JP2014532607A - ブレーキトルクの監視および状態評価 - Google Patents

Abstract

モータ（１１６）を有するエレベータ（１００）のブレーキトルクの監視方法（１３８，１４０，１４２）が提供される。その方法（１３８，１４０，１４２）は、所定時間、エレベータブレーキ（１２６）を係合させ、その所定時間の間、モータ（１１６）の出力シャフトの変位を測定し、その変位が所定の閾値を超えた場合に警報を発生させる。

Description

本発明は概してエレベータブレーキに関し、特にエレベータの巻上機ブレーキおよび非常ブレーキの状態の監視に関する。

一般に、マシン・ルームレス形態のエレベータかごは、台板に支持されるとともに昇降路の上部内に配置された電動機と、一つ以上のエレベータブレーキと、により昇降路を通して垂直方向に駆動される。代替的な形態では、電動機およびそれに関連するブレーキは昇降路内ではなく隔離された機械室内に設けられる。モータの駆動により、出力シャフトならびにそれに連結されたトラクションシーブを回転させる。エレベータかごをカウンタウェイトに連結するベルト、ロープ、ケーブルなどの引張部材はトラクションシーブの周りに少なくとも部分的に適合される。モータがトラクションシーブを回転させるに従い、引張部材をトラクションシーブの周りで移動させて、昇降路内のエレベータかごを所望の階または乗場へと昇降させる。

一般的なエレベータ装置のモータは、かごが所望の乗場に近づくに従いエレベータかごを減速させるように用いられ、一方では、乗客がかごに乗降するに従いかごを乗場に維持するように一つ以上のエレベータブレーキが用いられる。エレベータはまた、故障、停電、またはその他の緊急事態の際に自動的に係合する非常ブレーキを使用する。エレベータブレーキは、出力シャフトおよびトラクションシーブの回転を制止し、エレベータかごの更なる移動を防ぐように、ロータ、ドラムなどと機械的かつ／または摩擦的に係合する。移動するエレベータかごを十分に減速させて保持するエレベータブレーキの能力はそのブレーキトルクによって測定される。

エレベータブレーキのブレーキトルクはエレベータの特定の設計または用途、エレベータ駆動装置の規格、およびその他の考慮すべき事項に従って十分に評価される。地域および／または国際安全規定、規則によって要求される最低基準のトルクを生み出すようにエレベータブレーキのブレーキトルクは付加的に十分に評価される必要がある。しかしながら、エレベータブレーキの機械的性質により、エレベータブレーキによって供給される制動能力またはブレーキトルクは経時的に変化する。ブレーキトルクは幾つかの要因により低下しうる。例えば、ブレーキと、ロータまたはドラムと、の間の摩擦係数は酸化、湿気等により低下しうる。摩擦を作用させるのに用いられるエレベータブレーキのスプリングまたはダンパの垂直力もまた、常態の弛緩により低下しうる。さらに、位置合わせ不良および／または故障が徐々に発生して、ブレーキを引きずらせ、全体的な制動能力を低下させる。

現在、エレベータブレーキの状態は保守サービス作業員により手作業で定期的に点検される。検査の結果に基づき、ブレーキは少なくとも次の点検時期までに修理／交換されるか、あるいは無視される。定期的に行われるメンテナンスは適切な安全対策としての役割を果たすが、現在の検査技術では、ブレーキの制動能力を定量化し、長期に亘る制動能力を追跡するより効果的な方法がない。

さらに、エレベータブレーキが隔離された機械室ではなく昇降路内に配置されたマシン・ルームレス・エレベータの設置数が増加するに従い、エレベータブレーキに安全にアクセスし、エレベータブレーキを定期的に検査することが一層困難となる。

本発明の一態様によれば、モータを有するエレベータのブレーキトルクの監視方法が提供される。その方法は、所定時間、エレベータの巻上機ブレーキを係合させ、その所定時間の間、モータの出力シャフトの変位を測定し、その変位が所定の閾値を超えた場合に警報を発生させる。

改良型では、巻上機ブレーキの解放が非常ブレーキを自動的に係合させ、かつ、非常ブレーキの解放が巻上機ブレーキを自動的に係合させるように、巻上機ブレーキが構成される。

別の改良型では、その方法が、所定時間、エレベータの非常ブレーキをさらに係合させ、その所定時間の間、出力シャフトの変位を測定し、変位が所定の閾値を超えた場合に自動警報を発生させる。

別の改良型では、ブレーキを係合させるステップと、出力シャフトの変位を測定するステップと、が警報を発生させる前に、２回以上繰り返される。

別の改良型では、ブレーキを係合させる前に、エレベータのエレベータかごを最上階の乗場に上昇させる。

別の改良型では、その方法が、ブレーキを係合させながら、そのブレーキを通してモータの出力シャフトを駆動するのに必要な最小モータ電流をさらに測定し、最小モータ電流に少なくとも部分的に基づく基線ブレーキトルクを算出し、基線ブレーキトルクに比較したブレーキトルクの著しい低下を定期的に監視し、その後に算出されたブレーキトルクが、基線ブレーキトルクの所定の割合未満であることを特定した場合に警報を発生させる。

本発明の別の態様によれば、モータを有するエレベータの少なくとも一つのブレーキの監視方法が提供される。その方法は、ブレーキ較正時に、ブレーキを係合させて、その係合されたブレーキを通してモータの出力シャフトを駆動するのに必要な最小モータ電流を測定し、ブレーキテスト時に、ブレーキを係合させながらモータにテストモータ電流を印加し、出力シャフトの変位を測定し、その変位が所定の閾値を超えた場合には警報を発生させる。テストモータ電流は、最小モータ電流の所定の割合を有する。

改良型では、ブレーキ較正およびブレーキテストが、エレベータの巻上機ブレーキおよび非常ブレーキの各々に対して行われる。

別の改良型では、ブレーキ較正およびブレーキテストを行う前に、エレベータのエレベータかごを最上階の乗場に上昇させる。

別の改良型では、ブレーキテストは、所定の間隔で行われる。

さらに別の改良型では、その方法が、最小モータ電流に少なくとも部分的に基づく基線ブレーキトルクをさらに算出し、基線ブレーキトルクに比較したブレーキトルクの著しい低下を定期的に監視し、その後に算出されたブレーキトルクが、基線ブレーキトルクの所定の割合未満であることを特定した場合に警報を発生させる。

本発明のさらに別の態様によれば、エレベータのブレーキ監視装置が提供される。ブレーキ監視装置は、出力シャフトを有するモータと、出力シャフトの変位を検出するように構成されたエンコーダと、出力シャフトと選択的に係合するように構成された少なくとも一つのブレーキと、モータ、エンコーダ、およびブレーキの各々と通信する中央制御装置と、を含む。中央制御装置は、ブレーキ較正時にブレーキを係合させて、その係合されたブレーキを通して出力シャフトを駆動するのに必要な最小モータ電流を測定し、ブレーキテスト時に、モータに対し、最小モータ電流の所定の割合のテストモータ電流を印加し、出力シャフトの変位をエンコーダで監視し、変位が所定の閾値を超えた場合に警報を発生させるように構成される。

改良型では、エレベータが、巻上機ブレーキと、非常ブレーキと、を含み、中央制御装置が、巻上機ブレーキおよび非常ブレーキの各々に対してブレーキ較正およびブレーキテストを行うように構成される。

別の改良型では、中央制御装置が、最小モータ電流に少なくとも部分的に基づく基線ブレーキトルクを算出し、基線ブレーキトルクに比較したブレーキトルクの著しい低下を定期的に監視する。

関連する改良型では、中央制御装置は、その後に算出されたブレーキトルクが基線ブレーキトルクの所定の割合未満であることを特定した場合に警報を発生させる。

別の関連する改良型では、中央制御装置は、基線ブレーキトルクおよびその後に算出されたブレーキトルクを遠隔監視施設に定期的に伝達する。

更に別の関連する改良型では、中央制御装置は、負荷荷重、カウンタウェイト、引張部材、トラクションシーブ、およびモータのうちの一つ以上と関連するパラメータにさらに基づいた基線ブレーキトルクを算出する。

別の改良型では、中央制御装置は、ブレーキテストの良否を確認するように各ブレーキテストを２回以上繰り返す。

別の改良型では、中央制御装置は、警報が出されないときは通常運転を再開し、少なくとも一つの警報が出されたときは通常運転を中止させる。

別の改良型では、中央制御装置は、音響警報、視覚警報、電子エラーメッセージのうちの一つ以上を用いた警報を発生させる。

添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を一読することにより、これらの本発明の態様またはその他の態様がより容易に明らかとなるであろう。

エレベータの部分的な斜視図。 エレベータの駆動装置の部分的な斜視図。 本発明の教示に従って構築された一例のブレーキ監視、状態評価装置の概略図。 エレベータブレーキの状態を監視、評価する一例のアルゴリズムの概略図。 エレベータブレーキの状態を監視、評価する別の一例のアルゴリズムの概略図。 エレベータブレーキの状態を監視、評価するさらに別の一例のアルゴリズムの概略図。

図１を参照すると、一例のエレベータ装置１００の概略図を示す。当然のことながら、図１に示すエレベータ装置１００の型は例示のみを目的とするものであり、一般的なエレベータ装置における種々のコンポーネントの一部の背景を示すためのものである。本発明の理解に不要なエレベータ装置のその他のコンポーネントは記載していない。

図１に示すように、建物内部に垂直に配置された昇降路１０２内にエレベータ装置１００が完全にまたは部分的に存在する。昇降路１０２は概ね建物の中央部内に設けられた中空のシャフトを含み、建物が十分な大きさで複数のエレベータを含む場合には、複数の昇降路が設けられる。さらに、昇降路１０２は、エレベータ１０４が建物の複数の階床間すなわち複数の乗場１０６間を移動する垂直な経路を提供する。加えて、レール１０８が実質的に昇降路１０２の全長に亘って延在し、そのレールに沿ってエレベータかご１０４ならびにカウンタウェイト１１０が摺動可能に取り付けられる。詳細には図示していないが、レール１０８に沿ってかご１０４および／またはカウンタウェイト１１０の滑らかな動作を提供するように、エレベータかご１０４およびカウンタウェイト１１０の両方が、固定された状態でレール１０８と摺動可能に係合するローラ、スライドガイドなどをさらに含みうることが当業者にとって理解されるであろう。

エレベータかご１０４の上下移動が、エレベータ装置１００の巻上機１１２によって駆動される。図示のように、巻上機１１２は、昇降路１０２の上部内に配置された台板１１４によって支持される。巻上機１１２は本質的にモータ１１６およびそのモータに取り付けられたトラクションシーブ１１８を含んだギアレス型巻上機である。エレベータかご１０４とカウンタウェイト１１０との間に連結されたベルト、ロープ、ケーブルなどの引張部材１２０は、トラクションシーブ１１８の周りに部分的に適合される。モータ１１６がトラクションシーブ１１８を回転させるに従い、引張部材１２０がエレベータかご１０４を所望の階すなわち乗場１０６に昇降させる。

図２を参照すると、一実施例の巻上機１１２をより詳細に示す。図示のように、巻上機１１２は、その近位端から延在する出力シャフト１２２を有するモータ１１６を備える。出力シャフト１２２は、トラクションシーブ１１８に連結されるとともにトラクションシーブ１１８を通して延在する。トラクションシーブ１１８の外表面は一つ以上の引張部材１２０を収容するように構成された溝１２４を含みうる。トラクションシーブ１１８および出力シャフト１２２の回転方向および回転速度はモータ１１６によって選択的に調節される。モータ１１６は、台板１１４上や機械室（図示せず）の内部等に配置された中央制御装置およびその他の関連する電子機器から、出力される動作の方向および程度に対応する入力を受信する。巻上機１１２は一つ以上のブレーキ１２６、例えばモータ１１６の遠位端に配置された巻上機ブレーキ１２６−１および非常ブレーキ１２６−２をさらに備えうる。ブレーキ１２６は、摩擦力を用いて出力シャフト１２２の回転を減速させ、それにより関連するエレベータかご１０４を所望の乗場１０６に保持するロータまたはドラム型の形態を含みうる。巻上機ブレーキ１２６−１は中央制御装置からの入力に応答して選択的に係合される。非常ブレーキ１２６−２は、故障、停電などに応じて自動的に係合して出力シャフト１２２のあらゆる回転を停止させ、それによりエレベータかご１０４の更なる移動を防ぐように構成される。

図３を参照すると、図２の巻上機１１２とともに用いられる一例のブレーキ監視および状態評価装置１２８の概略図を示す。図示のように、ブレーキ監視装置１２８は、エレベータ１００のモータ１１６およびブレーキ１２６の各々と通信する少なくとも制御装置１３２を有する中央制御装置１３０を含みうる。中央制御装置１３０または制御装置１３２は巻上機１１２のエンコーダ１３４とも通信しうる。特に、エンコーダ１３４は出力シャフト１２２およびモータ１１６に近接して配置され、出力シャフト１２２の回転位置および／または回転速度に対応するフィードバック情報を制御装置１３２に電気的に通信するように構成される。制御装置１３２は監視ユニット１３６と更に通信しうる。図３に示すように、例えば、監視ユニット１３６は中央制御装置１３０のボード上または中央制御装置１３０に近接して配置される。代替実施例では、監視ユニット１３６は例えば遠隔監視施設や機械室など、離れた場所に配置してもよく、有線および／または無線ネットワークを通じて制御装置１３２と通信するように構成されてもよい。図３の中央制御装置１３０は、エレベータブレーキ１２６の状態を監視、評価するのに必要な機能を実行するためのプロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、または任意のその他の適切な電子装置を使用しうる。中央制御装置１３０はまた、実行可能ステップのアルゴリズムすなわちその方法が予めプログラムされたメモリを含みうる。

図４の流れ図は、ブレーキ監視装置１２８の中央制御装置１３０がエレベータブレーキ１２６の各々の状態を監視、評価する一例のアルゴリズムすなわち方法１３８を示す。最初のステップ１３８−１としてブレーキ１２６の状態の評価の前に、ブレーキ１２６を評価するために一貫した十分な荷重を付与するように、中央制御装置１３０が、エレベータかご１０４を無人のときに最上階の乗場１０６−３に上昇させるように構成される。通常運転条件時では、中央制御装置１３０はデフォルトでエレベータかご１０４を任意の特定の乗場１０６に保持しながら、第１および第２のブレーキ１２６、例えば巻上機ブレーキ１２６−１および非常ブレーキ１２６−２の両方を係合させるように構成される。しかしながら、図４の方法１３８による評価を実施しているときにエレベータかご１０４を最上階の乗場１０６−３に保持しながら、例えば、巻上機ブレーキ１２６−１のみに評価を分離するように、中央制御装置１３０が、第１のブレーキすなわち巻上機ブレーキ１２６−１を係合させながら、対応する第２のブレーキすなわち非常ブレーキ１２６−２を解放してもよい。ステップ１３８−２では、中央制御装置１３０は、所定時間、巻上機ブレーキ１２６−１を係合状態に維持するとともに非常ブレーキ１２６−２を解放状態に維持し、その間、中央制御装置１３０はエレベータかご１０４の垂直移動または垂直変位を監視する。例えば、巻上機ブレーキ１２６−１を係合させる間、エンコーダ１３４は、エレベータかご１０４の垂直移動を示す、巻上機１１２の出力シャフト１２２で検出された回転変位に対応する電子パルスを中央制御装置１３０に伝達する。

巻上機ブレーキ１２６−１を係合させかつ非常ブレーキ１２６−２を解放した状態で、中央制御装置１３０は観測したパルスの数を閾値すなわち所定のパルス数と比較するように構成される。例えば、観測されたパルス数が、エレベータかご１０４の最小の移動に対応する許容閾値内にある場合、中央制御装置１３０は、巻上機ブレーキ１２６−１の状態を良好であるとみなす。また、観測されたパルス数が、エレベータかご１０４の移動超過すなわちすべりに対応した所定の閾値を超えた場合、中央制御装置１３０は、巻上機ブレーキ１２６−１の状態を不良であるとみなす。さらに、中央制御装置１３０は、巻上機ブレーキの状態を更に検証するように、ブレーキテスト例えばステップ１３８−１およびステップ１３８−２を２回以上繰り返しても良い。例えば、第１のブレーキテストの結果を判定する際に、中央制御装置１３０は、巻上機ブレーキ１２６−１および非常ブレーキ１２６−２の両方を解放し、追加のテストのためにエレベータかご１０４を最上階の乗場１０６−３に戻すように、巻上機ブレーキ１２６−１を解放してもよい。このように、中央制御装置１３０は、実質的に最終的な評価が得られるまでブレーキテスト、ステップ１３８−１，１３８−２を繰り返してもよい。

ステップ１３８−２のときに中央制御装置１３０が故障した巻上機ブレーキ１２６−１を示す２回以上の連続的な不良を観測した場合、図４のステップ１３８−３に示すように、中央制御装置１３０がエレベータ装置１００をシャットダウンするように構成される。一方、ステップ１３８−２のときに中央制御装置１３０が良好な巻上機ブレーキ１２６−１を示す２回以上の連続的な結果を観測した場合、次いで中央制御装置１３０は非常ブレーキ１２６−２を分離するように進行して、ステップ１３８−４で非常ブレーキ１２６−２の状態を評価する。例えば、中央制御装置１３０は、エレベータかご１０４を所定の位置に所定時間保持するように、巻上機ブレーキ１２６−１を解放して、非常ブレーキ１２６−２を係合させる。ステップ１３８−２にあるように、中央制御装置１３０はステップ１３８−５においてエレベータかご１０４の著しい垂直変位すなわち滑りのあらゆる徴候を特定するようにエンコーダ１３４からのフィードバックを観測する。巻上機ブレーキのテストと同様、中央制御装置１３０は、非常ブレーキ１２６−２の状態を更に検証するように、非常ブレーキテスト、例えばステップ１３８−４およびステップ１３８−５をさらに２回以上繰り返しても良い。ステップ１３８−５のブレーキテストが良好な非常ブレーキ１２６−２を示す２回以上の連続的な検出を示した場合、中央制御装置１３０はステップ１３８−６においてエレベータ装置１００の通常運転を再開させる。一方、ステップ１３８−５のブレーキテストが故障した非常ブレーキ１２６−２を示す２回以上の連続的な不良を示した場合、中央制御装置１３０はステップ１３８−３においてエレベータ装置１００をシャットダウンさせるように構成される。

したがって、巻上機ブレーキまたは非常ブレーキ１２６のうちの一つの不良が確認された場合、中央制御装置１３０はステップ１３８−３でエレベータ装置１００をシャットダウンさせるように進行する。任意のステップ１３８−７では、中央制御装置１３０が更に不良を指摘し、保守管理者等に注意を促すよう警報を出力するように構成される。警報は、音響警報、視覚警報、ディスプレイ・スクリーン上の電子エラーメッセージ、コンピュータまたはモバイル機器に伝達される電子通知などの形態を取りうる。また警報はネットワークを通じて伝達されてもよく、それに応じて指令要員が応答しうる遠隔監視施設に伝達されてもよい。

図５の流れ図は、中央制御装置１３０がエレベータブレーキ１２６の状態を監視、評価する別の例のアルゴリズムすなわち方法１４０を示す。最初のブレーキ較正ステップ１４０−１では、中央制御装置１３０がエレベータかご１０４を最上階の乗場１０６−３に上昇させて、エレベータブレーキ１２６を係合させる。中央制御装置１３０は、ブレーキ１２６を通してモータ１１６または出力シャフト１２２を駆動させるのに必要な最小モータ電流をさらに測定する。さらに、ブレーキ１２６が係合されている間、その係合されたブレーキ１２６を通して駆動するのに必要な最小モータ電流を測定するように、中央制御装置１３０は、モータ電流、延いてはモータ１１６の出力トルクを徐々に増加させる。最小モータ電流に対応するモータ１１６の出力トルクはブレーキ１２６の基線（ベースライン）ブレーキトルクとして観測される。更なるステップ１４０−２では、中央制御装置１３０は、得られた最小モータ電流値、および／または対応する基線ブレーキトルク値をその後のブレーキテストの参照として用いるように、オンサイトおよび／またはオフサイトに配置されたメモリに取り出し可能に保存する。図５のアルゴリズムまたは方法１４０もまた、例えば巻上機ブレーキ１２６−１および非常ブレーキ１２６−２を含む、一つ以上のエレベータブレーキ１２６を有するエレベータ装置１００とともに使用される。特に、中央制御装置１３０は、巻上機ブレーキ１２６−１および非常ブレーキ１２６−２の各々に対してブレーキ較正ステップ１４０−１および１４０−２を同様に実施し、対応する最小モータ電流値、および／または基線ブレーキトルク値をメモリに取り出し可能に保存する。

一旦較正が完了し、中央制御装置１３０が参照用に保存された少なくとも一つの基線電流またはトルク値を有すると、中央制御装置１３０はステップ１４０−３においてブレーキテストを開始する。前述の実施例にあるように、中央制御装置１３０はまず所定時間、エレベータブレーキ１２６を係合させ、最上階の乗場１０６−３にエレベータかご１０４を保持する。ブレーキ１２６を係合させている間、中央制御装置１３０はモータ１１６にテストモータ電流を供給しうる。テストモータ電流は、ステップ１４０−１で観測された最小モータ電流の所定の割合、例えば約８０％である。ステップ１４０−４では、中央制御装置１３０は、ブレーキ１２６を係合させている間のテストモータ電流の印加に応じて変位が発生する場合には、その変位の量を測定するように構成される。中央制御装置１３０は、エレベータかご１０４またはそれに関連する引張部材１２０の垂直位置の変化を測定することにより変位を特定する。代替的に、中央制御装置１３０は、トラクションシーブ１１８または出力シャフト１２２の角位置の変化を例えばエンコーダ１３４などを用いて測定することにより変位を特定しうる。中央制御装置１３０は、ブレーキ１２６の状態を更に検証するように、ブレーキテスト、ステップ１４０−３およびステップ１４０−４をさらに２回以上繰り返しても良い。

検出された変位が２回以上の連続的なブレーキテストで所定の最大閾値を超えた場合、中央制御装置１３０はブレーキ１２６が不良すなわちメンテナンスが必要であるとみなし、ステップ１４０−５へと進む。特に、中央制御装置１３０はステップ１４０−５でエレベータ装置１００をシャットダウンし、任意選択的に中央制御装置１３０はステップ１４０−６で不良を示す警報をさらに発生させる。警報は、音響警報、視覚警報、ディスプレイ・スクリーン上の電子エラーメッセージ、コンピュータまたはモバイル機器に伝達される電子通知などの形態を取りうる。また警報はネットワークを通じて伝達されてもよく、それに応じて指令要員が応答しうる遠隔監視施設に伝達されてもよい。一方、検出された変位が２回以上の連続的なブレーキテストにおいて許容閾値内にある場合、中央制御装置１３０はブレーキ１２６が動作可能であるとみなし、ステップ１４０−７においてエレベータ１００の通常運転を再開する。複数のエレベータブレーキ１２６、例えば巻上機ブレーキ１２６−１および非常ブレーキ１２６−２を有する形態では、中央制御装置１３０は、ブレーキテスト、ステップ１４０−３およびステップ１４０−４を実行し、巻上機ブレーキ１２６−１および非常ブレーキ１２６−２の各々の状態を評価するように同様に構成される。

図６を参照すると、中央制御装置１３０がエレベータブレーキ１２６の状態を監視、評価するさらに別の例のアルゴリズムすなわち方法１４２を示す。図５のブレーキ較正にあるように、中央制御装置１３０はブレーキ１２６を係合させて、ステップ１４２−１で、係合されたブレーキ１２６を通してモータ１１６を駆動させるのに必要な最小モータ電流を測定する。特に、ブレーキ１２６が係合されている間、中央制御装置１３０は、係合されたブレーキ１２６にトルクが打ち勝つまで、モータ電流およびモータ１１６の出力トルクを徐々に増加させる。次いで観測された最小モータ電流がステップ１４２−２においてメモリに取り出し可能に保存される。一旦最小モータ電流が得られると、中央制御装置１３０はステップ１４２−３で対応する基線ブレーキトルクを算出する。特に、ステップ１４２−１で得られた最小モータ電流に少なくとも部分的に基づく、ブレーキ１２６の基線ブレーキトルクを計算する。基線ブレーキトルクを算出する際、中央制御装置１３０は、例えば負荷荷重（ｄｕｔｙ ｌｏａｄ）、カウンタウェイト１１０の規格、引張部材１２０の規格、トラクションシーブ１１８の半径、モータ１１６のトルク定数などに関連するパラメータを付加的に使用しうる。次いで得られた基線ブレーキトルクが、ステップ１４２−４で、中央制御装置１３０によってアクセス可能なメモリに取り出し可能に保存される。図５の方法１４０にあるように、図６のアルゴリズムまたは方法１４２は、一つ以上のエレベータブレーキ１２６、例えば巻上機ブレーキ１２６−１および非常ブレーキ１２６−２を有するエレベータ装置１００に適用される。さらに、中央制御装置１３０は、対応する最小モータ電流および基線ブレーキトルクを測定するように、巻上機ブレーキ１２６−１ならびに非常ブレーキ１２６−２の両方に対してブレーキ較正を行う。

さらに図６を参照すると、一旦ブレーキ較正ステップ１４２−１，１４２−２が一つ以上のエレベータブレーキ１２６に対して行われると、中央制御装置１３０がステップ１４２−５でブレーキテストを開始する。特に、中央制御装置１３０がエレベータかご１０４を昇降路の最上階の乗場１０６−３に上昇させ、ブレーキ１２６を所定時間、係合させる。ブレーキ１２６が係合している間、中央制御装置１３０はモータ１１６に対してテストモータ電流を印加する。テストモータ電流は、ステップ１４２−１で観測された最小モータ電流の所定の割合、例えば約８０％である。ステップ１４２−６では、中央制御装置１３０は、ブレーキ１２６を係合させた状態でのテストモータ電流の印加に応じて変位が発生する場合には、その変位の量を測定するように構成される。中央制御装置１３０は、エレベータかご１０４またはそれに関連する引張部材１２０の垂直位置の変化を測定することにより変位を特定する。代替的に、中央制御装置１３０は、トラクションシーブ１１８または出力シャフト１２２の角位置の変化を例えばエンコーダ１３４などを用いて測定することにより変位を特定しうる。中央制御装置１３０は、ブレーキ１２６の状態を更に検証するように、ブレーキテスト、ステップ１４２−５およびステップ１４２−６を２回以上繰り返しても良い。

検出された変位が２回以上の連続的なブレーキテストで所定の最大閾値を超えた場合、中央制御装置１３０はブレーキ１２６が不良すなわちメンテナンスが必要であるとみなし、ステップ１４２−７へと進む。特に、中央制御装置１３０はエレベータ装置１００をシャットダウンし、ステップ１４２−８で不良を示す警報をさらに発生させる。警報は、音響警報、視覚警報、ディスプレイ・スクリーン上の電子エラーメッセージ、コンピュータまたはモバイル機器に伝達される電子通知などの形態を取りうる。また警報はネットワークを通じて伝達されてもよく、それに応じて指令要員が応答しうる遠隔監視施設に伝達されてもよい。検出された変位が２回以上の連続的なブレーキテストにおいて最大閾値内にある場合、中央制御装置１３０はブレーキ１２６が動作可能であるとみなし、ステップ１４２−９においてエレベータ１００の通常運転を再開する。一つ以上のエレベータブレーキ１２６、例えば巻上機ブレーキ１２６−１および非常ブレーキ１２６−２を含む応用例では、中央制御装置１３０は、ブレーキテスト、ステップ１４２−５およびステップ１４２−６を実行し、巻上機ブレーキ１２６−１および非常ブレーキ１２６−２の各々の状態を評価するように構成される。

図６のアルゴリズムすなわち方法１４２によれば、中央制御装置１３０は、任意選択的に遠隔制御装置を介してエレベータブレーキ１２６の定期的な検診を自動または手動で行うように構成される。ステップ１４２−１０に示すように、中央制御装置１３０は、較正ステップ１４２−１，１４２−３の間に算出された最初の基線ブレーキトルクに比較した制動能力の絶対的な低下を測定するように、ブレーキ１２６のブレーキトルクを定期的に再計算するように構成される。例えば、中央制御装置１３０は、ブレーキ１２６を係合させてモータ電流延いてはモータ１１６の出力トルクを徐々に増加させて、ブレーキ１２６を通して出力シャフト１２２を駆動するのに必要な最小モータ電流を測定する。一旦最小モータ電流が得られると、中央制御装置１３０はブレーキ１２６の更新されるブレーキトルク値を測定するようにステップ１４２−３で実施したのと同様の計算を実行する。ステップ１４２−１１では、最初の較正以降のブレーキ１２６の制動能力の低下を評価するように、新たに観測されたブレーキトルク値を、以前にステップ１４２−３で算出された基線ブレーキトルク値と比較する。例えば、中央制御装置１３０は、更新したブレーキトルクが基線ブレーキトルク値の、例えば９０％などの、所定の割合未満であるかどうかを評価する。その評価もまた、ブレーキトルクの損失をより正確に測定するように２回以上繰り返される。

その評価が、実質的なブレーキトルクの損失および不適格なブレーキ１２６を示す場合、中央制御装置１３０は、ステップ１４２−７でエレベータ装置１００をシャットダウンし、ステップ１４２−８で適切な警報を発生させる。一方、その評価が、ブレーキトルクの一部の損失がまだ許容限界の範囲内にあることを示す場合、中央制御装置１３０は、エレベータ１００の通常運転を継続する。任意選択的なステップ１４２−１２では、中央制御装置１３０は、各ブレーキ１２６に対応する新たに観測されたブレーキトルク値を遠隔監視施設等にさらに伝達し、そこで設置されたエレベータユニットごとに継続的に観測されたブレーキトルク値が保存、監視される。さらに、一つ以上のブレーキ１２６、例えば巻上機ブレーキ１２６−１および非常ブレーキ１２６−２を有する形態の応用例では、各巻上機ブレーキ１２６−１および各非常ブレーキ１２６−２の状態を評価するように、図６のルーチンまたはサブルーチンが繰り返される。

本発明のブレーキ状態の評価方法およびその装置は、エレベータ装置のブレーキといった、広範囲の産業または商業用途に用いられる。エレベータブレーキの自動的かつ定期的な評価を可能にすることにより、エレベータの安全規定および規則のより一貫した遵守を保証しながら、エレベータブレーキの検査作業を著しく容易にする。保守管理者が昇降路に頻繁にアクセスする必要がないため、マシン・ルームレス形態のブレーキ検査がより一層有利となる。エレベータブレーキの基線ブレーキトルクの計算により、各エレベータブレーキの状態を長期に亘って評価する、定量化可能な一貫した評価基準を提供する。さらに、観測したブレーキトルク値をオンサイトおよび／またはオフサイトの監視施設において通信、保存することにより、保守管理者が各エレベータブレーキの状態をより直観的かつ容易に評価することが可能となる。こうしたデータを追跡することにより、安全リスクを低減しながら、予防保守および／または修理もより効率的にスケジュール化され実施される。

特定の実施例のみを記載したが、上記の記載から代案および修正が当業者にとって明らかとなるであろう。これらおよびその他の代案は均等物であると見なされ、本発明の精神および範囲内にあるものである。

Claims (20)

1. モータ（１１６）を有するエレベータ（１００）のブレーキトルクの監視方法（１３８，１４０，１４２）であって、
   所定時間エレベータブレーキ（１２６）を係合させるステップと、
   前記所定時間の間、前記モータ（１１６）の出力シャフトの変位を測定するステップと、
   前記変位が所定の閾値を超えた場合に警報を発生させるステップと、
   を備えた監視方法（１３８，１４０，１４２）。
2. 前記エレベータブレーキ（１２６）が、巻上機ブレーキ（１２６−１）であることを特徴とする請求項１に記載の監視方法（１３８，１４０，１４２）。
3. 所定時間、前記エレベータ（１００）の非常ブレーキ（１２６−２）を係合させるステップと、
   前記所定時間の間、前記出力シャフト（１２２）の変位を測定するステップと、
   前記変位が前記所定の閾値を超えた場合に自動警報を発生させるステップと、
   をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の監視方法（１３８，１４０，１４２）。
4. 前記ブレーキ（１２６）を係合させるステップと、前記出力シャフト（１２２）の変位を測定するステップと、が前記警報を発生させるステップの前に２回以上繰り返されることを特徴とする請求項１に記載の監視方法（１３８，１４０，１４２）。
5. 前記ブレーキ（１２６）を係合させるステップの前に、前記エレベータ（１００）のエレベータかご（１０４）を最上階の乗場（１０６−３）に上昇させることを特徴とする請求項１に記載の監視方法（１３８，１４０，１４２）。
6. 前記ブレーキ（１２６）を係合させながら、該ブレーキ（１２６）を通して前記モータ（１１６）の出力シャフト（１２２）を駆動するのに必要な最小モータ電流を測定するステップと、
   前記最小モータ電流に少なくとも部分的に基づく基線ブレーキトルクを算出するステップと、
   前記基線ブレーキトルクに比較した、ブレーキトルクの著しい低下を定期的に監視するステップと、
   その後に算出されたブレーキトルクが、前記基線ブレーキトルクの所定の割合未満であることを特定した場合に警報を発生させるステップと、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の監視方法（１３８，１４０，１４２）。
7. モータ（１１６）を有するエレベータ（１００）の少なくとも一つのブレーキ（１２６）の監視方法（１３８，１４０，１４２）であって、
   ブレーキ較正時に、前記ブレーキ（１２６）を係合させて、前記係合されたブレーキ（１２６）を通して前記モータ（１１６）の出力シャフト（１２２）を駆動するのに必要な最小モータ電流を測定するステップと、
   ブレーキテスト時に、前記ブレーキ（１２６）を係合させながら、前記モータ（１１６）に対し、前記最小モータ電流に対する所定の割合のテストモータ電流を印加するステップと、
   前記出力シャフト（１２２）の変位を測定するステップと、
   前記変位が所定の閾値を超えた場合に警報を発生させるステップと、
   を備えた監視方法（１３８，１４０，１４２）。
8. 前記エレベータ（１００）が、巻上機ブレーキ（１２６−１）および非常ブレーキ（１２６−２）を含み、前記ブレーキ較正および前記ブレーキテストが、前記エレベータ（１００）の前記巻上機ブレーキ（１２６−１）および前記非常ブレーキ（１２６−２）の各々に対して行われることを特徴とする請求項７に記載の監視方法（１３８，１４０，１４２）。
9. 前記ブレーキ較正および前記ブレーキテストを行う前に、前記エレベータ（１００）のエレベータかご（１０４）を最上階の乗場（１０６−３）に上昇させることを特徴とする請求項７に記載の監視方法（１３８，１４０，１４２）。
10. 前記ブレーキテストが、所定の間隔で行われることを特徴とする請求項７に記載の監視方法（１３８，１４０，１４２）。
11. 前記最小モータ電流に少なくとも部分的に基づく基線ブレーキトルクを算出するステップと、
    前記基線ブレーキトルクに比較した、ブレーキトルクの著しい低下を定期的に監視するステップと、
    その後に算出されたブレーキトルクが、前記基線ブレーキトルクの所定の割合未満であることを特定した場合に警報を発生させるステップと、
    をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の監視方法（１３８，１４０，１４２）。
12. 出力シャフト（１２２）を有するモータ（１１６）と、
    前記出力シャフト（１２２）の変位を検出するように構成されたエンコーダ（１３４）と、
    前記出力シャフト（１２２）と選択的に係合するように構成された少なくとも一つのブレーキ（１２６）と、
    前記モータ（１１６）、前記エンコーダ（１３４）、および前記ブレーキ（１２６）の各々と通信する中央制御装置（１３０）であって、ブレーキ較正時に、前記ブレーキ（１２６）を係合させて、該係合されたブレーキ（１２６）を通して前記出力シャフト（１２２）を駆動するのに必要な最小モータ電流を測定し、ブレーキテスト時に、前記モータ（１１６）に前記最小モータ電流の所定の割合のテストモータ電流を印加し、前記出力シャフト（１２２）の変位を前記エンコーダ（１３４）で監視し、前記変位が所定の閾値を超えた場合に警報を発生させるように構成された、中央制御装置（１３０）と、
    を備えたエレベータ（１００）のブレーキ監視装置（１２８）。
13. 前記エレベータ（１００）が、巻上機ブレーキ（１２６−１）と、非常ブレーキ（１２６−２）と、を含み、前記中央制御装置（１３０）が、前記巻上機ブレーキ（１２６−１）および前記非常ブレーキ（１２６−２）の各々に対して前記ブレーキ較正および前記ブレーキテストを行うように構成されることを特徴とする請求項１２に記載のブレーキ監視装置（１２８）。
14. 前記中央制御装置（１３０）が、前記最小モータ電流に少なくとも部分的に基づく基線ブレーキトルクを算出し、前記基線ブレーキトルクに比較したブレーキトルクの著しい低下を定期的に監視することを特徴とする請求項１２に記載のブレーキ監視装置（１２８）。
15. 前記中央制御装置（１３０）は、その後に算出されたブレーキトルクが、前記基線ブレーキトルクの所定の割合未満であることを特定した場合に警報を発生させることを特徴とする請求項１４に記載のブレーキ監視装置（１２８）。
16. 前記中央制御装置（１３０）が、前記基線ブレーキトルクおよび前記その後に算出されたブレーキトルクを遠隔監視施設に定期的に伝達することを特徴とする請求項１４に記載のブレーキ監視装置（１２８）。
17. 前記中央制御装置（１３０）が、負荷荷重、カウンタウェイト（１１０）、引張部材（１２０）、トラクションシーブ（１１８）、および前記モータ（１１６）の少なくとも一つと関連するパラメータにさらに基づいた基線ブレーキトルクを算出することを特徴とする請求項１４に記載のブレーキ監視装置（１２８）。
18. 前記中央制御装置（１３０）が、ブレーキテストの良否を確認するように各ブレーキテストを２回以上繰り返すことを特徴とする請求項１２に記載のブレーキ監視装置（１２８）。
19. 前記中央制御装置（１３０）は、前記警報が出されないときは通常運転を再開し、少なくとも一つの警報が出されたときは通常運転を中止することを特徴とする請求項１２に記載のブレーキ監視装置（１２８）。
20. 前記中央制御装置（１３０）は、音響警報、視覚警報、電子エラーメッセージの少なくとも一つを用いた警報を発生させることを特徴とする請求項１２に記載のブレーキ監視装置（１２８）。

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