CN1241816C - 电梯导向装置 - Google Patents

Abstract

一种电梯导向装置，其中，根据来自加速度传感器的信息，利用控制器控制一对执行器，调整对导向构件的导轨的压紧力。在控制器中，设置有一个电流放大器和多个二极管。上述多个二极管将来自电流放大器的信号选择输出到一对执行器。

Description

电梯导向装置

技术领域

本发明涉及沿着设置于井道中的导轨引导轿厢的导向装置，特别是可抑制水平方向上的振动的电梯的导向装置。

背景技术

图15为例如特开平8-26624号公报中示出的现有的电梯的要部的正视图，图16为示出图15的电梯的平面图。

在图中，在井道1内，互相平行配置有剖面为T形的一对导轨2。轿厢3由主索(图中未示出)悬吊于井道1内，由驱动装置(图中未示出)沿导轨使其升降。

另外，轿厢3包括：轿厢架4，由此轿厢架4支持的轿厢室5，以及在轿厢架4和轿厢室5之间配置的多个防震橡胶6。在轿厢室5中设置有轿厢门7。另外，在轿厢室5中，载有控制盘8。

在轿厢架4的上端部，分别载有第1至第3加速度传感器9a～9c。在轿厢架4的下端部，分别载有第4至第6加速度传感器9d～9f。轿厢架4在轿厢3的宽度方向(图上Y轴方向)上的振动由载于轿厢架4的中央部的第1及第4加速度传感器9a、9d检测。轿厢架4在轿厢3的进深方向(图上Z轴方向)上的振动由配置于第1及第4加速度传感器9a、9d两侧的第2、第3、第5、第6加速度9b、9c、9e、9f检测。

导轨2包括安装在井道1壁部(图中未示出)的安装单元2a和从该安装单元2a以直角延伸的导向单元2b。在导向单元2b上设置有相对进深方向引导轿厢3的第1及第2导向面2c、2d和在宽度方向上引导轿厢3的第3导向面2e。

轿厢架4的4角上分别设置有与第1至第3导向面2c、2d及2e配合的滚轮导靴主体10各一组。各滚轮导靴主体10包括沿第1导向面2c转动的第1滚轮11a、沿第2导向面2d转动的第2滚轮11b沿第3导向面2e转动的第3滚轮11c以及将第1至第3第1滚轮11a～11c压到第1至第3导向面2c～2e的多个弹簧12。

另外，在滚轮导靴主体10上载有藉助对导轨2产生的电磁力调整对第1至第3滚轮11a～11c压紧力的第1至第3执行器13a～13c。

图17是示出图15的控制盘8的一部分电路的电路图。第1至第6加速度传感器9a～9f发出的检测信号，由控制盘8内的第1至第6控制器14a～14f处理。第1至第3执行器13a～13c由对应的第1至第6控制器14a～14f控制。

控制器14a～14f分别包括信号处理单元15，反相器16及一对电流放大装置17a、17b。信号处理单元15，接受来自加速度传感器9a～9f的检测信号，进行目的在于抑制加速度的运算处理而输出处理信号。电流放大装置17a、17b，对来自信号处理单元15的信号进行放大和调节，输出到执行器13a～13c。反相器16，连接于信号处理单元15和一个电流放大装置17b之间。

下面对动作予以说明。在轿厢3运行中，如轿厢架4发生水平方向的振动，振动的加速度由加速度传感器9a～9f检测。检测信号由控制器14a～14f处理并控制执行器13a～13c使加速度消除。

对轿厢3的宽度方向上的振动分量，由第1及第4加速度传感器9a、9d检测，并由控制器14a、14d对检测信号进行处理，由执行器13c消除加速度。

另外，对轿厢3的进深方向上的振动分量，由第2、第3、第5、第6加速度传感器9b、9c、9e、9f检测，并由控制器14b、14c、14e、14f对检测信号进行处理，由执行器13a、13b消除加速度。

但是，在上述这种现有的电梯中，由于对每个控制器14a～14f都要设置由多种多个部件构成的昂贵的一对电流放大装置17a、17b，电流放大装置17a、17b的数量大，控制盘8的成本很高。

发明内容

本发明正是为解决上述课题而完成的，其目的在于获得一种对轿厢的水平振动的抑制出色，并且价格低廉的电梯的导向装置。

根据本发明的电梯导向装置，与分别具有在轿厢的进深方向对上述轿厢导向的第1及第2导向面、和在轿厢的宽度方向上对上述轿厢导向的第3导向面的一对导轨相配合，对上述轿厢的运行进行导向，该装置包括：安装在上述轿厢中，与上述第1至第3导向面相接的多个导向构件；设置在上述轿厢和上述导向构件之间，将上述导向构件分别压向上述导轨的多个施压装置；安装在上述轿厢中，调整上述导向构件的对上述导轨的压紧力的多个执行器；安装在上述轿厢中，检测上述轿厢的进深方向及宽度方向上的加速度的多个加速度传感器；以及相应于来自上述加速度传感器的信息，分别控制施加于上述导向构件上的力的方向相反的一对执行器的多个控制器；上述控制器包括：接受来自上述加速度传感器的检测信号，进行用来抑制在上述轿厢上发生的加速度的运算处理的信号处理电路；对来自上述信号处理电路的信号进行放大和调节的电流放大装置；分别设置在上述电流放大装置和上述一对执行器之间，用来将来自上述电流放大装置的信号选择输出到上述一对执行器的多个二极管；以及用来校正上述二极管的上升电压的电压损失的校正电路。

附图说明

图1为示出本发明的实施方式1的电梯的要部的正视图。

图2为示出图1的电梯的平面图。

图3为示出图1的滚轮组件的局部剖面的侧视图。

图4为沿图3的IV-IV线的剖面图。

图5为示出图1的控制盘的一部分电路的电路图。

图6为示出图5的校正电路的电路图。

图7为示出实施方式1的振动抑制方法的例1的说明图。

图8为示出实施方式1的振动抑制方法的例2的说明图。

图9为示出实施方式1的振动抑制方法的例3的说明图。

图10为示出实施方式1的振动抑制方法的例4的说明图。

图11为示出实施方式1的振动抑制方法的例5的说明图。

图12为示出图5的二极管的输入电压和输出电流的关系曲线图。

图13为示出图6所示的校正电路的电流值的变化的说明图。

图14为示出本发明的实施方式2的电梯的导向装置的要部的电路图。

图15为示出现有的电梯的要部的正视图。

图16为示出图15的电梯的平面图。

图17为示出图15的控制盘的一部分的电路的电路图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的优选实施方式予以说明。

(实施方式1)

图1为示出本发明的实施方式1的电梯的要部的正视图，图2为示出图1的电梯的剖面图。

在图中，在井道1内，互相平行配置有剖面为T形的一对导轨2。轿厢3，由主索(图中未示出)悬吊于井道1内，由驱动装置(图中未示出)沿导轨使其升降。

另外，轿厢3包括：轿厢架4，由此轿厢架4支持的轿厢室5，以及在轿厢架4和轿厢室5之间配置的多个防震橡胶6。在轿厢室5中设置有轿厢门7。另外，在轿厢室5的侧壁面上，载有控制盘8。控制盘8，也可载于轿厢架4上。

在轿厢架4的上端部，分别载有第1至第3加速度传感器9a～9c。在轿厢架4的下端部，分别载有第4至第6加速度传感器9d～9f。轿厢架4在轿厢3的宽度方向(图上Y轴方向)上的振动由载于轿厢架4的中央部的第1及第4加速度传感器9a、9d检测。轿厢架4在轿厢3的进深方向(图上Z轴方向)上的振动由配置于第1及第4加速度传感器9a、9d的两侧的第2、第3、第5、第6加速度9b、9c、9e、9f检测。

导轨2包括：安装在井道1壁部(图中未示出)的安装单元2a和从该安装单元2a以直角延伸的导向单元2b。在导向单元2b上设置有相对进深方向引导轿厢3的第1及第2导向面2c、2d和在宽度方向上引导轿厢3的第3导向面2e。

轿厢架4的4角上分别设置有与第1至第3导向面2c、2d及2e配合的滚轮导靴主体21各一组。各滚轮导靴主体21包括固定于轿厢架4上的安装板22；固定于轿厢架4上的第1滚轮组件23a；以及固定于安装板22上的第2及第3滚轮组件23b、23c。

图3为示出图1的第1滚轮组件23a的局部剖面的侧视图。图4为沿图3的IV-IV线的剖面图。在图中，基板24固定于安装板22上。在基板24上，互相相对的一对T字形的转动构件25以可以自由转动的方式连接。各转动构件25包括：下端经枢销26以可在基板24上自由转动方式相连接的滚轮支持部25a、以及从滚轮支持部25a以直角延伸的连接部25b。

在一对滚轮支持部25a的中间部之间设置有轴27。在转动构件25上支持以轴27为中心自由转动的滚轮28(导向构件)。在滚轮28的外周设置有硬质合成橡胶胎面28a。在基板24上设置有一对弹簧支持构件29。弹簧支持构件29，避开与滚轮28的干涉，配置于滚轮28的两侧与其保持有间隔。

在弹簧支持构件29的上端部和滚轮支持部25a的上端部之间，配置有向将滚轮28压到导轨2上的方向赋能的拉伸弹簧30(施压装置)。就是说，滚轮28以不与导轨2靠接的状态，由拉伸弹簧30赋能使其移动到图中双点一划线的位置。

第1滚轮组件23a包含基板24、转动构件25、枢销26、轴27、滚轮28、弹簧支持构件29以及拉伸弹簧30。

在基板24上载有调整滚轮28对导轨2的压紧力的第1执行器31a。第1执行器31a包括：固定于基板24上的磁轭32；固定于磁轭32上的永久磁铁33；插入到磁轭32中的骨架34；以及绕制在骨架34上与永久磁铁33相对的绕组35。

骨架34的上端部，与支持滚轮28的转动构件25的连接部相连接。在绕组35上有一对端子35a、35b。

第2及第3滚轮组件23b、23c，具有与第1滚轮组件23a同样的构造。另外，在第2及第3滚轮组件23b、23c上载有具有与第1执行器31a同样构造的第2及第3执行器31b、31c。

图5为示出图1的控制盘8的一部分电路的电路图。来自第1至第6加速度传感器9a～9f的检测信号，在控制盘8内的第1至第6控制器41a～41f中处理。执行器31a～31c，由对应的控制器41a～41f控制。各控制器41a～41f，分别控制对滚轮28施加的相反方向的力作用的一对执行器31a、31b(或31c、31c)。

另外，第1至第3控制器41a～41c，与配置于轿厢架4的上部的加速度传感器9a～9c及执行器31a～31e相对应。另外，第4至第6控制器41d～41f，与配置于轿厢架4的下部的加速度传感器9d～9f及执行器31a～31c相对应。

控制器41a～41f分别包括：信号处理电路42；校正电路43；电流放大装置44以及一对二极管45a、45b。信号处理电路42，接受来自加速度传感器9a～9f的检测信号，进行目的在于抑制加速度的运算处理而输出处理信号。校正电路43对二极管45a、45b产生的电压损失进行校正。

电流放大装置44，对信号进行调节以使执行器31a～31c生成抑制加速度所必需的电磁力。二极管45a、45b，将电流放大装置44输出的电流分配给对应的执行器31a～31c。

图6为示出图5的校正电路43的电路图。校正电路43具有第1运算放大器46，双曲线正切运算电路47，第2运算放大器48及加法器49。另外，关于校正电路43中的具体运算方法见后述。

下面对动作予以说明。在图3中，如在二极管45a、45b规定的方向上有电流流过绕组35，则对骨架34有向上的电磁力作用，转动构件25的连接部25b受到图中箭头P方向的力的作用。因此，滚轮28压到导轨2上。但是，由于导轨2是固定在井道1内，滚轮28反过来受到来自导轨2的反作用力，基板24被压向箭头Q的方向。

此时，由于基板24固定于轿厢架4上，轿厢架4与基板24一起被压向箭头Q的方向，轿厢3的振动受到抑制。轿厢架4的变位量相应于通过绕组35的电流值而改变。

图7为示出实施方式1的振动抑制方法的例1的说明图。在例1中，图的右侧的导轨2的一部分向图的Y轴方向的内侧(图的左侧)倾斜(或相反)，使轿厢3向上运行。

在图的右侧的导轨2的第3导向面2e向图的左侧变位的场合，沿着该导向面2e转动的滚轮28压向图的左方，在轿厢架4上产生向着箭头δ1所示的水平方向的加速度。另外，同时，沿着左侧的导轨2的第3导向面2e转动的滚轮28压向图的右方。

此时，由第1加速度传感器9a检测在箭头δ1方向上的加速度，由第1控制器41a对检测到的信号进行处理。在第1控制器41a中，从电流放大装置44输出的电流i，接受二极管45a、45b的整流作用，只在图的左侧的执行器31c的绕组35中有控制电流回流。

由此，在图的左侧的执行器31c中产生向上的电磁力P，阻止滚轮28向图的右方的变位。结果，左侧的滚轮28受到来自导轨2的反作用力，在轿厢架4上生成向着图中箭头δ2方向的加速度。由于该加速度δ2，可以消除由于导轨2的倾斜产生的加速度δ1，轿厢架4的振动受到抑制。

图8为示出实施方式1的振动抑制方法的例2的说明图。在例2中，图的左侧的导轨2的一部分向图内侧(图的右侧)倾斜(或相反)，使轿厢3向上运行。

在图的左侧的导轨2的第3导向面2e向图的右侧变位的场合，沿着该导向面2e转动的滚轮28压向图的右方，在轿厢架4上产生向着箭头δ1所示的水平方向的加速度。另外，同时，沿着右侧的导轨2的第3导向面2e转动的滚轮28，压向图的左方。

此时，由第1加速度传感器9a检测在箭头δ1方向上的加速度，由第1控制器41a对检测到的信号进行处理。在第1控制器41a中，从电流放大装置44输出的电流i(与例1方向相反的电流)，接受二极管45a、45b的整流作用，只在图的左侧的执行器31c的绕组35中有控制电流回流。

由此，在图的右侧的执行器31c中，产生向上的电磁力P，阻止滚轮28向图的左方的变位。结果，右侧的滚轮28，受到来自导轨2的反作用力，在轿厢架4上生成向着图中箭头δ2方向的加速度。由于该加速度δ2，可以消除由于导轨2的倾斜产生的加速度δ1，轿厢架4的振动受到抑制。

图9为示出实施方式1的振动抑制方法的例3的说明图。在例3中，图的左侧的导轨2的一部分向外侧(图的左侧)倾斜(或相反)，使轿厢3向上运行。

在图的左侧的导轨2的第3导向面2e向图的左侧变位的场合，沿着该导向面2e转动的滚轮28向图的左方变位。由此，左侧的滚轮28向左侧的导轨2的靠接力减小。此时，由于要保持对左右的滚轮28的导轨的靠接力的平衡的力作用于轿厢架4上，在轿厢架4上产生向着图中箭头δ1左方的加速度。

此时，由第1加速度传感器9a检测在箭头δ1方向上的加速度，由第1控制器41a对检测到的信号进行处理。在第1控制器41a中，从电流放大装置44输出的电流i，接受二极管45a、45b的整流作用，只在图的左侧的执行器31c的绕组35中有控制电流回流。

由此，在图的左侧的执行器31c中产生向上的电磁力P，增加左侧的滚轮28的靠接力。结果，在轿厢架4上生成向着图中箭头δ2方向的加速度。由于该加速度δ2，可以消除由于导轨2的倾斜产生的加速度δ1，轿厢架4的振动受到抑制。

图10为示出实施方式1的振动抑制方法的例4的说明图。在例4中，说明的是在一对导轨2上没有倾斜和翘曲，但存在由于例如轿厢室5内的乘客移动有偏向，或是由于滚轮28通过导轨2的接缝50而导致轿厢架4在箭头81方向上有加速度的场合。

在此场合，在第1加速度传感器9a中检测到向着箭头δ1方向的加速度，只从第1控制器41a向图的右侧的执行器31c的绕组35有控制电流回流。

由此，在图的右侧的执行器31c中产生向上的电磁力P，阻止滚轮28向图的左方的变位。结果，右侧的滚轮28受到来自导轨2的反作用力，在轿厢架4上生成向着图中箭头δ2方向的加速度。由于该加速度δ2，可以消除加速度δ1，轿厢架4的振动受到抑制。

图11为示出实施方式1的振动抑制方法的例5的说明图。在例5中，一个导轨2的一部分向图的Z轴方向的后侧(图的右侧)倾斜(或相反)，使轿厢3向上运行。

在此场合，第1及第2滚轮组件23a、23b的滚轮28一同向右侧变位，在轿厢架4上产生如箭头δ3所示的水平方向上的加速度。

此时，由第2加速度传感器9b检测在箭头δ3方向上的加速度，由第2控制器41b对检测到的信号进行处理。在第2控制器41b中，从电流放大装置44输出的电流i，接受二极管45a、45b的整流作用，只在第2执行器31b的绕组35中有控制电流回流。

由此，在第2执行器31b中产生向上的电磁力P，滚轮28压到第2导向面2d上。结果，图左侧的滚轮28受到来自导轨2的反作用力，在轿厢架4上生成向着图中箭头δ4方向的加速度。由于该加速度δ4，可以消除由于导轨2的倾斜产生的加速度δ3，轿厢架4的振动受到抑制。

上面对配置于轿厢架4的上部的滚轮导靴主体21引起的振动抑制方法进行了说明，对配置于轿厢架4的下部的滚轮导靴主体21引起的振动抑制方法也一样。另外，在轿厢3的运行方向是向下的场合，也同样可以抑制振动。此外，在前后左右的振动复合发生的场合，在轿厢架4的上部及下部同时产生加速度的场合，通过对上述动作进行组合也可以抑制振动。

在这样的电梯导向装置中，通过采用具有1个电流放大装置44和一对二极管45a、45b的控制器41a～41f，可以将现有的电流放大装置44数目减半而可以构成便宜的装置。即，由于电流放大装置44的部件数目多，包含IC芯片等精密部件，所以价格高，而二极管45a、45b，构造简单而部件数目少，所以价格低。另外，由于二极管45a、45b精密部件少几乎不产生故障，可提高可靠性。

另外，如图4所示，支持滚轮28的轴27的两端部是利用转动构件25支持的，而且由于转动构件25是支持于枢销26的两端部，即使滚轮28压到导轨2上，也不会发生转动构件25的弯曲或轴27的弯曲，可以使滚轮28的外周面与导轨2均匀靠接，可以在稳定地引导轿厢3升降的同时，稳定地抑制振动。

所以，可以可靠地不间断地抑制运行中(也包含在停靠在上下电梯场所时)的轿厢3的振动。因此，即使是轿厢3在高速运行中，也可以以低价提供乘梯舒服度良好的高品质的电梯。

图12为示出图5的二极管45a、45b的输入电压和输出电流的关系曲线图。一般，在二极管45a、45b中，即使是施加电压，也存在没有电流输出的不导通区域。在图12的例子中，输入电压0.6V以下的范围是不导通区域，在不导通区域中，输入电压变为电压损失。

因此，在轿厢架4上生成的加速度微小，在施加于二极管45a、45b上的电压处于不导通的场合，不能抑制振动。

与此相对，在实施方式1中，在控制器41a～41f中分别设置校正二极管45a、45b的电压损失的校正电路(滤波器)43。在这些校正电路43中，在以x[V]表示输入电压，以y表示输出电压时，可以以下式进行运算：

y＝x+nαtanh(x/nα)

式中，n是在对一个执行器的回路内和绕组串联的二极管的个数，α是一个二极管的上升电压[V]。

在上式中，对整个施加电压E0(＝输入电压x)产生nα的电压损失，施加于绕组上的电压E(＝输出电压y)为

E＝E0(E0＞nα)，或和E0-nα(E0≥nα)近似。

因此，为了将所要求的电压Ew[V](图13的目标电流值)施加于绕组，在Ew为正时，必须使指令电压Ei＝Ew+nα。并且，在Ew为负时，必须使指令电压Ei＝Ew-nα。为了回避Ew＝0的不连续性，导出Ei＝Ew+nαtanh(Ei/nα)。

在实施方式1中，因为n＝1，α＝0.6V，

利用式y＝x+0.6tanh(x/0.6)进行校正。

另外，一个二极管的上升电压α取决于二极管本身的特性和温度。因此，在温度变化极端的场合，如果α是常数，则令人担心振动抑制的精度会下降。

与此相对，执行器31a～31c，是由电流放大装置44利用一定的电压、一定的频率的正弦波驱动，此时的轿厢架4的加速度由加速度传感器9a～9f检测。于是，在检测到的加速度小于平常时的基准值的场合，使上升电压α增大一直到达到加速度与基准值相同的状态为止。反之，在检测到的加速度大于平常时的基准值的场合，使上升电压α减小一直到达到加速度与基准值相同的状态为止。就是说，通过将加速度与基准值进行比较，可求得与温度相对应的上升电压α。

通过上述的二极管45a、45b的损失电压的校正，如图15所示，可以将与利用信号处理电路算出的理想的振动抑制所必需的目标电流大致近似的电流i输出到对应的执行器31a～31c的绕组35，可以提高振动抑制的精度。

(实施方式2)

图14为示出本发明的实施方式2的电梯的导向装置的要部的电路图。在图中，控制器41a～41f分别具有信号处理电路42、校正电路43、电流放大装置44以及4个二极管45a～45d。就是说，在驱动1个执行器31a、31b或31c的电路中，串联有两个二极管45a、45c(或45b、45d)夹着绕组35。

另外，在实施方式2的校正电路43中，因为n＝2，α＝0.6V，用于校正的运算式如下：

y＝x+1.2tanh(x/1.2)

其余的构成与实施方式1相同。

在这种导向装置中，因为即使是二极管45a～45d中的任何一个发生故障，利用余下的二极管也可以维持电梯的功能，可以提高可靠性。

另外，在实施方式1和2中，是在轿厢架4的上部和下部配置有加速度传感器9a～9f，但也可以只在上部或下部的任何一方设置，可以降低成本。

但是，在将加速度传感器9a～9f和执行器31a～31c配置于轿厢架4的上部和下部两方的场合，也可以对轿厢架4的铅直面内的旋转方向的加速度进行处置。另外，在将加速度传感器9a～9f和执行器31a～31c只配置于轿厢架4的下部的场合，与只配置与上部的场合比较，可抑制载客的轿厢底部的振动，可以减小乘客感觉到的振动。

另外，在实施方式1和2中，是利用具有滚轮28的滚轮导靴主体21，但使用滑动导靴作为导向构件的导向装置中，本发明也适用。

Claims (3)

1.一种电梯导向装置，与分别具有在轿厢的进深方向对上述轿厢导向的第1及第2导向面、和在轿厢的宽度方向上对上述轿厢导向的第3导向面的一对导轨相配合，对上述轿厢的运行进行导向，该装置包括：

安装在上述轿厢中，与上述第1至第3导向面相接的多个导向构件；

设置在上述轿厢和上述导向构件之间，将上述导向构件分别压向上述导轨的多个施压装置；

安装在上述轿厢中，调整上述导向构件的对上述导轨的压紧力的多个执行器；

安装在上述轿厢中，检测上述轿厢的进深方向及宽度方向上的加速度的多个加速度传感器；以及

相应于来自上述加速度传感器的信息，分别控制施加于上述导向构件上的力的方向相反的一对执行器的多个控制器；

上述控制器包括：

接受来自上述加速度传感器的检测信号，进行用来抑制在上述轿厢上发生的加速度的运算处理的信号处理电路；

对来自上述信号处理电路的信号进行放大和调节的电流放大装置；

分别设置在上述电流放大装置和上述一对执行器之间，用来将来自上述电流放大装置的信号选择输出到上述一对执行器的多个二极管；以及

用来校正上述二极管的上升电压的电压损失的校正电路。

2.如权利要求1的电梯导向装置，其中，上述校正电路中进行，在以x表示输入电压，以n表示与一个上述执行器对应的上述二极管的个数，以α表示上述二极管的上升电压时，输出电压y为y＝x+nαtanh(x/nα)的运算处理。

3.如权利要求2的电梯导向装置，其中，上述二极管的上升电压特性由利用上述电流放大装置驱动上述执行器时的上述加速度传感器的输出决定。

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