JP2708273B2 - エレベータ駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はリニアモータ式エレベータのエレベータ駆動
装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、ビルデイング利用者の単位時間当たり及び建築
単位面積当たりの運搬量を増加させるため、エレベータ
昇降用通路内へ複数のケージを走行自在に収容したリニ
アモータ式のエレベータシステムが提案されている。

このエレベータシステムでは、第12図に示すようにエ
レベータケージ18を案内するガイドレール202、204と、
エレベータケージ18を駆動させるリニアモータ208とに
よって構成されている。

このような構成のリニアモータ式エレベータでは、エ
レベータケージ208へ、ガイドレール202、204に案内さ
れるローラ209と、リニアモータ208を構成する可動子21
0とを取付けなければらず、エレベータケージ18全体の
重量が増加し、エレベータケージ18の昇降速度が低下し
ていた。

また、エレベータ通路内の壁面にはリニアモータ208
を構成する固定子212と、エレベータケージ18を鉛直方
向または水平方向に案内するガイドレール202、204とを
取付けなければならないため、エレベータシステムを構
築する構成部材数が多く、構造全体が複雑化していた。

さらに、通常エレベータケージ18を昇降方向へ移動さ
せるためのリニアモータ208はエレベータケージ18の背
面（エレベータケージの出入口と反対側）に設置されて
いる。しかし、リニアモータ208の垂直力（リニアモー
タを構成する固定子212と可動子210との間に生ずる吸引
力または反発力）は、エレベータケージ18を昇降方向へ
移動させる推進力よりも大きくなる性質を有している。
そのためエレベータケージ18に取付けられる可動子210
の取付構造を強固なものにしなければ、垂直力を支えき
れず、これによって、さらにエレベータケージ18の重量
が増加する。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は上記事実を考慮して、リニアモータ式エレベ
ータを構築するための部材点数を削減すると共に、リニ
アモータの固定子と可動子との間に発生する垂直力を解
消できるエレベータ駆動装置を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係るエレベータ駆動装置は、複数本設けられ
た昇降用通路と昇降用通路を連絡する横行用通路とを備
えたエレベータケージ用通路へ移動可能に配置されたエ
レベータケージを移動させるエレベータ駆動装置であっ
て、前記エレベータケージから突出して前記エレベータ
ケージへ回転可能に取付けられた可動子と、エレベータ
ケージの移動方向に沿って配置され前記可動子の外周を
軸方向に移動可能に取囲みエレベータケージを軸方向に
沿って案内する筒状の案内手段と、前記案内手段の筒状
内周部及び軸方向に沿って配置され軸方向に沿って順次
励磁させることにより前記可動子を介してエレベータケ
ージを移動させる固定子と、を有することを特徴として
いる。

〔作用〕

上記構成のエレベータ駆動装置においては、エレベー
タケージの移動に必要な推進力は、エレベータケージへ
回転可能に取付けられた可動子と、この可動子に対応
し、エレベータケージの移動方向に沿って可動子の外周
を取り囲むようにエレベータケージを案内する円筒状の
案内手段の内部へ配設された固定子とで構成されるリニ
アモータにより付与される。

すなわち、可動子の外周は一定の間隔を持って固定子
に取り囲まれた状態とされ、可動子の外周面と固定子の
内周面で生ずる垂直力は互いに反発し合い解消されて、
エレベータケージには推進力だけが付与される。

また固定子は、案内手段の内部へ配置され、エレベー
タケージを案内するガイド用ローラの役割も果たすの
で、エレベータケージに配設されるガイドローラ等の部
材も削減され、その分エレベータケージを収容するエレ
ベータ通路の面積も小さくすることができる。

〔実施例〕

第１図には本発明のエレベータ駆動装置が備えられた
ビルデイング10が示されている。ビルデイング10にはエ
レベータ装置のエレベータケージ18が移動するためのエ
レベータ通路12が設けられている。エレベータ通路12
は、ビルデイング10の鉛直方向へ延びる４本の昇降用通
路14と、各フロアで昇降用通路14を連絡する横行用通路
16とで構成されている。

エレベータケージ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、また横行用通路16内を水
平方向、所謂横行可能とされている。

第２図に示されるように、昇降用通路14内には、エレ
ベータケージ18の背面側（出入口の反対側）に昇降用通
路14に沿って、２本の昇降用ガイドレール20が配設され
ている。この昇降用ガイドレール20は、円筒型で軸方向
に沿ってスリット22が設けられている。

また、横行用通路16内には、同じくエレベータケージ
18の背面側へ横行用通路16に沿って１フロア当たり３本
の横行用ガイドレール22が配設されている。横行用ガイ
ドレール22は昇降用ガイドレール20と同様に軸方向に沿
ってスリット23が形成された円筒型で、昇降用ガイドレ
ール20と横行用ガイドレール22とが交差する昇降用ガイ
ドレール20には、昇降用ガイドレール20と横行用ガイド
レールを接続する回転レール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と同様に円筒型とされており、回転軸24が建
物に固定された軸受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（第６図参照）。回転レール21は
第５図に示すように、昇降用ガイドレール20と対向する
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、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
で制限されている。

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５図参照）。

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とは回転角リニアモータ38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（第７図
参照）。電磁石32に交流電圧が印加され交流電流が流れ
ると公知の同期型リニアモータの原理により回転レール
21は第５図矢印Ａ方向またはその反対の方向に回動す
る。

第２図及び第３図に示されるように、乗員を搭載させ
るエレベータケージ18背面の上端部、下端部及びその中
間部の３箇所には、支持部42が取付けられている。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は昇降用ガイドレール20に形成されたスリット
23へ挿入され、昇降用ガイドレール20の円筒内部にまで
延出されている。この保持部44の中間部には、所定間隔
を隔てて配置された一対のローラ46が回転可能に軸支さ
れている。この一対のローラ46は円筒型の昇降用ガイド
レール20の外周面と当接し、エレベータケージ18と昇降
用ガイドレール20との間隔を一定に保っている。さら
に、保持部44と昇降用ガイドレール20のスリット23と交
差する部分には、保持部44に一対のローラ48が軸支され
ている。この一対のローラ48は、昇降用ガイドレール20
の軸方向に沿って形成されるスリット23の切断面23Aと
当接し、保持部44とスリット23との間隔を一定に保持し
ている。

第３図及び第４図に示すように、保持部44の先端部に
は、円柱形の永久磁石52が取付けられ昇降用ガイドレー
ル20の円筒内部に収容されている。一方、これに対応し
て、昇降用ガイドレール20の円筒内部には、昇降用ガイ
ドレール20の軸方向及び円周面に沿って、所定の間隔で
電磁石50が、複数個配設されている。

電磁石50と永久磁石52との間はローラ46及びローラ48
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と永久磁石52とは、電磁石50を固定子とし永久磁石52
を可動子とする昇降用リニアモータ54（第７図参照）を
構成する。このリニアモータ54は、制御装置40により電
磁石50を流れる交流電流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を昇降用通路14内を上昇及び
下降方向に移動させ、またその移動を停止するようにな
っている。

この電磁石50は昇降用ガイドレール20と同様に横行用
ガイドレールにも配設されている。したがって、回転レ
ール21が90°回転して横行用ガイドレール22に接続され
たとき、エレベータケージ18は横行用ガイドレール22に
案内されて水平方向に移動できるようになっている。

なお、エレベータケージ18にはエレベータケージ18か
ら突出する図示しないブレーキ装置が取付けられてい
る。このブレーキ装置はエレベータケージ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を図
示しないブレーキシユーで挟み込んで停止させる。

第８図に示すように、昇降用通路14の中央部付近には
昇降用通路14に沿って給電線64が配設されている。エレ
ベータケージ18にはこの給電線64に対応して給電線64に
接触する集電シユー66が取付けられている。エレベータ
ケージ18にはこの集電シユー66を介して給電線64から電
力が供給され、エレベータケージ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、給電線64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磁束として周囲
に放射すると共に、エレベータケージ18からの後述する
信号を受信する。エレベータケージ18にはこの情報ケー
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、エレベータケージ18内部と外部
との通信が可能になると共に、エレベータケージ18の位
置が検出される。

第７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
て検出される各エレベータケージ18の位置情報が入力さ
れる。また、エレベータケージ18内には、乗員によって
操作される操作パネル74と、エレベータケージ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
利用者がエレベータケージ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40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エレベータケージ18
の呼出しを検知する。

次に本実施例の作用を第９図のフローチヤートを参照
して説明する。

ステツプ100ではエレベータケージ18を目的のフロア
まで移動させる移動経路中で、エレベータケージ18の横
行方向への移動が必要が否かを判定する。横行方向への
移動必要無しと判定した場合、回転レールは作動させ
ず、ステツプ116で永久磁石52と電磁石50で構成される
昇降用リニアモータ54を作動させ、エレベータケージ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。なお、第４図に示されるように、永久磁石
52の外周に渡って遠心方向に向かう垂直力と、電磁石50
の内周に渡って求心方向に向かう垂直力とは反発し合
う。この結果、永久磁石52と電磁石50の間に生ずる垂直
力は解消され、エレベータケージ18には推進力のみが作
用する。

横行方向への移動必要有りと判定した場合にはステツ
プ102で横行可能なフロアまでエレベータケージ18を移
動させ、昇降用リニアモータ54及びブレーキ装置によっ
てエレベータケージ18を昇降用通路14と横行用通路16と
の接続部で停止させる。

ステツプ104ではレール回転用リニアモータ38を作動
させ、エレベータケージ18に取付けられた保持部44を支
持部42を中心として回動させると、共に回転レール21を
回転軸24を中心として90°回動させ、横行用ガイドレー
ル22と接続させる。これによって、エレベータケージ18
の横行方向への移動が可能となる。この回転レール21の
回転時には、昇降用ガイドレール20を挟持していたブレ
ーキ装置62をエレベータケージ18側に退避させる。

ステツプ106ではエレベータケージ18内の搭乗者の有
無を判定する。エレベータケージ18内に搭乗者が有る場
合はステツプ108で永久磁石52と電磁石50で構成される
横行用リニアモータ60を作動させ、エレベータケージ18
に加わる加速度の最大値が小さくなるように加速し、減
速度の最大値が小さくなるように減速して目的とする昇
降用通路14で停止するように制御する。エレベータケー
ジ18内に搭乗者が無い場合はステツプ110で横行用リニ
アモータ60を作動させ、エレベータケージ18が大きい加
速度で加速し目的とする昇降用通路14まで移動して大き
い減速度で停止するように制御する。これにより、エレ
ベータケージ18内に搭乗者有りの場合と比較して横行用
通路16内を移動する時間を短縮することができる。

エレベータケージ18が目的とする昇降用通路14まで移
動して停止すると、ステツプ112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と接続する位置まで回転させる。ステツプ114
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。

なお、本実施例では、電磁石50が配備された昇降用ガ
イドレール20をエレベータ通路の鉛直方向に沿ってエレ
ベータケージ18の両側に２本しか配設しなかったが、こ
れに限定されず、第10及び第11に示されるように、積載
重量が比較的大きいリニアモータ式エレベータ駆動装置
を構成するには、エレベータケージ18の前後に４本、ま
たは３本配設してもよい。

また同様に、横行用ガイドレールの数も３本に限られ
るものではないことは無論で、例えばエレベータケージ
18の背面の上端部及び下端部の２か所でもよい。

さらに、回転レール21の駆動装置はリニアモータに限
られず、通常のモーターまたは油圧装置等によるもので
も構わない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係るエレベータ駆動装置
によれば、リニアモータ式エレベータを構築するための
部材点数を削減できる共に、リニアモータの固定子と可
動子との間に発生する垂直力を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例に係るエレベータ駆動装置が適用され
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図はリニアモー
タ部分を示した拡大斜視図、第４図はリニアモータ部分
を示した断面図、第５図は回転レール近傍を示す正面
図、第６図は回転レール近傍を示す側面図、第７図はエ
レベータ装置の概略ブロック図、第８図は昇降用通路と
横行用通路との接続部近傍を示す概略平面図、第９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10図〜第11図は本実施例に係るエレベータ装置の
ガイドレール構造の取付け位置が変形されたものを示す
概略平面図、第12図は従来のエレベータ駆動装置を示す
斜視図である。 20……昇降用ガイドレール（案内手段）、21……回転レ
ール（案内手段）、22……横行用ガイドレール（案内手
段）、50……固定子、52……可動子。

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と昇降用通路
   を連絡する横行用通路とを備えたエレベータケージ用通
   路へ移動可能に配置されたエレベータケージを移動させ
   るエレベータ駆動装置であって、前記エレベータケージ
   から突出して前記エレベータケージへ回転可能に取付け
   られた可動子と、エレベータケージの移動方向に沿って
   配置され前記可動子の外周を軸方向に移動可能に取囲み
   エレベータケージを軸方向に沿って案内する筒状の案内
   手段と、前記案内手段の筒状内周部及び軸方向に沿って
   配置され軸方向に沿って順次励磁させることにより前記
   可動子を介してエレベータケージを移動させる固定子
   と、を有するエレベータ駆動装置。