JPH06211472A - エレベータの制動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】制動装置を巻き上げ機に備えこの巻き上げ機で
駆動する駆動シーブに巻きかけたロープによって、乗り
かごを昇降する様に構成したエレベータにおいて、制動
装置の制動力付勢手段と制動力開放手段とにサーボモー
タ２０の駆動によって制御する制動力低減手段を設け
た。 【効果】非常停止時にロープ滑りがなく、停止ショック
の少ないエレベータを得ることができ、制動力の調整も
簡単に行うことが可能で、また、制動装置も従来と大き
な設置スペースを必要としない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエレベータの制動装置に
係り、特に運転中の制動力を制御できるエレベータの制
動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にエレベータは、ロープによって巻
き上げ機の駆動シーブに乗りかごとつり合いおもりとを
つるべ状につり下げ、駆動シーブを駆動させることによ
って、乗りかごとつり合いおもりとを上下に昇降させて
いる。乗りかごの静止及び静止保持は、巻き上げ機に備
えた制動装置により制御され、この制御装置の駆動方法
は電磁コイルを用いた電磁力によるものとなっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術は、制
動装置に電磁コイルを用いているため、インダクタンス
による電流遅れからくるブレーキ動作の遅れが生じる。
また、非常停止時の制動力の制御については考慮されて
おらず、上記非常停止により駆動シーブが急停止するこ
とも考えられる。その時、乗りかごとつり合いおもりを
つりさげているロープが駆動シーブ上を滑ってしまい、
乗りかごの停止距離が長くなる現象が発生してしまう。
ロープ滑りは、一旦、滑り始めるとロープとシーブとの
間の摩擦係数が著しく低下するため起こるもので、ロー
プの滑り量が異常に長くなることで乗りかごの停止距離
が長くなり、乗りかご内の乗客に不安感を与えることに
なる。また制動装置に電磁コイルを用いているために、
制動力の可変調整が困難で、かつ、制動力の容量を大き
くすると、電磁コイルのマグネットが大型となり、制動
装置を備えた巻き上げ機を設置するのに大きなスペース
が必要となってしまう。

【０００４】本発明の目的は、ブレーキの動作遅れがな
く、ロープの滑りを生じない制動制御を行い、制動力の
調整を簡単に行うことが可能で、かつ大きな設置スペー
スを必要としないエレベータの制動装置を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、前記制動装置の制動力付勢手段と制動力開
放手段とを、サーボモータの駆動によって制御する。

【０００６】

【作用】上記構成によれば、運転条件に応じて制動力低
減手段を動作させることができまた制動力付勢手段によ
る制動力も適切に低減できるので、非常停止の時に駆動
シーブとロープ間の滑りがなくなることによって、駆動
シーブの急停止はなくなり、それにより乗りかごを安全
に停止させることが可能であり、同時に停止ショックの
低減を図ることも可能である。また、制動力の調整もサ
ーボモータの制御によって簡単に行うことができる。さ
らにサーボモータの駆動によって、制動力付勢手段と制
動力開放手段とを制御するだけなので、大きなスペース
を必要とせず、制動装置の設置スペースは従来より小形
にすることができる。

【０００７】

【実施例】図４において、一般のエレベータについて説
明する。一般にエレベータの乗りかご１とつり合いおも
り２は、昇降路内３においてロープ４の両端に連結さ
れ、そのロープ４は機械室５に設置した巻き上げ機６に
連結した駆動シーブ７及びビームプーリ８を介してつる
べ状につり下げられている。図示では省略しているが、
乗りかご１及びつり合いおもり２は、案内レールによっ
て上下方向にのみ移動するようになっている。また、乗
りかご１及びつり合いおもり２に垂れ下がるつり合いロ
ープ９は、下端においてつり合いプーリ１０に巻きかけ
られており、つり合いロープ９のたるみをなくしてい
る。このエレベータは、巻き上げ機６を駆動することに
よって駆動シーブ７が回転し、巻きかけられたロープ４
を介して、乗りかご１とつり合いおもり２とを上下方向
に移動することで運転されている。図１，図２において
制動装置の構成を説明する。巻き上げ機６は、駆動シー
ブ７を駆動する電動機１１を有しており、回転軸１２に
よって駆動シーブ７に連結されている。また、この回転
軸１２には回転ドラム１３が連結しており、この回転ド
ラム１３を挾むように制動腕１４Ａ，１４Ｂが取り付け
られ制動装置を構成している。制動腕１４Ａ，１４Ｂは
下部のピン１５Ａ，１５Ｂを中心に動作するようになっ
ており、ブレーキシュー１６Ａ，１６Ｂを有している。
また、このブレーキシュー１６Ａ，１６Ｂは、回転ドラ
ム１３に接する部分にはライニング１７Ａ，１７Ｂが固
定されている。また、制動腕１４Ａ，１４Ｂの上部には
貫通ロッド１８が貫通されており、圧縮ばね１９Ａ，１
９Ｂがセットされている。圧縮ばね１９Ａ，１９Ｂによ
って、制動腕１４Ａ，１４Ｂ、ブレーキシュー１６Ａ，
１６Ｂを介してライニング１７Ａ，１７Ｂが回転ドラム
１３に押しつけられ、制動力付勢手段を構成している。

【０００８】また、制動力付勢手段上部には、サーボモ
ータによる制動力開放手段及び制動力低減手段とが設け
られている。これらはサーボモータ２０，サーボモータ
２０の回転運動を上下方向の動きに変えるための歯車２
１Ａ，２１Ｂ、この歯車21Ａ，２１Ｂの回転により、上
下方向に移動する歯付ロッド２２、歯付ロッド２２の上
下方向の変位を、制動腕１４Ａ，１４Ｂを開く力に変え
るため、歯付ロッド２２の下端に接して設置されている
レバー２３Ａ，２３Ｂ、また、サーボモータ２０の回転
量から位置を検出するために、サーボモータ２０に取り
付けられる回転検出装置２４によって構成されている。

【０００９】この構成の制動力開放手段及び制動力低減
手段は通常は電源に接続され、停電時には予備電源に接
続される。

【００１０】図１において制動力開放手段を説明する。
サーボモータ２０が回転することにより歯車２１Ａ，２
１Ｂが回転し、歯付ロッド２２が下方向に変化する。そ
して、このロッド２２の下部に接して取り付けられてい
るレバー２３Ａ，２３Ｂにより、制動腕１４Ａ，１４Ｂ
がＦ１，Ｆ２方向に押し開かれ、それによりピン15Ａ，
１５Ｂを支点として変位することにより、回転ドラム１
３が開放され、図３の制動力開放手段動作時の状態にな
るものである。

【００１１】制動力低減手段は、歯付ロッド２２を運転
条件に合わせて、歯付ロッド２２を上下方向に可変させ
て図３の矢印のように変位させることにより、回転ドラ
ム１３を制動制御するものである。

【００１２】次に、サーボモータの制御部２５の動作に
ついて図５で説明する。サーボモータ制御部２５では、
現在のエレベータ運転状態を判断しなければならない。
そこで、運転制御用マイコン２６のエレベータ運転モー
ド２７，速度制御用マイコン２８のエレベータの速度２
９などの情報を取り込んでいる。また、回転検出装置２
４によって、歯付ロッド２２の位置を検出して、サーボ
モータ２０の制御にフィードバックしている。そして、
サーボモータ２０の回転により歯付ロッド２２が変位し
て、制動力開放手段及び低減手段の作動力３０（Ｆ１，
Ｆ２またはＦ３，Ｆ４）となり、回転ドラム１３，駆動
シーブ７，ロープ４そして乗りかご１へと伝えられる。
平常走行中この作動力３０は、ブレーキシュー１６Ａ，
１６Ｂが回転ドラム１３を押す力、すなわち圧縮ばね１
９Ａ，１９Ｂによる制動力付勢手段の押圧力よりも大き
くなるように制御されている。

【００１３】次に、非常停止時の制動制御について説明
する。非常停止時には、まずサーボモータ２０の制御に
より歯付ロッド２２が上方向に変位することで、圧縮ば
ね１９Ａ，１９Ｂによる制動力付勢手段が動作し、図３
から図１の状態になる。その時、制動力低減手段を動作
させないと、図１の制動装置には作動力Ｆ３，Ｆ４が発
生して、図６の曲線Ｓ１のように瞬時に所定の制動力Ｔ
１（１００％）がはたらく。ここで乗りかご１がつり合
いおもり２よりおもい満員状態で上昇している時（状態
１）に、制動力Ｔ１が動作した場合には、つり合いおも
りよりも重い乗りかごが重力にさからって上昇するので
減速度も大きくなり、駆動シーブ７とロープ４間に滑り
を発生することもなく、乗りかご１の停止距離に問題は
ない。しかし、乗りかご１に乗客がなく、つり合いおも
り２より軽い状態で上昇運転をしている時（状態２）
に、制動力Ｔ１が動作した場合は、乗りかご１よりも重
いつり合いおもり２が重力方向に移動する不平衡力と慣
性力があるため、駆動シーブ７とロープ４で発生してい
る摩擦力より制動力Ｔ１が大きなものとなり、駆動シー
ブ７が急停止してしまい、ロープ４は駆動シーブ７上を
滑ってしまう。すなわち、乗りかご１の停止距離が長く
なってしまう。このように、駆動シーブ７とロープ４と
の間には、摩擦力，不平衡力，慣性力，乗りかご１の荷
重や加減速度による力がはたらき、乗りかご１の荷重や
運転条件によって、ロープ滑りを発生する限界が異な
る。図６において、Ｐ１は状態１のロープ滑り限界線、
Ｐ２は状態２のロープ滑り限界線を表している。一般に
制動力Ｔ１がこの限界線よりも低ければ、ロープ滑りは
発生しない。そこで、状態２のような場合には、図６の
曲線Ｓ２のように限界線Ｐ２よりも低くなるように制動
力の低減を行い、駆動シーブ７とロープ４間の滑りを防
ぐものである。また、制動力を一時的に低減するので停
止時のショックも抑制できる。

【００１４】状態２のように、駆動シーブ７とロープ間
に滑りが生じる運転条件としては他に、乗客が満員で下
降運転をしているときや、乗りかごの速度が高いときが
考えられる。

【００１５】非常停止時の制動力制御を、図７のフロー
チャートにおいて説明する。平常運転において、制動力
開放手段により作動力が働いている時、エレベータ非常
停止指令（ステップ１）が出されると、制動力付勢手段
によって制動制御（ステップ２）が行われる。それによ
って乗りかごが減速（ステップ３）されるが、その時、
駆動シーブとロープ間に滑りが生じた場合（ステップ
４）は制動力低減手段によって、制動力が可変制御され
る（ステップ５）。その後、停止ショックが緩和され
（ステップ６）、乗りかごが停止する（ステップ７）。

【００１６】また、乗りかごの非常停止が考えられる停
電時には、制動力低減手段のサーボモータ制御部への給
電を、通常電源から予備電源に切り替えることで急停止
を避け、安全に乗りかごを停止することができる。

【００１７】本実施例によれば、運転条件に合わせた制
動制御が行われるので、非常停止時など乗りかごが急停
止しようとした時、駆動シーブとロープ間に発生する滑
りを抑制するとともに、乗客への停止ショックを低減す
ることができる。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、ロープ滑りがなく停止
ショックの少ないエレベータを得ることができ、制動力
の調整も簡単に行うことが可能で、かつ、制動装置も大
きな設置スペースを必要としないエレベータの制動装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の制動装置の正面図。

【図２】制動装置の側面図。

【図３】制動力開放手段動作時の説明図。

【図４】エレベータの説明図。

【図５】サーボモータによる制御ブロック図。

【図６】制動力発生曲線図。

【図７】非常停止時の制動制御フローチャート。

【符号の説明】

１３…回転ドラム、１４Ａ，１４Ｂ…制動腕、１５Ａ，
１５Ｂ…ピン、１６Ａ，１６Ｂ…ブレーキシュー、１７
Ａ，１７Ｂ…ライニング、１８…貫通ロッド、１９Ａ，
１９Ｂ…圧縮ばね、２０…サーボモータ、２１Ａ，２１
Ｂ…歯車、２２…歯付ロッド、２３Ａ，２３Ｂ…レバ
ー、２４…回転検出装置（位置検出器）、２５…サーボ
モータ制御部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 哲 東京都千代田区神田錦町一丁目６番地 株 式会社日立ビルシステムサービス内 (72)発明者 田中 正勝 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日立 製作所水戸工場内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】制動装置を巻き上げ機に備え、この巻き上
   げ機で駆動するシーブに巻きかけたロープによって乗り
   かごを昇降するように構成したエレベータにおいて、前
   記制動装置の制動力付勢手段と制動力開放手段とを、サ
   ーボモータの駆動によって制御することを特徴とするエ
   レベータの制動装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記制動力付勢手段に
   制動力を低減する機能を持たせたエレベータの制動装
   置。
3. 【請求項３】請求項１において、前記制動力低減手段に
   可変できる機能を持たせたエレベータの制動装置。
4. 【請求項４】請求項１において、前記制動力低減手段を
   駆動する電源と予備電源とを設け、かつ停電時には予備
   電源に切れ換える切り換え手段を設けたエレベータの制
   動装置。