(57)【要約】【課題】  安全であると共に低コストで設置することができ、さらには低ランニングコストが実現できるホームエレベータを提供する。【解決手段】  乗りかご（１）を上下方向に駆動する動力源に水道水の水圧を利用する。また、乗りかごを所定位置に保持するためのストッパあるいは位置決め部材（７）の駆動、乗降用扉（２）の開閉駆動にも水道水の水圧を利用する。このとき、位置決め部材（７）の駆動、乗降用扉（２）の開閉駆動等は、乗りかご（１）の駆動と関連して駆動する。乗りかご（１）の異常速度あるいは異常振動するときスプリングの復元力により制動をかける。【選択図】 図１
2007261755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも乗降用扉を備えた乗りかごが、１階と２階、２階と３階のように基本となる階床とその上方の階床との間をガイドレールに沿って上下方向に駆動されるようになっていると共に、上方の階床位置には前記乗りかごの下部を支える位置決め部材が出入り自在に設けられているエレベータであって、
前記乗りかごの上下方向の駆動と、上記位置決め部材の出入り駆動と、前記乗降用扉の開閉駆動は、水道水圧により作動するピストンシリンダユニットにより駆動されることを特徴とするホームエレベータ。  
【請求項２】
請求項１に記載のエレベータにおいて、乗りかごが基本となる階床あるいは上方の階床位置で停止すると、乗降用扉は前記乗りかごの停止と連動して開き、位置決め部材は連動して支え位置へ出るホームエレベータ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のエレベータにおいて、少なくとも乗りかごを上下方向に駆動するピストンシリンダユニットには流量制御弁を介して水道水が供給されるようになっていると共に、前記流量制御弁の開度は前記乗りかごの上下方向の位置により制御されるホームエレベータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの項に記載のエレベータにおいて、乗りかごにはバネの復元力によりガイドレールに摩擦接触して制動がかかるブレーキシューからなる制動装置が設けられ、該制動装置のブレーキシューは乗りかごの上下方向の駆動と連動して水道水圧により開放されるホームエレベータ。
【請求項５】
請求項４に記載のエレベータにおいて、制動装置のブレーキシューは、乗りかごの異常速度あるいは異常振動を検知すると水道水が排水されてバネの復元力によりガイドレールに摩擦接触して制動がかかるホームエレベータ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかの項に記載のエレベータにおいて、乗りかごにはバランスウエイトが設けられ、前記乗りかごを上下方向に駆動するピストンシリンダユニットには電磁方向切換弁により水道水が給排され、前記電磁方向切換弁が中立位置にあるときは、前記ピストンシリンダユニットのピストンヘッド側とロッド側とが連通し、前記乗りかごは手動的に上下方向に駆動できるようになっているホームエレベータ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかの項に記載のエレベータにおいて、エレベータに関連して貯留タンクが設けられ、ピストンシリンダユニットから排出される水道水は、再利用のために一時的に前記貯留タンクに溜められるようになっているホームエレベータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも乗降用扉を備えた乗りかごが、１階と２階、２階と３階のように基本となる階床とその上方の階床との間をガイドレールに沿って上下方向に駆動されるようになっているホームエレベータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
比較的小規模の個人住宅にも、健常者は勿論のこと、高齢者あるいは身体障害者も簡単に利用できるエレベータが、一人乗りエレベータ、二階用エレベータ、ホームエレベータ等の名称で設置されるようになっている。このようなホームエレベータも、特許文献１〜３により色々提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２０６６６０
【特許文献２】特開平６−３４５３６７
【特許文献３】特開平５−７００４４
【０００４】
特許文献１には、乗りかごの床面には出入り口に対して横向きに椅子が設置され、この椅子には出入り口側に上下方向に回転可能な肘掛けが設けられ、そして肘掛けに運転操作盤を、また乗りかごの側面に手すり部を設けた一人の利用のエレベータが示されている。また、特許文献２には、乗りかごと釣り合いおもりとを備えた二階用簡易エレベータが示されている。一方、本発明の先行技術として特許文献３を挙げることができる。この特許文献３には、乗りかごをプランジャにより上下方向に駆動するようにしたホームエレベータが示されている。このホームベータには荷重感知装置とタイマとが設けられ、人が乗ってから所定時間経過しても応答がないとき、タイマの作動により乗りかごは任意の階床まで自動運転され、到着後、乗降扉は開放され、そして外部に警報を発するようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１〜３に示されているホームエレベータは、それぞれの利点は認められるが、改良すべき点も多い。例えば、特許文献１に記載されているエレベータは、利用者の乗り下りは容易になっているが、駆動源が電動機からなっているので、速度制御装置も格別に必要とし設備費が高くなり、個人住宅用のエレベータとしては必ずしも適しているとはいえない。また、特許文献２に記載のエレベータは、扉装置が釣り合い錘を兼用しているので、コスト点にも、さらには設置スペースの点でも有利性は認められる。しかしながら、駆動源が電動機であるので、特許文献１に記載の発明と同様に速度制御装置の点でコスト高になることが予想される。特許文献３に記載の発明は、利用者が乗りかご内で意識を失ったときの安全は採られている。また、乗りかごがプランジャにより昇降されるので、駆動源が電動機のときの欠点は解消されている。しかしながら、乗りかごの駆動に関する安全設備はない。また、プランジャに給排される流体の種類に関する開示はなく、乗降用扉の駆動源に関する開示もない。
【０００６】
したがって、本発明は安全であると共に低コストで設置することができるホームエレベータを提供することを目的としている。また、他の発明はランニングコストが安いホームエレベータを提供することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために、乗りかごを上下方向に駆動する動力源に水道水の水圧が利用される。また、乗りかごを所定位置に保持するためのストッパあるいは位置決め部材の駆動、乗降用扉の開閉駆動にも水道水の水圧が利用される。水道水を利用するために、ピストンシリンダユニットが適用されるが、このピストンシリンダユニットは構造が単純で安価である。そして、このピストンシリンダユニットに給排する水道水の量を制御するだけで、例えば流量を制御するだけで速度が制御される。建物にはエレベータの昇降用扉と関連して開閉扉が設けられているが、この開閉扉も望ましくは水道水で駆動される。エレベータの駆動に使用され、そしてピストンシリンダユニットから排水される水道水は、貯留タンクに溜め、風呂水、水洗トイレ水、庭の散水等に再利用されるように構成される。
【０００８】
かくして、請求項１に記載の発明は上記目的を達成するために、少なくとも乗降用扉を備えた乗りかごが、１階と２階、２階と３階のように基本となる階床とその上方の階床との間をガイドレールに沿って上下方向に駆動されるようになっていると共に、上方の階床位置には前記乗りかごの下部を支える位置決め部材が出入り自在に設けられているエレベータであって、前記乗りかごの上下方向の駆動と、上記位置決め部材の出入り駆動と、前記乗降用扉の開閉駆動は、水道水圧により作動するピストンシリンダユニットにより駆動されるように構成される。  請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のエレベータにおいて、乗りかごが基本となる階床あるいは上方の階床位置で停止すると、乗降用扉は前記乗りかごの停止と連動して開き、位置決め部材は連動して支え位置へ出るように構成され、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のエレベータにおいて、少なくとも乗りかごを上下方向に駆動するピストンシリンダユニットには流量制御弁を介して水道水が供給されるようになっていると共に、前記流量制御弁の開度は前記乗りかごの上下方向の位置により制御されるように構成され、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの項に記載のエレベータにおいて、乗りかごにはバネの復元力によりガイドレールに摩擦接触して制動がかかるブレーキシューからなる制動装置が設けられ、該制動装置のブレーキシューは乗りかごの上下方向の駆動と連動して水道水圧により開放されるように構成され、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のエレベータにおいて、制動装置のブレーキシューは、乗りかごの異常速度あるいは異常振動を検知すると水道水が排水されてバネの復元力によりガイドレールに摩擦接触して制動がかかるように、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかの項に記載のエレベータにおいて、乗りかごにはバランスウエイトが設けられ、前記乗りかごを上下方向に駆動するピストンシリンダユニットには電磁方向切換弁により水道水が給排され、前記電磁方向切換弁が中立位置にあるときは、前記ピストンシリンダユニットのピストンヘッド側とロッド側とが連通し、前記乗りかごは手動的に上下方向に駆動できるように、そして請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかの項に記載のエレベータにおいて、エレベータに関連して貯留タンクが設けられ、ピストンシリンダユニットから排出される水道水は、再利用のために一時的に前記貯留タンクに溜められるように構成される。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明によると、乗りかごの上下方向の駆動と、乗りかごの下部を支えるために、乗りかごの下へ出没する位置決め部材の出没駆動と、乗降用扉の開閉駆動が、水道水圧により作動するピストンシリンダユニットにより駆動されるように構成されているので、構造が単純なピストンシリンダユニットに配管するだけで安価にホームエレベータを設置することができるという、本発明に特有の効果が得られる。また、ピストンシリンダユニットに給排する水量を例えば流調制御弁で制御するだけで、高価な速度制御装置を用いることなく、乗りかごの速度が調整できる効果も得られる。
なお、ピストンシリンダユニットから排水される水道水は、汚れてはいないので、家庭用の小型のポンプ等で浴槽に供給し、あるいは庭に散水して再利用することもできる。
請求項２に記載の発明によると、乗りかごが基本となる階床あるいは上方の階床位置で停止すると、乗降用扉は前記乗りかごの停止と連動して開き、位置決め部材は連動して支え位置へ出るように構成されているので、上記の効果に加えて、乗降に格別の操作を必要としない。また、乗りかごはピストンシリンダユニットにより駆動されるので、水道水の供給を停止するだけで、乗りかごは停止するが、位置決め部材が乗りかごの下へ出るので、さらに安全である。請求項３に記載の発明によると、乗りかごを上下方向に駆動するピストンシリンダユニットには流量制御弁を介して水道水が供給されるようになっていると共に、前記流量制御弁の開度は前記乗りかごの上下方向の位置により制御されるようになっているので、乗りかごの速度制御が簡単である。また、乗りかごの出発と停止を滑らかにし、しかも短い時間で昇降できる効果も得られる。請求項４に記載の発明によると、乗りかごにはバネの復元力によりガイドレールに摩擦接触して制動がかかるブレーキシューが設けられ、該ブレーキシューは乗りかごの上下方向の駆動と連動して水道水圧により開放されるように構成されているので、さらに安全である。請求項５に記載の発明によると、乗りかごの異常速度および異常振動を検知すると制動がかかるので、異常時にも安全である。請求項６に記載の発明によると、乗りかごにはバランスウエイトが設けられ、乗りかごを上下方向に駆動するピストンシリンダユニットには電磁方向切換弁により水道水が給排され、前記電磁方向切換弁が中立位置にあるときは、前記ピストンシリンダユニットのピストンヘッド側とロッド側とが連通し、前記乗りかごは手動的に上下方向に駆動できるようになっているので、水道水の圧力が低下しても、あるいは断水しても基本階まで下ろすことができる。このとき、乗りかごに人が乗っていると、バランスウエイトよりも乗りかごの方が重いので、昇降中の途中で断水すると、自動的に基本階まで降りることになる。また、請求項７に記載の発明によると、エレベータに付属して貯留タンクが設けられ、ピストンシリンダユニットから排出される水道水は前記貯留タンクに溜められるので、これを２次水として風呂水、水洗トイレ水、庭の散水等に再利用できる。したがって、ランニングコストが安くなる効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図１により説明する。乗りかご１は、図には正確に現れていないが、略立方形を呈している。この乗りかご１の、図１において左方には乗降用扉２が設けられ、右方には上下方向に所定の間隔をおいてガイドローラ３、３が設けられている。乗降用扉２は、図１には示されていないが水道水が給排されるピストンシリンダユニットにより、後述するように駆動されるようになっている。また、ガイドローラ３は、例えば後述するガイドレール５を挟んだ状態で、ガイドレール５により案内され、それによって乗りかご１が上下方向に案内されるようになっている。このように構成されている乗りかご１が適用される建物は主に個人住宅で、１階と２階の間あるいは２階と３階の間のように１階分だけ上下方向に駆動されるようになっている。乗りかご１は、基本階となる１階の床面Ｌの近くで停止した状態で示され、その上方階の床面Ｕまで昇った状態は点線で示されている。１階の床面Ｌと上方階の床面Ｕの、乗りかご１が停止する位置に対応した位置には、スライド的に駆動される乗降用の開閉扉が設けられているが、図１には示されていない。これらの開閉扉も水道水により作動するピストンシリンダユニットにより、後述する乗りかご１の駆動と関連して開閉されるようになっている。
【００１１】
上記のように構成されている１階の床面Ｌあるいは上方階の床面Ｕの、図１において右端部と所定の間隔あるいは空間Ｓを保つようにして、ガイドレール５が設けられている。このガイドレール５の、１階の床面Ｌと実質的に同じ高さの位置に、かご支持部材６が固定的に設けられている。この支持部材６は空間Ｓ内に、突き出ていて、乗りかご１の底が載るようになっている。また、上方階の床面Ｕに対応した位置に、位置決め部材７が空間Ｓ内へ出没可能に設けられている。位置決め部材７が空間Ｓから、図１において右方へ引っ込むと、乗りかご１は上方階の床面Ｕを越えて上方へ駆動可能であり、空間Ｓ内へ出ると乗りかご１の底部が支持されることになる。この位置決め部材７は、水道水が給排される位置決め用のピストンシリンダユニット８により駆動される。位置決め用のピストンシリンダユニット６のヘッド側の室に電磁切替弁９が介装された給排水管１０が接続されている。この電磁切替弁９の他のポートから分岐した給排水管１１は、位置決め用ピストンシリンダユニット６のロッド側の室に接続されている。この電磁切替弁９は信号ラインａによりコントローラ４０に接続され、コントローラ４０からの制御信号により後述するように切り替わる。
【００１２】
乗りかご１の、ガイドレール５に対向した側部には作動子１５が設けられている。そして、ガイドレール５には前記作動子１５が近接するとき反応する複数個のセンサあるいは近接スイッチが設けられている。図示の実施の形態では、最下部の支持部材６の上面の近傍に設けられている下部センサ１６と、その上方の第１のセンサ１７と、さらにその上方の第２のセンサ１８と、最上部の位置決め部材７の上方近傍に設けられている上部センサ１９とからなっている。これらのセンサ１６〜１９は、それぞれの信号ラインｂ〜ｅによりコントローラ４０に接続され、センサ１６〜１９で検知される信号はコントローラ４０に入力され、適宜処理されるようになっている。
【００１３】
乗りかご１は、本実施の形態では乗りかご１の両側部にそれぞれ取り付けられている一対のピストンシリンダユニット２０、２０’により上下方向に駆動されるようになっている。これらの２個のピストンシリンダユニット２０、２０’は、同じように構成され、そして同期して駆動されるので、これに関連した構成部材と共に、以下主として一方の１個のピストンシリンダユニット２０について説明し、他方には同じ参照数字にダッシュ「’」を付けて重複説明はしない。
【００１４】
ピストンシリンダユニット２０は、従来周知のように構成され、そのシリンダの底部がベースに固定され、そのピストンロッド２１が上方に延びて、乗りかご１の略中心部において側部にピン２２により結合されている。ピンにより結合されているので、動きに遊びがあるがガイドローラ３、３により案内されるので、妄りな動きはしない。ピストンヘッド室２３にはヘッド側給排水管２４が、そしてピストンロッド室２５にはロッド側給排水管２６がそれぞれ接続されている。これらの給排水管２４、２６は、電磁方向切換弁２７を介して水道元管２８に接続されている。この水道元管２８には、コントローラ４０からの信号により流量がゼロから所定流量まで可変な電磁流量制御弁３０が介装されている。電磁方向切換弁２７は、信号ラインｆを介してコントローラ４０から印加される信号によりＡ、ＢおよびＣポジションに適宜切り替わるようになっている。
【００１５】
本実施の形態によると、電磁方向切換弁２７は信号が印加されないとき、例えば停電時には中立位置、すなわち図１においてはＣポジションを採り、そして電磁流量制御弁３０は流量がゼロになるようになっているので、停電時に乗りかご１が暴走するようなことはないが、制動装置を設けることもできる。制動装置は、図１には示されていないが、乗りかご１の方にブレーキシューを設け、このブレーキシューをスプリングの復元力によりガイドレール５に摩擦接触させて制動をかけ、乗りかご１を駆動するときの水道圧をピストンシリンダに供給して開放するように実施することができる。また、図には示されていないが従来周知のようにカウンタウエイトを設けることもできる。コントローラ４０は、マイコンから構成され次の作用の項で説明するようなタイマを備え、比較機能、演算機能等を有し、また昇降用のスタートボタンＵＢ，ＤＢも備わっている。
【００１６】
次に、上記ホームエレベータの使用例について説明する。図１に示されているように、乗りかご１が１階の床面Ｌの位置にあり支持部材６の上に乗っているときから説明する。この位置では、下部センサ１６が乗りかご１の作動子１５を検知しているので、コントローラ４０は、その信号を受けて信号ラインｇを介して電磁流量制御弁３０に印加する。その結果、流量は零になっている。また、電磁方向切換弁２７は、同様に信号を受けて中立位置Ｃに切り替わっている。中立位置になっているので、ヘッド側給排水管２４とロッド側給排水管２６は連通し、乗りかご１は手動的に上下方向に駆動できる状態になっている。さらに詳しくは、乗りかご１の方が一般に重いので、乗りかご１は徐々に下降し位置決め部材７に乗っている。下部センサ１６からの信号はコントローラ４０内で処理され、その処理された信号により電磁切替弁９は切り替わり、位置決め部材７は、図１に示されている位置から待避している。また、乗降用扉２および建物側の開閉扉も開いている。
【００１７】
利用者が乗りかご１に乗り、昇り用のスタートボタンＵＢを押す。あるいはエレベータの近傍に設置されている昇り用のスタートボタンＵＢを押す。そうすると、コントローラ４０からの信号により乗降用扉２および建物側の開閉扉は閉まる。タイマの作用により所定時間遅れて、コントローラ４０から電磁流量制御弁３０に印加され、第１段の比較的少量の水道水が電磁方向切換弁２７に供給される。電磁方向切換弁２７は「Ａ」ポジションに切り替わり、少量の水道水がピストンヘッド室２３に供給され、乗りかご１は低速で上昇を始める。ほぼ同時に、ブレーキ用ピストンシリンダユニットに水道水が供給され、ブレーキは解除される。
【００１８】
乗りかご１が上昇し、第１のセンサ１７が乗りかご１を検知すると、その信号によりコントローラ４０は電磁流量制御弁３０を第２段の比較的大量の水道水が流れるように切り換える。これにより、乗りかご１の上昇速度は大きくなる。
【００１９】
上昇を続け、第２のセンサ１８が乗りかご１を検知すると、その信号によりコントローラ４０は電磁流量制御弁３０に第１段の比較的少量の水道水が流れるように切り換える。これにより、乗りかご１の上昇速度は小さくなる。やがて、上部センサ１９が検知する。この検知信号により、乗りかご１が所定の上方階の床面Ｕに達したと判断する。位置決め用ピストンシリンダユニット８のピストンヘッド側に水道水が供給され、位置決め部材７は空間Ｓ内へ突き出る。この突き出た状態が図１に示されている。ブレーキ用ピストンシリンダユニットから排水され、ブレーキシューがスプリングの復元力によりガイドレール５に摩擦接触して制動がかかる。また、上部センサ１９の検知信号により、コントローラ４０から電磁流量制御弁３０に流量が零になる信号が出力される。さらには、電磁方向切換弁２７は「Ｃ」ポジションに切り替わる。乗りかご１は、安定した状態で位置決め部材７に支持される。この状態が図１において鎖線で示されている。さらには、コントローラ４０からの信号により乗降用扉２および建物側の開閉扉は開く。これにより、乗降できる状態になる。
【００２０】
下りも略同じように作動する。すなわち、下り用のスタート釦ＤＢを押す。そうすると、乗降用扉２および建物側の開閉扉は閉まる。電磁切替弁９が切り替わり、水道水がピストンロッド側に供給され、位置決め部材７は待避する。制動装置も解除される。さらには、電磁流量制御弁３０は第１段の少量の水道水を流すように切り替わる。電磁方向切換弁２７は「Ｂ」ポジションに切り替わり、少量の水道水がピストンシリンダユニット２０のピストンロッド室５に供給される。乗りかご１は低速度で下降する。このとき、ピストンロッド室５に供給される水量は、電磁流量制御弁３０により制御されているので、乗りかご１が暴走するようなことはない。
【００２１】
乗りかご１が下降し、これを第２のセンサ１８が検知すると、その信号がコントローラ４０に入力され、コントローラ４０は第２段の比較的大量の水道水を流すようになる。これにより、大きな速度で下降する。所定量下降し、第１のセンサ１７がこれを検知すると、コントローラ４０は第１段の比較的少量の水道水を流すようになる。これにより、低速度で下降する。そして、下部センサ１６が検知すると、コントローラ４０はこの信号を受けて、電磁流量制御弁３０に流量が零になる信号を出力する。また、電磁方向切換弁２７は中立の「Ｃ」ポジションに切り替わる。このポジションでは、ヘッド側給排水管２４と、ロッド側給排水管２６とが連通しているので、乗りかご１は、乗りかご１とカウンタウエイトの重量差によりゆっくり下降して支持部材６の上に乗る。前述したように制動がかかり、乗降用扉２および建物側の開閉扉が開く。以下同様にして利用する。
【００２２】
本発明は、色々な形で実施できる。例えば、図には示されていないが、水道元管２８に圧力センサを設け、圧力が低下したときあるいは断水したとには電磁方向切換弁２７を中立位置へ切り替え、乗りかご１の急下降を防止することもできる。ガイドローラ３は、乗りかご１が昇降するときガイドレール５に接触して回転するので、その回転速度は乗りかご１の昇降速度に比例する。したがって、ガイドローラ３にパルスジェネレータを設け、このパルスジェネレータで計測される乗りかご１の速度をコントローラ４０に入力し、コントローラ４０に設定されている設定値を越えると、前述した制動装置のピストンシリンダユニットから排水して、スプリングの復元力により制動をかけるように実施することもできる。また、同様に図には示されていないが、乗りかご１の適当な構成部材に不安定な状態でウエイトを乗せておき、地震等の異常振動が発生したとき、前記ウエイトが落下すると、スイッチがオンして前述した制動装置のピストンシリンダユニットから排水して、制動をかけるように実施することもできる。さらには、ウエイトを不安定な状態に保持しておく代わりに、磁石により作動子を保持しておき、地震等の異常振動により作動子が変位すると、スイッチがオンして前述した制動装置により制動をかけるように実施することもできる。また、ホームエレベータを駆動すると、ピストンシリンダユニット２０、２０’、８から排水されるが、これらの排水を、図には示されていない貯留タンクに溜めておき、例えば小型のホームポンプで昇圧して、風呂水、水洗トイレ水、庭の散水等に再利用することもできる。これにより、ランニングコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係わるホームエレベータの実施の形態を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１      乗りかご              ２      乗降用扉
５      ガイドレール          ６      支持部材
７      位置決め部材        １６      下部センサ
１７      第１のセンサ        １８      第２のセンサ
１９      上部センサ          ２０      ピストンシリンダユニット
２７      電磁方向切換弁      ２８      水道元管
３０      電磁流量制御弁      ４０      コントローラ
【図１】
2007261755.tif 000003