JP2009215046A - エレベータの終端階強制減速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 面倒な作業を必要とせずに、動作状態の確認を簡単かつ安全に行う。
【解決手段】 モード切替えスイッチ２６により点検モードが設定されると、終端階強制減速装置２３に設けられた制御部２４は、乗りかご１３を定格速度以下の一定の速度で点検運転する。この点検運転により乗りかご１３がリミットスイッチ１２ａ，１２ｂ，１２ｃをそれぞれ通過したときの速度データと第２のメモリ部２９に予め設定された点検運転用の制限速度データとを比較して乗りかご１３を停止制御することにより、終端階強制減速装置２３が正常に動作しているか否かを判定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、昇降路の最下階または最上階にて乗りかごの異常速度を検出して強制的に減速させるエレベータの終端階強制減速装置に関する。

エレベータシステムでは、何らかの制御異常などにより、乗りかごが最下階または最上階にて正常に着床できず、フロアレベルを行過ぎた場合でも、安全に停止できるように「終端階強制減速装置」と呼ばれる安全装置を備えている。

この終端階強制減速装置は、最下階と最上階に走行方向に等間隔で配設された複数個のリミットスイッチを有し、これらのリミットスイッチのＯＮ／ＯＦＦのタイミングで乗りかごの通過位置と速度を検出して、乗りかごを緊急停止させるように動作する。

この終端階強制減速装置によって乗りかごが停止するまでの距離は、エレベータの定格速度により左右される。一方、最下階のフロアレベル位置に対するピット部の深さと、最上階のフロアレベルにおける乗りかごの上端部と昇降路頂部との隙間の寸法は、エレベータの定格速度毎に設定されている。つまり、昇降路のピット部および頂部の寸法によってエレベータの定格速度が決まる。

ここで、例えば老朽化したエレベータをリニューアルする場合に、昇降路をそのままとして、エレベータ装置一式を交換するのが一般的である。その際、昇降路の寸法は構造的に変更できないために、リニューアルしても、運転速度も上げられないことがある。

このような問題を解決する方法として、かご位置に応じて定格速度を変化させる、所謂「可変速制御方式」が考えられている。これは、昇降路の終端階部分で昇降路寸法に合わせた定格速度で運転し、中間階部分では通常の定格速度を超えて速く運転するといったものである。

また、このような可変速制御方式を用いたエレベータでは、制御異常により中間階での運転速度のままで乗りかごが終端階部分を走行さないように、終端階強制減速装置が安全装置の１つとして用いられる（例えば特許文献１）。
特公昭６１−３７５１号公報

上述した終端階強制減速装置は、終端階付近にて予め設定された運転速度を超えて乗りかごが運転された場合に動作するものである。このため、通常時（つまり制御異常などのない状態）に動作することはないが、制御異常発生時には確実に動作するように終端階強制減速装置を定期的に点検する必要がある。

この点検方法として、リミットスイッチの設置位置を終端階とは反対方向に移動させて、速度検出タイミングを通常よりも早め（つまり、着床制御時の減速が十分でない状態で演算する）、終端階強制減速装置側からみて速度異常状態を発生させる方法がある。しかし、このような方法では、点検の度にリミットスイッチを移動させる必要があり、また、点検後にはリミットスイッチを元の位置に戻す作業も必要となるため、非常に面倒であり、作業効率が悪い。

本発明は上記のような点に鑑みなされたもので、面倒な作業を必要とせずに、動作状態の確認を簡単かつ安全に行うことのできるエレベータの終端階強制減速装置を提供することを目的とする。

本発明に係るエレベータの終端階強制減速装置は、昇降路の終端階付近で乗りかごが制限速度以上で走行している状態を検出して、上記乗りかごを強制的に減速するエレベータの終端階強制減速装置において、点検モードの設定に伴い、上記乗りかごを定格速度以下の低速度で、かつ、一定の速度で上記終端階方向に点検運転する点検運転手段と、この点検運転手段によって上記乗りかごが上記終端階付近の所定の位置を通過したことを検出する少なくとも１つ以上の位置検出手段と、この位置検出手段によって上記乗りかごの通過が検出されたときの速度データを検出する速度検出手段と、この速度検出手段によって検出された上記乗りかごの速度データと予め設定された点検運転用の制限速度データとを比較して上記乗りかごを停止制御し、上記所定の位置で停止できた場合に正常に動作しているものと判定する動作判定手段とを具備したことを特徴とする。

本発明によれば、面倒な作業を必要とせずに、動作状態の確認を簡単かつ安全に行うことができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る終端階強制減速装置を適用したエレベータの全体構成を示す図である。図中の１０はエレベータの昇降路であり、建物中に構築されている。また、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…は各階の乗場である。

図１に示すように、昇降路１０のピット部の最下端に緩衝器１１が設置されている。この緩衝器１１は、何らかの異常によりエレベータの乗りかご１３が最下階の乗り場１０ａで停止できずに、そのまま下降方向に通過した場合にピット部への衝突を緩和させるためにある。

また、この昇降路１０の終端階（ここでは最下階）付近には、複数のリミットスイッチ１２ａ，１２ｂ，１２ｃが乗りかご１３の走行方向に沿って配設されている。これらのリミットスイッチ１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、最下階における乗りかご１３の下降方向の通過位置を検出するためのスイッチであり、例えばマイクロスイッチからなり、それぞれに乗りかご１３の側部に取り付けられた着検板１３ａの接触によってＯＮ動作し、その信号を終端階強制減速装置２３に出力する。

乗りかご１３は、巻上機１５の駆動によりメインロープ１４を介して昇降路１０内を所定の速度で移動する。巻上機１５は、建物最上部の機械室あるいは昇降路１０内の最上部に設置され、主制御装置２１の制御により駆動制御される。この巻上機１５には、電磁ブレーキ１６とパルス発生器１７が設けられている。電磁ブレーキ１６は、巻上機１５のモータの円周部に設けられ、エレベータ停止時にモータに当接してブレーキをかける。パルス発生器１７は、巻上機１５の回転軸などに取り付けられ、巻上機１５の回転に同期してパルス信号を発生する。

なお、図１では省略するが、昇降路１０の最上階付近にも同様のリミットスイッチが複数設置されており、これらのスイッチ動作を元に乗りかご１３を強制減速する構成となっている。

以下では、昇降路１０の最下端付近に設置されたリミットスイッチ１２ａ，１２ｂ，１２ｃを用いて、最下端で乗りかご１３を強制減速する場合を想定して説明する。

エレベータの運転制御に関わる装置として、主制御装置２１、運転遮断回路２２、終端階強制減速装置２３が機械室などに設けられている。

主制御装置２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを搭載したコンピュータからなり、エレベータの運転制御に必要な各種処理を実行する。また、この主制御装置２１は、公衆回線網等の通信ネットワーク３１を介して外部の監視センタ３２に接続されている。監視センタ３２は、通信ネットワーク３１を介してエレベータの動作状態を常時監視しており、何らかの異常を検知した場合に保守員を現場に派遣するなどして対処する。

運転遮断回路２２は、乗りかご１３を各階で停止させる場合などに、主制御装置２１からの指令により巻上機１５ならびに電磁ブレーキ１６の回路を遮断する。

終端階強制減速装置２３は、昇降路１０の終端階（ここでは最下端）で乗りかご１３を強制減速する。この終端階強制減速装置２３はコンピュータによって構成される。この終端階強制減速装置２３には、制御部２４、速度検出部２５、モード切替えスイッチ２６、記録部２７、第１のメモリ部２８、第２のメモリ部２９、データ選択部３０が備えられている。

制御部２４は、ＣＰＵに相当し、終端階における乗りかご１３の異常速度を検出し、運転遮断回路２２を介して乗りかご１３の減速制御を行う。速度検出部２５は、パルス発生器１７からのパルス信号を乗りかご１３の速度信号に変換して制御部２４に与える。

モード切替えスイッチ２６は、通常モードと点検モードを切り替えるための操作スイッチであり、保守員が操作し易い位置に取り付けられている。記録部２７は、この終端階強制減速装置２３の点検結果を記録する。

メモリ部２８，２９は、それぞれに強制減速に必要な制限速度データを記憶したメモリであり、第１のメモリ部２８には通常運転で使用する制限速度データ、第２のメモリ部２９には点検運転で使用する制限速度データが記憶されている。データ選択部３０は、第１のメモリ部２８または第２のメモリ部２９の制限速度データを選択する。

図２は同実施形態におけるエレベータ着床時の速度パターンを示す図であり、横軸は着床位置までの距離、縦軸は走行速度を表している。

図中のＰ１は通常運転時に最下階に着床する場合の通常の速度パターン、Ｐ２はその通常運転時に用いられる制限速度データによる速度パターンを示している。一方、Ｐ３は点検運転における速度パターンであり、点検運転時は定格速度以下で直ぐに止まれるような低速で、かつ、一定速度である。また、Ｐ４はその点検運転時に用いられる制限速度データによる速度パターンを示している。

また、ｘ１，ｘ２，ｘ３は、終端階強制減速装置２３による速度チェックポイントであり、図１に示したリミットスイッチ１２ａ，１２ｂ，１２ｃのそれぞれを乗りかご１３が通過した位置に相当する。

後述するように、通常モードでは、各ポイントｘ１，ｘ２，ｘ３にて、乗りかご１３の速度パターンＰ１が制限速度パターンＰ２を超えている場合に異常として検出され、エレベータ運転遮断回路２２が開いて運転が停止される。図中のｖ１，ｖ２，ｖ３は各ポイントｘ１，ｘ２，ｘ３に対応した速度パターンＰ１の値、ｄ１，ｄ２，ｄ３は各ポイントｘ１，ｘ２，ｘ３に対応した制限速度パターンＰ２の値である。

一方、点検モードでは、各ポイントｘ１，ｘ２，ｘ３にて、乗りかご１３の速度パターンＰ３が制限速度パターンＰ４を超えている場合に異常として検出され、エレベータ運転遮断回路２２が開いて運転が停止される。図中のｖ１’，ｖ２’，ｖ３’は各ポイントｘ１，ｘ２，ｘ３に対応した速度パターンＰ３の値、ｄ１’，ｄ２’，ｄ３’は各ポイントｘ１，ｘ２，ｘ３に対応した制限速度パターンＰ４の値である。

このような構成において、今、通常モードで、乗りかご１３が最下階に向けて移動しているものとする。乗りかご１３の通過によりリミットスイッチ１２ａがＯＮすると、終端階強制減速装置２３に設けられた制御部２４は、データ選択部３０を通じてリミットスイッチ１２ａの位置に対応する制限速度データ（ｄ１）を第１のメモリ部２８から読み出す。また、終端階強制減速装置２３は、速度検出部２５から乗りかご１３の速度データ（ｖ１）を入力し、上記制限速度データ（ｄ１）と比較する。

この場合、主制御装置２１に異常がなく、正常に乗りかご１３が走行していれば、ｘ１時点における乗りかご１３の速度データ（ｖ１）は制限速度データ（ｄ１）よりも小さくなる。したがって、終端階強制減速装置２３は特に何もせず、乗りかご１３の運転を継続する。

また、乗りかご１３の最下階への移動に伴い、リミットスイッチ１２ｂ，１２ｃが順にＯＮ動作すると、終端階強制減速装置２３は、上記同様にして第１のメモリ部２８からリミットスイッチ１２ｂ，１２ｃの各位置（ｘ２，ｘ３）に対応する制限速度データ（ｄ２，ｄ３）をそれぞれ読み出し、その時点における乗りかご１３の速度データ（ｖ１，ｖ２）と比較する。その結果、乗りかご１３の速度データ（ｖ１，ｖ２）が制限速度データ（ｄ２，ｄ３）を超えている場合には、終端階強制減速装置２３は異常速度であると判定して、運転遮断回路２２を介して乗りかご１３の運転を停止制御する。

次に、終端階強制減速装置２３の点検動作について説明する。
図３は同実施形態における終端階強制減速装置２３の点検処理の動作を示すフローチャートである。なお、このフローチャートで示される処理は、コンピュータである終端階強制減速装置２３が所定のプログラムを読み込むことにより実行される。

保守員が終端階強制減速装置２３に設けられた操作スイッチ９ｅを操作すると、制御部２４はその操作信号を認識することにより、点検モードに切り替え（ステップＳ１１）、制限速度データの読み出し先を第１のメモリ部２８から第２のメモリ部２９に切り替える（ステップＳ１２）。

第２のメモリ部２９には、第１のメモリ部２８と同様にリミットスイッチ１２ａ，１２ｂ，１２ｃの各位置に対応した制限速度データが記憶されている。ただし、図２に示したように、第２のメモリ部２９の制限速度データ（Ｐ４）は、第１のメモリ部２８の制限速度データ（Ｐ２）よりもかなり低く設定されている。

この状態で、乗りかご１３を所定の速度（Ｐ３）で下降方向に点検運転し（ステップＳ１３）、リミットスイッチ１２ａ，１２ｂ，１２ｃの各信号を順に終端階強制減速装置２３に与える（ステップＳ１４）。

乗りかご１３の下降に伴い、制御部２４がリミットスイッチ１２ａのＯＮ信号を入力すると（ステップＳ１４のＹｅｓ）、データ選択部３０を通じてリミットスイッチ１２ａの位置に対応する制限速度データ（ｄ１’）を第２のメモリ部２９から読み出すと共に（ステップＳ１５）、速度検出部２５から乗りかご１３の速度データ（ｖ１’）を入力する（ステップＳ１６）。

ここで、第２のメモリ部２９の制限速度データは、予め点検運転時の速度よりも小さい値（つまり、点検運転速度で制限速度超過となるようなデータ）が設定されている。したがって、終端階強制減速装置２３が正常に動作していれば、速度データ（ｖ１’）と制限速度データ（ｄ１’）との比較により速度異常と判定し、運転遮断回路２２を介して乗りかご１３の運転を停止させることになる（ステップＳ１７）。つまり、乗りかご１３がリミットスイッチ１２ａの位置で直ぐに止まれば、終端階強制減速装置２３が正常に動作しているものと判定でき（ステップＳ１８）、その判定結果を記録部２７に記録しておく（ステップＳ１９）。

なお、主制御装置２１では、運転遮断回路２２によって乗りかご１３の運転が停止した際に、そのときの乗りかご１３の位置と予め決められたリミットスイッチ１２ａの位置とを比較し、その誤差の値が運転停止に伴うブレーキスリップなどを考慮した一定の範囲以内であれば、終端階強制減速装置２３が正常であることを認識でき、以降の点検運転を継続することができる。

また、誤差の値が一定の範囲外であれば、パルス発生器１７、速度検出部２５、リミットスイッチ１２ａなどの動作異常が原因であり、以降の点検運転を休止することになる。

このようにして、ミットスイッチ１２ａによる動作を確認した後は、乗りかご１３をその位置から再度下降運転して、リミットスイッチ１２ｂ，１２ｃに対する動作状態についても同様に確認していく。この場合、終端階強制減速装置２３が正常に動作していれば、乗りかご１３がリミットスイッチ１２ｂ，１２ｃの各位置でそれぞれに停止することになり、そのときの判定結果が記録部２７に記録される。

なお、終端階強制減速装置２３の異常等により、乗りかご１３を停止できなかった場合のことを考慮して、点検運転の速度データ（Ｐ３）は極めて低く設定されている。具体的には、昇降路１０のピット部に設けられた緩衝器１１にて確実に衝撃を吸収して止めることができる程度の非常に遅い速度である。

このように本実施形態によれば、リミットスイッチ１２ａ，１２ｂ，１２ｃの設置位置を変更するなどの面倒な作業を必要とせず、点検運転により終端階強制減速装置２３の動作を簡単に確認することができる。また、この点検運転では、乗りかご１３を過剰に速く運転するではなく、実際よりも遅く運転しながら、リミットスイッチ１２ａ，１２ｂ，１２ｃの各位置で乗りかご１３を停止させるため、乗りかご１３の暴走による危険性も極めて低く、安全に動作確認を行うことができる。

なお、上記実施形態では、昇降路１０の最下端での終端階強制減速装置２３の動作状態を点検する場合を想定した説明したが、最上階でも同様の方法にて点検することができる。

また、図１の構成では、主制御装置２１と終端階強制減速装置２３を別に設けたが、主制御装置２１に終端階強制減速装置２３の機能を持たせて一体化した構成にしても良い。

また、モード切替えスイッチ２６の操作により点検モードに切り替えたが、監視センタ３２から遠隔操作により点検モードに切り替えるようにしても良い。このようにすれば、人手を必要とせずに、安全な時間帯を選んで、より効率的に動作確認を行うとこができる。

また、記録部２７に記録された判定結果のデータを主制御装置２１から監視センタ３２に転送する構成としても良い。主制御装置２１は、監視センタ３２との間でデータ通信するための機能を備えている。

また、点検モードのときに、終端階強制減速装置２３に与える乗りかご１３の速度データの値を２逓倍するなどして、擬似的な速度超過状態を発生させるようにしても良い。

要するに、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の形態を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を省略してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

図１は本発明の一実施形態に係る終端階強制減速装置を適用したエレベータの全体構成を示す図である。 図２は同実施形態におけるエレベータ着床時の速度パターンを示す図である。 図３は同実施形態における終端階強制減速装置の点検処理の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０…昇降路、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…各階の乗場、１１…緩衝器、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…リミットスイッチ、１３…乗りかご、１３ａ…着検板、１４…メインロープ、１５…巻上機、１６…電磁ブレーキ、１７…パルス発生器、２１…主制御装置、２２…運転遮断回路、２３…終端階強制減速装置、２４…制御部、２５…速度検出部、２６…モード切替えスイッチ、２７…記録部、２８…第１のメモリ部、２９…第２のメモリ部、３０…データ選択部、Ｐ１…通常運転時の速度パターン、Ｐ２…通常運転時の制限速度データによる速度パターン、Ｐ３…点検運転時の速度パターン、Ｐ４…点検運転時の制限速度データによる速度パターン、ｘ１，ｘ２，ｘ３…速度チェックポイント。

Claims (6)

1. 昇降路の終端階付近で乗りかごが制限速度以上で走行している状態を検出して、上記乗りかごを強制的に減速するエレベータの終端階強制減速装置において、
   点検モードの設定に伴い、上記乗りかごを定格速度以下の低速度で、かつ、一定の速度で上記終端階方向に点検運転する点検運転手段と、
   この点検運転手段によって上記乗りかごが上記終端階付近の所定の位置を通過したことを検出する少なくとも１つ以上の位置検出手段と、
   この位置検出手段によって上記乗りかごの通過が検出されたときの速度データを検出する速度検出手段と、
   この速度検出手段によって検出された上記乗りかごの速度データと予め設定された点検運転用の制限速度データとを比較して上記乗りかごを停止制御し、上記所定の位置で停止できた場合に正常に動作しているものと判定する動作判定手段と
   を具備したことを特徴とするエレベータの終端階強制減速装置。
2. 通常運転時に使用する第１の制限速度データと、この第１の制限速度よりも低く設定された第２の制限速度データを記憶したメモリ手段と、
   上記点検モードが設定された場合に、上記メモリ手段から上記第２の制限速度データを選択するデータ選択手段とを備え、
   上記動作判定手段は、上記データ選択手段によって選択された上記第２の制限速度データを点検運転用の制限速度データとして用いることを特徴とする請求項１記載のエレベータの終端階強制減速装置。
3. 上記点検モードは、スイッチ操作により設定されることを特徴とする請求項１または２記載のエレベータの終端階強制減速装置。
4. エレベータの動作状態を通信ネットワークを介して遠隔監視する監視センタを備え、
   上記点検モードは、上記監視センタからの遠隔操作によって設定されることを特徴とする請求項１または２記載のエレベータの終端階強制減速装置。
5. 上記動作判定手段による判定結果を上記監視センタに転送する通信手段を備えたことを特徴とする請求項４記載のエレベータの終端階強制減速装置。
6. 上記点検運転時の速度は、上記乗りかごが上記所定の位置で停止できずに通過しても対応できる程度の非常に遅い速度に設定されていることを特徴とする請求項１記載のエレベータの終端階強制減速装置。

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