JP5944962B2 - エレベータブレーキの開閉遅延時間の測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、エレベータブレーキの開閉遅延時間の測定方法に関するものであって、詳細には、エレベータブレーキの開閉時点を設定するためのブレーキの開閉遅延時間を自動的に演算することによって、エレベータのロールバック現象を防止することができ、ブレーキの動作が安定して行われるようにすることができるエレベータブレーキの開閉遅延時間の測定方法に関する。

建物の内外部に設置され、人が搭乗したり、貨物が積載されて運行されるエレベータは、ほとんどが巻上機とワイヤロープとの摩擦を用いるロープ式エレベータである。ロープ式エレベータは、電動機（モータ）の回転力を用いて巻上機を回転し、巻上機と接触しているワイヤロープが巻上機の回転によって動かされ、運転されることになる。

このとき、エレベータカー（かご）の内部の人、貨物の積載重量または上下運転方向などの状況によって、電動機から発生する回転トルク（torque）は、増加または減少する。

ロープ式エレベータでは、エレベータカー内の人や貨物の積載重量によってエレベータカーと釣合おもり（balance (counter) weight）との間の荷重不均衡が継続的に発生し、不均衡の重量だけ巻上機とワイヤロープとの接触面には、より重い方向に力が作用し、その結果、巻上機の軸には、回転モーメント（moment）が作用することになる。

エレベータに適用されて用いられているドラム型ブレーキは、ブレーキアーム（Break Arm）にスプリングが連結され、ブレーキアームに取り付けられたブレーキシュー（Break Shoe）がブレーキドラム（Break Drum）と接触して制動トルクを発生させることになり、ブレーキアームは、ブレーキプランジャ（Break Plunger）と連結されている。

エレベータは、停止状態で電動機の回転を防止するために、ブレーキシューがブレーキドラムに接触しており、ブレーキシューがブレーキドラムを押圧する力は、スプリングの圧縮力として表される。

エレベータの運行のためにインバータの制御部やエレベータの制御盤からブレーキ駆動部に信号を送信すると、一定時間遅延後、ブレーキプランジャに電気が供給され、ブレーキプランジャはブレーキライニング（Break Lining）が取り付けられたブレーキアームを開放して、運行を開始することになる。

一方、ブレーキの開閉時点は、電動機の制御時点を決定する重要な要素であり、従来は、ブレーキが機械的に開閉されるまで遅延される時間を使用者が任意に設定した。

このとき、ブレーキが開閉される時点は、電動機を制御する時点よりもやや遅延されるように設定されるが、ブレーキが開閉される時点の遅延を小さすぎるよう設定すると、エレベータカーと釣合おもりとのうち、重い方に瞬時に傾くロールバック現象が発生することがある。

逆に、ブレーキが開閉される時点の遅延を大きすぎるよう設定すると、ロールバック現象は防止されるが、ブレーキシューがブレーキドラムを把持した状態で、電動機が回転を開始した後にブレーキシューが開放されるため、ライニングの摩耗が増加する問題がある。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであって、エレベータブレーキの開閉時点に設定するためのブレーキの開閉遅延時間を自動的に演算することによって、エレベータのロールバック現象を防止することができ、ブレーキの動作が安定して行われるようにすることができるエレベータブレーキの開閉遅延時間の測定システムおよび測定方法を提供することを目的とする。

上記のような目的を達成するための本発明に係るエレベータブレーキの開閉遅延時間の測定方法は、ブレーキ信号出力部がブレーキ信号を出力するステップと、ブレーキ信号確認部がブレーキ信号を受信し、ブレーキ信号が開放信号であるかまたは閉鎖信号であるかを判断して開閉判断信号を出力するステップと、ブレーキカウンタ部が、開閉判断信号を受信し、ブレーキの開放時間またはブレーキの閉鎖時間を測定するためにカウントを開始し、カウンタ値を累積および出力するステップと、モータ駆動確認部がカウンタ値を受信すると、エレベータを駆動するモータが駆動されたか否かを判断し、駆動判断信号を出力するステップと、ブレーキ開閉遅延時間演算部が駆動判断信号とカウンタ値とを受信し、ブレーキの開閉遅延時間を演算するステップと、を有する。

このとき、ブレーキの開閉遅延時間を演算するステップの後に、ブレーキの開閉遅延時間を演算するステップで演算されたブレーキの開閉遅延時間を、ブレーキの開閉時点として設定するステップをさらに有する。

また、開閉判断信号を出力するステップにおいて、ブレーキ信号確認部は、ブレーキ信号が開放信号である場合、開放判断信号を出力し、ブレーキ信号が閉鎖信号である場合、閉鎖判断信号を出力する。

一方、 カウンタ値を累積および出力するステップにおいて、ブレーキカウンタ部は、開放判断信号を受信し、ブレーキの開放時間を測定するために開放カウントを開始して、開放カウンタ値を累積および出力し、また、閉鎖判断信号を受信し、ブレーキの閉鎖時間を測定するために閉鎖カウントを開始して、閉鎖カウンタ値を累積および出力する。

また、駆動判断信号を出力するステップにおいて、モータ駆動確認部は、開放カウンタ値を受信すると、モータが駆動されたか否かを判断し、モータが駆動されている場合、動作判断信号を駆動判断信号として出力し、また、閉鎖カウンタ値を受信すると、モータが停止されたか否かを判断し、モータが停止されている場合、停止判断信号を駆動判断信号として出力する。

ここで、モータが駆動されたか否かを判断した結果、モータが駆動されていない場合、ブレーキ信号が開放信号であるかまたは閉鎖信号であるかを判断するステップに戻り、ブレーキ信号が開放信号であるか否かを判断し、また、モータが停止されたか否かを判断した結果、モータが停止されていない場合、ブレーキ信号が開放信号であるかまたは閉鎖信号であるかを判断するステップに戻り、ブレーキ信号が閉鎖信号であるか否かを判断する。

一方、ブレーキ開閉遅延時間演算部は、動作判断信号および開放カウンタ値を受信して、ブレーキの開放遅延時間を演算し、また、停止判断信号および閉鎖カウンタ値を受信して、ブレーキの閉鎖遅延時間を演算する。

本発明によると、ブレーキ信号出力部よりブレーキ信号が出力される時点から、モータが駆動するかまたは停止するまでの遅延時間を自動的に演算し、演算された遅延時間をブレーキが開閉される時点に設定するため、ブレーキが一定の時点で開閉されるようにすることができるようになる。

したがって、ブレーキが開閉される時点が早い場合に発生する、エレベータカーと釣合おもりとのうち、重い方に瞬時に傾くロールバック現象を防止することができる。

また、ブレーキが開閉される時点が遅延しすぎる場合に発生する、ライニングの摩耗が増加する問題を防止することができるため、ブレーキの動作が安定して行われる。

本発明の実施形態に係るエレベータブレーキの開閉遅延時間の測定システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るエレベータブレーキの開閉遅延時間の測定システムを用いて開閉遅延時間を測定する方法を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の好ましい実施形態について、添付された図面を参照して、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。この過程において、図面に示された線の太さや構成要素のサイズなどは、説明の明瞭性と便宜上、誇張して図示されていることがある。また、後述する用語は、本発明における機能を考慮して定義された用語であって、これは、使用者、運用者の意図または慣例によって変えられる。したがって、これらの用語は、本明細書全般にわたる内容に基づいて定義されるべきである。

図１は、本発明の実施形態に係るエレベータブレーキの開閉遅延時間の測定システムの構成を示すブロック図であり、図２は、本発明の実施形態に係るエレベータブレーキの開閉遅延時間の測定システムを用いて開閉遅延時間を測定する方法を説明するためのフローチャートである。

図１を参照すると、本発明の実施形態に係るエレベータブレーキの開閉遅延時間の測定システムは、初期化部１０、ブレーキ信号出力部２０、ブレーキ信号確認部３０、ブレーキカウンタ部４０、モータ駆動確認部５０、およびブレーキ開閉遅延時間演算部６０を有することができる。

上記初期化部１０は、エレベータブレーキの開閉遅延時間を測定するにあたり、先に行われた測定により記録されたカウンタ値および変数を初期化し、特に、上記ブレーキカウンタ部４０に記録されたカウンタ値を初期化させる。

したがって、エレベータブレーキの開閉遅延時間を測定する場合、先に行われた測定によって影響を受けることを排除することによって、エレベータブレーキの開閉遅延時間の測定が正確に行われるようにする。

上記ブレーキ信号出力部２０は、エレベータブレーキの動作を制御するためのブレーキ信号を出力し、上記ブレーキ信号は、エレベータブレーキを開放するための開放信号、または、エレベータブレーキを閉鎖するための閉鎖信号であってもよい。

上記ブレーキ信号確認部３０は、上記ブレーキ信号出力部２０から出力された上記ブレーキ信号を受信し、上記ブレーキ信号が開放信号であるかまたは閉鎖信号であるかを判断し、上記ブレーキカウンタ部４０に開閉判断信号を出力する。

このとき、上記ブレーキ信号確認部３０は、上記ブレーキ信号が開放信号である場合、開放判断信号を出力し、上記ブレーキ信号が閉鎖信号である場合、閉鎖判断信号を出力する。

上記ブレーキカウンタ部４０は、上記ブレーキ信号確認部３０から出力された上記開閉判断信号を受信し、ブレーキの開放時間またはブレーキの閉鎖時間を測定するためにカウントを開始し、カウンタ値を累積し、累積されたカウンタ値を出力する。

このとき、上記ブレーキカウンタ部４０は、ブレーキ開放カウンタ部４１と、ブレーキ閉鎖カウンタ部４３とを有してもよい。

上記ブレーキ開放カウンタ部４１は、上記ブレーキ信号確認部３０から上記開放判断信号を受信し、ブレーキの開放時間を測定するために開放カウントを開始し、開放カウンタ値を累積および出力し、そして、上記ブレーキ閉鎖カウンタ部４３は、上記ブレーキ信号確認部３０から上記閉鎖判断信号を受信し、ブレーキの閉鎖時間を測定するために閉鎖カウントを開始し、閉鎖カウンタ値を累積および出力する。

したがって、上記ブレーキ信号確認部３０は、上記ブレーキ信号が開放信号である場合、開放判断信号を上記ブレーキ開放カウンタ部４１に出力し、上記ブレーキ信号が閉鎖信号であると、閉鎖判断信号を上記ブレーキ閉鎖カウンタ部４３に出力する。

上記モータ駆動確認部５０は、上記ブレーキカウンタ部４０から上記カウンタ値を受信することによって、エレベータを駆動するモータが駆動しているか否かを判断し、駆動判断信号を上記ブレーキ開閉遅延時間演算部６０に出力する。

このとき、上記モータ駆動確認部５０は、上記モータが駆動すると、動作判断信号を上記ブレーキ開閉遅延時間演算部６０に出力し、上記モータが停止すると、停止判断信号を上記ブレーキ開閉遅延時間演算部６０に出力する。

一方、上記モータ駆動確認部５０が動作判断信号を出力する場合は、エレベータが停止した状態で動作を開始する場合であり、停止判断信号を出力する場合は、エレベータが動作をしてから停止する場合である。

上記ブレーキ開閉遅延時間演算部６０は、上記モータ駆動確認部５０から上記駆動判断信号を受信し、累積されたカウンタ値を上記ブレーキカウンタ部４０から受信して、ブレーキの開閉遅延時間を演算する。

上記ブレーキ開閉遅延時間演算部６０は、ブレーキ開放遅延時間演算部６１と、ブレーキ閉鎖遅延時間演算部６３とを有してもよい。

上記ブレーキ開放遅延時間演算部６１は、上記モータ駆動確認部５０から動作判断信号を受信し、上記ブレーキ開放カウンタ部４１から開放カウンタ値を受信して、ブレーキの開放遅延時間を演算する。

このとき、上記ブレーキの開放遅延時間は、上記ブレーキ信号出力部２０よりブレーキ信号が出力された時点から、上記モータが駆動した時点までの時間である。

上記ブレーキ閉鎖遅延時間演算部６３は、上記モータ駆動確認部５０から停止判断信号を受信し、上記ブレーキ閉鎖カウンタ部４３から閉鎖カウンタ値を受信して、ブレーキの閉鎖遅延時間を演算する。

このとき、上記ブレーキ閉鎖遅延時間は、上記ブレーキ信号出力部２０よりブレーキ信号が出力された時点から、上記モータが停止された時点までの時間である。

一方、上記ブレーキ開閉遅延時間演算部６０により演算されたブレーキ開閉遅延時間は、ブレーキが開閉される時点に設定される。

以下では、図１に示した構成を有するエレベータブレーキの開閉遅延時間の測定システムを用いたエレベータブレーキの開閉遅延時間を測定する方法を、図２を参照して説明する。

まず、本発明に係るエレベータブレーキの開閉遅延時間の測定システムを初期化する初期化ステップ（Ｓ１００）が行われる。

上記の初期化ステップ（Ｓ１００）は、先に進められた遅延時間測定過程を経て記録されたカウンタ値および変数を初期化して、現在進行しようとする遅延時間測定過程に影響を与えることを防止し、正確な遅延時間の測定が行われるようにするために、作業者が選択的に本初期化ステップ（Ｓ１００）を実施することができる。

上記の初期化ステップ（Ｓ１００）の後に、ブレーキ信号出力部２０が、ブレーキ信号を出力するブレーキ信号出力ステップ（Ｓ２００）が行われる。

このとき、上記ブレーキ信号は、エレベータブレーキの動作を制御するために、上記ブレーキ信号出力部２０から出力され、開放信号または閉鎖信号のいずれかの信号がブレーキ信号として出力される。

上記ブレーキ信号出力ステップ（Ｓ２００）の後、ブレーキ信号確認部３０が、上記ブレーキ信号を受信し、受信したブレーキ信号が開放信号であるかまたは閉鎖信号であるかを判断して、開閉判断信号を出力するブレーキ信号判断ステップ（Ｓ３００）が行われる。

詳細には、上記ブレーキ信号判断ステップ（Ｓ３００）において、上記ブレーキ信号確認部３０は、ブレーキ信号が開放信号である場合、開放判断信号を開閉判断信号として出力し、ブレーキ信号が閉鎖信号である場合、閉鎖判断信号を開閉判断信号として出力する。

このとき、本実施形態では、ブレーキ信号が開放信号であるか否かをまず判断し（Ｓ３１０）、開放信号でない場合、閉鎖信号であるか否かを判断するが（Ｓ３２０）、これとは反対に、ブレーキ信号が閉鎖信号であるか否かをまず判断し、閉鎖信号でない場合、開放信号であるか否かを判断するように、設定することができる。

上記ブレーキ信号判断ステップ（Ｓ３００）の後、ブレーキカウンタ部４０が上記開閉判断信号を受信し、ブレーキの開放時間またはブレーキの閉鎖時間を測定するためにカウントを開始し、カウンタ値を累積し、累積されたカウンタ値を出力するカウント実行ステップ（Ｓ４００）が行われる。

詳細には、上記カウント実行ステップ（Ｓ４００）において、上記ブレーキカウンタ部４０は、上記ブレーキ信号確認部３０から開放判断信号を受信し、ブレーキの開放時間を測定するために開放カウントを開始し、開放カウンタ値を累積し（Ｓ４１０）、蓄積された開放カウンタ値を出力する。

また、上記ブレーキカウンタ部４０は、上記ブレーキ信号確認部３０から閉鎖判断信号を受信し、ブレーキの閉鎖時間を測定するために閉鎖カウントを開始し、閉鎖カウンタ値を累積し（Ｓ４２０）、累積された閉鎖カウンタ値を出力する。

上記のカウント実行ステップ（Ｓ４００）の後、モータ駆動確認部５０がカウンタ値を受信することによって、エレベータを駆動するモータが駆動しているか否かを判断し、駆動判断信号を出力する駆動判断ステップ（Ｓ５００）が行われる。

詳細には、上記駆動判断ステップ（Ｓ５００）において、上記モータ駆動確認部５０は、上記ブレーキカウンタ部４０から開放カウンタ値を受信すると、モータが駆動されたか否かを判断し（Ｓ５１０）、モータが駆動されている場合、動作判断信号を駆動判断信号として出力する。

このとき、モータが駆動していない場合には、上記ブレーキ信号判断ステップ（Ｓ３００）に戻り、ブレーキ信号が開放信号であるか否かを判断することになる（Ｓ３１０）。

また、上記モータ駆動確認部５０は、上記ブレーキカウンタ部４０から閉鎖カウンタ値を受信すると、モータが停止されたか否かを判断し（Ｓ５２０）、モータが停止された場合、停止判断信号を駆動判断信号として出力する。

このとき、モータが停止されていないと判断されると、上記ブレーキ信号判断ステップ（Ｓ３００）に戻り、ブレーキ信号が閉鎖信号であるか否かを判断することになる（Ｓ３２０）。

上記駆動判断ステップ（Ｓ５００）の後、ブレーキ開閉遅延時間演算部６０が、上記モータ駆動確認部５０から駆動判断信号を受信し、カウンタ値を上記ブレーキカウンタ部４０から受信して、ブレーキの開閉遅延時間を演算する遅延時間演算ステップ（Ｓ６００）が行われる。

詳述すると、上記遅延時間演算ステップ（Ｓ６００）において、上記ブレーキ開閉遅延時間演算部６０は、上記モータ駆動確認部５０から動作判断信号を受信し、上記ブレーキカウンタ部４０から開放カウンタ値を受信して、ブレーキの開放遅延時間を演算する。

また、上記ブレーキ開閉遅延時間演算部６０は、上記モータ確認駆動部５０から停止判断信号を受信し、上記ブレーキカウンタ部４０から閉鎖カウンタ値を受信して、ブレーキ閉鎖遅延時間を演算する。

このとき、上記ブレーキの開放遅延時間は、上記ブレーキ信号出力部２０よりブレーキ信号が出力された時点から、上記モータが駆動された時点までの時間であり、上記ブレーキの閉鎖遅延時間は、上記ブレーキ信号出力部２０よりブレーキ信号が出力された時点から、上記モータが停止された時点までの時間である。

一方、上記遅延時間演算ステップ（Ｓ６００）の後に、上記遅延時間演算ステップ（Ｓ６００）で演算されたブレーキの開放遅延時間をブレーキの開放時点として設定し（Ｓ７１０）、ブレーキの閉鎖遅延時間をブレーキ閉鎖時点として設定する（Ｓ７２０）、開閉設定ステップ（Ｓ７００）がさらに行われてもよい。

従来は、ブレーキが開閉されるまで遅延される時間を使用者が任意に設定したが、本発明によると、ブレーキ信号出力部よりブレーキ信号が出力される時点から、モータが駆動するか、停止する時までの遅延時間をシステム的に演算し、これをブレーキが開閉される時点として設定するため、ブレーキが一定の時点で開閉されることができるようになる。

したがって、ブレーキが開閉される時点が早い場合に発生する、エレベータカーと釣合おもりのうち、重い方に瞬時に傾くロールバック現象を防止することができる。

また、ブレーキが開閉される時点があまりにも遅れる場合に発生するライニングの摩耗が増加する問題を防止することができるため、ブレーキの動作が安定して行われるようにする。

一方、本発明に係るエレベータブレーキの開閉遅延時間の測定システムおよび測定方法を、限定された実施形態に基づいて説明したが、本発明の範囲は、特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明に関連して通常の知識を有する者にとって自明な範囲内で、種々の代替、修正および変更を行って、実施することができる。

したがって、本発明に記載された実施形態および添付された図面は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであり、このような実施形態および添付の図面によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、特許請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等の範囲内にある全ての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

１０ 初期化部
２０ ブレーキ信号出力部
３０ ブレーキ信号確認部
４０ ブレーキカウンタ部
４１ ブレーキ開放カウンタ部
４３ ブレーキ閉鎖カウンタ部
５０ モータ駆動確認部
６０ ブレーキ開閉遅延時間演算部
６１ ブレーキ開放遅延時間演算部
６３ ブレーキ閉鎖遅延時間演算部

Claims (3)

1. ロープ式エレベータドラムタイプブレーキ駆動を制御するために、
   ブレーキ信号出力部がブレーキ開放またはブレーキ閉鎖のための制御信号を出力するステップと、
   ブレーキ信号確認部が前記ブレーキ制御信号を受信し、前記ブレーキ制御信号がブレーキ開放のための制御信号であるかまたはブレーキ閉鎖のための制御信号であるかを判断してブレーキ開放制御信号またはブレーキ閉鎖制御信号を出力するステップと、
   ブレーキカウンタ部が、前記ブレーキ開放制御信号または前記ブレーキ閉鎖制御信号を受信してから、カウントを開始し累積した開放カウンタ値または閉鎖カウンタ値を出力するステップと、
   モータ駆動確認部が前記開放カウンタ値または前記閉鎖カウンタ値を受信した初期時点からモータの駆動確認を始め、エレベータを駆動するモータの駆動状態が、停止状態から動作状態にまたは動作状態から停止状態に変わる時点を確認し、モータ動作判断信号またはモータ停止判断信号を出力するステップと、
   ブレーキ開閉遅延時間演算部が、前記モータ駆動確認部において前記モータ動作判断信号または前記モータ停止判断信号が出力された時点における前記ブレーキカウンタ部の前記開放カウンタ値または前記閉鎖カウンタ値を利用して、ブレーキ開放のための開放遅延時間またはブレーキ閉鎖のための閉鎖遅延時間を演算するステップと、を有する、エレベータブレーキの開閉遅延時間測定方法。
2. 前記ブレーキの開閉遅延時間を演算するステップにおいて出力された前記ブレーキ開放遅延時間をブレーキが開放される時点に設定し、
   前記ブレーキの開閉遅延時間を演算するステップにおいて出力された前記ブレーキ閉鎖遅延時間を、前記ブレーキが閉鎖される時点に設定するステップをさらに有する、請求項１に記載のエレベータブレーキの開閉遅延時間測定方法。
3. 前記モータ駆動確認部が、前記エレベータを駆動するモータの駆動状態が停止状態から動作状態へ変わる時点を確認しない場合、前記ブレーキ開放制御信号またはブレーキ閉鎖制御信号を出力するステップに戻って前記ブレーキ信号出力部から出力されたブレーキ制御信号がブレーキ開放信号であるか否かを再判断し、
   前記モータ駆動確認部が、前記エレベータを駆動するモータの駆動状態が動作状態から停止状態へ変わる時点を確認しない場合、前記ブレーキ開放制御信号またはブレーキ閉鎖制御信号を出力するステップに戻って前記ブレーキ信号出力部から出力されたブレーキ制御信号がブレーキ閉鎖信号であるか否かを再判断する、請求項１または２に記載のエレベータブレーキの開閉遅延時間測定方法。

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