電梯用速度檢測裝置的製作方法

2023-05-01 18:48:46 1

專利名稱：電梯用速度檢測裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種設置在電梯轎廂上的用於檢測電梯設備的轎廂速度的速度檢測裝置，更詳細地來說，本發明涉及ー種具有將速度檢測用滾輪按壓在電梯轎廂用導軌上的結構的電梯用速度檢測裝置。
背景技術：
通常在電梯設備中，為了監視電梯轎廂的運行速度是否異常以及使安全裝置動作，在電梯轎廂上設置有用於檢測電梯轎廂速度的速度檢測裝置。所述電梯用速度檢測裝置的設置目的是使得在發生了電梯轎廂升降用的主吊索被切斷等異常狀態的情況下，仍然能夠檢測出電梯轎廂的下降速度。在傳統的電梯用速度檢測裝置中利用安裝在調速器繩索上的擺錘的離心カ來檢測電梯轎廂的異常下降速度，而在最近已經開發出了在電梯轎廂上安裝與電梯轎廂用的導軌接觸而旋轉的滾輪，通過安裝在該滾輪上的旋轉編碼器等傳感器來檢測電梯轎廂的速度，將檢測結果輸入控制裝置來判斷電梯轎廂的速度是否異常，在判斷為電梯轎廂的速度發生了異常時使緊急制動裝置動作的電梯設備。作為與上述功能相關的現有技術，可以列舉出由專利文獻I和專利文獻2公開的技木。在專利文獻I中公開了ー種電梯設備，其能夠在不增大電梯轎廂佔用體積的情況下高精度地檢測出電梯轎廂的升降速度，而在專利文獻2中公開了ー種電梯控制裝置，其在長期使用的情況下也能夠高可靠性地維持對電梯轎廂的位置和速度的檢測精度。在先技術文獻專利文獻專利文獻I日本國專利特開2011-140361號公報專利文獻2日本國專利特開2010-275078號公報根據上述專利文獻I公開的技術，在電梯行駛期間，即使因電梯轎廂晃動而導致支撐滾輪的擺動臂發生旋轉，也不會影響對滾輪旋轉速度的檢測，能夠獲得正確地檢測電梯轎廂速度的功能。但是，由於該技術採用了滾輪會擺動旋轉的結構，所以在電梯轎廂因偏載而發生傾斜，使得滾輪的行進方向與電梯轎廂的行進方向發生了偏差時，會產生擺動力。其結果是，形成滾輪的角部與導軌強力接觸(一端接觸)的狀態，使得滾輪的角部容易出現磨耗，在該磨耗導致滾輪的半徑變小後，會對速度檢測的精度帶來不利的影響，根據使用狀態，可能會發生因滾輪的經年性變化而導致無法高精度地進行速度檢測的問題。由於上述問題的改善需要定期對滾輪的狀態進行檢查，並且更換發生了磨耗的滾輪，所以需要定期地進行檢查和維護。此外，上述偏載是因乘客和尾纜(從電梯轎廂上垂下並與地面設備連接的電源和信號線)等負載的不平衡而產生的偏載，已知電梯轎廂在受到該偏載的影響時會發生傾斜。另ー方面，根據上述專利文獻2所公開的技術，在電梯行駛期間，即使在電梯轎廂發生了晃動或者電梯轎廂因偏載而發生了傾斜，使得電梯轎廂相對於導軌在橫向發生了位移的情況下，滾輪旋轉速度的檢測也不會受到影響，能夠高精度地檢測出電梯轎廂的速度，並且，由於設置了與滾輪分開的電梯轎廂用引導裝置，所以不會有大的負載作用在滾輪上，從而能夠提高滾輪的耐久性。但是，當在高速電梯中採用上述結構時，必須加大支撐滾輪的彈簧的彈簧常數，以此來避免與滾輪在導軌上高速旋轉時產生的振動發生共振。上述結構存在以下的問題:在電梯轎廂因偏載和晃動而在橫向上發生了位移吋，即使是很小的位移，也會導致滾輪的按壓カ發生大幅度的變化，從而無法穩定地獲得按壓力。以下作進ー步詳細的說明。對於滾輪在導軌上行駛和旋轉時產生的振動的頻率f (Hz)，在假設電梯轎廂的速度為V(m/s)，滾輪的半徑為r(m)時，可以根據關係式f = v/(2 nr)來算出。因此，從該關係式可以知道，速度越快，滾輪的半徑越小，則頻率f變得越大。例如，在電梯轎廂的速度V為5m/s，滾輪的半徑r為0.050m時，振動頻率f約為16Hz。此外，在假設滾輪的質量為m，作用在滾輪上的彈簧的彈簧常數為k時，滾輪的固有振動頻率fn能夠通過關係式fn = Iパ2 ) X (k/m)1/2算出。在利用該關係式求解彈簧常數k時，得到k= (2XfnX n )2Xm，由此可以知道，如果滾輪行駛時產生的振動頻率f 高，則為了避免與該振動產生共振，需要設定非常大的彈簧常數k (彈簧常數k還與滾輪的質量m有夫)。例如，假設滾輪的固有振動頻率fn為上ー個例中求出的f 的二倍即32Hz，並且滾輪的質量m為Ikg時，彈簧常數k為4.0 X IO4Nm(40N/mm)。從以上的說明可以知道，由於高速行駛的電梯轎廂可能會產生+5mm左右的橫向位移，所以滾輪的按壓カ的變動範圍為+200N，因此無法獲得穩定的按壓力。因此，在現有的電梯用速度檢測裝置中，根據使用狀態，有時難以穩定地獲得滾輪對導軌的按壓力，使得難以進行高精度的速度檢測，難以降低滾輪的磨耗，並且難以提高滾輪的耐久性，因此需要在技術方面對上述問題加以改迸
發明內容
`本發明是為了解決上述問題而作出的，本發明的技術課題在於提供一種電梯用速度檢測裝置，使得無論處於何種使用狀態，均能夠穩定地獲得滾輪對導軌的按壓力，能夠高精度地檢測出電梯轎廂的速度，能夠減少滾輪的磨耗，並且能夠提高滾輪的耐久性。解決方案為了解決上述技術課題，本發明的第一方面提供ー種電梯用速度檢測裝置，其設置在電梯轎廂上，通過將滾輪按壓在導軌上來檢測該電梯轎廂的速度，電梯轎廂在導軌的引導下在設置在建築物內的升降通道的多個樓層之間進行升降，該電梯用速度檢測裝置的特徵在於，具有:第一擺動臂，該第一擺動臂沿著與導軌的鋪設方向平行的方向延伸，並且一端側通過第一軸支撐在電梯轎廂上，使得該第一擺動臂能夠在與所述導軌的鋪設方向正交的方向上擺動；第二擺動臂，該第二擺動臂隔著導軌設置在第一擺動臂的相反側，沿著與該導軌的鋪設方向平行的方向延伸，並且一端側通過與第一軸平行的第二軸支撐在電梯轎廂上；可動基座，該可動基座通過與第一軸平行的第三軸支撐在第一擺動臂的另一端側；第一滾輪，該第一滾輪設置在可動基座上，並且通過與第一軸平行的軸支撐，使得能夠沿著導軌的鋪設方向轉動；速度檢測單元，該速度檢測單元與第一滾輪的軸連接，並且輸出與該第一滾輪的旋轉速度成比例的信號作為速度檢測信號；第二滾輪，該第二滾輪設置在第二擺動臂的另一端側，並且被支撐成能夠在導軌的與第一滾輪接觸的面的相反側的面沿著該導軌的鋪設方向轉動；推動單元，該推動単元在第一擺動臂與第二擺動臂之間的間隔縮小的方向上產生規定的推動カ；以及防旋轉構件，該防旋轉構件設置在可動基座上，支撐成能夠限制該可動基座的旋轉，速度檢測單元的框體固定在可動基座上，電梯用速度檢測裝置構造成利用推動單元的規定的推動カ由第一滾輪和第二滾輪夾住導軌。在本發明的第一方面的基礎上，本發明第二方面的電梯用速度檢測裝置的特徵在於，設置在第一擺動臂的另一端側以支撐可動基座的軸和設置在可動基座上以支撐第一滾輪的軸設置在重疊為ー個的位置上，並且，設置在第一擺動臂的另一端側的軸作為共用軸支撐該可動基座和該第一滾輪，支撐在可動基座上的防旋轉構件是長度與第一擺動臂相同的第三擺動臂，第三擺動臂的一端側與第一擺動臂平行地支撐在電梯轎廂上，在位於第一擺動臂的另一端側以及第三擺動臂的另一端側的兩個點得到支撐的可動基座構造成通過使該第三擺動臂在該第一擺動臂旋轉時以相同的角度旋轉，從而能夠始終與電梯轎廂保持平行。在本發明的第一方面的基礎上，本發明第三方面的電梯用速度檢測裝置的特徵在於，設置在第一擺動臂的另一端側以支撐可動基座的軸和設置在該可動基座上以支撐第一滾輪的軸設置在重疊為ー個的位置上，並且，設置在該第一擺動臂的另一端側的軸作為共用軸支撐該可動基座和該第一滾輪，可動基座具有長孔，支撐在可動基座上的防旋轉構件是由可動基座的長孔支撐的長度與第一擺動臂相同的第二擺動臂，第二擺動臂的一端側通過第二軸與第一擺動臂平行地支撐在電梯轎廂上，在位於第一擺動臂的另一端側以及第ニ擺動臂的另一端側的兩個點得到支撐的可動基座構造成通過使該第二擺動臂在該第一擺動臂旋轉時以相同的角度旋轉，從而能夠始終與電梯轎廂保持平行。在本發明的第一方面的基礎上，本發明第四方面的電梯用速度檢測裝置的特徵在於，支撐在可動基座上的防旋轉構件是第三滾輪，該第三滾輪在通過第一擺動臂的另一端側的軸支撐的該可動基座上沿著導軌的鋪設方向與第一滾輪隔開間隔地支撐在位於第一滾輪相反側的位置，可動基座構造成通過使第一滾輪和第三滾輪與導軌接觸來限制可動基座的旋轉，使得即使第一擺動臂旋轉，可動基座也不會相對於導軌旋轉。在本發明的第四方面的基礎上，本發明第五方面的電梯用速度檢測裝置的特徵在於，速度檢測單元除了與第一滾輪的軸連接以外，還與第三滾輪的軸連接，並且輸出與該第三滾輪的旋轉速度成比例的信號作為速度檢測信號。發明效果根據本發明的電梯用速度檢測裝置，由於構造成以規定的推動カ由滾輪夾住導軌，並且利用通過與滾輪的軸平行的軸進行旋轉的擺動臂來支撐滾輪，所以即使因電梯轎廂在橫向晃動而使得擺動臂旋轉，對滾輪的按壓カ也能夠保持穩定而不會發生變動，由此能夠切實地將滾輪按壓在導軌上而不會產生一端接觸的現象，並且不會對滾輪的旋轉速度的檢測帶來影響，所以能夠長時期高精度地檢測電梯轎廂的速度，井能夠減少滾輪的磨耗，提高滾輪的耐久性。


圖1是表示包括本發明第一實施例所涉及的電梯用速度檢測裝置的電梯設備的主要部分的外觀立體圖。
圖2是表示圖1所示的電梯用速度檢測裝置的基本結構(主要部分)的局部透視的主視圖。圖3是表示圖1所示的電梯用速度檢測裝置的基本結構(主要部分)的側視圖。圖4是表示本發明第二實施例所涉及的電梯用速度檢測裝置的基本結構(主要部分)的局部透視的主視圖。圖5是表示本發明第三實施例所涉及的電梯用速度檢測裝置的基本結構(主要部分)的局部透視的主視圖。圖6是表示圖5所示的電梯用速度檢測裝置的基本結構(主要部分)的側視圖。圖7是表示包括第一比較例所涉及的電梯用速度檢測裝置的電梯設備的主要部分的局部放大透視的外觀立體圖。圖8是表示第二比較例所涉及的電梯用速度檢測裝置的基本結構(主要部分)的側視圖，用於對電梯用速度檢測裝置的可動部分的動作進行說明。符號說明I電梯轎廂2a 2d引導裝置3、3a、3b 導軌4主吊索5、5a、5b速度檢測裝置6、6a、6b 第一滾輪7控制裝置8、8a、8b旋轉編碼器10 墊圈11、20、35 軸12 基座13 第一軸14第一擺動臂15 第二軸16第二擺動臂17第二滾輪18、19 貫通孔21 彈簧22a、22b 止動件23第三擺動臂24第三軸25a、25b、25c 可動基座26旋轉軸27、36 軸承28、32 間隔物29 螺母
31 板簧34第三滾輪37 銷38軸承構件
具體實施例方式以下參照附圖並且以數個實施例和比較例為例對本發明的電梯用速度檢測裝置進行詳細說明。第一實施例圖1是表示包括本發明第一實施例所涉及的電梯用速度檢測裝置的電梯設備的主要部分的外觀立體圖。在本實施例的電梯設備中，升降通道設置在未圖示的建築物內，在升降通道的多個樓層之間進行升降的電梯轎廂I由分別設置在其上部的引導裝置2a、2b和設置在其下部的引導裝置2c、2d以及導軌3a、3b引導，具體來說是，一方的上下ー組的引導裝置2a和引導裝置2c由一方的導軌3a引導，另一方的上下ー組的引導裝置2b和引導裝置2d由另ー方的導軌3b引導，由此使電梯轎廂I上下移動。此外，省略了電梯設備中的作為現有技術的其他結構部分(例如用於驅動懸吊電梯轎廂I的主吊索4的卷揚機和平衡重等)的圖示和說明。在位於電梯轎廂I上部的引導裝置2a、2b上分別設置有速度檢測裝置5a、5b。在本實施例中，為了方便維修作業，與位於電梯轎廂I左右位置的導軌3a、3b相對應地在電梯轎廂I上部的引導裝置2a、2b上安裝了速度檢測裝置5a、5b，不過也可以在進ー步電梯轎廂I下部的引導裝置2c、2d上分別設置速度檢測裝置，或者只在導軌3a、3b的ー側的引導裝置2a和引導裝置2c上設置速度檢測裝置，或者也可以在引導裝置2b以及引導裝置2d上設置速度檢測裝置。總而言之，速度檢測裝置能夠與各個引導裝置2a 2d相對應地設置，但通常如以上所說明的那樣，只要設置兩個以上的速度檢測裝置便能充分發揮功能。此外，設置在電梯轎廂I上部的控制裝置7，將安裝在速度檢測裝置5a的第一滾輪6a上的旋轉編碼器8a的脈衝信號和安裝在速度檢測裝置5b的第一滾輪6b上的旋轉編碼器8a的脈衝信號作為輸入，井根據各旋轉編碼器8a、8b的脈衝信號計算速度，當ニ個速度檢測裝置5a、5b的檢測結果之間的差在規定的容許值以內時，判斷為速度檢測裝置5a、5b的動作正常，在判斷為速度檢測裝置5a、5b的動作正常吋，將較大一方的速度作為檢測結果使用，或者也可以設置成預先決定速度檢測裝置5a、5b的主從關係，在各裝置的動作正常時，採用來自主裝置的速度檢測值。例如，預先將速度檢測裝置5a設定為主裝置、將速度檢測裝置5b設定為從裝置，則在各裝置均正常時，採用作為主裝置的速度檢測裝置5a的速度檢測值。在各個速度檢測裝置5a、5b的檢測結果之間的差超過了規定的容許值時，控制裝置7判斷為發生了故障，並且使電梯轎廂I停止。此外，在速度檢測裝置5a、5b的速度檢測的結果超過了針對電梯轎廂I規定的規定速度時，控制裝置7判斷為發生了故障，並且使電梯轎廂I停止。圖2是表示上述速度檢測裝置5 (上述速度檢測裝置5a和速度檢測裝置5b中的任一方)的基本結構(主要部分)的局部透視的主視圖。在速度檢測裝置5中，相對於固定在電梯轎廂I上部的作為裝置組成部分的基座12，設置與導軌3的鋪設方向正交，並且與滾輪的接觸面平行的第一軸13，通過第一軸13支撐第一擺動臂14的一端側(在圖2中為下端)，使得第一擺動臂14相對於導軌3平行。同樣，通過在基座12上隔著導軌3設置在第一軸13的相反側的第二軸15來支撐第二擺動臂16的一端(在圖2中為下端)。在此，第一擺動臂14和第二擺動臂16的長度相同，並且各個擺動臂14、16彼此平行地安裝。第一滾輪6通過後述的結構支撐在第一擺動臂14的另一端(在圖2中為上端)偵れ並且第二滾輪17支撐在第二擺動臂16的另一端(在圖2中為上端)側。所述第一滾輪6和第二滾輪17支撐在各個擺動臂14、16的另一端(在圖2中為上端)側，使得能夠在導軌3的鋪設方向上轉動。在第一擺動臂14的中間部分開設有與第一軸13正交且沿水平方向延伸的貫通孔18，並且在第二擺動臂16的中間部分也開設有同樣的貫通孔19。將軸20穿過第一擺動臂14的貫通孔18和第二擺動臂16的貫通孔19，然後將彈簧21按壓在第二擺動臂16的側面上，並在軸20的兩端安裝止動件22a、22b。如此，通過軸20將第一擺動臂14朝向第二擺動臂16拉曳，並且彈簧21的力作用在第一擺動臂14與第二擺動臂16之間的間隔變小的方向上。根據上述結構，形成由第一滾輪6和第二滾輪17夾住以虛線所示的導軌3的結構。在安裝時，通過調整止動件22a、22b的位置，能夠調整夾持導軌3的夾持カ的大小。在假設第一滾輪6的摩擦係數為U，第一滾輪6的半徑為r，第一滾輪6的慣性矩為I，重力加速度為g時，將第一滾輪6按壓在導軌3上的力的大小N設定為大於(IXg)Aii Xr2)的值。這是在電梯轎廂I以重力加速度g下落的情況下保證第一滾輪6不在導軌3上打滑而正確地檢測出速度的條件。在使用彈簧常數為k的彈簧來按壓滾輪時，將安裝時的彈簧21的位移X設定為X = NX (L2Zl1)以上的值。式中，L1表示第一擺動臂14的下端的軸13到彈簧21所作用的軸20為止的距離，L2表示第一擺動臂14的下端的軸13到第一滾輪6的旋轉軸26為止的距離。根據上述結構，在電梯轎廂I因偏載和晃動而相對於導軌3在橫向上發生了位移時，第一擺動臂14和第二擺動臂16自由旋轉，使得第一滾輪6和第二滾輪17追隨導軌3。此時，由於第一擺動臂14與第二擺動臂16之間的間隔不變，所以彈簧21的位移X不變化。因此，即使電梯轎廂I在橫向上發生Imm以上的位移，也不會受到影響，能夠穩定地獲得所需的對滾輪的按壓力。因此，能夠將第一滾輪6的按壓カ保持在50N左右的設定值。並且，在比第一擺動臂14更遠離導軌3的ー側(在圖2中為第一擺動臂14的右偵D設置長度與第一擺動臂14相同的第三擺動臂23，並通過第三軸24將第三擺動臂23的一端(在圖2中為下端)側支撐在基座12上。通過後述的結構，將矩形板狀的可動基座25a的存在導軌3的ー側(在圖2中為左端)支撐在第一擺動臂14的另一端(在圖2中為上端)側。通過第三軸24將可動基座25a的不存在導軌3的ー側(在圖2中為右端)支撐在第三擺動臂23的另一端(在圖2中為上端)側，使得第一擺動臂14和第三擺動臂23彼此平行。此外，如後所述，將旋轉編碼器8的軸固定在第一滾輪6的旋轉軸26上，並將旋轉編碼器8的框體固定在可動基座25a上。
根據上述結構，由於通過基座12、第一擺動臂14、可動基座25以及第三擺動臂23構成平行聯接的結構，所以，在電梯轎廂I沿橫向位移而使得第一擺動臂14和第三擺動臂23發生了旋轉吋，由於可動基座25a的旋轉受到第三擺動臂23的限制，所以可動基座25a不會出現傾斜，能夠相對於電梯轎廂I保持平行。因此，即使第一擺動臂14和第三擺動臂23發生了旋轉，第一滾輪6與固定在可動基座25a上的旋轉編碼器8之間的相對旋轉角度也不會受到影響，並且也不會對速度檢測造成影響，所以能夠進行高精度的速度檢測。並且，通過相對於第二擺動臂16設置與第三擺動臂23相同的未圖示的第四擺動臂，並且增設與可動基座25a在左右対稱的形狀的可動基座，能夠在第二滾輪17側也增設旋轉編碼器8而形成左右対稱的結構。圖3是表示上述第一實施例所涉及的速度檢測裝置5的基本結構(主要部分)的側視圖。也就是說，在圖3的側視圖中示出了圖2所示的速度檢測裝置5的第一滾輪6、第一擺動臂14、可動基座25a以及旋轉編碼器8的結合部分。此外，在圖3中，為了明確示出軸通過的部分，以截面圖的方式示出了第一擺動臂14和可動基座25a等(表示所述截面的部分沒有用斜線標出)。以下參照圖3對第一滾輪6和可動基座25a在第一擺動臂14上的支撐部分的結構進行詳細的說明。第一滾輪6的旋轉軸26固定在第一滾輪6上，並且與第一滾輪6 —體旋轉。利用設置在第一擺動臂14上端的軸承27來支撐旋轉軸26。將帶凸緣的間隔物28插入旋轉軸26中，並使間隔物28通過設置在可動基座25a上的孔。該孔是圖2中的設置在可動基座25a的左側的旋轉軸26的位置上的孔。此外，在旋轉軸26的端部安裝墊圈10和螺母29，以防止可動基座25a掉落，同時，將第一滾輪6固定在第一擺動臂14上。此外，進ー步將旋轉編碼器8安裝並固定在旋轉軸26的端部。旋轉編碼器8的框體通過板簧31和間隔物32固定在可動基座25a上。安裝板簧31的目的是為了吸收旋轉軸26與旋轉編碼器8之間的偏心。根據上述結構，能夠通過旋轉編碼器8檢測出第一滾輪6的旋轉速度。另外，作為速度檢測裝置，也可以採用輸出大小與旋轉速度成比例的信號的其他傳感器來取代旋轉編碼器8。以下對上述結構進行歸納。第一實施例所涉及的電梯用速度檢測裝置包括:第一擺動臂14，該第一擺動臂14沿著與導軌3的鋪設方向平行的方向延伸，並且一端側通過第ー軸13支撐在電梯轎廂I上，使得該第一擺動臂14能夠在與導軌3的鋪設方向正交的方向上擺動；第二擺動臂16，該第二擺動臂隔著導軌3設置在第一擺動臂14的相反側，沿著與導軌3的鋪設方向平行的方向延伸，並且一端側通過與第一軸13平行的第二軸15支撐在電梯轎廂I上；可動基座25a,該可動基座通過與第一軸13平行的第三軸24支撐在第一擺動臂14的另一端側；第ー滾輪6，該第一滾輪6設置在可動基座25a上，並且通過與第一軸13平行的軸支撐，使得能夠沿著導軌3的鋪設方向轉動；作為速度檢測單元的旋轉編碼器8，該旋轉編碼器8與第一滾輪6的旋轉軸26連接，並且輸出與第一滾輪的旋轉速度成比例的信號作為速度檢測信號；第ニ滾輪17，該第二滾輪17設置在第二擺動臂16的另一端偵れ並且被支撐成能夠在導軌3的與第一滾輪6接觸的面的相反側的面沿著導軌3的鋪設方向轉動；作為推動単元的彈簧21，該彈簧21在第一擺動臂14與第二擺動臂16之間的間隔縮小的方向上產生規定的推動カ；以及作為防旋轉構件的第三擺動臂23，該第三擺動臂23設置在可動基座25a上，支撐成能夠限制該可動基座25a的旋轉。旋轉編碼器8的框體固定在可動基座25a上，該電梯用速度檢測裝置構造成利用彈簧21的規定的推動カ由第一滾輪6和第二滾輪17夾住導軌3。尤其是，在第一實施例所涉及的電梯用速度檢測裝置中，設置在第一擺動臂14的另一端側以支撐可動基座25a的軸和設置在可動基座25a上以支撐第一滾輪6的旋轉軸26設置在重疊為ー個的位置上，並且，設置在第一擺動臂14的另一端側的軸即旋轉軸26作為共用軸支撐可動基座25a和第一滾輪6，支撐在可動基座25a上的防旋轉構件即第三擺動臂23的一端側與第一擺動臂14平行地支撐在電梯轎廂I上。由此，在位於第一擺動臂14的另一端側以及第三擺動臂23的另一端側的兩個點得到支撐的可動基座25a構造成通過使第三擺動臂23在第一擺動臂14旋轉時以相同的角度旋轉，從而能夠始終與電梯轎廂I保持平行。如上所述，根據上述結構，在第一擺動臂14發生了旋轉吋，由於旋轉編碼器8安裝在可動基座25a上而不會發生旋轉，所以旋轉編碼器8能夠在不會受到第一擺動臂14的旋轉影響的情況下檢測出第一滾輪6的旋轉速度。此外，第一擺動臂14的第一軸13與第一滾輪6的旋轉軸26平行，在第一擺動臂14發生了旋轉時，由於第一滾輪6的旋轉軸26相對於導軌3的接觸面保持平行關係，所以不會像現有結構(滾輪的旋轉軸與擺動臂的旋轉軸正交的結構)那樣導致滾輪發生一端接觸的情況。第二實施例圖4是表示本發明第二實施例所涉及的電梯用速度檢測裝置的基本結構(主要部分)的局部透視的主視圖。由於第二實施例所涉及的電梯用速度檢測裝置的大部分結構與此前的第一實施例所涉及的電梯用速度檢測裝置的結構相同，所以以下只對不同的部分進行說明，相同的結構部分以相同的符號表示，並省略相同的說明。以下簡單地說明第二實施例所涉及的電梯用速度檢測裝置的技術概要。在第二實施例中，對矩形形狀的可動基座25b的結構作出了創新，並將由可動基座25b支撐的第二擺動臂16作為防旋轉構件使用，以此取代第一實施例所涉及的結構中的作為防旋轉構件的第三擺動臂23。具體來說是，在本實施例中，使在規定的位置上設置有長孔33的矩形形狀的可動基座25b跨越導軌3並延伸到第二擺動臂16，在第二擺動臂16的另一端(在圖4中為上端)側，在與第二滾輪17的軸重疊的位置安裝軸11。此外，將第二擺動臂16的另一端(在圖4中為上端)側的軸11構造成由設置在可動基座25b的左側的長孔33進行引導，使得可動基座25b能夠相對於基座12保持平行。總而言之，在第二實施例所涉及的電梯用速度檢測裝置中，設置在第一擺動臂14的另一端側以支撐可動基座25b的軸和設置在可動基座25b上以支撐第一滾輪6的旋轉軸26設置在重疊為ー個的位置上，並且，設置在第一擺動臂14的另一端側的軸即旋轉軸26作為共用軸支撐可動基座25b和第一滾輪6，由可動基座25b的長孔33支撐的長度與第一擺動臂14相同的防旋轉構件即第二擺動臂16的一端(在圖4中為下端)側通過第二軸15與第一擺動臂14平行地支撐在電梯轎廂I上。由此，在位於第一擺動臂14的另一端側以及第ニ擺動臂16的另一端側的兩個點得到支撐的可動基座25b構造成通過使第二擺動臂16在第一擺動臂14旋轉時以相同的角度旋轉，從而能夠始終與電梯轎廂I保持平行。根據上述結構，由於可動基座25b通過長孔33支撐在第二擺動臂16上，所以即使將第一擺動臂14與第二擺動臂16連接起來，也能夠在不會使彈簧21的彈カ抵消的狀態下由第一滾輪6和第二滾輪17來夾住導軌3。此外，由於通過基座12、第一擺動臂14、可動基座25b以及第二擺動臂16來構成平行聯接的結構，所以能夠取得與此前的第一實施例相同的效果。也就是說，在電梯轎廂I沿橫向位移而導致第一擺動臂14和第二擺動臂16發生了旋轉吋，由於可動基座25b的旋轉受到第二擺動臂16的限制，所以可動基座25b不會出現傾斜，從而能夠相對於電梯轎廂I保持平行。因此，即使第一擺動臂14和第二擺動臂16發生旋轉，第一滾輪6與固定在可動基座25b上的旋轉編碼器8之間的相對旋轉角度也不會受到影響，並且速度檢測也不會受到影響，所以能夠進行高精度的速度檢測。根據第二實施例所涉及的電梯用速度檢測裝置，能夠節省在第一實施例中進行了說明的第三擺動臂23，從而能夠減少零部件的使用數量，但從結構上來看，無法在第二滾輪17側的軸11上增設旋轉編碼器8。第三實施例圖5是表示本發明第三實施例所涉及的電梯用速度檢測裝置的基本結構(主要部分)的局部透視的主視圖。由於第三實施例所涉及的電梯用速度檢測裝置的大部分結構與此前的第一實施例所涉及的電梯用速度檢測裝置的結構相同，所以以下只對不同的部分進行說明，相同的結構部分以相同的符號表示，並省略相同的說明。以下簡單地說明第三實施例所涉及的電梯用速度檢測裝置的技術概要。在第三實施例中，利用梯形的板狀可動基座25c，並將由可動基座25c支撐的第三滾輪34作為防旋轉構件來取代第一實施例所涉及的結構中的作為防旋轉構件的第三擺動臂23。具體來說是，在本實施例中，將設置在梯形的板狀可動基座25c的中央部分的軸35支撐在第一擺動臂14的另一端(在圖5中為上端)側。通過後述的結構，將第一滾輪6支撐在可動基座25c的另一端(在圖5中為上端)側，並且將第三滾輪34支撐在可動基座25c的一端(在圖5中為下端)側。在圖5的示例中，將軸35設置在第一滾輪6與第三滾輪34的中間，使得第一滾輪6和第三滾輪34對導軌3的按壓カ均等。此外，如後所述，將旋轉編碼器8固定在第一滾輪6的旋轉軸26上，並將旋轉編碼器8的框體固定在可動基座25c上。此外，旋轉編碼器8也可以安裝在第三滾輪34上，並且也可以同時安裝在兩個軸上。此時，以不會與第一擺動臂14和彈簧21的軸20等發生幹涉的方式來安裝旋轉編碼器8。在此，由於彈簧21對滾輪的按壓カ(規定的推壓カ)分散在第一滾輪6與第三滾輪34上，所以通過調整彈簧21的位移，能夠獲得必要的按壓カ。對於第二滾輪17而言，由於其承受的按壓カ比第一滾輪6和第三滾輪34大，所以考慮到機械強度方面的因素，將第ニ滾輪17設置成比第一滾輪6和第三滾輪34大。通過上述結構形成由第一滾輪6和第三滾輪34以及第ニ滾輪17夾住以虛線所示的導軌3的結構。由此，在電梯轎廂I因偏載和晃動而在橫向上出現了位移吋，由於第一擺動臂14與第二擺動臂16之間的間隔保持不變，彈簧21的位移X不發生變化，所以與上述各個實施例一祥，能夠穩定地獲得所需的滾輪按壓力。此外，由於通過以中心位置的軸35旋轉的可動基座25c和第一滾輪6以及第三滾輪34形成了跟隨導軌3來改變方向的轉向結構，所以在電梯轎廂I沿橫向位移而使得第一擺動臂14和第二擺動臂16發生了旋轉吋，由於可動基座25c的旋轉受到第一滾輪6和第三滾輪34的限制，所以可動基座25c不會旋轉而始終能夠與導軌3保持平行。因此，與上述各個實施例一祥，不會受到第一擺動臂14和第二擺動臂16的旋轉的影響，能夠進行高精度的速度檢測。此外，根據上述結構，即使不另行增設擺動臂和可動基座，也可以在ー側的導軌3上安裝ニ個旋轉編碼器8。圖6是表示上述第三實施例所涉及的速度檢測裝置5的基本結構(主要部分)的側視圖。也就是說，圖6是示出了圖5所示的速度檢測裝置5的基座12、第一滾輪6、第一擺動臂14、可動基座25c以及旋轉編碼器8的結合部分的側視圖。並且，在圖6中，為了明確示出軸通過的部分，以截面圖的方式示出了第一擺動臂14和可動基座25c等(表示所述截面的部分沒有用斜線標出)。以下參照圖6說明將可動基座25c支撐在第一擺動臂14上，並且將第一滾輪6固定在可動基座25c上的結構。將可動基座25c的中心位置的軸35支撐在第一擺動臂14的另一端(在圖6中為上端)側，並且通過銷37將內置有軸承36的第三滾輪34固定在位於可動基座25c的一端側(在圖6中為下側)的螺紋孔中。通過設置在可動基座25c的另一端側(在圖6中為上側)的軸承27來支撐第一滾輪6的旋轉軸26，由於旋轉軸26端部為螺紋部，所以用螺母29進行固定，以防止旋轉軸26脫落下來。此外，在旋轉軸26的端部安裝並固定旋轉編碼器8。旋轉編碼器8的框體通過板簧31固定在可動基座25c上。根據這ー結構，能夠通過旋轉編碼器8檢測出第一滾輪6的旋轉速度。總的來說，在第三實施例所涉及的速度檢測裝置中，支撐在可動基座25c上的作為防旋轉構件的第三滾輪34在通過第一擺動臂14的另一端側的軸35支撐的可動基座25c上沿著導軌3的鋪設方向與第一滾輪6隔開間隔地支撐在第一滾輪6的相反側的位置，可動基座25c構造成通過使第一滾輪6和第三滾輪34與導軌3接觸來限制可動基座25c的旋轉，使得即使第一擺動臂14轉動，可動基座25c也不會相對於導軌3旋轉。根據上述結構，由於第一擺動臂14的第一軸13和可動基座25c的軸35以及第一滾輪6的旋轉軸26全部平行，所以即使第一擺動臂14發生了旋轉，第一滾輪6的旋轉軸26相對於導軌3的接觸面仍然保持平行。所以，與上述各個實施例的情況ー樣地，不會像現有結構(滾輪的旋轉軸與擺動臂的旋轉軸正交的結構)那樣導致滾輪發生一端接觸的情況。第一比較例圖7是表示包括第一比較例所涉及的電梯用速度檢測裝置5的電梯設備的主要部分的局部放大透視的外觀立體圖。圖7用於說明在滾輪的旋轉軸與擺動臂的旋轉軸正交的現有結構(專利文獻I)的速度檢測裝置5中產生的滾輪發生一端接觸的情況。在圖7所示的現有結構的速度檢測裝置5中，速度檢測裝置5不是安裝在以電梯轎廂I的左右的導軌3a、3b中的位於左側的導軌3a為對象的引導裝置2a上，而是安裝在以位於右側的導軌3b為對象的引導裝置2b上。在該速度檢測裝置5中，與第一滾輪6的旋轉軸26正交的第一軸13設置在第一擺動臂14的基端部。第一擺動臂14的第一軸13支撐在電梯轎廂I上，並且通過彈簧21將第一擺動臂14朝著導軌3b的方向按壓。此外，在第一擺動臂14的前端設置有與第一滾輪6的旋轉軸26正交的作為第二軸的銷37。第ー滾輪6的軸承構件38由銷37支撐，第一滾輪6通過設置在軸承構件38上的旋轉軸(z軸)26旋轉而在導軌3b上轉動，並且具有通過銷37繞y軸擺動的自由度。在電梯轎廂I沿橫向位移而使得第一擺動臂14的第一軸13發生了旋轉時，第一滾輪6通過銷37進行擺動旋轉，使得第一滾輪6的外周面與導軌3b的接觸面緊密接觸。圖7所示的結構表示電梯轎廂I因偏載等而如箭頭所示繞X軸旋轉並出現了傾斜時的狀態。假設電梯轎廂I沿著導軌3b上升吋，電梯轎廂I的行進方向為導軌3b的長軸yo所示的方向，而當電梯轎廂I出現了傾斜時，第一滾輪6的行進方向y與電梯轎廂I的行進方向yo出現微小的偏差，由此，如圖7所示，在第一滾輪6的y軸上產生順時針方向的力矩カM。其結果是，第一滾輪6繞7軸進行擺動旋轉，使得第一滾輪6的角部(圖7中的點P表示的部分)與導軌3b強力接觸，形成一端接觸的狀態。在現有技術中，為了抑制一端接觸的現象因擺動旋轉而加劇，需要加寬第一滾輪6的寬度，或者加大彈簧21的按壓カ以提高與導軌3b的密合度，而在採用本發明的各個實施例所涉及的結構時，如上所述，由於不存在擺動旋轉自由度，所以不會出現滾輪一端接觸的情況。第二比較例圖8是表示第二比較例所涉及的電梯用速度檢測裝置的基本結構(主要部分)的側視圖，用於對電梯用速度檢測裝置的可動部分的動作進行說明。圖8用於說明在其他的現有結構(該結構不是由文獻公開的發明，而是一般的公知結構)的速度檢測裝置中發生的擺動臂的旋轉對速度檢測的影響。在圖8所示的其他現有結構的速度檢測裝置5中，沒有設置在本發明的各個實施例中採用的可動基座25a 25c，並且旋轉編碼器8的框體直接固定在第一擺動臂14上。在圖8中示出了第一擺動臂14從直立的狀態如虛線所示旋轉了角度0 I時的狀態。在電梯轎廂I因偏載和晃動等相對於導軌3在橫向上發生了 8 i的位移時，第一擺動臂14的旋轉角度Q1可以由關係式Q1 = SirT1(Sl7I)算出。式中，I表示第一擺動臂14的長度。此外，將第一擺動臂14順時針旋轉的方向(也就是第一滾輪6以旋轉編碼器8為基準逆時針旋轉時的方向)作為正方向。此時，第一滾輪6朝向下方的位移量由關係式3 2 = 1-1Xcos 0丨表不。假設第一滾輪6的半徑為r時，第一滾輪6朝向下方移動S 2時的第一滾輪6的旋轉角度e2可以由關係式 0 2 = - S 2/r =-(1-1Xcos 0 2)/r 算出。例如，假設在最不好的情況下電梯轎廂I發生了 IOmm的位移,此時，S丨為0.01m。另外，假設此時的加速度為0.3m/s2 (發生了震度為3左右的地震時)，發生0.0lm的位移所需的時間 t 為 t = (0.01X2/0.3)1/2 = 0.258 秒。作為一例，假設第一擺動臂14的長度I為0.1m,第一滾輪6的半徑r為0.08m時，通過計算得到的第一擺動臂14的旋轉角度e i為0.1Orad.此外，因第一擺動臂14旋轉而導致第一滾輪6下降的距離52為0.0005m (0.5mm)。並且，因第一滾輪6下降了 0.0005m而使得第一滾輪6相對於旋轉編碼器8旋轉的角度e 2為-0.006rad。根據以上的計算例所求出的圖8所示的其他現有結構的速度檢測裝置的速度檢測誤差 Vel 為 Vel = rX ( 0 i+ 0 2)/t = 0.08X (0.10-0.006)/0.258 = 0.029m/s。因此，在額定速度為3m/s時，所產生的誤差為1%，從而可以知道對速度檢測產生了不利的影響。與此相比，在採用本發明的各個實施例中所述的平行聯接結構和轉向結構時，不存在第一擺動臂14的傾斜角度0 !的影響，而只存在因第一滾輪6向下移動而產生的旋轉角度G2的影響。求出此時的速度檢測誤差Ve2為Ve2 = rX 02/t = 0.08 X (-0.006)/0.258=-0.002m/s。在額定速度為3m/s時，只產生0.07%的誤差，所以該影響可以忽略。如上所述，即使電梯轎廂I在橫向上位移而導致擺動臂發生了旋轉，在採用本發明的各個實施例所涉及的速度檢測裝置時，速度檢測不會受到影響，能夠高精度地檢測出電梯轎廂I 的速度。
權利要求
1.一種電梯用速度檢測裝置，其設置在電梯轎廂上，通過將滾輪按壓在導軌上來檢測該電梯轎廂的速度，所述電梯轎廂在所述導軌的引導下在設置在建築物內的升降通道的多個樓層之間進行升降，所述電梯用速度檢測裝置的特徵在於，具有: 第一擺動臂，該第一擺動臂沿著與所述導軌的鋪設方向平行的方向延伸，並且一端側通過第一軸支撐在所述電梯轎廂上，使得該第一擺動臂能夠在與所述導軌的鋪設方向正交的方向上擺動；第二擺動臂，該第二擺動臂隔著所述導軌設置在所述第一擺動臂的相反側，沿著與所述導軌的鋪設方向平行的方向延伸，並且一端側通過與所述第一軸平行的第二軸支撐在所述電梯轎廂上；可動基座，該可動基座通過與所述第一軸平行的第三軸被支撐在所述第一擺動臂的另一端側；第一滾輪，該第一滾輪設置在所述可動基座上，並且通過與所述第一軸平行的軸支撐，使得能夠沿著所述導軌的鋪設方向轉動；速度檢測單元，該速度檢測單元與所述第一滾輪的軸連接，並且輸出與該第一滾輪的旋轉速度成比例的信號作為速度檢測信號；第二滾輪，該第二滾輪設置在所述第二擺動臂的另一端側，並且支撐成能夠在所述導軌的與所述第一滾輪接觸的面的相反側的面沿著所述導軌的鋪設方向轉動；推動單元，該推動單元在所述第一擺動臂與所述第二擺動臂之間的間隔縮小的方向上產生規定的推動力；以及防旋轉構件，該防旋轉構件設置在所述可動基座上，被支撐成能夠限制該可動基座的旋轉， 所述速度檢測單元的框體固定在所述可動基座上， 所述電梯用速度檢測裝置構造成利用所述推動單元的所述規定的推動力由所述第一滾輪和所述第二滾輪夾住所述導軌。
2.按權利要求1所述的電梯用速度檢測裝置，其特徵在於， 設置在所述第一擺動臂的另一端側以支撐所述可動基座的軸和設置在所述可動基座上以支撐所述第一滾輪的軸設置在重疊為一個的位置上，並且，設置在所述第一擺動臂的另一端側的軸作為共用軸支撐所述可動基座和所述第一滾輪， 支撐在所述可動基座 上的所述防旋轉構件是長度與所述第一擺動臂相同的第三擺動臂， 所述第三擺動臂的一端側與所述第一擺動臂平行地支撐在所述電梯轎廂上， 在位於所述第一擺動臂的另一端側以及所述第三擺動臂的另一端側的兩個點得到軸支撐的所述可動基座構造成通過使所述第三擺動臂在所述第一擺動臂旋轉時以相同的角度旋轉，從而能夠始終與所述電梯轎廂保持平行。
3.按權利要求1所述的電梯用速度檢測裝置，其特徵在於， 設置在所述第一擺動臂的另一端側以支撐所述可動基座的軸和設置在所述可動基座上以支撐所述第一滾輪的軸設置在重疊為一個的位置上，並且，設置在所述第一擺動臂的另一端側的軸作為共用軸支撐所述可動基座和所述第一滾輪， 所述可動基座具有長孔， 支撐在所述可動基座上的所述防旋轉構件是由所述可動基座的長孔支撐的長度與所述第一擺動臂相同的所述第二擺動臂， 所述第二擺動臂的一端側通過所述第二軸與所述第一擺動臂平行地支撐在所述電梯轎廂上， 在位於所述第一擺動臂的另一端側以及所述第二擺動臂的另一端側的兩個點得到支撐的所述可動基座構造成通過使所述第二擺動臂在所述第一擺動臂旋轉時以相同的角度旋轉，從而能夠始終與所述電梯轎廂保持平行。
4.按權利要求1所述的電梯用速度檢測裝置，其特徵在幹， 支撐在所述可動基座上的所述防旋轉構件是第三滾輪，該第三滾輪在通過所述第一擺動臂的另一端側的軸支撐的該可動基座上沿著所述導軌的鋪設方向與所述第一滾輪隔開間隔地支撐在所述第一滾輪的相反側的位置， 所述可動基座構造成通過使所述第一滾輪和所述第三滾輪與所述導軌接觸來限制所述可動基座的旋轉，使得即使所述第一擺動臂旋轉，所述可動基座也不會相對於所述導軌旋轉。
5.按權利要求4所述的電梯用速度檢測裝置，其特徵在幹， 所述速度檢測單元除了與所述第一滾輪的所述軸連接以外，還與所述第三滾輪的所述軸連接，並且輸出與所 述第三滾輪的旋轉速度成比例的信號作為速度檢測信號。
全文摘要
本發明提供一種電梯用速度檢測裝置，使得無論處於何種使用狀態均能夠穩定地獲得滾輪對導軌的按壓力，並能夠高精度地檢測出電梯轎廂的速度，減少滾輪的磨耗並提高耐久性。在本發明的速度檢測裝置中，設置在第一擺動臂的上端側以支撐可動基座的軸和設置在可動基座上以支撐第一滾輪的旋轉軸設置在重疊為一個的位置上，設置在第一擺動臂的上端側的軸即旋轉軸作為共用軸支撐可動基座和滾輪，支撐在可動基座上且用作防旋轉構件的第三擺動臂的下端側與擺動臂平行地支撐在電梯轎廂上，由此，由擺動臂的上端側的旋轉軸和第三擺動臂的上端側的軸這兩個軸支撐的可動基座構造成通過擺動臂在擺動臂旋轉時以相同的角度旋轉，從而能夠始終與電梯轎廂保持平行。
文檔編號B66B5/00GK103086220SQ20121041325
公開日2013年5月8日 申請日期2012年10月25日 優先權日2011年10月28日
發明者萩原高行, 鬆土貴司, 岡村清志, 平野薰 申請人:株式會社日立製作所