JP4060673B2 - 中間免震建屋用エレベーター装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は免震建屋用エレベーター装置に係り、特に、基礎上に設置された低層部建屋の上に免震装置を介して設置される高層部建屋からなる中間免震建屋内に連続して乗かごを昇降させるに好適な中間免震建屋用エレベーター装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平１０−８８８４６号公報
基礎上に設置された低層部建屋の上に免震装置を介して設置される高層部建屋からなる中間免震建屋内に乗かごを連続して昇降させる中間免震建屋用エレベーター装置は、例えば、特許文献１等で既に提案されている。その構成は、低層部建屋と高層部建屋間に可撓支柱体を張り渡し、その可撓支柱体内にガイドレールを支持させて乗かごを昇降させるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術を、既設建屋を改造して中間免震建屋にした物件への適用は困難であった。即ち、低層部建屋と高層部建屋に分離改造した既設建屋の昇降路をそのまま利用して可撓支柱体を張り渡そうとするのが最も簡単な改造である。そうすると、低層部建屋と高層部建屋の既設昇降路断面の延長上に可撓支柱体が張り渡されることになる。しかし、張り渡される可撓支柱体に一対のガイドレールを支持しようとすると、支持されるガイドレールの対向間隔は既設昇降路内のガイドレールの対向間隔よりも狭くなってしまう。その結果、既設昇降路内のガイドレールの対向間隔を、可撓支柱体に支持されるガイドレールの対向間隔にあわせて狭くしなければならず、乗かごは既設の乗かご寸法よりも小さくなる問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、中間免震建屋において、低層部建屋と高層部建屋間に連結されるガイドレール支持用の可撓支柱体を必要としない中間免震建屋用エレベーター装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、免震装置を介した低層部建屋と高層部建屋間に、低層部建屋と高層部建屋の昇降路内に設置された一般ガイドレールよりも許容応力度の大きいガイドレールを設置したことを主特徴とする。
【０００６】
上記構成のように、許容応力度の大きいガイドレールを、免震装置を介した低層部建屋と高層部建屋間に設置することにより、ガイドレール自身の強度によって乗かごから伝わる力を受けることができるので、ガイドレール支持用の複雑な可撓支柱体を特別に必要としないのである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下本発明による一実施の形態を図面に基づいて説明する。
【０００８】
〔イ〕エレベーター装置の全体構造
本発明によるエレベーター装置の一実施の形態を図１〜図４に示す。乗かご１は、建屋上部の機械室２に設置された巻上機３に巻掛けられたロープ５の一側に吊下げられている。即ち、巻上機３に巻掛けられたロープ５は、昇降路６内に垂下され、その一端側に乗かご１を連結して吊下げ、他端側に釣り合い錘４を連結して吊下げている。乗かご１は、上下部に一対取付けた案内装置８（８ａ，８ｂ），９により、前記昇降路６内に立設した一対のかご用ガイドレール７ａ，７ｂに沿って昇降する。このかご用ガイドレール７ａ，７ｂの一部、特に、免震部の近傍では、応力度の大きなガイドレール７０ａ，７０ｂを用いるが、詳細は後述する。
【０００９】
一般の各階乗場１０、図では１，４及び５階の乗場１０には、乗場戸１２ａ，１２ｂを備えた乗場出入口装置１１が夫々設けられており、その乗場戸１２ａには、係合ローラ１３が昇降路６側に突出して取付けられている。一方、乗場戸１２ａ，１２ｂに対向した乗かご１には、かご戸１４ａ，１４ｂが設けられており、乗場戸１２ａと対向するかご戸１４ａに、係合ローラ１３と係合する係合板１５を設けて乗かご着床時に両戸の開閉を行う。図３は乗場戸１２ａ，１２ｂとかご戸１４ａ，１４ｂの戸閉状態を示し、乗場戸１２ａの係合ローラ１３とかご戸１４ａの係合板１５との隙間はｄ１である。戸開閉動作時は、図４に示すように、係合板１５が係合ローラ１３を挟み、かご戸１４ａと同期して開閉することにより、乗場戸１２ｂとかご戸１４ｂも連動して開閉する構造となっている。
【００１０】
ところで、免震構造で注意する点は、乗かご１が地震により左右前後に揺動するため、乗かご１と乗場１０との相対間隔寸法および乗かご１，釣り合い錘４と昇降路壁１８との相対間隔寸法として、安全性を考慮した最小間隔寸法を確保することである。
【００１１】
ここで、昇降路６内における各部品の相対間隔寸法の一般例について説明する。乗場戸１２ａの係合ローラ１３とかご戸１４ａの係合板１５の隙間ｄ１≒２０ｍｍ、係合板１５と乗場戸１２ａの隙間ｄ２≒２０ｍｍである。そして、かご戸１４ａ，１４ｂと乗場戸１２ａ，１２ｂの隙間ｄ３≒３０ｍｍである。また、かご用ガイドレール７ａ，７ｂおよび釣り合い錘用ガイドレール１７ａ，１７ｂと昇降路壁１８の隙間ｄ４，ｄ５≒２００ｍｍ、釣り合い錘４と昇降路壁１８との隙間ｄ６≒２００ｍｍであり、各隙間寸法は非常に小さい。
【００１２】
図２において、１９ａ，１９ｂはかご用ガイドレール７ａ，７ｂを昇降路壁１８に支持するレールブラケットを示す。２０ａ，２０ｂは釣り合い錘用ガイドレール１７ａ，１７ｂを昇降路壁１８に支持するレールブラケットを示し、２１ａ，２１ｂは釣り合い錘４用の案内装置を示す。
【００１３】
〔ロ〕地震強度
地震の強度は、レベル１が震度５弱程度、レベル２が震度６強と一般に定義されている。高さ６０ｍ以下の既設建屋を耐震増しする場合、免震装置２５を跨いだ低層部建屋と高層部建屋間の免震変位は建屋強度設計条件にもよるが、レベル１で約１００ｍｍ、レベル２で約２００ｍｍとすれば強震時にも耐えられると云われている。また、エレベーター装置は、レベル１では地震後も支障なく運転継続し、レベル２では損傷を最小限に抑えることを目標とされている。
【００１４】
〔ハ〕地震時の乗かごと昇降路の相対間隔
図１において２階を免震階として、本発明の実施例を以下説明する。高層部建屋の最下階である３階には一般利用客用の乗場出入口装置２２が設けられている。この乗場出入口装置２２は乗場１０に対して可動するように支持されている。また、免震階である２階は居住空間として使用せず、一般に建屋の共通設備機器を配置する空間である。そのため、２階には、設備機器を管理する特定の者が利用する小形で乗場１０に対して可動の乗場出入口装置２３を設けている。これら可動の乗場出入口装置２２，２３の構成はほぼ同じである。
【００１５】
図５〜図７は、通常時と地震時における乗かご１と一般者が利用する乗場出入口２２との相対間隔を示す。以下、これらの図をも参照しながら説明を進める。低層部建屋の免震階（２階）の柱２４の上部に免震装置２５が設置されており、この免震装置２５の中央部付近に対応する位置に、高層部建屋と低層部建屋の分割部である免震スリット２６が設けられている。強度的にはこの免震スリット２６によって高層部建屋と低層部建屋が分離され、免震装置２５によって高層部建屋は低層部建屋に支えられている。免震スリット２６の位置とかご用ガイドレール７ａ，７ｂ（この部分では後述するように、符号７０ａ，７０ｂ）の変曲部２７（図６，図７）が一致するように、レールブラケット１９ａ，１９ｂの支持点２８ｂ，２８ｃが設定されている。
【００１６】
建屋の階高Ｌ１＝４ｍ、免震階の床から免震スリット位置までの距離Ｌ２（図５）＝３ｍ、免震スリット２６から３階の床面までの距離Ｌ３（図６）＝１ｍ、レール支持点２８ａ，２８ｂの間隔及びレール支持点２８ｃ，２８ｄの間隔Ｌ４＝４ｍ、レール支持点２８ｂ，２８ｃの間隔Ｌ５＋Ｌ５＝５ｍの場合をモデルとして説明する。
【００１７】
２階に免震装置２５が配置され、地震時に２階と３階の間に免震変位ｄ７（図６）が生じる。図５は通常時、図６は乗かご１が乗場出入口装置２２側に移動した状態、図８は乗かご１が乗場出入口装置２２と反対側に移動した状態を示す。乗場出入口装置２２と小形の乗場出入口装置２３を支持している出入口支柱２９ａ，２９ｂは４階の乗場１０近傍に設けられた吊り下げ部３０ａ，３０ｂで支持されている。そして、出入口支柱２９ａ，２９ｂの下端部は２階の床近傍に設けられた支持部３１ａ，３１ｂで支えられている。図６に示すように、レールの変曲部２７と出入口支柱の中心位置（３階の床面）との距離は、L３＝１ｍと短く、地震時のかご用ガイドレール７０ａ，７０ｂの曲がりと共に、出入口支柱２９ａ，２９ｂも傾く。このとき、乗かご１と乗場出入口装置２２との平常時隙間ｄ８（図５）は縮まって隙間ｄ９（図６）となるが、この縮み量は免震変位ｄ７に比べ極めて小さくなる。このように、地震発生時に、レール７０（７０ａ，７０ｂ）と出入口支柱２９はほぼ平行を保つように曲がり、乗かご１が出入口装置２２，２３に衝突することは無い。地震レベル１の免震変位ｄ７≒１００ｍｍ時に平常時の隙間ｄ８≒３０ｍｍであったものが、地震時にはｄ９≒２０ｍｍとなる。地震レベル２の免震変位≒２００ｍｍ時には、ｄ９≒１０ｍｍまで縮まるが、隙間は確保できる。また、後述するが、地震時管制運転の採用により地震を検出し、免震変位ｄ７が増大する前に、走行中の乗かご１の緊急停止を行うことにより、乗かご１が乗場出入口装置２２や昇降路内の機器に衝突することはなく、エレベーターの安全性は維持される。図７の場合は、乗場出入口装置２２と乗かご１の隙間＝ｄ９は平常時と同じに保たれる。
【００１８】
かご用ガイドレール７０ａ，７０ｂの変位変曲部２７は、免震変位ｄ７の１／２であり、レベル２で２００ｍｍ÷２＝１００ｍｍとなる。その結果、かご用ガイドレール７０ａ，７０ｂと昇降路壁１８の間隔ｄ４（図２）＝２００ｍｍは、１００ｍｍとなるが、まだ余裕が１００ｍｍある。また、釣り合い錘４と昇降路壁１８との間隔はｄ６＝２００ｍｍであり、釣り合い錘４と昇降路壁１８の間隔も１００ｍｍの余裕がある。
【００１９】
〔二〕乗場出入口装置
乗場出入口装置と地震時の動きを、図８〜図１２を参照して説明する。図８は図５のＡ?Ａ'から見た昇降路の断面図を示す。乗場出入口装置２２は上部枠４０１の上方に位置する上部支持梁３２を介して出入口支柱２９ａ，２９ｂに支えられている。乗場出入口装置２２の下部に設けられたスライド式乗場１０３３（図８）は地震時に左右，前後に移動可能である。建屋に固定されている三方枠３４の側面に設けられた可動式側板３５ａ，３５ｂは、乗場出入口装置２２と連動して伸縮自在な構造を備えており、前記可動出入口装置２２，２３が前後方向に移動しても、三方枠３４の内部を乗場１０に晒すことはない。
【００２０】
図９は、乗かご１からみた乗場出入口装置２２の構造を示す。乗場出入口装置２２は上部枠４０１、乗場戸１４ａ，１４ｂ、戸袋３９ａ，３９ｂと下部支持枠４０２が一体に構成されている。出入口支柱２９ａ，２９ｂは可動軸３６ａ，３６ｂを介して４階の吊下げ部３０ａ，３０ｂに連結され、左右，前後可動できる。上部枠４０１は上部支持梁３２の上部支持金具３８ａ〜３８ｄで吊下げられている。上部支持金具は回転するが横に移動しない構造である。上部支持梁３２と出入口支柱２９ａ，２９ｂは回転軸３７ａ，３７ｂで連結されている。下部支持梁４１と出入口支柱２９ａ，２９ｂは回転軸４３ａ，４３ｂで連結されている。下部支持枠４１は下部スライド支持金具４４ａ〜４４ｄで支持されスライド可能である。出入口支柱２９ａ，２９ｂの下端部は、支持部３１ａ，３１ｄの軸ピン４５ａ，４５ｂを介して免震階である２階の乗場１０に支持され、支持部３１ａ，３１ｄに対して出入口支柱２９ａ，２９ｂが縦方向に動くことができる。
【００２１】
図１０は、地震時の状態を示し、上記の構造により、上部枠４０１は横にスライドせず、下部枠４０２がスライドし、可動出入口はほぼ水平に維持される。図１１は乗場出入口装置の側面を示す。図１２は乗場出入口装置の地震時の状態を示すものであり、可動出入口支柱２９ａ，２９ｂが可動軸３６ａ，３６ｂにより乗場出入口２２が免震変位ｄ７に応じて斜めに移動する。
【００２２】
〔ホ〕ガイドレール
かご用ガイドレールとその支持構造を図１３〜図１９で説明する。図１３は図７の地震時のかご用ガイドレールの変形を示す。レール支持点２８ｂ，２８ｃ間のかご用ガイドレール７０ａ，７０ｂは、免震スリット２６と一致する変曲部２７を中心として図に示すように曲がる。レール支持点２８ｂ，２８ｃの詳細を図１４，図１５に示す。かご用ガイドレール７０ａ，７０ｂは、アンカーボルト４６で昇降路内の固定部に固定されたレールブラケット１９ａ，１９ｂ上に、ボルト４５で固定されたバネクリップ４４で支持され、地震時の縦方向の移動に対しバネクリップ４４部で上下にすべる構造である。
【００２３】
また、免震スリット２６を跨ぐかご用ガイドレール７０ａ，７０ｂは、地震時に縦方向に移動する。これを吸収するすべり継手４８の構造を図１６に示す。免震で変形に耐える高強度かご用ガイドレール７０ａ，７０ｂと一般かご用ガイドレール７ａ，７ｂとをすべり用繋ぎ板５４で繋ぐ。高強度かご用ガイドレール７０ａ，７０ｂはボルト４５１ですべり繋ぎ板５４に固定されている。一般かご用ガイドレール７ａ，７ｂはボルト４５２で固定されたバネクリップ４４１で支持されているので、すべり用繋ぎ板５４の上ですべりレールの縦方向の移動量を吸収できる。また、高強度かご用ガイドレール７０ａ，７０ｂと一般かご用ガイドレール７ａ，７ｂとの対向面には凸凹の嵌合部５３が形成されて外れを防止している。高強度かご用ガイドレール７０ａ，７０ｂと一般かご用ガイドレール７ａ，７ｂとの形状を同一にすることにより、図１６に示すような簡単なすべり継手が構成できる。なお、一般かご用ガイドレール７ａ，７ｂも地震時には、多少撓む。
【００２４】
一般かご用ガイドレール７ａ，７ｂはＪＩＳに定義されている材質記号ＳＳ４００を使用している。この一般かご用ガイドレール７ａ，７ｂの曲げ方向の設計許容応力度は２４００ｋｇ/ｃｍ²であり、地震時に一般かご用ガイドレール７ａ，７ｂに作用する応力δは、δ＝（地震時に乗かごからレールにかかる応力）＋（免震変位により発生する応力）となる。したがって、免震スリット２６部を跨ぐかご用ガイドレールは強度を上げることが必要となる。解決策の一例として、ＪＩＳに定義されているＳＭ４９０を使用すると設計許容応力度は約３３００ｋｇ/ｃｍ²と約１．４倍強度が増し、地震時の応力に耐えることが出来る。
【００２５】
一般にレール単位の長さは扱い易さを考慮し、約５ｍである。レール支持点２８ｂと２８ｃの間は５ｍであるため、高強度かご用ガイドレール７０ａ，７０ｂは少なくとも６ｍ必要である。この解決策として図１３に示す変曲部２６で継ぎ手５５を用いる。繋ぎ手５５は図１７に示すように、２本の高強度かご用ガイドレール間を繋ぎ板５６とボルト５７で連結したものである。
【００２６】
図１８，図１９は、すべり継手の他の実施例を示す。図１３に示した高強度かご用ガイドレール７０ａ，７０ｂに相当する高強度かご用ガイドレールに、一般レールと同じ材質を使用するのである。そして、高強度かご用ガイドレール７０ａ，７０ｂの乗かご１の案内装置８，９が走るレール幅ｄは、一般かご用ガイドレール７ａ，７ｂと同じくする。また、乗かご１の案内装置８，９が走るレール高さｈは、柔軟性を保ちつつ、かつ地震荷重に耐える程度まで一般かご用ガイドレール７ａ，７ｂよりも高くして強度を増し、繋ぎ板５８に段差を設け、レール先端を面一にする。一般かご用ガイドレール７ａ，７ｂは、ボルト４５３で繋ぎ板５８に取付けられたクリップ４４３により、滑動自在に支持されている。一方、高強度かご用ガイドレール７０ａ，７０ｂは、ボルト４５４によって繋ぎ板５８に強固に取付けられている。
【００２７】
本発明では、免震スリット２６部に対応するかご用ガイドレールとして、一般かご用ガイドレール７ａ，７ｂよりも高強度のかご用ガイドレール７０ａ，７０ｂを使用することを説明したが、一般かご用ガイドレール７ａ，７ｂにも高強度レールを使用しても良い。
【００２８】
以上のように、本実施の形態によれば、少なくとも免震スリット２６部に対応する位置に敷設されるかご用ガイドレールを、一般かご用ガイドレール７ａ，７ｂよりも高強度のかご用ガイドレール７０ａ，７０ｂとしたのである。その結果、高強度のかご用ガイドレール７０ａ，７０ｂ自身によって、乗かご１を介して作用する力や地震時に作用する力に対して十分に耐えることができる。したがって、免震スリット２６部に対応する位置のかご用ガイドレールを支持する可撓支柱体等の特別な補助支持機構を必要とすることはない。
【００２９】
〔ヘ〕既設建屋の改修範囲
昇降路の改修範囲は、図５に示す可動する乗場出入口装置２２，２３を設ける階の乗場（図８）と、低層部建屋と高層部建屋間に跨るガイドレールおよびこれらに付随する部分のみである。したがって、低層部建屋と高層部建屋間に跨って可撓支柱体を設ける中間免震方式に比べ改修期間を大幅に短縮することができる。
【００３０】
上記実施の形態は、免震対応に改造した既設建屋を対象として説明したが、新設の免震対応建屋に採用しても良い。さらに、免震階とその上階に乗場出入り口装置２２，２３を備えた実施の形態を説明したが、これら乗場出入り口装置２２，２３を備えない免震対応建屋や、免震階のみ乗場出入り口装置２３を備えない免震対応建屋にも本発明を適用することができる。
【００３１】
〔ト〕地震時管制運転
地震時の管制運転について図２０に沿って説明する。地震感知器は免震階（２階）に設置されており、地震が発生（１０１）すると初期微動が発生し、初期微動感知器が作動する（１０２）。初期微動が発生してから少なくとも３秒以降に主揺動が来る。主揺動検知器が作動（１０４）しない地震では、エレベーターが走行中（１０５）であると釣り合い錘と離れる方向の最寄階に停止（１０６）し、初期微動感知器が自動復帰し、再運転を行う（１０７）。エレベーターが走行中（１０５）でない場合は初期微動検知器が自動復帰し、再運転を行う（１０７）。主揺動検知器が作動（１０４）する地震ではエレベーターが走行中の場合（１０８）は緊急停止し、揺動が収まる約３０秒後に釣り合い錘と離れる方向に低速で最寄階に停止する（１０９）。その後、保守員による点検作業後に復帰させる（１１０）。走行中（１０５）で無い場合でも地震による影響が無いかを保守員が点検し復帰する（１１０）。
【００３２】
地震時の管制運転は、?初期微動でエレベーターを安全に停止させる機能と?主揺動が来てから建屋が大きく揺れ始める前に乗かごは緊急停止する機能を備えている。
【００３３】
前述した中間免震構造と上記の地震時の管制運転を組み合わせることにより、エレベーターの安全性を更に高めることができる。
【００３４】
〔チ〕その他
以上の実施の形態は、かご用ガイドレールのみについてのみ説明したが、釣り合い錘用ガイドレールについても適用することができるのは勿論である。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、中間免震建屋において、低層部建屋と高層部建屋間に連結されるガイドレール支持用の可撓支柱体を必要としない中間免震建屋用エレベーター装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるエレベーター装置の全体構造を示す縦断側面図。
【図２】エレベーター昇降路の横断拡大平面図。
【図３】乗かご戸と乗場戸の閉時状態を示す概略平面図。
【図４】乗かご戸と乗場戸の開閉動作時を示す概略平面図。
【図５】本発明の中間免震の可動する乗場出入り口装置と昇降路との位置関係を示す要部縦断側面図。
【図６】図５の地震時の変位状態を示す図。
【図７】図６における地震時の逆方向変位状態を示す図。
【図８】図５のＡ?Ａ'線に沿う横断拡大平面図。
【図９】本発明の乗場出入り口装置を示す拡大正面図。
【図１０】図９における地震時の変位状態を示す図。
【図１１】図９の側面図。
【図１２】図１１における地震時の変位状態を示す図。
【図１３】地震時における低層部建屋と高層部建屋間のガイドレールの変形を示す図。
【図１４】ガイドレールの支持構造を示す横断面図。
【図１５】図１４の正面図。
【図１６】本発明に用いるガイドレールのすべり継手を示す正面図。
【図１７】高強度ガイドレールの繋ぎ手を示す側面図。
【図１８】本発明に用いるガイドレールの他のすべり継手を示す正面図。
【図１９】図１８の側面図。
【図２０】地震時の管制運転を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…乗かご、６…昇降路、７ａ，７ｂ…一般かご用ガイドレール、７０ａ，７０ｂ…応力度の大きなかご用ガイドレール、２２，２３…可動の乗場出入口装置、２５…免震装置、２６…免震スリット、２９ａ，２９ｂ…出入口支柱、３０ａ，３０ｂ…吊り下げ部、４８…すべり継手。

Claims (5)

1. 免震装置を介した低層部建屋と高層部建屋間に、低層部建屋と高層部建屋の昇降路内に設置された一般ガイドレールよりも許容応力度の大きいガイドレールを設置し、この許容応力度の大きいガイドレールと一般ガイドレールとの形状を同一にしたことを特徴とする中間免震建屋用エレベーター装置。
2. 免震装置を介した低層部建屋と高層部建屋間に、低層部建屋と高層部建屋の昇降路内に設置された一般ガイドレールよりも許容応力度の大きいガイドレールを設置し、この許容応力度の大きいガイドレールと一般ガイドレールとの形状を同一にすると共に、乗場出入口装置を高層部建屋から吊下げて支持したことを特徴とする中間免震建屋用エレベーター装置。
3. 前記乗場出入口装置は、低層部建屋と高層部建屋間に跨る可動出入口支柱を有し、この可動出入口支柱の上部を高層部建屋の乗場床近傍に取付け、可動出入口支柱の下部を貞操部建屋の乗場床近傍に取付けたことを特徴とする請求項２記載の中間免震建屋用エレベーター装置。
4. 前記一般ガイドレールと、この一般ガイドレールよりも許容応力度が大きいガイドレールとをすべり継ぎ手を用いて繋いだことを特徴とする請求項２又は３記載の中間免震建屋用エレベーター装置。
5. 前記許容応力度の大きいガイドレールの地震時の変曲部と前記可動出入口支柱の中間点は、前記低層部建屋と高層部建屋間に設けられた免震スリットの近傍に位置するように構成されていることを特徴とする請求項３記載の中間免震建屋用エレベーター装置。

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