JP2015534932A - 可変長緩衝器を有するエレベータ - Google Patents

Abstract

本発明は、エレベータシャフト(14)に沿って移動する少なくとも１基のエレベータ乗りかご(12)、ならびに乗りかご位置を測定するエレベータ制御装置(42)を備えるエレベータに関する。エレベータはさらに、10シャフトピットにある緩衝器(20)を備え、緩衝器の長さは乗りかご位置および乗りかご速度に応じて調整可能である。この手段により、全長が長い緩衝器を要する高速エレベータにおいてシャフトピットを縮小できる。【選択図】図２

Description

詳細な説明

本発明はエレベータ、とくに、速度が好適には3.5m/sを超える高速エレベータに関するものである。

このような高速エレベータは、高層ビルで使用される。ＥＵが制定する規則では、エレベータ乗りかごが何らかの理由により走行経路の下限域を過ぎてしまった場合に衝突の勢いを減衰させる緩衝器をシャフトピットに設けることを義務付けている。共通規則によると、緩衝器は減速比を制御された状態にするものであるが、エレベータの定格走行速度に応じた長さでなければならない。高速エレベータの場合、規則により、低下させるエレベータ速度に応じた緩衝器を使用しなければならないが、とはいえ、必要とされる緩衝器は長すぎるため、最下階床の下に深いシャフトピットを設けなくてはならない。

欧州特許出願公開公報第0619263 A2号には、本願請求項１の前段に規定されるエレベータが記載されている。当該エレベータは調整可能な長さの緩衝器を有し、エレベータ乗りかごが最上部位置にある場合に緩衝器の長さを調整できるにすぎない。

本発明は、シャフトピットの深さを浅くした高速エレベータを提供することを目的とする。

本発明の目的は、本願請求項１に規定するエレベータ、ならびに請求項９に規定する方法により達成される。

本発明によると、本エレベータは、シャフトピットに設けられ乗りかご位置および乗りかご速度に応じて長さを調整できる緩衝器を備える。

本方式により、エレベータ乗りかごが最下階床に接近中に緩衝器の長さを縮小できるため、深さがより浅いシャフトピットの使用が可能となる。これに関し、エレベータの乗りかご位置検出システムを使用して、あるいは、エレベータに義務付けられた乗りかご位置検出システムの他に設けられた別個の乗りかご位置検出機構によって、乗りかご位置を求めることができる。

本発明の発想は、エレベータ乗りかごが最下階床に接近する際、乗りかご速度を減速することにある。この状況では、乗りかごはまだ緩衝器の上端よりも少し上にある。したがって、乗りかごが下降走行時にすでに最下階床上方のこの減速領域にある場合、この領域における走行速度の減少に応じて緩衝器長を縮小できる。乗りかごがほぼ速度ゼロの状態で最下階床に到着すると、緩衝器が引っ込んで最小の長さになり、その上端が乗りかごの底部に接触するか、またはこの位置で乗りかごと緩衝器上端の間にわずかな隙間が残る。

本発明により、シャフトピットの深さは、可調整緩衝器の最小長に対応する深さ長であればよい。よって、シャフトピットの深さ長は、エレベータの定格乗りかご速度（または規則に準拠して減らした速度）に応じて必要な緩衝器長より短くできる。エレベータ乗りかごが最下階床を離れると、緩衝器が即座に引出し位置に戻り、緩衝器の長さは共通規則に対応するものとなる。この位置では、緩衝器は最下階床の高さよりも上に突き出ている。

また、乗りかごの位置検出によって走行速度の情報も得られるため、緩衝器長の縮小は、乗りかごが下方向に移動して最下階床上方の減速領域に到達している場合に限ることができることも明らかである。両方の条件が揃った場合にのみ、緩衝器長を縮小するものとする。

また、本方式の安全性の向上のために、乗りかご速度を利用して緩衝器長を調整する。すなわち、乗りかごが最下階床に接近中、それに加えて、乗りかごの減速が所期の通りに、例えば既定減速勾配に一致すべく行われた場合に限り、緩衝器長を縮小する。したがって、本方式では、乗りかごが最下階床への接近に際して正常に（例えば、規準値に基づいて）減速する場合に限ってのみ、緩衝器長が縮小される。

そういう意味では、本発明を実現するには、乗りかごが最下階床に接近する段階において、乗りかご速度をいくつかの位置で測定して、乗りかごの減速が所期の通りに行われているかを検証するだけで十分である。概して、最下階床までの短距離区間において１回の速度測定のみで本発明を検証することすらも可能であろう。この状況では、乗りかごは緩速運転段階に至っているはずである。緩速運転段階に至っていることがこの測定で確認できたら、緩衝器長を最小値まで縮小する。緩速運転段階を確認できない場合、多くの場合既に縮小し始めたであろう緩衝器を即刻始動させて最大長となるようにする。これは、例えば高速駆動装置またはエアバッグなどで知られる空気圧系統を利用して実現できるであろう。

好適には、緩衝器は、シリンダおよびピストンを備えた油圧シリンダ装置であり、油圧シリンダ装置のストロークによって緩衝器の長さを調整できる。ストローク調整を行うために、例えば流体ポンプを備える緩衝器駆動装置を設けることが望ましい。好適には、油圧シリンダ装置用の流体としてオイルを使用する。

当然のことながら、緩衝器は減衰要素を備えていなければならない。

本明細書に記載の用語「乗りかご」は、用語「エレベータ乗りかご」の略語である。

好適には、最下階床上方のエレベータシャフトの減速領域に位置検出器が設置され、検出器はエレベータが検出器を通過したときに作動する。エレベータ乗りかごはトリガ要素を搭載している。トリガ要素が位置検出器を通過すると、エレベータ制御装置は緩衝器制御部によって、実際の乗りかご速度を、エレベータ制御装置に接続された基準データ記憶装置から得られる対応する基準値と比較する。基準値を限界値分だけ上回ると、異常時動作が開始される。異常時動作にはエレベータ安全回路を開放することが含まれてもよく、安全回路の開放によって自動的にエレベータモータが停止し、さらに機械ブレーキが作動する。これに加え、あるいはこれに代わって、緩衝器を最大長まで駆動してもよい。トリガ要素は、例えば磁石など、トリガ作用のみをもたらす独立した要素でもよい。また、例えば乗りかご枠の一部分など、エレベータ乗りかごの一部でもよい。

これに関連して、緩衝器制御部は、例えばエレベータ制御装置のモジュールまたはプログラムなど、エレベータ制御装置と別個の、または一体の制御部でよいことを明確にしておくべきであろう。

これらの位置検出器のいくつかを最下階床上方の減速域の異なる高さにそれぞれ単体で設けることにより、最下階床に接近する乗りかごの所定の減速勾配を実際に確実に維持できる。

この場合、好適には、最下階床の上方に位置する最終位置検出器はトリガ要素が設置されている位置の直ぐ上方、例えば、乗りかごが最下階床の着床区域に入ったときのトリガ要素の位置の約５〜30cm上方に設けられる。これにより、停止階床の直上における乗りかご速度がほぼゼロになったとき、確実に緩衝器長を最小長に減少させることができる。

位置検出器は好適にはバイナリスイッチであり、乗りかごが検出器を通過すると一方の状態から他方の状態へと動作する。切替え状態は乗りかご速度に依存するため、各スイッチから乗りかごの移動方向に関する情報も得られる。バイナリスイッチは、乗りかごのトリガ要素に機械的に接触することで作動することができる。また、バイナリスイッチは磁気検出要素を含んでもよく、乗りかご、好適には乗りかご上部に取り付けられた磁気トリガ要素によって作動する。

好適には、各乗りかご位置検出器はエレベータに義務付けられた乗りかご位置測定装置の他に設けられる。これにより、エレベータに義務付けられた乗りかご位置測定装置ならびに乗りかご位置検出器によって乗りかご位置が割り出されるため、実際の乗りかご位置に対して冗長度のある安全性を確保できる。この場合、好適には、エレベータに義務付けられた乗りかご位置測定装置の乗りかご位置測定値に対して相互チェックを行い、両システムで得られた乗りかご位置測定値が一致するかを検証することも可能である。測定値が一致しない場合、義務付けられた乗りかご位置測定装置を再調整して乗りかご位置検出器の値に合わせるか、あるいは、例えば保守センタに自動呼出しを行うか、安全回路を開放するなどして、不整合に対する何らかの措置を開始することもできる。また、上述の各手段を合わせて行ってもよい。

個々の位置検出器の各高さ位置における乗りかご速度が所定または規定の減速勾配に一致しない場合、例えばエレベータ回路の開放などの異常時動作を開始し、その場合、駆動装置を停止させて、機械ブレーキを作動させる。これに加えて、またはこれに代わって、緩衝器長を最大長に調整することも可能である。この場合、乗りかごは、どのような種類の衝突でも、最大長になった緩衝器と確実に対向する。

一般に、緩衝器長は乗りかご位置に応じてのみ調整すれば十分であり、その理由は、乗りかご位置が最下階床上方の減速区域内であることを検出したときは、乗りかご速度はすでに減速されていて、最下階床上方で義務付けられた減速勾配に一致しているからである。この場合、当然ながら、エレベータ乗りかごが確かに既定の減速勾配で、且つそれに応じて低減された速度で接近しているかを確認する照合を別途行うことはない。

本発明の方法では、乗りかごの位置を求めて、緩衝器の長さを実際の乗りかご位置および実際の乗りかご速度に応じて調整する。これにより、最下階床上方の減速区域において、緩衝器長を確実に当該区域内での乗りかご速度の漸減に対応させて縮小できる。乗りかごは実際、確実に所定の低減した速度で緩衝器に接近する。緩衝器長は、乗りかごが所定の減速勾配をある限界値分だけ逸脱した場合に延伸させてもよい。

上述の本発明のエレベータに関する記載はすべて、本発明の方法に関しても当てはまることであり、またその逆も然りである。

好適には、緩衝器の最小長を調整して、乗りかごが最下階床に到着したときに緩衝器の上に載るようにするか、あるいは緩衝器と乗りかごの間に小さい隙間が残るようにする。隙間は、例えば最大10または20センチメートルでよい。この方法により、シャフトピットの深さを極力浅くできる。

上述の各実施形態は、技術的に可能な範囲でそれぞれ組み合わせてもよい。

当然のことながら、可調整緩衝器は、高速エレベータのカウンタウェイトに追加的に、あるいはこれに代わって設けてもよい。

また、緩衝器長を乗りかごの加速度／減速度に応じて調整し、これによって乗りかごの減速度は、本発明の観念における乗りかご速度の特定の形態、すなわちその時間微分として評価することも可能である。この場合、例えば乗りかご位置およびそれに対応する減速度値を基準値と比較して、緩衝器長を対応する縮小緩衝器長の値に調整すべき否かを判断する。本発明よる緩衝器調整の乗りかご速度への依存性は、乗りかご速度が関係するあらゆる値（乗りかご位置のあらゆる時間微分、タコジェネレータ信号、乗りかご速度との何らかの数学的関係を有する値）への依存性も含む。

次に、概略図について例を用いて本発明を開示する。
ないし エレベータ乗りかごの側面図であり、乗りかごが最下階床に接近することにより、緩衝器長が縮小する様子を示す。 乗りかごが最下階床に接近する際に乗りかごの減速度が維持されているか確認する制御機構の側面図および回路図である。

図１はエレベータ乗りかご12を備えたエレベータ10を示し、エレベータ乗りかご12はエレベータシャフト14内を上下に移動し、エレベータシャフト14は最下階床16およびシャフトピット18を有し、シャフトピット18内で緩衝器20が乗りかご方向に垂直に延伸し、緩衝器20はシリンダ22およびピストン24を備えた油圧シリンダ装置である。

油圧シリンダ装置20の高さは、図１ａに示す最大値h_maxと図１ｃに示す最小値h_minの間で調整可能であり、最大値および最小値は好適には油圧シリンダ装置20のストロークの限界値である。油圧シリンダ装置の流体は好適にはオイルである。図示のエレベータ10は、少なくとも３m/sの定格速度で移動する高速エレベータであり、緩衝器の最小長はこの乗りかご速度に対応していなければならず、その長さは、本実施形態および本発明では、通常、緩衝器20の最大長h_maxに相当する。

図１ａないし図１ｃは、エレベータ乗りかごが最下階床16に接近するにつれて緩衝器長が減少してゆく様子を明示する。本方式の利点は、シャフトピットの深さlを、緩衝器20に求められるエレベータ乗りかごの定格速度に対応した長さh_maxよりも浅く保てることである。よって、シャフトピットを浅くでき、建造物にかかる費用を大幅に削減できる。

図１では、エレベータ乗りかごの下側に緩衝板26が設けられ、緩衝板26は、乗りかごが緩衝器20に接触した場合に緩衝器20のピストン24の上端に当たるように構成されている。図１ｃに示すように、最大10〜20センチメートルの非常に狭い隙間がピストン24の上端とエレベータ乗りかご12の緩衝板26の間に残る。

乗りかごが最下階床から上方向に離れると、緩衝器は再び最大長h_maxに戻る。油圧シリンダ装置20の長さの調整は好適には流体ポンプを使用して行われ、流体ポンプはエレベータ制御装置の、とりわけ緩衝器制御部によって制御される。

図２では、同一部分または機能上共通する部分には同じ参照符号を付している。

図２に示すエレベータ30では、図１で既述した要素の他に、マグネット32などのトリガ要素がエレベータ乗りかごの上部に設けられている。トリガ要素32は４つの独立した位置センサ34、36、38、40と共働するものであり、位置センサは例えばバイナリスイッチでよく、トリガ要素32が位置センサを通過すると切り替わる。各スイッチの状態は、本例では、エレベータ乗りかごの走行方向によって決まる。位置検出器34、36、38、40の信号線は、エレベータ制御装置42（またはその緩衝器制御部）に接続され、またエレベータ制御装置42はデータ記憶装置44に接続されている。エレベータ制御装置42はさらに、駆動線46を介してエレベータ安全回路のスイッチ48に接続され、この構成は、例えば欧州安全規格EN81-1として、共通規則に従ってエレベータに義務付けられているものである。エレベータ制御装置42は最終的に緩衝器駆動装置50に接続され、緩衝器駆動装置50はシリンダ22およびピストン24を備えた油圧シリンダ装置20の長さを調整するために設けられている。

本実施形態は、以下のように機能する。

エレベータ乗りかご12は、最下階床への接近時に減速する。減速区間の始まりから一定距離を過ぎると、トリガ要素32が第１の位置検出器34を通過する。これにより、第１の位置検出器34の切替え信号が発生し、信号線を介してエレベータ制御装置42に転送される。制御装置42は、第１の位置検出器の切替え信号を受信することにより、エレベータが今しがた第１の位置検出器の高さ位置を通過したことを知るとともに、乗りかごの走行方向も知る。走行方向が下方向の場合、制御装置は、基準データ記憶装置44に記憶されている基準速度値に基づいて、第１の位置検出器における実際の乗りかご速度が既定の乗りかご速度に相当するか否かを比較する。この判定が真であれば、制御装置42は緩衝器駆動装置50を始動させ、第１の位置検出器34の高さ位置における乗りかご速度に従って緩衝器長を縮小させる。エレベータ乗りかご12が最下階床16にさらに接近する行程において、トリガ要素32はさらに第２、第３、第４の位置検出器36、38、40を通過し、これによって各検出器の高さ位置ごとに上述の比較が行われ、緩衝器長は、各位置検出器の高さ位置における実際の乗りかご速度に応じて縮小される（各位置での乗りかご速度は、緩衝器長を調整するための新たな定格速度になる）。また、基準データ記憶装置44に記憶されている基準データに対して実際に乗りかご速度が規定限界値の範囲内で対応しているか否かを常時確認する。乗りかごが所定の減速勾配に沿って最下階床に接近すると、緩衝器長は、図１に示すように乗りかごが最下階床に進入するまでエレベータ制御装置によって減少される。

何らかの理由によって乗りかご位置検出器34、36、38、40のいずれかの高さ位置にて実際の乗りかご速度が基準値をある限界値分だけ超えてしまうと、制御装置42は、駆動線46を通してエレベータ制御装置のスイッチ48を開き、さらに緩衝器駆動装置50を作動させて、緩衝器20を即座に最大長まで駆動し、ピストン24をシリンダ22から最大限まで延伸させる。

これらの手段によって、本システムの安全装置は、常に、対応する乗りかご速度に必要な緩衝器長に対応できる。また、通常運転から逸脱しても、安全措置を十分に図ってエレベータ乗りかごがシャフトピットに衝突するのを防止する。

当然のことながら、図２に示す位置検出システムは図１に示すエレベータ10に適用できる。

また当然のことながら、最下階床に接近する際の既定減速勾配の維持については、図２に示す位置センサシステムを使用せずに、エレベータに義務付けられている乗りかご位置・乗りかご速度測定器から得られる乗りかご位置および乗りかご速度に関するデータを取得するだけで確認することも可能である。

本発明は例示の実施形態に限定されるものでなく、添付の特許請求項の範囲内で変更することも可能である。

Claims (13)

1. エレベータシャフト(14)内を移動する少なくとも１基のエレベータ乗りかご(12)、ならびに該乗りかごの位置を測定するエレベータ制御装置(42)を含むエレベータにおいて、該エレベータはさらに、前記エレベータシャフトのシャフトピットに設けられた緩衝器(20)を含み、該緩衝器の長さは乗りかご位置および乗りかご速度に応じて調整可能であることを特徴とするエレベータ。
2. 請求項１に記載のエレベータにおいて、前記シャフトピット(18)の最下階床(16)より下の深さ長(l)は前記緩衝器(20)の最大長(hmax)より短いことを特徴とするエレベータ。
3. 前記請求項のいずれかに記載のエレベータにおいて、前記緩衝器(20)はシリンダ(22)およびピストン(24)を備えた油圧シリンダ装置であり、該ピストンの該シリンダに対する位置は調整可能であることを特徴とするエレベータ。
4. 前記請求項のいずれかに記載のエレベータにおいて、前記エレベータ制御装置(42)は緩衝器制御部を有し、該制御部は、前記エレベータ乗りかご(12)が前記エレベータシャフトの前記最下階床(16)に接近する際の減速度をモニタするように構成され、該緩衝器制御部は、前記乗りかごが該最下階床に接近しているときの乗りかごの減速度が所定の勾配に一致する場合に、緩衝器長(h)を減少させるように構成されていることを特徴とするエレベータ。
5. 請求項４に記載のエレベータにおいて、調整乗りかご位置検出器(34、36、38、40)が、前記エレベータシャフト(14)の前記最下階床(16)上方の乗りかご減速区間のそれぞれ異なる高さ位置に設けられ、該位置検出器は前記乗りかご(12)に取り付けられたトリガ要素(32)と接し、さらに、基準データ記憶装置(44)が前記エレベータ制御装置(42)に接続して設けられ、前記緩衝器制御部は、位置検出器の高さ位置における実際の乗りかご速度が前記基準データ記憶装置から得られる対応する基準速度を限界値分だけ超えると、異常時動作に移るように構成されていることを特徴とするエレベータ。
6. 請求項５に記載のエレベータにおいて、前記調整乗りかご位置検出器(34、36、38、40)は該エレベータ(10、30)に義務付けられた乗りかご位置測定装置の他に設けられていることを特徴とするエレベータ。
7. 請求項５または６に記載のエレベータにおいて、前記異常時動作にはエレベータ安全回路の開放(48)が含まれることを特徴とするエレベータ。
8. 請求項５、６または７に記載のエレベータにおいて、前記異常時動作には、緩衝器駆動装置(50)を始動させて緩衝器長を伸ばすことが含まれることを特徴とするエレベータ。
9. エレベータシャフト(14)のシャフトピット(16)にある緩衝器(20)の長さを調整する方法において、該方法は、エレベータ乗りかご(12)の位置を判定して、前記緩衝器(20)の長さを実際の乗りかご位置および実際の乗りかご速度に応じて調整することを特徴とする方法。
10. 請求項９に記載の方法において、前記エレベータ乗りかご(12)が最下階床(16)に接近して所定の減速勾配に従って減速すると、前記緩衝器長を縮小することを特徴とする方法。
11. 請求項９ないし10のいずれかに記載の方法において、前記エレベータ乗りかご(12)が前記最下階床(16)に接近する際に所定の減速勾配から限界範囲分だけ逸脱すると、前記緩衝器を最大長(hmax)まで延伸させることを特徴とする方法。
12. 請求項９ないし11のいずれかに記載の方法において、前記エレベータシャフト(14)の前記最下階床(16)上方の乗りかご減速区間にある位置検出器(34、36、38、40)の信号をエレベータ制御装置(42)のトリガとして用いて、実際の乗りかご速度を前記位置検出器の位置に対応する基準乗りかご速度と比較し、前記位置における実際の乗りかご速度が前記基準値を限界値分だけ超えると、異常時動作を行うことを特徴とする方法。
13. 請求項12に記載の方法において、前記異常時動作には、緩衝器長を最大値(hmax)にし、そして／またはエレベータ安全回路を開放することを含むことを特徴とする方法。
    

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