JP2000034075A

JP2000034075A - エレベータ装置

Info

Publication number: JP2000034075A
Application number: JP10204810A
Authority: JP
Inventors: Yoshimi Yamaguchi; 好實山口
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-07-21
Filing date: 1998-07-21
Publication date: 2000-02-02

Abstract

(57)【要約】【課題】建物の高さを抑制し、構造の複雑化や設置費
の増加を防止等できるエレベータ装置を提供する。【解決手段】エレベータの昇降路１内の四隅部近傍に
断面ほぼＣ字形のガイド９を昇降方向に向け複数立設し
て各ガイド９の内部長手方向には複数のスパイラル溝１
０を所定のピッチで並べ設ける。また、エレベータの駆
動装置１１を、かご５の上部の少なくとも一の対角線上
におけるコーナ部にそれぞれ設置される複数の上部イン
バータモータ１２と、かご５の下部の少なくとも他の一
の対角線上におけるコーナ部にそれぞれ設置される複数
の下部インバータモータ１３と、複数の上部、下部イン
バータモータ１２、１３の駆動でそれぞれ回転する複数
のウォームとから構成する。そして、複数のウォームの
ねじ歯を複数のガイド９のスパイラル溝１０にそれぞれ
嵌入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般ビル、高層ビ
ル、個人住宅、建設現場、鉱山、又は大深度地下等で使
用されるエレベータ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エレベータ装置は、図１３や図１４に示
すように、一般ビル等の建物に昇降路１を設置してその
上部に単数複数の機械室２４を、内部にはかご５とつり
合い重り２５とをそれぞれ配置し、機械室２４の巻上機
２６にロープ２７を巻きかけてその両端部をかご５とつ
り合い重り２５とにそれぞれ接続し、巻上機２６を動作
させてかご５を昇降させるようにしている。

【０００３】なお、この種のエレベータ装置に関する先
行技術文献として、特開平４−１３３９８６号、特開平
６−３３５２２９号、特開平６−１５９４６７号、特開
平５−９２８８５号、又は特開昭６３−４１３８８号公
報等があげられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のエレベータ装置
は、以上のように昇降路１の上部に機械室２４を単数複
数設置(昇降路１の底部のピット２８の横に設置される
場合もある)したり、昇降路１の内部につり合い重り２
５や関連機器等(例えば、ガイドレール２９や安全ロー
プ張り車等)を複数配置するのが一般的であるので、建
物の高さが高くなって各種法規(例えば、日影規制や斜
線制限等)の制限を受けたり、あるいは構造の複雑化や
設置費の増加を招くという問題があった。また、ロープ
２７の自重による重量の増加という問題も無視し得なか
った。さらに、個人住宅に設置するのが実に困難である
という問題もあった。

【０００５】本発明は、上記問題に鑑みなされたもの
で、建物の高さを抑制し、構造の複雑化や設置費の増加
を防止することのできるエレベータ装置を提供すること
を目的としている。また、個人住宅等にも比較的簡易な
構成で容易に設置することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明にお
いては、上記課題を達成するため、昇降路と、この昇降
路用のかごと、このかごに設置されて当該かごを昇降さ
せる駆動装置とを含んでなるものであって、上記昇降路
に断面ほぼＣ字形のガイドを昇降方向に向け複数並列設
置して各ガイドの内部長手方向には複数のスパイラル溝
を所定のピッチで並べ設け、上記駆動装置は、上記かご
の上部及び又は下部に設置される少なくとも一対のモー
タと、複数のガイドのスパイラル溝にそれぞれ嵌め入れ
られ、該一対のモータの駆動でそれぞれ回転する複数の
ウォームとを含み、この複数のウォームの回転に基づ
き、上記かごに作用する回転モーメントを相互に打ち消
すよう該一対のモータを配列するようにしたことを特徴
としている。

【０００７】また、請求項２記載の発明においては、上
記課題を達成するため、昇降路と、この昇降路用のかご
と、このかごに設置されて当該かごを昇降させる駆動装
置とを含んでなるものであって、上記昇降路に断面ほぼ
Ｃ字形のガイドを昇降方向に向け複数並列設置して各ガ
イドの内部長手方向には複数のスパイラル溝を所定のピ
ッチで並べ設け、上記駆動装置は、上記かごに設置され
て該複数のガイドそれぞれのスパイラル溝にねじ歯を嵌
め入れる回転可能な複数のウォームと、各ウォームのね
じ歯に取り付けられる一次側リニアモータと、上記各ガ
イドのスパイラル溝に内蔵される二次側リニアモータと
を含んでなることを特徴としている。

【０００８】なお、上記かごを複数とすることができ
る。また、上記各ウォームのねじ歯に回転可能な摩擦低
減体を取り付けることができる。

【０００９】ここで、特許請求の範囲におけるかごに
は、かごと、かご室と一体的な構造のかごのいずれもが
含まれ、しかも、新規なかご、既存のかご、乗客用、又
は貨物用のいずれでも良い。このかごは、建物が高層ビ
ル、超高層ビル、又は大深度地下利用等の場合、昇降路
に個別に昇降可能に縦列に複数配置することが可能であ
る。また、断面ほぼＣ字形には、断面Ｃ字形、断面Ｕ字
形、断面半円弧形、又は断面コ字形等が含まれる。ま
た、ガイドは、昇降路内の前後左右に立設したり、昇降
方向に向けて埋設したり、あるいは昇降路内の各コーナ
部等を昇降方向に切り欠いて形成することもできる。

【００１０】駆動装置のモータは、各種タイプのいずれ
をも採用可能であるが、インバータモータが良い。この
モータは、バイポーラトランジスタやIGBを備えたVVVF
インバータ制御方式で制御すると、最善の状態で運転す
ることができる。モータの数は、特に限定しないが、少
なくとも２個以上の偶数が良い。また、モータは、各種
タイプの減速機と組み合わせて使用することができる。
また、対をなす一次側リニアモータと二次側リニアモー
タとは、それぞれ単数複数いずれでも良い。また、摩擦
低減体としては、単数複数の車輪やローラ等を使用する
ことができる。

【００１１】本発明に係るエレベータ装置は、周知のガ
イドレール、つり合い重り、及びロープ等を省略するこ
とが可能であるが、これらを併用して既存の設備を利用
することができる。さらに、本発明は、少なくとも一般
ビル、高層ビル、ホテル、商業施設、集合住宅、ホー
ル、病院、学校、駅舎、空港、個人住宅、景観の良い場
所、建設現場、鉱山、又は大深度地下等で利用すること
が可能である。

【００１２】請求項１記載の発明によれば、モータがそ
れぞれ駆動してスパイラル溝にねじ歯を嵌めたウォーム
が回転し、この回転に基づき、かごがガイドに案内され
て所定の階に昇降する。このように、モータが駆動して
かご自体を昇降させるので、昇降路の上部等に機械室を
設置したり、昇降路にロープ式の場合に必要なガイドレ
ールやつり合い重り等を配置する必要がない。また、昇
降時にウォームの回転でかごに回転モーメントが作用す
るが、この回転モーメントを相互に打ち消すよう、駆動
力の等しいモータを対にして対向配列すれば、対をなし
たウォーム同士の回転により、かごに自己調芯作用が生
じ、回転モーメントによる悪影響を防止することができ
る。

【００１３】また、請求項２記載の発明によれば、リニ
アモータが駆動してその一次側と二次側との間に浮上力
と推進力とを発生させ、スパイラル溝にねじ歯を嵌めた
ウォームが回転し、この回転に基づき、かごがガイドに
案内されつつ所定の階に昇降する。このように、リニア
モータが駆動してかご自体を昇降させるので、昇降路の
上部等に機械室を設置したり、昇降路にロープ式の場合
に必要なガイドレールやつり合い重り等を配置する必要
がない。

【００１４】また、請求項３記載の発明によれば、複数
のかごを個別に上昇又は下降させることができるので、
超高層ビルや大深度地下利用等における輸送能力を大き
くすることができる。また、２階建のダブルデッキエレ
ベータ等で所定の階に行く場合、エレベータ装置と階段
とを併用しなければならないことがあるが、本発明では
そのようなことがない。さらに、請求項４記載の発明に
よれば、かごの昇降時にねじ歯の摩擦低減体がスパイラ
ル溝に接触して回転するので、面接触、摩擦抵抗、及び
又は摩擦に伴う発熱を抑制防止することができ、かごが
円滑に昇降する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の第
１の発明の実施形態を説明するが、本発明は以下の実施
形態になんら限定されるものではない。本実施形態にお
けるエレベータ装置は、図１や図２に示すように、一般
ビルからなる建物に垂直タイプの昇降路１、かご５、複
数のガイド(本実施形態では４本)９、及び駆動装置１１
を備えている。

【００１６】昇降路１の底部には図示しないピットが設
けられ、このピットには図示しないばねや油を用いた安
全確保用の緩衝器が設置されている(これらの点につい
ては、図１３参照)。この昇降路１の各乗場には図１や
図２に示すように、出入口２が三方枠３を介して設けら
れ、この出入口２には左右一対の扉４がスライド可能に
取り付けられている。

【００１７】かご５は、周知の角形タイプからなり、天
井に開閉可能な救出口６、ドア開閉装置７、及び誘導装
置がそれぞれ配設され、底部には周知の安全装置やつま
先保護用のトウガードがそれぞれ配設されている。かご
５の正面には左右一対のドア８がスライド可能に取り付
けられ、この一対のドア８がドア開閉装置７のリンク動
作に基づき開口部を開閉する。

【００１８】複数のガイド９は、図１ないし図３に示す
ように、昇降路１の四隅部近傍に隙間を介しそれぞれ立
設され、昇降路１の全長にわたって伸びている。各ガイ
ド９は、各種鋼材を用いて横断面ほぼＣ字形の半円筒形
に形成され、内部長手方向、換言すれば、昇降方向(図
３の上下方向)に複数のスパイラル溝１０が所定の一定
ピッチ(例えば、傾斜角度３０°、ピッチ２０cm)で並設
されている。

【００１９】駆動装置１１は、上部インバータモータ１
２、下部インバータモータ１３及び縦長のウォーム１４
をそれぞれ複数備え、かご５の天井と底面とに配設され
ている。複数の上部インバータモータ１２ａ、１２ｂ、
１２ｃ、１２ｄは、図１や図３に示すように、かご５の
天井の四隅部に縦長の支持取付具１５を介し下向きに縦
状態で一体設置されている。また、複数の下部インバー
タモータ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄもほぼ同様
に、かご５の底面の四隅部に縦長の支持取付具１５を介
し上向きに縦状態で一体設置されている。

【００２０】複数のウォーム１４は、かご５の天井又は
底面の四隅部にベアリング座１６を介し回転可能に縦に
軸支され、上部又は下部が上部、下部インバータモータ
１２、１３の出力軸にベアリング座１６やフランジ座を
介し同軸に嵌着されている。各ウォーム１４の周面には
スパイラル溝１０に隙間を介して遊嵌するねじ歯１７が
一体的に突出螺設され、このねじ歯１７の下面にはスパ
イラル溝１０の内部下面に摺接する車輪１８が回転可能
に軸支されており、この車輪１８がかご５の自重を支持
するよう機能する(図４参照)。また、ねじ歯１７の外周
端面にはスパイラル溝１０の内部側面に摺接する車輪１
８Ａが回転可能に軸支され、この車輪１８Ａが駆動装置
の１１の回転中心軸を一定中心線上に維持するととも
に、かご５の昇降中心線の位置を一定に保持する。

【００２１】上記構成において、乗場の者やかご５内の
搭乗者が操作ボタンを適宜操作すると、上部、下部イン
バータモータ１２、１３がそれぞれ駆動し、各スパイラ
ル溝１０にねじ歯１７を遊嵌させた各ウォーム１４が回
転し、この回転に基づき、かご５が各ガイド９に案内さ
れつつ所定の階に高速で昇降する。この際、各スパイラ
ル溝１０とねじ歯１７とは、相互に噛合し、昇降時、地
震発生時、又は停電時等におけるかご５の脱落を有効に
防止する。

【００２２】上記構成によれば、上部、下部インバータ
モータ１２、１３が駆動してかご５を昇降させるので、
昇降路１の上部等に機械室を単数複数設置したり、昇降
路１にガイドレール、安全ロープ張り車、及びつり合い
重り２５等を配置する必要性がない。したがって、建物
の高さを低くし、構造の複雑化、設置費の増加、及びロ
ープ２７の自重による重量増加を抑制防止することが可
能となる。また、昇降路１を横断面円形に形成してその
内周面にスパイラル溝１０を螺刻し、このスパイラル溝
１０に大きなウォーム１４のねじ歯１７を遊嵌させる特
開平４−１３３９８６号とは異なり、昇降路１の四隅部
近傍にガイド９をそれぞれ立設するだけで良いから、昇
降路１を特殊な構成とする必要性が全くなく、しかも、
昇降路１のメンテナンスや改造等がきわめて容易とな
る。したがって、比較的簡易な構成により個人住宅にも
容易に設置することができる。

【００２３】また、かご５の昇降時に各スパイラル溝１
０とねじ歯１７とが噛合しているので、ロープ式エレベ
ータ装置の非常止め装置(一般的には複数のくさび、複
数のローラ、及び引き上げロッド等からなる)に比べ、
簡素な構成で自己安全性を著しく向上させることができ
る。また、ねじ歯１７に摩擦を低減するゴム製等の車輪
１８、１８Ａが転動可能に軸支されているので、摩擦抵
抗や摩擦に伴う発熱を極力抑制防止することができ、こ
れを通じてかご５の円滑な昇降が期待できる。

【００２４】また、かご５に支持取付具１５を一体的に
設置しているので、剛性の大幅な向上が期待できる。ま
た、昇降路１に複数のかご５を配置し、コンピュータ制
御で衝突しないよう個別に同時昇降させることができる
ので、超高層ビルや大深度地下利用等における輸送能力
をエレベータ装置用の昇降スペースを大幅に増やすこと
なく、大きくすることが可能である。さらに、乗客の使
い勝手(従来においても、２階建のダブルデッキエレベ
ータはあるが、例えば奇数階から乗ったりしなければな
らなかった)を大幅に向上させることができる。

【００２５】なお、上記実施形態ではかご５の天井と底
面の各コーナ部に駆動装置１１を合計８基配設したもの
を示したが、駆動装置１１の簡易配設も可能である。例
えば、例１としてかご５の天井の正面側右コーナ部と背
面側左コーナ部とに上部インバータモータ１２を対にし
て設置することができる。また、例２としてかご５の天
井の正面側左コーナ部と背面側右コーナ部とに上部イン
バータモータ１２を対にして設置することもできる。

【００２６】また、これら例１、２に対応させてかご５
の底面の正面側左コーナ部と背面側右コーナ部とに下部
インバータモータ１３を対にして設置したり、かご５の
底面の正面側右コーナ部と背面側左コーナ部とに下部イ
ンバータモータ１３を対にして設置しても良い。また、
これら２種類の実施形態の変更は、上記例１、２のいず
れについても適用することができる。このような対の斜
め対向配列で設置すれば、各ウォーム１４の回転でかご
５に作用する回転モーメントを簡単に相殺することがで
き、かご５を振動させることなく安定状態で昇降させる
ことができる。

【００２７】次に、図５及び図６は本発明の第２の発明
の実施形態を示すもので、この場合には、上部、下部イ
ンバータモータ１２、１３を省略し、駆動装置１１とし
てリニアモータ１９を使用するようにしている。各ウォ
ーム１４のねじ歯１７の下面内外周と周側面には反発浮
上、回転推進用の一次側リニアモータである一次側コイ
ル２０がそれぞれ配設され、各ガイド９のスパイラル溝
１０の内部下面と周側面には反発浮上、回転推進用の二
次側リニアモータであるリアクションプレート２１が対
応して配設されており、これら一次側コイル２０とリア
クションプレート２１とが隙間を介し対向する。

【００２８】さらに、ねじ歯１７の上面には吸引浮上、
回転推進用の一次側コイル２２が装着され、各ガイド９
のスパイラル溝１０の内部上面には吸引浮上、回転推進
用のリアクションプレート２３が装着されており、これ
ら一次側コイル２２とリアクションプレート２３とが隙
間を介し対向して浮上、回転推進を補助する。その他の
部分については、上記実施形態と同様であるので説明を
省略する。

【００２９】上記構成において、乗場の者やかご５内の
搭乗者が操作ボタンを適宜操作すると、リニアモータ１
９がそれぞれ駆動し、反発浮上力と回転推進力との発生
により各ウォーム１４が浮上保持され、各スパイラル溝
１０にねじ歯１７を遊嵌させた各ウォーム１４が例えば
１００ｒｐｍで回転し、この回転に基づき、かご５が各
ガイド９に案内されつつ所定の階に高速(例えば、分速
５００−７００ｍ)で昇降する。なお、昇降時、地震発
生時、又は停電時等の際、各スパイラル溝１０とねじ歯
１７とは、相互に噛合してかご５の脱落を有効に防止す
る。

【００３０】本実施形態においても上記実施形態と同様
の作用効果が期待でき、しかも、リニアモータ１９でか
ご５を昇降させるので、高速の移動、制御の容易化、及
び低騒音が期待できる。さらに、反発浮上力が不足する
場合には、車輪１８がスパイラル溝１０に接触しながら
回転するので、面接触を防止し、摩擦抵抗や摩擦に伴う
発熱を抑制防止することが可能になる。

【００３１】なお、上記実施形態ではかご５の天井と底
面の各コーナ部に駆動装置１１を合計８基配設したもの
を示したが、駆動装置１１の簡易配設も可能である。例
えば、例１としてかご５の天井の正面側右コーナ部と背
面側左コーナ部とにリニアモータ１９を対にして設置す
ることができる。また、例２としてかご５の天井の正面
側左コーナ部と背面側右コーナ部とにリニアモータ１９
を対にして設置することもできる。

【００３２】また、これら例１、２に対応させてかご５
の底面の正面側左コーナ部と背面側右コーナ部とにリニ
アモータ１９を対にして設置したり、かご５の底面の正
面側右コーナ部と背面側左コーナ部とにリニアモータ１
９を対にして設置しても良い。また、これら２種類の実
施形態の変更は、上記例１、２のいずれについても適用
することができる。このような対の斜め対向配列で設置
すれば、各ウォーム１４の回転でかご５に作用する回転
モーメントを簡単に相殺することができ、かご５を振動
させることなく安定状態で昇降させることができる。

【００３３】また、かご５の天井又は底面の背面側や両
側部に複数のリニアモータ１９を配設することもでき
る。また、上記実施形態では垂直タイプの昇降路１を示
したが、なんらこれに限定されるものではない。例え
ば、建物の内外いずれにも昇降路１を設置することがで
きるし、斜め形や一部が湾曲したタイプの昇降路１でも
良い(図７参照)。また、角形タイプのかご５を示した
が、隅丸形(図８参照)、隅切形(図９参照)、キーホール
形(図１０参照)、後円形(図１１参照)、又はコーナポス
ト形(図１２参照)のかご５を使用することもできる。さ
らに、ねじ歯１７の上面、下面、及び又は周面に、回転
可能な車輪１８、１８Ａ、及び又はローラを支持軸を介
し単数複数軸支させても良い。この車輪１８、１８Ａ、
及び又はローラは着脱自在とすることが可能である。

【００３４】

【発明の効果】以上のように請求項１又は２記載の発明
によれば、建物の高さを抑制し、構造の複雑化や設置費
の増加を有効に防止することができるという効果があ
る。さらに、一般ビル、高層ビル、建設現場、鉱山、又
は大深度地下等だけではなく、個人住宅にも比較的簡易
な構成で容易に設置することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るエレベータ装置の第１の発明の実
施形態を示す断面平面図である。

【図２】図１の断面底面図である。

【図３】本発明に係るエレベータ装置の第１の発明の実
施形態を示す要部断面説明図である。

【図４】図３の要部拡大説明図である。

【図５】本発明に係るエレベータ装置の第２の発明の実
施形態を示す要部断面説明図である。

【図６】図５の要部拡大説明図である。

【図７】本発明に係るエレベータ装置の他の実施形態に
おける昇降路を示す斜視図である。

【図８】本発明に係るエレベータ装置の他の実施形態に
おける隅丸形のかごを示す断面説明図である。

【図９】本発明に係るエレベータ装置の他の実施形態に
おける隅切形のかごを示す断面説明図である。

【図１０】本発明に係るエレベータ装置の他の実施形態
におけるキーホール形のかごを示す断面説明図である。

【図１１】本発明に係るエレベータ装置の他の実施形態
における後円形のかごを示す断面説明図である。

【図１２】本発明に係るエレベータ装置の他の実施形態
におけるコーナポスト形のかごを示す断面説明図であ
る。

【図１３】従来のエレベータ装置を示す説明図である。

【図１４】従来のエレベータ装置を示す斜視説明図であ
る。

【符号の説明】

１昇降路５かご９ガイド１０スパイラル溝１１駆動装置１２上部インバータモータ(モータ) １３下部インバータモータ(モータ) １４ウォーム１７ねじ歯１８車輪（摩擦低減体）１８Ａ車輪（摩擦低減体）１９リニアモータ２０一次側コイル２１リアクションプレート２２一次側コイル２３リアクションプレート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】昇降路と、この昇降路用のかごと、この
かごに設置されて当該かごを昇降させる駆動装置とを含
んでなるエレベータ装置であって、上記昇降路に断面ほぼＣ字形のガイドを昇降方向に向け
複数並列設置して各ガイドの内部長手方向には複数のス
パイラル溝を所定のピッチで並べ設け、上記駆動装置は、上記かごの上部及び又は下部に設置さ
れる少なくとも一対のモータと、複数のガイドのスパイ
ラル溝にそれぞれ嵌め入れられ、該一対のモータの駆動
でそれぞれ回転する複数のウォームとを含み、この複数
のウォームの回転に基づき、上記かごに作用する回転モ
ーメントを相互に打ち消すよう該一対のモータを配列す
るようにしたことを特徴とするエレベータ装置。
【請求項２】昇降路と、この昇降路用のかごと、この
かごに設置されて当該かごを昇降させる駆動装置とを含
んでなるエレベータ装置であって、上記昇降路に断面ほぼＣ字形のガイドを昇降方向に向け
複数並列設置して各ガイドの内部長手方向には複数のス
パイラル溝を所定のピッチで並べ設け、上記駆動装置は、上記かごに設置されて該複数のガイド
それぞれのスパイラル溝にねじ歯を嵌め入れる回転可能
な複数のウォームと、各ウォームのねじ歯に取り付けら
れる一次側リニアモータと、上記各ガイドのスパイラル
溝に内蔵される二次側リニアモータとを含んでなること
を特徴とするエレベータ装置。
【請求項３】上記かごを複数とした請求項１又は２記
載のエレベータ装置。
【請求項４】上記各ウォームのねじ歯に回転可能な摩
擦低減体を取り付けた請求項１ないし３記載のエレベー
タ装置。