JP2018048002A - 偏荷重補正装置を備えるエレベータ及びエレベータかご室の偏荷重補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エレベータの乗り心地を良くすること。【解決手段】かご７００が、主ロープ２２０が取り付けられるかごフレームと、かごフレームに取り付けられるかご室７２０と、かご室７２０の傾きを検知する検知器７３０と、かご室７２０又はかご室７２０内に取り付けられ、検知器７３０によって検知された情報に基づいて、かご室７２０の傾きを補正する偏荷重補正装置７４０と、を備えるエレベータを提供する。【選択図】図７

Description

本発明は、偏荷重補正装置を備えるエレベータ及びエレベータかご室の偏荷重補正方法に関する。

従来、例えば人や荷物によってエレベータのかご内に荷重の偏りがある場合、昇降路内に設置されたエレベータのガイドレールに対して、かごのローラが強く接触するおそれがあった。

一般的に、ガイドレールには、曲がりや、ガイドレール同士の継ぎ目部分の据え付け誤差が生じている場合があり、かごのローラがガイドレールに強く接触する場合、かごが振動し、乗り心地が悪くなるという問題があった。

そこで、ガイドレールの曲がりや継ぎ目部分の据え付け誤差は、加工時及び接続時に厳密に管理されることにより、上記問題の解決がされていた。

しかし、この方法は非常に高レベルのガイドレールの加工技術・据付技術が必要とされるという問題がある。

また、ガイドレールの経年変化によりエレベータの乗り心地が悪化するという問題もある。

特許文献１では、補償ロープとテールコードの重量による偏荷重に起因して変化するかごの動バランスを平衡状態に維持するモーメントが発生され、かごの動バランスを補正するバランス補正装置が開示されている。

特許文献２では、かごの底部に設けられたウエイトガイドレールに沿って移動可能な台車にバランスウエイトが取り付けられていることが開示されている。

特開２００１−１３９２３９号公報 特開２００７−３１４２５４号公報

しかしながら、特許文献１又は特許文献２に記載された発明は、いずれもかごフレームに可動錘が取り付けられている。つまり、かごフレームに取り付けられた錘によって、かごフレームの傾きが調節されており、防振ゴムを介してかごフレームに固定されたかご室の傾きは、厳密には調節されていない。

また、高層建築物において、かごの速度が高速になると、かご室とかごフレームが別々に振動するという現象が発生する場合があり、かご室の傾きを調整して振動を抑えることは、エレベータの乗り心地という観点で重要となってきている。

本発明の目的は、エレベータの乗り心地を良くすることである。

本発明に係るエレベータは、主ロープが取り付けられたかごが、昇降路内を主ロープの走行により昇降するエレベータであって、前記かごが、前記主ロープが取り付けられるかごフレームと、前記かごフレームに取り付けられるかご室と、前記かご室の傾きを検知する検知器と、前記かご室又はかご室内に取り付けられ、前記検知器によって検知された情報に基づいて、前記かご室の傾きを補正する偏荷重補正装置と、を備えるものである。

このようなものであれば、人又は荷物等の重量によって傾いたかご室は、偏荷重補正装置によって、当該傾きが補正される。

つまり、かご室の縦軸は、かご室（かご）が昇降する上下方向（鉛直方向）の軸に近づく。その結果、エレベータが昇降路内を昇降しても、かご室は振動し難くなる。

なお、本発明における「かご室の傾きを補正する」とは、かご室の縦軸をかご室が昇降する上下方向（鉛直方向）の軸に近づけることである。また、かご室の「縦軸」とは、かご室の床面に対する垂直方向の軸のことである。

前記偏荷重補正装置が、前記かご室の上面上又はかご室内の上部に取り付けられるものであってもよい。「かご室内の上部」とは、かご室内の縦方向の中間から上方の部分のことである。

この場合、偏荷重補正装置がかごに取り付けられやすいという効果を有する。また、偏荷重補正装置がかご室の上面上又はかご室内の上部に取り付けられることにより、偏荷重補正装置が故障した場合、かごの上から偏荷重補正装置を修理することができるため、容易に修理することができる。

前記偏荷重補正装置は、複数取り付けられるものであってもよい。偏荷重補正装置が複数取り付けられることにより、荷重バランスの微調整が可能となるので、かご室の傾きの補正の精度が向上する。

前記検知器が３次元加速度センサであるものが好ましい。また、前記検知器は、荷重センサであってもよい。

本発明に係るエレベータのかご室の偏荷重補正方法は、前記エレベータが、前記偏荷重補正装置を制御する制御装置を備え、前記かご室の傾きが前記検知器によって検知される検知工程と、前記検知工程によって検知された情報に基づいて、前記制御装置が前記偏荷重補正装置を制御する制御工程と、前記制御工程によって前記かご室の傾きが補正される補正工程と、を含む方法である。

このような方法であれば、人又は荷物等の重量によって傾いたかご室は、偏荷重補正装置によって、当該傾きが補正される。

つまり、かご室の縦軸は、かご室（かご）が昇降する上下方向（鉛直方向）の軸に近づく。その結果、エレベータが昇降路内を昇降しても、かご室は振動し難くなる。

本発明によれば、かご室の振動を抑えることができる。つまり、エレベータの乗り心地を良くすることができる。

本実施形態に係るエレベータの斜視図。 同エレベータの側面視概略図。 同エレベータの部分斜視図。 同エレベータにおける偏荷重補正装置の斜視図。 同エレベータにおけるかごのＡ−Ａ断面図の概略図。 同エレベータにおけるかごのＢ−Ｂ断面図（第２実施形態におけるＣ−Ｃ断面図、第３実施形態におけるＤ−Ｄ断面図）の概略図。 同エレベータにおけるかごのＡ−Ａ断面図の第２実施形態における概略図。 同エレベータにおけるかごのＡ−Ａ断面図の第３実施形態における概略図。 本実施形態に係るエレベータの偏荷重補正に係るフローチャート。

以下、本発明に係る実施形態に関して図面を参照しながら説明する。

（エレベータ１００）
図１及び図２に示すように、エレベータ１００において、昇降路最上部の機械室には巻上機２００が設置されている。巻上機２００の駆動シーブ２１０に巻き掛けられた主ロープ２２０の一端にはかご７００が、他端には釣合い錘２４０が連結されている。

具体的には、主ロープ２２０の一端は、かご７００のかごフレーム７１０に接続されている。そして、主ロープ２２０の他端は、釣合い錘２４０の釣合い錘フレーム（図示しない）に接続されている。

巻上機２００のモータ（図示しない）によって駆動シーブ２１０が回転駆動されると、これに伴って主ロープ２２０が走行し、主ロープ２２０で吊り下げられたかごフレーム７１０が、かご用ガイドレール３００に案内されて昇降路内を昇降する。つまり、かご７００が昇降路内を昇降する。

かご７００が上昇した場合、釣合い錘２４０が釣合い錘用ガイドレール３１０に案内されて昇降路内を下降する。逆に、かご７００が下降した場合、釣合い錘２４０が釣合い錘用ガイドレール３１０に案内されて昇降路内を上昇する。

かご７００の下部には、補償ロープ２６０の一端が接続されている。補償ロープ２６０は、補償シーブ８００に掛けられいる。補償ロープ２６０の他端は、釣合い錘２４０の下部に接続されている。

エレベータ１００には、かご７００の昇降速度が所定速度を超過したことを機械的に検知する調速機４００が設けられている。調速機４００のガバナシーブ４１０とガバナシーブ４１０の下方に位置するテンションシーブ５００との間には、無端状のガバナロープ６００が巻き掛けられている。

テンションシーブ５００にはガバナロープ６００が掛けられている。ガバナロープ６００は、主ロープ２２０と平行に緊張した状態で張架されている。このガバナロープ６００の一部は、かご７００側に備えた非常止め装置２３１を作動させる非常止めレバー２５０に固定されている。

このため、ガバナロープ６００は、かご７００の昇降に同期してかご７００と同速度で走行する。このとき、ガバナロープ６００の走行速度と同速度で回転させられるガバナシーブ４１０の回転速度を調速機４００が検出することで、昇降中のかご７００の速度超過が検知される。

＜第１実施形態＞
（かご７００）
図３乃至図６に示すように、かご７００は、ガイドレール３００に沿って昇降路内を昇降するかごフレーム７１０と、かごフレーム７１０に囲われているかご室７２０と、かご室７２０の傾きを検出する検出器である３次元加速度センサ７３０と、３次元加速度センサ７３０によって検出された情報に基づきかご室７２０の傾きを補正する偏荷重補正装置７４０と、かごフレーム７１０とかご室７２０の間に配置される防振装置である防振ゴム７５０と、を含む。

かごフレーム７１０は、ｘ軸方向に延伸する上梁７１１と、上梁７１１の両端に接続され、ｚ軸方向に延伸する第１縦梁７１２と、第１縦梁７１２よりｘ軸正方向側に配置され、ｚ軸方向に延伸する第２縦梁７１３と、第１縦梁７１２の下部と第２縦梁７１３の下部とを接続し、ｘ軸方向に延伸する下梁７１４と、下梁７１４上に配置され、かご室７２０を搭載する搭載部材７１５と、第１縦梁７１２及び第２縦梁７１３に取り付けられ、かご用ガイドレール３００と接触するガイドシュー７１６と、を含む。

上梁７１１は、第１縦梁７１２及び第２縦梁７１３に接続される第１上梁７１１ａ及び第２上梁７１１ｂと、第１上梁７１１ａ及び第２上梁７１１ｂの下面に取り付けられる固定部材７１１ｃと、を含む。

上梁７１１には、主ロープ２２０の一端が接続されている。本実施形態では、上梁７１１は、主ロープ２２０に対してｙ軸負方向側に配置される第１上梁７１１ａと、主ロープ２２０に対してｙ軸正方向側に配置される第２上梁７１１ｂとから構成される。

第１上梁７１１ａと第２上梁７１１ｂとの間には、主ロープ２２０が通過している。主ロープ２２０は、第１上梁７１１ａ及び第２上梁７１１ｂの下方で固定部材７１１ｃと接続されている。

固定部材７１１ｃは、第１上梁７１１ａ及び第２上梁７１１ｂの下面に取り付けられている。

また、固定部材７１１ｃとかご室７２０の上面部７２１との間には、弾性部材であるバネ７１１ｄが配置されている。

第１縦梁７１２は、上梁７１１に対してｘ軸負方向側に配置されている。第１縦梁７１２の上部は上梁７１１と接続されている。

具体的には、第１上梁７１１ａは、第１縦梁７１２のｙ軸負方向側の側面に対して接続されている。また、第２上梁７１１ｂは、第１縦梁７１２のｙ軸正方向側の側面に対して接続されている。

第２縦梁７１３は、上梁７１１に対してｘ軸正方向側に配置されている。第２縦梁７１３の上部は上梁７１１と接続されている。

具体的には、第１上梁７１１ａは、第２縦梁７１３のｙ軸負方向側の側面に対して接続されている。また、第２上梁７１１ｂは、第２縦梁７１３のｙ軸正方向側の側面に対して接続されている。

第１縦梁７１２及び第２縦梁７１３には、かご用ガイドレール３００と接触するガイドシュー７１６が取り付けられている。

具体的には、第１縦梁７１２及び第２縦梁７１３の上端及び下端にそれぞれガイドシュー７１６が取り付けられている。

下梁７１４は、かご室７２０の下方に配置されている。下梁７１４は、第１上梁７１１ａの下方に配置される第１下梁７１４ａと、第２上梁７１１ｂの下方に配置される第２下梁７１４ｂとから構成される。第２下梁７１４ｂは、第１下梁７１４ａに対してｙ軸正方向側に配置される。

第１下梁７１４ａと第２下梁７１４ｂとの間には、第１縦梁７１２及び第２縦梁７１３の下部が接続されている。

具体的には、第１下梁７１４ａは、第１縦梁７１２のｙ軸負方向側の側面に対して接続されている。また、第２下梁７１４ｂは、第１縦梁７１２のｙ軸正方向側の側面に対して接続されている。

また、第１下梁７１４ａは、第２縦梁７１３のｙ軸負方向側の側面に対して接続されている。また、第２下梁７１４ｂは、第２縦梁７１３のｙ軸正方向側の側面に対して接続されている。

搭載部材７１５は、下梁７１４の上面に配置されている。本実施形態では、搭載部材７１５は、かご室７２０の下面と同様の形状である。

搭載部材７１５の上方には、かご室７２０が配置されている。なお、搭載部材７１５とかご室７２０との間には、検出器である３次元加速度センサ７３０が配置されていてもよい。

ガイドシュー７１６は、第１縦梁７１２又は第２縦梁７１３に取り付けられている。ガイドシュー７１６には、ローラ（図示しない）が取り付けられており、かご用ガイドレール３００上を回転又は摺動する。

３次元加速度センサ７３０は、かご室７２０の傾きを検出する。つまり、ｘｙ平面が水平面でｚ軸が鉛直方向であるｘ軸、ｙ軸及びｚ軸に対するかご室７２０の傾斜角度（ρ，θ，φ）を、３次元加速度センサ７３０は検出する。

言い換えると、３次元加速度センサ７３０は、かご室７２０に係る縦軸７６０のｚ軸（鉛直方向）に対する傾きを検出する。

３次元加速度センサ７３０は、制御装置９００と接続されている。３次元加速度センサ７３０によって検出された傾斜角度（ρ，θ，φ）は、制御装置９００に通信される。

なお、本実施形態では、３次元加速度センサ７３０と制御装置９００は有線によって通信されているが、無線によって３次元加速度センサ７３０から制御装置９００に通信されてもよい。

また、本実施形態では、検出器としては、３次元加速度センサ７３０が用いられているが、荷重センサ等、かごの傾きを検出できるものであればどのようなものであってもよい。

搭載部材７１５とかご室７２０との間には、防振装置である防振ゴム７５０が配置されている。

第１実施形態では、偏荷重補正装置７４０は、かご室７２０の下部に配置されている。本実施形態では、偏荷重補正装置７４０は、下梁７１４の上方に配置されている。そして、下梁７１４のｙ軸負方向側に第１偏荷重補正装置７４０ａと、下梁７１４のｙ軸正方向側に第２偏荷重補正装置７４０ｂとが配置されている。

なお、偏荷重補正装置７４０は、かご室７２０又はかご室７２０内だけでなく、さらに、かごフレーム７１０にも取り付けられてもよい。

（偏荷重補正装置７４０）
図６に示すように、本実施形態における偏荷重補正装置７４０は、第１偏荷重補正装置７４０ａと第２偏荷重補正装置７４０ｂと２台あるが、同じ装置であるため、説明は偏荷重補正装置７４０として説明する。

図４に示すように、本実施形態における偏荷重補正装置７４０は、錘部７４１と、錘部７４１を駆動させる駆動軸であるボールねじ７４２と、ボールねじ７４２を回転させるモータ７４３と、錘部７４１を案内するガイド部７４４と、を含む。

錘部７４１は、駆動部であるボールねじ７４２が回転することにより、ガイド部７４４上を移動する。ボールねじ７４２が接触する錘部７４１の部分には雌ネジ（図示しない）が刻設されている。

ボールねじ７４２には、雄ねじ７４２ａが刻設されている。つまり、ボールねじ７４２が回転（自転）することにより、錘部７４１が、ガイド部７４４上を移動する。具体的には、錘部７４１は、ガイド部７４４に従ってｘ軸方向に移動する。

モータ７４３は、その駆動によりボールねじ７４２を回転させる。モータ７４３は、制御装置９００と接続されている。つまり、制御装置９００によりモータ７４３の駆動が制御される。言い換えると、制御装置９００により、ボールねじ７４２の回転が制御され、錘部７４１の駆動が制御される。

ガイド部７４４は、錘部７４１の駆動を案内する。つまり、錘部７４１がボールねじ７４２の回転によりガイド部７４４に沿って移動する。

このような偏荷重補正装置７４０が、３次元加速度センサ７３０により検出された傾斜角度を補正する。

第１実施形態では、かご室７２０は、二重底になっている。つまり、かご室７２０には、搭載部材７１５上の防振ゴム７５０に接触している下面部７２２と、下面部７２２の上部に配置される床部材７２３とが設けられている。

３次元加速度センサ７３０は、床部材７２３の下方に配置されている。なお、３次元加速度センサ７３０は、下面部７２２に配置されていてもよい。

また、本実施形態における偏荷重補正装置７４０は、ボールねじ７４２を使用したものであったが、その他の機構を使用したものであってもよい。

＜第２実施形態＞
図７に示すように、第２実施形態では、偏荷重補正装置７４０は、かご室７２０の上部に配置されている。第２実施形態では、第１実施形態と同様の構成は簡略又は省略する。なお、図７におけるＣ−Ｃ断面図は、図６と同様である。

本実施形態では、かご室７２０の上部に天井部材７２４が配置されている。天井部材７２４上には、偏荷重補正装置７４０が配置されている。

本実施形態では、偏荷重補正装置７４０は、上梁７１１の下方に配置されている。そして、上梁７１１のｙ軸負方向側に第１偏荷重補正装置７４０ａと、上梁７１１のｙ軸正方向側に第２偏荷重補正装置７４０ｂとが配置されている。

本実施形態では、３次元加速度センサ７３０は、かご室７２０の上面部７２１の下方に配置されている。なお、３次元加速度センサ７３０は、かご室７２０の天井部材７２２上に配置されていてもよい。そして、このような構成であっても第１実施形態と同様の効果を奏する。

＜第３実施形態＞
図８に示すように、第３実施形態では、偏荷重補正装置７４０は、かご室７２０上に配置されている。つまり、偏荷重補正装置７４０は、かご室７２０の上面部７２１上に配置されている。第３実施形態では、第１実施形態及び第２実施形態と同様の構成は簡略又は省略する。なお、図８におけるＤ−Ｄ断面図は、かご室７２０の側面枠が断面となっていることを除き、図６と同様である。

本実施形態では、偏荷重補正装置７４０は、上梁７１１の下方であって、かご室７２０の上面部７２１上に配置されている。そして、上梁７１１のｙ軸負方向側に第１偏荷重補正装置７４０ａと、上梁７１１のｙ軸正方向側に第２偏荷重補正装置７４０ｂとが配置されている。

本実施形態では、３次元加速度センサ７３０は、かご室７２０の上面部７２１上に配置されている。そして、このような構成であっても第１実施形態及び第２実施形態と同様の効果を奏する。

（偏荷重補正装置７４０によるかご室７２０の偏荷重補正）
本実施形態では、偏荷重補正装置７４０は、第１偏荷重補正装置７４０ａと、第２偏荷重補正装置７４０ｂとがある。

図９のフローチャートに示すように、まず、かご室７２０内に人又は荷物等が搬入される（搬入工程、ステップＳ１１）。

かご室７２０の傾きが検出器である３次元加速度センサ７３０によって検出される（検出工程、ステップＳ１２）。

つまり、３次元加速度センサ７３０は、かご室７２０に係る縦軸７６０のｚ軸（鉛直方向）に対する傾きを検出する。

検出された傾斜角度（ρ，θ，φ）は、制御装置９００に通信手段を介して送信される（通信工程、ステップＳ１３）。通信手段は、有線及び無線のいずれであってもよい。また、通信手段は有線及び無線の両方を用いてもよい。

検出された傾斜角度（ρ，θ，φ）を受信した制御装置９００は、当該傾斜角度に対する補正角度（α，β，γ）を算出する（算出工程、ステップＳ１４）。

検出された傾斜角度（ρ，θ，φ）と当該傾斜角度に対する補正角度（α，β，γ）は絶対値が等しく符号が逆の値であることが好ましい。これによりかご室７２０が水平状態に近づく。

制御装置９００は、当該補正角度（α，β，γ）に応じて、偏荷重補正装置７４０のモータ７４３の駆動を制御する（制御工程、ステップＳ１５）。

つまり、制御装置９００は、モータ７４３の駆動を制御して、偏荷重補正装置７４０（第１偏荷重補正装置７４０ａ、第２偏荷重補正装置７４０ｂ）の錘部７４１を移動させる（制御工程、ステップＳ１６）。

錘部７４１が、制御装置９００が指示する位置に移動することにより、かご室７２０の傾きは、補正角度（α，β，γ）だけ補正される（補正工程、ステップＳ１７）。

つまり、かご室７２０に係る縦軸７６０のｚ軸（鉛直方向）に対する傾きが、小さくなるように補正される。なお、かご室７２０の縦軸７６０のｚ軸（鉛直方向）に対する傾きは、０度になることが好ましい。

具体的には、第１偏荷重補正装置７４０ａの錘部７４１ａと、第２偏荷重補正装置７４０ｂの錘部７４１ｂとがそれぞれ適切な位置に配置されることにより、かご室７２０は、補正角度（α，β，γ）だけ傾く。

つまり、かご室７２０の傾きが補正され、かご室７２０は水平状態に近づく（ステップＳ１８）。かご室７２０の傾きが補正されることにより、昇降路内でかご７００が昇降してもかご室７２０は揺れ難い。つまり、エレベータ１００の乗り心地が良くなる。

本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の改良、修正、又は変形を加えた態様でも実施できる。

１００…エレベータ
２００…巻上機
２２０…主ロープ
２４０…釣合錘
３００…ガイドレール
３１０…ガイドレール部材
３１１…レール部
３１２…被保持部
３３０…レール保持装置
４００…調速機
５００…テンションシーブ
６００…ガバナロープ
７００…かご
７１０…かごフレーム
７１１…上梁
７１２…第１縦梁
７１３…第２縦梁
７１４…下梁
７１５…搭載部材
７２０…かご室
７３０…３次元加速度センサ（検出器）
７４０…偏荷重補正装置
７４１…錘部
７４２…ボールねじ（駆動軸）
７４３…モータ
７４４…ガイド部
７５０…防振ゴム（防振装置）
８００…補償シーブ
９００…制御装置

Claims (5)

1. 主ロープが取り付けられたかごが、昇降路内を主ロープの走行により昇降するエレベータであって、
   前記かごが、前記主ロープが取り付けられるかごフレームと、
   前記かごフレームに取り付けられるかご室と、
   前記かご室の傾きを検知する検知器と、
   前記かご室又はかご室内に取り付けられ、前記検知器によって検知された情報に基づいて、前記かご室の傾きを補正する偏荷重補正装置と、を備えるエレベータ。
2. 前記偏荷重補正装置が、前記かご室の上面上又はかご室内の上部に取り付けられる請求項１記載のエレベータ。
3. 前記偏荷重補正装置が複数取り付けられる請求項１又は２記載のエレベータ。
4. 前記検知器が３次元加速度センサである請求項１、２又は３記載のエレベータ。
5. 請求項１記載のエレベータのかご室の偏荷重補正方法であって、
   前記エレベータが、前記偏荷重補正装置を制御する制御装置を備え、
   前記かご室の傾きが前記検知器によって検知される検知工程と、
   前記検知工程によって検知された情報に基づいて、前記制御装置が前記偏荷重補正装置を制御する制御工程と、
   前記制御工程によって前記かご室の傾きが補正される補正工程と、を含むエレベータのかご室の偏荷重補正方法。
   
   

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