(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-19
(45)【発行日】2023-12-27
(54)【発明の名称】巻き上げロープの監視方法、およびエレベータシステム
(51)【国際特許分類】
B66B 5/02 20060101AFI20231220BHJP
【ＦＩ】
B66B5/02 C
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2019235637
(22)【出願日】2019-12-26
(65)【公開番号】P2020121884
(43)【公開日】2020-08-13
【審査請求日】2022-12-13
(31)【優先権主張番号】16/260,731
(32)【優先日】2019-01-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】591020353
【氏名又は名称】オーチス エレベータ カンパニー
【氏名又は名称原語表記】Ｏｔｉｓ Ｅｌｅｖａｔｏｒ Ｃｏｍｐａｎｙ
【住所又は居所原語表記】Ｏｎｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐｌａｃｅ，Ｆａｒｍｉｎｇｔｏｎ，Ｃｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔ，Ｕ．Ｓ．Ａ．
(74)【代理人】
【識別番号】100086232
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 博通
(74)【代理人】
【識別番号】100092613
【弁理士】
【氏名又は名称】富岡 潔
(72)【発明者】
【氏名】村田 二郎
【審査官】長尾 裕貴
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－０８６０２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－１７６６２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－２７６８８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１１／１４７４５６（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６６Ｂ ５／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
エレベータシステム内の巻き上げロープの監視方法であって、各々の巻き上げロープのテンションを測定することと、
前記巻き上げロープにおける前記テンションの平均値を計算することと、
いずれかのロープにおける前記テンションが前記平均値よりも所定の割合以上高いかどうかを判定することと、
いずれかのロープにおける前記テンションが前記平均値よりも所定の割合以上高い場合、ロープのほつれが検出されたことの信号を提供することと、
エレベータかごが床に駐車されている間に各々の巻き上げロープのテンションを測定することと、
前記テンションの定期的な変動に基づいて、各々のロープの揺れのロープ周波数及びロープ振幅を計算することと、
前記ロープ振幅が予め定められたレベルよりも高い場合、エレベータかごを予め定められた避難階に移動させることと、
を備えた、方法。
【請求項2】
各々の巻き上げロープのテンションを測定することは、各々の巻き上げロープ上に設けられたテンションゲージによってテンションを測定することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
ロープのほつれは、予め定められたレベルよりも高いロープ振幅を有するロープの揺れが検出されるときにチェックされる、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
ロープのほつれは、前記ロープの揺れが解消した後にチェックされる、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記エレベータかごを予め定められた避難階に移動させることは、前記ロープ振幅が予め定められた第１のレベルよりも高いとき、前記エレベータかごを前記予め定められた避難階に標準速度で移動させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
前記エレベータかごを予め定められた避難階に移動させることは、前記予め定められた第１のレベルよりも高い予め定められた第２のレベルよりも前記ロープ振幅が高いとき、前記エレベータかごを前記予め定められた避難階に低速で移動させ、エレベータ動作をシャットダウンすることを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
地震検出信号を受信することと、エレベータ動作をシャットダウンすることと、
地震及びビルディングの揺れが停止したかどうかを判定することと、
前記地震及びビルディングの揺れが停止した後、ロープのほつれをチェックすることと、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項8】
昇降路内で垂直に移動可能なエレベータかごと、複数の巻き上げロープを介して前記エレベータかごに接続され、前記昇降路内で垂直に移動可能なカウンタウエイトと、
少なくとも１つの巻き上げロープのほつれを監視する巻き上げロープ監視デバイスと、を含み、前記巻き上げロープ監視デバイスは、
各々の巻き上げロープ上に設けられたテンションゲージと、
各々のテンションゲージから各々の巻き上げロープのテンション測定値を受信し、前記巻き上げロープにおけるテンションの平均値を計算し、いずれかのロープにおける前記テンションが前記平均値よりも所定の割合以上高いかどうかを判定し、いずれかのロープにおける前記テンションが前記平均値よりも所定の割合以上高い場合、ロープのほつれが検出されたことの信号を提供する、コントローラと、
を含み、
前記コントローラは更に、前記エレベータかごが床に駐車されている間に各々のテンションゲージから各々の巻き上げロープの前記テンション測定値を受信し、前記テンションの定期的な変動に基づいて、各々のロープの揺れのロープ周波数及びロープ振幅を計算し、前記ロープ振幅が予め定められたレベルよりも高い場合、前記エレベータかごを予め定められた避難階に移動させるように構成される、エレベータシステム。
【請求項9】
前記巻き上げロープ監視デバイスは、地震センサを更に含む、請求項８に記載のエレベータシステム。
【請求項10】
前記コントローラは、エレベータコントローラである、請求項８に記載のエレベータシステム。
【請求項11】
ロープのほつれは、予め定められたレベルよりも高いロープ振幅を有するロープの揺れが検出されるときにチェックされる、請求項８に記載のエレベータシステム。
【請求項12】
前記コントローラは更に、前記地震センサから地震検出信号を受信し、エレベータ動作をシャットダウンし、地震及びビルディングの揺れが停止したかどうかを判定し、前記地震及びビルディングの揺れが停止した後、ロープのほつれをチェックする、請求項９に記載のエレベータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は概して、エレベータシステムに関する。より具体的には、本発明は、巻き上げロープのほつれを監視する巻き上げロープ監視デバイスに関する。
【背景技術】
【0002】
多くのエレベータシステムは、１つ以上の巻き上げロープを含むローピングによって昇降路内に吊るされたエレベータかご及びカウンタウエイトを含む。典型的には、エレベータかご及びカウンタウエイトの重量を支持するため、並びにエレベータかごを昇降路内の所望の位置に移動させるための巻き上げロープとしてワイヤロープ、ケーブル、またはベルトが使用される。巻き上げロープは、典型的には、所望のローピング機構に従って、いくつかのシーブの周りに経路指定される。
【0003】
巻き上げロープのうちの１つ以上が昇降路内で揺れ始めることがあるという状況が存在する。ビルディングが地震または強風に反応して動くことを理由に、ロープの揺れは、例えば、地震または非常に強い風の状態の間に発生することがある。ビルディングが動くにつれて、エレベータかご及びカウンタウエイトと関連付けられた長いロープは、側面から側面に揺れる傾向がある。これは、ビルディングの揺れの量がより低いビルディングと比較して典型的には大きい高層ビルディングにおいて、及び昇降路内のロープの自然周波数がビルディングの揺れの周波数の整数倍であるときに最も顕著である。
【0004】
巻き上げロープの過度なロープの揺れは、２つの主要な理由、それらが昇降路内のロープまたは他の機器に損傷を与えることがあること、及びそれらの動きがエレベータかご内で不快な振動レベルを生じさせることがあること、により好ましくない。巻き上げロープはまた、ロープの揺れに起因して、ほつれることがあり、またはレールブラケットまたは昇降路ドアなど、昇降路内の機器に引っかかることがある。これは、エレベータがそのような状況で動き続ける場合に危険なことがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
巻き上げロープの揺れまたはほつれを防止または検出する多くのアイデアが存在する。しかしながら、それらのアイデアのほとんど全ては、追加のまたは新たなデバイスを必要とし、それは、コスト及び技術的困難性に起因して実現可能性を減少させる。
【課題を解決するための手段】
【0006】
一実施形態によると、エレベータシステム内の巻き上げロープを監視する方法は、各々の巻き上げロープのテンションを測定することと、巻き上げロープにおけるテンションの平均値を計算することと、いずれかのロープにおけるテンションが平均値よりも著しく高いかどうかを判定することと、いずれかのロープにおけるテンションが平均値よりも著しく高い場合、ロープのほつれが検出されたことの信号を提供することと、を含む。
【0007】
上記説明された特徴のうちの１つ以上に加え、または代替として、各々の巻き上げロープのテンションを測定することは、各々の巻き上げロープ上に設けられたテンションゲージによってテンションを測定することを含む、更なる実施形態が含まれてもよい。
【0008】
上記説明された特徴のうちの１つ以上に加え、または代替として、エレベータかごが床に駐車されている間に各々の巻き上げロープのテンションを測定することと、テンションの定期的な変動に基づいて、各々のロープの揺れのロープ周波数及びロープ振幅を計算することと、ロープ振幅が予め定められたレベルよりも高い場合、エレベータかごを予め定められた避難階に移動させることと、を更に含む、更なる実施形態が含まれてもよい。
【0009】
上記説明された特徴のうちの１つ以上に加え、または代替として、ロープのほつれは、予め定められたレベルよりも高いロープ振幅を有するロープの揺れが検出されるときにチェックされる、更なる実施形態が含まれてもよい。
【0010】
上記説明された特徴のうちの１つ以上に加え、または代替として、ロープのほつれは、ロープの揺れが解消した後にチェックされる、更なる実施形態が含まれてもよい。
【0011】
上記説明された特徴のうちの１つ以上に加え、または代替として、エレベータかごを予め定められた避難階に移動させることは、ロープ振幅が予め定められた第１のレベルよりも高いとき、エレベータかごを予め定められた避難階に標準速度で移動させることを含む、更なる実施形態が含まれてもよい。
【0012】
上記説明された特徴のうちの１つ以上に加え、または代替として、エレベータかごを予め定められた避難階に移動させることは、予め定められた第１のレベルよりも高い予め定められた第２のレベルよりもロープ振幅が高いとき、エレベータかごを予め定められた避難階に低速で移動させ、エレベータ動作をシャットダウンすることを含む、更なる実施形態が含まれてもよい。
【0013】
上記説明された特徴のうちの１つ以上に加え、または代替として、地震検出信号を受信することと、エレベータ動作をシャットダウンすることと、地震及びビルディングの揺れが停止したかどうかを判定することと、地震及びビルディングの揺れが停止した後、ロープのほつれをチェックすることと、を更に含む、更なる実施形態が含まれてもよい。
【0014】
別の実施形態によると、エレベータシステムは、昇降路内で垂直に移動可能なエレベータかごと、複数の巻き上げロープを介してエレベータかごに接続され、昇降路内で垂直に移動可能なカウンタウエイトと、少なくとも１つの巻き上げロープのほつれを監視する巻き上げロープ監視デバイスと、を含み、巻き上げロープ監視デバイスは、各々の巻き上げロープ上に設けられたテンションゲージと、各々のテンションゲージから各々の巻き上げロープのテンション測定値を受信し、巻き上げロープにおけるテンションの平均値を計算し、いずれかのロープにおけるテンションが平均値よりも著しく高いかどうかを判定し、いずれかのロープにおけるテンションが平均値よりも著しく高い場合、ロープのほつれが検出されたことの信号を提供する、コントローラと、を含む。
【0015】
上記説明された特徴のうちの１つ以上に加え、または代替として、巻き上げロープ監視デバイスは、地震センサを更に含む、更なる実施形態が含まれてもよい。
【0016】
上記説明された特徴のうちの１つ以上に加え、または代替として、コントローラは、エレベータコントローラである、更なる実施形態が含まれてもよい。
【0017】
上記説明された特徴のうちの１つ以上に加え、または代替として、コントローラは更に、エレベータかごが床に駐車されている間に各々のテンションゲージから各々の巻き上げロープのテンション測定値を受信し、テンションの定期的な変動に基づいて、各々のロープの揺れのロープ周波数及びロープ振幅を計算し、ロープ振幅が予め定められたレベルよりも高い場合、エレベータかごを予め定められた避難階に移動させる、更なる実施形態が含まれてもよい。
【0018】
上記説明された特徴のうちの１つ以上に加え、または代替として、ロープのほつれは、予め定められたレベルよりも高いロープ振幅を有するロープの揺れが検出されるときにチェックされる、更なる実施形態が含まれてもよい。
【0019】
上記説明された特徴のうちの１つ以上に加え、または代替として、エレベータコントローラは更に、地震センサから地震検出信号を受信し、エレベータ動作をシャットダウンし、地震及びビルディングの揺れが停止したかどうかを判定し、地震及びビルディングの揺れが停止した後、ロープのほつれをチェックする、更なる実施形態が含まれてもよい。
【0020】
他に明確に示されない限り、排他性なく上述した特徴及び要素が様々な組み合わせで組み合わされてもよい。それらの特徴及び要素と共にそれらの動作は、以下の説明及び添付図面を参照して更に明らかになるであろう。しかしながら、以下の説明及び図面は、本質的に例示的且つ説明的であり、非限定的であることを意図していることを理解されるべきである。
【0021】
開示の上述した特徴及び他の特徴、並びに利点は、添付図面を併用して以下の詳細な説明から明らかになり、添付図面では、いくつかの図において同一の要素が同様に番号付けされる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の巻き上げロープ監視デバイスを含むエレベータシステムの概略図を例示する。
【発明を実施するための形態】
【0023】
図１は、本発明のエレベータシステム１の選択された部分を概略的に示す。エレベータかご２及びカウンタウエイト３は両方、昇降路４で垂直に移動可能である。複数の巻き上げロープ５は、エレベータかご２をカウンタウエイト３に結合する。この実施形態では、巻き上げロープ５は、丸鋼ロープを含むが、巻き上げロープ５は、複数の縦に延在するワイヤコード及びワイヤコードを覆う被膜を含むベルトを含んでもよい。本発明の実施形態に従って設計された特徴を含む様々なローピング構成がエレベータシステムにおいて有用であってもよい。
【0024】
巻き上げロープ５は、機械室７または昇降路４の上部内に位置する機械（図示せず）によって駆動されるトラクションシーブ６にわたって延在する。シーブ６と巻き上げロープ５との間のトラクションは、昇降路４を通じてかご２及びカウンタウエイト３を駆動する。機械の動作は、機械室７内に位置してもよいエレベータコントローラ８によって制御される。地震を検出する地震センサ９も、機械室７内またはエレベータシステム１を含むビルディングに近接して設けられる。地震センサ９は、地震検出信号をエレベータコントローラ８に提供する。エレベータかご２の上で各々のロープ５上にテンションゲージ１０が設けられる。各々のテンションゲージ１０は、有線または無線通信を介して、測定されたテンション値をエレベータコントローラ８に提供する。エレベータコントローラ８は、従来のように、かご２内の負荷を計算するために測定されたテンション値を使用する。
【0025】
本発明の巻き上げロープ監視デバイスは、全てが従来のエレベータシステムの既存の構成要素であってもよい、エレベータコントローラ８、地震センサ９、及び巻き上げロープ５上に設けられたテンションゲージ１０から構成される。
【0026】
図２は、地震または非常に強い風の状態に起因して揺れる巻き上げロープ５を示す。揺れ、すなわち、巻き上げロープ５の横方向に振れる動きは、ロープ５におけるロープテンションを定期的に変動させる。本発明のエレベータコントローラ８は、テンションゲージ１０から入力された測定されたロープテンション値の定期的な変動から巻き上げロープ５のロープの揺れの周波数Ｆ及び振幅Ａを計算する。
【0027】
図３は、レールブラケットまたは昇降路ドアなど、昇降路内の構造１２上でほつれまたは捕捉される、巻き上げロープ５のうちの１つ、最も右の巻き上げロープ５を示す。この状態では、ほつれたロープ５におけるテンションは、他のロープ５と比較して、著しく高くなる。
【0028】
図４～６は、巻き上げロープ５の揺れまたはほつれを監視する、本発明のエレベータコントローラ８によって実行される処理を示す。図４は、標準動作の間に実行される処理を示す。ステップ１０１では、地震が地震センサ９によって検出されたかどうかがチェックされる。はいの場合、処理は地震動作に進む。いいえの場合、処理は、かご２がいずれかの乗り場階においてアイドルモードにあるかどうかをチェックする、ステップ１０２に進む。いいえの場合、かご２がアイドルモードに切り替わるまで処理は待機する。はいの場合、ステップ１０３において、各々の昇降路ロープ５のテンションが測定され、各々のロープの揺れの周波数及び振幅が計算される。
【0029】
ステップ１０４では、いずれかのロープ５の振幅が第２の基準レベルよりも高いかどうかがチェックされる。はいの場合、処理はロープの揺れ動作に進む。いいえの場合、いずれかのロープ５の振幅が第１の基準レベルよりも高いかどうかがチェックされる。第２の基準レベルは、第１の基準レベルよりも大きい（第２の基準レベル＞第１の基準レベル）。はいの場合、かご２は、巻き上げロープ５がビルディングの自然周波数に共鳴しない予め定められた避難階に標準速度で移動され、処理が終了において終了する。避難階は、ビルディングの自然周波数及び各々の階に駐車されたエレベータかご２との巻き上げロープ５の自然周波数に基づいて事前に判定されてもよい。いいえの場合、処理が終了に直接進む。ステップ１０１～１０６の処理は、エレベータがアイドルモードにある間に繰り返される。エレベータコントローラ８がかご呼び出しを受信するとすぐに、呼び出しに応答して処理が中断される。
【0030】
図５は、地震動作の間に実行される処理を示す。ステップ１１１では、かご２が稼働しているかどうかがチェックされる。はいの場合、ステップ１１２において、最も近い階においてかご２が停止し、ドアが開き、ステップ１１３において、エレベータかご２を降りるという通知が乗客に提供される。かご２内部の負荷をチェックすることによってなど、全ての乗客がエレベータかご２を出たことを確かめた後、ドアが閉じ、ステップ１１４において、エレベータ動作がシャットダウンされる。
【0031】
ステップ１１５では、地震及びビルディングの揺れが停止したかどうかがチェックされる。いいえの場合、地震及びビルディングの揺れが停止するまで、処理はステップ１１４及び１１５を繰り返す。地震及びビルディングの揺れが停止すると、処理はステップ１１６に進み、各々の巻き上げロープ５のテンションを測定し、巻き上げロープ５におけるテンションの平均値を計算する。
【0032】
次に、平均値よりも高いテンション１００％を有するいずれかのロープ５が存在するかどうかがチェックされる。１００％は例にすぎず、エレベータ／ビルディング構成及び顧客要件に基づいて割合が判定されるべきであることが理解されよう。はいの場合、ロープのほつれを示す信号がオペレータまたはリモートセンタに送信され、ステップ１１８において、「ロープのほつれが検出された」ことの警告が提供されてもよい。ステップ１１９において、整備士がエレベータを復旧し、警告を手動でリセットするように現場に到着するまで、エレベータ動作はシャットダウンされたままである。いいえの場合、処理はステップ１２０に進み、全ての他の安全性チェックを通過するとエレベータが標準動作に戻る。
【0033】
図６は、ロープの揺れ動作の間に実行される処理を示す。ステップ１２１では、かご２は、ロープ５がビルディングの自然周波数により共鳴しない予め定められた避難階に低速で移動される。前に説明されたように、避難階は、ビルディングの自然周波数及び各々の階に駐車されたエレベータかご２との巻き上げロープ５の自然周波数に基づいて事前に判定されてもよい。次いで、ステップ１２２において、エレベータ動作はシャットダウンされる。ステップ１２３では、各々の巻き上げロープ５のテンションが測定され、各々のロープの揺れの周波数及び振幅が計算される。ステップ１２４では、全てのロープ５の振幅が第２の基準レベルよりも低いかどうかがチェックされる。いいえの場合、全てのロープ５の振幅が第２の基準レベルよりも低くなるまで、ステップ１２３及び１２４が繰り返される。はいの場合、ステップ１２５において、巻き上げロープ５におけるテンションの平均値が計算される。
【0034】
次に、ステップ１２６において、平均値よりも高いテンション１００％を有するいずれかのロープ５が存在するかどうかがチェックされる。１００％は例にすぎず、エレベータ／ビルディング構成及び顧客要件に基づいて割合が判定されるべきであることが理解されよう。はいの場合、ロープのほつれの検出を示す信号がオペレータまたはリモートセンタに送信され、ステップ１２７おいて、「ロープのほつれが検出された」ことの警告が提供されてもよい。ステップ１２８において、整備士がエレベータを復旧し、警告を手動でリセットするように現場に到着し、終了において処理が終了するまで、エレベータ動作はシャットダウンされたままである。いいえの場合、処理はステップ１２９に進み、エレベータの検査稼働が低速で実行される。
【0035】
ステップ１３０では、いずれかの障害が存在するかどうかがチェックされる。はいの場合、処理はステップ１２８に進み、整備士が復旧し、警告を手動でリセットするように現場に到着するまで、エレベータ動作をシャットダウンしたままにする。いいえの場合、処理は標準動作に戻る。
【0036】
本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としており、限定することを意図していない。例示及び説明を目的に説明が提示されてきたが、網羅的であること、または実施形態を開示された形式に限定することを意図していない。開示の範囲から逸脱することなく、本明細書で説明されていない多くの修正、変形、変更、置き換え、または同等の配置が当業者にとって明らかである。加えて、様々な実施形態が説明されてきたが、態様が説明された実施形態のうちのいくつかのみを含んでもよいことが理解されよう。したがって、開示は、上述した説明によって限定されるものとは見なされないが、添付の請求項の範囲によってのみ限定される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】