JPH0710418A - エレベーターの走行案内装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 走行速度の早いエレベーターにおいて、走行
騒音が低くとも安定した姿勢制御が可能であって、かつ
消費電力を少なくする。 【構成】 エレベーター乗りかご１と、これを昇降路内
レール１４に沿って走行案内する案内装置４，５，６，
７と、走行する際の案内制御を行う制御手段とを備えた
エレベーターの走行案内制御装置において、上記制御手
段によって案内装置が発生する案内力をエレベーターの
運転条件に応じて可変制御するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエレベーターの走行案内
装置に係り、さらに詳しくはエレベーター用乗りかごを
機械的支持手段と磁気的支持手段との組み合わせによっ
て案内し、支持するエレベータの走行案内装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種のエレベーターの走行案内装置と
しては、例えば特公平３−３９９５２号公報記載のも
の、及び特公昭５８−３９７５３号公報記載のものが知
られている。このうち特公平３ー３９９５２号公報に
は、あらかじめ記憶してあるレール逸脱値表に基づい
て、リフトカーの位置に対応してリフトカーの案内摺動
部を制御し、案内レールの軌道ズレに正確に案内摺動部
を順応させるリフトカーの横振動の連続補償方式が開示
され、特公昭５８ー３９７５３号公報には、乗りかごに
設けた非接触磁気ガイドと昇降路内に立設されたレール
との間のギャップを一定に制御することによって、ガイ
ドローラを不要とし、レールに対向するローラの高速回
転に伴う振動騒音を解消する高速エレベーター用の案内
システムが開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前者の従来
技術には、案内摺動部をレール軌道に沿って押し付け、
かつ、かご位置に応じて案内摺動部の位置を逸脱値表に
従って制御すること、および事前の試運転によって案内
摺動部に与える制御指令値を乗りかご位置に対して測定
し、これを通常運転時に使用することが開示されてはい
るが、この従来例における方式は案内装置が摺動タイプ
であり、走行騒音発生の観点から速度の早いタイプのエ
レベーターへの適用には限界がある。また、エレベータ
ーの走行に伴う案内力を乗りかご位置情報以外の要素で
制御することについては何ら配慮されておらず、このこ
とからもこの従来例記載の技術を高速エレベーターへ適
用するには限界がある。

【０００４】また、後者の従来技術には、非接触磁気ガ
イドとレールとの間のギャップを一定に制御して乗りか
ごの姿勢制御を行うことが開示されているが、やはり、
案内力を乗りかご位置情報以外の要素で制御することに
は触れられておらず、原則的に非接触ガイドのみで案内
するように構成されているので、消費電力が大きくなる
ことも否めない。

【０００５】本発明は、このような背景に鑑みてなさて
なされたもので、その目的は、走行速度が速くとも低い
走行騒音で安定した姿勢制御が可能であって、かつ消費
電力が少ないエレベーターの走行案内装置を提供するに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、エレベータ
ー乗りかごの昇降路内位置に依存せず、運転条件により
決まる要素に応じて走行案内力を決定してガイド装置と
レールとの間に作用する力を制御することによって達成
される。

【０００７】さらに詳しくは、エレベーター乗りかご
と、これを昇降路内レールに沿って走行案内するガイド
装置とを備えたエレベーターの走行案内装置において、
上記ガイド装置から生じる案内力を制御する制御手段を
設け、この制御手段によって上記案内力をエレベーター
の運転条件に応じて可変制御することを特徴としてい
る。

【０００８】

【作用】制御手段は、ガイド装置の発生する案内力をエ
レベータの運転条件、例えばエレベーター乗りかごの速
度に応じて可変制御する。具体的には、エレベーターの
乗りかごの速度が早い領域ではかご速度が低い領域より
も案内力が弱くなるように制御する。これによって、ガ
イド装置は必要とされる状況以外はあまり大きな制御力
を発生せず、少ない走行騒音で、また、少ない消費電力
で横揺れの少ない乗りかごの姿勢制御を実現できる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照し、本発明の実施例に係る
エレベーターの走行案内制御装置について詳細に説明す
る。

【００１０】図１は実施例に係るエレベーターの走行案
内制御装置が適用されるエレベーター装置の乗りかごと
案内装置の全体構成を示す斜視図である。

【００１１】エレベーターの乗りかご１はかご枠２と、
このかご枠２に支持されたかご室３とから構成され、乗
りかご１全体は案内装置４，５，６，７によって昇降路
内に立設された一対のガイドレール１４間に昇降自在に
設置され、かご枠２は連結具８を介してロープ９によっ
て図示しない巻き上げ機から吊り下げられている。乗り
かご１の上部及び下部に取り付けられた案内装置４，
５，６，７は、それぞれガイドローラ部１２と磁気ガイ
ド部１３とを備え、ガイドローラ部１２ではそれぞれ３
個の総括的には符号１５で示されるガイドローラが３方
向からガイドレール１４を挾み込むように圧接し、さら
に、磁気ガイド部１３では、それぞれ３個の電磁石（後
述の２３，２４，２５）によりガイドレール１４を非接
触吸引によってギャップ制御し、乗りかご１を走行案内
制御する要素（制御手段）と併用することにより乗りか
ご１の姿勢制御を行っている。

【００１２】図２はエレベーター装置の全体構成を示す
側面図である。同図において、図１の各要素と同一の構
成要素には同一の参照符号が付してある。同図において
図１に示した以外の構成要素として、ロープ９が掛けら
れる綱車１０、釣合い錘１１及びガイドローラ１５をガ
イドレール１４に押し付ける力を発生するバネ２０が図
示されている。ここでは、４個の案内装置４，５，６，
７からなるガイド装置は、それぞれガイドローラ１５を
バネ２０の力でレールに押し付ける要素と、磁気ガイド
部１３の電磁石（２３，２４，２５）の電磁吸引力によ
って乗りかご１を支持する要素とから構成されている。

【００１３】ところで、このように構成されたエレベー
ター装置において、エレベーター停止時に利用者が乗り
降りする場合や荷物の積込みや積降しにおける乗りかご
１の姿勢状態を考えると、乗りかご１の床面は通常の走
行状態よりも大きな水平方向の外力を受ける。ここで、
かりに案内装置４，５がエレベーター停止時にそれぞれ
『１００』の力を発生しなければ、乗りかご１が安定な
姿勢状態を確保できない場合を想定する。この実施例
で、かりにガイドローラ部１２で発生するレール１４に
対する押し付け力を『５０』、磁気ガイド部１３で発生
する分担力を『５０』とし、両者によって所要の力を発
生していたとすると、案内装置４，５にそれぞれ発生す
る乗りかご支持力は合計『１００』となり、安定な姿勢
状態の確保に必要な所要値が得られることになる。ここ
で、磁気ガイド部１３とかご枠２、及びガイドローラ部
１２とかご枠２はそれぞれ連結されているので、ガイド
ローラ１５とガイドレール１４との接触面はバネ２０の
押し付け力『５０』と電磁石（２３，２４，２５）の吸
引力『５０』の合計値『１００』で押し付けられている
ことになる。この状態は、エレベーター停止時には、横
方向からの外力への対抗力発生としては問題ないが、乗
りかご１が高速で走行する場合に次のような不具合を生
じる。

【００１４】つまり、エレベーター走行速度が増すにし
たがって、ガイドローラ１５の転動騒音が大きくなる。
また、ローラ表面にコーティングされているウレタン材
の温度上昇が高くなって寿命の点で問題となる。そこ
で、押し付け力をこのままとした場合には、エレベータ
ー速度に応じてガイドローラ１５の径を大きくしなけれ
ばならない。しかし、例えば、走行速度が８００ｍ／分
を越えるエレベーターなどでは、このガイドローラ径を
大きくすると、保守の作業性や他の機器との配置の関係
から乗りかご１上にはガイドローラ１５を３方向に搭載
しきれないような大きさになり、エレベーターシステム
自体の実現が困難な状況となる。

【００１５】そこで、本実施例では、エレベーター速度
の上昇に応じて、図３にその特性を示すように、案内装
置の案内力を『５０』から減少するように可変制御する
ように構成した。このようにすれば、総合のガイドロー
ラ１５の押し付け力をエレベーター停止時には強めて乗
りかご１の姿勢制御に必要な所要値を確保しつつ、高速
域では押し付け力を弱め、その弊害を低減できるので、
レール１４とローラ１５との間で生じる騒音、発熱の問
題を低減することが可能となる。さらに、これらの問題
のレベルを現状並とすることを容認すれば、ガイドロー
ラ１５の径を大幅に小さくし、装置を小形で安価に構成
できることになる。勿論、高速域で電磁石の電流を小さ
く制御するので、案内装置部における消費電力の低減
や、電磁石や電力変換器のデューティ低減にも効果があ
り、装置の小形化も実現できる。

【００１６】引き続き、案内力制御の具体的な実現方法
について説明する。

【００１７】図４は４組のうちの１組の案内装置６の斜
視図である。この図から分かるように、ガイドローラ部
１２はガイドローラ１５、支持腕１６、取付け台１８、
支持体１９及び支持バネ２０からなる。ガイドローラ１
５は、３個のローラ１５ａ，１５ｂ，１５ｃからなり、
それぞれ３本の支持腕１６の一端部に軸支されており、
この支持腕１６の他端部は、前記かご枠２に固定される
３個の取付け台１８に軸受１７を介して回転可能に支持
されている。また、前記支持腕１６は、前記ガイドレー
ル１４の案内面１４ａ，１４ｂ，１４ｃ（図１参照）に
対して前記ガイドローラ１５ａ〜１５ｃを押圧する方向
に弾性部材である支持バネ２０により押し付けられてい
る。この支持バネ２０は、前記取付け台１８に設けた支
持体１９に一端が連結され、前記支持腕１６を貫通した
他端に装着されている。この他、前記支持体１９には前
記支持腕１６と微小隙間を介して対向するギャップセン
サ２１，２２が設けられている。

【００１８】ガイドローラ部１２の近くに設置される磁
気ガイド部１３は次の要素、すなわち、ガイドレール１
４の３つの案内面１４ａ〜１４ｃに対して間隔をあけて
向いあう一対の電磁石２３，２４と、これら一対の電磁
石２３，２４と直交する位置関係にある電磁石２５から
なる３つの案内要素からなり、各電磁石２３〜２５はコ
の字状に形成された鉄心２６ａ，２６ｂ，２６ｃと、こ
れら鉄心２６ａ〜２６ｃに巻き重ねられたコイル２７
ａ，２７ｂ，２７ｃと、コイル２７ａ〜２７ｃにそれぞ
れ隣接して鉄心２６ａ〜２６ｃに巻き重ねられたコイル
２８ａ，２８ｂ，２８ｃとから構成されている。これら
各電磁石２３〜２５は、図５に示すように、各案内装置
４〜７内で向かいあう電磁石２３，２４が１組となって
各々１つの制御装置２９，３０，３１，３２で制御さ
れ、さらに各案内装置４〜７のうち上部の案内装置４、
６内の各電磁石２５及び下部の案内装置５、７内の各電
磁石２５が１組となって各々１つの制御装置３３，３４
で制御される。そして、各案内装置４〜７のコイル２８
ａ〜２８ｃは直流電源３５に直列に接続されている。

【００１９】これら、複数のガイドローラと電磁石で構
成される案内装置のうち、制御系構築という観点で電磁
石回路の一部、すなわち、図４の中の電磁石２３，２４
の制御装置に関係する部分を取り出して図６として示す
とともに、この図６を参照して説明する。

【００２０】図６において、コイル２７ａ，２７ｂは電
流の大きさを可変制御できるアンプ３８を介して電流供
給を受けている。ここで供給すべき電流量はギャップ指
令３６とセンサ２１で検出された検出ギャップ値との偏
差を比較ポイント３７で求め、ゲイン可変増幅器４０を
介してアンプ３８で電力増幅し、励磁電流３９ａ，３９
ｂを出力する。一方、コイル２８ａ，２８ｂは直流電源
３５によって一定に励磁され、電磁石２３，２４にバイ
アス的な一定の吸引力を発生させる。この励磁回路はア
ンプ３８と異なり、電力変換器にトランジスタなどの半
導体素子を使用しないので回路自体は安価に構成でき
る。また、アンプ３８で可変制御しなければならない電
流値を小さくすることができ、これによって、アンプ３
８で用いる半導体素子を小容量のものするすることが可
能になる。

【００２１】さらに、ゲイン可変増幅器４０は、図７の
特性図に示したように、エレベーター速度が高いときに
ゲインを小さくし、逆にエレベーター速度が低いときに
ゲインを大きくしてエレベーター速度にリンクしてゲイ
ンを変化させ、案内力を制御する。

【００２２】この実施例によれば、前述のように、乗り
かご１のガイド装置は昇降路内の乗りかご位置に依存し
ない運転条件によって案内力制御されるので、乗りかご
１を厳密にギャップ制御する必要が少ない場合には、走
行騒音低減や省エネを重視したモードとし、厳密なギャ
ップ制御を必要とする場合には制御力を強め、システム
として合理的な走行案内制御を行うことができる。

【００２３】次に、本発明の他の実施例に係るエレベー
ター装置を図８に示す。

【００２４】ここでは、ガイド装置として、乗りかご上
部の案内装置４，６は接触式のガイドローラ１５を備え
たガイドローラ部１２により、乗りかご下部の案内装置
５，７は接触式のガイドローラ１２と非接触式の電磁石
２３，２４，２５からなる磁気ガイド１３部の併用した
構成になっている。

【００２５】このように構成すると、ガイドローラ１５
はバネ２０でローラをレール１４に押し付けているの
で、能動的には可変の案内力を発生することはない。つ
まり、乗りかご上部の案内装置４，６は一定の案内制御
力で乗りかご１を支えている。これに対して、乗りかご
下部の案内装置５，７は接触式のガイドローラ１５を備
えたガイドローラ部１２と非接触式の電磁石２３，２
４，２５を備えた磁気ガイド部１３の両者から構成され
ているので、ガイドローラ１５はバネ２０の弾性力でロ
ーラをレール１４に押し付けることで、一定の案内力を
発生しているが、非接触式の磁気ガイド部１３では、図
６及び図７で説明したものと同様に、エレベーター速度
に伴って、吸引力を弱めるように制御される。

【００２６】ここで、第１の実施例と同様に、エレベー
ター停止時に利用者が乗り降りする場合や荷物の積込み
や積降しにおけるかごの姿勢状態を考えてみる。この場
合、乗りかご下部の案内装置は上部の案内装置よりも大
きな水平方向の外力を受けることになる。そこで、かり
に案内装置５、７がそれぞれ『１００』の力を発生しな
ければ、乗りかご１が安定な姿勢状態を確保できない場
合を想定すると、上部の案内装置４，６は『１００』よ
りも小さな値で良いはずである。この実施例でこの点に
着目したものである。すなわち、上部の案内装置４，６
の発生すべき案内力を『５０』程度とすると、上部の案
内装置４，６のバネ力と下部の案内装置５，７のバネ力
をともに『５０』とし、下部の案内装置５，７で不足す
る『５０』分を磁気ガイド部１３で補えば良い。そし
て、この磁気ガイド部１３の補償分『５０』をエレベー
ター速度にしたがって弱めれば、高速で走行する際のガ
イドローラ１５の転動音の低減とエレベーター停止時の
乗り降り時の横揺れ防止を同時に実現でき、さらに比較
的高価な磁気ガイド装置数を減らして原価低減と消費電
力の低減効果をも得ることができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、制
御手段が、エレベーター乗りかごの走行速度などの運転
条件に応じてガイド装置の案内制御力を決定して制御す
るので、ガイド装置が大きな案内制御力を必要とする状
況以外はあまり大きな制御力を発生しないように設定で
き、これによって少ない走行騒音で、また、少ない消費
電力で、横揺れの少ない安定した姿勢制御が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るエレベーター走行案内制
御装置が適用されるエレベーター装置の乗りかごと案内
装置を関係を示す斜視図である。

【図２】実施例に係るエレベーター装置の全体の構成を
示す概略構成図である。

【図３】制御装置によって制御される電磁石の吸引力と
エレベーター走行速度との関係を説明するための特性図
である。

【図４】１組の案内装置の構成を示す斜視図である。

【図５】磁気ガイド部の制御回路を示す説明図である。

【図６】磁気ガイド部の制御回路の一部を示すブロック
図である。

【図７】磁気ガイド部の制御回路の特性を説明するため
の特性図である。

【図８】他の実施例に係るエレベーター装置の構成を示
す概略構成図である。

【符号の説明】 １ 乗りかご ２ かご枠 ３ かご室 ４，５，６，７ 案内装置 ９ ロープ １０ 綱車 １１ 釣合い錘 １２ ガイドローラ部 １３ 磁気ガイド部 １４ ガイドレール １５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ ガイドローラ ２０ バネ ２１，２２ ギャップセンサ ２３，２４，２５ 電磁石 ２９，３０，３１，３２，３３，３４ 制御装置 ３５ 直流電源 ３８ アンプ ４０ ゲイン可変増幅器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 重田 政之 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日立 製作所水戸工場内 (72)発明者 安藤 武喜 東京都千代田区神田錦町１丁目６番地 株 式会社日立ビルシステムサービス内 (72)発明者 黒沢 俊明 東京都千代田区神田錦町１丁目６番地 株 式会社日立ビルシステムサービス内 (72)発明者 軒田 昭浩 東京都千代田区神田錦町１丁目６番地 株 式会社日立ビルシステムサービス内 (72)発明者 紺谷 雅宏 東京都千代田区神田錦町１丁目６番地 株 式会社日立ビルシステムサービス内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エレベーター乗りかごと、これを昇降路
   内レールに沿って走行案内するガイド装置とを備えたエ
   レベーターの走行案内装置において、 上記ガイド装置から発生する案内力を制御する制御手段
   を備え、この制御手段によって上記案内力をエレベータ
   ーの運転条件に応じて可変制御することを特徴とするエ
   レベーターの走行案内装置。
2. 【請求項２】 上記ガイド装置は、上記ガイドレールを
   挾圧するガイドローラ部と、上記ガイドレールに対向し
   て空隙を確保する非接触磁気ガイド部とから構成されて
   いることを特徴とする１項記載のエレベーターの走行案
   内装置。
3. 【請求項３】 上記ガイド装置のうち、上記乗りかごの
   上部のガイド装置はガイドローラ部のみからなり、上記
   乗りかごの下部のガイド装置はガイドローラ部と非接触
   磁気ガイド部とからなることを特徴とする請求項２項記
   載のエレベーターの走行案内装置。
4. 【請求項４】 上記制御手段は、上記案内力を上記エレ
   ベーターの速度が早い場合には速度が遅い場合よりも弱
   くなるように制御することを特徴とする請求項１項記載
   のエレベーターの走行案内装置。
5. 【請求項５】 上記制御手段による案内力の可変制御
   は、上記非接触磁気ガイド部で発生する吸引力を介して
   行われることを特徴とする請求項１項記載のエレベータ
   ーの走行案内装置。