(57)【要約】【課題】  かご室に生じている振動を効率良く制振してかご室内における乗り心地を向上させることができるエレベータの制振装置を提供する。【解決手段】  かご室に設けた振動計測手段から得られる信号のうち、かご室を弾性支持している振動絶縁手段の低次固有周波数を含む周波数帯以外の周波数帯のゲインを低下させるためにフィルタ手段を用いる。これにより、振動絶縁手段の低次固有周波数に起因して生じる振動を制振するために、可動錘および駆動手段を集中的に用いて、かご室内の乗り心地を向上させることができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベータのかご室に生じる振動を制振するために前記かご室に設けられる制振装置であって、
前記エレベータが、
前記かご室を支持しているかご枠と、
昇降路のガイドレールと協動して前記かご枠の昇降を案内する、前記かご枠に設けられた案内手段と、
前記案内手段と前記かご枠との間に介装された第１の振動絶縁手段と、を備えており、
かつ前記制振装置が、
前記かご室に変位自在に支持された可動錘と、
前記可動錘を駆動して変位させる駆動手段と、
前記かご室に生じている振動を計測する振動計測手段と、
前記振動計測手段から得られる信号のうち、前記第１の振動絶縁手段の低次固有周波数を含む周波数帯の信号を通過させるフィルタ手段と、
前記フィルタ手段を通過した信号に基づいて前記駆動手段の作動を制御する制御手段と、を有している、
ことを特徴とするエレベータの制振装置。
【請求項２】
エレベータのかご室に生じる振動を制振するために前記かご室に設けられる制振装置であって、
前記エレベータが、
前記かご室を支持するかご枠と、
前記かご枠と前記かご室との間に介装された第２の振動絶縁手段と、を備えており、
かつ前記制振装置が、
前記かご室に変位自在に支持された可動錘と、
前記可動錘を駆動して変位させる駆動手段と、
前記かご室に生じている振動を計測する振動計測手段と、
前記振動計測手段から得られる信号のうち、前記第２の振動絶縁手段の低次固有周波数を含む周波数帯の信号を通過させるフィルタ手段と、
前記フィルタ手段を通過した信号に基づいて前記駆動手段の作動を制御する制御手段と、を有している、
ことを特徴とするエレベータの制振装置。
【請求項３】
エレベータのかご室に生じる振動を制振するために前記かご室に設けられる制振装置であって、
前記かご室に変位自在に支持された可動錘と、
前記可動錘を駆動して変位させる駆動手段と、
前記かご室に生じている振動を計測する振動計測手段と、
前記振動計測手段から得られる信号より、前記エレベータを設置した建屋の低次固有周波数成分を取り除くフィルタ手段と、
前記フィルタ手段を通過した信号に基づいて前記駆動手段の作動を制御する制御手段と、を備えることを特徴とするエレベータの制振装置。
【請求項４】
少なくとも前記可動錘および前記駆動手段が、第３の振動絶縁手段を介して前記かご室に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載したエレベータの制振装置。
【請求項５】
前記かご室に取り付けられた前記可動錘および前記駆動手段を密閉する、前記かご室に対して着脱自在に取り付け可能な密閉手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載したエレベータの制振装置。
【請求項６】
前記振動計測手段から得られる信号を周波数分析して前記エレベータを設置した建屋の低次固有周波数の値を演算する周波数分析演算部と、
演算によって得られた前記建屋の低次固有周波数の値を表示する表示部と、
をさらに有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載したエレベータの制振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、かご室に変位自在に支持した可動錘を駆動して変位させることによりかご室の振動を減少させる制振装置に関し、より詳しくは、かご室の振動を効率良く減少することができるように制振装置を改良する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７に示したように、エレベータの乗りかご１は、かご枠２上に振動絶縁体３を介して支持されたかご室４を有するとともに、図示されない巻上機から垂下するメインロープ５が振動絶縁体６を介してかご枠３に接続されて昇降路７の内部を昇降する。
また、かご枠２の上下の四隅に振動絶縁体８を介して支持されたガイドローラ９は、昇降路７の壁面７ａに取り付けられて上下方向に延びる左右一対のガイドレール１０Ｌ，１０Ｒ上を転動して乗りかご１の昇降を案内する。
【０００３】
このとき、ガイドレール１０Ｌ，１０Ｒにはわずかながら曲がりが生じているため、昇降路７内を昇降する乗りかご１にはガイドローラ９を介して横方向の加振力が作用する。  この加振力は、かご室４に伝わるまでの間に振動絶縁体８および振動絶縁体３によって有る程度減衰させることはできるものの、完全に遮断することはできない。
また、ガイドレール１０Ｌ，１０Ｒに生じている曲がりを取り除くためには、その据付および調整にかなりの作業工数を必要とする。
さらに、乗りかご１の昇降速度の増加に伴い、ガイドレール１０Ｌ，１０Ｒにはより高い据付精度が求められるが、その作業精度にも限界がある。
そこで、かご室４の横方向の振動を減衰させて乗り心地を向上させるための制振装置が提案されている（例えば、下記特許文献１を参照）。
【０００４】
図７に示した制振装置１２は、かご室４の底部に固定されており、駆動モータ１３によって正逆両方向に回転駆動されるボールねじ１４と、このボールねじ１４に螺合してその軸線方向に往復変位させられる可動錘１５と、かご室４に固定された加速度計１６から得られる信号に基づいて駆動モータ１３の作動を制御する制御手段１７とを備えている。
これにより、可動錘１５を強制変位させて得られる慣性力によってかご室４に生じた振動を打ち消し、その乗り心地を向上させることができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−３１０３８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した従来の制振装置１２においては、加速度計１６から出力される信号の中に風による建屋の揺れに伴う振動成分も含まれているため、制御手段１７は建屋の揺れに伴う振動成分をも打ち消そうとして可動錘１５を駆動してしまう。
しかしながら、建屋の揺れは、高階床で柔構造の場合には非常に低い周波数（０．５Ｈｚ以下）であり、その変位も数百ｍｍのオーダーになる。
これにより、このような振動成分を打ち消すためには、可動錘１５の質量を非常に大きくしたり可動錘１５の変位ストロークを非常に大きく設定したりする必要があり、制振装置１２の大型化を招くことになる。
また、耐震上の観点から、ガイドレール１０Ｌ，１０Ｒと乗りかご２との間の相対変位は数ｍｍであって、建屋の揺れに対しては制振装置による対応の範囲外であり、かつ建屋自体が揺れているのだから対応も不要である。
【０００７】
また、かご室４の振動を減少させて乗り心地を向上させる際に問題となる振動は、ガイドローラ９に付設されている振動絶縁体８や、かご枠２とかご室４との間に介装されている振動絶縁体３における低次の固有周波数の振動である。
したがって、制振装置１２によって制振しようとする振動の周波数を不必要に拡げることは、制振装置１２の大型化を招くばかりでなく、制振が必要な周波数帯における制振効率の低下をも招いてしまう。
【０００８】
さらに、制振装置１２において発生する駆動モータ１３の高調波振動等がかご室４に伝播すると、かご室４内における乗り心地の悪化を招いてしまう。
加えて、ボールねじ１４等の可動部分に外部から異物が侵入すると装置が劣化し、滑らかな作動が妨げられて制振作用の低下を招くおそれもある。
【０００９】
そこで本発明の目的は、上述した従来技術が有する問題点を解消し、かご室に生じている振動を効率良く制振してかご室内における乗り心地を向上させることができるエレベータの制振装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決する請求項１に記載した手段は、エレベータのかご室に生じる振動を制振するために前記かご室に設けられる制振装置であって、
前記エレベータが、前記かご室を支持しているかご枠と、昇降路のガイドレールと協動して前記かご枠の昇降を案内する、前記かご枠に設けられた案内手段と、前記案内手段と前記かご枠との間に介装された第１の振動絶縁手段と、を備えており、
かつ前記制振装置が、前記かご室に変位自在に支持された可動錘と、前記可動錘を駆動して変位させる駆動手段と、前記かご室に生じている振動を計測する振動計測手段と、前記振動計測手段から得られる信号のうち、前記第１の振動絶縁手段の低次固有周波数を含む周波数帯の信号を通過させるフィルタ手段と、前記フィルタ手段を通過した信号に基づいて前記駆動手段の作動を制御する制御手段と、を有していることを特徴としている。
なお、フィルタ手段として、ローパスフィルタおよびハイパスフィルタを組み合わせて用いることができる。
【００１１】
すなわち、請求項１に記載したエレベータの制振装置においては、加速度計等の振動計測手段から得られる信号のうち、第１の振動絶縁手段の低次固有周波数を含む周波数帯の信号のみを通過させる、言い換えると第１の振動絶縁手段の低次固有周波数を含む周波数帯以外の周波数帯のゲインを低下させるためにフィルタ手段を用いる。
これにより、第１の振動絶縁手段の低次固有周波数に起因してガイドレールとかご枠との間に生じる振動を制振するために、可動錘および駆動手段を集中的に用いることができる。
したがって、可動錘および駆動手段による制振能力を限定して小型軽量化を図ることができるから、乗りかご全体の質量を減少させることもできるし、駆動手段を作動させるために必要な電力を低減することもできる。
【００１２】
また、上記の課題を解決する請求項２に記載した手段は、エレベータのかご室に生じる振動を制振するために前記かご室に設けられる制振装置であって、
前記エレベータが、前記かご室を支持するかご枠と、前記かご枠と前記かご室との間に介装された第２の振動絶縁手段と、を備えており、
かつ前記制振装置が、前記かご室に変位自在に支持された可動錘と、前記可動錘を駆動して変位させる駆動手段と、前記かご室に生じている振動を計測する振動計測手段と、前記振動計測手段から得られる信号のうち、前記第２の振動絶縁手段の低次固有周波数を含む周波数帯の信号を通過させるフィルタ手段と、前記フィルタ手段を通過した信号に基づいて前記駆動手段の作動を制御する制御手段と、を有することを特徴としている。
なお、フィルタ手段として、ローパスフィルタおよびハイパスフィルタを組み合わせて用いることができる。
【００１３】
すなわち、請求項２に記載したエレベータの制振装置においては、加速度計等の振動計測手段から得られる信号のうち、第２の振動絶縁手段の低次固有周波数を含む周波数帯の信号のみを通過させる、言い換えると第２の振動絶縁手段の低次固有周波数を含む周波数帯以外の周波数帯のゲインを低下させるためにフィルタ手段を用いる。
これにより、第２の振動絶縁手段の低次固有周波数に起因してかご枠とかご室との間に生じる振動を制振するために、可動錘および駆動手段を集中的に用いることができる。
したがって、可動錘および駆動手段による制振能力を限定して小型軽量化を図ることができるから、乗りかごの質量を減少させることもできるし、駆動手段を作動させるために必要な電力を低減することもできる。
【００１４】
また、上記の課題を解決する請求項３に記載した手段は、エレベータのかご室に生じる振動を制振するために前記かご室に設けられる制振装置であって、
前記かご室に変位自在に支持された可動錘と、前記可動錘を駆動して変位させる駆動手段と、前記かご室に生じている振動を計測する振動計測手段と、前記振動計測手段から得られる信号より、前記エレベータを設置した建屋の低次固有周波数成分を取り除くフィルタ手段と、前記フィルタ手段を通過した信号に基づいて前記駆動手段の作動を制御する制御手段と、を備えることを特徴としている。
なお、フィルタ手段としてノッチフィルタや、ローパスフィルタとハイパスフィルタとの組み合わせ等を用いることができる。
【００１５】
すなわち、請求項３に記載したエレベータの制振装置においては、加速度計等の振動計測手段から得られる信号から、エレベータを設置した建屋の低次固有周波数成分を取り除くために、言い換えると建屋の低次固有周波数成分のゲインを低めるためにフィルタ手段を用いる。
これにより、かご室の振動に含まれている建屋の低次固有周波数成分を制振するために駆動手段を作動させる必要が無く、また可動錘の変位ストロークを小さくするとともに可動錘を軽量化することができるから、制振装置全体を小型化することが可能となり、かつ駆動手段を作動させるために必要な電力を低減することもできる。
【００１６】
また、上記の課題を解決する請求項４に記載した手段は、請求項１乃至３のいずれかに記載したエレベータの制振装置において、少なくとも前記可動錘および前記駆動手段が、第３の振動絶縁手段を介して前記かご室に取り付けられていることを特徴とする。
【００１７】
すなわち、請求項４に記載したエレベータの制振装置によれば、駆動手段等が発生する高周波数の振動のかご室への伝播を防止できるから、かご室内の騒音を低減して乗り心地を向上させることができる。
【００１８】
また、上記の課題を解決する請求項５に記載した手段は、請求項１乃至４のいずれかに記載したエレベータの制振装置が、少なくとも前記可動錘および前記駆動手段を密閉する、前記かご室に対して着脱自在に取り付けられた密閉手段をさらに備えることを特徴としている。
【００１９】
すなわち、請求項５に記載したエレベータの制振装置によれば、駆動手段等に含まれる精密可動部品に塵芥等が付着することを防止できるばかりでなく、駆動手段等が発生する高周波数の振動が空気を介して伝播することを防止することもできる。
また、点検時には密閉手段を取り外せばよく、重量の有る装置全体を取り外す必要が無いから、メンテナンスを簡単に行うこともできる。
【００２０】
また、上記の課題を解決する請求項６に記載した手段は、請求項１乃至５のいずれかに記載したエレベータの制振装置が、前記振動計測手段から得られる信号を周波数分析して前記エレベータを設置した建屋の低次固有周波数の値を演算する周波数分析演算部と、演算によって得られた前記建屋の低次固有周波数の値を表示する表示部と、をさらに有することを特徴としている。
【００２１】
すなわち、請求項６に記載したエレベータの制振装置によれば、振動計測手段から得られた信号をフィルタ手段に通すことなく制御手段に取り込んで、その周波数分析演算部において処理し、表示器に表示することにより、建屋の固有振動数を知ることができる。
したがって、建屋の固有振動数を知るために別の測定器を用意する必要が無い。
また、建屋の固有振動数を直接知ることができるから、制御手段の作動が最適となるように制御手段を調整することができ、良好な制振作用を得ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、かご室に生じている振動を効率良く制振してかご室内における乗り心地を向上させることができるエレベータの制振装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図１乃至図６を参照し、本発明に係るエレベータの制振装置の一実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明においては、同一の部分には同一の符号を用いて重複した説明を省略することがある。
【００２４】
まず最初に図１を参照し、本第１実施形態の制振装置を適用するエレベータの構造について概説すると、乗りかご１は、かご枠２上に振動絶縁体（第２の振動絶縁体）３を介して支持されたかご室４を有するとともに、図示されない巻上機から垂下するメインロープ５が振動絶縁体６を介してかご枠３に接続されて昇降路７の内部を昇降する。
また、かご枠２の上下の四隅に振動絶縁体（第１の振動絶縁体）８を介して支持されたガイドローラ９は、昇降路７の壁面７ａに取り付けられて上下方向に延びる左右一対のガイドレール１０Ｌ，１０Ｒ上を転動し、乗りかご２の昇降を案内する。
そして、かご室４の横方向の振動を減衰させて乗り心地を向上させるために、かご室４の底部には制振装置２０が装着されている。
【００２５】
制振装置２０は、図２に示したように、かご室４の底面に固着された固定部材２１と、この固定部材２１上に振動絶縁体（第３の振動絶縁体）２２を介して支持されたフレーム２３とを有している。
また、フレーム２３の左右の縦壁２３ａ，２３ｂ間に回転自在に支持されて図示左右方向に延びるねじロッド２４は、図示右側の縦壁２３ｂに設けられた駆動モータ２５によって正逆両方向に回転させることができる。
さらに、ねじロッド２４には可動錘２６が螺合しており、ねじロッド２４の回転によって図示左右方向に変位させることができる。
加えて、かご室４には加速度計（振動計測手段）２７が設けられており、かご室４に生じている振動を計測して制御手段２８に出力するようになっている。
【００２６】
制御手段２８においては、図３に模式的に示したように、加速度計２７から入力する加速度信号３１がローパスフィルタ３２，ハイパスフィルタ３３，ノッチフィルタ３４，積分器３５，増幅器３６を介して処理され、加算器３７に入力する。
一方、図示されない錘位置センサから得られる錘位置信号３８は、錘位置信号制御演算部３９において処理された後に加算器３７に入力し、結果として得られる可動錘推力指令信号が駆動モータ２５に出力される。
なお、図３には各フィルタ（フィルタ手段）を直列に接続しているが、必要に応じて使用するフィルタの種類を変更したり並列に接続したりすることもできる。
【００２７】
また、図４に示したゲイン線図は、４１がローパスフィルター，４２がハイパスフィルター，４３がノッチフィルターの遮断特性を示している。
このゲイン線図から明らかなように、加速度計２７から流力する信号のうち、エレベータを設置した建屋の低次固有周波数成分に対するゲインが低められている。
また、第１および第２の振動絶縁手段８，３の低次固有周波数を含む周波数帯以外の周波数帯のゲインが低められている。
【００２８】
すなわち、本実施形態の制振装置２０においては、ノッチフィルタ３４を通過した加速度信号３１には、エレベータを設置した建屋の低次固有周波数成分が含まれていない。
これにより、かご室４の振動に含まれている建屋の低次固有周波数成分を制振するように制御手段２８が駆動モータ２５を作動させることがないから、可動錘２６の変位ストロークを小さく設定して制振装置２０を小型化することが可能となるし、駆動モータ２５を作動させるために必要な電力を低減することもできる。
【００２９】
また、本実施形態の制振装置２０においては、ローパスフィルタ３２，ハイパスフィルタ３３を通過した加速度信号３１には、振動絶縁体（第１の振動絶縁体）８に起因してガイドレール１０Ｌ，１０Ｒとかご枠２ちの間に生じる振動の周波数成分、および振動絶縁体（第２の振動絶縁体）３の固有周波数に起因してかご枠２との間に生じる振動の周波数成分が主に含まれている。
これにより、かご室４に生じている振動を制振するために可動錘２６および駆動モータ２５を集中的に用いることができる。
したがって、可動錘２６および駆動モータ２５を小型軽量化することができるから、かご室４の質量をも減少させることができるし、駆動モータ２５を作動させるために必要な電力を低減することもできる。
【００３０】
また、図５には、制振装置２０を内蔵して密閉するための筐体（密閉手段）５０が示されている。
この筐体５０は、かご室４の底面に固定されて制振装置２０を内蔵する箱状の本体部分５１と、この本体部分の下方の開口を着脱自在に開閉する蓋体５２とを有しており、ボルト５３によって蓋体５２を本体部分に固定する構造となっている。
【００３１】
これにより、ねじロッド２４や駆動モータ２５等に含まれる精密可動部品に塵芥等が付着することを防止できるばかりでなく、駆動モータ２５等が発生する高周波数の振動が空気を介してかご室４の内部に伝播することを防止することもできる。
また、点検時には蓋体５２を取り外せばよく、重量の有る制振装置２０の全体を取り外す必要が無いから、メンテナンスを簡単に行うことができる。
【００３２】
さらに、図６は制振装置２０に含まれている機能を示しており、かご室４に取り付けられている加速度計２７から得られた加速度信号６１は、各フィルタを通ることなく制御手段２８の周波数分析部６２に直接入力する。
すると、周波数分析演算部６２は、加速度信号６１を処理することによりエレベータを設けた建屋の固有振動数を算出し、表示部６３に表示させる。
【００３３】
これにより、建屋の固有振動数を知るために別の測定器を用意する必要が無いばかりでなく、建屋の固有振動数に合わせて制御手段２８の作動が最適となるように制御手段２８の設定を現場におて調整できるから、良好な制振作用を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の制振装置を設けたエレベータを示す側面図。
【図２】図１に示した制振装置を拡大して示す側面図。
【図３】図２に示した制御手段の作用を説明するブロック図。
【図４】各フィルタの遮断特性を示すゲイン線図。
【図５】制振装置のカバーを示す正面図（ａ）および側面図（ｂ）。
【図６】制御手段の作用を説明するブロック図。
【図７】従来の制振装置を設けたエレベータを示す側面図。
【符号の説明】
【００３５】
１  乗りかご
２  かご枠
３  振動絶縁体（第２の振動絶縁体）
４  かご室
５  メインロープ
６  振動絶縁体
７  昇降路
７ａ  壁面
８  振動絶縁体（第１の振動絶縁体）
９  ガイドローラ
１０Ｌ，１０Ｒ  ガイドレール  
１２  従来の制振装置
１３  駆動モータ
１４  ボールねじ
１５  可動錘
１６  加速度計
１７  制御手段
２０  本発明の制振装置
２１  固定部材
２２  振動絶縁体（第３の振動絶縁体）
２３  支持フレーム
２４  ねじロッド
２５  駆動モータ
２６  可動錘
２７  加速度計
２８  制御手段
３１  加速度信号
３２  ローパスフィルタ
３３  ハイパスフィルタ
３４  ノッチフィルタ
３５  積分器
３６  増幅器
３７  加算器
３８  錘位置信号
３９  錘位置信号制御演算部
４１  ローパスフィルタの遮断特性
４２  ハイパスフィルタの遮断特性
４３  ノッチフィルタの遮断特性
５０  筐体
５１  本体部分
５２  蓋体
５３  ボルト
６１  加速度信号
６２  周波数分析演算部
６３  表示部
【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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【図６】
2005298071.tif 000008
【図７】
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