JPH0680354A - エレベータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】エレベータのかご室の振動を軽量な装置でかつ
低コストで、走行時に発生する横振動を従来に増してよ
り低減できるエレベータを提供することにある。 【構成】かご枠４の所望の位置にローラガイド３を有
し、かご枠４内に防振ゴム６を介して支持されたかご室
５からなる乗りかごが、昇降路に配設されたガイドレー
ル１に当接された状態で、昇降可能に構成したエレベー
タにおいて、ローラガイド３の変位を検出する変位計１
２と、かご室５の加速度を検知する加速度計９と、かご
室５とかご枠４との間に配設され、複数の圧電素子を多
層に積み重ねた圧電素子群７からなり、かご室５を横方
向に動かすことができるようにしたアクチュエータと、
加速度計９で検知した加速度信号に応じてアクチュエー
タを動かす手段とを具備したもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建物の昇降路に設置さ
れるエレベータに係り、特に乗りかごに関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来のエレベータの概略構成図
を示している。建物の昇降路には、ガイドレール１が地
面に対して垂直に設置され、ブラケット２により建物に
固定されている。その際、ガイドレール１には取り付け
時の初期撓みが存在する。

【０００３】また、かご室５とかご枠４からなる乗りか
ごがガイドレール１に沿って走行する時、ローラガイド
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの押し付け力によってもガイド
レール１は撓み（以下、走行撓みと称する）、このガイ
ドレール１の初期撓みと走行撓みが、ローラガイド３ａ
〜３ｄを伝わり、かご室５に横方向の振動を発生させ、
乗心地を低下させる。この横方向の振動は、エレベータ
が高速になるにつれ大きくなり、乗心地が許容範囲を逸
脱する要因になる場合もある。ローラガイド３ａ〜３ｄ
とかご枠４の間には、適当な定数をもつ弾性体１０を設
け、ガイドレール１の撓みにより伝わる横方向の振動を
ある程度吸収している。さらに、かご室５とかご枠４の
間には防振ゴム６を設け、かご枠４にまで伝達した振動
が、かご室５にまで伝達されるのをある程度防止してい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のエ
レベータの構造では高周波成分の振動は、概ね取り除か
れるが、低周波成分については依然として残る場合があ
り、現状よりさらに高速化を行った場合、ガイドレール
１から伝わる振動を十分に抑制できないため、かご室５
には依然として乗心地に影響するような振動が発生する
可能性がある。この振動を低減し、乗心地をより向上さ
せるためには、振動発生の源であるガイドレール１を改
善し、撓み量を減少させることが考えられる。ガイドレ
ール１を改善する手段として、ガイドレール１の加工精
度を上げると同時に、取り付け精度も上げることが考え
られる。

【０００５】しかし、ガイドレール１の加工精度を現状
よりさらに上げることは実際上難しい。また、ガイドレ
ール１の取り付け精度を上げることであるが、ガイドレ
ール１を設置する建物自体が設備の重量等で縮む事など
を考えると、据付時の精度を現状以上に向上させる事は
難しい。これらは、建物が高層になるほど顕著である。
これらの理由により、ガイドレール１の改善による大幅
な振動低減は期待できない。

【０００６】一方、かご室５の偏荷重による、ガイドレ
ール１の走行撓みを少なくするには、ブラケット２の取
り付け間隔を短くすることが考えられるが、ブラケット
２の設置数が多くなり、設置時間がかかり、多大なコス
トを要する。

【０００７】以上のように、さらにエレベータの高速化
を行う場合、従来の弾性体１０を用いた構造では、不十
分であり、またガイドレー１ルの加工精度、据付精度の
向上は困難であるため、横振動を十分に抑制することは
できない。

【０００８】本発明は前記事情に基づいてなされたもの
で、エレベータのかご室の振動を軽量な装置でかつ低コ
ストで、走行時に発生する横振動を従来に増してより低
減できるエレベータを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に対応する発明は、かご枠の所望の位置に
ローラガイドを有し、かご枠内に防振体を介して支持さ
れたかご室からなる乗りかごが、昇降路に配設されたガ
イドレールに当接された状態で、昇降可能に構成したエ
レベータにおいて、前記ローラガイドの変位を検出する
変位検出手段と、前記かご室の加速度を検知する加速度
検知手段と、

【００１０】前記かご室と前記かご枠との間に配設さ
れ、複数の圧電素子を多層に積み重ねた圧電素子群から
なり、前記かご室を横方向に動かすことができるように
したアクチュエータと、前記加速度検知手段で検知した
加速度信号に応じて前記アクチュエータを動かす手段
と、を具備したエレベータである。

【００１１】前記目的を達成するため、請求項２に対応
する発明は、かご枠の所望の位置にローラガイドを有
し、かご枠内に防振体を介して支持されたかご室からな
る乗りかごが、昇降路に配設されたガイドレールに当接
された状態で、昇降可能に構成したエレベータにおい
て、前記ローラガイドの変位を検出する変位検出手段
と、前記かご室の加速度を検知する加速度検知手段と、

【００１２】前記かご室と前記かご枠との間に配設さ
れ、複数の圧電素子を多層に積み重ねた圧電素子群から
なり、前記かご室を横方向に動かすことができるように
したアクチュエータと、前記かご枠に一端が支点を中心
として回転可能であって、他端が前記アクチュエータと
前記かご室の間に接触するリンク機構と、前記加速度検
知手段で検知した加速度信号に応じて前記アクチュエー
タを動かす手段と、を具備したエレベータである。

【００１３】

【作用】請求項１に対応する発明によれば、ガイドレー
ルの軌道に撓みが生じたとき、ローラガイドに変位が生
じて乗りかごに振動が生じる場合、この振動を予測しか
ご枠からかご室に伝達する振動を打ち消すようにアクチ
ュエータが作用する。加えて、加速度検出手段により、
かご室に発生している振動も検知するとともに、かご室
に生じる横方向の加速度に応じ、圧電素子群に電圧をか
け、アクチュエータを動かすことにより、かご室に生じ
た加速度を打ち消すことができ、かご室に生じる振動を
さらに低減させることができる。

【００１４】請求項２に対応する発明によれば、請求項
１の効果に加えて、リンク機構を備えているので、圧電
素子群の変位量が増幅され、従ってこの分、圧電素子の
積層数が少なくてすみ、コストを下げることもできる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明によるエレベータの第１の実
施例の概略構成を示すものであり、図５の従来例と異な
る点を説明する。すなわち、かご枠４には、ローラガイ
ド３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを取り付け、各ローラガイド
３ａ〜３ｄにそれぞれ変位センサ１２ａ，１２ｂ，１２
ｃ，１２ｄを設け、ガイドレール１の撓みにより発生す
る変位を検出することができるようになっている。ま
た、かご室５には加速度計９を設け、かご室５に発生す
る加速度を検出することができるようになっている。

【００１６】さらに、かご室５およびかご枠４の両側面
には、複数の圧電素子を多層に積み重ねた圧電素子群７
が以下のようにして設けられている。圧電素子群７は、
アクチュエータを構成し、弾性体１３を介してかご室５
に繋がっており、その両端は、かご室５とかご枠４のそ
れぞれに固定されている。かご室５はかご枠４の上に防
振ゴム６を介して支えられており、かご枠４とかご室５
とが横方向に相対運動をすることができるようになって
いる。そのため、圧電素子に電圧をかけることにより、
圧電素子は伸縮し、多層に積み重ねた圧電素子群７は、
かご枠４に対してかご室５を動かすことができる。

【００１７】このような構成のものにおいて、ガイドレ
ール１の軌道に撓みがある場合、またはかご室５の偏荷
重により撓みが生じた場合、ローラガイド３ａ〜３ｄに
は変位が生じ、かご室５に振動が生じる。この振動を予
測しかご枠４からかご室５に伝達する振動を打ち消すよ
うにアクチュエータを動かす。加えて、かご室５に取り
付けられた加速度計９により、かご室５に発生している
振動も検知する。かご室５に生じる横方向の加速度に応
じ、圧電素子群７に電圧をかけ、アクチュエータを動か
すことにより、かご室５に生じた加速度を打ち消すこと
ができ、かご室５に生じる振動をさらに低減させること
ができる。

【００１８】以下、このように構成された実施例のエレ
ベータの動作について説明する。建物の昇降路に立設さ
れたガイドレール１に、ローラガイド３ａ〜３ｄが案内
されて昇降をする。そのため、ローラガイド３ａ〜３ｄ
は、常にガイドレール１に接触している必要があり、弾
性体１０により押し付けられている。そのためガイドレ
ール１には取付け時の撓みに加え、押し付け力による撓
みが生じる。ガイドレール１は、ブラケット２により支
えられているため、両端支持の梁の上を荷重が移動して
いるようなものであり、場所によりガイドレール１の撓
み量が異なる。また、ローラガイド３ａ〜３ｄの押し付
け力は、常に一定とは限らず、かご室５の積載物が偏荷
重であるときには片側に大きな荷重がガイドレール１に
かかることになる。この時、ガイドレール１の撓みは、
さらに大きくなる。ローラガイド３ａ〜３ｄは、直接か
ご枠４に取り付けられているのではなく、弾性体１０を
通してかご枠４に取り付けられているが、すべての振動
を吸収することができず、振動はローラガイド３ａ〜３
ｄを伝わり、かご枠４からかご室５へと伝わる。

【００１９】図４に複数の圧電素子を多層に積み重ねた
圧電素子群７によるアクティブ制振のブロック線図を示
しており、ガイドレール１の撓みにより伝わる変位を検
出する為のローラガイド３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの
総称）に設けた変位計１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，
１２ｄの総称）、かご室５の横振動を検出する為のかご
室５に設けた加速度計９、圧電素子群７からなるアクチ
ュエータ、検出した値からアクチュエータの操作量を制
御するかご枠振動制御装置１５およびかご室振動制御装
置１６からなっている。発生する振動は、かご室５とか
ご枠４との並進振動が主であるため、その並進方向の振
動を抑制することができる。

【００２０】また、ローラガイド３の変位データは、か
ご枠４の上部の左右２点、或いは、かご枠４の下部の左
右２点のデータを使用するものとし、乗りかごが上昇時
にはローラガイド３ａ，３ｂの変位データを使用し、乗
りかごが下降時にはローラガイド３ｃ，３ｄの変位デー
タを使用し、ローラガイド３の相対変位によりかご室５
に生じる横振動を予測する。

【００２１】エレベータが上昇時にはローラガイド３
ａ，３ｂから、下降時にはローラガイド３ｃ，３ｄから
得られた相対変位データを制御装置に入力し演算を行
い、かご枠４に発生する振動を予測し、振動の抑制に必
要な電圧の値が決定される。

【００２２】また、かご室５に設けられた加速度計９に
よりかご室５に発生している横振動を検出する。この検
出された加速度は、減算器１７において、目標加速度
（Ｏ）の値から検出された加速度を減じ、その値をかご
室振動制御装置１６に入力して演算を行い、かご室の振
動抑制に必要な電圧の値が決定される。この電圧とかご
枠振動制御装置１５の電圧値を、加算器１８により加算
することにより、圧電素子群７に出力する電圧の値が決
定される。この決定された電圧値により得られる横振動
とかご枠４の防振ゴム６から伝達される振動が減算器１
９により減算されて、かご室５に与えられる。

【００２３】この場合、圧電素子群７は制御装置１５，
１６からの入力信号により伸縮し、かご室５の振動を抑
制することができ、かご室５の振動を目標加速度（Ｏ）
に近付ける。

【００２４】また、かご室５に設けた加速度信号をフィ
ードバックしているため、かご室５の固有振動数域で発
生している振動を減衰させる効果をもち、かご室５に発
生した横振動を低減することができ、乗りかごの乗り心
地が向上する。

【００２５】圧電素子群７は、直接かご枠４とかご室５
とを結合すると、アクチュエータにより拘束されること
になり、アクチュエータで制御しきれない高周波領域で
の振動がかご枠４から直接かご室５へ伝わることにな
る。そのため、かご室５と圧電素子群７との間に、弾性
体１３を設けている。また、圧電素子は、引張力に弱い
ため注意しなければならず、圧電素子に引張力が生じた
ときに吸収する役目ももっている。この制御は、エレベ
ータがある階床に停止しているときから、昇降し次の階
床に停止するまで行われる。

【００２６】アクティブ制振に必要な設備は、変位計１
２、加速度計９、かご枠振動制御装置１５、かご室振動
制御装置１６、圧電素子群７だけで済むため、軽量であ
り、また制御装置１５，１６を設けたことによるエレベ
ータ装置全体の変更が必要ない。

【００２７】この様に、本発明の実施例によると、エレ
ベータに発生する振動を軽量な装置かつ低コストで低減
することができ、乗りかごの乗心地をさらに改善するこ
とができる。

【００２８】図２は本発明の第２の実施例を示すもので
あり、かご室５を動かす圧電素子群７、すなわち、複数
の圧電素子を多層に積み重ねた圧電素子群７をリンク機
構８を利用し、圧電素子群７の変位量を増幅した機構を
設けたエレベータの概略図である。図３は、図２の一部
を拡大した図であり、かご枠４両端下部にリンク機構８
を設け、かご枠４側の支点を中心として回転することが
できるように構成されている。そして、圧電素子群７
は、直接かご室５に固定せずに、このリンク機構８の中
間部に取り付けている。圧電素子群７に所定の電圧信号
が入力されると、それに応じて圧電素子群７は、伸縮す
るが、その変位量は、圧電素子群７の作用点と回転支点
１１間の距離Ｌ１と、かご室５への作用点と回転支点１
１間の距離Ｌ２の比Ｌ２／Ｌ１だけ、リンク機構８によ
り増幅されてかご室５に伝わり、横方向に移動する。そ
のため、圧電素子群７の積層数が少なくて済みコストを
下げることも可能になる。また、リンク機構８は、弾性
体６で構成しているため、アクチュエータで振動が抑制
できない高周波成分を吸収できるようにしている。

【００２９】この様に、本発明によるとエレベータに発
生する振動を、軽量な装置かつ最小限のコストで低減す
ることができ、乗りかごの乗心地をさらに改善すること
ができる。

【００３０】

【発明の効果】以上述べた本発明によれば、高速化に伴
う、ガイドレールの取り付け時の撓みや積載物の偏荷重
によるガイドレールの撓みに起因する振動が発生して
も、かご室の振動をさらに低減することができ、このた
め簡単な構造により乗心地を向上させることができるエ
レベータを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエレベータの第１の実施例を示す概略
構成図。

【図２】本発明のエレベータの第２の実施例を示す概略
構成図。

【図３】図２の一部を拡大した図。

【図４】本発明の実施例の作用効果を説明するためのブ
ロック線図。

【図５】従来のエレベータの概略構成図。

【符号の説明】

１…ガイドレール、２…ブラケット、３ａ，３ｂ，３
ｃ，３ｄ…ローラガイド、４…かご枠、５…かご室、６
…防振ゴム、７…多層に積み重ねた圧電素子群、８…リ
ンク、９…加速度計、１０…弾性体、１１…回転支点、
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ…変位計、１３…弾性
体。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 かご枠の所望の位置にローラガイドを有
   し、かご枠内に防振体を介して支持されたかご室からな
   る乗りかごが、昇降路に配設されたガイドレールに当接
   された状態で、昇降可能に構成したエレベータにおい
   て、 前記ローラガイドの変位を検出する変位検出手段と、 前記かご室の加速度を検知する加速度検知手段と、 前記かご室と前記かご枠との間に配設され、複数の圧電
   素子を多層に積み重ねた圧電素子群からなり、前記かご
   室を横方向に動かすことができるようにしたアクチュエ
   ータと、 前記加速度検知手段で検知した加速度信号に応じて前記
   アクチュエータを動かす手段と、 を具備したエレベータ。
2. 【請求項２】 かご枠の所望の位置にローラガイドを有
   し、かご枠内に防振体を介して支持されたかご室からな
   る乗りかごが、昇降路に配設されたガイドレールに当接
   された状態で、昇降可能に構成したエレベータにおい
   て、 前記ローラガイドの変位を検出する変位検出手段と、 前記かご室の加速度を検知する加速度検知手段と、 前記かご室と前記かご枠との間に配設され、複数の圧電
   素子を多層に積み重ねた圧電素子群からなり、前記かご
   室を横方向に動かすことができるようにしたアクチュエ
   ータと、 前記かご枠に一端が支点を中心として回転可能であっ
   て、他端が前記アクチュエータと前記かご室の間に接触
   するリンク機構と、 前記加速度検知手段で検知した加速度信号に応じて前記
   アクチュエータを動かす手段と、 を具備したエレベータ。