JP5386377B2

JP5386377B2 - エレベーター装置

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Publication number: JP5386377B2
Application number: JP2010000416A
Authority: JP
Inventors: 高行萩原; 淳荒川; 薫平野; 朋之濱田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2010-01-05
Filing date: 2010-01-05
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2030-01-05
Also published as: CN102115001A; CN102115001B; SG172591A1; JP2011140361A

Description

本発明はエレベーター装置に係り、特に、乗かごに搭載された非常停止装置を作動させるために、乗かごにかご速度検出手段を備えたエレベーター装置に関する。

従来、例えば乗かごを懸垂する主ロープが切断して定格速度を越えて落下した場合、乗かごに搭載させた非常停止装置を迅速に作動させて乗かごの落下を防止するため、乗かごにかご速度検出手段を設けることが、例えば特許文献１に開示のように、既に提案されている。

即ち、上記特許文献１に開示のかご速度検出手段は、乗かご側に一端を軸支され他端をガイドレールの敷設方向に延在させた揺動腕を設け、この揺動腕の延在端側にガイドレールに接して回転するローラを設け、このローラの回転を検出することで乗かごの昇降速度を検出するものである。

特開昭６１−２７７５７３号公報

上記特許文献１に記載のかご速度検出手段によれば、乗かごの昇降に同期して揺動腕のローラがガイドレールに接して回転するので、正確なかご速度を検出することが可能である。

しかしながら、乗かごは、乗客の搭載状態やガイドレールの敷設状態によって、走行中に揺れが生じることがある。そのために、上記特許文献１に開示のかご速度検出手段は、乗かごの走行時に揺れによってガイドレールの敷設方向に延在する揺動腕が揺動し、その結果、揺動腕の先端部に軸支されたローラはガイドレールに対して乗かごの揺れに応じて回転速度が変化してしまい、変化した回転速度を乗かごの昇降速度として検出することになる。即ち、ガイドレールに接触しているローラは、乗かごの昇降速度に一致する回転速度ωで回転しているが、ここで、乗かごの揺れにより揺動腕が揺動する速度をΔωとすると、ローラもΔωで回転する。そして、かご速度検出手段は揺動腕とローラの相対的な回転速度に応じて検出信号を発生するので、乗かごの昇降速度に一致する回転速度ωに加え、揺動腕の揺動速度Δωを加味した回転速度を検出する。このため、真の乗かごの昇降速度に対応する回転速度ωに対し、揺動腕の揺動速度Δω分が誤差として検出され、正確な乗かごの昇降速度を検出できない問題がある。云い代えれば、乗かごの揺れによる揺動腕
の揺動により、ローラのガイドレール敷設方向（乗かご昇降方向）に対する位置が瞬間的に変化し、その瞬間的なローラの位置変化により、乗かごの昇降速度とローラの回転速度との間に誤差が生じるのである。このような昇降速度の誤差は、超高速で駆動されるエレベーター装置では顕著になり、非常停止装置の作動タイミングを遅らせる恐れがある。

このような昇降速度の検出誤差を小さくするためには、揺動腕の長さを長くして乗かごが揺れた場合の揺動腕の揺動角度を小さくすることで、揺動腕の揺動によるローラの回転速度の変化を小さくして対応することができる。しかしながら、揺動腕の長さを長くすることは、乗かごの上又は下方向に余分な設置空間を確保しなければならず、乗かごの占有体積を増加させる問題がある。

本発明の目的は、乗かごの占有体積を増大させることなく、乗かごの昇降速度を精度よく検出できるエレベーター装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、乗かごに設けられたガイドレールの敷設方向に平行な支軸にガイドレールの敷設方向と直交する方向に延在しガイドレールの敷設方向と直交する方向に揺動する揺動腕を回動自在に軸支し、この揺動腕に前記ガイドレールと接触してガイドレール敷設方向に回転するローラを軸支すると共に、このローラのローラ軸の回転を利用して乗かごの昇降速度を検出するかご速度検出手段を設けたのである。

このように構成することで、乗かごが揺れてもガイドレール敷設方向（乗かご昇降方向）に対するローラの位置は変化することはなく、ローラは乗かごの昇降速度と同じ速度でガイドレール上を転動する。そのため、乗かごの揺れに起因する乗かごの昇降速度とローラの回転速度との間に誤差が生じることはなく、精度良く乗かごの昇降速度を検出することができる。また、揺動腕を乗かごからガイドレールの敷設方向に直交する方向に延在させることで、乗かごの上又は下方向に余分な設置空間を確保する必要はなくなり、乗かごの占有体積の増加を抑制することができる。

乗かごの占有体積を増大させることなく、乗かごの昇降速度を精度よく検出できるエレベーター装置を得ることができる。

本発明によるエレベーター装置の第１の実施の形態を示すかご速度検出手段の斜視図。図１のかご速度検出手段のパルス発生部分を示す斜視図。図１の横断平面図。本発明によるエレベーター装置の第２の実施の形態を示すかご速度検出手段の図１相当図。図４の平面図。

以下本発明によるエレベーター装置の第１の実施の形態を図１〜図３に示すかご速度検出手段に基づいて説明する。

乗かご１は、昇降路の高さ方向に敷設されたガイドレール２に案内され図示しない巻上機によって昇降路内を昇降する。

この乗かご１には、ブラケット３が固定されており、このブラケット３にガイドレール２の長手方向に平行な第１の支軸４が固定されている。この第１の支軸４に揺動腕５の一端側が回動自在に軸支されており、揺動腕５の他端側は前記ガイドレール２の長手方向（敷設方向）と直交するように延在されている。そして揺動腕５の延在端側には、軸受６が第１の支軸４と平行な第２の支軸７によって回動自在に軸支されている。

このように支持された軸受６には、前記ガイドレール２の接して回転するローラ８のローラ軸９が回転自在に軸支されている。

そして、このローラ軸９には、異なる極性を周方向に交互に並べた磁気コード１０が形成されており、この磁気コード１０に接近させて第１の磁気センサ１１Ａと第２の磁気センサ１１Ｂが配置されており、これら磁気コード１０と第１の磁気センサ１１Ａと第２の磁気センサ１１Ｂによってかご速度検出手段１２を形成している。したがって、このかご速度検出手段１２は、ローラ８の回転速度に比例したパルス信号を発生し、図示しない演算装置によりかご速度検出手段１２から出力されたパルス信号を乗かご１の昇降速度に変換している。そして、前記かご速度検出手段１２は前記軸受６に支持されている。

一方、前記揺動腕５は押圧ばね１３によって前記ガイドレール２側に押圧されており、この押圧ばね１３によって前記ローラ８は前記ガイドレール２の転動面２Ｆに押付けられている。

さらに、前記ローラ８は、椀状に形成され前記ローラ軸９に連結されたローラ本体１４と、このローラ本体１４の最外周に装着されたゴム材からなるタイヤ１５とからなり、タイヤ１５の幅方向中心Ｌ１と、第１の支軸４と第２の支軸７とローラ軸９の中心とを結ぶ線Ｌ２とが直交する位置に前記第２の支軸７を設けている。そして、ローラ本体１４の椀状の内側において、第２の支軸７を介して揺動腕５と軸受６とが連結されている。

このほか、軸受６とローラ本体１４との間には、ローラ８が第２の支軸７を中心に大きく回動しないように制限するために、揺動腕５の先端部５Ｅの角Ｐが当接するストッパとして段付き部８Ｓを設けている。

本実施の形態は以上のように構成したので、乗かご１がガイドレール２に沿って揺れることなく昇降している場合には、図３の実線に示すように、ガイドレール２と乗かご１の相対位置Ｐａは一定であり、ローラ８のタイヤ１５は全幅に亘ってガイドレール２の転動面２Ｆに接触して転動し、乗かご１の昇降速度を正確に検出することができる。

一方、乗かご１が昇降中に、図３の矢印Ｘ方向に揺れた場合、点線で示すようにガイドレール２と乗かご１の相対位置Ｐｂは変位する。この乗かご１の変位により、乗かご１に固定されたブラケット３も乗かご１と一体的に変位し、揺動腕５は第１の支軸４を中心に回動してθ角度傾斜する。しかしながら揺動腕５は押圧ばね１３によってその先端側をガイドレール２側に押圧されているので、ローラ８はガイドレール２の転動面２Ｆから離れることなく回転し続け、乗かご１の昇降速度を正確に検出することができる。

さらに、揺動腕５の傾斜によってガイドレール２の転動面２Ｆに接触するタイヤ１５の幅方向の端部Ｑのみが接触するが、この端部Ｑにガイドレール２からの反力Ｆが集中するので、その反力Ｆによってローラ８の傾斜を抑止する回転力Ｍが発生して軸受６を第２の支軸７を中心に回動させ、ローラ８のタイヤ１５の全幅をガイドレール２の転動面２Ｆに接触させることができる。それは、前記第２の支軸７を上述の位置に設置することで達成できるのである。

尚、矢印Ｘとは反対向きに乗かご１が揺れた場合にも、同様に、ガイドレール２の転動面２Ｆに対するローラ８の傾きを抑止することができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、乗かご１が昇降中に揺れても乗かご１の昇降速度を正確に検出することができるので、仮に、乗かご１を懸垂する主ロープが切断して乗かご１が落下を始めても、ローラ８が常にガイドレール２に接触して回転しているので、例えば、定格速度の１．３倍を越える速度を正確に検出することができ、図示しない非常停止装置を正確に作動させることができる。

このような正確なかご速度の検出は、ローラ８を乗かご１からガイドレール２の敷設方向に対して直交する方向に張出させた揺動腕５に軸支したために、乗かご１の揺れが生じても、ローラ８の位置が乗かご１の位置と同じ位置でガイドレール２に接触しているからであり、乗かご１の揺れにより、ローラ８の位置が乗かご１の位置に対して変化する従来のかご速度検出手段に対して精度良いかご速度の検出を行うことができる。

このほか、ローラ８を乗かご１からガイドレール２の敷設方向に対して直交する方向に張出させた揺動腕５に軸支しているので、揺動腕５の長さ寸法は乗かご１の高さ寸法に影響しないので、乗かご１の上又は下方向に余分な設置空間を確保する必要はなく、乗かごの占有体積を増加させることはない。

ところで、以上説明の実施の形態においては、ローラ８のタイヤ１５の全幅を転動面２Ｆに接触させたものであるが、転動面２Ｆとの接触面圧を確保するのに、押圧ばね１３のばね圧を高くしてもよいが、タイヤ１５の転動面２Ｆとの対向面に凹溝１６を周方向全周に亘って設けて接触面圧を高めるようにしてもよい。

さらに、本実施の形態においては、ローラ８のタイヤ１５の断面は矩形状である。そのために、タイヤ１５の全幅を転動面２Ｆに接触させて接触面圧を確保する必要がある。このように構成することで、乗かご１をガイドレール２に案内する案内装置がガイドシューである場合に、ガイドシューに含まれた油等が、例えば、ガイドレール２の転動面２Ｆのタイヤ１５の幅方向に対向する一部に、部分的に付着した場合でも、残る部分でタイヤ１５が転動面２Ｆに接触できるので、ローラ８は支障なく回転することができる。

しかしながら、乗かご１をガイドレール２に案内する案内装置が案内ローラである場合には、転動面２Ｆに油等の付着はないので、ローラ８を乗かご１からガイドレール２の敷設方向に対して直交する方向に張出させた揺動腕５に軸支する基本構成を踏襲し、第２の支軸７を省略して軸受６を揺動腕５に固定し、タイヤ１５の表面を円弧状に突出させることでも対応することができるのは云うまでもない。

次に、本発明によるエレベーター装置の第２の実施の形態を、図４及び図５に示すかご速度検出手段に基づいて説明する。尚、図１〜図３と同符号は同一構成部材を示すので、再度の詳細な説明は省略する。

本実施の形態が第１の実施の形態と異なる構成は、揺動腕５の先端部に第２の支軸７を介して揺動腕５と水平方向に直交するように横梁部材１７の長手方向中間を回動自在に連結し、横梁部材１７の両端から夫々第１の腕部材１８Ａと第２の腕部材１８Ｂをガイドレール２の敷設方向と直交する方向に延在させ、これら第１の腕部材１８Ａと第２の腕部材１８Ｂに夫々第１のローラ８Ａと第２のローラ８Ｂとを軸支させ、かつ第１の腕部材１８Ａは第１及び第２の支軸４，７と平行な第３の支軸１９を介して横梁部材１７に回動自在に連結し、第１の腕部材１８Ａと第２の腕部材１８Ｂ間にこれらの間隔を狭める方向に圧力を発揮する押圧ばね１３を設けた点である。

そして、第１のローラ１８Ａのローラ軸９Ａにかご速度検出手段としてロータリーエンコーダ２０Ａを連結したのである。尚、ロータリーエンコーダ２０Ａの代わりに回転速度に比例した電力を出力するタコジェネレータを取り付けても良い。

そして、第１のローラ８Ａと第２のローラ８Ｂとでガイドレール２を挟み込み、ガイドレール２に対する第１のローラ８Ａの接触圧力を確保している。

本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同じように乗かごが揺れた場合には、揺動腕５が傾く。しかしながら、横梁部材１７は第２の支軸７を中心として回動するので、第１のローラ１８Ａと第２のローラ１８Ｂのガイドレール２に対する姿勢は変化せず、正確なかご速度を検出することができる。

即ち、図５に示すように、乗かごの揺れにより揺動軸５が傾斜した場合、第１のローラ１８Ａと第２のローラ１８Ｂにガイドレール２からの反力Ｆａ，Ｆｂが生じ、これら反力Ｆａ，Ｆｂによって横梁部材１７に第２の支軸７周りに回転力Ｍａ，Ｍｂを生じさせる。ここで、第２の支軸７に対し反力Ｆａは、反力Ｆｂよりも離れた位置で発生するために、回転力Ｍａは回転力Ｍｂよりも大きくなり、これら回転力Ｍａ，Ｍｂの差（Ｍａ−Ｍｂ）によって横梁部材１７を元の位置に復元させる回転力Ｍが生じる。横梁部材１７が元の位置に復元することで、第１のローラ８Ａと第２のローラ８Ｂの全幅はガイドレール２に接触することになり、第１の実施の形態と同様な作用により、乗かごの昇降速度を正確に検出することができる。

このように、本実施の形態によっても第１の実施の形態と同等の効果を奏することができる。

このほか、押圧ばね１３が第１の腕部材１８Ａと第２の腕部材１８Ｂ間に装着されているので、これらの間隔の変化に対応すればよく、第１の実施の形態の揺動腕５の揺動に追従する押圧ばねに比べて、押圧力の変化を小さくすることができる。

ところで、図４に示すように、第２のローラ８Ｂのローラ軸９Ｂにもロータリーエンコーダ２０Ｂを連結して、ロータリーエンコーダ２０Ａと同時にかご速度を検出し、そこに誤差が生じた場合、どちらかのロータリーエンコーダが故障であることを報知するようにしてもよく、一方が故障した場合に故障検出が可能な構成にしても良い。

さらに、第２のローラ８Ｂにロータリーエンコーダ２０Ｂを設けない場合、ガイドレール２との面圧を無視して幅広の第２のローラ８Ｂを形成するようにしても良い。これにより、ガイドレール２からの前記反力Ｆａ，Ｆｂによる回転力Ｍａ，Ｍｂの差を大きくして大きな回転力Ｍを大きくできると共に、第１のローラ１８Ａと第２のローラ１８Ｂの姿勢の安定度を増加させることができる。

本発明は、乗かごに搭載された非常停止装置を作動させるために、乗かごにかご速度検出手段を備えたエレベーター装置に関するものであるが、非常停止装置を作動させる以外に、エレベーター装置の運行管理に乗かごに設けたかご速度検出手段を利用しても良い。

１…乗かご、２…ガイドレール、３…ブラケット、４…第１の支軸、５…揺動腕、６…軸受、７…第２の支軸、８…ローラ、８Ａ…第１のローラ、８Ｂ…第２のローラ、９，９Ａ，９Ｂ…ローラ軸、１０…磁気コード、１１Ａ…第１の磁気センサ、１１Ｂ…第２の磁気センサ、１２…かご速度検出手段、１３…押圧ばね、１４…ローラ本体、１５…タイヤ、１６…凹溝、１７…横梁部材、１８Ａ…第１の腕部材、１８Ｂ…第２の腕部材、１９…第３の支軸、２０Ａ，２０Ｂ…ロータリーエンコーダ。

Claims

ガイドレールに案内されて昇降する乗かごにかご速度検出手段を備えたエレベーター装置において、前記乗かごに設けられた前記ガイドレールの敷設方向に平行な支軸に前記ガイドレールの敷設方向と直交する方向に延在すると共に前記ガイドレールの敷設方向と直交する方向に揺動する揺動腕を回動自在に軸支し、この揺動腕に前記ガイドレールと接触してガイドレール敷設方向に回転するローラを軸支し、このローラをガイドレール側に押圧する押圧ばねを設け、かつ前記かご速度検出手段は、前記ローラのローラ軸の回転を利用して前記かご速度を検出することを特徴とするエレベーター装置。
ガイドレールに案内されて昇降する乗かごにかご速度検出手段を備えたエレベーター装置において、前記乗かごに設けられた前記ガイドレールの敷設方向に平行な第１の支軸に前記ガイドレールの敷設方向と直交する方向に延在すると共に前記ガイドレールの敷設方向と直交する方向に揺動する揺動腕を回動自在に軸支し、この揺動腕の先端側に前記第１の支軸と平行な第２の支軸によって回動自在に軸支され前記ガイドレールの敷設方向と直交する方向に揺動する軸受を設け、この軸受に軸支され前記ガイドレールと接触してガイドレール敷設方向に回転するローラを設け、このローラをガイドレール側に押圧する押圧ばねを設け、かつ前記かご速度検出手段は、前記ローラのローラ軸の回転を利用して前記かご速度を検出することを特徴とするエレベーター装置。
ガイドレールに案内されて昇降する乗かごにかご速度検出手段を備えたエレベーター装置において、前記乗かごに設けられた前記ガイドレールの敷設方向に平行な支軸に前記ガイドレールの敷設方向と直交する方向に延在すると共に前記ガイドレールの敷設方向と直交する方向に揺動する揺動腕を回動自在に軸支し、この揺動腕の先端部に該揺動腕と水平方向に直交する横梁部材の長手方向中間を回動自在に連結し、この横梁部材の両端からガイドレールの敷設方向と直交する方向に夫々第１の腕部材と第２の腕部材を延在させ、これら第１の腕部材と第２の腕部材に夫々ガイドレールの敷設方向に転動するローラを軸支させ、かつ第１の腕部材はガイドレールの敷設方向と直交する方向に揺動するように前記横梁部材に回動自在に連結し、前記第１の腕部材と第２の腕部材間にこれらの間隔を狭める方向に圧力を発揮する押圧ばねを設けると共に、前記第１の腕部材に軸支されたローラと前記第２の腕部材に軸支されたローラとで前記ガイドレールを挟み込み、前記かご速度検出手段は、前記第１の腕部材と第２腕部材のローラの少なくとも一方側のローラのローラ軸の回転を利用して前記かご速度を検出することを特徴とするエレベーター装置。
前記ローラは、椀状に形成され前記ローラ軸に連結されたローラ本体と、このローラ本体の最外周に装着されたタイヤとを有し、前記タイヤの幅方向中心と、前記第１の支軸と前記第２の支軸と前記ローラ軸の中心とを結ぶ線とが直交する位置に前記第２の支軸を設けていることを特徴とする請求項２記載のエレベーター装置。
前記椀状のローラ本体の内側に前記ローラ軸の軸受が設置され、この軸受に前記かご速度検出手段が支持されていることを特徴とする請求項４記載のエレベーター装置。
前記かご速度検出手段は、前記ローラ軸に取り付けられた磁気コードを埋設したリングと、前記リング表面と隙間を介して対向する磁気センサとで構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のエレベーター装置。