(57)【要約】エレベータ装置においては、かごの停止時に昇降路内の固定部に係合してかごの振動を減衰させる振動低減装置が、かごに搭載されている。振動低減装置は、固定部としてのガイドレールに押し付けられる摩擦シューと、摩擦シューをガイドレールに接離させる電磁アクチュエータとを有している。
2003037773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降路と、この昇降路内を昇降されるかごとを備えているエレベータ装置であって、
上記かごには、上記かごの停止時に上記昇降路内の固定部に係合して上記かごの振動を減衰させる振動低減装置が搭載されているエレベータ装置。
【請求項２】
上記かごが停止しドア開状態のときに上記振動低減装置を作動させる振動低減制御装置をさらに備えている請求項１記載のエレベータ装置。
【請求項３】
上記振動低減装置は、上記かごの昇降を案内する上記固定部としてのガイドレールに押し付けられ、摩擦力により上記かごの振動を減衰させる摩擦シューを有している請求項１記載のエレベータ装置。
【請求項４】
上記振動低減装置は、上記かごの昇降を案内するガイドレールとは別に上記昇降路内に固定されている上記固定部としての摩擦部材と、上記摩擦部材に押し付けられ、摩擦力により上記かごの振動を減衰させる摩擦シューとを有している請求項１記載のエレベータ装置。
【請求項５】
上記振動低減装置は、上記固定部に押し付けられ、摩擦力により上記かごの振動を減衰させる摩擦シューと、電磁力により上記摩擦シューを上記固定部に押し付ける電磁アクチュエータとを有している請求項１記載のエレベータ装置。
【請求項６】
上記振動低減装置は、上記固定部に押し付けられ、摩擦力により上記かごの振動を減衰させる摩擦シューを有しており、上記摩擦シューによって生じる摩擦力の合計は、６００Ｎ以下である請求項１記載のエレベータ装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、かごがガイドレールに案内されて昇降路内を昇降されるエレベータ装置に関するものである。
背景技術
一般に、エレベータにおいて、かごは昇降路内に設置されたガイドレールに案内されて昇降される。即ち、かごの上部両側と下部両側とには、ガイドレールに係合するガイド装置（ローラガイド装置又はスライドガイド装置）がそれぞれ設けられている。
また、かごが停止している状態で乗客が乗り降りしたとき、荷重の変動によりかごがふわふわと上下に振動することがある。特に、積載荷重を油圧シリンダで支える油圧エレベータでは、プランジャの伸縮に作動油を用いているため、かごの支持剛性（ばね定数）が低く、振動が生じ易い。また、昇降行程が長いロープ式のエレベータ装置や、２：１ローピング方式のエレベータ装置では、ロープ長が長いため、かごの支持剛性が低くなり、振動が生じ易い。
さらに、合成樹脂製ロープや高強度ワイヤロープを用いる場合、相対的な弾性係数が現行のロープよりも低いため、かごがさらに揺れ易くなることが予測される。
図５は従来のロープ式のエレベータ装置におけるかご停止時のかごの振動を示す説明図である。ここでは、１２人乗り、かご質量約２０００ｋｇのかごに、停止時に乗客が１人（７５ｋｇ）乗り込んだ場合の荷重変化を想定し、かご床の振動変位を解析的に求めた結果を示す。
図において、１．０秒時に７５ｋｇの乗客が乗り込むことにより、かご床では、両振幅約１０ｍｍの振動が発生する。この振動は、５秒後でも続いており、両振幅も約５ｍｍまでにしか減衰していないことが分かる。なお、このモデルにおいて、減衰は、ロープ減衰のみを考慮している。
従来、例えば特開２００１−１０６４５６号公報には、かごの停止時に、摩擦係数の高い摩擦シューを電磁コイルによりガイドレールに押し付け、かごをガイドレールに対して固定する油圧エレベータが示されている。しかし、かごの停止時にかごをレールに対して完全に固定してしまうと、乗客の乗降による負荷変動に対してかごの位置が変化せず、かご位置の変化からかご停止中の負荷変動を検出することができなくなる。
通常のエレベータでは、かご位置の変化からかご停止中の負荷変動を検出し、負荷変動に応じたモータートルクを巻上機に与えることにより、かご出発時の瞬間的な負荷変動による振動を避けるようにしている。しかし、停止時にかごを固定した場合、負荷変動を検出できないため、かご出発時の振動を避けることができなくなる。
また、かごを完全に固定するためには、乗客による負荷の増大を摩擦シューの摩擦力で支える必要があるが、このとき必要な摩擦力は、かご容量が大きくなるほど大くなる。例えば、１２人乗り（満員時乗客質量約８００ｋｇ）のエレベータにおいて、空のかごに満員（８００ｋｇ）の乗客が一度に乗ってもかごが動かないようにするためには、約８０００Ｎの力でかごを支持する必要がある。これを摩擦係数μ＝０．５の摩擦シューの摩擦力で支えるためには、約１６０００Ｎの力で摩擦シューを押し付ける必要がある。
このように、かごを完全に固定するためには、摩擦シューをガイドレールに押し付けるアクチュエータの駆動力を非常に大きなものにする必要があり、装置全体のコストアップ及び大形化を招く。
発明の開示
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、コストアップ及び大形化を抑えつつ、かご停止時の乗客の乗降に伴うかごの振動を低減することができるエレベータ装置を得ることを目的とする。
この発明によるエレベータ装置は、昇降路と、この昇降路内を昇降されるかごとを備えているものであって、かごには、かごの停止時に昇降路内の固定部に係合してかごの振動を減衰させる振動低減装置が搭載されているものである。
発明を実施するための最良の形態
以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
図１はこの発明の実施の形態の一例によるエレベータ装置を示す概略の構成図である。図において、昇降路１の上部には、機械室２が設けられている。機械室２の床上には、駆動シーブ３ａを有する巻上機３が複数の巻上機防振ゴム部材４を介して設置されている。
駆動シーブ３ａには、ロープ（主索）５が巻き掛けられている。ロープ５は、その材質によって決まるばね定数を持ったばねとみなすことができる。特に、昇降行程が長く、ロープ長が長い場合は、ロープ５のばね定数は小さくなる。
ロープ５の一端部には、かご６が吊り下げられている。ロープ５の他端部には、釣合重り７が吊り下げられている。昇降路１内には、かご６の昇降を案内する固定部としての一対のガイドレール８が設置されている。
かご６は、かご枠９、このかご枠９に支持されているかご室１０、かご枠９とかご室１０との間に介在されている複数の床下防振ゴム部材１１、及びかご枠９に設けられ、ガイドレール８に係合する複数のローラガイド装置（又はスライドガイド装置）１２を有している。かご枠９は、シャックルばね装置１３を介してロープ５に接続されている。
かご６には、かご６の停止時にガイドレール８に係合してかご６の振動を減衰させる一対の振動低減装置１４が搭載されている。
図２は図１の要部を示す拡大図である。振動減衰装置１４は、かご枠９の上部に取付部材１５を介して取り付けられている。また、振動減衰装置１４は、ローラガイド装置１２のガイドローラと干渉しないように、ローラガイド装置１２の上方に配置されている。
図３は図１の振動低減装置１４を示す平面図である。図において、振動低減装置１４は、開閉機構１６、一対の摩擦シュー１７、電磁アクチュエータ１８及び戻しばね１９を有している。
摩擦シュー１７は、ガイドレール８に対向するように開閉機構１６に搭載されている。また、摩擦シュー１７は、電磁アクチュエータ１８の電磁力により開閉機構１６を介してガイドレール８に押し付けられる。電磁アクチュエータ１８が駆動されると、ガイドレール８は、一対の摩擦シュー１７により挟持される。摩擦シュー１７がガイドレール８に押し付けられると、摩擦力によりかご６の振動が減衰される。
また、開閉機構１６は、摩擦シュー１７がガイドレール８から開離する方向へ戻しばね１９により常時付勢されている。従って、電磁アクチュエータ１８が駆動されていないときは、摩擦シュー１７はガイドレール８から開離している。
電磁アクチュエータ１８には、かご６が停止しドア開状態のときに電磁アクチュエータ１８を駆動させ、振動低減装置１４を作動させる振動低減制御装置２０が接続されている。
摩擦シュー１７は、例えばポリウレタン又はポリエチレンなどの高分子材料により構成されている。
次に、動作について説明する。かご６が階床に停止し、ドア開状態で乗客が乗降すると、負荷の変動によりかご６の位置が上下に移動し、かご６に振動が生じる。このとき、かご６は、かご６を支持するばね要素全体のばね定数（巻上機防振ゴム部材４、床下防振ゴム部材１１、シャックルばね１３及びロープ５のばね定数を合成したばね定数）に基いて変位する。
一方、かご６が着床しドア開信号が出力されると、かごの戸及び乗場の戸が開放されるとともに、振動低減制御装置２０により電磁アクチュエータ１８が駆動される。これにより、戻しばね１９に逆らって摩擦シュー１７がガイドレール８に押し付けられ、摩擦シュー１７の摺動方向（かご６の振動方向）への摩擦力が発生する。そして、かご６の振動が、摩擦シュー１７の摩擦力により減衰される。
摩擦シュー１７の摩擦力の大きさは、押付力Ｐと、摩擦シュー１７とガイドレール８との間の摩擦係数μとの積に概ね等しい。従って、押付力Ｐを適当に設定することにより、かご６の振動レベルを素早く減衰させることができる。
また、かご６の走行中は、電磁アクチュエータ１８が消勢された状態なので、戻しばね１９によって摩擦シュー１７はガイドレール８の摺動面から開離されている。
図４は実施の形態１による振動低減装置１４を適用したロープ式のエレベータ装置におけるかご停止時のかごの振動を示す説明図である。ここでは、１２人乗り、かご質量約２０００ｋｇのかごに、停止時に乗客が１人（７５ｋｇ）乗り込んだ場合の荷重変化を想定し、かご床の振動変位を解析的に求めた結果を示す。また、１５０Ｎの摺動方向の摩擦力を発生することができる振動低減装置１４を用いた場合を想定した。
図において、１．０秒時に７５ｋｇの乗客が乗り込むことにより、かご床では、両振幅約１０ｍｍの振動が発生する。この振動は、振動低減装置１４によって発生した摩擦力により減衰され、２秒弱で無くなっていることが分かる。
ここで、例えば摩擦係数μ＝０．３の摩擦シュー１７を用い、１５０Ｎの摩擦力を発生させるためには、５００Ｎの押付力を与える必要がある。しかし、この押付力は、かご６を完全に固定するために必要な力に比べると大幅に小さい。従って、小形の電磁アクチュエータ１８を用いることができ、コストアップ及び大形化を抑えることができる。
上記の例では、１５０Ｎの摩擦力によりかご６の振動を十分に低減できることを示した。振動を低減するのに最適な摩擦力の値は、ロープ５の本数や太さによって決まるロープばね定数、及びかご６の重量によって変化する。
振動低減装置１４による摩擦力が大き過ぎると、乗客の乗降による負荷変動をはかり装置により検出できなくなる。従って、振動低減装置１４により生じる摩擦力の合計を、乗客１人分の重量に対応する６００Ｎ（約６０ｋｇｆ）以下にしておけば、負荷変動をはかり装置により検出することができ、かご６の出発時の振動を避けることができる。
また、摩擦力が小さ過ぎると振動を減衰させる効果も小さくなるため、摩擦力は、十分な減衰力を得られるよう考慮して設定される。
さらに、例えば多数の乗客が一度に乗り降りした場合など、かご停止時に大きな荷重の変化があった場合、かごの敷居と階床との間に段差が生じることがある。この場合、かご６はガイドレール８に対して固定されてないいため、通常のエレベータ装置と同様に、段差を無くす方向へ巻上機３によりかご６を動かすことができる（リレベル動作）。
以上のように、振動低減装置１４を用いたことにより、停止時の負荷変動によるかご６の振動を抑制し、乗客に不快感を与えるのを防止することができる。また、かご６を完全に固定する方法に比べて、小さな押付力で振動を低減することができるので、電磁アクチュエータ１８を小形化することができる。また、かご６の負荷変動を検出して適当なトルクを巻上機３に持たせることができるため、かご６の出発時の振動も防止することができる。
なお、上記の例では、固定部であるガイドレール８に振動低減装置１４を係合させたが、摩擦シューが接離される専用の摩擦部材を昇降路内に固定してもよい。この場合、振動低減に適した材料を自由に選択することができ、より効率良く振動を低減できる。また、摩擦部材は、かごの停止時のみに使用されるので、昇降路全体に連続的に設ける必要はなく、対応箇所のみに断続的に設けることができる。
また、昇降路壁や乗場の戸など、既設の部分を固定部として使用することも可能である。
さらに、上記の例では、かご６の上部に振動低減装置１４を配置したが、搭載位置は限定されるものではなく、例えばかご６の下部に設けてもよい。
さらにまた、上記の例では、かご６の両側に振動低減装置１４を設けたが、片側のみに設けてもよい。
また、上記の例では、一対の摩擦シュー１７によりガイドレール８を挟む構造の振動低減装置１４を示したが、１個の摩擦シューを押し付けるものであってもよい。
さらに、上記の例では、摩擦シュー１４をガイドレール８に摩擦接触させる振動低減装置１４を示したが、振動低減装置はこれに限定されるものではない。例えば、回転に対して適当な抵抗力が付加されたローラをかご停止時にガイドレール８に接触させ転動させてもよい。
さらにまた、上記の例では、摩擦シュー１４をガイドレール８に接離するアクチュエータとして電磁アクチュエータ１８を用いたが、例えば空気圧や油圧を利用したアクチュエータを用いてもよい。
また、上記の例では、１：１ローピング方式のエレベータ装置を示したが、例えば２：１ローピング方式など、他のローピング方式のエレベータ装置にもこの発明は適用できる。
さらに、上記の例では、電動式の巻上機３を用いたエレベータ装置を示したが、この発明は直接式又は間接式（ロープ式）の油圧エレベータにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
図１はこの発明の実施の形態の一例によるエレベータ装置を示す概略の構成図、
図２は図１の要部を示す拡大図、
図３は図１の振動減衰装置を示す平面図、
図４は実施の形態１による振動低減装置を適用したロープ式のエレベータ装置におけるかご停止時のかごの振動を示す説明図、
図５は従来のロープ式のエレベータ装置におけるかご停止時のかごの振動を示す説明図である。
【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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【国際調査報告】
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