WO2022013939A1

WO2022013939A1 - エレベータ装置

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Publication number: WO2022013939A1
Application number: PCT/JP2020/027353
Authority: WO
Inventors: 佳寛岡田; 洋輔久保; 秀隆座間
Original assignee: 株式会社日立製作所
Priority date: 2020-07-14
Filing date: 2020-07-14
Publication date: 2022-01-20

Abstract

電動操作器の動作の信頼性を向上することができる、非常止め装置を備えるエレベータ装置が開示される。このエレベータ装置は、乗りかごと、乗りかごに設けられる非常止め装置と、乗りかごに設けられ、非常止め装置を動作させる電動操作器（１０）と、を備えるものであって、電動操作器（１０）は、電磁石（３５）と、電磁石（３５）の動作に連動して非常止め装置を操作する機構部（１１，３４）と、電磁石（３５）によって駆動され、機構部（１１，３４）の動きを拘束する部材（５０）と、を備える。

Description

エレベータ装置

　本発明は、電動操作器によって作動する非常止め装置を備えるエレベータ装置に関する。

　エレベータ装置には、乗りかごの昇降速度を常時監視して、所定の過速状態に陥った乗りかごを非常停止させるために、ガバナおよび非常止め装置が備えられている。一般に、乗りかごとガバナはガバナロープによって結合されており、過速状態を検出すると、ガバナがガバナロープを拘束することで乗りかご側の非常止め装置を動作させ、乗りかごを非常停止するようになっている。

　このようなエレベータ装置では、昇降路内に長尺物であるガバナロープを敷設するため、省スペース化および低コスト化が難しい。また、ガバナロープが振れる場合、昇降路内における構造物とガバナロープとが干渉しやすくなる。

　これに対し、ガバナロープを用いない非常止め装置が提案されている。

　ガバナロープを用いない非常止め装置に関する従来技術として、特許文献１に記載された技術が知られている。本従来技術では、乗りかごの下部に、楔状のブレーキシューを有するブレーキユニットが設けられ、ブレーキシューにはブレーキリンクが接続される。制御部からの指令によりソレノイドが作動すると、ソレノイドに連動する機構によりブレーキリンクが上方へ動く。これにより、ブレーキシューが上方へ引き上げられ、乗りかごが制動される。

特開２０１３－１８９２８３号公報

　上記のように、ソレノイドによって動作する操作器により作動する従来の非常止め装置では、ソレノイドの通電が正常に制御されていても、ソレノイドによって駆動される機構部に異常が発生すると、電動操作器の動作の信頼性が低下する恐れがある。

　そこで、本発明は、電動操作器の動作の信頼性を向上することができる非常止め装置を備えるエレベータ装置を提供する。

　上記課題を解決するために、本発明によるエレベータ装置は、乗りかごと、乗りかごに設けられる非常止め装置と、乗りかごに設けられ、非常止め装置を動作させる電動操作器と、を備えるものであって、電動操作器は、電磁石と、電磁石の動作に連動して非常止め装置を操作する機構部と、電磁石によって駆動され、機構部の動きを拘束する部材と、を備える。

　本発明によれば、電動操作器の誤動作が防止されるので、電動操作器の動作の信頼性が向上する
　上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

一実施例であるエレベータ装置の概略構成図である。実施例における電動操作器１０の機構部を示し、図１の設置状態における正面図である。実施例における電動操作器１０の機構部を示し、図１の設置状態における正面図である。

　以下、本発明の一実施形態であるエレベータ装置について、実施例により、図面を用いながら説明する。なお、各図において、参照番号が同一のものは同一の構成要件あるいは類似の機能を備えた構成要件を示している。

　図１は、本発明の一実施例であるエレベータ装置の概略構成図である。

　図１に示すように、エレベータ装置は、乗りかご１と、位置センサ３と、電動操作器１０と、駆動機構（１２～２０）と、引上げロッド２１と、非常止め装置２とを備えている。

　乗りかご１は、建築物に設けられる昇降路内に主ロープ（図示せず）により吊られており、ガイド装置を介してガイドレール４に摺動可能に係合している。駆動装置（巻上機：図示せず）により主ロープが摩擦駆動されると、乗りかご１は昇降路内を昇降する。

　位置センサ３は、乗りかご１に備えられ、昇降路内における乗りかご１の位置を検出するとともに、検出された乗りかご１の位置から乗りかご１の昇降速度を常時検出する。したがって、位置センサ３により、乗りかごの昇降速度が所定の過速度を超えたことを検出することができる。

　本実施例では、位置センサ３は、画像センサを備え、画像センサによって取得されるガイドレール４の表面状態の画像情報に基づいて、乗りかご１の位置および速度を検出する。例えば、予め計測され記憶装置に記憶されるガイドレール４の表面状態の画像情報と、画像センサによって所得される画像情報を照合することにより、乗りかご１の位置が検出される。

　なお、位置センサとしては、乗りかごに設けられ、乗りかごの移動とともに回転するロータリーエンコーダを用いてもよい。

　電動操作器１０は、本実施例では電磁操作器であり、乗りかご１の上部に配置される。電磁操作器は、例えば、ソレノイドもしくは電磁石によって作動する可動片もしくは可動杆を備えるものである。電動操作器１０は、位置センサ３が乗りかご１の所定の過速状態を検出したときに作動する。このとき、操作レバー１１に接続されている駆動機構（１２～２０）により、引上げロッド２１が引き上げられる。これにより、非常止め装置２が制動状態となる。

　なお、駆動機構（１２～２０）については後述する。

　非常止め装置２は、乗りかご１の左右に一台ずつ配置される。各非常止め装置２が備える図示しない一対の制動子は、制動位置および非制動位置の間で可動であり、制動位置においてガイドレール４を挟持し、さらに、乗りかご１の下降により相対的に上昇すると、制動子とガイドレール４との間に作用する摩擦力により制動力を生じる。これにより、非常止め装置２は、乗りかご１が過速状態に陥ったときに作動し、乗りかご１を非常停止させる。

　本実施例１のエレベータ装置は、ガバナロープを用いない、いわゆるロープレスガバナシステムを備えるものであり、乗りかご１の昇降速度が定格速度を超えて第１過速度（例えば、定格速度の１．３倍を超えない速度）に達すると、駆動装置（巻上機）の電源およびこの駆動装置を制御する制御装置の電源が遮断される。また、乗りかご１の下降速度が第２過速度（例えば、定格速度の１．４倍を超えない速度）に達すると、乗りかご１に設けられる電動操作器１０が電気的に駆動され、非常止め装置２を作動させて、乗りかご１が非常停止される。

　本実施例において、ロープレスガバナシステムは、前述の位置センサ３と、位置センサ３の出力信号に基づいて、乗りかご１の過速状態を判定する安全制御装置とから構成される。この安全制御装置は、位置センサ３の出力信号に基づいて乗りかご１の速度を計測し、計測される速度が第１過速度に達したと判定すると、駆動装置（巻上機）の電源およびこの駆動装置を制御する制御装置の電源を遮断するための指令信号を出力する。また、安全制御装置は、計測される速度が第２過速度に達したと判定すると、電動操作器１０を作動するための指令信号を出力する。

　前述のように、非常止め装置２が備える一対の制動子が引上げロッド２１によって引き上げられると、一対の制動子がガイドレール４を挟持する。引上げロッド２１は、電動操作器１０に接続される駆動機構（１２～２０）によって駆動される。

　以下、この駆動機構の構成について説明する。

　電動操作器１０の操作レバー１１と第１の作動片１６が連結され、略Ｔ字状の第１リンク部材が構成される。操作レバー１１および第１の作動片１６はそれぞれＴ字の頭部および足部を構成する。略Ｔ字状の第１リンク部材は、操作レバー１１と第１の作動片１６の連結部において、第１の作動軸１９を介してクロスヘッド（図１中の「５０」）に回動可能に支持される。Ｔ字の足部となる作動片１６における操作レバー１１と作動片１６の連結部とは反対側の端部に、一対の引上げロッド２１の一方（図中左側）の端部が接続される。

　接続片１７と第２の作動片１８が連結され、略Ｔ字状の第２リンク部材が構成される。接続片１７および第２の作動片１８はそれぞれＴ字の頭部および足部を構成する。略Ｔ字状の第２リンク部材は、接続片１７と第２の作動片１８の連結部において、第２の作動軸２０を介してクロスヘッドに回動可能に支持される。Ｔ字の足部となる第２の作動片１８における接続片１７と第２の作動片１８の連結部とは反対側の端部に、一対の引上げロッド２１の他方（図中左側）の端部が接続される。

　筐体３０の内部から外部に伸びる操作レバー１１の端部と、接続片１７の両端部の内、第２の作動軸２０よりも乗りかご１の上部に近い端部とが、それぞれ、乗りかご１上に横たわる駆動軸１２の一端（図中左側）と他端（図中右側）とに接続される。駆動軸１２は、クロスヘッドに固定される固定部１４を摺動可能に貫通している。また、駆動軸１２は、押圧部材１５を貫通し、押圧部材は駆動軸１２に固定されている。なお、押圧部材１５は、固定部１４の第２リンク部材（接続片１７、第２の作動片１８）側に位置する。固定部１４と押圧部材１５の間に、弾性体である駆動ばね１３が位置し、駆動ばね１３には駆動軸１２が挿通される。

　電動操作器１０が作動すると、すなわち本実施例では電磁石への通電が遮断されると、駆動ばね１３の付勢力に抗して操作レバー１１の動きを拘束する電磁力が消失するので、押圧部材１５に加わる駆動ばね１３の付勢力によって、駆動軸１２が長手方向に沿って駆動される。このため、第１リンク部材（操作レバー１１、第１の作動片１６）が第１の作動軸１９の回りに回動するとともに、第２リンク部材（接続片１７、第２の作動片１８）が第２の作動軸２０の回りに回動する。これにより、第１リンク部材の第１の作動片１６に接続される一方の引上げロッド２１が駆動されて引き上げられるとともに、第２リンク部材の第２の作動片１８に接続される他方の引上げロッド２１が駆動されて引き上げられる。

　図２は、本実施例における電動操作器１０の機構部を示し、図１の設置状態における正面図である。なお、図２において、非常止め装置は非作動状態であり、電動操作器１０は待機状態にある。すなわち、エレベータ装置は、通常の運転状態である。

　図２に示すように、待機状態においては、操作レバー１１に接続されるアマチュア３４が、励磁されている電磁石３５に吸引されている。これにより、駆動ばね１３（圧縮ばね）の付勢力に抗して、操作レバー１１の動きが拘束されている。なお、操作レバー１１は、アマチュア３４に回動可能に設けられるブラケット３８を介して、アマチュア３４に接続される。また、アマチュア３４における少なくとも電磁石３５と吸着する部分は磁性体、好ましくは軟磁性体からなる。

　図２中における他の機構部（３６，３７，４０－４２）については、後述する（図３）。

　電動操作器１０の機構部が載置される台座となる基板４０上においては、電磁石３５における、アマチュア３４との吸着面に隣接して、軟磁性体からなる部材５０が設けられる。

　部材５０は、バネ５１を介して基板４０上に固定される。なお、部材５０の一端（上端）は自由端であるが、部材５０の他端（下端）は、バネ５１の一端（上端）と接着剤などによって接合される。バネ５１の他端（下端）は基板４０上に固定される。また、部材５０は、電磁石３５と基板４０との間の空間に位置するとともに基板４０上に固定される支持部５２によって、基板４０上において支持されるとともに位置決めされている。

　部材５０は、支持部５２に対して摺動可能である。また、部材５０の動きは、支持部５２によって、基板４０に対して垂直な方向に制限される。すなわち、部材５０は、支持部５２に案内されて、基板４０に対して垂直な方向に可動である。

　なお、部材５０を構成する軟磁性体としては、例えば、低炭素鋼やパーマロイ（鉄・ニッケル合金）などが適用される。

　図２に示すように、電動操作器１０の待機状態では、電磁石３５が励磁されているので、部材５０の上端部の側部が電磁石３５の磁極面の内、アマチュア３４が吸着する磁極面の周辺に露出する磁極面に吸着する。このとき、電磁石３５が非励磁状態である場合に比べて、バネ５１が伸びるので、部材５０には下向きにバネ力が作用する。部材５０は、電磁石３５による電磁力によって、バネ力に抗して、電磁石に吸着される。

　このため、電磁石３５が励磁されている状態では、基板４０上における位置が固定されている部材５０によって、電磁石３５の動きが拘束される。これにより、電磁石３５に吸着されているアマチュア３４の動きが拘束されるので、アマチュア３４を含む電動操作器１０の機構部が誤動作するような要因が発生しても、電動操作器１０が誤動作することが防止される。

　図３は、本実施例における電動操作器１０の機構部を示し、図１の設置状態における正面図である。なお、図３において、非常止め装置は制動状態であり、電動操作器１０は作動状態にある。

　図示しない安全制御装置からの指令により、電磁石３５の励磁が停止されると、アマチュア３４に作用する吸引力が消失する。これにより、部材５０による機構部の拘束が解けるので、駆動ばね１３の付勢力が開放されて駆動軸１２が駆動される。

　駆動軸１２が駆動されると、駆動軸１２に接続される操作レバー１１が第１の作動軸１９の回りに回動し、連動して、操作レバー１１に連結される第１の作動片１６が第１の作動軸１９の回りに回動する。これにより、第１の作動片に接続される引上げロッド２１が引き上げられる。

　上述のように操作レバー１１が回動すると、操作レバー１１に接続されるアマチュア３４は、操作レバー１１の回動方向に沿って移動する。

　電動操作器１０を図２に示したような待機状態に復帰させるためには、次に述べるように、図２で説明を省略した機構部（３６，３７，４０－４２）によって、アマチュア３４を移動位置（図３）から待機時の位置（図２）に戻す。

　図３に示すように、電動操作器１０は、アマチュア３４を駆動するために基板４０の平面部上に位置する送りねじ３６を有する。送りねじは、基板４０の平面上に固定される第１の支持部材４１および第２の支持部材４２によって回転可能に支持される。電磁石３５は、ナット部を備えており、このナット部が送りねじ３６と螺合する。送りねじ３６は、モータ３７によって回転される。

　電動操作器１０を待機状態に復帰させるには、まず、電磁石３５を励磁しながら、モータ３７を駆動して送りねじを回転させる。回転する送りねじと電磁石３５が備えるナット部とによって、モータの回転が、送りねじの軸方向に沿った電磁石３５の直線的移動に変換される。これにより、電磁石３５は、図３に示すアマチュア３４の移動位置に近づき、アマチュア３４は、電磁石３５による電磁力が作用して、電磁石３５に吸着する。

　アマチュア３４が電磁石３５に吸着したら、電磁石３５の励磁を継続しながら、モータ３７の回転方向を逆にして、送りねじを逆転させる。これにより、アマチュア３４は、電磁石３５とともに、待機時の位置まで移動する。

　なお、電磁石の励磁が停止されたとき、軟磁性体からなる部材５０の上端部が電磁石３５から離れる。したがって、送りねじ３６により電磁石３５がアマチュア３４に向かって移動を開始する時に、部材５０は、電磁石３５の移動を妨げない。ここで、部材５０が軟磁性体からなるので、電磁石３５の励磁が停止されたとき、部材５０が残留磁化によって電磁石３５の磁性体コアの表面（前述の磁極面）に部材５０が吸着され続けることが防止されるので、バネ５１の弾性力と相俟って、部材５０は確実に電磁石３５から離れる。

　電磁石３５は、送りねじ３６が回転を開始して、電磁石３５がアマチュア３４に向かって移動を開始した後に、通電されて、励磁が再開されることが好ましい。これにより、送りねじ３６が回転を開始した時に、図２に示したような、電磁石３５の磁極面に部材５０の上端部の側部が吸着される状態に戻ることが防止される。したがって、電磁石３５の移動が、部材５０によって拘束されることが防止される。

　上述のように、本実施例では、非常止め装置２を動作させる電動操作器１０が、アマチュア３４および操作レバー１１を含み、電磁石３５の動作に連動して非常止め装置２を操作する機構部を備えるとともに、電磁石３５に吸引されて駆動され、電磁石３５の動きを拘束することにより機構部の動きを拘束する、いわばストッパとなる部材５０と、を備える。これにより、電磁石３５が励磁される待機状態において、機構部の誤動作が防止される。したがって、電動操作器の動作の信頼性が向上し、非常止め装置の動作の信頼性が工事用する。

　本実施例では、部材５０の一端（上端）は自由端とし、部材５０の他端はバネ５１を介して、待機状態における電磁石３５のアマチュア３４と吸着する磁極面に隣接する位置に固定される。これに対し、部材５０の他端も自由端とし、電磁石３５の励磁が停止されたら部材５０の自重によって部材５０が磁極面から離れるようにしてもよい。これにより、電動操作器を構成する部品の個数が低減される。

　なお、本実施例のようにバネ５１を介して部材５０を固定する場合、バネ力を適宜設定することにより、部材５０が電磁石３５の動きを拘束する動作および部材が電磁石から離れる動作が安定化することができる。したがって、電動操作器の動作の信頼性が向上する。

　また、上述の実施例では、部材５０が、電磁石３５によって駆動される駆動部と、電磁石３５に接触して電磁石３５の動きを拘束する拘束部（いわばストッパ）とを兼ねている。このような拘束手段に限らず、例えば、駆動部と拘束部を別部材として、軟磁性体からなる駆動部の動きにリンクして、拘束部を駆動してもよい。

　なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置き換えをすることが可能である。

　例えば、電動操作器１０は、乗りかご１の上方部のほか、下方部や側方部に設けられてもよい。

１…乗りかご、２…非常止め装置、３…位置センサ、４…ガイドレール、１０…電動操作器、１１…操作レバー、１２…駆動軸、１３…駆動ばね、１４…固定部、１５…押圧部材、１６…作動片、１７…接続片、１８…作動片、１９…作動軸、２０…作動軸、２１…引上げロッド、３０…筐体、３１…筐体カバー、３４…アマチュア、３５…電磁石、３６…送りねじ、３７…モータ、３８…ブラケット、４０…基板、４１…支持部材、４２…支持部材、５０…部材、５１…バネ、５２…支持部

Claims

　乗りかごと、
　前記乗りかごに設けられる非常止め装置と、
　前記乗りかごに設けられ、前記非常止め装置を動作させる電動操作器と、
を備えるエレベータ装置において、
　前記電動操作器は、
　電磁石と、
　前記電磁石の動作に連動して前記非常止め装置を操作する機構部と、
　前記電磁石によって駆動され、前記機構部の動きを拘束する部材と、
を備えることを特徴とするエレベータ装置。
　請求項１に記載されるエレベータ装置において、
　前記部材は磁性体から構成され、
　前記電磁石によって発生する電磁力によって駆動されることを特徴とするエレベータ装置。
　請求項２に記載されるエレベータ装置において、
　前記磁性体は軟磁性体であることを特徴とするエレベータ装置。
　請求項２に記載のエレベータ装置において、
　前記部材は、前記電磁石に隣接する位置に、バネを介して固定されていることを特徴とするエレベータ装置。
　請求項２に記載のエレベータ装置において、
　前記部材は、前記電磁石に隣接する位置に固定される支持部材によって支持されていることを特徴とするエレベータ装置。
　請求項１に記載のエレベータ装置において、
　待機状態において、前記電磁石は、励磁されて、前記機構部の動きを拘束し、
　前記部材は、前記電磁石の動きを拘束することを特徴とするエレベータ装置。
　請求項６に記載のエレベータ装置において、
　前記機構部は、
　前記非常止め装置を操作する操作レバーと、
　前記操作レバーに接続されるアマチュアと、
を有し、
　前記待機状態において、前記アマチュアは、前記電磁石によって吸引されることを特徴とするエレベータ装置。
　請求項１に記載のエレベータ装置において、
　前記機構部は、
　前記非常止め装置を操作する操作レバーと、
　前記操作レバーに接続されるアマチュアと、
を有し、
　待機状態において、前記アマチュアは、前記電磁石によって吸引されることを特徴とするエレベータ装置。
　請求項８に記載のエレベータ装置において、
　さらに、
　前記電磁石が備えるナット部と螺合する送りねじと、
　前記送りねじを駆動するモータと、
を備えることを特徴とするエレベータ装置。
　請求項９に記載のエレベータ装置において、
　前記非常止め装置が作動すると、
　前記アマチュアが、励磁された前記電磁石に吸着され、
　前記アマチュアを吸着した前記電磁石が、前記送りねじを駆動することによって、前記待機状態における位置に移動されることを特徴とするエレベータ装置。