JPH04191280A - エレベータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はり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、ビルディ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ｔ、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りニア
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２０２．２
０４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。

こような構成のり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２１０とを取付けなければならず、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りニアモ−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
せるためのりニアモータ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１
８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
ルディング１０が示されている。ビルディング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、ビルディング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Ｉ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２
４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
２１０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とは回転用リニアモータ３
８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図矢印へ方向またはその反
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、乗員を搭乗させる
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５Ｄ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ュ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に接触する集電シュー６６が取付けられている
。エレベータケージ１８には二〇集電シュー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１
８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
が人力される。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に人力される。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に人力される。

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図のフローチャートを参照し
て説明する。

ステップ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か否かを判定する。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、ステップ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。なあ、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５
０の間に生ずる垂直力は解消され、エレベータケージ１
８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ップ
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。

ステップ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４
４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。

ステップ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
る場合はステップ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ップ
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、ステップ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
テップ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り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年輪で、例えばエレベータケージ１
８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の駆動装置はりニアモータに限
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
たビルディングの斜視図、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図はりニアモー
タ部分を示した拡大斜視図、第４図はりニアモータ部分
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ャート
、第１０図〜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は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)

【特許請求の範囲】
1. （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。