JP5610974B2 - エレベータ装置 - Google Patents

Description

この発明は、共通の昇降路内に複数のかごが設けられているマルチカー方式のエレベータ装置に関するものである。

近年、建物の高層化に伴い、エレベータ装置を高速化・大容量化し、輸送量をアップさせることが求められている。これに対して、２階建てのかごを持つダブルデッキ方式のエレベータや、共通の昇降路内に複数のかごが設けられているマルチカー方式のエレベータが提案されている。

しかし、ダブルデッキ方式のエレベータは、シャトル運転時の大量輸送には向くものの、運行の自由度に欠ける。また、互いに隣接する階の階高が変化する場合は、下かごと上かごとの間隔を調整する機構が必要となる。

一方、マルチカー方式のエレベータは、かご同士の衝突を避けるために、各かごの動きが制約されるので、一度に大量の乗客を運ぶシャトル運転には不向きである。

そこで、これら両者の特徴を具備する方式として、２台のかごを上下に連結したり、切り離したりすることが可能なマルチカー方式のエレベータも提案されている（例えば特許文献１〜３参照）。

特許第４１５８３０６号公報 特開平８−１２２０５号公報 特開平５−２０１６４２号公報

しかし、特許文献１に示されたエレベータでは、かごを連結運転するための機械的な連結装置が必要であり、構成が複雑であり、コストが高くなる。また、かごの連結・切り離しに時間がかかり、運行効率が低下する。さらに、互いに隣接する階の階高が変化する場合は、下かごと上かごとの間隔を調整する機構が必要となる。また、特許文献２に示されたエレベータでは、２台のかごを連結して運転するか、１台のかごのみで運転するかしか選択できず、２台のかごを独立して運転することができず、運行の自由度に欠ける。さらに、特許文献３に示されたエレベータは、リニアモータで駆動される２台のかごを、故障時の救出のために連結して運転するものであり、特許文献１と同様に、機械的な連結装置が必要である。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、かご同士を機械的に連結する機構や上下のかごの間隔を調整する機構を用いず、シャトル運転に対応することができ、かつ運行の自由度を向上させることができるエレベータ装置を得ることを目的とする。

この発明に係るエレベータ装置は、共通の昇降路内に設けられている複数のかご、かごをそれぞれ独立して昇降させる複数の駆動装置、駆動装置を制御することによりかごの運行を制御するエレベータ制御装置、及びかごの位置及び速度に関する情報に基づいてかごの状態を監視し、異常が検出された場合にかごを安全な状態に移行させる安全制御装置を備え、エレベータ制御装置の運転モードには、かごをそれぞれ独立して走行させる独立運転モードと、かごを互いに近接した状態で一体的に同期して走行させる同期運転モードとが含まれており、安全制御装置には、独立運転モードに対応した独立運転安全基準と、同期運転モードに対応した同期運転安全基準とが設定されており、安全制御装置は、エレベータ制御装置の運転モードの切換に応じて、独立運転安全基準と同期運転安全基準とを切り替えて異常の有無を判断する。

この発明のエレベータ装置は、エレベータ制御装置の運転モードに独立運転モードと同期運転モードとが含まれており、エレベータ制御装置の運転モードの切換に応じて、独立運転安全基準と同期運転安全基準とを切り替えて異常の有無が判断されるので、かご同士を機械的に連結する機構や上下のかごの間隔を調整する機構を用いず、同期運転モードによりシャトル運転に対応することができ、また、独立運転モードにより運行の自由度を向上させることができる。

この発明の実施の形態１によるマルチカー方式のエレベータ装置を示す構成図である。 図１のエレベータ装置の同期運転モードでの運転状態を示す構成図である。 独立運転モードにおけるかごの走行開始時の占有区間の設定状態を示す説明図である。 独立運転モードにおけるかごの走行中の占有区間の設定状態を示す説明図である。 待機中のかごに対する占有区間の設定状態を示す説明図である。 独立運転モードから同期運転モードへ切り替える際の占有区間の設定状態を示す説明図である。 第１及び第２のかごを上下に隣接する階に待機させたときの占有区間の設定状態を示す説明図である。 同期運転モードにおけるかごの走行開始時の占有区間の設定状態を示す説明図である。 独立運転モードにおけるかごの走行中の占有区間の設定状態を示す説明図である。 この発明の実施の形態２によるマルチカー方式のエレベータ装置を示す構成図である。

以下、この発明を実施するための形態について、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１によるマルチカー方式のエレベータ装置を示す構成図である。図において、共通の昇降路１内には、第１のかご（下かご）２と、第１のかご２に対応する第１の釣合おもり３と、第２のかご（上かご）４と、第２のかご４に対応する第２の釣合おもり５とが設けられている。第２のかご４は、第１のかご２の上方（真上）に設けられている。

昇降路１の上部には、第１のかご２及び第１の釣合おもり３を昇降させる第１の駆動装置（第１の巻上機）６と、第２のかご４及び第２の釣合おもり５を昇降させる第２の駆動装置（第２の巻上機）７とが設置されている。各駆動装置６，７は、駆動シーブと、駆動シーブを回転させるモータと、駆動シーブの回転を制動するブレーキとをそれぞれ有している。第１及び第２のかご２，４は、駆動装置６，７により、昇降路１内をそれぞれ独立して昇降される。

第１の駆動装置６の駆動シーブには、第１の懸架手段８が巻き掛けられている。第１のかご２及び第１の釣合おもり３は、第１の懸架手段８により昇降路１内に吊り下げられている。第２の駆動装置７の駆動シーブには、第２の懸架手段９が巻き掛けられている。第２のかご４及び第２の釣合おもり５は、第２の懸架手段９により昇降路１内に吊り下げられている。

懸架手段８，９としては、例えば複数本のロープ又は複数本のベルトが用いられている。また、この例では、かご２，４及び釣合おもり３，５は、１：１ローピング方式で吊り下げられている。

第１のかご２の上部には、第１の緩衝装置（下かごバッファ）１０が取り付けられている。第２のかご４の下部には、第２の緩衝装置（上かごバッファ）１１が取り付けられている。

かご２，４の運行は、エレベータ制御装置１２により制御される。エレベータ制御装置１２は、第１の駆動装置６を制御する第１の駆動制御装置１３と、第２の駆動装置７を制御する第２の駆動制御装置１４と、乗場からの呼びに対するかご２，４の割当を行う運行制御装置１５とを有している。駆動制御装置１３，１４は、互いの情報を通信可能になっている。

エレベータ制御装置１２には、呼びに関する情報と、かご２，４の位置及び速度に関する情報とが入力される。運行制御装置１５は、乗場の呼びボタン（ＵＰ／ＤＯＷＮ）が操作されると、その情報と、かご２，４の位置及び速度等の情報とに基づいて、かご２，４のどちらを割り当てるかを決定する。そして、割当を決定したかご２，４に対応する駆動制御装置１３，１４に対して、運行指令を出力する。

第１のかご２の状態は、第１の安全制御装置１６により監視されている。第１の安全制御装置１６は、第１のかご２の位置及び速度に関する情報に基づいて第１のかご２の状態を監視し、異常が検出された場合に第１のかご２を安全な状態に移行させる。このため、第１の安全制御装置１６には、第１のかご２の位置信号ｐ１と速度信号ｓ１とが入力される。これらの信号は、エレベータ制御装置１２を通さずに第１の安全制御装置１６に直接入力される。

第２のかご４の状態は、第２の安全制御装置１７により監視されている。第２の安全制御装置１７は、第２のかご４の位置及び速度に関する情報に基づいて第２のかご４の状態を監視し、異常が検出された場合に第２のかご４を安全な状態に移行させる。このため、第２の安全制御装置１７には、第２のかご４の位置信号ｐ２と速度信号ｓ２とが入力される。これらの信号は、エレベータ制御装置１２を通さずに第２の安全制御装置１７に直接入力される。

この例では、第１の駆動制御装置１３、第２の駆動制御装置１４、運行制御装置１５、第１の安全制御装置１６、及び第２の安全制御装置１７は、それぞれ独立したマイクロコンピュータを有している。

第１の安全制御装置１６には、第１のかご２の目的階に関する情報や、第２のかご４の位置、速度及び目的階に関する情報も入力される。同様に、第２の安全制御装置１７には、第２のかご４の目的階に関する情報や、第１のかご２の位置、速度及び目的階に関する情報も入力される。

安全制御装置１６，１７は、検出された異常の度合いに応じて、かご２，４を最寄り階に停止させるための指令を駆動制御装置１３，１４に出力したり、かご２，４を非常停止させるための指令を駆動装置６，７に出力したりする。

また、安全制御装置１６，１７には、呼びに関する情報が入力される。安全制御装置１６，１７は、運行制御装置１５とは独立して、乗場からの呼びに対するかご２，４の割当を行う。運行制御装置１５で決定された割当に関する情報は、安全制御装置１６，１７に出力される。安全制御装置１６，１７は、安全制御装置１６，１７で決定した割当と運行制御装置１５で決定した割当とを比較し、両者が一致しなかった場合にはかご２，４の運行を禁止する。

安全制御装置１６，１７は、かご２，４の運行が決定されると、かご２，４の現在位置から目的階までの間をかご２，４の位置に応じて滑らかに変化する過速度検出パターンを設定する。そして、安全制御装置１６，１７は、かご２，４の走行中、かご２，４の速度が過速度検出パターンの設定値を超えないかどうかを監視し、過速度が検出されるとかご２，４を急制動させる。

安全制御装置１６，１７は、過速度検出パターンを複数段階設定してもよい。例えば、第１の過速度検出パターンと、第１の過速度検出パターンよりも値が大きい第２の過速度検出パターンとを設定し、第１の過速度検出パターンの設定値を超えた場合と、第２の過速度検出パターンの設定値を超えた場合とで、異なる制動手段を動作させてもよい。また、安全制御装置１６，１７は、懸架手段８，９の張力やかご２，４の落下加速度等の情報に基づいて、かご２，４の落下を検出し、かご２，４を直接制動する非常止め装置を動作させてもよい。

安全制御装置１６，１７は、自信の故障を検出可能となっており、故障が検出された場合には、最寄り階に停止させるための指令を駆動制御装置１３，１４に出力する。

次に、運転モードについて説明する。エレベータ制御装置１２の運転モードには、かご２，４をそれぞれ独立して走行させる独立運転モードと、かご２，４を互いに近接した状態で一体的に同期して走行させる同期運転モードとが含まれている。図１は独立運転モードでの運転状態を示しており、図２は同期運転モードでの運転状態を示している。

安全制御装置１６，１７には、独立運転モードに対応した独立運転安全基準と、同期運転モードに対応した同期運転安全基準とが設定されている。安全制御装置１６，１７は、エレベータ制御装置１２の運転モードの切換に応じて、独立運転安全基準と同期運転安全基準とを切り替えて異常の有無を判断する。

また、安全制御装置１６，１７は、呼びに応じて走行するかご２，４に対して、独立運転安全基準と同期運転安全基準とで異なる占有区間（他のかごの進入を禁止する区間）を設定するとともに、かご２，４の走行中に占有区間同士が重ならないかを監視する。さらに、安全制御装置１６，１７は、独立運転安全基準として、エレベータ制御装置１２に対して占有区間同士が重なるようなかご２，４の走行を禁止する。

図３は独立運転モードにおけるかご２，４の走行開始時の占有区間の設定状態を示す説明図である。安全制御装置１６，１７は、独立運転安全基準における占有区間として、かご２，４の現在位置から目的階までの区間を設定する。また、占有区間は、かご２，４を非常停止させるために必要な距離だけ上下に拡張されて設定される。

図４は独立運転モードにおけるかご２，４の走行中の占有区間の設定状態を示す説明図である。かご２，４の走行中は、占有区間が逐次変化する。即ち、かご２，４が通過した領域は占有区間から逐次解放され、かご２，４が目的階に近づくにつれて占有区間は徐々に短縮される。

図５は待機中のかご２，４に対する占有区間の設定状態を示す説明図である。呼びが発生しておらず待機している状態のかご２，４に対しては、非常停止させるために必要な距離をかご２，４の上下に確保した範囲が占有区間に設定される。

図６は独立運転モードから同期運転モードへ切り替える際の占有区間の設定状態を示す説明図である。独立運転モードから同期運転モードへ切り替える際には、第２のかご４を待機させた状態で、第２のかご４が停止している階の隣の階に第１のかご２を移動させる。このとき、第１のかご２を待機させ、第２のかご４を第１のかご２に近づけてもよい。

図７は第１及び第２のかご２，４を上下に隣接する階に待機させたときの占有区間の設定状態を示す説明図である。第１のかご２を第２のかご４に近づける運転中も、第１及び第２のかご２，４を上下に隣接する階に停止させたときにも、第１のかご２の占有区間と第２のかご４の占有区間とは重なることはない。

図８は同期運転モードにおけるかご２，４の走行開始時の占有区間の設定状態を示す説明図、図９は独立運転モードにおけるかご２，４の走行中の占有区間の設定状態を示す説明図である。安全制御装置１６，１７は、同期運転安全基準における占有区間として、上下に隣接するかご２，４同士が衝突せずに非常停止可能な範囲を設定する。従って、同期運転安全基準における占有区間の範囲は、独立運転安全基準における占有区間の範囲よりも小さく設定されることになる。

また、エレベータ制御装置１２は、同期運転モードでは、走行方向の先頭側に位置するかご２，４から順に所定の時間おきに走行を開始させる。例えば、図９では、かご２，４が上方向へ走行されるため、上側に位置する第２のかご４が走行を開始してから所定時間後に第１のかご２が走行を開始する。逆に、下方向へ走行する場合には、第１のかご２が先に走行を開始することになる。

安全制御装置１６，１７は、独立運転モードでのかご２，４の走行中、互いに隣接するかご２，４同士の衝突を避けるために、かご２，４の絶対速度及び相対速度の少なくとも１つから規定される独立運転安全距離を下回ってかご２，４同士が近づいた場合に、かご２，４を制動停止させる指令を出す。

但し、かご２，４に緩衝装置１０，１１を設置したことにより、かご２，４の絶対速度及び相対速度が規定値以下であれば、かご２，４同士が独立運転安全距離を下回って接近することを可能となっている。

安全制御装置１６，１７は、同期運転モードでのかご２，４の走行中、互いに隣接するかご２，４同士の衝突を避けるために、かご２，４の絶対速度及び相対速度の少なくとも１つから規定される危険速度を超えた場合に、かご２，４を制動停止させる指令をほぼ同期して出す。

このようなエレベータ装置では、エレベータ制御装置１２の運転モードに独立運転モードと同期運転モードとが含まれており、エレベータ制御装置１２の運転モードの切換に応じて、独立運転安全基準と同期運転安全基準とを切り替えて異常の有無が判断されるので、かご２，４同士を機械的に連結する機構や上下のかご２，４の間隔を調整する機構を用いず、ダブルデッキエレベータの運行形態と同様の同期運転モードにより、一度に大容量輸送を行うシャトル運転に対応することができ、また、独立運転モードにより運行の自由度を向上させ運行効率を高めることができる。

実施の形態２．
次に、図１０はこの発明の実施の形態２によるマルチカー方式のエレベータ装置を示す構成図である。エレベータ制御装置１２（図１０では省略）の運転モードには、独立運転モード及び同期運転モードに加えて、縮退運転モードが含まれている。縮退運転モードでは、かご２，４の一方の運転が休止され、他方のみが呼びに応答して運行される。図１０では、第１のかご２が昇降路１内の待避スペースで休止され、第２のかご４のみが運行されている。

縮退運転モードのとき、第１のかご２の運転を休止させる場合、昇降路１内の下端部が待避スペースに設定される。また、縮退運転モードのとき、第２のかご４の運転を休止させる場合、昇降路１内の上端部が待避スペースに設定される。

待避スペースの上部には、待避スペース用緩衝装置１８が設置されている。待避スペース用緩衝装置１８は、昇降路壁に対して固定されている。第２のかご４には、待避スペース用緩衝装置１８に当接する緩衝装置当接部１９が設けられている。何等かの異常により、第２のかご４が最下階よりも下方へ移動した場合、緩衝装置当接部１９が待避スペース用緩衝装置１８に当接し、第２のかご４の待避スペースへの侵入が阻止される。他の構成及び運転方法は、実施の形態１と同様である。

このようなエレベータ装置では、運転モードに縮退運転モードが含まれているので、乗客の閑散時には、１台のかご４のみによるシングル運転を実施することができ、省エネ性を向上させることができる。

なお、第１及び第２の駆動制御装置１３，１４は１つの装置にまとめてもよい。
また、駆動制御装置１３，１４と運行制御装置１５とを１つの装置にまとめてもよい。
さらに、第１及び第２の安全制御装置１６，１７を１つの装置にまとめてもよい。

さらにまた、ローピング方式は１：１ローピング方式に限定されるものではなく、例えば２：１ローピング方式であってもよい。
また、かごによって異なるローピング方式が混在してもよい。

さらに、上記の例では２台のかご２，４を用いたが、３台以上のかごを共通の昇降路１内に配置してもよい。この場合、かごを複数のグループに分け、グループ内のかごを同期運転しつつ、それぞれのグループは独立運転してもよい。また、縮退運転モードにおいて２台以上のかごを休止させてもよい。

さらにまた、占有区間の設定方法は上記の例に限定されず、例えば、独立運転モードにおいて走行開始時に設定した占有区間をかご２，４が目的階に到着するまで変化させずに維持してもよい。また、独立運転モードにおいて、かご２，４の走行とともに占有区間全体が移動するようにしてもよい。かご２，４の走行とともに占有区間を変化させる場合、占有区間の時間変化を考慮して、占有区間が重ならないような速度パターンを生成することも可能である。例えば、走行中のかごの占有区間が所定時間後に解放されることを考慮して、後発のかごの走行開始時間を遅らせたり、走行速度を下げたりすることにより、占有区間の干渉を時間的に回避して後発のかごの走行を可能にすることができる。
また、最も下に位置するかごの下側には必ずしも占有区間を拡張しなくてもよい。同様に、最も上に位置するかごの上側には必ずしも占有区間を拡張しなくてもよい。

１ 昇降路、２ 第１のかご、４ 第２のかご、６ 第１の駆動装置、７ 第２の駆動装置、１２ エレベータ制御装置、１６ 第１の安全制御装置、１７ 第２の安全制御装置。

Claims (5)

1. 共通の昇降路内に設けられている複数のかご、
   前記かごをそれぞれ独立して昇降させる複数の駆動装置、
   前記駆動装置を制御することにより前記かごの運行を制御するエレベータ制御装置、及び
   前記かごの位置及び速度に関する情報に基づいて前記かごの状態を監視し、異常が検出された場合に前記かごを安全な状態に移行させる安全制御装置
   を備え、
   前記エレベータ制御装置の運転モードには、前記かごをそれぞれ独立して走行させる独立運転モードと、前記かごを互いに近接した状態で一体的に同期して走行させる同期運転モードとが含まれており、
   前記安全制御装置には、前記独立運転モードに対応した独立運転安全基準と、前記同期運転モードに対応した同期運転安全基準とが設定されており、
   前記安全制御装置は、前記エレベータ制御装置の運転モードの切換に応じて、前記独立運転安全基準と前記同期運転安全基準とを切り替えて異常の有無を判断し、
   前記安全制御装置は、呼びに応じて走行するかごに対して、前記独立運転安全基準と前記同期運転安全基準とで異なる占有区間を設定するとともに、前記かごの走行中に前記占有区間同士が重ならないかを監視し、
   前記同期運転安全基準における前記占有区間の範囲は、前記独立運転安全基準における前記占有区間の範囲よりも小さく設定されることを特徴とするエレベータ装置。
2. 前記安全制御装置は、前記独立運転安全基準として、前記エレベータ制御装置に対して前記占有区間同士が重なるような前記かごの走行を禁止することを特徴とする請求項１記載のエレベータ装置。
3. 前記安全制御装置は、前記独立運転安全基準における前記占有区間として、前記かごの現在位置から目的階までの区間を設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエレベータ装置。
4. 前記安全制御装置は、前記同期運転安全基準における前記占有区間として、上下に隣接する前記かご同士が衝突せずに非常停止可能な範囲を設定することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のエレベータ装置。
5. 前記エレベータ制御装置は、前記同期運転モードでは、走行方向の先頭側に位置する前記かごから順に所定の時間おきに走行を開始させることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のエレベータ装置。

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