(57)【要約】【課題】かごとカウンターウェイトの停止するあらゆる状況下で長尺物の振れを良好に低減できる共振軽減装置、及び共振軽減方法を提供する。【解決手段】かご１とカウンターウェイト３とに接合したロープ５を綱車に巻掛した懸架手段１１と、かご１とカウンターウェイト３とを昇降自在に案内する案内部材１３とを備えるエレベータの共振軽減装置１７であって、かご１とカウンターウェイト３とにそれぞれ連結した摩擦材２９を案内部材１３に押し付け、ロープ５が振れの生じる方向に加速されたとき、ロープ５に発生する張力の変動によりかご１とカウンターウェイト３とがそれぞれ昇降する動作を、案内部材１３に摩擦材２９が滑り接触する摩擦力により制動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
かごとカウンターウェイトとに接合したロープを綱車に巻掛した懸架手段と、
前記かごを昇降自在に案内する案内部材とを備えるエレベータの共振軽減装置であって、
前記かごに連結した摩擦材を前記案内部材に押し付け、前記ロープが振れの生じる方向に加速されたとき、前記ロープに発生する張力の変動により前記かごの昇降する動作を、前記案内部材に前記摩擦材が滑り接触する摩擦力により制動することを特徴とする共振軽減装置。
【請求項２】
かごとカウンターウェイトとに接合したロープを綱車に巻掛した懸架手段と、
前記カウンターウェイトを昇降自在に案内する案内部材とを備えるエレベータの共振軽減装置であって、
前記カウンターウェイトに連結した摩擦材を前記案内部材に押し付け、前記ロープが振れの生じる方向に加速されたとき、前記ロープに発生する張力の変動により前記カウンターウェイトの昇降する動作を、前記案内部材に前記摩擦材が滑り接触する摩擦力により制動することを特徴とする共振軽減装置。
【請求項３】
かごとカウンターウェイトとに接合したロープを綱車に巻掛した懸架手段と、
前記かごと前記カウンターウェイトとを昇降自在に案内する案内部材とを備えるエレベータの共振軽減装置であって、
前記かごと前記カウンターウェイトとにそれぞれ連結した摩擦材を前記案内部材に押し付け、前記ロープが振れの生じる方向に加速されたとき、前記ロープに発生する張力の変動により前記かごと前記カウンターウェイトとがそれぞれ昇降する動作を、前記案内部材に前記摩擦材が滑り接触する摩擦力により制動することを特徴とする共振軽減装置。
【請求項４】
一対の前記摩擦材を互いに対向するように設けた一対のレバーと、
前記一対のレバーに支持された摩擦材同士の間が開閉する方向に、前記一対のレバーを回動させる駆動源とを備え、
前記案内部材を前記一対の摩擦材の間に配置し、前記一対の摩擦材の間が閉じる向きに、前記一対のレバーを前記駆動源が回動させることにより、前記一対の摩擦材の間に前記案内部材を挟むことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の共振軽減装置。
【請求項５】
前記かごと前記カウンターウェイトとに、鉛直方向に延びる支軸をそれぞれ固定し、前記一対のレバーのうちの一のレバーを前記支軸に回動自在に支持させ、前記一対のレバーのうちの他のレバーを前記一のレバーに対して交差する姿勢にして前記支軸に回動自在に支持させたことを特徴とする請求項４に記載の共振軽減装置。
【請求項６】
前記一対のレバーに前記摩擦材を鉛直軸周りに回動自在に支持する滑節を備えることを特徴とする請求項５に記載の共振軽減装置。
【請求項７】
かごとカウンターウェイトとに接合したロープを綱車に巻掛した懸架手段と、前記かごと前記カウンターウェイトとを昇降自在に案内する案内部材とを備えるエレベータの共振軽減方法であって、
前記ロープが弛む方向に振れたときに、前記かごと前記カウンターウェイトのうち少なくとも一方に連結した摩擦材を前記案内部材に押し付ける工程と、
前記ロープの振れが前記ロープに張力を発生させることにより前記かごと前記カウンターウェイトとがそれぞれ昇降する動作を、前記案内部材に前記摩擦材が滑り接触する摩擦力により制動する工程とからなることを特徴とする共振軽減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震等によるエレベータのロープ等の振れを軽減するための共振軽減装置、及び共振軽減方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレベータは、地震等の揺れを感知したとき、建物の所定の階までかごを誘導し、その動作を緊急停止させるが、エレベータのロープ、及び電気ケーブル等の長尺物は、地震等により揺れる建物により共振する。このような長尺物の振れが十分に減衰するのを待ってエレベータの動作が再開される。しかしながら、地震等による高層建築物の長周期振動は、長尺物の振れを過度に増幅させ、エレベータの昇降路に設置された電装部品等の付帯機器に長尺物が衝突することがある。これにより付帯機器が損傷した場合、エレベータの復旧に多くの時間が費やされる。また、ロープが付帯機器に引っ掛かることによるロープ損傷もある。
【０００３】
また、長尺物が振れるとき長尺物にかかる張力が、長尺物の振れる周期の２倍の周期で変動し、かごを上下に振動させる。特許文献１は、かごとカウンターウェイトとに拘束装置をそれぞれ設けたエレベータを開示している。かごとカウンターウェイトは、ガイドレールにより昇降自在に案内されるが、エレベータが緊急停止したとき、上記の拘束装置がかごとカウンターウェイトをそれぞれガイドレールにロックする。これにより、かごとカウンターウェイトがガイドレールに対して静止を保つので、長尺物に余計な弛みが発生することがなく、長尺物の振れを抑止する効果が期待できる。
【０００４】
しかしながら、地震等の揺れをエレベータが感知し、かごを誘導する間、長尺物が建物と共振し長尺物に弛みが発生することがある。この時点で、かごとカウンターウェイトがそれぞれガイドレールにロックされてしまうと、長尺物が弛んだ状態で長尺物の振れが増幅されるので、かえって長尺物の振れの減衰を阻害する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２８４２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、かごとカウンターウェイトの停止するあらゆる状況下で長尺物の振れを良好に低減できる共振軽減装置、及び共振軽減方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、かごとカウンターウェイトとに接合したロープを綱車に巻掛した懸架手段と、前記かごを昇降自在に案内する案内部材とを備えるエレベータの共振軽減装置であって、前記かごに連結した摩擦材を前記案内部材に押し付け、前記ロープが振れの生じる方向に加速されたとき、前記ロープに発生する張力の変動により前記かごの昇降する動作を、前記案内部材に前記摩擦材が滑り接触する摩擦力により制動することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、かごとカウンターウェイトとに接合したロープを綱車に巻掛した懸架手段と、前記カウンターウェイトを昇降自在に案内する案内部材とを備えるエレベータの共振軽減装置であって、前記カウンターウェイトに連結した摩擦材を前記案内部材に押し付け、前記ロープが振れの生じる方向に加速されたとき、前記ロープに発生する張力の変動により前記カウンターウェイトの昇降する動作を、前記案内部材に前記摩擦材が滑り接触する摩擦力により制動することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、かごとカウンターウェイトとに接合したロープを綱車に巻掛した懸架手段と、前記かごと前記カウンターウェイトとを昇降自在に案内する案内部材とを備えるエレベータの共振軽減装置であって、前記かごと前記カウンターウェイトとにそれぞれ連結した摩擦材を前記案内部材に押し付け、前記ロープが振れの生じる方向に加速されたとき、前記ロープに発生する張力の変動により前記かごと前記カウンターウェイトとがそれぞれ昇降する動作を、前記案内部材に前記摩擦材が滑り接触する摩擦力により制動することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、一対の前記摩擦材を互いに対向するように設けた一対のレバーと、前記一対のレバーに支持された摩擦材同士の間が開閉する方向に、前記一対のレバーを回動させる駆動源とを備え、前記案内部材を前記一対の摩擦材の間に配置し、前記一対の摩擦材の間が閉じる向きに、前記一対のレバーを前記駆動源が回動させることにより、前記一対の摩擦材の間に前記案内部材を挟むことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、前記かごと前記カウンターウェイトとに、鉛直方向に延びる支軸をそれぞれ固定し、前記一対のレバーのうちの一のレバーを前記支軸に回動自在に支持させ、前記一対のレバーのうちの他のレバーを前記一のレバーに対して交差する姿勢にして前記支軸に回動自在に支持させたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、前記一対のレバーに前記摩擦材を鉛直軸周りに回動自在に支持する滑節を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、かごとカウンターウェイトとに接合したロープを綱車に巻掛した懸架手段と、前記かごと前記カウンターウェイトとを昇降自在に案内する案内部材とを備えるエレベータの共振軽減方法であって、前記ロープが弛む方向に振れたときに、前記かごと前記カウンターウェイトのうち少なくとも一方に連結した摩擦材を前記案内部材に押し付ける工程と、前記ロープの振れが前記ロープに張力を発生させることにより前記かごと前記カウンターウェイトとがそれぞれ昇降する動作を、前記案内部材に前記摩擦材が滑り接触する摩擦力により制動する工程とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
例えば地震等による振動が建物に発生した場合、その建物に設置されたエレベータのかごとカウンターウェイトとを懸架するロープには、かごとカウンターウェイトとをそれぞれ昇降させる張力が発生する。地震等の揺れを感知したエレベータが緊急停止した後、本発明の共振軽減装置、及び共振軽減方法によれば、かごとカウンターウェイトとにそれぞれ連結した摩擦材を案内部材に押し付け、かごとカウンターウェイトとがそれぞれ昇降する動作を、案内部材に摩擦材が滑り接触する摩擦力により制動し、長尺物の振れを低減することができる。
【００１５】
また、かごとカウンターウェイトとがそれぞれ昇降する動作は、案内部材に対して摩擦材の滑る範囲で許容されるので、エレベータの緊急停止する直前に弛みの生じた長尺物が大きく振れることがあっても、この状態でかごとカウンターウェイトとが案内部材にそれぞれロックされることはなく、長尺物の振れの減衰を阻害する要因は排除される。しかも、案内部材に摩擦材が滑り接触することは、長尺物が慣性力により振れる運動エネルギーを消費することになり、長尺物の振れを減衰する時間を一層短くし、地震等の後のエレベータの復旧時間の短縮にも貢献することになる。
【００１６】
更に、本発明の共振軽減装置は、互いに対向する一対の摩擦材を一対のレバーに支持させ、一対の摩擦材の間が閉じる向きに、一対のレバーを駆動源が回動させることにより、一対の摩擦材の間に配置した案内部材を一対の摩擦材で挟むことができる。ここで、レバーは、かごとカウンターウェイトとにそれぞれ固定される軸等を支点として回動できるものであれば良く、支点を中心に摩擦材の旋回する行程が比較的長いものである。かごとカウンターウェイトとが水平方向に揺れ、案内部材の相対的な位置が一対の摩擦材のうちの何れかに片寄ることがある。このような事態になっても、駆動源が一対の摩擦材を案内部材に押し付ける力の変動は少なく、案内部材に摩擦材が滑り接触する摩擦力を所望の大きさに保てるという利点がある。
【００１７】
更に、本発明の共振軽減装置は、互いに交差させた一対のレバーを１本の支軸に回動自在に支持させるので、上記の利点に加えて部品点数が少なく構造が簡単である。しかも、一対のレバーが１本の支軸を支点に回動できるので、一対の摩擦材が案内部材をそれぞれ押し付ける力の向きは支軸の周方向において互いに正反対となり、これらの力が支軸の径方向に逃げることはない。このため、上記のように案内部材の相対的な位置が一対の摩擦材のうちの何れかに片寄ることがあっても、一対のレバーは、駆動源の出力を無駄なく一対の摩擦材を案内部材に押し付ける力として伝達することができる。
【００１８】
更に、本発明の共振軽減装置は、前記一対のレバーに前記摩擦材を鉛直軸周りに回動自在に支持する滑節を備えるので、摩擦材がレバーによって案内部材に押し付けられる角度に関わらず、一対の摩擦材を案内部材に押し付けたときに、一対の摩擦材を案内部材に対して一定の姿勢に保つことができる。これは、案内部材の摩擦材を押し付けられる部位と、これに対向する摩擦材の部位とが平坦である場合に、両者を密接させるのに有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る共振軽減装置の設置例を示すエレベータの側面図。
【図２】本発明の実施形態に係る共振軽減装置の側面図。
【図３】本発明の実施形態に係る共振軽減装置の平面図。
【図４】本発明の実施形態に係る共振軽減装置の要部の動作例を示す平面図。
【図５】(ａ)，（ｂ）は本発明の実施形態に係る共振軽減装置に適用した一対のレバーの作用を説明する平面図。
【図６】本発明の他の実施形態に係る共振軽減装置の要部の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、かご１とカウンターウェイト３とに接合したロープ５を綱車７，９に巻掛した懸架手段１１と、かご１とカウンターウェイト３とを昇降自在に案内する案内部材１３とを備えるエレベータ１５を示している。本発明の実施形態に係る共振軽減装置１７は、エレベータ１５のかご１とカウンターウェイト３の両方にそれぞれ設けても良いが、かご１、又はカウンターウェイト３の少なくとも一方に設けられていれば、本発明の効果を奏することができる。
【００２１】
懸架手段１１は、電動機等による綱車７の回転、又は停止に従わせ、かご１とカウンターウェイト３とを昇降、又は停止させるものであれば良い。綱車７，９は、かご１とカウンターウェイト３の昇降する行程の上限よりも高い位置で、建物１９に設置した軸受２１，２３に支持されている。案内部材１３は、鉛直方向に延びる４本のガイドレール２５を図示しているが、これらの配置、本数、形状、又はガイドレール２５を建物１９に固定する構造は適宜に変更できる設計事項である。以下に述べる長尺物は、エレベータ１５のロープ５に加え、釣合ロープ２７、及び図に表れていない電気ケーブル等を統括する呼称である。
【００２２】
共振軽減装置１７は、かご１とカウンターウェイト３とが地震等に起因して昇降するとき、ガイドレール２５に摩擦材２９を押し付け、この摩擦材２９がガイドレール２５に滑り接触する摩擦力により、かご１とカウンターウェイト３とをそれぞれ制動するものである。詳しくは以下に述べる。
【００２３】
図２，３に示すように、共振軽減装置１７は、互いに対向する一対の摩擦材２９と、一対の摩擦材２９をそれぞれ取り付けた一対のレバー３１，３３と、レバー３１，３３を回動自在に支持する支軸３５と、一対の摩擦材２９同士の間が開閉するようにレバー３１，３３を矢印θ方向に回動させる駆動源３７とを備える。
【００２４】
レバー３１，３３は、互いに交差する姿勢をとり、それぞれの長手方向の途中を上下に重ね合わせている。矢印θは支軸３５の周方向を指している。支軸３５は、その下端に形成した螺子を、基盤３９に固定したホルダー４１に螺合したピンであり、レバー３１，３３の互いに重なり合う部位を鉛直方向に貫いている。レバー３１，３３を上下から挟む２枚のワッシャー４３が支軸３５に取り付けられている。支軸３５とワッシャー４３との間にはボールベアリング４５が介在している。基盤３９は、その下方へ延出した脚部材４７をかご１とカウンターウェイト３のそれぞれの上面にボルト等を用いて固定されている。
【００２５】
レバー３１は、その一端に鉛直軸であるピン４９の周りに摩擦材２９を回動自在に支持する滑節５１を設け、駆動源３７に連結する滑節５３を他端に設けている。滑節５１は、レバー３１の一端部、及び摩擦材２９に連結した可動片５５をピン４９で貫き、ピン４９の下端に形成した螺子にナット５７を締め付け、レバー３１とナット５７との間に可動片５５を回動自在に保持したものである。摩擦材２９として、板状に成形された焼結金属、又は高弾性材料を適用しても良い。また、滑節５１にトーションスプリング等を設け、この弾性力によって摩擦材２９の向きを図３に表れたガイドレール２５の案内面５９と平行に保つことが好ましい。レバー３３は、レバー３１と同様に滑節５１，５３を設けている。
【００２６】
駆動源３７は、その胴部６１に内装されたソレノイドコイルに通電されたとき、出力ロッド６３を胴部６１の内方へ牽引するソレノイドである。出力ロッド６３は、レバー３１と駆動源３７の胴部６１との間に架け渡されたリターンスプリング６５により、胴部６１から突出する向きに付勢されている。符号６７は、駆動源３７を基盤３９に支持し基盤３９の上面に沿って自由に移動できる球状の車輪を指している。
【００２７】
レバー３１の滑節５３は、レバー３１の他端、及び出力ロッド６３に接合された連結片６９をピン７１で貫き、ピン７１の下端に形成した螺子にナット７３を締め付け、レバー３１とナット７３との間に連結片６９を回動自在に保持したものである。レバー３３の滑節５３は、駆動源３７の胴部６１に接合された連結片７５を回動自在に保持した点を除き、レバー３１の滑節５３と同じ構造である。
【００２８】
次に共振軽減装置１７によるエレベータ１５の共振軽減方法について説明する。図面は特に断らない限り図１を参照する。エレベータ１５が通常の動作をしているとき、図３に示すように、レバー３１，３３は、リターンスプリング６５の弾性力を受け、一対の摩擦材２９がガイドレール２５から離れる向きに回動している。また、エレベータ１５、又は建物１９の適所に設けた図に表れていない加速度センサーが、エレベータ１５、又は建物１９の揺れを検知することができる。
【００２９】
例えば建物１９に地震等による長周期振動が発生した場合、エレベータ１５の長尺物が振れの生じる方向に加速され、ロープ５には、かご１とカウンターウェイト３とをそれぞれ昇降させる張力が発生する。上記の加速度センサーは地震等の揺れを感知し検知信号を送出し、エレベータ１５の動作を制御する図に表れていない制御装置は、加速度センサーの検知信号に基づき、かご１とカウンターウェイト３とを緊急停止させる。
【００３０】
続いて、エレベータ１５の制御装置から駆動源３７のソレノイドコイルに電流が供給され、図４に示すように、駆動源３７は、リターンスプリング６５の弾性力に抗して、出力ロッド６３を胴部６１の内方へ牽引する。これにより、一対のレバー３１，３３が一対の摩擦材２９の間を閉じる向きに回動し、案内部材１３を挟み込んだ一対の摩擦材２９が案内面５９に押し付けられる。この状態で、共振軽減装置１７は、上記の張力によりかご１とカウンターウェイト３とがそれぞれ昇降する動作を、案内部材１３に摩擦材２９が滑り接触する摩擦力により制動することができる。
【００３１】
また、かご１とカウンターウェイト３とがそれぞれ昇降する動作は、案内部材１３に対して摩擦材２９の滑る範囲で許容されるので、エレベータ１５の緊急停止する直前に弛みの生じた長尺物が大きく振れることがあっても、この状態でかご１とカウンターウェイト３とが案内部材１３にそれぞれロックされることはなく、長尺物の振れの減衰を阻害する要因は排除される。しかも、案内部材１３に摩擦材２９が滑り接触することは、長尺物が慣性力により振れる運動エネルギーを消費することになり、長尺物の振れを減衰する時間を一層短くし、地震等の後のエレベータの復旧時間の短縮にも貢献することになる。
【００３２】
また、レバー３１，３３は、支軸３５を支点として回動するので、支軸３５を中心に摩擦材２９の旋回する行程が比較的長く、次の利点がある。即ち、かご１とカウンターウェイト３とが矢印Ｘで指した水平方向に揺れ、図５（ａ），（ｂ）に示すように案内部材１３の相対的な位置が一対の摩擦材２９のうちの何れかに片寄ることがある。このような事態になっても、駆動源３７が一対の摩擦材２９を案内部材１３に押し付ける力の変動は少なく、案内部材１３に摩擦材２９が滑り接触する摩擦力が所望の大きさに保たれる。
【００３３】
更に、共振軽減装置１７は、互いに交差させたレバー３１，３３を１本の支軸３５に回動自在に支持させているので、上記の利点に加えて部品点数が少なく構造が簡単である。しかも、レバー３１，３３が１本の支軸３５を支点に回動できるので、一対の摩擦材２９がガイドレール２５をそれぞれ押し付ける力の向きは支軸３５の周方向において互いに正反対となり、これらの力が支軸３５の径方向に逃げることはない。このため、上記のようにガイドレール２５の相対的な位置が一対の摩擦材２９のうちの何れかに片寄ることがあっても、レバー３１，３３は、駆動源３７の出力を無駄なく一対の摩擦材２９をガイドレール２５に押し付ける力として伝達することができる。
【００３４】
更に、共振軽減装置１７は、ガイドレール２５の案内面５９に対して摩擦材２９を平坦な板状とし、摩擦材２９の案内面５９に接触する面積を最大限に確保している。また、一対のレバー３１，３３のそれぞれの滑節５１は、一対の摩擦材２９がレバー３１，３３によって案内部材１３に押し付けられる角度に関わらず、一対の摩擦材２９を案内部材１３に押し付けたとき、図５（ａ），（ｂ）に示すように一対の摩擦材２９を案内部材１３に対して一定の姿勢に保ち、両者を密接させる作用を奏する。
【００３５】
なお、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様でも実施することができる。図１に示すシュー７７は、かご１とカウンターウェイト３をそれぞれガイドレール２５に係合させるのに不可欠であるが、共振軽減装置１７を構成する要素ではない。共振軽減装置１７は、エレベータ１５のかご１とカウンターウェイト３のそれぞれの適所に連結されていれば良い。かご１とカウンターウェイト３にそれぞれ連結される共振軽減装置１７の個数は限定される事項ではない。基盤３９を省略し、共振軽減装置１７の支軸３５を直にかご１とカウンターウェイト３とにそれぞれ固定しても良い。
【００３６】
図６に示すように、共振軽減装置１７は、レバー３１，３３をそれぞれ支持する２つの支軸３５を備えても良い。滑節５１を省略し、摩擦材２９を直にレバー３１，３３に連結しても良い。駆動源３７として、ピストンロッド７９の進退に従わせてレバー３１，３３を回動させる油圧シリンダー、又はエアシリンダー８１を適用しても良い。或いは、ロータリーソレノイドを駆動源３７に適用しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、エレベータに限らず、荷物を吊り下げ昇降させる荷役装置のロープの振動を減衰するのに有益な技術である。
【符号の説明】
【００３８】
１...かご、３...カウンターウェイト、５...ロープ、７，９...綱車、１１...懸架手段、１３...案内部材、１５...エレベータ、１７...共振軽減装置、１９...建物、２１，２３...軸受、２５...ガイドレール、２７...釣合ロープ、２９...摩擦材、３１，３３...レバー、３５...支軸、３７...駆動源、３９...基盤、４１...ホルダー、４３...ワッシャー、４５...ボールベアリング、４７...脚部材、４９，７１...ピン、５１，５３...滑節、５５...可動片、５７，７３...ナット、５９...案内面、６１...胴部、６３...出力ロッド、６５...リターンスプリング、６７...車輪、６９，７５...連結片、７７...シュー、７９...ピストンロッド、８１...エアシリンダー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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