JP5200409B2 - マルチカー方式エレベータの安全装置 - Google Patents

Description

本発明は、エレベータの安全装置に関し、特に同一昇降路内に複数のエレベータが独立して走行できる、いわゆるマルチカー方式エレベータの安全装置に関するものである。

同一昇降路内に複数のエレベータが独立して走行できる、いわゆるマルチカー方式エレベータを実用化する場合において、従来のシングルカーエレベータと同等な安全水準を確保することがひとつの大きな課題であった。その一つの理由は、マルチカー方式エレベータの場合、各かごが安全に走行できる範囲は固定ではなく、他のかごの位置や走行状態によって時々刻々変化し、従来のエレベータで用いた「スローダウン」制御、すなわち一定速度以上の速度で昇降路の上下の先端に近づくときにエレベータを強制的に減速させ、安全な位置に停止させる制御、はそのままでは使えないことである。

これらの問題を解決するため、従来からいろいろな提案がなされている。その一例を図６に示す。このマルチカーエレベータ装置においては、かごＡ，Ｂの上下部に設けられ、かご同士が接近したときに他方のかごに押される押し棒３０と、押し棒に連結され、押し棒が押されると作動してかごの動きを停止させる非常止め機構３１を設けたものが開示されている（例えば特許文献１参照。）。

また、図７に別の構成のマルチカー方式エレベータ装置を示す。このマルチカー方式エレベータ装置においては、乗りかごＣ，Ｄが互いに接近する方向に移動して所定の距離まで近づいたときに、その双方の乗りかごが接近する相対速度を検出する速度検出機構と、速度検出機構で検出された速度により動作させられるブレーキ機構４１と、双方のかごがさらに接近したときに動作する緩衝装置４２とを設けたものが開示されている。上記速度検出機構は、上側のつり合いおもりＥにはつり合いおもりの下部側面からその下方に垂直に延びるよう支持されている棒状の案内子４３が取り付けられ、下側のつり合いおもりＦには案内部として複数のガイドローラー４０が回転自在に設けてあり、上側のつり合いおもりと下側のつり合いおもりの接近に応じて上側のつり合いおもりに設けられた案内子が下側のつり合いおもりに設けられた案内部としてのローラーに侵入するように構成されている（例えば特許文献２参照。）。

特開２００４−１０２７２号公報 特開２００６−３１５７９６号公報

図６に示すマルチカーエレベータ装置の場合、かごの上下部にかご同士が接近したときに他方のかごに押される押し棒を用いていたため、高速のエレベータに適用する場合、安全な停止距離を得るには長い押し棒が必要となり、地震などの揺れにより押し棒が昇降路内部の他の機器と干渉する恐れがあった。また、上下両方向への安全を確保するため押し棒をかごの上下両方に設ける必要が有るためかご重量が大きくなるという不具合があった。

また、図７に示すマルチカーエレベータ装置の場合、前述の発明と同様高速エレベータに適用するためには長い案内子が必要となり、地震などの揺れにより案内子が昇降路内部の他の機器と干渉したり、互いのかごが接近したときに案内子が案内部としてのローラーを外れ、その機能を発揮できないという不具合があった。

このため、昇降路を複数の区間に分割し、一つの区間に複数のかごが侵入しないように閉塞区間制御を行うことも考えられるが、そのためにはかご位置検出装置が必要であり、かご位置に誤検出が生じると衝突を防止できないという問題がある。

本発明は、同一昇降路内に独立して走行する複数のかごを備えたマルチカー方式エレベータにおいて、ブレーキシューを含む稼動部と該稼動部が接触するブレーキプレートとブレーキの作動及び解放を行うアクチュエータとからなるブレーキ装置の、前記稼動部を各かごにそれぞれ設置し、前記ブレーキプレートと前記アクチュエータとを昇降路の長手方向に沿って複数個配列し、各かごの移動に対応するアクチュエータを順次付勢していくことでかごの走行を可能とし、その際、かごが停止している場合は該かごに隣接する両側のアクチュエータの付勢を禁止し、かごが走行する場合は該かごと対向するアクチュエータに隣接する前方のアクチュエータの両側のアクチュエータが共に付勢されている時には前記前方のアクチュエータの付勢を禁止するインターロック制御を行うようにしたものである。

本発明によれば、ブレーキの稼動部をかご側に、ブレーキの作動及び解放を行うアクチュエータを昇降路側に配置するようにしたので、かご側に電力を供給する必要がないだけでなく、アクチュエータのインターロック制御を行うことにより、かご位置検出装置を設けることなくかご同士の衝突や、かごの昇降路頂部や底部への衝突を容易に防止することができる。

また、一次コイルを昇降路側に、二次導体をかご側に配置するリニア駆動方式エレベータに本発明を適用した場合には、駆動用の一次コイルを前記アクチュエータとして兼用することができ、更に本発明に係るブレーキ装置は非常停止用としての使用と共に、通常時の各階床におけるかご位置保持用として兼用することが出来る。

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に係るエレベータ装置の基本的な構成を表す平面図である。ここでは簡単のため、同じ昇降路に２台のかごが独立して走行する場合について説明する。

図１において、１はかご（上かごを１ａ，下かごを１ｂとし、上かごと下かごを区別する必要の無い場合は単にかご１と記載する。）であり、２はかご１の水平方向の移動を規制するかご用ガイドレールである。３は上かご用カウンターウェイトであり４は上かご用カウンターウェイト３の水平方向の移動を規制する上かごのカウンターウェイト用ガイドレールである。６は下かご用カウンターウェイトであり７は下かご用カウンターウェイト６の水平方向の移動を規制する下かごのカウンターウェイト用ガイドレールである。上かご１ａおよびカウンターウェイト３はロープ（図示しない）により吊り下げられ昇降路５内をかご用ガイドレール２および上かご用カウンターウェイト用ガイドレール４にガイドされて昇降路内を互いに逆方向に昇降移動している。また、下かご１ｂおよび下かご用カウンターウェイト６はロープ（図示しない）により吊り下げられ昇降路５内をかご用ガイドレール２および下かご用カウンターウェイト用ガイドレール７にガイドされて昇降路内を互いに逆方向に昇降移動している。１０はブレーキ装置である。

図２はブレーキ装置１０の部分拡大図である。１８はブレーキ装置１０のうち、かご側に設けられた稼動部であり、ブレーキレバー１１、ブレーキレバー１１に設けられた永久磁石または磁性体１２、ブレーキシュー１４、動作スプリング１５、支点１７により構成されている。一方、昇降路側には、稼動部の永久磁石または磁性体１２と適切な間隔を確保し、ブレーキの作動及び解放を行わせるための電磁石（アクチュエータ）１３を設置する。この昇降路側に設けられた電磁石１３およびブレーキプレート１６と、かご側に設置された上記稼動部１８とでブレーキ装置１０を構成している。

次に該ブレーキ装置１０の動作機構を図２により説明する。通常は電磁石１３が消勢されており、ブレーキシュー１４が動作スプリング１５のバネ力で昇降路５に設置されたブレーキプレート１６に押し付けられてブレーキシュー１４とブレーキプレート１６の摩擦力によりかご１が停止位置で保持されている。電磁石１３が付勢されると、電磁石１３に吸引力が働き、永久磁石または磁性体１２が電磁石１３側に引き寄せられる。すると支点１７を中心にブレーキレバー１１が回動し、ブレーキシュー１４がブレーキプレート１６から離れかご１は昇降可能となる。

図３に、上記ブレーキ装置の稼動部を各かごのそれぞれに設置し、電磁石を昇降路の長手方向に沿って多数配置したマルチカー方式エレベータの全体構成図を示す。
図3において、１aは上かご、１bは下かご、１８ａは上かご１ａに設けられたブレーキ装置の稼動部、同じく１８ｂは下かごに設けられた稼動部、１３ａ〜１３ｆはそれぞれ電磁石、１９は電磁石１３ａ〜１３ｆの付勢及び消勢を制御する制御装置である。なお、ブレーキプレートとしてのかご用ガイドレールは図示を省略している。

上記のように構成されたマルチカー方式エレベータにおいて、上かご1ａが下向きに、下かご１ｂが上向きに走行する際、両方のかごが一定距離以内に近づいた時に衝突の危険が発生する。それ以外にも一方のかごが停止中に他方のかごが近づいてきた場合や一方のかごに他方のかごが追いついた場合、上かごが昇降路頂部に或いは下かごが昇降路底部に接近したときなども衝突の危険が発生する。これらの衝突を防止するため、停止しているかごに隣接する両側の電磁石は付勢を禁止するとともに、各電磁石においては隣接する両側の電磁石が共に付勢されている場合はその中央の電磁石の付勢を禁止するインターロック制御を行うことにより、かご同士の衝突を防止する。

次に電磁石のインターロック制御について、図３及び図４のフローチャートに基づいて説明する。なお、このフローチャートでは上かごだけを対象としているが、下かごについても同様である。

まず、上かご１ａ起動指令が出たか否かを判定し（ステップＳ１）、停止中の場合は上かご１ａに隣接する両側の電磁石、例えば上かご１ａが図３の実線の位置で停止しているとすると隣接する１３ａと１３ｃの電磁石の付勢を禁止する（ステップＳ２）。これにより、他のかごが接近して来たとしも、電磁石１３ａ或いは１３ｃの位置でブレーキが作動し、その位置でかごは停止するので衝突が回避される。

次に、上かご１ａに起動指令が出され、上かご１ａに対向している電磁石１３ｂを付勢すると（ステップＳ３）、ブレーキが解放されかごが走行を開始する。上かご１ａが走行を開始すると、その電磁石１３ｂと隣接する前方の電磁石１３ｃにおいて、その両側の電磁石、すなわち１３ｂと１３ｄの電磁石が共に付勢されているかどうかを確認し（ステップＳ４）、今は電磁石１３ｂだけが付勢されており、電磁石１３ｄは付勢されていないので隣接する電磁石１３ｃを付勢する（ステップＳ５）。このようにかご１ａが電磁石１３ｃの位置に到達する前に１３ｃを予め付勢するのは、かごが電磁石１３ｂから電磁石１３ｃへと移行する際にブレーキが一時的にも作動しないようにするためである。そして電磁石１３ｃの両側の電磁石が共に付勢されているかどうかを確認するのは、もしもこのときに下かご１ｂが電磁石１３ｅの位置まで進んで来ていた場合は同様にその前方の電磁石１３ｄも付勢されることになるため、その場合に電磁石１３ｃの付勢を禁止することで衝突を防止するようにするためである。

従って、電磁石１３ｂと１３ｄが共に付勢されている場合は電磁石１３ｃの付勢を禁止し（ステップＳ９）、かご１ａは電磁石１３ｃの位置でブレーキ装置が作動し停止することになる（ステップＳ１０）。

次に、ステップＳ５で電磁石１３ｃが付勢され上かご１ａが点線で示した電磁石１３ｃの位置まで進むと（ステップＳ６）、その位置が停止予定位置か否かを確認し（ステップＳ７）、まだ停止予定位置に達していない場合は、ステップＳ４へと戻り、引き続きステップＳ４〜Ｓ７を繰り返す。そして停止予定位置に到達するとその位置の電磁石を消勢し、ブレーキを作動させてその位置でかごを保持する（ステップＳ８）。

このように電磁石を順次付勢していくことでかごの走行を可能にするとともに、各電磁石において隣接する両側の電磁石が共に付勢されている場合は、その中央の電磁石の付勢を禁止するインターロック制御をおこなうことでかごの衝突を防止できる。このとき、かご位置検出を行えばより精度の高い制御が行えるが、かごの位置を時間的に予測して順次電磁石を付勢していくことで、必ずしも位置検出は必要がない。仮にかごの予測位置が実際の位置とずれたとしても、かご位置に対応する電磁石が付勢されずにかごが停止することになるのでかご同士の衝突を回避することができる。また、昇降路の頂部と底部には電磁石を設けないようにすれば、かご位置を検出しなくてもかごがその位置に到達したときに必然的にブレーキ装置が作動することになるので昇降路頂部や底部に衝突することを防止することができる。
なお、エレベータが高速になるほど安全停止距離を大きくする必要があるが、本発明では各電磁石（アクチュエータ）の長さを大きくすることにより、安全距離を大きくとることができる。この場合、一つのアクチュエータを一つの電磁石で構成する必要はなく、複数の電磁石を一つのブロックとし、各ブロック単位で制御することにより、アクチュエータの長さを大きくすることができる。

実施の形態２．
図５はブレーキ装置１０の別の実施例である。図において、図２と同一番号のものは同じ機能を有する。１８はかご側に設けられた稼動部であり、ブレーキレバー１１、ブレーキレバー１１に設けられた永久磁石または磁性体１２、ブレーキシュー１４、動作スプリング１５、支点１７、作動カム２１、レバー２０、復帰用スプリング２２により構成されている。一方、昇降路側には、稼動部の永久磁石または磁性体１２と適切な間隔を確保し、ブレーキの作動及び解放を行わせるための電磁石１３（アクチュエータ）を設置する。この昇降路側に設けられた電磁石１３およびブレーキプレート１６と、上記稼動部１８とによりブレーキ装置１０を構成している。

図５によりこのブレーキ装置の動作機構を説明する。通常はブレーキシュー１４が動作スプリング１５のバネ力でカム２１、レバー２０を介して昇降路５に設置されたレールの摺動面からなるブレーキプレート１６に押し付けられてブレーキシュー１４とブレーキプレート１６の摩擦力によりかご１が停止位置で保持されている。この状態で電磁石１３に電流を流すと、電磁石１３に吸引力が働き、永久磁石または磁性体１２が電磁石１３側に引き寄せられる。すると支点１７を中心にブレーキレバー１１が回動し、カム２１がレバー２０の間から離れ、レバー２０が復帰スプリング２２の押圧力によりブレーキシュー１４がレールの摺動面からなるブレーキプレート１６から離れかご１は昇降可能となる。

その他の実施形態
上記の各実施形態ではブレーキ装置を作動させるアクチュエータとして電磁石を用いたが、他の方法として昇降路側に液圧により突出するピン等からなる押圧体を設け、かご側に該押圧体と対向する位置に被押圧体を設け、かご側に設置したブレーキ装置を動作させる構造とすることも可能である。液圧式エレベータの場合は別に作動用ポンプを設ける必要が無く簡易な構成で本構成を実現することができる。

またブレーキ装置を動作させる別の方法として昇降路側に空気圧によるノズルを配置し、かご側にノズルから噴出される空気受けを設け、かご側に設置したブレーキ装置を動作させる構造とすることも可能である。空気圧式エレベータの場合は別に作動用ポンプを設ける必要が無く簡易な構成で本構成を実現することができる。

また、他の実施形態としては、一次コイルを昇降路側に、二次導体をかご側に配置するリニアモータ駆動方式のエレベータでは、リニアモータの一次コイルをブレーキ装置のアクチュエータとして共用することができる。このとき、一つの一次コイルを一つのアクチュエータとして使用することもできるが、上記のように複数の一次コイルを一つのブロックとし、ブロック単位で制御することにより、一次コイルの長さやアクチュエータの長さを自由に設定することが可能である。

なお、上記の実施形態では同じ昇降路に２台のかごが独立して走行する場合について説明したが、勿論かごが３台以上の場合であっても本発明を適用できることは言うまでもない。また、上記の実施形態ではカウンターウェイト付きのエレベータについて説明したが、勿論カウンターウェイト無しのエレベータであってもよい。
その他、本発明では上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の改変を施すことができる。

本発明の実施の形態に係わるエレベータ装置の基本的な構成を表す平面図である。 本発明の一実施形態であるブレーキ装置の部分拡大図である。 本発明の一実施形態におけるマルチカー方式エレベータの全体構成を示す図である。 本発明の一実施形態における電磁石のインターロック制御の手順を示すフローチャートである。 本発明の別の実施形態におけるブレーキ装置の構成を示す図である。 従来のマルチカーエレベータの安全装置を示す構成図である。 マルチカーエレベータの安全装置の他の従来例を示す構成図である。

符号の説明

１ かご
１ａ 上かご
１ｂ 下かご
５ 昇降路
１０ ブレーキ装置
１１ ブレーキレバー
１２ 永久磁石
１３，１３ａ〜１３ｆ 電磁石
１４ ブレーキシュー
１５ 動作スプリング
１６ ブレーキプレート
１７ 支点
１８，１８ａ，１８ｂ ブレーキ装置の稼動部

Claims (4)

1. 同一昇降路内に独立して走行する複数のかごを備えたマルチカー方式エレベータにおいて、ブレーキシューを含む稼動部と該稼動部が接触するブレーキプレートとブレーキの作動及び解放を行うアクチュエータとからなるブレーキ装置の、前記稼動部を各かごにそれぞれ設置し、前記ブレーキプレートと前記アクチュエータとを昇降路の長手方向に沿って複数個配列し、かごに対向するアクチュエータを付勢して前記ブレーキ装置を開放した後、前記アクチュエータに隣接する前方のアクチュエータを順次付勢していくことで前記かごを走行可能とすると共に、前記かごに対向するアクチュエータを消勢して前記ブレーキ装置を作動し、その際、かごが停止している場合は前記かごに隣接する両側のアクチュエータの付勢を禁止し、かごが走行する場合は前記かごと隣接する前方のアクチュエータの両側のアクチュエータが共に付勢されている時は前記前方のアクチュエータの付勢を禁止するインターロック制御を行うことを特徴とするマルチカー方式エレベータの安全装置。
2. 前記ブレーキプレートをかご用ガイドレールとしたことを特徴とする請求項１記載のマルチカー方式エレベータの安全装置。
3. 前記エレベータは、昇降路側に一次コイル、かご側に二次導体を配したリニアモータで駆動されるエレベータであることを特徴とする請求項１記載乃至請求項２記載のマルチカー方式エレベータの安全装置。
4. エレベータ駆動用としての前記一次コイルが前記アクチュエータを兼用する構成であることを特徴とする請求項３記載のマルチカー方式エレベータの安全装置。

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