(57)【要約】【課題】エレベータードアを駆動するモーターからエレベータードアに駆動力を伝えるベルトのベルト外れやベルトの破断といった異常を検知することのできるエレベーターのドア装置を得る。【解決手段】エレベータードア２，３と、エレベータードア２，３を駆動するドアモーター９と、ドアモーター９からエレベータードア２，３に駆動力を伝達するベルト１１と、ドアモーター９と対向して配置され、ドアモーター９と共にベルト１１を支えるプーリー１０と、を備えたエレベーターのドア装置において、ドアモーター９の回転角度を検出するエンコーダをプーリー１０に設置した。また、ベルト１１の異常を、プーリー１０に設置したエンコーダで検出される速度と、エレベータードア２，３を駆動する電圧・電流情報を用いて推定した速度とにより検出する。【選択図】図３
2010173849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベータードアと、
上記エレベータードアを駆動するドアモーターと、
上記ドアモーターから上記エレベータードアに駆動力を伝達するベルトと、
上記ドアモーターと対向して配置され、上記ドアモーターと共に上記ベルトを支えるプーリーと、を備えたエレベーターのドア装置において、
上記ドアモーターの回転角度を検出する回転角度検出手段を上記プーリーに設置したことを特徴とするエレベーターのドア装置。
【請求項２】
上記プーリーに設置した回転角度検出手段で検出される速度と、上記エレベータードアを駆動する電圧・電流情報を用いて推定した速度とにより、上記ベルトの異常を検出することを特徴とする請求項１に記載のエレベーターのドア装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エレベーターのドア装置に係り、特に、ドアを駆動するモーターからドアに駆動力を伝えるベルトの異常を検出することができるエレベーターのドア装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エレベーターのドア装置は、例えば左右一対のドアと、ドアの上に配置されたハンガケースと、ハンガケース内に配置された駆動プーリーおよび従動プーリーと、両プーリー間に掛け渡されたベルトを備えて構成されている。ハンガケースの下端部には水平方向に延びるドアレールが取り付けられており、左右のドアはベルトに連結されると共に、ドアレールに支持されている。そして、ハンガケースの上部に配置されたドアモーターにより駆動プーリーが駆動されると、駆動プーリーと従動プーリーとの間に掛け渡されたベルトが回転し、右ドアおよび左ドアは反対方向に移動してドアの開閉が行われる。また、上記ベルトに替えて機械的リンク機構を用いるものもあり、この機械的リンク機構を用いるエレベーターのドア装置では、金属製のアームによりエレベータードアの開閉が行われる。
【０００３】
エレベーターのドア装置では、左右のドアの開閉タイミング等を調整するために、ドアモーターの回転角度を検出し、その検出角度に基づいてドアモーターの駆動を制御しており、一般に、回転角度センサ等の回転角度検出手段をモーター軸に設置した回転角度検出手段内蔵形のドアモーターが用いられている。
【０００４】
上記従来のエレベーターのドア装置のように、ハンガケースの上部にドアモーターが配置されていると、その分、ドア装置が上下方向に大型化することになる。また、回転角度検出手段を内蔵したドアモーターは、軸方向寸法が大きいため、その分、ドア装置の前後方向寸法が大きくなる。
【０００５】
近時、昇降路の省スペース化を目的とした機械室のないエレベーターシステムが採用されるようになり、エレベーターのドア装置を構成するハンガケースの内部にドアモーターを配置したり、機械的リンク機構を用いないリニアベルト駆動するドア装置が採用されるようになり、省スペース化が図られている。
【０００６】
ドアモーターについては、回転角度センサ等の回転角度検出手段をモーター軸に設置した回転角度検出手段内蔵形のドアモーターを使用せず、ドアモーターの回転子の側方にパルスジェネレータを配置し、そのパルスジェネレータの回転軸に取り付けられたローラをドアモーターの回転子の外周面に当接させて、ドアモーターの回転子と共に回転させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、回転角度センサ等の回転角度検出手段を使用せず、モーターの回転速度を推定することで、エレベーターのドア装置の前後方向に対する省スペース化を図る技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−３０８２４０号公報（要約の欄、図１）
【特許文献２】特開２００７−８４１８９号公報（要約の欄、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のエレベーターのドア装置は上記のように構成されており、駆動プーリーと従動プーリーとの間に掛け渡されたベルトが回転してドアの開閉が行われるドア装置では、ベルトでドアモーターからの駆動力をドアに伝えることになり、ベルトの磨耗や劣化等によるベルト外れやベルトの破断といった異常になる課題がある。
【００１０】
また、機械的リンク機構を用いたドア装置では、金属製のアームでエレベータードアを開閉させるため、ドアモーターからの駆動力がエレベータードアに伝わらない状態になることは少ない。しかし、昇降路の省スペース化を図る目的のために、エレベーターのドア装置をリニアベルト駆動する構造にすることで、上述のように、ベルトでドアモーターからの駆動力をドアに伝えることになり、ベルトの磨耗や劣化等によるベルト外れやベルトの破断といった異常になる課題がある。
【００１１】
また、回転角度センサ等の回転角度検出手段をモーター軸に設置した回転角度検出手段内蔵形のドアモーターを使用する場合、もしくは、上記特許文献１で提案されているように、ドアモーターの回転子の側方にパルスジェネレータを配置し、そのパルスジェネレータの回転軸に取り付けられたローラをドアモーターの回転子の外周面に当接させて、ドアモーターの回転子と共に回転させる場合、何れの場合においても、エレベータードアを駆動するドアモーターの駆動力を伝えるベルトのベルト外れやベルトの破断といった異常を検知することができない課題がある。
【００１２】
また、上記特許文献２で提案されているように、回転角度センサ等の回転角度検出手段を使用せず、モーターの回転速度を推定する場合においても同様である。そのため、回転角度センサの情報やエレベータードアの全開点や全閉点といった場所を検出する位置スイッチの情報を用いて判断しているが、確実に検知することはできない課題がある。
【００１３】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ベルト外れやベルトの破断といった異常を検知すると同時に、ドア装置の省スペース化を図るエレベーターのドア装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明に係るエレベーターのドア装置は、エレベータードアと、上記エレベータードアを駆動するドアモーターと、上記ドアモーターから上記エレベータードアに駆動力を伝達するベルトと、上記ドアモーターと対向して配置され、上記ドアモーターと共に上記ベルトを支えるプーリーと、を備えたエレベーターのドア装置において、上記ドアモーターの回転角度を検出する回転角度検出手段を、上記プーリーに設置したものである。
【発明の効果】
【００１５】
この発明に係るエレベーターのドア装置によれば、エレベータードアを駆動するモーターからドアに駆動力を伝えるベルトのベルト外れやベルトの破断といった異常を検知でき、また、エレベーターのドア装置の設置スペースを減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態１に係るエレベーターのドア装置を示す正面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るエレベーターのドア装置におけるドアを開閉駆動するモーターの制御装置を示す機能ブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係るエレベーターのドア装置におけるドアを開閉駆動するモーターの制御装置を示す機能ブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係るエレベーターのドア装置におけるドアの制御動作を示す状態遷移図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付の図面を参照して、この発明に係るエレベーターのドア装置について好適な実施の形態を説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものでない。
【００１８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るエレベーターのドア装置を示す構成図である。図１において、エレベーターのドア装置１（以下、単に「ドア装置」ともいう。）は、エレベータードア２，３（以下、単に「ドア」ともいう。）とドア２，３の駆動部４から構成されている。なお、図１では、ドア２，３が駆動部４により白抜き矢印方向に開放動作中の状態を示している。
【００１９】
ドア２，３の上端部には、水平方向に延びるガイドレール５に沿って回転移動自在のガイドローラ６が設けられている。これにより、ドア２，３は、ガイドレール５に沿って開閉動作可能に構成されている。
【００２０】
また、ドア２，３の上端部には、連結具７，８の一端が固定されており、連結具７，８の他端は、ドアモーター９（以下、単に「モーター」ともいう。）と、プーリー１０に巻回された突出ベルト１１に固定されている。プーリー１０は、モーター９に対向して配置されており、このプーリー１０には、回転角度検出手段であるエンコーダあるいは他の回転角度センサ等（以下、単に「エンコーダ」という。）が内蔵されている。エンコーダから構成される回転角度検出手段は、外付けしてもよい。
【００２１】
ドア２の上端部に固定された連結具７の上記他端は、突出ベルト１１のうちプーリー１０の上端部とモーター９との間に位置する部分に固定され、ドア３の上端部に固定された連結具８の上記他端は、突出ベルト１１のうちプーリー１０の下端部とモーター９との間に位置する部分に固定されている。
【００２２】
上記構成により、モーター９の回転トルクは、プーリー１０、突出ベルト１１および連結具７，８を介して、ドア２，３にそれぞれ伝達され、ドア２，３を開閉駆動する。モーター９は、制御装置１２（詳細は後述する。）によって制御され、駆動される。
【００２３】
なお、ガイドレール５、ガイドローラ６、連結具７，８、モーター９、プーリー１０、突出ベルト１１は、ハンガケース１３内に配置されている。また、図１においては、代表的にエレベーターのドア装置を示しているが、エレベーター乗場の乗場ドア（図示せず）もかごドアと連動して開閉駆動される。
【００２４】
実施の形態１に係るエレベーターのドア装置は上記のように構成されており、次に、ドアを開閉駆動するモーターの制御装置について説明する。
図２は、エレベータードアを開閉駆動するドアモーターの制御装置を示す機能ブロック図である。図２において、ドア１，２の制御装置１２は、後述するドア開閉制御手段を含む制御マイコン２０と、制御マイコン２０の制御下でモーター９を駆動する制御基板３０とを備えている。
【００２５】
制御マイコン２０は、通常動作時の速度指令Ｖ＊を生成する速度指令発生部２１と、速度指令Ｖ＊に基づいてトルク指令Ｔｒ＊を生成する速度アンプ２２と、トルク指令Ｔｒ*を増幅する電流アンプ２３と、速度指令Ｖ＊およびトルク指令Ｔｒ＊に基づくＰＷＭ信号を生成するＰＷＭユニット２４と、外部との間で信号を入出力する入出力ポート２５とを備えている。
【００２６】
制御マイコン２０は、入出力ポート２５を介して、ドア２，３の外部信号（かご呼び信号など）およびプーリー１０からの出力パルスを取り込み、ドア２，３の運転状況を管理するとともに、制御基板３０を介してモーター９を制御し、ドア２，３を開閉制御する。
【００２７】
制御基板３０は、ゲート信号発生装置３１と、直流電源を構成するコンバータ３２と、ゲート信号発生装置３１からのゲート信号により駆動されるインバータ３３と、直流電源を安定化する平滑コンデンサ３４と、Ｕ相、Ｖ相電流を検出する電流センサ３５、３６とを備え、インバータ３３の出力電圧によりドア駆動用の３相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）のモーター９を駆動する。
【００２８】
コンバータ３２およびインバータ３３は、ゲート信号に基づいてモーター９を駆動するためのパワー回路を構成している。電流センサ３５、３６により検出されるＵ相、Ｖ相電流信号は、入出力ポート２５を介して、制御マイコン２０内の電流アンプ２３に入力される。プーリー１０により検出されるモーター９と同期した回転信号は、入出力ポート２５を介して、制御マイコン２０内の速度アンプ２２に入力される。入出力ポート２５は、図示しない外部のセンサ情報も取り込む。
【００２９】
速度指令発生部２１、速度アンプ２２、電流アンプ２３およびＰＷＭユニット２４によりドア開閉制御手段が構成され、このドア開閉制御手段は、ドア２，３の動作中の開閉速度Ｖを制御する。ＰＷＭユニット２４は、制御基板３０内のゲート信号発生装置３１にＰＷＭ信号を送出し、ゲート信号発生装置３１を介してインバータ３３をＰＷＭ駆動する。
【００３０】
以上のように、実施の形態１に係るエレベーターのドア装置によれば、モーター９の回転速度と同期したエンコーダを内蔵もしくは外付けしたプーリー１０を用いることで、従来と同様にドア２，３の制御を行うことができる。
【００３１】
また、モーター９にエンコーダを取り付けないため、エンコーダを取り付けることによる突出した前後方向のスペースを無くすことができ、レイアウト性能を向上することができる。加えて、モーター９にエンコーダを取り付けないため、モーター９の温度の上昇によってエンコーダの対温度性能を考慮する必要がなくなり、プーリー１０には安価なエンコーダを内蔵もしくは外付けすることができる。
【００３２】
実施の形態２．
次に、実施の形態２に係るエレベーターのドア装置について説明する。図３は、ドアを開閉駆動するドアモーターの制御装置を示す機能ブロック図で、実施の形態１と同一または相当部分には、同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００３３】
実施の形態１では、制御マイコン２０において、エンコーダを内蔵もしくは外付けしたプーリー１０からの出力パルスをドア２，３の制御に直接使用しているが、図３に示すように構成してもよい。即ち、入出力ポート２５を介して入力されるＵ相電流値iuおよびＶ相電流値ivと、電流アンプ２３から出力されるvu*,vv*,vw*に基づき、ドア速度計算部２６にて、ドアの速度Ｖ’を演算する速度センサレス動作をしてもよく、ドア装置の動作の補助装置として、エンコーダを内蔵もしくは外付けしたプーリー１０を使用してもよい。その際、内蔵もしくは外付けされるエンコーダには回転角度の精度性能が低い安価なものを用いることができる。
【００３４】
以下、図１および図３とともに、図４のフローチャートを参照しながら、実施の形態２に係るエレベーターのドア装置におけるドア開閉時の制御動作について説明する。
【００３５】
図３において、制御マイコン２０は、実施の形態１で説明した制御マイコン２０に、ドア速度Ｖ’を計算するドア速度計算部２６と、ドア速度の計算値Ｖ’と実際値Ｖからドア２，３の動作が異常であるかを判断するドア異常判断部２７と、を加えたものである。この場合、ドア異常判断部２７において、ドア速度計算部２６で得られたドア速度の計算値Ｖ’と、入出力ポート２５を介して得たプーリー１０からの出力パルスＶとを用いて、モーター９と、プーリー１０と、突出ベルト１１との間に異常がないかを判断する。ドア異常判断部２７から出力される異常信号は、速度指令発生部２１に入力され、異常状態時のドア動作、例えば開閉動作の停止に切り替える。
【００３６】
次に、図４を用いてドア異常判断部２７の動作について説明する。図４は、ドア２，３の制御動作を示す状態遷移図である。
【００３７】
図４において、初期状態はステートＳ１１の通常状態である。ステートＳ１１において、ドア速度計算部２６で得られたドア速度の計算値Ｖ’と、入出力ポート２５を介して、プーリー１０からの出力パルスＶとを比較して、差が一定以下（例えば１０％以下）の場合、通常状態のステートＳ１１を継続する。ステートＳ１１において、差が一定以上の場合、異常状態のステートＳ１２に状態が遷移する。ステートＳ１２では、異常状態時のドア動作を行う。ステートＳ１２において、異常でない状態になった場合、ステートＳ１１に状態が遷移する。
【００３８】
以上のように、実施の形態２に係るエレベーター装置によれば、ドア２，３を駆動するモーター９の回転角度情報と、エンコーダを内蔵もしくは外付けしたプーリー１０の回転角度情報とを別々に得ることで、この２つに巻回された突出ベルト１１に異常（例えばベルト外れやベルトの破断といった故障状態）が発生したことを検出することができる。
【００３９】
また、モーター９にエンコーダを取り付けないため、エンコーダを取り付けることによる突出した前後方向のスペースを無くすことができ、レイアウト性能を向上することができる。加えて、モーター９にエンコーダを取り付けないため、モーター９の温度の上昇によってエンコーダの対温度性能を考慮する必要がなく、また回転角度の精度性能が低いものでよいため、にプーリー１０には実施の形態１よりさらに安価なエンコーダを内蔵もしくは外付けすることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１  エレベーターのドア装置
２、３  エレベータードア
４  駆動部
５  ガイドレール
６  ガイドローラ
７、８  連結具
９  ドアモーター
１０  プーリー
１１  突出ベルト
１２  制御装置
１３  ハンガケース
２０  制御マイコン
２１  速度指令発生部
２２  速度アンプ
２３  電流アンプ
２４  ＰＷＭユニット
２５  入出力ポート
２６  ドア速度計算部
２７  ドア異常判断部
３０  制御基板
３１  ゲート信号発生装置
３２  コンバータ
３３  インバータ
３４  平滑コンデンサ
３５、３６  電流センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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