JP2017178561A

JP2017178561A - エレベーター装置

Info

Publication number: JP2017178561A
Application number: JP2016068893A
Authority: JP
Inventors: 荒川　淳; Atsushi Arakawa; 淳荒川; 寛三好; Hiroshi Miyoshi; 宮田　弘市; Hiroichi Miyata; 弘市宮田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2016-03-30
Filing date: 2016-03-30
Publication date: 2017-10-05
Anticipated expiration: 2036-03-30
Also published as: JP6591923B2; CN107265261B; CN107265261A

Abstract

【課題】より安価な構成で乗りかごの振動を抑えるエレベーター装置を提供する。【解決手段】エレベーター装置１００は、乗りかご１１０を挟んで昇降方向であるＺ方向に延びる一対のガイドレール１４０に対して接触し、乗りかご１１０と共に昇降するガイドローラ１２１〜１２３と、乗りかご１１０の床面に平行な配置面で、一対のガイドレール１４０のいずれか一方のガイドレール１４０の側に配置され、互いのガイドレール１４０に対向する方向であるＹ方向に直交するＸ方向に加速度を発生させる第一制振器１３３と、一対のガイドレール１４０のいずれか他方のガイドレール１４０とＸ方向で接触するガイドローラのＸ方向の移動に対する減衰器と、配置面でＸ方向加速度を検出する第一加速度検出部１３２と、第一加速度検出部１３２により検出されたＸ方向加速度を受信して第一制振器１３３を制御する制御部１３１と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、エレベーター装置に関し、例えば、建物に設置されるエレベーター装置に適用して好適なものである。

エレベーター装置は、人や物を載せて昇降する手段として広く用いられている。エレベーター装置の乗りかごは、かご室と、かご室の周囲に設けられたかご枠とから構成されている。昇降路には上下に延びるガイドレールが配置され、かご枠には、かご枠が昇降路に沿って走行するために、ガイドレールに対して三方向から接触するガイド装置が設けられている。ガイド装置は、かご枠の複数個所に設けられ、それぞれ３つのガイドローラがガイドレールに対して異なる方向から接触することにより、乗りかごが昇降路内を安定して走行することが可能となっている。

ここで昇降路内のガイドレールが曲がって据付けられていたり、ガイドレールのつなぎ目に段差があったりすると、ガイドレールに接触しているガイドローラを介して乗りかごに外力がかかり横方向の振動を発生させることになる。かご室とかご枠とは防振ゴムを介して接続されているが、かご室の振動を抑制するのには十分とはいえない。横方向の振動は基本的にガイドレール据付精度に依存し、ガイドレール据付精度は技術者の熟練度に依存することとなるが、熟練技術者の確保は、特に新興国において難しく、ガイドレール据付精度を高く維持することは難しくなってきている。

特許文献１は、乗りかごとかご枠との間に、乗りかごをかご枠に対して水平方向に復元力を付与する弾性部材を設けることについて開示している。特許文献２は、エレベーターかごの振動方向及び振動の大きさを検出し、検出した振動を相殺するアクティブ制振装置を設けたエレベーターの制振装置について開示している。特許文献３は、ガイドレールを挟んで両側に設けられた２つのガイドローラのガイドレールに対する押圧力を１つのアクチュエータによって制御する構成について開示している。特許文献４は、アクチュエータ可動部又は固定部の一方が、アクチュエータ可動部の駆動方向と交わる方向の磁界を発生する磁石であり、他方が磁界の影響を受けるように配置されたボビンに巻線されたコイルであり、昇降体が振動しているときに、コイルに電流を流してアクチュエータ可動部の駆動方向にアクチュエータ可動部を駆動させるローレンツ力を発生させることについて開示している。

特開平０７−１８７５４８号公報特開平１１−１１６１６６号公報特開２００６−１３１３８５号公報特開２００１−１２２５５５号公報

乗りかごの振動を抑えるには、ばね等によりパッシブに抑えるものがあるが、その性能には限界があり、乗りかごが停止して乗客が乗り込んでくる時等には、逆に乗りかごを揺らしてしまう恐れがある。振動を抑えるには、３つ以上のアクチュエータを用いてアクティブに抑えることがより効率的であるが、コストが高くなると共に、制御が複雑化して、パラメータの調整等に時間がかかる恐れがあり、更に、コスト高となる恐れがある。また、パラメータ調整が適切でない場合や、パラメータを変更すべき状態になった場合には、かえって振動が大きくなる恐れもある。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、より安価な構成で乗りかごの振動を抑えるエレベーター装置を提供しようとするものである。

かかる課題を解決するため本開示の装置稼働システムは、乗りかごを挟んで昇降方向であるＺ方向に延びる一対のガイドレールに対して接触し、前記乗りかごと共に昇降するガイドローラと、前記乗りかごの床面に平行な配置面で、前記一対のガイドレールのいずれか一方の前記ガイドレールの側に配置され、互いの前記ガイドレールに対向する方向であるＹ方向に直交するＸ方向に加速度を発生させる第一制振器と、前記一対のガイドレールのいずれか他方の前記ガイドレールと前記Ｘ方向で接触する前記ガイドローラの前記Ｘ方向の移動に対する減衰器と、前記配置面で前記Ｘ方向加速度を検出する第一加速度検出部と、前記第一加速度検出部により検出された前記Ｘ方向加速度を受信して前記第一制振器を制御する制御部と、を備えるエレベーター装置である。

本発明によれば、より安価な構成で乗りかごの振動を抑えることができる。

本開示の一実施の形態に係るエレベーター装置について概略的に示す図である。乗りかご内の第一制振器及び第二制振器の配置、並びにガイド装置について示す図である。第一制振器の一例について示す図である。ガイド装置の＋Ｙ方向の視野による図である。第一制振器の他の例について示す図である。第一制振器をかご室に設けない場合の一例について示す図である。

以下図面を用いて本開示に係る実施の形態を詳述する。以下の説明において、同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

（１）本実施の形態によるエレベーター装置の構成
図１は、本発明の一実施の形態に係るエレベーター装置１００について概略的に示す図である。この図に示されるようにエレベーター装置１００は、人や物を載せる乗りかご１１０と、昇降路内で昇降路に沿って配置された一対のガイドレール１４０とを有している。図１では、乗りかご１１０に付属する部品を明確に描くために、一対のガイドレール１４０のうち一本のみを示し、乗りかご１１０を挟んで図面手前側のガイドレール１４０の記載を省略している。

乗りかご１１０は、ドアを有し、人や物を載せるかご室１１４と、かご室１１４の周囲を囲うように配置され、ロープ１０１が接続されたかご枠１１２を有している。かご枠１１２には、ガイドレール１４０に沿って昇降させるためのガイドローラ１２１〜１２３をそれぞれ有するガイド装置１２０及び１６０がそれぞれ２か所ずつ計４か所に取り付けられている。詳細は後述するが、一対のガイドレール１４０のいずれの側に押圧されるガイドローラ１２１〜１２３を有するかによって、構成が異なるガイド装置１２０及び１６０となっている。本実施形態においては、ガイドレール１４０が延びる方向をＺ方向、Ｚ方向に直交し、一対のガイドレール１４０が互いに対抗する方向をＹ方向、Ｚ方向及びＹ方向に垂直な方向をＸ方向としている。ここで、±Ｘ方向、±Ｙ方向及び±Ｚ方向は、単にＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向と記載することとし、いずれかの方向を示すときには、＋Ｘ方向や−Ｘ方向と符号をつけて示すこととする。

かご室１１４の床面に平行な床下の配置面には、Ｘ方向加速度を検出する第一加速度検出部１３２と、一対のガイドレール１４０のいずれか一方の側の配置面上に配置され、Ｘ方向に加速度を発生させる第一制振器１３３と、配置面上に配置され、前記Ｙ方向加速度を検出する第二加速度検出部１３６と、配置面上に配置され、前記Ｙ方向に加速度を発生させる第二制振器１３７と、第一加速度検出部１３２及び第二加速度検出部１３６の出力に基づいて第一制振器１３３及び第二制振器１３７へ制御指令を入力する制御部１３１が設置されている。ここで、配置面をかご室１１４の床下とすることで、乗りかご１１０のＺ方向の端部近くとすることができ、より効率的に乗りかご１１０の振動を抑えることができる。しかしながら、配置面は天井裏、かご枠１１２の底面部や上面部等その他の場所でもよい。また、制御部１３１は、第一加速度検出部１３２の出力に基づいて第一制振器１３３へ制御指令を入力する制御部と第二加速度検出部１３６の出力に基づいて第二制振器１３７へ制御指令を入力する制御部を別々に設けてもよい。

制御部１３１は、第二加速度検出部１３６の出力に基づいて第二制振器１３７への制御指令の計算を行うと共に、第一加速度検出部１３２の出力に基づいて第一制振器１３３への制御指令の計算を行う。ここで、Ｘ方向の振動には、Ｘ軸方向の並進運動の他、Ｙ軸まわりの回転運動及びＺ軸まわりの回転運動を含むものとする。Ｙ方向の振動には、Ｙ軸方向の並進運動の他、Ｘ軸まわりの回転運動を含むものとする。

図２は、乗りかご１１０の−Ｚ方向の視野による図であり、乗りかご１１０内の第一制振器１３３及び第二制振器１３７の配置、並びにガイド装置１２０及び１６０について示す図である。この図に示されるように、第二加速度検出部１３６（不図示）及び第二制振器１３７はＹ方向に延びるバランス軸２０１上に設置することができる。バランス軸とは、乗りかご１１０をバランス軸に鉛直な面で切って２つに分けた場合に、バランス軸に係る慣性モーメントがそれぞれで等しくなるように定められる線である。第二加速度検出部１３６及び第二制振器１３７をバランス軸上に設置したのは、バランス軸より離れた位置に配置すると、Ｙ方向の振動情報にＸ方向の振動に関わるＺ軸まわりの回転振動の情報が混入することになり、Ｙ方向の振動とＸ方向の振動を独立に制御することが困難になるためである。ただし、バランス軸２０１を正確に知ることが困難な場合、ガイド装置１２０のガイドローラ１２１とガイド装置１６０のガイドローラ１２１を結ぶ線をバランス軸２０１に代用してもよい。

第一加速度検出部１３２（不図示）および第一制振器１３３は、乗りかご１１０のＸ方向に延びるバランス軸２０２から離れた位置に設置することができる。図１では乗りかご１１０の＋Ｙ方向側に設置されているが、−Ｙ方向側に設置されていてもよい。ここで、第一制振器１３３をＸ方向に延びるバランス軸から離れた位置に設置するのは、このバランス軸上に設置するとＺ軸まわりの回転振動を抑制することが難しくなるからである。

第一制振器１３３が設置されている側のガイド装置１２０は、−Ｙ方向にガイドレール１４０に接触するガイドローラ１２１と、ガイドローラ１２１を−Ｙ方向に押圧するばね１２４と、＋Ｘ方向にガイドレール１４０に接触するガイドローラ１２２と、ガイドローラ１２２を＋Ｘ方向に押圧するばね１２５と、−Ｘ方向にガイドレール１４０に接触するガイドローラ１２３と、ガイドローラ１２３を−Ｘ方向に押圧するばね１２６と、を有している。

また、第一制振器１３３が設置されている側とは反対側のガイド装置１６０は、ガイド装置１２０と同様の構成を備えると共に、ばね１２５と並列に接続され、ガイドローラ１２２のＸ方向の移動速度に比例して速度と反対方向の力を発生させる減衰器１６１と、ばね１２６と並列に接続され、ガイドローラ１２３のＸ方向の移動速度に比例して速度と反対方向の力を発生させる減衰器１６２と、を備えている。

本実施の形態では、第一制振器１３３を乗りかご１１０の＋Ｙ方向側に設置しているため、図示していない＋Ｙ方向側にあるガイドレール１４０からの外乱に対しては有効にその振動を抑制することができるが、左側のガイドレール１４０からの外乱に対しては、第一制振器１３３が離れた位置に設置されているためその制振効果が限られてしまう。よって２つのガイドレール１４０のいずれからの外乱に対しても制振効果を維持しようとすると、第一制振器１３３と反対側にも制振器を設置する必要が出てくるが、制振器を増やすと制御部１３１による制御が複雑になり、現場での制御部１３１の調整にも時間がかかるため、更なるコスト高につながる。

本実施の形態では、このように、Ｙ方向に延びるバランス軸に対して第一制振器１３３が設置されていない側のガイド装置１６０に、ガイドローラ１２２及び１２３のＸ方向の移動に対する減衰器１６１及び１６２を設置している。このことにより、２つのガイドレール１４０のいずれからの外乱に対しても乗りかご１１０の振動を抑制することとしている。

図３は、第一制振器１３３の一例について示す図である。なお、この制振器は、第二制振器１３７に用いてもよい。この図に示されるように、第一制振器１３３は、重り１２が、モータ１１に接続されたボールねじ１３により並進移動することにより重心位置が変化し、加速度を発生させるものである。第一加速度検出部１３２の出力に基づいて、制御部１３１が、重り１２の移動の制御を行うことにより、乗りかご１１０の振動を抑制することができる。

図４は、ガイド装置１６０の＋Ｙ方向の視野による図である。この図に示されるように、ガイドローラ１２２及び１２３はそれぞれレバー１２８及び１２９に取り付けられており、ガイドレール１４０への押圧は、ばね１２５及び１２６によって調整される。ガイドレール１４０の曲がり等による外乱の影響は、ばね１２５及び１２６で緩和される。レバー１２８及び１２９にはそれぞれ更に減衰器１６１及び１６２が設置されている。この減衰器１６１及び１６２により、ガイドレール１４０からの乗りかご１１０に対する外乱の影響を更に小さくすることができる。ここで、ガイド装置１２０の構成は、ガイド装置１６０の構成から減衰器１６１及び１６２を除いた構成と同様である。

図５は、第一制振器１３３の他の例について示す図である。この図に示されるように、第一制振器１３３は、リンク２３の一端に重り２１が接続され、他端にモータ軸が接続されている。モータ２２を動かすことにより、重り２１を偏心位置で回転させて、第一制振器１３３の重心位置を変化させ、加速度を発生させる。図３の場合と同様に、第一加速度検出部１３２の出力に基づいて、制御部１３１が、重り１２の移動の制御を行うことにより、乗りかご１１０の振動を抑制することができる。

図６は、第一制振器１３３をかご室１１４に設けない場合の一例について示す図である。この図に示される第一制振器１３３は、ガイド装置１２０に設置される。上述のガイド装置１２０と同様にレバー１２８及び１２９には、ばね１２５及び１２６がそれぞれ取り付けられ、ガイドレール１４０の曲がりや段差によってガイドローラ１２２及び１２３に作用する力を吸収する。ガイドローラ１２２及び１２３のガイドレール１４０への押し付け力は、それぞればね１２５及び１２６の長さによって決まるが、ばね１２５及び１２６の長さは、ばね１２５及び１２６の内部を通るロッド３５及び３６により調整される。ロッド３５及びロッド３６は、可動体３８を介して接続されており、これにより、ばね１２５の長さが長くなれば、ばね１２６の長さが短くなり、またその逆も成り立つように構成されている。また、可動体３８は、ボールねじ３７を介してモータ３９に接続されており、モータ３９の動作によりその位置を移動することができ、ばね１２５及び１２６の長さはモータ３９の回転により変更することができる。したがって、ガイドローラ１２２及び１２３によるガイドレール１４０へのＸ方向の押し付け力の大きさ及び方向を、モータ３９により変化させることができるため、乗りかご１１０に加速度を与えることができる。このような構成であっても、第一加速度検出部１３２の出力に基づいて、制御部１３１が、可動体３８の移動の制御を行うことにより、乗りかご１１０の振動を抑制することができる。

また、図６の第一制振器１３３は、一つのモータ３９により、ガイドローラ１２２及び１２３のガイドレール１４０への押し付け力を調整するものとしたが、それぞれのガイドローラ１２２及び１２３の押し付け力をそれぞれのモータによって調整するガイド装置１２０を用いてもよい。また、アクチュエータとして電磁石などを用いてもよい。このように、第一制振器１３３は、ガイド装置１２０のガイドローラ１２２及び１２３のＸ方向に対する圧力を制御するものとすることができる。

（２）本実施の形態の効果
本実施形態に係るエレベーター装置１００は、乗りかご１１０を挟んで昇降方向であるＺ方向に延びる一対のガイドレール１４０に対して接触し、乗りかご１１０と共に昇降するガイドローラ１２１〜１２３と、乗りかご１１０の床面に平行な配置面で、一対のガイドレール１４０のいずれか一方のガイドレール１４０の側に配置され、互いのガイドレール１４０に対向する方向であるＹ方向に直交するＸ方向に加速度を発生させる第一制振器１３３と、一対のガイドレール１４０のいずれか他方のガイドレール１４０とＸ方向で接触するガイドローラのＸ方向の移動に対する減衰器１６１及び１６２と、配置面でＸ方向加速度を検出する第一加速度検出部１３２と、第一加速度検出部１３２により検出されたＸ方向加速度を受信して第一制振器１３３を制御する制御部１３１と、を備えているため、より安価な構成で乗りかご１１０の振動を抑えることができる。

また、エレベーター装置１００は、配置面上に配置され、Ｙ方向に加速度を発生させる第二制振器１３７と、配置面上に配置され、Ｙ方向加速度を検出する第二加速度検出部１３６と、を更に備え、制御部１３１は、更に第二加速度検出部１３６により検出されたＸ方向加速度を受信して第二制振器１３７を制御することとしてもよい。この場合には、Ｙ方向の振動についても効率的に抑えることができる。

また、エレベーター装置１００は、第一加速度検出部１３２及び第一制振器１３３は、乗りかご１１０のＸ方向に延びるバランス軸から離れた位置に配置されることとしてもよい。この場合には、第一制振器１３３が、Ｘ方向並進運動、Ｙ軸回転運動、及びＺ軸回転運動を取得できるため、より効率的に振動を抑えることができる。

また、エレベーター装置１００は、第二加速度検出部１３６及び第二制振器１３７は乗りかご１１０のＹ方向に延びるバランス軸上に配置されることとしてもよい。この場合には、第二制振器１３７が、Ｙ方向並進運動とＸ軸回転運動とについて制御するため、効率的に振動を抑制することができる。

本発明は、駅や空港その他公共の場所で使用される設備や、工場の生産設備などに適用することができる。

１１，２２，３９モータ
３５，３６ロッド
３８可動体
１００エレベーター装置
１０１ロープ
１１０乗りかご
１１２かご枠
１１４かご室
１２０ガイド装置
１２１，１２２，１２３ガイドローラ
１２４，１２５，１２６ばね
１２８，１２９レバー
１３１制御部
１３２第一加速度検出部
１３３第一制振器
１３６第二加速度検出部
１３７第二制振器
１４０ガイドレール
１６０ガイド装置
１６１，１６２減衰器

Claims

乗りかごを挟んで昇降方向であるＺ方向に延びる一対のガイドレールに対して接触し、前記乗りかごと共に昇降するガイドローラと、
前記乗りかごの床面に平行な配置面で、前記一対のガイドレールのいずれか一方の前記ガイドレールの側に配置され、互いの前記ガイドレールに対向する方向であるＹ方向に直交するＸ方向に加速度を発生させる第一制振器と、
前記一対のガイドレールのいずれか他方の前記ガイドレールと前記Ｘ方向で接触する前記ガイドローラの前記Ｘ方向の移動に対する減衰器と、
前記配置面で前記Ｘ方向加速度を検出する第一加速度検出部と、
前記第一加速度検出部により検出された前記Ｘ方向加速度を受信して前記第一制振器を制御する制御部と、を備えるエレベーター装置。
請求項１に記載のエレベーター装置において、
前記配置面上に配置され、前記Ｙ方向に加速度を発生させる第二制振器と、
前記配置面上に配置され、前記Ｙ方向加速度を検出する第二加速度検出部と、を更に備え、
前記制御部は、更に前記第二加速度検出部により検出された前記Ｘ方向加速度を受信して前記第二制振器を制御する、ことを特徴とするエレベーター装置。
請求項１又は２に記載のエレベーター装置において、
前記第一加速度検出部及び前記第一制振器は、前記乗りかごの前記Ｘ方向に延びるバランス軸から離れた位置に配置される
ことを特徴とするエレベーター装置。
請求項２に記載のエレベーター装置において、
第二加速度検出部及び第二制振器は前記乗りかごの前記Ｙ方向に延びるバランス軸上に配置される
ことを特徴とするエレベーター装置。
請求項１又は２に記載のエレベーター装置において、
前記第一制振器は、重りを並進移動させることにより重心位置を変化させ、加速度を発生させる、ことを特徴とするエレベーター装置。
請求項１又は２のいずれか一項に記載のエレベーター装置において、
前記第一制振器は、重りを偏心位置で回転させることにより重心位置を変化させ、加速度を発生させる、ことを特徴とするエレベーター装置。
請求項１又は２に記載のエレベーター装置において、
前記第一制振器は、前記一対のガイドレールのいずれか他方の前記ガイドレールと前記Ｘ方向で接触する前記ガイドローラの前記Ｘ方向に対する圧力を制御して、加速度を発生させる、ことを特徴とするエレベーター装置。
請求項１又は２に記載のエレベーター装置において、
前記配置面は、前記乗りかごの床面の下側に配置される、ことを特徴とするエレベーター装置。