JP2012140235A - エレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法およびエレベータ運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エレベータの異常停止時に、ブレーキの異常か状態検出スイッチの異常のどちらに原因があるかを判定するエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、エレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法は、巻上機が異常停止して、第１スイッチ信号が第１ブレーキの制動状態を示し、第２スイッチ信号が第２ブレーキの非制動状態を示している場合に、第１ブレーキおよび第２ブレーキが非制動状態になるように指令する非制動指令ステップＳ３と、巻上機が回転するかどうかを判定する巻上機回転判定ステップＳ４と、巻上機が回転すると判定した場合は第１スイッチが故障していると判定し、巻上機回転判定ステップで巻上機が回転しないと判定した場合は第１ブレーキが故障していると判定する故障判定ステップＳ５，Ｓ６と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、エレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法および、エレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出後のエレベータ運転方法に関する。

従来のエレベータ巻上機ブレーキ装置として、二つのブレーキを備えたいわゆるダブルブレーキ装置が知られている。各ブレーキは、巻上機モータの軸に固定されたブレーキディスクに対してアーマチュアを押し付けて巻上機を制動するものであって、コイルに通電している間はアーマチュアが吸引されて非制動状態にあり、コイルに通電していない間はアーマチュアが吸引されずに制動状態にある。また、各ブレーキが制動状態にあるか非制動状態にあるかを検出してその信号を出力する状態検出スイッチが設けられている。

特開平１０−２７９２１６号公報

従来のエレベータで、エレベータ運転開始時には、ブレーキのコイルが通電されてアーマチュアが吸引され非制動状態になる。このとき、状態検出スイッチが制動状態を示す信号を出していると、アンバランストルクによって乗りかごが自然加速しないように、巻上機モータは釣り合いトルクを発生している。

その後、所定時間の経過後も制動状態を示す信号が出続けている場合、状態検出スイッチが故障していると判断し、エレベータを停止させる。この場合、釣り合いトルクがアンバランストルクとずれている場合は、乗りかごが移動してから停止することになり、乗客を乗りかご内に閉じ込める可能性があった。

また、エレベータ運転中、すなわち、ブレーキが非制動状態にあるときに、制動状態になった場合も、エレベータを停止させる。この場合も乗客を乗りかご内に閉じ込める可能性があった。

かかる事態においては、状態検出スイッチの異常によるエレベータ停止となるが、ブレーキ自体は故障していない状況にある。

本発明の実施形態は、エレベータの異常停止時に、ブレーキ自体の異常か状態検出スイッチの異常のどちらに原因があるかを判定するエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法および、その判定結果に応じてエレベータを運転する方法を提供することを課題としている。

この発明に係るエレベータの巻上機のブレーキ装置の異常を検出する方法の一つの態様によれば、前記ブレーキ装置は、それぞれが前記巻上機を制動する制動状態と前記巻上機を制動しない非制動状態とを取るように制御されうる第１ブレーキおよび第２ブレーキと、前記第１ブレーキが制動状態か非制動状態かを示す第１スイッチ信号を出す第１スイッチと、前記第２ブレーキが制動状態か非制動状態かを示す第２スイッチ信号を出す第２スイッチと、を有する。そして、当該方法は、前記巻上機が異常停止して、前記第１スイッチ信号が前記第１ブレーキの制動状態を示し、前記第２スイッチ信号が前記第２ブレーキの非制動状態を示している場合に、前記第１ブレーキおよび第２ブレーキが非制動状態になるように指令する非制動指令ステップと、前記非制動指令ステップにより前記巻上機が回転するかどうかを判定する巻上機回転判定ステップと、前記巻上機回転判定ステップで前記巻上機が回転すると判定した場合は前記第１スイッチが故障していると判定し、前記巻上機回転判定ステップで前記巻上機が回転しないと判定した場合は前記第１ブレーキが故障していると判定する故障判定ステップと、を有する。

この発明に係るエレベータの巻上機のブレーキ装置の異常を検出する方法の他の一つの態様によれば、前記ブレーキ装置は、それぞれが前記巻上機を制動する制動状態と前記巻上機を制動しない非制動状態とを取るように制御されうる第１ブレーキおよび第２ブレーキと、前記第１ブレーキが制動状態か非制動状態かを示す第１スイッチ信号を出す第１スイッチと、前記第２ブレーキが制動状態か非制動状態かを示す第２スイッチ信号を出す第２スイッチと、を有する。そして、当該方法は、前記巻上機が異常停止して、前記第１スイッチ信号が前記第１ブレーキの制動状態を示し、前記第２スイッチ信号が前記第２ブレーキの非制動状態を示している場合に、前記第２ブレーキが非制動状態になるように指令する非制動指令ステップと、前記非制動指令ステップにより前記巻上機が回転するかどうかを判定する巻上機回転判定ステップと、前記巻上機回転判定ステップで前記巻上機が回転すると判定した場合は前記第１ブレーキが故障していると判定し、前記巻上機回転判定ステップで前記巻上機が回転しないと判定した場合は前記第１スイッチが故障していると判定する故障判定ステップと、を有する。

本発明の第１の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法の適用対象となる巻上機の構成例を示す正面図である。 図２のブレーキ装置の一つのブレーキの構造を示す拡大正面図であって、制動状態を示す図である。 図２のブレーキ装置の一つのブレーキの構造を示す拡大正面図であって、非制動状態を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法の手順を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法の手順を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法の手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法およびエレベータの運転方法について説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法の手順を示すフローチャートである。図２は、本発明の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法の適用対象となる巻上機の構成例を示す正面図である。図３は、図２のブレーキ装置の一つのブレーキの構造を示す拡大正面図であって、制動状態を示す図である。図４は、図２のブレーキ装置の一つのブレーキの構造を示す拡大正面図であって、非制動状態を示す図である。

はじめに、図２ないし図４を参照して、エレベータ巻上機ブレーキ装置の構造について説明する。

巻上機２０は、モータ８と、シーブ９と、ブレーキ装置１０とを備えている。シーブ９には、メインロープが掛けられ、このメインロープに乗りかごおよび釣合いおもりが吊り下げられている（図示せず）。モータ８は、シャフト２１の回転によりシーブ９を回転駆動するものである。

ブレーキ装置１０は、軸方向に並んで設けられた２個のブレーキ２２、２３からなるダブルブレーキである。シャフト２１には、軸方向に互いに間隔をあけて２個のブレーキディスク２４、２５が固定されている。

ブレーキ２２は、コイルフレーム２と、コイルフレーム２内に収容されたコイル１と、バネ３を介してコイルフレーム２に対して軸方向に突出して配置されたアーマチュア４とを有する。アーマチュア４はブレーキディスク２４に対向している。

コイル１に通電するとコイル１がアーマチュア４を引き付け、バネ３が圧縮されて、図４に示すようにアーマチュア４とブレーキディスク２４は離れる。このときブレーキ２２は非制動状態にある。また、コイル１への通電を止めると、アーマチュア４がブレーキディスク２４を引き付ける力がなくなるので、図３に示すように、バネ３が伸びる力によりアーマチュア４がブレーキディスク２４に押し付けられてブレーキ２２の制動力が生じ、制動状態になる。

アーマチュア４には軸方向に延びるストライカボルト６が取り付けられており、アーマチュア４がコイル１に引き付けられたときにストライカボルト６に当たる位置のコイルフレーム２に、スイッチ７が取り付けられている。

アーマチュア４に電流が流れていないでアーマチュア４がコイル１から離れているとき、すなわちブレーキ２２が制動状態にあるときは、図３に示すように、ストライカボルト６の先端がスイッチ７から離れて、スイッチ７から、制動状態を示す信号（スイッチ信号）が出る。

アーマチュア４に電流が流れてアーマチュア４がコイル１に引き付けられているとき、すなわちブレーキ２２が非制動状態にあるときは、図４に示すように、ストライカボルト６の先端がスイッチ７を押して、スイッチ７から、非制動状態を示す信号（スイッチ信号）が出る。

以上、一つのブレーキ２２の構成と動作について説明したが、他のブレーキ２３の構成および動作も同様である。このブレーキ装置では、安全性を高めるために、２個のブレーキ２２、２３が常時同時に動作するようになっている。

つぎに、この第１の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法の手順を、図１のフローチャートに沿って説明する。

はじめに、エレベータの異常停止があったものとする（ステップＳ１）。

このとき、片方のブレーキスイッチ７によるブレーキ釈放（制動動作）が検出されているかどうかを確認する（ステップＳ２）。

ブレーキ異常釈放（制動動作）検出でない場合は、本操作の対象外であるため、終了する。

つぎに、両方のブレーキ２２、２３のコイル１に電圧を印加し、両方のブレーキ２２、２３のアーマチュア４をあえて吸引して非制動状態にする操作を行なう（ステップＳ３）。なお、ブレーキ異常の場合はコイル１に電圧を印加してもアーマチュア４が吸引されず、制動状態のまま維持される。

つぎに、両方のブレーキ２２、２３のアーマチュア４を吸引させた状態（非制動状態）の操作を続けながら、乗りかごが移動（自然加速）するかどうか、すなわち巻上機２０が回転するかどうかを確認する（ステップＳ４）。乗りかごの移動は、たとえば、モータ８に取り付けられたパルスジェネレータ（図示せず）の信号により確認できる。

上記ステップＳ４で乗りかごが移動しなければ、コイル１に電圧を印加している（非制動動作）にもかかわらずモータ８が回転しないとし、ブレーキ異常と判断する（ステップＳ５）。

上記ステップＳ４で乗りかごが移動する場合は、コイル１に電圧を印加すれば、ブレーキトルクが発生しないとし、ブレーキは正常、スイッチが異常（故障）と判断する（ステップＳ６）。

つぎに、両方のブレーキ２２、２３を釈放させて制動状態に移行する（ステップＳ７）。

以上の手順により、エレベータの異常停止時に、スイッチが故障しただけでブレーキ自体は動作するのか、ブレーキ自体が故障したのかを判断することができる。

［第２の実施形態］
図５は、本発明の第２の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法の手順を示すフローチャートである。第１の実施形態として説明した図２ないし図４に示すエレベータ巻上機ブレーキ装置の構成および動作は第１の実施形態と同様である。

第１の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法において、乗りかごに乗客がいて、乗りかごとカウンタウェイトの重さがちょうど釣り合っている場合は、第１の実施形態のステップＳ３で両方のブレーキを非制動状態にする操作を行なって、実際に非制動状態になったとしても、乗りかごが動き出さない。この場合は、第１の実施形態では、制動状態にあると誤った判断をすることになる。

そのため、この第２の実施形態では、ステップＳ３のブレーキを非制動状態にする操作を行なっているときに、小さなモータトルクを印加する（ステップＳ１１）。このとき、大きなモータトルクを印加すると、ブレーキが制動状態にあるか否かにかかわらず乗りかごが動き出すことになるので、ブレーキが非制動状態にあれば動き出すが制動状態にあれば動き出さない程度の小さなモータトルクを印加することが肝要である。

その他の手順は第１の実施形態と同様である。

この第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、エレベータの異常停止時に、スイッチが故障しただけでブレーキ自体は動作するのか、ブレーキ自体が故障したのかを判断することができる。さらに、乗りかごとカウンタウェイトの重さがちょうど釣り合っている場合であっても、正しい判断をすることができる。

［第３の実施形態］
図６は、本発明の第３の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法の手順を示すフローチャートである。第１の実施形態として説明した図２ないし図４に示すエレベータ巻上機ブレーキ装置の構成および動作は第１の実施形態と同様である。

第３の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法の手順を、図６のフローチャートに沿って説明する。

はじめに、エレベータの異常停止があったものとする（ステップＳ２１）。

このとき、片方のブレーキスイッチ７によるブレーキ釈放（制動動作）検出かどうかを確認する（ステップＳ２２）。ここで、ブレーキ釈放（制動動作）検出されたブレーキを第１ブレーキと呼び、非制動状態にある正常側のブレーキスイッチを第２ブレーキと呼ぶ。

ブレーキ異常釈放（制動動作）検出でない場合は、本操作の対象外であるため、終了する。

つぎに、正常側である第２のブレーキのコイル１に電圧を印加し、第２のブレーキのアーマチュア４をあえて吸引して非制動状態にする操作を行なう（ステップＳ２３）。

つぎに、正常側のブレーキのアーマチュア４を吸引させた状態（非制動状態）の操作を続けながら、乗りかごが移動（自然加速）するかどうか確認する（ステップＳ２４）。乗りかごの移動は、たとえば、モータ８に取り付けられたパルスジェネレータ（図示せず）の信号により確認できる。

上記ステップＳ２４で乗りかごが移動しなければ、異常検出した側の第１のブレーキが制動状態にあるとし、第１のブレーキのブレーキ自体は正常であるが第１のブレーキのスイッチが異常である、と判断する（ステップＳ２５）。

上記ステップＳ２４で乗りかごが移動する場合は、異常検出した側の第１のブレーキは、コイルの電圧を印加していないのにもかかわらず、非制動状態にあるとして、第１のブレーキが異常と判断する（ステップＳ２６）。

つぎに、正常側の第２のブレーキを釈放させて制動状態に移行する（ステップＳ２７）。

以上の手順により、エレベータの異常停止時に、スイッチが故障しただけでブレーキ自体は動作するのか、ブレーキ自体が故障したのかを判断することができる。

［第４の実施形態］
図７は、本発明の第４の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法の手順を示すフローチャートである。第１の実施形態として説明した図２ないし図４に示すエレベータ巻上機ブレーキ装置の構成および動作は第１の実施形態と同様である。

この第４の実施形態は第３の実施形態の変形例である。第３の実施形態に係るエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法において、乗りかごに乗客がいて、乗りかごとカウンタウェイトの重さがちょうど釣り合っている場合は、第３の実施形態のステップＳ２３で正常側のブレーキを非制動状態にする操作を行なって、実際に非制動状態になったとしても、乗りかごが動き出さない。この場合は、第３の実施形態では、制動状態にあると誤った判断をすることになる。

そのため、この第４の実施形態では、ステップＳ２３のブレーキを非制動状態にする操作を行なっているときに、小さなモータトルクを印加する（ステップＳ３１）。上記第２の実施形態におけるステップＳ１１と類似の操作である。このとき、大きなモータトルクを印加すると、ブレーキが制動状態にあるか否かにかかわらず乗りかごが動き出すことになるので、ブレーキが非制動状態にあれば動き出すが制動状態にあれば動き出さない程度の小さなモータトルクを印加する。

その他の手順は第３の実施形態と同様である。

この第４の実施形態によれば、第３の実施形態と同様に、エレベータの異常停止時に、スイッチが故障しただけでブレーキ自体は動作するのか、ブレーキ自体が故障したのかを判断することができる。さらに、乗りかごとカウンタウェイトの重さがちょうど釣り合っている場合であっても、正しい判断をすることができる。

［第５の実施形態］
上記第１ないし第４の実施形態でスイッチ異常と判断できた場合は、ブレーキ自体は正常であることから、ブレーキ開閉を繰り返し、アンバランストルクによりフロアレベルまで乗りかごを移動させることができる。

この方法により、乗りかごがフロアレベルにいない状態でエレベータ停止となっても、乗りかごをフロアレベルまで移動させることができ、乗客がいる場合は、閉じ込め状態から救出できる。ただし、この方法では、乗りかごとカウンタウェイトが釣り合っている場合は、ブレーキを開放させても乗りかごは移動しないので、この方法を採用することはできない。

［第６の実施形態］
この第６の実施形態は第５の実施形態の変形例である。第１ないし第４の実施形態でスイッチ異常と判断できた場合は、ブレーキ自体は正常であることから、ブレーキ開閉を繰り返す代わりに、エレベータを通常オペレーションすることにより、乗りかごをフロアレベルまで移動させることができる。

［他の実施形態］
上記実施形態の説明ではディスク式ブレーキを例にとって説明したが、ドラム式ブレーキやキャリパ式ブレーキであってもよい。

以上説明した実施形態は例示であって、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これら実施形態やその変形は、発明の要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ コイル
２ コイルフレーム
３ バネ
４ アーマチュア
６ ストライカボルト
７ スイッチ
８ モータ
９ シーブ
１０ ブレーキ装置
２０ 巻上機
２１ シャフト
２２、２３ ブレーキ
２４、２５ ブレーキディスク

Claims (5)

1. エレベータの巻上機のブレーキ装置の異常を検出する方法であって、
   前記ブレーキ装置は、
   それぞれが前記巻上機を制動する制動状態と前記巻上機を制動しない非制動状態とを取るように制御されうる第１ブレーキおよび第２ブレーキと、
   前記第１ブレーキが制動状態か非制動状態かを示す第１スイッチ信号を出す第１スイッチと、
   前記第２ブレーキが制動状態か非制動状態かを示す第２スイッチ信号を出す第２スイッチと、
   を有し、
   当該方法は、
   前記巻上機が異常停止して、前記第１スイッチ信号が前記第１ブレーキの制動状態を示し、前記第２スイッチ信号が前記第２ブレーキの非制動状態を示している場合に、前記第１ブレーキおよび第２ブレーキが非制動状態になるように指令する非制動指令ステップと、
   前記非制動指令ステップにより前記巻上機が回転するかどうかを判定する巻上機回転判定ステップと、
   前記巻上機回転判定ステップで前記巻上機が回転すると判定した場合は前記第１スイッチが故障していると判定し、前記巻上機回転判定ステップで前記巻上機が回転しないと判定した場合は前記第１ブレーキが故障していると判定する故障判定ステップと、
   を有することを特徴とするエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法。
2. エレベータの巻上機のブレーキ装置の異常を検出する方法であって、
   前記ブレーキ装置は、
   それぞれが前記巻上機を制動する制動状態と前記巻上機を制動しない非制動状態とを取るように制御されうる第１ブレーキおよび第２ブレーキと、
   前記第１ブレーキが制動状態か非制動状態かを示す第１スイッチ信号を出す第１スイッチと、
   前記第２ブレーキが制動状態か非制動状態かを示す第２スイッチ信号を出す第２スイッチと、
   を有し、
   当該方法は、
   前記巻上機が異常停止して、前記第１スイッチ信号が前記第１ブレーキの制動状態を示し、前記第２スイッチ信号が前記第２ブレーキの非制動状態を示している場合に、前記第２ブレーキが非制動状態になるように指令する非制動指令ステップと、
   前記非制動指令ステップにより前記巻上機が回転するかどうかを判定する巻上機回転判定ステップと、
   前記巻上機回転判定ステップで前記巻上機が回転すると判定した場合は前記第１ブレーキが故障していると判定し、前記巻上機回転判定ステップで前記巻上機が回転しないと判定した場合は前記第１スイッチが故障していると判定する故障判定ステップと、
   を有することを特徴とするエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法。
3. 前記非制動指令ステップは、前記第１ブレーキまたは第２ブレーキの少なくとも一方が制動状態にある場合には前記巻上機が回転しない程度の小さなモータトルクを前記巻上機にかけるステップを含むこと、を特徴とする請求項１または請求項２に記載のエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法により前記第１スイッチが故障していると判定された場合に、前記第１ブレーキおよび第２ブレーキが制動状態と非制動状態とを同時に繰り返し、アンバランストルクによって前記乗りかごをフロアレベルまで移動させる乗りかご移動ステップを有することを特徴とするエレベータ運転方法。
5. 請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のエレベータ巻上機ブレーキ装置の異常検出方法により前記第１スイッチが故障していると判定された場合に、前記第１ブレーキおよび第２ブレーキを非制動状態とし、前記モータによって前記巻上機を駆動して前記乗りかごをフロアレベルまで移動させる乗りかご移動ステップを有することを特徴とするエレベータ運転方法。