特開 2024-85014 異常検出装置

(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】P2024085014

(43)【公開日】2024-06-26

(54)【発明の名称】異常検出装置

(51)【国際特許分類】

   G01H 17/00 20060101AFI20240619BHJP

   B66B 5/00 20060101ALI20240619BHJP

   H01H 47/00 20060101ALI20240619BHJP

   G01M 99/00 20110101ALI20240619BHJP

【ＦＩ】

G01H17/00 Z

B66B5/00 D

H01H47/00 E

G01M99/00 Z

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022199310

(22)【出願日】2022-12-14

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-11-15

(71)【出願人】

【識別番号】000236056

【氏名又は名称】三菱電機ビルソリューションズ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109612

【弁理士】

【氏名又は名称】倉谷 泰孝

(74)【代理人】

【識別番号】100153176

【弁理士】

【氏名又は名称】松井 重明

(74)【代理人】

【識別番号】100116643

【弁理士】

【氏名又は名称】伊達 研郎

(72)【発明者】

【氏名】黒田 太一

【テーマコード（参考）】

2G024

2G064

3F304

【Ｆターム（参考）】

2G024AD16

2G024BA27

2G024CA13

2G024EA11

2G024FA02

2G024FA04

2G024FA06

2G024FA14

2G024FA15

2G064AB01

2G064AB02

2G064AB22

2G064BA02

2G064DD05

2G064DD08

2G064DD15

3F304EA22

(57)【要約】

【課題】電磁接触器の異常を検出できる異常検出装置を得ることにより、異常を検出した段階で適切な処置をすることを可能とする。
【解決手段】電磁接触器２から発生した振動に関する物理量を検出する検出器１３と、検出器１３で検出された物理量の値と第一の閾値とを比較し、電磁接触器２が異常であるか否かを判定する判定部３ａと、電磁接触器２が異常であると判定部３ａが判定した場合、電磁接触器２が異常であることを示す信号を出力する出力部３ｂとを備える。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電磁接触器から発生した振動に関する物理量を検出する検出器と、
前記検出器で検出された前記物理量の値と第一の閾値とを比較し、前記電磁接触器が異常であるか否かを判定する判定部と、
前記電磁接触器が異常であると前記判定部が判定した場合、前記電磁接触器が異常であることを示す信号を出力する出力部と、
を備える異常検出装置。

【請求項2】

前記判定部は、前記物理量の値が前記第一の閾値以下である場合、前記電磁接触器が異常であると判定し、前記物理量の値が前記第一の閾値より大きい場合、前記電磁接触器が異常でないと判定する
請求項１に記載の異常検出装置。

【請求項3】

前記判定部は、前記検出器で検出された前記物理量の値と前記第一の閾値よりも大きい第二の閾値とを比較し、前記物理量の値が前記第二の閾値以下である場合、前記電磁接触器が軽度の異常であると判定し、前記物理量の値が前記第一の閾値より大きい場合、前記電磁接触器が異常でないと判定し、
前記出力部は、前記電磁接触器が軽度の異常であると前記判定部が判定した場合、前記電磁接触器が軽度の異常であることを示す信号を出力する
請求項２に記載の異常検出装置。

【請求項4】

前記判定部は、前記物理量の値が前記第一の閾値以上である場合、前記電磁接触器が異常であると判定し、前記物理量の値が前記第一の閾値より小さい場合、前記電磁接触器が異常でないと判定する
請求項１に記載の異常検出装置。

【請求項5】

前記判定部は、前記検出器で検出された前記物理量の値と前記第一の閾値よりも小さい第二の閾値とを比較し、前記物理量の値が前記第二の閾値以上である場合、前記電磁接触器が軽度の異常であると判定し、前記物理量の値が前記第一の閾値より小さい場合、前記電磁接触器が異常でないと判定し、
前記出力部は、前記電磁接触器が軽度の異常であると前記判定部が判定した場合、前記電磁接触器が軽度の異常であることを示す信号を出力する
請求項４に記載の異常検出装置。

【請求項6】

前記検出器は、前記物理量として周波数を検出する
請求項２または３に記載の異常検出装置。

【請求項7】

前記検出器は、前記物理量として加速度を検出する
請求項４または５に記載の異常検出装置。

【請求項8】

前記検出器は、前記物理量として変位を検出する
請求項４または５に記載の異常検出装置。

【請求項9】

前記検出器は、前記電磁接触器に取り付けられた
請求項１から５のいずれか一項に記載の異常検出装置。

【請求項10】

前記検出器は、前記電磁接触器が固定された第一の固定部材に取り付けられた
請求項１から５のいずれか一項に記載の異常検出装置。

【請求項11】

前記検出器は、前記第一の固定部材が固定された第二の固定部材に取り付けられた
請求項１から５のいずれか一項に記載の異常検出装置。

【請求項12】

前記検出器は、前記第一の固定部材と前記第二の固定部材の間に介在する介在部材に取り付けられた
請求項１から５のいずれか一項に記載の異常検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電磁接触器の異常を検出する異常検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電磁接触器の接点の開閉動作時には振動が発生する。この振動が伝わることで電磁接触器の周辺の部材や機器等が劣化したり破損したりすることがある。そのため、従来、圧縮コイルばねやゴム状弾性体を用いて電磁接触器を収納箱の内部に取り付けることで、電磁接触器から発生した振動が周辺の部材や機器等に伝わることを抑制している。（例えば、特許文献１参照)

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－１７０９３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、例えば電磁接触器の内部構成部品の劣化や破損等に起因する異常により電磁接触器から発生する振動が想定より大きくなることがあり、上記した従来の技術の構造では電磁接触器から発生した振動を十分に抑制できないことがあった。その結果、電磁接触器の周辺の部材や機器等が劣化したり破損したりすることがあった。

【0005】

本開示は上記の課題を解決するためになされたものであり、電磁接触器の異常を検出できる異常検出装置を得ることにより、異常を検出した段階で適切な処置をすることを可能とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係る異常検出装置は、電磁接触器から発生した振動に関する物理量を検出する検出器と、検出器で検出された物理量の値と第一の閾値とを比較し、電磁接触器が異常であるか否かを判定する判定部と、電磁接触器が異常であると判定部が判定した場合、電磁接触器が異常であることを示す信号を出力する出力部と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、電磁接触器の異常を検出することができる。これにより、異常を検出した段階で適切な処置をすることが可能になるので、電磁接触器から発生する振動によって電磁接触器の周辺の部材や機器等が劣化したり破損したりすることを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１におけるエレベータの構成を示す図である。

【図2】実施の形態１における電磁接触器の周辺の構成を示す図である。

【図3】実施の形態１における異常検出装置の構成を示すブロック図である。

【図4】実施の形態１における周波数と振動伝達率の関係を示す図である。

【図5】実施の形態１における電磁接触器の投入および開放の動作、電磁接触器から発生する振動およびエレベータのかごの動作の関係を示すタイミングチャートである。

【図6】実施の形態１における異常検出装置の動作を示すフローチャートである。

【図7】実施の形態２における異常検出装置の構成を示すブロック図である。

【図8】実施の形態２における異常検出装置の動作を示すフローチャートである。

【図9】実施の形態３における異常検出装置の構成を示すブロック図である。

【図10】実施の形態３における異常検出装置の動作を示すフローチャートである。

【図11】実施の形態４における異常検出装置の構成を示すブロック図である。

【図12】実施の形態４における異常検出装置の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】

【0009】

実施の形態１.
まず実施の形態１における電磁接触器２および異常検出装置９ａを含むエレベータの構成を説明する。図１は実施の形態１におけるエレベータの構成を示す図である。図１において、エレベータは、電源１と、電磁接触器２と、エレベータの運転制御を行う制御盤３と、昇降路内を昇降するかご５と、昇降路内をかご５とは逆方向に昇降する釣合おもり６と、かご５と釣合おもり６とを昇降路内で釣瓶式に懸架する主ロープ７と、主ロープ７を介してかご５および釣合おもり６を駆動する電動機４および制動装置８と、を備える。

【0010】

電磁接触器２は、電源１と制御盤３とを電気的に接続あるいは遮断するために設けられている。電磁接触器２内のコイルに電圧を印加すると可動接点が移動して固定接点と接触し、電源１と制御盤３とが電気的に接続される。この動作を「投入」という。電磁接触器２内のコイルに電圧を印加するのをやめると可動接点が移動して固定接点から離れ、電源１と制御盤３とが電気的に遮断される。この動作を「開放」という。電磁接触器２の投入時および開放時には可動接点が動作するため振動が発生する。

【0011】

電磁接触器２は、エレベータが１回運行するごとに投入と開放を行う。例えば、商用ビルのようなエレベータの使用頻度の高い施設では、１台のエレベータで１日当たり数千回もの電磁接触器２の投入と開放の動作が繰り返し行われることになる。また、電磁接触器２は、例えば制御盤３内の制御回路に異常が生じた場合等に、電源１と制御盤３の電気的な接続を遮断する安全装置としての機能も有する。そこで、このような施設のエレベータには、異常時等に想定される最大電流値を遮断可能な接点容量性能を保有した大型の電磁接触器２が使用される。しかしながら、大型の電磁接触器２は、投入時および開放時に生じる振動が大きく、電磁接触器２の内部構成部品の劣化や破損が起こりやすい。

【0012】

制御盤３には、電磁接触器２を介して電源１から交流電力が供給される。制御盤３の内部にはインバータ等を有する制御回路が設けられている。電源１から供給された交流電力は、制御回路により例えば電圧や周波数が変換され、電動機４に供給される。電動機４は制御盤３の制御回路から供給される電力により駆動される。また、制御盤３内には、後述する異常検出装置９ａの判定部３ａおよび出力部３ｂの機能を実現するためのハードウェアとしての回路等あるいはソフトウェアを実行するためのコンピュータ等が設けられている。

【0013】

次に、実施の形態１における電磁接触器２の周辺の構成を説明する。図２は実施の形態１における電磁接触器２の周辺の構成を示す図である。図２において、電磁接触器２は防振箱１０内に固定され、防振箱１０は防振部材１１を介して制御盤３に取り付けられる。防振部材１１は、防振部材固定部１２を用いて制御盤３と防振箱１０との間に固定される。電磁接触器２には検出器１３が取り付けられている。なお、図２では、制御盤３の全体ではなく、筐体の一部のみを図示している。また、検出器１３は異常検出装置９ａの構成要素であるため、その詳細は後述する。

【0014】

防振箱１０は、その内部に電磁接触器２を収納することで、電磁接触器２から発生した振動、騒音が周囲に伝わることを抑制する。

【0015】

防振部材１１は、ゴム等の弾性体で形成され、電磁接触器２から発生した振動が制御盤３に伝わることを抑制する。

【0016】

防振部材固定部１２は、例えばネジやビスであり、防振部材１１を固定する。１つの防振部材固定部１２を防振部材１１が有する空孔に貫通させて制御盤３、防振部材１１および防振箱１０を固定してもよいし、制御盤３と防振部材１１、防振箱１０と防振部材１１をそれぞれ別の防振部材固定部１２で固定してもよい。

【0017】

次に、実施の形態１における異常検出装置９ａの構成を説明する。図３は実施の形態１における異常検出装置９ａの構成を示すブロック図である。異常検出装置９ａは、検出器１３と、制御盤３内に設けられた判定部３ａおよび出力部３ｂと、を備える。

【0018】

検出器１３は、電磁接触器２から発生した振動に関する物理量を検出し、検出した値を判定部３ａに入力する。振動に関する物理量とは、例えば周波数である。

【0019】

判定部３ａは、検出器１３で検出された物理量の値と予め設定された閾値を比較し、電磁接触器２が異常であるか否かを判定する。判定部３ａによる判定結果は出力部３ｂに入力される。ここで、閾値は、電磁接触器２が異常であるか否かを判定するための基準となる物理量の値であり、「基準値」ともいう。基準値は、電磁接触器２の工場出荷時や現場への取り付け時に計測された物理量を元に設定することができる。また、一度設定した基準値を、電磁接触器２の現場への取り付け後の任意のタイミングで計測された物理量を元に再設定できるようにすることもできる。

【0020】

ここで、振動に関する物理量として周波数を検出する場合の基準値の設定方法について説明する。最初に、周波数と振動の大きさの関係を説明する。図４は実施の形態１における周波数と振動伝達率の関係を示す図である。図４において、横軸は周波数、縦軸は振動伝達率を示す。図４において、振動伝達率が１以上となる周波数の領域を共振領域、振動伝達率が１未満となる周波数の領域を防振領域と呼ぶ。ここで、振動伝達率が１となる周波数をｆ₁とすると、下記の数式１の関係が成り立つ。共振領域において、周波数の値が電磁接触器２の固有周波数ｆ_０であるときに振動伝達率は最大となり、そこから離れるにつれて振動伝達率は下がっていく。すなわち、周波数が固有周波数ｆ_０から離れるにつれて振動の大きさも小さくなるといえる。共振領域の範囲や固有周波数ｆ_０は、電磁接触器２の質量や防振箱１０への取り付け方、経年劣化の影響などによって変化する。

【0021】

【数1】

【0022】

したがって、振動に関する物理量として周波数を検出する場合、基準値として共振領域となる周波数の値を設定することが好ましい。ただし、周波数が固有周波数ｆ_０と一致するとき、工場出荷時や現場への取り付け時に計測された電磁接触器２から発生する加速度の数倍から数十倍程度の加速度が発生することがある。そのため、基準値を固有周波数ｆ_０に設定すると、検出器１３で検出された周波数の値が基準値に到達したときには、既に電磁接触器２の内部構成部品の劣化や破損が進んでしまっている可能性がある。よって、基準値は固有周波数ｆ_０よりも大きい周波数を設定することが好ましいといえる。

【0023】

出力部３ｂは、電磁接触器２が異常であると判定部３ａが判定した場合、電磁接触器２が異常であることを示す信号を出力する。この信号は、例えば、電磁接触器２が異常であることを報知するための警告灯、スピーカー、表示モニター等の出力機器や外部の保守会社へ送られる。

【0024】

次に、実施の形態１における電磁接触器２の動作を説明する。図５は、実施の形態１における電磁接触器２の投入および開放の動作、電磁接触器２から発生する振動およびエレベータのかご５の動作の関係を示すタイミングチャートである。図５（ａ）は電磁接触器２のコイルに印加される電圧Ｖを、図５（ｂ）は電磁接触器２から発生する振動の大きさを、図５(ｃ)はエレベータのかご５の速度ｖを示す図である。図５（ａ）～（ｃ）において横軸は時刻ｔを示す。また、図５（ａ）において縦軸は電磁接触器２のコイルに印加される電圧Ｖを、図５（ｂ）において縦軸は電磁接触器２から発生する振動の大きさを、図５（ｃ）において縦軸はかご５の速度ｖを示す。

【0025】

制御盤３からエレベータ運行開始の指令が出力されると、図５（ａ）に示すように、電磁接触器２のコイルに電圧が印加される。コイルに電圧が印加されるとコイルが励磁状態になり、電磁接触器２の可動接点が移動して固定接点と接触し、電源１と制御盤３が電気的に接続される。この可動接点の動作に伴って、図５（ｂ）に示すように、振動が発生する。電源１と制御盤３が電気的に接続されたことで電源１から制御盤３を介して電動機４に電力が供給され、図５(ｃ)に示すように、停止状態であったかご５は加速し始め、次第に一定速に至る。

【0026】

かご５が目的階に到達する直前に、図５(ｃ)に示すように、一定速で移動していたかご５は減速を開始し、目的階に到達すると停止する。かご５の目的階への到達に合わせて、電動機４への電力供給を止めるために、図５（ａ）に示すように、電磁接触器２のコイルへの電圧印加をやめる。コイルへの電圧印加をやめることで電磁接触器２の可動接点が移動して固定接点から離れ、電源１と制御盤３との電気的接続が遮断される。この可動接点の動作に伴って、図５（ｂ）に示すように、振動が発生する。

【0027】

次に、実施の形態１における異常検出装置９ａの動作について説明する。ここでは、上述のとおり、検出器１３で検出される振動に関する物理量が周波数である場合について説明する。図６は、実施の形態１における異常検出装置９ａの動作を示すフローチャートである。

【0028】

図６において、電磁接触器２の投入時あるいは開放時に電磁接触器２から振動が発生する（Ｓ１）。検出器１３は周波数を検出しており、判定部３ａは検出器１３で検出された周波数の値と基準値（閾値）とを比較をする（Ｓ２）。

【0029】

検出器１３で検出された周波数の値が基準値以下であるとき（Ｓ２のＹＥＳ）、判定部３ａは電磁接触器２が異常であると判定する（Ｓ３）。このとき、出力部３ｂは電磁接触器２が異常であることを示す信号を出力する（Ｓ４）。この信号は例えば外部の保守会社へ送られ、保守会社の作業者は電磁接触器２を検査して内部構成部品の劣化や破損の状態を確認する。

【0030】

検出器１３で検出された周波数の値が基準値より大きいとき（Ｓ２のＮＯ）、判定部３ａは電磁接触器２の異常はないと判定し（Ｓ５）、次に電磁接触器２から振動が発生するまで待機する。

【0031】

以上のように、実施の形態１における異常検出装置９ａは、電磁接触器２から発生した振動に関する物理量を検出する検出器１３と、検出器１３で検出された物理量の値と閾値（基準値）とを比較し、電磁接触器２が異常であるか否かを判定する判定部３ａと、電磁接触器２が異常であると判定部３ａが判定した場合、電磁接触器２が異常であることを示す信号を出力する出力部３ｂと、を備えることによって、電磁接触器２の異常を検出することができる。これにより、異常を検出した段階で適切な処置をすることが可能になるので、電磁接触器２から発生する振動によって電磁接触器２の周辺の部材や機器等が劣化したり破損したりすることを抑制することができる。

【0032】

また、検出器１３で検出する物理量が例えば周波数である場合のように、物理量の値が大きいと振動が小さくなり、物理量の値が小さいと振動が大きくなる場合、判定部３ａが、物理量の値が閾値以下である場合、電磁接触器２が異常であると判定し、物理量の値が閾値より大きい場合、電磁接触器２が異常でないと判定することで、電磁接触器２の異常を検出することができる。

【0033】

また、検出器１３は振動に関する物理量を常時測定することもできるので、電磁接触器２で振動が発生するたびに判定部３ａで電磁接触器２が異常であるか否かを判定することができる。よって、電磁接触器２の耐用年数よりも大幅に短い、例えば使用開始から数か月後に電磁接触器２が異常であると判定された場合には、例えば組み立て作業者のスキルによる組み立て誤差の影響による電磁接触器２の不具合といった電磁接触器２自体の初期不良の可能性があることを早期に発見できる。また、例えば使用開始から数年後に電磁接触器２が異常であることが判定された場合には、例えば電磁接触器２の内部構成部品の劣化や破損の可能性があることを早期に発見できる。

【0034】

また、検出器１３が電磁接触器２に取り付けられることで、電磁接触器２から発生する振動に関する物理量をより正確に検出することができる。

【0035】

なお、実施の形態１では、検出器１３を電磁接触器２に取り付けたが、電磁接触器２が固定された第一の固定部材である防振箱１０に検出器を取り付けてもよい。これにより、検出器１３を電磁接触器２に取り付けられない場合でも電磁接触器２から発生する振動に関する物理量を検出することができる。また、防振箱１０に検出器１３を取り付けることで、電磁接触器２から発生して防振箱１０に伝わった振動に関する物理量を検出することになるので、電磁接触器２の異常だけでなく防振箱１０の劣化や破損についても検出できるようになる。

【0036】

なお、検出器１３を第一の固定部材である防振箱１０が固定された第二の固定部材である制御盤３に取り付けてもよい。これにより、電磁接触器２から発生して防振箱１０および防振部材１１を介して制御盤３に伝わった振動に関する物理量を検出することになるので、電磁接触器２の異常だけでなく、防振箱１０、防振部材１１および制御盤３の劣化や破損についても検出できるようになる。

【0037】

なお、検出器１３は第一の固定部材である防振箱１０と第二の固定部材である制御盤３の間に介在する介在部材である防振部材１１に取り付けてもよい。これにより、電磁接触器２から発生して防振箱１０を介して防振部材１１に伝わった振動に関する物理量を検出することになるので、電磁接触器２の異常だけでなく、防振箱１０および防振部材１１の劣化や破損についても検出できるようになる。

【0038】

なお、実施の形態１では検出器１３が検出する振動に関する物理量を周波数としたが、周波数と同様に、物理量の値が大きくなると振動が小さくなり、物理量の値が小さくなると振動が大きくなるような他の物理量を検出してもよい。

【0039】

なお、実施の形態１では検出器１３を１つだけ使用したが、検出器１３を複数用いてもよい。検出器１３を複数用いる場合は、電磁接触器２、防振箱１０、防振部材１１、制御盤３のうちのいずれか１か所に複数の検出器１３を取り付けてもよいし、電磁接触器２、防振箱１０、防振部材１１、制御盤３のうちのいずれか２か所以上に取り付けてもよい。

【0040】

なお、実施の形態１では、異常検出装置９ａがエレベータで使用される例について説明したが、電磁接触器２が使われる電化製品、電気機器、車両等で異常検出装置９ａを使用してもよい。

【0041】

実施の形態２．
実施の形態２における異常検出装置９ｂの構成を説明する。図７は実施の形態２における異常検出装置９ｂの構成を示すブロック図である。なお、実施の形態１と同一の構成には同一符号を付してその説明を省略する。実施の形態２の異常検出装置９ｂは、検出器１３で検出する振動に関する物理量を周波数の代わりに振動の加速度とする点、判定部３ａの代わりに判定部３０ａを用いる点が実施の形態１の異常検出装置９ａと相違する。周波数が固有周波数ｆ_０以上の領域において、周波数が大きくなると振動が小さくなり、周波数が小さくなると振動が大きくなる。一方、加速度が大きいと振動は大きく、加速度が小さいと振動は小さい。

【0042】

判定部３０ａは、検出器１３で検出された物理量の値と予め設定された閾値（基準値）を比較し、電磁接触器２が異常であるか否かを判定する。判定部３０ａによる判定結果は出力部３ｂに入力される。

【0043】

ここで、振動に関する物理量として加速度を検出する場合の基準値の設定方法について説明する。上述のとおり、振動の加速度が大きいと振動は大きく、加速度が小さいと振動は小さい。よって、例えば工場出荷時や現場への取り付け時に計測された振動の加速度のｘ倍（ｘは１より大きい任意の有理数）を基準値として設定することが可能である。

【0044】

実施の形態２における異常検出装置９ｂの動作について説明する。ここでは、上述のとおり、検出器１３で検出される振動に関する物理量が振動の加速度である場合について説明する。図８は、実施の形態２における異常検出装置９ｂの動作を示すフローチャートである。

【0045】

図８において、電磁接触器２の投入時あるいは開放時に電磁接触器２から振動が発生する（Ｓ１）。検出器１３は振動の加速度を検出しており、判定部３０ａは検出器１３で検出された加速度の値と基準値（閾値）とを比較をする（Ｓ２ａ）。

【0046】

検出器１３で検出された加速度の値が基準値以上であるとき（Ｓ２ａのＹＥＳ）、判定部３０ａは電磁接触器２が異常であると判定する（Ｓ３）。このとき、出力部３ｂは電磁接触器２が異常であることを示す信号を出力する（Ｓ４）。この信号は例えば外部の保守会社へ送られ、保守会社の作業者は電磁接触器２を検査して内部構成部品の劣化や破損の状態を確認する。

【0047】

検出器１３で検出された加速度の値が基準値より小さいとき（Ｓ２ａのＮＯ）、判定部３０ａは電磁接触器２の異常はないと判定し（Ｓ５）、次に電磁接触器２から振動が発生するまで待機する。

【0048】

以上のように、実施の形態２における異常検出装置９ｂは、検出器１３で検出する物理量が例えば加速度である場合、すなわち物理量の値が大きいと振動が大きくなり、物理量の値が小さいと振動が小さくなる場合、判定部３０ａが、物理量の値が閾値以上である場合、電磁接触器２が異常であると判定し、物理量の値が閾値より小さい場合、電磁接触器２が異常でないと判定することで、電磁接触器２の異常を検出することができる。

【0049】

なお、実施の形態２では検出器１３が検出する振動に関する物理量を振動の加速度としたが、振動の加速度と同様に、物理量の値が大きいと振動が大きくなり、物理量の値が小さいと振動が小さくなる他の物理量を検出してもよい。例えば、振動に関する物理量として振動の変位を検出する場合、検出器１３として例えばカメラのような電磁接触器２と非接触で変位を撮影できる装置を用いてもよい。

【0050】

実施の形態３．
実施の形態３における異常検出装置９ｃの構成を説明する。図９は実施の形態３における異常検出装置９の構成を示すブロック図である。なお、実施の形態１と同一の構成には同一符号を付してその説明を省略する。実施の形態３の異常検出装置９ｃは、判定部３ａの代わりに判定部１０３ａを、出力部３ｂの代わりに出力部１０３ｂを備える点が実施の形態１の異常検出装置９ａと相違する。

【0051】

判定部１０３ａは、検出器１３で検出された物理量の値と予め設定された第一の閾値を比較し、電磁接触器２が異常であるか否かを判定する。判定部１０３ａによるこの判定結果は出力部１０３ｂに入力される。ここで第一の閾値は、実施の形態１における基準値と同様である。さらに、判定部１０３ａは、検出器１３で検出された物理量の値と予め設定された第二の閾値を比較し、電磁接触器２が軽度の異常であるか否かを判定する。判定部１０３ａによるこの判定結果は出力部１０３ｂに入力される。ここで、第二の閾値は、電磁接触器２が軽度の異常であるか否かを判定するための基準となる物理量の値であり、「注意値」ともいう。基準値および注意値は、電磁接触器２の工場出荷時や現場への取り付け時に計測された物理量の値を元に設定することができる。また、一度設定した基準値および注意値を、電磁接触器２の現場への取り付け後の任意のタイミングで計測された物理量の値を元に再設定できるようにすることもできる。

【0052】

ここで、「軽度の異常」とは、検出器１３で検出された物理量の値が第一の閾値である基準値に達した場合の劣化や破損の程度よりも劣化や破損の程度が小さい状態であり、異常とは言えないまでも異常の予兆が出ているような状態も含む。

【0053】

ここで、振動に関する物理量として周波数を検出する場合の第二の閾値である注意値の設定方法について説明する。上述のとおり、基準値としては図４に示す共振領域となる周波数の値を設定することが好ましく、固有周波数ｆ_０よりも大きい周波数を設定することがより好ましい。図４から分かるように、共振領域および防振領域においては周波数が大きい方が振動の大きさが小さいと言えるので、注意値として、基準値よりも大きい値を設定する。共振領域内で基準値よりも大きい値を注意値として設定してもよいし、防振領域内の値を注意値として設定してもよい。

【0054】

出力部１０３ｂは、電磁接触器２が異常であると判定部１０３ａが判定した場合、電磁接触器２が異常であることを示す信号を出力し、電磁接触器２が軽度の異常であると判定部１０３ａが判定した場合、電磁接触器２が軽度の異常であることを示す信号を出力する。これらの信号は、例えば、電磁接触器２が異常または軽度の異常であることを報知するための警告灯、スピーカー、表示モニター等の出力機器や外部の保守会社へ送られる。

【0055】

次に、実施の形態３における異常検出装置９ｃの動作を説明する。ここでは、上述のとおり、検出器１３で検出される振動に関する物理量が周波数である場合について説明する。図１０は、実施の形態３における異常検出装置９ｃの動作を示すフローチャートである。

【0056】

図１０において、電磁接触器２の投入時あるいは開放時に電磁接触器２から振動が発生する（Ｓ１）。検出器１３は周波数を検出しており、判定部１０３ａは検出器１３で検出された周波数の値と基準値（第一の閾値）とを比較をする（Ｓ１０２）。

【0057】

検出器１３で検出された周波数の値が基準値以下であるとき（Ｓ１０２のＹＥＳ）、判定部１０３ａは電磁接触器２が異常であると判定する（Ｓ１０３）。このとき、出力部１０３ｂは電磁接触器２が異常であることを示す信号を出力する（Ｓ１０４）。この信号は例えば外部の保守会社へ送られ、保守会社の作業者は電磁接触器２を検査して内部構成部品の劣化や破損の状態を確認する。

【0058】

検出器１３で検出された周波数の値が基準値より大きいとき（Ｓ１０２のＮＯ）、判定部１０３ａは検出器１３で検出された周波数の値と注意値（第二の閾値）とを比較をする（Ｓ２０２）。

【0059】

検出器１３で検出された周波数の値が注意値以下である時（Ｓ２０２のＹＥＳ）、判定部１０３ａは電磁接触器２が軽度の異常であると判定する（Ｓ２０３）。このとき、出力部１０３ｂは電磁接触器２が軽度の異常であることを示す信号を出力する（Ｓ２０４）。この信号は例えば外部の保守会社へ送られ、保守会社の作業者は電磁接触器２を検査して内部構成部品の劣化や破損の状態を確認する。

【0060】

検出器１３で検出された周波数の値が注意値より大きい時（Ｓ２０２のＮＯ）、判定部１０３ａは電磁接触器２の異常はないと判定し（Ｓ２０５）、次に電磁接触器２から振動が発生するまで待機する。

【0061】

以上のように、実施の形態３における異常検出装置９ｃは、検出器１３で検出する物理量が例えば周波数である場合のように、物理量の値が大きいと振動が小さくなり、物理量の値が小さいと振動が大きくなる場合、判定部１０３ａが、検出器１３で検出された物理量の値と第一の閾値（基準値）よりも大きい第二の閾値（注意値）とを比較し、物理量の値が第二の閾値以下である場合、電磁接触器２が軽度の異常であると判定し、物理量の値が第一の閾値より大きい場合、電磁接触器２が異常でないと判定し、出力部１０３ｂは、電磁接触器２が軽度の異常であると判定部１０３ａが判定した場合、電磁接触器２が軽度の異常であることを示す信号を出力することで、電磁接触器２の異常、特に軽度の異常であるか否かを検出できる。軽度の異常を検出できることにより、電磁接触器２の劣化や破損が進む前の段階で適切な処置をすることが可能になり、電磁接触器２から発生する振動によって電磁接触器２の周辺の部材や機器等が劣化したり破損したりすることをさらに抑制することができる。

【0062】

実施の形態４．
実施の形態４における異常検出装置９ｄの構成を説明する。図１１は実施の形態４における異常検出装置９ｄの構成を示すブロック図である。なお、実施の形態３と同一の構成には同一符号を付してその説明を省略する。実施の形態４の異常検出装置９ｄは、検出器１３で検出する振動に関する物理量を周波数の代わりに振動の加速度とする点、判定部１０３ａの代わりに判定部１３０ａを用いる点が実施の形態３の異常検出装置９ｃと相違する。周波数が固有周波数ｆ_０以上の領域において、周波数が大きくなると振動が小さくなり、周波数が小さくなると振動が大きくなる。一方、振動の加速度が大きいと振動は大きく、加速度が小さいと振動が小さい。

【0063】

判定部１３０ａは、検出器１３で検出された物理量の値と予め設定された第一の閾値（基準値）を比較し、電磁接触器２が異常であるか否かを判定する。判定部１３０ａによるこの判定結果は出力部１０３ｂに入力される。さらに、判定部１３０ａは、検出器１３で検出された物理量の値と予め設定された第二の閾値（注意値）を比較し、電磁接触器２が軽度の異常であるか否かを判定する。判定部１３０ａによるこの判定結果は出力部１０３ｂに入力される。

【0064】

ここで、振動に関する物理量として加速度を検出する場合の注意値の設定方法について説明する。上述のとおり、振動の加速度が大きいと振動は大きく、加速度が小さいと振動は小さい。基準値は、例えば工場出荷時や現場への取り付け時に計測された振動の加速度のｘ倍（ｘは１より大きい任意の有理数）と設定される。よって、例えば工場出荷時や現場への取り付け時に計測された物理量のｙ倍（ｙは１より大きい任意の有理数であり、ｘより小さい）を注意値として設定することが可能である。

【0065】

実施の形態４における異常検出装置９ｄの動作について説明する。ここでは、上述のとおり、検出器１３で検出される振動に関する物理量が振動の加速度である場合について説明する。図１２は、実施の形態１における異常検出装置９ｄの動作を示すフローチャートである。

【0066】

図１２において、電磁接触器２の投入時あるいは開放時に電磁接触器２から振動が発生する（Ｓ１）。検出器１３は振動の加速度を検出しており、判定部１３０ａは検出器１３で検出された加速度の値と基準値（第一の閾値）とを比較をする（Ｓ１０２ａ）。

【0067】

検出器１３で検出された加速度の値が基準値以上である時（Ｓ１０２ａのＹＥＳ）、判定部１３０ａは電磁接触器２が異常であると判定する（Ｓ１０３）。このとき、出力部１０３ｂは電磁接触器２が異常であることを示す信号を出力する（Ｓ１０４）。この信号は例えば外部の保守会社へ送られ、保守会社の作業者は電磁接触器２を検査して内部構成部品の劣化や破損の状態を確認する。

【0068】

検出器１３で検出された加速度の値が基準値より小さいとき（Ｓ１０２ａのＮＯ）、判定部１３０ａは検出器１３で検出された加速度の値と注意値（第二の閾値）とを比較をする（Ｓ２０２ａ）。

【0069】

検出器１３で検出された加速度の値が注意値以上であるとき（Ｓ２０２ａのＹＥＳ）、判定部１３０ａは電磁接触器２が軽度の異常であると判定する（Ｓ２０３）。このとき、出力部１０３ｂは電磁接触器２が軽度の異常であることを示す信号を出力する（Ｓ２０４）。この信号は例えば外部の保守会社へ送られ、保守会社の作業者は電磁接触器２を検査して内部構成部品の劣化や破損の状態を確認する。

【0070】

検出器１３で検出された加速度の値が注意値より小さいとき（Ｓ２０２ａのＮＯ）、判定部１３０ａは電磁接触器２の異常はないと判定し（Ｓ２０５）、次に電磁接触器２から振動が発生するまで待機する。

【0071】

以上のように、実施の形態４における異常検出装置９ｄは、検出器１３で検出する物理量が例えば加速度である場合のように、物理量の値が大きいと振動が大きくなり、物理量の値が小さいと振動が小さくなる場合、判定部１３０ａが、検出器１３で検出された物理量の値と第一の閾値（基準値）よりも小さい第二の閾値（注意値）とを比較し、物理量の値が第二の閾値以上である場合、電磁接触器２が軽度の異常であると判定し、物理量の値が第一の閾値より小さい場合、電磁接触器２が異常でないと判定し、出力部１０３ｂは、電磁接触器２が軽度の異常であると判定部１３０ａが判定した場合、電磁接触器２が軽度の異常であることを示す信号を出力することで、電磁接触器２の異常、特に軽度の異常であるか否かを検出できる。軽度の異常を検出できることにより、電磁接触器２の劣化や破損が進む前の段階で適切な処置をすることが可能になり、電磁接触器２から発生する振動によって電磁接触器２の周辺の部材や機器等が劣化したり破損したりすることをさらに抑制することができる。

【0072】

なお、実施の形態４では検出器１３が検出する振動に関する物理量を振動の加速度としたが、振動の加速度と同様に、物理量の値が大きいと振動が大きくなり、物理量の値が小さいと振動が小さくなる他の物理量を検出してもよい。例えば、振動に関する物理量として振動の変位を検出する場合、検出器１３として例えばカメラのような電磁接触器２と非接触で変位を撮影できる装置を用いてもよい。

【0073】

以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。
（付記１）
電磁接触器から発生した振動に関する物理量を検出する検出器と、
前記検出器で検出された前記物理量の値と第一の閾値とを比較し、前記電磁接触器が異常であるか否かを判定する判定部と、
前記電磁接触器が異常であると前記判定部が判定した場合、前記電磁接触器が異常であることを示す信号を出力する出力部と、
を備える異常検出装置。
（付記２）
前記判定部は、前記物理量の値が前記第一の閾値以下である場合、前記電磁接触器が異常であると判定し、前記物理量の値が前記第一の閾値より大きい場合、前記電磁接触器が異常でないと判定する
付記１に記載の異常検出装置。
（付記３）
前記判定部は、前記検出器で検出された前記物理量の値と前記第一の閾値よりも大きい第二の閾値とを比較し、前記物理量の値が前記第二の閾値以下である場合、前記電磁接触器が軽度の異常であると判定し、前記物理量の値が前記第一の閾値より大きい場合、前記電磁接触器が異常でないと判定し、
前記出力部は、前記電磁接触器が軽度の異常であると前記判定部が判定した場合、前記電磁接触器が軽度の異常であることを示す信号を出力する
付記２に記載の異常検出装置。
（付記４）
前記判定部は、前記物理量の値が前記第一の閾値以上である場合、前記電磁接触器が異常であると判定し、前記物理量の値が前記第一の閾値より小さい場合、前記電磁接触器が異常でないと判定する
付記１に記載の異常検出装置。
（付記５）
前記判定部は、前記検出器で検出された前記物理量の値と前記第一の閾値よりも小さい第二の閾値とを比較し、前記物理量の値が前記第二の閾値以上である場合、前記電磁接触器が軽度の異常であると判定し、前記物理量の値が前記第一の閾値より小さい場合、前記電磁接触器が異常でないと判定し、
前記出力部は、前記電磁接触器が軽度の異常であると前記判定部が判定した場合、前記電磁接触器が軽度の異常であることを示す信号を出力する
付記４に記載の異常検出装置。
（付記６）
前記検出器は、前記物理量として周波数を検出する
付記２または３に記載の異常検出装置。
（付記７）
前記検出器は、前記物理量として加速度を検出する
付記４または５に記載の異常検出装置。
（付記８）
前記検出器は、前記物理量として変位を検出する
付記４または５に記載の異常検出装置。
（付記９）
前記検出器は、前記電磁接触器に取り付けられた
付記１から８のいずれか一項に記載の異常検出装置。
（付記１０）
前記検出器は、前記電磁接触器が固定された第一の固定部材に取り付けられた
付記１から９のいずれか一項に記載の異常検出装置。
（付記１１）
前記検出器は、前記電磁接触器が固定された第一の固定部材が固定された第二の固定部材に取り付けられた
付記１から１０のいずれか一項に記載の異常検出装置。
（付記１２）
前記検出器は、前記電磁接触器が固定された第一の固定部材と前記第一の固定部材が固定された第二の固定部材の間に介在する介在部材に取り付けられた
付記１から１１のいずれか一項に記載の異常検出装置。

【符号の説明】

【0074】

１ 電源
２ 電磁接触器
３ 制御盤
３ａ、３０ａ、１０３ａ、１３０ａ 判定部
３ｂ、１０３ｂ 出力部
４ 電動機
５ かご
６ 釣合いおもり
７ 主ロープ
８ 制動装置
９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ 異常検出装置
１０ 防振箱
１１ 防振部材
１２ 防振部材固定部
１３ 検出器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【手続補正書】

【提出日】2023-08-15

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電磁接触器から発生した振動に関する物理量として周波数を検出する検出器と、
前記検出器で検出された周波数の値と振動伝達率が１以上となる周波数の領域である共振領域内で設定した第一の閾値とを比較し、前記電磁接触器が異常であるか否かを判定する判定部と、
前記電磁接触器が異常であると前記判定部が判定した場合、前記電磁接触器が異常であることを示す信号を出力する出力部と、
を備える異常検出装置。

【請求項2】

前記第一の閾値は、前記電磁接触器の固有周波数よりも大きい周波数である
請求項１に記載の異常検出装置。

【請求項3】

前記判定部は、前記周波数の値が前記第一の閾値以下である場合、前記電磁接触器が異常であると判定し、前記周波数の値が前記第一の閾値より大きい場合、前記電磁接触器が異常でないと判定する
請求項１又は２に記載の異常検出装置。

【請求項4】

前記判定部は、前記周波数の値が前記第一の閾値以下である場合、前記電磁接触器が異常であると判定し、前記周波数の値が前記第一の閾値より大きく、前記第一の閾値より大きい第二の閾値以下である場合、前記電磁接触器が軽度の異常であると判定し、前記周波数の値が前記第二の閾値より大きい場合、前記電磁接触器が異常でないと判定し、
前記出力部は、前記電磁接触器が軽度の異常であると前記判定部が判定した場合、前記電磁接触器が軽度の異常であることを示す信号を出力する
請求項１又は２に記載の異常検出装置。

【請求項5】

前記検出器は、前記電磁接触器に取り付けられた
請求項１又は２に記載の異常検出装置。

【請求項6】

前記検出器は、前記電磁接触器が固定された第一の固定部材に取り付けられた
請求項１又は２に記載の異常検出装置。

【請求項7】

前記検出器は、前記電磁接触器が固定された第一の固定部材が固定された第二の固定部材に取り付けられた
請求項１又は２に記載の異常検出装置。

【請求項8】

前記検出器は、前記電磁接触器が固定された第一の固定部材と前記第一の固定部材が固定された第二の固定部材の間に介在する介在部材に取り付けられた
請求項１又は２に記載の異常検出装置。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0006】

本開示に係る異常検出装置は、電磁接触器から発生した振動に関する物理量として周波数を検出する検出器と、検出器で検出された周波数の値と振動伝達率が１以上となる周波数の領域である共振領域内で設定した第一の閾値とを比較し、電磁接触器が異常であるか否かを判定する判定部と、電磁接触器が異常であると判定部が判定した場合、電磁接触器が異常であることを示す信号を出力する出力部と、を備える。