KR100497883B1 - 엘리베이터의 가이드 장치 - Google Patents

Abstract

엘리베이터의 가이드 장치에 있어서는, 가속도 센서로부터의 정보에 따라, 컨트롤러에 의해 대응하는 한쌍의 액추에이터가 제어되고, 가이드 부재의 가이드 레일로의 가압력이 조정된다. 컨트롤러에는 하나의 전류 앰프 장치와 복수의 다이오드가 설치되어 있다. 복수의 다이오드는 전류 앰프 장치로부터의 신호를 한쌍의 액추에이터에 선택적으로 출력한다.

Description

엘리베이터의 가이드 장치{GUIDE FOR ELEVATOR}

본 발명은 승강로에 설치된 가이드 레일을 따라 승강기를 안내하는 가이드 장치에 관한 것으로, 특히 승강기의 수평 방향의 진동을 억제할 수 있는 엘리베이터의 가이드 장치에 관한 것이다.

도 15는 예컨대 일본 특허 공개 제 1996-26624 호 공보에 개시된 종래의 엘리베이터의 주요부를 도시하는 정면도, 도 16은 도 15의 엘리베이터를 도시하는 평면도이다.

도면에 있어서, 승강로(1)내에는 단면 T자 형상의 한쌍의 가이드 레일(2)이 서로 평행하게 배치되어 있다. 승강기(3)는 메인 케이블(도시하지 않음)에 의해 승강로(1)내에 매달려 있고, 구동 장치(도시하지 않음)에 의해 가이드 레일(2)을 따라 승강된다.

또한, 승강기(3)는 승강기 프레임(4)과, 이 승강기 프레임(4)에 지지되어 있는 승강기실(5)과, 승강기 프레임(4)과 승강기실(5) 사이에 배치되어 있는 복수의 방진 고무(6)를 갖고 있다. 승강기실(5)에는 승강기의 문(7)이 설치되어 있다. 또한, 승강기실(5)에는 제어판(8)이 탑재되어 있다.

승강기 프레임(4)의 상단부에는 제 1 내지 제 3 가속도 센서(9a 내지 9c)가 각각 탑재되어 있다. 승강기 프레임(4)의 하단부에는 제 4 내지 제 6 가속도 센서(9d 내지 9f)가 각각 탑재되어 있다. 승강기(3)의 폭 방향(도면의 Y축 방향)으로의 승강기 프레임(4)의 진동은 승강기 프레임(4)의 중앙부에 탑재된 제 1 및 제 4 가속도 센서(9a, 9d)에 의해 검출된다. 승강기(3)의 깊이 방향(도면의 Z축 방향)으로의 승강기 프레임(4)의 진동은 제 1 및 제 4 가속도 센서(9a, 9d)의 양측에 배치된 제 2, 제 3, 제 5, 제 6 가속도 센서(9b, 9c, 9e, 9f)에 의해 검출된다.

가이드 레일(2)은 승강로(1)의 벽부(도시하지 않음)에 설치되는 설치부(2a)와, 이 설치부(2a)로부터 직각으로 연장되는 가이드부(2b)를 갖고 있다. 가이드부(2b)에는 깊이 방향에 대하여 승강기(3)를 안내하는 제 1 및 제 2 가이드면(2c, 2d)과, 폭 방향에 대하여 승강기(3)를 안내하는 제 3 가이드면(2e)이 설치되어 있다.

승강기 프레임(4)의 4 구석의 각각은, 제 1 내지 제 3 가이드면(2c, 2d, 2e)에 결합되는 롤러 가이드 본체(10)가 1세트씩 탑재되어 있다. 각 롤러 가이드 본체(10)는 제 1 가이드면(2c)을 따라 전동하는 제 1 롤러(11a), 제 2 가이드면(2d)을 따라 전동하는 제 2 롤러(11b), 제 3 가이드면(2e)을 따라 전동하는 제 3 롤러(11c), 제 1 내지 제 3 롤러(11a 내지 11c)를 제 1 내지 제 3 가이드면(2c 내지 2e)에 가압하는 복수의 스프링(12)을 갖고 있다.

또한, 롤러 가이드 본체(10)에는, 가이드 레일(2)에 대하여 전자력을 발생시킴으로써, 제 1 내지 제 3 롤러(11a 내지 11c)의 가이드 레일(2)로의 가압력을 조정하는 제 1 내지 제 3 액추에이터(13a 내지 13c)가 탑재되어 있다.

도 17은 도 15의 제어판(8)의 일부의 회로를 도시하는 회로도이다. 제 1 내지 제 6 가속도 센서(9a 내지 9f)로부터의 검출 신호는 제어판(8)내의 제 1 내지 제 6 컨트롤러(14a 내지 14f)로 처리된다. 액추에이터(13a 내지 13c)는 대응하는 컨트롤러(14a 내지 14f)에 의해 제어된다.

컨트롤러(14a 내지 14f)는 신호 처리 회로(15)와, 위상 반전기(16)와, 한쌍의 전류 앰프 장치(17a, 17b)를 각각 갖고 있다. 신호 처리 회로(15)는 가속도 센서(9a 내지 9f)로부터의 검출 신호를 받아, 가속도를 억제하기 위한 연산처리를 하여, 처리 신호를 출력한다. 전류 앰프 장치(17a, 17b)는 신호 처리 회로(15)로부터의 신호를 증폭·조절하여, 액추에이터(13a 내지 13c)에 출력한다. 위상 반전기(16)는 신호 처리 회로(15)와 한쪽의 전류 앰프 장치(17b)의 사이에 접속되어 있다.

다음에, 동작에 대하여 설명한다. 승강기(3)의 주행 중, 수평 방향의 진동이 승강기 프레임(4)에 발생하면, 진동의 가속도가 가속도 센서(9a 내지 9f)에 의해 검출된다. 검출 신호는 컨트롤러(14a 내지 14f)로 처리되고, 가속도를 상쇄하도록 액추에이터(13a 내지 13c)가 제어된다.

승강기(3)의 폭 방향으로의 진동 성분에 대해서는, 제 1 및 제 4 가속도 센서(9a, 9d)에 의해 가속도가 검출되고, 컨트롤러(14a, 14d)에 의해 검출 신호가 처리되며, 액추에이터(13c)에 의해 가속도가 상쇄된다.

또한, 승강기(3)의 깊이 방향으로의 진동 성분에 대해서는, 제 2, 제 3, 제 5, 제 6 가속도 센서(9b, 9c, 9e, 9f)에 의해 가속도가 검출되고, 컨트롤러(14b, 14c, 14e, 14f)에 의해 검출 신호가 처리되며, 액추에이터(13a, 13b)에 의해 가속도가 상쇄된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 엘리베이터에 있어서는, 다종 다수의 부품으로 구성되는 고가의 한쌍의 전류 앰프 장치(17a, 17b)가 컨트롤러(14a 내지 14f)마다 설치되어 있기 때문에, 전류 앰프 장치(17a, 17b)의 수가 많아, 제어판(8)이 고가로 된다.

발명의 요약

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 성립된 것으로, 승강기의 수평 진동의 억제에 우수하고, 또한 저렴한 엘리베이터의 가이드 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 엘리베이터의 가이드 장치는 승강기의 깊이 방향에 대하여 승강기를 안내하는 제 1 및 제 2 가이드면과, 승강기의 폭 방향에 대하여 승강기를 안내하는 제 3 가이드면을 각각 갖는 한쌍의 가이드 레일에 결합하여, 승강기의 주행을 안내하는 것으로, 승강기에 탑재되고, 제 1 내지 제 3 가이드면에 접합되는 복수의 가이드 부재와, 승강기와 가이드 부재의 사이에 설치되고, 가이드 부재를 각각 가이드 레일을 향해 가압하는 복수의 가압 수단과, 승강기에 탑재되고, 가이드 부재의 가이드 레일로의 가압력을 조정하는 복수의 액추에이터와, 승강기에 탑재되고, 승강기의 깊이 방향 및 폭 방향으로의 가속도를 검출하는 복수의 가속도 센서와, 가속도 센서로부터의 정보에 따라, 가이드 부재에 가하는 힘의 방향이 역으로 되는 한쌍의 액추에이터를 각각 제어하는 복수의 컨트롤러를 포함하며, 상기 컨트롤러는, 가속도 센서로부터의 검출 신호를 받고, 승강기에 발생한 가속도를 억제하기 위한 연산 처리를 하는 신호 처리 회로와, 신호 처리 회로로부터의 신호를 증폭·조절하는 전류 앰프 장치와, 전류 앰프 장치와 한쌍의 액추에이터의 사이에 각각 설치되고, 전류 앰프 장치로부터의 신호를 한쌍의 액추에이터에 선택적으로 출력하기 위한 복수의 다이오드를 갖고 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 엘리베이터의 주요부를 도시하는 정면도,

도 2는 도 1의 엘리베이터를 도시하는 평면도,

도 3은 도 1의 롤러 조립체를 일부 단면으로 도시하는 측면도,

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선 단면도,

도 5는 도 1의 제어판의 일부의 회로를 도시하는 회로도,

도 6은 도 5의 보정 회로를 도시하는 회로도,

도 7은 실시 형태 1에 의한 진동 억제 방법의 제 1 예를 나타내는 설명도,

도 8은 실시 형태 1에 의한 진동 억제 방법의 제 2 예를 나타내는 설명도,

도 9는 실시 형태 1에 의한 진동 억제 방법의 제 3 예를 나타내는 설명도,

도 10은 실시 형태 1에 의한 진동 억제 방법의 제 4 예를 나타내는 설명도,

도 11은 실시 형태 1에 의한 진동 억제 방법의 제 5 예를 나타내는 설명도,

도 12는 도 5의 다이오드에 있어서의 입력 전압과 출력 전류의 관계를 나타내는 그래프,

도 13은 도 6에 나타낸 보정 회로에 의한 전류값의 변화를 나타내는 설명도,

도 14는 본 발명의 실시 형태 2에 의한 엘리베이터의 가이드 장치의 주요부를 도시하는 회로도,

도 15는 종래의 엘리베이터의 주요부를 도시하는 정면도,

도 16은 도 15의 엘리베이터를 도시하는 평면도,

도 17은 도 15의 제어판의 일부의 회로를 도시하는 회로도.

이하, 본 발명의 적절한 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

실시 형태 1

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 엘리베이터의 주요부를 도시하는 정면도, 도 2는 도 1의 엘리베이터를 도시하는 평면도이다.

도면에 있어서, 승강로(1)내에는 단면 T자 형상의 한쌍의 가이드 레일(2)이 서로 평행하게 배치되어 있다. 승강기(3)는 메인 케이블(도시하지 않음)에 의해 승강로(1)내에 매달려 있고, 구동 장치(도시하지 않음)에 의해 가이드 레일(2)을 따라 승강된다.

또한, 승강기(3)는 승강기 프레임(4)과, 이 승강기 프레임(4)에 지지되어 있는 승강기실(5)과, 승강기 프레임(4)과 승강기실(5)의 사이에 배치되어 있는 복수의 방진 고무(6)를 갖고 있다. 승강기실(5)에는 승강기의 문(7)이 설치되어 있다. 또한, 승강기실(5)의 측벽면에는 제어판(8)이 탑재되어 있다. 제어판(8)은 승강기 프레임(4)에 탑재할 수도 있다.

승강기 프레임(4)의 상단부에는 제 1 내지 제 3 가속도 센서(9a 내지 9c)가 각각 탑재되어 있다. 승강기 프레임(4)의 하단부에는 제 4 내지 제 6 가속도 센서(9d 내지 9f)가 각각 탑재되어 있다. 승강기(3)의 폭 방향(도면의 Y축 방향)으로의 승강기 프레임(4)의 진동은 승강기 프레임(4)의 중앙부에 탑재된 제 1 및 제 4 가속도 센서(9a, 9d)에 의해 검출된다. 승강기(3)의 깊이 방향(도면의 Z축 방향)으로의 승강기 프레임(4)의 진동은 제 1 및 제 4 가속도 센서(9a, 9d)의 양측에 배치된 제 2, 제 3, 제 5, 제 6 가속도 센서(9b, 9c, 9e, 9f)에 의해 검출된다.

가이드 레일(2)은 승강로(1)의 벽부(도시하지 않음)에 설치되는 설치부(2a)와, 이 설치부(2a)로부터 직각으로 연장되는 가이드부(2b)를 갖고 있다. 가이드부(2b)에는 깊이 방향에 대하여 승강기(3)를 안내하는 제 1 및 제 2 가이드면(2c, 2d)과, 폭 방향에 대하여 승강기(3)를 안내하는 제 3 가이드면(2e)이 설치되어 있다.

승강기 프레임(4)의 4 모서리의 각각에는, 제 1 내지 제 3 가이드면(2c, 2d, 2e)에 결합하는 롤러 가이드 본체(21)가 1세트씩 탑재되어 있다. 각 롤러 가이드 본체(21)는 승강기 프레임(4)에 고정된 설치판(22)과, 승강기 프레임(4)상에 고정되어 있는 제 1 롤러 조립체(23a)와, 설치판(22)상에 고정되어 있는 제 2 및 제 3 롤러 조립체(23b, 23c)를 갖고 있다.

도 3은 도 1의 제 1 롤러 조립체(23a)를 일부 단면으로 도시하는 측면도, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선 단면도이다. 도면에 있어서, 베이스(24)는 설치판(22)에 고정되어 있다. 베이스(24)에는 서로 대향하는 한 쌍의 T자 형상의 회동 부재(25)가 회동 가능하게 연결되어 있다. 각 회동 부재(25)는 그 하단부가 핀(26)을 거쳐 베이스(24)에 회동 가능하게 연결되어 있는 롤러 지지부(25a)와, 롤러 지지부(25a)로부터 직각으로 연장되는 접속부(25b)를 갖고 있다.

한쌍의 롤러 지지부(25a)의 중간부 사이에는 축(27)이 설치되어 있다. 회동 부재(25)에는 축(27)을 중심으로 회전 가능한 롤러(28)(가이드 부재)가 지지되어 있다. 롤러(28)의 외주에는 경질 합성 고무 나사(28a)가 설치되어 있다. 베이스(24)상에는 한쌍의 스프링 지지 부재(29)가 세워져 있다. 스프링 지지 부재(29)는 롤러(28)와의 간섭을 피하여, 롤러(28)의 양측에 간격을 두고 배치되어 있다.

스프링 지지 부재(29)의 상단부와 롤러 지지부(25a)의 상단부의 사이에는 롤러(28)를 가이드 레일(2)로 누르는 방향으로 가압하는 인장 스프링(30)(가압 수단)이 배치되어 있다. 즉, 롤러(28)는 가이드 레일(2)에 접합하지 않은 상태에서는 도면의 2점 쇄선의 위치로 변위하도록, 인장 스프링(30)에 의해 가압되어 있다.

롤러 조립체(23a)는 베이스(24), 회동 부재(25), 핀(26), 축(27), 롤러(28), 스프링 지지 부재(29) 및 인장 스프링(30)을 갖고 있다.

베이스(24)에는 롤러(28)의 가이드 레일(2)로의 가압력을 조정하는 제 1 액추에이터(31a)가 탑재되어 있다. 제 1 액추에이터(31a)는 베이스(24)상에 고정되어 있는 요크(32)와, 요크(32)에 고정되어 있는 영구 자석(33)과, 요크(32)에 삽입되어 있는 보빈(34)과, 보빈(34)에 감기어 영구 자석(33)에 대향하고 있는 코일(35)을 갖고 있다.

보빈(34)의 상단부는 롤러(28)를 지지하는 회동 부재(25)의 접속부(25b)에 접속되어 있다. 코일(35)은 한쌍의 단자(35a, 35b)를 갖고 있다.

제 2 및 제 3 롤러 조립체(23b, 23c)는 제 1 롤러 조립체(23a)와 같은 구조를 갖고 있다. 또한, 제 2 및 제 3 롤러 조립체(23b, 23c)에는 제 1 액추에이터(31a)와 같은 구조를 갖는 제 2 및 제 3 액추에이터(31b, 31c)가 탑재되어 있다.

다음에, 도 5는 도 1의 제어판(8)의 일부 회로를 나타내는 회로도이다. 제 1 내지 제 6 가속도 센서(9a 내지 9f)로부터의 검출 신호는 제어판(8)내의 제 1 내지 제 6 컨트롤러(41a 내지 41f)로 처리된다. 액추에이터(31a 내지 31c)는 대응하는 컨트롤러(41a 내지 41f)에 의해 제어된다. 각 컨트롤러(41a 내지 41f)는 롤러(28)에 가하는 힘의 방향이 역으로 되는 한쌍의 액추에이터(31a, 31b)(또는 31c, 31d)를 각각 제어한다.

또한, 제 1 내지 제 3 컨트롤러(41a 내지 41c)는 승강기 프레임(4)의 상부에 배치된 가속도 센서(9a 내지 9c) 및 액추에이터(31a 내지 31c)에 대응하고 있다. 또한, 제 4 내지 제 6 컨트롤러(41d 내지 41f)는 승강기 프레임(4)의 하부에 배치된 가속도 센서(9d 내지 9f) 및 액추에이터(31a 내지 31c)에 대응하고 있다.

컨트롤러(41a 내지 41f)는 신호 처리 회로(42), 보정 회로(43), 전류 앰프 장치(44) 및 한쌍의 다이오드(45a, 45b)를 각각 갖고 있다. 신호 처리 회로(42)는 가속도 센서(9a 내지 9f)로부터의 검출 신호를 받아, 가속도를 억제하기 위한 연산 처리를 하여, 처리 신호를 출력한다. 보정 회로(43)는 다이오드(45a, 45b)에 의한 손실압을 보정한다.

전류 앰프 장치(44)는 가속도를 억제하는데 필요한 전자력을 액추에이터(31a 내지 31c)가 발생하도록 신호를 증폭·조절한다. 다이오드(45a, 45b)는 전류 앰프 장치(44)로부터 출력된 전류를 대응하는 액추에이터(31a 내지 31c)에 배급한다.

도 6은 도 5의 보정 회로(43)를 나타내는 회로도이다. 보정 회로(43)는 제 1 연산 증폭기(46), 쌍곡선 정접 연산 회로(47), 제 2 연산 증폭기(48) 및 가산기(49)를 갖고 있다. 또한, 보정 회로(43)에서의 구체적인 연산 방법에 대해서는 후술한다.

다음에, 동작에 대하여 설명한다. 도 3에 있어서, 코일(35)에 다이오드(45a, 45b)로 규제되는 방향으로 전류가 흐르면, 보빈(34)에는 상향의 전자력이 작용하고, 회동 부재(25)의 접속부(25b)는 도면의 화살표(P) 방향의 힘을 받는다. 이로써, 롤러(28)는 가이드 레일(2)에 가압된다. 그러나, 가이드 레일(2)이 승강로(1)내에 고정되어 있기 때문에, 역으로 가이드 레일(2)로부터의 반력을 롤러(28)가 받아, 베이스(24)가 화살표(Q) 방향으로 가압된다.

이 때, 베이스(24)는 승강기 프레임(4)에 고정되어 있기 때문에, 승강기 프레임(4)이 베이스(24)와 함께 화살표(Q) 방향으로 가압되어, 승강기(3)의 진동이 억제된다. 승강기 프레임(4)의 변위량은 코일(35)로 통전되는 전류값에 따라 변화된다.

다음에, 도 7은 실시 형태 1에 의한 진동 억제 방법의 제 1 예를 나타내는 설명도이다. 제 1 예에서는, 도면 우측의 가이드 레일(2)의 일부가 도면의 Y축 방향의 내측(도면의 좌측)으로 변형되어(또는 뒤집혀) 있고, 승강기(3)는 상승 운전된다.

도면의 우측 레일(2)의 제 3 가이드면(2e)이 도면의 좌측으로 변위하고 있는 경우, 그 가이드면(2e)을 따라 전동하는 롤러(28)는 도면의 좌측 방향으로 가압되고, 승강기 프레임(4)에는 화살표(δ1)로 나타내는 수평 방향으로의 가속도가 발생한다. 또한, 동시에, 좌측 가이드 레일(2)의 제 3 가이드면(2e)을 따라 전동하는 롤러(28)는 도면의 우측 방향으로 가압된다.

이 때, 제 1 가속도 센서(9a)로 화살표(δ1) 방향으로의 가속도가 검출되고, 제 1 컨트롤러(41a)로 검출 신호가 처리된다. 제 1 컨트롤러(41a)에 있어서, 전류 앰프 장치(44)로부터 출력된 전류(i)는, 다이오드(45a, 45b)의 정류 작용을 받아, 도면의 좌측 액추에이터(31c)의 코일(35)에만 제어 전류가 환류된다.

이로써, 도면의 좌측 액추에이터(31c)에 상향의 전자력(P)이 발생하고, 롤러(28)의 도면의 우측 방향으로의 변위가 저지된다. 이 결과, 좌측 롤러(28)는 가이드 레일(2)로부터의 반력을 받고, 승강기 프레임(4)에는 도면의 화살표(δ2) 방향으로의 가속도가 발생한다. 이 가속도(δ2)에 의해, 가이드 레일(2)의 변형에 의한 가속도(δ1)가 상쇄되어, 승강기 프레임(4)의 진동이 억제된다.

다음에, 도 8은 실시 형태 1에 의한 진동 억제 방법의 제 2 예를 나타내는 설명도이다. 제 2 예에서는, 도면의 좌측 가이드 레일(2)의 일부가 내측(도면의 우측)으로 변형되어(또는 뒤집혀) 있고, 승강기(3)는 상승 운전된다.

도면의 좌측 레일(2)의 제 3 가이드면(2e)이 도면의 우측으로 변위하고 있는 경우, 그 가이드면(2e)을 따라 전동하는 롤러(28)는 도면의 우측 방향으로 가압되고, 승강기 프레임(4)에는 화살표(δ1)로 나타내는 수평 방향으로 가속도가 발생한다. 또한, 동시에, 우측 가이드 레일(2)의 제 3 가이드면(2e)을 따라 전동하는 롤러(28)는 도면의 좌측 방향으로 가압된다.

이 때, 제 1 가속도 센서(9a)로 화살표(δ1) 방향으로의 가속도가 검출되고, 제 1 컨트롤러(41a)로 검출 신호가 처리된다. 제 1 컨트롤러(41a)에 있어서, 전류 앰프 장치(44)로부터 출력된 전류(i)(제 1 예와는 역방향의 전류)는, 다이오드(45a, 45b)의 정류 작용을 받아, 도면의 우측 액추에이터(31c)의 코일(35)로만 제어 전류가 환류된다.

이로써, 도면의 우측 액추에이터(31c)에 상향의 전자력(P)이 발생하고, 롤러(28)의 도면 좌측 방향으로의 변위가 저지된다. 이 결과, 우측 롤러(28)는 가이드 레일(2)로부터의 반력을 받아, 승강기 프레임(4)에는 도면의 화살표(δ2) 방향으로의 가속도가 발생한다. 이 가속도(δ2)에 의해, 가이드 레일(2)의 변형에 의한 가속도(δ1)가 상쇄되어, 승강기 프레임(4)의 진동이 억제된다.

다음에, 도 9는 실시 형태 1에 의한 진동 억제 방법의 제 3 예를 나타내는 설명도이다.

제 3 예에서는, 도면의 좌측 가이드 레일(2)의 일부가 외측(도면의 좌측)으로 변형되어(또는 뒤집혀) 있고, 승강기(3)는 상승 운전된다.

도면의 좌측 레일(2)의 제 3 가이드면(2e)이 도면의 좌측으로 변위하고 있는 경우, 그 가이드면(2e)을 따라 전동하는 롤러(28)는 도면의 좌측 방향으로 변위된다. 이로써, 좌측 롤러(28)의 좌측 레일(2)로의 접합력이 감소한다. 이 때, 좌우 롤러(28)의 가이드 레일로의 접합력의 균형을 유지하고자 하는 힘이 승강기 프레임(4)에 작용하기 때문에, 승강기 프레임(4)에는 도면의 화살표(δ1) 좌측 방향으로의 가속도가 발생한다.

이 때, 제 1 가속도 센서(9a)로 화살표(δ1) 방향으로의 가속도가 검출되고, 제 1 컨트롤러(41a)로 검출 신호가 처리된다. 제 1 컨트롤러(41a)에 있어서, 전류 앰프 장치(44)로부터 출력된 전류(i)는 다이오드(45a, 45b)의 정류 작용을 받아, 도면의 좌측 액추에이터(31c)의 코일(35)로만 제어 전류가 환류된다.

이로써, 도면의 좌측 액추에이터(31c)에 상향의 전자력(P)이 발생하고, 좌측 롤러(28)의 접합력이 증가된다. 이 결과, 승강기 프레임(4)에는 도면의 화살표(δ2) 방향으로의 가속도가 발생한다. 이 가속도(δ2)에 의해, 가이드 레일(2)의 변형에 의한 가속도(δ1)가 상쇄되고, 승강기 프레임(4)의 진동이 억제된다.

다음에, 도 10은 실시 형태 1에 의한 진동 억제 방법의 제 4 예를 나타내는 설명도이다. 제 4 예에서는, 한쌍의 가이드 레일(2)에는 변형이나 휘어짐이 없지만, 예컨대 승강기실(5)내의 승객이 움직이거나 치우침으로써, 또는 롤러(28)가 가이드 레일(2)의 연결부(50)를 통과함으로써, 승강기 프레임(4)에 화살표(δ1) 방향으로 가속도가 발생한 경우에 대하여 설명한다.

이 경우, 제 1 가속도 센서(9a)로 화살표(δ1) 방향으로의 가속도가 검출되고, 제 1 컨트롤러(41a)로부터 도면의 우측 액추에이터(31c)의 코일(35)로만 제어 전류가 환류된다.

이로써, 도면의 우측 액추에이터(31c)에 상향의 전자력(P)이 발생하고, 도면의 좌측 방향으로의 롤러(28)의 변위가 저지된다. 이 결과, 우측 롤러(28)는 가이드 레일(2)로부터의 반력을 받아, 승강기 프레임(4)에는 도면의 화살표(δ2) 방향으로의 가속도가 발생한다. 이 가속도(δ2)에 의해, 가속도(δ1)가 상쇄되어, 승강기 프레임(4)의 진동이 억제된다.

다음에, 도 11은 실시 형태 1에 의한 진동 억제 방법의 제 5 예를 나타내는 설명도이다. 제 5 예에서는, 한쪽의 가이드 레일(2)의 일부가 도면의 Z축 방향의 후방측(도면의 우측)으로 변형되어(또는 뒤집혀) 있고, 승강기(3)는 상승 운전된다.

이 경우, 제 1 및 제 2 롤러 조립체(23a, 23c)의 롤러(28)가 함께 도면의 우측으로 변위되고, 승강기 프레임(4)에는 화살표(δ3)로 나타내는 수평 방향으로의 가속도가 발생한다.

이 때, 제 2 가속도 센서(9b)로 화살표(δ3) 방향으로의 가속도가 검출되고, 제 2 컨트롤러(41b)로 검출 신호가 처리된다. 제 2 컨트롤러(41b)에 있어서, 전류 앰프 장치(44)로부터 출력된 전류(i)는 다이오드(45a, 45b)의 정류 작용을 받아, 제 2 액추에이터(31b)의 코일(35)로만 제어 전류가 환류된다.

이로써, 제 2 액추에이터(31b)에 상향의 전자력(P)이 발생하고, 롤러(28)가 제 2 가이드면(2d)에 가압된다. 이 결과, 도면의 좌측 롤러(28)는 가이드 레일(2)로부터의 반력을 받아, 승강기 프레임(4)에는 도면의 화살표(δ4) 방향으로의 가속도가 발생한다. 이 가속도(δ4)에 의해, 가이드 레일(2)의 변형에 의한 가속도(δ3)가 상쇄되고, 승강기 프레임(4)의 진동이 억제된다.

이상, 승강기 프레임(4)의 상부에 배치된 롤러 가이드 본체(21)에 의한 진동 억제 방법에 대해서 설명했지만, 승강기 프레임(4)의 하부에 배치된 롤러 가이드 본체(21)에 의한 진동 억제 방법도 동일하다. 또한, 승강기(3)의 운전 방향이 하측 방향인 경우도, 동일하게 진동이 억제된다. 또한, 전후, 좌우 진동이 복합적으로 발생하는 경우, 승강기 프레임(4)의 상부 및 하부에 동시에 가속도가 생기는 경우에도, 상기 동작의 조합에 의해 진동이 억제된다.

이와 같은 엘리베이터의 가이드 장치로는, 하나의 전류 앰프 장치(44)와 한쌍의 다이오드(45a, 45b)를 갖는 컨트롤러(41a 내지 41f)를 사용함으로써, 전류 앰프 장치(44)를 종래의 반수(半數)로 하여, 장치를 저렴하게 구성할 수 있다. 즉, 전류 앰프 장치(44)는 부품 점수가 많고, IC칩 등의 정밀 부품을 포함하기 때문에 고가이지만, 다이오드(45a, 45b)는 구조가 간단하고 부품 점수가 적어 저렴하다. 또한, 다이오드(45a, 45b)는 정밀 부품이 적고 거의 고장나지 않기 때문에, 신뢰성이 향상된다.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 롤러(28)를 지지하는 축(27)의 양 단부가 회동 부재(25)에 의해 지지되어 있고, 또한 회동 부재(25)가 핀(26)의 양 단부에 지지되어 있기 때문에, 롤러(28)가 가이드 레일(2)에 가압되어도, 회동 부재(25)의 비틀림이나 축(27)의 휨이 발생하지 않고, 롤러(28)의 외주면을 가이드 레일(2)에 균등하게 접합시킬 수 있으며, 승강기(3)의 승강을 안정되게 안내할 수 있는 동시에, 진동을 안정되게 억제할 수 있다.

따라서, 운전 중(승강장 정지시도 포함)인 승강기(3)의 진동을 중간에 끊김없이 정확하게 억제할 수 있다. 이 때문에, 승강기(3)가 고속 주행하여도 승차감이 좋은 고품질의 엘리베이터를 저렴하게 제공할 수 있다.

다음에, 도 12는 도 5의 다이오드(45a, 45b)에 있어서의 입력 전압과 출력 전류의 관계를 도시하는 그래프이다. 일반적으로, 다이오드(45a, 45b)에 있어서는, 전압이 인가되어도 전류가 출력되지 않는 비전도 영역이 존재한다. 도 12의 예에서는, 입력 전압 0.6V 이하의 범위의 비전도 영역이고, 비전도 영역에서는 입력 전압은 손실압으로 되게 된다.

따라서, 승강기 프레임(4)에 발생된 가속도가 미소하고, 다이오드(45a, 45b)에 인가되는 전압이 비전도 영역내의 전압인 경우, 진동을 억제할 수 없게 된다.

이에 대하여, 실시 형태 1에서는, 다이오드(45a, 45b)의 손실압을 보정하는 보정 회로(필터)(43)가 컨트롤러(41a 내지 41f)에 각각 설치되어 있다. 이들 보정 회로(43)에서는 입력 전압을 x[V], 출력 전압을 y[V]로 하여, 하기의 수학식 1과 같은 연산이 실행된다.

상기 수학식 1에서, n은 하나의 액추에이터에 대한 루프내에 있어서 코일과 직렬로 접속되어 있는 다이오드의 개수, α는 1개의 다이오드의 상승 전압[V]이다.

상기 수학식 1에 있어서, 전체의 인가 전압(E0)(=입력 전압 x)에 대하여 nα의 전압 손실이 생기고 있고, 코일에 가해지는 전압(E)(=출력 전압 y)은 E=0(E0<nα), 또는 E0-nα(E0≥nα)로 근사된다.

따라서, 소망하는 전압(Ew)[V](도 13의 목표 전류값)을 코일에 가하기 위해서는, 전압(Ew)이 양일 때는 지령 전압(Ei)을 Ei=Ew+nα로 할 필요가 있다. 또한, 전압(Ew)이 음일 때에는 Ei=Ew-nα로 할 필요가 있다. Ew=0에 있어서의 비연속성을 회피하기 위해서, Ei=Ew+nαtanh(Ei/nα)로 도출했다.

실시 형태 1에서는, n=1, α=0.6V 이기 때문에, y=x+0.6tanh(x/0.6)의 수학식에 의해, 보정이 실행된다.

또한, 1개의 다이오드의 상승 전압(α)은 다이오드 자체의 특성과 온도에 의해 결정된다. 이 때문에, 온도가 극단적으로 변화되는 경우, α를 정수로 하면, 진동 억제의 정밀도가 저하될 우려가 있다.

이에 대하여, 액추에이터(31a 내지 31c)는 전류 앰프 장치(44)에 의해 일정 전압, 일정 주파수의 정현파를 사용하여 구동되고, 그 때의 승강기 프레임(4)의 가속도가 가속도 센서(9a 내지 9f)에 의해 검출된다. 그리고, 검출된 가속도가 평상시의 기준값보다 작은 경우에는, 가속도가 기준값과 동일한 상태로 될 때까지, 상승 전압(α)이 커진다. 역으로, 가속도가 기준값보다 큰 경우에는, 가속도가 기준값과 동일한 상태로 될 때까지, 상승 전압(α)이 작아진다. 즉, 가속도를 기준값과 비교함으로써, 온도에 따른 상승 전압(α)이 구해진다.

상기와 같은 다이오드(45a, 45b)의 손실 보정을 실행함으로써, 도 15에 도시한 바와 같이, 신호 처리 회로로 산출된 이상적인 진동 억제에 필요한 목표 전류에 거의 근사한 전류(i)를 대응하는 액추에이터(31a 내지 31c)의 코일(35)에 출력할 수 있어, 진동 억제의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

실시 형태 2

도 14는 본 발명의 실시 형태 2에 의한 엘리베이터의 가이드 장치의 주요부를 도시하는 회로도이다. 도면에 있어서, 컨트롤러(41a 내지 41f)는 신호 처리 회로(42), 보정 회로(43), 전류 앰프 장치(44) 및 4개의 다이오드(45a 내지 45d)를 각각 갖고 있다. 즉, 1개의 액추에이터(31a, 31b, 31c)를 구동하는 회로에는, 코일(35)을 삽입하여 2개의 다이오드(45a, 45c)(또는 45b, 45d)가 직렬로 접속되어 있다.

또한, 실시 형태 2에 있어서의 보정 회로(43)에서는, n=2, α=0.6V 이기 때문에, 보정을 위한 연산은 다음과 같다.

y=x+1.2tanh(x/1.2)

다른 구성은 실시 형태 1과 동일하다.

이러한 가이드 장치에서는, 다이오드(45a 내지 45d)중 어느 1개에 고장이 생겨도, 남은 다이오드에 의해 엘리베이터의 기능을 유지할 수 있기 때문에, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 실시 형태 1, 2에서는, 승강기 프레임(4)의 상부와 하부에 가속도 센서(9a 내지 9f)를 배치했지만, 승강기 프레임(4)의 상부와 하부의 어느 한쪽에만 설치할 수도 있어, 비용을 저감할 수 있다.

단, 가속도 센서(9a 내지 9f)와 액추에이터(31a 내지 31c)를 승강기 프레임(4)의 상부와 하부의 양쪽에 배치한 경우, 승강기 프레임(4)의 연직면내의 선회 방향으로의 가속도에도 대처할 수 있다. 또한, 가속도 센서(9a 내지 9f)와 액추에이터(31a 내지 31c)를 승강기 프레임(4)의 하부에만 설치한 경우, 승강기 프레임(4)의 상부에만 설치하는 경우보다도, 승객을 탑승시키는 승강기의 진동을 억제할 수 있어, 승객이 느끼는 진동을 작게 할 수 있다.

또한, 실시 형태 1, 2에서는, 롤러(28)를 갖는 롤러 가이드 본체(21)를 사용했지만, 가이드 부재로서 슬라이딩 슈를 사용한 가이드 장치에 관해서도, 본 발명을 적용할 수 있다.

Claims (6)

1. 승강기의 깊이 방향에 대하여 상기 승강기를 안내하는 제 1 및 제 2 가이드면과, 상기 승강기의 폭 방향에 대하여 상기 승강기를 안내하는 제 3 가이드면을 각각 갖는 한쌍의 가이드 레일에 결합하여, 상기 승강기의 주행을 안내하는 엘리베이터의 가이드 장치에 있어서,

   상기 승강기에 탑재되고, 상기 제 1 내지 제 3 가이드면에 접합되는 복수의 가이드 부재와,

   상기 승강기와 상기 가이드 부재의 사이에 설치되고, 상기 가이드 부재를 각각 상기 가이드 레일을 향해 가압하는 복수의 가압 수단과,

   상기 승강기에 탑재되고, 상기 가이드 부재의 상기 가이드 레일로의 가압력을 조정하는 복수의 액추에이터와,

   상기 승강기에 탑재되고, 상기 승강기의 깊이 방향 및 폭 방향으로의 가속도를 검출하는 복수의 가속도 센서와,

   상기 가속도 센서로부터의 정보에 따라, 상기 가이드 부재에 가하는 힘의 방향이 역으로 되는 한쌍의 액추에이터를 각각 제어하는 복수의 컨트롤러를 포함하며,

   상기 컨트롤러는,

   상기 가속도 센서로부터의 검출 신호를 받고, 상기 승강기에 발생한 가속도를 억제하기 위한 연산 처리를 하는 신호 처리 회로와,

   상기 신호 처리 회로로부터의 신호를 증폭·조절하는 전류 앰프 장치와,

   상기 전류 앰프 장치와 상기 한쌍의 액추에이터의 사이에 각각 설치되고, 상기 전류 앰프 장치로부터의 신호를 상기 한쌍의 액추에이터에 선택적으로 출력하기 위한 복수의 다이오드를 포함하는

   엘리베이터의 가이드 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 컨트롤러는 상기 다이오드의 상승 전압의 손실압을 보정하는 보정 회로를 더 갖고 있는

   엘리베이터의 가이드 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 보정 회로에서는, 입력 전압을 x, 하나의 상기 액추에이터에 대응하는 상기 다이오드의 개수를 n, 상기 다이오드의 상승 전압을 α로 했을 때, 출력 전압 y가 y=x+nαtanh(x/nα)로 되는 처리가 실행되는

   엘리베이터의 가이드 장치.
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