(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベータの走行部に搭載し、該走行部の移動速度を回転速度に変換する運動変換手段と、該運動変換手段が所定の回転速度に達したとき作動する過速度感応手段と、該過速度感応手段の作動により前記走行部の過速度を検出して前記走行部を停止させる過速度検出手段とを備え、前記運動変換手段は回転軸に該回転軸と一体的に回転するよう支持した永久磁石とを備え、前記エレベータの走行路に前記エレベータ走行部の移動方向に配設した誘導導体に前記永久磁石の磁束により前記移動速度に応じて電磁誘導による渦電流を発生させ、該渦電流と前記磁束との相互作用により前記回転軸に回転トルクを発生するよう構成し、
前記誘導導体は前記走行路に配設されたガイドレールであり、
前記過速度感応手段は前記運動変換手段の回転による前記磁束の空間分布変動に感応し前記回転速度に応じた振幅で振動する振動子を備えていることを特徴とするエレベータ調速機。
【請求項２】
エレベータの走行部に搭載し、該走行部の移動速度を回転速度に変換する運動変換手段と、該運動変換手段が所定の回転速度に達したとき作動する過速度感応手段と、該過速度感応手段の作動により前記走行部の過速度を検出して前記走行部を停止させる過速度検出手段とを備え、前記運動変換手段は回転軸に該回転軸と一体的に回転するよう支持した永久磁石とを備え、前記エレベータの走行路に前記エレベータ走行部の移動方向に配設した誘導導体に前記永久磁石の磁束により前記移動速度に応じて電磁誘導による渦電流を発生させ、該渦電流と前記磁束との相互作用により前記回転軸に回転トルクを発生するよう構成し、
前記誘導導体は前記走行路に配設されたガイドレールであり、
前記過速度感応手段は前記運動変換手段の回転による前記磁束の空間分布変動に感応し前記回転速度に応じて発電する発電手段を備えていることを特徴とするエレベータ調速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、かごの過速度を検出するためエレベータかご上に設置するエレベーター調速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開平５−１４７８５２号公報には、かご上の支点を中心として回動するリンクを設け、このリンクの一端に昇降路のかご昇降方向に配設した誘導導体を空隙を介して挟む一対の永久磁石とバックヨークを、他端にこの永久磁石とバックヨークのモーメントと釣り合うバランスウェイトを取付け、かごの走行に応じて永久磁石からの磁束により誘導導体に生じる渦電流と磁束との間に作用する電磁力により発生するリンクの傾きからかごの過速度を検出するように構成したエレベーター調速機が記載されている。
【０００３】
また、特開平４−２４６０７９号公報などには、昇降路のかご昇降方向に配設したガイドレールなどにローラを押し付け、かごの昇降に応じて回転円盤を回転させ、この回転円盤上に設けたフライウェイトの遠心力による変位から、かごの過速度を検出するように構成したエレベーター調速機が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のエレベータ調速機は上記のように構成されているが、誘導導体に生じる渦電流と永久磁石からの磁束との間の電磁力は誘導導体の導電率や透磁率などの物性に依存するため、例えば温度などによって検出できる過速度に誤差が生じるという問題があった。ことに誘導導体としてガイドレールを共用する場合には、その磁気特性が一様であることを保証できず検出動作にばらつきが生じるという欠点があった。また、回転円盤上に設けたフライウェイトに作用する遠心力によるフライウェイトの変位により過速度を検出する形式のものにあっては、回転部分の慣性が大きく応答が遅くなるという問題や、かご速度が小さい場合には遠心力が小さく検出が不安定になり、あるいはガイドレール接続部での段差などによりローラとの間で滑りが生じることがあり安定した過速度の検出ができないという問題があった。
【０００５】
この発明は、以上のような問題点を解決するためになされたもので、誘導導体の電磁気的特性のばらつきや温度変化により検出する過速度が変動することがなく、また小さなかご速度の場合にも安定した過速度の検出ができるエレベータ調速機の提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明によるエレベータ調速機は、エレベータの走行部に搭載し、走行部の移動速度を回転速度に変換する運動変換手段と、運動変換手段が所定の回転速度に達したとき作動する過速度感応手段と、過速度感応手段の作動により走行部の過速度を検出して走行部を停止させる過速度検出手段とを備え、運動変換手段は回転軸に該回転軸と一体的に回転するよう支持した永久磁石とを備え、エレベータの走行路にエレベータ走行部の移動方向に配設した誘導導体に永久磁石の磁束により移動速度に応じて電磁誘導による渦電流を発生させ、渦電流と磁束との相互作用により回転軸に回転トルクを発生するよう構成し、誘導導体として走行路に配設したガイドレールを用い、前記過速度感応手段は前記運動変換手段の回転による前記磁束の空間分布変動に感応し前記回転速度に応じた振幅で振動する振動子を備えたものである。
【００１１】
また、この発明によるエレベータ調速機は、エレベータの走行部に搭載し、走行部の移動速度を回転速度に変換する運動変換手段と、運動変換手段が所定の回転速度に達したとき作動する過速度感応手段と、過速度感応手段の作動により走行部の過速度を検出して走行部を停止させる過速度検出手段とを備え、運動変換手段は回転軸に該回転軸と一体的に回転するよう支持した永久磁石とを備え、エレベータの走行路にエレベータ走行部の移動方向に配設した誘導導体に永久磁石の磁束により移動速度に応じて電磁誘導による渦電流を発生させ、渦電流と磁束との相互作用により回転軸に回転トルクを発生するよう構成し、誘導導体として走行路に配設したガイドレールを用い、前記過速度感応手段は前記運動変換手段の回転による前記磁束の空間分布変動に感応し前記回転速度に応じて発電する発電手段を備えたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、図を用いてこの発明によるエレベータ調速機を説明する。なお、各実施の形態を示す図において同一もしくは相当する部分には同一の符号を付した。
図１はこの発明の第１の実施形態であるエレベータ調速機の正面図および側面図、図２はそれぞれ図１の矢印Ａ−Ａおよび矢印Ｂ−Ｂにおける断面図、図３は第１のかご過速度を検出した状態を、図４は第１のかご過速度より大きい第２のかご過速度を検出した状態をそれぞれ示している。
このエレベータ調速機は、かごに搭載しアラゴの回転板での動作原理により回転し、かご速度を回転速度に変換する運動変換手段と、運動変換手段が所定の回転速度に達したとき作動する過速度感応手段と、過速度感応手段の作動によりかごの過速度を検出する過速度検出手段とからなっている。ここでいう「運動変換手段」、「過速度感応手段」および「過速度検出手段」はこの発明によるエレベータ調速機を説明するためにその構成を機能的に区分したもので、それぞれの部分が実体として独立に存在することを前提とするものではない。
【００１４】
運動変換手段は、かごに固定した基台１が支持する回転軸１０と、この回転軸１０に固着し昇降路に設けた誘導導体１００と隣接する側が誘導導体１００の両側面と対向するように配置した一対の強磁性体である円盤型バックヨーク１０ａと、この円盤型バックヨーク１０ａの誘導導体１００と対向する２つの側面に略等間隔に固着した複数の台形あるいは扇型の永久磁石１１（隣接する２つが互いに逆極性になるよう一方の磁極面をバックヨーク１０ａに固着し、他方の磁極面が空隙を介して誘導導体１００の側面と対向している）とからなっており、かごが昇降すると、運動変換手段に永久磁石１１からの磁束と、この磁束により誘導導体１００に生じる渦電流との相互作用によって回転トルクが生じ、かご速度に応じて回転する。
【００１５】
過速度感応手段は、一方の円盤型バックヨーク１０ａに軸１０を挟んで互いに対向する位置に枢着し半径方向に変位する一対のフライウェイト２０と、一方のフライウェイト２０のバックヨーク１０ａ外周近傍に固着したスイッチ作動ピン２０ａと、運動変換手段の回転によってフライウェイト２０生じる遠心力が作用したとき互いに同一方向に移動するよう枢着した爪２１ａを備える連結棒２１と、回転軸１０が第１のかご過速度に応じた回転数に達するまでフライウェイト２０の変位を規制する与圧ばね２２と、フライウェイト２０を取付けた側の円盤型バックヨーク１０ａに枢着し回転軸１０が第２のかご過速度に応じた回転数に達するまで爪２１ａがその第１の端部と係止して回動が規制される第１ラッチ２３と、この第１ラッチ２３に所定の回転力を与える付勢ばね２３ａからなっている。
【００１６】
過速度検出手段は、フライウェイト２０が所定の第１の変位量に達したときスイッチ作動ピン２０ａが接触して動作するように設置した停止スイッチ３０、フライウェイト２０が第１の変位量より大きい所定の第２の変位量に達して第１ラッチ２３の爪２１ａとの係止が解除され付勢ばね２３ａによって第１ラッチ２３が回動して、その第２の端部に設けた係合爪２３ａと係合するように回転軸１０に回転自在に枢着した第２ラッチ３１、第２ラッチ３１と一体的に回動するカム３２、中央部でカバ５０に枢着するとともにかごが備えている非常止め装置の一部である連結棒３４の一端に枢着しカム３２と係合して引上げばね３５による連結棒３４の上昇を規制する連結レバー３３とからなっており、停止スイッチ３０の動作により第１のかご過速度を検出したときエレベータ駆動装置の電源を遮断し、また第２のかご過速度を超えるとカム３２と連結レバー３３との係合が外れて連結棒３４が引上げばね３５によって上昇し非常止め装置が動作しかごが停止する。
【００１７】
エレベータ調速機を以上のように構成することにより、昇降路に設けたガイドレールなどにローラを押し付けてかご速度を検出する必要がなく摩耗が生じないため、長期に亙って信頼性の高い動作を行うことができる。なお、誘導導体１００は銅などの導電材を用いてもよく、鋼材でできたガイドレールなどと共用してもよい。
【００１８】
以上の説明では、円盤型バックヨークにフライウェイトを取付けるものとしたが、円盤型バックヨークに相当する部分がフライウエイトを兼ねた構成としてもよい。
このように構成すれば回転部の慣性モーメントが小さくでき、かごの速度変化への追従性が高くなる。
【００１９】
なお、以上の説明では運動変換手段は誘導導体と隣接する側が誘導導体の両側面と対向するように配置した一対の強磁性体である円盤型バックヨークとその誘導導体と対向する２つの側面に略等間隔に固着した複数の扇型または台形の永久磁石を備えるものとしたが、図５に誘導導体との関係を示すように、誘導導体と対向して配設した単一のバックヨークとその誘導導体側の側面に永久磁石を固着した形態でもよい。
【００２０】
また、円盤型バックヨークに固着する複数の永久磁石はそれぞれ扇型をしており隣接する２つが互いに逆極性になるようかつ等間隔に配置するものとしたが、隣接する２つの永久磁石が互いに逆極性になるように配置することが必須の条件ではなく、磁界と誘導導体の位置関係から運動変換手段に有効な回転トルクが作用する形態であればよいことはいうまでもない。有効な永久磁石の配置パターンおよび変動する回転トルクを補償する方法の例を図６、図７、図８、図９、図１０および図１１に示す。
【００２１】
図６は誘導導体として強磁性体を用いる場合に有効で、２つの円盤型バックヨークに互いに位相をずらせて永久磁石を配置したもの、図７は図６のような構成の運動変換手段に適用して運動変換手段に作用する回転トルクの変動を補償するのに有効な方法を示したもので、基台１上に固着した導電体あるいは強磁性体で形成したトルク補償子１５を設け、永久磁石１１の磁界によって生じる磁気吸引力および／または渦電流との相互作用によって生じる電磁力が運動変換手段に作用する回転トルクの変動分を補償するように構成している。
【００２２】
図８は２つの円盤型バックヨークそれぞれに大きさと個数の異なる永久磁石を配置したもの、図９は大きさの異なる永久磁石を配置したもの、図１０は円盤型バックヨークの半径方向と大きな角度で交差する方向の２辺をもつ四辺形状の永久磁石を配置したもの、図１１は半径の異なる２つの円周上に互いに位相をずらせて永久磁石を配置したもので、誘導導体と各永久磁石との磁気吸引力の時間的な変化に基づく回転トルクの変動を抑制するのに有効である。この他、同じ大きさの永久磁石をそれぞれの間隔が変化するように配置してもよい。これらの配置パターンは適宜組合わせて用いることもできる。
【００２３】
さらにまた、図１２に示すように中空円盤状でその厚さ方向に着磁した永久磁石を用いて、回転軸をバックヨークの一部とする構成としてもよい。
さらにまた、図１３に示すように、円盤型バックヨークのかわりに円筒のバックヨークを用いてその外周面に永久磁石を配置してもよい。
【００２４】
実施の形態２．
図１４はこの発明の第２の実施形態であるエレベータ調速機の正面図および側面図である。このエレベータ調速機の運動変換手段はこの発明の第１の実施形態であるエレベータ調速機と同じ構成である。
過速度感応手段は基台１が回動可能に支持する軸３６の一端に固着し運動変換手段を構成する一対の円盤型バックヨーク１０ａの略中間に立設した強磁性体の駆動レバー３７と、軸３６の他端に固着したトリップレバー３８とからなっている。駆動レバー３７はかごの昇降による運動変換手段の回転によって円盤型バックヨーク１０ａに固着した永久磁石１１による磁気吸引力と駆動レバー３７に生じる渦電流との相互作用による交番力によってトリップレバー３８とともに揺動運動する。
【００２５】
過速度検出手段はこの発明の第１の実施形態であるエレベータ調速機におけるカム３２をトリップレバー３８に置き換えた態様に対応する形態をしており、トリップレバー３８の揺動運動の振幅が所定の大きさを超えたとき、トリップレバー３８と連結レバー３３との係合が外れて連結棒３４が上昇し非常止め装置が動作しかごが停止する。
この発明の第２の実施形態によれば、回転部にフライウエイトがなく、過速度感応手段に運動変換手段と一体的に回転する機構を用いる必要がないため、回転部の慣性モーメントを小さくでき、かごの速度変化への追従性が高くなる。
【００２６】
なお、トリップレバー３８を駆動レバー３７を用いずに揺動運動させるため、駆動レバー３７の取付け場所と同等の磁場変動が生じる部位に設けた誘導コイル４０に生起する交流電力でトリップレバー３８が揺動運動するように構成してもよい。図１５はこのように構成したエレベータ調速機の正面図であり、図１６はトリップレバー３８を揺動運動させる駆動アクチュエーター４１の部分拡大図である。駆動アクチュエーター４１はボイスコイル型のリニアモータと同じ運動原理に基づく構成になっている。軸３６の上下には永久磁石４１ａで構成した磁気回路を設けている。この磁気回路の中に駆動コイル４１ｂが設けあり、トリップレバー３８と結合している。
【００２７】
この構成においても、回転部にフライウエイトを設ける必要がなく簡単な機構で回転部の慣性モーメントを小さくできる。また、第１の実施形態と同様に昇降路に設けたガイドレールなどにローラを押し付けてかご速度を検出する必要がなく摩耗が生じない。このため、回転部の慣性モーメントが小さく、かごの速度変化への追従性が高い。また、長期に亙って動作の信頼性が確保できる。
【００２８】
永久磁石特性の温度依存性を補償することによってかご過速度の検出精度向上を計りエレベータ調速機のより高い信頼性を実現できる。図１７、図１８は永久磁石の特性における温度依存性を補償する具体的な方法を示すもので、図１７では揺動部分に与圧用永久磁石４２を配設し与圧用永久磁石４２の吸引力によってトリップレバー３８に予圧を与えるように構成している。与圧用永久磁石４２の吸引力も運動変換手段の永久磁石と同様にその特性が温度によって変化するため、かご過速度の検出精度低下を補償できる。図１８では揺動部分をバイメタルなどで構成した温度の変化に応じて、その変位量のかわる与圧ばね４３で支持している。
また、図１５で示すような構成にあっては駆動アクチュエーター４１に温度依存性の補償を実現する電気回路を介して誘導コイル４０に生起する交流電力を駆動アクチュエーター４１に供給するようにしてもよい。
【００２９】
実施の形態３．
図１９はこの発明の第３の実施形態であるエレベータ調速機の運動変換手段を示す正面図である。このエレベータ調速機の運動変換手段は、この発明の第１の実施形態であるエレベータ調速機の運動変換手段に円盤型バックヨーク１０ａと一体的に形成し誘導導体１００に押し付けるように構成したゴムなどの弾性体からなるローラ１２を付加した構成になっており、運動変換手段をアラゴの回転板の回転原理による駆動とともにローラと誘導導体の間の摩擦力によって駆動している。ローラー１２の誘導導体への押し付けは、基台１を基台軸２で支持し、かご２００と相対的に回転可能に構成し、押さえばね３で基台１に回転力を与えることによって実現している。
以上のように構成すれば、誘導導体１００の電磁気的特性の一様性が保証されない場合や昇降路中で曲がりや段差などがあっても部分的に駆動力の消滅するところがなくなるため、エレベータ調速機の動作が安定する。
【００３０】
【発明の効果】
この発明によるエレベータ調速機は、エレベータの走行部に搭載し、走行部の移動速度を回転速度に変換する運動変換手段と、運動変換手段が所定の回転速度に達したとき作動する過速度感応手段と、過速度感応手段の作動により走行部の過速度を検出して走行部を停止させる過速度検出手段とを備え、運動変換手段は回転軸に該回転軸と一体的に回転するよう支持した永久磁石とを備え、エレベータの走行路にエレベータ走行部の移動方向に配設した誘導導体に永久磁石の磁束により移動速度に応じて電磁誘導による渦電流を発生させ、渦電流と磁束との相互作用により回転軸に回転トルクを発生するよう構成したので、摩耗の生じる部分がなく、長期に亙って信頼性の高い動作を行うことができる。
また、誘導導体として走行路に配設したガイドレールを用いたので、走行路に特別な付帯設備を設ける必要がなく経済的なエレベータ調速機が実現できる。
また、過速度感応手段は運動変換手段の回転による磁束の空間分布変動に感応し回転速度に応じた振幅で振動する振動子を備えたので、過速度感応手段の構成が簡素化できる。
【００３５】
また、過速度感応手段は運動変換手段の回転による磁束の空間分布変動に感応し回転速度に応じて発電する発電手段を備えたので、過速度感応手段の構成が簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明による第１の実施形態であるエレベータ調速機の正面図および側面図である。
【図２】  図１の矢印Ａ−Ａおよび矢印Ｂ−Ｂでの断面図である。
【図３】  第１のかご過速度を検出した状態を示す説明図である。
【図４】  第２のかご過速度を検出した状態を示す説明図である。
【図５】  図１に対する運動変換手段の変形例を示す説明図である。
【図６】  図１に対する運動変換手段の永久磁石配列の変形例を示す説明図である。
【図７】  図１に対する運動変換手段の回転トルク変動を抑制する方法を説明するための構成図である。
【図８】  図１に対する運動変換手段の永久磁石配列の他の変形例を示す説明図である。
【図９】  図１に対する運動変換手段の永久磁石配列のさらに他の変形例を示す説明図である。
【図１０】  図１に対する運動変換手段の永久磁石配列のさらに他の変形例を示す説明図である。
【図１１】  図１に対する運動変換手段の永久磁石配列のさらに他の変形例を示す説明図である。
【図１２】  図１に対する運動変換手段の永久磁石の構成に関する他の変形例を示す説明図である。
【図１３】  図１に対する運動変換手段の永久磁石配列のさらに他の変形例を示す説明図である。
【図１４】  この発明による第２の実施形態であるエレベータ調速機の正面図および側面図である。
【図１５】  図１５に対する過速度感応手段の変形例を示す説明図である。
【図１６】  図１５における駆動アクチュエーターの部分拡大図である。
【図１７】  この発明による永久磁石の特性における温度依存性を補償する方法を示す説明図である。
【図１８】  この発明による永久磁石の特性における温度依存性を補償する他の方法を示す説明図である。
【図１９】  この発明による第３の実施形態であるエレベータ調速機の正面図である。
【符号の説明】
１‥基台、１０‥回転軸、１０ａ‥円盤型バックヨーク、１１‥永久磁石
１２‥ローラ、２０‥フライウェイト、２１‥連結棒、２２‥与圧ばね
２３‥第１ラッチ、３０‥停止スイッチ、３１‥第２ラッチ、３２‥カム
３３‥連結レバー、３４‥連結棒、３５‥引上げばね、３６‥軸
３７‥駆動レバー、３８‥トリップレバー、４０‥誘導コイル
４１‥駆動アクチュエーター、４２‥与圧用永久磁石、４３‥与圧ばね
５０‥カバ、１００‥誘導導体
【図１】
0004109384.tif 000002
【図２】
0004109384.tif 000003
【図３】
0004109384.tif 000004
【図４】
0004109384.tif 000005
【図５】
0004109384.tif 000006
【図６】
0004109384.tif 000007
【図７】
0004109384.tif 000008
【図８】
0004109384.tif 000009
【図９】
0004109384.tif 000010
【図１０】
0004109384.tif 000011
【図１１】
0004109384.tif 000012
【図１２】
0004109384.tif 000013
【図１３】
0004109384.tif 000014
【図１４】
0004109384.tif 000015
【図１５】
0004109384.tif 000016
【図１６】
0004109384.tif 000017
【図１７】
0004109384.tif 000018
【図１８】
0004109384.tif 000019
【図１９】
0004109384.tif 000020