JP7492610B2 - エレベーター - Google Patents

Description

本発明は、エレベーターに関する。

乗りかごに乗客を乗せて昇降するエレベーターは、巻上機などに規格値以上の負荷が加わることを防止するために、乗りかごの荷重を検出するかご荷重検出装置を備えている。かご荷重検出装置に関する従来の技術として、たとえば特許文献１に記載された技術が知られている。

特許文献１には、乗かごのかご床を支持する下枠に荷重検出器を取り付けるとともに、複数の防振ゴムの沈下に同期して変位する荷重検出フレームの中央に作動子を取り付け、作動子と荷重検出器との距離を荷重検出器によって計測することにより、荷重検出フレームの変位量を算出する技術が記載されている。また、特許文献１には、かご床への局所的負荷に伴う荷重検出フレームの撓みを低減するために、それぞれ２つの防振ゴムの間に掛け渡される一対の平行フレームと、一対の平行フレームの中間部に掛け渡され、中央に作動子が取り付けられる作動子支持フレームとによって荷重検出フレームを構成し、一対の平行フレームの両端部に、他の部位よりも低剛性となる低剛性部を設ける技術が記載されている。

特開２０１５―２１７９９３号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、乗りかごの荷重を検出するために、かご床の下方に、一対の平行フレームや、作動子支持フレームなどの部材を取り付ける必要がある。このため、乗りかごの床下構造が複雑になるという欠点がある。一方で、乗りかごの床下構造を簡素化するには、かご床の変位をセンサ等によって検出することが有効である。ただし、乗客の乗り込みなどによって乗りかごの荷重が増えると、それに伴ってかご床が下向きに湾曲して撓み、その影響でかご床の変位を的確に検出できなくなるおそれがある。

本発明の目的は、乗りかごの床下構造を簡素化し、且つ、かご床の撓みの影響を低減することができるエレベーターを提供することにある。

上記課題を解決するために、たとえば、特許請求の範囲に記載された構成を採用する。
本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一つを挙げるならば、防振部材の上に載せて支持されるかご床を有する乗りかごと、かご床の変位量に基づいて乗りかごの荷重を検出するかご荷重検出装置と、を備えるエレベーターである。かご荷重検出装置は、かご床の下面との間に隙間をあけて配置されるとともに、かご床の下面に対向する面とは反対側に被検出面を有する荷重検出用部材と、荷重検出用部材の被検出面に対向する状態で配置され、被検出面との間の距離を計測可能な荷重検出器と、を備える。

本発明によれば、乗りかごの床下構造を簡素化し、且つ、かご床の撓みの影響を低減することができる。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明によって明らかにされる。

実施形態に係るエレベーターの概略構成図である。 図１に示す乗りかごを拡大した側面図である。 乗りかごにおけるかご床の配置状態を上方から見た斜視図である。 乗りかごにおけるかご床の配置状態を下方から見た斜視図である。 実施形態に係るかご床の構成を説明する分解斜視図である。 乗りかごとかご荷重検出装置の配置関係を示す側面図である。 図６のＥ部を拡大した図である。 かご床に対する荷重検出用部材の取付状態を斜め下方から見た図である。 図９Ａは比較形態の構成を示す概略側面図であり、図９Ｂは実施形態の構成を示す概略側面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本明細書および図面において、実質的に同一の機能または構成を有する要素については、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、実施形態に係るエレベーターの概略構成図である。
図１に示すように、エレベーターは、図示しない昇降路に設置されるもので、巻上機１と、主ロープ２と、乗りかご３と、一対のかご下プーリ４Ａ，４Ｂと、釣合錘５と、プーリ６と、を備えている。

巻上機１は、乗りかご３を昇降させるために主ロープ２を巻き上げる機器である。巻上機１は、昇降路の上部に設置されている。主ロープ２の一端と他端は、それぞれ昇降路の最上部に固定されている。主ロープ２は、一対のかご下プーリ４Ａ，４Ｂと、巻上機１と、プーリ６とに巻き掛けられている。乗りかご３は、図示しないガイドレールに案内されて昇降する。一対のかご下プーリ４Ａ，４Ｂは、乗りかご３の下に配置されている。釣合錘５は、乗りかご３との質量バランスをとるための錘である。釣合錘５は、巻上機１によって主ロープ２を巻き上げた場合に、乗りかご３と反対方向に昇降する。プーリ６は、釣合錘５と一体に昇降する。

図２は、図１に示す乗りかご３を拡大した側面図である。また、図３は、乗りかごにおけるかご床の配置状態を上方から見た斜視図であり、図４は、乗りかごにおけるかご床の配置状態を下方から見た斜視図である。本実施形態においては、図２～図４に示すように、乗りかご３に相対したエレベーターの利用者の視線を基準として、前後・上下・左右の各方向を定義する。

図２～図４に示すように、乗りかご３は、かご枠７と、かご枠７の内側に配置されたかご室８とを備え、かご室８の床が、かご床１２によって形成されている。

かご枠７は、かご室８の上部に配置された上枠９と、かご室８の下部に配置された下枠１０と、かご室８の側部で上枠９と下枠１０の端部間を連結する一対の立枠１１Ａ，１１Ｂと、を有している。かご枠７は、かご室８の前後方向の中心位置よりも前方にずらして配置されている。かご室８の前後方向の中心位置には、一対のかご下プーリ４Ａ，４Ｂが配置されている。

上枠９の長手方向（左右方向）の両端部は、一対の立枠１１Ａ，１１Ｂの上端部にボルトによって連結されている。下枠１０の長手方向（左右方向）の両端部は、一対の立枠１１Ａ，１１Ｂの下端部にボルトによって連結されている。下枠１０には、図示しないテールコードやコンペンチェーンなどの懸垂物が取り付けられる。下枠１０の上には、一対の床支持梁１４Ａ，１４Ｂがボルトによって固定されている。一対の床支持梁１４Ａ，１４Ｂは、かご床１２を支持する梁である。各々の床支持梁１４Ａ，１４Ｂは、前後方向に長く形成され、下枠１０と直交する向きで水平に配置されている。

各々の床支持梁１４Ａ，１４Ｂの長手方向の両端部には、それぞれ防振部材１５（図４参照）が配置されている。防振部材１５は、たとえば防振ゴムによって構成される。かご床１２は、防振部材１５の上に載せて支持されている。これにより、乗りかご３の荷重は、かご床１２を介して複数の防振部材１５に同時に加わる。また、乗りかご３の荷重を受けて各々の防振部材１５が変形すると、その変形量に応じてかご床１２が下方に変位（沈下）する。かご床１２の変位量は、乗りかご３の荷重に応じて変化する。具体的には、乗りかご３の荷重が大きくなるほどかご床１２の変位量が多くなる。したがって、かご床１２の変位量を計測することにより、乗りかご３の荷重を検出することができる。

かご床１２の下方にはプーリ機構１８が設けられている。プーリ機構１８は、上述した一対のかご下プーリ４Ａ，４Ｂのほかに、一対のプーリブラケット１６Ａ，１６Ｂと、ロープガイド１７と、検出器用ブラケット１９（図４参照）とを備えている。一対のプーリブラケット１６Ａ，１６Ｂは、下枠１０とは独立した構造物に取り付けられている。具体的には、一対のプーリブラケット１６Ａ，１６Ｂは、かご枠７の下枠１０とは構造的に独立している一対の床支持梁１４Ａ，１４Ｂの下面にボルトによって固定されている。プーリブラケット１６Ａにはかご下プーリ４Ａが回転可能に取り付けられ、プーリブラケット１６Ｂにはかご下プーリ４Ｂが回転可能に取り付けられている。

ロープガイド１７は、一対のプーリブラケット１６Ａ，１６ｂの間に架け渡されている。ロープガイド１７は、左右方向に長いレール状の部材である。ロープガイド１７の長手方向の両端部は、プーリブラケット１６Ａ，１６Ｂの下端部にボルトによって固定されている。ロープガイド１７は、かご下プーリ４Ａ，４Ｂに巻き掛けられた主ロープ２に異物が巻き込まれないよう、主ロープ２を保護する役目を果たす。

検出器用ブラケット１９は、後述する荷重検出器２２をプーリ機構１８に取り付けるためのブラケットである。検出器用ブラケット１９は、一対のプーリブラケット１６Ａ，１６Ｂの間に架け渡されている。検出器用ブラケット１９は、左右方向に長い長尺状の部材である。検出器用ブラケット１９の両端部は、プーリブラケット１６Ａ，１６Ｂの上端付近にボルトによって固定されている。

次に、実施形態に係るかご床１２の構成について図５を参照しつつ説明する。
図５に示すように、かご床１２は、上床部材１２Ａと、下床部材１２Ｂと、複数の床補強部材１２Ｃと、を備えている。上床部材１２Ａと下床部材１２Ｂは、それぞれ平らな板状の矩形部材である。床補強部材１２Ｃは、前後方向に長いＣ型（横Ｕ字形）の長尺部材である。上床部材１２Ａと下床部材１２Ｂは、上下方向で対向する状態に配置される。複数の床補強部材１２Ｃは、上床部材１２Ａと下床部材１２Ｂとの間に挟み込まれて配置される。複数の床補強部材１２Ｃは、左右方向に一定の間隔で密に並んで配置される。
上述した上床部材１２Ａ、下床部材１２Ｂおよび複数の床補強部材１２Ｃは、図３および図４に示すように、床枠部材１２Ｄによって一体的に組み付けられる。

次に、実施形態に係るエレベーターが備えるかご荷重検出装置の構成について説明する。
エレベーターのかご荷重検出装置は、乗りかご３の荷重を検出するための装置であり、秤装置とも呼ばれる。かご荷重検出装置は、かご室８への多人数の乗客の乗り込みや重量物の積み込みなどによってかご床１２に加わる荷重が過大になった場合に、この積載過荷重の状態を検知するために用いられる。
図４に示すように、かご荷重検出装置２０は、乗りかご３の床下部分に相当する、かご床１２（下床部材１２Ｂ）の下面側に設けられている。

図６は、乗りかごとかご荷重検出装置の配置関係を示す側面図であり、図７は、図６のＥ部を拡大した図である。
図６および図７に示すように、かご荷重検出装置２０は、荷重検出器２２と、荷重検出用部材２４とを備えている。かご荷重検出装置２０は、かご床１２の変位量に基づいて、乗りかご３の荷重を検出する装置である。荷重検出器２２は、対象物との間の距離を計測する距離計測センサによって構成される。荷重検出器２２としての距離計測センサは、たとえば変位センサによって構成されている。本実施形態においては、変位センサの一種であるギャップセンサによって荷重検出器２２が構成されている。ギャップセンサの感知部は、荷重検出器２２の上端部に設けられている。感知部とは、対象物との距離（ギャップ）を計測するための部分である。なお、荷重検出器２２は、対象物との間の距離を基にかご床１２の変位量を計測可能なセンサであれば、どのようなセンサを用いてもよい。

荷重検出器２２は、かご枠７の下枠１０とは独立した構造物であるプーリ機構１８に取り付けられている。以下、荷重検出器２２の取付構造について詳しく説明する。
荷重検出器２２は、位置調整機構２５を介して検出器用ブラケット１９に取り付けられている。位置調整機構２５は、荷重検出器２２の取付位置を上下左右方向に調整可能な機構である。検出器用ブラケット１９は、上述したとおり一対のプーリブラケット１６Ａ，１６Ｂの間に架け渡して、各々のプーリブラケット１６Ａ，１５Ｂに固定されている。

図７に示すように、位置調整機構２５は、ベース部材２６と、位置調整部材２７とによって構成されている。ベース部材２６は、検出器用ブラケット１９にボルトによって固定されている。位置調整部材２７は、ベース部材２６にボルト２８を用いて固定されている。荷重検出器２２は、位置調整部材２７に縦向きに取り付けられている。ベース部材２６には、ボルト２８の雄ネジ部分を通すための長孔２９が形成され、位置調整部材２７にも、ボルト２８の雄ネジ部分を通すための長孔３０が形成されている。ボルト２８、長孔２９および長孔３０は、それぞれ左右方向に適度な間隔をあけて２つずつ設けられている。

長孔２９は、左右方向に長く形成され、長孔３０は、上下方向に長く形成されている。また、長孔２９と長孔３０は互いに交差するように配置されている。ボルト２８の雄ネジ部分は、長孔２９と長孔３０とが交差する位置で、各々の長孔２９，３０に挿入されている。ベース部材２６と位置調整部材２７は、ボルト２８の雄ネジ部分に噛み合うナット（図示せず）の締め付け力により、互いに固定されている。また、ナットの締め付け力を緩めた状態では、長孔２９の長手方向である左右方向と長孔３０の長手方向である上下方向の双方に、位置調整部材２７を移動させることができる。これにより、荷重検出器２２の取付位置を上下方向および左右方向に調整することが可能となる。

荷重検出用部材２４は、図７および図８に示すように、下床部材１２Ｂの下面に、スペーサー３２を介してボルト３３により固定されている。下床部材１２Ｂの下面は、かご床１２の下面に相当する。荷重検出用部材２４は、左右方向ではかご床１２の中央部に配置され、前後方向ではかご床１２の中央部よりも若干後ろ側に配置されている。スペーサー３２は、下床部材１２Ｂと荷重検出用部材２４との間に所定の隙間を形成する板状の部材である。スペーサー３２は、下床部材１２Ｂと荷重検出用部材２４との間に挟まれている。

荷重検出用部材２４は、スペーサー３２の厚み寸法だけ下床部材１２Ｂの下面との間に隙間をあけて配置されている。荷重検出用部材２４は、被検出面２４ａを有する板状の部材によって構成されている。被検出面２４ａは、下床部材１２Ｂの下面に対向する荷重検出用部材２４の上面とは反対側の面、すなわち下床部材１２Ｂの下面に形成されている。本実施形態においては、荷重検出用部材２４が平板状に形成され、被検出面２４ａは平らな面になっている。被検出面２４ａは、上述した対象物に相当する。被検出面２４ａは、下床部材１２Ｂの下面と平行に配置されている。これに対して、荷重検出器２２の上端部は、荷重検出用部材２４の被検出面２４ａに近接かつ対向する状態で配置されている。

続いて、上記構成からなるかご荷重検出装置２０を用いて乗りかご３の荷重を検出する方法について説明する。
まず、荷重検出器２２は、エレベーターの稼働中、荷重検出用部材２４の被検出面２４ａとの間の距離を計測する。乗りかご３のかご室８が空の状態においては、かご床１２を介して複数の防振部材１５に加わる荷重が小さいため、かご床１２の変位量（沈み込み量）は少なくなる。かご床１２の変位量が少ない場合は、荷重検出器２２の上端から荷重検出用部材２４の被検出面２４ａまでの距離が長くなる。このため、かご室８が空の状態では、荷重検出器２２が計測する距離は長くなる。

一方、乗りかご３のかご室８に乗客が何人か乗り込んだ状態においては、乗りかご３の荷重が乗客の総重量に応じて増えるため、かご床１２の変位量が多くなる。かご床１２の変位量が多くなると、その分だけ荷重検出用部材２４が荷重検出器２２に近づくため、荷重検出器２２の上端から荷重検出用部材２４の被検出面２４ａまでの距離が短くなる。このため、かご室８に乗客が乗り込んだ状態では、乗客の総重量に応じて、荷重検出器２２が計測する距離が短くなる。この場合、荷重検出器２２が計測する距離の変化は、かご床１２の変位量に相当する。また、かご床１２の変位量は、乗客の総重量を加えた乗りかご３の荷重によって決まる。したがって、荷重検出器２２の検出結果を基に、乗りかご３の荷重を検出することができる。

＜実施形態の効果＞
本実施形態に係るエレベーターによれば、次のような効果が得られる。
本実施形態においては、荷重検出用部材２４の被検出面２４ａに対向する状態で荷重検出器２２が配置されるとともに、かご床１２の下面に対して荷重検出用部材２４が隙間をあけて配置されている。このため、かご床１２の下面を直接、荷重検出器２２で検出する場合と比べて、かご床１２の撓みの影響を受けにくくなる。具体的には、図９Ａに示すように、かご床１２の下面を直接、荷重検出器２２で検出する構成を採用すると、乗りかご３への乗客の乗り込みなどによってかご床１２が下向きに湾曲して撓んだ場合に、その影響でかご床１２の変位を的確に検出できなくなるおそれがある。これに対し、図９Ｂに示すように、かご床１２の下面側に荷重検出用部材２４を取り付け、この荷重検出用部材２４の被検出面２４ａを荷重検出器２２で検出する構成を採用すると、乗りかご３への乗客の乗り込みなどによってかご床１２が下向きに湾曲して撓んだ場合でも、荷重検出用部材２４の被検出面２４ａは湾曲しない。このため、かご床１２の撓みの影響を受けにくくなる。また、本実施形態においては、乗りかご３の荷重を検出するために、かご床１２の下方に、一対の平行フレームや、作動子支持フレームなどの部材を取り付ける必要がない。したがって、本実施形態のエレベーターによれば、乗りかご３の床下構造を簡素化し、且つ、かご床１２の撓みの影響を低減することができる。

また、本実施形態においては、上床部材１２Ａと下床部材１２Ｂとの間に複数の床補強部材１２Ｃを配置することにより、乗りかご３のかご床１２を構成している。これにより、かご床１２の断面係数が大きくなる。このため、かご床１２を高剛性化し、かご床１２に重量が加わったときの変形（撓み）量を小さくすることが抑えることができる。また、かご床１２に加わる重量が、たとえばかご室８の奥側と手前側で異なる場合でも、かご床１２の局所的な変位を抑えて、かご床１２全体をほぼ均一に変位させることができる。つまり、積載時のかご床１２の変位量を平均化することができる。

また、本実施形態において、荷重検出器２２は、懸垂物が取り付けられる下枠１０とは独立した構造物に取り付けられている。これにより、乗りかご３の昇降行程によって懸垂物から下枠１０に加わる荷重が変化する場合でも、その影響を極力受けることなく、乗りかご３の荷重を検出することができる。

また、本実施形態においては、荷重検出器２２の取付位置を上下左右方向に調整可能な位置調整機構２５を備えた構成を採用している。これにより、荷重検出用部材２４の被検出面２４ａに対して荷重検出器２２を適切な位置に取り付けることができる。

また、本実施形態においては、かご床１２の下面と荷重検出用部材２４との間に隙間を形成するスペーサー３２を備えた構成を採用している。これにより、かご床１２の下面と荷重検出用部材２４との間に、高い寸法精度をもって隙間を形成することができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例を含む。たとえば、上述した実施形態では、本発明の内容を理解しやすいように詳細に説明しているが、本発明は、上述した実施形態で説明したすべての構成を必ずしも備えるものに限定されない。また、ある実施形態の構成の一部を、他の実施形態の構成に置き換えることが可能である。また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、これを削除し、または他の構成を追加し、あるいは他の構成に置換することも可能である。

たとえば、荷重検出用部材２４は、被検出面２４ａを有する部材であれば、必ずしも板状の部材である必要はない。ただし、上記実施形態のように荷重検出用部材２４を板状の部材、特に平板状の部材によって構成した場合は、荷重検出用部材２４の構造が単純で加工が容易であるため好ましい。

また、上記実施形態において、位置調整機構２５は、荷重検出器２２の取付位置を上下左右方向に調整可能な構成となっているが、これに限らず、荷重検出器の取付位置を上下方向のみ、または、左右方向のみに調整可能な構成であってもよい。

また、上記実施形態においては、防振部材１５の一例として防振ゴムを挙げたが、防振部材１５は防振ゴムに限らず、防振性能を発揮する部材であれば、他の部材、たとえばバネなどの弾性体によって構成してもよい。

３…乗りかご、７…かご枠、１０…下枠、１２…かご床、１２Ａ…上床部材、１２Ｂ…下床部材、１２Ｃ…床補強部材、１５…防振部材、２０…かご荷重検出装置、２２…荷重検出器、２４…荷重検出用部材、２４ａ…被検出面、２５…位置調整機構、３２…スペーサー

Claims (5)

1. 防振部材の上に載せて支持されるかご床を有する乗りかごと、
   前記かご床の変位量に基づいて前記乗りかごの荷重を検出するかご荷重検出装置と、を備え、
   前記かご荷重検出装置は、
   前記かご床の下面との間に隙間をあけて配置されるとともに、前記かご床の下面に対向する面とは反対側に被検出面を有する荷重検出用部材と、
   前記荷重検出用部材の前記被検出面に対向する状態で配置され、前記被検出面との間の距離を計測可能な荷重検出器と、
   前記かご床の下面と前記荷重検出用部材との間に隙間を形成するスペーサーと、
   を備える
   エレベーター。
2. 前記かご床は、上床部材と、前記上床部材に対向する下床部材と、前記上床部材と前記下床部材との間に配置された複数の床補強部材と、を備える
   請求項１に記載のエレベーター。
3. 前記乗りかごは、懸垂物が取り付けられる下枠を有するかご枠を備え、
   前記荷重検出器は、前記下枠とは独立した構造物に取り付けられている
   請求項１に記載のエレベーター。
4. 前記荷重検出器の取付位置を上下方向および左右方向のうち少なくとも一方の方向に調整可能な位置調整機構を備える
   請求項１に記載のエレベーター。
5. 前記荷重検出用部材は板状に形成されている
   請求項１に記載のエレベーター。

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