JP2708272B2 - エレベータ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複数本設けられた昇降用通路間を連絡する横
行用通路によって、ケージを昇降用通路間で横行移動さ
ることが可能なエレベータ装置に関する。

〔従来技術〕

従来のエレベータ装置では１本のエレベータシヤフト
内に複数のケージを収容することができないため、利用
者の単位時間及び建物単位面積当りの運搬量を増加させ
るためには、ケージの移動速度を上げる、またはエレベ
ータシヤフトの本数を増やす必要がある。しかし、ケー
ジの移動速度には限界があり、またエレベータシヤフト
の本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った。

このため、上昇用の路線と下降用の路線の各々の上端
及び下端を上部通路及び下部通路で連結してループ状に
形成したエレベータシヤフト内に、複数個のケージを走
行自在に収容したエレベータ装置が提案されている（特
開昭62-275987号公報参照）。また、本出願人は、リニ
アモータによってケージを上昇又は下降させると共に複
数設けられた昇降用通路間を横行用通路によって連絡
し、この横行用通路を介してケージを横行させることを
提案している（一例として実願平2-72852号）。これに
よって利用者の単位時間当りの運搬量を増加させること
ができ、かつビルデイング内の空間を有効利用できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来のエレベータ装置において、
ケージが横行する場合における加減速時に乗員には慣性
力が作用するため、ケージの移動開始時及び停止直前は
微速とする必要がある。このため、乗員の快適性を重視
すると、効率良くケージの移動を行うことができないと
いう問題点がある。

本発明は上記事実を考慮し、乗員に加わるケージ移動
時の慣性力の影響を緩和して快適性を維持しつつ、効率
良くケージを移動することができるエレベータ装置を得
ることが目的である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係るエレベータ装置は、複数本設けられた昇
降用通路間を連絡する横行用通路によって、ケージを昇
降用通路間で横行移動させることが可能なエレベータ装
置であって、前記ケージの床面を前記横行方向に対して
傾斜させる床面傾斜機構と、前記ケージの移動及び停止
の加減速時に乗員に加わる慣性力を相殺するように前記
床面傾斜機構を制御する傾斜制御手段と、を有してい
る。

〔作用〕

ケージの横行移動時及び停止時での加減速時には、乗
員には慣性力が働く。ここで、本発明では、傾斜制御手
段によって床面傾斜機構を作動させ、前記慣性力を相殺
するようにケージの床面を傾斜させる。すなわち、例え
ばケージの移動開始時移動方向と同一方向へ床面が向く
ように床面を傾斜させる。このため、乗員は移動方向へ
傾くことになる。一方、慣性力は乗員を移動方向とは反
対方向へ移動させる（留まろうとする）方向に作用する
ので、これらの方向が相反する方向となり、慣性力は相
殺される。

このように、床面を慣性力に応じて傾斜させることに
より、ケージの移動時の初速度を高めても或いは停止時
に急減速しても乗員へは見掛け上慣性力は働かず、快適
性を維持しつつ、ケージの横行時の速度アップを図るこ
とができる。

〔実施例〕

第１図には本発明のエレベータ装置が取付けられたビ
ルデイング10が示されている。ビルデイング10は地下１
階、地上19階とされており、３階が食堂として利用さ
れ、他のフロアがオフイスとして利用されている。

ビルデイング10にはエレベータ装置の後述するケージ
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。エレベータシヤフト12は、ビルデイング10の鉛直
方向に伸びる４本の昇降用通路14と、ビルデイング10の
地下１階、地上１階、３階、10階及び18階に設けられ各
昇降用通路14間を連絡する横行用通路16と、で構成され
ている。ケージ18は昇降用通路14内を上昇方向及び下降
方向に移動可能とされ、横行用通路16内を水平方向、所
謂横行方向に移動可能とされている。なお、エレベータ
装置はケージ18を10台有している。

第７図（Ａ）に示される如く、ケージ18は、箱型で底
面100には、床面100を構成する板材102が床面傾斜機構
の一部を構成するシリンダ104によって支持されてい
る。板材102の四隅には、互いに平行なフランジ106が形
成されたブラケット108が取付けられており、このフラ
ンジ106には、同軸上の円孔110が形成されている。この
円孔110へ、軸112を介してシリンダ104のシヤフト114が
軸支されている。一方、底面100には、前記ブラケット1
08と同一形状のブラケット108が取付けられ、シリンダ
本体116の基部が軸118を介して円孔110へ軸支されてい
る。

第７図（Ｂ）に示される如く、シリンダ104の２室と
連通するパイプ120は、それぞれ前記シリンダ104と共に
床面傾斜機構を構成する電磁弁122に接続されており、
この電磁弁122のオン・オフ動作により、所定の油が供
給、排出され、油圧によってシヤフト114が伸縮される
ようになっている。電磁弁122は、傾斜制御装置124によ
って制御され、この電磁弁122のオン・オフを制御する
ことにより、シヤフト114は、所定の伸出量で停止され
る。

なお、シリンダ104は、ケージ18の横行方向で一対と
され、この一対のシリンダ104のシヤフト114は、同期し
て伸縮される。このため、床面100は、横行方向（第７
図（Ａ）の矢印Ｓ方向）に沿って傾斜させることができ
る（第７図（Ａ）想像線参照）。

第２図に示すように、昇降用通路14内には昇降用通路
14に沿って４本の昇降用ガイドレール20が配設されてい
る。各昇降用ガイドレール20は断面がＨ字形またはＩ字
形とされている。また、横行用通路16内には横行用通路
16に沿って昇降用ガイドレール20と同様に断面がＨ字形
とされた４本の横行用ガイドレール22が配設されてい
る。さらに、昇降用通路14と横行用通路16との接続部の
上端近傍及び下端近傍の各々には回転レール21が配置さ
れている。

回転レール21は昇降用ガイドレール20及び横行用ガイ
ドレール22と同様に断面がＨ字形とされており、回転軸
24が軸受26に軸支され回転軸24を中心として回動可能と
されている。回転レール21は第３図に示す位置で昇降用
ガイドレール20に対応し、第３図に示す位置から90°回
動した位置で横行用ガイドレール22に対応する。横行用
ガイドレール22の先端部にはストッパ28が取付けられて
いる。このストッパ28によって回転レール21の回動は、
第３図に示す昇降用ガイドレール20に対応する位置か
ら、90°回動し横行用ガイドレール22に対応する位置ま
での間に制限されている。

回転レール21の回転軸24の周囲には円弧状に形成され
たレール30と円弧状に形成された電磁石32とが回転軸24
を中心として配置されている（第３図参照）。第４図に
示すように、レール30は断面がコ字状に形成されてお
り、回転レール21にはレール30を挟持する一対のローラ
34が２組取付けられている。また、回転レール21には電
磁石32に対応して回転レール21から突出する永久磁石36
が取付けられている。電磁石32と永久磁石36とは回転用
リニアモータ38（第６図参照）を構成しており、制御装
置40によりその作動が制御される。電磁石32に電圧が印
加されると公知の誘導型リニアモータの原理により回転
レール21は第３図矢印Ａ方向またはその反対の方向に回
動する。

乗員を収容するケージ18の上面及び下面の端部には各
々支持部42が取付けられている（第２図参照）。第３図
に示すように、各々の支持部42には保持部44が回転可能
に軸支されている。保持部44は所定間隔を隔てて配置さ
れた一対のローラ46を回転可能に軸支している。この一
対のローラ46は前記昇降用ガイドレール20を挟持してい
る。これにより、ケージ18は昇降用ガイドレール20に案
内されて昇降用通路14内を上昇及び下降方向に移動可能
とされている。また、一対のローラ46が第３図に示す位
置でケージ18が停止した状態で回転レール21が回動する
と、一対のローラ46は保持部44と共に回転レール21と一
体に回動する。これにより、ケージ18は横行用ガイドレ
ール22に案内されて横行用通路16内を横行可能となる。
また第４図に示すように、保持部44は一対の補助ローラ
48を回転可能に軸支しており、ケージ18の上昇、下降方
向への移動時及び横行時には各ガイドレールに接触し、
ケージ18の移動を補助するようになっている。

第２図及び第５図に示すように、２本の昇降用ガイド
レール20の間には電磁石50が取付けれており、この電磁
石50は昇降用通路14の全長に亘って複数個配設されてい
る。ケージ18にもこの電磁石50に対応して永久磁石によ
り構成される昇降用磁石52が取付けられている。電磁石
50と昇降用磁石52との間は昇降用ガイドレール20によっ
て所定間隔に保持されている。これにより電磁石50と昇
降用磁石52とは、電磁石50を１次側とし昇降用磁石52を
２次側とする昇降用リニアモータ54（第６図参照）を構
成し、電磁石50に電圧が印加されることにより誘導型リ
ニアモータとして作動すると共に、制御装置40によりそ
の作動が制御される。制御装置40により電磁石50へ印加
する電圧の大きさ及び周波数が制御されることによっ
て、ケージ18は昇降用通路14内を上昇及び下降方向に移
動し、またその移動が停止される。なお、ケージ18の下
降時（及び移動停止時）には、昇降用リニアモータ54を
発電機として作用させケージ18の運動エネルギーを電力
に変換して電力供給系に返す回生制動が行われる。

また第５図に示すように、横行用ガイドレールの近傍
には横行用通路16に沿って電磁石56が複数個配設されて
いる。ケージ18にもこの電磁石56に対応して横行用磁石
58が取付けられている（第２図も参照）。電磁石56と横
行用磁石58との間は横行用ガイドレール22によって所定
間隔に保持されている。これにより電磁石56と横行用磁
石58とは横行用リニアモータ60（第６図参照）を構成
し、制御装置40によりその作動が制御される。制御装置
40により電磁石56へ印加する電圧の大きさ及び周波数が
制御されることによって、ケージ18は横行用通路16内を
横行用通路16に沿って横行方向に移動し、また横行方向
への移動が停止される。

また、ケージ18にはケージ18から突出するブレーキ装
置62が取付けられている（第２図参照）。ブレーキ装置
62はケージ18の移動を停止させる役目を有しており、昇
降用ガイドレール20または横行用ガイドレール22を図示
しないブレーキシューで挟み込んで停止させる。

第２図に示すように、電磁石50の近傍には昇降用通路
14に沿って給電線64が配設されている。ケージ18にはこ
の給電線64に対応して給電線64に接触する集電シュー66
が取付けられている（第５図参照）。ケージ18には集電
シュー66を介して給電線64から電力が供給され、ケージ
18内の照明、ドア68の開閉用の図示しないモータ等の作
動に使用している。また、電磁石50の近傍には昇降用通
路14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
を漏れ電流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70に対応して情報ケーブル70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。

第６図に示すように、情報ケーブル70は制御装置40に
接続されている。制御装置40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、乗員によって操作される操作パネ
ル74と、ケージ18内の乗員の有無を検出するセンサ76
と、図示しない発信装置と、が取付けられている。セン
サ76は、例えば赤外線を放射して乗員の有無を検出する
赤外線センサ等から構成される。乗員が操作パネルを操
作することによって行先フロアが指定されると、この行
先フロア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40に入力される。また、セ
ンサ76の出力信号も発信装置から情報ケーブル70を介し
て制御装置40に入力される。

また、各フロアの待合スペース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は制御装置に接続さ
れている。制御装置40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。

次に本実施例の作用を第８図のフローチヤートに従い
説明する。

ステツプ200ではケージ18を目的のフロアまで移動さ
せる移動経路中に、ケージ18の横行方向への移動が有る
か否かを判定する。横行方向への移動無しと判定した場
合、ステツプ234で昇降用リニアモータ54を作動させ、
ケージ18を上昇方向または下降方向へ移動させて目的の
フロアで停止させる。

横行方向への移動有りと判定した場合にはステツプ20
2で横行可能フロアまでケージ18を移動させ、昇降用リ
ニアモータ54及びブレーキ装置62によってケージ18昇降
用通路14と横行用通路16との接続部で停止させる。この
状態で各ローラ46は回転レール21に対応し、回転レール
21を挟持する。ステツプ204ではレール回転用リニアモ
ータを作動させ、回転レール21を横行用ガイドレール22
に対応させる。これに伴って、ケージ18に取付けられた
ローラ46が保持部44を中心として回動し、ケージ18の横
行方向への移動が可能となる。なお、この回転レール21
の回転時には、昇降用ガイドレール20に対応していたブ
レーキ装置62をケージ18側に退避させ、回転レール21の
回転停止後に横行用ガイドレールに対応させる。

ステツプ206ではケージ18内の乗員の有無を判定す
る。ケージ18内に乗員が有る場合は、ステツプ208で横
行用リニアモータ60を所定の加速度で作動させ、次いで
ステツプ210で加速度に応じて横行方向に床面100が向く
ように電磁弁122へ通電する。この通電により、床面100
の傾斜角度θは、横行用リニアモータ60の加速度に応じ
て定められており、ケージ18の移動によって生じる乗員
への慣性力（横行方向とは反対方向）が打ち消される反
力が働くように床面100が傾斜される。ここで、乗員に
加わる重力をＧ、慣性力をαとすると、傾斜角度θは、
以下の式で表される。

θ＝tan α/G このため、第９図（Ａ）に示される如く、ケージ18の
横行による加速度に対応する前記見掛け上の加速度が得
られ、これらは、互いに打ち消され、乗員へ加わる慣性
力が相殺されることになる。なお、第９図において、実
線はケージの移動速度の変化、点線はケージに加わる加
速度の変化、想像線は床面100の傾斜による見掛け上の
加速度の変化を示している。

次のステツプ212では、所定速度となったか否かが判
断され、否定判定の場合は、ステツプ210へ戻り、床面1
00の傾斜を継続する。また、肯定判定された場合は、ス
テツプ214へ移行して定速走行とし、次いでステツプ216
で床面100を水平とする。次のステツプ218では、所定距
離となったか否かが判断され、肯定判定された場合は、
ステツプ220へ移行して減速を開始する。次のステツプ2
22では、この減速時の加速度（負の加速度であるので減
速度）に応じて床面100を横行方向とは反対方向へ傾斜
される。これにより、上記移動開始時と同様に、乗員に
加わる慣性力を相殺することができる。

次のステツプ224では、ケージ18が停止したか否かが
判断され、停止した場合はステツプ226へ移行して床面1
00を水平とし、ステツプ228へ移行する。

一方、ケージ18内に乗員が無い場合はステツプ230で
横行用リニアモータを作動させ、通常搬送制御を行う。
この通常搬送制御は、前記ステツプ208からステツプ226
までの制御の内、ステツプ210、ステツプ216、ステツプ
222及びステツプ226を除いた制御となる。すなわち、乗
員がいないので床面100の傾斜角度θを変化させる必要
はない。従って、乗員の有無に拘らず、ケージ18の移動
は、大きい加減速度で移動させることができ、乗員有り
の場合は、床面100を傾斜させたので、乗員は慣性力の
影響を受けることなく、快適生を維持することができ
る。

ケージ18が隣接する昇降用通路14まで移動して停止す
ると、ステツプ228ではレール回転用リニアモータ38を
作動させて、回転レール21を昇降用ガイドレール20に対
応する位置まで回転させる。ステツプ232では昇降用リ
ニアモータ54を作動させ、ケージ18を上昇方向または下
降方向へ移動させて目的のフロアで停止させる。

このように、本実施例では４本の昇降用通路14と昇降
用通路14を連絡する横行用通路16と、から構成されるエ
レベータシヤフト12内に10台のケージ18を収容するよう
にしたので、単位時間当り及び建物単位面積当りの利用
者の運搬量を向上させることができると共に、ビルデイ
ング10内の空間を有効利用できる。

また、ケージ18を昇降用リニアモータ54及び横行用リ
ニアモータ60を用いて移動させるようにしたので、ケー
ジ18を高速で移動させることができ、高層ビルデイング
等に有効である。

さらに、回転レール21を昇降用ガイドレール20または
横行用ガイドレール22と接続可能とし、回転レール21の
回動と共にローラ46も回動させるようにしたので、ケー
ジ18の移動方向を変更することが容易である。

また、ケージ18内の乗員の有が検出された場合に、乗
員の無が検出された場合よりも小さい加速度で加速して
横行用通路16内を移動するようにしたので、乗員に不快
感を与えることなくケージ18を横行させることができる
と共に、乗員の無が検出された場合に短時間で横行が終
了するので単位時間当りの利用者の運搬量を向上させる
ことができる。

なお、本実施例のエレベータ装置では昇降用リニアモ
ータ54を電磁石50と昇降用磁石52との一対で構成する所
謂片側式の誘導型リニアモータとしていたが、本発明は
各リニアモータがこの形式に限定されるものではない。

なお、本実施例では床面傾斜機構として、板材102を
シリンダ104によって支持し、電磁弁122のオン・オフに
より、床面100を傾斜させるようにしたが、第10図に示
される如く、横行用ガイドレール22を分割し、それぞれ
相対回転可能なように連結し、第10図実線又は想像線に
示される如く、ケージ18の加速度が大きい部位に応じて
横行用ガイドレール22を傾斜させるようにしてもよい。
また、予め傾斜レールと水平レールとを併設し、ポイン
トによって切換えてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明した如く本発明に係るエレベータ装置に、乗
員に加わるケージ移動時の慣性力を緩和して快適性を維
持しつつ、効率良くケージを移動することができるとい
う優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は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、第２図は昇降用通路と横行用通
路との接続部近傍を示す斜視図、第３図は回転レール近
傍を示す側面図、第４図は回転レール近傍を示す側面
図、第５図は昇降用通路と横行用通路との接続部近傍の
概略上面図、第６図はエレベータ装置の概略ブロック
図、第７図（Ａ）はケージの内部を示す断面図、第７図
（Ｂ）は電磁弁の配管図、第８図は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、第９図（Ａ）及
び（Ｂ）はケージの横行時の速度及び加速度の変化を示
す特性図、第10図は他の実施例に係る概略図である。 14……昇降用通路、16……横行用通路、18……ケージ、
20……昇降用ガイドレール、22……横行用ガイドレー
ル、40……制御装置、100……床面、104……シリンダ
（床面傾斜機構）、122……電磁弁（床面傾斜機構）、1
24……傾斜制御装置。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数本設けられた昇降用通路間を連絡する
   横行用通路内でケージを横行移動させることが可能なエ
   レベータ装置であって、前記ケージの床面を前記横行方
   向に対して傾斜させる床面傾斜機構と、前記ケージの移
   動及び停止の加減速時に乗員に加わる慣性力の影響を小
   さくなるように前記床面傾斜機構を制御する傾斜制御手
   段と、を有するエレベータ装置。