JP5334868B2 - エレベータ装置 - Google Patents

Description

この発明は、かごと釣合おもりとが主索により吊り下げられているトラクション式のエレベータ装置に関するものである。

従来のトラクション式のエレベータ装置では、綱車の外周面に設けられた綱車溝の底部に、綱車溝よりも幅が小さいアンダカット溝が設けられており、これにより主索に対して必要な摩擦力が確保されている。また、かごの走行時には、かご側と釣合おもり側との主索の張力差により主索と綱車との間に微小なスリップ、即ちクリープが発生し、綱車溝が摩耗する。このような摩耗が進行すると、主索と綱車との間でスリップが発生し、綱車溝の摩耗がさらに進行する。

これに対して、従来のエレベータ装置では、綱車の回転に応じた信号を発生する回転検出器の他に、主索の動きに応じた信号を発生する回転検出器を設け、２つの回転検出器からの信号を比較することにより、綱車に対する主索のスリップを判定する（例えば、特許文献１参照）。

特開昭６２−２０５９７３号公報

上記のような従来のスリップ検出方法では、主索の動きを検出する回転検出器を追加する必要があるため、設置スペースの問題から既設のエレベータ装置に適用できない場合がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、綱車に対する主索のスリップを簡単な構成により検査することができるエレベータ装置を得ることを目的とする。

この発明によるエレベータ装置は、綱車を有する巻上機、綱車に巻き掛けられている主索、綱車の一側で主索により吊り下げられているかご、綱車の他側で主索により吊り下げられている釣合おもり、綱車の回転に応じた信号を発生する回転検出器、及びかごを所定の距離だけ往復運転させ、上昇時の回転検出器からの信号と下降時の回転検出器からの信号との差に基づいて、綱車と主索との間のスリップを検査するスリップ検査部を備えている。

この発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。 図１の綱車の要部断面図である。 図２の綱車溝の摩耗が進行した状態を示す断面図である。 図１のかごが上昇する際に綱車を通過する主索の張力の変化を模式的に示す説明図である。 図１のかごが下降する際に綱車を通過する主索の張力の変化を模式的に示す説明図である。

以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。図において、昇降路１内には、一対のかごガイドレール２及び一対の釣合おもりガイドレール３が設置されている。かご４は、かごガイドレール２に沿って昇降路１内を昇降される。釣合おもり５は、釣合おもりガイドレール３に沿って昇降路１内を昇降される。

昇降路１の上部には、機械室６が設けられている。機械室６内には、機械台７が設置されている。機械台７には、巻上機８及びそらせ車９が支持されている。巻上機８は、巻上機本体１０と綱車１１とを有している。巻上機本体１０には、綱車１１を回転させるモータと、綱車１１の回転を制動するブレーキとが含まれている。

綱車１１及びそらせ車９には、複数本（図では１本のみ示す）の主索１２が巻き掛けられている。主索１２の一端部は、かご４の上部に接続されている。主索１２の他端部は、釣合おもり５の上部に接続されている。かご４及び釣合おもり５は、主索１２により昇降路１内に吊り下げられ、巻上機８により昇降される。

巻上機８には、綱車１１の回転に応じた信号を発生する回転検出器（速度検出器）１３が設けられている。回転検出器１３としては、例えば、綱車１１の回転に応じたパルス信号を発生するエンコーダが用いられている。

回転検出器１３からの信号は、かご４の走行、即ち巻上機８の駆動を制御するエレベータ制御装置１４に入力される。エレベータ制御装置１４は、回転検出器１３からの信号に基づいてかご４の速度や移動距離を演算する。また、エレベータ制御装置１４には、綱車１１に対する主索１２のスリップの有無を検査するスリップ検査部１５が設けられている。エレベータ制御装置１４は、記憶部、演算処理部及び信号入出力部を有するコンピュータを有している。スリップ検査部１５の機能は、例えばコンピュータにより実現することができる。

図２は図１の綱車１１の要部断面図である。綱車１１の外周面には、主索１２が挿入された複数の綱車溝１１ａが設けられている。綱車溝１１ａの底部には、綱車溝１１ａよりも幅が小さいアンダカット溝１１ｂが設けられている。綱車溝１１ａは、主索１２との接触により経年的に摩耗される。図３は図２の綱車溝１１ａの摩耗が進行した状態を示す断面図である。

次に、スリップ検査部１５によるスリップ検査方法について説明する。図４及び図５は図１の綱車１１を通過する主索１２の張力の変化を模式的に示す説明図であり、図４はかご４が上昇している場合、図５はかご４が下降している場合を示している。

トラクション式のエレベータ装置では、かご４側の張力をＴ１、釣合おもり５側の張力をＴ２、主索１２の綱車１１への巻き付け角度をθ、主索１２と綱車１１との間の摩擦係数をμ、綱車溝１１ａの形状係数をｋとすると、
Ｔ１＞Ｔ２のとき、Ｔ１／Ｔ２＞ｅ^μkθ、
Ｔ１＜Ｔ２のとき、Ｔ２／Ｔ１＞ｅ^μkθ
となるように設計されている。

トラクションが作用する綱車１１においては、主索１２と綱車１１との間にスリップが発生することなく運転されるのに必要な限界角度θ１の中で張力はＴ２からＴ１へ、或いはＴ１からＴ２へ指数関数的に変化する。また、実際の巻き付け角度θと、トラクションが作用して張力が変化するθ１との差、つまりθ−θ１の区間では、張力が変化しない。さらに、この変化しない領域は、張力の大小に関係なく、常に巻き上げられる側に存在することが分かっている。

かご４を上昇させる場合、角度θ１の間に主索１２の張力がＴ１からＴ２に変化するため、主索１２の出口側（釣合おもり５側）で綱車１１の移動距離を積算すると、主索１２の張力差分の伸びδにより主索１２が釣合おもり５側にずれ（伸び）、その分だけ綱車１１の移動距離が少なくなる。

逆に、かご４を同じ距離だけ下降させる場合、つまり釣合おもり５を上昇させる場合、同じ位置で綱車１１の移動距離を積算すると、巻き上げられる側（釣合おもり５側）では主索１２の張力は殆ど変化しないため、綱車１１に対する主索１２のずれは発生しないことになる。ここで、主索１２の張力差分の伸びδとは、綱車１１を移動する主索１２の長さをＬ、主索１２の弾性係数をＥ、主索１２の断面積をＡとすると、δ＝（Ｔ２−Ｔ１）×Ｌ／（Ｅ×Ａ）となる。

また、かご４を上昇させる場合の主索１２の入口側（かご４側）で綱車１１の移動距離を積算すると、入口側では主索１２の張力が変化しないため、綱車１１と主索１２との間に位置のずれは発生しない。これに対して、かご４を同じ距離だけ下降させる場合、角度θ１の間に主索１２の張力がＴ２からＴ１に変化するため、主索１２の張力差分の縮みδにより主索１２が釣合おもり５側にずれることになる。

つまり、どちら側で見ても同じ方向に同じだけ主索１２と綱車１１とはずれることになり、１往復した場合の綱車１１と主索１２とのずれ量は、主索１２の張力差分の伸びδとなる。このことから、かご４を同じ距離だけ上下運転する際に綱車１１の累積回転数を測定しておき、測定値の差を計算することにより、綱車１１と主索１２との間のずれ、即ちクリープを計算することができる。

上述したように、綱車溝１１ａの摩耗が進行しておらず、十分なトラクション能力が保たれている間は、クリープによるずれしか発生しないが、綱車溝１１ａの摩耗が進行してトラクション能力が低下し、綱車１１と主索１２との間にスリップが発生すると、綱車１１と主索１２との間のずれが大きくなる。

このようにスリップが発生すると、例えば、かご４内に負荷が積載されていない状態でかご４を上昇させた際、主索１２の出口側で考えると、主索１２の移動距離に対する綱車１１の移動距離はさらに小さくなる。このため、かご４を下降させる際には、スリップの分だけ綱車１１の移動距離を増加させなければ、所定の位置にかご４を移動できないことになる。つまり、上昇時の綱車１１の回転パルス積算値に比べ、下降時の綱車１１の回転パルス積算値はさらに大きくなる。

また、トラクション能力は、突然大きく低下することは殆どなく、経年使用により綱車溝１１ａが摩耗したり、主索１２が摩耗・劣化したりすることで徐々に低下する。このため、トラクション能力の確認、即ちスリップの有無の確認は、常時行う必要はなく、例えばエレベータ装置が使用されない時間帯（例えば夜間）を利用して定期的に行えばよい。

トラクション能力の確認を行う場合、まず、かご４内に乗客や荷物が積載されていない状態（無負荷状態）であることを確認し、予め設定された距離だけかご４を往復させ、上昇時及び下降時のエンコーダパルス値の積算値を求める。そして、上昇時の積算値と下降時の積算値との差を、予め設定されたスリップ許容値と比較し、比較結果に応じた処理を実行する。

例えば、スリップ許容値を超えるスリップが検出されると、遠隔のエレベータ監視盤にスリップ検出信号を送信し、綱車１１や主索１２の点検が必要であることを知らせる。また、スリップがさらに大きく、正常な運転が不可能なレベルであると判断されると、エレベータ装置の運転を休止させる。

また、スリップの検査を行う際のかご４の走行距離が大きくなると、スリップが発生していても、張力差によるクリープ分が占める割合が大きくなってしまう。このため、スリップの検査を行う際のかご４の走行距離は、所定の速度まで加速し減速停止するための最小限の距離とするのが好適である。即ち、スリップ検査部１５は、スリップの検査を行う際、加減速時間よりも一定速走行時間が十分短い速度パターンでかご４を走行させるのが好適である。また、一定速走行時間を最小、即ちゼロにするのがより好適であり、スリップの検出精度をさらに向上させることができる。

このようなエレベータ装置では、スリップ検査部１５により、かご４を所定の距離だけ往復運転させ、上昇時の回転検出器１３からの信号と下降時の回転検出器１３からの信号との差に基づいて、綱車１１と主索１２との間のスリップを検査するので、パルス積算のための装置又はソフトウエアは必要であるが、新たにスペースを必要とする別の回転検出器を設けることなく、スリップを簡単な構成により検査することができる。

また、スリップ検査部１５は、かご４内が無負荷状態であることを確認した後に、スリップの検査を行うので、安定した条件でスリップを精度良く検出することができる。
さらに、スリップ検査部１５は、スリップの検査を行う際、加減速時間よりも一定速走行時間が短い速度パターンでかご４を走行させるので、スリップの検出精度を向上させることができる。

なお、上記の例ではエレベータ制御装置１４にスリップ検査部１５を設けたが、スリップ検査部１５は、例えば安全監視装置等の他の装置に設けても、独立した装置としてもよい。
また、主索１２は、断面円形のロープであってもベルトであってもよい。
さらに、上記の例では、１：１ローピング方式のエレベータ装置を示したが、これに限定されるものではなく、例えば２：１ローピング方式のエレベータ装置にもこの発明は適用できる。

Claims (1)

1. 綱車を有する巻上機、
   上記綱車に巻き掛けられている主索、
   上記綱車の一側で上記主索により吊り下げられているかご、
   上記綱車の他側で上記主索により吊り下げられている釣合おもり、
   上記綱車の回転に応じた信号を発生する回転検出器、及び
   上記かご内が無負荷状態であることを確認した後に、上記かごを所定の距離だけ往復運転させ、上昇時の上記回転検出器からの信号と下降時の上記回転検出器からの信号との差に基づいて、上記綱車と上記主索との間のスリップを検査するスリップ検査部
   を備え、
   上記スリップ検査部は、スリップの検査を行う際、所定速度まで加速し一定速走行時間をゼロとして減速停止させる速度パターンで、上記かごを走行させるエレベータ装置。

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