(57)【要約】【課題】コンペンプーリ装置を有するエレベータにおいて、長行程化に伴うロープ弾性の低下によるロープ振幅増加とロープ固有振動数低下によりダンパの減衰効果が弱まり、コンペンプーリ装置の上下振動が増大し、これに起因するかご上下振動が乗り心地を悪化させる問題を解決する。【解決手段】エレベータ装置の乗りかご及び釣合いおもりの位置により、乗りかごと釣合いおもりを吊るす主ロープの質量の釣合い補償のために用いるコンペンプーリ装置を持つエレベータ装置において、コンペンプーリが上下振動した際に、ガイドレールに押付け力を与えガイドレールとの摩擦力を高めることで減衰を高めるアクチュエータ手段と、アクチュエータ手段による水平方向の変位を、コンペンプーリの上下方向の変位に変えるリンク機構手段を設ける。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主ロープに吊り下げられた乗りかごと釣り合いおもりを巻上機で昇降すると共に、前記乗りかご下部と、前記釣り合いおもり下部に接続されたコンペンロープとコンペンプーリを有し、該コンペンプーリをガイドレールに沿って摺動案内するコンペンプーリ装置を備えたエレベータ装置において、
前記コンペンプーリ装置に、該コンペンプーリの上下振動を低減するために該コンペンプーリの上下振動に減衰力を発生させるアクチュエータ装置を設けたことを特徴とするエレベータ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエレベータ装置において、前記アクチュエータ装置として、前記ガイドレールに直交方向に摩擦力を増加させる押付け力を与えるアクチュエータ装置を設け、前記コンペンプーリと前記アクチュエータ装置の間に、該アクチュエータ装置の変位を前記コンペンプーリのガイドレール方向の変位に変換するリンク機構を設けたことを特徴とするエレベータ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のエレベータ装置において、前記コンペンプーリの振動を検出するセンサと、前記コンペンプーリ装置の振動を前記ガイドレールとの摩擦力を増加させ減衰させるように前記アクチュエータ装置を駆動するアクチュエータ制御部を有することを特徴とするエレベータ装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のエレベータ装置において、前記コンペンプーリ装置は、前記コンペンプーリを回動自在に支持するコンペンプーリ枠を有することを特徴とするエレベータ装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載のエレベータ装置において、前記アクチュエータ装置は、前記ガイドレールに係合するブレーキシューと、該ブレーキシューに接続されたアクチュエータを有することを特徴とするエレベータ装置。
【請求項６】
請求項５に記載のエレベータ装置において、前記アクチュエータ装置は、前記アクチュエータを支持するアクチュエータ支持部を有することを特徴とするエレベータ装置。
【請求項７】
請求項５に記載のエレベータ装置において、前記アクチュエータ装置は、前記ブレーキシューと、前記アクチュエータ装置の間に伸縮自在に設けたリニアアクチュエータを有することを特徴とするエレベータ装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載のエレベータ装置において、前記リンク機構の一端は前記アクチュエータ装置に回動自在に軸支され、前記リンク機構の他端は、前記コンペンプーリに回動自在に軸支されたことを特徴とするエレベータ装置。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれかに記載のエレベータ装置において、前記コンペンプーリ装置は、前記アクチュエータ装置の変位によって前記コンペンロープに張力を与え、該コンペンロープの回転振動を抑制する補助プーリを有することを特徴とするエレベータ装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のエレベータ装置において、前記補助プーリは、前記アクチュエータ装置に回転自在に軸支されていることを特徴とするエレベータ装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のエレベータ装置において、前記補助プーリは、前記アクチュエータ装置に設けた補助プーリ枠に回転自在に軸支されていることを特徴とするエレベータ装置。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のいずれかに記載のエレベータ装置において、前記補助プーリは、前記アクチュエータ装置の前記ガイドレール直交方向への駆動により、前記コンペンロープの張力を可変としたことを特徴とするエレベータ装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のエレベータ装置において、前記コンペンプーリと前記補助プーリが前記リンク機構で接続され、前記アクチュエータ装置の前記ガイドレール直交方向の開閉動作により前記コンペンプーリを前記ガイドレールに沿って変位させることを特徴とするエレベータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンペンプーリとコンペンロープを有するコンペンプーリ装置を備えたエレベータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エレベータ装置は、巻上機の出力軸に取り付けられたシーブと、シーブに架けられる主ロープと、主ロープに懸垂され巻上機により速度制御される乗りかごと、主ロープに懸垂される乗りかごの質量と同等の質量の釣合いおもりで構成される。このようなつるべ式のエレベータ装置においては、乗りかご側と釣合いおもり側の質量をつり合わせることでモータの実効負荷を減らして乗りかごを昇降制御している。
【０００３】
エレベータ行程が長くなると、乗りかご位置によって主ロープの占める質量の割合が変化し、アンバランスが発生して巻上機の実効負荷が変動する。この様な巻上機の負荷変動を最小限にするために、乗りかごと釣合いおもりの下部に接続され、主ロープと同等の質量と長さを持つコンペンロープと、コンペンロープに張力をあたえるコンペンプーリを有するコンペンプーリ装置が設けられている。
【０００４】
コンペンプーリは、気温や経年劣化などによって長さの変化するコンペンロープに張力を与えるために、建屋に固定せずコンペンロープに懸垂する構造とし、建屋に設けられたガイドレールとコンペンプーリに設けられた摺動部との摩擦力によりコンペンプーリ上下方向振動の減衰を加えている。
【０００５】
エレベータ装置は、主ロープやコンペンロープの弾性、及び巻上機の回転慣性、乗りかごや釣合いおもりの質量、コンペンプーリ装置の質量とその回転部分の回転慣性等のファクタにより定まる上下振動モードの挙動によっては、巻上機の速度制御系が不安定となり振動が生じ、エレベータ装置としての乗り心地を損なう場合がある。
【０００６】
従来のエレベータ装置において、コンペンプーリの上下振動の減衰はガイドレールとの摩擦力のみとなり、効果的にコンペンプーリの上下振動を抑制できない場合には、コンペンロープを介して振動が励起され乗りかごの上下振動が増大する。コンペンプーリの上下振動に対して減衰を与える手段に関する従来技術として、特許文献１には、コンペンプーリを二つ用いた機構によりそれぞれのプーリに独立に減衰を与えるダンパを設け、乗りかごと釣合いおもりが同相または逆相に動くことで振動を低減する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２１１４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１は、乗りかごと釣合いおもりにより発生する振動に対して、コンペンプーリに設けられたダンパにより上下振動の低減を行っている。しかし、エレベータの長行程化に伴うロープ弾性低下によりロープ固有振動数が低下すると、ダンパの減衰効果は弱まり、コンペンプーリの上下振動を低減することが出来なくなる。また、特許文献１の構成において長行程化に伴うロープ弾性低下によるロープ振幅の増加に対応するためには、ダンパのストロークを長くするか、または機構の大型化が必要になる。さらに、ダンパのストロークを超えるロープ振幅が発生した場合には、コンペンプーリ機構自体が上下振動してしまい、制振機構が機能しないという課題がある。
【０００９】
本発明の目的は、長行程エレベータ装置であっても、コンペンプーリに発生する振動を抑制することで、乗りかごに発生する上下振動を抑制し、エレベータ装置の乗り心地を快適にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、主ロープに吊り下げられた乗りかごと釣り合いおもりを巻上機で昇降すると共に、乗りかご下部と、釣り合いおもり下部に接続されたコンペンロープとコンペンプーリを有し、該コンペンプーリをガイドレールに沿って摺動案内するコンペンプーリ装置を備えたエレベータ装置において、コンペンプーリ装置に、ガイドレールに直交方向に摩擦力を増加させる押付け力を与えるアクチュエータ装置を設け、コンペンプーリとアクチュエータ装置の間に、アクチュエータ装置の変位をコンペンプーリのガイドレール方向の変位に変換するリンク機構を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、主ロープに吊り下げられた乗りかごと釣り合いおもりを巻上機で昇降すると共に、乗りかご下部と、釣り合いおもり下部に接続されたコンペンロープとコンペンプーリを有し、該コンペンプーリをガイドレールに沿って摺動案内するコンペンプーリ装置を備えたエレベータ装置において、コンペンプーリ装置に、ガイドレールに直交方向に摩擦力を増加させる押付け力を与えるアクチュエータ装置を設け、コンペンプーリとアクチュエータ装置の間に、アクチュエータ装置の変位をコンペンプーリのガイドレール方向の変位に変換するリンク機構を設けたことにより、
ガイドレールとコンペンプーリとの摩擦力を高めることで、コンペンプーリの上下振動を低減することが可能となる。また、リンク機構を用いてアクチュエータの水平方向変位をコンペンプーリの上下方向変位に変換し、コンペンプーリの上下振動を減衰することにより、コンペンプーリ装置の効果的な振動低減が可能となり、コンペンプーリ装置の上下振動により励起されるかご上下振動が低減されることにより、エレベータ装置としての乗り心地を快適なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１に係るエレベータ装置の全体構成を示す模式図。
【図２Ａ】実施例１におけるコンペンプーリ装置の構成を示す正面図。
【図２Ｂ】実施例１におけるコンペンプーリ装置の構成を示す側面図。
【図３】実施例１におけるアクチュエータ装置の構成を示す斜視図。
【図４】実施例１における制御部の回路構成を示すブロック線図。
【図５Ａ】実施例１におけるコンペンプーリ装置の動作を説明する説明図。
【図５Ｂ】実施例１におけるコンペンプーリ装置の動作を説明する説明図。
【図５Ｃ】実施例１におけるコンペンプーリ装置の動作を説明する説明図。
【図５Ｄ】実施例１におけるコンペンプーリ装置の動作を説明する説明図。
【図６】本発明の実施例２に係るエレベータ装置の全体構成を示す模式図。
【図７Ａ】実施例２におけるコンペンプーリ装置の構成を示す正面図。
【図７Ｂ】実施例２におけるコンペンプーリ装置の構成を示す側面図。
【図８】実施例２におけるコンペンプーリ装置の斜視図。
【図９】実施例２における制御部の回路構成を示すブロック線図。
【図１０Ａ】実施例２における装置の動作によるロープ変化を示す模式図。
【図１０Ｂ】実施例２における装置の動作によるロープ変化を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を、実施例と図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１４】
以下に本発明の実施例１について説明する。図１は実施例１に係るエレベータ装置の全体構成を示す模式図である。
【００１５】
図１に示すように、エレベータ装置１００は、図示しない巻上機の出力軸に取り付けられているシーブ１に、主ロープ２を介して乗りかご６と釣合いおもり３が接続されている。５０はコンペンプーリ装置であり、乗りかご６の位置による主ロープ２の重量変化を補償するコンペンロープ４が、コンペンプーリ５を介して、乗りかご６と釣り合いおもり３の下側で接続される。５１、５２はガイドレール７に摺動案内されるガイドシュー、５３はアクチュエータ装置、５６はコンペンプーリ枠である。５５はアクチュエータ装置５３と、コンペンプーリ枠５６を接続するリンクである。２００はアクチュエータ制御部、２０２はコンペンプーリ５の位置センサである。Ｆは建屋床面である。
【００１６】
図２Ａは実施例１におけるコンペンプーリ装置の構成を示す正面図、図２Ｂはコンペンプーリ装置の構成を示す側面図である。コンペンプーリ５は、コンペンロープ４に懸垂し、コンペンロープ４の伸縮に対応するためにガイドレール７によって上下方向の移動を可能としている。このとき、コンペンプーリ５とガイドレール７とは、ガイドシュー５１によってガイドされている。ガイドシュー５１は、コンペンプーリ５の軸を有するコンペンプーリ枠５６に取り付けられている。リンク５５は、軸７０、７１によりコンペンプーリ枠５６とアクチュエータ装置５３の間に設けられ、軸７０、７１で回動可能に支持される。リンク５５に接続されるアクチュエータ装置５３はアクチュエータ支持部８１とリニアアクチュエータ８２を有し、ガイドレール７によりガイドシュー５２を介して上下方向にガイドされている。
【００１７】
図３は、実施例１におけるアクチュエータ装置５３の詳細な構成を示す斜視図である。リンク５５に接続される軸７１はアクチュエータ支持部８１にて支持される。リニアアクチュエータ８２は、アクチュエータ支持部８１とガイドシュー５２の間に、ガイドレール７と直交方向に取り付けられ、電磁力により伸縮自在に変位可能である。図３は装置前面側のガイドレール７に係合する一組のアクチュエータ装置５３のみを示す。
【００１８】
図４は実施例１におけるアクチュエータ制御部２００の回路構成を示すブロック線図である。図４において、矢印線は信号線を示している。アクチュエータ制御部２００は、センサ部２０１とトルク演算部２１０と駆動制御部２２０を備えている。
【００１９】
センサ部２０１内では、位置センサ２０２によりコンペンプーリ枠５６の上下方向の位置を検出し、センサ部２０１の出力を基にリニアアクチュエータ８２に駆動トルクを出力する。位置センサ２０２は、コンペンプーリ枠５６と建屋床面Ｆとの距離を測って振動により発生する移動距離を検出し、位置信号変換部２０３により位置信号をデジタル信号に変換する。
【００２０】
トルク演算部２１０では、位置信号変換部２０３の出力にゲイン補償器２１２がゲインを乗じ、この出力とコンペンプーリ枠５６の目標位置となる目標値発生器２１１の出力を加算器２１３により加算する。この目標位置との差を指令値として駆動制御部２２０に入力する。次いで、駆動制御部２２０にて求めたトルクでリニアアクチュエータ８２を駆動する。
【００２１】
図５Ａ〜図５Ｄは、実施例１におけるコンペンプーリ装置の動作を説明する説明図である。コンペンプーリ枠５６に取り付けられた位置センサ２０２はコンペンプーリ枠５６と建屋床面Ｆとの距離を検出する。アクチュエータ装置５３は、位置センサ２０２によって出力される情報を基に制御が行われガイドレール方向へ駆動されるように構成され、ガイドレール７へ押付け力を付与する。
【００２２】
コンペンプーリ５が上昇している時には、図５Ａに示す様に、リニアアクチュエータ８２をガイドレール７方向へ駆動させる。これにより、図５Ｂに示す様に、リンク５５により、リニアアクチュエータ８２側のリンクの軸７１がガイドレール７方向に移動し軸７１を中心にリンク５５が回転する。この回転によってコンペンプーリ枠５６が下方に押付けられることにより、コンペンプーリ５の上昇を抑えることが出来る。
【００２３】
反対に、コンペンプーリ５が下降している時には、図５Ｃに示す様に、リニアアクチュエータ８２をガイドレール７と反対方向に駆動させる。これにより、図５Ｄに示す様に、 リンク５５により、リニアアクチュエータ８２側のリンク５５がガイドレール７に沿って逆方向に移動することにより、リンク５５がリニアアクチュエータ８２側の軸７１を中心に回転する。この回転によってコンペンプーリ枠５６が上方に持ち上げられることにより、コンペンプーリ５の下降を抑えることが出来る。
【００２４】
リニアアクチュエータ８２の駆動によって生じるガイドレール７への押付け力により、コンペンプーリ装置５０の減衰効果が高まり、振動抑制に働く。さらに、リニアアクチュエータ８２の駆動によって生じるガイドレール方向の駆動をリンク５５によりコンペンプーリ枠５５、コンペンプーリ５の上下方向への駆動に変換し、コンペンプーリ５自身の上下方向の振動を低減させる。
【００２５】
この際、リニアアクチュエータ８２のガイドレール７方向への駆動の際に、押付け方向と引付け方向でガイドレール７に対する摩擦力を高めるために、アクチュエータ８２に取り付けられたガイドシュー５２はガイドレール７を両方向から押付け力が発生できるように断面コ字状に形成してある。また、図２及び図３では、簡単のためにアクチュエータ装置５３の前面のみの図を示しているが、背面についても同様な構成となる。
【００２６】
実施例１では、アクチュエータをリニアアクチュエータとして説明したが、これはガイドレールへの押付け力を付加できるものであれば、直動アクチュエータまたは回転アクチュエータを直線に変換する機構を用いてもよく、例として、油圧アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、ボールねじ、ラック・オピニオンを適用してもよい。また同じく、振動計を変位計として説明をしたが、コンペンプーリの振動を検出できるものであれば加速度計または速度計などを用いてもよい。
【００２７】
以上のように実施例１によれば、アクチュエータを用いてガイドレール方向の押付け力を増加させることにより、ガイドレールとの摩擦力による振動の減衰効果を上げることが可能となる。また、アクチュエータのガイドレール方向への駆動をコンペンプーリの上下方向の駆動に変更するリンク機構により、コンペンプーリの上下振動の低減が可能となる。これらの作用によって、コンペンプーリ５に発生する振動を低減し、コンペンプーリ５の振動によるかご上下振動を低減でき、乗り心地をより快適なものとすることが可能となる。
【実施例２】
【００２８】
次に、実施例２について、図６〜図８を用いて説明する。図６は、本発明の実施例２に係るエレベータ装置１０１の全体構成を示す模式図である。図７Ａ〜図７Ｂは、実施例２におけるコンペンプーリ装置の構成を示す側面図である。図８は、実施例２におけるコンペンプーリ装置の斜視図である。
【００２９】
図６〜図８において、補助プーリ枠９２に補助プーリ９１を回転自在に保持し、補助プーリ９１にコンペンロープ４を架け渡し、アクチュエータ装置５３のリニアアクチュエータ８２で補助プーリ枠９２及び補助プーリ９１をガイドレール７と直交方向に駆動させることにより、コンペンプーリ５と補助プーリ９１の間のコンペンロープ４にかかるロープ張力を変化させ、コンペンロープ４の固有振動数を変化させる。
【００３０】
これにより、乗りかご６と釣合いおもり３の間の逆位相振動によって生じるロープ振動についても低減させ、コンペンプーリ５に発生する回転振動を低減させることで、乗りかご６の上下振動低減をより確実に行うことが出来る。３００はアクチュエータ制御部、３０２は補助プーリ９１の回転を検出する回転角度検出器である。
【００３１】
なお、説明の簡単化のために、以下には実施例１の共通の部分には同一の符号を用い、それらの詳細な説明は省略する。
【００３２】
図６に示すように、補助プーリ枠９２には、リンク５５に接続された軸７１を設けた構成とする。補助プーリ９１は、乗りかご６または釣合いおもり３とコンペンプーリ５の間に設ける。
【００３３】
図７Ａ、７Ｂ、図８に示すように、コンペンロープ４はコンペンプーリ５と補助プーリ９１に架け渡されて設置される。補助プーリ９１は、リニアアクチュエータ８２の駆動範囲において、アクチュエータ変位量が最大となる場合にもコンペンロープ４と接触するように設置する。
【００３４】
図９は、実施例２における制御部の回路構成を示すブロック線図である。アクチュエータ制御部３００は、センサ部３０１とトルク演算部３１０と駆動制御部２２０を備える。
【００３５】
センサ部３０１では、回転角速度センサ３０２により補助プーリ９１の回転角速度を検出し、回転角速度信号変換部３０３でデジタル信号に変換する。センサ部３０１の出力を基にトルク演算部３１０と駆動制御部２２０を介してリニアアクチュエータ８２に駆動トルクを出力する。センサ部３０１は、補助プーリ９１の回転角速度を検出しており、乗りかご６と釣合いおもり３に発生するそれぞれ逆方向に振動する振動モードによる補助プーリ９１の回転を検出し、回転速度の信号をデジタル信号に変換する。
【００３６】
トルク演算部３１０で、回転角速度信号変換部３０３の出力にゲイン補償器３１２がゲインを乗じ、加算機３１３で目標値発生器３１１の目標値と加算して、駆動制御部３２０に指令値を入力し、補助プーリ９１の回転が減衰する様にリニアアクチュエータ８２でコンペンロープ４に張力を与える。
【００３７】
図１０Ａ、１０Ｂは、実施例２におけるコンペンプーリ装置の動作によるロープ変化を示す模式図である。まず、図１０Ｂに示すように、リニアアクチュエータ８２をガイドレール方向に収縮駆動させることによってリンク５５でコンペンロープ４に張力が加えられ、コンペンロープ４の固有振動数が上がる方向に変化することで、コンペンロープの固有振動数とコンペンロープの振動の振動数をずらすことで、振動を伝播しにくくさせる。
【００３８】
また、図１０Ａに示すように、逆にリニアアクチュエータ８２をガイドレールと反対方向に伸張駆動させることによりコンペンロープ４の張力が低下し、コンペンロープ固有振動数が下がる方向に変化し、コンペンロープ振動を伝播しにくくすることが可能となる。
【００３９】
さらに、補助プーリ９１を用いることにより、例えばコンペンロープ４が下降した際にアクチュエータによってコンペンプーリ５を上昇させたとしても、補助プーリ９１が最大縮み時においてもコンペンロープ４がかかることによって、コンペンロープ４に張力を与え続けることができるため、本来のコンペンプーリ５の役割であるコンペンロープ４への張力負荷をかけ続けることが可能となる。
【００４０】
以上のように実施例２によれば、リニアアクチュエータ８２によるガイドレール７への摩擦力増加とコンペンプーリ５の上下変位に加え、補助プーリ９１を用いることにより、補助プーリ９１とコンペンプーリ５間のコンペンロープ４の張力を制御することが可能となる。従って、補助プーリ９１とコンペンプーリ５間のコンペンロープ４の固有振動数を変化させることが可能となり、コンペンロープ４による振動を伝えにくくすることで、コンペンプーリ５を回転振動させる振動を低減させることにより、さらに効果的にかご上下振動を低減でき、乗り心地をより快適なものとすることが可能となる。
【符号の説明】
【００４１】
２  主ロープ
３  釣合いおもり
４  コンペンロープ
５  コンペンプーリ
６  乗りかご
７  ガイドレール
５０  コンペンプーリ装置
５１、５２  ガイドシュー
５３  乗りかご
５５  リンク
５６  コンペンプーリ枠
８１  アクチュエータ支持部
８２  リニアアクチュエータ
９１  補助プーリ
９２  補助プーリ枠
１００、１０１  エレベータ装置
２００、３００  アクチュエータ制御部
２０１、３０１  センサ部
２０２  位置センサ
２０３  変位信号変換部
２１０、３１０  トルク演算部
２１１、３１１  目標値発生器
２１２、３１２  ゲイン補償貴
２１３、３１３  加算器
２２０、３２０  駆動制御部
３０２  回転角速度検出器
３０３  回転角速度変換部
【図１】
2014234295.tif 000003
【図２Ａ】
2014234295.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
2014234295.tif 000009
【図５Ｃ】
2014234295.tif 000010
【図５Ｄ】
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【図６】
2014234295.tif 000012
【図７Ａ】
2014234295.tif 000013
【図７Ｂ】
2014234295.tif 000014
【図８】
2014234295.tif 000015
【図９】
2014234295.tif 000016
【図１０Ａ】
2014234295.tif 000017
【図１０Ｂ】
2014234295.tif 000018