(57)【要約】  エレベータシステムにおいて使用されるガイド装置（２６）が、回転速度に依存して硬度が変化するエレベータガイドローラ（３０）を備える。開示例においては、回転速度に応答してガイドローラ（３０）内の磁性流体の粘性を変化させる。一例の方法は、磁性流体に及ぼす第１の磁界の影響を変え、延いてはその粘性を変化させることを含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転速度に依存して硬度が変化するエレベータガイドローラを備える、エレベータシステムに使用されるガイド装置。
【請求項２】
前記エレベータガイドローラは、可変硬度をもたらす可変粘性のある流体を含むことを特徴とする請求項１に記載のガイド装置。
【請求項３】
関連するエレベータかごの振動を可変的な量で制振するように、前記回転速度に応答して前記流体の粘性が変化することを特徴とする請求項２に記載のガイド装置。
【請求項４】
前記エレベータガイドローラは、少なくとも一部が磁性流体で満たされたタイヤキャビティが形成されたタイヤを備えることを特徴とする請求項１に記載のガイド装置。
【請求項５】
前記エレベータガイドローラの硬度を変化させるために、前記磁性流体の粘性を変化させる第１の磁界を発生させる磁石を備えることを特徴とする請求項４に記載のガイド装置。
【請求項６】
前記エレベータローラが回転するとき、前記タイヤおよびこれを支持する導電性部材が前記磁石に対して回転するように、前記磁石が支持されていることを特徴とする請求項５に記載のガイド装置。
【請求項７】
前記磁石が、シャフトに支持されたリングからなることを特徴とする請求項６に記載のガイド装置。
【請求項８】
前記エレベータガイドローラが前記シャフトに取付けられた軸受を備え、前記導電性部材は、少なくとも部分的に前記磁石と前記タイヤキャビティとの間に形成されたハブを有し、前記軸受と一緒に回転するように結合されていることを特徴とする請求項７に記載のガイド装置。
【請求項９】
前記ハブは、導電性かつ非強磁性の材料を含むことを特徴とする請求項８に記載のガイド装置。
【請求項１０】
少なくとも部分的に前記第１の磁界内に配置され、前記第１の磁界が前記磁性流体に与える影響を選択的に変化させる干渉部材を備えることを特徴とする請求項５に記載のガイド装置。
【請求項１１】
前記干渉部材は、前記第１の磁界に対向する第２の磁界を発生させることを特徴とする請求項１０に記載のガイド装置。
【請求項１２】
前記干渉部材は、導電性かつ非強磁性の材料からなることを特徴とする請求項１０に記載のガイド装置。
【請求項１３】
前記干渉部材は、少なくとも一部が前記磁石と前記流体との間に設けられていることを特徴とする請求項１０に記載のガイド装置。
【請求項１４】
エレベータガイドローラの回転速度に応じて該エレベータガイドローラの硬度を変化させること、を含む方法。
【請求項１５】
前記エレベータガイドローラ内にある性流体の粘性を変化させることを含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記エレベータガイドローラの第１の回転速度に対して前記磁性流体の粘性を大きくし、前記エレベータガイドローラの第２の更に大きな回転速度に対して前記粘性を小さくすることを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記磁性流体の粘性を変化させるように、第１の磁界が前記磁性流体に与える影響を変化させることを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の磁界が前記磁性流体に与える影響を変化させるように、第２の磁界を変化させることを含む請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベータシステムに関し、詳しくは、エレベータ用ガイドシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エレベータシステムは、一般に、建物内の異なる階の間で乗客または荷物を運ぶために昇降路内で垂直方向に移動するかごを含む。ガイドレールが、かごの動きを案内するように昇降路内に延在する。かごに関連したガイドシステムが、ガイドレールに沿って追従する。典型的なシステムは、スライド式ガイドシューないしガイドローラを有するガイド装置を含む。
【０００３】
従来のシステムに付随する共通の難題は、ガイドレールの配置不良あるいはガイドレール表面の凹凸が、エレベータシステムの乗り心地を低下させるということである。ガイドレールの配置不良あるいはガイドレールの表面の凹凸によって、例えば、乗客が振動を感じてしまうことがある。
【０００４】
ローラガイドアセンブリにばねを取り付けることによって、そのような振動を抑制する試みがなされている。このばねは、ローラがレール表面に沿って動いているときに、ガイド装置およびかごフレームに対してローラがいくらか動くことを可能にする。ばねを使用することの重大な欠点は、ばねの剛性が、設置時に１つの剛性に設定されるということである。時間の経過とともに、ばねの剛性が変化することが望ましいであろうが、ばねでそれを実現することは難しい。さらに、所望のエレベータの乗り心地を実現するために設置時に必要な調節は、かなり複雑で、時間を要するものであり、エレベータの設置作業に費やされる支出を増やしてしまう。
【０００５】
国際公開２００４／０９９０５４号パンフレットは、ローラの硬度を変化させるアクティブ制御を有するエレベータシステムを開示している。センサが、エレベータシステム内の振動を感知し、コントローラが、感知された振動に応答してローラの硬度を調節する。アクティブ制御を使用することの欠点の１つは、決定アルゴリズムおよび電子機器を利用する制御方式を必要とすることであり、この制御方式は、コストが高く、かつエレベータシステムを複雑にしてしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
乗り心地を改善する簡易的なエレベータガイド装置が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、従来技術の短所および欠点を回避するとともに上記の必要性に対処する。
【０００８】
エレベータシステム用ガイド装置の一例としては、ローラの回転速度に依存して硬度が変化するエレベータガイドローラがある。
【０００９】
方法の一例としては、エレベータガイドローラの回転速度に応答するようにエレベータガイドローラの硬度を変化させることを含む。
【００１０】
本発明の様々な特徴および利点は、以下の詳細な説明から当業者に明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ガイド装置を備えるエレベータかごアセンブリを示す図。
【図２】図１に示すガイド装置のエレベータガイドローラの一例を示す図。
【図３】停止状態にあるエレべータガイドローラの作動の一例を示す図。
【図４】回転状態にあるエレベータガイドローラの作動の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、かごフレーム２４に支持されたかご室２２を含むエレベータアセンブリ２０を示す。例えば、かごアセンブリ２０が従来の様式で昇降路内を走行するときに、複数のローラガイド装置２６が、ガイドレール２８（１つのみを示す）に沿ってかごアセンブリ２０の動きを案内する。ガイド装置２６は、複数のガイドローラ３０を含む。図示した例においては、かごセンブリ２０が移動する間に、ガイドローラ３０は、ガイドレールに沿って回転する。
【００１３】
この例におけるガイドローラ３０は、ガイドレール２８とかごフレーム２４との間の振動の量を制御する可変硬度を有する。このことは、かごアセンブリ２０の乗り心地を改善するという利点をもたらす。
【００１４】
図２および図３にガイドローラ３０の一例を示す。この例においては、ガイドローラ３０は、ガイド装置２６に支持されたシャフト３２を中心として周知のように回転する。この例においては、ハブ３６上にタイヤ３４が取付けられている。ハブ３６は、内周側リング部３８を含み、この内周側リング部３８から半径方向外側にスポーク４０が延びてフランジ４２との接続部４１が形成されている。この例においては、タイヤ３４は、フランジ４２の外側面に周知のように接着剤などで固定されている。ハブ３６の内周側リング部３８には、軸受４６を受ける開口４４が形成されている。この軸受４６によって、ハブ３６とタイヤ３４とが一体となってシャフト３２を中心として回転することができる。
【００１５】
開示例においては、接続部４１は、スポーク４０の両側（Ａ側およびＢ側）を形成する。磁性部材４８ａ，４８ｂを、一方はＡ側で、他方はＢ側で、フランジ４２の内側面に隣接する位置に受ける。この例においては、磁性部材４８ａ，４８ｂの各々は、リングからなる。当業者であれば、この説明が与えられれば、特定の必要性に適する代替的な磁性部材の構成があることを理解されるであろう。シャフト３２上に、開口５２が形成された支持部材５０を受ける。この例においては、Ａ側およびＢ側の各側に１つの支持部材５０を受け、フランジ４２に隣接する位置にそれぞれの磁性部材４８ａ，４８ｂを維持する。
【００１６】
図の切欠き部に見られるように、タイヤ３４には、キャビティ５４が形成されている。一例においては、キャビティ５４の少なくとも一部は、粘性が選択的に変化する流体によって満たされている。一例としては、磁性流体がある。一例においては、キャビティ５４は、該キャビティ５４内にほとんど又はまったく空気が残っていないくらいの所望の程度にまで磁性流体によって満たされる。本明細書中で使用する磁性流体という術語は、磁界の変化に応答して粘性が変化する流体を指している。一例においては、磁性流体は、周知のように分極して磁界と平行に柱状構造を形成して該流体の粘性を大きくする（すなわち、タイヤないしローラの硬度を増大させる）懸濁状の磁性粒子を含む。
【００１７】
タイヤ３４がレール２８の表面に接触するように、ガイドローラ３０は、レール２８に沿って追従つまり回転するように取付けられている。かごアセンブリ２０がガイドレール２８に沿って移動する間に、タイヤ３４およびハブ３６は、シャフト３２を中心として回転する。かごアセンブリ２０の移動中に、磁性部材４８ａ，４８ｂおよび支持体５０は、シャフト３２に対して静止し続け、タイヤ３４およびハブ３６と一緒に回転しないので、タイヤ３４とキャビティ５４内の磁性流体とは、磁性部材４８ａ，４８ｂが発生させた磁界に対して回転する。
【００１８】
図３に見られるように、かごアセンブリ２０が静止しているとき、磁性部材４８ａ，４８ｂが発生させた磁界は、ほぼ一定の磁束でキャビティ５４を貫いている。これに応答して、磁性流体の粘性が大きくなり、タイヤ３４が硬化する。比較的低速のエレベータの移動に対応する低速の回転速度または停止位置においては、ほとんど又はまったく振動がなく、充分な乗り心地を与えるためにタイヤ３４が硬化していることが望ましい。さらに、硬化したタイヤ３４には、荷重の増加・減少の際に、かご室内の荷重の変化に伴って生じ得るかご室の動きを低減ないし抑制するという利点がある。
【００１９】
また、磁性流体の硬化によって、タイヤ３４の圧縮に抵抗する。このことは、長期間（すなわちエレベータかごが長時間に亘って静止したままであるとき）に亘る圧縮によってタイヤ３４が永久的にパンク状態となること（これは、従来ガイドシステムのローラについての問題点であり、ローラを永久的に変形させてしまう）を低減ないし解消するという利点がある。
【００２０】
かごアセンブリ２０が移動する間に、磁性部材４８ａ，４８ｂに対してタイヤ３４およびハブ３６が回転する。磁性部材４８ａ，４８ｂが発生させた磁界５６中でハブ３６が動くと、ハブ３６のフランジ４２内に渦電流が発生する。この例においては、渦電流は、磁性部材４８ａ，４８ｂが発生させた磁界５６に対向する第２の磁界を発生させる。第２の磁界には、磁界５６がキャビティ５４内の流体に与える影響を低減させる効果がある。図４は、結果として生じる、すなわち低減効果を受けた磁界５６’を概略的に示す。この磁界５６’は、キャビティ５４内の流体に、低減した磁性的影響を与える。磁界間の相互作用、誘導電流、および誘導電流に関連して発生する磁界については、よく知られている。当業者であれば、この説明が与えられれば、開示例の基礎的な原理を理解されるであろう。
【００２１】
第１の磁界５６内でハブ３６が回転することによって発生する第２の磁界は、タイヤ３４のキャビティ５４内の磁束を減少させる（すなわち、第１の磁界の影響を低減させる）。これに関して、フランジ４２は、キャビティ５４内の磁束を減少させる干渉部材であると考えることができる。磁束を減少させることによって、磁性流体の粘性を小さくすることができ、延いては、タイヤ３４を柔軟にし、ガイドレール２８とかごアセンブリ２０との間の種々の振動の力に応答するようにタイヤ３４を収縮させることができる。これによって、制振を増やして、乗り心地を改善することができる。
【００２２】
開示例においては、フランジ４２は、渦電流を導いて第２の磁界を発生させるような導電性かつ非強磁性の材料でつくられている。一例においては、フランジ４２は、アルミニウム材料からつくられる。他の例においては、柔軟化の効果を大きくするために、さらに導電性の大きな材料を使用して、磁性材料４８ａ，４８ｂが発生させた磁界５６に対して大きく抵抗する比較的強い第２の磁界を発生させる。他の例においては、柔軟化の効果を小さくするために、さらに導電性の小さな材料を使用して、磁性材料４８ａ，４８ｂが発生させた磁界５６に対して小さく抵抗する比較的弱い第２の磁界を発生させる。当業者であれば、この説明が与えられれば、特定の必要性を満足する適当な材料が存在することを理解されるであろう。
【００２３】
開示例においては、アクティブ制御を用いることなく、タイヤ３４の回転速度に応答して磁性流体の粘性が変化する。この例においては、低速度においては、フランジ４２内に比較的小さな渦電流が発生する。比較的弱い渦電流は、比較的弱い第２の磁界を発生させるので、磁性部材４８ａ，４８ｂが発生させた磁界５６の大部分がキャビティ５４を貫通し、その結果、磁性流体の粘性が比較的大きくなる。高速度においては、フランジ４２内に比較的大きな渦電流が発生する。この渦電流は、比較的強い第２の磁界を発生させ、この比較的強い第２の磁界は、磁性部材４８ａ，４８ｂが発生させた磁界５６に大きな影響を与える。こうして、磁性部材４８ａ，４８ｂが発生させた磁界５６が弱められることにより、キャビティ５４内での影響が低減し、これに応答して磁性流体の粘性が小さくなる。これによって、センサ信号に基づいて磁界を変化させるアクティブ制御の方式ないしアルゴリズムを使用する必要なく、タイヤ３４の回転速度に受動的に応答するように乗り心地を制御することができる。
【００２４】
図示した例においては、タイヤ３４は、キャビティ５４の形成と磁性流体の保持とに適当な材料でつくられている。一例においては、タイヤ３４は、高分子材料からつくられ、周知の方法でタイヤ３４の形状に形成される。他の例においては、制振を追加することができるように、ゴム弾性の高分子が使用される。しかしタイヤ３４の材料の剛性が大きすぎる場合、タイヤ３４は、キャビティ５４および磁性流体を収縮させることができずに、ガイドレール２８とかごアセンブリ２０との間に振動を伝達してしまう。このことは、磁性流体の制振効果を低減してしまう。一例においては、タイヤは、ポリウレタン材料からつくられる。他の例においては、タイヤ３４は、シリコン材料からつくられる。当業者であれば、この説明が与えられれば、特定の必要性を満たすために好適なタイヤの材料が存在することを理解されるであろう。
【００２５】
開示例は、エレベータガイドローラアセンブリを不必要なまでに複雑にすることなく、乗り心地を改善する。回転速度に依存して硬度が変化するローラを備えるため、自動的に、低速度においては剛性が大きくなり、高速度においては剛性が小さくなり、高速度において顕著に発生し易い振動を制振し、乗り心地を改善する。さらに、エレベータが乗場に停車しているときに剛性が大きくなることによって、荷重の増加・減少の際に、かごの動きつまり振動を抑制する。
【００２６】
前述の説明は、例示するためのものであって、本質を限定するものではない。当業者であれば、本発明の範囲から必ずしも逸脱することなく、開示例に対していくつかの変更および修正がなされ得ることを理解されるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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