(57)【要約】【課題】構成が簡単で安価な乗り心地を向上できるエレベータ制振装置およびこれを用いたエレベータを提供する。【解決手段】本発明のエレベータ制振装置は、エレベータＥの乗りかご１の振動を抑制するためのエレベータ制振装置Ｅ１であって、回転式のアクチュエータ１０ａ、１０ｂと、該アクチュエータ１０ａ、１０ｂによって回転されこの回転軸から偏芯した位置に設けられる錘１２ａ、１２ｂと、乗りかご１の振動を検出する振動検出手段１６ａ、１６ｂと、振動検出手段１６ａ、１６ｂにより検出した乗りかご１の振動情報に基づいて、アクチュエータ１０ａ、１０ｂを回転駆動制御する制御手段Ｃとを備えている。【選択図】図１
2010052908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベータの乗りかごの振動を抑制するためのエレベータ制振装置であって、
回転式のアクチュエータと、
該アクチュエータによって回転されこの回転軸から偏芯した位置に設けられる錘と、
前記乗りかごの振動を検出する振動検出手段と、
前記振動検出手段により検出した前記乗りかごの振動情報に基づいて、前記アクチュエータを回転駆動制御する制御手段とを
備えることを特徴とするエレベータ制振装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエレベータ制振装置において、
前記制御手段は、前記乗りかごの振動情報に基づいて、該乗りかごの振動を前記錘の遠心力によって抑制するように前記アクチュエータを回転駆動制御する
ことを特徴とするエレベータ制振装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のエレベータ制振装置において、
前記錘は、対を成して構成され、
前記対を成す錘が、前記制御手段によって、互いに１８０度位相がずれた初期位置より駆動制御が開始される
ことを特徴とするエレベータ制振装置。
【請求項４】
請求項３に記載のエレベータ制振装置において、
前記対を成す錘は、前記制御手段によって、前記初期位置のプラス・マイナス９０度以内の同一回転角で回転される
ことを特徴とするエレベータ制振装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のうちの何れか一項に記載のエレベータ制振装置において、
前記錘は、同じ重量を有し、同じ回転半径で回転される
ことを特徴とするエレベータ制振装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のうちの何れか一項に記載のエレベータ制振装置において、
前記錘は、その回転面が水平方向に沿って配置され、前記乗りかごの昇降方向と平行な軸回りに回転される
ことを特徴とするエレベータ制振装置。
【請求項７】
請求項１から請求項５のうちの何れか一項に記載のエレベータ制振装置において、
前記錘の回転軸が同一線上にある
ことを特徴とするエレベータ制振装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のうちの何れか一項に記載のエレベータ制振装置を、前記乗りかごの重心を挟んで上下に配置した
ことを特徴とするエレベータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベータに係わり、より詳細にはエレベータの良好な乗り心地を実現するエレベータ制振装置およびこれを用いたエレベータに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビル等の昇降に用いるエレベータの乗りかごの水平方向の横振動は、主に、エレベータの乗りかごの昇降を案内するガイドレールの継ぎ目による曲がりや段差によって、乗りかごが加振され発生する。
この横振動を低減するには、従来、ガイドレールの据付工差を厳しく管理し、ガイドレールの継ぎ目によるガイドレールの曲がりや段差を低減したり、乗りかごのガイド装置や乗りかごの下にダンパを用いて、減衰を付加する等して行なっている。
【０００３】
さらに、乗りかごの振動に対する制振効果を高めるため、例えば、特許文献１に記載されるように、エレベータの乗りかごをアクティブに制御する方法がある。この発明は、乗りかごの振動をセンサにより検知し、乗りかごの下に設けた可動錘によって、乗りかごの振動を打ち消すように駆動制御するシステムである。
【特許文献１】特開平９−２８２０４０号公報(段落００２８、００２９、図１等)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述の特許文献１では、可動錘を往復移動させるための駆動源のモータのほかに、モータの回転運動を直線運動に変換するボールネジなどが必要である。
また、可動錘が所定の稼動範囲を超えて行き過ぎると制御が不能になるだけでなく、装置の破損を招くことから、行き過ぎを防止する手段を設けなければならない。
一般に、モータの容量が大きいほど制振力が大きくなることから制振効果は高い。しかし、エレベータの乗りかごに過大な装置を搭載することは、乗りかごの重量が増加し、乗りかごを昇降させるためのロープの本数の増大を招いたり、乗りかごを構成するフレームの剛性強化や強度増加、さらには、可動錘に対するつり合い錘の負荷質量増しなどの様々な対応が必要である。
【０００５】
また、昇降速度が低い中低速のエレベータでは、一般に乗りかご頂部上のスペースを縮小するため、乗りかごの下にプーリを設けて、該プーリに掛けたロープによって乗りかごをせり上げる方式を採用している。このタイプでは、エレベータの乗りかごの上方にも乗りかごの下方にもスペース的な余裕がない。そのため、乗りかごの下に配置されたフレームの中央に、取り付け可能な薄型かつ小径の制振装置が必要となっている。
本発明は上記実状に鑑み、構成が簡単で安価な乗り心地を向上できるエレベータ制振装置およびこれを用いたエレベータの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成すべく、第１の本発明に関わるエレベータ制振装置は、エレベータの乗りかごの振動を抑制するためのエレベータ制振装置であって、回転式のアクチュエータと、該アクチュエータによって回転されこの回転軸から偏芯した位置に設けられる錘と、乗りかごの振動を検出する振動検出手段と、振動検出手段により検出した乗りかごの振動情報に基づいて、アクチュエータを回転駆動制御する制御手段とを備えている。
【０００７】
第２の本発明に関わるエレベータは、エレベータの乗りかごの振動を抑制するためのエレベータ制振装置であって、回転式のアクチュエータと、該アクチュエータによって回転されこの回転軸から偏芯した位置に設けられる錘と、乗りかごの振動を検出する振動検出手段と、振動検出手段により検出した乗りかごの振動情報に基づいて、アクチュエータを回転駆動制御する制御手段とを備えるエレベータ制振装置を、乗りかごの重心を挟んで上下に配置している。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、構成が簡単で安価な乗り心地を向上できるエレベータ制振装置およびこれを用いたエレベータを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
＜＜第１実施形態＞＞
図１は、本発明の第１実施形態に係わるエレベータＥを示す斜視図である。
＜エレベータＥの全体構成＞
図１に示すように、第１実施形態のエレベータＥは、人の乗り降り時に開閉(図１の矢印α11、α12参照)するドア１ｄから乗った人を運ぶ乗りかご１と、該乗りかご１の下部に回転自在に取り付けられるプーリ２と、該プーリ２に巻き掛けられ巻き上げまたは巻き下ろしによりプーリ２を回転させて乗りかご１を昇降(図１の矢印β１方向)させる昇降用ロープ３とを備えている。
なお、図１に示すように、乗りかご１の重心Ｇは、乗りかご１の略中心に位置している。
【００１０】
以下の説明では、エレベータＥの乗りかご１のドア１ｄがある面側を正面として、奥行き方向をＸ方向、水平方向をＹ方向、エレベータＥが昇降する鉛直方向をＺ方向とする。
エレベータＥの乗りかご１が昇降(図１の矢印β１方向)する昇降路内には、Ｔ型の横断面のガイドレール(図示せず)が、乗りかご１の左右に一対、鉛直方向に延在して設けられている。
乗りかご１は、昇降用ロープ３が巻き上げまたは巻き下ろしされることにより、乗りかご１に取り付けられる回転ローラ(図示せず)またはシュー(図示せず)がガイドレール上を回転または摺動し、ガイドレールに沿って昇降する。
【００１１】
すなわち、乗りかご１は、昇降用ロープ３の巻き上げにより、プーリ２が回転し鉛直方向にガイドレールに案内されて上昇する一方、昇降用ロープ３の巻き下ろしによりプーリ２が回転しガイドレールに案内されて下降する。
ここで、ガイドレールにはその据付時にこれらの接続点において段差や曲がりを生じるため、乗りかご１の昇降時、ガイドレールの段差や曲がりが強制変位として、ガイドレールに沿って昇降する乗りかご１に作用する。
【００１２】
そこで、乗りかご１の昇降時の強制変位に起因した振動が、乗りかご１に発生するのを防ぐため、乗りかご１と乗りかご１を支持するかご枠（図示せず）との間に、固体内部摩擦で振動を減衰する防振ゴムが設けられている。また、かご枠には、上部と下部にそれぞれガイド装置（図示せず）取り付けられ乗りかごの走行を案内するが、このガイド装置にも同様に、防振ゴムや粘性減衰力を有するダンパなどを設置し、振動を減衰している。
【００１３】
＜エレベータＥの制振装置Ｅ１＞
図１に示すエレベータＥは、乗りかご１の下方左右に、回転式のサーボモータ等のアクチュエータ１０ａおよびその回転軸に直結されるとともに錘１２ａを有する回転板１１ａと、回転式のサーボモータ等のアクチュエータ１０ｂおよびその回転軸に直結されるとともに錘１２ｂを有する回転板１１ｂとを、並列に配置した制振装置Ｅ１を有している。
なお、回転板１１ａは、ダイレクトドライブすることなく減速機構を介してアクチュエータ１０ａと連結してもよい。同様に、回転板１１ｂは、ダイレクトドライブすることなく減速機構を介してアクチュエータ１０ｂと連結してもよい。
【００１４】
制振装置Ｅ１は、ドア１ｄがある正面に対して、横方向、すなわち水平方向のＹ方向の振動を抑制するために、乗りかご１の下方のＹ方向の鉛直面と回転板１１ａ、１１ｂの表面が平行に、すなわち、錘１２ａ、１２ｂのそれぞれの回転面が平行に、回転式のアクチュエータ１０ａ、１０ｂがＸ軸回りに回転するように設置されている。
また、図１に示すように、乗りかご１の振動を検出する振動検出器として、乗りかご１の直上手前左側に振動計１６ａを設置するとともに、乗りかご１の直下奥方右側に振動計１６ｂを設置している。このように、一対の振動計１６ａ、１６ｂを、箱状の乗りかご１の対角線上の遠い位置に配置することで、乗りかご１の振動モードを精度良く検出できる。
【００１５】
振動計１６ａ、１６ｂとしては、加速度振動計を用いており、加速度振動計で得られる加速度信号を電気的積分回路を通すことにより、乗りかご１の速度や変位が求められる。
なお、振動計１６ａ、１６ｂとして、加速度振動計以外の振動速度計を用いてもよく、振動速度計で得られる速度信号を用いることで、乗りかご１の速度や加速度が求められる。このように、振動計１６ａ、１６ｂは、加速度振動計に限定されない。
この振動計１６ａ、１６ｂで検出した振動の信号出力に応じて、該振動を打ち消すように、制振装置Ｅ１を、後記の制御コントローラＣで駆動制御し、乗りかご１の振動が抑制されるように制御している。
【００１６】
なお、乗りかご１の振動は、図１に示すＸ方向(奥行き方向)、Ｙ方向(水平方向)等の並進モードだけでなく、例えば、Ｘ軸回りの回転モードやＹ軸回りの回転モードなど３次元で複数の振動モードが存在する。
図１に示すエレベータＥは、制振装置Ｅ１を乗りかご１の下のみに配置した場合を例示しているが、制振したい対象モードに応じて制振装置Ｅ１を乗りかご１の上や、乗りかご１の下などに単数または複数台設置してもよい。制振装置Ｅ１の設置場所やその数は限定されない。
【００１７】
＜制振装置Ｅ１の概念＞
次に、制振装置Ｅ１の概念について、図２を用いて詳細に説明する。なお、図２は、第１実施形態の回転式の制振装置Ｅ１をエレベータＥの正面側から見た制振装置Ｅ１の働きを示す概念図である。
図１に示す制振装置Ｅ１の２つのアクチュエータ１０ａ、１０ｂは、それぞれ乗りかご１に固定される図２に示す強固なベース１４上に設置される。
【００１８】
アクチュエータ１０ａ、１０ｂの回転軸にそれぞれ直結される２つの回転板１１ａ、１１ｂには、それぞれの回転中心１１ａo、１１ｂoから半径距離ｒａ、ｒｂ離隔した位置に各々錘１２ａ、１２ｂが設置される。なお、半径距離ｒａと半径距離ｒｂとは、ｒａ＝ｒｂの関係にあり、錘１２ａの重量と錘１２ｂの重量とは等しい。
【００１９】
図２に示すように、錘１２ａ、１２ｂは、それぞれ駆動制御する前の初期位置として、各々の回転中心１１ａo、１１ｂoに対して１８０度ずれた位相関係に配置される。すなわち、回転板１１ａに設置した錘１２ａは、Ｚ方向の(＋)軸上に初期位置が設定されるとともに、回転板１１ｂに設置した錘１２ｂは、Ｚ方向の(−)軸上に初期位置が設定される。
そして、乗りかご１の振動計１６ａ、１６ｂによって検出される振動出力に応じて、制振装置Ｅ１の錘１２ａ、１２ｂには、それぞれ逆方向の同一の回転量の回転角θａ、θｂ(θａ＝θｂ)を付与する。
【００２０】
ここで、錘１２ａの回転角θａ、錘１２ｂの回転角θｂは、それぞれプラス・マイナス９０度の範囲内に設定している。何故なら、θａ、θｂが、それぞれプラス・マイナス９０度を超えて回転させた場合、錘１２ａ、錘１２ｂのそれぞれの位相を反転させた制御が必要となり制御が複雑になるからである。
そのため、錘１２ａの回転角θａ、錘１２ｂの回転角θｂは、それぞれプラス・マイナス９０度の範囲内であることが望ましい。
【００２１】
アクチュエータ１０ａ、１０ｂの稼働によって、図２に示すように、各々の錘１２ａ、１２ｂをそれぞれ回転角θａ、θｂ回転させると、各々の錘１２ａ、１２ｂにはそれぞれ遠心力Ｆａ、Ｆｂが働く。
この遠心力Ｆａ、Ｆｂの分力である同一方向のＦａyとＦｂyの和の力が、この制振装置Ｅ１の制振力となる。すなわち、制振装置Ｅ１は、乗りかご１のＹ方向(水平方向)の並進運動に対して、制振力を有することになる。
【００２２】
２つのアクチュエータ１０ａ、１０ｂは、それぞれ強固なベース１４上に設置され、該ベース１４は乗りかご１に固定されるので、制振力の反力は、乗りかご１に反作用力として働くことになる。
すなわち、図２に示すように、回転板１１ａに固定される左側の錘１２ａの初期位置が回転板１１ａの水平上半面(図２に示す回転中心１１ａo、１１ｂoを結ぶ線より上側)にあるときには、回転板１１ａに固定される左側の錘１２ａの遠心力の分力Ｆａzが上方向(図２の紙面上側)に働く。
【００２３】
一方、回転板１１ｂに固定される右側の錘１２ｂの初期位置が回転板１１ｂの水平下半面(図２に示す回転中心１１ａo、１１ｂoを結ぶ線より下側)にあるときには、回転板１１ｂに固定される右側の錘１２ｂの遠心力の分力Ｆｂzが下方向(図２の紙面下側)に働く。
ここで、乗りかご１の下方にある錘１２ａの遠心力Ｆａの分力Ｆａyと錘１２ｂの遠心力Ｆｂの分力Ｆｂyとの和は、図１に示す乗りかご１の重心Ｇに対して、Ｘ軸廻りのモーメントとして働くので、Ｘ軸廻りの回転振動に対しても制振力を有している。
【００２４】
上記構成によれば、乗りかご１のＹ方向の並進運動の振動およびＸ軸廻りの回転振動を抑制できる。
なお、回転板１１ａに設置した錘１２ａがＺ方向の(−)軸上に初期位置が設定されるとともに、回転板１１ｂに設置した錘１２ｂがＺ方向の(＋)軸上に初期位置が設定され、各々の回転中心１１ａo、１１ｂoに対して１８０度ずれた位相関係にあって、錘１２ａ、１２ｂにそれぞれプラス・マイナス９０度以内の範囲の回転角θａ、θｂを付与しても、同様な制振効果が得られる。
【００２５】
＜＜第２実施形態＞＞
次に、本発明の第２実施形態のエレベータ２Ｅについて、図３を用いて説明する。
図３は、第２実施形態のエレベータ２Ｅを示す正面図である。
図３に示す第２実施形態のエレベータ２Ｅの制振装置２Ｅ1は、乗りかご２１のＹ方向(水平方向)の横振動を制振するため、鉛直方向の上下に１組の錘２２a、２２ｂを配置している。
制振装置２Ｅ1は、乗りかご２１のＹ方向の並進運動に対する制振の効果と、乗りかご２１のＸ軸廻りの回転運動に対する制振の効果を有している。
これ以外の構成は、第１実施形態と同様であるから、同様な構成要素には、２０番台の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
【００２６】
図３に示すように、制振装置２Ｅ1の回転板２１ａと回転板２１ｂとは上下方向、すなわち鉛直方向に揃えて配置され、回転板２１ａに固定される錘２２aと回転板２１ｂに固定される錘２２ｂとは、初期状態において、位相を１８０度異ならせ、錘２２aが上であるとともに錘２２ｂが下である上下対称に配置されている。
そして、上側の錘２２ａは、矢印方向にプラス・マイナス９０度以内の回転角θaで回転させるとともに、下側の錘２２ｂは、矢印方向にプラス・マイナス９０度以内の範囲の回転角θbで回転させ、互いに、逆回転を行なっている。なお、θaとθbとは、同一回転角の関係(θa＝θb)にある。ここで、錘２２aと錘２２ｂとは、同じ質量を有し、錘２２aの回転半径と錘２２ｂの回転半径は同じ大きさである。
【００２７】
図３に示すように、各々の錘２２ａ、２２ｂには、それぞれの回転式のアクチュエータの駆動により、それぞれ遠心力Ｆａ、Ｆｂが働く。この遠心力Ｆａ、Ｆｂの分力である同一方向のＦａyとＦｂyの和の力が、この制振装置２Ｅ１の制振力となる。すなわち、制振装置２Ｅ１は、乗りかご２１のＹ方向の並進運動の振動に対して、制振力を有している。
また、乗りかご２１の下方の制振装置２Ｅ１のＹ方向の制振力は、乗りかご２１の重心ＧについてＸ軸廻り(図３の紙面の表裏面方向)のモーメントとして働くので、制振装置２Ｅ１は、Ｘ軸廻りの回転運動に対して制振力を有している。
【００２８】
なお、制振装置２Ｅ1における回転板２１ａの錘２２aと回転板２１ｂの錘２２ｂとの初期位置を、回転板２１ａの錘２２aを下側とし、回転板２１ｂの錘２２ｂを上側とし位相を１８０度異ならせ(図３中、二点鎖線で示す２２ａ´、２２ｂ´)、それぞれ互いに、同一回転角θa、θb(θa、θbはそれぞれ初期位置からプラス・マイナス９０度以内の回転角)、逆回転させた場合も、各々の錘２２ａ、２２ｂのそれぞれ遠心力Ｆａ、Ｆｂは、上記と同様な関係となるので、上記と同様に、Ｙ方向の並進運動に対する制振力と、Ｘ軸廻りの回転運動に対する制振力とを有している。
【００２９】
なお、制振装置２Ｅ1は、図３に示すように、錘２２ａを有する回転板２１ａと錘２２ｂを有する回転板２１ｂとを上下方向に並べるため、制振装置２Ｅ1の設置スペースが鉛直方向に増大する傾向となる。そこで、
遠心力＝ｍｒω２  (ｍ：回転体の質量  ｒ：回転半径  ω：回転角速度)
の関係にあることから、錘２２a、錘２２ｂの質量(ｍに相当)を増加させ、その回転半径(ｒに相当)を小さくして、それぞれの遠心力Ｆａ、Ｆｂの大きさを同じくし、回転半径を小さくすることにより、制振装置２Ｅ1全体の高さを縮小することができる。
【００３０】
上記構成によれば、乗りかご２１のＹ方向の並進運動の振動とＸ軸廻りの回転運動の振動を抑制できる。
また、錘２２a、錘２２ｂの質量を増加させることにより、錘２２a、錘２２ｂの回転半径を小さくし、制振装置２Ｅ1の高さ寸法を小さくすることが可能である。
【００３１】
＜＜第２実施形態の変形形態＞＞
図４は、第２実施形態の変形形態のエレベータ２Ｅ´を上方から見た上面図である。
図４に示す乗りかご２１´は、図４の紙面の表裏面方向に延在するガイドレールｇ21´、ｇ22´によって案内され、図４の紙面、表裏面方向に昇降される。
図４に示す第２実施形態の変形形態の制振装置２Ｅ1´は、回転式のアクチュエータ２０ａ´に直結される回転板２１ａ´の回転軸と、回転式のアクチュエータ２０ｂ´に直結される回転板２１ｂ´の回転軸とを、Ｚ方向に見て同軸とし、アクチュエータ２０ａ´、錘２２ａ´等の第１の回転装置２Ｅ1a´と、アクチュエータ２０ｂ´、錘２２ｂ´等の第２の回転装置２Ｅ1b´とをＸ方向にずらして配置している。
【００３２】
例えば、アクチュエータ２０ａ´、錘２２ａ´等の第１の回転装置２Ｅ1a´と、アクチュエータ２０ｂ´、錘２２ｂ´等の第２の回転装置２Ｅ1b´とを同一高さ、すなわちＺ方向の同一位置に配置し、第１の回転装置２Ｅ1a´の錘２２ａ´の回転軸と第２の回転装置２Ｅ1b´の錘２２ｂ´の回転軸とを同一線上に配置すれば、制振装置２Ｅ1´全体の高さを最も縮小することができる。
【００３３】
或いは、第１の回転装置２Ｅ1a´と第２の回転装置２Ｅ1b´とは、Ｘ方向にずらして配置されているので、第１の回転装置２Ｅ1a´と第２の回転装置２Ｅ1b´とを高さ方向、すなわち鉛直方向(Ｚ方向)に重ねて配置することで、図３に示す第２実施形態の制振装置２Ｅ1よりも、制振装置２Ｅ1´全体の高さを縮小できる。
【００３４】
＜＜第３実施形態＞＞
次に、第３実施形態のエレベータ３Ｅについて、図５を用いて説明する。
図５は、第３実施形態のエレベータ３Ｅを上方から見た上面図である。
図５に示す乗りかご３１は、図５の紙面の表裏面方向に延在するガイドレールｇ31、ｇ32によって案内され、図５の紙面、表裏面方向に昇降される。
図５に示す第３実施形態のエレベータ３Ｅは、乗りかご３１のＸ方向(奥行き方向)の振動を制振するため、乗りかご３１の下方に、制振装置３Ｅ1の円板３１ａ、３１ｂを上方に向け、ＸＹ平面と平行に、制振装置３Ｅ1を水平に配置したものである。
【００３５】
制振装置３Ｅ1の円板３１ａに固定される錘３２ａと、円板３１ｂに固定される錘３２ｂとは、第１、第２実施形態と同様に、初期状態において位相が１８０度ずれて配置され、錘３２ａは、Ｙ方向の(−)軸上に初期位置が設定され、錘３２ｂは、Ｙ方向の(＋)軸上に初期位置が設定されている。
そして、錘３２aと錘３２ｂとは、初期位置から矢印方向にそれぞれプラス・マイナス９０度以内の範囲の同一回転角θａ、θｂ(θａ＝θｂ)の逆回転が行なわれる。
ここで、錘３２aと錘３２ｂとは、同じ質量を有し、錘３２aの回転半径と錘３２ｂの回転半径は、同じ大きさで同じである。
【００３６】
図５に示すように、錘３２a、３２ｂの回転により、錘３２aには、遠心力Ｆａが働き、錘３２ｂには、遠心力Ｆｂが働くことから、この分力である同一方向のＦａxとＦｂxの和の力が、この制振装置３Ｅ１の制振力となる。すなわち、制振装置３Ｅ１は、乗りかご３１のＸ方向の並進運動に対して、制振力を有することになる。また、乗りかご３１の略中心に位置する重心Ｇに対して、乗りかご３１の下方の錘３２a、錘３２ｂによりＸ方向の力が加わるので、乗りかご３１のＹ軸廻りの回転運動に対して、制振力を有している。
【００３７】
一方、錘３２aの遠心力Ｆａの分力Ｆａyと錘３２ｂの遠心力Ｆｂの分力Ｆｂyとが、Ｙ方向に互いにうち消すように働くので、乗りかご３１には中心位置にとどまろうという力が働き、乗りかご３１のＹ方向の振動を打ち消すように働く。
そのため、錘３２aの遠心力Ｆａの分力Ｆａyと錘３２ｂの遠心力Ｆｂの分力ＦｂyとでＹ方向の振動を打ち消しながら、錘３２aの遠心力ＦａのＦａxと錘３２ｂの遠心力Ｆｂの分力Ｆｂxとで、Ｘ方向の制振力を得ることができる。
【００３８】
ここで、この制振力を同じ回転量でも最大化するために、円板３１ａに固定される錘３２aの初期位置と、円板３１ｂに固定される錘３２ｂの初期位置は、回転中心３１ａo、３１ｂoを通過し、Ｙ方向と平行な線上に配置すると良い。
何故なら、錘３２aの初期位置と錘３２ｂの初期位置とが、Ｙ軸と平行な線上にある場合が、錘３２aの回転と錘３２ｂの回転とが、それぞれ位相を反転させることなくＹ方向の振動を打ち消すとともに、Ｘ方向の制振力を得ることができるからである。
【００３９】
上記構成によれば、錘３２a、３２ｂを回転させることにより、乗りかご３１のＸ方向の並進運動の振動に対して、制振力を発揮できる。
また、乗りかご３１のＹ方向の振動を抑制することが可能である。
加えて、制振装置３Ｅ１を水平方向に配設するので、制振装置３Ｅ１の高さ寸法が抑えられ、もってエレベータ３Ｅ全体の高さ寸法を縮小できる。
また、錘３２a、３２ｂがそれぞれ水平方向で回転するため、錘３２a、３２ｂの回転方向と垂直な鉛直方向に働く錘３２a、３２ｂの重力は、回転方向に与えるトルクと干渉しないため、重力による影響をトルクで補償する必要がなく制御が容易である。
【００４０】
＜＜第３実施形態の変形形態＞＞
図６は、第３実施形態の変形形態の回転式の制振装置３Ｅ１´をエレベータの上方から見た上面図である。
変形形態の回転式の制振装置３Ｅ１´は、第３実施形態のエレベータ３Ｅと同様に、乗りかごの下方に設けられている。
変形形態の制振装置３Ｅ１´は、図５に示す第３実施形態のエレベータ３Ｅにおいて、錘３２ａの初期位置と錘３２ｂの初期位置とを変更することにより、乗りかごのＹ方向(水平方向)の並進運動の振動に対する制振の効果が得られるようにしたものである。
【００４１】
すなわち、回転板３１ａ´に設置した錘３２ａ´と回転板３１ｂ´に設置した錘３２ｂ´とは、それぞれ駆動制御する前の初期位置として、各々の回転中心３１ａo´、３１ｂo´に対して１８０度ずれた位相関係にあって、回転板３１ａ´に設置した錘３２ａ´は、Ｘ方向の(＋)軸上に初期位置が設定されるとともに、回転板３１ｂ´に設置した錘３２ｂ´は、Ｘ方向の(−)軸上に初期位置を設定している。
なお、これ以外の構成は、第３実施形態と同様であるから、同一の構成要素には、第３実施形態の符号に´(ダッシュ)を付して示し、詳細な説明は省略する。
【００４２】
乗りかごの振動計によって検出される振動出力に応じて、制振装置３Ｅ１´の錘３２ａ´、３２ｂ´には、それぞれに逆方向の同一の回転角θａ´、θｂ´(θａ´＝θ´ｂ)を与える。なお、錘３２ａ´の回転角θａ´、錘３２ｂ´の回転角θｂ´は、それぞれプラス・マイナス９０度以内の範囲に設定している。
図６に示すように、錘３２ａ´、３２ｂ´の回転により、各々の錘３２ａ´、３２ｂ´には、それぞれ遠心力Ｆａ´、Ｆｂ´が働くことから、この分力である同一方向のＦａｙ´とＦｂｙ´の和の力が、制振装置３Ｅ１´の制振力となる。こうして、制振装置３Ｅ１´は、乗りかごのＹ方向の並進運動に対して、制振力を有することになる。
【００４３】
また、乗りかごの重心に対して、乗りかごの下方の錘３２a´の遠心力Ｆａ´、錘３２ｂ´の遠心力Ｆｂ´によりＹ方向の力が加わるので、乗りかごのＸ軸廻りの回転運動に対して、制振力を発揮することができる。
さらに、錘３２ａ´の遠心力Ｆａ´の分力Ｆａｘ´と錘３２ｂ´の遠心力Ｆｂ´の分力Ｆｂｘ´とが、Ｘ方向に互いにうち消すように働くので、乗りかご３１´には中心位置にとどまろうという力が働き、乗りかごのＸ方向の振動を打ち消すように働く。
【００４４】
上記構成によれば、錘３２a´、３２ｂ´を回転させることにより、乗りかごのＹ方向の並進運動の振動およびＸ軸廻りの回転運動の振動に対して、制振力を発揮でき、また、乗りかごのＸ方向の振動を打ち消すことができる。
また、制振装置３Ｅ１´を水平方向に配設するので、制振装置３Ｅ１´の高さ寸法を抑え、もってエレベータの高さ寸法を縮小できる。
【００４５】
また、錘３２a´、３２ｂ´がそれぞれ水平方向で回転するため、錘３２a´、３２ｂ´の回転方向と垂直な鉛直方向に働く錘３２a´、３２ｂ´の重力は、回転方向に与えるトルクと干渉しないため、重力による影響をトルクで補償する必要がなく制御が容易である。
なお、回転板３１ａ´に設置した錘３２ａ´は、Ｘ方向の(−)軸上に初期位置が設定されるとともに、回転板３１ｂ´に設置した錘３２ｂ´は、Ｘ方向の(＋)軸上に初期位置が設定され、初期位置として、各々の回転中心３１ａo´、３１ｂo´に対して１８０度ずれた位相関係にした場合も、同様な制振効果が得られる。
【００４６】
＜＜第４実施形態＞＞
次に、第４実施形態のエレベータ４Ｅについて、図７を用いて説明する。
図７は、第４実施形態のエレベータ４Ｅを示す正面図である。
図７に示すように、第４実施形態のエレベータ４Ｅの制振装置４Ｅ1a、４Ｅ1bは、乗りかご４１の下側と上側にそれぞれ２台のアクチュエータを備えており、乗りかご４１の下側と上側のアクチュエータをそれぞれ逆回転する構造である。
【００４７】
エレベータ４Ｅの制振装置４Ｅ1a、４Ｅ1bは、乗りかご４１のＹ方向(水平方向)の並進運動と、Ｘ軸廻りの回転運動に対する制振の効果を有している。
これ以外の構成は、第１実施形態と同様であるから、同一の構成要素には、４０番台の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
エレベータ４Ｅの乗りかご４１の重心Ｇが高さ方向（Ｚ方向）について乗りかご４１のほぼ中央にあるとすれば、乗りかご４１の上側と下側のそれぞれに対象にアクチュエータを配置する。
【００４８】
乗りかご４１の下側には、回転式のサーボモータ等のアクチュエータ(図示せず)に直結される回転板４１ａおよび回転板４１ａに固定される錘４２ａと、回転式のサーボモータ等のアクチュエータ(図示せず)に直結される回転板４１ｂおよび回転板４１ｂに固定される錘４２ｂとを、並列に配置した制振装置４Ｅ1aを配置している。
また、乗りかご４１の上側には、回転式のサーボモータ等のアクチュエータ(図示せず)に直結される回転板４１ｃおよび回転板４１ｃに固定される錘４２ｃと、回転式のサーボモータ等のアクチュエータ(図示せず)に直結される回転板４１ｄおよび回転板４１ｄに固定される錘４２ｄとを、並列に配置した制振装置４Ｅ1bを配置している。
【００４９】
ここで、錘４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄは同じ重量であり、錘４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄのそれぞれの回転半径は同一長さに設定されている。
乗りかご４１の下側の制振装置４Ｅ1aは、左側の錘４２ａの初期位置と右側の錘４２ｂの初期位置とを位相を１８０度ずらして、左側の錘４２ａの初期位置をＺ方向(鉛直方向)と平行な(＋)軸上にするとともに、右側の錘４２ｂの初期位置をＺ方向(鉛直方向)と平行な(−)軸上に設定している。
【００５０】
そして、これらのそれぞれの初期位置から、錘４２ａを矢印方向に回転角θａ回転させるとともに、錘４２ｂを矢印方向に回転角θｂ回転させる。なお、回転角θａと回転角θｂとは、同一回転角であり、それぞれプラス・マイナス９０度以内の範囲にある。
また、乗りかご４１の上側の制振装置４Ｅ1bは、左側の錘４２ｃの初期位置と右側の錘４２ｄの初期位置とを位相を１８０度ずらして、左側の錘４２ｃの初期位置をＺ方向(鉛直方向)と平行な(−)軸上にするとともに、右側の錘４２ｄの初期位置をＺ方向(鉛直方向)と平行な(＋)軸上に設定している。
【００５１】
そして、これらのそれぞれの初期位置から、錘４２ｃを矢印方向に回転角θｃさせるとともに、錘４２ｄを矢印方向に回転角θｄ回転させる。なお、回転角θｃと回転角θｄとは、錘４２ａ、４２ｂのそれぞれの回転角θａ、θｂと同一回転角度であり、かつ、それぞれプラス・マイナス９０度以内の範囲にある。
乗りかご４１の下側の制振装置４Ｅ1aの左側の錘４２ａを回転角θａ回転させることで、錘４２ａには、遠心力Ｆａが働き、右側の錘４２ｂを回転角θｂ回転させることで、錘４２ｂには、遠心力Ｆｂが働く。遠心力Ｆａ、Ｆｂのそれぞれの分力である同一方向のＦａyとＦｂyの和の力が、下側の制振装置４Ｅ1aの制振力となる。すなわち、下側の制振装置４Ｅ1aは、乗りかご４１のＹ方向の並進運動に対して、制振力を有することになる。
【００５２】
一方、乗りかご４１の上側の制振装置４Ｅ1bの左側の錘４２ｃを回転角θｃ回転させることで、錘４２ｃには、遠心力Ｆｃが働き、右側の錘４２ｄを回転角θｄ回転させることで、錘４２ｄには、遠心力Ｆｄが働く。遠心力Ｆｃ、Ｆｄのそれぞれの分力である同一方向のＦｃyとＦｄyの和の力が、上側の制振装置４Ｅ1bの制振力となる。すなわち、上側の制振装置４Ｅ1bは、乗りかご４１のＹ方向の並進運動に対して、制振力を有することになる。
【００５３】
このように、乗りかご４１の下側の制振装置４Ｅ1aと上側の制振装置４Ｅ1bとは、乗りかご４１のＹ方向の並進運動に対して、制振力を有している。
また、乗りかご４１の重心ＧのＸ軸廻りに、乗りかご４１の下側の制振装置４Ｅ1aでＹ方向の力が働くとともに、乗りかご４１の上側の制振装置４Ｅ1bでＹ方向の力が働くことから、乗りかご４１のＸ軸廻りの回転運動に対して、中立点に留まろうとする制振力が働き、乗りかご４１のＸ軸回りの回転運動の振動に対して、制振力を有している。
【００５４】
上記構成によれば、下側の制振装置４Ｅ1aの錘４２a、４２ｂと上側の制振装置４Ｅ1bの錘４２ｃ、４２ｄの回転量(回転角)を変えて二組の制振装置を協調制御することで、乗りかご４１の並進（Ｙ方向）と回転（Ｘ軸回り）の２つの振動モードを制御することができる。
また、図７に示すように、エレベータ４Ｅには、乗りかご４１の重心Ｇの下側に制振装置４Ｅ1aが配置されるとともに、上側に制振装置４Ｅ1bが配置されるので、重心Ｇについて、点対称に制振装置４Ｅ1aおよび制振装置４Ｅ1bが配置されるので、重心Ｇに対称に力が加わり、乗りかご４１の安定性を高めることができる。
【００５５】
＜＜制御方法＞＞
次に、第１実施形態から第４実施形態のエレベータＥ〜４Ｅの制振装置Ｅ1〜４Ｅ1bを制御する制御コントローラＣの制御方法について、図８を用いて詳細に説明する。なお、図８は、第１実施形態から第４実施形態のエレベータＥ〜４Ｅの制振装置Ｅ1〜４Ｅ1bの制御コントローラＣの制御方法を示す図である。
図８に示すように、制御コントローラＣの制御方法においては、振動計１６ａ、１６ｂ等の振動検出器５０で乗りかご１〜４１の振動を検出して、各制振装置Ｅ1〜４Ｅ1bにおける回転式のアクチュエータにそれぞれトルク指令５５ａ、５５ｂを付与する第１の制御(図８中、実線矢印で示す)と、初期状態において各制振装置Ｅ1〜４Ｅ1bの各対の錘を１８０度位相がずれた状態にするための第２の制御(図８中、破線矢印で示す)とを有している。
【００５６】
以下、制御コントローラＣの制御方法について説明する。
図８に示すように、振動計１６ａ、１６ｂ(図１参照)等の振動検出器５０によって得た乗りかご１〜４１の振動を示す信号を、高調波ノイズを除去するフィルタ５１（通常ローパスフィルタ）を介し、第１制御器５２ａに入力する。なお、第１制御器５２ａは、簡単なＰＩＤ制御(Proportional  Integral  Derivative  Control)などで構成してもよい。
振動を示す信号が入力された第１制御器５２ａは、乗りかご１〜４１の振動を、各制振装置Ｅ1〜４Ｅ1bの回転式のアクチュエータで回転させる錘の遠心力で打ち消すために、各アクチュエータに付与するトルクを演算する。
【００５７】
そして、第１制御器５２ａが各制振装置Ｅ1〜４Ｅ1bにおける回転式の左右のアクチュエータにトルク指令５５ａ、５５ｂを付与し、左右のアクチュエータをトルク指令５５ａ、５５ｂに従って駆動する。これにより、左右のアクチュエータによってそれぞれ回転される錘の回転量、すなわち回転角を同一とする駆動が行なわれる。
具体的には、左右のアクチュエータにトルク指令５５ａ、５５ｂに応じた電流を付与し回転させ、左右のアクチュエータによってそれぞれ回転される錘の遠心力Ｆａ、Ｆｂの働きで乗りかご１〜４１の振動を抑制する。
【００５８】
一方、エレベータの制振装置Ｅ1〜４Ｅ1bの制御を開始する前には、前記のとおり、各制振装置Ｅ1〜４Ｅ1bの２つの対の錘がそれぞれ１８０度位相がずれた状態でなければならない。
そこで、破線で示した制御ループを用いて、一方のアクチュエータ（例えば、左側のアクチュエータをマスターとする）の動作によって、他方のアクチュエータ（右側のアクチュエータをスレーブとする）がならうようなトルクを付与する。
すなわち、一方の(左側の)アクチュエータ５５ａの回転量(回転角)をエンコーダなどの回転量検出器５３ａによって計測し、これに位相を１８０度をずらすための位相補償器５４を介して、第２制御器５２ｂに、他方の(右側の)アクチュエータ５５ｂの回転量(回転角)を入力する。
【００５９】
そして、他方の(右側の)アクチュエータ５５ｂの回転量検出器５３ｂによって計測される回転量との偏差に応じた量を、第２制御器５２ｂが、トルク指令として加算し、他方の(右側の)アクチュエータ５５ｂに加算されたトルク指令を付与し回転させる。この破線で示す制御ループは、各制振装置Ｅ1〜４Ｅ1bにおける２つの対の錘の回転量(回転角)を同じにする機能も備えている。
【００６０】
＜＜まとめ＞＞
本実施形態の制振装置では、回転式のアクチュエータを用いて、偏芯した位置に設けた錘を回転させる。回転式のアクチュエータは左右一対の構成をなし、錘を１８０度対象の位置に初期セットして、２つのアクチュエータを逆回転させる。また、
遠心力＝ｍｒω２  (ｍ：回転体の質量  ｒ：回転半径  ω：回転角速度)
の関係にあることから、錘を小型化(ｍに相当)、すなわち軽量化しても、回転量(ωに相当)を大きくすれば、大きな制振力を得ることができる。
【００６１】
本制振装置によって、回転式のアクチュエータを用いて、エレベータの乗りかごの並進方向の制振力を得て、乗りかごを制御する。
乗りかごの制御は、少なくとも１つの振動計１６ａ、１６ｂ(図１参照)等の振動検出手段の出力信号を用いて、これを制御コントローラＣに入力して、アクチュエータへの制御指令とする。
【００６２】
＜作用効果＞
本発明によれば、構成が簡単で、かつ取付が容易な制振装置を構成することが可能で、エレベータの乗り心地を向上できる。
従って、構成が簡単で安価な乗り心地を向上できるエレベータ制振装置およびこれを用いたエレベータを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施形態に係わるエレベータの斜視図である。
【図２】第１実施形態の制振装置をエレベータの正面側から見た回転式の制振装置の働きを示す概念図である。
【図３】第２実施形態のエレベータを示す正面図である。
【図４】第２実施形態の変形形態のエレベータを示す上面図である。
【図５】第３実施形態のエレベータを示す上面図である。
【図６】第３実施形態の変形形態の回転式の制振装置を示す上面図である。
【図７】第４実施形態のエレベータを示す正面図である。
【図８】第１実施形態から第４実施形態のエレベータの制振装置の制御コントローラの制御方法を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１      乗りかご
２１    乗りかご
２１´  乗りかご
３１    乗りかご(請求項６の乗りかご)
４１    乗りかご(請求項８の乗りかご)
５０    振動検出器(振動検出手段)
１０ａ  アクチュエータ
１０ｂ  アクチュエータ
２０ａ´  アクチュエータ
２０ｂ´  アクチュエータ
１２ａ  錘
１２ｂ  錘
２２ａ  錘
２２ｂ  錘
２２ａ´  錘
２２ｂ´  錘
３２ａ  錘(請求項６の錘)
３２ｂ  錘(請求項６の錘)
３２ａ´  錘(請求項６の錘)
３２ｂ´  錘(請求項６の錘)
４２ａ  錘
４２ｂ  錘
４２ｃ  錘
４２ｄ  錘
１６ａ  振動検出器(振動検出手段)
１６ｂ  振動検出器(振動検出手段)
２６ａ  振動検出器(振動検出手段)
２６ｂ  振動検出器(振動検出手段)
Ｃ      制御コントローラ(制御手段)
Ｅ      エレベータ
２Ｅ    エレベータ
２Ｅ´  エレベータ
３Ｅ    エレベータ
４Ｅ    エレベータ
Ｅ１    制振装置
２Ｅ１  制振装置
２Ｅ１´  制振装置(請求項７のエレベータ制振装置)
３Ｅ１  制振装置(請求項６のエレベータ制振装置)
３Ｅ１´  制振装置(請求項６のエレベータ制振装置)
４Ｅ1a  制振装置(請求項８のエレベータ制振装置)
４Ｅ1b  制振装置(請求項８のエレベータ制振装置)
Ｆａ    遠心力
Ｆｂ    遠心力
Ｆａ´  遠心力
Ｆｂ´  遠心力
Ｇ      重心
【図１】
2010052908.tif 000003
【図２】
2010052908.tif 000004
【図３】
2010052908.tif 000005
【図４】
2010052908.tif 000006
【図５】
2010052908.tif 000007
【図６】
2010052908.tif 000008
【図７】
2010052908.tif 000009
【図８】
2010052908.tif 000010