WO2007091335A1 - エレベーター装置およびそれが備える案内装置 - Google Patents

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car
elevator
guide rail
guide
marker
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PCT/JP2006/302572
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Atsushi Arakawa
Kouichi Miyata
Naoaki Noguchi
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Hitachi, Ltd.
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B7/00—Other common features of elevators
    • B66B7/02—Guideways; Guides
    • B66B7/04—Riding means, e.g. Shoes, Rollers, between car and guiding means, e.g. rails, ropes
    • B66B7/041—Riding means, e.g. Shoes, Rollers, between car and guiding means, e.g. rails, ropes including active attenuation system for shocks, vibrations
    • B66B7/042—Riding means, e.g. Shoes, Rollers, between car and guiding means, e.g. rails, ropes including active attenuation system for shocks, vibrations with rollers, shoes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B7/00—Other common features of elevators
    • B66B7/02—Guideways; Guides
    • B66B7/04—Riding means, e.g. Shoes, Rollers, between car and guiding means, e.g. rails, ropes
    • B66B7/046—Rollers

Definitions

  • the present invention relates to an elevator apparatus, and more particularly to a guide apparatus that raises and lowers a car along a guide rail.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is to suppress vibration generated in the elevator car of the elevator apparatus by a compact mechanism.
  • the purpose of the above is to use an elevator apparatus in which the car moves up and down in the hoistway.
  • the guide rail that guides the car is placed opposite to the elevator, and this guide rail has a seam in the raising and lowering direction of the car.
  • a plurality of markers are arranged at a predetermined distance in both directions in the ascending / descending direction across the joint, and a detector capable of detecting the marker in the car, and an output of the detector Accordingly, this is achieved by providing a guide device capable of applying a pressing force to the guide rail.
  • a control means for controlling the guide device and an acceleration detection means for detecting the acceleration of the car are provided, and the control means preferably controls the pressing force applied by the guide device based on the output of the acceleration detection means.
  • control means has a feedback controller that feeds back the acceleration signal of the elevator body including the passenger car and a feedforward controller based on the signal from the detector.
  • the marker is a convex member attached to the guide rail, a notch formed in the guide rail, and attached to the guide rail. It may be at least one of Porto. Further, the marker may be a shielding plate fixed to a hoistway wall in the vicinity of the joint of the guide rail, and the detecting means may be a capacitance detecting means or a magnetic detecting means capable of facing the shielding plate.
  • the purpose of the present invention is to provide a guide device for an elevator apparatus in which the elevator car of the elevator apparatus is designed along the guide rail, a pressing means for the guide rail, and an actuator that can drive the pressing means and the pressing force is variable.
  • a control device Near the joint of the guide rail formed between a plurality of guide rails arranged in the ascending / descending direction, and a control device that controls the overnight and the control device that controls the acceleration of the car.
  • a detection means capable of detecting this marker when attached to the car, and the control device is based on the output signal of this detection means. This is achieved by controlling the event.
  • an adjusting means for automatically adjusting the pressing force of the pressing means on the guide rail based on the operation state of the elevator apparatus and the output of the acceleration detector, and a storage means for storing the adjusted result may be provided.
  • the control device sets the pressing force with which the pressing means presses the guide rail to be equal to or less than a predetermined value when the acceleration detector detects the marker one.
  • it has a connecting member that is arranged at the joint portion of the guide rail and connects the guide rails, and a fixing means that fixes the connecting member to the guide rail, and the detecting means detects the fixing means as a marker.
  • a shield plate may be provided adjacent to the guide rail at the joint portion of the guide rail, and the detection means may detect the shield plate as a marker.
  • the marker portion is provided near the joint of the guide rail of the elevator overnight, and the detection portion for detecting the marker portion is provided in the cage portion, the pressing force of the cage to the guide rail can be changed.
  • the elevator car vibrations more effectively Can be suppressed.
  • FIG. 1 is a front view of an embodiment of an elevator according to the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram of a control system of the elevator shown in FIG. 1
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the characteristics of the feedforward control system
  • Figure 1 shows a front view of the elevator car.
  • a guide rail 6 for guiding the elevator car 1 is arranged on the wall surface of the hoistway (not shown) so as to extend in the vertical direction.
  • a car 1 is disposed between the pair of guide rails 6 and 6.
  • a rope (not shown) is connected to the upper part of the car 1, and the car 1 moves up and down in the hoistway by hoisting and lowering the rope.
  • Guide devices 20 and 20 are installed on the upper surface of the car 1 and on both guide rails 6a and 6c to guide the elevator to move up and down overnight. Similarly, guide devices 30 and 30 are also attached to the lower surface of the car 1 and on both guide rails 6 b and 6 d side.
  • the upper guide device 20 includes a mounting base 24 that is a mounting member for the car 1, a lever 2 2 that has a lower end rotatably supported on the mounting base 24, and extends substantially vertically. 1 2 2 There is a roller 2 1 rotatably attached to the upper end side of 2 2, and a spring 2 3 fixed at both ends to the upper end portion of the lever 2 2 and the middle portion of the vertical portion of the mounting base 2 4. Yes.
  • the rollers 2 1 and 2 1 are pressed against the guide rails 6 a and 6 c by the spring 2 3.
  • the lower guide device 30 also has substantially the same configuration as the upper guide device 20.
  • an actuary 3 4 is arranged between the spring and the mounting member is that the upper guide device 2 0 Is different. That is, the upper end of the lever 3 2 is rotatably attached to the horizontal portion of the mounting base 35. Roller 3 1 is rotatably attached to the lower end of lever 3 2, and roller 3 1 is pressed against guide rails 6b and 6d by spring 3 3 with one end attached to the lower end of lever 3 2. It has been.
  • the other end of the spring 3 3 is fixed to the pressing member 3 6, and the back side of the pressing member 3 6 is in contact with the actuate 3 4 fixed to the vertical portion of the mounting base 3 5. .
  • the guide rails 6a to 6d are set to have a predetermined length in the longitudinal direction in consideration of ease of mounting. Therefore, in the elevator device, a plurality of guide rails are arranged with a slight gap (seam 4a, 4b) in the upward and downward direction.
  • Each of the guide rails 6a to 6d has a T-shaped cross section, and the vertical line portion of the T-shape extends to the car side.
  • the rollers 21 and 31 are brought into contact with the end of the portion extending toward the car.
  • Convex members 7 a to 7 d are attached to the guide rails 6 a to 6 d on the respective T-shaped horizontal lines of the guide rails 6 a to 6 d to which the rollers 21 and 31 do not contact.
  • the convex members 7a to 7d are installed in the vicinity of the joints 4a and 4b of the guide rails 6a to 6d and at a predetermined distance from the joints 4a and 4b.
  • detectors 8a and 8b that can be detected each time the car 1 moves up and down the convex members 7a to 7d provided on the guide rails 6a to 6d are mounted. .
  • the detectors 8 a and 8 b are provided only on the both sides of the car 1 and on the upper side.
  • An accelerometer 5 that measures the vibration of the car 1 is attached to the center of the back side of the bottom plate of the car 1.
  • the outputs of the detectors 8 a and 8 b and the accelerometer 5 are sent to a separately provided controller 9. Based on these outputs, the controller 9 calculates a control signal to the actuator 3 4 of the guide device 30 provided on the lower side of the car 1.
  • the actuate evening 34 controls the pressing force with which the roller 31 presses the guide rails 6 a to 6 d to suppress the vibration of the car 1.
  • the two convex members 7 a and 7 b for detecting the joint 4 a of the left guide rails 6 a and 6 b are installed.
  • Detector 8a detects.
  • the detector 8 b detects two convex members 7 c and 7 d for detecting the joint 4 b of the right guide rails 6 c and 6 d.
  • the detectors 8a and 8b detect the convex members 7b and 7d installed below the joints 4a and 4b.
  • the detectors 8a and 8b detect the joints 4a and 4b and a predetermined time elapses, the guide device 30 passes through the joints 4a and 4b.
  • the convex members 7 a and 7 c installed above the joints 4 a and 4 b are detected by the detectors 8 a and 8 b and the predetermined time has passed.
  • the guide device 30 passes through the joints 4a and 4b.
  • the distance between the convex members 7 a to 7 d and the joints 4 a and 4 b is determined in advance, and the timing of passing through the joints 4 a and 4 b can be determined from the lifting speed of the car 1. If the detectors 8 a and 8 b detect the convex members 7 a to 7 d, the timing of the car 1 passing through the joints 4 a and 4 b of the guide rails 6 a to 6 d can be grasped. In accordance with the timing when Actuyue Ichibu 35 passes through joints 4a and 4b, it can be driven. As a result, the vibration of the car 1 that occurs when passing through the joints 4a and 4b can be reliably suppressed.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the control device 9 of the guide device 30 in the elevator device 100 shown in FIG.
  • the control device 9 is connected in parallel to a feedforward controller 10 that sends control signals to the elevator body 1 1 to the feed forward, a feedback controller 1 3 provided in the feedback loop 1 7, and the elevator body 1 1 in parallel. It has a connected mathematical model 1 2 and a gain adjuster 14 that adjusts the gain of the control signal. Using these, the control device 9 reduces the vibration of the elevator car 1 of the elevator body 11 to be controlled. At that time, the output of the accelerometer 5 shown in FIG. 1 is fed back to control the vibration.
  • the car obtained by calculating the acceleration of the car 1 detected by the accelerometer 5 attached to the lower surface of the car 1 and the mathematical model 1 2 mathematically replacing the elevator body 1 1.
  • the acceleration of 1 is added by the signal adder 16 on the output side.
  • the deviation of these two acceleration signals is input to the gain adjuster 14.
  • the gain adjuster 14 adjusts the gain from the deviation of the acceleration signal and feeds it back to the signal adder 15 on the input side of the elevator body 1 1 and the mathematical model 1 2 by the feedback loop 1 8.
  • the feedforward controller 10 outputs a control command at the timing when the guide device 30 passes the rail joints 4a and 4b according to the output from the detectors 8a and 8b shown in FIG. .
  • the exact position of the car 1 can be grasped only by measuring the rotation speed of a hoisting machine (not shown) by sliding the rope or stretching the rope. Can not. As a result, a deviation occurs in the timing of passing through the joints 4a and 4b. Therefore, in this embodiment, the positions of the joints 4a and 4b are detected using the detectors 8a and 8b, and the timing at which the car 1 passes through the joints 4a and 4b is adjusted.
  • the feedforward controller 10 and the gain adjuster 14 can change the magnitude of the gain, and both have an automatic adjustment function.
  • the gains of the feedforward controller 10 and the gain adjuster 14 adjusted using the automatic adjustment function are stored in a storage means (not shown).
  • x r is a displacement of the guide rail 6 a to 6 d
  • a horizontal displacement of x c is the car 1.
  • the displacement x e of the car 1 can be estimated from the output of the accelerometer 5.
  • the displacement x r is the car 1 of the guide rail 6 a ⁇ 6 d is lifting, and stores the learning effect.
  • the variables k (t) and b (t) on the right side of the above equation are both time functions.
  • Figure 3 shows an example of the time variation of the variable k (t). time. ⁇ ! Until ⁇ , k (t) is the maximum value k max . After that, it gradually decreases, and reaches the minimum value k min between time t 2 and t 4 . Gradually increase past the time t 4, reached the time t 5, it has become again k max. At a time tit ⁇ t 4 ⁇ t 5, smoothly varies between k max and k m in.
  • k (t) is set to the minimum value in the time zone t 2 to t 4 before and after the guide device 30 passes through the rail joint 4 a, it is as much as possible that the rail joint 4 a induces the vibration of the car 1 as much as possible. Can be avoided.
  • the guide device 30 supports the car 1 by pressing the roller 31 against the guide rails 6a to 6d. Therefore, the guide rails 6 a to 6 d are more than the predetermined force. Need to be pressed against. Therefore, the time function b (t) whose force is the product of the variable (t) is determined as shown in Fig. 4. That is, in a period of time Ti ⁇ t 5, the variable (1;) Aru mosquitoes by the product of 13) to You become Hobo_jo. The force of the product of these two variables k (t) and b (t) is surely pressed against the guide rails 6a to 6d to suppress the vibration at the rail joints 4a and 4b.
  • K (t) so that the force pressing the roller 3 1 against the guide rails 6 a to 6 d generated at time ti to t 5 is almost equal to f (t) after time 0 to t and after t 5
  • B (t) is set.
  • FIG. 5 shows the processing contents of the feedforward control system in a flowchart.
  • the outputs of the detectors 8a and 8b are monitored.
  • step S1 it is detected from the outputs of the detectors 8a and 8b provided in the car 1 that the convex members 7a to 7d have been passed.
  • step S2 the timing at which the guide device 30 passes through the rail joints 4a and 4b is calculated from the speed of the car 1 when the detectors 8a and 8b pass through the convex members 7a to 7d. To do.
  • step S3 When it is time for the guide device 30 to pass through the rail joints 4 a and 4 b, the controller 9 outputs a feed forward control command to the actuate overnight 35 in step 3. Actuyue Ikuya 35 controls to prevent vibration by changing the force that presses the roller 3 1 against the rails 6a to 6d. The operation from step S1 to step S3 is repeated until the elevator 100 stops. Every time the rail joints 4 a and 4 b are passed, the controller 9 outputs a feedforward control command to the guide device 30.
  • FIG. 6 shows a front view of another embodiment of the elevator apparatus according to the present invention.
  • the guide rails 40a to 40d are different from the above embodiment.
  • Notches 4 1 a to 4 1 d are formed in the longitudinal direction of guide rails 40 a to 40 d Has been.
  • the notches 4 1 a to 4 1 d are in the vicinity of the joints 4 a and 4 b of the guide rails 40 a to 40 d and located at a predetermined distance from the joints 4 a and 4 d. Is formed.
  • the notches 4 1 a to 4 1 d are located on the surfaces where the rollers 2 1 and 3 1 do not contact.
  • FIG. 7 shows a front view of still another embodiment of the elevator apparatus according to the present invention.
  • This embodiment is different from the above embodiment in the joints 4 a and 4 b of the guide rails 6 a to 6 d.
  • the joint 4 a of the left guide rails 6 a and 6 b has a joint plate 4 5 arranged on the back side.
  • the two guide rails 6 a and 6 b are connected by using the port 4 6 and nut. Yes.
  • Porto 4 6 One end of Porto 4 6 is projected from the surface of guide rails 6 a and 6 b so that detectors 8 a and 8 b can detect the end face of Porto 4 6.
  • the end face of Porto 4 6 acts as a marker for detectors 8 a and 8 b, and the rail joints 4 a and 4 b can be easily detected.
  • FIG. 8 is a perspective view showing another embodiment of the elevator apparatus according to the present invention.
  • the shielding plates 50 a and 5 Ob are provided at positions slightly apart from the guide rails 6 a and 6 b having a T-shaped cross section.
  • the shielding plates 50a and 5Ob are fixed to hoistway walls in the vicinity of the rail joint 4a and separated by a predetermined distance in the longitudinal direction of the rails 6a and 6b. Install the U-shaped detector 5 1 on the side of the car 1 at the top.
  • the U-shaped portion of the detector sandwiches the shielding plates 50 a and 5 Ob, and recognizes the shielding plates 50 a and 50 b by the change in capacitance or magnetic change. Accordingly, the shielding plates 50 a and 50 b act as a single force of the detector 51, similarly to the convex member, the notch portion, and the bolt that are shown in the above embodiment.
  • the joint in order to suppress the vibration caused by the joint of the guide rails arranged in the hoistway, the joint is in the vicinity of the joint and separated by a predetermined distance.
  • a marker is installed at the position to detect the seam, and the detector that attaches this marker to the car detects it, so the seam can be detected before the car guide device reaches the seam. Therefore, not only feedback control but also feedforward control can be performed on the guide device, and vibrations of the car and rope can be reliably suppressed.
  • one of the factors that induces the vibration of the elevator is the wind pressure that occurs when the car and the balance weight pass each other.
  • the passing position of the car and the counterweight is fixed at a certain position based on the mouth length etc., so use the marker provided near the passing position among the markers installed for detecting the guide rail. It is also possible to calculate the timing at which the counterweight passes and feed-forward control to reduce the effect of wind pressure.

Landscapes

  • Lift-Guide Devices, And Elevator Ropes And Cables (AREA)
  • Cage And Drive Apparatuses For Elevators (AREA)
  • Elevator Control (AREA)

Abstract

エレベーター装置(100)では、昇降路内に設けたガイドレール(6a～6d)に沿って乗りかご(1)が昇降する。乗りかごには、ガイドレールに沿って昇降するための案内装置(30)が備えられている。案内装置は、ガイドレールに押圧する押圧手段(31)と、この押圧手段の押圧力が可変なアクチュエータ(34)と、アクチュエータの制御器(9)、かごの振動を検出する加速度検出器(5)を有する。ガイドレールの継ぎ目の近傍にマーカー(7a～7d)部を、かごにこのマーカーを検出可能な検出装置(8a、8b)を設ける。検出装置からの信号に応じて案内装置の押圧力を制御器が制御する。

Description

明 細 書 エレベーター装置およびそれが備える案内装置 技術分野
本発明は、 エレベーター装置に係り、 特にかごをガイドレールに沿って昇降 させる案内装置に関する。
背景技術
従来のエレベーター装置の例が、 特開平 5 - 3 1 9 7 3 9号公報に記載され ている。 この公報に記載のエレべ一ター装置では、 エレべ一ターかご室の振動 レベルを抑制するために、 かごに振動センサを設けるとともに、 かご室とかご 枠からなるかごの上下にガイドレールの変位を検出するセンサを設けている。 かごの下方にはァクチユエ一夕が設けられており、 かごのセンサが検出した信 号を用いてこのァクチユエ一夕をフィードバック制御し、 さらにガイドレール の変位を検出するセンサの信号を用いてァクチユエ一夕をフィードフォワード 制御する。 これにより、 かごの水平方向の振動を抑制している。
また、 従来のエレべ一夕一装置の他の例が特開 2 Ο θ Ι - 1 2 2 5 5 5号公 報に記載されている。 この公報に記載のエレベータ一装置では、 静的および動 的変位が生じても十分にかごの振動を低減するために、 エレベーターの案内装 置が有するァクチユエ一夕固定部とァクチユエ一夕可動部の一方を磁石とし、 他方をコイルにしている。 かごが振動しているときに、 コイルに電流を流して ローレンツ力により、 振動を低減する。 ガイドレールたわみや継ぎ目の段差か ら発生する外乱を軽減している。
上記特開平 5 - 3 1 9 7 3 9号公報に記載したエレベーター装置では、 ガイ ドレールの変位を検出するセンサがレール面を検出している。 し力 し、 エレべ 一夕一のかごが高速に移動しているときは、 金属のレール表面が光沢面である と、 光沢による反射により光学式のセンサでは正確な変位の検出が困難になる。 光学式以外のセンサを用いれば光沢による影響は回避されるが、 高価であった り傷等の影響を受けやすい。 また、 センサの出力をフィードフォワード制御に 用いるので、 ァクチユエ一夕が通過する前に変位を検出しなければならず、 ァ クチユエ一夕よりもかご枠から離れた位置にセンサを取付けなければならず、 省スペース化を図ることが困難である。
一方、 上記特開 2 0 0 1 - 1 2 2 5 5 5号公報に記載のエレべ一ターでは、 乗りかごの昇降に起因する振動をコイルと磁石間に作用する力で抑制している が、 大型の乗りかごや高速の乗りかごでは、 乗りかごの重さや搭乗者の重さを 考慮すると、 コイルが発生すべき力が大になり、 装置が大型化する。 発明の開示
本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、 その目的は、 ェ レベータ一装置の乗りかごに発生する振動をコンパクトの機構で抑制すること にある。
上記目的は、 昇降路内を乗りかごが昇降するエレべ一夕一装置において、 乗 りかごを案内するガイドレールを昇降炉内に対向配置し、 このガイドレールは 乗りかごの昇降方向に継ぎ目をおいて複数配置されており、 この継ぎ目を挟ん で昇降方向の両方向に予め定めた距離だけ離れてマーカ一を配置し、 前記乗り かごにこのマーカーを検出可能な検出器と、 この検出器の出力に応じて前記ガ ィドレールに押圧力を付与可能な案内装置とを設けることにより達成される。 そして、 案内装置を制御する制御手段と、 乗りかごの加速度を検出する加速 度検出手段とを設け、 制御手段は加速度検出手段の出力に基づいて案内装置が 付与する押圧力を制御することが望ましく、 制御手段は、 乗りかごを含むエレ ベ一ター本体の加速度信号をフィードバックするフィードバック制御器と、 検 出器の信号に基づくフィードフォワード制御器とを有するものがさらに望まし レ^ また、 制御手段は、 乗りかごを含むエレベータ一本体を模擬した数値モデ ルを有し、 この数値モデルの出力と加速度検出手段が検出したエレベーター本 体の加速度の偏差をゲイン調整器を介してフィードバックするフィ一ドバック ループを有していてもよく、 マーカ一はガイドレールに取付けた凸部材、 ガイ ドレールに形成した切り欠き部、 ガイドレールに取付けたポルトの少なくとも いずれかであってもよい。 さらに、 マ一カーは、 ガイドレールの継ぎ目近傍に おける昇降路壁に固定した遮蔽板であり、 検出手段はこの遮蔽板と対峙可能な 静電容量検出手段または磁気検出手段であってもよい。
上記目的は、 エレべ一夕一装置が有する乗りかごをガイドレールに沿って案 内するエレベーター装置の案内装置において、 ガイドレールへの押圧手段と、 この押圧手段を駆動し押圧力が可変のァクチユエ一夕と、 このァクチユエ一夕 を制御する制御装置と、 乗りかごの加速度を検出する加速度検出器を有し、 昇 降方向に複数配置されたガイドレール間に形成されるガイドレールの継ぎ目近 傍であって押圧手段が当接しない位置にマーカ一を有し、 乗りかごに取付けら れたときにこのマーカーを検出可能な検出手段を有し、 制御装置はこの検出手 段の出力信号に基づいてァクチユエ一夕を制御することにより達成される。
そして、 エレベーター装置の運転状態と加速度検出器の出力に基づいて、 押 圧手段のガイドレールへの押圧力を自動調整する調整手段と、 調整した結果を 記憶する記憶手段とを設けてもよく、 制御装置は、 加速度検出器がマーカ一を 検出したときに、 押圧手段がガイドレールを押圧する押圧力を予め定めた値以 下にすることが望ましい。 また、 ガイドレールの継ぎ目部に配置されガイドレ 一ル間を接続する接続部材と、 この接続部材をガイドレールに固定する固定手 段とを有し、 この固定手段をマーカーとして検出手段が検出してもよく、 ガイ ドレールの継ぎ目部にガイドレールと隣り合って遮蔽板を設け、 この遮蔽板を マーカーとして検出手段が検出するようにしてもよい。
本発明によれば、 エレべ一夕一のガイドレールの継ぎ目近傍にマーカー部を、 かご部にこのマーカー部を検出する検出部を設けたので、 ガイドレールへのか ごの押圧力を変化させることができ、 より効果的にエレベーターかごの振動を 抑制できる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明に係るエレべ一夕一の一実施例の正面図であり、 第 2図は 第 1図に示したエレべ一ターが有する制御系のブロック図、 第 3図および第 4 図は、 フィードフォワード制御系の特性を説明する図であり、 第 5図はフィー ドフォワード制御系の処理内容を示すフローチャートである。 第 6図ないし第 8図は、 本発明に係るエレベーターのそれぞれ他の実施例の正面図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明に係るエレベータ一案内装置の一実施例を、 図面を用いて以下に説明 する。 第 1図に、 エレベーターかご部の正面図を示す。 図示しない昇降路の対 向する壁面には、 エレベーターの乗りかご 1を案内するためのガイドレール 6 が、 上下方向に延びて配置されている。 この 1対のガイドレール 6、 6間に、 乗りかご 1が配置されている。 乗りかご 1の上部には図示しないロープが接続 されており、 図示しない駆動装置がロープを巻き上げ、 巻き下げすることによ り乗りかご 1は昇降路内を上下する。
乗りかご 1の上面であって両ガイドレール 6 a， 6 c側には、 エレべ一夕一 の昇降を案内する案内装置 2 0、 2 0が取付けられている。 同様に、 乗りかご 1の下面であって両ガイドレール 6 b， 6 d側にも、 案内装置 3 0、 3 0が取 付けられている。 上部の案内装置 2 0は、 乗りかご 1への取付け部材である取 付け台 2 4と、 この取付け台 2 4に下端が回動自在に保持されほぼ垂直に延び るレバ一 2 2と、 レバ一 2 2の上端側に回動可能に取付けたローラ 2 1と、 レ バー 2 2の上端部と取付け台 2 4の垂直部の中間部とに両端を固定したばね 2 3とを有している。 ローラ 2 1 , 2 1は、 ばね 2 3によりガイドレール 6 a、 6 cに押圧されている。 下部の案内装置 3 0も、 上部の案内装置 2 0とほぼ同様の構成であるが、 ば ねと取付け部材の間にァクチユエ一夕 3 4が配置されている点が、 上部の案内 装置 2 0と異なっている。 すなわち、 取付け台 3 5の水平部に、 レバ一 3 2の 上端部が回動自在に取付けられている。 レバー 3 2の下端部にはローラ 3 1が 回動可能に取付けられており、 レバー 3 2の下端部に一端が取付けられたばね 3 3で、 ローラ 3 1がガイドレール 6 b， 6 dに押し付けられている。 ばね 3 3の他端部は、 押し付け部材 3 6に固定されており、 押し付け部材 3 6の背面 側には、 取付け台 3 5の垂直部に固定されたァクチユエ一夕 3 4が当接してい る。
ところで、 ガイドレール 6 a〜6 dは取付けやすさを考慮して、 長手方向長 さが所定長さに設定されている。 したがって、 エレべ一夕一装置では、 上下方 向に複数のガイドレールをわずかな隙間 （継ぎ目 4 a， 4 b ) をおいて配置す る。 各ガイドレール 6 a〜6 dは、 断面が T字型をしており、 T字の縦線部が かご側に延びて配置される。 そしてこのかご側に延びた部分の端部にローラ 2 1、 3 1が当接する。 ローラ 2 1、 3 1が当接しない各ガイドレール 6 a〜 6 dの T字の横線部上に、 ガイドレール 6 a〜6 dごとに凸部材 7 a〜7 dが取 付けられている。 凸部材 7 a〜7 dは、 ガイドレール 6 a〜6 dの継ぎ目 4 a , 4 b近傍であつて継ぎ目 4 a , 4 bから所定の距離だけ離れた位置に設置され ている。
一方、 乗りかご 1には、 ガイドレール 6 a〜 6 dに設けた凸部材 7 a〜 7 d を乗りかご 1が昇降するたびに検出可能な検出器 8 a、 8 bが、 取付けられて いる。 検出器 8 a、 8 bは、 乗りかご 1の両側面であって上部側にのみ設けら れる。 乗りかご 1の底板の裏面側中央部には、 乗りかご 1の振動を計測する加 速度計 5が取付けられている。 検出器 8 a、 8 bおよび加速度計 5の出力は、 別途設けた制御器 9に送られる。 制御器 9はこれらの出力に基づいて、 乗りか ご 1の下側に設けた案内装置 3 0のァクチユエ一夕 3 4への制御信号を算出す 06302572
6 る。 算出された制御信号を入力して、 ァクチユエ一夕 34は、 ローラ 31がガ ィドレール 6 a〜6 dを押圧する押圧力を制御して、 乗りかご 1の振動を抑制 する。
このように構成したエレべ一夕一装置 100では、 乗りかご 1が昇降すると、 左側のガイドレール 6 a、 6 bの継ぎ目 4 aを検出するための 2個の凸部材 7 a、 7 bを、 検出器 8 aが検出する。 同様に、 右側のガイドレール 6 c、 6 d の継ぎ目 4 bを検出するための 2個の凸部材 7 c、 7 dを、 検出器 8 bが検出 する。
乗りかご 1が上昇しているときは、 継ぎ目 4 a， 4 bの下方に設置した凸部 材 7 b、 7 dを検出器 8 a、 8 bが検出する。 検出器 8 a、 8 bが継ぎ目 4 a、 4 bを検出して所定時間が経過すると、 継ぎ目 4 a、 4 bを案内装置 30が通 過する。 同様に、 乗りかご 1が下降しているときは、 継ぎ目 4 a, 4 bの上方 に設置した凸部材 7 a、 7 cを検出器 8 a、 8 b力 ^検出し、 所定時間経過した ら継ぎ目 4 a、 4 bを案内装置 30が通過する。
凸部材 7 a〜7 dと継ぎ目 4 a, 4 bとの距離は予め求められており、 乗り かご 1の昇降速度から継ぎ目 4 a, 4 bを通過するタイミングを把握すること ができる。 凸部材 7 a〜 7 dを検出器 8 a, 8 bが検出すれば、 ガイドレール 6 a〜6 dの継ぎ目 4 a, 4 bを乗りかご 1が通過するタイミングを把握でき、 案内装置 30のァクチユエ一夕 35が継ぎ目 4 a, 4 bを通過するタイミング に合わせて、 ァクチユエ一夕 35を駆動できる。 これにより、 継ぎ目 4 a、 4 bを通過するときに発生する乗りかご 1の振動を、 確実に抑制することができ る。
なお、 第 1図に示した実施例では、 凸部材 7 a〜7 dをガイドレール 6 a〜 6 dに設けている。 しかしながら、 凸部材 7 a〜 7 dの代わりにシール状のマ —力一を貼り付け、 光の反射率の変化から、 継ぎ目 4 a、 4bの位置を検出す るようにしてもよい。 第 2図に、 第 1図に示したエレベーター装置 1 0 0における案内装置 3 0の 制御装置 9をブロック図で示す。 制御装置 9は、 制御信号をフィードフォヮ一 ドにエレベーター本体 1 1に送信するフィードフォワード制御器 1 0、 フィ一 ドバックループ 1 7に設けられたフィードバック制御器 1 3、 エレベーター本 体 1 1に並列に接続された数学モデル 1 2、 制御信号のゲインを調整するゲイ ン調整器 1 4とを備えている。 これらを用いて制御装置 9は、 制御対象とする エレべ一夕一本体 1 1の乗りかご 1の振動を低減する。 その際、 第 1図に示し た加速度計 5の出力をフィ一ドバックして、 振動を制御する。
具体的には、 乗りかご 1の下面に取付けた加速度計 5が検出した乗りかご 1 の加速度と、 エレベーター本体 1 1を数学的に置き換えた数学モデル 1 2を演 算して得られた乗りかご 1の加速度とを出力側の信号加算器 1 6で加算する。 そしてこれら 2つの加速度信号の偏差を、 ゲイン調整器 1 4に入力する。 ゲイ ン調整器 1 4は、 加速度信号の偏差からゲインを調整し、 エレベーター本体 1 1および数学モデル 1 2の入力側の信号加算器 1 5に、 フィードバックループ 1 8によりフィードバックする。
フィードバックループ 1 8を設けたので、 乗りかご 1の積載重量が変化して エレベーター本体 1 1の振動特性が変化する場合等に容易に対応できる。 フィ ードフォワード制御器 1 0は、 第 1図で示した検出器 8 a， 8 bからの出力に 応じて、 案内装置 3 0がレール継ぎ目 4 a， 4 bを通過するタイミングで制御 指令を出力する。 レール継ぎ目 4 a， 4 b等のインパルス的外乱に起因する乗 りかご 1の振動を低減するためには、 フィードバック制御の他にフィードフォ ワード制御を付加することが重要である。 その場合、 継ぎ目 4 a， 4 bを乗り かご 1が通過するタイミングに正確に合わせてフィ一ドフォヮード制御すれば 効果が大である。
エレベーター装置 1 0 0では、 図示しない巻き上げ機の回転数を計測しただ けでは、 ロープのすべりやロープの伸びにより乗りかご 1の正確な位置を把握 できない。 その結果、 継ぎ目 4 a, 4 bを通過するタイミングにずれが発生す る。 そこで本実施例では、 検出器 8 a, 8 bを用いて継ぎ目 4 a， 4 bの位置 を検出し、 継ぎ目 4 a, 4bを乗りかご 1が通過するタイミングを調整する。 フィードフォワード制御器 10とゲイン調整器 14は、 ゲインの大きさを可 変であり、 ともに自動調整機能を有している。 自動調整機能を用いて調整した フィードフォワード制御器 10とゲイン調整器 14のゲインは、 図示しない記 憶手段に記憶される。
フィードフォワード制御系の構成法の一例を、 以下に示す。 フィードフォヮ ード制御系ループにより発生する力 ί (t) を、 以下のように設定する。
f (t) =k (t) {xc-xr + b (t) }
ここで、 xrはガイドレール 6 a〜 6 dの変位であり、 xcは乗りかご 1の水平 方向の変位である。 乗りかご 1の変位 xeは、 加速度計 5の出力から推定でき る。 ガイドレール 6 a〜6 dの変位 xrは乗りかご 1が昇降しているときに、 学習作用で記憶する。 上式の右辺の変数 k (t) 、 b (t) はともに時間の関 数である。
第 3図に、 変数 k (t) の時間変化の一例を示す。 時間。〜！^までは、 k (t) は最大値 kmaxとなっている。 その後次第に減少し、 時間 t 2〜t 4の間 では最小値 kminになっている。 時間 t4を過ぎると徐々に増加し、 時間 t 5に 至って、 再度 kmaxになっている。 時間 t i t ^ t4〜t 5では、 kmaxと km inの間を滑らかに変化する。
時間 t 3において、 案内装置 30がレール継ぎ目 4 aを通過するものとする。 案内装置 30がレール継ぎ目 4 aを通過する前後の時間帯 t 2〜t4において、 k (t) を最小値に設定したので、 レール継ぎ目 4 aが乗りかご 1の振動を誘 発するのを極力避けることができる。
案内装置 30は、 ローラ 31をガイドレール 6 a〜6 dに押圧して乗りかご 1を支持する。 そのため、 予め定めた力以上の力が、 ガイドレール 6 a〜6 d に押し付けられる必要がある。 そこで、 変数 ( t) との積が力となる時間関 数 b (t)を、 第 4図に示すように定める。 すなわち、 時間 t i〜t 5の間では、 変数 （1;)13 ）の積でぁるカがほぼー定になるょぅにする。 この 2つの変数 k ( t ) 、 b (t)の積の力が、 確実にガイドレール 6 a〜 6 dに押し付けられて、 レール継ぎ目 4 a， 4bでの振動を抑制する。
時間 t i〜 t 5において発生するガイドレール 6 a〜6 dにローラ 3 1を押し 付ける力が、 時間 0〜tェ及び t 5以降における f ( t) とほぼ等しくなるよう に、 k ( t ) 、 b ( t ) を設定する。 また時間 0〜 t 及び t 5以降は、 k ( t) が大きいので、 この範囲では b ( t) を零に設定する。 k(t)(xc-xr) だけでも、 予め定めた値以上の力がガイドレール 6 a〜6 dに加えられる。
第 5図に、 フィードフォワード制御系の処理内容を、 フローチャートで示す 乗りかご 1が昇降を開始したら、 検出器 8 a， 8 bの出力を監視する。 ステツ プ S 1において、 乗りかご 1に設けた検出器 8 a， 8 bの出力から、 凸部材 7 a〜7 d部を通過したことを検出する。 ステップ S 2で、 凸部材 7 a〜7 dを 検出器 8 a, 8 bが通過したときの乗りかご 1の速度から、 レール継ぎ目 4 a、 4 bを案内装置 3 0が通過するタイミングを算出する。
レール継ぎ目 4 a, 4 bを案内装置 3 0が通過するタイミングになったら、 ステップ 3で制御器 9がフィードフォワード制御指令をァクチユエ一夕 3 5へ 出力する。 ァクチユエ一夕 3 5は、 ローラ 3 1をレール 6 a〜6 dに押し付け る力を変化させて振動が発生しないように制御する。 エレべ一夕一装置 1 00 が停止するまで、 このステップ S 1からステップ S 3までの動作を繰り返す。 そして、 レール継ぎ目 4 a， 4 bを通過するごとに， 制御器 9はフィードフォ ワード制御指令を案内装置 3 0に出力する。
第 6図に、 本発明に係るエレベ ター装置の他の実施例を、 正面図で示す。 本実施例は、 上記実施例とはガイドレール 40 a〜40 dが相違している。 ガ イドレール 40 a〜40 dの長手方向一部に切り欠き部 4 1 a〜 4 1 dが形成 されている。 切り欠き部 4 1 a〜4 1 dは、 ガイドレール 4 0 a〜4 0 dの継 ぎ目 4 a、 4 bの近傍であって、 継ぎ目 4 a、 4 dから所定距離だけ離れた位 置に形成されている。 この切り欠き部 4 1 a〜4 1 dは、 ローラ 2 1、 3 1が 当接しない面に位置している。 切り欠き部 4 1 a〜4 1 dは、 第 1図に示した 凸部材 7 a〜7 dと同様に、 検出器 8 a， 8 bのマーカーとして作用する。 本発明に係るエレべ一夕一装置のさらに他の実施例を、 第 7図に正面図で示 す。 本実施例は、 上記実施例とガイドレール 6 a〜6 dの継ぎ目 4 a、 4 b部 が相違している。 左側のガイドレール 6 a、 6 bの継ぎ目 4 aには、 継ぎ目板 4 5が背面側に配置されており、 ポルト 4 6およびナツトを用いて 2つのガイ ドレール 6 a， 6 bを連結している。 ポルト 4 6の一端側を、 ガイドレール 6 a、 6 bの表面から突出させて、 検出器 8 a , 8 bがポルト 4 6の端面を検出 できるようにする。 ポルト 4 6の端面が、 検出器 8 a， 8 bの、 マーカーとし て作用し、 レール継ぎ目 4 a， 4 b位置を容易に検出できる。
本発明に係るエレベーター装置の他の実施例を、 第 8図に斜視図で示す。 こ の第 8図では、 継ぎ目 4 aの検出に係る部分だけを図示し、 その他は省略して いる。 本実施例では、 上記実施例と異なり、 断面 T字型のガイドレール 6 a , 6 bとわずかに離れた位置に、 遮蔽板 5 0 a、 5 O bを設けている。 遮蔽板 5 0 a , 5 O bは、 レール継ぎ目 4 aの近傍であってレール 6 a， 6 bの長手方 向に所定距離だけ離れた昇降路壁に固定されている。 U字型の検出器 5 1を乗 りかご 1の側部であって上部に取付ける。 乗りかご 1が昇降すると、 検出器の U字部が遮蔽板 5 0 a , 5 O bを挟み込み、 静電容量の変化または磁気の変化 により遮蔽板 5 0 a , 5 0 bを認識する。 したがって、 遮蔽板 5 0 a、 5 0 b は上記実施例に示した凸部材や切り欠き部、 ボル卜と同様に、 検出器 5 1のマ 一力一として作用する。
以上本発明の各実施例によれば、 昇降路内に配置したガイドレールの継ぎ目 に起因する振動を抑制するために、 継ぎ目の近傍であって所定距離だけ離れた 位置に継ぎ目を検出するためのマ一カーを取付け、 このマーカ一を乗りかごに 取付けた検出器が検出するので、 乗りかごの案内装置が継ぎ目に至る前に継ぎ 目を検出できる。 したがって、 案内装置をフィードバック制御だけでなく、 フ イードフォワード制御することも可能になり、 乗りかごやロープの振動を確実 に抑制できる。
ところで、 エレべ一夕一の振動を誘発する要因の 1つが、 乗りかごと釣合い 重りがすれ違う際に発生する風圧である。 乗りかごと釣合い重りのすれ違い位 置は、 口一プ長等から一定の位置に定まるので、 ガイドレール検出用に設置し たマーカーのうち、 すれ違い位置近傍に設けたマーカーを利用して、 乗りかご と釣合い重りがすれ違うタイミングを算出し、 風圧の影響を低減するようにフ ィ一ドフォワード制御するようにしてもよい。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 昇降路内を乗りかごが昇降するエレベーター装置において、 乗りかごを案 内するガイドレールを昇降炉内に対向配置し、 このガイドレールは乗りかごの 昇降方向に継ぎ目をおいて複数配置されており、 この継ぎ目を挟んで昇降方向 の両方向に予め定めた距離だけ離れてマーカーを配置し、 前記乗りかごにこの マーカ一を検出可能な検出器と、 この検出器の出力に応じて前記ガイドレール に押圧力を付与可能な案内装置とを設けたことを特徴とするエレベーター装置。
2 . 前記案内装置を制御する制御手段と、 前記乗りかごの加速度を検出する加 速度検出手段とを設け、 前記制御手段は前記加速度検出手段の出力に基づいて 前記案内装置が付与する押圧力を制御することを特徴とする請求の範囲第 1項 に記載のエレベーター装置。
3 . 前記制御手段は、 乗りかごを含むエレベーター本体の加速度信号をフィー ドバックするフィードバック制御器と、 前記検出器の信号に基づくフィードフ ォヮード制御器とを有することを特徴とする請求の範囲第 2項に記載のエレべ —ター装置。
4 . 前記制御手段は、 乗りかごを含むエレベーター本体を模擬した数値モデル を有し、 この数値モデルの出力と前記加速度検出手段が検出したェレべ一ター 本体の加速度の偏差をゲイン調整器を介してフィードバックするフィードバッ クループを有することを特徴とする請求の範囲第 3項に記載のエレベーター装 置。
5 . 前記マーカ一は前記ガイドレールに取付けた凸部材、 前記ガイドレールに 形成した切り欠き部、 前記ガイドレールに取付けたポルトの少なくともいずれ かであることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のエレべ一夕一装置。
6 . 前記マーカーは、 前記ガイドレールの継ぎ目近傍での昇降路壁に固定した 遮蔽板であり、 前記検出手段はこの遮蔽板と対峙可能な静電容量検出手段また は磁気検出手段であることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のエレべ一夕 —装置。
7 . エレベーター装置が有する乗りかごをガイドレールに沿って案内するエレ ベータ一装置の案内装置において、 ガイドレールへの押圧手段と、 この押圧手 段を駆動し押圧力が可変のァクチユエ一夕と、 このァクチユエ一夕を制御する 制御装置と、 乗りかごの加速度を検出する加速度検出器を有し、 昇降方向に複 数配置されたガイドレール間に形成されるガイドレールの継ぎ目近傍であって 前記押圧手段が当接しない位置にマーカーを有し、 乗りかごに取付けられたと きにこのマ一力一を検出可能な検出手段を有し、 前記制御装置はこの検出手段 の出力信号に基づいて前記ァクチユエ一夕を制御することを特徴とするエレべ 一夕一装置の案内装置。
8 . エレベーター装置の運転状態と前記加速度検出器の出力に基づいて、 前記 押圧手段のガイドレールへの押圧力を自動調整する調整手段と、 調整した結果 を記憶する記憶手段とを設けたことを特徴とする請求の範囲第 7項に記載のェ レベータ一装置の案内装置。
9 . 前記制御装置は、 前記加速度検出器が前記マーカーを検出したときに、 前 記押圧手段がガイドレールを押圧する押圧力を予め定めた値以下にすることを 特徴とする請求の範囲第 8項に記載のエレベーター装置の案内装置。
1 0 . ガイドレールの継ぎ目部に配置されガイドレール間を接続する接続部材 と、 この接続部材をガイ.ドレールに固定する固定手段とを有し、 この固定手段 をマーカーとして前記検出手段が検出することを特徴とする請求の範囲第 7項 に記載のエレベーター装置の案内装置。
1 1 . ガイドレールの継ぎ目部にガイドレールと隣り合って遮蔽板を設け、 こ の遮蔽板をマ一カーとして前記検出手段が検出することを特徴とする請求の範 囲第 7項に記載のエレベーター装置の案内装置。
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