減速補助装置を備えるエレベータ
【課題】本発明は、昇降路のピットの深さが緩衝装置のストロークによらないエレベータを提供する。
【解決手段】一実施形態のエレベータ１は、乗籠３と釣合錘４とがメインロープ５によって昇降路２内につるべ式に吊下げられたエレベータであって、第１の永久磁石４１と、第１の電磁石４２と、第２の電磁石４３とを備える。第１の永久磁石４１は、釣合錘４に搭載される。第１の電磁石４２は、乗籠３の減速を開始する必要がある限界位置Ｃから昇降路２の床２Ａまでの距離に少なくとも相当する距離にわたって昇降路２の上部に配置され、第１の永久磁石４１を下方へ引き下げる方向に磁力を発生する。第２の電磁石４３は、昇降路２の上端に設置され、第１の永久磁石４１と反発する磁力を発生する。
【解決手段】一実施形態のエレベータ１は、乗籠３と釣合錘４とがメインロープ５によって昇降路２内につるべ式に吊下げられたエレベータであって、第１の永久磁石４１と、第１の電磁石４２と、第２の電磁石４３とを備える。第１の永久磁石４１は、釣合錘４に搭載される。第１の電磁石４２は、乗籠３の減速を開始する必要がある限界位置Ｃから昇降路２の床２Ａまでの距離に少なくとも相当する距離にわたって昇降路２の上部に配置され、第１の永久磁石４１を下方へ引き下げる方向に磁力を発生する。第２の電磁石４３は、昇降路２の上端に設置され、第１の永久磁石４１と反発する磁力を発生する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、定格速度を超えて降下した乗籠がピット床に到達する前に安全に減速停止させる緩衝装置を備えるエレベータに関する。
【背景技術】
【０００２】
エレベータは、乗籠が定格速度を超えて降下した場合、乗籠が昇降路の下のピット床に衝突しないように乗籠を受け止める緩衝装置を装備している。緩衝装置は、乗籠内の乗客に対して安全に減速停止させなければならない。そして、乗籠を減速させるときの減速度の上限が定められている。その結果、乗籠の移動速度が速いと、それに応じて緩衝装置が乗籠を減速ために必要なストロークも長くなる。したがって、高層ビルに設置される高速エレベータの緩衝装置は、長さが十数メートルを超えるものもある。
【０００３】
緩衝装置は、バネ式およびオイル式やこれらを組み合わせた形式のものが一般に知られている他、磁石と超伝導体との反発力によって受け止める磁気式のものも知られている。これらの緩衝装置は、乗籠の下部とピット床との間に設置され、乗籠を安全に停止させることを目的としている。
【０００４】
また、乗籠または釣合錘が昇降路の下部で緩衝装置によって急激に減速停止された場合に、メインロープの反対側に取り付けられている釣合錘または乗籠が勢い余って昇降路の天井に衝突しないように、乗籠および釣合錘と昇降路の天井との間に緩衝装置を装備したエレベータがある。このエレベータは、乗籠または釣合錘が飛び上がることを想定しており、乗籠や釣合錘を受け止めるために昇降路上部に必要となる空間を小さくすることを目的としている。そして、このエレベータは、乗籠が昇降路の下部で急減速されたときに釣合錘が昇降路の上部で飛び上がるのを防止するとともに、釣合錘が昇降路の下部で急減速されたときに乗籠が昇降路の上部で飛び上がるのを防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−６４８６２号公報
【特許文献２】実開平２−１３２０８３号公報
【特許文献３】特開昭６１−１６９４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、乗籠を安全に減速停止させるときの最大減速度が規定されているため、いずれのエレベータの緩衝装置も乗籠をピット床に衝突させないために必要となるストロークは変わらない。緩衝装置は、通常運転時において、乗籠が接触しないようにピットに配置される。したがって、緩衝装置を設置するピットの深さは、緩衝装置のストロークに応じた深さが必要である。
【０００７】
そこで、本発明は、昇降路のピットの深さが緩衝装置のストロークによらないエレベータを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態のエレベータは、昇降路の上部に設置された巻上機にメインロープが巻き掛けられ、乗籠と釣合錘とがメインロープによって昇降路内につるべ式に吊下げられたエレベータであって、第１の永久磁石と、第１の電磁石と、第２の電磁石とを備える。第１の永久磁石は、釣合錘に搭載される。第１の電磁石は、昇降路の床に達する直前で乗籠を安全に停止させるために乗籠の減速を開始する必要がある限界位置から昇降路の床までの距離に少なくとも相当する距離にわたって昇降路の上部に配置され、第１の永久磁石を下方へ引き下げる方向に磁力を発生する。第２の電磁石は、昇降路の上端に設置され、第１の永久磁石と反発する磁力を発生する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態のエレベータを模式的に示す断面図。
【図２】第２の実施形態のエレベータを模式的に示す断面図。
【図３】図２に示したエレベータの乗籠が昇降路の下部にある場合の断面図。
【図４】第３の実施形態のエレベータを模式的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
第１の実施形態のエレベータ１について、図１を参照して説明する。図１に示すエレベータ１は、昇降路２内につるべ式に乗籠３と釣合錘４とがメインロープ５によって吊り下げられたエレベータ１である。巻上機６は、昇降路２の上部に設置されている。このエレベータ１の場合、最上階よりも上に機械室１０１が設置されており、巻上機６はその機械室１０１に据えられる。メインロープ５は、この巻上機６に巻き掛けられて、その端部５ａは、乗籠３と釣合錘４にそれぞれ直接連結されている。巻上機６が駆動され、乗籠３が上昇すると釣合錘４が下降し、乗籠３が下降すると釣合錘４が上昇する。このエレベータ１は、いわゆる「１：１形」にローピングされている。
【００１１】
図１に示すように、エレベータ１は、第１の永久磁石４１と、第１の電磁石４２と、第２の電磁石４３と、速度センサ３１と、位置検出センサ３２と、緩衝制御装置７１とを備える。第１の永久磁石４１は、釣合錘４に搭載される。第１の永久磁石４１は、釣合錘４の上と下に磁極が作られる向きに配置される。
【００１２】
第１の電磁石４２は、昇降路２の上部において鉛直方向に一定の距離にわたって設置されている。この場合の一定の距離とは、乗籠３が最大降下速度を超えて移動していても昇降路２の床２Ａに到達する直前に乗籠３を安全に停止させるために、乗籠３の減速を開始する必要がある限界位置Ｃから床２Ａまでの距離に少なくとも相当する距離である。第１の電磁石４２は、設置された区間において、釣合錘４に搭載された第１の永久磁石４１を下方へ引き下げる方向に磁力を発生する。
【００１３】
この第１の電磁石４２は、複数のコイルセグメント４２１によって構成され、釣合錘４が移動する軌跡の周囲に配置される。第１の実施形態の場合、釣合錘４は、錘用ガイドレール４Ａによって案内されている。各コイルセグメント４２１は、この錘用ガイドレール４Ａも含めてこれを取り巻く外周に捲回されるコイルで構成される。各コイルセグメント４２１は、釣合錘４の位置に応じて発生する磁場の向きを切り替えられ、第１の永久磁石４１を下方へ引き下げる方向へ作用する。
【００１４】
第２の電磁石４３は、昇降路２の上端に釣合錘４の軌跡を横切って配置される。この第２の電磁石４３は、電力が供給されると第１の永久磁石４１と反発する磁力を発生する。第２の電磁石４３は、乗籠３が昇降路２の床２Ａに達する直前の位置に在るときに、釣合錘４に搭載された第１の永久磁石４１に対して作用する。
【００１５】
速度センサ３１は、乗籠３の移動速度を検出する。乗籠３の速度は、巻上機６の回転数やガバナーによっても検出することができる。しかし、これらの装置は、エレベータ１が正常に運行されているときに機能するものである。したがって、乗籠３が巻上機６のブレーキやガバナーに連動している非常停止装置によっても停止できない場合には、巻上機６やガバナーの速度検出機能は有効であるかわからない。したがって、第１の実施形態では、速度センサ３１は、巻上機６やガバナーとは別系統で設けられ、乗籠３の外部に設置され、昇降路２の内壁や籠用ガイドレール３Ａに対して非接触に乗籠３の移動速度を検出する。非接触の速度センサ３１として、超音波ドップラー式のセンサを採用する。あるいは、進行方向に２つの光量検知センサを設置し、２つのセンサから得られる信号の波形の相関関係から、乗籠３の移動速度を算出してもよい。
【００１６】
位置検出センサ３２は、昇降路２の床２Ａから乗籠３までの距離を測定する。直接的に乗籠３から昇降路２の床２Ａまでの距離を測定する場合は、位置検出センサ３２は、乗籠３の下部に取り付けるか、または、昇降路２の床２Ａに設置される。直接的に距離を計測するセンサとして、三角測量法やタイムオブフライト法を利用したものが採用される。位置検出センサ３２によって計測すべき距離は、乗籠３の移動速度に応じた限界位置Ｃであるから、籠用ガイドレール３Ａや昇降路２の内壁にあらかじめ配置されたマーカーを検出することで乗籠３の絶対位置を判定する位置検出センサ３２であってもよい。この場合は、位置検出センサ３２は、乗籠３の下部に限らず側部や上部に設置されていても良い。
【００１７】
緩衝制御装置７１は、機械室１０１に配置される制御盤７の一部に設けられていてもよいし、独立して設置されても良い。この緩衝制御装置７１は、第１の電磁石４２、第２の電磁石４３の各コイルセグメント４２１、速度センサ３１、位置検出センサ３２にそれぞれ接続されている。緩衝制御装置７１は、速度センサ３１によって検出された乗籠３の移動速度が乗籠３に設定される最大速度を超えている状態で、位置検出センサ３２によって限界位置Ｃを検出すると、第１の電磁石４２を作動させる。
【００１８】
第１の実施形態のエレベータ１は、さらに停電時にも第１の電磁石４２および第２の電磁石４３に電力を供給するための二次電池７２を備える。第１の電磁石４２および第２の電磁石４３は、昇降路２の最上部に配置されている。つまり、乗籠３が最下階に着床するために接近するまたは他の階に移動するために離床する度に、釣合錘４に搭載された第１の永久磁石４１が第１の電磁石４２および第２の電磁石４３に接近または離間する。そこで、第１の電磁石４２が作動していない状況、つまり通常運転中において、第１の電磁石４２および第２の電磁石４３に対して第１の永久磁石４１が接近または離間するときの誘導起電力によって、二次電池７２を蓄電する。二次電池７２が十分に充電されている場合、発生する電力は、エレベータ１で利用するか、建物に供給してもよい。
【００１９】
図１に示すように乗籠３が限界位置Ｃを越えた場合、釣合錘４は、第１の電磁石４２が設置された区間に入っており、第１の永久磁石４１は、第１の電磁石４２の磁力の影響を受ける位置に在る。乗籠３が限界位置Ｃに差し掛かったときに最大速度を超えて降下していれば、緩衝制御装置７１が作動して第１の電磁石４２に通電される。その結果、第１の永久磁石４１が下方へ引き下げられる方向に力を受け、釣合錘が減速する。つまり、メインロープ５によって連結されている乗籠３も減速される。そして、釣合錘４が昇降路２の最上部に達すると、第２の電磁石４３が緩衝制御装置７１によって作動される。第１の永久磁石４１は、第１の電磁石４２によって下方へ引き下げる磁力を受けるとともに、第２の電磁石４３によって下方へ押し戻される磁力を受ける。釣合錘４は、昇降路２の上部に保持され、メインロープ５で連結された乗籠３は、昇降路の下部で停止する。
【００２０】
なお、この明細書において、「限界位置」とは、移動中の乗籠３の移動速度および昇降路２内における位置に応じて適宜変化するものであってもよい。この場合、緩衝制御装置７１は、巻上機６やガバナーの動作の異常を制御盤７を介して検知した場合に、速度センサ３１および位置検出センサ３２の信号から限界位置Ｃを設定し、この限界位置Ｃに乗籠３が接近した場合に第１の電磁石４２および第２の電磁石４３をそれぞれ作動させるように制御する。また、乗籠３に設定される限界位置Ｃに対応する釣合錘４の位置が第１の電磁石４２の設置範囲内になる場合、乗籠３の減速率が小さくなるように、乗籠３が限界位置Ｃに達する前の段階から第１の電磁石４２を作動させてもよい。
【００２１】
以上のように構成されたエレベータ１は、乗籠３が最大速度を超えて降下するようなことがあった場合に、この乗籠３につるべ式にメインロープ５で連結された釣合錘４を減速し停止させることによって、乗籠３を安全に減速及び停止させる。このエレベータ１の場合、磁力で釣合錘４を制動させるため、乗籠３の下にストロークの長い緩衝装置を必要としない。つまり、釣合錘４に搭載された第１の永久磁石４１と、釣合錘４の軌跡の周囲に配置される第１の電磁石４２と、昇降路２の上端に配置される第２の電磁石４３は、乗籠３を非常停止させる必要が生じた場合に緩衝装置８として機能する。
【００２２】
釣合錘４は、通常運転状態において第１の電磁石４２及び第２の電磁石４３の磁力を受けず、乗籠３を非常停止させる必要が生じたときにのみ緩衝制御装置７１によって作動された第１の電磁石４２及び第２の電磁石４３の磁力を受け、通常の移動範囲内において減速及び停止される。そして、乗籠３もまた通常の移動範囲内において、減速および停止される。つまり、第１の永久磁石４１と第１の電磁石４２および第２の電磁石４３とは、緩衝装置として機能し、緩衝装置８としてのストロークは、乗籠３及び釣合錘４が通常運転において移動する範囲にオーバーラップしている。その結果、乗籠３の最大移動速度に応じたストロークの長い機械式の緩衝装置を昇降路のピットに設置しなくても良い。
【００２３】
さらに、釣合錘４を停止することによって乗籠３が停止する位置を最下階の着床位置に設定すれば、第１の永久磁石４１と第１の電磁石４２と第２の電磁石４３によって構成される緩衝装置８が作動した場合、直ちに乗客を脱出させることができる。
【００２４】
第１の電磁石４２の各コイルセグメント４２１は、昇降路２の上端に近いほど、強い磁力を発生するように構成してもよい。このようにすることで、釣合錘４ひいては乗籠３を減速させる力を徐々に強めることに適している。また、釣合錘４が第１の電磁石４２に挿入されるにしたがって、第１の永久磁石が受ける力が増大し、移動速度も低下する。したがって、昇降路２の上端に近くなるほど磁力を弱くしてもよい。
【００２５】
また、乗籠３が釣合錘４とすれ違うときに乗籠３の乗客に第１の永久磁石４１の磁場の影響が無いように、釣合錘４の軌道に面した乗籠３の側壁に磁気遮蔽材を設置してもよい。さらに、釣合錘４を保持したい位置に第２の永久磁石を設置しても良い。第１の電磁石４２及び第２の電磁石４３に対して供給される電力が低下しても、第２の永久磁石で第１の永久磁石４１を保持する。第２の永久磁石が通常運転中において第１の永久磁石４１と引き合わないように、第２の永久磁石の外側に第２の永久磁石の磁場を打ち消すための消磁コイルを設置する。
【００２６】
昇降路２の床２Ａには、乗籠３が限界位置Ｃ近傍から自由落下すること、または、第１の電磁石４２が設置されている範囲内に釣合錘４がある状態で乗籠３が自由落下することを想定した場合にも、乗籠３を安全に受け止めるための機械式の緩衝装置８Ｍを設置する。このときの乗籠３の移動速度は、最大速度よりも十分に小さい。したがって、緩衝装置８Ｍは、最大速度の乗籠３を受け止める場合よりもストロークの短いもので十分である。つまり、緩衝装置８Ｍのために必要となる昇降路２のピットは浅くなる。現状の建物のピットを掘り下げることなく、乗籠３の移動速度を速くする、または乗籠３の移動速度が速いエレベータ１にリニューアルすることも可能である。
【００２７】
またこのエレベータ１によれば、釣合錘４を磁力で制動することによって、釣合錘４にメインロープ５で連結された乗籠３を減速および停止させる。したがって、高速エレベータとして乗籠３に空力特性を考慮してカウルやフードが取り付けられている場合でも、これらを損傷させない。
【００２８】
第２の実施形態のエレベータ１について、図２および図３を参照して説明する。図２に示すエレベータ１は、第１の実施形態のエレベータ１が備える第１の永久磁石４１、第１の電磁石４２、第２の電磁石４３、速度センサ３１、位置検出センサ３２、緩衝制御装置７１などの設備に加えて、さらに、第３の電磁石３３および第４の電磁石３４を備える。各図中において第１の実施形態と同じ機能を有する構成には同一の符号を付し、詳細な説明は、第１の実施形態における対応する記載を参酌する。
【００２９】
第３の電磁石３３は、図２および図３に示すように、籠用ガイドレール３Ａに面した乗籠３の側壁に配置される。第３の電磁石３３は、乗籠３の移動方向に並ぶ複数のユニット３３１によって構成されている。各ユニット３３１に必要な電力は、乗籠３に接続されるテールコードを介して供給される。第３の電磁石３３は、ユニット３３１ごとに電流および電圧を制御することによって所望する磁場を発生させる。
【００３０】
第４の電磁石３４は、図３に示すように第３の電磁石に対峙するように、乗籠３の軌道に対して籠用ガイドレール３Ａの外側で、乗籠３に設定される最大降下速度以上の速度に対して設定される図２に示す限界位置Ｃから昇降路２の下端までの範囲に少なくとも設置される。したがって限界位置Ｃよりも上から第４の電磁石３４を設置してもよい。この第４の電磁石３４は、乗籠３の移動方向に並ぶ複数のユニット３４１によって構成されている。
【００３１】
各ユニット３４１は、第１の電磁石４２のコイルセグメント４２１や第３の電磁石３３のユニット３３１と同様に個別に制御され所望する磁場を発生する。第２の実施形態の場合、第３の電磁石３３が形成する磁場に対して作用することで、第３の電磁石３３を上方へ引き上げる方向に磁力を発生させるように、第４の電磁石３４は制御される。
【００３２】
また、このエレベータ１において、第３の電磁石３３および第４の電磁石３４が発生する磁場が乗籠３に入らないように、乗籠３は、図３に示すように側壁の外側で第３の電磁石３３との間に磁気遮蔽材３５を有している。乗籠３は、天井や床にも磁気遮蔽材を配置してもよい。
【００３３】
このように構成されたエレベータ１において、最大速度を超えて乗籠３が降下し、かつ巻上機６のブレーキや、ガバナーに連動する非常停止装置によっても乗籠３を停止できない場合、速度センサ３１および位置検出センサ３２の出力信号を基に、緩衝制御装置７１は、第１の電磁石４２を作動させて釣合錘４を減速させるとともに、第３の電磁石３３および第４の電磁石３４を作動させて乗籠３も減速させる。
【００３４】
このように、第２の実施形態のエレベータ１は、釣合錘４側だけでなく乗籠３側にも電磁石を配置して乗籠３を減速させる。したがって、第１の永久磁石４１、第１の電磁石４２、第２の電磁石４３、第３の電磁石３３、第４の電磁石３４として、磁力の小さいものを採用することができ、装置が嵩張らない。
【００３５】
第１の電磁石４２、第２の電磁石４３、第３の電磁石３３、第４の電磁石３４は、停電などによって外部から電力を得られない場合にも作動するように、二次電池７２に接続される。第１の実施形態と同様にエレベータ１が通常運転している間、二次電池７２は、乗籠３が最下階に接近して釣合錘４が第１の電磁石４２および第２の電磁石に接近する場合、および乗籠３が最下階から他の階へ移動して釣合錘４が第１の電磁石４２および第２の電磁石４３から離間する場合、それぞれにおいて第１の永久磁石４１と第１の電磁石４２および第２の電磁石４３との間に発生する誘導起電力によって蓄電される。二次電池７２の容量を超えて発生される電力は、エレベータ１の他の部分で消費する。また、第１の電磁石４２および第２の電磁石４３で発生する電力を第３の電磁石３３および第４の電磁石３４に供給して、最下階における乗籠３の制動に利用してもよい。
【００３６】
第３の電磁石３３および第４の電磁石３４は、乗籠３の移動方向に同じピッチで配列されていてもよいし、異なるピッチで配列されていてもよい。第３の電磁石３３と第４の電磁石３４は、乗籠３の位置に応じて乗籠３を上方へ引き上げる方向へ最大の力を発揮するように、緩衝制御装置７１によって各ユニット３３１，３４１の電流の向きをスイッチングされる。
【００３７】
なお、乗籠３に搭載される第３の電磁石３３の代わりに第３の永久磁石を搭載してもよい。その場合、第３の永久磁石の磁場を打ち消すための消磁コイルを設置する。消磁コイルに必要な電力は、乗籠３に接続されるテールコードを介して供給し、第３の永久磁石と第４の電磁石３４によって乗籠３を減速させる場合に、消磁コイルに通じる電力を遮断する。
【００３８】
第３の実施形態のエレベータ１について図４を参照して説明する。図４に示すエレベータにおいて、メインロープ５は、乗籠３の下部をくぐるように巻き掛けられるとともに、釣合錘４の上部に取り付けられたプーリ４Ｂにも巻き掛けられた、いわゆる「２：１形」にローピングされている。したがって、メインロープ５の端部５ａは、籠用ガイドレール３Ａの上端および錘用ガイドレール４Ａの上端に用意されるロープヒッチに固定される。第１の実施形態のエレベータ１と同じ機能を有する構成は、図４中において同一の符号を付し、その詳細な説明は、第１の実施形態の記載を参酌する。
【００３９】
第３の実施形態のエレベータ１は、釣合錘４に搭載された第１の永久磁石４１の磁力を相殺する磁場を発生させるために、釣合錘４に消磁コイル４６を搭載している。この場合、消磁コイル４６は、錘用ガイドレール４Ａを介して電力が供給される。なお、釣合錘４に対して電力供給用のケーブルを乗籠３のテールコードと同様に接続するか、乗籠３の下部から釣合錘４の下部に接続されるコンペンセイティングロープに電力供給用のケーブルを加えて電力を供給してもよい。また、釣合錘４に二次電池を搭載して電力をまかなう場合は、エレベータ１が休止している間、あるいは、電力が低下した段階で、昇降路内に設置される給電ポイントに釣合錘４を移動させて二次電池を充電する。
【００４０】
エレベータ１が通常運転中である場合は、この消磁コイル４６に通電して第１の永久磁石４１の磁力を弱めるまたは封じ込める。乗籠３を昇降路２の下部で停止させる必要がある場合、消磁コイル４６の電力を遮断して第１の永久磁石４１の磁力を発揮させる。
【００４１】
また、第１の永久磁石４１および消磁コイル４６を搭載する代わりに、第１の永久磁石の基になる強磁性体と、これを磁化させるための着磁コイルおよび瞬発的に大きな電力を発生させるためのバッテリとを釣合錘に搭載してもよい。着磁される前の強磁性体は磁力を発揮しないので、昇降路中に浮遊する磁性粉や微物を引き付けることもない。そして、乗籠３を停止させる必要が生じた場合に、緩衝制御装置７１から無線で釣合錘４に通信してバッテリの電力を放出させ着磁コイルに電流を流すことによって、強磁性体を磁化させ、永久磁石にする。第１の実施形態の場合と同様に、釣合錘４を第１の電磁石４２によって減速および停止させることで、乗籠３も安全に停止させる。
【００４２】
このように、第３の実施形態の第１の永久磁石４１（または、強磁性体）と第１の電磁石４２とは、第１の実施形態および第２の実施形態と同様に緩衝装置８として機能する。限界位置Ｃよりも低い位置で乗籠３を非常停止させる必要が生じた場合に備えて、機械式の緩衝装置８Ｍを昇降路２の床２Ａに設置しても良い。この場合、乗籠３を機械式の緩衝装置のみで受け止める場合に比べて、作動ストロークの短い機械式の緩衝装置８Ｍを備えるだけでよい。その結果、このエレベータ１は、昇降路２のピットを浅くすることができる。
【００４３】
なお、上述の各実施形態において電磁石であったものを永久磁石の基となる強磁性体およびこの強磁性体を磁化させるための着磁コイルで構成してもよい。強磁性体は、磁化していない状態において磁力が生じていない。したがって、初期設置されるときは、周囲に磁場の影響を及ぼさない。そして、緩衝装置として乗籠３を停止させる必要が生じた場合、各強磁性体に対応して配置されている着磁コイルに電流を流し、強磁性体を磁化させる。これによって発生した磁力で、乗籠３および釣合錘４を減速および停止させる。
【００４４】
強磁性体を磁化させるための電力は、瞬間的なものでよいので、停電などによって電力が十分に得られない場合でも、小さな二次電池ですべての強磁性体を磁化させることも容易である。一度磁化された強磁性体は、その後、エレベータ１を通常運転するのに弊害の無いように、着磁コイルに電流を流すことで磁力を打ち消すか、着磁コイルを利用して磁化した強磁性体を脱磁するか、または、エレベータ１を復旧させる際に着磁されていない強磁性体と交換する。
【００４５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４６】
１…エレベータ、２…昇降路、２Ａ…床、３…乗籠、４…釣合錘、５…メインロープ、６…巻上機、３１…速度センサ、３２…位置検出センサ、３３…第３の電磁石、３４…第４の電磁石、３５…磁気遮蔽材、４１…第１の永久磁石、４２…第１の電磁石、４２１…コイルセグメント、４３…第２の電磁石、４６…消磁コイル、７１…緩衝制御装置、７２…二次電池、Ｃ…限界位置、８…緩衝装置（第１の永久磁石４１と第１の電磁石４２と第２の電磁石４３）。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、定格速度を超えて降下した乗籠がピット床に到達する前に安全に減速停止させる緩衝装置を備えるエレベータに関する。
【背景技術】
【０００２】
エレベータは、乗籠が定格速度を超えて降下した場合、乗籠が昇降路の下のピット床に衝突しないように乗籠を受け止める緩衝装置を装備している。緩衝装置は、乗籠内の乗客に対して安全に減速停止させなければならない。そして、乗籠を減速させるときの減速度の上限が定められている。その結果、乗籠の移動速度が速いと、それに応じて緩衝装置が乗籠を減速ために必要なストロークも長くなる。したがって、高層ビルに設置される高速エレベータの緩衝装置は、長さが十数メートルを超えるものもある。
【０００３】
緩衝装置は、バネ式およびオイル式やこれらを組み合わせた形式のものが一般に知られている他、磁石と超伝導体との反発力によって受け止める磁気式のものも知られている。これらの緩衝装置は、乗籠の下部とピット床との間に設置され、乗籠を安全に停止させることを目的としている。
【０００４】
また、乗籠または釣合錘が昇降路の下部で緩衝装置によって急激に減速停止された場合に、メインロープの反対側に取り付けられている釣合錘または乗籠が勢い余って昇降路の天井に衝突しないように、乗籠および釣合錘と昇降路の天井との間に緩衝装置を装備したエレベータがある。このエレベータは、乗籠または釣合錘が飛び上がることを想定しており、乗籠や釣合錘を受け止めるために昇降路上部に必要となる空間を小さくすることを目的としている。そして、このエレベータは、乗籠が昇降路の下部で急減速されたときに釣合錘が昇降路の上部で飛び上がるのを防止するとともに、釣合錘が昇降路の下部で急減速されたときに乗籠が昇降路の上部で飛び上がるのを防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−６４８６２号公報
【特許文献２】実開平２−１３２０８３号公報
【特許文献３】特開昭６１−１６９４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、乗籠を安全に減速停止させるときの最大減速度が規定されているため、いずれのエレベータの緩衝装置も乗籠をピット床に衝突させないために必要となるストロークは変わらない。緩衝装置は、通常運転時において、乗籠が接触しないようにピットに配置される。したがって、緩衝装置を設置するピットの深さは、緩衝装置のストロークに応じた深さが必要である。
【０００７】
そこで、本発明は、昇降路のピットの深さが緩衝装置のストロークによらないエレベータを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態のエレベータは、昇降路の上部に設置された巻上機にメインロープが巻き掛けられ、乗籠と釣合錘とがメインロープによって昇降路内につるべ式に吊下げられたエレベータであって、第１の永久磁石と、第１の電磁石と、第２の電磁石とを備える。第１の永久磁石は、釣合錘に搭載される。第１の電磁石は、昇降路の床に達する直前で乗籠を安全に停止させるために乗籠の減速を開始する必要がある限界位置から昇降路の床までの距離に少なくとも相当する距離にわたって昇降路の上部に配置され、第１の永久磁石を下方へ引き下げる方向に磁力を発生する。第２の電磁石は、昇降路の上端に設置され、第１の永久磁石と反発する磁力を発生する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態のエレベータを模式的に示す断面図。
【図２】第２の実施形態のエレベータを模式的に示す断面図。
【図３】図２に示したエレベータの乗籠が昇降路の下部にある場合の断面図。
【図４】第３の実施形態のエレベータを模式的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
第１の実施形態のエレベータ１について、図１を参照して説明する。図１に示すエレベータ１は、昇降路２内につるべ式に乗籠３と釣合錘４とがメインロープ５によって吊り下げられたエレベータ１である。巻上機６は、昇降路２の上部に設置されている。このエレベータ１の場合、最上階よりも上に機械室１０１が設置されており、巻上機６はその機械室１０１に据えられる。メインロープ５は、この巻上機６に巻き掛けられて、その端部５ａは、乗籠３と釣合錘４にそれぞれ直接連結されている。巻上機６が駆動され、乗籠３が上昇すると釣合錘４が下降し、乗籠３が下降すると釣合錘４が上昇する。このエレベータ１は、いわゆる「１：１形」にローピングされている。
【００１１】
図１に示すように、エレベータ１は、第１の永久磁石４１と、第１の電磁石４２と、第２の電磁石４３と、速度センサ３１と、位置検出センサ３２と、緩衝制御装置７１とを備える。第１の永久磁石４１は、釣合錘４に搭載される。第１の永久磁石４１は、釣合錘４の上と下に磁極が作られる向きに配置される。
【００１２】
第１の電磁石４２は、昇降路２の上部において鉛直方向に一定の距離にわたって設置されている。この場合の一定の距離とは、乗籠３が最大降下速度を超えて移動していても昇降路２の床２Ａに到達する直前に乗籠３を安全に停止させるために、乗籠３の減速を開始する必要がある限界位置Ｃから床２Ａまでの距離に少なくとも相当する距離である。第１の電磁石４２は、設置された区間において、釣合錘４に搭載された第１の永久磁石４１を下方へ引き下げる方向に磁力を発生する。
【００１３】
この第１の電磁石４２は、複数のコイルセグメント４２１によって構成され、釣合錘４が移動する軌跡の周囲に配置される。第１の実施形態の場合、釣合錘４は、錘用ガイドレール４Ａによって案内されている。各コイルセグメント４２１は、この錘用ガイドレール４Ａも含めてこれを取り巻く外周に捲回されるコイルで構成される。各コイルセグメント４２１は、釣合錘４の位置に応じて発生する磁場の向きを切り替えられ、第１の永久磁石４１を下方へ引き下げる方向へ作用する。
【００１４】
第２の電磁石４３は、昇降路２の上端に釣合錘４の軌跡を横切って配置される。この第２の電磁石４３は、電力が供給されると第１の永久磁石４１と反発する磁力を発生する。第２の電磁石４３は、乗籠３が昇降路２の床２Ａに達する直前の位置に在るときに、釣合錘４に搭載された第１の永久磁石４１に対して作用する。
【００１５】
速度センサ３１は、乗籠３の移動速度を検出する。乗籠３の速度は、巻上機６の回転数やガバナーによっても検出することができる。しかし、これらの装置は、エレベータ１が正常に運行されているときに機能するものである。したがって、乗籠３が巻上機６のブレーキやガバナーに連動している非常停止装置によっても停止できない場合には、巻上機６やガバナーの速度検出機能は有効であるかわからない。したがって、第１の実施形態では、速度センサ３１は、巻上機６やガバナーとは別系統で設けられ、乗籠３の外部に設置され、昇降路２の内壁や籠用ガイドレール３Ａに対して非接触に乗籠３の移動速度を検出する。非接触の速度センサ３１として、超音波ドップラー式のセンサを採用する。あるいは、進行方向に２つの光量検知センサを設置し、２つのセンサから得られる信号の波形の相関関係から、乗籠３の移動速度を算出してもよい。
【００１６】
位置検出センサ３２は、昇降路２の床２Ａから乗籠３までの距離を測定する。直接的に乗籠３から昇降路２の床２Ａまでの距離を測定する場合は、位置検出センサ３２は、乗籠３の下部に取り付けるか、または、昇降路２の床２Ａに設置される。直接的に距離を計測するセンサとして、三角測量法やタイムオブフライト法を利用したものが採用される。位置検出センサ３２によって計測すべき距離は、乗籠３の移動速度に応じた限界位置Ｃであるから、籠用ガイドレール３Ａや昇降路２の内壁にあらかじめ配置されたマーカーを検出することで乗籠３の絶対位置を判定する位置検出センサ３２であってもよい。この場合は、位置検出センサ３２は、乗籠３の下部に限らず側部や上部に設置されていても良い。
【００１７】
緩衝制御装置７１は、機械室１０１に配置される制御盤７の一部に設けられていてもよいし、独立して設置されても良い。この緩衝制御装置７１は、第１の電磁石４２、第２の電磁石４３の各コイルセグメント４２１、速度センサ３１、位置検出センサ３２にそれぞれ接続されている。緩衝制御装置７１は、速度センサ３１によって検出された乗籠３の移動速度が乗籠３に設定される最大速度を超えている状態で、位置検出センサ３２によって限界位置Ｃを検出すると、第１の電磁石４２を作動させる。
【００１８】
第１の実施形態のエレベータ１は、さらに停電時にも第１の電磁石４２および第２の電磁石４３に電力を供給するための二次電池７２を備える。第１の電磁石４２および第２の電磁石４３は、昇降路２の最上部に配置されている。つまり、乗籠３が最下階に着床するために接近するまたは他の階に移動するために離床する度に、釣合錘４に搭載された第１の永久磁石４１が第１の電磁石４２および第２の電磁石４３に接近または離間する。そこで、第１の電磁石４２が作動していない状況、つまり通常運転中において、第１の電磁石４２および第２の電磁石４３に対して第１の永久磁石４１が接近または離間するときの誘導起電力によって、二次電池７２を蓄電する。二次電池７２が十分に充電されている場合、発生する電力は、エレベータ１で利用するか、建物に供給してもよい。
【００１９】
図１に示すように乗籠３が限界位置Ｃを越えた場合、釣合錘４は、第１の電磁石４２が設置された区間に入っており、第１の永久磁石４１は、第１の電磁石４２の磁力の影響を受ける位置に在る。乗籠３が限界位置Ｃに差し掛かったときに最大速度を超えて降下していれば、緩衝制御装置７１が作動して第１の電磁石４２に通電される。その結果、第１の永久磁石４１が下方へ引き下げられる方向に力を受け、釣合錘が減速する。つまり、メインロープ５によって連結されている乗籠３も減速される。そして、釣合錘４が昇降路２の最上部に達すると、第２の電磁石４３が緩衝制御装置７１によって作動される。第１の永久磁石４１は、第１の電磁石４２によって下方へ引き下げる磁力を受けるとともに、第２の電磁石４３によって下方へ押し戻される磁力を受ける。釣合錘４は、昇降路２の上部に保持され、メインロープ５で連結された乗籠３は、昇降路の下部で停止する。
【００２０】
なお、この明細書において、「限界位置」とは、移動中の乗籠３の移動速度および昇降路２内における位置に応じて適宜変化するものであってもよい。この場合、緩衝制御装置７１は、巻上機６やガバナーの動作の異常を制御盤７を介して検知した場合に、速度センサ３１および位置検出センサ３２の信号から限界位置Ｃを設定し、この限界位置Ｃに乗籠３が接近した場合に第１の電磁石４２および第２の電磁石４３をそれぞれ作動させるように制御する。また、乗籠３に設定される限界位置Ｃに対応する釣合錘４の位置が第１の電磁石４２の設置範囲内になる場合、乗籠３の減速率が小さくなるように、乗籠３が限界位置Ｃに達する前の段階から第１の電磁石４２を作動させてもよい。
【００２１】
以上のように構成されたエレベータ１は、乗籠３が最大速度を超えて降下するようなことがあった場合に、この乗籠３につるべ式にメインロープ５で連結された釣合錘４を減速し停止させることによって、乗籠３を安全に減速及び停止させる。このエレベータ１の場合、磁力で釣合錘４を制動させるため、乗籠３の下にストロークの長い緩衝装置を必要としない。つまり、釣合錘４に搭載された第１の永久磁石４１と、釣合錘４の軌跡の周囲に配置される第１の電磁石４２と、昇降路２の上端に配置される第２の電磁石４３は、乗籠３を非常停止させる必要が生じた場合に緩衝装置８として機能する。
【００２２】
釣合錘４は、通常運転状態において第１の電磁石４２及び第２の電磁石４３の磁力を受けず、乗籠３を非常停止させる必要が生じたときにのみ緩衝制御装置７１によって作動された第１の電磁石４２及び第２の電磁石４３の磁力を受け、通常の移動範囲内において減速及び停止される。そして、乗籠３もまた通常の移動範囲内において、減速および停止される。つまり、第１の永久磁石４１と第１の電磁石４２および第２の電磁石４３とは、緩衝装置として機能し、緩衝装置８としてのストロークは、乗籠３及び釣合錘４が通常運転において移動する範囲にオーバーラップしている。その結果、乗籠３の最大移動速度に応じたストロークの長い機械式の緩衝装置を昇降路のピットに設置しなくても良い。
【００２３】
さらに、釣合錘４を停止することによって乗籠３が停止する位置を最下階の着床位置に設定すれば、第１の永久磁石４１と第１の電磁石４２と第２の電磁石４３によって構成される緩衝装置８が作動した場合、直ちに乗客を脱出させることができる。
【００２４】
第１の電磁石４２の各コイルセグメント４２１は、昇降路２の上端に近いほど、強い磁力を発生するように構成してもよい。このようにすることで、釣合錘４ひいては乗籠３を減速させる力を徐々に強めることに適している。また、釣合錘４が第１の電磁石４２に挿入されるにしたがって、第１の永久磁石が受ける力が増大し、移動速度も低下する。したがって、昇降路２の上端に近くなるほど磁力を弱くしてもよい。
【００２５】
また、乗籠３が釣合錘４とすれ違うときに乗籠３の乗客に第１の永久磁石４１の磁場の影響が無いように、釣合錘４の軌道に面した乗籠３の側壁に磁気遮蔽材を設置してもよい。さらに、釣合錘４を保持したい位置に第２の永久磁石を設置しても良い。第１の電磁石４２及び第２の電磁石４３に対して供給される電力が低下しても、第２の永久磁石で第１の永久磁石４１を保持する。第２の永久磁石が通常運転中において第１の永久磁石４１と引き合わないように、第２の永久磁石の外側に第２の永久磁石の磁場を打ち消すための消磁コイルを設置する。
【００２６】
昇降路２の床２Ａには、乗籠３が限界位置Ｃ近傍から自由落下すること、または、第１の電磁石４２が設置されている範囲内に釣合錘４がある状態で乗籠３が自由落下することを想定した場合にも、乗籠３を安全に受け止めるための機械式の緩衝装置８Ｍを設置する。このときの乗籠３の移動速度は、最大速度よりも十分に小さい。したがって、緩衝装置８Ｍは、最大速度の乗籠３を受け止める場合よりもストロークの短いもので十分である。つまり、緩衝装置８Ｍのために必要となる昇降路２のピットは浅くなる。現状の建物のピットを掘り下げることなく、乗籠３の移動速度を速くする、または乗籠３の移動速度が速いエレベータ１にリニューアルすることも可能である。
【００２７】
またこのエレベータ１によれば、釣合錘４を磁力で制動することによって、釣合錘４にメインロープ５で連結された乗籠３を減速および停止させる。したがって、高速エレベータとして乗籠３に空力特性を考慮してカウルやフードが取り付けられている場合でも、これらを損傷させない。
【００２８】
第２の実施形態のエレベータ１について、図２および図３を参照して説明する。図２に示すエレベータ１は、第１の実施形態のエレベータ１が備える第１の永久磁石４１、第１の電磁石４２、第２の電磁石４３、速度センサ３１、位置検出センサ３２、緩衝制御装置７１などの設備に加えて、さらに、第３の電磁石３３および第４の電磁石３４を備える。各図中において第１の実施形態と同じ機能を有する構成には同一の符号を付し、詳細な説明は、第１の実施形態における対応する記載を参酌する。
【００２９】
第３の電磁石３３は、図２および図３に示すように、籠用ガイドレール３Ａに面した乗籠３の側壁に配置される。第３の電磁石３３は、乗籠３の移動方向に並ぶ複数のユニット３３１によって構成されている。各ユニット３３１に必要な電力は、乗籠３に接続されるテールコードを介して供給される。第３の電磁石３３は、ユニット３３１ごとに電流および電圧を制御することによって所望する磁場を発生させる。
【００３０】
第４の電磁石３４は、図３に示すように第３の電磁石に対峙するように、乗籠３の軌道に対して籠用ガイドレール３Ａの外側で、乗籠３に設定される最大降下速度以上の速度に対して設定される図２に示す限界位置Ｃから昇降路２の下端までの範囲に少なくとも設置される。したがって限界位置Ｃよりも上から第４の電磁石３４を設置してもよい。この第４の電磁石３４は、乗籠３の移動方向に並ぶ複数のユニット３４１によって構成されている。
【００３１】
各ユニット３４１は、第１の電磁石４２のコイルセグメント４２１や第３の電磁石３３のユニット３３１と同様に個別に制御され所望する磁場を発生する。第２の実施形態の場合、第３の電磁石３３が形成する磁場に対して作用することで、第３の電磁石３３を上方へ引き上げる方向に磁力を発生させるように、第４の電磁石３４は制御される。
【００３２】
また、このエレベータ１において、第３の電磁石３３および第４の電磁石３４が発生する磁場が乗籠３に入らないように、乗籠３は、図３に示すように側壁の外側で第３の電磁石３３との間に磁気遮蔽材３５を有している。乗籠３は、天井や床にも磁気遮蔽材を配置してもよい。
【００３３】
このように構成されたエレベータ１において、最大速度を超えて乗籠３が降下し、かつ巻上機６のブレーキや、ガバナーに連動する非常停止装置によっても乗籠３を停止できない場合、速度センサ３１および位置検出センサ３２の出力信号を基に、緩衝制御装置７１は、第１の電磁石４２を作動させて釣合錘４を減速させるとともに、第３の電磁石３３および第４の電磁石３４を作動させて乗籠３も減速させる。
【００３４】
このように、第２の実施形態のエレベータ１は、釣合錘４側だけでなく乗籠３側にも電磁石を配置して乗籠３を減速させる。したがって、第１の永久磁石４１、第１の電磁石４２、第２の電磁石４３、第３の電磁石３３、第４の電磁石３４として、磁力の小さいものを採用することができ、装置が嵩張らない。
【００３５】
第１の電磁石４２、第２の電磁石４３、第３の電磁石３３、第４の電磁石３４は、停電などによって外部から電力を得られない場合にも作動するように、二次電池７２に接続される。第１の実施形態と同様にエレベータ１が通常運転している間、二次電池７２は、乗籠３が最下階に接近して釣合錘４が第１の電磁石４２および第２の電磁石に接近する場合、および乗籠３が最下階から他の階へ移動して釣合錘４が第１の電磁石４２および第２の電磁石４３から離間する場合、それぞれにおいて第１の永久磁石４１と第１の電磁石４２および第２の電磁石４３との間に発生する誘導起電力によって蓄電される。二次電池７２の容量を超えて発生される電力は、エレベータ１の他の部分で消費する。また、第１の電磁石４２および第２の電磁石４３で発生する電力を第３の電磁石３３および第４の電磁石３４に供給して、最下階における乗籠３の制動に利用してもよい。
【００３６】
第３の電磁石３３および第４の電磁石３４は、乗籠３の移動方向に同じピッチで配列されていてもよいし、異なるピッチで配列されていてもよい。第３の電磁石３３と第４の電磁石３４は、乗籠３の位置に応じて乗籠３を上方へ引き上げる方向へ最大の力を発揮するように、緩衝制御装置７１によって各ユニット３３１，３４１の電流の向きをスイッチングされる。
【００３７】
なお、乗籠３に搭載される第３の電磁石３３の代わりに第３の永久磁石を搭載してもよい。その場合、第３の永久磁石の磁場を打ち消すための消磁コイルを設置する。消磁コイルに必要な電力は、乗籠３に接続されるテールコードを介して供給し、第３の永久磁石と第４の電磁石３４によって乗籠３を減速させる場合に、消磁コイルに通じる電力を遮断する。
【００３８】
第３の実施形態のエレベータ１について図４を参照して説明する。図４に示すエレベータにおいて、メインロープ５は、乗籠３の下部をくぐるように巻き掛けられるとともに、釣合錘４の上部に取り付けられたプーリ４Ｂにも巻き掛けられた、いわゆる「２：１形」にローピングされている。したがって、メインロープ５の端部５ａは、籠用ガイドレール３Ａの上端および錘用ガイドレール４Ａの上端に用意されるロープヒッチに固定される。第１の実施形態のエレベータ１と同じ機能を有する構成は、図４中において同一の符号を付し、その詳細な説明は、第１の実施形態の記載を参酌する。
【００３９】
第３の実施形態のエレベータ１は、釣合錘４に搭載された第１の永久磁石４１の磁力を相殺する磁場を発生させるために、釣合錘４に消磁コイル４６を搭載している。この場合、消磁コイル４６は、錘用ガイドレール４Ａを介して電力が供給される。なお、釣合錘４に対して電力供給用のケーブルを乗籠３のテールコードと同様に接続するか、乗籠３の下部から釣合錘４の下部に接続されるコンペンセイティングロープに電力供給用のケーブルを加えて電力を供給してもよい。また、釣合錘４に二次電池を搭載して電力をまかなう場合は、エレベータ１が休止している間、あるいは、電力が低下した段階で、昇降路内に設置される給電ポイントに釣合錘４を移動させて二次電池を充電する。
【００４０】
エレベータ１が通常運転中である場合は、この消磁コイル４６に通電して第１の永久磁石４１の磁力を弱めるまたは封じ込める。乗籠３を昇降路２の下部で停止させる必要がある場合、消磁コイル４６の電力を遮断して第１の永久磁石４１の磁力を発揮させる。
【００４１】
また、第１の永久磁石４１および消磁コイル４６を搭載する代わりに、第１の永久磁石の基になる強磁性体と、これを磁化させるための着磁コイルおよび瞬発的に大きな電力を発生させるためのバッテリとを釣合錘に搭載してもよい。着磁される前の強磁性体は磁力を発揮しないので、昇降路中に浮遊する磁性粉や微物を引き付けることもない。そして、乗籠３を停止させる必要が生じた場合に、緩衝制御装置７１から無線で釣合錘４に通信してバッテリの電力を放出させ着磁コイルに電流を流すことによって、強磁性体を磁化させ、永久磁石にする。第１の実施形態の場合と同様に、釣合錘４を第１の電磁石４２によって減速および停止させることで、乗籠３も安全に停止させる。
【００４２】
このように、第３の実施形態の第１の永久磁石４１（または、強磁性体）と第１の電磁石４２とは、第１の実施形態および第２の実施形態と同様に緩衝装置８として機能する。限界位置Ｃよりも低い位置で乗籠３を非常停止させる必要が生じた場合に備えて、機械式の緩衝装置８Ｍを昇降路２の床２Ａに設置しても良い。この場合、乗籠３を機械式の緩衝装置のみで受け止める場合に比べて、作動ストロークの短い機械式の緩衝装置８Ｍを備えるだけでよい。その結果、このエレベータ１は、昇降路２のピットを浅くすることができる。
【００４３】
なお、上述の各実施形態において電磁石であったものを永久磁石の基となる強磁性体およびこの強磁性体を磁化させるための着磁コイルで構成してもよい。強磁性体は、磁化していない状態において磁力が生じていない。したがって、初期設置されるときは、周囲に磁場の影響を及ぼさない。そして、緩衝装置として乗籠３を停止させる必要が生じた場合、各強磁性体に対応して配置されている着磁コイルに電流を流し、強磁性体を磁化させる。これによって発生した磁力で、乗籠３および釣合錘４を減速および停止させる。
【００４４】
強磁性体を磁化させるための電力は、瞬間的なものでよいので、停電などによって電力が十分に得られない場合でも、小さな二次電池ですべての強磁性体を磁化させることも容易である。一度磁化された強磁性体は、その後、エレベータ１を通常運転するのに弊害の無いように、着磁コイルに電流を流すことで磁力を打ち消すか、着磁コイルを利用して磁化した強磁性体を脱磁するか、または、エレベータ１を復旧させる際に着磁されていない強磁性体と交換する。
【００４５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４６】
１…エレベータ、２…昇降路、２Ａ…床、３…乗籠、４…釣合錘、５…メインロープ、６…巻上機、３１…速度センサ、３２…位置検出センサ、３３…第３の電磁石、３４…第４の電磁石、３５…磁気遮蔽材、４１…第１の永久磁石、４２…第１の電磁石、４２１…コイルセグメント、４３…第２の電磁石、４６…消磁コイル、７１…緩衝制御装置、７２…二次電池、Ｃ…限界位置、８…緩衝装置（第１の永久磁石４１と第１の電磁石４２と第２の電磁石４３）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降路の上部に設置された巻上機にメインロープが巻き掛けられ、乗籠と釣合錘とが前記メインロープによって前記昇降路内につるべ式に吊下げられたエレベータであって、
前記釣合錘に搭載される第１の永久磁石と、
前記昇降路の床に達する直前で前記乗籠を安全に停止させるために前記乗籠の減速を開始する必要がある限界位置から前記床までの距離に少なくとも相当する距離にわたって前記昇降路の上部に配置されて前記第１の永久磁石を下方へ引き下げる方向に磁力を発生する第１の電磁石と、
前記昇降路の上端に設置されて前記第１の永久磁石と反発する磁力を発生する第２の電磁石と、を備える
ことを特徴とするエレベータ。
【請求項２】
前記乗籠の移動速度を検出する速度センサと、
前記昇降路の床から前記乗籠までの距離を測る位置検出センサと、
前記速度センサによって検出された移動速度が前記乗籠に設定される最大速度を超えている状態で前記位置検出センサによって前記限界位置が検出された場合に前記第１の電磁石を作動させる緩衝制御装置と、をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載されたエレベータ。
【請求項３】
前記第１の電磁石は、前記釣合錘が移動する軌跡の周囲に配置される
ことを特徴とする請求項１に記載されたエレベータ。
【請求項４】
前記第１の電磁石および前記第２の電磁石に電力を供給する二次電池をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載されたエレベータ。
【請求項５】
前記第１の電磁石および第２の電磁石が作動していない状態で前記釣合錘が移動する場合、前記第１の永久磁石と前記第１の電磁石および第２の電磁石とが相対的に移動することによって生じる誘導起電力を前記二次電池に蓄電する
ことを特徴とする請求項４に記載されたエレベータ。
【請求項６】
前記第１の電磁石は、複数のコイルセグメントによって構成され、前記昇降路の上端に近いコイルセグメントの方が強い磁力を発生する
ことを特徴とする請求項１に記載されたエレベータ。
【請求項７】
前記乗籠に搭載されて磁力を発生する第３の電磁石と、
少なくとも前記限界位置から前記昇降路の下端までの範囲に設置されて前記第３の電磁石を上方へ引き上げる方向に磁力を発生させる第４の電磁石と、をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載されたエレベータ。
【請求項８】
前記乗籠は、側壁の外側に磁気遮蔽材を有し、
前記第３の電磁石は、前記磁気遮蔽材を隔てて前記乗籠の外側に配置される
ことを特徴とする請求項７に記載されたエレベータ。
【請求項９】
前記釣合錘は、前記第１の永久磁石の磁力を相殺する磁場を発生する消磁コイルを搭載し、
前記消磁コイルは、前記釣合錘を案内する錘用ガイドレールを介して給電される
ことを特徴とする請求項１に記載されたエレベータ。
【請求項１０】
前記昇降路の床に単独で前記乗籠を受け止めるために必要なストロークよりも短いストロークの緩衝装置をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載されたエレベータ。
【請求項１１】
前記第１の永久磁石は、この基となる強磁性体と、前記強磁性体を磁化させるための着磁コイルと、前記着磁コイルに電流を流すためのバッテリーで構成され、前記乗籠を停止させる場合に、前記着磁コイルに電流を流して前記強磁性体を磁化させて作られる
ことを特徴とする請求項１に記載されたエレベータ。
【請求項１】
昇降路の上部に設置された巻上機にメインロープが巻き掛けられ、乗籠と釣合錘とが前記メインロープによって前記昇降路内につるべ式に吊下げられたエレベータであって、
前記釣合錘に搭載される第１の永久磁石と、
前記昇降路の床に達する直前で前記乗籠を安全に停止させるために前記乗籠の減速を開始する必要がある限界位置から前記床までの距離に少なくとも相当する距離にわたって前記昇降路の上部に配置されて前記第１の永久磁石を下方へ引き下げる方向に磁力を発生する第１の電磁石と、
前記昇降路の上端に設置されて前記第１の永久磁石と反発する磁力を発生する第２の電磁石と、を備える
ことを特徴とするエレベータ。
【請求項２】
前記乗籠の移動速度を検出する速度センサと、
前記昇降路の床から前記乗籠までの距離を測る位置検出センサと、
前記速度センサによって検出された移動速度が前記乗籠に設定される最大速度を超えている状態で前記位置検出センサによって前記限界位置が検出された場合に前記第１の電磁石を作動させる緩衝制御装置と、をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載されたエレベータ。
【請求項３】
前記第１の電磁石は、前記釣合錘が移動する軌跡の周囲に配置される
ことを特徴とする請求項１に記載されたエレベータ。
【請求項４】
前記第１の電磁石および前記第２の電磁石に電力を供給する二次電池をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載されたエレベータ。
【請求項５】
前記第１の電磁石および第２の電磁石が作動していない状態で前記釣合錘が移動する場合、前記第１の永久磁石と前記第１の電磁石および第２の電磁石とが相対的に移動することによって生じる誘導起電力を前記二次電池に蓄電する
ことを特徴とする請求項４に記載されたエレベータ。
【請求項６】
前記第１の電磁石は、複数のコイルセグメントによって構成され、前記昇降路の上端に近いコイルセグメントの方が強い磁力を発生する
ことを特徴とする請求項１に記載されたエレベータ。
【請求項７】
前記乗籠に搭載されて磁力を発生する第３の電磁石と、
少なくとも前記限界位置から前記昇降路の下端までの範囲に設置されて前記第３の電磁石を上方へ引き上げる方向に磁力を発生させる第４の電磁石と、をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載されたエレベータ。
【請求項８】
前記乗籠は、側壁の外側に磁気遮蔽材を有し、
前記第３の電磁石は、前記磁気遮蔽材を隔てて前記乗籠の外側に配置される
ことを特徴とする請求項７に記載されたエレベータ。
【請求項９】
前記釣合錘は、前記第１の永久磁石の磁力を相殺する磁場を発生する消磁コイルを搭載し、
前記消磁コイルは、前記釣合錘を案内する錘用ガイドレールを介して給電される
ことを特徴とする請求項１に記載されたエレベータ。
【請求項１０】
前記昇降路の床に単独で前記乗籠を受け止めるために必要なストロークよりも短いストロークの緩衝装置をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載されたエレベータ。
【請求項１１】
前記第１の永久磁石は、この基となる強磁性体と、前記強磁性体を磁化させるための着磁コイルと、前記着磁コイルに電流を流すためのバッテリーで構成され、前記乗籠を停止させる場合に、前記着磁コイルに電流を流して前記強磁性体を磁化させて作られる
ことを特徴とする請求項１に記載されたエレベータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２１８８８８（Ｐ２０１２−２１８８８８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８６５４９（Ｐ２０１１−８６５４９）
【出願日】平成２３年４月８日（２０１１．４．８）
【出願人】（３９００２５２６５）東芝エレベータ株式会社 (2,543)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月８日（２０１１．４．８）
【出願人】（３９００２５２６５）東芝エレベータ株式会社 (2,543)
【Ｆターム（参考）】
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