JP2007302362A - エレベータの終端階速度制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】構成を簡単化することが可能なエレベータの終端階速度制御システムを提供すること。
【解決手段】乗りかご２が下降し接触板１６がアクチュエータ部１７ａと接触すると、リミットスイッチ１７は乗りかご検出信号を速度制御手段１１に出力する。これにより、速度制御手段１１は、減速開始位置（リミットスイッチ１７の設置位置）からの距離に応じて設定されている過速度閾値と、速度検出器１２，１３からの検出走行速度とを比較し、検出走行速度が過速度閾値を超えているときには、乗りかご２を強制的に減速させて停止させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エレベータの終端階速度制御システムに関するものである。

エレベータの乗りかごが出発階から目的階まで走行する場合、目的階付近に設定されている減速開始位置通過後から次第に減速し、その後の着床制御により目的階の着床位置に着床するようになっている。これは、目的階が終端階（最上階又は最下階）である場合、万一何らかの異常により減速区間で充分な減速が行われずに、乗りかごが昇降路の最上部又は最下部に激突してしまうことを避けるためである。

このような事態を回避するため、通常のエレベータシステムでは、減速開始位置から着床位置までの減速区間において乗りかごの過速度を検出した場合には、ブレーキをかけて乗りかごを強制的に減速・停止させる終端階強制減速制御が行われている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−１２３２７９号公報

しかし、従来システムでは、減速区間内における乗りかご位置を検出するために多くの検出スイッチやこれに対応する機器を設け（特許文献１の図７参照）、更に各検出スイッチ間における乗りかご位置を線形補間のような演算手法を用いて演算しなければならず、複雑な構成となっていた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、構成を簡単化することが可能なエレベータの終端階速度制御システムを提供することを目的としている。

上記課題を解決するための手段として、請求項１記載の発明は、乗りかごに取り付けられた接触板と、昇降路内の終端階着床位置よりも手前の終端階減速開始位置に配設され、乗りかご接近時における接触板との接触により、乗りかごが終端階減速区間内に位置していることを示す乗りかご検出信号を出力する乗りかご検出手段と、乗りかご検出手段から乗りかご検出信号を入力している場合に、終端階減速開始位置からの距離に応じて設定されている過速度閾値と乗りかごの検出走行速度とを比較し、検出走行速度が過速度閾値を超えているときには、乗りかごを強制的に減速させて停止させる速度制御手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、速度制御手段は、終端階減速開始位置からの距離を、乗りかごの検出走行速度を積分演算することにより求めるものである、ことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、終端階着床位置の直前における過速度閾値の最低レベルは、終端階減速区間内で停止した場合の乗りかごが、走行を開始してから終端階着床位置に到着するまでの間における最高速度よりも高く設定されており、速度制御手段は、終端階減速区間内で乗りかごが停止した後に乗りかごを再走行させる場合に、再走行を開始してから終端階着床位置に到着するまでの間に用いる過速度閾値をこの最低レベルに固定するものである、ことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、過速度閾値は、終端階減速開始位置からの距離に応じステップ的に減少するように設定されている、ことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、過速度閾値は、請求項１記載の発明において、終端階減速開始位置からの距離に応じ連続的に漸減するように設定されている、ことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明において、接触板は、乗りかごの上端部及び下端部よりもそれぞれ上方及び下方へ設定長さだけ突出しているものである、ことを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１記載の発明において、乗りかご検出手段はリミットスイッチである、ことを特徴とする。

本発明によれば、乗りかご側面部に接触板を取り付けると共に、終端階減速開始位置に乗りかご検出手段を配設し、終端階減速開始位置からの距離に応じて過速度閾値を設定しているので、構成を簡単化することができる。

図１は、本発明の実施形態に係るエレベータの終端階速度制御システムの構成図である。建物内に昇降路１が形成され、昇降路１内を乗りかご２が昇降動できるようになっている。乗りかご２には、メインロープ３の一端側が取り付けられている。このメインロープ３の中間部は、機械室に設置された巻上機４に巻回されており、その他端側はそらせシーブ５を経由した後、カウンタウエイト６に取り付けられている。

一方、乗りかご２にはガバナロープ７の一端側及び他端側が取り付けられている。このガバナロープ７は、ガバナ８及びガバナシーブ９を経由するように巻回されている。

巻上機４は、エレベータ制御装置１０内に設けられている速度制御手段１１によって制御されるようになっている。速度制御手段１１は、巻上機４及びガバナ８にそれぞれ取り付けられている速度検出器１２，１３からの検出走行速度を入力し、これを予め設定されている過速度閾値と比較しながら終端階（最上階及び最下階）における速度制御を行うようになっている。

なお、２つの速度検出器を用いているのは、一方が故障しても他方を用いることにより運転を継続できるよう信頼性を高めるためである。

また、図１は、巻上機４、ガバナ８、及びエレベータ制御装置１０等の機器が昇降路１上方の機械室内に設置された構成を示しているが、機械室が設けられていないタイプのエレベータシステムの場合、これらの機器は昇降路１の最上部付近に設置される構成となる（エレベータ制御装置１０は特定階床の乗場付近に設置されることもある。）。

昇降路１最下部には乗りかご２のメンテナンス作業のためのピットが設けられており、このピット床面に、事故により乗りかご２やカウンタウエイト６が落下した際の衝撃を和らげるための乗りかご用緩衝器１４及びカウンタウエイト用緩衝器１５が設置されている。

そして、乗りかご２の側面部には、縦方向すなわち乗りかご２の昇降動方向に長い接触板１６が取り付けられている。この接触板１６は、乗りかご２の上端部及び下端部よりもそれぞれ上方及び下方へ設定長さだけ突出したものである。図１では、接触板１６はそれほど長く図示していないが、本実施形態では接触板１６の実際の長さは１０数メートル程度のものを想定している。

また、昇降路１内の一方の終端階である最下階の所定位置には、接触板１６の接触対象となるアクチュエータ部１７ａを有するリミットスイッチ１７が配設されている。このリミットスイッチ１７は乗りかご検出手段として機能するものであり、接触板１６がアクチュエータ部１７ａと接触すると、乗りかご２が終端階減速区間内に位置していることを示す乗りかご検出信号を速度制御手段１１に出力するようになっている。したがって、このリミットスイッチ１７が配設される所定位置は、乗りかご２の最下階における着床位置よりも手前（上方）の最下階減速開始位置となる。

同様に、昇降路１内の他方の終端階である最上階の最上階減速開始位置には、アクチュエータ部１８ａを有するリミットスイッチ１８が配設されており、このリミットスイッチ１８からの乗りかご検出信号も同様に速度制御手段１１に出力されるようになっている。

図２は、速度制御手段１１が終端階における減速制御を行う際の制御特性例を示す説明図である。速度制御手段１１は、通常減速パターンＣ１に従い、乗りかご２が減速開始位置Ｐ１を通過した時点から乗りかご２を減速させ、その後着床位置Ｐ２に乗りかご２を着床させるようになっている。

そして、減速開始位置Ｐ１から着床位置Ｐ２までの減速区間には、減速開始位置Ｐ１から離れるに従って次第にレベルがステップ的に減少していく過速度閾値Ｓ１〜Ｓ５が設定されている。また、最大レベルの過速度閾値Ｓ１の上方にはガバナ動作レベルＧＬが減速区間及び通常走行区間にわたって設定されている。

次に、図１の動作を図３のフローチャートに基づき説明する。いま、乗りかご２は中間階から最下階に向かって下降中であり、速度制御手段１１は速度検出器１２，１３からの検出走行速度を入力している（ステップ１）。このとき速度制御手段１１は、リミットスイッチ１７からの信号も入力しており（ステップ２）、この信号に基づき乗りかご２が減速区間に入ったか否かを判別している（ステップ３）。接触板１６がアクチュエータ部１７ａに接触していなければ、リミットスイッチ１７は乗りかご検出信号を出力せず、ステップ３での判別結果は「ＮＯ」となるので、ステップ１からの処理が繰り返される。

接触板１６がリミットスイッチ１７に接近し下端部がアクチュエータ部１７ａに接触すると、リミットスイッチ１７は乗りかご検出信号を速度制御手段１１に出力する。これにより、ステップ３での判別結果は「ＹＥＳ」となり、速度制御手段１１は、乗りかご２の減速開始位置Ｐ１からの距離すなわち現在位置を演算する（ステップ４）。本実施形態の速度制御手段１１は、この減速開始位置Ｐ１からの距離を、速度検出器１２又は１３からの検出走行速度を積分することにより求めている。

次いで、速度制御手段１１は、減速開始位置Ｐ１からの距離に対応する過速度閾値と、乗りかご２の検出走行速度とを比較する（ステップ５）。そして、速度制御手段１１は、検出走行速度が過速度になっていないと判別したならば通常減速パターンＣ１に従って通常減速制御を行い（ステップ６，７）、その後、着床制御を行って（ステップ８）全ての動作を終了する。

一方、速度制御手段１１は、検出走行速度が過速度になっていると判別したならば強制減速制御を行い（ステップ６，９）、その後、着床制御を行って（ステップ８）全ての動作を終了する。

図４は、速度制御手段１１がステップ９において強制減速制御を行った場合の制御特性例を示す説明図である。この図において、速度制御手段１１は、乗りかご２を実際の走行軌跡に従って矢印方向に走行させ、減速開始位置Ｐ１を通過した後減速制御を行ったにもかかわらず、何らかの異常により充分に減速されなかったため、位置ＰＡにおいて検出走行速度が過速度閾値Ｓ３を超えてしまった状態を想定している。

そこで、速度制御手段１１は、直ちに巻上機４に対して強制減速制御を実行し、位置ＰＢに乗りかご２が到達した時点では速度が一定レベル以下になるように、急速に乗りかご２の走行速度を低下させるようにする。この強制減速は、インバータへの速度指令に基づき巻上機４の回転速度を低下させるものではなく、急速な速度レベルの低下を可能にするため巻上機４に対してブレーキをかけること（ブレーキコイルへの通電を停止すること）により行うものである。したがって、位置ＰＡから位置ＰＢまでの間の特性曲線における急な勾配は巻上機４のブレーキ装置の性能によって決まることになる。

速度制御手段１１は、このように位置ＰＢにおいて乗りかご２の速度を一定レベル以下に低下させた後、着床制御を実行して乗りかご２を着床位置Ｐ２に着床させるようにする。

上述した通り、乗りかご２側に１つの接触板１６が取り付けられ、昇降路１側には最上階及び最下階の減速開始位置に各１個のリミットスイッチ１７，18が配設されることにより本実施形態の構成が実現する。そして、減速開始位置からの距離に応じて過速度閾値Ｓ１〜Ｓ５を設定しておき、検出走行速度がこの過速度閾値を超えたときに強制減速制御を行うようにしている。したがって、従来システムに比べて極めて構成が簡単化されている。

ところで、本実施形態では、最低レベルの過速度閾値Ｓ５は一定レベルよりも大きなものとなっており、停電事故等により乗りかご２が減速区間内で一旦停止してしまった後に乗りかご２を再走行させる場合、速度制御手段１１による制御が過速度閾値のために支障をきたすことがないようにしている。

すなわち、図５は、乗りかご２が減速区間内の位置ＰＳで乗りかご２が一旦停止した後、この停止位置ＰＳから着床位置Ｐ２に乗りかご２が到着するまでの速度特性例を示す説明図である。この図に示すように、停止位置ＰＳから着床位置Ｐ２までの間における乗りかご２の最高速度はＶmaxであり、最低レベルの過速度閾値Ｓ５はこれよりも高く設定されている。そして、速度制御手段１１は、一旦停止した後の再走行の場合に用いる過速度閾値を、減速区間の全てにわたってＳ５となるように固定する。

したがって、乗りかご２が停止位置ＰＳから着床位置Ｐ２に移動するまでの間において、過速度閾値をオーバーし、再度減速区間内で停止してしまうような事態を回避することができる。これを、過速度閾値Ｓ５よりも更に低いレベルの過速度閾値を、減速開始位置Ｐ１からの距離に応じて着床位置Ｐ２付近まで設定したのでは、乗りかご２は、着床位置Ｐ２に到着するまでの間に再度停止してしまうことになる。

また、図２に示した過速度閾値Ｓ１〜Ｓ５は、減速開始位置Ｐ１の距離に応じてレベルがステップ的に減少するものであったが、図６に示すように、過速度閾値Ｓ１〜Ｓ５の上側縁部をむすぶことにより、連続的に漸減する過速度閾値ＳＣを用いることができる。

つまり、ステップ的に変化する過速度閾値Ｓ１〜Ｓ５の場合、下側縁部と通常減速パターンＣ１との間が小さくなっており、実際の走行では乗りかご２の速度が過速度閾値をオーバーする現象が生じやすくなるために、通常減速パターンＣ１のレベルをそれほど高くすることができない。ところが、連続的に漸減する過速度閾値ＳＣでは、過速度閾値Ｓ１〜Ｓ５で生じたような縁部は生じないので、通常減速パターンＣ１よりも速度余裕をみた減速パターンＣ２を用いることが可能になる。

本発明の実施形態に係るエレベータの終端階速度制御システムの構成図。 図１における速度制御手段が終端階における減速制御を行う際の制御特性例を示す説明図。 図１の動作を説明するためのフローチャート。 図１における速度制御手段が実際に減速制御を行った際の制御特性例を示す説明図。 図１における速度制御手段が、終端階減速区間内で乗りかごが停止した後に乗りかごを再走行させる場合の制御特性例を示す説明図。 図１における速度制御手段が終端階における減速制御を行う際の図２とは別の制御特性例を示す説明図。

符号の説明

１：昇降路
２：乗りかご
３：メインロープ
４：巻上機
５：そらせシーブ
６：カウンタウエイト
７：ガバナロープ
８：ガバナ
９：ガバナシーブ
１０：エレベータ制御装置
１１：速度制御手段
１２：速度検出器
１３：速度検出器
１４：乗りかご用緩衝器
１５：カウンタウエイト用緩衝器
１６：接触板
１７：リミットスイッチ（最下階の乗りかご検出手段）
１７ａ：アクチュエータ部
１８：リミットスイッチ（最上階の乗りかご検出手段）
１８ａ：アクチュエータ部
Ｓ１〜Ｓ５：過速度閾値
Ｐ１：減速開始位置
Ｐ２：着床位置

Claims (7)

1. 乗りかごに取り付けられた接触板と、
   昇降路内の終端階着床位置よりも手前の終端階減速開始位置に配設され、乗りかご接近時における前記接触板との接触により、乗りかごが終端階減速区間内に位置していることを示す乗りかご検出信号を出力する乗りかご検出手段と、
   前記乗りかご検出手段から前記乗りかご検出信号を入力している場合に、前記終端階減速開始位置からの距離に応じて設定されている過速度閾値と乗りかごの検出走行速度とを比較し、検出走行速度が過速度閾値を超えているときには、乗りかごを強制的に減速させて停止させる速度制御手段と、
   を備えたことを特徴とするエレベータの終端階速度制御システム。
2. 前記速度制御手段は、前記終端階減速開始位置からの距離を、乗りかごの検出走行速度を積分演算することにより求めるものである、
   ことを特徴とする請求項１記載のエレベータの終端階速度制御システム。
3. 前記終端階着床位置の直前における前記過速度閾値の最低レベルは、前記終端階減速区間内で停止した場合の乗りかごが、走行を開始してから前記終端階着床位置に到着するまでの間における最高速度よりも高く設定されており、
   前記速度制御手段は、前記終端階減速区間内で乗りかごが停止した後に乗りかごを再走行させる場合に、再走行を開始してから前記終端階着床位置に到着するまでの間に用いる過速度閾値をこの最低レベルに固定するものである、
   ことを特徴とする請求項１記載のエレベータの終端階速度制御システム。
4. 前記過速度閾値は、前記終端階減速開始位置からの距離に応じステップ的に減少するように設定されている、
   ことを特徴とする請求項１記載のエレベータの終端階速度制御システム。
5. 前記過速度閾値は、前記終端階減速開始位置からの距離に応じ連続的に漸減するように設定されている、
   ことを特徴とする請求項１記載のエレベータの終端階速度制御システム。
6. 前記接触板は、乗りかごの上端部及び下端部よりもそれぞれ上方及び下方へ設定長さだけ突出しているものである、
   ことを特徴とする請求項１記載のエレベータの終端階速度制御システム。
7. 前記乗りかご検出手段はリミットスイッチである、
   ことを特徴とする請求項１記載のエレベータの終端階速度制御システム。

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