JP2016204089A - エレベーター - Google Patents

Abstract

【課題】巻上機から伝播する建屋の振動とかごの振動を低減することができるエレベーターを提供する。【解決手段】建屋１８に設けられ、かごと、かごを吊るロープ２と、ロープ２を駆動する巻上機２１とを備えるエレベーターにおいて、建屋１８に設けられ、巻上機２１を設置する基台４を備え、建屋１８と基台４との間に、基台４に固定された第１の防振材５を備え、基台４の上に、基台４に固定されない第２の防振材６を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、エレベーターに関する。

一般に、エレベーターは、電動機と電動機の出力軸に取り付けられたシーブとを備える巻上機、シーブにかけられたロープ、及びロープに懸架され巻上機により速度が制御されるかごを備え、つるべ式エレベーターである。巻上機は、かごが上下に移動する昇降路の上部にある機械室に設置され、機械台に固定される。機械台は建屋（例えば、建屋の床や梁）に設置され、機械台と建屋との間には防振材を設けることがある。

電動機が動作して巻上機に振動が発生すると、機械室に隣接する居室に建屋を介して振動が伝播して居室に騒音が発生するとともに、ロープを介してかごに振動が伝播してかごの乗り心地が悪化する。一般に、振動の伝播を低減する防振方法として、機械類と建屋との間に防振材を設けることで、機械の振動を建屋へ伝播させない方法がある。防振材は、ばね定数を小さくすると高い防振特性を得ることができ、建屋への振動の伝播を低減することができる。一方で、ばね定数を小さくすると、振動源である巻上機の振動の変位量（振幅）が大きくなる。このため、変位量の大きい巻上機の振動がかごに伝播してかごに振動が発生し、かごの乗り心地が悪化する。

このように、エレベーターの巻上機の振動については、建屋へ伝播する振動の低減と、かごへ伝播する振動（巻上機自体の振動）の低減とを考慮する必要がある。しかし、これらの振動の低減は、防振材のばね定数の大きさによって相反する効果が得られる。

特許文献１には、かごの振動を低減させる技術として、かごに伝播する振動をかごの直前で低減させるために、かご側のロープ端部にロープごとに振動を吸収する弾性体を設けたエレベーターの振動防止装置が記載されている。また、特許文献２には、巻上機から建屋へ伝播する振動を低減させる技術として、巻上機に発生する特定の周波数（噛合い周波数）の振動の非共振化をするために、巻上機に動吸振器を設けた巻上機制振装置が記載されている。

特開平１０−１５２２７３号公報 平３−９５０９１号公報

特許文献１に記載の技術では、かごにて振動を低減しているが、振動の発生源である巻上機の振動の変位量が増加すると、主に低周波数帯においてかごの防振の効果は減少してしまう。また、特許文献１では、建屋へ伝播する振動の低減については考慮されていない。

特許文献２に記載の技術では、特定の周波数のみの振動を低減するので、特に巻上機のシーブの回転が速い高速のエレベーターでは、振動を低減すべき周波数が広域にわたり複数の加振成分が高周波数帯に散らばるため、周波数帯域の全体で巻上機から建屋へ伝播する振動を低減できない可能性がある。また、特許文献２では、かごへ伝播する巻上機自体の振動の低減については考慮されていない。

本発明の目的は、巻上機から伝播する建屋の振動とかごの振動を低減することができるエレベーターを提供することである。

本発明によるエレベーターは、次のような特徴を備える。建屋に設けられ、かごと、前記かごを吊るロープと、前記ロープを駆動する巻上機とを備えるエレベーターにおいて、前記建屋に設けられ、前記巻上機を設置する基台を備え、前記建屋と前記基台との間に、前記基台に固定された第１の防振材を備え、前記基台の上に、前記基台に固定されない第２の防振材を備える。

本発明によるエレベーターは、巻上機から伝播する建屋の振動とかごの振動を低減することができる。

本発明の実施例１において、巻上機の振動が建屋とかごへ伝播するのを抑制するための構成を示す図。 本発明の実施例２において、巻上機の振動が建屋とかごへ伝播するのを抑制するための構成を示す図。 本発明の実施例３において、巻上機の振動が建屋とかごへ伝播するのを抑制するための構成を示す図。 本発明の実施例４において、巻上機の振動が建屋とかごへ伝播するのを抑制するための構成を示す図。 本発明の実施例によるエレベーターの全体構成を示す概略図。

本発明によるエレベーターは、巻上機の振動が建屋とかごに伝播するのを抑制することで、巻上機の振動による建屋とかごの振動を低減する。本発明によるエレベーターでは、建屋（例えば、建屋の床）に設けられた基台に巻上機が設置され、建屋と基台との間（基台の下）に防振材が設けられるとともに、基台の上にも防振材が設けられる。基台の下に設けられた防振材は、建屋と基台とに固定されるが、基台の上に設けられた防振材は、基台に固定されない。これらの防振材は、巻上機の振動を低減し、巻上機の振動が建屋とかごに伝播するのを抑制する。基台は、巻上機を固定する機械台でもよく、建屋の梁でもよい。

基台の下に設けられた防振材は、基台に固定されており、基台が上方向に振動すると引張り力がかかり、下方向に振動すると圧縮力がかかるため、基台の上下どちらの方向の振動に対しても弾性力が作用する。基台の上に設けられた防振材は、基台に固定されていないため、基台が上方向に振動すると圧縮力がかかるが、下方向に振動するときには力がかからない。このため、基台の上に設けられた防振材は、基台の上方向の振動に対してのみ弾性力が作用する。

基台の固有振動数は、設置された防振材のばね定数によって決まる。基台の下の防振材を基台に固定し、基台の上の防振材を基台に固定しないことで、基台の固有振動数は、上方向の振動と下方向の振動とで異なる。これにより、基台は、一定の固有振動で振動しにくくなり、基台（及び基台に設置された巻上機）の振動を低減することができる。

一般に、巻上機を固定した基台（例えば、機械台又は梁）と建屋との間に設置した防振材のばね定数を小さくすると、防振効果が大きくなり、建屋への振動の伝播を低減することができる。しかし、防振材のばね定数を小さくすると、巻上機の振動の変位量（振幅）が大きくなり、巻上機からかごに伝播する振動が大きくなる。本発明では、防振材のばね定数を小さくしても、巻上機の振動を低減させ、かごに発生する振動を低減することができる。

以下、本発明の実施例によるエレベーターについて、図面を用いて説明する。なお、本明細書で用いる図面において、同一の要素には同一の符号を付け、これらの要素については繰り返しの説明を省略する場合がある。

図５は、本発明の実施例によるエレベーターの全体構成を示す概略図である。建屋２２に設けられたエレベーター２０は、昇降路２６の内部を上下に移動するかご２３と、釣合い錘２４と、かご２３と釣合い錘２４を吊るロープ２と、ロープ２を駆動する巻上機２１を備える。かご２３と釣合い錘２４は、ロープ２により互いに連結される。巻上機２１は、昇降路２６の上部に設けられた機械室２５に設置され、電動機１とシーブ３を備える。ロープ２は、シーブ３とプーリ２７に巻き掛けられている。巻上機２１のシーブ３が回転すると、ロープ２が駆動し、かご２３と釣合い錘２４は昇降路２６の内部を昇降する。

図１は、本発明の実施例１において、巻上機２１の振動が建屋２２とかご２３へ伝播するのを抑制するための構成を示す図である。図１には、後述する支持部９の側面図も併せて示している。シーブ３は、電動機１の出力軸に取り付けられ、ロープ２を駆動する。電動機１は、シーブ３とロープ２を介して、ロープ２の一端に取り付けられたかご２３（図１には示さず）を駆動する。

巻上機２１は、機械台４の上に固定される。機械台４は、建屋２２（例えば、建屋２２の床１８や梁）に設置され、巻上機２１を支える。本実施例では、機械台４は、建屋２２の床１８に設置されているものとする。機械台４と床１８との間には、下部防振材５が設けられる。下部防振材５は、機械台４と床１８とに固定され、巻上機２１の振動が建屋２２へ伝播するのを抑制し、巻上機２１から伝播する建屋２２の振動を低減する。下部防振材５には、例えばばねや防振ゴムなど、任意の防振材を用いることができる。

建屋２２の床１８には、上方向振動低減機構７が設けられる。上方向振動低減機構７は、床１８に固定された支持部９と、支持部９に固定された上部防振材６とを備える。上部防振材６は、支持部９を介して床１８に固定され、また、支持部９の位置調整機構８により上下方向の位置を変えることができる。上部防振材６には、下部防振材５と同様に、例えばばねや防振ゴムなど、任意の防振材を用いることができる。上部防振材６と下部防振材５は、ばね定数が同じでも違ってもよい。

支持部９は、上部防振材６の上下方向の位置を変える位置調整機構８を備える。位置調整機構８は、上下方向の長さが変わるスライド機構で構成することができる。例えば、位置調整機構８は、２つの板状部材１２ａ、１２ｂ（アングル材）を備え、２つの板状部材１２ａ、１２ｂの上下方向の相対位置を変えることができる機構とする。２つの板状部材１２ａ、１２ｂのうち、板状部材１２ａは上部防振材６の上面を固定し、板状部材１２ｂは床１８に固定される。

位置調整機構８を構成するスライド機構は、２つの板状部材１２ａ、１２ｂが相対的に移動して上下方向の相対位置を変える機構であり、例えば、２つの板状部材１２ａ、１２ｂの両方又は一方に設けた上下方向に長い穴１３ｂ（長穴１３ｂ）と、２つの板状部材１２ａ、１２ｂを互いに固定するボルト１３ａとを備えることができる。板状部材１２ａを上下方向に移動させることで、２つの板状部材１２ａ、１２ｂの上下方向の相対位置を変えることができ、スライド機構の上下方向の長さを変えることができる。板状部材１２ａを上下方向に移動させても、長穴１３ｂを通したボルト１３ａで、板状部材１２ａ、１２ｂを互いに固定することができる。

位置調整機構８のスライド機構は、上下方向の長さが変わるものであれば、長穴１３ｂを備えるものでなくてもよい。例えば、スライド機構は、板状部材１２ａが板状部材１２ｂに対して上下方向に移動でき、移動後の位置で板状部材１２ａと板状部材１２ｂとが固定できる機構を備えるものであればよい。

上部防振材６は、機械台４の上に、下面が機械台４に接触するように設けられる。ただし、上部防振材６の下面は、機械台４に固定されない。位置調整機構８により、上部防振材６が機械台４に接触するように、上部防振材６の上下方向の位置を調整することができる。

巻上機２１が下方向に振動するときには、機械台４から力が加わるのは下部防振材５のみであり、上部防振材６には力が加わらない。しかし、巻上機２１が上方向に振動するときには、下部防振材５と上部防振材６のどちらにも機械台４から力が加わる。これにより、巻上機２１が上方向に振動するときと下方向に振動するときでは、機械台４の振動の固有振動数が変化する。従って、機械台４の共振（すなわち巻上機２１の共振）を抑制することができ、建屋２２とかご２３へ伝播する巻上機２１の振動を低減することができる。このようにして、本実施例によるエレベーターでは、巻上機２１の振動が建屋２２とかご２３へ伝播するのを抑制することができるので、巻上機２１から伝播する建屋２２の振動とかご２３の振動を低減することができ、建屋２２とかご２３に対して大きい防振効果が得られる。

巻上機２１が上方向に振動するときには、上部防振材６と下部防振材５に同じ量の変位が発生するため、上部防振材６と下部防振材５からは、並列に設置したばねと同等の効果が得られる。すなわち、上部防振材６と下部防振材５のばね定数の和に相当するばね定数を持つ防振材で、機械台４の振動を低減していることになる。従って、巻上機２１が上方向に振動するときには、巻上機２１が下方向に振動するときに比べて大きいばね定数を持つ防振材（剛性が大きい防振材）で機械台４の振動を低減できる。これにより、巻上機２１の振動を低減でき、巻上機２１から伝播する建屋２２の振動とかご２３の振動を低減することができ、建屋２２とかご２３に対して大きい防振効果が得られる。

上部防振材６は、位置調整機構８により上下方向の位置を変えることができるので、機械台４を支える下部防振材５のたわみに応じて、適切な位置に上部防振材６を設置することができる。例えば、時間の経過により下部防振材５のたわみが大きくなり、機械台４の位置が下がって上部防振材６が機械台４に接触しなくなっても、位置調整機構８を用いて、上部防振材６が機械台４に接触するように上部防振材６の上下方向の位置を変えることができる。

また、上部防振材６は、上部防振材６が機械台４に下向きの力を加えるような位置（上部防振材６が機械台４を下に押し付けるような位置）に設置するのが好ましい。上部防振材６から機械台４に下向きの力（圧縮力）が作用していると、常に上部防振材６と機械台４とを接触させ続けることができ、常に防振効果を持たせることができるからである。位置調整機構８により、上部防振材６が機械台４に下向きの力を加えるように、上部防振材６の上下方向の位置を調整することができる。

図２は、本発明の実施例２において、巻上機２１の振動が建屋２２とかご２３へ伝播するのを抑制するための構成を示す図である。上方向振動低減機構７は、建屋２２の床１８に固定された支持部９と、支持部９に固定された上部防振材６とを備える。上部防振材６は、支持部９を介して床１８に固定され、機械台４の上に、下面が機械台４に接触するように設けられる。ただし、上部防振材６の下面は、機械台４に固定されない。

支持部９は、例えば板状部材１２ｃを備える。板状部材１２ｃは、一端部が床１８に固定され、他端部が上部防振材６の上面を固定する。板状部材１２ｃと上部防振材６との間には、弾性部材１０が備えられる。弾性部材１０には、例えば、ばねを用いることができる。

弾性部材１０は、弾性力により、上部防振材６に下向きの力を加えている。このため、上部防振材６は、機械台４に下向きの力を加えている（機械台４を下に押し付けている）。上部防振材６から機械台４に下向きの力が作用していると、実施例１で説明したように、上部防振材６が常に防振効果を持つという効果がある。また、機械台４を支える下部防振材５のたわみが時間の経過により大きくなり、機械台４の位置が下がっても、上部防振材６は、弾性部材１０の弾性力により機械台４に接触することができる。従って、上部防振材６の上下方向の位置を、人手によらず自動的に調整することができるという効果がある。

図３は、本発明の実施例３において、巻上機２１の振動が建屋２２とかご２３へ伝播するのを抑制するための構成を示す図である。本実施例では、機械台４は、建屋２２の梁１６に設置されているものとする。巻上機２１は、機械台４の上に固定される。なお、図３には機械台４の上に上部防振材６を設けていない例を示しているが、実施例１、２（図１、２）と同様にして、機械台４の上に上部防振材６を設けてもよい。機械台４の上に上部防振材６を設ける場合には、上部防振材６は、支持部９を介して、建屋２２の床１８または梁１６に固定する。

梁１６と床１８との間には、防振材１７が設けられる。防振材１７は、上面が梁１６に固定され、下面が床１８に固定される。機械台４と梁１６との間には、防振材１５が設けられる。防振材１５は、上面が機械台４に固定され、下面が梁１６に固定される。防振材１５と防振材１７は、下部防振材５や上部防振材６と同様の防振材である。これらの防振材は、互いにばね定数が同じでも違ってもよい。

機械台４と梁１６との間には、さらに防振材１４が設けられる。防振材１４は、上面が機械台４に固定される。防振材１４の下面は、梁１６に接触するが、梁１６に固定されない。防振材１４は、下部防振材５や上部防振材６と同様の防振材であり、下部防振材５や上部防振材６とばね定数が同じでも違ってもよい。

防振材１４は、機械台４が下方向に振動するときには力が加わるが、機械台４が上方向に振動するときには力が加わらない。また、防振材１４は、梁１６が上方向に振動するときには力が加わるが、梁１６が下方向に振動するときには力が加わらない。このため、防振材１４は、機械台４や梁１６の振動方向によって固有振動数を変化させることができ、上下方向の振動の変位量（振幅）を小さくすることができる。

機械台４の下に防振材１５と梁１６と防振材１７とを設けることで、巻上機２１の振動の建屋２２への伝播に対して、高い防振効果を得ることができる。これは、防振材１５と防振材１７が直列に接続されることになり、機械台４の下にある防振材のばね定数をより小さくすることができるからである。

巻上機２１の振動のかご２３への伝播に対しては、巻上機２１の振動の変位量（振幅）を小さくすることで、高い防振効果を得ることができる。巻上機２１の振動の変位量は、巻上機２１自体の振動の変位量と、梁１６の振動の変位量との和となる。巻上機２１自体の振動の変位量については、防振材１４の作用によって低減することができる。防振材１４は、梁１６に固定されておらず、実施例１、２で述べた上部防振材６と同様の効果を奏するので、巻上機２１の共振を抑制することができ、巻上機２１の振動の変位量を小さくすることができる。梁１６の振動の変位量については、上述したように機械台４の下にある防振材のばね定数を小さくすることができるので、低減することができる。

このように、本実施例では、巻上機２１の振動が建屋２２とかご２３へ伝播するのを抑制し、巻上機２１の振動による建屋２２とかご２３の振動を低減することができ、高い防振効果を得ることができる。

なお、防振材１４（上面が機械台４に固定され、下面が梁１６に固定されない防振材）は、防振材１５（上面が機械台４に固定され、下面が梁１６に固定された防振材）よりも、巻上機２１から遠い位置（巻上機２１から見て梁１６の外側）に配置するのが好ましい。この理由は、梁１６に回転振動が発生すると、梁１６の巻上機２１から遠い位置（すなわち、梁１６の外周部）の振動が大きくなるため、振動が大きい位置（又はその付近）に防振材１４を設置して、防振材１４による防振効果をより高めるためである。

図４は、本発明の実施例４において、巻上機２１の振動が建屋２２とかご２３へ伝播するのを抑制するための構成を示す図である。本実施例では、下面が固定されない防振材６、１４の下に摩擦材１１を設置することで、巻上機２１の水平方向の振動を低減し、巻上機２１から伝播する建屋２２とかご２３の振動を低減する。図４には、一例として、実施例１で示した構成において、上部防振材６と機械台４との間に摩擦材１１を設置した例を示している。摩擦材１１は、実施例２で示した構成（図２）において、上部防振材６と機械台４との間にも設置することができ、実施例３で示した構成（図３）において、防振材１４と梁１６との間にも設置することができる。

巻上機２１の振動により、機械台４には、上下方向の振動だけでなく、水平方向（すなわち、電動機１の出力軸に平行な方向や、出力軸に対して水平な方向）の振動も励起される。機械台４が上下方向だけに振動することはなく、上下方向以外の振動を含む複雑な振動モードによって、巻上機２１のシーブ３が上下に振動することがある。従って、機械台４の水平方向の振動を低減することによっても、シーブ３の振動を低減することができる。

そこで、本実施例では、上部防振材６と機械台４との間に摩擦材１１を設置することにより、機械台４に発生する水平方向の振動を低減し、巻上機２１（シーブ３）の水平方向の振動を低減する。摩擦材１１は、上部防振材６の下面に固定する。摩擦材１１は、上部防振材６と機械台４との間に設置することができて、上部防振材６と機械台４との間の摩擦係数を大きくするものであれば、任意のものを使用することができる。

機械台４が水平方向に振動すると、機械台４と摩擦材１１との摩擦によって、機械台４の振動エネルギーが熱エネルギーになる。すなわち、摩擦材１１は、水平方向の振動エネルギーを熱エネルギーに変換することによって、機械台４の水平方向の振動を低減する。ただし、摩擦材１１は、上下方向の振動については作用しない。上部防振材６が、上方向の振動を低減する。

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記の実施例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備える態様に限定されるものではない。また、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る。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。また、各実施例の構成の一部について、削除したり、他の構成を追加・置換したりすることが可能である。

１…電動機、２…ロープ、３…シーブ、４…機械台、５…下部防振材、６…上部防振材、７…上方向振動低減機構、８…位置調整機構、９…支持部、１０…弾性部材、１１…摩擦材、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ…板状部材、１３ａ…ボルト、１３ｂ…長穴、１４…防振材、１５…防振材、１６…梁、１７…防振材、１８…床、２０…エレベーター、２１…巻上機、２２…建屋、２３…かご、２４…釣合い錘、２５…機械室、２６…昇降路、２７…プーリ。

Claims (9)

1. 建屋に設けられ、かごと、前記かごを吊るロープと、前記ロープを駆動する巻上機とを備えるエレベーターにおいて、
   前記建屋に設けられ、前記巻上機を設置する基台を備え、
   前記建屋と前記基台との間に、前記基台に固定された第１の防振材を備え、
   前記基台の上に、前記基台に固定されない第２の防振材を備える、
   ことを特徴とするエレベーター。
2. 建屋に設けられ、かごと、前記かごを吊るロープと、前記ロープを駆動する巻上機とを備えるエレベーターにおいて、
   前記建屋に設けられ、前記巻上機を固定する機械台を備え、
   前記建屋と前記機械台との間に、前記機械台に固定された第１の防振材を備え、
   前記建屋に固定された支持部を備え、
   前記機械台の上に、上面が前記支持部に固定され、下面が前記機械台に固定されない第２の防振材を備える、
   ことを特徴とするエレベーター。
3. 請求項２に記載のエレベーターにおいて、
   前記支持部は、上下方向の長さが変わり前記第２の防振材の上下方向の位置を変えることができるスライド機構を備えるエレベーター。
4. 請求項２に記載のエレベーターにおいて、
   前記第２の防振材と前記支持部との間に弾性部材を備えるエレベーター。
5. 建屋に設けられ、かごと、前記かごを吊るロープと、前記ロープを駆動する巻上機とを備えるエレベーターにおいて、
   前記建屋の梁に設けられ、前記巻上機を固定する機械台を備え、
   前記建屋と前記梁との間に、前記梁に固定された第１の防振材を備え、
   前記梁の上に、上面が前記機械台に固定され、下面が前記梁に固定されない第２の防振材を備える、
   ことを特徴とするエレベーター。
6. 請求項５に記載のエレベーターにおいて、
   前記梁の上に、上面が前記機械台に固定され、下面が前記梁に固定された第３の防振材を備え、
   前記第２の防振材は、前記第３の防振材よりも、前記巻上機から遠い位置に設けるエレベーター。
7. 請求項１に記載のエレベーターにおいて、
   前記第２の防振材と前記基台との間に摩擦材を備えるエレベーター。
8. 請求項２から４のいずれか１項に記載のエレベーターにおいて、
   前記第２の防振材と前記機械台との間に摩擦材を備えるエレベーター。
9. 請求項５又は６に記載のエレベーターにおいて、
   前記第２の防振材と前記梁との間に摩擦材を備えるエレベーター。

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