JPH0977418A - 自在走行エレベータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】乗りかごの大容量移動および衝突の問題を回避
することができ、効率のよい運転が可能となる自在走行
エレベータを提供することにある。 【解決手段】建物内のエレベータ専用走行路内を縦横自
在に走行可能なエレベータにおいて、前記走行路を高速
縦走行路および大容量縦走行路ならびに水平移動路に分
けると共に、前記高速縦走行路は前記建物内を高速に走
行可能する長距離の走行路内に最短で走行可能な直進路
とし、前記大容量縦走行路は前記高速縦走行路に併設さ
れ、かつ複数の乗りかごを連結して動作する各階停止可
能な走行路とし、前記水平移動路は前記高速縦走行路お
よび大容量縦走行路を選択可能なものとした自在走行エ
レベータ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はリニアモータを駆動
装置として用いた縦横自在に走行可能な自在走行式エレ
ベータの乗りかごを、同一走行路内に複数台同時に走行
させるための自在走行エレベータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から広く用いられているエレベータ
は、油圧プランジャを用いて乗りかごを昇降させる油圧
式エレベータや比較的小容量域に使用される巻胴式エレ
ベータを除いて、その大半が乗りかごと釣合重りをロー
プでつるべ状に結合した方式であり、これは１つの昇降
路内に１台の乗りかごを配置した一昇降路一乗りかご方
式である。

【０００３】このつるべ式エレベータシステムは、昇降
路中に乗りかごと釣合重りを、それぞれ案内用レール
（ガイドレール）を設けてその間に配置し、昇降路上部
の機械室に設置された巻き上げ機のシーブやそらせシー
ブなどを介して、ロープで両者をつるべ状に結合する構
成である。

【０００４】そして、近年では、巻き上げ機の駆動用電
動機として三相誘導電動機、制御装置にマイクロプロセ
ッサを搭載したインバータ装置が広く用いられている。

【０００５】このようなつるべ式エレベータシステムで
は、乗りかごを走行させるのに機械による走行損失を除
けば、釣合重りと不平衡荷重分の駆動力があればよいの
で、駆動装置および制御装置の容量が小さくて済む特徴
を有し、さらに従来から広く利用されてきている方法で
あるため性能面、安全面で技術が確立されていて、信頼
性がある。

【０００６】ところが、近年、将来的な見通しとして、
超高層ビルや超々高層ビルなどの要求に答えるための新
しい階間交通システムの考え方が提案されるようになっ
ているが、提案されている新交通システムの一つが、ロ
ープを用いずに、乗りかご自体が走行する自走式エレベ
ータシステムであり、これは、上下方向のみならず水平
方向にも走行可能な構成を備えた縦横自在走行可能なエ
レベータシステムの構想である。

【０００７】この自走式システムの構想は、従来の一昇
降路一乗りかごの既成概念を打破するものであり、１昇
降路に複数台の乗りかごを走行させることが可能な革新
的な技術として注目されている。

【０００８】図５はそのような縦横自在の自走式エレベ
ータシステムの構成を示しており、複数台の乗りかご１
にリニアモータ二次導体２を設置し、昇降路（昇降シャ
フト）に施設されたリニアモータ一次コイル３との間の
磁気力によって駆動推力を得るようにしている。そして
安全装置としてブレーキ４や乗りかご１相互の衝突によ
る衝撃を緩和するための緩衝機５、また、連結走行を行
うために、緩衝機５の内部または下部に設けられた超電
導磁石６を備えている。さらに最上階には吊り下げ機７
と水平走行用可動プレート８、最下階には同じく油圧ジ
ャッキ９を設置し、１つの走行路に複数台の乗りかご１
を走行可能としている。

【０００９】そして、リニアモータとしては種々の構成
のものが知られているが構造が比較的簡単で大推力が得
られることができる方式としては、二次導体にネオジウ
ム鉄系や、サマリウムコバルト系の永久磁石を用い、一
次導体に三相交流巻線構造のコイルを敷設するリニア同
期電導機（ＬＳＭ）が用いられる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このような提案されて
いる自走式エレベータシステムは、従来のつるべ式エレ
ベータシステムのように１つの昇降路スペースを１台の
乗りかごが占有するわけではなく、複数の乗りかごを配
置できるので特に超高層ビルや超々高層ビルのように昇
降路長さが大きい場合に輸送効率を上げることができ
る。そして、この場合には、複数の昇降路に複数の乗り
かご１を配置すれば、更に効率は良いものとなる。

【００１１】ところが、このような自在走行可能なエレ
ベータでは従来のように乗りかご内の利用者客の指示に
対して最短の時間で走行させることはできず、建物内の
交通需要に応じたスケジューリング運転が必要となる。
これは建物内を横断する昇降スペースを小さくするため
である。

【００１２】一般的に、この走行路の配置は停止可能階
をそれぞれで水平方向に移動できるようにして、それ以
外の部分では、高速走行ができるように急行ゾーンをで
きるだけ長くとることにより、スペースファクタを改善
することが要求されている。そして、この要求のために
は高速走行可能なゾーンへの進入を制限して、効果的な
運行を実施することが必要である。

【００１３】この構成は現在の道路の構成と類似してお
り急行ゾーンが高速道路、縦横走行可能な部分が一般道
路、縦横走行を制御するのが信号機、急行ゾーンへの出
入口を制御するのが料金所と対応する。つまり、従来で
は、すべての昇降路が高速道路であったために、利用者
の要求には最適応答可能であったが、ビルのスペースの
関係上、エレベータの台数を増加することができず、少
ないエレベータで交通需要を担当しているために待ち時
間の増加を招くことが多く発生していたのもである。従
って、縦横自在走行可能なエレベータでも乗りかごの増
加分は待ち時間が短縮するわけであるが反面、昇降路内
の交通流制御の待ち時間は長くなることが予測される。
そのために、この交通流制御を効率良く行えるシステム
の構築が期待されている。

【００１４】また、自在走行エレベータは縦横方向に自
在に動作可能なわけであるが、実際には縦方向に高速移
動することがシステム的に最も効率が良く、横方向の移
動には何らかの機械的な補助機構により低速の移動とな
ることが考えられる。さらに、縦方向にも複数の乗りか
ごをリニアモータ駆動にて単一昇降路に制御することは
効率が良くなかった。

【００１５】本発明は、このような課題を解決するため
なされたもので、乗りかごの大容量移動および衝突の問
題を回避することができ、効率のよい運転が可能となる
自在走行エレベータを提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、以下のように構成したものである。

【００１７】請求項１の発明は、建物内のエレベータ専
用走行路内を縦横自在に走行可能なエレベータにおい
て、前記走行路を高速縦走行路および大容量縦走行路な
らびに水平移動路に分けると共に、前記高速縦走行路は
前記建物内を高速に走行可能する長距離の走行路内に最
短で走行可能な直進路とし、前記大容量縦走行路は前記
高速縦走行路に併設され、かつ複数の乗りかごを連結し
て動作する各階停止可能な走行路とし、前記水平移動路
は前記高速縦走行路および大容量縦走行路を選択可能な
ものとした自在走行エレベータである。

【００１８】請求項２の発明は、建物内のエレベータ専
用走行路内を縦横自在に走行可能なエレベータにおい
て、建物内を高速に走行可能する長距離の走行路内に最
短で走行可能な直進路である高速縦走行路と、前記直進
路に併設された複数の乗りかごを連結して動作する各階
停止可能な走行路を設置した大容量縦走行路と、前記高
速縦走行路と前記大容量縦走行路を選択可能な水平移動
路と、走行する複数の乗りかごの進行方向と速度と目的
階を比較する手段と走行進路を切り替える手段と、乗り
かごの速度を可変にする手段を備え、複数の乗りかごの
動作を走行路別に切り替えて走行させることを特徴とす
る自在走行エレベータである。

【００１９】請求項１または請求項２の発明によれば、
次のような効果が得られる。すなわち、複数の乗りかご
の大容量移動と衝突問題を回避することができる。ま
た、高速輸送、居住スペースとの移動、ゾーン選択輸送
の３つの機能を分離させているので効率の良い運転が実
施できる。さらに、超々高層ビルで問題となるエレベー
タに関する占有スペースを小さくすることができるため
現在問題となっている台数分必要なエレベータスペース
を削減しその分を居住スペースとすることによって効率
に良いビル構成とすることができる。

【００２０】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２記載の自在走行エレベータにおいて、前記複数の乗り
かごの進行方向および速度ならびに目的階を比較する手
段を、前記高速縦走行路と前記大容量縦走行路の分岐位
置に達する時間によって走行の優先順位を切り替えるこ
とを特徴とする自在走行エレベータである。

【００２１】請求項４の発明は、請求項１または請求項
２記載の自在走行エレベータにおいて、前記高速縦走行
路と前記大容量縦走行路の選択を、乗りかごの利用者の
指示で選択できるようにした手段を備えていることを特
徴とする自在走行エレベータである。

【００２２】請求項３または請求項４の発明によれば、
利用者の好みに応じた運転が可能になる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明では、図１（エレベータ走
行路の縦断面図）および図２（エレベータ走行路の横断
面図）に示すように、昇降路（走行路）として、大容量
縦走行路（低速縦走行路：一般ゾーン）１０と、高速縦
走行路１１と、これらの走行路１０，１１を選択するゾ
ーン選択路（水平方向移動路）１２を形成し、交通流の
状態によって乗りかごをどちらかを通過させるかを選択
できるように構成されている。このよう構成することに
より建物居住スペースを有効活用すると共にエレベータ
の運行効率を向上させるようにしている。

【００２４】この大容量縦走行路１０には機械的なリフ
ト駆動機構１３が常に動作しており、乗りかご１は必要
時にリフト駆動機構１３の所定スペースに組み込まれ、
縦方向に移動する。

【００２５】このリフト駆動機構１３は現在の駐車場ビ
ルと同様に低速の駆動となり、各乗りかご１が挿入可能
な持ち上げ機構（フォーク等）により個々の乗りかご１
を駆動させている。

【００２６】次に、高速縦走行路１１（以降急行ゾーン
と称す）は本来のリニア駆動による高速移動路となる。
乗りかご１自身は走行路の種類によらず、単純な移動ス
ペースとして作成すればよく、推進力は各走行路側から
与えられる。また、これらの走行路は水平走行用可動プ
レート８上をリニア駆動するゾーン選択路１２により移
動する構成となっている。

【００２７】前述のように建物における交通需要は人の
出入りの多い基準階とその周辺階の移動及び上層階等の
長距離移動がある。前者をサポートする低速縦走行路１
０は各サービス階を循環縦移動可能な構成となっている
走行路の構成である。

【００２８】次に離れた階を結合する急行ゾーン１１は
高速移動路となっており数１００ｍの走行を行うように
なっている。この急行ゾーン１１においては一般ゾーン
１０に比べ移動時間の短縮が要求されるために単純に横
移動するような動作はかえって交通の流れを乱すように
なってしまう。

【００２９】また、ゾーン選択路１２は水平方向の移動
を行うもので複数の一般ゾーン１０と急行ゾーン１１を
選択できるようになっている。

【００３０】この水平移動方法は機械的な機構により実
施が容易である。

【００３１】本発明によるゾーン選択路１２内の運転方
法を図３のフローチャートにより説明する。本フローチ
ャートは乗りかご１が一般ゾーン１０から急行ゾーン１
１へ移動する場合の手順について説明している。この場
合、ゾーン走行中の他の乗りかご１との衝突の可能性が
ある場合にこれを避けるための処理について記述してい
る。

【００３２】また、本フローチャートは複数台の乗りか
ご１の運行を制御する群管理運転制御装置（図示しな
い）の処理もしくは各乗りかご１内の運転制御装置（図
示しない）において実行される。これらの制御装置の配
置等は一般のエレベータシステムにおいて通常に配置さ
れているものでありエレベータ機械室内で乗りかご１の
制御を行っている。

【００３３】ステップ１では、一般ゾーン１０内におい
ての走行を示している。

【００３４】乗りかご１はリフト駆動機構１３内の駆動
により複数の乗りかご１が大容量移動している。図２に
示す居住スペースより乗りかご１が一般ゾーン１０に水
平移動して機構に組み込まれ、複数の乗りかご１が連結
されて動作している。

【００３５】ステップ２は、ゾーンを変更要か判定を行
っている。これは急行ゾーン１１への制御が必要かの判
定を実施している。これは一般ゾーン１０において目的
階への走行時間が相当必要なため、急行ゾーン１１に変
更可能な位置まで走行した後、必要時間を判定して急行
ゾーン１１への変更を行うものである。

【００３６】ステップ３では、ゾーン選択路１２への移
動を示している。図２において、一般ゾーン１０内では
乗りかご１は駆動機構１３により低速走行しており、ゾ
ーン選択路１２に切り替え可能位置にて一般ゾーン１０
からゾーン選択路１２に横方向移動する訳である。

【００３７】この後、水平移動プレート８上を乗りかご
１が移動し、所定の位置で他のゾーンへの参入を持つこ
とになる。

【００３８】ステップ４では、ゾーン選択路１２から急
行ゾーン１１への移動を示している。ステップ５ではス
テップ３と逆に急行ゾーン１１への移動を示している。

【００３９】急行ゾーン１１への移動は乗りかご１の走
行において建物側の取り付けられた走行制御導体（二次
導体など）によって指示が発生するが当然余裕がなけれ
ば衝突の危険性があるので、本演算結果はその衝突を避
ける処理を実施している。一般に、この急行ゾーン１１
は単独の乗りかご１のみが存在することが安全上好まし
く複数の乗りかご１を混在させる場合には走行路内に１
００ｍ以上の距離をおいて間隔を設けることが必要であ
る。

【００４０】ステップ６では、急行ゾーン１１での走行
を示している。

【００４１】急行ゾーン１１では自走式エレベータの利
点の一つである高速輸送により、超高層への運転を実施
している。

【００４２】以上の処理によって、自在走行エレベータ
の走行制御が可能となる。

【００４３】図４は図１の一般ゾーン１０とゾーン選択
路１２の部分を詳細に示す図であり、一般ゾーン１０は
循環式のゴンドラを用いて建物内の居住スペース（居住
エリア）を低速走行するものである。この場合の特徴と
して乗りかご１は居住スペース内にあって必要時に一般
ゾーン１０内のゴンドラ１４に組み込まれて走行するも
のとなる。

【００４４】ゴンドラ１４は駆動ロープ１５と固定機構
１６を介して結合されており、固定機構１６が駆動ロー
プ１５と結合されている間に推力を与えられている。こ
の固定機構１６が切り放されると、ゴンドラ１４は停止
状態となり、乗りかご１に対して参入が許可されるわけ
である。

【００４５】この時、走行路との出入りには充分低速で
あり、建物内は高速となるように乗降が要求される位置
ではゴンドラが短時間停止可能となるように機構を実施
する必要がある。この機構は固定機構とゴンドラ間の切
り離しにより実施可能であり、乗降かご以外の乗りかご
１を停止させることなく走行できる。

【００４６】この時間の吸収として図４の下部のように
参入位置以降ゴンドラが停止して時間の吸収を行ってい
る。当然、乗りかご１が混雑している場合には下部の乗
りかご１は一旦停止する。

【００４７】以上述べた発明の実施の形態によれば、一
般ゾーン１０と急行ゾーン１１が分けてあるので、超々
高層ビルで考えられている自在走行エレベータにおける
運転方向を比較的容易な構成とすることができ、自在走
行エレベータの欠点でもある複数の乗りかごの大容量移
動と衝突問題を回避することができる。特に高速で移動
することが要求されている急行ゾーン１１における交通
量を低下させることなく、効率の良い乗り心地を提供す
ることができる利点があり、縦横走行で問題となる走行
ショックの影響をおさえる効果がある。

【００４８】また従来提案のあった縦横自在走行に比
べ、高速輸送、居住スペースとの移動、ゾーン選択輸送
の３つの機能を分離させているので効率の良い運転が実
施できる。

【００４９】さらに、超々高層ビルで問題となるエレベ
ータに関する占有スペースを小さくすることができるた
め、現在問題となっている台数分必要なエレベータスペ
ースを削減しその分を居住スペースとすることによって
効率に良いビル構成とすることができる。

【００５０】また、居住スペースからの乗りかご１も従
来とは異なって独立した車のように扱うことができ、高
速移動だけではなく、個々の利用者の要望に応じた自家
用エレベータの構成が実施できる。

【００５１】さらに、危険性の大きな縦方向リニア駆動
のうち、複数の乗りかご１が存在するゾーンを機械的な
駆動方法としたため、安全性が確保できるだけではな
く、電力消費の低下、居住スペースとの接続が容易にな
る利点を有している。

【００５２】（他の実施の形態）本発明は、以上述べた
発明の実施の形態に限定されるものではなく、以下のよ
うに変形して実施できる。すなわち、急行ゾーン１１と
一般ゾーン１０の選択は、行き先階までの時間で演算す
ると説明したが、高速走行における乗り心地や待ち時間
を嫌う利用者も当然いるわけであり、この走行路の選択
を呼びボタン（図示しない）にて行うことも可能であ
る。

【００５３】また、複数の乗りかご１の進行方向および
速度ならびに目的階を比較する手段を、急行ゾーン１１
と一般ゾーン１０の分岐位置に達する時間によって走行
の優先順位を切り替えるように構成してもよい。

【００５４】さらに、急行ゾーン１１と一般ゾーン１０
の選択を、乗りかごの利用者の指示で選択できるように
構成してもよい。このようにすることにより、利用者の
好みに応じた運転が可能になる。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、乗りかごの大容量移動
および衝突の問題を回避することができ、効率のよい運
転が可能となる自在走行エレベータを提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自在走行エレベータの概略構成を
示す走行路の縦断面図。

【図２】本発明による自在走行エレベータの概略構成を
示す走行路の横断面図。

【図３】本発明による自在走行エレベータの作用を説明
するためのフローチャート。

【図４】実施例によるエレベータの構成図。

【図５】従来の縦横自在走行エレベータの概略構成図。

【符号の説明】

１…乗りかご、８…水平走行用可動プレート、１０…低
速縦走行路（一般ゾーン）、１１…高速縦走行路（急行
ゾーン）、１２…水平方向移動路（ゾーン選択路）、１
３…リフト駆動機構、１４…ゴンドラ、１５…駆動ロー
プ、１６…固定機構。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建物内のエレベータ専用走行路内を縦横
   自在に走行可能なエレベータにおいて、 前記走行路を高速縦走行路および大容量縦走行路ならび
   に水平移動路に分けると共に、前記高速縦走行路は前記
   建物内を高速に走行可能する長距離の走行路内に最短で
   走行可能な直進路とし、前記大容量縦走行路は前記高速
   縦走行路に併設され、かつ複数の乗りかごを連結して動
   作する各階停止可能な走行路とし、前記水平移動路は前
   記高速縦走行路および大容量縦走行路を選択可能なもの
   とした自在走行エレベータ。
2. 【請求項２】 建物内のエレベータ専用走行路内を縦横
   自在に走行可能なエレベータにおいて、 建物内を高速に走行可能する長距離の走行路内に最短で
   走行可能な直進路である高速縦走行路と、 前記直進路に併設された複数の乗りかごを連結して動作
   する各階停止可能な走行路を設置した大容量縦走行路
   と、 前記高速縦走行路と前記大容量縦走行路を選択可能な水
   平移動路と、 走行する複数の乗りかごの進行方向と速度と目的階を比
   較する手段と走行進路を切り替える手段と、 乗りかごの速度を可変にする手段を備え、 複数の乗りかごの動作を走行路別に切り替えて走行させ
   ることを特徴とする自在走行エレベータ。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の自在走行
   エレベータにおいて、 前記複数の乗りかごの進行方向および速度ならびに目的
   階を比較する手段を、前記高速縦走行路と前記大容量縦
   走行路の分岐位置に達する時間によって走行の優先順位
   を切り替えることを特徴とする自在走行エレベータ。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２記載の自在走行
   エレベータにおいて、 前記高速縦走行路と前記大容量縦走行路の選択を、乗り
   かごの利用者の指示で選択できるようにした手段を備え
   ていることを特徴とする自在走行エレベータ。