JP4994565B2 - エレベータの荷重検出装置 - Google Patents
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Description
この発明は、かごにかかる荷重を検出するためのエレベータの荷重検出装置に関するものである。
背景技術
図17は従来のエレベータの荷重検出装置の一例を示す構成図である。図において、ベース1には、複数の貫通孔1aが設けられている。各貫通孔1aには、シャックルロッド2が貫通している。各シャックルロッド2の下端部には、主ロープ(図示せず)が接続されている。かご及び釣合重りは、主ロープにより昇降路内に吊り下げられている。
ベース1の下方には、ベース1の下面に対向する支持板3が固定されている。支持板3には、シャックルロッド2が貫通する複数の貫通孔3aが設けられている。各シャックルロッド2の上端部には、ばね座4が取り付けられている。また、各シャックルロッド2の上端部には、シャックルロッド2に対するばね座4の上方への移動を規制するナット5が螺着されている。
ベース1とばね座4との間には、シャックルロッド2の荷重を受ける複数のシャックルばね(コイルばね)6がシャックルロッド2を囲繞するように配置されている。ベース1の貫通孔1aには、シャックルロッド2を囲繞する複数のシャックルパイプ7が貫通されている。各シャックルパイプ7の上端部は、ばね座4に固定されている。
シャックルパイプ7の下端部には、検出板8が固定されている。検出板8には、シャックルロッド2が貫通する複数の貫通孔8aが設けられている。支持板3上には、差動トランス9及び回転自在のプーリ10が設けられている。検出板8と差動トランス9との間には、ワイヤ11が接続されている。ワイヤ11の中間部は、プーリ10に巻き掛けられている。
次に、動作について説明する。かごの荷重は、主ロープ、シャックルロッド2、ナット5、ばね座4及びシャックルばね6を介してベース1で支持される。また、かごの荷重の変化に応じて、シャックルロッド2及びばね座4が上下方向へ変位されるとともに、シャックルばね6が伸縮される。
ばね座4の変位量は、シャックルパイプ7を介して検出板8に伝達される。また、ばね座4毎の変位量の微小な相違は、検出板8により平均化される。検出板8の変位は、ワイヤ11を介して差動トランス9に伝達される。差動トランス9からは、検出板8の変位量に応じた信号が出力される。従って、差動トランス9からの出力信号を演算することにより、かごの荷重を求めることができる。
上記のような従来の荷重検出装置は、例えば特公平8−5605号公報に示されている。
しかし、上記のような従来の構造では、シャックルばね6の伸縮量をばね座4及びシャックルパイプ7を介して検出板8に伝達し、さらに検出板8で平均化された変位量をワイヤ11を介して差動トランス9に伝達しているため、伝達経路が複雑であり、伝達経路の途中で誤差が発生し、検出精度が低下する恐れがあった。
発明の開示
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、シャックルロッドの変位を簡単な伝達経路で伝達し、荷重の検出精度を向上させることができるエレベータの荷重検出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の荷重検出装置は、かご、かごを吊り下げる複数本の主ロープ、主ロープにかかる荷重を受けるベース、主ロープの端部に接続され、荷重に応じてベースに対して変位する複数本のシャックルロッド、及びシャックルロッドとベースとの間に設けられ、シャックルロッドの変位により伸縮される複数のシャックルばねを備えているエレベータに設けられ、シャックルロッドの変位からかごの荷重を検出するものであって、シャックルロッドのうちの少なくとも1本に接続され、シャックルロッドと一体に変位されるプーリ支持部材、プーリ支持部材に搭載されている回転可能なロッド側プーリ、ベースに設けられているフレーム、中間部がロッド側プーリに巻き掛けられているとともに、一端部がフレームに接続されている検出ワイヤ、フレームに搭載され、かつ検出ワイヤの他端部が接続されており、検出ワイヤを介してシャックルロッドの変位量を検出する検出器を備えたものである。
発明を実施するための最良の形態
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によるエレベータを示す構成図である。図において、昇降路11の上部には、ベース12が固定されている。ベース12は、例えば昇降路11内の上部に固定されている支持梁、又は機械室の床部である。
ベース12には、駆動装置13が支持されている。駆動装置13は、駆動シーブ14を有している。
駆動シーブ14には、複数本の主ロープ15が巻き掛けられている。主ロープ15の一端部は、第1の綱止め部17aを介してベース12に接続されている。主ロープ15の他端部は、第2の綱止め部17bを介してベース12に接続されている。かご18及び釣合重り19は、主ロープ15により昇降路11内に吊り下げられている。また、第1の綱止め部17aには、荷重検出装置16が設けられている。
次に、図2は図1の荷重検出装置16を示す正面図、図3は図2の要部を示す側面図である。図において、ベース12を貫通する複数本のシャックルロッド21の下端部には、それぞれ主索15が接続されている。各シャックルロッド21の上端部には、ばね座22が取り付けられている。また、各シャックルロッド21の上端部には、シャックルロッド21に対するばね座22の上方への移動を規制する複数のナット23が螺着されている。
ベース12とばね座22との間には、シャックルロッド21の荷重を受ける複数のシャックルばね(コイルばね)24がシャックルロッド21を囲繞するように配置されている。第1の綱止め部17aは、シャックルロッド21、ばね座22、ナット23及びシャックルばね24を有している。
各シャックルロッド21の上端部には、シャックルロッド21とともに変位するプーリ支持部材25が複数のナット26により取り付けられている。各プーリ支持部材25には、回転可能なロッド側プーリ27が搭載されている。
ベース12上には、フレーム28が立設されている。フレーム28には、回転可能な複数のフレーム側プーリ29が搭載されている。ロッド側プーリ27及びフレーム側プーリ29には、検出ワイヤ30の中間部が交互に巻き掛けられている。検出ワイヤ30の一端部は、棒ねじ31a及び複数のナット31bを有する締結具31を介してフレーム28に締結されている。
フレーム28には、検出ワイヤ30を介してシャックルロッド21の変位量(シャックルばね24の伸縮量)を検出する検出器32が搭載されている。検出器32は、フレーム28に固定された検出軸33、検出ワイヤ30の他端部が固定され巻き付けられ、検出軸33を中心として回転可能な検出プーリ34、検出ワイヤ30を巻き取る方向(図2の反時計方向)へ検出プーリ34を付勢し、検出ワイヤ30に張力を与える張力付与手段としての捻りばね35、及び検出プーリ34の回転角度を検出し検出信号を出力する角度センサ36を有している。
角度センサ36は、検出プーリ34に搭載されたセンサ基板36a、センサ基板に搭載されたセンサ本体36b、及びコネクタ(図示せず)を有している。また、センサ本体36bとしては、例えばセンサ本体36bの角度(傾き)に応じて出力が変化する傾斜センサが使用される。
次に、動作について説明する。かご18の荷重が変化すると、シャックルロッド21が上下方向へ変位されるとともに、シャックルばね24が伸縮される。また、シャックルロッド21が変位すると、プーリ支持部材25及びロッド側プーリ27も一体に変位され、検出ワイヤ30の一端部から検出プーリ34までの長さが変化し、検出プーリ34の回転角度が変化される。
即ち、検出プーリ34の回転角度は、かご18の荷重に応じて変化される。また、検出プーリ34の回転角度は、センサ本体36により検出される。従って、センサ本体36からは、かご18の荷重に比例した検出信号が出力される。このセンサ本体36からの出力信号を演算することにより、かご18の荷重(負荷)を求めることができる。
このような荷重検出装置16では、検出ワイヤ30の一端部から検出プーリ34までの長さの変化量が、3本のシャックルロッド21の変位量の合計の2倍となるため、変位量を拡大して検出することができ、簡単な構造で検出精度を向上させることができる。
また、プーリ34の径を適宜選択することにより、検出ワイヤ30の変化量に対する検出プーリ34の回転角度の変化量を調整することができ、検出精度を向上させることができるとともに、分解能及び検出角度の設定を容易にすることができる。即ち、センサ本体36bの出力特性を考慮して、最も検出精度の高い範囲内でセンサ本体36bの角度が変化するように、プーリ34の径を選択することができる。
さらに、主ロープ15の本数の変化に対して、容易に対応することができる。
さらにまた、検出ワイヤ30の一端部は、棒ねじ31a及び複数のナット31bを有する締結具31を介してフレーム28に締結されているので、フレーム28に対して棒ねじ31aを変位させることにより、検出ワイヤ30を移動させ、検出プーリ34の角度の初期設定を容易に行うことができる。
実施の形態2.
次に、図4はこの発明の実施の形態2によるエレベータを示す構成図である。図において、昇降路11の上部には、駆動装置41が配置されている。駆動装置41には、駆動シーブ42及びそらせ車43が設けられている。駆動シーブ42及びそらせ車43には、複数本の主ロープ44が巻き掛けられている。主ロープ44の一端部には、かご45が吊り下げられている。主ロープ44の他端部には、釣合重り46が吊り下げられている。
主ロープ44の一端部は、第1の綱止め部47aを介してかご45に接続されている。主ロープ44の他端部は、第2の綱止め部47bを介して釣合重り46に接続されている。
第1の綱止め部47aには、荷重検出装置16が設けられている。荷重検出装置16の構造は、実施の形態1と同様であるが、図2及び図3とは天地逆向きに使用されている。また、実施の形態2では、ベース12は、例えばかご45の上部に位置する上梁である。
実施の形態1では、2:1ローピング方式のエレベータを示したが、この発明は、図4に示すように、荷重検出装置16をかご45に搭載することにより、1:1ローピング方式のエレベータにも適用することができ、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
実施の形態3.
次に、図5はこの発明の実施の形態3によるエレベータの荷重検出装置を示す正面図、図6は図5の検出プーリを示す正面図、図7は図6の検出プーリを示す底面図である。図において、フレーム28には、検出ワイヤ30を介してシャックルロッド21の変位量を検出する検出器51が搭載されている。
検出器51は、フレーム28に固定された検出軸33、検出ワイヤ30の他端部が固定され巻き付けられ、検出軸33を中心として回転可能な検出プーリ52、検出ワイヤ30を巻き取る方向(図5の反時計方向)へ検出プーリ52を付勢し、検出ワイヤ30に張力を与える張力付与手段53、及び検出プーリ52の回転角度を検出し検出信号を出力するセンサ本体36を有している。
張力付与手段53は、一端部が検出プーリ52に固定され巻き付けられている張力付与ワイヤ54と、この張力付与ワイヤ54とフレーム28との間に接続されている引張ばね55とを有している。
検出プーリ52の外周部には、第1及び第2の溝52a,52bが設けられている。第1の溝52aには、検出ワイヤ30が巻き付けられ、第2の溝52bには、張力付与ワイヤ54が巻き付けられている。
また、検出プーリ52の外周部には、スリット52cが設けられている。このスリット52cには、固定金具56が挿入されている。検出ワイヤ30の他端部及び張力付与ワイヤ54の一端部は、スリット52cと固定金具56との間に挟持され、検出プーリ52に固定されている。他の構成は、実施の形態1と同様である。
このような荷重検出装置では、張力付与ワイヤ54及び引張ばね55を有する張力付与手段53を用いたので、検出プーリ52の径が変わっても、検出ワイヤ30に与えられる張力は引張ばね55のばね力と同じであり、検出ワイヤ30に対して張力を安定して与えることができるとともに、検出プーリ52の径を自由に選択することができる。
また、検出ワイヤ30及び張力付与ワイヤ54は、検出プーリ52に固定されているため、ワイヤ30,54と検出プーリ52との間での滑りの発生を防止できる。
さらに、ワイヤ30,54は、第1及び第2の溝52a,52bに別々に巻き付けられているため、検出プーリ52の回転角度が大きい場合でも、交差することなくスムーズに巻き取ることができる。
なお、実施の形態3では、検出プーリ52の周方向の同じ箇所にワイヤ30,54を固定したが、異なる箇所に別々に固定してもよい。
実施の形態4.
次に、図8はこの発明の実施の形態4によるエレベータの荷重検出装置を示す正面図である。図において、フレーム28には、検出ワイヤ30を介してシャックルロッド21の変位量を検出する検出器57が搭載されている。
検出器57は、フレーム28に固定された検出軸33、検出ワイヤ30の他端部が固定され巻き付けられ、検出軸33を中心として回転可能な検出プーリ52、検出ワイヤ30を巻き取る方向(図8の反時計方向)へ検出プーリ52を付勢し、検出ワイヤ30に張力を与える張力付与手段58、及び検出プーリ52の回転角度を検出し検出信号を出力するセンサ本体36を有している。
張力付与手段58は、一端部が検出プーリ52に固定され巻き付けられている張力付与ワイヤ54と、この張力付与ワイヤ54の他端部に吊り下げられている重り59とを有している。他の構成は、実施の形態3と同様である。
このような荷重検出装置では、検出ワイヤ30に与えられる張力が重り59の重量で決まるため、張力が常に一定であり、検出ワイヤ30の伸びが一定となる。従って、検出精度を向上させることができる。
実施の形態5.
次に、図9はこの発明の実施の形態5によるエレベータの荷重検出装置を示す正面図である。図において、検出プーリ34の外周部には、指針61が固定されている。また、フレーム28には、指針61に対向する目盛62が設けられている。他の構成は、実施の形態1と同様である。
このような荷重検出装置では、検出プーリ34の角度調整をより正確に行うことができ、検出プーリ34の角度の初期設定をより簡単に行うことができる。
例えば、かご18に定格荷重の半分の荷重(ハーフロード)がかかっている状態を基準状態とし、基準状態で目盛62のゼロの位置を指針61が指すように調整すれば、基準状態よりも荷重が少ないときは、指針61はゼロから右方へ移動する。また、基準状態よりも荷重が多いときには、指針61はゼロから左方へ移動する。
実施の形態6.
次に、図10はこの発明の実施の形態6によるエレベータの荷重検出装置の要部を示す側面図、図11は図10の要部を示す正面図である。図において、プーリ支持部材25は、シャックルロッド21が貫通する水平部25aを有している。シャックルロッド21には、水平部25aの上面に対向する支持座63が取り付けられている。支持座63の上方への移動は、ナット26により規制されている。
水平部25aには、支持座63に点接触する一対の半球状の突起部64が固定されている。水平部25aとナット23との間には、シャックルロッド21が貫通するゴム等の弾性体65が介在されている。
図12は図11のナット26及び支持座63の断面図、図13は図12の支持座63を示す底面図である。図において、支持座63の底面には、シャックルロッド21の横断面中心を中心とする円環状の断面V字形の支持溝63aが設けられている。
一対の突起部64は、シャックルロッド21の横断面中心を通る1本の直線状に位置するように配置されている。また、突起部64の先端部は、支持溝63a内に挿入され、支持溝63aの内壁に当接している。他の構成は、実施の形態1と同様である。
このような荷重検出装置においては、プーリ支持部材25とシャックルロッド21との間に、支持座63と突起部64とを介在させ、突起部64を支持座63に点接触させたので、水平部25aに対するシャックルロッド21の相対的な傾きを許容することができる。
即ち、かご18の昇降によりシャックルロッド21が傾いた場合でも、検出ワイヤ30に作用する張力によりロッド側プーリ27が常に同一の方向へ引っ張られているため、ロッド側プーリ27は傾かない。従って、シャックルロッド21の傾きによる検出誤差の発生を防止することができる。図14は図10のシャックルロッド21が傾いた状態を示す側面図であり、シャックルロッド21は、揺動中心Cを中心として傾斜している。
また、水平部25aとシャックルばね24との間には弾性体65が介在されているため、シャックルロッド21が激しく動いた場合にも、突起部64が支持座63から離れることがなく、プーリ支持部材25をシャックルロッド21に対して安定して揺動させることができる。また、接触部での騒音の発生を抑えることができる。
実施の形態.7
次に、図15はこの発明の実施の形態7によるエレベータの荷重検出装置の要部を示す側面図、図16は図15の要部の半断面図である。
図において、ナット23とばね座22との間には、シャックルロッド21を囲繞する円筒状のカラー71が配置されている。シャックルロッド21の荷重は、ナット23、カラー71及びばね座22を介してシャックルばね24に伝達される。
プーリ支持部材25の水平部25aは、カラー71により貫通されている。水平部25aとばね座22との間には、弾性体65が介在されている。水平部25aの上方には、カラー71を囲繞する円環状の支持座(ガイド部材)72が配置されている。支持座72の下面には、水平部25aに対向する円環状の支持溝72aが設けられている。支持溝72aは、V字状の断面を有している。
水平部25aには、一対の半球状の突起部64が固定されている。一対の突起部64は、シャックルロッド21の横断面中心を通る1本の直線状に位置するように配置されている。また、突起部64の先端部は、支持溝72a内に挿入され、支持溝72aの内壁に当接している。カラー71の外周部には、支持座72の上方への移動を規制する止め輪(例えばEリング)73が装着されている。
このような荷重検出装置では、ばね座22をシャックルロッド21に固定するためのナット23がばね座22から離れた位置に配置されている場合にも、プーリ支持部材25はシャックルばね24の近傍に取り付けることができ、シャックルロッド21の傾きによる誤差を抑えることができ、検出精度を向上させることができる。
言い換えれば、実施の形態7の構造によれば、検出精度を低下させることなく、ナット23をばね座22から離して配置することができる。例えば、隣接するシャックルロッド21の間隔が狭い場合、隣接するシャックルロッド21の同じ高さにナット23が螺着されていると、十分なスペースが確保されず、ナット23を締め付けることが困難になることがある。このような場合、図15のように、シャックルロッド21の長さ及びナット23の締め付け位置(高さ)を変えることで、ナット23の締め付けを容易にすることができる。
なお、上記の例では、検出プーリ34,52の回転角度を検出する検出器32,51,57を示したが、検出ワイヤ30の他端部の変位量からシャックルロッド21の変位量を検出することができれば、例えば差動トランス等を用いてもよい。
また、上記の例では、3本のシャックルロッド21の全てにプーリ支持部材25及びロッド側プーリ27を搭載したが、複数本のシャックルロッドのうちの一部のみにプーリ支持部材25及びロッド側プーリを搭載してもよい。
例えば、複数本のシャックルロッドのうちの1本のみにプーリ支持部材及びロッド側プーリを搭載してもよい。この場合、フレーム側プーリは不要となるが、ロッド側プーリに検出ワイヤを巻き掛けることにより、シャックルロッドの変位を拡大して検出することができる。
また、複数本のシャックルロッドにプーリ支持部材及びロッド側プーリを搭載する場合、N個(Nは2以上の整数)のロッド側プーリに対して、N−1個のフレーム側プーリを使用し、検出ワイヤを交互に巻き掛けるのが好適である。
【図面の簡単な説明】
図1はこの発明の実施の形態1によるエレベータを示す構成図、
図2は図1の荷重検出装置を示す正面図、
図3は図2の要部を示す側面図、
図4はこの発明の実施の形態2によるエレベータを示す構成図、
図5はこの発明の実施の形態3によるエレベータの荷重検出装置を示す正面図、
図6は図5の検出プーリを示す正面図、
図7は図6の検出プーリを示す底面図、
図8はこの発明の実施の形態4によるエレベータの荷重検出装置を示す正面図、
図9はこの発明の実施の形態5によるエレベータの荷重検出装置を示す正面図、
図10はこの発明の実施の形態6によるエレベータの荷重検出装置の要部を示す側面図、
図11は図10の要部を示す正面図、
図12は図11のナット及び支持座の断面図、
図13は図12の支持座を示す底面図、
図14は図10のシャックルロッドが傾いた状態を示す側面図、
図15はこの発明の実施の形態7によるエレベータの荷重検出装置の要部を示す側面図、
図16は図15の要部の半断面図、
図17は従来のエレベータの荷重検出装置の一例を示す構成図である。
Claims (13)
- かご、上記かごを吊り下げる複数本の主ロープ、上記主ロープにかかる荷重を受けるベース、上記主ロープの端部に接続され、上記荷重に応じて上記ベースに対して変位する複数本のシャックルロッド、及び上記シャックルロッドと上記ベースとの間に設けられ、上記シャックルロッドの変位により伸縮される複数のシャックルばねを備えているエレベータに設けられ、上記シャックルロッドの変位から上記かごの荷重を検出するエレベータの荷重検出装置であって、
上記シャックルロッドのうちの少なくとも1本に接続され、上記シャックルロッドと一体に変位されるプーリ支持部材、
上記プーリ支持部材に搭載されている回転可能なロッド側プーリ、
上記ベースに設けられているフレーム、
中間部が上記ロッド側プーリに巻き掛けられているとともに、一端部が上記フレームに接続されている検出ワイヤ、
上記フレームに搭載され、かつ上記検出ワイヤの他端部が接続されており、上記検出ワイヤを介して上記シャックルロッドの変位量を検出する検出器
を備え、
上記プーリ支持部材は、上記シャックルロッドが貫通する水平部を有しており、上記シャックルロッドには、上記水平部に対向する支持座が取り付けられており、上記水平部には、上記支持座に点接触する一対の突起部が固定されており、上記水平部に対する上記シャックルロッドの相対的な傾きが許容されているエレベータの荷重検出装置。 - 上記フレームに搭載され、上記検出ワイヤの中間部が巻き掛けられた回転可能なフレーム側プーリをさらに備えている請求項1記載のエレベータの荷重検装置。
- N本(Nは2以上の整数)の上記シャックルロッドに上記プーリ支持部材及び上記ロッド側プーリがそれぞれ搭載され、上記フレームには、N−1個の上記フレーム側プーリが搭載され、上記検出ワイヤの中間部は、上記ロッド側プーリと上記フレーム側プーリとに交互に巻き掛けられている請求項2記載のエレベータの荷重検出装置。
- 上記検出器は、
上記フレームに搭載され、上記検出ワイヤの他端部が巻き付けられている回転可能な検出プーリ、
上記検出プーリの回転角度を検出するセンサ本体、及び
上記検出ワイヤに張力を与える張力付与手段
を有している請求項1記載のエレベータの荷重検出装置。 - 上記張力付与手段は、上記フレームと上記検出プーリとの間に設けられ、上記検出ワイヤを巻き取る方向へ上記検出プーリを付勢する捻りばねである請求項4記載のエレベータの荷重検出装置。
- 上記張力付与手段は、一端部が上記検出プーリに固定され巻き付けられている張力付与ワイヤと、上記張力付与ワイヤと上記フレームとの間に接続されている引張ばねとを有している請求項4記載のエレベータの荷重検出装置。
- 上記検出プーリの外周部には、上記検出ワイヤが巻き付けられる第1の溝と、上記張力付与ワイヤが巻き付けられる第2の溝とが設けられている請求項6記載のエレベータの荷重検出装置。
- 上記張力付与手段は、一端部が上記検出プーリに固定され巻き付けられている張力付与ワイヤと、上記張力付与ワイヤの他端部に吊り下げられている重りとを有している請求項4記載のエレベータの荷重検出装置。
- 上記検出プーリの外周部には、指針が固定されており、上記フレームには、上記指針に対向する目盛が設けられている請求項4記載のエレベータの荷重検出装置。
- 上記検出ワイヤの一端部は、上記フレームに対して変位可能な締結具を介して上記フレームに接続されている請求項1記載のエレベータの荷重検出装置。
- 上記支持座には、円環状の断面V字形の支持溝が設けられており、上記突起部は、上記シャックルロッドの横断面中心を通る1本の直線状に位置するように配置されており、上記突起部の先端部は、上記支持溝内に挿入され、上記支持溝の内壁に当接している請求項1記載のエレベータの荷重検出装置。
- 上記シャックルばねは、上記シャックルロッドに取り付けられたばね座と上記ベースとの間に配置されており、上記水平部と上記ばね座との間には、弾性体が介在されている請求項1記載のエレベータの荷重検出装置。
- 上記シャックルばねは、上記シャックルロッドに取り付けられたばね座と上記ベースとの間に配置されており、上記シャックルロッドには、上記ばね座を固定するためのナットが螺着されており、上記ナットと上記ばね座との間には、上記シャックルロッドを囲繞するカラーが配置されており、上記水平部及び上記支持座は上記カラーに貫通されており、上記カラーの外周部には、上記支持座の上記水平部とは反対側への移動を規制する止め輪が装着されている請求項1記載のエレベータの荷重検出装置。
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