JP4223120B2

JP4223120B2 - エレベータ用調速機

Info

Publication number: JP4223120B2
Application number: JP00969699A
Authority: JP
Inventors: 峰夫岡田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-01-18
Filing date: 1999-01-18
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2019-01-18
Also published as: JP2000211840A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、かごや釣合重り等の移動体の過速度を検出し、移動体を停止させるためのエレベータ用調速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は従来のエレベータ用調速機の一例を示す正面図、図１０は図９の平面図である。図において、１は昇降路に沿って昇降するかご又は釣合重り等の移動体、２は移動体１の昇降方向に沿って昇降路に設けられている導体、３は移動体１上に固定されている基台、４は基台３に回動自在に設けられている主軸、５は主軸４を軸として主軸４と一体に回動するアームである。
【０００３】
６はアーム５の一端部に支持されているピックアップであり、このピックアップ６は、コ字状のバックヨーク７と、導体２の両面にそれぞれ対向するようにバックヨーク７に固定されている一対の磁石８とを有し、導体２を通る磁路を含む磁気回路を形成する。９はアーム５の他端部にピックアップ６と釣り合うように設けられているバランスウエイト、１０は主軸４の左右両側でアーム５と基台３との間にそれぞれ設けられている一対の引張コイルばねである。
【０００４】
１１は基台３に取り付けられ、移動体１を昇降させる駆動装置（図示せず）の電源を遮断する移動体停止用スイッチ、１２ａは主軸４に固定され、主軸４の回動により移動体停止用スイッチ１１を操作する第１の操作ピン、１２ｂは主軸４に固定されている第２の操作ピン、１３は第２の操作ピン１２ｂにより操作され、非常止め装置（図示せず）を作動させる非常止め操作棒である。
【０００５】
次に、動作について説明する。ピックアップ６は、一対の磁石８間に位置する導体２の対向面に対して垂直な磁場を作る。移動体１が昇降し、この磁場が導体２中を移動すると、導体２中の磁場の変化を打ち消そうとする渦電流が導体２に発生し、移動体１の速度に対応した大きさで移動体１の移動に抗する向きの力、即ち磁気抗力が磁石８に作用する。アーム５の一端にこの磁気抗力が作用することにより、ピックアップ６が移動体１に対して上下方向へ変位されるとともに、アーム５が主軸４を軸として回動される。
【０００６】
この回動変位量は、磁気抗力による主軸４回りのモーメントと、アームが回動されることにより発生する引張コイルばね１０のばね力によるモーメントとが釣り合うことにより決まる。従って、移動体１の速度が大きくなると、アーム５の回動変位量θが大きくなり、移動体１の速度が小さくなると、アーム５の回動変位量θは小さくなる。そして、移動体１が停止しているときには、アーム５は、バランスウエイト９の重量及び引張コイルばね１０の作用により水平に保たれる。
【０００７】
また、移動体１の速度が予め設定された第１過速度（通常は定格速度の１．３倍程度）に達すると、第１の操作ピン１２ａにより移動体停止用スイッチ１１が操作され、移動体１の駆動装置の電源が遮断され、移動体１が停止される。また、何等かの原因により移動体１の速度が第１過速度を超えて第２過速度（通常は停止速度の１．４倍程度）に達すると、例えば図１１に示すように、アーム５がさらに回動され、非常止め操作棒１３を介して非常止め装置が作動される。
【０００８】
なお、従来、上記のようなタイプの調速機としては、例えば特開平５−１４７８５２号公報、特開平９−４０３１７号公報等に示されたものなどが知られている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように構成された従来のエレベータ用調速機においては、例えば図１２に示すように、アーム５が大きく回動して磁石８と導体２との対向面積が小さくなると、移動体１の速度が大きく増加したにも拘わらず、磁石８に作用する磁気抗力はあまり大きく増加しないという現象が生じる。また、アーム５がさらに大きく回動して、磁石８が導体２と全く対向しないような角度に達した場合、移動体１の速度増加に対する磁気抗力増加の割合（ΔＦ／ΔＶ）は殆どなくなる。
【００１０】
即ち、引張コイルばね１０の働きにより、磁気抗力の大きさＦとアーム５の回動変位量θとはほぼ比例の関係にあるが、図１３に示すように、移動体１の速度Ｖに対するアーム５の回動変位量θの変化割合Δθ／ΔＶが小さくなる領域（図１３の斜線部分）が生じてしまう。この領域では、例えば異物の衝突や移動体１の揺すりなどの外乱によりアーム５がある程度余分に回動した場合の誤検出幅が、この領域よりも小さな速度領域で同様の外乱を受けた場合よりも大きくなってしまう。従って、第１過速度Ｖ１及び第２過速度Ｖ２が、図１３の斜線の速度領域にある場合には、これらの過速度の検出精度が低下してしまう。
【００１１】
これに対し、磁石８を小さくするなどして、ある速度に対して発生する磁気抗力を小さくしたり、又は引張コイルばね１０のばね定数を強くしたりして、図１４に示すように、ある一定のΔθ／ΔＶで第１過速度Ｖ１及び第２過速度Ｖ２を検出できるよう調整することは可能である。しかし、この場合、Δθ／ΔＶが小さくなるので、過速度の検出精度は低下してしまう。
【００１２】
また、従来のエレベータ用調速機では、移動体１が定格速度内で加減速を行う場合にも、常にアーム５が回動を繰り返し、基台３と主軸４との間に摩擦が生じるため、移動体１の運転頻度が増すほど、調速機の寿命が短くなってしまう。
【００１３】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、移動体の過速度の検出精度を向上させることができるとともに、長寿命化を図ることができるエレベータ用調速機を得ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係るエレベータ用調速機は、移動体の走行方向に沿って昇降路に設けられている導体、この導体に対向するように移動体に設けられ、導体を通る磁路を含む磁気回路を形成し、移動体の走行時に磁気回路によって発生する移動体の速度に応じた大きさの磁気抗力を受け、移動体の走行速度に応じた位置に変位するピックアップ、移動体に設けられ、ピックアップを支持し主軸を軸として回動するアームを有し、ピックアップの変位により移動体の過速度を検出し、移動体を停止させるための停止手段を作動させる検出手段、アームの主軸の両側に設けられている一対のピン、及び端部がピンに接する上下動可能な一対の平衡棒と、平衡棒及びピンを介してアームの回動に対する抗力を付与する予圧縮された一対の弾性体とを有しており、移動体の速度が設定値に達するまではピックアップの変位を阻止し、移動体の速度が設定値を超えてからピックアップの変位を開始させる平衡力発生機構を備えたものである。
【００１５】
請求項２の発明に係るエレベータ用調速機は、弾性体として圧縮コイルばねを用いたものである。
【００１６】
請求項３の発明に係るエレベータ用調速機は、ばね定数の異なる複数の圧縮コイルばねを弾性体として用い、移動体の走行速度に対するピックアップの変位量が、移動体の走行方向によって異なるものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるエレベータ用調速機を示す正面図、図２は図１の平面図である。
【００１８】
図において、１は昇降路に沿って昇降するかご又は釣合重り等の移動体、２は移動体１の昇降方向に沿って昇降路に設けられている導体、３は移動体１上に固定されている基台、４は基台３に回動自在に設けられている主軸、５は主軸４を軸として主軸４と一体に回動するアームである。
【００１９】
６はアーム５の一端部に支持されているピックアップであり、このピックアップ６は、コ字状のバックヨーク７と、導体２の両面にそれぞれ対向するようにバックヨーク７に固定されている一対の磁石８とを有し、導体２を通る磁路を含む磁気回路を形成する。９はアーム５の他端部にピックアップ６と釣り合うように設けられているバランスウエイト、２１はアーム５の主軸４の両側に設けられている一対のピン、２２は基台３に設けられ、アーム５の回動に対する抗力をピン２１を介して付与する平衡力発生機構である。
【００２０】
１１は基台３に取り付けられ、移動体１を昇降させる駆動装置（図示せず）の電源を遮断する移動体停止用スイッチ、１２ａは主軸４に固定され、主軸４の回動により移動体停止用スイッチ１１を操作する第１の操作ピン、１２ｂは主軸４に固定されている第２の操作ピン、１３は第２の操作ピン１２ｂにより操作され、非常止め装置（図示せず）を作動させる非常止め操作棒である。
【００２１】
また、この実施の形態１における検出手段１４は、基台３、主軸４、アーム５、バランスウエイト９、第１の操作ピン１２ａ及び第２の操作ピン１２ｂを有している。
【００２２】
次に、図３は図１の平衡力発生機構２２を拡大して示す正面図である。図において、２３は基台３に固定されているベース、２４はベース２３に対して上下動可能な平衡棒であり、この平衡棒２４は、ベース２３を貫通している軸２５と、この軸２５の上端部に設けられピン２１に接するピン受け２６とにより構成されている。
【００２３】
２７は軸２５の下端部近傍に取り付けられ、ベース２３の下面に当接して平衡棒２４の上方への移動を規制するストッパ、２８は軸２５の中間部に取り付けられているばね受けであり、これらのストッパ２７及びばね受け２８は、例えばねじ機構を用いることにより、軸２５の長手方向への取付位置が調整可能になっている。２９は予圧縮された状態でベース２３の上面とばね受け２８との間に設けられている弾性体としての圧縮コイルばねである。
【００２４】
そして、アーム５が水平状態にあるとき、ベース２３とストッパ２７、及びピン２１とピン受け２６とが、それぞれ当接するように配置されている。また、軸２５へのばね受け２８の取付位置は、圧縮コイルばね２９がその自然長から長さｘだけ圧縮されるように調整されている。従って、圧縮コイルばね２９のばね定数をｋとすると、平衡棒２４には、ばね受け２８を介して上向きにｋｘの弾性抗力が発生している。但し、アーム５が水平状態にあるときは、ストッパ２７がベース２３に当接しているので、この上向きの弾性抗力がピン受け２６及びピン２１を介してアーム５に加わることはない。また、平衡棒２４がさらに上方へ変位することもない。
【００２５】
一方、ピン２１がピン受け２６に下向きの力を与える場合を考える。まず、下向きの力の大きさが、圧縮コイルばね２９の予圧縮による弾性抗力ｋｘ以下の場合、ベース２３がストッパ２７に与える下向きの反作用力が減少するだけで平衡棒２４は静止したままである。これに対し、ピン２１が与える下向きの力の大きさが弾性抗力ｋｘを超える場合には、平衡棒２４は下方へ変位する。例えば、図４に示すように、ピン２１がピン受け２６をｋ（ｘ＋ｘ１）の力で下向きに押圧する場合、平衡棒２４はｘ１だけ下方へ変位する。
【００２６】
次に、動作について説明する。ピックアップ６は、一対の磁石８間に位置する導体２の対向面に対して垂直な磁場を作る。移動体１が昇降し、この磁場が導体２中を移動すると、導体２中の磁場の変化を打ち消そうとする渦電流が導体２に発生し、移動体１の速度に対応した大きさで移動体１の移動に抗する向きの力、即ち磁気抗力が磁石８に作用する。この磁気抗力は、ピックアップ６がアーム５の一端に取り付けられているため、主軸４回りのモーメントに変換される。
【００２７】
さらに、このモーメントはアーム５に取り付けられたピン２１を介して一方の平衡力発生機構２２の平衡棒２４を下方へ押圧する力に変換されるが、前述の平衡力発生機構２２の特性により、下向きの力がｋｘとなる設定速度Ｖｓとなった場合に、初めて平衡棒２４が下方へ変位するとともに主軸４及びアーム５が回動を始める。
【００２８】
図５は図１のアーム５が回動した状態を示す正面図である。この場合、移動体１の速度が増加すると、アーム５の回動変位量θが大きくなり、移動体１の速度が減少すると、アーム５の回動変位量θも小さくなる。そして、移動体１の速度が設定値Ｖｓ以下となった場合にアーム５は再び水平に保たれる。
【００２９】
また、移動体１の速度が予め設定された第１過速度に達すると、第１の操作ピン１２ａにより移動体停止用スイッチ１１が操作され、移動体１の駆動装置の電源が遮断され、移動体１が停止される。また、何等かの原因により移動体１の速度が第１過速度を超えて第２過速度に達すると、例えば図５に示すように、アーム５がさらに回動され、非常止め操作棒１３を介して非常止め装置が作動される。
【００３０】
図６は図１の移動体１の速度Ｖとアーム５の回動変位量θとの関係の一例を示す関係図である。図に示すように、速度Ｖが小さいときには、回動変位量θは０のままであるが、速度が設定値Ｖｓを超えると回動変位量θも増加していく。そして、第１過速度Ｖ１に達すると、移動体停止用スイッチ１１を作動させる回動変位量θ１、第２過速度Ｖ２に達すると、非常止め操作棒１３を作動させる回動変位量θ２となる。
【００３１】
ここで、図７に示すように、磁石８と導体２との対向面積が小さくなり始めるアーム５の回動変位量をθｃとすると、この回動変位量θｃは、導体２、アーム５及び磁石８等の寸法によって決まる。このとき、第２過速度Ｖ２のときの回動変位量θ２をθｃ以下とすれば、安定した過速度検出を行うことができる。
【００３２】
このためには、図９に示したような従来の調速機では、速度０からＶ２までの間に回動変位量０からθｃを割り当てなければならなかったが、実施の形態１による調速機では、速度ＶｓからＶ２までの間に回動変位量０からθｃを割り当てることができる。つまり、図１の構成によれば、移動体１の速度Ｖに対するアーム５の回動変位量θの変化割合Δθ／ΔＶをより大きくすることができる。
【００３３】
従って、異物の衝突や移動体１の揺すりなどの外乱によるアーム５の誤動作に対する速度の誤検出幅を小さくすることができ、過速度の検出精度を向上させることができる。例えば、図７において、移動体１が速度Ｖａで走行しているときに外乱を受けアーム５が角度θａだけ誤動作したとすると、図９の調速機では、Ｅ点において移動体１が過速度Ｖ１に達したと誤検出される。これに対し、図１の調速機では、ｂ点における速度Ｖｂは検出するものの、第１過速度Ｖ１を誤検出することはない。
【００３４】
また、アーム５が回動を始める速度Ｖｓは、ばね受け２８の位置、即ち圧縮コイルばね２９の予圧縮量ｘにより調整することができる。そこで、設定値Ｖｓをエレベータの定格速度よりも大きくしておけば、通常運転時にはアーム５は全く回動しなくなる。つまり、通常運転時の基台３と主軸４との摩擦はなくなる。このため、調速機の寿命を長くすることができる。
【００３５】
実施の形態２．
ここで、図５に示したのは、移動体１が下向きに走行し、ピックアップ６には上向きの磁気抵抗力が発生している状態であるが、この状態において、アーム５を介して主軸４をある回動変位量θに釣り合わせている弾性抗力を発生しているのは、一対の平衡力発生機構２２のうち、図の右側のものだけであり、左側の平衡力発生機構２２は関係していない。
【００３６】
反対に、移動体１が上向きに走行し、ピックアップ６には下向きの磁気抵抗力が発生している状態では、一対の平衡力発生機構２２のうち、図の左側のものだけが関係する。従って、圧縮コイルばね２９のばね定数ｋ、予圧縮量ｘを左右別々に調整することにより、アーム５が傾きを開始するときの移動体１の速度Ｖｓや、移動体１の速度Ｖに対するアーム５の回動変位量θの変化割合Δθ／ΔＶを、移動体１の走行方向別に設定することができる。
【００３７】
このため、例えば図８に示すように、上向き走行時の速度を検出する圧縮コイルばね２９のΔθ／ΔＶを他方の圧縮コイルばね２９よりも大きく設定し、移動体１が上向きに走行する場合は第１過速度Ｖ１のみ（上昇時には非常止めは使用されない）、また下向きに走行する場合には第１過速度Ｖ１と第２過速度Ｖ２とを検出するようにすれば、上向き走行時の第１過速度Ｖ１の検出精度を向上させ、誤検出をより少なくすることができる。また、上向き走行時と下向き走行時とで異なる第１過速度Ｖ１を設定することもできる。
【００３８】
なお、上記の例では弾性体として圧縮コイルばね２９を用いたが、例えばゴムなど、弾性変形によって抗力を発生するものであれば他のものであっもよい。
また、上記の例では一対の磁石８が導体２の両面に対向するように配置されているが、これに限定されるものではなく、例えば所要の磁気抗力を発生するものであれば、１個の磁石が導体２に対向するものであってもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明のエレベータ用調速機は、ピックアップの変位に抗する予圧縮された弾性体を有し、移動体の速度が設定値に達するまではピックアップの変位を阻止し、移動体の速度が設定値を超えてからピックアップの変位を開始させる平衡力発生機構を備えたので、異物の衝突や揺すりなどの外乱に対する移動体の過速度の検出精度を向上させることができる。また、設定値以下の速度ではピックアップが変位しないため、部品の摩耗が防止され、長寿命化を図ることができる。
【００４０】
請求項２の発明のエレベータ用調速機は、弾性体として圧縮コイルばねを用いたので、構成を簡単にすることができるとともに、予圧縮量の調整を容易に行うことができる。
【００４１】
請求項３の発明のエレベータ用調速機は、ばね定数の異なる複数の圧縮コイルばねを弾性体として用い、移動体の走行速度に対するピックアップの変位量を、移動体の走行方向によって変えたので、上方向又は下方向への走行時における過速度の検出精度をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１によるエレベータ用調速機を示す正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の平衡力発生機構を拡大して示す正面図である。
【図４】図３の平衡棒が下方へ変位した状態を示す正面図である。
【図５】図１のアームが回動した状態を示す正面図である。
【図６】図１の移動体の速度とアームの回動変位量との関係の一例を示す関係図である。
【図７】図１の調速機及び従来の調速機における移動体の速度とアームの回動変位量との関係の相違を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態２によるエレベータ用調速機の移動体の速度とアームの回動変位量との関係を示す関係図である。
【図９】従来のエレベータ用調速機の一例を示す正面図である。
【図１０】図９の平面図である。
【図１１】図９のアームが回動した状態を示す正面図である。
【図１２】図１１のアームがさらに大きく回動した状態を示す説明図である。
【図１３】図９の移動体の速度とアームの回動変位量との関係の一例を示す関係図である。
【図１４】図９の移動体の速度とアームの回動変位量との関係の他の例を示す関係図である。
【符号の説明】
１移動体、２導体、６ピックアップ、１４検出手段、２２平衡力発生機構、２９圧縮コイルばね（弾性体）。

Claims

移動体の走行方向に沿って昇降路に設けられている導体、
この導体に対向するように上記移動体に設けられ、上記導体を通る磁路を含む磁気回路を形成し、上記移動体の走行時に上記磁気回路によって発生する上記移動体の速度に応じた大きさの磁気抗力を受け、上記移動体の走行速度に応じた位置に変位するピックアップ、
上記移動体に設けられ、上記ピックアップを支持し主軸を軸として回動するアームを有し、上記ピックアップの変位により上記移動体の過速度を検出し、上記移動体を停止させるための停止手段を作動させる検出手段、
上記アームの上記主軸の両側に設けられている一対のピン、及び
端部が上記ピンに接する上下動可能な一対の平衡棒と、上記平衡棒及び上記ピンを介して上記アームの回動に対する抗力を付与する予圧縮された一対の弾性体とを有しており、上記移動体の速度が設定値に達するまでは上記ピックアップの変位を阻止し、上記移動体の速度が上記設定値を超えてから上記ピックアップの変位を開始させる平衡力発生機構
を備えていることを特徴とするエレベータ用調速機。
弾性体は、圧縮コイルばねであることを特徴とする請求項１記載のエレベータ用調速機。
弾性体として、ばね定数の異なる複数の圧縮コイルばねが用いられ、移動体の走行速度に対するピックアップの変位量が、上記移動体の走行方向によって異なることを特徴とする請求項２記載のエレベータ用調速機。