JPH0840662A

JPH0840662A - エレベータ装置

Info

Publication number: JPH0840662A
Application number: JP6176438A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Ito; 正信伊藤; Masayuki Shigeta; 政之重田; Jiyun Sugawara; 準簀河原
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-07-28
Filing date: 1994-07-28
Publication date: 1996-02-13

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
ープ滑りの発生を防止したエレベータ装置を提供する。【構成】一方に乗りかご７を、また他方につり合おもり
８を吊下げたロープ６を巻き掛ける駆動シーブ４を有す
る巻上機３に設けられ、制動力を与えるブレーキ及装置
１７は、巻上機３のブレーキドラム２９に対して制動力
を付勢する制動力付勢手段２０と、制動力付勢手段２０
によるブレーキドラム２９に対する制動力を解放する制
動力解放手段１９と、制動力解放手段１９を制御する制
動力制御手段２６とから構成され、制動力制御手段２６
は乗りかごの非常制動中の速度が所定値以上あるいは減
速度が所定値未満の場合、制動初期に全制動力を与え、
所定の値に達したとき全制動力より弱い制動力を与え
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１４に示
すように、昇降路１の頂部に機械室２を形成し、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をつるべ状に巻き掛け、ロープ６の両端に乗
りかご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りかご７を昇降運転す
るように構成されている。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、乗りかご７およびつり合おもり８の下部
間は、つり合プーリ１０を巻き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。乗りかご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、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１
４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
りかご７を駆動する。従って、巻上機３の速度が乗りか
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、乗りかご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および乗りかご７を静止状態に保持する。

【０００４】一方、非常停止の場合は、乗りかご７が走
行している状態で電動機の電源を遮断すると共に、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、まだ走行状態の乗りかご７を減速し停止
させる。すなわち、走行中の乗りかご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】ところで、エレベータの高速化や巻上機の
効率を向上させるために駆動シーブ４を小径化したり、
またロープの長寿命化を図るためにロープ溝の形状をで
きるだけロープの断面形状に近付けてロープの摩耗を減
少させたりすることが与えられるが、これらはいずれも
駆動シーブ４とロープ６間の摩擦力を少なくし、ロープ
滑りを生じ易くしてしまう。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
危険が増大してしまい、やむなく駆動シーブ４の小径化
や、ロープ６の摩耗を減少させるためのロープ溝の形状
変更は見合わせており、エレベータにおける駆動器機の
価格低減や保守費用の低減の妨げとなっている。

【０００６】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、乗りかごが高速で走
行している間はブレーキ装置の制動力を弱くし、乗りか
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。これを図１５を用いて説明する。

【０００７】図１５はブレーキ装置として電磁ブレーキ
を用いた場合の制動力制御手段の回路図を示している。
無停電電源装置５４の電源ラインＬ１，Ｌ２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、この接点５２はエレベータ走行時は閉じ、停
止時に開放される。また励磁コイル５１と並列に放電用
抵抗５３が接続され、また接点５２と並列に、励磁コイ
ル５１への電流を制限する抵抗５５とリレー５８の接点
５８ａの直列回路が接続されている。さらに、電源ライ
ンＬ１，Ｌ２間には速度検出手段５６が接続され、速度
検出手段５６は速度検出器５７により乗りかごの速度に
対応した電圧を検出し、この電圧の絶対値が所定値以上
になるとリレー５８を付勢するように構成されている。
つまり、乗りかごが所定の速度以上になっていれば、リ
レー５８が付勢されて接点５８ａは閉じ、一方、乗りか
ごが所定の速度以下であればリレー５８が消勢されて接
点５８ａは開いている。今、乗りかごが高速で運転中に
非常停止または停電が発生して非常制動を行う場合を考
えると、電動機主制御回路が開くと同時に、これに連動
して動作する接点５２も開く。この時点で乗りかごは所
定の速度以上であるためリレー５８が付勢されて接点５
８ａは閉じており、無停電電源装置５４の電源ラインＬ
２，接点５８ａ，抵抗５５，励磁コイル５１，電源ライ
ンＬ１の回路が形成されて、抵抗５５により制限された
電流が励磁コイル５１に流れることになり、全制動力よ
り弱められた制動トルクが加わる。その後、乗りかごの
速度が低下して所定の速度以下になると、リレー５８が
消勢して接点５８ａが開くため、励磁コイル５１の電流
は０となり全制動力の制動トルクが加わる。このように
従来の電磁ブレーキは、エレベータの非常停止時または
停電直後、乗りかごが高速で走行している間は電磁ブレ
ーキの制動力を弱く、乗りかごが低速になって始めて全
制動力を出すように制御している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、本発明者等の
実験結果によると、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１６に示した乗りか
ごの減速特性図のように、中速ないし低速の範囲で駆動
シーブとロープ間に滑りが発生することが明らかになっ
た。図中、点線は中速ないし低速の範囲でロープ滑りが
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、やは
り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が増大してしまい、駆動シーブ４
の小径化や、駆動シーブ４のロープ溝の形状をロープの
断面形状に近付けてロープ６の摩耗を減少させるための
変更はできず、エレベータにおける駆動器機の価格低減
や保守費用の低減の妨げとなっている。

【０００９】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を防止したエレベ
ータ装置を提供することにある。

【００１０】

【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、一端に乗り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，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
制御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、上記非常制動指令発生時の制動中の上記乗りかごが
所定の速度以上あるいは所定の減速度以下のときに上記
制動力付勢手段による大きな制動力を与え、上記所定の
速度以下あるいは上記所定の減速度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上記制動力開放手段
を制御するように構成したことを特徴とする。

【００１１】

【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、制動中の乗りかごの速度あるいは減速度
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、乗りかごが所定の速度以上あるいは所定
の減速度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、所定の速度以下あるいは所定の減速度以上の
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できる。つまり、本発明
者等の実験結果によると、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１６に示した
乗りかごの減速特性図のように中速ないし低速の範囲で
駆動シーブとロープ間に滑りが発生するのは、乗りかご
が中速ないし低速の範囲で制動力が増大するためであ
る。例えば、後で詳細に説明する図２に示したブレーキ
シューが２個のドラム式ブレーキの場合、ブレーキ装置
の制動トルクＴ_Bは、次の数１で定まる。

【００１２】

【数１】Ｔ_B＝μ_B・Ｐ_B・Ｄ_B…（数１）ここで、μ_Bはブレーキドラム２９とライニング材３４
間の摩擦係数、Ｐ_Bはブレーキドラム２９の押圧力、Ｄ
_Bはブレーキドラム２９の直径である。数１から分かる
ようにブレーキドラムの直径Ｄ_Bは一定であるから、制
動トルクＴ_Bはブレーキドラムの押圧力Ｐ_Bと、ブレー
キドラム２９とライニング材３４間の摩擦係数μ_Bで決
定されることになる。

【００１３】この摩擦係数μ_Bと、ブレーキドラムとラ
イニング材間の滑り速度ｖ_Bとの関係を図１７に示す。
この図から分かるように、滑り速度ｖ_Bが低くなるほど
摩擦係数μ_Bは大きくなる傾向にある。一般に、制動時
のブレーキドラム２９の押圧力は一定であるから、数１
から明らかなように、制動トルクＴ_Bは図１７の摩擦係
数μ_Bと同様に、ブレーキドラム２９とライニング材３
４間の滑り速度ｖ_Bが低くなるほど大きくなり、制動ト
ルクＴ_Bが大きくなると、駆動シーブ４とロープ６間に
滑りが発生する。図１６においてロープ滑りの限界をＡ
点とし、このときの乗りかごの速度をｖ_Aとすると、非
常制動時の制動中に乗りかご７の速度がｖ_A未満になる
とロープ滑りが発生し、速度がｖ_A以上になるとロープ
滑りは発生しない。従って、上述した従来のエレベータ
装置は、乗りかご７が高速で走行している間は電磁ブレ
ーキの制動力を弱く、乗りかご７が低速になって始めて
全制動力を出すようにしていたため、乗りかごの中速な
いし低速の範囲でロープ間滑りが発生してしまい、停止
距離が異常に増加してしまうが、上述のように、乗りか
ご７が所定の速度以上のときに制動力付勢手段による大
きな制動力を与え、所定の速度以下のときに上述の制動
力より弱い制動力を与えるようにすることによって、こ
のロープ滑りを防止することができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面と共に説明す
る。

【００１５】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。

【００１６】巻上機３は、一端に乗りかご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およびそらせ車と、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。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２９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、乗りかご７の速度および
運転方向を検出するパルスエンコーダ２１の出力と、乗
りかご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時に与えられる制動指令２３
を受けて切り換えられるスイッチＳＷと、乗りかご７の
積載量と運転方向とで制動力指令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を有し、制動力制御手段２６は詳細を後述
するが、制動中の乗りかご７の速度、すなわち、電動機
１６の速度をパルスエンコーダ２１から入力し、この速
度および上記制動力設定手段８０の指令８１、すなわ
ち、乗りかご７の積載量と運転方向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磁駆動機
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。

【００１７】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
解放手段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を金属ばねで構成した場合
を示している。

【００１８】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、この回転軸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、ブレーキドラム２９
を挟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ると共に、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
解放手段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に対向する
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。

【００１９】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
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間の上部間隔を狭める
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で押付けられている。

【００２０】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解放手段
１９は、ブレーキばね３６による制動力を解決するもの
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。

【００２１】図４は、上述した制動力開放手段１９の一
例を示す部分断面図である。

【００２２】箱体を形成する継鉄３８は、その中心軸に
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、固定鉄心
３９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内に摺動可能に配置され、励磁コ
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の中心軸部に
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内に摺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
端は前述のようにブレーキレバー３０の自由端に接続さ
れている。継鉄３８にはフランジ４４が設けられてお
り、このフランジ４４を利用して図３に示す軸受２８の
固定部分に取付けられると共に、前述のように一対のレ
バー４２をピン４７を介して回転可能に支持している。

【００２３】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は一対のブレーキレバー３０を
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３
９と可動鉄心４０の対向部間にはギャップδ₉が形成さ
れている。

【００２４】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。この可動ロ
ッド４３の下方への移動により、レバー４２はピン４７
を支点としてそれぞれ図示の二点鎖線のように回動し、
押圧ロッド３７を矢印ｂ方向に移動させる。この押圧ロ
ッド３７の移動によって、図２に示した一対のブレーキ
レバー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。上述の説明から
も分かるように制動力開放手段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への押圧力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。図５は、上述の押圧力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。

【００２５】通常電源装置７０の電源ライン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、この接点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、非常停止
励磁コイル付勢手段６１が接続され、この非常停止励磁
コイル付勢手段６１は速度検出手段５６を有し、速度検
出手段５６は速度検出器５７により乗りかごの速度に対
応した電圧を検出し、この電圧の絶対値が所定値以上に
なると、つまり、乗りかごが所定の速度以上になってい
ればリレー５８を付勢し、一方、乗りかごが所定の速度
以下であればリレー５８を消勢するように構成されてい
る。速度検出器５７は、図１に示したパルスエンコーダ
２１を兼用しても良い。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
態になされると共に、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Ｌ１，Ｌ２間には、リレー５８の接点５８ｂ
と，励磁コイル５１への電流を制限する抵抗等から成る
コイル電流制限手段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。

【００２６】通常状態において、接点６０は開放されて
おり、リレー５９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。また乗りかごの走行中には接点５
２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３９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。

【００２７】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、乗りかご７の速度を零にすると、図５に示す
接点５２が開放して通常電源装置の電源ラインＬ４，Ｌ
５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
勢手段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および乗りかご７を静
止状態に保持する。

【００２８】今、乗り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。この時点で乗りかごは所定の速度以上であるためリ
レー５８が付勢されて接点５８ｂ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、制動力付勢手段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３
３をブレーキドラム２９に押圧して制動力を加え、巻上
機３および乗りかご７を減速する。このとき制動力付勢
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。

【００２９】従って、乗りかごは所定の速度以下にな
り、これを検出した図５のリレー５８は消勢されて接点
５８ｂ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５８ｂ，コイル電流制限
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５１に流れる
ことになる。

【００３０】図６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５の接点５２が開放し接点５９
ａおよび接点５８ｂ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が開いて接点５２が閉成
したときの電流であり、制動力は完全に開き、制動トル
クは０となる。

【００３１】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および乗りかご７を停止させ
る。

【００３２】このように制動力制御手段２６は、その制
動初期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７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点の所定速度ｖ_Aに達すると、こ
れを検出した図５のリレー５８が消勢されて接点58ｂを
閉じ、励磁コイル５１の電流Ｉ₂を図６のようにし、制
動トルクＴ₁より小さな制動トルクＴ₂を与える。この
制動トルクが中速ないし低速時、駆動シーブ４とロープ
６間の摩擦力を越えない値、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間が滑ることなく図７の特
性ｂのように減速し停止する。従って、駆動シーブ４の
小径化を図ったり、ロープ溝の形状をロープ６の断面形
状に近似させて摩耗を抑え、ロープ６の長寿命化を図る
ことができる。

【００３３】そして、この際、コイル電流制限手段５５
は図８に示すように、コイル電流を制限する抵抗要素Ｒ
が設けられ、この抵抗要素Ｒを短絡して抵抗値を可変に
するスイッチ手段ＲＳＷで構成されている。このスイッ
チ手段ＲＳＷは制動力設定手段８０の指令８１により動
作し、適切なコイル電流となるように調節される。また
コイル電流制限手段５５は図９に示すように、トランジ
スタ等の半導体素子で構成されても良く、上述と同様に
制動力設定手段８０の指令８１により、適切なコイル電
流となるように調節される。

【００３４】なお、制動力設定手段８０は、非常制動指
令発生時における乗りかご７の積載量と運転方向によ
り、制動力を変えられるように制動力設定手段８０に指
令し、コイル電流を調節するようになっている。すなわ
ち、図１０の乗りかごの減速特性に示すように、一般
に、乗りかご７の積載量と運転方向により非常制動時の
乗りかご７の減速度が異なり、上昇運転で満積載量に近
いほどおよび下降運転で無積載量に近いほど減速度が大
きくなる。この減速度が大きいと、乗りかご７の乗客に
生理的苦痛を与え乗心地を低下させる。このためできる
だけ減速度を小さくした方がよく、上述したことはその
ようになるように、コイル電流を調節して制動力が変え
られるようになっている。

【００３５】次に、本発明の他の実施例によるエレベー
タ装置について説明する。

【００３６】上述した実施例では乗りかご７の速度を速
度検出手段５６によって検出し、これに基づいて制動力
を制御するようにしたが、本実施例では乗りかご７の減
速度に基づいて制動力を制御するようにしている。

【００３７】制動トルクＴ_Bと乗りかごの減速度β_Bの
関係は、次の数２および数３の関係にある。

【００３８】

【数２】

【００３９】

【数３】

【００４０】これら数２および数３より、数４が得られ
る。

【００４１】

【数４】Ｔ_B＝Ｉ・２β_B／Ｄ_B…（数４）ここで、Ｉはエレベータの慣性モーメント、ωは巻上機
の角減速度、β_Bは乗りかごの減速度、Ｄ_Bはブレーキ
ドラムの直径である。

【００４２】数１と数４より、次の数５が得られる。

【００４３】

【数５】 β_B＝２μ_B・Ｐ_B・Ｄ_B／(２Ｉ） …（数５）すなわち、ブレーキドラムの直径Ｄ_Bおよびエレベータ
の慣性モーメントＩは一定であり、一般に制動時のブレ
ーキドラムの押圧力Ｐ_Bは一定であるから、乗りかごの
減速度β_Bはブレーキドラムとライニング材間の摩擦係
数μ_Bと対応関係にある。従って、ブレーキドラムとラ
イニング材間の滑り速度ｖ_Bと乗りかごの減速度β_Bと
の関係は、図１１に示すように図１７と同様にロープ滑
りの限界をＡ点とし、このときの乗りかごの減速度をβ
_Aとすると、非常制動時の制動中に乗りかごの減速度が
β_A以上になるとロープ滑りが発生することになり、ま
た非常制動時の制動中に乗りかごの減速度がβ_A以下に
なるとロープ滑りは発生しないので、ロープ滑りの限界
である減速度β_Aを考慮に入れて、先の実施例で述べた
制動トルクＴ₂を設定すればロープ滑りを防止できる。

【００４４】乗りかごの減速度から電磁ブレーキ装置の
制動力を制御するようにする場合、電磁ブレーキ装置の
制動力制御手段の回路図は図１２に示すように構成すれ
ば良い。

【００４５】無停電電源装置５４の電源ラインＬ１，Ｌ
２間に接続された励磁コイル５１の直列回路に注目する
と、リレー５９の接点５９ａと、コイル電流制限手段５
５を有する点では図５に示した実施例と同一であるが、
コイル電流制限手段５５と電源ラインＬ２間に接点５８
ａが接続されている点で異なっている。接点５８ａはリ
レー５８の順動作接点であり、リレー５８が付勢すると
閉成し、またリレー５８が消勢すると開放する。また非
常停止励磁コイル付勢手段６１は、その詳細を図１３に
示すように減速度検出手段６２と、減速度検出器６３
と、リレー５８とで構成しており、この減速度検出手段
６２は減速度検出器６３により乗りかごの減速度に対応
した電圧を検出し、この電圧の絶対値が所定値以上にな
るとリレー５８を付勢し、所定値未満になるとリレー５
８を消勢するように構成されている。なお、減速度検出
器６３は、図１に示したパルスエンコーダ２１等の速度
・減速度検出器のことである。

【００４６】エレベータ走行中に非常停止または停電に
なると、これに連動する接点６０が閉成してリレー５９
が付勢されて接点５９ａが閉成され、また、このとき乗
りかごが所定の減速度β_A未満であればリレー５８が消
勢され接点５８ａは開放し、励磁コイル５１の電流は０
となるので電磁ブレーキ装置には全制動力が発生するこ
とになる。しかし、乗りかごが所定の減速度β_A以上に
達すると、リレー５８が付勢され接点５８ａが閉じるた
め、電源ラインＬ１，接点５９ａ，励磁コイル５１，接
点５９ａ，コイル電流制限手段５５，接点５８ａ，電源
ラインＬ２の回路が形成される。このため励磁コイル５
１には、コイル電流制限手段５５によって制限された図
６で示した電流Ｉ₂が流れ、全制動力に対して弱められ
た制動力が電磁ブレーキ装置に発生する。

【００４７】すなわち、非常制動時の制動中において、
最初は電磁ブレーキ装置の励磁コイルへの通電電流を０
にして全制動力を発生させ、乗りかごの減速度が大きく
なって図８に示したロープ滑りの限界点Ａとなったとき
の減速度β_Aに達したとき、励磁コイルへ制限した電流
を流し、全制動力よりも弱くした制動トルクを発生させ
ているため、先の実施例の場合と同様にロープ滑りを防
止して停止距離を短縮することができる。

【００４８】尚、図５および図１２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を速度検出手段５６および減速度
検出手段６２に連動して多段階に変動させても良い。

【００４９】

【発明の効果】本発明のエレベータ装置によれば、エレ
ベータ走行中の非常停止時または停電時、乗りかごが所
定値以上の高速あるいは所定値未満の減速度で走行して
いるときはブレーキ装置の制動力を強め、乗りかごが所
定値未満の速度あるいは所定値以上の減速度になったと
きに制動力を弱くするように制御する制動力制御手段を
設けたため、駆動シーブとロープ間の滑りを防止し、駆
動シーブとロープ間の摩擦力に十分な余裕がない場合で
も、非常停止の際の停止距離を短くすることができる。
従って、駆動シーブの小径化や、長寿命化のために駆動
シーブのロープ溝をロープの断面形状に近付けることが
可能となり、エレベータ駆動機器の価格および保守費用
の低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるエレベータ装置のブロ
ック図。

【図２】エレベータ装置の要部であるブレーキ装置の一
例を示す正面図。

【図３】図２に示したブレーキ装置を示す側面図。

【図４】図２に示したブレーキ装置の要部を示す部分断
面図。

【図５】図２に示したブレーキ装置の制動力制御手段を
示す回路図。

【図６】図５に示したブレーキ装置の励磁コイル電流と
制動トルクの関係を示す特性図。

【図７】エレベータの非常停止時の減速特性図。

【図８】コイル電流制御手段の一例を示す説明図。

【図９】コイル電流制御手段の別の例を示す説明図。

【図１０】乗りかごの積載量と運転方向によるエレベー
タの非常制動特性図。

【図１１】本発明の他の実施例によるエレベータ装置の
ブレーキドラムとライニング材間の滑り速度と乗りかご
の減速度との関係を示す特性図。

【図１２】本発明の他の実施例によるエレベータ装置に
おけるブレーキ装置の制動力制御手段を示す回路図。

【図１３】図９に示した制動力制御手段の要部を示す回
路図。

【図１４】一般的なエレベータ装置を示す縦断面図。

【図１５】従来のエレベータ装置におけるブレーキ装置
の制動力制御手段を示す回路図。

【図１６】エレベータの非常停止時の減速特性図。

【図１７】ブレーキドラムとライニング材間の滑り速度
とその摩擦係数との関係を示す特性図。

【符号の説明】

３…巻上機、４…駆動シーブ、６…ロープ、７…乗りか
ご、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…制動力指令。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一端に乗り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、非
常制動指令の発生時の制動中の上記乗りかごが所定の速
度以上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、上記所定の速度以下のときに上記制動力より弱
い制動力を与えるようにし、上記非常制動指令発生時の
上記乗りかごの運転要件を入力し、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。
【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、上記所定の速度以下のときに上
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、上記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。
【請求項３】一端に乗り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
記非常制動指令発生時の制動中の上記乗りかごが所定の
減速度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、上記所定の減速度以下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
動指令発生時の上記乗りかご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。
【請求項４】請求項３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、上記所定の減速度以上のときに
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、上記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。
【請求項５】請求項１または３において、上記乗りかご
の運転要件は乗りかごの積載量および運転方向であるエ
レベータ装置。
【請求項６】請求項２または４において、上記コイル電
流制限手段は、抵抗要素とこの抵抗要素を短絡するスイ
ッチ手段で構成したエレベータ装置。
【請求項７】請求項２または４において、上記コイル電
流制限手段を半導体素子で構成したエレベータ装置。