(57)【要約】【課題】エレベータが据付される建物が長周期振動を起こした際に発生するエレベータロープの共振を抑制することができるとともに、エレベータロープの共振を抑制することにより、エレベータロープの昇降路への接触や機器への引掛かりを防止することが可能であるエレベータの制御装置を得る。【解決手段】この発明に係る、エレベータの制御装置は、乗りかごと釣合い重りとを昇降させるロープを有するエレベータにおいて、前記ロープ端の固定部に設けられ前記ロープ端固定部の傾斜を検出する傾斜検出手段を備えた構成とする。【選択図】図３
2008308240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗りかごと釣合い重りとを昇降させるロープを有するエレベータにおいて、前記ロープ端の固定部に設けられ前記ロープ端固定部の傾斜を検出する傾斜検出手段を備えたことを特徴とするエレベータの制御装置。
【請求項２】
前記傾斜検出手段は、前記ロープ端固定部の、変位、速度、加速度及び角度のうち少なくとも一つを検出することを特徴とする請求項１に記載のエレベータの制御装置。
【請求項３】
前記傾斜検出手段の計測値から、高周波成分を取除くローパスフィルタを備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のエレベータの制御装置。
【請求項４】
前記傾斜検出手段の計測値を常時監視し、前記計測値が所定の閾値を超えた際に、前記乗りかごを避難階へと退避させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のエレベータの制御装置。
【請求項５】
前記避難階は、前記エレベータが据付される建物が有する固有周期と前記ロープが有する固有周期とが異なる周期となるように決定されることを特徴とする請求項４に記載のエレベータの制御装置。
【請求項６】
１本以上の前記ロープの張力を任意に調整するロープ張力調整手段を備えるとともに、前記傾斜検出手段の計測値を常時監視し、前記計測値が所定の閾値を超えた際に、前記１本以上のロープの張力を、前記エレベータが据付される建物が有する固有周期と前記ロープが有する固有周期とが異なる周期となるように決定される張力に調整することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のエレベータの制御装置。
【請求項７】
前記ロープ張力調整手段は、アクチュエータを備えたことを特徴とする請求項６に記載のエレベータの制御装置。
【請求項８】
前記ロープ張力調整手段により前記１本以上のロープの張力が調整された回数を計数する計数手段を備えるとともに、前記計数手段が計数した前記回数に応じて、前記１本以上のロープの張力の増減方向を制御することを特徴とする請求項６又は請求項７のいずれかに記載のエレベータの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エレベータの制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来におけるエレベータロープの揺れを抑制するエレベータの制御装置については、巻上機に巻き掛けたロープの一端側に乗りかごのかご枠が吊下され、前記ロープの他端側に釣合い重りが吊下されたエレベータにおいて、前記ロープの横揺れ振動を抑制すべく前記ロープを挿通し前記かご枠に固定される揺れ抑制装置を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１９３２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
建物高さ（Ｈ）が６０ｍを超えるような高層建築物における一次の固有周期は、その建築物の構造によっても異なるが、おおよそ、（Ｈ［ｍ］／１［ｍ］）×０．０２５［ｓｅｃ］程度となることが知られている（例えば、建物高さ（Ｈ）が１００ｍであれば一次の固有周期は約２．５秒となる）。一方、建物に据付されるエレベータにおいて設けられる、乗りかごを昇降させるロープは、その長さ（すなわち、運転中においては乗りかごの位置）、密度や張力等により定まる固有周期をもっている。
高層建築物が長周期地震や強風にさらされた際、前述の一次固有周期で水平方向に揺れ続けるため、建物頂部に設けられた、エレベータの巻上機等を収容する機械室に長周期の変位加振が入力され続けることとなり、建物の固有周期とロープの固有周期とが近接した場合、ロープが共振して大きく振れ、昇降路への接触や引掛かりが発生してしまうおそれがあるという課題がある。
そして、エレベータロープの共振が発生した場合には、エレベータロープの昇降路への接触、昇降路内に設置される着床プレート等の機器への引掛かりやこれらの機器の破損等を誘発するおそれがあるという課題もある。
また、特許文献１に示された従来におけるエレベータロープの揺れを抑制するエレベータの制御装置においては、ロープの横揺れ振動を抑制すべく設けられた揺れ抑制装置は、ロープ端固定部に配置される構成となっているが、長周期振動に起因してロープが共振しロープ上に定常波が形成された際には、一般にロープ端部は定常波の節となるため、ロープ端部におけるその振幅は小さく、それ故、大きな制振効果を得難いという課題がある。
【０００５】
この発明は、前述のような課題を解決するためになされたもので、エレベータが据付される建物が長周期振動を起こした際に発生するエレベータロープの共振を抑制することができるエレベータの制御装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る、エレベータの制御装置は、乗りかごと釣合い重りとを昇降させるロープを有するエレベータにおいて、前記ロープ端の固定部に設けられ前記ロープ端固定部の傾斜を検出する傾斜検出手段を備えた構成とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明はエレベータの制御装置に関し、乗りかごと釣合い重りとを昇降させるロープを有するエレベータにおいて、前記ロープ端の固定部に設けられ前記ロープ端固定部の傾斜を検出する傾斜検出手段を備えた構成としたことで、エレベータが据付される建物が長周期振動を起こした際に発生するエレベータロープの共振を抑制することができるとともに、エレベータロープの共振を抑制することにより、エレベータロープの昇降路への接触、昇降路内に設置される着床プレート等の機器への引掛かりやこれらの機器の破損等を防止することが可能であるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１から図７は、この発明の実施の形態１に関するもので、図１は２：１ローピングのエレベータにおいて長周期振動によってロープが振動している状態を示す説明図、図２はロープ端固定部（綱止部）の通常時を示す正面図、図３はロープ端固定部（綱止部）の傾斜時を示す正面図、図４は傾斜検出手段として変位センサを用いたロープ端固定部の通常時を示す平面図、図５は傾斜検出手段として変位センサを用いたロープ端固定部の傾斜時を示す平面図、図６はこの実施の形態の動作を示すフロー図、図７は１：１ローピングのエレベータにおいて長周期振動によってロープが振動している状態を示す説明図である。
図において１は乗りかご２及び釣合い重り３が昇降自在に配置されたエレベータの昇降路であり、前記乗りかご２は図示しない各階床に停止するようになっている。前記昇降路１上方の機械室４には、巻上機５及びソラセ車６が設置されており、これら巻上機５及びソラセ車６には主ロープ７が巻き掛けられている。前記主ロープ７の一方側は、前記乗りかご２の上部に回転自在に軸着されたかご吊車８ａに巻き掛けられて方向転換された上で、前記昇降路１上方の綱止部９においてそのロープ端が固定されており、前記主ロープ７の他方側は、前記釣合い重り３の上部に回転自在に軸着された重り吊車８ｂに巻き掛けられて方向転換された上で、前記昇降路１上方の綱止部９においてそのロープ端が固定されている。
前記昇降路１の下部にはコンペンシーブ１０が設置されており、このコンペンシーブ１０には、コンペンロープ１１が巻き掛けられている。このコンペンロープ１１の一端部は前記乗りかご２の下部に接続されており、このコンペンロープ１１の他端部は前記釣合い重り３の下部に接続されている。また、前記乗りかご２と制御盤１２とは制御ケーブル１３により電気的に接続されている。
【０００９】
１４は、シャックルロッドで、その一端には前記主ロープ７が接続されている。このシャックルロッド１４の反主ロープ側は、綱止梁１５に穿設された挿通孔１６に遊動自在に挿通され、シャックルバネ１７及びバネ座１８が通された上で、ナット１９が螺嵌されており、以上のようにして前記主ロープ７端部を弾性的に支持固定する前記綱止部９が構成されている。
そして、前記バネ座１８には、傾斜検出手段２０（例えば、角度センサや静的加速度を計測可能な加速度センサ等）が設置されており、この傾斜検出手段２０が検出した前記シャックルロッド１４の傾きの経時変化は、電気信号として制御盤１２へと出力される。
なお、前記傾斜検出手段２０は、角度センサや静的加速度を計測可能な加速度センサ等を前記バネ座１８を設置するのに代えて、変位センサを用いたＸ方向検出部２０ａ及びＹ方向検出部２０ｂを設けるようにすることもできる（図４、図５）。
【００１０】
図６のフローチャートは、この実施の形態の動作を示すものである。
ステップＳ０はエレベータが通常運転されている状態であり、この状態においては前記傾斜検出手段２０が検出した前記シャックルロッド１４の傾きの経時変化が、電気信号として制御盤１２へと出力されている。
前記シャックルロッド１４は前記巻上機５の動作等に起因して常に振動しているため、次のステップＳ１において、ステップＳ０で出力された信号に対して例えば１Ｈｚのカットオフ周波数をもつローパスフィルタ処理を施し、外乱である高周波成分を除去する。
そして、ステップＳ２へと移り、ステップＳ１において外乱を除去した信号を用いて前記シャックルロッド１４の傾きが所定の閾値を超えたか否かを判断する。ここで、前記シャックルロッド１４の傾きが所定の閾値を超えていないと判断された場合は、ステップＳ０へと戻り、前記傾斜検出手段２０から出力される信号の監視を継続する。
一方、ステップＳ２で、前記シャックルロッド１４の傾きが所定の閾値を超えたと判断された場合はステップＳ３へと進み、前記乗りかご２を避難階へと退避させる。この退避階は、建物の固有周波数と前記乗りかご２の位置により決まるロープの固有周波数とが異なるように決定される。
なお、ステップＳ２での判断においては、一定の裕度をもって判断するようにしてもよい。
ステップＳ３において前記乗りかご２を前記退避階に避難させた後は、ステップＳ４へと移行し、前記シャックルロッド１４の傾き又は建物の揺れが所定の閾値以下になるまで待機する。そして、待機の後、前記シャックルロッド１４の傾き又は建物の揺れが所定の閾値以下になったと判断できた場合は、次のステップＳ５へと移行する。このステップＳ５においては前記乗りかご２を終端階間で低速運転して、前記巻上機５のトルクに異常が発生していないか、前記昇降路１内に設けたマイク（図示せず）に異音が入力されていないか等の安全確認を行う。そして、異常を発見しない場合、すなわち安全が確認できた場合は、ステップＳ６からステップＳ７へと移行し、通常運転に復帰して再びステップＳ０からの一連のフローを繰り返す。
一方、ステップＳ６において異常が発見された場合は、ステップＳ８へと移行して、エレベータの運転を停止するとともに、エレベータの保守会社や建物内の防災センター等へと異常を通報し、一連のフローを終了する。
【００１１】
以上のように構成されたエレベータの制御装置においては、エレベータが据付される建物が長周期振動を起こした際に発生するエレベータロープの共振を常時監視し、エレベータロープの共振発生を検知した際には、乗りかごを、建物の固有周波数とエレベータロープの固有周波数とが異なるような位置まで移動させることにより、エレベータロープの共振を抑制することができる。
そして、エレベータロープの共振を抑制することにより、エレベータロープの昇降路への接触、昇降路内に設置される着床プレート等の機器への引掛かりやこれらの機器の破損等を防止することが可能である。
また、乗りかごを避難させた後、通常運転再開前には、乗りかごを終端階間で低速運転して安全確認を行い、万一、異常が発見された場合は、エレベータの運転を停止するとともに速やかにエレベータの保守会社や建物内の防災センター等へと異常を通報するため、部品の破損を防ぎつつ、迅速に復旧することができる。
なお、以上は２：１ローピングのエレベータにおける実施の形態として説明したが、図７に示すような１：１ローピングのエレベータにおいても同様にして実施することが可能である。この場合においては、図１において前記乗りかご２の上部に回転自在に軸着された前記かご吊車８ａ及び前記釣合い重り３の上部に回転自在に軸着された前記重り吊車８ｂを用いずに、前記乗りかご２の上部及び前記釣合い重り３の上部に、直接前記主ロープ７の両端部をそれぞれ固定して綱止部９を構成することになる。
【００１２】
実施の形態２．
図８から図１０は、この発明の実施の形態２に関するもので、図８はロープ端固定部の通常時を示す正面図、図９はロープ端固定部のロープの共振周波数を制御している状態を示す正面図、図１０はこの実施の形態の動作を示すフロー図である。図８及び図９において、図２及び図３と同符号は同一部分又は相当部分を示しており、説明を省略する。
前述の通り、エレベータロープの固有周波数は、その長さ（すなわち、運転中においては乗りかごの位置）、密度や張力等により定まる。実施の形態１においては、乗りかごの位置を調整することによりエレベータロープの固有周波数を制御し、建物との共振を抑制していたが、ここで説明する実施の形態２においてはエレベータロープの張力を調整することによりエレベータロープの固有周波数を制御し、建物との共振を抑制するものである。
すなわち、前記綱止部９には、実施の形態１の構成に加えて、前記シャックルバネ１７の下端が当接している座面２１の高低位置を調節する油圧ジャッキ２２と前記油圧ジャッキ２２に油圧を印加する油圧ポンプ２３と前記油圧ジャッキ２２と前記油圧ポンプ２３との間に介装されたバルブ２４とからなるアクチュエータと、前記座面２１の高低位置を計測して、その計測値を前記制御盤１２へと出力する変位センサ２５と、が設けられている。
【００１３】
図１０のフローチャートは、この実施の形態の動作を示すものである。
ステップＳ１０はエレベータが通常運転されている状態であり、この状態においては前記傾斜検出手段２０が検出した前記シャックルロッド１４の傾きの経時変化が、電気信号として制御盤１２へと出力されている。
前記シャックルロッド１４は前記巻上機５の動作等に起因して常に振動しているため、次のステップＳ１１において、ステップＳ１０で出力された信号に対して例えば１Ｈｚのカットオフ周波数をもつローパスフィルタ処理を施し、外乱である高周波成分を除去する。
そして、ステップＳ１２へと移り、ステップＳ１１において外乱を除去した信号を用いて前記シャックルロッド１４の傾きが所定の閾値を超えたか否かを判断する。ここで、前記シャックルロッド１４の傾きが所定の閾値を超えていないと判断された場合は、ステップＳ１０へと戻り、前記傾斜検出手段２０から出力される信号の監視を継続する。
一方、ステップＳ１２で、前記シャックルロッド１４の傾きが所定の閾値を超えたと判断された場合はステップＳ１３へと進み、現在までに前記シャックルロッド１４の傾きが所定の閾値を超えた回数を計数するカウンタをカウントアップする。
なお、ステップＳ１２での判断においては、実施の形態１同様、一定の裕度をもって判断するようにしてもよい。
そして、ステップＳ１３において前記カウンタをカウントアップした後、ステップＳ１４へと移行し、前記カウンタが偶数か否かを判定する。ここで、前記カウンタが偶数であった場合はステップＳ１５へと進み、前記油圧ジャッキ２２により、特定の前記主ロープ７に係る前記シャックルロッド１４を受ける前記座面２１の高低位置を前記特定の主ロープ７の張力が減少する方向に変化させて、建物の固有周波数と前記主ロープ７の張力により決まるロープの固有周波数とが異なるように制御される。一方、前記カウンタが奇数であった場合はステップＳ１６へと進み、前記油圧ジャッキ２２により、特定の前記主ロープ７に係る前記シャックルロッド１４を受ける前記座面２１の高低位置を前記特定の主ロープ７の張力が増加する方向に変化させて、建物の固有周波数とロープの固有周波数とが異なるように制御される。
なお、ステップＳ１５及びステップＳ１６において、前記油圧ジャッキ２２により前記座面２１の高低位置を変化させる際には、前記変位センサ２５で前記座面２１の高低位置変化量を計測し、その計測値を前記制御盤１２へとフィードバックすることにより、前記主ロープ７の張力が過大又は過小とならないように制御される。
ステップＳ１５又はステップＳ１６において前記特定の主ロープ７の張力を調整した後は、ステップＳ１７へと移行し、前記シャックルロッド１４の傾き又は建物の揺れが所定の閾値以下になるまで待機する。そして、待機の後、前記シャックルロッド１４の傾き又は建物の揺れが所定の閾値以下になったと判断できた場合は、次のステップＳ１８へと移行して、さらに所定時間の経過を待った後、前記油圧ジャッキ２２により、前記特定の主ロープ７に係る前記シャックルロッド１４を受ける前記座面２１の高低位置を前記特定の主ロープ７の張力が復元する方向、すなわち、ステップＳ１５を経由した場合は、前記特定の主ロープ７の張力が増加する方向、また、ステップＳ１６を経由した場合は、前記特定の主ロープ７の張力が減少する方向、に変化させて、ロープの固有周波数を元に戻した上で、通常運転に復帰して、再びステップＳ１０から一連のフローを繰り返す。
【００１４】
以上のように構成されたエレベータの制御装置においては、エレベータが据付される建物が長周期振動を起こした際に発生するエレベータロープの共振を常時監視し、エレベータロープの共振発生を検知した際には、エレベータロープの張力を、建物の固有周波数とエレベータロープの固有周波数とが異なるような張力に調整することにより、エレベータの運転を休止させることなく、エレベータロープの共振を抑制することができるとともに、エレベータロープの共振を抑制することにより、エレベータロープの昇降路への接触、昇降路内に設置される着床プレート等の機器への引掛かりやこれらの機器の破損等を防止することが可能である。
また、エレベータロープの共振発生を検知した回数を計数し、この回数に応じて、エレベータロープの張力の増減方向を制御するため、エレベータロープが巻き掛けられる綱車の磨耗を均一化することが可能である。
なお、以上について、２：１ローピング及び１：１ローピングのいずれのエレベータにおいても実施することが可能である点は、実施の形態１と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施の形態１における２：１ローピングのエレベータにおいて長周期振動によってロープが振動している状態を示す説明図である。
【図２】この発明の実施の形態１におけるロープ端固定部（綱止部）の通常時を示す正面図である。
【図３】この発明の実施の形態１におけるロープ端固定部（綱止部）の傾斜時を示す正面図である。
【図４】この発明の実施の形態１における傾斜検出手段として変位センサを用いたロープ端固定部の通常時を示す平面図である。
【図５】この発明の実施の形態１における傾斜検出手段として変位センサを用いたロープ端固定部の傾斜時を示す平面図である。
【図６】この発明の実施の形態１における動作を示すフロー図である。
【図７】この発明の実施の形態１における１：１ローピングのエレベータにおいて長周期振動によってロープが振動している状態を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態２におけるロープ端固定部の通常時を示す正面図である。
【図９】この発明の実施の形態２におけるロープ端固定部のロープの共振周波数を制御している状態を示す正面図である。
【図１０】この発明の実施の形態２における動作を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００１６】
１    昇降路
２    乗りかご
３    釣合い重り
４    機械室
５    巻上機
６    ソラセ車
７    主ロープ
８ａ  かご吊車
８ｂ  重り吊車
９    綱止部
１０    コンペンシーブ
１１    コンペンロープ
１２    制御盤
１３    制御ケーブル
１４    シャックルロッド
１５    綱止梁
１６    挿通孔
１７    シャックルバネ
１８    バネ座
１９    ナット
２０    傾斜検出手段
２０ａ  Ｘ方向検出部
２０ｂ  Ｙ方向検出部
２１    座面
２２    油圧ジャッキ
２３    油圧ポンプ
２４    バルブ
２５    変位センサ
【図１】
2008308240.tif 000003
【図２】
2008308240.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2008308240.tif 000011
【図１０】
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