JP2003182945A - エレベータの制動力測定装置および測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制動装置自体の制動力が十分であるかどうか
を確実に判定できるエレベータの制動力測定装置の提
供。 【解決手段】 端末装置１１に、制動距離計測部１６
と、制動距離の計測データを記憶する記憶部１７と、演
算部１８と、非常停止指令部１９と、解除指令を出力す
る指令部２０を設け、制御装置１０に解除部１５を設け
た。これにより、解除部１５の作動で電動機５のダイナ
ミックブレーキを解除してマグネットブレーキ９により
非常停止し、制動距離を計測して記憶部１７に記憶し、
計測データに基づき演算部１８でマグネットブレーキ９
自体の制動力を演算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乗りかご駆動用電
動機を制動する制動装置の制動力を測定するエレベータ
の制動力測定装置および測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にエレベータにあっては、乗りかご
駆動用の電動機を制動する制動装置の制動力がブレーキ
の大きさのみならず、ブレーキライニングやブレーキデ
ィスク間の摩擦力の大きさによっても大きく左右されて
おり、この制動装置の制動力を点検することは安全上非
常に重要である。例えば、上記の制動装置の制動力が適
正な値を外れた場合には、乗りかごを停止状態で保持す
ることが困難となり、乗客が乗りかご内に乗り込む際に
乗りかごのドアが開いたまま動くといった重大な事故に
至る可能性がある。また、エレベータが走行中に何らか
の異常が発生して急停止が必要となった場合に制動力が
規定の値を下回っているとエレベータが停止するまでの
制動距離が過大となり、二次的な災害を招く恐れがあ
る。

【０００３】そこで従来、例えば特開平５−２４６６３
５号公報に記載されているように、エレベータの非常停
止時にブレーキを動作させて制動を開始した時点から停
止時点までの制動距離を計測することによりブレーキの
制動力を監視する装置が提案されている。

【０００４】なお、例えば特開平９−９６９９号公報に
記載されているように、永久磁石同期電動機を使用した
エレベータでは、エレベータの走行時に非常停止させる
とき制動装置自体による制動力の他に電動機のダイナミ
ックブレーキも作用してエレベータが停止する構造とな
っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、永久磁石同期電動機を使用したエレベータ
を非常停止させるときに、制動装置自体の制動力ととも
に電動機のダイナミックブレーキの制動力も付与される
ため、乗りかごが停止するまでの制動距離を計測して
も、制動装置自体の制動力の評価が困難である。

【０００６】本発明は、このような従来技術における実
情に鑑みてなされたもので、その目的は、制動装置自体
の制動力が十分であるかどうかを確実に判定することの
できるエレベータの制動力測定装置および測定方法を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１に係る発明は、乗りかご駆動用電動
機と連動するブレーキディスクに対してブレーキライニ
ングを介して制動力を付与する制動装置に備えられ、エ
レベータを非常停止させたときに前記制動装置の制動力
を測定するエレベータの制動力測定装置において、前記
エレベータの非常停止時に前記電動機のダイナミックブ
レーキを解除するダイナミックブレーキ解除部と、前記
制動装置の制動開始時から前記ブレーキディスクの停止
時までの制動距離を計測する制動距離計測部と、この制
動距離計測部で計測される制動距離の計測データを記憶
する記憶部と、この記憶部で記憶される複数の制動距離
の計測データに基づいて演算する演算部とを備えた構成
にしてある。

【０００８】また、本発明の請求項２に係る発明は、請
求項１に係るエレベータの制動力測定装置により測定対
象のエレベータに対して保全作業員が制動力測定を実施
する構成にしてある。

【０００９】このように構成した本発明では、エレベー
タ走行中に制動装置を動作させると同時にダイナミック
ブレーキ解除部により電動機のダイナミックブレーキを
解除した状態にして、制動装置の動作開始時からエレベ
ータ停止時までの制動距離を制動距離計測部により計測
して記憶部で記憶し、複数の制動距離の計測データに基
づいて演算部により演算し、計測した制動距離が正常な
値を示しているかどうかを点検する。これにより、制動
装置自体の制動力が十分であるかどうかを確実に判定す
ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。

【００１１】図１は本発明の一実施形態に係る制動力測
定装置を備えたエレベータの説明図、図２は本実施形態
の制動力測定装置に設けられるダイナミックブレーキ解
除部の電気回路図、図３は制御装置の電気回路図、図４
は本実施形態により制動装置の制動力測定を行なう際の
処理手順を示すフローチャート、図５は制動装置の制動
力を測定した結果の一例を示す特性図、図６は制動距離
と制動装置のブレーキライニングのストロークとの関係
を示す特性図、図７は制動距離と制動装置のブレーキラ
イニングの摩耗量との関係を示す特性図である。なお、
図５において縦軸に制動距離を示し横軸に経年を示して
おり、制動力の正常可否を判定する上限値Ｌ１および制
動力異常の兆候を判定する判定値Ｌ２が設定されてい
る。

【００１２】図１に示すエレベータは、昇降路１内を昇
降する乗りかご２およびつり合いおもり３と、これらの
乗りかご２およびつり合いおもり３を吊り上げる主ロー
プ４と、昇降路１の下部に設置され、主ロープ４を駆動
する永久磁石型電動機５と、この電動機５の出力軸６に
それぞれ取付けられるシーブ７およびロータリエンコー
ダ８と、制動力を付与する制動装置、例えばマグネット
ブレーキ９と、このマグネットブレーキ９を制御する制
御装置１０と、この制御装置１０に接続される端末装置
１１とを備えている。乗りかご２は、主ロープ４を介し
て反対側につり合いおもり３を吊り下げた構造となって
おり、永久磁石型電動機５が発生する動力が出力軸６を
介してシーブ７に伝えられ、主ロープ４を介して乗りか
ご２を昇降させるようになっている。

【００１３】マグネットブレーキ９は、電動機５の出力
軸６に取付けられるブレーキディスク１２と、このブレ
ーキディスク１２に両側から係合可能な一対のブレーキ
ライニング１３、１４とを有している。このマグネット
ブレーキ９は、乗客が乗り降りする際に出力軸６と一体
に回転するディスク１２をライニング１３、１４により
挟み込んで保持することにより乗りかご２を停止状態で
保持する役割を持っている。また、エレベータに何らか
の異常があった場合もディスク１２をライニング１３、
１４で挟み込んで制動させることにより乗りかご２を緊
急に停止させる役割も持っている。

【００１４】そして、本実施形態の制動力測定装置で
は、制御装置１０に、マグネットブレーキ９の制動力の
測定時、乗りかご２を非常停止させる際に電動機５のダ
イナミックブレーキを解除するダイナミックブレーキ解
除部１５を備えるとともに、端末装置１１に、出力軸６
に取付けられたロータリエンコーダ８の出力を取り込ん
で、非常停止時の乗りかご２の制動距離を計測する制動
距離計測部１６と、この制動距離計測部１６で計測した
制動距離を記憶する記憶部１７と、記憶した制動距離が
規定値以内かを演算する演算部１８と、制動力を測定す
る際に乗りかご２を非常停止させる非常停止指令部１９
と、乗りかご２の非常停止と同時にダイナミックブレー
キ解除指令をダイナミックブレーキ解除部１５へ出力す
るダイナミックブレーキ解除指令部２０とを備えてい
る。

【００１５】ダイナミックブレーキ解除部１５は、図２
に示すように、並列接続される第１の常開接点２１ａお
よび第２の常開接点２２ａと、これらの常開接点２１
ａ、２２ａに接続される第３の常開接点２３ａと、この
常開接点２３ａに接続されるエレベータ走行用リレー２
４とを有している。第１の常開接点２１ａは、エレベー
タの平常運転時に閉じ、エレベータに異常が発生し非常
停止指令が出されたときに開く。第２の常開接点２２ａ
は、マグネットブレーキ９の制動力測定を実施する際に
閉じる。第３の常開接点２３ａは、エレベータが平常運
転状態のときに閉じている。エレベータが平常運転のと
きは常開接点２１ａ、２３ａが閉じているので、エレベ
ータ走行用リレー２４が投入された状態にある。

【００１６】制御装置１０は、図３に示すように、三相
交流電源２５に接続される制御部２６を有し、この制御
部２６および永久磁石型電動機５の間に、ダイナミック
ブレーキ解除部１５が設けられており、このダイナミッ
クブレーキ解除部１５は、エレベータ走行用リレー２４
の一対の常閉接点２４ｂを備えている。これらの常閉接
点２４ｂは、エレベータに何らかの異常が発生した際の
非常停止時に制御部２３と永久磁石型電動機５の間を短
絡することにより、永久磁石型電動機５のダイナミック
ブレーキが作用するようになっている。

【００１７】記憶部１７には、図５に示すように測定実
施日Ａ〜Ｆにそれぞれ得られた制動距離の計測データｄ
１〜ｄ６が経年的に記憶されている。

【００１８】このような制動力測定装置を用いる本実施
形態の制動力測定方法では、図４の処理手順にしたがっ
て制動力の測定を行なうようになっている。すなわち、
まず手順Ｓ１としてマグネットブレーキ９の制動力測定
状態にあるかを判定し、手順Ｓ２として、乗りかご２内
の呼び登録の発生状況や乗りかご２の荷重検出などによ
り乗りかご２内に乗客がいるかどうかを判定する。その
結果、乗りかご２内に乗客がいると判定した場合、手順
Ｓ３として乗りかご２内の乗客の安全性を考慮してマグ
ネットブレーキ９の制動力測定を中止する。なお、制動
力の測定時に永久磁石型電動機５のダイナミックブレー
キが作用しないようにしてマグネットブレーキ９の制動
力だけで乗りかご２を急停止させるので、平常運転時の
非常停止よりも乗りかご２が停止するまでに時間および
距離を要するため、上述したように乗りかご２内に乗客
がいる場合にはマグネットブレーキ９の制動力測定を中
止するようになっている。

【００１９】また、手順Ｓ２で乗りかご２内に乗客がい
ないことを確認した場合、手順Ｓ４として端末装置１１
内のダイナミックブレーキ解除指令部２０から制御装置
１０のダイナミックブレーキ解除部１５に対して指令が
出され、この指令によって第２の常開接点２２ａが閉じ
た状態となる。続いて手順Ｓ５としてエレベータを低速
で運転させ、手順Ｓ６として端末装置１１の非常停止指
令部１９から制御装置１０へ非常停止指令を出力し、こ
の指令によりマグネットブレーキ９を動作させて乗りか
ご２を停止させる。このとき、エレベータが平常運転時
に付勢されている第１の常開接点２１ａが開くが、手順
Ｓ４で第２の常開接点２２ａを閉じたのでエレベータ走
行用リレー２４が投入されたままとなる。その結果、常
閉接点２４ｂが開いたままとなり永久磁石型電動機５と
制御部２６の間の回路を短絡しないので、非常停止時に
永久磁石型電動機５のダイナミックブレーキを解除する
ことができる。

【００２０】続いて手順Ｓ７として制動距離計測部１６
により非常停止指令を出力してからロータリエンコーダ
８のパルスを計測し、手順Ｓ８として乗りかご２が停止
するまで上記のパルスを計測を行なう。次いで、手順Ｓ
９として演算部１８で計測したパルスの基づいて非常停
止指令の出力時から乗りかご２の停止時までの距離を演
算し、手順Ｓ１０として演算した制動距離を記憶部１７
に記憶する。続いて手順１１として計測した制動距離と
所定の判定値を比較し、手順Ｓ１２として制動距離が判
定値より小さいと判定した場合、手順Ｓ１３として制動
力が正常であるというマグネットブレーキ制動力の測定
結果を出力する。一方、手順Ｓ１２で制動距離が判定値
より大きいと判定した場合、手順Ｓ１４として制動力が
異常であるというマグネットブレーキ制動力の測定結果
を出力する。

【００２１】このように構成した本実施形態では、永久
磁石型電動機５のダイナミックブレーキを解除してマグ
ネットブレーキ９の制動力のみでエレベータを非常停止
させるので、マグネットブレーキ９自体の制動力が十分
であるかどうかを確実に判定できる。

【００２２】また、本実施形態では、乗りかご２内を監
視カメラなどで監視し、乗客がいないことを確実に確認
することが可能な場合には、現地エレベータに保全作業
員がいなくても遠隔操作や時間指定により自動でマグネ
ットブレーキ９の制動力を測定することができ、保全作
業員の作業を軽減することができる。なお、このような
マグネットブレーキ９の制動力測定時には非常停止指令
の出力時から乗りかご２の停止時まで走行する距離が長
くなり、安全性を確保する必要があるため、従来、現地
に保全作業員がいることを前提として実施していた。

【００２３】また、本実施形態では、記憶部１７に図５
に示す制動距離の計測データｄ１〜ｄ６を経年的に記憶
することによって、前回測定した制動距離からどれくら
い変化しているかを監視できる。例えば、測定実施日Ｃ
に測定した制動距離ｄ３のように、前回の測定実施日Ｂ
に測定した制動距離ｄ２よりも極端に大きくなっている
場合は、制動距離ｄ３が制動力の異常を示す上限値Ｌ１
に達していなくても、マグネットブレーキ９に何らかの
異常が発生していると判断して分解点検を実施する。さ
らに、測定実施日Ｅに測定した制動距離ｄ５が制動力の
異常を示す上限値Ｌ１に達していなくても、制動力が異
常の兆候を判定する判定値Ｌ２を超えたならマグネット
ブレーキ９の分解点検を実施して性能を確保するように
なっている。

【００２４】なお、本実施形態では、手順１１で計測し
た制動距離と所定の判定値を比較する場合を例示した
が、制動距離の計測データｄ１〜ｄ６からマグネットブ
レーキ９のブレーキライニング１３、１４の動作ストロ
ークを予測する動作ストローク予測部を備えることもで
きる。これによって、図６に示すように制動距離が大き
くなりライニング１３、１４のストロークが大きくなる
と、マグネットブレーキ９が制動状態になるまでに時間
遅れが発生するため、マグネットブレーキ９のライニン
グ１３、１４がディスク１２を挟み込む時のストローク
が大きくなるため、制動距離の変化に基づいてブレーキ
ライニング１３、１４の動作ストロークを診断すること
ができる。

【００２５】さらに、本実施形態では、制動距離の計測
データｄ１〜ｄ６からマグネットブレーキ９のブレーキ
ライニング１３、１４の摩耗を予測するブレーキライニ
ング摩耗予測部を備えることもできる。これによって、
図７に示すように制動距離が大きくなると、ライニング
１３、１４の摩耗量が大きくなるので、制動距離の変化
を捉えることによりライニング１３、１４の摩耗量を診
断することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、制動
装置自体の制動力が十分であるかどうかを確実に判定で
き、したがって、制動装置の制動力低下に伴う乗りかご
の落下などの事故を防止できるとともに、制動装置の保
全作業を的確に行なえるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る制動力測定装置を備
えたエレベータの説明図である。

【図２】本実施形態の制動力測定装置に設けられるダイ
ナミックブレーキ解除部の電気回路図である。

【図３】制御装置の電気回路図である。

【図４】本実施形態により制動装置の制動力測定を行な
う際の処理手順を示すフローチャートである。

【図５】制動装置の制動力を測定した結果の一例を示す
特性図である。

【図６】制動距離と制動装置のブレーキライニングのス
トロークとの関係を示す特性図である。

【図７】制動距離と制動装置のブレーキライニングの摩
耗量との関係を示す特性図である。

【符号の説明】

２ 乗りかご ３ つり合いおもり ４ 主ロープ ５ 永久磁石型電動機 ９ マグネットブレーキ（制動装置） １０ 制御装置 １１ 端末装置 １２ ブレーキディスク １３、１４ ブレーキライニング １５ ダイナミックブレーキ解除部 １６ 制動距離計測部 １７ 記憶部 １８ 演算部 １９ 非常停止指令 ２０ ダイナミックブレーキ解除指令部 ２１ａ〜２３ａ 常開接点 ２４ エレベータ走行用リレー ２４ｂ 常閉接点

フロントページの続き (72)発明者 清杉 浩 東京都千代田区神田錦町１丁目６番地 株 式会社日立ビルシステム内 (72)発明者 渡部 恭志 東京都千代田区神田錦町１丁目６番地 株 式会社日立ビルシステム内 Ｆターム(参考） 3F002 AA03 EA05 EA09 GB02 3F304 BA06 BA13 3J058 AA48 AA53 AA78 AA88 BA06 CC14 CC17 CC72 CC77 DB18 DB23 FA37

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 乗りかご駆動用電動機と連動するブレー
   キディスクに対してブレーキライニングを介して制動力
   を付与する制動装置に備えられ、エレベータを非常停止
   させたときに前記制動装置の制動力を測定するエレベー
   タの制動力測定装置において、 前記エレベータの非常停止時に前記電動機のダイナミッ
   クブレーキを解除するダイナミックブレーキ解除部と、
   前記制動装置の制動開始時から前記ブレーキディスクの
   停止時までの制動距離を計測する制動距離計測部と、こ
   の制動距離計測部で計測される制動距離の計測データを
   記憶する記憶部と、この記憶部で記憶される複数の制動
   距離の計測データに基づいて演算する演算部とを備えた
   ことを特徴とするエレベータの制動力測定装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のエレベータの制動力測定
   装置により測定対象のエレベータに対して保全作業員が
   制動力測定を実施することを特徴とするエレベータの制
   動力測定方法。
3. 【請求項３】 前記制動距離の計測データから前記制動
   装置のブレーキライニングの動作ストロークを予測する
   動作ストローク予測部を備えたことを特徴とする請求項
   １記載のエレベータの制動力測定装置。
4. 【請求項４】 前記制動距離の計測データから前記制動
   装置のブレーキライニングの摩耗を予測するブレーキラ
   イニング摩耗予測部を備えたことを特徴とする請求項１
   記載のエレベータの制動力測定装置。