KR100973880B1 - 엘리베이터 장치 - Google Patents

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KR100973880B1
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리키오 곤도
히로시 기가와
다카하루 우에다
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

엘리베이터 장치에 있어서는, 브레이크 제어는, 브레이크 제어장치에 의해 제어된다. 브레이크 제어장치는, 엘리베이터 칸의 비상 제동시에, 브레이크 장치의 제동력을 저감시키는 제동력 저감 제어를 실시 가능하다. 또한, 브레이크 제어장치는, 엘리베이터 칸의 비상 제동시에, 엘리베이터 칸의 주행상태를 감시하여, 미리 설정된 허용 정지 거리 내에서, 엘리베이터 칸이 정지하도록 제동력 저감 제어의 유효·무효를 전환한다.
브레이크 제어, 브레이크 제어장치, 엘리베이터 칸, 비상 제동, 제동력 저감 제어

Description

엘리베이터 장치{ELEVATOR APPARATUS}
본 발명은 비상 제동시의 제동력을 제어 가능한 브레이크 제어장치를 가지는 엘리베이터 장치에 관한 것이다.
종래의 엘리베이터 장치에서는, 비상정지 때에 브레이크 코일로의 통전 전류를 제어하는 것으로써, 엘리베이터 칸의 감속도(減速度)가 가변 제어된다. 비상정지 때에는, 소정의 감속도를 가지는 비상정지용 속도 기준 패턴에 근거하는 속도 지령이 속도 기준 발생부로부터 출력된다(예를 들면, 특허문헌1 참조).
특허문헌1: 일본국 특개평7-206288호공보
발명이 해결하려고 하는 과제
상기와 같은 종래의 엘리베이터 장치에서는, 비상정지 때에 엘리베이터 칸 감속도를 제어하는 경우의 정지 거리의 변화에 대해 고려되어 있지 않기 때문에, 만일, 속도 기준 패턴으로부터의 오차가 커졌을 경우나, 제어기능 자체가 적정하게 작동하지 않았던 경우 등에는, 정지 거리가 허용 정지 거리를 넘어 엘리베이터 칸이 승강로 종단부에 돌입할 우려가 있었다.
본 발명은, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해서 된 것으로서, 비상 제동시에 과대한 감속도가 발생하는 것을 방지하면서, 엘리베이터 칸의 승강로 종단부로의 도달을 보다 확실히 회피할 수 있는 엘리베이터 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명에 의한 엘리베이터 장치는, 엘리베이터 칸, 엘리베이터 칸의 주행을 제동하는 브레이크 장치, 및 브레이크 장치를 제어하는 것과 동시에, 엘리베이터 칸의 비상 제동시에 브레이크 장치의 제동력을 저감시키는 제동력 저감 제어가 실시 가능한 브레이크 제어장치를 구비하고, 브레이크 제어장치는 엘리베이터 칸의 비상 제동시에, 엘리베이터 칸의 주행상태를 감시하고, 미리 설정된 허용 정지 거리 내에서 엘리베이터 칸이 정지하도록 제동력 저감 제어의 유효·무효를 전환한다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 엘리베이터 장치를 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1의 브레이크 제어장치를 나타내는 블럭도이다.
도 3은 도 2의 브레이크 제어장치에 의해 비상 제동시의 감속 제어를 실시했을 경우의 제동력, 감속도, 속도 및 엘리베이터 칸 위치의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 엘리베이터 장치의 브레이크 제어장치에 의해 비상 제동시의 감속 제어를 실시했을 경우의 제동력, 속도 및 엘리베이 터 칸 위치의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 3에 의한 엘리베이터 장치의 브레이크 제어장치에 의해 비상 제동시의 감속 제어를 실시했을 경우의 제동력, 속도 및 엘리베이터 칸 위치의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시의 형태 4에 의한 엘리베이터 장치의 브레이크 제어장치에 의해 비상 제동시의 감속 제어를 실시했을 경우의 제동력, 속도 및 엘리베이터 칸 위치의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시의 형태 5에 의한 엘리베이터 장치의 브레이크 제어장치에 있어서의 제동력 저감 제어의 유효화 조건의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시의 형태 6에 의한 엘리베이터 장치의 브레이크 제어장치에 있어서의 제동력 저감 제어의 유효화 조건의 일례를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명의 매우 적합한 실시의 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
실시의 형태 1.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 엘리베이터 장치를 나타내는 구성도이다. 도면에 있어서, 엘리베이터 칸(1) 및 균형 추(2)는, 메인 로프(현가 수단)(3)에 의해 승강로 내에 매달리고 있고, 권상기(4)의 구동력에 의해 승강로 내를 승강된다. 권상기(4)는 메인 로프(3)가 감겨져 있는 구동 시브(drive sheave)(5), 구동 시브(5)를 회전시키는 모터(6), 및 구동 시브(5)의 회전을 제동 하는 제동 수단(7)을 가지고 있다.
제동 수단(7)은, 구동 시브(5)와 일체로 회전되는 브레이크 풀리(8)과 브레이크 풀리(8)의 회전을 제동하는 브레이크 장치(9)를 가지고 있다. 브레이크 풀리(8)로서는, 브레이크 드럼 또는 브레이크 디스크 등이 이용된다. 구동 시브(5), 모터(6) 및 브레이크 풀리(8)는 동축(同軸) 상에 설치되고 있다.
브레이크 장치(9)는 브레이크 풀리(8)에 접리(接離)되는 복수의 브레이크 슈(brake shoe;10)와, 브레이크 슈(10)를 브레이크 풀리(brake pulley)에 꽉 누르는 복수의 브레이크 스프링과, 브레이크 스프링에 거역하여 브레이크 슈(10)를 브레이크 풀리(8)로부터 개리(開離)시키는 복수의 전자 마그넷을 가지고 있다. 각 전자 마그넷은, 통전(通電)하는 것에 의해서 여자 되는 브레이크 코일(전자 코일)(11)을 가지고 있다.
브레이크 코일(11)에 전류를 흐르게 함으로써, 전자 마그넷이 여자 되어 브레이크 장치(9)의 제동력을 해제하기 위한 전자력이 발생하고, 브레이크 슈(10)가 브레이크 풀리(8)로부터 개리된다. 또한, 브레이크 코일(11)로의 통전을 차단하는 것으로써, 전자 마그넷의 여자가 해제되어 브레이크 스프링의 스프링력에 의해 브레이크 슈(10)가 브레이크 풀리(8)에 꽉 눌려질 수 있다. 더욱, 브레이크 코일(11)에 흐르는 전류치를 제어하는 것으로써, 브레이크 장치(9)의 개방의 정도를 제어할 수 있다.
모터(6)에는 그 회전축의 회전속도, 즉 구동 시브(5)의 회전속도에 따른 신호를 발생하는 속도 검출기로서의 권상기 엔코더(12)가 설치되어 있다.
승강로의 상부에는 조속기(13)가 설치되어 있다. 조속기(13)는 조속기 시브(14)와, 조속기 시브(14)의 회전속도에 따라 신호를 발생하는 조속기 엔코더(15)를 가지고 있다. 조속기 시브(14)에는 조속기 로프(16)가 감겨져 있다. 조속기 로프(16)의 양단부는, 엘리베이터 칸(1)에 탑재된 비상 멈춤 장치의 조작기구에 접속되어 있다. 조속기 로프(16)의 하단부는, 승강로의 하부에 배치된 텐션 풀리(tension pulley)(17)에 감겨져 있다.
권상기(4)의 구동은 엘리베이터 제어장치(18)에 의해서 제어된다. 즉, 엘리베이터 칸(1)의 승강은 엘리베이터 제어장치(18)에 의해서 제어된다. 브레이크 장치(9)는 브레이크 제어장치(19)에 의해서 제어된다. 브레이크 제어장치(19)에는 엘리베이터 제어장치(18) 및 권상기 엔코더(12)로부터의 신호가 입력된다.
도 2는 도 1의 브레이크 제어장치(19)를 나타내는 블럭도이다. 브레이크 제어장치(19)는, 지령 생성부(21), 안전 판단부(22), 제1 안전 릴레이(23) 및 제2 안전 릴레이(24)를 가지고 있다.
지령 생성부(21)는, 엘리베이터 제어장치(18)로부터의 신호 S1에 근거하고, 브레이크 장치(9)가 비상 제동 상태인지 여부를 판정한다. 또한, 지령 생성부(21)는 권상기 엔코더(12)로부터의 신호 S2에 근거하고, 엘리베이터 칸 속도 및 엘리베이터 칸 감속도를 검출(산출)한다. 더욱, 지령 생성부(21)는 브레이크 장치(9)가 비상 제동 상태 때에, 엘리베이터 칸 감속도(또는 엘리베이터 칸 속도)에 따라 브레이크 장치(9)에 부가하는 지령을 생성한다. 즉, 브레이크 제어장치(19)는 비상 제동시에, 과대한 감속도가 생기는 것을 방지하기 위해서 브레이크 장치(9)의 제동력을 저감시키는 제동력 저감 제어가 실시 가능하다.
안전 판단부(22)는, 엘리베이터 제어장치(18)로부터의 신호 S1에 근거하고, 브레이크 장치(9)가 비상 제동 상태인지 여부를 판정한다. 또한, 안전 판단부(22)는, 비상 제동시에, 권상기 엔코더(12)로부터의 신호 S2에 근거하여 엘리베이터 칸(1)의 주행상태를 감시하여, 미리 설정된 허용 정지 거리 내에서 엘리베이터 칸(1)이 정지하도록 제동력 저감 제어의 유효·무효를 전환한다. 실시의 형태 1에서, 안전 판단부(22)는, 엘리베이터 칸(1)의 주행상태로서 엘리베이터 칸 감속도를 검출하여 감시한다.
또한, 제1 및 제2 안전 릴레이(23,24)의 개폐는, 안전 판단부(22)에 의해 제어된다. 제1 및 제2 안전 릴레이(23,24)는 서로 동기(同期)하여 개폐된다. 제1 및 제2 안전 릴레이(23,24)가 폐쇄됨으로써, 지령 생성부(21)에 의한 제동력 저감 제어가 유효하게 된다. 제동력 저감 제어가 유효한 경우, 엘리베이터 칸 감속도(또는 엘리베이터 칸 속도)에 따라서, 브레이크 지령 및 브레이크 해방 지령이 선택적으로 브레이크 코일(l1)에 출력된다. 제1 및 제2 안전 릴레이(23,24)는 도 1의 2개의 브레이크 코일(11)에 각각 대응하고 있다.
여기서, 비상 제동시의 제동력 저감 제어에 있어서의 브레이크 구속해제 지령은, 브레이크 장치(9)를 완전해방시키기 위한 지령이 아니고, 브레이크 장치(9)에 의한 제동력을 어느 정도 저감시키는 지령이다. 구체적으로는, 예를 들면, 브 레이크 코일(11)에 전압을 인가하기 위한 스위치를 소정의 스위칭 듀티(switching duty)로, 온/오프하는 것으로써, 브레이크 풀리(8)를 감속하는 제동력이 제어된다.
또한, 제1 및 제2 안전 릴레이(23,24)가 개방되는 것으로써, 지령 생성부(21)에 의한 제동력 저감 제어는 무효가 된다. 제동력 저감 제어가 무효인 경우, 지령 생성부(21)로의 연산결과에 의하지 않고, 브레이크 코일(11)로의 통전은 차단되어 전(全)제동력이 브레이크 풀리(8)에 걸린다.
안전 판단부(22)는 브레이크 장치(9)가 비상 제동 상태이며, 또한 허용 정지 거리내에서의 정지가 가능하다라고 판단되는 경우에, 제1 및 제2 안전 릴레이( 23,24)를 폐쇄하여, 제동력 저감 제어를 유효로 하고, 그 이외의 경우는 제1 및 제2 안전 릴레이(23,24)를 개방하여 제동력 저감 제어를 무효로 한다. 덧붙여, 제동력 저감 제어의 도중에 안전 릴레이(23,24)가 일단 개방된 후에도, 허용 정지 거리 내에서의 정지가 가능해졌다고 판단되면, 안전 릴레이(23,24)를 재차 폐쇄시켜도 괜찮다.
여기서, 지령 생성부(21) 및 안전 판단부(22)의 기능은 1개 또는 복수의 마이크로컴퓨터에 의해 실현된다. 즉, 브레이크 제어장치(19)의 마이크로컴퓨터에는, 지령 생성부(21) 및 안전 판단부(22)의 기능을 실현하기 위한 프로그램이 격납되어 있다.
도 3은 도 2의 브레이크 제어장치(19)에 의해 비상 제동시의 감속 제어를 행한 경우의 제동력, 감속도, 속도 및 엘리베이터 칸 위치의 시간 변화를 나타내는 그래프이다. 도면 중에서 파선 L1은 하강 운행에서 적재 중량이 작아지는 경우나, 상승 운행에서 적재 중량이 큰 경우를 나타내고 있다. 또한, 일점 쇄선 L3은 L1과는 반대로, 하강 운행에서 적재 중량이 큰 경우나 상승 운행에서 적재 중량이 작아지는 경우를 나타내고 있다. 더욱, 실선 L2는 운행 방향에 관계없이 L1과 L3와의 중간 정도의 적재 중량으로, 엘리베이터 칸(1) 측의 중량과 균형 추(2) 측의 중량이 균형되는 경우를 나타내고 있다.
시각 T1에 비상정지 지령이 발생하면, 제동력은 시각 T2에 발생한다. 즉, 비상 제동시에는 모터(6)로의 통전도 차단되기 때문에, 비상정지 지령이 발생하고 나서 실제로 제동력이 발생할 때까지(브레이크 슈(10)가 브레이크 풀리(8)에 맞닿음할 때까지)의 사이에는, 엘리베이터 칸(1) 측의 중량과 균형 추(2) 측의 중량과의 언밸런스(unbalance)에 의해, 엘리베이터 칸(1)이 가속되는 경우(일점 쇄선 L3)와, 엘리베이터 칸(1)이 감속되는 경우(파선 L1)가 있다.
엘리베이터 장치에 있어서는, 제동력 저감 제어를 실시하지 않으면, 비상 제동 동작을 개시하고 나서 정지할 때까지의 거리(정지 거리)가 최장의 경우(일점 쇄선 L3)에서도, 엘리베이터 칸(1)이 승강로 종단부에 도달하는 일 없이 정지하도록 설계되어 있다. 따라서, 종단층 부근에서 제동력 저감 제어를 실시해도, 최장의 정지 거리보다 짧은 거리로 엘리베이터 칸(1)을 정지시키면, 엘리베이터 칸(1)의 승강로 종단부로의 도달은 회피된다. 이 예에서는, 안전 판단부(22)는 엘리베이터 칸 감속도를 감시하여 허용 정지 거리 내에서의 정지의 가부를 판정하여서, 안전 릴레이(23,24)를 개폐한다.
엘리베이터 칸 감속도를 기준으로 안전 릴레이(23,24)의 개폐를 판단하는 경우, 엘리베이터 칸 감속도가 도 3의 기준 감속도 α1보다 큰 경우에서만 안전 릴레이(23,24)를 폐쇄하여 제동력 저감 제어를 유효화한다. 이것에 의해, 엘리베이터 칸 감속도가 항상 기준 감속도 α1보다 큰 값으로 유지되어 엘리베이터 칸(1)을 안전하게 정지시킬 수 있다.
이 기준 감속도 α1은 적어도 정지 거리가 최장이 되는 경우의 최대 감속도보다 큰 값으로 해야 한다. 만일 그 값보다 작은 값으로 하면, 정지 거리가 최장이 되는 경우에도 제동력을 저감시켜 버려, 상정(想定)하고 있는 최장 정지 거리로 정지할 수 없게 되는 사상(事象)이 일어날 수 있게 된다. 또, 기준 감속도 α1은 제동력 저감 제어중의 목표 감속도 αO보다 작은 값으로 설정되는 것은 물론이다.
구체적으로는, 기준 감속도 α1은 엘리베이터 칸(1)을 기준으로 했을 경우의 엘리베이터 장치의 전환산(全換算) 관성 질량을 m, 브레이크 장치(9)에 의한 제동력의 최대치를 F1, 엘리베이터 칸(1) 측과 균형 추(2) 측과의 중량차이가 최대가 되는 경우의 최대의 가속력을 F2로 하면 다음으로 부터 구해진다.
α1=(F1-F2) /m
이와 같은 엘리베이터 장치에서는, 브레이크 제어장치(19)가 엘리베이터 칸(1)의 비상 제동시에, 엘리베이터 칸(1)의 주행상태를 감시하여, 허용 정지 거리내에서 엘리베이터 칸(1)이 정지하도록 제동력 저감 제어의 유효·무효를 전환함으로써, 비상 제동시에 과대한 감속도가 발생하는 것을 방지하면서, 엘리베이터 칸(1)의 승강로 종단부로의 도달을 보다 확실히 회피할 수 있다.
또한, 브레이크 제어장치(19)는 엘리베이터 칸(1)의 주행상태로서 엘리베이터 칸 감속도를 감시하여, 엘리베이터 칸 감속도가 기준 감속도 α1보다 클 때에 제동력 저감 제어를 유효로 하므로, 비교적 간단한 제어에 의해 엘리베이터 칸(1) 의 승강로 종단부로의 도달을 보다 확실히 회피할 수 있다.
실시의 형태 2.
다음, 도 4는 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 엘리베이터 장치의 브레이크 제어장치(19)에 의해 비상 제동시의 감속 제어를 실시했을 경우의 제동력, 속도 및 엘리베이터 칸 위치의 시간 변화를 나타내는 그래프이다. 실시의 형태 2에서는, 브레이크 제어장치(19)는 엘리베이터 칸(1)의 주행상태로서 엘리베이터 칸 속도와 비상정지 지령 발생으로부터의 시간을 감시한다. 그리고, 브레이크 제어장치(19)는, 브레이크 장치(9)가 비상 제동 상태이며, 또한, 도 4의 엘리베이터 칸 속도가 사선의 허가 영역내에 있을 때에만 안전 릴레이(23,24)를 폐쇄하여 제동력 저감 제어를 유효화한다. 다른 구성 및 동작은 실시의 형태 1과 같다.
도면중의 실선 L1은, 정지 거리가 최장이 되는 경우의 상태량의 변화를 나타내고 있다. 따라서, 실선 L1의 정지 거리보다 짧은 거리로 엘리베이터 칸(1)을 정지시키면, 승강로 종단부에 도달하기 전에 엘리베이터 칸(1)을 정지시킬 수 있다.
제동력 저감 제어를 유효화하는 허가 영역의 경계선(기준 속도 변화 곡선) L2는, 어느 일정한 적재 상태로 제동력 저감 제어를 실시하지 않고 엘리베이터 칸( 1)을 비상정지 했을 경우의 속도 변화 곡선이다. 엘리베이터 칸 속도가 이 경계선 L2를 넘으면, 안전 판단부(22)는 안전 릴레이(23,24)를 개방한다. 경계선 L2보다 낮은 사선(斜線)의 허가 영역에는, 이 적재 상태보다 정지하기 쉬운 상태로 되지 않으면 들어갈 수 없다. 따라서, 허가 영역내에서 제동력 저감 제어를 실시하고 있는 상태로부터 경계선 L2를 넘었을 경우, 경계선 L2상의 점으로부터의 정지 거리가 최대가 되는 속도 곡선은, 경계선 L2를 정한 적재 중량을 상정해 산출할 수 있다.
만일, 엘리베이터 칸 속도가 A점에서 경계선 L2상에 이르렀다고 하면, 시각 T3에 안전 릴레이(23,24)가 개방되어 제동력 저감 제어가 무효화된다(강제 정지 지령). 그리고, 시각 T4에 제동력이 발생한다. 이 경우의 속도 곡선은 실선 L3가 된다.
또한, 엘리베이터 칸 속도가 B점에서 경계선 L2상에 이르렀다고 하면, 시각 T5에서 안전 릴레이(23,24)가 개방되어 제동력 저감 제어가 무효화된다(강제 정지 지령). 그리고, 시각 T6에 제동력이 발생한다. 이 경우의 속도 곡선은 파선 L4가 된다.
이와 같은 정지 거리가 최장이 되는 속도 곡선을 산출할 경우에는, 제동력이 발생할 때까지의 공주(空走)시간도 고려할 필요가 있다. 경계선 L2는 경계선 L2상의 어느 점으로부터의 속도 곡선도, 정지 거리가 최장이 되는 속도 곡선 L1보다 낮은 속도에 있도록 정해진다. 그리고, 엘리베이터 칸 속도와 시간과의 관계가 사선의 허가 영역내에 있는 경우에게만 제동력 저감 제어를 유효화하는 것으로, 엘리베이터 칸(1)을 허용 정지 거리 내에서 정지시킬 수 있다.
이와 같은 엘리베이터 장치에서는, 엘리베이터 칸의 주행상태로서 엘리베이터 칸 속도와 비상정지 지령이 발생하고 나서의 시간을 감시하여, 엘리베이터 칸 속도와 시간과의 관계가 허가 영역 내에 있을 때 제동력 저감 제어를 유효로 하도록 한 것이므로, 비상 제동시에 과대한 감속도가 발생하는 것을 방지하면서, 엘리베이터 칸(1)의 승강로 종단부로의 도달을 보다 확실히 회피할 수 있다.
실시의 형태 3.
다음, 본 발명의 실시의 형태 3에 대해 설명한다.
실시의 형태 2는, 엘리베이터 칸(1)의 적재 상태를 모르는 것을 전제로 하고 있기 때문에, 엘리베이터 칸(1)의 적재 상태와 주행 방향과의 관계가 정지 거리를 최장으로 하는 조건이어도 허용 정지 거리 내에 엘리베이터 칸(1)을 정지시키도록 안전 릴레이(23,24)가 제어된다. 이 때문에, 엘리베이터 칸(1)이 감속하기 쉬운 상태이면, 예를 들면 도 4의 A점 및 B점으로부터의 속도 곡선은 각각 실선 L5 및 파선 L6가 되어, 실선 L1과의 사이에 충분한 여유가 존재한다. 따라서, 엘리베이터 칸(1)이 감속하기 쉬운 상태인 것을 파악할 수 있으면, 허가 영역을 실선 L1 측으로 확장할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 3에 의한 엘리베이터 장치의 브레이크 제어장치(19)에 의해 비상 제동시의 감속 제어를 실시했을 경우의 제동력, 속도 및 엘리베이터 칸 위치의 시간 변화를 나타내는 그래프이다. 안전 판단부(22)는, 저울 장치로부터의 정보와 엘리베이커 칸(1)의 주행 방향에 근거하여, 엘리베이터 칸(1)이 감속하기 쉬운 상태인지 여부를 판단한다. 그리고, 하강 운행에서 적재 중량이 작은 경우나, 상승 운행에서 적재 중량이 큰 경우 등, 엘리베이터 칸(1)이 감속하기 쉬운 상태인 경우, 기준 속도 변화 곡선을 경계선 L2로부터 경계선 L7로 변경하여, 허가 영역을 확장한다.
만일, 엘리베이터 칸 속도가 C점에서 경계선 L7상에 이르렀다고 하면, 시각 T7에 안전 릴레이(23,24)가 개방되어 제동력 저감 제어가 무효화된다(강제 정지 지령). 그리고, 시각 T8에 제동력이 발생한다. 이 경우의 속도 곡선은 실선 L8가 된다.
또, 엘리베이터 칸 속도가 D점에서 경계선 L7상에 이르렀다고 하면, 시각 T9에서 안전 릴레이(23,24)가 개방되어 제동력 저감 제어가 무효화된다(강제 정지 지령). 그리고, 시각 T10에서 제동력이 발생한다. 이 경우의 속도 곡선은 파선 L9가 된다.
브레이크 제어장치(19)는, 브레이크 장치(9)가 비상 제동 상태이며, 또한 도 5의 엘리베이터 칸 속도와 시간과의 관계가 사선의 영역에 있을 때만 안전 릴레이(23,24)를 폐쇄하여 제동력 저감 제어를 유효화한다. 단, 엘리베이터 칸(1)이 감속하기 쉬운 상태에 있다고 판단되었을 경우에는, 엘리베이터 칸 속도와 시간과의 관계가 해칭된(hatched) 영역에 있을 때도, 안전 릴레이(23,24)를 폐쇄하여 제동력 저감 제어를 유효화한다. 이것에 의해, 엘리베이터 칸(1)을 허용 정지 거리 내에서 정지시킬 수 있다. 즉, 사선의 영역에 부가되고, 해칭된 영역이 허가 영역이 된다.
경계선 L7는, 경계선 L7를 적용하는 엘리베이터 칸(1)의 주행상태에 있어서, 경계선 L7상의 어느 점으로부터의 속도 곡선도, 정지 거리가 최장이 되는 속도 곡선 L1보다 낮은 속도에 있도록 정해진다. 즉, 경계선 L7는, 각 시간에 있어서, C점, D점과 같이 기준점을 결정하여 속도 변화 곡선을 꺼집어 낼 때에, 그 속도 변화 곡선이 실선 L1보다 항상 낮은 속도로 추이(推移)하는 것 중에, 속도가 최대인 점의 집합에 의해 정할 수 있다.
이와 같은 엘리베이터 장치에서는, 엘리베이터 칸 속도와 비상정지 지령이 발생하고나서의 시간에 부가되고, 엘리베이터 칸(1)의 감속하기 쉬움을 감시하여, 엘리베이터 칸(1)의 감속하기 쉬움에 따라 허가 영역을 변경하므로, 엘리베이터 칸(1)이 감속하기 쉬운 상태의 때에는, 제동력 저감 제어를 실시 가능한 속도 및 시간의 허가 영역을 넓힐 수 있다.
이와 같은 허가 영역의 변경은, 엘리베이터 칸(1)의 감속하기 쉬움을 단계적으로 판정하는 것으로써 단계적으로 변경하여도, 연속적으로 변경하여도 좋다.
실시의 형태 4.
다음, 도 6은 본 발명의 실시의 형태 4에 의한 엘리베이터 장치의 브레이크 제어장치(19)에 의한 비상 제동시의 감속 제어를 실시했을 경우의 제동력, 속도 및 엘리베이터 칸 위치의 시간 변화를 나타내는 그래프이다. 안전 판단부(22)는, 엘리베이터 칸(1)이 감속 상태에 있는지를 감시하고, 엘리베이터 칸(1)이 감속 상태인 조건과, 엘리베이터 칸 속도와 시간과의 관계가 도 6의 사선의 허가 영역내에 있는 조건의 이론적(理論積)이 사실(ture)로 되는 경우에서만, 안전 릴레이(23,24)를 폐쇄하여 제동력 저감 제어를 유효화한다.
실시의 형태 2에서 설명한 것처럼, 허가 영역의 경계선 L2는, 허가 영역 내에서 제동력 저감 제어를 실시하고 있는 상태로부터 경계선 L2를 넘었을 때에, 안전 릴레이(23,24)를 개방하면, 허용 정지 거리 내에서 엘리베이터 칸(1)을 정지할 수 있도록 정할 필요가 있다. 실시의 형태 4에서 엘리베이터 칸 속도와 시간과의 관계가 허가 영역 내에 있는 경우, 엘리베이터 칸(1)의 적재 중량 및 주행 방향의 관계가 엘리베이터 칸(1)을 가속시키는 것과 같은 상태에서 감속하고 있을 때는, 안전 릴레이(23,24)가 폐쇄되어 있어도 제동력이 작동하고 있기 때문에, 최장 정지 거리를 산출할 때에 브레이크 갭에 의한 엘리베이터 칸(1)의 공주시간을 고려할 필요가 없다.
반대로, 엘리베이터 칸(1)의 적재 중량 및 주행 방향의 관계가 엘리베이터 칸(1)을 감속시키는 상태일 때에는, 브레이크 갭에 의한 공주시간에, 제동력이 작동하지 않는 상태에서 감속하고 있기도 하기 때문에, 최장 정지 거리를 산출할 때 엘리베이터 칸(1)의 공주시간을 고려할 필요가 있다.
따라서, 감속 상태에 있는 곳으로부터 안전 릴레이(23,24)를 개방하여 강제 정지하는 경우에, 정지 거리가 최장이 될 가능성이 있는 것은, 엘리베이터 칸(1) 측의 중량과 균형 추(2) 측의 중량과의 불균형에 의한 힘이 가장 엘리베이터 칸(1)을 가속할 방향으로 작동하는 상태에서 공주시간을 고려하지 않고 정지하는 경우와, 불균형에 의한 힘이 없는 상태에서 공주시간을 고려하지 않고 정지하는 경우이다.
도 6에 있어서, E점 및 F점으로부터 연장되는 파선 L4, L6은, 불균형에 의한 힘이 가장 엘리베이터 칸(1)을 가속할 방향으로 작동하는 상태에서 공주시간을 고려하지 않고 강제 정지할 때의 속도 곡선이다. 파선 L4에서는, 시각 T11에 안전 릴레이(23,24)가 개방되어 시각 T12에 제동력이 발생하고 있다. 또한, 파선 L6에서는 시각 T13에 안전 릴레이(23,24)가 개방되어 시각 T14에 제동력이 발생하고 있다.
경계선 L2는, 이러한 것과 같은 정지 거리가 최장이 될 가능성이 있는 속도 곡선을, 기준으로 할 시간을 변화시켜 인출하는 경우에, 각 시간에 있어서 그러한 선이 실선 L1보다 항상 낮은 속도로 추이하는 것 중에, 기준으로 하는 속도가 최대가 되는 점의 집합이다. 따라서, 경계선 L2를 넘었을 경우에 안전 릴레이(23,24)를 개방하여 강제 정지하는 것으로써, 엘리베이터 칸(1)은 허용 정지 거리 내에 정지된다.
이와 같은 엘리베이터 장치에서는, 엘리베이터 칸 속도, 비상정지 지령이 발생하고 나서의 시간, 및 엘리베이터 칸(1)이 감속 상태에 있는지를 감시하고, 엘리베이터 칸(1)이 감속 상태라고 하는 조건과, 엘리베이터 칸 속도와 시간과의 관계가 허가 영역(도 6의 사선의 영역)내에 있다고 하는 조건과의 이론적이 사실로 될 때 제동력 저감 제어를 유효로 하므로, 제동력 저감 제어를 실시 가능한 속도 및 시간의 관계의 허가 영역을 실시의 형태 2보다 넓힐 수 있다.
덧붙여, 실시의 형태 4의 제어 방법에 실시의 형태 3의 제어 방법을 조합하는 것으로부터, 제동력 저감 제어를 실시 가능한 속도 및 시간의 허가 영역을 실시의 형태 4보다 더욱 넓힐 수 있다. 이 경우, 실시의 형태 4의 감시 항목에 부가하고, 엘리베이터 칸(1)의 감속하기 쉬움을 감시한다. 그리고, 엘리베이터 칸(1)이 감속하기 쉬움이 판단되는 경우에는, 기준 속도 변화 곡선을 실선 L1측으로 시프트 하여 허가 영역을 확장하고, 엘리베이터 칸 속도가 도 6의 해칭된 영역에 있을 때도, 안전 릴레이(23,24)를 폐쇄하여 제동력 저감 제어를 유효화한다.
실시의 형태 5
다음, 본 발명의 실시의 형태 5에 대해 설명한다. 실시의 형태 5에서는, 엘리베이터 칸(1)의 주행상태로서 엘리베이터 칸 속도 및 엘리베이터 칸 위치(남은(殘) 거리)를 감시한다.
도 7은 본 발명의 실시의 형태 5에 의한 엘리베이터 장치의 브레이크 제어장치(19)에 있어서의 제동력 저감 제어의 유효화 조건의 일례를 나타내는 그래프이다. 도 7에 있어서, 세로축은 엘리베이터 칸 속도, 횡축은 허용 정지 위치까지의 남은 거리(殘距離)를 나타내고 있다. 안전 판단부(22)는, 남은 거리와 엘리베이터 칸 속도와의 관계가 도면의 사선의 허가 영역 내에 있는 경우에서만 안전 릴레이(23,24)를 폐쇄하여 제동력 저감 제어를 유효화한다.
도 7의 파선 L2, L3, L4는, 정지 거리가 최장이 되는 적재 상태에서, G점, H점, J점으로부터 강제 정지할 때의 속도 곡선이다. 허가 영역의 경계선 L1는, 그 상태로부터 강제 정지하는 경우는 항상, 남은 거리가 0이 되기 전에 속도가 0이 되도록 정해져 있다. 즉, 경계선 L1는 정지 거리가 최장이 되는 적재 상태에서 각 남은 거리를 가지는 상태에 대해서 허용 정지 거리 내에서의 정지가 가능해지는 최대 속도의 점의 집합에 의해 정해져 있다.
여기서, 엘리베이터 칸(1)을 속도 지령에 따라서 주행시키고 있는 경우, 엘리베이터 제어장치(18)에서 생성되는 지령 속도는 정지층에서 속도가 0이 되도록 정해져 있다. 따라서, 정지층이 종단 층이라고 상정하는 것으로, 지령 속도의 시간 변화와 엘리베이터 칸 위치와의 관계로부터 승강로 종단부 까지의 최소 남은 거리를 추정하고, 그 남은 거리를 허용 정지 위치까지의 거리로 할 수도 있다. 단, 이 경우, 실제의 엘리베이터 칸 속도가 지령 속도에 적정하게 추종하고 있는 것이 필요하다.
이것에 대해서, 통상의 엘리베이터 장치에서는, 정지 거리가 최장이 되는 적재 상태에 있어서도, 엘리베이터 칸(1)이 승강로 종단부에 도달하기 전에 정지할 수 있는 제동 능력을 갖고 있기 때문에, 비상 제동 동작 개시시에 있어서 속도에서 최장 정지 거리를 그 시점에서의 남은 거리로 하면, 승강로 종단부에 도달하는 일 없이, 엘리베이터 칸(1)을 정지시킬 수 있다.
이 경우, 남은 거리 xO는, 정지까지 필요로 하는 시간 tO와 함께, 다음의 적분방정식에 의해 구할 수 있다.
Figure 112007069677815-pct00001
Figure 112007069677815-pct00002
여기서, 각 변수 및 정수는, 엘리베이터 칸(1)을 기준으로서 엘리베이터 장치의 전 환산 관성 질량을 m, 엘리베이터 칸 가속도를α(t), 브레이크 장치(9)에 의한 제동력을 F(t), 엘리베이터 칸(1) 측과 균형 추(2) 측과의 중량차이가 최대가 되는 경우의 최대의 가속력을 F2, 비상 제동 동작 개시시의 속도를 vO로 하고 있다. 단, 브레이크 장치(9)에 의한 제동력이 허용 정지 거리에 대해서 여유를 가져 설계되고 있는 경우, 허용 정지 위치에 대해서 여유를 가진 남은 거리가 요구되게 된다.
이와 같은 엘리베이터 장치에서는, 엘리베이터 칸(1)의 주행상태로서, 엘리베이터 칸 속도와, 승강로 종단부까지의 남은 거리 또는 허용 정지 위치까지의 남은 거리를 감시하여, 엘리베이터 칸 속도와 남은 거리와의 관계가 미리 설정된 허가 영역 내에 있을 때 제동력 저감 제어를 유효로 하므로, 비상 제동시에 과대한 감속도가 발생하는 것을 방지하면서, 엘리베이터 칸(1)의 승강로 종단부로의 도달을 보다 확실하게 회피할 수 있다. 또, 보다 많은 경우에 있어서 제동력 저감 제어를 실시 가능하게 할 수 있다.
실시의 형태 6.
다음, 도 8은 본 발명의 실시의 형태 6에 의한 엘리베이터 장치의 브레이크 제어장치(19)에 있어서의 제동력 저감 제어의 유효화 조건의 일례를 나타내는 그래프이다. 이 예에서는, 실시의 형태 5의 감시 항목에 부가하여, 실시의 형태 3에 나타난 바와 같이 엘리베이터 칸(1)의 감속하기 쉬움을 감시한다. 그리고, 엘리베이터 칸(1)이 감속하기 쉬움이 판단되는 경우에는, 허가 영역을 도 8의 해칭된 영역까지 넓혀, 엘리베이터 칸 속도와 남은 거리와의 관계가 도 8의 해칭된 영역에 있을 때도, 안전 릴레이(23,24)를 폐쇄하여 제동력 저감 제어를 유효화한다.
이 때의 허가 영역의 경계선 L11는, 파악된 적재 상태에 있어서, 각 남은 거리를 가지는 상태에 대해서 허용 정지 거리 내에서의 정지가 가능해지는 최대 속도의 점의 집합에 의해 정해진다. 이것에 의해, 제동력 저감 제어를 실시 가능한 속도 및 남은 거리의 허가 영역을 실시의 형태 5보다 더욱 넓힐 수 있다.
덧붙여, 상기의 예에서는, 엘리베이터 제어장치(18)로부터의 신호에 의해 비상 제동 상태인지 여부를 판정했지만, 엘리베이터 제어장치로부터의 신호에 의하지 않고, 브레이크 제어장치에서 독립하여 비상 제동 상태의 판정을 실시하도록 해도 괜찮다. 예를 들면, 브레이크 슈의 브레이크 풀리로의 접근이나 접촉을 검출하는 것으로써 비상 제동 상태의 판정을 실시해도 괜찮다. 또한, 엘리베이터 칸 속도가 소정치 이상임에도 불구하고 브레이크 코일의 전류치가 소정치 미만인 경우에, 비상 제동 상태이라고 판정해도 괜찮다.
또한, 상기의 예에서는 권상기 엔코더(12)로부터의 신호를 이용하여 엘리베이터 칸 속도, 엘리베이터 칸 감속도 및 엘리베이터 칸 위치 등을 구했지만, 예를 들면 조속기 엔코더(15), 또는 엘리베이터 칸에 탑재된 가속도 센서나 위치센서 등, 다른 센서로부터의 신호를 이용하여도 괜찮다.
또한, 상기의 예에서는, 안전 판단부(22)가 안전 릴레이(23,24)를 개폐하는 구성으로 했지만, 안전 판단부(22)로부터 지령 생성부(21)에 지령의 생성·정지 지령을 부여하도록 해도 괜찮다.
또한, 안전 판단부(22)와 지령 생성부(21)는 별체로 구성해도 괜찮다.

Claims (9)

  1. 엘리베이터 칸,
    상기 엘리베이터 칸의 주행을 제동하는 브레이크 장치, 및
    상기 브레이크 장치를 제어하는 것과 동시에, 상기 엘리베이터 칸의 비상 제동시에 상기 브레이크 장치의 제동력을 저감시키는 제동력 저감 제어를 실시 가능한 브레이크 제어장치를 구비하고,
    상기 브레이크 제어장치는, 상기 엘리베이터 칸의 비상 제동시에, 상기 엘리베이터 칸의 주행상태를 감시하여, 미리 설정된 허용 정지 거리내에서 상기 엘리베이터 칸이 정지하도록 상기 제동력 저감 제어의 유효·무효를 전환하며,
    상기 엘리베이터 칸의 주행상태로서, 엘리베이터 칸 속도와 비상정지 지령이 발생하고 나서의 시간을 감시하여, 엘리베이터 칸 속도와 시간과의 관계가 미리 설정된 허가 영역 내에 있을 때에 상기 제동력 저감 제어를 유효로 하는 엘리베이터 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 브레이크 제어장치는, 상기 엘리베이터 칸의 주행상태로서 적재 중량과 상기 엘리베이터 칸의 주행 방향에 근거하여 상기 엘리베이터 칸이 감속하기 쉬운 상태인지 여부를 감시하고, 상기 엘리베이터 칸의 감속하기 쉬움에 따라 상기 허가 영역을 변경하는 엘리베이터 장치.
  5. 엘리베이터 칸,
    상기 엘리베이터 칸의 주행을 제동하는 브레이크 장치, 및
    상기 브레이크 장치를 제어하는 것과 동시에, 상기 엘리베이터 칸의 비상 제동시에 상기 브레이크 장치의 제동력을 저감시키는 제동력 저감 제어를 실시 가능한 브레이크 제어장치를 구비하고,
    상기 브레이크 제어장치는, 상기 엘리베이터 칸의 비상 제동시에, 상기 엘리베이터 칸의 주행상태를 감시하여, 미리 설정된 허용 정지 거리내에서 상기 엘리베이터 칸이 정지하도록 상기 제동력 저감 제어의 유효·무효를 전환하며,
    상기 브레이크 제어장치는, 상기 엘리베이터 칸의 주행상태로서, 엘리베이터 칸 속도, 비상정지 지령이 발생하고 나서의 시간, 및 상기 엘리베이터 칸이 감속 상태에 있을지를 감시하여, 상기 엘리베이터 칸이 감속 상태인 조건과, 엘리베이터 칸 속도와 시간의 관계가 미리 설정된 허가 영역 내에 있는 조건과의 이론적(理論積)이 사실(ture)일 때에 상기 제동력 저감 제어를 유효로 하는 엘리베이터 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 브레이크 제어장치는, 상기 엘리베이터 칸의 주행상태로서, 적재 중량과 상기 엘리베이터 칸의 주행 방향에 근거하여 상기 엘리베이터 칸이 감속하기 쉬운 상태인지 여부를 감시하고, 상기 엘리베이터 칸의 감속하기 쉬움에 따라 상기 허가 영역을 변경하는 엘리베이터 장치.
  7. 엘리베이터 칸,
    상기 엘리베이터 칸의 주행을 제동하는 브레이크 장치, 및
    상기 브레이크 장치를 제어하는 것과 동시에, 상기 엘리베이터 칸의 비상 제동시에 상기 브레이크 장치의 제동력을 저감시키는 제동력 저감 제어를 실시 가능한 브레이크 제어장치를 구비하고,
    상기 브레이크 제어장치는, 상기 엘리베이터 칸의 비상 제동시에, 상기 엘리베이터 칸의 주행상태를 감시하여, 미리 설정된 허용 정지 거리내에서 상기 엘리베이터 칸이 정지하도록 상기 제동력 저감 제어의 유효·무효를 전환하며,
    상기 브레이크 제어장치는, 상기 엘리베이터 칸의 주행상태로서, 엘리베이터 칸 속도와 승강로 종단부까지의 남은 거리를 감시하여, 엘리베이터 칸 속도와 남은 거리와의 관계가 미리 설정된 허가 영역 내에 있을 때에 상기 제동력 저감 제어를 유효로 하는 엘리베이터 장치.
  8. 엘리베이터 칸,
    상기 엘리베이터 칸의 주행을 제동하는 브레이크 장치, 및
    상기 브레이크 장치를 제어하는 것과 동시에, 상기 엘리베이터 칸의 비상 제동시에 상기 브레이크 장치의 제동력을 저감시키는 제동력 저감 제어를 실시 가능한 브레이크 제어장치를 구비하고,
    상기 브레이크 제어장치는, 상기 엘리베이터 칸의 비상 제동시에, 상기 엘리베이터 칸의 주행상태를 감시하여, 미리 설정된 허용 정지 거리내에서 상기 엘리베이터 칸이 정지하도록 상기 제동력 저감 제어의 유효·무효를 전환하며,
    상기 브레이크 제어장치는, 상기 엘리베이터 칸의 주행상태로서, 엘리베이터 칸 속도와 허용 정지 위치까지의 남은 거리(殘距離)를 감시하여, 엘리베이터 칸 속도와 남은 거리와의 관계가 미리 설정된 허가 영역 내에 있을 때 상기 제동력 저감 제어를 유효로 하는 엘리베이터 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 브레이크 제어장치는, 상기 엘리베이터 칸의 주행상태로서 적재 중량과 상기 엘리베이터 칸의 주행 방향에 근거해 상기 엘리베이터 칸이 감속하기 쉬운 상태인지 여부를 감시하고, 상기 엘리베이터 칸의 감속하기 쉬움에 따라 상기 허가 영역을 변경하는 엘리베이터 장치.
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