JP2011042435A - エレベータ - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、チェーン駆動方式を採用して装置構成を軽量化した上で、装置構成を小型化できるエレベータを提供することを課題とする。
【解決手段】エレベータ１０は、昇降路２内を相反する方向に移動可能に設けられた乗り籠４およびカウンターウェイト６、乗り籠４とカウンターウェイト６を連結した駆動チェーン２０、駆動チェーン２０を湾曲させる複数のガイドレール３０ａ〜３０ｅ、および駆動チェーン２０を走行させるための駆動装置８を有する。駆動装置８の回転軸には、駆動チェーン２０に歯合するスプロケット９が取り付けられている。スプロケット９および複数のガイドレール３０ａ〜３０ｅが昇降路２の側壁２ａや乗り籠４の外壁と平行な姿勢で近接して配置されるように、駆動チェーン２０をレイアウトすることで、昇降路２のサイズを小さくした。
【選択図】図１

Description

この発明は、チェーン駆動方式のエレベータに関するものである。

一般に、エレベータは、昇降路内に配置された乗り籠、乗り籠との間の重量バランスをとるためのカウンターウェイト、乗り籠とカウンターウェイトを連結したメインロープ、メインロープを巻き掛けた複数のシーブ、および、メインロープを走行させて乗り籠を昇降移動させる巻上機を有する。メインロープは、複数本の主索用ロープからなり、巻上機の駆動シーブに巻き掛けられて駆動力が与えられる。

この種のエレベータでは、巻上機の駆動シーブとメインロープとの間の摩擦力によってメインロープに駆動力を伝達するため、乗り籠およびカウンターウェイトを重くしてメインロープに一定以上の張力を付与する必要がある。つまり、乗り籠およびカウンターウェイトが軽いと、駆動シーブに対するロープの押付力が小さくなり、ロープと駆動シーブとの間に滑りを生じてしまう。このため、この種のエレベータでは、乗り籠およびカウンターウェイトの軽量化ができない。

これに対し、乗り籠およびカウンターウェイトを軽量化できるエレベータとして、チェーン駆動方式のエレベータが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このエレベータでは、メインロープの一部または全部、或いは乗り籠の下端とカウンターウェイトの下端を連結した重量補償用ロープを駆動チェーンに置き換えて、この駆動チェーンに駆動スプロケットを歯合せしめて回転駆動装置からの駆動力を与え、乗り籠を昇降移動させるようにしている。

このようなチェーン駆動方式を採用すると、乗り籠およびカウンターウェイトが軽くても、回転駆動装置の駆動スプロケットと駆動チェーンが歯合しているため、両者の間に滑りを生じることがなく、乗り籠およびカウンターウェイトを軽量化した上で、回転駆動装置からの駆動力を駆動チェーンに確実に伝達できる。

特開２００５−２０６３００号公報

しかし、この駆動チェーンは、同一面に沿って折り曲げ可能である反面、この面と交差する他の面に沿って方向を変えることができない。この点において、ワイヤーロープと比較して、駆動チェーンは、折り曲げ方向に関する自由度が殆ど無い。このため、駆動チェーンの引き回しのレイアウトに制約があり、駆動スプロケットの向き、すなわち回転駆動装置の取り付け姿勢も自由に設定することができない。

このように、駆動チェーンや回転駆動装置のレイアウトに制約があると、昇降路のサイズが大きくなってしまう。つまり、昇降路内の乗り籠の移動経路上に駆動チェーンのガイドレールや回転駆動装置の駆動スプロケットが介在して乗り籠に干渉することのないように、昇降路のサイズを必要以上に大きくする必要があり、装置構成が大型化してしまう。

この発明の目的は、チェーン駆動方式を採用して装置構成を軽量化した上で、装置構成を小型化できるエレベータを提供することにある。

上記目的を達成するため、この発明のエレベータは、昇降路内を上下に移動可能に設けられた乗り籠と、この乗り籠との間の重量バランスをとるため上記昇降路の側壁に沿って上下に移動可能に設けたれたカウンターウェイトと、このカウンターウェイトと上記乗り籠を連結し、その長手方向と直交する第１の方向および上記長手方向と直交するとともに上記第１の方向とも直交する第２の方向に折り曲げ可能な構造を有する駆動チェーンと、この駆動チェーンの走行方向を変向させる湾曲部に配置されたガイドレールと、上記駆動チェーンを巻き掛けて歯合せしめたスプロケットと、このスプロケットを回転させて該駆動チェーンに駆動力を与えることで上記乗り籠を昇降移動させる駆動装置と、を有し、上記ガイドレールおよびスプロケットは、上記昇降路の上記側壁、上端壁、下端壁、および上記乗り籠の外壁のいずれかに近接して、上記駆動チェーンがこの近接した壁と平行な面に沿って湾曲する姿勢で、取り付けられている。

上記発明によると、乗り籠に連結した駆動チェーンにスプロケットを歯合させて駆動装置から駆動力を与えるチェーン駆動方式を採用しているため、駆動装置のスプロケットと駆動チェーンとの間に滑りを生じることがなく、両者の間の摩擦力を大きくするため乗り籠およびカウンターウェイトを重くする必要がなく、装置構成を軽量化できる。

その上、上記発明によると、駆動チェーンを歯合せしめた駆動装置のスプロケット、および駆動チェーンを案内するガイドレールを、昇降路の側壁、上端壁、下端壁、および乗り籠の外壁のいずれかに近接して配置でき、且つ、スプロケットおよびガイドレールを、近接した壁と平行な面に沿って駆動チェーンを湾曲せしめることのできる姿勢で取り付けできる。つまり、この発明によると、駆動チェーンを壁に沿って配置できる。これにより、特に、昇降路の側壁と乗り籠の外壁との間の隙間を小さくでき、その分、装置構成を小型化できる。

この発明のエレベータは、上記のような構成および作用を有しているので、チェーン駆動方式を採用して装置構成を軽量化した上で、装置構成を小型化できる。

図１は、この発明の第１の実施の形態に係るエレベータの昇降路の一部を透視して示す概略斜視図である。 図２は、図１のエレベータの乗り籠を昇降路に沿って移動させるためのスライド構造を昇降路の上方から見た平面図である。 図３は、図２のIII-III方向からスライド構造を見た側面図である。 図４は、図１のエレベータを駆動するための駆動チェーンの一部を示す斜視図である。 図５は、図４の駆動チェーンの一部を分解して示す分解斜視図である。 図６は、図１の駆動装置のスプロケットに駆動チェーンを巻き掛けた構造を上方から見た平面概略図である。 図７は、図６のガイド部材の機能を説明するための概略図である。 図８は、図１のガイドレールを示す正面図である。 図９は、図８のガイドレールを上方から見た平面図である。 図１０は、図１の別のガイドレールを示す正面図である。 図１１は、図１０のガイドレールを図１０の矢印XI方向から見た側面図である。 図１２は、図１のエレベータの制御装置を示すブロック図である。 図１３は、図１２の制御装置の位置検出装置を横から見た側面図である。 図１４は、図１３の位置検出装置を上方から見た平面図である。 図１５は、この発明の第２の実施の形態に係るエレベータの昇降路の一部を透視して示す概略斜視図である。 図１６は、この発明の第３の実施の形態に係るエレベータの昇降路の一部を透視して示す概略斜視図である。

以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１には、この発明の第１の実施の形態に係るエレベータ１０の概略斜視図を示してある。図１では、昇降路２の内部構造を分かり易くするため、昇降路２の手前側の２つの側壁２ａ（内壁）を透視した状態を示してある。

エレベータ１０は、略四角筒状の昇降路２、およびこの昇降路２内を上下に昇降移動可能に配置された略矩形箱状の乗り籠４を有する。昇降路２は、上下に延びた４つの側壁２ａ、上端壁２ｂ、および下端壁２ｃを有する。昇降路２のそれぞれ隣り合う側壁２ａ間の上下に延びた４つの稜部のうち、対角にある２つの稜部には、乗り籠４を案内する２本の昇降路レール３ａ、３ｂが取り付けられている。これら昇降路レール３ａ、３ｂは、それぞれ昇降路２の略全長にわたって延設されている。

乗り籠４は、これら２本の昇降路レール３ａ、３ｂによって案内されて、建物の図示しない各階フロアに移動されて停止される。そして、図示しない乗り場ドアおよび乗り籠４のドアが開かれて、人の乗り降りや荷物の積み下ろしがなされる。本発明は、乗り籠４を昇降路２に沿って昇降移動させるための駆動機構に特徴があるため、昇降路２の詳細な構造や乗り籠４の詳細な構造についての説明は省略する。

なお、乗り籠４の上下に延びた４つの稜部のうち、昇降路レール３ａ、３ｂに対向しない１つの稜部は面取りされ、乗り籠４の全高にわたって延びた面取り部４ａが形成されている。このように、乗り籠４の１つの稜部に面取り部４ａを形成することで、乗り籠４を高速で移動させる際の空気の通り道を形成することができ、空気抵抗による消費電力の増加や風切り音などの問題を低減させることができる。本実施の形態では、面取り部４ａを乗り籠４の１つの稜部にのみ設けたが、昇降路レール３ａ、３ｂに対向しないもう１つの稜部にも面取り部４ａを形成しても良い。

一方、昇降路２の下端壁２ｃ近くのピット５には、乗り籠４の下端近くの外壁を囲む２つのスペーサー５ａ、５ｂが取り付けられている。これら２つのスペーサー５ａ、５ｂは、昇降路レール３ａ、３ｂに対向しない２つの稜部に設けられている。また、これらスペーサー５ａ、５ｂの内壁は、乗り籠４の外壁に沿った形状を有する。特に、一方のスペーサー５ａの内壁は、乗り籠４の面取り部４ａの形状に合った角部の形状を有する。このように、昇降路２のピット５に乗り籠４の外形に合った形状のスペーサー５ａ、５ｂを配置することで、乗り籠４が最下階フロアを越えて下降したとき、ピット５の空気を乗り籠４の床で圧縮して乗り籠４にブレーキをかけることができる。本実施の形態では、昇降路２の上端近くにスペーサー５ａ、５ｂを設けたが、昇降路２の上端近くに同様の構造を設けても良い。

図２には、一方の昇降路レール３ｂに対する乗り籠４のスライド構造を昇降路２の上方から見た平面図を示してあり、図３には、このスライド構造を図２のIII-III方向から見た側面図を示してある。ここでは、一方の昇降路レール３ｂに作用する１つのスライド構造について代表して説明するが、もう一方の昇降路レール３ａ側にも同様のスライド構造が複数設けられている。

昇降路レール３ｂは、昇降路２の稜部に合せて細長い鋼板をその中心線に沿って直角に折り曲げた断面Ｌ字形に形成されている。昇降路レール３ｂは、複数の固定手段３ｃによって複数個所で昇降路２の側壁２ａに固定されている。昇降路レール３ｂは、通常、複数に分割したものを上下につなげて昇降路２の側壁２ａに取り付けられる。

この昇降路レール３ｂに対向する乗り籠４の稜部近くには、それぞれサスペンション１１（図３にのみ図示）を介して、２つのガイドローラ１２ａ、１２ｂが上下にずれて取り付けられている。具体的には、図１に示すように、これら一対のガイドローラ１２ａ、１２ｂが、乗り籠４の１つの稜部に上下に離間して２組ずつ、合計４箇所に取り付けられている。

サスペンション１１は、ガイドローラ１２ａ（代表して説明する）を回転自在に取り付けたアーム１１ａ、アーム１１ａの基端部を乗り籠４の外壁に対して回動可能に支持したブラケット１１ｂ、およびアーム１１ａの回動の先端を昇降路２の側壁２ａに向けて付勢するバネ１１ｃを有する。

ガイドローラ１２ａは、図示の姿勢、すなわち、乗り籠４の外壁と平行な姿勢で、乗り籠４の外壁に近接して取り付けられる。より詳細には、ブラケット１１ｂの基端部およびバネ１１ｃの基端部が乗り籠４の同じ壁に固設され、ガイドローラ１２ａの外周が、ローラを取り付けた壁と稜部を挟んで直交する壁より外側に突出する姿勢にされる。これにより、ガイドローラ１２ａが昇降路レール３ｂの内面に押し付けられる。

もう一方のガイドローラ１２ｂは、ガイドローラ１２ａを取り付けた壁と稜部を挟んで直交する乗り籠４の外壁に取り付けられる。このガイドローラ１２ｂも、同様のサスペンション１１を介して、ガイドローラ１２ａと位相を９０°異ならせた姿勢で、乗り籠４の外壁に取り付けられ、昇降路レール３ｂの内面に押し付けられる。つまり、このガイドローラ１２ｂは、ガイドローラ１２ａが押し付けられた昇降路レール３ｂの内面と直交する内面に押し付けられる。

このように、９０°姿勢を異ならせた２つのガイドローラ１２ａ、１２ｂを、上下に近接させた状態で、昇降路レール３ｂの折り曲げた２つの内面にそれぞれ押し付けることで、２つのサスペンション１１を効果的に機能させることができ、乗り籠４の移動時における振動を効果的に吸収でき、乗り籠４のスムーズな移動が可能となる。特に、これら２つ１組のガイドローラ１２ａ、１２ｂを乗り籠４の対角で且つ上下に離間せしめて取り付けたことで、乗り籠４を真っ直ぐ移動させることができ、乗り心地を良くすることができる。

また、上述した昇降路レール３ａ、３ｂと４組のガイドローラ１２ａ、１２ｂとの組み合わせにより、乗り籠４と昇降路２の側壁２ａとの間の隙間を狭くできる。つまり、昇降路レール３ａ、３ｂが昇降路２の隣接する側壁２ａ間の稜部に沿って配置可能で、且つ、全てのガイドローラ１２ａ、１２ｂが乗り籠４の外壁と平行且つ近接して取り付けできるため、昇降路レール３ａ、３ｂとガイドローラ１２ａ、１２ｂを取り付けるためのスペースを極めて小さくできる。

また、これらガイドローラ１２ａ、１２ｂは、乗り籠４の側面に取り付けるため、乗り籠４の天井面や底面から上下に突出することがなく、乗り籠４の上下に余分なスペースを確保する必要もない。

図１に戻って、エレベータ１０は、この他に、乗り籠４との間の重量バランスをとるためのカウンターウェイト６、および乗り籠４とカウンターウェイト６を昇降路２内で上下に昇降移動させるための駆動力を発生させる駆動装置８を有する。なお、駆動装置８の図示しない回転軸には、後述する駆動チェーン２０を歯合せしめるためのスプロケット９が固設されている。

上述した乗り籠４の面取り部４ａは、昇降路２の側壁２ａとの間に空気の通り道を形成することのみならず、駆動装置８やここでは図示しないガバナ装置などの設置スペースを確保することにも寄与する。また、カウンターウェイト６は、上述したガイドローラ１２ａ、１２ｂの取り付け構造に起因した乗り籠４と昇降路２の側壁２ａとの間の狭い隙間にも配置可能である。

結果的に、本実施の形態のエレベータ１０によると、上述した種々の構造を採用したことで、昇降路２の側壁２ａと乗り籠４の外壁との間の隙間を極めて小さくできた。このため、乗り籠４を高速で移動させる場合には、昇降路２の側壁２ａとの間で比較的大きな空気抵抗が発生するが、この問題も、乗り籠４の外壁に面取り部４ａを形成することで解消でき、その上、ピット５に設けたスペーサー５ａ、５ｂによるブレーキ効果も容易に付加できる。

また、見方を変えると、乗り籠４の外壁と昇降路２の側壁２ａとの間の隙間を小さくすることで、乗り籠４の容積を小さくすることなく昇降路２を細くすることができ、高い輸送能力を維持したままエレベータ１０のサイズを小さくできる。

乗り籠４を昇降路２に沿って上下に移動させる駆動機構は、上述した駆動装置８のスプロケット９に歯合した駆動チェーン２０を有する。本実施の形態では、２本の駆動チェーン２０をその全長にわたって互いに平行に延設し、１つのスプロケット９に並べて歯合せしめた。このように、２本の駆動チェーン２０を用いることにより、１本の駆動チェーン２０が切れたり本来の走行経路から逸脱したりした場合であっても、残り１本の駆動チェーン２０で乗り籠４を吊り下げることができ、安全を確保できる。

また、この駆動チェーン２０は、同一面に沿ってのみ湾曲可能な従来のチェーンと異なり、互いに直交する２つの面に沿って湾曲可能な構造を有する。上述したように、乗り籠４の外壁と昇降路２の側壁２ａとの間の隙間を狭くしたエレベータ１０では、従来の同一面に沿ってのみ湾曲可能な駆動チェーンを用いた場合、昇降路２の側壁２ａや乗り籠４の外壁にチェーンが干渉し易くなる。言い換えると、本実施の形態のように隙間を狭くしたエレベータ１０をチェーン駆動するためには、駆動チェーン２０の折り曲げ方向に自由度を持たせることが有効である。

図４に示すように、本実施の形態のエレベータ１０で用いる駆動チェーン２０は、その長手方向と直交する第１の方向（図中ｙｚ平面に沿った方向）に折り曲げ可能であるとともに、その長手方向と直交するとともに上記第１の方向とも直交する第２の方向（図中ｘｙ平面に沿った方向）にも折り曲げ可能な構造を有する。本実施の形態では、互いに９０°姿勢を異ならせた複数のローラを交互に連結して駆動チェーン２０を構成した。言い換えると、上記第１の方向に回転するローラと第２の方向に回転するローラを交互に連結して駆動チェーン２０を構成した。

より具体的には、駆動チェーン２０は、図５に示すように、上述した第１の方向に延びた回転軸２１ａをそれぞれ有する複数の第１ローラ２１と、これら複数の第１ローラ２１の間に交互に配置され、上述した第２の方向に延びた回転軸２２ａをそれぞれ有する複数の第２ローラ２２と、それぞれ隣接する第１および第２ローラ２１、２２を回転自在に連結した複数の連結部材２３と、を有する。

ここで言う第１の方向は、図４に実線で示す真っ直ぐな姿勢に駆動チェーン２０を延ばした状態で、図中矢印ｚ方向と一致するが、駆動チェーン２０を折り曲げた状態では、ｙｚ平面に沿った方向となる。同様に、第２の方向は、駆動チェーン２０を真っ直ぐに延ばした状態で、図中矢印ｘ方向と一致するが、駆動チェーン２０を折り曲げた状態では、ｘｙ平面に沿った方向となる。

連結部材２３は、細長い板片をＵ字形に折り曲げた２つのリンク片２３ａと矩形ブロック状のコマ部材２３ｂとを第１および第２ローラ２１、２２間で組み合わせて構成される。２つのリンク片２３ａは、駆動チェーン２０の長手軸を中心に９０°回転した関係で連結される。

例えば、図５を参照して説明すると、図中下方にある第１ローラ２１に接続されるリンク片２３ａの内側にコマ部材２３ｂを挟んで別のリンク片２３ａを入れ子状に組み合わせる。この状態で、各リンク片２３ａの外側から２本のネジ２４をそれぞれ挿通し、コマ部材２３ｂのネジ孔２３ｃに螺合する。これで、２つのリンク片２３ａとコマ部材２３ｂが締結固定される。

そして、一方のリンク片２３ａの開口端の内側に第１ローラ２１を配置して、その回転軸２１ａを当該リンク片２３ａの開口端に回転自在に取り付ける。同様に、他方のリンク片２３ａの開口端の内側に第２ローラ２２を配置して、その回転軸２２ａを当該リンク片２３ａの開口端に回転自在に取り付ける。これにより、第１ローラ２１の回転軸２１ａと第２ローラ２２の回転軸２２ａが直交する姿勢で連結部材２３によって連結されたことになる。

上記のように組み立てられる複数の連結部材２３を、図４に示すように、複数のローラ２１、２２間に配置することで、互いに直交する２方向に折り曲げの自由度を有する駆動チェーン２０を構成できる。

この駆動チェーン２０の折り曲げ位置は、第１および第２ローラ２１、２２の回転軸２１ａ、２２ａを中心とした位置になるが、折り曲げ方向が交互に９０°異なることになり、同一方向への折り曲げ位置は１つ置きの位置となる。つまり、駆動チェーン２０の第１の方向への折り曲げは、各第２ローラ２２の回転軸２２ａを中心とした位置で可能であり、第２の方向への折り曲げは、各第１ローラ２１の回転軸２１ａを中心とした位置で可能である。

このため、従来の同一面に沿った折り曲げしかできないチェーン（すなわち、全てのローラの回転軸が同じ向きのチェーン）と比較した場合、ローラ間を連結するリンク（連結部材２３）の長さが同じ長さ（Ｌ）であるものと仮定すると、本実施の形態の駆動チェーン２０の同一方向への折り曲げ位置間の距離は略倍の長さ（２Ｌ）となる。つまり、本実施の形態の駆動チェーン２０は、上述したように折り曲げの自由度を２方向有する反面、その走行方向を変向させる湾曲部では、従来のチェーンと比較して、後述するガイドレールやスプロケットに対して滑らかに沿わせることはより難しくなる。

図１に戻って、この駆動チェーン２０は、図示のように、乗り籠４、カウンターウェイト６、および駆動装置８のスプロケット９をつないでいる。本実施の形態では、上述したように２本の駆動チェーン２０を上述した第２の方向に並べて平行に延設した。２本の駆動チェーン２０の並び位置関係は、その全長にわたって変わることはない。駆動チェーン２０を変向させる複数の湾曲部には、それぞれ、後述するガイドレール３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、およびスプロケット９、３２が配置されている。

２本の駆動チェーン２０それぞれの一端２０ａは、昇降路２の上端壁２ｂに近接した位置で昇降路２の１つの側壁２ａに固定されている。２本の駆動チェーン２０は、乗り籠４の外壁と昇降路２の側壁２ａとの間の隙間と平行に並べて、その一端２０ａから吊り下げられている。このため、隙間を通る２本の駆動チェーン２０のためのスペースは、１本分のスペースで済み、隙間を広げる必要はない。

そして、この一端２０ａから下方に延びた駆動チェーン２０は、昇降路２の側壁２ａと乗り籠４の外壁との間の隙間を通って乗り籠４の下端近くにあるガイドレール３０ａによって２回折り曲げられ、乗り籠４の底面に沿って反対側に延出される。つまり、このガイドレール３０ａは、乗り籠４の底面より下方に延びた駆動チェーン２０を、まず、隙間（ｘｙ平面）に沿って第１ローラ２１を回転中心とした第２の方向に直角に折り曲げ、その後、第２ローラ２２を回転中心とした第１の方向に折り曲げる。

２本の駆動チェーン２０は、乗り籠４の底面に沿って延びるとき、縦に並んだ状態となる。なお、このとき、ガイドレール３０ａによる第１の方向への折り曲げ角度は直角にする必要はなく鈍角で良い。このときの折り曲げ角度は、なるべく大きい方が駆動チェーン２０を滑らかに湾曲させることに有利であるが、少なくとも駆動チェーン２０が乗り籠４の重心の真下を通る角度にする必要がある。

そして、駆動チェーン２０は、乗り籠４の反対側の外壁を超えたところで、ガイドレール３０ｂによって２回折り曲げられて、乗り籠４の外壁と昇降路２の側壁２ａとの間の隙間を通って上方に延出される。このとき、ガイドレール３０ｂは、再び、第２ローラ２２を中心に駆動チェーン２０を第１の方向に折り曲げ、駆動チェーン２０がｘｙ平面と平行な姿勢になったところで、第１ローラ２１を中心に駆動チェーン２０を第２の方向に直角に折り曲げる。

このとき、縦に並んだ状態で延びた２本の駆動チェーン２０が昇降路２の側壁２ａと平行な面に沿う姿勢に折り曲げられて、その面に沿って上方に折り曲げられるため、この面に沿って折り曲げる際には２本の駆動チェーン２０が昇降路２の側壁２ａに沿って並んだ状態となる。

つまり、ここまでで説明したように、２本の駆動チェーン２０の並び位置関係を維持した状態で折り曲げることで、常に、昇降路２の側壁２ａに沿って２本の駆動チェーン２０を並べてレイアウトすることができ、昇降路２の側壁２ａと乗り籠４の外壁との間の隙間を狭くできる。

反面、乗り籠４の天井や底面、或いは昇降路２の上端壁２ｂや下端壁２ｃに沿って２本の駆動チェーン２０をレイアウトする際には、２本の駆動チェーン２０は、縦に並んだ状態となる。しかし、昇降路２の下端にはピット５があり、上端にも空間的な余裕があるため、この空間で駆動チェーン２０が縦に並んでも昇降路２のサイズを大きくする要因にはならない。

ガイドレール３０ｂを介して、隙間に沿って平行に並んで上方に延出された２本の駆動チェーン２０は、昇降路２の上端壁２ｂの近くに配置されたガイドレール３０ｃによって、昇降路２の上端角部近くに配置された駆動装置８のスプロケット９に向けて案内されて折り曲げられる。つまり、このガイドレール３０ｃは、まず、第１ローラ２１を中心に駆動チェーン２０を第２の方向に直角に折り曲げ、その後、第２ローラ２２を中心に駆動チェーン２０をスプロケット９の巻き掛け部位に向けて僅かに湾曲させる。

上述したように、昇降路２の上端壁２ｂに沿って延びる２本の駆動チェーン２０は、縦に並んだ状態でスプロケット９に巻き掛けられて歯合される。スプロケット９の一側には、２本の駆動チェーン２０をスプロケット９に滑らかに巻き付けるためのガイドレール３０ｄが設けられている。このように、２本の駆動チェーン２０を縦に並べた状態でスプロケット９に歯合させるため、１つの駆動装置８から２本の駆動チェーン２０に同時に駆動力を与えることができる。

スプロケット９に歯合された２本の駆動チェーン２０は、スプロケット９の他側に配置されたガイドレール３０ｅによって１回折り曲げられて下方に湾曲され、カウンターウェイト６に連結される。カウンターウェイト６には、隙間に沿って回転するスプロケット３２が取り付けられている。つまり、ガイドレール３０ｅを介して下方に折り曲げられた駆動チェーン２０は、スプロケット３２に巻き掛けられて歯合される。

そして、スプロケット３２を介して上方に延出された駆動チェーン２０の他端２０ｂは、昇降路２の上端壁２ｂの近くで、側壁２ａに固定される。つまり、駆動チェーン２０の他端２０ｂは、一端２０ａを固定した側壁と対向する側壁に固設される。
以上のように昇降路２内でレイアウトされた駆動チェーン２０は、昇降路２内で乗り籠４を支持するとともに、駆動装置８を駆動せしめることで走行され、乗り籠４およびカウンターウェイト６を昇降路２内で昇降移動させる。

本実施の形態のエレベータ１０で使用した駆動チェーン２０は、上述したように、同じ方向に回転する第１ローラ２１の間隔、或いは第２ローラ２２の間隔が比較的大きく、その湾曲部において、速度ムラを生じ易い。このような速度ムラは、乗り籠４に振動を与え、エレベータ１０の乗り心地を悪くする。このため、本実施の形態においても、本願発明者等が発明した特開２００５−２０６３００号公報に開示した技術を利用した。

図６には、駆動装置８のスプロケット９に駆動チェーン２０を歯合させた状態の要部概略図を示してある。ここでは、２本の駆動チェーン２０のうちの１本だけを代表して図示してあり、しかも、駆動チェーン２０の各ローラ２１、２２間を連結する連結部材２３は点線で図示してある。

スプロケット９に駆動チェーン２０を巻き掛けた両側には、上述したように、ガイドレール３０ｄ、３０ｅが配置されている。図６には、これらガイドレール３０ｄ、３０ｅの機能の一部を担うガイド部材３４を図示してある。ガイド部材３４は、駆動チェーン２０をスプロケット９に巻き掛けた両側に、駆動チェーン２０をスプロケット９に直線的に案内する案内レール３６、および曲がり部３８を有する。

案内レール３６は、ここでは図示を省略してあるが、駆動チェーン２０を載置して走行させ、複数の第１ローラ２１を転動させるよう機能する。また、曲がり部３８は、以下に説明するように機能し、駆動チェーン２０の振動を抑制する。

図７に示すように、ガイド部材３４の曲がり部３８を経てスプロケット９側へと移動した第２ローラ２２（２２１、２２２、２２３）は、スプロケット９に噛み合うことによって、その移動速度がスプロケット９のピッチ円速度Ｖｔと等しくなる。このように、スプロケット９に噛み合うことで移動速度がＶｔとなる第２ローラ２２を、ここでは便宜上円弧運動ローラ２２１（図７中右端のローラ）と称する。

また、この円弧運動ローラ２２１から曲がり部３８を挟んで前段側（図中左側）に２つ目の第２ローラ２２は、円弧運動ローラ２２１に隣り合うローラ２２２が曲がり部３８に沿って移動することによって、一定速度（平均速度Ｖｏ）で移動することになる。このように、円弧運動ローラ２２１から曲がり部３８を挟んで前段側に２つ目のローラで、一定速度であることが期待される第２ローラ２２を、ここでは便宜上一定速度ローラ２２３（図７中左端のローラ）と称する。

このとき、これら各ローラ２２１、２２２、２２３が１ピッチ分移動する際に、円弧運動ローラ２２１の中心から１つ前段側の第２ローラ２２２の中心までの長さ２Ｌを半径として描かれる円Ｃ１と、一定速度ローラ２２３の中心から上記第２ローラ２２２の中心までの長さ２Ｌを半径として描かれる円Ｃ２との交点Ｐが辿る軌跡をローラ中心軌跡Ｐ’とすると、曲がり部３８は、このローラ中心軌跡Ｐ’に倣う形状に形成されていることが望ましい。

曲がり部３８の形状を以上のように設定することにより、円弧運動ローラ２２１と一定速度ローラ２２３との間の第２ローラ２２２が曲がり部３８を通過する過程で、円弧運動ローラ２２１によって生じる速度むらが、理論上、曲がり部３８の形状に応じた第２ローラ２２２の高さ位置の変化によって完全に吸収され、一定速度ローラ２２３の移動速度が正確に一定速度（平均速度Ｖｏ）に保たれることになる。

ここで、仮に、スプロケット９が３４８．４ ｍｍのピッチ円径で歯数が８枚、駆動チェーン２０のリンク長が１３３．３３ｍｍである場合、スプロケット９の接線に対する案ガイド部材３４の水平面高さ位置のオフセット量δをδｍａｘ（＝５．１ｍｍ）に設定すると、上述した中心軌跡Ｐ’は、ガイド部材３４の水平面からスプロケット９の噛み合い位置へとなだらかに下降する下降曲線となる。したがって、この中心軌跡Ｐ’に倣う形状で曲がり部３８を形成すれば、図６に示すように、曲がり部３８を下降曲線のみで形成することができ、この曲がり部３８の下降曲線に沿って第２ローラ２２２をスプロケット９へと導くことで、直線部にある一定速度ローラ２２３の移動速度を正確に一定に保つことができる。

ここでは、駆動装置８のスプロケット９に駆動チェーン２０を巻き掛ける箇所において、駆動チェーン２０の速度ムラを解消するための構造について代表して説明したが、駆動チェーン２０の全ての湾曲部に同様の構造を有するガイドレールを配置することで、駆動チェーン２０の走行経路上の全ての変向箇所で駆動チェーン２０に速度ムラを生じることを防止できる。

例えば、昇降路２の上端近くに配置した上述したガイドレール３０ｃを例にとって説明する。図８および図９に示すように、ガイドレール３０ｃは、第１ローラ２１を中心に２本の駆動チェーン２０それぞれを第２の方向に直角に変向させる湾曲部４２ａ、４２ａ、および第２ローラ２２を中心に２本の駆動チェーン２０を一緒に第１の方向に僅かに変向させる湾曲部４２ｂを有する。これら２組の湾曲部４２ａ、４２ｂは、上述したように、駆動チェーン２０を互いに９０°異なる方向に連続して湾曲させる。

２本の駆動チェーン２０を独立して湾曲させる一方の湾曲部４２ａ、４２ａそれぞれの両側には、上述した案内レール３６と同様に機能する案内レール４４ａ、４４ａがそれぞれ設けられている。そして、湾曲部４２ａと両側の案内レール４４ａ、４４ａとの間には、それぞれ、上述した曲がり部３８と同様に機能する曲がり部４６ａ、４６ａが設けられている。

２本の駆動チェーン２０をまとめて湾曲させる他方の湾曲部４２ｂの両側には、上述した案内レール３６と同様に機能する案内レール４４ｂ、４４ｂがそれぞれ設けられている。そして、湾曲部４２ｂと両側の案内レール４４ｂ、４４ｂとの間には、それぞれ、上述した曲がり部３８と同様に機能する曲がり部４６ｂ、４６ｂが設けられている。

２本の駆動チェーン２０を第１ローラ２１を中心に第２の方向に変向させるための構造部品４２ａ、４４ａ、４６ａは、昇降路２の側壁２ａと平行に配置された平らな取り付け板４８ａに取り付けられている。取り付け板４８ａと昇降路２の側壁２ａとの間の間隔は、１本の駆動チェーン２０が走行可能な最小の隙間程度に設計されている。つまり、これらガイドレールを構成する構造部品４２ａ、４４ａ、４６ａは、２本の駆動チェーン２０を、昇降路２の側壁２ａに近接せしめて側壁２ａと平行な面に沿って湾曲させることのできる姿勢で取り付け板４８ａに取り付けられている。

一方、２本の駆動チェーン２０を第２ローラ２２を中心に第１の方向に変向させるための構造部品４２ｂ、４４ｂ、４６ｂは、昇降路２の側壁２ａから徐々に離間する方向に僅かに湾曲された取り付け板４８ｂに取り付けられている。つまり、これらガイドレールを構成する構造部品４２ｂ、４４ｂ、４６ｂは、２本の駆動チェーン２０を、縦に並べた状態で、昇降路２の上端壁２ｂと平行な面に沿って湾曲させることのできる姿勢で取り付け板４８ｂに取り付けられている。

図１０には、別のガイドレール３０ｅを昇降路２の外側から見た正面図を示してある。また、図１１には、このガイドレール３０ｅを図１０の矢印XI方向から見た側面図を示してある。
このガイドレール３０ｅも、上述したガイドレール３０ｃと同様に、昇降路２の側壁２ａと平行且つ近接して配置された取り付け板５８に取り付けた構造部品５２、５４、５６を有する。つまり、このガイドレール３０ｅも、２本の駆動チェーン２０をそれぞれ湾曲させる湾曲部５２と両側の案内レール５４との間に曲がり部５６を有する。

これらガイドレール３０ｅを構成する構成部品５２、５４、５６も、２本の駆動チェーン２０を、昇降路２の側壁２ａに近接せしめて側壁２ａと平行な面に沿って湾曲させることのできる姿勢で取り付け板５８に取り付けられている。

この他に、例えば、駆動装置８のスプロケット９は、昇降路２の上端壁２ｂと平行な面に沿う姿勢で上端壁２ｂに近接して配置されており、駆動装置８は、乗り籠４の面取り部４ａと昇降路２の稜部との間にできる空間に配置されている。また、他のガイドレール３０ａ、３０ｂ、３０ｄも、同様に、駆動チェーン２０が、昇降路２の側壁２ａ、上端壁２ｂ、下端壁２ｃ、または乗り籠４の外壁と平行な面に沿って湾曲するように、駆動チェーン２０を案内する。

以上のように、本実施の形態によると、乗り籠４を昇降路２内で昇降移動させるメインロープの代りに駆動チェーン２０を用いたため、駆動装置８のスプロケット９とチェーンを歯合させることができ、両者の間に滑りを生じることがないことから、乗り籠４およびカウンターウェイト６を軽くでき、装置構成を軽量化できる。

また、本実施の形態によると、駆動チェーン２０の複数の湾曲部、すなわち駆動装置８のスプロケット９に巻き掛けた部位や、ガイドレール３０ａ〜３０ｅによって湾曲された部位が、昇降路２の側壁２ａや乗り籠４の外壁と平行に近接するように、スプロケット９やガイドレール３０をレイアウトしたため、乗り籠４と昇降路２の側壁２ａとの間の隙間を小さくでき、装置構成を小型化できる。

さらに、本実施の形態によると、チェーン駆動方式を採用したため、乗り籠４の駆動制御にロボット技術を用いることができる。
図１２には、本実施の形態のエレベータ１０を駆動制御する制御装置６０のブロック図を示してある。また、図１３には、昇降路レール３ａ、３ｂを昇降路２の側壁２ａに取り付けるブラケット３ｃ、複数本に分割された昇降路レール３ａ、３ｂを上下に連結するための連結プレート３ｄ、これらブラケット３ｃや連結プレート３ｄを検出して乗り籠４の位置を実測する位置測定器３ｅなどを横から見た側面概略図を示してある。さらに、図１４には、図１３のブラケット３ｃや位置測定器３ｅを上方から見た平面概略図を示してある。

図１２に示すように、制御装置６０は、原点復帰位置、サーボゲイン値、着床データなどの固体情報を記録する記録装置６２と、乗り籠４内に配置した重量計６４（図１３）と、この重量計６４の揺れを検知してオートチューニングされるサーボドライバ６６と、駆動装置８に取り付けられたアブソリュート位置検出器６８と、昇降路２内の温度を検出するための温度計６１と、昇降路レール３ａ、３ｂのブラケット３ｃや連結プレート３ｄを検出して乗り籠４の位置を実測する位置測定器３ｅ（図１３、図１４）と、エレベータ１０の経年劣化を診断するための診断装置６３と、を有する。

制御装置６０は、例えば、エレベータを運転する前に、駆動装置８を作動させて乗り籠４を自動的に各階に移動させることで乗り籠４を揺すり、重量計６４を介してこの揺れを検知し、階床に合せてサーボドライバ６６のサーボゲイン値をオートチューニングする。そして、制御装置６０は、このチューニングしたサーボゲイン値を記録装置６２に書き換え記録する。

また、制御装置６０は、駆動装置８に取り付けられたアブソリュート位置検出器６８を介して、乗り籠４が上下に移動する位置をリアルタイムで計測し、診断装置６３が、位置測定器３ｅを介して昇降路レール３ａ、３ｂのブラケット３ｃや連結プレート３ｄを検出し、乗り籠４の位置を実測する。そして、診断装置６３は、温度計６１を介して検出した熱的な変形を考慮して位置測定結果を補正し、その変化などから駆動チェーン２０の経年劣化（伸び）を診断する。

以上のように、チェーン駆動方式を採用することで、サーボドライバ６６のサーボゲイン値をオートチューニングでき、駆動チェーン２０の経年劣化も診断でき、据付性および保守性を向上させることができる。

図１５には、この発明の第２の実施の形態に係るエレベータ７０の概略斜視図を示してある。このエレベータ７０は、乗り籠４とカウンターウェイト６をつないだ複数本の主索用ロープ７２を有する以外、上述した第１の実施の形態のエレベータ１０と概ね同様の構造を有する。よって、ここでは、上述した第１の実施の形態と同様に機能する構成要素には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。なお、このエレベータ７０もチェーン駆動方式を採用しており、上述した第１の実施の形態と同様、ロボット技術を用いた駆動制御が可能であることは言うまでも無い。

昇降路２の上端壁２ｂ近くには、複数本の主索用ロープ７２を巻回せしめるための４つのシーブ７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄが取り付けられている。
複数本の主索用ロープ７２の一端７２ａは、乗り籠４の高さ方向中間位置で外壁から横方向に突設された突起７６ａに固定されている。突起７６ａの突出高さは、主索用ロープ７２が乗り籠４に干渉しない程度の高さに設計されている。一端７２ａから昇降路２の側壁２ａに沿って上方に延びた主索用ロープ７２は、昇降路２の上端壁２ｂの近くに取り付けられた１つ目のシーブ７４ａに巻き掛けられて上端壁２ｂとの間の稜部に沿って横に延び、２つ目のシーブ７４ｂに巻き掛けられる。さらに、主索用ロープ７２は、３つ目のシーブ７４ｃを介して下方に延出され、その他端７２ｂがカウンターウェイト６に固設されている。

また、別の複数本の主索用ロープ７２の一端７２ｃは、乗り籠４の高さ方向中間位置で面取り部４ａから突設された突起７６ｂに固定されている。そして、この複数本の主索用ロープ７２は、昇降路２の側壁２ａに沿って上方に延び、上端壁２ｂ近くで斜めに配置された４つ目のシーブ７４ｄに巻き掛けられる。さらに、この複数本の主索用ロープ７２は、昇降路２の側壁２ａに沿って下方に延出され、カウンターウェイト６に固設される。４つ目のシーブ７４ｄは、乗り籠４の面取り部４ａに沿って傾斜して配置されている。以上のように、複数本の主索用ロープ７２でつなげた乗り籠４とカウンターウェイト６は、相反する方向に移動可能となる。

乗り籠４を昇降路２に沿って上下に移動させるための駆動機構は、スプロケット９を備えた駆動装置８とスプロケット９に歯合された２本の駆動チェーン２０を有する。上述した第１の実施の形態では２本の駆動チェーン２０を平行に配置したが、本実施の形態では、２本の駆動チェーン２０を別々に配置した。

一方の駆動チェーン２０の一端２０ａは、上述した乗り籠４の突起７６ａに固定されている。そして、この駆動チェーン２０は、昇降路２の側壁２ａに沿って下方に延出され、昇降路２の下端壁２ｃ近くに配置されたガイドレール３０ｆによって複数回湾曲され、もう一方の駆動チェーン２０と合流される。

もう一方の駆動チェーン２０の一端２０ｃは、上述した乗り籠４の面取り部４ａに突設された突起７６ｂに固定されている。この駆動チェーン２０も、昇降路２の側壁２ａに沿って下方に延設され、昇降路２の下端壁２ｃ近くに配置されたガイドレール３０ｇによって複数回湾曲されて上述した一方の駆動チェーン２０と合流される。

ガイドレール３０ｇで合流された２本の駆動チェーン２０は、縦に並んだ状態で、スプロケット９に歯合されて巻き回され、ガイドレール３０ｈを介して上方に延出される。そして、２本の駆動チェーン２０それぞれの他端２０ｂ、２０ｄは、まとめてカウンターウェイト６の下端に固設される。

これら２本の駆動チェーン２０も、上述した第１の実施の形態の駆動チェーン２０と同様に、３つのガイドレール３０ｆ、３０ｇ、３０ｈによって所望する姿勢に湾曲され、昇降路２の側壁２ａに平行な面、または下端壁２ｃと平行な面に沿って湾曲される。なお、本実施の形態では、駆動装置８のスプロケット９を昇降路２の下端壁２ｃと平行に近接せしめて配置している。

以上のように、本実施の形態においても、上述した第１の実施の形態と同様の効果を奏することができるとともに、駆動チェーン２０の他に複数本の主索用ロープ７２を用いたことで、乗り籠４およびカウンターウェイト６を吊り下げる機能を駆動チェーン２０に持たせる必要がなくなり、駆動チェーン２０の経時的な伸びを抑制でき、使用寿命を延長できる。

図１６には、この発明の第３の実施の形態に係るエレベータ８０の概略斜視図を示してある。このエレベータ８０は、昇降路２の下端近くのピット５にスペーサー５ａ、５ｂを設ける代りに、昇降路２の側壁２ａから内側に絞り板８２ａ、８２ｂを突設せしめた以外、上述した第１の実施の形態のエレベータ１０と同様の構造を有する。よって、ここでは、上述した第１の実施の形態と同様に機能する構成要素には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

昇降路２に沿って乗り籠４を上下に移動させるための駆動機構は、駆動装置８のスプロケット９に歯合された２本の駆動チェーン２０を有する。一方の駆動チェーン２０の一端２０ａは、乗り籠４の外壁から横方向に突設された突起８４ａに固定されている。この駆動チェーン２０は、突起８４ａから上方に延出されてガイドレール３０ｉによって昇降路２の側壁２ａおよび上端壁２ｂに沿って湾曲され、昇降路２の上端壁２ｂと平行に延出される。

もう一方の駆動チェーン２０の一端２０ｃは、反対側の突起８４ｂに固定されている。そして、この突起８４ｂから上方に延びた駆動チェーン２０が、ガイドレール３０ｊによって湾曲されてスプロケット９に歯合される。ガイドレール３０ｊには、途中から一方の駆動チェーン２０が合流される。つまり、ガイドレール３０ｊは、２本の駆動チェーン２０を縦に並べて合流させてスプロケット９に導く。

スプロケット９の反対側に配置されたガイドレール３０ｋは、２本の駆動チェーン２０を下方に湾曲させて昇降路２の側壁２ａに沿って延出させる。そして、２本の駆動チェーン２０の他端２０ｂ、２０ｄは、まとめてカウンターウェイト６に固定される。しかして、駆動装置８がスプロケット９を回転させることで、乗り籠４がカウンターウェイト６とあ相反する方向に移動される。

昇降路２の下端壁２ｃと平行に側壁２ａから突設した２枚の絞り板８２ａ、８２ｂは、形状加工した製缶品や樹脂成型品によって形成でき、乗り籠４の外壁の横断面形状と略同じ形状の内縁部を有する。この絞り板８２ａ、８２ｂは、第１の実施の形態のエレベータ１０のスペーサー５ａ、５ｂと同様に機能する。また、この絞り板８２ａ、８２ｂは、その構造をスペーサー５ａ、５ｂより簡略にしたため、昇降路２の下端近くのピット５に配置する構造物を小さくすることができる。

以上のように、本実施の形態のエレベータ８０も、上述した第１の実施の形態のエレベータ１０と同様の効果を奏することができ、装置構成を軽量化することができ、装置構成を小型化することができ、エレベータ８０の設置スペースを省スペース化することができる。

なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。

例えば、上述した第１の実施の形態で昇降路２の下端近くのピット５に配置したスペーサー５ａ、５ｂは、その内側壁を下端に向けて徐々に狭めるように傾斜させても良い。このようにスペーサー５ａ、５ｂの内側壁を傾斜させることにより、乗り籠４が最下端フロアの床面を超えて下方に移動したとき、乗り籠４の底に空気圧を徐々に作用させることができ、急激なブレーキがかかる不具合を防止できる。

２…昇降路、２ａ…側壁、２ｂ…上端壁、２ｃ…下端壁、３ａ、３ｂ…昇降路レール、３ｃ…ブラケット、３ｄ…連結プレート、３ｅ…位置測定器、４…乗り籠、４ａ…面取り部、６…カウンターウェイト、８…駆動装置、９…スプロケット、１０、７０、８０…エレベータ、１１…サスペンション、１２ａ、１２ｂ…ガイドローラ、２０…駆動チェーン、２１…第１ローラ、２２…第２ローラ、２３…連結部材、３０ａ〜３０ｋ…ガイドレール、６０…制御装置、６１…温度計、６２…記録装置、６３…診断装置、６４…重量計、６６…サーボドライバ、６８…アブソリュート位置検出器。

Claims (3)

1. 昇降路内を上下に移動可能に設けられた乗り籠と、
   この乗り籠との間の重量バランスをとるため上記昇降路の側壁に沿って上下に移動可能に設けたれたカウンターウェイトと、
   このカウンターウェイトと上記乗り籠を連結し、その長手方向と直交する第１の方向および上記長手方向と直交するとともに上記第１の方向とも直交する第２の方向に折り曲げ可能な構造を有する駆動チェーンと、
   この駆動チェーンの走行方向を変向させる湾曲部に配置されたガイドレールと、
   上記駆動チェーンを巻き掛けて歯合せしめたスプロケットと、
   このスプロケットを回転させて該駆動チェーンに駆動力を与えることで上記乗り籠を昇降移動させる駆動装置と、を有し、
   上記ガイドレールおよびスプロケットは、上記昇降路の上記側壁、上端壁、下端壁、および上記乗り籠の外壁のいずれかに近接して、上記駆動チェーンがこの近接した壁と平行な面に沿って湾曲する姿勢で、取り付けられていることを特徴とするエレベータ。
2. 上記駆動チェーンは、
   上記第１の方向に延びた回転軸をそれぞれ有する複数の第１ローラと、
   上記第２の方向に延びた回転軸をそれぞれ有し、上記複数の第１ローラの間に交互に配置される複数の第２ローラと、
   それぞれ隣接する上記第１および第２ローラを回転自在に連結した複数の連結部材と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載のエレベータ。
3. 矩形箱状の上記乗り籠の上下に延びた角部が対向する上記昇降路の対角にある２つの角部に沿って取り付けられた断面Ｌ字形の２本の昇降路レールと、
   上記乗り籠の上記昇降路レールに対向する上記角部の両側の上記外壁にそれぞれ回転可能に取り付けられ、当該外壁と直交する上記昇降路レールの内面に転接する２つ１組のガイドローラと、
   をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のエレベータ。

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