JP2008094597A - マルチカーエレベーター - Google Patents

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Abstract

【課題】
利用者の待ち時間を短縮でき、かつ床段差が無く乗降しやすいマルチカーエレベーターを得る。
【解決手段】
マルチカーエレベーターにおいて、昇降路4の各停止階に設置された複数台の送電部16と、乗りかご1に設けられた受電部17と、を有し、乗りかごが停止階に着床した際に送電部16と受電部17とが対向する位置となり、送電部16から電力を供給する電力供給装置15と、乗りかご1に設けられ、乗りかごの床高さを調整する床位置補正装置21と、乗りかご又は床位置補正装置21に設けられ、床位置補正装置21を駆動するための駆動力を蓄えた駆動力貯蓄装置59と、を備え、電力の供給によって駆動力が蓄えられる。
【選択図】図2

Description

本発明は昇降路に2個ずつ対にして主索で連結して互いの乗りかごを吊り合いおもりとし、昇降路を一方向に循環移動するマルチカーエレベーターに関し、特に2つの乗かごの床と出入口床との段差を適切に補正するものに好適である。
従来、2つの乗りかごを主索で連結して互いの乗りかごを吊り合いおもりとするエレベーターにおいては、2つの乗りかごが着床したときにそれぞれの乗りかご床と出入口床とが一致するように調整されている。しかし、主索の経時的な伸び、または乗りかご荷重に起因する主索の伸縮、利用者が乗降動作を行うことによる乗客負荷変動による主索の伸縮等によって着床位置がずれることが多い。
そこで、一方の乗りかごに着床位置を補正する床位置補正装置として、パンタグラフ構造体や、電動ウインチ,油圧ジャッキなどを用い、第1かごが着床した後、かご室をかご枠に対して昇降させて第2かごの着床ずれを補正することが知られ、例えば特許文献1に記載されている。
W02004−046007公報
上記従来技術においては、エレベーターの乗りかごへの電源供給が常時行われることが必須であり、複数の乗りかごを昇降路内に循環移動させるマルチカーエレベーターでは、建屋側からの有線により電源供給することは供給線が昇降路に絡むことより困難である。
また、鉄道や路面電車などに用いられているトロリ給電方法では、装置が大型化し昇降路を大きくしなければならないことやノイズ対策、および接触部磨耗などによる定期保守が必要になるなど好ましくない。
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、利用者の待ち時間を短縮でき、かつ床段差が無く乗降しやすいマルチカーエレベーターを提供することである。
上記目的を達成するため、本発明は、建屋に設けられた昇降路に主索で対にして連結された乗りかごを備え、該乗りかごが前記昇降路を一方向に循環移動するマルチカーエレベーターにおいて、前記昇降路の各停止階に設置された複数台の送電部と、前記乗りかごに設けられた受電部と、を有し、前記乗りかごが停止階に着床した際に前記送電部と前記受電部とが対向する位置となり、前記送電部から電力を供給する電力供給装置と、前記乗りかごに設けられ、該乗りかごの床高さを調整する床位置補正装置と、前記乗りかご又は前記床位置補正装置に設けられ、前記床位置補正装置を駆動するための駆動力を蓄えた駆動力貯蓄装置と、を備え、前記電力の供給によって前記駆動力が蓄えられるものである。
本発明によれば、利用者の待ち時間を短縮でき、かつ床段差がなく、乗降しやすく、安全で低コストなマルチカーエレベーターを得ることができる。
マルチカーエレベーターにおいては、乗りかごが着床した際に建屋側から電力を供給する間欠給電方法が有利であるが、乗りかごが目的階に着床した後に、主索伸びに対して乗りかご着床位置補正を行うと戸開動作に遅れが生じて利用者の待ち時間が長くなり輸送効率が低下してしまう。したがって、乗りかごが目的階に着床する前から乗りかご着床位置補正を行う必要があり、床位置補正装置を駆動するための駆動力を確保しておかなければならない。
以下、一実施の形態に係るマルチカーエレベーターについて図面を参照して説明する。 図1は、昇降路4内を6台の乗りかご1a〜3a,1b〜3bが循環状に移動するマルチカーエレベーターの斜視図を示す。1組の乗りかご1a,1bは、主索9,10によってつるべ式に連結されており、一方の乗りかご1aが最上階に着床したときに他方の乗りかご1bが最下階に着床する位置に設置されている。主索9,10は、乗りかご1a,
1bの前後に配置され、乗りかご1a,1b上部の対角位置に取り付けた2つの主索締結部7a,8aを用いて乗りかご1を固定する。
駆動モータ5aと主索駆動プーリ6aで主索11を駆動し、駆動モータ5bと主索駆動プーリ6bで主索12を駆動し、これら2つの駆動機構で1組の乗りかご1a,1bを動かす。図1では、主索9,10をそれぞれ1本の線で描いているが、実際には乗りかごの組数だけの主索,駆動モータ、および駆動プーリで構成される(本実施例では3組で構成)。よって、3組の乗りかご1a,1bと、2a,2bと、3a,3bは独立して駆動することができ、図示されていないガイドレールに案内されて時計回りに循環移動する。しかし、先行する乗りかごを追い越すことはできない。
図2はマルチカーエレベーターの正面図を示す。乗りかごは1a,1bの1組だけ図示してある。また、各停止階の乗降口は、実際には各乗りかご正面に設置されるが、乗りかご1aは左側に、乗りかご1bは右側に図示している。
商用電源13から供給された交流電力は、電力変換器14により可変電圧・可変周波数の交流電力に変換されて駆動モータ5aに供給され、駆動モータが可変速駆動される。乗りかごには、図示していないが、乗りかご内照明,階床表示器,乗りかごドア駆動装置などの各種電気機器があり、電力を供給する必要がある。
乗りかごには電力を供給するテールコードが接続されておらず、代わりに電力供給装置15が設けてある。電力供給装置は送電部16と受電部17に分けて設置されており、電力の供給が非接触で得られる。送電部は昇降路内の各停止階に設けられている(16a〜16f)。受電部17a,17bは、乗りかご1a,1bの所定の場所、例えば乗りかご上に設置してある。
乗りかご1a,1bには、かご枠11a,11bに対してかご室12a,12bを昇降駆動させる床位置補正装置21a,21bが設けられている。床位置補正装置21a,
21bは、駆動機構21a,22bを備える空圧駆動源23aとこの空圧駆動源23a,
23bを制御する制御装置からなる。かご床20a,20bとかご枠11a,11bの間には、駆動機構21a,22bが設置され、空圧駆動源23a,23bは乗りかご下に設置されている。
図3に、電力供給装置の構成を示す。送電部27は、非接触トランスの1次側巻線30と高周波でスイッチング動作させて電磁誘導作用を生じさせるインバータ27、そのインバータを駆動する駆動回路34からなる。受電部28は、非接触トランスの2次側巻線
31と整流回路32,電力を蓄える電池やコンデンサなどの電力貯蔵器33からなる。この電力貯蔵器33によって、乗りかご内照明,階床表示器,乗りかごドア駆動装置などの電気機器の電力をまかなう。
乗りかごの構成について詳細に説明する。なお、乗りかご1a、および1bは、同じ構成をとるので、ここでは乗りかご1aについて述べる。図4は、乗りかご1aの縦断面図を示す。
主索9は、主索締結部8bを介してかご枠に締結されている。かご枠11aは、上枠
37,下枠41と上枠37と下枠41を連結する縦枠39によって構成されている。かご床20a,側板40,天板38,ドア46が一体になってかご12aを構成する。かご床20aと下枠41の間には、床位置補正装置23の駆動機構22aのほかに、かご床20aの移動量を検出する床移動量検出器44aと、積載重量を検出する秤43a,駆動機構の動きを案内する案内部材24,25が設置されている。
天板38の上には、着床位置検出器47が設置され、昇降路壁に取り付けた遮へい板
35と天板38上の位置検出部36からなる。遮へい板35は、各階乗場に対応した位置に設置してある。具体的には、位置検出部36は遮へい板35の長さをほぼ等分する位置にくるときに乗場床19aとかご床20aの高さが一致する(δh≒0)よう設定してある。
図5は着床位置検出器の斜視図を示す。着床位置検出器は、コの字形状の対向する位置にそれぞれ発光部42aと受光部42bを備えた光電センサからなる。この発光部42aと受光部42bの間を遮へい板35が通過し光を遮ることで着床位置を判断する。詳しくは、乗りかごが着床のために所定減速度で減速している途中で遮へい板35が着床位置検出部36を遮ったら着床位置までの残りの距離(遮へい板35の長さの1/2)から減速度を補正して着床させる。
図6は床位置補正装置21aの空圧駆動源23aの空圧制御回路を示す。
空圧装置には、モータ54とモータ54に駆動されて空気を圧縮して送る空気圧ポンプ53と、逆止弁58を介して空気圧ポンプ53から送られた空気の管路を切り換えて空気圧シリンダー51へ送る電磁切換弁52と、空気圧シリンダー51を動かすための圧力を溜めておく蓄圧器(アキュムレータ)59と、駆動力貯蓄装置となる蓄圧器59に所定以上の圧力が蓄積されているときには空気圧ポンプ53を駆動させないようにするための切換弁56,空気圧ポンプ53の駆動,非駆動の圧力幅を設定する圧力スイッチ57,回路の圧力が設定値以上に上昇するのを避けるとともに設定圧力に保持するためのリリーフ弁55からなる。そして、空気圧シリンダー51に内蔵されたピストン50がかご床20aに連結され、空圧装置は制御装置48aによって制御される。
次に、乗りかご床位置合わせ動作について説明する。なお、図2に示す乗りかご1a,1bともに同じ動作になるので乗りかご1aについて述べる。図7は乗りかご着床動作の制御フロー図を示す。
制御装置は、呼びボタンが押される(S60)と適切な乗りかごを判断し、その乗りかごの空圧装置の蓄圧器圧力が所定圧力を確保しているかを判断する(S61)。圧力が確保されていない場合は、給電できる状態においてモータにより空気圧ポンプを駆動し、蓄圧器に圧力を充填する(S62)。圧力が圧力スイッチの設定圧力以上に達すると圧力が確保されたと判定され、切換弁によって空気圧ポンプの駆動を停止する(S63)。
選択された乗りかごが呼び階に向かうよう駆動装置を駆動する(S64)。この時点で、乗場側から乗りかごには電力供給は停止され、次に着床するまでは電力貯蔵装置に蓄えられた電力で乗りかご内で消費する電力をまかなうことになる。一方、制御装置は床20aの初期床位置補正量を演算する(S65)。演算方法は、後述する。
乗りかごを移動させながら、つまり乗りかごが着床する前に床位置補正装置で初期床位置補正量だけかご12aを移動させて、その後、床位置補正装置の駆動を停止する(S66)。
乗りかご1aの着床位置検出器が遮へい板を通過(S67)したら、初期床位置補正量とずれ量から床位置補正量を再演算する(S68)。
床位置補正装置を駆動してかご位置の最終補正(S69)を行い、その後駆動装置を停止させて着床終了となる(S70)。
以上のように、空圧装置に蓄圧器を設けることで、着床前の非給電状態でも床位置補正装置を駆動でき、床位置補正動作が行える。
乗りかごが着床すると、乗場に設けた送電部16と乗りかご受電部17が対向する位置となりまた給電可能状態になる。
ドア開動作に移る。蓄圧器の圧力が所定の圧力を確保しているかを判断する(S71)。圧力が確保されていない場合は、モータにより空気圧ポンプを駆動し、蓄圧器に圧力を充填する(S72)。圧力が設定圧力以上に達したら空気圧ポンプの駆動を停止する
(S73)。ドア駆動装置によってドア開動作を開始する(S74)。
次に、利用者の乗降によって積載量が変化し、床位置補正動作が発生した場合について引き続き図7を用いて説明する。
予め床位置補正を行う負荷変動量δmと所定補正量δxを決めておく。乗りかご1aにて、制御装置は、所定のタイミングで秤の値を読み込み、負荷変動がδm以上あるかを判断する(S75)。負荷変動がδm以上発生したと判断された場合は、空圧装置でかご
12aを所定補正量δxだけ移動させて床位置を調整する(S76)。
乗降が終了するまでS75とS76の動作を繰り返し、乗降が終了しドア駆動装置によってドア閉動作が終了したら床位置補正動作は終了となる(S77)。呼び指令を待つ
(S60に戻る)。
次に、現在階から呼び階へ移動着床するときの初期床位置補正量の求め方について説明する。
主索伸び量は、1式で求める。
x=mg/(E×S/L) …(1式)
ここで、xは主索伸び長(m)、mは主索が負担する質量(kg)(かご質量+積載量)、gは重力加速度(m/s)、Eは主索の縦弾性係数(N/mm)、Sは主索断面積
(m)、Lは駆動装置からかご締結部までの主索長さ(m)である。
主索伸び長は、主索の長さによって変化するので、床位置補正量を求めるのに考慮しなければならない。基本的には、主索伸び長変化量=初期床位置補正量である。現在階から呼び階に移動するときには、質量mは変化しないので主索長さの変化に比例して床位置を補正すればよい。具体的には、2式になる。
x1−x2=g(m1/L1−m1/L2)/(E×S) …(2式)
ここで、x1は現在の主索伸び長(m)、x2は呼び階での主索伸び長(m)、m1は現在の質量(kg)、L1は現在の主索長さ(m)、L2は呼び階での主索長さ(m)である。
実際には駆動装置部で主索のすべりが発生するのでそのすべり量と主索の経時変化伸び量の和δLだけ補正量を加える必要がある。よって、床位置補正量は、X1−X2+δLになる。すべり量と主索の経時変化伸び量の和δLの有無を確認するのが遮へい板と着床位置検知器である。
次に、利用者の乗降によって積載量が変化した時の床位置補正量の別方法について説明する。
図8に床位置補正装置を備えた乗りかごの床位置補正装置部と着床位置検出器を示す。図8(a)に、着床した時の乗りかご1aの状態を示す。
乗りかご1aのかご枠に対する基準かご床高さh0−1Fを図示していない制御装置に記憶する。
図8(b)は、乗りかご1aの積載量が大きくなった場合を示す。積載量が大きくなったことによって沈み込んだ床高さをδh−1Fとする。この変動高さだけ床を持ち上げて、床高さを基準床高さh0−1Fに戻せばよい。
この床移動量検出器を用いたほうが、秤を用いるよりも精度よく床位置を調整することができる。
以上、着床時の床位置補正量演算、および乗降時床位置補正量演算は、乗りかご1a,1bにそれぞれ床位置補正装置が搭載されているので、乗りかご1a,1b同士で積載量などのデータのやり取りをする必要が無く単独で行え制御が容易になる。
床位置補正制御において、両乗りかごの床位置補正装置に備わる蓄圧器の圧力を比較した時に圧力差が所定以内の場合は、両乗りかごの床位置補正量がほぼ同等になるように着床位置を決める。
また、圧力差が所定以内の場合であっても目的階まで所定距離以上ある場合は、下降運転する乗りかごの床位置が乗場床と一致するよう優先して着床させるとよい。これは、主索長が長いほど主索伸び量は大きくなり、補正量が大きくなるからである。
さらに、何らかの原因で圧力が所定値より低い場合は、あるいは一方の圧力が他方よりも低い場合、圧力が低い側の乗りかごの床位置が乗場床と一致するよう優先して着床させて、低圧力で床位置補正できる範囲に着床させる。
次に、床位置補正をかご床のみを移動して行う場合について述べる。図9に床位置補正装置を備えた乗りかご断面図を示す。図4で示した乗りかごと異なるのはかご床20aが、側板40,天板38から切り離されたことである。床位置補正の可動部が軽量化できるので空圧装置を小型にできる利点がある。かご床20aのみを上下移動させた場合は、図10に示すようにドア46下部とシル45の間に隙間ができてしまうが、かご室内側のドア46下部に伸縮可能な被覆シート49を設けることで隙間を防いで対応する。
次に、一方の乗りかご1aにのみ床位置補正装置を設けた場合について述べる。
図11に乗りかご1aにのみ床位置補正装置を備えた場合のマルチカーエレベーター正面図を示す。乗りかご1aには図4で示した構成の床位置補正装置が備えてある。一方の乗りかご1bには、積載量を計測する秤43bがかご床下に備えてある。乗りかご1bの床位置補正は、駆動モータ5aと主索を用いてかご枠ごと移動させて行う。以下、本実施例の乗りかご床位置合わせ動作について説明する。
図12は乗りかご着床動作の制御フロー図を示す。
呼び階指令(S79)から空圧装置で床位置補正(S85)するまでは、図7に示した場合と同じ流れなので説明を省く。乗りかご1aのかご床を位置補正した後は、乗りかご1a,1bにおける着床位置検出器が遮へい板を通過したかを判断する(S86,S87)。先に床位置補正装置を搭載していない乗りかご1bが通過した場合は、駆動装置で減速度を調整し着床位置を補正する(S88)。次に、乗りかご1bの着床位置を補正することによって乗りかご1aに及ぼす床補正量を再演算しておく(S90)。
乗りかご1aが遮へい板を通過(S86)したら、S90で求めた再補正量にかごが通過した時のずれ量をさらに補正して最終補正量を演算し(S94)、空圧装置で床位置補正を行い(S95)、その後駆動装置を停止させて着床終了となる(S96)。
一方、S86で乗りかご1aよりも乗りかご1aが先に遮へい板を通過した場合(S87)、乗りかご1aの床位置補正量を再演算して(S89)、乗りかご1bの遮へい板位置の通過を待つ(S91)。乗りかご1b通過後は、駆動装置で減速度を調整し着床位置を補正する(S93)。その後は、前述した(S94)〜(S96)までの動作を行い着床終了となる。
次に、利用者の乗降によって積載量が変化し、床位置補正動作が発生した場合について図13を用いて説明する。
蓄圧器の圧力を確認してから、ドア開動作に移る(S97)から(S100)までの動作の流れは図7に示した(S71)から(S74)と同じである。
ドア開動作後、乗りかご1a,1bの積載量を秤で測定して所定の負荷変動が発生したかを判断する(S101,S102)。乗りかご1aが先に負荷変動した場合は、空圧装置でかご1aを所定量だけ移動させて床位置を合わせる(S104)。
乗りかご1bが負荷変動した場合は、駆動装置で主索を上下させて所定量かご1bの床高さを補正する(S103)。駆動装置を駆動することによって乗りかご1aの床位置が連動してずれるので空圧装置で乗りかご1aの床位置を補正する。
乗降が終了するまでS101〜S105の動作を繰り返し、乗降が終了しドア駆動装置によってドア閉動作が終了したら床位置補正動作は終了となる(S106)。
以上の説明からもわかるように、床位置補正装置を備えない乗りかご1bに床位置補正(着床補正)が発生すると、乗りかご1aの床位置も連動して補正する必要がある。しかし、床位置補正装置が1台で済み、低コスト化が図られる。
また、本実施例では床位置補正装置の駆動源に空圧装置を適用しているが油圧装置としても良く、油圧タンクが必要になるが小型化に有利である。
さらに、かご床20aを電力で直接、つまり空圧を介さないで電力で駆動する電動アクチュエータと、駆動力貯蓄装置となる蓄圧器59に代えて、床位置を補正するための駆動力を溜める蓄電池と、を組み合わせても同様の床位置補正制御を行えば、より部品点数を少なくすることができる。
以上、電力供給が無い状態でも予め溜めてある駆動力貯蓄装置となる蓄圧器の圧力を駆動源として床位置補正を着床前に行うことができるので、利用者の待ち時間を短縮でき、かつ床段差がなく乗降しやく、安全で低コストなものとすることができる。
本発明による一実施の形態のマルチカーエレベーター斜視図。 一実施の形態において2個の乗りかごの配置を示す側面図。 一実施の形態における電力供給装置を示すブロック図。 図1において床位置補正装置を備えた乗りかごを示す縦断面図。 一実施の形態における着床位置検出器を示す斜視図。 一実施の形態における床位置補正装置の空圧回路を示すブロック図。 一実施の形態における床位置補正動作の制御フロー図。 一実施の形態における床位置補正動作を説明する側面図。 一実施の形態における乗りかごの縦断面図。 一実施の形態におけるかごドア下部を拡大した側面図。 他の実施の形態における乗りかご配置を示す側面図。 他の実施の形態における床位置補正動作制御フロー図。 他の実施の形態における乗客負荷変動時の床位置補正動作制御フロー図。
符号の説明
1a〜3a,1b〜3b 乗りかご
4 昇降路
5a,5b 駆動モータ
9,10 主索
15 電力供給装置
16 送電部
17 受電部
22a,22b 駆動機構
23a 空圧駆動源
43a 秤
44a 床移動量検出器
47 着床位置検出器
51 空気圧シリンダー
53 空気圧ポンプ
59 蓄圧器(駆動力貯蓄装置)

Claims (8)

  1. 建屋に設けられた昇降路に主索で対にして連結された乗りかごを備え、該乗りかごが前記昇降路を一方向に循環移動するマルチカーエレベーターにおいて、
    前記昇降路の各停止階に設置された複数台の送電部と、前記乗りかごに設けられた受電部と、を有し、前記乗りかごが停止階に着床した際に前記送電部と前記受電部とが対向する位置となり、前記送電部から電力を供給する電力供給装置と、
    前記乗りかごに設けられ、該乗りかごの床高さを調整する床位置補正装置と、
    前記乗りかご又は前記床位置補正装置に設けられ、前記床位置補正装置を駆動するための駆動力を蓄えた駆動力貯蓄装置と、
    を備え、前記電力の供給によって前記駆動力が蓄えられることを特徴とするマルチカーエレベーター。
  2. 請求項1に記載のものにおいて、前記床位置補正装置は、前記乗りかごが着床する前の非給電状態で前記駆動力貯蓄装置によって駆動され、初期の床位置補正が行われることを特徴とするマルチカーエレベーター。
  3. 請求項1に記載のものにおいて、前記床位置補正装置は空圧または油圧装置とされ、前記駆動力貯蓄装置として蓄圧器が設けられたことを特徴とするマルチカーエレベーター。
  4. 請求項1に記載のものにおいて、前記床位置補正装置は、前記乗りかごの床を電力で駆動する電動アクチュエータとされ、前記駆動力貯蓄装置は蓄電池とされたことを特徴とするマルチカーエレベーター。
  5. 請求項1に記載のものにおいて、前記床位置補正装置を駆動するための駆動力が確保されているかを判断する手段を有することを特徴とするマルチカーエレベーター。
  6. 請求項1に記載のものにおいて、前記2個の乗りかごのそれぞれに前記駆動力貯蓄装置及び前記床位置補正装置を備え、いずれかの前記駆動力貯蓄装置に確保された駆動力が所定値よりも小さい場合、小さいと判断された乗りかごを優先して着床させることを特徴とするマルチカーエレベーター。
  7. 請求項1に記載のものにおいて、前記2個の乗りかごのそれぞれに前記駆動力貯蓄装置及び前記床位置補正装置を備え、下降運転される乗りかごの床を優先して着床させることを特徴とするマルチカーエレベーター。
  8. 請求項1に記載のものにおいて、前記2個の乗りかごのそれぞれに前記駆動力貯蓄装置及び前記床位置補正装置を備え、一方の前記駆動力貯蓄装置に確保された駆動力が他方よりも小さい場合、小さい側の乗りかごを優先して着床させることを特徴とするマルチカーエレベーター。
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