JP2001002346A - ロープ式エレベータ及びロープ式エレベータシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】エレベータの機械室を極限まで小さくし、エレ
ベータの生産効率を高め、据えつけ工数を低減させ、保
守・点検を容易し、リニューアルし易いロープ式エレベ
ータを実現する。 【解決手段】エレベータ案内レール１４に沿って稼働す
るエレベータカー１と、カウンタウエイト案内レールに
沿って稼働するカウンタウエイト１６と、エレベータカ
ー及びカウンタウエイトを懸架している巻き上げロープ
に係合するトラクションシーブ５を有する駆動機４とを
備えたロープ式エレベータにおいて、駆動機４は、トラ
クションシーブを駆動する回転電動機を備え、エレベー
タカーを構成する構造体２の一部に、前記駆動機を搭載
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、ロープ式エレベータ及
びロープ式エレベータのシステム構成に係わり、特に、
エレベータ保守性と据えつけが容易な機械室レスのロー
プ式エレベータ及びそのシステム構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の機械室を有するエレベータの構成
としては、機械室を昇降路内の、エレベータシャフト上
の頂上部や中間部、更に、地下の下部に設置する方法を
採用していた。

【０００３】一方、従来の機械室レスのロープ式トラク
ションエレベータでは、特許番号２５９３８８号のよう
に、エレベータの駆動機装置は、（昇降路内の）エレベ
ータシャフトの頂上部にあって、エレベータカーがその
通路上に必要とするシャフトの頂上部において、エレベ
ータカーがその通路上に必要とするシャフト空間及び
（又は）前記エレベータカーが必要とするシャフト空間
の頭上方向の延長部とこのエレベータシャフトの壁との
間の空間に配置していた。

【０００４】また、従来の機械室レスのロープ式エレベ
ータとして、特開昭６２-３１６８６号公報には、かご
に巻上機を取付けると共に、エレベータの昇降路の側方
部分に、巻上機に対応させて手動巻取装置を取り付けた
ものが開示されている。

【０００５】また、他の例としては、特開平６-２５５
５９５号公報に開示されているように、エレベータの駆
動機（モータ）をカウンタウエイト内に配置するものが
ある。

【０００６】さらに、他の機械室レスのロープ式エレベ
ータとしては、特開平５-７８０５９号公報に開示され
ているように、エレベータを駆動するリニアモータをか
ごまたはカウンタウエイトに搭載し、制御盤をエレベー
タのかごに搭載したものがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の機械室を有する
エレベータは、経年変化や地震等によって、建屋の構造
物にきしみが発生すると、エレベータシャフトに曲が
り、撓み、伸縮等による変形応力が加わり、この応力が
駆動機を設置している梁（マシンビーム）に直接加わ
る。この結果、駆動機に直結されている巻き上げロープ
に均等に荷重が掛からず、この偏荷重によってシーブに
巻き付けられている１組の複数の巻き上げロープ中には
長さが異なるものが生じ、巻き上げロープの長さの調整
等のメンテナンスに今まで以上に負担が生じる。また、
このロープに加わる偏荷重によって発生したロープ長の
アンバランスはエレベータカーの振動要因になり、ま
た、停止位置（着床位置）が変動したりして、エレベー
タの乗り心地等の基本性能を劣化させる。更に、昇降路
内のエレベータシャフト上に駆動機を設置する構成のた
め、巻き上げロープ張り方が複雑になり、メンテナンス
だけでなく、据えつけ工数がかかる等の問題もあり、耐
用年数経過後にエレベータをリニューアルする場合も同
じように時間を多く費やすことになる。

【０００８】一方、従来の機械室レスのエレベータで
は、駆動機が、昇降路に沿ってかごの側方部分、すなわ
ち前記エレベータカーが必要とするシャフト空間とこの
エレベータシャフトの壁との間の空間に配置されている
ため、昇降路に必要な床面積の増大は避けられない。

【０００９】例えば、特開昭６２-３１６８６号公報に
記載されたものは、エレベータの昇降路の側方部分に、
手動巻取装置を取り付けており、昇降路に沿ってかごの
側方部分に延長して主索や巻上機、案内車などを配置す
る必要があり、構成が複雑になるばかりか、昇降路の床
面積の増大も避けられないと考えられる。

【００１０】また、特開平５-７８０５９号公報に開示
されたものは、リニアモータの一次巻線６をカウンタウ
エイト５に搭載し、この一次巻線と相対的な推力を発生
するリニアモータの二次導体８を昇降路１に沿ってかご
の側方部分に配置している。リニアモータの一次巻線６
をかごに搭載した場合の構成は図示されていないが、か
ごに搭載する場合は少なくとも一方の巻き線を昇降路１
に沿ってかごの側方部分に延長して配置する構成が必要
であり、構成が複雑になるばかりか、昇降路に必要な床
面積の増大も避けられないと考えられる。

【００１１】また、駆動機構、例えばリニアモータの一
次、二次巻線の関係は、現地での据付け作業によって完
成するため、据付け作業の工期が長くなり、また、駆動
機、制御装置間の配線長、配線工数を低減することは出
来ず、信頼性の向上にも限界がある。

【００１２】本発明は、従来のロープ式エレベータのか
かる課題を解決するために提案されたものである。

【００１３】本発明の目的は、駆動機を極限まで小型化
し、従来の機械室に相当する構成を極限まで小型化し、
しかも昇降路の床面積を増大する必要の無い、実質的に
機械室レスのロープ式エレベータ及びロープ式エレベー
タシステムを提供することにある。

【００１４】本発明の他の目的は、現地での据えつけ作
業を大幅に低減し、短納期を実現できると共に、駆動
機、制御装置間の配線長を短くし配線工数を低減すると
共に、信頼性も向上させたロープ式エレベータ及びロー
プ式エレベータシステムを提供することにある。

【００１５】本発明の他の目的は、保守・点検作業をよ
り簡易化できるロープ式エレベータ及びロープ式エレベ
ータシステムを提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、ロープ式
エレベータを駆動機一体型エレベータカーとするこによ
り解決される。すなわち、本発明は、エレベータ案内レ
ールに沿って稼働するエレベータカーと、カウンタウエ
イト案内レールに沿って稼働するカウンタウエイトと、
前記エレベータカー及び前記カウンタウエイトを懸架し
ている巻き上げロープに係合するトラクションシーブを
有する駆動機とを備えたエレベータにおいて、前記駆動
機は、前記トラクションシーブを駆動する回転電動機を
含み、前記トラクションシーブ及び前記回転電動機を、
前記エレベータカーを構成する構造体の一部に搭載した
ことを特徴とする。

【００１７】本発明によれば、トラクションシーブの駆
動源としての回転電動機を有する駆動機の全体をエレベ
ータカーのフレーム上に直接搭載したため、従来の機械
室に相当する構成を極限まで小型化し、しかも昇降路の
床面積を増大する必要の無い、実質的に機械室レスのロ
ープ式エレベータ及びロープ式エレベータシステムを提
供することができる。

【００１８】また、エレベータカーフレームは、工場内
生産ライン製造されるため、駆動機一体型エレベータカ
ーとすることにより、フレーム組立と同時に駆動機の設
置が可能になり、現地での据えつけ作業が大幅に低減
し、短納期が実現できる。すなわち、駆動機の全体をエ
レベータカーのフレーム上に設置する構成にしているた
め、昇降路内の案内レールに変形が生じても、このエレ
ベータの走行性能に与える影響は殆どない。また、駆動
機の全体をエレベータカーフレーム上に設置する構成た
め、エレベータカーフレーム生産ライン上の同一工程内
で組立ができるため、現地での据えつけ工数を少なくで
きる。

【００１９】更に、駆動機一体型エレベータカーとする
ことにより、駆動機、制御装置間の配線長が大幅に短く
できる配線工数が低減するだけでなく、信頼性も向上さ
せることができる。

【００２０】また、駆動機一体型エレベータカーとする
ことにより、保守・点検に一括して実施できるだけでな
く、リニューアル時にエレベータカー毎交換という作業
によって簡易できるという従来にない効果も生じる。

【００２１】本発明によれば、更に、ドア制御装置を含
めた駆動機一体型エレベータカーとした、換言すると、
エレベータカーの天井部フレーム上に搭載される駆動系
の構成要素を極力少なくする方法として、エレベーター
カーの天井部に搭載されているエレベーターカーのドア
開閉機構で用いられる駆動機を、エレベーターカーの駆
動機で兼用させる構成に特徴がある。

【００２２】即ち、エレベーターカーの駆動機から発生
したトルクを、ドアを開閉させときだけドア開閉機構に
伝達させるトルク伝達機構を設ける。このトルク伝達機
構は、電磁クラッチ、この電磁クラッチに直結されたプ
リー及び電磁クラッチを制御する電磁クラッチ制御手段
で構成される。前記プリーとドア開閉機構側に取り付け
たプリーとの間にベルトかけて、エレベータカーの駆動
機で発生したトルクをこのドア開閉機構側に伝達させ
る。なお、この構成では、ドアが操作する際にもエレベ
ータカーは動くため、エレベータカー側に取り付けるプ
リーとドア開閉機構側に取り付けるプリーとの連結比を
大きく、即ち、前者のプリーの外径は後者のプリーの外
径に比べて十分大きくする。この度合いは、ドア開閉動
作中は許容着床誤差範囲内にエレベータカーが留まるよ
うな値にしておく。この構成では、同一の駆動機ではあ
るが、エレベータカーとドアと異なる対象を制御するた
め、制御構造が同一で、制御系の補償器の定数が異な
る。そこで、２つの制御系、即ち、エレベータカー制御
系とドア制御系を具備する。上記の電磁クラッチ制御手
段は、ドア開閉動作判断手段と電磁クラッチ作動信号発
生手段とで構成される。このドア開閉動作判断手段は、
記駆動機から発生するトルクをエレベータトラクション
シーブ側に伝達するかドア開閉機構に伝達するかの判定
をエレベータカーの制御系の速度指令乃至エレベーター
カー位置情報に基づいて行う。

【００２３】また、電磁クラッチ作動信号発生手段は、
上記ドア開閉動作判断手段から得られた情報をもとにド
ア動作開始信号を発生する。このドア動作開始信号は、
上記の２つの制御系の切り替えと、電磁クラッチによる
ドア開閉機構との連結を行う。

【００２４】このように、ドア制御装置を含めた駆動機
一体型エレベータカーとすることにより、更に機械室を
小型・軽量化したロープ式エレベータ及びロープ式エレ
ベータシステムを提供することができる。すなわち、ド
ア開閉駆動用として従来使用していた駆動機を省き、エ
レベーターカーの駆動用の駆動機のみでドアの開閉がで
きるようになる。この場合、エレベーターカーの構成が
非常に簡素化され、エレベーターカー自体の重量も軽減
できる。更に、エレベーターカーの駆動用の電力変換器
の容量はドア用駆動機にの電力変換器の容量より大きい
ためエレベーターカーの駆動用の電力変換器やそのコン
トローラによって、ドア開閉駆動用の電力変換器やその
コントローラを兼用できるという効果もある。

【００２５】また、エレベーターカーとドアを一体化し
た駆動機制御装置になるため、従来のようなエレベータ
カー駆動制御装置とドア開閉駆動制御装置とのパワー配
線や信号配線は大幅に短くなり電磁ノイズの低減や配線
時間の短縮に効果がある。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施を図に基づい
て説明する。まず、図１に、本発明の一実施例になるロ
ープ式エレベータシステムの外観斜視図を示す。この実
施例は、エレベータカーのフレーム上に、エレベーター
カーを駆動するための駆動機を搭載した例である。エレ
ベータカー１は、フレーム２によってカーの構造体が形
作られ、カーの強度はこのフームによって保たれる。エ
レベータカー１の構成は、乗客が出入りするためのドア
３、乗客を運ぶための居室（内装部分であり、図示無
し）及びこの居室と前記フレーム２との間に、エレベタ
ーカーのフレーム上で発生した、振動、騒音を吸収させ
るための吸音、防振材（図示せず）とで主に構成され
る。

【００２７】フレーム２の上には、レーム２と一体化し
た駆動系が設けられている。すなわち、エレベータカー
１を上下させる駆動力を発生させるための駆動機４がフ
レーム２の上に直接設置されている。駆動機４は、回転
型の電動機、望ましくは誘導電動機あるいは永久磁石形
電動機を駆動源とする。この駆動機４の回転軸には、ト
ラクションシーブ５、電磁ブレーキ６が直結されてい
る。電動機は、扁平構造すなわち、ステーターコイル及
びローターコイルまたは永久磁石が、それぞれ電動機の
半径方向外側に向けて配置され、軸方向に相対面する扁
平モーターとするのが望ましい。同様に、電磁ブレーキ
も、コイル構造を扁平型とするのが望ましい。

【００２８】更に、図示してないが、この駆動機４を制
御するための速度センサや位置センサ（駆動機４が、誘
導電動機の場合は速度センサのみ、永久磁石形電動機の
場合は、速度及び位置センサ）が、駆動機４の回転軸に
直結されている。駆動機４は、エレベータカー１のフレ
ーム２上に搭載された制御装置８によって制御される。

【００２９】トラクションシーブ５には、複数本の巻き
上げロープ１０が巻き付けられ、この複数本の巻き線ロ
ープ１０はフレーム２の端に設けられたプリー７に導か
れる。巻き上げロープ１０は、この巻き上げロープ１０
とプリー７との摩擦力を確保するために、この巻き上げ
ロープ１０を１回乃至それ以上巻き付けてプリー７との
接触面積を大きくした後、その端が固定板乃至天井の梁
１１に固定される。

【００３０】巻き上げロープ１０の他の端は、（転向）
プリー１２、１３を介して案内レール１４の間にあるカ
ウンタウエイト１６に設置されている転向プリー（動滑
車）１４に巻き付けられた後、天井の梁（固定板）１１
に固定される。

【００３１】このように張られた巻き上げロープ１０
は、駆動機４の回転動作によってトラクションシーブ５
に巻き取られ、これに伴ってエレベータカー１及びカウ
ンタウエイト１６が上下移動する。この場合、カウンタ
ウエイト１６は、エレベータカー１と同一の方向にエレ
ベータシャフト内を、案内レール１５及び１７に沿って
上下に移動する。エレベータカー１の走行は、制御装置
８によって制御される。９は、エレベータカーのドアを
開閉させるドア開閉駆動装置である。駆動機４及びドア
開閉駆動装置９は、エレベータカー１のフレーム２の同
一面上の縁に、それぞれ設置されている。このほか、図
示してないが、安全装置としての非常止めなども設けら
れている。

【００３２】次ぎに、駆動機４が永久磁石形電動機であ
る場合の、制御装置８のブロック構成例を図２に示す。
制御装置８の加速度指令手段１００は、エレベータカー
１の上下移動に対して快適な乗り心地が得られるように
予め配慮（決定）されているパターンを発生して、速度
指令発生手段１１０に入力する。この速度指令発生手段
１１０では、加速度指令を積分して速度指令ω*を発生
させる。この速度度指令ω*は、加減算器１２０によっ
て駆動機４の回転軸に取り付けられている速度検出手段
２７０より得られた速度ωとの差分（偏差）がとられ、
この差分は速度制御手段１３０に入力される。この速度
制御手段１３０は、この偏差がなくなるように作動する
補償器、例えば、比例（Ｐ）+積分（Ｉ）で構成されて
いる。この速度制御手段１３０からは、この偏差が零に
なるようなトルクが駆動機４から発生するように、トル
ク指令τ*を生成する。

【００３３】このトルク指令τ*は、トルク電流指令発
生手段１４０によってトルク電流指令Ｉｔ*（∝τ*/
φ、φ：磁束）に変換される。このトルク電流指令Ｉｔ
*と磁束φを生成するための励磁電流Ｉｍ*（∝φ、φ：
永久磁石型ブラシレス同期電動機の場合一定）とを使っ
て、この二つの電流Ｉｔ*、Ｉｍ*を駆動機４の回転子位
置検出手段２６０から得られた回転子位置θ（=∫ωｄ
ｔ）に同期した回転する座標系を使って、座標変換手段
１５０で３相の交流電流指令ｉ*（３相の交流電流指令
ｉｕ*、ｉｖ*、ｉｗ*が得られるが図示せず）に変換す
る。

【００３４】この座標変換手段１５０によって得られた
交流電流指令ｉ*は、加減算器１６０によって、電流セ
ンサ２４０から検出した２相分の交流電流ｉｕ、ｉｖ
と、この２相分の交流電流から駆動機４の１次巻き線に
流れる残りの１相分の交流電流（ｉｗ＝-（ｉｕ+ｉ
ｖ））を求めた３相分の交流電流ｉ（３相分あるが、簡
略化するためにｉで代表）との偏差がとられる。この偏
差は、電流制御手段１７０に入力される。

【００３５】この電流制御手段１７０は、比例（Ｐ）と
積分（Ｉ）とによって構成される補償器で、上記の電流
偏差が無くなるように電圧指令Ｅ＊（３相分あるが、こ
れも簡略化するためにＥ*で代表）を発生させる。この
電圧指令Ｅ＊は、ＰＷＭ制御のための変調波として、Ｐ
ＷＭ制御手段１８０に入力される。このＰＷＭ制御手段
１８０は、上記の変調波と搬送波との比較によって、Ｐ
ＷＭ信号を形成する。このＰＷＭ信号は、ＰＷＭインバ
ータ２３０のパワースッチグ素子（図示せず）のゲート
に印加される。

【００３６】このＰＷＭインバータ２３０は、３相交流
電源２００を順変換器２１０によって、一旦直流電圧に
変換する。この直流電圧を平滑コンデンサ２２０によっ
て平滑した直流電圧に基き、上記電圧指令Ｅ＊に対応す
る可変周波・可変電圧交流電圧を発生する。この可変周
波・可変電圧交流電圧によって、駆動機４が加変速駆動
される。駆動機４は、多極構造薄型の永久磁石型ブラシ
レス電動機が、小型の観点から望ましい。しかし、この
電動機には、磁極位置センサが必要なことから、誘導電
動機も小型のエレベータには有効である。

【００３７】更に、一般的な磁極位置センサ付きの永久
磁石型同期電動機の代わりに、電動機の一次巻き線フレ
ームを共通にして、磁石組み込み部と短絡環コイルのハ
イブリット構造の回転子を形成して、誘導電動機並びに
永久磁石式の同期電動機としてトルクを発生できるよう
な電動機構造にする。

【００３８】そして、エレベータが起動するまでは、誘
導電動機部からトルクを発生させ、起動後は、誘導電動
機部で発生する誘起電圧を基に磁気極位置を決定して、
この位置情報をもとに、永久磁石型同期電動機部でトル
クを発生させる。更に、加速時のような高負荷時では、
誘導電動機部と永久磁石型同期電動機部の双方によって
トルクを発生させ、誘起電圧が大きくなる高速域では主
として誘導電動機部によって主としてトルク発生せる。
このような構造を持つ電動機によって、位置センサレス
でエレベータ効率を良く移動できる。

【００３９】また、他の例として、駆動機４をアウター
ロータ構造として、アウターロータ（回転子側）に巻き
上げロープを巻きとれるようにした、トラクションシー
ブ機能を有した電動機にすると、更に薄型構造の電動機
が実現できる。

【００４０】本発明によれば、図１に示すような、エレ
ベータカーのフレーム上に直接、一体化した駆動系を設
ける構成とすることで、工場内での一体化生産が可能に
なり、機械室に相当する構成を極限まで小型化した、機
械室レスのロープ式エレベータを提供することができ
る。

【００４１】更に、駆動機、電磁ブレーキ、速度及び駆
動機の回転位置センサ等も、エレベータカーのフレーム
上に直接設置されており、工場の組立ラインで、実際に
据え付けられた状態と全く同じ条件で調整できるので、
現場での据えつけ工数を大幅に短縮できる。

【００４２】また、エレベータをリニュアルする場合に
も、駆動系が設けられたエレベータカーをそのまま交換
すれば、駆動系まで一気に入れ替えることができるとい
う効果もある。

【００４３】図３は、本発明の他の実施例になるロープ
式エレベータシステムの外観斜視図を示す。図１の駆動
系と異なる点は、エレベータカー１に搭載する駆動機４
の構造である。この実施例の特徴は、薄型・扁平構造の
駆動機４に電磁ブレーキ６を付加したものに両端にトラ
クションシーブ５１を設けた点にある。左右のこのトラ
クションシーブ５１に巻かれた巻き上げロープは、フレ
ーム２の他の端に設けられたプーリ７１を介して天井の
梁乃至固定板１１に固定される。

【００４４】一方、トラクションシーブ５１に巻き付け
られた巻き上げロープ１０の他端は、梁１１に固定され
ている転向プリー１２１、１３１を経由してカウンタウ
エイト１６１に設置されているプリー１４１で巻きとら
れた後、天井の梁（固定板）に固定される。この場合、
駆動機４は、制御装置８によって制御されるが、この制
御装置８の構成及び制御方法は、図２に示す実施例と同
一であり、説明は省略する。

【００４５】この実施例の構成は、エレベータカー１を
４点吊りの状態でつり上げることができるため、エレベ
ーターカーの走行に際しても、平衡を保つことができる
ため、乗り心地の特性が得られると言う効果が現れる。

【００４６】図４は、本発明の他の実施例になるロープ
式エレベータシステムの外観斜視図を示すものである。
すなわち、トラクションシーブ５２と電磁ブレーキ６を
一体化した駆動機４をエレベータカー１の側面に付ける
場合の実施例を示したものである。エレベータカー１の
フレーム２に、超薄型・扁平構造の電動機が駆動機４と
して用いられる。

【００４７】図４の例では、駆動機４の脇に制御装置８
を配置する構成にしているが、エレベータカー１の釣り
合いバランス（重心）を配慮して、図の配置とは反対側
乃至ドア３の反対側に配置してもよい。

【００４８】巻き上げロープの張り方は、駆動機４のト
ラクションシーブ５２に巻き上げロープ１０を巻き付け
た後、エレベータカー１の底部に設置された二つのプリ
ー７２を介して天井の梁（固定板）１１に固定される。
また、巻き上げロープ１０の他の端は、固定板１１に取
り付けられた転向プリー１２２、１３２を経由して、カ
ウンタウエイト１６に設置されたプリー１４２を介して
天井の梁（固定板）１１に固定される。この駆動系は制
御装置８によって制御されるが、制御装置８の構成及び
制御方法は、図２に示す実施例と同一であり、説明は省
略する。

【００４９】この実施例の構成では、駆動機４、制御装
置８をエレベータカー１の側面に実装できるため、エレ
ベータカー自体の大きさが小さくなり、駆動システムを
小型化にできる。

【００５０】図５は、本発明の他の実施例になるロープ
式エレベータシステムの外観斜視図を示すものである。
すなわち、エレベータカー１の天井のフレーム２に搭載
されるドア開閉用駆動機を、このエレベータカーの駆動
機４で兼用させるようにした実施例を示す。以下その主
要な構成を示す。駆動機４には、トラクションシーブ５
４、電磁ブレーキ６が装備され、この駆動機の回転軸に
は、電磁クラッチ１５が付加されており、この電磁クラ
ッチ１５は制御装置８から発せられる速度指令、乃至、
各フロア（階）の位置の検出に設置されている遮蔽板
（何れも図５には図示なし）から発せられた位置検出信
号によって、連結・開放操作が行われる。この電磁クラ
ッチの他端にはプリー７１、ドア開閉機構の連結軸１７
にはプリー７２がそれぞれ付けられており、両プリーは
ベルト１６によって連結され、駆動機４で発生したトル
クをこの連結軸１７に伝える。伝達された駆動力はドア
開閉駆動装置９で入力され、ドア３を開閉するための力
として作用する。

【００５１】ここで、上記プリー７１とプリー７２との
外径の比は、ドア開閉動作モードに入った場合エレベー
タカー１が、許容着床誤差内維持されるように、大きな
値にする（通常、１０；１以上）。即ち、電磁クラッチ
１５が連結された場合、エレベータカー１自身もドア開
閉駆動装置９が動作に伴って動くことになるため、その
動作範囲を許容着床誤差範囲内に留めるためである。

【００５２】図６に、図５の実施例の制御ブロック図を
示す。この制御ブロックは、図２に示したエレベータカ
ーの制御系に、更に、ドア制御系を付加したものであ
る。また、図７に、図５の実施例において電磁クラッチ
１５が作動して駆動機４が発生したトルクがドア開閉駆
動装置９に伝達され、このドア開閉駆動装置９が動作中
にエレベータカー１が許容着床誤差内で動作する時の、
タイムチャートを示す。

【００５３】図６の制御ブロックにおいて、エレベータ
ーカーの制御系については既に、図２の説明で述べてい
るので省略し、ドア制御系についてのみ、図７を参照し
ながら述べる。このドア制御系は、エレベータカー制御
系内の速度指令発生手段１１０から発せられる速度指令
をドア開閉動作判断手段１１１に入力する。このドア開
閉動作判断手段１１１では、速度指令の大きさが、零に
成ったどうかを判定して零に到達したら、駆動機１の電
磁ブレーキ６を作動させ、エレベータカーを制止させる
（図７の時刻ｔ１）。その速度指令が零になったと言う
情報は、電磁クラッチ作動信号発生手段１１２に入力さ
れる。この電磁クラッチ作動信号発生手段１１２から
は、ドア動作開始信号を発生する。

【００５４】このドア動作開始信号は、ドア制御系の速
度指令発生手段１１３及びゲート信号切替手段１９０に
入力される。ドア動作開始信号がこのゲート信号切替手
段１９０に入力されると、エレベータ制御系のＰＷＭ制
御手段１８０から得られるＰＷＭ信号をドア制御系のＰ
ＷＭ制御手段１８１から得られるＰＷＭ信号に切り替
え、ＰＷＭインバータ２３０は、ドア制御系によって制
御されることになる。

【００５５】もう一方の上記ドア動作開始信号が速度指
令発生手段１１３に入力されると、（時刻ｔ１）、この
速度指令発生手段１１３からは、図７に示すようなエレ
ベータドアの速度指令が発生する。この速度指令によっ
て、駆動機４の速度制御が行われる。この速度指令は、
エレベータカーの加減速指令の大きさ比べて非常に小さ
な指令となっている。

【００５６】これは、ドアの開閉動作が行われている間
もエレベータカーは移動するため、その移動距離が着床
許容誤差内に留めるようにするためである。この場合、
駆動機４側のプリー７１とドア駆動側のプリー７２との
外径比は、大きな値に選ばれる。例えば、１０：１以上
の連結比、即ち、エレベータカーの最高速度の1/10以下
の速度指令を与えても、ドア側のプリー７２は、１０倍
以上に増速されて動作する。この結果、エレベータカー
は殆ど動作しないにも拘わらず、ドアは、従来と同様に
動作することができる。

【００５７】この様子を図７に示す。図７（Ａ）はエレ
ベータカーやエレベータドアに対する速度指令を示し、
図７（Ｂ）にエレベータカーの走行軌跡を示す。

【００５８】エレベータカーに減速の速度指令が与えら
れると、図７（Ｂ）に示すように、下降時は目標位置よ
り着床許容誤差内のやや下がった位置、上昇時は、目標
停止位置よりやや手前の着床許容誤差内に、一旦エレベ
ータカーを停止させる（時刻ｔ１）。

【００５９】この状態で、ドアオープン動作開始信号と
して図７（Ａ）に示すようなエレベータドアの速度指令
を発生させる。即ち、時刻ｔ１から所定の加速度でエレ
ベータドア速度指令を与えて、電磁ブレーキ６を開放し
て駆動機４を作動させドアオープン動作に入る。

【００６０】ドアがオープン動作完了するまでの間は、
エレベータカーは、図７（Ｂ）に示すように、下降時も
上昇時もドアオープンする時点ｔ２まで目標位置に向か
って移動する。ドアが完全に開いてエレベータカー停止
する時点ｔ２では、ほぼ目標位置に到達するような予め
決められた速度指令が上記のエレベータドアの速度指令
として与えられる。

【００６１】ドアがオープンしている状態では、電磁ブ
レーキ６が作動して、図７（Ｂ）に示すように、駆動機
４の動作を完全に停止させる。

【００６２】時刻ｔ２の後、ドアを閉じる場合には、電
磁ブレーキ６を開放して、ドアオープン時と反対極性を
もつ図７（Ａ）に示すような速度指令を発生させ、駆動
機４を逆転駆動させてドアを閉じる。この際、エレベー
タカー１は、図７（Ｂ）に示すように目標停止位置より
も着床許容誤差範囲内でやや下降して時刻ｔ３時点で停
止する。エレベータカーの呼びボタン信号（図示せず）
が入っている場合には、その指令に従って、エレベータ
カー制御系に切り替えれられ、エレベータカーの速度指
令を発生する。このエレベータカーの速度指令に対応し
て、図７（Ａ）に示すように上昇又は下降動作に入る。
なお、エレベータカーに呼び信号が入らない場合には、
時刻ｔ３で、電磁ブレーキ６が作動して、エレベータカ
ーはその位置に停止続ける。

【００６３】図７（Ａ）に示すエレベータドアの速度指
令にに対応して駆動機４の速度制御は、エレベータカー
制御系と同一構成である、速度制御手段１３１、トルク
電流指令発生手段１４１、座標変換手段１５１、電流制
御手段１７０、ＰＷＭ制御手段１８０によって構成され
る。なお、動作原理は図２で説明したものと同一である
ので省略する。

【００６４】図５に示した構成によれば、１台の駆動機
とその制御装置によって、エレベータカーの駆動からド
アの開閉操作も行うことができるため、エレベータカー
フレーム上に搭載する機器としては、最小限で済むため
究極の機械室レスのエレベータシステムが実現できると
いう効果がある。

【００６５】なお、図１、図３、図４、図５の何れの実
施例でも、電力をケーブルは、エレベータカーの走行に
連動して動くことになるため、電力ケーブルが磨耗する
恐れがある。これには、案内レール等の昇降路内の固定
されている部分に予め電源を引き込んだ電源引き込み
線、即ち、電源を供給するトロリー線を設置することが
考えられる。このトロリー線からパンタグラフに類する
ような手段をエレベータカーに装備して、エレベータカ
ーを走行させながら電源を受けるようにすれば、上記の
問題は解決される。このことによって、配線の施工を大
幅に短縮できる。

【００６６】

【発明の効果】本発明によれば、トラクションシーブの
駆動源としての回転電動機を有する駆動機の全体をエレ
ベータカーのフレーム枠上に直接搭載したため、従来の
機械室に相当する構成を極限まで小型化し、しかも昇降
路の床面積を増大する必要の無い、実質的に機械室レス
のロープ式エレベータ及びロープ式エレベータシステム
を提供することができる。

【００６７】また、エレベータカーフレームは、工場内
生産ライン製造されるため、駆動機一体型エレベータカ
ーとすることで、フレーム組立と同時に駆動機の設置が
可能になり、そのため、現地での据えつけ作業が大幅に
低減し、短納期が実現できる。

【００６８】更に、駆動機一体型エレベータカーとする
ことにより、駆動機、制御装置間の配線長が大幅に短く
できる配線工数が低減するだけでなく、信頼性も向上さ
せることができる。

【００６９】また、駆動機一体型エレベータカーとする
ことにより、保守・点検に一括して実施できるだけでな
く、リニューアル時にエレベータカー毎交換という作業
によって簡易できるという従来にない効果も生じる。

【００７０】さらに、ドア制御装置を含めた駆動機一体
型エレベータカーとすることにより、更に機械室を小型
・軽量化したロープ式エレベータ及びロープ式エレベー
タシステムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例になるロープ式エレベータシ
ステムの一部を断面した外観斜視図である。

【図２】図１のロープ式エレベータシステムの制御ブロ
ックの構成例を示す図である。

【図３】本発明の他の実施例になるロープ式エレベータ
システムの一部を断面した外観斜視図である。

【図４】本発明の他の実施例になるロープ式エレベータ
システムの一部を断面した外観斜視図である。

【図５】本発明のさらに他の実施例になるロープ式エレ
ベータシステムの一部を断面した外観斜視図であり、駆
動機がドア制御も兼ねる例である。

【図６】図５の実施例の制御ブロックの構成例を示す図
である。

【図７】図５の動作を説明するタイムチャートである。

【符号の説明】

２００…３相交流電源、２１０…順変換器、２２０…平
滑コンデンサ、２３０…ＰＷＭインバータ、２４０…電
流センサ、４…駆動動機、２６０…位置検出手段、２７
０…速度検出手段、１００…加速度指令発生手段、１１
０…速度指令発生手段、１２０、１２１、１６０、１６
１…加減算器、１３０、１３１…速度制御手段、１４
０、１４１…トルク電流指令発生手段、１５０、１５１
…座標変換手段、１７０、１７１…電流制御手段、１８
０、１８１…ＰＷＭ制御手段、１９０…ゲート信号切替
手段、１１１…ドア開閉動作判断手段、１１２…電磁ク
ラッチ作動信号発生手段、１…エレベータカー、２…フ
レーム、３…ドア、４…駆動機、５…トラクションシー
ブ、６…電磁ブレーキ、７、１２、１３、１４、７２、
１２２、１２３、１３２、１３３、１４２、１４３…プ
リー、８…制御装置、９…ドア開閉駆動装置、１０…巻
き上げロープ、１１…梁（固定板）、１５…案内レー
ル、１６カウンタウエイト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷藤 真也 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 寺本 律 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 大宮 昭弘 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 二瓶 秀樹 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式会 社日立製作所水戸工場内 (72)発明者 長瀬 博 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式会 社日立製作所水戸工場内 Ｆターム(参考） 3F002 GA00 GA03 GB03 3F305 BA02 BB02 BB19 3F306 AA01 AA02 AA07 BA00 BB19 CB00 CB06

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エレベータ案内レールに沿って稼働するエ
   レベータカーと、前記エレベータカー及びカウンタウエ
   イトを懸架している巻き上げロープに係合するトラクシ
   ョンシーブを有する駆動機とを備えたエレベータにおい
   て、 前記駆動機は、前記トラクションシーブを駆動する回転
   電動機を含み、 前記駆動機を、前記エレベータカーを構成する構造体に
   搭載したことを特徴とするロープ式エレベータ。
2. 【請求項２】前記回転電動機は、永久磁石型ブラシレス
   電動機もしくは誘導電動機であることを特徴とする請求
   項１記載のロープ式エレベータ。
3. 【請求項３】前記駆動機は扁平かつ薄型構造の回転電動
   機及び電磁ブレーキを含み、該回転電動機の回転軸を前
   記トラクションシーブ及び前記電磁ブレーキに直結した
   ことを特徴とする請求項１または２記載のロープ式エレ
   ベータ。
4. 【請求項４】前記エレベータカーの重心を該エレベータ
   カーのフレームに沿った水平面または垂直面に投影した
   位置の近傍に、前記駆動機を搭載したことを特徴とする
   請求項1または２に記載のロープ式エレベータ。
5. 【請求項５】前記駆動機と、前記エレベータカーのドア
   を開閉駆動するドア開閉駆動装置とを備え、前記駆動機
   及び前記ドア開閉駆動装置を、前記エレベータカーを構
   成するフレーム上でかつ同一の面に設置したことを特徴
   とする請求項1または２に記載のロープ式エレベータ。
6. 【請求項６】前記駆動機は、前記エレベータカーの上面
   を構成する前記フレーム上に設置されることを特徴とす
   る請求項1または２に記載のロープ式エレベータ。
7. 【請求項７】前記扁平かつ薄型構造の駆動機は、前記エ
   レベータカーの開閉ドア開口部に対して左右の何れかの
   側面の前記フレームに設置されることを特徴とする請求
   項３記載のロープ式エレベータ。
8. 【請求項８】エレベータ案内レールに沿って稼働するエ
   レベータカーと、該エレベータカー及びカウンタウエイ
   トを懸架している巻き上げロープと係合するトラクショ
   ンシーブを有するエレベータカー駆動機と、該エレベー
   タカーの開閉ドアを駆動するドア駆動機とを有するエレ
   ベータにおいて、 前記エレベータカーの構造体の一部に前記エレベータカ
   ー駆動機及び前記エレベータカー駆動機を制御する制御
   装置を搭載し、 該制御装置により、前記該エレベータカーの開閉ドアを
   作動させるドア駆動機の制御を行うことを特徴とするロ
   ープ式エレベータ。
9. 【請求項９】エレベータ案内レールに沿って稼働するエ
   レベータカーと、該エレベータカー及びカウンタウエイ
   トを懸架している巻き上げロープと係合するトラクショ
   ンシーブを有するエレベータカー駆動機と、該エレベー
   タカーの開閉ドアを駆動するドア駆動機とを有するエレ
   ベータにおいて、 前記エレベータカーの天井フレーム上に、前記エレベー
   タカー駆動機及び該エレベータカー駆動機を制御する制
   御装置及び該エレベータカー駆動機から発生したトルク
   を前記ドア駆動機に伝達する駆動力伝達手段を設置し、
   該ドア駆動機により前記エレベータカーの開閉ドアを開
   閉させることを特徴とするロープ式エレベータ。
10. 【請求項１０】前記駆動力伝達手段は、前記制御装置か
    ら発生する速度指令によって制御されることを特徴とす
    る請求項９記載のロープ式エレベータ。
11. 【請求項１１】前記駆動力伝達手は、前記エレベータカ
    ーの位置情報から得られるエレベータカー信号によって
    制御されることを特徴とする請求項９記載のロープ式エ
    レベータ。
12. 【請求項１２】エレベータ案内レールに沿って稼働する
    エレベータカーと、カウンタウエイト案内レールに沿っ
    て稼働するカウンタウエイトと、前記エレベータカー及
    び前記カウンタウエイトを懸架している巻き上げロープ
    と、該巻き上げロープに係合するトラクションシーブを
    有する駆動機とを備えたエレベータシステムにおいて、 前記駆動機は、前記トラクションシーブを駆動する回転
    電動機を含み、 前記駆動機を、前記エレベータカーを構成する構造体に
    搭載したことを特徴とするロープ式エレベータシステ
    ム。
13. 【請求項１３】前記駆動機の回転軸上に二つ乃至それ以
    上のトラクションシーブを有し、各トラクションシーブ
    から巻き上げロープを、前記エレベータカーのフレーム
    上に設置された巻き上げロープ案内滑車に、１回乃至そ
    れ以上巻き付けた後、該巻き上げロープを屋上の梁に固
    定されるようにしたことを特徴とする請求項1２に記載
    のロープ式エレベータシステム。
14. 【請求項１４】エレベータ案内レールに沿って稼働する
    エレベータカーと、カウンタウエイト案内レールに沿っ
    て稼働するカウンタウエイトと、該エレベータカー及び
    該カウンタウエイトを懸架している巻き上げロープと、
    該巻き上げロープと係合するトラクションシーブを有す
    るエレベータカー駆動機、該エレベータカーの開閉ドア
    を駆動するドア駆動機とを有するエレベータシステムに
    おいて、 前記エレベータカーの構造体の一部に前記エレベータカ
    ー駆動機及び前記エレベータカー駆動機を制御する制御
    装置を搭載し、 該制御装置により、前記該エレベータカーの開閉ドアを
    作動させるドア駆動機の制御を行うことを特徴とするロ
    ープ式エレベータシステム。