つの磁路を通り磁石16aのS極に帰ってくる。よって、導体18の両側の空隙部には、磁石16aから出た磁束の一部しか通らない。次ぎに、アーム14が回転すると、バイパスヨーク16eがかご12上に残され、副磁気回路B2が構成できなくなり、主磁気回路B1のみが形成される。つまり、磁石16aから出た磁束は全て主磁気回路B1を通るので、導体18を通る磁束31が多くなる。従って、実施の形態23においては、アーム14が水平の時には導体18を通る磁束31が少なく、アーム14が回転すれば導体18の両側の磁束31が増える。従って、かご12の速度が上がっていった場合の安全装置の動作の確実性が高いエレベータ調速機を得ることができる。
First, when the
なお、バイパスヨーク16eをヨーク16bの下に設け、副磁気回路B2を構成してもよい。バイパスヨーク16eは基台16fに取り付けられており、アーム14が回転するとバイパスヨーク16eから磁石16a、ヨーク16b、16cが離れる。よって、アーム14が回転していくと主磁気回路B1のみが形成されるので、実施の形態23と同様な効果が得られる。同様に、バイパスヨーク16eを磁石16aの後ろに設けてもよい。また、両サイドのヨーク16bの一部を磁石16aとして構成してもよい。
The
なお、この実施の形態の構成では、アーム14が水平のときに磁束が最も通りやすいので、水平位置に留まろうとする磁気力が働く。そこで、この磁気力を磁気ばねとして用い、実施の形態1で示したようにばね力の関係を設定すると、より一層誤動作が減少し、安定性が向上する。
In the configuration of this embodiment, since the magnetic flux is most easily passed when the
実施の形態24.
この実施の形態24では、図54に示すように、導体18と対向して両側に配置された磁石16aとこれらの磁石を固定し、磁束の通路を確保するためのヨーク16b(図54では磁石16aと一体的に描いてある)により、ピックアップ16を構成している。ヨーク16bはアーム14と連結されており、バランスウエイト17はアーム14の他端に質量とアームの回転中心を軸とした左右の回転モーメントがピックアップと釣り合うように設けられている。アーム14は基台13に取り付けられている。
Embodiment 24. FIG.
In the twenty-fourth embodiment, as shown in FIG. 54, a
導体18の長手方向(かご12の移動方向)をZ軸、導体18の平面に垂直な方向をY軸とし、Z、Y軸に垂直な方向をX軸とすると、アーム14の一方の回転面がZ−X平面に対して角度+θyだけ下端部が外側に傾き、アーム14のもう一方の回転面がZ−X平面に対して角度−θyだけ下端部が外側に傾いて構成されている(Y方向から見ると両アームの回転面が「ハ」の字形になる)。
If the longitudinal direction of the conductor 18 (the moving direction of the car 12) is the Z axis, the direction perpendicular to the plane of the
次に動作について説明する。図54(2)に示すように、アーム14がX軸の回りに左回りに角度−θxだけ回転すると磁石16aと導体18との距離が狭くなり、逆に右回りに角度+θxだけ回転すると磁石16aと導体18との距離が広くなる。従って、かご12が上昇すると前述の渦電流による力によりアーム14が左回りに回転するので、磁石16a及び導体18間の距離が狭くなり、導体18に作用する磁束の量が増加し、渦電流による抗力が大きくなるため、これまでの実施の形態と同様に、かご12の速度が上がった場合の抗力の傾きの低下を補正することができる。
Next, the operation will be described. As shown in FIG. 54 (2), when the
この実施の形態24の構成の利点は、磁束の発生している空隙部の間隔が直接変化するので、ピックアップ16で作用する磁束の量の大きな変化が得やすいことと、ピックアップ16が上方向に回転する方が磁束が通りやすいので、磁気力として上に回転しようとする力が磁気ばねとして利用できることである。図55に示すように、アーム14が図55(1)に水平位置から回転し、図55(2)に示すように、ピックアップ16が−Z方向に変位すると、導体18と磁石16aの間隔が(水平位置の間隔t1から間隔t2に)小さくなるので、図56に示すように作用する磁束の量が急激に増加し、かご12の速度が危険速度まで上昇したときのピックアップ16の変位の関係が図57に示すように大きく補正される。従って、危険速度に達したときのピックアップ16の変位が大きく、安全装置の作動の確実性が向上する。さらに、この実施の形態24の構成では、上述したように、上方向に回転する方が磁束が通りやすいので、磁気力として上に回転しようとする力が磁気ばねとして利用でき、ピックアップ16の上下方向に磁石25hを配置する磁気ばね25を構成すれば、より一層誤動作が少なくなり、動作が安定する。
The advantage of the configuration of the twenty-fourth embodiment is that the gap between the gaps where the magnetic flux is generated changes directly, so that a large change in the amount of magnetic flux acting on the
また、ヨーク16bと導体18とで磁路を形成しているので、導体18の両側の磁石16aからの磁束を結ぶ磁路をヨーク16cで作らなくてもよく、部品点数が少なく、構成が簡単である。
Further, since the magnetic path is formed by the
さらに、この実施の形態24の方式では、導体18の片側だけに磁石16a、ヨーク16b及びアーム14を設けても機能するので、更に部品点数を減らし簡単な構成にする事もできる。なお、磁力が強くなるように、ヨーク16bと導体18を結ぶヨークを設けてもよいし、両側の磁束を結ぶヨーク16cを設けてもよい。
Furthermore, in the system of the twenty-fourth embodiment, even if the
実施の形態25.
実施の形態24では、かご12が下降する方向にしかかご12の速度に対するピックアップ16の変位の傾き(dZ/dV)を大きくする作用が働かないが、この実施の形態25では、図58に示すように、導体18の両側のアーム14を両側とも同じ方向に傾けて構成してあり、ピックアップ16が上方に回転したときはX軸の正側の磁石16aが、下方に回転したときはX軸の負側の磁石16aが導体18に近づき、実施の形態24と同様の効果が得られるので、かご12の上昇方向及び下降方向のいずれの方向の走行時にも、上述のかご12の速度に対するピックアップ16の変位の傾き(dZ/dV)を大きくする効果が得られる。
In the twenty-fourth embodiment, the action of increasing the displacement inclination (dZ / dV) of the
実施の形態26.
この実施の形態26においては、図59に示すように、アーム14が実施の形態25と同様の斜めに取り付けられている他、導体18の両側の磁石16aを磁気的に結合するヨーク16cを設けている。ヨーク16cは、図59(2)に示すように、アーム14の一方が導体18から遠ざかる場合には、この遠ざかるアーム14から離れるように着脱自在に設けられている。このように構成することにより、ピックアップ16の磁気回路の磁束がよりよく通るようになる。
Embodiment 26. FIG.
In the twenty-sixth embodiment, as shown in FIG. 59, the
また、この実施の形態26では、アーム14を斜めに取り付けることにより導体18の両側の空隙30の距離を変化させているが、磁石16aの移動経路に沿って空隙30の距離が変化するガイドやリンク機構を設けてもよい。
In the twenty-sixth embodiment, the distance between the
実施の形態27.
安全装置の動作をより安定させるために、安全装置を動作させるまでのストロークを大きく取る場合、例えば、磁気回路の強さやばね力の制限により、定格速度や第一過速度を例えば図44の変位P3を超えて設定したい(すなわち変位P3を図44の右方向に移動させたい)場合がある。このとき、バランスウエイト17側で動作力を補正する力調整機構を設けて力の補正を行うことにより、この要求を実現することができる。実施の形態27はこの力調整機構を実現した実施の形態である。
Embodiment 27. FIG.
In order to make the operation of the safety device more stable, when taking a large stroke until the safety device is operated, for example, the rated speed and the first overspeed are changed by, for example, the displacement of FIG. There is a case where it is desired to set over P3 (that is, the displacement P3 is to be moved to the right in FIG. 44). At this time, this requirement can be realized by providing a force adjusting mechanism for correcting the operating force on the
図60に示すように、この実施の形態27のピックアップ16のヨーク16cは図35に示した実施の形態19のヨーク16cと同一の形状をしており、図43に磁気ばね力F1として示した磁気力を有している。この磁気ばね力F1が強い場合には図44の変位P3が同図の左方向に位置することとなるので、この磁気ばね力F1を相殺する磁気ばね25’をバランスウエイト17側に設けてある。磁気ばね25’は、バランスウエイト17の上面と下面に磁石25f’を配置し、バランスウエイト17の移動し得る上端部と下端部の位置に磁石25f’と反発する極性でカウンター磁石25d’とカウンターヨーク25e’とを配置してある。このバランスウエイト17側の磁気回路による反発力F3は例えば図62に示すようになる。この反発力F3を磁気ばね力F1及び弾性ばね力F2と合成すると、図63に示すように、合成力F1+F2+F3がピーク値を取る変位を上げることができ、安全装置の作動距離を長く取ることができ、図64に示すように、定格速度、第一過速度及び第二過速度をピックアップ16の変位が変位P3に達する前に設定することができる。
As shown in FIG. 60, the
このように、かご12の移動速度に対応した渦電流による力に加え、アーム14を保持する弾性ばね力F2と導体18の両側の磁石16aの磁束量の変化による磁気ばね力F1とバランスウエイト17側の磁気ばね25’による磁気ばね力F3とにより、ピックアップ16の変位と合成ばね力との関係を任意に設計できる。
Thus, in addition to the force due to the eddy current corresponding to the moving speed of the
実施の形態28.
これまで説明した実施の形態は非線形ばねを磁気ばねと弾性ばねとにより構成していたが、この実施の形態28では、弾性ばねの組み合わせで非線形ばねを構成する。
Embodiment 28. FIG.
In the embodiment described so far, the nonlinear spring is constituted by a magnetic spring and an elastic spring. However, in this embodiment 28, the nonlinear spring is constituted by a combination of elastic springs.
図65において、41は弾性ばね19よりもばね定数の小さい弾性ばねであり、42は弾性ばね41を収納するためのホルダーである。弾性ばね41がホルダー42内に予め圧縮された状態で収納されている。図66(3)に示すように、合成ばねの特性は、始めは弾性ばね19の特性に従って大きいばね定数の特性を示し、変位が大きくなると弾性ばね41の特性が顕著になり、ばね定数が下がり、これまでの非線形ばねと同様の特性が得られる。このばねを用いてかご12の速度とピックアップ16の変位との関係を示した図が図67で、低速度で変位が小さく、高速になると急激に変位が上がる特性が得られ、誤動作が少なく、安定したエレベータ調速機が得られる。
In FIG. 65, 41 is an elastic spring having a smaller spring constant than the
この実施の形態28では、安価な弾性ばねだけを用いて構成しているので装置が安価にでき、また、弾性特性が安定しているので、信頼性の高い装置が構成できる。 In the twenty-eighth embodiment, since the apparatus is configured using only an inexpensive elastic spring, the apparatus can be made inexpensive and the elastic characteristics are stable, so that a highly reliable apparatus can be configured.
実施の形態29.
実施の形態29では、非線形ばねの非線形性を電気的な制御により実現する。図68において、43はバランスウエイト17の変位を制御するアクチュエータであり、43aはバランスウエイト17の下に設けられ、バランスウエイト17からの力の大きさを検出することができ、さらにバランスウエイト17を上下方向に変位させることのできるアクチュエータバネである。また、43bはアクチュエータバネ43aを電気的に制御する制御装置である。
Embodiment 29. FIG.
In the twenty-ninth embodiment, the nonlinearity of the nonlinear spring is realized by electrical control. In FIG. 68, 43 is an actuator for controlling the displacement of the
次に動作について説明する。図69のフローチャートを参照しながらバランスウエイト17の変位制御動作を説明する。
Next, the operation will be described. The displacement control operation of the
まず、アクチュエータバネ43aがバランスウエイト17の変位による力を検出する(ステップST1)。
First, the
次に、制御装置43bは、アクチュエータバネ43aが検出した力をバランスウエイト17を変位させる変位量に変換する(ステップST2)。このとき、制御装置43bは、ステップST2の図に示すように、アクチュエータバネ43aが検出した力が危険速度以下の時には小さく、危険速度に近づくと急激に大きくなり、危険速度に達したときに制御装置のスイッチや非常止めが動作するようにバランスウエイト17を変位させるように変換してアクチュエータバネ43aを制御する制御量を求める。
Next, the
次に、アクチュエータバネ43aが制御装置43bから出力される制御量に従ってバランスウエイト17を変位せしめる(ステップST3)。
Next, the
このように、バランスウエイト17をアクチュエータ43で変位させることにより、かご12の速度が小さいときにバランスウエイト17(ひいてはピックアップ16)の変位が小さく、かご12が危険速度に達したときの変位が大きくなり、誤動作の危険性が小さく確実に動作するエレベータ調速機が得られる。
Thus, by displacing the
また、この実施の形態29の構成では、電気的に制御を行うので、力に応じた変位の変換を簡単に行うことができ、安定した信頼性の高い装置が得られる。 In the configuration of the twenty-ninth embodiment, since the control is electrically performed, the displacement can be easily converted according to the force, and a stable and highly reliable device can be obtained.
実施の形態30.
実施の形態30では、かご12の低速度でピックアップ16の回転角が大きいことや高速域でピックアップ16の発生力の低下により変位の変化率が低下してしまう課題を機構系により補正し、安全装置の動作させる部分の変位を高速域で大きくなるようにする。
In the thirtieth embodiment, the mechanism system corrects the problem that the rate of change of the displacement is reduced due to the low rotation speed of the
図70において、50は非常止め機構を動作させる連結棒で、51はこれを駆動するカム(変位変換機構)、52は連結棒50をカムに押し付けている押しばねで、他の構成要素はこれまでの実施の形態と同様である。図71はカム51が回転して連結棒50が下方に突き出された状態を示す。カム51は、図72に示すように、回転に伴い変位する割合が変化し、回転が進むと変位が大きくなるように設計されている。よって、非常止め機構を駆動させる連結棒50の変位は、図81に示すピックアップ16、すなわちアーム14の変位と図72に示すカム51の変位とが合成され、図73に示すように変位する。これにより、かご12の高速域での連結棒50の変位が大きく取れ、誤動作が少なく動作の確実性が向上する。
In FIG. 70, 50 is a connecting rod for operating the emergency stop mechanism, 51 is a cam (displacement conversion mechanism) for driving the same, 52 is a push spring pressing the connecting
実施の形態31.
この実施の形態31においては、カム51は、図76に示すように、回転し始める時には連結棒50の変位が無いようにし、かご12が危険速度に達してアーム14が回転し図75に示す状態になったときに、連結棒50が大きく変位するような形状を有している。このようにすることにより、簡単に高速域での大きな変位の差を得る事ができる。
In this
上記実施の形態30,31の方式では、磁気回路はそのままで、カムによる機構系だけでかご12の速度に対するピックアップ16の変位量の関係を補正できるので、構成が簡単で安価である。
In the systems of the thirty-first and thirty-first embodiments, the magnetic circuit remains unchanged, and the relationship of the displacement amount of the
なお、実施の形態30,31では補正機構系をカムにより構成したが、回転するに伴い変位の変化率が大きくなるような機構系であればカムでなくてもよく、リンク機構等でもよい。 In the thirty-first and thirty-first embodiments, the correction mechanism system is configured by a cam. However, the correction mechanism system may be a link mechanism or the like as long as it is a mechanism system in which the rate of change in displacement increases as it rotates.
さらに、実施の形態30,31では磁気回路部は従来と同じであるが、磁気回路部を上述の実施の形態1〜27の構成にしてもよく、実施の形態1〜27の磁気回路部の構成と上述の実施の形態30,31のカム構成とを組み合わせると、より高い補正効果を得る事ができ、信頼性が向上する。 Further, in the thirty-first and thirty-first embodiments, the magnetic circuit unit is the same as the conventional one, but the magnetic circuit unit may be configured as in the first to twenty-seventh embodiments described above. When the configuration and the cam configuration of the above-described thirty-first and thirty-first embodiments are combined, a higher correction effect can be obtained and the reliability is improved.
12 かご、13 基台、14 アーム(回動体)、15 支点、16 ピックアップ、16a 磁石、16b ヨーク、16c ヨーク、16e バイパスヨーク(第二の磁気回路)、16f 基台、17 バランスウエイト、18 導体、19 弾性ばね、20 制動装置、20a かご停止用スイッチ、21 連結棒、25 磁気ばね(第二、第四の磁気回路)、25a 磁石、25b ヨーク、25c 基台、25d カウンター磁石、25e カウンターヨーク、25f 磁石(サブ磁気回路)、25g サブヨーク、25h 磁石(第三の磁気回路)、25i ヨーク(第三の磁気回路)、25j 磁石ホルダー(第三の磁気回路)、25’ 磁気ばね(第四の磁気回路)、25c’ 基台、25d’ カウンター磁石、25e’ カウンターヨーク、25f’ カウンター磁石(サブ磁気回路)、30 空隙部、31 磁束、32 空隙、33 磁束、41 弾性ばね、42 ホルダー、43 アクチュエータ、43a アクチュエータバネ、43b 制御装置、50 連結棒、51 カム(変位変換機構)、52 押しばね。
12 basket, 13 base, 14 arm (rotating body), 15 fulcrum, 16 pickup, 16a magnet, 16b yoke, 16c yoke, 16e bypass yoke (second magnetic circuit), 16f base, 17 balance weight, 18 conductor , 19 elastic spring, 20 braking device, 20a car stop switch, 21 connecting rod, 25 magnetic spring (second and fourth magnetic circuit), 25a magnet, 25b yoke, 25c base, 25d counter magnet, 25e counter yoke , 25f magnet (sub magnetic circuit), 25g sub yoke, 25h magnet (third magnetic circuit), 25i yoke (third magnetic circuit), 25j magnet holder (third magnetic circuit), 25 'magnetic spring (fourth) Magnetic circuit), 25c 'base, 25d' counter magnet, 25e '
Claims (5)
The elevator governor according to claim 1 or 2, wherein a car stop switch is operated by a protrusion provided on the pickup during overspeed.
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