JP3232026B2 - エレベータ用かごの揺すり低減装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エレベータの揺す
りを検出すると共に、検出したかごの揺れ増幅を低減さ
せて振幅が共振した場合の故障発生を防止するエレベー
タ用かごの揺すり低減装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、図６で示す様に電動機の出力
によって回転駆動する巻上機１と、巻上機１に巻回され
た主ロープ２と、主ロープ２の一端に固定されかつ上下
方向に伸びるレール３に案内されつつ巻上機１の回転に
基づいて昇降するかご４と、主ロープ２の他端に固定さ
れた釣合重り５とを備えたエレベータ６が知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなエレベータ
６では、かご４が昇降している最中に、かご４内の利用
者が故意に膝を屈伸運動させ、かご４が縦方向に揺れて
振動が発生すると、かご４の下部に設けられた防振ゴム
７やかご４の上部（若しくは下部）に設けられた振動吸
収装置８、或は、主ロープ２等の弾性系の固有振動数と
共振してしまい、調速機（図示せず）が動作したり、か
ご４の非常停止装置が作動してかご４内に乗員が閉じ込
められた状態となってしまうという問題が生じていた。

【０００４】図７は一般的なエレベータの速度波形図
で、縦軸はかご４の速度、Ｖ１はかご４の定格速度、横
軸は時間を示す。かご４は通常は符号Ａに示したような
速度波形で利用者を利用階まで搬送する。この際、利用
者が人為的に膝の屈伸等によってかご４を縦方向に連続
的に揺らし、防振ゴム７や振動吸収装置８或は主ロープ
２等の弾性系の固有振動数と共振した場合には、図８に
示すように、かご４の速度が周期的に変化して次第に縦
方向の振動が増幅してしまう。

【０００５】即ち、かご４の速度が変化して速度が定格
速度の約１．３倍（図８のポイントＰ）に達すると、調
速機の異常であると検出スイッチが検出してかご４を電
気的に停止させるため、かご４内の利用者を閉じ込めた
状態となる。

【０００６】また、油圧式のエレベータでは、油圧ジャ
ッキや油圧配管内の作動油がロープ式の弾性系に追加さ
れるので、ロープ式のエレベータに比べてかご速度変化
の振幅が増幅し易いため、極端な例では、エレベータが
停止中であってもこの縦方向の揺すり周波数と弾性系の
固有振動が共振すると調速機が動作してしまう場合があ
る。これらの故障は、自然復旧しないため、保守員が現
地到着して機械的に復旧させる迄、かご４内の利用者は
閉じ込められた状態となる。

【０００７】このように、エレベータのかご４内の利用
者が、人為的な膝の屈伸などで縦方向に連続的に揺する
と、防振ゴム７や振動吸収装置８或は主ロープ２の固有
振動数に共振してかご４の速度が周期的に変化したり、
縦方向の振動が増幅して閉じ込め故障が発生する場合が
ある。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であって、段階を追って人為的な揺すりを低減すること
ができ、これにより悪質な揺すりに対しては危険を未然
に防止することができるばかりでなく、揺すり周波数を
打ち消す速度指令やかご速度を定格速度を基準に減速さ
せることで閉じ込め故障を防止することができるエレベ
ータ用かごの揺すり低減装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】その目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、かご速度指令信号を出力
する速度指令部と、前記かごの停止を含めた速度を検出
する速度検出器と、該速度検出器からの検出信号に基づ
いて人為的且つ継続的な前記かごの縦揺すりを検出する
かご揺れ検出部と、前記速度指令部からの速度指令信号
と前記かご揺れ検出部からのかご揺れ検出信号とに基づ
いて前記かごを昇降させるための駆動手段を制御するエ
レベータ制御部とを備えたエレベータ用かごの揺すり低
減装置において、前記エレベータ制御部は、前記かごの
揺すりが規定値よりも大きい場合にはかご速度を減少さ
せ、その後においても前記かごの揺すりが減少しなけれ
ば前記かごの揺すりを相殺させ、さらに前記かごの揺す
りが相殺されない場合にはかご速度を定格速度よりも所
定値以下にまで減少するよう、段階的に前記駆動手段を
制御することを要旨とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明のエレベータ用かご
の揺すり低減装置の実施の形態を図面に基づいて説明す
る。

【００１１】図１は本発明のエレベータ用かごの揺すり
低減装置の説明図、図２は揺すり低減装置の具体的な動
作を表すフローチャート図である。

【００１２】図１において、１１は３相交流電源、１２
は３相交流電源１１から供給された交流電源をコンバー
タ（図示せず）で平滑した後に再び可変電圧・可変周波
数の交流電源に電力変換するインバータ（パワートラン
ジスタ）、１３は電動機としての巻上モータ、１４は巻
上機、１５は巻上機１４に巻回された主ロープ、１６は
主ロープ１５の一端に固定されたかご、１７は主ロープ
１５の他端に固定された釣合重り、１８はかご１６の昇
降を案内すると共にその昇降の際の水平方向の揺れを防
止する案内レール、１９はかご１６の上部に設けられた
速度検出器、２０はかご１６の上部に設けられた振動吸
収装置、２１はかご１６の上部に設けられた秤用乗り過
ぎ警告ブザー、２２はかご１６の下部に設けられた衝撃
吸収用の防振ゴムである。

【００１３】さらに、２３は速度検出器１９からの速度
信号を周波数に置き換える信号処理部、２４は信号処理
部２３で置き換えられた周波数が０．５〜３Ｈｚ程度で
あった場合にはかご１６の縦揺れが人為的なものである
ことを検出するかご揺れ検出部、２５はかご１６の定格
速度を周波数で記憶する速度テーブル記憶部、２６は信
号処理部２３並びに速度テーブル記憶部２５からの出力
信号に基づいて速度指令信号を出力する速度指令部、２
７はかご揺れ検出部２４並びに速度指令部２６からの出
力信号が入力されるＣＰＵとしてのエレベータ制御部、
２８は巻上モータ１３を流れる電流が正弦波となるよう
に制御すると共に巻上モータ１３を流れる交流電流をト
ルク成分と励磁成分とに分けて零〜数十Ｈｚまでインバ
ータ１２を制御するＰＷＭ（パルス幅変調）制御回路で
ある。

【００１４】次に、本発明のエレベータかごの揺すり低
減装置の動作を図２のフローチャートに基づいて説明す
る。

【００１５】（ステップＳ１）ステップＳ１では、利用
者による人為的な縦揺れが発生したかどうかの判断を行
う。即ち、膝の屈伸等による縦揺すりの周波数は０．５
〜３Ｈｚ程度なので、速度検出器１９からの速度信号を
信号処理部２３で周波数に置き換えた出力信号に基づい
てかご１６に人為的な揺すりが発生しているか否かをか
ご揺れ検出部２４が検知し、人為的な揺すりが発生して
いない場合にはこのままこのルーチンを監視し、人為的
な揺すりが発生している場合にはステップＳ２へと移行
する。

【００１６】（ステップＳ２）ステップＳ２では、信号
処理部２３で周波数に置き換えた出力信号に基づいてか
ご１６が昇降中であるか否かが速度指令部２６によって
判断される。即ち、かご１６は停止しているにも係わら
ずかご１６に揺すりが発生している場合には、例えば、
かご１６内で利用者が故意に膝を屈伸運動させていると
判断して速度制御は行わずにステップＳ３へと移行し、
かご１６が昇降中の場合には速度制御を行うためにステ
ップＳ４へと移行する。

【００１７】（ステップＳ３）ステップＳ３では、かご
１６が停止中であるために速度制御を行わない代わりに
人為的な揺すりを止めさせる為に注意を促す目的でエレ
ベータ制御部２７から秤用乗り過ぎ警告ブザー１９に警
報信号を出力してブザーを鳴動させた後、その揺すりを
継続して監視するためにステップＳ１へとループする。

【００１８】（ステップＳ４）ステップＳ４では、かご
１６の最高速度を定格速度の約７０％（０．７倍）程度
まで減少させるようにエレベータ制御部２７からＰＷＭ
制御回路２８へと指令信号が出力され、この指令信号に
基づいて巻上モータ１３の駆動力が減少されてステップ
Ｓ５へと移行する。尚、駆動力減少ルーチンにより、か
ご１６の揺すりによるかご速度変化、即ち、揺すりの振
幅も相対的に減少するので、かご速度は調速機（図示せ
ず）が動作する定格速度の約１．３倍より低下する。

【００１９】（ステップＳ５）ステップＳ５では、ステ
ップＳ４のルーチン後、かご揺れ検出部２４が人為的な
揺すりの停止を検出した場合、若しくは、揺すりに減少
傾向が見られたと判断した場合には利用者が揺すりを止
めたと判断してステップＳ１へとループし、また、かご
揺れ検出部２４が人為的な揺すりの継続を検出した場
合、若しくは、揺すりに減少傾向が見られないと判断し
た場合にはステップＳ６へと移行する。尚、ステップＳ
４のルーチン前のかご１６の振幅値をエレベータ制御部
２７から記憶手段（図示せず）に記憶させ、ステップＳ
４でのルーチン後の現在の振幅値とステップＳ４でのル
ーチン前の振幅値とをエレベータ制御部２７で比較する
ことで引き続き揺すりによる振幅値に減少傾向が見られ
ないと判断してもよい。

【００２０】（ステップＳ６）ステップＳ６では、従来
技術で説明したように、揺すりが増幅することと相俟っ
て、ステップＳ４で速度制限をしたにも拘らず揺すりが
継続しているため、かご揺れ検出部２４からの出力信号
に基づいてこの揺すりを相殺するようにＰＷＭ制御回路
２８を制御してステップＳ７へと移行する。尚、この
際、エレベータ制御部２７は、かご速度は定格速度（ス
テップＳ４のルーチン後のため、約０．７倍）に収束す
るようにＰＷＭ制御回路２８へ駆動指令信号を出力す
る。

【００２１】即ち、揺すりによるかご速度変化の１周期
中において、半波はかご速度が増加中で一方の半波はか
ご速度が減少中であるが、エレベータ制御部２７はこの
かご速度が定格速度の約０．７倍に収束するようにＰＷ
Ｍ制御回路２８へ駆動指令を出力する。

【００２２】従って、エレベータ制御部２７は、ステッ
プＳ４でのルーチン前のかご１６の振幅が定格速度の約
０．７倍に収束する分に見合っただけの速度指令信号を
出力するため、かご速度が増加中の時は定格速度の約
０．７倍の時の速度指令より少なく、かご速度が減少中
の時は定格速度の約０．７倍の時の速度指令より多くエ
レベータ制御部２７が速度指令を出力する。

【００２３】（ステップＳ７）ステップＳ７では、ステ
ップＳ５と同様に、かご揺れ検出部２４が人為的な揺す
りの停止を検出した場合、若しくは、揺すりに減少傾向
が見られたと判断した場合には利用者が揺すりを止めた
と判断してステップＳ１へとループし、また、かご揺れ
検出部２４が人為的な揺すりの継続を検出した場合、若
しくは、揺すりに減少傾向が見られないと判断した場合
にはステップＳ８へと移行する。

【００２４】（ステップＳ８）ステップＳ８では、エレ
ベータ制御部２７から、かご１６の最高速度を定格速度
の約４０％程度にまで減少させる指令がＰＷＭ制御回路
２８に出力されると共に、秤乗り過ぎ警告ブザー１９を
鳴動させてステップＳ９へと移行する。尚、このステッ
プＳ８でのルーチンは、揺すりの振幅も相対的に減少さ
せて調速機が動作する定格速度の約１．３倍から遠避け
ると共に、かご１６を揺すっている利用者に対して注意
を促し、この人為的な行為を止めさせる効果を有する。

【００２５】（ステップＳ９，１０）ステップＳ９，１
０では、ステップＳ８でのルーチンによって再度の速度
制御が行われたため、かごを最寄階へ停止してドアを開
いた後通常運転させて、かご揺れ検出部２４が人為的な
揺すりの停止を検出した場合、若しくは、揺すりに減少
傾向が見られたと判断した場合はＳ１へとループし、揺
すりに減少傾向が見られないと判断した場合はステップ
Ｓ１１へと移行する。

【００２６】（ステップＳ１１）ステップＳ８のルーチ
ン後、再びステップＳ１０の判断により依然として揺す
りが継続されて振幅値が減少しないため、この振幅値に
よって調速機が異常であると判断される定格速度の約
１．３倍の近傍にあるか否かが判断され、定格速度の約
１．３倍の近傍にない場合にはステップＳ８へとループ
され、定格速度の約１．３倍の近傍にあるときにはステ
ップＳ１２へと移行する。

【００２７】（ステップＳ１２）ステップＳ１２では、
利用者に人為的且つ悪質な揺すりを停止させるためにか
ご１６を階と階の間に停止させる。そして、この停止に
よって利用者は人為的且つ悪質な揺すりを停止すること
が考えられるので数秒後にかご１６の通常運転を再開さ
せてステップＳ１へとループする。

【００２８】ところで、上記実施の形態では、ロープ式
のエレベータに適用した例を開示したが、例えば、図３
に示すように、油圧式のエレベータに適用することも可
能である。尚、図３において、上記実施の形態と同一の
構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。

【００２９】図３において、３１は機械室、３２は油圧
バルブ３３或は油圧バルブ３３と油圧ジャッキ３４とを
結ぶ圧力配管３５や油圧ジャッキ３４の付近に設けられ
たジャッキ圧検出センサーである。

【００３０】このような油圧式のエレベータに揺すりが
発生した場合、かご１６の縦方向の揺すりによる振動は
主ロープ１５を介して油圧ジャッキ３４内の作動油に伝
達される。

【００３１】上記実施の形態で揺すりによるかご速度の
変化の１周期中、半波のかご速度が増加中はジャッキ圧
検出センサー３２は定格速度で走行中の時の圧力値より
も低い圧力値を示す。一方の半波であるかご速度が減少
中の時のジャッキ圧検出センサー３２は定格速度で走行
中の圧力値よりも高い圧力値を示す。

【００３２】かご揺れ検出部２４は、ジャッキ圧検出セ
ンサー３２から出力される圧力値の変化、即ち、かご１
６の走行状態が上記実施の形態の図２のステップＳ１で
示した周波数で変化している場合にはかご１６が揺すら
れていると判断することができるので、以降、図２と同
様のルーチンがなされる。

【００３３】具体的には、上記実施の形態と同様にステ
ップＳ６でかご速度の変化を打ち消し、かご速度が定格
速度の約０．７倍に収束する分に見合っただけの指令を
ＰＷＭ制御回路２８へと出力する。即ち、揺すり周波数
の１周期中、ジャッキ圧検出センサー３２から送られて
くるジャッキ圧の値が定格速度の約０．７倍で走行中の
時の値より低い場合は定格速度の約０．７倍の時の速度
指令より多くエレベータ制御部２７は速度指令を出力す
る。

【００３４】逆に、ジャッキ圧の値が定格速度の０．７
倍で走行中の時の圧力値より高い場合には、エレベータ
制御部２７は速度指令を少なく出力し、各々かご速度を
定格速度の約０．７倍へ収束させる。

【００３５】また、上記実施の形態で示した速度検出器
１９をかご１６の上部ではなく、図４に示す様に巻上機
１４の基台４１に載置して主ロープ１５の速度変化を測
定してもよい。この際の速度検出器１９としては、光或
は赤外線式のものが考えられる。

【００３６】そして、速度検出器１９からの出力信号
は、上記実施の形態と同様に信号処理部２３へと入力
し、その構成も上記実施の形態と同様である。この際の
かご１６の揺すりによる振動は、主ロープ１５へと伝播
するので、速度検出器１９で検出された主ロープ１５の
振動が上記実施の形態の揺すり周波数に該当する場合に
図２のフローチャートで示したルーチンが実行される。

【００３７】また、図５に示すように、光或は赤外線式
の速度検出器１９を調速機の取付台５１に設置して調速
機ロープ５３の速度変化を測定してもよい。図中、５４
はかご速度が定格速度の約１．４倍になると機械的にか
ご１６の非常停止を動作させる。尚、速度検出器１９か
らの出力信号は信号処理部２３へと入力されて、具体的
な動作は上記実施の形態と同様である。

【００３８】上述したように、揺すりの周波数を拾って
規定値よりも大きい場合にはかご速度の減少を指令し、
それでも周波数が減少しなければ揺すり周波数を打ち消
すような速度指令を出力し、さらに周波数が減少しなけ
ればかご速度を定格速度の約４０％まで減少指令を出力
し、その上で周波数が減少せずにかご速度が定格速度の
１．３倍に近ければかごを停止させる機能を具備させた
ことにより、段階を追って人為的な揺すりを低減するこ
とができ、これにより悪質な揺すりに対しては危険を未
然に防止することができるばかりでなく、揺すり周波数
を打ち消す速度指令やかご速度の定格速度を基準に減速
させることで閉じ込め故障を防止することで段階を追っ
て人為的な揺すりを止めさせる機能を持つことができ、
悪質な揺すりに対しては危険を未然に防止することがで
きる。

【００３９】また、人為的ないたずらを止めさせること
と、揺すり周波数を打ち消す速度指令やかご速度を定格
速度の約７０％に減速させることで閉じ込め故障を防止
することができる。

【００４０】

【発明の効果】上述したように、本発明のエレベータ用
かごの揺すり低減装置にあっては、エレベータ制御部
は、かごの揺すりが規定値よりも大きい場合にはかご速
度を減少させ、その後においてもかごの揺すりが減少し
なければかごの揺すりを相殺させ、さらにかごの揺すり
が相殺されない場合にはかご速度を定格速度よりも所定
値以下にまで減少するよう、段階的に駆動手段を制御す
ることにより、段階を追って人為的な揺すりを低減する
ことができ、これにより悪質な揺すりに対しては危険を
未然に防止することができるばかりでなく、かご速度を
定格速度を基準に減速させることで閉じ込め故障を防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係わるエレベータ用かごの揺すり低
減装置を示し、ロープ式のエレベータに適用した揺すり
低減装置の説明図である。

【図２】 同じく、制御例を示すフローチャートであ
る。

【図３】 本発明に係わるエレベータ用かごの揺すり低
減装置の応用を示し、油圧式のエレベータに適用した揺
すり低減装置の説明図である。

【図４】 速度検出器の変形例を示す要部の説明図であ
る。

【図５】 速度検出器の他の変形例を示す要部の説明図
である。

【図６】 従来のエレベータ用かごの揺すり低減装置を
示す説明図である。

【図７】 同じく、エレベータかご速度波形図である。

【図８】 同じく、弾性系の固有振動数と共振してかご
速度が増幅した場合の速度波形図である。

【符号の説明】

１３ 巻上モータ（駆動手段）、１６ かご、１９ 速
度検出器、２４ かご揺れ検出部、２６ 速度指令部、
２８ ＰＷＭ制御回路。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−172728（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−171841（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−257830（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−113441（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−143244（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−206309（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−189284（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−365769（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−24663（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−159074（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B66B 1/00 - 1/52 B66B 5/02

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 かご速度指令信号を出力する速度指令部
   と、前記かごの停止を含めた速度を検出する速度検出器
   と、該速度検出器からの検出信号に基づいて人為的且つ
   継続的な前記かごの縦揺すりを検出するかご揺れ検出部
   と、前記速度指令部からの速度指令信号と前記かご揺れ
   検出部からのかご揺れ検出信号とに基づいて前記かごを
   昇降させるための駆動手段を制御するエレベータ制御部
   とを備えたエレベータ用かごの揺すり低減装置におい
   て、 前記エレベータ制御部は、前記かごの揺すりが規定値よ
   りも大きい場合にはかご速度を減少させ、その後におい
   ても前記かごの揺すりが減少しなければ前記かごの揺す
   りを相殺させ、さらに前記かごの揺すりが相殺されない
   場合にはかご速度を定格速度よりも所定値以下にまで減
   少するよう、段階的に前記駆動手段を制御することを特
   徴とするエレベータ用かごの揺すり低減装置。
2. 【請求項２】 前記エレベータ制御部は、かご速度を定
   格速度よりも所定値以下にまで減少した後においても前
   記かごの揺すりが継続してかご速度が定格速度に対して
   所定値付近に達した場合には前記かごを停止させるよう
   に前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項１に
   記載のエレベータ用かごの揺すり低減装置。
3. 【請求項３】 前記エレベータ制御部は、前記かごの揺
   すりに対する速度制御の実行を同時に警告を発すること
   を特徴とする請求項１及び請求項２に記載のエレベータ
   用かごの揺すり低減装置。
4. 【請求項４】 前記エレベータ制御装置は、継続的な揺
   すりに起因して前記かごを停止させた後、所定時間経過
   後若しくは前記かごの揺すりの停止を検知した場合には
   自動的に前記駆動手段を再駆動させることを特徴とする
   請求項２に記載のエレベータ用かごの揺すり低減装置。