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発明の名称 エレベータードア制御装置及びエレベーター紐挟み検出方法
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2007−119220(P2007−119220A)
公開日 平成19年5月17日(2007.5.17)
出願番号 特願2005−316593(P2005−316593)
出願日 平成17年10月31日(2005.10.31)
代理人 【識別番号】100057874
【弁理士】
【氏名又は名称】曾我 道照
発明者 山田 一博
要約 課題
エレベーターの乗客カゴが昇降を開始する以前にエレベーターの戸に紐や布などの細い異物が挟み込まれることを防止するエレベーターのドア制御装置を提供する。

解決手段
エレベータードア制御装置は、エレベーターの出入口に配設された両開き戸または片開き戸をモータによって開閉駆動するエレベータードア制御装置において、上記両開き戸4の各戸端部、または上記片開き戸の戸端部および三方枠に紐挟みを検出するための櫛歯形状の戸端部材6を備え、上記戸端部材は、上記出入口が閉じられたとき、櫛歯35が噛み合っている。
特許請求の範囲
【請求項1】
エレベーターの出入口に配設された両開き戸または片開き戸をモータによって開閉駆動するエレベータードア制御装置において、
上記両開き戸の各戸端部、または上記片開き戸の戸端部および三方枠に紐挟みを検出するための櫛歯形状の戸端部材を備え、
上記戸端部材は、上記出入口が閉じられたとき、櫛歯が噛み合っていることを特徴とするエレベータードア制御装置。
【請求項2】
上記戸端部材の交差開始位置データを記憶する記憶手段と、
上記戸端部材が交差中にあることを検出する戸位置検出手段と、
上記戸を開閉駆動中の上記モータのモータ負荷を検出するモータ負荷検出手段と、
上記戸を閉駆動中であって、上記戸端部材の交差中に上記モータ負荷検出手段において通常閉駆動中のモータ負荷と異なる異常なモータ負荷が検出されたとき、上記戸を閉駆動から開駆動に切り替える制御手段を備えることを特徴とする請求項1に記載するエレベータードア制御装置。
【請求項3】
上記制御手段は、上記モータ負荷検出手段において異常なモータ負荷が検出されたとき、上記戸端部材が交差中のときは上記戸端部材が交差していないときより低速で上記戸を開駆動することを特徴とする請求項2に記載するエレベータードア制御装置。
【請求項4】
上記記憶手段は、上記戸端部材の全閉位置データを記憶し、
上記制御手段は、上記戸を閉駆動中であって、上記戸端部材が交差を開始してから所定の時間経過しても全閉位置に達しないとき、上記戸を開駆動に切り替えることを特徴とする請求項2または3に記載するエレベータードア制御装置。
【請求項5】
エレベーターの出入口に配設され、モータによって開閉駆動される両開き戸または片開き戸による紐の挟み込みを検出するエレベーター紐挟み検出方法において、
上記戸が閉駆動中であるとき、上記戸の戸端部に設けられる櫛歯形状の戸端部材が交差中にあるか否かを判断する手順と、
上記戸端部材が交差中であるとき、通常に閉駆動中のモータ負荷と異なる異常なモータ負荷が上記戸を閉駆動する上記モータに加わっているか否かを判断する手順と、
上記モータに異常なモータ負荷が加わっているとき、上記戸を閉駆動から開駆動に切り替える手順と、
を有することを特徴とするエレベーター紐挟み検出方法。
【請求項6】
上記戸端部材の櫛歯の先端が交差開始位置を通過した時から経過時間を計時する手順と、
上記経過時間が予め定められた時間を超えたとき、上記先端が全閉位置に達していない場合、上記戸を閉駆動から開駆動に切り替える手順と、
を有することを特徴とする請求項5に記載するエレベーター紐挟み検出方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
この発明は、エレベーターの戸の開閉を制御するエレベータードア制御装置及びエレベーター紐挟み検出方法に関し、特に、エレベーターの戸に紐や布などの細いまたは薄い異物が挟み込まれることを防止するエレベータードア制御装置及びエレベーター紐挟み検出方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来のエレベーターのドア制御装置において、異物の挟み込みを防止するために、エレベーターの乗客カゴが上昇または下降したとき、紐が引っ張られたことにより、ドアセーフティーシューを動作させる手段が備えられている(例えば、特許文献1参照)。
また、紐が挟まれたとき、弾性体とドアセーフティーシューとの間で紐を引っ張ることにより、異物挟み込みを検出するエレベーター用ドア装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
【0003】
【特許文献1】特開平7−33354号公報
【特許文献2】特開2004−323189号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、従来技術を用いたドア制御では、乗客カゴが上昇または下降を開始した後でなければ紐が挟まれたことを検出できないし、紐が弛んだ状態で挟み込まれたときには、挟み込まれたことを検出しにくいという問題がある。
【0005】
この発明の目的は、エレベーターの乗客カゴが昇降する前にエレベーターの戸に紐や布などの細い異物が挟み込まれることを防止するエレベータードア制御装置及びエレベーター紐挟み検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明に係わるエレベータードア制御装置は、エレベーターの出入口に配設された両開き戸または片開き戸をモータによって開閉駆動するエレベータードア制御装置において、上記両開き戸の各戸端部、または上記片開き戸の戸端部および三方枠に紐挟みを検出するための櫛歯形状の戸端部材を備え、上記戸端部材は、上記出入口が閉じられたとき、櫛歯が噛み合っている。
【発明の効果】
【0007】
この発明に係わるエレベータードア制御装置の効果は、エレベーターの出入口を閉じる戸の戸端部に、噛み合うように位置する櫛状の戸端部材が設けられ、紐状の異物が挟み込まれることにより発生する走行負荷を検出することにより紐が挟み込まれていると判断するので、乗客カゴが昇降を開始する前の戸の閉駆動中で紐や布などの細い異物を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係わるエレベータードア制御装置の構成図である。図2は、実施の形態1に係わる戸および戸開閉機構の正面図である。図3は、実施の形態1に係わる戸駆動機構の機能ブロック図である。
この発明の実施の形態1に係わるエレベータードア制御装置1は、図1に示すように、乗客カゴ2の出入口3を開閉する両開き戸4のそれぞれの戸端部5に設けられる戸端部材6、戸4を開閉する戸開閉機構7、戸開閉機構7を駆動する戸駆動機構8を有している。
両開きの戸4は、水平方向に移動し、両開きの戸4が閉められたとき戸端部材6が噛み合う。
【0009】
戸開閉機構7は、図2に示すように、戸4の上部に固定されている懸架部材11、その懸架部材11の上部に配設されているハンガローラ12、戸4の上方に配設されているレール13、レール13の上方に所定の間隔だけ水平方向に離間して配設されている2つのプーリ14、プーリ14間を周回するように配設されているベルト15、一端がベルト15の所定の位置に固定され、他端が懸架部材11に固定されている連結部材16を備える。
そして、戸開閉機構7は、戸駆動機構8によりベルト15が左右に往復運動されると、レール13上を走行するハンガローラ12により案内されて、戸4が反対方向に往復運動して出入口3を開閉する。
【0010】
戸駆動機構8は、図3に示すように、回転軸180aが一方のプーリ14に連動するモータ18、モータ18の回転を制御するパワー回路19、パワー回路19のゲートをオンオフする信号を発生するゲート信号発生回路20、モータ18の回転軸18aが所定の角度回転する毎にパルスを出力するパルスエンコーダ21、パルスエンコーダ21から出力されるパルスを演算処理して求められる戸4の位置に対応する速度指令値と速度指令値と実速度から求まるトルク指令値とからゲート信号発生回路20を制御するPWM信号を出力する制御ユニット22、パワー回路19に電源を供給する電源23を備える。
【0011】
制御ユニット22は、エレベーター制御装置25との間で情報の送受信する入出力ポート26、パルスエンコーダ21から入力されるパルスをカウントして回転軸18aの角度位置を求めるパルスカウントユニット27、戸4の交差開始位置および全閉位置を含む位置データとこの位置データに対応して予め定められた速度データとを記憶している記憶手段としてのROM28を備える。
また、制御ユニット22は、パルスカウントユニット27で求まる角度位置から戸4の位置を求める戸位置検出手段としての戸位置検出部29、戸4の位置に基づきROM28に記憶されている速度データから速度指令値を読み出し、パルスのカウント値の時間変化から戸4の実速度を求め、速度指令値と実速度との速度偏差からトルク指令値を算出するモータ負荷検出手段としてのモータ負荷検出部30、エレベーター制御装置25からの指令に基づき戸4を開閉駆動し、戸4を閉駆動中であっては、戸端部材6の交差中にモータ負荷検出部30において通常閉駆動中のモータ負荷と異なる異常なモータ負荷が検出されたとき、戸4を開駆動に切り替える制御手段としての戸駆動制御部31、速度指令値とトルク指令値とに基づいてPWM信号を生成するPWMユニット32、制御ユニット22での演算において一時的にデータを記憶するRAM33を備える。
【0012】
図4は、この発明に係わる戸端部材6の水平方向の断面図である。
戸端部材6は、図4に示すように、櫛状に櫛歯35が鉛直方向に延びるように設けられたものであり、戸4が閉められたとき、櫛歯35が噛み合わさった状態になる。そして、櫛歯35の奥行が5cm、櫛歯35の厚みが1mm、櫛歯35のピッチが2.8mmであり、材質は硬質のアルミニウムである。
【0013】
次に、紐挟み検出用の戸端部材6の動作について説明する。
戸4の閉動作では、両方の戸4が接近する方向に移動を開始し、その後所定の一定の速度で移動し、両方の戸4の戸端部材6の櫛歯35の先端が線上に揃った位置A−A(図4(a)に示す。以下、交差開始位置と称す)から減速が開始される。そして、戸端部材6の間に異物を挟んでいない場合、戸端部材6の相対する櫛歯35が噛み合うようにしてさらに接近し、一方の戸端部材6の櫛歯35の先端が他方の戸端部材6の櫛歯35の根元に接するまたは近接する位置B−B(図4(b)に示す。以下、全閉位置と称す。)で戸4の閉駆動が完了する。
【0014】
このときの速度パターンは、図5に示すように、戸4の閉動作開始から一定の加速度で戸4の速度が増加し、その後一定の速度で推移し、交差開始位置から一定の加速度で減速されて、全閉位置で速度が零になる。そして、速度指令値と実速度とから求まるトルク指令値は、図6に示すように、戸4の閉動作開始に伴い、戸4の慣性に対応するように正側に増加し、その後一定速で移動するときは零となり、交差開始位置から戸4の慣性を打ち消すように負側に増加する。
【0015】
一方、戸4が交差開始位置から交差を開始するとき、両方の戸端部材6の櫛歯35の先端が紐36を挟んでいる場合、図7に示すように、櫛歯35が噛み合うに従って紐36が櫛歯35の間に挟まれ、紐36が櫛歯35により引っ張られ、戸4の走行を遅らせるように働く機械的な負荷となり、モータ18のモータ負荷となる。
例えば、直径0.5mmの軟質の紐36を挟み込んだ場合、交差開始位置において、櫛歯35間に紐36が挟まり、戸閉力によって軟質の紐36は若干押しつぶされながら、櫛歯35間に押し込められる。そのとき、櫛歯35の先端および側面と紐36との間の摩擦により摩擦力が戸4に作用して戸4の走行を妨げる負荷が生じる。
【0016】
なお、櫛歯35の奥行きを長くすることにより、挟まった紐36が弛んでいた場合にも、戸4を閉じるに従い櫛歯35の面に沿って押し広げられ、紐36の弛みがなくなったとき、大きな走行上の負荷が戸4に作用する。
また、櫛歯35の奥行きより長い弛みがある場合、櫛歯35の隙間に押し込められる紐36が長いことを意味するので、一方の戸端部材6の櫛歯35の先端と他方の戸端部材6の櫛歯35の根元との間に紐36が押し込められ、戸端部材6の櫛歯35の先端が全閉位置に達することができず、このときも戸4の走行を妨げる大きな負荷が生じる。
【0017】
また、硬質または櫛歯35の歯間に入り込めない幅の異物の場合、図8に示すように、両方の戸4の戸端部材6の櫛歯35の先端により挟まれ、戸4の走行を妨げる負荷になるので、この負荷を検出することにより、異物を挟んだことを検出することができる。
【0018】
次に、戸4の走行を妨げる負荷を検出する方法について説明する。
戸4に負荷が加わると、戸4の走行が遅くなる。そして、戸4の実速度(図9の点線)は、パルスエンコーダ21から送られてくるパルスから求められる。紐36に櫛歯35により張力が加わる時点から、図9に示されるように、実速度が速度指令値(図9の実線)と比べて大幅に小さくなる。そして、実速度と速度指令値とから算出されたトルク指令値は、図10に示すように、戸4を戸閉方向により進める正の値となる。
そこで、戸端部材6の櫛歯35の先端が交差開始位置を通過してから、戸端部材6の櫛歯35の先端が全閉位置に達するまでの間で、トルク指令値が通常閉駆動中のトルク値と異なることを確認することにより、戸4の走行を妨げる負荷が戸4に作用していると判断することができる。通常、交差開始位置から全閉位置の間ではトルク指令値が負の値であるので、正のトルクリミッタを予め定めておき、トルク指令値をトルクリミッタより大きいか否かを判断し、大きい場合、紐の挟みがあると判断する。
それから、紐の挟みが起こったと判断したときに戸4を開駆動に切り替える。
【0019】
次に、実施の形態1に係わる紐挟み検出動作の手順について図11を参照して説明する。図11は、実施の形態1において紐挟みを検出する方法の手順を示すフローチャートである。
S101で、戸4が閉動作中か否かを判断し、戸4が閉動作中と判断したとき、S102へ進み、戸4が閉動作中でないと判断したとき、S101を繰り返す。
S102で、戸端部材6の櫛歯35の先端が交差開始位置を通過したか否かを判断し、通過したと判断したとき、S103へ進み、未だ通過していないと判断したとき、S101へ戻る。
S103で、算出されたトルク指令値がトルクリミッタより大きいか否かを判断し、大きい場合、S105へ進み、小さい場合、S104へ進む。
S104で、戸端部材6の櫛歯35の先端が全閉位置に達したか否かを判断し、全閉位置に達していないときS103へ戻り、全閉位置に達しているときS101へ戻る。
S105で、ROM28より戸4を開く速度指令値を読み出し、それに従って戸4を開く。
【0020】
このようなエレベータードア制御装置1は、乗客カゴ2の出入口3を閉じる戸4の戸端部5に、櫛歯35が噛み合うことができる櫛状の戸端部材6が設けられ、櫛歯35の間に紐状の異物が挟まれることにより発生する走行負荷を検出することにより紐が挟み込まれていると判断するので、戸4の閉駆動中で紐や布など細い異物を乗客カゴ2が昇降する前に挟み込んでいることを検出することができる。
【0021】
なお、実施の形態1においては、両開き戸4の戸端部5にそれぞれ戸端部材6を設けているが、片開き戸の場合、その戸の戸端部とその戸端部が当接する三方枠に戸端部材を設けても、実施の形態1と同様に、乗客カゴが昇降を開始する前の戸の閉駆動中に紐などの異物が挟み込まれていることを検出できる。
また、実施の形態1においては、乗客カゴ2側に配設された戸4に戸端部材6を設けているが、乗場側に配設された戸に戸端部材を設けても、実施の形態1と同様に、乗客カゴが昇降を開始する前の戸の閉駆動中に紐などの異物が挟み込まれていることを検出できる。
【0022】
実施の形態2.
図12は、この発明の実施の形態2に係わる制御ユニットの機能ブロック図である。
この発明の実施の形態2に係わるエレベータードア制御装置は、実施の形態1に係わるエレベータードア制御装置1と制御ユニット22Bが異なっており、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明は省略する。
実施の形態2に係わる制御ユニット22Bは、実施の形態1に係わる制御ユニット22とROM28Bおよび戸駆動制御部31Bが異なっており、それ以外は同様であるので同様な部分に同じ符号を付記して説明は省略する。
実施の形態2に係わるROM28Bには、図13に実線で示すように、戸開駆動において戸端部材6が交差中の戸4の速度と戸端部材6の交差が外れた後での戸4の速度が異なっている速度パターンが記憶されている。なお、図13には、実施の形態1における速度パターンが点線で示されている。
実施の形態2に係わる戸駆動制御部31Bは、戸4を閉駆動中のとき、実施の形態1と同様に、戸端部材6の櫛歯35の先端が交差開始位置を通過したことを検出して戸端部材6が交差中にあることを確認し、それから全閉位置に達するまでの間にトルク指令値がトルクリミッタより大きいことが検出されたとき、紐挟みが起こったとして判断し、戸4を開駆動に切り替える。そして、戸4の位置に基づいてROM28Bに記憶されている速度指令値を読み出し、PWMユニット32に入力する。このようにすることにより、戸4が開き始める。戸端部材6の櫛歯35の先端が交差開始位置を超えると速度指令値はそれまでの値より大きくなるので、その後は速やかに戸4が全開位置に至る。
【0023】
次に、実施の形態2に係わる紐挟み検出動作の手順について図14を参照して説明する。図14は、実施の形態2において紐挟みを検出する方法の手順を示すフローチャートである。
実施の形態2に係わる手順のうち、S201からS204までは実施の形態1に係わる手順のS101からS104と同様であり、異なる手順であるS205からS207について説明する。
S205で、ROM28Bに記憶されている速度パターンから現時点の位置に対応する速度指令値を読み出し、PWMユニット32に入力する。このときは、戸端部材6が交差中であるので戸4の速度は低速である。
S206で、戸端部材6の櫛歯35の先端が交差開始位置を通過したか否かを判断し、通過したときはS207へ進み、未だ通過していないときはS205へ戻る。
S207で、ROM28Bに記憶されている速度パターンから現時点の位置に対応する速度指令値を読み出し、PWMユニット32に入力する。このときは、戸端部材6の交差が外れているので、戸4の速度は高速である。
【0024】
このようなエレベータードア制御装置は、戸端部材6が交差中に戸4が開駆動に反転されたときは戸4の速度が低速であり、挟み込まれた紐が外れて負荷が急に軽くなったときに急加速しても、安全な速度範囲で反転動作を行うことができる。
【0025】
実施の形態3.
図15は、この発明の実施の形態3に係わる制御ユニットの機能ブロック図である。
この発明の実施の形態3に係わるエレベータードア制御装置は、実施の形態1に係わるエレベータードア制御装置1と制御ユニット22Cが異なっており、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明は省略する。
実施の形態3に係わる制御ユニット22Cは、実施の形態1に係わる制御ユニット22にタイマ37が追加され、戸駆動制御部31Cが異なっており、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明は省略する。
実施の形態3に係わる戸駆動制御部31Cは、戸位置検出部29により求められた戸端部材6の櫛歯35の先端が交差開始位置を通過した時点でタイマ37を起動して計時を開始し、計時された経過時間が予め定められた閾値を超えたとき、紐挟みが起こったと判断して、戸4の閉駆動を開駆動に切り替える。
このように戸端部材6の櫛歯35の先端が交差開始位置を通過してから経過する時間が閾値を超えても全閉位置に達しないことは、紐の挟み具合によって起こり、トルク指令値がトルクリミッタより小さくなる。このような場合に対応するために、戸端部材6の櫛歯35の先端が交差開始位置を通過した時点から計時し、紐が挟み込まれていなければ全閉位置に達する時間を少し超えた時間を閾値として採用している。
【0026】
次に、実施の形態3に係わる紐挟み検出動作の手順について図16を参照して説明する。図16は、実施の形態3において紐挟みを検出する方法の手順を示すフローチャートである。
実施の形態3に係わる手順のうち、S301とS302は実施の形態1に係わる手順のS101とS102、S308はS105と同様であり、同様な手順の説明は省略し、異なる手順だけ説明する。
S303で、タイマ37をリセットする。
S304で、タイマ37で計時を行う。
S305で、タイマ37で計時された経過時間が閾値を超えたか否かを判断し、超えていない場合、S306へ進み、超えている場合、S308へ進む。
S306で、トルク指令値がトルクリミッタ以上であるか否かを判断し、未満の場合、S307へ進み、以上の場合、S308へ進む。
S307で、戸端部材6の櫛歯35の先端が全閉位置に達したか否かを判断し、全閉位置に達していない場合、S304へ戻り、全閉位置に達している場合、S301へ戻る。
【0027】
このように戸端部材6の櫛歯35の間に紐36を挟み込んだことによる戸4の走行を妨げる走行負荷が小さい場合でも、紐36が挟まれると戸4の移動に要する時間が長くなることから、紐36などの挟み込みが起こったと判断し、戸4を閉駆動から開駆動に切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】この発明の実施の形態1に係わるエレベーターのドア制御装置の構成図である。
【図2】実施の形態1に係わる戸と戸開閉機構の正面図である。
【図3】実施の形態1に係わる戸駆動機構の機能ブロック図である。
【図4】この発明に係わる戸端部材の水平方向の断面図である。
【図5】戸を閉じるときの戸の位置に対する速度を速度パターンとして表したグラフである。
【図6】戸端部材に異物が挟まれていないときに検出されるトルク指定値を表したグラフである。
【図7】戸端部材の櫛歯の間に紐が挟まれた様子を示す図である。
【図8】戸端部材の間に硬質の板が挟まれた様子を示す図である。
【図9】戸端部材の櫛歯の間に紐が挟まれたときに検出される実速度を表したグラフである。
【図10】戸端部材の櫛歯の間に紐が挟まれたときに検出されるトルク指令値を表したグラフである。
【図11】実施の形態1において紐挟みを検出する方法の手順を示すフローチャートである。
【図12】この発明の実施の形態2に係わる制御ユニットの機能ブロック図である。
【図13】実施の形態1、2において紐挟みが検出されたときに戸を開く速度パターンを表すグラフである。
【図14】実施の形態2において紐挟みを検出する方法の手順を示すフローチャートである。
【図15】この発明の実施の形態3に係わる制御ユニットの機能ブロック図である。
【図16】実施の形態3において紐挟みを検出する方法の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【0029】
1 エレベータードア制御装置、2 乗客カゴ、3 出入口、4 戸、5 戸端部、6 戸端部材、7 戸開閉機構、8 戸駆動機構、11 懸架部材、12 ハンガローラ、13 レール、14 プーリ、15 ベルト、16 連結部材、18 モータ、19 パワー回路、20 ゲート信号発生回路、21 パルスエンコーダ、22、22B、22C 制御ユニット、23 電源、25 エレベーター制御装置、26 入出力ポート、27 パルスカウントユニット、28 ROM、29 戸位置検出部、30 モータ負荷検出部、31、31B、31C 戸駆動制御部、32 PWMユニット、33 RAM、35 櫛歯、36 紐、37 タイマ。




 

 


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