JP2010037084A - エレベータ乗りかご - Google Patents

Abstract

【課題】アクティブマスダンパによる振動抑制装置を適切な位置に配置することで、有効な振動抑制効果が得られるエレベータ乗りかごを提供する。
【解決手段】かごの枠組に取り付けられたカーシーブ梁１９に回転可能に取り付けられ、かご吊り用のロープが掛けられるカーシーブ２０を有し、このカーシーブ２０から生じる振動の、前記かごの枠組への伝達経路上に、カーシーブ２０から生じる振動に対し逆位相の振動を発生してカーシーブ２０からの発生振動を抑制するアクティブマスダンパ２３取り付けたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、アクティブマスダンパによる振動抑制装置を有するエレベータ乗りかごに関する。

現在、エレベータ乗りかごの乗り心地を改善する装置として、かご枠とロープの吊支持部分との間にダンパーを設置し、その減衰特性をかえることで、多様な状況における制振を実現するものが見受けられる（例えば、特許文献１参照）。

この制振装置では、ダンパーを構成するシリンダ内に、ピストン状の移動体と共に封入されるオイルに対し、このシリンダ内のオイルが通過するオリフィスの間に、通電により膨張する部材を設けている。そして、この部材に通電することで、オイルの通過面積を可変とし、減衰定数を変化させて、多様な状況下でのかごの制振を実現する構造としている。
特開平４−３７９０号公報

しかし、上述の制振装置はオイルダンパを用いることから、装置が大型になるためレイアウト上の制約を受ける。また、オイルを使用するため、その漏れによる不具合などが懸念される。

本発明の目的は、アクティブマスダンパによる振動抑制装置を適切な位置に配置することで、有効な振動抑制効果が得られるエレベータ乗りかごを提供することにある。

本発明のエレベータ乗りかごは、かごの枠組と、このかごの枠組に取り付けられたカーシーブ梁に回転可能に取り付けられ、かご吊り用のロープが掛けられるカーシーブと、このカーシーブから生じる振動の伝達経路上に取り付けられ、前記カーシーブから生じる振動に対し逆位相の振動を発生して前記カーシーブからの発生振動を抑制するアクティブマスダンパとを備えたことを特徴とする。

この場合、前記アクティブマスダンパは、前記カーシーブ梁のカーシーブ近くに一体に設けられた支持プレートに取り付ける。

或いは、アクティブマスダンパを、前記カーシーブ梁内のカーシーブ設置位置近くに取り付けてもよい。

更には、アクティブマスダンパを、前記カーシーブ梁と前記かごの枠組との間に取り付けてもよい。

本発明では、前記かごの枠組みは、平面形状が矩形のかご床と、このかご床の正面となる一辺の両端から立設された一対の縦材と、この一対の縦材の各上端部に一端が連結され他端が背面に向って奥行き方向に配設された一対の横材と、前記一対の縦材の上部間を連結するドアマシンベースと、前記一対の横材の奥行方向中間部にてこの一対の横材の上方にその横断方向に配置された上梁、及び前記かご床の下面を支持し、前記正面に対する幅方向に沿って配置された下梁と、前記一対の横材の両側面、及び前記かご床の両側辺にそれぞれ接した状態で縦向きに設けられそれらの上下端部が前記上梁及び下梁の両端にそれぞれ連結された左右一対の縦枠とを備え、前記アクティブマスダンパは、前記カーシーブ梁における前記カーシーブの取り付け部近くと、前記カーシーブ梁を取り付けた前記上梁又は下梁との間に取り付けられている。

または、アクティブマスダンパは、前記カーシーブ梁の両端と前記かごの枠組みを構成する前記一対の横材との間にそれぞれ取り付けてもよい。

更には、アクティブマスダンパを、前記かごの枠組みを構成する前記一対の横材と前記ドアマシンベースとの間にそれぞれ取り付けてもよい。

また、本発明では、前記アクティブマスダンパの取付部材に、前記カーシーブからの発生振動の高周波成分の共振を回避するウェートを一体に取り付けるとよい。

本発明によれば、アクティブマスダンパによる振動抑制装置を適切な位置に配置することで、省スペースで、かごの枠組構造を強固にすることもでき、乗りかごの静粛性を実現することができる。

以下、本発明に係るエレベータ乗りかごの一実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

図1はこの実施の形態におけるエレベータ乗りかごの枠組みと、これに取り付けられるアクティブマスダンパ（以下ＡＭＤと呼ぶ）との関係を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。このかごの枠組みは、図示しない正面ドアや側面パネル、天井板を取り付ける以前のものである。すなわち、この枠組には、この後に上述した正面ドアや側面パネル、天井板を取り付けてエレベータ乗りかごとして組み立てられる。

まず、このかごの枠組みを説明する。図１において、かご床１１は平面形状が矩形を成している。このかご床１１の正面となる一辺（図１（ａ）の下辺）の両端からは左右一対の縦材１２が立設されている。この一対の縦材には、山形鋼などによるフレーム材が用いられており、以下これをササエ１２と呼ぶ。この一対のササエ１２の上端部には横材１３がそれぞれ連結されている。これら一対の横材１３にも、山形鋼などによるフレーム材が用いられており、以下これをウデ１３と呼ぶ。これら一対のウデ１３一端は、前述のように、対応するササエ１２の上端部に連結され、他端は背面（図１（ａ）の上方）に向って奥行き方向に配設されている。また、左右一対のササエ１２の上部間には、図示しない乗りかごの正面ドア及びその開閉機構を支持するドアマシンベース１４（図１（ｂ）では図示を省略）により一体的に連結されている。このドアマシンベース１４と左右一対のウデ１３との間には、天井スジカイ１５を設け、天井構造を補強している。

左右一対のウデ１３の奥行方向中間部には、この一対のウデ１３に対する上方の横断方向に沿って上梁１６が設けられている。この上梁１６は、平行な２本の溝形鋼からなり、乗りかごの上面に沿って配置される。かご床１１の下側には、その下面を支持する下梁１７が設けられている。この下梁１７は、同じく平行な２本の溝形鋼からなり、かご床１１の正面に対する幅方向に沿って配置される。これら上梁１６及び下梁１７の両端部間にはそれぞれ左右一対の縦枠１８が連結されている。この一対の縦枠１８は、それぞれ２本の山形鋼を平行配置したもので、一対のウデ１３の両外側面、及びかご床１１の両側辺にそれぞれ接した状態で縦向きに設けられ、それらの上下端部は、上梁１６及び下梁１７の両端にそれぞれ連結している。

上梁１６には、図１（ａ）で示すように、カーシーブ梁１９が、上梁１５に対して、平面図上、所定の角度で斜めに取り付けられている。このカーシーブ梁１９は、図１（ｂ）で示すように、上梁１６を上下から挟むように平行に配置された構造材を有する。この構造材は、図２で示すように、左右一対の溝形鋼を、上下に平行に組み合わせたものである。なお、図２はカーシーブ梁１９を、後述するカーシーブ２０を取り付けた端部方向から見た図であり、上梁１６の図示は省略している。このカーシーブ梁１９の長さ方向両端部には、図１（ａ）で示すように、カーシーブ２０がそれぞれ回転可能に設けられ、図示しないかご吊り用のロープが架け渡される。

ここで、カーシーブ２０は、カーシーブ梁１９が前述のように斜めに取り付けられていることから、図示しない複数条のロープが、図２で示したカーシーブ２０の溝２０ａと噛み合う際、多少偏心した状態で噛み合うために振動が生じる。この振動はカーシーブ梁１９から、かごの枠組みに伝達される。すなわち、カーシーブ梁１９が取り付けられた上梁１６を経てこの上梁１６と連結する縦枠１８、この縦枠１８に接しているウデ１３、このウデ１３に連結しているササエ１２や、ササエ１２の上部間に取り付けられているドアマシンベース１４などに伝達される。したがって、カーシーブ２０で発生した振動は、組み立て後におけるエレベータ乗りかごの全体に伝達されることになり、エレベータ利用者に対し不快感や不安感を与える。

特に、組み立て後におけるエレベータ乗りかごには、可動体であるドアが設けられている。このドアはドアマシンベース１４に保持される開閉機構により開閉可能に構成されるが、乗りかごの昇降運転時に、カーシーブ２０とメインロープとの噛み込みにより発生した振動がドアマシンベース１４に加わると、この振動と共振してドア自体が大きく振動することがある。

そこで本発明は、このカーシーブ２０から生じる振動の、前記かごの枠組を含む伝達経路上にＡＭＤ２３を取り付け、このＡＭＤ２３によりカーシーブ２０から生じる振動に対し逆位相の振動を発生して、カーシーブ２０からの発生振動を抑制している。

この実施の形態では、ＡＭＤ２３を、カーシーブ梁１９の、カーシーブ２０が設けられた場所の近くに取り付けている。すなわち、カーシーブ梁１９の端部側方に、カーシーブ梁１９と一体の支持プレート２１を設け、その上に、図２で示した取り付け具２２によりＡＭＤ２３を取り付けている。

このように、振動の発生源であるカーシーブ２０の直近位置にＡＭＤ２３を設けたので、カーシーブ２０から生じる振動を有効に抑制することができる。

ここで、ＡＭＤ２０の設置場所は、前述のように、カーシーブ梁１０のカーシーブ２０が設けられた端部側方である。この場所は、カーシーブ梁１９と上梁１６との間に生じる鋭角状のデッドスペースであり、これまで何ら活用されていなかったが、この実施の形態ではＡＭＤ２０の設置場所として有効活用した。またこの場所は、振動の発生源であるカーシーブ２０の直近であるため、発生振動に対する抑制効果が大きい。

さらに、カーシーブ２０から発生する振動は、主にカーシーブ２０の溝２０ａがメインロープを噛み込む際に生じるものであり、カーシーブ２０の幅方向（図２の左右方向）の振動成分が多い。このため、上述のように、ＡＭＤ２３を、カーシーブ２０が設けられたカーシーブ梁１０の側方に一体的に設置したことにより、カーシーブ２０の幅方向の振動成分を効果的に抑制でき、発生振動に対する抑制効果が大である。

なお、カーシーブ２０から生じる振動は予め測定しておくことができるので、ＡＭＤ２３は、この発生振動と逆位相の振動を生じるように設定しておく。また、このカーシーブ２０からの振動の発生タイミングは、エレベータの運転タイミングに連動するので、このエレベータの運転タイミングに応じてＡＭＤ２３から逆位相の振動が発生するように設定する。

このように設定すると、エレベータが運転され、カーシーブ２０からメインロープとの噛み込みによる振動が発生すると、ＡＭＤ２３から、この発生振動と逆位相の振動が生じることにより発生振動を打ち消してこれを抑制することができる。

このほかに、ＡＭＤ２３に振動が加わった場合、これをＡＭＤ２３側で検出し、加わった振動に対応する逆位相の振動を生じるようにしてもよい。

このように、ＡＭＤ２３による制振作用により、カーシーブ２０のロープ噛み込みにより生ずる振動が、カーシーブ梁１９からかごの枠組み、すなわち最終的にはエレベータ乗りかごのかご室に伝播することを抑制することができ、静粛なかご室が実現される。また、カーシーブ梁と上梁の間のデッドスペースを有効活用できる。それにより、省スペースでかご室の静粛性を確保する振動抑制装置が得られる。

ＡＭＤ２３に対しては、図２で示すように、その取り付け部材である支持プレート２１の下部にウェート積載部２５を設け、ウェート積載部２５によりウェート２６を一体的に取り付けてもよい。このウェート２６は、カーシーブ２０から発生する振動のうちの高周波成分の共振を回避するものである。

このように、ウェート２６を積載することにより、カーシーブ梁１９の固有振動数は、ＡＭＤ２３の動作周波数範囲内になるよう設定される。それにより、振動の高周波成分はカーシーブ梁１９の共振系で回避し、低周波成分はＡＭＤ２３のアクティブ制御により遮断できる。すなわち、ＡＭＤ２３単体をカーシーブ梁１９に設置する場合よりも、振動の遮断性能を高めることができ、かご室の静粛性を一層高めることができる。

上記実施の形態では、ＡＭＤ２３を、カーシーブ梁１０のカーシーブ２０が設けられた端部側方に一体的に取り付けているが、本発明はこれに限定されるものではなく、図３で示すように、カーシーブ梁１９内に設けてもよい。図３はカーシーブ梁１９自体を取り出して示しており、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は正面図である。

カーシーブ梁１９は、前述のように、左右一対の溝形鋼を、上下に平行に組み合わせたものであり、その長さ方向両端部には、カーシーブ２０がそれぞれ回転可能に設けられている。このようなカーシーブ梁１９に対して、ＡＭＤ２３を、下部に配置された左右一対の溝形鋼上の、一方のカーシーブ２０に近い位置に、取り付け具２２Ａにより一体的に取り付ける。

この場合もＡＭＤ２３の取り付け位置は、振動発生源であるカーシーブ２０の直近であるので、カーシーブ２０から発生してカーシーブ梁１９を振動させる振動を有効に抑制できる。また、ＡＭＤ２３をカーシーブ梁１９の内部に設置したので、レイアウト検討上、かご上部の用品配置を新たに考慮する必要がなく、レイアウトの自由度が高くなり、しかも、かご室の静粛性を高めることができる。

なお、上記いずれの実施の形態においても、ＡＭＤ２３は、カーシーブ梁１９の両端に設けられる合計２個のカーシーブ２０に対して、それらのいずれかに近い位置に１個設けているが、もちろん、２個のカーシーブに対して、それらの直近にそれぞれ（合計２個）ＡＭＤ２３を設けてもよい。このようにＡＭＤ２３の設置個数は、ＡＭＤ２３自体の性能や、発生する振動の大きさ等に応じて適宜選択すればよい。

また、上記実施の形態は、いずれもＡＭＤ２３を、振動発生源であるカーシーブ２０の直近のカーシーブ梁１９に対して取り付けていたが、ＡＭＤ２３を、カーシーブ梁１９とかごの枠組との間に取り付けてもよい。

図４はこの場合の実施の形態を示している。この例では、ＡＭＤ２３を、カーシーブ梁１９におけるカーシーブ２０の取り付け部近くと、かごの枠組みを構成する上梁１６との間に取り付けている。すなわち、カーシーブ梁１９の、カーシーブ２０が設けられた端部側面に、図５で示すようにブラケット２６を設け、このブラケット２６にＡＭＤ２３の取り付け具２２Ｂの一端を結合する。取り付け具２２Ｂ内にはＡＭＤ２３が保持されており、この取り付け具２２Ｂの他端は、上梁１６に取り付けられる。

ここで、上梁１６はカーシーブ梁１９を取り付けるものであり、カーシーブ梁１９からの振動が伝達されるが、カーシーブ梁１９の振動発生源であるカーシーブ２０近くの位置と、上梁１６との間にＡＭＤ２３を渡らせて一体的に設置したことにより、上梁１６に対するカーシーブ梁１９からの振動の伝達を有効に減衰することができる。

特に、カーシーブ梁１９の端部側面と上梁１６との間にＡＭＤ２３を渡らせて設けたので、カーシーブ梁１９の水平方向の振動を効果的に抑制できる。前述のように、カーシーブ２０から生じる振動は、主としてロープとの噛み込みにより生じるので、水平方向の振動成分が多い。したがって、この水平方向の振動を効果的抑制できることは、振動全体に対する抑制効果が大きいことを意味する。また、ＡＭＤ２３をカーシーブ梁１９の端部側面と上梁１６との間に渡らせて設けた構成により、ＡＭＤ２３を保持する取り付け具２２Ｂがカーシーブ梁１９端部の剛性を高めることとなり、この点からも振動が抑制される。

このように、カーシーブ梁１９の水平方向の振動は、カーシーブ２０のロープ噛み込み騒音に対して大きく影響するため、ＡＭＤ２３が水平方向に作用することで、騒音抑制効果が高まる。また、ＡＭＤ取り付け具２２Ｂの剛性により、カーシーブ梁１９の先端が振動し難くなる効果もある。それにより、かご室の静粛性を高めた振動抑制装置が得られる。

なお、カーシーブ梁１９を、かごの枠組を構成する下梁１７に取り付け、図示しないメインロープをかご下に位置するカーシーブに架け渡す構造の乗りかごがあるが、この場合は、カーシーブ梁１９の端部側面と下梁１７との間にＡＭＤ２３を渡らせて設けるように構成すればよい。

次に、図６（ａ）（ｂ）で示す実施の形態を説明する。この実施の形態では、ＡＭＤ２３を、カーシーブ梁１９の両端と、枠組みを構成する一対のウデ１３との間にそれぞれ取り付けている。すなわち、カーシーブ梁１９の両端下部に、図６（ｂ）で示すようにブラケット２７を設け、このブラケット２７とウデ１３との間に、ＡＭＤ２３を保持した取り付け具２２Ｃを架け渡すようにして一体的に取り付ける。

ここで、一対のウデ１３は、上梁１６や縦枠１８を介してカーシーブ梁１９から振動が伝達される部分であり、カーシーブ梁１９の振動発生源であるカーシーブ２０近くの端部と、ウデ１３との間にＡＭＤ２３を渡らせて一体的に設置したことにより、ウデ１３に対するカーシーブ梁１９からの振動の伝達を有効に減衰することができる。また、カーシーブ梁１９とウデ１３を締結することで、かごの枠組全体の剛性が高まる。そして、ＡＭＤ２３の制振作用により、カーシーブ梁１９の振動がウデ１３を通じて、かごの枠組及びかご室に伝播することがない。

このように、かごの枠組全体の剛性が高まることで、かごの枠組を構成する部材の形格をさげ、コストの低減や軽量化などの効果が得られる。また、ＡＭＤ２３の振動抑制効果により、かごの枠組及びかご室の振動を下げることが可能となるため、かごの静粛性も実現する。

上記実施の形態は、カーシーブ梁１９とかごの枠組みとの間にＡＭＤ２３を介在させていたが、かごの枠組みを構成する部材間にＡＭＤ２３を組み込むようにしてもよい。図７はこの場合の実施の形態であり、ＡＭＤ２３を、かごの枠組みを構成する一対のウデ１３とドアマシンベース１４との間に取り付けている。すなわち、ＡＭＤ２３を保持する取り付け具２２Ｄの両端を、ブラケット２８を介して一対のウデ１３とドアマシンベース１４とに連結し、これらの間をスジカイ状に補強する。

このようにウデ１３とドアマシンベース１４とをスジカイ状に締結することで、ドアマシンベース１４の剛性が高まる。また、ＡＭＤ２３の制振作用により、ウデ１３からドアマシンベース１４に伝播する振動を抑制できる。

ここで、一般にウデ１３とドアマシンベース１４とはスジカイ構造などにより締結され、十分な強度を持つように設計されているが、上述のようにウデ１３とドアマシンベース１４とをＡＭＤ１３を介して締結することで、あらたにスジカイ構造を設置する必要がなくなり、省スペース化が実現できる。また、ドアマシンベース１４が振動すると、ドアの振動を引き起こし、騒音問題に発展する場合があるが、上述のようにウデ１３との間にＡＭＤ２３を設けたことにより、ドアマシンベースの振動を抑制することができ、騒音間題を回避できる。以上より、かごの枠組構造の高剛性化及び、乗りかごの静粛性を実現する振動抑制装置が得られる。

本発明によるエレベータ乗りかごの一実施の形態を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 同上一実施の形態におけるカーシーブ梁の端部正面図である。 本発明におけるＡＭＤをカーシーブ梁内に設けた実施の形態の示しており、（ａ）はカーシーブ梁の平面図、（ｂ）はカーシーブ梁の正面図である。 本発明におけるＡＭＤをカーシーブ梁と上梁との間に設けた実施の形態を示す平面図である。 図４で示した実施の形態におけるカーシーブ梁の端部正面図である。 本発明におけるＡＭＤをカーシーブ梁とウデとの間に設けた実施の形態の示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 本発明におけるＡＭＤをウデとドアマシンベースとの間に設けた実施の形態の示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。

符号の説明

１１ かご床
１２ 縦材（ササエ）
１３ 横材（ウデ）
１４ ドアマシンベース
１６ 上梁
１７ 下梁
１８ 縦枠
１９ カーシーブ梁
２０ カーシーブ
２１ 支持プレート
２２ 取り付け具
２３ アクティブマスダンパ（ＡＭＤ）
２６ ウェート

Claims (8)

1. かごの枠組と、
   このかごの枠組に取り付けられたカーシーブ梁に回転可能に取り付けられ、かご吊り用のロープが掛けられるカーシーブと、
   このカーシーブから生じる振動の伝達経路上に取り付けられ、前記カーシーブから生じる振動に対し逆位相の振動を発生して前記カーシーブからの発生振動を抑制するアクティブマスダンパと、
   を備えたことを特徴とするエレベータ乗りかご。
2. 前記アクティブマスダンパを、前記カーシーブ梁のカーシーブ近くに一体に設けられた支持プレートに取り付けたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ乗りかご。
3. 前記アクティブマスダンパを、前記カーシーブ梁内のカーシーブ設置位置近くに取り付けたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ乗りかご。
4. 前記アクティブマスダンパを、前記カーシーブ梁と前記かごの枠組との間に取り付けたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ乗りかご。
5. 前記かごの枠組みは、平面形状が矩形のかご床と、このかご床の正面となる一辺の両端から立設された一対の縦材と、この一対の縦材の各上端部に一端が連結され他端が背面に向って奥行き方向に配設された一対の横材と、前記一対の縦材の上部間を連結するドアマシンベースと、前記一対の横材の奥行方向中間部にてこの一対の横材の上方にその横断方向に配置された上梁、及び前記かご床の下面を支持し、前記正面に対する幅方向に沿って配置された下梁と、前記一対の横材の両側面、及び前記かご床の両側辺にそれぞれ接した状態で縦向きに設けられそれらの上下端部が前記上梁及び下梁の両端にそれぞれ連結された左右一対の縦枠とを備え、
   前記アクティブマスダンパは、前記カーシーブ梁における前記カーシーブの取り付け部近くと、前記カーシーブ梁を取り付けた前記上梁又は下梁との間に取り付けられている
   ことを特徴とする請求項４に記載のエレベータ乗りかご。
6. 前記かごの枠組みは、平面形状が矩形のかご床と、このかご床の正面となる一辺の両端から立設された一対の縦材と、この一対の縦材の各上端部に一端が連結され他端が背面に向って奥行き方向に配設された一対の横材と、前記一対の縦材の上部間を連結するドアマシンベースと、前記一対の横材の奥行方向中間部にてこの一対の横材の上方にその横断方向に配置された上梁、及び前記かご床の下面を支持し、前記正面に対する幅方向に沿って配置された下梁と、前記一対の横材の両側面、及び前記かご床の両側辺にそれぞれ接した状態で縦向きに設けられそれらの上下端部が前記上梁及び下梁の両端にそれぞれ連結された左右一対の縦枠とを備え、
   前記アクティブマスダンパは、前記カーシーブ梁の両端と前記一対の横材との間にそれぞれ取り付けられている
   ことを特徴とする請求項４に記載のエレベータ乗りかご。
7. 前記かごの枠組みは、平面形状が矩形のかご床と、このかご床の正面となる一辺の両端から立設された一対の縦材と、この一対の縦材の各上端部に一端が連結され他端が背面に向って奥行き方向に配設された一対の横材と、前記一対の縦材の上部間を連結するドアマシンベースと、前記一対の横材の奥行方向中間部にてこの一対の横材の上方にその横断方向に配置された上梁、及び前記かご床の下面を支持し、前記正面に対する幅方向に沿って配置された下梁と、前記一対の横材の両側面、及び前記かご床の両側辺にそれぞれ接した状態で縦向きに設けられそれらの上下端部が前記上梁及び下梁の両端にそれぞれ連結された左右一対の縦枠とを備え、
   前記アクティブマスダンパは、前記一対の横材と前記ドアマシンベースとの間にそれぞれ取り付けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ乗りかご。
8. 前記アクティブマスダンパの取付部材に、前記カーシーブからの発生振動の高周波成分の共振を回避するウェートを一体に取り付けたことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のエレベータ乗りかご。

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