JPH09110328A

JPH09110328A - エレベータ試験装置

Info

Publication number: JPH09110328A
Application number: JP26742895A
Authority: JP
Inventors: Tetsushi Koshiyama; 山哲志越; Masaaki Hirai; 井正昭平; Shigeo Nakagaki; 垣薫雄中; Hideya Obara; 原英也小; Shigeru Takaishi; 石茂高
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba FA Systems Engineering Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba FA Systems Engineering Corp
Priority date: 1995-10-16
Filing date: 1995-10-16
Publication date: 1997-04-28
Anticipated expiration: 2015-10-16
Also published as: JP3305935B2

Abstract

(57)【要約】【課題】かご枠の昇降速度や試験時間に制限を受ける
ことがない、高速エレベータの開発に適したエレベータ
試験装置を提供する。【解決手段】本発明のエレベータ試験装置は、かご枠
を吊り下げる架台と、かご枠に取り付けられたローラガ
イドの案内輪と対向するように架台に固定された、案内
輪を回転駆動する案内輪回転機構と、案内輪をガイドレ
ールの撓み方向に変位させる案内輪変位機構とを備え
る。そして、制御手段により案内輪の回転速度および変
位量を制御することにより、かご枠を実際に昇降させる
ことなく、かご枠の昇降をシミュレートした試験を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエレベータ試験装置
に関し、より詳しくは、かご枠の昇降を案内するガイド
レールの撓みに起因してかご枠に生じる振動を、かご枠
を実際に昇降させることなく試験することができる試験
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、図６を参照してエレベータの構造
を概説すると、建物１の内部に設けられた昇降路２の壁
面２ａ、２ｂには、垂直方向に延びる左右一対のガイド
レール３Ｌ、３Ｒが複数のブラケット４を介して取り付
けられている。また、昇降ロープ５により吊り下げられ
たかご枠６には、防振ゴムを介して乗りかご７が取付け
られている。

【０００３】前記かご枠６の上下左右の４箇所には、ガ
イドレール３Ｌ（３Ｒ）に接触しながら転動する案内輪
８ａ、８ｂ、８ｃをそれぞれ有するローラガイド８Ｗ、
８Ｘ、８Ｙ、８Ｚが設けられている。前記案内輪８ａ、
８ｂ、８ｃは、かご枠６に取り付けられた図示されない
懸架機構により回転自在に支持されるとともに、やはり
図示されないばね機構によりガイドレール３Ｌ（３Ｒ）
に押圧されている。そして、図７に示すように、前記案
内輪８ａ、８ｂはガイドレール３Ｌ（３Ｒ）を壁面２ａ
（２ｂ）と平行な方向に挟んでいる。また、前記案内輪
８ｃは、壁面２ａ（２ｂ）に対して垂直な方向からガイ
ドレール３Ｌ（３Ｒ）に接触するようにされている。

【０００４】ところで、左右一対のガイドレール３Ｌ、
３Ｒには、加工時や保管時、運搬時などに発生する曲り
変形が生じている。また、ガイドレール３Ｌ、３Ｒを取
り付ける建物１の壁面２ａ、２ｂの波打ちや、ガイドレ
ール据付時の作業精度等により、左右一対のガイドレー
ル３Ｌ、３Ｒには、図７に示したように壁面２ａ（２
ｂ）に対して垂直な方向の撓みδ、および壁面２ａ（２
ｂ）に対して平行な方向の撓みεが生じることが避けら
れない。さらに、左右一対のガイドレール３Ｌ、３Ｒに
は、案内輪８ａ、８ｂ、８ｃが押圧されることに起因す
る撓みも生じる。したがって、かご枠６が昇降する際に
は、左右一対のガイドレール３Ｌ、３Ｒの撓みによって
案内輪８ａ、８ｂ、８ｃが強制変位させられるので、か
ご枠６には起振力が作用し、乗りかご７に不快な振動が
生じる。

【０００５】一方、建築物の高層化に伴ってエレベータ
の昇降速度の一層の高速化が求められているが、左右一
対のガイドレール３Ｌ、３Ｒの撓みに起因して乗りかご
７に生じる振動が、昇降速度が増加するに連れて大きく
なる。これにより、エレベータを高速化する際には、乗
りかごに生じる振動を抑制した乗り心地の優れたエレベ
ータを開発する必要がある。そこで、従来は、昇降に伴
って乗りかごに生じる振動現象を把握したり、開発した
エレベータの振動性能を検証したりするために、昇降路
を有するエレベータ専用の実験建物を建築し、実際にか
ご枠を昇降させて試験を行っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
昇降速度が６００ｍ／分で、加速、減速時の加速度が
０．１Ｇの性能を有するエレベータを１０秒間にわたっ
て定常速度で昇降させる振動試験を行うためには、２０
２ｍの長さを有する昇降路が必要となる。すなわち、高
速エレベータを実際に昇降させて振動試験を行うために
は、非常に高層な実験建物が必要となり、建築に要する
費用が膨大なものとなる。また、仮にこのような実験建
物を建築することができたとしても、定常速度での昇降
時間はわずか１０秒であり、振動現象をじっくり観察す
る時間的余裕がない。さらに、乗りかごに生じる振動も
実験建物に据え付けられたガイドレールの撓み具合に限
定され、ガイドレールの撓み具合を種々変更して様々な
振動試験を行うことができない。すなわち、実験建物を
建築し、乗りかごを実際に昇降させて振動試験を行う従
来のエレベータ試験装置では、乗りかごの昇降速度や実
験時間に制限があり、より一層高速なエレベータを開発
することができないという問題点がある。

【０００７】そこで、本発明の目的は、従来の技術が有
する問題点を解消し、乗りかごの昇降速度や実験時間に
制限を受けることがない、高速エレベータの開発に適し
たエレベータ試験装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のエレベータ試験
装置においては、試験を行うかご枠を架台に吊り下げ
る。そして、前記架台には、かご枠に設けられた案内輪
と対向するように案内輪変位機構と案内輪回転機構が固
定される。前記案内輪変位機構は、ガイドレールに代わ
って案内輪を受ける支持手段と、この支持手段をガイド
レールの撓み方向に変位させるアクチュエータとを有す
る。そして、制御手段がガイドレールの長手方向の複数
位置における撓み量に基づいてそれぞれ生成した複数の
変位指令を、順次前記アクチュエータに送出する。これ
により、案内輪が実際にガイドレールに転接しながら昇
降するときにガイドレールから受ける強制変位と同一の
変位を、案内輪に付与することができる。一方、前記案
内輪回転機構は、案内輪と同一面内で回転する複数のプ
ーリと、これらのプーリと案内輪との間に巻き回される
無端状のベルトを有する。そして、プーリをモータで駆
動してベルトを走行させることにより、かご枠が実際に
昇降する際と全く同様に案内輪を回転させることができ
る。すなわち、本発明のエレベータ試験装置によれば、
かご枠を実際に昇降させることなく、かご枠の昇降をシ
ミュレートした試験を実施することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるエレベータ試
験装置の一実施形態を、図１乃至図５を参照して詳細に
説明する。

【００１０】図１に示したように、本実施形態のエレベ
ータ試験装置１００は、試験対象のかご枠（図示せず）
を昇降ロープで吊り下げることができる架台１０を備え
ている。そして、この架台１０には、吊り下げられたか
ご枠の上下左右にそれぞれ取り付けられた各ローラガイ
ドと対向するように、合計４台の案内輪駆動ユニット２
０が固定されている。また、架台１０から離れた位置に
は、これらの案内輪駆動ユニット２０の作動を制御する
制御部７０が設けられている。

【００１１】前記架台１０は、型鋼を組み合わせること
により製作されたもので、試験を行うかご枠を昇降ロー
プで吊り下げるとともに４台の案内輪駆動ユニット２０
を固定するのに十分な強度と、振動試験に必要な十分な
剛性とを有している。

【００１２】前記案内輪駆動ユニット２０は、前記架台
１０に吊り下げられたかご枠の上下左右にそれぞれ取り
付けられた４つのローラガイドに対向するように、それ
ぞれ前記架台１０に着脱自在に固定される。そして、図
２および図３に示したように、個々の案内輪駆動ユニッ
ト２０の枠体２１には、基板２２、２３、２４が固着さ
れている。そして、これらの基板には、各案内輪８ａ、
８ｂ、８ｃをそれぞれ回転駆動する３組の案内輪回転機
構３０と、各案内輪８ａ、８ｂ、８ｃをそれぞれガイド
レールの撓み方向に変位させる、３組の案内輪変位機構
５０が設けられている。

【００１３】前記案内輪回転機構３０は、図２乃至図４
に示したように、案内輪８ａと同一面内で回転する３個
のプーリ３１、３２、３３と、案内輪８ｂと同一面内で
回転する３個のプーリ３４、３５、３６と、案内輪８ｃ
と同一面内で回転する３個のプーリ３７、３８、３９
の、合計３組のプーリを有している。また、これら３組
のプーリには、それぞれ無端状の駆動ベルト４１、４
２、４３が巻き回されている。そして、これらの駆動ベ
ルト４１、４２、４３は、図４に示したように、ガイド
レールに代わって、各案内輪８ａ、８ｂ、８ｃとそれぞ
れ接触している。また、駆動ベルト４１、４２、４３
は、実際のガイドレールの材質と近い性質を持つスチー
ルベルトとされるとともに、その表面にはガイドレール
の表面状態に相当するヘアライン加工が施されて、各案
内輪８ａ、８ｂ、８ｃと各駆動ベルト４１、４２、４３
との間の摩擦係数が実際の値に近づけられている。

【００１４】一方、３組のプーリの内、最も下側に位置
しているプーリ３３、３６、３９は、それぞれタイミン
グベルトを介してベルト駆動モータ４５、４６（図示せ
ず）、４７により回転駆動され、駆動ベルト４１、４
２、４３を駆動するようになっている。また、上下方向
中央のプーリ３２、３５、３８には、それぞれベルトテ
ンション機構４８が組み込まれ、駆動ベルト４１、４
２、４３の張力を調節している。さらに、最も上方に位
置するプーリ３１、３４、３７の回転軸には、駆動ベル
ト４１、４２、４３の走行速度および走行方向を検出す
る駆動ベルト速度センサ４９がそれぞれ取付けられてい
る。

【００１５】前記案内輪変位機構５０は、図４に示した
ように駆動ベルト４１、４２、４３が各案内輪８ａ、８
ｂ、８ｃとそれぞれ接する部位において、ガイドレール
に代わって各案内輪８ａ、８ｂ、８ｃを受ける、鋼板製
の支持部材（支持手段）５１、５２、５３を有してい
る。そして、これらの支持部材５１、５２、５３は、前
記基板２２、２３に取り付けられたリニアガイド５５、
５６、５７によってそれぞれ本体部分５１ａ、５２ａ、
５３ａが支持され、図４中にそれぞれ矢印Ａ、Ｂ、Ｃで
示したように、各案内輪８ａ、８ｂ、８ｃの変位方向に
往復動可能とされている。なお、案内輪８ａ、８ｂと対
向するように配設されている支持部在５１、５２は、連
結部材５８によって連結され、一体に往復動するように
されている。

【００１６】一方、前記基板２３に取り付けられたサー
ボモータ６１のネジ軸６２に螺合するボールネジナット
６３には、ブラケット５１ｂを介して支持部材５１が接
続されている。また、前記基板２２に取り付けられたサ
ーボモータ６５のネジ軸６６に螺合するボールネジナッ
ト６７には、ブラケット５３ｂを介して支持部材５３が
接続されている。これにより、前記サーボモータ６１を
正逆方向に回転させることにより、支持部材５１、５２
を矢印Ａ（Ｂ）方向に一体に往復動させて、案内輪８
ａ、８ｂを変位させることができる。同様に、前記サー
ボモータ６５を正逆方向に回転させることにより、ベル
ト支持部材５３を矢印Ｃ方向に往復動させて、案内輪８
ｃを変位させることができる。すなわち、この案内輪変
位機構５０は、ガイドレールに代わって案内輪８ａ、８
ｂ、８ｃを受けて駆動ベルト４１、４２、４３が撓むの
を防ぐとともに、図７中に示すδ方向およびε方向のガ
イドレールの撓みに相当する変位を、案内輪８ａ、８
ｂ、８ｃに付与することができる。なお、支持部材５
１、５２、５３を変位させるアクチュエータとして、サ
ーボモータとボールねじとの組み合わせに替えて、油圧
若しくは空圧で作動するピストンを用いることができ
る。

【００１７】一方、前記制御部７０は、上述した案内輪
回転機構３０および案内輪変位機構５０の作動を制御す
るもので、図５に示したように、本実施形態のエレベー
タ試験装置１００全体の運転を制御、監視するドライバ
インターフェイス部７１と、すべての案内輪回転機構３
０の合計１２個のベルト駆動モータを同時に駆動する１
台のインバータ７２と、すべての案内輪変位機構５０の
合計８個のサーボモータをそれぞれ制御する８台のサー
ボドライバ７３、および装置の運転および運転状況のモ
ニターを行う操作卓７４とを有している。さらに、前記
制御部７０は、実物の建物に取り付けられたガイドレー
ルのたわみ測定データを記録するためのデータレコーダ
８１と、測定データを波形変換する波形変換装置８２
と、データをフロッピーに記録するフロッピーディスク
ドライブ８３とを有する補助装置８０と、正弦波やステ
ップ波などの電圧波形を出力できる、オシレータに代表
される外部波形出力装置８５等を備えている。

【００１８】前記ドライバインタフェイス部７０は、そ
の構成の中心となるＣＰＵ７５と、前記フロッピーディ
スクドライブ８３から読み込んだデータを記憶する波形
メモリ７６と、前記外部波形出力装置８５から出力され
た変位波形信号を、前記ＣＰＵ７５に連続して直接取り
込むためのＡＤコンバータ７７と、駆動ベルト速度セン
サ４９から受けた信号をＣＰＵ７５に取り込むためのＡ
Ｄコンバータ７８と、波形メモリデータをＣＰＵ７５内
で演算処理した波形を、アナログ波形の形で装置外部に
出力するためのＤＡコンバータ７９とを有している。

【００１９】また、前記ＣＰＵ７５は、前記操作卓７４
からの指令により、各種動作指令を与える各種指令制御
ソフトの他に、案内輪変位機構５０の各サーボモータの
変位制御を行うためサーボループソフト、波形メモリ７
６に記憶したデータを演算するための各種演算プログラ
ム等を内蔵しているが、その作用については後述する。

【００２０】次に、上述のように構成された本実施形態
のエレベータ試験装置１００の作動について説明する。

【００２１】まず、試験を行うエレベータのかご枠を、
昇降ロープを介して架台１０に吊り下げる。そして、案
内輪駆動ユニット２０を、試験を行うかご枠の各ローラ
ガイドに対向するようにそれぞれ位置決めし、架台１０
にボルトで固定する。次いで、案内輪回転機構３０の各
駆動ベルトを、各ローラガイドの案内輪に巻き回す。そ
して、案内輪変位機構５０の各サーボモータ６１、６５
を作動させて支持部材５１、５２、５３を変位させ、各
案内輪駆動ユニット２０の駆動ベルト４１、４２、４３
を各ローラガイドの案内輪に押圧し、準備を完了する。

【００２２】操作卓７４を操作し、各案内輪駆動ユニッ
ト２０にそれぞれ取り付けられた合計１２個のベルト駆
動モータ４５、４６、４７を回転させると、合計１２本
の駆動ベルト４１、４２、４３が駆動される。この時、
合計１２個のベルト駆動モータ４５、４６、４７は１台
のインバータ７２により制御されているので、すべての
ベルト駆動モータ４５、４６、４７は互いに等しい回転
速度で回転する。これにより、合計１２本の駆動ベルト
４１、４２、４３の駆動速度は全て等しくなるので、こ
れらの駆動ベルト４１、４２、４３によって回転駆動さ
れる各ローラガイドのすべての案内輪８ａ、８ｂ、８ｃ
の回転速度もまた等しくなる。すなわち、本実施形態の
エレベータ試験装置１００によれば、試験を行うかご枠
を実際に昇降させることなく、かご枠が実際に昇降する
時と全く同様に、すべての案内輪が等しい回転速度で回
転する状態をシミュレートすることができる。

【００２３】次に、案内輪変位機構５０の作動につい
て、図４を参照して説明する。前述したように、案内輪
変位機構５０のサーボモータ６１を正逆回転方向に回転
させることにより、各ローラガイドの案内輪８ａ、８ｂ
に、図７中に示すε方向のガイドレールの撓みに相当す
る変位を付与することができる。同様に、案内輪変位機
構５０のサーボモータ６５を正逆回転方向に回転させる
ことにより、各ローラガイドの案内輪８ｃに、図７中に
示すδ方向のガイドレールの撓みに相当する変位を付与
することができる。すなわち、本実施形態のエレベータ
試験装置１００によれば、試験を行うかご枠を実際に昇
降させることなく、かご枠が実際に昇降する時と全く同
様に、すべての案内輪がガイドレールの撓みによって強
制変位を受ける状態をシミュレートすることができる。

【００２４】次に、前記制御部７０の作動の説明に先だ
って、前記補助装置８０について説明する。この補助装
置８０は、前記制御部７０が案内輪変位機構５０の制御
に用いるガイドレールの撓みデータを提供するために使
用される。すなわち、エレベータのかご枠を実際の昇降
路において一定の速度Ｖｓ（ｍ／秒）で昇降させなが
ら、ガイドレールの撓みを最上端から最下端まで連続的
に測定し、データレコーダ８１にアナログデータとして
記録する。なお、左右一対のガイドレール３Ｌ，３Ｒの
それぞれについて、図７中に示すδ方向およびε方向の
両方の撓みを測定するので、データレコーダ８１には合
計４チャンネルのデータが記録される。このように記録
されたアナログ信号は、波形変換装置８２により、十分
短いサンプリングタイムΔＳ（秒）でサンプリングされ
てデジタル信号に変換された後、フロッピーディスクド
ライブ８３中のデータフロッピーに格納される。そし
て、データフロッピーに格納された４チャンネルのデジ
タルデータは、制御部７０内に読み込まれて波形メモリ
７６に記憶される。

【００２５】上述のように波形メモリ７６にデジタル信
号として記憶されたガイドレールの撓み測定データは、
説明上、Ｄ（ｃｈ，ｉ）の形で取り込まれるものとす
る。ここで、Ｄはガイドレールの撓み量である。添字と
してのｃｈは、４チャンネルの測定データの内、どのチ
ャンネルのデータであるのかを示す１〜４の自然数であ
る。また、添字としてのｉは、最上階から最下階へ向け
て、ガイドレールの長手方向に微少な測定距離ΔＬ
（ｍ）ごとに測定した撓みデータの番号を示す１からＮ
ｍａｘまでの自然数である。ここで、ｉ＝１のデータは
ガイドレールの最上端における撓みデータを、またｉ＝
Ｎｍａｘのデータはガイドレールの最下端における撓み
データを示す。なお、Ｎｍａｘの値は、ガイドレールの
全長と測定間隔ΔＬ（ｍ）の値とによって決まる。

【００２６】前記測定間隔ΔＬ（ｍ）の値は、ガイドレ
ール撓み測定時のかご枠の昇降速度をＶｓ（ｍ／秒）と
し、かつΔＳ（秒）を波形データのＡＤ変換時のサンプ
リング間隔時間とした時に、 ΔＬ（ｍ）＝Ｖｓ×ΔＳ（式１）と表すことができる。また、以下の説明においては、一
本のガイドレールに係合する、かご枠の上下にそれぞれ
取り付けられた上下一対のローラガイド間の上下間隔を
Ｌ（ｍ）、制御部７０による案内輪変位機構５０の制御
間隔をΔｔ（秒）とする。

【００２７】次に、前記制御部７０の作動について説明
すると、制御部７０は、上述のように波形メモリ７６に
記憶されたガイドレールの撓み測定データＤ（ｃｈ，
ｉ）を読み出す。そして、読み出した撓み測定データＤ
（ｃｈ，ｉ）に基づいて変位指令を生成し、案内輪変位
機構５０の各サーボモータ６１、６５に送出する。例え
ば、かご枠６の上部および下部の左側に設けられたロー
ラガイド８Ｗ、８Ｙの案内輪８ａ、８ｂを変位させるサ
ーボモータ６１にはｉ＝１チャンネルの撓み測定データ
に基づいて生成した変位指令を送出する。また、ローラ
ガイド８Ｗ、８Ｙの案内輪８ｃを変位させるサーボモー
タ６５には、ｉ＝２チャンネルの撓み測定データに基づ
いて生成した変位指令を送出する。同様に、かご枠６の
上部および下部の右側に設けられたローラガイド８Ｘ、
８Ｚの案内輪８ａ、８ｂを変位させるサーボモータ６１
にはｉ＝３チャンネル、また、ローラガイド８Ｗ、８Ｙ
の案内輪８ｃを変位させるサーボモータ６５には、ｉ＝
４チャンネルの撓み測定データに基づいてそれぞれ生成
した変位指令を送出する。

【００２８】各サーボモータ６１、６５は、制御部７０
から送出された変位指令に応じて各案内輪８ａ、８ｂ、
８ｃを変位させる。この時、変位指令生成の基礎となっ
た撓み測定データＤ（ｃｈ，ｉ）のｉの値がｉ＝１であ
る場合には、各案内輪８ａ、８ｂ、８ｃは、ガイドレー
ル３Ｌ、３Ｒの最上端における撓みと等しい値だけ変位
させられる。そして、変位指令生成の基礎となった撓み
測定データＤ（ｃｈ，ｉ）のｉの値がｉ＝２である場合
には、各案内輪８ａ、８ｂ、８ｃは、ガイドレール３
Ｌ、３Ｒの最上端から下方に向かってΔＬ（ｍ）下方の
位置における撓みと等しい値だけ変位させられる。すな
わち、制御部７０は、ｉ＝ｎにおける撓み測定データＤ
（ｃｈ，ｉ）を基礎として生成した変位指令を各サーボ
モータ６１、６５に送出することにより、ガイドレール
３Ｌ、３Ｒの最上端から（ｎ−１）×ΔＬ（ｍ）の位置
における撓みと等しい距離だけ各案内輪８ａ、８ｂ、８
ｃを変位させることができる。

【００２９】そして、制御部７０が、ｉ＝１の撓み測定
データＤ（ｃｈ，ｉ）に基づいて各案内輪８ａ、８ｂ、
８ｃを変位させた後、ｉ＝２、ｉ＝３、ｉ＝４、………
…ｉ＝Ｎｍａｘの順で、撓み測定データＤ（ｃｈ，ｉ）
に基づいて各案内輪８ａ、８ｂ、８ｃを順次変位させれ
ば、各案内輪８ａ、８ｂ、８ｃがガイドレール３Ｌ、３
Ｒの最上端から最下端にかけて実際に転接する際にガイ
ドレール３Ｌ、３Ｒによって強制変位させられて変位す
る状態と全く同様の変位量で、各案内輪８ａ、８ｂ、８
ｃを変位させることができる。これとは反対に、制御部
７０が、ｉ＝Ｎｍａｘ、ｉ＝Ｎｍａｘ−１、…………ｉ
＝２、ｉ＝１の順で、撓み測定データＤ（ｃｈ，ｉ）に
基づいて各案内輪８ａ、８ｂ、８ｃを順次変位させれ
ば、各案内輪８ａ、８ｂ、８ｃがガイドレール３Ｌ、３
Ｒの最下端から最上端にかけて実際に転接する際にガイ
ドレール３Ｌ、３Ｒによって強制変位させられて変位す
る状態と全く同様の変位量で、各案内輪８ａ、８ｂ、８
ｃを変位させることができる。すなわち、本実施形態の
エレベータ試験装置１００においては、制御部７０が波
形メモリ７６から読み出す撓み測定データＤ（ｃｈ，
ｉ）のｉの値を様々に変化させることにより、各案内輪
８ａ、８ｂ、８ｃを様々な条件で変位させることができ
る。

【００３０】ところで、かご枠６の上部に設けられたロ
ーラガイド８Ｗの各案内輪と、かご枠６の下部に設けら
れたローラガイド８Ｘの各案内輪とは、共にガイドレー
ル３Ｌに転接するが、両者は上下方向に所定の間隔Ｌ
（ｍ）を開けて離れている。これにより、かご枠６がガ
イドレール３Ｌに案内されて昇降する際には、ガイドレ
ール３Ｌのある特定部分の撓みに起因して上部ローラガ
イド８Ｗの各案内輪が強制変位を受ける時刻と、ガイド
レール３Ｌの同一部分の撓みに起因して下部ローラガイ
ド８Ｙの各案内輪が強制変位を受ける時刻との間にはず
れが生じる。そこで、本実施形態のエレベータ試験装置
１００においては、かご枠６の実際の昇降をシミュレー
トした試験を行うために、上部ローラガイド８Ｗと下部
ローラガイド８Ｙに対応する案内輪変位機構５０の各サ
ーボモータ６１、６５に、同時刻にそれぞれ送出する変
位指令を次のように異ならせている。

【００３１】すなわち、制御部７０は、上部ローラガイ
ド８Ｗに対応する案内輪変位機構５０のサーボモータ６
１、６５に送出する変位指令がｉ＝ｎの撓み測定データ
Ｄ（ｃｈ，ｉ）を基礎とするものである時には、同時刻
に下部ローラガイド８Ｙに対応する案内輪変位機構５０
のサーボモータ６１、６５に送出する変位指令が基礎と
する撓み測定データＤ（ｃｈ，ｉ）のｉの値を、次式に
基づいて算出する。ｉ＝ｎ＋Δｎ＝ｎ＋Ｌ（ｍ）／ΔＬ（ｍ）（式２）ここで、Ｌ（ｍ）は上部ローラガイド８Ｗと下部ローラ
ガイド８Ｙとの間の上下方向の間隔寸法、また、ΔＬ
（ｍ）は前述した（式１）により定まる測定間隔であ
る。

【００３２】すなわち、本実施形態のエレベータ試験装
置１００においては、上部ローラガイド８Ｗに対応する
案内輪変位機構５０のサーボモータ６１、６５に送出す
る変位指令が基礎とする撓み測定データＤ（ｃｈ，ｉ）
のｉの値と、下部ローラガイド８Ｙに対応する案内輪変
位機構５０のサーボモータ６１、６５に送出する変位指
令が基礎とする撓み測定データＤ（ｃｈ，ｉ）のｉの値
とを、上述した（式２）に基づいてずらせているので、
かご枠６の実際の昇降をシミュレートした試験を行うこ
とができる。なお、以上の説明においては、図６中に示
す左側のガイドレール３Ｌに転接する上部ローラガイド
８Ｗおよび下部ローラガイド８Ｙについて説明している
が、図６中に示す右側のガイドレール３Ｒに転接する上
部ローラガイド８Ｘおよび下部ローラガイド８Ｚについ
ても同様である。

【００３３】一方、かご枠の実際の昇降を正確にシミュ
レートするためには、制御部７０が案内輪変位機構の各
サーボモータ６１、６５に送出する変位指令の送出間隔
および各サーボモータ６１、６５の制御速度を、かご枠
６の昇降速度に応じて変化させる必要がある。しかしな
がら、かご枠６の昇降速度を大きくした場合には、各サ
ーボモータ６１、６５の作動が、制御部７０から送出さ
れる変位指令に追従できなくなる。そこで、本実施形態
のエレベータ試験装置１００においては、各サーボモー
タ６１、６５に送出する変位指令の基礎とする撓み測定
データＤ（ｃｈ，ｉ）のｉの値を、以下のように処理し
ている。

【００３４】すなわち、サーボモータ６１、６５に最新
に送出した変位指令が基礎とした撓み測定データＤ（ｃ
ｈ，ｉ）のｉの値をｉ＝ｎとした時、次にサーボモータ
６１、６５に送出する変位指令が基礎とする撓み測定デ
ータＤ（ｃｈ，ｉ）のｉの値を次式の値とする。ｎ ± Ｖ（ｍ／ｓｅｃ）×Δｔ（ｓｅｃ）／ΔＬ（ｍ）（式３）ここで、Ｖ（ｍ／ｓｅｃ）は前記駆動ベルト速度センサ
４９が検出した測定データを前記Ａ／Ｄコンバータ７８
によって数値化処理した駆動ベルト走行速度、Δｔ（ｓ
ｅｃ）はサーボモータ６１、６５に変位指令を送出する
間隔、ΔＬ（ｍ）は前述した（式１）によって定まる
値、また±の符号は、かご枠が上昇する際に−、かご枠
が降下する際に＋とする。なお、駆動ベルトの走行速度
Ｖ（ｍ／ｓｅｃ）は、この演算を行うごとに駆動ベルト
速度センサ４９から取り込み、駆動ベルトの走行速度を
試験中に任意に変化させた場合に対応できるようにす
る。

【００３５】すなわち、本実施形態のエレベータ試験装
置１００においては、サーボモータ６１、６５に送出す
る変位指令が基礎とする撓み測定データＤ（ｃｈ，ｉ）
のｉの値を、かご枠６の昇降速度に応じて飛び飛びとす
ることにより、サーボモータ６１、６５の制御速度を変
化させることなく、かご枠６の実際の昇降をシミュレー
トすることができる。

【００３６】ところで、上述の（式３）によって算出さ
れる撓み測定データＤ（ｃｈ，ｉ）のｉの値は、駆動ベ
ルト走行速度Ｖ（ｍ／ｓｅｃ）の大きさによっては、ガ
イドレールの最下端に対応するＮｍａｘの値を大きく上
回ったり、負の値となったりする。そこで、本実施形態
のエレベータ試験装置１００においては、（式３）によ
って算出された撓み測定データＤ（ｃｈ，ｉ）のｉの値
に応じて、以下のような処理を行っている。すなわち、
（式３）によって算出された撓み測定データＤ（ｃｈ，
ｉ）のｉの値をｉ＝ｋとすると、ｋ＞Ｎｍａｘの時：Ｊ＝ｋ−Ｎｍａｘ（式４）ｋ≦０の時：Ｊ＝Ｎｍａｘ＋ｋ（式５）と定められるＪの値を、次にサーボモータ６１、６５に
送出する変位指令が基礎とする撓み測定データＤ（ｃ
ｈ，ｉ）のｉの値とする。

【００３７】すなわち、（式４）若しくは（式５）で定
められるＪの値を、次にサーボモータ６１、６５に送出
する変位指令が基礎とする撓み測定データＤ（ｃｈ，
ｉ）のｉの値とすることにより、ｉ＝１〜Ｎｍａｘとさ
れた有限個数の撓み測定データＤ（ｃｈ，ｉ）を、繰り
返して使用することができる。これは、無限の長さを有
するガイドレールの撓み測定データＤ（ｃｈ，ｉ）を得
たことと同じであるから、本実施形態のエレベータ試験
装置１００においては、かご枠の昇降速度や試験時間に
制約を設けることなく、エレベータの試験を行うことが
できる。

【００３８】以上の説明から明らかなように、本実施形
態のエレベータ試験装置１００は、エレベータのかご枠
に取り付けたガイドローラの案内輪に、かご枠が実際に
昇降する際と全く同様な回転および変位を与えることが
できるから、エレベータのかご枠を実際に昇降させるこ
となく、かご枠の昇降をシミュレートした昇降試験を行
うことができる。これにより、従来は不可能であった非
常に高速な昇降速度での昇降試験を行うことができるば
かりでなく、従来は昇降路長によって左右されていた試
験時間の制約がなくなるので、昇降に伴ってかご枠に生
じる振動現象を長時間にわたって観測することもでき、
エレベータの性能を検証するのに十分な試験時間を取る
ことができる。さらに、様々なガイドレールのたわみパ
ターンでの試験を行うことができるとともに、試験時に
万が一異常事態が発生した場合には、試験を速やかに中
止することも可能であるしたがって、本実施形態のエレベータ試験装置によれ
ば、より一層高速な昇降速度を有するエレベータを開発
することができる。

【００３９】以上、本発明による一実施形態のエレベー
タ試験装置について詳しく説明したが、本発明は上述し
た実施形態によって限定されるものではなく、種々の変
更が可能であることは言うまでもない。例えば、上述し
た実施形態においては、ローラガイドの各案内輪を回転
させながら変位させる構成となっているが、各案内輪を
回転させることなく、変位させるだけの構成としても良
いことはもちろんである。また、案内輪変位機構の支持
手段を回転ローラとしたり、案内輪変位機構が案内輪の
回転軸を直接変位させる構造としたりすることもでき
る。また、上述した実施形態においては、制御部が波形
メモリから読み込んだ撓みデータに基づいて変位指令を
生成し、案内輪変位機構のアクチュエータに送出するよ
うにされているが、ガイドレールの長手方向の各位置に
おける撓み量に相当する変位信号を発生する変位信号発
生手段を設けるとともに、この変位信号発生手段が発生
する変位信号に基づいて変位指令を生成し、順次前記ア
クチュエータに送出することとしても良い。また、試験
開始から試験終了までの間の駆動ベルトの駆動パターン
を設定する設定手段をさらに設け、この設定手段により
設定した駆動パターンに従って試験を行うこととしても
良い。

【００４０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のエレベータ試験装置は、エレベータのかご枠を実際に
昇降させることなく、かご枠の実際の昇降をシミュレー
トした試験を行うものであるから、従来は不可能であっ
た非常に高速での昇降試験や、昇降に伴って生じる振動
現象等の長時間にわたる観測を行うことができる。ま
た、本発明のエレベータ試験装置は、実際に試験建物を
建築する場合に比較して、はるかに安価に製造すること
ができる。これにより、より一層高速で高い信頼性を有
するエレベータを短期間に開発することができるばかり
でなく、開発コストを大幅に低減させることができると
いう、極めて優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるエレベータ試験装置の全体斜視
図。

【図２】かご枠に支持された案内輪と案内輪回転機構の
駆動ベルトとの係合状態を示す斜視図。

【図３】案内輪回転機構と案内輪変位機構の斜視図

【図４】案内輪変位機構を示す水平断面図。

【図５】制御部の全体構成を示す説明図。

【図６】エレベータの構造の概略を示す正面図。

【図７】ガイドレールと案内輪との係合状態を示す水平
断面図。

【符号の説明】

１実験建物２昇降路４ブラケット３ガイドレール５ロープ６かご枠７乗りかご８案内輪１０架台２０案内輪駆動ユニット２１フレーム２２、２３、２４支持板３０案内輪回転機構３１〜３９プーリ４１、４２、４３駆動ベルト４５、４６、４７ベルト駆動モータ４８ベルトテンショナー４９駆動ベルト速度センサ５０案内輪変位機構５１、５２、５３案内輪支持部材５４結合部材５５、５６、５７リニアガイド６１、６５サーボモータ６２、６６ボールネジ軸６３、６７ボールネジナット７０制御部７１ドライバインターフェイス部７２インバータ７３サーボドライバ７４操作卓７５ＣＰＵ７６波形メモリ７７外部波形取込み用ＡＤコンバータ７８ベルト速度変換用ＡＤコンバータ７９アクチュエータ変位出力用ＤＡコンバータ８０補助装置８１データレコーダ８２波形変換装置８３フロッピーディスク８５波形出力装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平井正昭東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内 (72)発明者中垣薫雄東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内 (72)発明者小原英也東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内 (72)発明者高石茂東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガイドレールに転接してかご枠の昇降を案
内する案内輪を備えたエレベータの試験装置であって、
前記かご枠を吊り下げる架台と、前記案内輪と対向する
ように前記架台に固定された、前記案内輪を前記ガイド
レールの撓み方向に変位させる案内輪変位機構と、この
案内輪変位機構の作動を制御する制御手段とを備え、前
記案内輪変位機構は、前記ガイドレールに代わって前記
案内輪を受ける支持手段と、前記制御手段から送出され
る変位指令に応じて前記支持手段を変位させるアクチュ
エータとを有し、かつ前記制御手段が、前記ガイドレー
ルの長手方向の複数位置における撓み量に基づいてそれ
ぞれ生成した複数の変位指令を、順次前記アクチュエー
タに送出することを特徴とするエレベータ試験装置。
【請求項２】前記案内輪と同一面内で回転する複数のプ
ーリと、これらのプーリと前記案内輪との間で巻き回さ
れた無端状のベルトと、前記プーリを回転駆動する駆動
モータとを有する案内輪回転機構をさらに備えるととも
に、前記制御手段が、前記かご枠の試験昇降速度に応じ
て前記ベルトの走行速度および走行方向を制御すること
を特徴とする請求項１に記載のエレベータ試験装置。
【請求項３】前記制御手段が、前記かご枠の上部および
下部にそれぞれ設けられた上部案内輪と下部案内輪との
間の上下間隔寸法と、前記ベルトの走行速度および走行
方向とに応じて、前記上部案内輪を変位させるアクチュ
エータに送出する変位指令と、前記下部案内輪を変位さ
せるアクチュエータに送出する変位指令との間の時間位
相差を制御することを特徴とする請求項２に記載のエレ
ベータ試験装置。
【請求項４】前記制御手段が、前記ベルトの走行速度に
応じて、前記アクチュエータに順次送出する変位指令の
時間間隔を制御することを特徴とする請求項２または３
に記載のエレベータ試験装置。
【請求項５】ガイドレールの長手方向の位置と撓み量の
関係を表すアナログ波形を発生する波形発生手段と、こ
の波形発生手段が発生する前記アナログ波形をサンプリ
ングしてデジタル信号に変換する波形変換手段と、この
変換変換手段から得られた複数のデジタル信号を取り込
んで記憶する記憶手段とをさらに備えるとともに、前記
デジタル信号は、ガイドレールの長手方向の位置を表す
位置番号と、その位置におけるガイドレールの撓み量を
表す撓み値との組み合わせからなり、かつ前記制御手段
が、前記記憶手段に記憶された前記デジタル信号を、前
記位置番号の順に読み出すとともに、読み出した前記デ
ジタル信号の撓み値に基づいて変位指令を生成し、前記
アクチュエータに送出することを特徴とする請求項１か
ら４のいずれかに記載のエレベータ試験装置。
【請求項６】前記制御手段が、前記上部案内輪と前記下
部案内輪との間の上下間隔寸法および前記デジタル信号
のサンプリング間隔に応じて、前記上部案内輪を変位さ
せるアクチュエータに送出する変位指令を生成する前記
デジタル信号の位置番号と、同時刻に前記下部案内輪を
変位させるアクチュエータに送出する変位指令を生成す
る前記デジタル信号の位置番号との間のずれを設定する
ことを特徴とする請求項５に記載のエレベータ試験装
置。
【請求項７】前記制御手段が、前記記憶手段から読み出
す前記デジタル信号の位置番号の間隔を、前記ベルトの
走行速度および走行方向に応じて制御することを特徴と
する請求項５または６に記載のエレベータ試験装置。
【請求項８】前記制御手段が、前記記憶手段に記憶され
ている前記デジタル信号を反復して読み出し、アクチュ
エータに送出する変位指令を反復して生成することを特
徴とする請求項５から７のいずれかに記載のエレベータ
試験装置。
【請求項９】前記記憶手段に記憶されている前記デジタ
ル信号を外部に出力する出力手段をさらに備えることを
特徴とする請求項５から８のいずれかに記載のエレベー
タ試験装置。
【請求項１０】ガイドレールの長手方向の各位置におけ
る撓み量に相当する変位信号を発生する変位信号発生手
段をさらに備えるとともに、前記制御手段が、前記変位
信号発生手段が発生する変位信号に基づいて生成した変
位指令を順次前記アクチュエータに送出することを特徴
とする請求項１から４のいずれかに記載のエレベータ試
験装置。
【請求項１１】試験開始から試験終了までの間の前記ベ
ルトの駆動パターンを設定する設定手段をさらに備える
とともに、前記制御手段が、前記設定手段により設定さ
れた駆動パターンに従って前記ベルトの駆動を制御する
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の
エレベータ試験装置。
【請求項１２】前記アクチュエータが、駆動モータによ
り回転駆動されるボールネジと、このボールネジに螺合
し、かつ前記支持手段に固定されているボールネジナッ
トとを有することを特徴とする請求項１に記載のエレベ
ータ試験装置。
【請求項１３】前記アクチュエータが、流体圧により作
動する流体圧アクチュエータとされていることを特徴と
する請求項１２に記載のエレベータ試験装置。
【請求項１４】前記ベルトがスチール製とされているこ
とを特徴とする請求項１に記載のエレベータ試験装置。
【請求項１５】前記ベルトの表面に、前記ガイドレール
の表面状態に相当するヘアライン処理が施されているこ
とを特徴とする請求項１４に記載のエレベータ試験装
置。