JPH0776468A - エレベータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】一端に乗かご７を他端につり合おもり８を吊下
げたロープ６を巻き掛ける駆動シーブ４と、駆動シーブ
４を制動するブレーキ手段１７と含む巻上機３を備え、
ブレーキ手段１７を、巻上機３の回転部材に制動力を付
勢する制動力付勢手段２０と、制動力付勢手段２０を開
放しその付勢力を変化させる制動力開放手段１９とによ
り形成し、ブレーキ手段１７を制御する制御手段１４
に、あらかじめ設定されたエレベータ系の定数及び制動
指令発生時の乗かご７の運転要件（積載量・速度・位置
・運転方向）を入力し、エレベータ系の定数及び乗かご
７の運転要件に応じて制動力指令値２５を出力する制動
力設定手段２４を設け、制動力指令値２５により制動力
開放手段１９を制御する制動力制御手段２６を付設し
た。 【効果】乗客の生理的苦痛を低減し、良好な乗り心地が
得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エレベータに係り、特
に、制動指令発生時に制動力を制御するのに好適なエレ
ベータ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のエレベータ装置では、図７に示す
ように、昇降路１の頂部に形成した機械室２に設置した
巻上機３により、ロープ６でつるべ状に吊り下げた乗か
ご７とつり合おもり８とを昇降運転する。巻上機３は電
動機と、駆動シーブ４と、ブレーキ装置とよりなり、ロ
ープ６を巻掛けた駆動シーブ４を電動機で駆動し、ブレ
ーキ装置で制動する。そしてブレーキ手段を、巻上機の
回転部材に制動力を付勢する制動力付勢手段と、制動力
付勢手段を開放しその付勢力を変化させる制動力開放手
段とにより形成し、ブレーキ手段を制御する制御手段を
具備する。すなわち、昇降路１の上部に形成した機械室
２に設置した巻上機３の駆動シーブ４およびそらせ車５
にロープ６を巻き掛け、ロープ６の両端に乗かご７およ
びつり合おもり８を連結してつるべ状に吊下げている。
乗かご７およびつり合おもり８は、昇降路１内に設置し
た図示しない案内レールによって上下方向に昇降移動で
きるように案内されている。

【０００３】また、乗かご７およびつり合おもり８から
は両者に跨がるつり合ロープ９が吊下げられ、吊下げ下
端につり合プーリ１０を巻掛けてつり合ロープ９の緩み
をなくしている。さらに、乗かご７からは照明用の電線
や操作用、あるいは、各種検出器用の信号線などをまと
めたテールコード１１が引き出され、昇降路１の壁に設
けた接続箱１２および配線１３を経由して機械室２内に
設けた制御装置（制御手段）１４に接続されている。制
御装置１４は接続線１５を介して巻上機３の電動機に接
続し、また建屋内に配線された電力線や信号線に接続さ
れている。

【０００４】このエレベータ装置を運転するには、巻上
機３を駆動すればよい。巻上機３の駆動により、駆動シ
ーブ４が回転し、巻掛けたロープ６を介して乗かご７お
よびつり合おもり８が昇降する。

【０００５】エレベータの運転は、まず、ブレーキ装置
の制動力を開放する動作状態にし、制御装置により制御
される電動機を駆動し、駆動シーブを介して乗かごを駆
動する。エレベータの通常の停止時（制動指令発生時）
は、電動機により速度を下げて乗かごの速度を零（停
止）状態にしておき、ブレーキ装置により制動力を掛け
る状態にし、このブレーキで発生する摩擦力、つまり制
動力で乗かごを静止保持する。

【０００６】非常停止の場合は、乗かごが走行している
状態で電動機の電源を遮断し、ブレーキ装置の制動力開
放を中止して制動力を与え、未だ走行状態のエレベータ
を減速して停止させる。すなわち、走行中のエレベータ
をブレーキ装置の制動力で直接減速して停止させる。

【０００７】この非常停止の際、急激な減速では減速度
が大きくなり、乗客に生理的な苦痛を与え、乗心地を低
下させるため、できるだけ減速度を小さくして目標位置
に停止させることが必要である。乗心地を考慮した所定
減速度をβとすると、これに必要な制動距離ｈ、つま
り、乗かごの位置から目標停止位置までの距離が定ま
る。したがって、制動距離に余裕がある場合は制動力を
低減し、減速度を小さくして乗心地をよくすることが必
要である。

【０００８】従来のブレーキ装置とその制動力を制御す
る手段は、特開昭60−148879号公報に記載のように構成
されている。すなわち、機械的なばねによる制動力を電
磁吸着力で開放する電磁ブレーキ装置を用い、非常停止
指令があった場合、この電磁ブレーキ装置の励磁電流値
を下げてばねによる制動力を弱めることが考えられてい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来のエレベータ装置
では、電磁ブレーキ装置の励磁電流によって制動力を設
定しており、この制動力の設定に対して、乗かごの積載
量及び運転方向などは考慮されているが、乗かごの位置
については考慮されていない。

【００１０】本発明の目的は、制動指令発生時に乗客の
生理的苦痛を低減し、乗り心地の良好なエレベータ装置
を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明は一端に乗かごを他端につり合おもりを吊下
げたロープを巻き掛ける駆動シーブと、前記駆動シーブ
を制動する前記巻上機の回転部材に制動力を付勢する制
動力付勢手段とからなるブレーキ手段と、前記制動力付
勢手段を開放しその付勢力を変化させる制動力開放手段
と、前記ブレーキ手段を制御する制御手段とを含むエレ
ベータ装置において、前記制御手段にあらかじめ設定さ
れたエレベータ系の定数及び制動指令発生時の前記乗か
ごの運転要件を入力し、このエレベータ系の定数及び乗
かごの運転要件に応じて制動力指令値を出力する制動力
設定手段と、前記制動力指令値により前記制動力開放手
段を制御する制動力制御手段とを含む。

【００１２】そして前記運転要件は、乗かごの積載量・
速度・位置・運転方向である。

【００１３】また、前記制動力設定手段は、乗かご，つ
り合おもり，ロープ，駆動シーブ，そらせ車，つり合プ
ーリ及び電動機を含む慣性モーメントと、制動遅れ時間
と、駆動シーブ半径とよりなるエレベータ系の定数を予
め入力するとともに、前記駆動シーブ半径と乗かごの積
載量検出器で検出される乗かご積載量とから定まる積載
量の慣性モーメントと、乗かごの速度・位置・運転方向
検出器で検出される乗かご速度，位置と、前記乗かご積
載量と前記乗かごの速度・位置・運転方向検出器で検出
される乗かご運転方向とから定まる不平衡トルクを入力
し、前記乗かごの積載量・速度・位置・運転方向に応じ
て所定制動力を演算し制動力指令値を出力する。

【００１４】

【作用】本発明によれば、制動指令発生時に制御手段に
乗かごの積載量・速度・運転方向が入力され、乗かごの
位置が入力され、制動距離に応じて減速度が求められ、
所定制動力を乗かごの位置によっても設定できるように
したため、制動距離に余裕がある位置からは制動力が下
げられて減速度が低減される。

【００１５】

【実施例】本発明の一実施例を図１ないし図４を参照し
ながら説明する。

【００１６】図１に示すように、一端に乗かご７を他端
につり合おもり８を吊下げたロープ６を巻き掛ける駆動
シーブ４と、駆動シーブ４を制動するブレーキ手段（ブ
レーキ装置）１７とよりなる巻上機３を備え、ブレーキ
手段１７を、巻上機３の回転部材に制動力を付勢する制
動力付勢手段２０と、制動力付勢手段２０を開放し、そ
の付勢力を変化させる制動力開放手段１９とにより形成
し、ブレーキ手段１７を制御する制御手段（制御装置）
１４を具備したエレベータ装置であって、制御手段１４
に、予め設定されたエレベータ系の定数を記憶するとと
もに制動指令発生時の乗かごの乗かご位置ｈを入力し制
動距離に応じて所定減速度を選択し制動力指令値２６を
出力する制動力設定手段２４を設け、制動力指令値２５
により制動力開放手段１９を制御する制動力制御手段２
６を付設した。すなわち、乗かご７とつり合おもり８は
ロープ６で連結され、駆動シーブ４およびそらせ車５に
対してつるべ状に吊られている。駆動シーブ４は電動機
１６に結合されている。また、ブレーキ装置１７は、電
動機１６および駆動シーブ４に結合されたブレーキドラ
ム１８を制動するように設けられ、駆動シーブ４，電動
機１６およびブレーキ装置１７よりなる巻上機３を制動
し、乗かご７およびつり合おもり８を制動し停止保持す
る。

【００１７】制動力開放手段１９は、例えば、電磁力を
利用した電磁駆動機構または油圧力を利用した油圧駆動
機構よりなり、制動力付勢手段２０は、例えば、金属ば
ねよりなる。

【００１８】制御装置１４は、速度・位置・運転方向検
出器（パルスエンコーダ）２１の出力および乗かご７の
積載量検出器２２の出力を帰還入力として電動機１６を
制御し駆動する。さらに、制御装置１４はエレベータが
停止しようとする際、制動指令２３と速度・位置・運転
方向検出器２１による乗かご７の速度・位置・運転方向
情報及び積載量検出器２２による積載量情報とによりブ
レーキ装置１７を制御する。すなわち、通常の制動指令
２３に対しては、スイッチＳＷを通常側に選択して制動
力開放手段１９を消勢し、制動力付勢手段２０により制
動力を加える。また、非常の制動指令２３に対しては、
スイッチＳＷを非常側に選択して、制動力設定手段２４
によって、乗かご７の速度・位置・運転方向及び積載量
情報と予め設定されたエレベータ系の定数に基づいて設
定される制動力指令値２５とにより制動力制御手段２６
が動作し、制動力開放手段１９を作動させて制動力を制
御する。

【００１９】巻上機３は、図２および図３に示すよう
に、駆動シーブ４を駆動する電動機１６を有する。電動
機１６の回転軸２７の一端は軸受２８によって回転自在
に支承され、回転軸２７の他端に駆動シーブ４が取付け
られる。さらに、駆動シーブ４の他端に隣接してブレー
キ装置１７が設けられる。ブレーキ装置１７は、駆動シ
ーブ４と一体に形成されたブレーキドラム２９と、ブレ
ーキドラム２９を挟む位置に配置された両側のブレーキ
レバー３０と、ブレーキレバー３０を回動自在に下端で
支持するピン３１と、ブレーキレバー３０のほぼ回転軸
２７の中心に対応する位置に、各々ピン３２を介して蝶
番結合されるブレーキシュー３３とにより形成される。
各ブレーキシュー３３のブレーキドラム２９と対抗する
面は、ブレーキドラム２９の外周面に合致するように凹
曲面に形成され、表面にライニング材３４が固定されて
いる。

【００２０】ブレーキレバー３０の上方には、両者に跨
がるロッド３５が貫通しており、ロッド３５の貫通端と
ブレーキレバー３０との間にブレーキばね３６が嵌着さ
れている。ブレーキばね３６によりブレーキレバー３０
の上部間隔が狭められ、これによりブレーキシュー３３
の凹曲面がブレーキドラム２９の外周面に押圧力Ｐｂで
押付けられて制動力付勢手段２０が形成される。

【００２１】制動力付勢手段２０の上方には、ブレーキ
ばね３６による制動力を開放する制動力開放手段１９
が、押圧ロッド３７を介してそれぞれのブレーキレバー
３０の間に設けられ、この制動力開放手段１９が作動す
ると押圧ロッド３７がそれぞれのブレーキレバー３０側
に移動し、押圧ロッド３７の移動によりブレーキレバー
３０を押し広げて押圧力Ｐｂを変化させる。

【００２２】また、制動力開放手段１９の駆動機構の一
例として電磁石の場合を図４に示す。すなわち、箱体を
形成する継鉄３８と、継鉄３８内に固定された固定鉄心
３９と、固定鉄心３９と継鉄３８を垂直に貫通する可動
ロッド４３と、可動ロッド４３の上部に固定された可動
鉄心４０と、可動鉄心４０と対向する固定鉄心３９の外
周に設置された円筒状のコイル４１と、可動ロッド４３
の下端に一端が当接するレバー４２と、レバー４２の他
端に一端が当接し、かつ他端が図２に示すブレーキレバ
ー３０に当接する押圧ロッド３７とにより形成される。
なお、継鉄３８は、フランジ４４が設けられ、フランジ
４４を利用して図３に示す軸受２８の固定部材に取付け
られている。また、継鉄３８の可動ロッド４３と可動鉄
心４０とが貫通する位置には軸受部材４５，４６が施さ
れ、可動ロッド４３と可動鉄心４０の移動を案内するよ
うになっている。レバー４２はフランジ４４にピン４７
を介して蝶番結合されている。固定鉄心３９と可動鉄心
４０とは空隙δｇを介して対向している。

【００２３】この構成で、コイル４１を励磁すると、可
動鉄心４０は固定鉄心３９側に吸引されて移動し、可動
ロッド４３を下方へ下げる。可動ロッド４３の下方への
移動により、レバー４２はピン４７を支点として図示の
二点鎖線のように回動し、押圧ロッド３７を矢印ｂ方向
へ移動させる。コイル４１が無励磁の場合は、図２に示
すブレーキばね３６の力によって押圧ロッド３７が矢印
ａ方向へ押され、可動鉄心４０は図４に示す状態にな
る。

【００２４】次に、制動力設定手段について、図５およ
び図６を参照しながら説明する。予め設定されたエレベ
ータの回転系，直線系全体で形成される定数、すなわ
ち、乗かご，つり合おもり，ロープ，駆動シーブ，そら
せ車，つり合プーリ，電動機などより求めた積載量を除
いたエレベータ系の慣性モーメントＩ₀ ，制動遅れ時間
ｔおよびシーブ半径Ｒｓ５１などを予め設定入力して記
憶し、さらに、シーブ半径Ｒｓと乗かご積載量検出器２
２で検出される乗かご積載量Ｌとから定まる積載量によ
る慣性モーメントＩ₁ と、乗かごの速度・位置・運転方
向検出器２１で検出される乗かごの速度ｖ及び位置ｄ
と、乗かご積載量Ｌと乗かご速度・位置・運転方向検出
器２１で検出される乗かご運転方向ｄとから定まる不平
衡トルクＴubを制動力設定手段２４に入力して所定制動
力（必要ブレーキ力）を演算し、これを制動力指令値２
５として図１に示す制動力制御手段２６へ入力する。

【００２５】図６は、制動指令が発生した乗かご位置ｈ
より所定停止位置５３までの制動距離と、減速停止させ
る必要減速度（所定減速度）βとの関係を示す。

【００２６】所定停止位置５３に対し、乗かご位置ｈで
制動指令が発生すると、必要減速度βは（１）式の通り
である。

【００２７】

【数１】 β＝ｖ²／｛２(ｈ−ｖ・ｔ)｝ …（１） β：必要減速度 ｖ：非常制動が発生したときの乗かご速度 ｈ：非常制動が発生したときの乗かご位置 （所定停止位置までの制動距離） ｔ：ブレーキ装置の制動動作遅れ時間 一方、必要減速度βを得るための必要ブレーキＴｂは
（２)〜(４）式で表される。

【００２８】

【数２】 Ｔｂ＝(Ｉ₀＋Ｉ₁)ω±Ｔｕｂ …（２）

【００２９】

【数３】 ω＝β／Ｒｓ …（３）

【００３０】

【数４】 Ｔｕｂ＝｜Ｒｓ｛(Ｌｃ／２)−Ｌ｝｜ …（４） Ｔｂ ：ブレーキ力（トルク） Ｉ₀ ：エレベータ系の慣性モーメント（積載量Ｌ分を
除く） Ｉ₁ ：積載量の慣性モーメント（＝Ｌ×Ｒｓ²） ω ：角減速度 Ｒｓ ：駆動シーブ半径 Ｔｕｂ：不平衡トルク ＋；Ｔｕｂの方向が乗かごの運転方向と同一の場合 −；Ｔｕｂの方向が乗かごの運転方向と逆の場合 Ｌｃ ：乗かごの定格積載量 Ｌ ：乗かごの積載量 したがって、（１）式ないし（４）式より、必要ブレー
キ力Ｔｂは（５）式のようになる。

【００３１】

【数５】 Ｔｂ＝Ｉ／Ｒｓ×ｖ²／｛２(ｈ−ｖ・ｔ)｝±Ｔｕｂ …（５） ここで、エレベータ系全体の慣性モーメントＩ(＝Ｉ₀＋
Ｉ₁)，ブレーキ装置の制動遅れ時間ｔおよび駆動シーブ
半径Ｒｓは定数であり、不平衡トルクＴｕｂは、乗かご
積載量Ｌと運転方向ｄとで設定されるから、結局、必要
ブレーキ力Ｔｂは乗かご積載量Ｌ，速度ｖ，位置ｈ及び
運転方向ｄで決定される。また、（１）式で必要制動距
離、すなわち、乗かごの位置からの必要減速度βを乗か
ごの乗客が生理的苦痛を許容できる限界値とする。

【００３２】このように制動力（トルク）を設定するこ
とにより、乗心地の良好な非常制動が可能である。しか
し、実際には、乗客の生理的苦痛を少しでも感じさせな
いようにすることが必要で、制動距離に余裕、すなわ
ち、所定停止位置から乗かごの位置がｈより大なる場合
は制動力を下げて、図６に示すように、乗かご位置ｈ₁
（ｈ₁＞ｈ）からの制動のように減速度を小さくしてβ
＞β₁とすると良好である。この時の乗かご位置ｈ₁ は
乗かご速度・位置・運転方向検出器２１で検出され、減
速度β₁ は（１）式にｈ＝ｈ₁ を代入して求められる。

【００３３】本発明によれば、エレベータの停止時又は
非常停止時に、制動指令が発生した乗かご速度・位置・
運転方向及び積載量によって制動力を制御するようにし
たため、乗客の生理的苦痛を低減し、良好な乗り心地が
得られる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、制動指令が発生した際
の乗かご位置によって制動力を制御するようにしたた
め、乗客の生理的苦痛を低減し、良好な乗り心地が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すエレベータのブロック
図。

【図２】図１に示す巻上機の正面図。

【図３】図２の側面図。

【図４】図１に示す制動力開放手段の駆動部の一部の縦
断面図。

【図５】図１に示す制動力設定手段のブロック図。

【図６】制動指令が発生した乗かごの位置と減速度との
関係を示す特性図。

【図７】従来の技術を示す説明図。

【符号の説明】

３…巻上機、４…駆動シーブ、５…そらせ車、６…ロー
プ、７…乗かご、８…つり合おもり、１０…つり合プー
リ、１６…電動機、１７…ブレーキ装置、１９…制動力
開放手段、２０…制動力付勢手段、２１…速度・位置・
運転方向検出器、２３…制動指令、２４…制動力設定手
段、２５…制動力指令値、２６…制動力制御手段。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端に乗かごを他端につり合おもりを吊下
   げたロープを巻き掛ける駆動シーブと、前記駆動シーブ
   を制動するため、前記巻上機の回転部材に制動力を付勢
   する制動力付勢手段と、前記制動力付勢手段を開放しそ
   の付勢力を変化させる制動力開放手段とからなるブレー
   キ手段と、前記ブレーキ手段を制御する制御手段とを含
   むエレベータ装置において、前記制御手段にあらかじめ
   設定されたエレベータ系の定数及び制動指令発生時の前
   記乗かごの運転要件を入力し、前記エレベータ系の定数
   及び乗かごの運転要件に応じて制動力指令値を出力する
   制動力設定手段と、前記制動力指令値により前記制動力
   開放手段を制御する制動力制御手段とを含むことを特徴
   とするエレベータ装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記運転要件は、乗か
   ごの積載量・速度・位置・運転方向であるエレベータ装
   置。
3. 【請求項３】請求項１において、前記制動力設定手段
   は、乗かご，つり合おもり，ロープ，駆動シーブ，そら
   せ車，つり合プーリ及び電動機を含む慣性モーメント
   と、制動遅れ時間と、駆動シーブ半径とよりなるエレベ
   ータ系の定数を予め入力し、前記駆動シーブ半径と乗か
   ごの積載量検出器で検出される乗かご積載量とから定ま
   る積載量の慣性モーメント，乗かごの速度・位置・運転
   方向検出器で検出される乗かご速度，位置と、前記乗か
   ご積載量と前記乗かごの速度・位置・運転方向検出器で
   検出される乗かご運転方向とから定まる不平衡トルクを
   入力し、前記乗かごの積載量速度，位置，運転方向に応
   じて所定制動力を演算し制動力指令値を出力するエレベ
   ータ装置。
4. 【請求項４】請求項１，２または３において、前記制動
   力開放手段は、電磁駆動機構であるエレベータ装置。
5. 【請求項５】請求項１，２または３において、前記制動
   力開放手段は、油圧駆動機構であるエレベータ装置。