JP2006513961A - 選択的に可変の硬度を有するローラを備えるエレベータ - Google Patents

Abstract

エレベータシステムは磁場（２０）に応じて変化する硬度を有するローラ（１６）を含む。ローラ（１６）はエレベータかご（１２）の所望の向きを維持するためにガイドレール（２８）にそって転がる。一つの例では、ローラ（１６）は磁場（２０）の変化に応じて粘性を変化させる流体（２２）を入れた略環状室（３６）を画定する膜（３０）を含む。ローラ（１６）は選択された強度の磁場（２０）を生成する少なくとも一つの磁場発生装置（１８）に関連付けられる。磁場を変更することにより、エレベータかご（１２）の振動を制御して乗り心地を改善するように各ローラ（１６）の硬度を変更する。

Description

本発明は一般に、エレベータシステムのためのローラガイドアッセンブリに関する。より詳細には、本発明は選択的に可変のローラ硬度を有するローラガイドに関する。

エレベータシステムは典型的には建築物の種々の階の間で客又は物品を搬送するために昇降路内を移動するかごを含む。昇降路内に取り付けられたガイドレールは昇降路内でエレベータかごを案内する。エレベータかごは各ガイドレールに沿ってかごを案内する複数のローラガイドを含む。ガイドレールの不均一はエレベータかごの望まない振動を生じ得る。望ましくない振動がレールの再アライメントを必要とする場合もある。更に、ガイドレールは所望のエレベータの乗り心地を与えるために特定の許容誤差セット内で製作される。ガイドレールに対する限定的許容誤差は費用のかかる製作技術及び工程を必要とし、それらはエレベータシステムのコストに加算される。

ガイドレールに沿って存在する不均一のいくらかと、エレベータかごに伝達される振動を緩和及び吸収するために典型的にはローラガイドがばね又はダンパアッセンブリを用いてエレベータかごに取り付けられる。そのようなローラガイドアッセンブリはガイドレールの不均一とそれに伴うエレベータかごの振動の一定量に適応できるだけである。一定の減衰率は、制限された動作範囲内で最適な乗り心地を提供する。更に、振動を減衰させるばねとダンパの能力はエレベータかご速度の増加により必要とされるアライメント要件により抑制される。エレベータかごの乗り心地は滑らかな乗り心地と、積載重量及びエレベータかご速度のような機能上のエレベータパラメータとの間でバランスされる。

従って、エレベータの乗り心地を改善するために振動とガイドレール不均一とに適合可能なローラガイドアッセンブリを開発することが望ましい。

本発明の実施例には、磁場に応じて可変の硬度を有するローラを含むローラガイドアッセンブリがある。

一つの例において、本発明のローラは印加磁場の存在の下に粘性特性を変化させる流体を入れた略環状室を画定する膜を含む。各ローラに関連付けられた磁場発生装置が可変強度の磁場を発生して流体の粘性特性を変化させる。流体の可変粘性特性はローラ硬度の対応する変化をもたらす。ローラ硬度の変化は現在検出されるエレベータの向きと動作状態（即ち振動）とに従って減衰特性を最適化して改良された乗り心地を提供する。

従って、本発明は現在のエレベータ動作状態に従ってローラ硬度を変更することによりエレベータかごの乗り心地を改善する。

本発明の種々の特徴と利点は以下の現在好ましい実施例の詳細な説明から当業者には明らかとなろう。詳細な説明をともなう図面は、以下に簡単に説明される。

図１を参照すれば、エレベータシステム１０用のローラガイドアッセンブリ１４は磁場２０への露出に応じて可変の硬度を有するローラ１６を含む。ローラガイドアッセンブリ１４はかご１２と共に移動するように支持される。ローラ１６はガイドレール２８の表面に回転接触している。

各ローラ１６の硬度は磁場２０の変化に応じて変化して例えば振動を打ち消す。振動はガイドレール２８の不均一により、あるいは速度とエレベータかごにより搬送される荷重との組み合わせにより生じ得る。更に、昇降モータおよびその他のエレベータシステム部品がエレベータかご１２の望ましくない振動に寄与し得る。各ローラ１６の硬度変化は変動する大きさの振動に適応して乗り心地を改善する。

制御装置２４は動作状態に応じてローラ硬度を選択的に変更するようにプログラムされる。センサ装置２６が、振動と、所望の向きに対するエレベータかご１２の向きとを検出するために支持される。センサ装置２６は好ましくはエレベータかご１２の構造内の振動を検出する加速度計である。図解された例では加速度計が使用されるが、エレベータかご１２の振動又は向きのような現在の状態に関する情報を得るために当技術分野で知られた如何なる検出装置を使用してもよい。センサ装置２６からの情報は制御装置２４に供給され、これはそれに応じてローラ硬度を制御して乗り心地を調整する。図解された実施例では制御装置２４はエレベータかご１２と共に移動するように支持されるが、制御装置２４はその他どんな位置に配設されてもよい。

この説明があれば、当業者は市販の制御装置をプログラムし、あるいは専用のハードウェア、両方のソフトウェアを、それら特有の必要性を満たすように所望のローラ硬度制御を達成するように開発することができるであろう。

各ローラ１６は磁場発生装置１８に隣接して配設される。磁場発生装置１８は磁場２０を生じる。好ましくは、複数のローラ１６のそれぞれは別個の対応する磁場発生装置１８に隣接して配設される。各ローラ１６に対する別個の磁場発生装置１８は各ローラ１６に対するローラ硬度の独立制御を提供する。

図２を参照すれば、一つの実施例において、各磁場発生装置１８は一般的に知られるように、変化する強度の印加磁場２０を作り出すように構成された電磁石２１を備える。電磁石は磁場２０の所望の強度に比例して通電されるコイルを含む。電磁石２１は制御装置２４からの信号に比例して磁場強度を変更して対応するローラ１６の硬度を変化させる。

図３を参照すれば、もう一つの実施例において、磁場発生装置１８は永久磁石１９を備える。ローラ１６に対して永久磁石１９を（例えば矢印３８で示すように）移動することによりローラ１６に印加される磁場２０の強度を選択的に変化させる。電磁石と永久磁石とが磁場発生装置例として示されるが、ローラ１６に近接して変化する磁場を生じるように構成された如何なる装置を利用しても、それは本発明の考慮の範囲内にある。

図４を参照すれば、一つの例において、各ローラガイドアッセンブリ１４はガイドレール２８の三つの表面に沿って案内する三つのローラ１６を含む。各ローラ１６は軸３４回りに回転するように支持される。ローラガイドアッセンブリ１４は、エレベータかご１２の適切な向きを維持しかつ滑らかで静かな乗り心地を提供するように、エレベータかご１２を昇降路内で案内する。何れの一つのローラアッセンブリ１４の各ローラ１６に加えられる荷重もエレベータかご１２に対する荷重とその速度とで変化する。本発明では、ローラ硬度は、各ローラ１６の減衰特性を変更して望ましくない振動に適応してそれを除去し、そうして乗り心地を改善するように、最適化することができる。

図５および図６を参照すれば、各ローラ１６は印加磁場２０（図２および図３）の強度の変化に応じて変化する粘性を有する流体２２を入れた膜３０を含む。一つの例において、流体２２は磁場２０に反応する浮遊粒子を入れた既知の磁気流動性流体を含む。そのような流体内の浮遊粒子は知られているように印加磁場２０に平行な柱状構造を形成する。柱状構造の整列は流体２２の運動を規制して流体粘性を増加する。流体２２の粘性の変化はローラ１６の減衰特性を変化させる。

粘性特性を変化させるために印加磁場に反応する如何なるタイプの流体を利用しても、それは本発明の考慮の範囲内にある。この説明の恩恵を受ける当業者は用途特有のパラメータに従って磁気流動性流体と処方とを選択することができるであろう。

膜３０は固体ディスク３１の円周の周りに支持され、略環状の空洞３６を画定する。膜３０はガイドレール２８に案内接触するローラ１６の表面を備える。膜３０内の流体２２は印加磁場２０の強度の比例変化に応じて粘性特性を変化させる。流体２２の粘性変化はローラ１６の硬度の対応する変化をもたらしてエレベータかご１２の振動を補償及び減衰させる。

図１を参照すれば、エレベータシステム１０の動作中に、センサ２６はエレベータかご１２の振動と向きとを示す情報を制御装置２４に通信する。制御装置２４はセンサ２６からの振動と向きとに関する情報を所望の状態と比較する。検出装置２６は荷重、ガイドレール不均一、振動、速度、及びエレベータシステム１０の動作に必要な他の多くの動作パラメータと機構とから生じるエレベータかご１２の現在の状態を検出する。

制御装置２４は検出された状態と所望の状態とを比較し、それに応じて各磁場発生装置１８を制御して対応する磁場２０を生じ、流体２２の粘性特性を制御し、各ローラ１６に対する所望硬度を得る。磁場２０の強度は所望の状態と検出された状態との間の差に比例してそれぞれの専用ローラ１６に対して変更される。硬度を変更することによりエレベータかご１２の振動を減衰及び分離するように各ローラ１６に対する減衰特性を最適化する。更に、制御装置２４は、減衰特性の組み合わせ効果が最適でより滑らかな乗り心地をもたらすように各ローラ１６の硬度を独立に制御する。

本発明のエレベータシステム１０の動作はエレベータかご１２の移動中の振動の影響を低減して乗り心地と信頼性を改善する。更に本発明のローラ１６の選択的に可変の減衰特性の最適化は、より様々なガイドレール２８に適応する。

以上の説明は例示であり、単なる具体的な仕様ではない。本発明は例証的に述べられたが、用いられた用語は限定的用語ではなく、説明的用語の性質をもたせることを意図したことは言うまでもない。上記の教示に照らせば、本発明の多くの変形と変更が可能である。本発明の好ましい実施例が述べられたが、ある一定の変形が本発明の範囲内にあることは当業者なら認識するであろう。添付の特許請求の範囲内で本発明が具体的に述べられたのと違うやり方で実行し得ることは言うまでもない。その理由により、本発明の真の範囲と内容を決定するために添付の特許請求の範囲を検討すべきである。

本発明に従って設計されたローラガイドアッセンブリ例を含むエレベータかごの模式図。 磁場発生装置の実施例の模式図。 磁場発生装置のもう一つの実施例の模式図。 ガイドレールに接触するローラガイドアッセンブリの模式図。 本発明に従って設計されたローラガイドの図。 本発明に従って設計されたローラガイドの図。

Claims (19)

1. 磁場（２０）に応じて変化する硬度を有するローラ（１６）を備えることを特徴とするエレベータシステム（１０）用ローラガイドアッセンブリ（１４）。
2. 前記ローラ（１６）が前記磁場（２０）に応じて変化する粘性を有する流体（２２）を入れた膜（３０）を含むことを特徴とする請求項１記載のアッセンブリ。
3. 前記流体（２２）が磁気流動性流体を含むことを特徴とする請求項２記載のアッセンブリ。
4. 前記膜（３０）がディスク（３１）の周りで支持された略環状室（３６）を画定することを特徴とする請求項２記載のアッセンブリ。
5. 前記ローラ（１６）の硬度を変更するように選択的に制御可能な、前記ローラ（１６）に隣接する磁場発生装置（１８）を含むことを特徴とする請求項１記載のアッセンブリ。
6. 複数の前記ローラ（１６）と、対応する複数の別個に作動可能な磁場発生装置（１８）とを含むことを特徴とする請求項５記載のアッセンブリ。
7. 前記磁場発生装置（１８）が電磁石（２１）を備えることを特徴とする請求項５記載のアッセンブリ。
8. 前記磁場発生装置（１８）が永久磁石（１９）を備えることを特徴とする請求項５記載のアッセンブリ。
9. 少なくとも一つのガイドレール（２８）と、
   前記ガイドレール（２８）に沿って可動のエレベータかご（１２）と、
   前記ガイドレール（２８）の表面に沿って転がり、磁場（２０）に応じて変化する硬度を有する、前記エレベータかご（１２）と共に移動するように支持されたローラ（１６）と、
   前記磁場（２０）を選択的に発生する磁場発生装置（１８）と、
   を備えることを特徴とするエレベータシステム（１０）。
10. 前記ローラ（１６）が前記磁場（２０）に応じて変化する粘性を有する流体（２２）を入れた膜（３０）を含むことを特徴とする請求項９記載のシステム。
11. 前記膜（３０）がディスク（３１）の周りで支持された略環状室（３６）を画定することを特徴とする請求項１０記載のシステム。
12. 前記膜（３０）が前記ガイドレール（２８）の前記表面に転がり接触していることを特徴とする請求項１０記載のシステム。
13. 複数のローラ（１６）と、対応する複数の磁場発生装置（１８）とを含むことを特徴とする請求項９記載のシステム。
14. 前記磁場発生装置（１８）を選択的にかつ個々に制御する制御装置（２４）を含むことを特徴とする請求項１３記載のシステム。
15. 前記エレベータかご（１２）の向きに関する情報を提供するセンサ装置（２６）と、前記センサ装置（２６）から情報を受け、それに応じて、前記ローラ硬度を変更するように前記磁場（２０）発生装置を制御する制御装置（２４）とを含むことを特徴とする請求項９記載のシステム。
16. ガイドレール（２８）に沿ってエレベータかご（１２）を案内するように適合されている関連する複数のローラ（１６）を有するエレベータかご（１２）の振動を制御する方法であって、
    ａ） 所望の状態に対する前記エレベータかご（１２）の状態を決定するステップと、
    ｂ） 前記決定された状態に応じて前記ローラ（１６）の少なくとも一つの硬度を選択的に変更するステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
17. 前記方法は磁場に応じて変化する粘性を有する流体を前記ローラに備えることを含み、ステップ（ｂ）が特定のローラ（１６）に関連付けられた磁場を選択的に変更することを含むことを特徴とする請求項１６記載の方法。
18. 各ローラ（１６）に対して独立に磁場（２０）の強度を変更することを含むことを特徴とする請求項１７記載の方法。
19. ステップ（ａ）が、前記かごが前記ガイドレールに沿って移動しながら前記かごの振動レベルを決定することを含むことを特徴とする請求項１６記載の方法。

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