JPH08333058A - エレベータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】非常停止時の駆動シーブとロープ間におけるロ
ープ滑りの発生防止、あるいは小さいロープ滑りに止め
るエレベータ装置を提供する。 【構成】制動力制御手段２６は、非常制動中のロープ６
と駆動シーブ４の速度差が所定値以下のときに制動力付
勢手段２０による大きな制動力を与え、速度差が所定値
以上のときに制動力より弱い制動力を与え、非常制動中
のエレベータの運転要件に入力し、この運転要件に応じ
て制動力指令値を出力して制動力制御手段２６に入力す
る制動力設定手段８０を設けた。

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装置に係り、
特に、非常制動時の制動中に制動力を制御する制動力制
御手段を有するエレベータ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、エレベータ装置は、図９に示す
ように、昇降路１の頂部に機械室２を形成し、この機械
室２に設置した巻上機３の駆動シーブ４及びそらせ車５
にロープ６をつるべ状に巻き掛け、ロープ６の両端に乗
かご７およびつり合おもり８をそれぞれ連結し、巻上機
３を運転させることによって乗かご７を昇降運転する。
巻上機３は、駆動シーブ４と、これを回転駆動する電動
機と、これを制動するブレーキ装置とから構成され、こ
のブレーキ装置は巻上機３の回転部に制動力を付勢する
制動力付勢手段と、この制動力付勢手段を開放操作して
その付勢力を除去するように変化させる制動力開放手段
とから構成され、これらのブレーキ装置および電動機は
制御手段１４によって制御される。また、乗かご７およ
びつり合おもり８の下部間は、つり合プーリ１０を巻掛
けたつり合ロープ９によって接続されており、このつり
合プーリ１０によってつり合ロープ９の緩みを取り除い
ている。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、このテールコード１１は昇降路１の壁に
設けられた接続箱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１４に接続されている。

【０００３】エレベータ装置の運転は、まずブレーキ装
置の制動力開放手段を操作して制動力を開放した状態に
し、制御装置１４により制御される巻上機３の電動機を
駆動して駆動シーブ４を回転させ、ロープ６を介して乗
かご７を駆動する。従って巻上機３の速度が乗かご７お
よびつり合おもり８の速度となる。エレベータの通常運
転時の停止時は、通常制動指令によって電動機の速度を
下げて巻上機３の速度、すなわち、乗かご７の速度を零
にし、その後、ブレーキ装置の制動力付勢手段により制
動力を加えてブレーキ装置で発生する摩擦力で巻上機３
および乗かご７を静止状態に保持する。

【０００４】一方、非常停止の場合は、乗かご７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付勢手段により制動力を与
え、まだ走行状態の乗かご７を減速し停止させる。すな
わち、走行中の乗かご７をブレーキ装置の制動力で直接
減速し停止させている。しかし、この非常停止の際に急
激な減速を与えると、駆動シーブ４とロープ６間にロー
プ滑りが生じて停止距離が異常に増加し、昇降路１の下
部に設けた緩衝器に高速で衝突する危険がある。

【０００５】そこで、従来のエレベータ装置では、実開
昭59−190769号公報に記載のようにエレベータの非常停
止時または停電直後の非常制動時、乗かごが高速で走行
している間はブレーキ装置の制動力を弱くし、乗かごが
低速になった時点で始めて全制動力を発生するようにブ
レーキ装置を制御する制動力制御手段を設けることが提
案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】高速で運転中に非常停
止または停電が発生して非常制動を行う場合、図１０に
示した乗かごの減速特性図のように非常制動中に駆動シ
ーブとロープ間に滑りが発生する。図中、破線はロープ
滑りが発生しない場合の減速特性であり、これとの比較
で分かるように実線で示す実際の減速特性は、ロープ滑
りによって停止距離が異常に増加してしまう。このた
め、上述した非常停止時におけるロープ滑りにより緩衝
器に高速で衝突する危険性が増す。

【０００７】本発明の目的は、非常停止時の駆動シーブ
とロープ間におけるロープ滑りの発生防止、あるいは小
さいロープ滑りに止めるエレベータ装置を提供すること
にある。

【０００８】

【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、一端に乗かごを連結し他端につり合おも
りを連結したロープを巻き掛ける駆動シーブと、この駆
動シーブを駆動する電動機と、上記駆動シーブを制動す
るブレーキ装置とを有する巻上機を備え、上記ブレーキ
装置を、上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、この制動力付勢手段を開放してその付勢
力を変化させる制動力開放手段と、非常制動時に上記制
動力開放手段を制御する制動力制御手段とを具備して成
るエレベータ装置において、上記制動力制御手段は、上
記非常制動中の上記ロープと駆動シーブの速度差が所定
値以下のときに上記制動力付勢手段による大きな制動力
を与え、上記速度差が所定値以上のときに上記制動力よ
り弱い制動力を与えるようにすると共に、上記非常制動
中の上記エレベータの運転要件を入力し、この運転要件
に応じて制動力指令値を出力して上記制動力制御手段に
入力する制動力設定手段を備える。

【０００９】

【作用】本発明によるエレベータ装置は、上述のように
非常制動時に、制動中のロープと駆動シーブの速度差、
すなわち、ロープ滑り速度に基づいて制動力制御手段に
より制動力開放手段を制御するようにし、速度差が所定
値以下のときに制動力付勢手段による大きな制動力を与
え、速度差が所定値以上のときに上述の制動力より弱い
制動力を与えるようにしたため、ロープ滑りの発生を防
止、あるいは小さいロープ滑りに止めることができる。

【００１０】ロープ滑りは、駆動シーブの速度を検出す
るため電動機に設けたパルスエンコーダの出力とロープ
速度を検出するためそらせ車に設けたパルスエンコーダ
の出力の比較で検出できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面と共に説明す
る。

【００１２】図１は本発明の一実施例によるエレベータ
装置のブロック図である。

【００１３】巻上機３は、一端に乗かご７を連結し他端
につり合おもり８を連結したロープ６を巻き掛けた駆動
シーブ４およびそらせ車５と、この駆動シーブ４を駆動
する電動機１６と、駆動シーブ４に制動力を付与するブ
レーキ装置１７とから構成されている。このブレーキ装
置１７は、巻上機３の回転部材であるブレーキドラム２
９にブレーキシュー３３を介して制動力を付勢する制動
力付勢手段２０と、この制動力付勢手段２０の制動力を
減少するように変化させる制動力開放手段１９とを有し
て構成されている。制御装置１４は、そらせ車５の速
度、すなわち、ロープ６の速度ｖ_R ，乗かご７の速度，
位置及びつり合おもり８の位置を検出するパルスエンコ
ーダ２１Ｒの出力と、乗かご７の積載量検出器２２の出
力とを帰還入力として電動機１６を制御しており、さら
に制御装置１４は、通常制動時あるいは非常制動力に与
えられる制動指令２３を受けて切り替えられるスイッチ
ＳＷと、駆動シーブ４の速度ｖ_S とロープ６の速度ｖ_R
とで制動指令８１を設定する制動力設定手段８０と、制
動力開放手段１９を制御する制動力制御手段２６を有す
る。駆動シーブ４の速度ｖ_S は電動機１６に設けたパル
スエンコーダ２１Ｓで検出される。また、制動力設定手
段８０および制動力制御手段２６は詳細を後述するが、
制動力設定手段８０は制動中の駆動シーブ速度ｖ_S ，ロ
ープ速度ｖ_R が入力され、この速度ｖ_S ，ｖ_RCの比較の
結果が指令８１として出力される。制動力制御手段２６
は、指令８１すなわち速度ｖ_S ，ｖ_RCの比較の結果に応
じて制動力開放手段１９を制御して制動力付勢手段２０
の制動力を減少するようにブレーキ装置１７を制御して
いる。制動力開放手段１９は、例えば、電磁力を利用し
た電動駆動機構、または特開平5−43150号公報に記載さ
れた油圧力を利用した油圧駆動機構で構成することがで
き、また制動力付勢手段２０は、例えば、金属ばねで構
成することができる。

【００１４】図２および図３は、巻上機３およびブレー
キ装置１７の一例を示す正面図および側面図で、制動力
開放手段１９は電磁力を利用した電磁駆動機構で構成
し、また制動力付勢手段２０は金属ばねで構成した場合
を示している。

【００１５】電動機１６の回転軸２７は一対の軸受２８
によって回転自在に支承され、回転軸２７に駆動シーブ
４とブレーキ装置１７が設けられている。ブレーキ装置
１７は、図２に示すように駆動シーブ４と一体に形成さ
れたブレーキドラム２９と、ブレーキドラーム２９を挾
むように配置した一対のブレーキレバー３０とを有して
おり、ブレーキレバー３０は、その下端をピン３１で回
転自在に支持し、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、ブレーキドラム
２９に押圧されて制動力を与えるブレーキシュー３３を
有し、また上端である自由端側には制動力開放手段１９
と制動力付勢手段２０が設けられている。各ブレーキシ
ュー３３のブレーキドラム２９に対抗する面には、ブレ
ーキドラム２９の外周面に合致するように凹曲面に成さ
れたライニング材３４が固定されている。

【００１６】ブレーキレバー３０の自由端側に構成した
制動力付勢手段２０は、一対のブレーキレバー３０間を
貫通したロッド３５を設け、このロッド３５の両端に取
り付けたナット４８とブレーキレバー３０との間にそれ
ぞれブレーキばね３６を配置して構成され、両ブレーキ
ばね３６によりブレーキレバー３０の上部間隔は狭める
方向の力を発生させ、これによりブレーキシュー３３の
ライニング材３４がブレーキドラム２９の外周面に押圧
力Ｐ_B で押し付けられている。

【００１７】制動力付勢手段２０の上方に位置したブレ
ーキレバー３０の自由端間に設けられた制動力開放手段
１９は、ブレーキばね３６による制動力を開放するもの
で、その両側には軸方向に伸縮可能な押圧ロッド３７が
それぞれ設けられ、この押圧ロッド３７の端がそれぞれ
ブレーキレバー３０に連結されている。従って、制動力
開放手段１９が作動して押圧ロッド３７がそれぞれ外側
に伸ばされると、ブレーキレバー３０間を押し広げて押
圧力Ｐ_B を変化させることになる。

【００１８】図４は制動力開放手段１９の一例を示す部
分断面図である。

【００１９】箱体を形成する継鉄３８はその中心に沿っ
て上下に開口を有し、上部開口には軸受部材４６が配置
され、下部開口には軸受部材４５が配置されている。継
鉄３８内には、軸受部材４５にその中空部を合致させた
筒状の固定鉄心３９が固定され、また、この固定鉄心３
９を包囲して円筒状の励磁コイル５１が配置されてい
る。固定鉄心３９に対向して同軸的に配置した可動鉄心
４０は、軸受部材４６内にしゅう動可能に配置され、励
起コイル５１は固定鉄心３９と可動鉄心４０の対向部を
包囲するように配置されている。可動鉄心４０の中心部
には可動ロッド４３がナット４９によって固定され、そ
の下端は軸受部材４５内にしゅう動可能に配置されてい
る。継鉄３８から導出した可動ロッド４３の下端側に
は、レバー４２と押圧ロッド３７がそれぞれ一対ずつ設
けられている。レバー４２はピン４７によって揺動可能
に支持され、一端に可動ロッド４３の下端が当接し、他
端に押圧ロッド３７の一端が当接している。押圧ロッド
３７の他端はブレーキレバー３０の自由端に接続されて
いる。継鉄３８にはフランジ４４が設けられ、このフラ
ンジ４４を利用して図３に示す軸受２８の固定部分に取
り付けられ、一対のレバー４２をピン４７を介して回転
可能に支持している。

【００２０】励磁コイル５１の未励磁状態で、図２に示
した制動力付勢手段２０は一対にブレーキレバー３０の
上部間隔を狭める方向の力を与え、これによりブレーキ
シュー３３のライニング材３４がブレーキドラム２９の
外周面に押圧力Ｐ_B で押し付けられている。従って、一
対のレバー４２は押圧ロッド３７によって矢印ａ方向に
力を受け、可動ロッド４３の下端を押し上げ、固定鉄心
３９と可動鉄心４０の対向間には空隙δｇが形成されて
いる。

【００２１】今、励磁コイル５１を励磁すると、可動鉄
心４０は固定鉄心３９側に電磁吸引されて移動し、これ
と共に可動ロッド４３を下方に移動させる。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３
７を矢印ｂ方向に移動させる。押圧ロッド３７の移動に
よって、図２に示した一対にブレーキ３０は上部間隔を
広げる方向に駆動され、制動力付勢手段２０による制動
力を解除する。制動力開放手段１９は、制動力付勢手段
２０による制動力、つまり、ブレーキシュー３３による
ブレーキドラム２９へ押圧力Ｐ_B を、励磁コイル５１へ
の通電電流を制御することによって変化させることがで
きる。

【００２２】図５は制動力設定手段８０を示す。制動力
設定手段８０は速度差演算手段９４と、比較手段９５お
よび所定値設定手段９６とで構成される。まず速度差演
算手段９４に駆動シーブ速度ｖ_S およびロープ速度ｖ_R
が入力され、両者の速度差｜Δｖ｜が演算される。次
に、この速度差｜Δｖ｜が比較手段９５に入力され、速
度差｜Δｖ｜＞所定値Δｖ_C の時に指令８１が出力さ
れ、速度差｜Δｖ｜＜所定値Δｖ_C の時には指令８１が
出力されない。通常、駆動シーブ４とロープ６間の摩擦
伝動ではわずかに滑り（クリープという）があるので、
この所定値Δｖ_Cは、クリープ速度ないしクリープ速度
をわずかに上回る値に設定される。

【００２３】図６は、図２に示した押圧力Ｐ_B を変化さ
せる制動力制御手段２６を示す回路図で、電磁力を利用
した電磁駆動機構で制動力解放手段１９を構成した場合
の制動力制御手段２６を示している。

【００２４】通常電源装置７０の電極ラインＬ３，Ｌ４
間には、電動機主制御回路を動作させるリレーと連動し
て動作するリレーの接点５２と、励磁コイル５１とが直
列に接続されており、接点５２はエレベータ走行時に閉
成し、また停止時に開放される。励磁コイル５１と並列
に放電用抵抗５３が接続されている。一方、無停電電源
装置５４の電源ラインＬ１，Ｌ２間にはリレー５８が接
続され、このリレー５８は図５の指令８１の出力により
付勢され、指令８１の出力がない時は消勢するように構
成されている。また、電源ラインＬ１，Ｌ２間には、図
１の制動指令２３により動作し、通常時は開放状態にさ
れ、非常時、つまり、走行中の非常停止時または停電時
に閉成状態になされる接点６０と、非常停止検知リレー
５９とが直列に接続されている。さらに電源ラインＬ
１，Ｌ２間には、リレー５８の接点５８ａと、励磁コイ
ル５１への電源を制限する抵抗等から成るコイル電流制
御手段５５と、励磁コイル５１と、この励磁コイル５１
の両側に設けた非常停止検知リレー５９の接点５９ａと
が直列に接続されている。

【００２５】通常状態で、接点６０は開放されており、
リレー５１は未励磁でありその接点５９ａも開放されて
いるため、励磁コイル５１は無停電電源装置５４から分
離されている。また乗かごの走行中には接点５２は閉じ
ており、通常電源装置７０の電源ラインＬ３，Ｌ４から
励磁コイル５１へ通電されているため、制動力解放手段
１９は図４の状態から可動鉄心４０を下方の固定鉄心３
９に吸引して、可動ロッド４３を下方に移動させ、レバ
ー４２を介して押圧ロッド３７を矢印ｂ側に駆動し、図
２に示した制動力付勢手段２０に抗してブレーキレバー
３０の上部対向距離を増大している。従って、ブレーキ
装置は解除されている。

【００２６】エレベータの通常運転時の停止は、通常制
動指令によって電動機の速度を下げて巻上機３の速度、
すなわち、乗かご７の速度を零にすると、図６に示す接
点５２が開放して通常電源装置の電源ラインＬ４，Ｌ５
から励磁コイル５１が分離される。従って、制動力解放
手段１９は図４の状態に復帰し押圧ロッド３７を矢印ａ
側に駆動し、図２に示したブレーキレバー３０の上部対
向距離を広げていた解放力を除去するため、制動力付与
手段２０によりブレーキレバー３０の上部対向距離を縮
小させてブレーキシュー３３をブレーキドラム２９に押
圧して制動力を加えて巻上機３および乗かご７を静止状
態に保持する。

【００２７】今、乗かごが高速で運転中に非常停止また
は停電が発生した場合の非常制動を考えると、電動機主
制御回路が開放されると同時に、これに連動して動作す
る接点５２も開放し励磁コイル５１への通電が断たれ
る。この時点で図５に示す速度差Δｖ＜所定値Δｖ_C で
指令８１の出力がなければリレー５８が消勢されて接点
５８ａは開放しており、無停電電源装置５４の電源ライ
ンＬ１，Ｌ２間からも励磁コイル５１は分離されてい
る。これにより図４に示す制動力解放手段１９は図４の
実線の状態となり、図２に示したブレーキレバー３０の
上部対向距離を広げていた解放力を除去するため、制動
力付与手段２０によりブレーキレバー３０の上部対向距
離が縮まり、ブレーキシュー３３をブレーキドラム２９
に押圧して制動力を加え、巻上機３および乗かご７を減
速する。このとき制動力付与手段２０は全制動力をブレ
ーキドラム２９に加えるため、急速に巻上機３は減速さ
れる。そして、制動中の速度差Δｖが増大し、所定値Δ
ｖ_C より大きくなると、制動力設定手段８０から指令８
１が出力されると図６のリレー５８は付勢されて接点５
８ａは閉じ、また非常停止または停電によって図１のス
イッチＳＷに連動する接点６０が閉じてリレー５９を励
磁して接点５９ａを閉じる。これにより無停電電源装置
５４の電源ラインＬ２……接点５８ａ……コイル電源制
限手段５５……接点５９ａ……励磁コイル５１……接点
５９ａ……電源ラインＬ１の回路が形成されて、コイル
電流制限手段５５により制限された電流が励磁コイル５
１に流れる。

【００２８】図７は励磁コイル５１に流れる電流Ｉと制
動トルクＴの関係を示したもので、電流Ｉ₁ 以下では制
動トルクＴ₁ が最大値となっている。電流Ｉ₁ よりも多
少大きな電流Ｉ₂ は、図６の接点５２が開放し接点５９
ａおよび接点５８ａが閉じたときにコイル電流制限手段
５５によって制限されて励磁コイル５１に流れる電流で
あり、制動トルクＴ₂ は制動トルクＴ₁ よりも小さくな
る。なお電流Ｉ₃ は接点５９ａが開放して接点５２が閉
成したときの電流であり、制動力は完全に開放され、制
動トルクは０となる。

【００２９】従って、コイル電流制限手段５５により制
限された電流が励磁コイル５１に流れると、制動力解放
手段１９は図４の状態から可動鉄心４０を下方の固定鉄
心３９側に所定の距離だけ吸引して、可動ロッド４３を
下方に移動させる。この移動により、レバー４２を介し
て押圧ロッド３７を矢印ｂ側に所定の距離だけ駆動し、
図２に示した制動力付勢手段２０に抗してブレーキレバ
ー３０の上部対向距離を増大し、全制動力に対応する制
動トルクＴ₁ に比べて多少小さな制動力をブレーキドラ
ム２９に加えて、巻上機３および乗かご７を停止させ
る。

【００３０】このように制動力制御手段２６は、速度差
Δｖが所定値Δｖ_C より小さい範囲において制動トルク
Ｔ₁ の全制動力を加えるが、駆動シーブ４とロープ６間
の摩擦力に余裕があるため滑ることなく図８の特性ａの
ように減速する。そして制動力制御手段２６は、Ａ点で
所定の速度差Δｖ_C に達すると、これを検出した図６の
リレー５８が付勢されて接点５８ａを閉じ、励磁コイル
５１の電流Ｉ₂ を図７のように、制動トルクＴ₁ より小
さな制動トルクＴ₂ を与える。制動トルクＴ₂が駆動シ
ーブ４とロープ６間の速度差Δｖが所定値Δｖ_C を越え
ない値、つまり制動トルクＴ₂ となるように励磁コイル
５１の電流Ｉ₂ を設定しているので、駆動シーブ４とロ
ープ６間が滑ることなく、あるいは小さな滑りにとどま
り図８の特性ｂのように減速し停止する。従って、停止
距離が異常に増加することがないので、緩衝器に高速で
衝突することもない。

【００３１】なお、図６に示した実施例では、いずれの
場合も制動力を２段階に変動させたが、コイル電流制限
装置５５を制動力設定手段８０に連動して多段階に変動
させても良い。

【００３２】

【発明の効果】本発明のエレベータ装置によれば、エレ
ベータの走行中の非常停止または停電時、非常制動中の
ロープと駆動シーブの速度差に基づいて制動力制御手段
により制動力開放手段を制御するようにし、速度差が所
定値以下のときに制動力付勢手段による大きな制動力を
与え、速度差が所定値以上のときに上述の制動力より弱
い制動力を与えるようにしたため、ロープ滑りの発生を
防止、あるいは小さいロープ滑りに止めることができ
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は側面図。

【図４】図２に示す制動力開放手段の駆動部の部分断面
図。

【図５】図１に示す制動力設定手段のブロック図。

【図６】図１に示す制動力制御手段の一例で、電磁式ブ
レーキの制御回路図。

【図７】図６の電磁式ブレーキの励磁コイル電流と制動
トルクの関係を示す特性図。

【図８】非常停止の際のエレベータの減速特性図。

【図９】一般的なエレベータ装置を示す縦断面図。

【図１０】エレベータの非常停止時の減速特性図。

【符号の説明】 ３…巻上機、４…駆動シーブ、６…ロープ、７…乗か
ご、８…つり合おもり、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、
２６…制動力制御手段、８０…制動力設定手段、８１…
制動指令。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端に乗かごを連結し他端につり合おもり
   を連結したロープを巻き掛ける駆動シーブと、上記駆動
   シーブを駆動する電動機と、上記駆動シーブを制動する
   ブレーキ装置とを有する巻上機を備え、上記ブレーキ装
   置を、上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、上記制動力付勢手段を開放してその付勢力
   を変化させる制動力開放手段と、非常制動時に上記制動
   力開放手段を制御する制動力制御手段とを具備して成る
   エレベータ装置において、上記制動力制御手段は、上記
   非常制動中の上記ロープと駆動シーブの速度差が所定値
   以下のときに上記制動力付勢手段による大きな制動力を
   与え、上記速度差が所定値以上のときに上記制動力より
   弱い制動力を与え、上記非常制動中の上記エレベータの
   運転要件を入力し、この運転要件に応じて制動力指令値
   を出力して上記制動力制御手段に入力する制動力設定手
   段を備えた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、上記ブレーキ装置は、
   通電電流に応じて制動力を発生する励磁コイルを有し、
   上記制動力制御手段は、上記所定の速度差以上のときに
   上記励磁コイルへの通電電流を制限するコイル電流制限
   手段を有し、このコイル電流制限手段によって弱い制動
   力を与えるようにしたエレベータ装置。
3. 【請求項３】請求項１または２において、上記乗かごの
   運転要件はロープおよび駆動シーブの速度であるエレベ
   ータ装置。