(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物内の昇降空間に沿って移動する昇降装置において、
前記昇降空間に沿って移動するかご部と、
前記かご部と一緒に移動するように前記かご部の上部又は下部に設けられ、回転軸が前記かご部の移動経路に平行である、１つのウォーム駆動部と、
前記かご部の移動経路に沿って前記昇降空間内に設けられ、前記ウォーム駆動部の歯間隔を周期として、前記ウォーム駆動部の歯と対応して形成された多数の支持歯を有するウォーム支持部と、を備え、
前記ウォーム駆動部及び前記ウォーム支持部は、低抵抗接触を維持し、
前記ウォーム駆動部は、ウォームギアの歯面が設けられたウォームギア体と、前記ウォームギア体の内部において、前記ウォームギア体を回転させるための駆動部とを有し、
前記駆動部は、前記かご部に固定された前記回転軸に装着された固定子と、前記固定子に対応して前記ウォームギア体の内面に装着された回転子とを有し、
前記ウォームギア体は、前記固定子及び前記回転子の相互作用によって、前記回転軸の周辺を回転し、
前記かご部の中心と、前記ウォーム駆動部の回転軸の中心とが、前記移動経路に垂直な断面内で直線上に配置されることを特徴とする昇降装置。
【請求項２】
前記ウォーム駆動部及び前記ウォーム支持部は、転がり接触を用いて低抵抗接触を維持する請求項１に記載の昇降装置。
【請求項３】
前記ウォーム駆動部及び前記ウォーム支持部は、磁力を用いて低抵抗接触を維持する請求項１に記載の昇降装置。
【請求項４】
前記ウォーム駆動部及び前記ウォーム支持部は、電磁石コイルを有し、前記電磁石コイル間の斥力又は引力を用いて低抵抗接触を維持する請求項３に記載の昇降装置。
【請求項５】
前記駆動部は、２対以上の前記固定子及び前記回転子を有し、前記固定子及び前記回転子の少なくとも１対は、前記かご部の下降時、誘導電力を発生させる請求項１に記載の昇降装置。
【請求項６】
前記固定子及び前記回転子の少なくとも１対は、電力遮断時、互いにコギングを発生して、減速に用いられるようにする請求項５に記載の昇降装置。
【請求項７】
中央統制システム又は他のかご部の昇降装置と通信するための無線通信モジュールを更に備える請求項１に記載の昇降装置。
【請求項８】
第１の昇降空間及び第２の昇降空間を備えた建築物において、前記第１の昇降空間及び前記第２の昇降空間を循環するようにエレベータを運用するエレベータシステムにおいて、
前記第１及び第２の昇降空間に沿って移動するロープレスエレベータと、
前記第１及び第２の昇降空間の上端及び下端の少なくとも一側に設けられるスイッチフレームと、を備え、
前記スイッチフレームは、前記ロープレスエレベータを前記第１及び第２の昇降空間間に移送し、
前記ロープレスエレベータは、
前記第１及び第２の昇降空間に沿って移動するかご部と、
前記かご部と一緒に移動するように前記かご部の上部又は下部に設けられ、回転軸が前記かご部の移動経路に平行である、ウォーム駆動部と、
前記かご部の移動経路に沿って前記第１及び第２の昇降空間内に設けられ、前記ウォーム駆動部の歯間隔を周期として、前記ウォーム駆動部の歯と対応して形成された多数の支持歯を有するウォーム支持部と、
を備え、
前記ウォーム駆動部及び前記ウォーム支持部は、低抵抗接触を維持し、
前記ウォーム駆動部は、ウォームギアの歯面が設けられたウォームギア体と、前記ウォームギア体の内部において、前記ウォームギア体を回転させるための駆動部とを有し、前記駆動部は、前記かご部に固定された前記回転軸に装着された固定子と、前記固定子に対応して前記ウォームギア体の内面に装着された回転子とを有し、前記ウォームギア体は、前記固定子及び前記回転子の相互作用によって、前記回転軸の周辺を回転し、
前記かご部の中心と、前記ウォーム駆動部の回転軸の中心とが、前記移動経路に垂直な断面内で直線上に配置されることを特徴とするエレベータシステム。
【請求項９】
前記第１及び第２の昇降空間の上端に設けられる前記スイッチフレームは、下部が開放され、下部から進入した前記ロープレスエレベータを他の昇降空間に移送する請求項８に記載のエレベータシステム。
【請求項１０】
前記第１及び第２の昇降空間の下端に設けられる前記スイッチフレームは、上部が開放され、上部から進入した前記ロープレスエレベータを他の昇降空間に移送する請求項８に記載のエレベータシステム。
【請求項１１】
前記スイッチフレームは、直線往復移動をし、前記ロープレスエレベータを移送する請求項８に記載のエレベータシステム。
【請求項１２】
前記スイッチフレームは、複数個が水平に循環し、前記ロープレスエレベータを移送する請求項８に記載のエレベータシステム。
【請求項１３】
前記スイッチフレームは、水平に回転循環し、前記ロープレスエレベータを移送する請求項８に記載のエレベータシステム。
【請求項１４】
前記スイッチフレームは、移送過程中、前記ロープレスエレベータを回転させ、出入口の位置を転換する請求項８に記載のエレベータシステム。
【請求項１５】
前記スイッチフレームは、前記第１又は第２の昇降空間との結束のために、端部から選択的に突出した接合部を有する請求項８に記載のエレベータシステム。
【請求項１６】
前記第１及び第２の昇降空間は、前記ロープレスエレベータの移送のためのメインガイドを有し、前記スイッチフレームは、前記ロープレスエレベータの移送のために、前記メインガイドと分離可能に連結される延長ガイドを更に有し、前記ロープレスエレベータは、前記延長ガイドと結束された状態を維持しながら、前記スイッチフレームと一緒に移送される請求項８に記載のエレベータシステム。
【請求項１７】
前記メインガイド及び前記延長ガイドは、前記ウォーム駆動部の歯間隔を周期として、前記ウォーム駆動部の歯と対応して形成された多数の支持歯を有するウォーム支持部を有し、
前記ウォーム駆動部及び前記ウォーム支持部は、低抵抗接触を維持する請求項１６に記載のエレベータシステム。
【請求項１８】
前記ウォーム駆動部及び前記ウォーム支持部は、磁力を用いて低抵抗接触を維持する請求項１７に記載のエレベータシステム。
【請求項１９】
前記ウォーム駆動部及び前記ウォーム支持部は、電磁石コイルを有し、前記電磁石コイル間の斥力又は引力を用いて低抵抗接触を維持する請求項１８に記載のエレベータシステム。
【請求項２０】
前記エレベータのドア開口部の中心が、前記直線上に配置される請求項８から１９のいずれかに記載のエレベータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベータ又はその他のリフティング装置に関し、より詳しくは、ワイヤやロープ無しに、エレベータのかごを移動可能なエレベータに関する。
【背景技術】
【０００２】
エレベータは、人又は貨物を重力に対抗して上下垂直に運搬する装置であって、高層建物はもとより低層建物において広く用いられている。一般に、エレベータは、その駆動方式により、ロープ式エレベータと油圧式エレベータに分けられ、その他、スクリュー式、ラックアンドピニオン式等があり、巻上機の代わりにリニアモータを用いたエレベータも登場してきた。
【０００３】
ロープ式エレベータは、最上層にエレベータを駆動させる機械室が設けられ、機械室の巻上機は、かごと釣り合いおもりをロープで連結して、かごを上下に移動させる。このような機械室は、高さ制限のようないくつかの理由で建築物に不利に作用することもあり得る。
【０００４】
最近、超高層建物の建設ブームとともに、高性能エレベータが登場し、約６０ｋｍ／ｈ（１，０００ｍ／ｍｉｎ）以上の高速で動く超高速エレベータが開発されている。また、二台のエレベータが上下に連結され、輸送能力を向上させたダブルデッキエレベータもあり、一つのエレベータの通路に二台のエレベータが独立して動作するツインエレベータもある。
【０００５】
超高層建物では、垂直動線の輸送を円滑にするために、更に高速に動くエレベータが求められている。エレベータの速度を上げるためには、速度の二乗に比例する張力がワイヤに加えられ、高速エレベータであるほど、大きな張力を支えなければならない。したがって、ロープの断面積が更に大きくなり、ロープの重量も増えることになる。しかも、超高層ビルの長い移動距離だけロープの長さも長くなり、速度は別として、ロープの自重の増加のみでも、ロープは更に太くならなければならなかった。超高層建物では、結局としてエレベータのかごよりもロープが更に重いこともあり得る。
【０００６】
参考として、エレベータは、４５ｍ／ｍｉｎ以下で移動する低速エレベータ、６０〜１０５ｍ／ｍｉｎで移動する中速エレベータ、約１２０〜１３０ｍ／ｍｉｎで移動する高速エレベータ、及び約３６０ｍ／ｍｉｎ以上で移動する超高速エレベータに分けられる。
【０００７】
実際に、ブルジュ・ドバイビルに設置された超高速エレベータにおいて、ロープの重量は２０トンにも達する。しかも、チェーンと釣り合いおもりの重量まで加えられれば、エレベータを高速で加速するには、意外なことに大きな動力が必要となってしまう。結局として、ロープのために極めて重くなったエレベータを超高速で加速しなければならないので、巻上機のモータも、一般のモータよりも顕著に大容量のものでなければならなかった。
【０００８】
また、ロープが数百メートル以上に長くなると、ロープが擦れる程度や温度変化によりロープの長さが異なるので、正確な位置に停止し難くなる。したがって、ワイヤロープの特性が更に分かり難く、その制御方法も複雑になる。
【０００９】
従来のスクリュー式エレベータは、ねじ加工を施した長い支柱を立て、ナットに相当するスリーブをかごに設置する構造を用いている。スクリュー式エレベータでは、支柱が回転することにより、かごを昇降させるので、小型の簡易エレベータに用いられ、又は流体の移動が難しいときに用いられている。
【００１０】
既に、１００階以上の超高層ビルでは、既存のロープ式エレベータの代わりに、ロープレスエレベータが用いられるものと予想されており、これについて、米国特許第５２３４０７９号明細書には、リニアモータを用いたエレベータが開示されている。しかし、これらのリニア式エレベータは、ロープ無しに虚空に浮いたまま移動するので、安全装置を三重四重に堅固にしなければならず、物理的接触がなく水平移動が可能ではあるが、商用化のためには、顧客の認識と経済性等、解決すべき要素が多く、極めて克服し難い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、ロープレス昇降装置を提供する。
【００１２】
本発明は、物理的接触を用いてかご部を安全に支持し、摩擦無しに昇降機の効率を増加させることができる昇降装置を提供する。
【００１３】
本発明は、実際に具現可能性が高く、エネルギー再生効果を期待することができる環境を考える昇降装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の例示的な一実施例によると、建築物内の昇降空間に沿って移動する昇降装置は、昇降空間に沿って移動するかご部と、かご部と一緒に移動し、回転軸がかご部の移動経路に平行なウォーム駆動部と、ウォーム駆動部の歯間隔を周期として、かご部の移動経路に沿って昇降空間内に設けられるウォーム支持部と、を備える。昇降装置は、ウォーム支持部に対するウォーム駆動部の作動によって昇降することができ、ウォーム駆動部とウォーム支持部は、低抵抗接触を維持し、昇降装置の摩擦を減らし、昇降効率を向上させることができる。ウォーム支持部は、主に昇降空間内の外壁に固定され、ウォーム駆動部の歯に対応して噛み合わせられる多数の支持歯部を含み、かご部及びウォーム駆動部が重力により自由落下する危険性を防ぐ。
【００１５】
ウォーム駆動部は、ウォームギア型ウォームギア体を含み、ウォームギア体は、等間隔で配置されたウォーム支持部の支持歯と噛合わせられて支持されながら、昇降のための力を提供することができる。ウォーム駆動部は、そのものだけでも昇降に必要な力を充分に提供することができ、ウォーム支持部の支持歯が約４０ｃｍ間隔で配列されていると仮定すると、ウォームギア体は、約９００ｒｐｍの回転速度で、超高速エレベータに適合した約３６０ｍ／ｍｉｎの速度を充分に具現することができる。もちろん、６００〜１，５００ｍ／ｍｉｎの超高速も充分に具現可能である。
【００１６】
基本的に、ウォーム駆動部とウォーム支持部との間の相互作用によって、かご部を垂直に移動させることができ、従来のようなロープを用いていない。したがって、超高層建物において用いても、ロープの重量による非効率性を克服することができ、数十トンに達するロープを動かなくてもよいので、エネルギーを効率的に用いることができる。
【００１７】
本発明では、ウォーム駆動部及びウォーム支持部間の物理的接触を用いるので、電力が遮断される不祥事が生じても、かご部が何の保護装置無しに落ちてしまう事故を防止することができる。もちろん、既存のロープレスエレベータでも、ブレーキ装置等を用いているが、力が加えられる方向に対する摩擦力により、かご部の墜落を防止することと、物理的な支持力により墜落を防止することとは、構造的に大いに異なる。
【００１８】
ただし、一般のウォームギアには、ウォームギアとピニオンとの間の摩擦力が存在するが、本発明では、ウォーム駆動部とウォーム支持部との間にローラやフィールのような回転体を用いるので、摩擦によるエネルギーの損失無しに、使用された電気エネルギーをそのまま位置エネルギーに変化させて用いることができる。また、転がり接触を用いる場合、ウォーム駆動部において、複数個の歯面がローラ上を同時に滑るように移動するので、騒音や振動無しにかご部を移動させることはもとより、部品間の磨耗を防止し、部品の寿命を増加させることもできる。
【００１９】
本明細書において、建築物とは、一般のビル、タワー、アパート等以外にも、建築物や場所を連結する連結構造を含む概念として理解され、昇降空間も建築物内の閉鎖した空間に限定されるものではなく、部分的に開放した空間も含んでもよい。
【００２０】
また、かご部は、人や貨物等を支持及び保護して移送するためのものであって、かご部内の空間が一時的に閉鎖し、又は部分的に開放した状態で提供されてもよく、かご部を揺れなく移送するための構造物やレール等も一緒に提供されてもよい。
【００２１】
また、本明細書において、低抵抗接触とは、直接的な摩擦よりも人工的な方法により摩擦力の減少した接触を意味するもので、ローラを用いて転がり接触をなす場合のみならず、回転軸受や空気軸受のように、摩擦を除去し又は減少させる構造も含んでもよく、潤滑面の形成のように低抵抗表面処理をする構造も含んでもよい。もちろん、ローラを用いた転がり接触は、簡単な構造で、ほぼゼロに近い摩擦を提供することはもとより、別途の設備や処理無しに簡単に具現することができる。
【００２２】
ウォーム駆動部とウォーム支持部は、上下に複数個の歯面において接し、隣接した歯面においても永久磁石や電磁石を用いて低抵抗接触を形成することができ、この場合、ウォーム駆動部は、ウォーム支持部上において抵抗無しに円滑に滑ることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の昇降装置によれば、ロープやワイヤを用いないので、ロープの巨大な重量による非効率性を改善し、超高層ビルや超高速エレベータであるほど、更に大きなエネルギー節減効果を期待することができる。
【００２４】
また、従来のエレベータは、ロープの使用により空間的に制約が多く、実質的に上下のツインエレベータを構成するのにも多くの制約がある。しかし、ウォーム駆動部を用いることにより、本発明による昇降装置は、ロープや釣り合いおもりが占めていた空間を活用し又は節約することができ、ツインエレベータ、トリプルエレベータのように様々な構成及び多様な数の昇降システムの具現も容易である。
【００２５】
本発明の昇降装置は、輸送効率の増加により昇降空間の個数を減らし、各昇降空間が占める自体面積を効率的に用いることができるので、同じ空間内でも住居又は生活空間を多く確保することができる。建物の主人にとっても、同一の輸送量を維持しながら、分譲空間を更に多く確保することができるので、経済的な効果も極めて高いと言える。
【００２６】
また、本発明の昇降装置は、電力供給の停止や制動装置が故障した最悪の状況が生じても、かご部が無力に墜落する事故を防止することができる。ウォームギアの特性上、下降している場合であっても、モータ駆動が停止すると、かえって下降が円滑に減速するとともに、物理的に停止することができ、たとえ、移動しても安全な低速で下降速度が維持されるので、搭乗者の保護にも優れている。この場合、制動装置の安全性に対する負担感を軽減し、制動に対する新たな必要性も適用され得る。
【００２７】
また、下降時、極めて少ないエネルギーでかご部を移動させ、誘導発電等を用いてエネルギーを再使用及び蓄積することができる。特に、上述のように、事故で外部電源が遮断された場合、下降によるウォーム駆動部の回転により電力を生成し、自体生産される電力により、救急状況での最小限の制御、最小限の通信、最小限の自力救済等に用いられる。
【００２８】
特に、低抵抗接触のためにローラのような回転体を用いる場合、簡単な構造により最高の効果が得られる。すなわち、転がり接触を維持するので、摩擦を維持することができ、このため、別途の電力を供給する必要がない。また、全般的にウォーム駆動部が通過するときにのみ、ウォーム支持部が一時的に用いられるので、正常の状況であると仮定するとき、ウォーム駆動部を除いた他の部品の寿命は半永久的であると言える。
【００２９】
従来では、ビルが高層化するほど、ロープの長さ及び個数が増加し、ロープが長くなり、速度が高くなるほど、複雑かつ高価の先端技術が適用されなければならず、それにより幾何級数的に数多くの問題が生じてしまう。しかし、ウォーム駆動部を用いた本発明は、ウォーム支持部の設置により、高層化に充分に対応することができ、継続的な高層化にも、設置費用及び負担が増加しない。また、ウォーム駆動部の回転速度を調節し、低速、高速、加速、減速等の制御が極めて容易である。
【００３０】
本発明の昇降装置は、最上層の機械室も必要なく、最上層に機械室を別途に設置しなくてもよいので、建築設計においても、最上層の活用度を高め、建築物の高さ制限等でも自由な設計が可能である。
【００３１】
また、ウォーム駆動部における駆動モータは、ウォームギア体の外部及び内部に適用されるが、駆動モータをウォームギア体の内部に適用する場合、すなわち、駆動モータのハウジングをウォームギア体として形成する場合、ウォーム駆動部の重量と体積を大幅に減らすとともに、ウォーム駆動部の出力と効率を大いに高めることができる。
【００３２】
ロープのない昇降システムが開発されると、一つの昇降路において数台のかご部が、レール上を走る列車のように、一定の間隔を置いて連続的に運行することができるので、昇降路が占める比重が大幅に縮小し、ロープによる制約もないので、行程距離の制限がなく、周期的にロープを交替すべき不便を除去することもできる。
【００３３】
また、ウォーム支持部の配置により、ウォーム支持部及びかご部が独立的に移動するので、必ずしもかご部が垂直な方向ではなく、傾斜した方向に移動することもでき、直線ではなく、曲がった経路に沿って動くことも可能であり、適合したシフト構造が開発されると、垂直方向のみならず、水平方向への運行も具現され得る。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、本発明の一実施例による昇降装置の構成図である。
【図２】図２は、図２は、図１の昇降装置を用いた昇降システムの構成図である。
【図３】図３は、図１の昇降装置においてウォーム駆動部及びウォーム支持部間の結合関係を説明するための正面図である。
【図４】図４は、図１の昇降装置においてウォーム駆動部及びウォーム支持部間の結合関係を説明するための平面図である。
【図５】図５は、本発明の他の実施例による昇降装置の構成図である。
【図６】図６は、図５の昇降装置においてウォーム駆動部及びウォーム支持部間の結合関係を説明するための図である。
【図７】図７は、図５の昇降装置を説明するための平面図である。
【図８】図８は、図５の昇降装置においてウォーム駆動部及びウォーム支持部間の結合関係を説明するための平面図である。
【図９】図９は、本発明のまた他の実施例によるウォーム支持部を説明するための平面図である。
【図１０】図１０は、本発明の一実施例によるウォーム駆動部を説明するための断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の一実施例による昇降装置を説明するための平面図である。
【図１２】図１２は、本発明の一実施例による循環式エレベータシステムの構成図である。
【図１３】図１３は、循環式エレベータシステムを適用した建築物のエレベータシステムを説明するための模式図である。
【図１４】図１４は、図１２のエレベータシステムにおいて上端部分を説明するための拡大図である。
【図１５】図１５は、図１２のエレベータシステムにおいて上端部分を説明するための平面図である。
【図１６】図１６は、図１２のロープレスエレベータを説明するための構成図である。
【図１７】図１７は、図１６のロープレスエレベータのウォーム駆動部を説明するための平面図である。
【図１８】図１８は、図１６のウォーム駆動部を説明するための正面図である。
【図１９】図１９は、図１６のエレベータを説明するための平面図である。
【図２０】図２０は、ウォーム駆動部の内部を説明するための断面図である。
【図２１】図２１は、本発明の他の実施例によるウォーム駆動部を説明するための図である。
【図２２】図２２は、本発明のまた他の実施例による循環式エレベータシステムを説明するための構成図である。
【図２３】図２３は、図２２のエレベータシステムの平面図である。
【図２４】図２４は、図２２のエレベータシステムの上端部分を拡大して示した正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、添付した図面に基づき、本発明の好適な実施例について詳述するが、本発明が実施例に制限又は限定されるものではない。参考として、本説明において同一の番号は実質的に同一の要素を指し、このような規則下で、他の図面に記載の内容を引用して説明することができ、当業者にとって自明であると判断され又は繰り返される内容を省略してもよい。
【００３６】
図１は、本発明の一実施例による昇降装置の構成図であり、図２は、図１の昇降装置を用いた昇降システムの構成図である。
【００３７】
図１及び図２を参照すると、本実施例による昇降装置１００は、かご部１１０、昇降フレーム１２０、ウォーム駆動部１３０、及びウォーム支持部１７０を有し、昇降装置１００のかご部１１０は、ウォーム駆動部１３０及びウォーム支持部１７０間の相互作用により、建築物内の昇降空間１０に沿って移動することができる。昇降装置１００は、独立的な制御部１８０、エアコンディショナー１８５及び無線通信モジュール１９０等を更に有してもよく、昇降装置１００の円滑な駆動及び制御を実行することができる。
【００３８】
ウォーム駆動部１３０は、ウォームギア状のウォームギア体１４０を有し、ウォームギア体１４０の外面に歯１４２が形成される。ウォームギア体１４０は、昇降装置１００の進行方向に平行に配列された回転軸を有し、前記回転軸を中心として回転可能に装着される。ウォームギア体１４０の歯１４２に対応して、昇降空間１０にはウォーム支持部１７０が設けられ、本実施例において、ウォーム支持部１７０は、均一の間隔で配置されるローラ１７５を有する。
【００３９】
ウォーム駆動部１３０は、昇降装置においてウォームギア体１４０を回転させ、ウォームギア体１４０の歯面は、ウォーム支持部１７０のローラ１７５に支持され、ウォームギア体１４０の回転により、ウォーム支持部１７０のローラ１７５に乗ってかご部１１０と一緒に滑るように上昇又は下降することができる。
【００４０】
かご部１１０は、ウォーム駆動部１３０を用いて昇降することができるので、従来のロープやワイヤを使用せず、最上層に巻上機や機械室を設置する必要がない。すなわち、各かご部１１０の上部又は下部に設置されるウォーム駆動部１３０を使用し、ロープに依存せず、ウォーム駆動部１３０の回転をかご部１１０の上下移動に転換することができる。
【００４１】
したがって、昇降装置１００の駆動系統が簡素化し、ロープを省略することにより、超高層ビルに適用されたとき、巨大なロープの重量に対する負担を除去することができる。また、構造的にもロープの円滑な移動及び釣り合いおもりの設置に対する負担も除去することができる。
【００４２】
効率の面でも、摩擦ではなく、転がり接触を形成するので、実質的にエネルギー損失無しに回転を位置エネルギーに転換させることができ、これに対して、下降時は、最小のエネルギーのみでも所望の速度及び制御を実行することができる。最初加速の場合、現在開発された駆動モータで充分な起動力が得られ、モータ制御を通じて、初期加速、低速維持、高速維持、及び減速等を容易に行うことができる。
【００４３】
図２に示すように、ウォーム駆動部１３０を用いたロープレス昇降装置１００は、多様に適用される。例えば、ウォームギア体１４０の一回転に対応して、ウォーム支持部１７０の支持歯のピッチだけ移動することができる。したがって、ウォーム支持部１７０のピッチが約２５〜４０ｃｍであると仮定するとき、ウォーム駆動部１３０は、約２，０００ｒｐｍの回転のみでも、約５００〜８００ｍ／ｍｉｎの速度を充分に提供することができる。すなわち、右側に示すように、超高速エレベータを容易に具現することができる。
【００４４】
また、右側に示すように、一つの昇降空間において２台以上のかご部１１０が移動可能なツインシステムを容易に具現することができる。ロープを用いていないので、２台以上のかご部１１０を同一の空間内において自由に配置することができ、相互、かご部１１０に装着された無線通信モジュール１９０を用いて、昇降装置１００の制御を容易に行うことができる。特に、昇降空間１０には、障害物がないので、無線通信モジュール１９０の利用が更に容易になる。
【００４５】
本実施例による昇降装置１００は、電力供給が停止され又は制動装置が故障した最悪の状況が生じても、かご部１１０が無力に墜落する事故を防止することができる。ウォームギアの特性上、下降している場合であっても、モータ駆動が停止すると、かえって下降が円滑に減速することはもとより、物理的に停止することができ、たとえ、下降し続けても、安全な低速で下降速度が維持されるので、搭乗者を安全に保護することができる。
【００４６】
更に図１を参照すると、かご部１１０は、昇降フレーム１２０によって昇降空間内において安定的に移動することができ、昇降フレーム１２０は、コーナーに位置したローラ１２４を用いて、昇降空間１０内において揺れなく移動するように案内される。本実施例において、ウォーム駆動部１３０は、支持フレーム１２６上に装着され、ウォーム駆動部１３０によってかご部１１０及び昇降フレーム１２０が一緒に移動することができる。もちろん、従来のように、かご部１１０の移動経路に平行なＴ字状断面のレールを形成し、前記Ｔ字状レールに沿ってかご部１１０が移動するようにしてもよい。
【００４７】
ウォーム駆動部１３０は、ウォームギア体１４０、駆動モータ１５０、及び変速機１６０を有してもよい。駆動モータ１５０は、ウォームギア体１４０の外部に位置してもよく、変速機１６０を通じてウォームギア体１４０を両方向に回転させることができる。ウォームギア体１４０の上端及び下端は、軸受によって支持され、駆動モータ１５０の駆動力を受けて回転することができる。
【００４８】
図３は、図１の昇降装置においてウォーム駆動部及びウォーム支持部間の結合関係を説明するための正面図であり、図４は、図１の昇降装置においてウォーム駆動部及びウォーム支持部間の結合関係を説明するための平面図である。
【００４９】
図３及び図４を参照すると、ウォーム支持部１７０は、等間隔で配置されたローラ１７５を有し、各ローラ軸には、一つ又は二つ以上のローラ１７５が配置されてもよい。支持歯を構成するローラ１７５は、剛体で形成されてもよく、振動吸収や緩衝のために、ローラ１７５の表面は、ウレタン素材等を用いたコーティングが形成されてもよい。
【００５０】
ローラ１７５は、軸受によって回転され、実質的にウォームギア体１４０の歯面と転がり接触をするので、ウォーム駆動部１３０を垂直に支持する機能を果たし、ウォーム駆動部１３０の回転を妨害しない。
【００５１】
また、上下に複数個のローラ１７５が各ウォームギア体１４０の歯面を支持するので、ウォームギア体１４０の歯に集中する荷重を分散させることができ、全体としてローラ１７５がウォームギア体１４０と接触した状態を維持しながら揺れないように補助する機能をすることができる。
【００５２】
また、ローラ１７５は、ウォームギア体１４０の歯面状に対応して円弧配列をなして配置されてもよい。ローラ１７５は、できるだけウォームギア体１４０の歯面の回転方向、すなわち、円周方向に平行に配置されてもよく、この際、ローラ１７５の回転軸は、ウォームギア体１４０の中心に向かって配置されてもよい。円滑な回転のために、ローラ１７５は、円柱状以外も、端部が薄い円盤状や球状であってもよい。
【００５３】
本明細書では、ウォームギア体１４０の歯面がローラ１７５によって支持されるが、更には、転がり接触が可能な他の回転体によって支持されてもよい。例えば、回転軸が固定されず、自由に回転する回転軸受が用いられてもよく、摩擦が若干存在するが、接触面を極度に狭めた軸受面を形成することもできる。もちろん、空気軸受や磁気浮上のように直接的な接触を排除する低抵抗接触も用いられる。
【００５４】
本実施例では、ウォームギア体１４０とローラ１７５が摩擦無しに接触して熱が発生せず、軸受の品質を少し改善することにより、騒音や振動も抑制させることができる。また、実際に、ローラ１７５は、ウォーム駆動部１３０が通過するときにのみ回転するので、実質的に使用される頻度は低く、別の例外のない正常状況において、その寿命は半永久的であると言える。
【００５５】
ウォーム駆動部１３０の駆動モータ１５０は、レールに設けられた電力供給ライン１２２と電気的に連結された状態を維持し、駆動モータ１５０の駆動のための電力を持続的に供給されてもよい。以外にも、昇降空間１０に電力供給ラインを形成し、昇降空間１０内において、電力供給ラインと電気的接触を維持する接続具を設置し、常時安定した電力を供給されるようにすることができ、場合によっては、持続的な充電により、駆動モータが作動するようにしてもよい。これは、外部電力の供給が停止された非常状況でも安全になる。
【００５６】
図５は、本発明の他の実施例による昇降装置の構成図であり、図６は、図５の昇降装置においてウォーム駆動部及びウォーム支持部間の結合関係を説明するための図であり、図７は、図５の昇降装置を説明するための平面図である。
【００５７】
図５乃至図７を参照すると、本実施例による昇降装置２００は、かご部２１０、昇降フレーム２２０、ウォーム駆動部２３０、及びウォーム支持部２７０を有し、昇降装置２００のかご部２１０は、ウォーム駆動部２３０及びウォーム支持部２７０間の相互作用により、建築物内の昇降空間１０に沿って移動することができる。
【００５８】
昇降装置２００は、独立的な制御部２８０、エアコンディショナー２８５、及び無線通信モジュール２９０等を更に有してもよく、昇降装置２００の円滑な駆動及び制御を実行することができる。
【００５９】
ウォーム駆動部２３０は、ウォームギア体２４０を有し、ウォームギア体２４０の外面には歯２４２が形成される。ウォームギア体２４０は、昇降装置２００の進行方向に平行に配列された回転軸を有し、前記回転軸を中心として回転可能に装着される。
【００６０】
ウォームギア体２４０の歯２４２に対応して、昇降空間１０には、ウォーム支持部２７０の支持歯が設けられ、ウォーム支持部２７０は、ウォームギア体２４０に対応するラック状に形成されることにより、ラック支持部としての機能をすることができる。本実施例において、ラック支持部としてのウォーム支持部２７０の支持歯は、均一の間隔で配置される支持構造２７２を有し、支持構造２７２は、ローラ２７５の上部が露出するように、ローラ側の両端を収容する構造を有する、
【００６１】
ウォームギア体２４０は、その内部に駆動力を発生させるモータ構造を有してもよい。このため、ウォームギア体２４０は、中空型に形成され、ウォームギア体２４０の両端は、回転軸において軸受を用いて回転可能に装着される。また、駆動のために回転軸に固定される固定子２５２及びウォームギア体２４０の内面に装着される回転子２５４を有してもよく、固定子２５２と回転子２５４は、磁石とコイルの組合せ、コイルとコイルの組合せ等からなる。
【００６２】
ウォームギア体２４０の歯面は、支持構造２７２の上面に露出したローラ２７５に支持され、ウォームギア体２４０の回転により、ウォーム支持部２７０のローラ２７５に乗ってかご部２１０と一緒に滑るように上昇又は下降することができる。
【００６３】
本実施例による昇降装置２００は、電力供給が停止され又は制動装置が故障した最悪の状況が生じても、かご部２１０が無力に墜落する事故を防止することができる。ウォームギアの特性上、下降している場合であっても、モータ駆動が停止すると、かえって下降が円滑に減速することはもとより、物理的に停止することができ、たとえ、下降し続けても、安全な低速で下降速度が維持されるので、搭乗者を安全に保護することができる。
【００６４】
ウォーム駆動部２３０は、自体的にその内部にモータ構造が設けられたウォームギア体２４０を有し、変速機や減速機無しに停止から出発、加速、定速、減速、及び停止を円滑に行うことができ、減速機等がないので、騒音発生も最小にすることができる。
【００６５】
図８は、図５の昇降装置においてウォーム駆動部及びウォーム支持部間の結合関係を説明するための平面図である。
【００６６】
図６乃至図８を参照すると、ウォーム支持部２７０の支持歯は、等間隔で配置された支持構造２７２及び支持構造２７２に設置されたローラ２７５を有し、各ローラ軸には複数個のローラ２７５が配置される。また、ローラ２７５は、剛体で形成されてもよく、振動吸収や緩衝のために、ローラ２７５の表面は、ウレタン素材等を用いたコーティングが形成されてもよい。
【００６７】
複数個のローラペアは、ウォームギア体２４０の歯面傾斜に合わせて傾斜した方向に配置されてもよく、これにより、隣接したローラペアも、若干の高さ差を置いて配置されてもよい。各ローラ２７５は、軸受により回転し、実質的にウォームギア体２４０の歯面と転がり接触をするので、ウォーム駆動部２３０を垂直に支持する機能を果たし、ウォーム駆動部２３０の回転に摩擦力を与えない。
【００６８】
上下及び左右において、複数個のローラ２７５が各ウォームギア体２４０の歯面を支持するので、ウォームギア体２４０の歯に集中する荷重を分散させ、全体的にローラ２７５がウォームギア体２４０と接触した状態を維持しながら揺れないように補助する機能を果たすことができる。
【００６９】
また、ローラ軸に板ばね又はダンピング構造を挿入して、ローラ２７５を弾性的に支持し、ローラ２７５は、ウォームギア体２４０の歯面状に対応して円弧配列をなして配置し、騒音及び振動の発生を最大限制限することができる。円滑な回転のために、ローラ２７５は、円柱状以外にも、端部が薄い円盤状や球状であってもよい。もちろん、ウォームギア体２４０の歯面は、ローラ以外にも、転がり接触が可能な他の回転体によって支持されてもよい。
【００７０】
図９は、本発明のまた他の実施例によるウォーム支持部を説明するための平面図である。
【００７１】
図９を参照すると、ウォーム支持部３７０は、複数個のローラ３７５及びローラ３７５を収容する支持構造３７２を有してもよい。一つのローラ軸に装着されるローラ３７５の個数は、三つ以上増加されてもよく、左右のローラペア間の干渉を最小限にするために、支持構造３７２には、一列のローラ３７５が設けられてもよい。二つ又は三つ、それ以上のローラ３７５が一列で設けられた場合、半径差により、ギアの内部及び外部の回転速度が異なっても効率的に滑ることなく回転することができる。
【００７２】
図１０は、本発明の一実施例によるウォーム駆動部を説明するための断面図である。
【００７３】
図１０を参照すると、ウォーム駆動部２３０は、ウォームギア状の歯２４２が形成されたウォームギア体２４０を有し、ウォームギア体２４０の内部には、固定子及び回転子を有する駆動モジュール２５０が設けられる。ウォームギア体２４０は、昇降フレームに固定された回転軸２４４を中心として回転し、摩擦のない回転のために、両端に軸受２４６が設けられてもよい。
【００７４】
ウォームギア体２４０の内部に形成された駆動モジュール２５０は、２対の固定子及び回転子を有する。このため、ウォームギア体２４０は、中空型に形成されてもよい。ウォームギア体２４０の内部において、上部にはコイル−コイルの組合せとして、コイル固定子２５２及びコイル回転子２５４が設けられ、下部には、コイル−磁石の組合せとして、コイル固定子２５６及び磁石回転子２５８が設けられてもよい。もちろん、コイル回転子２５４は、コイルではなく鉄心の形態であってもよい。
【００７５】
２対以上の固定子及び回転子を用いて回転トルク及び回転速度を適宜調節することができ、ウォームギア体２４０の回転による誘導電力の発生も期待することができる。例えば、昇降装置が下降する場合、固定子及び回転子の相対的回転により発電を引き起こし、昇降を繰り返しながらエネルギーを効率的に用いることができる。
【００７６】
また、磁石とコイル間の間隔を調節することにより、コギング現象を調節することができるが、この際は、電力供給が停止された場合、コギング現象を用いて、ウォームギア体２４０の回転を減速させる機能を果たすこともできる。
【００７７】
上述のように、ウォームギア体２４０の歯面は、支持構造２７２の上面に露出したローラ２７５に支持され、ウォームギア体２４０の回転により、ウォーム支持部２７０のローラ２７５に乗って、かご部２１０と一緒に滑るように上昇又は下降することができる。本実施例では、ロールを用いているが、後述のように、電磁石を用いた電磁場を用いる場合、物理的な抵抗無しに円滑に回転して動かせることができる。
【００７８】
更に図面を参照すると、ウォームギア体２４０の上部及び下部に外部空気が流入する換気孔２４８が形成され、換気孔２４８から外部空気が流入し、内部で発生する熱を外部に容易に放出することができる。
【００７９】
図１１は、本発明の一実施例による昇降装置を説明するための平面図である。
【００８０】
図１１を参照すると、本実施例による昇降装置４００において、ウォーム駆動部４３０は、複数個のウォームギア体４４０を有してもよい。各ウォームギア体４４０は、その内部に駆動モジュールが設けられてもよく、いずれかの一つだけ駆動モジュールを有し、他の一つは従属的に回転するようにしてもよい。また、ウォーム駆動部４３０に対応して、両側にウォーム支持部４７０が設けられてもよい。また、図示はしないが、外部に駆動モータを装着し、一つの駆動モータによって二つのウォームギア体が作動するようにしてもよい。
【００８１】
図１２は、本発明の一実施例による循環式エレベータシステムの構成図であり、図１３は、循環式エレベータシステムを適用した建築物のエレベータシステムを説明するための模式図であり、図１４は、図１２のエレベータシステムにおいて上端部分を説明するための拡大図であり、図１５は、図１２のエレベータシステムにおいて上端部分を説明するための平面図である。
【００８２】
図１２において（ａ）は、循環式エレベータシステムを正面から示し、（ｂ）は、側面から示したものである。
【００８３】
図１２乃至図１５を参照すると、循環式エレベータシステム１１００は、二つ又は三つ以上の昇降空間を有する建築物を仮定することができる。本実施例の説明では、第１の昇降空間１１１０及び第２の昇降空間１１２０を基準として説明し、第１の昇降空間１１１０はエレベータの上昇を担当し、第２の昇降空間１１２０はエレベータの下降を担当するものと仮定するが、その他、三つの昇降空間を運用し、又は多様な組合せで形成することも可能である。
【００８４】
エレベータシステム１１００は、ロープレスエレベータ１２００及びスイッチフレーム１３００を有する。本実施例では、ロープレスエレベータ１２００として好ましいといわれるウォーム駆動部を用い、ウォーム駆動部を用いた場合の長所を説明するが、更には、他の駆動方式、例えば、リニアモータやラックアンドピニオン方式のロープレスエレベータを構成することもできる。
【００８５】
エレベータ１２００は、第１の昇降空間１１１０を通じて上昇し、上昇したエレベータ１２００は、スイッチフレーム１３００により、第２の昇降空間１１２０又は他の昇降空間に移動することができる。上端に位置したスイッチフレーム１３００は、下部が開放され、エレベータ１２００の進入を可能にし、位置移動後、エレベータ１２００の下方への送出しを可能にする。
【００８６】
また、図示のように、第２の昇降空間１１２０に沿って下降したエレベータ１２００は、下端の他のスイッチフレーム１３００に進入し、進入後、スイッチフレーム１３００により位置が変更された後、更に第１の昇降空間１１１０に沿って上昇移動することができる。
【００８７】
本実施例では、三つのスイッチフレーム１３００が水平に循環しながら、第１の昇降空間１１１０及び第２の昇降空間１１２０の上端又は下端に位置してもよい。上端の場合、三つのスイッチフレーム１３００のいずれか一つにエレベータ１２００が進入すると、これは、他の昇降空間に移動し、移動後、空いた場所には、他のスイッチフレーム１３００が位置し、他のエレベータ１２００の進入を可能にする。また、それと同時に、移動したエレベータ１２００は、他の昇降空間においてエレベータ１２００を下方に送ることができる。
【００８８】
本実施例では、スイッチフレーム１３００が時計方向に循環するが、半時計方向に循環しながら進入し続けるエレベータ１２００をバッファリングしてもよく、このため、回転式レール、四角形レール等、多様なレールを適用することができる。
【００８９】
図１３を参照すると、一つの建築物内において、循環式エレベータシステムは、一つ又は複数個設けられ、循環式ではなく、直線往復式のエレベータシステムとも混用され得る。
【００９０】
循環式エレベータシステムも、高速又は低速循環により区分され、高速循環式又は高速移動式のエレベータである場合、全ての層を経由せず、一定数の層単位又は特定層を経由するように構成してもよい。
【００９１】
循環式の場合、一つの昇降空間でも、数個のロープレスエレベータ１２００が一緒に移動することができ、一方向にのみ動くので、使用者も、待機時間を最少化し、所望の層間移動を迅速にすることができる。
【００９２】
図１４を参照すると、スイッチフレーム１３００が特定の昇降空間上に位置すると、スイッチフレーム１３００の下端又は上端から接合部１３２０が突出し、昇降空間と定位置において結束させることができ、定位置での結束後、ウォーム支持歯状のメインガイド１４７０及び延長ガイド１３７０が一致した状態を維持し、エレベータ１２００が円滑に動くことができる。
【００９３】
本実施例において、スイッチフレーム１３００は、ウォーム支持歯状の延長ガイド１３７０を有し、延長ガイド１３７０は、スイッチフレーム１３００の移動と一緒に移動し、エレベータ１２００のウォーム駆動部がウォーム支持歯と分離される必要がない。しかし、場合によっては、延長ガイド１３７０がスイッチフレーム１３００と一体で形成されず、昇降空間に設置され、スイッチフレーム１３００の移動時、ウォーム駆動部とウォーム支持歯が分離されることも可能である。
【００９４】
図１６は、図１２のロープレスエレベータを説明するための構成図であり、図１７は、図１６のロープレスエレベータのウォーム駆動部を説明するための平面図であり、図１８は、図１６のウォーム駆動部を説明するための正面図であり、図１９は、図１６のエレベータを説明するための平面図である。
【００９５】
図１６乃至図１９を参照すると、ロープレスエレベータ１４００は、かご部１４１０、昇降フレーム１４２０、ウォーム駆動部１４３０、及びウォーム支持部１４７０を有し、ロープレスエレベータ１４００のかご部１４１０は、ウォーム駆動部１４３０及びウォーム支持部１４７０間の相互作用により、建築物内の昇降空間に沿って移動することができる。ロープレスエレベータ１４００は、独立した制御部１４８０、エアコンディショナー１４８５、及び無線通信モジュール１４９０等を更に有し、ロープレスエレベータ１４００の円滑な駆動及び制御を実行することができる。
【００９６】
ウォーム駆動部１４３０は、ウォームギア形状のウォームギア体１４４０を有し、ウォームギア体１４４０の外面には、歯１４４２が形成される。ウォームギア体１４４０は、ロープレスエレベータ１４００の進行方向に平行に配列された回転軸を有し、前記回転軸を中心として回転可能に装着される。ウォームギア体１４４０の歯１４４２に対応して昇降空間にはウォーム支持部１４７０が設けられ、本実施例において、ウォームギア体１４４０の歯１４４２及びウォーム支持部１４７０には、互いに同じ極性の永久磁石又は電磁石が設けられてもよい。
【００９７】
ウォーム駆動部１４３０は、昇降装置においてウォームギア体１４４０を回転させ、ウォームギア体１４４０の歯面は、ウォーム支持部１４７０との斥力によって、互いに密着せず、浮上可能な力を受けることができる。ウォームギア体１４４０の回転により、ウォーム支持部１４７０上において浮上した状態で、かご部１４１０と一緒に滑るように上昇又は下降することができる。
【００９８】
図１７において、磁力モジュール１４４３が装着され、磁力モジュール１４４３は、電磁石コイルを有してもよい。電磁石コイル以外に、永久磁石を用いてもよいが、制御や磁気力調節等を容易にするために、電磁石コイルを用いることができる。また、電力が遮断される等の非常状態の場合、電源供給を遮断することにより、電磁気力を喪失させ、浮上ではなく直接接触状態を形成し、非常停止を可能にする等のいくつかの長所を有する。もちろん、最小限の磁気力を確保するために、永久磁石を用い、電磁石を混用することも可能であり、このような多様性は、ウォーム支持歯にも適用可能である。図面において、Ｎ、Ｓ極は、磁気力の極性を示すもので、磁石又は電磁石の種類を限定せず、その極性の配置も多様に変更可能である。
【００９９】
本実施例では、磁力モジュール１４４３がウォーム駆動部の歯面にそれぞれ装着され、それぞれ装着された磁力モジュール１４４３は、ウォームギア体に形成された溝や孔、又は内設された電力部材を介してウォームギア体の内部と電気的に連結される。したがって、磁力モジュール１４４３は、モジュール化して、装着及び分離、交替が容易であり、内設された電力部材又は孔を介して、ウォームギア体の内部において電気的な組立てが可能である。
【０１００】
かご部１４１０は、ウォーム駆動部１４３０を用いて昇降することができるので、従来のロープやワイヤを用いず、最上層の巻上機や機械室を設置する必要がない。すなわち、各かご部１４１０の上部又は下部に設置されるウォーム駆動部１４３０を用い、ロープに依存せず、ウォーム駆動部１４３０の回転をかご部１４１０の上下移動に転換することができる。
【０１０１】
したがって、ロープレスエレベータ１４００の駆動系統が簡素化し、ロープを省略することにより、超高層ビルに適用されたとき、巨大なロープの重量に対する負担を除去することができる。また、構造的にも、ロープの円滑な移動及び釣り合いおもりの追加設備への負担も除去することができる。
【０１０２】
効率の面でも、摩擦ではなく、浮上して回転するので、実質的にエネルギー損失無しに回転を位置エネルギーに転換させることができ、これに対して、下降時は、最小のエネルギーのみでも所望の速度及び制御を実行することができる。最初加速の場合、現在開発された駆動モータで充分な起動力が得られ、モータ制御を通じて、初期加速、低速維持、高速維持、及び減速等を容易に行うことができる。
【０１０３】
ウォームギア体１４４０の一回転に対応して、ウォーム支持部１４７０の支持歯のピッチだけ移動することができる。したがって、ウォーム支持部１４７０のピッチが約２５〜４０ｃｍであると仮定するとき、ウォーム駆動部１４３０は、約２０００ｒｐｍの回転のみでも、約５００〜８００ｍ／ｍｉｎの速度を充分に提供することができる。すなわち、左側に示すように、超高速エレベータを容易に具現することができる。
【０１０４】
一つの昇降空間において二台以上のかご部１４１０が移動可能なツインシステムを容易に具現することができる。ロープを用いていないので、２台以上のかご部１４１０を同一の空間内で自由に配置することができ、相互、かご部１４１０に装着された無線通信モジュール１４９０を用いて、ロープレスエレベータ１４００の制御を容易に行うことができる。特に、昇降空間には、障害物がないので、無線通信モジュール１４９０の利用が更に容易である。
【０１０５】
本実施例によるロープレスエレベータ１４００は、電力供給が停止され又は制動装置が故障した最悪の状況が生じても、かご部１４１０が無力に墜落する事故を防止することができる。ウォームギアの特性上、下降している場合であっても、モータ駆動が停止すると、かえって下降が円滑に減速することはもとより、物理的に停止することができ、たとえ、下降し続けても、安全な低速で下降速度が維持されるので、搭乗者を安全に保護することができる。また、ウォーム軸にブレーキディスクが設けられ、非常時、ウォーム駆動部を安全に停止させることができる。
【０１０６】
かご部１４１０は、昇降フレーム１４２０によって昇降空間内において安定的に移動することができ、昇降フレーム１４２０は、コーナーに位置したローラ１４２４又はその他の代替可能な位置補正手段を用いて、昇降空間内において揺れなく移動するように案内される。本実施例において、ウォーム駆動部１４３０は、支持フレーム１４２６上に装着され、ウォーム駆動部１４３０によって、かご部１４１０及び昇降フレーム１４２０が一緒に移動することができる。もちろん、従来のように、かご部１４１０の移動経路に平行なＴ字状断面のレールを形成し、前記Ｔ字状レールに沿ってかご部１４１０が移動するようにしてもよい。
【０１０７】
これらのかご部１４１０を保護する昇降フレーム１４２０は、上述したスイッチフレーム１３００に一緒に移動して収容され、昇降フレーム１４２０の形状に対応して、スイッチフレーム１３００にもローラ及びレールが設けられてもよい。
【０１０８】
ウォーム駆動部１４３０は、駆動モータ及び変速機を外部に装着してもよいが、本実施例では、ウォームギア体１４４０は、その内部に駆動力を発生させるモータ構造を備えてもよい。このため、ウォームギア体１４４０は、中空型に形成されてもよく、ウォームギア体１４４０の両端は、回転軸において軸受を用いて回転可能に装着されてもよい。また、駆動のために、回転軸に固定される固定子１４５２及びウォームギア体１４４０の内面に装着される回転子１４５４を有してもよく、固定子１４５２と回転子１４５４は、磁石とコイルの組合せ、コイルとコイルの組合せ等からなる。
【０１０９】
ウォームギア体１４４０の歯面は、支持構造１４７２の上面に露出したローラ１４７５に支持され、ウォームギア体１４４０の回転によって、ウォーム支持部１４７０のローラ１４７５に乗ってかご部１４１０と一緒に滑るように上昇又は下降することができる。
【０１１０】
ウォーム支持部１４７０は、等間隔で配置された磁石又は電磁石を有し、ウォーム支持部１４７０の接触面又はその周辺にローラが設けられてもよい。前記ローラは、ウォーム支持部１４７０とウォームギア体の歯面との直接的な接触を防止することができ、相互接触面において磁石構造が損傷することを防止することができる。
【０１１１】
図２０は、ウォーム駆動部の内部を説明するための断面図である。
【０１１２】
図２０を参照すると、ウォームギア体１４４０の内部に形成された駆動モジュール１４５０は、２対の固定子及び回転子を有する。このため、ウォームギア体１４４０は、中空型に形成されてもよい。ウォームギア体１４４０の内部において、上部には、コイル‐コイルの組合せとして、コイル固定子１４５２及びコイル回転子１４５４が設けられ、下部には、コイル‐磁石の組合せとして、コイル固定子１４５６及び磁石回転子１４５８が設けられてもよい。もちろん、コイル回転子１４５４は、コイルではなく、鉄心の形態であってもよい。
【０１１３】
２対以上の固定子及び回転子を用いて回転トルク及び回転速度を適宜調節することができ、ウォームギア体１４４０の回転による誘導電力の発生も期待することができる。例えば、昇降装置が下降する場合、固定子及び回転子の相対的回転により発電を引き起こし、昇降を繰り返しながらエネルギーを効率的に用いることができる。
【０１１４】
図２１は、本発明の他の実施例によるウォーム駆動部を説明するための図である。
【０１１５】
図２１を参照すると、電磁石を用いる場合、全てのウォームギア体１５４０の歯面の全部において、コイルモジュール１５４３に電源を印加することができるが、これは、周辺に電気場を過度に形成して、電力を必要以上に消耗する結果をもたらしてしまう。
【０１１６】
したがって、図示のように、ウォームの歯面において垂直に位置したコイルモジュール１５４３を部分的に連動させ、垂直な歯面に位置したコイルモジュール１５４３に電源を選択的に印加させることができる。この際、下部の接続端子１５６２は、ウォームギア体の回転によって、順次に電源に連結又は分離されてもよい。
【０１１７】
電源と連結される接続端子１５６２は、一つ又は複数個であってもよく、電源が印加される角度範囲も、１０度以下から３０〜４０度以下の角度で配置される等、多様な条件に変更してもよい。
【０１１８】
もちろん、電源が印加される部分と関連して、ウォーム支持部においても電磁石コイルが装着されてもよく、全ての昇降空間内の支持部に電源が供給されるものではなく、エレベータが位置した特定の位置に対応して電源が印加されてもよい。例えば、エレベータが通過する地点の直ぐ上下層からウォーム支持部１５７５に電源が印加されても、上に２層、下に１層程度に変更して電源が印加されてもよい。
【０１１９】
図２２は、本発明のまた他の実施例による循環式エレベータシステムを説明するための構成図であり、図２３は、図２２のエレベータシステムの平面図であり、図２４は、図２２のエレベータシステムの上端部分を拡大して示した正面図である。
【０１２０】
図２２乃至図２４を参照すると、循環式エレベータシステム２１００の上端及び下端には、ターンテーブル方式、すなわち、回転循環するスイッチフレーム２３００が設けられてもよい。スイッチフレーム２３００の上部は、ターンテーブルに装着され、スイッチフレーム２３００にエレベータ２２００が進入した後、回転しながら第１の昇降空間２１１０から上がってきたエレベータ２２００を第２の昇降空間２１２０に移送することができる。
【０１２１】
エレベータの出入口が１８０度回転しながら反対となり得るので、スイッチフレーム２３００は、ターンテーブル２３１０が回転しながら１８０度回転することができ、この場合、出入口の位置を直ちに調整することができる。ターンテーブル２３１０の回転前後に対応して姿勢を固定するための固定装置２３３０が設けられ、回転固定のため、スイッチフレーム２３００の下端から接合部２３２０が選択的に突出してもよい。
【０１２２】
他の実施例によると、一つのターンテーブル又はターンバーに三つ以上のスイッチフレームが設けられてもよく、スイッチフレーム２３００の回転により、二つ又はそれ以上の昇降空間におけるエレベータの移送も簡単に行うことができる。
【０１２３】
上述のように、本発明の好適な実施例を参照して説明しているが、該当技術の分野における熟練した当業者であれば、下記の請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内において、本発明を様々に修正及び変更可能なことを理解されるだろう。
【図２】
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【図７】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２４】
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【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１６】
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【図２３】
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