JP2010247921A - エレベータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】かごの走行開始時における起動ショックを長期にわたって十分に低減できるようにしたエレベータ装置を提供する。
【解決手段】巻上機２における駆動軸１０の回転方向で回転変位可能に電磁ブレーキ１３を支持するブレーキ支持装置１４を設け、コントロールユニット１２が、かごの走行を開始すべく電磁ブレーキ１３を解放する前に、電磁ブレーキ１３の変位量を減少させる方向に駆動モータ８を駆動し、その駆動モータ８の発生トルクによってかごとカウンターウエイトの重量差に基づくアンバランストルクを相殺する。
【選択図】図２

Description

本発明はエレベータ装置に関し、特に、かごの走行開始時におけるいわゆる起動ショックを低減したエレベータ装置に関する。

いわゆるトラクションタイプのエレベータ装置において、積載荷重を含むかごの総重量とカウンターウエイトの重量とが不平衡であるときには、かごとカウンターウエイトとの重量差に基づくアンバランストルクが巻上機に作用することになる。したがって、この状態でかごの走行を開始すべく制動機を解放すると、上記アンバランストルクによってかごが移動するいわゆる起動ショックが発生し、乗客に不快感を与えてしまう虞がある。

そこで、例えば特許文献１に記載されているような秤装置によってかごの積載荷重を検出し、かごの走行を開始すべく制動機を解放する前に、かごの積載荷重に応じた大きさのトルクを駆動モータに発生させることが行われている。つまり、駆動モータの発生トルクによって上記アンバランストルクを相殺することにより、制動機の解放後もかごを上記停止階に停止した状態に維持し、かごの走行を円滑に開始するようにしている。

特開平１０−１２０３２８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の秤装置は、かごの枠体とかご室の床との間に介装した防振ゴムの撓み量を差動トランスによって検出することにより、かごの積載荷重を演算するようになっているため、経時によって上記防振ゴムにいわゆるへたりを生じると、かごの積載荷重と上記差動トランスの出力との関係が変化してかごの積載荷重の検出精度が低下することになる。

また、このように秤装置の検出精度が低下することにより、制動機の解放前に駆動モータが発生するトルクの大きさにも誤差が生じることになるから、起動ショックを十分に低減できなくなる虞がある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、かごの走行開始時における起動ショックを長期にわたって十分に低減できるようにしたエレベータ装置を提供することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、一端にかごが、他端にカウンターウエイトがそれぞれ連結された主索を駆動シーブに巻き掛け、その駆動シーブに連結された駆動軸を電動機によって回転駆動することでかごを移動させる一方、かごの停止時には制動機を作動し、上記かごとカウンターウエイトとの重量差に応じて上記駆動シーブに作用するアンバランストルクに抗して当該駆動シーブを静止するようになっているエレベータ装置において、制動機を上記アンバランストルクに応じて変位するように支持する制動機支持手段と、上記アンバランストルクに応じた上記制動機の変位を検出する変位検出手段と、上記変位検出手段の出力に基づいて上記電動機および制動機を駆動制御する制御手段と、を備えていて、上記制御手段は、上記かごの走行を開始すべく上記制動機を解放する前に、上記制動機の変位量を減少させる方向に上記電動機を駆動するようになっていることを特徴としている。

したがって、この請求項１に記載の発明では、上記かごの走行を開始すべく上記制動機を解放する前に、上記電動機の発生トルクによって上記アンバランストルクの少なくとも一部を相殺するようになっているから、いわゆる起動ショックが少なくとも低減されることになる。

具体的には、請求項２に記載の発明のように，上記制動機支持手段は、上記制動機の可動範囲を規制するストッパ部材と、上記制動機を弾性支持する弾性部材と、を有していて、上記制動機の解放時に、当該制動機が上記弾性部材によって上記可動範囲内の中立位置に保持されるようにするとよい。

望ましくは請求項３に記載の発明のように、上記制御手段が、上記かごの走行開始前における上記電動機の発生トルクが所定の設定値を超える場合に過積載検出信号を出力する過積載検出手段を有していると、かごの積載荷重が定格積載荷重を超えていることを検出するための装置を別途設ける必要がなくなり、コスト的に有利となる。

さらに望ましくは、請求項４に記載の発明のように、上記制御手段が、上記駆動軸の回転変位を検出する変位センサの出力に基づいて上記制動機の変位量を演算する制動機変位量検出手段を有していると、上記制動機の変位を検出するための変位センサを新たに設ける必要がなくなり、コスト的により有利となる。

本発明によれば、かごの走行開始時に、上記制動機の変位を減少させる方向に上記電動機を駆動することで、その電動機の発生トルクによって上記アンバランストルクの少なくとも一部を相殺し、その状態で制動機を解放するようになっているため、かごの走行開始時における起動ショックを長期にわたって十分に低減できるようになる。

本発明の第１の実施の形態としてエレベータ装置の概略を示す図。 図１における巻上機を示す図。 図２におけるブレーキ支持装置を示す図であって、同図（ａ）はブレーキ支持装置の平面図、同図（ｂ）はブレーキ支持装置の要部を拡大した正面図。 図２に示すコントロールユニットの処理内容を示すフローチャート。

図１は本発明の好適な実施の形態としてエレベータ装置の概略を示す図である。図１に示すエレベータ装置はいわゆるマシンルームレスタイプのものであって、昇降路１の頂部に設けられた巻上機２の駆動シーブ３に主索４が巻き掛けられ、その主索４の一端にかご５が、他端にカウンターウエイト６がそれぞれ吊り下げられている。なお、カウンターウエイト６の重量は、定格積載荷重の５０％の荷重を積載したかご５の総重量と同一になるように設定されている。

巻上機２は、昇降路１の頂部に設けられた機械台７上に設置されており、後述する駆動モータ８（図２参照）によって駆動シーブ３を回転駆動することでかご５を昇降させるようになっている。

図２は、巻上機２の概略を示す図である。この図２に示すように、巻上機２のフレーム９は、電動機たる駆動モータ８を支持するモータ支持部９ａと、そのモータ支持部９ａと所定の間隔を隔てて形成され、駆動モータ８によって回転駆動される駆動軸１０を回転可能に軸支する軸受部９ｂと、モータ支持部９ａおよび軸受部９ｂの上端部同士を連結するブリッジ部９ｃと、を有しており、モータ支持部９ａおよび軸受部９ｂのそれぞれの下端部が機械台７に着座し、例えばねじ部材に代表されるような図示外の締結手段によって固定されている。そして、モータ支持部９ａと軸受部９ｂとの間には、駆動軸１０と一体に回転可能な駆動シーブ３が設けられている。

また、駆動モータ８には、駆動軸１０の回転変位を検出する変位センサとしてインクリメンタルタイプのロータリエンコーダ１１が設けられていて、そのロータリエンコーダ１１は、駆動軸１０の回転方向を特定した出力パルスを制御手段たるコントロールユニット１２に変位検出信号として出力するようになっている。

一方、軸受部９ｂの反駆動モータ８側には駆動軸１０の回転を制止する制動機として略偏平円柱形状を呈する電磁ブレーキ１３が設けられている。この電磁ブレーキ１３は、周知のように、駆動軸１０の先端に固定された図示外のブレーキディスクを挟持することで制動力を発生するいわゆるディスクブレーキであって、当該電磁ブレーキ１３の制動力は、ばね部材に代表されるような図示外の付勢手段によって与えられ、図示外の電磁石を励磁することで解放されるようになっている。そして、この電磁ブレーキ１３は、制動機支持手段としての後述するブレーキ支持装置１４により、駆動軸１０の回転方向における所定の可動範囲内で回動可能に支持されている。

図３の（ａ），（ｂ）はブレーキ支持装置１４を示す図であって、そのうち図３の（ａ）はブレーキ支持装置１３の平面図、図３の（ｂ）は後述するストッパブロック２３を拡大した正面図である。なお、図３の（ｂ）では一対のストッパブロック２３，２３のうち一方のストッパブロック２３のみを図示しているが、他方のストッパブロック２３も同様に構成されている。また、図３の（ａ），（ｂ）では電磁ブレーキ１３が無負荷の状態を図示している。

ブレーキ支持装置１４は、図３の（ａ）に示すように、機械台７上に固定されたベースプレート２１と、駆動軸１０の回転方向で回転変位可能に設けられ、電磁ブレーキ１３が固定されたブレーキ固定プレート２２と、ベースプレート２１上に所定の間隔を隔てて対向配置され、ブレーキ固定プレート２２の可動範囲を規制するストッパ部材としての一対のストッパブロック２３，２３と、ブレーキ固定プレート２２の両側縁部上端とベースプレート２１を連結するように斜めに配置され、ブレーキ固定プレート２２を弾性支持する弾性体としての一対のコイルスプリング２４，２４と、を有している。

両ストッパブロック２３，２３は、図３の（ａ）のほか図３の（ｂ）に示すように、上下方向に伸びる角溝２３ａをそれぞれ有しているとともに、角溝２３ａを向かい合わせるように対向配置されていて、それら両ストッパブロック２３，２３の角溝２３ａにブレーキ固定プレート２２の側縁部下端をそれぞれ受容している。なお、両ストッパブロック２３，２３は、ボルト２５によってベースプレート１４に固定されている。

ブレーキ固定プレート２２は、正面視略矩形状に形成されており、その略中央部を駆動軸１０が挿通している一方、当該ブレーキ固定プレート２２のうち反駆動モータ８側の面に電磁ブレーキ１３が装着されている。また、ブレーキ固定プレート２２は、両ストッパブロック２３，２３における角溝２３ａの底面同士の間隔よりも幅狭であって、且つ角溝２３ａの溝幅よりも薄肉に形成されている。

そして、図３の（ａ），（ｂ）に示す電磁ブレーキ１３の無負荷時には、両コイルスプリング２４，２４により、両ストッパブロック２３，２３と非接触となる中立位置でブレーキ固定プレート２２が保持されることになる。なお、ここでいう中立位置とは、駆動軸１０を中心としたブレーキ固定プレート２２の回転方向における位置である。すなわち、ブレーキ固定プレート２２は、中立位置から駆動軸１０の回転方向両側に変位可能になっていて、そのブレーキ固定プレート２２の可動範囲を超える回転変位が両ストッパブロック２３，２３との当接をもって規制されるようになっている。なお、ブレーキ固定プレート２２の側縁部下端のコーナー部には、当該ブレーキ固定プレート２２の回動時にボルト２５との干渉を避けるため、いわゆる面取りの形態をもって傾斜面２２ａが形成されている。

他方、図２に示すように、コントロールユニット１２は、ロータリエンコーダ１１の出力パルス数をカウントする制動機変位量検出手段としてのパルスカウント部１５と、そのパルスカウント部１５の出力であるカウント値に基づいて駆動モータ８および電磁ブレーキ１３を制御する主制御部１６と、その主制御部１６からの駆動指令信号に基づいて駆動モータ８を駆動するモータ駆動部１７と、主制御部１６からの駆動指令信号に基づいて電磁ブレーキ１３を駆動するブレーキ駆動部１８と、駆動モータ８の発生トルクに基づいてかご５の過積載を検出する過積載検出手段としての過積載検出部１９と、を備えている。また、主制御部１６はドア制御装置２０に接続されていて、ドア制御装置２０が主制御部１６からの指令に基づいて図示外のドア開閉駆動用モータを駆動制御し、かご５の出入口を開閉することになる。

より具体的には図４に示すように、主制御部１６は、行先階の乗場にかご５を着床させると（ステップＳ１）、まず電磁ブレーキ１３を作動させ（ステップＳ２）、次いで駆動モータ８の制御モードを位置制御モードに切り替える（ステップＳ３）。ここで、位置制御モードとは、ロータリエンコーダ１１の出力パルスに基づいてかご５の位置を制御する駆動モータ８の制御モードである。また、このステップＳ２から後述するステップＳ５までの間においては、主制御部１６がかご５を現在位置に保持するように駆動モータ８を制御する。このように駆動モータ８によってかご５を現在位置に保持することで、かご５の積載荷重を含む総重量とカウンターウエイト６の重量との差に基づいて駆動シーブ３に作用するアンバランストルクが駆動モータ８の発生トルクによって相殺されることから、電磁ブレーキ８が作動状態にあっても当該電磁ブレーキ１３が無負荷状態となって中立位置に位置することになる。

そして、この状態でパルスカウント部１５のカウント値を０にリセットし、ロータリエンコーダ１１の出力パルスのカウントを開始する（ステップＳ４）。つまり、パルスカウント部１５は、電磁ブレーキ１３の中立位置を基準とし、その中立位置からの電磁ブレーキ１３の回転変位量としてロータリエンコーダ１１の出力パルスをカウントすることになる。

このようにパルスカウント部１５で出力パルスのカウントを開始したならば、主制御部１６は、続いて駆動モータ８への通電を休止する（ステップＳ５）。これにより、上記アンバランストルクが電磁ブレーキ１３に作用し、当該電磁ブレーキ１３が上記アンバランストルクに応じて駆動軸１０とともに回転変位するようになる。

その上で、主制御部１６は、ドア制御装置２０に出入口開放指令を出力してかご５の出入口を開放させ（ステップＳ６）、かご５に乗客および荷物を乗降させる（ステップＳ７）。ここで、かご５に乗客および荷物が乗降すると、かご５の積載荷重の変化によってアンバランストルクが変化し、このアンバランストルクに応じた位置へ電磁ブレーキ１３が回転変位することになる。

そして、かご５への乗客および荷物の乗降が完了したならば、主制御部１６は、ドア制御装置２０に出入口閉止指令を出力してかご５の出入口を閉止させた上で（ステップＳ８）、駆動モータ８への給電を再開し（ステップＳ９）、パルスカウント部１６におけるカウント値を０に近づける方向に駆動モータ８を駆動する（ステップＳ１０）。つまり、主制御部１６は、電磁ブレーキ１３の変位量が減少する方向に駆動モータ８を駆動することにより、駆動モータ８の発生トルクをもってアンバランストルクを相殺する。

また、このように駆動モータ８を駆動しているときに、過積載検出手段１９は、駆動モータ８の発生トルクに相当する駆動モータ８への供給電力と所定の設定値とを比較し、駆動モータ８への供給電力が設定値を超える場合に、過積載検出信号を主制御部１６に出力する。なお、上記設定値はかご５の定格積載荷重に相当している。

一方、主制御部１６は、ステップＳ１１で過積載検出信号を受信しているか否かを判断し、その結果、過積載検出信号を受信している場合にはステップＳ５に戻る。つまり、この場合には、主制御部１６が駆動モータ８への通電を再度休止した上でかご５の出入口を開放することになる。なお、このとき、かご５の積載荷重が定格積載荷重を超えている旨をかご５内の乗客に報知し、かご５の積載荷重を減少させるように促してもよい。

さらに、主制御部１６は、ステップＳ１１で上記積載荷重超過信号を受信していない場合、ステップＳ１２でパルスカウント部１５におけるカウント値の絶対値が予め定めた設定値ｎ未満であるか否かを判断し、カウント値の絶対値が予め定めた設定値ｎ未満であることを条件に、駆動モータ８の制御モードをかごの移動速度を制御する速度制御モードに切り替える（ステップＳ１３）。なお、ステップＳ１２においてカウント値の絶対値が予め定めた設定値ｎ未満でない場合には、ステップＳ１０に戻る。

そして、主制御部１６は、ステップＳ１３の後に、電磁ブレーキ１３の制動力を解放し（ステップＳ１４）、かご５の走行を開始する（ステップＳ１５）。すなわち、ステップＳ１４で電磁ブレーキ１３の制動力を解放するのに先立ち、上記アンバランストルクを駆動モータ８の発生トルクによって相殺していることから、ステップＳ１４で電磁ブレーキ１３の制動力を解放してもかご５が移動することなく現在位置に保持され、いわゆる起動ショックを生じることなくかご５が円滑に走行を開始することになる。

したがって、本実施の形態によれば、かご５の走行開始時に、駆動モータ８の発生トルクによって電磁ブレーキ１３の回転変位量を減少させ、その発生トルクとアンバランストルクとを釣り合わせるようになっているから、経時によるコイルスプリング２４，２４のいわゆるへたりに影響されることなく、かご５の走行開始時における起動ショックを長期にわたって十分に低減できるようになる。その上、従来必要としていた秤装置が不要となるため、コスト的に有利となるばかりでなく調整作業が不要となるメリットがある。

なお、本実施の形態では、乗客および荷物がかご５へ乗降するときに、駆動モータ８への通電を休止し、電磁ブレーキ１３を中立位置から回転変位させるようにしているが、乗客および荷物がかご５へ乗降するときにも駆動モータ８に電力を供給し、電磁ブレーキ１３を中立位置に保持するようにしてもよい。この場合には、乗客および荷物がかご５へ乗降してかご５の積載荷重が変化しても、駆動モータ８の発生トルクによってかご５を現在位置に保持できるようになるから、エレベータの乗り心地をより向上できるメリットがある。

３…駆動シーブ
４…主索
５…かご
６…カウンターウエイト
８…駆動モータ（電動機）
１０…駆動軸
１１…ロータリエンコーダ（変位センサ）
１２…コントロールユニット（制御手段）
１３…電磁ブレーキ（制動機）
１４…ブレーキ支持装置（制動機支持手段）
１５…パルスカウント部（制動機変位量検出手段）
１９…過積載検出部（過積載検出手段）
２４…コイルスプリング（弾性体）
２３…ストッパブロック（ストッパ部材）

Claims (4)

1. 一端にかごが、他端にカウンターウエイトがそれぞれ連結された主索を駆動シーブに巻き掛け、その駆動シーブに連結された駆動軸を電動機によって回転駆動することでかごを移動させる一方、かごの停止時には制動機を作動し、上記かごとカウンターウエイトとの重量差に応じて上記駆動シーブに作用するアンバランストルクに抗して当該駆動シーブを静止するようになっているエレベータ装置において、
   制動機を上記アンバランストルクに応じて変位するように支持する制動機支持手段と、
   上記アンバランストルクに応じた上記制動機の変位を検出する変位検出手段と、
   上記変位検出手段の出力に基づいて上記電動機および制動機を駆動制御する制御手段と、
   を備えていて、
   上記制御手段は、上記かごの走行を開始すべく上記制動機を解放する前に、上記制動機の変位量を減少させる方向に上記電動機を駆動するようになっていることを特徴とするエレベータ装置。
2. 上記制動機支持手段は、上記制動機の可動範囲を規制するストッパ部材と、上記制動機を弾性支持する弾性部材と、を有していて、
   上記制動機の解放時に、当該制動機が上記弾性部材によって上記可動範囲内の中立位置に保持されるようになっていることを特徴とする請求項２に記載のエレベータの荷重検出装置。
3. 上記制御手段は、上記かごの走行開始前における上記電動機の発生トルクが所定の設定値を超える場合に過積載検出信号を出力する過積載検出手段を有していることを特徴とする請求項１または２に記載のエレベータ装置。
4. 上記制御手段は、上記駆動軸の回転変位を検出する変位センサの出力に基づいて上記制動機の変位量を演算する制動機変位量検出手段を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエレベータ装置。

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