JPWO2016162946A1 - エレベータ装置 - Google Patents

Abstract

かごに設けられている非常止め装置は、制動部材と、制動部材に連動する連動機構部とを有している。連動機構部には、質量体が接続されている。かごには、付加おもりが弾性体を介して保持されている。付加おもりは、制動部材及び連動機構部のいずれかに設けられた受け部の下方に配置されている。設定値を超える加速度でかごが下向きに加速されたときには、質量体に生じる上向きの慣性力と、付加おもりに生じる上向きの慣性力と、弾性体の弾性復元力とによって、制動部材が変位されて非常止め装置が動作される。

Description

この発明は、非常止め装置がかごに設けられているエレベータ装置に関するものである。

従来、かごが上方に移動しながら減速したときに、かごに搭載された非常ブレーキが調速ケーブルの慣性力により作動してしまうことを防止するために、非常ブレーキの作動部材におもりを連結し、おもりの慣性力を、調速ケーブルの慣性力に対抗する補償力として、非常ブレーキの作動部材に与えるようにしたエレベータ装置が知られている。このような従来のエレベータ装置では、かごの速度が過大になると、調速ケーブルが調速機によって束縛され、非常ブレーキが動作される（例えば、特許文献１参照）。

特開昭５３−７１４４５号公報

しかし、特許文献１に示されている従来のエレベータ装置では、例えばかごを吊り下げるロープが破断してかごが落下する場合でも、かごの速度が過大にならなければ非常ブレーキを動作させることができない。

また、従来のエレベータ装置では、上方へ移動するかごの減速時に非常ブレーキの誤動作をおもりの慣性力によって抑制することができるが、例えばかごが落下する場合にも、非常ブレーキの動作を抑制する方向へおもりの慣性力が作用してしまい、非常ブレーキが動作しにくくなってしまうおそれがある。

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、異常時に非常止め装置を早期にかつより確実に動作させ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、かごガイドレールに案内されながら上下方向へ移動されるかご、かごガイドレールから離れた解除位置と解除位置よりも上方でかごガイドレールに接触する制動位置との間でかごに対して変位可能な制動部材と、制動部材に連動する連動機構部とを有し、かごに設けられている非常止め装置、及び連動機構部に接続された質量体と、制動部材及び連動機構部のいずれかに設けられた受け部の下方に配置されかごに弾性体を介して保持された付加おもりとを有し、設定値を超える加速度でかごが下向きに加速されたときに、質量体に生じる上向きの慣性力と、付加おもりに生じる上向きの慣性力と、弾性体の弾性復元力とによって、制動部材を解除位置から制動位置へ変位させる異常加速度検出部を備えている。

この発明によるエレベータの位置検出装置によれば、かごの速度が異常速度になっていなくても、かごの加速度が異常になると、非常止め装置を早期に動作させることができる。また、質量体の慣性力だけでなく弾性体の弾性復元力も用いて制動部材を制動位置に変位させることができるので、制動部材の変位を加速させることができる。これにより、異常時に非常止め装置をより確実に動作させることができる。

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の非常止め装置を示す模式的な構成図である。 図２の付加おもりの受け部に対する相対変位距離Ｄ_β=1（ｔ）及びＤ_β=0.5（ｔ）の時間波形を示すグラフである。 図２のかごの加速度がβ＝１であるときの楔のかごに対する相対変位距離ｙ₂の時間的変化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の非常止め装置を示す模式的な構成図である。 図５の楔のかごに対する相対変位距離ｙ₂を、β＝１のときと、β＝０．５のときとで比較するグラフである。 この発明の実施の形態３によるエレベータ装置の楔のかごに対する相対変位距離ｙ₂の時間的変化を、β＝１のときと、β＝０．５のときとで比較するグラフである。 この発明の実施の形態２及び３によるエレベータ装置の非常止め装置の他の例を示す模式的な構成図である。

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、昇降路１の上部には、機械室２が設けられている。機械室２には、駆動装置である巻上機３と、そらせ車４と、制御装置５とが設けられている。巻上機３は、駆動シーブ６と、駆動シーブ６を回転させる巻上機モータと、駆動シーブ６の回転を制動するブレーキ装置である巻上機ブレーキとを有している。

駆動シーブ６及びそらせ車４には、懸架体７が巻き掛けられている。懸架体７としては、例えばロープ又はベルト等が用いられている。懸架体７の第１端部にはかご８が接続され、懸架体７の第２端部には釣合おもり９が接続されている。かご８及び釣合おもり９は、昇降路１内に懸架体７により吊り下げられている。

かご８及び釣合おもり９は、巻上機３の巻上機モータの駆動力により昇降路１内を上下方向へ移動される。また、かご８及び釣合おもり９には、巻上機３の巻上機ブレーキの制動動作によって懸架体７を介して制動力が与えられる。

昇降路１内には、かご８の移動を案内する一対のかごガイドレール１０と、釣合おもり９の移動を案内する一対の釣合おもりガイドレール１１とがそれぞれ上下方向に設置されている。昇降路１の底部には、かご緩衝器１２と、釣合おもり緩衝器１３とが設置されている。かご８がかご緩衝器１２を介して昇降路１の底部に衝突する場合には、かご緩衝器１２の緩衝動作によってかご８への衝撃が緩和される。釣合おもり９が釣合おもり緩衝器１３を介して昇降路１の底部に衝突する場合には、釣合おもり緩衝器１３の緩衝動作によって釣合おもり９への衝撃が緩和される。かご８の下部には、エレベータの異常時に各かごガイドレール１０に個別に接触してかご８を非常停止させる一対の非常止め装置１４が設けられている。

ここで、図２は、図１の非常止め装置１４を示す模式的な構成図である。各非常止め装置１４は、かご８に対して変位可能な制動部材である楔２１と、楔２１に連結されて楔２１に連動する連動機構部２２と、楔２１のかご８に対する変位を案内するガイド部材２３とを有している。

ガイド部材２３は、かご８に固定されている。また、ガイド部材２３には、かごガイドレール１０に対して傾斜する傾斜部２４が設けられている。傾斜部２４とかごガイドレール１０との間の水平距離は、上方に向かって連続的に小さくなっている。

楔２１は、傾斜部２４に沿って案内されることにより、かごガイドレール１０から離れた解除位置と、解除位置よりも上方でかごガイドレール１０に接触する制動位置との間でかご８に対して変位可能になっている。楔２１が制動位置に達すると、楔２１がかごガイドレール１０とガイド部材２３との間に噛み込んで、かご８を停止させる制動力がかご８に与えられる。楔２１が制動位置から解除位置に向かって外れると、楔２１がかごガイドレール１０から離れてかご８に対する制動力の付与がなくなる。

連動機構部２２は、楔２１に連結されたリンク２５と、リンク２５に取り付けられた接続部材２６とを有している。

リンク２５は、かご８に水平に設けられたリンク軸２７を中心としてかご８に対して回動可能になっている。楔２１は、リンク２５の端部に連結されている。楔２１は、かご８に対するリンク２５の回動により、ガイド部材２３に案内されながら解除位置と制動位置との間で変位される。なお、解除位置と制動位置との間の楔２１の変位が許容されるように、リンク２５には楔２１がスライド可能に連結されている。

接続部材２６は、リンク２５のリンク軸２７と楔２１との間の部分に取り付けられている。一方の非常止め装置１４のリンク２５と、他方の非常止め装置１４のリンク２５とは、図示しない連結軸で互いに連結されている。これにより、各非常止め装置１４が互いに連動して動作される。

かご８には、楔２１が解除位置から下方へ変位される方向へのリンク２５の回動（即ち、図２ではリンク２５の時計方向の回動）を阻止する図示しないストッパが設けられている。楔２１は、ストッパがリンク２５を受けている状態で解除位置に保持される。

機械室２には、図１に示すように、調速機３１が設けられている。調速機３１は、調速機シーブ３２を有している。昇降路１の下部には、張り車３３が配置されている。調速機シーブ３２及び張り車３３には、無端状の調速機ロープ３４が巻き掛けられている。調速機ロープ３４は、調速機シーブ３２及び張り車３３を囲むループ状に張られている。

調速機ロープ３４は、図２に示すように、一方の非常止め装置１４の接続部材２６に接続されている。かご８が上下方向へ移動するときには、楔２１、リンク２５及び接続部材２６も上下方向へ移動され、楔２１、リンク２５及び接続部材２６の移動に応じて調速機ロープ３４が循環移動されるとともに、調速機シーブ３２及び張り車３３が楔２１、リンク２５及び接続部材２６の移動に応じてそれぞれ回転される。これにより、調速機シーブ３２、張り車３３及び調速機ロープ３４は、かご８が上下方向へ移動するときの楔２１及び連動機構部２２に連動する質量体３５を構成している。

調速機３１は、かご８の速度が定格速度よりも高い第１の設定過大速度（例えば、定格速度の１．３倍程度に設定された異常速度）になると速度異常信号を制御装置５へ送る。制御装置５が速度異常信号を調速機３１から受けると、巻上機３への給電が制御装置５の制御により停止され、巻上機ブレーキが動作されて駆動シーブ６の回転が停止する。また、調速機３１は、かご８の速度が第１の設定過大速度よりも高い第２の設定過大速度（例えば、定格速度の１．４倍程度に設定された異常速度）になると調速機ロープ３４を拘束し、調速機ロープ３４の移動を停止させる。かご８の下方への移動時に調速機ロープ３４の移動が停止されると、非常止め装置１４のリンク２５がかご８に対して引き上げられ、楔２１が解除位置から制動位置に変位される。これにより、かご８に制動力が与えられ、かご８が非常停止される。

かご８の下部には、図２に示すように、支持金具４１が固定されている。支持金具４１には、弾性体である保持ばね４２が接続されている。保持ばね４２には、付加おもり４３が接続されている。これにより、付加おもり４３は、保持ばね４２を介してかご８の下部に保持されている。かご８が停止している状態では、付加おもり４３の重量によって保持ばね４２が弾性変形をしており、付加おもり４３の重量に逆らう弾性復元力が保持ばね４２に発生している。この例では、付加おもり４３が保持ばね４２を介して支持金具４１上に載せられている。これにより、この例では、かご８の停止時に、保持ばね４２が付加おもり４３と支持金具４１との間で縮んでおり、支持金具４１と付加おもり４３との間の距離を拡大する方向へ保持ばね４２が弾性復元力を発生している。

付加おもり４３は、楔２１及び連動機構部２２のいずれかに設けられた受け部２８の下方に配置されている。この例では、リンク２５のリンク軸２７と楔２１との間の部分に受け部２８が設けられている。かご８の停止時には、付加おもり４３と受け部２８との間に隙間が初期隙間として生じている。なお、質量体３５、保持ばね４２及び付加おもり４３は、異常加速度検出部を構成している。

かご８が下向きに加速されるとき、及びかご８が上方へ移動しながら減速されるときには、かご８からみて上向きの慣性力が楔２１、質量体３５及び付加おもり４３に生じる。楔２１及び質量体３５に上向きの慣性力が生じると、リンク２５がかご８に対して回動しながら、楔２１が解除位置から制動位置に向かって変位される。また、付加おもり４３に上向きの慣性力が生じると、付加おもり４３の重量の少なくとも一部が上向きの慣性力によってキャンセルされ、保持ばね４２の弾性復元力により、受け部２８に向かって付加おもり４３がかご８に対して上昇する。

懸架体７が破断してかご８が落下するときには、予め設定された設定値Ｐを超える重力加速度１［Ｇ］でかご８が下方へ加速される。下向きに加速されるときのかご８の加速度が設定値Ｐを超えているときには、楔２１及び質量体３５に生じる上向きの慣性力によって楔２１が解除位置から制動位置に変位され、付加おもり４３に生じる上向きの慣性力と保持ばね４２の弾性復元力とによって付加おもり４３がかご８に対して上昇し受け部２８に衝突して楔２１の変位を加速させる。即ち、設定値Ｐを超える加速度でかご８が下向きに加速されるときには、楔２１及び質量体３５に生じる上向きの慣性力と、付加おもり４３に生じる上向きの慣性力と、保持ばね４２の弾性復元力とによって、楔２１が解除位置から制動位置に変位される。

これに対して、かご８が上方へ移動しながら巻上機ブレーキの制動力により減速されるときには、設定値Ｐよりも低い減速度（この例では、０．５［Ｇ］）でかご８が減速される。このときには、楔２１、質量体３５及び付加おもり４３のそれぞれに生じる上向きの慣性力の大きさが小さいので、楔２１が制動位置に達することはなく、保持ばね４２の弾性復元力によって付加おもり４３が受け部２８に衝突することもない。

ここで、かご８が下向きに加速されるときの加速度の値又はかご８が上方へ移動しながら減速されるときの減速度の値をβ［Ｇ］、重力加速度をｇ［ｍ／ｓ²］、時間をｔ［ｓ］、初期速度を−ｖ₀［ｍ／ｓ］とすると、かご８の絶対変位ｘ₁は以下の式（１）で表される。

ｘ₁＝−ｖ₀×ｔ＋β×ｇ／２×ｔ²…（１）

また、楔２１の質量をｍ₂［ｋｇ］、質量体３５の慣性質量（即ち、調速機シーブ３２及び張り車３３のそれぞれの回転慣性質量と調速機ロープ３４の質量との合計質量）をＭ［ｋｇ］とすると、楔２１の絶対変位ｘ₂は以下の式（２）及び（３）で表される。

ｘ₂＝−ｖ₀×ｔ＋Ｒ×ｇ／２×ｔ²…（２）
Ｒ＝ｍ₂／（ｍ₂＋Ｍ）…（３）

式（１）〜（３）により、楔２１のかご８に対する相対変位距離（即ち、楔２１の引き上げ量）ｙ₂は以下の式（４）で表される。

ｙ₂＝ｘ₁−ｘ₂
＝（β−Ｒ）×ｇ／２×ｔ²…（４）

リンク軸２７の中心から楔２１までの距離に対するリンク軸２７の中心から受け部２８までの距離の比（以下、「受け部位置設定比」という）をｈ（０＜ｈ＜１）とすると、受け部２８のかご８に対する相対変位距離ｙ₄は以下の式（５）で表される。

ｙ₄＝ｈ×ｙ₂
＝ｈ×（β−Ｒ）×ｇ／２×ｔ²…（５）

一方、付加おもり４３は、保持ばね４２を介してかご８に保持されているため、付加おもり４３の質量をｍ₃、保持ばね４２のばね定数をｋ₃とすると、以下の式（６）の関係を満たす一定の周波数ω₃で振動する。

ω₃ ²＝ｋ₃／ｍ₃…（６）

従って、付加おもり４３のかご８に対する相対変位距離ｙ₃は以下の式（７）で表される。

ｙ₃＝ｘ₁−ｘ₃
＝β×ｇ／ω₃ ²×｛１−ｃｏｓ（ω₃×ｔ）｝…（７）

従って、かご８が停止しているときの付加おもり４３と受け部２８との間の初期隙間の寸法をａとすると、付加おもり４３の受け部２８に対する相対変位距離Ｄ（ｔ）は以下の式（８）で表される。

Ｄ（ｔ）＝ｙ₃−ｙ₄−ａ
＝β×ｇ／ω₃ ²×｛１−ｃｏｓ（ω₃×ｔ）｝−ｈ×（β−Ｒ）×ｇ／２×ｔ²−ａ
…（８）

時刻０付近での相対変位距離Ｄ（ｔ）の動きは、式（８）をテイラー展開して式（９）とすることで評価することができる。

Ｄ（ｔ）＝−β×ｇ×ω₃ ²／２４×ｔ⁴＋ｇ／２×｛（１−ｈ）×β＋ｈ×Ｒ｝×ｔ²−ａ
…（９）

相対変位距離Ｄ（ｔ）が最大値となるときの時間ｔ_pは、式（９）でのｄＤ（ｔ）／ｄｔ＝０を満たす条件により、以下の式（１０）で表される。

ｔ_p ²＝６／β×｛（１−ｈ）×β＋ｈ×Ｒ｝／ω₃ ²…（１０）

従って、時間ｔ_pでの相対変位距離Ｄ（ｔ_p）は、かご８の加減速度βの関数で与えられる。

懸架体７が破断してかご８が落下するときの加速度をβ＝１［Ｇ］とし、かご８が上方へ移動しながら巻上機ブレーキの制動力によって減速されるときの減速度をβ＝０．５［Ｇ］とすると、式（９）から、β＝１のときの相対変位距離Ｄ_β=1（ｔ）の時間波形と、β＝０．５のときの相対変位距離Ｄ_β=0.5（ｔ）の時間波形とが求まり、式（１０）から、相対変位距離Ｄ_β=1（ｔ）が最大値となるときの時間ｔ_p1と、相対変位距離Ｄ_β=0.5（ｔ）が最大値となるときの時間ｔ_p2とが求まる。

図３は、図２の付加おもり４３の受け部２８に対する相対変位距離Ｄ_β=1（ｔ）及びＤ_β=0.5（ｔ）の時間波形を示すグラフである。図３に示すように、β＝１のときには、懸架体７が破断してかご８の下向きの加速が開始されてから時間ｔ_cが経つと、付加おもり４３が受け部２８に衝突する。これにより、楔２１の上方への変位が加速され、楔２１が解除位置から制動位置に達するまでの時間ｔ₁（即ち、非常止め動作時間）の短縮化が図られる。なお、楔２１が解除位置から制動位置に達するまでの時間は、かご８の停止時に懸架体７が破断したときからかご８の速度がかご緩衝器１２の衝突許容速度Ｖ_buffに達するまでの時間ｔ₀（即ち、ｔ₀＝Ｖ_buff／ｇ）よりも短くなっている。また、このためには、付加おもり４３の衝突時間ｔ_cは、楔２１が解除位置から制動位置に達するまでの時間ｔ₁以下でなければならない。即ち、付加おもり４３の衝突時間ｔ_cはｔ₀以下となるように設定される。

これに対して、β＝０．５のときには、図３に示すように、相対変位距離Ｄ_β=0.5（ｔ）が時間ｔ_p2で最大値となっても、付加おもり４３と受け部２８との間の隙間は０にはならず、付加おもり４３が受け部２８から離れた状態が維持される。従って、このときには、付加おもり４３の衝突による楔２１の加速が生じることはなく、楔２１が制動位置に達することはない。

即ち、β＝０．５のときに付加おもり４３が受け部２８に衝突してしまうと、巻上機ブレーキの制動力によるかご８の減速時に非常止め装置１４が誤動作してしまうおそれがあることから、本実施の形態では、β＝０．５のときに付加おもり４３と受け部２８との衝突が回避されるように、初期隙間ａ、受け部位置設定比ｈ、保持ばね４２のばね定数ｋ₃及び付加おもり４３の質量ｍ₃のそれぞれの値が設定されている。

図４は、図２のかご８の加速度がβ＝１であるときの楔２１のかご８に対する相対変位距離ｙ₂の時間的変化を示すグラフである。図４では、付加おもり４３が受け部２８に衝突する場合の相対変位距離ｙ₂の時間的変化（実線）と、付加おもり４３が受け部２８に衝突しない場合の相対変位距離ｙ₂の時間的変化（一点鎖線）とを比較して示している。図４に示すように、楔２１が解除位置から制動位置までの距離ｄを変位する時間は、付加おもり４３が受け部２８に衝突しない場合よりも、付加おもり４３が受け部２８に衝突する場合のほうが時間Δｔだけ短いことが分かる。

次に、エレベータ装置の動作について説明する。かご８の速度が上昇して第１の設定過大速度になると、調速機３１から制御装置５へ速度異常信号が送られる。これにより、巻上機３への給電が停止され、巻上機ブレーキが動作される。

この後、何らかの原因でかご８の速度がさらに上昇して第２の設定過大速度になった場合、調速機ロープ３４が調速機３１により拘束され、調速機ロープ３４の移動が停止される。かご８が下方へ移動されているときに調速機ロープ３４の移動が停止されると、非常止め装置１４のリンク２５がかご８に対して引き上げられ、楔２１が解除位置から制動位置に変位される。これにより、かご８に制動力が与えられる。

懸架体７が破断した場合には、設定値Ｐを超える加速度β＝１［Ｇ］でかご８が下向きに加速される。これにより、かご８からみて上向きの慣性力が楔２１、質量体３５及び付加おもり４３に生じ、かご８の速度が第２の設定過大速度に達していなくても、楔２１が解除位置から制動位置に向かって上方へ変位されるとともに、付加おもり４３が保持ばね４２の弾性復元力によりかご８に対して上昇する。このとき、付加おもり４３が保持ばね４２の弾性復元力により受け部２８よりも速く変位され、楔２１が制動位置に達するまでの時間よりも短い時間ｔ_cで、付加おもり４３が受け部２８に衝突する。

付加おもり４３が受け部２８に衝突すると、保持ばね４２の弾性復元力により受け部２８が付加おもり４３を介して上方へ押され、楔２１の上方への変位が加速される。この後、楔２１が制動位置に達し、かご８に制動力が与えられる。なお、一方の非常止め装置１４に連結軸で連結された他方の非常止め装置１４も、一方の非常止め装置１４に連動して動作する。

一方、かご８が上方へ移動しながら巻上機ブレーキの制動力がかご８に与えられると、設定値Ｐよりも低い値の減速度（この例では、β＝０．５［Ｇ］）でかご８が減速される。このとき、かご８からみて上向きの慣性力が楔２１、質量体３５及び付加おもり４３のそれぞれに生じるが、各慣性力の大きさが小さいため、楔２１が制動位置に達することはなく、付加おもり４３が受け部２８に衝突することもない。これにより、非常止め装置１４の誤動作が防止される。

このようなエレベータ装置では、質量体３５が連動機構部２２に接続され、付加おもり４３が保持ばね４２を介してかご８に保持されており、設定値Ｐを超える加速度でかご８が下向きに加速されたときに、質量体３５に生じる慣性力と、付加おもり４３に生じる慣性力と、保持ばね４２の弾性復元力とによって、楔２１が解除位置から制動位置へ変位されるので、かご８の速度が異常速度になっていなくても、かご８の加速度が異常になると、非常止め装置１４を早期に動作させることができる。また、質量体３５の慣性力だけでなく保持ばね４２の弾性復元力も用いて楔２１を制動位置に変位させることができるので、楔２１の変位を加速させることができる。これにより、非常止め装置１４をより確実に動作させることができるとともに、非常止め装置１４の動作速度を高めることができる。

また、かご８の停止時には、リンク２５に設けられた受け部２８と付加おもり４３との間に初期隙間が生じているので、例えば巻上機ブレーキの制動力がかご８に与えられたとき等、かご８が上方へ移動しながら設定値Ｐよりも低い減速度で減速するとき、及び設定値Ｐよりも低い加速度でかご８が下向きに加速されるときには、受け部２８から付加おもり４３が離れた状態を維持することができ、受け部２８に保持ばね４２の弾性復元力が伝わらないようにすることができる。これにより、非常止め装置１４の誤作動をより確実に防止することができる。

また、巻上機ブレーキの制動力によってかご８が減速するときのかご８に対する付加おもり４３の上昇距離は、初期隙間の寸法ａよりも小さくなるので、巻上機ブレーキの動作時に、付加おもり４３が受け部２８に衝突することをさらに確実に防止することができ、非常止め装置１４の誤動作をさらに確実に防止することができる。

実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２によるエレベータ装置の非常止め装置を示す模式的な構成図である。本実施の形態では、かご８の停止時に、付加おもり４３が受け部２８の下面に接触している。付加おもり４３は、受け部２８に単に接触しているだけで受け部２８に繋がってはいない。また、かご８の停止時の保持ばね４２は、受け部２８が付加おもり４３上に載ることにより、付加おもり４３の重量による縮み量よりもさらに多く縮んでいる。

かご８が下向きに加速されるとき、及びかご８が上方へ移動しながら減速されるときには、かご８からみて上向きの慣性力が楔２１、質量体３５及び付加おもり４３のそれぞれに生じる。このときには、付加おもり４３が受け部２８に接触していることから、楔２１、リンク２５及び接続部材２６が付加おもり４３と一体にかご８に対して変位される。また、このとき、保持ばね４２が弾性体であることから、楔２１、リンク２５、接続部材２６及び付加おもり４３が一定の周波数でかご８に対して振動する。

ここで、かご８が停止しているときの保持ばね４２の弾性復元力に対する受け部２８での反力をｆ×ｇ、付加おもり４３が振動するときの周波数をωとすると、楔２１のかご８に対する相対変位距離（即ち、楔２１の引き上げ量）ｙ₂は、以下の式（１１）で表される。

ｙ₂＝ｘ₁−ｘ₂
＝｛（ｍ₂＋Ｍ＋ｈ×ｍ₃）×β−（ｍ₂−ｈ×ｆ）｝×ｇ／（ｋ₃×ｈ²）×｛１−ｃｏｓ（ω×ｔ）｝…（１１）

また、周波数ωは、以下の式（１２）の関係を満たす。

ω²＝ｋ₃×ｈ²／（ｍ₂＋Ｍ＋ｈ²×ｍ₃）…（１２）

付加おもり４３の振幅をＡとおくと、式（１１）は以下の式（１３）に書き換えることができる。

ｙ₂＝Ａ×｛１−ｃｏｓ（ω×ｔ）｝…（１３）

これにより、楔２１のかご８に対する相対変位距離ｙ₂の最大値は２×Ａで表され、ｙ₂が０から最大値となるまでの時間ｔ_pは、βによらずにπ／ωで表される。

本実施の形態では、設定値Ｐを超える加速度β＝１のときのｙ_2(β=1)の振幅をＡ₁、設定値Ｐよりも低い減速度β＝０．５のときのｙ_2(β=0.5)の振幅をＡ₂とし、楔２１の解除位置から制動位置までの距離をｄとすると、ｙ_2(β=1)の最大値が距離ｄよりも大きく（２×Ａ₁＞ｄ）、かつ、ｙ_2(β=0.5)の最大値が距離ｄよりも小さい（２×Ａ₂＜ｄ）という関係を満たすように、受け部位置設定比ｈ、付加おもり４３の質量ｍ₃、保持ばね４２のばね定数ｋ₃、受け部２８での保持ばね４２に対する反力ｆ×ｇのそれぞれの値が設定されている。

これにより、設定値Ｐを超える加速度でかご８が下向きに加速されるときの付加おもり４３及び楔２１のかご８に対する上昇距離は距離ｄよりも大きくなり、かつ、上方へ移動するかご８が巻上機ブレーキの制動力によって減速するときの付加おもり４３及び楔２１のかご８に対する上昇距離は距離ｄよりも小さくなる。

図６は、図５の楔２１のかご８に対する相対変位距離ｙ₂を、β＝１のときと、β＝０．５のときとで比較するグラフである。図６に示すように、かご８の加速又は減速が開始された時刻０から、相対変位距離ｙ_2(β=1)及びｙ_2(β=0.5)のそれぞれの値が最大値となるまでの時間は同じ時間ｔ_pとなり、時間ｔ_pはπ／ωとなる。楔２１は、時間ｔ_pよりも短い時間ｔ_cで制動位置に達する。このようにすることで、かご８の加速度が異常であるときに非常止め装置１４の動作がより確実に行われ、かつ非常止め装置１４の誤動作がより確実に防止される。なお、β＝１のときの楔２１が距離ｄを変位される時間ｔ_cは、かご８の停止時からかご８の速度がかご緩衝器１２の衝突許容速度Ｖ_buffに達するまでの時間ｔ₀よりも短くなっている。他の構成は実施の形態１と同様である。

次に、エレベータ装置の動作について説明する。かご８の速度が第１の設定過大速度になったときには、実施の形態１と同様にして、巻上機ブレーキが動作される。かご８が上方へ移動しながら巻上機ブレーキの制動力がかご８に加わると、かご８からみて上向きの慣性力が楔２１、質量体３５及び付加おもり４３に生じて、楔２１が制動位置に向かって変位されるが、各慣性力の大きさが小さいため、楔２１が制動位置に達することはない。これにより、非常止め装置１４の誤動作が防止される。

下方へ移動されるときのかご８の速度がさらに上昇して第２の設定過大速度になった場合も、実施の形態１と同様にして、調速機ロープ３４が調速機３１により拘束され、非常止め装置１４のリンク２５がかご８に対して引き上げられ、楔２１が解除位置から制動位置に変位される。これにより、かご８に制動力が与えられる。なお、リンク２５の引き上げ中に、受け部２８が付加おもり４３から離れるように設計してもよい。

懸架体７が破断した場合には、設定値Ｐを超える加速度β＝１［Ｇ］でかご８が下向きに加速される。これにより、かご８からみて上向きの慣性力が楔２１、質量体３５及び付加おもり４３に生じ、かご８の速度が第２の設定過大速度に達していなくても、保持ばね４２の弾性復元力により付加おもり４３が受け部２８を押しながら、楔２１が解除位置から制動位置に変位される。これにより、かご８に制動力が与えられる。なお、一方の非常止め装置１４に連結軸で連結された他方の非常止め装置１４も、一方の非常止め装置１４に連動して動作する。

このように、かご８の停止時に付加おもり４３が受け部２８に接触しているので、受け部２８に保持ばね４２の弾性復元力をより確実に伝えることができ、かご８の加速度が異常になったときの楔２１の解除位置から制動位置への変位をより確実に行うことができる。

また、上方へ移動するかご８が巻上機ブレーキの制動力によって減速するときの楔２１のかご８に対する上昇距離は、楔２１の解除位置から制動位置までの距離ｄよりも小さくなるので、巻上機ブレーキの動作時に、楔２１が制動位置に達することを防止することができ、非常止め装置１４の誤動作をより確実に防止することができる。

実施の形態３．
図７は、この発明の実施の形態３によるエレベータ装置の楔２１のかご８に対する相対変位距離ｙ₂の時間的変化を、β＝１のときと、β＝０．５のときとで比較するグラフである。本実施の形態によるエレベータ装置の構成は、保持ばね４２のばね定数ｋ₃の値が実施の形態２に比べて非常に小さくなっていることを除き、実施の形態２と同様である。本実施の形態では、保持ばね４２のばね定数ｋ₃が実施の形態２の保持ばね４２に比べて非常に小さくなっているため、β＝１及びβ＝０．５のいずれのときでも、楔２１が解除位置から制動位置に変位される。

保持ばね４２のばね定数ｋ₃が非常に小さい場合、式（１１）を時間ｔの２次関数として近似することができ、楔２１のかご８に対する相対変位距離ｙ₂は以下の式（１４）で表される。

ｙ₂＝ｘ₁−ｘ₂
＝｛（ｍ₂＋Ｍ＋ｈ×ｍ₃）×β−（ｍ₂−ｈ×ｆ）｝／（ｍ₂＋Ｍ＋ｈ²×ｍ₃）×ｇ／２×ｔ²…（１４）

式（１４）から、楔２１が解除位置から制動位置に変位される時間ｔ_cは、β＝０．５のとき（即ち、巻上機ブレーキの制動力でかご８が減速するとき）よりも、β＝１のとき（即ち、懸架体７が破断してかご８が落下するとき）のほうが短くなる。

一方、第１の設定過大速度Ｖ_Eで上方へ移動するかご８が巻上機ブレーキの制動力によって減速を開始してから停止するまでの時間（即ち、第１の設定過大速度Ｖ_Eで上方へ移動するかご８が減速度β＝０．５で減速して停止するまでの時間）を減速継続時間ｔ_Eとすると、減速継続時間ｔ_Eは、第１の設定過大速度Ｖ_Eから求まる固定の時間になる。

本実施の形態では、β＝０．５のときの非常止め動作時間ｔ_c(β=0.5)が減速継続時間ｔ_Eよりも長くなるように、受け部位置設定比ｈ、付加おもり４３の質量ｍ₃、受け部２８での保持ばね４２の反力ｆ×ｇのそれぞれの値が設定されている。即ち、上方へ移動するかご８が巻上機ブレーキの制動力によって減速するときの楔２１のかご８に対する減速継続時間ｔ_Eでの上昇距離ｙ₂は、楔２１の解除位置から制動位置までの距離ｄよりも小さくなる。これにより、巻上機ブレーキの動作によってかご８が制動されるときには、図８に示すように、楔２１が制動位置に達する時間ｔ_c(β=0.5)よりも短い減速継続時間ｔ_Eでかご８が停止することから、ガイド部材２３とかごガイドレール１０との間に楔２１が噛み込むことが回避され、非常止め装置１４の誤動作が回避される。

また、本実施の形態では、かご８の速度がかご緩衝器１２の衝突許容速度Ｖ_buffに達するまでの時間ｔ₀よりも、β＝１のときの楔２１が制動位置に達するまでの非常止め動作時間ｔ_c(β=1)が短くなるように、受け部位置設定比ｈ、付加おもり４３の質量ｍ₃、受け部２８での保持ばね４２の反力ｆ×ｇのそれぞれの値が設定されている。これにより、かご緩衝器１２の衝突許容速度Ｖ_buffを超える速度でかご８がかご緩衝器１２に衝突することが防止される。

このように、保持ばね４２のばね定数ｋ₃が非常に小さい場合であっても、かご８の減速継続時間ｔ_Eでの楔２１のかご８に対する上昇距離ｙ₂を、楔２１の解除位置から制動位置までの距離ｄよりも小さくすることで、楔２１が制動位置に達する前にかご８を停止させることができ、巻上機ブレーキの動作時における非常止め装置１４の誤動作を防止することができる。

なお、上記実施の形態２及び３では、受け部２８がリンク２５に設けられているが、図８に示すように、楔２１の下部に受け部２８を設けてもよい。即ち、受け部位置設定比ｈをｈ＝１としてもよい。この場合、付加おもり４３及び保持ばね４２が受け部２８の下方に配置され、付加おもり４３が受け部２８の下面に接触する。このようにすれば、付加おもり４３で楔２１を直接押すことができ、保持ばね４２の弾性復元力が楔２１にさらに伝わりやすくすることができる。

また、各上記実施の形態では、楔２１を解除位置に変位させる方向へリンク２５を誤動作防止ばね（即ち、弾性体）によって付勢するようにしてもよい。この場合、誤動作防止ばねは、リンク軸２７に設ける捻りばねとしてもよいし、リンク２５の楔２１側とは反対側の端部とかご８との間に接続する伸縮ばねとしてもよい。このようにすれば、例えばかご８の昇降行程が長くなって質量体３５が大きくなった場合であっても、非常止め装置１４の誤動作をより確実に防止することができる。また、このようにしても、受け部２８に衝突するまでの付加おもり４３の挙動は上記の例と同様であり、設定値Ｐを超える加速度でかご８が下向きに加速されたときに、付加おもり４３を受け部２８に衝突させて楔２１の変位を加速させることができ、異常時に非常止め装置１４を早期にかつより確実に動作させることができる。

また、各上記実施の形態では、一対の非常止め装置１４のうち、一方の非常止め装置１４の下方にのみ付加おもり４３が設けられているが、一対の非常止め装置１４のそれぞれのリンク２５の下方に付加おもり４３を設けてもよい。この場合、各付加おもり４３は、保持ばね４２を介してかご８の下部に保持される。

また、各上記実施の形態では、付加おもり４３が保持ばね４２を介して支持金具４１上に載せられているが、支持金具４１を受け部２８よりも高い位置に設け、支持金具４１から保持ばね４２を介して付加おもり４３を吊り下げた状態で受け部２８の下方に付加おもり４３を保持してもよい。

また、各上記実施の形態では、調速機シーブ３２、張り車３３及び調速機ロープ３４により質量体３５が構成されているが、これに限定されない。

Claims (6)

1. かごガイドレールに案内されながら上下方向へ移動されるかご、
   前記かごガイドレールから離れた解除位置と前記解除位置よりも上方で前記かごガイドレールに接触する制動位置との間で前記かごに対して変位可能な制動部材と、前記制動部材に連動する連動機構部とを有し、前記かごに設けられている非常止め装置、及び
   前記連動機構部に接続された質量体と、前記制動部材及び前記連動機構部のいずれかに設けられた受け部の下方に配置され前記かごに弾性体を介して保持された付加おもりとを有し、設定値を超える加速度で前記かごが下向きに加速されたときに、前記質量体に生じる上向きの慣性力と、前記付加おもりに生じる上向きの慣性力と、前記弾性体の弾性復元力とによって、前記制動部材を前記解除位置から前記制動位置へ変位させる異常加速度検出部
   を備えているエレベータ装置。
2. 前記かごの停止時には、前記受け部と前記付加おもりとの間に隙間が初期隙間として生じている請求項１に記載のエレベータ装置。
3. 前記かごを吊り下げる懸架体を介して前記かごに制動力を与えるブレーキ装置
   をさらに備え、
   上方へ移動する前記かごが前記ブレーキ装置の制動力によって減速するときの前記付加おもりの前記かごに対する上昇距離は、前記初期隙間の寸法よりも小さくなる請求項２に記載のエレベータ装置。
4. 前記かごの停止時には、前記付加おもりが前記受け部に接触している請求項１に記載のエレベータ装置。
5. 前記かごを吊り下げる懸架体を介して前記かごに制動力を与えるブレーキ装置
   をさらに備え、
   上方へ移動する前記かごが前記ブレーキ装置の制動力によって減速するときの前記楔の前記かごに対する上昇距離は、前記解除位置から前記制動位置までの距離よりも小さくなる請求項４に記載のエレベータ装置。
6. 前記かごを吊り下げる懸架体を介して前記かごに制動力を与えるブレーキ装置
   をさらに備え、
   定格速度よりも高い第１の設定過大速度で移動する前記かごが前記ブレーキ装置の制動力によって減速を開始してから停止するまでの時間を減速継続時間とすると、
   上方へ移動する前記かごが前記ブレーキ装置の制動力によって減速するときの前記制動部材の前記かごに対する前記減速継続時間での上昇距離は、前記解除位置から前記制動位置までの距離よりも小さくなる請求項４に記載のエレベータ装置。

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