エレベーター
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（名古屋港ポートビルにて）
（名古屋港ポートビルにて）
エレベーター（米:Elevator, 英: Lift）とは人や荷物を載せた箱を垂直に移動させる昇降機である。また、日本では、人は乗れない荷物専用のものは「リフト」（英語では英米ともDumbwaiter: ダムウェーター）と呼ぶことが多い。
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[編集] 歴史
エレベータはすでに紀元前から存在し、アルキメデスがロープと滑車で操作するものを開発していた。中世ヨーロッパでも、滑車を用いた巻上機が存在し、一部で利用されていた。17世紀に入ると、釣り合い重り（カウンターウェイト）を用いたものが発明された。
19世紀初頭には、水圧を利用したエレベーターがヨーロッパに登場し、工場などで実際に使用された。1835年に蒸気機関を動力として利用したものが現れた。ただし、水力そして蒸気機関を用いたエレベータは、非常に速度が遅く、安全性にも問題があった。
これに解決の糸口を与えたのは、アメリカのエリシャ・オーチス(Elisha Graves Otis, 1811-1861)である。彼は1853年のニューヨーク万国博覧会において、逆転止め歯形による落下防止装置（調速機､ガバナマシン）を取り付けた蒸気エレベーターを発表した。オーチスは、来場客の面前で、吊り上げたエレベータの綱を切ってみせ、その安全性をアピールした。
- 1859年 ニューヨークのブロードウェイに建てられたホテルに、オーチスのエレベーターは初めて採用された。それまでホテルの上方階は、荷物の上げ下ろしが大変なため不人気で料金も安かった。しかし実用的なエレベータの登場以降、環境のよい上方階は宿泊客の人気を呼ぶようになった。
- 1861年 オーチスは蒸気エレベータの特許を取り、会社を設立した（オーチス・エレベータ、Otis Elevator Company）。
- 1889年 オーチス・エレベータ社は世界で初めての電動エレベータを開発 。ニューヨークのビルに採用された。以降、ニューヨークの摩天楼化に拍車がかかっていく。
- 1890年 11月10日、東京浅草の凌雲閣に日本初の水圧式電動エレベーターが設置される。日本エレベータ協会は、11月10日を「エレベータの日」としている。
- 1993年 当時世界最高速を誇る750 m/min(45 km/h)のエレベーターを有する横浜ランドマークタワーが開業。
- 2004年秋 1010 m/min(60 km/h)のエレベーターが導入されている、世界一の高さ(508 m)を有する台北国際金融センタ（通称TAIPEI101）が開業。これによりランドマークタワーの導入機は世界第2位となった。ただし1010 m/minの速度が出るのは昇りのみで、降りではランドマークタワーが最速。
[編集] 構造
- 箱状のところ（乗りかご）に人または荷物を乗せ、ロープと滑車で上下させる。ロープの巻き上げには電動機が用いられる。
- 荷物用や、構造上建物の上部に電動機やその制御装置などを設置するための機械室を設けることが出来ないところに置かれるエレベーターには、油圧ジャッキで持ち上げるものもある（機械室無しエレベーターの登場により、乗用油圧式の需要は減っている）。また工事用の仮設エレベーターには、歯車式の物もある。
- 巻上用の主ロープの他に調速機ロープという補助ロープがかごの非常止め装置に取り付けてあり、主ロープの切断などにより一定の速度（建築基準法の規定では定格速度の1.4倍）まで加速すると調速機が動作し、これが調速機ロープをロックさせることで非常止め装置を作動させて、ガイドレールをくわえ込む形で急停止する。
- 最下階のさらに下部（ピットと呼ぶ）には緩衝器（バネあるいは油圧ダンパー）が付いていて、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。
- 防犯のため、エレベーターのかご内の状況が各フロアから見える窓付きドア（通称: 防犯窓）を設置しているエレベーターもある。かご内の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。（窓付きドアのエレベーターはマンション・団地・公営住宅などの集合住宅や鉄道駅などで見かけられる。）また、最近では防犯カメラが設置されたエレベーターも増えている。
- ドアはかご側と乗場側とにあり、乗場側はインターロックと呼ばれる装置で施錠され、外部からの解錠は専用の器具を使用しない限りできない。その上、かご側及び全階の乗場側に戸閉めを検出するスイッチがあり、全ての扉が閉じていなければ起動できないように回路が構成されている。縦開き式など特殊なエレベーターを除き、かご側のドアのみに駆動装置がある。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。
- エレベーターの地震感知器には大別して3段階あり、初期微動（たて揺れ）あるいは低レベルの本震を検知して最寄階に停止後大きな横揺れがなければ一定時間後に自動的に復旧するもの、震度4ほど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重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（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）は、閉じ込められることもある。
- 上記の場合には途中で急停止するため、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ため、救出（主に保守会社か消防のレスキュー隊による）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。（天井の救出口から自力で出ようとしない事。あれは中から出られるものではなく、外から助け出すための物であるため、外からネジで固定してある。）
- 百貨店のエレベーターは、女性のオペレーター（エレベーターガールと呼ばれる）がかご内に乗り込んで、行き先階を聞いて操作していたが、最近は一般ビルと同じ無人式（自動式）が多くなった。
- エレベーター本体とその四隅のシャフトの構造は、シャフトと機器本体を一体で現場据付する、シャフト一体型と、シャフトを四隅に建てたのちその中に機器本体を入れる、シャフト別設置型とがある。
[編集] 駆動方式
主な駆動方式として、ロープ式と油圧式がある。
ロープ式は、昇降路の直上や昇降路内に設置された巻上機の駆動力を用い、ロープで接続されたかごと釣り合い重りをガイドレールに沿って上下させる方式である（ホームエレベーターなど小型のエレベータではロープをドラムに巻き取る巻胴式もある）。油圧式は、電動ポンプを駆動させ、油圧ジャッキに作動油を送り込んでかごを持ち上げる方式である。巻上機は1980年代前半まで、高速のものには直流電動機が、低速のものには誘導電動機が用いられ、それぞれワードレオナード方式と極数切替法、次いでサイリスタなどによる電動機入力電圧制御によって駆動されてきたが、1983年に交流電力の可変電圧可変周波数制御（VVVF制御）を行うインバータがエレベータ向けにも実用化され、以降、高速低速ともにインバータによる誘導電動機駆動を経て現在では永久磁石同期電動機駆動の巻上機が主流となった。また油圧エレベーターのポンプも近年ではインバータによる流量制御が一般的である。
珍しい物ではスクリュー式、リニアモーター式、かごに取付けたタイヤを電動機で駆動させる自走式などがある。
[編集] 出入り口
通常のエレベーターは、出入り口が同じ方向にある（一般型）。しかし、バリアフリーを目的とした、既存の鉄道駅などに追加設置されたエレベーターは、もともとエレベーターを設置することを考えていないところに設置するため、階の上下で同じ方向に入口を取ることができない場合がある。そのため、側面や背面に別の出口があるものもある（到着階で「後ろのドアが開きます」と合成音声による案内がされる）。
[編集] バリアフリー対応
車椅子で前進で乗り込み、そのまま降りるときも前進で降りられるように出入り口を両側に付けた形式を「ウォークスルー式」(貫通2方向型とも) という。
ウォークスルー式になっておらず、出入り口が片側にしかない場合、車椅子で前進で乗り込むと、降りるときは後進で降りなければならない。そのばあい、後方が確認できるように室内（かご内）に大きな鏡がついている。
また、乗って中で90度回転して降りる、直角2方向型もある。
車椅子利用者用の乗り場の呼びボタンやかご内の行き先階ボタンを押すと、ドアの開いている時間が長くなるように設定されているものもある。
[編集] 停止階制御
1つの建物で複数のエレベーターが並んでいる場合、それらを同じように各階に止めていくのは効率が悪い。特に、デパートなど、特定のフロア（バーゲン会場）などに客が集中する場合には、その階へ優先的に輸送することが望ましい。そのため、特定階の不停止制御（フロアカット）を行い、一部の階のみに停止させる急行運転（あるいは直通運転）を行なうこともしばしば見受けられる。
[編集] 乗り心地
エレベーターに乗ると、身体が床に押し付けられたり上に引っ張られたりするような感覚がある。これはエレベーターの速度の変化によって生ずる加速度が地球の重力加速度と合わさって搭乗者に力が働くからである。速度が急激に変わるようなエレベーターは（そのようなエレベーターに乗るとガクンとする）搭乗者にとって危険であり、また加速度が急激に変化する（躍度が大きい）エレベーターも、身体にかかる力の変化が大きいため乗り心地が悪い。超高層ビルで運用されるエレベーター（特に地上と最上階との直通など、高速かつ長時間の搭乗を要するもの）では加速度のコントロールに気を配られている。横浜ランドマークタワーのエレベーターは、「床に立てた硬貨が倒れない」ほどスムーズに加速度が変化する。
[編集] 定員
日本では人間1人を65 kgとして計算する。 一般に
- 15人 1000 kg
- 24人 1600 Kg
- 30人 2000 Kg
[編集] 製造メーカ
日本におけるエレベーターの主な製造メーカは以下の会社である。
- 三精輸送機
- シンドラーエレベータ
- ダイコー
- 中央エレベーター工業
- 東芝（東芝エレベータ）
- 日本エレベーター製造
- 日本オーチス・エレベータ
- 日立製作所
- フジテック
- 三菱電機
- 守谷輸送機工業
- 横浜エレベータ
また、主要な会社ではエスカレータも製造している。
[編集] 開発環境
エレベーターを開発する際には、テストする際に実際のビルと同じくらいの高さの建設物が必要である。そのため、各社ではテスト塔とよばれる高い建設物を作り、製品の安全性、機能性などをテストしている。
[編集] 様々なエレベーター
オフィスビルといった高層の建築物には、エレベーターが必須である。日本などでは高齢化などのためバリアフリーの重要性も高い。また、近年（21世紀初頭）における中国の経済発展はめざましく、ビルなどの建設ラッシュであるため、エレベータを製造するメーカーの競争は激しい。各メーカーでは差別化を図る意味で、さまざまな機能などが付けられたエレベータが製造され存在する。
- 時速60キロメートル（分速1000メートル）まで加速する超高速エレベーター。
- 縦向きにではなく、横向きに動くエレベーター。（要するに水平エレベーター）
- 階間調整機能付ダブルデッキエレベーター。
- 常に人の動きを感知し、激しい動きがあると注意を促すアナウンスが流れるもの。揺れがひどい場合は、ブザーがなり一番近い階に緊急停止するもの。エレベーター内で争い等が起きたときや、防犯に有効である。
- 自宅のトイレがエレベーター（例えば2階建ての家に住んでいて、2階ですごすことが多いのに、1階にトイレがあるためいちいち1階に下りるのは面倒。そこで自宅のトイレをエレベーターにすれば、わざわざトイレのところまで行かなくても良いから便利）。
- コンピュータを駆使して上か下かではなく、行きたい階数のボタンを押すとどのエレベータに乗ればいいのかモニタに表示してくれるエレベーター。混雑を解消したり、他の人たちが3階、4階、5階とボタンを押したために、各階に止まらさせられるイライラも解消してくれる（ただし、複数台エレベータを設置しておく必要性がある）。
- 東芝エレベータは2006年1月17日、磁石を使って姿勢を安定させるエレベーターを開発した。昇降路に取り付けられたガイドレールと籠が接触しないため振動や騒音が抑えることが可能である。
- 日立製作所は2006年3月1日、二列の昇降路を最上部と底部でつなぎ、複数のカゴを循環運転させる循環型エレベーターの実証実験に成功したと発表した。
[編集] 安全と寿命
よく映画等の一場面においてエレベータのワイヤーが切れ高速で落下するシーンが登場するが、これは全くの嘘である。エレベータを引っ張るワイヤーの強度は定員の約10倍の重さの強度を有することが義務づけられているため、その全てが切断すること自体が極めてまれである（ワイヤーの使用本数３本以上）。万が一切断が生じてかごが落下に転じても非常止め装置が作動して急停止する。また、ピットには緩衝器が付いていて、落下した場合の衝撃をやわらげる仕組みになっている。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しない限りは起き得ない。
尚、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。
エレベーターの寿命は機器全体として考えた場合は長く、25年前後使用されることが多い（法定償却耐用年数は17年と定められている）。ただし、電子部品やワイヤー、軸受などはほぼ10年など、個々の部品の寿命は一般的な物理的寿命と大差ない。寿命を迎えた場合には、一式取り替える撤去新設工事だけでなく、リニューアル・延命工事も広く施行され、巻上機やかご・レールはそのまま使用するが、電動機や制御機器を最新型のものに取り替えることで最新型同等の性能を発揮できるようにする。
[編集] メンテナンス
エレベーターには定期的なメンテナンスを必要とするが、メーカー自身、もしくは系列のメンテナンス会社が行うケースがほとんどである。一方、メーカー系列に属さない独立系メンテナンス会社もある。1980年代に独立系メンテナンス会社に対するメーカーの部品売り渋りが問題となり、独立系メンテナンス会社がメーカーを相手取って裁判を起こし10年がかりで勝訴した。しかし、メーカーと独立系メンテナンス会社との関係が険悪なのはその後も変わらない。
[編集] 日本でのメンテナンス形態
- メーカー直轄
- 東芝エレベータ
- 日本オーチス・エレベータ
- フジテック
- シンドラーエレベータ
- 横浜エレベータ
- メーカーの子会社
- 三菱電機ビルテクノサービス
- 日立ビルシステム（ビルケア）
- 独立系
[編集] 事故
2006年6月に東京都で利用者が篭と建物に挟まれる死亡事故が発生し、当該エレベータを製造したシンドラーエレベータに捜査当局が強制捜査を始めた。これをきっかけに国内外各地で同社製エレベータの動作トラブル（ドアが開いたまま上昇、閉じ込め、天井への衝突など）が相次いで報じられた。
[編集] 日本でのシェア
2005年現在、日本国内での総据付台数ベースでのシェアは以下の通りとなっている。
以上の3社（総合電機メーカー御三家）で約8割を占め、日本オーチス・エレベータ、フジテック、シンドラーエレベータ、中央エレベータ工業等がその他を占める。
メーカーの選定に際しては、建物所有者の資本系列や融資元金融機関の系列が絡むことが多い。例えば、三菱地所が所有する建物（新丸ビルや横浜ランドマークタワーなど）では、必然的に三菱電機製が採用されることになる。逆に大手スーパーチェーンなどでは、店舗によって様々である。下位メーカーは官公庁発注の一般入札物件で、安値で応札して採用されることが多い。
上位2社の三菱電機と日立製作所は、ホームエレベーター事業を両社の合弁会社「三菱日立ホームエレベーター株式会社」による共同事業としている。
[編集] 表記について
この機器は、「エレベーター」と表記されたり「エレベータ」と表記されたり、表記が一貫していないが、JIS（日本工業規格）では「エレベータ」と表記している。
JIS の中には、用語や記述記号についての定めもある。
- 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）、表G.3。
一般には、外来語で、英語の語尾が「-er」「-or」「-ar」の場合、長音符号で表記する。従って「エレベーター」となる。しかし、JISでは、学術用語や別の規格がある場合はそれに従うが、それ以外の場合、その言葉が3音以上であれば、長音符号を省くのが原則となっている。従って、JISでは、エレベーターを「エレベータ」と表記する。これらは、どちらが正しくてどちらが誤りというわけではない。ただし、製造メーカーは、JISに従い「エレベータ」と表記することが多い。
「エスカレーター / エスカレータ」「プリンター / プリンタ」なども同様である。
[編集] 関連項目
[編集] 外部リンク
- 社団法人日本エレベータ協会 [1]
- エレベーター保守事業協同組合（独立系メンテナンス会社の業界団体。東日本中心）
- 日本エレベーターメンテナンス協会（同上。西日本中心）
- マナーと常識トラの巻:エレベータの乗降
- 車やエレベーターの上座下座について
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