JPH0840673A

JPH0840673A - エレベータ用乗りかご

Info

Publication number: JPH0840673A
Application number: JP17663994A
Authority: JP
Inventors: Kenji Okuna; 健二奥名; Hiroshi Miyoshi; 寛三好; Ichiro Nakamura; 一朗中村; Masayuki Shigeta; 政之重田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-07-28
Filing date: 1994-07-28
Publication date: 1996-02-13

Abstract

(57)【要約】【目的】乗りかごをかご枠に対して水平方向にに変位
自在に支持するとともに、乗りかごの水平方向の振動を
抑制して、乗り心地と安全性の向上を図る。【構成】乗りかご１４とかご枠５とは連結部材２で連
結されている。連結部材２の上下両端には球面部２１，
２２が形成され、これら球面部２１，２２は乗りかご１
４及びかご枠５にそれぞれ形成された球面孔２１Ａ，２
２Ａに嵌合され、連結部材２は任意の方向に傾斜可能で
ある。連結部材２の近傍には弾性部材２０が配置され、
この弾性部材２０によって乗りかご１４は常に上方に付
勢されている。また、乗りかご１４とかご枠５との間に
は、乗りかごの水平方向の振動を減衰させるための粘性
減衰部材３０が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエレベータ用乗りかごに
係り、特に乗りかごの横揺れ及び横振動を低減するのに
好適なエレベータ用乗りかごに関する。

【０００２】

【従来の技術】エレベータの高速化に伴い乗りかごに
は、ガイドレールを建物に据え付けるときの曲がりやガ
イドレールのつなぎ目に発生する段差等による横揺れや
横振動（水平方向の揺れや振動）が増加する。一般にエ
レベータの乗心地は他の交通機関に比べて良好ではある
が、エレベータの閉じられた空間においては、横揺れや
横振動は乗客に不安感や不快感を感じさせ好ましいもの
ではない。

【０００３】従来よりエレベータ乗りかごの横振動を低
減する制振装置としては、ブロック状の防振ゴムを乗り
かご床下の四方に配置し、これらの防振ゴム上に乗りか
ごを支持することにより、乗りかごの横方向の振動を抑
制するものが一般的に広く用いられている。

【０００４】上記の制振装置の他に、特公昭５２−１２
９８０号公報に示されるように、かご枠と乗りかごの間
に球を設けて、乗りかごがかご枠上で横方向に自由に変
位可能にとするとともに、乗りかごの横方向の振動を防
振ゴムによって抑制するものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術のう
ち、ブロック状の防振ゴムによって乗りかごをかご枠上
に支持して乗りかごの横方向の振動を抑制する装置で
は、防振ゴムのばね定数はできるだけ低く設定するよう
にするが、防振ゴムは乗りかごを上下方向にも支えるた
めにその値には限度があり、結局、防振ゴムのばね定数
をあまり低くは設定できない。このため、ガイドレール
の精度が悪い場合には、乗り心地は良好とならないとい
った問題がある。

【０００６】また、特公昭５２−１２９８０号公報に示
されるような乗りかごがかご枠上で横方向に自由に変位
可能にするものは、横方向のばね定数を低くできるので
走行時の乗り心地は良好となる。しかしながら、乗客が
乗り込む時には横方向のばね定数が低いために乗りかご
が横方向に変位して、乗客に不安感を感じさせるという
問題がある。これを防止するために乗りかごの床下に電
磁石を備え、停止時には乗りかごをかご枠に対して変位
しないように電磁石を励磁する複雑な機構を備える必要
がある。

【０００７】近年、エレベ−タの高速化や長行程化がさ
らに進められている。長行程のエレベータの行程は、エ
レベータが数１００ｍから２００ｍの範囲から特に近年
については４〜５００ｍの行程について、その速度も８
１０ｍ／分の高速度のものまでが実用化されつつある。
エレベ−タの高速化や長行程化に伴い乗りかごには、ガ
イドレールを建物に据え付けるときの曲がりやガイドレ
ールのつなぎ目に発生する段差等による横揺れや横振動
が増加する。特に長行程エレベータではその長い行程を
上下動すると、かご枠を吊るロープの重量や、かご枠の
下部に設けられているコンペンセーティング・ロープや
テール・コード等のかご枠に作用する重量が変化する。
すなわち、かご枠に作用する外力は、かごの昇降路の上
下方向の位置によって変化することになる。さらにこれ
らの力が、かご枠の重心位置に一致して取り付けられて
おれば、かご枠に作用するモーメントは小さいものにな
るが、限られた実装スペースの中で重心位置に一致する
ように設計することは難しく、したがって、これらの外
力は、かご枠を転倒させようとするモーメントとしてか
ご枠には作用し、エレベータが長行程になればなるほ
ど、この転倒モーメントの値自体も大きくなり、しかも
かごの昇降路の上下方向の位置に依存して大きく変化す
るようになる。この転倒モーメントがかご枠に作用する
とかご枠に備えられたガイドローラは、ガイドローラの
ストッパに近い位置に変位して動作マージンが減少する
ことになる。

【０００８】前記乗りかごをかご枠に対して横方向に自
由に柔軟に変位可能に支持する構造を用いた従来のエレ
ベータは、１Ｈｚ前後と低く設定された固有振動数でか
ご枠と乗りかごとの間に振動が発生する。乗客が体感す
る横揺れ感は、振動の加速度で評価できる。上記の低周
波数の振動は、乗客が体感する横揺れ感では問題のない
小さい加速度レベルであるが、１Ｈｚ前後の低い周波数
であるので、その変位は大きなものになる。乗りかごを
かご枠に対して横方向に自由に柔軟に変位可能に支持す
る従来のエレベータを長行程エレベータとして用い、前
記の転倒モーメントが作用した場合は、転倒モーメント
によるガイドローラの変位がさらに上記の低周波数振動
による変位に加わるので、ガイドレールの曲がりや転倒
モーメントが大きいと、かご枠の変位が過大になってロ
ーラがストッパに衝突するという好ましくないという新
たな問題が発生する。

【０００９】ローラがストッパに衝突すると、これによ
って乗りかごの乗り心地を著しく悪化させるとともに、
かご枠や乗りかごに大きな加速度を発生させ著しいとき
は乗りかご下部に備えられた非常止め装置を動作させ
て、エレベータを緊急停止させるという安全上の大きな
問題にまで派生するおそれがある。

【００１０】本発明の目的は、乗りかごをかご枠に対し
て横方向に変位自在に支持するとともに、乗りかごの横
方向の振動を抑制して、良好な乗り心地で且つ安全なエ
レベータ用乗りかごを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のエレベータ用乗りかごは、昇降路のガイ
ドレールに沿って上下動可能なかご枠と、前記かご枠内
に設置された乗りかごと、前記乗りかごと前記かご枠が
相互に変位する振動モードが２次以下となるよう、かご
枠内に乗りかごを支持する支持手段と、前記乗りかごと
前記かご枠との間に設けられ、乗りかごの水平方向の振
動を減衰させる振動減衰手段と、を備えたものである。

【００１２】そして前記支持手段は、前記乗りかご床下
と前記かご枠底部とを連結し、かつ乗りかごを水平方向
に振動自在に支持する連結部材と、前記乗りかご床下と
前記かご枠底部との間に設けられ、常に乗りかごに上方
向の付勢力を付与する弾性部材と、からなっている。

【００１３】また、前記支持手段は、前記かご枠底部と
前記乗りかご床下間に設けられ、乗りかごを水平方向に
振動自在に支持する積層ゴムまたは球体であっても良
い。

【００１４】さらに、前記支持手段は、前記かご枠から
吊るされ、乗りかごを水平方向に振動自在に支持する吊
り具であっても良い。

【００１５】

【作用】上記構成によれば、振動モードが２次以下とな
るよう、乗りかごは支持手段によってかご枠内に支持さ
れているので、乗りかごはかご枠に対して水平方向に自
由に柔軟に変位可能となり、乗りかごの固有振動数を低
く設定することが可能となる。

【００１６】また、振動減衰手段を設けたので、乗りか
ごが水平方向に振動してもその振動を抑制することがで
きる。すなわち、乗りかごとかご枠の水平方向のばね定
数が低くても、振動減衰手段は乗りかごが水平方向に移
動する速度に比例した抵抗力を発生するために、乗りか
ごの移動量を微小にすることができ、例えば乗客が乗り
込む時に乗客に不安感を感じさせることがない。

【００１７】そして、かご枠がガイドレールに沿って上
下動しているときは、上記支持手段と振動減衰手段によ
って、かご枠と乗りかごには大きな振動が発生しなくな
り、かご枠の変位も小さく抑えることができる。その結
果、長行程のエレベータとして用いても、転倒モーメン
トによってかご枠の変位が過大になってしまうことが防
止され、ローラがストッパに衝突するという事態を回避
できる。

【００１８】これによって、乗り心地を著しく悪化させ
ることや非常止め装置を動作させるという安全上の問題
が発生せず、良好な乗り心地の快適なエレベータを実現
することができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。（第１実施例）図１は本発明の第１実施例によるエレベ
ータ用乗りかごの正面図である。この図において、主索
用のワイヤーロープ３は、ばね４を介してかご枠５に連
結されている。かご枠５は、ガイドレール６上を４組の
ガイドローラ７により上下方向に案内される。ガイドロ
ーラ７は、かご枠５の左右方向を案内する左右ローラ８
と、左右ローラ８を支持するアーム１０およびばね１１
と、アーム１０とばね１１を固定する案内台１２と、案
内台１２の先端に固着されたストッパ用ゴム１３とから
なっている。そして、案内台１２がかご枠５に取り付け
られ、これによってガイドローラ７はかご枠５底部に固
定されている。

【００２０】通常、ストッパ用ゴム１３とアーム１０と
の間には所定のギャップが形成されているが、かご枠５
が傾斜したとき、ストッパ用ゴム１３がアーム１０に突
き当たって、かご枠５がそれ以上傾斜するのが阻止され
る。これによって、かご枠５がガイドレール６に接触す
るのを防止することができる。

【００２１】かご枠５と乗りかご１４とは、乗りかご１
４の床下側に設けられた連結部材２により連結されてい
る。連結部材２の上下両端には球面部２１，２２が形成
され、球面部２１は乗りかご１４床下底面の球面孔２１
Ａに、球面部２２はかご枠５下部の球面孔２２Ａにそれ
ぞれ嵌合されている。球面部２１，２２はそれぞれ球面
孔２１Ａ，２２Ａ内で任意の方向に回動自在であり、連
結部材２は任意の方向に傾斜可能である。通常時におい
ては、球面部２１，２２はそれぞれ球面孔２１Ａ，２２
Ａから抜け出ないようになっている。なお、連結部材２
によって球面部２１と球面部２２間の距離は常に一定に
規制されている。

【００２２】また、連結部材２の近傍には弾性部材２０
が設置されている。この弾性部材２０は乗りかご１４と
かご枠５との間に設けられ、連結部材２と同数配置され
ている。弾性部材２０は乗りかご１４を上方に持ち上げ
る垂直方向の力を作用するようになっており、連結部材
２のリンクの動作によって乗りかご１４をかご枠５に対
して力学的に安定した位置に復元させる水平方向の力を
発生する。

【００２３】上記連結部材２は乗りかご１４の床下の四
隅に配置されており、乗りかご１４がかご枠５に対して
相対的に運動できるように支持している。乗りかご１
４、かご枠５および連結部材２はリンクを構成してい
る。すなわち、図の左右の連結部材２と、左右の連結部
材２の球面部２１同士を結んだ線分と、左右の連結部材
２の球面部２２同士を結んだ線分と、が少なくとも四節
以上のリンクを構成している。

【００２４】また、乗りかご１４の床下側には粘性減衰
部材３０が設置されている。粘性減衰部材３０の一端は
取付け金具３１を介して乗りかご１４の床下に、他端は
取付け金具３２を介してかご枠５下部にそれぞれ取り付
けられている。そして、粘性減衰部材３０は、乗りかご
１４とかご枠５との間で、乗りかご１４とかご枠５の水
平方向の相対速度に比例した水平方向の減衰力を付与す
るようになっている。

【００２５】乗りかご１４のドア１５はローラ１７をも
つ支持体１８で案内されている。ローラ１７はかご枠５
に取り付けられたレール１９と乗りかご１４の床に設け
られた敷居（図示せず）で案内される。そして、ドア１
５は一般にかご枠５に取り付けられた原動機（図示せ
ず）によって開閉される。

【００２６】テールコード４０はその一端がかご枠５の
底部に接続され、乗りかご１４で必要な電力や乗りかご
１４からの着床階の指令信号を、建物側に設けられた制
御装置に伝送するのに用いられる。なお、図面には示さ
れていないが、乗りかご１４の加速度が大きくなるとガ
イドレール６を挟持し、かご枠５を緊急停止させる非常
止め装置がかご枠５の下部に設けられている。

【００２７】以上のように構成されたエレベータ用乗り
かごにおいて、その動作を以下に説明する。乗りかご１
４は、弾性部材２０の力によって上方に押し上げられて
いる。弾性部材２０の押し上げ力は、乗りかご１４にだ
れも乗っていないときは勿論、搭載量が定格値になった
ときでも、その値以上の力で乗りかご１４を上部に押し
上げられるような値に設定されている。

【００２８】ここで、ガイドレール６の曲がりによっ
て、乗りかご１４が振動しかご枠５に対して相対的に横
方向に変位したとき、連結部材２は回動し、乗りかご１
４とかご枠５の垂直方向の空隙が狭くなる。このような
とき、弾性部材２０には乗りかご１４を重力に逆らって
初期位置に戻す上向きの力が発生し、これによって乗り
かご１４は初期の位置に戻る。

【００２９】乗りかごの横方向の総合的なばね定数は、
リンク機構の非線形性を無視して考えると、弾性部材２
０のバネ定数から重力によって生じる落下力のリンク機
構で横方向に置換されたバネ定数を減じたものとなる。
この横方向のばね定数は、他の拘束を受けずに比較的自
由に設定でき、低い値にも高い値にもできる。したがっ
て、横方向のばね定数を低く設定し、ガイドレールから
強く加振される周波数よりも乗りかごの横方向の固有周
波数を２Ｈｚ以下、より好ましくは１Ｈｚ以下に低く設
定して、乗りかごの２Ｈｚ以上における振動レベルを低
く抑えることにより、エレベータの乗り心地を著しく改
善できる。

【００３０】また、粘性減衰部材３０は、上記の乗りか
ご１４とかご枠５の相対変位に比例する水平方向の力は
ほとんど発生せずに、相対速度に比例する減衰力のみを
増加させることができる。これによって、問題となる偏
荷重時の諸問題を解決することができる。

【００３１】次に、図２を参照しながらエレベータにお
ける偏荷重の発生要因について説明する。図２はエレベ
ータと昇降路を図示したもので正面図で示してある。昇
降路１００は建物に設置され、かご枠５は昇降路１００
内を図示されていないロープによって牽引されて上下動
する。図ではかご枠５が下降した位置にあるときを破線
で、上昇した位置にいるときを実線で示している。かご
枠５の底部にはテールコード４０が取り付けられてい
る。テールコード４０の取付け位置は、水平方向ではか
ご枠５の重心位置に一致せず、且つかご枠５の重心位置
よりも図において左側となっている。テールコード４０
の他の一点は建物の中間に固定されており、このためか
ご枠５が上に行くほどテールコード４０の重量が重くな
ってかご枠に作用する。テールコード４０は、乗りかご
の左側に取り付けられているため、かご枠５が上に行く
ほどかご枠５に加わるテールコード４０の重量は重くな
り、かご枠に作用するモーメントＭによってかご枠５は
傾斜する。この時、図１に示したストッパ用ゴム１３が
アーム１０に接近し、ガイドローラの動作範囲が狭くな
る。

【００３２】ここで図３から図６を参照しながらエレベ
ータにおける低次の横振動モードについて説明する。図
３から図６に示した振動モードは、乗りかご１４とかご
枠５を模式的に図示した側面図である。図で実線で示し
た乗りかご１４とかご枠５は、振動がない状態を示して
おり、破線で示した乗りかご１４とかご枠５は、振動モ
ードを示している。

【００３３】図３に示す振動モードは、乗りかご１４と
かご枠５が一体的に横方向に振動するモードで、このと
きガイドローラは大きく変位する。図４に示す振動モー
ドは、乗りかご１４とかご枠５が一体的に揺動する回転
の振動モードで、このときもガイドローラは大きく変位
する。一般に図４の回転運動の固有振動数は、図３に示
す並進運動の固有振動数よりも高くなるのが普通であ
る。図５に示す振動モードは、乗りかご１４とかご枠５
が別々に横方向に水平に振動するモードを示している。
図６に示す振動モードは、乗りかご１４とかご枠５が別
々に揺動する回転する振動モードを示している。

【００３４】以上の振動モードがエレベータの横振動に
占める低次の振動モードである。一般に固有振動数の低
い方から一次、二次、三次、四次…の振動モードと呼ぶ
ので、ここでもそのようにする。

【００３５】本実施例においては、上記の振動モードに
おいて図５または図６の乗りかご１４とかご枠５が別々
に振動する振動モードのいずれかの固有振動数が、図４
に示す乗りかご１４とかご枠５が一体的に揺動する回転
の振動モードの固有振動数より低く、より好ましくは図
３に示す乗りかご１４とかご枠５が一体的に横方向に振
動する振動モードの固有振動数より低く設定するのが望
ましい。

【００３６】すなわち、上記の振動モードにおいて、図
５または図６の乗りかご１４とかご枠５が別々に振動す
る振動モードのいずれかが、二次の振動モードであるこ
とが望ましく、より好ましくは一次の振動モードである
ことが望ましい。したがって、図１に示したエレベータ
用乗りかごにおいても、乗りかご１４とかご枠５が相互
に変位する振動モードが２次以下となるよう乗りかご１
４がかご枠５に支持されている。

【００３７】次に本実施例の効果を表１を用いて説明す
る。

【００３８】

【表１】

【００３９】Ｎｏ.１は、かご枠と乗りかごとを直接ブ
ロック状の防振ゴムで結合したもので、図３および図４
に示した乗りかご１４とかご枠５が一体的に振動し、ガ
イドローラが大きく変位する振動モードの固有振動数
は、並進運動で１.３Ｈｚ、回転運動で２.６Ｈｚであ
り、これらがそれぞれ一次および、二次の振動モードで
ある。

【００４０】Ｎｏ.２は、かご枠と乗りかごを図１に示
した乗りかご支持機構（連結部材２と弾性部材２０）を
用いて、かご枠と乗りかごを結合したものであるが、図
１に示した粘性減衰ダンパ（粘性減衰部材３０）は用い
てないものである。一次の振動モードは図５に示す乗り
かご１４とかご枠５が別々に横方向に水平に振動するモ
ードであり、固有振動数はおよそ０.９Ｈｚである。

【００４１】Ｎｏ.３は、かご枠と乗りかごを図１に示
した支持機構を用いて、かご枠と乗りかごを結合したも
のであり、図１に示した粘性減衰ダンパも用いている。
一次の振動モードは図５に示す乗りかご１４とかご枠５
が別々に横方向に水平に振動するモードであり、固有振
動数はおよそ０.９Ｈｚである。

【００４２】実験に用いたかご枠と乗りかごの質量はそ
れぞれ１３００ｋｇ、４５００ｋｇ、慣性モーメントは
２６００ｋｇｍ²、２２０００ｋｇｍ²であり、Ｎｏ.２
およびＮｏ.３の横方向のばね定数は４９ｋＮ／ｍに設
定してある。Ｎｏ.２は水平方向の減衰を図１には示し
ていない防振ゴムを設置した場合である。この粘性減衰
係数は、摩擦抵抗をも含めて横方向のばね定数の約５％
に相当し、２.５ｋＮｓ／ｍ程度の値である。これ以上
に粘性減衰係数を上げようとしたが、同時に横方向のば
ね定数も上がってしまい、ゴムを用いる限りではこの粘
性減衰係数は、横方向のばね定数の約５％が上限である
ことがわかった。Ｎｏ.３は水平方向の減衰を図１に示
した粘性減衰ダンパを設置した場合である。このダンパ
の粘性減衰係数は摩擦抵抗をも含めて横方向のばね定数
の約２０％に相当し、１０ｋＮｓ／ｍ程度の値に設定し
た。

【００４３】実験はロープで吊った静止したかご枠の上
下にあるローラに加振機により加振するべく変位を与え
た。周波数０.９Ｈｚで上下のガイドローラに８１０ｍ
／分の走行速度に相当する位相差を与えて加振し、乗り
かごの固有振動数におけるかご枠の振動変位を測定し
た。次に実際にレールの曲がりのデータを加振機に与
え、昇降路を走行した状態を模擬して乗りかごの振動加
速度を測定した。したがって本実験では図２で説明した
テールコードによる偏荷重の乗り心地に対する影響は、
直接は観測されない。さらに、乗客が数人乗り込み、乗
り込み時の感覚を評価した。

【００４４】実験結果から、かご枠は上部よりも下部の
方が振動しやすいことが分かった。そこで表１に示す実
験結果では、かご枠の変位はＮｏ.１のかご枠の下部を
基準としてそれに対する変位の増減を百分率で記述して
ある。この結果よりＮｏ.２のものがかご枠下部の変位
が３０％大きく、かご枠に偏荷重が作用したときにガイ
ドローラがストッパに当たりやすく、特性としては悪
い。Ｎｏ.３の水平方向に粘性減衰ダンパを設置したも
のは、Ｎｏ.１と同等の変位であり、偏荷重に対してま
ったく問題のないレベルで良好である。なお、かご枠の
上部については何れも問題のないレベルであった。

【００４５】次に、乗り心地については、Ｎｏ.１の防
振ゴムでかご枠と乗りかごとを直接結合したものが両振
幅で１５ｃｍ／ｓ² とやや悪く、次は、Ｎｏ.２で１２
ｃｍ／ｓ² と良好なレベルであり、粘性減衰ダンパを用
いてかご枠と乗りかごを柔軟な支持機構で支持したＮ
ｏ.３は、１０ｃｍ／ｓ² と非常に良好なレベルに達し
た。また、乗り込み時の感覚は、Ｎｏ.２では乗りかご
の床の移動感が若干あり、Ｎｏ.１とＮｏ.３は普通の感
覚であった。

【００４６】この実験値ではＮｏ.２の乗り心地も決し
て悪いものでないが、実際に高階床の建物でかご枠に偏
荷重が作用したときに、ガイドローラがストッパに当た
る可能性が最も高く、このとき乗り心地は相当に悪化す
る。

【００４７】以上述べたように本実施例によれば、乗り
かごをかご枠に対して柔軟に支持し、かご枠と乗りかご
間に、水平方向に大きな減衰力を付与する粘性減衰ダン
パを設けたので、かご枠の低周波数における振動を少な
く、安全で快適なエレベータ用乗りかごを提供できる。

【００４８】（第２実施例）図７および図８は本発明の
第２実施例を示すもので、図７はエレベータ用乗りかご
の正面図であり、図８は乗りかご支持用の積層ゴムの断
面斜視図である。図７に示すように、本実施例ではかご
枠５の底部に積層ゴム５１が固定され、この積層ゴム５
１の上に乗りかご１４が設置されている。また、乗りか
ご１４の上部には取付け金具３１が、かご枠５の上部梁
には取付け金具３２がそれぞれ設けられ、これらの取付
け金具３１，３２間に粘性減衰部材３０が取り付けられ
ている。そして、粘性減衰部材３０は、乗りかご１４と
かご枠５との間で、乗りかご１４とかご枠５の水平方向
の相対速度に比例した水平方向の減衰力を付与するよう
になっている。その他の構成は第１実施例の場合と同様
である。

【００４９】積層ゴム５１は、図８に示すように円柱状
の形状をしていて、円板５３と防振ゴム５４が交互に重
ねられた積層構造をなしている。そして、その上端部と
下端部には円板５５が固着されている。積層ゴム５１
は、乗りかご１４の隅部４箇所に配置され、乗りかご１
４がかご枠５に対して相対的に運動できるように支持し
ている。

【００５０】以上のように構成されたエレベータ用乗り
かごにおいて、その動作を以下に説明する。乗りかご１
４の隅部に配置された積層ゴム５１は、防振ゴム５４と
円板５３とが積層状に構成されているために上下方向は
硬く、水平方向は柔らかい特性が可能である。通常のブ
ロック状の防振ゴムでは、水平方向のバネ定数は鉛直方
向のバネ定数に対して３分の１程度の比率であるが、本
実施例で用いた一つの積層ゴム５１のバネ定数は、鉛直
方向が３９ＭＮ／ｍ、水平方向が４７ｋＮ／ｍであり、
水平方向のバネ定数が鉛直方向に比べ１０００分の１と
非常に低く設定できる特徴を有している。

【００５１】本実施例ではエレベータの一次の振動モー
ドは、図３に示した乗りかご１４とかご枠５が全体的に
振動する並進運動によるもので、固有振動数は、１.３
Ｈｚである。４箇所に配置された積層ゴム５１全体で、
水平方向のバネ定数は１８８ｋＮ／ｍの値になり、これ
によって乗りかご１４とかご枠５が別々に横方向に水平
に振動する図５に示す振動モードの固有周波数はおよそ
２Ｈｚになり、これが二次の振動モードとなる。この積
層ゴム５１の減衰は、固有振動数におけるかご枠５の変
位を抑えるには実質的に０に近く、複数の粘性減衰部材
３０で水平方向の粘性減衰係数を１９ｋＮｓ／ｍに設定
した。

【００５２】本実施例でもレールから加振される３Ｈｚ
前後の振動が大幅に低減し、両振幅で１２.５ｃｍ／ｓ²
と良好な振動レベルになった。本実施例においても、
従来のものに比べて振動レベルが小さく乗り心地が向上
しており、機械的な遊びやガタが支持系にないためにス
ムーズな乗り心地が実現できる。また固有振動数でのか
ご枠の変位が大きくなる現象も観察されずに実際に長行
程の建物で偏荷重が作用したときに、異常な振動が発生
することもなかった。

【００５３】（第３実施例）図９は本発明の第３実施例
を示すもので、エレベータ用乗りかごの正面図である。
本実施例では、図に示すように第２実施例に比較して積
層ゴム５１が上下に２個重ねられている点が異なり、他
の点は第２実施例と同様の構成となっている。本実施例
ではエレベータの一次の振動モードは、図３に示した乗
りかご１４とかご枠５が全体的に振動する並進運動によ
るもので、固有振動数は、およそ１.３Ｈｚで、４箇所
に配置された積層ゴム５１全体で、水平方向のバネ定数
は９４ｋＮ／ｍと第２実施例の場合よりも低くできる。
これによって乗りかご１４とかご枠５が別々に横方向に
水平に振動する図５に示す振動モードの固有周波数もお
よそ１.４Ｈｚと第２実施例の場合よりも低くでき、こ
れが二次の振動モードとなる。積層ゴム５１の減衰は、
固有振動数におけるかご枠５の変位を抑えるには実質的
に０に近く、複数の粘性減衰部材３０で水平方向の粘性
減衰係数を９ｋＮｓ／ｍに設定した。

【００５４】本実施例でもガイドレールから加振される
３Ｈｚ前後の振動が大幅に低減し、両振幅で１１.５ｃ
ｍ／ｓ² と良好な振動レベルになった。さらに、本実施
例においても従来のものに比べて振動レベルが小さく乗
り心地が向上しており、機械的な遊びやガタが支持系に
ないためにスムーズな乗り心地が実現できる。また固有
振動数でのかご枠の変位が大きくなる現象も観察されず
に実際に長行程の建物で偏荷重が作用したときに、異常
な振動が発生することもなかった。

【００５５】本実施例のように積層ゴム５１を上下方向
に積層化することによって横方向のバネ定数を低くでき
るが、あまり数多く重ねると不安定になる傾向がある。
図１０は、これを改良した積層ゴムを示すもので、その
積層ゴムの斜視図である。積層ゴム５１Ａは、円板５３
Ａと防振ゴム５４Ａが積層に重ねられ円柱状の形状をし
ていて、その上端部と下端部にさらに円板５５Ａが固着
されているが、その中心部は打ち抜かれており、これに
よって横方向のバネ定数を低く設定している。この積層
ゴム５１Ａは、第２実施例と同様に乗りかご１４床下の
隅部４箇所に配置され、乗りかご１４がかご枠５に対し
て相対的に運動できるように支持している。図１０にお
ける積層ゴム５１は、固有振動数を中空部を設けること
によって低くできると同時に、上下方向に制振ゴムを数
多く重ねる必要がなくなり、構造が簡単であるという特
徴を有する。

【００５６】本実施例によれば、乗りかご１４をかご枠
５に対して柔軟に支持し、かご枠５と乗りかご１４間
に、水平方向に大きな減衰力を付与する粘性減衰部材３
０を設けたので、かご枠５の低周波数における振動が少
なく、安全で快適なエレベータ用乗りかごを提供でき
る。

【００５７】（第４実施例）図１１は本発明の第４実施
例を示すもので、エレベータ用乗りかごの正面図であ
る。図７に示すように、本実施例では、乗りかご１４の
床下に設けられた積層ゴム支持構造５０に特徴がある。
すなわち、積層ゴム支持構造５０は、複数枚の平板５２
Ｂと平板５２Ｂ間の積層ゴム５１Ｂとからなり、積層ゴ
ム５１Ｂは平板５２Ｂの間に複数個並べて設けられてい
る。積層ゴム５１Ｂは図８または図１０に示したのと同
じように構成されている。積層ゴム支持構造５０は乗り
かご１４床下の隅部４箇所に設けられ、乗りかご１４が
かご枠５に対して相対的に運動できるように支持してい
る。なお、その他の構成は第２または第３実施例と同様
である。

【００５８】以上のように構成されたエレベータ用乗り
かごにおいて、その動作を以下に説明する。乗りかご１
４床下の隅部４箇所に配置された積層ゴム支持構造５０
は、積層ゴム５１Ｂと平板５２Ｂとが積層状に構成され
ているために上下方向は硬く、水平方向は柔らかい特性
が可能である。通常のブロック状の防振ゴムでは、水平
方向のバネ定数は鉛直方向のバネ定数に対て３分の１程
度の比率であるが、本実施例で用いた一つの積層ゴム支
持構造５０のバネ定数は、鉛直方向が１５.７ＭＮ／ｍ
で、水平方向が１４.７ｋＮ／ｍとなり、水平方向のバ
ネ定数が鉛直方向に比べ１０００分の１と非常に低く設
定できる特徴を有している。

【００５９】また、４箇所に設置された積層ゴム支持構
造５０は、全体で水平方向のバネ定数は５８.８ｋＮ／
ｍの値になり、これによって乗りかご１４とかご枠５が
別々に横方向に水平に振動する、図５に示す振動モード
の固有周波数もおよそ１Ｈｚと低くでき、これが一次の
振動モードとなる。この積層ゴム支持構造５０の減衰
は、固有振動数におけるかご枠５の変位を抑えるには実
質的に０に近く、複数の粘性減衰部材３０で水平方向の
粘性減衰係数を１２ｋＮｓ／ｍに設定した。

【００６０】本実施例でも従来のものに比べて振動レベ
ルが小さく大幅に乗り心地が向上しており、機械的な遊
びやガタが支持系にないためにすこぶるスムーズな乗り
心地となり、その振動レベルも１０ｃｍ／ｓ²以下とな
る。また固有振動数でのかご枠の変位が大きくなる現象
も観察されずに実際に長行程の建物で偏荷重が作用した
ときに、異常な振動が発生することもない。また、積層
ゴム支持構造は、水平方向の固有振動数を低くできると
同時に上下方向の制振もこれ単体で可能であり、構造が
簡単である特徴を有する。

【００６１】以上述べたように本実施例によれば、乗り
かご１４をかご枠５に対して柔軟に支持し、かご枠５と
乗りかご１４間に、水平方向に大きな減衰力を付与する
粘性減衰部材３０を設けたので、かご枠５の低周波数に
おける振動が少なく、安全で快適なエレベータ用乗りか
ごを提供できる。

【００６２】（第５実施例）図１２は本発明の第５実施
例を示すもので、エレベータ用乗りかごの構成図であ
る。図に示すように、本実施例では、乗りかご１４の上
下方向の制振を行うために、乗りかご１４の床下とかご
枠５下部との間にボール支持系６０を設置している。ボ
ール支持系６０は、かご枠５に固着されたブロック状の
防振ゴム６１と、防振ゴム６１上に取り付けられた受け
座６４と、乗りかご１４の床下に取り付けられた受け座
６５と、受け座６４，６５間で当該受け座６４，６５に
接触し、回転しながら自在に移動可能な鋼製のボール６
２と、ボール６２の移動範囲を規制する枠６３とから構
成されている。このボール支持系６０は乗りかご１４の
床下隅部４箇所に配置されており、乗りかご１４がかご
枠５に対して相対的に運動できるように支持している。

【００６３】また、乗りかご１４の床下には取付け金具
３１が、かご枠５の下部には取付け金具３２がそれぞれ
取り付けられ、取付け金具３１，３２間に弾性部材２０
Ａと粘性減衰部材３０が設けられている。これら弾性部
材２０Ａと粘性減衰部材３０は、乗りかご１４とかご枠
５との間で、それぞれ乗りかご１４をかご枠５に対し
て、力学的に安定した位置に復元させる水平方向の復元
力と減衰力を付与している。なお、その他の構成は第１
実施例の場合と同様であるまた、上記構成のボール支持系６０では、乗りかご１４
とかご枠５が相互に変位する振動モードを２次以下とす
るよう、かご枠５に対して乗りかご１４を支持してい
る。

【００６４】本実施例では、弾性部材２０全体で水平方
向のバネ定数は５８．８ｋＮ／ｍの値に設定してある。
これによって乗りかご１４の固有周波数はおよそ１Ｈｚ
と所望の周波数に設定できる。複数の粘性減衰部材３０
で水平方向の粘性減衰係数を１２ｋＮｓ／ｍに設定し
た。

【００６５】本実施例でも従来のものに比べて振動レベ
ルが小さく大幅に乗り心地が向上しており、小型な装置
でスムーズな乗り心地が実現できる。また固有振動数で
のかご枠の変位が大きくなる現象も観察されずに実際に
長行程の建物で偏荷重が作用したときに、かご枠や乗り
かごに異常な振動が発生することもない。

【００６６】以上述べたように本実施例によれば、乗り
かごをかご枠に対して柔軟に支持し、かご枠と乗りかご
間に、水平方向に大きな減衰力を付与する粘性減衰ダン
パを設けたので、かご枠の低周波数における振動を少な
く、安全で快適なエレベータ用乗りかごを提供できる。

【００６７】（第６実施例）図１３は本発明の第６実施
例を示すもので、エレベータ用乗りかごの構成図であ
る。本実施例では、第１実施例と比較して連結部材２が
乗りかご１４の重心または重心の上部の点を通過するよ
うに斜めに設定されている。その他の構成は第１実施例
と同様の構成になっている。すなわち、連結部材２の上
端部には球面部２１が、下端部には球面部２２がそれぞ
れ形成され、球面部２１は乗りかご１４の球面孔２１Ａ
に、球面部２２はかご枠５の球面部２２Ａにそれぞれ嵌
合されている。そして、球面孔２１Ａの位置は、球面孔
２２Ａの位置よりも乗りかご１４の中央よりに配置さ
れ、複数の連結部材２の軸心は、それぞれ乗りかごの重
心、または重心より上部に位置する点に向かうように設
定されている。

【００６８】以上の構成によって、乗りかご１４は、か
ご枠５に対して回転する自由度が与えられ、回転モード
の振動と並進モードの振動の両者について振動が低減で
き、乗り心地を著しく良好にすることができる。

【００６９】（第７実施例）次に、粘性減衰部材３０の
取付け位置について図１４から図１７を用いて説明す
る。図１４はエレベータ用乗りかごの平面図である。こ
の図において、かご枠５とドア１５だけを示してある。
かご枠５の運動は、図に矢印で示したように左右方向、
前後方向、ねじれの３自由度有している。従って粘性減
衰部材３０もこの自由度に対応して設置する必要があ
る。

【００７０】図１５から図１７は一例を示したもので、
かご枠５に設置される粘性減衰部材３０の設置場所を示
した平面図である。粘性減衰部材３０の両端は、ボール
ジョイントになっており、取付け金具３１、３２と係合
して、かご枠５と乗りかご１４との上記の運動の自由度
を妨げない構造となっている。

【００７１】図１５における本実施例では、粘性減衰部
材３０ａと３０ｂは、その長手方向を乗りかごの左右方
向と一致するようにかご枠５の中央に線対称に配置され
ている。粘性減衰部材３０ｃは、その長手方向を乗りか
ごの前後方向と一致するようにかご枠５の中央に配置さ
れている。この例の場合は、かご枠５と乗りかご１４の
前後方向の運動は粘性減衰部材３０ｃによって、左右方
向とねじれの運動は粘性減衰部材３０ａと３０ｂによっ
て、かご枠５と乗りかご１４の相対的な運動をすばやく
停止させる。本実施例に示したように粘性減衰部材３０
をかご枠５の中央に対称的に配置しているので、ランダ
ムなレールからの外乱によってもかご枠５と乗りかご１
４の振動のそれぞれの成分の対称性が保たれ、乗り心地
が良好となる利点を有している。

【００７２】粘性減衰部材３０ｃの代わりに、破線で示
す粘性減衰部材３０ｄと３０ｅをその長手方向が乗りか
ごの前後方向と一致するようにかご枠５の中央に線対称
に配置しても良い。この場合に、かご枠５と乗りかご１
４の前後方向の運動は粘性減衰部材３０ｄと３０ｅによ
って、左右方向の運動は粘性減衰部材３０ａと３０ｂに
よって、ねじれの運動は粘性減衰部材３０ａ，３０ｂ，
３０ｄ，３０ｅによって、かご枠５と乗りかご１４の相
対的な運動に作用する。本実施例においても粘性減衰部
材３０をかご枠５の中央に対称的に配置しているので、
ランダムなレールからの外乱によってもかご枠５と乗り
かご１４の振動のそれぞれの成分の対称性が保たれ、乗
り心地が良好となる利点を有している。

【００７３】図１６における例では、粘性減衰部材３０
ａは、その長手方向を乗りかごの左右方向と一致するよ
うにかご枠５の中央に配置されている。粘性減衰部材３
０ｄと３０ｅは、その長手方向を乗りかごの前後方向と
一致するようにかご枠５の中央に対称的に配置されてい
る。本実施例の場合は、かご枠５と乗りかご１４の前後
方向とねじれの運動は粘性減衰部材３０ｄと３０ｅによ
って、左右方向の運動は粘性減衰部材３０ａによって、
かご枠５と乗りかご１４の相対的な運動をすばやく停止
させる。本実施例に示したように粘性減衰部材３０をか
ご枠５の中央に対称的に配置しているので、ランダムな
レールからの外乱によってもかご枠５と乗りかご１４の
振動のそれぞれの成分の対称性が保たれ、乗り心地が良
好となる利点を有しており、粘性減衰部材３０の数も３
個と少なくできる。

【００７４】図１７における例では、図１６とほぼ同様
であり、粘性減衰部材３０ｄと３０ｅは、その長手方向
を乗りかごの前後方向と一致するようにかご枠５の中央
に点対称に配置されている。本実施例の場合は、かご枠
５と乗りかご１４の前後方向とねじれの運動は粘性減衰
部材３０ｄと３０ｅによって、左右方向の運動は粘性減
衰部材３０ａによって、かご枠５と乗りかご１４の相対
的な運動をすばやく停止させる。本実施例に示したよう
に粘性減衰部材３０をかご枠５の中央に対称的に配置し
ているので、ランダムなレールからの外乱によってもか
ご枠５と乗りかご１４の振動のそれぞれの成分の対称性
が保たれ、乗り心地が良好となる利点を有しており、粘
性減衰部材３０の数も３個と少なくできる。

【００７５】（第８実施例）図１８は発明の第８実施例
を示すもので、エレベータ用乗りかごの構成図である。
本実施例では、図１１の実施例に比較して粘性減衰部材
３０を用いずに摩擦減衰部材を用いている点が異なって
いる。摩擦減衰部材３９は、乗りかご１４とかご枠５の
間に設けられ、乗りかご１４とかご枠５に水平方向に摩
擦力を付与するものである。そして、摩擦粘性減衰部材
３９は、かご枠５底部に設けらればね３５によって、表
面にポリアセタール樹脂からなる摺動部材３７を有する
基板３６を乗りかご１４に設けられた被摺動部材３８に
圧接し、所定の摩擦力を発生するように設定されてい
る。

【００７６】本実施例によれば、摩擦減衰部材３９は水
平方向の復元力を有していないので、乗りかご１４の固
有振動数を変化させず、減衰を大きくできる特徴を有し
ている。その結果、従来のものに比べて固有振動数を低
くできるので、振動レベルが小さく乗り心地を大幅に向
上でき、小型な装置でスムーズな乗り心地が実現できる
利点を有している。

【００７７】（第９実施例）図１９は本発明の第９実施
例を示すもので、エレベータ用乗りかごの構成図であ
る。本実施例では、乗りかご１４がかご枠５に対して吊
り具によって水平方向に柔軟に移動できるように構成さ
れている。図において、図１に示したものとほぼ同様な
構成となっているが、乗りかご１４は、連結部材や積層
ゴムによる支持装置ではなく、かご枠５に取り付けられ
た吊り具によって水平方向に柔軟に移動自在に吊るされ
ている。

【００７８】すなわち、吊り具の係合部１４０は乗りか
ご１４の下方の隅部４箇所に突起して設けられており、
上下に貫通する貫通穴を有している。一方、かご枠５に
固定されている梁１９は、上記の吊り具の係合部１４０
の貫通穴に対面する位置に同様の貫通穴を有している。
吊り具７０は、鋼製のロッドであり、上記の対面する貫
通穴を通り、その両端はストッパ７１と７３が固着され
ている。これによってかご枠５に対して水平方向に柔軟
に移動できる吊り具による支持系を構成している。この
支持系は、乗りかご１４をかご枠５に対して相対的に運
動できるように支持し、乗りかご１４の横方向の固有振
動数は吊り具７０の長さによって決定する振子の運動と
同一であるので、本実施例では吊り具７０の長さが十分
長いので１Ｈｚ以下に設定でき、これが一次の振動モー
ドとなる。

【００７９】上記のように構成すれば、乗りかご１４の
低い固有周波数に対応して複数の粘性減衰部材３０で水
平方向の粘性減衰係数を所望の周波数に設定できるの
で、従来のものに比べて振動レベルが小さく大幅に乗り
心地が向上しており、小型な装置でスムーズな乗り心地
が実現できる。また固有振動数でのかご枠の変位が大き
くなる現象も観察されずに実際に長行程の建物で偏荷重
が作用したときに、かご枠や乗りかごに異常な振動が発
生することもない。

【００８０】以上のように本実施例によれば、乗りかご
をかご枠に対して柔軟に支持し、かご枠と乗りかご間
で、水平方向に大きな減衰力を付与する粘性減衰ダンパ
を設けたので、かご枠の低周波数における振動を少なく
し、安全で快適なエレベータ用乗りかごを提供できる。

【００８１】以上、第１から第９実施例を具体的に説明
してきたが、多くの変形が可能である。すなわち、乗り
かご１４とかご枠５を柔軟に支持する機構としてリンク
機構、ボールによる支持する機構、積層ゴムによって支
持する機構やさらに吊り具によって支持する機構につい
て説明してきた。乗りかご１４とかご枠５を柔軟に支持
する機構は、これに限定することなく、乗りかごとかご
枠の固有振動数を望ましくは２Ｈｚ以下、さらに好まし
くは１Ｈｚ以下に設定する支持機構を意味している。

【００８２】乗りかごとかご枠とを連結する連結部材に
ついても種々のものを説明してきたが、これらも弾性部
材との組合せによって数多くの変形が考えられるが、こ
れらは本発明の範囲内のものである。また、連結部材は
その乗りかご側端がかご枠側端よりも外側に位置するよ
うに構成することも可能である。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
乗りかごとかご枠が相互に変位する振動モードが２次以
下となるよう、かご枠内に乗りかごが支持された構造の
エレベータ用乗りかごにおいて、振動減衰手段を設けた
ことにより、乗りかごの横揺れを大幅に抑制できるの
で、乗り心地が良くかつ安全なエレベータを実現するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例によるエレベータ用乗りか
ごの構成図である。

【図２】エレベータの基本動作を示す図である。

【図３】エレベータの振動モードを示す図である。

【図４】エレベータの振動モードを示す図である。

【図５】エレベータの振動モードを示す図である。

【図６】エレベータの振動モードを示す図である。

【図７】本発明の第２実施例によるエレベータ用乗りか
ごの構成図である。

【図８】積層ゴムの断面斜視図である。

【図９】本発明の第３実施例によるエレベータ用乗りか
ごの構成図である。

【図１０】積層ゴムの断面斜視図である。

【図１１】本発明の第４実施例によるエレベータ用乗り
かごの構成図である。

【図１２】本発明の第５実施例によるエレベータ用乗り
かごの構成図である。

【図１３】本発明の第６実施例によるエレベータ用乗り
かごの構成図である。

【図１４】エレベータの運動方向を示す図である。

【図１５】本発明の第７実施例による制振装置の配置を
示した図である。

【図１６】制振装置の配置の他の例を示した図である。

【図１７】制振装置の配置の更に他の例を示した図であ
る。

【図１８】本発明の第８実施例によるエレベータ用乗り
かごの構成図である。

【図１９】本発明の第９実施例によるエレベータ用乗り
かごの構成図である。

【符号の説明】

２連結部材３ワイヤーロープ４ばね５かご枠６ガイドレール７ガイドローラ１３ストッパ用ゴム１４乗りかご１５ドア２０，２０Ａ弾性部材２１，２２球面部２１Ａ，２２Ａ球面孔３０粘性減衰部材３１，３２取付け金具３５ばね３６基板３７摺動部材３８被摺動部材３９摩擦減衰部材４０テールコード５０積層ゴム支持構造５１，５１Ｂ積層ゴム５２Ｂ平板６０ボール支持系６１防振ゴム６２ボール６３枠６４，６５受け座７０吊り具７１，７３ストッパ１４０係合部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者重田政之茨城県勝田市市毛1070番地株式会社日立製作所水戸工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】昇降路のガイドレールに沿って上下動可
能なかご枠と、前記かご枠内に設置された乗りかごと、
前記乗りかごと前記かご枠が相互に変位する振動モード
が２次以下となるよう、かご枠内に乗りかごを支持する
支持手段と、前記乗りかごと前記かご枠との間に設けら
れ、乗りかごの水平方向の振動を減衰させる振動減衰手
段と、を備えたエレベータ用乗りかご。
【請求項２】請求項１に記載のエレベータ用乗りかご
において、前記支持手段は、前記乗りかご床下と前記か
ご枠底部とを連結し、かつ乗りかごを水平方向に振動自
在に支持する連結部材と、前記乗りかご床下と前記かご
枠底部との間に設けられ、常に乗りかごに上方向の付勢
力を付与する弾性部材と、からなることを特徴とするエ
レベータ用乗りかご。
【請求項３】請求項１に記載のエレベータ用乗りかご
において、前記支持手段は、前記かご枠底部と前記乗り
かご床下間に設けられ、乗りかごを水平方向に振動自在
に支持する積層ゴムであることを特徴とするエレベータ
用乗りかご。
【請求項４】請求項３に記載のエレベータ用乗りかご
において、前記積層ゴムは、中心部が軸方向に沿って打ち抜かれて
いることを特徴とするエレベータ用乗りかご。
【請求項５】請求項３又は４に記載のエレベータ用乗
りかごにおいて、前記積層ゴムは、複数個積み重ねられて使用されること
を特徴とするエレベータ用乗りかご。
【請求項６】請求項５に記載のエレベータ用乗りかご
において、前記複数個積み重ねられた積層ゴムの間には平板が設け
られていることを特徴とするエレベータ用乗りかご。
【請求項７】請求項１に記載のエレベータ用乗りかご
において、前記支持手段は、前記かご枠底部と前記乗り
かご床下間に設けられ、乗りかごを水平方向に振動自在
に支持する球体であることを特徴とするエレベータ用乗
りかご。
【請求項８】請求項１に記載のエレベータ用乗りかご
において、前記支持手段は、前記かご枠から吊るされ、
乗りかごを水平方向に振動自在に支持する吊り具である
ことを特徴とするエレベータ用乗りかご。
【請求項９】請求項１に記載のエレベータ用乗りかご
において、前記振動減衰手段は、粘性によって減衰することを特徴
とするエレベータ用乗りかご。
【請求項１０】請求項１に記載のエレベータ用乗りか
ごにおいて、前記振動減衰手段は、摩擦によって減衰することを特徴
とするエレベータ用乗りかご。