JP2009286525A - エレベータ装置及びその制動機能検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、制動力を制御可能なブレーキシステムの検査を十分に行うことができるエレベータ装置及びその制動機能検査方法を得ることを目的とするものである。
【解決手段】運行制御装置２１の運転モードには、通常のサービスを提供するための通常モードと、通常モードとは異なる検査モードとが含まれている。検査モードにおいては、運行制御装置２１は、位置検出スイッチ１９からの検出信号の入力をトリガとして、走行中のかご１を急停止させることを意図するブレーキ動作指令を発生する。これにより、かご１が急停止され、ブレーキ動作指令を受けてからかご１が停止するまでの巻上機４の減速度が平均減速度演算回路部２４により計算され、表示部２５に表示される。
【選択図】図１

Description

この発明は、かごを制動するブレーキの制動力を制御可能なエレベータ装置及びその制動機能検査方法に関するものである。

従来のエレベータのブレーキシステムでは、非常制動時にかごに過大な減速度が発生するのを防ぐように制動力が制御される。即ち、かごの負荷条件等によって制動時の減速度が過大となる場合は、ブレーキの制動力を緩めるように制御することで衝撃が緩和される。逆に、制動時の減速度が低い場合は、制動力を緩めずに維持するように制御することで制動距離が伸びるのが防止される（例えば、特許文献１参照）。

また、上記のような制動力の制御機能を持たない従来のエレベータでは、定格速度で走行する空のかごを強制的に非常停止させて制動距離を測定し、測定した制動距離からかごの減速度を算出することにより、ブレーキの制動能力が診断される（例えば、特許文献２参照）。

ＷＯ２００７／０５７９７３Ａ１ 特開２００２−６８６２６号公報

上記の特許文献１に示されたような制動力を制御可能なエレベータでは、制動力を緩めるのも維持するのも重要な機能である。これに対して、上記の特許文献２に示されたような従来の制動能力の診断方法では、制動力を維持した場合の性能の検査しか行えず、制動力を制御可能なエレベータにおける制動機能の検査方法としては不十分であった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、制動力を制御可能なブレーキシステムの検査を十分に行うことができるエレベータ装置及びその制動機能検査方法を得ることを目的とする。

この発明に係るエレベータ装置は、駆動シーブを有する巻上機、駆動シーブに巻き掛けられている懸架手段、懸架手段により吊り下げられ、巻上機により昇降されるかご及び釣合おもり、制動力が制御可能になっており、かごの走行を制動するブレーキ、及びかごの運行及びブレーキの制動力を制御する制御装置を備え、制御装置によるかごの運転モードには、ブレーキに対する制動力制御の検査を行うための検査モードが含まれており、制御装置は、検査モードでは、かごを走行させた後に強制的に急停止させ、ブレーキの制動力を制御する。

この発明のエレベータ装置は、制御装置によるかごの運転モードに、かごを強制的に急停止させつつブレーキの制動力を制御する検査モードを設けたので、ブレーキを完全解放したときの制動能力の検査だけでなく、制動力制御の検査も行うことができ、制動力を制御可能なブレーキシステムの検査を十分に行うことができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。図において、かご１及び釣合おもり２は、懸架手段３により昇降路内に吊り下げられている。懸架手段３は、複数本のロープ又はベルトを含んでいる。

昇降路内の下部には、かご１及び釣合おもり２を昇降させる巻上機４が設置されている。巻上機４は、懸架手段３が巻き掛けられた駆動シーブと、駆動トルクを発生し駆動シーブを回転させる巻上機モータと、制動トルクを発生し駆動シーブの回転を制動するブレーキ５と、駆動シーブの回転に応じた信号を発生する巻上機エンコーダ６とを有している。

ブレーキ５としては、例えば電磁ブレーキ装置が用いられている。電磁ブレーキ装置においては、制動ばねのばね力によりブレーキシューが制動面に押し付けられて駆動シーブの回転が制動され、かご１が制動される。また、電磁マグネットを励磁することによりブレーキシューが制動面から引き離され、制動力が解除される。さらに、ブレーキ５により印加される制動力は、電磁マグネットのブレーキコイルに流される電流値に応じて変化される。

かご１には、一対のかご吊り車７ａ，７ｂが設けられている。釣合おもり２には、釣合おもり吊り車８が設けられている。昇降路の上部には、かご返し車９及び釣合おもり返し車１０が設けられている。懸架手段３の一端部は、昇降路の上部に設けられた第１の綱止め１１ａに接続されている。懸架手段３の他端部は、昇降路の上部に設けられた第２の綱止め１１ｂに接続されている。

懸架手段３は、一端部側から順に、かご吊り車７ａ，７ｂ、かご返し車９、駆動シーブ、釣合おもり返し車１０及び釣合おもり吊り車８に巻き掛けられている。即ち、かご１及び釣合おもり２は、２：１ローピング方式により昇降路内に吊り下げられている。

昇降路の底部には、かご緩衝器１２及び釣合おもり緩衝器１３が設置されている。かご緩衝器１２は、かご１の真下に配置され、かご１が昇降路の底部に衝突する際の衝撃を緩和する。釣合おもり緩衝器１３は、釣合おもり２の真下に配置され、釣合おもり２が昇降路の底部に衝突する際の衝撃を緩和する。

昇降路の上部には、調速機１４が設置されている。調速機１４は、調速機シーブ１５と、調速機シーブ１５の回転に応じた信号を発生する調速機エンコーダ１６とを有している。調速機シーブ１５には、調速機ロープ１７が巻き掛けられている。調速機ロープ１７の両端部は、かご１に接続されている。調速機ロープ１７の下端部は、昇降路の下部に配置された張り車１８に巻き掛けられている。かご１が昇降されると、調速機ロープ１７が循環され、かご１の走行速度に応じた回転速度で調速機シーブ１５が回転される。

昇降路内の所定の位置には、かご１の位置を検出するための位置検出スイッチ１９が設けられている。位置検出スイッチ１９は、昇降路壁に固定されている。かご１には、位置検出スイッチ１９を操作するスイッチ操作部材（カム）２０が設けられている。

巻上機４の運転、即ちかご１の運行は、運行制御装置２１により制御される。運行制御装置２１は、昇降路内に設置された制御盤内に設けられている。また、運行制御装置２１は、巻上機エンコーダ６からの信号に基づいてかご１の走行速度を制御する。さらに、運行制御装置２１は、かご１を乗場に停止させておくためのブレーキ動作指令と、かご１の走行を許可するためのブレーキ解除指令とを制動力制御装置２２に出力する。

ブレーキ５は、制動力制御装置２２により制御される。制動力制御装置２２は、ブレーキ５のブレーキコイルに流す電流を制御することにより、ブレーキ５が発生する制動力（制動トルク）を制御可能となっている。ブレーキ５が発生する制動力は、ブレーキコイルの電流値を大きくすることにより小さくなり、電流値が所定値を超えると０になる。また、ブレーキコイルの電流値を小さくすると、制動力は大きくなり、電流値が０になると制動力が最大となる。

制動力制御装置２２は、運行制御装置２１からのブレーキ動作指令と、巻上機エンコーダ６からの検出信号と、調速機エンコーダ１６からの検出信号と、位置検出スイッチ１９からの検出信号とを受け、ブレーキ５にブレーキ電流を出力する。また、制動力制御装置２２は、制動力制御回路部２３と、平均減速度演算回路部２４と、表示部２５とを有している。

制動力制御回路部２３は、運行制御装置２１からのブレーキ動作指令に従って動作する。具体的には、制動力制御回路部２３は、ブレーキ動作指令がかご１を停止したまま動かさないことを意図するものであれば、ブレーキ電流を遮断し、ブレーキ５の制動状態を維持する。逆に、ブレーキ動作指令がかご１の走行を許可するものであれば、制動力制御回路部２３は、ブレーキ電流を規定量だけ流し、ブレーキ５の解放状態を維持する。

さらに、ブレーキ動作指令が走行中のかご１を強制的に急停止させることを意図するものであれば、ブレーキ電流を制御して、ブレーキ５を適度に動作させる。即ち、制動力制御回路部２３は、かご１の非常停止時に、かご１の減速度が過大にならないように、ブレーキ５の制動力を制御する。

平均減速度演算回路部２４は、走行中のかご１を急停止させることを意図するブレーキ動作指令を受けてから巻上機４の回転が停止するまでの回転量を、巻上機エンコーダ６からの検出信号を用いて検出する。また、平均減速度演算回路部２４は、演算処理により、減速時における巻上機４の減速度を算出する。

さらに、平均減速度演算回路部２４は、走行中のかご１を急停止させることを意図するブレーキ動作指令を受けてからかご１が停止するまでのかご１の移動距離を、調速機エンコーダ１６からの検出信号を用いて検出する。

表示部２５には、制動力制御装置２２に関する様々な情報が表示される。表示部２５に表示される情報には、制動時の巻上機４の平均減速度と、制動に要した巻上機４の回転量とかご１の移動距離との差とが含まれている。

運行制御装置２１及び制動力制御装置２２は、それぞれ独立したマイクロコンピュータを有している。運行制御装置２１及び制動力制御装置２２の機能は、これらのマイクロコンピュータにより実現される。また、実施の形態１の制御装置は、運行制御装置２１及び制動力制御装置２２を含んでいる。

図２は図１の制動力制御装置２２によるかご１の非常停止時のブレーキ電流制御方法を示すグラフである。制動力制御装置２２は、制動力制御の開始後、かご１の減速度が目標減速度よりも低ければブレーキ電流を小さくしてブレーキ５の制動力を強め、かご１の減速度が目標減速度以上であればブレーキ電流を大きくしてブレーキ５の制動力を弱める。

かご１が停止した後は、かご１を静止保持するためにブレーキ電流を０とする。かご１の速度及び減速度は、巻上機エンコーダ６からの信号に基づいて検出しているが、これに限らず、レーザ変位計又は加速度計等の別の手段を用いて検出してもよい。

ここで、運行制御装置２１の運転モードには、通常のサービスを提供するための通常モードと、通常モードとは異なる検査専用の動作モード、即ち検査モードとが含まれている。検査モードにおいては、運行制御装置２１は、位置検出スイッチ１９からの検出信号の入力をトリガとして、走行中のかご１を急停止させることを意図するブレーキ動作指令を発生する。

これにより、かご１が急停止され、ブレーキ動作指令を受けてからかご１が停止するまでの巻上機４の減速度と、巻上機４の回転量と、かご１の移動距離とが平均減速度演算回路部２４により計算され、表示部２５に表示される。

次に、制動力制御装置２２及びブレーキ５の検査方法について説明する。まず、検査員は、かご１を最下階に停止させ、かご１内に乗客がいない無負荷状態であることを確認した上で、運行制御装置２１の運転モードを検査モードに切り替える。これにより、運行制御装置２１は、かご１を上方向へ走行させ、かご１が位置検出スイッチ１９を通過した時点でブレーキ動作指令を発生する。

ブレーキ動作指令を受けた制動力制御装置２２は、ブレーキ５の制動トルクを制御しながら巻上機４を急停止させ、制動時の巻上機４の平均減速度と、制動に要した巻上機４の回転量とかご１の移動距離との差とを表示部２５に表示する。

検査員は、表示部２５に表示された巻上機４の平均減速度を確認し、平均減速度が規定の範囲に入っていれば、制動力制御装置２２及びブレーキ５の機能が正常であると判断する。また、平均減速度が規定の範囲に入っていなければ、制動力制御装置２２又はブレーキ５の機能が正常でないと判断する。

また、検査員は、制動に要した巻上機４の回転量とかご１の移動距離との差を確認し、差が規定の範囲に入っていれば、巻上機４の駆動シーブと懸架手段３との摩擦状態が正常であると判断する。また、差が規定の範囲に入っていなければ、巻上機４の駆動シーブと懸架手段３との摩擦状態に問題があると判断する。

次に、検査員は、運行制御装置２１の運転モードを一旦通常モードに戻し、かご１を最上階に移動させ、この後、運転モードを再び検査モードに切り替える。これにより、運行制御装置２１は、かご１を下方向へ走行させ、かご１が位置検出スイッチ１９を通過した時点でブレーキ動作指令を発生する。

ブレーキ動作指令を受けた制動力制御装置２２は、ブレーキ５の制動トルクを制御しながら巻上機４を急停止させ、制動時の巻上機４の平均減速度と、制動に要した巻上機４の回転量とかご１の移動距離との差とを表示部２５に表示する。

検査員は、制動時の巻上機４の平均減速度が規定の範囲に入るか否かで、制動力制御装置２２及びブレーキ５の機能を確認し、制動に要した巻上機４の回転量とかご１の移動距離との差が規定の範囲に入るか否かで、巻上機４の駆動シーブと懸架手段３との摩擦状態を確認する。

このようなエレベータ装置では、運行制御装置２１によるかご１の運転モードに、かご１を強制的に急停止させる検査モードを設け、検査モードのときに制動力制御装置２２によりブレーキ５の制動力を制御するようにしたので、ブレーキ５を完全解放したときの制動能力の検査だけでなく、制動力制御の検査も行うことができ、制動力を制御可能なブレーキシステムの検査を十分に行うことができる。このような検査は、制動力制御装置２２に検査用の特別な仕様を設けずに実施することができ、このためエレベータ装置が通常通りにサービスを提供しているのと同じ条件での検査が可能である。

また、制動力制御装置２２により、検査モードでかご１を急停止させた際の巻上機４の平均減速度が求められるので、減速度制御が正常であるかどうかを容易に確認することができる。

さらに、制動力制御装置２２により、検査モードでかご１を急停止させた際に制動に要した巻上機４の回転量とかご１の移動距離とが求められるので、巻上機４の駆動シーブと懸架手段３との摩擦状態も確認することができ、信頼性を向上させることができる。

さらにまた、上記の制動機能検査方法では、無負荷状態のかご１を走行させた後に急停止させる工程、かご１を急停止させた際の巻上機４の平均減速度を求める工程、及び平均減速度が規定の範囲に入るか否か判定する工程を含むので、ブレーキ５を完全解放したときの制動能力の検査だけでなく、制動力制御の検査も行うことができ、制動力を制御可能なブレーキシステムの検査を十分に行うことができる。

また、かご１を急停止させる工程は、かご１を上方向へ走行させ急停止させる工程と、かご１を下方向へ走行させ急停止させる工程とを含み、それぞれの工程について平均減速度を求めて判定するので、制動時の減速度が高くなり易い条件と低くなり易い条件とで、制動力制御の検査を行うことができ、信頼性をより向上させることができる。

実施の形態２．
次に、図３はこの発明の実施の形態２によるエレベータ装置を示す構成図である。この例では、実施の形態１の調速機エンコーダ１６が省略されている。制動力制御装置２２は、運行制御装置２１からのブレーキ動作指令と、巻上機エンコーダ６からの検出信号と、位置検出スイッチ１９からの検出信号とを受け、ブレーキ５にブレーキ電流を出力する。

運行制御装置２１は、検査モードでは、位置検出スイッチ１９からの検出信号の入力をトリガとして、走行中のかご１を強制的に急停止させることを意図するブレーキ動作指令を発生する。そして、巻上機エンコーダ６の検出信号からかご１が停止したことを検出し、十分に時間が経過した後に、位置検出スイッチ１９の検出位置を通過する位置まで、定格速度よりも低速でかご１を逆方向へ運転する。

具体的には、検査モードでかご１を最下階から上方向へ走行させて急停止させた場合には、位置検出スイッチ１９の検出位置を通過する位置までかご１を下方向へ低速で走行させる。また、検査モードでかご１を最上階から下方向へ走行させて急停止させた場合には、位置検出スイッチ１９の検出位置を通過する位置までかご１を上方向へ低速で走行させる。

このようにかご１を低速で走行させた場合、かご１の移動距離と巻上機４の回転量とが等価であると考えることができる。このため、かご１を低速で走行させたときの巻上機４の回転量を巻上機エンコーダ６からの信号に基づいて算出することにより、制動に要したかご１の移動距離を間接的に求めたと考えることができる。

運行制御装置２１には、表示部２６が設けられている。表示部２６には、検査時のかご１の停止位置から位置検出スイッチ１９の検出位置までの巻上機４の回転量等の様々な情報が表示される。

検査員は、制動力制御装置２２の表示部２５に表示された制動に要した巻上機４の回転量と、運行制御装置２１の表示部２６に表示された巻上機４の回転量との差を確認し、差が規定の範囲に入るか否かで、巻上機４の駆動シーブと懸架手段３との摩擦状態を確認する。他の構成及び検査方法は、実施の形態１と同様である。

このようなエレベータ装置では、検査モードでかご１を急停止させた後、制動を開始した位置までかご１を定格速度よりも低速で走行させ、そのときの巻上機４の回転量を求めることにより、制動に要したかご１の移動距離を間接的に求めるので、調速機エンコーダ１６を省略することができ、システム構成を簡単にすることができる。

なお、上記の例では、上方向へ走行させる検査と下方向へ走行させる検査とで、共通の位置検出スイッチ１９からの信号をトリガとして利用したが、上方向と下方向とで異なる位置検出スイッチからの信号をトリガとしてもよい。
また、位置検出スイッチ１９は、検査専用のものでなくてもよく、既設のスイッチを利用してもよい。
さらに、上記の例では、位置検出スイッチ１９からの信号を検査モードにおけるトリガとして利用したが、トリガはこれに限定されるものではなく、例えば、走行開始からの経過時間、又は巻上機４の到達速度等であってもよい。

さらにまた、上記の例では、運行制御装置２１と制動力制御装置２２とを別々の装置で構成したが、一体にすることも可能である。
また、制動力制御装置２２の機能を複数の装置に分割して実行させることも可能である。
さらに、実施の形態２における表示部２５，２６の表示情報を表示部２５，２６のいずれか一方にまとめて表示し、他方を省略してもよい。
さらにまた、表示部２５，２６は、運行制御装置２１や制動力制御装置２２とは別に設けてもよい。

また、上記の例では、駆動シーブの回転を制動してかご１を制動するブレーキ５を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、懸架手段３を把持してかご１を制動するブレーキや、かご１に搭載されガイドレールに係合してかご１を制動するブレーキでもよい。
さらに、ブレーキの数は１つに限定されるものではなく、複数のブレーキを用いてもよい。
さらにまた、上記の例では、２：１ローピングのエレベータ装置を示したが、ローピング方式はこれに限定されるものではなく、例えば１：１ローピングであってもよい。
また、上記の例では、１台の巻上機４によりかご１が昇降されるが、複数台の巻上機を用いるエレベータ装置であってもよい。
さらに、上記の例では、巻上機４の平均減速度から制動力制御装置２２及びブレーキ５の機能を確認したが、ブレーキを設ける場所等によっては、調速機エンコーダ１６の検出信号等から求めたかご１の平均減速度から減速度制御の機能確認を行ってもよい。

この発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。 図１の制動力制御装置によるかこの非常停止時のブレーキ電流制御方法を示すグラフである。 この発明の実施の形態２によるエレベータ装置を示す構成図である。

符号の説明

１ かご、２ 釣合おもり、３ 懸架手段、４ 巻上機、５ ブレーキ、１９ 位置検出スイッチ、２１ 運行制御装置、２２ 制動力制御装置。

Claims (7)

1. 駆動シーブを有する巻上機、
   上記駆動シーブに巻き掛けられている懸架手段、
   上記懸架手段により吊り下げられ、上記巻上機により昇降されるかご及び釣合おもり、
   制動力が制御可能になっており、上記かごの走行を制動するブレーキ、及び
   上記かごの運行及び上記ブレーキの制動力を制御する制御装置
   を備え、
   上記制御装置による上記かごの運転モードには、上記ブレーキに対する制動力制御の検査を行うための検査モードが含まれており、
   上記制御装置は、上記検査モードでは、上記かごを走行させた後に強制的に急停止させ、上記ブレーキの制動力を制御することを特徴とするエレベータ装置。
2. 上記ブレーキは、上記駆動シーブの回転を制動することにより上記かごの走行を制動し、
   上記制御装置は、上記検査モードで上記かごを急停止させた際の上記巻上機の平均減速度を求めることを特徴とする請求項１記載のエレベータ装置。
3. 上記制御装置は、上記検査モードで上記かごを急停止させた際に制動に要した上記巻上機の回転量と上記かごの移動距離とを求めることを特徴とする請求項２に記載のエレベータ装置。
4. 上記制御装置は、上記検査モードで上記かごを急停止させた後、制動を開始した位置まで上記かごを定格速度よりも低速で走行させ、そのときの上記巻上機の回転量を求めることにより、制動に要した上記かごの移動距離を間接的に求めることを特徴とする請求項３記載のエレベータ装置。
5. 駆動シーブを有する巻上機、
   上記駆動シーブに巻き掛けられている懸架手段、
   上記懸架手段により吊り下げられ、上記巻上機により昇降されるかご及び釣合おもり、
   制動力が制御可能になっており、上記かごの走行を制動するブレーキ、及び
   上記かごの運行及び上記ブレーキの制動力を制御する制御装置
   を備えているエレベータ装置の制動機能検査方法であって、
   無負荷状態の上記かごを走行させた後に急停止させる工程、
   上記かごを急停止させた際の巻上機の平均減速度を求める工程、及び
   上記平均減速度が規定の範囲に入るか否か判定する工程
   を含むことを特徴とするエレベータ装置の制動機能検査方法。
6. 上記かごを急停止させる工程は、上記かごを上方向へ走行させ急停止させる工程と、上記かごを下方向へ走行させ急停止させる工程とを含むことを特徴とする請求項５記載のエレベータ装置の制動機能検査方法。
7. 上記かごを急停止させた際に制動に要した上記巻上機の回転量と上記かごの移動距離との差を求め、その差が規定の範囲に入るか否か判定する工程をさらに含むことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のエレベータ装置の制動機能検査方法。

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