JPH09124238A - エレベータのガイドレール及び位置検出機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ブレーキの制動力を上げ、かごやつり合おもり
の位置検出の精度も上げる。 【解決手段】ガイドレール９Ａの先端の頭部14は、ガイ
ドローラ12Ａ，12Ｂの転動面とし、この頭部14の下側の
両側に対して、凹凸面13を形成する。光学式の位置検出
器15を凹凸面13にち対置させてかご１に取り付ける。位
置検出器15から照射した光を位置検出器15の受光部で受
光して、光量に対応した電気信号に変換する。この電気
信号によって、かご１やつり合おもりの昇降速度を算出
して、ローラのスリップによる検出精度の低下を解消す
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、エレベータの昇降
路に縦設されたエレベータのガイドレールとかごやつり
合おもりの昇降位置を検出する位置検出機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】エレベータにおいては、従来から採用さ
れている巻上用電動機と減速機などで構成する巻上機を
用いる駆動方法の代わりに、リニアモータで乗りかごを
直接昇降させる方法が開発されている。これは、次のよ
うな理由による。

【０００３】従来から用いられてきた三相誘導電動機と
減速機などを用いたエレベータでは、図10（ａ）のシン
グルラップ形ロープトラクションエレベータに示すよう
に、かご１と釣合重り２Ａを昇降させるための巻上機３
や綱車３ａ及びそらせシーブ４Ａを昇降路７Ａの上端に
設置する必要があるため、かご１とつり合おもり２Ａの
昇降空間の他に、ガイドレール９が縦設された昇降路７
Ａの上部に機械室５を設けなければならない。

【０００４】すると、この機械室５は、ビルの最上階か
ら突き出るので、特に都市部では、ビルの屋上に機械室
５を設置するためには、日照権の北側斜線の規制の関係
からビルを低くするか、あるいは、エレベータの設置場
所を南側の日当たりの良い場所にするかしなければなら
ず、ビルの建設上、大きな制約を受ける。

【０００５】そこで、図10（ｂ）に示すようなリニアモ
ータを用いたエレベータが開発されている。このリニア
モータを用いたエレベータでは、つり合おもり２Ｂにリ
ニアモータ６を収納し、このリニアモータ６の中心に二
次導体となるリアクションロットを貫通させて、相互間
に働く推力により、リニアモータ６がリアクションロッ
トに沿って上下に昇降することを可能としている。

【０００６】したがって、このリニアモータ６を駆動し
て、つり合おもり２Ｂを懸架する主索８及びそらせシー
ブ４Ｂを介して、つるべ式にかご１を昇降させること
で、従来の駆動用電動機を用いたエレベータで必要とし
ていた機械室５は不要となり、日照権によるビルの制約
も回避することができる。

【０００７】図11は、このようなエレベータのかごやつ
り合おもりの昇降速度を検出する検出部を示す部分拡大
平面図である。図11において、昇降路７Ｂの壁７ａに沿
って、アンカボルトやレール押えなどの取付金具を介し
て、ガイドレール９が昇降路７Ｂの内部に縦に設置され
ている。このガイドレール９の頭部９ａの左側には、図
10（ｂ）に示したつり合おもり２Ｂの上下端の両側に突
設された図示しないローラ支えに支持されたローラ12が
押圧されている。

【０００８】このローラ12には、このローラ12の回転を
検出するロータリーエンコーダ10の回転軸が図示しない
カップリングを介して連結されている。また、ガイドレ
ール９の頭部９ａの左右には、同じくつり合おもり２Ｂ
の上下端の両側に突設されたローラ支えに支持された小
径のガイドローラ12Ａが押圧されている。ガイドレール
９の頭部９ａの頂部にも、ガイドローラ12Ｂが押圧され
ている。

【０００９】この結果、つり合おもりは、これらのガイ
ドローラ12Ａ，12Ｂとローラ12を介してガイドレール９
に案内され、図10（ｂ）に示した主索８によって昇降路
を昇降する。

【００１０】この昇降路を昇降するつり合おもりやかご
は、ロータリーエンコーダ10による速度検出信号が入力
されたエレベータの制御盤の速度制御回路で、その速度
が所定の範囲に制御される。また、つり合おもりとかご
の上下端の左右には、図12で後述するブレーキがガイド
ローラに隣接して設けられている。

【００１１】このブレーキは、ビルの受電設備の電源と
なる配電線への万一に落雷などで、電力の供給が遮断さ
れた場合や、昇降路を下降するかごの速度が所定の値を
超えて、図11で示したエンコーダ10から入力された検出
信号によって、ブレーキの励磁電流がオフすると、ブレ
ーキばねの復帰力によってガイドレールの頭部を両側か
ら挟むようになっている。

【００１２】図12は、図11で示したガイドローラ12Ａ，
12Ｂに隣接して、これらのガイドローラ12Ａ，12Ｂの上
方に突き出たブレーキ11の一対のアーム11ａの対置状態
を示す部分平面図である。

【００１３】図12において、ブレーキ11のアーム11ａの
先端に取り付けられたブレーキシュー11ｂの対向面は、
ガイドレール９の頭部９ａの両側面を所定の間隙Ｇで対
置している。

【００１４】ブレーキが消磁されると、前述した復帰ば
ねの復帰によって、左右のアーム11ａは、矢印で示すよ
うに動作して、左右のブレーキシュー11ｂでガイドレー
ル９の頭部９ａを両側から狹持する。すると、ブレーキ
シュー11ｂと頭部９ａの両側面との間の摩擦によって、
つり合おもりやかごが停止する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
構成されたエレベータの速度検出機構とガイドレールに
おいては、二つの問題がある。その一つは、ガイドレー
ル９の頭部９ａの両側は、ガイドローラ12Ａの転動で発
生する振動を防いで、かごの乗客の不快感を防ぐために
平滑に加工され、長期に亘る運転によって更に滑らかと
なるので、検出用のローラ12がスリップするおそれがあ
る。

【００１６】すると、つり合おもりやかごの速度を正確
に検出することができなくなるので、乗場へのかごの位
置決め精度が低下したり、位置決め時間が長くなるおそ
れもある。また、万一、つり合おもりやかごの降下速度
が所定の値を超えても、検出が遅れた場合には、ブレー
キの作動時間も遅れるおそれもある。

【００１７】その二つは、上述したガイドレール９の頭
部９ａの両側面の平滑化に伴って、ブレーキが作動して
も、ブレーキシュー11Ｂとの間の摩擦係数が低下したと
きには、かごが停止するまでの走行距離が延びて、所定
の位置に位置決めできなくなるおそれがある。そこで、
本発明の目的は、かごやつり合おもりの昇降速度の検出
とブレーキの制動性能を上げることのできるエレベータ
のガイドレール及び位置検出機構を得ることである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明の
エレベータのガイドレールは、かご又はつり合おもりの
ガイドローラの転動面に隣接して凹凸部を形成したこと
を特徴とする。

【００１９】また、請求項２に記載の発明のエレベータ
のガイドレールは、凹凸部の凸部を磁化部としたことを
特徴とする。

【００２０】また、請求項３に記載の発明のエレベータ
の位置検出機構は、かご又はつり合おもりのガイドロー
ラの転動面に隣接して凹凸部が形成されたガイドレール
と、つり合おもり又はかごに取り付けられガイドレール
の凹凸部に対置された位置検出器を備えたことを特徴と
する。

【００２１】また、請求項４に記載の発明のエレベータ
のガイドレールは、位置検出器を凹凸部に光を照射する
投光部と、凹凸部から反射された光を受光する受光部を
備えた光学検出器としたことを特徴とする。

【００２２】さらに、請求項５に記載の発明のエレベー
タのガイドレールは、検出器を磁気検出器としたことを
特徴とする。

【００２３】このような手段によって、請求項１及び請
求項２に記載の発明においては、ブレーキシューとの間
の摩擦係数の増加によって、ブレーキの制動力を上げ
る。

【００２４】また、請求項３及び請求項４，５に記載の
発明においては、凹凸部を検出した位置検出器によって
かご又はつり合おもりの位置を高精度に検出する。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明のエレベータのガイ
ドレール及び位置検出機構の一実施形態を図面を参照し
て説明する。図１は、本発明のエレベータのガイドレー
ル及び位置検出機構の第１の実施形態を示す部分平面図
で、請求項１，３及び請求項４に対応し、従来の技術で
示した図11に対応する図である。また、図２は、図１で
示したガイドレールの拡大斜視図である。

【００２６】図１及び図２において、従来の技術で示し
た図11と異なるところは、ガイドレールの断面形状と位
置検出手段を変えたことである。すなわち、ガイドレー
ル９Ａは、頭部14に対して、両側に平滑な転動面が形成
され、頭部14の下側に対して、凹凸面13がラックの歯の
ように両側に形成されている。

【００２７】かご１の上端の両側に突設された支持金具
１ａの図１において左側には、投光部を内蔵し図示しな
い光源と受光面が右側に設けられた位置検出器15が取り
付けられている。ガイドレール９Ａの頭部14の両側と頂
部には、図11で示したガイドローラ12Ａ，12Ｂが同様に
当接している。

【００２８】このように構成されたエレベータのガイド
レール及び位置検出機構においては、例えば、かご１が
昇降路を昇降するときには、位置検出器15の投光部の光
源からガイドレール９Ａの凹凸面13に照射された光は、
凹部と凸部によって反射され、受光部によって受光され
て、反射光の照度に対応した矩形波状の電気信号に変換
される。

【００２９】この電気信号は、かご又はつり合おもりの
下端に設けられた接続箱から、昇降路に垂下したテール
コードを経て、昇降路の上端の機械室に設置された制御
盤の速度検出回路に入力される。

【００３０】すると、この速度検出回路では、矩形波状
の電気信号の山又は谷の数を計数して、かごの位置を算
出し、あらかじめ入力されたかごの位置と比較して、か
ごの速度を制御する。

【００３１】このように構成されたエレベータのガイド
レール及び位置検出機構においては、ガイドレールに形
成された凹凸部13の反射光によって、かごの位置を検出
することで、光量の異なる凹凸部13の山と谷との反射光
のパルスの数で、かごの位置を算出するので、従来のよ
うなローラのスリップによる検出精度の低下のおそれを
解消することができる。

【００３２】なお、上記実施形態において、凹凸部13の
凹部に対しては、表面の反射率の低い黒色の塗装を施す
ことで、図３で後述するブレーキのシューによって常に
光沢のある凸部との反射光の光量の差を増やしてもよ
い。

【００３３】図３は、図１で示したガイドレール12Ａ，
12Ｂに隣接してガイドレール９Ａと対置したブレーキ11
のアーム11ａを示す図で、図12に対応する図である。図
３に示すように、ガイドレール９Ａの両側面に凹凸部13
が形成された場合には、ブレーキが作動した場合のブレ
ーキシュー11ｂと凹凸部13との間の摩擦係数の増加によ
って、ブレーキの制動力を上げることができる。

【００３４】次に、図４は、本発明のエレベータのガイ
ドレール及び位置検出機構の第２の実施形態を示す部分
斜視図で、図２に対応する図である。図４においては、
ガイドレール９Ｂには、凸部16に対して、貫通穴16ａが
連続して等間隔に形成され、これらの貫通穴16ａの内周
には、黒色の塗料が塗布されている。

【００３５】このようにガイドレール９Ｂが形成された
場合においても、図１で示した位置検出器15から照射さ
れた光は、貫通穴16ａにおいては透過し、これらの貫通
穴16ａの間においては、反射されることで、これらの反
射光の照度に対応した矩形波状の検出信号を制御盤の速
度制御回路に入力して、かごの速度を制御する。

【００３６】次に、図５，図６及び図７は、本発明のエ
レベータのガイドレール及び位置検出機構の第３の実施
形態を示す部分斜視図で、請求項２及び請求項５に対応
し、図５は図１に対応する図である。また、図６は、図
５の部分斜視図で、図２，図４に対応する図である。

【００３７】図５，図６及び図７において、図１〜図４
と異なるところは、検出器に磁力検出器18を採用し、ガ
イドレール９Ｃには、ラック状の永久磁石17を固定した
ことである。

【００３８】すなわち、略Ｔ字形の断面のガイドレール
９Ｃには、頭部14の下側に対して、ラック状の永久磁石
17が両面に皿ねじで固定されている。この永久磁石17
は、凸部17ａの図６において左側がＮ極に右側がＳ極に
磁化されている。

【００３９】このように永久磁石17が両面に設けられた
ガイドレール９Ｃにおいては、つり合おもり及びかご枠
に対して、磁力検出器18を永久磁石17に対置して設ける
ことで、検出した磁界を電気信号に変換し、矩形波状の
検出信号を制御盤に入力する。この場合においても、ブ
レーキシューとガイドレール９Ｃとの摩擦係数の増加に
よる制動力を上げることができる。

【００４０】なお、図６において、ガイドレール９Ｃの
両側面に対して、永久磁石17の長さに対応する凹部を形
成し、この凹部の上下方向の間隔を永久磁石17のラック
状の凹部と同一とすることで、ブレーキの作動時におけ
る永久磁石17にかかる上下方向の力を、ガイドレール９
Ｃの凹部の下端で受けるようにしてもよい。また、永久
磁石17による磁束ではなく、図２に示したガイドレール
９Ａの凹凸部13の凸部に対して、磁化して、永久磁石に
代えてもよい。

【００４１】次に、図８は、本発明のエレベータのガイ
ドレール及び位置検出機構の第４の実施形態を示す部分
斜視図で、図２，図４及び６に対応する図である。この
場合には、ガイドレール９Ｄの頭部13Ａに対して、ラッ
ク状の凹凸部を形成し、この頭部13Ａの下側をガイドロ
ーラの転動部14Ａとしたものである。

【００４２】この場合においても、頭部13Ａに対向し
て、図１で示した位置検出器15を対置させることで、か
ごやつり合おもりの昇降速度を検出する。なお、この場
合においても、頭部13Ａの凹凸部を永久磁石で形成し
て、図５で示した磁力検出器18で速度検出を行ってもよ
い。

【００４３】次に、図９は、本発明のエレベータのガイ
ドレール及び位置検出機構の第５の実施形態を示す図
で、図２，図４及び図８に対応する図である。図９にお
いては、図２，図４及び図８に示したガイドレールが、
いずれも凹凸部をガイドレールと一体に形成したのに対
して、ラック状の添板19としたものである。

【００４４】この場合には、添板19に形成された締付穴
19ａとガイドレール９Ｅに形成された締付穴９ｅにリー
マボルトを圧入して締め付けることで、添板19をガイド
レール９Ｅに強固に固定する。この場合には、図２及び
図８で示したガイドレールと比べて製作が容易となる利
点がある。

【００４５】

【発明の効果】以上、請求項１に記載の発明によれば、
エレベータのガイドローラの転動部に隣接して凹凸部を
形成することで、また、請求項２に記載の発明によれ
ば、凹凸部の凸部を磁化部とすることで、かごやつり合
おもりの位置の検出精度の向上を可能とするとともに、
ブレーキシューとの間の摩擦係数を増加して、ブレーキ
の制動力を上げたので、ブレーキの制動特性とかごやつ
り合おもりの位置検出精度を上げることのできるエレベ
ータのガイドレールを得ることができる。

【００４６】また、請求項３に記載の発明によれば、ガ
イドローラの転動面に隣接して凹凸部を形成し、ガイド
レールの凹凸部に対置した位置検出器をつり合おもり又
はかごに取り付けることで、また、請求項４に記載の発
明によれば、位置検出器を凹凸部に光を照射する投光部
と、凹凸部から反射された光を受光する受光部を備えた
光学検出器とすることで、さらに、請求項５に記載の発
明によれば、検出器を磁気検出器とすることで、凹凸部
を検出した位置検出器によってかご又はつり合おもりの
位置を高精度に検出したので、かごやつり合おもりの昇
降速度の検出とブレーキの制動特性を上げることのでき
るエレベータの位置検出機構を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエレベータのガイドレール及び位置検
出機構の第１の実施形態を示す部分横断面図。

【図２】図１の部分拡大斜視図。

【図３】本発明のエレベータのガイドレール及び位置検
出機構の第１の実施形態の作用を示す部分横断面図。

【図４】本発明のエレベータのガイドレール及び位置検
出機構の第２の実施形態を示す部分拡大斜視図。

【図５】本発明のエレベータのガイドレール及び位置検
出機構の第３の実施形態を示す部分拡大斜視図。

【図６】図５の部分拡大斜視図。

【図７】本発明のエレベータのガイドレール及び位置検
出機構の第３の実施形態の作用を示す部分横断面図。

【図８】本発明のエレベータのガイドレール及び位置検
出機構の第４の実施形態を示す部分拡大斜視図。

【図９】本発明のエレベータのガイドレール及び位置検
出機構の第５の実施形態を示す部分拡大分解斜視図。

【図１０】（ａ）は、従来のエレベータのガイドレール
及び位置検出機構が設置されたロープ式エレベータの一
例を示す説明図。（ｂ）は、従来のエレベータのガイド
レール及び位置検出機構が設置されたリニアエレベータ
の一例を示す説明図。

【図１１】図10の部分拡大横断面図で、検出部を示す。

【図１２】図10の部分拡大横断面図で、ブレーキシュー
の対置部を示す。

【符号の説明】

１…かご、２Ａ，２Ｂ…つり合おもり、３…巻上機、４
Ａ，４Ｂ…それせシーブ、５…機械室、６…リニアモー
タ、７Ａ，７Ｂ…昇降路、８…主索、９，９Ａ，９Ｂ，
９Ｃ，９Ｄ，９Ｅ…ガイドレール、10…ロータリーエン
コーダ、11…ブレーキ、11ａ…アーム、11ｂ…ブレーキ
シュー、12，12Ａ，12Ｂ…ガイドローラ、13…凹凸面、
13Ａ，14…頭部、15…位置検出器、16…凸部、17…永久
磁石、18…磁力検出器、19…添板。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 昇降路に縦設されかご又はつり合おもり
   のガイドローラの転動面に隣接して凹凸部が形成された
   エレベータのガイドレール。
2. 【請求項２】 前記凹凸部の凸部が磁化部となる請求項
   １に記載のエレベータのガイドレール。
3. 【請求項３】 昇降路に縦設されかご又はつり合おもり
   のガイドローラの転動面に隣接して凹凸部が形成された
   ガイドレールと、前記つり合おもり又はかごに取り付け
   られ前記ガイドレールの凹凸部に対置された位置検出器
   を備えたエレベータの位置検出機構。
4. 【請求項４】 前記位置検出器を前記凹凸部に光を照射
   する投光部と、前記凹凸部から反射された前記光を受光
   する受光部を備えた光学検出器としたことを特徴とする
   請求項３に記載のエレベータの位置検出機構。
5. 【請求項５】 前記検出器を磁気検出器としたことを特
   徴とする請求項３に記載のエレベータの位置検出機構。