CN112830363B - 电梯 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电梯，其能够使平衡绳索尽可能不产生从平衡轮的脱线，且使平衡绳索的横振动衰减。本发明的电梯具有：引导平衡轮30并使其在上下方向自由移位的引导部件即导轨54、52；保持所述引导部件并使其在水平方向可移位的，包括第一工作台108、第二工作台114、直动引导机构104、106、110等的保持单元；沿水平方向驱动所述保持单元的，包括致动器120等的驱动单元；检测平衡绳索32的横振动的横振动检测系统；根据所述横振动检测系统的检测结果，控制所述驱动单元，使所述保持单元在水平方向被驱动以使平衡绳索32的横振动衰减的驱动单元控制装置。

Description

电梯

技术领域

本发明涉及电梯，特别涉及电梯的构成要素即平衡绳索由于例如长周期的地震活动等引起的横振动的情况下的横振动衰减技术。

背景技术

近年来，随着建筑物的超高层化的发展，在绳式电梯中，长周期的地震或者强风引起的建筑物的摇晃的同时，不仅产生主绳索的横振动，平衡绳索的横振动也成了问题。

平衡绳索悬挂在轿厢和平衡锤之间。在井道下部的底坑中，平衡轮被平衡绳索卷绕，平衡轮用于对平衡绳索施加张力，限制正常运转中的平衡绳索的振动。

即，平衡绳索卷绕到平衡轮，在上方折返，一边的端部连结到轿厢，另一边的端部连结到平衡锤。在此，将轿厢和平衡轮之间的平衡绳索部分称作“轿厢侧平衡轮部分”，将平衡锤和平衡轮之间的平衡绳索部分称作“平衡锤侧平衡绳索部分”。

如果平衡绳索在水平方向振动较大(横振动)，横振动的平衡绳索有可能会和设置在井道内的机器接触而损坏该机器。另外，在建筑物摇晃结束后，平衡绳索的横振动减小到一定程度之前，不能再次启动电梯的运行，而需要根据横振动的大小，由维护人员进行检查作业等，会导致服务的降低。

专利文献1的图8、段落[0048]记载了使上述的平衡绳索的横振动衰减的装置。专利文献1记载的制振器22如所述图8所示，具有绳索约束部件26和致动器25，其中，绳索约束部件26约束轿厢侧平衡绳索部分7的水平方向的移动，致动器25沿水平方向驱动绳索约束部件26。绳索约束部件26的上方设置有绳索位移传感器33，对轿厢侧平衡绳索部分7的水平方向的位移进行测量。

并且，在专利文献1中，根据绳索位移传感器33的检测结果，通过由致动器25驱动绳索约束部件26，使轿厢侧平衡绳索部分7的摇晃衰减(专利文献1的权利要求1、段落[0051]等)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本特许第4252330号公报(特开2004-250271号公报)

专利文献2日本特许第5791645号公报(特开2014-156298号公报)

专利文献3日本特许第5969076号公报(特开2016-169094号公报)

发明内容

发明所要解决的课题

为了避免和升降的轿厢5之间的干涉，制振器22的绳索约束部件26设置在比最下层地面低的井道部分(底坑)。另外，平衡轮8设置在所述底坑中。因此，认为绳索约束部件26和井道的全长相比，不得不设置在非常靠近平衡轮8的位置。

在接近平衡轮8的位置，当通过绳索约束部件26使平衡绳索7沿水平方向移位时，平衡绳索7有可能从平衡轮8脱落。以下，将平衡绳索从平衡轮脱落叫做“脱线”。

如果产生脱线，由于不得不进行将平衡绳索重新挂在平衡轮的恢复作业，因此会导致运行服务的显著降低。

针对上述课题，本发明的目的是提供一种电梯，其相比于上述的具备现有的制振器22的电梯，能够尽可能不产生脱线，且使平衡绳索的横振动衰减。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本发明的电梯具有平衡绳索，所述平衡绳索在井道内被卷绕到平衡轮并朝上方折返，第一端部连结到轿厢，第二端部连结到平衡锤，并悬挂在所述轿厢和所述平衡锤之间，其特征在于，具有：引导部件，引导所述平衡轮并使其在上下方向自由移位；保持单元，保持该引导部件并使其在水平方向可移位；驱动单元，沿水平方向驱动所述保持单元；横振动检测系统，检测所述平衡绳索的横振动；驱动单元控制装置，根据所述横振动检测系统的检测结果，控制所述驱动单元，从而使所述保持单元在水平方向被驱动以使所述平衡绳索的横振动衰减。

另外，其特征在于，所述保持单元包括：设置为相对于所述井道底部沿第一水平方向可滑动的第一工作台，和设置为相对于所述第一工作台沿与所述第一水平方向相交的第二水平方向可滑动的第二工作台，所述引导部件被固定到所述第二工作台；所述驱动单元包括：沿所述第一水平方向驱动所述第一工作台的第一致动器，和沿所述第二水平方向驱动所述第二工作台的第二致动器。

进一步地，其特征在于，所述第二致动器在第二工作台的下方，被设置到第一工作台。

另外，其特征在于，所述横振动检测系统具有对位于检测位置的所述平衡绳索在水平面内的移位进行测量的传感器，根据所述传感器的测量结果，检测所述平衡绳索的横振动；在相比于所述传感器的检测位置，所述轿厢以及所述平衡锤处于上方的情况下，所述横振动检测系统检测所述轿厢和所述平衡轮之间的轿厢侧平衡绳索部分以及所述平衡锤和所述平衡轮之间的平衡锤侧平衡绳索部分这两个平衡绳索部分的横振动，确定其中横振动较大的平衡绳索部分；所述驱动单元控制装置根据所述被确定的平衡绳索部分的检测结果，控制所述驱动单元。

或者，其特征在于，具有限制器械，所述限制器械限制所述引导部件朝上方的移位。

或者，其特征在于，具有复位装置，所述复位装置具有弹性部件，通过其复原力，使所述引导部件复位到所述保持单元被驱动单元驱动之前的初始位置。

发明的效果

根据本发明的电梯，保持单元保持对平衡轮进行引导使其在上下方向自由移位的引导部件，并使该引导部件在水平方向可移位，保持单元根据平衡绳索的横振动的检测结果，在水平方向被驱动以使所述平衡绳索的横振动衰减。

以前的平衡绳索的横振动的衰减如上所述，是通过由绳索约束部件使接近平衡轮的平衡绳索部分在水平方向移位而成。因此，例如，在平衡绳索部分移位的方向是沿平衡轮的轴心方向的情况下，通常是平衡绳索和平衡轮的轴心在主视视角下大致正交时，平衡绳索从该正交方向较大地倾斜而产生脱线。

对此，在本发明中，由于被平衡绳索卷挂的平衡轮在水平方向移位，因此，即使该移位的方向是平衡轮的轴心方向，由于平衡轮和轿厢或者平衡锤之间的距离相当长，因此从上述正交方向的倾斜和以前相比很小。由此，和以前相比，能够不产生脱线，且使平衡绳索的横振动衰减。

附图说明

图1是表示实施方式的电梯的概略结构的主视图。

图2是表示上述电梯的概略结构的右视图。

图3是上述电梯具有的、平衡绳索的横振动衰减机构的主视图。

图4是上述横振动衰减机构的左视图。

图5的(a)是以A-A线切断图3的上述横振动衰减机构的俯视图，(b)是该横振动衰减机构的构成要素即止动件的主视图，(c)是止动件的右视图。

图6是表示在设置在该井道侧壁的测距传感器的上部旁边，将设置了上述电梯的井道进行切断的俯视图，表示轿厢停止在所述测距传感器的下方，平衡锤停止在所述测距传感器的上方的状态的图。

图7是表示在设置在该井道侧壁的测距传感器的上部旁边，将设置了上述电梯的井道进行切断的俯视图，表示轿厢停止在所述测距传感器的上方，平衡锤停止在所述测距传感器的下方的状态的图。

图8中的(a)是控制回路单元的功能模块图，(b)是绳索振动检测部和作业控制部的详细的功能模块图。

图9的(a)、(b)、(c)分别是绘制了以上述测距传感器的一次扫描所检测的物体的坐标数据的一种例子的图。

图10的(a)、(b)、(c)分别是通过上述控制回路单元的多余坐标排除部，将多余的坐标数据从图9中的(a)、(b)、(c)所示的坐标数据中排除后的结果的图。

图11是本说明书中的用于说明横振动涉及的用语的定义的图。

图12的(a)是表示对图10(b)所表示的、对属于轿厢侧平衡绳索部分的坐标数据群的中心坐标进行规定时间的监控的结果(该规定时间中的经过多次的扫描结果)的图。(b)是表示将所述中心坐标的振幅分解成X轴方向的分量和Y轴方向的分量后的状态的图。(c)是表示将与所述中心坐标对应的横振动的波腹的振幅分解成X轴方向的分量和Y轴方向的分量后的状态的图。

图13的(a)是表示轿厢侧平衡绳索部分的横振动的波腹的振幅的波形(波腹振幅波形)的图，(b)是表示将所述波腹振幅波形转换为致动器的动作控制用后的动作振幅波形的图。

图14是用于说明轿厢侧平衡绳索部分的横振动的波腹的振幅(波腹振幅)和致动器的动作的关系的图。

图15是表示实施方式的变形例1的图。

图16的(a)、(b)分别是表示实施方式的变形例2、3的图。

符号的说明

10、电梯；26、轿厢；28、平衡锤；30、平衡轮；32、平衡绳索群；52/54、导轨；66、作业控制部；70、横振动检测系统；115、保持单元；116、驱动单元；118/120、致动器；C1～C6、平衡绳索。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的电梯的实施方式进行说明。另外，在各图中，构成要素间的尺寸并不一定统一。

<整体结构>

图1是从乘梯处(未图示)侧观察到的收纳了实施方式的电梯10的井道12内的主视图。图2为电梯10的右视图。此外，在图2中，省略后述的测距传感器46、48的图示。

如图1、图2所示，电梯10是采用牵引式作为驱动方式的缆式电梯。在井道12的最上部的上方的建筑物14的部分内设置有机房16。机房16内设置有曳引机18和偏导轮20。构成曳引机18的绳轮22和偏导轮20上，卷绕有多根主绳索。将该多根主绳索称为“主绳索群24”。

主绳索群24的一端部与轿厢26连结，另一端部与平衡锤28连结，轿厢26和平衡锤28通过主绳索群24而吊桶式地悬挂。

轿厢26和平衡锤28之间，悬挂有最下端卷绕在平衡轮30的多根平衡绳索。换言之，多根平衡绳索卷绕到平衡轮30，朝上方折返，第一端部连结到轿厢26，第二端部连结到平衡锤28，并悬挂在轿厢26和平衡锤28之间。

该多根平衡绳索称为“平衡绳索群32”。在本实施例中，构成主绳索群24的主绳索的根数和构成平衡绳索群32的平衡绳索的根数相同(在本实施例中为六根)。主绳索和平衡绳索的直径一般为10mm-20mm。另外，构成主绳索群24的主绳索的根数和构成平衡绳索群32的根数不限于上述的根数，可以根据电梯的规格而任意地选择。

井道12内，在上下方向铺设有一对轿厢用导轨34、36和一对平衡锤用导轨38、40。(均未在图1、图2中图示，参照图6、图7)。

在具有上述结构的电梯10中，当绳轮22通过未图示的曳引机马达而正转或者反转时，卷绕在绳轮22上的主绳索群24行走，通过主绳索群24悬挂的轿厢26和平衡锤28相互朝向相反的方向地升降。另外，伴随于此，悬挂在轿厢26和平衡锤28之间的平衡绳索群32，在平衡轮30上折回行走。

机房16内设置有控制面板42。控制面板42具有电源单元(未图示)以及控制回路单元44(图8)，电源单元给设置在曳引机18或者轿厢26的各种装置(未图示)提供电力，控制回路单元44控制所述各种装置。

控制回路单元44具有将ROM、RAM连接到CPU的结构(均未图示)。所述CPU通过运行储存在所述ROM各种控制程序，集中控制曳引机18等，一方面实现轿厢的平稳的升降动作等的正常运行，另一方面在地震等发生时为了确保乘客的安全而实现管制运行。

在此，如图2所示，在主绳索群24中，将悬挂轿厢26的部分称作轿厢侧主绳索部分24A，将悬挂平衡锤28的部分称作平衡锤侧主绳索部分24B。另外，在平衡绳索群32中，将从轿厢26下垂的部分(轿厢26和平衡轮30之间的平衡绳索群32部分)称作轿厢侧平衡绳索部分32A，将从平衡锤28下垂的部分(平衡锤28和平衡轮30之间的平衡绳索群32部分)称作平衡锤侧平衡绳索部分32B。

根据上述的定义，主绳索群24所占的轿厢侧主绳索部分24A和平衡锤侧主绳索部分24B的长度(范围)，以及平衡绳索群32所占的轿厢侧平衡绳索部分32A和平衡锤侧平衡绳索部分32B的长度(范围)，会根据轿厢26以及平衡锤28的升降位置而伸缩(变动)。

当设置有具有上述构成的电梯10的建筑物14由于长周期地震或者强风而摇摆时，悬挂在井道12内的主绳索群24、平衡绳索群32等的长条物产生横振(该横振以下也称“横振动”)。

用于检测该横振动的测距传感器46、48如图1所示，设置在井道12的侧壁上。测距传感器46设置在井道12的上下方向的中间位置。测距传感器48设置在相对于井道12的全长(全高)，从井道12的底部到其1/4的高度的位置。后面再描述使用了测距传感器46、48的横振动检测。

<平衡绳索的横振动衰减机构>

参照图3、图4以及图5，对长周期地震活动等引起的平衡绳索群32产生横振动下的、衰减该横振动的横振动衰减机构100进行说明。

图3是横振动衰减机构100的主视图，图4是其左视图。图5(a)是通过A-A线切断图3的俯视图。此外，在图3中，省略后述的止动件127的图示，通过点划线表示其设置位置。另外，在图4中，省略后述的止动件124的图示，通过点划线表示其设置位置。

在此，使用图5(a)所示的X/Y正交坐标对横振动衰减机构100的构成要素的位置关系进行说明。在本例子中，X轴是和沿后述的侧壁50B、50D(图6、图7)的水平方向的方向相同的方向。Y轴是和沿后述的侧壁50A、50C(图6、图7)的水平方向的方向相同的方向。另外，根据图5(a)所示的X/Y正交坐标，分别在图3、图4表示Y轴和X轴。

横振动衰减机构100具有台座102，台座102由固定在井道12的底部、即底坑的地面12A的钢板组成。台座102通过地脚螺栓(未图示)等被固定到地面12A。

台座102上，通过公知的直动引导机构104、106搭载有第一工作台108。直动引导机构104具有轨道104a和多个(在本实施例中为两个)滑块104b。直动引导机构106也具有轨道106a和多个(在本实施例中为两个)滑块106b。

两根轨道104a、106a平行X轴地铺设到台座102。另一方面，滑块104b、106b安装到第一工作台108。由此，第一工作台108设置为相对于井道12底部即地面12A，可沿X轴方向滑动。

第一工作台108上，通过公知的直动引导机构110、112搭载有第二工作台114。直动引导机构110具有轨道110a和多个(在本实施例中为两个)滑块110b。直动引导机构112也具有轨道112a和多个(在本实施例中为两个)滑块112b。

两根轨道110a、112a平行Y轴地铺设到第一工作台108。另一方面，滑块110b、112b安装到第二工作台114。由此，第二工作台114设置为相对于第一工作台108、进而相对于地面12A，可沿与X轴相交的(在本实施例中为正交)Y轴方向滑动。

如后所述，第二工作台114上固定有导轨52、54，导轨52、54引导平衡轮30使其在上下方向自由移位。由此，导轨52、54被保持为在X轴方向和Y轴方向的水平方向可移位。即，通过台座102，第一工作台108，直动引导机构104、106，第二工作台114，直动引导机构110、112，构成保持导轨52、54并使其在水平方向可移位的保持单元115。

横振动衰减机构100具有驱动单元116。驱动单元116沿水平方向驱动保持单元115的第一工作台108和第二工作台114。如图5(a)所示，驱动单元116包含致动器118、120。致动器118、120是公知的油压式线性致动器，如图4、图3所示，分别具有缸体118a、120a和杆118b、120b。此外，致动器118、120不限于油压式，也可以使用公知的电动式线性致动器。

致动器118的缸体118a被固定到台座102，杆118b的前端部通过后述的止动件126的本体128连结到第一工作台108。通过使致动器118工作，使杆118b相对缸体118a进退，从而使第一工作台108在X轴方向被驱动。

致动器120的缸体120a被固定到第一工作台108，杆120b的前端部通过支架122连结到第二工作台114。通过使致动器120工作，使杆120b相对缸体120a进退，从而使第二工作台114相对于第一工作台108在Y轴方向被驱动。

第二工作台114上立设有一对导轨52、54，作为引导平衡轮30使其在上下方向自由移位的引导部件。平衡轮30通过导块56、58被引导到导轨52、54。通过导轨52、54，平衡轮30相对于第二工作台114的水平方向的移动被约束，但是，如上所述，被保持为在上下方向自由移位。由此，平衡绳索群32产生相当于平衡轮30的自重的张力。即，平衡轮30为了对平衡绳索群32施加张力而设置。

平衡轮30处，设有公知的束缚装置60。束缚装置60是用于防止平衡轮30的跳起的装置。当轿厢26设置的公知的安全装置(不图示)工作，下降中的轿厢26急停时，上升中的平衡锤28由于其惯性，有继续上升的趋势。这种情况下，由于通过平衡绳索群32拉伸平衡锤28，因此平衡轮30有可能跳起，并从导轨52、54脱落。用于防止这种情况的装置即束缚装置60。束缚装置60是通过把持导轨52、54，从而对平衡轮30的向上移动施加制动的装置。

一般地，由于在上下方向引导平衡轮的导轨被固定到底坑地面，因此通过设置束缚装置60，能够防止平衡轮的跳起。然而，在本实施方式中，由于导轨52、54仅被固定到第二工作台114，如果不采取某些措施，导轨52、54会和第二工作台114一起跳起，有可能损伤横振动衰减机构100。

因此，设置有限制器械，用于防止束缚装置60工作的状况产生时的、导轨52、54的跳起。限制器械包括一对止动件124、125和一对止动件126、127。

止动件124、125和止动件126、127只是整体长度不同，基本上是相同的构成。因此，参照图5(b)、图5(c)集中对它们进行说明。图5(b)是止动件124～127的主视图，图5(c)是其右视图。

止动件124～127包含本体128，本体128由具有L字状的横截面的型钢构成。本体128以所述L字倒立的形式被使用。如图5(c)所示，将垂直地立起的部分称作纵板部128a，将从纵板部128a的上端部沿水平方向伸出的部分称作横板部128b。

止动件124～127还包括安装到横板部128b的下表面的一个或者多个球形辊130。

如图3所示，止动件124、125各自的纵板部128a的下端部被固定到台座102。各自的横板部128b在俯视视角下和第一工作台108的上表面重叠，球形辊130和第一工作台108的上表面相接。

通过止动件124、125，使第一工作台108相对台座102朝上方的移位被限制。另外，由图3、图5所示的设置形态可知，止动件124、125不会妨碍第一工作台108朝X轴方向的移位。

如图4所示，止动件126、127各自的纵板部128a的下端部被固定到第一工作台108。各自的横板部128b在俯视视角下和110的上表面重叠，球形辊130和第二工作台114的上表面相接。

通过止动件126、127，使第二工作台114相对第一工作台108朝上方的移位被限制。另外，由图4、图5所示的设置形态可知，止动件126、127不会妨碍第二工作台114朝Y轴方向的移位。

如上所述，台座102被固定到底坑的地面12A，第一工作台108通过止动件124、125，相对台座102朝上方的移位被限制。另外，第二工作台114通过止动件126、127，相对第一工作台108朝上方的移位被限制，导轨52、54被固定到第二工作台114。

因此，通过包括一对止动件124、125和一对止动件126、127的限制器械，由于导轨52、54相对底坑地面12A朝上方的移位被限制，因此，能够可靠地防止束缚装置60作业的情况下的平衡轮30的跳起。

在具有上述的构成的横振动衰减机构100中，如果使致动器118和致动器120的一者或两者动作，沿水平方向驱动第一工作台108和第二工作台114的一者或两者，则能够使导轨52、54，进而悬挂平衡绳索群32的平衡轮30沿水平面内的任意的方向移位。由此，使平衡绳索群32产生的横振动衰减，后面再描述这种情况下的、致动器118和致动器120的作业控制。

<平衡绳索的横振动检测系统>

接着，对包括测距传感器46、48(图1)的横振动检测系统进行说明。测距传感器46和测距传感器48为同一款传感器，只是在上下方向的设置位置不同。因此，对测距传感器46和测距传感器48的一者或两者，适当地分开使用并进行说明。

在此，如图6、图7所示，在本实施例中，井道12为被四处侧壁50所包围的空间，在需要对该四处侧壁50进行区分时，对符号“50”赋予字母A、B、C、D。测距传感器46、48设置到侧壁50B。另外，如图1、图6、图7所示，测距传感器46、48设置到轿厢26以及平衡锤28的井道外。

测距传感器46、48测量存在于包含其设置位置的水平面的井道12内的物体(通常为多个)的从该设置位置开始的方向和距离，并将该方向和距离作为二维位置数据输出。所述二维位置数据为极坐标形式。也将所述水平面称作“扫描面”。

测距传感器46、48例如是公知的二维测距传感器(Laser Range Scanner)，其通过光飞行时间测距法(Time of Flight)，即以规定角度间隔(例如0.125度)发射激光光束并扇形状地扫描所述水平面，测量发射的各激光光束到达物体的往返的时间并换算成距离，从而测量从测距传感器46、48的设置位置到物体的距离。每扫描一次的时间(扫描时间)例如为25msec，每秒的扫描次数为40次。如图6所示，测距传感器46、48的扫描角度α为接近180度的大小，其扫描范围为井道12在包含测距传感器46、48的设置位置的水平面的几乎全部区域。

如图6所示，轿厢26位于测距传感器48的下方时，轿厢侧主绳索部分24A和平衡锤侧平衡绳索部分32B进入测距传感器46、48的扫描面。

如图7所示，平衡锤28位于测距传感器48的下方时，轿厢侧平衡绳索部分32A和平衡锤侧主绳索部分24B进入测距传感器46、48的扫描面。

轿厢26和平衡锤28两者位于测距传感器48的上方时，省略了图示，轿厢侧平衡绳索部分32A和平衡锤侧平衡绳索部分32B进入测距传感器48的扫描面。

如图6、图7所示，在此，构成主绳索群24的多根(在本实施例中为六根)的主绳索M1～M6按照该顺序等间隔地排列。构成平衡绳索群32的多根(在本实施例中为六根)的平衡绳索C1～C6也按照该顺序等间隔地排列。

接着，对使用了测距传感器46、48的平衡绳索群32的横振动检测方法进行说明。

从测距传感器46、48得到的所述二维位置数据，被输入到控制回路单元44的图8(a)所示的绳索振动检测部62。控制回路单元44除了绳索振动检测部62之外，还包含运转控制部64、作业控制部66。如上所述，运转控制部64控制各种装置并实现所述正常运行或者所述管制运行。

另外，运转控制部64根据轿厢26的上下方向的位置，从测距传感器46、48中选择用于平衡绳索群32的检测的测距传感器。具体地，如以下所述。

(ⅰ)轿厢26位于测距传感器48的下方时：选择测距传感器46。

(ⅱ)平衡锤28位于测距传感器48的下方时：选择测距传感器46。

(ⅲ)轿厢26和平衡锤28两者位于测距传感器48的上方时：选择测距传感器48。

此外，作业控制部66进行致动器118、120的工作控制，后面对其详细描述。

从测距传感器46、48的任意一者输出的极坐标形式的二维位置数据，通过绳索振动检测部62的如图8(b)所示的坐标转换部6202，转换为所述水平面所采取的坐标平面的正交坐标(xy正交坐标)。

该正交坐标例如为如图9所示的xy正交坐标，即以测距传感器46(图9未图示)的设置位置为原点。图9所示的xy正交坐标的x轴方向和y轴方向分别和图5所示的XY正交坐标的X轴方向和Y轴方向一致。

在图9(a)中，绘制了在轿厢侧主绳索部分24A以及平衡锤侧平衡绳索部分32B进入测距传感器46的扫描范围的状态(图6所示状态)下，通过一次扫描所检测的物体的坐标(以下称为“坐标数据”)。

在图9(b)中，绘制了在轿厢侧平衡绳索部分32A、平衡锤侧主绳索部分24B进入测距传感器46的扫描范围的状态(图7所示状态)下，通过一次扫描所检测的坐标数据。

在图9(c)中，绘制了在轿厢侧平衡绳索部分32A、平衡锤侧平衡绳索部分32B进入测距传感器48的扫描范围的状态下，通过一次扫描所检测的坐标数据。

在图9(a)、图9(b)、图9(c)中，与绘制的坐标数据对应的物体的符号加了括号来表示(图10也一样)。

如从上述的测距传感器46、48的检测原理所能理解的那样，第一物体被检测时，从测距传感器46、48观察，隐藏在第一物体的背后的第二物体(或者其一部分)未被检测。例如，在图9(a)中，侧壁50C的一部分未被检测是因为，该一部分从测距传感器48观察时，隐藏到导轨34、平衡锤侧平衡绳索部分32B的背后了。另外，在测距传感器48于本实施例的设置位置中，平衡锤用导轨34(图6)隐藏在轿厢用导轨36的背后，完全未被检测。

在本实施例中，需要的坐标数据是横振动的检测对象即平衡绳索群32的坐标数据，轿厢用导轨34、36，平衡锤用导轨38、40，侧壁50等的平衡绳索群32之外的坐标数据是用于确定平衡绳索群32时的障碍。

因此，考虑到平衡绳索群32可能产生的横振动的假想范围，在测距传感器46、48的扫描面(水平面)上，分别预先设定好假想坐标区域RA、RB(在图6、图7中，以点划线围住的区域)，该假想坐标区域RA、RB只存在轿厢侧平衡绳索部分32A以及平衡锤侧平衡绳索部分32B。假想坐标区域RA、RB在所述坐标平面上的位置，被存储到绳索振动检测部62的假想坐标区域存储部6206。

如上所述，测距传感器46、48输出的二维位置数据输入到坐标转换部6202，在坐标转换部6202从极坐标转换为正交坐标。转换后的坐标(坐标数据)从坐标转换部6202输出到多余坐标排除部6204。

多余坐标排除部6204参照存储在假想坐标区域存储部6206的假想坐标区域RA、RB，只输出来自坐标转换部6202的物体的坐标数据中属于假想坐标区域RA、RB的坐标数据，输出的该坐标数据输入到中心坐标检测部6208。换言之，多余坐标排除部6204将来自坐标转换部6202的物体的坐标数据中属于假想坐标区域RA、RB之外的坐标数据排除后再输出，输出的该坐标数据输入到中心坐标检测部6208。

图10(a)是在所述正交坐标中，绘制了在上述(ⅰ)的情况(图6)下，输出到中心坐标检测部6208的所述坐标数据的图。

图10(b)是在所述正交坐标中，绘制了在上述(ⅱ)的情况(图7)下，输出到中心坐标检测部6208的所述坐标数据的图。

图10(c)是在所述正交坐标中，绘制了在上述(ⅲ)的情况(未图示)下，输出到中心坐标检测部6208的所述坐标数据的图。

如图10(a)、10(b)、10(c)所示，输入到中心坐标检测部6208的坐标数据，仅是存在于假想坐标区域RA、RB中的任意一者、或两者中的物体，即，仅是对应轿厢侧平衡绳索部分32A和平衡锤侧平衡绳索部分32B中的任意一者、或两者的坐标数据。

假想坐标区域RA内和假想坐标区域RB内存在的坐标数据，通常分别是多个。因此，分别将假想坐标区域RA、RB内各自的多个坐标数据统称为“坐标数据群”。

另外，假想坐标区域RA内的坐标数据群的中心坐标作为Da，假想坐标区域RB内的坐标数据群的中心坐标作为Db。中心坐标是构成坐标数据群的多个坐标数据的算术平均。

中心坐标检测部6208检测中心坐标Da和中心坐标Db。中心坐标Da是所述坐标平面的轿厢侧平衡绳索部分32A的中心坐标，中心坐标Db是所述坐标平面的平衡锤侧平衡绳索部分32B的中心坐标。

在伴随着长周期地震或者强风的建筑物14的摇晃引起轿厢侧平衡绳索部分32A或者平衡锤侧平衡绳索部分32B横振动的情况下，虽然构成它们的平衡绳索C1～C6分别独立地横振动，但是在没有障碍物的情况下，基本上以相同的动作横振动。即，保持如在图7以及图6所示的排列而横振动。

因此，如果检测轿厢侧平衡绳索部分32A的中心坐标Da、平衡锤侧平衡绳索部分32B的中心坐标Db的动作，也就检测了平衡绳索C1～C6每个的动作。因此，根据中心坐标Da、Db，检测轿厢侧平衡绳索部分32A、平衡锤侧平衡绳索部分32B的动作。

在此，参照图11，对轿厢侧平衡绳索部分32A和平衡锤侧平衡绳索部分32B的横振动进行定义。

图11(a)表示平衡锤28位于测距传感器46(图11未图示，参照图1)的下方的状态，图11(b)表示轿厢26位于测距传感器46(图11未图示，参照图1)的下方的状态。

图11(a)表示轿厢侧平衡绳索部分32A作为测距传感器46的检测对象的状态。图11(b)表示平衡锤侧平衡绳索部分32B作为测距传感器46的检测对象的状态。同时指代轿厢侧平衡绳索部分32A和平衡锤侧平衡绳索部分32B两者的情况下，简称为“绳索部分”。

如图11所示，绳索部分的全长设为L[m]。L如果是轿厢侧平衡绳索部分32A，则是平衡轮30到与轿厢26连结的连结部的距离(图11(a))，如果是平衡锤侧平衡绳索部分32B，则是从平衡轮30到与平衡锤28连结的连结部的距离(图11(b))。如上所述，全长L虽然根据轿厢26的升降位置而变动，但是能够根据该升降位置而确定。

井道12的上下方向的从绳索部分的下端到测距传感器46的距离设为z[m]。使用测距传感器48(图11未图示，参照图1)时，z是从绳索部分的下端到测距传感器48的距离。即，井道12的上下方向的从绳索部分的下端到使用的测距传感器的扫描面的距离设为z[m]。z对于每个使用的测距传感器，为固定的距离。

将图11中点划线所示的从绳索部分的横振动的中心线CL起水平方向的移位量设为振幅。并且，将绳索部分(32A、32B)的横振动在所述扫描面的振幅设为Ameas[m]。另外，将横振动的波腹的振幅设为波腹振幅Aloop[m]。

波腹振幅Aloop可通过基于中心坐标Da、Db的处理而求得。由于基于中心坐标Da、Db的处理都是相同的，因此以基于中心坐标Da的处理为代表进行说明，省略对基于中心坐标Db的处理的说明。

通过中心坐标检测部6208被检测的中心坐标Da被输出到波腹振幅计算部6210。

振幅计算部6210根据从中心坐标检测部6208输出的中心坐标Da，算出轿厢侧平衡绳索部分32A的振幅Ameas(图11(a))。为此，波腹振幅计算部6210首先算出测距传感器46的扫描面的横振动的中心(图11(a)的中心线CL上的一点)。

振幅计算部6210在规定时间内(经过多次扫描)，对测距传感器46的每一次扫描中从中心坐标检测部6208输入的中心坐标Da进行监控。该规定时间例如为假想的横振动的最大周期(例如10秒)。该规定时间以下称之为“观测时间”。

图12(a)表示一次的监控结果。一次监控的多个中心坐标Da，如图12(a)所示地排成列(以下，将该列称之为“坐标列”。)。虽然在本实施例中坐标列为直线的，但是，根据建筑物14的摇晃的形态，有时也会呈椭圆状的轨迹。

波腹振幅计算部6210提取出位于所述坐标列的两端的坐标(Xel，Yel)、(Xe2、Ye2)，计算连接该两点的线段的中点(Xc，Yc)。中点(Xc，Yc)视为横振动的中心(Xc，Yc)。波腹振幅计算部6210计算从中心(Xc，Yc)到中心坐标Da的距离。该距离即绳索部分从中心(Xc，Yc)开始的移位量为振幅Ameas。

波腹振幅计算部6210求出以中心(Xc，Yc)为基准的振幅Ameas的X轴方向的分量AmeasX和Y轴方向的分量AmeasY。根据图12(b)所示的正交坐标，对AmeasX和AmeasY赋予正、负。即，AmeasX如果位于中心(Xc，Yc)的下侧，则是正值，如果位于上侧则是负值。AmeasY如果位于中心(Xc，Yc)的右侧，则是正值，如果位于左侧则是负值。

波腹振幅计算部6210使用下述(公式1)，分别根据求得的AmeasX和AmeasY，算出波腹振幅Aloop的X轴方向的分量AloopX和Y轴方向的分量AloopY(图12(c))。

[公式1]

(公式1)基于绳索部分的横振动的波形可视为弦的一次振动的形状，即sin波形。

波腹振幅计算部6210在求出横振动的中心(Xc，Yc)后，分别根据从中心坐标检测部6208、依次(测距传感器46的每一次扫描)输出的中心坐标Da，求出对应的AloopX和AloopY，将该波腹振幅Aloop输出到作业控制部66的波形转换部6602。

如以上说明，通过测距传感器46、48和绳索振动检测部62，构成检测平衡绳索群32的横振动的横振动检测系统70。接着，根据横振动检测系统70的检测结果，对平衡绳索群32的横振动衰减控制进行说明。

<平衡绳索的横振动衰减控制>

[基于测距传感器46的检测结果的控制]

以下对以测距传感器46对轿厢侧平衡绳索部分32A(中心坐标Da)的检测结果为根据的处理进行说明。

图13(a)所示的是以从波腹振幅计算部6210输出到波形转换部6602的AloopX作为纵轴、以时间作为横轴的波腹振幅波形。由于在AloopY的情况下，与AloopX相比，即使振幅有差异，周期也是相同的波形，因此以AloopX为例进行说明。

在图13(a)中，纵轴涉及AloopX，将时间轴之上作为正值，将之下作为负值。此外，在图13(a)中，对从波腹振幅计算部6210离散地输出的AloopX进行曲线近似表示。

波形转换部6602将波腹振幅波形转换为用于对致动器118的作业控制的作业振幅波形。具体地，从波腹振幅计算部6210依次输出的AloopX分别乘以规定的系数α而生成作业振幅波形。

图13(b)表示作业振幅波形。在图13(b)中，纵轴是对应致动器118的杆118b的目标振幅，横轴是时间轴。图13(b)的横轴刻度和图13(a)的横轴刻度相同，但是纵轴的刻度不同。

在本实施例中，由于使波腹振幅波形相对时间轴反转而生成作业振幅波形，因此系数α取负值。另外，系数α的值(大小)，作为用于使绳索部分的横振动衰减的最合适的值，可通过实验等求得。

作业指令部6604根据波形转换部6602所生成的作业振幅波形，对致动器118进行作业控制。参照图14对该作业控制产生的致动器118的动作进行说明。

基于使波腹振幅AloopX相对时间轴反转的作业振幅，控制致动器118的杆118b的移位。即，杆118b朝和绳索部分的波腹的X轴方向的移位的朝向相反的朝向，根据波腹振幅AloopX的大小而进行移位。由此，绳索部分的平衡轮30的卷挂位置，即绳索部分的横振动的下端即该横振动的波节的部分，由于朝X轴方向、和波腹的移位相反朝向而移位，因此能够有效地使该横振动的X方向分量衰减。

另一方面的致动器120的作业控制，根据波腹振幅AloopY进行。该作业控制和致动器118的情况相同。

即，波形转换部6602将从波腹振幅计算部6210依次输出的AloopY(图13(a))分别乘以上述规定的系数α而生成作业振幅波形(图13(b))。作业指令部6604根据波形转换部6602所生成的作业波形(基于波腹振幅AloopY的作业波形)，对致动器120进行作业控制。

即，杆120b朝和绳索部分的波腹的Y轴方向的移位的朝向相反的朝向，根据波腹振幅AloopY的大小而进行移位。由此，绳索部分的下端(横振动的波节部)，由于朝Y轴方向、和波腹的移位相反朝向而移位，因此能够有效地使该横振动的Y方向分量衰减。

如以上所述，作业控制部66作为驱动单元控制装置而起作用，根据横振动检测系统70的检测结果即波腹振幅波形，控制驱动单元116(致动器118、120)，驱动保持单元115以使平衡绳索群32的横振动衰减。

根据具有上述的构成的实施方式，由于通过致动器118和致动器120，使平衡轮30朝和绳索部分的波腹的移位的朝向相反的朝向，根据该波腹的移位的大小(即，横振幅的程度)而移位，因此能够有效地使该绳索部分的横振动衰减。

另外，根据上述实施方式，其和以前相比，能够不产生脱线，且使平衡绳索的横振动衰减。即，以前的平衡绳索的横振动的衰减，如上所述，通过由绳索约束部件使接近平衡轮的平衡绳索部分在水平方向移位而成。因此，例如，在平衡绳索部分移位的方向是沿平衡轮的轴心方向的情况下，通常是平衡绳索和平衡轮的轴心大致正交时，平衡绳索从该正交方向较大地倾斜而产生脱线。

对此，根据本实施方式，由于被平衡绳索卷挂的平衡轮在水平方向移位，因此，例如，平衡绳索在Y轴方向较大地横振动，通过致动器120，即使平衡轮沿其轴心方向移位，由于平衡轮和轿厢或者平衡锤之间的距离相当长，因此从上述正交方向的倾斜和以前相比很小。由此，和以前相比，能够不产生脱线，且使平衡绳索的横振动衰减。

[基于测距传感器48的检测结果的控制]

至此，平衡锤28位于测距传感器48的下方时，相比于平衡锤侧平衡绳索部分32B，轿厢侧平衡绳索部分32A通常横振动较大。因此，对使用测距传感器46检测轿厢侧平衡绳索部分32A的移位并根据检测结果进行横振动的衰减控制的情况进行说明。

另一方面，轿厢26位于测距传感器48的下方时，相比于轿厢侧平衡绳索部分32A，平衡锤侧平衡绳索部分32B通常横振动较大。因此，使用测距传感器46检测平衡锤侧平衡绳索部分32B的移位并根据该检测结果进行横振动的衰减控制，但由于这和轿厢侧平衡绳索部分32A的情况相同，因此省略其说明。

与此相对，轿厢26和平衡锤28两者位于测距传感器48的上方时，平衡锤侧平衡绳索部分32B和轿厢侧平衡绳索部分32A的哪一个横振动较大并不一定。

因此，这种情况下，根据测距传感器48的测量结果，算出平衡锤侧平衡绳索部分32B和轿厢侧平衡绳索部分32A两者的最大振幅，根据最大振幅较大的一个的绳索部分的横振动，进行致动器118、120的作业控制。

轿厢26和平衡锤28两者位于测距传感器48的上方时，运转控制部64选择测距传感器48。

如上所述，从测距传感器48输出的二维位置数据，在坐标转换部6202转换为坐标数据(图9(c))。该坐标数据被输出到多余坐标排除部6204。

多余坐标排除部6204使用存储在假想坐标区域存储部6206的假想坐标区域RA和假想坐标区域RB两者，排除多余坐标，只将属于假想坐标区域RA和假想坐标区域RB的坐标数据输出到中心坐标检测部6208(图10(c))。

中心坐标检测部6208对假想坐标区域RA、RB的每一个，检测从多余坐标排除部6204输入的坐标数据(坐标数据群)的中心坐标Da、Db(图10(c))，将检测的中心坐标Da、Db输出到最大振幅计算部6212。

最大振幅计算部6212根据从中心坐标检测部6208依次输入的中心坐标Da和中心坐标Db，按照以下的顺序，算出轿厢侧平衡绳索部分32A和平衡锤侧平衡绳索部分32B的最大振幅。

(Ⅰ)最大振幅计算部6212在上述观测时间期间，对从中心坐标检测部6208依次输入的中心坐标Da和中心坐标Db进行监控。

(Ⅱ)根据监控的结果，确定位于中心坐标Da所成的坐标列的两端的坐标，算出两坐标间的距离的一半，即轿厢侧平衡绳索部分32A的振幅Ameas。同样地，确定位于中心坐标Db所成的坐标列的两端的坐标，算出两坐标间的距离的一半，即平衡锤侧平衡绳索部分32B的振幅Ameas。

(Ⅲ)分别针对轿厢侧平衡绳索部分32A的振幅Ameas和平衡锤侧平衡绳索部分32B的振幅Ameas，使用(公式1)算出波腹振幅Aloop。如此地算出的、轿厢侧平衡绳索部分32A的波腹振幅Aloop是轿厢侧平衡绳索部分32A的最大振幅，平衡锤侧平衡绳索部分32B的波腹振幅Aloop是平衡锤侧平衡绳索部分32B的最大振幅。

最大振幅计算部6212将算出的两个最大振幅输出到参考绳索部分选择部6214。参考绳索部分选择部6214对从最大振幅计算部6212输入的两个最大振幅进行比较，判断平衡锤侧平衡绳索部分32B和轿厢侧平衡绳索部分32A中的哪一个的最大振幅大。参考绳索部分选择部6214将判断结果，即最大振幅大的一边的绳索部分通知到多余坐标排除部6204。

接到通知的多余坐标排除部6204，此后，参考与参考绳索部分选择部6214通知的绳索部分(即，平衡锤侧平衡绳索部分32B和轿厢侧平衡绳索部分32A的任意一者)对应的假想坐标区域(即，假想坐标区域RA和假想坐标区域RB的任意一者)，从坐标转换部6202输入的坐标数据中，排除多余坐标，输出到中心坐标检测部6208。

以下，到致动器118、120的作业控制为止的处理都和上述的[基于测距传感器46的检测结果的控制]相同，因此省略其说明。

接着，参照图15、图16，对以上说明的实施方式的变形例进行说明。此外，在图15、图16中，对于和上述实施方式实质上相同的部件，赋予相同的附图标记，根据需要省略其说明。

(变形例1)

图15是图4所示的止动件126、127的安装方式的变形例。图15(a)是表示变形例的止动件126、127以及其旁边的部件的图，是以图4为基准描绘的左视图。图15(b)是以图5(a)为基准描绘了该变形例的俯视图。

在图4的例子中，将止动件126、127的纵板部128a固定到第一工作台108。与此相对，如图15(a)所示，在变形例1中，将止动件126、127上下倒置，纵板部128a固定到第二工作台114，球形辊130和第一工作台108的下表面相接。

伴随于此，如图15(b)所示，在变形例1中，致动器118的杆118b没有经过止动件126，而是直接连结到第一工作台108。

另外，为了确保用于该连结的空间等，在杆118b的两侧设置比上述实施方式的止动件126(图4、图5(a))短的两个止动件126。

(变形例2)

(a)在上述实施方式中，将致动器120设置到第二工作台114的侧面(图3)。与此相对，在图16(a)所示的变形例2中，将致动器120设置到第二工作台114的下方。即，在俯视视角下，致动器120设置到和第二工作台114重叠的位置。由此，能够预期设置了致动器120的第一工作台108的小尺寸化，进而预期横振动衰减机构整体的小型化。此外，在图16(a)中，省略直动引导机构110以及止动件127的图示。

在变形例2中，致动器120的缸体120a固定到第一工作台108。杆120b的前端部通过被固定到第二工作台114的下表面的支架132，连结到第二工作台114。

设置成通过使致动器120工作，使杆120b相对缸体120a进退，从而使第二工作台114相对于第一工作台108在Y轴方向被驱动的结构。

(b)另外，在变形例2中，设置有复位装置134，复位装置134在致动器120作业后、且作业停止时，使杆120b进而导轨52、54复位到初始位置。杆120b(导轨52、54)处在初始位置时，在主视视角下，构成平衡绳索群32的平衡绳索C1～C6分别为与平衡轮30的轴心正交的状态。

致动器120的作业停止时，如果杆120b不处在初始位置，那么在主视视角下，构成平衡绳索群32的平衡绳索C1～C6分别从与平衡轮30的轴心正交的方向稍微倾斜。为了确保在该状态下再次开始正常运转时的防止脱线万无一失，设置复位装置134。

如图16(a)所示，复位装置134包括弹性部件即压缩螺旋弹簧136和固定在第一工作台108的上表面的支架138。压缩螺旋弹簧136以长度方向和Y轴方向一致的姿势，一端安装到支架132，另一端安装到支架138。

另外，在杆120b为初始状态的状态下，压缩螺旋弹簧136为自由长度的规格。根据上述构成的复位装置134，在致动器120的作业停止时，不管杆120b比初始位置突出还是后退，通过压缩螺旋弹簧136的复原力，均能够使杆120b复位到初始位置。

此外，对于致动器118，也可以设置和复位装置134同样的复位装置。

(变形例3)

在上述实施方式中，支架122和致动器120的杆120b直接连结(图3、图5(a))。然而，由于致动器120的设置精度等的关系，在无法确保杆120b相对于直动引导机构110、112的轨道110a、112a的平行度的情况下，有可能会给杆120b的顺畅的进退动作带来阻碍。

因此，如图16(b)所示，也可以通过连杆140连结杆120b和支架122。在致动器118的杆118b和止动件126的连结中，同样地，也可以通过连杆140进行连结。

以上，基于实施方式对本发明进行了说明，但毋容置疑的是，本发明并不限于上述的方式，例如也可以是以下的方式。

在上述实施方式中，通过(a)第一工作台108、直动引导机构104、106，(b)第二工作台114、直动引导机构110、112，构成保持对平衡轮30进行引导并使其在上下方向自由移位的导轨52、54，并使该导轨52、54在水平方向可移位的保持单元115，该保持单元115保持导轨52、54并使其在X轴方向以及Y轴方向可移位。

然而，并不限定于此，保持单元可以只由(a)第一工作台108、直动引导机构104、106构成，或者只由(b)第二工作台114、直动引导机构110、112构成。

由于在(a)只设有第一工作台108、直动引导机构104、106的情况下，能够使平衡绳索群32的横振动的X轴方向的分量衰减，在(b)只设有第二工作台114、直动引导机构110、112的情况下，能够使平衡绳索群32的横振动的Y轴方向的分量衰减，因此，对横振动的衰减可得到一定的效果。

[产业上的可利用性]

本发明的电梯，例如能够很好地应用于需要对与长周期地震活动或强风引起的建筑物的摇晃共振而产生的平衡绳索的横振动进行衰减的电梯。

Claims (6)

1.电梯，具有平衡绳索，所述平衡绳索在井道内，被卷绕到平衡轮并朝上方折返，第一端部连结到轿厢，第二端部连结到平衡锤，并悬挂在所述轿厢和所述平衡锤之间，其特征在于，具有：

引导部件，引导所述平衡轮并使其在上下方向自由移位；

保持单元，保持所述引导部件并使其在水平方向可移位；

驱动单元，沿水平方向驱动所述保持单元；

横振动检测系统，检测所述平衡绳索的横振动；

驱动单元控制装置，根据所述横振动检测系统的检测结果，控制所述驱动单元，从而使所述保持单元在水平方向被驱动以使所述平衡绳索的横振动衰减。

2.根据权利要求1所述的电梯，其特征在于，所述保持单元包括：设置为相对于所述井道底部沿第一水平方向可滑动的第一工作台，和设置为相对于所述第一工作台沿与所述第一水平方向相交的第二水平方向可滑动的第二工作台，所述引导部件被固定到所述第二工作台；

所述驱动单元包括：沿所述第一水平方向驱动所述第一工作台的第一致动器，和沿所述第二水平方向驱动所述第二工作台的第二致动器。

3.根据权利要求2所述的电梯，其特征在于，所述第二致动器在第二工作台的下方，被设置到第一工作台。

4.根据权利要求1所述的电梯，其特征在于，所述横振动检测系统具有对位于检测位置的所述平衡绳索在水平面内的移位进行测量的传感器，根据所述传感器的测量结果，检测所述平衡绳索的横振动；

在相比于所述传感器的检测位置，所述轿厢以及所述平衡锤处于上方的情况下，所述横振动检测系统检测所述轿厢和所述平衡轮之间的轿厢侧平衡绳索部分以及所述平衡锤和所述平衡轮之间的平衡锤侧平衡绳索部分这两个平衡绳索部分的横振动，确定其中横振动较大的平衡绳索部分；

所述驱动单元控制装置根据所述被确定的平衡绳索部分的检测结果，控制所述驱动单元。

5.根据权利要求1所述的电梯，其特征在于，具有限制器械，所述限制器械限制所述引导部件朝上方的移位。

6.根据权利要求1所述的电梯，其特征在于，具有复位装置，所述复位装置具有弹性部件，通过其复原力，使所述引导部件复位到所述保持单元被驱动单元驱动之前的初始位置。

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