JP2016055999A - エレベーター装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロープを破断することなくロープの張力を調整し、ロープの振幅を確実に抑制することが可能なロープの制振装置を備えたエレベーター装置を提供する。
【解決手段】本発明に係るエレベーター装置は、乗りかごと、つり合いおもりと、巻上機と、前記乗りかご、前記つり合いおもり及び前記巻上機に接続されたロープと、を備えるエレベーター装置において、ロープ端固定部と、応力計測部と、前記ロープ端固定部及び前記応力計測部に接続された制御部と、を有し、前記ロープ端固定部は、前記ロープの端部を把持するロープ端把持部と、前記ロープ端把持部に接続された金属製のロッドと、前記ロッドに設けられた張力調整部と、を有し、前記応力計測部は、前記ロッドに設けられ、前記ロッドに生じた応力を計測し、前記制御部は、前記応力に基づいて、前記張力調整部によって前記ロープの張力を調整することを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、エレベーター装置に関し、特にロープを制振する制振部を備えるエレベーター装置に関する。

地震等によって発生するロープの振れを抑制する装置（制振装置）を備えたエレベーター装置として、特許文献１及び２がある。特許文献１（特開２００８‐３９８２４０号公報）には、乗りかごと釣合い重りとを昇降させるロープを有するエレベーターにおいて、ロープ端の固定部に設けられロープ端固定部の傾斜を検出する傾斜検出手段と、ロープの張力を任意に調整するロープ張力調整手段を備えたことを特徴とするエレベーターの制御装置が開示されており、傾斜検出手段の計測値を常時監視し、計測値が所定の閾値を超えた際に、１本以上のロープの張力を、エレベーターが据付される建物が有する固有周期とロープが有する固有周期とが異なる周期となるように決定される張力に調整することで、エレベーターロープの共振を抑制することが開示されている。ロープの張力の調整方法としては、油圧ジャッキと、油圧ジャッキに油圧を印加する油圧ポンプと、油圧ジャッキと油圧ポンプとの間に介装されたバルブとからなるアクチュエータ油圧を用いて、特定の主ロープに係るシャックルロッドを受ける座面の高低位置を特定の主ロープの張力が減少する方向に変化させることが開示されている。また、変位センサによって計測された座面の高低位置変化量に基づいて、制御盤が、ロープの張力が過大であるか又は過小であるかを判断している。

また、特許文献２（国際公開第２０１０／０１３５９７号）には、ロープの横振動を検出するロープ横振動センサと、上記ロープ横振動センサの出力に基づいて、上記ロープに張力変動を与えるための駆動指令を演算する演算制御装置と、上記演算制御装置からの駆動指令に基づいて上記ロープに張力変動を与える駆動装置（外力付加装置）とを備えているエレベーター装置が開示されている。駆動装置としては、例えば電磁石を用いた慣性加振器が挙げられている。

特開２００８‐３０８２４０号公報 国際公開第２０１０／０１３５９７号

図５は、ロープの振動状態の一例を示す模式図である。ロープが振動して定常波を形成する場合、多数の振動モードが存在し得る。図５は、ロープが１次振動７１と２次振動７２を形成する場合を示す。

特許文献１では、ロープ端固定部のシャックルロッドの傾斜の大きさに基づいてロープを制振しているが、この方法ではロープの実際の振動の大きさがわからないため、ロープを確実に制振できないおそれがある。特許文献１にも記載されているように、一般にロープ端部は定常波の節（図５の７４）となり、ロープ端部における振幅は小さいため、ロープ端部の傾斜を計測しても、定常波の腹（図５の７５）でどのくらいロープが振れているかを正確に把握することができないおそれがある。また、特許文献１は、ロープの共振を抑制することを目的としており、ロープの振幅を完全に抑制するものではない。

また、特許文献２では、ロープ端でロープの横振動を検出しているため（図５の検出器７３の位置）、特許文献１と同様に、定常波の腹（図５の７５）でどのくらいロープが振れているかを正確に把握することができないおそれがあり、また、ロープの１次振動（図５の７１）を検出することはできても、２次振動（図５の７２）を検出することはできないため、ロープを確実に制振できないおそれがある。特許文献２において２次振動まで測定するためには、ロープ横振動センサをロープの両端部間に、ロープの長さ方向に沿って複数個設置する必要があり、設備コストが増大する。さらに、特許文献２のように、ロープの径方向に対して外力を加えて制振する方法では、ロープは一般に径方向に対する破断強度が小さいため、ロープが破断するおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑み、ロープを破断することなくロープの張力を調整し、ロープの振動を確実に抑制することが可能なエレベーター装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、乗りかごと、つり合いおもりと、巻上機と、前記乗りかご、前記つり合いおもり及び前記巻上機に接続されたロープと、を備えるエレベーター装置において、ロープ端固定部と、応力計測部と、前記ロープ端固定部及び前記応力計測部に接続された制御部と、を有し、前記ロープ端固定部は、前記ロープの端部を把持するロープ端把持部と、前記ロープ端把持部に接続された金属製のロッドと、前記ロッドに設けられた張力調整部と、を有し、前記応力計測部は、前記ロッドに設けられ、前記ロッドに生じた応力を計測し、前記制御部は、前記応力に基づいて、前記張力調整部によって前記ロープの張力を調整することを特徴とするエレベーター装置を提供する。

本発明によれば、ロープを破断することなくロープの張力を調整し、ロープの振動を確実に抑制することが可能なエレベーター装置を提供することができる。

本発明に係るエレベーター装置（機械室レスエレベーター装置）を示す模式図。 本発明に係るエレベーター装置のロープ端固定部の一例を示す模式図。 本発明に係るエレベーター装置の制振部の一例を示す模式図。 本発明に係るエレベーター装置において、ロープを制振する手順を示すフロー図。 ロープの振動状態の一例を示す模式図。

［エレベーター装置］
図１は本発明に係るエレベーター装置（機械室レスエレベーター）を示す模式図である。図１に示すように、本発明に係るエレベーター装置１０は、昇降路１内に設けられた乗りかご２、つり合いおもり３及び巻上機５と、これら乗りかご２、つり合いおもり３及び巻上機５に接続された主ロープ（ロープ）７と、主ロープ７の端部に設けられ、ロープ７の端部を昇降路１に固定するためのロープ端固定部４０とを備える。昇降路１を昇降する乗りかご２及びつり合いおもり３を支持する主ロープ７が頂部のロープ端固定部４０で固定されており、巻上機５の綱車に掛けた主ロープ７は、頂部プーリ６ａを介して一端に乗りかご２を、他端につり合いおもり３を付け、巻上機５の回転力を主ロープ７に伝えて乗りかご２を昇降させる。

ロープ端固定部４０は、主ロープ７を制振する制振部を有する。制振部は、具体的にはロープの振動によって生じたロープ端部の応力を計測する応力計測部と、上記応力の値に応じて主ロープ７の張力を調整する張力調整部と、応力計測部及び張力調整部に接続された制御部とを有する。以下、これらの構成について詳述する。

（１）ロープ端固定部
図２は本発明に係るエレベーター装置のロープ端固定部の一例を示す模式図である。図２に示すように、ロープ端固定部４０は、主ロープ７の端部を把持するロープ端把持部（ソケット）４ａと、ソケット４ａに接続された金属製のロッド（シンブルロッド）４ｈと、主ロープ７の張力を調整する張力調整部４１とを有する。張力調整部４１は、回転部品（ナット）４ｂと、弾性体（ばね）４ｃと、支持部材４ｄとで構成される。主ロープ７の端部がソケット４ａ内で固定され、ソケット４ａとロッド４ｈが接続（連結）され、ナット４ｂ、ばね４ｃ及び支持部材４ｄにロッド４ｈが挿通された構造を有する。支持部材４ｄは、図示しないが、昇降路１の天井又は壁面に接続され、固定される。すなわち、主ロープ７の端部は、主に、ソケット４ａ、ロッド４ｈ及び支持部材４ｄによって昇降路１に固定される。

ロッド４ｈは、表面にねじ溝を有し（図示せず）、ナット４ｂを回転させることで、ロッド４ｈを図２の紙面上下方向に移動することができる。ロッド４ｈの上下方向の移動によって、主ロープ７の端部の固定位置をずらし、主ロープ７の張力を調整することができる。

ソケット４ａ、ナット４ｂ、ばね４ｃ、支持部材４ｄ及びロッド４ｈの材質としては、特に限定は無いが、ステンレス鋼が好適である。

一般に、エレベーター装置において主ロープ７は複数本釣られており（図２では主ロープ７が３本の例を図示しているが、３本に限られない）、この中で特定の主ロープ７の張力が高い場合は、その主ロープ７が早く寿命に到る。このように複数本の主ロープ７の張力がばらつくと特定の主ロープの寿命を短くしてしまう可能性があることから、定期的に主ロープ張力を検査し、各主ロープ７の張力を均一に調整している。

（２）応力計測部
図３は、本発明に係るエレベーター装置の制振部の一例を示す模式図である。ロッド４ｈには、ロッド４ｈの応力を計測するための応力計測部４ｆが設けられている。応力計測部４ｆとしては、ロッド４ｈの応力を計測できるものであれば特に限定は無いが、ロッド４ｈの応力を抵抗値として計測する歪ゲージが好適である。

（３）制御部
制御部４ｅは、応力計測部４ｆによって計測された応力の値を応力計測部４ｆから受信し、該応力の値に応じて、主ロープ７の張力を調整するよう、張力調整部４１に指令を送信する。具体的には、応力の値に基づいた張力の調整方法については、適宜選択することができるが、例えば、主ロープ７の振動によって生じた応力の値に基づいてロッド４ｈが伸びた量（伸び）を算出し、この伸びた量だけロッド４ｈを持ち上げて主ロープ７の張力を調整することで、主ロープ７を制振することができる。

（４）駆動部
図３に示すように、駆動部は、ナット４ｂを回すためのモーターを有するカバー４ｇで構成されている。ナット４ｂ及びカバー４ｇを回転部品４ｉと呼ぶ。カバー４ｇの下部は、インパクトレンチのような凹部を有し、ナット４ｂを覆っている。このような構成とすることで、制御部４ｅの信号を受信したカバー４ｇのモーターがナット４ｂを回転させ、ロッド４ｈを上下方向へ移動させることが可能となる。

図４は本発明に係るエレベーター装置において、ロープを制振する手順を示すフロー図である。図４は、応力計測部４ｆとして、歪ゲージを用いた場合のフロー図の一例を示す。制御部４ｅは、あらかじめ主ロープ７の平常状態時（振動が発生していない状態）の応力をオフセット値（基準値）として記録しておく。

地震等により主ロープ７が振れた場合、主ロープ７の張力が一時的に下がり、ロッド４ｈの応力（応力計測部として歪ゲージを用いた場合は、抵抗値）が変化する。その応力を応力計測部４ｆが制御部４ｅへ出力（送信）し、応力の値を受け取った制御装置４ｅは、応力のオフセット値に対する変化量を算出し、応力をオフセット値に戻すために必要な張力調整量を、張力調整部４１のカバー４ｇのモーターに指令を送信する。張力調整量を受信したカバー４ｇのモーターは、ナット４ｂを回転させ、主ロープ７の応力がオフセット値に戻るよう、主ロープ７の張力を調整する。例えば、ロッド４ｈの応力（抵抗値）がオフセット値に対し−５変化した場合、制御部４ｅは応力を＋５上げるために必要な張力調整量（ロッド４ｈを引き上げる長さ）を演算し、カバー４ｇのモーターを制御することで、主ロープ７の張力を調整可能となり、主ロープ７の振れを収束させることができる。主ロープ７の振動が収束した後、カバー４ｇのモーターで、ロッド４ｈを引き上げた分、元に戻してもよい。

なお、エレベーターの仕様に応じて、ロッド４ｈの応力のオフセット値に対する変化量に対して、ロープの調整が必要であるか否かの閾値を設けることで、ロープの振動レベルに応じて、ロープの張力の調整を行うことができる。

上述した本発明に係る制振部によれば、主ロープ７の振動を、主ロープ７に接続されたロッド４ｈの応力として検出するので、振動のモードによらず、主ロープ７が振動して生じたロッド４ｈの応力の変化量（主ロープ７の張力の変化量）分だけロープの張力を調整し、主ロープ７の振動を確実に抑制することができる。主ロープ７の制振は、主ロープ７の固定位置をずらして張力を調整することで行うので、主ロープ７の側面から外力を付加して制振する場合と比較して、主ロープ７への負荷が少なくて済む。制御部４ｅは、ロッド４ｈの応力から主ロープ７の張力を把握することができるので、ロープの破断強度を考慮した範囲で主ロープ７の張力を調整し、振れを収束させることができる。

また、本発明は、主に、既設のエレベーター装置のロッドに応力計測部４ｆ、カバー４ｇを設けることで構成できるので、既設のエレベーター装置を解体又は大きな加工を行う必要がなく設置することができる点で、コストの面で有利である。

なお、上記した実施例は、本発明の理解を助けるために具体的に説明したものであり、本発明は、説明した全ての構成を備えることに限定されるものではない。例えば、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。さらに、各実施例の構成の一部について、削除・他の構成に置換・他の構成の追加をすることが可能である。

１…昇降路、２…乗りかご、３…つり合いおもり、４ａ…ロープ端把持部（ソケット）、４ｂ…回転部品（ナット）、４ｃ…弾性体（ばね）、４ｄ…支持部材、４ｅ…制御部、４ｆ…応力計測部、４ｇ…カバー、４ｉ…回転部品、４０…ロープ端固定部、４１…張力調整部、５…巻上機、６ａ…頂部プーリ、６ｂ…つり合いおもりを吊り持ちするプーリ、６ｃ…乗りかごを吊り持ちするプーリ、７…主ロープ、７１…定常波の１次振動、７２…定常波の２次振動、７３…振動検出器、７４…定常波の節、７５…定常波の腹、７６…一次振動の最大振幅。

Claims (5)

1. 乗りかごと、つり合いおもりと、巻上機と、
   前記乗りかご、前記つり合いおもり及び前記巻上機に接続されたロープと、を備えるエレベーター装置において、
   ロープ端固定部と、応力計測部と、前記ロープ端固定部及び前記応力計測部に接続された制御部と、を有し、
   前記ロープ端固定部は、前記ロープの端部を把持するロープ端把持部と、
   前記ロープ端把持部に接続された金属製のロッドと、
   前記ロッドに設けられた張力調整部と、を有し、
   前記応力計測部は、前記ロッドに設けられ、前記ロッドに生じた応力を計測し、
   前記制御部は、前記応力に基づいて、前記張力調整部によって前記ロープの張力を調整することを特徴とするエレベーター装置。
2. 前記制御部は、前記応力に基づいて前記ロッドの伸びを算出し、
   前記伸びに基づいて、前記張力調整部によって前記ロープの張力を調整することを特徴とする請求項１記載のエレベーター装置。
3. 前記張力調整部は、支持部材と、弾性体と、回転部品と、を有し、
   前記支持部材、前記弾性体及び前記回転部品は、それぞれ前記ロッドに挿通されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のエレベーター装置。
4. 前記回転部品が、ナットと、前記ナットのカバーからなり、
   前記ナットのカバーが、前記ナットとともに回転可能であることを特徴とする請求項３記載のエレベーター装置。
5. 前記応力計測部は、歪ゲージからなることを特徴とする請求項１又は２に記載のエレベーター装置。

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