JP2006151683A - Load detecting device of lift - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a load detecting device of a lift easily adjustable to an optimal response characteristic, while improving responsiveness to a change in a live load. <P>SOLUTION: A base end part 13 of a torque arm 14 is fixed to a rotational driving source 9 for rotatingly driving a rotary shaft 8 of a sheave 7 arranged on a base 10, and a displacement detector S arranged on the base 10 is pushed down by a pressing bolt 46 arranged in a loose end part 15 of the torque arm 14. A compression coil spring 50 is arranged between the loose end part 15 of the torque arm 14 and the base 10, and is set so as to rotate in the lowering direction when the torque arm 14 for pushing down the displacement detector S exceeds a maximum live load, and lifting operation of a cage 4 is checked by stopping the rotational driving source 9 by a detecting signal from the displacement detector S when a live load of the cage 4 exceeds maximum dead weight. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、エレベータおよびダムウエータなどの昇降機の「乗りかご」または「かご」とも称されるケージの荷重変化を、正確に検出することができる昇降機の荷重検出装置に関する。   The present invention relates to a load detecting device for an elevator capable of accurately detecting a load change of a cage, also referred to as a “car” or “car” of an elevator such as an elevator and a dam weight.

従来の技術は、特許文献１に記載されている。この特許文献１には、エレベータの乗りかごに最大積載質量の乗客や荷物が積載されることは極めて稀であり、乗りかごの積載質量が最大積載質量に満たない場合であっても、乗りかごを予め定める定格速度で移動させ、モータの能力が十分に活かされないため、乗りかごの積載質量に応じて乗りかごの速度を制御するエレベータの速度制御装置が開示される。   The conventional technique is described in Patent Document 1. In Patent Document 1, it is extremely rare that an elevator car is loaded with passengers or luggage having a maximum load mass, and even when the load mass of the car is less than the maximum load mass, Is moved at a predetermined rated speed, and the motor capacity is not fully utilized. Therefore, an elevator speed control device is disclosed that controls the speed of the car according to the loaded mass of the car.

前記エレベータの速度制御装置は、乗客の乗り降りによって変化する乗りかごの積載質量を検出するために、乗りかごの下部に設けられる荷重センサを有し、この荷重センサによって乗りかごの積載質量を検出する。   The elevator speed control device has a load sensor provided at a lower portion of the car to detect the car load changing depending on passengers getting on and off, and detects the car load by the load sensor. .

荷重センサからの前記積載質量を示す検出信号は、エレベータ制御装置の定格速度設定部に供給される。定格速度設定部は、前記荷重センサから供給された検出信号に応じて、乗りかごを移動させる際の定格速度を設定する。定格速度は、乗りかごの加速時および減速時を除いた移動速度である。   A detection signal indicating the loaded mass from the load sensor is supplied to a rated speed setting unit of the elevator control device. The rated speed setting unit sets a rated speed for moving the car according to the detection signal supplied from the load sensor. The rated speed is the moving speed except when the car is accelerating and decelerating.

定格速度設定部は、乗りかごが停止している間、荷重センサから供給される検出信号によって、乗りかごの積載質量を常時監視し、乗りかごの積載質量とモータの容量の範囲内で設定可能な最速の定格速度とが対応付けて記載された速度テーブルを参照して、乗りかごの定格速度を設定する。   The rated speed setting unit constantly monitors the loading mass of the car by the detection signal supplied from the load sensor while the car is stopped, and can be set within the range of the loading capacity of the car and the capacity of the motor. The rated speed of the car is set with reference to a speed table in which the highest rated speed is described in association with it.

乗りかごの定格速度を設定すると、前記定格速度設定部は、設定した定格速度に対応した加速度を、乗りかごを定格速度まで加速させる加速度として設定し、モータの最大トルクを上回らないようにして、そのモータの必要トルクを設定する。モータは、モータ制御部によって、定格速度設定部において設定された定格速度で乗りかごが移動するようにフィードバック制御され、容量の範囲内で設定可能な最速の定格速度で乗りかごが昇降駆動する。   When the rated speed of the car is set, the rated speed setting unit sets the acceleration corresponding to the set rated speed as the acceleration that accelerates the car to the rated speed, so as not to exceed the maximum torque of the motor, Set the required torque of the motor. The motor is feedback-controlled by the motor control unit so that the car moves at the rated speed set in the rated speed setting unit, and the car is driven up and down at the fastest rated speed that can be set within the capacity range.

このように、この従来の技術では、乗りかごの積載質量に応じて定格速度を設定し、乗りかごの積載質量が減少して乗りかごを駆動するモータに余力が生じたときには、その余力に応じて乗りかごの移動速度を高くし、モータの能力を効率的に用いることができるように構成されている。   As described above, in this conventional technique, when the rated speed is set according to the load capacity of the car and the remaining load is generated in the motor that drives the car due to the decrease of the load capacity of the car, Thus, the moving speed of the car is increased, and the motor capacity can be used efficiently.

他の従来の技術は、特許文献２に記載されている。この特許文献２には、エレベータのかごと重りとの不平衡荷重に基づいて、電動機のトルク指令値を補正するエレベータの制御装置が開示される。   Another conventional technique is described in Patent Document 2. Patent Document 2 discloses an elevator control device that corrects a torque command value of an electric motor based on an unbalanced load between an elevator car and a weight.

エレベータの制御装置には、快適な乗り心地と良好な着床精度を実現することが要求され、かご側とつり合重り側との不平衡荷重の補償と、エレベータ機械系の慣性モーメントに応じた比例ゲインの設定とが必要である。秤装置はこの要求を満たすためのものであり、秤信号を秤補償装置で処理することによって、不平衡荷重を適切に補償する。   Elevator control devices are required to provide a comfortable ride and good landing accuracy, compensate for unbalanced loads on the car side and the balance weight side, and respond to the moment of inertia of the elevator machine system. It is necessary to set a proportional gain. The balance device is intended to satisfy this requirement, and the balance signal is appropriately compensated by processing the balance signal with the balance compensation device.

エレベータ機械系の慣性モーメントは、電動機や巻上げ機の種類によって決まる高速側の慣性モーメントと、かごの自重や荷重の変動によって決まる低速側の慣性モーメントの和で表される。高速側の慣性モーメントは、使用する電動機と巻上げ機から決まるため、設計段階で見積もることができるが、低速側の慣性モーメントに寄与するかごの自重や荷重の変動はエレベータごとに変化するため、標準的な低速側慣性モーメントを仮定して速度制御装置の比例ゲインを設定している。エレベータの調整時に、エレベータごとに作業員が比例ゲインの最適値を模索し、微調整する。   The inertia moment of the elevator machine system is represented by the sum of the inertia moment on the high speed side determined by the type of the electric motor and the hoist and the inertia moment on the low speed side determined by the weight of the car and the fluctuation of the load. Since the inertia moment on the high speed side is determined by the motor and hoist used, it can be estimated at the design stage, but the weight of the car and load fluctuations that contribute to the inertia moment on the low speed side vary with each elevator. The proportional gain of the speed controller is set assuming a typical low-speed inertia moment. When adjusting the elevator, the operator searches for the optimum value of the proportional gain for each elevator and makes fine adjustments.

このように、エレベータごとに作業員が速度制御装置を調整するには、時間と習熟が必要であるため、作業に手間がかかり、作業員によって調整の具合が違うという問題がある。また、かごの自重はエレベータごとにばらつきが大きいため、設計段階で最適な比例ゲインを設定することは困難であり、特に巻上げ機の減速比の小さい場合や、減速機が存在しないエレベータである場合には、電動機側から見たエレベータ機械系の慣性モーメントはかごの自重の影響を大きく受けるため、所望の制御性能を確保するには、比例ゲインの調整は不可欠なものとなる。   As described above, it takes time and skill for the operator to adjust the speed control device for each elevator, so that there is a problem that the operation takes time and the adjustment is different depending on the operator. In addition, since the car's own weight varies greatly from elevator to elevator, it is difficult to set an optimal proportional gain at the design stage, especially when the reduction ratio of the hoisting machine is small or the elevator does not exist In this case, since the inertia moment of the elevator machine system as viewed from the motor side is greatly affected by the weight of the car, adjustment of the proportional gain is indispensable to ensure the desired control performance.

さらに、かごの走行時にトルク指令値と速度信号からエレベータの慣性モーメントを演算によって推定し、比例ゲインを自動調整するには、電動機の特性が正確に把握されている必要があり、演算が複雑であり演算時間が長くなる。   Furthermore, in order to estimate the inertia moment of the elevator from the torque command value and speed signal while the car is running and to automatically adjust the proportional gain, it is necessary to know the characteristics of the motor accurately, and the calculation is complicated. There is a long calculation time.

かごの自重が設計段階で予期した範囲を超えている場合でも、簡単な構成でかごの自重を演算し、速度制御装置を自動調整するために、この従来の技術のエレベータの制御装置は、速度指令値と速度信号からトルク指令値を発生する速度制御装置を有し、トルク指令値によって電動機を制御して、かごおよびつり合重りを昇降させ、かご内荷重を検出して秤信号を出力する秤装置を設け、秤信号によってかご側とつり合重り側との不平衡荷重を演算し、この不平衡荷重に基づいてトルク指令値を補正する。   In order to calculate the car's own weight with a simple configuration and automatically adjust the speed controller even if the car's own weight exceeds the range expected in the design stage, this prior art elevator controller It has a speed control device that generates a torque command value from the command value and the speed signal, controls the electric motor by the torque command value, raises and lowers the car and the balance weight, detects the load in the car, and outputs a scale signal A scale device is provided, an unbalanced load between the car side and the counterweight side is calculated based on a scale signal, and a torque command value is corrected based on the unbalanced load.

そのため、この従来の技術のエレベータの制御装置は、かごの加減速に伴う秤信号の変化と速度信号からかごの自重を演算するかご自重演算手段と、このかご自重演算手段によって演算されたかご自重からエレベータ機械系の慣性モーメントを算出する慣性モーメント算出手段と、算出された慣性モーメントによって速度制御装置を調整する自動調整手段とを備える。   For this reason, this prior art elevator control apparatus includes a car weight calculating means for calculating the weight of the car from the change in the scale signal and the speed signal accompanying the acceleration / deceleration of the car, and the car weight calculated by the car weight calculating means. And an inertia moment calculating means for calculating the inertia moment of the elevator mechanical system, and an automatic adjusting means for adjusting the speed control device based on the calculated inertia moment.

特開２００３−１９２２４６号公報JP 2003-192246 A 特開平８−１２２０６号公報JP-A-8-12206

前述の特許文献１に記載される従来の技術では、乗客の乗り降りによって変化する乗りかごの積載質量を、乗りかごの下部に設けられる荷重センサによって検出し、荷重センサからの前記積載質量を示す検出信号を、定格速度設定部に供給して、荷重センサから供給された検出信号に応じた定格速度を設定し、この設定した定格速度まで乗りかごを加速させる加速度を求め、最大トルクを上回らないようにしてモータの必要トルクを制御し、最速の定格速度で乗りかごが昇降駆動するように制御するものであり、荷重センサの検出値に基づいて、演算処理して求めたトルク値によって、前記モータのトルクが制御される。   In the conventional technique described in Patent Document 1 described above, the load mass of the car that changes as passengers get on and off is detected by a load sensor provided at the lower part of the car, and the load mass sensor detects the load mass. Supply a signal to the rated speed setting unit, set the rated speed according to the detection signal supplied from the load sensor, find the acceleration to accelerate the car to the set rated speed, and do not exceed the maximum torque The required torque of the motor is controlled so that the car is driven up and down at the fastest rated speed, and the motor is calculated based on the torque value obtained by calculation processing based on the detection value of the load sensor. Torque is controlled.

また、前述の特許文献２に記載される他の従来の技術では、速度指令値と速度信号とに基づいて電動機のトルク指令値を求め、秤装置によってかご内荷重を検出して秤信号を出力する秤装置を設け、秤信号によってかご側とつり合重り側との不平衡荷重を演算し、この不平衡荷重に基づいて電動機へのトルク指令値を補正するように制御するものであり、秤装置の検出値に基づいて、演算処理して求めたトルク値によって、前記電動機のトルクが制御される。   In another conventional technique described in Patent Document 2, the torque command value of the electric motor is obtained based on the speed command value and the speed signal, and the car load is detected by the scale device and the scale signal is output. A balance device is provided to calculate the unbalanced load between the car side and the counterweight side based on the balance signal, and control to correct the torque command value to the motor based on this unbalanced load. Based on the detected value of the device, the torque of the electric motor is controlled by a torque value obtained by calculation processing.

このように、特許文献１，２に記載される各従来の技術のいずれにおいても、モータまたは電動機のトルクの制御量は、前記荷重センサおよび秤装置などの計測装置からの検出値を用いて、演算処理によって求めた値であるため、前記乗りかごまたは前記かごとも呼ばれるケージとつり合い重りとを連結するロープなど索条が巻き掛けられるシーブの回転抵抗、シーブと前記索条との摩擦抵抗、ならびにケージとそれを案内するレールとの摩擦抵抗などの前記検出値以外の各種の抵抗力および加担力に起因するトルク指令値の誤差は、制御装置による演算処理上のゲインなどの設定値を補正することによって解消するように構成されるので、昇降機毎に、制御装置の前記設定値を微調整しながら最適値を見つけて設定しなければならず、調整作業に多くの手間および時間を要し、調整作業を容易に行うことができないという問題を有する。   As described above, in each of the conventional techniques described in Patent Documents 1 and 2, the torque control amount of the motor or the electric motor is determined using a detection value from the measurement device such as the load sensor or the scale device, Since it is a value obtained by arithmetic processing, the rotational resistance of the sheave around which the rope is wound, such as a rope that connects the cage and the weight, which is also called the car or the car, friction resistance between the sheave and the rope, and Errors in torque command values caused by various resistances and applied forces other than the detection values such as frictional resistance between the cage and the rail that guides it correct the setting values such as gains in arithmetic processing by the control device. Therefore, it is necessary to find and set the optimum value for each elevator while finely adjusting the setting value of the control device. Requires much labor and time to work, it has a problem that it is impossible to easily perform the adjustment work.

また、これらの従来の技術では、停止中のケージに物品および人などを乗載して荷重が増加して最大積載量を超えても、高精度で正確に検出することができず、応答性が低いという問題がある。   Also, with these conventional technologies, even if articles and people are placed in a stopped cage and the load increases and exceeds the maximum load capacity, it cannot be detected with high accuracy and accuracy. There is a problem that is low.

本発明の目的は、積載荷重の変化に対する応答性を向上し、最適な応答特性に容易に調整することができる昇降機の荷重検出装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a load detection device for an elevator that can improve the response to changes in the load load and can be easily adjusted to an optimum response characteristic.

本発明は、積載物を収容するケージと重錘とを連結する索条が巻き掛けられるシーブの回転軸を、回転駆動源によって巻上げ方向および巻下し方向に回転駆動して、前記ケージを昇降駆動する昇降機の荷重検出装置において、
前記シーブの回転軸を軸支する基台と、
基端部が前記回転駆動源に連結されるトルクアームと、
トルクアームの遊端部を、前記基台上で巻下し方向下流側から弾発的に支持して、前記トルクアームの回転を制限する回動制限手段と、
トルクアームの遊端部が前記回動制限手段によって弾発的に支持された状態で、トルクアームの前記巻下し方向への変位によって、前記ケージの荷重を検出する荷重検出手段とを含むことを特徴とする昇降機の荷重検出装置である。 According to the present invention, a rotating shaft of a sheave around which a rope that connects a cage for housing a load and a weight is wound is rotated in a winding direction and a unwinding direction by a rotation drive source, and the cage is moved up and down. In the load detection device for the elevator to be driven,
A base that pivotally supports the rotating shaft of the sheave;
A torque arm having a base end connected to the rotational drive source;
A rotation limiting means for limiting the rotation of the torque arm by unwinding the free end of the torque arm on the base and resiliently supporting it from the downstream side in the direction;
Load detecting means for detecting the load of the cage by displacement of the torque arm in the unwinding direction in a state where the free end portion of the torque arm is elastically supported by the rotation restricting means. Is a load detection device for an elevator characterized by the following.

本発明に従えば、物品または人などの積載物を収容するケージと重錘とが索条によって連結され、この索条はシーブに巻き掛けられる。シーブの回転軸は、電動機および減速機などを含んで構成される回転駆動源によって、巻上げ方向および巻下し方向に回転駆動され、前記ケージが昇降駆動される。   According to the present invention, a cage for accommodating a load such as an article or a person and a weight are connected by a rope, and the rope is wound around a sheave. The rotating shaft of the sheave is rotationally driven in the winding direction and the unwinding direction by a rotational drive source including an electric motor and a speed reducer, and the cage is driven up and down.

前記シーブの回転軸は、基台に軸支され、前記回転駆動源にはトルクアームの基端部が連結される。このトルクアームの遊端部は、回動制限手段によって基台上で巻下し方向下流側から弾発的に支持され、前記トルクアームの回転が制限される。   A rotation shaft of the sheave is pivotally supported on a base, and a base end portion of a torque arm is connected to the rotation drive source. The free end portion of the torque arm is rolled down on the base by the rotation restricting means and elastically supported from the downstream side in the direction, and the rotation of the torque arm is restricted.

搭乗者または積載物の増加または減少によってケージの積載荷重が変化すると、この積載荷重の変化は索条を介してシーブに伝達され、シーブの回転軸を介して回転駆動源へ伝達される。回動駆動源には、前述したように、トルクアームの基端部が連結され、前記ケージの積載荷重の変化は、トルクアームの回転トルクの変化として発現する。   When the load on the cage changes due to an increase or decrease in the number of passengers or loads, the change in the load is transmitted to the sheave through the rope and to the rotational drive source through the rotation shaft of the sheave. As described above, the base end portion of the torque arm is connected to the rotation drive source, and the change in the load on the cage is manifested as a change in the rotational torque of the torque arm.

前記トルクアームの回転トルクは、トルクアームの遊端部を弾発的に支持する回動制限手段の反力によって相殺され、この反力は弾発的であるため、トルクアームは回転トルクの大きさに応じて僅かな角度範囲で角変位することができ、この角変位量を前記荷重検出手段によって計測することによって、ケージの積載荷重またはその変化として検出される。   The rotational torque of the torque arm is offset by the reaction force of the rotation limiting means that elastically supports the free end portion of the torque arm, and since this reaction force is elastic, the torque arm has a large rotational torque. Accordingly, the angular displacement can be made within a slight angular range, and the amount of angular displacement is measured by the load detecting means, and is detected as a cage load or a change thereof.

このように、ケージの積載荷重またはその変化は、索条、シーブ、回転軸および回転駆動源を経てトルクアームの回転トルクまたはその変化として検出されるので、昇降機毎に機械的特性が相違しても、トルクアームにはケージから回転駆動源までの荷重伝達系統に作用する巻上げ方向および巻下し方向のすべての力、すなわち、ケージ内の積載物による荷重以外に、シーブおよび回転軸が受ける回転抵抗力、シーブと索条との間の滑り摩擦抵抗力、ならびにケージとそれを案内するレールとの摺動抵抗力などのすべての力が総合され、トルクアームの回転トルクまたはその変化に反映され、前記特許文献１，２に記載される各従来の技術のように、制御装置の演算処理上のゲインなどの設定値を微調整して補正し、機械的に検出し得ない調整量を回転駆動源の制御量に反映させるという手法を用いず、簡単な構成によって、昇降機毎に最適な応答特性に容易に調整し、積載荷重の変化に対する応答性を向上することが可能となる。   In this way, the load capacity of the cage or its change is detected as the rotational torque of the torque arm or its change via the rope, sheave, rotary shaft and rotary drive source, so the mechanical characteristics differ for each elevator. However, the torque arm has all the forces in the hoisting and unwinding directions acting on the load transmission system from the cage to the rotational drive source, that is, the rotation that the sheave and the rotating shaft receive in addition to the load from the load in the cage. All forces such as resistance, sliding friction resistance between sheave and rope, and sliding resistance between the cage and the rail that guides it are combined and reflected in the torque torque of the torque arm or its change. As in the conventional techniques described in Patent Documents 1 and 2, adjustment values that are finely adjusted for correction values such as gains in arithmetic processing of the control device are corrected and cannot be detected mechanically. Without using the method of reflecting the amount in the control amount of the rotary drive source, it is possible to easily adjust to the optimum response characteristics for each elevator by a simple configuration and improve the responsiveness to changes in the load load .

また本発明は、前記トルクアームおよび基台のうち少なくとも一方には、前記トルクアームの基台に対する前記巻下し方向への変位を阻止するストッパ手段が設けられることを特徴とする。   The present invention is characterized in that at least one of the torque arm and the base is provided with stopper means for preventing displacement of the torque arm in the unwinding direction with respect to the base.

本発明に従えば、ストッパ手段によってトルクアームの巻下し方向への変位が阻止されるので、トルクアームが前記阻止される位置を超えて巻下し方向へ変位することが防がれる。このストッパ手段は、前記トルクアームに設けられてもよく、基台に設けられてもよく、さらにトルクアームおよび基台の双方に設けられてもよい。ストッパ手段によって、ケージの積載荷重の変化、特に積載荷重が増加しても、トルクアームが基台、回動制限手段または荷重検出手段に押圧して、これらのトルクアーム、基台、回動制限手段および荷重検出手段のうちのいずれか１つまたは複数を損傷してしまうことが防がれる。   According to the present invention, since the displacement of the torque arm in the unwinding direction is blocked by the stopper means, it is possible to prevent the torque arm from being displaced in the unwinding direction beyond the blocked position. The stopper means may be provided on the torque arm, may be provided on the base, or may be provided on both the torque arm and the base. Even if the load capacity of the cage changes, especially when the load capacity increases, the torque arm is pressed against the base, the rotation restricting means or the load detecting means by the stopper means, and these torque arms, the base, and the rotation limit Damage to any one or more of the means and the load detection means is prevented.

また本発明は、前記昇降機の荷重検出装置と、
前記シーブの回転軸の回転を制動する制動手段と、
その制動手段がシーブの回転軸の回転を制動した状態で、前記昇降機の荷重検出装置が検出したケージの荷重に基づいて、そのケージの荷重によってシーブに生じた回転トルクを相殺するための静止トルクを演算する演算手段と、
その演算手段が演算した静止トルクを、前記回転駆動源がシーブの回転軸を回転させるための電力値に変換するトルク変換手段と、
そのトルク変換手段が変換した電力値に基づく電力を前記回転駆動源に供給する電力変換手段とを含み、
その電力変換手段が前記回転駆動源に前記電力を供給した後、前記制動手段による制動を解放して、シーブの回転軸の回転駆動を開始することを特徴とする昇降機である。 The present invention also provides a load detection device for the elevator,
Braking means for braking rotation of the rotation shaft of the sheave;
Static torque for canceling the rotational torque generated in the sheave by the load of the cage based on the load of the cage detected by the load detecting device of the elevator while the braking means brakes the rotation of the rotating shaft of the sheave Computing means for computing
Torque conversion means for converting the static torque calculated by the calculation means into an electric power value for rotating the rotation shaft of the sheave by the rotational drive source;
Power conversion means for supplying power based on the power value converted by the torque conversion means to the rotary drive source,
After the electric power conversion means supplies the electric power to the rotational drive source, the braking by the braking means is released and rotational driving of the rotating shaft of the sheave is started.

本発明に従えば、シーブの回転軸の回転を制動する制動手段がシーブの回転軸を制動した状態で、昇降機の荷重検出装置が検出したケージの荷重に基づいて、そのケージの荷重によってシーブに生じた回転トルクを相殺するための静止トルクが、演算手段によって演算される。   According to the present invention, in a state where the braking means for braking the rotation of the rotation shaft of the sheave brakes the rotation shaft of the sheave, the sheave is applied to the sheave by the load of the cage based on the load of the cage detected by the load detecting device of the elevator. A static torque for canceling the generated rotational torque is calculated by the calculation means.

次に、トルク変換手段によって、前記演算手段が演算した静止トルクが、回転駆動源がシーブの回転軸を回転させるための電力値に変換され、電力変換手段によって、前記トルク変換手段が変換した電力値に基づく電力が、前記回転駆動源に供給される。昇降機は、前記電力変換手段が、前記回転駆動源に前記電力を供給した後、前記制動手段による制動を解放して、シーブの回転軸の回転駆動を開始する。   Next, the torque conversion means converts the static torque calculated by the calculation means into a power value for the rotation drive source to rotate the rotation shaft of the sheave, and the power conversion means converts the power converted by the torque conversion means. Electric power based on the value is supplied to the rotational drive source. In the elevator, after the power conversion means supplies the electric power to the rotational drive source, the braking by the braking means is released and rotational driving of the rotating shaft of the sheave is started.

このように、ケージの積載荷重またはその変化は、索条、シーブ、回転軸および回転駆動源を経てトルクアームの回転トルクまたはその変化として検出されるので、昇降機毎に機械的特性が相違しても、トルクアームにはケージから回転駆動源までの荷重伝達系統に作用する巻上げ方向および巻下し方向のすべての力、すなわち、ケージ内の積載物による荷重以外に、シーブおよび回転軸が受ける回転抵抗力、シーブと索条との間の滑り摩擦抵抗力、ならびにケージとそれを案内するレールとの摺動抵抗力などのすべての力が総合されて、トルクアームの回転トルクまたはその変化に反映され、シーブの回転トルクを相殺するための静止トルクを正確に算出することができる。   In this way, the load capacity of the cage or its change is detected as the rotational torque of the torque arm or its change via the rope, sheave, rotary shaft and rotary drive source, so the mechanical characteristics differ for each elevator. However, the torque arm has all the forces in the hoisting and unwinding directions acting on the load transmission system from the cage to the rotational drive source, that is, the rotation that the sheave and the rotating shaft receive in addition to the load from the load in the cage. All forces such as resistance, sliding friction resistance between sheave and rope, and sliding resistance between the cage and the rail that guides it are combined and reflected in the torque torque of the torque arm or its change. Thus, the stationary torque for canceling the rotational torque of the sheave can be accurately calculated.

本発明によれば、昇降機毎に機械的特性が相違しても、回動制限手段によるトルクアームの遊端部を弾発的に支持し、昇降機毎に最適な応答特性に容易に調整して、積載荷重の変化に対する応答性を向上することができる。   According to the present invention, even if the mechanical characteristics are different for each elevator, the free end portion of the torque arm by the rotation limiting means is resiliently supported, and the optimum response characteristics can be easily adjusted for each elevator. Responsiveness to changes in the load can be improved.

また本発明によれば、ストッパ手段によって、トルクアームの巻下し方向への変位を所定位置で阻止し、トルクアーム、基台、回動制限手段および荷重検出手段の損傷を防止することができる。   Further, according to the present invention, the stopper means prevents the torque arm from being displaced in the unwinding direction at a predetermined position, thereby preventing the torque arm, the base, the rotation restricting means and the load detecting means from being damaged. .

また本発明によれば、制動手段によってケージを停止した状態で、積載重量の変動によるトルクアームの変位量に基づいて静止トルクを算出し、算出した静止トルクの反力をシーブに与え、シーブの回転トルクを相殺してから制動を解放するので、制動を解放して起動するときに生じる起動ショックを改善することができる。   Further, according to the present invention, the stationary torque is calculated based on the displacement amount of the torque arm due to the variation of the loaded weight while the cage is stopped by the braking means, and the reaction force of the calculated stationary torque is applied to the sheave. Since the braking is released after the rotational torque is cancelled, it is possible to improve the starting shock that occurs when starting with the braking released.

図１は、本発明の実施の一形態の荷重検出装置１を備える昇降機２の全体の概略的構成を示す斜視図である。本実施の形態の昇降機２は、荷重検出装置１と、積載物３を収容するケージ４と、重錘５と、ケージ４および重錘５を連結する索条であるロープ６と、ロープ６が巻き掛けられるシーブ７と、シーブ７の回転軸８と、回転駆動源９と、シーブ７の回転軸８を軸支する基台１０と、マイクロコンピュータなどによって実現され、前記荷重検出装置１からの出力に応答して回転駆動源９を制御する制御手段１１とを含む。   FIG. 1 is a perspective view showing an overall schematic configuration of an elevator 2 provided with a load detection device 1 according to an embodiment of the present invention. The elevator 2 of the present embodiment includes a load detection device 1, a cage 4 that accommodates a load 3, a weight 5, a rope 6 that is a rope connecting the cage 4 and the weight 5, and the rope 6 The sheave 7 to be wound, the rotating shaft 8 of the sheave 7, the rotational drive source 9, the base 10 that supports the rotating shaft 8 of the sheave 7, a microcomputer, and the like are realized by the load detection device 1. Control means 11 for controlling the rotational drive source 9 in response to the output.

昇降機２は、ダムウエータであり、ケージ４は前記積載物３として各種の物品を乗載して巻上げ方向Ａ１および巻下し方向Ａ２に昇降駆動され、正面部が前記積載物３の出し入れのために開放した大略的に直方体状の箱体によって実現される。ケージ４の上部には、前記ロープ６の一端部が係止され、ロープ６の他端部は重錘５に係止される。ロープ６の両端部間の中間部は前記シーブ７に巻き掛けられる。このロープ６は、１本から成ってもよく、複数本から成ってもよい。   The elevator 2 is a dam waiter, and the cage 4 is loaded with various articles as the load 3 and is driven up and down in the winding direction A1 and the unwinding direction A2, and the front portion is used for loading and unloading the load 3 This is realized by an open and substantially rectangular parallelepiped box. One end of the rope 6 is locked to the upper portion of the cage 4, and the other end of the rope 6 is locked to the weight 5. An intermediate portion between both ends of the rope 6 is wound around the sheave 7. The rope 6 may be composed of one or a plurality of ropes.

図２は、荷重検出装置１の正面図であり、図３は図２の右方から見た荷重検出装置１の側面図であり、図４は図２の上方から見た荷重検出装置１の平面図である。前記荷重検出装置１は、基端部１３が前記回転駆動源９に連結されるトルクアーム１４と、トルクアーム１４の遊端部１５を、前記基台１０上でトルクアーム１４の前記巻下し方向Ａ２下流側から弾発的に支持して、前記トルクアーム１４の回転トルクを制限する回動制限手段１７と、トルクアーム１４の遊端部１５が回動制限手段１７によって弾発的に支持された状態で、トルクアーム１４の前記巻下し方向Ａ２への角変位によって、前記ケージ４の荷重を検出する荷重検出手段１６と、前記トルクアーム１４の基台１０に対する前記巻下し方向Ａ２への角変位を阻止するストッパ手段１８とを含む。   2 is a front view of the load detection device 1, FIG. 3 is a side view of the load detection device 1 as viewed from the right side of FIG. 2, and FIG. 4 is a view of the load detection device 1 as viewed from above in FIG. It is a top view. The load detection device 1 includes a torque arm 14 having a base end portion 13 connected to the rotational drive source 9 and a free end portion 15 of the torque arm 14 on the base 10. A rotation limiting means 17 for elastically supporting from the downstream side in the direction A2 and limiting the rotational torque of the torque arm 14 and a free end portion 15 of the torque arm 14 are elastically supported by the rotation limiting means 17. In this state, the load detection means 16 for detecting the load of the cage 4 by the angular displacement of the torque arm 14 in the unwinding direction A2, and the unwinding direction A2 of the torque arm 14 with respect to the base 10 And stopper means 18 for preventing angular displacement to the angle.

前記回動制限手段１７によってトルクアーム１４の回転トルクを制限するのは、トルクアーム１４の巻下し方向Ａ２への回転トルクに対して、前記巻下し方向Ａ２とは逆方向、すなわち巻上げ方向Ａ１の回転トルクを回動制限手段１７によって作用させて、巻下し方向Ａ２の回転トルクと巻上げ方向Ａ１の回転トルクとを相殺させ、トルクアーム１４の遊端部１５によって巻下し方向Ａ２に押圧される前記荷重検出手段１６が検出可能な範囲に、前記トルクアーム１４から荷重検出手段１６に作用する回転トルクを設定するためであり、詳細については後述する。   The rotational torque of the torque arm 14 is limited by the rotation restricting means 17 in the direction opposite to the unwinding direction A2 with respect to the rotational torque in the unwinding direction A2 of the torque arm 14, that is, the winding direction. The rotational torque of A1 is applied by the rotation restricting means 17 to cancel the rotational torque in the unwinding direction A2 and the rotational torque in the winding direction A1, and the unwinding portion 15 of the torque arm 14 unwinds in the direction A2. This is to set the rotational torque that acts on the load detection means 16 from the torque arm 14 within a range that can be detected by the pressed load detection means 16, and will be described in detail later.

前記基台１０は、一対の側板２１，２２と、各側板２１，２２の長手方向（図２の左右方向）両端部を上部で連結する一対の上部連結部材２３，２４と、各側板２１，２２の長手方向両端部を下部で連結する一対の下部連結部材２５，２６とを有する。これらの側板２１，２２、各上部連結部材２３，２４および各下部連結部材２５，２６は、たとえば鋼板からなる。   The base 10 includes a pair of side plates 21 and 22, a pair of upper connecting members 23 and 24 that connect both ends of the side plates 21 and 22 in the longitudinal direction (the left-right direction in FIG. 2), and the side plates 21 and 22. And a pair of lower connecting members 25 and 26 for connecting both ends in the longitudinal direction of 22 at the lower part. The side plates 21 and 22, the upper connecting members 23 and 24, and the lower connecting members 25 and 26 are made of, for example, steel plates.

各下部連結部材２５，２６の下面には、各一対のダンパー部材２７，２８；２９，３０が設けられ、これらのダンパー部材２７〜３０を介して、前記基台１０が一対の支持フレーム３１，３２上に前記長手方向を略水平にして乗載されて支持される。各支持フレーム３１，３２は、水平面上で前記長手方向に垂直な方向（図３の左右方向）の間隔をあけて平行に配置され、各長手方向両端部は図示しない建物の躯体に固定されている。このような各支持フレーム３１，３２は、Ｌ形鋼などの鋼材によって実現される。   A pair of damper members 27, 28; 29, 30 are provided on the lower surfaces of the lower connecting members 25, 26, and the base 10 is connected to the pair of support frames 31, 30 via these damper members 27-30. It is mounted on and supported on 32 with the longitudinal direction substantially horizontal. The support frames 31 and 32 are arranged in parallel on the horizontal plane at intervals in the direction perpendicular to the longitudinal direction (left and right direction in FIG. 3), and both ends in the longitudinal direction are fixed to a building frame not shown. Yes. Each of the support frames 31 and 32 is realized by a steel material such as L-shaped steel.

各ダンパー部材２７〜３０は、硬質ゴムなどの可撓性および弾発性を有する材料から成る円筒状の弾性部材７０と、この弾性部材７０の軸線方向両端部の各端面に固着される円環状の一対の座金７１，７２と、これらの弾性部材７０および各座金７１，７２を挿通するボルト７３と、ボルト７３に螺着される一対のナット７４，７５とをそれぞれ有する。   Each of the damper members 27 to 30 has a cylindrical elastic member 70 made of a material having flexibility and elasticity such as hard rubber, and an annular shape fixed to each end face of both ends in the axial direction of the elastic member 70. A pair of washers 71, 72, a bolt 73 that passes through the elastic member 70 and the washers 71, 72, and a pair of nuts 74, 75 that are screwed to the bolt 73.

このような各ダンパー部材２７〜３０は、各側板２１，２２の下フランジと各支持フレーム３１，３２との間に介在され、上下に突出した前記ボルト７３にナット７４，７５を螺着することによって、各支持フレーム３１，３２上に前記基台１０が支持され、稼動時に制振効果および消音効果が得られるように構成されている。   Each of the damper members 27 to 30 is interposed between the lower flanges of the side plates 21 and 22 and the support frames 31 and 32, and nuts 74 and 75 are screwed onto the bolts 73 protruding vertically. Thus, the base 10 is supported on each of the support frames 31 and 32, and a vibration damping effect and a silencing effect are obtained during operation.

各側板２１，２２には、前記回転軸８が挿通し、その軸線方向両端部は、各側板２１，２２に嵌着された軸受３５，３６によって水平な回転軸線まわりに回転自在に軸支される。この回転軸８の軸線方向一端部は、背後側（図３の右側）に配置される一方の側板２２から突出し、前記回転駆動源９の出力軸３７に同軸に連結される。   The rotating shaft 8 is inserted into each side plate 21, 22, and both axial ends thereof are rotatably supported around a horizontal rotation axis by bearings 35, 36 fitted to the side plates 21, 22. The One end of the rotating shaft 8 in the axial direction protrudes from one side plate 22 arranged on the rear side (right side in FIG. 3) and is coaxially connected to the output shaft 37 of the rotary drive source 9.

回転駆動源９は、前記出力軸３７を有する減速機３８と、この減速機３８に一体化された電動機３９とを有する。減速機３８のケーシングの前記基台１０に臨む表面には、前記トルクアーム１４の基端部１３が複数のボルトなどによって固定される。前記電動機３９は、図示しない制動装置を内蔵する、いわゆるブレーキ付き誘導電動機によって実現され、前記制御手段１１によって回転速度および回転トルクならびに前記制動装置のオン／オフ動作が制御される。   The rotational drive source 9 includes a speed reducer 38 having the output shaft 37 and an electric motor 39 integrated with the speed reducer 38. A base end portion 13 of the torque arm 14 is fixed to a surface of the casing of the speed reducer 38 facing the base 10 by a plurality of bolts or the like. The electric motor 39 is realized by a so-called brake induction motor having a built-in braking device (not shown), and the control means 11 controls the rotational speed and rotational torque and the on / off operation of the braking device.

前記トルクアーム１４は、前記減速機３８のケーシングの基台１０に臨む表面に固定される基部１３と、基部１３の前記遊端部１５寄りの先端部に基台１０側に屈曲して連なる屈曲部４０と、屈曲部４０の前記遊端部１５寄りの先端部に連なり、前記基部１３と平行な直線部４１と、直線部４１の先端部寄りでかつ基台１０側の表面に複数のボルト４２によって連結される前記遊端部１５とを含む。   The torque arm 14 includes a base portion 13 fixed to a surface of the casing of the speed reducer 38 facing the base 10 and a bent portion that is bent toward the base 10 at a distal end portion of the base portion 13 near the free end portion 15. A plurality of bolts on the surface of the base portion 10 side and the straight portion 41 that is continuous with the base portion 13 and the tip portion of the bent portion 40 near the free end portion 15 and parallel to the base portion 13. And the free end portion 15 connected by 42.

前記基部１３、屈曲部４０および直線部４１は、帯状の鋼板によって実現され、相互に溶接されて一体化されている。また前記遊端部１５は、断面がＬ字状の形鋼材によって実現される。   The base portion 13, the bent portion 40, and the straight portion 41 are realized by a strip-shaped steel plate, and are welded and integrated with each other. The free end portion 15 is realized by a steel material having an L-shaped cross section.

前記トルクアーム１４の遊端部１５において、基台１０に上方から臨む取付け部分４３には、前記荷重検出手段１６の後述の変位検出器Ｓを押下する押圧部材４５と、前記回動制限手段１７と、ストッパ手段１８とが、基端部１３側に向かってこの順序で設けられる。   In the free end portion 15 of the torque arm 14, a mounting member 43 facing the base 10 from above is provided with a pressing member 45 for pressing a displacement detector S (to be described later) of the load detection unit 16 and the rotation limiting unit 17. And the stopper means 18 are provided in this order toward the base end portion 13 side.

荷重検出手段１６は、前記押圧部材４５と、基台１０の前記一方の側板２２の上部に設けられる前記変位検出器Ｓとによって構成される。押圧部材４５は、前記取付け部分４３を厚み方向に上から下へ挿通して螺着される押圧ボルト４６と、この押圧ボルト４６を取付け部分４３に対して最適な突出量で固定するための調整ナット４７とによって構成される。   The load detection means 16 includes the pressing member 45 and the displacement detector S provided on the upper side of the one side plate 22 of the base 10. The pressing member 45 includes a pressing bolt 46 that is screwed through the mounting portion 43 in the thickness direction from the top to the bottom, and an adjustment for fixing the pressing bolt 46 to the mounting portion 43 with an optimal protruding amount. And a nut 47.

前記変位検出器Ｓは、検出器本体８０と、この検出器本体８０から突出するロッド状の可動部８１とを有する。可動部８１は、検出器本体８０に対して直線変位可能に設けられ、可動部８１の変位量に応じて検出器本体８０から出力される検出値を電圧変化として取り出すことができる。このような変位検出器Ｓは、リニア変位センサによって実現され、具体的には、たとえば差動トランス式直線位置センサ（Linear Variable Differential
Transformer；略称ＬＶＤＴ）を用いるようにしてもよい。このようなリニア位置センサを用いることによって、制御手段１１に回転駆動源９の起動トルクを設定するに際して、リニア位置センサの検出値に基づいて、ケージ４が停止した状態で回転駆動源９の制動を解放して起動するとき、既に積載されている積載物による積載荷重に対して、どの程度の積載荷重の余裕があるかの確認、起動トルクの調整などを行うことができ、昇降機の設置時およびメンテナンス時の各種設定値の確認および調整に利用することができる。 The displacement detector S includes a detector main body 80 and a rod-shaped movable portion 81 protruding from the detector main body 80. The movable portion 81 is provided so as to be linearly displaceable with respect to the detector main body 80, and a detection value output from the detector main body 80 can be taken out as a voltage change according to the amount of displacement of the movable portion 81. Such a displacement detector S is realized by a linear displacement sensor. Specifically, for example, a differential transformer type linear position sensor (Linear Variable Differential Sensor) is used.
Transformer (abbreviation LVDT) may be used. By using such a linear position sensor, when the starting torque of the rotational drive source 9 is set in the control means 11, the braking of the rotational drive source 9 is performed with the cage 4 stopped based on the detected value of the linear position sensor. When starting up with release of the load, it is possible to check how much load capacity is available with respect to the load of the load already loaded, adjust the start-up torque, etc. It can also be used for checking and adjusting various set values during maintenance.

回動制限手段１７は、前記取付け部分４３の基台１０に臨む下面によって支持される圧縮コイルばね５０と、この圧縮コイルばね５０を取付け部分４３に保持するばね受けボルト５１と、ばね受けボルト５１を取付け部分４３に固定する固定ナット５２とによって構成される。   The rotation restricting means 17 includes a compression coil spring 50 supported by the lower surface of the mounting portion 43 facing the base 10, a spring receiving bolt 51 that holds the compression coil spring 50 on the mounting portion 43, and a spring receiving bolt 51. And a fixing nut 52 for fixing the nut to the mounting portion 43.

前記ストッパ手段１８は、前記取付け部分４３を上から下へ挿通して螺着される当接ボルト５３と、この当接ボルト５３を取付け部分４３に任意の突出量で固定する調整ナット５４とによって構成される。   The stopper means 18 includes a contact bolt 53 that is screwed through the mounting portion 43 from above and an adjustment nut 54 that fixes the contact bolt 53 to the mounting portion 43 with an arbitrary protruding amount. Composed.

図５は、図１〜図４に示される荷重検出装置１およびそれに関連する構成を模式的に示す図である。前述した荷重検出装置１を備える昇降機２において、前記制御手段１１には予め定格積載荷重として重量Ｗ１が設定されており、使用者がケージ４に積載した積載物３の重量Ｗが定格積載荷重Ｗ１を超えてΔＷだけ増加（Ｗ＝Ｗ１＋ΔＷ）すると、この重量変化量ΔＷによってトルクアーム１４が微少量だけ下降して、前記圧縮コイルばね５０を圧縮し、この圧縮コイルばね５０の圧縮によって回転駆動源９が前記回転軸線ｍまわりに巻下し方向Ａ２、すなわち図５における反時計まわりに微小な回動角Δαだけ回動する。このようなトルクアーム１４の回動角Δαの回動によって、ケージ４が下方へわずかな距離δ１だけ下降しようとする。このようなケージ４の重量変化による下降を、できるだけ早期に検出して、積載物３の重量Ｗが定格積載荷重Ｗ１を超えたとき、ケージ４の昇降動作を、高精度でかつ確実に制御するために、本実施の形態の荷重検出装置１が用いられる。   FIG. 5 is a diagram schematically showing the load detection device 1 shown in FIGS. 1 to 4 and a configuration related thereto. In the elevator 2 equipped with the load detection device 1 described above, the control means 11 is preset with a weight W1 as a rated load, and the weight W of the load 3 loaded on the cage 4 by the user is the rated load W1. When the torque arm 14 is increased by ΔW (W = W1 + ΔW) exceeding this value, the torque arm 14 is lowered by a small amount due to the weight change amount ΔW to compress the compression coil spring 50, and the compression coil spring 50 compresses the rotational drive source. 9 is unwound around the rotation axis m, and is rotated by a small rotation angle Δα in the direction A2, that is, counterclockwise in FIG. By such rotation of the torque arm 14 by the rotation angle Δα, the cage 4 tends to descend downward by a slight distance δ1. Such a descent due to the weight change of the cage 4 is detected as early as possible, and when the weight W of the load 3 exceeds the rated load W1, the raising / lowering operation of the cage 4 is controlled with high accuracy and reliability. Therefore, the load detection device 1 of the present embodiment is used.

シーブ７の半径をｒ、トルクアーム１４による圧縮コイルばね５０の押圧力をＦ１、回転軸８の回転軸線ｍから圧縮コイルばね５０までの距離をＬ１、回転軸線ｍから変位検出器Ｓの可動部８１までの距離をＬ２、ケージ４の下降量をδ１、変位検出器Ｓの可動部８１の変位量をδ２、圧縮コイルばね５０のばね定数をｋとすると、回転軸線ｍに関するモーメントの釣り合いから、次式（１），（２）が成立する。
ΔＷ・ｒ＝Ｆ１・Ｌ１ …（１）
Ｆ１＝ΔＷ・ｒ／Ｌ１ …（２） The radius of the sheave 7 is r, the pressing force of the compression coil spring 50 by the torque arm 14 is F1, the distance from the rotation axis m of the rotation shaft 8 to the compression coil spring 50 is L1, and the movable part of the displacement detector S from the rotation axis m Assuming that the distance to 81 is L2, the descending amount of the cage 4 is δ1, the displacement amount of the movable portion 81 of the displacement detector S is δ2, and the spring constant of the compression coil spring 50 is k, from the balance of moments about the rotation axis m, The following expressions (1) and (2) hold.
ΔW · r = F1 · L1 (1)
F1 = ΔW · r / L1 (2)

トルクアーム１４から押圧力Ｆ１を受けた圧縮コイルばね５０は、ばね定数ｋに反比例する圧縮量ｘまで圧縮され、トルクアーム１４に対して反力Ｒ（＝−ｋ・ｘ）を発生し、この反力Ｒと押圧力Ｆ１との差ΔＦ（＝Ｆ１−Ｒ）によって、変位検出器Ｓの可動部８１がδ２だけ押し込まれることになる。   The compression coil spring 50 that has received the pressing force F1 from the torque arm 14 is compressed to a compression amount x that is inversely proportional to the spring constant k, and generates a reaction force R (= −k · x) on the torque arm 14. Due to the difference ΔF (= F1−R) between the reaction force R and the pressing force F1, the movable portion 81 of the displacement detector S is pushed by δ2.

また、圧縮コイルばね５０と変位検出器Ｓとは、基台１０に相互に近接して配置され、トルクアーム１４の長さＬ２は、シーブ７の半径ｒに対して、１．０ｒ≦Ｌ２≦３．０ｒに選ばれ、間隔ΔＬは、０．１Ｌ２≦Δｒ≦０．５Ｌ２に選ばれる。一例として述べると、定格積載荷重Ｗ１が１００ｋｇ程度の小荷物専用昇降機であれば、回転軸線ｍから変位検出器Ｓまでの距離がＬ２＝２５０ｍｍ、ΔＬ＝３５ｍｍに選ばれる。   The compression coil spring 50 and the displacement detector S are arranged close to each other on the base 10, and the length L2 of the torque arm 14 is 1.0r ≦ L2 ≦ with respect to the radius r of the sheave 7. The distance ΔL is selected to be 3.0r, and the distance ΔL is selected to be 0.1L2 ≦ Δr ≦ 0.5L2. For example, if the rated load W1 is about 100 kg, the distance from the rotation axis m to the displacement detector S is selected as L2 = 250 mm and ΔL = 35 mm.

変位検出器Ｓの可動部８１が押圧力Ｆ２によって押圧され、変位検出器Ｓの可動部８１を検出器本体８０から突出する方向（図５の上方）に押圧する内蔵ばね（図示せず）もしくはこれに代わる押出し力または押し込み抵抗力などの可動部反力は微小であるため無視すると、
Ｆ２・Ｌ２＝ΔＦ・Ｌ１ …（３）
の関係が成立し、変位検出器Ｓの可動部８１のトルクアーム１４による押圧力Ｆ２は、
Ｆ２＝ΔＦ・Ｌ１／Ｌ２ …（４）
である。 The movable part 81 of the displacement detector S is pressed by the pressing force F2, and a built-in spring (not shown) that presses the movable part 81 of the displacement detector S in the direction protruding from the detector body 80 (upward in FIG. 5) or The moving part reaction force such as pushing force or push-in resistance instead of this is so small that it can be ignored.
F2 · L2 = ΔF · L1 (3)
And the pressing force F2 by the torque arm 14 of the movable part 81 of the displacement detector S is
F2 = ΔF · L1 / L2 (4)
It is.

すなわち、可動部８１を変位量δ２だけ変位させる押圧力Ｆ２は、各距離Ｌ１，Ｌ２と、トルクアーム１４の押圧力Ｆ１と、圧縮コイルばね５０の反力Ｒとによって変化し、荷重変化量ΔＷに応じたばね定数ｋを有する圧縮コイルばね５０を選択するという構造的または機械的な操作によって、荷重変化量ΔＷに対する感度および応答性を容易に設定することができる。   That is, the pressing force F2 that displaces the movable portion 81 by the displacement amount δ2 varies depending on the distances L1, L2, the pressing force F1 of the torque arm 14, and the reaction force R of the compression coil spring 50, and the load variation amount ΔW. Sensitivity and responsiveness to the load change amount ΔW can be easily set by a structural or mechanical operation of selecting a compression coil spring 50 having a spring constant k corresponding to.

変位検出器Ｓは、可動部８１の変位量δ２に相当する変位量信号を検出値として出力し、この変位量信号は制御手段１１に入力される。制御手段１１は、入力した変位量信号に基づいて、可動部８１の変位量δ２が予め設定された荷重変化量に対応するしきい値以上か否かを判断し、荷重変化量ΔＷがしきい値ΔＷａ以上に変化すると、操作者によって上昇指令信号または下降指令信号が入力された状態であっても、制御手段１１から回転駆動源９への動作信号を停止状態に維持し、定格積載荷重を超えた積載状態でケージ４が昇降駆動されてしまうことを阻止する。また、ケージ４の荷重変化量ΔＷが前記しきい値ΔＷａ未満であれば、上昇指令信号または下降指令信号に応答して上昇動作または下降動作を許可し、回転駆動源９を巻上げ方向Ａ１または巻下し方向Ａ２に動作させる。   The displacement detector S outputs a displacement amount signal corresponding to the displacement amount δ 2 of the movable portion 81 as a detection value, and this displacement amount signal is input to the control means 11. Based on the input displacement amount signal, the control means 11 determines whether or not the displacement amount δ2 of the movable portion 81 is equal to or greater than a threshold value corresponding to a preset load change amount, and the load change amount ΔW is the threshold. When the value changes to a value ΔWa or more, the operation signal from the control means 11 to the rotational drive source 9 is maintained in the stopped state even when the ascending command signal or the descending command signal is input by the operator, and the rated load is reduced. The cage 4 is prevented from being driven up and down in an overloaded state. If the load change amount ΔW of the cage 4 is less than the threshold value ΔWa, the ascending operation or the descending operation is permitted in response to the ascending command signal or the descending command signal, and the rotational drive source 9 is moved in the winding direction A1 or the winding direction. Operate in the down direction A2.

以上のように本実施の形態によれば、シーブ７の回転軸８は、基台１０に軸支され、前記回転駆動源９にはトルクアーム１４の基端部１３が連結される。このトルクアーム１４の遊端部１５は、回動制限手段１７によって基台１０上で巻下し方向Ａ２下流側から弾発的に支持され、前記トルクアーム１４の回動が制限される。   As described above, according to the present embodiment, the rotation shaft 8 of the sheave 7 is pivotally supported by the base 10, and the base end portion 13 of the torque arm 14 is connected to the rotation drive source 9. The free end 15 of the torque arm 14 is unrolled on the base 10 by the rotation restricting means 17 and elastically supported from the downstream side in the direction A2, and the rotation of the torque arm 14 is limited.

積載物３の増加または減少によってケージ４の積載荷重Ｗ１が変化すると、この積載荷重の変化ΔＷはロープ６を介してシーブ７に伝達され、シーブ７の回転軸８を介して回転駆動源９へ伝達される。回動駆動源９には、前述したように、トルクアーム１４の基端部１３が連結され、前記ケージ４の積載荷重の変化ΔＷは、トルクアーム１４の回転トルクＴ（＝Ｆ１・Ｌ１）の変化として発現する。   When the load W1 of the cage 4 changes due to the increase or decrease of the load 3, this load change ΔW is transmitted to the sheave 7 via the rope 6 and to the rotational drive source 9 via the rotation shaft 8 of the sheave 7. Communicated. As described above, the base end portion 13 of the torque arm 14 is connected to the rotational drive source 9, and the change ΔW in the loading load of the cage 4 is the rotational torque T (= F 1 · L 1) of the torque arm 14. It manifests as a change.

前記トルクアーム１４の回転トルクＴは、トルクアーム１４の遊端部１５を弾発的に支持する回動制限手段１７の圧縮コイルばね５０の反力Ｒによって相殺され、この反力Ｒは弾発的であるため、トルクアーム１４は回転トルクＴの大きさに応じて僅かな角度範囲で角変位することができ、この角変位量または回転トルクＴによる変位量δ２を前記荷重検出手段１６によって検出することによって、ケージ４の積載荷重変化量ΔＷとして検出され、変位検出器Ｓから制御手段１１へ入力される検出信号δ２が予め設定した積載荷重ΔＷａに相当する値以上に変化すると、制御手段１１は回転駆動源９の昇降動作を停止状態に維持させる。この制御手段１１から回転駆動源９への制御信号は、積載荷重変化量ΔＷが前記予め設定した積載荷重変化量ΔＷａ未満になるまで、すなわち変位検出器Ｓの検出値しきい値未満に変化するまで継続され、最大積載荷重を超えた積載状態でのケージ４の昇降動作が阻止される。   The rotational torque T of the torque arm 14 is canceled by the reaction force R of the compression coil spring 50 of the rotation restricting means 17 that elastically supports the free end portion 15 of the torque arm 14, and this reaction force R is elastic. Therefore, the torque arm 14 can be angularly displaced in a slight angle range according to the magnitude of the rotational torque T, and this angular displacement amount or the displacement amount δ2 due to the rotational torque T is detected by the load detecting means 16. As a result, when the detection signal δ2 detected from the displacement detector S and input to the control means 11 changes to a value corresponding to the preset load ΔWa or more, the control means 11 is detected. Maintains the lifting / lowering operation of the rotary drive source 9 in a stopped state. The control signal from the control means 11 to the rotary drive source 9 changes until the load change amount ΔW becomes less than the preset load change amount ΔWa, that is, less than the detection value threshold value of the displacement detector S. The raising / lowering operation of the cage 4 in the loaded state exceeding the maximum loaded load is prevented.

このように、ケージ４の積載荷重変化量ΔＷは、ロープ６、シーブ７、回転軸８および回転駆動源９などのすべての荷重伝達系を経てトルクアーム１４の回転トルクＴの変化として検出されるので、昇降機毎に機械的特性が相違しても、トルクアーム１４にはケージ４から回転駆動源９までの構造的または機械的な荷重伝達系統に作用する巻上げ方向Ａ１および巻下し方向Ａ２のすべての力、すなわち、ケージ４内の積載物３による荷重以外に、シーブ７および回転軸８が受ける回転抵抗力、シーブ７とロープ６との間の滑り摩擦抵抗力、ならびにケージ４とそれを案内するレール（図示せず）との摺動抵抗力などのすべての力が総合され、トルクアーム１４の回転トルクＴまたはその変化に反映され、簡単な構成によって、昇降機毎に最適な応答特性に容易に調整し、積載荷重の変化に対する応答性を向上することが可能となる。   As described above, the load change amount ΔW of the cage 4 is detected as a change in the rotational torque T of the torque arm 14 through all load transmission systems such as the rope 6, the sheave 7, the rotary shaft 8, and the rotary drive source 9. Therefore, even if the mechanical characteristics are different for each elevator, the torque arm 14 has the winding direction A1 and the unwinding direction A2 acting on the structural or mechanical load transmission system from the cage 4 to the rotary drive source 9. In addition to all the forces, that is, the load caused by the load 3 in the cage 4, the rotational resistance received by the sheave 7 and the rotating shaft 8, the sliding friction resistance between the sheave 7 and the rope 6, and the cage 4 and the same All the forces such as sliding resistance with the guide rail (not shown) are integrated and reflected in the rotational torque T of the torque arm 14 or its change. Easily adjusted to response, it is possible to improve the response to changes in live load.

また本実施の形態によれば、ストッパ手段１８によってトルクアーム１４の巻下し方向Ａ２への変位が阻止されるので、ケージ４内でたとえば積荷を落下させるなどして過大な荷重が発生しても、トルクアーム１４が前記阻止される位置を超えて巻下し方向Ａ２へ変位することが防がれる。このストッパ手段１８によって、ケージ４の積載荷重の変化、特に積載荷重が予め設定した最大積載荷重（Ｗ１＋ΔＷａ）以上に増加しても、トルクアーム１４が基台１０、回動制限手段１７または荷重検出手段１６に押圧して、これらのトルクアーム１４、基台１０、回動制限手段１７および荷重検出手段１６のうちのいずれか１つまたは複数を損傷してしまうことが防がれ、故障に対する信頼性を向上することができる。   Further, according to the present embodiment, since the stopper means 18 prevents the torque arm 14 from being displaced in the unwinding direction A2, an excessive load is generated, for example, by dropping the load in the cage 4. However, it is possible to prevent the torque arm 14 from being unwound beyond the blocked position and displaced in the direction A2. Even if the load on the cage 4 is changed by this stopper means 18, particularly when the load is increased to a preset maximum load (W1 + ΔWa) or more, the torque arm 14 can be changed to the base 10, the rotation restricting means 17 or the load detection. It is possible to prevent damage to any one or more of the torque arm 14, the base 10, the rotation restricting means 17, and the load detecting means 16 by being pressed against the means 16, and reliability against failure. Can be improved.

本発明の実施の他の形態では、前述の差動トランス式直線位置センサ（Linear
Variable Differential Transformer；略称LVDT）から成る変位検出器Ｓに代えて、その他の検出器、たとえば歪ゲージを用いてもよい。この場合、前記歪ゲージは押圧ボルト４６からの押圧力に応じた検出値を検出信号として出力するため、制御手段１１は歪ゲージからの検出信号に基づいて、積載荷重が最大積載荷重を超えたか否かを判断し、前記積載荷重が最大積載荷重を超えたものと判断したとき、回転駆動源９の動作を積載荷重が最大積載荷重未満に低下するまで停止するように構成されてもよい。 In another embodiment of the present invention, the above-described differential transformer linear position sensor (Linear
Instead of the displacement detector S composed of Variable Differential Transformer (abbreviation LVDT), other detectors such as strain gauges may be used. In this case, since the strain gauge outputs a detection value corresponding to the pressing force from the pressing bolt 46 as a detection signal, the control means 11 determines whether the loaded load exceeds the maximum loaded load based on the detected signal from the strain gauge. If it is determined whether or not the loaded load exceeds the maximum loaded load, the operation of the rotary drive source 9 may be stopped until the loaded load drops below the maximum loaded load.

前述の実施の各形態では、昇降機がダムウエータである場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、乗用エレベータおよび住宅用エレベータに対しても本発明を好適に実施することができる。   In each of the above-described embodiments, the case where the elevator is a damway has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be suitably implemented for a passenger elevator and a residential elevator.

図６は、本発明の実施のさらに他の形態の昇降機６０の概略的構成を示す図である。昇降機６０は、荷重検出装置６１、搭乗者６３および積載物を収容するケージ６４、重錘であるカウンタウェイト６５、ケージ６４およびカウンタウェイト６５を連結する索条であるロープ６６、ロープ６６が巻き掛けられるシーブ６７、シーブ６７の回転軸６８、回転軸６８を回転させる回転駆動源であるモータ６９、シーブ６７の回転軸６８を軸支する基台７０、モータ６９の回転を制動する制動手段であるブレーキ７２、レール７３、ケージ６４およびカウンタウェイト６５をレール７３にガイドするガイドシュー７４、一端がケージ６４の底部に係止され、多端が建物の躯体に係止されたエレベータケーブル７５、および後述する制御手段である制御盤９０を含む。   FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of an elevator 60 according to still another embodiment of the present invention. The elevator 60 has a load detecting device 61, a passenger 64 and a cage 64 that accommodates a load, a counter weight 65 that is a weight, a rope 66 that is a rope connecting the cage 64 and the counter weight 65, and a rope 66 wound around the elevator 60. A sheave 67, a rotation shaft 68 of the sheave 67, a motor 69 that is a rotation driving source for rotating the rotation shaft 68, a base 70 that supports the rotation shaft 68 of the sheave 67, and braking means that brakes the rotation of the motor 69. A brake 72, a rail 73, a cage 64 and a guide shoe 74 for guiding the counterweight 65 to the rail 73, an elevator cable 75 with one end locked to the bottom of the cage 64, and a multi-end locked to the housing of the building, and will be described later A control panel 90 as control means is included.

図６に示した昇降機６０は、ロープ式エレベータであり、ケージ６４とカウンタウェイト６５とが、ロープ６６によってつるべ式に連結されている。搭乗者６３の人員あるいは積載物の積載量は一定ではなく、搭乗者６３および積載物（以下、搭乗者を含めて積載物という）を含むケージ６４の重量とカウンタウェイト６５の重量とが均衡しない状態から、ケージ６４の昇降駆動を開始することが多い。ケージ６４が停止しているとき、モータ６９は、ブレーキ７２によって制動されている。モータ６９およびブレーキ７２は、図１に示した回転駆動源９と同様に、ブレーキ付き誘導電動機によって実現してもよい。   The elevator 60 shown in FIG. 6 is a rope type elevator, and a cage 64 and a counterweight 65 are connected by a rope 66 in a sliding manner. The load of the passenger 63 or the load of the load is not constant, and the weight of the cage 64 including the rider 63 and the load (hereinafter referred to as load including the passenger) and the weight of the counterweight 65 are not balanced. From the state, the raising / lowering drive of the cage 64 is often started. When the cage 64 is stopped, the motor 69 is braked by the brake 72. The motor 69 and the brake 72 may be realized by an induction motor with a brake, like the rotational drive source 9 shown in FIG.

積載物を含むケージ６４の重量とカウンタウェイト６５の重量とが均衡しない状態、言い換えると、この不均衡による回転トルクがシーブ６７に生じている状態から、ブレーキ７２の制動を解除すると、モータ６９は、負荷側から駆動されて、ケージ６４に起動ショックが発生する。特に、モータ６９とシーブ６７との間に減速機が設けられていない場合、あるいはギヤ効率が高いギヤを用いている場合は、荷重伝達系に損傷を与える可能性があり、この起動ショックの発生を回避する必要がある。   When the brake 72 is released from the state in which the weight of the cage 64 including the load and the weight of the counterweight 65 are not balanced, in other words, the rotational torque caused by this imbalance is generated in the sheave 67, the motor 69 is Driven from the load side, a starting shock is generated in the cage 64. In particular, when a reduction gear is not provided between the motor 69 and the sheave 67, or when a gear with high gear efficiency is used, there is a possibility of damaging the load transmission system. Need to avoid.

この起動ショックを回避するために、積載物を含むケージ６４の重量とカウンタウェイト６５の重量との不均衡によって生じる回転トルクを相殺するためのトルク（以下、静止トルクという）を、モータ６９によってシーブ６７に与えて、回転トルクを相殺する。この静止トルクによって、回転トルクを相殺することができれば、ブレーキ７２の制動を解除しても、起動ショックが生じることはない。   In order to avoid this starting shock, a torque (hereinafter referred to as static torque) for canceling the rotational torque caused by the imbalance between the weight of the cage 64 including the load and the weight of the counterweight 65 is transmitted by the motor 69. 67 to cancel the rotational torque. If the rotational torque can be offset by this static torque, even if the braking of the brake 72 is released, no starting shock will occur.

たとえば、ケージ６４の重量をＷ２、積載重量をＷ３、ケージ６４側のロープ６６ｂの重量をＷ４、エレベータケーブル７５の重量のうちケージ６４に加わる重量をＷ５、ケージ６４のガイドシュー７４ｂとレール７３との摺動抵抗力などの抵抗力による重量の減少分をα、カウンタウェイト６５の重量をＷ６、カウンタウェイト６５側のロープ６６ａの重量をＷ７、カウンタウェイト６５のガイドシュー７４ａとレール７３との摺動抵抗力などの抵抗力による重量の減少分をβとすると、基台７０に係る垂直荷重Ｗｇ、およびケージ６４側の重量の合計とカウンタウェイト６５側の重量の合計との重量差Ｗｒは、それぞれ、次式（５），（６）で表される。
Ｗｇ＝（Ｗ２＋Ｗ３＋Ｗ４＋Ｗ５−α）＋（Ｗ６＋Ｗ７−β） …（５）
Ｗｒ＝（Ｗ２＋Ｗ３＋Ｗ４＋Ｗ５−α）−（Ｗ６＋Ｗ７−β） …（６） For example, the weight of the cage 64 is W2, the loaded weight is W3, the weight of the rope 66b on the cage 64 side is W4, the weight of the elevator cable 75 applied to the cage 64 is W5, the guide shoe 74b of the cage 64 and the rail 73 The weight decrease due to the resistance force such as the sliding resistance force is α, the weight of the counterweight 65 is W6, the weight of the rope 66a on the counterweight 65 side is W7, and the guide shoe 74a of the counterweight 65 is slid between the rail 73. If the decrease in weight due to resistance such as dynamic resistance is β, the weight difference Wr between the vertical load Wg related to the base 70 and the total weight on the cage 64 side and the total weight on the counterweight 65 side is: These are expressed by the following equations (5) and (6), respectively.
Wg = (W2 + W3 + W4 + W5-α) + (W6 + W7−β) (5)
Wr = (W2 + W3 + W4 + W5-α) − (W6 + W7−β) (6)

この重量差Ｗｒは、シーブ６７を回転させる回転トルクを生じる。荷重検出装置６１は、この回転トルクによって生じるトルクアームの変位量を検出するもので、たとえば図１に示した荷重検出装置１によって実現される。制御盤９０は、荷重検出装置６１によって検出された変位量に基づいて、シーブ６７を回転させる回転トルクを相殺するための静止トルクを算出し、算出した静止トルクに基づいて、モータ６９を制御する。   This weight difference Wr generates a rotational torque that rotates the sheave 67. The load detection device 61 detects the amount of displacement of the torque arm caused by this rotational torque, and is realized by the load detection device 1 shown in FIG. 1, for example. The control panel 90 calculates a static torque for canceling the rotational torque for rotating the sheave 67 based on the amount of displacement detected by the load detection device 61, and controls the motor 69 based on the calculated static torque. .

図７は、図６に示される制御盤９０およびそれに関連する構成を模式的に示す図である。制御盤９０は、マイクロコンピュータ、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、トルク制御装置９４、および電力変換器９５を含んで構成される。ＣＰＵ９１は、半導体メモリなどの記憶装置で構成されるメモリ９２、および積載荷重演算手段９３を含む。   FIG. 7 is a diagram schematically showing the control panel 90 shown in FIG. 6 and the configuration related thereto. The control panel 90 includes a microcomputer, for example, a CPU (Central Processing Unit) 91, a torque control device 94, and a power converter 95. The CPU 91 includes a memory 92 composed of a storage device such as a semiconductor memory, and a load load calculating means 93.

昇降機６０は、基端部がモータ６９に連結され、かつ回転軸３８に対して回転可能に設けられたトルクアーム７７、および荷重検出装置６１ａを含む。荷重検出装置６１ａは、上述した荷重検出装置１と異なる形態で実現したものであり、トルクアーム７７の変位量を検出するための変位センサ７８、圧縮コイルばね７９ａ、および圧縮コイルばね７９ｂを含んで構成される。変位センサ７８は、たとえばワイヤの移動量を検出するエンコーダである。圧縮コイルばね７９ａの一端は、トルクアーム７７の遊端部に連結され、他端は基台などの固定部に固定される。圧縮コイルばね７９ｂの一端は、基台に固定され、他端は、変位センサ７８に巻き掛けられたワイヤによって、トルクアーム７７の遊端部に連結される。   The elevator 60 includes a torque arm 77 having a base end connected to the motor 69 and rotatably provided with respect to the rotation shaft 38, and a load detection device 61a. The load detection device 61a is realized in a form different from the load detection device 1 described above, and includes a displacement sensor 78 for detecting the displacement amount of the torque arm 77, a compression coil spring 79a, and a compression coil spring 79b. Composed. The displacement sensor 78 is an encoder that detects the amount of movement of the wire, for example. One end of the compression coil spring 79a is connected to the free end portion of the torque arm 77, and the other end is fixed to a fixing portion such as a base. One end of the compression coil spring 79 b is fixed to the base, and the other end is connected to the free end portion of the torque arm 77 by a wire wound around the displacement sensor 78.

ケージ６４が停止している状態、つまりＣＰＵ９１からブレーキ７２に対して制動信号が与えられ、ブレーキ７２がモータ６９の回転を制動している状態で、搭乗者の乗降あるいは積載物の積み下ろしによって、積載重量が変動する。積載重量が変動し、たとえばケージ６４側の重量Ｗｃａがカウンタウェイト６５側の重量Ｗｃｏより重くなると、シーブ６７を巻下し方向Ａ２に回転する回転トルクＴｋがシーブ６７に働き、その回転トルクＴｋは、回転軸６８およびモータ６９によって伝達され、トルクアーム７７にその遊端部を上昇させる回転トルクＴｕが生じる。   When the cage 64 is stopped, that is, when a braking signal is applied from the CPU 91 to the brake 72 and the brake 72 brakes the rotation of the motor 69, the loading or unloading of the passenger or the loading / unloading of the load is performed. The weight varies. When the loaded weight fluctuates, for example, when the weight Wca on the cage 64 side becomes heavier than the weight Wco on the counterweight 65 side, the rotational torque Tk that unwinds the sheave 67 and rotates in the direction A2 acts on the sheave 67, and the rotational torque Tk is Rotational torque Tu that is transmitted by the rotary shaft 68 and the motor 69 and raises the free end of the torque arm 77 is generated.

トルクアーム７７の遊端部に生じた回転トルクＴｕによって、トルクアーム７７の遊端部は微少量だけ上昇し、圧縮コイルばね７９ａは伸張され、圧縮コイルばね７９ｂは圧縮される。トルクアーム７７の遊端部は、回転トルクＴｕが、圧縮コイルばね７９ａの反力Ｒａと圧縮コイルばね７９ｂの反力Ｒｂとの合計反力Ｒと均衡する位置まで上昇する。変位センサ７８は、トルクアーム７７の遊端部の上昇によって生じる鋼線の移動量を検出することによって、トルクアーム７７の遊端部の変位量を検出し、検出した変位量を、入力データＰとして制御盤９０のＣＰＵ９１に入力する。   Due to the rotational torque Tu generated at the free end portion of the torque arm 77, the free end portion of the torque arm 77 rises by a small amount, the compression coil spring 79a is expanded, and the compression coil spring 79b is compressed. The free end portion of the torque arm 77 rises to a position where the rotational torque Tu balances with the total reaction force R of the reaction force Ra of the compression coil spring 79a and the reaction force Rb of the compression coil spring 79b. The displacement sensor 78 detects the displacement amount of the free end portion of the torque arm 77 by detecting the movement amount of the steel wire caused by the rise of the free end portion of the torque arm 77, and the detected displacement amount is input to the input data P. To the CPU 91 of the control panel 90.

ＣＰＵ９１は、入力データＰを積載荷重演算手段９３に入力する。積載荷重演算手段９３は、入力データＰに基づいて、回転トルクＴｋを相殺するための静止トルク指令値Ｔｓを算出し、トルク変換手段であるトルク制御装置９４に入力する。積載荷重演算手段９３は、ＣＰＵ９１が実行するプログラムによって実現される機能であり、図８を用いて詳述する。   The CPU 91 inputs the input data P to the loaded load calculation means 93. Based on the input data P, the load load calculating means 93 calculates a static torque command value Ts for canceling the rotational torque Tk, and inputs the static torque command value Ts to the torque control device 94 which is a torque converting means. The load load calculating means 93 is a function realized by a program executed by the CPU 91, and will be described in detail with reference to FIG.

トルク制御装置９４は、入力された静止トルク指令値Ｔｓに基づいて、モータ６９がシーブ６７の回転軸６８を回転させるための電力値に変換し、電力変換手段である電力変換器９５に入力する。電力変換器９５は、トルク制御装置９４から入力された電力値に基づく電力をモータ６９に供給する。モータ６９は、供給された電力によって静止トルクＴｓを発生し、シーブ６７に働いている回転トルクｔｋを相殺する。ＣＰＵ９１は、回転トルクＴｋを静止トルクＴｓで相殺した状態で、ブレーキ７２に制動を解除させ、シーブ６７の回転軸の回転駆動を開始する。   The torque control device 94 converts the motor 69 into a power value for rotating the rotating shaft 68 of the sheave 67 based on the input static torque command value Ts, and inputs the power value to a power converter 95 that is a power conversion means. . The power converter 95 supplies electric power based on the electric power value input from the torque control device 94 to the motor 69. The motor 69 generates a static torque Ts by the supplied power and cancels the rotational torque tk acting on the sheave 67. In a state where the rotational torque Tk is canceled by the stationary torque Ts, the CPU 91 releases the braking to the brake 72 and starts the rotational drive of the rotational shaft of the sheave 67.

図７に示した昇降機６０の荷重検出装置６１ａは、図１に示した荷重検出装置１とは異なった形態で実現したが、荷重検出装置６１ａに替えて、図１に示した荷重検出装置１を用いてもよい。   The load detection device 61a of the elevator 60 shown in FIG. 7 is realized in a form different from that of the load detection device 1 shown in FIG. 1, but instead of the load detection device 61a, the load detection device 1 shown in FIG. May be used.

図８は、図７に示されるＣＰＵ９１が処理する静止トルク演算処理を示すフローチャートである。この静止トルク演算処理は、ＣＰＵ９１が実行するプログラムによって実現され、積載荷重演算手段９３の機能を実現する。制御盤９０に電源が供給され、ＣＰＵ９１が動作可能状態になるとステップＳ１に移る。以下、図７も参照しつつ説明する。   FIG. 8 is a flowchart showing a static torque calculation process processed by the CPU 91 shown in FIG. This static torque calculation process is realized by a program executed by the CPU 91 and realizes the function of the load load calculation means 93. When power is supplied to the control panel 90 and the CPU 91 becomes operable, the process proceeds to step S1. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

ステップＳ１では、ケージ６４に積載物がない状態で、変位量を測定するためのテスト積載物を乗載したときのトルクアーム７７の遊端部の変位量Ｐ１と、ケージ６４に最大積載量の積載物が積載されている状態で、テスト積載物を乗載したときのトルクアーム７７の遊端部の変位量Ｐ２とを学習するための積載学習運転を行なうか否かを切り替える積載学習ＳＷ（スイッチ）がオンか否かを判定する。積載学習ＳＷがオンのとき、ステップＳ２に進み、積載学習ＳＷがオンでないとき、ステップＳ９に進む。   In step S1, the displacement amount P1 of the free end portion of the torque arm 77 when the test load for measuring the displacement amount is mounted in a state where there is no load in the cage 64, and the maximum load amount in the cage 64. A load learning SW for switching whether or not to perform a load learning operation for learning the displacement amount P2 of the free end portion of the torque arm 77 when the test load is mounted while the load is loaded. It is determined whether the switch) is on. When the loading learning SW is on, the process proceeds to step S2, and when the loading learning SW is not on, the process proceeds to step S9.

ステップＳ２では、ケージ６４に積載物を何も積載しない状態で、つまりかご積載０％状態でケージ６４を停止させ、テスト積載物を乗載するように指示する。ステップＳ３では、テスト積載物を乗載することによる０％積載からの変位量、つまり何も積載しない状態からの変位量を学習する準備が完了したことを示す０％設定ＳＷがオンになったか否かを判定する。０％設定ＳＷがオンのとき、ステップＳ４に進み、０％設定ＳＷがオンでないとき、ステップＳ３に戻り、０％設定ＳＷがオンになるのを待つ。ステップＳ４では、荷重検出装置６１ａが検出した変位量、つまりかご積載０％状態での変位量Ｐ１をメモリ９２のメモリ領域９２ａに記憶する。   In step S2, it is instructed to stop the cage 64 in a state where no load is loaded on the cage 64, that is, in a state where the car is loaded at 0%, and to load the test load. In step S3, whether the 0% setting SW indicating that the preparation for learning the displacement amount from 0% loading due to the loading of the test load, that is, the displacement amount from the state in which nothing is loaded is completed is turned on. Determine whether or not. When the 0% setting SW is on, the process proceeds to step S4. When the 0% setting SW is not on, the process returns to step S3 and waits for the 0% setting SW to be on. In step S <b> 4, the displacement amount detected by the load detection device 61 a, that is, the displacement amount P <b> 1 in the car loading state of 0% is stored in the memory area 92 a of the memory 92.

ステップＳ５では、ケージ６４に最大積載量の積載物を積載した状態で、つまりかご積載１００％状態でケージ６４を停止させ、テスト積載物を乗載するように指示する。ステップＳ６では、テスト積載物を乗載することによる１００％積載からの変位量、つまり最大積載量の積載物を積載した状態からの変位量を学習する準備が完了したことを示す１００％設定ＳＷがオンになったか否かを判定する。１００％設定ＳＷがオンのとき、ステップＳ７に進み、１００％設定ＳＷがオンでないとき、ステップＳ６に戻り、１００％設定ＳＷがオンになるのを待つ。ステップＳ７では、荷重検出装置６１ａが検出した変位量、つまりかご積載１００％状態での変位量Ｐ２を測定し、メモリ９２のメモリ領域９２ｂに記憶する。ステップＳ８では、学習運転が完了したことを示す学習運転完了情報をメモリ９２に記憶してステップＳ１に戻る。   In step S5, it is instructed to stop the cage 64 in a state where the maximum load capacity is loaded on the cage 64, that is, in a state where the car is loaded at 100%, and to load the test load. In step S6, a 100% setting SW indicating that preparation for learning the displacement amount from 100% loading due to the loading of the test load, that is, the displacement amount from the state of loading the maximum loading amount is completed. It is determined whether or not is turned on. When the 100% setting SW is on, the process proceeds to step S7. When the 100% setting SW is not on, the process returns to step S6 and waits for the 100% setting SW to be on. In step S7, the amount of displacement detected by the load detector 61a, that is, the amount of displacement P2 when the car is loaded 100% is measured and stored in the memory area 92b of the memory 92. In step S8, learning driving completion information indicating that the learning driving is completed is stored in the memory 92, and the process returns to step S1.

ステップＳ９では、学習運転が完了したか否かを、学習運転完了情報がメモリ９２に記憶されているか否かによって、判定する。学習運転が完了していないとき、ステップＳ１に戻り、学習運転が完了しているとき、ステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では、入力データＰが入力されると、静止トルクＴｓを、式（７）によって求める。ｑは、比例定数である。
Ｔｓ＝Ｐ÷（Ｐ１−Ｐ２）×ｑ …（７） In step S <b> 9, it is determined whether or not the learning operation is completed depending on whether or not the learning operation completion information is stored in the memory 92. When the learning operation is not completed, the process returns to step S1, and when the learning operation is completed, the process proceeds to step S10. In step S10, when the input data P is input, the static torque Ts is obtained by equation (7). q is a proportionality constant.
Ts = P ÷ (P1−P2) × q (7)

ステップＳ１１では、求めた静止トルクＴｓを、静止トルク指令値として、トルク制御装置９４に出力して、終了する。   In step S11, the obtained static torque Ts is output to the torque control device 94 as a static torque command value, and the process ends.

図７に示した０％設定ＳＷ、１００％設定ＳＷ、および積載学習ＳＷは、それぞれのＳＷの状態を模式的に表したものであり、これらのＳＷがオンであるか否かを図８に示したフローチャートで判定する。これらのＳＷは、ＣＰＵ９１によって実行される積載学習に関連する処理を行なうプログラムによって設定され、これらのＳＷの状態は、たとえばＳＷの状態情報としてメモリ９２に記憶される。ＣＰＵ９１は、メモリ９２に記憶されたこれらのＳＷの状態情報を参照することによって、それぞれのＳＷがオンか否かを判定することができる。   The 0% setting SW, 100% setting SW, and loading learning SW shown in FIG. 7 schematically represent the states of the respective SWs. FIG. 8 shows whether these SWs are on. The determination is made according to the flowchart shown. These SWs are set by a program for performing processing related to the load learning executed by the CPU 91, and the state of these SWs is stored in the memory 92 as SW state information, for example. The CPU 91 can determine whether or not each SW is on by referring to the state information of these SWs stored in the memory 92.

従来技術による昇降機では、ケージ６４の床下に設けた防振ゴムのたわみ量を変位センサにて検出し、検出したたわみ量に基づいて、シーブ６７に働く回転トルクを算出するものがある。しかし、ケージ６４内に積載物を積載する位置、防振ゴムの経年変化、および気温などの環境の変化によるたわみ量の変化などによって測定誤差が生じる。さらにケージ６４およびカウンタウェイト６５は、レール７３にガイドされているので、レール７３の据付精度などによって、摩擦抵抗つまり摺動抵抗が異なり、積載重量の変化と求めるべき回転トルクとの間に比例関係がなく、検出した積載重量の変化から回転トルクを簡単に算出することはできない。   Some prior art elevators detect the amount of deflection of the anti-vibration rubber provided under the floor of the cage 64 with a displacement sensor, and calculate the rotational torque acting on the sheave 67 based on the detected amount of deflection. However, a measurement error occurs due to the position where the load is loaded in the cage 64, the secular change of the anti-vibration rubber, and the change in the deflection amount due to the environmental change such as the temperature. Further, since the cage 64 and the counterweight 65 are guided by the rail 73, the frictional resistance, that is, the sliding resistance differs depending on the installation accuracy of the rail 73, and the proportional relationship between the change in the loaded weight and the rotation torque to be obtained. Therefore, the rotational torque cannot be easily calculated from the detected change in the loaded weight.

従来技術による他の昇降機では、ケージ６４およびカウンタウェイト６５を連結しているロープ６６のロープエンドに設けられた張力調整用スプリングのたわみ量を変位センサにて検出し、検出したたわみ量に基づいて、回転トルクを算出するものがある。しかし、ロープ毎の張力調整のバラツキ、および経年変化によるロープの伸びによって、張力調整用スプリングのたわみ量が変化するために、測定誤差が生じる。   In another elevator according to the prior art, the deflection amount of the tension adjusting spring provided at the rope end of the rope 66 connecting the cage 64 and the counterweight 65 is detected by a displacement sensor, and based on the detected deflection amount. Some of them calculate rotational torque. However, the amount of deflection of the tension adjusting spring changes due to variations in tension adjustment for each rope and the elongation of the rope due to secular change, resulting in a measurement error.

したがって、これらの従来技術による昇降機では、測定誤差および摺動抵抗力による重量の減少分があるために、積載重量の変化よって生じる回転トルクを正確に算出することができず、起動ショックを無くすことはできない。さらにまた、ケージ６４の停止位置によって、ロープ６６およびエレベータケーブル７５の重量配分が変化するので、シーブ６７に働く回転トルクＴｋを求める際に、変化した後の重量配分を考慮しなければならず、面倒な計算が必要である。   Therefore, in these elevators according to the prior art, since there is a decrease in weight due to measurement error and sliding resistance force, it is not possible to accurately calculate the rotational torque caused by the change in load weight, and to eliminate the start shock. I can't. Furthermore, since the weight distribution of the rope 66 and the elevator cable 75 changes depending on the stop position of the cage 64, when the rotational torque Tk acting on the sheave 67 is obtained, the changed weight distribution must be taken into consideration. Troublesome calculations are required.

上述した昇降機６０の荷重検出装置６１および荷重検出装置６１ａは、シーブ６４の重量Ｗ２、積載重量Ｗ３、シーブ６４側のロープ６６ａの重量Ｗ４、エレベータケーブル７５の重量のうちケージ６４に加わる重量Ｗ５、カウンタウェイト６５の重量Ｗ６、カウンタウェイト６５側のロープ６６ｂの重量Ｗ７などの可動系のすべての重量の変化を、ロープ６６、シーブ６７、回転軸６８、およびモータ６９などのすべての荷重伝達系を経てトルクアーム７７の回転トルクＴｕの変化として検出する。   The load detection device 61 and the load detection device 61a of the elevator 60 described above include the weight W2 of the sheave 64, the loaded weight W3, the weight W4 of the rope 66a on the sheave 64 side, the weight W5 applied to the cage 64 out of the weight of the elevator cable 75, Changes in all the weights of the movable system such as the weight W6 of the counterweight 65 and the weight W7 of the rope 66b on the counterweight 65 side are applied to all load transmission systems such as the rope 66, the sheave 67, the rotating shaft 68, and the motor 69. Then, it is detected as a change in the rotational torque Tu of the torque arm 77.

したがって、昇降機毎に機械的特性が相違しても、トルクアーム７７には可動系のすべての重量からモータ６９までの構造的または機械的な荷重伝達系統に作用する巻上げ方向Ａ１および巻下し方向Ａ２のすべての力が、トルクアーム７７の回転トルクＴｕまたはその変化に反映される。すなわち、可動系のすべての重量以外に、シーブ６７および回転軸６８が受ける回転抵抗力、シーブ６７とロープ６６との間の滑り摩擦抵抗力、ならびにケージ６４およびカウンタウェイト６５とそれらをガイドするレール７３との摺動抵抗力などのすべての力が総合され、トルクアーム７７の回転トルクＴｕまたはその変化に反映される。このように、簡単な構成によって、シーブ６７の回転トルクＴｋを相殺するための静止トルクＴｓを正確に算出することができる。   Therefore, even if the mechanical characteristics are different for each elevator, the torque arm 77 has the winding direction A1 and the unwinding direction acting on the structural or mechanical load transmission system from the entire weight of the movable system to the motor 69. All the forces of A2 are reflected in the rotational torque Tu of the torque arm 77 or its change. That is, in addition to the weight of the movable system, the rotational resistance force received by the sheave 67 and the rotary shaft 68, the sliding friction resistance force between the sheave 67 and the rope 66, and the cage 64 and the counterweight 65 and the rails that guide them. All the forces such as the sliding resistance force with 73 are combined and reflected in the rotational torque Tu of the torque arm 77 or its change. Thus, with a simple configuration, the static torque Ts for canceling the rotational torque Tk of the sheave 67 can be accurately calculated.

したがって、制動手段によってケージを停止した状態で、積載重量の変動によるトルクアームの変位量に基づいて静止トルクを算出し、算出した静止トルクの反力をシーブに与え、シーブの回転トルクを相殺してから制動を解放するので、制動を解放して起動するときに生じる起動ショックを改善することができる。   Therefore, when the cage is stopped by the braking means, the static torque is calculated based on the displacement amount of the torque arm due to the fluctuation of the load weight, the reaction force of the calculated static torque is applied to the sheave, and the rotational torque of the sheave is offset. Since the braking is released after that, it is possible to improve the starting shock that occurs when starting by releasing the braking.

図６に示した実施の形態では、昇降機がエレベータである場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、ダムウエータに対しても本発明を好適に実施することができる。   In the embodiment shown in FIG. 6, the case where the elevator is an elevator has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be suitably implemented for a dam waiter.

本発明の実施の一形態の荷重検出装置１を備える昇降機２の全体の概略的構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the schematic structure of the whole elevator 2 provided with the load detection apparatus 1 of one Embodiment of this invention. 荷重検出装置１の正面図である。1 is a front view of a load detection device 1. FIG. 図２の右方から見た荷重検出装置１の側面図である。It is a side view of the load detection apparatus 1 seen from the right side of FIG. 図２の上方から見た荷重検出装置１の平面図である。It is a top view of the load detection apparatus 1 seen from the upper direction of FIG. 図１〜図４に示される荷重検出装置１およびそれに関連する構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the load detection apparatus 1 shown by FIGS. 1-4 and the structure relevant to it. 本発明の実施のさらに他の形態の昇降機６０の概略的構成を示す図である 。It is a figure which shows schematic structure of the elevator 60 of other form of implementation of this invention. 図６に示される制御盤９０およびそれに関連する構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the control panel 90 shown by FIG. 6, and the structure relevant to it. 図７に示されるＣＰＵ９１が処理する静止トルク演算処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the static torque calculation process which CPU91 shown by FIG. 7 processes.

符号の説明Explanation of symbols

１，６１ 荷重検出装置
２，６０ 昇降機
３ 積載物
４，６４ ケージ
５ 重錘
６，６６ ロープ
７，６７ シーブ
８，６８ 回転軸
９ 回転駆動源
１０，７０ 基台
１１ 制御手段
１３ 基端部
１４、７７ トルクアーム
１５ 遊端部
１６ 荷重検出手段
１７ 回動制限手段
１８ ストッパ手段
２１，２２ 側板
２３，２４ 上部連結部材
２５，２６ 下部連結部材
２７〜３０ ダンパー部材
３１，３２ 支持フレーム
３５，３６ 軸受
３７ 出力軸
３８ 減速機
３９ 電動機
４０ 屈曲部
４１ 直線部
４５ 押圧部材
４３ 取付け部分
５０，７９ 圧縮コイルばね
５１ ばね受けボルト
５３ 当接ボルト
６５ カウンタウェイト
６９ モータ
７２ ブレーキ
７３ レール
７４ ガイドシュー
７５ エレベータケーブル
７８ 変位センサ
８０ 検出器本体
８１ 可動部
９０ 制御盤
９１ ＣＰＵ
９２ メモリ
９３ 積載荷重演算手段
９４ トルク制御装置
９５ 電力変換器
Ａ１ 巻上げ方向
Ａ２ 巻下し方向
ＳＷ リミットスイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,61 Load detection apparatus 2,60 Elevator 3 Carrying object 4,64 Cage 5 Weight 6,66 Rope 7,67 Sheave 8,68 Rotating shaft 9 Rotation drive source 10,70 Base 11 Control means 13 Base end 14 , 77 Torque arm 15 Free end portion 16 Load detection means 17 Rotation restriction means 18 Stopper means 21, 22 Side plate 23, 24 Upper connection member 25, 26 Lower connection member 27-30 Damper member 31, 32 Support frame 35, 36 Bearing 37 Output shaft 38 Reducer 39 Electric motor 40 Bending part 41 Linear part 45 Pressing member 43 Mounting part 50, 79 Compression coil spring 51 Spring receiving bolt 53 Abutting bolt 65 Counterweight 69 Motor 72 Brake 73 Rail 74 Guide shoe 75 Elevator cable 78 Displacement sensor 80 Detector body 81 Movable part 9 The control panel 91 CPU
92 Memory 93 Loaded load calculation means 94 Torque control device 95 Power converter A1 Winding direction A2 Unwinding direction SW Limit switch

Claims (3)

積載物を収容するケージと重錘とを連結する索条が巻き掛けられるシーブの回転軸を、回転駆動源によって巻上げ方向および巻下し方向に回転駆動して、前記ケージを昇降駆動する昇降機の荷重検出装置において、
前記シーブの回転軸を軸支する基台と、
基端部が前記回転駆動源に連結されるトルクアームと、
トルクアームの遊端部を、前記基台上で巻下し方向下流側から弾発的に支持して、前記トルクアームの回転を制限する回動制限手段と、
トルクアームの遊端部が前記回動制限手段によって弾発的に支持された状態で、トルクアームの前記巻下し方向への変位によって、前記ケージの荷重を検出する荷重検出手段とを含むことを特徴とする昇降機の荷重検出装置。 A lifting shaft that drives a lift of the cage by rotating a rotating shaft of a sheave around which a rope connecting a cage for housing a load and a weight is wound, in a winding direction and a unwinding direction by a rotation driving source. In the load detection device,
A base that pivotally supports the rotating shaft of the sheave;
A torque arm having a base end connected to the rotational drive source;
A rotation limiting means for limiting the rotation of the torque arm by unwinding the free end of the torque arm on the base and resiliently supporting it from the downstream side in the direction;
Load detecting means for detecting the load of the cage by displacement of the torque arm in the unwinding direction in a state where the free end portion of the torque arm is elastically supported by the rotation restricting means. Elevator load detection device characterized by the above. 前記トルクアームおよび基台のうち少なくとも一方には、前記トルクアームの基台に対する前記巻下し方向への変位を阻止するストッパ手段が設けられることを特徴とする請求項１記載の昇降機の荷重検出装置。   The elevator load detection according to claim 1, wherein at least one of the torque arm and the base is provided with stopper means for preventing displacement in the unwinding direction with respect to the base of the torque arm. apparatus. 請求項１または２に記載の昇降機の荷重検出装置と、
前記シーブの回転軸の回転を制動する制動手段と、
その制動手段がシーブの回転軸の回転を制動した状態で、前記昇降機の荷重検出装置が検出したケージの荷重に基づいて、そのケージの荷重によってシーブに生じた回転トルクを相殺するための静止トルクを演算する演算手段と、
その演算手段が演算した静止トルクを、前記回転駆動源がシーブの回転軸を回転させるための電力値に変換するトルク変換手段と、
そのトルク変換手段が変換した電力値に基づく電力を前記回転駆動源に供給する電力変換手段とを含み、
その電力変換手段が前記回転駆動源に前記電力を供給した後、前記制動手段による制動を解放して、シーブの回転軸の回転駆動を開始することを特徴とする昇降機。 The load detecting device for an elevator according to claim 1 or 2,
Braking means for braking rotation of the rotation shaft of the sheave;
Static torque for canceling the rotational torque generated in the sheave by the load of the cage based on the load of the cage detected by the load detecting device of the elevator while the braking means brakes the rotation of the rotating shaft of the sheave Computing means for computing
Torque conversion means for converting the static torque calculated by the calculation means into an electric power value for rotating the rotation shaft of the sheave by the rotational drive source;
Power conversion means for supplying power based on the power value converted by the torque conversion means to the rotary drive source,
After the power conversion means supplies the electric power to the rotational drive source, the braking by the braking means is released and rotational driving of the rotating shaft of the sheave is started.

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