JPWO2003037773A1 - Elevator equipment - Google Patents
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Abstract
エレベータ装置においては、かごの停止時に昇降路内の固定部に係合してかごの振動を減衰させる振動低減装置が、かごに搭載されている。振動低減装置は、固定部としてのガイドレールに押し付けられる摩擦シューと、摩擦シューをガイドレールに接離させる電磁アクチュエータとを有している。In the elevator apparatus, a vibration reduction device that engages with a fixed portion in the hoistway to attenuate the vibration of the car when the car is stopped is mounted on the car. The vibration reducing device includes a friction shoe pressed against a guide rail as a fixed portion, and an electromagnetic actuator that contacts and separates the friction shoe from the guide rail.
Description
技術分野
この発明は、かごがガイドレールに案内されて昇降路内を昇降されるエレベータ装置に関するものである。
背景技術
一般に、エレベータにおいて、かごは昇降路内に設置されたガイドレールに案内されて昇降される。即ち、かごの上部両側と下部両側とには、ガイドレールに係合するガイド装置(ローラガイド装置又はスライドガイド装置)がそれぞれ設けられている。
また、かごが停止している状態で乗客が乗り降りしたとき、荷重の変動によりかごがふわふわと上下に振動することがある。特に、積載荷重を油圧シリンダで支える油圧エレベータでは、プランジャの伸縮に作動油を用いているため、かごの支持剛性(ばね定数)が低く、振動が生じ易い。また、昇降行程が長いロープ式のエレベータ装置や、2:1ローピング方式のエレベータ装置では、ロープ長が長いため、かごの支持剛性が低くなり、振動が生じ易い。
さらに、合成樹脂製ロープや高強度ワイヤロープを用いる場合、相対的な弾性係数が現行のロープよりも低いため、かごがさらに揺れ易くなることが予測される。
図5は従来のロープ式のエレベータ装置におけるかご停止時のかごの振動を示す説明図である。ここでは、12人乗り、かご質量約2000kgのかごに、停止時に乗客が1人(75kg)乗り込んだ場合の荷重変化を想定し、かご床の振動変位を解析的に求めた結果を示す。
図において、1.0秒時に75kgの乗客が乗り込むことにより、かご床では、両振幅約10mmの振動が発生する。この振動は、5秒後でも続いており、両振幅も約5mmまでにしか減衰していないことが分かる。なお、このモデルにおいて、減衰は、ロープ減衰のみを考慮している。
従来、例えば特開2001−106456号公報には、かごの停止時に、摩擦係数の高い摩擦シューを電磁コイルによりガイドレールに押し付け、かごをガイドレールに対して固定する油圧エレベータが示されている。しかし、かごの停止時にかごをレールに対して完全に固定してしまうと、乗客の乗降による負荷変動に対してかごの位置が変化せず、かご位置の変化からかご停止中の負荷変動を検出することができなくなる。
通常のエレベータでは、かご位置の変化からかご停止中の負荷変動を検出し、負荷変動に応じたモータートルクを巻上機に与えることにより、かご出発時の瞬間的な負荷変動による振動を避けるようにしている。しかし、停止時にかごを固定した場合、負荷変動を検出できないため、かご出発時の振動を避けることができなくなる。
また、かごを完全に固定するためには、乗客による負荷の増大を摩擦シューの摩擦力で支える必要があるが、このとき必要な摩擦力は、かご容量が大きくなるほど大くなる。例えば、12人乗り(満員時乗客質量約800kg)のエレベータにおいて、空のかごに満員(800kg)の乗客が一度に乗ってもかごが動かないようにするためには、約8000Nの力でかごを支持する必要がある。これを摩擦係数μ=0.5の摩擦シューの摩擦力で支えるためには、約16000Nの力で摩擦シューを押し付ける必要がある。
このように、かごを完全に固定するためには、摩擦シューをガイドレールに押し付けるアクチュエータの駆動力を非常に大きなものにする必要があり、装置全体のコストアップ及び大形化を招く。
発明の開示
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、コストアップ及び大形化を抑えつつ、かご停止時の乗客の乗降に伴うかごの振動を低減することができるエレベータ装置を得ることを目的とする。
この発明によるエレベータ装置は、昇降路と、この昇降路内を昇降されるかごとを備えているものであって、かごには、かごの停止時に昇降路内の固定部に係合してかごの振動を減衰させる振動低減装置が搭載されているものである。
発明を実施するための最良の形態
以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
図1はこの発明の実施の形態の一例によるエレベータ装置を示す概略の構成図である。図において、昇降路1の上部には、機械室2が設けられている。機械室2の床上には、駆動シーブ3aを有する巻上機3が複数の巻上機防振ゴム部材4を介して設置されている。
駆動シーブ3aには、ロープ(主索)5が巻き掛けられている。ロープ5は、その材質によって決まるばね定数を持ったばねとみなすことができる。特に、昇降行程が長く、ロープ長が長い場合は、ロープ5のばね定数は小さくなる。
ロープ5の一端部には、かご6が吊り下げられている。ロープ5の他端部には、釣合重り7が吊り下げられている。昇降路1内には、かご6の昇降を案内する固定部としての一対のガイドレール8が設置されている。
かご6は、かご枠9、このかご枠9に支持されているかご室10、かご枠9とかご室10との間に介在されている複数の床下防振ゴム部材11、及びかご枠9に設けられ、ガイドレール8に係合する複数のローラガイド装置(又はスライドガイド装置)12を有している。かご枠9は、シャックルばね装置13を介してロープ5に接続されている。
かご6には、かご6の停止時にガイドレール8に係合してかご6の振動を減衰させる一対の振動低減装置14が搭載されている。
図2は図1の要部を示す拡大図である。振動減衰装置14は、かご枠9の上部に取付部材15を介して取り付けられている。また、振動減衰装置14は、ローラガイド装置12のガイドローラと干渉しないように、ローラガイド装置12の上方に配置されている。
図3は図1の振動低減装置14を示す平面図である。図において、振動低減装置14は、開閉機構16、一対の摩擦シュー17、電磁アクチュエータ18及び戻しばね19を有している。
摩擦シュー17は、ガイドレール8に対向するように開閉機構16に搭載されている。また、摩擦シュー17は、電磁アクチュエータ18の電磁力により開閉機構16を介してガイドレール8に押し付けられる。電磁アクチュエータ18が駆動されると、ガイドレール8は、一対の摩擦シュー17により挟持される。摩擦シュー17がガイドレール8に押し付けられると、摩擦力によりかご6の振動が減衰される。
また、開閉機構16は、摩擦シュー17がガイドレール8から開離する方向へ戻しばね19により常時付勢されている。従って、電磁アクチュエータ18が駆動されていないときは、摩擦シュー17はガイドレール8から開離している。
電磁アクチュエータ18には、かご6が停止しドア開状態のときに電磁アクチュエータ18を駆動させ、振動低減装置14を作動させる振動低減制御装置20が接続されている。
摩擦シュー17は、例えばポリウレタン又はポリエチレンなどの高分子材料により構成されている。
次に、動作について説明する。かご6が階床に停止し、ドア開状態で乗客が乗降すると、負荷の変動によりかご6の位置が上下に移動し、かご6に振動が生じる。このとき、かご6は、かご6を支持するばね要素全体のばね定数(巻上機防振ゴム部材4、床下防振ゴム部材11、シャックルばね13及びロープ5のばね定数を合成したばね定数)に基いて変位する。
一方、かご6が着床しドア開信号が出力されると、かごの戸及び乗場の戸が開放されるとともに、振動低減制御装置20により電磁アクチュエータ18が駆動される。これにより、戻しばね19に逆らって摩擦シュー17がガイドレール8に押し付けられ、摩擦シュー17の摺動方向(かご6の振動方向)への摩擦力が発生する。そして、かご6の振動が、摩擦シュー17の摩擦力により減衰される。
摩擦シュー17の摩擦力の大きさは、押付力Pと、摩擦シュー17とガイドレール8との間の摩擦係数μとの積に概ね等しい。従って、押付力Pを適当に設定することにより、かご6の振動レベルを素早く減衰させることができる。
また、かご6の走行中は、電磁アクチュエータ18が消勢された状態なので、戻しばね19によって摩擦シュー17はガイドレール8の摺動面から開離されている。
図4は実施の形態1による振動低減装置14を適用したロープ式のエレベータ装置におけるかご停止時のかごの振動を示す説明図である。ここでは、12人乗り、かご質量約2000kgのかごに、停止時に乗客が1人(75kg)乗り込んだ場合の荷重変化を想定し、かご床の振動変位を解析的に求めた結果を示す。また、150Nの摺動方向の摩擦力を発生することができる振動低減装置14を用いた場合を想定した。
図において、1.0秒時に75kgの乗客が乗り込むことにより、かご床では、両振幅約10mmの振動が発生する。この振動は、振動低減装置14によって発生した摩擦力により減衰され、2秒弱で無くなっていることが分かる。
ここで、例えば摩擦係数μ=0.3の摩擦シュー17を用い、150Nの摩擦力を発生させるためには、500Nの押付力を与える必要がある。しかし、この押付力は、かご6を完全に固定するために必要な力に比べると大幅に小さい。従って、小形の電磁アクチュエータ18を用いることができ、コストアップ及び大形化を抑えることができる。
上記の例では、150Nの摩擦力によりかご6の振動を十分に低減できることを示した。振動を低減するのに最適な摩擦力の値は、ロープ5の本数や太さによって決まるロープばね定数、及びかご6の重量によって変化する。
振動低減装置14による摩擦力が大き過ぎると、乗客の乗降による負荷変動をはかり装置により検出できなくなる。従って、振動低減装置14により生じる摩擦力の合計を、乗客1人分の重量に対応する600N(約60kgf)以下にしておけば、負荷変動をはかり装置により検出することができ、かご6の出発時の振動を避けることができる。
また、摩擦力が小さ過ぎると振動を減衰させる効果も小さくなるため、摩擦力は、十分な減衰力を得られるよう考慮して設定される。
さらに、例えば多数の乗客が一度に乗り降りした場合など、かご停止時に大きな荷重の変化があった場合、かごの敷居と階床との間に段差が生じることがある。この場合、かご6はガイドレール8に対して固定されてないいため、通常のエレベータ装置と同様に、段差を無くす方向へ巻上機3によりかご6を動かすことができる(リレベル動作)。
以上のように、振動低減装置14を用いたことにより、停止時の負荷変動によるかご6の振動を抑制し、乗客に不快感を与えるのを防止することができる。また、かご6を完全に固定する方法に比べて、小さな押付力で振動を低減することができるので、電磁アクチュエータ18を小形化することができる。また、かご6の負荷変動を検出して適当なトルクを巻上機3に持たせることができるため、かご6の出発時の振動も防止することができる。
なお、上記の例では、固定部であるガイドレール8に振動低減装置14を係合させたが、摩擦シューが接離される専用の摩擦部材を昇降路内に固定してもよい。この場合、振動低減に適した材料を自由に選択することができ、より効率良く振動を低減できる。また、摩擦部材は、かごの停止時のみに使用されるので、昇降路全体に連続的に設ける必要はなく、対応箇所のみに断続的に設けることができる。
また、昇降路壁や乗場の戸など、既設の部分を固定部として使用することも可能である。
さらに、上記の例では、かご6の上部に振動低減装置14を配置したが、搭載位置は限定されるものではなく、例えばかご6の下部に設けてもよい。
さらにまた、上記の例では、かご6の両側に振動低減装置14を設けたが、片側のみに設けてもよい。
また、上記の例では、一対の摩擦シュー17によりガイドレール8を挟む構造の振動低減装置14を示したが、1個の摩擦シューを押し付けるものであってもよい。
さらに、上記の例では、摩擦シュー14をガイドレール8に摩擦接触させる振動低減装置14を示したが、振動低減装置はこれに限定されるものではない。例えば、回転に対して適当な抵抗力が付加されたローラをかご停止時にガイドレール8に接触させ転動させてもよい。
さらにまた、上記の例では、摩擦シュー14をガイドレール8に接離するアクチュエータとして電磁アクチュエータ18を用いたが、例えば空気圧や油圧を利用したアクチュエータを用いてもよい。
また、上記の例では、1:1ローピング方式のエレベータ装置を示したが、例えば2:1ローピング方式など、他のローピング方式のエレベータ装置にもこの発明は適用できる。
さらに、上記の例では、電動式の巻上機3を用いたエレベータ装置を示したが、この発明は直接式又は間接式(ロープ式)の油圧エレベータにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
図1はこの発明の実施の形態の一例によるエレベータ装置を示す概略の構成図、
図2は図1の要部を示す拡大図、
図3は図1の振動減衰装置を示す平面図、
図4は実施の形態1による振動低減装置を適用したロープ式のエレベータ装置におけるかご停止時のかごの振動を示す説明図、
図5は従来のロープ式のエレベータ装置におけるかご停止時のかごの振動を示す説明図である。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an elevator apparatus in which a car is guided by guide rails and is moved up and down in a hoistway.
Background Art In general, in an elevator, a car is guided up and down by guide rails installed in a hoistway. That is, guide devices (roller guide devices or slide guide devices) that engage with the guide rails are provided on both the upper and lower sides of the car.
Further, when a passenger gets in and out of the car while the car is stopped, the car may vibrate up and down due to fluctuations in the load. In particular, in a hydraulic elevator that supports a loaded load with a hydraulic cylinder, hydraulic oil is used for expansion and contraction of the plunger, so that the support rigidity (spring constant) of the car is low and vibration is likely to occur. Further, in a rope type elevator apparatus having a long up / down stroke or a 2: 1 roping type elevator apparatus, the rope has a long length, so that the support rigidity of the car is low, and vibration is likely to occur.
Furthermore, when a synthetic resin rope or a high-strength wire rope is used, the relative elastic modulus is lower than that of the current rope, so that the car is expected to be more easily shaken.
FIG. 5 is an explanatory view showing the vibration of the car when the car is stopped in the conventional rope type elevator apparatus. Here, the result of analytically determining the vibration displacement of the car floor is shown assuming a load change when a passenger (12 kg) enters a car with 12 passengers and a car mass of about 2000 kg.
In the figure, when a passenger of 75 kg gets in at 1.0 seconds, vibrations with both amplitudes of about 10 mm are generated on the car floor. This vibration continues even after 5 seconds, and it can be seen that both amplitudes are attenuated only to about 5 mm. In this model, only the rope attenuation is considered for the attenuation.
Conventionally, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-106456 discloses a hydraulic elevator that presses a friction shoe having a high friction coefficient against a guide rail by an electromagnetic coil when the car is stopped, and fixes the car to the guide rail. However, if the car is completely fixed to the rail when the car is stopped, the position of the car will not change with respect to the load fluctuation caused by passengers getting on and off, and the load fluctuation during the car stop is detected from the change in the car position. Can not do.
In normal elevators, load fluctuations while the car is stopped are detected from changes in the car position, and motor torque according to the load fluctuations is given to the hoist to avoid vibrations due to instantaneous load fluctuations at the start of the car. I have to. However, when the car is fixed at the time of stopping, the load fluctuation cannot be detected, so that it becomes impossible to avoid vibration at the time of departure from the car.
Further, in order to completely fix the car, it is necessary to support the increase of the load by the passenger with the frictional force of the friction shoe. The frictional force required at this time increases as the car capacity increases. For example, in an elevator with 12 passengers (a passenger mass of about 800 kg when full), a car with a force of about 8000 N can be used to prevent the car from moving even if a full (800 kg) passenger rides in an empty car at once. Need to support. In order to support this with the friction force of the friction shoe having a friction coefficient μ = 0.5, it is necessary to press the friction shoe with a force of about 16000 N.
Thus, in order to completely fix the car, it is necessary to make the driving force of the actuator that presses the friction shoe against the guide rail very large, resulting in an increase in cost and size of the entire apparatus.
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and is capable of reducing car vibrations caused by passengers getting on and off when the car is stopped while suppressing an increase in cost and size. It aims at obtaining the elevator apparatus which can be performed.
An elevator apparatus according to the present invention includes a hoistway and a car that is raised and lowered in the hoistway. The car is engaged with a fixed portion in the hoistway when the car is stopped. A vibration reducing device for attenuating the vibration is mounted.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an elevator apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, a machine room 2 is provided in the upper part of the hoistway 1. On the floor of the machine room 2, a hoisting
A rope (main rope) 5 is wound around the
A car 6 is suspended from one end of the
The car 6 includes a
The car 6 is mounted with a pair of
FIG. 2 is an enlarged view showing a main part of FIG. The
FIG. 3 is a plan view showing the
The
The opening /
The
The
Next, the operation will be described. When the car 6 stops on the floor and the passenger gets on and off with the door open, the position of the car 6 moves up and down due to load fluctuations, and the car 6 vibrates. At this time, the car 6 is a spring constant of the whole spring element that supports the car 6 (a spring constant obtained by combining the spring constants of the hoisting machine vibration isolating
On the other hand, when the car 6 is landed and a door open signal is output, the car door and the landing door are opened, and the
The magnitude of the friction force of the
Further, since the
FIG. 4 is an explanatory view showing the vibration of the car when the car is stopped in the rope type elevator apparatus to which the
In the figure, when a passenger of 75 kg gets in at 1.0 seconds, vibrations with both amplitudes of about 10 mm are generated on the car floor. It can be seen that this vibration is attenuated by the frictional force generated by the
Here, for example, in order to generate a friction force of 150 N using the
In the above example, it was shown that the vibration of the car 6 can be sufficiently reduced by the frictional force of 150N. The optimum value of the frictional force for reducing the vibration varies depending on the rope spring constant determined by the number and thickness of the
If the frictional force generated by the
Further, if the friction force is too small, the effect of damping the vibration is reduced, and therefore the friction force is set in consideration of obtaining a sufficient damping force.
Furthermore, when a large load change occurs when the car stops, for example, when a large number of passengers get on and off at once, a step may be generated between the car threshold and the floor. In this case, since the car 6 is not fixed with respect to the
As described above, by using the
In the above example, the
In addition, existing parts such as hoistway walls and landing doors can be used as fixed parts.
Further, in the above example, the
Furthermore, in the above example, the
Further, in the above example, the
Furthermore, in the above example, the
Furthermore, in the above example, the
In the above example, the 1: 1 roping type elevator apparatus is shown. However, the present invention can be applied to other roping type elevator apparatuses such as a 2: 1 roping system.
Furthermore, in the above example, the elevator apparatus using the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an elevator apparatus according to an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view showing a main part of FIG.
FIG. 3 is a plan view showing the vibration damping device of FIG.
FIG. 4 is an explanatory view showing the vibration of the car when the car is stopped in the rope type elevator apparatus to which the vibration reducing apparatus according to the first embodiment is applied.
FIG. 5 is an explanatory view showing the vibration of the car when the car is stopped in the conventional rope type elevator apparatus.
Claims (6)
上記かごには、上記かごの停止時に上記昇降路内の固定部に係合して上記かごの振動を減衰させる振動低減装置が搭載されているエレベータ装置。An elevator apparatus comprising a hoistway and a car that is raised and lowered in the hoistway,
An elevator apparatus in which the car is mounted with a vibration reducing device that engages with a fixed portion in the hoistway to attenuate the vibration of the car when the car is stopped.
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