JP6295189B2 - エレベータ装置 - Google Patents

Description

本発明は、上昇運転時の過速度を検出する第１の調速機と下降運転時の過速度を検出する第２の調速機を備えたエレベータ装置に関する。

近年、ビルの高層化に伴うエレベータ装置の高速化及び長行程化が進んでおり、このようなエレベータ装置にあっては、かごの昇降による急激な気圧変化が発生し、乗客に耳がつんとなる耳閉感を与える。人間の耳は気圧が下がる側、即ちかごの上昇時の方が、気圧が上がる側、即ちかごの下降時より順応しやすい特性があるため、上昇方向の定格速度より、下降方向の定格速度を低く設定し、耳閉感の低減を図ったエレベータ装置が要求されている。そして、このようなエレベータ装置として、例えば特許文献１に記載されたエレベータ装置が開示されている。

特許文献１には、「昇降体に連結された調速用ロープと、水平軸に固定されて調速用ロープが巻き掛けられた綱車と、綱車の回転速度を調速し、上昇過速度を検出する第１の調速機と、水平軸とクラッチを介して連結され、昇降体の下降運転時、綱車の回転速度を調速し、下降過速度を検出する第２の調速機とを備え、クラッチは、昇降体の下降運転時、綱車の回転を第２の調速機の回転体に伝達し、昇降体の上昇運転時、第２の調速機への綱車の回転の伝達を解除するようにしたエレベータ装置において、昇降体の上昇運転時、第２の調速機の回転体の回転を阻止する回転阻止機構を備えたことを特徴とするエレベータ装置。」が記載されている。

国際公開第２０１４／１２５５７４号

特許文献１に記載されたエレベータ装置は、昇降体の運転方向（走行方向）に応じた過速度を設定及び検出することができる。しかし、特許文献１に記載されたエレベータ装置は、綱車の回転を第２の調速機の回転体に伝達又は解除するための機構であるクラッチの故障について十分な検討がなされていない。

本発明は、上昇運転時の過速度を検出する第１の調速機と下降運転時の過速度を検出する第２の調速機とを備え、クラッチを介して綱車の回転を第２の調速機に伝達又は解除するようにしたエレベータ装置において、クラッチの故障を検出することを目的とする。

本発明の一態様のエレベータ装置は、昇降体に連結された調速用ロープと、水平軸に固定されて調速用ロープが巻き掛けられた綱車と、綱車の回転速度を調速し、昇降体の上昇過速度を検出する第１の調速機と、昇降体の下降運転時に綱車の回転速度を調速し、昇降体の下降過速度を検出する第２の調速機と、水平軸と第２の調速機とを連結し、昇降体の下降運転時に綱車の回転を第２の調速機の回転体に伝達し、昇降体の上昇運転時に第２の調速機の回転体への綱車の回転の伝達を解除するクラッチとを備える。また、水平軸の回転を検出し、第１の検出信号を出力する回転検出用センサと、第２の調速機の回転体と同期した回転を行う回転検出板と、回転検出板の回転に応じて第２の検出信号を出力する故障検出用センサとを備える。さらに、回転検出用センサから出力された第１の検出信号を受信し、また故障検出用センサから出力された第２の検出信号を受信する制御部を備える。そして、制御部は、第２の検出信号を用いて回転検出板の回転／不回転を判定し、該判定の結果と第１の検出信号を元に算出される昇降体の走行方向とからクラッチの正常／異常を判定する制御部を備える。

本発明によれば、綱車の回転を第２の調速機に伝達又は解除するクラッチの故障を精度良く検出することができる。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。

本発明が適用されるエレベータ装置の構成例の概略を示す断面図である。 本発明が適用されるエレベータ装置の第１の実施の形態に係る調速機の断面図である。 図２に示した調速機の要部を示す側面図である。 図３に示した調速機の要部の平面図である。 図３に示した調速機の要部における誤動作発生の要因を示す平面図である。 本発明が適用されるエレベータ装置の下降運転時における検出板速度検出特性とエンコーダ速度検出特性を示す図である。 本発明が適用されるエレベータ装置の制御系の構成例の概略を示すブロック図である。 本発明が適用されるエレベータ装置の制御系による故障検出処理手順の一例を示すフローチャートである。 本発明が適用されるエレベータ装置の第２の実施の形態に係る調速機の要部の平面図である。 本発明が適用されるエレベータ装置の第３の実施の形態に係る調速機の断面図である。

以下、本発明を実施するための形態の例について、添付図面を参照しながら説明する。説明は下記の順序で行う。なお、各図において実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
１．第１の実施の形態（故障検出装置：半円形の回転検出板の回転を検出する例）
２．第２の実施の形態（回転検出板：円盤に半円形の孔部を形成した例）
３．第３の実施の形態（第２の調速機側の第２ローラにクラッチを設けた例）

＜１．第１の実施の形態＞
本発明の実施の形態に係るエレベータ装置は、後述する電子安全コントローラ２００（図７参照）を用いた電子安全システムを導入している。また、エレベータ走行速度、より具体的には、乗りかごと呼称される昇降体の走行速度（移動速度／昇降速度）を検出するために、調速用ロープが巻き掛けられた綱車が固定される水平軸の回転を検出する回転検出用センサを備える。

本実施の形態に係るエレベータ装置の詳細について説明する前に、本発明が適用されるエレベータ装置の具体的な構成例について以下に説明する。

［エレベータ装置の構成］
図１は、本発明が適用されるエレベータ装置の構成例の概略を示す断面図である。

一般に、エレベータ装置は、建築物１００に設けられた昇降路１０２内に、昇降体（乗りかご）１とつり合いおもり２とを主ロープ（主索）３によって連結し、昇降体１がガイドレール５ａ，５ｂに沿って昇降可能となるように構成されている。昇降路１０２の上部には、機械室１０１が設けられている。

機械室１０１内には、主ロープ３が巻き掛けられた巻上機４、この巻上機４等を制御する制御盤１０３および調速機１０などが配置されている。調速機１０は、昇降路１０２内における昇降体１の走行行程（昇降行程）の全域に亘って張られた無端状の調速用ロープ８を備えている。調速用ロープ８は、機械室１０１に設置された綱車９ａと、昇降路１０２の下部に設置された調速機ウェートの綱車９ｂとに巻き掛けられている。綱車９ａは、建築物１００に対して回転自在に取り付けられている。調速機１０の綱車９ａは、昇降体１の走行に連動して回転する回転体である。昇降体１と調速用ロープ８は連結部材７により連結されている。

昇降体１には、非常時に楔によってガイドレール５ａ，５ｂを把持して昇降体１の走行を止める非常止め装置６と、この非常止め装置６を駆動する不図示の作動レバーとが設けられている。作動レバーは、昇降体１側に軸支され、調速用ロープ８に接した状態で設けられている。

［調速機の構成］
次に、本発明が適用されるエレベータ装置の第１の実施の形態に係る調速機の構成について説明する。

図２は、図１に示したエレベータ装置の調速機１０の断面図である。
図２に示すように、昇降路１０２に配置されて昇降体１に連結された調速用ロープ８と、水平軸１２に固定されて調速用ロープ８が巻き掛けられた綱車９ａと、この綱車９ａの回転速度を調速し、上昇過速度を検出する第１の調速機１３と、水平軸１２とクラッチ１７を介して連結され、昇降体１の下降運転時、綱車９ａの回転速度を調速し、下降過速度を検出する第２の調速機１５と、水平軸１２に取り付けられるロータリエンコーダ１９とを備えている。第１の調速機１３と第２の調速機１５は、一例として特許文献１（特開２０１３−１５１３３７号公報）と同様の構成を採用することができる。

水平軸１２は、例えば、機械室１０１と昇降路１０２との間の隔壁に設けた枠１１Ｒ，１１Ｌに軸受を介して支持されている。水平軸１２の一方の側端付近に第１の調速機１３の回転体１６が固定して設けられ、水平軸１２の他方の側端付近に第２の調速機１５の回転体１８がクラッチ１７を介して取り付けられている。

クラッチ１７は、例えばカム式ワンウェイクラッチ（力ムクラッチ）が用いられ、クラッチ１７の内輪１７ａが水平軸１２に固定され、外輪１７ｂが回転体１８に固定されている。クラッチ１７により、昇降体１の下降運転時、綱車９ａの回転を第２の調速機１５の回転体１８に伝達し、昇降体１の上昇運転時、第２の調速機１５への綱車９ａの回転の伝達を解除する。

また、水平軸１２の他方の側端には、昇降体１の走行速度を電気的に計測する速度センサの一例であるロータリエンコーダ１９が取り付けられている。ロータリエンコーダ１９は、回転検出用センサの一例であり、水平軸１２の回転方向の機械的な変位量をデジタル量に変換する。ロータリエンコーダ１９の出力信号（第１の検出信号）は、制御盤１０３内に設けられた制御部である、後述する電子安全コントローラ２００（図７参照）に供給される。

本実施の形態のエレベータ装置では、ロータリエンコーダ１９を綱車９ａに取り付ける構成としたが、これに限られるものではない。綱車９ａと同様に、昇降体１の走行に連動して回転する回転体である調速機ウェートの綱車９ｂにロータリエンコーダ１９を取り付ける構成であっても構わない。ただし、ロータリエンコーダ１９を綱車９ａに取り付ける方が綱車９ｂに取り付けるよりも、ロータリエンコーダ１９の出力信号を制御盤１０３に伝送する配線を短くできるため、配線に対するノイズなどの影響を抑える上で有利である。

第１の調速機１３は、水平軸１２の一方の側端付近に固定された回転体１６と、この回転体１６に取り付けられ、回転体１６の回転速度に応じて変位する振り子（図示省略）とを有している。第１の調速機１３は、ロータリエンコーダ１９により検出された昇降体１の昇降速度が定格速度の例えば１．３倍に達すると、振り子の変位により、第１の調速機１３における昇降体停止用スイッチが投入されるように構成される。このような構成により、第１の調速機１３において昇降体１の昇降速度が定格速度の１．３倍に達したことを検出する。

また、第２の調速機１５は、水平軸１２の他方の側端に固定されたクラッチ１７を介して回転する回転体１８と、この回転体１８に取り付けられ、回転体１８の回転速度に応じて変位する振り子（図示省略）とを有している。第２の調速機１５も、ロータリエンコーダ１９により検出された昇降体１の昇降速度が定格速度の例えば１．３倍に達すると、振り子の変位により、第２の調速機１５における昇降体停止用スイッチが投入されるように構成される。このような構成により、第２の調速機１５において昇降体１の昇降速度が定格速度の１．３倍に達したことを検出する。

このように、第１の調速機１３における昇降体停止用スイッチ又は第２の調速機１５における昇降体停止用スイッチの挿入によって、昇降体１の第１の定格速度又は第２の定格速度の１．３倍に達したことを知ることができる。第１の調速機１３及び第２の調速機１５としては、具体的には、例えば特開２０００−３２７２４１号公報に記載のようなフライウェイ卜調速機構を用いることができるが、これに限定されるものではない。

本実施の形態のエレベータ装置は、昇降体１の昇降による急激な気圧変化により、乗客の耳がつんとなる耳閉感を低減するため、上昇方向の定格速度より、下降方向の定格速度を低く設定してある。これに応じて、上昇用となる第１の調速機１３は、昇降体１の昇降速度が上昇方向の定格速度の１．３倍に達したことを検出すると、昇降体１を駆動する巻上機４の電源及びこの巻上機４を制御する制御盤１０３の電源をそれぞれ遮断する。

一方、下降用となる第２の調速機１５は、昇降体１の昇降速度が下降方向の定格速度の１．３倍に達したことを検出すると、昇降体１を駆動する巻上機４の電源及びこの巻上機４を制御する制御盤１０３の電源をそれぞれ遮断する。また、第２の調速機１５は、何等かの原因によって昇降体の下降速度が定格速度の１．４倍に達すると、昇降体１に設けられた非常止め装置６を動作させて、昇降体１を機械的に非常停止させる。すなわち、回転体１８に取り付けられた振り子がさらに変位したことを検出すると、図示しない機構によって調速用ロープ８を挟み込んで調速用ロープ８の移動を停止させる。そして、移動を停止した調速用ロープ８に連結された不図示の作動レバーなどにより非常止め装置６を作動させて、非常止め装置６によりガイドレール５ａ，５ｂを把持して、昇降体１を機械的に非常停止させる。

このように上昇方向における所定の過速度を検出すると共に、下降方向における所定の過速度を検出するため、上昇用となる第１の調速機１３及び下降用となる第２の調速機１５の調速設定値は異なる値に設定されている。

［故障検出装置の構成］
次に、本発明が適用されるエレベータ装置の第２の調速機１５に設けられたクラッチ１７の故障を検出するための構成について説明する。

本実施の形態に係るエレベータ装置は、図２に示すように、ロータリエンコーダ１９を用いた過速度監視による故障検出手段とは異なる、第２の調速機１５のクラッチ１７の故障を検出する故障検出装置３０を備えている。

故障検出装置３０は、第２の調速機１５と同軸に設けられた第１ローラ２０と、第２の調速機１５の近傍で同一の仮想平面上で対向するように配置された第２ローラ２１と、これら第１ローラ２０と第２ローラ２１とに巻き掛けられたベルトなどの伝達系２２とを備えている。また、故障検出装置３０は、第２ローラ２１の平面部に取り付けられて第２ローラ２１と同期した回転を行う回転検出板２３と、回転検出板２３の回転を検出する故障検出用センサ２４とを備えている。

第１ローラ２０は、回転体１８またはクラッチ１７の外輪１７ｂに固定され、回転体１８と一緒に回転する。第２ローラ２１は、台座２５に軸２５ａを介して回動可能に支持されている。台座２５は、枠１１Ｌに固定されている。第２ローラ２１は、第１ローラ２０が回転すると伝達系２２を介してその回転が伝達され、第１ローラ２０と同期して回転する。

［回転検出板２３と故障検出用センサ２４との配置関係］
次に、回転検出板２３と故障検出用センサ２４との配置関係を説明する。
図３は、図２に示した調速機１０の要部を示す側面図である。
図４は、図３に示した調速機１０の要部の平面図である。

図３に示すように、故障検出用センサ２４は、ギャップを介在させて回転検出板２３を挟み込むＵ字状の構造であり、開放側の両端部に出力側２４ａと入力側２４ｂを有する。故障検出用センサ２４は、出力側２４ａから入力側２４ｂに向かう信号を、例えば回転検出板２３が遮ったときに回転検出板２３が回転状態であるとの検出を行うものである。故障検出用センサ２４は、所定の周期（時間間隔）でデジタルの出力信号（第２の検出信号）を出力する。例えば出力信号は、入力側２４ｂに信号が入力されているときはオン状態であり、信号が入力されていないときはオフ状態である。

図４に示すように、回転検出板２３は半円（半円形状部の一例）である。半円の回転検出板２３の直径の中心が回転中心であり、第２ローラ２１の回転軸と一致している。なお、本実施の形態では、回転検出板２３は半円形であるが、円の形状はこの例に限られない。例えば、円弧の長さが円の１／４である１／４円でもよい。回転検出板の形状は、故障検出用センサ２４の出力側２４ａから射出された信号を、回転検出板の回転に応じて周期的に繰り返し検出できる構成であればよい。

故障検出用センサ２４としては、種々の構成のものを採用することができる。例えば故障検出用センサ２４が透過型の光電式として構成される場合には、出力側２４ａは投光部であり、入力側２４ｂは受光部となる。回転検出板２３が半回転（１８０度回転）する度に、投光部から受光部へ向けて射出された光が回転検出板２３で遮られ、故障検出用センサ２４が出力する信号のオン／オフが切り替わる。この出力信号の切り替え（オン／オフ）に基づいて、回転検出板２３の回転を検出することができる。なお、故障検出用センサ２４が反射型の光電式として構成される場合には、入力側２４ｂに投光部と受光部が配置される。

また、故障検出用センサ２４が近接式として構成される場合には、回転検出板２３が磁性体で構成され、入力側２４ｂにホールＩＣ等の磁気センサが配置される。入力側２４ｂの磁気センサが磁気の変化から回転検出板２３の近接を感知することで、回転検出板２３の回転を検出することができる。

また、故障検出用センサ２４が変位式である場合には、例えば回転検出板２３と接触する検出部材を設け、該検出部材と回転検出板２３との接触の有無により距離の変位を検知し、回転検出板２３の回転を検出することができる。

なお、図４において、故障検出用センサ２４の検出点２６は、実際に回転検出板２３の検知が行われる位置であり、信号の入出力が行われる点、もしくは入力側２４ｂ等に配置されたセンサの中心に相当する。例えば、光電式の故障検出用センサ２４では、検出点２６は投光部から射出された光の光軸Ｌ、もしくは受光部の受光面の中心に相当する。また、接触式の故障検出用センサ２４では、不図示の検出部材と回転検出板２３との接触点に相当する。

電子安全システムが備える電子安全コントローラ２００（図７参照）は、第２の調速機１５の回転と同期して回転する第２ローラ２１に固定された回転検出板２３の回転を、故障検出用センサ２４を用いて監視する。そして、電子安全コントローラ２００は、故障検出用センサ２４の出力信号（第２の検出信号）とロータリエンコーダ１９の出力信号（第１の検出信号）を用いて、クラッチ１７の正常／異常を検出する。

ところで、このような回転検出板２３と故障検出用センサ２４を用いた故障検出方法は、高い信頼性を有するが、昇降体１の停止位置によっては、故障検出用センサ２４の出力信号が不安定になる。

図５は、図３に示した調速機１０の要部における誤動作発生の要因を示す平面図である。
ここで、図５に示すように、回転検出板２３の端部が、故障検出用センサ２４の検出点２６の近傍で停止した状態を想定する。図５に示す状態において、昇降体１等の振動が第２ローラ２１に加えられたりすると、回転検出板２３が揺れ、故障検出用センサ２４の出力側２４ａから射出された信号を回転検出板２３が断続的に遮る現象（以下「断続的遮蔽現象」と記す。）が発生してしまうことが考えられる。この断続的遮蔽現象が発生すると、故障検出用センサ２４は回転検出板２３が回転しているものとして検出してしまう恐れがある。そのため、故障検出装置３０は、この断続的遮蔽現象を含む異常を検出できるようにすることが望ましい。

［検出板速度検出特性とエンコーダ速度検出特性］
図６は、本発明が適用されるエレベータ装置の下降運転時における検出板速度検出特性とエンコーダ速度検出特性を示す図である。図６において、横軸は昇降体１の下降方向の移動距離（ｍ）、縦軸は走行速度（ｍ／ｍｉｎ）を示す。

図６において、検出板速度検出特性２７は、故障検出用センサ２４が回転検出板２３の回転に応じて出力する信号を元に算出される、昇降体１の走行速度と移動距離との関係を示したものである。また、エンコーダ速度検出特性２８は、ロータリエンコーダ１９が出力するエンコーダ信号を元に算出される、昇降体１の走行速度と移動距離との関係を示したものである。

回転検出板２３が回転することにより、相対的に故障検出用センサ２４の検出点２６が回転検出板２３上を移動し、その軌跡は円弧となる。回転検出板２３の回転中心から故障検出用センサ２４の検出点２６までの距離ｒ（図５参照）によって、検出点２６の軌跡である半円の円弧２３Ｃの長さ（移動距離Ｌ０）が決まる。そして、円弧２３Ｃの長さ、第２ローラ２１と第１ローラ２０の径などから、回転検出板２３が半回転（１８０度回転）するときの第１ローラ２０の回転数がわかり、調速用ロープ８（昇降体１）の移動距離が求められる。このように、円弧２３Ｃの長さ（移動距離Ｌ０）が分かり、検出板速度検出特性２７では、昇降体１が移動距離Ｌ０に対応する距離を移動するごとに走行速度の更新が発生する。

図６に示すように、昇降体１の走行速度が低いときは、検出板速度検出特性２７とエンコーダ速度検出特性２８との差（差分ｄ）が大きい。他方、昇降体１の走行速度が高速になるにつれて故障検出用センサ２４から出力される出力信号のオン／オフの切り替えが頻繁に発生するため、検出板速度検出特性２７とエンコーダ速度検出特性２８との誤差が小さくなり、検出精度が高まることが分かる。そこで、上述した故障検出装置３０による故障検出は、エンコーダ速度検出特性２８による走行速度が望ましい値、例えば２００ｍ／ｍｉｎとなったタイミングで行うようにすることが望ましい。しかし、この望ましい走行速度の値に限らず、望ましい走行速度を中心として所定幅の領域２９内の他の走行速度を設定して、クラッチ１７の正常／異常の判定を行うことができる。または、上述した走行速度よりも小さな任意の走行速度を設定してもよい。

［制御系の構成］
本発明が適用されるエレベータ装置の制御系の構成について説明する。

図７は、本発明が適用されるエレベータ装置の制御系の構成例の概略を示すブロック図である。
図７に示すように、本制御系は、本発明が適用されるエレベータ装置の全体の制御を担う制御部である電子安全コントローラ２００を中心として構成されている。電子安全コントローラ２００として、例えばマイクロコンピュータを用いることができる。電子安全コントローラ２００には、ロータリエンコーダ１９の出力信号（エンコーダ信号）、故障検出用センサ２４の出力信号が入力される。

ロータリエンコーダ１９は、昇降体１の走行速度を電気的に計測するために用いられる速度センサの一例であり、水平軸１２の回転方向の機械的な変位量をデジタル量に変換したエンコーダ信号を出力する。このエンコーダ信号には、水平軸１２の回転速度および回転方向の各情報が含まれている。

故障検出用センサ２４は、出力側２４ａと入力側２４ｂとの間における回転検出板２３の有無に応じた出力信号、即ち回転検出板２３の回転の状態に応じた出力信号を出力する。

図７では、電子安全コントローラ２００について、電子安全コントローラ２００が持つ各機能をブロック図化して機能ブロック図として示している。電子安全コントローラ２００は、速度情報処理部２０１、回転検出カウンタ２０２、不回転検出カウンタ２０３、回転判定部２０４、及び故障判定部２０５を有している。また、電子安全コントローラ２００は、メモリ２０６を備えている。メモリ２０６は不揮発メモリであり、例えばデータの書き込み及び読み出しが可能な半導体メモリを用いて構成される。

速度情報処理部２０１は、ロータリエンコーダ１９のエンコーダ信号に含まれる水平軸１２の回転速度および回転方向の各情報に基づいて、昇降体１の走行速度および走行方向を算出する。また、速度情報処理部２０１は、故障検出用センサ２４の出力信号を所定の周期で受信する処理を行い、該出力信号に基づいて回転検出板２３の回転／不回転を検出する。本明細書において、不回転とは、回転検出板２３が停止状態又は極ゆっくり回転している状態をいう。回転検出板２３がこのような状態にある場合には、故障検出用センサ２４の受信信号（オン／オフの状態）に変化が現れないため、不回転と検出される。この回転検出板２３の回転の情報は回転検出カウンタ２０２に供給され、不回転の情報は不回転検出カウンタ２０３に供給される。さらに、速度情報処理部２０１は、ロータリエンコーダ１９のエンコーダ信号に基づいて昇降体１の走行速度を算出する。

また、速度情報処理部２０１は、故障検出用センサ２４の出力信号を元に算出される昇降体１の現在（最新）の走行速度と、前回算出された昇降体１の走行速度とを比較し、現在の走行速度と前回算出された走行速度とが異なる場合に、回転検出板２３が回転していると判定する。ここで、前回の走行速度とは、現在（最新）の走行速度が算出された回転検出板２３の状態から半回転前の状態のときに得られた、過去の走行速度のことである。なお、以降の説明において、昇降体１の「現在の走行速度」を、「今回の走行速度」と記すことがある。

さらに、速度情報処理部２０１は、故障検出用センサ２４の出力信号に基づき今回算出された昇降体１の走行速度と、ロータリエンコーダ１９のエンコーダ信号に基づき算出される昇降体１の走行速度との差が、所定のしきい値以下であるかどうかを判定する。その判定結果は、回転検出カウンタ２０２又は不回転検出カウンタ２０３に供給される。

なお、電子安全コントローラ２００では、速度情報処理部２０１がロータリエンコーダ１９のエンコーダ信号及び故障検出用センサ２４の出力信号のそれぞれを元に昇降体１の走行速度を算出しているがこの例に限られない。ロータリエンコーダ１９用の速度情報処理部と故障検出用センサ２４用の速度情報処理部を別に設けてもよい。

回転検出カウンタ２０２は、速度情報処理部２０１から回転の情報が供給された場合に、カウント値を１だけ増加させ（カウントアップ）、該カウント値を回転判定部２０４に供給する。回転検出カウンタ２０２は、カウント値が所定値（例えば８）以上となったらリセットする。

不回転検出カウンタ２０３は、速度情報処理部２０１から不回転の情報が供給された場合に、カウント値を１だけ増加させ（カウントアップ）、カウント値を回転判定部２０４に供給する。不回転検出カウンタ２０３は、カウント値が所定値（例えば８）以上となったらリセットする。回転検出カウンタ２０２と不回転検出カウンタ２０３は、他方の検出カウンタがリセット動作を行うときには自身の検出カウンタもリセットする。

回転判定部２０４は、回転検出カウンタ２０２又は不回転検出カウンタ２０３のいずれかのカウント値が所定値（例えば８）未満であるか否かを判定基準として、回転検出板２３の回転又は不回転を判定する。判定結果は、故障判定部２０５に供給される。なお、上述した回転検出カウンタ２０２と不回転検出カウンタ２０３のリセット動作は、回転判定部２０４がリセット指令を出力することにより行われるようにしてもよい。

故障判定部２０５は、回転判定部２０４から供給される回転検出板２３の回転又は不回転についての判定結果と、速度情報処理部２０１から供給される昇降体１の走行方向の情報とに基づいて、クラッチ１７の正常／異常を判定する。具体的には、故障判定部２０５は、昇降体１が上昇かつ回転検出板２３が回転している、又は昇降体１が下降かつ回転検出板２３が不回転である場合には、クラッチ１７は異常であると判定する。また、故障判定部２０５は、昇降体１が上昇かつ回転検出板２３が不回転である、又は昇降体１が下降かつ回転検出板２３が回転している場合には、クラッチ１７は正常であると判定する。判定結果は、制御盤１０３に供給される。

上述した電子安全コントローラ２００の各機能部２０１〜２０５については、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することにより、ソフトウェアで実現することができる。このとき、各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ２０６、もしくはハードディスク、ＳＳＤ(Solid State Drive)等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に記録することができる。また、上記の各機能部２０１〜２０５などについては、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現することもできる。

［故障検出処理手順］
図８は、本発明が適用されるエレベータ装置の制御系による故障検出処理手順の一例を示すフローチャートである。
図８に示す故障検出処理は、電子安全コントローラ２００のプロセッサ（マイクロコンピュータ）が、メモリ２０６に格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現される。本フローチャートの前提条件として、正常時におけるエレベータ装置の上昇運転時には第２の調速機１５の回転体１８への綱車９ａの回転の伝達が解除され、回転検出板２３は停止状態である。また、下降運転時には綱車９ａの回転がクラッチ１７を介して第２の調速機１５の回転体１８に伝達され、回転検出板２３は回転する。

エレベータ装置が稼動し、制御盤１０３が昇降体１の走行を開始すると（ステップＳ１）、まず、速度情報処理部２０１は、ロータリエンコーダ１９のエンコーダ信号から算出される走行速度（以下「ロータリエンコーダ１９の速度検出値」と記す。）が、所定のしきい値、例えば２００ｍ／ｍｉｎに達したか否かを判定する（ステップＳ２）。そして、速度情報処理部２０１は、ロータリエンコーダ１９の速度検出値が２００ｍ／ｍｉｎに達している場合には（ステップＳ２のＹＥＳ）、ステップＳ３の処理に移行する。また、ロータリエンコーダ１９の速度検出値が２００ｍ／ｍｉｎに達していない場合には（ステップＳ２のＮＯ）、ロータリエンコーダ１９の速度検出値が所定のしきい値に達するまで本ステップの判定処理を継続する。

次に、速度情報処理部２０１は、回転検出板２３を用いた速度検出値が発生しているか否かを判定する（ステップＳ３）。即ち、速度情報処理部２０１は、故障検出用センサ２４の出力信号を所定の周期で受信する処理を行い、故障検出用センサ２４の出力信号に基づいて走行速度（以下「回転検出板２３による速度検出値」と記す。）が算出できたかどうかを判定する。ここで、速度情報処理部２０１は、走行速度を算出できなかった場合には回転検出板２３は不回転であると判定し（ステップＳ３のＮＯ）、不回転検出カウンタ２０３をカウントアップする（ステップＳ４）。一方、速度情報処理部２０１は、走行速度が算出できた場合には回転検出板２３は回転していると判定し（ステップＳ３のＹＥＳ）、ステップＳ７へ移行する。

その後、回転判定部２０４は、不回転検出カウンタ２０３のカウント値が、所定値例えば８回未満か否かを判定し（ステップＳ５）、８回未満であれば（ステップＳ５のＹＥＳ）、再びステップＳ３に戻って同じ処理を繰り返す。一方、回転判定部２０４は、不回転検出カウンタ２０３のカウント値が８回以上である場合には（ステップＳ５のＮＯ）、回転検出板２３が不回転であると判定する（ステップＳ６）。

上記ステップＳ３の判定処理で、回転検出板２３による速度検出値が算出できた場合には（ステップＳ３のＹＥＳ）、速度情報処理部２０１は、回転検出板２３による今回（現在）の速度検出値が前回（半回転前）の速度検出値と異なるか否かを判定する（ステップＳ７）。その結果、速度情報処理部２０１は、今回の速度検出値と前回の速度検出値とが異なる場合には（ステップＳ７のＹＥＳ）、ステップＳ８へ移行し、今回の速度検出値と前回の速度検出値とが同じ場合にはステップＳ３へ戻って同じ処理を繰り返す（ステップＳ７のＮＯ）。

上記ステップＳ７の判定処理で、今回の速度検出値と前回の速度検出値とが異なる場合には（ステップＳ７のＹＥＳ）、速度情報処理部２０１は、ロータリエンコーダ１９の速度検出値と回転検出板２３による速度検出値との差（図６の差分ｄ）が所定のしきい値以下であるか否かを判定する（ステップＳ８）。所定のしきい値は、例えば３０ｍ／ｍｉｎである。両者の差分ｄが３０ｍ／ｍｉｎ以下である場合には（ステップＳ８のＹＥＳ）、速度情報処理部２０１は、回転検出カウンタ２０２をカウントアップさせる（ステップＳ９）。一方、両者の差分ｄが３０ｍ／ｍｉｎを超える場合には（ステップＳ８のＮＯ）、速度情報処理部２０１は、ステップＳ４に移行して不回転検出カウンタ２０３をカウントアップさせる。

次に、回転判定部２０４は、回転検出カウンタ２０２のカウント値が、所定値例えば８回未満か否かを判定し（ステップＳ１０）、８回未満であれば（ステップＳ１０のＹＥＳ）、再びステップＳ３に戻って同じ処理を繰り返す。一方、回転判定部２０４は、回転検出カウンタ２０２のカウント値が８回以上である場合には（ステップＳ１０のＮＯ）、回転検出板２３が回転していると判定する（ステップＳ１１）。

その後、ステップＳ６又はステップＳ１１の判定結果を受けて、故障判定部２０５は、速度情報処理部２０１がロータリエンコーダ１９のエンコーダ信号に基づいて算出した昇降体１の走行方向の情報に基づき、昇降体１の走行方向を判定する（ステップＳ１２）。

そして、故障判定部２０５は、故障判定部２０５は、昇降体１が上昇かつ回転検出板２３が不回転である、又は昇降体１が下降かつ回転検出板２３が回転している場合には、クラッチ１７は正常であるとして、本故障検出処理を終了する。また、故障判定部２０５は、昇降体１が上昇かつ回転検出板２３が回転している、又は昇降体１が下降かつ回転検出板２３が不回転である場合には、クラッチ１７は異常であると判定し、その判定結果を制御盤１０３に出力する。制御盤１０３（電子安全システム）は、クラッチ１７は異常であるという判定結果を受けて、昇降体１を最寄り階に休止させる等の適切な制御を行う。

以上説明したように、第１の実施の形態に係るエレベータ装置では、故障検出装置３０の第２の調速機１５の回転体１８と同期して回転する回転検出板２３が回転しているか否かの判定を行っている。そして、回転／不回転の判定結果と、ロータリエンコーダ１９のエンコーダ信号を元に算出される昇降体１の走行方向の情報に基づいて、クラッチの正常／異常を判定している。それにより、図６において説明した昇降体１等の振動による断続的遮蔽現象を排除して、第２の調速機１５の回転体１８に対して回転の伝達又は解除を行うクラッチ１７の正常／異常、即ちクラッチ１７の故障を精度良く検出することができる。

さらに、第１の実施の形態では、回転検出板２３の回転／不回転の判定精度を高めるための処理を有する。例えば、回転検出板２３による速度検出値とロータリエンコーダ１９の速度検出値とを比較することにより、回転検出板２３の回転／不回転の検出精度を高めることができる。特に、図６に示したように、回転検出板２３による速度検出値が低いときは、ロータリエンコーダ１９の速度検出値との差が大きいため、回転検出板２３による速度検出値の誤差が大きくなる。そこで、回転検出板２３による速度検出値とロータリエンコーダ１９の速度検出値との差が小さくなるような所定のしきい値（例えば２００ｍ／ｍｉｎ）を設定している（ステップＳ２参照）。ロータリエンコーダ１９による速度検出値がこのしきい値に達したときに両者の比較を開始することで、回転検出板２３の回転／不回転の検出精度が向上する。なお、ステップＳ２の処理は望ましい形態であるが、省略することができる。

また、第１の実施の形態では、回転検出カウンタ２０２（不回転検出カウンタ２０３）を８回カウントアップさせて判定精度を高めている（ステップＳ５，Ｓ１０参照）。仮にステップＳ３で故障検出用センサ２４から出力された出力信号にノイズが混入して回転検出板２３による速度検出値を誤検出したとしても、判定を繰り返すうちに速度検出値が変化するため、「回転している」と判定させないようにすることができる。それゆえ、最終的に回転検出板２３の回転の誤検出を防止できる。なお、ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ９，Ｓ１０の処理は望ましい形態であるが、省略することができる。

また、第１の実施の形態では、回転検出板２３による今回の速度検出値が前回（半回転前）の速度検出値と異なるか否かを判定している（ステップＳ７参照）。このような構成により、回転検出板２３の回転／不回転の検出精度を向上させることができる。なお、ステップＳ７の処理は望ましい形態であるが、省略することができる。

さらに、第１の実施の形態では、ロータリエンコーダ１９の速度検出値と回転検出板２３による速度検出値との差が所定のしきい値以下であるか否かを判定している（ステップＳ８参照）。このような構成により、回転検出板２３の回転／不回転の検出精度を向上させることができる。なお、ステップＳ８の処理は望ましい形態であるが、省略することができる。

一般に、ロータリエンコーダは高価である。仮に、回転検出板２３と故障検出用センサ２４をロータリエンコーダに代えると、ロータリエンコーダ１９と合わせて第２の調速機１５側にロータリエンコーダが２個となりコストが増大する。しかし、本実施の形態では、回転検出板２３と故障検出用センサ２４を用いることにより、コストの増大を抑え安価な構成でクラッチ１７の故障を検出することができる。

＜２．第２の実施の形態＞
次に、本発明が適用されるエレベータ装置の故障検出装置に用いられる回転検出板の他の例を説明する。

図９は、本発明が適用されるエレベータ装置の第２の実施の形態に係る調速機１０の要部の平面図である。
本実施の形態に係る回転検出板３１は、円盤状の本体３２を有し、本体３２の一部に半円形の孔部３３（半円形状部の一例）が形成されている。回転検出板３１の回転中心は、第２ローラ２１の回転軸と一致している。

このような構成とすることにより、回転検出板３１が半回転（１８０度回転）する度に、故障検出用センサ２４の出力側２４ａと入力側２４ｂとの間を通過する本体３２の位置（孔部３３とそれ以外の部分）が切り替わる。よって、回転検出板３１を用いた場合でも、回転検出板２３の場合と同様に、回転検出板３１が半回転する度に、故障検出用センサ２４が出力する信号のオン／オフが切り替わる。また、回転検出板２３の回転中心から故障検出用センサ２４の検出点２６までの距離ｒは、図５に示す回転検出板２３及び故障検出用センサ２４の場合と同じとすることができる。したがって、本実施の形態においても、距離ｒによって、回転検出板２３上の検出点２６の軌跡である半円の円弧の長さ（移動距離Ｌ０）が決まる。

以上説明したように、第２の実施の形態によれば、回転検出板２３（図４参照）の場合と同様に、回転検出板３１が半回転する度に、故障検出用センサ２４の出力信号のオン／オフが切り替わる。また、回転検出板３１の本体３２の形状は円盤状であり、外周端に角部がない。そのため、回転検出板３１が回転した場合における安全性が向上する。

なお、本実施の形態では、回転検出板３１に形成した孔部の数は１つであるが、２以上の孔部を形成してもよい。回転検出板に形成する孔部の数や形状は、故障検出用センサ２４の出力側２４ａから射出された信号を、回転検出板の回転に応じて周期的に繰り返し検出できる構成であればよい。

＜３．第３の実施の形態＞
図１０は、本発明が適用されるエレベータ装置の第３の実施の形態に係る調速機１０の断面図である。
図１０に示すように、第２の調速機１５側に設けられた故障検出装置３０Ａにおいて、台座２５の軸２５ａと第２ローラ２１との間に、クラッチ４１が配置される。クラッチ４１は、例えばカム式ワンウェイクラッチ（カムクラッチ）が用いられる。クラッチ４１の外輪４１ｂが第２ローラ２１に固定され、クラッチ４１の内輪４１ａが台座２５の軸２５ａに固定される。

クラッチ４１は、昇降体１の下降運転時、伝達系２２の回転を第２ローラ２１に伝達し、昇降体１の上昇運転時、第２ローラ２１への伝達系２２の回転の伝達を解除する。即ち、クラッチ４１は、昇降体１の下降運転時、伝達系２２即ち第１ローラ２０と同じ方向に第２ローラ２１が回転するようにし、昇降体１の上昇運転時、第２ローラ２１が反対方向には回転しないようにする。

以上説明したように、第３の実施の形態によれば、昇降体１の上昇運転時、クラッチ４１によって第２の調速機１５の回転体１８の回転を阻止することにより、誤検出を防ぎ、信頼性の向上を図ることができる。それ以外は、第１の実施の形態と同様の効果を奏する。また、本実施の形態を、第２の実施の形態と組み合わせてもよい。

さらに、本発明は上述した各実施の形態例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、その他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。

例えば、上述した実施の形態例は本発明を分かりやすく説明するために装置及びシステムの構成を詳細且つ具体的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、ある実施の形態例の構成の一部を他の実施の形態例の構成に置き換えることは可能である。また、ある実施の形態例の構成に他の実施の形態例の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

また、本明細書において、時系列的な処理を記述する処理ステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）をも含むものである。

１…昇降体、 ７…連結部材、 ８…調速用ロープ、 ９ａ，９ｂ…綱車、 １０…調速機、 １２…水平軸、 １３…第１の調速機、 １５…第２の調速機、 １７…クラッチ、 １８…回転体、 １９…ロータリエンコーダ（回転検出用センサ）、 ２０…第１ローラ、 ２１…第２ローラ、 ２２…伝達系、 ２３，３１…回転検出板、 ２３Ｃ…円弧、 ２４…故障検出用センサ、 ２４ａ…出力側、 ２４ｂ…入力側、 ２７…エンコーダ速度検出特性、 ２８…検出板速度検出特性、 ２９…領域、 ３２…本体、 ３３…孔部、 ４１…クラッチ、 １０１…機械室、 １０２…昇降路、 １０３…制御盤、 ２００…電子安全コントローラ（制御部）、 ２０１…速度情報処理部、 ２０２…回転検出カウンタ、 ２０３…不回転検出カウンタ、 ２０４…回転判定部、 ２０５…故障判定部、 ２０６…メモリ

Claims (7)

1. 昇降体に連結された調速用ロープと、
   水平軸に固定されて前記調速用ロープが巻き掛けられた綱車と、
   前記綱車の回転速度を調速し、前記昇降体の上昇過速度を検出する第１の調速機と、
   前記昇降体の下降運転時に前記綱車の回転速度を調速し、前記昇降体の下降過速度を検出する第２の調速機と、
   前記水平軸と前記第２の調速機とを連結し、前記昇降体の下降運転時に前記綱車の回転を前記第２の調速機の回転体に伝達し、前記昇降体の上昇運転時に前記第２の調速機の回転体への前記綱車の回転の伝達を解除するクラッチと、
   前記水平軸の回転を検出し、第１の検出信号を出力する回転検出用センサと、
   前記第２の調速機の回転体と同期した回転を行う回転検出板と、
   前記回転検出板の回転に応じて第２の検出信号を出力する故障検出用センサと、
   前記回転検出用センサから出力された前記第１の検出信号を受信し、また前記故障検出用センサから出力された前記第２の検出信号を受信する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記第２の検出信号を用いて前記回転検出板の回転／不回転を判定し、該判定の結果と前記第１の検出信号を元に算出される前記昇降体の走行方向とから前記クラッチの正常／異常を判定する
   エレベータ装置。
2. 前記制御部は、前記昇降体が上昇かつ前記回転検出板が回転、又は前記昇降体が下降かつ前記回転検出板が不回転の場合には前記クラッチが異常であると判定し、前記昇降体が上昇かつ前記回転検出板が不回転、又は前記昇降体が下降かつ前記回転検出板が回転の場合には前記クラッチが正常であると判定する
   請求項１に記載のエレベータ装置。
3. 前記制御部は、前記回転検出用センサから出力された前記第１の検出信号を元に算出される前記昇降体の第１の走行速度が所定のしきい値以上である場合に、前記第２の検出信号を用いて前記回転検出板の回転／不回転の判定を行う
   請求項２に記載のエレベータ装置。
4. さらに、前記故障検出用センサから出力された前記第２の検出信号に基づいて前記昇降体の第２の走行速度が算出できた場合には前記回転検出板が回転しているとしてカウントアップする回転検出カウンタと、
   前記昇降体の前記第２の走行速度が算出できなかった場合には前記回転検出板が回転していないとしてカウントアップする不回転検出カウンタと、を備え、
   前記制御部は、前記回転検出カウンタのカウント値が所定値以上である場合に前記回転検出板が回転していると判定し、前記不回転検出カウンタのカウント値が所定値以上である場合に前記回転検出板が不回転であると判定する
   請求項２に記載のエレベータ装置。
5. 前記制御部は、前記故障検出用センサから出力された前記第２の検出信号を元に算出される前記昇降体の今回の第２の走行速度と、前回算出された前記昇降体の第２の走行速度とを比較し、今回の前記第２の走行速度と前回算出された前記第２の走行速度とが異なる場合に、前記回転検出板が回転していると判定する
   請求項２に記載のエレベータ装置。
6. 前記制御部は、前記故障検出用センサから出力された前記第２の検出信号に基づく前記昇降体の今回の前記第２の走行速度と、前記回転検出用センサから出力された前記第１の検出信号に基づく前記昇降体の第１の走行速度との差が、所定のしきい値以下であるかどうかを判定し、所定のしきい値以下である場合には前記回転検出板が回転していると判定し、前記所定のしきい値を超える場合には前記回転検出板は不回転であると判定する
   請求項４又は５に記載のエレベータ装置。
7. 前記回転検出板は半円形状部を有し、前記故障検出用センサは前記半円形状部の有無を検知することにより前記第２の検出信号を出力する
   請求項１に記載のエレベータ装置。

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