JP6997972B1 - エレベータの荷重検出装置及びエレベータ - Google Patents

Abstract

【課題】 検出ロープが支持部から外れることを防止しつつ、検出ロープを支持部で支持することができるエレベータの荷重検出装置を提供する。【解決手段】 エレベータの荷重検出装置は、本体部と、かごロープの端部に接続され、本体部に対して上下方向に可動なロッド部と、第１端部が本体部に対して固定され、第２端部が本体部に対して可動な検出ロープと、ロッド部に接続され、検出ロープを支持するために検出ロープが掛けられる第１の支持部と、を備え、支持部は、検出ロープが外れることを防止する外れ防止構造を備える。【選択図】 図２

Description

本出願は、エレベータの荷重検出装置及びエレベータに関する。

従来、例えば、エレベータの荷重検出装置は、本体部と、かごロープの端部に接続され、本体部に対して上下方向に可動なロッド部と、第１端部が本体部に対して固定され、第２端部が本体部に対して可動な検出ロープとを備えている（例えば、特許文献１）。そして、検出ロープの第２端部の変位量に基づいて、かごの内部の荷重が検出される。

特許文献１に係る荷重検出装置は、検出ロープを支持するために、検出ロープが巻き掛けられる複数の回転ローラを備えている。ところで、検出ロープが回転ローラから外れた場合には、かごの内部の荷重を正確に検出することができなくなる。

国際公開２００３／０５３８３６号

そこで、課題は、検出ロープが支持部から外れることを防止しつつ、検出ロープを支持部で支持することができるエレベータの荷重検出装置及びエレベータを提供することである。

エレベータの荷重検出装置は、本体部と、かごロープの端部に接続され、前記本体部に対して上下方向に可動なロッド部と、第１端部が前記本体部に対して固定され、第２端部が前記本体部に対して可動な検出ロープと、前記ロッド部に接続され、前記検出ロープを支持するために前記検出ロープが掛けられる第１の支持部と、を備え、前記支持部は、前記検出ロープが外れることを防止する外れ防止構造を備える。

また、エレベータの荷重検出装置においては、前記支持部は、前記検出ロープが内部を通過するように、環状に形成され、前記検出ロープは、前記支持部の内周面に掛けられ、前記支持部は、内部を閉空間とすることによって、前記外れ防止構造を構成する、という構成でもよい。

また、エレベータの荷重検出装置においては、前記支持部の内周面は、前記検出ロープに接する接触面を備え、前記接触面は、断面が円弧状となるように、形成され、前記接触面の曲率は、前記検出ロープの外周面の曲率よりも、小さい、という構成でもよい。

また、エレベータの荷重検出装置は、前記第１の支持部よりも上方に配置され、前記検出ロープを支持するために前記検出ロープが掛けられる第２の支持部をさらに備え、前記第２の支持部は、前記検出ロープが前記第１及び第２の支持部間を上下方向に沿って延びるように、配置される、という構成でもよい。

また、エレベータは、かごと、釣合錘と、前記かごと前記釣合錘とに接続されるかごロープと、前記の荷重検出装置と、を備える。

図１は、一実施形態に係るエレベータの概要図である。 図２は、同実施形態に係る荷重検出装置の全体図である。 図３は、同実施形態に係る荷重検出装置の要部図であって、一部が縦断面を示す図である。 図４は、図３のIV－IV線断面図である。 図５は、他の実施形態に係る荷重検出装置の全体図である。 図６は、さらに他の実施形態に係る荷重検出装置の要部図である。 図７は、さらに他の実施形態に係る荷重検出装置の要部図である。 図８は、図７のVIII－VIII線拡大断面図である。 図９は、さらに他の実施形態に係る荷重検出装置の要部図である。 図１０は、図９のＸ－Ｘ線拡大断面図である。

以下、エレベータ及び荷重検出装置における一実施形態について、図１～図４を参照しながら説明する。なお、各図（図５～図１０も同様）において、図面の寸法比と実際の寸法比とは、必ずしも一致しておらず、また、各図面の間での寸法比も、必ずしも一致していない。

図１に示すように、エレベータ１０は、ユーザが乗るためのかご１１と、かご１１に接続される複数（図１においては、１つのみ図示している）のかごロープ１２と、複数のかごロープ１２に接続される釣合錘１３とを備えている。そして、エレベータ１０は、かご１１の内部の荷重を検出するために荷重検出装置１を備えている。

例えば、本実施形態のように、かごロープ１２の端部１２ａ，１２ｂは、それぞれ昇降路Ｘ１の上部（天井）に支持され、かごロープ１２は、かご１１のかごシーブ１１ａ及び釣合錘１３の錘シーブ１３ａにそれぞれ巻き掛けられている、という構成でもよい。そして、荷重検出装置１は、例えば、本実施形態のように、昇降路Ｘ１に固定され、かごロープ１２の端部１２ａに接続されていてもよい。

なお、例えば、かごロープ１２の第１端部１２ａは、かご１１に支持され、かごロープ１２の第２端部１２ｂは、釣合錘１３に支持されている、という構成でもよい。そして、荷重検出装置１は、例えば、かご１１に固定され、かごロープ１２の第１端部１２ａに接続されていてもよい。

エレベータ１０は、複数のかごロープ１２が巻き掛けられる綱車１４ａを有する巻上機１４と、かご１１を案内するかごレール１５と、釣合錘１３を案内する錘レール１６と、エレベータ１０の各部を制御する制御部１７とを備えている。巻上機１４は、かごロープ１２が巻き掛けられる綱車１４ａと、綱車１４ａを回転させる駆動源（図示及び採番していない）とを備えている。

なお、本実施形態に係るエレベータ１０は、巻上機１４を昇降路Ｘ１の内部に配置する、という構成であるが、斯かる構成に限られない。例えば、エレベータ１０は、巻上機１４を、昇降路Ｘ１の上部に設けられる機械室の内部に配置する、という構成でもよい。

エレベータ１０は、かご１１の走行速度を検出する調速機１８を備えており、かご１１は、かごレール１５を挟むことによってかご１１を停止させる停止装置１１ｂと、調速機１８の動作を停止装置１１ｂへ伝達する伝達部１１ｃとを備えている。調速機１８は、かご１１に接続される無端環状のガバナロープ１８ａを備えている。そして、かご１１の速度が設定速度を超えた場合に、ガバナロープ１８ａの走行が停止されることによって、停止装置１１ｂは、起動する。

図２に示すように、荷重検出装置１は、昇降路Ｘ１に対して固定される本体部２と、かごロープ１２の第１端部１２ａに接続され、本体部２に対して上下方向Ｄ３に可動なロッド部３とを備えている。そして、荷重検出装置１は、例えば、本実施形態のように、ロッド部３に力を加える加力部４を備えていてもよい。

荷重検出装置１は、第１端部５ａが本体部２に対して固定され且つ第２端部５ｂが本体部２に対して可動な検出ロープ５と、検出ロープ５を支持するために、検出ロープ５が掛けられる複数の支持部６，７とを備えている。そして、荷重検出装置１は、例えば、本実施形態のように、検出ロープ５に張力を付与する張力付与部８と、検出ロープ５の第２端部５ｂの変位量を検出する検出部９とを備えていてもよい。

本体部２は、特に限定されないが、例えば、本実施形態のように、下枠２ａと、下枠２ａよりも上方に配置される上枠２ｂと、下枠２ａと上枠２ｂとを接続する縦枠２ｃとを備えていてもよい。ロッド部３は、特に限定されないが、例えば、本実施形態のように、複数（図２においては、四つ）備えられており、第１横方向Ｄ１に並べられている、という構成でもよい。なお、例えば、ロッド部３は、第１横方向Ｄ１だけでなく、第２横方向Ｄ２にも並べられていてもよい。

加力部４は、特に限定されないが、例えば、本実施形のように、上下方向Ｄ３に弾性変形する弾性体４ａとしてもよい。そして、ロッド部３は、例えば、本実施形態のように、本体部２の下枠２ａに挿通されるように、上下方向Ｄ３へ延びるロッド本体３ａと、本体部２の下枠２ａとの間で弾性体４ａを挟むように弾性体４ａを保持する保持部３ｂとを備えていてもよい。

これにより、弾性体４ａが、かごロープ１２の荷重に応じた量を、上下方向Ｄ３に弾性変形するため、ロッド部３は、かごロープ１２の荷重に応じた距離を、上下方向Ｄ３に移動する。なお、複数の弾性体４ａは、例えば、本実施形態のように、同じ構成（例えば、同じばね係数、同じ長さ）の弦巻バネとしてもよく、また、例えば、ゴムとしてもよい。

支持部６，７は、複数の第１支持部６と、第１支持部６よりも上方に配置される複数の第２支持部７とを備えている。そして、例えば、本実施形態のように、ロッド部３は、ロッド本体３ａに第１支持部６を接続する第１接続部３ｃを備えており、本体部２は、上枠２ｂに第２支持部７を接続する第２接続部２ｄを備えている、という構成でもよい。当該構成によれば、第１支持部６は、ロッド部３に接続され、第２支持部７は、本体部２に接続されている。

張力付与部８は、特に限定されないが、例えば、本実施形態のように、検出ロープ５の第２端部５ｂに固定される錘８ａと、錘８ａを上下方向Ｄ３へ案内する案内部８ｂとを備えていてもよい。なお、当該構成においては、張力付与部８は、例えば、検出ロープ５と各支持部６，７との間に働く摩擦力の合計よりも十分に大きい張力を、検出ロープ５に付与している。

また、検出部９は、特に限定されないが、例えば、本実施形態のように、検出ロープ５の第２端部５ｂの変位量を検出するために、錘８ａとの距離を測定する距離センサ９ａを備えていてもよい。そして、例えば、制御部１７（図１参照）は、検出部９の検出に基づいて、かご１１の内部の荷重を演算してもよい。

ところで、第１支持部６及び第２支持部７は、所定の位置に配置されているため、検出ロープ５は、第１支持部６及び第２支持部７間を上下方向Ｄ３に沿って延びている。即ち、検出ロープ５のうち、第１支持部６及び第２支持部７間の部分は、上下方向Ｄ３に沿って延びている。

これにより、ロッド部３が上下方向Ｄ３に移動する第１距離Ｓ１と、検出ロープ５の第２端部５ｂが移動する第２距離Ｓ２との間に、相対比の誤差が生じることを抑制することができる。例えば、本実施形態においては、当該第１距離Ｓ１に対する第２距離Ｓ２の相対比は、２００％であり、各ロッド部３の位置に関わらず、当該相対比は、一定となる。したがって、例えば、かご１１の内部の荷重を適切に検出することができる。

なお、支持部６，７は、例えば、本実施形態のように、本体部２に対して、上下方向Ｄ３を中心として回転不能に構成されていてもよい。当該構成によれば、例えば、検出ロープ５が捻じれることを抑制することができるため、例えば、検出ロープ５の劣化を抑制することができたり、また、例えば、検出ロープ５の捻じれによる計測誤差が生じることを防止できたりする。

例えば、第１支持部６は、ロッド本体３ａに対して、上下方向Ｄ３を中心として回転不能に固定され、ロッド本体３ａは、本体部２の下枠２ａに対して、上下方向Ｄ３を中心として回転不能に接続されている（例えば、ロッド本体３ａが周方向で下枠２ａに引っ掛かる構造、また、例えば、各ロッド本体３ａに第１横方向Ｄ１に貫通する孔が設けられ、当該孔にワイヤや針金等を挿入する構造）、という構成でもよい。また、例えば、第２支持部７は、本体部２の上枠２ｂに対して、上下方向Ｄ３を中心として回転不能に固定されていてもよい。

図３及び図４に示すように、支持部６，７は、検出ロープ５が内部を通過するように、環状に形成されている。当該構成によれば、支持部６，７の内部が閉空間となるため、支持部６，７は、検出ロープ５が外れることを防止する外れ防止構造を構成している。

これにより、検出ロープ５が支持部６，７から外れることを防止しつつ、検出ロープ５を支持部６，７で支持することができる。したがって、かご１１の内部の荷重を正確に検出することができる。なお、図３においては、第１支持部６と左側の第２支持部７は、縦断面を図示している。

また、検出ロープ５は、支持部６，７の内周面に掛けられるため、支持部６，７の内周面は、検出ロープ５に接する接触面６ａ，７ａを備えている。そして、接触面６ａ，７ａの断面形状は、円弧状であり、接触面６ａ，７ａの曲率は、検出ロープ５の外周面５ｃの曲率よりも、小さくなっている。

これにより、検出ロープ５のうち、支持部６，７に掛けられる部分を、緩やかに屈曲させることができる。したがって、例えば、検出ロープ５が曲げられる際に、検出ロープ５に与える疲労を軽減することができるため、例えば、検出ロープ５が劣化することを抑制することができる。

特に限定されないが、第１及び第２支持部６，７は、例えば、本実施形態のように、同じ構成（例えば、同じ形状、同じ材質）としてもよい。また、第１及び第２支持部６，７は、特に限定されないが、例えば、金属（例えば、鉄鋼、ステンレス鋼）で形成されていてもよい。

また、検出ロープ５は、特に限定されないが、例えば、金属（例えば、鉄鋼、ステンレス鋼）で形成されていてもよい。なお、検出ロープ５は、例えば、支持部６，７との間に発生する摩擦力を小さくするために、外周に滑り易い材質（例えば、モリブデン、グリス等）を塗布されていてもよい。

以上より、本実施形態に係るエレベータ１０は、かご１１と、釣合錘１３と、前記かご１１と前記釣合錘１３とに接続されるかごロープ１２と、前記の荷重検出装置１と、を備える。

そして、本実施形態のように、エレベータ１０の荷重検出装置１は、本体部２と、かごロープ１２の端部１２ａに接続され、前記本体部２に対して上下方向Ｄ３に可動なロッド部３と、第１端部５ａが前記本体部２に対して固定され、第２端部５ｂが前記本体部２に対して可動な検出ロープ５と、前記ロッド部３に接続され、前記検出ロープ５を支持するために前記検出ロープ５が掛けられる第１の支持部６と、を備え、前記支持部６は、前記検出ロープ５が外れることを防止する外れ防止構造を備える、という構成が好ましい。

斯かる構成によれば、検出ロープ５は、支持部６に掛けられており、支持部６の外れ防止構造によって、前記検出ロープ５が支持部６から外れることを防止している。これにより、検出ロープ５が支持部６から外れることを防止しつつ、検出ロープ５を支持部６で支持することができる。

また、本実施形態のように、エレベータ１０の荷重検出装置１においては、前記支持部６は、前記検出ロープ５が内部を通過するように、環状に形成され、前記検出ロープ５は、前記支持部６の内周面に掛けられ、前記支持部６は、内部を閉空間とすることによって、前記外れ防止構造を構成する、という構成が好ましい。

斯かる構成によれば、支持部６が環状に形成されており、検出ロープ５が支持部６の内部を通過して支持部６の内周面に掛けられている。これにより、検出ロープ５を支持部６で支持することができる。そして、支持部６が内部を閉空間とすることによって、外れ防止構造が構成されているため、検出ロープ５が支持部６から外れることを防止することができる。

また、本実施形態のように、エレベータ１０の荷重検出装置１においては、前記支持部６の内周面は、前記検出ロープ５に接する接触面６ａを備え、前記接触面６ａは、断面が円弧状となるように、形成され、前記接触面６ａの曲率は、前記検出ロープ５の外周面５ｃの曲率よりも、小さい、という構成が好ましい。

斯かる構成によれば、接触面６ａの断面は、円弧状に形成されており、接触面６ａの曲率は、検出ロープ５の外周面５ｃの曲率よりも小さくなっている。これにより、検出ロープ５のうち、支持部６に掛けられる部分を、緩やかに屈曲させることができる。

また、本実施形態のように、エレベータ１０の荷重検出装置１は、前記第１の支持部６よりも上方に配置され、前記検出ロープ５を支持するために前記検出ロープ５が掛けられる第２の支持部７をさらに備え、前記第２の支持部７は、前記検出ロープ５が前記第１及び第２の支持部６，７間を上下方向Ｄ３に沿って延びるように、配置される、という構成が好ましい。

斯かる構成によれば、検出ロープ５が第１及び第２の支持部６，７に支持されることによって、検出ロープ５は、第１及び第２の支持部６，７間を上下方向Ｄ３に沿って延びる。これにより、ロッド部３が上下方向Ｄ３に移動する距離Ｓ１と、検出ロープ５の第２端部５ｂが移動する距離Ｓ２との間に、相対比の誤差が生じることを抑制することができる。

なお、エレベータ１０及び荷重検出装置１は、上記した実施形態の構成に限定されるものではなく、また、上記した作用効果に限定されるものではない。また、エレベータ１０及び荷重検出装置１は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に一つ又は複数選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。

（１）上記実施形態に係る荷重検出装置１においては、検出ロープ５が第１支持部６及び第２支持部７間を上下方向Ｄ３に沿って延びるように、第１及び第２支持部６，７が配置されている、という構成である。しかしながら、荷重検出装置１は、斯かる構成に限られない。

例えば、図５に示すように、検出ロープ５が第１支持部６及び第２支持部７間を上下方向Ｄ３に対して傾斜して延びるように、第１及び第２支持部６，７が配置されている、という構成でもよい。図５に係る構成によれば、第２支持部７の個数を少なくすることができる。

なお、図５に係る構成においては、各ロッド部３の位置によっては、ロッド部３が上下方向Ｄ３に移動する距離Ｓ１と、検出ロープ５の第２端部５ｂが移動する距離Ｓ２との間に、相対比の誤差が生じる場合がある。これにより、例えば、制御部１７は、検出部９の検出と当該誤差とに基づいて、かご１１の内部の荷重を演算してもよい。

（２）また、上記実施形態に係る荷重検出装置１においては、支持部６，７は、円環状に形成されており、また、支持部６，７は、一つの部材で構成されている、という構成である。しかしながら、荷重検出装置１は、斯かる構成に限られない。

（２－１）支持部６，７は、例えば、多角形の環状に形成されている、という構成でもよく、また、支持部６，７は、例えば、図６及び図７に示すように、一部を円弧状とした環状に形成されている、という構成でもよい。

（２－２）支持部６，７は、例えば、図６に示すように、複数の部材で構成されている、という構成でもよい。図６に係る支持部７は、一部が開放された環状（例えば、Ｕ字状）に形成される第１部材７ｂと、本体部２の上枠２ｂと一体形成されている第２部材７ｃとを備えている。そして、第１部材７ｂが第２部材７ｃに固定されることによって、支持部７は、内部を閉空間とするように、環状に形成される。

（３）また、上記実施形態に係る荷重検出装置１においては、検出ロープ５は、支持部６，７の接触面６ａ，７ａ上をスライドする、という構成である。しかしながら、荷重検出装置１は、斯かる構成に限られない。

例えば、支持部６，７は、図７及び図８に示すように、外周面に検出ロープ５が掛けられる筒状の回転部６ｂと、回転部６ｂの内部に挿入されることによって回転部６ｂを回転可能に支持し、内部が閉空間となるように環状に形成される環状部６ｃとを備える、という構成でもよい。斯かる構成によれば、検出ロープ５が支持部６に対して走行したときに、回転部６ｂが回転するため、検出ロープ５及び支持部６間に発生する摩擦力が大きくなることを抑制することができる。

（４）また、上記実施形態に係る荷重検出装置１においては、支持部６，７は、内部を閉空間とするように、環状に形成されている、という構成である。しかしながら、荷重検出装置１は、斯かる構成に限られない。

例えば、支持部６，７は、図９及び図１０に示すように、外周面に検出ロープ５が掛けられる回転ローラ６ｄと、回転ローラ６ｄを回転可能に支持する軸部６ｅと、検出ロープ５を回転ローラ６ｄの外周面との間に配置することによって、検出ロープ５が回転ローラ６ｄから外れることを防止する外れ防止構造６ｆとを備える、という構成でもよい。なお、図９及び図１０に係る支持部６においては、外れ防止構造６ｆは、回転ローラ６ｄとの間の隙間を検出ロープ５の外径よりも小さくなるように、配置されている。

（５）また、上記実施形態に係る荷重検出装置１は、ロッド部３を複数備えており、第１支持部６及び第２支持部７を備えている、という構成である。しかしながら、荷重検出装置１は、斯かる構成に限られない。例えば、荷重検出装置１は、ロッド部３を一つ備えており、これにより、第１支持部６のみを備え、第２支持部７を備えていない、という構成でもよい。

（６）また、上記実施形態に係る荷重検出装置１においては、支持部６，７の接触面６ａ，７ａの曲率は、検出ロープ５の外周面５ｃの曲率よりも、小さい、という構成である。しかしながら、荷重検出装置１は、斯かる構成に限られない。支持部６，７の接触面６ａ，７ａの曲率は、例えば、検出ロープ５の外周面５ｃの曲率よりも、大きい、という構成でもよく、また、例えば、検出ロープ５の外周面５ｃの曲率と、同じ、という構成でもよい。

１…荷重検出装置、２…本体部、２ａ…下枠、２ｂ…上枠、２ｃ…縦枠、２ｄ…第２接続部、３…ロッド部、３ａ…ロッド本体、３ｂ…保持部、３ｃ…第１接続部、４…加力部、４ａ…弾性体、５…検出ロープ、５ａ…第１端部、５ｂ…第２端部、５ｃ…外周面、６…第１支持部、６ａ…接触面、６ｂ…回転部、６ｃ…環状部、６ｄ…回転ローラ、６ｅ…軸部、６ｆ…外れ防止構造、７…第２支持部、７ａ…接触面、７ｂ…第１部材、７ｃ…第２部材、８…張力付与部、８ａ…錘、８ｂ…案内部、９…検出部、９ａ…距離センサ、１０…エレベータ、１１…かご、１１ａ…かごシーブ、１１ｂ…停止装置、１１ｃ…伝達部、１２…かごロープ、１２ａ…第１端部、１２ｂ…第２端部、１３…釣合錘、１３ａ…錘シーブ、１４…巻上機、１４ａ…綱車、１５…かごレール、１６…錘レール、１７…制御部、１８…調速機、１８ａ…ガバナロープ、Ｘ１…昇降路

Claims (5)

1. 本体部と、
   かごロープの端部に接続され、前記本体部に対して上下方向に可動なロッド部と、
   第１端部が前記本体部に対して固定され、第２端部が前記本体部に対して可動な検出ロープと、
   前記ロッド部に接続され、前記検出ロープを支持するために前記検出ロープが掛けられる第１の支持部と、を備え、
   前記支持部は、前記検出ロープが外れることを防止する外れ防止構造を備え、
   前記支持部は、前記検出ロープが内部を通過するように、環状に形成され、
   前記検出ロープは、前記支持部の内周面に掛けられ、
   前記支持部は、内部を閉空間とすることによって、前記外れ防止構造を構成する、エレベータの荷重検出装置。
2. 前記検出ロープの前記第２端部の変位量を検出する検出部をさらに備える、請求項１に記載のエレベータの荷重検出装置。
3. 前記支持部の内周面は、前記検出ロープに接する接触面を備え、
   前記接触面は、断面が円弧状となるように、形成され、
   前記接触面の曲率は、前記検出ロープの外周面の曲率よりも、小さい、請求項１又は２に記載のエレベータの荷重検出装置。
4. 前記第１の支持部よりも上方に配置され、前記検出ロープを支持するために前記検出ロープが掛けられる第２の支持部をさらに備え、
   前記第２の支持部は、前記検出ロープが前記第１及び第２の支持部間を上下方向に沿って延びるように、配置される、請求項１～３の何れか１項に記載のエレベータの荷重検出装置。
5. かごと、
   釣合錘と、
   前記かごと前記釣合錘とに接続されるかごロープと、
   請求項１～４の何れか１項に記載の荷重検出装置と、を備える、エレベータ。

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