JP2017128432A - エレベーター - Google Patents

Abstract

【課題】バランスウエイト及びバランスウエイトを移動させるウエイト可動機構を容易に設置できると共にウエイト可動機構のメンテナンスを容易に行うことができるエレベーターを提供する。
【解決手段】エレベーター１は、乗りかご１２０と、バランスウエイト１３と、ウエイト可動機構１３と、制御部１１と、を備えている。バランスウエイト１３は、乗りかご１２０の側部で移動可能に設置される。ウエイト可動機構１２は、乗りかご１２０の上部に設けられ、バランスウエイト１３を移動可能に支持する。制御部１１は、乗りかご１２０の昇降路内の位置に応じてウエイト可動機構１２を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、建築構造物に設けられた昇降路内を昇降して人や荷物を運ぶエレベーターに関するものである。

一般的に、ロープ式のエレベーターは、乗りかごの傾きを補正するために、バランスウエイトが乗りかごに設けられている。しかしながら、乗りかごの下部には、乗りかごと制御部と接続するテールコードや、主ロープの張力を調整するためのコンペンロープ等の吊り下げ部材が接続されている。そして、テールコードやコンペンロープ等の吊り下げ部材は、乗りかごから昇降方向の下方に向けて垂れ下がっている。

乗りかごが昇降移動すると、乗りかごから垂れ下がる吊り下げ部材の長さが変化するため、吊り下げ部材から乗りかご３２０に加わる荷重も変化する。その結果、乗りかごの昇降移動に伴う吊り下げ部材の荷重の変化を解消することができず、乗りかごが傾斜する、という問題を有していた。

このような、乗りかごの傾斜を解消するために、例えば、特許文献１に記載されているような技術がある。特許文献１には、乗りかごの下部にバランスウエイトが可動可能に取り付けられ、バランスウエイトを所要距離移動させるバランスウエイト駆動系を備えたエレベーターが記載されている。

特開２００４−７５２３５号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、バランスウエイト駆動系が乗りかごの下部に設けられている。また、乗りかごの下部には、テールコードや、コンペンロープ等の各種機器が設けられているため、特許文献１に記載された技術では、バランスウエイト駆動系を設置することが困難であった。

さらに、特許文献１に記載された技術では、バランスウエイト駆動系のメンテナンスを行うためには、作業者が乗りかごの下部に潜る必要があり、バランスウエイト駆動系のメンテナンスを行う作業が大変煩雑なものとなっていた。

本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、バランスウエイト及びバランスウエイトを移動させるウエイト可動機構を容易に設置できると共にウエイト可動機構のメンテナンスを容易に行うことができるエレベーターを提供することにある。

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明のエレベーターは、建築構造物に設けられた昇降路内を昇降移動する乗りかごを備えている。また、エレベーターは、と、バランスウエイトと、ウエイト可動機構と、制御部と、を備えている。バランスウエイトは、乗りかごの側部で移動可能に設置される。ウエイト可動機構は、乗りかごの上部に設けられ、バランスウエイトを移動可能に支持する。制御部は、乗りかごの昇降路内の位置に応じてウエイト可動機構を制御する。

本発明のエレベーターによれば、バランスウエイト及びバランスウエイトを移動させるウエイト可動機構を容易に設置できると共にウエイト可動機構のメンテナンスを容易に行うことができる。

本発明の第１の実施の形態例にかかるエレベーターを示す概略構成図である。 本発明の第１の実施の形態例にかかるエレベーターの要部を示す概略構成図である。 本発明の第１の実施の形態例にかかるエレベーターの乗りかごを示す側面図である。 本発明の第１の実施の形態例にかかるエレベーターの乗りかごを示す背面図である。 本発明の第１の実施の形態例にかかるエレベーターの乗りかごにおけるバランスウエイトの位置を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態例にかかるエレベーターの制御系を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態例にかかるエレベーターにおけるバランスウエイトの動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態例にかかるエレベーターの乗りかごが最下階に移動した状態を示す概略構成図である。 図８に示す状態でのバランスウエイトの位置を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態例にかかるエレベーターの乗りかごが最上階に移動した状態を示す概略構成図である。 図１０に示す状態でのバランスウエイトの位置を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態例にかかるエレベーターにおけるバランスウエイトの動作の他の例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態例にかかるエレベーターを示す概略構成図である。 本発明の第２の実施の形態例にかかるエレベーターの乗りかごを示す説明図である。 本発明の第３の実施の形態例にかかるエレベーターの乗りかごを示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態例にかかるエレベーターについて、図１〜図１５を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。

１．第１の実施の形態例
１−１．エレベーターの構成
まず、本発明の第１の実施の形態例（以下、「本例」という。）にかかるエレベーターの構成について、図１及び図２を参照して説明する。
図１は、本例のエレベーターの構成例を示す概略構成図である。図２は、本例のエレベーターの要部を示す概略構成図である。

図１に示すように、本例のエレベーター１は、建築構造物内に形成された昇降路１１０内を昇降動作する。エレベーター１は、人や荷物を載せる乗りかご１２０と、主ロープ１３０と、釣合錘１４０と、巻上機１００と、調速器１８０と、を備えている。また、エレベーター１は、エレベーター制御部１７０と、コンペンロープ１３１と、テールコード１７１と、中間ボックス１７２と、反らせ車１５０と、ガイドレール１１１とを備えている。なお、昇降路１１０は、建築構造物内に形成され、その頂部には機械室１６０が設けられている。

機械室１６０には、巻上機１００と、反らせ車１５０が配置されている。巻上機１００には、主ロープ１３０が巻き掛けられている。主ロープ１３０の一端には、乗りかご１２０の上部が接続され、主ロープ１３０の他端には、釣合錘１４０の上部が接続されている。そして、巻上機１００が駆動することで、乗りかご１２０及び釣合錘１４０が昇降路１１０を昇降する。また、巻上機１００の近傍には、主ロープ１３０が装架される反らせ車１５０が設けられている。

図２に示すように、巻上機１００には、かご位置検出部の一例を示す巻上機用エンコーダー１９１が設けられている。巻上機用エンコーダー１９１は、巻上機１００の回転軸に設置されている。巻上機用エンコーダー１９１は、巻上機１００の回転数を検出する。そして、巻上機用エンコーダー１９１は、検出した信号（回転数）をエレベーター制御部１７０に出力する。

また、エレベーター１は、乗りかご１２０及び釣合錘１４０の昇降方向の移動距離が長くなると、主ロープ１３０における巻上機１００から乗りかご１２０までの長さが乗りかご１２０の位置により変化する。その結果、主ロープ１３０自体の重さにより、主ロープ１３０における巻上機１００に対して乗りかご１２０側の張力と、釣合錘１４０側の張力の差が大きくなる。そのため、図１及び図２に示すように、主ロープ１３０における乗りかご１２０側の張力と、釣合錘１４０側の張力の作を小さくするため、コンペンロープ１３１が設けられている。

コンペンロープ１３１の一端は、乗りかご１２０の下部に接続され、コンペンロープ１３１の他端は、釣合錘１４０の下部に接続されている。そして、コンペンロープ１３１は、乗りかご１２０の下部及び釣合錘１４０の下部から、昇降路１１０の昇降方向の下方に向けて垂れ下がっている。また、昇降路１１０の昇降方向の下部には、コンペンプーリ１３２が設置されている。そして、コンペンロープ１３１は、コンペンプーリ１３２に巻き掛けられている。

さらに、機械室１６０には、調速器１８０が設置されている。調速器１８０には、調速器ロープ１８１が巻き掛けられている。調速器ロープ１８１は、その軸方向の両端が連結された、いわゆる無端状に形成されている。調速器ロープ１８１の一部は、接続部材１８２を介して乗りかご１２０に接続されている。また、昇降路１１０の昇降方向の下部には、調速器プーリ１８３が設置されている。そして、調速器ロープ１８１は、調速器プーリ１８３に巻き掛けられている。

調速器ロープ１８１は、乗りかご１２０の昇降動作に合わせて、調速器１８０と調速器プーリ１８３の間を循環移動する。そのため、調速器ロープ１８１の循環速度と、乗りかご１２０の循環速度は、互いに連動している。そして、調速器１８０は、調速器ロープ１８１の循環速度から乗りかご１２０の昇降速度を検出する。また、調速器１８０は、調速器ロープ１８１の循環速度、すなわち乗りかご１２０の昇降速度が所定の速度以上に達した際には、調速器ロープ１８１を把持し、調速器ロープ１８１の循環移動を停止させる。

また、図２に示すように、調速器１８０には、かご位置検出部の一例を示す調速器用エンコーダー１９２が設けられている。調速器用エンコーダー１９２は、調速器１８０の回転数を検出する。そして、調速器用エンコーダー１９２は、検出した信号（回転量）をエレベーター制御部１７０に出力する。

さらに、図１に示すように、エレベーター制御部１７０は、接続配線１７３を介して中間ボックス１７２に接続されている。中間ボックス１７２は、昇降路１１０の壁面における乗りかご１２０が昇降動作する間隔（以下、「昇降行程」という）ＳＴの中間位置に設置されている。また、接続配線１７３は、昇降路１１０の壁面に固定されている。

また、中間ボックス１７２と乗りかご１２０は、テールコード１７１を介して接続されている。テールコード１７１の一端は、中間ボックス１７２に接続されており、テールコード１７１の他端は、コンペンロープ１３１と同様に、乗りかご１２０の下部に接続されている。そして、テールコード１７１は、中間ボックス１７２及び乗りかご１２０から昇降路１１０の昇降方向の下部に向けて垂れ下がっている。また、テールコード１７１は、エレベーター制御部１７０からの制御信号を乗りかご１２０に伝達し、乗りかご１２０からの信号をエレベーター制御部１７０に伝達する。

また、昇降路１１０内には、一対のガイドレール１１１、１１１が設置されている。ガイドレール１１１は、昇降方向に沿って延在している。また、一対のガイドレール１１１、１１１は、乗りかご１２０を間に挟んだ状態で設置されている。具体的には、一対のガイドレール１１１、１１１は、乗りかご１２０に対して、昇降方向と直交し、かつ乗りかご１２０における出入り口１２１ａ（図２、図３及び図５参照）が建築構造物の乗り場と対向する方向（以下、「前後方向」という）との直交する幅方向の両側に配置されている。乗りかご１２０は、後述するスライダ機構４０Ａ、４０Ｂ（図５参照）を介して一対のガイドレール１１１、１１１に摺動可能に支持されている。

［乗りかご］
図３〜図５は、乗りかご１２０を示す図である。なお、図３及び図４では、スライダ機構４０Ａ、４０Ｂを省略して示す。

図２〜図５に示すように、乗りかご１２０は、中空のかご室１２１と、かご側ドア１２２と、かご側制御部１１と、バランスウエイト１３と、ウエイト可動機構１２と、スライダ機構４０Ａ、４０Ｂ（図５参照）を有している。かご室１２１における建築構造部の乗り場と対向する一面には、出入り口１２１ａが設けられている。この出入り口１２１ａから人や物がかご室１２１内に出入りする。

また、出入り口１２１ａには、かご側ドア１２２がその開口を塞ぐように設けられている。かご側ドア１２２は、不図示のドアユニットにより開閉可能に支持されている。

また、かご室１２１の前後方向において、出入り口１２１ａ側の端部と反対側の端部には、ウエイトガイド溝２４が設けられている。ウエイトガイド溝２４は、かご室１２１における昇降方向の下端部に設置されている。そして、ウエイトガイド溝２４は、かご室１２１の幅方向の一端から他端にかけて延在している。ウエイトガイド溝２４は、スライダ２２を介してバランスウエイト１３を摺動可能に支持している。

また、バランスウエイト１３は、かご室１２１における前後方向の出入り口１２１ａとは反対側に配置されている。バランスウエイト１３の昇降方向の下端部には、ウエイトガイド溝２４に摺動可能に係合されるスライダ２２が設けられている。これにより、バランスウエイト１３は、かご室１２１の側部で移動可能に配置される。

また、バランスウエイト１３の昇降方向の上端部には、接続体を示すハンガープレート２１が固定されている。ハンガープレート２１は、後述するウエイト可動機構１２に接続されている。

かご室１２１の上部には、かご側制御部１１が設置されている。かご側制御部１１は、配線１９を介して後述するウエイト可動機構１２の駆動部１４に接続されている。

ウエイト可動機構１２は、かご室１２１の上部に設けられている。図３及び図４に示すように、ウエイト可動機構１２は、駆動部１４と、駆動プーリ１５と、従動プーリ１６と、駆動ベルト１７とを有している。ウエイト可動機構１２は、かご室１２１の前後方向において出入り口１２１ａ側の端部と反対側の端部に配置されている。

駆動部１４及び駆動プーリ１５は、かご室１２１の幅方向の一側に配置されている。また、駆動部１４は、かご室１２１の上面に配置されている。そして、駆動部１４は、かご室１２１の水平断面においてかご室１２１の上面の内側に配置される。

駆動回転体を示す駆動プーリ１５は、駆動部１４の駆動軸に接続されている。駆動プーリ１５は、かご室１２１の水平断面においてかご室１２１の上面からかご室１２１の側部へ突出して配置されている。

従動回転体を示す従動プーリ１６は、かご室１２１の幅方向の他側に配置されている。従動プーリ１６は、駆動プーリ１５と同様に、かご室１２１の水平断面においてかご室１２１の上面からかご室１２１の側部へ突出して配置されている。

移動体を示す駆動ベルト１７は、軸方向の両端が接続された無端状に形成されている。駆動ベルト１７は、駆動プーリ１５と従動プーリ１６に巻き掛けられている。そして、駆動ベルト１７は、駆動プーリ１５と従動プーリ１６の間で移動する。また、駆動ベルト１７には、ハンガープレート２１が接続されている。

駆動部１４が駆動すると、駆動プーリ１５が回転し、駆動ベルト１７を介して駆動プーリ１５の回転力が従動プーリ１６に伝達される。そして、従動プーリ１６が駆動プーリ１５と共に回転し、駆動ベルト１７が駆動プーリ１５と従動プーリ１６の間で循環移動する。さらに、駆動ベルト１７にハンガープレート２１を介して接続されたバランスウエイト１３は、ウエイトガイド溝２４上を摺動し、かご室１２１の幅方向に移動する。

なお、本例のエレベーター１では、バランスウエイト１３を移動させるウエイト可動機構１２としてプーリとベルトを用いた例を説明したが、これに限定されるものではない。ウエイト可動機構としては、例えば、チェーンと歯車を用いた可動機構や、ピニオンとラックを用いた可動機構等その他各種の機構を適用できるものである。

しかしながら、駆動シャフトを駆動部によって直接回転させてバランスウエイトを移動させる機構の場合、かご室１２１の上部の水平断面において駆動部をかご室１２１の上面から外側に突出させた状態で配置する必要がある。そして、駆動部の突出する量だけかご室１２１の容積が狭くなる。

これに対し、本例のウエイト可動機構１２では、回転体である駆動プーリ１５及び従動プーリ１６と、無端状の移動体である駆動ベルト１７を用いて駆動部１４をかご室１２１の上部の水平断面においてかご室１２１の上面の内側に収まるように設置している。その結果、駆動部１４がかご室１２１の上面から外側へ突出しないため、ウエイト可動機構１２の薄型化を図ることができ、かご室１２１の容積がウエイト可動機構１２によって狭まることを軽減することができる。

また、本例のエレベーター１では、バランスウエイト１３をかご室１２１の側部に配置している。かご室１２１の側部には、バランスウエイト１３の移動を妨げる部材が少ないため、バランスウエイト１３を容易に乗りかご１２０に設置することができる。そして、コンペンロープ１３１やテールコード１７１等の吊り下げ部材が設けられたかご室１２１の下部にバランスウエイトを配置する場合に比べて、バランスウエイト１３が移動可能な範囲を長くすることができる。

さらに、ウエイト可動機構１２をかご室１２１の上部に配置している。これにより、バランスウエイト１３やウエイト可動機構１２をメンテナンスする際に、作業者がかご室１２１の下部に潜る必要がなく、バランスウエイト１３やウエイト可動機構１２のメンテナンスを容易に行うことができる。

図５に示すように、かご室１２１の幅方向の両側には、スライダ機構４０Ａ、４０Ｂが設置されている。第１スライダ機構４０Ａは、かご室１２１の幅方向の一側に配置されており、第２スライダ機構４０Ｂは、かご室１２１の幅方向の他側に配置されている。第１スライダ機構４０Ａ及び第２スライダ機構４０Ｂの構成は同一であるため、ここでは第１スライダ機構４０Ａについて説明する。

第１スライダ機構４０Ａは、かご室１２１の昇降方向の上部に設けられた上部スライダ部と、かご室１２１の昇降方向の下部に設けられた下部スライダ部とを有している。なお、上部スライダ部及び下部スライダ部は、それぞれ同様の構成を有している。上部スライダ部及び下部スライダ部は、それぞれ第１ガイドローラ４１ａと、第２ガイドローラ４１ｂと、第３ガイドローラ４２とを有している。

第１ガイドローラ４１ａ及び第２ガイドローラ４１ｂは、両側からガイドレール１１１を挟持している。第１ガイドローラ４１ａは、ガイドレール１１１の前後方向の一側に回転可能に配置されており、第２ガイドローラ４１ｂは、ガイドレール１１１の前後方向の他側に回転可能に配置されている。また、第３ガイドローラ４２は、かご室１２１とガイドレール１１１の間に配置され、ガイドレール１１１に対して幅方向で対向する。そして、第１ガイドローラ４１ａ、第２ガイドローラ４１ｂ及び第３ガイドローラ４２は、ガイドレール１１１に回転可能に接触する。これにより、乗りかご１２０は、スライダ機構４０Ａ、４０Ｂを介してガイドレール１１１に沿って移動する。

なお、本例のエレベーター１では、スライダ機構としてガイドローラを適用した例を説明したが、これに限定されるものではなく、スライダ機構としては、例えばガイドレール１１１上を摺擦する部材で構成してもよい。

［エレベーターの制御系の構成］
図６は、本例のエレベーター１の制御系を示すブロック図である。
図６に示すように、エレベーター制御部１７０は、巻上機１００の回転数を検出する巻上機用エンコーダー１９１及び調速器１８０の回転数を検出する調速器用エンコーダー１９２に接続されている。エレベーター制御部１７０は、巻上機用エンコーダー１９１及び調速器用エンコーダー１９２から信号を受信する。そして、エレベーター制御部１７０は、受信した信号に基づいて昇降路１１０内における乗りかご１２０のかご位置を演算する。

また、エレベーター制御部１７０は、テールコード１７１を介してかご側制御部１１に接続されている。エレベーター制御部１７０は、演算した乗りかご１２０のかご位置に関する情報をかご側制御部１１に出力する。かご側制御部１１は、ウエイト可動機構１２の駆動部１４に接続されている。そして、かご側制御部１１は、受信した乗りかご１２０のかご位置に関する情報に基づいて、駆動部１４を制御する。

１−２．エレベーターの動作
次に、図７〜図１２を参照して上述した構成を有するエレベーター１の動作について説明する。
図７は、バランスウエイトの動作の一例を示すフローチャートである。図８は、乗りかご１２０が最下階に停止した状態を示す概略構成図、図９は図８に示す状態での乗りかご１２０の平面図である。図１０は、乗りかご１２０が最上階に停止した状態を示す概略構成図、図１１は図１０に示す状態での乗りかご１２０の平面図である。

ここで、乗りかご１２０が昇降行程ＳＴの中間位置に停止している場合について説明する。このときの乗りかご１２０に加わる幅方向における荷重のバランスが、幅方向の一側と他側で片寄らないように調整されている。

すなわち、図５に示すように、テールコード１７１におけるかご室１２１の中心Ｇ１からの幅方向の距離Ｌ１と、コンペンロープ１３１におけるかご室１２１の中心Ｇ１からの幅方向の距離Ｌ２は、乗りかご１２０の中心Ｇ１に作用するモーメントが、０になるように設定されている。コンペンロープ１３１は、乗りかご１２０の中心Ｇ１よりも幅方向の一側に配置されており、テールコード１７１は、乗りかご１２０の中心Ｇ１よりも幅方向の他側に配置されている。そのため、乗りかご１２０は、中間位置において、幅方向の片側に傾くことなくバランスよく一対のガイドレール１１１、１１１に支持される。

このとき、バランスウエイト１３は、乗りかご１２０の幅方向の中心に配置されている。これにより、乗りかご１２０が中間位置に停止している際に、バランスウエイト１３によって幅方向の片側に傾くことを防ぐことができる。このときのバランスウエイト１３の位置を基準位置とする。

なお、乗りかご１２０が中間位置に停止している際に、バランスウエイト１３を幅方向の中心に配置した例を説明したが、これに限定されるものではない。バランスウエイト１３は、乗りかご１２０における幅方向でのモーメントが０になる位置に配置されていればよい。

次に、巻上機１００が駆動し、乗りかご１２０が昇降移動すると、エレベーター制御部１７０は、巻上機用エンコーダー１９１又は調速器用エンコーダー１９２からの信号に基づいて乗りかご１２０の昇降路１１０内における最下階からのかご位置ＮＳを演算する（ステップＳ１１）。

なお、主ロープ１３０の伸縮や、主ロープ１３０が巻上機１００の綱車から滑ることにより、巻上機１００に設けた巻上機用エンコーダー１９１からの信号では、乗りかご１２０の位置に誤差が発生するおそれがある。そのため、乗りかご１２０の正確な位置を演算するためには、巻上機１００及び乗りかご１２０とは、独立して設けられた調速器１８０の調速器用エンコーダー１９２の信号を用いることが好ましい。

また、本例のエレベーター１では、巻上機用エンコーダー１９１、又は、調速器用エンコーダー１９２から乗りかご１２０の位置を演算する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、乗りかご１２０及び昇降路１１０に設けた、遮光部材と光センサからなるかご位置検出部からの信号を用いて乗りかご１２０の位置を取得してもよい。あるいは、その他各種のかご位置検出部によりエレベーター制御部１７０は、乗りかご１２０の位置を取得してもよい。

ここで、乗りかご１２０が昇降移動すると、乗りかご１２０の下部から垂れ下がるテールコード１７１及びコンペンロープ１３１の長さが変化する。そのため、テールコード１７１及びコンペンロープ１３１における乗りかご１２０に加わる荷重も変化する。

次に、エレベーター制御部１７０は、演算した乗りかご１２０のかご位置ＮＳをかご側制御部１１に出力する。そして、かご側制御部１１は、受信した乗りかご１２０のかご位置ＮＳに基づいて、かご位置演算値ＣＳする。かご位置演算値ＣＳは、乗りかご１２０における中間位置からの距離を示している。

かご位置演算値ＣＳは、かご位置ＮＳと昇降行程ＳＴに基づいて下記式１から算出される。
［式１］
ＣＳ＝ＮＳ−ＳＴ／２
なお、かご位置演算値ＣＳ、かご位置ＮＳ及び昇降行程ＳＴの単位は、ｍである。

例えば、図８に示すように、乗りかご１２０が最下階２０１Ａに停止しているとき、乗りかご１２０の位置を示すかご位置ＮＳ１は、ＮＳ１＝０となる、そのため、乗りかご１２０が最下階２０１Ａに停止しているときのかご位置演算値ＣＳ１は、式１より、
ＣＳ１＝０−ＳＴ／２
ＣＳ１＝−ＳＴ／２となる。

また、図１０に示すように、乗りかご１２０が最上階２０１Ｂに停止しているとき、乗りかご１２０のかご位置ＮＳ２は、ＮＳ２＝ＳＴとなる。そのため、乗りかご１２０が最上階２０１Ｂに停止しているときのかご位置演算値ＣＳ２は、式１より、
ＣＳ２＝ＳＴ−ＳＴ／２
ＣＳ２＝ＳＴ／２となる。

なお、乗りかご１２０が中間位置に停止しているとき、乗りかご１２０の位置を示すかごかご位置ＮＳ０は、ＮＳ０＝ＳＴ／２となる。そのため、乗りかご１２０が基準位置に停止しているときのかご位置演算値ＣＳ０は、式１より、
ＣＳ０＝ＳＴ／２−ＳＴ／２
ＣＳ０＝０となる。

次に、かご側制御部１１は、算出したかご位置演算値ＣＳに基づいて、テールコード１７１における乗りかご１２０へのぶら下がり荷重Ｆ１と、コンペンロープ１３１における乗りかご１２０へのぶら下がり荷重Ｆ２を算出する（ステップＳ１２）。

テールコード１７１のぶら下がり荷重Ｆ１は、テールコード１７１における１ｍあたりの単位質量をＦ１ｍとすると、かご位置演算値ＣＳに基づいて下記式２より算出される。
［式２］
Ｆ１＝ＣＳ×Ｆ１ｍ／２
ここで、単位質量Ｆ１ｍを２で割っているのは、テールコード１７１は、昇降路１１０の中間位置において中間ボックス１７２に固定されているためである。

コンペンロープ１３１のぶら下がり荷重Ｆ２は、コンペンロープ１３１における１ｍあたりの単位質量をＦ２ｍとすると、かご位置演算値ＣＳに基づいて下記式３より算出される。
［式３］
Ｆ１＝ＣＳ×Ｆ２ｍ

次に、かご側制御部１１は、算出したテールコード１７１のぶら下がり荷重Ｆ１及びコンペンロープ１３１のぶら下がり荷重Ｆ２と、バランスウエイト１３の質量Ｆ３に基づいて、バランスウエイト１３の移動量Ｌ３を算出する（ステップＳ１３）。

ここで、図９及び図１１に示すように、バランスウエイト１３を基準位置から移動させる移動量Ｌ３は、テールコード１７１の距離Ｌ１と、コンペンロープ１３１の距離Ｌ２から、乗りかご１２０に作用するモーメントに基づいて下記式４から算出される。
［式４］
Ｌ３＝（Ｆ２×Ｌ２−Ｆ１×Ｌ１）／Ｆ３

ここで、幅方向の中心Ｇ１から一側を＋、他側を−とすると、テールコード１７１は、中心Ｇ１から幅方向の他側に配置されているため、テールコード１７１が乗りかご１２０に作用するモーメントは、−となる。

次に、かご側制御部１１は、算出した移動量Ｌ３に基づいて、駆動部１４を駆動させる。そして、ウエイト可動機構１２は、バランスウエイト１３を算出した所定の位置まで移動させる（ステップＳ１４）。

例えば、図８に示すように、乗りかご１２０が最下階２０１Ａに移動した場合、かご側制御部１１が算出した移動量Ｌ３は、−となる。そのため、図９に示すように、バランスウエイト１３は、基準位置から幅方向の他側へ移動する。

また、図１０に示すように、乗りかご１２０が最上階２０１Ｂに移動した場合、かご側制御部１１が算出した移動量Ｌ３は、＋となる。そのため、図１１に示すように、バランスウエイト１３は、基準位置から幅方向の一側へ移動する。

これにより、バランスウエイト１３がかご室１２１の最適な位置に移動するため、かご室１２１に加わる荷重のバランスを調整することができる。その結果、テールコード１７１及びコンペンロープ１３１の長さの変化に伴う乗りかご１２０に加わる荷重の変化によって乗りかご１２０が傾くことを防ぐことができる。そして、乗りかご１２０が幅方向の両側に配置されたガイドレール１１１、１１１に対して片当たりすることを防ぐことができる。さらに、幅方向で対向する第３ガイドローラ４２、４２に加わる荷重の変化を軽減することができ、乗りかご１２０が昇降移動する際に、振動が発生したり、ガイドローラ４２、４２に摩耗が発生したりすることを抑制することができる。

また、図７に示す動作例では、巻上機用エンコーダー１９１又は調速器用エンコーダー１９２からの信号を用いて乗りかご１２０のかご位置ＮＳを算出し、算出したかご位置ＮＳに応じて、バランスウエイト１３の最適な位置を演算している。すなわち、実際の乗りかご１２０のかご位置ＮＳに応じてバランスウエイト１３の位置を即時に算出し、移動させている。これにより、バランスウエイト１３を常に最適な位置へ移動させることができる。

さらに、図７に示す動作例では、乗りかご１２０の昇降移動するごとに、バランスウエイト１３の移動量Ｌ３を算出した例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、かご位置ＮＳに応じたバランスウエイト１３の移動量Ｌ３を予め算出し、算出した情報を記憶部に格納させてもよい。この場合、かご側制御部１１は、上述したステップＳ１２、Ｓ１３の演算処理を行うことなく、ウエイト可動機構１２を駆動させることができる。

また、本例のエレベーター１では、上述したようにコンペンロープ１３１がかご室１２１における幅方向の中心Ｇ１から幅方向の一側に配置され、テールコード１７１がかご室１２１における幅方向の中心Ｇ１から幅方向の他側に配置されている。そのため、上記式４に示すように、テールコード１７１が乗りかご１２０に作用するモーメントは、コンペンロープ１３１が乗りかご１２０に作用するモーメントの反対の方向を向く。これにより、バランスウエイト１３だけでなく、テールコード１７１とコンペンロープ１３１によって乗りかご１２０の幅方向のバランスをとることができる。その結果、バランスウエイト１３の重量を小さくすることができる。

次に、バランスウエイトの動作の他の例について図１２を参照して説明する。
図１２は、バランスウエイト１３の動作の他の例を示すフローチャートである。

図１２に示す動作では、かご側制御部１１に記憶部が設けられている。記憶部には、乗りかご１２０のかご位置ＮＳに応じたバランスウエイト１３における基準位置からの移動量Ｌ３が予め格納されている。まず、図１２に示すように、乗りかご１２０に設けた行き先ボタンが押下されたり、建築構造物の乗り場に設けた乗り場ボタンが使用者に押下されたりすると、乗りかご１２０の行き先階がエレベーター制御部１７０に登録される（ステップＳ２１）。

次に、エレベーター制御部１７０は、登録された乗りかご１２０の行き先階に関する情報をかご側制御部１１に出力する。そして、かご側制御部１１は、受信した行き先階に応じて予め記憶部設定された移動量Ｌ３を呼び出す（ステップＳ２２）。

また、エレベーター制御部１７０は、巻上機１００を駆動し、登録された乗りかご１２０の行き先階に応じて乗りかご１２０を昇降させる（ステップＳ２３）。そして、かご側制御部１１は、呼び出した移動量Ｌ３に応じて駆動部１４を駆動し、バランスウエイトを所定の位置まで移動させる（ステップＳ２４）。

このようなバランスウエイト１３の動作方法によっても図７に示す動作方法と同様に、バランスウエイト１３を乗りかご１２０に対して最適な位置へ移動させることができる。また、図１２に示す動作例によれば、巻上機用エンコーダー１９１又は調速器用エンコーダー１９２からの信号を用いることなく、バランスウエイト１３の移動を制御することができる。これにより、かご側制御部１１によるバランスウエイト１３の移動の制御を簡略化することができる。

２．第２の実施の形態例
次に、本発明の第２の実施の形態例にかかるエレベーターについて図１３及び図１４を参照して説明する。
図１３は、第２の実施の形態例にかかるエレベーターを示す概略構成図である。図１４は、第２の実施の形態例にかかるエレベーターの乗りかごを示す説明図である。

図１３及び図１４に示すように、第２の実施の形態例にかかるエレベーター６１は、テールコードを無くしたものである。そのため、ここでは、第１の実施の形態例にかかるエレベーター１と共通する部分には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

図１３に示すように、エレベーター６１では、エレベーター制御部１７０にはエレベーター送受信部１７４が設けられており、乗りかご１２０Ａにはかご側送受信部１１Ａが設けられている。また、かご側送受信部１１Ａは、図に表れないかご側制御部に接続されている。エレベーター送受信部１７４は、エレベーター制御部１７０からの制御信号をかご側送受信部１１Ａに無線により送信する。また、かご側送受信部１１Ａは、乗りかご１２０Ａに関する情報をエレベーター送受信部１７４に無線により送信する。

また、図１４に示すように、コンペンロープ１３１及びバランスウエイト１３は、乗りかご１２０Ａが昇降上程ＳＴの中間位置に停止している際に、乗りかご１２０Ａの幅方向の荷重のバランスが整う位置に配置されている。そして、乗りかご１２０Ａが昇降移動した際におけるバランスウエイト１３の移動量Ｌ３は、コンペンロープ１３１のぶら下がり荷重Ｆ２と、バランスウエイトの質量Ｆ３、及びコンペンロープ１３１の距離Ｌ２から、下記式５より算出される。
［式５］
Ｌ３＝（Ｆ２×Ｌ２）／Ｆ３

その他の構成は、上述した第１の実施の形態例にかかるエレベーター１同様であるため、それらの説明は省略する。このような構成を有するエレベーター６１によっても、上述した第１の実施の形態例にかかるエレベーター１と同様の作用及び効果を得ることができる。

また、第２の実施の形態例にかかるエレベーター６１のように、乗りかご１２０Ａに接続される部品が削除、あるいは新たに追加されても、乗りかご１２０Ａに作用するモーメントの値が０になるようにバランスウエイト１３の位置を調整することで、乗りかご１２０Ａの傾きを防ぎことができる。

３．第３の実施の形態例
次に、本発明の第３の実施の形態例にかかるエレベーターについて図１５を参照して説明する。
図１５は、第３の実施の形態例にかかるエレベーターの乗りかごを示す説明図である。

第３の実施の形態例にかかるエレベーター７１は、乗りかごの前後方向への傾きを調整できるものである。そして、第３の実施の形態例にかかるエレベーター７１は、第１の実施の形態例にかかるエレベーター１に前後方向への荷重の変化を調整するバランスウエイトを設けたものである。そのため、ここでは、第１の実施の形態例にかかるエレベーター１と共通する部分には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

図１５に示すように、乗りかご１２０Ｂのかご室１２１における出入り口１２１ａ側の端部と反対側の端部には、第１バランスウエイト１３が幅方向に移動可能に配置されている。また、乗りかご１２０Ｂのかご室１２１における幅方向の一側の端部には、第２バランスウエイト６３が配置されている。第２バランスウエイト６３は、かご室１２１の前後方向に移動可能に設けられている。第２バランスウエイト６３の構成は、第１バランスウエイト１３の構成と同一であるため、ここではその説明は省略する。

また、テールコード１７１及びコンペンロープ１３１は、乗りかご１２０Ｂが中間位置に停止している際、乗りかご１２０Ｂに作用する前後方向のモーメントが０になる位置に配置されている。そして、乗りかご１２０Ｂが昇降行程ＳＴの中間位置に停止している場合、第２バランスウエイト６３は、乗りかご１２０Ｂの前後方向の中心に配置されている。そのため、乗りかご１２０Ｂが中間位置に停止している場合、乗りかご１２０Ｂの前後方向の荷重のバランスが、前後方向の一側と他側で片寄らないように調整されている。

そして、乗りかご１２０Ｂが昇降移動すると、第２バランスウエイト６３は、不図示のウエイト可動機構により前後方向に移動する。このとき、第２バランスウエイト６３の移動量は、乗りかご１２０Ｂに作用する前後方向のモーメントの値が、０になるように設定される。

すなわち、テールコード１７１におけるかご室１２１の中心Ｇ１からの前後方向の距離をＬ４、コンペンロープ１３１におけるかご室１２１の中心Ｇ１からの前後方向の距離をＬ５とすると、第２バランスウエイト６３の移動量Ｌ６は、下記式６から算出される。また、第２バランスウエイト６３の質量をＦ６とする。なお、テールコード１７１のぶら下がり荷重Ｆ１と、コンペンロープ１３１のぶら下がり荷重Ｆ２は、乗りかご１２０Ｂの幅方向のぶら下がり荷重と同じである。
［式６］
Ｌ６＝（Ｆ２×Ｌ４−Ｆ１×Ｌ５）／Ｆ６

なお、第１バランスウエイト１３の移動量を算出する際、第２バランスウエイト６３における中心Ｇ１からの幅方向の距離は、乗りかご１２０Ｂが昇降移動しても一定であるため、第２バランスウエイト６３の位置を考慮する必要がない。同様に、第２バランスウエイト６３の移動量を算出する際、第１バランスウエイト１３における中心Ｇ１からの前後方向の距離は、乗りかご１２０Ｂが昇降移動しても一定であるため、第１バランスウエイト１３の位置を考慮する必要がない。

その他の構成は、上述した第１の実施の形態例にかかるエレベーター１同様であるため、それらの説明は省略する。このような構成を有するエレベーター７１によっても、上述した第１の実施の形態例にかかるエレベーター１と同様の作用及び効果を得ることができる。

また、第３の実施の形態例にかかるエレベーター７１によれば、乗りかご１２０Ａの幅方向だけでなく、前後方向の荷重のバランスを調整することができる。これにより、幅方向で対向する第３ガイドローラ４２、４２に加わる荷重の変化だけでなく、ガイドレール１１１を前後方向で挟持する第１ガイドローラ４１ａと第２ガイドローラ４２ｂ（図５参照）に加わる荷重の変化も抑制することができる。

さらに、第３の実施の形態例では、バランスウエイトを第１バランスウエイト１３と第２バランスウエイト６３の二つに分けている。これにより、第１バランスウエイト１３と第２バランスウエイト６３の一つ当たりの重量を軽減することができる。その結果、第１バランスウエイト１３を移動させるウエイト可動機構と、第２バランスウエイトを移動させるウエイト可動機構の小型化を図ることができる。

ここで、第２の実施の形態例にかかるエレベーター６１では、乗りかご１２０Ａの下部にはコンペンロープ１３１のみが垂れ下がっている。すなわち、第２の実施の形態例にかかるエレベーター６１では、第１の実施の形態例にかかるエレベーター１及び第３の実施の形態例にかかるエレベーター７１のように、コンペンロープ１３１とバランスをとるテールコード１７１が設けられていない。

したがって、第２の実施の形態例にかかるエレベーター６１では、第１の実施の形態例にかかるエレベーター１よりもバランスウエイト１３の重量を重くする必要がある。その結果、バランスウエイト１３を移動させるための力が大きいウエイト可動機構を設ける必要があり、ウエイト可動機構が大型化するおそれがあった。

そのため、第２の実施の形態例にかかるエレベーター６１に第３の実施の形態例にかかるエレベーター７１の構成を組み合わせてもよい。これにより、第１バランスウエイト１３と第２バランスウエイト６３の一つ当たりの重量を軽減することができるため、第１バランスウエイト１３や第２バランスウエイト６３を移動させるウエイト可動機構が大型化することを抑制することができる。この場合、第２バランスウエイトは、コンペンロープ１３１とは、かご室１２１における幅方向の中心Ｇ１に対して反対側の側部に配置することが好ましい。

なお、本発明は上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。

また、上述した実施の形態例では、乗りかごが昇降行程の中間位置に停止した状態で、テールコードやコンペンロープの取り付け位置を調整し、バランスウエイトの基準位置を設定した例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、乗りかごが最上階又は最下階に停止した状態で、バランスウエイトの基準位置を設定してもよい。

しかしながら、例えば、乗りかごが最下階に停止した状態で、乗りかごに作用するモーメントが０になるように、テールコードやコンペンロープの取り付け位置を調整した場合、中間位置で調整した場合よりも、乗りかごが最上階に移動したときの荷重の変化が大きくなる。その結果、バランスウエイトの移動量も大きくなる。

そのため、テールコードやコンペンロープの取り付け位置は、乗りかごが昇降行程の中間位置に停止した状態で設定することが好ましい。そして、バランスウエイトの基準位置の設定も、乗りかごが昇降行程の中間位置に停止した状態で行うことが好ましい。

また、上述した実施の形態例では、ウエイト可動機構を乗りかごに設けたかご側制御部１１によって制御する例を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、エレベーター全体を制御するエレベーター制御部１７０によってウエイト可動機構を制御させてもよい。

なお、本明細書において、「平行」及び「直交」等の単語を使用したが、これらは厳密な「平行」及び「直交」のみを意味するものではなく、「平行」及び「直交」を含み、さらにその機能を発揮し得る範囲にある、「略平行」や「略直交」の状態であってもよい。

１、６１、７１…エレベーター、 １１…かご側制御部（制御部）、 １１Ａ…かご側送受信部、 １２…ウエイト可動機構、 １３…バランスウエイト、第１バランスウエイト、 １４…駆動部、 １５…駆動プーリ（駆動回転体）、 １６…従動プーリ（従動回転体）、 １７…駆動ベルト（移動体）、 １９…配線、 ２１…ハンガープレート（接続体）、 ２２…スライダ、 ２４…ウエイトガイド溝、 ４０Ａ…スライダ機構、 ４０Ａ…第１スライダ機構、 ４０Ｂ…第２スライダ機構、 ４１ａ…第１ガイドローラ、 ４１ｂ…第２ガイドローラ、 ４２…第３ガイドローラ、 ６３…第２バランスウエイト、 １００…巻上機、 １１０…昇降路、 １１１…ガイドレール、 １２０…乗りかご、 １２１…かご室、 １２１ａ…出入り口、 １２２…かご側ドア、 １３０…主ロープ、 １３１…コンペンロープ（吊り下げ部材）、 １３２…コンペンプーリ、 １４０…釣合錘、 １６０…機械室、 １７０…制御部、 １７１…テールコード（吊り下げ部材）、 １７２…中間ボックス、 １７３…接続配線、 １７４…エレベーター送受信部、 １８０…調速器、 １８１…調速器ロープ、 １８２…接続部材、 １８３…調速器プーリ、 １９１…巻上機用エンコーダー（かご位置検出部）、 １９２…調速器用エンコーダー（かご位置検出部）、 ２０１Ａ…最下階、 ２０１Ｂ…最上階、 ＣＳ…かご位置演算値、 ＮＳ…かご位置、 ＳＴ…昇降行程、 Ｇ１…中心

Claims (9)

1. 建築構造物に設けられた昇降路内を昇降移動する乗りかごを備えたエレベーターにおいて、
   前記乗りかごの側部で移動可能に設置されたバランスウエイトと、
   前記乗りかごの上部に設けられ、前記バランスウエイトを移動可能に支持するウエイト可動機構と、
   前記乗りかごの前記昇降路内の位置に応じて前記ウエイト可動機構を制御する制御部と、
   を備えたエレベーター。
2. 前記バランスウエイトは、
   前記乗りかごの昇降方向と直交し、かつ前記乗りかごの出入り口が前記建築構造物に設けた乗り場と対向する方向である前後方向とも直交する幅方向に移動可能な第１バランスウエイトと、
   前記前後方向に移動可能な第２バランスウエイトと、からなる
   請求項１に記載のエレベーター。
3. 前記乗りかごは、かご室を有し、
   前記ウエイト可動機構は、
   前記かご室の上部に設けられ、前記かご室の水平断面において前記かご室の上面の内側に配置された駆動部と、
   前記駆動部の駆動軸に接続され、前記かご室の水平断面において前記かご室の前記上面から前記側部へ突出して配置された駆動回転体と、
   前記かご室の上部に設けられ、前記かご室の水平断面において前記かご室の前記上面から前記側部へ突出して配置された従動回転体と、
   前記駆動回転体と前記従動回転体とに巻き掛けられ、前記駆動回転体と前記従動回転体との間で移動する無端状の移動体と、
   前記移動体と前記バランスウエイトとを接続する接続体と、を有する
   請求項１に記載のエレベーター。
4. 前記制御部は、前記乗りかごから垂れ下がる吊り下げ部材のぶら下がり荷重の変化と、前記吊り下げ部材における前記乗りかごの中心からの距離に応じて前記ウエイト可動機構を制御する
   請求項１に記載のエレベーター。
5. 前記乗りかごにおける前記昇降路内の位置を検出するかご位置検出部を備え、
   前記制御部は、前記かご位置検出部からの信号に基づいて前記ウエイト可動機構を制御する
   請求項１に記載のエレベーター。
6. 前記制御部は、前記昇降路内の前記乗りかごの位置に応じて設定された前記バランスウエイトの移動量に関する情報が予め格納された記憶部を有する
   請求項１に記載のエレベーター。
7. 前記制御部は、前記乗りかごの行き先階が登録された際に、前記記憶部に格納された前記情報を呼び出し、前記ウエイト可動機構を制御する
   請求項６に記載のエレベーター。
8. 前記制御部は、
   前記昇降路に設けられ、前記乗りかごの昇降移動を制御するエレベーター制御部と、
   前記乗りかごに設けられ、前記ウエイト可動機構を制御するかご側制御部と、を有し、
   前記エレベーター制御部には、エレベーター送受信部が接続され、
   前記かご側制御部には、かご側送受信部が接続され、
   前記エレベーター送受信部は、前記エレベーター制御部からの信号を無線により前記かご側送受信部に伝達する
   請求項２に記載のエレベーター。
9. 前記制御部は、
   前記昇降路に設けられ、前記乗りかごの昇降移動を制御するエレベーター制御部と、
   前記乗りかごに設けられ、前記ウエイト可動機構を制御するかご側制御部と、を有し、
   前記乗りかごの下部には、前記エレベーター制御部から前記かご側制御部へ信号を伝達するテールコードが接続される
   請求項２に記載のエレベーター。

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