牽引エレベーターのロビーに立って、階数表示器を観察してください。タクシーが各階を登るごとに、シャフトの壁の後ろのどこかにある灰色の板の積み重ねが同じ距離だけ下がっていきます。このスタックは釣り合いおもりであり、これが、一般的なエレベーターのモーターが、そのモーターが実行する仕事よりもはるかに小さい理由です。サイズ設定ロジックは次の 1 行にまとめられます。 エレベータのつり合いおもりには、かご自体の自重に定格荷重の約 40 ～ 50% を加えたものに等しい量が充填されます。 このようにバランスが取られると、牽引機は全重量ではなく、主に両側の差を持ち上げます。購入者やメンテナンス プランナーにとって、昇降路のカウンタウエイト側も実際的な理由から重要です。昇降路はカウンタウエイト ガイド シューを介して独自のガイド レール上を走行し、これらの摩耗部品は乗り心地、レールの寿命、サービス コストに直接影響します。
エレベーターのカウンターウェイトの実際の役割
トラクション システムでは、吊りロープは機械によって駆動される溝付きシーブの上を通過します。車は片側にぶら下がっています。カウンターウェイトはもう一方にぶら下がっています。両方の側が同じシーブ上で互いに引っ張り合うため、モーターはそれらの間の不均衡を克服するだけで済みます。車がカウンターウェイトよりも軽い場合、カウンターウェイト側の重力が車を上方に引っ張るのに役立ちます。キャブがいっぱいになると、モーターはより激しく動作します。機械が車全体の重量を単独で支えることはありません。
- ピーク需要が両側の差まで下がるため、モーターのサイズとエネルギー使用量が削減されます。
- これにより、ロープがシーブの溝に押し込まれた状態が維持され、トラクション (車を動かすグリップ) はこれに依存します。
- カウンタウェイトが固定レールに沿ってガイドされる安定した基準荷重として機能するため、システムが安定します。
牽引昇降路の等角レイアウト: カウンタウェイト フレームがかごの反対側の独自のレールに乗ります。
カウンタウェイトの重量公式: W = P C・Q
エレベーター設計のリファレンスでは、同じ基本的な式が使用されており、多くの場合 W = P C·Q (中国語のハンドブックでは G kQ) と書かれています。 P は完成した自動車アセンブリの自重、Q は定格荷重、C はバランス係数 (カウンターウェイトが相殺するように設計されている定格荷重の割合) です。業界の慣例では、C は 0.40 ～ 0.50 の間にあり、多くの乗客用エレベーターは 0.45 付近で設計されています。
実際の例: 定格荷重 1,000 kg の重量 1,300 kg の自動車アセンブリには、1,300 0.45 × 1,000 = 1,750 kg のカウンターウェイトが必要です。以下のグラフは、その合計がどのように構築されるかを示しています。
実例と数値例：車重1,300kg、定格荷重1,000kg、バランス係数0.45。
公式から 2 つの実践的な注意事項が続きます。まず、最終的な数値は常にエレベーターのメーカーによって設定されます。これは、ロープの重量、移動高さ、および索具によって、高層階では計算が変化するためです。深移動の設置では、シャフト全体に沿って両側を均等に保つために、補償用のロープまたはチェーンが追加されます。第二に、決して無造作にカウンターウェイトを「補充」しないでください。プレートを追加するとトラクション条件が変化するため、OEM の計算と一致する必要があります。
鋳鉄、コンクリート、またはコンパウンド: 充填材の選択
フレームは溶接されたスチール製です。重量自体はフィラープレートまたはブロックから来ます。メーカーおよび業界リファレンス グループのカウンターウェイトは、次の 3 つのファミリーに分類されます。
| 塗りつぶしタイプ | Density & form | どこに当てはまるか | Trade-offs |
|---|---|---|---|
| 鋳鉄 | 高密度（約7.2g/cm3）、コンパクトなプレート | フレームスペースが狭い高速・高層エレベーター | キログラムあたりのコストが高くなります。 needs rust protection |
| Concrete | 低密度 (約 2.4 g/cm3)、嵩高いブロック | より広々としたフレームを備えた低層のコスト重視の設置 | 湿気を吸収してひび割れする可能性があります。フレームにかさばりが追加される |
| コンパウンド | コンクリートまたはフィラー混合物と組み合わせた鉄板 | コストとコンパクト性のバランスをとった中規模プロジェクト | 品質はフィラーの比率と仕上がりによって決まります |
決定要因は密度です。同じ補償重量でも、鉄の方がコンクリートよりもフレームの長さがはるかに短くなります。そのため、コンパクトな機械室のない設計は金属プレートに依存します。
バランス係数が 0.45 付近にある理由
実際の旅客用エレベーターは、1 日のほとんどを空でも満席でも過ごしません。交通研究や設計基準では、一般的に車両の平均荷重が 40 ～ 50% の範囲にあることが示されているため、カウンターウェイトを C = 0.40 ～ 0.50 に設定すると、稼働期間のほとんどの間、システムが平衡に近い状態に保たれます。機械への影響は直接的です。両側の重量が近いほど、トラクション モーターが消費するトルクと電流が小さくなります。
バランス公式から導出された例示的なプロット: モーター負荷 ≈ |ペイロード − C・Q|、定格負荷 Q に正規化。
2 行を合わせて読むと、カウンターウェイトの価値は明らかです。これがなければ、機械は車両の質量とあらゆるキログラムの積載量を一日中運ぶことになります。バランス係数が 0.45 の場合、荷重曲線は中荷重付近でゼロと交差し、全範囲にわたって適度な値を保ちます。エレベーターのトレーニング資料では、釣り合いおもりによって通常の荷重のかごを移動するのに必要な力がおよそ半分になると記載されているのはこのためです。
フレーム、レール、カウンターウェイトガイドシュー
カウンタウェイトは、プレートをばらばらに積み重ねたものではありません。溶接された枠の中に鋼板やブロックを積み上げ、保持棒でロックし、ロープヒッチで吊り下げます。次に、フレーム全体が、側面に取り付けられたガイド シューを通ってカウンタウェイト ガイド レールに沿ってスライドまたは回転します。これは、キャブが使用するのと同じガイド原理ですが、フレームが軽量化されているだけです。
これらの靴が摩耗すると、キャブ内の揺れや水平振動、着地時のノッキング、カウンタウェイト レールの摩耗の加速など、症状が乗り物に直接伝わります。摩耗したブーツもレールの表面を傷つけ、車両自体の靴の摩耗が早くなります。この連鎖反応については、このガイドで詳しく説明します。 ガイドシューがエレベーターレールの損傷を防ぐ仕組み .
FKD-6757 エレベーターカウンターウェイトガイドブーツ 最大 1.75 m/s の速度に対応するスライド式カウンターウェイト ブーツで、10 mm および 16 mm のガイド レールに適合します。摩耗したシューはキャブの揺れやレールの傷の原因となるため、この耐久性のある交換品はチェーンの摩耗を防ぐのに役立ちます。 製品を見る→ スライディング ブーツは、レールに押し付けられた低摩擦ライニング (多くの場合ナイロンまたはポリマー複合材料) を使用しており、経済的で静かでほこりに強いため、現在でもカウンターウェイト フレームのデフォルトとして使用されています。ローラーシューにより摩擦がさらに軽減され、高速機器に最適です。 2 つのデザインの違いと、それぞれを選択するタイミングについては、比較で説明します。 スライディングおよびローラーエレベーターガイドシュー .
ブーツをブランドとレールに合わせる
カウンタウェイト ブーツは寸法部品です。レール ゲージ、固定穴の間隔、およびライニングの幅はフレームおよび OEM の図面と一致する必要があります。インターフェイスはプラットフォームごとに異なるため、ブーツは通常、一般的なサイズではなく、ブランドとモデルによって注文されます。フカンダ エレベーター部品メーカー 2006 年以来、大手 OEM 顧客にガイド シューとカウンタウェイト ブーツを供給しており、以下の例を含むブランド固有の図面に基づいてスライディング タイプとローラー タイプの両方の機械を供給しています。
FKD-X24 三菱 カウンタウェイトガイドブーツ 最大 1.75 m/s の三菱エレベーター用のブランド固有のスライディング ブーツで、10 mm および 16.4 mm のレールに適合します。フレームの寸法に合わせて OEM モデルごとにカウンターウェイト ブーツを注文する方法を示します。 製品を見る→ 
ティッセン カウンターウェイト ガイド ブーツ 16 mm ガイド レールを備え、1.75 m/s 以下で動作するティッセン エレベーター用に設計されたこのブーツは、カウンタウェイトをスムーズかつ静かにガイドします。これは、OEM と一致した寸法の部品が重要である理由を示しています。 製品を見る→ カウンタウェイト側メンテナンスチェックリスト
カウンタウェイトは設置時に一度設定されますが、その走行ギアは継続的に摩耗します。サービス技術者は通常、予定された訪問中に次の点をカバーします。
- フレームのボルト、保持ロッド、プレートの状態を確認します。フィラー プレートが緩んでいると、騒音や不均一な荷重が発生します。
- カウンタウェイト ガイド シューを検査します。スライディング ブーツのライニングの厚さ、ローラーの回転、ローラー タイプのフラット スポットを検査します。
- スライディング シューが使用されるレールの潤滑を確認し、オイル カップが正しく供給されていることを確認します。オイルを塗布したレールはライニングの摩耗を軽減しますが、ローラー トレッド上のオイルはその逆の効果をもたらします。
- ヒッチ部分でのロープの張力が均等になっていること、および高所での補正ロープやチェーンの状態を確認してください。
- 特に水の浸入やシャフトの再取り付け後は、ピットの状態とバッファのクリアランスを確認してください。
ガイドシューのライニングを期限内に交換することが、このリストの中で最も安価な保険です。昇降路の釣合おもり側は最も人が来ない場所でもあるため、摩耗の発見が遅れる傾向にあります。乗車に関する苦情を待つのではなく、すべてのメンテナンス ルートにチェックを組み込んでください。
エレベーターカウンターウェイトに関するよくある質問
バイヤー、技術者、ビル管理者がエレベーターのカウンターウェイトと関連部品に関してよく尋ねる質問に簡単に答えます。
Q1.エレベーターのカウンターウェイトの重さはどれくらいですか?
かごの自重に定格荷重の 40 ～ 50% を加えたものであるため、中層乗客用エレベーターのカウンターウェイトの重量は通常約 1 ～ 3 トンになります。
Q2.なぜエレベーターにはカウンターウェイトが付いているのでしょうか？
カウンタウェイトが車両の重量を相殺するため、主に牽引機械がその差を持ち上げ、エネルギー使用量を削減し、モーターの小型化を可能にします。
Q3.エレベーターのつり合い係数とは何ですか?
カウンタウェイトが補償する定格荷重の割合。標準的なエレベータ設計では、通常 0.40 ～ 0.50 の間に設定されます。
Q4.エレベーターのカウンターウェイトは何でできていますか?
ほとんどの場合、鋳鉄板、コンクリート ブロック、または鉄板とコンクリートまたは充填剤混合物を組み合わせた複合フレームが使用されます。
Q5.昇降路内で釣合おもりをガイドするものは何ですか?
カウンターウェイト guide shoes—sliding boots or roller shoes—run along dedicated counterweight rails to keep the frame stable and aligned.
Q6.カウンタウェイトの設定が間違っているとどうなりますか?
フレームの重量が不足していると、全負荷時にモーターに過負荷がかかります。重量が重すぎるとトラクションが失われ、発進がぎくしゃくする危険があるため、OEM の数値に従う必要があります。
Q7.カウンタウェイトはどこにありますか?
昇降路内、かごの反対側のレール上で、トラクション シーブを通過する吊りロープによってかごに接続されています。
Q8.カウンタウェイト ガイド シューはどのくらいの頻度でメンテナンスする必要がありますか?
定期的にエレベーターのメンテナンスを訪問するたびに、ライニングの磨耗、ローラーの状態、取り付けボルトを確認し、摩耗した部品を速やかに交換します。
