JP3056885B2 - 自走式エレベータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、昇降路内を垂直及び水
平に移動する自走式エレベータに関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は従来のエレベータの概要図であ
る。

【０００３】即ち、図９において、高層建物の昇降路の
上部には、機械室が設けられており、この機械室には、
巻上機１００が設置されている。又、この巻上機１００
の巻上げドラム１０１には、吊りロープ９０が巻装され
ており、この吊りロープ９０の一端部には、乗りかご１
０が付設されており、上記吊りロープ９０の他端部に
は、カウターウェイト１１が繋がれている。

【０００４】従って、上述したロープ式のエレベータ
は、巻上機１００を駆動することにより、この巻上機１
００に巻装された吊りロープ９０を介して乗りかご１０
とカウターウェイト１１を交互に昇降して所望の階床へ
昇降している。しかし、上述したロープ式のエレベータ
は、吊りロープ１０の自重により昇降高さに限界があ
り、超高層建物にはこれをそのまま使用することは困難
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のエレベータシス
テムは以下に掲げる問題を有している。

【０００６】第１に、ロープの自重により昇降行程に限
界がある。現在実用化されている建物程度の昇降行程で
あれば充分に対応ができるが、超々高層の建物が実現し
た際の高行程・高速輸送手段としては、この点で問題と
なる。第２に、ロープを利用するため走行できる方向が
限定される。通常垂直方向に移動できるが、横方向への
自由な走行ができない。

【０００７】第３に、１昇降路にエレベータが１台しか
走行できない。そのため、輸送力に限りがあり、必要な
輸送力を確保するには、それに見合う昇降路の本数を要
する。建屋が昇降設備にかなりのスペースを提供しなけ
ればならない。大量輸送手段とするには、この点で問題
となる。

【０００８】第４に、昇降路直上部あるいはその近傍に
巻上機を設置するための機械室を必要とし、さらに昇降
路寸法もかごが移動するためのスペースに加えてつり合
いおもりが移動するためのスペースも必要となる。

【０００９】また、最近、上述の問題を解決するものと
して、特開平２−２６１７８９号公報に記載されるよう
な昇降路壁側に一次コイルを設け、かご側に２次導体を
設け、これら一次コイル及び２次導体との相互に作用す
る力を利用して、かごを昇降させるものが考えられてい
る。

【００１０】しかしながら、前記公報に記載のものは、
昇降路内を複数のかごが移動可能とするものであるが、
各かごを昇降路側に設けられたガイドレールに沿って移
動するため、下位を走行するかごは必ず上位かごの直下
を走行することとなり、運転効率が低くなる。

【００１１】上述したように運転効率の面での優位さを
得るために、同一昇降路内で複数台のかごを運行させる
ものが考えられているが、昇降路平面寸法がかご１台分
の走行できる寸法しか確保されていないとそれぞれのか
ごは追い越すことができず、昇降路に投入された全ての
かごの上下関係を変更することができないから、下方の
かごが最上部位置へあるいは上方のかごが最下部位置へ
到達することができないという状態にもなる。また、任
意のかごの運転は他のかごの位置及び停止・走行の状
態、進行方向に影響されるため円滑に目的階に到達する
ことは困難である。

【００１２】発明の目的は、昇降路内に複数のかごが投
入された状態でもそれぞれのかごが円滑な運行ができる
ように、追い越しが自在にできるとともに、追い越し時
には、滑らかに迅速に追い越しを行うことができ、昇降
路を複数のかごで効率よく運行できる自走式エレベータ
を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、昇降路の側壁
に垂直に埋設されたリニアモータの複数の垂直二次導体
と、この各垂直二次導体の上下端部にループを形成する
ように接続して埋設されたリニアモータの水平二次導体
と、前記各垂直二次導体の間に傾斜して接続された少な
くとも２以上のバイパス二次導体と、これら二次導体に
沿って走行する側面にリニアモータの一次コイルを設け
た乗りかごと、この乗りかごに設けられ前記昇降路の側
壁を走行案内し前記乗りかごを水平状態に維持して操舵
可能な複数の車輪と、前記昇降路の側壁に設けられ非常
時には前記乗りかごを制止するかご制止手段とにより自
走式エレベータを構成したものである。

【００１４】

【作用】昇降路の側壁に垂直あるいは水平に埋設された
リニアモータの二次導体と、乗りかごに設けられた一次
コイルとの間に生じる磁力により乗りかごを昇降内を自
在に走行するとともに、バイパス二次導体に沿って隣接
する昇降路へ迅速に移行することができ、さらに乗りか
ごに設けられた車輪は、隣接する昇降路への移行時に乗
りかごを水平状態を維持するように操舵され、またかご
制止手段は、非常時に乗りかごを制止するものである。

【００１５】

【実施例】本発明に基づく一実施例を図面を用いて説明
する。本実施例では、乗客を乗せて昇降するかご自体が
駆動装置を有し単独で走行・停止ができるようにするた
めにかごにリニアモータの一次コイルを設け、二次導体
を昇降路側壁の昇降行程全域に亘って埋設することによ
り、かごと昇降路とがリニアモータを形成するように構
成する。かごの一次コイルに電力を供給してリニアモー
タを駆動しかごを昇降路内で移動させる、すなわちかご
を昇降させるというシステムが考えられる。また本発明
ではリニアモータの一次コイルの埋設位置をかご出入口
をはさむ両側部とし、２ヵ所からの推力をかごに作用さ
せるものとした。

【００１６】さらにシステムが占有する面積を大幅に広
げることなく従来のシステムと比べ全体の運転効率を高
く確保するために複数台のかごを投入して円滑に運行さ
せる方法を導入する。本実施例では、３台のかごが並ぶ
だけの平面寸法を有する単一昇降路を２本設定し、一方
は昇り運転専用、他方は降り運転専用に分離して運用す
る。加えて、上昇したかごを降り用昇降路に、また下降
したかごを昇り用昇降路に供給するため昇降路の最上・
下部を連結し、かごの移動ができるものとする。

【００１７】前記設定の条件で任意のかごが限られた空
間である昇降路内を他のかごの動きにできるだけ制限さ
れずに昇降させるには乗降用・追い越し用複数の路線を
確保したうえで、それらの路線を適宜選択しながら目的
の階に到着するように制御する。

【００１８】本実施例では、１方向３本の路線の内１本
だけ乗り場側出入口をもうけている。乗降は乗り場側出
入口のある乗降用路線で行う必要があるが、扉を閉めて
走行できる状態になれば複数ある路線のいずれを利用し
ても問題はない。運転制御により、円滑に目的階に移動
できる路線を選択しながら昇降する。図１は３本の単一
走行路２組をもちそれらの最上部・最下部を連絡した昇
降路に複数のかごを投入した本発明の全体システムの概
要図である。

【００１９】図２に示すように本発明の基本システムと
してエレベータの乗りかご10は対向する側部２面にリニ
アモータの一次コイル20を取り付ける。また、かご10が
昇降路31ａ，31ｂ，31ｃ内を垂直及び水平方向に移動す
る際の案内装置として操舵可能な車輪40とかごの駆動
用、制御用及び照明用電力を集電する集電装置50、乗客
が乗降するための側部に設けた出入口60を備えている。

【００２０】かごの車輪40は昇降路に突っ張るようにか
ご10の周囲に取り付けてある。この車輪40は単に昇降路
に沿って移動するだけでなく操舵機能をもたせて横行運
転時にはかごを水平状態に保ちながらの方向を変える役
目をもつ。

【００２１】昇降路壁には一次コイル20に対向してリニ
アモータの二次導体70を昇降行程全域に亘って埋設して
おく。二次導体70ａ，70ｂ，70ｃは２本が対となってか
ごを挟むように設けており、かご10の側部両側に取り付
けた２組の一次コイル20とともにかごを左右バランス良
く保持・駆動する。本システムを駆動・制御する装置が
昇降路の外部に設置されている。

【００２２】図２に示すように乗り場出入口81, 82は昇
降路壁の一辺に設ける。昇降路には３対の二次導体路を
設け乗り場側出入口81, 82に近い方から70ａ，70ｂ，70
ｃとすると、二次導体路70ａを「乗降」用に、二次導体
路70ｂを「走行」用に、二次導体路70ｃを「追い越し・
回送」用にそれぞれ運用する。

【００２３】図１〜図４ではかごが３台分並ぶ寸法を有
する昇降路を２列に配置している。一方の昇降路31は上
昇運転用とし、他方の昇降路32は下降運転用とする。図
３に示すように、それぞれの昇降路には垂直移動用二次
導体路70ａ，70ｂ，70ｃが３本平行して敷設されてお
り、となり合う垂直移動用二次導体路間にはかごが二次
導体路を乗り換えるための横行用バイパス二次導体71を
複数箇所に埋設する。図５は、本システムにおけるかご
構造を詳細に示した図である。

【００２４】かご10には、その側面に昇降路に埋設され
た二次導体に対面する位置に一次コイル20が設けられて
いる。また、現在かごのいる昇降路から隣接する昇降路
に移る際に、かごの水平状態を維持しつつ、操舵される
車輪40が、一次コイルの設けられている同側面に４つ設
けられている。また図６は、かご10が隣接する昇降路に
移る際の車輪40の操舵の状態を示すものである。

【００２５】すなわち、車輪40は同一昇降路を昇降中
は、垂直方向に保持される。隣接する昇降路へ移行する
際は、横行用バイパス二次導体71に沿って、かごが移行
するように８つの車輪40が操舵を行うが、同時にかご10
が水平を保つように操舵される。図７及び図８は非常時
に動作するかご制止手段の構成図である。

【００２６】図７において、昇降路の壁には、制止棒90
が埋設され、たとえば停電時等に図示しない制御装置に
より、制止棒90が、ばね91の力によって昇降路側へ突出
される。制止棒91が突出することによって、かご10をこ
の制止棒91で受けとめる。

【００２７】また図８においては、制止棒92がその一端
が軸95を、中心に回動可能なように昇降路壁に埋設さ
れ、他端がバネ94を圧した状態でフック93により押さえ
られている。通常運転時は、制止棒92は昇降路壁に埋設
された状態となっているため、かご10は自由に昇降でき
る。

【００２８】しかし、停電時等の非常時には、制御回路
（図示せず）によりフック93が動作し、制止棒92の動作
を自由にする。これにより、制止棒92はバネ94の力によ
って昇降路側へ移行し、昇降路をせばめた形となる。こ
の状態で、かご10を制止棒92及びバネ94の作用により、
その速度を減速させ制止させる。図２に基づいて本発明
の実施例の作用を説明する。

【００２９】エレベータのかご10は集電装置50が給電線
から動力用電力を受けかごの一次コイル20と昇降路側の
二次導体70ａ，70ｂまたは70ｃとの間に吸引・反発力を
発生させてかごの昇降・停止をおこなう。

【００３０】乗客の乗降は乗り場出入口81, 82に接する
乗降用二次導体路31ａで行い、かご内の呼びやそのかご
に割り当てられた乗り場呼びに応答して目的階へ昇降す
る。昇降は前記昇降用二次導体路70ａを利用するが、目
的階までの進路内に他のかご10ａがいる場合またはその
ような状態になると判断される場合は横行用二次導体路
71を利用して走行用二次導体路31ｂに移動して昇降す
る。目的の階の付近で再度乗降用二次導体路31ａに戻り
目的階へ到達する。

【００３１】追い越し用二次導体路31ｃは乗客の乗車し
ていないかごを特定の階へ回送する場合の直行運転や走
行用路に障害が発生し使えない場合の代替線、交通需要
が少ないときの余剰かごの待機空間として利用する。

【００３２】以上要約するとエレベータに対する交通需
要が投入された台数に比べ少ない状況では乗降用二次導
体路31ａを主に運用し走行用二次導体路31ｂを必要に応
じて利用する。交通需要が多くなるに従って追い越し用
二次導体路31ｃを含めた３本の二次導体路を活用するこ
とにより輸送力を確保し、サービス水準を維持すること
ができる。自走式のリニアモータエレベータを使用する
ことにより従来のエレベータと比較して以下に述べる効
果が得られる。

【００３３】第１に、吊り下げ用のロープを使用しない
から昇降行程に限界がない。従って、超々高層の建物が
実現した際の高行程・高速輸送手段として使用すること
ができる。

【００３４】第２に、従来のエレベータが多数の台数、
すなわち広い昇降路面積を要するような大量の輸送能力
を必要とする場合、限られた昇降路面積に見合う以上の
エレベータを多数投入・運行できるから従来のエレベー
タ以上の輸送力・サービスが得られる。

【００３５】第３に、従来のエレベータに必要とした昇
降路直上部あるいはその近傍に巻上機を設置するための
機械室が不要である。さらに昇降路もつり合いおもりが
移動するためのスペースを不要とし有効利用率が高いと
いえる。

【００３６】第４に、かごの構造を簡易にし、走行制御
の面でもバランスの良いエレベータを提供することがで
きる。かごの両側に推力が加わるからかご室を支える枠
にねじれや片持ちの力がかからない。従って、かご構造
の軽量化がはかれ、かご全体の重量を抑えることになる
ため、リニアモータをかごの背面部分１面に設ける方式
のものと比較して必要な推力を得るのに要する容量も少
なくてすむ効果がある。

【００３７】

【発明の効果】エレベータかごを多数投入・運行するに
もかかわらず各階に設ける乗り場側の出入口は少ない。
これはかごが停止する乗降用の路線を昇り・降り各１本
としていることによる。これにより乗り場側出入口に関
連する製作・据え付け工事のコストの低減がはかられる
と共に、エレベータ乗り場のフロアの必要面積も最小限
ですむ効果がある。

【００３８】隣接する昇降路への移行時には傾斜して設
けられたバイパス二次導体に沿って、かごが運転される
ので、スムーズに移行を行うことができ、また、移行時
には、かごを水平に保つため、かご内乗客に対する安全
性も非常に高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく一実施例のシステムの全体図で
ある。

【図２】図１における昇降路の平面図である。

【図３】図１の昇降路の斜視図である。

【図４】図３の斜視図に乗りかごを配置した際の透視図
である。

【図５】本発明における乗りかごの構成図である。

【図６】本発明における車輪の動作の様子を示す図であ
る。

【図７】本発明におけるかご制止手段の一実施例の構成
図である。

【図８】図７と同様、制止手段の一実施例の構成図であ
る。

【図９】従来のエレベータの概要図である。

【符号の説明】

10 …エレベータ乗りかご 11 …つり合いおもり 20 …リニアモータ一次コイル 31 …昇り用昇降路 31ａ…昇り用昇降路（乗降用） 31ｂ…昇り用昇降路（走行用） 31ｃ…昇り用昇降路（追い越し・回送用） 32 …降り用昇降路 32ａ…降り用昇降路（乗降用） 32ｂ…降り用昇降路（走行用） 32ｃ…降り用昇降路（追い越し・回送用） 40 …車輪 50 …集電装置 60 …かご出入口 70ａ，70ｂ，70ｃ…リニアモータ二次導体 80 …乗り場出入口 81 …昇り用乗り場出入口 82 …降り用乗り場出入口 90 …ロープ 100 …巻き上げ機 101 …綱車 102 …電動機

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】昇降路の側壁に垂直に埋設されたリニアモ
   ータの複数の垂直二次導体と、 この各垂直二次導体の上下端部にループを形成するよう
   に接続して埋設されたリニアモータの水平二次導体と、 前記各垂直二次導体の間に傾斜して接続された少なくと
   も２以上のバイパス二次導体と、 これら二次導体に沿って走行する側面にリニアモータの
   一次コイルを設けた乗りかごと、 この乗りかごに設けられ前記昇降路の側壁を走行案内し
   前記乗りかごを水平状態に維持して操舵可能な複数の車
   輪と、前記昇降路の側壁に設けられ 非常時には前記乗りかごを
   制止するかご制止手段とを有する自走式エレベータ。
2. 【請求項２】前記かご制止手段は、前記垂直二次導体、
   前記水平二次導体、前記バイパス二次導体及び前記乗り
   かごに設けられる前記一次コイルの内少なくとも１つに
   対して通電が遮断された時に動作することを特徴とする
   請求項１記載の自走式エレベータ。
3. 【請求項３】前記かご停止手段は、前記昇降路に埋設さ
   れる制止手段とこの制止手段を前記昇降路へ突出させる
   突出手段とを備えたことを特徴とする請求項２記載の自
   走式エレベータ。
4. 【請求項４】前記突出手段は電磁コイルとこの電磁コイ
   ルへの通電遮断時に開放するコイルばねとから成ること
   を特徴とする請求項３記載の自走式エレベータ。」