JP5497158B2 - 制動性能試験装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、制動性能試験装置及び方法に関するもので、より詳細には、制動装置の制動性能を試験する制動性能試験装置及び方法に関するものである。

一般に、建物内のエレベーター通路において昇降するエレベーターカーは、駆動プーリーによって支持されるホイストロープ（ｈｏｉｓｔ ｒｏｐｅ）の一端にぶら下がり、ホイストロープの他端には、通常、エレベターカーより重い重量を有する平行錘が連結されている。

エレベーター通路内に固定設置された垂直レールには、エレベーターカーから突出した各ローラーが結合され、その結果、エレベーターカーが上下に移動する間は、各ローラーのガイド作用によってエレベーターカーが水平方向に揺れなくなる。

駆動プーリーの下方に設置された各固定ビーム上には安全制動装置が設置され、安全制動装置は、エレベーター設備に供給される電源が切れた場合、又はエレベーターカーのドアが開いた状態で昇降する場合などのような非常事態が発生したとき、エレベーターカーが動かないようにホイストロープを堅固につかむ役割をする。

このような安全制動装置の場合、性能試験のためにテストタワーにエレベーターを直接設置し、エレベーターの自由落下によって性能試験を行っている。

従来の性能試験によると、エレベーターの安全制動装置の性能を試験するためにテストタワーを建てなければならないので、投資費用が多くかかるという問題があった。

また、テストの途中に、安全制動装置の制動機能の異常によってカーの墜落などが発生する危険がある。

また、限界速度以上でテストしようとするときは、タワー自体を高くしなければならないので、多様な条件で試験が行われず、テストの進行人員が多数必要になるという問題がある。したがって、これを改善する必要性が要請される。

本発明は、前記のような必要性によって創出されたもので、制動性能試験の投資費用を著しく減少させ、安定性を確保し、試験進行が容易な制動性能試験装置及び方法を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る制動性能試験装置は、動力を発生させる駆動部であって、独立的に動作する第１の駆動部及び第２の駆動部を含む駆動部と、駆動部によって駆動される試験部と、試験部に制動力を発生させるために制動装置の動作を制御し、制動性能を試験する制御部とを含み、試験部は、駆動部によって駆動されるシーブ部であって、駆動部によって駆動される駆動シーブを含むシーブ部と、及びシーブ部と連動して動作するロープ部とを含み、駆動シーブは、互いに離隔して配置され、第１の駆動部によって駆動される第１の駆動シーブと、第２の駆動部によって駆動される第２の駆動シーブと、を含む。

また、シーブ部は、ロープ部によって駆動シーブの駆動力を受ける従動シーブをさらに含むことが望ましい。

また、試験部は、シーブ部を制御することによってロープ部の張力を調節する張力調節部を含むことが望ましい。

また、張力調節部は、従動シーブを制御することによってロープ部の張力を調節することが望ましい。

また、張力調節部は、従動シーブの高さを調節するスクリュージャッキを含むことが望ましい。

また、張力調節部は、ロープ部に与えられた張力を測定するロードセルを含むことが望ましい。

また、制御部は、シーブ部に伝達される駆動部の駆動力を制御し、ロープ部に加えられる指定荷重を調節することが望ましい。

また、制御部は、駆動部のトルクや速度、制動装置によって制動されるロープ部の制動時間や制動距離のうち少なくともいずれか一つを測定し、制動装置の制動性能を測定することが望ましい。

また、本発明の他の側面に係る制動性能試験装置は、離隔して配置される第１の駆動シーブ、第２の駆動シーブ及び従動シーブを備えるシーブ部と、シーブ部に巻かれて回転し、制動装置によって制動されるロープ部と、第１の駆動シーブを駆動させる第１の駆動部、及び第２の駆動シーブを駆動させる第２の駆動部を備える駆動部と、ロープ部を制動するために制動装置の動作を制御し、第１の駆動シーブと第２の駆動シーブの動作を制御することによってロープ部に加えられる張力を調節し、駆動部のトルクや速度、制動装置によって制動されるロープ部の制動時間や制動距離のうち少なくともいずれか一つを測定し、制動装置の制動性能を試験する制御部とを含む。

一方、制動性能試験方法は、（ａ）試験しようとする制動装置を装着すること、（ｂ）駆動部のトルクと速度のうち少なくともいずれか一つを設定することによって指定荷重を設定すること、（ｃ）駆動部を駆動させ、駆動シーブに装着されたロープ部を回転させること、（ｄ）回転するロープ部に制動力を加えるために制動装置の動作を制御すること、及び（ｅ）制動装置によって制動されるロープ部の制動時間や制動距離のうち少なくともいずれか一つを測定し、制動装置の制動性能を試験することを含む。

また、（ｃ）段階は、離隔して配置される第１の駆動シーブと第２の駆動シーブを駆動させ、ロープ部を回転させることが望ましい。

また、制動装置の過速上昇を試験する場合、第１の駆動シーブと第２の駆動シーブを同一方向に回転させることが望ましい。

また、制動装置の開門発車を試験する場合、第１の駆動シーブと第２の駆動シーブが異なる方向に回転するように駆動部にトルクを与え、一定のトルクに到達した後、一側の駆動部のトルクを遮断し、反対側の駆動部は継続して回転させることが望ましい。

また、前記（ｄ）段階は、駆動シーブが設定されたトルクと速度に到逹したかどうかを判断すること、及び駆動シーブが設定されたトルクと速度に到逹すると、制動装置に制動信号を印加することによってロープ部を制動することを含むことが望ましい。

本発明に係る制動性能試験装置及び方法は、高費用のエレベーターテストタワーで試験せず、離隔して配置される駆動シーブの回転によって制動誘発速度で動くロープ部を用いることによって、投資費用を節減し、テストタワーでのテスト中に発生しうる危険を排除することができる。

また、テストタワーの場合、積載荷重を調節するためにカウンターウェイト及びカー側の分銅を調節しなければならないが、本発明では、駆動部の負荷調節のみで積載荷重の調節が可能であり、定格速度の調節も駆動部の速度制御及び測定で可能であるので、試験の進行が容易である。

また、テストタワーの場合、テストを進行するためにＣＰ操作、メインブレーキ操作、カー側のデータ測定、荷重調節などに平均５人以上の人員が必要であるが、本発明ではテスト人員を大幅に縮小することができる。

本発明の一実施形態に係る制動性能試験装置の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る制動性能試験装置の側面図である。 本発明の一実施形態に係る制動性能試験装置の平面図である。 本発明の一実施形態に係る制動試験装置の過速上昇試験の駆動方向を示した正面図である。 本発明の一実施形態に係る制動試験装置の開門発車試験の駆動方向を示した正面図である。 本発明の一実施形態に係る制動性能試験方法を示したブロック図である。 本発明の一実施形態に係る制動性能試験方法を示したフローチャートである。

以下、添付の各図面を参照して本発明に係る制動性能試験装置及び方法の一実施形態を説明する。この過程で、図面に示した各線の太さや構成要素の大きさなどは、説明の明瞭性と便宜上、誇張して示すことがある。また、後述する各用語は、本発明での機能を考慮して定義した用語であって、これは、ユーザー、運用者の意図又は慣例によって変わり得る。そのため、このような用語は、本明細書全般にわたった内容に基づいて定義しなければならない。

図１は、本発明の一実施形態に係る制動性能試験装置の斜視図で、図２は、本発明の一実施形態に係る制動性能試験装置の側面図で、図３は、本発明の一実施形態に係る制動性能試験装置の平面図で、図４は、本発明の一実施形態に係る制動試験装置の過速上昇試験の駆動方向を示した正面図で、図５は、本発明の一実施形態に係る制動試験装置の開門発車試験の駆動方向を示した正面図である。

図示したように、本発明の一実施形態に係る制動性能試験装置１００は、動力を発生させる駆動部１１０と、駆動部１１０によって駆動される試験部１２０と、試験部１２０に制動力を発生させるために制動装置１７０の動作を制御し、制動性能を確認する制御部１８０とを含む。

駆動部１１０は、ベクトルインバータ、モーター及び減速器を含む。このような駆動部１１０は、ベース１０５の上部に支持ブラケット１１５によって固定され、互いに平行に離隔して配置される。すなわち、駆動部１１０は、独立的に動作する第１の駆動部１１２及び第２の駆動部１１４を含む。

試験部１２０は、駆動部１１０によって駆動されるシーブ部１３０と、シーブ部１３０と連動して動作するロープ部１４０とを含む。

シーブ部１３０は、駆動部１１０によって駆動される駆動シーブ１３１を含む。駆動シーブ１３１は、駆動部１１０と同様にベース１０５の上部に互いに離隔して配置され、第１の駆動部１１２と軸で連結されて駆動される第１の駆動シーブ１３２と、第２の駆動部１１４と軸で連結されて駆動される第２の駆動シーブ１３４とを含む。第１の駆動シーブ１３２と第２の駆動シーブ１３４は、ベース１０５の上部に固定ブラケット１３５によって固定される。

また、シーブ部１３０は、ロープ部１４０によって駆動シーブ１３１の駆動力を受ける従動シーブ１３７をさらに含む。従動シーブ１３７は、第１の駆動シーブ１３２と第２の駆動シーブ１３４の中央上側に備えられ、ロープ部１４０によって連結されて駆動力を受ける。ロープ部１４０は従動シーブ１３７によって三角形状をなし、駆動部１１０が作動すると、各シーブ１３１、１３７が回転するようになり、これに連結されたロープ部１４０は拘束された領域に沿って動くようになる。そして、各シーブ１３１、１３７には、ロープ部１４０を載置するための載置溝が形成されることが望ましい。

このとき、第１の駆動部１１２と第１の駆動シーブ１３２、第２の駆動部１１４と第２の駆動シーブ１３４を連結する軸のうち少なくともいずれか一つにはセンサー部１５０が備えられ、センサー部１５０によって駆動部１１０の速度及びトルク値を測定し、測定された速度及びトルク値は制御部１８０に伝達される。また、センサー部１５０によって駆動シーブ１３１の回転数を測定し、測定された回転数は制御部１８０に伝達される。

試験部１２０は、シーブ部１３０の動作を制御することによってロープ部１４０の張力を調節する張力調節部１６０をさらに含む。張力調節部１６０は、従動シーブ１３７を制御することによって張力を調節するものであって、従動シーブ１３７の高さを調節するために従動シーブ１３７の下部に備えられるスクリュージャッキ１６２を含む。張力調節部１６０は、スクリュージャッキ１６２によって従動シーブ１３７の高さを調節し、高さ調節によってロープ部１４０に与えられた張力を測定するためのロードセル１６４を含む。したがって、張力調節部１６０は、従動シーブ１３７がスクリュージャッキ１６２によって支持されることによって従動シーブ１３７の高さが調節されるようにし、高さの変化によってロープ部１４０に与えられる張力は、ロードセル１６４によって測定される。すなわち、スクリュージャッキ１６２は、昇下降モーター１６３に連結され、昇下降モーター１６３の駆動力によってスクリュージャッキ１６２を昇下降させ、従動シーブ１３７とスクリュージャッキ１６２との間に備えられたロードセル１６４によってシーブ部１３０に巻かれたロープ部１４０の張力を測定する。これは、ロープ部１４０に一定張力を与え、各シーブ１３１、１３７でロープ部１４０が滑ることを防止することによって、より正確な試験を可能にする。

制動装置１７０は、ベース１０５の上部に形成された固定台１７５に固定される。固定台１７５は、従動シーブ１３７を中心に両側の少なくともいずれか１ヶ所に設置され、固定台１７５に設置された制動装置１７０は制御部１８０と連結される。制動装置１７０は、エレベーターに使用されるロープグリッパーであることが望ましい。

制御部１８０は、駆動部１１０のトルクや速度、制動装置１７０によって制動されるロープ部１４０の制動時間や制動距離のうち少なくともいずれか一つを測定し、制動装置１７０の制動性能を試験する。

駆動部１１０のトルクや速度はセンサー部１５０によって測定され、ロープ部１４０の制動時間や制動距離は、制動装置１７０の制動後、センサー部１５０によって測定した駆動シーブ１３１の回転数に基づいて、制御部のタイマーによって測定される。

一方、図６は、本発明の一実施形態に係る制動性能試験方法を示したブロック図で、図７は、本発明の一実施形態に係る制動性能試験方法を示したフローチャートである。

図示したように、本発明の一実施形態に係る制動性能試験方法は、（ａ）試験しようとする制動装置１７０を装着する段階（Ｓ１０）、（ｂ）駆動部１１０のトルクと速度のうち少なくともいずれか一つを設定することによって指定荷重を設定する段階（Ｓ３０）、（ｃ）駆動部１１０を駆動させ、駆動シーブ１３１に装着されたロープ部１４０を回転させる段階（Ｓ４０）、（ｄ）回転するロープ部１４０に制動力を加えるために制動装置１７０の動作を制御する段階（Ｓ５０）及び（ｅ）制動装置１７０によって制動されるロープ部１４０の制動時間や制動距離のうち少なくともいずれか一つを測定し、制動装置１７０の制動性能を試験する段階（Ｓ６０）を含む。

まず、（ａ）段階（Ｓ１０）では、試験しようとする制動装置１７０を固定台１７５に載せて固定する。制動装置１７０の装着が完了すると、制御部１８０によって第１及び第２の駆動部１１２、１１４の設定トルクと設定速度を設定し、指定荷重を設定する（ｂ）段階（Ｓ３０）を行う。

制動装置１７０を装着する段階（Ｓ１０）と指定荷重を設定する段階（Ｓ３０）は、前記順序に制限されるものではなく、指定荷重を設定した後で制動装置を装着することも可能であり、多様な変形実施が可能である。

指定荷重を設定する段階（Ｓ３０）前に、張力調節部１６０によって従動シーブ１３７を昇降させ、ロープ部１４０の張力を調節する段階（Ｓ２０）をさらに行う。これは、昇下降モーター１６３の駆動によるスクリュージャッキ１６２の昇下降によって従動シーブ１３７の高さを調節し、高さ変化とともに従動シーブ１３７の下部に形成されたロードセル１６４によってロープ部１４０が設定張力に到逹するかどうかを確認することができる。

ロープ部１４０が設定張力に維持されることによって、駆動部１１０の駆動時、各シーブ１３１、１３７でロープ部１４０が滑ることを防止し、より正確な制動試験が可能である。一実施形態として、ロープ部１４０は、エンドレスワイヤー、ベルト、及びスプロケットに締結されるチェーンのうち少なくともいずれか一つを含む。

従動シーブ１３７を昇降させることによってロープ部１４０の張力を調節する段階（Ｓ２０）は、制動装置１７０の装着前に実施したり、駆動中に実施することも可能であり、多様な変形実施が可能である。

その後、指定荷重が設定されると、制御部１８０で信号を印加することによって第１及び第２の駆動部１１２、１１４を作動させ、第１及び第２の駆動シーブ１３２、１３４を回転させる（ｃ）段階（Ｓ４０）を行う。第１及び第２の駆動部１１２、１１４の駆動により、第１及び第２の駆動シーブ１３２、１３４及び従動シーブ１３７に連結されたロープ部１４０は、各シーブ１３１、１３７によって拘束された領域に沿って動く。

（ｃ）段階（Ｓ４０）後、ロープ部１４０に制動力を加えるために制動装置１７０の動作を制御する（ｄ）段階（Ｓ５０）を行う。

（ｄ）段階（Ｓ５０）は、駆動シーブ１３１が設定されたトルクと速度に到逹するかどうかを判断する段階（Ｓ５２）と、駆動シーブ１３１が設定されたトルクと速度に到逹すると、制動装置１７０に制動信号を印加することによってロープ部１４０を制動する段階（Ｓ５４）とを含む。

（ｄ）段階（Ｓ５０）では、駆動部１１０と駆動シーブ１３１、すなわち、第１の駆動部１１２と第１の駆動シーブ１３２の軸上又は第２の駆動部１１４と第２の駆動シーブ１３４の軸上のうちいずれか１ヶ所に備えられるセンサー部１５０によって設定されたトルクと速度に到逹するかどうかを判断することができる。

センサー部１５０で、駆動シーブ１３１が設定されたトルクと速度に到達したことを示す信号を制御部１８０に印加すると、制御部１８０では、制動装置１７０に制動信号を印加することによってロープ部１４０を制動する。

その後、（ｅ）段階（Ｓ６０）を行うようになるが、制動装置１７０の制動作動後、制御部１８０では、ロープ部１４０の制動が完了する制動時間と、制動作動後にセンサー部１５０で測定された駆動シーブ１３１の回転数を通してロープ部１４０が移動した制動距離などを測定し、駆動シーブ１３１の速度及びトルクを算出することによって制動装置１７０の性能を試験する。

一方、（ｃ）段階（Ｓ４０）では、第１及び第２の駆動部１１２、１１４の駆動方向に沿って二つの試験進行が可能である。

エレベーターの制御システム、巻上機のブレーキ故障によってカーの上昇方向への過速が発生する過速上昇試験と、カーのドアが完全に閉まっていない状態でカーの統制が不可能な運行を起こす開門発車試験の進行が可能である。

まず、図４に示したように、制動装置１７０の過速上昇を試験する場合は、第１及び第２の駆動シーブ１３２、１３４を同一方向に駆動させ、第１及び第２の駆動シーブ１３２、１３４が指定速度に到逹すると、制動装置１７０を作動させる。

そして、図５に示したように、制動装置１７０の開門発車を試験する場合は、第１及び第２の駆動シーブ１３２、１３４を互いに異なる方向に回転させた後、第１及び第２の駆動部１１２、１１４のうちいずれか一つの作動を停止させると同時に、制動装置１７０を作動させることによって試験することができる。

したがって、前記のような方法によって制動装置１７０の制動性能を確認し、エレベーター乗客が傷害を受ける危険に対して保護できる安全な制動装置１７０を提供することができる。

本発明は、図面に示した実施形態を参考にして説明したが、これは、例示的なものに過ぎなく、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であることを理解するだろう。

したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲によって定めなければならない。

Claims (9)

1. 動力を発生させる駆動部であって、独立的に動作する第１の駆動部及び第２の駆動部を含む駆動部；
   前記駆動部によって駆動される試験部；及び
   前記試験部に制動力を発生させるために制動装置の動作を制御し、制動性能を試験する制御部；を含み、
   前記試験部は、前記駆動部によって駆動されるシーブ部であって、前記駆動部によって駆動される駆動シーブを含むシーブ部；及び
   前記シーブ部と連動して動作するロープ部を含み、
   前記駆動シーブは、互いに離隔して配置され、前記第１の駆動部によって駆動される第１の駆動シーブと、前記第２の駆動部によって駆動される第２の駆動シーブと、を含むことを特徴とする制動性能試験装置。
2. 前記シーブ部は、前記ロープ部によって前記駆動シーブの駆動力を受ける従動シーブをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の制動性能試験装置。
3. 前記試験部は、前記シーブ部を制御することによって前記ロープ部の張力を調節する張力調節部を含むことを特徴とする、請求項２に記載の制動性能試験装置。
4. 前記張力調節部は、前記従動シーブを制御することによってロープ部の張力を調節することを特徴とする、請求項３に記載の制動性能試験装置。
5. 前記張力調節部は、前記従動シーブの高さを調節するスクリュージャッキを含むことを特徴とする、請求項４に記載の制動性能試験装置。
6. 前記張力調節部は、前記ロープ部に与えられた張力を測定するロードセルを含むことを特徴とする、請求項３に記載の制動性能試験装置。
7. 前記制御部は、前記シーブ部に伝達される前記駆動部の駆動力を制御し、前記ロープ部に加えられる指定荷重を調節することを特徴とする、請求項１に記載の制動性能試験装置。
8. 前記制御部は、前記駆動部のトルクや速度、前記制動装置によって制動される前記ロープ部の制動時間や制動距離のうち少なくともいずれか一つを測定し、前記制動装置の制動性能を測定することを特徴とする、請求項１に記載の制動性能試験装置。
9. 離隔して配置される第１の駆動シーブ、第２の駆動シーブ及び従動シーブを備えるシーブ部；
   前記シーブ部に巻かれて回転し、制動装置によって制動されるロープ部；
   前記第１の駆動シーブを駆動させる第１の駆動部と、前記第２の駆動シーブを駆動させる第２の駆動部と、を備える駆動部；及び
   前記ロープ部を制動するために前記制動装置の動作を制御し、前記第１の駆動シーブと前記第２の駆動シーブの動作を制御することによって前記ロープ部に加えられる張力を調節し、前記駆動部のトルクや速度、前記制動装置によって制動される前記ロープ部の制動時間や制動距離のうち少なくともいずれか一つを測定することによって前記制動装置の制動性能を試験する制御部を含むことを特徴とする制動性能試験装置。

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