WO2012124067A1

WO2012124067A1 - ロープ式の間隔調整装置及びエレベーターの制御装置

Info

Publication number: WO2012124067A1
Application number: PCT/JP2011/056171
Authority: WO
Inventors: 加藤　覚
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2011-03-16
Filing date: 2011-03-16
Publication date: 2012-09-20

Abstract

　ロープ式の間隔調整装置を備えたエレベーターにおいて、間隔調整装置が起動した時のショックを抑制し、乗り心地を改善する。　本間隔調整装置は、調整ロープが巻き掛けられた綱車を電動機で駆動して、上かごと下かごとの間隔を調整する。間隔調整装置には、トルク算出手段と制御手段とが備えられている。トルク算出手段は、上かごの負荷と下かごの負荷とに基づいて、起動ショックを抑制するための補償トルクを算出する。そして、制御手段は、間隔調整装置を起動する際に、トルク算出手段によって算出された補償トルクを、上記電動機に予め発生させておく。

Description

ロープ式の間隔調整装置及びエレベーターの制御装置

　この発明は、上かご及び下かごの間隔を調整するロープ式の間隔調整装置と、間隔調整装置を備えたエレベーターの制御装置とに関するものである。

　下記特許文献１には、間隔調整装置を備えたダブルデッキエレベーターが開示されている。間隔調整装置は、上かごと下かごとの間隔を、階高に合わせて調整するためのものである。特許文献１に記載の間隔調整装置では、ウォームギア構造の駆動装置によってパンタグラフを伸縮させて、上かご及び下かごの間隔を調整している。
　上記構成の間隔調整装置は、駆動装置のエネルギー損失が大きく、効率が悪いといった問題があった。

　他の従来技術として、ロープ式の間隔調整装置を備えたダブルデッキエレベーターが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

日本特開２００１－２７８５６９号公報日本特開２００７－３３１８７１号公報

　ロープ式の間隔調整装置は、エネルギー効率が良い。しかし、ロープ式の間隔調整装置が備えられていると、その起動時に、かごに突然の変位（起動ショック）が発生するといった問題があった。

　この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、起動時のショックを抑制し、乗り心地を改善することができるロープ式の間隔調整装置と、そのような間隔調整装置を備えたエレベーターの制御装置とを提供することである。

　この発明に係るロープ式の間隔調整装置は、上かご及び下かごの間隔を調整するロープ式の間隔調整装置であって、上かごの負荷及び下かごの負荷に基づいて、起動ショックを抑制するための補償トルクを算出するトルク算出手段と、起動時に、上かご及び下かごを駆動するための電動機に、トルク算出手段によって算出された補償トルクを発生させる制御手段と、を備えたものである。

　この発明に係るエレベーターの制御装置は、昇降路内を昇降するエレベーターの本体と、本体に支持された上かご及び下かごと、上かご及び下かごを釣瓶式に懸架する調整ロープと、調整ロープが巻き掛けられた綱車を駆動する電動機と、綱車の回転を阻止するブレーキ装置と、上かごの負荷を検出する第１秤装置と、下かごの負荷を検出する第２秤装置と、第１秤装置及び第２秤装置によって検出された負荷に基づいて、ブレーキ装置が綱車を解放する際に電動機に補償トルクを発生させる駆動装置と、を備えたものである。

　この発明によれば、間隔調整装置が起動した時のショックを抑制することができ、乗り心地を改善することができるようになる。

この発明の実施の形態１におけるエレベーターの制御装置を示す構成図である。この発明の実施の形態２におけるエレベーターの制御装置の機能を説明するための図である。この発明の実施の形態３におけるエレベーターの制御装置の機能を説明するための図である。

　この発明をより詳細に説明するため、添付の図面に従ってこれを説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
　図１はこの発明の実施の形態１におけるエレベーターの制御装置を示す構成図である。
　図１において、１はエレベーターの昇降路、２はエレベーターのかご装置、３はかご装置２を懸架する主ロープである。主ロープ３は、その一部がエレベーター巻上機の駆動綱車（図示せず）に巻き掛けられている。エレベーターの本体（本実施の形態においては、かご装置２、或いは、後述の本体枠４に相当）は、駆動綱車の回転に連動して主ロープ３がその長手に移動することにより、主ロープ３の移動方向に応じた方向に、昇降路１内を昇降する。

　以下に、かご装置２の構成について具体的に説明する。
　かご装置２には、例えば、本体枠４、上かご５、下かご６、間隔調整装置７が備えられている。

　本体枠４は、かご装置２の全体の重量を支持する。本体枠４には、上枠４ａに、主ロープ３の一端部が連結されている。上かご５及び下かご６は、本体枠４に支持されている。上かご５と下かご６とは、間隔調整装置７によって駆動されることにより、本体枠４の枠内を上下に移動する。

　上かご５は、かご枠８、かご室９、返し車１０、秤装置１１により、その要部が構成される。
　かご室９は、乗客が乗るための空間を形成する。かご室９は、かご枠８によって支持されている。返し車１０は、かご枠８の上枠８ａに回転自在に設けられている。秤装置１１は、上かご５の負荷を検出する機能を有している。秤装置１１は、上かご５の負荷を検出すると、その検出信号（秤値）を後述の駆動装置２０に対して送信する。

　下かご６は、かご枠１２、かご室１３、返し車１４、秤装置１５により、その要部が構成される。
　かご室１３は、乗客が乗るための空間を形成する。かご室１３は、かご枠１２によって支持されている。返し車１４は、かご枠１２の下枠１２ａに回動自在に設けられている。秤装置１５は、下かご６の負荷を検出する機能を有している。秤装置１５は、下かご６の負荷を検出すると、その検出信号（秤値）を駆動装置２０に対して送信する。

　下かご６の基本構成は、上かご５の構成と同じである。上かご５の全体重量と下かご６の全体重量とは、無負荷の状態でほぼ同じになるように設定されている。
　図１に示す例では、秤装置１１を上かご５の一部として構成し、秤装置１１をかご室９の下方に配置している。しかし、上かご５の負荷を検出することができれば、秤装置１１の構成は如何なるものであっても構わない。秤装置１１は、上かご５とは別装置として構成しても良い。秤装置１５についても同様である。

　間隔調整装置７は、上かご５と下かご６との間隔を、階高に合わせて調整するためのものである。間隔調整装置７には、例えば、綱車１６、調整ロープ１７、電動機１８、ブレーキ装置１９、駆動装置２０が備えられている。即ち、図１に示すダブルデッキエレベーターには、ロープ式の間隔調整装置７が設置されている。

　綱車１６は、間隔調整用の巻上機に備えられている。綱車１６は、例えば、本体枠４の上枠４ａに回転自在に設けられている（間隔調整用の巻上機が、本体枠４の上枠４ａに設置されている）。

　上かご５及び下かご６は、調整ロープ１７により、本体枠４内で釣瓶式に懸架されている。具体的に、調整ロープ１７は、一端部が、本体枠４の上枠４ａに弾性部材を介して連結されている。また、調整ロープ１７は、一端部側から、２つの返し車１０、綱車１６、２つの返し車１４に順次巻き掛けられている。調整ロープ１７の他端部は、本体枠４の上枠４ａに弾性部材を介して連結されている。

　調整ロープ１７は、綱車１６が回転することにより、その中間部が、綱車１６の回転方向に応じた方向に移動する。このため、綱車１６が一方に回転することにより、調整ロープ１７の移動を介して、上かご５が上方に、下かご６が下方に移動する。即ち、上かご５と下かご６とは、本体枠４内で互いに離れる方向（間隔が広がる方向）に移動する。また、綱車１６が他方に回転することにより、調整ロープ１７の移動を介して、上かご５が下方に、下かご６が上方に移動する。即ち、上かご５と下かご６とは、本体枠４内で互いに接近する方向（間隔が狭まる方向）に移動する。

　電動機１８は、綱車１６及び調整ロープ１７を介して、上かご５及び下かご６を駆動するためのものである。綱車１６は、電動機１８によって駆動されることにより、所定の方向に所定の速度で回転する。

　ブレーキ装置１９は、上かご５及び下かご６を本体枠４に対して静止保持するためのものである。上かご５及び下かご６を本体枠４に対して昇降させる（即ち、上かご５及び下かご６の間隔調整を行う）必要がない場合、ブレーキ装置１９は、所定の静止保持力を発生させて、綱車１６の回転を阻止する。一方、上かご５及び下かご６の間隔調整を行う時は、ブレーキ装置１９は、上記静止保持力を解放して、綱車１６を回転可能な状態にする。

　電動機１８及びブレーキ装置１９の制御は、駆動装置２０によって行われる。
　駆動装置２０は、例えば、エレベーターの運転を制御する制御盤（図示せず）から、次に停止する階床（次停止階）の情報を受信する。駆動装置２０は、受信した次停止階の情報に基づいて電動機１８を制御し、かご装置２の停止動作が終了するまでに、上かご５の床面と下かご６の床面との間隔を、上かご５が停止する階床と下かご６が停止する階床との距離に一致させる。駆動装置２０は、上かご５及び下かご６の間隔調整が終了すると、ブレーキ装置１９を動作させ、上記静止保持力を発生させる。

　また、駆動装置２０には、記憶手段２１、トルク算出手段２２、制御手段２３が備えられている。２１乃至２３に示す各手段は、間隔調整を開始する時（起動時）のショックを抑制する機能を有している。

　トルク算出手段２２は、上かご５の負荷及び下かご６の負荷に基づいて、起動ショックを抑制するための補償トルクを算出する。秤装置１１によって検出された上かご５の負荷と秤装置１５によって検出された下かご６の負荷とは駆動装置２０に送信され、記憶手段２１に逐一記憶される。トルク算出手段２２は、記憶手段２１に記憶された内容から、先ず、次式によってアンバランス荷重を算出する。
　アンバランス荷重＝（ｍ１－ｍ２）×ｇ　　……（１）
　ここで、
　ｍ１：上かご５の負荷量（秤装置１１の秤値）
　ｍ２：下かご６の負荷量（秤装置１５の秤値）
　ｇ　：重力加速度
である。
　トルク算出手段２２は、式１からアンバランス荷重を算出すると、予め入力されている綱車１６の径とローピングの情報とに基づいて、補償トルクを算出する。

　制御手段２３は、電動機１８を制御する機能を有している。制御手段２３は、駆動装置２０が制御盤から次停止階の情報を受信すると、上かご５と下かご６との間隔を調整するための制御指令を電動機１８に対して出力する。また、制御手段２３は、起動ショックを抑制するため、間隔調整装置７の起動時に、トルク算出手段２２によって算出された補償トルクを電動機１８に発生させる。即ち、制御手段２３は、ブレーキ装置１９が綱車１６を解放する前に、上記補償トルクを電動機１８に発生させておく。

　上記構成の間隔調整装置７であれば、起動時のショックを確実に抑制することができ、乗り心地を大幅に改善することができる。また、上記間隔調整装置７は、エネルギー効率が良く、装置の省エネルギー化が期待できる。

実施の形態２．
　図２はこの発明の実施の形態２におけるエレベーターの制御装置の機能を説明するための図である。図２は、停止中のエレベーターの本体が走行を開始し、その後、次停止階（目的階）に停止するまでの各機器の動作を示している。

　エレベーターの本体は、起動後に、加速走行、一定速走行、減速走行を行って、目的階に停止する。このため、エレベーターの本体が昇降している間、秤装置１１の秤値と秤装置１５の秤値とは、本体の加減速度の影響を受けてしまう。一方、間隔調整装置７では、その起動のタイミングを本体の起動のタイミングに一致させる必要はない。本体の起動時に目的階が決定していない場合もある。

　このため、本実施の形態では、エレベーターの本体の起動時に、秤装置１１によって検出された上かご５の負荷と秤装置１５によって検出された下かご６の負荷とを記憶手段２１に記録（ラッチ）しておく。そして、トルク算出手段２２は、本体が昇降している間は、記憶手段２１に記録しておいた上かご５の負荷と下かご６の負荷とを用いて、補償トルクを算出する。即ち、トルク算出手段２２は、エレベーターの本体の走行中は、本体が走行を開始する直前であって、本体と間隔調整装置７とが共に停止している時の負荷を用いて、補償トルク（アンバランス荷重）を算出する

　かかる構成であれば、エレベーターの本体の走行中に間隔調整装置７を起動させる場合であっても、起動ショックを適切に抑制することができる。
　なお、記憶手段２１に記録（ラッチ）した秤値は、エレベーター本体を起動する際の制御にも利用することが可能である。

実施の形態３．
　図３はこの発明の実施の形態３におけるエレベーターの制御装置の機能を説明するための図である。図３も図２と同様に、停止中のエレベーターの本体が走行を開始し、その後、次停止階（目的階）に停止するまでの各機器の動作を示している。

　エレベーターの本体が加速走行或いは減速走行している間、乗客には重力加速度とは別に、本体の加減速度が作用する。このため、上記式１を使用して補償トルクを算出した場合は、本体の加速走行時或いは減速走行時に間隔調整装置７を起動すると、本体の加減速度に対応する起動ショックが発生してしまう。

　このため、トルク算出手段２２は、エレベーター本体の加減速度も考慮して、アンバランス荷重を算出する。具体的に、トルク算出手段２２は、次式によってアンバランス荷重を求める。
　アンバランス荷重＝（ｍ１－ｍ２）×（ｇ＋本体の加速度）　　……（２）

　トルク算出手段２２は、式２からアンバランス荷重を算出すると、予め入力されている綱車１６の径とローピングの情報とに基づいて、補償トルクを算出する。

　なお、本実施の形態においても、本体の走行中は、本体の起動時に記憶手段２１に記録（ラッチ）しておいた上かご５の負荷と下かご６の負荷とを用いて、補償トルクの算出を行っても良い。

　また、制御手段２３は、トルク算出手段２２によって算出された補償トルクを、間隔調整装置７の起動時のみ利用するのではなく、間隔調整装置７（電動機１８）の動作中も利用しても良い。例えば、制御手段２３は、間隔調整装置７の動作中、補償トルクに対応する値を、電動機１８に対するトルク指令値に加え続けることにより、上記補償トルクによって、電動機１８に発生させるトルクを補正する。かかる構成であれば、本体の加減速度に起因する外乱の影響を取り除くことができ、間隔調整装置７の制御性能を向上させることが可能となる。

　この発明に係る制御装置は、ロープ式の間隔調整装置を備えたエレベーターに適用することができる。

　１　昇降路
　２　かご装置
　３　主ロープ
　４　本体枠
　４ａ、８ａ　上枠
　５　上かご
　６　下かご
　７　間隔調整装置
　８、１２　かご枠
　１２ａ　下枠
　９、１３　かご室
　１０、１４　返し車
　１１、１５　秤装置
　１６　綱車
　１７　調整ロープ
　１８　電動機
　１９　ブレーキ装置
　２０　駆動装置
　２１　記憶手段
　２２　トルク算出手段
　２３　制御手段

Claims

　上かご及び下かごの間隔を調整するロープ式の間隔調整装置であって、
　前記上かごの負荷及び前記下かごの負荷に基づいて、起動ショックを抑制するための補償トルクを算出するトルク算出手段と、
　起動時に、前記上かご及び前記下かごを駆動するための電動機に、前記トルク算出手段によって算出された補償トルクを発生させる制御手段と、
を備えたロープ式の間隔調整装置。
　前記トルク算出手段は、エレベーター本体の昇降時は、前記本体の起動時の前記上かごの負荷及び前記下かごの負荷に基づいて、補償トルクを算出する請求項１に記載のロープ式の間隔調整装置。
　前記トルク算出手段は、前記本体の昇降時は、前記本体の起動時の前記上かごの負荷及び前記下かごの負荷と前記本体の加減速度とに基づいて、補償トルクを算出する請求項２に記載のロープ式の間隔調整装置。
　前記制御手段は、前記電動機の動作中は、前記トルク算出手段によって算出された補償トルクを用いて、前記電動機に発生させるトルクを補正する請求項３に記載のロープ式の間隔調整装置。
　昇降路内を昇降するエレベーターの本体と、
　前記本体に支持された上かご及び下かごと、
　前記上かご及び前記下かごを釣瓶式に懸架する調整ロープと、
　前記調整ロープが巻き掛けられた綱車を駆動する電動機と、
　前記綱車の回転を阻止するブレーキ装置と、
　前記上かごの負荷を検出する第１秤装置と、
　前記下かごの負荷を検出する第２秤装置と、
　前記第１秤装置及び前記第２秤装置によって検出された負荷に基づいて、前記ブレーキ装置が前記綱車を解放する際に前記電動機に補償トルクを発生させる駆動装置と、
を備えたエレベーターの制御装置。
　前記駆動装置は、
　前記本体の昇降時は、前記本体の起動時に前記第１秤装置及び前記第２秤装置によって検出された負荷に基づいて、起動ショックを抑制するための補償トルクを算出するトルク算出手段と、
　前記トルク算出手段によって算出された補償トルクに基づいて、前記電動機を制御する制御手段と、
を備えた請求項５に記載のエレベーターの制御装置。
　前記トルク算出手段は、前記本体の昇降時は、前記本体の起動時に前記第１秤装置及び前記第２秤装置によって検出された負荷と前記本体の加減速度とに基づいて、補償トルクを算出する請求項６に記載のエレベーターの制御装置。
　前記制御手段は、前記電動機の動作中は、前記トルク算出手段によって算出された補償トルクを用いて、前記電動機に発生させるトルクを補正する請求項７に記載のエレベーターの制御装置。