エレベータ
【課題】変化する条件下においても、エレベータの乗りかごの安定した高い乗り心地を実現するように縦振動を抑制する。
【解決手段】乗りかごの昇降にともなう同位相振動が発生するとエネルギ回生式ダンパ９のアクチュエータ１０も振動する。アクチュエータ１０は、得た振動エネルギをもとにした電力回生を行なう。この電力は蓄電装置１１に蓄電される。制御装置１３の振動制御部１３ｅは、乗りかごのかご位置や荷重値をもとに、動吸振器おもりの振動数が振動系の現在の固有振動数と一致するか近い値となるように、蓄電装置１１に蓄電された電力をアクチュエータ１０に放電する。アクチュエータ１０は、蓄電装置１１からの電力を得ると、これを振動エネルギに変換して振動する。これにより動吸振器おもりは、振動系の縦振動を吸収するように振動するので、乗りかごの縦振動を抑制することができる。
【解決手段】乗りかごの昇降にともなう同位相振動が発生するとエネルギ回生式ダンパ９のアクチュエータ１０も振動する。アクチュエータ１０は、得た振動エネルギをもとにした電力回生を行なう。この電力は蓄電装置１１に蓄電される。制御装置１３の振動制御部１３ｅは、乗りかごのかご位置や荷重値をもとに、動吸振器おもりの振動数が振動系の現在の固有振動数と一致するか近い値となるように、蓄電装置１１に蓄電された電力をアクチュエータ１０に放電する。アクチュエータ１０は、蓄電装置１１からの電力を得ると、これを振動エネルギに変換して振動する。これにより動吸振器おもりは、振動系の縦振動を吸収するように振動するので、乗りかごの縦振動を抑制することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗りかごの振動抑制機能を有するエレベータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般に外乱等による周波数がエレベータの振動系の共振周波数近傍に近づいてくると系全体は共振状態となり、不安定な状態となる。エレベータの運転により発生する振動が系の固有振動数近傍となると振動が大きくなり、乗り心地に大きく影響する。
【０００３】
この問題を解決するための第１の手法として、システムの構造を見直し、補強することで固有振動数を高い周波数域に移動させることで、走行中に受ける加振周波数とずらす手法がある。これより乗り心地を改善して剛なシステムを提供する。
【０００４】
また第２の手法として、予め系の固有振動数が分かっている場合、つり合いおもりを分割して動吸振器を構成し、この分割したつり合いおもりの質量とばね定数、及び減衰係数を、系の固有振動数近傍で最も吸振性が高くなるように設計することで、効果的に縦振動を制振して高い乗り心地性能を提供する手法がある。
【０００５】
また、例えば特許文献１に開示されるように、上下に移動するダイナミックダンパをかご枠下方に設けることで低周波の縦振動を減衰するものや、例えば特許文献２に開示されるように、乗りかごに与えられる振動を減衰させるダンパ装置を当該乗りかご上に設けたものがある。
【特許文献１】特開２００５−１７７３号公報
【特許文献２】特開２００４−７５２２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
エレベータにおいて、乗りかごの乗り心地は基本性能のひとつであり、縦振動はその乗り心地を左右する重要な指標である。一般に２，３Ｈｚ〜１０Ｈｚ前後の振動が体感上、問題として取り扱われている。従って、高い乗り心地性能を得るためにはこの数Ｈｚ台の縦振動を効果的に抑制することが望ましい。
【０００７】
ところが、エレベータは乗りかごの積載容量や昇降行程などにより振動系の固有値が物件毎に異なる。また、近年の機械室エレベータ普及により、エレベータの構造物は小型化、軽量化、低コスト化が進んでおり、系全体の剛性確保が従来のタイプに比べて困難となりつつある。
【０００８】
これらの背景より、エレベータの振動系の固有振動数が数Ｈｚ台に存在し、走行中定常的に受ける外乱周波数により、系全体が不安定となり乗り心地を損なうケースが従来よりも増加している。
【０００９】
前述したような、システムの構造の補強を行なって固有振動数を高い周波数域に移動させることによる剛性の確保は前記の如く市場要求から困難となりつつあり、仮に実現可能でも通常はコストアップに繋がる場合が多い。
【００１０】
また、前述したように、つり合いおもりに動吸振器を備える場合は、大幅なコストアップをすることなく、目標とする周波数の振動を効果的に抑制できる。しかしエレベータでは物件毎に容量や昇降行程が異なるため、都度設計が必要であり、設計するためには目標周波数が既知である必要がある。また目標周波数から外れた外乱が印加されると効果がないと言う欠点があった。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、変化する条件下においても安定して高い乗り心地を実現するように縦振動を抑制することが可能になるエレベータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
すなわち、本発明に係わるエレベータは、ばね要素およびアクチュエータを介して動吸振器おもりがつり合いおもりに吊り下げられてなる動吸振器と、電力を蓄える蓄電装置とを備え、動吸振器のアクチュエータが乗りかごの縦振動エネルギから変換した電気エネルギを蓄電装置に蓄電し、乗りかごの運行条件にしたがい、動吸振器おもりの振動数が乗りかごの縦振動を抑制する振動数となるように、蓄電装置に蓄電された電力を利用してアクチュエータを振動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、変化する条件下においても、エレベータの乗りかごの安定した高い乗り心地を実現するように縦振動を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
まず、本発明の理解を容易にするために、エレベータの従来例について説明する。
図９は、従来のエレベータの構成の概略を示す図である。
このエレベータは、２：１シングルラップによるローピングを用い、乗りかご４１は、メインロープ４３に巻き掛けられたカーシーブ４２，４２ａに吊り下げられる。メインロープ４３は、カーシーブ４２，４２ａ、巻上機シーブ４５ａを介して、つり合いおもりシーブ４６，４６ａに巻き掛けられる。つり合いおもり４７は、つり合いおもりシーブ４６，４６ａに吊り下げられる。
【００１５】
乗りかご４１は巻上機４５のモータ軸に設けられた巻上機シーブ４５ａに巻き掛けられたメインロープ４３を介してつり合いおもり４７と連結される。乗りかご４１は巻上機４５の駆動による巻上機シーブ４５ａの回転に伴い、つり合いおもり４７とともに互いに上下反対方向に昇降する。
【００１６】
このエレベータの振動系は、メインロープ４３の等価剛性４３ａ，４３ｂ，４３ｃ及び４３ｄ、かご側ロープヒッチばね４４、および、つり合いおもり側ロープヒッチばね４４ａを有する。この系に定常的に印加される外力が系の固有振動数の近傍にある場合に着目する。エレベータの振動系の振動モードには乗りかご４１とつり合いおもり４７が交互に上下に引っ張り合う逆位相振動モードと、乗りかご４１とつり合いおもり４７が同時に上下に振動する同位相振動モードとが考えられる。
【００１７】
逆位相振動モードについては巻上機４５を制御する制御系において制御応答を調整することで改善が可能であるが、同位相の振動モードについては制御応答による抑制が困難である。図９に示した例では、この同位相の振動モードを抑制するために、つり合いおもり４７を動吸振器として構成する。
【００１８】
乗りかご４１とつり合いおもり４７とで同位相振動モードで振動している場合、つり合いおもり４７の振動を抑制すればメインロープ４３で接続されている乗りかご４１の振動も抑制することが可能となる。
【００１９】
図９に示した例では、つり合いおもり４７の質量系は、バランス調整用おもり４７ａ、動吸振器おもり４７ｂで構成される。バランス調整用おもり４７ａは、つり合いおもり４７のフレームに固定され、動吸振器おもり４７ｂは、ばね要素４８および減衰器４９を介してバランス調整用おもり４７ａに吊り下げられて上下に振動することが可能な構成とする。
【００２０】
次に、運転中の乗りかご４１及びつり合いおもり４７に発生する同位相振動の周波数をＦとし、この周波数による振動を抑制するようためのつり合いおもり４７の動吸振器のパラメータの設計手順を説明する。
【００２１】
まず、バランス調整用おもり４７ａの質量をＭ、動吸振器おもり４７ｂの質量をｍ、エレベータの振動系全体のばね定数をＫとし、定数αを以下の式（１）のように示し、定数βを以下の式（２）のように示す。
【００２２】
α＝ｍ／Ｍ …式（１）
β＝ω／Ω …式（２）
ばね要素４８のばね定数をｋとすると、以下の式（３）が成り立つ。
【００２３】
ω２＝ｋ／ｍ …式（３）
また、以下の式（４）が成り立つ。
【００２４】
Ω２＝Ｋ／Ｍ …式（４）
また、動吸振器の振動周波数をｆとすると、以下の式（５）が成り立つ。
【００２５】
β＝ω／Ω＝２πｆ／２πＦ …式（５）
動吸振器の減衰器４９の減衰比をζとすると、最適なパラメータを求めるための以下の式（６）、式（７）が成り立つ。
【００２６】
β＝１／（１＋α） …式（６）
ζ＝{α／（１＋α）}１／２ …式（７）
これらの関係から、動吸振器のばね要素４８のばね定数ｋと減衰器４９の減衰比ζとが求められる。
【００２７】
これにより、つり合いおもり４７の縦振動を吸収するように動吸振器おもり４７ｂを振動させて乗りかご４１の振動を抑制する動吸振器の設計が可能となる。しかし、実際には乗りかご４１の昇降行程は建物ごとに異なるので、エレベータの振動系全体のばね定数Ｋは物件ごとに異なった値となる。また、乗りかご４１の振動数は乗客人数つまり積載荷重やかご位置により変化する。従って、このような構成の動吸振器を有効に機能させるためには、ばね要素４８及び減衰器４９のパラメータを都度、最適な値に調整する必要があると言う問題があった。
【００２８】
以下図面により本発明の実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータのエネルギ回生式ダンパの構成例を示す図である。
このエレベータは、２：１シングルラップによるローピングを用い、乗りかご１は、メインロープ３に巻き掛けられたカーシーブ２，２ａに吊り下げられる。メインロープ３は、カーシーブ２，２ａ、巻上機シーブ５ａを介して、つり合いおもりシーブ６，６ａに巻き掛けられる。つり合いおもり７はつり合いおもりシーブ６，６ａに吊り下げられる。
【００２９】
乗りかご１は巻上機５のモータ軸に設けられた巻上機シーブ５ａに巻き掛けられたメインロープ３を介してつり合いおもり７と連結される。乗りかご１は巻上機５の駆動による巻上機シーブ５ａの回転に伴い、つり合いおもり７とともに互いに上下反対方向に昇降する。
【００３０】
このエレベータの振動系は、メインロープ３の等価剛性３ａ，３ｂ，３ｃ及び３ｄ、かご側ロープヒッチばね４、および、つり合いおもり側ロープヒッチばね４ａを有する。
また、このエレベータは、巻上機５の軸回転を検出してその回転角度に比例した数のパルス信号を発生するパルス発生器１４、および乗りかご１内の荷重値を検出する荷重検出手段である荷重検出装置１５を備える。
【００３１】
図１に示した例では、つり合いおもり７を動吸振器として構成している。つまり、このエレベータでは、つり合いおもり７の質量系をバランス調整用おもり７ａ、動吸振器おもり７ｂで構成している。バランス調整用おもり７ａは、つり合いおもり７のフレームに固定され、動吸振器おもり７ｂは、ばね要素８およびエネルギ回生式ダンパ９を介してバランス調整用おもり７ａに吊り下げられて動吸振器として上下に振動することが可能な構成とする。エネルギ回生式ダンパ９は振動減衰機能および電力回生機能を有する。
【００３２】
図２は、本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータのエネルギ回生式ダンパの構成例を示す図である。
図２に示すように、エネルギ回生式ダンパ９は、アクチュエータ１０、蓄電装置１１、昇降圧チョッパ回路１２および制御装置１３を備える。蓄電装置１１は、例えばニッケル水素電池や、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池などの二次電池や、電気二重層コンデンサといった大容量キャパシタなどからなる。
蓄電装置１１に蓄電された電力が制御装置１３により放電制御されると、アクチュエータ１０はエレベータの振動系の縦振動の減衰力を発生する。
【００３３】
昇降圧チョッパ回路１２は、スイッチング素子回路１２ａおよびインダクタンス１２ｂを備える。スイッチング素子回路１２ａは、第１のスイッチング素子１２ｃおよび第２のスイッチング素子１２ｄが直列に接続されてなる。第１のスイッチング素子１２ｃのコレクタと第２のスイッチング素子１２ｄのエミッタはアクチュエータ１０と接続される。第２のスイッチング素子のコレクタとエミッタの間には、インダクタンス１２ｂおよび蓄電装置１１の直列回路が接続される。また、第１のスイッチング素子１２ｃのベースと第２のスイッチング素子１２ｄのベースは制御装置１３に接続される。
【００３４】
制御装置１３は、増幅器１３ａ、フィルタ１３ｂおよびマイクロコンピュータ１３ｃを備える。マイクロコンピュータ１３ｃは、蓄電制御手段である蓄電制御部１３ｄおよび振動制御手段である振動制御部１３ｅを備える。
【００３５】
図１に示したパルス発生器１４による検出結果を示す信号および荷重検出装置１５による検出結果を示す信号は、制御装置１３の増幅器１３ａおよびフィルタ１３ｂによる信号処理を介してマイクロコンピュータ１３ｃに入力される。
【００３６】
この実施形態では、動吸振器の固有振動数を、乗りかご１が無荷重で、かご位置が中間階である場合のエレベータの振動系の固有振動数と一致させることで、この振動系の縦振動を動吸振器おもり７ｂの振動により吸収できるようになっている。
【００３７】
次に、図１および図２に示した構成のエレベータによる乗りかご振動抑制に関わる動作について説明する。図３は、本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータの乗りかご振動抑制に関わる処理動作の一例を示すフローチャートである。
【００３８】
乗りかご１の昇降にともなってつり合いおもり７の上下移動中の同位相振動が発生すると（ステップＳ１）エネルギ回生式ダンパ９のアクチュエータ１０も振動する（ステップＳ２）。
【００３９】
アクチュエータ１０は、得た振動エネルギをもとにした電力回生を行なう（ステップＳ３）。昇降圧チョッパ回路１２は、電力回生により発生した電気エネルギを制御装置１３の蓄電制御部１３ｄによる制御にしたがって適正な電圧に変換し、蓄電装置１１に回生電力として蓄電する（ステップＳ４）。
【００４０】
制御装置１３は、パルス発生器１４からの信号をもとに乗りかご１のかご位置を検出する。つまり制御装置１３はかご位置検出手段として機能する。制御装置１３の振動制御部１３ｅは、検出済みのかご位置や荷重検出装置１５からの信号で示される荷重値をもとに、動吸振器おもり７ｂの振動数がエレベータの振動系の現在の固有振動数と一致するか近い値となるように、スイッチング素子回路１２ａの各スイッチング素子をＰＷＭ制御を用いてスイッチングすることで、蓄電装置１１に蓄電された電力をアクチュエータ１０に放電する（ステップＳ５，Ｓ６）。アクチュエータ１０は、蓄電装置１１からの電力を得ると、これを振動エネルギに変換して振動する（ステップＳ７）。
【００４１】
これによりアクチュエータ１０に発生する力、すなわち減衰率を変化させることができる。つまり、アクチュエータ１０は外部からの給電を必要としない可変減衰装置として機能する。
【００４２】
このようにして、アクチュエータ１０の振動数が制御された結果、動吸振器おもり７ｂの振動数がエレベータの振動系の現在の固有振動数と一致するか近い値となると、動吸振器おもり７ｂは、エレベータの振動系の縦振動を吸収するように振動する（ステップＳ８）、この結果、乗りかご１の縦振動を抑制することができる（ステップＳ９）。
【００４３】
以上説明したように、本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータは、乗りかご１の昇降により発生する縦方向の振動をもとに電力回生を行なって蓄電装置１１に蓄電し、この電力をアクチュエータ１０に供給して、乗りかご１の振動を抑制するように動吸振器おもり７ｂを振動させる。これにより、減衰比を固定した減衰器を備えた動吸振器を用いる場合と比較して、エレベータの振動系の固有振動数が乗りかご１の積載やかご位置により変化する場合においても、つり合いおもり７に組み込んだ動吸振器による適切な吸振効果を得ることができ、高い乗り心地性能を得ることが可能となる。
【００４４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態に係るエレベータの構成のうち図１に示したものと同一部分の説明は省略する。
図４は、本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータの構成の概略を示す図である。
図４に示すように、本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータは、第１の実施形態と比較して、つり合いおもり７の代わりにつり合いおもり２０を動吸振器として備える。
【００４５】
図５は、本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータのつり合いおもりの内部構成の一例を示す図である。
この実施形態では、図５に示すように、つり合いおもり２０の質量系は、バランス調整用おもり２０ａ、第１動吸振器おもり２０ｂおよび第２動吸振器おもり２０ｅで構成される。
【００４６】
バランス調整用おもり２０ａは、つり合いおもり２０のフレームに固定される。また、第１動吸振器おもり２０ｂは、ばね要素２０ｃおよび第１アクチュエータ２０ｄを介してバランス調整用おもり２０ａに吊り下げられて第１の動吸振器として上下に振動することが可能である。
【００４７】
さらに、第２動吸振器おもり２０ｅは、ばね要素２０ｆおよび第２アクチュエータ２０ｇを介して第１動吸振器おもり２０ｂに吊り下げられて、第２の動吸振器として上下に振動することが可能である。
【００４８】
図５に示すように、つり合いおもり２０は、第１の実施形態で説明した蓄電装置１１、昇降圧チョッパ回路１２および制御装置１３を備える。ただし、第２の実施形態では、スイッチング素子回路１２ａの第１のスイッチング素子１２ｃのコレクタと第２のスイッチング素子１２ｄのエミッタは第１アクチュエータ２０ｄと接続される。また、蓄電装置１１の両端は第２アクチュエータ２０ｇと接続される。
【００４９】
この実施形態では、第１の動吸振器の固有振動数を、乗りかご１が無荷重の場合で、かご位置が中間階である場合のエレベータの振動系の固有振動数と一致させることで、振動系の縦振動を第１動吸振器おもり２０ｂの振動により吸収できるようになっている。
【００５０】
次に、図４および図５に示した構成のエレベータによる乗りかご振動抑制に関わる動作について説明する。図６は、本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータの乗りかご振動抑制に関わる処理動作の一例を示すフローチャートである。
乗りかご１の昇降にともなってつり合いおもり２０の上下移動中の同位相振動が発生すると（ステップＳ１１）第１アクチュエータ２０ｄも振動する（ステップＳ１２）。
【００５１】
第１アクチュエータ２０ｄは、得た振動エネルギをもとにした電力回生を行なう（ステップＳ１３）。昇降圧チョッパ回路１２は、電力回生により発生した電気エネルギを制御装置１３の蓄電制御部１３ｄによる制御にしたがって適正な電圧に変換し、蓄電装置１１に回生電力として蓄電する（ステップＳ１４）。
【００５２】
そして、制御装置１３は、パルス発生器１４からの信号をもとに乗りかご１のかご位置を検出する。制御装置１３の振動制御部１３ｅは、検出済みのかご位置や荷重検出装置１５からの信号で示される荷重値をもとに、第２動吸振器おもり２０ｅの振動数がエレベータの振動系の現在の固有振動数と一致するか近い値となるように、スイッチング素子回路１２ａの各スイッチング素子をＰＷＭ制御を用いてスイッチングすることで、蓄電装置１１に蓄電された電力を第２アクチュエータ２０ｇに放電する（ステップＳ１５，Ｓ１６）。第２アクチュエータ２０ｇは、蓄電装置１１からの電力を得ると、これを振動エネルギに変換して振動する（ステップＳ１７）。
【００５３】
このようにして第２アクチュエータ２０ｇの振動数が制御された結果、第２動吸振器おもり２０ｅの振動数がエレベータの振動系の現在の固有振動数と一致するか近い値となると、第２動吸振器おもり２０ｅはエレベータの振動系の縦振動を吸収するように振動する（ステップＳ１８）、この結果、乗りかご１の縦振動を抑制することができる（ステップＳ１９）。
【００５４】
以上説明したように、本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータは、乗りかご１の昇降により発生する縦方向の振動による第１アクチュエータ２０ｄからの回生電力を蓄電装置１１に蓄電し、この電力を第２の動吸振器の第２アクチュエータ２０ｇに供給して、乗りかご１の振動を抑制するように第２動吸振器おもり２０ｅを振動させるので。エレベータの振動系の固有振動数が乗りかご１の積載やかご位置により変化する場合においても適切な吸振効果を得ることができ、高い乗り心地性能を得ることが可能となる。
【００５５】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図７は、本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータの構成の概略を示す図である。
図７に示すように、本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータは、第１の実施形態と比較して、乗りかご１の振動値を検出する振動検出手段である乗りかご振動検出装置３１をさらに備える。乗りかご振動検出装置３１による検出結果を示す信号は、エネルギ回生式ダンパ９の制御装置１３の増幅器１３ａおよびフィルタ１３ｂによる信号処理を介してマイクロコンピュータ１３ｃに入力される。
【００５６】
図８は、本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータの乗りかご振動抑制に関わる処理動作の一例を示すフローチャートである。
この実施形態では、乗りかご１の昇降にともなってつり合いおもり７の上下移動中の同位相振動の発生から蓄電装置１１への蓄電までの処理は、第１の実施形態で説明したステップＳ１からＳ４までの処理と同様である。
【００５７】
マイクロコンピュータ１３ｃは、乗りかご振動検出装置３１による検出結果を示す信号を予め定められた時間間隔で入力し、この信号で示される振動値の比較演算を行なう。
【００５８】
そして、制御装置１３は、パルス発生器１４からの信号をもとに乗りかご１のかご位置を検出する。制御装置１３の振動制御部１３ｅは、検出済みのかご位置や荷重検出装置１５からの信号で示される荷重値をもとに、乗りかご１の振動値の前述した比較演算の結果、振動値の変動幅がゼロもしくは予め定められた基準値以下の変動幅となるように、スイッチング素子回路１２ａの各スイッチング素子をＰＷＭ制御を用いてスイッチングすることで、蓄電装置１１に蓄電された電力をアクチュエータ１０に放電する（ステップＳ２１，Ｓ２２）。アクチュエータ１０は、蓄電装置１１からの電力を得ると、これを振動エネルギに変換して振動する（ステップＳ２３）。
【００５９】
このようにして、アクチュエータ１０の振動数が制御された結果、動吸振器おもり７ｂの振動数がエレベータの振動系の現在の固有振動数と一致するか近い値となると、動吸振器おもり７ｂは、エレベータの振動系の縦振動を吸収するように振動する（ステップＳ２４）、この結果、乗りかご１の縦振動を抑制することができる（ステップＳ２５）。
【００６０】
以上説明したように、本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータは、アクチュエータ１０の減衰比を能動的に変化させるための制御指令値に乗りかご１の振動値をフィードバックするので、第１の実施形態と比較して、より適切な吸振効果を発揮し、より高い乗り心地性能を得ることが可能となる。
【００６１】
なお、この発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を省略してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータの構成の概略を示す図。
【図２】本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータのエネルギ回生式ダンパの構成例を示す図。
【図３】本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータの乗りかご振動抑制に関わる処理動作の一例を示すフローチャート。
【図４】本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータの構成の概略を示す図。
【図５】本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータのつり合いおもりの内部構成の一例を示す図。
【図６】本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータの乗りかご振動抑制に関わる処理動作の一例を示すフローチャート。
【図７】本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータの構成の概略を示す図。
【図８】本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータの乗りかご振動抑制に関わる処理動作の一例を示すフローチャート。
【図９】従来のエレベータの構成の概略を示す図。
【符号の説明】
【００６３】
１，４１…乗りかご、２，４２…カーシーブ、３，４３…メインロープ、３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ…ロープの等価剛性、４，４４…かご側ロープヒッチばね、４ａ，４４ａ…つり合いおもり側ロープヒッチばね、５，４５…巻上機、５ａ，４５ａ…巻上機シーブ、６，６ａ，４６，４６ａ…つり合いおもりシーブ、７，２０，４７…つり合いおもり、７ａ，２０ａ，４７ａ…バランス調整用おもり、７ｂ，４７ｂ…動吸振器おもり、８，２０ｃ，２０ｆ，４８…ばね要素、９…エネルギ回生式ダンパ、１０…アクチュエータ、１１…蓄電装置、１２…昇降圧チョッパ回路、１２ａ…スイッチング素子回路、１２ｂ…インダクタンス、１３…制御装置、１３ａ…増幅器、１３ｂ…フィルタ、１３ｃ…マイクロコンピュータ、１３ｄ…蓄電制御部、１３ｅ…振動制御部、１４…パルス発生器、１５…荷重検出装置、２０ｂ…第１動吸振器おもり、２０ｄ…第１アクチュエータ、２０ｅ…第２動吸振器おもり、２０ｇ…第２アクチュエータ、３１…乗りかご振動検出装置、４９…減衰器。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗りかごの振動抑制機能を有するエレベータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般に外乱等による周波数がエレベータの振動系の共振周波数近傍に近づいてくると系全体は共振状態となり、不安定な状態となる。エレベータの運転により発生する振動が系の固有振動数近傍となると振動が大きくなり、乗り心地に大きく影響する。
【０００３】
この問題を解決するための第１の手法として、システムの構造を見直し、補強することで固有振動数を高い周波数域に移動させることで、走行中に受ける加振周波数とずらす手法がある。これより乗り心地を改善して剛なシステムを提供する。
【０００４】
また第２の手法として、予め系の固有振動数が分かっている場合、つり合いおもりを分割して動吸振器を構成し、この分割したつり合いおもりの質量とばね定数、及び減衰係数を、系の固有振動数近傍で最も吸振性が高くなるように設計することで、効果的に縦振動を制振して高い乗り心地性能を提供する手法がある。
【０００５】
また、例えば特許文献１に開示されるように、上下に移動するダイナミックダンパをかご枠下方に設けることで低周波の縦振動を減衰するものや、例えば特許文献２に開示されるように、乗りかごに与えられる振動を減衰させるダンパ装置を当該乗りかご上に設けたものがある。
【特許文献１】特開２００５−１７７３号公報
【特許文献２】特開２００４−７５２２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
エレベータにおいて、乗りかごの乗り心地は基本性能のひとつであり、縦振動はその乗り心地を左右する重要な指標である。一般に２，３Ｈｚ〜１０Ｈｚ前後の振動が体感上、問題として取り扱われている。従って、高い乗り心地性能を得るためにはこの数Ｈｚ台の縦振動を効果的に抑制することが望ましい。
【０００７】
ところが、エレベータは乗りかごの積載容量や昇降行程などにより振動系の固有値が物件毎に異なる。また、近年の機械室エレベータ普及により、エレベータの構造物は小型化、軽量化、低コスト化が進んでおり、系全体の剛性確保が従来のタイプに比べて困難となりつつある。
【０００８】
これらの背景より、エレベータの振動系の固有振動数が数Ｈｚ台に存在し、走行中定常的に受ける外乱周波数により、系全体が不安定となり乗り心地を損なうケースが従来よりも増加している。
【０００９】
前述したような、システムの構造の補強を行なって固有振動数を高い周波数域に移動させることによる剛性の確保は前記の如く市場要求から困難となりつつあり、仮に実現可能でも通常はコストアップに繋がる場合が多い。
【００１０】
また、前述したように、つり合いおもりに動吸振器を備える場合は、大幅なコストアップをすることなく、目標とする周波数の振動を効果的に抑制できる。しかしエレベータでは物件毎に容量や昇降行程が異なるため、都度設計が必要であり、設計するためには目標周波数が既知である必要がある。また目標周波数から外れた外乱が印加されると効果がないと言う欠点があった。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、変化する条件下においても安定して高い乗り心地を実現するように縦振動を抑制することが可能になるエレベータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
すなわち、本発明に係わるエレベータは、ばね要素およびアクチュエータを介して動吸振器おもりがつり合いおもりに吊り下げられてなる動吸振器と、電力を蓄える蓄電装置とを備え、動吸振器のアクチュエータが乗りかごの縦振動エネルギから変換した電気エネルギを蓄電装置に蓄電し、乗りかごの運行条件にしたがい、動吸振器おもりの振動数が乗りかごの縦振動を抑制する振動数となるように、蓄電装置に蓄電された電力を利用してアクチュエータを振動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、変化する条件下においても、エレベータの乗りかごの安定した高い乗り心地を実現するように縦振動を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
まず、本発明の理解を容易にするために、エレベータの従来例について説明する。
図９は、従来のエレベータの構成の概略を示す図である。
このエレベータは、２：１シングルラップによるローピングを用い、乗りかご４１は、メインロープ４３に巻き掛けられたカーシーブ４２，４２ａに吊り下げられる。メインロープ４３は、カーシーブ４２，４２ａ、巻上機シーブ４５ａを介して、つり合いおもりシーブ４６，４６ａに巻き掛けられる。つり合いおもり４７は、つり合いおもりシーブ４６，４６ａに吊り下げられる。
【００１５】
乗りかご４１は巻上機４５のモータ軸に設けられた巻上機シーブ４５ａに巻き掛けられたメインロープ４３を介してつり合いおもり４７と連結される。乗りかご４１は巻上機４５の駆動による巻上機シーブ４５ａの回転に伴い、つり合いおもり４７とともに互いに上下反対方向に昇降する。
【００１６】
このエレベータの振動系は、メインロープ４３の等価剛性４３ａ，４３ｂ，４３ｃ及び４３ｄ、かご側ロープヒッチばね４４、および、つり合いおもり側ロープヒッチばね４４ａを有する。この系に定常的に印加される外力が系の固有振動数の近傍にある場合に着目する。エレベータの振動系の振動モードには乗りかご４１とつり合いおもり４７が交互に上下に引っ張り合う逆位相振動モードと、乗りかご４１とつり合いおもり４７が同時に上下に振動する同位相振動モードとが考えられる。
【００１７】
逆位相振動モードについては巻上機４５を制御する制御系において制御応答を調整することで改善が可能であるが、同位相の振動モードについては制御応答による抑制が困難である。図９に示した例では、この同位相の振動モードを抑制するために、つり合いおもり４７を動吸振器として構成する。
【００１８】
乗りかご４１とつり合いおもり４７とで同位相振動モードで振動している場合、つり合いおもり４７の振動を抑制すればメインロープ４３で接続されている乗りかご４１の振動も抑制することが可能となる。
【００１９】
図９に示した例では、つり合いおもり４７の質量系は、バランス調整用おもり４７ａ、動吸振器おもり４７ｂで構成される。バランス調整用おもり４７ａは、つり合いおもり４７のフレームに固定され、動吸振器おもり４７ｂは、ばね要素４８および減衰器４９を介してバランス調整用おもり４７ａに吊り下げられて上下に振動することが可能な構成とする。
【００２０】
次に、運転中の乗りかご４１及びつり合いおもり４７に発生する同位相振動の周波数をＦとし、この周波数による振動を抑制するようためのつり合いおもり４７の動吸振器のパラメータの設計手順を説明する。
【００２１】
まず、バランス調整用おもり４７ａの質量をＭ、動吸振器おもり４７ｂの質量をｍ、エレベータの振動系全体のばね定数をＫとし、定数αを以下の式（１）のように示し、定数βを以下の式（２）のように示す。
【００２２】
α＝ｍ／Ｍ …式（１）
β＝ω／Ω …式（２）
ばね要素４８のばね定数をｋとすると、以下の式（３）が成り立つ。
【００２３】
ω２＝ｋ／ｍ …式（３）
また、以下の式（４）が成り立つ。
【００２４】
Ω２＝Ｋ／Ｍ …式（４）
また、動吸振器の振動周波数をｆとすると、以下の式（５）が成り立つ。
【００２５】
β＝ω／Ω＝２πｆ／２πＦ …式（５）
動吸振器の減衰器４９の減衰比をζとすると、最適なパラメータを求めるための以下の式（６）、式（７）が成り立つ。
【００２６】
β＝１／（１＋α） …式（６）
ζ＝{α／（１＋α）}１／２ …式（７）
これらの関係から、動吸振器のばね要素４８のばね定数ｋと減衰器４９の減衰比ζとが求められる。
【００２７】
これにより、つり合いおもり４７の縦振動を吸収するように動吸振器おもり４７ｂを振動させて乗りかご４１の振動を抑制する動吸振器の設計が可能となる。しかし、実際には乗りかご４１の昇降行程は建物ごとに異なるので、エレベータの振動系全体のばね定数Ｋは物件ごとに異なった値となる。また、乗りかご４１の振動数は乗客人数つまり積載荷重やかご位置により変化する。従って、このような構成の動吸振器を有効に機能させるためには、ばね要素４８及び減衰器４９のパラメータを都度、最適な値に調整する必要があると言う問題があった。
【００２８】
以下図面により本発明の実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータのエネルギ回生式ダンパの構成例を示す図である。
このエレベータは、２：１シングルラップによるローピングを用い、乗りかご１は、メインロープ３に巻き掛けられたカーシーブ２，２ａに吊り下げられる。メインロープ３は、カーシーブ２，２ａ、巻上機シーブ５ａを介して、つり合いおもりシーブ６，６ａに巻き掛けられる。つり合いおもり７はつり合いおもりシーブ６，６ａに吊り下げられる。
【００２９】
乗りかご１は巻上機５のモータ軸に設けられた巻上機シーブ５ａに巻き掛けられたメインロープ３を介してつり合いおもり７と連結される。乗りかご１は巻上機５の駆動による巻上機シーブ５ａの回転に伴い、つり合いおもり７とともに互いに上下反対方向に昇降する。
【００３０】
このエレベータの振動系は、メインロープ３の等価剛性３ａ，３ｂ，３ｃ及び３ｄ、かご側ロープヒッチばね４、および、つり合いおもり側ロープヒッチばね４ａを有する。
また、このエレベータは、巻上機５の軸回転を検出してその回転角度に比例した数のパルス信号を発生するパルス発生器１４、および乗りかご１内の荷重値を検出する荷重検出手段である荷重検出装置１５を備える。
【００３１】
図１に示した例では、つり合いおもり７を動吸振器として構成している。つまり、このエレベータでは、つり合いおもり７の質量系をバランス調整用おもり７ａ、動吸振器おもり７ｂで構成している。バランス調整用おもり７ａは、つり合いおもり７のフレームに固定され、動吸振器おもり７ｂは、ばね要素８およびエネルギ回生式ダンパ９を介してバランス調整用おもり７ａに吊り下げられて動吸振器として上下に振動することが可能な構成とする。エネルギ回生式ダンパ９は振動減衰機能および電力回生機能を有する。
【００３２】
図２は、本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータのエネルギ回生式ダンパの構成例を示す図である。
図２に示すように、エネルギ回生式ダンパ９は、アクチュエータ１０、蓄電装置１１、昇降圧チョッパ回路１２および制御装置１３を備える。蓄電装置１１は、例えばニッケル水素電池や、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池などの二次電池や、電気二重層コンデンサといった大容量キャパシタなどからなる。
蓄電装置１１に蓄電された電力が制御装置１３により放電制御されると、アクチュエータ１０はエレベータの振動系の縦振動の減衰力を発生する。
【００３３】
昇降圧チョッパ回路１２は、スイッチング素子回路１２ａおよびインダクタンス１２ｂを備える。スイッチング素子回路１２ａは、第１のスイッチング素子１２ｃおよび第２のスイッチング素子１２ｄが直列に接続されてなる。第１のスイッチング素子１２ｃのコレクタと第２のスイッチング素子１２ｄのエミッタはアクチュエータ１０と接続される。第２のスイッチング素子のコレクタとエミッタの間には、インダクタンス１２ｂおよび蓄電装置１１の直列回路が接続される。また、第１のスイッチング素子１２ｃのベースと第２のスイッチング素子１２ｄのベースは制御装置１３に接続される。
【００３４】
制御装置１３は、増幅器１３ａ、フィルタ１３ｂおよびマイクロコンピュータ１３ｃを備える。マイクロコンピュータ１３ｃは、蓄電制御手段である蓄電制御部１３ｄおよび振動制御手段である振動制御部１３ｅを備える。
【００３５】
図１に示したパルス発生器１４による検出結果を示す信号および荷重検出装置１５による検出結果を示す信号は、制御装置１３の増幅器１３ａおよびフィルタ１３ｂによる信号処理を介してマイクロコンピュータ１３ｃに入力される。
【００３６】
この実施形態では、動吸振器の固有振動数を、乗りかご１が無荷重で、かご位置が中間階である場合のエレベータの振動系の固有振動数と一致させることで、この振動系の縦振動を動吸振器おもり７ｂの振動により吸収できるようになっている。
【００３７】
次に、図１および図２に示した構成のエレベータによる乗りかご振動抑制に関わる動作について説明する。図３は、本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータの乗りかご振動抑制に関わる処理動作の一例を示すフローチャートである。
【００３８】
乗りかご１の昇降にともなってつり合いおもり７の上下移動中の同位相振動が発生すると（ステップＳ１）エネルギ回生式ダンパ９のアクチュエータ１０も振動する（ステップＳ２）。
【００３９】
アクチュエータ１０は、得た振動エネルギをもとにした電力回生を行なう（ステップＳ３）。昇降圧チョッパ回路１２は、電力回生により発生した電気エネルギを制御装置１３の蓄電制御部１３ｄによる制御にしたがって適正な電圧に変換し、蓄電装置１１に回生電力として蓄電する（ステップＳ４）。
【００４０】
制御装置１３は、パルス発生器１４からの信号をもとに乗りかご１のかご位置を検出する。つまり制御装置１３はかご位置検出手段として機能する。制御装置１３の振動制御部１３ｅは、検出済みのかご位置や荷重検出装置１５からの信号で示される荷重値をもとに、動吸振器おもり７ｂの振動数がエレベータの振動系の現在の固有振動数と一致するか近い値となるように、スイッチング素子回路１２ａの各スイッチング素子をＰＷＭ制御を用いてスイッチングすることで、蓄電装置１１に蓄電された電力をアクチュエータ１０に放電する（ステップＳ５，Ｓ６）。アクチュエータ１０は、蓄電装置１１からの電力を得ると、これを振動エネルギに変換して振動する（ステップＳ７）。
【００４１】
これによりアクチュエータ１０に発生する力、すなわち減衰率を変化させることができる。つまり、アクチュエータ１０は外部からの給電を必要としない可変減衰装置として機能する。
【００４２】
このようにして、アクチュエータ１０の振動数が制御された結果、動吸振器おもり７ｂの振動数がエレベータの振動系の現在の固有振動数と一致するか近い値となると、動吸振器おもり７ｂは、エレベータの振動系の縦振動を吸収するように振動する（ステップＳ８）、この結果、乗りかご１の縦振動を抑制することができる（ステップＳ９）。
【００４３】
以上説明したように、本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータは、乗りかご１の昇降により発生する縦方向の振動をもとに電力回生を行なって蓄電装置１１に蓄電し、この電力をアクチュエータ１０に供給して、乗りかご１の振動を抑制するように動吸振器おもり７ｂを振動させる。これにより、減衰比を固定した減衰器を備えた動吸振器を用いる場合と比較して、エレベータの振動系の固有振動数が乗りかご１の積載やかご位置により変化する場合においても、つり合いおもり７に組み込んだ動吸振器による適切な吸振効果を得ることができ、高い乗り心地性能を得ることが可能となる。
【００４４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態に係るエレベータの構成のうち図１に示したものと同一部分の説明は省略する。
図４は、本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータの構成の概略を示す図である。
図４に示すように、本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータは、第１の実施形態と比較して、つり合いおもり７の代わりにつり合いおもり２０を動吸振器として備える。
【００４５】
図５は、本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータのつり合いおもりの内部構成の一例を示す図である。
この実施形態では、図５に示すように、つり合いおもり２０の質量系は、バランス調整用おもり２０ａ、第１動吸振器おもり２０ｂおよび第２動吸振器おもり２０ｅで構成される。
【００４６】
バランス調整用おもり２０ａは、つり合いおもり２０のフレームに固定される。また、第１動吸振器おもり２０ｂは、ばね要素２０ｃおよび第１アクチュエータ２０ｄを介してバランス調整用おもり２０ａに吊り下げられて第１の動吸振器として上下に振動することが可能である。
【００４７】
さらに、第２動吸振器おもり２０ｅは、ばね要素２０ｆおよび第２アクチュエータ２０ｇを介して第１動吸振器おもり２０ｂに吊り下げられて、第２の動吸振器として上下に振動することが可能である。
【００４８】
図５に示すように、つり合いおもり２０は、第１の実施形態で説明した蓄電装置１１、昇降圧チョッパ回路１２および制御装置１３を備える。ただし、第２の実施形態では、スイッチング素子回路１２ａの第１のスイッチング素子１２ｃのコレクタと第２のスイッチング素子１２ｄのエミッタは第１アクチュエータ２０ｄと接続される。また、蓄電装置１１の両端は第２アクチュエータ２０ｇと接続される。
【００４９】
この実施形態では、第１の動吸振器の固有振動数を、乗りかご１が無荷重の場合で、かご位置が中間階である場合のエレベータの振動系の固有振動数と一致させることで、振動系の縦振動を第１動吸振器おもり２０ｂの振動により吸収できるようになっている。
【００５０】
次に、図４および図５に示した構成のエレベータによる乗りかご振動抑制に関わる動作について説明する。図６は、本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータの乗りかご振動抑制に関わる処理動作の一例を示すフローチャートである。
乗りかご１の昇降にともなってつり合いおもり２０の上下移動中の同位相振動が発生すると（ステップＳ１１）第１アクチュエータ２０ｄも振動する（ステップＳ１２）。
【００５１】
第１アクチュエータ２０ｄは、得た振動エネルギをもとにした電力回生を行なう（ステップＳ１３）。昇降圧チョッパ回路１２は、電力回生により発生した電気エネルギを制御装置１３の蓄電制御部１３ｄによる制御にしたがって適正な電圧に変換し、蓄電装置１１に回生電力として蓄電する（ステップＳ１４）。
【００５２】
そして、制御装置１３は、パルス発生器１４からの信号をもとに乗りかご１のかご位置を検出する。制御装置１３の振動制御部１３ｅは、検出済みのかご位置や荷重検出装置１５からの信号で示される荷重値をもとに、第２動吸振器おもり２０ｅの振動数がエレベータの振動系の現在の固有振動数と一致するか近い値となるように、スイッチング素子回路１２ａの各スイッチング素子をＰＷＭ制御を用いてスイッチングすることで、蓄電装置１１に蓄電された電力を第２アクチュエータ２０ｇに放電する（ステップＳ１５，Ｓ１６）。第２アクチュエータ２０ｇは、蓄電装置１１からの電力を得ると、これを振動エネルギに変換して振動する（ステップＳ１７）。
【００５３】
このようにして第２アクチュエータ２０ｇの振動数が制御された結果、第２動吸振器おもり２０ｅの振動数がエレベータの振動系の現在の固有振動数と一致するか近い値となると、第２動吸振器おもり２０ｅはエレベータの振動系の縦振動を吸収するように振動する（ステップＳ１８）、この結果、乗りかご１の縦振動を抑制することができる（ステップＳ１９）。
【００５４】
以上説明したように、本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータは、乗りかご１の昇降により発生する縦方向の振動による第１アクチュエータ２０ｄからの回生電力を蓄電装置１１に蓄電し、この電力を第２の動吸振器の第２アクチュエータ２０ｇに供給して、乗りかご１の振動を抑制するように第２動吸振器おもり２０ｅを振動させるので。エレベータの振動系の固有振動数が乗りかご１の積載やかご位置により変化する場合においても適切な吸振効果を得ることができ、高い乗り心地性能を得ることが可能となる。
【００５５】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図７は、本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータの構成の概略を示す図である。
図７に示すように、本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータは、第１の実施形態と比較して、乗りかご１の振動値を検出する振動検出手段である乗りかご振動検出装置３１をさらに備える。乗りかご振動検出装置３１による検出結果を示す信号は、エネルギ回生式ダンパ９の制御装置１３の増幅器１３ａおよびフィルタ１３ｂによる信号処理を介してマイクロコンピュータ１３ｃに入力される。
【００５６】
図８は、本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータの乗りかご振動抑制に関わる処理動作の一例を示すフローチャートである。
この実施形態では、乗りかご１の昇降にともなってつり合いおもり７の上下移動中の同位相振動の発生から蓄電装置１１への蓄電までの処理は、第１の実施形態で説明したステップＳ１からＳ４までの処理と同様である。
【００５７】
マイクロコンピュータ１３ｃは、乗りかご振動検出装置３１による検出結果を示す信号を予め定められた時間間隔で入力し、この信号で示される振動値の比較演算を行なう。
【００５８】
そして、制御装置１３は、パルス発生器１４からの信号をもとに乗りかご１のかご位置を検出する。制御装置１３の振動制御部１３ｅは、検出済みのかご位置や荷重検出装置１５からの信号で示される荷重値をもとに、乗りかご１の振動値の前述した比較演算の結果、振動値の変動幅がゼロもしくは予め定められた基準値以下の変動幅となるように、スイッチング素子回路１２ａの各スイッチング素子をＰＷＭ制御を用いてスイッチングすることで、蓄電装置１１に蓄電された電力をアクチュエータ１０に放電する（ステップＳ２１，Ｓ２２）。アクチュエータ１０は、蓄電装置１１からの電力を得ると、これを振動エネルギに変換して振動する（ステップＳ２３）。
【００５９】
このようにして、アクチュエータ１０の振動数が制御された結果、動吸振器おもり７ｂの振動数がエレベータの振動系の現在の固有振動数と一致するか近い値となると、動吸振器おもり７ｂは、エレベータの振動系の縦振動を吸収するように振動する（ステップＳ２４）、この結果、乗りかご１の縦振動を抑制することができる（ステップＳ２５）。
【００６０】
以上説明したように、本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータは、アクチュエータ１０の減衰比を能動的に変化させるための制御指令値に乗りかご１の振動値をフィードバックするので、第１の実施形態と比較して、より適切な吸振効果を発揮し、より高い乗り心地性能を得ることが可能となる。
【００６１】
なお、この発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を省略してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータの構成の概略を示す図。
【図２】本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータのエネルギ回生式ダンパの構成例を示す図。
【図３】本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータの乗りかご振動抑制に関わる処理動作の一例を示すフローチャート。
【図４】本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータの構成の概略を示す図。
【図５】本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータのつり合いおもりの内部構成の一例を示す図。
【図６】本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータの乗りかご振動抑制に関わる処理動作の一例を示すフローチャート。
【図７】本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータの構成の概略を示す図。
【図８】本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータの乗りかご振動抑制に関わる処理動作の一例を示すフローチャート。
【図９】従来のエレベータの構成の概略を示す図。
【符号の説明】
【００６３】
１，４１…乗りかご、２，４２…カーシーブ、３，４３…メインロープ、３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ…ロープの等価剛性、４，４４…かご側ロープヒッチばね、４ａ，４４ａ…つり合いおもり側ロープヒッチばね、５，４５…巻上機、５ａ，４５ａ…巻上機シーブ、６，６ａ，４６，４６ａ…つり合いおもりシーブ、７，２０，４７…つり合いおもり、７ａ，２０ａ，４７ａ…バランス調整用おもり、７ｂ，４７ｂ…動吸振器おもり、８，２０ｃ，２０ｆ，４８…ばね要素、９…エネルギ回生式ダンパ、１０…アクチュエータ、１１…蓄電装置、１２…昇降圧チョッパ回路、１２ａ…スイッチング素子回路、１２ｂ…インダクタンス、１３…制御装置、１３ａ…増幅器、１３ｂ…フィルタ、１３ｃ…マイクロコンピュータ、１３ｄ…蓄電制御部、１３ｅ…振動制御部、１４…パルス発生器、１５…荷重検出装置、２０ｂ…第１動吸振器おもり、２０ｄ…第１アクチュエータ、２０ｅ…第２動吸振器おもり、２０ｇ…第２アクチュエータ、３１…乗りかご振動検出装置、４９…減衰器。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シーブに巻き掛けられて乗りかごと連結されるつり合いおもりと、
振動エネルギを電気エネルギに変換するアクチュエータと、
動吸振器おもりが、ばね要素および前記アクチュエータを介して前記つり合いおもりに吊り下げられてなる動吸振器と、
電力を蓄える蓄電装置と、
前記動吸振器のアクチュエータが前記乗りかごの縦振動エネルギから変換した電気エネルギを前記蓄電装置に蓄電する蓄電制御手段と、
前記乗りかごの運行条件にしたがい、前記動吸振器おもりの振動数が前記乗りかごの縦振動を抑制する振動数となるように、前記蓄電装置に蓄電された電力を利用して前記アクチュエータを振動させる振動制御手段と
を備えたことを特徴とするエレベータ。
【請求項２】
シーブに巻き掛けられて乗りかごと連結されるつり合いおもりと、
振動エネルギを電気エネルギに変換するアクチュエータと、
動吸振器おもりが、ばね要素および前記アクチュエータを介して前記つり合いおもりに吊り下げられてなる第１の動吸振器と、
動吸振器おもりが、ばね要素およびアクチュエータを介して前記第１の動吸振器の動吸振器おもりに吊り下げられてなる第２の動吸振器と、
電力を蓄える蓄電装置と、
前記第１の動吸振器のアクチュエータが前記乗りかごの縦振動エネルギから変換した電気エネルギを前記蓄電装置に蓄電する蓄電制御手段と、
前記乗りかごの運行条件にしたがい、前記第２の動吸振器の動吸振器おもりの振動数が前記乗りかごの縦振動を抑制する振動数となるように、前記蓄電装置に蓄電された電力を利用して前記第２の動吸振器のアクチュエータを振動させる振動制御手段と
を備えたことを特徴とするエレベータ。
【請求項３】
前記乗りかごの縦方向の振動数を検出する振動検出手段をさらに備え、
前記振動制御手段は、
前記振動検出手段により検出した振動数が予め定められた条件を満たすように前記アクチュエータを振動させる
ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ。
【請求項４】
前記乗りかごの荷重値を検出する荷重検出手段と、
前記乗りかごのかご位置を検出するかご位置検出手段とをさらに備え、
前記振動制御手段は、
前記荷重検出手段による検出結果および前記かご位置検出手段による検出結果にしたがい、前記動吸振器おもりの振動数が前記乗りかごの縦振動を抑制する振動数となるように、前記蓄電装置に蓄電された電力を利用して前記アクチュエータを振動させる
ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ。
【請求項１】
シーブに巻き掛けられて乗りかごと連結されるつり合いおもりと、
振動エネルギを電気エネルギに変換するアクチュエータと、
動吸振器おもりが、ばね要素および前記アクチュエータを介して前記つり合いおもりに吊り下げられてなる動吸振器と、
電力を蓄える蓄電装置と、
前記動吸振器のアクチュエータが前記乗りかごの縦振動エネルギから変換した電気エネルギを前記蓄電装置に蓄電する蓄電制御手段と、
前記乗りかごの運行条件にしたがい、前記動吸振器おもりの振動数が前記乗りかごの縦振動を抑制する振動数となるように、前記蓄電装置に蓄電された電力を利用して前記アクチュエータを振動させる振動制御手段と
を備えたことを特徴とするエレベータ。
【請求項２】
シーブに巻き掛けられて乗りかごと連結されるつり合いおもりと、
振動エネルギを電気エネルギに変換するアクチュエータと、
動吸振器おもりが、ばね要素および前記アクチュエータを介して前記つり合いおもりに吊り下げられてなる第１の動吸振器と、
動吸振器おもりが、ばね要素およびアクチュエータを介して前記第１の動吸振器の動吸振器おもりに吊り下げられてなる第２の動吸振器と、
電力を蓄える蓄電装置と、
前記第１の動吸振器のアクチュエータが前記乗りかごの縦振動エネルギから変換した電気エネルギを前記蓄電装置に蓄電する蓄電制御手段と、
前記乗りかごの運行条件にしたがい、前記第２の動吸振器の動吸振器おもりの振動数が前記乗りかごの縦振動を抑制する振動数となるように、前記蓄電装置に蓄電された電力を利用して前記第２の動吸振器のアクチュエータを振動させる振動制御手段と
を備えたことを特徴とするエレベータ。
【請求項３】
前記乗りかごの縦方向の振動数を検出する振動検出手段をさらに備え、
前記振動制御手段は、
前記振動検出手段により検出した振動数が予め定められた条件を満たすように前記アクチュエータを振動させる
ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ。
【請求項４】
前記乗りかごの荷重値を検出する荷重検出手段と、
前記乗りかごのかご位置を検出するかご位置検出手段とをさらに備え、
前記振動制御手段は、
前記荷重検出手段による検出結果および前記かご位置検出手段による検出結果にしたがい、前記動吸振器おもりの振動数が前記乗りかごの縦振動を抑制する振動数となるように、前記蓄電装置に蓄電された電力を利用して前記アクチュエータを振動させる
ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−６２１７９（Ｐ２００９−６２１７９Ａ）
【公開日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３３１８９（Ｐ２００７−２３３１８９）
【出願日】平成１９年９月７日（２００７．９．７）
【出願人】（３９００２５２６５）東芝エレベータ株式会社 (2,543)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月７日（２００７．９．７）
【出願人】（３９００２５２６５）東芝エレベータ株式会社 (2,543)
【Ｆターム（参考）】
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