(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
従来、例えば人や荷物によってエレベータのかご内に荷重の偏りがある場合、昇降路内に設置されたエレベータのガイドレールに対して、かごのローラが強く接触するおそれがあった。
【0003】
一般的に、ガイドレールには、曲がりや、ガイドレール同士の継ぎ目部分の据え付け誤差が生じている場合があり、かごのローラがガイドレールに強く接触する場合、かごが振動し、乗り心地が悪くなるという問題があった。
【0004】
そこで、ガイドレールの曲がりや継ぎ目部分の据え付け誤差は、加工時及び接続時に厳密に管理されることにより、上記問題の解決がされていた。
【0005】
しかし、この方法は非常に高レベルのガイドレールの加工技術・据付技術が必要とされるという問題がある。
【0006】
また、ガイドレールの経年変化によりエレベータの乗り心地が悪化するという問題もある。
【0007】
特許文献1では、補償ロープとテールコードの重量による偏荷重に起因して変化するかごの動バランスを平衡状態に維持するモーメントが発生され、かごの動バランスを補正するバランス補正装置が開示されている。
【0008】
特許文献2では、かごの底部に設けられたウエイトガイドレールに沿って移動可能な台車にバランスウエイトが取り付けられていることが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかしながら、特許文献1又は特許文献2に記載された発明は、いずれもかごフレームに可動錘が取り付けられている。つまり、かごフレームに取り付けられた錘によって、かごフレームの傾きが調節されており、防振ゴムを介してかごフレームに固定されたかご室の傾きは、厳密には調節されていない。
【0011】
また、高層建築物において、かごの速度が高速になると、かご室とかごフレームが別々に振動するという現象が発生する場合があり、かご室の傾きを調整して振動を抑えることは、エレベータの乗り心地という観点で重要となってきている。
【0012】
本発明の目的は、エレベータの乗り心地を良くすることである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明に係るエレベータは、主ロープが取り付けられたかごが、昇降路内を主ロープの走行により昇降するエレベータであって、前記かごが、前記主ロープが取り付けられるかごフレームと、前記かごフレームに取り付けられるかご室と、前記かご室の傾きを検知する検知器と、前記かご室又はかご室内に取り付けられ、前記検知器によって検知された情報に基づいて、前記かご室の傾きを補正する偏荷重補正装置と、を備えるものである。
【0014】
このようなものであれば、人又は荷物等の重量によって傾いたかご室は、偏荷重補正装置によって、当該傾きが補正される。
【0015】
つまり、かご室の縦軸は、かご室(かご)が昇降する上下方向(鉛直方向)の軸に近づく。その結果、エレベータが昇降路内を昇降しても、かご室は振動し難くなる。
【0016】
なお、本発明における「かご室の傾きを補正する」とは、かご室の縦軸をかご室が昇降する上下方向(鉛直方向)の軸に近づけることである。また、かご室の「縦軸」とは、かご室の床面に対する垂直方向の軸のことである。
【0017】
前記偏荷重補正装置が、前記かご室の上面上又はかご室内の上部に取り付けられるものであってもよい。「かご室内の上部」とは、かご室内の縦方向の中間から上方の部分のことである。
【0018】
この場合、偏荷重補正装置がかごに取り付けられやすいという効果を有する。また、偏荷重補正装置がかご室の上面上又はかご室内の上部に取り付けられることにより、偏荷重補正装置が故障した場合、かごの上から偏荷重補正装置を修理することができるため、容易に修理することができる。
【0019】
前記偏荷重補正装置は、複数取り付けられるものであってもよい。偏荷重補正装置が複数取り付けられることにより、荷重バランスの微調整が可能となるので、かご室の傾きの補正の精度が向上する。
【0020】
前記検知器が3次元加速度センサであるものが好ましい。また、前記検知器は、荷重センサであってもよい。
【0021】
本発明に係るエレベータのかご室の偏荷重補正方法は、前記エレベータが、前記偏荷重補正装置を制御する制御装置を備え、前記かご室の傾きが前記検知器によって検知される検知工程と、前記検知工程によって検知された情報に基づいて、前記制御装置が前記偏荷重補正装置を制御する制御工程と、前記制御工程によって前記かご室の傾きが補正される補正工程と、を含む方法である。
【0022】
このような方法であれば、人又は荷物等の重量によって傾いたかご室は、偏荷重補正装置によって、当該傾きが補正される。
【0023】
つまり、かご室の縦軸は、かご室(かご)が昇降する上下方向(鉛直方向)の軸に近づく。その結果、エレベータが昇降路内を昇降しても、かご室は振動し難くなる。
【発明の効果】
【0024】
本発明によれば、かご室の振動を抑えることができる。つまり、エレベータの乗り心地を良くすることができる。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、本発明に係る実施形態に関して図面を参照しながら説明する。
【0027】
(エレベータ100)
図1及び
図2に示すように、エレベータ100において、昇降路最上部の機械室には巻上機200が設置されている。巻上機200の駆動シーブ210に巻き掛けられた主ロープ220の一端にはかご700が、他端には釣合い錘240が連結されている。
【0028】
具体的には、主ロープ220の一端は、かご700のかごフレーム710に接続されている。そして、主ロープ220の他端は、釣合い錘240の釣合い錘フレーム(図示しない)に接続されている。
【0029】
巻上機200のモータ(図示しない)によって駆動シーブ210が回転駆動されると、これに伴って主ロープ220が走行し、主ロープ220で吊り下げられたかごフレーム710が、かご用ガイドレール300に案内されて昇降路内を昇降する。つまり、かご700が昇降路内を昇降する。
【0030】
かご700が上昇した場合、釣合い錘240が釣合い錘用ガイドレール310に案内されて昇降路内を下降する。逆に、かご700が下降した場合、釣合い錘240が釣合い錘用ガイドレール310に案内されて昇降路内を上昇する。
【0031】
かご700の下部には、補償ロープ260の一端が接続されている。補償ロープ260は、補償シーブ800に掛けられいる。補償ロープ260の他端は、釣合い錘240の下部に接続されている。
【0032】
エレベータ100には、かご700の昇降速度が所定速度を超過したことを機械的に検知する調速機400が設けられている。調速機400のガバナシーブ410とガバナシーブ410の下方に位置するテンションシーブ500との間には、無端状のガバナロープ600が巻き掛けられている。
【0033】
テンションシーブ500にはガバナロープ600が掛けられている。ガバナロープ600は、主ロープ220と平行に緊張した状態で張架されている。このガバナロープ600の一部は、かご700側に備えた非常止め装置231を作動させる非常止めレバー250に固定されている。
【0034】
このため、ガバナロープ600は、かご700の昇降に同期してかご700と同速度で走行する。このとき、ガバナロープ600の走行速度と同速度で回転させられるガバナシーブ410の回転速度を調速機400が検出することで、昇降中のかご700の速度超過が検知される。
【0035】
<第1実施形態>
(かご700)
図3乃至
図6に示すように、かご700は、ガイドレール300に沿って昇降路内を昇降するかごフレーム710と、かごフレーム710に囲われているかご室720と、かご室720の傾きを検出する検出器である3次元加速度センサ730と、3次元加速度センサ730によって検出された情報に基づきかご室720の傾きを補正する偏荷重補正装置740と、かごフレーム710とかご室720の間に配置される防振装置である防振ゴム750と、を含む。
【0036】
かごフレーム710は、x軸方向に延伸する上梁711と、上梁711の両端に接続され、z軸方向に延伸する第1縦梁712と、第1縦梁712よりx軸正方向側に配置され、z軸方向に延伸する第2縦梁713と、第1縦梁712の下部と第2縦梁713の下部とを接続し、x軸方向に延伸する下梁714と、下梁714上に配置され、かご室720を搭載する搭載部材715と、第1縦梁712及び第2縦梁713に取り付けられ、かご用ガイドレール300と接触するガイドシュー716と、を含む。
【0037】
上梁711は、第1縦梁712及び第2縦梁713に接続される第1上梁711a及び第2上梁711bと、第1上梁711a及び第2上梁711bの下面に取り付けられる固定部材711cと、を含む。
【0038】
上梁711には、主ロープ220の一端が接続されている。本実施形態では、上梁711は、主ロープ220に対してy軸負方向側に配置される第1上梁711aと、主ロープ220に対してy軸正方向側に配置される第2上梁711bとから構成される。
【0039】
第1上梁711aと第2上梁711bとの間には、主ロープ220が通過している。主ロープ220は、第1上梁711a及び第2上梁711bの下方で固定部材711cと接続されている。
【0040】
固定部材711cは、第1上梁711a及び第2上梁711bの下面に取り付けられている。
【0041】
また、固定部材711cとかご室720の上面部721との間には、弾性部材であるバネ711dが配置されている。
【0042】
第1縦梁712は、上梁711に対してx軸負方向側に配置されている。第1縦梁712の上部は上梁711と接続されている。
【0043】
具体的には、第1上梁711aは、第1縦梁712のy軸負方向側の側面に対して接続されている。また、第2上梁711bは、第1縦梁712のy軸正方向側の側面に対して接続されている。
【0044】
第2縦梁713は、上梁711に対してx軸正方向側に配置されている。第2縦梁713の上部は上梁711と接続されている。
【0045】
具体的には、第1上梁711aは、第2縦梁713のy軸負方向側の側面に対して接続されている。また、第2上梁711bは、第2縦梁713のy軸正方向側の側面に対して接続されている。
【0046】
第1縦梁712及び第2縦梁713には、かご用ガイドレール300と接触するガイドシュー716が取り付けられている。
【0047】
具体的には、第1縦梁712及び第2縦梁713の上端及び下端にそれぞれガイドシュー716が取り付けられている。
【0048】
下梁714は、かご室720の下方に配置されている。下梁714は、第1上梁711aの下方に配置される第1下梁714aと、第2上梁711bの下方に配置される第2下梁714bとから構成される。第2下梁714bは、第1下梁714aに対してy軸正方向側に配置される。
【0049】
第1下梁714aと第2下梁714bとの間には、第1縦梁712及び第2縦梁713の下部が接続されている。
【0050】
具体的には、第1下梁714aは、第1縦梁712のy軸負方向側の側面に対して接続されている。また、第2下梁714bは、第1縦梁712のy軸正方向側の側面に対して接続されている。
【0051】
また、第1下梁714aは、第2縦梁713のy軸負方向側の側面に対して接続されている。また、第2下梁714bは、第2縦梁713のy軸正方向側の側面に対して接続されている。
【0052】
搭載部材715は、下梁714の上面に配置されている。本実施形態では、搭載部材715は、かご室720の下面と同様の形状である。
【0053】
搭載部材715の上方には、かご室720が配置されている。なお、搭載部材715とかご室720との間には、検出器である3次元加速度センサ730が配置されていてもよい。
【0054】
ガイドシュー716は、第1縦梁712又は第2縦梁713に取り付けられている。ガイドシュー716には、ローラ(図示しない)が取り付けられており、かご用ガイドレール300上を回転又は摺動する。
【0055】
3次元加速度センサ730は、かご室720の傾きを検出する。つまり、xy平面が水平面でz軸が鉛直方向であるx軸、y軸及びz軸に対するかご室720の傾斜角度(ρ,θ,φ)を、3次元加速度センサ730は検出する。
【0056】
言い換えると、3次元加速度センサ730は、かご室720に係る縦軸760のz軸(鉛直方向)に対する傾きを検出する。
【0057】
3次元加速度センサ730は、制御装置900と接続されている。3次元加速度センサ730によって検出された傾斜角度(ρ,θ,φ)は、制御装置900に通信される。
【0058】
なお、本実施形態では、3次元加速度センサ730と制御装置900は有線によって通信されているが、無線によって3次元加速度センサ730から制御装置900に通信されてもよい。
【0059】
また、本実施形態では、検出器としては、3次元加速度センサ730が用いられているが、荷重センサ等、かごの傾きを検出できるものであればどのようなものであってもよい。
【0060】
搭載部材715とかご室720との間には、防振装置である防振ゴム750が配置されている。
【0061】
第1実施形態では、偏荷重補正装置740は、かご室720の下部に配置されている。本実施形態では、偏荷重補正装置740は、下梁714の上方に配置されている。そして、下梁714のy軸負方向側に第1偏荷重補正装置740aと、下梁714のy軸正方向側に第2偏荷重補正装置740bとが配置されている。
【0062】
なお、偏荷重補正装置740は、かご室720又はかご室720内だけでなく、さらに、かごフレーム710にも取り付けられてもよい。
【0063】
(偏荷重補正装置740)
図6に示すように、本実施形態における偏荷重補正装置740は、第1偏荷重補正装置740aと第2偏荷重補正装置740bと2台あるが、同じ装置であるため、説明は偏荷重補正装置740として説明する。
【0064】
図4に示すように、本実施形態における偏荷重補正装置740は、錘部741と、錘部741を駆動させる駆動軸であるボールねじ742と、ボールねじ742を回転させるモータ743と、錘部741を案内するガイド部744と、を含む。
【0065】
錘部741は、駆動部であるボールねじ742が回転することにより、ガイド部744上を移動する。ボールねじ742が接触する錘部741の部分には雌ネジ(図示しない)が刻設されている。
【0066】
ボールねじ742には、雄ねじ742aが刻設されている。つまり、ボールねじ742が回転(自転)することにより、錘部741が、ガイド部744上を移動する。具体的には、錘部741は、ガイド部744に従ってx軸方向に移動する。
【0067】
モータ743は、その駆動によりボールねじ742を回転させる。モータ743は、制御装置900と接続されている。つまり、制御装置900によりモータ743の駆動が制御される。言い換えると、制御装置900により、ボールねじ742の回転が制御され、錘部741の駆動が制御される。
【0068】
ガイド部744は、錘部741の駆動を案内する。つまり、錘部741がボールねじ742の回転によりガイド部744に沿って移動する。
【0069】
このような偏荷重補正装置740が、3次元加速度センサ730により検出された傾斜角度を補正する。
【0070】
第1実施形態では、かご室720は、二重底になっている。つまり、かご室720には、搭載部材715上の防振ゴム750に接触している下面部722と、下面部722の上部に配置される床部材723とが設けられている。
【0071】
3次元加速度センサ730は、床部材723の下方に配置されている。なお、3次元加速度センサ730は、下面部722に配置されていてもよい。
【0072】
また、本実施形態における偏荷重補正装置740は、ボールねじ742を使用したものであったが、その他の機構を使用したものであってもよい。
【0073】
<第2実施形態>
図7に示すように、第2実施形態では、偏荷重補正装置740は、かご室720の上部に配置されている。第2実施形態では、第1実施形態と同様の構成は簡略又は省略する。なお、
図7におけるC−C断面図は、
図6と同様である。
【0074】
本実施形態では、かご室720の上部に天井部材724が配置されている。天井部材724上には、偏荷重補正装置740が配置されている。
【0075】
本実施形態では、偏荷重補正装置740は、上梁711の下方に配置されている。そして、上梁711のy軸負方向側に第1偏荷重補正装置740aと、上梁711のy軸正方向側に第2偏荷重補正装置740bとが配置されている。
【0076】
本実施形態では、3次元加速度センサ730は、かご室720の上面部721の下方に配置されている。なお、3次元加速度センサ730は、かご室720の天井部材722上に配置されていてもよい。そして、このような構成であっても第1実施形態と同様の効果を奏する。
【0077】
<第3実施形態>
図8に示すように、第3実施形態では、偏荷重補正装置740は、かご室720上に配置されている。つまり、偏荷重補正装置740は、かご室720の上面部721上に配置されている。第3実施形態では、第1実施形態及び第2実施形態と同様の構成は簡略又は省略する。なお、
図8におけるD−D断面図は、かご室720の側面枠が断面となっていることを除き、
図6と同様である。
【0078】
本実施形態では、偏荷重補正装置740は、上梁711の下方であって、かご室720の上面部721上に配置されている。そして、上梁711のy軸負方向側に第1偏荷重補正装置740aと、上梁711のy軸正方向側に第2偏荷重補正装置740bとが配置されている。
【0079】
本実施形態では、3次元加速度センサ730は、かご室720の上面部721上に配置されている。そして、このような構成であっても第1実施形態及び第2実施形態と同様の効果を奏する。
【0080】
(偏荷重補正装置740によるかご室720の偏荷重補正)
本実施形態では、偏荷重補正装置740は、第1偏荷重補正装置740aと、第2偏荷重補正装置740bとがある。
【0081】
図9のフローチャートに示すように、まず、かご室720内に人又は荷物等が搬入される(搬入工程、ステップS11)。
【0082】
かご室720の傾きが検出器である3次元加速度センサ730によって検出される(検出工程、ステップS12)。
【0083】
つまり、3次元加速度センサ730は、かご室720に係る縦軸760のz軸(鉛直方向)に対する傾きを検出する。
【0084】
検出された傾斜角度(ρ,θ,φ)は、制御装置900に通信手段を介して送信される(通信工程、ステップS13)。通信手段は、有線及び無線のいずれであってもよい。また、通信手段は有線及び無線の両方を用いてもよい。
【0085】
検出された傾斜角度(ρ,θ,φ)を受信した制御装置900は、当該傾斜角度に対する補正角度(α,β,γ)を算出する(算出工程、ステップS14)。
【0086】
検出された傾斜角度(ρ,θ,φ)と当該傾斜角度に対する補正角度(α,β,γ)は絶対値が等しく符号が逆の値であることが好ましい。これによりかご室720が水平状態に近づく。
【0087】
制御装置900は、当該補正角度(α,β,γ)に応じて、偏荷重補正装置740のモータ743の駆動を制御する(制御工程、ステップS15)。
【0088】
つまり、制御装置900は、モータ743の駆動を制御して、偏荷重補正装置740(第1偏荷重補正装置740a、第2偏荷重補正装置740b)の錘部741を移動させる(制御工程、ステップS16)。
【0089】
錘部741が、制御装置900が指示する位置に移動することにより、かご室720の傾きは、補正角度(α,β,γ)だけ補正される(補正工程、ステップS17)。
【0090】
つまり、かご室720に係る縦軸760のz軸(鉛直方向)に対する傾きが、小さくなるように補正される。なお、かご室720の縦軸760のz軸(鉛直方向)に対する傾きは、0度になることが好ましい。
【0091】
具体的には、第1偏荷重補正装置740aの錘部741aと、第2偏荷重補正装置740bの錘部741bとがそれぞれ適切な位置に配置されることにより、かご室720は、補正角度(α,β,γ)だけ傾く。
【0092】
つまり、かご室720の傾きが補正され、かご室720は水平状態に近づく(ステップS18)。かご室720の傾きが補正されることにより、昇降路内でかご700が昇降してもかご室720は揺れ難い。つまり、エレベータ100の乗り心地が良くなる。
【0093】
本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の改良、修正、又は変形を加えた態様でも実施できる。