RGV、AGV、IGVの違いを解説
近代的な倉庫がどのようにして効率的に運営されているのか、不思議に思ったことはないだろうか。この記事では、移動式ハンドリングロボット（AGV、RGV、IGV）の魅力的な世界を探ります。これらのロボットの違いを学び、...
エレベーターの中では何が安全でスムーズに移動できるのか、不思議に思ったことはないだろうか。この記事では、エレベーターの複雑な構造と動作原理を掘り下げ、その主要部品とシステムを探ります。牽引機から安全装置まで、エレベーターがどのようにシームレスに機能しているかがわかります。安全性、効率性、快適性を確保するために、さまざまなシステムがどのように連携しているのかを学びましょう。現代のビルで最も重要な利便性のひとつであるエレベーターを支える技術について、理解を深めてください。
エレベーターは一般に、機械室のあるエレベーターと機械室のないエレベーターに分けられる。
機械室レス・エレベーターは、その名の通り機械室を持たないエレベーターである。このタイプのエレベーターの牽引機はガイドレールと耐力梁に設置され、制御盤やその他の機器はウェル壁に固定されている。
機械室付きエレベータには、小型機械室付きエレベータと普通機械室付きエレベータがあり、一般的に機械室が上部にあるため、機械室なしエレベータに比べてスペースが広くとられている。以下では、機械室付きエレベーターの基本構造を中心に説明する。
このセクションには、エレベータシステムの重要な駆動・制御部品が収納されています。通常、トラクション・マシン（エレベーターの動力源）、スピード・ガバナ（エレベーターの速度を監視・制御する安全装置）、主制御盤（エレベーターのロジックおよび制御システムを含む）、配電盤、および最適な運転条件を維持するための換気装置が含まれる。
リフトカー・セクションは、乗客コンパートメントとそれに関連する機構を含む。これには、車両本体（乗客の安全性と快適性のために設計）、安全装置（緊急ブレーキ・システム）、緊急通信システムなどの安全機能、ドア・オペレーター機構、スムーズな床面整列のための精密水平装置、乗客のための制御インターフェイスを収容する車両操作パネル（COP）などが含まれます。
このセクションは、各階のエレベータ乗り場のコンポーネントで構成される。これには、ホールドア（各階でエレベーターへのアクセスを提供する）、ドアヘッダ（ドアアセンブリを支持する）、ドアフレーム、ガイドレール、スムーズなドア操作のためのスライダーやローラーなどの関連ハードウェア、ドアシル（踊り場とエレベーターカーの間の敷居）が含まれる。
エレベーター・シャフトとも呼ばれる昇降路は、エレベーター・カーが走行する垂直通路である。かごの動きを指示するガイドレール、システムのバランスをとるカウンターウェイト、さまざまなケーブルやロープ（吊りロープ、補償ロープ、電力や通信用の走行ケーブルなど）、緊急減速用の底部の緩衝装置などがあり、多くの場合、全長にわたって安全センサーやスイッチが設置されている。
トラクションシステムは、エレベーターの中核的な動力伝達機構であり、かごを動かすのに必要な力を発生させ、伝達する役割を担っている。主にトラクションマシン（通常、ギア付きまたはギアレス電気モーター）、高強度スチールワイヤーロープ、ドライブシーブ、分岐プーリーで構成されています。このシステムの効率と信頼性は、エレベーターの円滑な運転と省エネルギーにとって極めて重要である。
ガイドシステムは、ホイストウェイ内での車両とカウンターウェイトの正確な垂直移動を保証します。機械加工された鋼鉄製のガイドレール、ガイドシューまたはローラー、レールブラケットで構成される。最近のシステムでは、特に高速エレベーターの場合、振動や横揺れを最小限に抑えて乗り心地を向上させるため、減衰機構を内蔵したアクティブ・ローラー・ガイドが組み込まれていることが多い。
カーシステムは、安全性、快適性、機能性を考慮して設計された、乗客の主要なインターフェースである。このシステムは、構造荷重を負担する車体フレーム（スリング）と車体筐体から構成される。先進的な自動車設計では、エネルギー消費を削減するためにアルミニウム合金などの軽量素材が採用され、カスタマイズ可能なインテリア、インテリジェント照明、空気清浄システムを搭載して乗客の体験を向上させることもある。
ドアシステムは、エレベーターへのアクセスを制御し、移動中の乗客の安全を確保します。これには、かごドア、踊り場ドア、ドアオペレータ、インターロック装置が含まれます。最新のドアシステムは、マイクロプロセッサー制御の可変周波数ドライブを利用してスムーズで静かな運転を実現し、高度なセンサーを組み込んで障害物を防ぎ、ドアの正確な位置決めを保証します。
このシステムはエネルギー効率を最適化し、車重のバランスをとることで安定した牽引力を確保します。このシステムは、カウンターウェイトで構成され、通常、車両の全荷重の40～50%の重さがあり、高層ビルでは補償チェーンまたはロープが使用されます。先進的なシステムでは、アクティブ・ウェイト・マネジメントを採用して、車の荷重に基づいてカウンターウェイトの質量を調整し、エネルギー効率をさらに向上させることができる。
電気駆動システムは、エレベーターの動きに電力を供給し、制御します。これには、主駆動部（多くの場合、効率向上のための永久磁石同期モータ）、電源システム、正確な速度と位置をフィードバックするためのエンコーダ、スムーズな加減速のための可変周波数駆動部が含まれる。最新のシステムには回生ドライブが組み込まれており、降下中や負荷が軽いときにエネルギーを回収してビルの電気グリッドに戻すことができる。
制御システムはエレベーターの頭脳であり、すべての操作を管理し、最適な性能を保証します。メインコントローラー（多くの場合、プログラマブルロジックコントローラーまたは専用エレベーター制御システム）、位置決めシステム、かご操作パネル、および着床呼出ステーションで構成される。高度な制御システムでは、人工知能や機械学習アルゴリズムを活用して、予知保全、交通最適化、エネルギー管理を行います。
安全システムは、乗客の保護と規制遵守を保証する重要なコンポーネントである。これには、オーバースピード・ガバナー、安全装置、緩衝装置、非常ブレーキなどが含まれる。最新の安全システムには、すべての重要コンポーネントの電子監視、緊急運転用の無停電電源装置、遠隔監視と潜在的な問題への迅速な対応のための高度な通信システムが組み込まれている。さらに、地震が発生しやすい地域では、地震センサーと運転モードが統合され、地震発生時の乗客の安全性を高めている。
エレベーター・システムは、高強度鋼製ワイヤーロープで相互連結された、かごおよびカウンターウェイトで構成されています。精密に設計されたトラクションマシンを動力源とするトラクションドライブは、エレベーターシャフト内の専用ガイドレールに沿って、エレベーターカーとカウンターウェイトの両方を垂直に移動させます。
車体フレームに戦略的に取り付けられたガイドシューは、ビルの昇降路壁に固定された固定ガイドレールと連結します。この構成により、スムーズな垂直走行が確保される一方、運転中の横方向への逸脱や振動が防止され、乗り心地と乗客の安全性が向上します。
エレベーターのブレーキ・システムは、常閉のスプリング式／電気式ブロック・タイプのブレーキを採用しています。通常の運転では、ブレーキは解除されたままであり、自由に動くことができます。停電や非常停止信号が発生した場合、ブレーキは瞬時に作動し、かごの動きを止め、最も近い乗り場で確実に保持し、乗客の安全な出入りを促します。
構造的に補強された筐体である車両は、乗客または貨物のための主要な耐荷重コンポーネントとして機能します。カウンターウェイトは、通常、車両の定格容量の約40～50%に車両重量を加えたもので、駆動システムにかかる実効負荷を軽減することでエネルギー効率を最適化します。補償チェーンまたはロープシステムは、車両の走行に伴うロープ重量の変化を動的に調整し、全走行範囲にわたって一貫した牽引力と正確なフロアレベリングを確保します。
エレベーターの電気制御システムは、フロア選択、自動水平、速度調節、キャビン照明など、運転のあらゆる面を指揮します。統合された位置表示システムにより、かごの方向と階の位置がリアルタイムで更新されます。オーバースピード・ガバナー、バッファ・システム、非常ブレーキなど、複数の冗長安全装置が協調して作動し、あらゆる条件下でのフェイルセーフを保証します。
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