(57)【要約】  エレベータかごに横方向の振動を発生させて、加速度センサによって検出された振動信号から摩擦摺動部材とガイドレバーとの接触の有無を判定する接触判定を行うことによって、コイルに流れる無負荷接触時の接触電流推定値を推定し、コイルに流れる吸引開始時の吸引開始電流と、コイルにコイル電流が流れていない状態での磁気ギャップと、その接触電流推定値とを入力として、摩擦摺動部材とガイドレバーとの接触時の磁気ギャップ推定値を計算し、その磁気ギャップ推定値から、エレベータ振動低減装置の異常状態を検出するように構成されている。
2017033751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガイド装置のガイドレバーに押し付けられることによって摩擦減衰力を発生させる摩擦摺動部材の前記摩擦減衰力を、コイルに流れるコイル電流の調整によって変更し、前記コイルに前記コイル電流が流れない場合、圧縮バネによって固定鉄心から可動鉄心を引き離すエレベータ振動低減装置の異常状態を検出する異常検出装置であって、
エレベータかごの振動信号を検出する加速度センサと、
前記エレベータかごに横方向の振動を発生させる振動発生部を駆動させて、前記加速度センサによって検出された前記振動信号から前記摩擦摺動部材と前記ガイドレバーとの接触の有無を判定する接触判定を行い、さらに、電流パターンに従った前記コイル電流の制御を行いながら、前記接触判定を繰り返すことで、前記コイルに流れる無負荷接触時の接触電流推定値を推定する接触判定部と、
前記コイルに流れる吸引開始時の吸引開始電流と、前記コイルに前記コイル電流が流れていない状態での磁気ギャップと、前記接触判定部によって推定された前記接触電流推定値とを入力として、前記摩擦摺動部材と前記ガイドレバーとの接触時の磁気ギャップ推定値を計算する磁気ギャップ推定部と、
前記磁気ギャップ推定部によって推定された前記接触時の磁気ギャップ推定値から、前記異常状態を検出する異常検出部と、
を備えたエレベータ振動低減装置の異常検出装置。
【請求項２】
前記磁気ギャップ推定部によって推定される前記接触時の磁気ギャップ推定値は、前記無負荷接触時の磁気ギャップ推定値である
請求項１に記載のエレベータ振動低減装置の異常検出装置。
【請求項３】
前記磁気ギャップ推定部は、前記入力に加えて、前記コイルに流れる押し付け時のコイル電流をさらに入力とし、
前記磁気ギャップ推定部によって推定される前記接触時の磁気ギャップ推定値は、前記押し付け時の磁気ギャップ推定値である
請求項１に記載のエレベータ振動低減装置の異常検出装置。
【請求項４】
前記コイルに流れる前記コイル電流を検出する電流センサをさらに備え、
前記磁気ギャップ推定部は、
前記電流センサによって検出された前記コイル電流の変化から、前記コイルに流れる吸引開始時の吸引開始電流を検出し、
検出した前記吸引開始電流と、前記コイルに前記コイル電流が流れていない状態での磁気ギャップとから、前記可動鉄心に与えられる吸引開始時のバネ付勢力を計算し、
前記接触判定部によって推定された前記接触電流推定値と、計算した前記吸引開始時のバネ付勢力とから、無負荷接触時の磁気ギャップ推定値と前記可動鉄心に与えられる無負荷接触時のバネ付勢力推定値を計算し、計算した前記無負荷接触時のバネ付勢力推定値から、押し付け時のバネ付勢力を計算し、
前記押し付け時のコイル電流と、計算した前記押し付け時のバネ付勢力とから、前記押し付け時の磁気ギャップ推定値を計算する
請求項３に記載のエレベータ振動低減装置の異常検出装置。
【請求項５】
前記振動発生部は、
前記接触判定部からの駆動指令に従って、前記エレベータかごを昇降させることで前記エレベータかごに横方向の振動を発生させる
請求項１から４のいずれか１項に記載のエレベータ振動低減装置の異常検出装置。
【請求項６】
前記振動発生部は、
前記接触判定部からの駆動指令に従って、前記エレベータかごのドアを開閉することで前記エレベータかごに横方向の振動を発生させる
請求項１から４のいずれか１項に記載のエレベータ振動低減装置の異常検出装置。
【請求項７】
前記接触判定部は、前記電流パターンに従った前記コイル電流の制御として、
前回のサイクルで単位時間当たりの電流変化率で前記コイル電流を増加させる動作を行った場合、前回のサイクルでの前記接触判定の判定結果に従って、今回のサイクルでは、前回のサイクルでの前記電流変化率を小さくした状態で前記コイル電流を減少させる動作および前回のサイクルでの前記電流変化率を同じにした状態で前記コイル電流を継続して増加させる動作のいずれかを行い、
前回のサイクルで単位時間当たりの電流変化率で前記コイル電流を減少させる動作を行った場合、前回のサイクルでの前記接触判定の判定結果に従って、今回のサイクルでは、前回のサイクルでの前記電流変化率を小さくした状態で前記コイル電流を増加させる動作および前回のサイクルでの前記電流変化率を同じにした状態で前記コイル電流を継続して減少させる動作のいずれかを行う
請求項１から６のいずれか１項に記載のエレベータ振動低減装置の異常検出装置。
【請求項８】
前記接触判定部は、前記電流パターンに従った前記コイル電流の制御として、
今回のサイクルでの前記接触判定の第１の判定結果と、前回のサイクルでの前記接触判定の第２の判定結果とが同じ場合、前記第１の判定結果と前記第２の判定結果とに従って、前回のサイクルに対する今回のサイクルでの前記コイル電流の変化量と同じ量だけ、今回のサイクルでの前記コイル電流を変化させた前記コイル電流を、次回のサイクルでの前記コイル電流とし、
前記第１の判定結果と前記第２の判定結果とが異なる場合、前記第１の判定結果と前記第２の判定結果とに従って、今回サイクルでの前記コイル電流と前回サイクルでの前記コイル電流との電流差をある数で等分した値だけ、今回のサイクルでの前記コイル電流を変化させた前記コイル電流を、次回のサイクルでの前記コイル電流とする
請求項１から６のいずれか１項に記載のエレベータ振動低減装置の異常検出装置。
【請求項９】
前記接触判定部は、
前記加速度センサによって検出された前記振動信号の振動スペクトルを計算し、計算した前記振動スペクトルから、前記摩擦摺動部材と前記ガイドレバーとの接触の有無を判定する
請求項１から８のいずれか１項に記載のエレベータ振動低減装置の異常検出装置。
【請求項１０】
前記接触判定部は、
前記加速度センサによって検出された前記振動信号が減衰するまでの減衰時間を計算し、計算した前記減衰時間から、前記摩擦摺動部材と前記ガイドレバーとの接触の有無を判定する
請求項１から８のいずれか１項に記載のエレベータ振動低減装置の異常検出装置。
【請求項１１】
前記接触判定部は、
昇降路内の温度と、前記エレベータかごが据え付けられてからの経過期間とに従って、前記接触の有無を判定するための閾値を決定する
請求項９または１０に記載のエレベータ振動低減装置の異常検出装置。
【請求項１２】
前記異常検出部は、
保守調整が行われる周期に従って、前記異常状態を検出するための閾値を決定する
請求項１から１１のいずれか１項に記載のエレベータ振動低減装置の異常検出装置。
【請求項１３】
前記異常検出部が前記異常状態を検出したとき、前記エレベータ振動低減装置が前記異常状態であることを示す異常情報を外部へ送信する異常発報部をさらに備えた
請求項１から１２のいずれか１項に記載のエレベータ振動低減装置の異常検出装置。
【請求項１４】
前記異常情報は、
前記異常状態が検出された前記エレベータ振動低減装置の取り付け位置と、前記異常状態が検出された前記エレベータ振動低減装置が設置されているエレベータかごと、前記異常状態が検出された前記エレベータ振動低減装置が設置されている建物とのうち、少なくともいずれか一つを含む
請求項１３に記載のエレベータ振動低減装置の異常検出装置。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか１項に記載のエレベータ振動低減装置の異常検出装置を備えたエレベータ。
【請求項１６】
ガイド装置のガイドレバーに押し付けられることによって摩擦減衰力を発生させる摩擦摺動部材の前記摩擦減衰力を、コイルに流れるコイル電流の調整によって変更し、前記コイルに前記コイル電流が流れない場合、圧縮バネによって固定鉄心から可動鉄心を引き離すエレベータ振動低減装置の異常状態を検出する異常検出方法であって、
エレベータかごに横方向の振動を発生させる振動発生部を駆動させることで加速度センサによって検出された振動信号から前記摩擦摺動部材と前記ガイドレバーとの接触の有無を判定する接触判定を行い、さらに、電流パターンに従った前記コイル電流の制御を行いながら、前記接触判定を繰り返すことで、前記コイルに流れる無負荷接触時の接触電流推定値を推定するステップと、
前記コイルに流れる吸引開始時の吸引開始電流と、前記コイルに前記コイル電流が流れていない状態での磁気ギャップと、前記接触電流推定値とを入力として、前記摩擦摺動部材と前記ガイドレバーとの接触時の磁気ギャップ推定値を計算するステップと、
前記接触時の磁気ギャップ推定値から、前記異常状態を検出するステップと、
を備えたエレベータ振動低減装置の異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベータ振動低減装置の異常状態を検出する異常検出装置、それを備えたエレベータおよびエレベータ振動低減装置の異常状態を検出する異常検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ビルの高層化にともなうエレベータの高速化によって、エレベータかご（以下、「かご」と記す）の振動低減技術の重要性がますます高まっている。ここで、かごの横振動は、昇降路に沿ってかごを案内するレールの曲がりまたは段差による強制変位が主な原因として発生する。従来、レールに沿ってかごを案内するガイド装置にバネまたはダンパなどの免振部材を用いることで振動低減が図られてきたが、振動低減性に関しては限られた性能であった。【０００３】
そこで、より高速な速度領域において、制振性能と省電力を両立するセミアクティブ制振技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。セミアクティブ制振技術では、エレベータ振動低減装置として、かごの横振動を低減するための摩擦減衰力を可変に調整可能な可変減衰ダンパ装置を用いる。可変減衰ダンパ装置は、加速度センサの検出信号に基づいて摩擦減衰力を変更することで、かごの横振動を低減する。【０００４】
ここで、特許文献１に記載のセミアクティブ制御技術においては、アクティブ制振技術に比べると制振性能が劣るものの、電磁アクチュエータによって摩擦減衰力の変更を行うのみであるので、消費電力が少ないという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０８０８２６号（段落００２０〜００２７、図３参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のセミアクティブ制振技術を適用したエレベータ振動低減装置では、可変減衰ダンパ装置として、電磁アクチュエータによって摩擦減衰力の変更を行う摩擦減衰機構を用いている。また、摩擦減衰機構に用いられる摩擦摺動部材の厚みは、昇降路内の温度変動による摩擦摺動部材の熱膨張といった環境的要因、および摩擦摺動部材の摩耗といった経年的要因によって変動する。【０００７】
したがって、摩擦摺動部材の厚みの変動が電磁アクチュエータのストローク量を超える場合、ガイド装置のガイドレバーへの摩擦摺動部材の押し付けを行うことができず、その結果、摩擦減衰力の変更が困難となる。つまり、環境的要因および経年的要因によって摩擦摺動部材の厚みが変動することに起因して摩擦減衰力の変更が困難となる異常状態が発生しうる。そのため、このような異常状態を事前に検出する必要性がある。【０００８】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、エレベータ振動低減装置において、摩擦摺動部材の厚みが変動することに起因して摩擦減衰力の変更が困難となる異常状態を検出可能な異常検出装置および異常検出方法と、その異常検出装置を備えたエレベータを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明におけるエレベータ振動低減装置の異常検出装置は、ガイド装置のガイドレバーに押し付けられることによって摩擦減衰力を発生させる摩擦摺動部材の摩擦減衰力を、コイルに流れるコイル電流の調整によって変更し、コイルにコイル電流が流れない場合、圧縮バネによって固定鉄心から可動鉄心を引き離すエレベータ振動低減装置の異常状態を検出する異常検出装置であって、エレベータかごの振動信号を検出する加速度センサと、エレベータかごに横方向の振動を発生させる振動発生部を駆動させて、加速度センサによって検出された振動信号から摩擦摺動部材とガイドレバーとの接触の有無を判定する接触判定を行い、さらに、電流パターンに従ったコイル電流の制御を行いながら、接触判定を繰り返すことで、コイルに流れる無負荷接触時の接触電流推定値を推定する接触判定部と、コイルに流れる吸引開始時の吸引開始電流と、コイルにコイル電流が流れていない状態での磁気ギャップと、接触判定部によって推定された接触電流推定値とを入力として、摩擦摺動部材とガイドレバーとの接触時の磁気ギャップ推定値を計算する磁気ギャップ推定部と、磁気ギャップ推定部によって推定された接触時の磁気ギャップ推定値から、異常状態を検出する異常検出部と、を備えたものである。【００１０】
本発明におけるエレベータは、エレベータ振動低減装置の異常検出装置を備えたものである。【００１１】
本発明におけるエレベータ振動低減装置の異常検出方法は、ガイド装置のガイドレバーに押し付けられることによって摩擦減衰力を発生させる摩擦摺動部材の摩擦減衰力を、コイルに流れるコイル電流の調整によって変更し、コイルにコイル電流が流れない場合、圧縮バネによって固定鉄心から可動鉄心を引き離すエレベータ振動低減装置の異常状態を検出する異常検出方法であって、エレベータかごに横方向の振動を発生させる振動発生部を駆動させることで加速度センサによって検出された振動信号から摩擦摺動部材とガイドレバーとの接触の有無を判定する接触判定を行い、さらに、電流パターンに従ったコイル電流の制御を行いながら、接触判定を繰り返すことで、コイルに流れる無負荷接触時の接触電流推定値を推定するステップと、コイルに流れる吸引開始時の吸引開始電流と、コイルにコイル電流が流れていない状態での磁気ギャップと、接触電流推定値とを入力として、摩擦摺動部材とガイドレバーとの接触時の磁気ギャップ推定値を計算するステップと、接触時の磁気ギャップ推定値から、異常状態を検出するステップと、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、エレベータ振動低減装置において、摩擦摺動部材の厚みが変動することに起因して摩擦減衰力の変更が困難となる異常状態を検出可能な異常検出装置および異常検出方法と、その異常検出装置を備えたエレベータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の形態１におけるエレベータの全体構成を示す側面図である。
【図２】図１のガイド装置を拡大して示す側面図である。
【図３】図２の押付け力調整機構を拡大して示す側断面図である。
【図４】図１のコントローラの構成を示すブロック図である。
【図５】図４の接触判定処理部によって行われる接触判定の方法を説明するための説明図である。
【図６】図４の接触判定部の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】図４の電磁力推定部によって行われる吸引開始電流および吸引開始時刻の検出の方法を説明するための説明図である。
【図８】図３の固定鉄心への可動鉄心の吸引開始時の場合において、可動鉄心に与えられるバネ付勢力および電磁吸引力を示す説明図である。
【図９】図３の摩擦摺動部材が無負荷接触時の場合において、可動鉄心に与えられるバネ付勢力および電磁吸引力を示す説明図である。
【図１０】図３の摩擦摺動部材が押し付け時の場合において、可動鉄心に与えられるバネ付勢力および電磁吸引力を示す説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態２におけるエレベータの全体構成を示す側面図である。
【図１２】本発明の実施の形態３における接触判定部の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態４における接触判定処理部によって行われる接触判定の方法を説明するための説明図である。
【図１４】本発明の実施の形態５において、押し付け時の磁気ギャップ推定値と、無負荷接触時の磁気ギャップ推定値とを比較するための説明図である。
【図１５】本発明の形態６におけるコントローラの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明によるエレベータ振動低減装置の異常検出装置、エレベータおよびエレベータ振動低減装置の異常検出方法を、好適な実施の形態にしたがって図面を用いて説明する。なお、図面の説明においては、同一部分または相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明の形態１におけるエレベータの全体構成を示す側面図である。図１において、エレベータは、かご室１およびかご枠２を有するかごと、第１の防振ゴム３と、第２の防振ゴム４と、ガイド装置５と、ロープ６と、ガイドレール７と、エレベータ振動低減装置の一例である押付け力調整機構８と、コントローラ９および加速度センサ１０を有するエレベータ振動低減装置の異常検出装置とを備えている。
【００１６】
かご室１とかご枠２との間には第１の防振ゴム３および第２の防振ゴム４が設けられており、かご枠２にはロープ６が設けられている。また、かご枠２の上下左右方向の４箇所には、ガイド装置５が設けられている。
【００１７】
乗客が収容されるかご室１は、第１の防振ゴム３および第２の防振ゴム４を介してかご枠２に支持されている。かご枠２は、ロープ６を介して昇降路上部に設けられた巻上機（図示せず）に接続されている。かご室１およびかご枠２は、巻上機によってロープ６が巻き取られる、または送り出されることで、上下に移動する。かごの昇降運転時にかごがふらつかないように、かご枠２に設けられたガイド装置５は、ガイドレール７に沿ってかご枠２を案内する。
【００１８】
図２は、図１のガイド装置５を拡大して示す側面図である。なお、図２では、図１においてかご枠２に設けられている一式のガイド装置５の中から右下のものを代表例として示している。
【００１９】
図２において、ガイド装置５は、ガイドベース５１と、ガイドレバー５２と、第１のベヤリング５３と、第２のベヤリング５４と、ローラ５５と、延長棒５６と、受け皿５７と、圧縮バネ５８とを備えている。
【００２０】
ガイドベース５１の片端はかご枠２に固定されている。ガイドベース５１の中間部には、第１のベヤリング５３を介して、ガイドレバー５２が揺動可能に設けられている。ガイドレバー５２の中間部には、第２のベヤリング５４を介して、ローラ５５が回転可能に設けられている。
【００２１】
ガイドベース５１の他端中間部には、延長棒５６を介して受け皿５７が接続されている。受け皿５７とガイドレバー５２との間には、圧縮バネ５８が設けられている。ガイドレバー５２は、圧縮バネ５８の付勢力によって第１のベヤリング５３を回転中心として揺動することで、ローラ５５をガイドレール７に圧接させている。
【００２２】
ガイドベース５１の下端部とガイドレバー５２の揺動端部との間には、押付け力調整機構８によってガイドレバー５２の半径方向に沿って駆動される摩擦摺動部材８８が設けられている。摩擦摺動部材８８が駆動されることでガイドレバー５２の揺動に摩擦減衰力Ｆdが与えられる。
【００２３】
ガイドベース５１の他端には、押付け力調整機構８が設けられている。押付け力調整機構８は、ガイドレバー５２に対して押し付けられる摩擦摺動部材８８の押付力を制御している。押付け力調整機構８および摩擦摺動部材８８は、可変減衰ダンパ装置を構成している。
【００２４】
図３は、図２の押付け力調整機構８を拡大して示す側断面図である。なお、図３では、ガイドレバー５２の揺動端部（図中の両方向矢印参照）と関連させて、押付け力調整機構８を図示している。
【００２５】
図３において、押付け力調整機構８は、第１の滑り軸受８１と、コイル８２と、圧縮バネ８３と、可動鉄心８４と、案内棒８５と、第２の滑り軸受８６と、固定鉄心８７とを備えている。
【００２６】
可動鉄心８４は、図中の破線矢印方向に摩擦摺動部材８８を駆動可能に構成されている。可動鉄心８４は、案内棒８５を介して固定鉄心８７と磁気ギャップεを空けて接続されている。固定鉄心８７と可動鉄心８４との間には、圧縮バネ８３が挿入されている。圧縮バネ８３は、コイル８２が通電されない場合に固定鉄心８７から可動鉄心８４を引き離す役割を果たしている。
【００２７】
固定鉄心８７は、ガイドベース５１に固定されている。固定鉄心８７の中央部には、コイル８２が巻かれ、コイル８２内の貫通穴には、可動鉄心８４が挿入されている。固定鉄心８７およびコイル８２は、電磁石を構成している。コイル８２に通電する場合、固定鉄心８７と可動鉄心８４との間に、以下の式（１）で示す電磁吸引力Ｆが発生する。
【００２８】
【数１】
2017033751.tif 000003
【００２９】
ここで、式（１）において、μ0は真空透磁率、Ｓは固定鉄心８７と可動鉄心８４とのギャップ部の断面積、Ｎはコイル８２のターン数、εは固定鉄心８７と可動鉄心８４との間の磁気ギャップ、Ｉはコイル８２へ印加した電流量である。
【００３０】
可動鉄心８４は、コイル８２への通電によって固定鉄心８７に吸引される場合に、ガイドレバー５２の端部に衝合して、摩擦摺動部材８８をガイドレバー５２の揺動端部に押し付けるよう構成されている。
【００３１】
摩擦摺動部材８８と固定鉄心８７との間には、第１の滑り軸受８１が設けられている。第１の滑り軸受８１は、摩擦摺動部材８８を固定鉄心８７の貫通穴内に案内および支持している。
【００３２】
固定鉄心８７には、可動鉄心８４の一部を貫通する案内棒８５が設けられている。案内棒８５は、第２の滑り軸受８６を介して、可動鉄心８４を支持および案内するとともに、可動鉄心８４と固定鉄心８７の間の磁気ギャップεを制限している。
【００３３】
このように、本願発明が適用可能なエレベータ振動低減装置は、ガイド装置５のガイドレバー５２に押し付けられることによって摩擦減衰力Ｆdを発生させる摩擦摺動部材８８の摩擦減衰力Ｆdを、コイル８２に流れるコイル電流の調整によって変更する。また、エレベータ振動低減装置は、コイル８２にコイル電流が流れない場合、圧縮バネ８３によって固定鉄心８７から可動鉄心８４を引き離す。
【００３４】
ここで、図３に示した押付け力調整機構８の一般的な機能について説明する。コイル８２に通電する場合、固定鉄心８７に可動鉄心８４が吸引される。この場合、可動鉄心８４を介して摩擦摺動部材８８がガイドレバー５２に押し付けられることで、ガイドレバー５２と摩擦摺動部材８８との間に、以下の式（２）で示す摩擦減衰力Ｆdが生じる。その結果、ガイドレバー５２のガイドベース５１に対する揺動が減衰する。
【００３５】
【数２】
2017033751.tif 000004
【００３６】
ここで、式（２）において、μは摩擦摺動部材８８とガイドレバー５２の間に働く摩擦係数である。
【００３７】
一方、コイル８２に通電しない場合、圧縮バネ８３の付勢力であるバネ付勢力によって摩擦摺動部材８８がガイドレバー５２から引き離されることになるので、摩擦減衰力Ｆdが生じなくなる。
【００３８】
図１において、かご枠２には水平方向の振動を検出するための加速度センサ１０が設けられている。加速度センサ１０によって検出された振動信号は、コントローラ９に入力される。
【００３９】
コントローラ９は、押付け力調整機構８を制御する。コントローラ９は、例えば、メモリに記憶されたプログラムを実行するＣＰＵと、システムＬＳＩ等の処理回路とによって実現される。
【００４０】
コントローラ９は、加速度センサ１０からの振動信号に応じて、コイル８２への通電量を制御することで、かごの横振動を低減する。この場合、コントローラ９によって実行される減衰調整アルゴリズムは、例えば以下の式（３）に示す条件式を用いることができる。
【００４１】
【数３】
2017033751.tif 000005
【００４２】
ここで、
【数４】
2017033751.tif 000006
は加速度センサ１０によって検出されるかご枠２の水平方向加速度であり、
【数５】
2017033751.tif 000007
は水平方向加速度を積分して得られるかご枠２の水平方向速度である。また、αは正の定数である。
【００４３】
式（３）は、条件式
【数６】
2017033751.tif 000008
が０未満（＜０）となる場合には、コントローラ９がコイル８２への通電を行うことでガイドレバー５２に最大摩擦力Ｆmaxを与え、条件式
【数７】
2017033751.tif 000009
が０以上（≧０）となる場合には、コントローラ９がコイル８２への通電を行わないことでガイドレバー５２に最小摩擦力Ｆminを与えるアルゴリズムを示している。
【００４４】
なお、式（３）は、公知文献（例えば、Ａ  Ｓｉｎｇｌｅ−Ｓｅｎｓｏｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｔｒａｔｅｇｙ  ｆｏｒ  Ｓｅｍｉ−Ａｃｔｉｖｅ  Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓ，Ｓｅｒｇｉｏ  Ｍ．Ｓａｖａｒｅｓｉ，ａｎｄ  Ｃｒｉｓｔｉａｎｏ  Ｓｐｅｌｔａ，ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＮ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ，ＶＯＬ．１７，ＮＯ．１，ＪＡＮＵＡＲＹ  ２００９）に記載の技術を参考にしている。
【００４５】
このように、加速度センサ１０からの振動信号に応じて、コイル８２への通電量を制御することで、かごの横振動を低減する技術については公知である。
【００４６】
ここで、上記では、コイル８２への通電時において、摩擦摺動部材８８がガイドレバー５２へ押し付けられることを前提として、かごの横振動を低減する技術を説明した。しかしながら、ガイドレバー５２へ摩擦摺動部材８８を押し付けるよりも早く可動鉄心８４と固定鉄心８７が接触するようになると、摩擦摺動部材８８をガイドレバー５２に押し付けることができなくなる。その結果、摩擦減衰力Ｆdの変更が困難となる。
【００４７】
ガイド装置５を取り付ける場合、可動鉄心８４と固定鉄心８７の間の磁気ギャップεが適切な距離を保つように摩擦摺動部材８８の露出量が調整されている。しかしながら、摩擦摺動部材８８は、昇降路内の温度変動による熱膨張といった環境的要因、および摩耗といった経年的要因によって、厚みが変動する可能性がある。そのため、可動鉄心８４のストローク量を超えて摩擦摺動部材８８の厚みが減少すると、摩擦摺動部材８８をガイドレバー５２に押し付けるよりも前に、可動鉄心８４と固定鉄心８７とが接触する。
【００４８】
このように、ガイドレバー５２への摩擦摺動部材８８の押し付けが困難となる場合、所望の摩擦減衰力Ｆdが得られなくなり、その結果、かごの横振動に対する制振性能が悪化する。したがって、環境的要因および経年的要因によって摩擦摺動部材８８の厚みが変動することに起因して摩擦減衰力Ｆdの変更が困難となる異常状態を事前に検出する必要性がある。
【００４９】
そこで、本願発明では、摩擦摺動部材８８の厚みが変動することに起因して摩擦減衰力Ｆdの変更が困難となる異常状態を検出可能な異常検出装置および異常検出方法と、その異常検出装置を備えたエレベータを提供する。
【００５０】
次に、先の図１〜図３とともに、図４〜図１０を参照しながら、コントローラ９によって実行される異常検出アルゴリズムについて説明する。この異常検出アルゴリズムは、摩擦摺動部材８８の厚みが変動することに起因して摩擦減衰力Ｆdの変更が困難となる異常状態（以下、単に「異常状態」と略して表記する）を検出するためのものである。
【００５１】
図４は、図１のコントローラ９の構成を示すブロック図である。なお、図４には、上記で説明した加速度センサ１０およびコイル８２に加えて、さらに、コイル８２に流れるコイル電流を検出する電流センサ１１、および横方向の振動をかご枠２に発生させる振動発生部１２も併せて図示されている。
【００５２】
図４において、コントローラ９は、接触判定部９１と、磁気ギャップ推定部９２と、異常検出部９３とを備えている。また、接触判定部９１は、電流制御部９１１と、駆動指令部９１２と、接触判定処理部９１３とを備えている。磁気ギャップ推定部９２は、電磁力推定部９２１と、バネ付勢力推定部９２２と、磁気ギャップ計算部９２３とを備えている。
【００５３】
接触判定部９１は、ガイドレバー５２への摩擦摺動部材８８の接触開始時、すなわち、摩擦摺動部材８８がガイドレバー５２に接触を開始する時におけるコイル８２に流れるコイル電流を推定する。以下、ガイドレバー５２への摩擦摺動部材８８の接触開始時を「無負荷接触時」と表記し、無負荷接触時にコイル８２に流れるコイル電流を「接触電流Ｉc」と表記する。
【００５４】
電流制御部９１１は、後述する電流パターンに従って電流指令値を生成するとともに、電流センサ１１によって検出されたコイル電流が電流指令値と一致するようにコイル電流を調整する。
【００５５】
駆動指令部９１２は、振動発生部１２を駆動させるための駆動指令を生成し、駆動指令を振動発生部１２に与えることで、横方向の振動をかご枠２に発生させる。
【００５６】
なお、振動発生部１２は、例えば、昇降路上部に設けられた巻上機を用いて構成される。この場合、振動発生部１２としての巻上機は、駆動指令部９１２からの駆動指令に従って、かごを昇降させることでレール変位外乱をガイド装置５に与える。また、この駆動指令は、かごがある速度で昇降路の一部または全部を、上昇または下降するように設定されている。このように構成することで、振動発生部１２は、駆動指令部９１２からの駆動指令に従って、かごを昇降させることでかごに横方向の振動を発生させることができる。
【００５７】
駆動指令部９１２からの駆動指令に従って振動発生部１２がかご枠２に振動を発生させた場合、加速度センサ１０は、かご枠２の振動信号を検出する。また、昇降路に設置されたレールによるかごへの強制変位外乱は、昇降路ごとに同一であるので、評価に用いるかご横振動の条件を一定に保つことができる。
【００５８】
接触判定処理部９１３は、加速度センサ１０によって検出された振動信号と、電流制御部９１１によって生成された電流指令値と、駆動指令部９１２によって生成された駆動指令とに基づいて、摩擦摺動部材８８とガイドレバー５２とが接触しているか否かを判定する接触判定を行う。
【００５９】
ここで、接触判定処理部９１３による接触判定の具体的な方法としては、高速フーリエ変換によって振動信号の周波数スペクトルを計算することで得られる振動信号の周波数成分の違いから、摩擦摺動部材８８とガイドレバー５２との接触の有無を判定する方法を用いる。
【００６０】
次に、接触判定処理部９１３による接触判定の方法について、図５を参照しながら説明する。図５は、図４の接触判定処理部９１３によって行われる接触判定の方法を説明するための説明図である。図５では、加速度センサ１０によって検出された振動信号の周波数成分を、摩擦摺動部材８８とガイドレバー５２との接触の有無によって比較した結果が示されている。
【００６１】
図５から分かるように、摩擦摺動部材接触時および摩擦摺動部材非接触時のそれぞれに対応する振動スペクトルにおいて、摩擦摺動部材８８とガイドレバー５２とが接触することでガイドレバー５２に摩擦減衰力Ｆdが発生する場合の第１次ピークωcと、摩擦減衰力Ｆdが発生しない場合の第１次ピークωnとを比較する。この場合、ωc＞ωnという関係が成立する。
【００６２】
そこで、摩擦摺動部材８８とガイドレバー５２との接触の有無によって振動スペクトルの第１次ピークが異なることに着目し、摩擦摺動部材８８がガイドレバー５２に接触したと判定するための基準周波数ω0を閾値として設定する。
【００６３】
振動ピークとしての第１次ピークωcおよびωnは、摩擦摺動部材８８の減衰係数と、圧縮バネ５８のバネ定数と、かご室１の重量と、かご枠２の重量と、第１の防振ゴム３のバネ定数と、第２の防振ゴム４のバネ定数と、第１の防振ゴム３の減衰係数と、第２の防振ゴム４の減衰係数とを用いて計算される。ここで、第１の防振ゴム３および第２の防振ゴム４のそれぞれのバネ定数は、疲労劣化、酸化劣化等の経時的、環境的な劣化によって変動する。
【００６４】
昇降路内の温度が低い場合、第１の防振ゴム３および第２の防振ゴム４のそれぞれのバネ定数が疲労劣化の影響を強く受けるため、それぞれのバネ定数が時間とともに小さくなる。昇降路内の温度が高い場合、第１の防振ゴム３および第２の防振ゴム４のそれぞれのバネ定数が酸化劣化の影響を強く受けるため、それぞれのバネ定数が時間とともに大きくなる。すなわち、昇降路内の温度が低い場合には、振動ピークωcおよびωnが小さくなり、昇降路内の温度が高い場合には、振動ピークωcおよびωnが大きくなる。
【００６５】
接触判定処理部９１３は、昇降路内の温度と、かごが据え付けられてからの経過期間とに関連付けられてあらかじめ想定される振動ピークωcおよびωnのテーブルを持つ。接触判定処理部９１３は、そのテーブルから、昇降路内の想定温度値と、かごが据え付けられてからの経過期間とに対応する振動ピークωcおよびωnを選択して決定する。
【００６６】
接触判定処理部９１３は、上記のように決定した振動ピークωcおよびωnを用いて、ωn＜ω0＜ωcとなるように、基準周波数ω0を閾値として設定する。
【００６７】
このように、接触判定部９１は、昇降路内の温度と、かごが据え付けられてからの経過期間とに従って、摩擦摺動部材８８とガイドレバー５２との接触の有無を判定するための閾値を決定する。
【００６８】
駆動指令部９１２からの駆動指令に従って振動発生部１２がかご枠２に振動を発生させる場合に、接触判定処理部９１３は、加速度センサ１０によって検出された振動信号の周波数成分から、振動スペクトルの第１次ピークωを計算する。
【００６９】
接触判定処理部９１３は、計算した第１次ピークωから、摩擦摺動部材８８とガイドレバー５２との接触の有無を判定する。
【００７０】
具体的には、接触判定処理部９１３は、計算した第１次ピークωについて、ω＜ω0となる場合には、摩擦摺動部材８８とガイドレバー５２とが接触していない、すなわち、「非接触」と判定する。一方、接触判定処理部９１３は、ω≧ω0となる場合には、摩擦摺動部材８８とガイドレバー５２とが接触している、すなわち、「接触」と判定する。
【００７１】
このように、接触判定部９１は、加速度センサ１０によって検出された振動信号の振動スペクトルを計算し、計算した振動スペクトルから、摩擦摺動部材８８とガイドレバー５２との接触の有無を判定する。
【００７２】
また、接触判定処理部９１３は、このような接触判定を行うことで、電流制御部９１１によってコイル８２に印加されるコイル電流の電流値ごとに、摩擦摺動部材８８とガイドレバー５２との接触の有無を精度良く判定することができる。
【００７３】
次に、接触判定部９１の動作の流れについて、図６を参照しながら説明する。図６は、図４の接触判定部９１の動作を説明するためのタイミングチャートである。図６において、横軸は時間を示し、縦軸はコイル８２に流れるコイル電流を示している。また、図中の折れ線は、電流制御部９１１によってコイル８２に印加されるコイル電流のパターンを示し、図中の横線は、接触電流Ｉcを示している。
【００７４】
以下、接触判定部９１による接触電流Ｉcの推定の流れについて説明する。電流制御部９１１は、ある一定の電流パターンに従って、コイル８２にコイル電流が流れるように、電流指令値を生成する。
【００７５】
ここで、電流制御部９１１は、一定の電流パターンとして、単位時間あたり一定の電流変化率で単調にコイル電流を増加させるパターン、または単位時間あたり一定の電流変化率で単調にコイル電流を減少させるパターンを用いるように設定されている。
【００７６】
電流制御部９１１が電流パターンに従ってコイル電流をコイル８２に印加する場合、駆動指令部９１２は、各サイクルの開始時刻において、振動発生部１２に駆動指令を与えることで、かご枠２に振動を発生させる。加速度センサ１０は、駆動指令部９１２が振動発生部１２に駆動指令を与えることでかご枠２に振動を発生させ始めた時刻から一定時間の間、かご枠２の振動信号を検出する。
【００７７】
接触判定処理部９１３は、加速度センサ１０によって検出された振動信号から、振動スペクトルの第１次ピークωを計算し、その計算結果から、摩擦摺動部材８８とガイドレバー５２との接触の有無を判定する。
【００７８】
ここで、図６に示すように、電流制御部９１１は、前回のサイクルでコイル電流を増加させる動作を行っている間に、接触判定処理部９１３によって「非接触」と判定された場合、今回のサイクルで単位時間当たりの電流変化率を１つ前の前回のサイクルと同じ状態にしてコイル電流を増加させる動作を継続する。
【００７９】
また、電流制御部９１１は、前回のサイクルでコイル電流を増加させる動作を行っている間に、接触判定処理部９１３によって「接触」と判定された場合、今回のサイクルで単位時間当たりの電流変化率を１つ前の前回のサイクルよりも小さくして、コイル電流を減少させる動作に切り替える。
【００８０】
一方、電流制御部９１１は、前回のサイクルでコイル電流を減少させる動作を行っている間に、接触判定処理部９１３によって「接触」と判定された場合、今回のサイクルで単位時間当たりの電流変化率を１つ前の前回のサイクルと同じ状態にして、コイル電流を減少させる動作を継続する。
【００８１】
また、電流制御部９１１は、前回のサイクルでコイル電流を減少させる動作を行っている間に、接触判定処理部９１３によって「非接触」と判定された場合、単位時間当たりの電流変化率を１つ前のサイクルの前回のサイクルよりも小さくして、コイル電流を増加させる動作に切り替える。
【００８２】
このように、前回のサイクルで単位時間当たりの電流変化率でコイル電流を増加させる動作を行った場合、前回のサイクルでの接触判定の判定結果に従って、今回のサイクルでは、前回のサイクルでの電流変化率を小さくした状態でコイル電流を減少させる動作および前回のサイクルでの電流変化率を同じにした状態でコイル電流を継続して増加させる動作のいずれかを行う。また、前回のサイクルで単位時間当たりの電流変化率でコイル電流を減少させる動作を行った場合、前回のサイクルでの接触判定の判定結果に従って、今回のサイクルでは、前回のサイクルでの電流変化率を小さくした状態でコイル電流を増加させる動作および前回のサイクルでの電流変化率を同じにした状態でコイル電流を継続して減少させる動作のいずれかを行う。
【００８３】
電流制御部９１１がコイル電流を減少させる動作およびコイル電流を減少させる動作のいずれを行う場合でも、駆動指令部９１２は、各サイクルの開始時に、振動発生部１２に駆動指令を与えることでかご枠２に振動を発生させる。
【００８４】
図６に示すように、電流制御部９１１がコイル電流を増加させる動作およびコイル電流を減少させる動作のいずれかを行うとともに接触判定処理部９１３が接触判定を行うサイクルが、複数回繰り返されることで、コイル電流は、接触電流Ｉcに収束する。
【００８５】
接触判定処理部９１３は、サイクルが設定回数分繰り返された場合、最後のサイクルが終了した時点のコイル電流Ｉlと、その最後のサイクルから１つ前のサイクルが終了した時点のコイル電流Ｉhとの電流差を計算する。なお、接触判定処理部９１３は、最後ではなく途中のサイクルが終了した時点のコイル電流Ｉlと、その途中のサイクルから１つ前のサイクルが終了した時点のコイル電流Ｉhとの電流差を計算するようにしてもよい。
【００８６】
接触判定処理部９１３は、計算した電流差が設定範囲内に収まった場合、コイル電流Ｉlおよびコイル電流Ｉhの平均値を、接触電流Ｉcの推定値である接触電流推定値Ｉc’とする。
【００８７】
このように、接触判定部９１は、かごに横方向の振動を発生させる振動発生部１２を駆動させることで加速度センサ１０によって検出された振動信号から、摩擦摺動部材８８とガイドレバー５２との接触の有無を判定する接触判定を行う。また、接触判定部９１は、さらに、電流パターンに従ったコイル電流の制御を行いながら、接触判定を繰り返すことで、コイル８２に流れる無負荷接触時の接触電流推定値Ｉc’を推定する。したがって、接触判定部９１は、無負荷接触時の接触電流Ｉcの推定値として、接触電流推定値Ｉc’を得ることができる。
【００８８】
磁気ギャップ推定部９２は、接触判定部９１によって推定された接触電流推定値Ｉc’を用いて、無負荷接触時の前後における、可動鉄心８４に与えられる力を計算する。また、磁気ギャップ推定部９２は、その計算結果から、摩擦摺動部材８８がガイドレバー５２に押し付けられている時の磁気ギャップεを推定する。以下、摩擦摺動部材８８がガイドレバー５２に押し付けられている時を「押し付け時」と表記する。
【００８９】
次に、磁気ギャップ推定部９２の動作の流れについて、図７〜図１０を参照しながら説明する。
【００９０】
まず、電磁力推定部９２１の動作について、図７を参照しながら説明する。図７は、図４の電磁力推定部９２１によって行われる吸引開始電流Ｉ0および吸引開始時刻ｔ0の検出の方法を説明するための説明図である。図７では、固定鉄心８７への可動鉄心８４の吸引が開始された以降において、電流センサ１１によって検出されたコイル電流の時間変化が示されている。図７において、横軸は時間を示し、縦軸は電流センサ１１によって検出されたコイル電流を示している。
【００９１】
まず、時刻ｔsにおいて、電流制御部９１１は、固定鉄心８７への可動鉄心８４の吸引を開始するために、コイル８２へコイル電流を印加し始める。これにより、コイル８２にコイル電流が流れ出す。
【００９２】
コイル８２へ印加するコイル電流が増加すると、そのコイル電流の増加に伴い、可動鉄心８４に働く電磁吸引力Ｆも増加を始める。電磁吸引力Ｆが圧縮バネ８３のバネ付勢力よりも大きくなると、可動鉄心８４は、固定鉄心８７に向かって動き出す。つまり、固定鉄心８７への可動鉄心８４の吸引が開始される。可動鉄心８４が動き始めた場合、可動鉄心８４の運動によってコイル８２に逆起電力が発生するので、電流センサ１１によって検出されるコイル電流が減少する。
【００９３】
電磁力推定部９２１は、図７に示すようなコイル８２に流れるコイル電流の減少変化から、可動鉄心８４の吸引が開始された時のコイル電流である吸引開始電流Ｉ0と、可動鉄心８４の吸引が開始された時の吸引開始時刻ｔ0とを検出する。
【００９４】
このように、磁気ギャップ推定部９２は、電流センサ１１によって検出されたコイル電流の変化から、コイル８２に流れる吸引開始時の吸引開始電流Ｉ0を検出する。
【００９５】
図８は、図３の固定鉄心８７への可動鉄心８４の吸引開始時の場合において、可動鉄心８４に与えられるバネ付勢力Ｆsおよび電磁吸引力Ｆを示す説明図である。図８において、横軸は磁気ギャップεを示し、縦軸は可動鉄心８４に与えられる力の大きさを示している。また、図中の破線は電磁力推定部９２１によって計算される吸引開始時の電磁吸引力Ｆを示し、図中の実線はバネ付勢力推定部９２２によって計算される吸引開始時のバネ付勢力Ｆsを示している。
【００９６】
固定鉄心８７への可動鉄心８４の吸引が開始された場合、電磁力推定部９２１は、検出した吸引開始電流Ｉ0を用いて、式（１）に基づいて、以下の式（４）に示すように、磁気ギャップεに対する電磁吸引力Ｆを計算する。
【００９７】
【数８】
2017033751.tif 000010
【００９８】
また、磁気ギャップ計算部９２３は、コイル８２にコイル電流が印加されていない状態での磁気ギャップｘ0を用いて、式（４）に基づいて、以下の式（５）に示すように、磁気ギャップｘ0に対応する電磁吸引力Ｆ0を計算する。なお、電磁吸引力Ｆ0は、吸引開始時において可動鉄心８４に働く電磁吸引力である。
【００９９】
【数９】
2017033751.tif 000011
【０１００】
なお、磁気ギャップｘ0は、圧縮バネ８３のバネ付勢力によって可動鉄心８４が案内棒８５の一端に押さえつけられている状態での磁気ギャップに等しい。したがって、磁気ギャップｘ0は、案内棒８５および固定鉄心８７の設計によってあらかじめ定められる既知の値である。
【０１０１】
ここで、固定鉄心８７への可動鉄心８４の吸引開始時の場合、すなわち、吸引開始時刻ｔ0の場合では、可動鉄心８４に働く電磁吸引力Ｆと、圧縮バネ８３のバネ付勢力とは釣り合う。
【０１０２】
したがって、バネ付勢力推定部９２２は、式（５）によって計算された電磁吸引力Ｆ0を用いて、以下の式（６）に示すように、磁気ギャップεに対するバネ付勢力Ｆsを計算する。このバネ付勢力Ｆsは、圧縮バネ８３のバネ付勢力である。
【０１０３】
【数１０】
2017033751.tif 000012
【０１０４】
ここで、式（６）において、ｋsは圧縮バネ８３のバネ定数である。また、式（６）で示すバネ付勢力Ｆsは、可動鉄心８４の吸引が開始されてから摩擦摺動部材８８がガイドレバー５２に接触するまでに間に成立する関数である。すなわち、無負荷接触時の磁気ギャップをｘcとするとき、式（６）は、ｘc＜ε≦ｘ0を満たす。
【０１０５】
このように、磁気ギャップ推定部９２は、検出した吸引開始電流Ｉ0と、コイル８２にコイル電流が流れていない状態での磁気ギャップｘ0とから、可動鉄心８４に与えられる吸引開始時のバネ付勢力Ｆsを計算する。
【０１０６】
図９は、図３の摩擦摺動部材８８が無負荷接触時の場合において、可動鉄心８４に与えられるバネ付勢力Ｆsおよび電磁吸引力Ｆを示す説明図である。図９において、横軸は磁気ギャップεを示し、縦軸は可動鉄心８４に与えられる力の大きさを示している。また、図中の破線は電磁力推定部９２１によって計算される無負荷接触時の電磁吸引力Ｆを示し、図中の実線はバネ付勢力推定部９２２によって計算される押し付け時のバネ付勢力Ｆsを吸引開始時のバネ付勢力Ｆsとともに示している。
【０１０７】
固定鉄心８７への可動鉄心８４の吸引が開始されてから、電流制御部９１１によってコイル８２に印加されるコイル電流が大きくなると、接触電流Ｉcにおいて、ガイドレバー５２への摩擦摺動部材８８の接触が開始となる。
【０１０８】
電磁力推定部９２１は、接触判定部９１によって推定された接触電流推定値Ｉc’を用いて、式（１）に基づいて、以下の式（７）に示すように、磁気ギャップεに対する電磁吸引力Ｆを計算する。
【０１０９】
【数１１】
2017033751.tif 000013
【０１１０】
ここで、摩擦摺動部材８８が無負荷接触時の場合、可動鉄心８４に働く電磁吸引力Ｆと、圧縮バネ８３のバネ付勢力とは釣り合う。
【０１１１】
したがって、磁気ギャップ計算部９２３は、バネ付勢力推定部９２２によって計算された式（６）と、電磁力推定部９２１によって計算された式（７）との交点を求めることで、無負荷接触時における磁気ギャップ推定値ｘc’およびバネ付勢力推定値Ｆc’を計算する。なお、磁気ギャップ推定値ｘc’は、無負荷接触時の磁気ギャップｘcの推定値である。また、バネ付勢力推定値Ｆc’は、無負荷接触時の圧縮バネ８３のバネ付勢力の推定値である。
【０１１２】
このように、磁気ギャップ推定部９２は、接触判定部９１によって推定された接触電流推定値Ｉc’と、計算した吸引開始時のバネ付勢力Ｆsとから、無負荷接触時の磁気ギャップ推定値ｘc’と可動鉄心８４に与えられる無負荷接触時のバネ付勢力推定値Ｆc’とを計算する。
【０１１３】
バネ付勢力推定部９２２は、磁気ギャップ計算部９２３によって計算された無負荷接触時の磁気ギャップ推定値ｘc’と、摩擦摺動部材８８を圧縮バネとみなしたときのバネ定数ｋdとを用いて、以下の式（８）に示すように、磁気ギャップεに対するバネ付勢力Ｆsを計算する。
【０１１４】
【数１２】
2017033751.tif 000014
【０１１５】
このバネ付勢力Ｆsは、圧縮バネ８３のバネ付勢力および摩擦摺動部材８８のバネ付勢力の和である。また、このバネ付勢力Ｆsは、押し付け時において、可動鉄心８４に与えられるバネ付勢力Ｆsである。
【０１１６】
このように、磁気ギャップ推定部９２は、計算した無負荷接触時のバネ付勢力推定値Ｆc’から、押し付け時のバネ付勢力Ｆsを計算する。
【０１１７】
図１０は、図３の摩擦摺動部材８８が押し付け時の場合において、可動鉄心８４に与えられるバネ付勢力Ｆsおよび電磁吸引力Ｆを示す説明図である。図１０において、横軸は磁気ギャップεを示し、縦軸は可動鉄心８４に与えられる力の大きさを示している。また、図中の破線は電磁力推定部９２１によって計算される押し付け時の電磁吸引力Ｆを示し、図中の実線はバネ付勢力推定部９２２によって計算される押し付け時のバネ付勢力Ｆsを吸引開始時のバネ付勢力Ｆsとともに示している。
【０１１８】
押し付け時のコイル電流として、押付け力調整機構８を動作する上で想定される最大の押付力Ｆgを与えるコイル電流Ｉgがコイル８２に印加される場合を考える。この場合、電磁力推定部９２１は、コイル電流Ｉgを用いて、以下の式（９）に示すように、磁気ギャップεに対する電磁吸引力Ｆを計算する。
【０１１９】
【数１３】
2017033751.tif 000015
【０１２０】
ここで、摩擦摺動部材８８が押し付け時の場合、可動鉄心８４に働く電磁吸引力Ｆと、圧縮バネ８３のバネ付勢力および摩擦摺動部材８８のバネ付勢力の和とは釣り合う。
【０１２１】
したがって、磁気ギャップ計算部９２３は、電磁力推定部９２１によって計算された式（９）と、バネ付勢力推定部９２２によって計算された式（８）との交点を求めることで、押し付け時の磁気ギャップ推定値ｘg’および押付力Ｆgを計算する。なお、磁気ギャップ推定値ｘg’は、押し付け時の磁気ギャップの推定値である。
【０１２２】
このように、磁気ギャップ推定部９２は、押し付け時のコイル電流と、計算した押し付け時のバネ付勢力Ｆsとから、押し付け時の磁気ギャップ推定値ｘg’を計算する。
【０１２３】
以上の図７〜図１０を参照しながら説明した磁気ギャップ推定部９２の動作についてまとめると次のとおりである。磁気ギャップ推定部９２は、電流センサ１１によって検出されたコイル電流の変化から、コイル８２に流れる吸引開始時の吸引開始電流Ｉ0を検出する。磁気ギャップ推定部９２は、検出した吸引開始電流Ｉ0と、コイル８２にコイル電流が流れていない状態での磁気ギャップｘ0と、接触判定部９１によって推定された接触電流推定値Ｉc’と、コイル８２に流れる押し付け時のコイル電流とから、押し付け時の磁気ギャップ推定値ｘg’を計算する。
【０１２４】
より具体的には、磁気ギャップ推定部９２は、検出した吸引開始電流Ｉ0と、コイル８２にコイル電流が流れていない状態での磁気ギャップｘ0とから、可動鉄心８４に与えられる吸引開始時のバネ付勢力Ｆsを計算する。磁気ギャップ推定部９２は、接触判定部９１によって推定された接触電流推定値Ｉc’と、計算した吸引開始時のバネ付勢力Ｆsとから、無負荷接触時の磁気ギャップ推定値ｘc’と可動鉄心８４に与えられる無負荷接触時のバネ付勢力推定値Ｆc’を計算し、計算した無負荷接触時のバネ付勢力推定値Ｆc’から、押し付け時のバネ付勢力Ｆsを計算する。磁気ギャップ推定部９２は、押し付け時のコイル電流と、計算した押し付け時のバネ付勢力Ｆsとから、押し付け時の磁気ギャップ推定値ｘg’を計算する。
【０１２５】
したがって、磁気ギャップ推定部９２は、押し付け時の磁気ギャップの推定値として、磁気ギャップ推定値ｘg’を得ることができる。
【０１２６】
異常検出部９３は、磁気ギャップ推定部９２によって推定された磁気ギャップ推定値ｘg’に基づいて、異常状態を検出する。つまり、磁気ギャップ推定値ｘg’が小さいほど、可動鉄心８４と固定鉄心８７とが接触する可能性が高くなるので、この磁気ギャップ推定値ｘg’を監視することで異常状態が検出可能となる。
【０１２７】
具体的には、異常検出部９３は、磁気ギャップ推定値ｘg’があらかじめ設定された閾値ｘtよりも大きい場合には、押し付け時の磁気ギャップの量が正常と判定する。閾値ｘtは、磁気ギャップの保守調整が行われる周期の間に想定される摩擦摺動部材８８の摩耗量と、あらかじめ設定された最小の許容磁気ギャップｘlimとを足したものよりも大きい値として設定される。
【０１２８】
上記の想定される摩擦摺動部材８８の摩耗量としては、例えば保守調整が行われる周期での最大の摩耗量、あるいは平均の摩耗量などが用いられる。すなわち、保守調整が行われる周期が長くなると閾値ｘtは大きくなり、保守調整が行われる周期が短くなると閾値ｘtは小さくなる。
【０１２９】
このように、異常検出部９３は、保守調整が行われる周期に従って、異常状態を検出するための閾値を決定する。
【０１３０】
一方、異常検出部９３は、磁気ギャップ推定値ｘg’が閾値ｘt以下の場合には、押し付け時の磁気ギャップの量が異常と判定する。この場合、異常検出部９３は、異常状態を検出することとなる。
【０１３１】
このように、異常検出部９３は、磁気ギャップ推定部９２によって推定された押し付け時の磁気ギャップ推定値ｘg’から、異常状態を検出する。
【０１３２】
以上のように、コントローラ９によって実行される異常検出アルゴリズムによって、摩擦摺動部材８８が摩耗または変形することでガイドレバー５２への押し付けができなくなる前に、異常状態を検出することができる。
【０１３３】
以上、本実施の形態１によれば、エレベータかごに横方向の振動を発生させる振動発生部を駆動させることで加速度センサによって検出された振動信号から、摩擦摺動部材とガイドレバーとの接触の有無を判定する接触判定を行い、さらに、電流パターンに従ったコイル電流の制御を行いながら、接触判定を繰り返すことで、コイルに流れる無負荷接触時の接触電流推定値を推定するように構成する。
【０１３４】
また、コイルに流れる吸引開始時の吸引開始電流と、コイルにコイル電流が流れていない状態での磁気ギャップと、推定された接触電流推定値とを入力として、摩擦摺動部材とガイドレバーとの接触時の磁気ギャップ推定値を計算するように構成する。さらに、推定された接触時の磁気ギャップ推定値から、異常状態を検出するように構成する。
【０１３５】
これにより、エレベータ振動低減装置において、摩擦摺動部材の厚みが変動することに起因して摩擦減衰力の変更が困難となる異常状態を検出することができる。
【０１３６】
本実施の形態１では、コイルに流れる吸引開始時の吸引開始電流と、コイルにコイル電流が流れていない状態での磁気ギャップと、推定された接触電流推定値とに加えて、コイルに流れる押し付け時のコイル電流をさらに入力とする場合を例示している。この場合、摩擦摺動部材とガイドレバーとの接触時の磁気ギャップ推定値として、押し付け時の磁気ギャップ推定値が計算される。
【０１３７】
また、本願発明が適用可能なエレベータ振動低減装置は、摩擦摺動部材の押し付け時における変形が無視することができず、可動鉄心に与えられえる電磁吸引力と釣り合うバネ付勢力を計算する際のバネ定数は、摩擦摺動部材とガイドレバーとの接触の有無により異なる２段階のバネ定数を有する。このようなエレベータ振動低減装置に本願発明を適用した場合であっても、無負荷接触時の接触電流を基準とすることで磁気ギャップを推定することができる。
【０１３８】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２では、先の実施の形態１とは異なり、かごに取り付けられているかごドア１３を開閉することでかご枠２に振動を発生させるように振動発生部１２を構成する場合について説明する。なお、本実施の形態２では、先の実施の形態１と同様である点の説明を省略し、先の実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
【０１３９】
図１１は、本発明の実施の形態２におけるエレベータの全体構成を示す側面図である。図１１において、エレベータは、先の図１の構成に加え、かごドア１３と、かごドア駆動装置１４をさらに備えている。
【０１４０】
かごドア１３は、開閉時に、昇降路の乗場に設置された乗場ドア（図示せず）と係合することで、一体となって水平方向、すなわち、図中の矢印方向へ駆動する。かごドア駆動装置１４は、例えばリンクまたはベルトなどの駆動力を伝達する駆動力伝達部がかごドア１３に接続されており、かごドア１３を開閉するための駆動力を与える。
【０１４１】
本実施の形態２における振動発生部１２は、かごドア１３と、かごドア駆動装置１４とを用いて構成される。この場合、かごドア駆動装置１４は、駆動指令部９１２からの駆動指令に従って、かごドア１３を開閉することでかご枠２に振動を発生させる。
【０１４２】
このように、本実施の形態２では、先の実施の形態１とは異なり、かごに取り付けられているかごドア１３を開閉することでかご枠２に振動を発生させるように振動発生部１２を構成している。
【０１４３】
以上、本実施の形態２によれば、先の実施の形態１とは異なり、振動発生部は、接触判定部からの駆動指令に従って、かごドアを開閉することでかごに横方向の振動を発生させるように構成される。
【０１４４】
これにより、振動の再現性を高めるために、サイクルの開始時に初期状態に戻して接触判定を行う場合、かごを昇降させることで与えられるレール変位外乱による強制振動を発生させる先の実施の形態１と比べて、かごドアの開閉時間がかご昇降時間より短いので、１サイクルあたりの接触判定に必要な時間が短くなる。したがって、より高速に摩擦摺動部材とガイドレバーとの接触の有無を判定することができる。
【０１４５】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３では、先の実施の形態１、２とは異なり、一定時間ごとに離散値を更新する電流パターンに従って、コイル電流をコイル８２に印加するように電流制御部９１１を構成する場合について説明する。なお、本実施の形態３では、先の実施の形態１、２と同様である点の説明を省略し、先の実施の形態１、２と異なる点を中心に説明する。
【０１４６】
図１２は、本発明の実施の形態３における接触判定部９１の動作を説明するためのタイミングチャートである。図１２において、横軸は時間を示し、縦軸はコイル８２に流れるコイル電流を示している。また、図中の折れ線は、電流制御部９１１によってコイル８２に印加されるコイル電流のパターンを示し、図中の横線は、接触電流Ｉcを示している。
【０１４７】
以下、本実施の形態３における接触判定部９１による接触電流Ｉcの推定の流れについて説明する。電流制御部９１１は、先の実施の形態１とは異なる電流パターンに従って、コイル電流をコイル８２に印加する。
【０１４８】
まず、電流制御部９１１は、コイル電流が吸引開始電流Ｉ0を超えた状態を初期状態として、１つのサイクルで一定時間の間、ある一定のコイル電流をコイル８２に印加する。
【０１４９】
電流制御部９１１が電流パターンに従ってコイル電流をコイル８２に印加する場合、各サイクルの開始時刻において、駆動指令部９１２は、振動発生部１２に駆動指令を与えることで、かご枠２に振動を発生させる。加速度センサ１０は、駆動指令部９１２が振動発生部１２に駆動指令を与えることでかご枠２に振動を発生させ始めた時刻から一定時間の間、かご枠２の振動信号を検出する。
【０１５０】
接触判定処理部９１３は、加速度センサ１０によって検出された振動信号の周波数成分から、振動スペクトルの第１次ピークωを計算し、その計算結果から、摩擦摺動部材８８とガイドレバー５２との接触の有無を判定する。
【０１５１】
電流制御部９１１は、今回のサイクルで接触判定処理部９１３によって「接触」と判定され、その判定結果が１つ前の前回のサイクルと同じである場合、前回のサイクルに対する今回のサイクルでのコイル電流の変化量と同じ量だけ、今回のサイクルでのコイル電流を減少させたコイル電流を、次回のサイクルでのコイル電流とする。
【０１５２】
また、電流制御部９１１は、今回のサイクルで接触判定処理部９１３によって「非接触」と判定され、その判定結果が１つ前の前回のサイクルと同じである場合、前回のサイクルに対する今回のサイクルでのコイル電流の変化量と同じ量だけ、今回のサイクルでのコイル電流を増加させたコイル電流を、次回のサイクルでのコイル電流とする。
【０１５３】
一方、接触判定処理部９１３による今回のサイクルでの接触判定の結果が１つ前の前回のサイクルと異なる場合、接触電流Ｉcが今回のサイクルにおけるコイル電流と、前回のサイクルにおけるコイル電流との間にある。
【０１５４】
そこで、電流制御部９１１は、今回のサイクルで接触判定処理部９１３によって「接触」と判定され、その判定結果が１つ前の前回のサイクルと異なる場合、今回サイクルでのコイル電流と前回サイクルでのコイル電流との電流差をある数で等分した値だけ今回のサイクルでのコイル電流を減少させたコイル電流を、次回のサイクルでのコイル電流とする。
【０１５５】
電流制御部９１１は、今回のサイクルで接触判定処理部９１３によって、「非接触」と判定され、その判定結果が１つ前の前回のサイクルと異なる場合、今回サイクルでのコイル電流と前回サイクルでのコイル電流との電流差をある数で等分した値だけ今回のサイクルでのコイル電流を増加させたコイル電流を、次回のサイクルでのコイル電流とする。
【０１５６】
このように、電流制御部９１１は、今回のサイクルでの接触判定の第１の判定結果と、前回のサイクルでの接触判定の第２の判定結果とが同じ場合、第１の判定結果と第２の判定結果とに従って、前回のサイクルに対する今回のサイクルでのコイル電流の変化量と同じ量だけ、今回のサイクルでのコイル電流を変化させたコイル電流を、次回のサイクルでのコイル電流とする。また、電流制御部９１１は、第１の判定結果と第２の判定結果とが異なる場合、第１の判定結果と第２の判定結果とに従って、今回サイクルでのコイル電流と前回サイクルでのコイル電流との電流差をある数で等分した値だけ、今回のサイクルでのコイル電流を変化させたコイル電流を、次回のサイクルでのコイル電流とする。
【０１５７】
図１２に示すように、電流制御部９１１がコイル電流をコイル８２に印加する動作を行うとともに接触判定処理部９１３が接触判定を行うサイクルが複数回繰り返されることで、コイル電流は、接触電流Ｉcに収束する。
【０１５８】
接触判定処理部９１３は、サイクルが設定回数分繰り返された場合、最後のサイクルが終了したとき、その最後のサイクルにおけるコイル電流Ｉlと、その１つ前のサイクルにおけるコイル電流Ｉhとの平均値を、接触電流推定値Ｉc’として検出する。
【０１５９】
なお、接触判定処理部９１３は、コイル電流の増加量または減少量が一定の範囲内に収まり、かつ今回のサイクルと前回のサイクルとのそれぞれの接触判定の結果が異なる場合、その今回のサイクルにおけるコイル電流Ｉlと、その前回のサイクルにおけるコイル電流Ｉhとの平均値を、接触電流推定値Ｉc’として検出してもよい。このように、接触判定部９１は、先の実施の形態１とは異なる方法で、無負荷接触時の接触電流Ｉcの推定値として、接触電流推定値Ｉc’を得ることができる。
【０１６０】
ここで、接触判定処理部９１３が振動スペクトルから摩擦摺動部材８８とガイドレバー５２との接触の有無を判定する場合、先の実施の形態１における電流パターン、すなわち、連続的にコイル電流を更新するパターンでは、コイル電流を一定に保つ電流パターンと比べて、高速に接触電流推定値Ｉc’を検出することができる。しかしながら、その一方、振動スペクトルは、一定時間の信号振動の波形によって計算される。したがって、先の実施の形態１における電流パターンを用いた場合、信号取得の途中から摩擦摺動部材８８とガイドレバー５２が接触すると、そのサイクルが終了した段階においては、接触状態に関わらず、接触判定処理部９１３によって「非接触」と判定される可能性がある。
【０１６１】
これに対して、本実施の形態３における電流パターンを用いた場合、加速度センサ１０によって振動信号を検出している間、コイル８２に印加するコイル電流を一定に保つ。したがって、摩擦摺動部材８８とガイドレバー５２とにおいて、接触状態と非接触状態とが切り替わることがなく、先の実施の形態１における電流パターンと比べて、接触電流推定値Ｉc’の検出精度が向上する。
【０１６２】
以上、本実施の形態３によれば、電流制御部は、先の実施の形態１、２とは異なり、一定時間ごとに離散値を更新する電流パターンに従って、コイル電流をコイルに印加するように構成される。これにより、先の実施の形態１、２と比べて、接触判定の高速性で劣るものの、接触判定途中での接触による検出漏れを防ぐので接触判定の精度が良くなる。
【０１６３】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４では、先の実施の形態１〜３とは異なり、振動発生部１２がかご枠２に発生させた振動が減衰するまでの時間を用いて、摩擦摺動部材８８とガイドレバー５２との接触の有無を判定するように接触判定処理部９１３を構成する場合について説明する。なお、本実施の形態４では、先の実施の形態１〜３と同様である点の説明を省略し、先の実施の形態１〜３と異なる点を中心に説明する。
【０１６４】
ここでは、本実施の形態４における振動発生部１２は、一例として、先の実施の形態２と同様に、かごに取り付けられているかごドア１３を開閉することでかご枠２に振動を発生させるように構成している。また、本実施の形態４における電流制御部９１１は、一例として、先の実施の形態３と同様に、一定時間ごとに離散値を更新する電流パターンに従って、コイル電流をコイル８２に印加するように構成している。
【０１６５】
図１３は、本発明の実施の形態４における接触判定処理部９１３によって行われる接触判定の方法を説明するための説明図である。図１３では、接触判定部９１の動作を示したタイミングチャートが示されている。図１３において、横軸は時間を示し、縦軸は加速度センサ１０によって検出されたかご枠２の水平方向加速度信号を示す。また、図中の破線は、摩擦摺動部材８８とガイドレバー５２とが非接触状態である場合の加速度信号を示し、図中の実線は、摩擦摺動部材８８とガイドレバー５２とが接触状態である場合の加速度信号を示す。
【０１６６】
ここで、加速度センサ１０が加速度信号を検出する時間よりも短い時間の間、駆動指令部９１２からの駆動指令に従って振動発生部１２がかご枠２に振動を発生させる場合を考える。この場合、かご枠２の振動は、振動発生部１２がかご枠２に振動を発生させてから長い時間をかけて減衰する。
【０１６７】
接触判定処理部９１３は、振動発生部１２がかご枠２に振動を発生させた時の時刻ｔshakeを基準として、加速度センサ１０によって検出された加速度信号の絶対値があらかじめ設定された加速度閾値ａtを最後に超過した最終時刻ｔを検出する。
【０１６８】
図１３から明らかなように、摩擦摺動部材８８とガイドレバー５２とが非接触状態である場合の最終時刻ｔuntouchと、それらが接触状態である場合の最終時刻ｔtouchとの間には、ｔtouch＜ｔuntouchという関係がある。
【０１６９】
そこで、接触判定処理部９１３は、あらかじめ設定された閾値ｔtと、検出した最終時刻ｔと比較することで、接触判定を行う。具体的には、接触判定処理部９１３は、ｔ＞ｔtとなる場合には、摩擦摺動部材８８とガイドレバー５２とが非接触状態であると判定する。一方、接触判定処理部９１３は、ｔ≦ｔtとなる場合には、それらが接触状態であると判定する。
【０１７０】
ここで、第１の防振ゴム３および第２の防振ゴム４のそれぞれのバネ定数および減衰係数は、疲労劣化、酸化劣化等の経時的、環境的な要因によって変化するため、無負荷接触時の検出時間も変動する。
【０１７１】
昇降路内の温度が低い場合、第１の防振ゴム３および第２の防振ゴム４のそれぞれの減衰係数が疲労劣化の影響を強く受けるため、それぞれの減衰係数が時間とともに小さくなる。昇降路内の温度が高い場合、第１の防振ゴム３および第２の防振ゴム４のそれぞれの減衰係数が酸化劣化の影響を強く受けるため、それぞれの減衰係数が時間とともに大きくなる。すなわち、昇降路内の温度が低い場合には、最終時刻ｔtouchおよびｔuntouchが長くなり、昇降路内の温度が高い場合、最終時刻ｔtouchおよびｔuntouchが短くなる。
【０１７２】
接触判定処理部９１３は、昇降路内の温度と、かごが据え付けられてからの経過期間とに関連付けられてあらかじめ想定される最終時刻ｔtouchおよびｔuntouchのテーブルを持つ。接触判定処理部９１３は、そのテーブルから、昇降路内の想定温度値と、かごが据え付けられてからの経過期間とに対応する最終時刻ｔtouchおよびｔuntouchを選択して決定する。
【０１７３】
接触判定処理部９１３は、上記のように決定した最終時刻ｔtouchおよびｔuntouchを用いて、ｔtouch＜ｔt＜ｔuntouchとなるように、閾値ｔtを設定する。
【０１７４】
このように、接触判定部９１は、昇降路内の温度と、かごが据え付けられてからの経過期間とに従って、摩擦摺動部材８８とガイドレバー５２との接触の有無を判定するための閾値を決定する。
【０１７５】
以上、本実施の形態４によれば、先の実施の形態１〜３とは異なり、接触判定部は、加速度センサによって検出された振動信号が減衰するまでの減衰時間を計算し、計算した減衰時間から、摩擦摺動部材とガイドレバーとの接触の有無を判定する。
【０１７６】
これにより、先の実施の形態１〜３とは異なり、接触判定を行う場合に、振動発生部がかご枠に発生させた振動が減衰するまでの時間を用いているので、振動信号の周波数スペクトルを計算する必要がない。したがって、接触判定に要する計算量を減少させることができるので、製品実装に有利である。
【０１７７】
なお、本実施の形態４では、かご枠２の振動の減衰を判定する要素として、かご枠２の加速度信号を用いた場合について例示したが、かご枠２の速度信号を用いた場合であっても、上記と同様の手法によって接触判定を行うように接触判定処理部９１３を構成することができる。
【０１７８】
実施の形態５．
本発明の実施の形態５では、先の実施の形態１〜４とは異なり、無負荷接触時の磁気ギャップ推定値ｘc’を用いて、異常状態を検出するように異常検出部９３を構成する場合について説明する。なお、本実施の形態５では、先の実施の形態１〜４と同様である点の説明を省略し、先の実施の形態１〜４と異なる点を中心に説明する。
【０１７９】
図１４は、本発明の実施の形態５において、押し付け時の磁気ギャップ推定値ｘg’と、無負荷接触時の磁気ギャップ推定値ｘc’とを比較するための説明図である。図１４では、無負荷接触時の磁気ギャップ推定値ｘc’が変化することで、押し付け時の磁気ギャップ推定値ｘg’と、可動鉄心８４に与えられるバネ付勢力Ｆsとがどのように変化するかが示されている。図１４において、横軸は磁気ギャップεを示し、縦軸は可動鉄心８４に与えられる力の大きさを示している。また、図中の破線は電磁力推定部９２１によって計算される押し付け時の電磁吸引力Ｆを示し、図中の実線はバネ付勢力推定部９２２によって計算される押し付け時のバネ付勢力Ｆsを吸引開始時のバネ付勢力Ｆsとともに示している。さらに、図中のｘc’およびｘg’について、互いに対応するものに同じ数字が付されている。
【０１８０】
図１４から明らかなように、押し付け時の磁気ギャップ推定値ｘ'g1〜ｘ'g3の間の大小関係は、無負荷接触時の磁気ギャップ推定値ｘ'c1〜ｘ'c3の間の大小関係と対応している。
【０１８１】
ここで、電磁吸引力Ｆは磁気ギャップに逆比例するので、押し付け時の電磁吸引力Ｆは、磁気ギャップεが大きくなると、単調に減少する。また、可動鉄心８４に与えられる押し付け時のバネ付勢力Ｆsも、磁気ギャップεが大きくなると、単調に減少する。したがって、押し付け時の磁気ギャップ推定値ｘ'g1〜ｘ'g3の間の大小関係と、無負荷接触時の磁気ギャップ推定値ｘ'c1〜ｘ'c3の間の大小関係とが対応している。
【０１８２】
そこで、本実施の形態５における異常検出部９３は、押し付け時の磁気ギャップ推定値ｘg’の代わりに、無負荷接触時の磁気ギャップ推定値ｘc’を用いて、異常状態を検出する。
【０１８３】
ここで、無負荷接触時の磁気ギャップ推定値ｘc’を用いて、異常状態を検出する方法としては、例えば、次の方法が挙げられる。
【０１８４】
すなわち、押し付け時の磁気ギャップの量が異常か否かを判定するための閾値ｘtに対応するように、無負荷接触時の磁気ギャップの量が異常か否かを判定するための閾値ｘtcを設定する。そして、異常検出部９３は、磁気ギャップ推定部９２によって推定された無負荷接触時の磁気ギャップ推定値ｘc’と、閾値ｘtcとを比較する。
【０１８５】
異常検出部９３は、無負荷接触時の磁気ギャップ推定値ｘc’が閾値ｘtcよりも大きい（すなわち、ｘc’＞ｘtcが成立する）場合には、無負荷接触時の磁気ギャップの量が正常と判定する。
【０１８６】
一方、異常検出部９３は、無負荷接触時の磁気ギャップ推定値ｘc’が閾値ｘtc以下である（すなわち、ｘc’≦ｘtcが成立する）場合には、無負荷接触時の磁気ギャップの量が異常と判定する。この場合、異常検出部９３は、異常状態を検出することとなる。
【０１８７】
以上、本実施の形態５によれば、先の実施の形態１〜４とは異なり、異常検出部９３は、押し付け時の磁気ギャップ推定値の代わりに、無負荷接触時の磁気ギャップ推定値から、異常状態を検出するように構成される。また、コイルに流れる吸引開始時の吸引開始電流と、コイルにコイル電流が流れていない状態での磁気ギャップと、推定された接触電流推定値とを入力として、摩擦摺動部材とガイドレバーとの接触時の磁気ギャップ推定値として、無負荷接触時の磁気ギャップ推定値が計算される。
【０１８８】
これにより、押し付け時の電磁吸引力および押し付け時のバネ付勢力の計算をすることなく、さらに、押し付け時のコイル電流を検出することなく、異常状態を検出することができる。その結果、異常状態を検出するのに必要な時間を短縮することができる。
【０１８９】
実施の形態６．
本発明の実施の形態６では、先の実施の形態１〜５の各構成に対して、異常検出部９３が異常状態を検出したとき、エレベータ振動低減装置が異常状態であることを示す異常情報を外部へ送信する異常発報部９４をさらに備えてコントローラ９が構成される場合について説明する。なお、本実施の形態６では、先の実施の形態１〜５と同様である点の説明を省略し、先の実施の形態１〜５と異なる点を中心に説明する。
【０１９０】
図１５は、本発明の形態６におけるコントローラ９の構成を示すブロック図である。図１５において、コントローラ９は、接触判定部９１、磁気ギャップ推定部９２および異常検出部９３に加えて、さらに、異常発報部９４を備えている。
【０１９１】
異常発報部９４は、異常検出部９３が異常状態を検出したとき、コントローラ９の外部に設けられた表示器９５へエレベータ振動低減装置が異常状態であることを示す異常情報を送信する。表示器９５は、異常発報部９４から受信した異常情報を表示する。
【０１９２】
上記の異常情報は、例えば、異常状態が検出されたエレベータ振動低減装置の取り付け位置の情報と、異常状態が検出されたエレベータ振動低減装置が設置されているかごの情報と、異常状態が検出されたエレベータ振動低減装置が設置されている建物の情報とのうち、少なくともいずれか一つを含む。このような情報を表示器９５が表示するように構成することで、異常検出装置を直接確認する必要がなく、エレベータ振動低減装置に異常が発生したことを遠隔からただちに知ることができる。
【０１９３】
なお、異常発報部９４からの異常情報の送信先は、コントローラ９の外部の表示器９５に限らず、例えば、エレベータの制御盤、ビルの管理センター、保守会社および保守用の端末のいずれかに送信してもよい。また、異常情報を送信する手段として、無線通信、有線通信、インターネット回線、電話通信などを用いることができる。
【０１９４】
以上、本実施の形態６によれば、先の実施の形態１〜５の各構成に対して、異常発報部をさらに備えてコントローラが構成される。これにより、異常検出装置を直接確認する必要がなく、エレベータ振動低減装置に異常が発生したことを遠隔からただちに知ることができる。
【０１９５】
なお、本実施の形態１〜６について個別に説明してきたが、本実施の形態１〜６のそれぞれで開示した構成例は、任意に組み合わせることが可能である。
【図１】
2017033751.tif 000016
【図２】
2017033751.tif 000017
【図３】
2017033751.tif 000018
【図４】
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【図５】
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【図６】
2017033751.tif 000021
【図７】
2017033751.tif 000022
【図８】
2017033751.tif 000023
【図９】
2017033751.tif 000024
【図１０】
2017033751.tif 000025
【図１１】
2017033751.tif 000026
【図１２】
2017033751.tif 000027
【図１３】
2017033751.tif 000028
【図１４】
2017033751.tif 000029
【図１５】
2017033751.tif 000030
【手続補正書】
【提出日】平成29年7月5日(2017.7.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明におけるエレベータ振動低減装置の異常検出装置は、ガイド装置のガイドレバーに押し付けられることによって摩擦減衰力を発生させる摩擦摺動部材の摩擦減衰力を、コイルに流れるコイル電流の調整によって変更するエレベータ振動低減装置の異常状態を検出する異常検出装置であって、エレベータかごの振動信号を検出する加速度センサと、エレベータかごに横方向の振動を発生させる振動発生部を駆動させて、加速度センサによって検出された振動信号から摩擦摺動部材とガイドレバーとの接触の有無を判定する接触判定を行い、さらに、電流パターンに従ったコイル電流の制御を行いながら、コイルに流れる無負荷接触時の接触電流推定値を推定する接触判定部と、コイルに流れる吸引開始時の吸引開始電流と、コイルにコイル電流が流れていない状態での磁気ギャップと、接触判定部によって推定された接触電流推定値とを入力として、摩擦摺動部材とガイドレバーとの接触時の磁気ギャップ推定値を計算する磁気ギャップ推定部と、を備えたものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明におけるエレベータ振動低減装置の異常検出方法は、ガイド装置のガイドレバーに押し付けられることによって摩擦減衰力を発生させる摩擦摺動部材の摩擦減衰力を、コイルに流れるコイル電流の調整によって変更するエレベータ振動低減装置の異常状態を検出する異常検出方法であって、エレベータかごに横方向の振動を発生させる振動発生部を駆動させることで加速度センサによって検出された振動信号から摩擦摺動部材とガイドレバーとの接触の有無を判定する接触判定を行い、さらに、電流パターンに従ったコイル電流の制御を行いながら、コイルに流れる無負荷接触時の接触電流推定値を推定するステップと、コイルに流れる吸引開始時の吸引開始電流と、コイルにコイル電流が流れていない状態での磁気ギャップと、接触電流推定値とを入力として、摩擦摺動部材とガイドレバーとの接触時の磁気ギャップ推定値を計算するステップと、を備えたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガイド装置のガイドレバーに押し付けられることによって摩擦減衰力を発生させる摩擦摺動部材の前記摩擦減衰力を、コイルに流れるコイル電流の調整によって変更するエレベータ振動低減装置の異常状態を検出する異常検出装置であって、
エレベータかごの振動信号を検出する加速度センサと、
前記エレベータかごに横方向の振動を発生させる振動発生部を駆動させて、前記加速度センサによって検出された前記振動信号から前記摩擦摺動部材と前記ガイドレバーとの接触の有無を判定する接触判定を行い、さらに、電流パターンに従った前記コイル電流の制御を行いながら、前記コイルに流れる無負荷接触時の接触電流推定値を推定する接触判定部と、
前記コイルに流れる吸引開始時の吸引開始電流と、前記コイルに前記コイル電流が流れていない状態での磁気ギャップと、前記接触判定部によって推定された前記接触電流推定値とを入力として、前記摩擦摺動部材と前記ガイドレバーとの接触時の磁気ギャップ推定値を計算する磁気ギャップ推定部と、
を備えたエレベータ振動低減装置の異常検出装置。
【請求項２】
前記磁気ギャップ推定部によって推定される前記接触時の磁気ギャップ推定値は、前記無負荷接触時の磁気ギャップ推定値である
請求項１に記載のエレベータ振動低減装置の異常検出装置。
【請求項３】
前記磁気ギャップ推定部は、前記入力に加えて、前記コイルに流れる押し付け時のコイル電流をさらに入力とし、
前記磁気ギャップ推定部によって推定される前記接触時の磁気ギャップ推定値は、前記押し付け時の磁気ギャップ推定値である
請求項１に記載のエレベータ振動低減装置の異常検出装置。
【請求項４】
前記エレベータ振動低減装置は、前記コイルに前記コイル電流が流れない場合、圧縮バネによって固定鉄心から可動鉄心を引き離し、
前記異常検出装置は、前記コイルに流れる前記コイル電流を検出する電流センサをさらに備え、
前記磁気ギャップ推定部は、
前記電流センサによって検出された前記コイル電流の変化から、前記コイルに流れる吸引開始時の吸引開始電流を検出し、
検出した前記吸引開始電流と、前記コイルに前記コイル電流が流れていない状態での磁気ギャップとから、前記可動鉄心に与えられる吸引開始時のバネ付勢力を計算し、
前記接触判定部によって推定された前記接触電流推定値と、計算した前記吸引開始時のバネ付勢力とから、無負荷接触時の磁気ギャップ推定値と前記可動鉄心に与えられる無負荷接触時のバネ付勢力推定値を計算し、計算した前記無負荷接触時のバネ付勢力推定値から、押し付け時のバネ付勢力を計算し、
前記押し付け時のコイル電流と、計算した前記押し付け時のバネ付勢力とから、前記押し付け時の磁気ギャップ推定値を計算する
請求項３に記載のエレベータ振動低減装置の異常検出装置。
【請求項５】
前記振動発生部は、
前記接触判定部からの駆動指令に従って、前記エレベータかごを昇降させることで前記エレベータかごに横方向の振動を発生させる
請求項１から４のいずれか１項に記載のエレベータ振動低減装置の異常検出装置。
【請求項６】
前記振動発生部は、
前記接触判定部からの駆動指令に従って、前記エレベータかごのドアを開閉することで前記エレベータかごに横方向の振動を発生させる
請求項１から４のいずれか１項に記載のエレベータ振動低減装置の異常検出装置。
【請求項７】
前記接触判定部は、前記電流パターンに従った前記コイル電流の制御として、
前回のサイクルで単位時間当たりの電流変化率で前記コイル電流を増加させる動作を行った場合、前回のサイクルでの前記接触判定の判定結果に従って、今回のサイクルでは、前回のサイクルでの前記電流変化率を小さくした状態で前記コイル電流を減少させる動作および前回のサイクルでの前記電流変化率を同じにした状態で前記コイル電流を継続して増加させる動作のいずれかを行い、
前回のサイクルで単位時間当たりの電流変化率で前記コイル電流を減少させる動作を行った場合、前回のサイクルでの前記接触判定の判定結果に従って、今回のサイクルでは、前回のサイクルでの前記電流変化率を小さくした状態で前記コイル電流を増加させる動作および前回のサイクルでの前記電流変化率を同じにした状態で前記コイル電流を継続して減少させる動作のいずれかを行う
請求項１から６のいずれか１項に記載のエレベータ振動低減装置の異常検出装置。
【請求項８】
前記接触判定部は、前記電流パターンに従った前記コイル電流の制御として、
今回のサイクルでの前記接触判定の第１の判定結果と、前回のサイクルでの前記接触判定の第２の判定結果とが同じ場合、前記第１の判定結果と前記第２の判定結果とに従って、前回のサイクルに対する今回のサイクルでの前記コイル電流の変化量と同じ量だけ、今回のサイクルでの前記コイル電流を変化させた前記コイル電流を、次回のサイクルでの前記コイル電流とし、
前記第１の判定結果と前記第２の判定結果とが異なる場合、前記第１の判定結果と前記第２の判定結果とに従って、今回サイクルでの前記コイル電流と前回サイクルでの前記コイル電流との電流差をある数で等分した値だけ、今回のサイクルでの前記コイル電流を変化させた前記コイル電流を、次回のサイクルでの前記コイル電流とする
請求項１から６のいずれか１項に記載のエレベータ振動低減装置の異常検出装置。
【請求項９】
前記接触判定部は、
前記加速度センサによって検出された前記振動信号の振動スペクトルを計算し、計算した前記振動スペクトルから、前記摩擦摺動部材と前記ガイドレバーとの接触の有無を判定する
請求項１から８のいずれか１項に記載のエレベータ振動低減装置の異常検出装置。
【請求項１０】
前記接触判定部は、
前記加速度センサによって検出された前記振動信号が減衰するまでの減衰時間を計算し、計算した前記減衰時間から、前記摩擦摺動部材と前記ガイドレバーとの接触の有無を判定する
請求項１から８のいずれか１項に記載のエレベータ振動低減装置の異常検出装置。
【請求項１１】
前記接触判定部は、
昇降路内の温度と、前記エレベータかごが据え付けられてからの経過期間とに従って、前記接触の有無を判定するための閾値を決定する
請求項９または１０に記載のエレベータ振動低減装置の異常検出装置。
【請求項１２】
前記磁気ギャップ推定部によって推定された前記接触時の磁気ギャップ推定値から、前記異常状態を検出する異常検出部をさらに備え、
前記異常検出部は、
保守調整が行われる周期に従って、前記異常状態を検出するための閾値を決定する
請求項１から１１のいずれか１項に記載のエレベータ振動低減装置の異常検出装置。
【請求項１３】
前記磁気ギャップ推定部によって推定された前記接触時の磁気ギャップ推定値から、前記異常状態を検出する異常検出部をさらに備え、
前記異常検出部が前記異常状態を検出したとき、前記エレベータ振動低減装置が前記異常状態であることを示す異常情報を外部へ送信する異常発報部をさらに備えた
請求項１から１１のいずれか１項に記載のエレベータ振動低減装置の異常検出装置。
【請求項１４】
前記異常情報は、
前記異常状態が検出された前記エレベータ振動低減装置の取り付け位置と、前記異常状態が検出された前記エレベータ振動低減装置が設置されているエレベータかごと、前記異常状態が検出された前記エレベータ振動低減装置が設置されている建物とのうち、少なくともいずれか一つを含む
請求項１３に記載のエレベータ振動低減装置の異常検出装置。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか１項に記載のエレベータ振動低減装置の異常検出装置を備えたエレベータ。
【請求項１６】
ガイド装置のガイドレバーに押し付けられることによって摩擦減衰力を発生させる摩擦摺動部材の前記摩擦減衰力を、コイルに流れるコイル電流の調整によって変更するエレベータ振動低減装置の異常状態を検出する異常検出方法であって、
エレベータかごに横方向の振動を発生させる振動発生部を駆動させることで加速度センサによって検出された振動信号から前記摩擦摺動部材と前記ガイドレバーとの接触の有無を判定する接触判定を行い、さらに、電流パターンに従った前記コイル電流の制御を行いながら、前記コイルに流れる無負荷接触時の接触電流推定値を推定するステップと、
前記コイルに流れる吸引開始時の吸引開始電流と、前記コイルに前記コイル電流が流れていない状態での磁気ギャップと、前記接触電流推定値とを入力として、前記摩擦摺動部材と前記ガイドレバーとの接触時の磁気ギャップ推定値を計算するステップと、
を備えたエレベータ振動低減装置の異常検出方法。
【国際調査報告】
2017033751.tif 000031
2017033751.tif 000032