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自走式昇降装置 コモンズ

国内特許コード P140010390
整理番号 P2012-159630
掲載日 2014年3月13日
出願番号 特願2012-159630
公開番号 特開2014-019535
登録番号 特許第5492949号
出願日 平成24年7月18日(2012.7.18)
公開日 平成26年2月3日(2014.2.3)
登録日 平成26年3月7日(2014.3.7)
発明者
  • 江上 正
出願人
  • 学校法人神奈川大学
発明の名称 自走式昇降装置 コモンズ
発明の概要 【課題】自走式の昇降装置において、走行中にテザーと駆動ローラとの間の摩擦係数が変化する場合でも、少ない駆動トルクで滑りが少ない昇降動作を実現する。
【解決手段】昇降経路に沿って配置されたテザー100に沿って走行して昇降する自走式昇降装置において、駆動ローラ2と従動ローラ3との間の挟持力が経時的に減少するように制御するとともに、駆動ローラと従動ローラとの間で所定値以上の速度差が生じた場合には当該挟持力を増加させるように制御する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



昇降装置としては、人や物を収容する籠体を鉛直方向に沿って又は鉛直方向に対して傾斜した方向に沿って昇降させるエレベータ(昇降装置)が知られている。昇降装置としては、籠体には昇降用の駆動装置を設けず、籠体を支持するロープ(ワイヤー)を駆動させることで籠体を昇降させるロープ式(トラクション式)のものが広く利用されている。しかしながら、ロープ式の昇降装置は、ロープを駆動させる関係で、例えば移動距離が長いケース(例えば、地球上から静止軌道以上まで延びる昇降経路を昇降する宇宙エレベータあるいは軌道エレベータとして使用するケース)においては、採用が困難である。一方、昇降経路に沿って配置された経路部材に沿って走行して昇降する自走式の昇降装置も知られている(特許文献1)。自走式の昇降装置であれば、籠体に設けられる昇降用の駆動装置によって経路部材に沿って走行するので、経路部材を固定的に配置することが可能であり、上述したロープ式の昇降装置が不得手とする昇降距離の長いケースでも、採用が比較的容易である。





特許文献1に開示された自走式の昇降装置は、経路部材として、断面円形状のワイヤーではなく、扁平なベルト状部材が用いられている。この昇降装置は、駆動ローラとこれを昇降方向に沿って挟み込むように配置された2つの従動ローラとを備え、駆動ローラに対してベルトを約半周分巻き付くように、2つの従動ローラと駆動ローラとの間にベルトを挟持する。各従動ローラと駆動ローラとの挟持により駆動ローラとベルトとの間の摩擦力が確保されているので、駆動ローラが回転駆動すると、駆動ローラはベルト上を転がり移動する。これにより、駆動ローラが取り付けられている昇降装置は、ベルトに沿って昇降することができる。





ベルトの厚みが昇降方向において均一でない場合、厚みの大きなベルト部位が駆動ローラと従動ローラとの間に挟持されたときに過剰な挟持力が発生して、ベルトやローラが損耗しやすくなる。これを考慮して、前記特許文献1に開示された昇降装置では、駆動ローラに対して従動ローラを付勢する付勢手段として電動シリンダを用い、この電動シリンダを制御してその付勢力を変更できる構成となっている。この昇降装置において、駆動ローラに接続された駆動源に対してトルク指令を伝送する制御部は、駆動ローラを回転駆動させるとともに、その回転駆動に伴う負荷トルク値を検出する。そして、この負荷トルク値が所定の閾値よりも大きくなったとき、駆動ローラと従動ローラとの間に厚みの大きなベルト部位を挟み込んだものと判断し、電動シリンダを制御して、駆動ローラに対する従動ローラの付勢力を弱める。





一方、検出した負荷トルク値が所定の閾値よりも小さくなったら、駆動ローラと従動ローラとの間に厚みの小さなベルト部位を挟み込んだものと判断し、電動シリンダを制御して、駆動ローラに対する従動ローラの付勢力を強める。前記特許文献1によれば、このような制御を行うことで、駆動ローラの回転駆動に伴う負荷に応じて駆動ローラに対する従動ローラの付勢力が動的に適切な値に調節されるとしている。その結果、ベルト及びローラの損耗を抑えることができるとともに、ベルトとローラとの間の滑りを抑制した昇降駆動が可能となる。

産業上の利用分野



本発明は、昇降経路に沿って配置された経路部材に沿って走行して昇降する自走式昇降装置に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
昇降経路に沿って配置された経路部材に沿って走行して昇降する自走式昇降装置において、
駆動源からの駆動力によって回転駆動する駆動回転体と、
前記駆動回転体との間に前記経路部材を挟持する従動回転体と、
前記駆動回転体と前記従動回転体との間の挟持力を変動させる挟持力変動手段と、
前記駆動回転体及び前記従動回転体の回転速度を示す回転速度情報を検出する回転速度情報検出手段と、
前記回転速度情報検出手段の検出結果に基づいて前記駆動回転体の回転速度と前記従動回転体の回転速度との間に所定値以上の速度差が生じたか否かを判断する判断手段と、
前記挟持力が経時的に減少するように前記挟持力変動手段を動作させる制御を行うとともに、その制御中に前記判断手段が所定値以上の速度差が生じたと判断した場合には該挟持力を増加させるように該挟持力変動手段を制御する挟持力制御手段とを有することを特徴とする自走式昇降装置。

【請求項2】
請求項1の自走式昇降装置において、
前記駆動回転体及び前記従動回転体は、前記昇降経路に対して直交する方向から前記経路部材を挟持するように配置されていることを特徴とする自走式昇降装置。

【請求項3】
請求項1又は2の自走式昇降装置において、
前記判断手段が所定値以上の速度差が生じたと判断したときに、前記駆動回転体の回転トルクを減少させる駆動力制御手段を有することを特徴とする自走式昇降装置。

【請求項4】
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の自走式昇降装置において、
前記駆動回転体及び前記従動回転体の少なくとも一方の回転体に制動力を付与する制動力付与手段と、
当該自走式昇降装置を下降させる際、前記駆動源をオフにして前記駆動回転体を前記経路部材に対して従動回転可能にし、かつ、前記回転速度情報検出手段の検出結果から得られる前記駆動回転体の回転速度又は前記従動回転体の回転速度が目標下降速度となるように、前記制動力付与手段を制御する下降制御手段とを有し、
前記挟持力制御手段は、当該自走式昇降装置を上昇させる際には前記制御を行い、当該自走式昇降装置を下降させる際には、前記制動力が付与された前記少なくとも一方の回転体と前記経路部材との間に当該自走式昇降装置を減速させることが可能な摩擦力が作用するように前記挟持力変動手段を制御することを特徴とする自走式昇降装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2012159630thum.jpg
出願権利状態 登録
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