JPWO2007046129A1 - エレベータ装置 - Google Patents

Abstract

エレベータ装置においては、第１及び第２のブレーキ装置によって、かごの走行が制動される。第１及び第２のブレーキ装置の動作は、ブレーキ制御部によって制御される。ブレーキ制御部は、かごの急停止指令が発せられると、まず第１のブレーキ装置を制動動作させ、所定時間経過後のかごの減速度が所定値以下であった場合に第２のブレーキ装置を制動動作させる。

Description

この発明は、かごの走行を制動する第１及び第２のブレーキ装置を有するエレベータ装置に関するものである。

従来のエレベータ装置では、かごを非常停止させるための複数台のブレーキ装置が巻上機に設けられている。力行運転中に非常停止信号が発せられると、かごの現在位置から運転方向前方の終端階までの残距離でかごを停止させるために必要な非常停止トルクＴＳと、かごを静止状態で保持するために必要な静止保持トルクＴＬとが演算される。そして、ＴＳ及びＴＬのうちの大きい方が所要制動トルクＴとして選択され、この所要制動トルクＴを最少台数のブレーキ装置で発生させることにより、かごが非常停止される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−２７８５７２号公報

しかし、上記のような従来のエレベータ装置では、演算処理及びシステム構成が複雑になってしまう。

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、簡単な構成により、急停止指令発生時の減速度が過大になるのを防止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、かご、かごの走行を制動する第１及び第２のブレーキ装置、及び第１及び第２のブレーキ装置の動作を制御するブレーキ制御部を備え、ブレーキ制御部は、かごの急停止指令が発せられると、まず第１のブレーキ装置を制動動作させ、所定時間経過後のかごの減速度が所定値以下であった場合に第２のブレーキ装置を制動動作させる。

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の第１及び第２のブレーキ装置の制御回路を示す回路図である。 図１のブレーキ制御部の動作を示すフローチャートである。 図１のエレベータ装置の回生運転時に急停止指令が発生した場合のかご速度、かご加速度、第１の接点の状態、及び第２の接点の状態の関係を示すタイミングチャートである。 図１のエレベータ装置の力行運転時に急停止指令が発生した場合のかご速度、かご加速度、第１の接点の状態、及び第２の接点の状態の関係を示すタイミングチャートである。 図１のエレベータ装置の非常停止指令が発生した場合のかご速度、かご加速度、第１の接点の状態、及び第２の接点の状態の関係を示すタイミングチャートである。

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。かご１及び釣合おもり２は、主索３により昇降路内に吊り下げられており、巻上機４の駆動力により昇降路内を昇降される。巻上機４は、主索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６、及び駆動シーブ５の回転を制動する制動手段７を有している。

制動手段７は、駆動シーブ５と一体に回転されるブレーキ車８と、ブレーキ車８の回転を制動する第１及び第２のブレーキ装置９，１０とを有している。第１のブレーキ装置９は、ブレーキ車８に接離される第１のブレーキシュー１１と、第１のブレーキシュー１１をブレーキ車８に押し付ける第１のブレーキばね（図示せず）と、第１のブレーキばねに逆らって第１のブレーキシュー１１をブレーキ車８から開離させる第１のブレーキ解放コイル１２とを有している。

第２のブレーキ装置１０は、ブレーキ車８に接離される第２のブレーキシュー１３と、第２のブレーキシュー１３をブレーキ車８に押し付ける第２のブレーキばね（図示せず）と、第２のブレーキばねに逆らって第２のブレーキシュー１３をブレーキ車８から開離させる第２のブレーキ解放コイル１４とを有している。

モータ６には、その回転軸の回転速度、即ち駆動シーブ５の回転速度に応じた信号を発生する速度検出器１５が設けられている。速度検出器１５としては、例えばエンコーダが用いられる。

制御盤１６には、モータ６に電力を供給するインバータ等の電力変換装置１７と、エレベータ制御装置１８とが設けられている。エレベータ制御装置１８は、運行制御部１９及びブレーキ制御部２０を有している。運行制御部１９は、速度検出器１５からの信号に応じて、電力変換装置１７及びブレーキ制御部２０を制御する。ブレーキ制御部２０は、運行制御部１９からの指令及び速度検出器１５からの信号に応じて、第１及び第２のブレーキ装置９，１０を制御する。

具体的には、ブレーキ制御部２０は、通常時にかご１が停止階に停止されると、第１及び第２のブレーキ装置９，１０を制動動作させ、かご１の静止状態を保持する。また、ブレーキ装置９，１０は、かご１を急停止させる指令が発せられると、まず第１のブレーキ装置９を制動動作させ、所定時間経過後のかご１の減速度（負の加速度の絶対値）が所定値以下であった場合に第２のブレーキ装置１０を制動動作させる。

さらに、ブレーキ制御部２０は、急停止指令よりも緊急度の高い非常停止指令が発せられると、第１及び第２のブレーキ装置９，１０の両方を即座に制動動作させる。急停止指令及び非常停止指令は、エレベータ装置の安全を監視する安全監視装置等により発せられ、ブレーキ制御部２０に入力される。

ここで、急停止指令は、例えば速度検出器１５の故障、電力変換装置１７の故障、又はかご１の過大速等が検出された場合に発せられる。即ち、急停止指令は、モータ６は制御不可であるが、ブレーキ装置９，１０の制御は可能である場合に発せられる。従って、急停止指令が発せられた場合、モータ６への電力供給は速やかに遮断される。また、非常停止指令は、例えばかご１が昇降路の終端に達してしまった場合等に発せられる。

エレベータ制御装置１８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により構成されている。運行制御部１９及びブレーキ制御部２０の機能は、コンピュータにより実現される。即ち、コンピュータの記憶部には、運行制御部１９及びブレーキ制御部２０の機能を実現するためのプログラムが格納されている。

図２は図１の第１及び第２のブレーキ装置９，１０の制御回路を示す回路図である。第１及び第２のブレーキ解放コイル１２，１４は、電源２１に対して互いに並列に接続されている。第１のブレーキ解放コイル１２には、第１の接点２２が直列に接続されている。第１の接点２２を閉成することにより、第１のブレーキ解放コイル１２に電力が供給され、第１のブレーキ装置９が解放される。第１の接点２２を開放することにより、第１のブレーキ解放コイル１２への電力供給が遮断され、第１のブレーキ装置９が制動動作する。

第２のブレーキ解放コイル１４には、第２の接点２３が直列に接続されている。第２の接点２３を閉成することにより、第２のブレーキ解放コイル１４に電力が供給され、第２のブレーキ装置１０が解放される。第２の接点２３を開放することにより、第２のブレーキ解放コイル１４への電力供給が遮断され、第２のブレーキ装置１０が制動動作する。

第１のブレーキ解放コイル１２には、第１のダイオード２４及び第１の電気抵抗２５が並列に接続されている。第１のダイオード２４及び第１の電気抵抗２５からなる回路は、第１の接点２２の開放時に第１のブレーキ解放コイル１２に発生する逆起電力からブレーキ制御部２０を保護する。

第２のブレーキ解放コイル１４には、第２のダイオード２６及び第２の電気抵抗２７が並列に接続されている。第２のダイオード２６及び第２の電気抵抗２７からなる回路は、第２の接点２３の開放時に第２のブレーキ解放コイル１４に発生する逆起電力からブレーキ制御部２０を保護する。

次に、動作について説明する。図３は図１のブレーキ制御部２０の動作を示すフローチャートである。ブレーキ制御部２０は、図３に示す動作を所定の周期で繰り返し実行する。

ブレーキ制御部２０は、かご１が停止中であるかどうか（ステップＳ１）、非常停止指令が発せられたかどうか（ステップＳ２）、及び急停止指令が発せられたかどうか（ステップＳ３）を監視している。そして、かご１が停止中であれば、カウンタ値を０にする（ステップＳ４）。非常停止指令が発せられた場合は、第１及び第２の接点２２，２３をオフにする指令を出力する（ステップＳ５）。かご１が走行中で、非常停止指令及び急停止指令のいずれも発せられていなければ、その回の処理を終了する。即ち、かご１の走行を継続させる。

かご１が走行中で、非常停止指令が発せられておらず、急停止指令が発せられた場合、第１の接点２２をオフにする指令を出力し（ステップＳ６）、カウンタ値に１を加算する（ステップＳ７）。この後、カウンタ値が予め設定された設定値ｔ１に達したかどうか、即ち急停止指令に応じて第１の接点２２をオフにする指令を出力してから所定時間が経過したかどうかを判定する（ステップＳ８）。そして、カウンタ値が設定値ｔ１に達していなければ（ｃｎｔ＜ｔ１）、その回の処理を終了する。

カウンタ値が設定値ｔ１に達した場合（ｃｎｔ≧ｔ１）、かご１の加速度が閾値αＬ以上であるかどうかを判定する（ステップＳ９）。言い換えれば、かご１の減速度が所定値以下であるかどうかを判定する。かご１の加速度は、速度検出器１５からの信号により求めた速度を差分処理又はハイパスフィルタ処理することによって求めることができる。

かご１の加速度が閾値αＬよりも小さい場合（加速度＜αＬ）、その回の処理を終了する。即ち、第１の接点２２を開放し、第２の接点２３は閉成したままの状態で監視を続ける。かご１の加速度が閾値αＬ以上であった場合、即ちかご１の減速度が所定値以下である場合、第２の接点２３をオフにする指令を出力する（ステップＳ１０）。

図４は図１のエレベータ装置の回生運転時に急停止指令が発生した場合のかご速度、かご加速度、第１の接点２２の状態、及び第２の接点２３の状態の関係を示すタイミングチャートである。速度は、かご１の進行方向を正として示されている。エレベータ装置の回生運転中は、かご１が無負荷で上昇している場合や、かご１が満員で下降している場合などのように、かご１を停止させ難い方向に重力加速度が働いている。

時刻ｔ０において急停止指令が発生すると、第１の接点２２が即座に開放される。このとき、モータ６への電力供給が遮断されるため、第１のブレーキ装置９による制動力が実際に発生するまでの一瞬だけ重力加速度によりかご１の速度が高くなる。しかし、第１のブレーキシュー１１がブレーキ車８に押し付けられて制動力が発生すると、かご１は減速し始める。

この後、時刻ｔ１において、かご１の加速度が閾値αＬ以上であるため、第２の接点２３が開放され、第２のブレーキ装置１０による制動力も加えられる。上述のように、回生運転時は、かご１を停止させ難い状態であるので、第１及び第２のブレーキ装置９，１０の両方を制動動作させても、減速度が過大となることはない。

図５は図１のエレベータ装置の力行運転時に急停止指令が発生した場合のかご速度、かご加速度、第１の接点２２の状態、及び第２の接点２３の状態の関係を示すタイミングチャートである。エレベータ装置の力行運転中は、かご１が無負荷で下降している場合や、かご１が満員で上昇している場合などのように、かご１を停止させ易い方向に重力加速度が働いている。

時刻ｔ０において急停止指令が発生すると、第１の接点２２が即座に開放される。このとき、モータ６への電力供給が遮断され、重力加速度によりかご１の減速が開始される。この後、第１のブレーキシュー１１がブレーキ車８に押し付けられて制動力が発生すると、かご１の減速度はさらに大きくなる。

時刻ｔ１において、かご１の加速度が閾値αＬよりも小さいため、そのままの状態で加速度の監視を続ける。そして、時刻ｔ２で加速度が閾値αＬ以上となったところで、第２の接点２３が開放され、第２のブレーキ装置１０による制動力も加えられる。

ここで、力行運転はかご１を停止させ易い方向への運転であるため、かご１の加速度を監視し、主に第１のブレーキ装置９の制動力のみでかご１を減速させることで、かご１の減速度が過大になるのを防止することができ、かご１内の乗客に与える不快感を軽減することができる。また、十分に減速したところで、第２のブレーキ装置１０による制動力を加えるので、かご１が完全に停止するときには、第１及び第２のブレーキ装置９，１０によりかご１をより確実に静止させることができる。即ち、実施の形態１のエレベータ装置によれば、簡単な構成により、急停止指令発生時の減速度が過大になるのを防止することができる

また、外周部が樹脂で被覆された樹脂被覆ロープを主索３として用いた場合、主索３と駆動シーブ５との間の摩擦力が大きくなるため、減速度が過大になると主索３の滑りが生じて樹脂が損傷する恐れがあるが、実施の形態１の構成によれば、過大な減速度が発生しないため、樹脂の損傷が防止される。

図６は図１のエレベータ装置の非常停止指令が発生した場合のかご速度、かご加速度、第１の接点２２の状態、及び第２の接点２３の状態の関係を示すタイミングチャートである。時刻ｔ１において非常停止指令が発生すると、第１及び第２の接点２２，２３が同時にかつ即座に開放される。これにより、第１及び第２のブレーキ装置９，１０による制動力が同時に発生し、かご１が速やかに停止される。

例えば、かご１が昇降路の終端に達してしまった場合には、第１及び第２のブレーキ装置９，１０を同時に制動動作させることにより、終端に設置された緩衝器（図示せず）に衝突した場合に発生する衝撃よりも小さな衝撃でかご１を停止させることができる。

なお、上記の例では、巻上機４に設けた速度検出器１５の出力からかご１の加速度を求めたが、例えば調速機又はかご等の他の位置に設けた速度検出器の出力からかごの加速度を求めてもよい。
また、上記の例では、エレベータ制御装置１８の機能の一部としてブレーキ制御部２０を設けたが、例えばエレベータ装置の安全を監視する安全監視装置など、他の装置に設けてもよい。
さらに、ブレーキ制御部は、エレベータ制御装置や安全監視装置から独立した装置として構成してもよい。
さらにまた、ブレーキ制御部の機能は、アナログ信号を処理する電気回路によっても実現可能である。
また、上記の例では、第１及び第２のブレーキ装置９，１０を巻上機４に設けたが、他の位置に設けてもよい。即ち、第１及び第２のブレーキ装置は、例えばかごに搭載されたかごブレーキや、主索を掴んでかごを制動するロープブレーキ等であってもよい。
さらに、第１のブレーキ装置と第２のブレーキ装置とを異なる場所に配置してもよい。
さらにまた、上記の例では、２つのブレーキ装置９，１０を用いたが、３個以上のブレーキ装置を用いてもよい。この場合、ブレーキ装置を第１及び第２のグループに分け、実施の形態１と同様の制御を行ってもよい。

Claims (2)

1. かご、
   上記かごの走行を制動する第１及び第２のブレーキ装置、及び
   上記第１及び第２のブレーキ装置の動作を制御するブレーキ制御部
   を備え、
   上記ブレーキ制御部は、上記かごの急停止指令が発せられると、まず上記第１のブレーキ装置を制動動作させ、所定時間経過後の上記かごの減速度が所定値以下であった場合に上記第２のブレーキ装置を制動動作させるエレベータ装置。
2. 上記ブレーキ制御部は、上記急停止指令よりも緊急度の高い非常停止指令が発せられると、上記第１及び第２のブレーキ装置を即座に制動動作させる請求項１記載のエレベータ装置。
   

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