JP4932478B2 - エレベータ装置 - Google Patents

Description

この発明は、かご及び釣合おもりが巻上機の駆動により昇降されるロープ式のエレベータ装置に関するものである。

従来、特開平５−３８１８２号公報には、大容量化のために、かご及び釣合おもりを吊り下げるシーブを複数の駆動系で駆動するエレベータ装置が示されている。この従来のエレベータ装置では、要求トルクに基づき各駆動系の出力分担が決定される。
従来のエレベータ装置では、各駆動系を小形化するために、釣合おもりの重量は、かごの最大積載重量（定員の重量）の１／２の重量とかごの自重との合計重量と同一となるように設定される。即ち、かごに定員の１／２が乗車しているときに、かご側と釣合おもり側とがバランスするようになっている。
しかし、一般的には、かごの定員の１／２が乗車する確率は低いことが判っている。特に住宅用エレベータでは、通常１〜２人の乗車が多い。また、近年、大規模事務所では、例えば出勤時、退社時、昼食時等のピーク時に対応するために大容量のエレベータ装置が設置されることが多くなってきているが、ピーク時を除く通常時には、定員の１／２以下の乗車が圧倒的に多い。このように、従来のエレベータ装置では、通常時の消費エネルギの無駄が多くなってしまう。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、エネルギ消費量を低減することができるエレベータ装置を得ることを目的とする。
この発明によるエレベータ装置は、駆動装置本体と、駆動装置本体により回転される駆動シーブとを有する駆動装置、駆動シーブに巻き掛けられた主索、主索の一端部に吊り下げられたかご、主索の他端部に吊り下げられ、かご内の重量負荷の大きさがかごの最大積載重量の１／２よりも小さいときにかご側と釣り合う釣合おもり、駆動シーブに補助トルクを与えるためのトルクアシスト装置、かご内の重量負荷の大きさを測定するための秤装置、及び秤装置からの情報に基づいて得られた重量負荷の大きさが所定値よりも大きくなったときに補助トルクを駆動シーブに与えるようにトルクアシスト装置を制御するアシスト制御装置を備えている。

図１はこの発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す正面図である。

以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す正面図である。図において、昇降路１内上部には、駆動装置である巻上機２が設けられている。巻上機２は、モータを含む駆動装置本体３と、駆動装置本体３に設けられ、駆動装置本体３の駆動により回転される駆動シーブ４とを有している。また、巻上機２の近傍には、そらせ車５が設けられている。
駆動シーブ４及びそらせ車５には、複数本の主索６が巻き掛けられている。各主索６の一端部にはかご７が接続され、各主索６の他端部には釣合おもり８が接続されている。かご７及び釣合おもり８は、各主索６により昇降路１内に吊り下げられている。また、かご７及び釣合おもり８は、駆動シーブ４の回転により昇降路１内を昇降される。
かご７の下部には、かご７内の重量負荷（例えば乗客や荷物等のかご７内に乗せられた重量物の重量）の大きさを測定するための秤装置９が設けられている。なお、秤装置は、主索６の張力を測定することによりかご７内の重量負荷を測定するものであってもよい。
釣合おもり８の重量は、かご７の最大積載重量（かご７の定員の重量）の１／２の重量とかご７の自重との合計重量よりも軽くなっている。即ち、かご７内の重量負荷の大きさがかご７の最大積載重量の１／２の重量よりも小さい基準重量であるときに、かご７側と釣合おもり８側とがバランスするようになっている。従って、かご７内の重量負荷の大きさが基準重量であるときには、巻上機２の出力トルクが最低（下限値）になる。
巻上機２は、かご７側と釣合おもり８側との重量差が基準重量分となったときに出力トルクが最大（上限値）となるように設定されている。即ち、巻上機２は、かご７内の重量負荷が無負荷であるとき、及びかご７内の重量負荷が基準重量の２倍の重量（所定値）となっているときに、最大出力トルクとなるように設定されている。従って、巻上機２は、かご７側と釣合おもり８側との重量差が基準重量以下の範囲内で、かご７及び釣合おもり８を単独で昇降可能になっている。
この例では、かご７の定員は、１０人となっている。また、釣合おもり８の重量は、かご７の自重と、２人分の重量との合計重量となっている。即ち、かご７の定員である１０人の１／２の人数（５人）よりも少ない２人の乗客がかご７内に乗っているときに、かご７側と釣合おもり８側とがバランスするようになっている。即ち、乗客２人分の重量が基準重量とされている。
また、巻上機２は、かご７内が空の状態のとき、及びかご７内に４人の乗客が乗っているときに、最大出力トルクとなるように設定されている。即ち、巻上機２は、かご７側と釣合おもり８側との重量差が乗客２人の重量分であるときに、最大出力トルクとなるように設定されている。従って、巻上機２は、かご７側と釣合おもり８側との重量差が乗客２人分の重量以下の範囲内であるときに、かご７及び釣合おもり８を単独で昇降可能になっている。
昇降路１内には、巻上機２の出力トルクの不足分を補って駆動シーブ４に回転力を付加する補助トルクを駆動シーブ４に与えるためのトルクアシスト装置１０が設けられている。トルクアシスト装置１０は、巻上機２と別体となっている。また、トルクアシスト装置１０は、巻上機２の下方に配置されている。さらに、トルクアシスト装置１０は、モータを含むアシスト装置本体１１と、駆動シーブ４の外周部に接触し、アシスト装置本体１１の駆動により回転される接触ローラ１２とを有している。
接触ローラ１２の外周部には、接触ローラ１２の駆動シーブ４に対する滑りを防止するための高摩擦部材が設けられている。駆動シーブ４は、接触ローラ１２の回転により回転される。これにより、アシスト装置本体１１の回転トルクは、接触ローラ１２を介して補助トルクとして駆動シーブ１２へ伝達される。
また、昇降路１内には、エレベータの運転を制御するエレベータ制御装置１３と、トルクアシスト装置１０の駆動を制御するアシスト制御装置１４とが設けられている。エレベータ制御装置１３には、巻上機２、秤装置９及びアシスト制御装置１４がそれぞれ電気的に接続されている。エレベータ制御装置１３は、秤装置９からの情報に基づいて巻上機２を制御するようになっている。
アシスト制御装置１４は、トルクアシスト装置１０に電気的に接続されている。アシスト制御装置１４には、秤装置９からの情報がエレベータ制御装置１３を介して入力されるようになっている。アシスト制御装置１４は、秤装置９からの情報に基づいてトルクアシスト装置１０の駆動を制御するようになっている。
アシスト制御装置１４は、秤装置９からの情報に基づいて得られた重量負荷の大きさが基準重量の２倍の重量（所定値）よりも大きくなったときに補助トルクを駆動シーブ４に与え、所定値以下となったときに補助トルクの出力を停止するようにトルクアシスト装置１０を制御するようになっている。また、アシスト制御装置１４は、駆動シーブ４に与える補助トルクの大きさをかご７内の重量負荷の大きさに応じて調整するようにトルクアシスト装置１０の駆動を制御するようになっている。
即ち、かご７側と釣合おもり８側との重量差が基準重量以下であるときには、かご７及び釣合おもり８の昇降のために必要なトルクの大きさが巻上機２の出力トルクの許容範囲内にあるので、巻上機２のみの出力トルクにより駆動シーブ４が回転され、かご７及び釣合おもり８が昇降される。また、かご７側と釣合おもり８側との重量差が基準重量よりも大きいときには、必要トルクの大きさが巻上機２の出力トルクの許容範囲を超えてしまうので、巻上機２の出力トルクに加え、トルクアシスト装置１０による補助トルクが駆動シーブ４に与えられる。これにより、巻上機２の出力トルクと、トルクアシスト装置１０の補助トルクとを合わせたトルクにより駆動シーブ４が回転され、かご７及び釣合おもり８が昇降される。駆動シーブ４に与えられる補助トルクの大きさは、アシスト制御装置１４の制御により、かご７側と釣合おもり８側との重量差の大きさに応じて調整される。
この例では、かご７内の乗客の人数が５人以上になると、巻上機２の出力トルクが不足することになるので、トルクアシスト装置１０の補助トルクがアシスト制御装置１４の制御により付加されるようになっている。また、補助トルクの大きさは、アシスト制御装置１４により、秤装置９からの情報に基づいて得られた重量負荷の大きさに応じて調整されるようになっている。
次に、動作について説明する。エレベータ制御装置１３及びアシスト制御装置１４には、秤装置９からの情報が常時入力されている。これにより、エレベータ制御装置１３及びアシスト制御装置１４では、かご７内の重量負荷の大きさが求められる。巻上機２の出力トルクの大きさは、エレベータ制御装置１３の制御により、かご７内の重量負荷の大きさに応じて調整される。
かご７内の重量負荷の大きさが基準重量の２倍の重量以下であるとき、即ちかご７内の乗客の人数が４人以下であるときには、トルクアシスト装置１０の駆動はアシスト制御装置１４の制御により停止され、駆動シーブ４への補助トルクの付加は停止されている。これにより、駆動シーブ４は巻上機２の出力トルクのみにより回転され、かご７及び釣合おもり８が昇降路１内を昇降される。
かご７内の重量負荷の大きさが基準重量の２倍の重量よりも大きくなったとき、即ちかご７内の乗客の人数が５人以上になったときには、トルクアシスト装置１０がアシスト制御装置１４の制御により駆動され、巻上機２の出力トルクとともに補助トルクが駆動シーブ４に与えられる。このときの補助トルクの大きさは、かご７内の重量負荷の大きさに応じてアシスト制御装置１４の制御により調整される。これにより、駆動シーブ４が回転され、かご７及び釣合おもり８が昇降路１内を昇降される。
このようなエレベータ装置では、かご７内の重量負荷の大きさがかご７の最大積載重量の１／２よりも小さい基準重量であるときに、かご７側と釣合おもり８側とがバランスするようになっており、かご７内の重量負荷の大きさが基準重量の２倍の重量よりも大きくなったときに、巻上機２の出力トルクの不足分を補うための補助トルクがトルクアシスト装置１０により駆動シーブ４に与えられるようになっているので、巻上機２の最大出力トルクの大きさを小さくすることができ、巻上機２を小形化することができる。また、ピーク時を除く通常時でのエレベータの運転のほとんどを、小形化された巻上機２のみの駆動により行うことができ、エレベータの運転に消費されるエネルギ量を低減することができる。さらに、釣合おもり８を小形化することができるので、エレベータ装置の設置スペースの縮小化を図ることができる。
また、かご７側と釣合おもり８側との重量差は、かご７内の重量負荷の大きさが基準重量の２倍の重量（所定値）であるときと、かご７内の重量負荷が無負荷であるときとで同一となっているので、巻上機２の容量を最大限適用することができ、トルクアシスト装置１０の容量の大形化を防止することができる。
また、補助トルクの大きさは、アシスト制御装置１４のトルクアシスト装置１０への制御により、かご７内の重量負荷の大きさに応じて調整されるようになっているので、トルクアシスト装置１０で消費されるエネルギ量が必要以上に増大することを防止することができる。
また、トルクアシスト装置１０は、巻上機２と別体とされているので、トルクアシスト装置１４及び巻上機２のそれぞれについての取り扱いを容易にすることができ、保守点検作業を容易に行うことができる。
また、トルクアシスト装置１０は、駆動シーブ４に接触して補助トルクを駆動シーブ４へ伝達するための接触ローラ１２を有しているので、簡単な構成で駆動シーブ４に補助トルクを与えることができる。
なお、上記の例では、エレベータ制御装置１３及びアシスト制御装置１４は、互いに別個に昇降路１内に設けられているが、エレベータ制御装置１３にアシスト制御装置１４を搭載してもよい。
また、上記の例では、接触ローラ１２の駆動シーブ４への接触により、トルクアシスト装置１０の補助トルクの駆動シーブ４への伝達が可能になっているが、動力伝達用のベルトにより、トルクアシスト装置１０の補助トルクを駆動シーブ４へ伝達するようにしてもよい。この場合、巻上機２には、駆動シーブ４と一体に回転されるプーリが設けられ、トルクアシスト装置１０には、アシスト装置本体１１により回転されるプーリが設けられる。また、動力伝達用のベルトは、各プーリ間に巻き掛けられる。
また、上記の例では、トルクアシスト装置１０が巻上機２と別体とされているが、駆動シーブ４の回転軸にトルクアシスト装置１０の回転軸を同軸に連結するようにしてもよい。これにより、接触ローラ１２をなくすことができ、部品点数を低減することができる。
さらに、駆動装置本体３内にトルクアシスト装置１０を組み込んで一体化してもよい。これにより、巻上機２及びトルクアシスト装置１０の設置スペースを小さくすることができる。
さらにまた、上記の例では、主索６の一端部がかご７に接続され、主索６の他端部が釣合おもり８に接続された１：１ローピング方式のエレベータ装置にこの発明が適用されているが、主索が巻き上げられたかご吊り車及び釣合おもり吊り車をかご７及び釣合おもり８にそれぞれ設けた２：１ローピング方式のエレベータ装置にこの発明を適用してもよい。この場合、主索の一端部及び他端部は、昇降路１の上部に接続される。また、主索６は、一端部から、かご吊り車、駆動シーブ４及び釣合おもり吊り車の順に巻き掛けられ、他端部へ至るように設けられる。

Claims (4)

1. 駆動装置本体と、上記駆動装置本体により回転される駆動シーブとを有する駆動装置、
   上記駆動シーブに巻き掛けられた主索、
   上記主索に吊り下げられたかご、
   上記主索に吊り下げられ、上記かご内の重量負荷の大きさが上記かごの最大積載重量の１／２よりも小さいときに上記かご側と釣り合う釣合おもり、
   上記駆動シーブに補助トルクを与えるためのトルクアシスト装置、
   上記かご内の重量負荷の大きさを測定するための秤装置、及び
   上記秤装置からの情報に基づいて得られた上記重量負荷の大きさが所定値よりも大きくなったときに上記補助トルクを上記駆動シーブに与えるようにトルクアシスト装置を制御するアシスト制御装置
   を備え、
   上記トルクアシスト装置は、上記駆動シーブに接触して上記補助トルクを上記駆動シーブへ伝達するための接触ローラを有していることを特徴とするエレベータ装置。
2. 上記かご側と上記釣合おもり側との重量差は、上記重量負荷の大きさが上記所定値であるときと、上記重量負荷が無負荷であるときとで同一となっていることを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
3. 上記補助トルクの大きさは、上記重量負荷の大きさに応じて調整されるようになっていることを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
4. 上記トルクアシスト装置は、上記駆動装置と別体とされていることを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。

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