JP2008230790A - 自走式エレベータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】昇降路頂部の機械室をなくすと共に、牽引ロープやロープ質量補償用ロープ、あるいは釣合錘などを設置せずに昇降距離の長い昇降路を目的階まで昇降する自走式エレベータ装置を提供する。
【解決手段】昇降路１に設けられたガイドレール２に係合すると共に、乗りかご５を保持するかご枠３と、かご枠３の上部及び／又は下部に設けられ、かご枠３をガイドレール２に沿って昇降する駆動装置４と、かご枠３の上部及び／又は下部に設けられ、昇降路１の壁面間に、昇降路１の壁面を転動する転動体９，１１を介して突張力を付与する突張力付与手段１０ａ，１０ｄと、かご枠３の昇降速度に応じて突張力付与手段１０ａ，１０ｄの突張力を調整する突張力調整手段を備えた。
【選択図】図２

Description

この発明は、超高層ビルや超深度構造物を昇降する自走式エレベータ装置に係り、特に、牽引ロープや牽引用巻上機、釣合錘などを設置せずに昇降路内を昇降する自走式エレベータ装置に関するものである。

エレベータ装置は、ロープ式エレベータ装置が一般的であるが、自走式エレベータ装置としては巻胴式の駆動機を用いた装置や、リニアモータ方式の装置が提案されている。
例えば、巻胴式の駆動機を用いた自走式エレベータ装置として、乗りかごの外部側面と昇降路の間に巻胴方式巻上機を設け、ロープ式エレベータ装置の場合に必要であった昇降路頂部の機械室をなくすことにより、昇降路の高さ方向の省スペース化を図ったものがある。（例えば、特許文献１、特許文献２参照）

特開昭６２−３１６８６号公報 特開２００１−８９０５２号公報（段落０００３、図１０）

従来の自走式エレベータ装置は上記のように構成されているため、昇降路の高さ方向の省スペース化を図ることはできるが、昇降距離が長い超高層ビルや超深度構造物などの場合には、牽引ロープ及びロープ質量補償用ロープの長さを長くする必要があり、また、エレベータ装置を制御する制御ケーブルの長さも長くする必要があった。このため、許容積載量に比べて牽引ロープやロープ質量補償用ロープ、あるいは制御ケーブルなどの質量割合が大半を占めることになり、巻胴の径や軸方向長さを大きくする必要があって、エレベータ装置が大型化する課題があった。この課題はリニアモータ方式の装置においても同様のことが言える。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、昇降路頂部の機械室をなくすと共に、牽引ロープやロープ質量補償用ロープ、あるいは釣合錘などを設置せずに昇降距離の長い昇降路を目的階まで昇降する自走式エレベータ装置を提供することを目的とするものである。

この発明に係る自走式エレベータ装置は、昇降路あるいは昇降路を構成する構造体に設けられたガイドレールに係合すると共に、乗りかごを保持するかご枠と、上記かご枠の上部及び／又は下部に設けられ、上記かご枠を上記ガイドレールに沿って昇降する駆動装置と、上記かご枠の上部及び／又は下部に設けられ、上記昇降路の壁面間あるいは昇降路を構成する構造体間に、上記昇降路の壁面あるいは昇降路を構成する構造体を転動する転動体を介して突張力を付与する突張力付与手段と、上記かご枠の昇降速度に応じて上記突張力付与手段の突張力を調整する突張力調整手段とを備えたものである。

この発明によれば、昇降路頂部の機械室あるいは釣合錘をなくすと共に、牽引ロープやロープ質量補償用ロープ、あるいは制御ケーブルなどをなくすことができ、許容積載量に比べて牽引ロープやロープ質量補償用ロープ、あるいは制御ケーブルなどの質量割合を少くし、昇降距離の長い昇降路を目的階まで昇降する小型の自走式エレベータ装置が提供できる。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る自走式エレベータ装置について好適な実施の形態を説明する。

実施の形態１．
図１、図２及び図３はこの発明の実施の形態１に係る自走式エレベータ装置を模式的に示す図で、図１は昇降路内のピット上部からみた昇降路断面図であり、図２は側面図である。また、図３は図２に示す自走式エレベータ装置の動作を説明する図である。

図1及び図２において、昇降路１内の乗り場側壁面にはガイドレール２が取り付けられている。かご枠３がガイドレール２に係合しており、駆動装置４により図２において上下方向に摺動する。乗りかご５は、かご枠３内に走行時の振動を低減する防振装置（図示せず）を介して保持されており、かご枠３の摺動と共に昇降路１を昇降する。昇降路１は昇降路枠組６によりその壁面が剛構造を有し、後述する一部の壁面への突張力に耐え得るように構成されている。この昇降路枠組６の内側全面に脱着可能で表面摩擦係数の高い材質からなる側壁路面パネル（図示せず）が設けられている。また、かご枠３と昇降路枠組６の内側両側面との間には図１に示すように、かご枠３が昇降路枠組６の内側両側面と接触するのを防止する緩衝体７が設置されている。なお、側壁路面パネルは、必ずしも昇降路枠組６の内側全面に設ける必要はなく、後述する転動体が転動する部位に設けるのみでもよい。

駆動装置４は、かご枠３の外部上方に設けられており、後述するリンク機構からなる突張力制御装置に駆動軸８を介して取り付けられ、駆動軸８の両端部にそれぞれ取り付けられた２つの駆動用転動体である駆動輪９，９を回転させる。駆動輪９，９は昇降路１の側壁路面パネルに接触しており、駆動装置４の駆動により、後述する従動用転動体である従動輪と共に乗りかご５を昇降させる。

乗りかご５の外部上方の左右（乗り場から見た左右）において一端部がかご枠３に回動可能に取り付けられた第１の突張力支持腕１０ａ，１０ａが設けられている。第１の突張力支持腕１０ａ，１０ａは、図２に示すように、乗りかご５の後方から前方に向けて上方向に傾斜して駆動軸８の端部に結合されている。第１の突張力支持腕１０ａ，１０ａと駆動軸８との結合部には駆動輪９，９が装着され、第１の突張力支持腕１０ａ，１０ａのかご枠３への取り付け部には従動輪１１，１１が装着されている。従動輪１１，１１は、昇降路枠組６の側壁路面パネルに接触して回転するように構成されている。

また、第１の突張力支持腕１０ａ，１０ａと同様に、一端部が駆動軸８と結合し、乗りかご５の前方から後方に向けて上方向に傾斜する第２の突張力支持腕１０ｂ，１０ｂが設けられている。この第２の突張力支持腕１０ｂ，１０ｂの他端部には昇降路枠組６の側壁路面パネルに接触する転動体であるブレーキ付き車輪１２，１２が装着されている。即ち、第１の突張力支持腕１０ａ，１０ａと第２の突張力支持腕１０ｂ，１０ｂは、一端部がそれぞれ駆動軸８に結合されたＶ形状の構成体となっている。そして、第１の突張力支持腕１０ａ，１０ａと第２の突張力支持腕１０ｂ，１０ｂとの駆動軸８を介した結合位置の駆動軸８に駆動輪９，９が装着され、第１の突張力支持腕１０ａ，１０ａのかご枠３への取り付け位置に従動輪１１，１１が装着され、また、第２の突張力支持腕１０ｂ，１０ｂの先端部にブレーキ付き車輪１２，１２が装着される構成となっている。このブレーキ付き車輪１２，１２は、降路方向には回転しないように構成されている。

更に、昇降路枠組６にばね保持枠１０ｃ，１０ｃが取り付けられており、この保持枠１０ｃ，１０ｃ内に第１の突張ばね１０ｄ，１０ｄ、及び第２の突張ばね１０ｅ，１０ｅが設けられている。第１の突張ばね１０ｄ，１０ｄは、第１の突張力支持腕１０ａ，１０ａに、図２において右方向の回転力を得る付勢力を付与し、第２の突張ばね１０ｅ，１０ｅは、第２の突張力支持腕１０ｂ，１０ｂに、図２において左方向の回転力を得る付勢力を付与する、所謂フェイルセーフ機構となっている。

また、図３に示すように、第１の突張力支持腕１０ａ，１０ａを介して、第１の突張ばね１０ｄ，１０ｄと対向する位置に、第１の突張力支持腕１０ａ，１０ａの傾斜角を調整する第１の角度調整用電動カム１０ｆ，１０ｆが設けられており、また、第２の突張力支持腕１０ｂ，１０ｂを介して、第２の突張ばね１０ｅ，１０ｅと対向する位置に、第２の突張力支持腕１０ｂ，１０ｂの傾斜角を調整する第２の角度調整用電動カム１０ｇ，１０ｇが設けられている。この第１の角度調整用電動カム１０ｆ，１０ｆ及び第２の角度調整用電動カム１０ｇ，１０ｇは、それぞれ回転装置（図示せず）により、回転駆動されるように構成されている。

即ち、第１の突張力支持腕１０ａ，１０ａと第１の突張ばね１０ｄ，１０ｄにより突張力付与手段が構成され、第２の突張力支持腕１０ｂ，１０ｂと第２の突張ばね１０ｅ，１０ｅにより制動力付与手段が構成されることになる。また、第１の角度調整用電動カム１０ｆ，１０ｆと第１の角度調整用電動カム１０ｆ，１０ｆの回転装置により突張力調整手段が構成され、第２の角度調整用電動カム１０ｇ，１０ｇ、及び第２の角度調整用電動カム１０ｇ，１０ｇの回転装置により制動力調整手段が構成されることになる。なお、上記突張力付与手段は、昇降路壁面の表面変位を検知し、かご枠３の移動姿勢を維持する変位調整機能を具備している。

かご枠３の外部上方においては、上記のように、駆動輪９，９、従動輪１１，１１、ブレーキ付き車輪１２，１２、及び上記構成の突張力付与手段、突張力調整手段、制動力付与手段、制動力調整手段が設けられているが、これと同様の構成がかご枠３の外部下方においても設けられており、これらの装置に、かご枠３、乗りかご５を加えて昇降路移動体１３を構成している。

実施の形態１に係る自走式エレベータ装置には、図示されていないが、この昇降路移動体１３以外に、かご枠３には駆動装置４の駆動電源、駆動装置４を制御する駆動用制御盤が設置されている。また、昇降路の壁面の表面変位を検知し、この検知結果に応じてかご枠３と乗りかご５との間に設けられた防振装置を制御することにより、乗りかご５への振動伝達を低減する振動予知抑制手段が設置されている。

更に、実施の形態１に係る自走式エレベータ装置には、ドア開閉機構や乗りかご５内の気圧調整や操作盤、照明、空調などの装置が設置されている。また、エレベータ制御装置から前述の昇降路移動体１３への制御信号の伝達は、ケーブルレスの無線通信、または光通信を採用し、制御電源はトロール線、またはマイクロ波伝送により昇降路移動体１３に供給されている。

この発明の実施の形態１に係る自走式エレベータ装置は上記のように構成されており、次にその動作について説明する。

図３に示すように、乗りかご５を含む昇降路移動体１３は、乗客及び自重を支えて現状の位置（高度）を維持するために、第１の突張力支持腕１０ａ，１０ａと第１の突張ばね１０ｄ，１０ｄによって昇降路枠組６の側壁路面パネルを外側に押圧することにより、摩擦力を発生させている。駆動輪９は、昇降路移動体１３が落下する方向に回転しないように駆動装置４により駆動制御されている。

昇降路移動体１３が昇降路１を上方に移動する場合は、駆動装置４からの駆動力が駆動軸８を介して駆動輪９に伝達されて上方に移動する。昇降路移動体１３が昇降路１を下方に移動する場合も同様に、駆動装置４からの駆動力が駆動軸８を介して駆動輪９に伝達されて下方に移動する。なお、昇降路移動体１３を移動させるために、乗りかご５の外部下方に設置された駆動輪９を協調動作させることが可能である。この際、駆動輪９が空転したり、昇降路移動体１３が落下する方向に回転しないように、第１の角度調整用電動カム１０ｆ，１０ｆと第１の角度調整用電動カム１０ｆ，１０ｆの回転装置により構成される突張力調整手段が、駆動装置４への回転指令値と駆動輪９の実際の回転との差に合わせて、第１の突張力支持腕１０ａ，１０ａと第１の突張ばね１０ｄ，１０ｄによる突張力を制御する。これにより、駆動輪９及び従動輪１１が昇降路１の側壁路面パネルを押圧する押圧量を制御する。

次に、突張力制御方法について説明する。
まず、昇降路移動体１３の静止時には、第１の突張力支持腕１０ａ，１０ａは、第１の突張ばね１０ｄ，１０ｄによって昇降路１内を拡張する方向に突張力が作用し、駆動輪９，９及び従動輪１１，１１を昇降路枠組６の側壁路面パネルに圧接させて昇降路移動体１３の静止状態を維持する。

昇降路移動体１３が上下方向に移動する通常運転時には、第１の角度調整用電動カム１０ｆ，１０ｆを図３において左方向に回転させ、第１の突張ばね１０ｄ，１０ｄの押圧力に抗して第１の突張力支持腕１０ａ，１０ａを押し上げることにより適切な角度を保持させる。これにより、駆動輪９，９が円滑に回転できるようにし、同時に、駆動輪９，９の静止状態を解除し、指定方向に駆動輪９，９を回転駆動する。なお、この通常運転時には、第２の角度調整用電動カム１０ｇ，１０ｇを図３において右方向に回転させ、第２の突張力支持腕１０ｂ，１０ｂを押し上げることにより適切な角度を保持させ、ブレーキ付き車輪１２，１２が昇降路枠組６の側壁路面パネルに接触しないようにする。

昇降路移動体１３を停止させる時には、第２の突張力支持腕１０ｂ，１０ｂは、第２の角度調整用電動カム１０ｇ，１０ｇを図３において左方向に回転させ、第２の突張ばね１０ｅ，１０ｅのばね力によって昇降路１内を拡張する方向に突張力を生じ、ブレーキ付き車輪１２，１２を昇降路枠組６の側壁路面パネルに圧接させる。この時、駆動輪９，９は、昇降路移動体１３の移動速度より若干遅い回転速度で回生制動され、最終的に昇降路移動体１３の静止状態を維持するように制御される。

以上のように、実施の形態１に係る自走式エレベータ装置は、昇降路移動体１３がガイドレール２に沿って走行し、昇降路移動体１３とガイドレール２の間隙が一定になるように走行方向の向きを微調整している。そして、乗降時を含む停止時には、ブレーキ付き車輪１２，１２にあるブレーキを動作させて昇降路移動体１３を停止させ、停止期間中は現状の位置を保持する。

なお、ブレーキ付き車輪１２，１２にあるブレーキの能力を超える場合には、第２の突張力支持腕１０ｂ，１０ｂ、第２の突張ばね１０ｅ，１０ｅ、及び第２の角度調整用電動カム１０ｇ，１０ｇからなる制動装置を作動させ静止保持を行う。また、停電などの非常時において、緊急停止となった場合には、所定の位置に停止した後、上記第２の突張力支持腕１０ｂ，１０ｂ、第２の突張ばね１０ｅ，１０ｅ、第２の角度調整用電動カム１０ｇ，１０ｇからなる制動力調整手段を作動させて現状保持を強固にする。

実施の形態１に係る自走式エレベータ装置は、上記のように構成され、動作するので、昇降路頂部の機械室、牽引ロープやロープ質量補償用ロープ、あるいは釣合錘などを設置する必要がなくなり、昇降距離の長い昇降路を目的階まで移動する自走式エレベータ装置を小型化できる効果がある。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２に係る自走式エレベータ装置について説明する。図４は実施の形態２に係る自走式エレベータ装置の動作を説明する図である。

実施の形態２に係る自走式エレベータ装置は、実施の形態１における第１の突張力支持腕１０ａ，１０ａと第２の突張力支持腕１０ｂ，１０ｂとを直接連結すると共に、実施の形態１における第１の突張ばね１０ｄ，１０ｄ及び第１の角度調整用電動カム１０ｆ，１０ｆを省略し、第２の突張力支持腕１０ｂ，１０ｂを介して対向する突張ばね４０ａ，４０ａと角度調整用電動カム４０ｂ，４０ｂを設けたものである。なお、その他の構成については実施の形態１と同様であるので、同一符号を付すことにより、説明を省略する。

実施の形態２に係る自走式エレベータ装置は上記のように構成されており、角度調整用電動カム４０ｂ，４０ｂを調整することにより、第１の突張力支持腕１０ａ，１０ａの角度、並びに第２の突張力支持腕１０ｂ，１０ｂの角度を同時に調整し、静止保持時、通常運転時、あるいは非常停止時の制御が可能になる。

このように、実施の形態２に係る自走式エレベータ装置は、実施の形態１による効果を奏すると共に、部品点数の削減を図ることが可能になる。

実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３に係る自走式エレベータ装置について説明する。図５は実施の形態３に係る自走式エレベータ装置の動作を説明する図である。

実施の形態３に係る自走式エレベータ装置は、図５に示すように、実施の形態２における突張ばね４０ａ、４０ａを水平方向に押圧力が生じるように配置し、第２の突張力支持腕１０ｂ，１０ｂを介して突張ばね４０ａ，４０ａの押圧力に対向するように電動アクチュエータ５０ａ，５０ａを配置したものである。なお、その他の構成については、実施の形態１あるいは実施の形態２と同様であるので、同一符号を付すことにより、説明を省略する。

実施の形態３に係る自走式エレベータ装置は上記のように構成されており、電動アクチュエータ５０ａ，５０ａを調整することにより、第１の突張力支持腕１０ａ，１０ａの角度、並びに第２の突張力支持腕１０ｂ，１０ｂの角度を同時に調整し、静止保持時、通常運転時、あるいは非常停止時の制御を行う。

実施の形態２に係る自走式エレベータ装置は上記のように構成されているので、実施の形態１と同様の効果を奏すると共に、部品点数の削減を図ることが可能になる。

なお、上記各実施の形態においては、かご枠の外部上方に設置された駆動輪、従動輪、ブレーキ付き車輪、及び突張力付与手段、突張力調整手段、制動力付与手段、制動力調整手段と、かご枠の外部下方に設置された駆動輪、従動輪、ブレーキ付き車輪、及び突張力付与手段、突張力調整手段、制動力付与手段、制動力調整手段とを、同一のもので構成した昇降路移動体について図示説明したが、この発明は、必要に応じて実施の形態１、実施の形態２、あるいは実施の形態３の何れか一つを乗りかごの外部上方に設置し、他の何れか一つを乗りかごの外部下方に設置して昇降路移動体を構成してもよい。また、自走式エレベータ装置の設置仕様を満足すれば、かご枠の外部上方と外部下方の何れか一方のみの設置としてもよい。

また、上記各実施の形態においては、昇降路にガイドレールを設け、このガイドレールにかご枠を係合させれ昇降する自走式エレベータ装置について図示説明したが、昇降路に代えて昇降路を構成する構造体としてもよく、諸種の設計的変更を含むものである。

以上のように、この発明に係る自走式エレベータ装置は、超高層ビルや超深度構造物を昇降する自走式エレベータ装置への利用可能性が大きい。

この発明の実施の形態１に係る自走式エレベータ装置を昇降路内のピット上部からみた昇降路断面の模式図である。 図１の側面を示す模式図である。 この発明の実施の形態１に係る自走式エレベータ装置の動作を説明する図である。 この発明の実施の形態２に係る自走式エレベータ装置の動作を説明する図である。 この発明の実施の形態３に係る自走式エレベータ装置の動作を説明する図である。

符号の説明

１ 昇降路 ２ ガイドレール
３ かご枠 ４ 駆動装置
５ 乗りかご ６ 昇降路枠組
７ 緩衝体 ８ 駆動軸
９ 駆動輪 １０ａ 第１の突張力支持腕
１０ｂ 第２の突張力支持腕 １０ｃ ばね保持枠
１０ｄ 第１の突張ばね １０ｅ 第２の突張ばね
１０ｆ 第１の角度調整用電動カム １０ｇ 第２の角度調整用電動カム
１１ 従動輪 １２ ブレーキ付き車輪
１３ 昇降路移動体 ４０ａ 突張ばね
４０ｂ 角度調整用電動カム ５０ａ 電動アクチュエータ

Claims (9)

1. 昇降路あるいは昇降路を構成する構造体に設けられたガイドレールに係合すると共に、乗りかごを保持するかご枠と、
   上記かご枠の上部及び／又は下部に設けられ、上記かご枠を上記ガイドレールに沿って昇降する駆動装置と、
   上記かご枠の上部及び／又は下部に設けられ、上記昇降路の壁面間あるいは昇降路を構成する構造体間に、上記昇降路の壁面あるいは昇降路を構成する構造体を転動する転動体を介して突張力を付与する突張力付与手段と、
   上記かご枠の昇降速度に応じて上記突張力付与手段の突張力を調整する突張力調整手段と、を備えたことを特徴とする自走式エレベータ装置。
2. 上記駆動装置の駆動電源、及び上記駆動装置を制御する駆動用制御盤を上記かご枠の上部及び／又は下部に設けたことを特徴とする請求項１記載の自走式エレベータ装置。
3. 上記昇降路の壁面あるいは昇降路を構成する構造体は、上記突張力付与手段の突張力に対応できる剛構造体であること特徴とする請求項１又は請求項２記載の自走式エレベータ装置。
4. 上記昇降路の壁面あるいは昇降路を構成する構造体の少なくとも上記転動体が転動する部位に、脱着可能な側壁路面パネルを設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の自走式エレベータ装置。
5. 上記かご枠の上部及び／又は下部に設けられ、上記昇降路の壁面間あるいは昇降路を構成する構造体間に、上記昇降路の壁面あるいは昇降路を構成する構造体を転動する転動体を介して制動力を付与する制動力付与手段を設け、
   上記制動力付与手段は、上記かご枠の停止時に制動力を付与し、上記かご枠の昇降時に上記制動力を解除するものであることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載の自走式エレベータ装置。
6. 上記突張力付与手段は、上記昇降路の壁面あるいは昇降路を構成する構造体の表面変位を検知し、上記かご枠の移動姿勢を維持する変位調整機能を具備することを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載の自走式エレベータ装置。
7. 上記かご枠と上記乗りかごとの間に防振装置を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項６の何れかに記載の自走式エレベータ装置。
8. 上記昇降路の壁面あるいは昇降路を構成する構造体の表面変位を検知し、この検知結果に応じて上記防振装置を制御し、上記乗りかごへの振動伝達を低減する振動予知抑制手段を備えたことを特徴とする請求項７記載の自走式エレベータ装置。
9. 上記突張力付与手段により突張力を付与する方向と異なる方向の上記昇降路の壁面あるいは昇降路を構成する構造体と上記かご枠との間に、上記昇降路の壁面あるいは昇降路を構成する構造体と上記かご枠との接触を防止する緩衝体を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項８の何れかに記載の自走式エレベータ装置。

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