JP2016196336A - エレベーターのガイド装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型かつアクティブガイドの機能と減衰装置の機能が共に有効に発揮可能なエレベーターのガイド装置を提供することを目的とする。
【解決手段】エレベーター乗りかごの上下左右に備えられ、構造物側のガイドレールに接触支持されたガイドローラを含むエレベーターのガイド装置であって、乗りかごに固定されたベース上に、第１の回転軸により回転可能に取り付けられたレバーと、レバーの第１の回転軸の一方端側に設けられた減衰装置と、レバーの第１の回転軸の他方端側に設けられ、ガイドローラを回転可能に取り付ける第２の回転軸と、レバーの第１の回転軸の他方端側に、第２の回転軸よりも遠方に設けられ、乗りかごに生じた振動を抑制する方向に推力を与えられてレバーを回動せしめるアクティブガイドを備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明はエレベーターのガイド装置に係り、特に乗りかご振動を抑制制御するとともに、エレベーターすれ違い時の風圧による制振をも可能とするエレベーターのガイド装置に関する。

エレベーターのガイド装置は、エレベーター乗りかごの上下４か所に設置され、構造物側のガイドレールにガイドローラが接触することで上下動するように構成されている。係るガイド装置については、近年の構造物の高層化、エレベーターの高速化に伴い、一層エレベーターかごの振動低減技術の重要性が高まってきている。

このうち、エレベーターかごの横振動を低減する技術を備えたガイド装置として、かごの横振動を検知するセンサと、かごに制振力を加えるアクチュエータとを備え、横振動と逆向きの力をアクチュエータによりガイドローラを介してかごに加えることで振動を低減するアクティブガイドの機能を備えたガイド装置が知られている。

また、このガイド装置にエレベーターすれ違い時の風圧による制振を行うための減衰装置を備えることが知られている。特許文献１は、上記アクティブガイドの機能と減衰装置を備えたエレベーターのガイド装置の一例である。

図２は、特許文献１の図１５に開示されたエレベーターのガイド装置である。特許文献１の記載によれば、「ガイド装置９のアーム９Ｇとガイドベース９Ａとの間に、ガイドローラ９Ｅがガイドレール６から押されて移動する振動を減衰する直動減衰装置２１がアクチュエータ１２と並列に設置されている。直動減衰装置２１の両端は、アーム９Ｇとは回転軸受け２１Ａによりガイドベース９Ａとは回転軸受け２１Ｂにより、回転可能に接続されている。直動減衰装置２１の構造は、かご枠とかご室の間の振動を減衰させる直動減衰装置５と同様とする。そうすることにより、部品点数を削減できるという効果がある。」としている。

図２の構造においてアクチュエータ１２が、かごの横振動を検知するセンサの信号に応じてかごに制振力を加えるアクチュエータであり、直動減衰装置２１が減衰装置に対応している。この場合には、ガイドベース９Ａ上の９Ｂが支点となり、アクチュエータ１２が与える横移動力（図では左方向）がレバー９Ｃ（従ってガイドローラ９Ｅ）をガイドレール６側に押圧して振動を抑制する。また風圧によりレバー９Ｃが横移動（図では右方向）しようとするとき、直動減衰装置２１が圧縮されることで横移動を阻止する力が作用する。図２の構造における各場面での力点、支点、作用点の関係は上述したとおりである。

国際公開ＷＯ２００６−１３７１１３号

従来の構造によれば、アクティブガイドの機能と減衰装置の機能は共に有効に働くはずであるが、実際上は以下の問題点を内包している。まず第１に、アクティブガイド１２と減衰装置２１がアーム９Ｇ上に並列配置されていることから、横方向に長い装置となるが、ガイド装置周辺には他の構造物が多く取り付けられるために実装上の制約が大きく、より一層の小型化が求められる。

第２に、支点である９Ｂから、アクティブガイド、あるいは減衰装置までの距離の問題がある。特許文献１の構造は、明らかに後者の距離のほうが前者の距離よりも長い配置関係にある。このことは、制御するための必要最小限の距離の確保が困難であることを意味している。回転軸に対して、駆動部の距離が短いと、制御に必要なストロークが確保できないため、制御が困難である。この解決には、機械部品の精度を上げるか、またはレバー比を大きくするために装置寸法を大きくする必要がある。これは小型化に反する課題である。

以上のことから本発明においては、小型かつアクティブガイドの機能と減衰装置の機能が共に有効に発揮可能なエレベーターのガイド装置を提供することを目的とする。

以上のことから本発明においては、エレベーター乗りかごの上下左右に備えられ、構造物側のガイドレールに接触支持されたガイドローラを含むエレベーターのガイド装置であって、乗りかごに固定されたベース上に、第１の回転軸により回転可能に取り付けられたレバーと、レバーの第１の回転軸の一方端側に設けられた減衰装置と、レバーの第１の回転軸の他方端側に設けられ、ガイドローラを回転可能に取り付ける第２の回転軸と、レバーの第１の回転軸の他方端側に、第２の回転軸よりも遠方に設けられ、乗りかごに生じた振動を抑制する方向に推力を与えられてレバーを回動せしめるアクティブガイドを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、小型かつアクティブガイドの機能と減衰装置の機能が共に有効に発揮可能なエレベーターのガイド装置を得ることができる。

本発明の実施例に係るエレベーターのガイド装置（奥行き方向）の一例を示す図。 特許文献１の図１５に開示されたエレベーターのガイド装置を示す図。 典型的なエレベーター装置の構成を示す図。 本発明の実施例に係るエレベーターのガイド装置（左右方向）の一例を示す図。

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。

図３は、典型的なエレベーター装置の構成を示す図である。同図に示すようにこのエレベーター装置ののりかご１００は、その上枠Ｆ１、立枠Ｆ２、下枠Ｆ３に囲まれた領域内にこれらを利用して形成されている。１０４は床、１０５は正面扉である。

またこれらの枠から直接あるいは適宜ブラケットなどを介して、エレベーターかごの（正面扉側から見て）左上下、右上下に合計４個のガイド装置１１０、１１１、１１２、１１３が固定されている。

ガイド装置として１１１を代表例として説明すると、（正面扉側から見て）前後方向に２つのガイドローラＲ１、Ｒ２を配置し、左右方向に１つのガイドローラＲ３を配置している。これにより、ガイドローラＲ１、Ｒ、Ｒ３は、構造物側のＴ型ガイドレール１２０の３点と接触支持されることにより乗りかご１００は上下方向への安定移動が可能となる。

なお図３において４０は、以下に説明するアクティブガイドの機能のために使用する加速度センサであり、ガイド装置の近傍に設置されてその部分における主に横振動成分を検知している。センサ出力は、図示せぬ制御器に集約されて、各ガイド装置のモータを駆動する。モータ駆動においては横振動を制振する方向の推力を生じさせる。

図１は、本発明の実施例に係るエレベーターのガイド装置の一例を示す図である。図には、奥行き方向の２つのガイドローラに対するアクティブガイドの機能と減衰装置の機能を示している。ガイド装置は、乗りかご１００に固定されたベースＢ上に構成されている。ベースＢと一体に構成された支持部３３Ｒ１、３３Ｒ２には、レバーＬＲ１、ＬＲ２が、レバー回転軸３２Ｒ１、３２Ｒ２において回転可能に取り付けられている。

レバーＬＲ１、ＬＲ２の下側には、例えばゴムなどにより形成された粘弾性の減衰装置２１Ｒ１、２１Ｒ２が取り付けられている。減衰装置２１Ｒ１、２１Ｒ２は、レバー回転軸３２Ｒ１、３２Ｒ２を始点とするレバーＬＲ１、ＬＲ２の左右動により移動しようとするが、減衰装置２１Ｒ１、２１Ｒ２と支持部３３Ｒ１、３３Ｒ２との間の例えば粘弾性による抵抗により移動を抑止される。減衰装置２１Ｒ１、２１Ｒ２は、エレベーターかごが高速ですれ違った時の瞬間的な風圧による振動を抑止する比較的長周期の振動を抑制するものである。

レバーＬＲ１、ＬＲ２の、レバー回転軸３２Ｒ１、３２Ｒ２よりも上方側には、ガイドローラＲ１、Ｒ２の回転支持軸３１Ｒ１、３１Ｒ２が設けられて、ガイドローラＲ１、Ｒ２を回転可能に支持している。またレバーＬＲ１、ＬＲ２の上部にアクティブガイドの機能が配置されている。

図１において３４はモータである。モータ３４は、かごの振動を検出した加速度センサ４０の出力により駆動されており、かご振動の方向に対して、これを抑制する方向になるようにモータ３４の回転力が制御されている。３５は、ボールねじなどのリニアガイドであり、モータ３４の回転力を左右動の推力に変換する。リニアガイド３５の推力は左右連結金具３６に伝達される。

他方、レバーＬＲ１、ＬＲ２の上部には、バネ３７Ｒ１、３７Ｒ２により押圧力を加えられたバネロッド３８Ｒ１、３８Ｒ２が左右連結金具３６の左右面に押し付けられている。このため、左右連結金具３６の左右動の推力は、バネロッド３８Ｒ１、３８Ｒ２、レバーＬＲ１、ＬＲ２から２つのガイドローラＲ１、Ｒ２に伝達され、ガイドローラＲ１、Ｒ２の押しつけ力を制御する。なお、３９Ｒ１、３９Ｒ２はストッパである。

図１に示すように、本発明のエレベーターのガイド装置では、直線状のレバーＬＲ１、ＬＲ２上にアクティブガイドの機能と減衰装置の機能が配置されている。またこのレバーＬＲ１、ＬＲ２は、ガイドローラＲ１、Ｒ２の回転支持軸３１Ｒ１、３１Ｒ２を備えており、回転軸支持機能を兼ねている。つまり、直線状レバーＬＲ１、ＬＲ２のレバー回転軸３２Ｒ１、３２Ｒ２を支点として、下側に減衰装置２１Ｒ１、２１Ｒ２の機能を配置し、上側にガイドローラＲ１、Ｒ２の回転支持軸３１Ｒ１、３１Ｒ２を介してアクティブガイドの機能（バネロッド３８Ｒ１、３８Ｒ２および左右連結金具３６）を配置している。

この構成によれば、アクティブガイドは、加速度センサの信号により駆動されるモータ３４と、モータ３４の回転を直線方向の距離に変換するリニアガイド３５と、リニアガイド３５の移動距離を推力としてレバーＬＲ１、ＬＲ２を回動せしめる左右連結金具３６で構成され、左右連結金具３６が２組のレバーＬＲ１、ＬＲ２に与える推力は、一方のレバーＬＲ１に推力を与えるときに他方のレバーＬＲ２に与える推力を開放する関係とされている
この直線状レバーＬＲ１、ＬＲ２による上下への機能分散により、本発明では小型化を可能にしている。

また本発明において重要なことは、支点であるレバー回転軸３２Ｒ１、３２Ｒ２から、アクティブガイド（バネロッド３８Ｒ１、３８Ｒ２および左右連結金具３６）、あるいは減衰装置２１Ｒ１、２１Ｒ２までの距離の問題である。本発明では、明らかに前者の距離のほうが後者の距離よりも長い配置関係にある。このことは、制御するための必要最小限の距離が確保されたことを意味している。回転軸に対して、駆動部の距離が長いため、制御に必要なストロークが確保でき、制御を容易にしている。この解決手法では、機械部品の精度を上げる必要がなく、またはレバー比を大きくするために装置寸法を大きくする必要がない。このため小型化に適している。特許文献１の例のように、横方向に並置したことによる大型化の問題が解決されている。

なお図１には、（正面扉側から見て）前後方向の２つのガイドローラＲ１、Ｒ２に対するガイド装置の構成例を図示したが、同様にして、左右方向の１つのガイドローラＲ３に対するガイド装置に対しても本発明を適用可能である。このための実施例図が図４に示されている。

図４の構成も図１と基本的に同じであるので、詳細な説明は省略するが、ベースＢは図１のベースと同じものである。ただし、モータ３４、リニアガイド３５、左右連結金具３６は、図１の奥行き方向用部品と同じ機能のものであるが、左右方向用部品として別装置のものを備えている。また左右連結金具３６は、推力を作用せしめるガイドローラがＲ３のみであるため、一方の面のみを利用している点で図１とは相違する。

本発明の検討結果によれば、支点であるレバー回転軸３２Ｒ１、３２Ｒ２から、アクティブガイド（バネロッド３８Ｒ１、３８Ｒ２および左右連結金具３６）、あるいは減衰装置２１Ｒ１、２１Ｒ２までの距離の比は、１対３から１対４程度が良好である。

これにより、高周波数での横振動はモータ３４からレバーＬＲ１、ＬＲ２を介してガイドローラＲ１、Ｒ２に伝達されるが、この部分はレバー比が大きい（視点から作用点までの距離が長い）ことから、移動距離が大きく、高感度な振動抑制が期待できる。他方、高速エレベーターかごのすれ違いによる風圧による振動は、突発的ではあるが周波数的には低い周波数の振動である。この場合には、レバー比が低くても減衰装置２１Ｒ１、２１Ｒ２の摺動抵抗による変動量抑制が期待できる。

５：直動減衰装置
６：ガイドレール
９：ガイド装置
９Ｇ：アーム
９Ａ：ガイドベース
９Ｅ：ガイドローラ
１２：アクチュエータ
２１：直動減衰装置
２１Ａ、２１Ｂ：回転軸受け
２１Ｒ１、２１Ｒ２、２１Ｒ３：減衰装置
３１Ｒ１、３１Ｒ２、３１Ｒ３：回転支持軸
３２Ｒ１、３２Ｒ２、３２Ｒ３：レバー回転軸
３３Ｒ１、３３Ｒ２、３３Ｒ３：支持部
３４：モータ
３５：リニアガイド
３６：左右連結金具
３７Ｒ１、３７Ｒ２、３７Ｒ３：バネ
３８Ｒ１、３８Ｒ２、３８Ｒ３：バネロッド
１００：のりかご
１０４：床
１０５：正面扉
１１０、１１１、１１２、１１３、１１４：ガイド装置
１２０：ガイドレール
Ｆ１：上枠
Ｆ２：立枠
Ｆ３：下枠
Ｂ：ベース
ＬＲ１、ＬＲ２、ＬＲ３、：レバー
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３：ガイドローラ

Claims (7)

1. エレベーター乗りかごの上下左右に備えられ、構造物側のガイドレールに接触支持されたガイドローラを含むエレベーターのガイド装置であって、
   乗りかごに固定されたベース上に、第１の回転軸により回転可能に取り付けられたレバーと、該レバーの前記第１の回転軸の一方端側に設けられた減衰装置と、前記レバーの前記第１の回転軸の他方端側に設けられ、前記ガイドローラを回転可能に取り付ける第２の回転軸と、前記レバーの前記第１の回転軸の他方端側に、前記第２の回転軸よりも遠方に設けられ、乗りかごに生じた振動を抑制する方向に推力を与えられて前記レバーを回動せしめるアクティブガイドを備えたことを特徴とするエレベーターのガイド装置。
2. 請求項１に記載のエレベーターのガイド装置であって、
   前記ガイドローラはエレベーター正面扉に対して奥行き方向に配置された２組のガイドローラを含み、
   各ガイドローラに対して、乗りかごに固定されたベース上に、第１の回転軸により回転可能に取り付けられたレバーと、該レバーの前記第１の回転軸の一方端側に設けられた減衰装置と、前記レバーの前記第１の回転軸の他方端側に設けられ、前記ガイドローラを回転可能に取り付ける第２の回転軸を備えるとともに、
   前記レバーの前記第１の回転軸の他方端側に、前記第２の回転軸よりも遠方に設けられ、乗りかごに生じた振動を抑制する方向に推力を与えられて前記レバーを回動せしめるアクティブガイドを、前記２組のレバーに共通に備えたことを特徴とするエレベーターのガイド装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のエレベーターのガイド装置であって、
   前記レバーについて、該レバーの前記第１の回転軸から前記アクティブガイドが該レバーに推力を与える点までの距離は、該レバーの前記第１の回転軸から前記減衰装置までの距離よりも長くされていることを特徴とするエレベーターのガイド装置。
4. 請求項３に記載のエレベーターのガイド装置であって、
   前記レバーの前記第１の回転軸から前記アクティブガイドが該レバーに推力を与える点までの距離は、該レバーの前記第１の回転軸から前記減衰装置までの距離の３倍乃至４倍の長さとされることを特徴とするエレベーターのガイド装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のエレベーターのガイド装置であって、
   前記レバーは高さ方向に配置され、該レバーの前記第１の回転軸から下方側に前記減衰装置を配置し、該レバーの上端側に前記アクティブガイドを備えたことを特徴とするエレベーターのガイド装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のエレベーターのガイド装置であって、
   前記アクティブガイドは、加速度センサの信号により駆動されるモータと、該モータの回転を直線方向の距離に変換するリニアガイドと、該リニアガイドの移動距離を推力として前記レバーを回動せしめる連結金具で構成されていることを特徴とするエレベーターのガイド装置。
7. 請求項２に記載のエレベーターのガイド装置であって、
   前記アクティブガイドは、加速度センサの信号により駆動されるモータと、該モータの回転を直線方向の距離に変換するリニアガイドと、該リニアガイドの移動距離を推力として前記レバーを回動せしめる左右連結金具で構成され、前記左右連結金具が２組のレバーに与える推力は、一方のレバーに推力を与えるときに他方のレバーに与える推力を開放する関係とされていることを特徴とするエレベーターのガイド装置。

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