JP3017611B2 - エレベータ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエレベータ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ビルデイング等に取付けられるエレベー
タ装置は、ビルデイングの鉛直方向に沿って設けられた
エレべータ昇降通路と、利用者を収容するケージと、で
構成されている。ケージはワイヤケーブルによってエレ
べータ昇降通路内に吊り下げられており、ワイヤケーブ
ルの巻取り及び引き出しによってエレべータ昇降通路内
を上昇及び下降し、利用者からの呼出しがあったフロア
へ鉛直に移動して目的のフロアまで利用者を運搬する。

【０００３】このようなエレベータ装置では、利用者の
単位時間当り及び建物単位面積当りの運搬量を増加させ
るためには、ケージの昇降速度を上げるか、またはエレ
べータ昇降通路の本数を増やす必要がある。しかし、ケ
ージの昇降速度には限界があり、またエレべータ昇降通
路の数を増やした場合には、ビルデイングの各フロアの
利用面積が減るのでビルデイング内の空間を有効に利用
することができないという問題がある。

【０００４】さらに、超々高層ビルではワイヤケーブル
の重量が過大となるため、構造的制約が生じ、ワイヤケ
ーブル式のエレベータは設置不可能となる。

【０００５】このため、上昇用の通路と下降用の通路を
横行通路で連絡したエレべータ昇降通路内に、複数個の
ケージを収容し、その駆動をワイヤケーブルに依らず、
リニアモータで行うエレベータ装置が提案されている。

【０００６】このエレべータ装置では、複数個のケージ
が昇降及び横行可能となるので、必要に応じて先行する
ケージを追い越すことも可能となり、利用者の単位時間
当り及び建物単位面積当りの運搬量を増加させることが
できる。

【０００７】しかしながら、上昇用の通路と下降用の通
路を連絡する横行通路において、ケージを円滑に横行さ
せるためには、連結構造が複雑となる。また、ケージ
は、ケージ自体のレベル状態を保持するために、直角に
しか横行して路線から退避でないので、他のケージを先
行させるために、所定の時間を要する。さらに、エレベ
ータ設備が大掛かりとなり設置コスト及びリニアに要す
る電力消費量は莫大なものとなり、ランニングコストが
かさみ、その運行制御系も複雑である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮して、構造及び制御が簡単でケージがエレべータ昇降
通路から速やかに退避でき、かつビルデイング空間の有
効利用と輸送力の向上を図ることができるエレベータ装
置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上昇用通路と
下降用通路の上端及び下端が連通したループ状のケージ
用通路と、前記上昇用通路と下降用通路との室内側に配
設され前記ケージが前記上昇用通路と下降用通路から退
避可能なステージと、前記ケージ用通路に沿って連続し
て敷設された一対のガイドレールと、前記ガイドレール
に沿って移動可能な複数のケージと、前記ガイドレール
側から連続して前記ステージ内へ延設され前記ケージが
移動可能な退避用ガイドレールと、前記ガイドレールと
前記退避用ガイドレールとの間を前記ケージが移動可能
に誘導する切替手段と、前記ガイドレールと前記退避用
ガイドレールの延設方向に沿って形成され互いに対向す
るラックと、前記ケージを突っ張る方向へ張出し前記ラ
ックと噛み合う一対の歯車と、前記歯車を回動させる駆
動装置と、前記駆動装置と前記ケージとの間に介在して
ケージを搖動可能に支持しケージの水平姿勢を保持する
レベリング手段と、前記歯車の両面の延周方向に沿って
設けられ前記ガイドレールと前記退避用ガイドレールと
当接して前記歯車の軸線方向の触れを規制する規制手段
と、を有することを特徴としている。

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【作用】上記構成に係るエレベータ装置は、複数のケー
ジがループ状のケージ用通路を一定方向に循環移動する
ので、往復移動と比較して制御が容易で単位時間当たり
の利用者の輸送量を向上させることができると共にビル
デイング内の空間を有効に利用することができる。

【００１４】また、必要に応じて、切替手段を駆動して
ガイドレールから退避用ガイドレールへケージを誘導
し、ステージに退避させることができる。これによっ
て、利用者が乗降したケージを先行して目的のフロアへ
移動させることが可能となり、また深夜の深閑時等に
は、ガイドレールを移動するケージの数を減らしエネル
ギーの省力化を図ることができる。

【００１５】このケージの移動は、一対のガイドレール
と退避用ガイドレールとに、その延設方向に沿って形成
され互いに対向するラックと、ケージを突っ張る方向へ
張出しラックと噛み合う一対の歯車によって実現され
る。このように、ケージを突っ張る方向へ張出した一対
の歯車がラックと噛み合うことによって、ケージの位置
に関係なく歯車がラックから外れることはない。また、
歯車は、駆動装置によって駆動され、ガイドレールある
いは退避用ガイドレールのラックと噛合しながら、ケー
ジを昇降させ、また、ケージをステージに退避させる。
従って、超々高層ビルでも設置可能となり、また、構造
が簡単であるので、リニアモータのように大掛かりな設
備を必要としない。

【００１６】この駆動装置は、レベリング手段によっ
て、ケージを揺動可能に吊下しているので、駆動装置の
傾きに関わらずケージが揺動し常にケージの水平姿勢が
保持される。従って、ケージが上下方向に配設されたガ
イドレールから横方向へ配設された退避用ガイドレール
へ斜行して移動するときでも、振子の原理によってケー
ジが傾くことがなく、安全に利用者を目的のフロアまで
輸送することができる。

【００１７】

【００１８】また、歯車の軸線方向への振れは、規制手
段によって規制されるので、ケージが横振れして利用者
に不快感を与えることがない。

【００１９】

【実施例】図１には本発明のエレベータ装置が適用され
たビルデイング１０が示されている。ビルデイング１０
にはエレベータ装置のケージ１８が移動するためのエレ
ベータシヤフト１２が設けられている。このエレベータ
シヤフト１２は、ビルデイング１０の鉛直方向に伸び、
上端と下端が横行用通路１６で連通された上昇用通路１
４と下降用通路２０とで構成されている。

【００２０】図２から図４に示すように、上昇用通路１
４と下降用通路２０には、それぞれの通路に沿って上下
方向へ一対の昇降用ガイドレール２２が配設されてい
る。この昇降用ガイドレール２２は、図５に示すよう
に、ベース面２２Ａの底幅より長さ方向の開口部が広い
略Ｖ字状のチャンネル鋼で構成され、そのベース面２２
Ａには、鉛直方向へラックＬが連続して形成されてい
る。また、昇降用ガイドレール２２の長さ方向の開口部
からこのラックＬの両端部へ向かうように傾斜面２２Ｃ
が形成されている。さらに、図３に示すように、昇降用
ガイドレール２２の上下端は、ケージ１８がスムーズに
移動できるように、両端に所定のＲ部が形成された横行
用ガイドレール２２が配設されている。この横行用ガイ
ドレール２４は昇降用ガイドレール２２と同様にチャン
ネル鋼で構成され、ベース面には、横行用ガイドレール
２４の延設方向へ図示しないラックが形成され、昇降用
ガイドレール２２のラックＬと連続するようになってい
る。

【００２１】これによって、ケージ１８は、エレベータ
シャフト１２内を矢印方向に循環できるようになってい
る。

【００２２】また、上昇用通路１４及び下降用通路２０
からは、それぞれ室内方向へ水平に退避通路２６が張り
出している。この退避通路２６の開口部は搭乗口２８と
され、スカイロビーＳ（本実施例では１０階毎に設けら
れている）から利用者が停止したケージ１８に乗降でき
るようになっている。この退避通路２６には、昇降用ガ
イドレール２２から横方向へ退避通路２６の上面に沿っ
て延設され、また搭乗口２８に面して下方向へ延設し、
さらに、退避通路２６の下面に沿って延設され昇降用ガ
イドレール２２に接続される一対の退避用ガイドレール
３０が配設されている。この退避用ガイドレール３０
は、断面が略Ｖ字状のチャンネル鋼で構成され、そのベ
ース面３０Ａには、ラックＬが延設方向へ連続して形成
されている（図４参照）。

【００２３】さらに、図４に示すように、退避用ガイド
レール３０と昇降用ガイドレール２２とが連結される昇
降用ガイドレール２２の壁体２２Ｂは切除され、ベース
面２２Ａとベース面３０Ａとが連続面とされている。こ
の退避用ガイドレール３０と昇降用ガイドレール２２と
の連結部分は、緩和曲線を描くように滑らかに湾曲され
ており、ケージ１８がスムーズに移動できるようになっ
ている。この連結部分に形成されるラック形状は、退避
用ガイドレール３０と昇降用ガイドレール２２のベース
面に跨がる大きな曲率を有する曲線で、連結点の始まり
から終わりにかけて曲率が無限大となるように設定され
ている。これによって、後述する歯車４６は、傾斜面に
案内されながら、連結部分においても確実にラックＬと
噛み合うので、ケージ１８は昇降用ガイドレール２２を
直進することも、退避用ガイドレール３０へ移動するこ
とも、あるいは退避用ガイドレール３０から昇降用ガイ
ドレール２２へ移動することも可能となる。

【００２４】一方、退避用ガイドレール３０と昇降用ガ
イドレール２２との傾斜面２２Ｃ、３０Ｃが接合する接
合部には、進路の切替手段とし切替プレート３２が配設
されている。この切替プレート３２の基端部は接合部へ
回動自在に軸支されている。また、切替プレート３２の
幅方向側には、傾斜面２２Ｃ、３３Ｃとの連続面を構成
するように図示しない斜面部が成形されている。

【００２５】さらに、昇降用ガイドレール２２の壁体２
２Ｂの外面には電磁石３４が、また、退避用ガイドレー
ル３０の壁体３０Ｂの外面には電磁石３６がそれぞれ、
磁力の発生方向が切替プレート３２の先端と対応するよ
うに配設されている。これら電磁石３４、３６が切替プ
レート３２の先端部を吸引して、切替プレート３２を回
動させ、ケージ１８の進入路を形成しケージ１８を昇降
用ガイドレール２２あるいは退避用ガイドレール３０へ
誘導するようになっている。なお、図４では、退避通路
２６の上面に沿って配設された退避用ガイドレール３０
と、上昇用通路１４に配置された昇降用ガイドレール２
２との連結部位を図示したが、他の連結部位も同様に、
切替プレート３２の切替えによって、ケージ１８が昇降
用ガイドレール２２と退避用ガイドレール３０との間を
移動可能に誘導するようになっている。

【００２６】図２及び図６に示すように、ケージ１８は
利用者が収容可能な箱体で、昇降用ガイドレール２２と
面するケージ１８の両側面には、ケージ１８の重心線上
で重心点より上方へ支持板３８が取付けられている。こ
の支持板３８には、ベアリング４０を介して回転自在に
円板状の揺動体４２が取付けられている。この揺動体４
２の中央部からは板材４２Ａが突設されている。この板
材４２Ａには、ケージ１８と平行にベース板４３がケー
ジ１８と平行に取付けられている。このベース板４３に
は、駆動装置としての駆動モータ４４が固定されてお
り、この駆動モータ４４の回転軸４５には、ラックＬと
噛み合う歯車４６が固着されている。この回転軸４５の
中間部と先端部は、板材４２Ａから張り出した一対のア
ーム４７に軸支されている。また、歯車４６の両面に
は、円周方向に連続してコロ４８が回転自在に埋め込ま
れ、その頂面部がガイドレールの壁体の内面と当接して
いる。これによって、ケージ１８はその自重によって、
歯車４６の傾きに影響されず、歯車４６に支持される揺
動体４２を中心にして振子運動し、水平姿勢を保持でき
るようになっている。また、歯車４６の移動時の軸線方
向への振れは、コロ４８によって規制され、ケージ１８
に横振れを与えることもない。

【００２７】さらに、この揺動体４２には、図示しない
ダンパ装置が配設されており、地震等によって激しい揺
れが加わっても横揺れしないようになっている。また、
図６及び図７に示すように、揺動体４２の上面には、歯
車４６の半径方向に位置するように、ストッパー５０が
配設されている。このストッパー５０は先端部が歯車４
６に食い込むように拡径された刃部とされ、その後部は
揺動体４２に固定された円筒状の保持体５４に収納され
ている。保持体５４の底部には、コイルばね５２が収容
されており、コイルばね５２は鍔５６を介してストッパ
ー５０を歯車４６の方向へ付勢している。また、この鍔
５６は、保持体５４の挿入孔５４Ａの縁周部に係止され
るようになっており、ストッパー５０が保持体５４から
抜け出さないようになっている。さらに、ストッパー５
０に後端には、吸着板５８が設けられ、ソレノイド６０
がコイルばね５２の付勢力に抗して歯車４６と反対方向
へ吸引している。

【００２８】また、ケージ１８には、上昇用通路１４側
に設けられた搭乗口２８へ乗降するドア６２と、下降用
通路２０側に設けられた搭乗口２８へ乗降するドア６４
とが設けられている。

【００２９】図３に示す上昇用通路１４、下降用通路２
０及び退避通路２６の中央部付近には、図６に示すよう
に、通路に沿って給電線６８が配設されている。ケージ
１８にはこの給電線６８に対応して給電線６８に接触す
る集電シユー６６が取付けられている。ケージ１８には
この集電シユー６６を介して給電線６８から電力が供給
され、ケージ１８内の照明、ドア６２、６４の開閉、駆
動モータ４４、及び電磁石３４、３６等の作動に使用さ
れている。また、給電線６８の近傍には通路に沿って情
報ケーブル７０が配設されている。情報ケーブル７０は
漏れ同軸ケーブルで構成され、伝送中の信号を漏れ磁束
として周囲に放射すると共に、ケージ１８からの後述す
る信号を受信する。ケージ１８にはこの情報ケーブル７
０から漏れた信号を受信するアンテナ７２が取付けられ
ており、これにより、ケージ１８内部と外部との通信が
可能になると共に、ケージ１８の位置が検出される。

【００３０】図８に示すように、情報ケーブル７０は制
御装置８０に接続されている。制御装置８０には情報ケ
ーブル７０を介して検出される各ケージ１８の位置情報
が入力される。また、ケージ１８内には、利用者によっ
て操作される操作パネル７４が取付けられている。利用
者が操作パネル７４を操作することによって行先スカイ
ロビーが指定されると、この行先は前述の発信装置から
信号として発信され情報ケーブル７０を介して制御装置
８０に入力される。

【００３１】また、各スカイロビーＳの搭乗口２８には
エレベータ装置の利用者がケージ１８を呼び出すための
呼出しボタン７８が取付けられている。各呼出しボタン
７８は制御装置８０に接続されている。制御装置８０は
呼出しボタン７８が操作されることにより利用者からの
ケージ１８の呼出しを検知する。

【００３２】以下本実施例に係るエレベータ装置の作用
を説明する。なお、このエレベータ装置では、利用者が
下降する場合は下降用通路２０の搭乗口２８から、また
上昇する場合は上昇用通路１４の搭乗口２８から、ケー
ジ１８に乗降することが前提となっており、制御系の簡
素化が図られている。

【００３３】ここで、ケージ１８が昇降用ガイドレール
２２に沿って、目的のスカイロビーＳまで上昇していく
場合の制御を図８のブロック図と図９のフローチヤート
を参照して説明する。

【００３４】ステップ１００で、ケージ１８の移動指示
が有ったか否かを判定する。ケージ１８は、呼出しボタ
ン７８によって操作されるか、または、ケージ１８内に
搭乗した利用者が操作パネル７４を操作することによっ
て、行き先のスカイロビーＳが指定される。ケージ１８
の移動指示がない場合、ケージ１８が呼び出されるまで
ステップ１００を繰り返す。

【００３５】上昇指示が有った場合には、ステツプ１０
２で、ケージ１８を目的のスカイロビーまで上昇させる
移動経路中に、先行し停止状態にあるケージ１８が存在
するか否かを判定する。先行し停止状態にあるケージ１
８がある場合は、ステップ１０４で、先行し停止状態に
あるケージ１８を上階に位置する最も近い退避通路２６
へ退避させる。すなわち、行き先のスカイロビーＳより
下階に配設された電磁石３４をオン、電磁石３６をオフ
として、退避用ガイドレール３０の下側にある切替プレ
ート３２で昇降用ガイドレール２２を遮断する。この状
態で先行し停止状態にあるケージ１８を上昇させると、
切替プレート３２に誘導されて、ケージ１８は上昇用通
路１４から退避通路２６へ退避する。

【００３６】ステップ１０２で、先行し停止状態にある
ケージ１８が存在しないと判定された場合、ステップ１
０６に移行する。

【００３７】このステップ１０６では、行き先スカイロ
ビーＳへの上昇経路が形成される。すなわち、上記上昇
経路途中の退避用ガイドレール３０を、電磁石３４をオ
フ、電磁石３６をオンにすることによって、切替プレー
ト３２で遮断する。一方、行き先のスカイロビーＳにつ
ながる退避用ガイドレールの下側にある切替プレート３
２で昇降用ガイドレール２２を遮断する。

【００３８】次に、ステップ１０８において、駆動モー
タ４４で歯車４６を回転させ、ラックＬと噛み合わせな
がら、ケージ１８を上昇させ、昇降用ガイドレール２２
から退避用ガイドレール３０に移動させ、目的のスカイ
ロビーＳまで移動させる。なお、ケージ１８が昇降用ガ
イドレール２２から退避用ガイドレール３０に移動する
際、ケージ１８は斜行することになるが、歯車１８だけ
がラックＬとの噛み合いによって回動し、ケージ１８
は、振子の原理によって傾くことがなく水平姿勢を保持
する。このため、搭乗した利用者に不安を与えることが
ない。次に、ステップ１１０では、ステップ１００での
上昇指示信号に基づいて、ドア開閉駆動装置９８で右側
のドア６２を開放する。

【００３９】このように、本実施例に係るエレベータ装
置は、構造及び移動制御が簡単であるので、建設コスト
の低減が図られる。また、昇降用ガイドレール２２から
退避用ガイドレール３０に連続的に移動できるので、輸
送力が向上する。さらに、ケージ１８は、上昇用通路１
４、横行用通路１６、及び下降用通路２０を循環するよ
うになっているので、出勤時、昼食時あるいは退社時等
のように利用者の流れが一方向になりがちな場合に、往
復移動するエレベータ装置と比較して、効率良く利用者
を捌くことができる。また、停電等によって駆動モータ
４４が停止しても、ストッパー５０が歯車４６の回転を
制止するので、利用者の安全が確保される。

【００４０】なお、切替プレート３２の回動手段とし
て、電磁石３４、３６を用いたが、これに限定されるも
のではなく、切替プレート３２の回転中心部にモータを
配設して、回動させるようにしてもよい。

【００４１】また、上記説明したように、ケージ１８が
退避通路２６へ容易に退避することができるので、特
急、急行、鈍行のように、利用時間帯に応じてケージ１
８の移動時間を変えることもできる。すなわち、例え
ば、１０分に１本というように、予め特急用のケージ１
８を設定し、地上から最上階までノンストップで昇降さ
せ、他のケージ１８は、特急用のケージ１８が通過する
まで、退避通路２６へ退避させるものである。なお、特
急、急行、鈍行の表示は、スカイロビーＳに配置される
電光掲示板に示され、通常の列車の運行表と同様に、タ
イムテーブルが各スカイロビーＳ設置されている。

【００４２】このように、移動時間の違うケージを設け
ることで、今後建設が予想される超々高層ビルでの輸送
装置として、有効に活用することができる。

【００４３】

【発明の効果】本発明に係るエレベータ装置は上記構成
としたので、構造及び制御が簡単でケージがエレべータ
昇降通路から速やかに退避でき、かつビルデイング空間
の有効利用と輸送力の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係るエレベータ装置が取付けられた
ビルデイングの斜視図である。

【図２】本実施例に係るエレベータ装置の昇降用ガイド
レールと退避用ガイドレールの接続部近傍を示す斜視図
である。

【図３】本実施例に係るエレベータ装置のケージ用通路
とガイドレールの配置状態を示した側面図である。

【図４】（Ａ）は切替プレートでケージが退避用ガイド
レールに誘導される状態を示し（Ｂ）は切替プレートで
ケージが昇降用ガイドレールに誘導される状態を示した
側面図である。

【図５】本実施例に係るエレベータ装置のガイドレール
の断面斜視図である。

【図６】本実施例に係るエレベータ装置の駆動機構を示
した平面図である。

【図７】本実施例に係るエレベータ装置のストッパー機
構を示した断面図である。

【図８】エレベータ装置の概略ブロック図である。

【図９】ケージを移動させる場合の制御を説明するフロ
ーチヤートである。

【符号の説明】

１４ 上昇用通路（ケージ用通路） １６ 横行用通路（ケージ用通路） １８ ケージ ２０ 下降用通路（ケージ用通路） ２２ 昇降用ガイドレール（ガイドレール） ２４ 横行用ガイドレール（ガイドレール） ２６ 退避通路（ステージ） ３０ 退避用ガイドレール ３２ 切替プレート（切替手段） ３４ 電磁石（切替手段） ３６ 電磁石（切替手段） ４０ ベアリング（レベリング手段） ４２ 揺動体（レベリング手段） ４４ 駆動モータ（駆動装置） ４６ 歯車 ４８ コロ（規制手段） ５０ ストッパー ５２ コイルばね（付勢手段） ６０ ソレノイド（磁力手段） Ｌ ラック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 昭一 東京都中央区銀座８丁目21番１号 株式 会社竹中工務店 東京本店内 (56)参考文献 特開 平４−182292（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−305970（ＪＰ，Ａ) 国際公開92／5057（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B66B 7/00 - 9/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上昇用通路と下降用通路の上端及び下端
   が連通したループ状のケージ用通路と、前記上昇用通路
   と下降用通路との室内側に配設され前記ケージが前記上
   昇用通路と下降用通路から退避可能なステージと、前記
   ケージ用通路に沿って連続して敷設された一対のガイド
   レールと、前記ガイドレールに沿って移動可能な複数の
   ケージと、前記ガイドレール側から連続して前記ステー
   ジ内へ延設され前記ケージが移動可能な退避用ガイドレ
   ールと、前記ガイドレールと前記退避用ガイドレールと
   の間を前記ケージが移動可能に誘導する切替手段と、前
   記ガイドレールと前記退避用ガイドレールの延設方向に
   沿って形成され互いに対向するラックと、前記ケージを
   突っ張る方向へ張出し前記ラックと噛み合う一対の歯車
   と、前記歯車を回動させる駆動装置と、前記駆動装置と
   前記ケージとの間に介在してケージを搖動可能に支持し
   ケージの水平姿勢を保持するレベリング手段と、前記歯
   車の両面の延周方向に沿って設けられ前記ガイドレール
   と前記退避用ガイドレールと当接して前記歯車の軸線方
   向の触れを規制する規制手段と、を有することを特徴と
   するエレベータ装置。