JP6593530B2 - エレベータシステム - Google Patents

Description

本発明は、エレベータシステムに関する。

下記特許文献１には、エレベータの安全装置が記載されている。この安全装置は、昇降路の上部及び下部に設けられたリミットスイッチを備える。リミットスイッチは、かごが終端階を行き過ぎた場合に動作する。

日本特開平５−２６２４７３号公報

特許文献１に記載の安全装置では、リミットスイッチが動作する位置を越えてかごが行き過ぎたことを検出できない。

本発明は、上記の課題を解決するためになされた。その目的は、リミットスイッチが動作する位置を越えてかごが行き過ぎたことを検出できるエレベータシステムを提供することである。

本発明に係るエレベータシステムは、昇降路の上部又は下部に設けられ、かごが終端階を行き過ぎた場合に動作するリミットスイッチと、釣合おもりの移動を案内するガイドレールに沿って設けられた導電線と、導電性を有し、釣合おもりに取り付けられ、釣合おもりがガイドレールから外れた場合に導電線と接触する接触子と、導電性を有し、リミットスイッチが昇降路の上部に設けられている場合は昇降路の下部において導電線に取り付けられ、リミットスイッチが昇降路の下部に設けられている場合は昇降路の上部において導電線に取り付けられ、リミットスイッチが動作する位置を越えてかごが移動した場合に接触子と接触する位置に配置された行き過ぎ検出用接触子と、導電線と電気的に接続された制御盤に設けられ、接触子が行き過ぎ検出用接触子と接触したことを検出する行き過ぎ検出部と、を備えたものである。

本発明に係るエレベータシステムにおいて、行き過ぎ検出用接触子は、リミットスイッチが動作する位置を越えてかごが移動した場合に接触子と接触する位置に配置されている。行き過ぎ検出部は、接触子が行き過ぎ検出用接触子と接触したことを検出する。このため、本発明によれば、リミットスイッチが動作する位置を越えてかごが行き過ぎたことを検出することができる。

本発明の実施の形態１におけるエレベータシステムの一例を示す構成図である。 本発明の実施の形態１における行き過ぎ検出用接触子の一例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１におけるエレベータシステムの動作例を示すフローチャートである。 制御盤のハードウェア構成図である。

添付の図面を参照して、本発明を詳細に説明する。各図では、同一又は相当する部分に同一の符号を付している。重複する説明は、適宜簡略化あるいは省略する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１におけるエレベータシステムの一例を示す構成図である。

図１に示すように、エレベータシステムは、巻上機１、主索２、かご３、釣合おもり４及び制御盤５を備える。主索２は、巻上機１に巻き掛けられている。かご３及び釣合おもり４は、主索２によって図示しない昇降路内に吊り下げられている。昇降路は、例えば、図示しない建物の各階を貫くように形成されている。エレベータの昇降体であるかご３及び釣合おもり４は、巻上機１が駆動することにより昇降する。制御盤５は、巻上機１を制御する機能を有する。

昇降路内には、一対のかご用ガイドレール６、一対のおもり用ガイドレール７及び導電線８が設けられている。かご用ガイドレール６及びおもり用ガイドレール７は、例えば、垂直に設けられている。かご用ガイドレール６は、かご３の昇降を案内する。おもり用ガイドレール７は、釣合おもり４の昇降を案内する。導電線８は、おもり用ガイドレール７の長手方向に沿って平行に設けられている。

かご用ガイドレール６には、リミットスイッチが取り付けられている。リミットスイッチは、昇降路の上部及び下部に設けられている。リミットスイッチは、終端階の付近に配置されている。リミットスイッチは、上部リミットスイッチ９及び下部リミットスイッチ１０を含む。上部リミットスイッチ９は、昇降路の上部において、かご３が最上階を行き過ぎた場合に動作する位置に配置されている。下部リミットスイッチ１０は、昇降路の下部において、かご３が最下階を行き過ぎた場合に動作する位置に配置されている。リミットスイッチは、制御盤５と電気的に接続されている。

釣合おもり４の枠体には、支持体１１を介して接触子１２が取り付けられている。接触子１２は、例えば、筒状に形成されている。接触子１２は、例えば、上面及び下面が水平に形成されている。接触子１２は、上下方向から見て、導電線８を取り囲むように設けられている。つまり、導電線８は接触子１２の中を通った状態となっている。接触子１２は、通常の状態では導電線８と接触しない位置に配置されている。接触子１２は、釣合おもり４がおもり用ガイドレール７から外れた場合に導電線８と接触する位置に配置されている。上下方向から見た接触子１２の形状は、円形でも多角形でもよい。

主索２、釣合おもり４の枠体、導電線８、支持体１１及び接触子１２の少なくとも表面は、導電性を有する部材で形成されている。つまり、接触子１２は、支持体１１、釣合おもり４の枠体及び主索２を介して、巻上機１と電気的に接続されている。

導電線８には、行き過ぎ検出用接触子が取り付けられている。行き過ぎ検出用接触子は、例えば、接触子１２と同様の筒状に形成されている。行き過ぎ検出用接触子は、上部行き過ぎ検出用接触子１３及び下部行き過ぎ検出用接触子１４を含む。上部行き過ぎ検出用接触子１３は、昇降路において、上部リミットスイッチ９よりも上方に配置されている。上部行き過ぎ検出用接触子１３は、かご３が最下階に停止している時の接触子１２よりも上方に配置されている。下部行き過ぎ検出用接触子１４は、昇降路において、下部リミットスイッチ１０よりも下方に配置されている。下部行き過ぎ検出用接触子１４は、かご３が最上階に停止している時の接触子１２よりも下方に配置されている。

導電線８は、制御盤５と電気的に接続されている。導電線８は、接触子１２が通過し得る範囲に対して制御盤５から通電されるように、制御盤５と電気的に接続されている。導電線８における制御盤５との接続位置は、例えば、上部行き過ぎ検出用接触子１３よりも上方の位置及び下部行き過ぎ検出用接触子１４よりも下方の位置の双方である。

図２は、実施の形態１における行き過ぎ検出用接触子の一例を示す斜視図である。

図２に示すように、行き過ぎ検出用接触子は、第１導電部２９、第２導電部３０及び絶縁部３１を有している。第１導電部２９及び第２導電部３０は、導電性を有する材料で形成されている。絶縁部３１は、第１導電部２９と第２導電部３０とを隔てる絶縁体である。絶縁部３１は、例えば、行き過ぎ検出用接触子を左右に二等分する面に沿って配置されている。行き過ぎ検出用接触子は、例えば、上面及び下面が水平に形成されている。つまり、行き過ぎ検出用接触子に対して上方又は下方から接触子１２が接触すると、接触子１２は、第１導電部２９及び第２導電部３０の双方と同時に接触する。

第１導電部２９は、図１に示す状態では、導電線８と接触した状態で固定されている。第２導電部３０は、図１に示す状態では、導電線８と接触せず、制御盤５と電気的に接続されている。つまり、第１導電部２９は、導電性を有する他の物体を介する場合を除き、第２導電部３０と電気的に接続されていない。

図１に示すように、制御盤５は、電源装置１５、入出力基板１６及び安全回路１７を有する。入出力基板１６は、制御部１６ａを有する。

図１に示すように、制御盤５は、リレーＤＲ及びリレーＦＬを有する。リレーＤＲは、コイル１８、ａ接点１９、ａ接点２０及びａ接点２１を有する。リレーＦＬは、コイル２２、ｂ接点２３、ｂ接点２４、ｂ接点２５及びｂ接点２６を有する。リレーＤＲのａ接点１９及びリレーＦＬのｂ接点２３は、電源装置１５と導電線８との間に設けられている。

図１に示すように、制御盤５は、脱レール検出部２７及び行き過ぎ検出部２８を有する。脱レール検出部２７は、リレーＤＲのコイル１８、リレーＤＲのａ接点２０、リレーＦＬのｂ接点２４及び入出力基板１６のうち信号を受信する部分を含む。行き過ぎ検出部２８は、リレーＤＲのａ接点２１、リレーＦＬのコイル２２、リレーＦＬのｂ接点２５及びリレーＦＬのｂ接点２６を含む。

図１に示すエレベータシステムにおいて、電源装置１５、導電線８、接触子１２、支持体１１、釣合おもり４、主索２、巻上機１及び脱レール検出部２７に相当する部分は、脱レール検出回路として働く。

エレベータが正常に運転されている場合、リレーＦＬのｂ接点２３は閉状態であるため、導電線８は通電状態である。この場合、リレーＤＲのコイル１８に電圧が印加されているため、ａ接点１９、ａ接点２０及びａ接点２１は閉状態である。ａ接点２０が閉状態のとき、入出力基板１６には、脱レール検出信号ＤＲが入力される。以下、入出力基板１６に脱レール検出信号ＤＲが入力されることを「脱レール検出部２７により脱レール検出信号ＤＲが検出される」とも表現する。

釣合おもり４の脱レールによって接触子１２が導電線８と接触すると、電源装置１５から導電線８、接触子１２、支持体１１、釣合おもり４の枠体及び主索２を介して巻上機１へ電流が流れる。つまり、接触子１２が導電線８と接触すると、地絡が発生する。この場合、電源装置１５は、過電流保護機能を動作させることで、脱レール検出回路への電力供給を遮断する。これにより、リレーＤＲのコイル１８に電圧が印加されなくなるため、ａ接点２０は開状態となる。つまり、導電線８と接触子１２とが導通すると、脱レール検出部２７により脱レール検出信号ＤＲが検出されなくなる。このように、脱レール検出部２７は、脱レール検出信号ＤＲが検出されなくなることに基づいて、釣合おもり４の脱レールを検出する。

脱レール検出部２７により脱レール検出信号ＤＲが検出されなくなると、制御部１６ａは、かご３を急停止させる。つまり、制御部１６ａは、導電線８と接触子１２との間の導通が検出されると、かご３を急停止させる。以下、脱レール検出部２７により導電線８と接触子１２との間の導通が検出されたことに基づいてかご３を停止させることを「第１停止動作」とも呼ぶ。

図１に示すように、上部リミットスイッチ９は、電源装置１５及び安全回路１７と電気的に接続されている。下部リミットスイッチ１０は、電源装置１５及び安全回路１７と電気的に接続されている。リミットスイッチは、例えば、かご３の側面に設けられたカムと接触することで動作する。リミットスイッチが動作していない状態では、当該リミットスイッチから安全回路１７に電気信号が入力される。リミットスイッチが動作すると、当該リミットスイッチから安全回路１７に電気信号が入力されなくなる。いずれかのリミットスイッチから安全回路１７に電気信号が入力されなくなると、制御部１６ａは、かご３を減速させる。つまり、制御部１６ａは、かご３が終端階を行き過ぎた場合に当該かご３を減速させる。

図１に示すように、上部行き過ぎ検出用接触子１３及び下部行き過ぎ検出用接触子１４は、行き過ぎ検出部２８と電気的に接続されている。エレベータが正常に運転されている場合、接触子１２は、行き過ぎ検出用接触子に接触しない。また、リミットスイッチが動作した時点でも、接触子１２は、行き過ぎ検出用接触子に接触しない。接触子１２が行き過ぎ検出用接触子に接触していないとき、第１導電部２９は通電状態であり、第２導電部３０は通電状態でない。第２導電部３０が通電状態でないとき、リレーＦＬのコイル２２には電圧が印加されないため、ｂ接点２５及びｂ接点２６は閉状態である。つまり、接触子１２が行き過ぎ検出用接触子に接触していないときは、ｂ接点２５及びｂ接点２６から安全回路１７に電気信号が入力される。以下、ｂ接点２５及びｂ接点２６から安全回路１７に電気信号が入力されることを「行き過ぎ検出部２８により電気信号が検出される」とも表現する。

上部リミットスイッチ９が動作する位置を越えてかご３が上昇し続けた場合、接触子１２は、下部行き過ぎ検出用接触子１４に接触する。下部リミットスイッチ１０が動作する位置を越えてかご３が下降し続けた場合、接触子１２は、上部行き過ぎ検出用接触子１３に接触する。接触子１２が行き過ぎ検出用接触子に接触すると、接触子１２を介して、第１導電部２９と第２導電部３０とが電気的に接続される。第１導電部２９と第２導電部３０とが電気的に接続されると、リレーＦＬのコイル２２に電圧が印加されるため、ｂ接点２５及びｂ接点２６が開状態となる。つまり、接触子１２と行き過ぎ検出用接触子とが接触すると、行き過ぎ検出部２８により電気信号が検出されなくなる。このように、行き過ぎ検出部２８は、行き過ぎ検出部２８により電気信号が検出されなくなることに基づいて、リミットスイッチが動作する位置を越えてかご３が行き過ぎたことを検出する。

行き過ぎ検出部２８により電気信号が検出されなくなると、制御部１６ａは、かご３を急停止させる。つまり、制御部１６ａは、接触子１２と行き過ぎ検出用接触子との接触が検出されると、かご３を急停止させる。以下、行き過ぎ検出部２８により接触子１２が行き過ぎ検出用接触子と接触したことが検出されたことに基づいてかご３を停止させることを「第２停止動作」とも呼ぶ。

なお、接触子１２が行き過ぎ検出用接触子に接触すると、電源装置１５から導電線８、第１導電部２９、接触子１２、支持体１１、釣合おもり４の枠体及び主索２を介して巻上機１へ電流が流れる。つまり、釣合おもり４の脱レールが発生した場合と同様の通電状態が疑似的に作り出される。このため、接触子１２が行き過ぎ検出用接触子に接触した場合、「第２停止動作」だけでなく「第１停止動作」も実施される。

図３は、実施の形態１におけるエレベータシステムの動作例を示すフローチャートである。

エレベータが正常に運転されているとき（ステップＳ１０１）、脱レール検出回路は活線状態である（ステップＳ１０２）。エレベータが正常に運転されているとき、行き過ぎ検出用接触子の第１導電部２９は活線状態であり、第２導電部３０は非活線状態である（ステップＳ１０３）。

エレベータシステムの動作は、釣合おもり４が脱レールとなったか否かに応じて異なる（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４で釣合おもり４が脱レールとなった場合、制御部１６ａは、第１停止動作を実施する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５の処理により、かご３は急停止する（ステップＳ１０６）。

ステップＳ１０４で釣合おもり４が脱レールとなっていない場合、エレベータシステムの動作は、かご３が終端階を行き過ぎたか否かに応じて異なる（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７でかご３が終端階を行き過ぎていない場合、ステップＳ１０４の判定が行われる。

ステップＳ１０７でかご３が終端階を行き過ぎた場合、リミットスイッチが動作することでかご３が減速される（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０８より後の動作は、リミットスイッチが動作する位置を越えてかご３が行き過ぎたか否かに応じて異なる（ステップＳ１０９）。ステップＳ１０９でリミットスイッチが動作する位置を越えてかご３が行き過ぎていない場合、ステップＳ１０４の判定が行われる。

ステップＳ１０９でリミットスイッチが動作する位置を越えてかご３が行き過ぎた場合、接触子１２が行き過ぎ検出用接触子と接触する（ステップＳ１１０）。この場合、制御部１６ａは、第１停止動作及び第２停止動作を実施する（ステップＳ１１１）。ステップＳ１１１の処理により、かご３は急停止する（ステップＳ１０６）。

実施の形態１において、リミットスイッチのうち１つは、昇降路の上部又は下部に設けられている。リミットスイッチは、かご３が終端階を行き過ぎた場合に動作する。導電線８は、釣合おもり４の移動を案内するガイドレールに沿って設けられている。釣合おもり４に取り付けられた接触子１２は、釣合おもり４がガイドレールから外れた場合に導電線８と接触する位置に配置されている。行き過ぎ検出用接触子のうち１つは、昇降路の上部又は下部のうち上記リミットスイッチとは反対側において導電線８に取り付けられている。行き過ぎ検出用接触子は、リミットスイッチが動作した時点では接触子１２と接触せず、且つリミットスイッチが動作する位置を越えてかご３が移動した場合に接触子１２と接触する位置に配置されている。行き過ぎ検出部２８は、接触子１２が行き過ぎ検出用接触子と接触したことを検出する。このため、実施の形態１によれば、リミットスイッチが動作する位置を越えてかごが行き過ぎたことを検出することができる。

実施の形態１において、行き過ぎ検出用接触子の第１導電部２９は、導電線８と接触している。行き過ぎ検出用接触子の第２導電部３０は、導電線８と接触せず、行き過ぎ検出部２８と接続されている。行き過ぎ検出用接触子の絶縁部３１は、第１導電部２９と第２導電部３０とを隔てる。行き過ぎ検出用接触子は、リミットスイッチが動作する位置を越えてかご３が移動した場合に第１導電部２９及び第２導電部３０の双方が同時に接触子１２と接触する形状に形成されている。つまり、行き過ぎ検出用接触子は、接触子１２と接触した場合にのみ導電線８と行き過ぎ検出部２８とを電気的に接続するように形成されている。このため、実施の形態１によれば、リミットスイッチが動作する位置を越えてかごが行き過ぎたことを検出することができる。

実施の形態１において、脱レール検出部２７は、導電線８と接触子１２との間の導通を検出する。制御盤５は、脱レール検出部２７により導電線８と接触子１２との間の導通が検出されたことに基づいてかご３を停止させる第１停止動作を行う。制御盤５は、行き過ぎ検出部２８により接触子１２が行き過ぎ検出用接触子と接触したことが検出されたことに基づいてかごを停止させる第２停止動作を行う。つまり、接触子１２が行き過ぎ検出用接触子に接触した場合、制御盤５は、第１停止動作及び第２停止動作の両方を行う。このため、実施の形態１によれば、リミットスイッチが動作する位置を越えてかごが行き過ぎた場合に、フォールトトレランスとして脱レール検出回路を機能させることができる。

実施の形態１において、導電線８、接触子１２、上部行き過ぎ検出用接触子１３及び下部行き過ぎ検出用接触子１４は、おもり用ガイドレール７ごとに設けられてもよい。つまり、導電線８、接触子１２、上部行き過ぎ検出用接触子１３及び下部行き過ぎ検出用接触子１４は、例えば、それぞれ２つずつ設けられていてもよい。この場合であっても、同様の方法でかごの行き過ぎを検出できる。

図４は、制御盤のハードウェア構成図である。

制御盤５における制御部１６ａ及び安全回路１７の各機能は、処理回路により実現される。処理回路は、専用ハードウェア５０であってもよい。処理回路は、プロセッサ５１及びメモリ５２を備えていてもよい。処理回路は、一部が専用ハードウェア５０として形成され、更にプロセッサ５１及びメモリ５２を備えていてもよい。図４は、処理回路が、その一部が専用ハードウェア５０として形成され、プロセッサ５１及びメモリ５２を備えている場合の例を示している。

処理回路の少なくとも一部が、少なくとも１つの専用ハードウェア５０である場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、又はこれらを組み合わせたものが該当する。

処理回路が少なくとも１つのプロセッサ５１及び少なくとも１つのメモリ５２を備える場合、制御部１６ａ及び安全回路１７の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ５２に格納される。プロセッサ５１は、メモリ５２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。プロセッサ５１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰとも呼ぶ。メモリ５２は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等が該当する。

このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって、制御盤５の各機能を実現することができる。

以上のように、本発明は、エレベータに適用できる。

１ 巻上機
２ 主索
３ かご
４ 釣合おもり
５ 制御盤
６ かご用ガイドレール
７ おもり用ガイドレール
８ 導電線
９ 上部リミットスイッチ
１０ 下部リミットスイッチ
１１ 支持体
１２ 接触子
１３ 上部行き過ぎ検出用接触子
１４ 下部行き過ぎ検出用接触子
１５ 電源装置
１６ 入出力基板
１６ａ 制御部
１７ 安全回路
１８ コイル
１９ ａ接点
２０ ａ接点
２１ ａ接点
２２ コイル
２３ ｂ接点
２４ ｂ接点
２５ ｂ接点
２６ ｂ接点
２７ 脱レール検出部
２８ 行き過ぎ検出部
２９ 第１導電部
３０ 第２導電部
３１ 絶縁部
５０ 専用ハードウェア
５１ プロセッサ
５２ メモリ

Claims (3)

1. 昇降路の上部又は下部に設けられ、かごが終端階を行き過ぎた場合に動作するリミットスイッチと、
   釣合おもりの移動を案内するガイドレールに沿って設けられた導電線と、
   導電性を有し、前記釣合おもりに取り付けられ、前記釣合おもりが前記ガイドレールから外れた場合に前記導電線と接触する接触子と、
   導電性を有し、前記リミットスイッチが前記昇降路の上部に設けられている場合は前記昇降路の下部において前記導電線に取り付けられ、前記リミットスイッチが前記昇降路の下部に設けられている場合は前記昇降路の上部において前記導電線に取り付けられ、前記リミットスイッチが動作する位置を越えて前記かごが移動した場合に前記接触子と接触する位置に配置された行き過ぎ検出用接触子と、
   前記導電線と電気的に接続された制御盤に設けられ、前記接触子が前記行き過ぎ検出用接触子と接触したことを検出する行き過ぎ検出部と、
   を備えたエレベータシステム。
2. 前記行き過ぎ検出用接触子は、
   前記導電線と接触している第１導電部と、
   前記導電線と接触せず、前記行き過ぎ検出部と接続された第２導電部と、
   前記第１導電部と前記第２導電部とを隔てる絶縁部と、
   を有し、
   前記リミットスイッチが動作する位置を越えて前記かごが移動した場合に前記第１導電部及び前記第２導電部の双方が前記接触子と接触する形状に形成された請求項１に記載のエレベータシステム。
3. 前記制御盤に設けられ、前記導電線と前記接触子との間の導通を検出する脱レール検出部を備え、
   前記制御盤は、
   前記脱レール検出部により前記導電線と前記接触子との間の導通が検出されたことに基づいて前記かごを停止させる第１停止動作と、
   前記行き過ぎ検出部により前記接触子が前記行き過ぎ検出用接触子と接触したことが検出されたことに基づいて前記かごを停止させる第２停止動作と、
   を行う請求項１又は２に記載のエレベータシステム。

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