JP2009280353A - エレベーターかごブレーキ装置及びエレベーターかご固定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 不慮の事故等によるエレベーターのかごの上昇時にも対応できるブレーキ装置を提供することを課題とする。
【解決手段】 エレベーターのかごの異常動作に際して、当該かごの動作を制動するための非常用のエレベーターかごブレーキ装置として、前記エレベーターが設置されている構造物に一体に形成される前記エレベーターの上下方向に延びる固定部分と、前記かごに設けられる、前記固定部分に対して制動力を付与することで前記かごの動作を制動する制動手段と、かごの速度を検知する検知手段と、検知手段より一定以上の値の出力を受けて前記制動手段を作動させる制動実行手段とを設ける。
【選択図】 図２

Description

本発明はエレベーターが暴走した際にエレベーターを制動させる装置およびドアが開いた状態でかごを上下に動かないよう固定する装置に関する。

エレベーターには、通常、巻き上げ機ブレーキの制御とガバナブレーキの２つのブレーキが設けられる。巻き上げ機ブレーキは、巻き上げ機に設けられる電磁ブレーキであり通常のエレベーターの動作に際しても各階ごとの停止時に作動する。ガバナブレーキは、緊急時の機械式のブレーキであり、エレベーターのかごの降下速度が定速度の１４０％に達するとガバナにより機械的に作動し、かごを停止させるものである。

ところで、巻き上げ機ブレーキに故障が生じたり、巻き上げ機のギアが機械疲労などで破損したりした場合、エレベーターのかごが、ウエイトにより自然に上昇することがある。一般に緊急時のためのガバナブレーキは、落下事故防止を前提に設計されているので、このようなかごの上昇時には作動しない。しかし、高層ビルのエレベーターにおいては、このようなかごの上昇に際しても速度が加速するため、エレベーター塔上部に激突すると大きな事故につながる。さらに、近年エレベーターのブレーキや整備点検のトラブルと重なり、ドアが開いた状態でかごが上昇することにより、かごの床面と建物の天井との間に人が挟まれる事故も生じている。
本発明は、このような事情に鑑み、エレベーターのかごの上昇時にも対応できるブレーキ装置を提供するとともに、エレベーターのドアが開いた状態でのかごの上昇、落下を防止することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は次のような構成を有する。
請求項１に記載の発明は、エレベーターのかごの異常動作に際して、当該かごの動作を制動するためのブレーキであって、前記エレベーターが設置されている構造物に一体に形成される前記エレベーターの上下方向に延びる固定部分と、前記かごに設けられる、前記固定部分に対して制動力を付与することで前記かごの動作を制動する制動手段と、かごの速度を検知する検知手段と、検知手段より一定以上の値の出力を受けて前記制動手段を作動させる制動実行手段とを有するエレベーターかごブレーキ装置である。
請求項２に記載の発明は、前記エレベーターかごブレーキ装置において、前記検知手段は、前記固定部分に対する前記かごの直線運動を電力に変換する発電装置により形成され、前記制動実行手段は、前記発電装置からの電力量が一定の値を超えた場合に前記制動手段を作動させるものである。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のエレベーターかごブレーキ装置において、前記発電装置は、前記固定部分に沿って形成される長尺の部材からなり、一面側にＮ極とＳ極とが長手方向に沿って交互に並ぶように磁石が配置される、前記構造物に固定されるマグネット部材と、前記マグネット部材の前記一面に面して移動することで起電力を生じる、前記かごに固定されるコイルからなる発電コイルとから形成されるものである。
請求項４に記載の発明は、エレベーターが設置されている構造物に一体に形成される前記エレベーターの上下方向に延びる固定部分と、前記固定部分に、エレベーターのかごが止まるそれぞれの位置ごとに、上下方向に沿って等間隔に設けられる孔からなる係合孔と、エレベーターのかごに設けられ、前記係合孔に対して、係脱可能にスライドする閂からなる閂部と、前記かごのドアが開いた状態において前記閂部を前記係合孔に係合させ、前記かごのドアが閉じた状態において前記閂部を前記係合孔から脱離させるように、前記閂部を作動させる閂部作動手段とを有するエレベーターかご固定装置である。
請求項５に記載の発明は、前記エレベーターかご固定装置において、前記閂部作動手段は、前記ドアが閉じた状態においてオン状態又はオフ状態となるスイッチと、前記ドアが閉じている場合の前記スイッチの状態に対応して前記閂部を前記係合孔から脱離した状態とし、前記ドアが閉じていない場合の前記スイッチの状態に対応して前記閂部を係合穴に係合させるように移動させる電力により作動するアクチュエーターとからなるものである。

請求項１に記載の発明は、エレベーターのかごが、所定速度を越えると、上昇、下降に関わらず制動手段がかごの動作を制動するので、エレベーターの故障や異常によるかごの上昇に際して、事故による被害を低減することができる。
請求項２に記載の発明は、かごの固定部分に対する直線運動を発電機により電力に変換し、この発電量により制動手段を作動させるので、構造が簡易で故障を少なく、動作を比較的確実に行わせることができる。
請求項３に記載の発明は、前記発電機を、長尺のマグネット部材と、コイルとから構成することで、簡易かつ安価に発電機部分を形成することができる。
請求項４に記載の発明は、エレベーターのかごが各階で止まって、かごのドアが開くたびに、閂部が固定部分の係合孔に係合してかごを固定するので、ドアが開いた状態ではかごは移動することができなくなる。これにより、エレベーターの事故や故障時においても、ドアが開いた状態でかごの下降や上昇が起こらないので、人がかごの天井と各階の床面又はかごの床面と各階の天井との間に挟まって死傷することを防止することができる。
請求項５に記載の発明は、かごのドアが少しでも開いた状態では、閂部が係合孔に係合した状態となるので、小さな隙間でも人が存する状態で、かごが上昇もしくは下降することを防止することができる。

以下、本発明の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１に実施形態に係るエレベーター装置Ｅの一部を表す斜視図を示す。エレベーター装置Ｅは、乗客を運ぶかごＣ、かごＣが係合し、これに沿って移動する上下に延びるガイドレールＬ、かごＣをワイヤーで接続し上下動させる巻き上げ機Ｍ、かごＣと巻き上げ機Ｍを介して反対側に吊るされるウエイトＷ、各階に設けられる乗り場のドアＦＤ等により構成される。なお、エレベーター装置Ｅには、図示しないガバナブレーキや巻き上げ機ブレーキなどの既存の安全装置が設けられる。
かごＣには、ドアマシンＤ１により開閉するドアＤ、かごＣの側面から上面の保持する門型のフレームＦを有する。かごＣはさらに、安全装置としてエレベーターかごブレーキ装置Ｘ、エレベーターかご固定装置Ｙが設けられる。

エレベーターかごブレーキ装置Ｘは、かごＣの速度が一定以上になると作動するブレーキであり、かごＣのフレームＦ両側面に、建物に一体に形成される上下に延びる固定部分となるガイドレールＬに係合するように固定される。図２にエレベーターかごブレーキ装置Ｘの動作部分を模式的に表す横断面図を示す。エレベーターかごブレーキ装置Ｘは、制動手段となる油圧ブレーキ１０、検知部２０、図示しない制御部３０とから構成される。なお、検知部２０は片側のエレベーターかごブレーキ装置にのみ設けられる。油圧ブレーキ１０は公知のものであり、ガイドレールＬの対向する側面を挟むように２つの摩擦パッドが設けられ、油圧により摩擦パッドがガイドレールＬを狭持することでガイドレールＬとかごＣとの動作を拘束する。検知部２０は、発電装置であり発電コイル２１とマグネット板２２とから構成される。図３に検知部２０の構成を模式的に表す側面図を示す。マグネット板２２は、Ｓ極とＮ極が交互に配列された長尺の板体であり、ガイドレールＬの隣に平行に固定される。発電コイル２１は、コアとコイルとで構成され、フレームＦに固定されて、マグネット板２２に沿って上下に移動することで、電磁誘導により発電する。

制御部３０は、発電コイル２１からの電流を受けて、所定値以上の電流を検知した場合に、油圧ブレーキ１０のバルブを切り替えるをするように制御する。図４に、制御部３０の構成を模式的に表すブロック図を示す。制御部３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等から構成されるマイコン１０１と、電気機器と接続するためのインターフェース１０２を有する。インターフェース１０２は発電コイル２１と油圧ブレーキ１０に接続される。制御装置３０は、発電コイル２１からの電流値をインターフェース１０２によりデジタル値としてマイコン１０１に入力する。なお、電流値は絶対値として入力され、電流の方向は問わない。マイコン１０１は、エレベーターの通常運転におけるかごの速度における発電コイル２１の出力電流値の１．１倍を超えた場合に、油圧ブレーキ１０のバルブを切り替えてし、かごＣの動作に制動力を加えるようにプログラムされている。

以上のような構成により、エレベーターかごブレーキ装置Ｘは通常運転時にはかごＣの移動速度は想定範囲であり発電コイル２１による発電量が閾値を越えないので、作動することがない。一方、事故などでかごＣの移動速度が想定範囲から１０％以上速くなると、発電コイル２１による発電量が閾値を越え、これによって油圧ブレーキ１０が作動し、かごＣの動作に制動を掛ける。これにより、特に、従来考慮されていなかった、エレベーターの異常や故障によるかごＣの不慮の上昇による事故を未然に防ぐことができる。

エレベーターかご固定装置Ｙは、かごＣのフレームＦの上面両端に設けられ、かごＣのドアＤが開いているときにかごＣをガイドレールＬに固定する装置である。図５（ａ）（ｂ）にエレベーターかご固定装置Ｙの動作部分を模式的に表す縦断面図を示す。エレベーターかご固定装置ＹはガイドレールＬ方向に出没動する閂部５０、閂部５０を出没動させるアクチュエーターとなるソレノイド６０、ガイドレールＬの格階にかごＣが停止したときに、閂部５０が存する位置に設けられる孔より構成される係合孔７０、ドアＤが閉じたときにオン状態となる図示しないマイクロスイッチを含む動作回路とから構成される。ソレノイド６０は、二方向の自己保持型ソレノイドであり、各方向に対応する一時的な通電によって図５（ａ）に示すように閂部５０が係合孔７０に届かない没入状態と、図５（ｂ）に示すように閂部５０が係合孔７０に係合する突出状態に変化することができる。なお、両側のガイドレールＬの係合孔７０にそれぞれの閂部５０が係合した状態において、かごＣはウエイトや巻き上げ機による引張力を受けても十分な安全率をもって耐えることができる強度に設計される。動作回路は、マイクロスイッチがオフからオン状態となったときにソレノイド６０に通電して没入状態とし、マイクロスイッチがオン状態からオフ状態となったときにソレノイド６０に通電して突出状態とする。即ち、かごＣのドアＤが閉まっているときには、ソレノイド６０は没入状態なので、閂部５０はガイドレールＬの係合孔７０から離脱した状態となり、ドアＤが少しでも開いているときはソレノイド６０が突出状態となって、閂部５０はガイドレールＬの係合孔７０に係合した状態となる。
なお、閂部５０は、エレベーターが休止中の際には、ドアの開閉にかかわらず停止している階で突出状態となり、かごを固定する。これにより、休止中にモーター等が暴走しても、かごが固定されているので、事故が起こることを未然に防ぐことができる。

以上のような構成により、エレベーターかご固定装置Ｙは、かごＣのドアＤが閉じている状態においては、閂部５０はガイドレールＬの係合孔７０から離脱しているので、かごＣはガイドレールＬに固定されることなく、上下に移動できるが、ドアＤが少しでも開いていると、閂部５０がガイドレールＬの係合孔Ｌに係合し、かごＣがガイドレールＬに固定される。従って、ドアＤが少しでも開いているときにはかごＣは上下に移動できないので、エレベーターの異常や故障によって、かごＣに上昇する力や下降する力が生じても、かごＣは動かず、かごＣと各階の床や天井との間に人が挟まり死傷するような事故を未然に防ぐことができる。

なお、上記実施形態では、エレベーターかごブレーキ装置Ｘは、マイコンによる制御により動作するようにしているが、発電装置の一定以上の電力量により作動するリレーにより作動させる等、種々の変更が可能である。また、エレベーターかご固定装置Ｙは電気的な信号により作動するようにしているが、かごＣのドアＤにリンクなどで閂部５０を連結して、ドアＤが開いているときは、閂部５０を突出させ、ドアＤが閉じているときは、閂部５０と没入させる等、機械的に構造により作動させるようにしてもよい。さらに、ブレーキや閂部を作動させる駆動手段も上記に挙げたものに限定されず、油圧式・エアー式・電気式等の種々の駆動手段の採用が可能である。

実施形態に係るエレベーター装置の一部の斜視図である。 エレベーターブレーキ装置の動作部分を模式的に表す横断面図である。 検知部の構成を模式的に示す縦断面図である。 制御装置の構成を模式的に表すブロック図である。 （ａ）は閂部が没入した状態におけるエレベーターかご固定装置の動作部分を模式的に表す縦断面図であり、（ｂ）は閂部が突出した状態におけるエレベーターかご固定装置の動作部分を模式的に表す縦断面図である。

符号の説明

Ｘ エレベーターブレーキ装置
Ｙ エレベーターかご固定装置
Ｃ かご
Ｄ ドア
Ｌ ガイドレール
Ｆ フレーム
１０ 油圧ブレーキ
２０ 検知部
２１ 発電コイル
２２ マグネット板
３０ 制御部
５０ 閂部
６０ ソレノイド
７０ 係合孔

Claims (5)

1. エレベーターのかごの異常動作に際して、当該かごの動作を制動するためのブレーキであって、
   前記エレベーターが設置されている構造物に一体に形成される上下方向に延びる固定部分と、
   前記かごに設けられる、前記固定部分に対して制動力を付与することで前記かごの動作を制動する制動手段と、
   かごの速度を検知する検知手段と、
   検知手段より一定以上の値の出力を受けて前記制動手段を作動させる制動実行手段と
   を有するエレベーターかごブレーキ装置。
2. 前記検知手段は、
   前記固定部分に対する前記かごの直線運動を電力に変換する発電装置により形成され、
   前記制動実行手段は、前記発電装置からの電力量が一定の値を超えた場合に前記制動手段を作動させる
   請求項１に記載のエレベーターかごブレーキ装置。
3. 前記発電装置は、
   前記固定部分に沿って形成される長尺の部材からなり、一面側にＮ極とＳ極とが長手方向に沿って交互に並ぶように磁石が配置される、前記構造物に固定されるマグネット部材と、
   前記マグネット部材の前記一面に面して移動することで起電力を生じる、前記かごに固定されるコイルからなる発電コイルとから形成される
   請求項２に記載のエレベーターかごブレーキ装置。
4. エレベーターが設置されている構造物に一体に形成される上下方向に延びる固定部分と、
   前記固定部分に、エレベーターのかごが止まるそれぞれの位置ごとに、上下方向に沿って等間隔に設けられる孔からなる係合孔と、
   エレベーターのかごに設けられ、前記係合孔に対して、係脱可能にスライドする閂からなる閂部と、
   前記かごのドアが開いた状態において前記閂部を前記係合孔に係合させ、前記かごのドアが閉じた状態において前記閂部を前記係合孔から脱離させるように、前記閂部を作動させる閂部作動手段と
   を有するエレベーターかご固定装置。
5. 前記閂部作動手段は、
   前記ドアが閉じた状態においてオン状態又はオフ状態となるスイッチと、
   前記ドアが閉じている場合の前記スイッチの状態に対応して前記閂部を前記係合孔から脱離した状態とし、前記ドアが閉じていない場合の前記スイッチの状態に対応して前記閂部を係合穴に係合させるように移動させる電力により作動するアクチュエーターと
   からなる請求項４に記載のエレベーターかご固定装置。

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