(57)【要約】【課題】カウンタウエイトを用いることなく昇降ゲージのバランスをとることが可能であり、乗り場扉の配置に制限がなく設計の自由度に優れると共に、発塵を防ぐことができるので衛生性に優れ防塵対策のための費用を削減することができるエレベータ装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明のエレベータ装置１は、昇降ケージ３と、駆動シーブ４と補助シーブ５ａ，５ｂ間に巻回され昇降ケージ３の上下部に各端部が取り付けられたワイヤロープ７と、駆動シーブ４に固定されたドライブシャフト８と、ドライブシャフト８を駆動する駆動モータ９と、ドライブシャフト８に一定のトルクを出力する定トルク出力装置１２と、を備え、定トルク出力装置１２が、ドライブシャフト８の回転を比例変速させてトルク出力軸に伝達する変速機構部と、トルク出力軸にトルクを出力するトルク出力部と、を備えた構成を有している。【選択図】  図１
2004175546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガイドレールに沿って昇降する昇降ケージと、前記昇降ケージの上方又は下方に配設された駆動シーブと、前記駆動シーブに対向して前記昇降ケージの下方又は上方に配設された補助シーブと、前記駆動シーブと前記補助シーブとの間に巻回され前記昇降ケージの上下部に各端部が取り付けられたワイヤロープと、前記駆動シーブに固定されたドライブシャフトと、前記ドライブシャフトを駆動する駆動モータと、前記ドライブシャフトに一定の回転トルクを出力する定トルク出力装置と、を備え、
前記定トルク出力装置が、前記ドライブシャフトの回転を比例変速させてトルク出力軸に伝達する変速機構部と、前記トルク出力軸に回転トルクを出力するトルク出力部と、を備えていることを特徴とするエレベータ装置。
【請求項２】
前記トルク出力部が、前記トルク出力軸に弾性力を出力する渦巻ばねを備えていることを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
【請求項３】
前記変速機構部が、前記ドライブシャフトに固定されたリング固定部と、前記リング固定部の前記トルク出力部側に固定されたリング状のリング部と、前記トルク出力軸に固定された回転部と、前記リング部の内周と前記回転部の外周とに接触し回転自在に配設され、前記リング部と前記回転部との回転を変速して伝達すると共に前記リング部の接触位置により回転の変速比率を変動するコーン部と、前記トルク出力軸に固定された出力側ギア部と、前記出力側ギア部に歯合するシフト側ギア部と、前記シフト側ギア部に同軸に固定され前記シフト側ギア部に連動して回転するシフト用ロッドと、前記シフト用ロッドの表面に螺刻された螺子切り部と、前記螺子切り部に螺合する雌螺子部が形成された雌螺子孔を有し前記シフト用ロッドの前記螺子切り部に螺合すると共に二又部分で前記リング部を挟持するシフトフォークと、を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のエレベータ装置。
【請求項４】
前記トルク出力部が、前記トルク出力軸にモータ軸が固定された油圧ポンプモータと、前記油圧ポンプモータの一方の油出入口に蓄圧ラインを介して接続されたアキュムレータと、を備えていることを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
【請求項５】
前記油圧ポンプモータの他方の油出入口に接続されたブロック弁接続ラインと、前記ブロック弁接続ラインに配設され前記蓄圧ラインの圧力が低下した場合に閉止するブロック弁と、前記ブロック弁から油槽に接続された油戻り用ラインと、前記蓄圧ラインと前記油戻り用ラインをバイパスして接続するリリーフ用バイパスラインと、前記リリーフ用バイパスラインに配設されたリリーフ弁と、を備えていることを特徴とする請求項４に記載のエレベータ装置。
【請求項６】
前記蓄圧ラインに油の補給をする油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動するポンプ駆動モータと、前記油圧ポンプの吐出側から前記蓄圧ラインに接続された油補給用ラインと、前記油補給用ラインに配設され前記蓄圧ラインから前記油補給用ラインへの油の流入を防ぐ逆止弁と、前記蓄圧ラインの油圧に基づいて前記ポンプ駆動モータのオン、オフを行なう運転指令を前記ポンプ駆動モータに送信するモータ駆動スイッチと、を備えていることを特徴とする請求項４又は５に記載のエレベータ装置。
【請求項７】
ガイドレールに沿って昇降する昇降ケージと、前記昇降ケージの上方又は下方に配設された駆動シーブと、前記駆動シーブに対向して前記昇降ケージの下方又は上方に配設された補助シーブと、前記駆動シーブと前記補助シーブとの間に巻回され前記昇降ケージの上下部に各端部が取り付けられたワイヤロープと、前記駆動シーブに固定されたドライブシャフトと、前記ドライブシャフトを駆動する駆動モータと、前記ドライブシャフトに一定の回転トルクを出力する定トルク出力装置と、を備え、
前記定トルク出力装置が、前記ドライブシャフトにモータ軸が固定されたエアモータと、前記エアモータにエア導入ラインを介してエアを供給するエア源と、前記エア導入ラインに配設され前記エア導入ラインの前記エアモータ側の空気圧を所定の空気圧に保持するレギュレータと、を備えていることを特徴とするエレベータ装置。
【請求項８】
前記昇降路内に前記昇降路の上下方向に配設され、戻り側の前記ワイヤロープが挿通されるワイヤ室を備えていることを特徴とする請求項１乃至７の内いずれか１項に記載のエレベータ装置。
【請求項９】
前記昇降ケージ内部に上下方向に貫設され戻り側の前記ワイヤロープや前記ガイドレールが上下動自在に収納される空洞部を備えていることを特徴とする請求項１乃至８の内いずれか１項に記載のエレベータ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シーブに巻回されたワイヤロープにより昇降ケージを懸吊し、シーブに固定されたドライブシャフトを駆動モータにより駆動して昇降ケージを昇降路に沿って昇降させるエレベータ装置に関し、特に、カウンタウエイトを用いることなく昇降ケージのバランスをとることが可能なエレベータ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トラクション式のエレベータ装置や昇降装置は、昇降路に沿って昇降する昇降ケージと、昇降路の上部に配設された駆動シーブと、駆動シーブに巻回され昇降ケージを懸吊するワイヤロープと、昇降ケージとバランスをとるために昇降ケージに対向してワイヤロープに固定されたカウンタウエイトと、を備え、昇降ケージ及びそれに搭乗した人や貨物等の重量によりドライブシャフトに発生するトルクとカウンタウエイトにより発生するトルクとを釣り合わせて駆動モータにかかる負担を軽減させるものが一般的であった。
しかしながら、従来のトラクション式のエレベータ装置や昇降装置では、フロア側扉の設置可能な方向は、床面が四角形のエレベータの場合で、一般的にカウンタウエイトの昇降経路のある面や場所を除いた残りの面、すなわち最大で３方向に限定されていた。これにより、建物内の設計の自由度に欠けるという問題点を有していた。
この問題点を解決するために、特許文献１にはカウンタウエイトを用いない昇降装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５５−２５１５号公報
【０００４】
以下、特許文献１に開示の昇降装置について、図を用いて説明する。
図８は特許文献１の昇降装置を示す概略構成図であり、図９は特許文献１の昇降装置の油圧装置の回路構成図である。
図中、１００は従来の昇降装置、１０１は昇降路、１０２は昇降路１０１内に昇降可能に配設された昇降ケージ、１０３は昇降路１０１の上下方向に壁面等に沿って配設され昇降ケージ１０２がガイドシューを介して摺動自在に配設されるガイドレール、１０６は昇降ケージ１０２の上下部に各端部が取り付けられたワイヤロープ、１０７は駆動モータ、１０８は昇降路１０１の上部に配設され駆動モータ１０７の駆動がシャフト１０７ａにより伝達され回転駆動される主シーブ、１０９は昇降路１０１の下部に配設された補助シーブ、１１０は油圧装置、１１１は補助シーブ１０９にシャフト１１１ａを介して回転トルクを出力する油圧モータ、１１２はモータ、１１３はモータ１１２により駆動され油圧モータ１１１に油を供給する油圧ポンプ、１１４は電磁弁、１１５，１１６はチェック弁、１１７は電磁弁、１１８はリリーフ弁、１１９，１１９ａ，１１９ｂは油槽である。
【０００５】
以上のように構成された従来の昇降装置について、以下その動作を図を用いて説明する。
図８に示すように、ワイヤロープ１０６は昇降路１０１の上部に設けた駆動モータ１０７により駆動される主シーブ１０８に巻き掛けられ、その一端は昇降ケージ１０２の上部に固定されている。ワイヤロープ１０６の他端は昇降路１０１の下部に設けられた補助シーブ１０９を経て昇降ケージ１０２の下部に固定されている。このように、ワイヤロープ１０６は主シーブ１０８と補助シーブ１０９とにエンドレス状に張架されている。
また、油圧装置１１０において、油は油圧ポンプ１１３より吐出され、油圧モータ１１１を回転させ、昇降ケージ１０２側の重量に平衡する反力を回転トルクとして補助シーブ１０９に常時出力している。
図９に示すように、昇降ケージ１０２の上昇時においては、油圧タンク１１９から吸い上げられた油は、油圧ポンプ１１３→電磁弁１１４→チェック弁１１５→油圧モータ１１１→チェック弁１１６を通って油槽１１９ｂに流れる。
昇降ケージ１０２の停止時及び下降時においては、油圧タンク１１９から吸い上げられた油は、油圧ポンプ１１３→電磁弁１１４と通って油槽１１９ａに流れる。なお、昇降ケージ１０２の下降時において、油圧モータ１１１は昇降ケージ１０２の下降により回転し、電磁弁１１７側へ油を吐出する。吐出された油は、電磁弁１１７、リリーフ弁１１８を通って油圧モータ１１１へ循環して流れる。なお、油圧ポンプ１１３はモータ１１２により昇降ケージ１０２の上昇、下降又は停止時に関わらず常に連続で運転されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の技術では、以下のような課題を有していた。
（１）特許文献１の昇降装置では、油圧装置１１０においてモータ１１２を駆動して油圧ポンプ１１３により油圧モータ１１１に油を供給し、昇降ケージ１０２側の重量に平衡する反力を発生させているので、常にモータ１１２を駆動し油圧ポンプ１１３により油を供給する必要があり、また、油圧ポンプ１１３は昇降ケージ１０２の上昇、下降又は停止時に関わらず常に連続で運転されるので、省エネルギ性に欠けるという課題を有していた。
（２）特許文献１の昇降装置では、昇降ケージ１０２の停止時においては、チェック弁１１５，１１６により油圧モータ１１１の回転を停止させているが、油圧モータ１１１は内部リークにより昇降ケージ１０２の負荷により下降側へ回転するため、位置保持すなわち昇降ケージ１０２を停止させることが不可能であるという課題を有していた。
（３）特許文献１の昇降装置では、昇降ケージ１０２の加速時や減速時においては油圧モータ１１１にかかるトルクが変動するため、リリーフ弁１１８はチャタリングを起こし、ライン内の油が脈動する。脈動圧がチェック弁１１６のクラッキング圧を超えるとライン内の油は油槽１１９ｂに流れる。これにより、油圧モータ１１１から電磁弁１１７、リリーフ弁１１８を通って油圧モータ１１１へ循環するラインにおいて油量不足が発生し、油圧モータ１１１がキャビテーションを起こす等してスムーズに連続運転できず昇降ケージ１０２が振動し乗り心地が悪いという課題を有していた。
（４）従来のカウンタウエイトを有するエレベータ装置をクリーンルーム内等で使用する際、カウンタウエイトやワイヤロープに塵や埃が付着するため、カウンタウエイトの昇降により塵や埃が昇降路内に撒き散らされ昇降路（筒）内を汚染していた。特に、クリーンルーム内に設置されるエレベータには、防塵対策のために、フロア側扉とケージ側扉の間の塵や埃を含む汚染空気を掃気し排気するクリーンユニットや、ケージをフロア側扉側へ平行移動させ密着させる移動機構やゴムパッキン等を必需品とし、これらを含むエレベータの設置費や維持管理費、フィルタ等の交換等に多大なコストと労力を必要とするという課題を有していた。
（５）また、特許文献１の昇降装置では、従来のカウンタウエイトを有するエレベータ装置の問題点であった建物内の設計の自由度の低下やカウンタウエイトやワイヤロープによる発塵等を防止することを考慮しておらず、従来のカウンタウエイトを有するエレベータ装置のこれら問題点を解決することはできないという課題を有していた。
（６）従来のトラクション式のエレベータ装置や昇降装置では、フロア側扉の設置可能な方向は、カウンタウエイトの昇降経路のある面や場所を除いた方向に限定されるため、建物内の設計の自由度に欠けると共に、展望タワーエレベータとして使用する際、カウンタウエイトやそれを懸吊するワイヤロープにより眺望視界を妨げるという課題を有していた。
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、カウンタウエイトを用いることなく昇降ケージのバランスをとることが可能であり、カウンタウエイトを有していないのでフロア側扉の配置に制限がなく設計の自由度に優れると共に、発塵を防ぐことができるので衛生性に優れ防塵対策のための費用を削減することができるエレベータ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のエレベータ装置は、以下の構成を有している。
本発明の請求項１に記載のエレベータ装置は、ガイドレールに沿って昇降する昇降ケージと、前記昇降ケージの上方又は下方に配設された駆動シーブと、前記駆動シーブに対向して前記昇降ケージの下方又は上方に配設された補助シーブと、前記駆動シーブと前記補助シーブとの間に巻回され前記昇降ケージの上下部に各端部が取り付けられたワイヤロープと、前記駆動シーブに固定されたドライブシャフトと、前記ドライブシャフトを駆動する駆動モータと、前記ドライブシャフトに一定の回転トルクを出力する定トルク出力装置と、を備え、前記定トルク出力装置が、前記ドライブシャフトの回転を比例変速させてトルク出力軸に伝達する変速機構部と、前記トルク出力軸に回転トルクを出力するトルク出力部と、を備えた構成を有している。
【０００９】
この構成により、以下のような作用を有する。
（１）変速機構部において、ドライブシャフトに出力される回転トルクを一定にするために、トルク出力部により出力されるトルクの大きさに伴って変動する変速比率でトルク出力軸の回転数を変速することができるので、定トルク出力装置により常に一定のトルクを出力することができ、ドライブシャフトに出力される回転トルクを常時一定にすることができる。
（２）昇降ケージの停止時、下降時、及び上昇時において、定トルク出力装置が昇降ケージの重量によりドライブシャフトに発生する回転トルクと釣り合う回転トルクを常時出力することにより、カウンタウエイトを用いることなく昇降ケージのバランスをとることができる。
（３）変速機構部を有しているので、トルク出力部として例えば渦巻ばねのような出力されるトルクが巻数によって変動するものを用いることができると共に、常に一定のトルクを出力することができるため安定性に優れる。
（４）カウンタウエイトを有していないため、昇降ケージの対角等にガイドシュー及びガイドレールを配設することにより、一般的な床面四角形の昇降ケージの場合は、昇降ケージの４つの側面に４方向にケージ側扉を設けることができ、床面円形の昇降ケージの場合は、昇降ケージのガイドレールの位置を除いたすべての面の任意の位置、方向、及び個数のケージ側扉を配設することができる。
（５）カウンタウエイトを有していないため、カウンタウエイトがガイドレールに沿って摺動する際の摩擦等による塵が発生せず発塵量を減らすことができる。これにより、昇降路内の塵や埃による汚染度が低いため、クリーンルーム等に設置した場合に必要となる掃気作業や排気作業が簡略化し作業時間を短縮することができ省力性に優れる。また、掃気や排気を行うクリーンユニットのフィルタ等の寿命が長くなり省コスト性に優れる。
【００１０】
ここで、変速機構部としては、ドライブシャフトの回転数に対してトルク出力軸の回転数を連続的に変化させることができる無段変速装置等が好適に用いられる。これにより、トルク出力部として、巻数で出力トルクが変動する渦巻ばね等を用いた場合であっても、変速機構部はその変動に追従して変速比率を変化させるため常に一定のトルクをドライブシャフトに出力することができる。なお、変速機構部としては、回転するリングとコーンを接触させ、その接触部分を移動させることで変速を行なうリングコーン駆動のものや、ＶプーリのＶベルトが嵌り込む溝幅を可変させＶベルトの巻きかけ半径を可変させて連続的に変速させるもの等の無段変速機（ＣＶＴ）等が用いられる。なお、変速機構部の変速比率Ｒと、トルク出力部によりトルク出力軸に出力されるトルクＴについて、Ｒ×Ｔが常に一定となるように変速比率Ｒが変動するように、トルク出力部の特性に基づいて変速機構部が構成されている。
また、トルク出力部としては、トルク出力軸に所定の回転トルクを出力することができるゼンマイ等の渦巻ばねやコイルばね等の弾性体や、或いはベーンポンプやアキシアルピストン、ラジアルピストン等のポンプモータとアキュムレータ等の蓄圧器からなる流体蓄圧力によるバネ作用を用いたもの等が用いられる。特に、トルク出力軸にトルクを出力すると共に、トルク出力軸の回転により弾性力や油圧等を蓄積することができるものが好適に用いられる。
【００１１】
請求項２に記載のエレベータ装置は、請求項１に記載の発明において、前記トルク出力部が、前記トルク出力軸に弾性力を出力する渦巻ばねを備えた構成を有している。
【００１２】
この構成により、請求項１の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）昇降ケージの下降時には、昇降ケージの重量により発生するトルクで渦巻ばねが巻かれて弾性力が蓄力され、昇降ケージの上昇時に渦巻ばねが解かれて蓄力された弾性力が放出されるので、カウンタウエイトを用いることなく常に昇降ケージの重量により発生するトルクと釣り合うトルクをドライブシャフトに発生させ昇降ケージのバランスをとることができると共に、バランスをとるために他の動力を必要せず省エネルギ性に優れる。
【００１３】
請求項３に記載のエレベータ装置は、請求項１又は２に記載の発明において、前記変速機構部が、前記ドライブシャフトに固定されたリング固定部と、前記リング固定部の前記トルク出力部側に固定されたリング状のリング部と、前記トルク出力軸に固定された回転部と、前記リング部の内周と前記回転部の外周とに接触し回転自在に配設され、前記リング部と前記回転部との回転を変速して伝達すると共に前記リング部の接触位置により回転の変速比率を変動するコーン部と、前記トルク出力軸に固定された出力側ギア部と、前記出力側ギア部に歯合するシフト側ギア部と、前記シフト側ギア部に同軸に固定され前記シフト側ギア部に連動して回転するシフト用ロッドと、前記シフト用ロッドの表面に螺刻された螺子切り部と、前記螺子切り部に螺合する雌螺子部が形成された雌螺子孔を有し前記シフト用ロッドの前記螺子切り部に螺合すると共に二又部分で前記リング部を挟持するシフトフォークと、を備えた構成を有している。
【００１４】
この構成により、請求項１又は２の作用に加え、以下のような作用を有する。（１）駆動モータを駆動すると、ドライブシャフトが回転し、ドライブシャフトの回転に伴ってリング部が回転し、リング部の回転によりコーン部を介して回転部が回転し、トルク出力軸が回転する。
（２）昇降ケージの下降時においては、渦巻ばねはトルク出力軸の回転により巻かれて弾性力を蓄力しながら、トルク出力軸の回転回数に伴って大きくなる回転トルクをトルク出力軸に出力する。このとき、変速機構部においては、トルク出力軸の回転が出力側ギア部及びシフト側ギア部を介してシフト用ロッドに伝達され、シフト用ロッドの回転に伴って螺子切り部の螺子力によりシフトフォークはシフト用ロッドに沿ってスライドし、挟持しているリング部を移動させることで、渦巻ばねによる回転トルクが昇降ケージの重量による回転トルクと釣り合うように変速比率を変動させる。
（３）昇降ケージ３の上昇時においては、渦巻ばねはトルク出力軸の回転により解かれながら、蓄力された弾性力によりトルク出力軸に回転回数につれて小さくなる回転トルクを出力する。このとき、変速機構部においては、トルク出力軸の回転が出力側ギア部及びシフト側ギア部を介してシフト用ロッドに伝達され、シフト用ロッドの回転に伴ってシフトフォークはシフト用ロッドに沿ってスライドし、挟持しているリング部を移動させて、渦巻ばねによる回転トルクが昇降ケージの重量による回転トルクと釣り合うように変速比率を変動させる。
（４）昇降ケージの重量によりドライブシャフトに発生する回転トルクと釣り合う一定の回転トルクを、渦巻ばねからトルク出力軸、変速機構部を介してドライブシャフトに出力することができ、カウンタウエイトを用いることなく昇降ケージのバランスをとることができる。
【００１５】
請求項４に記載のエレベータ装置は、請求項１に記載の発明において、前記トルク出力部が、前記トルク出力軸にモータ軸が固定された油圧ポンプモータと、前記油圧ポンプモータの一方の油出入口に蓄圧ラインを介して接続されたアキュムレータと、を備えた構成を有している。
【００１６】
この構成により、請求項１の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）昇降ケージの下降時には、昇降ケージの重量により発生するトルクでアキュムレータに油圧が蓄圧され、昇降ケージの上昇時に蓄圧された圧力が放出されるので、カウンタウエイトを用いることなく常に昇降ケージの重量により発生するトルクと釣り合うトルクをドライブシャフトに発生させ昇降ケージのバランスをとることができると共に、バランスをとるために他の動力を必要せず省エネルギ性に優れる。
【００１７】
ここで、油圧ポンプモータは、２つの油出入口を有し、一方の油出入口に所定圧で油を流入させ他方の油出入口から排出することにより、モータ軸を正方向に回転させると共に、該他方の油出入口から所定圧で油を流入させ該一方の油出入口から排出することにより、モータ軸を逆方向に回転させることができる。また、油圧ポンプモータのモータ軸を、例えば昇降ケージの重量により発生するトルクで回転させると、一方の油出入口から油を吸い込み他方の油出入口から油を吐出することができる。なお、このような油圧ポンプモータとしては、アキシアルピストンポンプやラジアルピストンポンプ等が用いられる。
【００１８】
請求項５に記載のエレベータ装置は、請求項４に記載の発明において、前記油圧ポンプモータの他方の油出入口に接続されたブロック弁接続ラインと、前記ブロック弁接続ラインに配設され前記蓄圧ラインの圧力が低下した場合に閉止するブロック弁と、前記ブロック弁から油槽に接続された油戻り用ラインと、前記蓄圧ラインと前記油戻り用ラインをバイパスして接続するリリーフ用バイパスラインと、前記リリーフ用バイパスラインに配設されたリリーフ弁と、を備えた構成を有している。
【００１９】
この構成により、請求項４の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）ブロック弁を蓄圧ラインの圧力が低下した場合に閉止することにより、例えば何らかの事故で蓄圧ラインの圧力が低下した場合であっても、ブロック弁により油圧ポンプモータの回転を止めることができ、昇降ケージの自重による落下を防止することができる。
（２）蓄圧ラインにおける圧力の上昇がアキュムレータの蓄圧の許容量を超えた場合は、その超過圧力をリリーフ弁により油戻りラインから油槽に放出することができる。
【００２０】
請求項６に記載のエレベータ装置は、請求項４又は５に記載の発明において、前記蓄圧ラインに油の補給をする油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動するポンプ駆動モータと、前記油圧ポンプの吐出側から前記蓄圧ラインに接続された油補給用ラインと、前記油補給用ラインに配設され前記蓄圧ラインから前記油補給用ラインへの油の流入を防ぐ逆止弁と、前記蓄圧ラインの油圧に基づいて前記ポンプ駆動モータのオン、オフを行なう運転指令を前記ポンプ駆動モータに送信するモータ駆動スイッチと、を備えた構成を有している。
【００２１】
この構成により、請求項４又は５の作用に加え、以下のような作用を有する。（１）油圧ポンプを蓄圧ライン内の圧力低下時に駆動することで、蓄圧ラインに油を供給し圧力を上昇させることができる。すなわち、油圧ポンプモータ、リリーフ弁からの圧力リークによりライン内の圧力が蓄圧ラインの最低圧力以下に低下すると、その圧力の低下をモータ駆動スイッチにより検知すると共に、ポンプ駆動モータに運転指令を送信して油圧ポンプを駆動し、逆止弁、油補給用ラインを介して蓄圧ラインに油を供給し、蓄圧ライン内を所定圧力に昇圧することができる。
【００２２】
請求項７に記載のエレベータ装置は、ガイドレールに沿って昇降する昇降ケージと、前記昇降ケージの上方又は下方に配設された駆動シーブと、前記駆動シーブに対向して前記昇降ケージの下方又は上方に配設された補助シーブと、前記駆動シーブと前記補助シーブとの間に巻回され前記昇降ケージの上下部に各端部が取り付けられたワイヤロープと、前記駆動シーブに固定されたドライブシャフトと、前記ドライブシャフトを駆動する駆動モータと、前記ドライブシャフトに一定の回転トルクを出力する定トルク出力装置と、を備え、前記定トルク出力装置が、前記ドライブシャフトにモータ軸が固定されたエアモータと、前記エアモータにエア導入ラインを介してエアを供給するエア源と、前記エア導入ラインに配設され前記エア導入ラインの前記エアモータ側の空気圧を所定の空気圧に保持するレギュレータと、を備えた構成を有している。
【００２３】
この構成により、以下のような作用を有する。
（１）定トルク出力装置により常に一定のトルクを出力することができ、ドライブシャフトに出力される回転トルクを常時一定にすることができる。
（２）昇降ケージの停止時、下降時、及び上昇時において、定トルク出力装置が昇降ケージの重量によりドライブシャフトに発生する回転トルクと釣り合う回転トルクを出力することにより、カウンタウエイトを用いることなく昇降ケージのバランスをとることができる。
（３）定トルク出力装置が、エアモータと、エアモータにエア導入ラインを介してエアを供給するエア源と、エア導入ラインに配設されエア導入ラインのエアモータ側の空気圧を所定の空気圧に保持するレギュレータと、を備えているので、エアモータに接続されたエア導入ライン内が所定圧に保持されることにより、昇降ケージの重量によりドライブシャフトに発生する回転トルクと釣り合う回転トルクを出力することができる。
（４）カウンタウエイトを有していないため、昇降ケージの対角等にガイドシュー及びガイドレールを配設することにより、一般的な床面四角形の昇降ケージの場合は、昇降ケージの４つの側面に４方向にケージ側扉を設けることができ、床面円形の昇降ケージの場合は、昇降ケージのガイドレールの位置を除いたすべての面の任意の位置、方向、及び個数のケージ側扉を配設することができる。
【００２４】
請求項８に記載のエレベータ装置は、請求項１乃至７の内いずれか１項に記載の発明において、前記昇降路内に前記昇降路の上下方向に配設され、戻り側の前記ワイヤロープが挿通されるワイヤ室を備えた構成を有している。
【００２５】
この構成により、請求項１乃至７の内いずれか１項の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）昇降路の壁面等に沿って上下に配設されたワイヤ室を設け、戻り側のワイヤロープを隔離することによりワイヤロープに付着した塵や埃の散乱を防ぎ、ワイヤロープによる発塵を防ぐことができる。
（２）ワイヤ室の断面積を小さく形成した場合は、効率的に集塵することができ、衛生性に優れる。
【００２６】
ここで、ワイヤ室として、昇降路の壁面に沿って配設した管状部材を用いることもできる。この場合、昇降路内の省スペース性を向上させることができると共に、構造が簡単であり容易に取り付けることができ施工作業性に優れる。また、ワイヤ室の上部又は下部、或いは内部に従動シーブや補助シーブを設け、ワイヤ室に挿通したワイヤロープの上部や下部等を巻き掛けて、ワイヤロープがワイヤ室の内壁に接触しないように挿通させることが好ましい。
【００２７】
請求項９に記載のエレベータ装置は、請求項１乃至８の内いずれか１項に記載の発明において、前記昇降ケージ内部に上下方向に貫設され戻り側の前記ワイヤロープや前記ガイドレールが上下動自在に収納される空洞部を備えた構成を有している。
【００２８】
この構成により、請求項１乃至８の内いずれか１項の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）ワイヤロープやガイドレールが空洞部内に上下動自在に収納されるので、昇降ケージの外壁部の周囲に障害物が配設されることなく、全方向に渡ってケージ側扉を配設することができ、任意の位置、方向、及び個数のケージ側扉を配設することができると共に、搭乗者は全方向に渡って視界が広がり、また、外部からワイヤロープやガイドレールが見えないため外観に優れる。
【００２９】
ここで、ワイヤロープが空洞部に上下動自在に収納される場合、昇降ケージを懸吊するワイヤロープは１本に限られるものではなく、２乃至複数本のワイヤロープを用いることもできる。これにより、昇降ケージを安定して懸吊することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は本実施の形態１におけるエレベータ装置の概略斜視図である。
図中、１は本実施の形態１におけるエレベータ装置、２は昇降路、３は昇降路２に沿って昇降する昇降ケージ、４は昇降路２の上部に配設された駆動シーブ、５ａは昇降路２の下部に配設された補助シーブ、５ｂは補助シーブ５ａに並設された補助シーブ、６は駆動シーブ４の下方近傍に配設された従動シーブ、７は駆動シーブ４、補助シーブ５ａ，５ｂ、及び従動シーブ６に巻き掛けられ昇降ケージ３の上下部に各端部が取り付けられたワイヤロープ、８は駆動シーブ４に固定されたドライブシャフト、９はドライブシャフト８を駆動する駆動モータ、１０は駆動モータ９のモータ軸、１１はドライブシャフト８の一端部に配設されモータ軸１０の回転をドライブシャフト８に伝達するギアボックス、１２はドライブシャフト８の他端部に配設され昇降ケージ３の荷重により生じるトルクと同じトルクを出力する定トルク出力装置、１３は昇降路２内に昇降ケージ３の昇降方向に配設されたガイドレール、１４は昇降ケージ３に固定されガイドレール１３に沿って摺動するガイドシューである。
【００３１】
図２（ａ）は本実施の形態１における昇降ケージが最上階にある際の定トルク出力装置１２の内部構成図であり、図２（ｂ）は本実施の形態１における昇降ケージが最下階にある際の定トルク出力装置１２の内部構成図である。
図中、８はドライブシャフト、３１はトルク出力部、３２はトルク出力部３１のケーシング、３３はケーシング３２に収納された渦巻ばねである。本実施の形態１においては、トルクを発生させるトルク出力部３１として渦巻ばね３３を用いた。これにより、繰り返し使用しても弾性力が低下し難く、また、昇降ケージ３の昇降距離を長くとることができる。３４は渦巻ばね３３の弾性力により回転トルクを出力するトルク出力軸、３５はトルク出力軸３４を支持するボールベアリング、３６はトルク出力部３１に並設された変速機構部、３７はドライブシャフト８に固定されたリング固定部、３８はリング固定部３７の中心に穿設されトルク出力軸３４が挿入される出力軸挿入孔、３９は出力軸挿入孔３８内部に配設されトルク出力軸３４を支持するボールベアリング、４０はリング固定部３７のトルク出力部３１側に連結部４０ａを介して固定されたリング状のリング部、４１，４２はリング部４０の内周側に接触してリング部４０を回転するコーン部である。コーン部４１，４２は、各々コーン回転軸４１ａ，４２ａに回転自在に軸支されている。また、コーン部４１，４２は、円錐状に形成されリング部４０に接触するリング接触部４１ｂ，４２ｂと円錐状に形成され後述の回転部に接触する回転接触部４１ｃ，４２ｃを有している。４３はトルク出力軸３４に固定されたドラム状の回転部、４４はトルク出力軸３４に固定された出力側ギア部、４５は出力側ギア部４４に歯合するシフト側ギア部、４６はシフト側ギア部４５が固定されシフト側ギア部４５に連動して回転するシフト用ロッド、４７，４８はシフト用ロッド４６を支持するボールベアリング、４９はシフト用ロッド４６の表面に螺刻された螺子切り部、５０は螺子切り部４９に螺合する雌螺子部が形成された雌螺子孔５０ａを有しシフト用ロッド４６の螺子切り部４９に螺合すると共に、二又部分でリング部４０を遊びを有して挟持するシフトフォークである。
【００３２】
以上のように構成された本実施の形態１におけるエレベータ装置について、以下その動作を図を用いて説明する。
昇降ケージ３が建物等の最上階にある場合は、渦巻ばね３３は最も解けた状態であり、渦巻ばね３３の有する弾性力は最小の状態にあるが、少なくとも所定の初期弾性力を有している。また、変速機構部３６により変速されるトルク出力軸３４の回転数のドライブシャフト８の回転数に対する比、すなわち変速比率Ｒは昇降ケージ３が最上階にある場合、Ｒ＝１となるように設定され、昇降ケージ３が下降するにつれて変動する。この変速比率Ｒは、コーン部４１，４２のリング接触部４１ｂ，４２ｂに接触しているリング部４０の接触位置によって設定される。図２（ａ）に示すように、リング部４０がリング接触部４１ｂ，４２ｂの頂部近傍に接触している場合、変速比率Ｒが１となるように設定されている。また、重量Ｆの昇降ケージ３と釣り合うために必要なトルクは、駆動シーブ４のワイヤロープ７が巻き掛けられた溝底部分の直径（以下、有効径という）をＤとするとＦ×Ｄ／２となる。このＦ×Ｄ／２と渦巻ばね３３の有する初期弾性力によりトルク出力軸３４に発生するトルクＴｆに変速比率Ｒ（ここではＲ＝１）をかけたものとが等しければ、昇降ケージ３の重量Ｆと釣り合うことになる。したがって、トルクＴｆと昇降ケージ３の重量Ｆと駆動シーブ４の有効径Ｄとの関係はＦ×Ｄ／２＝１×Ｔｆで表される。すなわち、渦巻ばね３３の有する初期弾性力により出力されるトルクＴｆが、昇降ケージ３の重量Ｆによりドライブシャフト８に発生する回転トルクと等しくなるように、渦巻ばね３３の初期弾性力が設定されている。
【００３３】
昇降ケージ３を下降させる回転方向に駆動モータ９が駆動されると、その回転はドライブシャフト８を介して変速機構部３６に伝達され、変速機構部３６によりドライブシャフト８の回転を変速してトルク出力軸３４を回転させる。このとき、変速機構部３６においては、トルク出力軸３４の回転が出力側ギア部４４及びシフト側ギア部４５を介してシフト用ロッド４６に伝達される。シフト用ロッド４６には螺子切り部４９が形成されていると共に、シフトフォーク５０が環装され、シフトフォーク５０の雌螺子部５０ａは螺子切り部４９に螺合している。これにより、シフト用ロッド４６の回転に伴ってシフトフォーク５０はシフト用ロッド４６に沿ってスライドし、挟持しているリング部４０を移動させて変速を行なう。また、ドライブシャフト８の回転に伴ってリング部４０が回転し、リング部４０はコーン部４１，４２のリング接触部４１ｂ，４２ｂと接触しているため、コーン部４１，４２はリング部４０の回転に伴って、コーン回転軸４１ａ，４２ａを軸として回転する。ここで、リング接触部４１ｂ，４２ｂは円錐形状に形成され、その斜面部分がリング部４０に対して直角に当接するように配設されている。また、コーン部４１，４２は、リング接触部４１ｂ，４２ｂの反対側に円錐形状に形成され斜面部分が回転部４３に対して直角に当接する回転接触部４１ｃ，４２ｃを有している。リング部４０の回転は、コーン部４０のリング接触部４１ｂ，４２ｂ及び回転接触部４１ｃ，４２ｃを介して回転部４３に伝達され、トルク出力軸３４を回転させる。このようにして、変速機構部３６において、ドライブシャフト８の回転に伴って減速する変速比率でトルク出力軸３４の回転数を変速している。
【００３４】
また、渦巻ばね３３は、トルク出力軸３４の回転により弾性力を蓄力するが、渦巻ばね３３はトルク出力軸３４の回転の回数に伴って弾性力を蓄力するため、昇降ケージ３が下降すると、それに伴って渦巻ばね３３によりトルク出力軸３４に出力される回転トルクは大きくなる。上述したように、変速機構部３６においては、ドライブシャフト８に出力される回転トルクを一定にするために、トルク出力軸３４の回転の回数に伴って、すなわち渦巻ばね３３により出力されるトルクの大きさに伴って変動する変速比率でトルク出力軸３４の回転数を変速している。変速機構部３６により変速されるトルク出力軸３４の回転数のドライブシャフト８の回転数に対する比、すなわち変速比率Ｒと、渦巻ばね３３の有する弾性力によりトルク出力軸３４に出力されるトルクＴと、昇降ケージ３の重量Ｆと、駆動シーブ４の有効径Ｄと、の関係はＦ×Ｄ／２＝Ｒ×Ｔで表される。すなわち、Ｆ×Ｄ／２は一定であるから、変動するトルクＴに対して、Ｒ×Ｔが常に一定となるように、変速比率Ｒが追従して変動するように変速機構部３６が構成されている。
また、駆動モータ９を停止して、昇降ケージ３を例えば所望の階等で停止させた場合も、変速比率Ｒと、出力トルクＴと、昇降ケージ３の重量Ｆと、駆動シーブ４の有効径Ｄとは、Ｆ×Ｄ／２＝Ｒ×Ｔで表される関係を有しているため、渦巻ばね３３の有する弾性力により変速機構部３６を介してドライブシャフトに出力される出力トルクは、昇降ケージ３の重量によりドライブシャフト８に発生する回転トルクと等しく、釣り合った状態にあり、昇降ケージ３のバランスをとることができる。
【００３５】
昇降ケージ３が下降して建物等の最下階にある場合は、渦巻ばね３３は最も巻かれた状態であり、渦巻ばね３３の有する弾性力は最大の状態にある。また、変速機構部３６により変速されるトルク出力軸３４の回転数のドライブシャフト８の回転数に対する比、すなわち変速比率はＲｍとなるように設定され、変速比率Ｒｍと、渦巻ばね３３の有する弾性力により出力される出力トルクＴｍと、昇降ケージ３の重量Ｆと、駆動シーブ４の有効径Ｄと、の関係はＦ×Ｄ／２＝Ｒｍ×Ｔｍで表される。このように、昇降ケージ３を最上階から最下階に下降させた場合、渦巻ばね３３によりトルク出力軸３４に出力されるトルクＴは、ＴｆからＴｍまで変動する。また、変速機構部３６の変速比率Ｒは、１からＲｍまで変動する。トルクＴｍ、変速比率Ｒｍ、及び昇降ケージ３の下降中において渦巻ばね３３により出力されるトルクＴと変速比率Ｒは、Ｒ×Ｔ＝１×Ｔｆ＝Ｒｍ×Ｔｍ＝Ｆ×Ｄ／２＝一定となるように設定されている。なお、このように昇降ケージ３が最上階から最下階に下降した場合の昇降ケージ３の位置エネルギの変化分は、摩擦損失や疲労損失等を考慮しなければ、渦巻ばね３３に蓄力される弾性エネルギの増加と等しくなる。
【００３６】
昇降ケージ３を下降させた後、昇降ケージ３を上昇させる回転方向に駆動モータ９が駆動されると、その回転はドライブシャフト８を介して変速機構部３６に伝達され、変速機構部３６によりドライブシャフト８の回転を変速してトルク出力軸３４を回転させる。トルク出力軸３４の回転により渦巻ばね３３が解かれ、渦巻ばね３３は弾性力を放出する。渦巻ばね３３はトルク出力軸３４の回転の回数に伴って蓄力した弾性力を放出するため、昇降ケージ３が上昇すると、それに伴って渦巻ばね３３によりトルク出力軸３４に出力される回転トルクは小さくなる。変速機構部３６においては、変速比率Ｒと、出力トルクＴと、昇降ケージ３の重量Ｆと、駆動シーブ４の有効径Ｄと、がＦ×Ｄ／２＝Ｒ×Ｔの関係を有するように、変速比率Ｒが設定されているので、昇降ケージ３の下降時と同様に、昇降ケージ３の上昇時においても、渦巻ばね３３の有する弾性力により変速機構部３６を介してドライブシャフトに出力されるトルクは、昇降ケージ３の重量によりドライブシャフト８に発生する回転トルクと釣り合った状態にある。
【００３７】
このようにして、昇降ケージ３の停止時、下降時、及び上昇時において、定トルク出力装置１２により、昇降ケージ３の重量によりドライブシャフト８に発生する回転トルクと釣り合う回転トルクを出力することにより、カウンタウエイトを用いることなく昇降ケージ３のバランスをとることができる。
【００３８】
また、本実施の形態１のエレベータ装置１においては、平面視形状が矩形の昇降ケージ３の対角にガイドシュー及びガイドレールを配設することにより、昇降ケージ３の４つの側面に４方向にケージ側扉を設けることができる。以下、この場合について説明する。
図３（ａ）は昇降ケージ３の４つの側面の４方向にケージ側扉を設けた場合のエレベータ装置の要部平面図であり、図３（ｂ）は昇降路２に配設された管状ワイヤ室の要部平面図である。
図中、２は昇降路、３は昇降ケージ、７はワイヤロープ、１３′は昇降路２の対角に各々配設されたガイドレール、１４′は昇降ケージ３の対角に各々配設されガイドレール１３′に沿って摺動するガイドシュー、５１は昇降路２の一角に昇降路２に沿って上下に配設されたワイヤ室、５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄは昇降ケージ３の４つの側面に４方向に配設されたケージ側扉、５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄはケージ側扉５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄの各々の外側に配設されたフロア側扉、５４は管状ワイヤ室、５５は管状ワイヤ室５４を昇降路２の壁面に固定するためのワイヤ室固定部である。
図３（ａ）に示すように、本実施の形態１のエレベータ装置１は、カウンタウエイトを有していないため、昇降ケージ３の対角にガイドシュー１４′及びガイドレール１３′を配設することができ、昇降ケージ３の４つの側面に４方向にケージ側扉５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを設けることができる。また、昇降路２の一角に昇降路２に沿って配設されたワイヤ室５１を設け、戻り側のワイヤロープ７を隔離することによりワイヤロープ７に付着した塵や埃の散乱を防ぎ、発塵を防ぐことができる。
なお、図３（ｂ）に示すように、戻り側のワイヤロープ７を収納するワイヤ室として管状ワイヤ室５４を用いることにより、ワイヤロープ７による発塵を防止することができると共に、昇降路２内の省スペース性及び施工作業性に優れる。
【００３９】
以上のように、本実施の形態１におけるエレベータ装置１は構成されているので、以下のような作用を有する。
（１）昇降ケージ３の下降時においては、昇降ケージ３を下降させる回転方向に駆動モータ９を駆動すると、ドライブシャフト８が回転し、ドライブシャフト８の回転に伴ってリング部４０が回転し、リング部４０の回転によりコーン部４０のリング接触部４１ｂ，４２ｂ及び回転接触部４１ｃ，４２ｃを介して回転部４３が回転し、トルク出力軸３４が回転する。渦巻ばね３３はトルク出力軸３４の回転により巻かれて弾性力を蓄力しながら、トルク出力軸３４の回転回数に伴って大きくなる回転トルクをトルク出力軸３４に出力する。このとき、変速機構部３６においては、トルク出力軸３４の回転が出力側ギア部４４及びシフト側ギア部４５を介してシフト用ロッド４６に伝達され、シフト用ロッド４６の回転に伴ってシフトフォーク５０はシフト用ロッド４６に沿ってスライドし、挟持しているリング部４０を移動させることで、渦巻ばね３３による回転トルクが昇降ケージ３の重量による回転トルクと釣り合うように変速比率を変動させる。このようにして、昇降ケージ３の重量によりドライブシャフト８に発生する回転トルクと釣り合う一定の回転トルクを、渦巻ばね３３からトルク出力軸３４、変速機構部３６を介してドライブシャフト８に出力することができ、カウンタウエイトを用いることなく昇降ケージ３のバランスをとることができる。
（２）昇降ケージ３の上昇時においては、昇降ケージ３を上昇させる回転方向に駆動モータ９を駆動すると、ドライブシャフト８が回転し、ドライブシャフト８の回転に伴ってリング部４０が回転し、リング部４０の回転によりコーン部４０のリング接触部４１ｂ，４２ｂ及び回転接触部４１ｃ，４２ｃを介して回転部４３が回転し、トルク出力軸３４が回転する。渦巻ばね３３はトルク出力軸３４の回転により解かれながら、蓄力された弾性力によりトルク出力軸３４に回転回数につれて小さくなる回転トルクを出力する。このとき、変速機構部３６においては、トルク出力軸３４の回転が出力側ギア部４４及びシフト側ギア部４５を介してシフト用ロッド４６に伝達され、シフト用ロッド４６の回転に伴ってシフトフォーク５０はシフト用ロッド４６に沿ってスライドし、挟持しているリング部４０を移動させて、渦巻ばね３３による回転トルクが昇降ケージ３の重量による回転トルクと釣り合うように変速比率を変動させる。このようにして、昇降ケージ３の重量によりドライブシャフト８に発生する回転トルクと釣り合う一定の回転トルクを、渦巻ばね３３からトルク出力軸３４、変速機構部３６を介してドライブシャフト８に出力することができ、カウンタウエイトを用いることなく昇降ケージ３のバランスをとることができる。
（３）駆動モータ９を停止して昇降ケージ３を停止させた場合、渦巻ばね３３からトルク出力軸３４、変速機構部３６を介してドライブシャフト８に昇降ケージ３の重量によりドライブシャフト８に発生する回転トルクと等しい回転トルクを出力することができ、この２つの回転トルクが釣り合うため、カウンタウエイトを用いることなく昇降ケージ３のバランスをとることができる。
（４）昇降ケージ３の下降時には、昇降ケージ３の自重により発生するトルクによりドライブシャフト８、変速機構部３６、トルク出力軸３４を介して渦巻ばね３３が巻かれて弾性力が蓄力され、昇降ケージ３の上昇時には渦巻ばね３３が解かれて蓄力された弾性力を放出し、トルク出力軸３４、変速機構部３６、ドライブシャフト８を介して昇降ケージ３に釣り合うトルクを出力するので、カウンタウエイトを用いることなく昇降ケージ３のバランスをとることができると共に、バランスをとるために他の動力を必要せず省エネルギ性に優れる。
（５）定トルク出力装置１２において、変速機構部３６の変速比率Ｒと、トルク出力部３１により出力されるトルクＴと、昇降ケージの重量Ｆと、駆動シーブの有効径ＤとはＦ×Ｄ／２＝Ｒ×Ｔで表される関係を有しているため、トルク出力部３１により変速機構部３６を介してドライブシャフト３に出力されるトルクは、昇降ケージ３の重量によりドライブシャフト８に発生する回転トルクと等しく、釣り合った状態にあり、カウンタウエイトを用いることなく昇降ケージ３のバランスをとることができる。
（６）定トルク出力装置１２において、変動する出力トルクＴに対して、Ｒ×Ｔが常に一定となるように、変速機構部３６により変動する変速比率Ｒが設定されているので、昇降ケージ３の昇降時及び停止時において、トルク出力部３１により変速機構部３６を介してドライブシャフト８に出力される出力トルクを、昇降ケージ３の重量によりドライブシャフト８に発生する回転トルクと常に釣り合わせることができる。
（７）カウンタウエイトを有していないため、昇降ケージ３の対角等にガイドシュー及びガイドレールを配設することにより、昇降ケージ３の４つの側面に４方向にケージ側扉５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを設けることができ、任意の位置、方向、及び個数のケージ側扉を配設することができる。
（８）昇降路２の一角に昇降路２に沿って上下に配設されたワイヤ室５１を設け、戻り側のワイヤロープ７を隔離することによりワイヤロープ７による発塵を防ぐことができる。
（９）カウンタウエイトを有していないため、カウンタウエイトがガイドレールに沿って摺動する際の摩擦等による塵が発生せず発塵量を減らすことができる。これにより、昇降路２内の塵や埃による汚染度が低いため、クリーンルーム等に設置した場合に必要となる掃気作業や排気作業が簡略化し作業時間を短縮することができ省力性に優れる。また、掃気や排気を行うクリーンユニットのフィルタ等の寿命が長くなり省コスト性に優れる。
【００４０】
（実施の形態２）
図４は本実施の形態２におけるエレベータ装置の概略構成図である。
図中、３は昇降ケージ、４は駆動シーブ、５は補助シーブ、７はワイヤロープ、８はドライブシャフト、９は駆動モータ、３４はトルク出力軸、３６は変速機構部であり、これらは実施の形態１において説明したものと同様であるので同一の符号を付けて説明を省略する。１ａは本実施の形態２におけるエレベータ装置、９ａはドライブシャフト８の回転を制動する電磁ブレーキ、１２ａは油圧を用いた定トルク出力装置、３１ａはトルク出力部である。本実施の形態２のトルク出力部３１ａは後述の油圧ポンプモータやアキュムレータ、蓄圧ライン等により構成され、アキュムレータにより蓄圧ラインに圧力を印加し、その圧力により油圧ポンプモータを駆動してトルク出力軸３４に回転トルクを出力する。６１はモータ軸がトルク出力軸３４に接続された油圧ポンプモータ、６２は油圧の蓄圧、放出を行なうアキュムレータ、６３は油圧ポンプモータ６１に接続された蓄圧ラインである。油圧ポンプモータ６１としては、油の漏れがほとんどないため損失が少なく蓄圧ライン６３の油漏れによる圧力低下を防ぐことができるアキシアルピストンポンプやラジアルピストンポンプを好適に用いられる。本実施の形態２においては、油圧ポンプモータ６１としてラジアルピストンポンプを用いた。また、油圧ポンプモータ６１は、２つの油出入口を有し、一方の油出入口には蓄圧ライン６３が接続され、他方の油出入口には後述のブロック弁接続ラインが接続されている。なお、ドライブシャフト８及びトルク出力軸３４が昇降ケージ３を下降させる方向に回転した場合、油圧ポンプモータ６１は蓄圧ライン６３側に油を吐出し、ドライブシャフト８及びトルク出力軸３４が昇降ケージ３を上昇させる方向に回転した場合、油圧ポンプモータ６１は後述のブロック弁接続ライン側に油を吐出する。６４は蓄圧ライン６３に油の補給をするアキシアルピストンポンプ等の油圧ポンプ、６５は油圧ポンプ６４を駆動するポンプ駆動モータ、６６は油圧ポンプ６４の吐出側から蓄圧ライン６３に接続された油補給用ライン、６７は油補給用ライン６６に配設された逆止弁、６８は油槽、６９は蓄圧ライン６３と後述の油戻り用ラインをバイパスして接続するリリーフ用バイパスライン、７０はリリーフ用バイパスライン６９に配設されたリリーフ弁、７１は油圧ポンプモータ６１の油出入口に接続されたブロック弁接続ライン、７２はブロック弁接続ライン７１に配設されたブロック弁である。ブロック弁７２は蓄圧ライン６３の圧力が低下した場合に閉止する。これにより、例えば何らかの事故で蓄圧ライン６３の圧力が低下した場合であっても、ブロック弁７２により油圧ポンプモータ６１の回転を止めることができ、昇降ケージ３の自重による落下を防止することができる。７３はブロック弁７２の吐出側から油槽６８に接続された油戻り用ライン、７４は蓄圧ライン６３の油圧に基づいてポンプ駆動モータ６５のオン、オフを行なう運転指令をポンプ駆動モータ６５に送信するモータ駆動スイッチである。
【００４１】
ここで、油圧ポンプモータ６１のモータ軸に接続されたトルク出力軸３４には、昇降ケージ３の重量により発生する回転トルクが変速機構部３６を介して印加されている。また、トルク出力軸３４には、油圧ポンプモータ６１がブロック弁接続ライン７１側から油を吸い上げて蓄圧ライン６３側に油を吐出する方向に回転トルクが印加され、昇降ケージ３の重量により発生する回転トルクと釣り合っている。
蓄圧ライン６３は、リリーフ用バイパスライン６９に配設されたリリーフ弁７０と、油補給用ライン６６に配設された逆止弁６７と、アキュムレータ６２と、により所定の圧力に保持されている。すなわち、トルク出力軸３４が回転し蓄圧ライン６３側に油が吐出されると、蓄圧ライン６３の圧力が上昇しその上昇圧力をアキュムレータ６２に蓄圧する。また、リリーフ弁７０の作動圧力はアキュムレータ６２の蓄圧に使用される最高圧力と同様かそれより大きく設定されており、蓄圧ライン６３における圧力の上昇がアキュムレータ６２の蓄圧の許容量を超えた場合は、その超過圧力をリリーフ弁７０により油戻りライン７３から油槽６８に放出する。また、油圧ポンプ６４は蓄圧ライン６３内の圧力低下時にのみ駆動され蓄圧ライン６３に油を供給し圧力を上昇させる。すなわち、トルク出力軸３４が逆方向に回転し、油圧ポンプモータ６１により蓄圧ライン６３の油が吸い上げられると同時にアキュムレータ６２に蓄圧された圧力が放出され、油圧ポンプモータ６１、リリーフ弁７０からの圧力リークによりライン内の圧力が蓄圧ライン６３の最低圧力以下に低下すると、その圧力の低下をモータ駆動スイッチ７４により検知すると共に、ポンプ駆動モータ６５に運転指令を送信して油圧ポンプ６４を駆動し、逆止弁６７、油補給用ライン６６を介して蓄圧ライン６３に油を供給し、蓄圧ライン６３内を所定圧力に昇圧する。
【００４２】
以上のように構成された本実施の形態２におけるエレベータ装置１ａについて、以下その動作を図を用いて説明する。
昇降ケージ３が建物等の最上階にある場合、アキュムレータ６２には最小量の蓄圧が行なわれている。この場合、蓄圧ライン６３はアキュムレータ６２の最小量の蓄圧により所定の初期圧力に保持されていると共に、変速機構部３６により変速されるトルク出力軸３４の回転数のドライブシャフト８の回転数に対する比すなわち変速比率は、１となるように設定されている。このとき、油圧ポンプモータ６１によりトルク出力軸３４に出力されるトルクＴｆと、昇降ケージ３の重量Ｆと、駆動シーブ４の有効径Ｄと、の関係はＦ×Ｄ／２＝１×Ｔｆで表される。すなわち、蓄圧ライン６３の初期圧力による油圧ポンプモータ６１のトルクＴｆが、昇降ケージ３の重量Ｆによりドライブシャフト８に発生する回転トルクと等しくなるように、蓄圧ライン６３の初期圧力が設定されている。
【００４３】
昇降ケージ３を下降させる回転方向に駆動モータ９が駆動されると、その回転はドライブシャフト８を介して変速機構部３６に伝達され、変速機構部３６によりドライブシャフト８の回転を変速してトルク出力軸３４を回転させる。なお、変速機構部３６の動作は、実施の形態１で説明したものと同様である。トルク出力軸３４の回転により、油圧ポンプモータ６１はブロック弁接続ライン７１側から油を吸い上げて蓄圧ライン６３側に油を吐出する。蓄圧ライン６３側に油を吐出することによる圧力の上昇は、アキュムレータ６２に蓄圧される。アキュムレータ６２への蓄圧に伴って、蓄圧ライン６３内の圧力は上昇し、油圧ポンプモータ６１により出力されるトルクは大きくなる。変速機構部３６においては、トルク出力軸３４の回転の回数に伴って変動する変速比率でトルク出力軸３４の回転数を変速している。変速機構部３６により変速されるトルク出力軸３４の回転数のドライブシャフト８の回転数に対する比、すなわち変速比率Ｒと、油圧ポンプモータ６１によりトルク出力軸３４に出力されるトルクＴと、昇降ケージ３の重量Ｆと、駆動シーブ４の有効径Ｄと、の関係はＦ×Ｄ／２＝Ｒ×Ｔで表される。すなわち、Ｆ×Ｄ／２は一定であるから、アキュムレータ６２の蓄圧量に伴って変動するトルクＴに対して、Ｒ×Ｔが常に一定となるように変速比率Ｒが変動するように設定されている。
また、駆動モータ９を停止して、昇降ケージ３を例えば所望の階等で停止させた場合も、変速比率Ｒと、出力トルクＴと、昇降ケージ３の重量Ｆと、駆動シーブ４の有効径Ｄと、はＦ×Ｄ／２＝Ｒ×Ｔで表される関係を有しているため、油圧ポンプモータ６１により変速機構部３６を介してドライブシャフト８に出力される出力トルクは、昇降ケージ３の重量によりドライブシャフト８に発生する回転トルクと釣り合った状態にあり、昇降ケージ３のバランスをとることができる。
【００４４】
昇降ケージ３が建物等の最下階にある場合は、アキュムレータ６２が最大に蓄圧された状態である。このとき、変速機構部３６により変速されるトルク出力軸３４の回転数のドライブシャフト８の回転数に対する比、すなわち変速比率はＲｍとなるように設定され、変速比率Ｒｍと、油圧ポンプモータ６１により出力されるトルクＴｍと、昇降ケージ３の重量Ｆと、駆動シーブ４の有効径Ｄと、の関係はＦ×Ｄ／２＝Ｒｍ×Ｔｍで表される。このように、昇降ケージ３を最上階から最下階に下降させた場合、油圧ポンプモータ６１によりトルク出力軸３４に出力されるトルクＴは、ＴｆからＴｍまで変動する。また、変速機構部３６の変速比率Ｒは、１からＲｍまで変動する。トルクＴｍ、変速比率Ｒｍ、及び昇降ケージ３の下降中において油圧ポンプモータ６１により出力されるトルクＴと変速比率Ｒは、Ｒ×Ｔ＝１×Ｔｆ＝Ｒｍ×Ｔｍ＝Ｆ×Ｄ／２＝一定となるように設定されている。なお、このように昇降ケージ３が最上階から最下階に下降した場合の昇降ケージ３の位置エネルギの変化分は、摩擦損失や液漏れ等による油の消費を考慮しなければ、アキュムレータ６２に蓄圧される圧力エネルギの増加と等しくなる。
【００４５】
昇降ケージ３を下降させた後、昇降ケージ３を上昇させる回転方向に駆動モータ９が駆動されると、その回転はドライブシャフト８を介して変速機構部３６に伝達され、変速機構部３６によりドライブシャフト８の回転を変速してトルク出力軸３４を逆回転させる。トルク出力軸３４の逆回転により、油圧ポンプモータ６１は蓄圧ライン６３側から油を吸い上げ、ブロック弁接続ライン７１側に油を吐出する。これにより、アキュムレータ６２は蓄圧している圧力を蓄圧ライン６３に放出する。昇降ケージ３が上昇すると、アキュムレータ６２は蓄圧した圧力を放出するため、蓄圧ライン６３内の圧力が徐々に低下し、油圧ポンプモータ６１によりトルク出力軸３４に出力される回転トルクは徐々に小さくなる。変速機構部３６においては、変速比率Ｒと、トルクＴと、昇降ケージ３の重量Ｆと、駆動シーブ４の有効径Ｄと、がＦ×Ｄ／２＝Ｒ×Ｔの関係を有するように、変速比率Ｒが設定されているので、昇降ケージ３の下降時と同様に、昇降ケージ３の上昇時においても、油圧ポンプモータ６１により変速機構部３６を介してドライブシャフトに出力される出力トルクは、昇降ケージ３の重量によりドライブシャフト８に発生する回転トルクと釣り合った状態にある。
【００４６】
このようにして、昇降ケージ３の停止時、下降時、及び上昇時において、定トルク出力装置１２ａにより、昇降ケージ３の重量によりドライブシャフト８に発生する回転トルクと釣り合う回転トルクを出力することにより、カウンタウエイトを用いることなく昇降ケージ３のバランスをとることができる。
【００４７】
以上のように、本実施の形態２におけるエレベータ装置１ａは構成されているので、以下のような作用を有する。
（１）昇降ケージ３の下降時においては、昇降ケージ３を下降させる回転方向に駆動モータ９を駆動すると、ドライブシャフト８が回転し、ドライブシャフト８の回転に伴って、変速機構部３６において図２に示すリング部４０が回転し、リング部４０の回転によりコーン部４０のリング接触部４１ｂ，４２ｂ及び回転接触部４１ｃ，４２ｃを介して回転部４３が回転し、トルク出力軸３４が回転する。トルク出力軸３４の回転により油圧ポンプモータ６１が回転し、ブロック弁接続ライン７１側から油を吸い上げて蓄圧ライン６３側に油を吐出しアキュムレータ６２に蓄圧する。蓄圧ライン６３においてはアキュムレータ６２への蓄圧に伴って圧力が上昇し、油圧ポンプモータ６１により出力されるトルクは徐々に大きくなる。このとき、変速機構部３６においては、トルク出力軸３４の回転が出力側ギア部４４及びシフト側ギア部４５を介してシフト用ロッド４６に伝達され、シフト用ロッド４６の回転に伴ってシフトフォーク５０はシフト用ロッド４６に沿ってスライドし、挟持しているリング部４０を移動させ、アキュムレータ６２及び油圧ポンプモータ６１による回転トルクが昇降ケージ３の重量による回転トルクと釣り合うように変速比率を変動させる。このようにして、昇降ケージ３の重量によりドライブシャフト８に発生する回転トルクと釣り合う一定の回転トルクを、油圧ポンプモータ６１からトルク出力軸３４、変速機構部３６を介してドライブシャフト８に出力することができ、カウンタウエイトを用いることなく昇降ケージ３のバランスをとることができる。
（２）昇降ケージ３の上昇時においては、昇降ケージ３を上昇させる回転方向に駆動モータ９を駆動すると、ドライブシャフト８が回転し、ドライブシャフト８の回転に伴って変速機構部３６において図２に示すリング部４０が回転し、リング部４０の回転によりコーン部４０のリング接触部４１ｂ，４２ｂ及び回転接触部４１ｃ，４２ｃを介して回転部４３が回転し、トルク出力軸３４が回転する。トルク出力軸３４の回転により油圧ポンプモータ６１が回転し、油圧ポンプモータ６１は蓄圧ライン６３側から油を吸い上げ、ブロック弁接続ライン７１側に油を吐出する。これにより、アキュムレータ６２は蓄圧した圧力を蓄圧ライン６３に放出するが、放出により蓄圧された圧力が徐々に減少するため、蓄圧ライン６３内の圧力が徐々に低下し、油圧ポンプモータ６１によりトルク出力軸３４に出力される回転トルクは徐々に小さくなる。このとき、変速機構部３６においては、トルク出力軸３４の回転が出力側ギア部４４及びシフト側ギア部４５を介してシフト用ロッド４６に伝達され、シフト用ロッド４６の回転に伴ってシフトフォーク５０はシフト用ロッド４６に沿ってスライドし、挟持しているリング部４０を移動させ、アキュムレータ６２及び油圧ポンプモータ６１による回転トルクが昇降ケージ３の重量による回転トルクと釣り合うように変速比率を変動させる。このようにして、昇降ケージ３の重量によりドライブシャフト８に発生する回転トルクと釣り合う一定の回転トルクを、油圧ポンプモータ６１からトルク出力軸３４、変速機構部３６を介してドライブシャフト８に出力することができ、カウンタウエイトを用いることなく昇降ケージ３のバランスをとることができる。
（３）駆動モータ９を停止して昇降ケージ３を停止させた場合、アキュムレータ６２に蓄圧された圧力により蓄圧ライン６３内は定圧に保持され、油圧ポンプモータ６１はトルク出力軸３４、変速機構部３６を介してドライブシャフト８に昇降ケージ３の重量によりドライブシャフト８に発生する回転トルクと等しい回転トルクを出力し、この２つの回転トルクが釣り合うため、カウンタウエイトを用いることなく昇降ケージ３のバランスをとることができる。
（４）定トルク出力装置１２ａにおいて、変速機構部３６の変速比率Ｒと、油圧ポンプモータ６１により出力されるトルクＴと、昇降ケージの重量Ｆと、駆動シーブの有効径Ｄと、はＦ×Ｄ／２＝Ｒ×Ｔで表される関係を有しているため、油圧ポンプモータ６１により変速機構部３６を介してドライブシャフト８に出力されるトルクは、昇降ケージ３の重量によりドライブシャフト８に発生する回転トルクと等しく、釣り合った状態にあり、カウンタウエイトを用いることなく昇降ケージ３のバランスをとることができる。
（５）定トルク出力装置１２ａにおいて、変動する出力トルクＴに対して、Ｒ×Ｔが常に一定となるように、変動する変速比率Ｒが設定されているので、昇降ケージ３の昇降時及び停止時において、油圧ポンプモータ６１により変速機構部３６を介してドライブシャフト８に出力される出力トルクを、昇降ケージ３の重量によりドライブシャフト８に発生する回転トルクと常に釣り合わせることができる。
（６）昇降ケージ３の下降時には、昇降ケージ３の自重により発生するトルクによりドライブシャフト８、変速機構部３６、トルク出力軸３４を介して油圧ポンプモータ６１を駆動しアキュムレータ６２に蓄圧し、昇降ケージ３の上昇時にはアキュムレータ６２に蓄圧された圧力を放出し、油圧ポンプモータ６１からトルク出力軸３４、変速機構部３６、ドライブシャフト８を介して昇降ケージ３に釣り合うトルクを出力するので、カウンタウエイトを用いることなく昇降ケージ３のバランスをとることができると共に、バランスをとるために他の動力を必要せず省エネルギ性に優れる。
【００４８】
（実施の形態３）
図５は本実施の形態３におけるエレベータ装置の概略構成図である。
図中、３は昇降ケージ、４は駆動シーブ、５は補助シーブ、７はワイヤロープ、８はドライブシャフト、９は駆動モータ、９ａは電磁ブレーキであり、これらは実施の形態１又は２において説明したものと同様であるので同一の符号を付けて説明を省略する。１ｂは本実施の形態３におけるエレベータ装置、１２ｂは本実施の形態３におけるエレベータ装置１ｂのエア駆動の定トルク出力装置、８２はドライブシャフト８に接続されたエアモータ、８３は後述のエア導入ラインに配設され油を霧状にしてエアに送り込むルブリケータ、８４はエアモータ８２の吐出側に接続されたエア導入ライン、８５はエア導入ライン８４に配設された逆止弁、８６はエア導入ライン８４にエアを導入するエア源、８８はエア導入ライン８４に接続されたレシーバタンク、８９はエア導入ライン８４に配設されエア源８６により導入されたエアに含まれるゴミや塵等を取除くフィルタ、９０はエア導入ライン８４に配設されエア導入ライン８４のエアモータ８２側の空気圧を一定に保つと共に、空気圧が低下した際にエアを供給するための精密レギュレータ、９１はエア導入ライン８４に接続されたエア抜きライン、９２はエア抜きライン９１に配設された精密レギュレータ、９３はエア抜きライン９３のエア排出側の端部に配設されたサイレンサー、９４はエアモータ８２の吐出側に接続されたエア吐出側ライン、９５はエア吐出側ライン９４の排出側の端部に配設されたサイレンサーである。
【００４９】
以上のように構成された本実施の形態３におけるエレベータ装置１ｂについて、以下その動作を図を用いて説明する。
エアモータ８２のモータ軸に接続されたドライブシャフト８には、昇降ケージ３の重量により発生する回転トルクが印加されている。この回転トルクにより、ドライブシャフト８は、エアモータ８２がエア流通ライン９４側からエアを吸い上げてエア導入ライン８４側にエアを吐出する方向に回転力が印加されている。一方、エア導入ライン８４は、エア抜きライン９１に配設された精密レギュレータ９２と、エア導入ライン８４に配設された逆止弁８５と、エア導入ライン８４に配設された精密レギュレータ９０と、により所定の圧力に保持されている。すなわち、昇降ケージ３の重量により生じるドライブシャフト８を回転させる回転トルクと、所定圧に保持されたエア導入ライン８４によりエアモータ８２に生じるトルクとが釣り合った状態にある。なお、このとき、エアモータ８２によりドライブシャフト８に出力される出力トルクＴａと、昇降ケージ３の重量Ｆと、駆動シーブ４の有効径Ｄと、の関係はＦ×Ｄ／２＝Ｔａで表される。すなわち、エア導入ライン８４の圧力によるエアモータ８２の出力トルクＴａは、昇降ケージ３の重量Ｆによりドライブシャフト８に発生する回転トルクと釣り合った状態にある。
なお、エアモータ８２による出力トルクＴａを決定するエア導入ライン８４の保持圧力は、種々の要素を考慮して設定されることが好ましい。例えば、昇降ケージ３の重量をＷ０とし、昇降ケージ３に搭乗又は積載される人又は荷物等の重量をＷ１とし、駆動シーブ４の有効径をＤとすると、昇降ケージ３の重量によりドライブシャフト８に発生するトルクＴは、Ｔ＝（Ｗ０＋Ｗ１）×Ｄ／２である。したがって、エアモータ８２によりＴ＝（Ｗ０＋Ｗ１）×Ｄ／２と同様のトルクを出力するようにエア導入ライン８４の圧力を設定すればよい。しかしながら、昇降ケージ３に搭乗又は積載される人又は荷物等の重量は一定ではなく、例えば、最大積載量の１／２の場合や、昇降ケージ３が空の場合もある。昇降ケージ３に搭乗又は積載される人又は荷物等の重量によって、逐次可変してエア導入ライン８４の圧力を設定してもよいが、制御が複雑になるため、本実施の形態３においては以下のように設定している。
昇降ケージ３の最大積載量をＷｍとすると、エア導入ライン８４の圧力を、エアモータ８２による出力トルクがＴＥ＝（Ｗ０＋Ｗｍ／２）×Ｄ／２となるように設定する。昇降ケージ３が空の場合は、昇降ケージ３の重量によりドライブシャフト８に発生するトルクＴ＝Ｗ０×Ｄ／２であるから、Ｔ−ＴＥ＝−Ｗｍ×Ｄ／４を駆動モータ９が負担することになる。昇降ケージ３に最大積載量の１／２の重量が積載されている場合は、Ｔ＝（Ｗ０＋Ｗｍ／２）×Ｄ／２となり、上述したようにＴＥ＝（Ｗ０＋Ｗｍ／２）×Ｄ／２であるので、駆動モータ９による負担はＴ−ＴＥ＝０となる。昇降ケージ３に最大積載量の重量が積載されている場合は、Ｔ＝（Ｗ０＋Ｗｍ）×Ｄ／２となり、上述したようにＴＥ＝（Ｗ０＋Ｗｍ／２）×Ｄ／２であるので、駆動モータ９による負担はＴ−ＴＥ＝Ｗｍ×Ｄ／４となる。なお、昇降ケージ３の停止時においては、駆動モータ９を停止し、電磁ブレーキ９ａを作動することが好ましい。
このようにエア導入ライン８４の圧力を設定することにより、昇降ケージ３に積載された人や荷物等の重量による回転トルクの変動に対応することができる。
【００５０】
次に、昇降ケージ３の下降時及び上昇時の動作について、各々昇降ケージ３が空の場合、昇降ケージ３に最大積載量の１／２の重量が積載された場合、昇降ケージ３に最大積載量の重量が積載された場合に分けて説明する。
昇降ケージ３を下降させる場合は、昇降ケージ３を下降させる回転方向に駆動モータ９を駆動させ、ドライブシャフト８を回転させる。昇降ケージ３が空の場合は、駆動モータ９は、昇降ケージ３を下降させるためにトルクＴ＝−Ｗｍ×Ｄ／４を補助的に出力することになる。エアモータ８２はドライブシャフト８の回転により、サイレンサー９５からエア流通ライン９４を介してエアを吸い込み、エア導入ライン８４側に吐出する。エア導入ライン８４に吐出されたエアは、エア抜きライン９１に配設された精密レギュレータ９２を介してサイレンサー９３より外部へ排出される。昇降ケージ３に最大積載量の１／２の重量が積載された場合、駆動モータ９は昇降ケージ３の加速、減速等を制御して昇降ケージ３の速度制御を行なう。なお、このとき、駆動モータ９が消費する電力は少ない。これは、昇降ケージ３の重量はエアモータ８２の出力トルクと釣り合っているため、駆動モータ９が昇降ケージ３に対して補助的にトルクを出力する必要がないためである。また、エアモータ８２はドライブシャフト８の回転により、サイレンサー９５からエア流通ライン９４を介してエアを吸い込み、エア導入ライン８４側に吐出する。エア導入ライン８４に吐出されたエアは、エア抜きライン９１に配設された精密レギュレータ９２を介してサイレンサー９３より外部へ排出される。より外部へ排出される。昇降ケージ３に最大積載量の重量が積載された場合、駆動モータ９は、昇降ケージ３が落下しないようにトルクＴ＝Ｗｍ×Ｄ／４を補助的に出力する。エアモータ８２はドライブシャフト８の回転により、サイレンサー９５からエア流通ライン９４を介してエアを吸い込み、エア導入ライン８４側に吐出する。エア導入ライン８４に吐出されたエアは、エア抜きライン９１に配設された精密レギュレータ９２を介してサイレンサー９３より外部へ排出される。
【００５１】
昇降ケージ３を上昇させる場合は、昇降ケージ３を上昇させる回転方向に駆動モータ９を駆動させ、ドライブシャフト８を回転させる。昇降ケージ３が空の場合は、駆動モータ９は、昇降ケージ３を上昇させるためにトルクＴ＝−Ｗｍ×Ｄ／４を補助的に出力すると共に、昇降ケージ３の速度制御を行なう。エアモータ８２はドライブシャフト８の回転により、エア導入ライン８４側からエアを吸い込み、エア流通ライン９４を介してサイレンサー９５からエアを外部へ吐出する。エア導入ライン８４においては、エアモータ８２によるエア導入ライン８４からのエアの吸い込みに伴い、エア源８６からエアを導入し、フィルタ８９、精密レギュレータ９０、ルブリケータ８３を通過させてエアの圧力を調整すると共に塵等を除去し潤滑のための潤滑油を含ませてエアモータ８２に供給する。昇降ケージ３に最大積載量の１／２の重量が積載された場合、駆動モータ９は昇降ケージ３の加速、減速等を制御して昇降ケージ３の速度制御を行なう。エアモータ８２はドライブシャフト８の回転により、エア導入ライン８４側からエアを吸い込み、エア流通ライン９４を介してサイレンサー９５からエアを外部へ吐出する。エア導入ライン８４においては、エアモータ８２によるエア導入ライン８４からのエアの吸い込みに伴い、エア源８６からエアを導入し、フィルタ８９、精密レギュレータ９０、ルブリケータ８３を通過させてエアの圧力を調整すると共に塵等を除去し潤滑のための潤滑油を含ませてエアモータ８２に供給する。昇降ケージ３に最大積載量の重量が積載された場合、駆動モータ９は、昇降ケージ３が落下しないようにＴ＝Ｗｍ×Ｄ／４を出力する。エアモータ８２はドライブシャフト８の回転により、エア導入ライン８４側からエアを吸い込み、エア流通ライン９４を介してサイレンサー９５からエアを外部へ吐出する。エア導入ライン８４においては、エアモータ８２によるエアの吸い込みに伴い、エア源８６からエアを導入し、フィルタ８９、精密レギュレータ９０、ルブリケータ８３を通過させてエアの圧力を調整すると共に塵等を除去し潤滑のための潤滑油を含ませてエアモータ８２に供給する。
【００５２】
このようにして、昇降ケージ３の停止時、下降時、及び上昇時において、定トルク出力装置１２ｂにより、昇降ケージ３の重量によりドライブシャフト８に発生する回転トルクと釣り合う回転トルクを出力することにより、カウンタウエイトを用いることなく昇降ケージ３のバランスをとることができる。
【００５３】
以上のように、本実施の形態３におけるエレベータ装置１ｂは構成されているので、以下のような作用を有する。
（１）昇降ケージ３を下降させる場合、昇降ケージ３を下降させる回転方向に駆動モータ９を駆動し、ドライブシャフト８を回転させる。ドライブシャフト８の回転により、エアモータ８２はサイレンサー９５からエア流通ライン９４を介してエアを吸い込み、エア導入ライン８４側に吐出する。エア導入ライン８４に吐出されたエアは、エア抜きライン９１に配設された精密レギュレータ９２を介してサイレンサー９３より外部へ排出される。これにより、エア導入ライン８４は昇降ケージ３の重量によるトルクがエアモータ８２の出力トルクと釣り合うような所定の圧力に保持されるので、エアモータ８２は昇降ケージ３の重量による回転トルクと釣り合う回転トルクをドライブシャフト８に出力する。これにより、カウンタウエイトを用いることなく昇降ケージ３のバランスをとることができる。
（２）昇降ケージ３を上昇させる場合、昇降ケージ３を上昇させる回転方向に駆動モータ９を駆動し、ドライブシャフト８を回転させる。ドライブシャフト８の回転により、エアモータ８２はエア導入ライン８４側からエアを吸い込み、エア流通ライン９４を介してサイレンサー９５からエアを外部へ吐出する。エア導入ライン８４においては、エアモータ８２によるエア導入ライン８４からのエアの吸い込みに伴い、エア源８６からエアを導入し、フィルタ８９、精密レギュレータ９０、ルブリケータ８３を通過させてエアの圧力を調整すると共に塵等を除去し潤滑のための潤滑油を含ませてエアモータ８２に供給する。これにより、エア導入ライン８４は昇降ケージ３の重量によるトルクがエアモータ８２の出力トルクと釣り合うような所定の圧力に保持されるので、エアモータ８２は昇降ケージ３の重量による回転トルクと釣り合う回転トルクをドライブシャフト８に出力する。これにより、カウンタウエイトを用いることなく昇降ケージ３のバランスをとることができる。
（３）昇降ケージ３の停止時において、エア導入ライン８４は、エア抜きライン９１に配設された精密レギュレータ９２と、エア導入ライン８４に配設された逆止弁８５と、エア導入ライン８４に配設された精密レギュレータ９０とにより昇降ケージ３の重量によるトルクがエアモータ８２の出力トルクと釣り合うような所定の圧力に保持されているので、エアモータ８２は昇降ケージ３の重量による回転トルクと釣り合う回転トルクをドライブシャフト８に出力する。これにより、カウンタウエイトを用いることなく昇降ケージ３のバランスをとることができる。
（４）定トルク出力装置１２ｂによりドライブシャフト８に出力されるトルクは、昇降ケージ３の重量によりドライブシャフト３に発生する回転トルクと略等しいため、釣り合った状態にあり、カウンタウエイトを用いることなく昇降ケージ３のバランスをとることができる。
（５）定トルク出力装置１２ｂにおいて、Ｔが常に一定となるように設定されているので、昇降ケージ３の昇降時及び停止時において、定トルク出力装置１２ｂによりドライブシャフト８に出力される出力トルクを、昇降ケージ３の重量によりドライブシャフト８に発生する回転トルクと常に釣り合わせることができる。
（６）エア導入ライン８４の保持圧力を設定するためのレギュレータとして、精密レギュレータ９０，９２を用いることにより、細かい設定が可能であるため制御性に優れると共に昇降ケージ３をスムーズに昇降駆動させることができる。
【００５４】
（実施の形態４）
図６（ａ）は本実施の形態４におけるエレベータ装置の側面断面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ線の矢視断面図であり、図７はエレベータ装置が設置された多階層建物内の概略構成図である。
図中、１３０は本実施の形態４におけるエレベータ装置、１３１は円筒状に形成された昇降路、１３２は昇降路１３１内に昇降可能に配設されたドーナツ状の昇降ケージ、１３３は昇降路１３１内に昇降ケージ１３２の昇降方向に配設されたガイドレール、１３４は昇降ケージ１３２に固定されガイドレール１３３に沿って摺動するガイドシュー、１３６ａ，１３６ｂは昇降ケージ１３２の上下部に各端部が取り付けられたワイヤロープ、１３７は駆動モータ、１３８ａ，１３８ｂは昇降路１３１の上部に配設され駆動モータ１３７の駆動が伝達され回転駆動される駆動シーブ、１３９ａ，１３９ｂは昇降路１３１の下部に配設された補助シーブ、１４０は駆動シーブ１３８ａ，１３８ｂに固定されたドライブシャフト、１４２は実施の形態１乃至３で説明した定トルク出力装置、１４３は昇降ケージ１３２の床面、１４４は昇降ケージ１３２の円筒状の外壁部、１４５は昇降ケージ１３２の円筒状の内壁部、１４５ａは内壁部１４５により昇降ケージ１３２の内部に形成され上下方向に連通した空洞部、１４６は空洞部１４５ａ内に配設されワイヤロープ１３６ａ，１３６ｂが挿通され収納されるワイヤ室である。また、図７において、１５０ａ〜１５０ｃは建物の各階のフロア、１５１は内部に昇降ケージ１３２が昇降する昇降路１３１が形成された昇降筒、１５２ａ〜１５２ｃは各フロア１５０ａ〜１５０ｃに設けられた昇降ケージ１３２へのフロア側扉である。
【００５５】
まず、図６に示すエレベータ装置１３０について説明する。
図６に示すように、昇降ケージ１３２はドーナツ状の床面１４３を有し、外壁部１４４と内壁部１４５を有する円筒状に形成され、２本のワイヤロープ１３６ａ，１３６ｂにより駆動シーブ１３８ａ，１３８ｂと補助シーブ１３９ａ，１３９ｂの間に懸吊されている。戻り側のワイヤロープ１３６ａ，１３６ｂは、内壁部１４５の内部の空洞部１４５ａ内に配設されたワイヤ室１４６内に挿通されている。また、ガイドシュー１３４は昇降ケージ１３２の内壁部１４５側の上部及び下部に配設され、ガイドレール１３３は、ワイヤ室１４６と同様に昇降ケージ１３２内部の空洞部１４５ａに配設され、ワイヤ室１４６の外周の長さ方向の対向面に形成されている。これにより、昇降ケージ１３２の外壁部１４４の周囲に障害物が配設されることなく、２乃至４方向等の全方向に渡ってケージ側扉（図示せず）を配設することができ、任意の位置、方向、及び任意の個数のケージ側扉を配設することができると共に、搭乗者は全方向に渡って視界が広がり、また、外部からガイドレールやワイヤロープが見えないため外観に優れる。
なお、駆動モータ１３７や定トルク出力装置１４２の動作については、実施の形態１乃至３で説明したものと同様であるので、説明を省略する。また、円筒状の昇降ケージについて説明したが、三角形や五角形、六角形等の多角形に形成することもできる。
【００５６】
次に、エレベータ装置が設置される建物について図７を用いて説明する。なお、図７に示す建物内に設置されるエレベータ装置として、本実施の形態４では図６に示すエレベータ装置１３０を用いて説明しているが、これに限られるものではなく、前述の実施の形態１乃至３で説明した図１，４，５に示すエレベータ装置１，１ａ，１ｂを用いることもできる。
図７に示すように、建物内において、昇降ケージ１３２は各フロア１５０ａ〜１５０ｃの略中央部に設けられた昇降筒１５１内の昇降路１３３に沿って昇降する。昇降ケージ１３２が各フロア１５０ａ〜１５０ｃのいずれか任意のフロアに到着すると、各フロア１５０ａ〜１５０ｃの昇降筒１５１に設けられたフロア側扉１５２ａ〜１５２ｃの任意のフロア側扉が開くと共に、フロア側扉１５２ａ〜１５２ｃに対応して昇降ケージ１３２の外壁部１４４に設けられたケージ側扉（図示せず）が開き、利用者の昇降ケージ１３２への乗降が行われる。フロア側扉１５２ａ〜１５２ｃは昇降筒１５１の周囲に全方向に渡って設けられ、それに対応してケージ側扉は昇降ケージ１３２の周囲に全方向に渡って設けられている。これにより、例えば、フロア１５０ｃにおいて、利用者はフロア１５０ｃのどの方向へも昇降ケージ１３２から降りてそのまま向かうことができる。また、フロア１５０ｂにおいて昇降ケージ１３２に乗る者専用の扉を設け、降りる者専用の扉を設け、各々の扉を開く際に時間差を設ける等して利用者が乗降する扉を制御することにより、利用者を好ましい移動経路に導くことができ、効率の良い利用者の流れをつくることができる。
【００５７】
以上のように、本実施の形態４におけるエレベータ装置１３０は構成されているので、実施の形態１乃至３の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）カウンタウエイトを有していないので、昇降ケージ１３２の外壁部１４４の周囲に全方向に渡って、任意の位置、方向、及び任意の個数のケージ側扉を配設することができる。
（２）昇降ケージ１３２の外壁部１４４の周囲に全方向に渡ってケージ側扉を配設することができるので、利用者はフロア１５０ｃのどの方向へも昇降ケージ１３２から降りてそのまま向かうことができると共に、種々の用途に用いることが可能になる。
（３）昇降ケージ１３２の外壁部１４４の周囲に全方向に渡ってケージ側扉を配設することができるので、設置場所が限定されず、従来はフロアの端に設置されていた昇降筒１５１をフロアの中央等に設置することができ、建物内のレイアウトの自由度に優れると共に、昇降筒１５１の周囲をディスプレイスペースやイベントスペース等にすることができ、昇降筒１５１の周囲のスペースを有効に利用することができる。
（４）昇降ケージ１３２に乗る者専用の扉を設けたり、降りる者専用の扉を設けたり、各々の扉を開く際に時間差を設たり、フロアによって開閉する扉を選択したりすることにより、利用者を好ましい移動経路に導くことができ、効率の良い利用者の流れをつくることができる。
（５）ワイヤロープ１３６ａ，１３６ｂ及びガイドレール１３３が空洞部１４５ａ内に配設されているので、昇降ケージ１３２の外壁部１４４の周囲に障害物が配設されることなく、全方向に渡ってケージ側扉（図示せず）を配設することができ、任意の位置、方向、及び任意の個数のケージ側扉を配設することができると共に、搭乗者は全方向に渡って視界が広がり、また、外部からガイドレールやワイヤロープが見えないため外観に優れる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のエレベータ装置によれば、以下のような有利な効果が得られる。
【００５９】
請求項１に記載の発明によれば、
（１）変速機構部において、ドライブシャフトに出力される回転トルクを一定にするために、トルク出力部により出力されるトルクの大きさに伴って変動する変速比率でトルク出力軸の回転数を変速することができるので、定トルク出力装置により常に一定のトルクを出力することができ、ドライブシャフトに出力される回転トルクを常時一定にすることができる安定性に優れたエレベータ装置を提供することができる。
（２）昇降ケージの停止時、下降時、及び上昇時において、定トルク出力装置が昇降ケージの重量によりドライブシャフトに発生する回転トルクと釣り合う回転トルクを常時出力することにより、カウンタウエイトを用いることなく昇降ケージのバランスをとることができるエレベータ装置を提供することができる。
（３）変速機構部を有しているので、トルク出力部として例えば渦巻ばねのような出力されるトルクが巻数によって変動するものを用いることができると共に、常に一定のトルクを出力することができるため安定性に優れるエレベータ装置を提供することができる。
（４）カウンタウエイトを有していないため、昇降ケージの対角等にガイドシュー及びガイドレールを配設することにより、一般的な床面四角形の昇降ケージの場合は、昇降ケージの４つの側面に４方向にケージ側扉を設けることができ、床面円形の昇降ケージの場合は、昇降ケージのガイドレールの位置を除いたすべての面の任意の位置、方向、及び個数のケージ側扉を配設することができるエレベータ装置を提供することができる。
（５）カウンタウエイトを有していないため、カウンタウエイトがガイドレールに沿って摺動する際の摩擦等による塵が発生せず発塵量を減らすことができる。これにより、昇降路内の塵や埃による汚染度が低いため、クリーンルーム等に設置した場合に必要となる掃気作業や排気作業が簡略化し作業時間を短縮することができ省力性に優れる。また、掃気や排気を行うクリーンユニットのフィルタ等の寿命が長くなり省コスト性に優れる。
【００６０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、
（１）昇降ケージの下降時には、昇降ケージの重量により発生するトルクで渦巻ばねが巻かれて弾性力が蓄力され、昇降ケージの上昇時に渦巻ばねが解かれて蓄力された弾性力が放出されるので、カウンタウエイトを用いることなく常に昇降ケージの重量により発生するトルクと釣り合うトルクをドライブシャフトに発生させ昇降ケージのバランスをとることができると共に、バランスをとるために他の動力を必要せず省エネルギ性に優れたエレベータ装置を提供することができる。
【００６１】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加え、
（１）昇降ケージの重量によりドライブシャフトに発生する回転トルクと釣り合う一定の回転トルクを、渦巻ばねからトルク出力軸、変速機構部を介してドライブシャフトに出力することができ、カウンタウエイトを用いることなく昇降ケージのバランスをとることができるエレベータ装置を提供することができる。
【００６２】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、
（１）昇降ケージの下降時には、昇降ケージの重量により発生するトルクでアキュムレータに油圧が蓄圧され、昇降ケージの上昇時に蓄圧された圧力が放出されるので、カウンタウエイトを用いることなく常に昇降ケージの重量により発生するトルクと釣り合うトルクをドライブシャフトに発生させ昇降ケージのバランスをとることができると共に、バランスをとるために他の動力を必要せず省エネルギ性に優れたエレベータ装置を提供することができる。
【００６３】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４の効果に加え、
（１）ブロック弁を蓄圧ラインの圧力が低下した場合に閉止することにより、例えば何らかの事故で蓄圧ラインの圧力が低下した場合であっても、ブロック弁により油圧ポンプモータの回転を止めることができ、昇降ケージの自重による落下を防止することができる安全性に優れたエレベータ装置を提供することができる。
（２）蓄圧ラインにおける圧力の上昇がアキュムレータの蓄圧の許容量を超えた場合は、その超過圧力をリリーフ弁により油戻りラインから油槽に放出することができる安全性に優れたエレベータ装置を提供することができる。
【００６４】
請求項６に記載の発明によれば、請求項４又は５の効果に加え、
（１）油圧ポンプを蓄圧ライン内の圧力低下時に駆動することで、蓄圧ラインに油を供給し圧力を上昇させることができる。すなわち、油圧ポンプモータ、リリーフ弁からの圧力リークによりライン内の圧力が蓄圧ラインの最低圧力以下に低下すると、その圧力の低下をモータ駆動スイッチにより検知すると共に、ポンプ駆動モータに運転指令を送信して油圧ポンプを駆動し、逆止弁、油補給用ラインを介して蓄圧ラインに油を供給し、蓄圧ライン内を所定圧力に昇圧することができるエレベータ装置を提供することができる。
【００６５】
請求項７に記載の発明によれば、
（１）定トルク出力装置により常に一定のトルクを出力することができ、ドライブシャフトに出力される回転トルクを常時一定にすることができる安定性に優れたエレベータ装置を提供することができる。
（２）昇降ケージの停止時、下降時、及び上昇時において、定トルク出力装置が昇降ケージの重量によりドライブシャフトに発生する回転トルクと釣り合う回転トルクを出力することにより、カウンタウエイトを用いることなく昇降ケージのバランスをとることができるエレベータ装置を提供することができる。
（３）定トルク出力装置が、エアモータと、エアモータにエア導入ラインを介してエアを供給するエア源と、エア導入ラインに配設されエア導入ラインのエアモータ側の空気圧を所定の空気圧に保持するレギュレータと、を備えているので、エアモータに接続されたエア導入ライン内が所定圧に保持されることにより、昇降ケージの重量によりドライブシャフトに発生する回転トルクと釣り合う回転トルクを出力することができるエレベータ装置を提供することができる。
（４）カウンタウエイトを有していないため、昇降ケージの対角等にガイドシュー及びガイドレールを配設することにより、一般的な床面四角形の昇降ケージの場合は、昇降ケージの４つの側面に４方向にケージ側扉を設けることができ、床面円形の昇降ケージの場合は、昇降ケージのガイドレールの位置を除いたすべての面の任意の位置、方向、及び個数のケージ側扉を配設することができるエレベータ装置を提供することができる。
【００６６】
請求項８に記載の発明によれば、請求項１乃至７の内いずれか１項の効果に加え、
（１）昇降路の壁面等に沿って上下に配設されたワイヤ室を設け、戻り側のワイヤロープを隔離することによりワイヤロープ７に付着した塵や埃の散乱を防ぎ、ワイヤロープによる発塵を防ぐことができ衛生性に優れ、防塵対策のための費用を削減することができる省コスト性に優れたエレベータ装置を提供することができる。
（２）ワイヤ室の断面積を小さく形成した場合は、効率的に集塵することができる衛生性に優れたエレベータ装置を提供することができる。
【００６７】
請求項９に記載の発明によれば、請求項１乃至８の内いずれか１項の効果に加え、
（１）ワイヤロープやガイドレールが空洞部内に上下動自在に収納されるので、昇降ケージの外壁部の周囲に障害物が配設されることなく、全方向に渡ってケージ側扉を配設することができ、任意の位置、方向、及び個数のケージ側扉を配設することができると共に、搭乗者は全方向に渡って視界が広がり、また、外部からワイヤロープやガイドレールが見えないため外観に優れるエレベータ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１におけるエレベータ装置の概略斜視図
【図２】（ａ）実施の形態１におけるエレベータ装置が最上階にある際の定トルク出力装置の内部構成図
（ｂ）実施の形態１におけるエレベータ装置が最下階にある際の定トルク出力装置の内部構成図
【図３】（ａ）昇降ケージの４つの側面の４方向にケージ側扉を設けた場合のエレベータ装置の要部平面図
（ｂ）昇降路に配設された管状ワイヤ室の要部平面図
【図４】実施の形態２におけるエレベータ装置の概略構成図
【図５】実施の形態３におけるエレベータ装置の概略構成図
【図６】（ａ）実施の形態４におけるエレベータ装置の側面断面図
（ｂ）図６（ａ）のＡ−Ａ線の矢視断面図
【図７】実施の形態４におけるエレベータ装置が設置された多階層建物内の概略構成図
【図８】特許文献１の昇降装置を示す概略構成図
【図９】特許文献１の昇降装置の油圧装置の回路構成図
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ，１３０  エレベータ装置
２，１３１  昇降路
３，１３２  昇降ケージ
４，１３８ａ，１３８ｂ  駆動シーブ
５，５ａ，５ｂ，１３９ａ，１３９ｂ  補助シーブ
６  従動シーブ
７，１３６ａ，１３６ｂ  ワイヤロープ
８，１４０  ドライブシャフト
９，１３７  駆動モータ
９ａ  電磁ブレーキ
１０  モータ軸
１１  ギアボックス
１２，１２ａ，１２ｂ，１４２  定トルク出力装置
１３，１３′，１３３  ガイドレール
１４，１３４  ガイドシュー
３１  トルク出力部
３２  ケーシング
３３  渦巻ばね
３４  トルク出力軸
３５，３９，４７，４８  ボールベアリング
３６  変速機構部
３７  リング固定部
３８  出力軸挿入孔
４０  リング部
４０ａ  連結部
４１，４２  コーン部
４１ａ，４２ａ  コーン回転軸
４１ｂ，４２ｂ  リング接触部
４１ｃ，４２ｃ  回転接触部
４３  回転部
４４  出力側ギア部
４５  シフト側ギア部
４６  シフト用ロッド
４９  螺子切り部
５０  シフトフォーク
５０ａ  雌螺子孔５０ａ
５１  ワイヤ室
５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ  ケージ側扉
５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ  フロア側扉
５４  管状ワイヤ室
５５  ワイヤ室固定部
６１  油圧ポンプモータ
６２  アキュムレータ
６３  蓄圧ライン
６４  アキシアルピストンポンプ
６５  ポンプ駆動モータ
６６  油補給用ライン
６７，８５  逆止弁
６８  油槽
６９  リリーフ用バイパスライン
７０  リリーフ弁
７１  ブロック弁接続ライン
７２  ブロック弁
７３  油戻り用ライン
７４  モータ駆動スイッチ
８２  エアモータ
８３  ルブリケータ
８４  エア導入ライン
８６  エア源
８８  フィルタ
９０，９２  精密レギュレータ
９１  エア抜きライン
９３，９５  サイレンサー
９４  エア吐出側ライン
１００  昇降装置
１０１  昇降路
１０２  昇降ケージ
１０３  ガイドレール
１０６  ワイヤロープ
１０７  駆動モータ
１０８  主シーブ
１０９  補助シーブ
１１０  油圧装置
１１１  油圧モータ
１１２  モータ
１１３  油圧ポンプ
１１４，１１７  電磁弁
１１５，１１６  チェック弁
１１８  リリーフ弁
１１９，１１９ａ，１１９ｂ  油槽
１４３  床面
１４４  外壁部
１４５  内壁部
１４５ａ  空洞部
１４６  ワイヤ室
１５０ａ〜１５０ｃ  フロア
１５１  昇降筒
１５２ａ〜１５２ｃ  フロア側扉
【図１】
2004175546.tif 000003
【図２】
2004175546.tif 000004
【図３】
2004175546.tif 000005
【図４】
2004175546.tif 000006
【図５】
2004175546.tif 000007
【図６】
2004175546.tif 000008
【図７】
2004175546.tif 000009
【図８】
2004175546.tif 000010
【図９】
2004175546.tif 000011