JP2017160004A - エレベータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで簡素な構成とすることができ、乗りかごの揺れを効果的に抑制できるエレベータ装置を提供する。
【解決手段】乗りかごの両側方に縦向きに配置された左右一対のガイドレールを有する。 乗りかごに設けられたガイド機構は、ガイドレールのガイド部に接して転動するローラ３２を有し、このローラ３２をガイドレールの長さ方向と直交する方向に変位可能に支持すると共に、加圧バネによりガイドレールに向けて押圧する。ガイド機構に設けられた制振駆動部４３は、ガイド機構のベース部３３に、ローラ３２の移動方向に沿って一体的に設けられたラックギア４４と、ローラ３２と共に移動可能に構成され、ラックギア４４との噛み合いにより水平移動するピニオンギア４５とを有し、このピニオンギア４５を、モータ４６により、乗りかごの横揺を検知した信号に対応する方向に回転させる。
【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、乗りかごに加わる揺れをアクティブに抑制するガイド機構を有するエレベータ装置に関する。

エレベータ装置においては、乗りかごに設けられたガイド機構が、昇降路の側壁に立設されたガイドレールと接することで、乗りかごはガイドレールに沿って案内される。しかし、このガイドレールには、据付時の誤差、乗りかごの荷重による撓み、もしくは経年変化によるわずかな段差や曲がりが存在する。乗りかごは、昇降時において、このようなガイドレールの段差や曲がりにより揺れを生じ、乗客に不快感を与える。

近年、建築物の高層化に伴いエレベータの行程が伸長され、エレベータの超高速化が重要な要素となっている。このような超高速エレベータでは、上述した要因に加えて、釣合錘や隣のエレベータ乗りかごとのすれ違い際の風圧などで、乗りかごに揺れが発生する。

従来、このような振動や揺れに対しては、バネ材を介在させることにより抑制していたが、超高速エレベータでは、このような構成では抑制することに限界があり、乗り心地に影響を与えていた。

そこで、外部から揺れを抑制する力を加える能動的な振動低減法が注目されている。この方法では、電磁気的な駆動機構により、ガイドレールに接して転動するローラを、乗りかごの揺れを抑制する方向に駆動するものである。

特開２００１−１２２５５５号公報

乗りかごに設けられるガイド機構は、通常、１本のガイドレールに対して、これを囲むように３個のローラを３方向から接触させている。このため、能動的な振動低減法を採用した場合、１つのガイド機構には、３個のローラに対応して前述した駆動機構を３個設けていた。ガイド機構は、乗りかごの左右上下に少なくとも計４個設けられるので、ローラの総数は１２個と、多数必要となる。

駆動機構は通常、電磁気的なものであるため高価である。また、その作用力を対応するローラに伝達するため複雑な伝達機構を要する。このような高価で複雑な機構の駆動機構を用いることは、装置全体のコスト上昇及び構造の複雑化を招き好ましくない。

本発明は、低コストで簡素な構成とすることができ、乗りかごの揺れを効果的に抑制できるエレベータ装置を提供することにある。

本発明の実施の形態に係るエレベータ装置は、昇降路内における乗りかごの両側方に縦向きに配置された左右一対のガイドレールと、この左右一対のガイドレールに対応して前記乗りかごに設けられ、前記ガイドレールのガイド部に接して転動するローラを有し、このローラを、前記ガイドレールの長さ方向と直交する方向に変位可能に支持すると共に、加圧バネによりガイドレールに向けて押圧する構造のガイド機構と、このガイド機構に設けられ、前記乗りかごの横揺を検知した信号が入力されると、この横揺れを抑制する方向に前記ローラを移動させる制振駆動部とを備え、前記制振駆動部は、前記ガイド機構のベース部に、前記ローラの移動方向に沿って一体的に設けられたラックギアと、前記ローラと共通の回転中心軸を有し、前記ローラに対して回転自在に構成され、前記ラックギアと噛み合うピニオンギアと、このピニオンギアを、前記乗りかごの横揺を検知した信号に対応する方向に回転させるモータとを有することを特徴とする。

上記構成によれば、安価な制振駆動機構を用いて低コストで簡素な構成とすることができ、乗りかごの揺れを効果的に抑制できる。

本発明の一実施形態に係るエレベータ装置の斜視図である。 本発明の一実施形態に用いるガイド機構の一例を示す正面図である。 本発明の一実施形態に用いる制振駆動部の構成を示す図である。 本発明の他の実施形態に用いる制振駆動部の構成を示す図である。 本発明におけるガイド機構の制振駆動部と連結したローラの配置を説明する模式図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、エレベータ装置１０を示す斜視図である。図１に示すように、エレベータ装置１０は、昇降路１１に沿って上下方向に延びる左右一対のガイドレール１２と、このガイドレール１２に沿って上下方向に移動する乗りかご２０とを有する。乗りかご２０は、直方体状のかご室２２と、その周囲に沿って設けられるかご枠２３とで構成される。かご室２２には、開閉自在なドア２２ａが正面に設けられている。かご枠２３は、かご室２２の両側面に沿う左右一対の立枠２４と、かご室２２の上下面に沿う上梁２５及び下梁２６とで構成され、かご室２２を支持する。

また、乗りかご２０を構成するかご枠２３の左右及び上下には、乗りかご２０をガイドレール１２に沿ってガイドするガイド機構３１が、左右一対のガイドレールに対応して合計４個設けられる。

ここで、ガイドレール１２は、昇降路１１内において乗りかご２０の両側方に縦向きに左右一対配置されており、この乗りかごの２０の幅方向（ドア２２ａの面方向）に沿うガイド部１２ａを有する。

ガイド機構３１は、ガイドレール１２の、ガイド部１２ａに対して合計３個のローラ３２を有する。すなわちガイド部１２ａの前後面にそれぞれ接して転動する２個のローラ３２、及びガイド部１２ａの先端辺に接して転動する１個のローラ３２を有する。これら各ローラ３２は、水平方向、すなわち、ガイドレール１２の長さ方向と直交する方向にそれぞれ変位可能に支持されている。また、これら各ローラ３２は、後述する加圧バネ３７によりガイドレール１２と常に接する方向の押圧力を受けている。以下、このガイド機構３１の、ローラ３２に対する支持及び加圧構成を、図２を参照して詳細に説明する。

図２において、ガイド機構３１は、平板状のベース３３及びこのベース３３上に立設された支柱３４を有する。ローラ３２の回転中心軸３５は、レバー３６の長さ方向中間部に回転自在に嵌合している。レバー３６は、水平方向のガイド孔に嵌着した複数のリニアブッシュ３８を有する。これらリニアブッシュ３８は、支柱３４に水平方向に沿って一体的に取付けられた複数のシャフト３９と、その軸方向に沿って進退可能に嵌合する。このため、レバー３６及びこのレバー３６に回転自在に取り付けられたローラ３２は、水平方向に平行移動可能である。

前述した加圧バネ３７は、スタッド４１の一端部（図示左側）とレバー３６との間に設けられている。スタッド４１は、レバー３６を進退可能に貫通しており、その他端側（図示右側）は支柱３４に一体的に取り付けられている。このため、レバー３６及びこのレバー３６に回転自在に取り付けられたローラ３２は、図示右方への押圧力を受け、ローラ３２はガイドレール１２と常時接するように構成されている。

ガイド機構３１には、制振駆動部４３が設けられている。この制振駆動部４３は、図２の手前側に設けられており、乗りかご２０の横揺を検知した信号が入力されると、この横揺れを抑制する方向にローラ３２をアクティブに移動させるものである。以下、図３によりその構成を説明する。

図３において、制振駆動部４３は、ラックギア４４、これと噛み合うピニオンギア４５、 このピニオンギア４５を可逆回転させるモータ４６、及び押えギア４７を有する。

ラックギア４４は、ガイド機構３１のベース３３上に、支持台を介してローラ３２の移動方向（図示水平方向）に沿って一体的に設けられている。

このラックギア４４と噛み合うピニオンギア４５は、図２で示したローラ３２と共通の回転中心軸３５に取り付けられている。ただし、このピニオンギア４５は、ローラ３２に対して回転自在に構成されている。例えば、ピニオンギア４５を回転中心軸３５と一体に回転するように取り付け、ローラ３２は、図示しないベアリングを介して回転中心軸３５の外周に回転自在に取り付けるように構成する。

モータ４６は、回転中心軸３５に直結し、ピニオンギア４５を、乗りかご２０の横揺を検知した信号に対応して正逆方向に回転させる。

押えギア４７は、円板状に形成され、その上部の回転中心は、ベース３３から立ち上がった支持アーム５１に回転可能に取り付けられている。この押えギア４７の下面の円周縁には、ピニオンギア４５と噛み合うギア部４７ａが形成されている。このギア部４７ａは、ピニオンギア４５と噛み合うことにより、ピニオンギア４５の回転を許容すると共に、このピニオンギア４５がラックギア４４と噛み合うように押える。

モータ４６は、上述のように、乗りかご２０の横揺を検知した信号が入力されると、揺れ方向に対応して正逆回転し、ベース３３上に固定されたラックギア４４との噛み合うピニオンギア４５を水平方向に移動させる。したがって、このピニオンギア４５と共通の回転中心軸３５を有するローラ３２を同方向に移動させる。すなわち、制振駆動部４３は、ローラ３２を乗りかご２０の横揺れを抑制する方向にアクティブに駆動する。

乗りかご２０の横揺れは、図示しないが、乗りかご２０に設けた加速度計により検出する。すなわち、加速度計の計測値は図示しないコントローラにより、ローラ３２の動作変位に変換される。この変換値を、制振駆動部４３に動作信号として与え、制振駆動部４３によりローラ３２を制振方向に駆動する。すなわち、ローラ３２をアクティブに動作させることにより乗りかご２０の揺れを抑制することができる。

ここで、制振駆動部４３の駆動源は回転型のモータ４６であり、安価に入手できる。また、駆動系は、このモータ４６により回転駆動されるピニオンギア４５とラックギア４４との組み合わせにより、ローラ３２の回転中心軸３５を水平移動させるという単純な構成であり、複雑な伝達機構を用いることなく簡素に構成することができる。すなわち、制振駆動部４３は、リニア式の駆動源を用いたものに比べ、安価であり、簡素に構成できる。

上述した制振駆動部４３は、ベース３３上に固定されたラックギア４４と、ピニオンギア４５との噛み合いにより、ピニオンギア４５と共通の回転中心軸３５を有するローラ３２を水平方向に移動させているが、この関係を反対に構成したものでもよい。以下、図４により説明する。

図４で示すように、ローラ３２の回転中心軸３５を長さ方向中間部に取付けたラックギア５４を、ローラ３２の移動方向（水平方向）に沿って往復動可能に設置する。すなわち、ラックギア５４はローラ３２と共に移動可能に構成されている。

このラックギア５４の上面ギア部５４ａはピニオンギア５５と噛み合っている。ピニオンギア５５はモータ５６により回転駆動されるもので、ベース３３から立ち上がる三角形状の支持板５７の上部に回転可能に支持されている。支持板５７は、ラックギア５４の下面ギア部５４ｂと噛み合う２個のピニオンギア５８，５９も、それぞれ回転可能に支持している。

モータ５６は、乗りかご２０の横揺を検知した信号が入力されると、揺れ方向に対応して正逆回転し、ピニオンギア５５と噛み合うラックギア５４を水平方向に移動させる。したがって、このラックギア５４に取り付けられた回転中心軸３５を有するローラ３２は同方向に移動する。すなわち、制振駆動部４３は、ローラ３２を乗りかご２０の横揺れを抑制する方向に駆動する。

なお、２個のピニオンギア５８，５９は、ラックギア５４の下面ギア部５４ｂと噛み合うことにより、上述したラックギア５４の水平方向に移動に伴って回転し、ラックギア５４の水平方向に移動を案内支持する。

制振駆動部４３をこのように構成しても、乗りかご２０の横揺れを有効に抑制できる。また、回転型のモータ５６は安価に入手でき、駆動系は、このモータ５６により回転駆動されるピニオンギア５５とラックギア５４との組み合わせにより、ローラ３２を水平移動させるという単純な構成であり、複雑な伝達機構を用いることなく簡素に構成することができる。すなわち、制振駆動部４３は、リニア式の駆動源を用いたものに比べ、安価であり、簡素に構成できる。

ここで、前述のように、ガイド機構３１は乗りかご２０の左右上下に合計４個設けられ、ローラ３２の総数は１２個となるが、制振駆動部４３は上述のように安価に構成できるため、これらローラ３２毎に制振駆動部４３を個別に設けても、リニア式の駆動部を用いたものより、低コストに構成できる。

また、上述のように、４個のガイド機構３１のすべてのローラ３２（１２個）に制振駆動部４３を設けてもよいが、制振駆動部４３の数を減らしても、その取付位置によっては乗りかごの横揺れを十分抑制できること見出した。

そこで、この実施の形態では、左右一対のガイドレール１２に対応して乗りかご２０に配置される左右のガイド機構３１に設けられる計６個のローラ３２に対して、図５（ａ）のように、黒塗した３個のローラ３２に制振駆動部４３を設けることを提案する。

図５（ａ）では、左右のいずれか一方（図示右側とする）のガイド機構３１には、ガイドレール１２のガイド部１２ａの前後面にそれぞれ接して転動する２個のローラ３２のうち、いずれか1個のローラに制振駆動部４３を設ける。また、ガイドレール１２のガイド部１２ａの先端辺に接して転動する１個のローラ３２にも制振駆動部４３を設ける。

これに対し、他方（図示左側）のガイド機構３１には、ガイドレール１２のガイド部１２ａの前後面にそれぞれ接して転動する２個のローラ３２のうち、いずれか1個のローラ３２のみに制振駆動部４３を設ける。

上述の構成は、乗りかご２０の上下に配置された左右のガイド機構３１，３１の、例えば、上部に配置されたものの説明であるが、下部に配置された左右のガイド機構３１，３１についても同様に構成する。したがって、左右上下の計４個のガイド機構３１の、計１２個のローラ３２に対し、制振駆動部４３は上下で３個ずつ、計６個設ければよいことになる。

このように構成した場合、乗りかご２０の前後方向の揺れに対しては、左右に配置されたガイド機構３１，３１では、ガイドレール１２のガイド部１２ａの前面に接するローラ３２に設けた制振駆動部４３の動作により、ローラ３２が制振方向にアクティブに駆動される。ガイド部１２ａの後面に接するローラ３２には、制振駆動部４３を設けていないが、後面に接するローラ３２ｂは、加圧バネ３７を介して乗りかご２０側に設置されていることから、加圧バネ３７の緩衝作用により制振方向に追従動作する。これらの作用により、乗りかご２０の前後方向の揺れはアクティブに制振される。

なお、ガイド部１２ａの後面に接するローラ３２側にも制振駆動部４３を設ける場合、前面のローラ３２側の制振駆動部４３と完全に同期をとって制振動作させる必要があり、そのための制御が複雑化する。しかし、上述のように後面に接するローラ３２側に制振駆動部４３を設けない場合は、前面のローラ３２側の制振駆動部４３は、前述のように完全な同期をとる必要がないので、制御を簡素化することができる。

乗りかご２０の左右方向の揺れに対しては、左右に配置されたガイド機構３１のうち一方のガイド機構３１（図示右側）の、ガイド部１２ａの先端辺に接するローラ３２が、対応して設けられた制振駆動部４３の動作により制振方向に駆動される。他方のガイド機構３１（図示左側）の、ガイド部１２ａの先端辺に接するローラ３２には、制振駆動部４３を設けていないが、このローラ３２は加圧バネ３７を介して乗りかご２０側に設置されていることから、この加圧バネ３７の緩衝作用により制振方向に追従動作する。これらの作用により、乗りかご２０の左右方向の揺れはアクティブに制振される。

このように、乗りかご２０の前後左右の揺れに対して、乗りかご２０の左右に配置されたガイド機構３１には、合計６個のローラ３２に対して、３個の制振駆動部４３を設けるだけで、効果的な制振作用が行われる。ガイド機構３１は上下にも配置されていることから、左右上下４か所に配置されているガイド機構３１についてみると、合計１２個のローラ３２に対して、６個の制振駆動部４３を設けるだけで、効果的な制振作用が行われることであり、制振駆動部４３を大幅に減らすことができる。したがって、エレベータ装置１０のコストを大幅に抑えることができると共に、構造の簡素化、及び軽量化が可能となる。

制振駆動部４３の配置数は図５（ａ）で示したものに限定されるものではなく、図５（ｂ）で示すように左右双方のガイド機構３１の黒塗りした２個のローラ３２にそれぞれ制振駆動部４３を設けた構造としてもよい。

或いは、図５（ｃ）で示すように、左右に配置されたガイド機構３１の一方（図示左方）は、黒塗りした２個のローラ３２にそれぞれ制振駆動部４３を設け、他方（図示右方）のガイド機構３１は、３個のローラ３２すべてに、それぞれ制振駆動部４３を設けた構造としてもよい。

これらの例では、制振駆動部４３の削減数に差があるが、左右上下４個のガイド機構３１が、それぞれ３個のローラ３２全てに制振駆動部４３を設けた場合に比べ、エレベータ装置１０のコスト上昇を抑え、構造の簡素化、及び軽量化が可能となることに変わりはない。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…エレベータ装置
１１…昇降路
１２…ガイドレール
１２ａ…ガイド部
２０…乗りかご
２２…かご室
２３…かご枠
３１…ガイド機構
３２…ローラ
３３…ベース
３７…加圧バネ
４３…制振駆動部
４４…ラックギア
４５…ピニオンギア
４６…モータ
５４…ラックギア
５５…ピニオンギア
５６…モータ

本発明の実施の形態に係るエレベータ装置は、昇降路内における乗りかごの両側方に縦向きに配置された左右一対のガイドレールと、この左右一対のガイドレールに対応して前記乗りかごに設けられ、前記ガイドレールのガイド部に接して転動するローラを有し、このローラを、前記ガイドレールの長さ方向と直交する方向に変位可能に支持すると共に、加圧バネによりガイドレールに向けて押圧する構造のガイド機構と、このガイド機構に設けられ、前記乗りかごの横揺を検知した信号が入力されると、この横揺れを抑制する方向に前記ローラを移動させる制振駆動部とを備え、前記制振駆動部は、前記ローラの移動方向に沿って配設され、前記ローラと共に移動可能に構成されたラックギアと、前記ガイド機構のベース部に取付けられ、前記ラックギアと噛み合うピニオンギアと、このピニオンギアを、前記乗りかごの横揺を検知した信号に対応する方向に回転させるモータとを有することを特徴とする。

Claims (5)

1. 昇降路内における乗りかごの両側方に縦向きに配置された左右一対のガイドレールと、
   この左右一対のガイドレールに対応して前記乗りかごに設けられ、前記ガイドレールのガイド部に接して転動するローラを有し、このローラを、前記ガイドレールの長さ方向と直交する方向に変位可能に支持すると共に、加圧バネによりガイドレールに向けて押圧する構造のガイド機構と、
   このガイド機構に設けられ、前記乗りかごの横揺を検知した信号が入力されると、この横揺れを抑制する方向に前記ローラを移動させる制振駆動部とを備え、
   前記制振駆動部は、
   前記ガイド機構のベース部に、前記ローラの移動方向に沿って一体的に設けられたラックギアと、
   前記ローラと共通の回転中心軸を有し、前記ローラに対して回転自在に構成され、前記ラックギアと噛み合うピニオンギアと、
   このピニオンギアを、前記乗りかごの横揺を検知した信号に対応する方向に回転させるモータと、
   を有するエレベータ装置。
2. 昇降路内における乗りかごの両側方に縦向きに配置された左右一対のガイドレールと、
   この左右一対のガイドレールに対応して前記乗りかごに設けられ、前記ガイドレールのガイド部に接して転動するローラを有し、このローラを、前記ガイドレールの長さ方向と直交する方向に変位可能に支持すると共に、加圧バネによりガイドレールに向けて押圧する構造のガイド機構と、
   このガイド機構に設けられ、前記乗りかごの横揺を検知した信号が入力されると、この横揺れを抑制する方向に前記ローラを移動させる制振駆動部とを備え、
   前記制振駆動部は、
   前記ローラの移動方向に沿って配設され、前記ローラと共に移動可能に構成されたラックギアと、
   前記ガイド機構のベース部に取付けられ、前記ラックギアと噛み合うピニオンギアと、
   このピニオンギアを、前記乗りかごの横揺を検知した信号に対応する方向に回転させるモータと、
   を有するエレベータ装置。
3. 前記ガイド機構は、前記ガイドレールの、前記ガイド部の前後面にそれぞれ接して転動する２個のローラ、及び前記ガイド部の先端辺に接して転動する１個のローラを有し、
   前記左右一対のガイドレールのいずれか一方に対応するガイド機構には、前記ガイド部の前後面にそれぞれ接して転動する２個のローラのうちのいずれか1個のローラ、及びガイドレールの先端辺に接して転動する１個のローラに対応して前記制振駆動部を設け、前記左右一対のガイドレールのいずれか他方に対応するガイド機構には、前記ガイド部の前後面にそれぞれ接して転動する２個のローラのうちのいずれか1個のローラにのみ前記制振駆動部を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエレベータ装置。
4. 前記ガイド機構は、前記ガイドレールの、前記ガイド部の前後面にそれぞれ接して転動する２個のローラ、及び前記ガイド部の先端辺に接して転動する１個のローラを有し、
   前記左右一対のガイドレールに対応するガイド機構には、前記ガイド部の前後面にそれぞれ接して転動する２個のローラのうちのいずれか1個のローラ、及びガイドレールの先端辺に接して転動する１個のローラに対応して前記制振駆動部を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエレベータ装置。
5. 前記ガイド機構は、前記ガイドレールの、前記ガイド部の前後面にそれぞれ接して転動する２個のローラ、及び前記ガイド部の先端辺に接して転動する１個のローラを有し、
   前記左右一対のガイドレールのいずれか一方に対応するガイド機構には、前記ガイド部の前後面にそれぞれ接して転動する２個のローラのうちのいずれか1個のローラ、及び前記ガイド部の先端辺に接して転動する１個のローラに対応して前記制振駆動部を設け、前記左右一対のガイドレールのいずれか他方に対応するガイド機構には、前記ガイド部の前後面にそれぞれ接して転動する２個のローラ、及びガイドレールの先端辺に接して転動する１個のローラに対応して前記制振駆動部を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエレベータ装置。

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