JP6271956B2 - エレベータ - Google Patents

Description

本発明は、トラクション方式のエレベータに関し、特に非常制動時のロープスリップ、ロープ表面の損傷を低減するものに好適である。

従来、綱車とロープ間におけるロープスリップの発生を防止するため、非常制動時に、綱車速度と乗りかご速度の差として求まるロープスリップ速度が所定値以下の場合は全制動力を与え、所定値を越えた場合に全制動力よりも弱い制動力を与えることが知られ、例えば、特許文献１に記載されている。

また、巻上機のシーブと同一回転するブレーキドラムと、ブレーキドラムに二つのブレーキシューを押し付ける１組のブレーキ装置において、ブレーキシューそれぞれの通電オフ（印加電流の遮断）のタイミングに時間差を付けて変えることが知られ、例えば、特許文献２に記載される。

特開２００４―２３１３５５号公報 特開２０１０−１０５７９５号公報

上記従来技術においては、基本的に１組のブレーキ装置であり、ブレーキ制動力を変化させるタイミングを決めたとしても指令どおりのブレーキトルクを正確に与えることが困難であり、急な制動力が掛かり、乗りかごの乗客に対して衝撃となる恐れがある。したがって、ブレーキ寿命が低下する恐れがあり、制動力をきめ細かく与えることが困難であり、安全性、制御性の点で十分とは言い難かった。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、制動時のロープスリップ、ロープ表面の損傷を低減すると共に、ブレーキ寿命の低下を防止することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、主ロープを綱車に巻き掛け、前記綱車を回転することで乗りかごを昇降させ、前記綱車の回転をブレーキで制動することで前記乗りかごの昇降を停止するエレベータにおいて、前記綱車と一体に回転するディスクにそれぞれ制動力を与え、少なくとも４個である複数個とされたディスクブレーキと、前記ディスクブレーキを個別に動作指令を与えるブレーキ制御部と、前記綱車の速度を検出する綱車速度検出部と、前記乗りかごの速度を検出する乗りかご速度検出部と、前記綱車速度検出部にて検出された前記綱車の速度と、前記乗りかご速度検出部にて検出された前記乗りかごの速度と、の差分からロープスリップの有無を検出するロープスリップ検出部とを備え、前記乗りかごを停止するとき、少なくとも４個の前記ディスクブレーキの内、少なくとも２個を残して少なくとも２個を作動させた後、前記ロープスリップ検出部でロープスリップが有りと判定された場合、作動した前記ディスクブレーキの個数を減少させ、前記ロープスリップ検出部でロープスリップが無いと判定された場合、他の前記ディスクブレーキを追加的に作動させるものである。

本発明によれば、複数個のディスクブレーキの内、一部を作動させた後、ロープスリップが無いと判定された場合、他のディスクブレーキを作動させるので、実際のロープスリップ有無に応じて制動力が増減され、ロープスリップを許容値以内にすることができ、ロープ表面の損傷を低減することができる。

本発明の一実施の形態におけるエレベータの制御装置の全体構成図。 一実施の形態における非常制動時間の記録を説明する全体構成図。 一実施の形態におけるディスクブレーキの正面図。 一実施の形態におけるディスクブレーキの断面図。

以下、図面を参照して説明する。
図１は、エレベータの制御装置の全体構成図であり、エレベータは、ロープと綱車との摩擦を用いたトラクション方式のエレベータであって、エレベータを昇降駆動させるための巻上機１を備えている。巻上機１の回転軸には、巻上機１にて駆動される綱車４が取り付けられている。綱車４に主ロープ３が巻き掛けられて取り付けられている。主ロープ３の一端側には乗りかご２が連結され、乗りかご２が主ロープ３にて吊り下げ支持され、他端側には釣合い重り１４が設けられている。綱車４にはブレーキ５が複数個取り付けられており、ブレーキ制御部６からの指令を受けて、制動もしくは開放する。

ブレーキ５は、図３に示すようにディスクブレーキ５-１、５-２、５-３、５-４を備えた巻上機１であり、図３は巻上機１を乗りかごの正面側から見た図であり、綱車４には両端部を下方部へと伸ばしてＵ字状に主ロープ３が巻き掛けられている。綱車４の外周部には綱車４と一体となって回転する回転子４１と、回転子４１と一体に形成されたディスク４２が配置されている。

ディスク４２は綱車４と回転子４１と一体に回転され、筺体４３に接触することなく回転する。筐体４３にはディスクブレーキ５-１、５-２、５-３、５-４が固定されている。

図４はディスクブレーキ５-１の詳細を示す断面図であり、ディスクブレーキ５-２、５-３、５-４の同様である。ディスクブレーキ５-１はブレーキ筐体５１に内蔵された固定鉄心５５ａ、５５ｂと電磁コイル５４ａ，５４ｂよりなる電磁石部と、固定鉄心５５ａ，５５ｂに吸着される可動鉄心５９ａ、５９ｂ及び可動鉄心５９ａ、５９ｂの表面に固定されたブレーキパッド６０ａ、６０ｂ、可動鉄心５９ａ、５９ｂをディスク４２側に附勢する制動ばね５７ａ，５７ｂを有している。尚、ブレーキ筐体５１はディスク４２を内部に受け入れる開口５８を備え、開口５８からディスク４２がブレーキ筐体５１内に導かれている。

ディスクブレーキ５-１、５-２、５-３、５-４は、電磁コイル５４ａ，５４ｂに通電した場合、制動ばね５７ａ，５７ｂのばね力がディスク４２に作用せずにブレーキパッド６０ａ、６０ｂが綱車４と一体に回転するディスク４２から離間して制動力が掛からないようになる。また、電磁コイル５４ａ，５４ｂに通電を行わない場合、制動ばね５７ａ，５７ｂのばね力がディスク４２に作用してブレーキパッド６０ａ、６０ｂがディスク４２へ押し付けられ制動力が発生するよう設定してある。

また、綱車４には、綱車４の回転数に応じたパルスを出力する回転数検出手段としての綱車速度検出器７が取り付けられている。綱車速度検出器７は、乗りかご２の移動位置（変位量）も検出する。

ガバナプーリ８にはガバナロープ１４が掛けられており、ガバナロープ１４が乗りかご２に連結され、乗りかご２の昇降に伴って循環し、ガバナプーリ８を回転させる。ガバナプーリ８には、ガバナプーリ８の回転数を検出する回転数検出手段としてのかご速度検出器９が取り付けられている。速度検出器９は、乗りかご２の昇降速度に応じたパルス信号を生成して出力する。

綱車速度検出器７は綱車速度検出部１０に接続され、綱車速度検出器７から出力されるパルス信号が入力され、綱車速度検出部１０は入力されたパルス信号に基づいて綱車４の回転速度を算出して出力する。かご速度検出器９は乗りかご速度検出部１１に接続され、乗りかご速度検出部１１は、かご速度検出器９から出力されるパルス信号が入力され、入力されたパルス信号に基づいて乗りかご２の昇降速度を算出して出力する。

ロープスリップ検出部１２は綱車速度検出部１０及び乗りかご速度検出部１１が接続され、主ロープ３のスリップを検出する。つまり、ロープスリップ検出部１２は、綱車速度検出部１０にて検出された綱車４の速度と、乗りかご速度検出部１１にて検出された乗りかご２の速度とのそれぞれが入力され、これら綱車４の速度と乗りかご２の速度との差分を検出し、この差分を、予め定めた判定値である所定値と比較してロープスリップの有無を判定する。ロープスリップ検出部１２は、綱車４の速度と乗りかご２の速度との差分が、所定値以上の場合にロープスリップ有りと判定し、この差分が所定値より小さい場合にロープスリップ無しと判定する。

綱車４の速度と乗りかご２の速度との差分を比較する所定値は、例えば５ｍ／分等のように一定の値であり、試験的に乗りかご２に速度異常を生じさせた場合の試験結果に基づいて定められる。所定値は、綱車速度検出器７、かご速度検出器９の精度から定められ、実際に主ロープ３を滑らせてロープスリップを生じさせた場合の差分を測定し、その差分の最大値に２から１０パーセントをプラスすることで決定している。

エレベータに何らかの異常が発生し非常停止させる場合、全制動力を一度に作用させると、綱車４と主ロープ３間のトラクション能力が不足し、ロープスリップが発生する場合がある。そこで、ロープスリップ有無の判定結果に応じて動作（制動）するブレーキ５の個数を変える。

例えば、非常停止直後は、複数個、４個あるブレーキ５のうち一部、２個のディスクブレーキ５-１、５-４のみを作動させ制動し、ロープスリップ検出部１２にて検出されたロープスリップ有無の判定結果をブレーキ制御部６に出力し、ロープスリップが無い場合、ブレーキ制御部６にてブレーキ５の動作指令を増やし、ディスクブレーキ５-２を作動させ制動力を増加させる。そして、再びロープスリップ検出部１２にて検出されたロープスリップ有無の判定を行い、ロープスリップが無い場合、最終的に乗りかご２の速度が十分減少してから全制動力としてディスクブレーキ５-１、５-２、５-３、５-４の全数を作動するように通電を遮断する。

作動するディスクブレーキの個数を増加させた際、ロープスリップが生じた場合は、２個のディスクブレーキ５-１、５-４の作動でロープスリップが無く、ディスクブレーキ５-２を作動させた際、ロープスリップ有りと判定された場合、ディスクブレーキ５-２の作動を中止する。あるいは、２個のディスクブレーキ５-１、５-４のみを作動させている状態でロープスリップ有りと判定された場合、ディスクブレーキ５-４の通電を行うことで制動力を減少させる。

以上、ブレーキ５を複数個のディスクブレーキで構成し、非常停止するとき、まず、複数個のうち一部を作動させ、その後ロープスリップ有無を検出し、無しの場合は作動させるディスクブレーキの個数を段階的、一個毎に増加し、有りの場合は、段階的、一個毎に減少させる。これにより、実際のロープスリップ有無に応じて制動力を増減するので制動時のロープスリップを許容値以内にすることができ、ロープ表面の損傷を低減することができると共に、非常停止直後で全ディスクブレーキにより制動することも無く、ブレーキ寿命を長くすることができる。

また、ブレーキパッド６０ａ、６０ｂが摩耗すると、ブレーキパッドとディスク４２間の隙間が広くなり、制動を掛けたときの制動ばね５７ａ，５７ｂのばね力による押付力が小さくなり、その結果、制動力も小さくなり、所定の制動力を発揮できなくなり、保守員によるブレーキパッド交換作業が必要になる。さらに、複数のディスクブレーキが実際に制動力を発揮した時間（稼働時間）に差異が生じると、例えば、開放するディスクブレーキを特定のものに固定すると、他方のブレーキパッドの摩耗が顕著となり早い段階で保守交換作業が発生することになる。

図２は、さらにブレーキ寿命に偏りがなく、寿命低下を防止することを説明する全体構成図であり、非常制動時間記録部１３は複数個のディスクブレーキ５-１、５-２、５-３、５-４個別の作動している時間、つまり非常制動時間を記録する。

複数個あるディスクブレーキの動作タイミングを変えることにより、ブレーキパッド６０ａ、６０ｂの摩耗状態に個別の偏りが生じ、非常停止直後に作動するディスクブレーキの寿命が短くなる恐れがある。そこで、非常制動時間記録部１３は、ディスクブレーキの非常制動時間を個別に記録し、非常制動時間が短いものを他に優先して作動する。ブレーキ制御部６は非常制動時間記録部１３から出力された情報に基づき、非常制動時間が短い順にディスクブレーキが作動するように指令する。これにより、ディスクブレーキの非常制動時間を均一にすることができ、ブレーキ寿命に偏りがなく、寿命低下を防止することが可能である。また、非常制動が繰り返し行われた場合でもブレーキ制動性能を長期に渡って安定に発揮することで確実にかごを減速停止させることができる。

１ 巻上機
２ 乗りかご
３ 主ロープ（ロープ）
４ 綱車
５ ブレーキ
５-１、５-２、５-３、５-４ ディスクブレーキ
６ ブレーキ制御部
７ 綱車速度検出器
８ 調速機
９ 乗りかご速度検出器
１０ 綱車速度検出部
１１ 乗りかご速度検出部
１２ ロープスリップ検出部
１３ 非常制動時間記録部

Claims (4)

1. 主ロープを綱車に巻き掛け、前記綱車を回転することで乗りかごを昇降させ、前記綱車の回転をブレーキで制動することで前記乗りかごの昇降を停止するエレベータにおいて、
   前記綱車と一体に回転するディスクにそれぞれ制動力を与え、少なくとも４個である複数個とされたディスクブレーキと、
   前記ディスクブレーキを個別に動作指令を与えるブレーキ制御部と、
   前記綱車の速度を検出する綱車速度検出部と、
   前記乗りかごの速度を検出する乗りかご速度検出部と、
   前記綱車速度検出部にて検出された前記綱車の速度と、前記乗りかご速度検出部にて検出された前記乗りかごの速度と、の差分からロープスリップの有無を検出するロープスリップ検出部と
   を備え、前記乗りかごを停止するとき、少なくとも４個の前記ディスクブレーキの内、少なくとも２個を残して少なくとも２個を作動させた後、前記ロープスリップ検出部でロープスリップが有りと判定された場合、作動した前記ディスクブレーキの個数を減少させ、前記ロープスリップ検出部でロープスリップが無いと判定された場合、他の前記ディスクブレーキを追加的に作動させることを特徴とするエレベータ。
2. 請求項１に記載のエレベータにおいて、一部を作動させた後、前記ロープスリップ検出部でロープスリップが無いと判定された場合、他の前記ディスクブレーキを一個毎に増加して作動させ、最終的に全数を作動させることを特徴とするエレベータ。
3. 請求項１に記載のエレベータにおいて、前記ロープスリップ検出部でロープスリップが有りと判定された場合、作動した前記ディスクブレーキを一個毎に減少させることを特徴とするエレベータ。
4. 請求項１ないし３に記載のいずれかのエレベータにおいて、複数個の前記ディスクブレーキが作動している非常制動時間を個別に記録する非常制動時間記録部を有し、前記非常制動時間が短いものを他の前記ディスクブレーキに優先して作動させることを特徴とするエレベータ。