JPH0680320A - 自走式エレベータの運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、２台の乗りかごを同一の軌道上に走
行させて輸送力を向上し、かつこれら乗りかごの走行路
空間を有効利用する。 【構成】建造物内に軌道(A,B,C) を付設して２台の乗り
かご(Q1,Q2) を走行させる場合、各乗りかご(Q1,Q2) を
同一方向に走行させ、その運転は登録されたかご呼び及
び乗場呼びに従って行う。例えば、各乗りかご(Q1,Q2)
を同一方向に走行させ、この走行方向先から乗場呼びが
あると、この乗場呼びに対して先行する乗りかご(Q1)が
応答する。この場合、先行する乗りかご(Q1)が満員、又
は後行する乗りかご(Q2)が先行乗りかご(Q1)の乗場呼び
応答により出発待ち合わせ状態となるとき、先行乗りか
ご(Q1)は乗場呼びに応答せずに通過し、後行乗りかご(Q
2)が乗場呼びに対して応答する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビルや新都市空間の縦
横２次元の方向に敷設した軌道に沿って２つの乗りかご
を走行させる自走式エレベータの運転方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にエレベータは、油圧プランジャを
用いて乗りかごを昇降させる油圧式エベータや比較的小
容量域に使用される巻胴式エレベータを除き、その大半
が、乗りかごと釣合い重りをロープによりつるべ状に結
合した方式であり、これには１つの昇降路に１つの乗り
かごを配置している。

【０００３】図１８はかかるつるべ状のエレベータ制御
装置の構成である。各案内用レール（ガイドレール）
１、２にはそれぞれ乗りかご３、釣合い重り４が設けら
れ、これら乗りかご３と釣合い重り４との間はロープ５
により接続されている。又、各ガイドレール１、２の昇
降路上部の機械室には巻上げ機６が設けられ、この巻上
げ機６のシープ７、反らせシープ８にロープ５が掛けら
れ、乗りかご３と釣合い重り４とがつるべ状に結合され
ている。ここで、巻上げ機６の駆動用電動機としては３
相誘導電動機が用いられ、その制御装置としてはマイク
ロプロセッサを搭載したインバータ装置が広く用いられ
ている。

【０００４】かかるエレベータ制御装置では、乗りかご
３を走行させるのに機械による走行損失を除けば、釣合
い重り４との不平衡荷重分の駆動力があればよいので、
駆動装置及び制御装置の容量が小さくて済むという利点
を有し、かつ従来から広く利用されている方式であるた
めに性能面、安全面で技術が確立されていて信頼性が高
い。

【０００５】ところが、将来的な見通しとして、超高層
ビル等の要求に応えるための新しい階間交通システムが
提案されており、この新交通システムの１つが、ロープ
を用いずに乗りかご自体が走行する自走式エレベータで
ある。

【０００６】この自走式エレベータは、上下方向のみな
らず、水平方向にも走行可能な、いわゆる縦横自在走行
可能なエレベータシステムの構想である。このエレベー
タシステムは、従来の１昇降路１乗りかごの既成概念を
打破するものであり、１昇降路に複数台の乗りかごを走
行させることが可能な革新的な技術として注目されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このエ
レベータシステムでは、その運転方式に確立されてもの
がなくて効率的な運行制御ができず、そのシステムの構
築が望まれている。

【０００８】そこで本発明は、２台の乗りかごを同一の
軌道上に走行させて輸送力を向上し、かつこれら乗りか
ごの走行路空間を有効利用することができる自走式エレ
ベータの運転方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段と作用】本発明は、建造物
内に軌道を付設し、この軌道上に自走する２台の乗りか
ごを走行させる自走式エレベータの運転方法において、
各乗りかごを同一方向に走行させ、その運転は登録され
たかご呼び及び乗場呼びに従って行う。

【００１０】又、本発明は、各乗りかごを同一方向に走
行させ、この走行方向先から乗場呼びがあると、この乗
場呼びに対して先行する乗りかごが応答する。又、この
場合、先行する乗りかごが満員、又は後行する乗りかご
が先行乗りかごの乗場呼び応答により出発待ち合わせ状
態となるとき、先行乗りかごは乗場呼びに応答せずに通
過し、後行乗りかごが乗場呼びに対して応答する。

【００１１】ここに、軌道は、建造物の上階と下階との
間に昇降路を付設し、この昇降路の最上階及び最下階に
は各横方向走行路を連結してある。

【００１２】又、本発明は、建造物の上階と下階との間
に昇降路を設け、その最上階及び最下階に横方向走行路
を連結した軌道上に２台の乗りかごを走行させる場合、
利用者の少ない閑散時には、いずれか一方の乗りかごを
最上階又は最下階の横方向走行路で休止させ、他の乗り
かごにより運転を行う。又、運転している乗りかごの通
過した階から乗場呼びがあると、休止中の乗りかごを再
運転させる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。

【００１４】(1) 先ず、自走式エレベータの構成につい
て図１を参照して説明する。

【００１５】キャリア１１は、その中に乗りかご１２を
自由回転自在とするためにローラベアリング１３により
支持、収納している。又、このキャリア１１は、建造物
内の縦横に形成された走行路１４に敷設された軌道とし
てのガイドレール１５に沿って走行するものとなってい
る。

【００１６】走行路１４の形状は、建造物の高さや広
さ、或いは用途等に応じて随意に決定されるものである
が、この実施例では図２に示すように建造物の上階と下
階との間に付設された昇降路Ａと、最上階及び最下階に
設けられて昇降路Ａと連結された横方向走行路Ｂ、Ｃと
から構成されている。

【００１７】再び図１に戻ってキャリア１１がガイドレ
ール１５に沿って走行するための手段として、キャリア
１１の両側に各ガイドローラ１６が取り付けられ、これ
らガイドローラ１６がガイドレール１５上を転動するも
のとなっている。

【００１８】又、キャリア１１の走行位置を検出するた
めに、位置検出用ガイドローラ１７が設けられ、キャリ
ア１１の走行に伴ってパルスを発生するものとなってい
る。

【００１９】さらに、キャリア１１の上下端部には、安
全装置として他号機のキャリア１１との衝突の際の衝撃
吸収のためにバネ又はクッションから成る緩衝体１８が
取り付けられている。

【００２０】図３〜図６はキャリア１１、乗りかご１２
及びキャリア１１の駆動部の具体的な構成図である。キ
ャリア１１は、内側が円筒形に形成され、この円筒形の
部分に、外周部が円筒形に形成された乗りかご１２がロ
ーラベアリング１３によって垂直面内で回転自在に支持
されている。

【００２１】又、キャリア１１の基部には、リニアシン
クロナスモータ（ＬＳＭ）の二次側コイル１９が搭載さ
れている。又、建造物の走行路１４に面する壁２０には
ＬＳＭの一次側コイル２１が走行路１４の全長に渡って
敷設されている。そして、一次側コイル２１を順次励
磁、消磁制御することによって二次側コイル１９との間
に磁気力が発生し、キャリア１１の駆動力を得るように
なっている。さらに、このキャリア１の駆動のための制
御、乗りかご姿勢制御、運転制御のための制御装置２２
が各キャリア１１ごとに備えられている。

【００２２】又、キャリア１１には、安全装置として各
ブレーキ２３が備えられている。これにより電源が遮断
されるなとの原因でＬＳＭの磁気反発力がなくなると、
ブレーキ２３がガイドレール１５に接触し、その摩擦力
によってキャリア１１をその場に停止させるものとなっ
ている。

【００２３】上記乗りかご１２側には、人や荷物の乗降
のためのドア２４が全面に設けられ、ドアモータ２５に
より開閉制御される。又、ホールドア２６がキャリア１
１の停止階ごとにホール側に設けられている。このホー
ルドア２６は、乗りかご１２のドア２４の開閉動作に係
合して同時に開閉動作するものとなっている。

【００２４】この乗りかご１２は、物理的に低重心設計
とされ、ボールベアリング１３の支持によってキャリア
１１の回転位置に関係なく、常に重力方向に天地が一致
するように自由回転し、垂直状態を維持することができ
る。

【００２５】さらに、この乗りかご１２には、姿勢制御
用ジャイロ２７が備えられている。この姿勢制御用ジャ
イロ２７は、乗りかご１２の傾き姿勢を検知し、姿勢制
御ローラ２８を駆動制御して乗りかご２を常に天地一定
に姿勢制御するものである。

【００２６】なお、図５において２９は乗りかご１２の
床であり、３０は乗りかご１２内に設置された操作盤で
あり、この操作盤３０を用いて乗客は自分の行き先階の
登録を行うものとなっている。又、３１はかご内照明で
ある。

【００２７】図７及び図８に示すように姿勢制御用ジャ
イロ２７は、乗りかご１２の垂直状態からの傾き角度と
方向を検出して、これを送信回路３２によりキャリア１
１側の制御装置１８に送信するものとなっている。そし
て、キャリア１１側の制御装置１８は、そこに内蔵する
受信回路３３が送信回路３２からの信号を受信し、姿勢
制御部３４が乗りかご１２の姿勢を割り出し、必要な傾
き補正角を算出し、これに応じた電流を姿勢補正用モー
タ３５に与え、このモータ３５の回転方向及び回転速度
を制御する機能を有している。

【００２８】さらに、姿勢補正用モータ３５と姿勢制御
用ローラ２８との間には、ベルト３６が掛け回されてお
り、このベルト３６を介して姿勢制御用ローラ２８を回
転させ、キャリア１１に対して乗りかご１２を必要な角
度だけ、必要な速度で回転させて姿勢制御を行うものと
なっている。

【００２９】図９は乗り場ホールの正面図であって、キ
ャリア１１がＫ階に停止して戸開している状態を示して
いる。同図に示すように階Ｋからの乗場呼びに応答して
Ｋ階に停止して戸閉すれば、登録されたホール呼びが消
去され、Ｋ階のホール呼びボタン３７のランプを消灯す
ると共に応答した方向のホールランタン３８を点滅さ
せ、応答したことを表示するものとなっている。

【００３０】(2) 次に上記の如く構成された自走式エレ
ベータの動作について説明する。

【００３１】キャリア１１に乗りかご１２を回転自在に
支持させた状態でリニアモータの一次側コイル２１を順
次励磁制御することにより、キャリア１１の二次側コイ
ル１９との間に発生する磁気反発力の反作用力によって
キャリア１１のガイドローラ６をガイドレール１５に沿
って転動させ、これによりキャリア１１及び乗りかご１
２は走行駆動する。

【００３２】停止する際には、制御装置２２によるリニ
アモータ一次側コイル２１への通電を停止することによ
りリニアモータ駆動を停止すると、磁気反発力が消磁す
るために、キャリア１１のブレーキ２３がガイドレール
１５の背面に圧接するようになり、この接触摩擦によっ
てキャリア１と乗りかご１２は所定の停止位置で停止す
る。

【００３３】図２に示す走行路１４の横輪方向走行路Ｂ
又はＣにキャリア１１を移動させるためには、キャリア
１がガイドレール１５に沿って９０度方向転換しなけれ
ばならないが、そのままでは内部の乗りかご１２も９０
度回転してしまうことになる。

【００３４】しかしながら、この実施例では、ローラベ
アリング１３が間に介在するために、キャリア１１の回
転に影響されることなく、乗りかご１２は常に垂直状態
を維持し、天地を一定にしたまま横輪方向走行路Ｂ又は
Ｃに入るために曲線部の走行を続けることができる。

【００３５】そして、所定の階床の横輪方向走行路Ｂ又
はＣに入って停止すれば、次にかごドア２４が開閉し、
これに係合するホールドア２６も開閉することにより、
乗客の乗降を行う。

【００３６】キャリア１１及び乗りかご１２の走行中
は、位置検出用ガイドローラ１７がそれらの走行に伴っ
て転動してパルスを発生し、これを制御装置２２が受け
て走行距離に応じたパルスカウント数によりキャリア１
１及び乗りかご１２の位置を算出し、位置制御に利用す
る。

【００３７】次に姿勢制御用ジャイロ２７の働きについ
て説明する。

【００３８】乗りかご１２内の設置した制御装置２２内
の姿勢制御部３４に無線で送信する。姿勢制御部３４
は、このジャイロ２７からの姿勢検出信号と横方向走行
時の加速度とを加味し、乗りかご１２の床２９の水平傾
き度を決定する。そして、決定された水平傾き度に合わ
せて、姿勢制御部３４は、姿勢制御用ステップモータ３
５の回転方向及び回転速度を制御し、このモータ３５の
回転を姿勢制御用ローラ２８に伝達することにより乗り
かご１２を常に重力方向に一致する姿勢を維持するよう
に姿勢制御する。

【００３９】次に図２に示す走行路１４における昇降路
Ａから横輪方向走行路Ｂ又はＣに入る際、又逆に横輪方
向走行路Ｂ又はＣから昇降路Ａに入る際の曲線部での乗
客に働く力を分析し、その姿勢制御する動作について説
明する。

【００４０】図１０は曲線部におけるキャリア１１の水
平速度を示しており、曲線部の曲率を一定とし、一定速
度ｖで回転するとき、キャリア１１の角速度ωとする
と、キャリア１１の水平方向速度ｖｈは、 ｖh ＝ｖ sinωｔ …(1) となり、キャリア１１の水平加速度ｄｖh ／ｄｔは、 ｄｖh ／ｄｔ＝ωｖ cosωｔ …(2) となり、図１１に示すような曲線となる。

【００４１】この水平方向の加速度と同一の加速度が乗
客に生じるようにかご床２９の水平傾き度θを決定すれ
ば、乗り心地がよくなる。

【００４２】図１２はかご床２９がθ°傾斜していると
きの力を示しており、乗客の水平方向加速度αh は、 αh ＝ｇ tanθ ＝ｄｖh ／ｄｔ＝ωｖ cosωｔ …(3) ここで、θ<<１のときには、 θ＝ tanθ ＝（ωｖ／ｇ） cosωｔ＝ｖ cosωｔ …(4) となる。

【００４３】図１３は水平傾き度θと姿勢制御用モータ
３５の速度との関係を示しており、姿勢制御用モータ３
５の速度をｖm とすると、

【００４４】

【数１】

【００４５】となり、 ｖm ＝２πｒ（ｄθ／ｄｔ） ＝２πｒ sinωｔ …(6) となる。

【００４６】そこで、この式(6) に従って姿勢制御用モ
ータ３５に速度をコントロールすることにより、かご床
２９の水平傾き度θを制御し、走行路１４の曲線部で乗
客に働く横方向の力を緩和し、乗り心地を改善すること
ができる。

【００４７】(3) 次に上記自走式エレベータの運転方法
について図１４〜図１７を参照して説明する。

【００４８】この運転方法は、２台のキャリア１１、つ
まり乗りかごＱ１、Ｑ２を走行させる場合の基本走行パ
ターンであって、この場合、２台とも同一方向に走行し
て互いの衝突を避けるものとなっている。又、２台の乗
りかごＱ１、Ｑ２は、それぞれ登録されたかご内呼び、
各階からの乗り場呼びに従って走行する。

【００４９】(a) 図１４に示すように先行する乗りかご
Ｑ１が４階にあり、後行する乗りかごＱ２が２階にあっ
てともに上昇している場合、各階からの乗り場呼び、例
えば６階のホール呼びボタン３７が操作されて乗り場呼
びが発生すると、乗りかごＱ１がこの乗り場呼びに応答
し、６階において停止する。

【００５０】この場合、先行する乗りかごＱ１が満員状
態であれば、この乗りかごＱ１は６階からの乗り場呼び
に応答せずに通過し、後行する乗りかごＱ１が６階から
の乗り場呼びに応答して停止する。

【００５１】この状態に乗りかごＱ１は、満員状態が解
除されるまで、かご内呼びに対してのみ応答して、その
登録された階に停止し、最上階の７階まで走行して停止
する。

【００５２】(b) 次に図１５に示すように先行する乗り
かごＱ１が３階にあり、後行する乗りかごＱ２が２階に
あってともに上昇し、この状態に５階のホール呼びボタ
ン３７が操作されて乗り場呼びが発生した場合、先行す
る乗りかごＱ１がこれに応答して５階に停止すると、後
行する乗りかごＱ２は乗りかごＱ１の５階からの出発を
待たなければならない。

【００５３】このように各乗りかごＱ１、Ｑ２との間隔
が接近し、例えば隣接する階の間隔となった場合には、
先行する乗りかごＱ１は５階からの乗り場呼びに応答せ
ずに通過し、後行する乗りかごＱ２が５階からの乗り場
呼びに応答して停止する。

【００５４】この場合、先行する乗りかごＱ１は、次の
登録されたかご内呼び、又は走行方向に対して先階から
の乗り場呼びに対して応答して停止する。なお、最上階
に対してはその乗り場呼びがなくても停止する。

【００５５】(C) 次に利用者の少ない閑散時についての
運転方法について説明する。

【００５６】この運転方法は、いずれか一方の乗りか
ご、例えば乗りかごタＱ２が最上階又は最下階で休止し
ている場合の基本走行パターンとなる。

【００５７】例えば図１６に示すように乗りかごＱ２が
最下階の横方向走行路Ｃにおいて休止し、乗りかごＱ１
が運転状態にある状態に、５階から乗り場呼びが発生す
ると、この乗り場呼びに対して乗りかごＱ１が応答す
る。

【００５８】この場合、図１７に示すように乗りかごＱ
１が５階にあって上昇している状態中に、既に通過した
４階から乗り場呼びが発生すると、休止している乗りか
ごＱ２は運転を再開始、４階から乗り場呼びに対して応
答する。

【００５９】このように上記一実施例においては、各乗
りかごを同一方向に走行させ、この走行方向先から乗場
呼びがあると、この乗場呼びに対して先行する乗りかご
が応答するようにしたので、２台の乗りかごＱ１、Ｑ２
を軌道上に走行させる運転方法に確立でき、この運転方
法によって利用者に対する効率的な運行制御ができる。
例えば、先行する乗りかごＱ１が満員、又は後行する乗
りかごＱ２が出発待ち合わせ状態となるときには、先行
の乗りかごＱ１を乗場呼びに対して通過させて後行の乗
りかごＱ２をその乗場呼びに応答させるので、効率的な
運行制御ができる。

【００６０】又、閑散時には、いずれか一方の乗りかご
Ｑ２を最上階又は最下階に休止させるので、無駄に各乗
りかごＱ１、Ｑ２を走行させることがなく、省エネルギ
ー化を図ることができる。この場合にも運転している乗
りかごの通過階から乗場呼びがあると、休止中の乗りか
ごＱ２を運転再開させるので、利用者を待たせることが
なく、効率的な運行制御ができる。

【００６１】さらに、各乗りかごＱ１、Ｑ２を運転させ
るためのスペースは、最上階及び最下階で２台分、途中
の階で１台分のスペースがあればよく、各階の乗場ドア
等の昇降路用品も途中階では１台分有ればよいので、ス
ペース、コストの面で有利である。

【００６２】なお、本発明は上記一実施例に限定される
ものでなくその要旨を変更しない範囲で変形してもよ
い。

【００６３】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、２
台の乗りかごを同一の軌道上に走行させて輸送力を向上
し、かつこれら乗りかごの走行路空間を有効利用するこ
とができる自走式エレベータの運転方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる自走式エレベータの運転方法に
適用する自走式エレベータの構成図。

【図２】同自走式エレベータの走行路を示す図。

【図３】同自走式エレベータにおけるキャリア及び乗り
かごを示す平面図。

【図４】同自走式エレベータにおけるキャリア及び乗り
かごを示す正面図。

【図５】同自走式エレベータにおけるキャリア及び乗り
かごを示す平面図。

【図６】同自走式エレベータにおけるキャリア及び乗り
かごを示す正面図。

【図７】同自走式エレベータにおける乗りかご姿勢制御
装置の構成図。

【図８】同自走式エレベータにおける乗りかご姿勢制御
装置の構成図。

【図９】同自走式エレベータに適用するエレベータホー
ルを示す図。

【図１０】同自走式エレベータの走行路曲線部における
キャリアの水平速度を説明するための図。

【図１１】同自走式エレベータの走行路曲線部における
キャリアの水平加速度を示す図。

【図１２】同自走式エレベータの走行路曲線部における
かご床に働く力を示す図。

【図１３】同自走式エレベータの走行路曲線部における
かご床の水平傾き度と姿勢制御用モータの速度との関係
を示す図。

【図１４】同自走式エレベータの運行方法の一例を説明
するための図。

【図１５】同自走式エレベータの運行方法の一例を説明
するための図。

【図１６】同自走式エレベータの運行方法の一例を説明
するための図。

【図１７】同自走式エレベータの運行方法の一例を説明
するための図。

【図１８】つるべ状のエレベータ制御装置の構成図。

【符号の説明】

１１…キャリア、１２…乗りかご、１３…ローラベアリ
ング、１４…走行路、１５…ガイドレール、１６…ガイ
ドローラ、１７…位置検出用ガイドローラ、１８…緩衝
体、１９…ＬＳＭ二次側コイル、２１…ＬＳＭ一次側コ
イル、２２…制御装置、２３…ブレーキ、２４…ドア、
２５…ドアモータ、２６…ホールドア、２７…姿勢制御
用ジャイロ、３０…操作盤、３２…送信回路、３３…受
信回路、３４…姿勢制御部、３５…姿勢補正用モータ、
３６…ベルト、３７…ホール呼びボタン、３８…ホール
ランタン。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建造物内に軌道を付設し、この軌道上に
   自走する２台の乗りかごを走行させる自走式エレベータ
   の運転方法において、 前記各乗りかごは同一方向に走行し、登録されたかご内
   呼び及び各階の乗場呼びに従って運転することを特徴と
   する自走式エレベータの運転方法。
2. 【請求項２】 建造物内に軌道を付設し、この軌道上に
   自走する２台の乗りかごを走行させる自走式エレベータ
   の運転方法において、 前記各乗りかごが同一方向に走行している場合、この走
   行方向先から乗場呼びがあると、この乗場呼びに対して
   先行する前記乗りかごが応答し、かつ先行する前記乗り
   かごが満員、又は後行する前記乗りかごが先行の乗りか
   ごの乗場呼び応答により出発待ち合わせ状態となると
   き、先行する乗りかごは乗場呼びに応答せずに通過し、
   後行の乗りかごが乗場呼びに対して応答することを特徴
   とする自走式エレベータの運転方法。
3. 【請求項３】 軌道は、建造物の上階と下階との間に付
   設された昇降路と、この昇降路の付設された最上階及び
   最下階に設けられ前記昇降路に対して連結された横方向
   走行路とから形成されることを特徴とする請求項２記載
   の自走式エレベータの運転方法。
4. 【請求項４】 建造物の上階と下階との間に昇降路を設
   けるとともにこの昇降路の設けられた最上階及び最下階
   に横方向走行路を連結した軌道を敷設し、この軌道上に
   ２台の自走する乗りかごを走行させる自走式エレベータ
   の運転方法において、 利用者の少ない閑散時には、いずれか一方の前記乗りか
   ごを最上階又は最下階の横方向走行路で休止して他の前
   記乗りかごにより運転を行い、かつこの乗りかごの通過
   した階から乗場呼びがあると、休止中の前記乗りかごを
   再運転させることを特徴とする自走式エレベータの運転
   方法。