專利名稱：電梯的減振裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在建筑物的升降路內(nèi)行駛的電梯，特別是降低高速行 駛時的橫向振動的電梯的減振控制技術。
背景技術：
由于大廈的高層化，對高速電梯的需求提高。在實現(xiàn)電梯的更好 高速化的基礎上，降低電梯轎箱的振動技術的重要性也提高。
作為降低電梯轎箱的橫向振動的技術，有下述方法，即，具有對 轎箱的橫向振動進行檢測的傳感器，和對轎箱施加減振力的執(zhí)行器， 通過利用執(zhí)行器，向轎箱施加與橫向振動相反方向的力來降低振動。 (例如，參照專利文獻l。)
特別是，將使執(zhí)行器產(chǎn)生的與轎箱的橫向振動的速度成比例的相
反方向的力的控制稱為天棚阻尼(skyhook damper)控制。另外，天 棚阻尼控制因為具有與固定在轎箱和空中之間的阻尼裝置(振動衰減 裝置)的作用同樣的效果，所以，被稱為天棚阻尼控制。
另外，還提出了下述方法，即，不僅通過執(zhí)行器產(chǎn)生抑制振動的 力，還通過對與電梯轎箱的衰減、剛性相關的物理參數(shù)進行控制來降 低振動。(例如，參照專利文獻2。)
Karnopp等提出了通過使阻尼裝置的衰減系數(shù)變化來實現(xiàn)與天棚 阻尼控制相同的控制的方法。(例如，參照非專利文獻l。)
還有下述的方法，即，由于相鄰轎箱、配重交錯時產(chǎn)生大的風壓， 轎箱振動，所以，為了降低交錯時的振動，而在交錯時降低自身或者 對方的行駛速度。(例如，參照專利文獻3。)
特開2001-122555號公報。) 的情況下，減小直動衰減裝置5的衰減系數(shù)，主要通過執(zhí)行器12抑制 振動。通過執(zhí)行器12抑制振動的方法雖然不是本發(fā)明的本質(zhì)，例如進 行天棚阻尼控制。從通過振動傳感器14檢測到的加速度信號計算水平 方向絕對速度，作為進行過濾處理的數(shù)據(jù)輸入，通過執(zhí)行器12產(chǎn)生與 其成比例的力。
若電梯轎箱的行駛速度超過12[m/sl并增加，則逐漸使直動衰減裝 置5的衰減系數(shù)增加。在行駛速度大于等于18[m/s時，將直動衰減裝 置5的衰減系數(shù)固定在最大值。若行駛速度不足18[m/s并減少，則使 直動衰減裝置5的衰減系數(shù)逐漸減少。在行駛速度小于等于12[m/s
時，將直動衰減裝置5的衰減系數(shù)固定在最小值。另外，在行駛速度 在12-18[m/sI之間時，在圖7中使直動衰減裝置5的衰減系數(shù)相對于 速度線形變化。因為使速度相對于時間線形變化，所以，衰減系數(shù)的 變化也是相對于時間線形變化。另外，在衰減系數(shù)的變化開始和結束 時，也可以使變化速度的微分值不會變得不連續(xù)。使衰減系數(shù)變化的 方法，除了圖7所示的方法以外，還有在電梯轎箱的行駛速度比規(guī)定 值大的情況比不是這種情況時大的方法，只要是不使沖擊施加到轎箱 室1的方法，什么方法都可以。成為用于進行這樣的控制的輸入的電 梯轎箱的行駛速度可以從電梯的控制裝置輸入，還可以通過利用控制 器15從導輥9E的轉(zhuǎn)速計算來求出。
對直動衰減裝置5的動作稍稍詳細地進行說明。因為在電流沒有 在直動衰減裝置5的線圏5E流動時，MR流體5B的粘度顯示出小的 流體特性，所以活塞5D相對于殼體5A的向水平方向的運動基本沒有 受到阻力。因此，衰減系數(shù)為小的值。另一方面，收到了轎箱的行駛 速度信號的控制器15遵從圖7所示的關系，若電流在衰減裝置5的線 圏5E流動，則在可動側軛鐵5F、 MR流體5B、固定側軛鐵5E之間 形成磁路。因為若對MR流體5B施加磁場，則其粘度增加，所以， 活塞5D難以在可動側軛4失5F和固定側軛鐵5E之間移動。活塞5D 相對于殼體5A的運動受到阻力。針對活塞5D相對于殼體5A的運動 的阻力作為衰減力運動，若在線圏5E流動的電流增大，則衰減系數(shù) 也增大。預先求出在線圏5E流動的電流和衰減系數(shù)之間存在的關系， 根據(jù)該關系，控制在線圏5E流動的電流，據(jù)此，控制衰減系數(shù)。
如圖7所示，在來自導軌的勵振頻率fr成為接近二次模式的振動 的頻率的速度(稱為超高速)時，增大直動衰減裝置5的衰減系數(shù)， 據(jù)此，抑制轎箱室l和轎箱框2互為相反運動的二次模式的振動。然后，通過基于執(zhí)行器12進行的減振控制，降低轎箱室1以及轎箱框2 的振動。另外，因為在二次模式振動時，設置著執(zhí)行器12的引導裝置 9附近接近振動的波節(jié)，所以，僅通過執(zhí)行器12不能有效地降低超高 速時產(chǎn)生的二次模式的振動。因為在低速時，勵振頻率fr接近一次模 式，在一次模式時，設置著執(zhí)行器12的引導裝置9附近成為振動的波 腹，所以，通過執(zhí)行器12，能夠有效地抑制振動。因為在低速時，直 動衰減裝置5以及旋轉(zhuǎn)衰減裝置13的衰減系數(shù)小，所以，即使針對振 動的高頻成分，轎箱室l也難以擺動，能夠?qū)崿F(xiàn)舒適地乘坐。
作為在電梯轎箱高速行駛時必須考慮的重要的原因，假想直接施 加到轎箱室1以及轎箱框2的風壓。作為風壓產(chǎn)生的主要原因，考慮 配重ll、相鄰的電梯轎箱等的交錯。圖8表示說明風壓產(chǎn)生的原因的 圖。如圖8所示，在電梯的升降路內(nèi)部，配重ll距轎箱非常近地行駛。 因為希望升降路的空間小，所以，使配重11和轎箱上下的空間的間隔 為必要最小限，在中間層附近轎箱和配重11非常接近地交錯。若交錯 的速度快，則劇烈的風壓變動施加給轎箱，由于風壓變動，轎箱室1 產(chǎn)生大的橫向振動。如圖8所示，在相鄰的轎箱16被設置在同一升降 路內(nèi)的情況下，在與相鄰的轎箱16交錯時，也產(chǎn)生大的風壓變動。因 為相鄰的轎箱16比配重11大，所以，交錯時的風壓變動也是相鄰的 轎箱16的大。再有，雖未圖示出，在由于各種各樣的建筑物側的限制， 升降路內(nèi)存在產(chǎn)生截面積劇烈變化的地點的情況下，在高速通過該地 點時，產(chǎn)生風壓的變動引起的轎箱振動。
在電梯高速行駛的情況下，假想以這樣的風壓變動為起因的橫向 振動與前面所述的因?qū)к?的彎曲、安裝誤差為起因的橫向振動相比 非常大。因此，若想要通過執(zhí)行器12控制這樣的振動，則執(zhí)行器12 要為大型，并且執(zhí)行器12需要非常大的電力，因此，難以實現(xiàn)。
下面，對降低風壓造成的橫向振動的方法進行說明。為了降低風 壓造成的橫向振動，與執(zhí)行器12并列地設置旋轉(zhuǎn)衰減裝置13。圖9 表示對用于與交錯時的風壓變動造成的干擾相對應的執(zhí)行器12、直動 衰減裝置5以及旋轉(zhuǎn)衰減裝置13的控制方法進行說明的圖。圖9 (a)是電梯轎箱的行駛速度的時間變化，主要表示轎箱的加速時。圖9(b) -圖9 (d)分別表示相對于圖9 (a)的行駛速度的時間變化的、直動 衰減裝置5的衰減系數(shù)、旋轉(zhuǎn)衰減裝置13的衰減系數(shù)、執(zhí)行器12產(chǎn) 生的減振力的時間變化。電梯轎箱的行駛速度成為超高速的情況下的 控制方法與圖7所示的方法相同。在此基礎上，在預測產(chǎn)生交錯造成 的風壓的期間(簡稱為風壓產(chǎn)生期間)，使直動衰減裝置5以及旋轉(zhuǎn) 衰減裝置13的衰減系數(shù)最大。另外，同時減小執(zhí)行器12的減振力。 在風壓產(chǎn)生期間前的規(guī)定期間，直動衰減裝置5以及旋轉(zhuǎn)衰減裝置13 的衰減系數(shù)平滑地增加，使執(zhí)行器12的減振力和輸入信號的比例系數(shù) 平滑地減小。然后，在風壓產(chǎn)生期間后的規(guī)定期間，使直動衰減裝置 5以及旋轉(zhuǎn)衰減裝置13的衰減系數(shù)平滑地減小，使執(zhí)行器12的減振 力和輸入信號的比例系數(shù)平滑地增加。
在風壓產(chǎn)生期間，由控制器15進行下述計算。將與配重ll交錯 的地點以及在升降路內(nèi)存在產(chǎn)生截面積的急劇變化的地點的情況下的 該地點稱為固定的交錯地點。從繩索10的長度、配重ll的大小、升 降路的高度、截面積等的數(shù)據(jù)，即，有關電梯的構造的數(shù)據(jù)，求出固 定交錯地點的位置，作為數(shù)據(jù)保存在控制器15等。雖然希望有關固定 的交錯地點的數(shù)據(jù)是適合處理的形式，但是，只要是在通過固定的交 錯地點時能夠預測計算風壓，任何形式均可。
控制器15從本電梯轎箱的控制裝置接收有關本電梯轎箱的位置 和速度等的行駛狀態(tài)的信號，控制器15求出以高速(大于等于規(guī)定值 的速度)在固定的交錯地點行駛的風壓產(chǎn)生期間。風壓產(chǎn)生期間為了 能夠吸收速度、位置的誤差等，是具有恰當?shù)挠嗔康钠陂g。
另外，在升降路內(nèi)存在其它的電梯轎箱的情況下，控制器15從相 鄰的電梯轎箱的控制裝置接收有關行駛狀態(tài)的信號，求出基于與相鄰 電梯轎箱高速交錯的風壓產(chǎn)生期間。另外，在停止在相鄰轎箱停止的 層的情況，在本轎箱的速度以不足規(guī)定值通過固定的交錯地點的情況 下等，不包括在以高速交錯的情況內(nèi)。反之，即使本轎箱停止或低速， 但相鄰轎箱高速行駛并交錯的情況屬于高速交錯的情況。在風壓產(chǎn)生期間的同時，還求出交錯時的速度。另外，考慮交錯速度和風壓之間 的關系式，恰當?shù)貨Q定對交錯速度是否為高速進行判斷的規(guī)定值。
若求出風壓產(chǎn)生期間和交錯速度，則僅從規(guī)定的時間在風壓產(chǎn)生
期間開始前的時刻開始，進行直動衰減裝置5以及旋轉(zhuǎn)衰減裝置13 的衰減系數(shù)的增加和執(zhí)行器12的系數(shù)的減少，在風壓產(chǎn)生期間的開始 時刻，成為規(guī)定的值。風壓產(chǎn)生期間維持該狀態(tài)，在風壓產(chǎn)生期間后， 使直動衰減裝置5以及旋轉(zhuǎn)衰減裝置13的衰減系數(shù)衰減，使執(zhí)行器 12的系數(shù)增加。然后，在規(guī)定的時間后，返回到交錯前的值，此后， 維持該值。但是，如圖9(b)所示，在由于電梯轎箱的行駛速度的變 化，使直動衰減裝置5的衰減系數(shù)變化的期間和風壓產(chǎn)生期間重合的 情況下，將基于任何控制方法的值中的大的值作為衰減系數(shù)的值。
在風壓產(chǎn)生期間的衰減系數(shù)以及執(zhí)行器12的系數(shù)的值可以作為 與交錯速度無關的規(guī)定值，也可以根據(jù)交錯速度，使之變化。
使衰減系數(shù)等變化的規(guī)定的時間可以作為在風壓產(chǎn)生期間的前后不同的值，也可以根據(jù)交錯速度，使之變化。另外，也可以是按照直 動衰減裝置5、旋轉(zhuǎn)衰減裝置13、執(zhí)行器12，來改變該規(guī)定的時間。 增加或者減少可以相對于時間成為線形，也可以使之以增加或者減少 的變化速度的最大值小于等于規(guī)定值的方式變化。若在風壓產(chǎn)生期間 衰減系數(shù)大于等于規(guī)定值，執(zhí)行器12的系數(shù)小于等于規(guī)定值，則也可 以在風壓產(chǎn)生期間中，使衰減系數(shù)等變化?？紤]到所控制的機器的響 應性、抑制振動的效果等，決定風壓產(chǎn)生期間及其前后的規(guī)定期間的 衰減系數(shù)等控制方法。


圖10是受到了風壓17的電梯轎箱的簡易圖。相對于直接作用于 圖10所示那樣的轎箱室1或者轎箱框2的風壓17，可知就防振材料3 或者直動衰減裝置5的任意一個或兩者和引導裝置9而言，通過增大 剛性和衰減，轎箱室l難以擺動。但是，若使防振材料3或者直動衰 減裝置5的任意一個或兩者和引導裝置9的剛性和衰減增大，則相對 于來自圖5所示的導軌的干擾造成的橫向振動，反而容易擺動。風壓 造成的橫向振動，即使交錯時長，也不過在數(shù)秒的期間內(nèi)產(chǎn)生，比來
自導軌的干擾大幾倍的力施加到轎箱室1等。因此，僅在施加風壓期間，增大直動衰減裝置5以及旋轉(zhuǎn)衰減裝置13的衰減系數(shù)。這樣一來， 可以降低交錯時的橫向振動。
因為執(zhí)行器12和旋轉(zhuǎn)衰減裝置13并列地設置，所以，在旋轉(zhuǎn)衰 減裝置13的衰減系數(shù)大的期間，即使執(zhí)行器12為了減振而產(chǎn)生力， 轎箱框2也不怎么運動。因為風壓造成的橫向振動產(chǎn)生比導軌造成的 橫向振動大幾倍的力，所以，為了抑制振動，而欲使執(zhí)行器12產(chǎn)生的 力超過了執(zhí)行器12的能力。因為執(zhí)行器12以最大的能力產(chǎn)生的減振 力不能抑制振動，所以，執(zhí)行器12浪費了電力。為了避免在該執(zhí)行器 12的電力消耗，而在風壓產(chǎn)生期間，減小執(zhí)行器12的系數(shù)。也可以 是在風壓產(chǎn)生期間，不使執(zhí)行器12產(chǎn)生減振力。
對交錯時的旋轉(zhuǎn)衰減裝置13的動作也稍稍詳細地進行說明。在電 流沒有在旋轉(zhuǎn)衰減裝置13的線圏13C流動時，被封入到殼體13A中 的MR流體13B的粘度小，；故固定在擺動軸9B的轉(zhuǎn)子13D在MR流 體13B內(nèi)基本沒有受到阻力，能夠旋轉(zhuǎn)，衰減系數(shù)小。在控制器15 預測到交錯等造成的風壓變動時，根據(jù)來自控制器15的指令，電流在 線圏13C流動。若電流在線圏13C流動，則在殼體13A、MR流體13B、 轉(zhuǎn)子13D之間形成磁路。若MR流體13B被施加磁場，則因為其粘度 上升，所以衰減系數(shù)增大。若在線圏13C流動的電流增大，則衰減系 數(shù)也增大。求出在線圏13C流動的電流和衰減系數(shù)之間所存在的關系， 根據(jù)該關系，對在線圏13C流動的電流進行控制，據(jù)此，對衰減系數(shù) 進行控制。
圖11是說明用于將本發(fā)明的實施方式1的減震效果與行比較的模擬結果的圖。在圖11 中'模擬求出若干個控:方法的情況 下的轎箱室1的橫向振動波形。圖11 (a)表示僅僅是防振材料3和 引導裝置9的構成(稱為基本構成)的情況下的波形。圖11 (b)是 在基本構成中加入執(zhí)行器12的情況。對圖11 (b)和圖11 (a)進行 比較可知，在作為風壓產(chǎn)生的風壓產(chǎn)生期間的交錯時以外，圖11 (b) 的振動小，能夠通過執(zhí)行器12抑制橫向振動。但是，在圖ll(b)中，交錯時的振動沒有減小。
圖11 (c)表示在基本構成中追加了直動衰減裝置5以及旋轉(zhuǎn)衰 減裝置13，在交錯時進行使衰減系數(shù)增大的控制的情況。對圖11 (c) 和圖11 (b)進行比較可知，在圖11 (c)中可以降低交錯時的振動。 但是，交錯時以外的振動是圖11 (b)的小。圖11 (d)是在基本構 成中追加了執(zhí)行器12、直動衰減裝置5以及旋轉(zhuǎn)衰減裝置13，在交錯 時進行使衰減系數(shù)增大，使執(zhí)行器12的系數(shù)減小的控制的情況。在圖 11 (d)中可知，通常行駛時的振動與圖11 (b)相同，被執(zhí)行器12 降低，風壓產(chǎn)生期間的振動也可以由直動衰減裝置5以及旋轉(zhuǎn)衰減裝 置13降低。因為在風壓產(chǎn)生期間，執(zhí)行器12沒有消耗不必要的電力， 所以，雖然殘存有來自導軌6的干擾造成的橫向振動，但是，綜合來 看，可以看出圖11 (d)最能降低振動。
象上述那樣，將升降路、電梯的構造的信息以及本轎箱的行駛狀 態(tài)輸入到控制器15，掌握以高速通過配重11或者作為升降路的截面 積急劇變化的地點的固定交錯地點的期間，即，掌握風壓產(chǎn)生期間， 在風壓產(chǎn)生期間，增大直動衰減裝置5以及旋轉(zhuǎn)衰減裝置13的衰減系 數(shù)，據(jù)此，能夠降低在以高速通過固定的交錯地點時因風壓變動造成 的干擾的影響所產(chǎn)生的轎箱室1的橫向振動。另外，也可以使直動衰 減裝置5或者旋轉(zhuǎn)衰減裝置13中的某一個的衰減系數(shù)總是很大，在風 壓產(chǎn)生期間僅增大另一個裝置的衰減系數(shù)。
再有，在同一個升降路內(nèi)行駛多個轎箱的情況下，若將相鄰轎箱 的行駛狀態(tài)輸入到控制器15,掌握相鄰轎箱高速交錯的時間，進行與 配重ll等交錯時相同的控制，則相鄰轎箱高速交錯時，也能降低因風 壓變動造成的干擾的影響所產(chǎn)生的轎箱室1的橫向振動。在風壓產(chǎn)生 期間，進行控制，減小執(zhí)行器12發(fā)出的減振力，據(jù)此，在風壓產(chǎn)生期 間，能夠防止執(zhí)行器12動作，浪費電力。
因為MR流體在低電壓、低電流時能夠得到巨大的衰減力，所以 與基于其它的構件的情況相比，能夠以低消耗電力獲得大的減振力。 另外，MR流體的優(yōu)點是，其在流動于線圏的控制電流和產(chǎn)生的衰減系數(shù)之間的再現(xiàn)系數(shù)比其它的構件要高，容易對衰減系數(shù)進行控制。 上述情況在其它的實施方式中也適用。
實施方式2
該實施方式2是為了替代MR流體，利用孔口機構，而變更了直 動衰減裝置5的構造的情況。除直動衰減裝置5的構造以外，與實施 方式1的情況相同。
圖12是說明實施方式2的直動衰減裝置5的構造的圖。圖12(a) 表示通過活塞5D的中心的位置上的與活塞5D平行的平面的縱剖視 圖，圖12 (b)表示橫剖視圖。另外，圖12 (b)的AA剖面與圖12 (a)對應，圖12 (a)的BB剖面與圖12 (b)對應。
具有圓筒狀的殼體5A、可水平移動地被插入殼體5A的活塞5D、 被充填在殼體5A內(nèi)，粘度大致一定的粘性流體5J、安裝在活塞5D 的前端的孔口機構18。在活塞5D插入殼體5A的孔上，具有未圖示 出的防止粘性流體5J泄漏到外部的恰當?shù)牟考?。將殼體5A和活塞5D 旋轉(zhuǎn)自由地固定在轎箱室1或者轎箱框2上的方法與實施方式1的情 況相同。
孔口機構18具有固定圓盤18B、可動圓盤18D、馬達18E，該固 定圓盤18B具有規(guī)定數(shù)量、規(guī)定直徑的孔口 18A;該可動圓盤18D具 有與固定圓盤18B相同的孔口 18C;該馬達18E^f吏可動圓盤18D^走轉(zhuǎn)。 固定圓盤18B和可動圓盤18D相互緊密接觸，固定圓盤18B、可動圓 盤18D以及馬達18E的旋轉(zhuǎn)軸的中心與活塞5D的截面的中心一致。 對孔口 18A和孔口 18C的直徑和數(shù)量進行調(diào)整，以便若可動圓盤18D 旋轉(zhuǎn)，則孔口 18A被可動圓盤18D隔斷，孔口 18C被固定圓盤18B 隔斷。
接著，說明動作。直動衰減裝置5、旋轉(zhuǎn)衰減裝置13以及執(zhí)行器 12的控制與實施方式1的情況同樣地進行。僅使直動衰減裝置5的衰 減系數(shù)變化的動作與實施方式1不同。
在使衰減系數(shù)為最小的通常時的狀態(tài)下，使孔口 18A和孔口 18C 一致。在該狀態(tài)下，因為粘性流體5J容易通過孔口 18A以及孔口 18C,所以，活塞5D在水平方向移動基本沒有受到阻力。即，直動衰減裝 置5的衰減系數(shù)最小。
在增大衰減系數(shù)的情況下，通過馬達18E，使可動圓盤18D旋轉(zhuǎn)， 減小孔口 18A和孔口 18C重合的面積，即，減小通液孔。圖12(b) 表示該狀態(tài)。在通液孔小的狀態(tài)下，粘性流體5J在通過通液孔時，受 到阻力，活塞5D難以在水平方向移動。即，直動衰減裝置5的衰減 系數(shù)增大。象這樣，通過馬達18E，使可動圓盤18D旋轉(zhuǎn)，使通液孔 的面積變化，據(jù)此，能夠控制直動衰減裝置5的衰減系數(shù)。事先求出 可動圓盤18D的旋轉(zhuǎn)角度和衰減系數(shù)的大小之間的關系，根據(jù)該關系， 控制可動圓盤18D的旋轉(zhuǎn)角度，以便達到規(guī)定的衰減系數(shù)。
即使在該實施方式2中，也具有與實施方式l相同的效果。
粘度大致一定的粘性流體在各個領域被使用的業(yè)績很多，使用了 粘性流體和孔口機構的衰減裝置具有在壽命等的可靠性方面比MR流 體優(yōu)異的效果。但是，使用了粘性流體和孔口機構的衰減裝置與利用 MR流體的情況相比，難以進行衰減系數(shù)的控制。
實施方式3
該實施方式3是為了替代MR流體，利用摩擦機構，而變更了直 動衰減裝置5的構造的情況。除直動衰減裝置5的構造以外，與實施 方式1的情況相同。
圖13是說明實施方式3的直動衰減裝置5的構造的圖。圖13(a) 表示殼體5A的很近的內(nèi)側的縱剖視圖，圖13 (b)表示橫剖視圖，圖 13 (c)表示其它的位置的橫剖視圖。另外，圖13(b)的AA剖面與 圖3(a)對應，圖13 (a)的BB剖面與圖13 (b)對應，圖13(a) 的CC剖面與圖13 (c)對應。
從圖13可知，使用摩擦機構的直動衰減裝置5具有長方體外形的 殼體5A、被插入殼體5A的截面為圓形的棒狀的活塞5D、在水平方 向可移動地保持活塞5D的，被設置在殼體5A內(nèi)的規(guī)定的位置上的兩 個滑動軸承5K、和被配置在滑動軸承5K之間，對活塞5D施加摩擦 力的摩擦機構19。圖13 (b)是從摩擦機構19的很近的旁邊看摩擦機構19的方向上的直動衰減裝置5的橫剖視圖，圖13 (c)是摩擦機構 19的中央的直動衰減裝置5的橫剖視圖。
摩擦機構19具有對活塞5D施加摩擦力，在下面具有半圓狀的槽 的長方體外形的滑動部件19A、以使滑動部件19A不與活塞5D接觸 的方式，從下方保持滑動部件19A,并且一端被固定在殼體5A的四 個彈簧19B、從上方嵌入滑動部件19A的中央的上面以及在兩側面上 所設置的槽的磁性體19C、與磁性體19C相對地固定在殼體5A的鐵 心19D、巻繞在鐵心19D上的線圏19E。鐵心19D和磁性體19C之間 的間隔為下述這樣的間隔，即，若電流在線圏19E流動，則45^心19D 可以吸引磁性體19C，在鐵心19D吸引磁性體19C的狀態(tài)下，滑動部 件19A被活塞5D推壓。其它的構造與實施方式l相同。
接著說明動作。直動衰減裝置5、旋轉(zhuǎn)衰減裝置13以及執(zhí)行器12 的控制與實施方式1的情況同樣地進行。僅使直動衰減裝置5的衰減 系數(shù)變化的動作與實施方式1不同。
在使衰減系數(shù)為最小的通常時的狀態(tài)下，滑動部件19A以不與活 塞5D接觸的方式被彈簧19B保持。在從控制器15接收到增大衰減系 數(shù)的指令的情況下，電流在線圏19E流動。若電流在線圏19E流動， 則在鐵心19D和磁性體19C之間形成磁路，磁性體19C和滑動部件 19A被鐵心19C吸引。于是，滑動部件19A被活塞5D推壓，在滑動 部件19A和活塞5D之間產(chǎn)生摩擦力，該摩擦力作為妨礙活塞5D在 水平方向的移動的衰減力發(fā)揮作用。在線圏19E流動的電流越大，摩 擦力越大，摩擦力越大，衰減力也越大。即，通過控制在線圏19E流 動的電流，可以控制衰減系數(shù)。
在該實施方式3中，也具有與實施方式l相同的效果。
使用了摩擦機構的衰減裝置沒有必要將MR流體、粘性流體封入 殼體內(nèi)，具有構造簡單的效果。但是，與利用MR流體、粘性流體的 情況相比，難以進行衰減系數(shù)的控制。
實施方式4
該實施方式4是為了替代MR流體，利用摩擦機構，而變更了旋轉(zhuǎn)衰減裝置13的構造的情況。除旋轉(zhuǎn)衰減裝置13的構造以外，與實施方式1的情況相同。
圖14是說明實施方式4的旋轉(zhuǎn)衰減裝置13的構造的圖。圖14(a) 表示穿過擺動軸9B的中心的位置上的縱剖視圖，圖14(b)表示橫剖 視圖。另外，圖14 (b)的AA剖面與圖14 (a)對應，圖14 (a)的 BB剖面與圖14 (b)對應。
從圖14可知，使用摩擦機構的旋轉(zhuǎn)衰減裝置13具有替代MR流 體13B以及線圏13C的摩擦機構20。殼體13A和轉(zhuǎn)子13D是與實施 方式1的情況相同的構造。摩擦機構20其固定在殼體13A上的面的 形狀為具有插通擺動軸9B的孔的、在圓形的上下連接著長方形的形 狀，由在上下的長方形的端具有被折曲卯度的規(guī)定長度的部分的鐵心 20A、巻繞在該4失心20A上的線圏20B、若電流在線圏20B流動，則 被鐵心20A吸引的磁性體20C、安裝在磁性體20C的轉(zhuǎn)子13D側， 與轉(zhuǎn)子13D接觸，產(chǎn)生摩擦力的兩個滑動部件20D、以及在電流沒有 在線圏20B流動的狀態(tài)下，使滑動部件20D不與轉(zhuǎn)子13D接觸的方 式，對磁性體20C以及滑動部件20D進行保持的四個彈簧20E構成。 磁性體20C其與彈簧20E接觸的四個地點和被鐵心20A吸附的上下 部分為從與轉(zhuǎn)子13D的直徑相比的外側能夠看到的形狀。被鐵心20A 吸附的上下的部分與鐵心20A —樣，相對于其它的部分90度折曲。 纟失心20A和》茲性體20C之間的間隔為下述這樣的間隔，即，若電流在線圏20B流動，則鐵心20A能夠吸引磁性體20C,在鐵心20A吸引磁 性體20C的狀態(tài)下，滑動部件20D被轉(zhuǎn)子13D推壓。其它的構造與實施方式l相同。
接著說明動作。直動衰減裝置5、旋轉(zhuǎn)衰減裝置13以及執(zhí)行器12 的控制與實施方式1的情況同樣地進行。僅使旋轉(zhuǎn)衰減裝置13的衰減 系數(shù)變化的動作與實施方式1不同。
在使衰減系數(shù)為最小的通常時的狀態(tài)下，滑動部件20D以不與轉(zhuǎn)子13D接觸的方式被彈簧20E保持。在從控制器15接收到增大衰減 系數(shù)的指令的情況下，電流在線圏20B流動。若電流在線圏20B流動，則在鐵心20A和磁性體20C之間形成磁路，磁性體20C和滑動部件 20D被鐵心20A吸引。于是，滑動部件20D被轉(zhuǎn)子13D推壓，在滑 動部件20D和轉(zhuǎn)子13D之間產(chǎn)生摩擦力，該摩擦力作為妨礙轉(zhuǎn)子13D 的旋轉(zhuǎn)的衰減力發(fā)揮作用。在線圏20B流動的電流越大，摩擦力越大， 摩擦力越大，衰減力也越大。即，通過控制在線圏20B流動的電流， 可以控制衰減系數(shù)。
即使在該實施方式4中，也具有與實施方式l相同的效果。
與直動衰減裝置5相同，即使是旋轉(zhuǎn)衰減裝置13,使用了摩擦機 構的衰減裝置也沒有必要將MR流體、粘性流體封入殼體內(nèi)，具有構 造簡單的效果。但是，與利用MR流體、粘性流體的情況相比，難以 進行衰減系數(shù)的控制。
實施方式5
該實施方式5是為了衰減導輥9E和轎箱框2之間的振動，以替 代旋轉(zhuǎn)衰減裝置13,具有直動衰減裝置的方式，對實施方式l進行了 變更的情況。
圖15是說明實施方式5的引導裝置的構造的圖。在引導裝置9 的臂9G和引導座9A之間，與執(zhí)行器12并列地設置從導軌6推壓導 輥9E并移動的、對振動進行衰減的直動衰減裝置21，沒有旋轉(zhuǎn)衰減 裝置13。直動衰減裝置21的兩端通過旋轉(zhuǎn)軸承21A,與臂9G可旋轉(zhuǎn) 地連接，通過旋轉(zhuǎn)軸承21B，與引導座9A可旋轉(zhuǎn)地連接。直動衰減 裝置21的構造與使轎箱框2和轎箱室1之間的振動衰減的直動衰減裝 置5相同。據(jù)此，存在能夠削減零件品種的效果。
即使在該實施方式5中，也具有與實施方式l相同的效果。
直動衰減裝置21以及直動衰減裝置5的構造象實施方式1那樣， 使用MR流體，象實施方式2那樣，使用粘性流體，象實施方式3那 樣，使用摩擦機構均可。
實施方式6
該實施方式6具有作為對導軌6和轎箱框2之間的距離、即位移 進行計量的位移檢測構件的位移計，為了用于衰減系數(shù)的控制，而對實施方式1進行了變更的情況。圖16是說明該實施方式6中的電梯的 減振裝置的引導裝置9的構成的圖。計量位移的位移計22被設置在導 桿9C的上部。另外，控制器15的控制方法不同，為了實現(xiàn)控制方法， 對必要的演算器等進行了變更。其它的構造與實施方式l相同。
接著說明動作。首先，對使用衰減裝置，想要實現(xiàn)天棚阻尼控制 的以往的控制方法簡單地進行說明。對使用衰減裝置，想要實現(xiàn)天棚 阻尼控制的以往的控制方法進行說明的塊圖表示在圖17。另外，說明 用于對控制方法進行說明的變量的圖表示在圖18。用變量x0表現(xiàn)導 軌6的橫向的位置，用變量xl表現(xiàn)轎箱框2的橫向的位置。
在控制器15的內(nèi)部，由振動傳感器14計量的轎箱框2的水平方 向絕對加速度(d2xl/dt2)中，通過帶通濾波器23除去控制所不需的 低頻以及高頻的成分。通過積分儀24，對帶通濾波器23的輸出信號 進行積分，生成轎箱框2的水平方向絕對速度信號(dxl/dt)，對旋 轉(zhuǎn)衰減裝置13的衰減系數(shù)進行控制，以便能夠由旋轉(zhuǎn)衰減裝置13產(chǎn) 生與其成比例地降低速度那樣的減振力。但是，在旋轉(zhuǎn)衰減裝置13 中，因為產(chǎn)生使轎箱框2和導軌6之間的距離，即，位移的變化速度 (dxl/dt-dxO/dt)衰減的衰減力，所以，通過樣i分器25，對由位移計 22計量到的轎箱框2和導軌6之間的距離，即，位移(xl-x0)進行 微分，生成位移的變化速度信號(dxl/dt-dxO/dt)，以便僅在位移的 變化速度與想要施加的減振力同向的情況下，能夠?qū)⒁种普駝拥臏p振 力fd=c' (dxl/dt)施力口給轎箱框2。
轉(zhuǎn)換器26將轎箱框2的水平方向絕對速度信號(dxl/dt)和位移 的變化速度信號(dxl/dt-dxO/dt)作為輸入，分成下述情況，計算旋 轉(zhuǎn)衰減裝置13的衰減系數(shù)cg。另外，在意味著(B)的情況下的轉(zhuǎn)換 器26的輸出的箭頭右側的兩條豎線表示沒有使用轉(zhuǎn)換器26的輸出信 號，結束的情況，(B)的情況下，旋轉(zhuǎn)衰減裝置13不產(chǎn)生衰減力。 (A ) ( dxl/dt-dx0/dt) ( dx1/dt)>0的情況
fd=c*(dx1/dt) (2)
cg=c.(( dxl/dt)/(dxl/dt-dxO/dt)) (3)
(B ) ( dx1/dt-dxo/dt).(dx1/dt)≤0的情況fd=d ( 4 )
cg=0 ( 5 )
在這樣的方法中，在(dxl/dt) #0, Uxl/dt國dxO/dt) =0時，從
(A) 到(B)或者從(B)到(A)變化的情況下，旋轉(zhuǎn)衰減裝置13 產(chǎn)生的減振力瞬間增大地變化。因此，雖然能夠?qū)⑥I箱框2的振動的 位移抑制得很小，但是不能減小振動的加速度的課題存在于圖17表示 塊圖那樣的控制方法中。
該實施方式6所使用的控制方法是用于解決該課題的方法，其塊 圖表示在圖19。與圖17的以往的情況相比，僅在下述方面不同。(1) 在旋轉(zhuǎn)衰減裝置13不能產(chǎn)生減振力的(B)的情況下，由執(zhí)行器12 產(chǎn)生減振力。(2)追加了從由振動傳感器14計量的轎箱框2的加速 度信號中除去噪音、控制所不需的低頻成分的帶通濾波器27，和使通 過了帶通濾波器27的信號增加規(guī)定倍的乘法器28，及將轉(zhuǎn)換器26的
(B) 的情況下的輸出信號和乘法器28的輸出信號相加的加法器29， 使執(zhí)行器12總是產(chǎn)生與通過了帶通濾波器27的加速度信號成比例的 減振力。
另外，也可以不追加帶通濾波器27，而是將帶通濾波器23的輸 出輸入到乘法器28。若追加帶通濾波器27，則存在著在原樣使用加速 度的情況下和轉(zhuǎn)換為速度使用的情況下，能夠利用不同的波段的效果。
在圖19的塊圖中，旋轉(zhuǎn)衰減裝置13和執(zhí)行器12產(chǎn)生的減振力的 和如下。在這里，用變量fe表示由執(zhí)行器12產(chǎn)生的減振力。另外，執(zhí) 行器12的比例系數(shù)c2和c3為恰當?shù)闹?。在乘法?8中，乘以c2和 c3的比成為恰當?shù)闹的菢拥囊?guī)定值。
(A ) ( dxl/dt-dxO/dt) ( dxl/dt) >0的情況
fd+fc=c. ( dxl/dt)+c3' ( d2xl/dt2) ( 6 )
cg=c* ( ( dxl/dt) / ( dxl/dt-dxO/dt) ) ( 7 )
(B ) ( dxl/dt-dxO/dt) ( dxl/dt) ≤ 0的情況
fd+fc=c2' ( dxl/dt) +c3' ( d2xl/dt2) ( 8 )
cg=0 ( 9 )
因為即使是在旋轉(zhuǎn)衰減裝置13產(chǎn)生的減振力瞬間增大地變化的 情況下，由執(zhí)行器12產(chǎn)生減振力，以便減輕其變化，所以，減振力的 變化幅度小。另外，因為由執(zhí)行器12產(chǎn)生與加速度信號成比例的減振 力，所以，能夠抑制加速度的變化。另外，在旋轉(zhuǎn)衰減裝置13不能產(chǎn) 生減振力時，由執(zhí)行器12產(chǎn)生減振力的情況，和由執(zhí)行器12產(chǎn)生與 加速度信號成比例的減振力的情況中，即使僅任意一種情況被實施， 針對它們每一個，都能得到同樣的效果。
在實施方式1中，在大的風壓變動施加到轎箱室1以及轎箱框2 時，增大了直動衰減裝置5和旋轉(zhuǎn)衰減裝置13的衰減系數(shù)。雖然若直 動衰減裝置5和旋轉(zhuǎn)衰減裝置13的衰減系數(shù)增大，則轎箱室1以及轎 箱框2相對于導軌6難以移動，但是，這意味著來自導軌6的干擾未 加改變地傳遞給轎箱室1。通過即使是在產(chǎn)生大的風壓變動時，也防 止來自導軌6的干擾未加改變地傳遞給轎箱室1，從而來實現(xiàn)舒適的 乘坐感是該實施方式6的目的。
一般，在因風壓變動而產(chǎn)生的干擾中，最初大的強制加振力在一 個方向運動。該大的加振力在運動的最初的狀態(tài)下，位移的變化速度 (dxl/dt-dxO/dt)和轎箱框2的水平方向絕對速度(dxl/dt)為同向， 預測其積為正。因此，在需要最初的大的減振力的狀態(tài)下，通過旋轉(zhuǎn) 衰減裝置13產(chǎn)生衰減力。因為使該衰減力與轎箱框2的水平方向絕對 速度成比例，所以，抑制轎箱框2的振動的效果與實施方式1的情況 下的使衰減系數(shù)最大，為一定的情況相比要大。
假想此后的振動沒有最初那樣大，共用旋轉(zhuǎn)衰減裝置13和執(zhí)行器 12來降低振動。此時，因為也采取實施天棚阻尼控制，并且在旋轉(zhuǎn)衰 減裝置13和執(zhí)行器12進行轉(zhuǎn)換時不產(chǎn)生減振力大的變化的對策，所 以，抑制轎箱框2的振動的效果與實施方式1的情況下的使衰減系數(shù) 最大，為一定的情況相比要大。但是，因為使執(zhí)行器12動作，所以， 消耗電力與實施方式1的情況相比要大。
象這樣，在該實施方式6中具有下述效果，即，相對于相鄰轎箱16的交錯等引起的大的風壓變動，抑制了轎箱框2的振動，同時，也 能夠同時抑制來自導軌6的振動。
不僅僅是在產(chǎn)生大的風壓變動時，通過進行使執(zhí)行器12和旋轉(zhuǎn)衰 減裝置13產(chǎn)生的減振力的和與轎箱室1的絕對速度成比例，成為抑制 轎箱室1的移動的方向這樣的控制，與僅僅是執(zhí)行器12的情況相比， 能夠以少的消耗電力，與執(zhí)行器12同樣地降低橫向振動。
權利要求
1.一種電梯的減振裝置，其特征在于，具有阻尼裝置、速度檢測構件以及演算部，所述阻尼裝置被設置在轎箱室和對該轎箱室進行支撐的轎箱框之間，可改變衰減系數(shù)；所述速度檢測構件檢測本電梯轎箱的行駛速度；所述演算部將由上述速度檢測構件檢測的行駛速度作為輸入，計算針對上述阻尼裝置的控制信號，并進行輸出，若行駛速度超過規(guī)定值，則上述演算部對上述阻尼裝置進行控制，使上述阻尼裝置的衰減系數(shù)比行駛速度小于等于規(guī)定值的情況時大。
2. 如權利要求1所述的電梯的減振裝置，其特征在于，具有振動 傳感器和執(zhí)行器，所述振動傳感器被設置在上述轎箱框；所述執(zhí)行器 被安裝在上述轎箱框，對將沿著設置在升降路內(nèi)的導軌旋轉(zhuǎn)移動的導 輥向上述導軌按壓的力進行控制，上述演算部也計算、輸出針對上述 執(zhí)行器的控制信號，以便抑制由上述振動傳感器檢測到的振動。
3. —種電梯的減振裝置，其特征在于，具有阻尼裝置、第二阻尼 裝置、速度檢測構件、位置檢測構件、風壓預測構件以及演算部，所 述阻尼裝置設置在轎箱室和對該轎箱室進行支撐的轎箱框之間，可改 變衰減系數(shù)；所述第二阻尼裝置安裝在上述轎箱框，可以改變使沿著 設置在升降路內(nèi)的導軌旋轉(zhuǎn)移動的導輥橫向移動的振動衰減的衰減系 數(shù)；所述速度檢測構件檢測本電梯轎箱的行駛速度；所述位置檢測構 件檢測本電梯轎箱的位置；所述風壓預測構件使用有關固定的交錯地 點的數(shù)據(jù)、由上述速度檢測構件檢測的速度以及由上述位置檢測構件 檢測的位置，預測施加給本電梯轎箱的風壓；所述演算部將該風壓預 測構件的輸出作為輸入，計算針對上述阻尼裝置和上述第二阻尼裝置 的控制信號，并進行輸出，上述演算部對上述阻尼裝置和上述第二阻 尼裝置進行控制，以便在風壓的產(chǎn)生被預測的期間以及在其前后的規(guī) 定期間，使上述阻尼裝置或者上述第二阻尼裝置的任意的至少一個的 衰減系數(shù)大于這些以外的期間。
4. 一種電梯的減振裝置，其特征在于，具有阻尼裝置、執(zhí)行器、振動傳感器、速度檢測構件、位置檢測構件、風壓預測構件以及演算 部，所述阻尼裝置設置在轎箱室和對該轎箱室進行支撐的轎箱框之間，可改變衰減系數(shù)；所述執(zhí)行器被安裝在上述轎箱框，對將沿著設置在 升降路內(nèi)的導軌旋轉(zhuǎn)移動的導輥向上述導軌按壓的力進行控制；所述 振動傳感器被設置在上述轎箱框；所述速度檢測構件檢測本電梯轎箱 的行駛速度；所述位置檢測構件檢測本電梯轎箱的位置；所述風壓預 測構件使用有關固定的交錯地點的數(shù)據(jù)、由上述速度檢測構件檢測的 速度以及由上述位置檢測構件檢測的位置，預測施加給本電梯轎箱的 風壓；所述演算部將該風壓預測構件的輸出和上述振動傳感器的信號 作為輸入，計算針對上述阻尼裝置和上述執(zhí)行器的控制信號，并進行 輸出，上述演算部對上述執(zhí)行器進行控制，以便抑制由上述振動傳感 器檢測到的振動，上述演算部對上述阻尼裝置進行控制，以便在風壓 的產(chǎn)生被預測的期間以及在其前后的規(guī)定期間，使上述阻尼裝置的衰 減系數(shù)大于這些以外的期間。
5. 如權利要求4所述的電梯的減振裝置，其特征在于，具有第二 阻尼裝置，所述第二阻尼裝置安裝在上述轎箱框，可以改變使上述導 輥橫向移動的振動衰減的衰減系數(shù)，上述演算部對上述執(zhí)行器和上述 第二阻尼裝置進行控制，以便在風壓的產(chǎn)生被預測的期間以及在其前 后的規(guī)定期間，使上述第二阻尼裝置的衰減系數(shù)大于這些以外的期間， 使上述執(zhí)行器產(chǎn)生的力小于這些以外的期間。
6. 如權利要求3至5中的任一項所述的電梯的減振裝置，其特征 在于，具有獲取相鄰的電梯轎箱的位置和速度的相鄰轎箱行駛信息獲 取構件，上述風壓預測構件也輸入由上述相鄰轎箱行駛信息獲取構件 獲取的相鄰電梯轎箱的位置以及速度。
7. —種電梯的減振裝置，其特征在于，具有執(zhí)行器、笫二阻尼裝 置、振動傳感器、位移檢測構件以及演算部，所述執(zhí)行器被安裝在上 述轎箱框，對將沿著設置在升降路內(nèi)的導軌旋轉(zhuǎn)移動的導輥向上述導 軌按壓的力進行控制；所述第二阻尼裝置安裝在上述轎箱框，可以改 變使上述導輥橫向移動的振動衰減的衰減系數(shù)；所述振動傳感器被設 置在上述轎箱框；所述位移檢測構件檢測作為上述轎箱框和上述導軌 之間的距離的位移；所述演算部將上述振動傳感器的信號和由上述位 移檢測構件檢測出的位移作為輸入，計算針對上述第二阻尼裝置和上 述執(zhí)行器的控制信號，并進行輸出，在由上述振動傳感器檢測出的加 速度所求出的上述轎箱框的橫向振動的速度和由上述位移檢測構件檢 測出的位移所求出的位移的變化速度的積為正的情況下，通過上述第 二阻尼裝置產(chǎn)生衰減力，在其以外的情況下，上述演算部對上述第二 阻尼裝置和上述執(zhí)行器進行控制，以便上述執(zhí)行器產(chǎn)生抑制上述轎箱 框的振動的力。
8. —種電梯的減振裝置，其特征在于，具有執(zhí)行器、第二阻尼裝 置、振動傳感器、位移檢測構件以及演算部，所述執(zhí)行器被安裝在上 述轎箱框，對將沿著設置在升降路內(nèi)的導軌旋轉(zhuǎn)移動的導輥向上述導 軌按壓的力進行控制；所述第二阻尼裝置安裝在上述轎箱框，可以改 變使上述導輥橫向移動的振動衰減的衰減系數(shù)；所述振動傳感器被設 置在上述轎箱框；所述位移檢測構件檢測作為上述轎箱框和上述導軌 之間的距離的位移；所述演算部將上述振動傳感器的信號和由上述位 移檢測構件檢測出的位移作為輸入，計算針對上述第二阻尼裝置和上 述執(zhí)行器的控制信號，并進行輸出，上述演算部在由上述振動傳感器 檢測出的加速度所求出的上述轎箱框的橫向振動的速度和由上述位移通過上述第二阻尼i置產(chǎn)2衰減I，上述演算部對:述第二阻^裝置 和上述執(zhí)行器進行控制，以便上述執(zhí)行器還產(chǎn)生與由上述振動傳感器 檢測出的加速度成比例的力。
9. 如權利要求l、 3、 4中的任一項所述的電梯的減振裝置，其特 征在于，在上述阻尼裝置中利用MR流體。
10. 如權利要求3、 5、 7、 8中的任一項所述的電梯的減振裝置， 其特征在于，在上述第二阻尼裝置中利用MR流體。
全文摘要
一種電梯的減振裝置，其特征在于，具有阻尼裝置(5)、速度檢測構件以及演算部(15)，所述阻尼裝置(5)被設置在轎廂室(1)和對該轎廂室(1)進行支撐的轎廂框(2)之間，可改變衰減系數(shù)；所述速度檢測構件檢測本電梯轎廂的行駛速度；所述演算部(15)將由速度檢測構件檢測的行駛速度作為輸入，計算針對阻尼裝置(5)的控制信號，并進行輸出，若行駛速度超過規(guī)定值，則演算部(15)對阻尼裝置(5)進行控制，使阻尼裝置(5)的衰減系數(shù)比行駛速度小于等于規(guī)定值的情況時大。
文檔編號B66B1/06GK101208252SQ200580050208
公開日2008年6月25日 申請日期2005年6月20日 優(yōu)先權日2005年6月20日
發(fā)明者宇都宮健兒 申請人:三菱電機株式會社