JPH02215684A - 鉛直に昇降する昇降機の案内レール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は鉛直に昇降する昇降機の案内レールに係わる。

（従来の技術〕 近年高層ビルが増え、これに伴い定格速度の高い昇降機
が増加する傾向にある。

高層の建物は一般に鉄骨構造であり昇降路内壁は頑丈な
鉄筋コンクリートではなく１例えば填め込み式の軽量発
砲コンクリート板で構成されているので大きな荷重を負
担させることはできない。

このために昇降機のかごを案内するレールを建物と結合
するためのレールブラケットは各階床の床の位置にある
鉄骨の梁に取り付けざるを得ない。

このためにこのブラケットのピッチＰは鉄筋コンクリー
ト構造の昇降路内壁にレールを固定する場合のように自
由に定めることができず、著しく大きくな・つてしまう
ことが避けられない。

このためにレールが曲げ撓みを生じ易くなり、鉛直に敷
設されたレールに加わる水平荷重に対しては、水平方向
変位が大きくなる。

これは車軸、ガイドシュー等のレール係金子がらレール
を見た場合にレール押しっけ荷重と水平方向変位に関す
るばね定数が低くなることを意味する。

このばね定数はブラケットピッチＰを周期として周期的
に変化するが、ブラケット付近では鋭く尖ったピーク値
を持ち、ブラケットから離れるに従い低くなり、上下の
ブラケットの中間付近では穏やかなバスタブ曲線となる
ことは明らかである。

このために高層ビル用の昇降機では昇降速度が増加する
に伴いこのレールブラケットピッチＰと同期してかごが
水平方向に低周波数で−ゴ、サユサと連続的に揺れると
いうトラブルが発生し易い。

昇降機の場合は下記のような原因で偏心荷重がかごに加
わるとかごを転倒させようとし、ガイドローラをし・−
ルに押しつける偶力が発生する。この押しつけ力による
レールの水平方向の撓み変位がブラケットピッチＰを周
期として周期的に変化するのでかごに強制振動を及ぼす
原因１；゛なる。

１）主ロープがかごを吊るしている釣り中心からかごの
自重の重心が偏っている。

２）主ロープがかごを吊るしている釣り中心から積載荷
重の重心が偏っている。

３）釣り合いローブ、テールコード等をかごから懸垂す
る位置が主ロープがかごを吊るしている釣り中心から偏
っている。

昇降機では１）〜３）の転倒モーメントをでき得る限り
低減するように設計されているが完全に零にすることは
国賊である。

次に粗いピッチで配置したブラケットで建物に取り付け
た垂直なレールで案内される昇降機の横振動系を非線形
振動理論に基づぎ考察すると、水平方向の撓みに対する
ばね定数が周期的に変化する形式の係数励振型自励振動
系を構成していることに気付く。

この系では偏心荷重を完全に零として、ガイドローラと
レールの間に押しつけ力が常時作用していないようにし
ても何等かの外乱により発生したかごの横振動は自励振
動として成長することがあり得るのである。

このような振動系の安定判別理論によるとげね定数の変
化の比率を少なくするのが発振防止のために有効である
が、これはかごから見たレールの水平方向撓みのばね定
数の変化の比率を少なくすることを意味する。

さてここでエレベータのかごの構造について説明すると
、かごは強度部材としての外枠構造であるブラフ１−フ
オームとこのプラットフォームによって防振ゴムで支え
られた箱であるところのケージ（狭義のかと）からなっ
ている。

プラットフォームはガイドローラ、ガイドシュー等のレ
ール係合子を介してレールで昇降方向に案内されている
が、このレール係合子はばねを介してプラットフォーム
に取り付けられている。

レールの継ぎ目を通過する時に継ぎ目の段差により水平
方向の衝撃荷重をレール係合子は受けるが、上記のレー
ル係合子のばねとケージの防振ゴムがこの衝撃荷重をケ
ージに伝えることを防止するのに役立っている。

これ等のばねや防振ゴムを柔らかくし、ばね定数を下げ
るのが継ぎ目の段差通過時の衝撃荷重を吸収するのに従
来から有効であった。

さらにこれ等のばねや防振ゴムのばね定数を下げること
は、レール支持点付近でレールの水平方向撓みが零とな
ることを補う作用をなし、レールの撓みのばね定数の変
化の比率を緩和するのと等価的な作用をする筈であり、
かごの横揺れ防止に役立つのではないかと考えて試験が
なされた。

しかしながらこの試みはあまり成功しておらず、条件次
第ではかごの横揺れがむしろ増加してしまうことが分か
った。

この理由は振動系が多自由系になってより複雑になり、
係数励振型自励振動系をより不安定にしてしまうものと
解釈される。

かごの横振動の対策としてレールの曲げ剛性の増加は有
効であることは経験的にも知られているが、昇降速度の
向上に伴ってレールサイズを大きくしなければならない
欠点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明はかごから見た時のレールの水平方向変位のばね
定数が支点間隔を１周期として極端に変化することを緩
和、平滑化することにより、強制振動、自励振動の何れ
の原因によるかごの横揺れ振動をも低減して、かごの横
揺れなしに安定した高速走行を実現することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

かごをレールで案内するための係合子が係合する部分を
レール頭部、レールを建物に取り付けるだめの締結共の
係合する部分をレール脚部と呼ぶ時に、レールを固定す
るためのレール支持点付近でレール頭部とレール脚部と
をレール長手方向に部分的に分離したこと。

〔作用〕

本発明によれば、レールの頭部と脚部のレー・ル支持点
付近で長手方向で部分的に分離することによって、レー
ルの水平方向変位に対するばね定数がレール支持点付近
で局部的に著しく大きな値となることを緩和し、ばね定
数の周期的変動を平滑化できる。

このために下記の作用をなす。

１）かごに働く偏心荷重に基づいて発生した偶力がガイ
ドローラ押しつけ力として作用する場合のレールの水平
方向の壁みの周期的変化がかごを強制加振することを低
減する８ ２）高層ビルに設置した昇降機のかごとレールが構成す
る可変ばね定数型の係数励振型自励振動系に対してばね
定数の変化の比率を低減し、安定性を向上する。

係数励振型自励振動は常に発生する訳ではなく。

走行速度、荷重等の条件の複雑な組合せで発生する。さ
らに係数励振型自励振動の安定領域においても完全に安
定である訳ではなく、準安定と呼ぶべき領域があり、連
続的に条件が変化するのである。係数励振型自励振動の
準安定領域における安定性向上とは、外乱に対する過渡
応答がより急速に収斂することを意味する。

このため係数励振型自励振動の安定性を増加するという
本発明の作用効果は単に自励振動の発生を予防すること
に止まらず、レール据え付は誤差等に基づくかごの横揺
れ振動の過渡応答をも大幅に改善する。

〔実施例〕

第１図に高速エレベータの構成図を示す。

１は主ロープ、２はプラットフォーム、３はかご、４は
防振ゴム、５はガイドローラ、６はサポート、７はレー
ル、８はレール腹部７″′に設けたスリット、９はレー
ル支持点である。

図示のようにレール支持点のピッチはＰ、スリットの長
さはＬである。

第２図はレール支持点付近の詳細を示す斜視図である。

図において１０はレールブラケット、１１はクリップで
ある。

第１図のレール７は詳細にはレール頭部７＃レール脚部
７”、レール腹部７”′からなる。

建物の床部の梁桁（図示せず）に取り付けられているレ
ールブラケットはクリップによってレールを締結してい
る。

スリット８はレールの長手方向に対して並行な長円孔で
あり、レールブラケット付近でレールの頭部と脚部を分
離している。

このためにレールの頭部はレールブラケット付近でレー
ルブラケットから浮いている。

もしこのスリットがない場合に、ガイドローラ５が丁度
レールブラケットの位置にいるとレールの曲げ撓みは零
であるからレールの横変位のばね定数は無限大になる筈
である。

これに対して本発明になる構成ではスリットによりレー
ル頭部がブリッジ状に浮いているので。

このブリッジ状のレール頭部からなる梁が曲部的に曲げ
られて微少量ながら撓み変形をすることができる。

さらにスリットで曲部的にレール頭部と分離されたレー
ル脚部も曲部的な梁として微少量の撓み変形をすること
ができる。

以上によりレールの水平方向の変位に対するばね定数が
レール支持点付近で曲部的に極めて大きな値になること
を緩和、平滑化する作用をなす。

このばね定数の平滑化効果は第２図のＸ軸方向のみなら
ず、ｙ軸方向の変位に対するばね定数についても期待で
きる。

本発明の作用、効果を発揮させるには、スリットの長さ
ＬとレールブラケットのピッチＰとの比のＬ／Ｐの値が
極端に小さくないことが必要である。

レールの腹部にボルトを通すための孔を設けたような公
知例はあるが、このような例ではＬ／Ｐの値が極端に小
さくなり、スリットで分離されたレールの頭部と脚部の
各々の曲部的梁の撓みが無視できる程度に小さく、レー
ル全体の水平変位のばね定数の平滑化に貢献するほど有
効な曲げ撓み変形量をもたらさない。このため本発明と
は無関係である。

本発明の効果を得るにはＬ／Ｐの比率は５％以上である
ことを要する。

以上の実施例の説明においては１頭部と脚部を分離する
ためのスリットとしてはレール長手方向に対して完全に
並行な直線状の長円孔を示したが、このスリットの形状
はこの具体例に限定されてはいない。

またエレベータ用レールとして標準的なＴ型圧延レール
を示したのでレール頭部とレール脚部が形状的に明確で
あるが、本発明はこのようなレール具体的形状には限定
されない。

用語は請求範囲に定義したとおり、かごをレールで案内
するための係合子が係合する部分がレール頭部であり、
レールを建物に取り付けるための締結具の係合する部分
がレール脚部である。

またレール頭部とレール脚部が圧延時に一体に成型され
た例をしめしたが、本発明の適用範囲はこのような具体
的な成形方法には限定されない。

例えばレール頭部とレール脚部が細かいピッチで溶接、
ボルト締結等で一体に組み合わせて構成したレールにお
いて、レール支持点付近でレール長手方向にこの締結部
を分離しても良い。

レールの水平方向の変位に対するばね定数がレールブラ
ケットピッチＰを一周期として変動することに起因した
かごの横揺れは昇降機のストロークの全長にわたって一
様に発生する訳ではない。

最高速度でかごが昇降する時にのみかごの横揺れが発生
する傾向があるので、その区間に対応したレールにのみ
本発明になるスリットを設ければ経済的な実用的構成と
なる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、レールの頭部と脚部のレール支持点付
近で長手方向で部分的に分離することによって、レール
の水平方向変位に対するばね定数がレール支持点付近で
曲部的に著しく大きな値となることを緩和し、ばね定数
の周期的変動を平滑化できる。

このために下記の効果が得られる。

１）かごに働く偏心荷重に基づいて発生した偶力がガイ
ドローラ押しつけ力として作用する場合のレールの水平
方向の撓みの周期的変化がかごを強制加振することを低
減する。

２）高層ビルに設置した昇降機のかごとレールが構成す
る可変ばね定数型の係数励振型自励振動系に対してばね
定数の変化の比率を低減し、安定性を向上する。

以上によりかごの横揺れが低減でき、安定した高速運転
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は説明の便宜上水した高速エレベータの構成図で
ある。 第２図は本発明を実施したレールのレール支持点付近の
詳細構造を示す斜視図である。 １・・・主ロープ、２・・・プラットフォーム、３・・
・かご、４・・・防振ゴム、５・・・ガイドローラ、６
・・・サポート、７・・・レール、７′・・・レール頭
部、７”・・・レール脚部　？　ＩＩ　Ｉ・・・レール
腹部、８・・・スリット。 ９・・・レール支持点、１０・・・レールブラケット、
１１・・・クリップ。 第 ！ 図 ！ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）かごをレールで案内するための係合子が係合する
   部分をレール頭部、レールを建物に取り付けるための締
   結具の係合する部分をレール脚部と呼ぶ時に、レールを
   固定するためのレール支持点付近でレール頭部とレール
   脚部とをレール長手方向に部分的に分離したことを特徴
   とする鉛直に昇降する昇降機の案内レール。