JP2005119778A - Interlaminer deviation detector for base-isolated building and elevator control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エレベータシャフトが設けられている免震建物の層間のずれを非接触センサにより検出する免震建物の層間ずれ検知器、及び当該層間ずれ検出器からの信号に基づいてエレベータの運転を制御するエレベータ制御装置に関する。 The present invention relates to a seismic isolation building interlayer displacement detector that detects a displacement between layers of a seismic isolation building provided with an elevator shaft by a non-contact sensor, and an elevator operation based on a signal from the interlayer displacement detector. The present invention relates to an elevator control device for controlling.
近年、下層部と上層部との間に免震層部を有する中間免震建物が建設され、この中間免震建物にエレベータシャフトが設けられている。
従来、中間免震建物に設けられたエレベータシャフトは、中間免震建物の各層部毎に連通して設けられている。また、各エレベータシャフトには、ガイドレールがそれぞれ設けられ、各ガイドレールは、各連通したエレベータシャフト間をまたがって互いに接続されている。そして、免震層部のエレベータシャフトに設けられたガイドレールは、地震の発生により、上層部と下層部との層間変位に応じてたわむ。このため、地震センサの地震検知により、エレベータかごの位置及び移動方向に基づいて、ガイドレールに沿って移動するエレベータかごは、運行スピードが制限されていた(例えば、特許文献1参照)。
In recent years, an intermediate seismic isolation building having a seismic isolation layer between a lower layer and an upper layer is constructed, and an elevator shaft is provided in this intermediate seismic isolation building.
Conventionally, an elevator shaft provided in an intermediate base isolation building is provided in communication with each layer of the intermediate base isolation building. Each elevator shaft is provided with a guide rail, and each guide rail is connected to each other across the connected elevator shafts. And the guide rail provided in the elevator shaft of the seismic isolation layer part bends according to the interlayer displacement of an upper layer part and a lower layer part by generation | occurrence | production of an earthquake. For this reason, the operation speed of the elevator car moving along the guide rail based on the position and moving direction of the elevator car is limited by the earthquake detection of the earthquake sensor (see, for example, Patent Document 1).
中間免震建物の免震層部は、地震時の揺れを制震する効果があるが、台風などの強風による揺れを制震する効果が十分ではないので、エレベータかごは、地震センサの地震検知により各ガイドレールがたわむときだけでなく、強風による揺れが生じて上記各層部間にずれが生じたときにも、運転が制限されなければならないという課題があった。また、エレベータかごの運転を制限するために、上記各層部間のずれの有無を検出しなければならないという課題もあった。 The seismic isolation layer of the intermediate seismic isolation building has the effect of controlling the shaking at the time of the earthquake, but the effect of controlling the shaking caused by strong winds such as typhoons is not sufficient, so the elevator car is detected by the earthquake sensor. Thus, there is a problem that not only when each guide rail bends, but also when the strong winds cause a vibration and a displacement occurs between the layers, the operation must be restricted. Moreover, in order to restrict | limit operation | movement of an elevator car, there also existed the subject that the presence or absence of the shift | offset | difference between each said layer part had to be detected.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、第1の目的は、エレベータシャフトが設けられている免震建物の層間のずれの有無を検出することができる免震建物の層間ずれ検出器を得るものである。
また、第2の目的は、免震建物の層間にずれが生じたときにエレベータの運転を制限するエレベータ制御装置を得るものである。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and a first object is to provide a base-isolated building that can detect the presence or absence of a shift between layers of the base-isolated building provided with an elevator shaft. In this way, an interlayer displacement detector is obtained.
Moreover, the 2nd objective is to obtain the elevator control apparatus which restrict | limits the driving | operation of an elevator, when the shift | offset | difference arises between the layers of a base isolation building.
本発明に係る免震建物の層間ずれ検出器は、エレベータシャフトが設けられている免震建物の各層間のずれの有無を非接触で検出する非接触センサである。 The seismic isolation building interlayer displacement detector according to the present invention is a non-contact sensor that detects in a non-contact manner whether or not there is a displacement between each layer of the seismic isolation building provided with the elevator shaft.
本発明は、エレベータシャフトが設けられている免震建物の各層間のずれの有無を非接触で検出する非接触センサを免震建物の層間ずれ検出器に用いたので、各層間のずれの有無を検出することができる。 In the present invention, since a non-contact sensor that detects whether or not there is a displacement between each layer of the seismic isolation building provided with the elevator shaft is used for the interlayer displacement detector of the seismic isolation building, whether or not there is a displacement between each layer. Can be detected.
本発明の実施の形態について図1乃至図6に基づいて説明する。
図1は、実施の形態に係るエレベータシャフト10の断面図である。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a cross-sectional view of an
図1において、エレベータシャフト10は、下層部Mと上層部Nとの間に免震層部Kを有する免震建物内に設けられている。免震層部Kには、免震ゴムなどの免震装置が設けられ、免震装置は、地震時の建物の揺れを吸収するようになっている。
In FIG. 1, the
エレベータシャフト10は、上述した免震建物の三層構造により、下層部シャフト11M、免震層部シャフト11K、及び上層部シャフト11Nに分割されている。これらの下層部シャフト11M、免震層部シャフト11K、及び上層部シャフト11N内は、かご12が昇降するようになっている。
The
免震層部シャフト11Kには、水平方向の変位を吸収するための免震クリアランスAが設けられている。そして、免震層部シャフト11K下部の外側面は、下層部シャフト11Mの上端部と互いに近接し、免震層部シャフト11K上部の外側面は、上層部シャフト11Nの下端部と互いに近接している。
The seismic
下層部シャフト11Mと免震層部シャフト11Kとの間には、下層部シャフト11Mと免震層部シャフト11Kとの層間ずれを検出する第1の層間ずれ検出器20Aが設けられている。また、上層部シャフト11Nと免震層部シャフト11Kとの間には、上層部シャフト11Nと免震層部シャフト11Kとの層間ずれを検出する第2の層間ずれ検出器20Bが設けられている。
Between the
第1の層間ずれ検出器20Aは、非接触センサであり、永久磁石(磁石)21a、リードスイッチ(磁気検出素子)22a、及び信号出力部23aを有する。永久磁石21aは、例えば円柱であり、下層部シャフト11Mの上端部に設けられ、リードスイッチ22aは、免震層部シャフト11K下部の外側面に設けられている。リードスイッチ22aは、信号出力部23aに接続され、信号出力部23aは、エレベータ制御装置30に接続されている。信号出力部23aは、電源や、コイルなどの負荷を含んでいる。
The first
エレベータ制御装置30は、エレベータシャフト10内を昇降するかご12の運転を制御するものであり、詳細は後述する。
The
第2の層間ずれ検出器20Bは、非接触センサであり、永久磁石(磁石)21b、リードスイッチ(磁気検出素子)22b、及び信号出力部23bを有する。永久磁石21bは、例えば円柱状であり、上層部シャフト11Nの下端部に設けられ、リードスイッチ22bは、免震層部シャフト11K上部の外側面に設けられている。リードスイッチ22bは、信号出力部23bに接続され、信号出力部23bは、エレベータ制御装置30に接続されている。信号出力部23bは、電源や、コイルなどの負荷を含んでいる。
The second
ここで、第2の層間ずれ検出器20Bの永久磁石21b及びリードスイッチ22bの位置関係を図2に基づいて詳述する。
図2は、図1に示したII−II矢視断面図である。なお、第1の層間ずれ検出器20Aの永久磁石21a及びリードスイッチ22aについても、図2の場合と同様であるので、重複説明を省略する。
Here, the positional relationship between the
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II shown in FIG. The
図2において、上層部シャフト11Nの下端部には、磁石用固着部1が接合され、この磁石用固着部1には、永久磁石21bが埋め込まれて固着されている。永久磁石21bは、N極端面及びS極端面を有している。なお、磁石用固着部1には、例えば、プラスチィク材が用いられる。
In FIG. 2, a magnet fixing portion 1 is joined to the lower end portion of the upper layer shaft 11 </ b> N, and a
また、免震層部シャフト11K上部の外側面には、スイッチ用固着部2が接合され、このスイッチ用固着部2には、リードスイッチ22bが埋め込まれて固着されている。スイッチ用固着部2には、例えば、プラスチィク材が用いられる。
Further, the switch fixing portion 2 is joined to the outer surface of the upper part of the seismic
リードスイッチ22bは、永久磁石21bのN極端面に対向し、永久磁石21bの磁化方向に沿って設けられている。つまり、このリードスイッチ22bは、永久磁石21bの円柱のN極端面に垂直で、かつ、円柱の中心を通る中心軸に沿って設けられている。リードスイッチ22bと永久磁石21bとの間には、ギャップCが設けられている。ギャップCは、リードスイッチ22bの動作範囲内で予め設定されている。リードスイッチ22bは、2本の磁性体リード221、222を有し、これら磁性体リード221及び222は、永久磁石21bから生じる磁束変化に応じて、開閉する。
The
続いて、エレベータ制御装置30の構成を図3に基づいて説明する。
図3は、エレベータ制御装置30の構成図である。
図3において、エレベータ制御装置30は、入出力インターフェース31、メモリ(情報記憶手段)32、及びこれらの制御を行うCPU(処理手段)33を有する。メモリ32には、運転条件が予め格納されている。運転条件は、かご12の運転を制限するための条件であり、例えば、低速運転、最寄り階の停止などが該当する。なお、CPU33の機能は、後述する。
Then, the structure of the
FIG. 3 is a configuration diagram of the
In FIG. 3, the
次に、上記第1及び第2の各層間ずれ検出器20A、20B及びエレベータ制御装置30の動作について図4乃至図6に基づいて説明する。ここでは、上層部シャフト11Nと免震層部シャフト11Kとの間に層間ずれが発生した場合における第2の層間ずれ検出器20B及びエレベータ制御装置30の動作について説明する。なお、下層部シャフト11Mと免震層部シャフト11Kとの間に層間ずれが発生した場合における第1の層間ずれ検出器20A及びエレベータ制御装置30の動作は、上記第2の層間ずれ検出器20B及びエレベータ制御装置30の動作と同様であるので、重複説明を省略する。
Next, the operations of the first and second
まず、上層部シャフト11Nと免震層部シャフト11Kとの平常時の場合における第2の層間ずれ検出器20B及びエレベータ制御装置30の動作について図4に基づいて説明する。
図4は、平常時の場合における第2の層間ずれ検出器20Bの永久磁石21b及びリードスイッチ22bの位置関係を示す図である。
First, the operation of the second
FIG. 4 is a diagram showing the positional relationship between the
図4において、永久磁石21bは、N極端面からリードスイッチ22bに向かって、磁力線3を発している。磁力線3は、永久磁石21bのN極端面からリードスイッチ22bの接点付近を通って、永久磁石21bのS極端面に至っている。この磁力線3により、リードスイッチ22bの磁性体リード221及び222は、接点が閉じるような状態で磁化され、リードスイッチ22bは、閉状態となる。具体的には、永久磁石21bのN極端面に近接している磁性体リード221の一端は、S極になり、その接点側である他端は、N極になる。一方、磁性体リード222の接点側の一端は、S極になり、上記磁性体リード221のN極側端部と接し、その他端は、N極になる。その結果、磁性体リード221及び222の接点側の端部間に吸引力が働き、リードスイッチ22bが閉状態となる。
In FIG. 4, the
上述したリードスイッチ22bが閉状態になると、リードスイッチ22b及び信号出力部23bの間で電流が流れ、信号出力部23が、閉信号(リードスイッチ22bの接点が閉じていることを表す信号)をエレベータ制御装置30に出力する。
When the above-described
エレベータ制御装置30では、CPU33は、上記信号出力23bからの閉信号を入出力インターフェース31を介して入力し、この閉信号により、上記層間のずれが無いと判断し、かご12を通常の運転モードで制御する。
In the
続いて、上層部シャフト11Nと免震層部シャフト11Kとの層間にずれが発生した場合における第2の層間ずれ検出器20B及びエレベータ制御装置30の動作について図5に基づいて説明する。
Next, operations of the second
図5は、上層部シャフト11Nと免震層部シャフト11Kとの層間にずれが発生した場合における第2の層間ずれ検出器20Bの永久磁石21b及びリードスイッチ22bの位置関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the positional relationship between the
図5において、上層部シャフト11Nは、免震層部シャフト11Kに対し、水平方向にずれ量X分変位し、この変位により、上層部シャフト11Nに磁石用固着部1を介して固着されている永久磁石21bは、水平方向に、ずれ量X移動する。永久磁石21bが移動すると、永久磁石21bから発生している磁力線3は、リードスイッチ22bの接点付近を通らないで、永久磁石21bのN極端面からS極端面に至る。つまり、磁性体リード221及び222への磁束は減少し、リードスイッチ22bは、閉状態から開状態に変化して、上記層間のずれを検出する。
In FIG. 5, the
リードスイッチ22bが開状態になると、リードスイッチ22b及び信号出力部23bの間で電流が流れず、信号出力部23が、開信号(リードスイッチ22bの接点が開いていることを表す信号)をエレベータ制御装置30に出力する。
When the
エレベータ制御装置30では、CPU33は、上記信号出力23bからの開信号を入出力インターフェース31を介して入力し、この開信号により、上記層間のずれが有ると判断し、メモリ32に格納されている運転条件に従って、かご12を制御する。例えば、CPU33は、かご12を低速運転で制御する。
In the
ここで、第2の層間ずれ検出器20Bの永久磁石21b及びリードスイッチ22bにおける動作位置及び復帰位置について図6に基づいて説明する。
図6は、第2の層間ずれ検出器20Bの永久磁石21b及びリードスイッチ22bにおける動作位置及び復帰位置を示す図である。なお、図6において、水平方向のずれ量は、X方向のずれ量Xを記載しているが、他の水平方向(例えば、X方向及びZ方向と直交するY方向)のずれ量YもX方向のずれ量Xと同じである。
Here, the operation position and the return position of the
FIG. 6 is a diagram showing the operating position and return position of the
図6において、動作曲線d1は、上層部シャフト11Nと免震層部シャフト11Kとの層間のX方向(水平方向)及びZ方向(垂直方向)のずれ量X及びZの関係において、リードスイッチ22bがオン状態からオフ状態に切り替わる動作を表したものである。また、復帰曲線d2は、上記ずれ量X及びZの関係において、リードスイッチ22bがオフ状態からオン状態に切り替わる動作を表したものである。
In FIG. 6, the operation curve d1 shows the
動作曲線d1によると、リードスイッチ22bは、磁束変化により、次の動作点でオン状態からオフ状態に切り替わる。例えば、Z方向のずれ量ZがギャップCに固定され、X方向のずれ量Xのみが変化する場合、リードスイッチ22bは、ずれ量0からX2に増加したときに、オン状態からオフ状態に切り替わる。そして、オフ状態からオン状態に切り替わるずれ量Xは、Z方向のずれ量Zが変化することにより、変化する。つまり、Z方向のずれ量ZがギャップCより小さくなれば、リードスイッチ22bは、ずれ量XがX2になってもオン状態からオフ状態に切り替わらず、X2より大きくなったときにオン状態からオフ状態に切り替わる。また、Z方向のずれ量ZがギャップCより大きくなれば、リードスイッチ22bは、ずれ量ZがX2になる前にオン状態からオフ状態に切り替わる。そして、Z方向のずれ量ZがギャップC1より大きくなれば、永久磁石21bの磁束がリードスイッチ22bに作用しなくなり、リードスイッチ22bは、常にオフ状態になる。このように、XおよびZ方向のずれ量をリードスイッチ22bにより検知することができる。なお、Y方向のずれ量についても、同様にリードスイッチ22bにより検知することができる。
According to the operation curve d1, the
復帰曲線d2によると、オフ状態に切り替わったリードスイッチ22bは、応差(ヒステリシス)により、オン状態に切り替わったXおよびZ方向のずれ量よりも小さくなったときに、オフ状態からオン状態に復帰する。
According to the return curve d2, the
以上説明したように、第2の層間ずれ検出器20Bは、非接触センサを用いて、上層部シャフト11Nと免震層部シャフト11Kとの層間のずれの有無を非接触で検出することが可能となる。
As described above, the second
また、第2の層間ずれ検出器20Bは、リードスイッチ22bと永久磁石21bとの組み合わせにより、上層部シャフト11Nと免震層部シャフト11Kとの層間にずれが生じたときの磁束変化を利用して、当該層間の位置ずれの有無を検出する。このため、応差により、リードスイッチ22bの復帰点となるX方向のずれ量X1が、リードスイッチ22bの動作点となるX方向のずれ量X2に比べて小さくなる。したがって、リードスイッチ22bがオン状態からオフ状態に動作した後、かご12の再運転のため、オフ状態に切り替わったリードスイッチ22bをオン状態に復帰させる場合、リードスイッチ22bの出力を確認しながらリードスイッチ22bをオン状態に復帰させ、かご12の運転に支障が生じない範囲内のずれ量Xに戻せばよい。以上から、ずれ量を精度よく計測する計測器を用いて、リードスイッチ22bをオフ状態からオン状態に切り替える場合に比べて、計測器を用いない分、安価に行うことが可能となる。
The second
さらに、リードスイッチ22bは、永久磁石21bに対向し、永久磁石21bの磁化方向に沿って設けられているので、永久磁石21bからの磁力がリードスイッチ22bにほぼ均等に及び、リードスイッチ22bの動作感度をほぼ均一にすることが可能となる。又、永久磁石21bは円柱であり、リードスイッチ22bは、上記円柱のN極端面の中心軸に沿って設けられる。このため、リードスイッチ22bは、永久磁石21bの円柱端面(N極端面)の中心と直交する水平面上(X方向を含む全水平方向面上)で、ほぼ同一感度(リードスイッチ22bの動作点が同じ)とすることが可能となる。また、リードスイッチ22bは、水平方向(X方向)及び垂直方向(Z方向)を含む三次元方向の領域における層間のずれの有無を検出することができる。
Further, since the
なお、第1の層間ずれ検出器20Aは、下層部シャフト11Mと免震層部シャフト11Kとの層間において、上述した第2の層間ずれ検出器20Bと同様の効果を得る。
The first
エレベータ制御装置30のCPU33は、第1及び第2の各層間ずれ検出器20A、20Bからの信号に基づいて各層間のずれの有無を判断し、各層間のずれが有ると判断した場合、予め設定された運転条件に従って、かごの運転を制御するので、この運転条件に従ってかご12の運転を制限することが可能となる。
When the
なお、上記実施の形態において、磁気検出素子はリードスイッチの場合について説明したが、例えば、半導体開閉装置であってもよい。また、各永久磁石21a、21b及び各リードスイッチ22a、22bの設置場所は、上記実施の形態の場合に限らず、他の場所に設置してもよい。例えば、永久磁石21bを免震層部シャフト11Kに設置し、リードスイッチ22bを上層部シャフト11Nに設置してもよい。
In the above embodiment, the case where the magnetic detection element is a reed switch has been described. However, for example, a semiconductor switching device may be used. Further, the installation locations of the
さらに、第1の層間ずれ検出器20Aは、下層部シャフト11Mと免震層部シャフト11Kとの間に設置し、第2の層間ずれ検出器20Bは、上層部シャフト11Nと免震層部シャフト11Kとの間に設置した場合について説明したが、免震建物の構造に応じて、自在に変更してもよい。例えば、層間ずれ検出器は、上層部シャフト11Nと下層部シャフト11Mとの間に設置し、上層部シャフト11Nと下層部シャフト11Mとの層間のずれの有無を検出してもよい。そして、エレベータ制御装置30のCPU33は、上層部シャフト11Nと下層部シャフト11Mとの層間のずれの有無を検出する層間ずれ検出器からの信号に基づいて、上層部シャフト11Nと下層部シャフト11Mとの層間のずれの有無を判断し、当該層間のずれが有ると判断した場合、メモリ32に格納された運転条件に従って、かご12の運転を制御してもよい。
Further, the first
以上のように、上記実施の形態を変更しても、上記実施の形態とほぼ同様の効果を得ることが可能となる。 As described above, even if the above embodiment is changed, it is possible to obtain substantially the same effect as the above embodiment.
10 エレベータシャフト、11M 下層部シャフト、11K 免震層部シャフト、11N 上層部シャフト、12 かご、20A、20B 層間ずれ検出器、21a、21b 永久磁石、22a、22b リードスイッチ、23a、23b 信号出力部、30 エレベータ制御装置、32 メモリ、33 CPU。 10 Elevator shaft, 11M Lower layer shaft, 11K Seismic isolation layer shaft, 11N Upper layer shaft, 12 Car, 20A, 20B Interlayer displacement detector, 21a, 21b Permanent magnet, 22a, 22b Reed switch, 23a, 23b Signal output unit , 30 elevator control device, 32 memory, 33 CPU.
Claims (5)
前記層間ずれ検出器は、前記各層間のずれの有無を非接触で検出する非接触センサである
ことを特徴とする免震建物の層間ずれ検出器。 A seismic isolation building interlayer displacement detector that detects the presence or absence of a displacement between each layer of a base isolation building provided with an elevator shaft,
The inter-layer displacement detector is a non-contact sensor that detects the presence / absence of displacement between the respective layers in a non-contact manner.
ことを特徴とする請求項1記載の免震建物の層間ずれ検出器。 The non-contact sensor detects presence / absence of a positional shift between the respective layers by using a magnetic flux change when a shift occurs between the respective layers by a combination of a magnetic detection element and a magnet. Item 1. A seismic isolation detector for a base-isolated building according to Item 1.
ことを特徴とするエレベータ制御装置。 The presence or absence of a shift between the layers is determined based on a signal from the interlayer shift detector according to any one of claims 1 to 4, and when it is determined that there is a shift between the layers, a preset operation is performed. An elevator control device comprising processing means for controlling the operation of the car according to conditions.
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Effective date: 20090728 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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