JP4265444B2 - エレベーター装置 - Google Patents

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、荷重の大きいエレベーターを駆動することが容易でない。また、特許文献１に記載のエレベーター装置についても、乗りかごを１：１ローピングで吊っているので、リニアモータの推力ではエレベーターを駆動するのに十分とはいえない。

本発明の目的は、リニアモータを利用しても、乗りかごの駆動を十分確保し得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、本発明のエレベーター装置は、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、前記昇降路内に設置されたリニアモータの一次側と、リニアモータの二次導体である平板状のロープを備え、前記乗りかごの下に設けられた滑車を介して前記乗りかごを２：１ローピングで吊り、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、前記ロープは順曲げによって前記乗りかごを吊るロープのうち前記釣合いおもりに近い側が、前記昇降路又は前記ガイドレールで支持された部材に固定される一方、前記乗りかごを吊るロープのうち前記釣合いおもりから遠い側が、前記昇降路上部に設けられた第１の上部滑車を介して前記釣合いおもり側へ延び、前記昇降路上部に設けられた第２の上部滑車を介して前記乗りかごから遠い側を下方へ延び、前記釣合いおもりに設けられた滑車を介して前記乗りかごに近い側を上方へ延び、前記昇降路又はガイドレールで支持された部材に固定されていることを特徴とする。

本発明によれば、リニアモータを利用しても、乗りかごの駆動を十分確保しまたロープ寿命を長くし得る、昇降路スペースを小さくすることが可能な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、本発明の第１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内のガイドレール（図示しない）に沿って移動する乗りかご１と釣合いおもり２が、薄い平板状のロープ４によって、つるべ状に配置されている。

このロープ４の一端は、ガイドレールで支持された固定部材６０に取付け金具４１にて固定されている。ロープ４の他端は、乗りかご１の下に設けられた滑車１２，１１を介して上方へ延び、リニアモータの一次側３を通過し、昇降路上部に設けられた第１の上部滑車５１，第２の上部滑車５２を介して、釣合いおもり２に設けられた滑車２２，２１を介して上方へ延び、固定部材６０に取付け金具４２にて固定されている。尚、固定部材６０は、ガイドレール以外に昇降路の壁や梁を用いて支持しても良い。

このとき、ロープ４は２：１ローピングであり、かご下の滑車１２，１１を介して上方へ延びる、いわゆるアンダースラグ方式である。このロープ４は、エレベーターの荷重を支えるとともに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、トラクションシーブを用いたエレベーターと比較して、はるかにロープ寿命が長い。更に、ローピングが２：１であるため、リニアモータの推進力であっても、乗りかご１の駆動を十分確保できる。

また、乗りかご１を吊るロープ４のうち釣合いおもり２に近い側が、固定部材６０に固定される一方、釣合いおもり２から遠い側が、昇降路１０上部に設けられた第１の上部滑車５１を介して釣合いおもり２側へ延びている。更に、このロープ４は、昇降路１０上部に設けられた第２の上部滑車５２を介して乗りかご１から遠い側を下方へ延び、釣合いおもりに設けられた滑車２２，２１を介して乗りかご１に近い側を上方へ延び、固定部材
６０に固定される。このように、ロープ４を同じ方向に曲げていく、いわゆる順曲げであるので、ロープ寿命が長くなる。

更に、ロープ４は薄型の平板状であり、各滑車１１，１２，５１，５２，２１，２２の直径を一般的なロープと比べて小さくすることができ、昇降路スペースを小さくすることが可能である。

リニアモータの一次側３は、いわゆる両側式と呼ばれる方式で、リニアモータのコアとコアの間に、二次導体であるロープ４が、エアギャップを介してサンドイッチ状に配置されている。二次導体であるロープ４は鋼線からなるため、片側式では電磁吸引力によりコアに吸い付かれてしまうが、本実施例のような両側式では一次側からの電磁吸引力を互いにキャンセルできるので、安定した推力を得ることができる。

また、駆動を安定させるため、リニアモータの一次側３の出入口部には、ロープ４を案内するガイド手段３１，３２，３３，３４が設けられている。勿論、リニアモータの一次側３内部に更に別のガイド手段を設けることにより、電磁吸引力によるロープの吸い付きを防ぐことができる。

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ロープ４には誘導電流が流れ、推力が発生する。リニアモータは一般的に一次側と二次側のどちらが動いても構わないが、本実施例では、二次導体であるロープ４が動く。こうしてロープ４が推力を得て、乗かご１を所定の速度と位置まで駆動する。

また、上述の通り、アンダースラグ方式を採用して、滑車１１から上方へ延びる二次導体であるロープ４とリニアモータの一次側３とが相互作用する位置に配置することで、乗かご１，釣合いおもり２，リニアモータの一次側３は、その鉛直投影が互いに重ならないように配置することができ、高さ方向の省スペース化が可能である。更に、乗かご１が最上階近傍にあるとき、リニアモータの一次側３のガイド手段３２を含む最下端が、乗かご１の下に設けられた滑車１１よりも上方に位置する構成となっている。これにより、ガイド手段３２やロープ４に過大な荷重がかからないようにすることができる。勿論、ガイド手段３２を強力にするか、ガイド手段３２の鉛直下方に更に別の滑車を設けてそらせ車とすれば、リニアモータの一次側３を乗かご１の下方に置くことも可能である。

次に、ロープ４と摩擦力で駆動することで回転しパルスを発生させるロータリエンコーダ７０が、リニアモータの一次側３又はガイドレールからの支持部材（図示しない）によって取付けられており、このロータリエンコーダ７０の出力がエレベーターの速度信号及び位置信号としてリニアモータの推力を制御する。制御装置は、図示していないが、一般的に使用されているインバータ制御装置である。また、乗かご１を静止保持する電磁ブレーキ８１，８２が、乗かご１の下の滑車１１，１２に設けられており、エレベーター走行中はブレーキ８１，８２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制動力を発生させている。

図２は、本発明の第２の実施例を示すエレベーター装置の全体構成図である。第１の実施例では、乗かご１側の滑車１１と第１の上部滑車５１の間で、リニアモータの一次側３によりロープ４に駆動推進力が与えられていたが、本実施例では、釣合いおもり２側の滑車２２と第２の上部滑車５２の間で、駆動推進力が与えられる。

また、釣合いおもり２が最上階近傍にあるとき、リニアモータの一次側３のガイド手段３１を含む最下端が、釣合いおもり２の上に設けられた滑車２２よりも上方に位置する構成となっている。このような構成により、第１の実施例と同様の効果が得られる。

図３は、本発明の第３の実施例を示すエレベーター装置の全体構成図である。リニアモータの一次側３が、昇降路１０の上部に水平配置されているのが特徴であり、ロープ４による乗かご１と釣合いおもり２の懸架方式については、上記他の実施例と同様である。本実施例において、リニアモータの一次側３を、昇降路上部に設けられた第１の上部滑車
５１と第２の上部滑車５２の間に配置することで、昇降路１０の上部の隙間を有効に利用でき、上記他の実施例よりも、昇降路１０の鉛直投影面積を小さくできる。また、リニアモータのガイド手段３１，３２，３３，３４の偏荷重を減らすこともできる。

図４は、ロープ４の概略図であり、細い鋼線を撚り合わせたストランドと呼ばれるロープの組品を適度に組み合わせて、ひとつのロープ４０１，４０２，４０４Ｎが直線状に配置された構成となっている。ここで、鋼線の代わりに、炭素繊維からなるものや、アルミニウムの素線からなものを用いても構わない。

勿論、多層にしても良く、また、図５に示すように、伝導率と強度を向上させるため、隙間にも小さなストランド状のロープを配置しても良い。更に、樹脂４１０等で表面をコーティングすることで、ロープ寿命がより延び、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ギャップを限りなく小さくできる。また、滑車の直径を小さくすることができるので、省スペース化も図られる。

図６は、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、ステータスコア３Ａと３Ｂを対面状に配置して構成される。この両者の間を、二次導体であるロープ４が通過する。ステータスコア３Ａと３Ｂには、それぞれコイル３Ａ１，３Ａ２，３Ａ３や３Ｂ１，３Ｂ２，３Ｂ３が組み込まれている。そして、それぞれのコイルに三相電流を印加することで、二次導体のロープ４に推力を発生させることができる。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、ロープ４の厚さ以上であって、かつ、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。

本発明の第１の実施例を示すエレベーター装置の全体構成図である。 本発明の第２の実施例を示すエレベーター装置の全体構成図である。 本発明の第３の実施例を示すエレベーター装置の全体構成図である。 ロープの一例を示す概略図である。 ロープの別の一例を示す概略図である。 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…ロープ、１０…昇降路、１１，１２，２１，２２…滑車、３１，３２，３３，３４…ガイド手段、５１…第１の上部滑車、５２…第２の上部滑車、７０…ロータリエンコーダ、８１，８２…電磁ブレーキ。

Claims (12)

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、前記昇降路内に設置されたリニアモータの一次側と、リニアモータの二次導体である平板状のロープを備え、前記乗りかごの下に設けられた滑車を介して前記乗りかごを２：１ローピングで吊り、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、前記ロープは順曲げによって前記乗りかごを吊るロープのうち前記釣合いおもりに近い側が、前記昇降路又は前記ガイドレールで支持された部材に固定される一方、前記乗りかごを吊るロープのうち前記釣合いおもりから遠い側が、前記昇降路上部に設けられた第１の上部滑車を介して前記釣合いおもり側へ延び、前記昇降路上部に設けられた第２の上部滑車を介して前記乗りかごから遠い側を下方へ延び、前記釣合いおもりに設けられた滑車を介して前記乗りかごに近い側を上方へ延び、前記昇降路又はガイドレールで支持された部材に固定されていることを特徴とするエレベーター装置。
2. 請求項１において、前記乗りかごの下に設けられた滑車と前記第１の上部滑車との間で、前記リニアモータの一次側により前記ロープに駆動推進力が与えられることを特徴とするエレベーター装置。
3. 請求項２において、前記乗りかごが最上階近傍にあるとき、前記リニアモータの一次側の最下端が、前記乗りかごの下に設けられた滑車よりも上方に位置することを特徴とするエレベーター装置。
4. 請求項１において、前記第２の上部滑車と前記釣合いおもりに設けられた滑車との間で、前記リニアモータの一次側により前記ロープに駆動推進力が与えられることを特徴とするエレベーター装置。
5. 請求項４において、前記釣合いおもりが最上階近傍にあるとき、前記リニアモータの一次側の最下端が、前記釣合いおもりに設けられた滑車よりも上方に位置することを特徴とするエレベーター装置。
6. 請求項１において、前記第１の上部滑車と前記第２の上部滑車との間で、前記リニアモータの一次側により前記ロープに駆動推進力が与えられることを特徴とするエレベーター装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかにおいて、前記ロープ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。
8. 請求項１乃至７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。
9. 請求項８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。
10. 請求項９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。
11. 請求項１乃至１０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。
12. 請求項１乃至１１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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