JPH06211466A - 昇降装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 昇降に要する空間を最小限にすることがで
き、特に高層ビルに好適な昇降装置を提供する。 【構成】 垂直に設けられた細長い昇降空間１と、この
昇降空間１に沿って上下に昇降自在の昇降体（ケージ）
２とより構成される。昇降空間１には対向する側壁にそ
れぞれ垂直方向に昇降路１０が設けられている。昇降路
１０はアルミニウム板１１の裏面に鉄板１２を貼り付け
て構成される。昇降体２は箱状の本体２０の両側壁の各
上下にそれぞれ４組の回転マグネット２１ａ〜２１ｄを
備えている。回転マグネット２１ａ〜２１ｄは各々モー
タ２２ａ〜２２ｄにより回転駆動される。昇降体２は回
転マグネット２１ａ〜２１ｄと鉄板１２との間で発生す
る保持力Ｆ_B により搬送路１０に保持されながら、アル
ミニウム板１１との間で発生する推進力Ｆ_A により運行
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、荷物等を乗せて垂直方
向の昇降に要する空間（エレベータ・ホール）を運行す
る昇降装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ビルや地下空間などの建物内に
おいては、人間、荷物等の運搬手段として、エレベータ
が用いられている。

【０００３】従来、この種のエレベータは、昇降に要す
る空間の最上部に、巻上機、モータ、制御盤等の駆動制
御機構を設け、重り（バランス・ウエイト）との釣り合
いによりケージと称される昇降体を上下移動させるよう
になっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の昇降装置（エレベータ）では、昇降に要する
空間の最上部に巻上機、モータ等の駆動制御機構が設け
られているので、余剰空間の確保が必要になるという問
題があった。また、ワイヤ（鋼索）で昇降体を吊るして
いるため、１度に運行できるのは１つの昇降体に限ら
れ、昇降に要する空間を最小限にすることができないと
いう問題があった。さらに高層ビルのように昇降に要す
る空間が長くなると、その分ワイヤが長くなり、また巻
上機等の駆動力も大きくなるため、駆動機構が大型化す
るという問題があった。

【０００５】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、昇降に要する空間の最上部に駆動制
御機構を設ける必要がなく、ワイヤ等が不要であり昇降
に要する空間を最小限にすることができ、特に高層ビル
の運行に好適な昇降装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による昇降装置
は、導電性の非磁性板の裏面に磁性板を積層して構成さ
れ、垂直方向の昇降に要する空間に沿って設けられた昇
降路と、異なる磁極を交互に配列し、かつ本体に対して
回転自在に支持された円筒状の回転マグネット、この回
転マグネットを回転駆動する駆動手段、および前記回転
マグネットと一体的に回転可能でかつ前記回転マグネッ
トと前記昇降路との間に一定の間隙を形成させる間隙保
持手段を有し、前記昇降路の非磁性板の表面に沿って昇
降自在の昇降体とを具備したものである。

【０００７】この昇降装置では、回転マグネットと昇降
路の磁性板との間に生じる磁気的吸引力が保持力として
作用し、この保持力により昇降体が垂直方向に設置され
た昇降路に保持されるとともに、駆動手段により回転マ
グネットが駆動されると、電磁誘導の法則に従い、導電
性の非磁性板と回転マグネットとの間に生じる磁気的相
互作用による推進力が発生する。これにより昇降体は、
昇降路に沿って安定して上昇または下降する。なお、上
昇または下降の切り替えは駆動手段による回転マグネッ
トの回転方向を切り替えることにより容易に実現でき
る。

【０００８】この昇降装置では、従来のように昇降に要
する空間の最上部に駆動制御機構を設ける必要がなく、
このため空間の最上部を有効に利用することができる。
また昇降用のワイヤが不要であるので、１つの昇降に要
する空間で複数の昇降体を自由に運行させることが可能
である。さらに昇降に要する空間の高さが高くなって
も、従来のように巻上機等の駆動力を大きくし、ワイヤ
を長くするなどの必要がないため、特に高層ビルにおけ
る運行に有効に利用できる。

【０００９】また、昇降手段として、異なる磁極（Ｎ
極、Ｓ極）を交互に円筒状に配列して構成された回転マ
グネットを用いているため、昇降体の駆動部をコンパク
トな構成とすることができる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１１】図１は本発明の第１の実施例に係る昇降装
置の全体構成を表すものである。この昇降装置は、高層
ビル等の建物内で垂直に設けられた細長い昇降空間１
と、この昇降空間１に沿って上下に昇降自在の昇降体
（ケージ）２とより構成されている。

【００１２】昇降空間１には対向する側壁にそれぞれ垂
直方向に延びる昇降路１０が設けられている。これらの
昇降路１０は、各々導電性の非磁性板としてのアルミニ
ウム板１１の裏面に強磁性板としての鉄板１２を貼り付
けて構成したものである。

【００１３】一方、昇降体２は、図３に取り出して示す
ように、前面に開閉扉２０ａを有し内部に荷物等が収容
可能な箱状の本体２０と、この本体２０の両側壁の各上
下にそれぞれ設けられた４組の回転マグネット２１ａ〜
２１ｄとにより構成されている。

【００１４】回転マグネット２１ａ〜２１ｄはそれぞれ
Ｎ極およびＳ極を円筒状に交互に配列して構成したもの
である。回転マグネット２１ａ〜２１ｄはそれぞれ本体
２０の前後方向に対向して２個ずつ設けられ、両者の間
に配設された駆動手段としてのモータ２２ａ〜２２ｄに
より回転駆動されるようになっている。モータ２２ａ〜
２２ｄはそれぞれ本体２０に固定されている。

【００１５】各回転マグネット２１ａ〜２１ｄの端部に
は、これら回転マグネット２１ａ〜２１ｄの外径よりわ
ずかに大きな径を有する間隙保持手段としてのゴムタイ
ヤ２３ａ〜２３ｄが取り付けられている。ゴムタイヤ２
３ａ〜２３ｄは、各々図４にゴムタイヤ２３ａを代表し
て示すようにクラッチ２４を介してモータ２２ａ〜２２
ｄに取り付けられており、モータ２２ａ〜２２ｄにより
回転駆動されるようになっている。ゴムタイヤ２３ａ〜
２３ｄはそれぞれ本体２０を支持するとともに、回転マ
グネット２１ａ〜２１ｄと昇降路１０を構成するアルミ
ニウム板１１の表面との間に一定の間隙を形成するもの
である。

【００１６】本体２０の外壁の側面および上面にはそれ
ぞれ集電装置２５が設けられ、昇降路１０を介して外部
から集めた電源をモータ２２ａ〜２２ｄに供給するよう
になっている。なお、モータ２２ａ〜２２ｄの各電源は
本体２０の内部に設置するようにしてもよい。

【００１７】図６は本実施例における昇降体２０の動作
原理を、回転マグネット２１ａを例にして表すものであ
る。モータ２２ａは直流モータあるいは交流モータでも
よく、電源回路（図示せず）から電流の供給を受けて回
転マグネット２１ａを回転させる。回転マグネット２１
ａが、たとえば図において時計廻り方向に回転すると、
対向して配置したアルミニウム製のリアクションプレー
ト２６に鎖交する磁束密度が変化し、リアクションプレ
ート２６に誘導電流（うず電流）Ｉ_e が発生する。その
結果リアクションプレート２６には、電磁誘導の法則に
従い回転マグネット２１ａとの間の磁気的相互作用によ
る推進力ｆ_A が発生し、リアクションプレート２６を水
平方向に移動させる。また、同時に駆動マグネット２１
ａとリアクションプレート２６との間に反発力ｆ_F が発
生し、この反発力ｆ_F によりリアクションプレート２６
が回転マグネット２１ａに対して非接触状態で移動す
る。

【００１８】なお、マグネット１２の駆動手段として
は、図６に示したモータ２２ａに限らず、図７に表すよ
うにステータコイル２７を回転マグネット２１ａの内周
部に固定し、このステータコイル２７に交流電流を供給
することにより回転マグネット２１ａを回転させる構成
とすることもできる。

【００１９】図１に戻って説明を続けると、本実施例の
昇降装置では、昇降路１０のアルミニウム板１１が上述
のリアクションプレート２６に対応し、かつアルミニウ
ム板１１側が固定された構成となっている。したがって
モータ２２ａ〜２２ｄが制御回路（図示せず）により駆
動され、回転マグネット２１ａ〜２１ｄが図に矢印で示
す方向に回転すると、回転マグネット２１ａ〜２１ｄ各
々とアルミニウム板１１との間では、図２に回転マグネ
ット２１ａを代表して示すように、電磁誘導の法則に従
って回転マグネット２１ａ側に推進力ｆ_A が生じる。

【００２０】また、本実施例では、アルミニウム板１１
の裏面には鉄板１２が設けられているので、この鉄板１
２と回転マグネット２１ａとの間で磁気的な吸着力が作
用する。したがってこの吸着力を前述の反発力ｆ_F より
も大きく設定することにより、その差分が保持力ｆ_B と
して作用し、この保持力ｆ_B により回転マグネット２１
ａがゴムタイヤ２３ａをアルミニウム板１１に当接させ
た状態で昇降路１０に保持される。

【００２１】したがって昇降体２全体には、図１に示し
たように、回転マグネット２１ａ〜２１ｄ各々とアルミ
ニウム板１１との間に発生した推進力ｆ_A の総和が推進
力Ｆ _A として働くとともに、回転マグネット２１ａ〜２
１ｄ各々と鉄板１１との間に発生した保持力ｆ_B の総和
が保持力Ｆ_B として作用する。その結果昇降体２０は重
力に抗して昇降路１０に沿って上昇する。このとき本体
２０は昇降路１０と非接触状態であり、各々回転マグネ
ット２１ａ〜２１ｄと同時に駆動されるゴムタイヤ２３
ａ〜２３ｄにガイドされながら移動する。

【００２２】なお、昇降体２の進行方向を昇り方向とす
るか降りる方向とするかの切り替えは、回転マグネット
２１ａ〜２１ｄ各々の回転方向を制御することより行わ
れる。また、昇降体２の停止動作は、図示しないロック
機構により回転マグネット２１ａ〜２１ｄ各々を機械的
にロックさせることにより行われる。

【００２３】このように本実施例の昇降装置では、昇降
体２の内部に駆動機構が設けられているため、昇降に要
する空間の最上部に駆動機構が設けられた従来のものに
比べて、昇降空間１の上部に駆動機構等を配設する必要
がなく、このため余剰空間を有効に利用することができ
る。また、昇降空間１内に、従来のような昇降用のワイ
ヤ等が不要であるので、１つの昇降空間１内で複数の昇
降体２を同時に運行させることが可能である。

【００２４】また昇降駆動手段として、異なる磁極（Ｎ
極、Ｓ極）を交互に円筒状に配列した回転マグネット２
１ａ〜２１ｄを用いているため、昇降体２の駆動部がコ
ンパクトになる。さらにゴムタイヤ２３ａ〜２３ｄの摩
擦による回転駆動により運行するものではないので、昇
降路１０の汚れ等に影響されることなく安定して移動す
ることができる。

【００２５】図５は本発明の第２の実施例に係る昇降装
置を表すものである。

【００２６】第１の実施例では、本体２０の両側の昇降
路１０においてアルミニウム板１１の裏面にそれぞれ鉄
板１２を設ける構成としたが、本実施例では、鉄板１２
は一方の昇降路１０にのみ設け、他方の昇降路１０はア
ルミニウム板１１のみで構成したものである。

【００２７】すなわち本実施例の昇降装置では、前述の
保持力ｆ_B は片側の回転マグネット２１ａ、２１ｂと鉄
板１２との間においてのみに発生し、この保持力ｆ_B の
作用する方向にのみ昇降体２が保持される。しかも鉄板
１２が設けられていない側の回転マグネット２１ｃ、２
１ｄとアルミニウム板１１との間で発生する前述の反発
力ｆ_F の合力Ｆ_F が同じ方向に作用するため、保持力が
より大きくなる。したがって昇降体２は第１の実施例に
比較して、より一層安定して昇降路１０に保持されるこ
とになる。なお、その他の構成およびその効果は第１の
実施例と同様であるので、その説明は省略する。

【００２８】以上実施例を挙げて本発明を説明したが、
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要
旨を変更しない範囲で種々変形可能である。たとえば上
記実施例では、導電性の非磁性板としてアルミニウム板
１１を用いて説明したが、その他銅（Ｃｕ）等を用いて
もよい。また、上記実施例では磁性板として鉄板１２を
用いて説明したが、その他珪素鋼板、電磁軟鉄等を用い
てもよい。

【００２９】なお、回転マグネット２１ａ〜２１ｄはそ
れぞれ永久磁石であるが、超電導磁石で構成するように
してもよい。また、回転マグネットの数は任意であり、
運搬する荷物等の重量に応じて設定すればよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の昇降装置に
よれば、導電性の非磁性板の裏面に磁性板を積層して構
成され、垂直方向の昇降に要する空間に沿って設けられ
た昇降路と、異なる磁極を交互に配列し、かつ本体に対
して回転自在に支持された円筒状の回転マグネット、こ
の回転マグネットを回転駆動する駆動手段、および前記
回転マグネットと一体的に回転可能でかつ前記回転マグ
ネットと前記昇降路との間に一定の間隙を形成させる間
隙保持手段を有し、前記昇降路の非磁性板の表面に沿っ
て昇降自在の昇降体とを備えるようにしたので、昇降に
要する空間を最小限にできるとともに、昇降に要する空
間の高さに限定されることなく、任意の数の昇降体を自
由に運行させることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る昇降装置の全体構
成を表す側面図である。

【図２】図１の昇降装置の動作を説明するための図であ
る。

【図３】図１の昇降装置の昇降体の構成を表す斜視図で
ある。

【図４】図１の昇降装置のゴムタイヤの取付状態を説明
するための図である。

【図５】本発明の第２の実施例に係る昇降装置を表す側
面図である。

【図６】図１の昇降装置の動作原理を説明するための図
である。

【図７】図１の昇降装置の動作原理を説明するための図
である。

【符号の説明】

１ 昇降に要する空間 ２ 昇降装置 １０ 昇降路 １１ アルミニウム板 １２ 鉄板 ２１ａ〜２１ｄ 回転マグネット ２２ａ〜２２ｄ モータ ２３ａ〜２３ｄ ゴムタイヤ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 椎窓 利博 東京都千代田区外神田２丁目19番12号 株 式会社エクォス・リサーチ内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性の非磁性板の裏面に磁性板を積層
   して構成され、垂直方向の昇降に要する空間に沿って設
   けられた昇降路と、 異なる磁極を交互に配列し、かつ本体に対して回転自在
   に支持された円筒状の回転マグネット、この回転マグネ
   ットを回転駆動する駆動手段、および前記回転マグネッ
   トと一体的に回転可能でかつ前記回転マグネットと前記
   昇降路との間に一定の間隙を形成させる間隙保持手段を
   有し、前記昇降路の非磁性板の表面に沿って昇降自在の
   昇降体とを具備したことを特徴とする昇降装置。