ここで本発明の実施形態を図面を参照して記載する。図面中、類似の参照番号は同一のまたは機能的に類似した要素を示す。また図面中、各参照番号の最も左側の数字は、その参照番号が最初に使用された図面に対応する。
本明細書中の「1つの実施形態」または「ある実施形態」への言及は、その実施形態との関連において記載される特定の特徴、構造または特性が、本発明の少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味する。本明細書中の様々な箇所に現れる「1つの実施形態において」という表現は、必ずしも全てが同じ実施形態に言及しているわけではない。
本明細書で使用される言葉は、主に読みやすさと教示とを目的に選択されており、発明の主題を線引きまたは限定するように選択されていない場合がある。従って本発明の開示は、本発明の範囲の非限定的な例であることが意図され、本発明の範囲は請求項に記載される。
マルチカーエレベータシステムのある実施形態の前方からの図が図1に示されている。4台のかご110を含む昇降路100(本明細書中で以後エレベータシャフトとも呼ばれる)が示されている。つり合いおもり120と、リフトモーターケーブル136と、他の要素との構成は、本発明の他の実施形態において昇降路100内の複数のかごの運転を可能にすることを理解するべきである。例えば、最大20台以上のエレベータかごを、1つの昇降路またはエレベータシャフト内で運転することができる。これは以下で考察するように、つり合いおもりの位置および形状、ならびにつり合いおもり、それらのケーブル、走路、滑車、リフトモーターおよび他の要素の水平および/または垂直オフセットにより可能になる。
図1において、昇降路100内で運転されるかご110は全て垂直方向に整列されている。上から下に、かごは、かご1(110A)、かご2(110B)、かご3(110C)、かご4(110D)と呼ばれる。かご110のそれぞれは、部分的に各かごが、個別の関連リフトモーター130(不図示)および水平方向に分離されたつり合いおもりケーブル210と、つり合いおもり120と、つり合いおもり滑車140と、リフトケーブル136と、リフトケーブル滑車145とを有するために、互いに独立して、および別のかごを通過することなく、昇降路100を通って移動することができる。
かご110の移動は、好ましい実施形態において、昇降路100の上に配置された個別且つ専用リフトモーター130(不図示)によって駆動される。代替実施形態では、リフトモーター130は、昇降路100の下などの違う場所に置くことができ、または各リフトモーター130を違う場所に置くことができる。各かご110はリフトケーブル136によって専用リフトモーター130(不図示)に接続される。各リフトケーブル136は、かごの、例えば各かご110の背面または側面(不図示)の垂直に整列された2つのリフトモーター接続点150でかご110に結合される。各かご110は、示されているようなもの以外に、かごの1つまたは複数の接続点150に結合された1本または複数のリフトケーブル136によってリフトモーター130に接続することもできる。かご110(不図示)に結合された2本のリフトケーブル136を以下に記載されるように同じリフトモーター130に結合することもできる。各かごのリフトモーター接続点150は、他のかご110のケーブル136間の干渉(相互作用)を防止するために互いに水平方向にシフトされている。例えば、図1では、かご110が昇降路100の中で下になるにつれてリフトモーター接続点150は右から左へシフトする。これによりこの実施形態で示されている5台以上の複数のかごをそれぞれ、リフトケーブル136によって妨害を引き起こすことなく、専用リフトモーター130によって制御することが可能になる。各リフトケーブル136の一端は、かご110の上側リフトモーター接続点150に接続される。次に各リフトケーブル136は昇降路100の天井近くに配置された関連リフトモーター130(不図示)の円形シャフトの周囲に引き回される。次に各リフトケーブル136は、昇降路100の底に取付け可能な床リフト滑車170を通して引き回すことができる。最後に各リフトケーブル136の他端は、2つのリフトモーター接続点150の下側に結合することができる。
ある実施形態において、一番上のかご110Aは、昇降路100の背後に配置された2つのつり合いおもり120Aに接続される。代替実施形態では1つのより大きいつり合いおもり120がかご110Aに接続されてもよい。別の実施形態では全てのつり合いおもり120が、昇降路100の長さを通して移動するかご110の各側面に配置される。つり合いおもり120のそれぞれは、昇降路100の天井に配置されたつり合いおもり滑車140の1つを通して延びるつり合いおもりケーブル210(番号付けされてない)によってかご110に接続することができる。つり合いおもり滑車140は、互いに水平および/または垂直に分離することができる。異なる大きさの滑車が、かご110とつり合いおもり120との間の異なる空間を占める。あるいは、多数の滑車を使用して、かご110とつり合いおもり120との間の空間を変えることができる。つり合いおもり120は全て、つり合いおもり120の移動を制御するためにおよびつり合いおもり120間の相互作用または衝突を回避するために別個のつり合いおもり走路410を通して案内される。つり合いおもり120およびつり合いおもり走路410は、他の要素のそれぞれへの邪魔されない接近を実現するためにおよび他のエレベータ機器との干渉を回避するために互いに水平方向にシフトさせることができる。
一番下のかご、かご4(110D)は、安全事前対策としてかご110Dの底部にばね180または別の衝突緩衝装置を有することができる。昇降路100の底部と、かご4 110Dとの間で可能性は低いが衝突が起きた場合、ばねが衝突に由来する損傷を軽減する。全てのかご110はかごの上面にバンパー160または別の衝突緩衝安全装置を有することができる。バンパー160は、2つのかご110の間の可能性は低い衝突の衝撃を減らす安全事前対策として同じく使用される。
図2は本発明の1つの実施形態に従うエレベータシステムの別の図を示す。かご110A、110B、110C、110Dは、昇降路の長さにわたり延在する昇降路100の各側面の2つのガイドトラック230に沿って移動する。各かご110は、ガイドまたはガイド装置220を使用することによって、昇降路100の中心に垂直に配置された2つの反対側ガイドトラック230と係合される。ガイド装置220は各かご110の各側面に結合される(いくつかは示されていない)。車輪として示されているが、ガイド220はブレーキまたはスタビライザとして機能することができる「U」字形突起を含んでもよい。異なるタイプのガイドまたはガイド装置を使用することも可能であり、そのいくつかは案内を提供し、他は制動、平衡、案内および安定を提供する。好ましい実施形態において、描かれているかご110のそれぞれは4つのガイド220を有し、各かごの反対側の外側面に2つあり、各かご110の各側面の上側中心および下側中心において上下に垂直に整列されている。各かご110は2つのみのガイド220を有してもよく、かごの各外側面に1つある。様々な数および種類のガイドおよびガイドトラックを使用することができる。いくつかの他のシステムのように昇降路の各コーナーに1つではなく、昇降路の各側面の中心に2つの反対側垂直案内トラックを有することが、よりつり合った重量分配と、特定の状況においてより少ない維持費とをもたらす。また、2つのガイドトラックを使用することによって、ガイドとガイドトラックとの間に引き起こされる摩擦はより少なくなり、その結果エレベータシステムのより効率的な運転がもたらされる。
ある実施形態において、ガイド220のうちの2つは、各かご110の第1の壁の中心軸または面に実質的に沿って配置され、2つのガイド220は各かご110の第2の壁の中心軸または面に実質的に沿って配置され、1つの実施形態において、各かご110の第1および第2の壁は実質的に平行である。かご110Aのつり合いおもりは、つり合いおもり接続点240Aでかごに接続され、それはかご110Aのルーフ部の中心に配置することができる。代替実施形態において、かご110Aは、異なる数のつり合いおもり120に、例えば、他のかご110B、110Cおよび110Dと同様の方法で水平方向に分離された4つのつり合いおもりに接続される。代替実施形態において、全てのかご110は、例えば以下に記載されるものと同様の、互いに水平方向に分離された多数のつり合いおもり接続点240を有する。
1つの実施形態において、残りのかご、例えばかご110B、かご110Cおよびかご110Dはそれぞれ、4つのつり合いおもり120に接続可能であり、各かご110の各側面に2つのつり合いおもりが配置される(不図示)。3台の下側かご110のつり合いおもり接続点240は互いの干渉を回避するために水平方向にシフトされている。一番上のかご110Aの上面中心の1つのつり合いおもり接続点240Aの代わりに、4つのつり合いおもり接続点240を一番上のかご110Aに配置可能であり、その際4つのつり合いおもり接続点240は、3台の下側かご110と同様に、かご110Aの上側側面に沿って対称的に配置可能である(不図示)。図2に示されるように、下側の3台のかご110の各側面に配置された2つのつり合いおもり接続点240は、ガイドトラック230の各側に対称的に配置可能であり、および互いに水平方向にシフト可能であり、その結果、接続点240およびそれらの関連つり合いケーブル210のいずれも互いに干渉しないようにする。
同じく図2に示されるのは、リフトモーター接続点150A、150B、150Cおよび150Dであり、それらはそれぞれ各かご110A、110B、110Cおよび110Dの背面に配置され、各リフトケーブル接続点150は各かごの他のリフトケーブル接続点150のそれぞれから水平方向にシフトされる。リフトケーブル136は各リフトケーブル接続点150に結合可能であり、続いて昇降路100の1つの側面の上方へ引き回され、各かご110の垂直移動を提供するために、リフトモーター130(不図示)に接続される。全てのリフトケーブル136は互いに水平方向にシフトすることができる。
図3A、3B、3Cおよび3Dは、本発明の1つの実施形態におけるかご110のそれぞれの上面図を示す。図3Aに示されるように、かご110Aのつり合いおもり120Aの位置は、この実施形態において他の3台のかごのそれと異なる。かご110Aのつり合いおもり接続点240Aは、かごの側面ではなくかご110Aの上面の中央に配置されている。つり合いおもり接続点240Aはかご110Aより下方の他のかごにはこの方法で実装されない。なぜなら、そのような他のかごの上に、中心に配置されたつり合いおもり接続点240と干渉し得るかごがあるからである。かご110Aの上面中心のつり合いおもり接続点240Aは、2本のつり合いおもりケーブル210A(不図示)によって、つり合いおもり120Aの上面中心に配置された2つのつり合いおもり接続フック350Aで、昇降路100の背後に配置されたつり合いおもり120Aに接続することができる。示されるように、他のつり合いおもり120B、120Cおよび120Dは、昇降路100内に配置された内側分割壁360に配置することができる。昇降路/シャフト壁とかご壁との間に配置された内側分割壁360により、つり合いおもりおよび他の機器を分割壁360の両側に配置することが可能になる。これによって1つの昇降路内で作動できるつり合いおもりとかごの数を増やすことができる。いずれの分割壁360も昇降路100の幅にわたって広がるように延ばすことができる。つり合いおもり120を分割壁ではなく昇降路壁800(不図示)に配置することもできる。しかしながら、分割壁はつり合いおもりの選択と配置に関して相当の柔軟性を与えることができる。分割壁360を使用することによって、より多くのかご110が昇降路の中で作動することを許容することができる昇降路内に多数のつり合いおもりを配置することができる。いくつかの例では、つり合いおもりは、水平方向に占められる空間を低減するために長く小幅な形状、または他の形状で構成することができる。長いつり合いおもりを提供するため、ひいてはかごが垂直移動の全範囲を有することを可能にするために、昇降路の底部につり合いおもりウェル(不図示)を作ることができる。かご110によって使用されるつり合いおもりは、同じサイズおよび形状のものである必要はない。全てのつり合いおもりの最も重要な要件は、それらがエネルギーを節約し、また、かごが昇降路を移動するときに各かご110を均等につり合った状態に保つことである。かご110A用のリフトケーブル136Aはかご110Aの右後方に示されている。それは、かご110Aに結合されたリフトケーブル接続点150Aに接続することができる。かご110Aのデータおよび電力ケーブル300Aは、図3Aに示されるように、かご110Aの後方の中心右側に配置することができる。それはかご110Aに結合されたデータおよび電力接続点330Aに接続される。図3Aに示されるように、全てのかご110の全ての接続点150、240および330は、1つの実施形態において、互いに水平に分離される。
図3B、3Cおよび3Dは、それぞれ、本発明の1つの実施形態に従う、かご110B、110Cおよび110Dの上面図を示す。これらのかご110の全ては、水平方向に分離されたつり合いおもり120の位置を有する。ある実施形態において、4つのつり合いおもり120が、各かご110の上側側面でつり合いおもり接続点240に対称的に接続され、その結果、2つのつり合いおもりが各かご110の各反対側側面にある。換言すると、かごの上面を四分の一区分に区画化することによって、上面図から見たとき、各かご110の各四分の一区分に1つのつり合いおもり120と1つのつり合いおもりケーブル接続点240とが存在する。4つのつり合いおもり120に接続された4つの接続点240を備えたこの構成は、従来の構成よりも優れたつり合いをもたらす。1つの実施形態において、つり合いを最適化するために、各かご110の各側面に配置された2つのつり合いおもり接続点240は、その側面においてガイド220から対称的に且つ等距離に配置される。上で考察したように、つり合いおもり接続点240とガイド220との間の水平距離は、様々なつり合いおもり、ケーブルおよび滑車間の干渉を回避するために、かご110毎に異なる。例えば、図3Bに示されるように、かご110のつり合いおもり接続点240Bは、反対側の接続点240間に形成される軸または面が、かご110の上面の二次元の中心をまたはその近くを通過するように配置することができる。換言すると、かご110Bの左後方の四分の一区分内のつり合いおもり接続点240Bと、かご110Bの右前方の四分の一区分内のつり合いおもり接続点240Bとの間の想像上の軸または面は、かご110Bの上面の二次元の中心、またはその近く(例えば、図3Bの二次元の図におけるバンパー160Bの中央近く)を通過する。同様に、かご110Bの右後方四分の一区分内のつり合いおもり接続点240Bと、かご110Bの左前方の四分の一区分内のつり合いおもり接続点240Bとの間の想像上の軸は、かご110Bの上面の中心、またはその近くを通過する。これにより、かご110の平衡化および安定化、ならびにガイド220のトルクの低減が促される。かご110B、110Cおよび110Dのつり合いおもり接続点の位置および配置は、かご110Bのそれと同様である。
同様に、各かご110のリフトモーター接続点150およびリフトケーブル136間の干渉を回避するために、かご110のそれぞれの後方のリフトモーター接続点150およびリフトケーブル136は、昇降路100内において各かご110上で水平方向にシフトされる。代わりに、これらのリフトモーター接続点150は、かごの一方または他方の側面に、および、かご110が昇降路100を垂直に移動するときにかご110を平衡化する目的で、できるだけ中央ガイド220に近づけて、配置することができる。
図3Bに示されるような1つの実施形態において、4つのつり合いおもり接続点240Bは、昇降路100の各側においてガイドトラック230およびガイド220Bに対して等距離に且つ最も近くに対称的に配置することができる。4つのつり合いおもり接続点240Bは4本のつり合いおもりケーブル210Bと整列され且つ接続され、そのようなケーブルのそれぞれは、つり合いおもりケーブル滑車140B(不図示)の上を通り越して引き回すことができ、続いて関連するつり合いおもり120Bに接続することができる。かご110Bの後方のリフト接続点150Bに結合されたリフトケーブル136Bは、かごの垂直移動を可能にするためにリフトモーター130B(不図示)に接続することができる。リフトモーター接続点150Bは、他のケーブルとの干渉を回避するために、他のかごの全ての他のリフトモーター接続点150から水平方向にシフトすることができる。データおよび電力ケーブル300Bはかご110Bの後方でデータおよび電力接続点330Bに結合可能であり、続いて昇降路100内に配置された関連するデータおよび電力源(不図示)に接続可能である。2つのガイド220Bはかご110Bの各側面に結合可能であり(下方のかご110のガイドは、示されているガイドの真下にある)、対向する垂直ガイドトラック230と整列させることができ、それらはかごが昇降路100の長さに沿って垂直に移動するようにかご110Bを案内する。
図3Cに示されるような1つの実施形態において、4つのつり合いおもり接続点240Cは、昇降路100の各側においてガイドトラック230およびガイド220Cに対して等距離に対称的に配置することができる。4つのつり合いおもり接続点240Cは4本のつり合いおもりケーブル210Cと整列且つ接続可能であり、そのようなケーブルのそれぞれは、つり合いおもりケーブル滑車140C(不図示)の上を通り越して引き回すことができ、続いて関連するつり合いおもり120Cに接続することができる。かご110Cの左後方のリフト接続点150Cに結合されたリフトケーブル136Cは、かごの垂直移動を可能にするためにリフトモーター130C(不図示)に接続することができる。リフトモーター接続点150Cは、他のケーブルとの干渉を回避するために、他のかごの全ての他のリフトモーター接続点150から水平方向にシフトすることができる。データおよび電力ケーブル300Cはかご110Cの後方の中央左側でデータおよび電力接続点330Cに結合可能であり、それは続いて昇降路内に配置された関連するデータおよび電力源(不図示)に接続可能である。2つのガイド220Cはかご110Cの各側面に結合可能であり(下方のかご110Dのガイドは、示されているガイドの真下にある)、垂直ガイドトラック230と整列させることができ、それらはかごが昇降路100の長さに沿って垂直に移動するようにかご110Cを案内する。
図3Dに示されるような1つの実施形態において、4つのつり合いおもり接続点240Dは、昇降路100の各側においてガイドトラック230およびガイド220Dに対して等距離に対称的に配置することができる。4つのつり合いおもり接続点240Dは4本のつり合いおもりケーブル210Dと整列且つ接続可能であり、そのようなケーブルのそれぞれは、つり合いおもりケーブル滑車140D(不図示)の上を通り越して引き回すことができ、続いて関連するつり合いおもり120Dに接続することができる。リフトケーブル136Dは、かご110Dの左後方のリフト接続点150Dに結合可能であり、かごの垂直移動を可能にするためにリフトモーター130D(不図示)に接続することができる。リフトモーター接続点150Dは、他のケーブルとの干渉を回避するために、他のかご110の全ての他のリフトモーター接続点150から水平方向にシフトすることができる。データおよび電力ケーブル300Dはかご110Dの後方の中央左側でデータおよび電力接続点330Dに結合可能であり、続いて昇降路100内に配置された関連するデータおよび電力源(不図示)に接続可能である。2つのガイド220Dはかご110Dの各側面に結合可能であり、垂直ガイドトラック230Dと整列させることができ、それらはかごが昇降路の長さに沿って垂直に移動するようにかご110Dを案内する。
かご110B、110Cおよび110Dのバンパー160は、それぞれ、図3B、3Cおよび3Dにも示されている。上に記載したように、これらバンパーは2台のかご間での起こり得るあらゆる衝突の衝撃を軽減することができる。電子および/または光学センサー310およびチェーン着地場所320が同じく、かご110の全ての上面に示されている。センサー310は昇降路100内のかごの位置に関する情報を提供することができ、また、かごの状態、例えば動き、方向、力の状態などに関する情報を提供することもできる。チェーン着地場所320は、追加的な安全装置として使用することができる。本発明のある実施形態において、水平および/または垂直にシフトされた電力およびデータケーブルは、かごまでの距離を常に最小化するためにおよびそのようなケーブルの干渉または格納を回避するために、各昇降路100の垂直上の中間点(不図示)の近くを起点とする。データケーブルは、必要なデータおよび情報を中央制御コンピュータへ提供しおよびそれから受け取ることができる。かご110のそれぞれは、かごの前方内側に配置されたかご制御パネル370を有することができる。接続点が本発明のいずれかの実施形態においていずれの箇所で記載されようとも、それはロッド、フック、または他の接続装置の形態を取ってもよく、逆の場合も同様である。
図4はかご110Bの前方からの図を示す。ある実施形態において2つのガイド220Bをかご110Bの右側外壁430に結合可能であり、および2つのガイド220Bをかご110Bの左側外壁430に結合可能である。2つの前方つり合いおもり120Bがかご110Bの両側に示され、各つり合いおもり120Bはつり合いおもりケーブル210Bによってかごのつり合いおもり接続点240Bに接続することができる。つり合いおもりケーブル210Bによってかご110Bに接続された2つのさらなるつり合いおもりがガイドトラック230の後ろにあることができるが、図4では示されていない。このエレベータシステムにおけるつり合いおもり120のそれぞれは、昇降路100の長さにわたって延在するつり合いおもり走路410によって案内されることができる。図4に示されるように、2つの前方つり合いおもり120Bは、昇降路100の反対側に配置された2つのつり合いおもり走路410Bの中を案内されることができる。2つの他のつり合いおもり走路410Bを、示されるつり合いおもり走路の後ろに配置可能であり、かご110Bが昇降路100を移動するとき2つの後方つり合いおもり120B(不図示)を案内することができる。各つり合いおもり120Bは、つり合いおもりケーブル210Bによってかご110Bに接続可能であり、つり合いおもりケーブル210Bは、かご110Bのつり合いおもりケーブル接続点240Bに、およびつり合いおもりケーブル接続フック350Bまたは各つり合いおもり120Bの上面に配置された他の接続装置に結合可能である。リフトケーブル136Bは、2つの垂直方向に整列されたリフトモーター接続点150Bによってかご110Bの後方に結合可能である。1つの実施形態では、かご110Bの制御機器460をかごの底部に配置することができる。制御機器460はかごの上面または側面に配置することもできる。とりわけ、制御機器は、制動、扉の開閉、かごと建物の床との高さ合わせ、および昇降路100を通るかご110の移動を管理し、乗員が目的階に事故なく到着することを確実にする。昇降路100内の近くのかご110の位置の検出を助けるために、センサーチェーン440をかご110Bの底面に結合することができる。同様に、電子および/または光学センサー310Bを、各かごの上面および底面に配置することができる。それらは、かご110の上または下のどちらかに置かれ得る妨害物を感知することができ、また、昇降路100内のかご110の位置の特定を支援することができる。前述のように、かご110Bと上からの別のかごとの間で万一衝突が起きた場合、バンパー160Bがかご110の上面に位置することができる。
図5は、本発明の1つの実施形態に従う、昇降路100の上部のつり合いおもり120とつり合いおもり走路410の構成、ならびに関連のケーブル、滑車およびリフトモーターを示す。例えば、1つの実施形態では、つり合いおもり走路410Aとかご110A用のつり合いおもり120Aは、この実施形態において、他のつり合いおもり120とつり合いおもり走路410の配置と対照的に、昇降路100の後方で壁360に沿って配置することができる。図5に示されるように、つり合いおもり120Aは、つり合いおもりケーブル210Aによってかご110A(不図示)に接続することができる。つり合いおもりケーブル210Aのそれぞれは、つり合いおもり走路410Aの上に配置されたつり合いおもりケーブル滑車140A、およびかご110A(不図示)の中心の上に配置された2つの他のつり合いおもりケーブル滑車140Aを通って延びることができる。かご110A用のつり合いおもり走路410Aは、4台のリフトモーター130A、130B、130C、130Dから水平方向および/または垂直方向にシフトすることができ、それによりあらゆる干渉を防止し且つこれら要素のそれぞれへの邪魔されない接近を許容できるようにする。またこれにより空間が保たれ、追加のモーターを追加のかごのために配置することが可能になる。ある実施形態において、リフトモーター130Aは、円形リフトモーターシャフト610(不図示)の周りに巻くことができるリフトケーブル136Aによってかご110Aに接続することができる。他のモーター130も同様にそれらの関連するかご110に接続される。かご110Aのつり合いおもりを昇降路の後方に配置することは単に選好によるものである。代替実施形態において、かご110A用のつり合いおもり120Aおよびつり合いおもり走路410Aの位置を変えることが可能で、例えば、それらを、かご110B、110Cおよび110Dに関して下に記載した向きと同様にすることができる。つり合いおもり120およびつり合いおもり走路410の位置に関するこれらの代替実施形態はまた、かご110の前面および背面の両方に扉を設けるのに有用である可能性がある。
別の実施形態において、図5に示されるように、かご110Bのつり合いおもり走路410Bは、昇降路100の各側面においてガイドトラック230の最も近くにおよびその両側に配置することができる。他の実施形態では、走路、つり合いおもり、滑車および各かごと接続された関連ケーブルが水平および/または垂直にシフトされ且つ互いに干渉しない場合、つり合いおもり走路410は他の場所に配置することができる。滑車140Bはつり合いおもり走路410Bの上に配置され、つり合いおもりケーブル210Bをつり合いおもり120Bからかご110B(不図示)上のそれらの関連のつり合いおもり接続点240Bに引き回すことができる。リフトモーター130Bを、他のリフトモーター130A、130C、130Dから水平方向にシフトすることができ、およびかご110Bの移動を可能にするためにリフトケーブル136Bによってかご110Bの背面に接続することができる。
ある実施形態によれば、かご110C用の各つり合いおもり走路410Cは、各内側シャフト分割壁360の反対側で、つり合いおもり走路410Bに近接して配置することができる。滑車140Cはつり合いおもり走路410Cの上に配置することができ、つり合いおもり120Cからつり合いおもりケーブル210C(番号付けされていない)をかご110C(不図示)の側面のそれらの関連するつり合いおもり接続点240Cに引き回すことができる。リフトモーター130Cは他のモーター130A、130B、130Dから水平方向にシフトすることができ、およびかご110Cの移動を可能にするためにリフトケーブル136A(不図示)によってかご110Cの背面に接続することができる。
かご110D用の各つり合いおもり走路410Dは、各内側シャフト分割壁360の側面で、および昇降路100の前面および背面の最も近くで、つり合いおもり走路410Cに近接して配置することができる。滑車140Dはつり合いおもり走路410Dの上に配置することができ、つり合いおもり120Dからつり合いおもりケーブル210D(番号付けされていない)をかご110D(不図示)の側面のそれらの関連するつり合いおもり接続点240Dに引き回すことができる。リフトモーター130Dは他のモーター130A、130B、130Cから水平方向にシフトすることができ、およびかご110Dの移動を可能にするためにリフトケーブル136D(不図示)によってかご110Dの背面に接続することができる。内側シャフト分割壁の代わりに、つり合いおもり走路の全ては、エレベータシャフト壁800(不図示)に沿って配置することができる。
ある実施形態において、かご110B、110Cおよび110D用のつり合いおもり走路410およびつり合いおもり120は、昇降路100の壁に背中合わせにまたは横並びに重ねることもできる。このつり合いおもり120およびそれらの関連する走路410の配置方法は、図10および図11に示されるように、エレベータシステムが同一昇降路内で運転できるかごの数をかなり増大することができる。昇降路100の両側に沿って配置されたつり合いおもり滑車140は、より多くのエレベータかご110の運転を許容するために、つり合いおもりと同じ方法で水平方向および/または垂直方向にシフトすることができる。代替実施形態では、つり合いおもり120とつり合いおもり走路410は、昇降路100の外側に配置することができる(不図示)。
図6は、1つの実施形態に従う、各かご110で使用できるリフトモーターシステムの側面図を示す。ある実施形態において、図6に示されるリフトモーターシステムは全てのかご110と同様であるが、リフトケーブル136に対するリフトケーブル接続点150の特定の位置が対称的、水平方向および/または垂直方向に変わり得る。ある実施形態において、垂直ガイドトラック230が昇降路100の2つの反対側側面の垂直中心に沿って延び、各ガイドトラック230は各かご110の2つの反対側外側面430の上部中心および底部中心に配置された2つのガイド220と係合する。2つのガイド220は2つのガイドトラック230と垂直方向に整列させることができ、および昇降路100を通ってガイドトラック230に沿って垂直方向に移動することができる。2つのリフトモーター接続点150を各かご110の外壁430に配置し、互いに垂直に整列させることができる。リフトケーブル136の一端は上側リフトケーブル接続点150に結合することができる。続いてリフトケーブル136は、昇降路の上まで、および昇降路100の天井近くに配置可能なリフトモーター130の円形回転シャフト610の周りに引き回すことができる。続いてリフトケーブル136は昇降路100の長さの下へおよび床滑車170の周りに引き回すことができ、床滑車170は、地下階600に取付け可能な引張りばね620によって床の方に引くことができる。引張りばね620は、かごがガイド装置220によって案内且つ安定化されるときリフトモーター130がかご110をガイドトラック230の上および/または下へ引くことを可能にするために必要な張力および引張りを提供することができる。リフトケーブル136は続いて昇降路の上へ戻るように引き回され、かご外壁430の底部の近くに配置された底部リフトケーブル接続点150に結合することができる。1つのリフトケーブル接続点150がリフトケーブル136の両端部を各かご110に接続する役割を果たしてもよいことも考えられる。リフトケーブル接続点150の間でリフトケーブル136はいくらか円形且つ連続的になることができる。エレベータつり合いおもりシステムと同様に、このリフトモーターシステムはあらゆるケーブル格納の必要性を排除することができる。実施形態によれば、本明細書に記載のつり合いおもりケーブルおよびリフトモーターケーブルは、カーボンファイバ、鋼またはそれらの組合せから作製可能である。
例えば鉱山の深い立坑において、高い塔において、またはビルの隣接階間の民間エレベータとして、1つの昇降路を使用することはいくつかの実施形態において適切であるが、増大した乗員の占有および利便性のために2つ以上の昇降路を他の実施形態で使用することができる。複数の昇降路によって、中央エレベータ制御システムは、各昇降路内のかごが移動する方向を、エレベータかごの循環式輸送パターンを生成するように交互にすることおよび調整することができる。かごが移動する方向を適切に調整することによって、乗員が被る遅れを最小化することができる。適切なサービスに十分なかごがそれぞれの一方向性の方向に移動できることをコンピュータ制御システムは保証することができる。複数のエレベータかごを備えた2つの昇降路は40以上の階を有する多くのビルにとって十分であると予想することができる。1つの実施形態では、高層ビルに40階が追加される毎に追加の昇降路を追加できることが見積もられる。
ある実施形態において、図7は昇降路の一般的な運転を経時的に示し、ここでは4つのかご1、2、3、4が昇降路内で運転している。図7において、4つのかごを含有する昇降路が、1つの実施形態による複数かご昇降路システムの運転を明示するために、7つの異なる時点、9:05A.M.〜9:11A.M.で示されている。9:05において、かご1は1階に配置されこの際乗員がかご1に乗り込んでおり、残りのかご2、3および4は地下スロット710に配置されている。地下スロット710は駐車場および他の用途に使用される階であり得る。9:06において、かご1は乗員を上方の階に輸送するために昇降路を上に移動し、他のかごは、乗員を乗せて上方の目的階へ輸送する準備のため1階上に移動する。9:07において、かご2は昇降路を上に移動し、様々な階で乗員の乗降を始める。次にかご3は乗員がかごに乗り込むことを可能にするために1階まで移動する。9:08において、かご1は全乗員を送り届け、かご2および3はまだ乗員を輸送しており、かご4は乗員を乗せるために1階まで移動した。9:08までにかご1は、他のかごが昇降路内の上方のいずれの階にもサービスを提供できるように屋根裏スロット720に移動した。地下階710の駐車車両から移動する人々は、上方の所望の目的階に到着するためにかご2、3および4を使用するはずである。
9:09までに、かご1は屋根裏スロットA3まで移動し、他の屋根裏スロットにかご2およびかご3のための空間を作った。かご2は乗員を10階で降ろしており、かご3はまだ7階から10階にサービスを提供している。かご4はまだ3階で乗員にサービスを提供している。9:10までに、下方のかご3および4は乗員を輸送しながら上方へ移動し続け、最終的にそれらは可能な最高階にドッキングする。9:11までに、全てのかごは上に移動し昇降路内の最高可能スロットにドッキングした。この時点で同様のプロセスが反対方向に開始される。全ての4台のかごは、最も下の昇降路階の全てが、ドッキングしたエレベータかごで再び満たされるまで、乗員を乗降させながら昇降路を下へ徐々に移動する。この時点で上記のプロセスが最初から開始される。
屋根裏スロット720および地下スロット710は、全てのかごが、ビルの全ての使用階(この事例では1〜10階)に、サービスを提供できるように構成され使用される。屋根裏昇降路スロットA1〜A3が利用できなければ、かご1のみが10階にサービスを提供できるであろう。かご1はその経路から移動することができず、また、他のかごが10階に到着することを許容しないであろう。地下昇降路スロットB1〜B3が存在しない場合も同様の問題が生じ得る。屋根裏および地下スロットが含まれていない場合でも昇降路はなおも使用できるが、特定のかごは特定の階にサービスを提供できないであろう。
本発明の利点は、将来のビルに加えて多くの既存のビルを、本発明との適合性のために効果的に且つ安価に改装できることである。ある実施形態では本発明の要素を既存の昇降路の中に含めることができる。ある実施形態では本エレベータシステムは、ケーブル、滑車、つり合いおもりおよびリフトモーターの構成により、ケーブルを格納する必要がない。ある実施形態では、ケーブル、滑車、リフトモーターおよび他の機器のいくつかは、昇降路の上、下または横を含む共通昇降路の外側に配置することができる。ある実施形態では、1つの昇降路の中に複数のかごを使用することによって、ビルは追加的なエレベータおよび乗員収容能力を得る一方、1つまたは複数の昇降路およびエレベータロビーを排除し、それら昇降路およびロビーを各階で収益を生み出す空間に転換することができる。1つまたは複数の昇降路を排除することによって、ビルを通してエレベータの支持または機器に使用される空間を縮小することもできる。
かご110の両端部で反対側ドアを使用できるように、本発明に修正を施すことができる。例えば、示されていないが、背面かご扉への接近を妨げ得るつり合いおもり、走路、ケーブル、滑車および関連機器の全ては、昇降路の背面および/または前面の縁に、あるいは、昇降路の横に移動させることができ、または、分割壁360またはシャフト壁800(不図示)の両側に配置することができる。将来のビルに有用である一方、本発明はまた既存ビル、既存昇降路および既存エレベータシステムと適応性がある。
屋根裏および地下昇降路スロットを使用してかごを格納し、特定のかごの運転を中断することもできる。これは、オフィスビルの夜間、週末および休日など使用頻度の低い期間、運転コストを下げる一助となり得る。また本コンピュータ制御システムは、階の特定の下位組み合わせにのみサービスを提供するようにかごを選択することができ、それは、一部の高層ビルの往来の多い区間に、特定階で行われた会議に、または非常に多い従業員数を抱える1つの会社に占有された特定の階数に役立ち得る。乗員による使用の代わりに本発明のエレベータかごは、自動車(すなわち垂直型ガレージ)または可動パレット上の商品および材料(すなわち垂直型倉庫)による使用にも適合させることができる。
上の記載および図は高層ビルに関する様々な実施形態を記載している。本発明の代替実施形態は深い鉱山(地下)、高く薄いタワーによって利用されることもでき、または水平移動システムと一体化できることも想定される。
図8は同一昇降路100内で互いに独立して移動する複数の可能なエレベータかご110を有するマルチカーエレベータシステムのある実施形態を示す。例えば10台のかご110(110A、110B、110C、110D、110E、110F、110G、110H、110I、110J)が同一昇降路100内で互いに独立して移動することができる(図10参照)。1つの実施形態において、図8に示されるように、一番上のかご110A、および一番下のかご110Jは、それぞれ、昇降路100の上部区画におよび底部区画に配置することができる。昇降路100内のかご110の全ては垂直方向に整列可能であり且つ互いに通り過ぎることなく互いに独立して移動可能である。
ある実施形態において、図8に示されるように、最も上のかご110Aは、4本のつり合いおもりケーブル210Aを使用して(他の2本のケーブル210Aは、示されているケーブルの後ろにある)、昇降路100の底面近くに配置可能な4つのつり合いおもり120Aに接続可能である(他の2つのつり合いおもり120Aは、示されているつり合いおもりの後ろにあり得る)。4つのつり合いおもり120Aのそれぞれは、別々のつり合いおもり走路410A内で案内することができ、1つのつり合いおもり120Aは1つのつり合いおもり走路410A内で案内される。各つり合いおもりケーブル210Aは、図10に示されるように、かご110Aの各外側側面430Aの上部に沿って配置されたつり合いおもり接続点240Aに結合できる(他の2つのつり合いおもり接続点240Aは示されているつり合いおもり接続点の後ろにあり得る)。各つり合いおもりケーブル210Aは、上におよびつり合いおもり滑車140Aの周りに(他の滑車140Aは示されている滑車の後ろに配置することができる)、続いて各つり合いおもり走路410Aの下へ引き回すことができる。つり合いおもりケーブル210Aのそれぞれは続いて各関連つり合いおもり120Aの上面に結合することができる(他のつり合いおもり120B〜120Iはつり合いおもり120Aおよび120Jの間に垂直方向に配置可能であり、図には示されていない)。かご110Aは、ビルの屋根裏階810に配置可能な少なくとも1つの専用リフトモーター130Aを有することができる。別の実施形態では、リフトモーター130Aは地下階600またはその他の場所に配置可能である。リフトケーブル136Aはリフトモーター130Aと、かご110Aの背面に配置されたリフトケーブル接続点150Aとの間に接続可能である(接続点150Aは示されていない)。かご110Aは、各反対側昇降路壁800の中央に取り付けられた2つの反対側垂直ガイドトラック230に沿って案内することができる。ガイド装置220Aをかご110Aの各外側側壁430Aの中央に取り付けることができ、図8に示されるように、一方はかご110Aの上側中央にあり他方はかご110Aの底側中央にある。
ある実施形態において、図8に示されるように、最も下のかご110Jは、4本のつり合いおもりケーブル210Jを使用して(他の2本のケーブル210Jは、示されているケーブルの後ろにあり得る)、昇降路100の上面近くに配置可能な4つのつり合いおもり120Jに接続可能である(他の2つのつり合いおもり120Jは、示されているつり合いおもりの後ろにあり得る)。4つのつり合いおもり120Jのそれぞれは、別々のつり合いおもり走路410J内で案内することができ、1つのつり合いおもり120Jは1つのつり合いおもり走路410J内で案内される。各つり合いおもりケーブル210Jは、図10に示されるように、かご110Jの各外側側面430Jの上部に沿って配置されたつり合いおもり接続点240Jに結合できる(他の2つの接続点240Jは示されている接続点の後ろにあり得る)。各つり合いおもりケーブル210Jは、上におよびつり合いおもり滑車140Jの周りに(他の滑車140Jは示されている滑車の後ろに存在し得る)、続いて各つり合いおもり走路410Jの下へ引き回すことができる。つり合いおもりケーブル210Jのそれぞれは続いて各関連つり合いおもり120Jの上面に結合することができる(他のつり合いおもり120B〜120Iはつり合いおもり120Aおよび120Jの間に垂直方向に配置可能であり、図には示されていない)。かご110Jは、ビルの屋根裏階810に配置可能な少なくとも1つの専用リフトモーター130Jを有することができる。別の実施形態では、リフトモーター130Jは地下階600またはその他の場所に配置可能である。リフトケーブル136Jはリフトモーター130Jと、かご110Jの背面に配置されたリフト接続点150Jとの間に接続可能である(接続点150Jは示されていない)。かご110Jは、各反対側昇降路壁800の中央に取り付けられた2つの反対側垂直ガイドトラック230に沿って案内することができる。ガイド装置220Jをかご110Jの各外側側壁430Jの中央に取り付けることができ、図8に示されるように、一方はかご110Jの上側中央にあり他方はかご110Jの底側中央にある。
ある実施形態において、かご110B〜110Iは、かご110Aとかご110Jの間にアルファベット順に垂直に配置可能であるが、図8には示されていない。そのようなかご110A〜110Jのいずれかの間の主な違いは、図8に示されるような、それらの関連するつり合いおもり(120A〜120J)の、それらの関連するつり合いおもり走路(410A〜410J)の、それらの関連するつり合いおもりケーブル接続点(240A〜240J)の、それらの関連するつり合いおもりケーブル(210A〜210J)の、それらの関連するリフトケーブル(136A〜136J)の、それらの関連するリフトケーブル接続点150A〜150J(不図示)の、それらの関連するデータおよび電力ケーブル300A〜300J(不図示)の、それらの関連するデータおよび電力接続点330A〜330(不図示)の、かご110A〜110Jに関連付けられる滑車140の、異なる水平方向位置である。
つり合いおもり、走路、接続点、ケーブル、滑車およびモーターシステムの本構成は、10台未満のかご110または10台を超えるかご110(すなわち20台のかご、図11参照)が同一昇降路100内で独立して移動することを可能にすることを認識すべきである。
ある実施形態において、図9Aおよび図9Bに示されるように、ガイド装置220は、「U」字形突起900、車軸920、車輪910および2つのワッシャ930を含み得る。鋼製突起900は、いくぶん音楽家の音叉のように成形することができる。車軸920は、突起上の2つの整列された対向する穴の中に配置することができ、各穴は突起900の対向アームに配置することができる。車軸920は安定のために突起900に溶接されてもよい。ある実施形態において、車軸920は車輪910の中心を通して配置することができ、および2つのワッシャ930は車軸920の周囲に配置することができ、各ワッシャは車輪910の両側にある。そのような要素の全ては、それらが十分に頑丈且つ剛性である限り、鋼以外の物質から作製してもよい。エレベータ昇降路壁800の中央に沿って取り付けられた垂直ガイドトラック230は、ガイド装置220の突起900の各アームの間に配置することができ、それによりそれらが互いに係合するようにする。ガイドトラック230は各車輪910と確実に接続したままであることができる。ある実施形態において、ガイド装置220は、各かご110(不図示)の各外側側面430の上側中心および底側中心に配置することができる。かご110が昇降路100内を上下に移動するとき、各ガイド装置220はかご110をガイドトラック230に沿って案内することができ、および車輪910は、かご110を直線経路のガイドトラック230に対して確実に維持しながら車軸920の周りで回転することができる。
図10は、どのように昇降路100内で稼働する10台のエレベータかご(110A〜110J)のそれぞれのつり合いおもり(120A〜120J)が整列され、配置され、それらの関連するかご(110A〜110J)に接続できるか、および他のそれぞれに対して、各かごの関連するつり合いおもり走路(410A〜410J)に対して、各かごの関連するつり合いおもりケーブル接続点(240A〜240J)に対して、各かごの関連するつり合いおもりケーブル(210A〜210J)に対して、垂直ガイドトラック230に対して、各かごのガイド装置220に対して(他のガイド220B〜220Jは示されているガイドの後ろに存在し得る)、各かごの関連するリフトケーブル接続点150A〜150J(一部は番号付けされていない)に対して、各かごのリフトケーブル136A〜136Jに対して、各かごの関連するデータおよび電力接続点330A〜330Jに対して、および各かごのデータおよび電力ケーブル300A〜300J(一部は番号付けされていない)に対して、配置されることができるかを、本発明の1つの実施形態に従い示す。
ある実施形態において、各かご110A〜110Jは、4本の関連するつり合いおもりケーブル210A〜210J(一部は番号付けされていない)によって4つの関連するつり合いおもり120A〜120Jに接続可能であり、各ケーブルは各かご110の関連する四分の一区分に接続される。各つり合いおもり(120A〜120J)は昇降路100を通るその関連するつり合いおもり走路(410A〜410J)内の垂直経路を移動可能であり、この経路は各つり合いおもりの関連するつり合いおもりケーブル接続点(240A〜240J)と整列させることができる。各接続点240は各かご110の各四分の一区分に水平且つ対照的に配置することができる。各つり合いおもりケーブル(210A〜210J)の一端は関連するつり合いおもりケーブル接続点(240A〜240J)で各かご(110A〜110J)に結合可能であり、つり合いおもりケーブル接続点は各かご(110A〜110J)の各四分の一区分の外側側壁430の上部に沿って水平に且つ対称的に配置することができる。各つり合いおもりケーブル(210A〜210J)の他端は関連するつり合いおもりケーブル滑車140A〜140J(不図示)の周りに引き回すことができ、および続いて各関連するつり合いおもり(120A〜120J)の上面中心に配置された関連するつり合いおもり接続フック350A〜350J(不図示)に結合することができる。つり合いおもりケーブル210のいくつかは個別に識別されない。各つり合いおもり(120A〜120J)は、各かご110の各四分の一区分に隣接して水平および対称的に配置された別々の関連するつり合いおもり走路(410A〜410J)を通して案内することができ、それにより昇降路100を通る各つり合いおもり120の移動を制御するようにし、および他のかご、他のつり合いおもりおよび他のケーブルとの間の相互作用または干渉を回避するようにする。
例えば最も上のかご110Aは、4本のつり合いおもりケーブル210Aによって4つの関連するつり合いおもり120Aに接続可能である。かご110Aの4つのつり合いおもり120Aのそれぞれは、かご110Aの四分の一区分に対称的に配置可能であり、およびかご110Aが昇降路100を移動するときにかご110Aの平衡化を補助するかご110Aの各コーナーの最も近くに配置することができる。各つり合いおもり120Aは、その関連するつり合いおもり走路410A(いくつかの走路410は個別に番号付けされていない)内を案内されることができ、および4本のつり合いおもりケーブル210A(いくつかのケーブル210は個別に番号付けされていない)によって4つの関連するつり合いおもり接続点240Aでかご110Aに接続することができる。図10に示されているように、各つり合いおもり接続点240Aは、接続点240との一切の干渉を回避するために、互いにおよび他のかご(かご110B〜110J)の他の接続点(240B〜240J)から水平方向にシフトさせることができる。
別の例では、最も下のかご110Jは、4本のつり合いおもりケーブル210Jによって4つのつり合いおもり120Jに接続可能である。かご110Jの4つのつり合いおもり120Jのそれぞれは、かご110Jの四分の一区分に対称的に配置可能であり、および昇降路100の両側面の各ガイドトラック230の最も近くに配置可能である。これによりかご110Jが昇降路100を移動するときにかご110Jの平衡化が補助される。各つり合いおもり120Jは、その関連するつり合いおもり走路410J内を案内されることができ、および4本の関連するつり合いおもりケーブル210Jによって4つの関連するつり合いおもり接続点240Jでかご110Jに接続することができる。図10に示されているように、各つり合いおもり接続点240Jは、接続点との一切の干渉を回避するために、互いにおよび他のかご(かご110A〜110I)の他の接続点(240A〜240I)から水平方向にシフトさせることができる。
他の8台のかご(110B〜110I)の実施形態は、上に記載したかご110Aおよびかご110Jの実施形態と実質的に同じであり得るが、それらのつり合いおもり(120B〜120I)の、それらのつり合いおもり接続点(240B〜240I)の、それらの関連するつり合いおもりケーブル(210B〜420I)の、それらのつり合いおもり走路(410B〜410I)の、およびそれらの関連する滑車(不図示)の位置が図10に示されるように他の全てから水平および/または垂直にシフトされた位置にあり得ることを除く。
かご110A〜110Jの各リフトモーター130(不図示)は、少なくとも1本のリフトケーブル136を有することができる。各リフトケーブル(136A〜136J)は関連するリフトケーブル接続点150A〜150J(いくつかは番号付けされていない)に結合可能である。図10に示されるように各リフトケーブル136は、平衡化および安定化のためにできるだけガイド装置220の近くに配置されたリフトケーブル接続点150に結合可能である。このように配置された各リフトケーブル136はケーブル間の干渉を回避するために互いに水平および/または垂直にシフトさせることができる。
ある代替実施形態では、同じく図10に示されるように、各かご(110A〜110J)は、リフトモーターケーブル136を1本のみ有する代わりに、各かご110A〜110Jの背面および前面の外側に沿って対称的に配置された2本以上のリフトモーターケーブル136を有してもよい。例えば2本のリフトケーブル136Aが、かご110Aの反対側のコーナーに対称的に接続且つ配置されることができ、およびかご110Aを同時に持ち上げるためにリフトモーター130A(不図示)と一緒に機能することができる。同様に、2本以上のリフトケーブル136Jが、かご110Jの異なる反対側のコーナーに対称的に接続且つ配置されることができ、およびかご110Jを同時に持ち上げるためにリフトモーター130J(不図示)と一緒に機能することができる。2本のリフトケーブル(136B〜136I)の同様の構成をかご110B〜110Iに適用可能である。図10に示されるように、全てのリフトケーブル136A〜136Jは互いに水平方向にシフトさせることができ、および関連するリフトケーブル接続点150A〜150J(いくつかは番号付けされていない)に結合することができる。
本発明のある実施形態において、図10に示されるように、10本のデータおよび電力ケーブル(300A〜300J)を、各かご110の外側後壁430の中心に沿って対称的に配置することができる。そのような各ケーブル(300A〜300J)は、関連するデータおよび電力接続点330A〜330J(いくつかの接続点330は番号付けされていない)に接続することができ、各接続点330は接続点間の干渉を回避するために他の各接続点330から水平方向にシフトさせることができる。別の実施形態において、データおよび電気ケーブル300および接続点330は、各かご110の他の場所に配置されてもよい。
各かご(110A〜110J)の上面に配置された2つ以上の電子および/または光学センサー310(不図示)が存在可能であり、およびまた、各かごの底面に配置された2つ以上の電子および/または光学センサーが存在可能である(不図示)。かご制御パネル370(不図示)が各かご(110A〜110J)の前壁の内側に配置されてもよい。用語「フック」は本明細書のいずれの箇所で使用されようとも、ロッドまたは点の形態を取ることもできる。用語「位置」は本明細書のいずれの箇所で使用されようとも、「場所」を意味することもでき、逆の場合も同じである。
図11は、昇降路100内を互いに独立して移動できる20台(またはそれを超える)のエレベータかご(110A〜110T)のつり合いおもり、つり合いおもり走路および接続点の構成を示す上面図である。この実施形態において各かごは4つの関連するつり合いおもり(120A〜120T)と、4つの関連するつり合いおもりケーブル走路(410A〜410T)と、4本の関連するつり合いおもりケーブル(210A〜210T)と、1または2本のリフトモーターケーブル(136A〜136T)と、1本のデータおよび電力ケーブル(300A〜300T)と、関連する接続点および滑車とを有することができる。各要素は、昇降路100内の他のかご110の他のつり合いおもり、つり合いおもりケーブル、走路、接続点、滑車、リフトケーブル、データおよび電力ケーブルの全てから水平および/または垂直にシフトさせることができ、それによりそれらの間の干渉を回避するようにする。図11は概念的に図10と非常に類似し、20台のエレベータかご(110A〜110T)を含有する昇降路100内のエレベータかご110Aの上面を示し、20台のうちの19台は一番上のかご110Aの真下にあるために示されていない。図11はまた、どのように昇降路100内の20台のかごのそれぞれの4つのつり合いおもり(120A〜120T)を、つり合いおもりケーブル(210A〜210T)によって、関連するエレベータかご(110A〜110T)に配置された関連する接続点(240A〜240T)に接続できるか、およびどのように要素の全てを他のつり合いおもり(120B〜120T)に対して、他のつり合いおもり走路(410B〜410T)に対して、他のつり合いおもりケーブル(210B〜210T)に対して、反対側の垂直ガイドトラック230に対して、示されているガイドの真下に存在し得る他のガイド装置(220B〜220T)に対して、他のリフトケーブル(136B〜136T)に対して、他の関連するリフトモーター接続点(150B〜150T)(そのうちのいくつかは特に識別されていない)に対して、他のデータおよび電力ケーブル(300B〜300T)に対して、他の関連するデータ/電力接続点(330B〜330T)(そのうちのいくつかは特に識別されていない)に対して、本発明のある実施形態に従い配置できるかを示す。
この実施形態において、20台のかごの昇降路内の各かごに関連する、つり合いおもり(120A〜120T)の、つり合いおもりケーブル(210A〜210T)の、つり合いおもり走路(410A〜410T)の、つり合いおもりケーブル接続点(240A〜240T)の、およびそれらの関連する滑車の配置および接続は、上で考察した10台のエレベータかごの昇降路実施形態のこれらの要素の構成、接続および動きに類似した方法で、対称的に配置可能であり、および水平および/または垂直にシフトさせることができる。リフトケーブル(136A〜136T)およびデータおよび電力ケーブル(300A〜300T)、ならびにそれらの関連する接続点および滑車の配置および動作は上の図10に記載されたような10台のかごの実施形態と実質的に類似し得るため、それらはここで再び記載しない。
20台のかごのエレベータシステムの実施形態において、図11に示されるように、図10に示される10台のかごの実施形態と比べて20台のかごに必要な、2倍のリフトケーブル(136A〜136T)、データおよび電力ケーブル(300A〜300T)、関連するリフトモーター(130A〜130T)、関連するリフトモーター滑車(145A〜145T)、関連するリフトモーター接続点(150A〜150T)、および上に記載したように2倍の他の全ての要素がある。図11において、各つり合いおもり走路(410A〜410T)および各つり合いおもり(120A〜120T)は、図10の10台のかごのエレベータシステムに示されるものの2倍の長さおよび半分の幅であり得る。つり合いおもり120およびそれらの走路410のサイズおよび形状の差は、図11において各かご(110A〜110T)と並行して2倍のつり合いおもり120およびつり合いおもり走路410を物理的に受け入れるために必要である。
他の実施形態では、マルチカーエレベータ昇降路100内で独立して作動するために10または20超または未満のかご110およびそれらの関連する要素が図10および図11と同様に構成されてもよい。
図12は、それぞれ複数のエレベータかごを含有する4つの異なる昇降路を含有する120の階数を有するオフィスビルの図であり、各かごは、本発明の1つの実施形態に従い、同一昇降路内の異なる垂直区画において他から独立して移動可能である。この実施形態において、120の階数を有するオフィスビルは6社の大きな企業(企業A、B、C、D、EおよびF)によって占有され、各企業は約20の垂直方向に隣接する階を占有している。このビルには様々な階にサービスを提供する4つの異なるエレベータシャフト(S1、S2、S3、S4)がある。図12は、1つの実施形態に従い、各シャフト内の複数のエレベータかごが異なる期間にわたってどのように上下に移動するかを示す。
シャフトS1のある実施形態において、全ての3つの屋根裏(機器および格納)階および全ての3つの地下(駐車場)階を含むビルの全ての階にアクセスできる4台のエレベータかご(1、2、3、4)がある。シャフトS1は、図12において、最も低い4つの階にドッキングされ上昇を待っている全ての4台のエレベータかご(1、2、3、4);最も高い4つの階にドッキングされ下降を待っている全ての4台のエレベータかご(1、2、3、4);および互いに独立して移動しビル内の他の階の間で上または下に行く全ての4台のエレベータかご(1、2、3、4)を示すことによって、かご1〜4の3つの場面を示す。どちらかの方向(上または下)に移動するこれらのかご(1、2、3、4)の全ては、乗員が出入りできるように1階(通りに面した階)で常に停止する。(この実施形態に関連するさらなる詳細については図7を参照されたい)。
シャフトS2のある実施形態において、図12に示されるように、シャフト2の垂直区画を互いに独立して移動する10台のエレベータかご(1〜10で番号付けされる)が存在し得る。この昇降路の各端部に3つのみのドッキングスロットがあるため、一部のかごの乗員は、最高階の一部から最低階の一部(およびその逆)への移動を完了するために別の昇降路のかごに移動しなければならない。同じく上記制限のため、本発明のある実施形態によれば、これらのかごのそれぞれは、中央エレベータコンピュータ制御システムによって、シャフトS2の各方向において階の約70%にアクセスすることしか許容されない。
図12に示されるように、かご1、2、3、4は、ビルの下方の階からビルの頂上に向かってシャフトS2内を上方へ移動可能であり、前記4台のかご(1、2、3、4)はそれらの次の下方への移動を待ちながらビルの最も高い4つの階(A3、A2、A1および120階)にドッキング可能である。かご5、6、7、8、9および10はそれぞれ90階、80階、70階、60階、50階、40階でそれらの上方への移動を終了することができる。より高い階への上方への移動を続けることを望む後者6台のかごのいずれかの乗員は、より高い所望の目的階までの移動を続けるために、特定の階でかごから降りてシャフトS1またはシャフトS3内の特定のかごに乗るようにビルのエレベータコンピュータ制御システムによって助言されることができる。例えばかご7の乗員は70階でかご7を降りて120階までかご12、13、14または15に乗るように助言されることができる。
この時点でシャフトS2内の全てのかご(1〜10)は、それらが停止できる指定階に向かってシャフトS2の下へ下降を始めることができる。かご7、8、9、10は、それらがドッキングして次の上方への移動を待つことができる最も低い4つの階(B3、B2、B1および1)に向かって階にサービスを提供するために進むことができる。かご1、2、3、4、5、6は階にサービスを提供しながら下方へ移動可能でありまたそれぞれ80階、70階、60階、50階、40階および30階でそれらの下方への移動を終了することができる(シャフトS3内に示されるかご11〜16によって同様に示されているように)。1階、B1階、B2階またはB3階まで下方への移動を続けることを望む後者6台のかごのいずれかの乗員は、より低い所望の目的階までの移動を続けるために、特定の階でかごから降りてシャフトS1またはシャフトS3内の特定のかごに乗るようにビルのエレベータコンピュータ制御システムによって助言されることができる。例えばかご4の乗員は50階でかご4を降りて1階までかご17、18または19に乗るように助言されることができる。この時点で上記プロセスはシャフトS2内でそれ自体を繰り返し始めることができる。
その一方、別の実施形態において、シャフト3の垂直区画を互いに独立して移動できるシャフトS3内の10台のエレベータかご(11〜20で番号付けされる)も存在し得る。同じくこの実施形態において、この昇降路の各端部に3つのみのドッキングスロットがあるため、一部のかごの乗員は同じく、最高階の一部から最低階の一部(およびその逆)への移動を完了するために別の昇降路のかごに移動しなければならない。ある実施形態において、これらのかごのそれぞれは同じく、中央コンピュータ制御システムによって、シャフトS3の各方向において階の約70%にアクセスすることしか許容されない。図12に示されるように、かご17、18、19、20は、ビルの底部までシャフトS3内を下方へ移動可能であり、ここでそれらの次の上方への移動を待ちながら最も低い4つの階(1、B1、B2およびB3)にドッキング可能である。かご11、12、13、14、15および16はそれぞれ80階、70階、60階、50階、40階、30階でそれらの下方への移動を終了することができる。より低い階への下方への移動を続けることを望む後者6台のかごのいずれかの乗員は、より低い所望の目的階までの移動を続けるために、特定の階でかごから降りてシャフトS1またはシャフトS2内の特定のかごに乗るようにビルの中央エレベータコンピュータ制御システムによって助言されることができる。例えばかご14の乗員は50階でかご14を降りて1階までかご9、8または7に乗るように助言されることができる。この時点でシャフトS3内の全てのかごは、それらが停止できる指定階までシャフトS3の上へ上昇を始めることができ(シャフトS2に同様に示されているように)、上記プロセスはシャフトS3においてそれ自体を繰り返し始めることができる。シャフトS2およびシャフトS3内のかごは可能な最短期間内でできるだけ多くの階および乗員にサービスを提供するために互いに連動して稼働することができる。
これらの実施形態は非常に効率的であり且つ非常に多くのエレベータかごを含有するため、それぞれ10台のかごを含有する2つのエレベータシャフトのみでビルの120階全体にサービスを提供するのに十分であり得る。同様に、それぞれ20台のエレベータかごを含有し且つS2およびS3と同様の方法で稼働する2つのエレベータシャフトが、240を超える階を有するビルにサービスを提供するのに十分であり得る。
160の階を有するビルで稼働される本発明のある実施形態において、例えば、エレベータシステムは同一エレベータシャフト内で同時に稼働する15台以上のエレベータかごを使用し得る。200の階を有するビルのある実施形態において、例えば、エレベータシステムはエレベータシャフト内で同時に稼働する20台のかごを使用し得る。これらの実施形態のどちらにおいても図8〜図11に記載されたエレベータシステムを利用することができる。
最大20台以上のエレベータかごが同一エレベータシャフト内で独立して稼働できるため、サービスを提供される階がビル内にどの程度あるかに関係なく、あらゆる高層ビルにサービスを提供するために2つのエレベータシャフトのみで十分であり得る。例えば1つの実施形態において、300の階数を有するビルは、ビルの2つの昇降路内で稼働する40台のエレベータかごを含むエレベータシステムによって適切にサービスを提供され得る。従って、この複数のエレベータかごによる昇降路の共有は、コスト、エネルギー、材料、およびビルスペースの大幅な節約をもたらすことができ、また、あらゆるビルのあらゆる所与のエレベータ昇降路においてかご乗員収容能力の著しい増大をもたらすことができる。
シャフトS4は、図12に示されるように、ビル内の6社の企業(企業A〜企業F)のそれぞれの私用エレベータ専用とされた昇降路における本発明のある実施形態を示し、ここで各企業は120の階数を有するビルにおいて約20の隣接した階を借りているか所有している。各企業の隣接階は、各企業の昇降路の私用区画と一致し、本明細書において各企業の昇降路の私用区画と呼ぶこともできる。ある実施形態において各企業は1台または2台の私用エレベータかごを昇降路S4の私用区画内で稼働させるように選択してもよい。企業Aが、20のその私用階(例えば101階から120階まで)の全てにサービスを提供する1台のみの私用エレベータかごを有するように選択する場合、そのようなかご(シャフトS4内にA1として示される)は101階と120階の間の企業Aの階の全てにアクセスすることができる。この実施形態においてエレベータかごの衝突はシャフトS4の企業Aの私用区画内で起こり得ない。1台のみのエレベータかごが利用されるとき格納スロットも不要である。しかしながら、1台のみの私用エレベータかごの待機時間、および1台のみのかごによってサービスを提供されることができる乗員の限られた数は、企業Aにとって問題になる可能性がある。
代替実施形態では企業Cは、20の隣接する私用階(61階から80階まで)の全てにサービスを提供する、シャフトS4の私用区画内で稼働する2台の私用エレベータかごを有するように選択し得る。この実施形態において、企業Cが、シャフトS4の私用区画内でその両方が同じ方向に移動する2台のエレベータかごを稼働する場合、および両方のエレベータかごが各方向において隣接階の全てにアクセスできることを要求しない場合、ビルの中央エレベータコンピュータ制御システムは、かごの衝突も格納スロットもなしに、これらの簡単な要求に対処することができる。
しかし、両方のかごが各方向においてその階の全てにアクセスできることを企業Cが要求する場合、ある実施形態によれば、私用エレベータシャフト区画の各端部の階のかごスロットは、各隣接企業のかごによって共有されてもよい。エレベータ制御システムは、一方の隣接かご(すなわち図12に示されるかごB2)だけが共有可能なスロット(すなわち80階または81階)に同時に進入できるように、および他方の隣接かご(すなわち図12に示されるかごC1)は共有可能なスロットが再び空くまでそれら共有可能なスロットのどちらかへのその進入を遅らせなければならないように、プログラムされてもよい。
代替実施形態ではエレベータ制御システムは就業時間の間ビルの全ての私用エレベータが常に同じ方向(すなわち上または下)に連続的に移動することしかできないことを要求することができ、それによりそのような移動方向の各共有可能なスロットが常に進入に利用できるようにする。続いて非就業時間の間制御システムは1台のみのエレベータをシャフト4内のいずれかの方向に稼働できること、または乗員が特定の隣接階にアクセスするために近くの階段がたまに必要とされてもよいことを要求することができる。これらの問題の他の可能な解決策もあることを理解すべきである。
図12に記載された120の階数を有するビル内に(6社の代わりに)同一昇降路内の隣接階の間で私用エレベータを稼働させることを望む20社以上もの企業がある場合、この要望は図8〜図12に記載されたコンピュータ制御システムおよびエレベータシステムによって同様に受け入れられることができる。
上に記載した私用エレベータの実施形態のいずれかに関して、ある企業が空いている隣接階へ拡張することを望む場合、エレベータ制御システムは、簡単なコンピュータープログラムの変更によって、および私用エレベータかごおよび私用エレベータシャフトに対する費用および時間の掛かる物理的変更なしに、これらの要望をすぐに受け入れることができる。いずれかの企業がいずれかの隣接階を隣接企業に売却または譲り渡すことを望む場合、同じことが当てはまる。このようにして本発明の実施形態およびそのコンピュータ制御方法は相当の効果および柔軟性を有することが実証された。別の実施形態において、上に記載した私用エレベータ階のいずれかの占有者がビル内の別の企業の階(例えば1階の道路に面したレベル、または屋根裏(格納)または地下(駐車場)階のいずれか)へ移動することを望むとき、占有者は公衆が利用できるシャフトS1またはシャフトS2またはシャフトS3内のエレベータかごを利用することができる。
図13は、本発明の1つの実施形態に従いエレベータスロットが2つの異なる時間に2台の異なる隣接エレベータかごによって共有されることができる同一昇降路内の2つの異なる私用区画の図である。図13に示されるように4社の企業(A、B、C、D)は高層ビル内に隣接階により占有領域を占有している。1つの実施形態において、企業Aおよび企業Bは64階および65階に共有可能なスロットを有し、企業Bおよび企業Cは56階および57階に共有可能なスロットを有し、企業Cおよび企業Dは48階および49階に共有可能なスロットを有する。
図13に示されるように、9:00AMにおいて、私用エレベータかごA2は65階で企業Aの乗員をすでに降ろし、今は64階の企業Bの共有可能なスロットに格納されている。私用かごA1は65階で企業Aの従業員を乗せていて、企業Aの隣接階の上方の目的階へ上昇する準備をしつつある。私用かごB1は57階で企業Bの乗員をすでに乗降させ、今は60階と64階の間で企業Bにサービスを提供するために上昇しつつある。かごB2は56階の企業Cの共有可能なスロットに格納され、より高い企業Bの隣接階を目的階とする企業Bの乗員を乗せるためにスロット57まで移動し始めつつある。私用かごC1は54階と56階の間で企業Cにサービスを提供するために上昇しつつあり、次にそれはかごB2がスロット58まで移動した後、57階の企業Bの共有可能なスロットに格納される。私用かごC2は49階で企業Cの乗員をすでに乗せ、企業Cの他の階にサービスを提供するために上昇しつつある。私用かごD1は企業Dの乗員を降ろすために48階の共有スロットにまさに入りつつあり、その後かごC2がちょうど立ち退いた49階の企業Cの共有可能なスロットにドッキングする。
図13に示されるように、9:05A.M.において、私用エレベータかごD2は48階で企業Dの乗員をちょうど乗せ終え、下方の企業Dの隣接階にサービスを提供するために昇降路の企業Dの私用区画を下降しつつある。私用かごD1は49階の企業Cの共有可能なスロットにドッキングされ、企業Dの階を通ってかごD1を下方へ追随する準備をしつつある。私用かごC2はすでに56階と54階の間で企業Cにサービスを提供し終え、53階と50階の間で、同じくかごD1が共有可能なスロットを出た後49階で、企業Cにサービスを提供する準備をしつつある。私用かごC1は57階で企業Bの共有可能なスロットにドッキングされ、企業Cの隣接階を通ってC2を下方に追随する準備をしつつある。私用かごB2は企業Bの上方の階ですでにサービスを提供し終え、かごC1が55階まで下方へ移動した後、企業Cの共有可能なスロットにドッキングするまで企業Bの下方の階にサービスを提供するために昇降路の企業Bの私用区画を通って下降しつつある。私用かごB1は共有可能なスロット65をすでに立ち退き、64階で企業Bの乗員を乗せ、今は下方の企業Bの階にサービスを提供するために下降しつつある。かごA2は65階で企業Aの乗員をちょうど降ろし終え、かごB1がそのスロットを出た後、64階の企業Bの共有可能なスロットにドッキングする。上記かごの全ての移動は、1つの実施形態において、そのようなかごに配置された電子および光学センサーと連動して、および私用エレベータ昇降路S4内で、ビルの中央エレベータ制御システムによって制御される。
図14A〜14Gは、どのように1つのつり合いおもり走路410が本発明の1つの実施形態において複数のエレベータかごのつり合いおもり120によって共有されることができるかを示す。このつり合いおもり走路410の共有は昇降路の必要なサイズを低減することができおよび/または所与の昇降路内を稼働できるより大型のエレベータかごの乗員収容能力を増大することができる。図12において、つり合いおもり走路はシャフトS4において120階から1階まで下方に延在する(不図示)。後続の実施形態によれば、120の階数を有するビルは、空間の節約のため、および同一エレベータシャフトS4内の各かごによって搬送できる乗員数を最大化するために、シャフトS4内のかごA1、かごB1およびかごC1に接続されたつり合いおもりの全てが、同一のつり合いおもり走路410を共有し得る。
ある実施形態において、図14A、図14B、図14Cおよび図14Dに示されるように、同一つり合いおもり走路の3つの垂直区画:410A、410Bおよび410Cがある。この構成においてつり合いおもり120Aは下方の垂直区画410Cに配置され、つり合いおもり120Bは中間の垂直区画410Bに配置され、つり合いおもり120Cは上方の垂直区画410Aに配置されている。つり合いおもり120Aに接続されたつり合いおもりケーブル210Aは、かごB1(不図示)に接続されたつり合いおもり120Bの両側に配置された垂直つり合いおもりケーブル通路1400Bを通って延び、それらはまた、かごC1(不図示)に接続されたつり合いおもり120Cの両側に配置されたさらにより大きな垂直つり合いおもりケーブル通路1400Cを通って延びる。従ってつり合いおもり120Aおよびその関連するつり合いおもりケーブル210Aは、図12に示されるような隣接階80および61の間で、つり合いおもり走路410の区画410Cを上下に、つり合いおもり120Bおよび120Cから独立して移動することができる。つり合いおもり120Aは特定の占有者の隣接階に関連付けられる昇降路100の特定区画をもっぱら移動する私用エレベータかご110に結合されている場合、つり合いおもり走路410の区画410A内を移動することしかできない。図12のシャフトS4を参照されたい。しかしつり合いおもり120Aが昇降路100全体にわたり一方向に移動するエレベータかご110に結合される場合、つり合いおもり120Aはその関連するエレベータかご110と同じ距離を一方向につり合いおもり走路410全体を移動することもできる。図12のシャフトS1を参照されたい。
加えて、つり合いおもり120Bに接続されたつり合いおもりケーブル210Bは、かごC1(不図示)に接続されたつり合いおもり120Cの両側に配置されたより大きな垂直つり合いおもりケーブル通路1400Cを通って延びることができる。従ってつり合いおもり120Bおよびその関連するつり合いおもりケーブル210Bは、図12に示されるような隣接階100および81の間で、つり合いおもり走路410の区画410Bを上下に、つり合いおもり120Aおよび120Cから独立して移動することができる。つり合いおもり120Bは特定の占有者の隣接階に関連付けられる昇降路100の特定区画をもっぱら移動する私用エレベータかご110に結合されている場合、つり合いおもり走路410の区画410B内を移動することしかできない。図12のシャフトS4を参照されたい。しかしつり合いおもり120Bが昇降路100全体にわたり一方向に移動するエレベータかご110に結合される場合、つり合いおもり120Bはその関連するエレベータかご110と同じ距離を一方向につり合いおもり走路410全体を移動することもできる。図12のシャフトS1を参照されたい。
必然的に、つり合いおもり120Cおよびその関連するつり合いおもりケーブル210Cは同じく、図12に示されるような隣接階120および101の間で、つり合いおもり走路410の区画410Aを上下に、つり合いおもり120Aおよび120Bから独立して移動することができる。共通つり合いおもり走路410の区画410A内にその移動を妨害し得るつり合いおもり120もつり合いおもりケーブル210もないためである。つり合いおもり120Cは特定の占有者の隣接階に関連付けられる昇降路100の特定区画をもっぱら移動する私用エレベータかご110に結合されている場合、つり合いおもり走路410の区画410A内を移動することしかできない。図12のシャフトS4を参照されたい。しかしつり合いおもり120Cが昇降路100全体にわたり一方向に移動するエレベータかご110に結合される場合、つり合いおもり120Cはその関連するエレベータかご110と同じ距離を一方向につり合いおもり走路410全体を移動することもできる。図12のシャフトS1を参照されたい。
つり合いおもり120の全ては互いに垂直方向に分離され、つり合いおもりケーブル210の全ては互いに水平方向に分離される。上に記載したつり合いおもりケーブル210の一端は、それらの関連するかご110(不図示)に配置された関連するつり合いおもり接続点240に結合され、そのようなケーブル210の他端は、関連するつり合いおもり120の上面に配置された関連するつり合いおもり接続フック350に結合される。
別の実施形態において、図12に示されるような私用エレベータかごD1、E1およびF1のつり合いおもり120(不図示)も同じく、上に記載されたのと同じ方法で同一のつり合いおもり走路410を共通することができる。
シャフトS4の側面図(図14A)は、シャフトS4の企業Cの区画に配置された(かごA1に接続される)つり合いおもり120A、シャフトS4の企業Bの区画に配置された(かごB1に接続される)つり合いおもり120B、およびシャフトS4の企業Aの区画に配置された(かごC1に接続される)つり合いおもり120Cを示す。つり合いおもり120の全ては他の全てのつり合いおもり120およびそれらの関連するつり合いおもりケーブル210から独立して移動可能である。そのようなつり合いおもりケーブル210はどれもそのようなつり合いおもり120およびそのようなつり合いおもりケーブル210のいずれの移動とも接触せずまた干渉しないからである。そのようなつり合いおもりケーブル210Aの全ては、つり合いおもり120Cおよび120Bにそれぞれ配置された垂直つり合いおもりケーブル通路1400Cおよび1400Bを通って延びる。同様につり合いおもり120は他のいずれのつり合いおもり120とも衝突も干渉もしない。各つり合いおもり120は図12に示されるような120の階数を有するビルの垂直隣接階(すなわちその垂直区画)間をつり合いおもり走路410を通って限定された距離を一方向に移動することしかできないからである。
図14B、図14Cおよび図14DはシャフトS4内に配置されたつり合いおもり走路410を移動する各つり合いおもり120の上面図を示す。ある実施形態において、(シャフトS4内でかごA1に接続される)つり合いおもり120Aは、つり合いおもり走路410の区画410Cを通して案内される。2本のつり合いおもりケーブル210A(図14Aに示される)がつり合いおもりケーブル接続フック350Aに結合され、1つのフックがつり合いおもり120Aの各側にある。第2の実施形態において、(シャフトS4内でかごB1に接続される)つり合いおもり120Bは、つり合いおもり走路410の区画410Bを通して案内される。2本のつり合いおもりケーブル210B(図14Aに示される)がつり合いおもりケーブル接続フック350Bに結合され、1つのフックがつり合いおもり120Bの各中間位置にある。第3の実施形態において、(シャフトS4内でかごC1に接続される)つり合いおもり120Cは、つり合いおもり走路410の区画410Aを通して案内される。1本のつり合いおもりケーブル210C(図14Aに示される)が、つり合いおもり120Cの中心に配置されたつり合いおもりケーブル接続フック350Cに結合される。その中心に配置されたつり合いおもりケーブル210Cと干渉し得る、つり合いおもり120Cの上に配置され且つ上を移動する他のつり合いおもりがないためである。
1つの実施形態において、(かごA1に接続された)2本のつり合いおもりケーブル210Aは、つり合いおもり120Bの真中の両側に配置された垂直つり合いおもりケーブル通路1400Bを通って延び、およびまた、つり合いおもり120Cの真中の両側に配置されたより大きな垂直つり合いおもりケーブル通路1400Cを通って延びる。これらの垂直つり合いおもりケーブル通路はつり合いおもり120Aが妨害なくおよび同じつり合いおもり走路410を共有するつり合いおもり120Bおよび120Cの移動から独立してつり合いおもり走路410の区画410Cを上下に移動することを可能にする。同じく、(かごB1に接続された)2本のつり合いおもりケーブル210Bは、つり合いおもり120Cの真中の両側に配置された垂直つり合いおもりケーブル通路1400Cを通って延びる。これらのより大きな垂直つり合いおもりケーブル通路1400Cはつり合いおもり120Bが妨害なくおよび同じつり合いおもり走路410を共有するつり合いおもり120Aおよび120Cの移動から独立してつり合いおもり走路410の区画410Bを上下に移動することを可能にする。図14Fは異なる三次元の視点から上の要素および実施形態の全てを示す。
1つの実施形態において、図14Aに示されるように、つり合いおもり120Aはある特定のサイズとして示され、つり合いおもり120Bはその2つの垂直つり合いおもりケーブル通路1400Bが原因のつり合いおもり120Bの重量の損失を説明するためにつり合いおもり120Aよりわずかに大きく示され、つり合いおもり120Cはその2つのより大きな垂直つり合いおもりケーブル通路1400Cが原因のつり合いおもり120Cの重量のより大きな損失を説明するためにつり合いおもり120Bよりわずかに大きく示される。
図14Fおよび図14Gは、どのように図14A〜14Eに示されるつり合いおもりケーブル210が、ある実施形態において、つり合いおもり走路410の区画の天井に配置された滑車140の上を通り越し、次に各かご110A、110Bおよび110Cの上側に沿って配置された各つり合いおもりケーブル接続点240に結合されるかを示している。ある実施形態において、つり合いおもり120Aに結合された右側つり合いおもりケーブル210A1は、図14Fおよび14Gに示されるように、(図14A、14B、14C、および14Dに示されるように)右側つり合いおもりケーブル通路1400Bおよび右側つり合いおもりケーブル通路1400Cを通して上に、次に後方滑車140A1の上を通り越し、つり合いおもり走路410の区画の天井を前方滑車140A1まで横切り、次に前方滑車140A1を越して下へ、そして昇降路100の下に引き回され、次にかご110Aの上側に配置されたつり合いおもり接続点240Aに結合される。つり合いおもり120Aに結合された左側つり合いおもりケーブル210A2は、図14Fおよび14Gに示されるように、(図14A〜14Dに示されるように)左側つり合いおもりケーブル通路1400Bおよび左側つり合いおもりケーブル通路1400Cを通して、次に後方滑車140A2の上を通り越し、つり合いおもり走路410の区画の天井を前方滑車140A2まで横切り、次に前方滑車140A2を越して下へ、そして昇降路100の下に引き回され、次につり合いおもり接続点240Aに同じように結合される。
同様に、つり合いおもり120Bに結合された右側つり合いおもりケーブル210B1は、全て図14A〜14Gに示されるように、右側つり合いおもりケーブル通路1400Cを通して上に、次に後方滑車140B1の上を通り越し、つり合いおもり走路410の区画の天井を前方滑車140B1まで横切り、次に前方滑車140B1を越して下へ、そして昇降路100の下に引き回され、次にかご110Bの上側に配置されたつり合いおもり接続点240Bに結合される。左側つり合いおもりケーブル210B2は、全て図14A〜14Gに示されるように、左側つり合いおもりケーブル通路1400Cを通して上に、次に後方滑車140B2の上を通り越し、つり合いおもり走路410の区画の天井を前方滑車140B2まで横切り、次に前方滑車140B2を越して下へ、そして昇降路100の下に引き回され、次にかご110Bに配置されたつり合いおもり接続点240Bに結合される。
つり合いおもり120Cに結合されたつり合いおもりケーブル210Cは、全て図14A〜14Gに示されるように、後方滑車140Cの上を通り越し、つり合いおもり走路410の区画の天井を前方滑車140Cまで横切り、次に前方滑車140Cを越して下へ、そして昇降路100の下に引き回され、次にかご110Cに配置されたつり合いおもり接続点240Cに結合される。つり合いおもりケーブル210およびそれらの関連する滑車140の全ては互いに水平方向および/または垂直方向に分離され、それにより互いに干渉しないようにする。図14Fおよび14Gに関する上の記載の全てにおいて用語「後方」および「前方」滑車は、ある特定のかごに関して意味を持つ。
ある実施形態において複数のかご(例えば10または20台のかご)が、つり合いおもり走路を共有する上に記載した方法に類似したシステムを使用すれば、複数の別々に隣接した階または他の階(例えば200以上の階)にサービスを提供するために、高層ビルの昇降路内でそれらのつり合いおもりの全てに対して4つのみのつり合いおもり走路を利用すればよいことも想定される。
図15A、15B、15Cおよび15Dは、昇降路100内で上下に垂直に整列された4台のエレベータかご110A、110B、110Cおよび110Dを示し、それぞれ2つのみのつり合いおもり120が各かご110の反対側において対称的に配置されている。例えば図15Aに示されるように、一番上のかご110Aはつり合いおもり接続点240Aと整列されたつり合いおもり走路410A内に配置されたつり合いおもり120Aを有し、それらの要素の全てはかご110Aの右後方の四分の一区分の後部の隣に配置される。つり合いおもりケーブル210Aの一端はつり合いおもり接続点240Aに結合可能であり、ケーブル210Aの他端はつり合いおもり120Aの上面中心に結合可能である。同じく図15Aに示されるように、かご110Aは別のつり合いおもり走路410A内に配置された第2つり合いおもり120Aを有し、これらの要素の全てはかご110Aの左前方の四分の一区分の前部の隣に配置される。つり合いおもりケーブル210Aの一端は別の接続点240Aに結合可能であり、ケーブル210Aの他端は別のつり合いおもり120Aの上面中心に結合可能である。これらの要素の全ては互いに対称的に配置され、調和して稼働する。
図15Bに示されるように、かご110B(かご110Aの次の下に配置される)はつり合いおもり接続点240Bと整列されたつり合いおもり走路410B内に配置されたつり合いおもり120Bを有し、これらの要素の全てはかご110Bの右後方の四分の一区分の前部の隣に配置される。つり合いおもりケーブル210Bの一端はつり合いおもり接続点240Bに結合可能であり、ケーブル210Bの他端はつり合いおもり120Bの上面中心に結合可能である。同じく図15Bに示されるように、かご110Bは別のつり合いおもり走路410B内に配置された第2つり合いおもり120Bを有し、これらの要素の全てはかご110Bの左前方の四分の一区分の後部の隣に配置される。つり合いおもりケーブル210Bの一端は別の接続点240Bに結合可能であり、ケーブル210Bの他端は別のつり合いおもり120Bの上面中心に結合可能である。これらの要素の全ては互いに対称的に配置され、調和して稼働する。
図15Cに示されるように、かご110C(かご110Bの次の下に配置される)はつり合いおもり接続点240Cと整列されたつり合いおもり走路410C内に配置されたつり合いおもり120Cを有し、そのような要素の全てはかご110Cの左後方の四分の一区分の前部の隣に配置される。つり合いおもりケーブル210Cの一端はつり合いおもり接続点240Cに結合可能であり、ケーブル210Cの他端は別のつり合いおもり120Cの上面中心に結合可能である。同じく図15Cに示されるように、かご110Cは別のつり合いおもり走路410C内に配置された第2つり合いおもり120Cを有し、これらの要素の全てはかご110Cの右前方の四分の一区分の後部の隣に配置される。つり合いおもりケーブル210Cの一端は接続点240Cに結合可能であり、ケーブル210Cの他端は別のつり合いおもり120Cの上面中心に結合可能である。そのような要素の全ては互いに対称的に配置され、調和して稼働する。
図15Dに示されるように、一番下のかご110Dはつり合いおもり接続点240Dと整列されたつり合いおもり走路410D内に配置されたつり合いおもり120Dを有し、そのような要素の全てはかご110Dの左後方の四分の一区分の後部の隣に配置される。つり合いおもりケーブル210Dの一端はつり合いおもり接続点240Dに結合可能であり、ケーブル210Dの他端はつり合いおもり120Dの上面中心に結合可能である。同じく図15Dに示されるように、かご110Dは別のつり合いおもり走路410D内に配置された第2つり合いおもり120Dを有し、これらの要素の全てはかご110Dの右前方の四分の一区分の前部の隣に配置される。別のつり合いおもりケーブル210Dの一端は別の接続点240Dに結合可能であり、ケーブル210Dの他端は別のつり合いおもり120Dの上面中心に結合可能である。これらの要素の全ては互いに対称的に配置され、調和して稼働する。
図15A〜図15Dに記載された要素の全て(かご以外)は、互いに干渉しないように互いに水平方向に分離される。つり合いおもり走路410のそれぞれは、昇降路100の反対側側面に配置された昇降路壁800に結合することができる。かご110のそれぞれは、すでに記載したような4つのつり合いおもりの代わりに、そのようなかご110のそれぞれに対称的に接続された2つのみのつり合いおもり120を用いて、昇降路100全体を通して他から独立して移動することができる。各かご110は各かご110の各外側側面430に結合された2つ以上のガイド装置220によって2つの反対側ガイドトラック230に沿って案内することができる。
図16A、16B、16Cおよび16Dは、昇降路100内で上下に垂直に整列された4台のエレベータかご110A、110B、110Cおよび110Dを示し、それぞれ1つのみのつり合いおもり120が各かご110の片側において対称的に配置され、および1本のリフトモーターケーブル136が各かご110の反対側に対称的に配置されている。例えば図16Aにおいて、一番上のかご110Aは、つり合いおもり接続点240Aと整列されたつり合いおもり走路410A内に配置された1つのつり合いおもり120Aを有し、これらの要素の全てはかご110Aの右後方の四分の一区分の後部の隣に配置される。つり合いおもりケーブル210Aの一端はつり合いおもり接続点240Aに結合可能であり、ケーブル210Aの他端はつり合いおもり120Aの上面中心に結合可能である。同じく図16Aに示されるように、かご110Aはかご110Aの左前方の四分の一区分の前部に結合されたリフトモーター接続点150Aを有する。リフトモーターケーブル136Aの一端はモーターリフト接続点150Aに結合可能であり、ケーブル136Aの他端はビルの屋根裏810に配置された専用リフトモーター130Aのシャフトの周囲に巻き付けることができる(不図示)。モーター130Aが昇降路100内でかご110Aを上下に引っ張るとき、つり合いおもり120Aは、かご110Aが昇降路100を移動するときにかご110Aの片側を安定化しおよび平衡化し、およびリフトモーターケーブル136Aは、昇降路100の特定方向にかご110を引っ張る機能と、かご110Aが昇降路100を移動するときにかご110Aの他方側を安定化し且つ平衡化する機能との両方を提供する。これらの要素の全ては互いに対称的に配置され、調和して稼働する。
図16Bに示されるように、かご110B(かご110Aの次の下に配置される)は、つり合いおもり接続点240Bと整列されたつり合いおもり走路410B内に配置された1つのつり合いおもり120Bを有し、これらの要素の全てはかご110Bの右後方の四分の一区分の前部の隣に配置される。つり合いおもりケーブル210Bの一端はつり合いおもり接続点240Bに結合可能であり、ケーブル210Bの他端はつり合いおもり120Bの上面中心に結合可能である。同じく図16Bに示されるように、かご110Bはかご110Bの左前方の四分の一区分の後部に結合されたリフトモーター接続点150Bを有する。リフトモーターケーブル136Bの一端はモーターリフト接続点150Bに結合可能であり、ケーブル136Bの他端はビルの屋根裏810に配置された専用リフトモーター130Bのシャフトの周囲に巻き付けることができる(不図示)。モーター130Bが昇降路100内でかご110Bを上下に引っ張るとき、つり合いおもり120Bは、かご110Bが昇降路100を移動するときにかご110Bの片側を安定化しおよび平衡化し、およびリフトモーターケーブル136Bは、昇降路100の特定方向にかご110を引っ張る機能と、かご110Bが昇降路100を移動するときにかご110Bの他方側を安定化し且つ平衡化する機能との両方を提供する。これらの要素の全ては互いに対称的に配置され、調和して稼働する。
図16Cに示されるように、かご110C(かご110Bの次の下に配置される)は、つり合いおもり接続点240Cと整列されたつり合いおもり走路410C内に配置されたつり合いおもり120Cを有し、これらの要素の全てはかご110Cの右前方の四分の一区分の後部の隣に配置される。つり合いおもりケーブル210Cの一端はつり合いおもり接続点240Cに結合可能であり、ケーブル210Cの他端はつり合いおもり120Cの上面中心に結合可能である。同じく図16Cに示されるように、かご110Cはかご110Cの左後方の四分の一区分の前部に結合されたリフトモーター接続点150Cを有する。リフトモーターケーブル136Cの一端はリフトモーター接続点150Cに結合可能であり、ケーブル136Cの他端はビルの屋根裏810に配置された専用リフトモーター130Cのシャフトの周囲に巻き付けることができる(不図示)。モーター130Cが昇降路100内でかご110Cを上下に引っ張るとき、つり合いおもり120Cは、かご110Cが昇降路100を移動するときにかご110Cの片側を安定化しおよび平衡化し、およびリフトモーターケーブル136Cは、昇降路100の特定方向にかご110を引っ張る機能と、かご110Cが昇降路100を移動するときにかご110Cの他方側を安定化し且つ平衡化する機能との両方を提供する。これらの要素の全ては互いに対称的に配置され、調和して稼働する。
図16Dに示されるように、一番下のかご110Dは、つり合いおもり接続点240Dと整列されたつり合いおもり走路410D内に配置されたつり合いおもり120Dを有し、これらの要素の全てはかご110Dの右前方の四分の一区分の前部の隣に配置される。つり合いおもりケーブル210Dの一端はつり合いおもり接続点240Dに結合可能であり、ケーブル210Dの他端はつり合いおもり120Dの上面中心に結合可能である。同じく図16Dに示されるように、かご110Dはかご110Dの左後方の四分の一区分の後部に結合されたリフトモーター接続点150Dを有する。リフトモーターケーブル136Dの一端はリフトモーター接続点150Dに結合可能であり、ケーブル136Dの他端はビルの屋根裏810に配置された専用リフトモーター130Dのシャフトの周囲に巻き付けることができる(不図示)。モーター130Dが昇降路100内でかご110Dを上下に引っ張るとき、つり合いおもり120Dは、かご110Dが昇降路100を移動するときにかご110Dの片側を安定化しおよび平衡化し、およびリフトモーターケーブル136Dは、昇降路100の特定方向にかご110を引っ張る機能と、かご110Dが昇降路100を移動するときにかご110Dの他方側を安定化し且つ平衡化する機能との両方を提供する。これらの要素の全ては互いに対称的に配置され、調和して稼働する。
図16A〜図16Dに記載された要素の全て(かご以外)は、互いに干渉しないように互いに水平方向に分離される。つり合いおもり走路410のそれぞれは、昇降路100の反対側側面に配置された昇降路壁800に結合することができる。かご110のそれぞれは、すでに記載したような4つのつり合いおもりの代わりに、そのようなかご110に対称的に接続された1つのみのつり合いおもり120を用いて、昇降路100全体を通して他から独立して移動することができる。各かご110は各かご110の各外側側面430に結合された2つ以上のガイド装置220によって2つの反対側ガイドトラック230に沿って案内することができる。
2013年5月31日に出願された米国仮特許出願第61/829,996号明細書に記載されたコンピュータ制御システムは、各昇降路100内のエレベータかご110の移動、目的階、制動および他の機能を制御する。
本発明の特定の実施形態および適用を本明細書に示し、記載したが、本発明は、本明細書に開示した正確な構造および構成要素に限定されないこと、および、付随の請求項に定義されているような本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく本発明の方法および装置の構成、運転および細部に対する様々な修正形態、変更形態、および変化形態をなすことができることが理解されるべきである。
図3B、3Cおよび3Dは、それぞれ、本発明の1つの実施形態に従う、かご110B、110Cおよび110Dの上面図を示す。これらのかご110の全ては、水平方向に分離されたつり合いおもり120の位置を有する。ある実施形態において、4つのつり合いおもり120が、各かご110の上側側面でつり合いおもり接続点240に対称的に接続され、その結果、2つのつり合いおもりが各かご110の各反対側側面にある。換言すると、かごの上面を四分の一区分に区画化することによって、上面図から見たとき、各かご110の各四分の一区分に1つのつり合いおもり120と1つのつり合いおもりケーブル接続点240とが存在する。4つのつり合いおもり120に接続された4つの接続点240を備えたこの構成は、従来の構成よりも優れたつり合いをもたらす。1つの実施形態において、つり合いを最適化するために、各かご110の各側面に配置された2つのつり合いおもり接続点240は、その側面においてガイド220から対称的に且つ等距離に配置される。上で考察したように、つり合いおもり接続点240とガイド220との間の水平距離は、様々なつり合いおもり、ケーブルおよび滑車間の干渉を回避するために、かご110毎に異なる。例えば、図3Bに示されるように、かご110のつり合いおもり接続点240Bは、反対側の接続点240間に形成される軸または面が、かご110の上面の二次元の中心をまたはその近くを通過するように配置することができる。換言すると、かご110Bの左後方の四分の一区分内のつり合いおもり接続点240Bと、かご110Bの右前方の四分の一区分内のつり合いおもり接続点240Bとの間の想像上の軸または面は、かご110Bの上面の二次元の中心、またはその近く(例えば、図3Bの二次元の図におけるバンパー160Bの中央近く)を通過する。同様に、かご110Bの右後方四分の一区分内のつり合いおもり接続点240Bと、かご110Bの左前方の四分の一区分内のつり合いおもり接続点240Bとの間の想像上の軸は、かご110Bの上面の中心、またはその近くを通過する。これにより、かご110の平衡化および安定化、ならびにガイド220のトルクの低減が促される。かご110Cおよび110Dのつり合いおもり接続点の位置および配置は、かご110Bのそれと同様である。
ある実施形態によれば、かご110C用の各つり合いおもり走路410Cは、各内側シャフト分割壁360の反対側で、つり合いおもり走路410Bに近接して配置することができる。滑車140Cはつり合いおもり走路410Cの上に配置することができ、つり合いおもり120Cからつり合いおもりケーブル210C(番号付けされていない)をかご110C(不図示)の側面のそれらの関連するつり合いおもり接続点240Cに引き回すことができる。リフトモーター130Cは他のモーター130A、130B、130Dから水平方向にシフトすることができ、およびかご110Cの移動を可能にするためにリフトケーブル136C(不図示)によってかご110Cの背面に接続することができる。
ある実施形態において、かご110B〜110Iは、かご110Aとかご110Jの間にアルファベット順に垂直に配置可能であるが、図8には示されていない。そのようなかご110A〜110Jのいずれかの間の主な違いは、図8に示されるような、それらの関連するつり合いおもり(120A〜120J)の、それらの関連するつり合いおもり走路(410A〜410J)の、それらの関連するつり合いおもりケーブル接続点(240A〜240J)の、それらの関連するつり合いおもりケーブル(210A〜210J)の、それらの関連するリフトケーブル(136A〜136J)の、それらの関連するリフトケーブル接続点150A〜150J(不図示)の、それらの関連するデータおよび電力ケーブル300A〜300J(不図示)の、それらの関連するデータおよび電力接続点330A〜330J(不図示)の、かご110A〜110Jに関連付けられる滑車140の、異なる水平方向位置である。
他の8台のかご(110B〜110I)の実施形態は、上に記載したかご110Aおよびかご110Jの実施形態と実質的に同じであり得るが、それらのつり合いおもり(120B〜120I)の、それらのつり合いおもり接続点(240B〜240I)の、それらの関連するつり合いおもりケーブル(210B〜210I)の、それらのつり合いおもり走路(410B〜410I)の、およびそれらの関連する滑車(不図示)の位置が図10に示されるように他の全てから水平および/または垂直にシフトされた位置にあり得ることを除く。
図11は、昇降路100内を互いに独立して移動できる20台(またはそれを超える)のエレベータかご(110A〜110T)のつり合いおもり、つり合いおもり走路および接続点の構成を示す上面図である。この実施形態において各かごは4つの関連するつり合いおもり(120A〜120T)と、4つの関連するつり合いおもり走路(410A〜410T)と、4本の関連するつり合いおもりケーブル(210A〜210T)と、1または2本のリフトモーターケーブル(136A〜136T)と、1本のデータおよび電力ケーブル(300A〜300T)と、関連する接続点および滑車とを有することができる。各要素は、昇降路100内の他のかご110の他のつり合いおもり、つり合いおもりケーブル、走路、接続点、滑車、リフトケーブル、データおよび電力ケーブルの全てから水平および/または垂直にシフトさせることができ、それによりそれらの間の干渉を回避するようにする。図11は概念的に図10と非常に類似し、20台のエレベータかご(110A〜110T)を含有する昇降路100内のエレベータかご110Aの上面を示し、20台のうちの19台は一番上のかご110Aの真下にあるために示されていない。図11はまた、どのように昇降路100内の20台のかごのそれぞれの4つのつり合いおもり(120A〜120T)を、つり合いおもりケーブル(210A〜210T)によって、関連するエレベータかご(110A〜110T)に配置された関連する接続点(240A〜240T)に接続できるか、およびどのように要素の全てを他のつり合いおもり(120B〜120T)に対して、他のつり合いおもり走路(410B〜410T)に対して、他のつり合いおもりケーブル(210B〜210T)に対して、反対側の垂直ガイドトラック230に対して、示されているガイドの真下に存在し得る他のガイド装置(220B〜220T)に対して、他のリフトケーブル(136B〜136T)に対して、他の関連するリフトモーター接続点(150B〜150T)(そのうちのいくつかは特に識別されていない)に対して、他のデータおよび電力ケーブル(300B〜300T)に対して、他の関連するデータ/電力接続点(330B〜330T)(そのうちのいくつかは特に識別されていない)に対して、本発明のある実施形態に従い配置できるかを示す。
1つの実施形態において、(かごA1に接続された)2本のつり合いおもりケーブル210Aは、つり合いおもり120Bの真中の両側に配置された垂直つり合いおもりケーブル通路1400Bを通って延び、およびまた、つり合いおもり120Cの真中の両側に配置されたより大きな垂直つり合いおもりケーブル通路1400Cを通って延びる。これらの垂直つり合いおもりケーブル通路はつり合いおもり120Aが妨害なくおよび同じつり合いおもり走路410を共有するつり合いおもり120Bおよび120Cの移動から独立してつり合いおもり走路410の区画410Cを上下に移動することを可能にする。同じく、(かごB1に接続された)2本のつり合いおもりケーブル210Bは、つり合いおもり120Cの真中の両側に配置された垂直つり合いおもりケーブル通路1400Cを通って延びる。これらのより大きな垂直つり合いおもりケーブル通路1400Cはつり合いおもり120Bが妨害なくおよび同じつり合いおもり走路410を共有するつり合いおもり120Aおよび120Cの移動から独立してつり合いおもり走路410の区画410Bを上下に移動することを可能にする。図14Eは異なる三次元の視点から上の要素および実施形態の全てを示す。