特開 2016-223615 電磁ブレーキ装置、巻上機及びエレベータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2016-223615(P2016-223615A)

(43)【公開日】2016年12月28日

(54)【発明の名称】電磁ブレーキ装置、巻上機及びエレベータ

(51)【国際特許分類】

   F16D 49/16 20060101AFI20161205BHJP

   B66B 5/00 20060101ALI20161205BHJP

   B66B 5/02 20060101ALI20161205BHJP

   F16D 66/00 20060101ALI20161205BHJP

   F16D 65/22 20060101ALI20161205BHJP

   F16D 121/22 20120101ALN20161205BHJP

【ＦＩ】

   F16D49/16 A

   B66B5/00 G

   B66B5/02 W

   F16D66/00 Z

   F16D65/22

   F16D121:22

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-113474(P2015-113474)

(22)【出願日】2015年6月3日

(71)【出願人】

【識別番号】000232955

【氏名又は名称】株式会社日立ビルシステム

(74)【代理人】

【識別番号】110000925

【氏名又は名称】特許業務法人信友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】浅井 大輔

(72)【発明者】

【氏名】厚沢 輝佳

(72)【発明者】

【氏名】城賀本 光弘

【テーマコード（参考）】

3F304

3J058

【Ｆターム（参考）】

3F304BA06

3F304BA13

3F304CA11

3F304EA20

3F304EA29

3J058AA06

3J058AA13

3J058AA17

3J058AA24

3J058AA29

3J058AA38

3J058BA60

3J058BA70

3J058CC07

3J058CC13

3J058CC17

3J058CC66

3J058CC77

3J058CD24

3J058CD26

3J058CD27

3J058DB18

3J058DB23

3J058DB27

3J058DB29

3J058FA37

(57)【要約】

【課題】電磁駆動部の診断精度の向上を図ることができる電磁ブレーキ装置、巻上機及びエレベータを提供する。
【解決手段】電磁ブレーキ装置１０は、電磁駆動部１１と、診断部２００と、を備えている。診断部２００は、正常状態保存部２１３と、現在状態取得部２０９，２１０と、信号取得部２０１，２０２と、判定器２０７とを備えている。正常状態保存部２１３は、電磁駆動部１１が正常な状態におけるハウジング２１に対するコア２３，２４の状態を保存する。現在状態取得部２０９、２１０は、診断時におけるハウジング２１に対するコア２３，２４の状態を取得する。判定器２０７は、コア２３，２４の現在の状態の情報と、コアの正常状態の情報と、電流信号に基づいて電磁駆動部１１の状態が正常か否かを判定する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被制動体に当接するブレーキ部と、
前記ブレーキ部を駆動操作し、前記ブレーキ部に連結されるコア及び前記コアが移動可能に挿入される筒孔が形成されたハウジングを有する電磁駆動部と、
前記電磁駆動部の状態を診断する診断部と、を備え、
前記診断部は、
前記電磁駆動部が正常な状態における前記ハウジングに対する前記コアの状態を保存する正常状態保存部と、
診断時における前記電磁駆動部の前記ハウジングに対する前記コアの状態を取得する現在状態取得部と、
前記電磁駆動部のコイルに流れる電流を計測し、電流信号を取得する電流信号取得部と、
前記現在状態取得部により取得した前記コアの現在の状態の情報と、前記正常状態保存部によって保存された前記コアの正常状態の情報と、前記信号取得部が取得した前記電流信号に基づいて前記電磁駆動部の状態が正常か否かを判定する判定器と、
を備えた電磁ブレーキ装置。

【請求項2】

前記正常状態保存部には、前記ハウジングに対する前記筒孔の周方向における前記コアの位置である回転角の正常な状態が保存され、
前記現在状態取得部は、前記ハウジングに対する前記コアの現在の回転角を取得する
請求項１に記載の電磁ブレーキ装置。

【請求項3】

前記正常状態保存部には、前記ハウジングに対する前記筒孔の軸方向における前記コアの位置である正常な位置が保存され、
前記現在状態取得部は、前記ハウジングに対する前記筒孔の軸方向における前記コアの現在の位置を取得する
請求項２に記載の電磁ブレーキ装置。

【請求項4】

前記正常状態保存部に保存された前記コアの正常状態の情報と、前記正常状態保存部に前記コアの正常状態が保存される際に前記電流信号取得部が取得した前記コイルに流れる正常状態の電流信号情報から、前記判定器で判定するための基準値を導出する基準値導出部を更に備えた
請求項１に記載の電磁ブレーキ装置。

【請求項5】

前記電流信号取得部が取得した電流信号に基づいて、前記コアと前記ハウジングの摩擦係数を推定する摩擦係数推定器を更に備えた
請求項１に記載の電磁ブレーキ装置。

【請求項6】

前記現在状態取得部は、前記コアと前記ハウジングを撮影する撮影装置である
請求項１に記載の電磁ブレーキ装置。

【請求項7】

乗りかごに連結されたロープが巻き掛けられる綱車と、
前記綱車に接続されて前記綱車と共に回転駆動するドラム部材と、
前記ドラム部材の駆動を制動する電磁ブレーキ装置と、を備え、
前記電磁ブレーキ装置は、
前記ドラム部材に当接するブレーキ部と、
前記ブレーキ部を駆動操作し、前記ブレーキ部に連結されるコア及び前記コアが移動可能に挿入される筒孔が形成されたハウジングを有する電磁駆動部と、
前記電磁駆動部の状態を診断する診断部と、を備え、
前記診断部は、
前記電磁駆動部が正常な状態における前記ハウジングに対する前記コアの状態を保存する正常状態保存部と、
診断時における前記電磁駆動部の前記ハウジングに対する前記コアの状態を取得する現在状態取得部と、
前記電磁駆動部のコイルに流れる電流を計測し、電流信号を取得する電流信号取得部と、
前記現在状態取得部により取得した前記コアの現在の状態の情報と、前記正常状態保存部によって保存された前記コアの正常状態の情報と、前記信号取得部が取得した前記電流信号に基づいて前記電磁駆動部の状態が正常か否かを判定する判定器と、
を備えた巻上機。

【請求項8】

昇降路内を昇降する乗りかごと、
前記乗りかごとロープを介して連結される釣合錘と、
前記ロープを巻き掛けることにより前記乗りかごを昇降させる巻上機と、を備え、
前記巻上機は、
前記ロープが巻き掛けられる綱車と、
前記綱車に接続されて前記綱車と共に回転駆動するドラム部材と、
前記ドラム部材の駆動を制動する電磁ブレーキ装置と、を備え、
前記電磁ブレーキ装置は、
前記ドラム部材に当接するブレーキ部と、
前記ブレーキ部を駆動操作し、前記ブレーキ部に連結されるコア及び前記コアが移動可能に挿入される筒孔が形成されたハウジングを有する電磁駆動部と、
前記電磁駆動部の状態を診断する診断部と、を備え、
前記診断部は、
前記電磁駆動部が正常な状態における前記ハウジングに対する前記コアの状態を保存する正常状態保存部と、
診断時における前記電磁駆動部の前記ハウジングに対する前記コアの状態を取得する現在状態取得部と、
前記電磁駆動部のコイルに流れる電流を計測し、電流信号を取得する電流信号取得部と、
前記現在状態取得部により取得した前記コアの現在の状態の情報と、前記正常状態保存部によって保存された前記コアの正常状態の情報と、前記信号取得部が取得した前記電流信号に基づいて前記電磁駆動部の状態が正常か否かを判定する判定器と、
を備えたエレベータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被制動体の駆動を制動する電磁ブレーキ装置、及びこの電磁ブレーキ装置を備えた巻上機及びエレベータに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、エレベータは、乗りかごと、釣合錘と、乗りかごと釣合錘とを連結するロープと、このロープが巻回される巻上機とを備えている。巻上機は、主軸と、主軸に回転可能に支持され、ロープが巻回される綱車と、綱車に接続されるドラム部材とを有している。また、安全のために、巻上機には、ドラム部材の駆動を制動する電磁ブレーキ装置が設けられている。

【0003】

また、電磁ブレーキ装置の動作に不具合が発生した場合、ドラム部材が正常に駆動しなくなり、乗りかごが昇降できなくなるおそれがある。そのため、近年では、電磁ブレーキ装置におけるブレーキ部を駆動する電磁駆動部が正常に作動しているか否かを診断することが求められている。例えば、特許文献１には、ブレーキコイルに流れる電流を検出する検出器を備え、この検出器が検出した電流に基づいて電磁ブレーキ装置の異常を診断する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開昭６２−９１３５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、電磁駆動部を構成するコアや、コイルを収容すると共にコアを移動可能に支持するハウジングは、寸法誤差や組み込み誤差によって製品毎にばらつきが生じているため、電磁駆動部内の磁気回路も製品毎にばらつきが発生していた。その結果、従来の電磁ブレーキ装置の診断では、製品毎のばらつきを考慮して、異常と判定する閾値の幅を広く設定する必要があり、電磁駆動部の診断精度を向上させることが困難であった。

【0006】

本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、電磁駆動部の診断精度の向上を図ることができる電磁ブレーキ装置、巻上機及びエレベータを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の電磁ブレーキ装置は、被制動体に当接するブレーキ部と、電磁駆動部と、診断部と、を備えている。電磁駆動部は、ブレーキ部を駆動操作し、ブレーキ部に連結されるコア及びコアが移動可能に挿入される筒孔が形成されたハウジングを有する。診断部は、電磁駆動部の状態を診断する。また、診断部は、正常状態保存部と、現在状態取得部と、信号取得部と、判定器とを備えている。正常状態保存部は、電磁駆動部が正常な状態におけるハウジングに対するコアの状態を保存する。現在状態取得部は、診断時における電磁駆動部のハウジングに対するコアの状態を取得する。電流信号取得部は、電磁駆動部のコイルに流れる電流を計測し、電流信号を取得する。判定器は、現在状態取得部により取得したコアの現在の状態の情報と、正常状態保存部によって保存されたコアの正常状態の情報と、信号取得部が取得した電流信号に基づいて電磁駆動部の状態が正常か否かを判定する。

【0008】

本発明の巻上機は、乗りかごに連結されたロープが巻き掛けられる綱車と、綱車に接続されて綱車と共に回転駆動するドラム部材と、ドラム部材の駆動を制動する電磁ブレーキ装置と、を備えている。電磁ブレーキ装置は、上述した電磁ブレーキ装置が用いられる。

【0009】

また、本発明のエレベータは、昇降路内を昇降する乗りかごと、乗りかごとロープを介して連結される釣合錘と、ロープを巻き掛けることにより乗りかごを昇降させる巻上機と、を備えている。巻上機は、上述した巻上機が用いられる。

【発明の効果】

【0010】

本発明の電磁ブレーキ装置、巻上機及びエレベータによれば、電磁駆動部の診断精度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施の形態例にかかるエレベータを示す概略構成図である。

【図2】本発明の実施の形態例にかかる電磁ブレーキ装置を示す平面図である。

【図3】本発明の実施の形態例にかかる電磁ブレーキ装置を動作させた状態を示す平面図である。

【図4】本発明の実施の形態例にかかる電磁ブレーキ装置の要部を示す斜視図である。

【図5】本発明の実施の形態例にかかる電磁ブレーキ装置の診断部のハードウェア構成を示すブロック図である。

【図6】本発明の実施の形態例にかかる電磁ブレーキ装置における電磁駆動部のコイルに流れる電流波形と電磁駆動部の動作の関係を示す説明図である。

【図7】本発明の実施の形態例にかかる電磁ブレーキ装置における電磁駆動部のコアの位置関係を示す説明図である。

【図8】本発明の実施の形態例にかかる電磁ブレーキ装置の診断部の判定動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の電磁ブレーキ装置、巻上機及びエレベータの実施の形態例について、図１〜図８を参照して説明する。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。

【0013】

１．エレベータの構成
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の構成について、図１を参照して説明する。
図１は、本例のエレベータの構成例を示す概略構成図である。

【0014】

図１に示すように、本例のエレベータ１は、建築構造物１００内に形成された昇降路１１０内を昇降動作する。エレベータ１は、人や荷物を載せる乗りかご２と、ロープ３と、釣合錘４と、巻上機６とを備える。昇降路１１０は、建築構造物１００内に形成され、その頂部には機械室１２０が設けられている。

【0015】

乗りかご２は、中空の略直方体状に形成されている。この乗りかご２には、人や荷物が載置される。また、乗りかご２は、昇降路１１０内に設けられたガイドレールに摺動可能に支持されている。そして、乗りかご２は、ガイドレールに沿って昇降路１１０内を昇降する。また、乗りかご２には、ロープ３を介して釣合錘４が連結されている。

【0016】

巻上機６は、機械室１２０に配置され、ロープ３を巻き掛けることにより乗りかご２を昇降させる。また、巻上機６の近傍には、ロープ３が装架される反らせ車８が設けられている。

【0017】

巻上機６は、綱車と、ドラム部材６ｂと、電磁ブレーキ装置１０とを有している。綱車には、ロープ３が巻き掛けられる。綱車には、ドラム部材６ｂが接続されている。ドラム部材６ｂは、綱車と共に回転駆動する。電磁ブレーキ装置１０は、ドラム部材６ｂの駆動を制動する。

【0018】

［電磁ブレーキ装置］
次に、図２〜図４を参照して本例の電磁ブレーキ装置の詳細な構成について説明する。
図２は、電磁ブレーキ装置を示す正面図、図３は、電磁ブレーキ装置が動作した状態を示す正面図である。

【0019】

図２及び図３に示すように、電磁ブレーキ装置１０は、電磁駆動部１１と、支持部１２と、第１アーム部１３と、第２アーム部１４と、制動部材１５と、ブレーキパッド１６とを有している。また、電磁ブレーキ装置１０は、電磁駆動部１１の状態を診断する診断部２００（図５参照）を有している。また、第１アーム部１３、第２アーム部１４、制動部材１５及びブレーキパッド１６でブレーキ部が構成される。

【0020】

支持部１２は、ドラム部材６ｂの鉛直方向の下方に配置されている。支持部１２の一端部には、第１回動軸１８を介して第１アーム部１３が回動可能に取り付けられている。また、支持部１２の他端部には、第２回動軸１９を介して第２アーム部１４が回動可能に取り付けられている。そして、第１アーム部１３と第２アーム部１４の間には、ドラム部材６ｂが配置されている。

【0021】

第１アーム部１３及び第２アーム部１４におけるドラム部材６ｂと対向する箇所には、ブレーキパッド１６が設けられている。ブレーキパッド１６は、ドラム部材６ｂに押し付けられることで、ドラム部材６ｂの駆動を制動する。

【0022】

第１アーム部１３及び第２アーム部１４には、制動部材１５が設けられている。制動部材１５は、例えば、圧縮コイルばねにより構成される。制動部材１５は、第１アーム部１３及び第２アーム部１４を互いに接近する方向に付勢している。また、ドラム部材６ｂは、綱車に接続されているため、図２に示す状態では、巻上機６における綱車の回転駆動は静止される。すなわち、乗りかご２の昇降動作は、静止する。

【0023】

第１アーム部１３における第１回動軸１８が設けられる端部とは反対側の端部１３ａと、第２アーム部１４における第２回動軸１９が設けられる端部とは反対側の端部１４ａの間には、電磁駆動部１１が設けられている。

【0024】

電磁駆動部１１は、コイル２２を収容するハウジング２１と、第１コア２３と、第２コア２４とを有している。

【0025】

図４は、電磁駆動部１１の要部を示す概略構成図である。
図４に示すように、第１コア２３及び第２コア２４は、それぞれ円柱状に形成されている。第１コア２３及び第２コア２４は、ハウジング２１に設けた筒孔２１ａに摺動可能に挿入されている。第１コア２３は、ハウジング２１の一側から筒孔２１ａに挿入されており、第２コア２４は、ハウジング２１の他側から筒孔２１ａに挿入されている。

【0026】

また、ハウジング２１における筒孔２１ａの近傍には、基準マーク２１ｂが設けられている。第２コア２４には、コア側マーク２４ａが設けられている。なお、第１コア２３にも同様に、コア側マークが設けられている。

【0027】

第２コア２４は、第１ロッド２７を介して第１アーム部１３の端部１３ａに連結されている。また、第１コア２３は、第２ロッド２８を介して第２アーム部１４の端部１４ａに連結されている。

【0028】

コイル２２に電流が流れると、ハウジング２１の筒孔２１ａ内に磁場が発生する。そして、第１コア２３及び第２コア２４は、筒孔２１ａ内に吸引される。すなわち、第１コア２３及び第２コア２４は、互いに接近する方向に移動する。第１コア２３が筒孔２１ａ内に吸引されると、第２アーム部１４の端部１４ａは、第２ロッド２８を介して第１コア２３に押圧される。同様に、第２コア２４が筒孔２１ａ内に吸引されると、第１アーム部１３の端部１３ａは、第１ロッド２７を介して第２コア２４に押圧される。

【0029】

そして、図３に示すように、第１アーム部１３及び第２アーム部１４は、制動部材１５の付勢力に抗して、互いの端部１３ａ及び端部１４ａが離反する方向に回動する。これにより、第１アーム部１３及び第２アーム部１４に設けたブレーキパッド１６がドラム部材６ｂから離れる。これにより、ドラム部材６ｂの回転駆動することが可能となり、乗りかご２の昇降動作が可能となる。

【0030】

２．診断部の制御系の構成
次に、電磁ブレーキ装置１０における診断部の制御系について、図５を参照して説明する。
図５は、電磁ブレーキ装置１０における診断部の各部のハードウェア構成を示すブロック図である。

【0031】

図５に示すように、診断部２００は、電流計測器２０１と、信号取得器２０２と、フィルタ処理器２０３と、摩擦力推定器２０４と、摩擦係数推定器２０５と、磁力推定器２０６と、判定器２０７と、出力器２０８とを有している。また、診断部２００は、位置計測器２０９と、回転角計測器２１０と、正常電流保存部の一例を示す初期電流保存部２１１と、正常状態保存部の一例を示す初期状態保存部２１２と、基準値導出部２１３とを有している。

【0032】

電流計測器２０１は、電磁駆動部１１に接続されており、コイル２２に流れる電流値を計測する。電流計測器２０１は、信号取得器２０２に接続されている。信号取得器２０２は、電流計測器２０１が計測した電流値信号を取得する。信号取得器２０２は、フィルタ処理器２０３と、初期電流保存部２１１に接続されている。そして、信号取得器２０２は、取得した電流値信号をフィルタ処理器２０３又は、初期電流保存部２１１に送信する。

【0033】

電流計測器２０１と信号取得器２０２によって電流信号取得部が構成される。

【0034】

フィルタ処理器２０３は、受信した電流値信号のノイズや診断に不要となる周波数成分を除去する。フィルタ処理器２０３は、摩擦力推定器２０４に接続されている。そして、フィルタ処理器２０３は、フィルタ処理を行った電流値信号を摩擦力推定器２０４に送信する。

【0035】

摩擦力推定器２０４は、受信した電流値信号に基づいて、第１コア２３及び第２コア２４がハウジング２１の筒孔２１ａ内を摺動する際の摩擦力を推定する。摩擦力推定器２０４は、摩擦係数推定器２０５及び磁力推定器２０６に接続されている。また、摩擦力推定器２０４は、推定した摩擦力（以下、「推定摩擦力」という）を摩擦係数推定器２０５及び磁力推定器２０６に送信する。

【0036】

摩擦係数推定器２０５は、受信した推定摩擦力に基づいて第１コア２３及び第２コア２４とハウジング２１の筒孔２１ａ内を摺動する際の摩擦係数を推定する。磁力推定器２０６は、受信した推定摩擦力に基づいて、コイル２２に電流を流した際に生じる磁力を推定する。摩擦係数推定器２０５及び磁力推定器２０６は、判定器２０７に接続されている。そして、摩擦係数推定器２０５は、推定した摩擦係数を判定器２０７に送信し、磁力推定器２０６は、推定した磁力を判定器２０７に送信する。

【0037】

位置計測器２０９は、ハウジング２１に対する筒孔２１ａの軸方向における第１コア２３及び第２コア２４の位置を計測する。回転角計測器２１０は、ハウジング２１に対する筒孔２１ａの軸心を中心とした周方向における第１コア２３及び第２コア２４の回転位置（以下、「回転角」という）を計測する。

【0038】

位置計測器２０９及び回転角計測器２１０としては、例えば、変位計や、ポテンションメータ等を用いてもよい。また、位置計測器２０９及び回転角計測器２１０としては、ハウジング２１と第１コア２３及び第２コア２４を撮影する撮影装置を用いてもよい。そして、撮影装置が撮影した画像から、位置や、回転角を算出するようにしてもよい。撮像装置で回転角を算出する際、ハウジング２１に設けた基準マーク２１ｂと、第１コア２３又は第２コア２４に設けたコア側マーク２４ａで形成される角度θを回転角として算出するようにしてもよい。

【0039】

また、位置計測器２０９及び回転角計測器２１０は、初期状態保存部２１２及び判定器２０７に接続されている。位置計測器２０９は、計測した第１コア２３及び第２コア２４におけるハウジング２１に対する位置を判定器２０７に送信する。また、回転角計測器２１０は、計測した第１コア２３及び第２コア２４におけるハウジング２１に対する回転角を判定器２０７に送信する。

【0040】

なお、位置計測器２０９と回転角計測器２１０により現在状態取得部が構成される。

【0041】

初期電流保存部２１１には、診断を行う前、例えば電磁ブレーキ装置１０を設置した際の電流値（以下、「初期電流値」という）が予め保存されている。初期電流値は、電磁ブレーキ装置１０を設置した際のコイル２２に流れる電流値を、電流計測器２０１及び信号取得器２０２により計測することで、取得される。

【0042】

初期状態保存部２１２には、診断を行う前、例えば電磁ブレーキ装置１０を設置した際のハウジング２１に対する第１コア２３及び第２コア２４の、位置（以下、「初期位置」という）と回転角（以下、「初期回転角」という）が予め保存されている。初期位置は、電磁ブレーキ装置１０を設置した際の、ハウジング２１に対する第１コア２３及び第２コア２４の位置を位置計測器２０９で計測することで、取得される。また、初期回転角は、電磁ブレーキ装置１０を設置した際の、ハウジング２１に対する第１コア２３及び第２コア２４の回転角を回転角計測器２１０で計測することで、取得される。

【0043】

なお、本例では、初期位置を位置計測器２０９で計測し、初期回転角を回転角計測器２１０で計測した例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、初期位置及び初期回転角を、位置計測器２０９及び回転角計測器２１０とは別の機器を用いて計測し、初期状態保存部２１２に保存させるようにしてもよい。

【0044】

初期電流保存部２１１及び初期状態保存部２１２は、基準値導出部２１３に接続されている。初期電流保存部２１１は、保存されている初期電流値を基準値導出部２１３に送信する。初期状態保存部２１２は、保存されている初期位置及び初期回転角を基準値導出部２１３に送信する。

【0045】

基準値導出部２１３は、受信した初期電流値、初期位置及び初期回転角に基づいて、基準電流値、基準位置及び基準回転角を導出する。基準値導出部２１３は、判定器２０７に接続されている。基準値導出部２１３は、導出した基準電流値、基準位置及び基準回転角を判定器２０７に送信する。

【0046】

判定器２０７は、受信した各種信号に基づいて電磁駆動部１１の状態が正常か否かの判定を行う。各種信号としては、摩擦係数推定器２０５で推定された摩擦係数、磁力推定器２０６で推定された磁力、位置計測器２０９で計測された位置、回転角計測器２１０で計測された回転角、基準値導出部２１３で導出された、基準電流値、基準位置及び基準回転角である。

【0047】

判定器２０７は、出力器２０８に接続されており、判定結果を出力器２０８に送信する。出力器２０８は、例えば表示装置、ランプ、ブザー等の使用者に対して判定結果を出力可能な装置で構成されている。そして、出力器２０８は、受信した判定結果を出力し、使用者に報知する。

【0048】

３．電流波形と電磁駆動部の動作の関係
次に、電流計測器２０１が計測する電流波形と電磁駆動部１１の動作の関係について図６及び図７を参照して説明する。
図６は、電流計測器２０１が計測する電流波形と電磁駆動部１１の動作の関係を示す説明図である。なお、図６に示す縦軸は電流（Ｉ）であり横軸は縦軸（ｔ）である。図７は、第１コア２３及び第２コア２４の位置の関係を示す説明図である。

【0049】

図６に示すように、交流電源を整流して使用する場合、コイル２２に流れる電流は、所定周波数で振動し、時間ｔ１まで立ち上がる。電流値の上昇に伴い、電磁駆動部１１におけるハウジング２１の内部、すなわち筒孔２１ａ内の吸引力が上昇する。そして、吸引力が制動部材１５の付勢力よりも大きくなるタイミング（時間ｔ１、電流Ｉ１）で、第１コア２３及び第２コア２４が互い接近する方向に動く。

【0050】

第１コア２３及び第２コア２４が動くと、ハウジング２１の筒孔２１ａ内の磁場が乱れる。そのため、コイル２２には、逆起電力が生じ、電圧が降下する。その結果、図６に示すように、電流が一時的に降下する。すなわち、電流波形に元々の振動振幅以外の降下現象が生じた場合、第１コア２３及び第２コア２４が移動したことがわかる。なお、電磁駆動部１１の挙動に異常が生じた場合、正常に電磁駆動部１１が作動した場合の波形と比較すると、降下現象の現れ方が異なることになる。

【0051】

さらに第１コア２３及び第２コア２４が接近すると、電流は上昇する。そして、図７Ｃに示すように、第１コア２３及び第２コア２４が接近し、第１コア２３及び第２コア２４の移動が終わると、電流値は、所定の値である電流Ｉ２に至る。なお、電流波形は、電流Ｉ２に至る時間ｔ２まで所定周波数で振動する波形が得られる。

【0052】

そして、電磁ブレーキ装置１０は、図３に示すように、第１アーム部１３及び第２アーム部１４が回動し、ドラム部材６ｂからブレーキパッド１６が離れる。その結果、乗りかご２の昇降動作が可能となる。

【0053】

次に、乗りかご２の昇降動作が終了し、再び電磁ブレーキ装置１０が作動する場合について説明する。
このときは、コイル２２に電圧が印加されなくなり、電流は急速に降下する。そして、ハウジング２１の筒孔２１ａ内の磁場により生じた吸引力が制動部材１５の付勢力よりも小さくなると、第１コア２３及び第２コア２４が、互いに離反する方向に動く。このタイミング（時間ｔ３、電流Ｉ３）で電流が変動する。その後、再び降下し、コイル２２に流れる電流がなくなる。

【0054】

ここで、電磁ブレーキ装置１０が動作する際に電磁駆動部１１にハウジング２１内に生じる逆起電力の大きさは、電磁駆動部１１の磁気回路によって、異なる。例えば、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、第１コア２３及び第２コア２４の初期位置が異なると、第１コア２３及び第２コア２４の間隔も異なる。したがって、第１コア２３及び第２コア２４を含む磁気回路の特性も異なるため、逆起電力の大きさも異なる。

【0055】

例えば、初期位置が図７Ａに示すように、第１コア２３及び第２コア２４の間隔が離れている場合と、図７Ｂに示すように、第１コア２３及び第２コア２４の間隔が近接している場合が存在する。図７Ａに示す場合でも、図７Ｂに示す場合でも、第１コア２３及び第２コア２４は、吸引時には図７Ｃに示す位置まで移動する。しかしながら、図７Ａに示す場合と、図７Ｂに示す場合とでは、第１コア２３及び第２コア２４の図７Ｃに示す位置までの移動距離が異なる。その結果、電磁駆動部１１に生じる逆起電力の大きさも異なる。

【0056】

さらに、図４に示すように、第１コア２３及び第２コア２４は、略円筒状に形成されている。しかしながら、第１コア２３及び第２コア２４には、製造上の微少な偏心が存在している。また、ハウジング２１の筒孔２１ａは、略円筒状に開口されているが、第１コア２３及び第２コア２４と同様に、ハウジング２１の筒孔２１ａには、製造上の微少な偏心が存在している。そのため、第１コア２３及び第２コア２４における筒孔２１ａに対する回転角が異なると、第１コア２３及び第２コア２４と筒孔２１ａとの間隔も異なる。その結果、磁気回路の特性が変化し、逆起電力の大きさも異なる。

【0057】

そのため、本例の電磁ブレーキ装置１０の診断部２００は、上述した第１コア２３及び第２コア２４の初期位置や初期回転角からの変化に起因する電流の変化を補正している。

【0058】

４．診断部の診断動作
次に、図８を参照して、診断部２００の診断動作について説明する。
図８は、診断部２００の診断動作を説明するフローチャートである。

【0059】

なお、初期電流保存部２１１には、初期電流値が保存されており、初期状態保存部２１２には、初期位置及び初期回転角が保存されている。そして、基準値導出部２１３により予め基準位置及び基準回転角が導出されている。

【0060】

まず、電磁駆動部１１のコイル２２に電流を流し、第１コア２３及び第２コア２４を図７Ｃに示すように吸引する。そして、摩擦係数推定器２０５は、起動時の電流から摩擦係数μを導出する（ステップＳ１１）。すなわち、電流計測器２０１は、コイル２２に流れた電流値を計測する。次に、電流計測器２０１が計測した電流値を信号取得器２０２及びフィルタ処理器２０３を介して摩擦力推定器２０４に送信する。摩擦力推定器２０４は、受信した電流値に基づいて摩擦力を推定し、推定した摩擦力を摩擦係数推定器２０５及び磁力推定器２０６に送信する。そして、摩擦係数推定器２０５は、受信した摩擦力と、電流値に基づいて摩擦係数μを導出する。

【0061】

なお、摩擦係数μは、摩擦力をＦ、第１コア２３又は第２コア２４等の稼働部の質量をｍ、重力加速度をｇ、ハウジング２１に発生した磁力により第１コア２３及び第２コア２４が筒孔２１ａの内面に押し付けられる押付力をＦ_ＭＧとした場合、下記式（１）から算出することができる。
［式１］
Ｆ＝μ（ｍｇ＋Ｆ_ＭＧ）

【0062】

ここで、摩擦力Ｆは、制動部材１５の付勢力及びハウジング２１に発生した磁力により第１コア２３及び第２コア２４が筒孔２１ａの軸方向に沿って吸引される吸引力から導出される。また、吸引力は、コイル２２に流れる電流値、すなわち図６に示す電流Ｉ１から算出することができる。さらに、押付力Ｆ_ＭＧは、コイル２２に流れる電流値、すなわち図６に示す電流Ｉ１から算出される。この押付力Ｆ_ＭＧは、磁気回路の特性によって変化、すなわち第１コア２３及び第２コア２４の位置及び回転角によって変化する。

【0063】

次に、判定器２０７は、摩擦係数μが初期摩擦係数μ１から変化したか否かを判定する（ステップＳ１２）。なお、判定器２０７で用いられる初期摩擦係数μ１は、初期電流保存部２１１に保存された初期電流値から導出してもよく、予め初期摩擦係数μ１を判定器２０７に入力してもよい。

【0064】

次に、ステップＳ１２により、判定器２０７が、摩擦係数μが初期摩擦係数μ１から変化していないと判定した場合（Ｓ１２がＮＯ判定の場合）、判定器２０７は、押付力Ｆ_ＭＧは初期押付力Ｆ_ＭＧ１から変化したか否かを判定する（ステップＳ１３）。初期押付力Ｆ_ＭＧ１は、初期電流保存部２１１に保存された初期電流値から導出してもよく、予め初期押付力Ｆ_ＭＧ１を判定器２０７に入力してもよい。

【0065】

また、ステップＳ１２により、判定器２０７が、摩擦係数μが初期摩擦係数μ１から変化したと判定した場合（Ｓ１２がＹＥＳ判定の場合）、判定器２０７は、第１コア２３及び第２コア２４やハウジング２１の摩擦係数が変化したと判定し、出力器２０８に出力する（ステップＳ１４）。そして、出力器２０８は、第１コア２３及び第２コア２４やハウジング２１の摩擦係数が変化したことを出力し、使用者に報知する。

【0066】

次に、ステップＳ１３により、判定器２０７が、押付力Ｆ_ＭＧは初期押付力Ｆ_ＭＧ１から変化したと判定した場合（Ｓ１３がＹＥＳ判定の場合）、判定器２０７は、位置や回転角が基準位置及び基準回転角の範囲内か否かを判定する（ステップＳ１５）。

【0067】

すなわち、位置計測器２０９は、計測したハウジング２１に対する第１コア２３及び第２コア２４の位置を判定器２０７に送信する。また、回転角計測器２１０は、計測したハウジングに対する第１コア２３及び第２コア２４の回転角を判定器２０７に送信する。さらに、判定器２０７は、基準値導出部２１３が予め導出した基準位置及び基準回転角を受信する。そして、判定器２０７は、受信した位置及び回転角が、基準位置及び基準回転角の範囲内か否かを判定する。

【0068】

ステップＳ１５により、判定器２０７が、位置や回転角が、位置及び回転角が基準位置及び基準回転角の範囲内であると判定した場合（ステップＳ１５のＹＥＳ判定の場合）、第１コア２３及び第２コア２４の位置及び回転角が変化していると判定し、出力器２０８に出力する（ステップＳ１６）。そして、出力器２０８は、第１コア２３及び第２コア２４の位置及び回転角が変化していることを出力し、使用者に報知する。

【0069】

また、ステップＳ１５によい、判定器２０７が、位置や回転角が、位置及び回転角が基準位置及び基準回転角の範囲内でない判定した場合（ステップＳ１５のＮＯ判定の場合）、ハウジング２１、第１コア２３及び第２コア２４が摩耗していると判定し、出力器２０８に出力する（ステップＳ１７）。そして、出力器２０８は、ハウジング２１、第１コア２３及び第２コア２４が摩耗していることを出力し、使用者に報知する。

【0070】

さらに、ステップＳ１３により、判定器２０７が、押付力Ｆ_ＭＧは初期押付力Ｆ_ＭＧ１から変化していないと判定した場合（Ｓ１３がＮＯ判定の場合）、判定器２０７は、電磁駆動部１１の摩耗、第１コア２３及び第２コア２４の位置及び回転角、並びに摩擦係数が正常であると判定する（ステップＳ１８）。

【0071】

また、ステップＳ１８の処理の後、判定器２０７は、ステップＳ１５の処理の後に、初期電流値の電流波形と、現在計測した電流波形を比較し、電磁ブレーキ装置１０が正常か否かの判定を行ってもよい。本例の電磁ブレーキ装置１０では、電流波形を比較する前に、摩擦係数μ、押付力Ｆ_ＭＧ、位置及び回転角の変化を判定している。これにより、電流波形を比較する際に、電磁駆動部１１の状態を正確に判定することができる。

【0072】

本例の電磁ブレーキ装置１０によれば、電磁駆動部１１における製品毎のばらつきを考慮する必要がなくなり、電流波形を比較する際において異常と判定する閾値の幅を狭くすることができる。その結果、電磁駆動部１１の診断精度の向上を図ることができ、適切なタイミングで保守点検及び整備を行うことができ、保守点検及び整備にかかる時間を削減することができる。

【0073】

なお、本例では、基準値導出部２１３を設けて、基準電流値、基準位置及び基準回転角を導出する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、基準値導出部２１３を設けずに、初期電流保存部２１１及び初期状態保存部２１２を判定器２０７に接続する。そして、初期電流保存部２１１及び初期状態保存部２１２に保存されている初期電流値、初期位置及び初期回転角を用いて電磁駆動部１１の状態の判定を行うようにしてもよい。

【0074】

さらに、本例では、第１コア２３及び第２コア２４を吸引する際の電流値を用いて電磁駆動部１１の状態を判定したが、これに限定されるものではない。例えば、第１コア２３及び第２コア２４を離間する際の電流値（例えば、図６に示す電流Ｉ３）を用いて電磁駆動部１１の状態を判定してもよい。または、第１コア２３及び第２コア２４の吸引時の電流値と、第１コア２３及び第２コア２４を離間する際の電流値の両方を用いて電磁駆動部１１の状態を判定してもよい。

【0075】

なお、電磁ブレーキ装置１０では、コイル２２に電流を流して電磁駆動部１１を起動させる際の状態が重要である。そのため、第１コア２３及び第２コア２４を離間する際の電流値よりも、第１コア２３及び第２コア２４を吸引する際の電流値を用いて判定するほうが好ましい。

【0076】

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を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。上述した実施の形態例では、正常状態保存部として、電磁ブレーキ装置１０を設置した際の初期状態が保存される初期状態保存部２１２を用いた例を説明したが、これに限定されるものではない。

【0077】

正常状態保存部としては、電磁駆動部１１が正常な状態におけるハウジング２１に対する第１コア２３及び第２コア２４の位置と回転角が保存されるものであればよい。例えば、判定器２０７が過去の診断で正常であると判定した際の第１コア２３及び第２コア２４の位置及び回転角が保存されていてもよい。

【0078】

同様に、正常電流保存部として、電磁ブレーキ装置１０を設置した際にコイル２２に流れる初期の電流値が保存される初期電流保存部２１１を適用した例を説明したが、これに限定されるものではない。正常電流保存部には、電磁駆動部１１が正常な状態でコイル２２に流れる電流値が保存されていればよい。例えば、判定器２０７が過去の診断で正常であると判定した際の電流値が保存されていてもよい。

【0079】

なお、本明細書において、「平行」及び「直交」等の単語を使用したが、これらは厳密な「平行」及び「直交」のみを意味するものではなく、「平行」及び「直交」を含み、さらにその機能を発揮し得る範囲にある、「略平行」や「略直交」の状態であってもよい。

【符号の説明】

【0080】

１…エレベータ、 ２…乗りかご、 ３…ロープ、 ４…釣合錘、 ６…巻上機、 ６ｂ…ドラム部材、 １０…電磁ブレーキ装置、 １１…電磁駆動部、 １２…支持部、 １３…第１アーム部（ブレーキ部）、 １４…第２アーム部（ブレーキ部）、 １５…制動部材、 １６…ブレーキパッド（ブレーキ部）、 １８…第１回動軸、 １９…第２回動軸、 ２１…ハウジング、 ２１ａ…筒孔、 ２１ｂ…基準マーク、 ２２…コイル、 ２３…第１コア、 ２４…第２コア、 ２４ａ…コア側マーク、 １００…建築構造物、 １１０…昇降路、 １２０…機械室、 ２００…診断部、 ２０１…電流計測器、 ２０２…信号取得器、 ２０３…フィルタ処理器、 ２０４…摩擦力推定器、 ２０５…摩擦係数推定器、 ２０６…磁力推定器、 ２０７…判定器、 ２０８…出力器、 ２０９…位置計測器（現在状態取得部）、 ２１０…回転角計測器（現在状態取得部）、 ２１１…初期電流保存部（正常電流保存部）、 ２１２…初期状態保存部（正常状態保存部）、 ２１３…基準値導出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】