JPH0351279A - 懸垂条体の制振装置 - 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〕 本発明は懸垂された条体の横揺れ振動の制振装置に係わ
る。

〔従来の技術〕

本発明は懸垂された条体の横揺れ振動の制振装置に係わ
るが、懸垂された条体の横揺れ振動とは条件の張力に対
して直角をなす方向に条体が振れることである。

昇降機では主ロープ、重量補償ローブ等のように長い条
体が狭い塔内に垂直に懸垂架設されているので地震５台
風等によって条体の支持端部が揺れることによって条体
が共振して大きく揺れ塔内機器に衝突したり絡み付いた
りしてトラブルを起こし易く問題となっている。

懸垂条体の横振動を制振するには振動の節である支持点
ではなく、横振動の振幅の最も大きな振動の腹の部分に
制動力を及ぼすのが有効であるのは当然であるに の見地から懸垂条体の支持点からできるだけ離れた位置
の条体の揺動に制動力を作用させるものがあり、下記の
ような公知例がある。

特開昭５７−６７４８０号公報 「懸架した可撓線材の制振装置」 この場合は条体の固定支持点から制動力作用点を遠くに
離すほど条体の揺動が大きくなるので制振効果が向上す
るが、昇降機の場合には用途上それが許されないことが
問題である。

次に昇降機のかごとつながる懸垂条体の制振に浮動懸架
方式の応用を試みたものとして、下記の公知例がある。

特開昭５５−０９４０４５号公報 「垂直に吊るした可撓線材の制振装置」本発明者等はこ
の方式の実用化研究を行なって来たが、地震等による建
物の振動が条体に伝達されることを浮動懸架機構が遮断
、吸収するのに有効であることを確認している。

また条体に蓄積されてしまった波動エネルギについては
、条体から支持点へ波動が入射された場合に、浮動懸架
装置が波動エネルギを消耗させるために波動の反射率が
下がる効果があり、エレベータのテールコードの制振装
置として好適であることを確認している。

この方式は条体の支持点を揺動可能とすることにより、
支持点を条体の振動の節から腹に転化させ、支持点に設
けたダンパでの制振を可能としたものである。

〔発明が解決しようとする課題〕 しかしエレベータの主ロープ、重量補償ロープ等の懸垂
条体では常に強い張力荷重を受けているので条体の支持
点を揺動可能とすることには問題がある。

さらに、かご又は釣り合い錘りの非常止めが作動し、反
対側の釣り合い錘り又はかごが飛び上がった場合のショ
ック及びこの飛び上がりを防止するためのタイダウン装
置が作動した場合のショックによりロープ類は通常の張
力荷重の数倍の大きさの衝撃荷重を受けるという特殊事
情がある。

昇降機の主ロープは命綱として極めて高い信頼度を要請
されるので、上記のような異常荷重にも十分な安全率で
耐えなければならない。

このために従来のようにレールとローラ、軸受けとリン
ク等から構成される浮動懸架装置で主ロープを懸架した
のでは、安全性と設計強度には深刻な問題を生じる。

本発明は条体と昇降機のかご等の接続部は従来通りの頑
丈な固定結合としておき、信頼度を確保したままで浮動
懸架方式と同等の制振効果を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

懸垂された条体の支持点Ａから若干寸法前れた位置Ｂに
おいて１条体の張力の方向と直交する面内で、条体をそ
の張力と直角をなす方向に移動させる力を及ぼすところ
のアクチユエータを設け、上記の位置Ｂから見て上記の
支持点Ａの反対側の条体の揺動傾斜角度を検出する装置
を設け、この揺動傾斜角度を減らす方向にアクチュエー
タの運動の制御をする装置を設けたことを特徴とする懸
垂条体の制振装置。

〔作用〕

本発明は懸垂条体とかご等の支点Ａを固定支点としたま
ま懸垂された条体の支持点から若干寸法前れた位置Ｂに
おいて、条体の張力の方向と直交する面内で、条体をそ
の張力と直角をなす方向に移動させる力を及ぼすアクチ
ュエータを設け、揺動傾斜角度を減らす方向にアクチュ
エータの運動の制御をすることを特徴とするが、このた
めにアクチュエータが作用する点Ｂにおける条体の揺動
変位方向のコンプライアンスを見掛は上大幅に向上させ
ることが可能である。

このためにアクチュエータが作用する点Ｂにおいて、条
体を浮動懸架装置で懸架したのと等測的になり、前述の
浮動懸架装置と同等の制振機能を実現することができ、
当初の目的が達せられる。

〔実施例〕

第１図は本発明を昇降機の主ロープの横揺れの制振に応
用した実施例を締め斜視図である。

図において１はかご、２は主ロープ、３は主ロープの傾
斜角センサである。

主ロープとかごの結合部であるＡ点は詳細の図示を省略
しであるが１周知のように具体的にはシンプルロッドば
ねクロスヘツド等からなる。

４は主ロープのクランプ、５，６は補助ロープ、７．８
．９．１０はプーリである。

クランプは複数本の主ロープを束ねているが、このクラ
ンプから補助ロープがかごの四隅にあるプーリの方角に
放射状に、かつ鉛直線に対して斜めに張られている。

放射状に張られた補助ロープ５と６は水平面への投影図
（図示せず）の上では相互にほぼ直交している。

このクランプ４の位置が請求範囲における位置Ｂに相当
している。

１１はアクチュエータであり、１２はそのアームである
。１３はアクチュエータであり、１４はそのアームであ
る。

上記の補助ロープはプーリに巻掛けられた上でアームの
先端に結合されている。

傾斜角センサ３はクランプの直上部に取り付けられてい
るが、揺動している主ロープ２を補助ロープ５と主ロー
プ２がなす平面に投影した時に主ロープの投影線が鉛直
線となす角度θ、と主ロープ２を補助ロープ６と主ロー
プ２がなす平面に投影した時に主ロープの投影線が鉛直
線となす角度θ２を検出する機能を有する。

アクチュエータ１１と１３の各々の制御装置（図示せず
）はこの投影傾斜角度θ、とθ、を帰還入力とし、投影
傾斜角度θ１と０２をそれぞれ零になる方向に補助ロー
プを介してクランプ４の水平方向変位を駆動するような
自動制御を行なう。

このためにクランプ４は見掛は上、主ロープ２の振れの
方向に素直に追従して動くようになり、浮動懸架システ
ムが等測的に実現される。

条体の張力をＰとする時この投影傾斜角度θいθ２とＰ
の積のＰ・θいＰ・θ２が浮動懸架支点を変位させよう
とする力を表わす。

またアクチュエータ１１．１３によってクランプ４すな
わち見掛けの浮動懸架支点が補助ロープ５．６の水平面
内投影方向に各々駆動される時の移動速度をＶｌ、　Ｖ
、とする。

仕事率（ワット）は力とその力の方向の移動速度の積で
あるから下式のＷｉ、Ｗ２が仕事率を表わす。

Ｗ工＝Ｐ　・　θ１・Ｖ工 Ｗ、＝Ｐ　・　Ｂ、−Ｖ２ この仕事率が大になるように自動制御を行なうことによ
り、既に揺れている懸垂条体の振動エネルギを効率良く
浮動懸架支点で吸収することができる。

第１図の実施例では、建物の上部に設けられた機械室に
設置された巻上げ機から主ロープは懸垂されており、か
ごを吊るしている。

地震で建物が揺れ機械室の巻上げ機が揺れることにより
主ロープが加振される場合にはその条体揺動のエネルギ
をかご側で効率良く吸収して良好な制振能力を発揮する
ことができる。

次に見方を変えてかごの下に吊るされた条体の場合には
地震の揺れはかと１から条体に伝わる。

この場合、投影傾斜角度θ、と０２を最少にするように
アクチュエータを制御することは、かごが変位しても、
かごに対して相対変位する浮動懸架支点は条体と共に空
間に停止していることを意味し、かごから条体にエネル
ギが伝達されることを遮断することになる。

このシステムの欠点としてアクチュエータにより、主ロ
ープを揺動方向に駆動すると、主ロープとかごの結合部
２′ではロープの揺動が強調された形となり、この水平
分力による加振がかごに伝わる等の付随的現象で１乗客
に不快感を与える可能性はある。

この対策として、地震等により条体の揺動が一定以上と
なるまでアクチュエータを作動させないようにすること
は好ましい対策である。

本発明のようにアクチュエータを構成要件としたもので
はアクチュエータの制御方法が大切である。実施例の説
明においては条件の揺動角検出センサからの入力信号に
より、揺動角を減少する方向に７クチユエータを駆動す
る制御方法を例示したが、この外にも各種制御方法があ
りうる。

例えば、かごから吊るした条体に対して、かごと条体の
浮動支持点の両方に加速度センサを設け。

かごが揺れても条体の浮動支持点が静止空間座標に対し
て振れないようにかごと浮動支持点の相対変位の制御を
行なう方式も有力な案である。

またアクチュエータで駆動される点の条対の変位を検出
し、中立位置からの偏位量に基づいてこの偏位量を拡大
する方向の力すなわち負の復心力をアクチュエータに発
揮させる方式もありうる。

もともとアクチュエータの力の作用する位置ではロープ
の張力によってロープには自動的に中立位置に戻ろうと
する極めて強い正の復心力が働いているが、これを負の
復心力で相殺するとこの差として十分に弱い復心力を得
ることができる６偏位に対する復心力を十分に弱くする
ということは浮動懸架をしたことと力学的には同じこと
である。

本発明は懸垂条体の固定支持点から若干前れたＢ点では
条体が張力と直角の方向に僅かながら動けることに着目
し、この点を能動的にアクチュエータで駆動し、信頼度
を確保したまま等測的に浮動懸架装置を実現するもので
ある。

本発明の浮動懸架装置を能動的浮動懸架システムと呼ぶ
時に、前述の公知例のものを受動的浮動懸架装置と呼ぶ
と相互の区別が明瞭になる。

実施例において放射状に張られた補助ロープ５と６は水
平面への投影図（図示せず）の上では相互にほぼ直交し
ているので水平面内の２次元方向の揺動を制御すること
ができる。

しかし例えば補助ロープ６を省略し、補助ロープ５だけ
として、１次元方向の揺動の制御だけに限定して本発明
を応用することも可能である。

懸垂条体の固定支持点から若干前れた点で懸垂条体を張
力と直角の方向に駆動する手段として本実施例では鉛直
軸に対して斜めに張った補助ロープを使用したが、この
外に各種の具体的手段が可能であり１例えばかご１から
フレームを立ち上げこのフレームと主ロープとの間に水
平に補助ロープを張っても良い。また主ロープに力を及
ぼすのに補助ロープ以外のものを用いても良い。

以上の実施例では昇降機の主ロープの制振装置に本発明
を応用したものを取り上げたが、昇降機に関してはこの
他に重量補償ロープ、テールコード、ガバナロープ等の
懸垂条体の制振装置に応用できる。

さらに本発明の適用範囲は昇降機に用いられる懸垂条体
に限定されない。

条体の懸垂の方向は鉛直方向に制約されてはいない。

条体とは鎖、糸、紐、ロープ、ケーブル、テープ等の如
く引っ張り荷重にのみ耐える可撓長尺材のことを意味す
るが、丸棒、パイプ等の素材も細長比が著しく大きくな
れば、圧縮荷重や曲げ荷重には耐えられなくなり、引っ
張り荷重にのみ耐えられる条体として扱われることにな
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば浮動懸架装置で条体を懸架した場合と同
程度以上の顕著な制振効果を得ることができるが、条体
の端部の支持点そのものを浮動懸架装置が支持している
訳ではないので、強度的には全く問題がなく安全である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を昇降機の主ロープの横揺れの制振に応
用した実施例を示す斜視図である。 １・・・かご、２・・・主ロープ、３・・・主ロープの
傾斜角センサ、４・・・クランプ、５・・・補助ロープ
、６・・・補助ロープ、７・・・プーリ、８・・・プー
リ、９・・プーリ、１０・・・プーリ、１１・・・アク
チュエータ、１２・・・アーム、 １３・・・アクチュエータ。 １４・・・アーム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）懸垂された条体の支持点Ａから若干寸法離れた位
   置Ｂにおいて、条体の張力の方向と直交する面内で、条
   体をその張力と直角をなす方向に移動させる力を及ぼす
   ところのアクチュエータを設け、上記の位置Ｂから見て
   上記の支持点Ａの反対側の条体の揺動傾斜角度を検出す
   る装置を設け、この揺動傾斜角度を減らす方向にアクチ
   ュエータの運動の制御をする装置を設けたことを特徴と
   する懸垂条体の制振装置。