(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主ロープによって昇降可能に連結した乗りかごと釣合おもりと、建物の揺れを検出する振動計と、この振動計の検出信号に基づいて前記主ロープの相対最大変位量を演算する演算部と、この演算部で演算した結果に基づいて管制運転を行う管制運転制御部とを有するエレベーター装置において、
前記乗りかごの上部に前記主ロープの振れを抑制する制振部材を有する制震装置を設け、前記管制運転制御部は、前記演算部で演算した相対最大変位量が所定の相対変位量閾値以下であることを検出したとき、前記乗りかごを前記主ロープの振れを制限する位置まで移動することを含む制振管制運転を行うように構成したことを特徴とするエレベーター装置。
【請求項２】
前記制震装置は、前記管制運転制御部による制振管制運転を行うとき、前記制振部材を前記乗りかごの上部側へさらに移動する伸張機構を有することを特徴とする請求項１に記載のエレベーター装置。
【請求項３】
前記乗りかごを前記主ロープの振れを制限する位置とは、前記主ロープの長さの半分の位置近傍、前記主ロープの長さの半分の位置にほぼ対応する中間階床位置、前記演算部で相対最大変位量を算出したときの前記主ロープの振れの最大振幅となる腹部の近傍位置のいずれかとしたことを特徴とする請求項１に記載のエレベーター装置。
【請求項４】
前記管制運転制御部は、前記演算部で演算した相対最大変位量が所定の相対変位量閾値を超えたことを検出したとき、前記乗りかごを最寄り階へ避難移動する休止管制運転を行うように構成したことを特徴とする請求項１に記載のエレベーター装置。
【請求項５】
前記最寄り階とは、主ロープ４の長さの３分の１の位置付近、または建物高さの３分の１付近の非共振階としたことを特徴とする請求項４に記載のエレベーター装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震等によって建物が揺れたときに制振のための管制運転を行うエレベーター装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のエレベーター装置では、地震発生時の建物の揺れを振動計で検出したとき、この振動計の検出信号に基づいて演算部で主ロープなどの長尺物における建物に対する相対最大変位量を演算し、算出した相対最大変位量に応じて多段階の管制運転を行うようにしたものが知られている（例えば、特許文献１〜３を参照）。また、主ロープ等の振動を制限するために種々の制震装置が提案されている（例えば、特許文献４〜１０を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１１４９４４号公報
【特許文献２】特開２００８−１１４９４５号公報
【特許文献３】特開２００８−２３０７７１号公報
【特許文献４】実開昭５０−６２８７０号公報
【特許文献５】実公昭５２−１５００８号公報
【特許文献６】実開昭５４−２３４７３号公報
【特許文献７】特開昭５７−１１６５１９号公報
【特許文献８】特開平３−３８８４号公報
【特許文献９】特開平５−４７８７号公報
【特許文献１０】特開２００７−２２６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のエレベーター装置では、上述した特許文献４〜１０に記載のような制震装置を設ける場合、小さな相対最大変位量に対しては勿論、大きな主ロープの相対最大変位量に対しても常に作用して振れを抑制する構成であったため、これに耐える機械的な強度を有した制震装置とすると大がかりな、また重量物となってしまうという問題があった。また、制震装置を乗りかごに設けたものもあるが、これは乗りかごに主ロープを介して振動が伝わるのを防止するだけのものであり、主ロ−プの振動を抑えるという積極的なものではなかった。また、昇降路壁側に設けたものでは、制振作用を与える位置が固定されてしまい、効果的な制振効果を期待することができない。更に、特許文献１〜３に記載のように主ロープの相対最大変位量を算出し、その相対最大変位量に応じて段階的な管制運転を行うようにするものでは、主ロープの制振効果を期待することができない。
【０００５】
本発明の目的は、演算部によって算出した主ロープの相対最大変位量に応じた管制運転を行いことができ、かつ、主ロープに対する効果的な制振効果を得ることができるようにしたエレベーター装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記目的を達成するために、主ロープによって昇降可能に連結した乗りかごと釣合おもりと、建物の揺れを検出する振動計と、この振動計の検出信号に基づいて前記主ロープの相対最大変位量を演算する演算部と、この演算部で演算した結果に基づいて管制運転を行う管制運転制御部とを有するエレベーター装置において、前記乗りかごの上部に前記主ロープの揺れを抑制する制振部材を有する制震装置を設け、前記管制運転制御部は、前記演算部で演算した相対最大変位量が所定の相対変位量閾値以下であることを検出したとき、前記乗りかごを前記主ロープの振れを制限する位置まで移動することを含む制振管制運転を行うように構成したことを特徴とする。
【０００７】
このような構成によれば、建物の揺れが比較的小さく、かつ、建物の揺れが減衰された後にも主ロープの振れが比較的に長い時間にわたって継続する状況では、構成を複雑にすることなく乗りかごを主ロープの振れを制限する位置まで移動させて、乗りかごを利用して短時間に主ロープを制振することが可能となり、通常運転に復帰させるまでの時間を短縮することができる。また、主ロープの振れ止めとなる制振装置を乗りかごの上部に配置しているため、演算部で演算した主ロープの相対最大変位量が所定の相対変位量閾値を超えた場合でも、大きく振れる主ロープの振れ中心部の影響を受けることはなく、乗りかご側に近い主ロープを制振することができ、比較的に簡単な構成の制振装置とすることができる。
【０００８】
また本発明は、前記制震装置は、前記管制運転制御部による制振管制運転を行うとき、前記制振部材を前記乗りかごの上部側へさらに移動する伸張機構を有することを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、主ロープを制振するために制振管制運転を行うとき、制振部材を乗りかごのさらに上方部へ移動させて、主ロープにおける乗りかご側の固定端部近傍ではなく少し離れた上方位置で制振部材を作用させることができ、これによって主ロープの揺れを一層効果的に抑制することができる。
【００１０】
また本発明は、前記乗りかごを前記主ロープの振れを制限する位置とは、前記主ロープの長さの半分の位置近傍、前記主ロープの長さの半分の位置にほぼ対応する中間階床位置、前記演算部で相対最大変位量を算出したときの前記主ロープの振れの最大振幅となる腹部の近傍位置のいずれかとしたことを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、制振管制運転時は常に制振効果を期待できる望ましい位置に乗りかごを移動させて制震装置を主ロープに作用させることができるので、主ロープの揺れを一層効果的に抑制することができる。
【００１２】
また本発明は、前記管制運転制御部は、前記演算部で演算した相対最大変位量が所定の相対変位量閾値を超えたことを検出したとき前記乗りかごを最寄り階へ避難移動する休止管制運転を行うように構成したことを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、乗りかごの上部の制振部材を用いても主ロープの揺れを制振できない状況では上述した制振を行わないので、同状況で制振装置および乗りかごに無理な振動や荷重を加えることが無く、既存の構造物を保護し、また強固な制振装置にする必要がないので、乗りかごの重量を不必要に増大することがなく、その他の駆動系の構成要素を変える必要もない。
【００１４】
さらに本発明は、前記最寄り階とは、主ロープ４の長さの３分の１の位置付近、または建物高さの３分の１付近の非共振階としたことを特徴とする。
【００１５】
このような構成によれば、主ロープを非共振状態にすることによって制振させることもできる。乗りかごが建物の中間階付近に位置する場合、もしくは主ロープの長さの半分付近の位置では、主ロープより張力の小さい調速機ロープやコンペンロープにおいて、固有周期が建物の一次固有周期あるいはそれに近い値に接近しやすいため、調速機ロープやコンペンロープが振れやすくなるが、本発明による前記最寄り階へ避難移動する休止管制運転を行うことで、建物の一次固有周期あるいはそれに近い値から離れ、かつ閉じ込め時においては中間階付近よりも地上に近いので、救出までに要する時間を短くすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によるエレベーター装置によれば、建物の揺れが比較的小さく、かつ、建物の揺れが減衰された後にも主ロープの振れが比較的に長い時間にわたって継続する状況では、構成を複雑にすることなく乗りかごを主ロープの振れを制限する位置まで移動させて、乗りかごを利用して短時間に主ロープを制振することが可能となり、通常運転に復帰させるまでの時間を短縮することができる。また、主ロープの振れ止めとなる制振装置を乗りかごの上部に配置しているため、演算部で演算した主ロープの相対最大変位量が所定の相対変位量閾値を超えた場合でも、大きく振れる主ロープの振れ中心部の影響を受けることはなく、乗りかご側に近い主ロープを制振することができ、比較的に簡単な構成の制振装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態によるエレベーター装置の全体構成を示す概略構成図である。
【図２】図１に示したエレベーター装置の要部拡大図である。
【図３】図１に示したエレベーター装置による管制運転時の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
本発明の一実施の形態によるエレベーター装置は、図１に示すように昇降路１内に乗りかご２と釣合いおもり３とを主ロープ４によって連結し、図示を省略したガイドレールに沿って昇降可能に構成している。昇降路１の上部に形成した機械室５内には、主ロープ４を巻掛けた巻上機６、この巻上機６等を制御する制御盤７、建物の揺れを検出する振動計８、調速機ロープ９を巻き掛けた調速機１０などを配置している。また昇降路１内には、巻上機６側から見て主ロープ４の重量差を補償するために乗りかご２と釣合いおもり３間に連結したコンペンロープ１１、乗りかご２への給電を行うためのテールコード１２、乗りかご２や釣合いおもり３の下部に設置した緩衝装置１３、図示しないガイドレールや他の昇降路内機器などを支持するブラケット１４などを設置している。さらに、乗りかご２の上部には、詳細を後述するように所定の条件を満たしたとき上方部に伸張して主ロープ４の揺れを抑制する制振装置１７を設けている。
【００２０】
図２は、図１に示したエレベーター装置における要部を拡大して示しており、乗りかご２のかご枠１５の上部にはクロスヘッド１６が設けられ、このクロスヘッド１６の上に上述した制震装置１７を搭載している。この制震装置１７は、下方の基部側をクロスヘッド１６に固定したパンタグラフ式の伸縮機構部１８と、この伸縮機構部１８を空気圧あるいは油圧もしくは他の手段で伸縮駆動する駆動装置１９と、制御盤７からの伸縮動作信号を受けたとき駆動装置１９を伸縮動作させる駆動装置制御部２０と、伸縮機構部１８の上方伸縮側に設けられて中心部の貫通孔内に主ロープ４を挿入したゴム製等の制振部材２１とを有して構成している。制振部材２１は、定常の昇降時には主ロープ４と干渉することはないが、伸縮機構部１８の伸張状態で主ロープ４が大きく振れる状態では、その環状内壁面に主ロープ４が衝突するのを繰り返すことによって制振作用を与えるように構成している。
【００２１】
図１に示した建物の揺れを検出する振動計８は、互いに直交する水平方向（ｘ、ｙ方向）の加速度検出機能を有しており、この振動計８からの検出信号は制御盤７内に構成した演算部２２に送信される。演算部２２では、振動計８が検出した水平方向の加速度信号に基づいて、このエレベーター装置において想定される昇降路１の変位に対する主ロープ４の振れが最大となる想定条件で相対最大変位量を演算するように構成している。この演算部２２は、主ロープ４の振れの最大振幅となる腹部の相対最大変位量を演算した後、予め設定した所定の相対変位量閾値と比較し、その比較結果を管制運転制御部２３に送信しており、これを受けた管制運転制御部２３は、その比較結果に応じて乗りかご２の管制運転を行うように構成している。
【００２２】
ここでは説明を簡単にするために、演算部２２では振動計８からの加速度信号に基づいて相対最大変位量を演算し、主ロープ４の相対最大変位量が所定の相対変位量閾値、例えば２０ｃｍ以下かそれを超えるかを判定し、その判定信号を管制運転制御部２３に送信し、これを受けた管制運転制御部２３は、二段階の管制運転、つまり演算部２２での主ロープ４の相対最大変位量が上述した所定の相対変位量閾値以下との判定信号を受けた場合は、乗りかご２を主ロープ４の相対最大変位量を減少することになる位置に移動させることを含む制振管制運転を行い、一方、演算部２２での主ロープ４の相対最大変位量が上述した所定の相対変位量閾値を超えるとの判定信号を受けた場合は、乗りかご２を最寄り階へと避難させて運転を休止する休止管制運転を行うものとして説明する。
【００２３】
次に、振動計８が建物の揺れ検出したときの管制運転制御部２３による管制運転について、図３に示したフローチャートを用いて説明する。
【００２４】
ステップＳ１で常時監視している振動計８が建物の振動を検出すると、ステップＳ２で乗客の有無を検出し、乗客ありの場合、ステップＳ３で最寄り階に停止して乗客を降ろす。乗客なしの場合は最寄り階に停止しない。平行して、演算部２２はステップＳ４で、振動計８からの水平方向の加速度信号に基づいて主ロープ４の振れの腹部における相対変位量が最大となる想定条件で、相対最大変位量αを演算し、ステップＳ５で演算した相対最大変位量αが所定の相対変位量閾値ａ、例えば２０ｃｍ以下かそれを超えるかどうかを判定する。この判定の結果、相対最大変位量αが所定の相対変位量閾値ａ以下の場合、つまり主ロープ４の相対最大変位量αが比較的小さい場合は、判定信号を受けた管制運転制御部２３はステップＳ６で乗りかご２を主ロープ４の相対変位量を減少することになる位置に移動させることを含む制振管制運転を行う。
【００２５】
この主ロープ４の相対変位量を減少することになる乗りかご２の移動位置とは、例えば、主ロープ４の振れの腹部における相対変位量が最大となる想定条件としては、乗りかご２が最下階に位置したときの主ロープ４の長さとすると、この主ロープ４の長さを短くする方向に移動させた位置、より具体的には、予め設定した主ロープ４の長さの半分の位置、あるいはそれにほぼ対応する中間階床位置である。これらの位置は、予め設定した位置に限るものではなく、上述した演算部２２で相対最大変位量αを算出するとき、同時に主ロープ４の振れの最大振幅となる腹部を演算し、この腹部またはその近傍の位置としても良い。
【００２６】
上述したステップＳ５では、主ロープ４の相対最大変位量αと所定の相対変位量閾値ａとを比較し、α≦ａを検出するようにしたが、主ロープ４の相対最大変位量αが十分に小さい場合には上述の制振管制運転を行わないようにすることも可能であり、この場合、制振管制運転を行わないときの下限相対変位量閾値をｂとするとき、ｂ＜α≦ａをステップＳ５で検出するようにすることもできる。
【００２７】
制振管制運転によって乗りかご２が所定の位置に移動する前後に、図２に示した駆動装置制御部２０はステップＳ７で管制運転制御部２３からの信号を受け、駆動装置１９に対して伸張動作信号を与える。これを受けた駆動装置１９は、例えばピストン側を伸張して、パンタグラフ式の伸縮機構部１８を上方に伸張させ、制振部材２１をさらに上方部へ移動させる。これによって、水平方向に振れている主ロープ４は制振部材２１の環状内周壁への衝突を繰り返しながら、自然に減衰する場合に比べて短時間に制振する。
【００２８】
上述した演算部２２での演算を行ってから所定時間経過後に、再度、振動計８からの信号に基づいて演算部２２で演算を行い主ロープ４の相対最大変位量αが十分に小さくなったことを検出したとき、あるいは振動計８からの揺れ検出信号が無くなったとき、もしくはその他のタイミングで復帰信号が与えられたとき、ステップＳ８でこの復帰信号を検出し、ステップＳ９で管制運転制御部２３による制振管制運転が解除され、通常運転に復帰される。このとき、復帰信号を検出した管制運転制御部２３は、駆動装置制御部２０に復帰動作信号を与え、これを受けた駆動装置制御部２０は図２の伸張状態から駆動装置１９を逆方向に作動させて伸縮機構部１８を縮小させ、図１の定常状態とする。
【００２９】
このようにして、地震などが収束した後も長尺物である主ロープ４が長時間にわたって振れ続ける現象が発生する場合でも、そのエレベーター装置の固有の現象を演算部２２で検出することができ、相対最大変位量αが相対変位量閾値ａ以下の比較的に小さな振れに対しては、上述した制振管制運転によって短時間に主ロープ４を強制的に制振することができ、通常運転に復帰するまでに要する時間を短縮することができる。
【００３０】
一方、ステップＳ５の判定で、演算部２２からの主ロープ４の相対最大変位量αが所定の相対変位量閾値ａを超えると判定した場合、上述した制振管制運転では主ロープ４の制振を行うのは困難な状況と見なし、管制運転制御部２３は、ステップＳ１０で休止管制運転を行い、乗りかご２を最寄り階へと避難させて運転を休止する。その後、ステップＳ８で点検等を終了したときに与えられた復帰信号を検出したとき、エレベーター装置を通常運転に復帰させる。
【００３１】
この休止管制運転では、先の制振管制運転とは異なり制震装置１７における制振部材２１が伸縮機構部１８によって上方に移動されることはない。従って、制振部材２１は、主ロープ４における乗りかご２側の端部近傍に位置しており、主ロープ４の大きな振れの影響を受けて破損することはない。
【００３２】
ステップ１０で休止管制運転を行う状況では、演算部２２で演算される主ロープ４の相対最大変位量αが制振管制運転を行う状況に比べて大きく、特に主ロープ４の振れの最大振幅となる腹部が昇降路１内の機器と干渉する恐れがある。従って、このような場合には、最寄り階、例えば主ロープ４の長さの３分の１の位置付近、または建物高さの３分の１付近の非共振階に管制運転させることにより、主ロープ４を非共振状態にすることによって制振させることもできる。乗りかご２が建物の中間階付近、または主ロープ４の長さの半分付近に位置する場合、主ロープ４より張力の小さい調速機ロープ９やコンペンロープ１１において、固有周期が建物の一次固有周期あるいはそれに近い値に接近しやすいため、調速機ロープ９やコンペンロープ１１が振れやすくなる。そのため、建物の一次固有周期あるいはそれに近い値から離れ、かつ閉じ込め時においては救出までの時間が短くなるように、最寄り階を建物の中間階付近よりも地上に近い主ロープ４の長さの３分の１の位置、もしくは建物高さの３分の１階とするのが望ましい。
【００３３】
しかしながら、ステップ１０での休止管制運転では、他の制振手段によって調速機ロープ９やコンペンロープ１１の制振を行うことも可能であるから、予め設定した他の最寄り階としても良い。
【００３４】
このようなエレベーター装置によれば、演算部２２で演算した主ロープ４の相対最大変位量αが所定の相対変位量閾値ａ以下の場合、乗りかご２を主ロープ４の振れを制限する位置まで移動させ、制震装置１７の制振部材２１によって主ロープ４を制振する制振管制運転を行うようにしているため、建物の揺れが減衰された後にも主ロープ４の振れが比較的に長い時間にわたって継続するような状況でも、構成を複雑にすることなく乗りかご２の位置と制震装置１７を利用して短時間に主ロープ４を制振することが可能となり、通常運転に復帰させるまでの時間を短縮することができる。また、主ロープ４の振れ止めとなる制振装置１７を乗りかご２の上部に配置しているため、演算部２２で演算した主ロープ４の相対最大変位量αが所定の相対変位量閾値ａを超えた場合でも、制震装置１７は大きく振れる主ロープ４の振れ中心部を制振するのではなく、乗りかご２側に近い位置の主ロープ４を制振することになり、比較的に簡単な構成とすることができる。
【００３５】
しかも制振装置１７を構成するに際して、主ロープ４の揺れを抑える制振部材２１を伸縮機構部１８によってさらに上方へ移動可能にしているため、主ロープ４を制振するために制振管制運転を行うとき、制振部材２１を乗りかご２のさらに上方部へ移動させて、主ロープ４における乗りかご２側の固定端部近傍から少し離れた上方位置で制振部材２１を作用させることができ、これによって主ロープ４の揺れを一層効果的に抑制することができる。
【００３６】
また、上述したエレベーター装置によれば、演算部２２で演算した主ロープ４の相対最大変位量αが所定の相対変位量閾値ａを超えた場合、乗りかご２を予め設定した最寄り階へ逃がす休止管制運転を行うようにしたため、乗りかご２の上部の制振部材２１を用いても主ロープ４の揺れを制振できない状況では上述の制振を行わないので、同状況では制振部材２１および乗りかご２に無理な振動や荷重を加えることがなく、既存の構造物を保護することができる。また同状況にも耐えるような強固な制振装置１７にする必要がないので、乗りかご２の重量を不必要に増大することがなく、その他の駆動系の構成要素に影響を与えることもない。
【００３７】
尚、上述の実施の形態では、所定の相対変位量閾値を２０ｃｍとしたが、これに限定するものではなくエレベーター装置に応じて任意に設定することもできる。また管制運転は一つの相対変位量閾値ａを使用して制振管制運転と休止管制運転とに区別した二段階の管制運転を行うものとして説明したが、三段階の管制運転を行わせることも可能である。さらに、演算部２２は制御盤７内に配置したものとして説明したが、振動計８のカバー内に構成しても良い。
【符号の説明】
【００３８】
１    昇降路
２    乗りかご
３    釣合おもり
４    主ロープ
５    機械室
６    巻上機
７    制御盤
８    振動計
９    調速機ロープ９
１０  調速機
１１  コンペンロープ
１２  テールコード
１３  緩衝装置
１４  ブラケット
１５  かご枠
１６  クロスヘッド
１７  制震装置
１８  伸縮機構部
１９  駆動装置
２０  駆動装置制御部
２１  制振部材
２２  演算部
２３  管制運転制御部
【図１】
0005269038.tif 000002
【図２】
0005269038.tif 000003
【図３】
0005269038.tif 000004