JP7362842B1 - エレベータシステム - Google Patents

Abstract

【課題】コンペンチェーンに生じた異常を検知すること。【解決手段】一実施形態に係るエレベータシステムは、乗りかごの動作を制御する制御盤と、乗りかごに取り付けられたコンペンチェーンにかかる荷重を計測し、計測された荷重値を示す信号を制御盤に出力するコンペンチェーン異常検知装置と、を備える。制御盤は、コンペンチェーン異常検知装置からの信号により示される荷重値に基づいて、コンペンチェーンに生じた異常を検知する。【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、エレベータシステムに関する。

一般に、ロープ式のエレベータには、エレベータを昇降させるためのメインロープの自重によるアンバランスを解消するために、コンペンチェーンが設けられる。これによれば、上記したアンバランスが解消され、エレベータの安全性を向上させることができる。

一方で、例えば地震発生時などにおいてはコンペンチェーンに大きな振れが生じてしまい、コンペンチェーンには引っかかりや切断といった異常が生じることがある。このような異常が生じたままエレベータの運転が続けられると、利用者の安全に支障をきたす恐れがあり望ましくない。このため、コンペンチェーンに生じた異常を検知することが可能な技術の実現が望まれている。

特許第６４４５６４４号公報

本発明が解決しようとする課題は、コンペンチェーンに生じた異常を検知可能なエレベータシステムを提供することである。

一実施形態に係るエレベータシステムは、乗りかごの動作を制御する制御盤と、前記乗りかごに取り付けられたコンペンチェーンにかかる荷重を計測し、計測された荷重値を示す信号を前記制御盤に出力するコンペンチェーン異常検知装置と、を具備する。前記制御盤は、前記コンペンチェーン異常検知装置からの前記信号により示される荷重値が、第１の基準値を超過している場合、前記コンペンチェーンの引っかかりを検知し、前記コンペンチェーン異常検知装置からの前記信号により示される荷重値が、前記第１の基準値とは異なる第２の基準値未満である場合、前記コンペンチェーンの切断を検知する。前記第１の基準値は、無人の前記乗りかごが最上階に位置する時に前記コンペンチェーンにかかる荷重値に基づいて設定される値であり、前記第２の基準値は、無人の前記乗りかごが最下階に位置する時に前記コンペンチェーンにかかる荷重値に基づいて設定される値である。

図１は、一実施形態に係るエレベータシステムの全体構成を示す図である。 図２は、同実施形態におけるコンペンチェーン異常検知装置の一構成例を示す図である。 図３は、同実施形態におけるコンペンチェーン異常検知処理を説明するためのフローチャートである。 図４は、同実施形態におけるコンペンチェーン異常検知装置の別の構成例を示す図である。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。
なお、開示はあくまで一例にすぎず、以下の実施形態に記載した内容により発明が限定されるものではない。当業者が容易に想到し得る変形は、当然に開示の範囲に含まれる。説明をより明確にするため、図面において、各部分のサイズ、形状等を実際の実施態様に対して変更して模式的に表す場合もある。複数の図面において、対応する要素には同じ参照数字を付して、詳細な説明を省略する場合もある。

図１は、一実施形態に係るエレベータシステムの全体構成を示す図である。
図１に示すように、制御盤１１および巻上機１２は、例えば建物の最上部に設けられる機械室１０ａ内に設置される。なお、機械室１０ａがないマシンルームレスタイプのエレベータの場合、制御盤１１は昇降路１０ｂ内に設置され、巻上機１２は昇降路１０ｂ内の上部に設置される。制御盤１１は、巻上機１２の駆動制御を含むエレベータ全体の運行制御を行う。制御盤１１は、エレベータシステムの保守管理を行う遠隔監視センタ（図示せず）と通信可能に接続されている。なお、制御盤１１は、エレベータ制御装置と称されてもよい。

巻上機１２の駆動軸にはトラクションシーブ１３が取り付けられており、当該トラクションシーブ１３の外周部にはメインロープ１４が巻き架けられている。メインロープ１４の一端は乗りかご１５のかご枠の上梁１５ａに連結され、他端はカウンタウェイト（Ｃ／Ｗ）１６の上部に連結されている。なお、図１では便宜的に、１本のメインロープ１４のみを示しているが、実際には、メインロープ１４は、複数本のワイヤロープにより構成されている。

乗りかご１５およびカウンタウェイト１６はそれぞれ、昇降路１０ｂ内に立設されたガイドレール２０，３０により昇降可能に支持されている。制御盤１１の制御に基づいて巻上機１２が駆動されると、メインロープ１４が巻き架けられているトラクションシーブ１３が回転し、当該メインロープ１４に連結されている乗りかご１５およびカウンタウェイト１６はそれぞれ、ガイドレール２０，３０に沿ってつるべ式に昇降動作する。

乗りかご１５の底部には、メインロープ１４の自重によるアンバランスを解消するためのコンペンチェーン１７が取り付けられている。コンペンチェーン１７の一端は、コンペンチェーン異常検知装置１８を介して乗りかご１５のかご枠の下梁１５ｂに連結され、他端はカウンタウェイト１６の底部に連結されている。

乗りかご１５のかご枠の下梁１５ｂには、制御盤１１と乗りかご１５とを接続するテールコード１９がさらに取り付けられている。テールコード１９は、制御盤１１と乗りかご１５との間で授受される各種信号を伝送する。なお、テールコード１９には電力ラインをも含まれており、乗りかご１５に供給される所要の電力は、電源装置（図示せず）からテールコード１９を介して乗りかご１５に供給されている。

コンペンチェーン異常検知装置１８はテールコード１９と接続し、テールコード１９を介して制御盤１１と電気的に接続している。詳細については後述するが、コンペンチェーン異常検知装置１８は、コンペンチェーン１７にかかる荷重を計測し、計測された荷重値を示す電気信号を、テールコード１９を介して制御盤１１に出力する。制御盤１１は、コンペンチェーン異常検知装置１８からの電気信号により示される荷重値に基づいて、引っかかりや切断など、コンペンチェーン１７に生じた異常を検知する。

上記したように、コンペンチェーン１７には、引っかかりや切断などの異常が生じることがある。例えば地震が発生すると、コンペンチェーン１７は大きく振れるため、ガイドレール２０，３０を建物の壁面に固定するためのレールブラケットや、乗場ドアを支持する乗場シルを建物の壁面に固定するためのドアブラケットに引っかかってしまう可能性がある。また、レールブラケットやドアブラケットに引っかかった際にコンペンチェーン１７が切れてしまう可能性もある。コンペンチェーン１７にこのような異常が生じたままエレベータの運転が続けられると、利用者の安全に支障をきたす恐れがあり望ましくない。

そこで、本実施形態に係るエレベータシステムにおいては、コンペンチェーン１７にかかる荷重を計測可能なコンペンチェーン異常検知装置１８を乗りかご底部に設置し、コンペンチェーン１７に生じた異常を検知する。

図２は、本実施形態に係るコンペンチェーン異常検知装置１８の一構成例を説明するための図である。図２（ａ）は、コンペンチェーン異常検知装置１８を上（この場合、乗りかご１５の底部側）から見た平面図であり、図２（ｂ）は、コンペンチェーン異常検知装置１８を横から見た側面図である。

図２（ａ），（ｂ）に示すように、コンペンチェーン異常検知装置１８は、ベース１８ａ（基材）と、ベース１８ａの上に配置されたロードセル１８ｂ（荷重センサ）と、コンペンチェーン異常検知装置１８を乗りかご１５の下梁１５ｂに取り付けるための締結具１８ｃと、を備えている。締結具１８ｃの底部には、コンペンチェーン１７が取り付けられている。ロードセル１８ｂは、コンペンチェーン１７にかかる荷重（引張力または圧縮力）を計測し、計測された荷重値を示す電気信号を、テールコード１９を介して制御盤１１に出力する。なお、コンペンチェーン１７にかかる荷重を正確に計測するために、締結具１８ｃは、ベース１８ａおよびロードセル１８ｂの中心に配置されている。

図３は、本実施形態に係るエレベータシステムにおいて制御盤１１により実行されるコンペンチェーン異常検知処理を説明するためのフローチャートである。なお、ここでは、コンペンチェーン異常検知装置１８により、コンペンチェーン１７にかかる荷重が常時または定期的に計測され、計測された荷重値を示す電気信号がコンペンチェーン異常検知装置１８から制御盤１１に向けて出力された場合を想定する。

制御盤１１は、コンペンチェーン異常検知装置１８から出力された電気信号の入力を受け付けると、入力された電気信号により示される荷重値が第１の基準値を超過しているか否かを確認する（ステップＳ１）。

なお、第１の基準値は、無人の乗りかご１５が最上階に位置する時に、コンペンチェーン異常検知装置１８により計測される荷重値（つまり、無人の乗りかご１５が最上階に位置する時にコンペンチェーン１７にかかる荷重値）に基づいて設定される。換言すると、第１の基準値は、コンペンチェーン１７に最も荷重がかかる状態の時に、コンペンチェーン異常検知装置１８により計測される荷重値に基づいて設定される。

ステップＳ１の処理の結果、荷重値が第１の基準値を超過していることが確認された場合（ステップＳ１のＹｅｓ）、制御盤１１は、コンペンチェーン１７の引っかかりを検知し（ステップＳ２）、乗りかご１５を直前の運行方向とは反対方向（つまり、コンペンチェーン１７がたわむ方向）に動かすように巻上機１２を制御して、当該乗りかご１５を最寄り階に停止させる。以降、制御盤１１は、コンペンチェーン１７の引っかかりが解消するまで、乗りかご１５の運転を中止する（ステップＳ３）。なお、利用者が乗車している状態の乗りかご１５を最寄り階に停止させる場合、制御盤１１は、乗りかご１５内の表示器やスピーカーを用いて、乗りかご１５の運転を中止することや最寄り階で降車して欲しい旨を当該利用者に通知する。

その後、制御盤１１は、コンペンチェーン１７の引っかかりを検知した旨の第１のアラートを遠隔監視センタに発信し（ステップＳ４）、ここでの処理を終了させる。

一方、上記したステップＳ１の処理の結果、荷重値が第１の基準値を超過していないことが確認された場合（ステップＳ１のＮｏ）、制御盤１１は、当該荷重値が第２の基準値未満であるか否かを確認する（ステップＳ５）。

なお、第２の基準値は、無人の乗りかご１５が最下階に位置する時に、コンペンチェーン異常検知装置１８により計測される荷重値（つまり、無人の乗りかご１５が最下階に位置する時にコンペンチェーン１７にかかる荷重値）に基づいて設定される。換言すると、第２の基準値は、コンペンチェーン１７に最も荷重がかからない状態の時に、コンペンチェーン異常検知装置１８により計測される荷重値に基づいて設定される。

ステップＳ５の処理の結果、荷重値が第２の基準値未満であることが確認された場合（ステップＳ５のＹｅｓ）、制御盤１１は、コンペンチェーン１７の切断を検知する（ステップＳ６）。その後、制御盤１１は、コンペンチェーン１７の切断を検知した旨の第２のアラートを遠隔監視センタに発信し（ステップＳ７）、ここでの処理を終了させる。

なお、コンペンチェーン１７に生じる異常のうち、コンペンチェーン１７の切断は、コンペンチェーン１７の引っかかりに比べて利用者の安全に支障をきたす恐れが低く、緊急性を要さない。このため、制御盤１１は、運行効率の観点から、上記したステップＳ６の処理によりコンペンチェーン１７の切断を検知したとしても乗りかご１５の運転を即時中止にはせずに、上記した第２のアラートを遠隔監視センタに発信した後も、乗りかご１５の運転を継続して行う。

一方、上記したステップＳ５の処理の結果、荷重値が第２の基準値未満でないことが確認された場合（ステップＳ５のＮｏ）、制御盤１１は、コンペンチェーン１７に異常は発生していないと判断し（ステップＳ８）、ここでの処理を終了させる。

以上説明したステップＳ１～Ｓ４の処理によれば、制御盤１１は、コンペンチェーン異常検知装置１８により計測された荷重値に基づいて、コンペンチェーン１７がレールブラケットやドアブラケットに引っかかっているか否かを検知し、コンペンチェーン１７の引っかかりを検知した場合、当該コンペンチェーン１７が取り付けられている乗りかご１５の運転を即時中止して、コンペンチェーン１７の引っかかりが検知された旨の第１のアラートを遠隔監視センタに発信することができる。これによれば、コンペンチェーン１７がレールブラケットやドアブラケットに引っかかったまま、乗りかご１５の運転が継続して行われてしまうことを防ぐことができ、利用者の安全を確保することができる。また、遠隔監視センタにいる監視員は、第１のアラートにしたがって、現場に保守員を派遣する（急行させる）ことができる。

また、制御盤１１は、コンペンチェーン１７の引っかかりを検知した場合、直前の運行方向とは反対方向に乗りかご１５を動かして当該乗りかご１５を最寄り階に停止させる。例えば、乗りかご１５を最寄り階に停止させる際に、当該乗りかご１５を直前の運行方向と同じ方向に動かした場合、引っかかりが検知された時の荷重値よりもさらに大きな荷重がコンペンチェーン１７にかかってしまうため、乗りかご１５が最寄り階に停止するまでにコンペンチェーン１７が切れてしまい乗りかご１５が大きく振れるなど、利用者の安全に支障をきたす恐れがある。しかしながら、本実施形態においては、上記したように、直前の運行方向とは反対方向に乗りかご１５を動かして当該乗りかご１５を最寄り階に停止させるため、乗りかご１５を最寄り階に停止させるための動作においても、利用者の安全を確保することができる。

以上説明したステップＳ５～Ｓ７の処理によれば、制御盤１１は、コンペンチェーン異常検知装置１８により計測された荷重値に基づいて、コンペンチェーン１７が切断しているか否かを検知し、コンペンチェーン１７の切断を検知した場合、コンペンチェーン１７の切断が検知された旨の第２のアラートを遠隔監視センタに発信することができる。これによれば、遠隔監視センタにいる監視員は、第２のアラートにしたがって、現場に保守員を派遣することができる。

上記したように、制御盤１１は、コンペンチェーン１７の引っかかりを検知した場合には遠隔監視センタに第１のアラートを発信し、コンペンチェーン１７の切断を検知した場合には遠隔監視センタに第２のアラートを発信するとしている。これによれば、遠隔監視センタにいる監視員は、コンペンチェーン１７に生じた異常の内容を把握することができるため、緊急性を要する異常が発生した建物に保守員を優先的に派遣するなど、保守員の割り振りを適切に行うことができる。

なお、コンペンチェーン異常検知装置１８は、図２に示した構成に限定されず、例えば図４に示すように、ベース１８ａの下に配置された振動機構１８ｄをさらに備えていてもよい。振動機構１８ｄは、制御盤１１からの指示にしたがって振動する振動系であり、例えば制御盤１１によりコンペンチェーン１７の引っかかりが検知された場合に当該制御盤１１からの指示にしたがって振動する。これによれば、振動機構１８ｄによる振動がコンペンチェーン１７に伝導し、コンペンチェーン１７を意図的に振らすことができるため、当該振れによりコンペンチェーン１７の引っかかりが解消することを期待できるようになる。なお、振動機構１８ｄによる引っかかりの解消が試行された後に再度計測された荷重値が、第１の基準値を変わらず超過していた場合、制御盤１１は、図３に示したステップＳ２～Ｓ４の処理を実行して、乗りかご１５の運転を即時中止し、第１のアラートを遠隔監視センタに発信する。

また、コンペンチェーン異常検知装置１８は、ロードセル１８ｂに加えてあるいは代えて、磁気センサや光ファイバー振動センサなどを備えていてもよい。この場合においても、制御盤１１は、磁気センサや光ファイバー振動センサにより計測された計測値に基づいて、コンペンチェーン１７に生じた異常を検知することができ、図３に示した一連の処理と同様な処理を実行することが可能である。

以上説明した一実施形態に係るエレベータシステムは、乗りかご１５の動作を制御する制御盤１１と、乗りかご１５の下梁１５ｂに取り付けられたコンペンチェーン１７にかかる荷重を計測し、計測された荷重値を示す電気信号を制御盤１１に出力するコンペンチェーン異常検知装置１８と、を備えており、制御盤１１は、コンペンチェーン異常検知装置１８からの電気信号により示される荷重値に基づいてコンペンチェーン１７に生じた異常を検知する機能を有している。つまり、本実施形態によれば、コンペンチェーン１７に生じた異常を検知可能なエレベータシステムを提供することができる。

なお、本実施形態における制御盤１１の一部あるいは全ての機能をコンペンチェーン異常検知装置１８に持たせるとしてもよい。例えば、コンペンチェーン異常検知装置１８にＣＰＵが実装されることにより、図３に示した一連の処理もしくは荷重値と基準値との比較処理（ステップＳ１，ステップＳ５）をコンペンチェーン異常検知装置１８により実行されるとしても構わない。ただし、ＣＰＵを実装したコンペンチェーン異常装置１８を用いる場合であっても、遠隔監視センタへの通知は制御盤１１を介して行うことが望ましい。

なお、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。これら新規な実施形態は、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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。

１０ａ…機械室、１０ｂ…昇降路、１１…制御盤、１２…巻上機、１３…トラクションシーブ、１４…メインロープ、１５…乗りかご、１５ａ…上梁、１５ｂ…下梁、１６…カウンタウェイト、１７…コンペンチェーン、１８…コンペンチェーン異常検知装置、１９…テールコード、２０，３０…ガイドレール。

Claims (4)

1. 乗りかごの動作を制御する制御盤と、
   前記乗りかごに取り付けられたコンペンチェーンにかかる荷重を計測し、計測された荷重値を示す信号を前記制御盤に出力するコンペンチェーン異常検知装置と、
   を具備し、
   前記制御盤は、
   前記コンペンチェーン異常検知装置からの前記信号により示される荷重値が、第１の基準値を超過している場合、前記コンペンチェーンの引っかかりを検知し、
   前記コンペンチェーン異常検知装置からの前記信号により示される荷重値が、前記第１の基準値とは異なる第２の基準値未満である場合、前記コンペンチェーンの切断を検知し、
   前記第１の基準値は、無人の前記乗りかごが最上階に位置する時に前記コンペンチェーンにかかる荷重値に基づいて設定される値であり、
   前記第２の基準値は、無人の前記乗りかごが最下階に位置する時に前記コンペンチェーンにかかる荷重値に基づいて設定される値であることを特徴とする、
   エレベータシステム。
2. 前記制御盤は、
   前記コンペンチェーンの引っかかりを検知した場合、直前の運行方向とは反対方向に前記乗りかごを動かして前記乗りかごを最寄り階に停止させ、前記コンペンチェーンの引っかかりを検知した旨の第１のアラートを遠隔監視センタに発信し、
   前記コンペンチェーンの切断を検知した場合、前記コンペンチェーンの切断を検知した旨の第２のアラートを前記遠隔監視センタに発信することを特徴とする、請求項１に記載のエレベータシステム。
3. 前記制御盤は、
   前記コンペンチェーンの引っかかりを検知した場合、前記コンペンチェーンの引っかかりが解消するまで前記乗りかごの運転を中止し、
   前記コンペンチェーンの切断を検知した場合、前記コンペンチェーンの切断が解消していなくても前記乗りかごの運転を継続して行うことを特徴とする、請求項１に記載のエレベータシステム。
4. 前記コンペンチェーン異常検知装置は、前記制御盤からの指示にしたがって動作する振動機構を備えており、
   前記制御盤は、
   前記コンペンチェーンの引っかかりを検知した場合、前記振動機構を動作させるための指示信号を前記コンペンチェーン異常検知装置に出力することを特徴とする、請求項１に記載のエレベータシステム。

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