JP2017178483A - エレベーター - Google Patents

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真貴 宮前
勇来 齊藤
Yuki Saito
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Abstract

【課題】精度の高いファイナルリミットスイッチを備えたエレベーターを提供する。
【解決手段】乗りかご12が昇降路11内を下降する際に、位置検出センサ80が第1の被検出体83を検知した場合には、ファイナルリミットスイッチ60をオン状態にする信号を出力して、乗りかご12の駆動部105への電力の供給を遮断する。その後、乗りかご12が昇降路11内を上昇する際に、位置検出センサ80が第2の被検出体82を検知した場合には、ファイナルリミットスイッチ60をオフ状態にする信号を出力する。
【選択図】図1

Description

本発明は、ファイナルリミットスイッチを備えたエレベーターに関するものである。
従来、エレベーターには、乗りかごの安全な運行を確保するために種々の安全装置が設けられている。安全装置の1つとして、エレベーターの乗りかごが最下階よりも下方に下降(過下降)した際に、乗りかごを緊急停止させるファイナルリミットスイッチが知られている。
ファイナルリミットスイッチの構成としては、エレベーターの移動方向に伸びた棒状のリミットカムとローラ状の滑動子とを組み合わせるものが知られている(特許文献1)。また、他のファイナルリミットスイッチの構成としては、最下階のドア敷居から昇降路の底部にあるバッファまで伸びた遮蔽板と乗りかごに取り付けられた位置検出センサとを組み合わせるものが知られている(特許文献2)。
特開昭57−23577号公報 特開2012−66881号公報
しかしながら、上記文献に開示されたファイナルリミットスイッチの構成では、ファイナルリミットスイッチをオン状態に保つためには、リミットカムや遮蔽板を長くする必要がある。このため、取り付けた遮蔽板等が傾いてしまい、位置検出センサによる検出が正確に行えず、ファイナルリミットスイッチの精度が低くなるという問題が生じる。
また、高速で昇降路を昇降するエレベーターの場合は、バッファと最下階のドア敷居との距離を長くする必要があるため、必然的に遮蔽板が長くなり、遮蔽板がより傾き易くなる。また、遮蔽板を取り付ける作業や遮蔽板の傾きを確認する作業に時間がかかるという問題も生じる。
本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、遮蔽板の大きさを抑えた精度の高いファイナルリミットスイッチを備えたエレベーターを提供することにある。
上記課題を解決するために、例えば、特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、昇降路を昇降する乗りかごと、乗りかごを制御する制御部と、乗りかごに取り付けられた、昇降路内の乗りかごの位置を検出するための位置検出センサと、位置検出センサによって検知される昇降路内に設けられた第1の被検出体と、昇降路内において第1の被検出体よりも高い位置に設けられた、位置検出センサによって検知される第2の被検出体と、最下階における乗りかごの行き過ぎを検知して、乗りかごを停止させるファイナルリミットスイッチと、を備えている。乗りかごが昇降路内を下降する際に、位置検出センサが第1の被検出体を検知した場合には、ファイナルリミットスイッチをオン状態にする信号を出力して、乗りかごの駆動部への電力の供給を遮断し、その後、乗りかごが昇降路内を上昇する際に、位置検出センサが第2の被検出体を検知した場合には、ファイナルリミットスイッチをオフ状態にする信号を出力する。
本発明のエレベーターによれば、ファイナルリミットスイッチを構成する被検出体の寸法を抑え、ファイナルリミットスイッチの精度を向上させることができる。
本発明の実施の形態例にかかるエレベーターの全体構成図である。 本発明の実施の形態例にかかるエレベーターの制御部の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態例にかかる乗りかごに搭載される位置検出センサの平面図及び斜視図である。 本発明の実施の形態例にかかる被検出体である遮蔽板の斜視図である。 本発明の実施の形態例にかかる位置検出センサの出力パターンを示す図である。 本発明の実施の形態例にかかるエレベーターの動作フローチャートである。
以下、本発明の実施の形態を図1〜図6を用いて説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。
まず、本発明の実施の形態例(以下、「本例」という。)にかかるエレベーターの構成について、図1を参照して説明する。
図1は、本例によるファイナルリミットスイッチを備えたエレベーターの全体構成図である。
図1に示すように、エレベーター1は、建物構造物内に形成された昇降路11内を昇降移動する乗りかご12と、ロープ13と、釣合錘14と、を備えている。昇降路11の頂部には機械室16が設けられており、機械室16には巻上機10と制御盤18が設置されている。
建築構造物には、各階毎に乗場側扉109を備えたエレベーター乗場50、51が設けられている。中間階のエレベーター乗場50には、床面115と乗場敷居102が形成されており、最下階のエレベーター乗場には、床面115と乗場敷居101が形成されている。
巻上機10には、巻上機10を回転させるためのモータ105が接続されており、モータ105は、図示しない電源から電力が供給されて駆動する。モータ105によって駆動された巻上機10によって、釣合錘14の繋がれたロープ13を移動させることにより、乗りかご12が昇降路11内を昇降移動する。
制御盤18の内部には、エレベーター1の動作を制御する制御部20が設けられており、制御部20は、例えば、乗場呼び等に応じて、モータ105に供給される電力を制御する。これにより、巻上機10を駆動するモータ105の駆動力を制御して、昇降路11内の乗りかご12の昇降移動を制御する。また、制御部20は、乗場側扉109と乗りかご側扉110とを同期させて、扉を開閉する制御を行う。
昇降路11の底部にはピット103が形成されており、ピット103にはバッファである緩衝器104が設置されている。緩衝器104は、何らの理由によって乗りかご12が最下階のエレベーター乗場51を下方へ通過して過下降が生じた場合に、乗りかご12を受け止めて乗りかご12内の乗客への衝撃を緩和する。
また、昇降路11の最下階51の下方付近には、ファイナルリミットスイッチ60が設けられている。ファイナルリミットスイッチ60は、乗りかご12が規定の運行範囲を超えた場合(本例では過下降が生じた場合)に、オン状態になって乗りかご12を緊急停止させるためのスイッチである。ファイナルリミットスイッチ60は、常時オフ状態であるが、乗りかご12が過下降した場合にはオン状態となり、FLS(final limit switch)セット信号を制御部20に送出する。
各乗場敷居101、102には、形状の異なる遮蔽板を備えた被検出体81〜83が取り付けられている。
中間階のエレベーター乗場50の乗場敷居102には、停止階検出用の被検出体81が取り付けられている。また、最下階のエレベーター乗場51の乗場敷居101には、停止階検出用の被検出体82、及びファイナルリミットスイッチ用の被検出体83が取り付けられている。ファイナルリミットスイッチ用の検出体83は、昇降路11内において被検出体82の下方に位置するように設けられている。
乗りかご12の底部には、被検出体81〜83を検出する位置検出センサ80が搭載されている。乗りかご12が目的階に到着した際には、位置検出センサ80は、目的階の乗場敷居101、102に設置されている被検出体81,82によって出力を変化させて、停止位置に対応した停止位置信号を制御部20に送出する。停止位置信号を受け取った制御部20は、モータ105の駆動力を制御して、目的階における乗りかご12の停止及び乗場側扉109と乗りかご側扉110の開閉を行う。なお、位置検出センサ80としては、光学式の他、光電式、磁気式(磁石利用、高周波磁界利用など)、静電容量式などの非接触型検出センサを用いてもよい。
また、乗りかご12に過下降が発生した際には、位置検出センサ80は、ファイナルリミットスイッチ用の被検出体83によって出力を変化させて、乗りかご12の過下降に対応したFLSセット信号を制御部20に送出する。FLSセット信号を受け取った制御部20は、モータ105への電力の供給を遮断して、モータ105の駆動力を消失させて、巻上機10の回転を制御して、乗りかご12を緊急停止させる。
図2は、本例に係るエレベーター1の制御部20の構成を示すブロック図である。
図2に示すように、制御部20は、内部に演算装置19と記憶部21とを備えている。
演算装置19は、論理演算を行うマイクロコンピュータで構成されており、停止位置信号、FLSセット信号、FLSリセット信号を受け取る。演算装置19は、その演算によって乗りかご12の状況を検出し、電力供給オン・オフ信号を送出してモータ105を駆動する電源への電力の供給を制御し、昇降路11内の乗りかご12の昇降移動を制御する。また、記憶部21は不揮発性メモリで構成されており、制御部20に入力されたFLSセット信号を一時的に保存する。
図3は、乗りかご12に搭載される位置検出センサ80の平面視図と斜視図である。図3Aは乗りかご12に搭載される位置検出センサ80の平面視図であり、図3Bは位置検出センサ80の斜視図である。
図3Aに示すように、位置検出センサ80は、以下に詳述する被検出体81〜83を検出するため、3つのセンサユニット80A〜80Cを並列に配置した構成である。ここでは、発光部801と受光部802を備えた光電センサを用いた例を示し、乗りかご12下に、1軸の光電センサを3つ並列に配置している。図中の80a〜80cは、各光電センサの光ビームを示す。また、センサユニット80A〜80Cは、図3Bに示すように同一の凹形状を有するユニットであり、側面を合致させた状態で一列に配置されている。
図4は、乗り場敷居部101,102に配置される被検出体81〜83を示す斜視図である。
図4Aは、中間階のエレベーター乗場50の乗場敷居102に取り付けられる停止階検出用の被検出体81の斜視図であり、図4Bは、最下階のエレベーター乗場51の乗場敷居101に取り付けられる停止階検出用の被検出体82の斜視図であり、図4Cは、被検出体82の下方に取り付けられるファイナルリミットスイッチ用の被検出体83の斜視図である。
図4Aに示すように、被検出体81は、被検出体81を乗場敷居102に装着するための平板状の取付部81dと、所定の間隔を隔てて取付部81dに取り付けられた2枚の遮蔽板81a、81cとを備えている。遮蔽板81a、81cは、それぞれ位置検出センサ80のセンサユニット80A、80Cに対応するものである。遮蔽板81aによってセンサユニット80Aの発光部801から受光部802への光ビームを遮断し、遮蔽板81cによってセンサユニット80Cの発光部801から受光部802への光ビームを遮断する。
図4Bに示すように、第2の被検出体である被検出体82は、被検出体82を乗場敷居101に装着するための平板状の取付部82dと、所定の間隔を隔てて取付部82dに取り付けられた2枚の遮蔽板82b、82cとを備えている。遮蔽板82b、81cは、それぞれ位置検出センサ80のセンサユニット80B、80Cに対応するものである。遮蔽板82bによってセンサユニット80Bの発光部801から受光部802への光ビームを遮断し、遮蔽板82cによってセンサユニット80Cの発光部801から受光部802への光ビームを遮断する。
図4Cに示すように、第1の被検出体である被検出体83は、被検出体83を昇降路11内に装着するための平板状の取付部83dと、所定の間隔を隔てて取付部83dに取り付けられた3枚の遮蔽板83a、83b、83cとを備えている。遮蔽板83a、83b、83cは、それぞれ位置検出センサ80のセンサユニット80A、80B、80Cに対応するものである。遮蔽板83aによってセンサユニット80Aの発光部801から受光部802への光ビームを遮断し、遮蔽板83bによってセンサユニット80Bの発光部801から受光部802への光ビームを遮断し、遮蔽板83cによってセンサユニット80Cの発光部801から受光部802への光ビームを遮断する。
上述した被検出体81の遮蔽板81a、81c及び被検出体82の遮蔽板82b、82cの上下方向の長さは、各エレベーター乗場50,51の停止位置に対応した停止ゾーンの長さに一致するように形成されている。ファイナルリミットスイッチ用の被検出体83の遮蔽板83a、83b、83cの上下方向の長さは、ファイナルリミットスイッチ60をオン状態にするFLSセットゾーンの長さに一致するように形成されている。
本例によれば、過下降によって昇降路11を下降してきた乗りかご12の位置検出センサ80が、ファイナルリミットスイッチ60をオンするFLSセットゾーンに入ったことを検出できればよいので、ファイナルリミットスイッチ用の被検出体83の遮蔽板83a、83b、83cの上下方向の長さは、最下階のエレベーター乗場51から緩衝器104までの距離に合致させる必要はない。従って、被検出体83を長くする必要がないため、遮蔽板83a、83b、83cが傾く可能性が少なくなり、ファイナルリミットスイッチ60の精度を向上させることができる。
また、本例の被検出体81〜83は、センサユニット80の発光部801から受光部802への光ビームを遮断できるプラスチック等の材質で構成されているが、被検出体81〜83を同一の材料で構成することにより製造コストを抑えることができる。
図5は、本例による位置検出センサ80と被検出体81〜83との検知パターンを示す図である。すなわち、図5は位置検出センサ80の検知の組合せパターンを例示する図であり、中間階の停止ゾーンを識別するパターンと、最下階の停止ゾーンを識別するパターンと、ファイナルリミットスイッチをオン状態にするFLSセットゾーンを識別するパターンを示したものである。
図表の縦軸は、位置検出センサ80が被検出体を検出する場所を示し、横軸は位置検出センサ80のセンサユニット80A〜80Cの検知結果を示す。POS1はセンサユニット80Aの検知結果、POS2はセンサユニット80Bの検知結果、POS3はセンサユニット80Cの検知結果を示す。また、図表中の0は各センサユニットが被検出体の遮蔽板を検知していない状態を示し、1は各センサユニットが被検出体の遮蔽板を検知している状態を示す。
乗りかご12が中間階のエレベーター乗場50の停止ゾーンにいるとき、位置検出センサ80のセンサユニット80Aと80Cは、中間階のエレベーター乗場50の乗場敷居102に取り付けられた被検出体81の遮蔽板81aと81cによって遮光されるため、図5の上段に示すように、位置検出センサ80の検知パターンは「1,0,1」となる。
乗りかご12が最下階のエレベーター乗場51の停止ゾーンにいるとき、位置検出センサ80のセンサユニット80Bと80Cは、最下階のエレベーター乗場51の乗場敷居101に取り付けられた被検出体82の遮蔽板81bと81cによって遮光されるため、図5の中段に示すように、位置検出センサ80の検知パターンは「0,1,1」となる。
乗りかご12がファイナルリミットスイッチ60をオンするFLSセットゾーンにいるとき、位置検出センサ80のセンサユニット80A〜80Cは、昇降路11内部に取り付けられた被検出体83の遮蔽板83a〜83cによって遮光されるため、図5の下段に示すように、位置検出センサ80の検知パターンは「1,1,1」となる。
位置検出センサ80が検知パターン「1,0,1」を検知したときは、位置検出センサ80は、中間階の停止位置信号を制御部20へ送出する。制御部20は、中間階の停止位置信号を受け取ることにより、乗りかご12が中間階のエレベーター乗場50の停止ゾーンにいることを認識し、乗りかご12を中間階のエレベーター乗場50に停止させるとともに、乗りかご側扉110及び中間階の乗場側扉109を開閉させる。
位置検出センサ80が検知パターン「0,1,1」を検知したときは、位置検出センサ80は、最下階の停止位置信号を制御部20へ送出する。制御部20は、最下階の停止位置信号を受け取ることにより、乗りかご12が最下階のエレベーター乗場51の停止ゾーンにいることを認識し、乗りかご12を最下階のエレベーター乗場51に停止させるとともに、乗りかご側扉110及び最下階の乗場側扉109を開閉させる。
位置検出センサ80が検知パターン「1,1,1」を検知したときは、位置検出センサ80は、FLSセット信号を制御部20へ送出する。制御部20は、FLSセット信号を受け取ることにより、乗りかご12が最下階のエレベーター乗場51の停止ゾーンよりも下方にいることを認識し、何らかの理由で過下降が発生したことを認識する。FLSセット信号を受け取った制御部20は、電力供給オフ信号を出力し、モータ105への電力の供給を遮断して、乗りかご12を緊急停止させる。なお、過下降が生じたことの識別には、検知パターン「0,1,1」から、検知パターン「1,1,1」に遷移したことを識別条件に加えてもよい。
また、本例の被検出体82は、乗りかご12が最下階のエレベーター乗場51の停止ゾーンに存在していることを識別させる機能に加えて、ファイナルリミットスイッチ60をリセットするための識別機能を兼ねている。
すなわち、復旧作業により過下降の原因が解消された場合には、ファイナルリミットスイッチ60をオンの状態からオフの状態に戻す必要が生じる。また、過下降の原因が解消された場合には、過下降により下降していた昇降路11内の乗りかご12を上昇させて、エレベーター1を通常運転の状態に戻す必要も生じる。
過下降の原因が解消されたエレベーター1を通常運転の状態に戻す作業を行う際に、過下降状態の位置にあった乗りかご12を上昇させるが、本例では、その際に、被検出体82の遮蔽板82bによってセンサユニット80Bの発光部801から受光部802への光ビームを遮断し、遮蔽板82cによってセンサユニット80Cの発光部801から受光部802への光ビームを遮断する。その結果、位置検出センサ80が、図5の中段に示す検知パターン「0,1,1」を検知する。
位置検出センサ80が検知パターン「0,1,1」を検知したときは、位置検出センサ80は、FLSリセット信号を制御部20へ送出する。制御部20は、FLSリセット信号を受け取ることにより、過下降の原因が解消したことを認識する。FLSリセット信号を受け取った制御部20は、電力供給オン信号を出力し、モータ105への電力の供給を再開して、ファイナルリミットスイッチ60をオフの状態にする。なお、過下降の原因が解消してファイナルリミットスイッチ60をオフ状態にすることの識別には、検知パターン「1,1,1」から、検知パターン「0,1,1」に遷移したことを識別条件に加えてもよい。
このように、本例では、第2の被検出体である被検出体82は、乗りかご12が最下階のエレベーター乗場51の停止ゾーンに存在していることを識別する機能に加えて、ファイナルリミットスイッチ60をリセットする機能を有しているので、ファイナルリミットスイッチ60をリセットするために特別な部材を設ける必要がなくなる。さらには、FLSセット信号が送出され続けるいわゆるオン故障が発生した場合であっても、ファイナルリミットスイッチ60をリセットする際に別の信号であるFLSリセット信号を用いているので、ファイナルリミットスイッチ60がリセットされた際に、オン故障が発生していることを認識することができる。
次に、ファイナルリミットスイッチ60の動作を含めた本発明のエレベーター1の動作について、フローチャートを用いて説明する。
図6は、本例にかかるエレベーター1の動作フローチャートである。
図6に示すように、エレベーター1に何らかの異常が発生した場合に(ステップS1)、乗りかご12の位置検出センサ80のセンサユニット80A〜80Cが、ファイナルリミットスイッチ用の被検出体83の遮蔽板83a〜83cによって遮光されるか否かの検出が行われる。エレベーター1に発生した異常が過下降であって、センサユニット80A〜80Cが、ファイナルリミットスイッチ用の被検出体83の遮蔽板83a〜83cによって遮光された場合(検知パターンが図5に示す「1,1,1」となった場合)には、位置検出センサ80は、制御部20にFLSセット信号を送出する(ステップS2のYES)。一方、エレベーター1に発生した異常が過下降以外のものである場合には、ファイナルリミットスイッチ用の被検出体83の遮蔽板83a〜83cによって、位置検出センサ80のセンサユニット80A〜80Cが遮光されるか否かの検知を継続する(ステップS2のNO)。
ステップS2において、位置検出センサ80から送出されたFLSセット信号を受け取った制御部20は、電力供給オフ信号を電源へ送出し、モータ105への電力の供給を遮断して、乗りかご12を緊急停止させる。同時に、制御部20は、受け取ったFLSセット信号を記憶部21に記憶させて、電源への電力供給を遮断する状態を維持する(ステップS3)。これにより、自動運転によってファイナルリミットスイッチ60がリセットされてしまうことを禁止する。
次に、電源への電力供給が遮断された状態(ファイナルリミットスイッチ60をオンした状態)で、過下降が発生した原因を取り除くための復旧作業が行われる(ステップS4)。
次に、位置検出センサ80が、最下階検知用の被検出体82の遮蔽板82b、82cによって遮蔽されるか否かの検出が行われる(ステップS6)。
被検出体82の遮蔽板82b、82cによって、位置検出センサ80のセンサユニット80B、80Cが遮光された場合(検知パターンが図5に示す「0,1,1」となった場合)には、位置検出センサ80は、復旧作業が終了したものとして、制御部20にFLSリセット信号を送出する(ステップS5のYES)。一方、位置検出センサ80のセンサユニット80B、80Cが遮光されない場合(検知パターンが図5に示す「0,1,1」とならない場合)には、引き続き、最下階検知用の被検出体82の遮蔽板82b、82cによって、位置検出センサ80のセンサユニット80B、80Cが遮蔽されるか否かの検出が行われる(ステップS5のNO)。
ステップS5において、位置検出センサ80から送出されたFLSリセット信号を受け取った制御部20は、電力供給オン信号を電源へ送出して、モータ105を駆動状態とし、エレベーター1を通常運転の状態へ復帰させる(ステップS6)。
なお、本例では、FLSセット信号により電力供給オフ信号を送出されて電源への電力の供給が遮断された後、FLSリセット信号により電力供給オン信号が送出されてファイナルリミットスイッチ60がリセットされるまでの間は、制御部20の記憶部21に保存されたFLSセット信号によって、電源への電力供給を遮断する状態が維持される。
なお、本発明は上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨に逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、本例では、ファイナルリミットスイッチ60の構成として、位置検出センサの発光部と受光部との間を遮蔽する遮蔽板を有する被検知体を用いているが、位置検出センサから出射されるビームを反射する反射板を備えた被検知体を用いてもよい。
1・・・エレベーター、10・・・巻上機、11・・・昇降路、12・・・乗りかご、13・・・ロープ、14・・・釣合錘、16・・・機械室、20・・・制御部、21・・・記憶部、50,51・・・エレベーター乗場、60・・・ファイナルリミットスイッチ、80・・・位置検出センサ、81,82、83・・・被検知体、101、102・・・乗場敷居、103・・・ピット、104・・・緩衝器、105・・・モータ、109・・・乗場側扉、110・・・乗りかご側扉

Claims (4)

  1. 昇降路を昇降する乗りかごと、
    前記乗りかごを制御する制御部と、
    前記乗りかごに取り付けられた、昇降路内の乗りかごの位置を検出するための位置検出センサと、
    前記位置検出センサによって検知される前記昇降路内に設けられた第1の被検出体と、
    前記昇降路内において前記第1の被検出体よりも高い位置に設けられた、前記位置検出センサによって検知される第2の被検出体と、
    最下階における前記乗りかごの行き過ぎを検知して、前記乗りかごを停止させるファイナルリミットスイッチと、を備え、
    前記乗りかごが昇降路内を下降する際に、前記位置検出センサが前記第1の被検出体を検知した場合には、前記ファイナルリミットスイッチをオン状態にする信号を出力して、前記乗りかごの駆動部への電力の供給を遮断し、その後、前記乗りかごが昇降路内を上昇する際に、前記位置検出センサが前記第2の被検出体を検知した場合には、前記ファイナルリミットスイッチをオフ状態にする信号を出力する
    エレベーター。
  2. 前記制御部は、前記ファイナルリミットスイッチをオン状態にする信号を記憶する記憶部を備える
    請求項1に記載のエレベーター。
  3. 前記制御部は、
    前記乗りかごが昇降路内を下降する際に、前記位置検出センサが前記第2の被検出体を検知した場合に、前記乗りかごに設けられているドアの開閉を行う
    請求項1に記載のエレベーター。
  4. 前記第1の被検出体及び前記第2の被検出体は、平板状部材であって同じ材質で構成される
    請求項1〜3のいずれか一項に記載のエレベーター。
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