JP6382140B2 - エレベーター装置 - Google Patents

Description

本発明は、エレベーター装置、特に昇降路からエレベーターの乗りかごに渡されたテールコードの揺れを抑制する技術の改良に関するものである。

エレベーターのテールコード制振装置に関する技術として、テールコードの昇降路側支持点を通常よりも高くし、昇降路の中間位置にてテールコードの揺動のエネルギーを減衰させて振れを抑制しようとするものが開示されている（たとえば特許文献１参照）。しかし、建築物の振れに対して、テールコード支持位置からの一次振れの固有周期と、中間の拘束位置からの二次振れの固有周期のどちらかが一致する場合は、その共振点においてはテールコードの振れ量は大きくなる。

特開平２−１０６５８７号公報

エレベーターのテールコード（移動制御ケーブル）は張力が小さく、両端以外に支持するものがなく、固有周期が長いため、例えば強風により建築物が大きく振動した場合や地震により建築物が大きく振動した場合にテールコードも大きく揺れることがある。特に建築物の固有周期とテールコードの固有周期が一致した場合はテールコードが共振することにより、振れ量が大きくなって、昇降路壁に衝突し、この時に他の機器や部材に絡みつき易く、絡んだままでエレベーターを運転するとテールコードや機器を破損する危険がある。そこで、テールコードの揺れが大きくならないようにする制振構造、または、建築物の固有周期とテールコードの固有周期が一致しないようにする必要があった。

従来技術として、テールコードの吊位置を高くしてテールコードの吊り長さを長くし、固有周期を変化させることにより共振状態を回避する方法があげられている。しかし、エレベーターのテールコードの場合、乗りかごの位置によってテールコードの吊り長さが変化するために、ある一つの乗りかごの位置においては建築物とテールコードの共振を回避できても、別の乗りかごの位置においては建築物とテールコードの固有周期を回避することができず、テールコードの振れに対する危険性は存在していた。

本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、エレベーター装置の乗りかごの昇降路内での高さ位置が変化することにより、テールコードの固有周期が変化して建築物の固有周期と一致または近接した際にテールコードの固有周期を変化させて共振することを防止し得るエレベーター装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために本発明にかかるエレベーター装置は、建築物に設けられた昇降路を昇降する乗りかごと、一端が前記昇降路の昇降路壁に、他端が前記乗りかごにそれぞれ支持されたテールコードとを備えたエレベーター装置において、前記テールコードの一端が支持された昇降路壁への支持点よりも下方位置で前記テールコードの振れを抑えて前記昇降路壁に拘束する拘束装置を備え、前記拘束装置は前記乗りかごの前記昇降路での高さ位置に応じて前記テールコードを拘束する拘束状態または拘束しない非拘束状態のいずれかの状態に可変であることを特徴とする。

本発明によれば、エレベーター装置の乗りかごの昇降路内での高さ位置が変化してテールコードの固有周期が変化し、建築物の固有周期と一致または近接した際にテールコードの固有周期を変化させて共振することを防止し得るエレベーター装置を提供できる。

本発明の一実施形態であるエレベーター装置を示す全体側面図である。 図１に示す実施形態の乗りかごが上昇した状態である。 拘束装置がテールコードを拘束していない状態を示す、拘束部分断面図である。 拘束装置がテールコードを拘束した状態を示す、拘束部分断面図である。 テールコードが近接する昇降路壁の壁面と垂直な方向に振れることを抑制する拘束装置の概観図である。 図５に示す拘束装置の側面図である。 図５に示す拘束装置がテールコードを拘束している状態を示す側面図である。 図５に示す拘束装置がテールコードを非拘束にしている状態を示す側面図である。 テールコードが近接する昇降路壁の壁面と平行な方向に振れることを抑制する拘束装置の概観図である。 図９に示す拘束装置がテールコードを非拘束にしている状態を示す側面図である。 図９に示す拘束装置がテールコードを拘束している状態を示す側面図である。 乗りかご位置によるテールコード固有周期の変化とテールコード振れ量の関係を示すグラフである。 一般的なエレベーターの実施形態を示す全体側面図である。

図１３は一般的なエレベーター装置の全体概要を示す全体側面図である。昇降路内には乗りかご１０１が図示しない主ロープによって懸架されており、その制御信号および電力等はテールコード１０２により建築物Ｂと乗りかご１０１との間で伝達される。このテールコード１０２は一般に、制御線や電力線等の複数の多芯ケーブルと、テールコード１０２の重量を支えるための補強材であるスチールコードからなっており、これらを絶縁材料により被覆している。

テールコード１０２はねじれを防ぐために、長方形の断面形状をとるのが一般的であり、乗りかご１０１の行程を考慮した長さで、建築物Ｂと乗りかご１０１に端部が接続されている。テールコードの長さは乗りかご１０１の行程によって考慮されており、一般的に行程のおよそ半分の長さとなっている。

以下、一般的なエレベーター装置の構造を踏まえ、本実施形態のエレベーター装置を、図を用いながら説明する。なお、一般的なエレベーター装置と同じ構成要素については、符号より１００を差し引いて記載する。

また本発明を説明するに当たり乗りかご１が中間階にあり、昇降行程の４分１の長さのテールコードが吊り下げられたときに建築物Ｂの固有周期と一致するエレベーター装置を例に挙げる。なお、テールコード２の固有周期はテールコード２の質量と吊り下げられた長さから計算することが可能であり、本発明は必ずしも昇降行程の４分１の長さのテールコードが吊り下げられたときに建築物Ｂの固有周期と一致する形態に限られるものではない。

図１は本発明の一実施形態であるエレベーター装置を示す全体側面図である。同図に示すように、本実施形態におけるエレベーター装置は、建築物Ｂに設けられた昇降路Ｈを昇降する乗りかご１と、一端が昇降路１の昇降路壁に、他端が乗りかご１にそれぞれ支持されたテールコード２とを備えたエレベーター装置において、テールコード２の一端が支持された昇降路壁への支持点３よりも下方位置でテールコード２の振れを抑えて昇降路壁に拘束する拘束装置４を備えている。

図１３に示す一般的なエレベーターも乗りかご１が中間階にあり、昇降行程の４分１の長さのテールコードが吊り下げられたときに建築物Ｂの固有周期と一致するエレベーター装置であるとすれば、テールコードが行程のおよそ半分の長さであり、それがちょうど半分に折り返された状態である図１３に記載したエレベーター装置は、建築物Ｂとテールコード１０２が共振する状態にあると言える。

これに対して、本実施形態では図１に示すように、テールコード２の建築物Ｂ側の支持点３を、図１３に示した一般的なエレベーターよりも上方に移動させることにより、テールコード２の振れる吊長さを長くし、固有周期を長い側に変化させている。これにより共振を回避することが出来る。また、図１３に示した一般的なエレベーター装置の支持点１０３に該当する位置には、テールコード２を囲うように拘束装置４が設置されている。そして図１に示す状態において拘束装置４とテールコード２の隙間は、図３に示すようにテールコード２の振れを拘束しない隙間を確保している。

しかしこの状態ではテールコード２の支持点３を上方へ移動させることにより、固有周期を長い側に変化させた場合、図２に示すようにエレベーターの乗りかご１が、上方に移動するとテールコード２の建築物側の長さが短くなり、建築物の固有周期と一致することが懸念される。このように乗りかご１が上方に移動し共振するときには、図４に示すように拘束装置４とテールコード２の隙間を無くして拘束し、テールコード２の振れを拘束装置４の位置から始まるようにする。これにより乗りかご１が上方に移動したときは、テールコード２の振れる吊長さを短くし、固有周期を短い側に変化させ、共振を回避することが出来る。

このように、この拘束装置４は、エレベーターの乗りかご１の位置によって変化するテールコード２の長さから計算されるテールコード２の固有周期に応じて、計算された固有周期が建築物Ｂの固有周期と一致しないように拘束状態を変化させる。即ち拘束装置４は乗りかご１の昇降路Ｈでの高さ位置に応じてテールコード２を拘束する拘束状態または拘束しない非拘束状態のいずれかの状態に可変である。そのため、乗りかご１の位置が移動しても建築物とテールコード２の共振を回避することが出来る。

拘束装置４の構成としては、図３または図４に示すテールコード２の長方形断面に対して、近接する昇降路Ｈの昇降路壁に対して垂直な方向である短辺方向に振れる場合と水平面内における前記壁面と垂直な方向への揺れと直行する方向である長辺方向に振れる場合が考えられる。

短辺方向に振れる場合は拘束装置４として図５に示す垂直方向拘束装置４ａを用いる。
垂直方向拘束装置４ａは昇降路側面に取り付けられる取付台４ａ２に、テールコード接触部４ａ１を支持する上側支持レバー４ａ３及び下側支持レバー４ａ４が取り付けられており、上側支持レバー４ａ３は取付台４ａ２のスライド部にてその一端がスライドするように且つ回転するようになっており、下側支持レバー４ａ４は一端が取付台４ａ２と回転自由になっている。テールコード２は取付台４ａ２とテールコード接触部４ａ１と上側支持レバー４ａ３と下側支持レバー４ａ４との間に通されている。

上側支持レバー４ａ３と下側支持レバー４ａ４の共通端にはテールコード２を拘束するためのテールコード接触部４ａ１が設けられている。なお、テールコード２が振れている最中に拘束装置４が動作するとテールコード２とテールコード接触部４ａ１とが接触するため、テールコード接触部４ａ１はテールコード２との接触に対して回転するようにローラ構造となっている。

上側支持レバー４ａ３はその上端が駆動装置４ａ５と連結されており、駆動装置４ａ５が連結部を上げると、上側支持レバー４ａ３及び下側支持レバー４ａ４が図６から図７のように昇降路壁面に取り付けられた取付台４ａ２とテールコード接触部４ａ１との間の距離を短くするように変位して、テールコード接触部４ａ１を建築物側に引き寄せる。これによりテールコード２が振れようとする動きを昇降路側に拘束することとなる。

なおここでいう拘束とはテールコード接触部４ａ１と取付台４ａ２の間でがっちりとテールコード２を挟み込んで固定する状態のみを表わすものではなく、実質的なテールコード２の揺れを拘束装置４の位置から始まるように抑えることが可能な状態に保持できればよいため、拘束状態であってもテールコード２とテールコード接触部４ａ１及びテールコード２と取付台４ａ２の間にわずかな隙間を有する状態で保持する状態であってもよい。

また上側支持レバー４ａ３の上端に連結された駆動装置４ａ５が連結部を下げると、図８のように上側支持レバー４ａ３と下側支持レバー４ａ４のなす角度が浅くなる方向に変位して、テールコード接触部４ａ１を昇降路壁から引き離す。これによりテールコード２は建築物とテールコード接触部４ａ１の間を振れることとなる。

なお、非拘束状態におけるテールコード接触部４ａ１の位置はテールコード２の振れを支持点３から始まるようにするのに十分で且つ昇降路Ｈ内の昇降体、即ち、乗りかご１または図示しない釣合おもり等と干渉しない位置に保持するようにするのが良い。このような配置関係が取れれば、どのような状態であっても昇降体と垂直方向拘束装置４ａとが干渉する自体がないため安全性を向上することができる。ただし、必ずしもこのような位置関係をとれない場合であっても、昇降体が垂直方向拘束装置４ａと干渉する位置に来た時にテールコード２を拘束状態とするようにして干渉を避ける構成であってもよい。

以上、説明したような垂直方向拘束装置４ａの構造であればテールコード接触部４ａ１を近接する昇降路壁側に引き寄せたときに必要となる昇降路断面スペースはテールコード接触部４ａ１のローラ分の増加となるのみであり、省スペース化を図ることが出来る。そして拘束装置４として、このような垂直方向拘束装置４ａを用いれば、テールコード２が近接する昇降路壁面に対して垂直な方向の揺れを良好に抑制することが可能となる。

またテールコード２の長方形断面に対して長辺方向に振れる場合は拘束装置４として図９に示す水平方向拘束装置４ｂを用いる。水平方向拘束装置４ｂは建築物Ｂに取り付けられる取付台４ｂ２に回転装置４ｂ３を設け、その先にテールコード拘束部４ｂ１を設けている。テールコード拘束部４ｂ１はロの字をしており、その中にテールコード２が通されている。

回転装置４ｂ３がテールコード拘束部４ｂ１を図１０のように水平状態にすると、テールコード２はテールコード拘束部４ｂ１の中で振れることが可能である。また、回転装置４ｂ３がテールコード拘束部４ｂ１を図１１のように斜め状態にすると、テールコード２はテールコード拘束部４ｂ１の対角部に接触して振れることを抑制される。そして拘束装置４として、このような水平方向拘束装置４ｂを用いれば、テールコード２が近接する昇降路壁面に対して垂直な方向と直交する方向の揺れを良好に抑制することが可能となる。

なお、拘束装置４としては、テールコードの揺れがテールコードが近接する昇降路壁の垂直方向への揺れを発生させやすいエレベーター装置であれば、垂直方向拘束装置４ａのみを用いてもよいし、テールコードが水平面内において近接する昇降路壁の垂直方向と直交する方向への揺れを発生させやすいエレベーター装置であれば、水平方向拘束装置４ｂのみを用いてもよい。このようにいずれか一方を選択して設けることで設置コストやメンテナンスの発生等を抑えることが可能となる。さらに両者の揺れが発生しやすいエレベーター装置や、どちらの方向の揺れが起こっても対処できるようにしたいのであれば、両者を用いる構成を採用することも可能である。このように両者を備えれば、いずれの揺れが発生しても良好にテールコードの揺れを抑制することが可能である。

乗りかご１の昇降位置によって、テールコード２の吊り長さが変化するために、テールコード２の固有周期も変化する。乗りかご１の位置が変化することによるテールコード２の固有周期の変化と固有周期に対するテールコード２の振れ量の変化を示すグラフを図１２に示す。横軸を乗りかご１の位置、縦軸をテールコード２の振れ量としたとき、建築物とテールコード２が共振する位置にてテールコード２の振れ量が大きくなる。

先に説明した一般的なエレベーターにおいては図１２に示すグラフの左側の山の線に従いテールコード２の振れ量が変化するものとすると、乗りかご１０１の位置によって変化するテールコード２の振れ量の変化は図１２の斜線で示したｃの範囲にて変化し、テールコード１０２と建築物の固有周期が一致したときには、図１２のａ点にて共振してテールコード１０２の振れ量が最大となる。

本実施形態においてはテールコード２の支持点３を一般的なエレベーターよりも上方へ移動させたため、乗りかご１の位置に対するテールコード２の振れ量は図１２に示す右側の山の線に従い振れ量が変化する。テールコード２と建築物の固有周期が一致したときには、図１２のｂ点にて共振してテールコード２の振れ量が最大となる。

そして本実施形態においては、乗りかご１の位置が図１２におけるｅ点よりも右側にあるときには一般的なエレベーター装置の支持点１０３の位置にてテールコード２を拘束装置４で拘束し（この点を拘束点と呼ぶ）、乗りかご１の位置が図１２におけるｅ点よりも左側にあるときには拘束装置４によるテールコード２の拘束を開放して支持点を上方にすることにより、乗りかご１の位置におけるテールコードの振れ量は図１２の網掛け線で示したｄの範囲でのみ振れることとなる。

このように拘束装置４は、建築物Ｂの固有周期と支持点で支持された状態のテールコード２の固有周期とが一致またはそれに近づくとテールコード２を拘束状態とし、建築物Ｂの固有周期と拘束装置４での拘束点で拘束状態とされたテールコード２の固有周期とが一致またはそれに近づくとテールコード２を非拘束状態とする。

これにより、乗りかご１の位置が移動してもテールコード２と建築物の固有周期を一致させることがなく、テールコード２の振れ量を良好に低減することができる。

また、本実施形態において垂直方向拘束装置４ａは、駆動装置４ａ５がラインを巻き上げて駆動する構成を説明したが、これに限られるものではなく、歯車上の物で駆動する構成やアクチュエーター、電磁石等を用いることが可能である。さらに構造についても本実施例に限られるものでなく、テールコードを良好に拘束することが可能な構成であればよい。

同様に、本実施形態において水平方向拘束装置４ｂは、回転装置４ｂ３でテールコード拘束部４ｂ１を回転してテールコード２を拘束する例を挙げて説明したが、これに限られるものではなく、やはりテールコードを良好に拘束することが可能な構成であればよい。

１ 乗りかご、２ テールコード、３ 支持点、４ 拘束装置、４ａ 垂直方向拘束装置、４ａ１ テールコード接触部、４ａ２ 取付台、４ａ３ 上側支持レバー、４ａ４ 下側支持レバー、４ａ５ 駆動装置、４ｂ 水平方向拘束装置、４ｂ１ テールコード拘束部、４ｂ２ 取付台、４ｂ３ 回転装置、１０１ 乗りかご、１０２ テールコード、１０３ 支持点、Ｂ 建築物、Ｈ 昇降路、ａ 一般的なエレベーターでの共振点、ｂ テールコード支持部を上方へ移動させたときの共振点、ｃ 一般的なエレベーターでの構造におけるテールコードの振れ量、ｄ 本実施形態におけるテールコードの振れ量、ｅ 拘束装置の動作切替点

Claims (4)

1. 建築物に設けられた昇降路を昇降する乗りかごと、一端が前記昇降路の昇降路壁に、他端が前記乗りかごにそれぞれ支持されたテールコードとを備えたエレベーター装置において、
   前記テールコードの一端が支持された昇降路壁への支持点よりも下方位置で前記テールコードの振れを抑えて前記昇降路壁に拘束する拘束装置を備え、
   前記拘束装置は前記乗りかごの前記昇降路での高さ位置に応じて前記テールコードを拘束する拘束状態または拘束しない非拘束状態のいずれかの状態に可変であり、前記建築物の固有周期と前記支持点で支持された状態の前記テールコードの固有周期とが一致またはそれに近づくと前記テールコードを拘束状態とし、前記建築物の固有周期と前記拘束装置での拘束点で拘束状態とされた前記テールコードの固有周期とが一致またはそれに近づくと前記テールコードを非拘束状態とすることを特徴とするエレベーター装置。
2. 請求項１に記載のエレベーター装置において、
   前記拘束装置は、近接する昇降路壁の壁面と垂直な方向への揺れを拘束する垂直方向拘束装置であることを特徴とするエレベーター装置。
3. 請求項１に記載のエレベーター装置において、
   前記拘束装置は、水平面内における近接する昇降路壁の壁面と垂直な方向と直行する方向への揺れを拘束する水平方向拘束装置であることを特徴とするエレベーター装置。
4. 請求項２に記載のエレベーター装置において、
   前記拘束装置は、前記垂直方向拘束装置と共に、水平面内における近接する昇降路壁の壁面と垂直な方向と直行する方向への揺れを拘束する水平方向拘束装置であることを特徴とするエレベーター装置。