JP4449235B2 - エレベータのかご位置検出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエレベータ、特にロープレスエレベータのかご位置検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エレベータ装置においては、巻上機のシーブに巻き掛けたロープの一端に人や荷物を搭載するかごを、他端にカウンターウェイトを吊り下げ、ロープとシーブの間の摩擦を利用してかごを昇降させる、所謂ロープトラクション方式が一般的であるが、最近では、リニアモータを駆動源とし、ロープを用いない、所謂ロープレスエレベータ装置が提案されている。
【０００３】
図２に従来のロープレスエレベータ装置の構成を示す。ロープレスエレベータ装置では、かご１０の一組の面に永久磁石１を備え、これと対向する昇降路壁２０に電機子巻線２１が設けられている。即ち、永久磁石１を可動子とし、電機子巻線２１を固定子とするリニアモータが構成され、このリニアモータによりかご１０が駆動されてガイドレール２２に沿って昇降するようになっている。
【０００４】
昇降路壁２０に設けられた電機子巻線２１に三相交流電圧を供給し、移動磁界を発生させる。この移動磁界の位相とかご１０に設けられた永久磁石１の磁界の位相とのずれにより、案内力が発生し、エレベータの推進力が得られる。
【０００５】
エレベータのかご１０の位置及び速度は、光電装置３０ａやテープ３０ｂとからなる位置検出装置３０により検出される。又、かご１０（可動子）と昇降路壁２０（固定子）との間の距離、即ちギャップδはギャップセンサ４により検出される。位置検出装置３０からの信号出力は変換装置４０に入力され、速度v、位置ｘの情報に変換され、推進力制御器４１に出力される。推進力制御器４１はかご１０の速度v、位置x及びギャップδに基づき実効電流値Ｉ^*を演算し、位相変換器４２に出力する。その後、位相変換器４２では実効電流値Ｉ^*から電圧指令（Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗ）に変換し、インバータ４３に出力する。インバータ４３は電圧指令に基づき、電機子巻線２１の駆動電流（Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）を制御する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のようにリニアモータを用いた従来のロープレスエレベータでは、電流帰還制御に用いるリニアモータの可動子（永久磁石１）の位置信号として、位置検出器３０からの出力に基づいて演算した値を使用していた。このような装置では、かごの絶対位置がつかめず、特に複数台のエレベータかご１０が同一昇降路内を移動するようなタイプのものではかご１０同士の衝突の虞が高い。又、光電装置３０ａが万一故障すれば、完全に制御不能に陥り安全上問題であり、検出精度の課題も残っていた。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、昇降路内でのエレベータかごの絶対位置を確認しつつ速度制御等に必要な情報も確実に精度よく得られるエレベータかご位置検出装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、昇降路内を昇降するエレベータかごには、高さ方向に所定ピッチで凹凸部分が配列された部材を設け、前記昇降路の壁には複数の投受光素子からなる投受光装置を前記部材と常に対向するように配置するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は、複数の投受光素子からなる投受光装置を昇降路壁に設け、かご側には歯付の部材を設けるものである。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について、図面を用いて説明する。
図１は本発明に係るエレベータかごの位置検出装置の一例を示す全体図、図３は図１のＡ−Ａ線矢視図である。
【００１１】
図中、図２と同一符号のものは同一のものを示すが、５０はエレベータかご１０に設けられた、例えば５ｍｍ程度のピッチで凹凸面が繰り返される部材で、通常エレベータかご１０の長さと同程度の長さを有している。６０は、例えば０．２ｍｍ間隔で投受光素子が配列された投受光装置で、部材５０に向けて光が放射されそれに反射された光を受光するようになっている。この投受光装置６０は部材５０の長さ間隔毎に昇降路壁２０に設けられ、エレベータかご１０の動き応じて何れかの投受光装置６０がエレベータかご１０に設けられた部材５０と常に対向するようになっている。
【００１２】
ここで、この投受光装置６０の配列を図３に示すように、鉛直方向に対して角度θ傾けて取付けるようにすれば、投受光素子の配列が相対的にd cosθ（但し、投受光素子の配列ピッチをｄとする）の配列となり、その分精度が向上することになる。
【００１３】
さらに、部材５０の歯幅Ｄと投受光装置６０の長さＬとの関係をＬ（又はＬ＊ cosθ）≧（歯のピッチ）を選ぶようにする。凹部と凸部の長さが同じＤならば歯のピッチは２Ｄとなる。投受光装置６０では、部材５０の凸部の立ち上がり部分と立ち下がり部分を同時に検知することとし、それぞれ論理和回路を構成すれば対応関係にある投受光素子が同時に故障しない限り大きな問題は生じない。万一、投受光素子の一つが故障しても精度が若干悪くなるだけで、エレベータかご１０の位置検出・速度制御にほとんど支障を来たすことはない。
【００１４】
次に、この投受光装置６０について、以下詳細に説明する。
図４はこの投受光装置６０の原理と構成の一例を示す図であり、図中図１と同一符号のものは同一のものを示す。今、歯幅Ｄ＝ｎｄとし、投受光素子が（２ｎ＋ｊ）個からなるとしてこの時、投受光素子（ｉ−１）と投受光素子ｉ及び投受光素子（ｉ＋ｎ−１）と投受光素子（ｉ＋ｎ）について、否定ＮＯＴ、論理積ＡＮＤ、論理和ＯＲからなる回路を使って次の論理演算を行うものとする。ここで、投受光素子を（２ｎ＋ｊ）個で構成する理由は、部材５０の歯のピッチを２Ｄとすると、常に凸部の二つの立ち上がり部分と一つの立ち下がり部分、或いは一つの立ち上がり部分と二つの立ち下がり部分を同時に検出することになるからである。故に、投受光素子数を（４ｎ＋ｊ）にすることも、又それ以上にすることも可能である。
【００１５】
ＮＯＴ［ｓｇｎ_i］＊ｓｇｎ_i-1＋ｓｇｎ_i+n＊ＮＯＴ［ｓｇｎ_i+n-1］ …………（１）式
【００１６】
ここで、受光素子ｉと対向する部材５０の凸部の立ち上がり部分に対してHigh信号、受光素子ｉ＋ｎと対向する部材５０の凸部の立ち下がり部分に対してもHigh信号を出力するので、論理回路の出力信号はHigh信号を出力することになる。
【００１７】
同様にして、全ての投受光素子について、（1）式のような論理演算を行えば、論理和回路で構成されているため、個別の故障が起っても影響があまり生じない。一部の素子の故障に十分耐えうる位置検出装置を得ることが可能となる。
【００１８】
ところで、仮に市販されている投受光装置６０において、投受光素子が０．５ｍｍピッチ配列のものしかない場合でも、０．１ｍｍ単位の精度がほしいようなケースでは本発明に係る投受光装置６０の取付け角度θを調整して、要求される検出精度を達成するのは容易である。
【００１９】
即ち、投受光装置６０の取付け角度θを調整し、かつ部材５０の奥行き方向の厚みをＬ＊sinθ以上にすることにより、極めて簡単に精度を向上させることができる。
【００２０】
尚、以上の説明では本発明による位置検出を昇降路全長に亘って行う例について述べているが、精度が要求される階床付近に限って本発明を利用し、その他の領域では別の検出方法を使用するように構成しても良い。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、検出装置として要求される精度に応じた取付け方を工夫することにより、極めて簡単に調整でき、万一の故障に備えて常にフェールセーフな検出装置を得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエレベータかご位置検出装置の一例を示す全体図である。
【図２】ロープレスエレベータの装置構成の一例を示す図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線矢視図である。
【図４】本発明に係る投受光装置６０の構成の一例と原理を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ エレベータかご
２０ 昇降路壁
５０ 部材
６０ 投受光装置
θ 投受光装置６０の取付け角度
Ｌ 投受光装置６０の長さ
Ｄ 部材５０の歯幅
ｄ 投受光素子の配列ピッチ

Claims (5)

1. 昇降路内を昇降するエレベータかごには、高さ方向に所定ピッチで凹凸部分が配列された部材を設け、前記昇降路の壁には複数の投受光素子からなる投受光装置を前記部材と常に対向するように配置することを特徴とするエレベータのかご位置検出装置。
2. 前記投受光装置を建物の階床付近に設けたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータのかご位置検出装置。
3. 前記部材の長さは、ほぼ前記エレベータかごの高さであることを特徴とする請求項１に記載のエレベータのかご位置検出装置。
4. 前記投受光装置を鉛直方向に対し取付け角度を調整自在に設けることを特徴とする請求項１に記載のエレベータかごの位置検出装置。
5. 前記投受光装置を構成する一部の投受光素子が前記部材の凹凸部分における凸部の立ち上がり部分を検知し、同時に他の一部の投受光素子が前記凸部の立ち下がり部分を検知するように前記投受光装置を設けることを特徴とする請求項１に記載のエレベータのかご位置検出装置。

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