(57)【要約】【課題】地震や強風などによって建屋が揺れた場合に、ガバナロープの揺れを抑える。【解決手段】揺れ検出器３２によって建物１０の揺れが検出された場合に、制御装置３１は、かご位置検出部３１ａにて検出される乗りかご１２の位置に応じて張力変動装置１９を駆動する。これにより、乗りかご１２の位置に応じて変化するガバナロープ１７の固有振動数が建物１０の固有振動数と共振することを避けて、ロープ揺れを抑えることができる。よって、地震や強風などによって建屋１０が揺れた場合に、エレベータを停止させることなく運転を続けることができる。【選択図】図１
2007119185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗りかごに連結されたループ状のガバナロープと、
このガバナロープの張力を変動させる張力変動手段と、
建物の揺れを検出する揺れ検出手段と、
上記乗りかごの位置を検出する位置検出手段と、
上記揺れ検出手段によって上記建物の揺れが検出された場合に、上記位置検出手段によって検出される上記乗りかごの位置に応じて上記張力変動手段を駆動する制御手段と
を具備したことを特徴とするエレベータのガバナロープ制振装置。
【請求項２】
上記揺れ検出手段によって上記建物の揺れが検出された場合に、上記ガバナロープの揺れ量を低減するのに必要なロープ張力を演算する演算手段を備え、
上記制御手段は、上記演算手段によって演算されたロープ張力に基づいて上記張力変動手段を駆動することを特徴とする請求項１記載のエレベータのガバナロープ制振装置。
【請求項３】
予め設定された揺れ量の基準値を記憶した第１の記憶手段を備え、
上記制御手段は、上記揺れ検出手段によって検出される上記建物の揺れ量が上記記憶手段に記憶された基準値を超えた場合に上記張力変動手段を駆動することを特徴とする請求項１記載のエレベータのガバナロープ制振装置。
【請求項４】
上記建物の固有振動数を記憶した第２の記憶手段を備え、
上記制御手段は、上記ガバナロープの固有振動数が上記第２の記憶手段に記憶された上記建物の固有振動数と一致する上記乗りかごの位置付近にあるとき、上記張力変動手段を駆動することを特徴とする請求項１記載のエレベータのガバナロープ制振装置。
【請求項５】
上記乗りかごの位置とそのかご位置に応じて変動させるロープ張力との関係を示すパターン情報を記憶した第３の記憶手段を備え、
上記制御手段は、上記揺れ検出手段によって上記建物の揺れが検出された場合に、上記第３の記憶手段を参照して上記乗りかごの位置に応じたロープ張力を判断し、そのロープ張力に基づいて上記張力変動手段を駆動することを特徴とする請求１記載のエレベータのガバナロープ制振装置。
【請求項６】
上記張力変動手段によって上記ガバナロープに付加された荷重を検出する荷重検出手段を備え、
上記制御手段は、上記荷重検出手段によって検出された荷重が所定値を超えた場合に、上記張力変動手段を停止することを特徴とする請求１記載のエレベータのガバナロープ制振装置。
【請求項７】
上記張力変動手段は、上記ガバナロープを上記昇降路の下部側で支持するテンションプーリに連結された連結部材と、この連結部材を介して上記テンションプーリを上記乗りかごの昇降方向に動かすジャッキ部材とから構成されることを特徴とする請求項１記載のエレベータのガバナロープ制振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベータに用いられるガバナロープの揺れを抑えるガバナロープ制振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、建物の高層化に伴い、建物の固有振動数は下がってきている。一方、エレベータのガバナロープの固有振動数は、主にロープの単位長さ当りの質量、長さおよび張力によって決まることから、エレベータの走行途中で建物の固有振動数と一致することがある。特に、地震や強風によって建物が揺れている状態で、エレベータの走行に伴いガバナロープの固有振動数が建物の固有振動数に近づくと、ロープの揺れが大きくなり、昇降路内機器や壁などにガバナロープが衝突したり、絡まったりする可能性がある。
【０００３】
通常、地震や強風によってガバナロープの振幅が増大することを防ぐために、図７に示すような方法が採られている。すなわち、ガバナロープ１７の周りをＵ字鋼材４１で取り囲むことで、ガバナロープ１７の変位を抑制するものである。上記Ｕ字鋼材４１は、ブラケット４２に嵌め込まれ、ナット４３にて締め付けられている。
【０００４】
しかしながら、ガバナロープの乗りかごとは反対側については、上述したようなＵ字鋼材４１で取り囲むことができるが、ガバナロープの乗りかご側についてはＵ字鋼材４１で取り囲むことはできないといった問題がある。
【０００５】
そこで、例えば特許文献１のようなガバナロープの制振装置が考えられている。これは、地震が発生したときに、電磁力を利用してガバナロープに張力を付加することにより、ガバナロープの固有振動数を建屋の固有振動数や地震の卓越振動数から離して、共振作用によるガバナロープの揺れを防止するものである。
【特許文献１】特開平１１−６０１０５号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の抑振装置では、エレベータの運転を一時停止させた状態でガバナロープに張力を付加しているため、例えば日常的に発生する強風などに伴うロープ揺れに適用した場合には運転効率が非常に悪くなるといった問題がある。
【０００７】
また、かご位置に関係なく、揺れが収まるまでの間、ガバナロープに対して一定の張力を継続的に付加するために、ガバナロープの摩耗の影響が大きくなり、寿命が短くなるといった問題がある。
【０００８】
さらに、上記特許文献１の抑振装置は、テンションプーリに設置されたガバナウェートを電磁力により非接触にて押し下げることで、ガバナロープに張力を付加する構造である。したがって、ガバナウェートが上下方向の揺れに対して不安定な状態にあり、特に、地震発生時にはテンションプーリやガバナウェートに上下方向の加速度が作用してロープ張力が激しく変化するため、現実的にはロープ張力を制御できない。
【０００９】
本発明は上記のような点に鑑みなされたもので、地震や強風などによって建屋が揺れた場合に、ガバナロープの揺れを抑えることのできるエレベータのガバナロープ制振装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のガバナロープ制振装置は、乗りかごに連結されたループ状のガバナロープと、このガバナロープの張力を変動させる張力変動手段と、建物の揺れを検出する揺れ検出手段と、上記乗りかごの位置を検出する位置検出手段と、上記揺れ検出手段によって上記建物の揺れが検出された場合に、上記位置検出手段によって検出される上記乗りかごの位置に応じて上記張力変動手段を駆動する制御手段とを具備して構成される。
【００１１】
このような構成によれば、建物の揺れが検出された場合に、乗りかごの位置に応じて張力変動手段を駆動することで、乗りかごの位置に応じて変化するガバナロープの固有振動数が建物の固有振動数と共振することを避けて、ロープ揺れを抑えることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、乗りかごの位置に応じてガバナロープの張力制御を行う構成としたことにより、地震や強風などによって建屋が揺れた場合に、ガバナロープの揺れを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００１４】
（第１の実施形態）
まず、図１乃至図４を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。
【００１５】
図１は本発明の第１の実施形態に係るエレベータのガバナロープ制振装置の構成を示す図、図２は同実施形態におけるガバナロープ制振装置に備えられた張力変動装置の構成を部分的に示す図である。
【００１６】
図１に示すように、建物１０にはエレベータの昇降路１１が設けられており、その昇降路１１の中を乗りかご１２が図示せぬ巻上機に巻回されたメインロープ１３を介して昇降動作する。
【００１７】
また、建物１０の機械室１４には、ガバナプーリ１５がガバナ本体１５ａに回転自在に支持されている。このガバナプーリ１５と昇降路１１のピット部１１ａに設置されたテンションプーリ１６にガバナロープ１７がループ状に巻き掛けられている。このガバナロープ１７の一方の側にはレバー１８を介して乗りかご１２が連結されており、乗りかご１２の昇降動作に連動してガバナロープ１７が動くように構成されている。
【００１８】
ここで、地震や強風などによる建物１０の揺れに伴い、ガバナロープ１７が波打って大きく揺れることを防止するために張力変動装置１９が設置されている。この張力変動装置１９は、テンションプーリ１６を介してガバナロープ１７に荷重をかけることで、ガバナロープ１７の張力を変動させるものである。
【００１９】
具体的には、図２に示すように、この張力変動装置１９は、テンションプーリ１６に連結された連結部材２０と、この連結部材２０を介してテンションプーリ１６を上下方向（乗りかご１２の昇降方向）に動かす油圧ジャッキ２１とからなる。また、油圧ジャッキ２１の底部には荷重センサ２２が設置されており、油圧ジャッキ２１にてテンションプーリ１６に与えている荷重が検出されるようになっている。
【００２０】
また、機械室１４には、エレベータの制御装置３１、揺れ検出器３２などが配設されている。
【００２１】
制御装置３１は、制御盤などとも呼ばれている部分であり、エレベータ全体の制御を行う。この制御装置３１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるコンピュータによって実現され、所定のプログラムを読み込むことにより、エレベータの運転に関する各種処理を実行する。また、この制御装置３１は、かご位置検出部３１ａ、駆動条件記憶部３１ｂ、張力制御パターン記憶部３１ｃを備えて、張力変動装置１９を駆動するための制御手段としても用いられる。
【００２２】
かご位置検出部３１ａは、乗りかご１２の位置を検出する。具体的には、例えば図示せぬ巻上機の回転数を検知することで、その回転数から現在のかご位置を検出する方法や、乗りかご１２の通過によってオン動作する複数のセンサを昇降路１１に沿って配置しておき、これらのセンサ信号に基づいて現在のかご位置を検出する方法などがある。駆動条件記憶部３１ｂには、張力変動装置１９の駆動条件として予め設定された揺れ量の基準値が記憶されている。
【００２３】
張力制御パターン記憶部３１ｃには、乗りかご１２の位置とそのかご位置に応じて変動させるロープ張力との関係を示すパターン情報が記憶されている。第１の実施形態において、制御装置３１は、揺れ検出器３２によって建物１０の揺れが検出された場合に、上記張力制御パターン記憶部３１ｃを参照して乗りかご１２の位置に応じたロープ張力を判断し、そのロープ張力に基づいて張力変動装置１９を駆動する。
【００２４】
また、揺れ検出器３２は、例えば加速度センサからなり、地震や強風などによる建物１０の揺れ量を検出し、その揺れ量を示す信号を制御装置３１に出力する。
【００２５】
次に、同実施形態の動作を説明する。
【００２６】
例えば地震や強風などにより建物１０が揺れると、機械室１４内に設置された揺れ検出器３２によって、そのときの建物１０の揺れ量が検出されて制御装置３１に伝達される。制御装置３１は、揺れ検出器３２によって検出された建物１０の揺れ量が駆動条件記憶部３１ｂに記憶された基準値を超えていた場合に、張力変動装置１９を駆動してガバナロープ１７の張力制御を行う。
【００２７】
その際、制御装置３１は、かご位置検出部３１ａを通じて現在の乗りかご１２の位置を検出する。そして、制御装置３１は、張力制御パターン記憶部３１ｃを参照して、上記検出されたかご位置に応じたロープ張力を判断し、その情報を張力変動装置１９に出力する。張力変動装置１９は、制御装置３１からのロープ張力情報に従って油圧ジャッキ２１を上下動作させることで、テンションプーリ１６を介してガバナロープ１７の張力を変動させる。これにより、ガバナロープ１７の固有振動数と建物１０の固有振動数とが共振することを回避させて、ガバナロープ１７の揺れを低減することができる。
【００２８】
ここで、図３を参照して本実施形態をより詳しく説明する。
【００２９】
図３は本装置による張力制御パターンを説明するための図であり、図３（ａ）はかご位置と振動特性との関係を示す図、同図（ｂ）はかご位置とロープ張力との関係を示す図である。
【００３０】
図３（ａ）において、ＲＡ１とＲＡ２はガバナロープ１７の上側部分１７ａの固有振動数、ＲＢ１とＲＢ２はガバナロープ１７の下側部分１７ｂの固有振動数を示している。なお、ＲＡ１とＲＢ１は１次振動、ＲＡ２とＲＢ２は２次振動であり、ここでは１次振動の特性に着目するものとする。ＲＡ１とＲＢ１は、Ａ点とＢ点でロープ張力制御を行った場合に太線のように変化する。Ｂｆは建物１０の固有振動数を示しており、その値は一定であるとする（図３の例では０．３Ｈｚ）。なお、Ａ点とＢ点はこの建物１０の固有振動数ＢｆとＲＡ１，ＲＢ２のそれぞれが交差する点に対応している。
【００３１】
また、図３（ｂ）において、Ｒｔはロープ張力を示しており、Ａ点とＢ点でロープ張力制御を行った場合に太線のように変化する。
【００３２】
すなわち、今、ガバナロープ１７の乗りかご１２が連結された側に着目すると、地震や強風で建物１０が揺れた場合に、ガバナロープ１７はその乗りかご１２の連結点を境にして上側部分１７ａと下側部分１７ｂとで変位加振されることになる。この場合、上側部分１７ａと下側部分１７ｂのそれぞれの振動数は、乗りかご１２の位置によって相対的に変化する。
【００３３】
例えば、乗りかご１２が建物１０の最下階から最上階まで移動した場合に、ガバナロープ１７の上側部分１７ａと下側部分１７ｂにおける固有振動数は、図３（ａ）のＲＡ１，ＲＢ１に示すように変化する。通常は（ロープ張力を制御しない場合）、建物１０の固有振動数ＢｆとＡ点とＢ点で共振してガバナロープ１７の揺れが激しくなる。これに対し、図３（ｂ）に示すように、Ａ点、Ｂ点付近でロープ張力Ｒｔを一時的に低下させると、その間のＲＡ１，ＲＢ１が一時的に下がるので、建物１０の固有振動数Ｂｆから離れて共振によるロープ振動の増加が抑えられる。
【００３４】
すなわち、ガバナロープ１７の固有振動数ＲＡ１，ＲＢ１が建物１０の固有振動数Ｂｆと一致するＡ点とＢ点の付近に乗りかご１２が位置するときに、張力変動装置１９を駆動してロープ張力Ｒｔを一時的に低下させることでロープ振動の増加が抑えられる。
【００３５】
このように、地震や強風などで建物１０が揺れた場合に、かご位置に応じてロープ張力Ｒｔを変動させることで、ガバナロープ１７が大きく揺れることを確実に低減することができる。その結果、ロープ揺れが大きいときに安全のために一般的に行われる管制運転（運転速度の低下、停止）の頻度を下げ、効率的な運転を実現できる。
【００３６】
また、地震や強風などで建物１０が予め設定された基準値を超えて大きく揺れた場合にのみロープ張力が制御されるので、不用意にガバナロープ１７に負荷を与えることを避け、ロープ寿命の低下を防ぐことができる。
【００３７】
なお、図３の例では、Ａ点とＢ点でロープ張力Ｒｔを瞬間的に下げるようにしたが、図４に示すように、ロープ張力Ｒｔを所定の区間で増加させることでも良い。上記所定の区間は、建物１０の固有振動数Ｂｆとの共振点となるＡ点とＢ点を基準にして決められる。このように、所定の区間でロープ張力Ｒを増加させることでも、ロープ固有振動数ＲＡ１，ＲＢ１が建物１０の固有振動数Ｂｆと共振することを避けて、ガバナロープ１７の揺れを低減できる。この方法では、ロープ張力はやや増加するものの、張力の変動回数を減らすことができるため、ロープ寿命の低下をさらに防ぐことができる。
【００３８】
また、上記実施形態では、かご位置とロープ張力との関係について最下階から最上階まで予めパターン化した例で説明したが、例えば建物１０の揺れ量が基準値を超えた場合に、その時点からある変化率をもたせて所定のロープ張力に変化させることでも良い。
【００３９】
また、図２に示すように、張力変動装置１９の油圧ジャッキ２１により付加された荷重を荷重センサ２２により検出し、その値が所定の値を超えた場合に、制御装置３１から駆動停止信号を出力することで、張力変動装置１９の駆動を停止させるようにしても良い。これにより、張力変動装置１９の故障などによるロープ張力の異常を防止することができる。
【００４０】
（第２の実施形態）  
次に、図５および図６を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００４１】
図５は本発明の第２の実施形態に係るエレベータのガバナロープ制振装置の構成を示す図、図６は同実施形態におけるガバナロープ制振装置に備えられた演算装置の構成を示す図である。なお、上記第１の実施形態と同じ構成要素には、同一符号を付して、重複する説明は省略する。
【００４２】
図５に示すように、建物１０の機械室１４には、例えば加速度センサからなる揺れ検出器３２や制御装置３１が設置されており、その制御装置３１の内部または外部に演算装置３３が設けられる。この演算装置３３は、ガバナロープ１７の揺れ量を低減するのに必要なロープ張力を演算する機能を備えている。
【００４３】
このような構成において、例えば地震や強風などにより建物１０が揺れると、機械室１４内に設置された揺れ検出器３２によって、そのときの建物１０の揺れ量が検出されて制御装置３１に伝達される。制御装置３１は、揺れ検出器３２によって検出された建物１０の揺れ量が駆動条件記憶部３１ｂに記憶された基準値を超えていた場合に、張力変動装置１９を駆動してガバナロープ１７の張力制御を行う。
【００４４】
その際、制御装置３１は、かご位置検出部３１ａによって検出された乗りかご１２の位置データを演算装置３３に与えると共に、揺れ検出器３２によって検出された建物１０の揺れ量データを演算装置３３に与える。
【００４５】
図６に示すように、演算装置３３は、演算処理部３３ａと記憶部３３ｂとからなる。記憶部３３ｂには、建物１０の固有振動数やガバナロープ１７の長さなど、建物１０やガバナロープ１７の振動特性を演算するために必要なデータが格納されている。
【００４６】
演算処理部３３ａでは、記憶部３３ｂに記憶されたデータと、かご位置検出部３１ａによって検出された乗りかご１２の位置データ、揺れ検出器３２によって検出された建物１０の揺れ量データ、さらに、張力変動装置１９の荷重センサ２２によって検出された荷重データをもとに、ガバナロープ１７の揺れを低減させるのに必要なロープ張力を演算する。
【００４７】
この演算装置３３にて得られたロープ張力情報は、制御装置３１からの駆動信号と共に張力変動装置１９の駆動部２１ａに入力される。これにより、駆動部２１ａでは、上記ロープ張力情報に従って油圧ジャッキ２１を上下動作させることで、ガバナロープ１７の張力を変動させる。
【００４８】
このように、かご位置に応じた必要なロープ張力をその都度演算により求めて張力変動装置１９に与えることでも、上記第１の実施形態と同様に、地震や強風時にガバナロープ１７の揺れを抑えることができる。
【００４９】
なお、図５の例では、制御装置３１とは別に演算装置３３を設けたが、この演算装置３３を制御装置３１内に設けた場合でも同様の効果が期待できる。
【００５０】
また、昇降路１１内に変位センサ３４を設け、この変位センサ３４によって検出されたロープ変位を演算装置３３にフィードバックすれば、必要なロープ張力をさらに高精度に求めることができる。
【００５１】
要するに、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の形態を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を省略してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は本発明の第１の実施形態に係るエレベータのガバナロープ制振装置の構成を示す図である。
【図２】図２は同実施形態におけるガバナロープ制振装置に備えられた張力変動装置の構成を部分的に示す図である。
【図３】図３は同実施形態におけるガバナロープ制振装置の張力制御パターンを説明するための図であり、図３（ａ）はかご位置と振動特性との関係を示す図、同図（ｂ）はかご位置とロープ張力との関係を示す図である。
【図４】図４は同実施形態におけるガバナロープ制振装置の他の張力制御パターンを説明するための図であり、図４（ａ）はかご位置と振動特性との関係を示す図、同図（ｂ）はかご位置とロープ張力との関係を示す図である。
【図５】図５は本発明の第２の実施形態に係るエレベータのガバナロープ制振装置の構成を示す図である。
【図６】図６は同実施形態におけるガバナロープ制振装置に備えられた演算装置の構成を示す図である。
【図７】図７はガバナロープの周りをＵ字鋼材で囲んだ状態を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０…建物、１１…昇降路、１１ａ…ピット部、１２…乗りかご、１３…メインロープ、１４…機械室、１５…ガバナプーリ、１５ａ…ガバナ本体、１６…テンションプーリ、１７…ガバナロープ、１７ａ…ガバナロープの上側部分、１７ｂ…ガバナロープの下側部分、１８…レバー、１９…張力変動装置、２０…連結部材、２１…油圧ジャッキ、２１ａ…駆動部、２２…荷重センサ、３１…制御装置、３１ａ…かご位置検出部、３１ｂ…駆動条件記憶部、３１ｃ…張力制御パターン記憶部、３２…揺れ検出器、３３…演算装置、３３ａ…演算処理部、３３ｂ…記憶部、３４…変位センサ。
【図１】
2007119185.tif 000003
【図２】
2007119185.tif 000004
【図３】
2007119185.tif 000005
【図４】
2007119185.tif 000006
【図５】
2007119185.tif 000007
【図６】
2007119185.tif 000008
【図７】
2007119185.tif 000009