(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向の振動抑制手段と、
鉛直方向の振動抑制手段と、
前記鉛直方向の振動抑制手段と摺動可能に位置している鉛直方向のダンピング手段と、を備え、
前記鉛直方向のダンピング手段が、帆布である、３次元防振装置。
【請求項２】
前記水平方向の振動抑制手段が、ゴム層および硬質板が交互に積層されている積層ゴムである、請求項１に記載の３次元防振装置。
【請求項３】
前記鉛直方向の振動抑制手段が、皿バネである、請求項１または２に記載の３次元防振装置。
【請求項４】
前記水平方向の振動抑制手段および前記鉛直方向の振動抑制手段が、互いに積層されている、請求項１〜３のいずれかに記載の３次元防振装置。
【請求項５】
水平方向のダンピング手段をさらに備える、請求項１〜４のいずれかに記載の３次元防振装置。
【請求項６】
前記水平方向のダンピング手段が、ゴム層および硬質板が交互に積層されている積層ゴムである、請求項５に記載の３次元防振装置。
【請求項７】
エレベーター用である、請求項１〜６のいずれかに記載の３次元防振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベーターなどに好適な３次元防振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレベーターなどでは、かごの振動を抑制するために防振ゴムを使用することが多い。
しかし、防振ゴムは、通常、水平方向のみか、または鉛直方向のみの振動抑制に対応している。そのため、水平方向および鉛直方向のいずれの振動抑制にも対応することができる３次元防振装置について種々検討がなされている。
【０００３】
特許文献１には、制振力を鉛直方向にも対応させるため、防振器の向きをアクチュエーターによって常にかごの重心方向に向けるように構成したエレベーターかごが記載されている。
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の構成では、防振器の向きを演算するためにアクチュエーターの制御が必要になり、センサー類も必要になるため、部品数も多くなる。それゆえ、特許文献１には、構成が複雑であり、センサー類の設置スペースも必要であり、かご枠内の重量も重くなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４４４２１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、構成が簡単であるとともに、省スペース化および軽量化が可能な３次元防振装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、以下の構成からなる解決手段を見出し、本発明を完成するに至った。
（１）水平方向の振動抑制手段と、鉛直方向の振動抑制手段と、を備える、３次元防振装置。
（２）前記水平方向の振動抑制手段が、ゴム層および硬質板が交互に積層されている積層ゴムである、前記（１）に記載の３次元防振装置。
（３）前記鉛直方向の振動抑制手段が、皿バネである、前記（１）または（２）に記載の３次元防振装置。
（４）前記水平方向の振動抑制手段および前記鉛直方向の振動抑制手段が、互いに積層されている、前記（１）〜（３）のいずれかに記載の３次元防振装置。
（５）水平方向のダンピング手段をさらに備える、前記（１）〜（４）のいずれかに記載の３次元防振装置。
（６）前記水平方向のダンピング手段が、ゴム層および硬質板が交互に積層されている積層ゴムである、前記（５）に記載の３次元防振装置。
（７）前記鉛直方向の振動抑制手段と摺動可能に位置している鉛直方向のダンピング手段をさらに備える、前記（１）〜（６）のいずれかに記載の３次元防振装置。
（８）前記鉛直方向のダンピング手段が、シート状の摺動材である、前記（７）に記載の３次元防振装置。
（９）前記鉛直方向のダンピング手段が、帆布である、前記（７）または（８）に記載の３次元防振装置。
（１０）エレベーター用である、前記（１）〜（９）のいずれかに記載の３次元防振装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、構成が簡単であるとともに、省スペース化および軽量化が可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る３次元防振装置を示す概略説明図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、図１に示す３次元防振装置の使用状態を示す概略説明図である。
【図３】図１に示す３次元防振装置の他の設置状態を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態に係る３次元防振装置について、エレベーター用である場合を例にとって、図１および図２を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１に示すように、エレベーター用である本実施形態の３次元防振装置１は、水平方向Ａの振動抑制手段２と、鉛直方向Ｂの振動抑制手段３とを備えている。このような構成によれば、従来のようにアクチュエーターなどを使用しなくても水平方向Ａおよび鉛直方向Ｂに対して、言い換えれば、Ｘ軸およびＹ軸ならびにＺ軸の３軸方向に対して、振動を抑制することが可能となる。したがって、従来よりも部品数を少なくすることができ、結果として構成が簡単になり、省スペース化および軽量化も可能になる。以下、本実施形態の３次元防振装置１について、具体的に説明する。
【００１２】
本実施形態の３次元防振装置１では、水平方向Ａの振動抑制手段２が積層ゴム２１である。積層ゴム２１は、ゴム層２１１および硬質板２１２が交互に積層されている積層体によって構成されており、その中心部には空洞２１３が存在している。このような構成を有する積層ゴム２１は、水平方向Ａの振動抑制手段２として機能するとともに、水平方向Ａのダンピング手段４としても機能する。したがって、積層ゴム２１を採用する本実施形態の３次元防振装置１は、積層ゴム２１が水平方向Ａの振動抑制手段２および水平方向Ａのダンピング手段４として機能することから、少ない部品数で効率よく水平方向Ａの振動を抑制および減衰させることができる。
【００１３】
積層ゴム２１において、ゴム層２１１を構成するゴムとしては、例えば、ジエン系ゴムなどが挙げられる。ジエン系ゴムとしては、例えば、天然ゴムの他、クロロプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴムなどの合成ゴムが挙げられる。例示したこれらのゴムは、１種または２種以上を混合して使用することができる。また、ゴムには、添加剤を添加することができる。添加剤としては、例えば、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、老化防止剤、補強剤、遅延剤、可塑剤、着色剤などが挙げられる。
【００１４】
ゴム層２１１の１層当たりの厚さは、１〜５０ｍｍであるのが好ましい。ゴム層２１１の数は、２〜５０層であるのが好ましい。なお、ゴム層２１１の厚さおよび数は、例示した数値範囲内に限定されるものではない。
【００１５】
積層ゴム２１における硬質板２１２を構成する材料としては、例えば、鉄、ステンレス鋼（ＳＵＳ）などの金属、セラミックス、硬質プラスチックなどの合成樹脂が挙げられる。硬質板２１２は、剛性を有するのが好ましい。硬質板２１２の１層当たりの厚さは、１〜６ｍｍであるのが好ましい。硬質板２１２の数は、２〜５０層であるのが好ましい。なお、硬質板２１２の厚さおよび数は、例示した数値範囲内に限定されるものではない。
【００１６】
一方、本実施形態の３次元防振装置１では、鉛直方向Ｂの振動抑制手段３が皿バネ３１である。より具体的には、本実施形態の鉛直方向Ｂの振動抑制手段３は、複数の皿バネ３１によって構成されている。皿バネ３１の数は、１０〜３０枚であるのが好ましいが、これに限定されるものではない。皿バネ３１を構成する材料としては、例えば、バネ鋼（ＳＵＰ）、ＳＵＳ、ゴム、合成樹脂などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。複数の皿バネ３１のそれぞれの表面に、例えば、ゴムおよび帆布を貼り付けて、皿バネ３１にダンピング効果を付与することもできる。
【００１７】
本実施形態の３次元防振装置１は、鉛直方向Ｂのダンピング手段５をさらに備えている。鉛直方向Ｂのダンピング手段５は、鉛直方向Ｂの振動抑制手段３と摺動可能に位置している。このような構成によれば、鉛直方向Ｂの振動抑制手段３を鉛直方向Ｂのダンピング手段５に沿って摺動させて、その時に発生する摩擦力によって、鉛直方向Ｂの振動を減衰させることができる。
【００１８】
本実施形態の鉛直方向Ｂのダンピング手段５は、シート状の摺動材５１である。摺動材５１としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ＭＣナイロン（登録商標）などのエンジニアリングプラスチック、帆布などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。例示したこれらの摺動材５１のうち、特に帆布が好ましい。また、摺動材５１は、耐摩耗性を有するのが好ましい。
【００１９】
上述した構成を有する本実施形態の３次元防振装置１は、エレベーターかごの床１０１の下方において、エレベーターかごからの荷重を受けるように設置される。本実施形態では、スペーサー１０２を介して床１０１を支持している支持プレート１０３と、エレベーターかごの床受枠１０４との間に、３次元防振装置１が設置される。
【００２０】
具体的に説明すると、３次元防振装置１における積層ゴム２１は、その上端面２１ａに上部プレート７が、下端面２１ｂに下部プレート８がそれぞれ取り付けられる。そして、積層ゴム２１は、下部プレート８を介して床受枠１０４上に取り付けられる。
【００２１】
また、３次元防振装置１における皿バネ３１は、上部プレート７および支持プレート１０３の間に取り付けられる。具体的には、上部プレート７および支持プレート１０３の間には、ピン６が位置している。ピン６は、その基部６１が上部プレート７の上面７１のうち略中央部に固定されている。基部６１の上面７１への固定方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、ボルト止め、接着剤、溶接などが挙げられ、例示した固定方法から適宜選択すればよい。また、ピン６は、その先端部６２が支持プレート１０３の挿通孔１０３１に挿通されている。皿バネ３１は、その中央部に位置している貫通孔３１１に、ピン６を挿通させた状態で、上部プレート７および支持プレート１０３の間に取り付けられる。
【００２２】
ここで、本実施形態では、上述のようにして取り付けられた積層ゴム２１および皿バネ３１が、互いに積層された状態になっている。言い換えれば、本実施形態の３次元防振装置１では、水平方向Ａの振動抑制手段２および鉛直方向Ｂの振動抑制手段３が、互いに積層されている。このような構成によれば、３次元防振装置１がコンパクトになることから、より省スペース化が可能となる。なお、本実施形態では、水平方向Ａの振動抑制手段２および鉛直方向Ｂの振動抑制手段３が、この順に積層されている。
【００２３】
一方、３次元防振装置１における摺動材５１は、支持プレート１０３の下面１０３２および上部プレート７の上面７１のそれぞれにおいて、ピン６の周囲に取り付けられる。これにより、複数の皿バネ３１のうち最も支持プレート１０３側に位置している上部皿バネ３１ａ、および最も上部プレート７側に位置している下部皿バネ３１ｂがいずれも、摺動材５１に接触するようになる。
【００２４】
上述のように設置される本実施形態の３次元防振装置１は、エレベーターかご１つに対して複数個が設置される。３次元防振装置１の数は、エレベーターかご１つに対して４〜８個であるのが好ましい。本実施形態の３次元防振装置１は、１個当たり４００ｋｇｆ以下の荷重を受けることができる。
【００２５】
本実施形態の３次元防振装置１は、図２に示すような状態で、水平方向Ａおよび鉛直方向Ｂの振動を抑制する。具体的に説明すると、まず、図２（ａ）に示すように、３次元防振装置１がエレベーターかごの床１０１から鉛直方向下向きＢ１の荷重を受けると、皿バネ３１が変形する。本実施形態では、鉛直方向下向きＢ１の荷重が４００ｋｇｆであるとき、皿バネ３１の変形量Ｄ１が３．１ｍｍになるように設定されている。
【００２６】
次に、図２（ｂ）に示すように、３次元防振装置１が、例えば、水平方向右向きＡ１の荷重を受けると、積層ゴム２１が変形する。本実施形態では、積層ゴム２１の変形量Ｄ２が、１０ｍｍに設定されている。そして、積層ゴム２１は、上述のとおり、水平方向Ａの振動抑制手段２および水平方向Ａのダンピング手段４として機能することから、積層ゴム２１によって水平方向Ａの振動を抑制および減衰させることができる。また、鉛直方向Ｂの振動抑制手段３である皿バネ３１が変形することによって、鉛直方向Ｂの振動を抑制することができる。本実施形態では、皿バネ３１の変形量Ｄ３が、５．１５ｍｍになるように設定されている。
【００２７】
さらに、複数の皿バネ３１のうち上部皿バネ３１ａおよび下部皿バネ３１ｂのそれぞれが、摺動材５１に沿って摺動し、その時に発生する摩擦力によって、鉛直方向Ｂの振動を減衰させることができる（図１参照）。
【００２８】
以上、本発明に係る好ましい実施形態について例示したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることは言うまでもない。
【００２９】
例えば、上述の実施形態では、３次元防振装置１がエレベーター用である場合を例に挙げて説明したが、３次元防振装置１の用途はこれに限定されるものではなく、他の装置の防振装置としても好適に使用することができる。
【００３０】
また、上述の実施形態では、水平方向Ａの振動抑制手段２が積層ゴム２１からなるが、水平方向Ａの振動抑制手段２は、水平方向Ａの振動を抑制できる限り、積層ゴム２１に限定されるものではない。積層ゴム２１以外の他の水平方向Ａの振動抑制手段２としては、例えば、滑り支承などが挙げられる。滑り支承としては、例えば、一般社団法人日本免震構造協会のホームページ「免震建築とは？」＜http://www.jssi.or.jp/menshin/m_kenchiku.html＞に記載されている構成などが挙げられる。
【００３１】
また、上述の実施形態では、鉛直方向Ｂの振動抑制手段３が皿バネ３１からなるが、鉛直方向Ｂの振動抑制手段３は、鉛直方向Ｂの振動を抑制できる限り、皿バネ３１に限定されるものではない。皿バネ３１以外の他の鉛直方向Ｂの振動抑制手段３としては、例えば、圧縮コイルバネなどが挙げられる。
【００３２】
また、上述の実施形態では、水平方向Ａの振動抑制手段２および鉛直方向Ｂの振動抑制手段３がこの順に積層されている構成について説明したが、これに代えて、積層順序を逆にすることができる。すなわち、水平方向Ａの振動抑制手段２および鉛直方向Ｂの振動抑制手段３は、鉛直方向Ｂの振動抑制手段３および水平方向Ａの振動抑制手段２の順に積層することができる。また、水平方向Ａの振動抑制手段２および鉛直方向Ｂの振動抑制手段３は、互いに積層されている構成に限定されるものではなく、互いに積層されないように両者を設置することもできる。
【００３３】
３次元防振装置１において、ピン６の基部６１は、例えば、図３に示すような状態で、上部プレート７の上面７１に固定されていてもよい。すなわち、図３に示す実施形態では、上部プレート７の上面７１の略中央部に凹部７２が位置している。そして、ピン６の基部６１が、凹部７２内に収容されている状態で、上部プレート７の上面７１に固定されている。
その他の構成は、上述した一実施形態に係る３次元防振装置１と同様であるので、説明を省略する。
【００３４】
上述の実施形態では、積層ゴム２１の中心部に空洞２１３が存在しているが、積層ゴム２１は、その中心部に空洞２１３が存在していない構成にすることができる。
【符号の説明】
【００３５】
１  ３次元防振装置
２  水平方向の振動抑制手段
２１  積層ゴム
２１ａ  上端面
２１ｂ  下端面
２１１  ゴム層
２１２  硬質板
２１３  空洞
３  鉛直方向の振動抑制手段
３１  皿バネ
３１ａ  上部皿バネ
３１ｂ  下部皿バネ
３１１  貫通孔
４  水平方向のダンピング手段
５  鉛直方向のダンピング手段
５１  摺動材
６  ピン
６１  基部
６２  先端部
７  上部プレート
７１  上面
７２  凹部
８  下部プレート
１０１  床
１０２  スペーサー
１０３  支持プレート
１０３１  挿通孔
１０３２  下面
１０４  床受枠
Ａ  水平方向
Ｂ  鉛直方向
【図１】
0006640565.tif 000002
【図２】
0006640565.tif 000003
【図３】
0006640565.tif 000004