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ここにあるのは、だれかが実際に調べ、考え、作ってきたことを集めたメモです。気になったら、ページの下の「参考にした情報源」から、もとの本や記事、それを生み出した人たちに、直接ふれてみてください。このメモには書ききれないおもしろさが、そこにあります。

エレベーターは、ドアが あいたまま うごかないように、どう みはられて いるの?

エレベーターは、ドアが開いたまま動き出さないように、どう見張られているのか

エレベーターのドアが開いたまま動かないのは、何が見張っているからか:乗場の鍵、戸のスイッチ、二重ブレーキ

分野:技術

エレベーターを まっている とき、ドアの うしろに、かごが いない ことが あります。それでも、ドアを むりやり ひらいて おちる ことは ありません。かごが いない かいの ドアには、かぎが かかって いるからです。

では、ドアが あいたまま うごきだしたら どうなるのでしょう。かぎ、スイッチ、ブレーキの じゅんに、エレベーターを みはる しくみが わかります。

エレベーターを待っているとき、目の前のドアの向こうにかごがいないことがあります。それでも、ドアを無理に開けて落ちる、ということは普通は起こりません。かごがいない階のドアには、鍵がかかっているからです。

では、その鍵は誰が外すのか。ドアが開いたまま動き出したらどうなるのか。この記事では、鍵、スイッチ、二重ブレーキ、そして地震や停電のときの動きまで、エレベーターを何重にも見張る仕組みが分かります。

エレベーターの各階のドアは、かごが来ていないとき、内側の昇降路側で機械的にロックされている。かごが到着すると、かごのドアの動きに連動してロックが外れる。ドアは、かごがいなければ開かないようにできているのである。

では、かごのドアが閉まっていなかったら、あるいはドアが開いたまま動き出してしまったら、何が止めるのか。この記事では、乗場のロック、戸のスイッチ、2009年から新設に義務づけられた二重ブレーキ、地震や停電のときの停止という重なりが、理由と限界つきで分かる。

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1. かごが いない かいの ドアは、なぜ ひらかないの?

1. かごがいない階のドアは、なぜ開かないのか

1. かごのいない階の乗場ドアは、なぜ外から開けられないのか

エレベーターには、ドアが 2まい あります。かごに ついている ドアと、かいごとに ある ドアです。かごが とまると、2まいが いっしょに ひらきます。

かごが いない かいの ドアの うらがわには、かぎのような しかけが あります。これを インターロックと いいます。ドアが かってに ひらかないように、おさえて います。

かごが かいに ついて、かごの ドアが うごきだすと、そのうごきに つられて、かぎが はずれます。だから、かごが きたときだけ、かいの ドアも ひらくのです[1]。

この かぎは、でんきの ちからだけでは なく、きかいの うごきで はずれる ところが ポイントです。かごが いない かいの ドアを、あけたまま にしないための しかけです。

エレベーターのドアは、実は2種類あります。かごと一緒に動く内側のドアと、各階の乗場にある外側のドアです。止まった階では、この2枚が連動して開きます。

外側のドアの内側、つまり昇降路の側には、インターロックというロックがあります。かごがいないときにドアが不用意に開かないよう、ドア枠の固定部に掛けて押さえているのです。かごが目的の階に着くと、かごのドアの動きにつられて、このロックが機械的に外れます[1]。

鍵を外す役を、かごのドアが受け持っているところが面白い点です。かごがいない階では、鍵を外す動きそのものが起こらないので、ドアは開きません。

ところが、ドアが閉まっていることを、エレベーター自身はどう知るのでしょうか。次は、ドアの「閉まっている」を運転の条件にする仕組みを見ます。

エレベーターのドアは二重になっている。かごと一緒に動くかごドアと、各階の乗場にある乗場ドアで、停止階では両者が連動して開く。そのうち乗場ドアの昇降路側にはインターロックがあり、ドア枠の固定部に掛かることで、ドアが不用意に開かないようにロックしている[1]。

かごが目的階に着くと、かごドアの動きに連動して、このロックが機械的に解除される。ロックを外す役をかごドアが負うため、かごのいない階では解除の動きが生じず、乗場ドアは開かない。これが、昇降路への転落を防ぐ最初の壁になっている。

ただし、これは「ロックがかかっているか」を物理的に確保する部品の話である。では、ロックが外れてドアが開いている最中に、かごが動き出さないようにするのは何か。その役を担うのが、次に述べる戸の見張りである。

2. ドアが しまって いないと、エレベーターは うごかないの?

2. 「ドアが閉まっている」が、運転の条件になっている

2. 戸が一つでも開いていれば、運転回路は動かない

エレベーターは、ドアが しまって いないと、うごきません。かごの ドアも、かいの ドアも、ぜんぶ しまって いなければ、うごく スイッチが はいらない ように できて います[2]。

ドアの ところには、しまって いるか どうかを しらべる スイッチが あります。どれか ひとつでも ひらいて いると、エレベーターが うごかないように する しくみが はたらきます。

ここまでが、エレベーターの 「うごく まえの みはり」です。ドアが あいて いるのに うごくのは、ふつうは おこりません。

でも もし、なにかが おかしくなって、ドアが あいたまま うごきだしたら どうでしょう。

国土交通省の資料は、エレベーターの安全装置の一つとして、かごと昇降路の出入口の戸がすべて閉じた状態でなければ、かごの運転回路が動作しない装置を挙げています[2]。

戸には、閉じているかを調べるスイッチが付いています。どれか一つでも開くと、動力が切れてブレーキがかかる、という流れで考えるとよいでしょう。ここで言う戸には、かごのドアと各階の乗場のドアが含まれます。

つまり、「ドアが開いている間は走らない」が、まず運転のルールとして仕組みに組み込まれているわけです。1つ目の壁が乗場のロック、2つ目の壁がこのスイッチです。

けれども、部品は故障することもあります。ブレーキが傷んだり、制御がおかしくなったりして、ドアが開いたまま動いてしまったらどうなるのでしょう。

乗場のロックのつぎに働くのが、運転回路にかかる条件である。国土交通省の資料は、かごと昇降路の出入口の戸がすべて閉じた状態でなければ、かごの運転回路が動作しない装置を、安全装置として挙げている[2]。

戸の状態を調べるスイッチのどれかが開くと、動力が切れ、ブレーキがかかる、という流れで理解できる。この条件は「ドアが閉じていることを確かめてから走る」という順番を、回路そのものに組み込んだものである。スイッチの個数や配置は、機種ごとに異なると考えるのが妥当である。

そのため、ここに頼る限りは、ドアが開いたまま走る状況は起きにくい。ところが、この考え方には限界がある。スイッチも回路もブレーキも部品であり、故障の可能性がゼロにはならないからだ。では、それでもかごが動いてしまったとき、何が最後の見張りになるのか。

3. ドアが あいたまま うごいたら、だれが とめるの?

3. ドアが開いたまま動いたら、二重ブレーキが止める

3. 二重ブレーキは、検知・制御・制動の三つで戸開走行を止める

ドアが あいたまま かごが うごく ことを、「とかいそうこう」と いいます。これを ふせぐ ために つくられたのが、「にじゅうブレーキ」とよばれる そうちです。

ふつうの ブレーキが きかなく なった ときの ために、もう ひとつ ブレーキを つけます。ドアが あいたまま うごいたのを みつけると、すぐに とめます[3]。

この そうちは、かごの いちや ドアの ようすや ブレーキの ようすを みはって、おかしな うごきが あったら、かごを とめる しくみだと せつめい されて います[4]。

ドアと かごの あいだに はさまれる じこを ふせぐ ための ものです。

ドアが開いたままかごが動くことを、戸開走行といいます。これを検知して直ちに緊急停止させる装置が、戸開走行保護装置、いわゆる二重ブレーキです。乗場のドア枠とかごの間に人が挟まれる事故を防ぐ装置とされます[3]。

国土交通大臣の認定では、この装置に三つの要素がそろうことが求められました。主ブレーキとは機械的に独立した補助ブレーキ、戸開走行を検出する装置、そして二重になった安全制御のプログラムです[5]。

メーカーの説明では、かごの位置、扉の状態、ブレーキや制御の状態を監視し、異常な動きが起きたらかごを止める、検知・判断・制動を組み合わせたシステムです[4]。

注目したいのは、ブレーキを「もう1つ」足すだけではない点です。検出する装置、判断する制御、止めるブレーキという複数の要素で成り立っています。ところが、この二重ブレーキは、すべてのエレベーターに付いているわけではありません。

運転条件の回路を抜けて、ドアが開いたままかごが動く状況を戸開走行という。これを検知して直ちに緊急停止させ、乗場のドア枠とかごの間に挟まれる事故を防ぐのが、戸開走行保護装置、通称二重ブレーキである[3]。

国土交通大臣の認定では、装置に三つの要素の充足が求められた。主ブレーキと機械的に独立した補助ブレーキ(二重系のブレーキ)、特定距離感知装置などの戸開走行検出装置、二重系の安全制御プログラムである[5]。各要素の細部は機種ごとに違うため、ここでは三つの名前までにとどめる。

メーカーの解説では、かごの位置、扉の状態、ブレーキと制御の状態を監視し、異常な動きを検出したらかごを制止する構成とされる[4]。つまり検知装置、制御回路、制動装置という役割を別々に持たせた安全システムである。

ブレーキを足すだけでなく、検出・制御・制動の複数の要素で構成される点が特徴である。もっとも、このブレーキも後付けされなかった古い機種には働かない。ではどの機種にあり、どの機種にないのか。そこには、法律が定めた区切りがある。

4. にじゅうブレーキは、どの エレベーターに ついて いるの?

4. 二重ブレーキは、どのエレベーターに付いているのか

4. 2009年9月28日という区切り:二重ブレーキは古い機種に義務がない

2009ねん9がつ28にち いこうに つけられた エレベーターには、にじゅうブレーキを つける ことが きめられました[6]。

それより まえに つけられた エレベーターには、ぜんぶ とりかえるまでは、つける ぎむは ありません。

2019ねんどに けんさの ほうこくが あった エレベーターは 717,420だい。そのうち 188,943だいに、にじゅうブレーキが ついて いました。わりあいは 26.3%です。だいたい 4だいに 1だいくらいです[6]。

この かずは、ねんどに よって かわります。エレベーターの あんぜんは、いまも すすんで いる ところなのです。

戸開走行保護装置の設置が義務になったのは、改正建築基準法が2009年9月28日に施行されてからです。この日以降に設置されたエレベーターが対象で、それ以前に設置された古いものは、全面的に撤去して新しくするまで義務はありません[3][6]。

国土交通省の報道発表では、令和元年度に定期検査の報告があったエレベーター717,420台のうち、188,943台に二重ブレーキが付いていました。188,943を717,420で割ると約26.3%、およそ4台に1台です。このうち任意で付けたものは44,294台です[6]。

平成30年度は約70万台のうち約23%(約16万台)だったので、1年で増えています。数字は年度によって変わり、ここで書いたのは令和元年度の値です。

つまり、エレベーターの安全は完成したものではなく、法律の改正で、少しずつ上乗せされてきたのです。次は、人がドアを見張れない地震や停電のときを見ます。

この装置が全エレベーターに付いているわけではないのは、義務の区切りが設置時期にあるためである。改正建築基準法の施行日、2009年9月28日以降に設置されたエレベーターには設置が義務づけられたが、それ以前の設備は、全面的な撤去・新設までは義務の対象にならない[3][6]。

では、実際の普及はどの程度か。国土交通省の報道発表によれば、令和元年度に定期検査報告があった717,420台のうち、188,943台に二重ブレーキが付いており、割合は188,943÷717,420で約26.3%(およそ4台に1台)となる。うち44,294台は義務でなく任意の設置である[6]。

平成30年度は約70万台のうち約23%(約16万台)だった[6]。この割合は年度ごとに変わる値であり、ここで言えるのは「令和元年度時点で約4分の1」までである。

つまり、安全の水準は法改正のたびに更新されるが、古い設備まで一斉に更新されるわけではない。そのため、乗場のロックやスイッチといった基本の重なりが、いまも土台になっている。では、人も部品も見張れない非常時、たとえば地震や停電では、エレベーターはどう動くのか。

5. じしんや ていでんの とき、かごは どうなるの?

5. 地震や停電のとき、かごはどこへ向かうのか

5. 揺れや停電のとき、かごを最寄り階へ動かす機種がある

じしんの ゆれを かんじると、エレベーターは そのばで とまるのでは なく、いちばん ちかい かいまで うごいて とまる ものが あります[7]。

ゆれが おさまってから、うごきだします。これは「じしんじかんせいうんてん」と よばれ、にほんでは さだめが あります[8]。

でんきが とまった ときに、バッテリーで ちかくの かいまで うごかす きしゅも あります。ぜんぶの エレベーターが おなじ では ありません。

かごの なかに とじこめられるのを さける ための くふうです。

地震のときにも、見張りが働く機種があります。地震時管制運転装置は、所定以上の揺れを感知すると、かごを最寄りの階に停止させる装置とされ、日本では耐震設計施工指針に定められているといわれます[8]。

日立の2007年の発表では、同社のシステムは機械室に専用の地震感知器を置き、かごを最寄り階へ移動させて止め、揺れがおさまってから運転を再開します[7]。感知の方式は機種によって違います。

停電のときは、バッテリーで最寄りの階までかごを動かす「停電時自動着床」の機能を持つ機種もあります。ただし、これは地震時の管制運転とは別の機能で、全機種に付いているわけではありません。

地震のとき、かごを最寄り階へ動かす機能を持つ機種がある。地震時管制運転装置は、所定以上の揺れを感知したとき、かごを最寄り階に停止させる装置と説明され、日本では耐震設計施工指針に定められているとされる[8]。

日立の2007年の発表では、同社のシステムは機械室に専用の地震感知器を置き、最寄り階への停止と、揺れがおさまってからの運転再開を行う[7]。感知の仕組みは機種ごとに異なる。

停電時には、バッテリーを使ってかごを最寄り階まで動かす「停電時自動着床」の機能を持つ機種がある。地震時の管制運転とは別の機能で、全機種に共通するものではなく、年代や仕様によって異なる。

ここまでの装置は、ドアの鍵、戸のスイッチ、二重ブレーキ、地震・停電時の最寄り階停止の順に、状況ごとに働く見張りだった。では、かごを吊るロープが切れる、という最悪の場合はどうなるのか。

6. ロープが きれたら どうなるの?

6. ロープが切れたら、落下を止める装置は何か

6. 吊りロープが切れる場合:本数、強度、非常止めの順に備える

ウィキペディアには、かごを つるして いる ロープは 3ぼん いじょう あり、ていいんの 10ばいくらいの おもさに たえる つよさが ひつようだと かいて あります[8]。

それでも ロープが きれたときの ために、おちる はやさを みはる そうちと、とめる そうちが あります。くわしくは、べつの きじ「エレベーターの あんぜんブレーキ」を よんで みて ください。

いちばん したには、とめきれずに そこまで いって しまった ときの しょうげきを やわらげる そうちも あります[8]。

あんぜんは、ひとつの そうちでは なく、いくつもの みはりが かさなって できて います。

ウィキペディアによると、かごを吊る主ロープは3本以上使われ、定員の約10倍の重さに耐える強度が求められるといわれます。全部が切れること自体が極めてまれとされます[8]。

それでも切れた場合に備えて、落下を検知する調速機と、かごを止める非常止め装置が控えています。1854年にオーチスが、吊り上げた台のロープを人前で切らせ、台が数インチ落ちただけで止まってみせた話は有名です[9]。この落下を止める仕組みは、別の記事「エレベーターの安全ブレーキ」で詳しく書いています。

昇降路の最下部には緩衝器があります。非常止めなどで止めきれず、かごや釣合おもりが昇降路の底まで行き着いてしまった場合に、衝撃を和らげる装置です[8]。

ここまで見たように、エレベーターの安全は「落ちない」だけではありません。ドアが開いたまま動かず、動いたら止め、揺れる機種では最寄り階へ向かいます。落下を止める備えも別にあり、それぞれが違う場面を受け持っています。

最悪の場合として、かごを吊る主ロープの切断を考える。二次資料によれば、主ロープは3本以上使われ、定員の約10倍の重さに耐える強度が求められるとされる[8]。この安全率は告示本文で確認していないので「といわれる」にとどめるが、全部のロープが同時に切れることは極めてまれと説明される[8]。

万一落下に転じても、調速機のロープが切れない限り、定格速度の1.4倍で非常止め装置が働くと説明される[8]。1854年にオーチスが、吊り上げた台のロープを切らせてみせたのは、この種の備えを世に示した出来事として伝わっている[9]。年は1853年とする資料もあり、一致しない。詳しくは別記事「エレベーターの安全ブレーキ」で扱っている。

昇降路の最下部の緩衝器は、非常止めなどで止めきれず、かごや釣合おもりが昇降路の底へ行き着いた場合に、衝撃を和らげる。最上階・最下階の行き過ぎを検出して止めるスイッチも、安全装置の一覧に並ぶ[8]。

このように、落下の防止、ドアの見張り、非常時の停止は、層ごとに別の仕事を受け持つ。どれか一つを「万能」と見ず、重なりとして読むのが、資料から言える範囲の理解である。

7. エレベーターに のったら、なにを みて みる?

7. 次にエレベーターに乗ったら、何を見るか

7. 身近なエレベーターで見張りの重なりを探す

きょう できる こと

エレベーターに のったら、かごの ドアが しまる ようすを みて みましょう。ドアが しまって から、うごきだして います。もし ドアの そばに おとなが いたら、「ドアが あいたまま うごかないのは、なぜ?」と きいて みるのも いいですね。

のりばの ドアの まわりを、すこし はなれて みて みましょう。ドアを ひっぱったり、すきまを のぞいたり、ゆびを いれたり しては いけません。

よんで みよう

こくどこうつうしょうの ホームページに、エレベーターの あんぜんそうちの しりょうが のって います。おうちの ひとと いっしょに みて みましょう。

今日できること

エレベーターに乗ったら、かごのドアが閉まってから動き出すこと、停止してから開くことを順番に見てみます。ドアを引っ張ったり、すき間に指を入れたりするのは危ないので、見るだけにしてください。

マンションなどでは、貼り紙や銘板に、検査や保守の記録が出ていることがあります。いつ点検されているかを探してみると、見張りが人の手でも続けられていることが分かります。

資料を読むなら

国土交通省の資料[2][6]は日本語で読めます。二重ブレーキの設置状況は年度ごとに更新されるので、新しい発表があれば数字を比べてみてください。

今日できること

身近なエレベーターで、かごのドアが閉まってから動き出し、停止してから開くという順序を観察する。ドアやすき間には触れない。掲示されている検査・保守の記録があれば、点検の頻度も確かめられる。

資料を読むなら

二重ブレーキの設置状況は国土交通省の報道発表[6]に、令和元年度の数字がある。年度ごとに更新されるので、新しい発表と比べると、普及の変化を自分で計算できる。戸のスイッチなどの安全装置は[2]、二重ブレーキの認定要件は[5]を読むとよい。

しらべた もとの じょうほう

参考にした情報源

参考にした情報源と、その使い方

本文で使った資料です。

  1. 丸都「エレベーター部品の解説【ドア関連】前編」. https://maruto-ev.co.jp/information/information-7652/ (乗場ドアのインターロック)
  2. 国土交通省「エレベーターの制御器及び安全装置について」(参考資料4-3). https://www.mlit.go.jp/common/001065765.pdf (戸が閉じていないと運転回路が動作しない装置)
  3. 山梨県「戸開走行保護装置(二重ブレーキ)の設置について」. https://www.pref.yamanashi.jp/kenchikujutaku/bousai/shoukouki_jikoboushi.html (戸開走行保護装置の役割)
  4. サンヨーエレベーター「戸開走行保護装置(UCMP)とは」. https://www.sanyo-elevator.co.jp/wordpress/column/260/ (監視・判断・制動の構成)
  5. 国土交通省「戸開走行保護装置関連資料」. https://www.mlit.go.jp/common/000142990.pdf (認定で求められた三つの要素)
  6. 国土交通省 報道発表(令和2年12月25日). https://www.mlit.go.jp/report/press/house05_hh_000860.html (義務化の区切りと設置状況の数字)
  7. 日立 ニュースリリース(2007年1月17日). https://www.hitachi.co.jp/New/cnews/month/2007/01/0117.html (地震時の最寄り階への停止)
  8. Wikipedia日本語版「エレベーター」. https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A8%E3%83%AC%E3%83%99%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%BC (ロープ、緩衝器、地震時管制運転)
  9. ASME, Elisha Graves Otis. https://www.asme.org/topics-resources/content/Elisha-Graves-Otis (オーチスの実演)

なおした ところ

更新履歴

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