JP5401281B2 - エレベータのロープ揺れ検出装置及びそれを用いた地震自動復旧運転制御方法 - Google Patents

Description

この発明は、エレベータのロープ揺れ検出装置及びそれを用いた地震自動復旧運転制御方法に関するものである。なお、ロープの揺れは建物の揺れが原因であり、建物の揺れは地震と風が原因となるので、ここでは、地震だけでなく、風などにより建物が揺れた際の振動も対象としている。

従来、１００ｋｍ以上離れた震度３〜４程度の地区において、建物揺れの固有周期が長い超高層ビルで、建物揺れが地震動に共振し、揺れが更に大きくなり、エレベータのロープが昇降路機器と引っ掛かるという被害が発生している。通常、地震自動復旧運転では、震度４〜５程度の中規模地震を対象にエレベータが機器の異常の有無を自動診断して復旧するが、高層ビルに適用する際には、長周期振動の発生の有無を考慮せずに実施してしまうと、機器破損を発生させてしまう恐れが考えられる。ここで、地震による長周期振動は、次のように定義される。「長周期地震動：地震で発生する、周期が数秒から十数秒のゆっくりとした長い揺れ。遠くまで伝わり、特に平野部で揺れる。人間はあまり感じないが、高層ビルなど巨大構造物が共振して大きな被害が出る。従来の免震構造・制震構造では防げない可能性が指摘されている。」（出典：小学館「大辞泉」）。

また、従来技術として、長周期地震が発生した際に、長周期地震を検知する長周期地震検知装置を備え、長周期地震検知装置により長周期地震を検知した場合、エレベータの管制運転を行うエレベータの地震管制運転システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、エレベータロープのストランド破断を検出し、その破断検出結果に基づいてエレベータを制御するエレベータの制御装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。また、災害によりかごを停止させた後、かごを走行させながらエレベータ装置の異常の有無を判定するエレベータの自動点検方法が知られている（例えば、特許文献３参照）。更に、巻上機の綱車の主ロープ出口近傍に設けられ、綱車の主ロープ出口近傍のロープ変位を測定するロープ変位検知手段を備え、ロープ変位検知手段は、綱車の主ロープ出口近傍の通常時のロープ位置を測定して予め記憶しておき、地震発生時にエレベータが地震管制運転で停止してから一定時間経過したら綱車の主ロープ出口近傍のロープ位置を測定し、通常時の主ロープ位置と比較し、閾値を超えた場合にロープ引っ掛りの発生を検知するエレベータロープ類の引っ掛り検知装置が知られている（例えば、特許文献４参照）。

特開２００７−３２０７１９号公報 特開平８−３０１５４３号公報 特開２００７−１１２５３７号公報 特開２００８−１８４２５３号公報

従来のエレベータの地震管制運転システムに用いられる長周期地震を検知する長周期振動感知器は既に存在しているが、数秒から十数秒周期のゆっくりとした揺れを検出するセンサを使用するため、センサ自体が比較的高価なものとなっている。
また、従来のエレベータロープ類の引っ掛り検知装置では、巻上機の綱車のかご側主ロープ出口近傍、及びそらせ車の釣合いおもり側主ロープ出口近傍にそれぞれ主ロープのロープ変位を測定するロープ変位検知手段としてのロープ変位検知センサを設置しており、主ロープは通常複数本で構成されているので、ロープ変位検知センサの測定部は、複数本のロープに対応するために複数のセンサ測定部を備えた構成であるので、構成が複雑になるという問題点がある。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、比較的高価な長周期振動感知器に代わり、地震耐震対策で巻上機等に取り付けられているロープ外れ止めガイドに安価なロープ揺れ検出センサを取り付けることにより、建物の揺れによるロープ揺れを検出するようにしたエレベータのロープ揺れ検出装置及びそれを用いた地震自動復旧運転制御方法を提供するものである。

この発明に係るエレベータのロープ監視装置においては、エレベータのロープが巻き掛けられる巻上機、そらせ車、コンペンシーブ、かご上返し車に近接して設けられたロープ外れ止めガイドと、ロープ外れ止めガイド又はその近傍に設けられ、建物の揺れによるロープ揺れ又はロープの引っ掛かりを振動データとして検出するロープ揺れ検出センサとを備え、ロープ外れ止めガイドは地震耐震対策で取り付けられたものであり、ロープ揺れ検出センサはロープ揺れ又はロープの引っ掛かりにより、ロープ外れ止めガイドにロープが当たって当該ロープ外れ止めガイドが振動するのを振動データとして捕らえることが可能な加速度計、マイク、接触センサのいずれかであり、ロープ揺れ検出センサの取り付け位置は、巻き掛けられているロープの対向位置を避けてロープ外れ止めガイドの取付基部側又は取付基部近傍に設けたものである。

また、ロープ外れ止めガイドは片持ちロープガイドである。

また、ロープ外れ止めガイドは両持ちロープガイドである。

また、エレベータのかごの上部に設けられ、主ロープが巻き掛けられたかご上返し車と、エレベータのかごの上部に設けられ、かご上返し車を内部に収納するかご上返し車カバーと、かご上返し車に近接して設けられたロープ外れ止めガイドと、かご上返し車カバーに設けられ、建物の揺れによるロープ揺れ又はロープの引っ掛かりを振動データとして検出するロープ揺れ検出センサとを備えたものである。

また、この発明に係るエレベータの地震自動復旧運転制御方法においては、エレベータのロープが巻き掛けられる巻上機、そらせ車、コンペンシーブ、かご上返し車等に近接して設けられたロープ外れ止めガイドと、ロープ外れ止めガイド又はその近傍に設けられ、建物の揺れによるロープ揺れ又はロープの引っ掛かりを振動データとして検出するロープ揺れ検出センサとを備えたエレベータのロープ揺れ検出装置を用いたものであって、一定規模以下の地震発生時、ロープ揺れ検出装置が動作したか否かを判断するステップと、ロープ揺れ検出装置が動作しなかった場合、自動診断運転の開始条件が成立したか否かを判断し、成立した場合は自動診断運転を開始するステップと、自動診断運転の診断内容に異常が検出されたか否かを判断するステップと、自動診断運転でロープ揺れ検出装置が動作したか否かを判断し、動作しなかった場合は自動診断運転を完了して自動復旧するステップとを備えたものである。

この発明によれば、比較的高価な長周期振動感知器に代わり、地震耐震対策で巻上機等に取り付けられているロープ外れ止めガイドに安価なロープ揺れ検出センサを取り付けるだけの簡単な構成で、建物の揺れによるロープ揺れ又はロープの引っ掛かりを振動データとして検出することができるという効果がある。

この発明の実施例１におけるエレベータのロープ揺れ検出装置の全体構成を示すシステム構成図である。 この発明の実施例１におけるエレベータのロープ揺れ検出装置の概略構成を示す要部の断面図である。 この発明の実施例１におけるエレベータのロープ揺れ検出センサの出力信号の例を示す特性図である。 この発明の実施例１におけるエレベータのロープ揺れ検出装置を巻上機に片持ちロープガイドで取り付けた状態を示す説明図である。 この発明の実施例１におけるエレベータのロープ揺れ検出装置を用いた地震自動復旧運転制御方法の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施例２におけるエレベータのロープ揺れ検出装置を巻上機に両持ちロープガイドで取り付けた状態を示す説明図である。 この発明の実施例３におけるエレベータのロープ揺れ検出装置をかご返し車に取り付けた状態を示す正面図である。 この発明の実施例３におけるエレベータのロープ揺れ検出装置をかご返し車に取り付けた状態を示す断面図である。 この発明の実施例３におけるエレベータのロープ揺れ検出装置にロープの引っ掛かりが発生した状態を説明するための要部正面図である。

図１はこの発明の実施例１におけるエレベータのロープ揺れ検出装置の全体構成を示すシステム構成図、図２はこの発明の実施例１におけるエレベータのロープ揺れ検出装置の概略構成を示す要部の断面図、図３はこの発明の実施例１におけるエレベータのロープ揺れ検出センサの出力信号の例を示す特性図、図４はこの発明の実施例１におけるエレベータのロープ揺れ検出装置を巻上機に片持ちロープガイドで取り付けた状態を示す説明図、図５はこの発明の実施例１におけるエレベータのロープ揺れ検出装置を用いた地震自動復旧運転制御方法の動作を説明するためのフローチャートである。

図１において、１はエレベータが設置されている高層ビルに設けられた地震感知器、２は巻上機、３はそらせ車、４はエレベータのかご、５は釣合いおもり、６は巻上機２及びそらせ車３に巻き掛けられてその両端にかご４の上端及び釣合いおもり５の上端がそれぞれ接続された主ロープ、７は調速機ロープ、８は制御ケーブル、９はコンペンシーブ、１０はコンペンシーブ９に巻き掛けられてその両端がかご４の下端及び釣合いおもり５の下端がそれぞれ接続されたコンペンロープ、１１はこの発明によるロープ揺れ検出装置で、例えば、巻上機２、そらせ車３、コンペンシーブ９、かご上返し車等に設けられている。このロープ揺れ検出装置１１の概略構成は、例えば、図２に示すような構成である。すなわち、巻上機２の綱車２ａに巻き掛けられた主ロープ６の外周に地震耐震対策で取り付けられているロープ外れ止めガイド１２又はその近傍に、振動データを捕らえることが可能な加速度計やマイクや接触センサ等のロープ揺れ検出センサ１３を追加して取り付け、このロープ揺れ検出センサ１３により建物の揺れによるロープ揺れ又はロープの引っ掛かりを検出するものである。地震耐震対策で取り付けられているロープ外れ止めガイド１２は、主ロープ６が地震の振動で巻上機２の綱車２ａの溝から外れるのを防止するために、主ロープ６に接近するように設けられているので、地震、風などにより建物が揺れた際にも、主ロープ６が昇降路機器等に引っ掛かると、ロープ外れ止めガイド１２に当たって振動する可能性が高い。したがって、主ロープ６の当りをロープ揺れ検出センサ１３により振動データとして検出することができる。ロープ揺れの場合は、ロープが揺れて外れ止めにぶつかり、外れ止めが振動する（衝撃が加わる）ことを検知する。また、ロープ揺れ検出センサ１３は、ロープ引っ掛かり、ロープ揺れの他に、ロープ乗り上げ（ロープが揺れて滑車上の隣のロープに乗り上げる）を検知する目的があり、ロープが滑車上に乗り上げるとロープが外れ止めにぶつかるため、外れ止めが振動するので検知できる。
図３はロープ揺れ検出センサ１３の出力信号の例である。この場合のロープ揺れ検出センサ１３は、具体的には加速度センサで、縦軸は加速度、横軸は時間である。図３に示した乗り上げ発生区間でロープ乗り上げが発生している。例えば、図３に示した検知閾値を超えた場合に乗り上げ発生と判別することができる。

図４は巻上機２にクランク状の片持ちロープガイド１２ａによりロープ揺れ検出センサ１３が取り付けられた状態を示す説明図である。ロープ揺れ検出センサ１３は、クランク状の片持ちロープガイド１２ａの巻上機２の取付カバー１４への取付基部近傍（取り付け位置ａ）、クランク状の片持ちロープガイド１２ａの中間部（取り付け位置ｂ）、及びクランク状の片持ちロープガイド１２ａの先端部（取り付け位置ｃ）のいずれかに設置されるものである。ロープ揺れ検出センサ１３の取り付け位置は、取付作業性の面から見れば、巻上機２の取付カバー１４への取付基部近傍（取り付け位置ａ）や、クランク状の片持ちロープガイド１２ａの中間部（取り付け位置ｂ）が望ましく、先端部（取り付け位置ｃ）は主ロープ６が直接当って破損したり、取付作業性が悪い場合がある。そして、このロープ揺れ検出センサ１３により建物の揺れによるロープ揺れを検出するものである。なお、ロープ揺れ検出装置１１は、巻上機２に限らず、そらせ車３やコンペンシーブ９、かご上返し車等に設けても良いものである。

次に、図５によりこの発明のロープ揺れ検出装置を用いた地震自動復旧運転制御方法の動作について説明する。
地震が発生すると、先ず地震感知器１で一定規模以下の地震か否かを判断する（ステップＳ１）。一定規模を越える地震であれば、エレベータは休止し、専門技術者による復旧を待つ（ステップＳ２）。ステップＳ１で一定規模以下の地震であれば、ステップＳ３でロープ揺れ検出装置１１が動作したか否かを判断する。ここで、ロープ揺れ検出装置１１は、例えば巻上機２の綱車２ａに巻き掛けられた主ロープ６の外周に地震耐震対策で取り付けられているロープ外れ止めガイド１２に、振動データを捕らえることが可能な加速度計やマイクや接触センサ等のロープ揺れ検出センサ１３を追加で取り付けているので、高価な長周期振動感知器を設けなくても、建物の揺れによるロープ揺れを検出することができる。ステップＳ３でロープ揺れ検出装置１１が動作した場合は、エレベータは休止し、専門技術者による復旧を待つ（ステップＳ４）。ステップＳ３でロープ揺れ検出装置１１が動作しなかった場合は、ステップＳ５でエレベータの自動診断運転の開始条件が成立したか否かを判断する。ここで、自動診断運転の開始条件は、かご内に人物無し、一定時間待機、安全回路正常等、である。ステップＳ５で自動診断運転の開始条件が成立しなければ、エレベータは休止し、専門技術者による復旧を待つ（ステップＳ６）。ステップＳ５で自動診断運転の開始条件が成立すれば、ステップＳ７で自動診断運転を開始する。自動診断運転中はステップＳ８で診断内容に異常が検出されたか否かを判断する。ここで、診断内容は、巻上機トルク値、異常音、戸開閉状態等、である。ステップＳ８で異常が検出された場合は、エレベータは休止し、専門技術者による復旧を待つ（ステップＳ９）。ステップＳ８で診断内容に異常が検出されない場合は、ステップＳ１０でロープ揺れ検出装置１１が動作したか否かを判断する。ステップＳ１０でロープ揺れ検出装置１１が動作した場合は、エレベータは休止し、専門技術者による復旧を待つ（ステップＳ１１）。ステップＳ１０でロープ揺れ検出装置１１が動作しなかった場合は、ステップＳ１２でエレベータの自動診断運転完了し、自動復旧し、エレベータは利用開始する（ステップＳ１３）。なお、地震による長周期振動だけでなく、風などにより建物が揺れた際の振動も対象としていることは勿論である。

図６はこの発明の実施例２におけるエレベータのロープ揺れ検出装置を巻上機に両持ちロープガイドで取り付けた状態を示す説明図である。

上記実施例１では、巻上機２にクランク状の片持ちロープガイド１２ａによりロープ揺れ検出センサ１３を取り付けた場合について説明したが、この実施例２においては、図６に示すように、ロープ揺れ検出センサ１３は、直線状の両持ちロープガイド１２ｂの巻上機２の一方の取付カバー１４ａへの取付基部（取り付け位置ａ）、取付カバー１４ａの任意部（取り付け位置ｂ）、及び直線状の両持ちロープガイド１２ｂの他方の端部（取り付け位置ｃ）のいずれかに設置されるものである。そして、このロープ揺れ検出センサ１３により建物の揺れによるロープ揺れを検出するものである。なお、ロープ揺れ検出装置１１は、巻上機２の直線状の両持ちロープガイド１２ｂに限らず、かご上返し車用ロープガイドにも適用することができる。

図７はこの発明の実施例３におけるエレベータのロープ揺れ検出装置をかご返し車に取り付けた状態を示す正面図、図８はこの発明の実施例３におけるエレベータのロープ揺れ検出装置をかご返し車に取り付けた状態を示す断面図、図９はこの発明の実施例３におけるエレベータのロープ揺れ検出装置にロープの引っ掛かりが発生した状態を説明するための要部正面図である。

上記実施例１と実施例２では、ロープ揺れ検出装置１１を巻上機２、そらせ車３、コンペンシーブ９等に設けた場合について説明したが、この実施例３においては、ロープ揺れ検出装置１１をかご上返し車のカバーに設けたものである。
図７〜図９において、４はエレベータのかご、１５はかご４の上部に設けられた枠状の返し車取付部、１６は返し車取付部１５に取り付けられたかご上返し車で、主ロープ６が巻き掛けられてかご４を吊持している。１７はかご４の上部に設けられたケース状のかご上返し車カバーで、かご上返し車１６を収納するものである。ここで、かご上返し車カバー１７は、かご内でかご上返し車１６のロープ噛み込み音が聞こえないようにするため、安全上から専門技術者が点検時に巻き込まれないようにするため、ロープ油のかご上への飛散防止のために設けられている。そして、かご上返し車カバー１７内のかご上返し車１６に巻き掛けられた主ロープ６の外周に地震耐震対策でロープ外れ止めガイド１２が取り付けられている。また、ロープ揺れ検出装置１１のロープ揺れ検出センサ１３は、かご上返し車カバー１７の上部外壁面に取り付けられている。このロープ揺れ検出センサ１３は、主ロープ６が地震の揺れによって昇降路機器等に引っ掛かると又はかごが昇降路機器等の引っ掛かり箇所に近付くと、図９の拡大図に示すように、主ロープ６がかご上返し車カバー１７の上部と接触するので、ロープ揺れ検出装置１１のロープ揺れ検出センサ１３により振動データとして捕らえることができるものである。

１ 地震感知器
２ 巻上機
２ａ 綱車
３ そらせ車
４ エレベータのかご
５ 釣合おもり
６ 主ロープ
７ 調速機ロープ
８ 制御ケーブル
９ コンペンシーブ
１０ コンペンロープ
１１ ロープ揺れ検出装置
１２ ロープ外れ止めガイド
１２ａ クランク状の片持ちロープ外れ止めガイド
１２ｂ 直線状の両持ちロープ外れ止めガイド
１３ ロープ揺れ検出センサ
１４、１４ａ 取付カバー
１５ 枠状の返し車取付部
１６ かご上返し車
１７ ケース状のかご上返し車カバー

Claims (7)

1. エレベータのロープが巻き掛けられる巻上機、そらせ車、コンペンシーブ、かご上返し車に近接して設けられたロープ外れ止めガイドと、
   前記ロープ外れ止めガイド又はその近傍に設けられ、建物の揺れによるロープ揺れ又はロープの引っ掛かりを振動データとして検出するロープ揺れ検出センサとを備え、
   前記ロープ外れ止めガイドは地震耐震対策で取り付けられたものであり、前記ロープ揺れ検出センサはロープ揺れ又はロープの引っ掛かりにより、前記ロープ外れ止めガイドにロープが当たって当該ロープ外れ止めガイドが振動するのを振動データとして捕らえることが可能な加速度計、マイク、接触センサのいずれかであり、前記ロープ揺れ検出センサの取り付け位置は、巻き掛けられている前記ロープの対向位置を避けて前記ロープ外れ止めガイドの取付基部側又は取付基部近傍に設けたことを特徴とするエレベータのロープ揺れ検出装置。
2. エレベータのロープが巻き掛けられる巻上機、そらせ車、コンペンシーブ、かご上返し車に近接して設けられたロープ外れ止めガイドと、
   前記ロープ外れ止めガイド又はその近傍に設けられ、建物の揺れによるロープ揺れ又はロープの引っ掛かりを振動データとして検出するロープ揺れ検出センサとを備え、
   前記ロープ外れ止めガイドは地震耐震対策で取り付けられたものであり、前記ロープ揺れ検出センサはロープ揺れ又はロープの引っ掛かりにより、前記ロープ外れ止めガイドにロープが当たって当該ロープ外れ止めガイドが振動するのを振動データとして捕らえることが可能な加速度計であり、前記ロープ揺れ検出センサの取り付け位置は、巻き掛けられている前記ロープの対向位置を避けて前記ロープ外れ止めガイドの取付基部側又は取付基部近傍に設けたことを特徴とするエレベータのロープ揺れ検出装置。
3. ロープ外れ止めガイドは片持ちロープガイドであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のエレベータのロープ揺れ検出装置。
4. ロープ外れ止めガイドは両持ちロープガイドであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のエレベータのロープ揺れ検出装置。
5. エレベータのかごの上部に設けられ、主ロープが巻き掛けられたかご上返し車と、
   エレベータのかごの上部に設けられ、前記かご上返し車を内部に収納するかご上返し車カバーと、
   前記かご上返し車に近接して設けられたロープ外れ止めガイドと、
   前記かご上返し車カバーに設けられ、建物の揺れによるロープ揺れ又はロープの引っ掛かりを振動データとして検出するロープ揺れ検出センサとを備え、
   前記ロープ外れ止めガイドは地震耐震対策で取り付けられたものであり、前記ロープ揺れ検出センサはロープ揺れ又はロープの引っ掛かりにより、前記かご上返し車カバーにロープが接触して当該かご上返し車カバーが振動するのを振動データとして捕らえることが可能な加速度計、マイク、接触センサのいずれかであることを特徴とするエレベータのロープ揺れ検出装置。
6. ロープ揺れ検出センサは、かご上返し車カバーの上部外壁面に設けられたことを特徴とする請求項５記載のエレベータのロープ揺れ検出装置。
7. エレベータのロープが巻き掛けられる巻上機、そらせ車、コンペンシーブ、かご上返し車に近接して設けられたロープ外れ止めガイドと、前記ロープ外れ止めガイド又はその近傍に設けられ、建物の揺れによるロープ揺れ又はロープの引っ掛かりを振動データとして検出するロープ揺れ検出センサとを備え、前記ロープ外れ止めガイドは地震耐震対策で取り付けられたものであり、前記ロープ揺れ検出センサはロープ揺れ又はロープの引っ掛かりにより、前記ロープ外れ止めガイドにロープが当たって当該ロープ外れ止めガイドが振動するのを振動データとして捕らえることが可能な加速度計、マイク、接触センサのいずれかであるエレベータのロープ揺れ検出装置を用いたものであって、
   一定規模以下の地震発生時、前記ロープ揺れ検出装置が動作したか否かを判断するステップと、
   前記ロープ揺れ検出装置が動作した場合、エレベータを休止し、専門技術者による復旧を待つステップと、
   前記ロープ揺れ検出装置が動作しなかった場合、自動診断運転の開始条件が成立したか否かを判断し、成立した場合は自動診断運転を開始するステップと、
   前記自動診断運転の診断内容に異常が検出されたか否かを判断し、前記自動診断運転で異常が検出されない場合は、前記自動診断運転でロープ揺れ検出装置が動作したか否かを判断するステップと、
   前記自動診断運転でロープ揺れ検出装置が動作した場合、エレベータを休止し、専門技術者による復旧を待つステップと、
   前記自動診断運転でロープ揺れ検出装置が動作しなかった場合は自動診断運転を完了して自動復旧するステップと、
   を備えたことを特徴とするエレベータの地震自動復旧運転制御方法。

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