発明の名称 エレベータ装置 発行国 日本国特許庁（ＪＰ） 公報種別 公開特許公報（Ａ） 公開番号 特開平８−５９１２１ 公開日 平成８年（１９９６）３月５日 出願番号 特願平６−１９９２５６ 出願日 平成６年（１９９４）８月２４日 代理人 【弁理士】 【氏名又は名称】小川 勝男 発明者 伊藤 正信 要約 目的 非常停止時の駆動シーブとロープ間におけるロープ滑りの発生防止したエレベータ装置を提供する。 構成 駆動シーブ４と，電動機と，巻上機３とを備え、ブレーキ装置１７を、巻上機３の回転部材に制動力を付勢する制動力付勢手段２０と，制動力付勢手段２０を開放してその付勢力を変化させる制動力開放手段１９と，非常制動時に制動力開放手段１９を制御する制動力制御手段とから構成される。 特許請求の範囲 【請求項１】一端に乗かごを連結し他端につり合いおもりを連結したロープを巻き掛ける駆動シーブと，上記駆動シーブを駆動する電動機と，上記駆動シーブを制動するブレーキ装置とを有する巻上機を備え、上記ブレーキ装置を、上記巻上機の回転部材に制動力を付勢する制動力付勢手段と，上記制動力付勢手段を開放してその付勢力を変化させる制動力開放手段と，非常制動時に上記制動力開放手段を制御する制動力制御手段とを含むエレベータ装置において、上記制動力制御手段は、非常制動中の上記乗かご側とつり合いおもり側のロープ張力比が所定値以下のときに上記制動力付勢手段による大きな制動力を与え、ロープ張力比が所定値以上のときに上記制動力より弱い制動力を与え、上記非常制動中の上記エレベータの運転要件を入力し、上記運転要件に応じて制動力指令値を出力して上記制動力制御手段に入力する制動力設定手段を備えたことを特徴とするエレベータ装置。 【請求項２】請求項１において、上記ブレーキ装置は、通電電流に応じて制動力を発生する励磁コイルを有し、上記制動力制御手段は、上記所定のロープ張力比以上のときに上記励磁コイルへの通電電流を制限するコイル電流制限手段を有し、このコイル電流制限手段によって弱い制動力を与えるようにしたエレベータ装置。 【請求項３】請求項１または２において、上記乗かごの運転要件は乗かご側およびつり合いおもり側のロープ張力であるエレベータ装置。 発明の詳細な説明 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明はエレベータ装置に係り、特に、非常制動時の制動中に制動力を制御する制動力制御手段を有するエレベータ装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般に、エレベータ装置は、図９に示すように、昇降路１の頂部に機械室２を形成し、この機械室２に設置した巻上機３の駆動シーブ４及びそらせ車５にロープ６をつるべ状に巻き掛け、ロープ６の両端に乗かご７およびつり合いおもり８をそれぞれ連結し、巻上機３を運転させることによって乗かご７を昇降運転するように構成されている。巻上機３は、駆動シーブ４と、これを回転駆動する電動機と、これを制動するブレーキ装置とから構成され、ブレーキ装置は巻上機３の回転部に制動力を付勢する制動力付勢手段と、制動力付勢手段を開放操作してその付勢力を除去するように変化させる制動力開放手段とから構成され、ブレーキ装置および電動機は制御手段１４によって制御される。また、乗かご７およびつり合いおもり８の下部間は、つり合いプーリ１０を巻き掛けたつり合いロープ９によって接続されており、このつり合いプーリ１０によってつり合いロープ９の緩みを取り除いている。乗かご７からは照明用の電線や操作用あるいは各種検出器用の信号線などをまとめたテールコード１１が引き出され、テールコード１１は昇降路１の壁に設けられた接続箱１２および配線１３を経由して機械室２内に設けた制御装置１４に接続されている。 【０００３】エレベータ装置の運転は、まずブレーキ装置の制動力開放手段を操作して制動力を開放した状態にし、制御装置１４により制御される巻上機３の電動機を駆動して駆動シーブ４を回転させ、ロープ６を介して乗かご７を駆動する。従って巻上機３の速度が乗かご７およびつり合いおもり８の速度となる。エレベータの通常運転時の停止時は、通常制動指令によって電動機の速度を下げて巻上機３の速度、すなわち、乗かご７の速度を零にし、その後、ブレーキ装置の制動力付勢手段により制動力を加えてブレーキ装置で発生する摩擦力を巻上機３および乗かご７を静止状態に保持する。 【０００４】一方、非常停止の場合は、乗かご７が走行している状態で電動機の電源を遮断すると共に、ブレーキ装置の制動力開放を中止して制動力付勢手段により制動力を与え、まだ走行状態の乗かご７を減速し停止させる。すなわち、走行中の乗かご７をブレーキ装置の制動力で直接減速し停止させている。しかし、この非常停止の際に急激な減速を与えると、駆動シーブ４とロープ６間にロープ滑りが生じて停止距離が異常に増加し、昇降路１の下部に設けた緩衝器に高速で衝突する危険がある。 【０００５】そこで、従来のエレベータ装置では、実開昭59−190769号公報に記載のようにエレベータの非常停止時または停電直後の非常制動時、乗かごが高速で走行している間はブレーキ装置の制動力を弱くし、乗かごが低速になった時点ではじめて全制動力を発生するようにブレーキ装置を制御する制動力制御手段を設けることが提案されている。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】高速で運転中に非常停止または停電が発生して非常制動を行う場合、図１０に示した乗かごの減速特性図のように、非常制動中に駆動シーブとロープ間に滑りが発生する。図中、点線はロープ滑りが発生しない場合の減速特性であり、これとの比較で分かるように実線で示す実際の減速特性は、ロープ滑りによって停止距離が異常に増加してしまう。このため、上述した非常停止時におけるロープ滑りにより緩衝器に高速で衝突する危険性が増大してしまう。 【０００７】本発明の目的は、非常停止時の駆動シーブとロープ間におけるロープ滑りの発生防止したエレベータ装置を提供することにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達成するために、一端に乗かごを連結し他端につり合いおもりを連結したロープを巻き掛ける駆動シーブと、この駆動シーブを駆動する電動機と、上記駆動シーブを制動するブレーキ装置とを有する巻上機を備え、上記ブレーキ装置を、上記巻上機の回転部材に制動力を付勢する制動力付勢手段と、この制動力付勢手段を開放してその付勢力を変化させる制動力開放手段と、非常制動時に上記制動力開放手段を制御する制動力制御手段とを具備して成るエレベータ装置において、上記制動力制御手段は、上記非常制動中の上記乗かご側とつり合いおもり側のロープ引張力比が所定値以下のときに上記制動力付勢手段による大きな制動力を与え、上記ロープ張力比が所定値以上のときに上記制動力より弱い制動力を与えるように上記制動力開放手段を制御するように構成したことを特徴とする。 【０００９】 【作用】本発明によるエレベータ装置は、上述のように非常制動時に、制動中の乗かご側およびつり合いおもり側のロープ張力の比に基づいて制動力制御手段により制動力開放手段を制御するようにし、ロープ張力比が所定値以下のときに制動力付勢手段による大きな制動力を与え、所定のロープ張力比以上のときに上述の制動力より弱い制動力を与えるようにしたため、ロープ滑りの発生を防止できる。 【００１０】ロープ滑りが発生するか否かは、駆動シーブに巻き掛けられた両側のロープ張力の比で判定できる。すなわち、【００１１】 【数１】 【００１２】 【実施例】以下、本発明の一実施例を図面と共に説明する。 【００１３】図１は本発明の一実施例によるエレベータ装置の系統図である。 【００１４】巻上機３は、一端に乗かご７を連結し他端につり合いおもり８を連結したロープ６を巻き掛けた駆動シーブ４およびそらせ車と、この駆動シーブ４を駆動する電動機１６と、駆動シーブ４に制動力を付与するブレーキ装置１７とから構成されている。このブレーキ装置１７は、巻上機３の回転部材であるブレーキドラム２９にブレーキシュー３３を介して制動力を付勢する制動力付勢手段２０と、制動力付勢手段２０の制動力を減少するように変化させる制動力開放手段１９とを有して構成されいる。制御装置１４は、乗かご７の速度，位置及びつり合いおもり８の位置を検出するパルスエンコーダ２１の出力と、乗かご７の積載量検出器２２の出力とを帰還入力として電動機１６を制御しており、さらに制御装置１４は、通常制動時あるいは非常制動時に与えられる制動指令２３を受けて切り替えられるスイッチＳＷと、乗かご７側のロープ張力ＴC およびつり合いおもり８側のロープＴW とで制動力指令８１を設定する制動力設定手段８０と、制動力開放手段１９を制御する制動力制御手段２６を有する。ロープ張力ＴC ，ＴW は、それぞれ乗かご７側、つり合いおもり８側のロープ６端に設けられるロープ張力検出手段９１，９２で検出される。また、制動力設定手段８０および制動力制御手段２６は詳細を後述するが、制動力設定手段８０は制動中のロープ張力ＴC ，ＴW が入力され、ロープ張力ＴC ，ＴW の比の結果が指令８１として出力される。制動力制御手段２６は、指令８１、すなわち、ロープ張力ＴC ，ＴW の比の結果に応じて制動力開放手段１９を制御して制動力付勢手段２０の制動力を減少するようにブレーキ装置１７を制御している。制動力開放手段１９は、例えば、電磁力を利用した電磁駆動機構、または特開平5−43150号公報に記載された油圧力を利用した油圧駆動機構で構成することができ、また制動力付勢手段２０は、例えば、金属ばねで構成することができる。 【００１５】図２および図３は、巻上機３およびブレーキ装置１７の一例を示す正面図および側面図で、制動力開放手段１９は電磁力を利用した電磁駆動機構で構成し、また制動力付勢手段２０は金属ばねで構成した場合を示している。 【００１６】電動機１６の回転軸２７は一対の軸受２８によって回転自在に支承され、回転軸２７に駆動シーブ４とブレーキ装置１７が設けられている。ブレーキ装置１７は、図２に示すように駆動シーブ４と一体に形成されたブレーキドラム２９と、ブレーキドラム２９を挟むように配置した一対のブレーキレバー３０とを有しており、ブレーキレバー３０は、その下端をピン３１で回転自在に支持し、ほぼ回転軸２７の中心に対応する位置に各々ピン３２を介して蝶番結合されると共に、ブレーキドラム２９に押圧されて制動力を与えるブレーキシュー３３を有し、また上端である自由端側には制動力開放手段１９と制動力付勢手段２０が設けられている。各ブレーキシュー３３のブレーキドラム２９に対抗する面には、ブレーキドラム２９の外周面に合致するように凹曲面に成されたライニング材３４が固定されている。 【００１７】ブレーキレバー３０の自由端側に構成した制動力付勢手段２０は、一対のブレーキレバー３０間が貫通したロッド３５を設け、ロッド３５の両端に取り付けたナット４８とブレーキレバー３０との間にそれぞれブレーキばね３６を配置して構成され、両ブレーキばね３６によりブレーキレバー３０の上部間隔は狭める方向の力を発生させ、これによりブレーキシュー３３のライニング材３４がブレーキドラム２９の外周面に押圧力ＰB で押付けられている。 【００１８】制動力付勢手段２０の上方に位置したブレーキレバー３０の自由端間に設けられた制動力開放手段１９は、ブレーキばね３６による制動力を開放するもので、その両側には軸方向に伸縮可能な押圧ロッド３７がそれぞれ設けられ、押圧ロッド３７の端がそれぞれブレーキレバー３０に連結されている。従って、制動力開放手段１９が作動して押圧ロッド３７がそれぞれ外側に伸ばされると、ブレーキレバー３０間を押し広げて押圧力ＰB を変化させることになる。 【００１９】図４は、上述した制動力開放手段１９の一例を示す部分断面図である。 【００２０】箱体を形成する継鉄３８はその中心に沿って上下に開口を有し、上部開口には軸受部材４６が配置され、下部開口には軸受部材４５が配置されている。継鉄３８内には、軸受部材４５にその中空部を合致させた筒状の固定鉄心３９が固定され、また、この固定鉄心３９を包囲して円筒状の励磁コイル５１が配置されている。固定鉄心３９に対向して同軸的に配置した可動鉄心４０は、軸受部材４６内に摺動可能に配置され、上述の励磁コイル５１は固定鉄心３９と可動鉄心４０の対向部を包囲するように配置されている。可動鉄心４０の中心部には可動ロッド４３がナット４９によって固定され、その下端は軸受部材４５内に摺動可能に配置されている。継鉄３８から導出した可動ロッド４３の下端側には、レバー４２と押圧ロッド３７がそれぞれ一対ずつ設けられている。レバー４２はピン４７によって揺動可能に支持され、一端に可動ロッド４３の下端が当接し、他端に押圧ロッド３７の一端が当接している。押圧ロッド３７の他端は前述のようにブレーキレバー３０の自由端に接続されている。継鉄３８にはフランジ４４が設けられており、フランジ４４を利用して図３に示す軸受２８の固定部分に取付けられ、前述のように一対のレバー４２をピン４７を介して回転可能に支持している。 【００２１】励磁コイル５１の未励磁状態で、図２に示した制動力付勢手段２０は一対にブレーキレバー３０の上部間隔を狭める方向の力を与え、これによりブレーキシュー３３のライニング材３４がブレーキドラム２９の外周面に押圧力ＰB で押付けられている。従って、一対のレバー４２は押圧ロッド３７によって矢印ａ方向に力を受け、可動ロッド４３の下端を押し上げ、固定鉄心３９と可動鉄心４０の対向間には空隙δｇが形成されている。 【００２２】今、励磁コイル５１を励磁すると、可動鉄心４０は固定鉄心３９側に電磁吸引されて移動し、これと共に可動ロッド４３を下方に移動させる。可動ロッド４３の下方への移動により、レバー４２はピン４７を支点として図示の二点鎖線のように回動し、押圧ロッド３７を矢印ｂ方向に移動させる。押圧ロッド３７の移動によって、図２に示した一対にブレーキレバー３０は上部間隔を広げる方向に駆動され、制動力付勢手段２０による制動力を解除する。上述の説明からも分かるように制動力開放手段１９は、制動力付勢手段２０による制動力、つまり、ブレーキシュー３３によるブレーキドラム２９へ押圧力ＰB を、励磁コイル５１への通電電流を制御することによって変化させることができる。 【００２３】図５は制動力設定手段８０を示す。制動力設定手段８０はロープ張力演算手段９３と、ロープ張力比演算手段９４と、比較手段９５および所定値設定手段９６とで構成される。まずロープ張力演算手段９３に乗かご７側のロープ張力ＴC およびつり合いおもり８側のロープ張力ＴW が入力され、図１に示す駆動シーブ４の両側のロープ張力ＴA ，ＴB を（４)，(５）式に基づいて演算する。 【００２４】 【数２】 ＴA ＝ＴC ＋ｗR ・ＨC …（４） 【００２５】 【数３】 ＴB ＝ＴW ＋ｗR ・ＨW …（５） ここに、ｗR ；ロープ６の単位長当りの重量ＨC ；乗かご７から駆動シープ４までのロープ長ＨW ；つり合いおもり８からそらせ車５までのロープ長次に、このロープ張力ＴA ，ＴB はロープ張力比演算手段９４に入力され、ロープ張力比ＴR が（６）式で演算される。 【００２６】 【数４】 ＴR ＝ＴA ／ＴB …（６） この際、ＴR ＞０となるように、ＴA とＴB の大なるほうが分子になるように演算される。さらに、このロープ張力比ＴR は所定値設定手段９６で設定された所定値ＴS とともに比較手段９５に入力され、ロープ張力比ＴR ＞所定値ＴS の時に指令８１が出力され、ロープ張力比ＴR ＜所定値ＴS の時には指令８１が出力されない。この所定値ＴS は、通常（１）式で述べたトラクション駆動係数exp(μκθ）以下で設定される。 【００２７】図６は、図２に示した押圧力ＰB を変化させる制動力制御手段２６を示す回路図で、電磁力を利用した電磁駆動機構で制動力解放手段１９を構成した場合の制動力制御手段２６を示している。 【００２８】通常電源装置７０の電源ラインＬ３，Ｌ４間には、電動機主制御回路を動作させるリレーと連動して動作するリレーの接点５２と、励磁コイル５１とが直列に接続されており、この接点５２はエレベータ走行時に閉成し、また停止時に開放される。励磁コイル５１と並列に放電用抵抗５３が接続されている。一方、無停電電源装置５４の電源ラインＬ１，Ｌ２間にはリレー５８が接続され、このリレー５８は図５の指令８１の出力により付勢され、指令８１の出力がない時は消勢するように構成されている。また電源ラインＬ１，Ｌ２間には、図１の制動指令２３により動作し、通常時は開放状態になされると共に、非常時つまり走行中の非常停止時または停電時に閉成状態になされる接点６０と、非常停止検知リレー５９とが直列に接続されている。さらに電源ラインＬ１，Ｌ２間には、リレー５８の接点５８ａと、励磁コイル５１への電流を制限する抵抗等から成るコイル電流制限手段５５と、上述した励磁コイル５１と、この励磁コイル５１の両側に設けた非常停止検知リレー５９の接点５９ａとが直列に接続されている。 【００２９】通常状態において、接点６０は開放されており、リレー５９は未励磁でありその接点５９ａも開放されているため、励磁コイル５１は無停電電源装置５４から分離されている。また乗かごの走行中には接点５２は閉じており、通常電源装置７０の電源ラインＬ３，Ｌ４から励磁コイル５１へ通電されているため、制動力解放手段１９は図４の状態から可動鉄心４０を下方の固定鉄心３９に吸引して、可動ロッド４３を下方に移動させ、レバー４２を介して押圧ロッド３７を矢印ｂ側に駆動し、図２に示した制動力付勢手段２０に抗してブレーキレバー３０の上部対向距離を増大している。従って、ブレーキ装置は解除されている。 【００３０】エレベータの通常運転時の停止は、通常制動指令によって電動機の速度を下げて巻上機３の速度、すなわち、乗かご７の速度を零にすると、図６に示す接点５２が開放して通常電源装置の電源ラインＬ４，Ｌ５から励磁コイル５１が分離される。従って、制動力解放手段１９は図４の状態に復帰し押圧ロッド３７を矢印ａ側に駆動し、図２に示したブレーキレバー３０の上部対向距離を広げていた解放力を除去するため、制動力付与手段２０によりブレーキレバー３０の上部対向距離を縮小させてブレーキシュー３３をブレーキレバー２９に押圧して制動力を加えて巻上機３および乗かご７を静止状態に保持する。 【００３１】今、乗かごが高速で運転中に非常停止または停電が発生した場合の非常制動を考えると、電動機主制御回路が開放され、これに連動して動作する接点５２も開放し励磁コイル５１への通電が断たれる。この時点で図５に示すロープ張力比ＴR＜所定値ＴSで指令８１の出力がなければリレー５８が消勢されて接点５８ａは開放しており、無停電電源装置５４の電源ラインＬ１，Ｌ２間からも励磁コイル５１は分離されている。これにより図４に示す制動力解放手段１９は図４の実線の状態となり、図２に示したブレーキレバー３０の上部対向距離を広げていた解放力を除去するため、制動力付与手段２０によりブレーキレバー３０の上部対向距離が縮まり、ブレーキシュー３３をブレーキドラム２９に押圧して制動力を加え、巻上機３および乗かご７を減速する。このとき制動力付与手段２０は全制動力をブレーキドラム２９に加えるため、急速に巻上機３は減速される。 【００３２】そして、制動中のロープ張力比ＴR が増大し、所定値ＴS より大きくなると、制動力設定手段８０から指令８１が出力されると図６のリレー５８は付勢されて接点５８ａは閉成され、また非常停止または停電によって図１のスイッチＳＷに連動する接点６０が閉じてリレー５９を励磁して接点５９ａを閉じる。これにより無停電電源装置５４の電源ラインＬ２……接点５８ａ……コイル電流制限手段５５……接点５９ａ……励磁コイル５１……接点５９ａ……電源ラインＬ１の回路が形成されて、コイル電流制限手段５５により制限された電流が励磁コイル５１に流れることになる。 【００３３】図７は励磁コイル５１に流れる電流Ｉと制動トルクＴの関係を示したもので、電流Ｉ1 以下では制動トルクＴ1 が最大値となっている。電流Ｉ1 よりも多少大きな電流Ｉ2 は、図６の接点５２が開放し接点５９ａおよび接点５８ａが閉成したときにコイル電流制限手段５５によって制限されて励磁コイル５１に流れる電流であり、制動トルクＴ2 は制動トルクＴ1 よりも小さくなる。なお電流Ｉ3 は接点５９ａが開放して接点５２が閉成したときの電流であり、制動力は完全に開放され、制動トルクは０となる。 【００３４】従って、コイル電流制限手段５５により制限された電流が励磁コイル５１に流れると、制動力解放手段１９は図４の状態から可動鉄心４０を下方の固定鉄心３９側に所定の距離だけ吸引して、可動ロッド４３を下方に移動させる。この移動により、レバー４２を介して押圧ロッド３７を矢印ｂ側に所定の距離だけ駆動し、図２に示した制動力付勢手段２０に抗してブレーキレバー３０の上部対向距離を増大し、全制動力に対応する制動トルクＴ1 に比べて多少小さな制動力をブレーキドラム２９に加えて、巻上機３および乗かご７を停止させる。 【００３５】このように制動力制御手段２６は、ロープ張力比ＴR が設定値ＴS より小さい範囲において制動トルクＴ1 の全制動力を加えるが、駆動シーブ４とロープ６間の摩擦力に余裕があるため滑ることなく図８の特性ａのように減速する。そして制動力制御手段２６は、Ａ点で所定のロープ張力比ＴS に達すると、これを検出した図６のリレー５８が付勢されて接点５８ａを閉成し、励磁コイル５１の電流Ｉ2 を図７のようにし、制動トルクＴ1 より小さな制動トルクＴ2 を与える。この制動トルクが駆動シーブ４とロープ６間の摩擦力を越えない値、つまり、制動トルクＴ2 となるように励磁コイル５１の電流Ｉ2 を設定しているので、駆動シーブ４とロープ６間が滑ることなく図８の特性ｂのように減速し停止する。従って、停止距離が異常に増加することないので、緩衝器に高速で衝突することもない。 【００３６】なお、上述の図６に示した実施例においては、いずれの場合も制動力を２段階に変動させたが、コイル電流制限装置５５を制動力設定手段８０に連動して多段階に変動させても良い。 【００３７】 【発明の効果】本発明のエレベータ装置によれば、エレベータの走行中の非常停止または停電時、非常制動中の乗かご側およびつり合いおもり側のロープ張力の比に基づいて制動力制御手段により制動力開放手段を制御するようにし、ロープ張力比が所定値以下のときに制動力付勢手段による大きな制動力を与え、所定のロープ張力比以上のときに上述の制動力より弱い制動力を与えるようにしたため、ロープ滑りの発生を防止できる。