(57)【要約】      （修正有）【課題】安価な汎用速度検出器で高分解能の制御が可能な巻上機およびエレベーターを提供する。【解決手段】綱車にロープ１５０を巻き掛けて乗りかご１３０を昇降させるエレベーター１において、綱車４を回転駆動させる巻上機１００であって、綱車４と接する回転子５の回転位置を検出する速度検出器２を備え、回転子５の外径は、綱車４の外径より小さくなるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
綱車にロープを巻き掛けて乗りかごを昇降させるエレベーターにおいて、前記綱車を回転駆動させる巻上機であって、
前記綱車と接する回転子の回転位置を検出する速度検出器を備え、
前記回転子の外径は、前記綱車の外径より小さい
ことを特徴とする巻上機。
【請求項２】
前記綱車と前記回転子とを密着させるための固定部材を更に備える
ことを特徴とする請求項１に記載の巻上機。
【請求項３】
前記回転子の外周は、エンジニアリング・プラスチックで構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の巻上機。
【請求項４】
前記速度検出器とは異なる他の速度検出器を備え、
前記速度検出器のスリット板および前記他の速度検出器のスリット板は、前記回転子の回転軸と一体化している
ことを特徴とする請求項１に記載の巻上機。
【請求項５】
綱車にロープを巻き掛けて乗りかごを昇降させるエレベーターにおいて、
前記綱車と接する回転子の回転位置を検出する速度検出器を備え、
前記回転子の外径は、前記綱車の外径より小さい
ことを特徴とするエレベーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は巻上機およびエレベーターに関し、例えば綱車にロープを巻き掛けて乗りかごを昇降させるエレベーターに適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、高速エレベーターにおいては、高精度な制御が必要となるため、巻上機の速度検出器には、高分解能（高出力パルス）が要求されている。例えば、図６に示すように、高速エレベーターの速度検出器２０１は、巻上機２００のロータと直結し、高分解能を実現するために、構成部品のスリット円板の直径が大きくなって専用仕様となり、高性能かつ高価なものとなっている。
【０００３】
近年、低価格のエンコーダ（速度検出器）を用いて、高分解能のエンコーダと同等の制御を可能にする技術が開示されている（特許文献１参照）。これはエレベーター用の巻上機とは異なる、駆動モータの回転をタイミングベルトで感光ドラムに伝える技術である。より具体的には、感光ドラムの回転軸に歯車増速機構の大径歯車とこれに噛み合う小径歯車とを配置し、小径歯車の回転軸に低価格のエンコーダが取り付けられている。そして、低価格のエンコーダにおいて、感光ドラムのＮ倍の角速度で回転軸が回転することにより、分解能が増大し、高精度な制御が可能になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−９４８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載の技術では、歯車増速機構の補正として、駆動装置の組み付け調整時に、感光ドラムの回転軸に高分解能のエンコーダを取り付けて回転制御を行い、その補正値を記憶しておき、補正後には取り外しを行い、最終的に安価なエンコーダを取り付けるという作業工程が設けられている。よって、装置毎に補正する作業工程が必要になるという問題がある。
【０００６】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、装置毎に補正する作業工程を設けることなく、安価な汎用速度検出器で高分解能の制御が可能な巻上機およびエレベーターを提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するため本発明においては、綱車にロープを巻き掛けて乗りかごを昇降させるエレベーターにおいて、前記綱車を回転駆動させる巻上機であって、綱車と接する回転子の回転位置を検出する速度検出器を設け、回転子の外径は、綱車の外径より小さくなるようにした。
【０００８】
本発明の巻上機およびエレベーターによれば、綱車の外径と速度検出器の回転子の外径との比により、低出力パルスでも高分解能の出力パルスが得られるようになる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、安価な汎用速度検出器で高分解能の制御が可能な巻上機およびエレベーターを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施の形態に係るエレベーターの概略構成を示す構成図である。
【図２】第１の実施の形態に係る巻上機の概略構成を示す正面図である。
【図３】第１の実施の形態に係る巻上機を横から見た断面図である。
【図４】第２の実施の形態に係る速度検出器を横から見た断面図である。
【図５】第２の実施の形態に係る速度検出器の出力波形の一例を示す図である。
【図６】従来の巻上機を横から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１２】
（１）第１の実施の形態
（エレベーターの構成）
図１において、１は全体として本実施の形態によるエレベーターを示す。このエレベーター１は、建物構造物内に形成された昇降路１１０ａの上方に機械室１１０ｂを有し、この機械室１１０ｂに巻上機１００とそらせ車１２０とが設けられる。
【００１３】
また、図１に示すように、エレベーター１は、昇降路１１０ａ内を昇降する乗りかご１３０と、釣合錘１４０と、ロープ１５０とを有している。乗りかご１３０は、一対のかご用ガイドレール（図示省略）に案内され、昇降路１１０ａ内を昇降する。なお、一対のかご用ガイドレールは、昇降路１１０ａ内に設けられ、昇降路１１０ａ内の上下方向に延在している。釣合錘１４０は、一対の錘用ガイドレール（図示省略）に案内され、昇降路１１０ａ内を昇降する。なお、一対の錘用ガイドレールは、一対のかご用ガイドレールと同様に、昇降路１１０ａ内に設けられ、昇降路１１０ａ内の上下方向に延在している。ロープ１５０は、釣合錘１４０からそらせ車１２０に装架され、巻上機１００、乗りかご１３０の順に巻き掛けられている。
【００１４】
また、巻上機１００は、綱車４と、綱車４と接して設けられる回転子５（回転軸）の回転位置を検出する速度検出器２とを有し、綱車４に、ロープ１５０が巻き掛けられている。
【００１５】
このような構成において、巻上機１００の駆動電動機が駆動することで、動力が綱車４に伝達されて綱車４が回転し、綱車４の回転と共に速度検出器２の回転子５が回転し、この回転に基づく出力パルスに応じて綱車４の移動量などが計算され、ロープ１５０を介して乗りかご１３０および釣合錘１４０がつるべ式に昇降制御される。
【００１６】
また、綱車４および回転子５には、ベルト３が巻き掛けられ、綱車４および回転子５は、密着するように構成されている。これにより、回転子５は、ベルト３が巻き付けられていないときよりも、より強く密着するようになる。さらに、回転子５は、綱車４の上に設置される。このように、回転子５を綱車４の上に設置することで、回転子５の重みを利用でき、より強く密着できるようになる。
【００１７】
（巻上機の構成）
図２および図３を用いて巻上機１００の構成について説明する。図２に、巻上機１００の概略構成を示す。図３に、巻上機１００を横から見た断面図を示す。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。図２および図３に示すように、巻上機１００の綱車４の外周に密接させて速度検出器２の回転子５が取り付けられている。
【００１８】
本実施の形態の巻上機１００では、速度検出器２の回転子５の回転が綱車４とすべりなく密着した回転となるように、速度検出器２と綱車４とに跨ってベルト３が掛けられ、速度検出器２は、上側からベルト３により押圧され、下側から綱車４に押圧されている。
【００１９】
より具体的には、図３に示すように、速度検出器２には、ベルト３と回転子５との間にベアリング６が設けられ、ベアリング６の上側と綱車４の下側とにベルト３が掛けられる。このようにベアリング６を設けることで、回転子５に対して、ベルト３からの動力と綱車４からの動力とが逆方向であっても、綱車４の回転に合わせて回転子５を回転させることができるようになる。
【００２０】
また、本実施の形態の巻上機１００では、綱車４の外径と回転子５の外径との比をＮ：１としている。すなわち、巻上機１００では、回転子５の回転が綱車４とすべりなく密着した回転となっているので、綱車４が１回転する間に回転子がＮ回転することになる。なお、Ｎは、「１」より大きい値、換言するならば、回転子５の外径は、綱車４の外径よりも小さく構成されている。
【００２１】
ここで、エレベーター１の昇降制御において、例えば０．０５度の角度の検出が必要である場合、綱車４が１回転する間に７２００パルスの検出が必要となる。従来なら速度検出器のスリット円板に７２００個のスリットが設けられることになるが、本実施の形態の速度検出器２では、例えば綱車４の外径と回転子５の外径との比が１０：１である場合、綱車４が１回転する間に回転子が１０回転するので、回転子５と一体に回転するスリット円板に設けられるスリットの数は、従来の１０分の１の７２０個となる。なお、２相式の速度検出器の場合あっても同様のことがいえる。
【００２２】
したがって、巻上機１００によれば、綱車４の外径と速度検出器２の回転子５の外径との比によって、回転子５の回転が増速され、綱車４の１回転当たりの速度検出器２の出力パルスが増速した分、高出力のパルスが得られるようになる。このように、速度検出器２では、高精度、高分解能の速度検出器と同等の性能が得られるので、安価な汎用速度検出器で高分解能の制御が可能な巻上機を実現できるようになる。
【００２３】
なお、速度検出器２の回転子５の外周は、エンジニアリング・プラスチックで構成されている。すなわち、回転子５は、耐環境性に優れ、耐摩耗性にも優れているので、回転子５と綱車４との密着を長期に保持可能となっている。付言するならば、ベルト３は、タイミングベルトであってもよい。
【００２４】
（２）第２の実施の形態
（速度検出器の構成）
図４に、第２の実施の形態に係る速度検出器２０の概略構成を示す。図４に示すように、速度検出器２０は、回転子５、光検出器Ａ１１、スリット円板Ａ１２、回転軸１３、光検出器Ｂ１４、スリット円板Ｂ１５、および本体１６を備え、回転子５は、回転軸１３、スリット円板Ａ１２、およびスリット円板Ｂ１５と一体化されている。そして、回転子５の外周は、滑りが発生しないように、摩擦が大きいエンジニアリング・プラスチックで構成され、回転子５の外側には、ベアリング６が配置され、このベアリング６の上側にベルト３が掛けられている。
【００２５】
ここで、光検出器Ａ１１は、ＬＥＤ等の発光素子、レンズ、フォトダイオード等の受光素子（Ａ相用、Ｂ相用）、および信号変換回路を有している。そして、光検出器Ａ１１は、発光素子からの光をレンズにて集光して平行光に近づけ、スリット円板Ａ１２のスリットを通過した光を受光素子で受け、信号変換回路でＡ相およびＢ相の方形波として出力する。なお、Ｂ相は、Ａ相から１／４周期ずれて出力される。
【００２６】
また、光検出器Ｂ１４は、光検出器Ａ１１と同様、ＬＥＤ等の発光素子、レンズ、フォトダイオード等の受光素子（Ａ相用、Ｂ相用）、および信号変換回路を有し、Ａ相およびＢ相の方形波を出力する。
【００２７】
さらに、本実施の形態の速度検出器２０では、スリット円板Ａ１２およびスリット円板Ｂ１５の各々には、複数のスリットが設けられ、光検出器Ａ１１および光検出器Ｂ１４でパルスが均等に（等間隔で）検出されるようにスリット円板Ａ１２およびスリット円板Ｂ１５の位置決めが行われている。
【００２８】
このように、光検出器Ａ１１のスリット円板Ａ１２と光検出器Ｂ１４のスリット円板Ｂ１５とを回転軸１３に設けることにより、速度検出器２０において、光検出器が１つのときよりも高い分解能とすることができる。
【００２９】
（速度検出器の出力波形）
図５の（Ａ）に、光検出器Ａ１１で検出される出力波形の一例を示し、（Ｂ）に光検出器Ｂ１４で検出される出力波形の一例を示す。
【００３０】
図５の（Ａ）に示すように、光検出器Ａ１１では、Ａ相の波形φＡの立ち上がりおよび立ち下がり位置とＢ相の波形φＢの立ち上がりおよび立ち下がり位置とをカウントすることで、物理的に設けたスリットよりも多いパルス数（細かい角度位置）を検出している。つまり、Ａ相とＢ相の２つの出力波形を使用することで、１つの相のときと比べて４倍の角度分解能を実現している。
【００３１】
また、図５の（Ｂ）に示すように、光検出器Ｂ１４でも光検出器Ａ１１と同様、Ａ相とＢ相の２つの出力波形を使用することで、１つの相のときと比べて４倍の角度分解能を実現している。
【００３２】
そして、速度検出器２０では、光検出器Ａ１１でのパルス数と光検出器Ｂ１４でのパルス数とを計数（合計）することで、１つの相のときと比べて８倍の角度分解能を実現している。
【００３３】
したがって、例えば、回転子５が１回転する間に、光検出器Ａ１１で３６０パルスが検出され、光検出器Ｂ１４で３６０パルスが検出される場合、速度検出器２０では、回転子５が１回転する間に７２０パルスの検出が可能となる。
【００３４】
このように、速度検出器２０では、光検出器が１つのときよりも高い分解能とすることができ、かつ高精度、高分解能の速度検出器（エンコーダ）と同等の性能が得られるので、安価な汎用速度検出器で高分解能の制御が可能な巻上機を実現できるようになる。
【００３５】
（３）他の実施の形態
なお上述の第１及び第２の実施の形態においては、本発明をエレベーター１に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の昇降機に広く適用することができる。
【００３６】
また上述の第１及び第２の実施の形態においては、回転子５の回転が綱車４とすべりなく密着した回転とするための固定部材としてベルト３を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、他の方法により実現するようにしてもよい。例えば、回転子５を重くして重力により実現してもよいし、回転子５および綱車４に磁石を設けて引き合う力により実現してもよい。なお、回転子５の重みを利用する場合、綱車４の回転軸と回転子５の回転軸とが鉛直線上に設置されるのが好適である。
【００３７】
また上述の第２の実施の形態においては、光検出器Ａ１１および光検出器Ｂ１４を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、３個以上の光検出器を用いるようにしてもよい。
【００３８】
また上述の第２の実施の形態においては、パルスが均等に（等間隔で）検出される構成とすべく、スリット円板Ａ１２およびスリット円板Ｂ１５の位置決めを行う構成について述べたが、本発明はこれに限らず、２つのスリット円板を同じものにして受光素子の位置決めを行う構成にしてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１……エレベーター、２，２０……速度検出器、３……ベルト、４……綱車、５……回転子、６……ベアリング、１１……光検出器Ａ、１２……スリット円板Ａ、１３……回転軸、１４……光検出器Ｂ、１５……スリット円板Ｂ、１６……速度検出器本体、１００……巻上機、１１０ａ……昇降路、１１０ｂ……機械室、１２０……そらせ車、１３０……乗りかご、１４０……釣合錘、１５０……ロープ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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