JP5951666B2

JP5951666B2 - エレベータ

Info

Publication number: JP5951666B2
Application number: JP2014046870A
Authority: JP
Inventors: 光央渋谷
Original assignee: Toshiba Elevator Co Ltd
Current assignee: Toshiba Elevator and Building Systems Corp
Priority date: 2014-03-10
Filing date: 2014-03-10
Publication date: 2016-07-13
Anticipated expiration: 2034-03-10
Also published as: JP2015168565A

Description

本発明の実施形態は、エレベータに関する。

エレベータのかごが昇降する昇降路が設置されている建物が揺れると、長尺物であるメインロープやコンペンロープが振れる。特に、地震や強風などで長周期振動が建物に発生した場合は、これらのロープが大きく振れ、昇降路自体、あるいは昇降路に設置された各機器と接触する場合がある。従って、従来では、感知器により建物の揺れを検出し、大きな揺れが検出された場合に、かごが昇降中であるとかごを最寄階に停止させて、エレベータを運転休止させて、外部の作業員による復帰作業によりエレベータの運転が再開されていた。

特開２００８−１８４２５３号公報特開２０１２−１２６４９９号公報

ところで、感知器により建物の大きな揺れが検出され、運転休止が行われても、これらのロープが大きく振れ、昇降路自体、あるいは昇降路に設置された各機器と接触しなければ、早期に運転を再開することが好ましい。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、エレベータが設置された建物の揺れが発生した際に、かごの停止階に応じて、エレベータの運転復帰を早期に行うことができるエレベータを提供することを目的とする。

実施形態のエレベータは、巻上機と、かごと、釣合おもりと、長尺物と、揺れ検出手段と、かご位置検出手段と、制御手段とを備える。かごは、昇降路内を巻上機により昇降する。釣合おもりは、昇降路内を巻上機により昇降する。長尺物は、かごあるいは釣合おもりと、かごあるいは釣合おもりと異なる他の支持部材との間で支持され、かごの昇降に応じてかごと異なる他の支持部材との間の支持長さが変化する。揺れ検出手段は、昇降路が設置された建物の揺れを検出する。かご位置検出手段は、昇降路に対するかご位置を検出する。制御手段は、少なくとも巻上機を制御する。制御手段は、揺れ検出手段により所定以上の揺れを検出した場合に、かごが昇降中であると最寄階に着床させ、かごを着床状態とする運転休止を行い、昇降路に対するかご位置に基づいたかごの停止階に応じて、運転休止から自動的に運転を再開する運転自動復帰を行う。また、かごの停止階における長尺物の支持長さに基づいて停止階ごとに設定値を求めておき、揺れ検出手段により建物の揺れが所定以上の揺れと検出され続ける時間である検出時間が、停止階において対応する設定値以下である場合に、運転自動復帰を行い、検出時間が、停止階において対応する設定値を超える場合に、運転自動復帰を禁止する。

図１は、実施形態に係るエレベータの概略構成例を示す図である。図２は、実施形態に係るエレベータのブロック図である。図３は、実施形態に係るエレベータの動作フローを示す図である。

以下に、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態は例示であり、発明の範囲がそれらに限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、実施形態に係るエレベータの概略構成例を示す図である。図２は、本実施形態に係るエレベータのブロック図である。エレベータ１は、かご２と、メインロープ３と、巻上機４と、そらせシーブ５と、釣合おもり６と、コンペンロープ７と、コンペンシーブ８と、調速機９と、調速機張り車１０と、調速機ロープ１１と、感知器１２と、かご位置センサ１３と、エレベータ制御盤１４とを含んで構成されている。なお、本実施形態では、かご２、釣合おもり６、コンペンロープ７、コンペンシーブ８、調速機張り車１０は、昇降路１５内に配置されている。また、巻上機４、そらせシーブ５、調速機９、感知器１２、かご位置センサ１３、エレベータ制御盤１４は、機械室１６内に配置されている。なお、本実施形態では、機械室１６が昇降路１５の上部に配置されたエレベータ１について説明するが、機械室１６がないエレベータ１であってもよい。

かご２は、乗客が乗降するものである。かご２は、図示しない一対のかご用ガイドレールの間に配置され、かご用ガイドレールに沿って昇降することで、昇降路１５内を昇降するものである。

メインロープ３は、長尺物でありかご２と釣合おもり６とを連結するものである。メインロープ３は、本実施形態では、一方の端部がかご２の上部に連結され、他方の端部が釣合おもり６の上部の端部に連結され、巻上機４およびそらせシーブ５に巻き掛けられている。

巻上機４は、回転することでメインロープ３を巻上げ、メインロープ３に連結されたかご２および釣合おもり６を釣瓶式に昇降路１５内で昇降させるものである。巻上機４は、モータ４１の駆動力により巻上プーリ４２が回転することで、メインロープ３を巻き上げる。巻上機４は、エレベータ制御盤１４と電気的に接続されており、エレベータ制御盤１４を介して供給される電力により駆動制御が行われる。

そらせシーブ５は、メインロープ３をかご２と釣合おもり６とに連結する場合における釣り幅を調整するものである。そらせシーブ５は、機械室１６の巻上機４の近傍に設定されている。そらせシーブ５は、本実施形態では、巻上機４と釣合おもり６との間に位置するメインロープ３が巻き掛けられている。

釣合おもり６は、かご２の昇降に連動して昇降路１５内を昇降するものであり、巻上機４を挟んでかご２との間でアンバランスを生じさせるものである。釣合おもり６は、図示しないおもり用ガイドレールの間に配置され、おもり用ガイドレールに沿って昇降する。

コンペンロープ７は、かご２および釣合おもり６に懸架されている。コンペンロープ７は、一方の端部がかご２に連結され、他方の端部が釣合おもり６に連結されている。本実施形態では、コンペンロープ７は、一方の端部がかご２の鉛直方向下部に固定され、他方の端部が釣合おもり６の鉛直方向下部に固定されている。

コンペンシーブ８は、昇降路１５の下部に設けられたピットＰに配置され、コンペンロープ７に巻き掛けられている。コンペンシーブ８は、かご２の昇降中にコンペンロープ７が水平方向に振れることを抑制するものである。コンペンシーブ８は、ピットＰ内で回転自在に支持されている。

ここで、本実施形態における長尺物は、メインロープ３と、コンペンロープ７である。メインロープ３は、かご２と、かご２と異なる他の支持部材である巻上プーリ４２との間で支持され、かご２の昇降に応じてかご２と巻上プーリ４２との間の支持長さが変化する。さらに、メインロープ３は、釣合おもり６と、巻上プーリ４２との間で支持され、釣合おもり６の昇降に応じて釣合おもり６と巻上プーリ４２との間の支持長さが変化する。また、コンペンロープ７は、かご２と、異なる他の支持部材であるコンペンシーブ８との間で支持され、かご２の昇降に応じてかご２とコンペンシーブ８との間の支持長さが変化する。さらに、コンペンロープ７は、釣合おもり６と、コンペンシーブ８との間で支持され、釣合おもり６の昇降に応じて釣合おもり６とコンペンシーブ８との間の支持長さが変化する。

調速機９は、ループ状の調速機ロープ１１が巻き掛けられており、かご２とともに昇降する調速機ロープ１１の速度が所定速度以上となると回転を停止するものである。調速機９の回転が停止すると、かご２と調速機ロープ１１との間に相対移動が発生し、相対速度によりかご２に設けられた非常止め装置２１が作動し、かご２の昇降が停止される。

調速機張り車１０は、昇降路１５の下部に設けられたピットＰに配置され、ループ状の調速機ロープ１１に巻き掛けられている。調速機張り車１０は、調速機ロープ１１の張力を発生させるものである。

感知器１２は、揺れ検出手段であり、昇降路１５が設置された建物１００の揺れを検出することで、長尺物の振れを検出するものである。感知器１２は、本実施形態では、加速度センサであり、建物１００として、例えば高層ビルの揺れを加速度に基づく電気信号として出力するものである。感知器１２は、建物１００のうち地面から鉛直方向に離れた所定部位、本実施形態では、機械室１６に設けられる。これは、建物１００が揺れる際、建物１００は地面を支点に揺れるためである。感知器１２は、エレベータ制御盤１４と電気的に接続されており、検出された加速度に基づいた加速度信号がエレベータ制御盤１４に入力される。

かご位置センサ１３は、かご位置検出手段であり、昇降路１５に対するかごの位置であるかご位置を検出するものである。かご位置センサ１３は、本実施形態では、パルスセンサであり、調速機９に取り付けられている。かご位置センサ１３は、調速機９がかご２の昇降に応じて回転するので、調速機９の回転回数をパルスとして検出することで、かご２の昇降路１５に対する位置を検出する。かご位置センサ１３は、エレベータ制御盤１４と電気的に接続されており、パルス信号がエレベータ制御盤１４に入力される。

エレベータ制御盤１４は、制御手段であり、少なくとも巻上機４を駆動制御するものであり、本実施形態では、モータ制御部１４１と、メインマイコン１４２と、信号入力部１４３とを含んで構成されている。

モータ制御部１４１は、巻上機４のモータ４１を制御するものである。モータ制御部１４１は、メインマイコン１４２からの指令信号に基づいて、モータ４１を正回転、逆回転、停止などの状態に制御し、かご２を上昇、下降、停止などの状態とするものである。

メインマイコン１４２は、エレベータ１の運転状態を制御するものである。メインマイコン１４２は、信号入力部１４３に入力され、各階の乗り場２０に設けられた図示しない操作盤や、かご２内に設けられた操作盤を乗客が操作することで出力される操作信号に基づいて、モータ制御部１４１に指令信号を出力し、巻上機４を駆動制御することで、かご２を目的階まで昇降させる。また、本実施形態におけるメインマイコン１４２は、加速度信号に基づいて、建物１００の揺れが所定以上の揺れ、すなわち「高」である場合に、かご２が昇降中であると、最寄階にかご２を着床させる最寄階着床機能を有する。メインマイコン１４２は、建物１００の揺れが上記「高」である場合に、着床しているかご２と乗り場２０とを閉塞する図示しない扉を開く戸開動作を行わせる戸開動作機能を有する。メインマイコン１４２は、建物１００の揺れが上記「高」である場合に、着床して戸開状態しているかご２を操作信号に基づいて昇降させることを禁止する運転停止機能を有する。また、メインマイコン１４２は、運転休止状態から、本実施形態では、かご２の停止階が共振階でなく、かつ建物１００の揺れが上記「高」となってからの揺れの検出時間が設定値以下であると、自動的に着床して戸開状態しているかご２を操作信号に基づいて昇降させることを許可する運転自動復帰機能を有する。また、メインマイコン１４２は、運転休止状態から、本実施形態では、かご２の停止階が共振階である、あるいは建物１００の揺れが上記「高」となってからの揺れの検出時間が設定値を超えると、運転自動復帰機能を禁止し、外部の作業員による復帰作業、すなわち手動により着床して戸開状態しているかご２を操作信号に基づいて昇降させることを許可する運転手動復帰機能を有する。

ここで、設定値とは、かご２が停止可能な各階における、かご２と巻上プーリ４２との間のメインロープ３、釣合おもり６と巻上プーリ４２との間のメインロープ３、かご２と調速機張り車１０との間のコンペンロープ７、あるいは釣合おもり６と調速機張り車１０との間のコンペンロープ７の少なくともいずれか１つが昇降路１５あるいは昇降路１５内の各機器と接触する振れとなる揺れにはならない検出時間である。なお、本実施形態では、停止階が共振階であるか否かで、運転自動復帰を行うか否かを判定するので、本実施形態では、設定値は、共振階を除いたかご２が停止可能な各階に対応して設定されるものとなる。

ここで、共振階とは、かご２の停止階がかご２の停止階における長尺物の支持長さに基づいた長尺物に共振が発生する場合の階をいう。本実施形態における共振階とは、停止階におけるかご２と巻上プーリ４２との間のメインロープ３、釣合おもり６と巻上プーリ４２との間のメインロープ３、停止階におけるかご２と調速機張り車１０との間のコンペンロープ７、あるいは停止階における釣合おもり６と調速機張り車１０との間のコンペンロープ７の少なくともいずれか１つが建物１００の揺れに共振して、大きな振れとなる階をいう。なお、かご２が停止可能な各階にかご２が停止しても、長尺物に共振が発生しないエレベータ１もある。このようなエレベータ１においては、エレベータ制御盤１４において共振階は設定されなくてもよい。

なお、共振階、設定値は、予めエレベータ１が設置されている建物１００の構造や建物１００の高さ、昇降路１５の広さや、昇降路１５の高さなどに基づいて事前に設定され、エレベータ制御盤１４の図示しない記憶部に格納されている。また、メインマイコン１４２は、図示しないカウンタを有しており、時間の計測をすることができる。また、かご２が着床可能な各階に応じたかご２の昇降路１５に対する位置は、予め記憶されている。従って、メインマイコン１４２は、かご位置センサ１３により検出されたかご２の昇降路１５に対する位置に基づいて、かご２の停止階を取得することができる。

信号入力部１４３は、エレベータ１の各種センサからの信号や、上記操作信号などが入力されるものである。本実施形態における信号入力部は、感知器１２からの加速度信号、かご位置センサ１３からのパルス信号が入力される。

次に、本実施形態に係るエレベータ１の動作、特に揺れが発生した場合の運転停止から運転復帰までについて説明する。図３は、実施形態に係るエレベータの動作フローを示す図である。

まず、メインマイコン１４２は、図３に示すように、感知器１２により検出された建物１００の揺れが所定の揺れ以上、すなわち「高」であるか否かを判定する（ステップＳＴ１）。ここでは、メインマイコン１４２は、建物１００の揺れが、長尺物が昇降路１５あるいは昇降路１５内の各機器と接触する可能性があるほど、高いか否かを判定する。

次に、メインマイコン１４２は、建物１００の揺れが所定の揺れ以上であると判定する（ステップＳＴ１：Ｙｅｓ）と、建物１００の揺れが所定の揺れ以上と検出され続ける時間、すなわち検出時間の計測を開始する（ステップＳＴ２）。なお、建物１００の揺れが所定の揺れ未満であると判定する（ステップＳＴ１：Ｎｏ）と、建物１００の揺れが所定の揺れ以上となるまで、ステップＳＴ１を繰り返す。また、メインマイコン１４２は、建物１００の揺れが所定の揺れ未満である場合は、建物１００の揺れが検出されない場合と比較して、エレベータ１の運転を通常運転と異なる運転状態としてもよい。

次に、メインマイコン１４２は、かご２が昇降中であるか否かを判定する（ステップＳＴ３）。

次に、メインマイコン１４２は、かご２が昇降中であると判定する（ステップＳＴ３：Ｙｅｓ）と、かご２を最寄階に着床させる（ステップＳＴ４）。つまり、かご２の停止階は、かご２が昇降中であると、最寄階となる。なお、かご２が昇降中でないと判定する（ステップＳＴ３：Ｎｏ）と、現在、かご２が停止しているので、その階が停止階となる。

次に、メインマイコン１４２は、かご位置を取得する（ステップＳＴ５）。

次に、メインマイコン１４２は、戸開動作を行う（ステップＳＴ６）。これにより、かご２内の乗客は、最寄階、あるいはすでに停止している階の乗り場２０に移動することができる。

次に、メインマイコン１４２は、エレベータ１の運転休止を行う（ステップＳＴ７）。

次に、メインマイコン１４２は、かご２の停止階が共振階であるか否かを判定する（ステップＳＴ８）。ここでは、メインマイコン１４２は、かご２の停止階が建物の揺れにより、上記メインロープ３あるいはコンペンロープ７の少なくともいずれかが共振して振れる階であるか否かを判定する。

次に、メインマイコン１４２は、かご２の停止階が共振階でないと判定する（ステップＳＴ８：Ｎｏ）と、検出時間が設定値以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ９）。ここでは、メインマイコン１４２は、所定の揺れ以上の建物１００の揺れが継続することで、上記メインロープ３あるいはコンペンロープ７の少なくともいずれかが昇降路１５あるいは昇降路１５内の各機器と接触する振れとなる揺れとなったか否かを判定する。

次に、メインマイコン１４２は、検出時間が設定値以下であると判定する（ステップＳＴ９：Ｙｅｓ）と、感知器１２により検出された建物１００の揺れが「高」であるか否かを判定する（ステップＳＴ１０）。ここでは、メインマイコン１４２は、所定の揺れ以上の建物１００の揺れが継続しているか否かを判定する。

次に、メインマイコン１４２は、感知器１２により検出された建物１００の揺れが「高」でないと判定する（ステップＳＴ１０：Ｎｏ）と、エレベータ１の運転自動復帰を行う（ステップＳＴ１１）。ここでは、メインマイコン１４２は、かご２の停止階が、共振階ではなく、所定の揺れ以上の建物１００の揺れが継続、すなわち検出時間がメインロープ３あるいはコンペンロープ７の少なくともいずれかが昇降路１５あるいは昇降路１５内の各機器と接触する振れとなる揺れとなっていない場合に、エレベータ１の運転自動復帰を行う。なお、メインマイコン１４２は、感知器１２により検出された建物１００の揺れが「高」であると判定する（ステップＳＴ１０：Ｙｅｓ）と、ステップＳＴ７以降を繰り返す。

また、かご２の停止階が共振階であると判定する（ステップＳＴ８：Ｙｅｓ）、あるいは検出時間が設定値を超えると判定する（ステップＳＴ９：Ｎｏ）と、エレベータ１の運転手動復帰が行われる（ステップＳＴ１２）。ここでは、メインマイコン１４２は、かご２の停止階が共振階である場合、あるいは検出時間がかご２の停止階に基づいた設定値を超える場合、すなわち、メインロープ３あるいはコンペンロープ７の少なくともいずれかが昇降路１５あるいは昇降路１５内の各機器と接触する振れとなる揺れとなっている場合に、エレベータ１の運転自動復帰を禁止する。

以上のように、本実施形態に係るエレベータ１では、感知器１２により所定以上の揺れを検出した場合に、かご２が昇降中であると最寄階に着床させ、かご２を着床状態とする運転休止を行い、検出時間がかご２の停止階に応じた設定値以下である場合に運転自動復帰を行い、検出時間が設定値を超える場合に運転自動復帰を禁止する。従って、長周期振動が検出された場合に、検出時間により揺れの大きさを推定し、停止階に応じて支持長さが変化するメインロープ３あるいはコンペンロープ７のいずれも振れが小さい場合には運転自動復帰を行い、停止階に応じて支持長さが変化するメインロープ３あるいはコンペンロープ７のいずれかの振れが大きく、昇降路１５あるいは昇降路１５内の各機器と接触する場合には、運転自動復帰を禁止し、運転手動復帰での運転再開となる。これにより、損傷が発生しないエレベータ１を自動的に復帰することができるので、エレベータ１を乗客が長時間利用できない状況を回避することができ、乗客の利便性が向上する。また、同一建物１００内に複数台のエレベータ１が設置された場合に、運転休止時における各エレベータ１のかご２の停止階が異なるので、メインロープ３あるいはコンペンロープ７の振れは異なり、エレベータ１によっては運転自動復帰が可能な場合がある。この場合に、エレベータ１の運転自動復帰を行うことで、外部の作業員によって手動で運転再開しなければならないエレベータ１の台数を削減することができる。従って、建物１００のすべてのエレベータ１を早期に運転再開することができる。

また、本実施形態に係るエレベータ１では、感知器１２により所定以上の揺れを検出した場合に、かご２が昇降中であると最寄階に着床させ、かご２を着床状態とする運転休止を行い、かご２の停止階が共振階でない場合に運転自動復帰を行い、かご２の停止階が共振階である場合に運転自動復帰を禁止する。従って、停止階が共振階であると、停止階に応じて支持長さが変化するメインロープ３あるいはコンペンロープ７が検出時間が設定値以下であっても大きく振れ、エレベータ１の損傷の可能性が高くなるので、運転自動復帰を禁止することで、外部の作業員が損傷を確認して、安全にエレベータ１の運転を再開することができる。

なお、本実施形態では、長尺物をメインロープ３とコンペンロープ７としたが、エレベータ１によっては、コンペンロープ７を備えていないものもあるので、その場合メインロープ３のみを長尺物としてもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１エレベータ、２かご、３メインロープ、４巻上機、５そらせシーブ、６
釣合おもり、７コンペンロープ、８コンペンシーブ、９調速機、１０調速機張り
車、１１調速機ロープ、１２感知器、１３かご位置センサ１３、１４エレベータ
制御盤、１５昇降路、１６機械室

Claims

巻上機と、昇降路内を前記巻上機により昇降するかごと、前記昇降路内を前記巻上機により昇降する釣合おもりと、前記かごあるいは前記釣合おもりと、前記かごあるいは前記釣合おもりと異なる他の支持部材との間で支持され、前記かごの昇降に応じて前記かごと異なる他の支持部材との間の支持長さが変化する長尺物と、前記昇降路が設置された建物の揺れを検出する揺れ検出手段と、前記昇降路に対するかご位置を検出するかご位置検出手段と、少なくとも前記巻上機を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記揺れ検出手段により所定以上の揺れを検出した場合に、前記かごが昇降中であると前記最寄階に着床させ、前記かごを着床状態とする運転休止を行い、前記昇降路に対するかご位置に基づいた前記かごの停止階に応じて、前記運転休止から自動的に運転を再開する運転自動復帰を行い、前記かごの停止階における前記長尺物の前記支持長さに基づいて前記停止階ごとに設定値を求めておき、前記揺れ検出手段により前記建物の揺れが所定以上の揺れと検出され続ける時間である検出時間が、前記停止階において対応する前記設定値以下である場合に、前記運転自動復帰を行い、前記検出時間が、前記停止階において対応する前記設定値を超える場合に、前記運転自動復帰を禁止する、エレベータ。
請求項１に記載のエレベータにおいて、前記制御手段は、前記かごの停止階が前記かごの停止階における前記長尺物の前記支持長さに基づいた前記長尺物に共振が発生する共振階でない場合に、前記運転自動復帰を行い、前記共振階である場合に、前記運転自動復帰を禁止する、エレベータ。
請求項１又は２に記載のエレベータにおいて、前記長尺物は、前記巻上機に巻き掛けられ、前記かごと釣り合いおもりを釣瓶式に昇降させるメインロープ、あるいは前記かごと前記釣り合いおもりとに連結されたコンペンロープの少なくとも１以上である、エレベータ。