エレベーター
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/04/04 10:23 UTC 版)
構造
ここでは昇降路の設備とカゴの設備に分けて記述する。
昇降路
昇降路はシャフトとも呼ばれ、エレベーターが上下するための何らかの構造物で覆われた縦に長い空間のことである。シャフトを構成する材料は鉄筋コンクリート構造や鉄骨構造が多い。 シャフト一体型と呼ばれる、シャフト部材と機器本体を一体で工場にて製作し現場に据付するタイプもある。シャフト一体型は小規模集合住宅に適しており、昇降行程が低く、小容量の後付用以外にはほとんど用いられない。 昇降路の最下階のさらに下部をピット、最上階のさらに上部をオーバーヘッドと呼ぶ。
ガイドレール
ガイドレールとはエレベーターを導く軌道であり、シャフト内に設置される。材質は鋼でできており、形状は鉄道のレールとよく似ている。それを垂直方向につなげてエレベーターの軌道を構成していく。ガイドレールは、かごの走行を円滑にし、各階に設置されたドアやカウンターウエイトなどの構造物とのクリアランス（すき間）を確保すると同時に、万一かごが落下した際に非常止め装置をガイドレールに噛ませて緊急停止させる目的もある。ガイドレールとかご、カウンターウエイトが接触する部分にはガイドシューと呼ばれる潤滑具やガイドローラーなどを設けて摩擦や振動を低減させている。
釣り合いおもり
カウンターウェイトとも呼ばれ、つるべ式エレベーターで用いられるおもりである。全体の形状は扁平で縦に長く、非常に重い鉄の塊である。つるべ式はトラクション式とも呼ばれ、ワイヤーロープの両端にかごとおもりをぶら下げてバランスを取り、ワイヤーロープ折り返し中間地点に設置された電動機（モーター）と、それに連結された滑車（シーブ）に掛かる摩擦力によってかごとウェイトを上昇下降させる方式である。この方式ではロープ両端の重量バランスが良いので、比較的小さい力でロープに吊るされた物体を上昇下降させることができる。かごとカウンターウェイトのバランスが均等にとれている状態では、人の手でエレベーターを動かすこともできるほどにモーターに掛かる負担は小さくなる。カウンターウェイトの総重量は無積載状態のかごの質量にかご積載容量の50 %を付加した重量になるように設計されている。
ワイヤーロープ
ワイヤーロープはトラクション式エレベーターなどで用いられる巻上索である。材質は炭素鋼が用いられ、建築基準法によって安全率を10以上確保することが義務付けられている。ロープの構造は、まずストランドと呼ばれる細い鋼線をより合わせたものがあり、さらにそのストランドを8本ほどより合わせてできている。柔軟性を保つために、ロープの中心部にはマニラアサやサイザルアサなどの硬質繊維芯が入っている。太さは直径10 mm・12 mm・16 mmなどがあり、かご積載量に応じて使用する本数が増えたり、より太いものが使われる。トラクション式ではロープの両端にかごとカウンターウェイトが吊るされていて、それらの連結部にはソケットと呼ばれる器具にバビットメタルを注入するという末端処理が施されていて、連結強度を確保している。
高層ビルのエレベーターでは使用するワイヤーの質量が多く、そのままの状態では最上下階近辺ではかご側とカウンターウェイト側の重量がワイヤーロープの自重によってアンバランスになり、巻上機のシーブから滑り落ちてしまう恐れがある。そのアンバランスを解消するために、かご底部とカウンターウェイト底部との間には、コンペンセーティングロープあるいはコンペンセーティンチェーン[要曖昧さ回避]と呼ばれる、重量バランス調整用のワイヤーロープやチェーンが渡されている。
映画等に登場する、エレベーターのワイヤーが切れて高速で落下するシーンには誤りが多い。エレベーターのかごを吊り下げるワイヤーの強度は定員の約10倍の重さに耐えられる強度を有することが義務づけられており、ワイヤーの使用本数も3本以上いるため、その全てが切断すること自体が極めてまれである。万一、切断してかごが落下に転じても、調速機ロープが同時に切断されない限りは、定格速度の1.4倍で非常止め装置が作動して急停止する。つまり、映画『マトリックス』のワンシーンのように爆破されたり、主ロープと調速機ロープが同時に破断されない限り、落下事故は起き得ない。
なお、2011年7月26日には東京メトロ有楽町線・副都心線平和台駅でエレベーターのワイヤー3本が全て切れて非常止め装置が作動するまで数m落下する事故があり、乗っていた50歳代の女性が尻や肘に2週間の打撲傷を負うという事故が発生している[13]。1945年7月28日、エンパイア・ステート・ビルディングに航空機が激突したことによってエレベーターのかごが非常止め装置も効かないままエレベーターシャフトの底まで300メートル以上落下する事故が起こったことがあるが、乗っていた従業員は奇跡的に生存していた。
以前は「非常止め装置が調速機ロープを切断されるなどして作動しなくても、エレベーターはエレベーターシャフト周壁との間隙が小さいことにより、かごにかかる空気抵抗が大きいため、ある程度の減速効果を有する」と言われていた[要出典]が、東芝エレベーターテスト塔での落下事故で、減速効果はほとんどないと証明された。このような効果を得るには、シャフト内の空気量が不変でなければならない。
安全装置
非常止め装置
非常止め装置はかご枠の下部にあって調速機の動作に応じて制動子がかごの降下を止める装置である[14]。
調速機
- 調速機（把持）
- 把持のための調速機はかごや釣り合いおもりの異常速度を検知してロープをロープキャッチで把持する装置で機械室に設けられる[14]。ガバナーとも呼ばれ、万一、主ロープが切断された場合でもかごを緊急停止させる機能をもつ。
- 調速機は、かごとロープ（主ロープとは別）を伝って連動しており、かごが動くと調速機のプーリーが従動して回転する。調速機ロープの終端部はかご側に位置し、その終端部に鋭いクサビ型の金属片が装着してある。万一、主ロープの切断などによってある速度（建築基準法の規定では定格速度の1.4倍）でかごが落下すると、調速機が遠心力によって機能し調速機ロープをロックさせる。ロープがロックされるとクサビ型の金属片はかごとレールの隙間に挟まり込み、かごを停止させる仕組みになっている。
- 調速機（過速）
- 機械室には過速時にかごの異常速度を検知してスイッチを開路する調速機がある[14]。
緩衝器
緩衝器は昇降路最下部にあってかごや釣り合いおもりが昇降路の底部にまで進行してしまった場合に衝撃を和らげる装置である[14]。サスペンションともいう。ばねや油圧ダンパー等が付いており、非常止め装置を使用しても減速しきれない場合の衝撃をやわらげる仕組みになっている。エレベーターの速度が分速60 m以下か油圧式エレベーターのものはばね緩衝器、分速60 m以上のものは油圧ダンパーを使用している。
かご
人が乗るための箱状の構造物を、エレベーターではカゴ（籠）と呼ぶ。これに人または荷物を乗せ上下させる。
天井には照明が装備され明るさが確保されるほか、換気扇、扇風機が装備され通気性が確保されている。エアコンが付いているものもある。
ドア
ドアには各階の乗場側の乗場戸とかご側のかご戸がある。古いものでは手動式もあり、国によってはかご戸のないものも少なくない。 防犯のために窓が設置されていることがある。
- 乗場戸
- 乗場戸上部に設置される安全装置にドアインターロック装置があり、乗場戸が完全に閉まらない限り運転されないようになっている。
- かご戸
- かご戸上部に設置される安全装置にゲートスイッチがあり、かご戸が完全に閉まらない限り運転されないようになっている。
縦開き式など特殊なエレベーターを除き、かご側のドアだけに駆動装置がある。停止階に到着したエレベーターは、かごドア側の解錠装置と乗場ドアのインターロックがかみ合い、乗場のドアはかごドアの力によりインターロックによる施錠が解放され、開閉する。
外観としては横方向に動くサイドスライドドアが主流となっている。サイドスライドドアにはサイドオープン式（片開き）とセンターオープン式（真中開き）がある。特大貨物用では上下方向に動くドアが採用されている場合があるが、このドアは乗降中に戸が頭部に衝突したり戸が下方から出てきて危険であるので、荷物用・自動車用以外には使用できない[15]。
操作盤
操作盤はエレベーターの操作に使われる。一般的に階数ボタンと戸扱いボタンがあり、乗客は行先指定や扉の開閉を行う。操作盤の上部にはインジケーターがあることがほとんどである。
ほとんどの機種では非常連絡装置が取り付けられている。地震や火災・故障により閉じ込められた時などに使用し、メンテナンス会社や建物の管理人と連絡をとることができる。 メンテナンス会社と契約を結んでいない場合には、建物の基準階で警報音が鳴るだけである。
障害などで通常の操作盤を扱うことが難しい人のために、低い位置に操作盤が設置されていることもある。これらは一般的に車椅子操作盤と呼ばれ、扱われた際に扉の開放時間が長くなる・扉の開閉速度が遅くなるように設定されている。
インジケーター
かごがどの階にあるか、またかごが上下どちらに動いているかを表示する装置。 インジケーターは基本カゴ内と各階の乗り場に設置される。ただし、近年設置されたエレベーターの場合は、複数台のエレベーターを一括管理する群管理システムを採用し、全ての階での待ち時間が最短となるように最適な運用をするため、人が待っている階を通過する・その階の手前で折り返すなどのことがあり、そのことを利用者に知られないようにするため、乗り場のインジケーターを備えず、到着を予告するホールランタンのみを備える場合が多い。
インジケーターの表示方式は、次のように分類できる。
- 機械式
- 針が動く、円盤が回る等の方式がある。
- 近年でも景観などの理由で設置されることがあるが、デジタル制御化されている。
- 行灯式
- 階を表す数字などの形に光るもの
- 光る形が階を表す数字等の形でないもの
- セグメント式
- 主に1990年ごろの機種に採用されたが、コストカットのために近年でも標準仕様とする例がある。
- マトリクス式
- 基本的に方向・階数ともに5×7のマトリクスを使用して数字を表す。
- 解像度の違うマトリクスを使用する機種もある。
- 方向と階数のセグメント欄を統合し、一つの大きい表示領域とした機種もある。文字のセンタリングが可能などの利点がある。
- LCD式
- 矢印にアニメーションを付加して分かりやすくできる、他情報も表示することが可能、複数言語に対応できる、などの利点が存在する。
安全装置
- 戸閉時にドアへの挟まれを防止する安全装置
かごドアの端部には挟まれによる事故を防ぐため、セーフティシューと呼ばれる大きな棒状の安全スイッチが取り付けられている。物理的に押されることによって反応する。
近年のエレベーターでは、赤外線センサーなどを設置しているものがある。センサーが遮られることでドアへの接触の前に反転する。これにより台車や扉を破損する可能性が大幅に低下した。 多数のセンサーを異なる方向に設置してさらに検出精度を向上させたものは、マルチビームドアセンサーと呼ばれることが多い。
これらの安全装置が非搭載であるまたは故障しており、危険に人や物を挟み込んでしまうおそれのあるものは、俗にギロチンドアと呼ばれる。
- 戸開時にドアへの挟まれを防止する安全装置
近年のエレベーターではカゴ側のドアの内側にもセンサーが設置されている。このセンサーは戸開時に照査し、検知するとドアの開閉を一時停止または減速させ、｢ドアから離れてください｣というアナウンスをする。
- 地震の際に作動する装置
- 地震時管制運転装置
- 地震時管制運転装置は所定以上の揺れを感知した際にかごを最寄階に停止させる装置である。日本では耐震設計施工指針に定められている。
- 地震感知器
- エレベーターの地震感知器には、検出する地震波の種類によって大別して3種類がある。
- 初期微動（P波 : 高速で伝わる縦波）を検知し、あるいは主要動（S波 : P波に続いて到達する横波）のレベルが低いうちに検知して最寄階に停止後、震度4以上（以降震度は目安）の大きな揺れがなければ一定時間後に自動復旧するもの。
- 震度4以上の揺れを検知して、最寄階に停止し運転を休止するもの。この場合保守会社の作業員が機器の安全を確認後地震感知器を復旧する。
- 更に大きな揺れ（震度5クラス）を検知した場合でなおかつ最寄りの階まで数階離れている場合（急行ゾーン）は、途中で急停止させる。保守会社またはビルの技術者の指示により釣り合いおもりと反対方向の最寄階まで極低速で運転する。
- ただし、いずれも地震の揺れにより機器が損傷し地震感知器とは別の安全装置が働いた場合は、閉じ込められることもある。原因は、乗場側の戸閉検出装置がかごの接触により誤動作する場合が大半である。この場合には途中で急停止するので、かご内に閉じ込められることになる。一度この状態になると、エレベーターの保守会社が現地に出向かないと復旧することができないので、主に保守会社か消防のレスキュー隊による救出に数時間から丸一日以上を要することもあり、地震が発生する度に大きな問題になっている。
- 地震時管制運転装置
安全設備
- 故障の際の救出を迅速に行うための設備
一部のエレベーターは避難用の救出口をもっている。これは中から脱出するためではないので、外から施錠されていることが多い。 郡管理されているエレベーターで1つだけ故障した場合などに、隣のカゴを動かして救出にあたる際に使われる。
- 防犯性を高める設備
エレベータの防犯装置として、防犯カメラ、警報装置、各階強制停止装置、利用者・利用階検知システムなどがある[14]。
防犯のため、エレベーターのかご内の状況が外部から見えるよう、ドアや壁に窓（通称 : 防犯窓）を装着し、あるいはかご内に監視カメラが設置され、内部の映像を乗り場のところに設置したモニターに映し出しているエレベーターもある。この形式のエレベーターの場合、外部からかご内の様子が見えることで犯罪やいたずらを未然に防ぎ、安心してエレベーターを利用できるといった長所がある。
窓付きドアのエレベーターは、主にマンション・団地などの集合住宅、鉄道駅、一部の商業施設などで見かける。防犯カメラのついたものは、集合住宅や一部のオフィスビルで見受けられる。
また、深夜になると各階へ昇降する際、途中階全てに停止するエレベーターもある。たとえば1階から5階へ向かう際、2階・3階・4階で停止しドアを開ける手順を経過することになるので防犯の効果は高くなる。その反面、昇降に時間がかかり効率を悪化させるという欠点がある。
バリアフリー構造
本項目では、バリアフリー構造について紹介する。
かごの奥側の側面には鏡が設置されていることがある。これはエレベーター利用者が車いすを使用している場合、前を向いたまま室内に入ることになるため、狭い室内では車いすに乗りながら転回することができないことを考え、後ろ向きのままエレベータから降りられるように考慮して設置されているものである[16]。
車椅子などで乗り込んだ際、降りるときも前進で降りられるように出入り口をかごの前後に配置した形式がある[17]。これを「ウォークスルー式」または貫通2方向型という。貫通2方向型の機種は、大規模病院や事業所などでストレッチャーや貨物搬送の都合から採用することがある。
建物の構造上、貫通2方向型が設置できない場合などのために、前面と側面の2方向にドアが配置された直角2方向型の機種もある[17]。駅舎やペデストリアンデッキのエレベーターに多い。乗客には降り口が判別し難い場合があるので、目的階に到着すると「後ろのドアが開きます」や「こちらのドアが開きます」などの音声によって降り口が案内される。
他には手摺を付けて車椅子で移動しやすくしている場合がある。
注釈
- ^ これはJIS独自のものではなく、国語審議会が審議して内閣が定めた内閣告示に基づいている。外来語の表記は『内閣告示第二号』（平成3年6月28日）によって定められており、その「用例集」には、「エレベーター／エレベータ」の両方が記載されている。JIS C 3408「エレベータ用ケーブル」などのJIS規格では、「エレベータ」を採用している。
- ^ 高齢者や障害者の来訪も想定される、公共性の高い施設（病院、老人ホーム、市・町・村役場、ショッピングセンターなど）であれば、2階〜5階建でもエレベーターの設置がほぼ必須となる。
- ^ これは日本での話であり、英語版Wikipediaでもdumbwaiter項はそのままである。
- ^ 火災発生時に消火活動で放水する水が直接駆動装置等にかかる恐れがあるため。
- ^ 平成27年12月28日 国土交通省告示第1274号 特殊な構造又は使用形態のエレベーター及びエスカレーターの構造方法を定める件の一部改正
- ^ a b 2016年10月3日から2018年5月31日までは日本オーチス・エレベータの子会社のオーチス・エレベータサービス（2018年6月1日に日本オーチス・エレベータに吸収合併された企業）が行っていた。
出典
- ^ “神東エレベータ株式会社 －豆知識－”. shintoh-ev.co.jp. 2024年3月28日閲覧。
- ^ JIS Z 8301 「規格票の様式及び作成方法」附属書G（規定）文章の書き方、用字、用語、記述符号及び数字 6.2 c および表G.3
- ^ “Colosseum killing machine reconstructed after more than 1,500 years” (英語). The Telegraph (2015年6月5日). 2024年3月28日閲覧。
- ^ Landau & Condit 1996, p. 35; Abramson 2001, p. 84
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- ^ Equitable Life Assurance Society of the United States (November 1901). “The Elevator Did It”. The Equitable News: An Agents' Journal (23): 11 2012年1月10日閲覧。.
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- ^ 【くらし物語】エレベーター 日本の技の今昔／速さだけじゃない 宇宙へも参ります『日本経済新聞』朝刊2018年3月17日（NIKKEIプラス1）。
- ^ “ロープ3本が切れてエレベータが落下、目視外観検査の限界が露呈”. 日経BP（日経クロステック） (2012年3月29日). 2020年6月27日閲覧。
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- ^ エレベーター部品供給停止のお知らせ 三菱電機ウェブサイト
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- ^ 電力変換器 (Inverter current INVT)東芝エレベータウェブサイト
- ^ マシンルームレスタイプの非常用エレベーターの販売について東芝エレベータウェブサイト ニュースリリース
- ^ 日立機械室レス非常用エレベーターカタログp.2。
- ^ “総合エレベーターメーカーのクマリフト株式会社”. クマリフト株式会社 総合エレベーターメーカー. 2023年2月14日閲覧。
- ^ “フィンランド・コネ社との昇降機事業における資本提携について”. 東芝エレベータ株式会社. 2023年2月15日閲覧。
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- ^ 「エレベーターの保守管理等に関する実態調査」の結果について 国土交通省2009年7月7日報道発表資料
- ^ “メンテナンスに関するご質問”. 2019年7月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年11月8日閲覧。
- ^ エレベーター所有者の管理義務三菱日立ホームエレベーター公式サイト
- ^ ホームエレベーター/小型エレベーター 総合カタログ(新商品1418フォレスト掲載版)
- ^ “エス・イー・シーエレベーターと昇降機の保守事業で業務提携”. 東芝エレベータ株式会社. 2023年2月15日閲覧。
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