JP4994711B2

JP4994711B2 - エレベータの荷重検出装置

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Publication number: JP4994711B2
Application number: JP2006138903A
Authority: JP
Inventors: 重信川上
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Building Techno-Service Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Building Techno-Service Co Ltd
Priority date: 2006-05-18
Filing date: 2006-05-18
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2026-05-18
Also published as: JP2007308261A

Description

この発明は、主索の綱止部に設けられ、シャックルロッドの変位からかごの荷重を検出するエレベータの荷重検出装置に関するものである。

従来のエレベータの秤装置では、複数のプーリとプーリに巻き掛けられたワイヤとによって、かごの荷重を受けて変位するシャックルロッドに取り付けられた検出板の変位量が検出されることにより、かごの荷重が検出される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１２３３５１号公報

一般的なエレベータの綱止部では、主索毎の巻掛位置の違いや撓み具合等によりシャックルロッド毎に掛かる主索の張力にばらつきが発生している。この張力のばらつきにより、シャックルロッド毎の変位量にもばらつきが発生している。
これに対して、このようなエレベータの綱止部に取り付けられる上記のような従来のエレベータの秤装置では、ワイヤーロープの引き回し位置及び検出板の取り付け位置を調整することによって、シャックルロッド毎の変位量のばらつきによる検出板の傾きにより生じるかごの荷重の検出誤差を減少させている。
しかしながら、上記のような従来のエレベータの秤装置を、改修により既設の綱止部に取り付ける場合、シャックルロッドの変位量のばらつきを考慮するために、各部材の厳密な位置合わせを行う必要があり、シャックルロッドに掛かる主索の張力を抜く必要がある。そして、主索の張力を抜くには、昇降路の側壁部又は天井部にかごを直接吊り下げるかご吊り作業が必要となっており、エレベータの改修の作業効率が著しく低下していた。

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、かごの荷重の検出精度を高めつつ、既設の綱止部に容易に取り付け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。

この発明に係るエレベータの荷重検出装置は、かごの荷重を受ける綱止部に取り付けられた綱止金に対して平行に設けられ、上下動可能な検出板、複数の主索の端部にそれぞれ接続され綱止金を貫通する複数のシャックルロッドのかごの荷重による変位を、それぞれ検出板に伝える複数の第１の検出用弾性体、検出板を綱止金側へ付勢する第２の検出用弾性体、綱止金に対して平行になるように検出板の上下動を案内するガイド部、及び検出板の上下動による変位を検出する変位検出手段を備えている。

この発明のエレベータの荷重検出装置では、複数の検出用弾性体からそれぞれ受けた複数のシャックルロッドの変位に応じて、綱止金側へ付勢された検出板が綱止金に対して平行なまま上下動するので、シャックルロッド毎の変位量のばらつきが平均化され、かごの荷重の変化に比例して検出板の上下動することにより、かごの荷重の検出精度を高めることができるとともに、既設の綱止金への取付時に検出板の厳密な位置合わせ作業が不要となることにより、既設の綱止部に容易に取り付けることができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、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１：１ローピングのエレベータを示す正面図である。
図において、昇降路１の上部には、機械室２が設けられている。機械室２には、巻上機３及びそらせ車４が設けられている。巻上機３のシーブとそらせ車４には、主索としての複数の主ロープ５が巻き掛けられている。主ロープ５には、かご６及び釣合おもり７が吊り下げられている。かご６及び釣合おもり７は、巻上機３の駆動力により昇降路１内を昇降される。

かご６は、かご枠８と、かご枠８に支持されているかご室本体９とを有している。かご枠８は、一対の縦枠１０と、一対の縦枠１０の下端部の間に設けられた下枠１１と、一対の縦枠１０の上端部の間に設けられた上梁１２とにより構成されている。また、かご６は、上梁１２に設けられた第１の綱止部１３ａを介して、主ロープ５の一端部に接続されている。釣合おもり７は、釣合おもり７の上部に設けられた第２の綱止部１３ｂを介して、主ロープ５の他端部に接続されている。

図２は、図１の第１の綱止部１３ａを拡大して示す正面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。図において、第１の綱止部１３ａは、上梁１２の下面部に設けられた綱止金１４、主ロープ５の端部に接続され綱止金１４を貫通する複数のシャックルロッド１５、シャックルロッド１５の一部を囲繞する複数のシャックルばね１６を有している。シャックルロッド１５の反主ロープ５側には、シャックルばね１６の移動及び伸縮量を規制するばね座１７が、複数のナット（ダブルナット）１８の羅着により取り付けられている。また、シャックルロッド１５は、主ロープ５からかご６の荷重を受ける。

シャックルばね１６は、ばね座１７と綱止金１４との間に配置されている。また、シャックルばね１６は、シャックルロッド１５に掛かる荷重を受けて、ばね座１７と綱止金１４との間で伸縮し（撓んで）、荷重を綱止金１４に伝達する。即ち、シャックルロッド１５及びシャックルばね１６は、かご６の荷重に応じて上下方向に変位する。ここで、シャックルロッド１５は、主ロープ５毎の撓みのばらつきを均すために、ナット１８の羅着位置（ばね座１７の取付位置）を調整可能となっており、シャックルロッド１５毎の反主ロープ５側の端部の位置には、上下方向の段差が生じている。なお、第２の綱止部１３ｂは、第１の綱止部１３ａと同様の構造である。

また、第１の綱止部１３ａには、シャックルロッド１５の変位量を検出することによりかご６の荷重を検出する荷重検出装置本体２０が設けられている。荷重検出装置本体２０は、ケース２１、ガイド部としての複数（４本）のガイド軸（支柱）２２、検出用弾性体としての複数の検出ばね（検出ばねＡ）２３、検出板２４、複数のドライベアリング（摺動材）２５、押上用弾性体としての複数の押上ばね（検出ばねＢ）２６、センサ取付部材２７、及び変位検出手段としての距離センサ２８を有している。

ケース２１は、綱止金１４に取り付けられている。また、ケース２１は、綱止金１４に対して平行な底面部２１ａを有している。ガイド軸２２は、シャックルばね１６の下部投影面よりも検出板２４の中心部から外側になるように、底面部２１ａに立設されている。また、ガイド軸２２の長さ寸法は、検出板２４の厚さ寸法よりも十分長くなっている。各検出ばね２３の一端部は、各ばね座１７の反シャックルばね１６側にそれぞれ接続されている。また、検出ばね２３の外径寸法は、ばね座１７の外径寸法よりも小さい。さらに、検出ばね２３の内径寸法は、ナット１８の外径寸法よりも大きく、検出ばね２３は、ナット１８を囲繞している。

検出板２４は、検出ばね２３の他端部（反ばね座１７側の端部）に当接するように綱止金１４と底面部２１ａとの間に配置されている。また、検出板２４は、検出ばね２３を介して、シャックルばね１６の伸縮（撓み）による変位を受ける。さらに、検出板２４は、シャックルばね１６の伸縮に応じて上下動する。さらにまた、検出板２４には、シャックルロッド１５の反主ロープ５側の端部に挿通される複数（３つ）の挿通孔２４ａと、ガイド軸２２に挿通される複数の摺動孔２４ｂが設けられている。

ドライベアリング２５は、摺動孔２４ｂに取り付けられている。また、ドライベアリング２５の中心は、ガイド軸２２に挿通されている。さらに、ドライベアリング２５、ガイド軸２２上を摺動可能となっている。さらにまた、ドライベアリング２５は、例えば固形潤滑剤により一部を構成され、ガイド軸２２との摺動を円滑にする。押上ばね２６は、ガイド軸２２を囲繞するように、底面部２１ａと検出板２４との間に配置されている。また、押上ばね２６は、検出板２４を綱止金１４の方向へ付勢する。

従って、押上ばね２６により検出板２４が綱止金１４の方向へ付勢され、ガイド軸２２とドライベアリング２５との摺動により検出板２４の上下動が綱止金１４に対して平行に案内されている。これによって、シャックルロッド１５毎の変位量のばらつきが平均化されて検出板２４の上下動に変換され、かご６の荷重の変動に比例して検出板２４が上下動する。

センサ取付部材２７は、綱止金１４に取り付けられている。距離センサ２８は、センサ取付部材２７に取り付けられている。また、距離センサ２８は、検出板２４までの距離（矢印２４ｘ）を測定することにより、検出板２４の上下動による変位を検出する。さらに、距離センサ２８は、例えば投光器及び受光器による非接触式センサ等であり、検出板２４へ光を照射し、反射した光の強弱（偏光具合）により、検出板２４までの距離を測定する。さらにまた、距離センサ２８は、かご６の昇降を制御するエレベータ制御装置（図示せず）に接続され、検出板２４までの距離（矢印２４ｘ）をエレベータ制御装置に知らせる。また、距離センサ２８の検出範囲は、エレベータの無負荷状態から過負荷状態（かご６の定格積載容量の１１０％）までの検出板２４の変位範囲を含むように設定されている。

ここで、検出ばね２３及び押上ばね２６のばね定数は、シャックルばね１６のばね定数の例えば１／１００以下である。このため、検出ばね２３及び押上ばね２６の伸縮によるシャックルばね１６の伸縮への影響は、極めて小さくなっている。なお、検出ばね２３及び押上ばね２６のばね定数は、互いに同一であっても異なっていてもよい。

次に、動作について説明する。かご６の荷重が変化すると、シャックルロッド１５が上下方向へ変位されるとともに、シャックルばね１６が伸縮され、シャックルばね１６毎（シャックルロッド１５毎）の変位量が各検出ばね２３にそれぞれ伝達される。そして、各検出ばね２３に伝達されたシャックルばね１６毎の変位量が、押上ばね２６によって綱止金１４側へ付勢された検出板２４にそれぞれ伝達される。ドライベアリング２５とガイド軸２２との摺動により綱止金１４に対して平行になるように検出板２４の上下動が案内されていることによって、シャックルばね１６毎の変位量が平均化されて、検出板２４の上下動に変換される。これにより、距離センサ２８によって検出板２４の上下動の変位（矢印２４ｘ）が検出され、かご６の荷重が検出される。

上記のようなエレベータの荷重検出装置では、複数の検出ばねからそれぞれ受けたシャックルばね毎の変位に応じて、綱止金側へ付勢された検出板が綱止金に対して平行なまま上下動するので、シャックルばね毎の変位量のばらつきが平均化され、かごの荷重の変動に指令して検出板が上下動することにより、かごの荷重の検出精度を高めることができるとともに、既設の綱止金への取付時に検出板の厳密な位置合わせ作業が不要となることにより、既設の綱止部に容易に取り付けることができる。

また、従来のエレベータの秤装置では、複数のプーリ及びワイヤ等を用いていたが、上記のようなエレベータの荷重検出装置では、これらが不要となることにより、部品点数を削減することができるとともに、構造を単純化させることができる。これによって、既設の綱止部への取付時の作業効率を向上させることができる。

さらに、摺動孔にドライベアリングを取り付けたので、検出板の上下動による動作ロスを軽減させることができるとともに、摺動孔及びガイド軸への給油等の保守作業を省くことができ、保守性を向上させることができる。

さらにまた、距離センサによって検出板の上下動の変位を検出し、かごの荷重をエレベータ制御装置に常に知らせるので、エレベータ制御装置がかごの荷重に応じて運転可能となることにより、かご内過負荷検出等を含めた細かな運転制御を行うことができる。

なお、実施の形態１では、ガイド軸２２の本数が４本であったが、ガイド軸の本数が３本であっても、５本以上であってもよい。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２について説明する。実施の形態１では、１：１ローピングのエレベータの第１の綱止部１３ａに荷重検出装置本体２０が適用されていたが、実施の形態２では、２：１ローピングのエレベータの第１の綱止部１３ａに荷重検出装置本体２０が適用されている。図４は、実施の形態２による２：１ローピングのエレベータを示す正面図である。

図において、釣合おもり７は、釣合おもり７の上部に設けられた吊り車３２によって、主ロープ５に吊り下げられている。かご６は、上梁１２に設けられた吊り車３１によって、主ロープ５に吊り下げられている。第１及び第２の綱止め部１３ａ，１３ｂは、機械室２の床部に配置されている。荷重検出装置本体２０は、第１の綱止め部１３ａに配置されている。なお、荷重検出装置本体２０の構造は、実施の形態１と同様であるが、図２は天地逆向きに使用されている。他の構成及び動作は実施の形態１と同様である。

上記のようなエレベータの荷重検出装置では、２：１ローピングのエレベータに適用された場合であっても、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、この発明の実施の形態３について説明する。実施の形態１，２では、主ロープ５及びシャックルロッド１５の本数が３本であり、３つの挿通孔２４ａが検出板２４に設けられていたが、実施の形態３では、主ロープ５及びシャックルロッド１５の本数が４本であり、４つの挿通孔２４ａが検出板２４に設けられている。なお、図５は、実施の形態３による検出板２４を示す正面図である。他の構成及び動作は実施の形態１，２と同様である。

上記のようなエレベータの荷重検出装置では、主ロープ及びシャックルロッドの本数が４本の場合であっても、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４．
次に、この発明の実施の形態４について説明する。実施の形態３では、主ロープ５及びシャックルロッド１５の本数が４本であり、４つの挿通孔２４ａが検出板２４に設けられていたが、実施の形態４では、主ロープ５の本数が６本であり、６つの挿通孔２４ａが検出板２４に設けられている。他の構成及び動作は実施の形態３と同様である。なお、図６は、実施の形態４による検出板２４を示す正面図である。

上記のようなエレベータの荷重検出装置では、主ロープ及びシャックルロッドの本数が６本の場合であっても、実施の形態３と同様の効果を得ることができる。

実施の形態５．
次に、この発明の実施の形態５について説明する。実施の形態１〜４の検出板２４では、複数の挿通孔２４ａが設けられていたが、実施の形態５の検出板２４では、一対の長孔２４ｃが設けられている。また、実施の形態１〜４では、検出板２４と複数の検出ばね２３とが互いに当接していたが、実施の形態５では、検出板２４と複数の検出ばね２３との間には、キャップ部材としてのばねキャップ４０が介在している。図７は、実施の形態５による検出板４０を示す正面図である。図８は、図７の検出板４０に検出ばね２３及びばねキャップ４０を取り付けた状態を示す正面図である。図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。

図において、検出ばね２３の反ばね座１７側の端部には、ばねキャップ４０が取り付けられている。ばねキャップ４０の底面部２１ａ側の端部には、嵌入部４０ａが設けられている。検出板２４には、一対の長孔２４ｃが検出板２４の長手方向に平行するように直線的に設けられている。長孔２４ｃは、シャックルロッド１５の反主ロープ５側の端部により挿通される。また、長孔２４ｃは、嵌入部４０ａに嵌入される複数の嵌入孔２４ｄを連続形成している。即ち、検出ばね２３は、ばねキャップ４０によって、検出板２４に取り付けられている。他の構成及び動作は、実施の形態１〜４と同様である。

上記のようなエレベータの荷重検出装置では、ばねキャップの嵌入部が長孔により形成される嵌入孔へ嵌入されるので、シャックルロッドの配置に対応する挿通孔が設けられた検出板を用意する必要が無くなることにより、主ロープ及びシャックルロッドの本数が異なるエレベータ毎に共通の検出板を用いることができ、製産コストを軽減させることができる。これとともに、類似部品の誤品製作、及び誤品出荷を防ぐことができる。

なお、実施の形態５では、一対の長孔２４ｃが検出板２４の長手方向に平行するように直線的に設けられていたが、この例に限るものではなく、検出板上の任意の位置に長孔を設けてもよい。

実施の形態６．
次に、この発明の実施の形態６について説明する。実施の形態１では変位検出手段として距離センサ２８を用いたが、実施の形態６では変位検出手段として差動トランス５１を用いる。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を示す正面図である。図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。図において、綱止金１４には、Ｌ字状のトランス取付部材５０が取り付けられている。トランス取付部材５０には、複数のコイルを有する差動トランス５１が取り付けられている。検出板４０の差動トランス５１に対応する位置には、測定子としての測定軸（可動鉄心）５２が綱止金１４方向に向けて立設されている。

測定軸５２は、差動トランス５１の各コイルの中心を貫通している。差動トランス５１の各コイルには、検波増幅回路（図示せず）が接続されている。検波増幅回路は、差動トランス５１の各コイルにかかる電圧の変化を検出する。また、検波増幅回路は、検出した電圧の変化分を増幅し、増幅した電圧をエレベータ制御装置へ送る。従って、測定軸５２の変位により差動トランス５１の各コイルにかかる電圧が変化し、この電圧の変化によって、検出板２４の上下動による変位が検出され、かご６の荷重が検出される。他の構成及び動作は、実施の形態１と同様である。

上記のようなエレベータの荷重検出装置では、差動トランスによって検出板の上下動による変位量を検出し、かごの荷重をエレベータ制御装置に常に知らせるので、エレベータ制御装置がかごの荷重に応じて運転可能となることにより、かご内過負荷検出等を含めた細かな運転制御を行うことができる。

実施の形態７．
次に、この発明の実施の形態７について説明する。実施の形態６では、変位検出手段として差動トランス５１を用いたが、実施の形態７では変位検出手段として複数のマイクロスイッチ６１〜６３を用いる。図１２は、実施の形態７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１３は、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。

図において、綱止金１４には、Ｌ字状のスイッチ取付部材６０が設けられている。スイッチ取付部材６０には、複数のマイクロスイッチ６１〜６３が取り付けられている。また、各マイクロスイッチ６１〜６３は、エレベータ制御装置によって接点の開閉状態を監視されている。さらに、各マイクロスイッチ６１〜６３は、検出板２４に取り付けられた操作子としての操作板６４により操作される。さらにまた、各マイクロスイッチ６１〜６３は、操作板６４により操作されたときに、かご６の荷重がそれぞれ定格積載容量の１１０％、８０％及び５０％となるように配置されている。即ち、かご６の負荷が上昇すると、検出板２４が綱止金１４側へ変位し、検出板２４の変位に伴って変位した操作板６４により、各マイクロスイッチ６１〜６３が操作され、かご６の荷重が検出される。他の構成及び動作は実施の形態６と同様である。

上記のようなエレベータの荷重検出装置では、マイクロスイッチによって所定のかごの荷重のみを検出するので、安価な構成とすることができる。

なお、実施の形態７では、かご６の定格積載容量の１１０％、８０％及び５０％を検出するようにマイクロスイッチ６１〜６３が配置されていれていたが、この例に限るものではなく、任意のかごの荷重の値を検出するように接点スイッチが配置されていればよい。

また、実施の形態１〜７では、機械室２が昇降路１の上部に配置された昇降路直上部機械室のエレベータについて説明したが、この発明は、機械室無（レス）のエレベータ、及び横引駆動（ベースメント）のエレベータについても適用できる。

この発明の実施の形態１による１：１ローピングのエレベータを示す正面図である。図１の第１の綱止部を拡大して示す正面図である。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。この発明の実施の形態２による２：１ローピングのエレベータを示す正面図である。この発明の実施の形態３による検出板を示す正面図である。この発明の実施の形態４による検出板を示す正面図である。この発明の実施の形態５による検出板を示す正面図である。図７の検出板に検出ばね及びばねキャップを取り付けた状態を示す正面図である。図８のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。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を示す正面図である。図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。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を示す正面図である。図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。

符号の説明

５主ロープ（主索）、６かご、１３ａ綱止部、１４綱止金、１５シャックルロッド、１６シャックルばね、１７ばね座、２１ケース、２１ａ底面部、２２ガイド軸（ガイド部）、２３検出ばね（検出用弾性体）、２４検出板、２４ｃ長孔、２４ｄ嵌入孔、２６押上ばね（押上用弾性体）、２８距離センサ（変位検出手段）、４０ばねキャップ（キャップ部材）、５１差動トランス（変位検出手段）、５２測定軸（測定子）、６１〜６３マイクロスイッチ（変位検出手段、接点式スイッチ）、６４操作板（操作子）。

Claims

かごの荷重を受ける綱止部に取り付けられた綱止金に対して平行に設けられ、上下動可能な検出板、
複数の主索の端部にそれぞれ接続され上記綱止金を貫通する複数のシャックルロッドの上記かごの荷重による変位を、それぞれ上記検出板に伝える複数の検出用弾性体、
上記検出板を上記綱止金側へ付勢する押上用弾性体、
上記綱止金に対して平行になるように上記検出板の上下動を案内するガイド部、及び
上記検出板の上下動による変位を検出する変位検出手段
を備え、
上記ガイド部は、上記検出板を上記綱止金に対して平行に上下動させる少なくとも３本のガイド軸である、
ことを特徴とするエレベータの荷重検出装置。
上記シャックルロッド及び上記検出板を覆うように上記綱止金に設けられ、上記綱止金に対して平行な底面部を有するケース
をさらに備え、
上記検出用弾性体は、上記シャックルロッドの反主索側の一部を囲繞するシャックルばねのばね座の反主索側と上記検出板との間に設けられており、
上記押上用弾性体は、上記検出板と上記底面部との間に設けられていることを特徴とする請求項１記載のエレベータの荷重検出装置。
上記検出用弾性体の上記検出板側の端部には、嵌入部を有するキャップ部材が取り付けられており、
上記検出板には、上記嵌入部に嵌入される複数の嵌入孔を形成する長孔が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエレベータの荷重検出装置。
上記変位検出手段は、上記検出板までの距離を測定する非接触式の距離センサであることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のエレベータの荷重検出装置。
上記変位検出手段は、上記検出板に接続された測定子から上記検出板の変位を受ける差動トランスであることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のエレベータの荷重検出装置。
上記変位検出手段は、上記検出板に設けられた操作子により操作される接点式スイッチであることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のエレベータの荷重検出装置。