JPWO2006103768A1 - エレベータ装置 - Google Patents

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Abstract

エレベータ装置においては、かごの運行は運行制御部により制御される。また、かごの速度は、運行制御部とは別の過速度監視部により監視される。過速度監視部は、かご位置及びかご速度を検出するとともに、かご位置に応じて設定された過速度とかご速度とを比較する。また、過速度監視部は、かご速度が過速度に達するとかごを停止させるための制動指令信号を発生する。さらに、過速度監視部は、運行制御部から独立して過速度を設定するとともに、かごが終端階付近に位置するとき、かごの走行方向に応じて異なる過速度を設定する。

Description

この発明は、かごの走行速度が過速度に達したかどうかが監視されているに関するものである。
従来のエレベータ装置においては、かごの走行速度が過速度に達していないかが調速機で監視される。調速機では、かごの走行速度パターンの情報やかご呼び登録情報から、異常と判断すべき過速度が設定され、実際のかごの走行速度と設定された過速度とが比較される(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−10468号公報
しかし、従来のエレベータ装置では、調速機は、かごの走行速度パターンの情報やかご呼び登録情報を制御盤から得ているため、制御盤の異常によってかごが暴走した場合、制御盤からの情報も異常となる可能性があり、調速機での過速度の検出ができなくなったり、不要に制動装置を作動させたりする可能性があった。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、かごの走行速度が過速度に達したことをより正確に検出することができるエレベータ装置を得ることを目的とする。
この発明によるエレベータ装置は、昇降路内を昇降されるかご、かごの運行を制御する運行制御部、かご位置及びかご速度を検出するとともに、かご位置に応じて設定した過速度とかご速度とを比較し、かご速度が過速度に達するとかごを停止させるための制動指令信号を発生する過速度監視部、過速度監視部からの制動指令信号に応じてかごを制動するブレーキ部を備え、過速度監視部は、運行制御部から独立して過速度を設定するとともに、かごが終端階付近に位置するとき、かごの走行方向に応じて異なる過速度を設定する。
この発明の実施の形態1によるエレベータ装置を示す構成図である。 図1の要部を示すブロック図である。 図1のかごが上部終端階から下部終端階まで正常に走行するときの走行速度パターンと第1及び第2過速度とを示すグラフである。 この発明の実施の形態2によるエレベータ装置を示す構成図である。 図4の要部を示すブロック図である。 図4のかごが上部終端階から下部終端階まで正常に走行するときの走行速度パターンと第1及び第2過速度とを示すグラフである。 この発明の実施の形態3によるエレベータ装置を示す構成図である。 図7のかごが上部終端階から下部終端階まで正常に走行するときの走行速度パターンと第1及び第2過速度とを示すグラフである。
以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1によるエレベータ装置を示す構成図である。図において、かご1及び釣合おもり2は、主ロープ3により昇降路内に吊り下げられている。また、かご1及び釣合おもり2は、駆動装置(巻上機)4の駆動力により昇降路内を昇降される。
駆動装置4は、主ロープ3が巻き掛けられた駆動シーブ5、駆動シーブ5を回転させるモータ部6、及び駆動シーブ5の回転を制動することによりかご1の走行を制動するブレーキ部7を有している。ブレーキ部9としては、例えば電磁ブレーキ装置が用いられている。電磁ブレーキ装置においては、制動ばねのばね力によりブレーキシューが制動面に押し付けられて駆動シーブ5の回転が制動されるとともに、電磁マグネットを励磁することによりブレーキシューが制動面から開離され、制動が解除される。
駆動装置4は、運行制御部8により制御される。即ち、かご1の運行は、運行制御部8により制御される。また、運行制御部8は、演算処理部(CPU)、記憶部(ROM、RAM及びハードディスク等)及び信号入出力部を持ったコンピュータ(図示せず)を有している。
昇降路内には、かご1の昇降を案内する一対のかごガイドレール9と、釣合おもり2の昇降を案内する一対の釣合おもりガイドレール(図示せず)とが設置されている。かご1の下部には、かごガイドレール9に係合してかご1を非常停止させる非常止め装置10が搭載されている。非常止め装置10は、機械的な操作により動作してかごガイドレール9に押し付けられる制動片(楔部材)を有している。
昇降路内の下部には、かご1及び釣合おもり2の昇降路底部への衝突の衝撃を緩和するかご緩衝器11及び釣合おもり緩衝器12が設置されている。これらの緩衝器11,12としては、例えば油入式又はばね式バッファが用いられている。
昇降路の上部には、かご1の走行速度を機械的に監視する調速機(機械式調速機)13が設置されている。調速機13は、かご1の走行速度が第2過速度(Trip速度)に達したことを検出する。調速機13には、上部プーリ14が設けられている。上部プーリ14には、検出ロープ15が巻き掛けられている。検出ロープ15の両端部は、非常止め装置10の操作機構に接続されている。検出ロープ15の下端部は、昇降路の下部に配置された下部プーリ16に巻き掛けられている。
かご1が昇降されると、検出ロープ15が循環され、かご1の走行速度に応じた回転速度で上部プーリ14が回転される。かご1の走行速度が第2過速度に達したことが調速機13により検出されると、調速機13のロープキャッチにより検出ロープ15が把持され、検出ロープ15の循環が停止される。これに連動して、非常止め装置10が制動動作する。
調速機13には、上部プーリ14の回転に応じた検出信号を発生する回転検出器17が装着されている。回転検出器17としては、例えば2系統の検出信号を同時に出力するデュアルセンスタイプのエンコーダが用いられている。
昇降路の上部終端階付近には、かご1の終端階走行を検出する上部終端階スイッチ18が設けられている。昇降路の下部終端階付近には、かご1の終端階走行を検出する下部終端階スイッチ19が設けられている。かご1には、終端階スイッチ18,19を操作し開閉させるカム20が取り付けられている。
回転検出器17及び終端階スイッチ18,19からの情報は、かご1の走行速度が第1過速度に達したかどうかを監視する過速度監視部21に入力される。過速度監視部21は、運行制御部8の情報を利用せず、運行制御部8から独立して、第1過速度を設定するとともにかご1の走行速度が第1過速度に達したことを検出する。また、過速度監視部21は、運行制御部8とは別のコンピュータにより構成されている。さらに、過速度監視部21及び回転検出器17の電源供給は、運行制御部8の電源供給とは別になっている。
第1過速度は、調速機13で設定されている第2過速度よりも低い速度に設定されている。過速度監視部21は、かご1の走行速度を監視し、かご1の速度が第1過速度に達したら、制動指令信号をブレーキ部7に出力して、駆動シーブ5の回転を制動させ、かご1を非常停止させる。
図2は図1の要部を示すブロック図である。図において、過速度監視部21は、かご位置検出部22、走行方向検出部23、かご速度検出部24、過速度設定部25、比較判断部26及び制動指令部27を有している。
かご位置検出部22は、回転検出器17及び終端階スイッチ18,19からの情報に基づいて、かご1の位置を検出する。また、かご速度検出部24は、上部プーリ14と検出ロープ15との間の滑り等による回転検出器17の検出誤差を、終端階スイッチ18,19からの信号により補正する。
走行方向検出部23は、回転検出器17からの情報に基づいて、かご1の走行方向を検出する。また、走行方向検出部23においては、例えばかご1内の乗客の暴れ等によりかご1に加わる外乱力で走行方向が微小に変化するのに対して、信号処理にヒステリシス要素を設けることにより、走行方向の検出結果が不要に反転しないようにする。即ち、走行方向検出部23は、走行方向の微小変化を無視する。
かご速度検出部24は、回転検出器17からの情報に基づいて、かご1の走行速度を検出する。具体的には、かご速度検出部24は、回転検出器17からの情報を上部プーリ14の回転量の時間的変化の情報に変換して、かご1の走行速度を検出する。
過速度設定部25は、かご位置検出部22からのかご位置情報、及び走行方向検出部23からの走行方向情報に基づいて、第1過速度を設定する。比較判断部26は、過速度設定部25で設定された第1過速度とかご速度検出部24で検出されたかご速度とを比較し、異常の有無、即ちかご速度が第1過速度に達したかどうかを判断する。比較判断部26により異常が検出されると、制動指令部27は、制動指令信号を発生してブレーキ部7に出力する。
ここで、図2の過速度監視部21内に示されたブロックは、機能を示すブロックであり、これらの機能は過速度監視部21を構成するコンピュータにより実現される。即ち、過速度監視部21のコンピュータは、演算処理部(CPU)、記憶部(ROM、RAM及びハードディスク等)及び信号入出力部を有している。記憶部には、かご位置検出部22、走行方向検出部23、かご速度検出部24、過速度設定部25、比較判断部26及び制動指令部27の機能を実現するためのプログラムが格納されている。演算処理部は、プログラムに基づいて、かご位置検出部22、走行方向検出部23、かご速度検出部24、過速度設定部25、比較判断部26及び制動指令部27の機能に関する演算処理を実行する。
次に、第1過速度の具体的な設定方法について説明する。図3は図1のかご1が上部終端階から下部終端階まで正常に走行するときの走行速度パターンと第1及び第2過速度とを示すグラフである。図において、かご1が上部終端階から下部終端階まで走行するときの走行速度パターンの最大値は、最高速度パターン31(実線ABCDE)となる。また、第1過速度は、第1過速度パターン32(1点鎖線IJK)のように設定される。さらに、第2過速度は、第2過速度パターン33(2点鎖線LM)のように設定される。
最高速度パターン31は、走行開始後の加速カーブが上部終端階付近で想定される加速度の最大値となるとともに、停止前の減速カーブが下部終端階付近で想定される減速度の最大値となるように求められている。
但し、下部終端階へ向けて走行(下降)する場合は、かご緩衝器11へのかご1の衝突速度V1(V1=K)を小さくできるように、下部終端階付近での減速度の大きさ(曲線DE上の各点における傾き:例えば0.6m/s2)を、上部終端階付近での加速度の大きさ(曲線ABC上の各点における傾き:0.9m/s2)よりも小さくしてもよい。また、一定速度走行領域(直線CD)における速度は、その領域で想定される最大値V2(例えば1.5m/s)で求められている。さらに、最高速度パターン31では、下部終端階スイッチ19の位置から減速が開始される。このような最高速度パターン31は、運行制御部8からの情報によらず、過速度監視部21内で独自に求められる。
また、図3において、短距離速度パターン34(破線ABFG)は、最大加速度で加速し、最高速度まで達する前に減速する速度パターンである。この短距離速度パターン34は、比較的近い階床まで走行する場合に走行時間が短くなるとされている。一方、長距離速度パターン35(破線HDE)は、短距離速度パターン34に比べて低い加速度で加速し、最高速度まで達した後、短距離速度パターン34よりも低い減速度で減速する速度パターンである。この長距離速度パターン35は、比較的遠い階床まで走行する場合に走行時間が短くなるとされている。
運行制御部8では、かご負荷や走行距離に応じて可変最高速度・可変加減速度でかご1の走行を制御する。最高速度パターン31は、このような種々想定される速度パターンの最大値である。従って、かご1の走行速度は、通常は最高速度パターン31を超えることはない。
かご位置が上部終端階から下部終端階スイッチ位置までの間であるときの第1過速度は、最高速度パターン31の中での最高速度(一定速度走行領域での走行速度)に対して所定のマージンをとって設定される(例えば最高速度の1.3倍程度)。また、かご位置が下部終端階スイッチ位置から下部終端階までの間であるときの第1過速度は、最高速度パターン31に対して所定のマージンをとって設定される(例えば走行速度の1.3倍程度)。
例えば、第1過速度パターン32は、かご1が減速を開始して下階終端階に停止するまでの減速距離をx、減速開始速度をV2(m/s)、かご緩衝器11へのかご1の衝突速度をV1(m/s)とすると、式(1)で算出できる減速度γ1(m/s2)から決めることができる。
γ1=(V1 2−(1.3V22)/(2x) ・・・(1)
また、式(1)において、終端階からかご緩衝器11のかご衝突面までの距離Δxを減速距離xに加えてもよい。さらに、制動装置の動作遅れを見込んで、衝突速度V1にマージン(−ΔV1)を加えてもよい。即ち、式(2)により、より精度の高い第1過速度パターン32を設定することができる。
γ2=((V1−ΔV12−(1.3V22)/(2(x+Δx)) ・・・(2)
過速度監視部21の記憶部(メモリ)には、上記のような最高速度パターン31と第1過速度パターン32とが記憶される。
以上は、かご1が下降している場合であるが、かご1が上昇している場合も、第1過速度は同様に設定される。即ち、かご1が上部終端階スイッチ位置から上部終端階までの間の領域、及び下部終端階スイッチ位置から下部終端階までの領域に位置するときには、過速度設定部25は、走行方向検出部23での検出結果に応じて第1過速度を設定する。
即ち、かご1が下部終端階スイッチ位置から下部終端階へ向かって走行しているときには、上記のような第1過速度パターン32に従って第1過速度が設定される。逆に、かご1が下部終端階側から下部終端階スイッチ位置へ向かって走行しているときには、第1過速度は、最高速度パターン31の中での最高速度に対して所定のマージンをとって設定される。
また、かご1が上部終端階スイッチ位置から上部終端階へ向かって走行しているときには、上昇運転における最高速度パターンに対して、所定のマージンをとって設定される。また、かご1が上部終端階側から上部終端階スイッチ位置へ向かって走行しているときには、第1過速度は、上昇運転における最高速度パターンの中での最高速度に対して所定のマージンをとって設定される。
なお、調速機13で設定される第2過速度パターン33は、第1過速度の最大値との間に所定のマージンをとって設定される(例えば第1過速度の最大値の1.1倍程度)。さらに、第2過速度は、かご位置によらず一定の速度(V3)である。
このようなエレベータ装置では、過速度監視部21が運行制御部8から独立して過速度を設定するので、運行制御部8の状態によらず、かご1の走行速度が過速度に達したことをより正確に検出することができる。
また、かご1が終端階付近に位置する場合に、かご1の走行方向に応じて第1過速度を変えることができる。従って、かご1が終端階から走行を開始する場合に、加速度を高くしてかご1を走行させることができ、運行効率を向上させることができる。また、かご1が終端階スイッチ位置から終端階までの領域を終端階へ向かって走行している場合には、所定の減速度を持った第1過速度パターンに基づいて第1過速度を設定するので、かご速度の異常をより早期に検出することができる。
さらに、かご位置検出部22は、終端階スイッチ18,19からの情報によりかご位置の検出誤差を補正するので、かご位置の検出精度を向上させ、かご制動動作をより正確に行わせることができる。
さらにまた、過速度監視部21は、かご1の走行方向を検出するための信号処理にヒステリシス要素を設けることにより、かご1の走行方向の微小変化を無視するようにしたので、外乱による走行方向の変化を取り除き、より正確に走行方向を判断することができる。
また、釣合おもり緩衝器12への釣合おもり2の衝突許容速度を第1過速度(図3のV1)として、釣合おもり緩衝器12及び頂部隙間寸法(最上階位置でのかご1(かご上機器も含む)の頂部から昇降路頂部までの距離)を選定することにより、釣合おもり緩衝器12を小型化することができる。このとき、かご緩衝器11及びピット深さ寸法は、かご緩衝器11へのかご1の衝突許容速度を第2過速度(図3のV3)として選定すればよい。
実施の形態2.
次に、図4はこの発明の実施の形態2によるエレベータ装置を示す構成図である。図において、かご1には、過速度監視部21からの非常止め作動指令信号を受けて制動動作する非常止め装置41が搭載されている。非常止め装置41は、非常止め作動指令信号の入力により動作してかごガイドレール9に押し付けられる制動片(楔部材)を有している。
過速度監視部21には、第1及び第2過速度が設定されており、かご速度が第1過速度に達するとブレーキ部7に制動指令信号を出力し、かご速度が第2過速度に達すると非常止め装置41に非常止め作動指令信号を出力する。検出ロープ15は、非常止め装置41ではなく、かご1に接続されている。
図5は図4の要部を示すブロック図である。過速度設定部25は、かご位置検出部22からのかご位置情報、及び走行方向検出部23からの走行方向情報に基づいて、第1過速度及び第2過速度を設定する。比較判断部26は、過速度設定部25で設定された第1過速度及び第2過速度とかご速度検出部24で検出されたかご速度とを比較し、異常の有無、即ちかご速度が第1過速度及び第2過速度に達したかどうかを判断する。
かご速度が第1過速度に達すると、制動指令部27は、制動指令信号を発生してブレーキ部7に出力する。かご速度が第2過速度に達すると、制動指令部27は、非常止め作動指令信号を発生して非常止め装置41に出力する。
次に、第2過速度の設定方法について説明する。なお、第1過速度の設定方法は、実施の形態1と同様である。図6は図4のかご1が上部終端階から下部終端階まで正常に走行するときの走行速度パターンと第1及び第2過速度とを示すグラフである。第2過速度は、第2過速度パターン36(2点鎖線LMN)のように設定される。第2過速度パターン36は、第1過速度パターン32に対して所定のマージンをとって設定される(例えば第1過速度の1.1倍程度)。
このとき、第1過速度は下部終端階へ向けて所定の減速度で低下するので、第2過速度も下部終端階へ向けて低下することになる。従って、第2過速度で設定されるかご1のかご緩衝器11への衝突許容速度は、V4(V4<V3)となる。
過速度監視部21の記憶部(メモリ)には、上記のような最高速度パターン31、第1過速度パターン32及び第2過速度パターン36が記憶される。
このようなエレベータ装置では、かご1が終端階付近に位置する場合に、第2過速度が低く設定されるので、かご速度の異常をより早期に検出することができる。
また、かご緩衝器11へのかご1の衝突許容速度と、釣合おもり緩衝器12への釣合おもり2の衝突許容速度とを第2過速度(図6のV4)として、かご緩衝器11、ピット深さ寸法、釣合おもり緩衝器12、及び頂部隙間寸法を選定することにより、かご緩衝器11及び釣合おもり緩衝器12を小型化することができる。また、エレベータ装置の設置スペースを小さくできるとともに、従来と同じスペースでかご1の最高速度や加減速度を高くすることができる。
実施の形態3.
次に、図7はこの発明の実施の形態3によるエレベータ装置を示す構成図である。図において、調速機13には、過速度検出器(過速度検出スイッチ)42が設けられている。過速度検出器42は、かご速度が予め設定された第1過速度に達すると機械的に操作されて制動指令信号を出力する。
過速度検出器42及び過速度監視部21からの制動指令信号は、オア回路43を通してブレーキ部7に出力される。即ち、過速度検出器42及び過速度監視部21の少なくともいずれか一方から制動指令信号が出力されると、その制動指令信号がブレーキ部7に入力される。他の構成は、実施の形態1と同様である。
図8は図7のかご1が上部終端階から下部終端階まで正常に走行するときの走行速度パターンと第1及び第2過速度とを示すグラフである。過速度検出器42での第1過速度の設定は、通常の調速機と同様に、昇降行程の全体で一定である(1点鎖線IJO)。
このようなエレベータ装置では、過速度監視部21だけでなく、調速機13(過速度検出器42)によっても第1過速度が監視されているため、過速度監視部21の電源が遮断された場合でも、より正確に制動動作を行うことができる。
なお、上記の例では、かご負荷や走行距離に応じて可変最高速度・可変加減速度でかご1の走行を制御する運行制御部8を示したが、最高速度や加減速度を変化させないエレベータ装置にもこの発明は適用できる。
また、上記の例では、駆動シーブ5の回転を制動するブレーキ部7を示したが、ブレーキ部はこれに限定されるものではなく、例えばかごに搭載されているかごブレーキや主ロープを把持するロープブレーキ等であってもよい。

Claims (11)

  1. 昇降路内を昇降されるかご、
    上記かごの運行を制御する運行制御部、
    かご位置及びかご速度を検出するとともに、かご位置に応じて設定した過速度とかご速度とを比較し、かご速度が過速度に達すると上記かごを停止させるための制動指令信号を発生する過速度監視部、
    上記過速度監視部からの制動指令信号に応じて上記かごを制動するブレーキ部
    を備えたエレベータ装置であって、
    上記過速度監視部は、上記運行制御部から独立して過速度を設定するとともに、上記かごが終端階付近に位置するとき、上記かごの走行方向に応じて異なる過速度を設定することを特徴とするエレベータ装置。
  2. 上記過速度監視部は、上記かごが終端階付近を終端階とは反対方向へ走行しているときには、上記かごが終端階付近を終端階へ向かって走行しているときよりも過速度を高く設定することを特徴とする請求項1記載のエレベータ装置。
  3. 上記過速度監視部は、上記かごが一方の終端階から他方の終端階まで走行する場合に想定される走行パターンの最大値である最高速度パターンに基づいて過速度を設定することを特徴とする請求項1記載のエレベータ装置。
  4. 上記過速度監視部は、上記かごが終端階付近を終端階へ向かって走行しているときには、上記最高速度パターンに対して所定のマージンをとって過速度を設定し、上記かごが終端階付近以外を走行しているとき及び終端階付近を終端階とは反対方向へ走行しているときには、上記最高速度パターンの中での最高速度に対して所定のマージンをとって過速度を設定することを特徴とする請求項3記載のエレベータ装置。
  5. 上記昇降路内を昇降路される釣合おもり、
    上記かごが上記昇降路の下部に衝突する際の衝撃を緩和するかご緩衝器、及び
    上記釣合おもりが上記昇降路の下部に衝突する際の衝撃を緩和する釣合おもり緩衝器
    をさらに備え、
    上記過速度監視部は、上記最高速度パターンと、上記かご及び上記釣合おもりの上記かご緩衝器及び上記釣合おもり緩衝器への衝突許容速度とに基づいて過速度を設定することを特徴とする請求項3に記載のエレベータ装置。
  6. 上記昇降路内を昇降路される釣合おもり、及び
    上記釣合おもりが上記昇降路の下部に衝突する際の衝撃を緩和する釣合おもり緩衝器
    をさらに備え、
    上記釣合おもり緩衝器、及び最上階位置での上記かごの頂部から昇降路頂部までの距離は、上記釣合おもり緩衝器への上記釣合おもりの衝突許容速度を、上記過速度監視部で設定された過速度として、選定されていることを特徴とする請求項4記載のエレベータ装置。
  7. かご速度が過速度に達したことを機械的に検出する調速機、及び
    上記かごに搭載され、上記調速機により過速度が検出されると作動する非常止め装置
    をさらに備え、
    上記過速度監視部により検出される過速度は第1過速度であり、上記調速機により検出される過速度は第1過速度よりも高い第2過速度であることを特徴とする請求項1記載のエレベータ装置。
  8. 第1過速度は上記調速機によっても検出され、かご速度が第1過速度に達したことが上記調速機及び上記過速度監視部の少なくともいずれか一方で検出されると、上記ブレーキ部に制動指令信号が出力されることを特徴とする請求項7記載のエレベータ装置。
  9. 上記過速度監視部は、上記かごの走行方向を検出するための信号処理にヒステリシス要素を設けることにより、上記かごの走行方向の微小変化を無視することを特徴とする請求項1記載のエレベータ装置。
  10. 上記かごに搭載され、上記過速度監視部からの非常止め作動指令信号に応じて作動する非常止め装置
    をさらに備え、
    上記過速度監視部は、上記制動指令信号の出力の判断基準となる第1過速度と、上記非常止め作動指令信号の出力の判断基準となる第2過速度とを設定し、
    上記かごが終端階付近を終端階へ向かって走行しているとき、上記第1過速度は、上記最高速度パターンに対して所定のマージンをとって設定され、上記第2過速度は、上記第1過速度に所定のマージンをとって設定されることを特徴とする請求項3記載のエレベータ装置。
  11. 上記昇降路内を昇降路される釣合おもり、
    上記かごが上記昇降路の下部に衝突する際の衝撃を緩和するかご緩衝器、及び
    上記釣合おもりが上記昇降路の下部に衝突する際の衝撃を緩和する釣合おもり緩衝器
    をさらに備え、
    上記かご緩衝器、上記昇降路のピット深さ寸法、上記釣合おもり緩衝器、及び最上階位置での上記かごの頂部から昇降路頂部までの距離は、上記かご緩衝器への上記かごの衝突許容速度、及び上記釣合おもり緩衝器への上記釣合おもりの衝突許容速度を、上記過速度監視部で設定された第2過速度として、選定されていることを特徴とする請求項10記載のエレベータ装置。
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