JP2006321642A

JP2006321642A - エレベーターのかご内荷重検出装置

Info

Publication number: JP2006321642A
Application number: JP2005148276A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Sakata; 義喜坂田
Original assignee: Hitachi Building Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Building Systems Co Ltd
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2005-05-20
Publication date: 2006-11-30

Abstract

【課題】乗りかごの加速度変化を検出することで、かご内荷重の検出を可能にしたエレベーターのかご内荷重検出装置の提供。
【解決手段】直接商用電源により回転させる電動巻上機４に取り付けられてパルス信号を発するロータリーエンコーダー６と、ロータリーエンコーダー６からのパルス信号に基づき乗りかごの加速度を算出して加速度検出値を出力する加速度算出手段７と、乗りかごの運転方向を検出して運転方向信号を出力する運転方向検出手段８と、２種類のかご内荷重につき加速度算出手段７により算出される加速度データを記憶する荷重対加速度記憶手段９と、加速度算出手段７から出力される加速度検出値と荷重対加速度記憶手段９から出力される加速度データと運転方向検出手段８から出力される運転方向信号によって走行毎のかご内荷重を算出する荷重算出手段１０とを具備してなるかご内荷重検出装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、エレベーターのかご内荷重検出装置に関するものである。

従来、エレベーターのかご内荷重検出装置としては、エレベーターの速度指令と速度検出の偏差に応じてモータトルクを指令する速度制御回路と、所定負荷でのモータトルク指令値を記憶するモータトルク記憶回路と、モータトルク指令値から前記モータトルク記憶データを参照してかご内負荷を算出する荷重算出回路と、エレベーターの走行時にかご位置又はエレベーター運転方向に応じて前記荷重算出値を補正する荷重算出補正手段とを備えたものが知られていた（例えば、特許文献１参照）。この従来のかご内荷重検出装置によれば、ウェートスイッチを用いた荷重検出器を設置することなく、かご内荷重を検出することができた。

特開平１０−１６７５９５号公報（段落番号００１２〜段落番号００２２、図１及び図２）

しかしながら、上述した特開平１０−１６７５９５号公報に記載のエレベーターのかご内荷重検出装置では、電動巻上機をトルク指令によって制御することで乗りかごを走行させるエレベーターにのみ適用でき、電動巻上機を直接商用電源により回転させてかごを走行させるようにしたエレベーターに適用できないという問題があった。

本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、電動巻上機を直接商用電源により回転させてかごを走行させるようにしたエレベーターであっても、ウェートスイッチを用いた荷重検出器を設置することなく、かご内荷重の検出を可能にするエレベーターのかご内荷重検出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、電動巻上機を直接商用電源により回転させて乗りかごを走行させるエレベーターであって、そのかごのかご内荷重を検出するエレベーターのかご内荷重検出装置において、前記電動巻上機に取り付けられてパルス信号を発するロータリーエンコーダーと、このロータリーエンコーダーからのパルス信号に基づき前記乗りかごの加速度を算出して加速度検出値を出力する加速度算出手段と、乗りかごの運転方向を検出して運転方向信号を出力する運転方向検出手段と、少なくとも２種類のかご内荷重につき前記加速度算出手段により算出される加速度データを記憶する荷重対加速度記憶手段と、前記加速度算出手段から出力される加速度検出値と前記荷重対加速度記憶手段から出力される加速度データと運転方向検出手段から出力される運転方向信号によって走行毎のかご内荷重を算出する荷重算出手段とを具備してなることを特徴としている。

さらに、本発明は、前記荷重対加速度記憶手段を、少なくとも２種類の積載荷重に対する加速度データを記憶させるようにしたことを特徴としている。

さらに、本発明は、前記荷重対加速度記憶手段を、前記乗りかごの運転方向により各々記憶するようにしたことを特徴としている。

さらに、本発明は、前記荷重算出手段を、前記荷重対加速度記憶手段にて記憶される少なくとも２種類の積載荷重に対する加速度データを用いて、その積載荷重と前記加速度との関係を直線近似して線形関数化することにより、前記加速度算出手段から出力される加速度検出値を基に走行毎のかご内荷重を前記乗りかごの運転方向に分けて算出する構成にしたことを特徴としている。

本発明によれば、ロータリーエンコーダーからのパルス信号に基づき算出した乗りかごの走行時の加速度からかご内荷重を算出できるようにしたので、電動巻上機を直接商用電源により回転させてかごを走行させるようにしたエレベーターであっても、ウェートスイッチを用いた荷重検出器を設置することなく、かご内荷重を簡単に検出することができる。

以下、本発明に係るエレベーターのかご内荷重検出装置の一実施形態を、図１及び図２に、基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係わるエレベーターのかご内荷重検出装置の要部構成を示すブロック図である。図２は、本発明の一実施形態に係わるエレベーターにおけるかご内荷重と加速度との関係特性図である。

図１に示すように、本発明の一実施形態に係わるエレベーターは、乗りかご１とつり合いおもり２を主ロープ３で連結して、その主ロープ３を電動巻上機４の駆動綱車に釣瓶式に巻装することにより、主ロープ３と電動巻上機４の駆動綱車との摩擦力を利用して乗りかご１及びつり合いおもり２を上下方向に走行させるようにしてある。つり合いおもり２の重さは、乗りかご１の自重に積載荷重の約４０〜約５０％を加えた値にとしてある。電動巻上機４は、直接商用電源により回転させるようにしてある。

図１に示す本発明の一実施形態に係わるエレベーターのかご内荷重検出装置５は、ロータリーエンコーダー６と、加速度検出回路からなる加速度算出手段７と、運転方向検出回路からなる運転方向検出手段８と、荷重対加速度記憶回路からなる荷重対加速度記憶手段９と、荷重算出回路からなる荷重算出手段１０とから、少なくとも構成されている。

ロータリーエンコーダー６は、乗りかご１の駆動源となる電動巻上機４の駆動綱車に取り付けられて電動巻上機４に同期してパルス信号を、加速度算出手段７に出力する機能を有している。加速度算出手段７は、ロータリーエンコーダー６からのパルス信号に基づき乗りかご１の加速度αを算出して加速度算出値を、荷重対加速度記憶手段９及び荷重算出手段１０に出力する機能を有している。運転方向検出手段８は、乗りかご１の運転方向（走行方向）を検出して、運転方向信号を、荷重対加速度記憶手段９及び荷重算出手段１０に出力する機能を有している。

荷重対加速度記憶手段９は、エレベーターの据付調整時に、加速度算出手段７からの加速度算出値及び運転方向検出手段８からの運転方向信号を入力することで、少なくとも２種類のかご内荷重につき前記加速度算出手段により算出される加速度データが、乗りかご１の運転方向（走行方向）に分けて記憶させる機能を有している。荷重算出手段１０は、荷重対加速度記憶手段９に記憶されている加速度データ、加速度算出手段７からの加速度算出値、及び運転方向検出手段８からの運転方向信号が入力されると、乗りかご１の運転時（走行時）のかご内荷重Ｗを算出して荷重検出値として出力する機能を有している。

次に、エレベーターにおける乗りかご１のかご内荷重Ｗと加速度αとの関係を、図２に基づいて、詳説する。

図２において、Ｗ0は積載荷重０％時のかご内荷重データを、Ｗ100は積載荷重１００％時のかご内荷重データを、α0Uはエレベーターの据付調整時に記憶させた積載荷重０％時における上昇運転時の加速度データを、α0Dはエレベーターの据付調整時に記憶させた積載荷重０％時における下降運転時の加速度データを、α100Uはエレベーターの据付調整時に記憶させた積載荷重１００％時における上昇運転時の加速度データを、α100Dはエレベーターの据付調整時に記憶させた積載荷重１００％時における下降運転時の加速度データを、それぞれ表している。

さらに、図２において、Ｗｊｕは加速度データα0U及び加速度データα100Uより直線近似される上昇運転時の線形関数を、Ｗｊｄは加速度データα0D及び加速度データα100Dより直線近似される下降運転時の線形関数を、それぞれ表している。上昇運転時の線形関数Ｗｊｕは、（Ｗ100−Ｗ0）／（α100U−α0U）×αｊ＋ＷａＵの式で算出される。下降運転時の線形関数Ｗｊｄは、（Ｗ100−Ｗ0）／（α100D−α0D）×αｊ＋ＷａＤの式で算出される。これらの式で、ＷａＵは線形関数Ｗｊｕが加速度０とゼロクロスする時の積載荷重に対する％データを、ＷａＤは線形関数Ｗｊｄが加速度０とゼロクロスする時の積載荷重に対する％データを、αｊは乗りかご１の走行時に検出される加速度算出値を、それぞれ表している。

荷重対加速度記憶手段９には、少なくとも２種類の積載荷重に対する加速度データα0U、α100U及び加速度データα0D、α100Dが、乗りかご１の運転方向により各々記憶される。すなわち、荷重対加速度記憶手段９には、始めに、エレベーターの据付調整時、かご内荷重を定格積載荷重の０％にして乗りかご１を上昇及び下降の運転を行い、加速度算出手段７からの加速度算出値及び運転方向検出手段８からの運転方向信号を基に、定格積載荷重０％時における上昇運転時の加速度データα0U及び定格積載荷重０％時における下降運転時の加速度データα0Dが記憶される。次いで、エレベーターの据付調整時、かご内荷重を定格積載荷重の１００％にして乗りかご１を上昇及び下降の運転を行い、加速度算出手段７からの加速度算出値及び運転方向検出手段８からの運転方向信号を基に、定格積載荷重１００％時における上昇運転時の加速度データα100U及び定格積載荷重１００％時における下降運転時の加速度データα100Dが記憶される。なお、ここで、荷重対加速度記憶手段９に、定格積載荷重の０％時の加速度データα0U、α0Dを記憶させた後、定格積載荷重の１００％時の加速度データα100U、α100Dを記憶させるようにしたが、定格積載荷重の１００％時の加速度データα100U、α100Dを記憶させた後、定格積載荷重の０％時の加速度データα0U、α0Dを記憶させるようにしてもよいし、２種類以上の積載荷重について記憶させるのであれば、定格積載荷重に対する％値を変更させてもよい。

荷重算出手段１０は、荷重対加速度記憶手段９にて記憶される少なくとも２種類の積載荷重に対する加速度データα0U、α100U若しくは加速度データα0D、α100Dを基に、その荷重と加速度との関係を直線近似して線形関数化することにより、加速度算出手段６から出力される加速度算出値を基に走行毎のかご内荷重Ｗを算出するようにしたものである。すなわち、荷重算出手段１０では、図２に示すとおり、荷重対加速度記憶手段９に記憶された上昇運転時の加速度データα0U及び上昇運転時の加速度データα100Uを直線近似し、上昇運転時の線形関数Ｗｊｕを作成すると共に、荷重対加速度記憶手段９に記憶された下降運転時の加速度データα0D及び下降運転時の加速度データα100Dを直線近似し、下降運転時の線形関数Ｗｊｄを作成した後、その上昇運転時の線形関数Ｗｊｕ若しくは下降運転時の線形関数Ｗｊｄを用いて、走行毎のかご内荷重を算出して荷重検出値として出力する。具体的には、図２に示すように、例えば、乗りかご１の走行時の加速度算出値がαｍで、かつ、運転方向信号が上昇運転信号であれば、線形関数Ｗｊｕによって算出されるところの、荷重検出値は、Ｗｍとなる。また、乗りかご１の走行時の加速度算出値がαｎで、かつ、運転方向信号が下降運転信号であれば、線形関数Ｗｊｄによって算出されるところの、荷重検出値は、Ｗｎとなる。

以上のように、本実施形態によれば、乗りかごの走行時の加速度を算出することにより、かご内荷重を検出することができ、ウェートスイッチを用いた荷重検出器の設置を不要とするエレベーターのかご内荷重検出装置が得られる。

さらに、上記本実施形態によれば、既設エレベーターにいたずら呼びキャンセル機能や満員通過運転機能を追加するための改造を行う場合に、２０％ウェートスイッチや８０％ウェートスイッチなどの荷重検出器を設ける必要がないので、その改造費を低減させることができる。

本発明の一実施形態に係わるエレベーターのかご内荷重検出装置の要部構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係わるエレベーターにおけるかご内荷重と加速度との関係特性図である。

符号の説明

１乗りかご
２つり合いおもり
３主ロープ
４電動巻上機
５かご内荷重検出装置
６ロータリーエンコーダー
７加速度算出手段
８運転方向検出手段
９荷重対加速度記憶手段
１０荷重算出手段

Claims

電動巻上機を直接商用電源により回転させて乗りかごを走行させるエレベーターであって、そのかごのかご内荷重を検出するエレベーターのかご内荷重検出装置において、前記電動巻上機に取り付けられてパルス信号を発するロータリーエンコーダーと、このロータリーエンコーダーからのパルス信号に基づき前記乗りかごの加速度を算出して加速度検出値を出力する加速度算出手段と、乗りかごの運転方向を検出して運転方向信号を出力する運転方向検出手段と、少なくとも２種類のかご内荷重につき前記加速度算出手段により算出される加速度データを記憶する荷重対加速度記憶手段と、前記加速度算出手段から出力される加速度検出値と前記荷重対加速度記憶手段から出力される加速度データと運転方向検出手段から出力される運転方向信号によって走行毎のかご内荷重を算出して荷重検出値として出力する荷重算出手段とを具備してなることを特徴とするエレベーターのかご内荷重検出装置。
前記荷重対加速度記憶手段は、少なくとも２種類の積載荷重に対する加速度データを記憶するようにしてなることを特徴とする請求項１記載のエレベーターのかご内荷重検出装置。
前記荷重対加速度記憶手段は、前記乗りかごの運転方向により各々記憶するようにしてなることを特徴とする請求項１若しくは２記載のエレベーターのかご内荷重検出装置。
前記荷重算出手段を、前記荷重対加速度記憶手段にて記憶される少なくとも２種類の積載荷重に対する加速度データを用いて、その積載荷重と前記乗りかごの加速度との関係を直線近似して線形関数化することにより、前記加速度算出手段から出力される加速度検出値を基に走行毎のかご内荷重を前記乗りかごの運転方向に分けて算出する構成にしたことを特徴とする請求項１、２若しくは３記載のエレベーターのかご内荷重検出装置。