(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
かご、
上記かごの走行を停止させるブレーキ装置、及び
上記ブレーキ装置を制御するブレーキ制御装置
を備え、
上記ブレーキ制御装置は、異常検出時に上記ブレーキ装置を動作させ上記かごを非常停止させる第１のブレーキ制御部と、上記第１のブレーキ制御部の非常制動動作時に上記かごの減速度が所定値以上になると、上記ブレーキ装置の制動力を低減させる第２のブレーキ制御部とを有し、
上記第２のブレーキ制御部は、上記第１のブレーキ制御部と並列に上記ブレーキ装置に接続されており、上記第１のブレーキ制御部とは独立して上記ブレーキ装置を制御し、
上記かごの速度が第１の閾値以上になると上記第２のブレーキ制御部が有効化され、
上記第２のブレーキ制御部が有効であるときに、上記かごの速度が上記第１の閾値よりも小さい第２の閾値になると、上記第２のブレーキ制御部が無効化されるエレベータ装置。
【請求項２】
かご、
上記かごの走行を停止させるブレーキ装置、及び
上記ブレーキ装置を制御するブレーキ制御装置
を備え、
上記ブレーキ制御装置は、異常検出時に上記ブレーキ装置を動作させ上記かごを非常停止させる第１のブレーキ制御部と、上記第１のブレーキ制御部の非常制動動作時に上記かごの減速度が所定値以上になると、上記ブレーキ装置の制動力を低減させる第２のブレーキ制御部とを有し、
上記第２のブレーキ制御部は、上記第１のブレーキ制御部と並列に上記ブレーキ装置に接続されており、上記第１のブレーキ制御部とは独立して上記ブレーキ装置を制御し、上記かごが終端階付近に到達すると無効化されるエレベータ装置。
【請求項３】
かご、
上記かごの走行を停止させるブレーキ装置、及び
上記ブレーキ装置を制御するブレーキ制御装置
を備え、
上記ブレーキ制御装置は、異常検出時に上記ブレーキ装置を動作させ上記かごを非常停止させる第１のブレーキ制御部と、上記第１のブレーキ制御部の非常制動動作時に上記かごの減速度が所定値以上になると、上記ブレーキ装置の制動力を低減させる第２のブレーキ制御部とを有し、
上記第２のブレーキ制御部は、上記第１のブレーキ制御部と並列に上記ブレーキ装置に接続されており、上記第１のブレーキ制御部とは独立して上記ブレーキ装置を制御し、上記第１のブレーキ制御部の非常制動動作時に上記かごの減速度が所定値以上になってから所定時間経過すると無効化されるエレベータ装置。
【請求項４】
かご、
上記かごの走行を停止させるブレーキ装置、及び
上記ブレーキ装置を制御するブレーキ制御装置
を備え、
上記ブレーキ制御装置は、異常検出時に上記ブレーキ装置を動作させ上記かごを非常停止させる第１のブレーキ制御部と、上記第１のブレーキ制御部の非常制動動作時に上記かごの減速度が所定値以上になると、上記ブレーキ装置の制動力を低減させる第２のブレーキ制御部とを有し、
上記第２のブレーキ制御部は、上記第１のブレーキ制御部と並列に上記ブレーキ装置に接続されており、上記第１のブレーキ制御部とは独立して上記ブレーキ装置を制御し、上記かごの減速度をそれぞれ独立して監視する第１及び第２の減速度監視部を有し、上記第１及び第２の減速度監視部の両方で検出された減速度が所定値以上となったときのみ、上記ブレーキ装置の制動力を低減させるエレベータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ブレーキ装置を制御するブレーキ制御装置を有するエレベータ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のエレベータのブレーキ装置では、非常制動時に、減速指令値及び速度信号に基づいて、かごの減速度が所定値となるように電磁ブレーキの制動力が制御される（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
【特許文献１】特開平７−１５７２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、かごの軽量化やギヤレス巻上機の採用による回転軸周りの低慣性化が進んでおり、モータや制御装置の容量低減や省エネルギー化が図られている。しかしながら、走行中に非常停止した場合に、かごの減速度が過大となって乗客に不快感を与えるという問題があった。【０００５】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、非常制動時にかごの減速度が過大とならないブレーキ制御装置を、通常のブレーキ装置とは独立して提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明によるエレベータ装置は、かご、かごの走行を停止させるブレーキ装置、及びブレーキ装置を制御するブレーキ制御装置を備え、ブレーキ制御装置は、異常検出時にブレーキ装置を動作させかごを非常停止させる第１のブレーキ制御部と、第１のブレーキ制御部の非常制動動作時にかごの減速度が所定値以上になると、ブレーキ制御部の制動力を低減させる第２のブレーキ制御部とを有し、第２のブレーキ制御部は、第１のブレーキ制御部とは独立してブレーキ装置を制御する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】この発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。
【図２】図１のブレーキ装置を制御するための制御回路を示す回路図である。
【図３】図２の第２の接点を駆動するための回路を示す回路図である。
【図４】図１の第２のブレーキ制御部の動作を示すフローチャートである。
【図５】図１のエレベータ装置が通常運転した場合におけるかご速度、かご加速度、第１及び第２の接点の開閉状態、及び第２の半導体スイッチの開閉状態の関係を示すタイミングチャートである。
【図６】図１のエレベータ装置の運転中に非常停止指令が発生した場合におけるかご速度、かご加速度、第１及び第２の接点の開閉状態、及び第２の半導体スイッチの開閉状態の関係を示すタイミングチャートである。
【図７】この発明の実施の形態２によるエレベータ装置のブレーキ装置を制御するための制御回路を示す回路図である。
【図８】図７の第２及び第３の接点を駆動するための回路を示す回路図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。かご１及び釣合おもり２は、主索３により昇降路内に吊り下げられており、巻上機４の駆動力により昇降路内を昇降される。巻上機４は、主索３が巻き掛けられた駆動シーブ５、駆動シーブ５を回転させるモータ６、及び駆動シーブ５の回転を制動する制動手段７を有している。【０００９】
制動手段７は、駆動シーブ５と一体に回転されるブレーキ車８と、ブレーキ車８の回転を制動するブレーキ装置９とを有している。ブレーキ装置９は、ブレーキ車８に接離されるブレーキシュー１０と、ブレーキシュー１０をブレーキ車８に押し付けるブレーキばね１１と、ブレーキばね１１に逆らってブレーキシュー１０をブレーキ車８から開離させるブレーキ解放コイル１２とを有している。【００１０】
モータ６には、その回転軸の回転速度、即ち駆動シーブ５の回転速度に応じた信号を発生する回転検出器１３が設けられている。回転検出器１３としては、例えばエンコーダやレゾルバが用いられる。【００１１】
制御盤１４には、モータ６に電力を供給するインバータ等の電力変換装置１５と、エレベータ制御装置１６とが設けられている。エレベータ制御装置１６は、運行制御部１７と第１のブレーキ制御部（主制御部）１８とを有している。運行制御部１７は、回転検出器１３からの信号に応じて、電力変換装置１５及び第１のブレーキ制御部１８を制御する。第１のブレーキ制御部１８は、運行制御部１７からの指令及び回転検出器１３からの信号に応じて、ブレーキ装置９を制御する。【００１２】
具体的には、第１のブレーキ制御部１８は、通常時にかご１が停止階に停止されると、ブレーキ装置９を制動動作させ、かご１の静止状態を保持する。また、第１のブレーキ制御部１８は、かご１を非常停止させる指令が発せられると、ブレーキ装置９を制動動作させる。これにより、ブレーキ車８及び駆動シーブ５の回転が制動され、かご１が非常制動される。【００１３】
ブレーキ装置９は、第２のブレーキ制御部（減速度抑制部）１９によっても制御される。第２のブレーキ制御部１９は、第１のブレーキ制御部の非常制動動作時にかご１の減速度（負の加速度の絶対値）が所定値以上になると、ブレーキ装置９の制動力を低減させ、かご１の減速度を所定値未満に保つようにブレーキ装置９を制御する。また、第２のブレーキ制御部１９は、エレベータ制御装置１６と並列にブレーキ装置９に接続されており、第１のブレーキ制御部１８から独立してブレーキ装置９の制動力を低減させることができる。【００１４】
第２のブレーキ制御部１９には、かご１の速度に応じた信号を発生するかご速度検出器２０からの信号、昇降路内の上部終端階付近に設置された上部終端検知スイッチ２１からの信号、及び昇降路内の下部終端階付近に設置された下部終端検知スイッチ２２からの信号が入力される。かご速度検出器２０は、調速機２３に設けられている。【００１５】
第２のブレーキ制御部１９は、かご速度検出器２０からの信号に基づいて、かご１の減速度を求める。また、第２のブレーキ制御部１９は、終端検知スイッチ２１，２２からの信号に基づいて、かご１が終端階付近に達したことを検出する。【００１６】
エレベータ制御装置１６は、演算処理部（ＣＰＵ）、記憶部（ＲＯＭ、ＲＡＭ及びハードディスク等）及び信号入出力部を持った第１のコンピュータにより構成されている。即ち、運行制御部１７及び第１のブレーキ制御部１８の機能は、第１のコンピュータにより実現される。第１のコンピュータの記憶部には、運行制御部１７及び第１のブレーキ制御部１８の機能を実現するためのプログラムが格納されている。【００１７】
また、第２のブレーキ制御部１９は、第２のコンピュータにより構成されている。即ち、第２のブレーキ制御部１９の機能は、第２のコンピュータにより実現される。第２のコンピュータの記憶部には、第２のブレーキ制御部１９の機能を実現するためのプログラムが格納されている。ブレーキ制御装置は、第１及び第２のブレーキ制御部１８，１９を有している。【００１８】
図２は図１のブレーキ装置９を制御するための制御回路を示す回路図である。ブレーキ解放コイル１２には、第１のブレーキ制御部１８及び第２のブレーキ制御部１９が並列に接続されている。つまり、第１のブレーキ制御部１８及び第２のブレーキ制御部１９の少なくともいずれか一方から電力供給があれば、ブレーキ装置９の制動力が解除される。【００１９】
第１のブレーキ制御部１８は、一対の第１の接点２４ａ，２４ｂを閉成することにより第１の電源２５からブレーキ解放コイル１２に電力を供給する。第１の電源２５と第１の接点２４ｂとの間には、ＭＯＳ−ＦＥＴ等の第１の半導体スイッチ２６が接続されている。第１の半導体スイッチ２６は、高速でスイッチングを行うことにより、ＯＮ−ＯＦＦ時間の比に応じた平均電圧を発生させる（降圧チョッパ）。【００２０】
第１の環流ダイオード２７は、ブレーキ解放コイル１２に対して並列に第１の電源２５に接続されている。第１の環流ダイオード２７は、ブレーキ解放コイル１２に発生する逆起電力から回路を保護する。【００２１】
第２のブレーキ制御部１９は、一対の第２の接点２８ａ，２８ｂを閉成することにより第２の電源２９からブレーキ解放コイル１２に電力を供給する。第２の電源２９と第２の接点２８ｂとの間には、ＭＯＳ−ＦＥＴ等の第２の半導体スイッチ３０と、電流制限抵抗としての抵抗器３１とが直列に接続されている。【００２２】
第２の半導体スイッチ３０は、高速でスイッチングを行うことにより、ＯＮ−ＯＦＦ時間の比に応じた平均電圧を発生させる（降圧チョッパ）。また、第２の半導体スイッチ３０は、第２のブレーキ制御部１９を構成する第２のコンピュータで生成された指令信号により制御される。抵抗器３１は、第２の半導体スイッチ３０にＯＮ故障が発生した場合でも、ブレーキ解放コイル１２に流れる電流を制限する。【００２３】
第２の環流ダイオード３２は、ブレーキ解放コイル１２に対して並列に第２の電源２９に接続されている。第２の環流ダイオード３２は、ブレーキ解放コイル１２に発生する逆起電力から回路を保護する。【００２４】
ブレーキ解放コイル１２には、ダイオード３３及び抵抗器３４を直列に接続した回路が並列に接続されている。ダイオード３３及び抵抗器３４からなる回路は、第１の接点２４ａ，２４ｂ又は第２の接点２８ａ，２８ｂの開放時にブレーキ解放コイル１２に発生する逆起電力を速やかに消費する。【００２５】
図３は図２の第２の接点２８ａ，２８ｂを駆動するための回路を示す回路図である。第２の接点２８ａ，２８ｂは、接点駆動コイル３５を励磁することにより閉成され、接点駆動コイル３５への通電を遮断することにより開放される。接点駆動コイル３５には、上部終端検知スイッチ２１、下部終端検知スイッチ２２及びブレーキ制御スイッチ３６が直列に接続されている。【００２６】
終端検知スイッチ２１，２２は、かご１が昇降路の上端又は下端から所定の距離以内に位置する場合に開放され、接点駆動コイル３５への通電を遮断する。従って、かご１が昇降路の上端又は下端から所定の距離以内に位置する場合には、第２の接点２８ａ，２８ｂは開放され、第２のブレーキ制御部１９による制動力の制御は無効となる。ブレーキ制御スイッチ３６は、第２のブレーキ制御部１９を構成する第２のコンピュータで生成された駆動指令に応じて閉成・開放される。【００２７】
ここで、第２のブレーキ制御部１９は、かご速度検出器２０からの信号に基づいてかご１の速度を監視する。そして、第２のブレーキ制御部１９は、かご１の速度が第１の閾値ＶＨ以上になると、第２の接点２８ａ，２８ｂを閉成する。また、第２のブレーキ制御部１９は、第２の接点２８ａ，２８ｂが閉成した状態のときにかご１の速度が第２の閾値ＶＬ（ＶＨ＞ＶＬ）になると、第２の接点２８ａ，２８ｂを開放する。【００２８】
また、第２のブレーキ制御部１９は、かご速度検出器２０からの信号に基づいてかご１の減速度を監視する。そして、第２のブレーキ制御部１９は、第２の接点２８ａ，２８ｂが閉成されているときにかご１の減速度が所定値以上になると、第２の半導体スイッチ３０をＯＮにしてブレーキ解放コイル１２を付勢する。即ち、第２のブレーキ制御部１９は、第２の接点２８ａ，２８ｂが閉成されているときにかご１の加速度が所定値αＬ以下になると、第２の半導体スイッチ３０をＯＮにする。【００２９】
さらに、第２のブレーキ制御部１９は、かご１の減速度が所定値以上となり、第２の半導体スイッチ３０をＯＮにすると、タイマ回路による時間の計測を開始する。そして、タイマ回路による計測を開始してから所定時間Ｔｍが経過すると、第２のブレーキ制御部１９は、第２の接点２８ａ，２８ｂを開放してブレーキ解放コイル１２を消勢する。【００３０】
次に、動作について説明する。図４は図１の第２のブレーキ制御部１９の動作を示すフローチャートである。第２のブレーキ制御部１９は、図４に示す動作を所定の周期で繰り返し実行する。この周期は、かご１を非常停止させるために要する時間よりも十分に短い時間である。【００３１】
第２のブレーキ制御部１９は、かご速度の絶対値が第２の閾値ＶＬ以下であるかどうかを判定する（ステップＳ１）。かご速度の絶対値が第２の閾値ＶＬ以下であった場合、タイマをリセットし（ステップＳ２）、第２の接点２８ａ，２８ｂをＯＦＦにし（ステップＳ３）、第２の半導体スイッチ３０をＯＦＦにして（ステップＳ４）、その回の処理を終了する。【００３２】
かご速度の絶対値が第２の閾値ＶＬよりも大きい場合、第２のブレーキ制御部１９は、タイマによる計測時間が所定時間Ｔｍに達してタイムアップしたかどうかを判定する（ステップＳ５）。タイムアップした場合には、第２の接点２８ａ，２８ｂをＯＦＦにし（ステップＳ３）、第２の半導体スイッチ３０をＯＦＦにして（ステップＳ４）、その回の処理を終了する。【００３３】
かご速度の絶対値が第２の閾値ＶＬよりも大きく、タイマがタイムアップしていない場合、第２のブレーキ制御部１９は、かご速度の絶対値が第１の閾値ＶＨから第３の閾値Ｖｍａｘまでの範囲内にあるかどうかを判定する（ステップＳ６）。かご速度の絶対値が上記の範囲外であれば、第２の半導体スイッチ３０をＯＦＦにして（ステップＳ４）、その回の処理を終了する。【００３４】
かご速度の絶対値が第２の閾値ＶＬよりも大きく、タイマがタイムアップしておらず、かご速度の絶対値が第１の閾値ＶＨから第３の閾値Ｖｍａｘまでの範囲内であれば、第２のブレーキ制御部１９は、第２の接点２８ａ，２８ｂをＯＮにし（ステップＳ７）、かご１の加速度が所定値αＬ以下であるかどうかを判定する（ステップＳ８）。【００３５】
加速度が所定値αＬよりも大きければ、第２の半導体スイッチ３０をＯＦＦにして（ステップＳ４）、その回の処理を終了する。また、加速度が所定値αＬ以下であれば、第２の半導体スイッチ３０をＯＮにし（ステップＳ９）、タイマをスタートして（ステップＳ１０）、その回の処理を終了する。【００３６】
図５は図１のエレベータ装置が通常運転した場合におけるかご速度、かご加速度、第１及び第２の接点２４ａ，２４ｂ，２８ａ，２８ｂの開閉状態、及び第２の半導体スイッチ３０の開閉状態の関係を示すタイミングチャートである。【００３７】
時刻ｔ０において、かご１が走行開始する直前に第１の接点２４ａ，２４ｂがＯＮにされ、ブレーキ解放コイル１２に電力が供給されることによって、ブレーキ装置９の制動力が解除される。【００３８】
時刻ｔ１において、かご１の速度が第１の閾値ＶＨに達すると、第２の接点２８ａ，２８ｂがＯＮにされ、第２のブレーキ制御部１９が有効化される。しかし、通常運転では、かご１の加速度が所定値αＬよりも大きいため、第２の半導体スイッチ３０はＯＦＦのままであり、第２のブレーキ制御部１９からブレーキ解放コイル１２に電力は供給されない。【００３９】
時刻ｔ２において、かご１の速度が第２の閾値ＶＬまで下がると、第２の接点２８ａ，２８ｂがＯＦＦにされ、第２のブレーキ制御部１９が無効化される。そして、かご１停止後の時刻ｔ３において、第１の接点２４ａ，２４ｂがＯＦＦにされ、ブレーキ装置９の制動力がブレーキ車８に加えられる。【００４０】
図６は図１のエレベータ装置の運転中に非常停止指令が発生した場合におけるかご速度、かご加速度、第１及び第２の接点２４ａ，２４ｂ，２８ａ，２８ｂの開閉状態、及び第２の半導体スイッチ３０の開閉状態の関係を示すタイミングチャートである。【００４１】
時刻ｔ４において、非常停止指令が発生すると、第１の接点２４ａ，２４ｂがＯＦＦにされ、ブレーキ解放コイル１２への電力供給及びモータ６への電力供給が断たれる。これにより、かご１は減速を開始する。【００４２】
時刻ｔ５において、かご１の加速度が所定値αＬ以下になると、第２の半導体スイッチ３０がＯＮにされ、ブレーキ解放コイル１２に電力が供給される。これにより、ブレーキ装置９の制動力が解除され、かご１の加速度が大きくなる。そして、かご１の加速度が所定値αＬを超えると、第２の半導体スイッチ３０がＯＦＦにされ、ブレーキ装置９の制動力がブレーキ車８に加えられる。このような第２の半導体スイッチ３０のスイッチング動作を高速で繰り返すことにより、かご１の加速度は所定値αＬにほぼ保たれる。【００４３】
時刻ｔ６において、かご１の速度が第２の閾値ＶＬ以下になると、第２の接点２８ａ，２８ｂがＯＦＦにされ、第２のブレーキ制御部１９が無効化される。そして、時刻ｔ７において、かご１が停止される。【００４４】
上記のようなエレベータ装置では、非常制動時の減速度を制御する第２のブレーキ制御部１９が、第１のブレーキ制御部１８とは独立してブレーキ装置９を制御するので、非常制動時の減速度を抑制しつつ、非常制動の動作をより確実かつ速やかに開始させることができる。
また、第２のブレーキ制御部１９は、かご１が終端階付近に到達すると無効化されるので、終端階付近では、より確実にかご１を停止させることができる。
さらに、第２のブレーキ制御部１９は、かご１の減速度が所定値以上になってから所定時間経過すると無効化されるので、減速度制御を所定時間内に制限することができ、より確実にかご１を停止させることができる。【００４５】
実施の形態２．
次に、図７はこの発明の実施の形態２によるエレベータ装置のブレーキ装置９を制御するための制御回路を示す回路図である。図において、第２のブレーキ制御部１９は、一対の第２の接点２８ａ，２８ｂと一対の第３の接点３７ａ，３７ｂとを閉成することにより第２の電源２９からブレーキ解放コイル１２に電力を供給する。【００４６】
図８は図７の第２及び第３の接点２８ａ，２８ｂ，３７ａ，３７ｂを駆動するための回路を示す回路図である。第３の接点３７ａ，３７ｂは、接点駆動コイル３８を励磁することにより閉成され、接点駆動コイル３８への通電を遮断することにより開放される。接点駆動コイル３８には、上部終端検知スイッチ２１、下部終端検知スイッチ２２及びブレーキ制御スイッチ３９が直列に接続されている。この第３の接点３７ａ，３７ｂを駆動するための回路は、第２の接点２８ａ，２８ｂを駆動するための回路に対して並列に接続されている。【００４７】
第２のブレーキ制御部１９を構成する第２のコンピュータは、第１の減速度監視部である第１の演算処理部（第１のＣＰＵ）４１と、第２の減速度監視部である第２の演算処理部（第２のＣＰＵ）４２とを有している。第１及び第２の演算処理部４１，４２は、それぞれ独立してかご減速度を演算し監視する。第２の接点２８ａ，２８ｂを駆動するためのブレーキ制御スイッチ３６は、第１の演算処理部４１で生成された駆動指令に応じて閉成・開放される。第３の接点３７ａ，３７ｂを駆動するためのブレーキ制御スイッチ３９は、第２の演算処理部４２で生成された駆動指令に応じて閉成・開放される。他の構成は、実施の形態１と同様である。【００４８】
このようなエレベータ装置では、第１及び第２の演算処理部４１，４２の両方からの駆動指令により第２及び第３の接点２８ａ，２８ｂ，３７ａ，３７ｂの全てが閉成されないと、第２のブレーキ制御部１９が有効化されないので、第１及び第２の演算処理部４１，４２の異常により第２のブレーキ制御部１９が誤動作するのを防止し、信頼性を向上させることができる。【００４９】
なお、上記の例では、かご速度検出器２０からの信号に基づいてかご加速度を求めたが、例えば巻上機に設けた回転検出器、又はかごに設けた加速度センサ等からの出力に基づいてかご加速度を求めてもよい。
また、上記の例では、第２の接点２８ａ，２８ｂを駆動するための駆動指令をコンピュータで生成したが、アナログ信号を処理する電気回路によって駆動指令を生成してもよい。
さらに、上記の例では、終端検知スイッチ２１，２２からの信号により、かご１が終端階付近に位置することを検出したが、例えば調速機に設けたかご速度検出器、又は巻上機に設けた回転検出器等からの信号に基づいて求めたかご位置情報により検出してもよい。
さらにまた、上記の例では、ブレーキ装置９を巻上機４に設けたが、他の位置に設けてもよい。即ち、ブレーキ装置は、例えばかごに搭載されたかごブレーキや、主索を掴んでかごを制動するロープブレーキ等であってもよい。
また、それぞれ独立して制動・解放動作する複数のブレーキシューを有するブレーキ装置を用いてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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