JP5486474B2

JP5486474B2 - エレベータードアの診断装置および診断方法

Info

Publication number: JP5486474B2
Application number: JP2010265239A
Authority: JP
Inventors: 博道北原
Original assignee: Hitachi Building Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Building Systems Co Ltd
Priority date: 2010-11-29
Filing date: 2010-11-29
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2030-11-29
Also published as: JP2012116578A

Description

本発明は、エレベーターにおけるかごドアの動作状態を診断するエレベータードアの診断装置および診断方法に関する。

エレベーターの乗りかごには電動で開閉するかごドアが設けられており、このかごドアを電動機が駆動している。電動機の駆動トルクをかごドアに伝えるために、駆動ベルトとベルト車による摩擦駆動が用いられるが、駆動ベルトが伸びてテンション不足になったことによる空転発生や、電動機の駆動力低下により、ドアの駆動力が低下するとドアの開閉に異常を来たす。

このような駆動ベルトの空転を検出する手段としては、電動機にパルス発生器を設け、かごドアが電動機によって駆動されて所定距離移動した時のパルス数を正常時のパルス数と比較することにより異常を検出する手段が知られている（特許文献１参照）。

特開平７−６１７４７号公報

上記従来技術では、電動機の動作量に応じたパルス数のみでかごドアの動作状態の異常を検出するため、空転が発生したことは検出できるが、電動機を含むかごドア駆動装置における駆動力劣化などの異常を検出することが難しいという問題点があった。

本発明は、上記の問題点を考慮してなされたものであり、かごドア駆動装置の駆動力の異常を検出することができるエレベータードアの診断装置および診断方法を提供することを目的とする。

本発明においては、かごドアを制止しながらドア駆動装置の電動機に電圧を印加した時に流れる電動機電流に基づいて、すなわち電動機電流の大きさ、あるいは電動機電流から推定される電動機の駆動力などに基づいて、かごドアの動作状態を診断する。これによれば、電動機を含むかごドア駆動装置の駆動力の異常を検出することができる。

上記のような本発明の一態様として、電動機を含むドア駆動装置により開閉駆動されるエレベーターのかごドアの動作状態を診断するエレベータードアの診断装置は、前記かごドアの開端または閉端において前記かごドアを制止するドア制止手段と、前記かごドアが前記開端において制止されているときに、前記かごドアに対し開く方向に駆動力を加える電圧を前記電動機に印加し、前記かごドアが前記閉端において制止されているときに、前記かごドアに対し閉じ方向に駆動力を加える電圧を前記電動機に印加する電圧印加手段と、前記電動機に電圧が印加されているときに前記電動機に流れる電流を計測する電流計測手段と、計測された前記電流に基づいて、前記ドア駆動装置の駆動力の異常を診断する診断手段とを備え、前記ドア駆動装置は、前記電動機により回転駆動される回転体に巻き掛けられる無端状の可撓体によって前記かごドアを開閉駆動し、前記診断手段は、前記電動機の回転軸に接続され、前記電動機の回転数あるいは回転角に応じた信号を出力するエンコーダーと、前記エンコーダーの出力信号を計数する計数部とを有し、前記電流計測手段によって計測された前記電流及び前記計数部による計数値に基づいて、前記電動機の駆動力の低下または劣化を要因とする前記ドア駆動装置の駆動力の異常を検出する。

上記態様によれば、ドア制止手段によってかごドアを制止しながら、電圧印加手段によって電動機に電圧を印加した時に電流計測手段によって計測される電動機に流れる電流に基づいてかごドアの動作状態を診断するので、電動機を含むかごドア駆動装置の駆動力の異常を検出することができる。

上記のような本発明の他の態様として、電動機、及びこの電動機により回転駆動される回転体に巻き掛けられる無端状の可撓体を含むドア駆動装置により開閉駆動されるエレベーターのかごドアの動作状態を診断するエレベータードアの診断方法は、前記かごドアの開端または閉端において前記かごドアを制止し、前記かごドアが前記開端において制止されているときに、前記かごドアに対し開く方向に駆動力を加える電圧を前記電動機に印加し、前記かごドアが前記閉端において制止されているときに、前記かごドアに対し閉じ方向に駆動力を加える電圧を前記電動機に印加し、前記電動機に電圧が印加されているときに前記電動機に流れる電流を計測し、前記電動機の回転数あるいは回転角に応じて出力された出力信号を計数し、計測された前記電流及び計数された前記出力信号の計数値に基づいて、前記電動機の駆動力の低下または劣化を要因とする前記ドア駆動装置の駆動力の異常を検出する。

上記他の態様によれば、かごドアを制止しながら、電動機に電圧を印加した時に計測される電動機に流れる電流に基づいてかごドアの動作状態を診断するので、電動機を含むかごドア駆動装置の駆動力の異常を検出することができる。

本発明によれば、かごドアを制止した時に電動機に流れる電流に基づいてかごドアの動作状態を診断するので、電動機を含むかごドア駆動装置の駆動力の異常を検出することができる。

本発明の第１実施形態であるエレベータードアの診断装置の全体構成を示す図である。本発明の第２実施形態であるエレベータードアの診断装置の全体構成を示す図である。本発明の第３実施形態であるエレベータードアの診断装置の全体構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
図１は本発明の第１実施形態であるエレベータードアの診断装置の全体構成を示す図である。なお、本実施形態の診断装置は、本発明の一実施形態である診断方法を実行する（以下の第２，３実施形態に係るエレベータードアの診断装置についても同様）。

図１において、エレベーターの乗りかごに設けられたかごドア６は、ドア駆動用の可撓体例えばベルト５に連結部材２０によって接続される。駆動ベルト５は、無端状であり、駆動ローラ３および従動ローラ４に巻き掛けられている。駆動ローラ３は電動機２の回転軸に接続される。エレベーター制御装置（図示せず）からドア開閉に関する指令信号が出力されると、指令信号を受けたドア制御部である電動機制御部１０によって、電動機２が回転駆動される。電動機２が回転すると駆動ローラ３が回転し、これによって駆動ベルト５が駆動されて、かごドア６が開閉する。なお、駆動ベルト５および各ローラに代えて、それぞれ、チェーンなどの可撓体およびスプロケットなどの回転体を用いても良い。

かごドア６は、電動機制御部１０により電動機２が回転制御されることにより閉駆動制御され、閉端付近で減速された後、閉端部に設けられたドア制止手段例えば制止器７に接触して制止される。電動機制御部１０は、かごドア６が制止されたことを検出すると、予め設定された制御指令に従って電動機２に対して徐々に増加する電圧を印加することにより、制止されているかごドア６に対し閉じ方向に駆動力を加える。すなわち電動機制御部１０は、電動機２に電圧を印加する電圧印加手段を構成している。

この時、かごドア６が制止されているので、駆動ローラ３と駆動ベルト５との間に滑りが発生しない場合には電動機２が回転しない為、電動機２には印加された電圧に比例して電流が流れる。また、滑りが発生すると、電動機２は回転を始め逆起電力が発生する為、電動機２に流れる電流が低下する。このような電流低下を、電動機２に流れる電流を検出する電流計測手段すなわち電流計測部１１、例えば公知の電流トランス等の手段により検出し、検出された電流に基づいて、かごドア６の動作状態を診断する診断手段、例えばすべり検出部１３が、駆動ローラ３と駆動ベルト５の間における滑りを検出する。すべり検出部１３は、滑りを検出すると、発報部１２に発報出力指令を送信する。発報部１２は、すべり検出部１３からの指令を受けると、アラームや所定の表示など、外部への発報を実行する。

この第１実施形態によれば、かごドア６が制止された状態で、電動機２に徐々に増大する電圧を印加して、徐々に増大する駆動力を加えるので、駆動ベルト５の伸びやゆるみと電動機２の駆動力の大きさが相まって発生する滑りを確実に検出できる。これにより、このような滑りに起因するドア駆動力の低下を確実に検出することができる。

なお、第１実施形態において電動機制御部１０は、すべり検出部１３によって滑りが検出されたならば、滑りが発生した時の印加電圧並びに電流が低下する前の電動機電流値に基づいて、かごドア６の開閉時の電動機２のトルクを滑りが発生するトルクを越えないように電動機２を制御する。これにより、かごドア６の開閉速度は低下するものの、かごドア６の開閉は継続できるので、エレベーターを停止させることなく通常運転を継続できる。

［第２実施形態］
図２は本発明の第２実施形態であるエレベータードアの診断装置の全体構成を示す図である。なお、以下の説明では、主に、上記の第１実施形態の構成と異なる点について説明する。

かごドア６は、第１実施形態と同様に、電動機制御部１０により電動機２が回転制御されることにより閉駆動制御され、閉端付近で減速される。そして、かごドア６は、減速した後、閉端部に設けられたドア制止手段、例えば圧力センサー８に接触して制止される。電動機制御部１０は、かごドア６が制止されたことを検出すると、予め設定された制御指令に従って電動機２に対して徐々に増加する電圧を印加することにより、制止されているかごドア６に対し閉じ方向に駆動力を加える。

この時、圧力センサー８は、かごドア６による押圧力を測定する。圧力センサー８が出力するかごドア６の押圧力の測定値と、電流計測部１１で検出された電動機２に流れる電流とに基づいて、比較器１６は、圧力センサー８により検出された押圧力と、検出された電動機電流から推定される押圧力とを比較して、比較結果を示す信号を出力する。

電動機判定部１７は、比較器１６から受信した信号により、圧力センサー８により検出された押圧力と電動機電流から推定される押圧力との大小関係を判定する。

そして、電動機判定部１７は、圧力センサー８により検出された押圧力が電動機電流から推定される押圧力よりも小さいと判定した場合、電動機２の駆動力が不足あるいは低下していると判断して、発報部１２に発報出力指令を送信する。発報部１２は、電動機判定部１７からの指令を受けると、外部への発報を実行する。第２実施形態では、比較器１６と電動機判定部１７とによって、かごドア６の動作状態を診断する診断手段が構成されている。

この第２実施形態によれば、かごドア６が制止された状態で、電動機２に徐々に増大する電圧を印加して、徐々に増大する駆動力を加えた時のかごドア６の押圧力の検出値と電動機電流とを対比することにより、電動機２の駆動力の低下あるいは劣化に伴うドア駆動力の異常を検出することができる。

また、第２実施形態においては、電動機２の回転数あるいは回転角に応じた信号を出力するエンコーダー１が電動機２の回転軸に接続され、かごドア６が制止している時の電動機２の回転を検出している。すなわち、かごドア６が制止されている為、駆動ベルト５には伸び縮みが発生し、電動機２がわずかに回転するので。この回転をエンコーダー１により検出する。エンコーダー１の出力信号は計数部１４で計数される。ベルト判定部１５は、計数部１４による計数値に基づいて、駆動ベルト５の伸び縮み量を検出し、検出された伸び縮み量が予め設定されている正常時の伸び縮み量よりも大きいと判断した場合は、発報部１２に発報出力指令を送信する。発報部１２は、ベルト判定部１５からの指令を受けると、外部への発報を実行する。

なお、発報部１２は、ベルト判定部１５からの指令による発報と電動機判定部１７からの指令による発報とで、アラームや表示の種類を変えるなどして、発報の仕方を異ならしめても良い。

また、駆動ベルト５が伸縮しきって電動機２の回転が拘束され計数部１４による計数が終了した時点以降におけるかごドア６の押圧力の検出値および推定値の大小関係を比較部１６によって判定することにより、電動機２の駆動力の低下または劣化を要因とするドア駆動力の異常を、異常の要因として駆動ベルト５の伸縮の影響を抑えて、正確に検出することができる。

このように、第２実施形態によれば、駆動ベルト５の伸び縮みも検出しているので、電動機判定部１７によって判定されるドア駆動力の異常が電動機２の駆動力に起因するものであるかあるいは駆動ベルト５の伸び縮みにも起因するものであるかを検知することができ、的確な．保守作業を実施し駆動力を正常に復することが可能になる。

なお、電動機２の駆動力の低下または劣化によるドア駆動力の異常が検出された場合、正常時よりも電動機電流を抑えて、かごドア６を開閉するようにしても良い。これにより、かごドア６の開閉は継続できるので、エレベーターを停止させることなく通常運転を継続できる。また、駆動ベルト５の伸縮が検出された場合、電動機制御部１０が、計数部１４による計数値に応じてかごドア６の通常開閉時におけるドア制御指令を補正してかごドア６の位置ずれを補正するようにかごドア６を開閉駆動しても良い。

［第３実施形態］
図３は本発明の第３実施形態であるエレベータードアの診断装置の全体構成を示す図である。なお、以下の説明では、主に、上記の第１，２実施形態の構成と異なる点について説明する。

かごドア６は、第１，２実施形態と同様に、電動機制御部１０により電動機２が回転制御されることにより閉駆動制御され、閉端付近で減速される。そして、かごドア６は、減速した後、閉端部に設けられた弾性体を形成するドア制止手段、例えば反力ばね９に接触して制止される。

電動機制御部１０は、かごドア６が制止されたことを検出すると、通常のかごドア開閉における制御指令とは別に予め設定された制御指令に従って電動機２に対して徐々に増加する電圧を印加することにより、制止されているかごドア６に対し閉じ方向に駆動力を加える。

この時、反力ばね９はかごドア６による押圧力により長さが縮み、このため、かごドア６が移動し、電動機２は回転する。電動機２の回転は電動機２の回転軸に接続されたエンコーダー１によって測定する。計数部１４は、電動機２の回転に伴ってエンコーダー１が出力するパルス信号を計数して、反力ばね９の縮み量に対応するかごドア６の移動距離を計測する。計数部１４により計測されたかごドア６の移動距離は、パルス変換部１８により電圧信号に変換される。

比較器１６は、パルス変換部１８が出力する電圧信号と電流計測部１１が出力する検出電流に比例した電圧信号とに基づいて、パルス変換部１８が出力する電圧信号が示すかごドア６の移動量すなわち反力ばね９の縮み量に対応する押圧力と電動機電流から推定される押圧力とを比較し、比較結果を示す信号を出力する。

電動機判定部１７は、比較器１６から受信した信号により、反力ばね９の縮み量に対応する押圧力と電動機電流から推定される押圧力との大小関係を判定する。そして、電動機判定部１７は、反力ばね９の縮み量に対応する押圧力が電動機電流から推定される押圧力よりも少ないと判定した場合、電動機２の駆動力が不足あるいは低下していると判断して、発報部１２に発報出力指令を送信する。発報部１２は、電動機判定部１７からの指令を受けると、外部への発報を実行する。この第３実施形態では、エンコーダー１と、計数部１４と、パルス変換部１８と、比較器１６と、電動機判定部１７とによって、かごドア６の動作状態を診断する診断手段が構成されている。

この第３実施形態によれば、かごドア６が制止された状態で、電動機２に徐々に増大する電圧を印加して、徐々に増大する駆動力を加えた時のかごドア６の押圧力の検出値と電動機電流とを対比することにより、電動機２の駆動力の低下あるいは劣化に伴うドア駆動力の異常を検出することができる。また、反力ばね９を用いて押圧力を計測するので、閉じ端部において配線などの電気的部材を設ける必要が無く、容易に押圧力を計測することができる。

なお、第３実施形態においては、反力ばね９に代えて、ゴムなどの他の弾性体を用いることができる。

第３実施形態において、計数部１４は、第２施形態で説明したような駆動ベルト５の伸び縮みに伴う電動機２の回転によるエンコーダー１のパルス信号も計測する。ここで、反力ばね９のばね定数と駆動ベルト５の等価的なばね定数を異ならしめておく。例えば、反力ばね９のばね定数を駆動ベルト５の等価的なばね定数よりも大きな値に設定しておく。これにより、電動機２に徐々に大きくなる電圧を印加している時間あるいはその時の電圧の大きさもしくは電動機電流の大きさに対する計数部１３による計数値の変化率が、駆動ベルト５が伸びきるまであるいは縮みきるまでと、その後、反力ばね９がかごドア６の押圧力で縮む時とでは、計数値の変化率の値を異ならしめることができる。従って、変化率の値に基づいて、駆動ベルト５が伸縮しきるまでの計数値から駆動ベルト５の伸縮量を検出できるとともに、反力ばね９がかごドア６の押圧力で縮む時の計数値からかごドア６の押圧力を精度よく検出することができる。駆動ベルト５の伸縮量については、第２実施形態と同様に、ベルト判定部１５と発報部１２により、異常を検出して外部へ発報することができる。

上述した各実施形態によれば、かごドア６を制止した時に電動機２に流れる電流に基づいてかごドア６の動作状態を診断するので、電動機２を含むかごドア駆動装置の駆動力の異常を検出することができる。このため、かごドア６の開閉が困難になるような動作状態の異常が発生する前に異常発生する兆候を検出することが可能となり、かごドア６の動作不良によるエレベーターのサービス停止を未然に防止することができる。

以上に述べた実施形態に限らず、本発明の技術的思想の範囲内において、種々の実施形態が可能である。例えば、かごドア６を開端で制止させても良い。また、上記実施形態では電動機２に徐々に増加する電圧を印加したが、予め設定された値の電圧を印加してかごドア６の押圧力を検出並びに推定しても良い。なお、本発明は、上記実施形態のようにかごドア６を駆動ベルト５により駆動するエレベーターに限らず、リンク機構によりかごドア６を駆動するエレベーターにおいても実施することができる。

１エンコーダー（診断手段）
２電動機
３駆動ローラ
４従動ローラ
５駆動ベルト
６かごドア
７制止器（ドア制止手段）
８圧力センサー（ドア制止手段）
９反力ばね（ドア制止手段）
１０電動機制御部（電圧印加手段）
１１電流計測部（電流計測手段）
１２発報部
１３すべり検出部（診断手段）
１４計数部（診断手段）
１５ベルト判定部
１６比較部（診断手段）
１７電動機判定部（診断手段）
１８パルス変換部（診断手段）

Claims

電動機を含むドア駆動装置により開閉駆動されるエレベーターのかごドアの動作状態を診断するエレベータードアの診断装置において、
前記かごドアの開端または閉端において前記かごドアを制止するドア制止手段と、
前記かごドアが前記開端において制止されているときに、前記かごドアに対し開く方向に駆動力を加える電圧を前記電動機に印加し、前記かごドアが前記閉端において制止されているときに、前記かごドアに対し閉じ方向に駆動力を加える電圧を前記電動機に印加する電圧印加手段と、
前記電動機に電圧が印加されているときに前記電動機に流れる電流を計測する電流計測手段と、
計測された前記電流に基づいて、前記ドア駆動装置の駆動力の異常を診断する診断手段とを備え、
前記ドア駆動装置は、前記電動機により回転駆動される回転体に巻き掛けられる無端状の可撓体によって前記かごドアを開閉駆動し、
前記診断手段は、
前記電動機の回転軸に接続され、前記電動機の回転数あるいは回転角に応じた信号を出力するエンコーダーと、
前記エンコーダーの出力信号を計数する計数部とを有し、
前記電流計測手段によって計測された前記電流及び前記計数部による計数値に基づいて、前記電動機の駆動力の低下または劣化を要因とする前記ドア駆動装置の駆動力の異常を検出することを特徴とするエレベータードアの診断装置。
請求項１において、
前記ドア制止手段は圧力センサーを備え、
前記診断手段は、前記圧力センサーによって検出される前記かごドアの押圧力と前記電流に基づいて推定される前記かごドアの押圧力とに基づいて、前記ドア駆動装置の駆動力を診断することを特徴とするエレベータードアの診断装置。
請求項１において、
前記ドア制止手段は弾性体を備え、
前記診断手段は、前記弾性体の長さ方向の縮みによって検出される前記かごドアの押圧力と前記電流に基づいて推定される前記かごドアの押圧力とに基づいて、前記ドア駆動装置の駆動力を診断することを特徴とするエレベータードアの診断装置。
請求項３において、
前記可撓体は、前記弾性体のばね定数と異なる等価的なばね定数に設定されたドア駆動用の駆動ベルトから成り、
前記電圧印加手段によって前記電動機に電圧が印加されている時間あるいはその時の電圧の大きさもしくは前記電動機に流れる電流の大きさに対する前記計数部による計数値の変化率の値に基づいて、前記弾性体が前記かごドアの押圧力で縮む時の計数値から前記かごドアの押圧力を検出することを特徴とするエレベータードアの診断装置。
電動機、及びこの電動機により回転駆動される回転体に巻き掛けられる無端状の可撓体を含むドア駆動装置により開閉駆動されるエレベーターのかごドアの動作状態を診断するエレベータードアの診断方法において、
前記かごドアの開端または閉端において前記かごドアを制止し、
前記かごドアが前記開端において制止されているときに、前記かごドアに対し開く方向に駆動力を加える電圧を前記電動機に印加し、前記かごドアが前記閉端において制止されているときに、前記かごドアに対し閉じ方向に駆動力を加える電圧を前記電動機に印加し、
前記電動機に電圧が印加されているときに前記電動機に流れる電流を計測し、
前記電動機の回転数あるいは回転角に応じて出力された出力信号を計数し、
計測された前記電流及び計数された前記出力信号の計数値に基づいて、前記電動機の駆動力の低下または劣化を要因とする前記ドア駆動装置の駆動力の異常を検出することを特徴とするエレベータードアの診断方法。