(57)【要約】【課題】エレベーターの速度や乗りかごの変位量を、ガバナに設置したガバナ回転量を検出可能な回転量検出器を有するエレベーターにおいて、秤装置を使用せずに乗りかごの荷重を検出できるエレベーターシステムを提供する。【解決手段】エレベーターの乗りかごと、前記エレベーターの乗りかごを吊るす主ロープと、主ロープを巻き上げてエレベーターを駆動する巻上機と、エレベーターの乗りかごに連結されたガバナロープと、ガバナロープを支持し回転するガバナプーリと、ガバナプーリに連結され、ガバナプーリの回転量を検出可能な回転量検出器を備えるエレベーターにおいて、乗りかご内の荷重により、乗りかごを吊るす主ロープが伸びて発生する乗りかごの沈下量を、ガバナプーリの回転量から検出して算出する。【選択図】図１
2014234261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降路内で主ロープを介してエレベーターの乗りかごを昇降させる電動機を有する巻上機と、前記電動機に設けられた電動機回転量検出器と、前記昇降路内に沿って設けられ前記乗りかごの昇降に連動して移動する一対のガバナプーリの間に架けられたガバナロープを有するガバナと、前記ガバナプーリの回転量を検出するガバナ回転量検出器と、前記電動機回転量検出器の出力に基づいて前記乗りかごの変位量と速度を算出する演算処理装置を有する巻上機制御装置を備えたエレベーターにおいて、
前記巻上機を停止させ昇降路の任意の階床に乗りかごが停止時に、該乗りかごに乗客が乗降する際の乗りかご内荷重変化により前記主ロープが伸びて発生する前記乗りかごの変位量を前記ガバナ回転量検出器により検出し、
前記エレベーターの昇降行程と前記乗りかごの停止階から導出される前記巻上機から前記乗りかごまでの前記主ロープ長さと、ロープ特性データに基づいて前記主ロープの基準長さに対するロープ伸び量を算出し、
前記ロープ伸び量に基づいて前記乗りかご内の荷重値を算出することを特徴とするエレベーターの荷重検出方法。
【請求項２】
請求項１に記載のエレベーターの荷重検出方法において、前記昇降路の各階床のうち最下階において前記主ロープのロープ伸び量を算出し、該ロープ伸び量に基づいて前記乗りかご内の荷重値を算出することを特徴とするエレベーターの荷重検出方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のエレベーターの荷重検出方法において、前記ガバナ回転量検出器を前記上部ガバナプーリに設けたことを特徴とするエレベーターの荷重検出方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載のエレベーターの荷重検出方法において、前記ガバナ回転量検出器を前記下部ガバナプーリに設けたことを特徴とするエレベーターの荷重検出方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載のエレベーターの荷重検出方法において、前記主ロープが１：１ローピングで使用されていることを特徴とするエレベーターの荷重検出方法。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかに記載のエレベーターの荷重検出方法において、前記主ロープが２：１ローピングで使用されていることを特徴とするエレベーターの荷重検出方法。
【請求項７】
昇降路内で主ロープを介してエレベーターの乗りかごを昇降させる電動機を有する巻上機と、前記電動機に設けられた電動機回転量検出器と、前記昇降路内に沿って設けられ前記乗りかごの昇降に連動して移動する一対のガバナプーリの間に架けられたガバナロープを有するガバナと、前記電動機回転量検出器の出力に基づいて前記乗りかごの変位量と速度を算出する演算処理装置を有する巻上機制御装置を備えたエレベーターにおいて、
前記昇降路の任意の階床に前記乗りかごが停止時に、該乗りかごに乗客が乗降する際の前記乗りかご内の荷重変化により前記主ロープが伸びて発生する乗りかごの変位量を前記ガバナ回転量検出器により検出し、前記巻上機から前記乗りかごまでの主ロープ長さと、ロープ特性データに基づいて前記主ロープの基準長さに対するロープ伸び量を前記演算処理装置により算出し、前記ロープ伸び量に基づいて前記乗りかご内の荷重値を算出することを特徴とするエレベーターの荷重検出装置。
【請求項８】
請求項７に記載のエレベーターの荷重検出装置において、前記昇降路の階床のうち最下階において前記主ロープのロープ伸び量を算出し、該ロープ伸び量に基づいて、前記乗りかご内の荷重値を算出することを特徴とするエレベーターの荷重検出装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載のエレベーターの荷重検出装置において、前記ガバナ回転量検出器を前記一対のガバナプーリのうち上側ガバナプーリに設けたことを特徴とするエレベーターの荷重検出装置。
【請求項１０】
請求項７または８に記載のエレベーターの荷重検出装置において、前記ガバナ回転量検出器を前記一対のガバナプーリのうち下側のガバナプーリに設けたことを特徴とするエレベーターの荷重検出装置。
【請求項１１】
請求項７乃至１０のいずれかに記載のエレベーターの荷重検出装置において、前記主ロープが１：１ローピング形式で使用されていることを特徴とするエレベーターの荷重検出装置。
【請求項１２】
請求項７乃至１０のいずれかに記載のエレベーターの荷重検出装置において、前記主ロープが２：１ローピング形式で使用されていることを特徴とするエレベーターの荷重検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエレベーターの荷重検出方法及びこれを用いた荷重検出装置に関わり、特にガバナ回転量を検出する回転量検出器を有するエレベーターの荷重検出方法及び荷重検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレベーターには、定格積載以上の負荷がかかることを防止するため、乗りかごの荷重を検出する手段として秤装置が設けられており、定格積載以上の負荷がかかるとエレベーターの運行を阻止するようにして、運行の安全と機器の故障防止を図っている。
【０００３】
一般的にこの秤装置は、特許文献１に示すように、乗りかごの振動を抑制するために乗りかご下に設けられた防振ゴムの沈下量を検出するいくつかの方法が知られている。
【０００４】
引用文献１では、乗かごの大きさにかかわりなく正確な荷重検出を行なうことのできるエレベータの秤装置を提供する。このため、乗かごの下部を形成するかご床と、かご床を支持する下枠との間に複数の防振ゴムを設け、かご床の裏面に取付けられ、防振ゴムの沈下に同期して変位する荷重検出梁を設け、荷重検出梁の変位に応じて作動子を介して作動する荷重検出器を備えたエレベータの秤装置において、下枠と荷重検出梁との間に、荷重検出梁の振幅を減衰する減衰手段を備えている。
【０００５】
また、特許文献２に示すように、乗りかごを吊るすロープの端部に、張力に応じて伸縮する弾性部材と、弾性部材の回動を検出する回動位置検出器を設け、弾性部材の縮み量を検出することにより乗りかごの荷重を検出している。
【０００６】
一方、エレベーターには乗りかごの昇降速度を検出するガバナが設けられ、エレベーターが定格速度を超え、異常速度で走行していることを検出し、非常止め装置を作動することによりエレベーターを非常停止させている。特許文献３では、エレベーターが異常過速度で走行していることを検出するため、ガバナにエンコーダを設け、このエンコーダから得られるパルス信号によりエレベーターの速度を常時監視している。このエンコーダを用いてガバナの回転速度を検出することにより、エレベーターの速度を検出可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２２５５８５号公報
【特許文献２】ＷＯ２００４／０８９８０２号公報
【特許文献３】ＷＯ２００４／０７６３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献１および特許文献２に代表されるような乗りかごの荷重検出装置は、エレベーターを制御するにあたって必要不可欠な機能である。
【０００９】
一方、エレベーターは、乗客の安全を守り重大事故が起こらぬよう、様々な手法により安全性を実現している。前記に示した特許文献３に示す技術もその一つである。この特許文献３を代表するような技術において、エレベーターのコスト増加と保守作業における点検項目の増加という課題がある。
【００１０】
本発明の目的は、エレベーターの速度や乗りかごの変位量を、ガバナに設置したガバナの回転量を検出可能な回転量検出器を有するエレベーターにおいて、特許文献１および２に示すような複雑な秤装置を特に使用せず、簡潔な構成で乗りかごの荷重を検出できるエレベーターの荷重検出方法及び荷重検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明は、昇降路内で主ロープを介してエレベーターの乗りかごを昇降させる電動機を有する巻上機と、電動機に設けられた電動機回転量検出器と、昇降路内に沿って設けられ乗りかごの昇降に連動して移動する一対のガバナプーリの間に架けられたガバナロープを有するガバナと、ガバナプーリの回転量を検出するガバナ回転量検出器と、電動機回転量検出器の出力に基づいて乗りかごの変位量と速度を算出する演算処理装置を有する巻上機制御装置を備えたエレベーターにおいて、巻上機を停止させ昇降路の任意の階床に乗りかごが停止時に、乗りかごに乗客が乗降する際の乗りかご内荷重変化により主ロープが伸びて発生する乗りかごの変位量をガバナ回転量検出器により検出し、エレベーターの昇降行程と乗りかごの停止階から導出される巻上機から乗りかごまでの主ロープ長さと、ロープ特性データに基づいて主ロープの基準長さに対するロープ伸び量を算出し、ロープ伸び量に基づいて乗りかご内の荷重値を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、一対のガバナプーリの間に架けられたガバナロープを有するガバナと、ガバナプーリの回転量を検出するガバナ回転量検出器と、電動機回転量検出器の出力に基づいて乗りかごの変位量と速度を算出する演算処理装置を有する巻上機制御装置を備えたエレベーターにおいて、巻上機を停止させ昇降路の任意の階床に乗りかごが停止時に、乗りかごに乗客が乗降する際の乗りかご内荷重変化による乗りかごの変位量をガバナ回転量検出器により検出し、巻上機から乗りかごまでの主ロープ長さとロープ特性データに基づいてロープ伸び量を算出し乗りかご内の荷重値を算出することにより、特別に秤装置を必要とせず、簡潔な構成で荷重検出を実施することができるため、エレベーター運行の安全を確保すると共に、エレベーターの原価低減および保守点検項目の低減が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例１における無負荷時のエレベーターシステムを示す模式図である。
【図２】本発明の実施例１における有負荷時のエレベーターシステムを示す模式図である。
【図３】本発明の実施例１における演算処理装置を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施例２におけるエレベーターシステムを示す模式図である。
【図５】本発明の実施例３におけるエレベーターシステムを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態に係るエレベーター制御システムについて、実施例と図面を参照しながら以下に説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施例１における無負荷時のエレベーターシステムを示す模式図である。図２は、実施例１における有負荷時のエレベーターシステムを示す模式図である。図３は、実施例１における演算処理装置を示すブロック図である。
【００１６】
図１に示すエレベーターシステムによれば、エレベーターの運行サービスに必要な電力を得る建屋電源１０１と、エレベーターを駆動する電動機１０３を有する巻上機１００が設けられている。巻上機１００には、エレベーターが停止中に電動機１０３を制止状態に保持するブレーキ装置１０４と、電動機１０３の駆動とブレーキ装置１０４の作動を制御する巻上機制御装置１０２が設けられている。
【００１７】
電動機１０３には、図示しない昇降路内において、エレベーターの乗りかご１０８と釣合い錘１０９を吊るす主ロープ１０７を掛けるシーブ１０６が連結されており、電動機１０３の回転軸には回転量を検出する電動機エンコーダ１０５が取付けてある。
【００１８】
電動機エンコーダ１０５で検出した電動機１０３の回転量は、巻上機制御装置１０２に設けられたエレベーター制御に必要な入出力信号を処理する演算処理装置１１４により、乗りかご１０８の速度および変位に変換される。
【００１９】
乗りかご１０８にはガバナロープ１１１が連結されており、ガバナロープ１１１は上部ガバナプーリ１１０および下部ガバナプーリ１１２に架けられ、乗りかご１０８が昇降することにより、ガバナロープ１１１を介して上部ガバナプーリ１１０および下部ガバナプーリ１１２が回転する。
【００２０】
上部ガバナプーリ１１０の回転軸には、ガバナプーリ１１０の回転量を検出するガバナエンコーダ１１３を設け、ガバナエンコーダ１１３で検出した上部ガバナプーリ１１０の回転量は、演算処理装置１１４により乗りかご１０８の速度に変換される。
【００２１】
巻上機制御装置１０２は、乗りかご１０８の変位と速度を監視するとともに、乗りかご１０８が定格速度を超過し、予め設定してある基準値を超えたことを判断すると、電動機１０３の給電を遮断し、ブレーキ装置１０４を作動させると共に、乗りかご１０８の下部に設置された図示しない非常止め装置を作動させることにより、乗りかご１０８を非常停止させる。
【００２２】
次に、本発明の実施例１の特徴を図１および図２を用いて説明する。
【００２３】
まず、図１の無負荷時のエレベーターシステムの模式図は、エレベーターが建屋の階床Ｆのうち、Ｎ階に停止中で、乗りかご１０８がで乗客等の負荷がない無負荷状態（荷重０）にあることを示す。この無負荷状態をエレベーター制御システムの基準状態とする。この時のシーブ１０６から乗りかご１０８までの主ロープ１０７の長さをＬｎ、ガバナエンコーダ１１３の基準位置をＲ０とする。
【００２４】
次に、図２の有負荷時のエレベーターシステムの模式図は、エレベーターがＮ階に停止中で、かつ乗りかご１０８に乗客等による荷重Ｍが負荷されている状態にあることを示す。この時、荷重Ｍにより主ロープ１０７が伸び、乗りかご１０８は伸び量ΔＬｎだけ沈下する。この沈下と同時に、乗りかご１０８に連結するガバナロープ１１１が乗りかご１０８に追従して移動するため、上部ガバナプーリ１１０が回転し、ガバナエンコーダ１１３の指示位置がＲｍとなる。
【００２５】
この時、荷重Ｍにおける主ロープ１０７の伸び量ΔＬｎは、
ΔＬｎ＝（Ｍ×Ｌｎ）／（Ｅ×Ａ）    ・・・（１）
（Ｅ：主ロープの引張弾性係数、Ａ：主ロープの素線合計断面積）
で求められ、ΔＬｎ＝Ｒｍであるため、荷重Ｍは次式により算出可能である。
Ｍ＝（Ｅ×Ａ×Ｒｍ）／Ｌｎ              ・・・（２）
（Ｌｎはエレベーターの行程と停止階の関係から予め設定される）
図３は、本発明の実施例におけるエレベーター制御システムの演算処理装置を示すブロック図である。図３において、巻上機制御装置１０２の演算処理装置１１４は、コンピュータで作動するソフトウェア上に構築される。
【００２６】
演算処理装置１１４は、電動機エンコーダ１０５から出力されたエンコーダ出力に基づき、エレベーターの乗りかご１０８の変位と速度を算出する乗りかご演算装置１２０と、ガバナエンコーダ１１３から出力されたエンコーダ出力に基づき、エレベーターの乗りかご１０８の変位と速度を算出する乗りかご演算装置１２１と、上記算出式（１）、（２）に従って演算処理を行い乗りかご荷重Ｍを算出する乗りかご荷重演算装置１２２と、乗りかご定格速度、予め設定してある基準値、ロープの引張弾性係数、ロープの素線合計断面積、シーブ１０６から乗りかご１０８までの主ロープ１０７長さＬｎ等のデータを記録した記憶装置１２３からなる。
【００２７】
演算処理装置１１４により算出されたエレベーター乗りかごの荷重Ｍを常時監視することによって、適切なエレベーターシステムの運行を安全に実行することができる。
【実施例２】
【００２８】
次に、本発明の実施例２を図４について説明する。図４は、本発明の実施例２におけるエレベーターシステムを示す模式図である。実施例１と共通する部材は同一の符号を付け、特に説明は省略する。
【００２９】
実施例２では、エレベーター昇降路の階床Ｆのうち最下階において、荷重Ｍにおける主ロープ１０７の伸び量ΔＬｎを測定する。この場合は、主ロープ長さＬｎが最大となりロープ伸び量ΔＬｎが最も大きくなるため、ロープ伸び量を確実に検出することができる。
【実施例３】
【００３０】
次に、本発明の実施例３を図５について説明する。図５は、本発明の実施例３におけるエレベーターシステムを示す模式図である。
【００３１】
実施例１、２において、ガバナエンコーダは上部ガバナプーリ１１０に設置したが、巻上機制御装置１０２がエレベーター昇降路の下部に設けられているエレベーターにおいては、巻上機制御装置１０２との接続を容易とするためにガバナエンコーダ１１３Ａを下部ガバナプーリ１１２に設置する。
【００３２】
以上説明したように、ガバナエンコーダ１１３、１１３Ａで上部ガバナプーリ１１０の回転量を検出し、演算処理装置１１４で荷重値を演算することにより、特許文献１および２に代表されるような従来の秤装置を不要とすることができる。
【００３３】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものである。必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではなく、実施例の各構成、機能、処理手段等は、それらの一部または全部を説明したものである。
【００３４】
また、ガバナ回転量検出装置は、本実施例のエンコーダのようにガバナプーリの軸へ直接取付る方式に代えてガバナプーリに押し当てる方式としても良い。
【００３５】
さらに、本実施例の図１、図２では、説明を明瞭とするために１：１ローピングのエレベーターを図示したが、本発明は、２：１ローピングのエレベーター、すなわち乗りかごが遊動プーリに吊り下げられ、より小さな駆動力でエレベーターを昇降駆動するエレベーターにも応用できる。
【符号の説明】
【００３６】
１００：巻上機
１０１：建屋電源
１０２：巻上機制御装置
１０３：電動機
１０４：ブレーキ装置
１０５：電動機エンコーダ
１０６：シーブ
１０７：主ロープ
１０８：乗りかご
１０９：釣合い錘 
１１０：上部ガバナプーリ
１１１：ガバナロープ
１１２：下部ガバナプーリ
１１３：ガバナエンコーダ
１１４：演算処理装置
１２０、１２１：乗りかご変位速度演算装置
１２２：乗りかご荷重演算装置
１２３：記憶装置
Ｆ：階床
【図１】
2014234261.tif 000003
【図２】
2014234261.tif 000004
【図３】
2014234261.tif 000005
【図４】
2014234261.tif 000006
【図５】
2014234261.tif 000007