JP6727040B2

JP6727040B2 - エレベータ式駐車装置とそのケージ姿勢制御方法

Info

Publication number: JP6727040B2
Application number: JP2016127035A
Authority: JP
Inventors: 政春大隈
Original assignee: IHI Transport Machinery Co Ltd
Current assignee: IHI Transport Machinery Co Ltd
Priority date: 2016-06-27
Filing date: 2016-06-27
Publication date: 2020-07-22
Anticipated expiration: 2036-06-27
Also published as: JP2018003283A

Description

本発明は、エレベータ式駐車装置とそのケージ姿勢制御方法に係り、さらに詳しくは摩擦駆動式（以下、「トラクション方式」）のエレベータ式駐車装置とそのケージ姿勢制御方法に関する。

エレベータ式駐車装置は、昇降路に沿って多段に設けられた格納棚と、格納棚に沿って昇降路内を昇降するケージとを備え、ケージと格納棚との間で車両を載せたパレット（又はくし型トレイ）を横行させて受け渡しを行うものである。

エレベータ式駐車装置のケージは、ケージの四隅に固定された４組（例えば４本又は８本）の吊ロープにより建屋の上部から吊下げられ、４組の吊ロープを同期して巻上げ、巻戻しすることにより昇降する。

また、トラクション方式のエレベータ式駐車装置は、滑車（シーブ）を介して吊ロープの他端に吊下げられたカウンタウェイトを備え、吊ロープとシーブとの摩擦力により、ケージを昇降する。

上述したエレベータ式駐車装置は、４組の吊ロープによる吊り構造のため、各吊ロープの伸びが異なるとケージの水平が確保できない。
特に、高層のエレベータ式駐車装置の場合、エレベータケーブルの重量が入口と反対側のみに作用するため、車両の前後方向で吊ロープの負荷が相違する。
また、パレット内に車両を停車した場合、車両の重心の位置が車種により異なるため４箇所の吊ロープの張力が異なり、ケージに傾きが生じやすい。
そこで、これらの問題を解決するために、特許文献１，２が既に提案されている。

特許文献１の「エレベータ式駐車装置」では、エレベータと巻上機との間のワイヤロープを支持する可変案内プーリーと、可変案内プーリーを変位可能に支持しワイヤロープを介してエレベータの隅部を上下して水平を調整する水平調整機構と、を備える。

特許文献２の「立体駐車装置用リフト」では、搬器を吊持するワイヤロープを介して搬器を水平姿勢に調整する水平調整機構を備える。

特開２００５−２０１０１０号公報特開２００１−２６２８５３号公報

上述した従来のエレベータ式駐車装置では、ケージ（エレベータ又は搬器）を吊下げる吊ロープ（ワイヤロープ）を上下動させる昇降機構（水平調整機構）が、装置上部の巻上機に設けられている。
そのため、各昇降機構は、ワイヤロープに作用する張力を保持しながら、ワイヤロープを上下動させる必要があり、昇降機構の負荷が大きく、必要動力（出力）が過大となる。

また、従来のエレベータ式駐車装置では、ケージを吊下げるワイヤロープの上端部を上下動させるため、上端部からケージまでのワイヤロープの長さが大きく、水平調整に遅れが生じやすい。

本発明は上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、必要動力（出力）を大幅に低減でき、かつアンバランス荷重に起因するケージの傾きを調整して水平を保持することができるエレベータ式駐車装置とそのケージ姿勢制御方法を提供することにある。

本発明によれば、車両を載せるケージを吊下げて鉛直上方に延び、昇降路の上部から互いに同期して昇降される複数の吊ロープと、
前記ケージに固定され、少なくとも１対の前記吊ロープの下端を、案内車を介して互いに反対方向に上下動可能に連結する連動機構と、
前記ケージの傾きを検出して前記連動機構を調整し前記ケージの水平を保持する姿勢調整装置と、を備える、エレベータ式駐車装置が提供される。

前記連動機構は、両端が前記案内車を介して前記吊ロープの前記下端に連結された連動紐状体を有し、
前記姿勢調整装置は、前記ケージの傾きを検出する姿勢角センサと、
前記連動紐状体を保持しそれを長さ方向に移動させるアクチュエータと、
前記ケージを水平に保持するように前記アクチュエータを制御する水平制御装置と、を備える。

前記ケージは、前記車両を載せる車両支持面を有し、
前記連動機構と前記姿勢調整装置は、前記車両支持面の下方に設けられる。

前記ケージは、前記車両を載せる車両支持面の上方に吊天井部を有し、
前記連動機構と前記姿勢調整装置は、前記吊天井部の内部又は上方に設けられる。

前記姿勢角センサは、前記ケージの姿勢角又は角速度を検出するジャイロセンサであり、
前記水平制御装置は、検出された前記姿勢角又は前記角速度に基づき、前記アクチュエータを静的又は動的に制御する。

前記連動紐状体は、チェーン、ワイヤロープ又はゴムベルトである。

前記案内車は、スプロケット又はプーリーである。

また、本発明によれば、車両を載せるケージを吊下げて鉛直上方に延び、昇降路の上部から互いに同期して昇降される複数の吊ロープと、
前記ケージに固定され、少なくとも１対の前記吊ロープの下端を、案内車を介して互いに反対方向に上下動可能に連結する連動機構と、
前記ケージの傾きを検出して前記連動機構を調整し前記ケージの水平を保持する姿勢調整装置と、を準備し、
前記ケージの傾きを検出し、前記吊ロープの前記下端を互いに反対方向に上下動させて、前記ケージを水平に保持する、エレベータ式駐車装置のケージ姿勢制御方法が提供される。

上記本発明によれば、ケージに固定された連動機構により、少なくとも１対の吊ロープの下端を、案内車を介して互いに反対方向に上下動可能に連結するので、吊ロープの張力は連動機構（例えば連動紐状体）に互いに反対方向に作用する。
従って、吊ロープの張力の差（アンバランス分）に相当する出力で、連動機構を介して吊ロープの下端を互いに反対方向に上下動させることができ、必要動力（出力）を大幅に低減できる。

また、姿勢調整装置により、ケージの傾きを検出し、吊ロープの下端を互いに反対方向に上下動させることで、ケージの傾きを調整しケージの水平を保持することができる。

本発明によるエレベータ式駐車装置の第１実施形態の正面図である。図１の昇降機構を示す斜視図である。図２の模式的側面図である。図３のＡ−Ａ矢視図である。本発明のエレベータ式駐車装置の作動説明図である。本発明によるエレベータ式駐車装置の第２実施形態図である。図６のＡ−Ａ矢視図である。本発明によるエレベータ式駐車装置の第３実施形態図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、本発明によるエレベータ式駐車装置１０の第１実施形態の正面図である。
この図において、１は車両（例えば、乗用車）、２は車両１を載せるパレット、３は昇降路、４は格納棚、５は昇降路３を昇降するケージ、６は本体フレーム、７は本体フレーム６の上部に設置されたトラクション方式（摩擦駆動式）の巻上機である。

図２は、図１の昇降機構を示す斜視図である。
図２において、本発明のエレベータ式駐車装置１０は、複数（この例では４組）の吊ロープ１２、カウンタウェイト１４、及びケーブル１６（エレベータケーブル）を備える。

複数の吊ロープ１２は、車両１を載せるケージ５を吊下げて鉛直上方に延び、昇降路３の上部から互いに同期して昇降される。
この例で、４組の吊ロープ１２は、一端１２ａが車両１を載せるケージ５の四隅で後述する連動紐状体１９の両端１９ａ（図３参照）に固定され、ケージ５を吊下げて鉛直上方に延び、昇降路３の上部で上部シーブ８により反転して下方に延びる。吊ロープ１２は、好ましくはワイヤロープである。
各組の吊ロープ１２は、この図ではそれぞれ１本であるが、２本以上であるのがよい。２本以上で各組の吊ロープ１２を構成することにより、上部シーブ８（滑車）の直径を小さくすることができる。

図２において、上部シーブ８は、昇降路３の上部に固定された定滑車であり、この例では４つの第１シーブ８ａ、２つの第２シーブ８ｂ、１つの第３シーブ８ｃ、及び１つの第４シーブ８ｄからなる。上部シーブ８は、順にケージ５からカウンタウェイト１４まで吊ロープ１２を案内する。
この例で、第２シーブ８ｂと第３シーブ８ｃの間に位置する吊ロープ１２を摩擦駆動する駆動シーブ９が設置されている。巻上機７は、駆動シーブ９を回転駆動する。

図２において、カウンタウェイト１４は、４組の吊ロープ１２の他端１２ｂに吊下げられ、上下に昇降する。カウンタウェイト１４は、好ましくはケージ５の重量に車両１の有無時の重量配分（例えばパレット２の重量）を加味し、駆動負荷が小さくなる重量に設定する。

ケーブル１６は、一端１６ａがケージ５に固定され、他端１６ｂが昇降路３の後側内壁３ａに固定され、中間部が下方に弛ませて吊下げられている。

図３は、図２の模式的側面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ矢視図である。
図３、図４において、本発明のエレベータ式駐車装置１０は、連動機構１８と姿勢調整装置２０を備える。
図４における符号ａはケージ吊点、符号ｂは棚柱である。

この例において、ケージ５は、車両１を載せる車両支持面５ｃを有する。
連動機構１８と姿勢調整装置２０は、この例において、車両支持面５ｃの下方に設けられている。

連動機構１８は、ケージ５に固定され、少なくとも１対の吊ロープ１２の下端（一端１２ａ）を、案内車１８ａを介して互いに反対方向に上下動可能に連結する。
図４の例では、２組の連動機構１８が設けられ、ケージ５の長手方向に対向する２対の吊ロープ１２の下端を、それぞれ互いに反対方向に上下動可能に連結している。
なお、対となる吊ロープ１２は、ケージ５の幅方向に対向してもよく、平面視で斜めに対向してもよい。

連動機構１８は、案内車１８ａを介して両端１９ａが吊ロープ１２の下端に連結された連動紐状体１９を有する。
１対の吊ロープ１２の下端（一端１２ａ）と連動紐状体１９の両端１９ａとは、直接連結しても、その間に緩衝装置（例えば、コイルスプリング）を介在させて連結してもよい。

連動紐状体１９は、チェーン、ワイヤロープ又はゴムベルトである。また、案内車１８ａは、連動紐状体１９に対応するスプロケット又はプーリーである。
１対の吊ロープ１２の下端を連結する連動紐状体１９は、１本であるのが好ましいが、２本以上を平行に設けてもよい。また、連動紐状体１９を長さ方向の中間で分割し、その間に緩衝装置（例えば、コイルスプリング）又は把持部２３（図４参照）を設けてもよい。

上述した構成により、ケージ５に固定された連動機構１８により、１対の吊ロープ１２の下端を、案内車１８ａを介して互いに反対方向に上下動可能に連結するので、吊ロープ１２の張力は連動機構１８（例えば連動紐状体１９）に互いに反対方向に作用する。
なお、連動紐状体１９の両端１９ａには、吊ロープ１２の張力が反対方向に作用するので、ケージ５の昇降中は、連動紐状体１９に常に張力が作用し、たるみ（緩み）が生じない状態になっている。

図４の例において、案内車１８ａは、水平軸を中心に自由回転する第１案内車１８ａ１と、鉛直軸を中心に自由回転する第２案内車１８ａ２と、からなる。
この構成により、吊ロープ１２の下端（一端１２ａ）を、車両１の入出庫に支障のない幅方向位置に保持したままで、連動紐状体１９の中間部分を車両支持面５ｃの幅方向内側に導くことができる。

姿勢調整装置２０は、ケージ５の傾きを検出して連動機構１８を調整しケージ５の水平を保持する。本発明において、「ケージ５の傾き」とは、水平に対する傾きを意味する。
図４において、姿勢調整装置２０は、姿勢角センサ２２、アクチュエータ２４、及び水平制御装置２６を備える。

姿勢角センサ２２は、ケージ５の傾きを検出する。姿勢角センサ２２は、好ましくは、ケージ５の姿勢角又は角速度を検出するジャイロセンサである。なお、姿勢角センサ２２は、ケージ５の傾きを検出できる限りで、その他のセンサであってもよい。
検出する傾き（姿勢角又は角速度）は、水平に対するケージ５の長手方向又は幅方向の傾きであるのがよい。

アクチュエータ２４は、連動紐状体１９を保持しそれを長さ方向に移動させる。ここで、「保持」とは、連動紐状体１９を長さ方向に移動しないように固定又は制動することを意味する。
図４の例において、アクチュエータ２４は、連動紐状体１９の中間部分に固定された把持部２３を連動紐状体１９の長さ方向に移動させる。

アクチュエータ２４は、例えば、直動アクチュエータ（液圧シリンダ、電動シリンダ、など）、又は、直動機構（送りネジとモータ、ラック・ピニオンとモータ、など）であるのがよい。送りネジとは、例えばボールネジ又は角ねじである。
アクチュエータ２４は、連動紐状体１９を保持（固定又は制動）するブレーキ又は閉止弁を有することが好ましい。

また、連動紐状体１９がチェーンである場合、アクチュエータ２４は、案内車１８ａ（この場合スプロケット）の一部を回転駆動する減速機付のモータであってもよい。

なお、姿勢調整装置２０は上述した構成に限定されず、例えば、把持部２３を省略して、連動紐状体１９の中間部分にアクチュエータ２４の一部又は全部を設置してもよい。

水平制御装置２６は、ケージ５の傾きを調整して水平に保持するようにアクチュエータ２４を制御する。水平制御装置２６は、例えばコンピュータ（ＰＣ）であり、姿勢角センサ２２の検出データをフィードバックして、ケージ５の傾きを調整して水平に保持する。

なお、水平制御装置２６は、検出された姿勢角又は角速度に基づき、アクチュエータ２４を静的又は動的に制御することが好ましい。本発明では、連動機構１８と姿勢調整装置２０がケージ内に設けられているため、従来のように吊ロープ１２が介在しないので、水平調整を短時間にできる。
静的制御により、検出された姿勢角に比例する制御信号をフィードバックして、ケージ５の傾きを静的に調整することができる。静的制御は、動的制御と比較して制御が容易である。
動的制御により、検出された角速度に比例する制御信号をフィードバックして、ケージ５の傾きを動的に調整することができる。これにより、水平調整を短時間（実質的にリアルタイム）にできる。

本発明のケージ姿勢制御方法は、上述した本発明のエレベータ式駐車装置１０を準備し、ケージ５の傾きを検出し、吊ロープ１２の下端を互いに反対方向に上下動させて、ケージ５を水平に保持する。

図５は、本発明のエレベータ式駐車装置１０の作動説明図であり、図３のケージ５の模式的側面図に相当する。
この図において、（Ａ）は昇降中のケージ５が水平の場合、（Ｂ）は昇降中のケージ５の右側（長手方向奥側）が下がっている状態（破線）からの作動を示している。
上述したように、複数の吊ロープ１２は、昇降路３の上部から吊り下げられ、ケージ５の昇降中は、常に互いに同期して昇降する。

図５（Ａ）において、昇降中のケージ５が水平の場合、姿勢調整装置２０により、ケージ５の傾きが０（水平）であることを検出する。この場合、連動紐状体１９の両端１９ａには、吊ロープ１２の張力が反対方向に作用するので、アンバランス荷重に起因する吊ロープ１２の張力の差（アンバランス分）に相当する出力で、把持部２３を移動することなく保持（固定又は制動）することができる。

図５（Ｂ）において、昇降中のケージ５の右側（長手方向奥側）が下がっている状態（破線）の場合、姿勢調整装置２０により、ケージ５の傾きが右下がりの角度（姿勢角又は角速度）であることを検出する。
この場合、把持部２３を図で右方に移動することで、吊ロープ１２の下端を互いに反対方向に上下動させて、ケージ５の傾きを調整して水平に保持することができる。

図５（Ｂ）とは逆に、ケージ５の左側（長手方向奥側）が下がっている状態の場合、同様に、把持部２３を図で左方に移動することで、吊ロープ１２の下端を互いに反対方向に上下動させて、ケージ５の傾きを調整して水平に保持することができる。

図５（Ｂ）において、１対の吊ロープ１２の水平間隔をＬ、把持部２３の移動量をｘとすると、右端の上昇量と左端の上昇量はそれぞれ移動量ｘとなるので、調整角度θは、式（１）で表される。
ｔａｎθ＝２ｘ／Ｌ・・・（１）

移動量ｘは水平間隔Ｌの１／２０〜１／１０に設定することが好ましい。この場合、式（１）から、ｔａｎθ＝０．１〜０．２・・・（２）が得られ、調整角度θは、５．７〜１１．３°となる。
従って、小さい移動量ｘで、大きな調整角度θが得られることがわかる。

上述したように、本発明の構成により、連動紐状体１９の両端１９ａには、吊ロープ１２の張力が反対方向に作用する。
従って、吊ロープ１２の張力の差（アンバランス分）に相当する出力で、連動機構１８（連動紐状体１９）を介して吊ロープ１２の下端を互いに反対方向に上下動させることができ、姿勢調整装置２０の必要動力（出力）を大幅に低減できる。

また、姿勢調整装置２０により、ケージ５の傾きを検出し、吊ロープ１２の下端を互いに反対方向に上下動させることで、ケージ５の傾きを調整して水平に保持することができる。

図６は、本発明によるエレベータ式駐車装置１０の第２実施形態図であり、図３と同様の模式的側面図である。
この例において、ケージ５は、車両１を載せる車両支持面５ｃの上方に吊天井部５ｄを有する。吊天井部５ｄの下面は、車両支持面５ｃより車両１の高さ以上の上方に位置する。
また、車両支持面５ｃと吊天井部５ｄは、剛性を有する連結部材５ｅ（例えば金属製棒材）により、互いに一体的に結合されている。連結部材５ｅの幅方向位置は、車両１の入出庫に支障のない位置に設定する。

図７は、図６のＡ−Ａ矢視図である。
図６と図７において、上述した連動機構１８と姿勢調整装置２０は、この例において、吊天井部５ｄの内部又は上方に設けられている。

この例において、案内車１８ａは、吊天井部５ｄの幅方向内側に設けられ、水平軸を中心に自由回転する。
この構成により、吊ロープ１２の下端（一端１２ａ）の位置は、車両１の入出庫に影響しないので、車両１の車幅より狭くすることができる。
その他の構成は、第１実施形態と同様である。

図８は、本発明によるエレベータ式駐車装置１０の第３実施形態図であり、図２と同様の斜視図である。
この例において、本発明のエレベータ式駐車装置１０は、フォークパーキングであり、ケージ５は、パレット２を用いずに車両１を直接載せて昇降するくし型ケージである。また、このフォークパーキングでは、格納棚４に車両１を載せて格納するくし型トレイ２ａを用いる。
なお、フォークパーキングでは、ケーブル１６は無くてもよい。
その他の構成は、図２〜図５の第１実施形態と同様である。

また、フォークパーキングにおいて、第２実施形態と同様に、吊天井部５ｄを設け、連動機構１８と姿勢調整装置２０を、吊天井部５ｄの内部又は上方に設けてもよい。
この場合、吊天井部５ｄ、連動機構１８、及び姿勢調整装置２０は、図６、図７の第２実施形態と同様である。

上述した本発明によれば、吊ロープ１２の張力の差（アンバランス分）に相当する出力で、連動機構１８（連動紐状体１９）を介して吊ロープ１２の下端を互いに反対方向に上下動させることができ、姿勢調整装置２０の必要動力（出力）を大幅に低減できる。

さらに、本発明では、連動機構１８と姿勢調整装置２０がケージ内に設けられているため、従来のように吊ロープ１２が介在しないので、水平調整を短時間にできる。
また動的制御により、水平調整を実質的にリアルタイムにできる。

なお本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。

ａケージ吊点、ｂ棚柱、Ｌ水平間隔、ｘ移動量、θ 調整角度、
１車両、２パレット、２ａくし型トレイ、３昇降路、３ａ後側内壁、
４格納棚、５ケージ、５ｃ車両支持面、５ｄ吊天井部、５ｅ連結部材、
６本体フレーム、７巻上機、８上部シーブ、８ａ第１シーブ、
８ｂ第２シーブ、８ｃ第３シーブ、８ｄ第４シーブ、９駆動シーブ、
１０エレベータ式駐車装置、１２吊ロープ、１２ａ一端、１２ｂ他端、
１４カウンタウェイト、１６ケーブル（エレベータケーブル）、
１６ａ一端、１６ｂ他端、１８連動機構、１８ａ案内車、
１９連動紐状体、１９ａ両端、２０姿勢調整装置、２２姿勢角センサ、
２３把持部、２４アクチュエータ、２６水平制御装置

Claims

車両を載せるケージを吊下げて鉛直上方に延び、昇降路の上部から互いに同期して昇降される複数の吊ロープと、
前記ケージに固定され、少なくとも１対の前記吊ロープの下端を、案内車を介して互いに反対方向に上下動可能に連結する連動機構と、
前記ケージの傾きを検出して前記連動機構を調整し前記ケージの水平を保持する姿勢調整装置と、を備える、エレベータ式駐車装置。
前記連動機構は、両端が前記案内車を介して前記吊ロープの前記下端に連結された連動紐状体を有し、
前記姿勢調整装置は、前記ケージの傾きを検出する姿勢角センサと、
前記連動紐状体を保持しそれを長さ方向に移動させるアクチュエータと、
前記ケージを水平に保持するように前記アクチュエータを制御する水平制御装置と、を備える、請求項１に記載のエレベータ式駐車装置。
前記ケージは、前記車両を載せる車両支持面を有し、
前記連動機構と前記姿勢調整装置は、前記車両支持面の下方に設けられる、請求項１に記載のエレベータ式駐車装置。
前記ケージは、前記車両を載せる車両支持面の上方に吊天井部を有し、
前記連動機構と前記姿勢調整装置は、前記吊天井部の内部又は上方に設けられる、請求項１に記載のエレベータ式駐車装置。
前記姿勢角センサは、前記ケージの姿勢角又は角速度を検出するジャイロセンサであり、
前記水平制御装置は、検出された前記姿勢角又は前記角速度に基づき、前記アクチュエータを静的又は動的に制御する、請求項２に記載のエレベータ式駐車装置。
前記連動紐状体は、チェーン、ワイヤロープ又はゴムベルトである、請求項２に記載のエレベータ式駐車装置。
前記案内車は、スプロケット又はプーリーである、請求項１に記載のエレベータ式駐車装置。
車両を載せるケージを吊下げて鉛直上方に延び、昇降路の上部から互いに同期して昇降される複数の吊ロープと、
前記ケージに固定され、少なくとも１対の前記吊ロープの下端を、案内車を介して互いに反対方向に上下動可能に連結する連動機構と、
前記ケージの傾きを検出して前記連動機構を調整し前記ケージの水平を保持する姿勢調整装置と、を準備し、
前記ケージの傾きを検出し、前記吊ロープの前記下端を互いに反対方向に上下動させて、前記ケージを水平に保持する、エレベータ式駐車装置のケージ姿勢制御方法。