JP5247455B2 - 複数かごのエレベータ安全装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、エレベータ安全装置に関し、特に、エレベータ昇降路における複数のかご間に適切な間隔を維持する装置および方法に関する。

従来のエレベータ装置は、昇降路内に配された単一のエレベータかごおよびつり合いおもりと、かごとつり合いおもりとを相互に連結する複数のロープと、ロープと係合しかごを駆動する駆動プーリを有する駆動機械と、かごとつり合いおもりの移動を停止するブレーキ機構とを含む。

現代では、一方が他方の上方で運転するように、複数のかごが同じエレベータ昇降路内で制御されるものがある。これらのかごは、人々を適切な目的階に運ぶのに最も効果的な方法を決定する共通の制御装置によって制御される。

単一のエレベータかごと昇降路の頂部または底部との間に適切な距離を保つために、さまざまな安全装置が設計されてきたが、同じ昇降路内で運転する複数のエレベータかご間に適切な距離を保つために、さらなる安全手段が必要とされている。

複数かごのエレベータ安全装置は、第１のエレベータかごに連結されたリミットスイッチと、第２のエレベータかごのガバナロープに連結されたアクチュエータプレートとを含む。アクチュエータプレートは、第１のエレベータかごと第２のエレベータかごとの間の距離が、安全閾値距離を下回ったとき、リミットスイッチを作動させて、ブレーキ機構を係合させて、第１および第２のエレベータかごを停止させる。

図１は、エレベータ安全装置２８を含むエレベータ１０のブロック図である。エレベータ１０は、建物内部または建物周囲に配置され、建物のある位置から建物の別の位置へ人または物を運ぶように運転する。エレベータは、エレベータ昇降路１２と、エレベータかご１４と、エレベータかご１６と、ロープ１８と、駆動機械２０と、ブレーキ２１と、エレベータ制御装置２２と、ガバナロープ２４と、ガバナ２６と、エレベータ安全装置２８とを含む。エレベータかご１４、１６は、エレベータ昇降路１２内に位置し、エレベータかご１４は、エレベータかご１６の上方で運転する。両エレベータかご１４、１６とも、建物の全ての階へ運行することが可能である。３つ以上のエレベータかごが昇降路１２内に存在してもよい。

エレベータかご１４、１６は、エレベータ制御装置２２の制御下にある各駆動機械２０によって各階の間を移動する。エレベータかご１４、１６は、各ロープ１８によって吊下げられ、各ロープ１８はまた各つり合いおもり（図示せず）に接続されている。各駆動機械２０は、エレベータかご１４、１６をエレベータ昇降路１２内で個別に動かすように各ロープ１８を調整する。各ブレーキ２１は、エレベータかご１４、１６を適切な位置に止めるために、エレベータ制御装置２２によって使用される。

ガバナロープ２４は、エレベータかご１６に接続され、昇降路１２と平行にエレベータかご１４、１６に隣接して延在する。ガバナロープ２４は、ガバナ２６に掛けまわされており、ガバナ２６は昇降路１２内でエレベータかご１６が昇降すると回転する。ガバナ２６は、エレベータかご１６の速度を監視するためにガバナロープ２４を用いる機械的速度制御機構である。ガバナ２６がエレベータかご１６の移動が速すぎることを検知すると、かご安全装置（図示せず）を起動してエレベータかごの移動速度をおとすか停止させる。図１には図示しないが、エレベータかご１４もまたガバナロープを有している。

２つのエレベータかごが同じ昇降路を共有する場合、エレベータかご１４とエレベータかご１６との間に適切な間隔が保たれることを確実にするために、対策がとられなければならない。適切な間隔を保つ１つのやり方は、エレベータ制御装置２２によるものである。エレベータ制御装置２２は、常にエレベータかご１４、１６の位置を監視し、昇降路１２内の各々のエレベータかごの移動を制御する。エレベータ制御装置２２は、エレベータかご１４、１６の間を常に適切な間隔に保つようにエレベータかご１４、１６を運転する。

しかし、エレベータ１０の一部の構成部品が故障した場合、別の安全手段が適切に設けられることが望ましい。したがって、エレベータ安全装置２８が設けられる。エレベータ安全装置２８は、アクチュエータプレート３０とリミットスイッチ３２とを含む。１つの実施例では、アクチュエータプレート３０は、中央に孔のある丸い板であり、その中央の孔の箇所でガバナロープ３０に固定されている。リミットスイッチ３２は、スイッチ操作ロッド３４とスイッチボックス３６とを含む。リミットスイッチ３２はエレベータかご１４の下方部分に取り付けられる。スイッチ操作ロッド３４は、スイッチボックス３６からガバナロープ３４近辺まで延在する。リミットスイッチ３２は、エレベータかご１４がエレベータかご１６に安全閾値距離を越えて近づいたときにアクチュエータプレート３０がスイッチ操作ロッド３４を作動させるように、ガバナロープ３４の近くに位置する。アクチュエータプレート３０およびリミットスイッチ３２を図４を参照してさらに詳細に説明する。

リミットスイッチ３２がアクチュエータプレート３０によって作動させられた場合、電気的停止信号がエレベータ制御装置２２に送られる。１つの実施例では、リミットスイッチ３２は通常閉じており、アクチュエータプレート３０によって作動させられたときに開いて電気の流れを止める。別の実施例では、リミットスイッチ３２は通常開いており、アクチュエータプレート３０によって作動させられたときに閉じて電気の流れを許容する。しかし、エレベータ制御装置２２と連絡がとれるものであれば、デジタル通信信号を含むいかなる電気的停止信号も使用できることは言うまでもない。さらに、停止信号は、無線通信または他の公知の通信方法を用いて、リミットスイッチ３２からエレベータ制御装置２２に連絡されてもよい。

リミットスイッチ３２からの停止信号がエレベータ制御装置２２で受信されると、駆動機械２０は作動を停止し、ブレーキ２１がかみ合わされて昇降路１２内のエレベータかご１４、１６の移動を止める。

図１〜図３は、エレベータかご１４、１６を停止させる方法をさらに詳細に図示している。図１に示される例では、昇降路１２内でエレベータかご１４は下降し、エレベータかご１６は上昇して、エレベータかご１４、１６は互いに向かって移動している。エレベータかご１４と１６が互いに近づくと、リミットスイッチ３２とアクチュエータプレート３０もまた互いに近づく。

エレベータかご１４、１６が互いに近づきすぎた場合、図２に示されるように、アクチュエータプレート３０は操作ロッド３４にぶつかり、スイッチ操作ロッド３４を回転させ、リミットスイッチ３２を作動させる。すると、リミットスイッチ３２はエレベータ制御装置２２に停止信号を送り、エレベータかご１４とエレベータかご１６とがもはや適切に離間していないことをエレベータ制御装置２２に知らせる。すると、エレベータ制御装置２２は駆動機械２０の作動を停止し、ブレーキ２１を作動させてエレベータかご１４およびエレベータかご１６を停止する。エレベータかご１４、１６は、図３に示されるように完全に停止するまで、わずかの間、互いに向かって移動を続ける。

図３はアクチュエータプレート３０の好ましい位置を図示している。リミットスイッチ３２がアクチュエータプレート３０によって作動させられたあと、エレベータかご１４、１６は、「停止距離」といわれる距離だけ互いに向かって移動し続ける。この停止距離は、リミットスイッチ３０が作動した時点のエレベータかご１４、１６の速度、リミットスイッチ３２がエレベータ制御装置２２との通信にかかった時間、エレベータ制御装置２２が駆動機械２０を解除し、ブレーキ２１を繋げるのにかかった時間、またブレーキ２１がエレベータかご１４、１６を完全に停止させるのにかかった時間を含む、さまざまな要因に左右される。

エレベータかご１４と１６との間の衝突を避けるために、エレベータかご１４、１６が完全に停止したあとで、エレベータかご１４、１６の間に少なくとも最小空間距離を保つことが望まれる。最小空間距離は、米国機械工学学会（ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）（ＡＳＭＥ）Ａ１７．１エレベータおよびエスカレータの安全基準などの建築基準によって決められてもよい。しかし、ガバナロープ２４上のアクチュエータプレート３０の位置は、エレベータかご１６から最小空間距離より遠くに離れていなければならない。エレベータかご１６の頂部とアクチュエータプレート３０との距離（安全閾値距離という）は、少なくとも最小空間距離とエレベータかご１４、１６各々の最大停止距離との合計でなければならない。最大停止距離は、上述の要因を考慮することによって、または実験によって計算される。安全閾値距離は、エレベータ装置ごとに変わるであろう。

図４は、アクチュエータプレート３０およびリミットスイッチ３２の斜視図である。１つの実施例では、アクチュエータプレート３０は２つの半円ディスク４０からなるドーナツ型のプレートである。半円ディスク４０はガバナロープ２４周りに適合するよう寸法決めされた切り欠き４２を含む。半円ディスク４０はガバナロープ２４を締め付けるようにガバナロープ２４の周りで互いにボルト止めされる。アクチュエータプレート３０はガバナロープ２４から外方にガバナロープ２４に垂直な平面に延在する。ガバナロープ２４上の張力によって、アクチュエータプレート３０は常にスイッチ操作ロッド３４の垂直通路内にあり続ける。アクチュエータプレート３０はまた、四角形のプレート、立方体または球体など別の所望の形状に形成されてもよい。

リミットスイッチ３２は、スイッチボックス３６とスイッチ操作ロッド３４とを含む。スイッチボックス３６は、電気スイッチと配線とを含み、エレベータかご１４の下方部分に接続される。スイッチボックス３６は、ガバナロープ２４近くのエレベータかご１４の下方部分に直接固定されてもよいし、エレベータかご１４から外方および／または下方に延在するアングルブラケットなどの剛性部材によって接続されてもよい。スイッチ操作ロッド３４は、スイッチボックス３６から外方に延在し、安全閾値距離に到達したときにアクチュエータプレート３０がスイッチ操作ロッド３４と確実に接触するように、ガバナロープからアクチュエータプレートの半径よりも短い距離だけ離れて配置される。リミットスイッチ３２およびアクチュエータプレート３０とほぼ同一の機能を実施するために、他のタイプのスイッチ、センサまたは検出器等を使用しえることは言うまでもない。

本発明が好ましい実施例を用いて記述されたが、当業者は本発明の趣旨および範囲を逸脱することなくその形式や詳細において変更がなしえることを理解するであろう。たとえば、リミットスイッチ３２がエレベータかご１６の頂部に接続され、アクチュエータプレート３０がエレベータかご１４のガバナロープに接続されるように、エレベータ安全装置はエレベータかご１４および１６に関して逆であってもよい。別の例としては、リミットスイッチ３２がエレベータ制御装置２２に配線されるよりも、駆動機械２０とブレーキ２１とに直接配線されてもよい。多くの他の変更も明らかであろう。

エレベータ安全装置を含むエレベータのブロック図。 アクチュエータプレートとリミットスイッチとを含むエレベータ安全装置の作動を示すエレベータのブロック図。 リミットスイッチ作動後のエレベータのブロック図。 アクチュエータプレートとリミットスイッチの斜視図。

Claims (8)

1. エレベータ昇降路と、
   昇降路内の第１のエレベータかごと、
   昇降路内の第２のエレベータかごと、
   第１および第２のエレベータかごを移動させる駆動機械と、
   第１および第２のエレベータかごを停止させるブレーキと、
   駆動機械およびブレーキを制御するエレベータ制御装置と、
   第１のエレベータかごに関連するガバナロープと、
   第１のエレベータかごから少なくとも安全閾値距離だけ離れてガバナロープに接続されたアクチュエータプレートと、
   第２のエレベータかごに連結され、かつガバナロープに隣接して設けられたリミットスイッチと、を備えており、
   リミットスイッチは、アクチュエータプレートとの連携により作動し、作動したとき、エレベータ制御装置に停止信号を伝達して、第１のエレベータかごおよび第２のエレベータかごを停止させるように構成されており、第１のエレベータかごおよび第２のエレベータかごを停止させることは、駆動機械をエレベータ制御装置から解除し、ブレーキをエレベータ制御装置に係合することを含み、
   安全閾値距離は、第１のかごの最大停止距離と、第２のかごの最大停止距離と、最小空間距離との合計であることを特徴とするエレベータ装置。
2. リミットスイッチは、
   第２のエレベータかごに連結したスイッチボックスと、
   スイッチボックスからガバナロープに隣接する位置までガバナロープに向かって外側に延在するスイッチ操作ロッドと、
   を備えることを特徴とする請求項１記載のエレベータ装置。
3. アクチュエータプレートは、
   第１の切り欠きを有する第１の半円ディスクと、
   第２の切り欠きを有する第２の半円ディスクと、
   を備え、
   第１の切り欠きと第２の切り欠きはガバナロープと係合するように寸法決めされていることを特徴とする請求項１記載のエレベータ装置。
4. アクチュエータプレートは、第１の半円ディスクと第２の半円ディスクとを接続し、アクチュエータプレートをガバナロープに係合させる締め具をさらに備えることを特徴とする請求項３記載のエレベータ装置。
5. リミットスイッチは、
   第２のエレベータかごに接続された電気スイッチと、
   一端が電気スイッチに接続され、電気スイッチからガバナロープに隣接する位置までガバナロープに向かって外側に延在するスイッチ操作ロッドと、
   を備えることを特徴とする請求項１記載のエレベータ装置。
6. スイッチ操作ロッドは、ガバナロープからアクチュエータプレートの半径よりも短い距離だけ離れて配置されることを特徴とする請求項５記載のエレベータ装置。
7. 同一の昇降路内にある２つのエレベータかごの間に少なくとも最小空間距離を保つ方法であって、該方法は、
   昇降路内の第１のエレベータかごおよび第２のエレベータかごを運転し、
   第１のエレベータかごと第２のエレベータかごとの間の距離が安全閾値距離を下回ったときに、第１のエレベータかごに接続されたリミットスイッチを作動させ、
   リミットスイッチを作動させたあと、リミットスイッチからエレベータ制御装置へ停止信号を伝達して第１のエレベータかごと第２のエレベータかごを停止させる、
   ことを含み、
   リミットスイッチは、第２のエレベータかごのガバナロープに接続されたアクチュエータプレートによって作動され、
   エレベータ制御装置は、駆動機械とブレーキとを制御しており、
   第１のエレベータかごと第２のエレベータかごとを停止させることは、
   駆動機械をエレベータ制御装置から解除し、
   ブレーキをエレベータ制御装置に係合する、
   ことを含み、
   安全閾値距離は、第１のかごの最大停止距離と、第２のかごの最大停止距離と、最小空間距離との合計であることを特徴とする方法。
8. リミットスイッチを作動することは、スイッチ操作ロッドを回転させ、停止信号を生成することを含むことを特徴とする請求項７記載の方法。

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