JP3347469B2 - 家庭用昇降装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般家庭家屋に利用す
るための家庭用昇降装置に関し、特に家庭利用として最
小の電力により可動し、しかも停電時において安全が確
保でき、老人や子供にも安心して利用できる家庭用昇降
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高齢化社会になりつつある日本の現状に
於いて、住宅設備も、二世代、三世代住宅が普及しつつ
あり、一戸建て住宅も限られた土地に建設する為に、高
層化が進んでいる。したがって高齢者が上層階に住む機
会も多くなり、階段等の昇降に不便をきたし、高齢者の
行動が制限されている。一部に機械昇降装置（エレベー
タ）が取り付けられている住宅も見受けられるが、一般
的に普及されるに至っていない。これは、エレベータの
取付費が高価であること、電気代等の維持費が掛かる事
による。本発明は、この問題を解決した安価で維持費の
少ない家庭用昇降装置（ホームエレベータ）を提供する
ものである。図５は従来技術の一例を示し、その構造は
以下の通りである。人の乗降部51とワイヤー52を介して
乗降部とバランスを取ったウエイト53から構成され、昇
降動力部54で、昇降が可能となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上のように構成され
た従来の家庭用昇降装置では、この乗降部51とウエイト
53とのバランスは固定されており、人の乗降に際して
も、変化することはない。したがって、人の乗降によっ
てバランスが崩れた状態で昇降運転が行われている。そ
の意味から、ワイヤー及び、動力装置には、不均衡に耐
えうる設計がなされ、大型化となり、資材費、建設費が
高騰し、電気代等の維持費が掛かり一般家庭に普及され
るに至っていない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による家庭用昇降装置は、荷物あるいは人
を乗降させるための乗降部と、乗降部を上下駆動させる
昇降システムと、昇降システムにワイヤーを介して接続
された可変型バランスウエイトと、乗降部の重量と可変
型バランスウエイトとの重量との差を検出するバランス
検出装置と、検出結果に基づいて可変型バランスウエイ
トの重量を可変する荷重移動装置とからなり、バランス
検出装置で検出された結果に基づき乗降部と可変型バラ
ンスウエイトとの重量がバランスがとれるように荷重移
動装置によって移動用加重物体を移動させ、予め定めた
誤差内のバランスが得られた時点で昇降システムを作動
させて乗降部の昇降動作を行なうようにし、前記移動用
加重物体を加重用ワイヤーとし、加重用ワイヤーを所望
の重量に達するまで貯蔵する貯蔵装置により可変型バラ
ンスウエイトを構成するとともに、可変型バランスウエ
イトへ加重用ワイヤーの移動を行なう巻き揚げ電動機に
より荷重移動装置を構成したことを特徴としている。

【０００５】

【作用】本発明では、従来の家庭用昇降装置に加えてバ
ランス検出器およびバランス移動装置が設けられ、バラ
ンス検出器にて乗降部とバランス貯蔵部との重量の違い
を検出しバランス移動装置により双方の重量を一致さ
せ、予め定めた誤差内のバランスが得られた時点で希望
する昇降動作を行なうようにしたため、昇降に必要なエ
ネルギーはこれらバランスの誤差で生じた位置エネルギ
ー分と総移動質量の移動に伴う仕事量と、昇降時に生じ
る摩擦分との合成となる。この合成力は、停電時におい
ては乗降している人あるいは乗降外にいる人の力で代用
でき得るという僅かな力である。

【０００６】

【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面を参照して
以下に説明する。図１から図４は本発明の４つの形態概
略的に示す図面である。いずれの実施例も主構成は、乗
降部、昇降システム、可変型バランスウエイト、
バランス検出装置および荷重移動装置とから成る。
また、図１、図３および図４に開示した本発明の実施例
を各々の図面毎に説明をする。

【０００７】図１に開示した本発明の一実施例を以下に
説明する。 ［図１における乗降部］ ・側方一端に出入口11を備え、その出入口11には更にド
ア部安全確認装置19が設けられる。 ・乗降用の箱体の天部外側部には移動用加重物体1 であ
る加重用液5 を貯蔵するケージ側タンク13を備え、ケー
ジ側タンク13に貯蔵された加重用液5 を出し入れするフ
レキシブルパイプ29の一端がケージ側タンクの底部まで
延長されて挿入され抜けないように固定されている。 [図１における昇降システム] ・昇降システムは、乗降部を釣り下げるワイヤー21
を巻きつける滑車部22と、滑車部22と軸接続した昇降電
動機23と、可変型バランスウエイトを釣り下げるワイ
ヤー21と、昇降電動機23を安全に制御する制御装置25か
ら成り、乗降部を釣り下げるワイヤー21と可変型バラ
ンスウエイトを釣り下げるワイヤー21とは同一のワイ
ヤーで形成され、昇降電動機23は付設建築物上方に設置
して利用する。 ［図１における可変型バランスウエイト］ ・可変型バランスウエイトは、基本ウエイト27と、貯
蔵タンク3 とから成り、貯蔵タンク3 には底部まで端部
が届くようにフレキシブルパイプ29が挿入固定されてい
る。 ［図１におけるバランス検出装置］ ・バランス検出装置は、１つの滑車部22と、２つの案
内滑車31と、滑車部22の回転を停止させるマグネットブ
レーキ33と、２つの案内滑車31の水平を検出する水平検
出器35とから構成される装置である。 ・以上の構成の関連を示すと、滑車部22の軸支持基部37
は付設建築物上方に設置され、軸支持基部37は滑車部22
の軸部分を中央の角に位置させた二等辺三角形状をな
し、軸支持基部37の両袖角側に２つの案内滑車31をそれ
ぞれ設置し、さらに軸支持基部37の底辺に沿って水平検
出器35を設置する。 ・以上構成されたバランス検出装置の動作を説明する
と、滑車部22および案内滑車31にワイヤー21を掛けマグ
ネットブレーキ33により滑車部22の動きを停止状態にす
ると、ワイヤー21の両端に釣り下げられた乗降部と可
変型バランスウエイトとの重量のバランスに応じて軸
支持基部37は滑車部22の軸部分を中心に傾く。この傾斜
は水平検出器35により検出され、乗降部に対し可変型
バランスウエイトの重量が重いか、軽いか、あるいは
均衡が取れてバランスしているかを判断し検出信号が出
力される。 ［図１における荷重移動装置］ ・荷重移動装置は、可変型バランスウエイトの貯蔵
タンク3 の上方側面に設けられた液体移送ポンプ30であ
り、貯蔵タンク3 の底部へ導かれたフレキシブルパイプ
29の上方端が液体移送ポンプ30の一端に接続され、液体
移送ポンプ30のもう一端には同様にフレキシブルパイプ
29が接続され、このフレキシブルパイプ29のもう一端部
は貯蔵部17の一形態として形成したケージ側タンク13へ
導かれている。

【０００８】［図１に開示した実施例の動作］以上によ
り構成した本発明の１実施例の動作の捕捉説明を以下に
列記する。 ・乗降部に人が乗ると、マグネットブレーキ33でワイ
ヤー21を停止状態にしたバランス検出装置は乗降部
側へ傾く。 ・乗降部内の人がドア部安全確認装置19によりエレベ
ータを作動させても安全であることを確認して完全確認
ボタンを押すと、水平検出器35で検出された情報に基づ
き連動して荷重移動装置が作動する。 ・荷重移動装置はこの場合、ケージ側タンク13の加重
用液5 を貯蔵タンク3 へ移動するように液体移送ポンプ
30が作動し、水平検出器35（例えば誤差±２゜内）が水
平であると判断した状態で液体移送ポンプ30を停止させ
る。 ・乗降部と可変型バランスウエイトとの重量が均衡
が得られた段階で、乗降部中で指示された内容、例え
ば「１Ｆから２Ｆへ上昇移動」という指示に従い昇降シ
ステムが作動する。この昇降システムが作動と同時
にマグネットブレーキ33が解除されて乗降部が目的階
まで移動する。 ・乗降部の移動時において、フレキシブルパイプ29は
乗降部と可変型バランスウエイトとの間でＵ字状に
垂れ下がりながら変形移動する。経年変化による老化を
避けるために、このフレキシブルパイプの処理は図２に
示したように滑車部22の同軸で太い滑車を併設し、フレ
キシブルパイプ29をこの太い滑車側を経由させる手段も
とり得る。

【０００９】図３に開示した本発明の一実施例を以下に
説明する。 ［図３における乗降部］ ・乗降部は図１の構成と同一であるので詳細は重複す
るので省略し、必要に応じ図１の乗降部の説明を参照
する。 [図３における昇降システム] ・昇降システムは図１の構成と同一であるので詳細は
重複するので省略し、必要に応じ図１の昇降システム
の説明を参照する。 ［図３における可変型バランスウエイト］ ・可変型バランスウエイトは、基本ウエイト27と、移
動用加重物体1 である加重用ワイヤー39を貯蔵する貯蔵
装置9 とから構成される。 ［図３におけるバランス検出装置］ ・バランス検出装置は図１の構成と同一であるので詳
細は重複するので省略し、必要に応じ図１のバランス検
出装置の説明を参照する。 ［図３における荷重移動装置］ ・荷重移動装置は、可変型バランスウエイトの垂直
上方の付設建築物上方に設置された巻き揚げ電動機15
と、巻き揚げ電動機15の動軸に設けられた加重用ワイヤ
ー39を巻き揚げるプーリ41とから形成されている。

【００１０】［図３に開示した実施例の動作］以上によ
り構成した本発明の１実施例の動作の捕捉説明を以下に
列記する。 ・乗降部に人が乗ると、マグネットブレーキ33でワイ
ヤー21を停止状態にしたバランス検出装置は乗降部
側へ傾く。 ・乗降部内の人がドア部安全確認装置19によりエレベ
ータを作動させても安全であることを確認して完全確認
ボタンを押すと、水平検出器35で検出された情報に基づ
き連動して荷重移動装置が作動する。 ・荷重移動装置はこの場合、プーリ41に巻かれた加重
用ワイヤー39を巻き揚げ電動機15を作動させて加重用ワ
イヤー39を降ろして可変型バランスウエイトの貯蔵装
置9 へ移動させ、水平検出器35（誤差±２゜）が水平で
あると判断した状態で巻き揚げ電動機15を停止させる。
なお、貯蔵装置9 側で降ろされた加重用ワイヤー39は、
ランダムに納められるが、巻き揚げ電動機15を逆に作動
させて巻き揚げた際に絡まないように加重用ワイヤー39
の形状決定をしている。 ・乗降部と可変型バランスウエイトとの重量が均衡
が得られた段階で、乗降部中で指示された内容、例え
ば「１Ｆから２Ｆへ上昇移動」という指示に従い昇降シ
ステムが作動する。この昇降システムが作動と同時
にマグネットブレーキ33が解除されて乗降部が目的階
まで移動する。 ・乗降部の移動時において、巻き揚げ電動機15は乗降
部の移動の速度に同期して加重用ワイヤー39を巻き揚
げ下げを行なう。これは、加重用ワイヤー39自身に重量
をもたせたため、例えば１Ｆから２Ｆへ乗降部を移動
した場合に巻き揚げ電動機15の同期運転をさせないと、
乗降部の移動距離分だけ加重用ワイヤー39が貯蔵装置
9 に溜まり、可変型バランスウエイト側の重量の方が
重くなり、バランスが崩れた状態でエレベータが動作
し、最終的に昇降システムの負荷が大きくなる。

【００１１】図４に開示した本発明の一実施例を以下に
説明する。 ［図４における乗降部］ ・側方一端に出入口11を備え、その出入口11には更にド
ア部安全確認装置19が設けられる。 ・乗降用の箱体の天部外側部には加重用ワイヤー39を巻
き取って貯蔵する、貯蔵部17の一形態として形成したケ
ージ側電動機付プーリ43を備え、ケージ側電動機付プー
リ43には加重用ワイヤー39が巻き取り貯蔵される。 [図４における昇降システム] ・昇降システムは図１の構成と同一であるので詳細は
重複するので省略し、必要に応じ図１の昇降システム
の説明を参照する。 ［図４における可変型バランスウエイト］ ・可変型バランスウエイトは、基本ウエイト27と、加
重用ワイヤー39を貯蔵する貯蔵装置9 とから構成され
る。加重用ワイヤー39のもう一端はケージ側電動機付プ
ーリ43に巻き付けられる。 ［図４におけるバランス検出装置］ ・バランス検出装置は図１の構成と同一であるので詳
細は重複するので省略し、必要に応じ図１のバランス検
出装置の説明を参照する。 ［図４における荷重移動装置］ ・荷重移動装置は、可変型バランスウエイトの貯蔵
装置9 に備えた巻き揚げ電動機15とケージ側電動機付プ
ーリ43との同期運転により、加重用ワイヤー39が可変型
バランスウエイトとケージ側電動機付プーリ43との間
を移動し必要な重量バランスをおこなうようにしてい
る。

【００１２】［図４に開示した実施例の動作］以上によ
り構成した本発明の１実施例の動作の捕捉説明を以下に
列記する。 ・乗降部に人が乗ると、マグネットブレーキ33でワイ
ヤー21を停止状態にしたバランス検出装置は乗降部
側へ傾く。 ・乗降部内の人がドア部安全確認装置19によりエレベ
ータを作動させても安全であることを確認して完全確認
ボタンを押すと、水平検出器35で検出された情報に基づ
き連動して荷重移動装置が作動する。 ・荷重移動装置はこの場合、ケージ側電動機付プーリ
43に巻き付けられて貯蔵されていた加重用ワイヤー39を
可変型バランスウエイトの貯蔵装置9 に備えた巻き揚
げ電動機15とケージ側電動機付プーリ43との同期運転に
より、可変型バランスウエイトの貯蔵装置9 へ移動さ
せ、水平検出器35（例えば誤差±２゜内）が水平である
と判断した状態で両電動機を停止させる。 ・乗降部と可変型バランスウエイトとの重量が均衡
が得られた段階で、乗降部中で指示された内容、例え
ば「１Ｆから２Ｆへ上昇移動」という指示に従い昇降シ
ステムが作動する。この昇降システムが作動と同時
にマグネットブレーキ33が解除されて乗降部が目的階
まで移動する。

【００１３】以上本発明の実施例の構造および使用方法
を述べたが、各構成要素は、必要に応じ下記に示した他
の実施態様が得られる。

【００１４】図１に開示した実施例において、乗降部
に設けたケージ側タンク13は乗降用の箱体の底部外側部
に設置してもよい。また、昇降システムにおける滑車
部22も同軸上に複数滑車を併設し各々独立したワイヤー
で乗降部と可変型バランスウエイトとを昇降させる
ことができる等、昇降装置は従来一般に知られる種々の
ロービング形態を取り得る。

【００１５】図３に開示した荷重移動装置および可変
型バランスウエイトとの間を移動させる加重用ワイヤ
ー39は一つの種類の太さのワイヤーを用いているが、必
要に応じ、荷重移動装置を複数用い、複数の太さのワ
イヤーまたは、複数のワイヤーに異なる荷重物体を垂下
させて移動用加重物体を構成させて、これらを組合せて
移動させることにより、迅速なバランス動作をおこなう
ように構成し得る。また、図４に開示した荷重移動装置
も同様の形態をとり得る。

【００１６】図４に開示した昇降システムで負荷の掛
かるワイヤーは巻き揚げ電動機15とケージ側電動機付プ
ーリ43との間を往復する加重用ワイヤー39を用いて兼用
させているが、必要に応じて、昇降システムのワイヤ
ーを独立したワイヤーとすることができる。これによ
り、加重用ワイヤー39の荷重移動装置のシステム上の
不都合に左右されず安全に乗降部の昇降を得ることが
できる。

【００１７】図１、図３および図４に開示した実施例の
動作では、完全確認ボタンを押すことにより、初めて荷
重移動装置を作動させていた。この制御により、同一
人物の乗り降りの多い家庭用に対して有効である。すな
わち、荷重変化がないために、荷重移動もなく、従って
荷重移動に際する電力負担もいらない。しかし、この完
全確認ボタンを押さなくとも、常に荷重移動装置を作
動させるように制御させることも可能である。この変更
により、利用者の入れ替わりが激しい場合や、軽い荷物
と重い荷物をランダムに運搬する際、さらには、逐次乗
降部と可変型バランスウエイトとの重量バランスを
迅速にとることにより、万が一昇降システムのワイヤ
ーブレーキが故障した際においても安全を確保すること
ができ得る。

【００１８】実施例で開示したバランス検出装置は、
１形態のみ開示したが、その他以下に示すように従来の
技術を応用した種々の形態が取り得る。

【００１９】［案内滑車31の受ける圧力を測定する形
態］ ・図１に示したバランス検出装置の構成中、水平検出
器35を取り除き、その代りにワイヤー21の緊張力を受け
る２つの案内滑車31の負荷圧力を案内滑車の軸支持部で
測定する圧力測定装置（図示なし）を各々設けた構成と
する。 ・以上の構成の関連を示すと、滑車部22の軸支持基部37
は付設建築物上方に固定設置され、軸支持基部37は滑車
部22の軸部分を中央の角に位置させた二等辺三角形状を
なし、軸支持基部37の両袖角側に２つの案内滑車31をそ
れぞれ設置し、さらに軸支持基部37の底辺に沿って水平
方向に測定する圧力測定装置を各々の案内滑車31の軸支
持部分に設ける。 ・以上構成されたバランス検出装置の動作を説明する
と、滑車部22および案内滑車31にワイヤー21を掛けマグ
ネットブレーキ33により滑車部22の動きを停止状態に
し、ワイヤー21の両端に釣り下げられた乗降部と可変
型バランスウエイトとの重量のバランスに応じて付設
建築物に対して固定した軸支持基部37に備え付けられた
案内滑車31は各々のワイヤー21の負荷に対し軸受け部が
負荷を受ける。この両負荷を各々の圧力測定装置により
検出し、乗降部に対し可変型バランスウエイトの重
量が重いか、軽いか、あるいは均衡が取れてバランスし
ているかを判断し検出信号が出力され、その後の関連動
作は例えば図１の説明と同一である。

【００２０】［単純に乗降部と可変型バランスウエイ
トとの重量を測定する形態］ ・乗降部の上下動を静止時に押さえるストッパー（図
示せず）を設け、このストッパーと乗降部との間を測
定する圧力センサーを設ける。一方、可変型バランスウ
エイトにも同様に上下動を静止時に押さえるストッパ
ー（図示せず）を設け、このストッパーと可変型バラン
スウエイトとの間を測定する圧力センサーを設ける。
両圧力センサーから得られた検出信号を比較することに
より乗降部に対し可変型バランスウエイトの重量が
重いか、軽いか、あるいは均衡が取れてバランスしてい
るかを判断し検出信号が出力され、その後の関連動作は
例えば図１の説明と同一である。

【００２１】

【発明の効果】以上の図１〜図５で具体的に開示した本
発明は荷物や人の入った乗降部の重量に対し、可変型バ
ランスウエイトの重量を所要条件の元にバランスさせて
乗降部を上昇および下降させており、その結果以下に列
記する効果を奏する。

【００２２】・従来のエレベータに比べて乗降部の移動
時におけるエネルギーは乗降部の重量と可変型バランス
ウエイトとの重量が同一であるため、移動時において位
置エネルギーにおける負荷負担がなく、可動時の摩擦が
ない理想的なモデルにおいては、原理上いかなる小さな
トルクの原動機であっても乗降部を上下移動させること
ができる。

【００２３】・上述のように小さなトルクで上下動でき
るために、停電時や制御の故障または昇降電動機の故
障、あるいは安全のためのブレーキ機構の故障が万が一
あったとしても乗降部は落下することがない。また手動
による昇降手段を取付けた場合においては、乗降部内で
自力で昇降が可能であり、また外部において人力で昇降
させることが可能であるため極めて安心感の高いエレベ
ータが提供できる。

【００２４】・昇降電動機が従来機種に対し極端に低ト
ルクの設計ができるために、全体に低価格で製造できる
とともに、従来一般家庭であっても３相交流の電源を新
設してエレベータ設置を行なう必要がある等、電源上の
制約あるいは電気使用料の増加などの総合コストの問題
もあったが、本発明の家庭用昇降装置では一般家庭で使
用されている電源を換えず、かつ維持費の少ない利用が
でき得る。

【００２５】・完全確認ボタンを被利用者が乗車して押
す等の荷重移動装置の作動条件を設定しさえすれば、
本発明の家庭用昇降装置は、例えば同一人物の乗り降り
の多い条件下では荷重移動に際する電力負担もいらず、
バランスに際する時間も不要で迅速でかつ極めて低コス
トな理想的な運転ができ得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 移動用加重物体を加重用液で構成した本発明
の一実施例を示す構造図。

【図２】 図１のフレキシブルパイプの処理を滑車を経
由させた例を示す構造図。

【図３】 移動用加重物体を加重用ワイヤーで構成した
本発明の一実施例を示す構造図。

【図４】 加重用ワイヤーが可変型バランスウエイトと
ケージ側電動機付プーリ間を移動し高効率のバランス動
作を行なう例を示す構造図。

【図５】 従来の技術を示す構造図。

【符号の説明】

図１中 …乗降部 …昇降システム …可変型バランスウエイト …バランス検出装置 …荷重移動装置 1 …移動用加重物体 3 …貯蔵タンク 5 …加重用液 7 …加重用ワイヤー 9 …貯蔵装置 11…出入口 13…ケージ側タンク 15…巻き揚げ電動機 17…貯蔵部 19…ドア部安全確認装置 21…ワイヤー 22…滑車部 23…昇降電動機 25…制御装置 27…基本ウエイト 29…フレキシブルパイプ 30…液体移送ポンプ 31…案内滑車 33…マグネットブレーキ 35…水平検出器 37…軸支持基部 39…加重用ワイヤー 41…プーリ 43…ケージ側電動機付プーリ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷物あるいは人を乗降させるための乗降
   部()と、乗降部()を上下駆動させる昇降システム
   ()と、昇降システム()にワイヤーを介して接続され
   た可変型バランスウエイト()と、乗降部()の重量と
   可変型バランスウエイト()との重量との差を検出する
   バランス検出装置()と、検出結果に基づいて可変型バ
   ランスウエイト()の重量を可変する荷重移動装置()
   とからなり、バランス検出装置()で検出された結果に
   基づき乗降部()と可変型バランスウエイト()との重
   量がバランスがとれるように荷重移動装置()によって
   移動用加重物体(1 )を移動させ、予め定めた誤差内のバ
   ランスが得られた時点で昇降システム()を作動させて
   乗降部()の昇降動作を行なうようにし、前記移動用加
   重物体(1 )を加重用ワイヤー(7 )とし、加重用ワイヤー
   (7 )を所望の重量に達するまで貯蔵する貯蔵装置(9 )に
   より可変型バランスウエイト()を構成するとともに、
   可変型バランスウエイト()へ加重用ワイヤー(7 )の移
   動を行なう巻き揚げ電動機(15)により荷重移動装置()
   を構成したことを特徴とする家庭用昇降装置。
2. 【請求項２】 可変型バランスウエイト()へ移動する
   ための移動用加重物体(1 )を乗降部()上に貯蔵する貯
   蔵部(17)を設け、貯蔵部(17)に貯蔵された移動用加重物
   体(1 )を荷重移動装置()により可変型バランスウエイ
   ト()へ移動するようにした請求項１に記載の家庭用昇
   降装置。