(57)【要約】【課題】調速機ロープや制御ケーブルなどのロープ機器が強風や地震による建物の振動にともなって振動する際に、ロープ機器の振動量を抑制するために、ロープ機器の転回部と固定部との間にガイド機構を設けて振動を吸収し、建物の振動変位に対して追従しないようにしたエレベータのロープの振動抑制装置を得る。【解決手段】エレベータのカゴに接続された調速機ロープ８を支持する調速機６のシーブと、調速機６のシーブを支持する調速機取付台９との間にガイド機構１０が介在されている。調速機６のシーブは、調速機取付台９に対して、ガイド機構１０を介して移動可能に支持されている。【選択図】図２
2012206801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベータのカゴに接続されたロープ機器を支持するプーリ部と、前記プーリ部を支持する固定部との間にガイド機構を介在させ、
前記プーリ部は、前記固定部に対して、前記ガイド機構を介して移動可能に支持されたことを特徴とするエレベータのロープ振動抑制装置。
【請求項２】
前記ガイド機構は、前記固定部に固定されたレール部と、前記プーリ部に固定されたベアリング部とにより構成され、
前記レール部と前記ベアリング部との間の静摩擦係数は、前記エレベータが設置された建物の固有周期と前記プーリ部の設置高さとに応じて決定された基準値以上の変位に対し、前記建物に生じる振動加速度に対して、前記振動加速度によって発生する慣性力が静止摩擦力に打ち勝って、前記固定部に対して変位するような値に設定されたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータのロープ振動抑制装置。
【請求項３】
前記ロープ機器は、昇降路に沿って前記カゴを昇降駆動するための調速機ロープからなり、
前記調速機ロープは、前記昇降路の上部に設置された調速機のシーブと、前記昇降路の下部に設置されたテンションシーブとに転回されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエレベータのロープ振動抑制装置。
【請求項４】
前記ロープ機器は、前記カゴの下部に接続された制御ケーブルからなり、
前記制御ケーブルは、前記カゴのカゴ床の下部に固定された支持腕に吊り下げられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエレベータのロープ振動抑制装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地震や強風時に発生する建物の振動にともなうロープ機器の振動を抑制するためのエレベータのロープ振動抑制装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、地震や強風時にエレベータが受け易い被害として、特に高層ビル用のエレベータにおいては、エレベータが設置された建物の揺れとエレベータのロープ類の揺れとが共振して、大きく振れて昇降路内に設置された機器にロープ類が接触したり、引っ掛かったりして、エレベータの故障や停止に至る事例が近年の地震（新潟中越地震や紀伊半島沖地震など）で報告されている。
【０００３】
たとえば、ロープ・ケーブル類の懸垂部は、昇降路の上方や機械室（建物の上方）に位置することから、建物が振動した際の変位量も大きくなり、建物の変位量と同等の変位を生じることになる。
このような事象に対して、昇降路内に設置する機器に対して、ロープ類の引っ掛かりが起きないように、保護措置を設けることが、「昇降機耐震設計・施工指針２００９年版」などに定められている。
【０００４】
上記のような引っ掛かり現象を防止するための手段として、昇降路に設置される機器に対しては、これら機器の取り付け腕端部と昇降路の建築側構造物との間に保護線を張ったり、鋼板製のプロテクタを建築側構造物との間に設置したりして、昇降路機器の取付腕の裏側へのロープ類の回り込みを防止するか、またはロープの振れを抑制する振れ止め装置でロープを囲ったりする方法が取られている。
【０００５】
また、このようなロープ振動が起きる際の運転継続が被害をもたらすものとして、ロープ振動の発生が予測される状態を検知して、エレベータを管制運転に移行し、被害を抑制しようとする技術も提案されている。
【０００６】
さらに、このようなロープの共振などによる引っ掛かり現象を防止するための手段として、建物の長周期振動と共振するロープの振幅とを振動感知器および演算手段により推定して、その大小により管制運転を行う対策も提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、他の対策として、昇降路頂部の通常時ロープ位置と振動時のロープ位置との差分を撮影データにより演算し、この差分演算値に基づきロープの最大振幅量を推定する技術も提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−３３１９０１号公報
【特許文献２】特開２００９−１６６９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のエレベータのロープ振動抑制装置は、上記特許文献１、２に記載の引っ掛かり防止対策や管制運転によれば、ロープ類の大振幅によるエレベータ運行上の不具合を回避するためには、ロープ類を振動させないことが最良であるにもかかわらず、発生したロープ振動に対して受動的に対策を施すのみであり、ロープ振動自体を能動的に抑制しようとすることができないという課題があった。
【００１０】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、エレベータのＧＯＶ（調速機）ロープや制御ケーブルなどが強風や地震による建物の振動にともなって振動する場合に、その振動量を抑制するために、ロープ類の転回部と固定部との間にガイド機構を設けて振動を吸収し、建物の振動変位に対して追従しないようにしたエレベータのロープ振動抑制装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係るエレベータのロープ振動抑制装置は、エレベータのカゴに接続されたロープ機器を支持するプーリ部と、プーリ部を支持する固定部との間にガイド機構が介在されており、プーリ部は、固定部に対して、ガイド機構を介して移動可能に支持されたものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、ロープ機器（調速機ロープや制御ケーブルなど）を支持するプーリ部と、プーリ部を支持する固定部との間にガイド機構を介在させて、建物の振動変位に対してロープ機器が追従しないように構成することにより、ロープ機器の振動量を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態１に係るエレベータのロープ振動抑制装置をエレベータ全体とともに透視して示す正面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るエレベータのロープ振動抑制装置を拡大して示す正面図である。
【図３】図２内のガイド機構を詳細に示す要部拡大図である。
【図４】図２の装置が機能した際の固定側（機械室）と可動側（調速機）との相対変位を示す正面図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係るエレベータのロープ振動抑制装置を制御ケーブルの吊手（懸垂部）に取り付けた状態を示す拡大正面図である。
【図６】図５の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１においては、ロープ類の加振源となるロープ類の懸垂部の固定手段として、ガイド機構を間に介在させることにより、ロープ類への変位入力を小さく抑制して、ロープ振動を抑制することを可能にする。
【００１５】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について説明する。
図１はこの発明の実施の形態１に係るエレベータのロープ振動抑制装置をエレベータ全体とともに透視して示す正面図である。
【００１６】
図２はこの発明の実施の形態１に係るエレベータのロープ振動抑制装置を拡大して示す正面図であり、図３は図２内のガイド機構１０を詳細に示す要部拡大図である。
また、図４は図２の装置が機能した際の固定側（機械室）と可動側（調速機）との相対変位を示す正面図である。
【００１７】
図１において、エレベータは、昇降路１と、昇降路１の直上に設置された機械室２と、機械室２に設置された巻上機３と、巻上機３によって昇降駆動されるカゴ４および釣合オモリ５とにより構成されている。
なお、ここでは図示を省略するが、カゴ４の下部には制御ケーブルが接続されており、制御ケーブルは、機械室２内のカゴ制御装置に接続されている。
【００１８】
機械室２には、カゴ４の異常増速を検知して安全装置を動作させるための調速機６と、昇降路１の下部に位置するテンションシーブ７を介して調速機６のシーブに掛け回された調速機ロープ８とが設けられている。調速機ロープ８は、１箇所でカゴ４と連結されつつ無端状に結合されている。
【００１９】
図２において、調速機６は、調速機取付台９に対して、ガイド機構１０を介して取り付けられており、調速機取付台９上で直線方向に移動可能となっている。
図３において、ガイド機構１０は、調速機取付台９に固定されたレール部１０ａと、調速機６のシーブに固定されたベアリング部１０ｂとにより構成されている。
【００２０】
ベアリング部１０ｂは、調速機６に取り付けられており、レール部１０ａに沿って走行する。また、レール部１０ａおよびベアリング部１０ｂは、所定の静摩擦係数を持つように表面加工され、材料選定および潤滑が施されている。
ここでは、ガイド機構１０は、直交２方向に変位可能に構成されているものとする。
【００２１】
図１〜図３において、強風または地震により、エレベータが設置された建物が加振されて振動を開始すると、建築構造の一部をなす機械室２が建物の振動変位と同じだけ変位するので、機械室２の内部に設置された機器も同様に変位する。
【００２２】
このとき、ガイド機構１０を介して機械室２に固定された調速機６も同様に変位する。調速機６が変位すると、調速機６のシーブに掛かる調速機ロープ８も強制変位が入力されて振動を開始する。
このとき、仮に、ガイド機構１０が介在されていないとすると、振動周期（建物の固有周期）と調速機ロープ８の固有周期とが一致している場合に、調速機ロープ８が共振して大きく振動する可能性がある。
【００２３】
しかし、この発明の実施の形態１（図２）のように、ガイド機構１０を介して設置された調速機６によれば、建物が振動する際に、以下のように作用する。
まず、調速機６と吊り下げ機器（調速機ロープ８およびテンションシーブ７）との合計質量をＭ［ｋｇ］、静摩擦係数をμ、重力加速度をｇとすると、当該機器の静摩擦力ｆは、以下の式（１）で表される。
【００２４】
ｆ＝μ・Ｍ・ｇ［Ｎ］  ・・・（１）
【００２５】
また、機械室２に固定される調速機取付台９側に作用する建物の振動加速度の最大値をａ［ｍ／ｓ＾２］とすると、当該加速度による慣性力Ｆは、以下の式（２）で表される。
【００２６】
Ｆ＝Ｍ・ａ［Ｎ］  ・・・（２）
【００２７】
ここで、慣性力Ｆよりも静摩擦力ｆの方が大きい場合（ｆ＞Ｆ）には、固定部に対して機器が移動しないことから、建物の変位に同期しているので、建物の変位がそのまま調速機ロープ８に入力される。
【００２８】
一方、静摩擦力ｆよりも慣性力Ｆの方が大きい場合（ｆ＜Ｆ）には、固定部に対して機器が摺動するので、建物の変位がそのまま調速機ロープ８に入力されることはなくなり、調速機ロープ８への入力変位を小さくすることができる。
【００２９】
たとえば、建物の固有周期を３［ｓ］とし、建物と同期した機器の変位を３０［ｍｍ］まで許容するとした場合、作用加速度は、約１３［Ｇａｌ］（０．１３［ｍ／ｓ＾２］）となる。
【００３０】
約１３［Ｇａｌ］の加速度が作用した際に、レール部１０ａで摺動動作を発生させて、建物の変位と調速機６の変位とを同期させないようにするためには、静摩擦力ｆと慣性力Ｆとの間に、ｆ＝Ｆの関係が成り立つような静摩擦係数μを設定すればよい。
このとき、静摩擦係数μは、式（１）、式（２）から、以下の式（３）で表される。
【００３１】
μ＝ａ／ｇ
＝０．０１３  ・・・（３）
【００３２】
これにより、機械室２で発生する加速度が１３Ｇａｌ（変位量が３０［ｍｍ］相当）になるまでは、建物と調速機６との変位は同期し、加速度が１３Ｇａｌ以上に達すると、レール部１０ａで摺動動作が生じて建物の変位と同期しなくなることから、建物に対して相対的に移動しなくなるので、調速機６の変位量が抑制される。
【００３３】
以上のように、この発明の実施の形態１（図１〜図４）に係るエレベータのロープ振動抑制装置は、エレベータのカゴ４に接続されたロープ機器（調速機ロープ８）を支持するプーリ部（調速機６のシーブ）と、プーリ部を支持する固定部（調速機取付台９）との間にガイド機構１０が介在されている。これにより、プーリ部は、固定部に対して、ガイド機構１０を介して移動可能に支持されている。
【００３４】
ロープ機器は、昇降路１に沿ってカゴ４を昇降駆動するための調速機ロープ８からなり、調速機ロープ８は、昇降路１の上部に設置された調速機６のシーブと、昇降路１の下部に設置されたテンションシーブ７とに転回されている。
【００３５】
また、ガイド機構１０は、調速機取付台９（固定部）に固定されたレール部１０ａと、調速機６のシーブ（プーリ部）に固定されたベアリング部１０ｂとにより構成されている。
レール部１０ａとベアリング部１０ｂとの静摩擦係数μは、エレベータが設置された建物の固有周期と、調速機ロープ８のプーリ部の設置高さとに応じて決定される基準値以上の変位に対し、建物に生じる振動加速度に対して、振動加速度によって発生する慣性力が静摩擦力ｆに打ち勝って、調速機取付台９（固定部）に対して変位するような値に設定されている。
【００３６】
このように、調速機ロープ８を転回させて下方へ送る調速機６のシーブ（プーリ部）を、ガイド機構１０を介して調速機取付台９（固定部）に固定することにより、昇降路１の上方の機械室２に位置する調速機ロープ８の懸垂部（プーリ部）が、建物の振動によって変位量が大きくなっても、プーリ部の変位量をガイド機構１０が吸収するので、調速機ロープ８の変位が建物の変位に追従しないようにすることができる。
したがって、調速機ロープ８への変位入力を小さくして、調速機ロープ８の振動変位を小さくすることができる。
【００３７】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１（図１〜図４）では、振動抑制対象となるロープ機器を調速機ロープ８として、ガイド機構１０を機械室２内の調速機６のシーブに設置したが、図５および図６のように、カゴ４（カゴ床２０）の下部に接続された制御ケーブル２７を振動抑制対象として、制御ケーブル２７の懸垂部にガイド機構２６を設置してもよい。
【００３８】
図５、図６はこの発明の実施の形態２に係るエレベータのロープ振動抑制装置を示す拡大正面図および拡大側面図であり、前述（図２〜図４）のガイド機構１０と同構成からなるガイド機構２６が制御ケーブル２７の吊手（懸垂部）に取り付けられた状態を示している。
なお、この発明の実施の形態２において、図示しない他の構成は、図１に示した通りである。
【００３９】
図５、図６において、ガイド機構２６は、カゴ床２０の下部に接続された制御ケーブル２７の懸垂部に適用されている。
ガイド機構２６は、支持枠２１、取付腕２２および取付金具２３を介してカゴ床２０（固定部）に固定されたレール部２６ａと、固定金具２５を介して制御ケーブル２７の支持プーリ２４（プーリ部）に固定されたベアリング部２６ｂとにより構成されている。
制御ケーブル２７は、支持プーリ２４に吊り下げされるとともに、固定部材（図示せず）により支持プーリ２４に固定されている。
【００４０】
カゴ４のカゴ床２０は、支持枠２１により支持されており、支持枠２１には、取付腕２２が取り付けられている。
制御ケーブル２７は、支持プーリ２４を介して、取付腕２２および取付金具２３により支持されている。また、制御ケーブル２７の支持プーリ２４は、固定金具２５によってガイド機構２６のベアリング部２６ｂに固定されている。
これにより、レール部２６ａに沿って、固定金具２５と支持プーリ２４に懸垂される制御ケーブル２７とが移動可能に構成されている。
【００４１】
図５、図６の構成において、建物が振動した際に、カゴ４は、建築構造に固定された昇降路１内のガイドレール（図示せず）を介して建物と同様に振動するが、前述と同様に、レール部２６ａとベアリング部２６ｂとの間の静摩擦力ｆを適性に設定することにより、所定値以上のカゴ４の変位に対し、制御ケーブル２７の懸垂部（プーリ部）が同期しないようにして、制御ケーブル２７への変位入力を小さくすることができる。
【００４２】
以上のように、この発明の実施の形態２（図５、図６）によれば、ロープ機器は、カゴ４の下部に接続された制御ケーブル２７からなり、制御ケーブル２７は、カゴ床２０の下部に固定された取付腕２２と一体構成の支持プーリ２４（プーリ部）に吊り下げられており、制御ケーブル２７を吊り下げるプーリ部は、ガイド機構２６を介して支持されている。
【００４３】
また、前述と同様に、ガイド機構２６は、建物の固有周期と制御ケーブル２７のプーリ部の設置高さとによって決定される基準値以上の変位に対して生じる建物の振動加速度に対しては、その振動加速度によって発生する慣性力が静摩擦力ｆに打ち勝って、固定部に対して変位する（滑る）ように静摩擦係数μが設定されている。
【００４４】
これにより、制御ケーブル２７の懸垂部の変位量をガイド機構２６によって吸収するので、建物の変位に追従しないようにすることができ、前述と同様に、制御ケーブル２７への変位入力を小さくして、制御ケーブル２７の振動変位を小さくすることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１  昇降路、２  機械室、３  巻上機、４  カゴ、５  釣合オモリ、６  調速機、７  テンションシーブ、８  調速機ロープ、９  調速機取付台、１０、２６  ガイド機構、１０ａ、２６ａ  レール部、１０ｂ、２６ｂ  ベアリング部、２０  カゴ床、２１  支持枠、２２  取付腕、２３  取付金具、２４  支持プーリ、２５  固定金具、２６  ガイド機構、２７  制御ケーブル。
【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】
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