JP6826548B2 - エレベータ及びこの制振機構調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、エレベータ及びこの制振機構調整方法に関し、特に、乗りかごの水平方向における振動を抑制する制振機構部を備えるエレベータに適用して好適なものである。

一般的にエレベータにおける乗りかごの水平方向振動は、ガイドレールの据付状態やカウンターウェイトとのすれ違いなどにより生じる。従来のエレベータでは、この水平方向の振動を抑制するためガイド装置などに制振機構部が設けられている。従来、その調整方法としては、エレベータの据付時にまず、制振機構部を作動させずに乗りかごを昇降させ、その際に取得した加速度からガイドレール等による外乱を推定し、推定された外乱に基づき制振機構部の制御アクチュエータを制御する制御パラメータを自動的に算出している（特許文献１参照）。

特開２０１６−４１６２０号公報

ところで、エレベータは据付から２０年以上稼動し続ける装置である。そのためガイドレールは、据付初期の状態から建物自体の沈下等の影響を受け徐々に歪みが大きくなる。これにより水平方向振動が増大し、据付初期の制御パラメータでは制振性能が低下する。現在はこの経年によるガイドレールの歪みに起因する水平方向振動増大を是正するため、保守員等による制御パラメータの再調整を実施しているが、近年高層ビルが増加傾向にある状況を鑑みると、制御パラメータの調整時間による保守時間の増大が懸念されるため、エレベータ通常稼動時の制御パラメータの自動調整化が求められている。

エレベータ通常稼動時の自動調整を行う上での課題は、乗客乗車時の加速度データを基に自動的に算出する必要があり、この際、人為的な振動かガイドレールの歪みによる振動かを正確に切り分け、ガイドレールの歪みによる振動に対してのみ制御パラメータを調整することにある。

また、制御パラメータは、無負荷時の加速度データを基に演算されることがほとんどであり、振動の小さくなる有負荷時にも同じ制御パラメータを用いると逆に振動を増幅する可能性がある。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、保守作業の負担を低減しつつ、経年によるガイドレールの歪みに起因する乗りかごの水平方向の振動をより正確かつ自動的に抑制することができるエレベータ及びこの制振機構調整方法を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため、本発明においては、設定された制御パラメータに従って制御アクチュエータを作動させることによって乗りかごの水平方向における振動を抑制する制振機構部と、前記乗りかごの水平方向の加速度を検出する加速度検出部と、前記乗りかご内の積載量を検出する荷重検出部と、前記乗りかごが昇降する昇降路内の垂直方向における前記乗りかごの位置を検出する位置検出部と、前記加速度検出部によって逐次検出される前記乗りかごの水平方向の加速度が前記乗りかご内の積載量及び位置ごとに蓄積される加速度記憶部と、前記加速度記憶部において前記乗りかご内の積載量及び位置ごとに蓄積された前記乗りかごの水平方向の加速度に基づいて、前記乗りかご内の積載量が無負荷である時に検出された前記乗りかごの加速度と、前記乗りかご内の積載量が無負荷でない時に検出された前記乗りかごの加速度とを比較する加速度比較部と、前記加速度比較部による比較の結果、前記乗りかご内の積載量が無負荷である時及び無負荷でない時共に前記乗りかごが前記昇降路内の特定の位置で水平方向の加速度が検出されており、かつ、前記水平方向の加速度が所定値を超えている場合、前記加速度検出部によって前記特定の位置で今後検出される加速度が前記所定値内となるように前記制御パラメータの調整量を演算する調整量演算処理を実行する制御パラメータ演算部と、を備え、前記制御パラメータ演算部は、前記加速度比較部による比較の結果、前記乗りかごが無負荷である時には前記特定の位置において加速度が検出されず、かつ、前記乗りかごが無負荷でない時にのみ前記特定の位置で加速度が検出されている場合、前記特定の位置において検出された加速度は人為的な振動に起因すると判断し、前記制御パラメータの調整量に関する演算の実行を規制することを特徴とする。

また、本発明においては、設定された制御パラメータに従って制御アクチュエータを作動させることによって前記乗りかごの水平方向における振動を抑制する制振機構部と、前記乗りかごの水平方向の加速度を検出する加速度検出部と、前記乗りかご内の積載量を検出する荷重検出部と、を備えるエレベータの制振機構調整方法において、位置検出部を用いて昇降路内の垂直方向における前記乗りかごの位置を検出する位置検出ステップと、前記加速度検出部によって逐次検出される前記乗りかごの水平方向の加速度を前記乗りかご内の積載量及び位置ごとに加速度記憶部に蓄積する加速度記憶ステップと、前記加速度記憶部において前記乗りかご内の積載量及び位置ごとに蓄積された前記乗りかごの水平方向の加速度に基づいて、加速度比較部が、前記乗りかご内の積載量が無負荷である時に検出された前記乗りかごの加速度と、前記乗りかご内の積載量が無負荷でない時に検出された前記乗りかごの加速度とを比較する加速度比較ステップと、前記加速度比較ステップにおける比較の結果、前記乗りかご内の積載量が無負荷である時及び無負荷でない時共に前記乗りかごが前記昇降路内の特定の位置で水平方向の加速度が検出されており、かつ、前記水平方向の加速度が所定値を超えている場合、制御パラメータ演算部が、前記加速度検出部によって前記特定の位置で今後検出される加速度が前記所定値内となるように前記制御パラメータの調整量を演算する調整量演算処理を実行する制御パラメータ調整ステップと、前記制御パラメータ演算部が、前記加速度比較部による比較の結果、前記乗りかごが無負荷である時には前記特定の位置において加速度が検出されず、かつ、前記乗りかごが無負荷でない時にのみ前記特定の位置で加速度が検出されている場合、前記特定の位置において検出された加速度は人為的な振動に起因すると判断し、前記制御パラメータ演算部による前記制御パラメータの調整量に関する演算の実行を規制する再調整規制ステップと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、保守作業の負担を低減しつつ、経年によるガイドレールの歪みに起因する乗りかごの水平方向の振動をより正確かつ自動的に抑制することができる。

本実施形態に係るエレベータ制振機構装置の構成例を示す概念構成図である。 本実施形態に係るエレベータの制振機構調整方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。

以下、図面について、本発明の一実施の形態について詳述する。
（１）システム構成
図１は、本実施の形態に係るエレベータの構成図である。エレベータの乗りかごは、人が乗り降りするかご室１と、このかご室１の外側に設置されているかご枠２とを備える。かご室１とかご枠２との間には、かご室１内の積載量を検出するための荷重センサ３が設置されている。

かご枠２には、昇降路（図示せず）内に設置されたガイドレール（図示せず）に沿ってかご室１とかご枠２が乗りかごとして一体となって昇降するためのガイド装置４が設置されている。このガイド装置４には、図示しない制振機構部が設置されている。ここで、ガイドレールは、経年により多少の歪みが生じるため、この制振機構部が、後述するように設定された制御パラメータ（及びその後の調整量）に従って制御アクチュエータを作動させることによって乗りかごの水平方向における振動を抑制する。この制振機構部は、設定応じて制御アクチュエータを作動させたりさせないようにすることができる。

このかご枠２には、図示しない加速度センサが設けられており、この加速度センサが、昇降路内を垂直方向に沿って昇降する乗りかごの水平方向における加速度を検出する。本実施の形態では、説明の都合上分離しているかのように図示しているが、かご枠２には、制振機構部を制御する制振機構制御部１０が設置されている。なお、これらは一例としてかご枠２に設けられているものとして説明しているが、かご枠２及びかご室１を含む乗りかごの一部として設けられていれば良い。

この制振機構制御部１０は、加速度センサによる検出結果に基づいて加速度を演算する加速度演算部１１と、このように演算された加速度に関する加速度データを記憶する加速度記憶部１３と、積載量を記憶する積載量記憶部１２と、後述するように加速度データ同士を比較する加速度比較部１４と、加速度データから制御パラメータを演算する制御パラメータ演算部１５と、荷重センサ３による検知結果に基づく積載量及び昇降路内における垂直方向の位置ごとの制御パラメータ（以下「積載量・位置ごとの制御パラメータ」ともいう）を記憶する制御パラメータ記憶部１６とを有する。

この制御パラメータは、まず最初に、エレベータを据え付ける時に調整され、積載量・位置ごとに制御パラメータ記憶部１６に記憶される。その後、以下に本実施の形態において示すように、制御パラメータが調整される。

一方、図示しない機械室には、制御盤６の他にも、図示しない巻上機及び調速機が設置されている。これら巻上機及び調速機の少なくとも一方には、乗りかごの位置を検出するためのロータリエンコーダ５が設置されている。

加速度演算部１１は、乗りかごが昇降路内を走行することにより加速度センサから得られる検出結果を用いて乗りかごの水平方向の加速度データを演算し、加速度記憶部１３に記憶する。

加速度比較部１４は、加速度記憶部１３において乗りかご内の積載量及び位置ごとに蓄積された乗りかごの水平方向の加速度に基づいて、乗りかご内の積載量が無負荷である時に検出された乗りかごの加速度と、乗りかご内の積載量が無負荷でない時に検出された乗りかごの加速度とを比較する。

制御パラメータ演算部１５は、加速度比較部１４による比較の結果、乗りかご内の積載量が無負荷である時及び無負荷でない時共に乗りかごが昇降路内の特定の位置で水平方向の加速度が検出されており、かつ、当該水平方向の加速度が所定値を超えている場合、加速度センサによって特定の位置で今後検出される加速度が所定値内となるように制御パラメータの調整量を演算する。

制御パラメータ演算部１５は、加速度比較部１４による比較の結果、乗りかごが無負荷である時には特定の位置において加速度が検出されず、かつ、乗りかごが無負荷でない時にのみ上記特定の位置で加速度が検出されている場合、上記特定の位置において検出された加速度は人為的な振動に起因すると判断し、前記制御パラメータの調整量に関する演算の実行を規制する。

制御パラメータ演算部１５は、制御パラメータの調整量を演算した後、再度、積載量・位置ごとの加速度データを収集し、加速度データが所定値以内となるまで上記同様な処理を繰り返す。ここで、上記所定値は、積載量ごとに可変に設定される。このようにすると、積載量ごとにより正確かつ適切に制御パラメータが調整されるようになる。

一方、制御盤６は、荷重センサ３による検出結果に基づいて積載量を演算する積載量演算部９と、ロータリエンコーダ５による検出結果に基づいて昇降路内の垂直方向における乗りかごの位置を演算する位置演算部８と、異常検出時に保守員に向けて発報する発報部７とを備える。

位置演算部８は、図示しない加速度センサが昇降路内の水平方向において乗りかごの加速度を検出した位置を、ロータリエンコーダ５による検出結果に基づいて演算し、演算した加速度データを併せて加速度記憶部１３に記憶する。これにより、積載量・位置ごとの加速度データが加速度記憶部１３に逐次蓄積される。

積載量演算部９は、制御パラメータの調整量を自動的に演算する時に人為的な振動に応じて不要な制御パラメータの割り当てを行わないようにすべく、荷重センサ３の検出結果に基づいて乗りかご内の積載量を演算し、その積載量に関する積載量データを積載量記憶部１２に記憶する。

発報部７は、制御パラメータ演算部１５によって制御パラメータの調整量が所定の回数に亘って演算されても、加速度センサによってその後検出される乗りかごの加速度が所定値以下とならかった場合、ガイドレールの調整が必要であるため、外部（例えば保守員）に対して異常である旨を発報する。

ところで、説明済のようにエレベータが設置されてから年月が経過すると、建物自体の沈下等によりガイドレールが歪み、これにより乗りかごの水平方向振動が増大し、制振能力が低下する。これを防ぐため、本実施の形態では、制御パラメータを自動的に調整するために、ロータリエンコーダ５による検出閣下に基づく昇降路内における乗りかごの垂直方向の位置と、荷重センサ３による検出結果に応じて演算される積載量とが用いられる。

（２）制振機構調整方法
図２は、本実施の形態に係るエレベータの制振機構調整方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。

まず、制振機構部が有効であることが確認される（ステップＳ１）。制振機構部が有効で無い場合、制振機構部が有効とされる（ステップＳ２）。次に、積載量演算部９は、荷重センサ３による検出結果に応じて乗りかご内の積載量を演算し（ステップＳ３）、この積載量に基づいて、乗りかごに人などが乗車していない無負荷であるか、または、乗りかごに人などが乗車している非無負荷（以下「有負荷」ともいう）であるかを判定する（ステップＳ４）。

積載量演算部９は、乗りかごが有負荷である場合、乗りかごの積載量に関する積載量データを、加速度データに対応付け可能なよう積載量記憶部１２に記憶する（ステップＳ６）。

一方、制御盤６は、乗りかごを昇降路内において昇降させて、図示しない加速度センサに乗りかごが無負荷である場合及び有負荷である（無負荷でない）場合の加速度データを収集し、上述した昇降路内における乗りかごの位置に対応付けて加速度記憶部１３に蓄積する（ステップＳ５，Ｓ７）。

収集した加速度データが所定値を超えている場合（ステップＳ８）、加速度比較部１４は、加速度記憶部１３において乗りかご内の積載量及び位置ごとに蓄積された乗りかごの水平方向の加速度に基づいて、乗りかご内の積載量が無負荷である時に検出された乗りかごの加速度と、乗りかご内の積載量が無負荷でない時に検出された乗りかごの加速度とを比較する（ステップＳ９）。

前述したように制御パラメータ演算部１５は、加速度比較部１４による比較の結果、乗りかご内の積載量が無負荷である時及び無負荷でない時共に乗りかごが昇降路内の特定の位置で水平方向の加速度が検出されており、かつ、当該水平方向の加速度が所定値を超えている場合、例えば周期的に、加速度センサによって特定の位置で今後検出される加速度が所定値内となるように制御パラメータの調整量を演算する調整量演算処理を実行している。

本実施の形態では、制御パラメータ演算部１５は、加速度比較部１４による比較の結果、乗りかごが無負荷である時には特定の位置において加速度が検出されず、かつ、乗りかごが無負荷でない時にのみ特定の位置で加速度が検出されている場合（ステップＳ１０）、上記特定の位置において検出された加速度は人為的な振動に起因すると判断し、制御パラメータの調整量に関する演算の実行を規制する。

この場合、制御パラメータ演算部１５は、それを除いた加速度データから制御パラメータを演算するようにする（ステップＳ１１）。このようにすると、人為的な振動を除外し、より正確に制御パラメータを調整することができる。

一方、人為的な振動に起因しないと判断された場合、制御パラメータ演算部１５は、上述したように積載量・位置ごとの制御パラメータを演算する（ステップＳ１２）。

制御盤６は、上述したステップＳ１１，１２において演算された制御パラメータを基に、次の運転時に、図示しない加速度センサを用いて再度加速度を収集し（ステップＳ１３）、収集される加速度が減少した場合は（ステップＳ１４）、積載量・位置ごとの制御パラメータを制御パラメータ記憶部１６に記憶する（ステップＳ１７）。

振動による加速度が減少しない場合（ステップＳ１４）、制御パラメータ演算部１５は、制御パラメータを調整した回数（図示の制御パラメータ調整回数に相当）に亘ってカウンタをカウントアップし（ステップＳ１５）、この回数が規定値を超えていない場合には（ステップＳ１６）、制御パラメータを再度演算する一方（ステップＳ１０）、その回数が規定値を超えた場合には、発報部７に、外部に向けて保安員によるレールの調整依頼を発報させる（ステップＳ１８）。

本実施形態によれば、ガイドレールの歪み増大による水平方向の振動が増大することに関して人為的な振動を区別し、正確に、制御パラメータを割り当てたり自動的に調整することができる。このような制御パラメータを用いたエレベータの運行によって快適性を向上することができる一方、保守作業の負担を低減しつつ、経年によるガイドレールの歪みに起因する乗りかごの水平方向の振動をより正確かつ自動的に抑制することができる。

（３）その他の実施形態
上記実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。

本発明は、乗りかごの水平方向における振動を抑制する制振機構部を備えるエレベータに広く適用することができる。

１……カゴ室、２……かご枠、３……荷重センサ、４……ガイド装置、５……ロータリエンコーダ、６……制御盤、７……発報部、８……位置演算部、９……積載量演算部、１０……制振機構制御部、１１……加速度演算部、１２……積載量記憶部、１３……加速度記憶部、１４……加速度比較部、１５……制御パラメータ演算部、１６……制御パラメータ記憶部。

Claims (6)

1. 設定された制御パラメータに従って制御アクチュエータを作動させることによって乗りかごの水平方向における振動を抑制する制振機構部と、
   前記乗りかごの水平方向の加速度を検出する加速度検出部と、
   前記乗りかご内の積載量を検出する荷重検出部と、
   前記乗りかごが昇降する昇降路内の垂直方向における前記乗りかごの位置を検出する位置検出部と、
   前記加速度検出部によって逐次検出される前記乗りかごの水平方向の加速度が前記乗りかご内の積載量及び位置ごとに蓄積される加速度記憶部と、
   前記加速度記憶部において前記乗りかご内の積載量及び位置ごとに蓄積された前記乗りかごの水平方向の加速度に基づいて、前記乗りかご内の積載量が無負荷である時に検出された前記乗りかごの加速度と、前記乗りかご内の積載量が無負荷でない時に検出された前記乗りかごの加速度とを比較する加速度比較部と、
   前記加速度比較部による比較の結果、前記乗りかご内の積載量が無負荷である時及び無負荷でない時共に前記乗りかごが前記昇降路内の特定の位置で水平方向の加速度が検出されており、かつ、前記水平方向の加速度が所定値を超えている場合、前記加速度検出部によって前記特定の位置で今後検出される加速度が前記所定値内となるように前記制御パラメータの調整量を演算する調整量演算処理を実行する制御パラメータ演算部と、を備え、
   前記制御パラメータ演算部は、
   前記加速度比較部による比較の結果、前記乗りかごが無負荷である時には前記特定の位置において加速度が検出されず、かつ、前記乗りかごが無負荷でない時にのみ前記特定の位置で加速度が検出されている場合、前記特定の位置において検出された加速度は人為的な振動に起因すると判断し、前記制御パラメータの調整量に関する演算の実行を規制する
   ことを特徴とするエレベータ。
2. 前記制御パラメータを記憶する制御パラメータ記憶部を備え、
   前記制御パラメータ演算部は、
   再度演算した前記制御パラメータの調整量に基づいて前記制御パラメータ記憶部に記憶されている前記制御パラメータを更新する
   ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ。
3. 前記制御パラメータ演算部は、
   少なくとも１回前記制御パラメータの調整量を演算した後にも、前記乗りかごが次回前記昇降路内を走行した時に前記加速度検出部によって再度検出された加速度が前記所定値を超えている場合、前記制御パラメータの調整量を再度演算し、前記制御パラメータ記憶部に記憶されている前記制御パラメータを更新することを特徴とする請求項２に記載のエレベータ。
4. 前記制御パラメータ演算部によって前記制御パラメータの調整量が所定の回数に亘って演算されても、前記加速度検出部によってその後検出される前記乗りかごの加速度が所定値以下とならかった場合、外部に対して異常である旨を発報する発報部を備えることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のエレベータ。
5. 前記加速度検出部によって検出される前記乗りかごの加速度と比較される前記所定値は、前記荷重検出部によって検出される積載量ごとに設定されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のエレベータ。
6. 設定された制御パラメータに従って制御アクチュエータを作動させることによって乗りかごの水平方向における振動を抑制する制振機構部と、前記乗りかごの水平方向の加速度を検出する加速度検出部と、前記乗りかご内の積載量を検出する荷重検出部と、を備えるエレベータの制振機構調整方法において、
   位置検出部を用いて昇降路内の垂直方向における前記乗りかごの位置を検出する位置検出ステップと、
   前記加速度検出部によって逐次検出される前記乗りかごの水平方向の加速度を前記乗りかご内の積載量及び位置ごとに加速度記憶部に蓄積する加速度記憶ステップと、
   前記加速度記憶部において前記乗りかご内の積載量及び位置ごとに蓄積された前記乗りかごの水平方向の加速度に基づいて、加速度比較部が、前記乗りかご内の積載量が無負荷である時に検出された前記乗りかごの加速度と、前記乗りかご内の積載量が無負荷でない時に検出された前記乗りかごの加速度とを比較する加速度比較ステップと、
   前記加速度比較ステップにおける比較の結果、前記乗りかご内の積載量が無負荷である時及び無負荷でない時共に前記乗りかごが前記昇降路内の特定の位置で水平方向の加速度が検出されており、かつ、前記水平方向の加速度が所定値を超えている場合、制御パラメータ演算部が、前記加速度検出部によって前記特定の位置で今後検出される加速度が前記所定値内となるように前記制御パラメータの調整量を演算する調整量演算処理を実行する制御パラメータ調整ステップと、
   前記制御パラメータ演算部が、前記加速度比較部による比較の結果、前記乗りかごが無負荷である時には前記特定の位置において加速度が検出されず、かつ、前記乗りかごが無負荷でない時にのみ前記特定の位置で加速度が検出されている場合、前記特定の位置において検出された加速度は人為的な振動に起因すると判断し、前記制御パラメータ演算部による前記制御パラメータの調整量に関する演算の実行を規制する再調整規制ステップと、
   を有することを特徴とするエレベータの制振機構調整方法。

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