JPH10331416A - ゴンドラの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高層ビル等の長い揚程でも高速度で昇降させ
ることができると共に、その起動，停止をソフトに行え
て、また巻上げ機を複数備えた構成ではゴンドラの傾斜
を自動的に修正することができるゴンドラの制御装置を
提供する。 【解決手段】 プログラム制御により全体の動作を管理
するコントローラ１０の入力側に、ゴンドラの傾斜を検
出する傾斜センサ３０を接続し、出力側には誘導モータ
の変速制御を行う二台の制御部５０，５０を接続し、そ
の制御部５０，５０には巻上げ機６１，６２を各々接続
する。巻上げ機６１をゴンドラの右側に、巻上げ機６２
を左側に各々取り付ける。制御は、上昇指令時にはベク
トル制御を行うベクトル制御モード５１とし、下降指令
時にはＶ／Ｆ制御を行うＶ／Ｆ制御モード５２に切り替
える。ゴンドラの傾き修正のための動作を、傾斜センサ
３０の検出値に応じて左右の巻上げ機６１，６２に適宜
に行わせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴンドラの昇降を
行う巻上げ機の駆動モータを負荷状態に対応して適宜に
制御するようにしたゴンドラの制御装置に関し、とりわ
け、長い揚程を高速度で昇降させることができるゴンド
ラの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、建築物の外壁について、
メンテナンスといった各種の高所作業には、いわゆるゴ
ンドラを足場として利用するのが一般的であり、建築物
の外壁に沿ってゴンドラを吊して、昇降移動させるよう
にしている。

【０００３】つまり、本発明にかかる図２を援用して説
明するが、高所作業用のゴンドラ１は、建築物の屋上か
ら吊り下げたワイヤロープ２を巻上げ機６１，６２のシ
ーブに巻き掛けてシーブとワイヤロープ２との間に発生
する摩擦によって保持しながら昇降するようになってい
る。巻上げ機６１，６２は、通常、ゴンドラ１の右側と
左側とに各々取り付けて二台で分担するようにしてい
る。そして、その駆動源には、三相あるいは単相の誘導
モータを用いるようにした構成が一般的であり、その制
御についてはリレーを介するが直接的に起動，停止させ
るようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来のゴンドラにあっては、高層ビル等、揚程が長くな
るような使用状況に対応できないという課題があった。

【０００５】すなわち、高層ビル等では、長い揚程を高
速度で昇降させたいという要求がある。ところが、ゴン
ドラの揚程が長くなるためゴンドラ上に取り付けた巻上
げ機に接続された電源ケーブルも長くなり、このとき、
巻上げ機の駆動モータが要求する起動電流が大きく、ケ
ーブル上での電力ロス（電圧降下）はケーブル長さと電
流値に比例するため、電源ケーブルの先端で給電が要求
に達しなくなり、駆動モータを起動できなくなってしま
い、ゴンドラを高速度で昇降させることはもちろん望め
ない。

【０００６】また、巻上げ機の駆動モータを直接的に起
動，停止させているため、その起動時、停止時のショッ
クが大きく、乗り心地が悪い。

【０００７】さらにまた、巻上げ機をゴンドラの左右に
各々取り付けた構成では、昇降に際してシーブの回転作
動量にズレを生ずることは避けられないため、ゴンドラ
が傾斜してしまい、このため修正を手動により適宜に行
う必要があり、揚程が長くなるほど頻繁に修正しなけれ
ばならなくて煩わしい。

【０００８】そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑み
て、高層ビル等の長い揚程でも高速度で昇降させること
ができると共に、その起動，停止をソフトに行うことが
でき、また巻上げ機を複数備えた構成ではゴンドラの傾
斜を自動的に修正することができるゴンドラの制御装置
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明は、ゴンドラに取り付けた巻上げ機の駆動モ
ータを回転制御し、建築物の上部から吊り下げたロープ
を巻上げ機のシーブに巻き掛けて当該ゴンドラを昇降さ
せるゴンドラの制御装置であって、上昇指令が出された
ときに巻上げ機の駆動モータをベクトル制御するベクト
ル制御手段と、下降指令が出されたときに巻上げ機の駆
動モータをＶ／Ｆ制御するＶ／Ｆ制御手段とを備えたこ
とを特徴としている。

【００１０】また、上記巻上げ機をゴンドラの右側と左
側とに少なくとも各々一台は取り付け、当該ゴンドラの
傾きを検出する傾斜センサと、その傾斜センサの検出値
に応じて巻上げ機の動作を、上昇時には右側の巻上げ機
を増速あるいは減速し、下降時には上昇時とは逆側の巻
上げ機を増速あるいは減速して当該ゴンドラの傾きを修
正させる傾斜修正手段を備えたことを特徴としている。

【００１１】従って、本発明のゴンドラの制御装置で
は、上昇時にはベクトル制御が行われ、ベクトル制御に
よれば、電流を増加させずに大きなトルクを発生させる
ことができるため、誘導モータ起動時に大きなトルクを
必要とする上昇制御に最適であり、電流を増加させずに
済むので、給電のための電源ケーブルを長くすることが
できる。下降時にはＶ／Ｆ制御が行われ、Ｖ／Ｆ制御に
よれば、低速になるに従って誘導モータ内部の電圧降下
が大きくなりトルク不足になる傾向があるが、ここでは
誘導モータの起動が軽トルクで済む下降制御に適用して
いるので欠点は無視できる。そして、Ｖ／Ｆ制御ではベ
クトル制御と比較して誘導モータのすべりＳが幾分大き
くなり、効率が悪いので下降時に誘導モータ側から帰っ
てくる回生電力が少なくなる。このため、制御手段側に
は回生電力を吸収するための抵抗器を特別に設ける必要
がない。

【００１２】また、ベクトル制御、Ｖ／Ｆ制御の何れに
しても誘導モータを変速制御するため電圧と周波数を可
変するので、誘導モータの起動及び停止には電圧と周波
数の可変を徐々に行うことにより緩やかに変速すること
ができ、その起動，停止をソフトに行うことができる。

【００１３】さらにまた、傾斜センサによりゴンドラの
傾斜が検出され、その検出信号を受けて傾斜修正手段に
より、上昇時には右側又は左側の巻上げ機が増速あるい
は減速され、下降時には上昇時とは逆側の巻上げ機が増
速あるいは減速されるので、ゴンドラの傾斜を自動的に
修正することができる。そして、上昇時と下降時とでは
傾き修正を左右逆側の巻上げ機で行わせているので、修
正プロセス自体が同一となり、左右の制御部は同一品と
なる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明のゴ
ンドラの制御装置の一実施形態を示す構成図である。そ
して図２は、そのゴンドラの制御装置を適用したゴンド
ラの外観を示す斜視図である。

【００１５】ゴンドラの制御装置は、プログラム制御を
行うコントローラ１０により全体の動作を管理するよう
に構成されている。コントローラ１０は、いわゆるマイ
クロコンピュータであって、その入力側には制御指令を
指示するためのスイッチボックス２０と、ゴンドラ１の
傾斜を検出するための傾斜センサ３０及びその他各部の
動作状態をモニタするためのセンサ類３１〜３７が接続
されている。そして、コントローラ１０の出力側には、
動作状態及びエラー表示等の各種の表示を行う表示部４
０と、誘導モータの変速制御を行うための二台の制御部
５０，５０が接続されている。制御部５０，５０の各出
力側には巻上げ機６１，６２が各々接続されており、図
２に示すように、巻上げ機６１はゴンドラ１の右側に取
り付けられ、巻上げ機６２はゴンドラ１の左側に取り付
けられ、この二台で荷重を分担するようになっている。
コントローラ１０等のこれら要部は、一つのボックス３
に収められ、ゴンドラ１の略中央部に配設されている。

【００１６】すなわち、このゴンドラ１は、建築物の屋
上からワイヤーロープ２を二本吊り下げ、各々を巻上げ
機６１，６２のシーブに巻き掛けることにより昇降する
ように構成されている。なお、各ワイヤロープ２には、
二重安全のための補助ロープ４が沿わせて吊り下げられ
ており、両ロープが巻上げ機６１，６２に取り込まれ、
図示は省略するがワイヤロープ２がロック装置に通さ
れ、補助ロープ４が補助ロック装置に通されて、巻上げ
機６１，６２が故障した際に両ロック装置が機械的にロ
ック動作し、二重動作となるようになっている。

【００１７】巻上げ機６１，６２は、誘導モータにより
駆動されるようになっている。制御部５０，５０は、そ
の誘導モータを変速制御するため電圧と周波数を可変す
るものであり、いわゆるインバータ装置であって、ソフ
トプログラムによる制御モードを複数備え、指令により
切り替えることができるようになっている。つまり、上
昇指令時には、トルクを生ずる電流成分をベクトル演算
により判定して補正するベクトル制御を行うベクトル制
御モード５１となり、下降指令時には、電圧と周波数を
比例させるＶ／Ｆ制御を行うＶ／Ｆ制御モード５２に切
り替わるように構成されている。

【００１８】スイッチボックス２０は、コントローラ１
０に各種の制御指令を指示するようになっており、上昇
指令を指示する上昇スイッチ２１、下降指令を指示する
下降スイッチ２２、巻上げ機６１，６２の誘導モータに
対して通常の停止指令を指示する停止スイッチ２３及び
緊急に停止させるための非常スイッチ２４などの各種ス
イッチが設けられている。

【００１９】上昇スイッチ２１を押すと、図３のフロー
チャートに示すように、コントローラ１０に上昇指令が
与えられ（Ｓ３）、これによりコントローラ１０では、
制御部５０，５０にベクトル制御の指令を出し（Ｓ
４）、制御部５０，５０ではベクトル制御モード５１と
なって、巻上げ機６１，６２の誘導モータをベクトル制
御により正回転させる。

【００２０】下降スイッチ２２を押すとコントローラ１
０に下降指令が与えられ（Ｓ５）、これによりコントロ
ーラ１０では、制御部５０，５０にＶ／Ｆ制御の指令を
出し（Ｓ６）、制御部５０，５０ではＶ／Ｆ制御モード
５２となって、巻上げ機６１，６２の誘導モータをＶ／
Ｆ制御により逆回転させる。

【００２１】停止スイッチ２３を押すとコントローラ１
０に停止指令が与えられ（Ｓ７）、これによりコントロ
ーラ１０では、制御部５０，５０に動作停止の指令を出
し（Ｓ８）、制御部５０，５０では待機状態となって、
巻上げ機６１，６２の誘導モータの駆動を停止させる。

【００２２】非常スイッチ２４は、直接的に機能するよ
うに接続されており、これを押すとパワー系電源が直接
的にオフされ、機械的なブレーキが動作するようになっ
ている。

【００２３】なお、コントローラ１０では昇降速度の制
御指令を二段階としており、上昇スイッチ２１と下降ス
イッチ２２については、浅く押すと低速モードとなり、
深く押すと高速モードとなるようになっている。この低
速モードでは、周波数の標準値を高速モードに比して略
１／２に設定しており、昇降速度を半減させるようにし
ている。

【００２４】傾斜センサ３０は、浮動する電極を共有す
る構成とした一対のキャパシタが傾斜量に応じて容量変
動することによりゴンドラ１の傾斜を検出するようにな
っている。この傾斜センサ３０の検出信号を受けてコン
トローラ１０では、図４のフローチャートに示すよう
に、まず、制御動作の判定を行い（Ｔ１）、上昇制御時
であれば（Ｔ２）、傾斜センサ３０の検出信号を右側の
制御部５０へ送って取込ませて（Ｔ３）、傾き修正のた
めの動作を右側の巻上げ機６１に行わせる。つまり、ゴ
ンドラ１が右上がりでは（Ｔ４，ｙｅｓ）、制御出力の
周波数を標準値よりも下げて（Ｔ５）、右側巻上げ機６
１の駆動モータを減速して左側を追い付かせるように
し、ゴンドラ１が逆に左上がりであれば（Ｔ６，ｙｅ
ｓ）、制御出力の周波数を標準値よりも上げて（Ｔ
７）、右側巻上げ機６１の駆動モータを増速して右側を
追い付かせる。

【００２５】そして、下降制御時であれば（Ｔ８）、傾
斜センサ３０の検出信号を左側の制御部５０へ送って取
込ませて（Ｔ９）、傾き修正のための動作を左側の巻上
げ機６２に行わせる。つまり、ゴンドラ１が右上がりで
は（Ｓ１０，ｙｅｓ）、制御出力の周波数を標準値より
も下げて（Ｔ１１）、左側巻上げ機６２の駆動モータを
減速して右側を追い付かせるようにし、ゴンドラ１が逆
に左上がりであれば（Ｔ１２，ｙｅｓ）、制御出力の周
波数を標準値よりも上げて（Ｔ１３）、左側巻上げ機６
１の駆動モータを増速して左側を追い付かせる。

【００２６】各部の動作状態をモニタするためのセンサ
類には、巻上げ機６１，６２のロック装置が機械的にロ
ックするとオン信号を出す右側ロックセンサ３１及び左
側ロックセンサ３２と、巻上げ機６１，６２がワイヤロ
ープ２を巻過ぎるとオン信号を出す右側巻過ぎセンサ３
３及び左側巻過ぎセンサ３４と、巻上げ機６１，６２に
取り込まれたワイヤロープ２の末端を検出するとオン信
号を出す右側ロープエンドセンサ３５及び左側ロープエ
ンドセンサ３６と、ゴンドラ１を建築物の壁面に吸着さ
せて一時的に固定する吸着装置の動作状態を検出する壁
面吸着センサ３７が設けられている。

【００２７】表示部４０は、ＬＥＤに表示するようにな
っており、警報ブザーも備えられている。つまり、上記
したセンサ類の検出信号がコントローラ１０に取込ま
れ、そのコントローラ１０によって判断された結果が、
表示部４０に適宜に表示されるものであり、特に、ロッ
ク装置が機械的にロックしたとき、及びワイヤロープ２
の末端を検出したときには、その旨エラー表示されると
共に、警報ブザーも鳴らされるようになっている。

【００２８】また、コントローラ１０では、制御部５
０，５０の動作状態もモニタしており、片方に異常が生
じた際は、正常動作している他方も共に停止し、表示部
４０にその旨エラー表示すると共に、警報ブザーも鳴ら
すようになっている。

【００２９】以上の構成により本実施形態のゴンドラの
制御装置では、上昇時にはベクトル制御が行われ、下降
時にはＶ／Ｆ制御が行われる。ベクトル制御によれば、
誘導モータ内部の電圧降下に対する補正が自動的に適性
となり、電流を増加させずに大きなトルクを発生させる
ことができ、このため、誘導モータ起動時に大きなトル
クを必要とする上昇制御に最適であり、電流を増加させ
ずに済むので、給電のための電源ケーブルを長くするこ
とができる。また、Ｖ／Ｆ制御によれば、低速になるに
従って誘導モータ内部の電圧降下が大きくなり、回転力
を得る磁力が十分に得られなく、トルク不足になる傾向
があるが、ここでは誘導モータの起動が軽トルクで済む
下降制御に適用しているので欠点は無視できる。そし
て、Ｖ／Ｆ制御では、ベクトル制御と比較して誘導モー
タのすべりＳが幾分大きくなり、効率が悪いので下降時
に誘導モータ側から帰ってくる回生電力が少なくなる。
このため、制御部５０には回生電力を吸収するための抵
抗器を特別に設ける必要がなく、小型化の面でも有利性
がある。従って、高層ビル等の長い揚程でも高速度で昇
降させることができ、ベクトル制御、Ｖ／Ｆ制御の何れ
にしても誘導モータを変速制御するため電圧と周波数を
可変するので、誘導モータの起動及び停止には電圧と周
波数の可変を徐々に行うことにより緩やかに変速するこ
とができ、その起動，停止をソフトに行うことができ
る。これにより、ゴンドラ１の搭乗者には不安感を与え
なく、乗り心地を快適で良好なものとすることができ
る。

【００３０】また、傾斜センサ３０によりゴンドラ１の
傾斜が検出され、この傾斜センサ３０の検出信号を受け
てコントローラ１０が傾き修正のための制御を行うの
で、ゴンドラ１の傾斜を自動的に修正することができ、
水平姿勢を保持することができる。この傾斜修正制御で
は、上昇時には傾き修正のための動作を右側の巻上げ機
６１に行わせ、下降時には逆に左側の巻上げ機６２に行
わせるようにしているので、上昇時と下降時とでは修正
プロセス自体が同一となり、制御を単純化することがで
きる。

【００３１】さらにまた、表示部４０により動作状態及
びエラー表示等の各種の表示が行われ、安全面で重要と
なる動作状態では警報ブザーも鳴らされるので、メンテ
ナンス面で有利性があり、安全面で優れている。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明にあっては、
上昇時にはベクトル制御が行われ、ベクトル制御では電
流を増加させずに大きなトルクを発生させることができ
るため、上昇制御に最適であり、電流を増加させずに済
むので、給電のための電源ケーブルを長くすることがで
きる。下降時にはＶ／Ｆ制御が行われ、Ｖ／Ｆ制御では
低速になるに従ってトルク不足になる傾向があるが、こ
こでは下降制御に適用しているので欠点は無視できる。
そして、Ｖ／Ｆ制御ではベクトル制御と比較して効率が
悪く、下降時の回生電力が少なくなるため、制御手段側
には回生電力を吸収するための抵抗器を特別に設ける必
要がなく、小型化の面でも有利性がある。従って、高層
ビル等の長い揚程でも高速度で昇降させることができ、
ベクトル制御、Ｖ／Ｆ制御の何れにしても電圧と周波数
を可変するので、誘導モータの起動及び停止には電圧と
周波数の可変を徐々に行うことにより緩やかに変速する
ことができ、その起動，停止をソフトに行うことがで
き、これによりゴンドラの搭乗者には不安感を与えな
く、乗り心地を快適で良好なものとすることができる。

【００３３】また、傾斜センサによりゴンドラの傾斜が
検出され、その検出信号を受けて傾斜修正手段により、
上昇時には右側の巻上げ機が増速あるいは減速され、下
降時には上昇時とは逆側の巻上げ機が増速あるいは減速
されるので、ゴンドラの傾斜を自動的に修正することが
でき、水平姿勢を保持することができる。そして、上昇
時と下降時とでは傾き修正を左右逆側の巻上げ機で行わ
せているので、修正プロセス自体が同一となり、制御を
単純化することができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のゴンドラの制御装置の一実施形態を示
す構成図である。

【図２】図１の制御装置を適用したゴンドラの外観を示
す斜視図である。

【図３】図１の制御装置の動作を説明するフローチャー
トである。

【図４】図１の制御装置の動作を説明するフローチャー
トである。

【符号の説明】

１ ゴンドラ ２ ロープ（ワイヤロープ） １０ 傾斜修正手段（コントローラ） ３０ 傾斜センサ ５１ ベクトル制御手段（ベクトル制御モード） ５２ Ｖ／Ｆ制御手段（Ｖ／Ｆ制御モード） ６１ 巻上げ機 ６２ 巻上げ機

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴンドラに取り付けた巻上げ機の駆動モ
   ータを回転制御し、建築物の上部から吊り下げたロープ
   を前記巻上げ機のシーブに巻き掛けて当該ゴンドラを昇
   降させるゴンドラの制御装置であって、上昇指令が出さ
   れたときに前記巻上げ機の駆動モータをベクトル制御す
   るベクトル制御手段と、下降指令が出されたときに前記
   巻上げ機の駆動モータをＶ／Ｆ制御するＶ／Ｆ制御手段
   とを備えたことを特徴とするゴンドラの制御装置。
2. 【請求項２】 前記巻上げ機をゴンドラの右側と左側と
   に少なくとも各々一台は取り付け、当該ゴンドラの傾き
   を検出する傾斜センサと、前記傾斜センサの検出値に応
   じて前記巻上げ機の動作を、上昇時には右側又は左側の
   巻上げ機を増速あるいは減速し、下降時には上昇時とは
   逆側の巻上げ機を増速あるいは減速して当該ゴンドラの
   傾きを修正させる傾斜修正手段を備えたことを特徴とす
   る請求項１に記載のゴンドラの制御装置。