JPH05246660A - エレベータかご - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 エレベータの高速化にあたり、ガイドレール
からの動的外力によりかごに発生する横振動を抑制した
かごを得ること。 【構成】 箱に粘性流体を満たし、その中に先端に重り
１１を持つ片持ち梁１０が振動できるように形成した振
動吸収装置８をかごに取付け、横振動に対するかごの応
答性を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】エレベータかごの振動防止に関す
る

【０００２】

【従来の技術】図４により従来のエレベータかごについ
て説明する。

【０００３】エレベータのガイドレール１は昇降路に取
付けの際の据え付け精度により僅かな曲りが生じる。又
取付け後も建物がその内部設備の重量を受けて次第に縮
むためガイドレールも建物の縮みによる圧縮を受けて曲
りが大きくなる。建物が高層化するとこのガイドレール
の曲りは更に大きくなり、エレベータが昇降する際に、
ローラーガイド２を伝わりエレベータかご３に横振動を
与えることになる。

【０００４】この横振動に対しては、ローラーガイド２
とかご枠４の間にコイルばね５などの弾性体を取付けガ
イドレール１の曲りに起因する横振動が直接かご枠４に
伝わらないように対策している。更に防振ゴム６をかご
枠４とかご３の間に設けて、かご枠４に伝達した横振動
がかご３に伝わりにくくしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような振
動が完全に除かれるわけではないので、エレベータをよ
り高速化すると、一般にかごの横振動は更に大きくなる
ので、乗客に不快感を与え不安を募らせることになる。
このようなことから、より一層の横振動の低減の必要性
が生じてきた。

【０００６】かご３の固有振動数が、このガイドレール
１による動的外力に含まれる周波数帯域内にあるとき、
この動的外力に対する共振が起り、かごの横振動が非常
に大きくなる。ところが、一般的にかごのような比較的
大きな構造物の固有振動数は数ヘルツ程度であり、上述
した動的外力に含まれる周波数帯域外にその固有振動数
を設定し、共振を回避することは事実上不可能である。

【０００７】このようなことから、たとえ共振が発生し
ても横振動を最小限に抑制するような何らかの構造的工
夫が必要となってくる。

【０００８】本発明の目的は、大幅な構造上の設計変更
を必要とせずに、ガイドレールの曲りなどから受ける動
的外力による横振動を、簡単な構造で安価に、最小限に
抑制したかごを得ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かごに対し、所定の質量
比μと所定の固有振動数比ω_n ／Ω_n （振動吸収装置と
かごの夫々の固有振動数比）とを有する振動吸収装置を
かごに備える。

【００１０】

【作用】かごにガイドレールに起因する動的外力が作用
すると振動吸収装置が振動エネルギーを吸収し、かごの
応答を抑制して動的外力作用時の横振動を最小限に抑え
る。

【００１１】

【実施例】本発明を図１〜図３に示す実施例に基づいて
説明する。

【００１２】かご３の上、下部の天井と床面の端部分に
振動吸収装置８を取付ける。

【００１３】振動吸収装置８は箱９の上から下に向けて
片持梁１０を突出させ、この片持梁の下端に重り１１を
付け、更に、箱の内部に粘性流体１２を充填し、密閉し
て構成する。

【００１４】重り１１と粘性流体１２の構成は次のよう
にする。

【００１５】かご３の固有振動数をΩ_n とし、Ω_n で振
動する場合に実際にその振動に寄与する質量を等価質量
Ｍとし、これらの値は既知とする。

【００１６】振動吸収装置の重り１１の質量をｍ、重り
１１と片持ち梁１０で決まる振動吸収装置８の固有振動
数をω_n とし、ｍとＭの比をμとする。

【００１７】μの値は経験的に0.05〜0.5に決められる
ことが多い。今、経験的にμの値が決まったとすると、
重りの質量ｍは式（１）で与えられる。

【００１８】ｍ＝μＭ （１） 又、振動吸収装置の固有振動数ω_n の最適値は式（２）
で与えられる。

【００１９】 ω_n ＝［１／（１＋μ）］Ω_n （２） 更に、先端に質量を有する片持ち梁の固有振動数は近似
的に式（３）で与えられる。

【００２０】 ω_n ＝（３ＥＩ／Ｌ³ ｍ）^1/2 （３） ここで、Ｅは片持ち梁に使用する材料のヤング率、Ｉは
片持ち梁の断面２次モーメント、Ｌは片持ち梁の長さで
ある。

【００２１】式（２）によりω_n が決まると、片持ち梁
の諸元は式（３）を満たすように設定すれば良い。

【００２２】又、振動吸収装置の最適な減衰率ζは式
（４）を用いて求めることが出来る。 ζ＝［３μ／８（１＋μ）³ ］^1/2 （４） 但し、ζ＝Ｃ／２ｍΩ_n （５） であり、式（４）で求められたζの値と、すでに求めら
れているｍとΩ_n の値を式（５）に代入すると、減衰定
数Ｃの値が求まり、その値になるように粘性流体の粘度
を決めれば良い。

【００２３】ここで、図３を用いて上述のように最適に
設定した振動吸収装置をかごに取付けた場合の横振動抑
制作用について説明する。

【００２４】図３はかごと振動吸収装置で構成される振
動系を２自由度の振動モデルで近似した場合のかごの周
波数応答関数を示している。図３の横軸はかごに加わる
動的外力の周波数Ωとその固有振動数Ω_n の比で、縦軸
はその応答倍率を表している。但しかごの減衰率を５％
ととしている。

【００２５】図３から振動吸収装置８を取付けない場
合、即ちｍとＭの比 μ＝０ の場合には振動数比（Ω
／Ω_n ）が１のときに非常に大きい応答を示すことが分
る。これに対し、本発明のように振動吸収装置を取付け
た場合には、μの増加に伴って応答が減少し、特に μ
＝０．０５ 以上になると応答が半分以下となる。

【００２６】このように、振動吸収装置を設けていない
従来のかごにガイドレールの曲りなどに起因する動的外
力が横振動となって作用するとき、それらに含まれる周
波数Ωに、かごの固有振動数Ω_n に近い値の成分がある
と、かごは非常に大きく応答し、横振動の発生も顕著に
なり乗客に不快感を与える。

【００２７】一方、振動吸収装置を設けたかごは広い周
波数範囲に亘ってかごの応答が非常に小さくなることが
分る。

【００２８】このように本発明の実施例によれば、かご
に対して所定の質量比を有する重りの質量、この質量と
剛性で決まる固有振動数が最適の値となるように定めた
片持ち梁の諸元、最適な減衰となるように粘性流体の粘
度などを適当に設定することにより、かごがガイドレー
ルの曲りなどに起因する動的外力を受けるときの応答
（横振動）を最小限に抑制することが出来る。

【００２９】なお、振動吸収装置の取付場所は、かご枠
など他の部材に接することがなければ、その制約はな
い。

【００３０】また、上記実例では箱の内部に粘性流体を
満たして構成した振動吸収装置８について説明したが、
粘性流体は広い周波数範囲に亘りかごの応答を低く押さ
えるためのもので、単一の周波数振動のみを抑制する特
殊な場合には、粘性流体は必ずしも必要ではなく、それ
故、箱も必ずしも必要ではない。又、重りを用いず箱内
の粘性流体のみによるスロッシング(Sloshing)によって
も同様の効果が得られる。

【００３１】

【発明の効果】本発明により、ガイドレールの曲りや設
置誤差に起因する動的外力によるかごの横振動を最小限
に抑えて、乗り心地が良く、信頼性、安全性の高いエレ
ベータかごを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるエレベータの正面図、

【図２】本発明による振動吸収装置の斜視図、

【図３】振動吸収装置をつけたかごの周波数応答特性図

【図４】従来のエレベータの正面図である。

【符号の説明】

１…ガイドレール ２…ローラーガイド ３…かご ４…かご枠 ６…防振ゴム １０…片持ち梁 １１…重り μ…振動吸収装置の重りの質量ｍとかごの横振動等価質
量Ｍの比 ω_n ／Ω_n …振動吸収装置とかごの夫々の固有振動数比

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の質量比μと所定の固有振動数比ω
   _n ／Ω_n とからなる振動吸収装置を取付けてなることを
   特徴とするエレベータかご。