JP2001261261A - エレベータ磁気案内装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】永久磁石と電磁石を組み合わせて構成された磁
石ユニットを用いて、電磁石の吸引力を制御して移動体
を非接触で案内するようにした従来の磁気案内装置にあ
っては、たとえば電磁石に電流を供給するためのパワー
アンプの故障など何らかの原因で案内制御が行われなく
なった場合、磁石ユニットを構成する永久磁石が強磁性
体製のガイドレールに固着してエレベータかごの上昇下
降に問題が生じるばかりでなく、ガイドレールや案内ユ
ニットが損傷するという問題があった。 【解決手段】磁石ユニット30の近傍に、強磁性体からな
る磁路短絡部材101と、磁路短絡部材を磁石ユニットに
接離させることのできる駆動部を備え、永久磁石34、3
4'の起磁力に起因する磁石ユニット30とガイドレール14
の間に生じる磁界を低減させることができる磁界低減手
段と、磁気案内制御に支障を来した際に移動体16をガイ
ドレール14に対して昇降可能に支持する補助ガイド手段
とを具備してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、永久磁石を用いた
エレベータの磁気案内装置に係り、特に、停電などの非
常時や磁気案内装置の故障時などにおいて磁気案内装置
がガイドレールに吸着してエレベータかごの昇降を妨げ
ることを防止するとともに磁気案内装置およびガイドレ
ールの損傷を防止するようにしたエレベータ磁気案内装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エレベータはエレベータシャフト内に敷
設されたガイドレールとワイヤーに吊されたエレベータ
かごとワイヤーに張力を作用させてかごを昇降させる昇
降手段で構成されている。かごはワイヤーで吊されてい
るため負荷加重の不平衡や乗客の移動により揺動する
が、ガイドレールに対して案内されることでこうした揺
動が抑制され、ガイドレールに沿って昇降する。かごの
案内には一般的に、ガイドレールに接する車輪とサスペ
ンションで構成される案内装置などが用いられている。
一方、エレベータかごに電磁石を搭載し、鉄製のガイド
レールに対して電磁石の吸引力を作用させ、非接触でか
ごの案内を行う方式（例えば、特開昭５１−１１６５４
８号公報，特開平０６−３３６３８３号公報など）も種
々提案されている。通常用いられている接触式のエレベ
ータかご案内装置では、ガイドレールの歪みや継ぎ目に
起因する振動や雑音が車輪を通して乗客に伝わり、エレ
ベータの快適性を損なう一因となっていたが、このよう
にエレベータかごを非接触で案内することにより、快適
性を阻害する振動や騒音を低減させ、エレベータの乗り
心地を向上させることができる。中でも、特願平１１−
１９２２２４では電磁石と永久磁石を組み合わせた磁石
ユニットを用いてエレベータかごの磁気案内を行う技術
が開示されている。この技術によれば、エレベータ装置
の快適な乗り心地を提供することができるばかりでな
く、磁石ユニットの発熱が抑えられ、磁石ユニットの小
形軽量化が可能になるとともに、良好な磁気案内制御性
能を得ることが可能となる。

【０００３】ところで、このように永久磁石と電磁石を
組み合わせ、電磁石に流す電流を制御することによって
安定化をはかる磁気案内装置においては、何らかの原因
によって電磁石による制御を失うと、磁石ユニットを構
成する永久磁石がガイドレールに吸着してしまうという
問題がある。このような問題に起因する状態を解消する
ための技術としては、特開平７−２６４７１７が開示さ
れている。これは、搬送路の下面に取り付けた磁性体か
らなる案内レールと、この下方に空隙を介して対置した
複数の磁石ユニットと、この磁石ユニットを搭載した搬
送車から構成される磁気浮上式搬送装置に関わる技術で
あり、磁石ユニット近傍に磁石ユニットと接離自在とな
るように磁性体からなる補助継鉄を取り付け、搬送車が
何らかの理由によって搬送路上でガイドレールに吸着し
たり、点検のため保守用入出路で吸着させる場合など
に、この補助継鉄を磁石ユニットに接触させることによ
って、永久磁石によって生ずる磁路を短絡し、永久磁石
とガイドレールとの間に働く磁気吸引力を減じて、搬送
車を搬送路から取り外す保守作業を容易にするものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この技術にお
いては補助継鉄を作用させるためにオペレータによる作
業が必要であり、エレベータ磁気支持装置においては磁
石ユニットはエレベータかご室外に取り付けられるため
補助継鉄を操作することが難しいという問題がある。ま
た、搬送装置にあっては、搬送車を軌道から取り除くこ
とを目的として補助継鉄を使用するが、エレベータ装置
にあっては、補助継鉄により磁石ユニットの吸引力を弱
めても、それが不十分であればエレベータかごの昇降時
に磁石ユニットがガイドレールに擦れ、同かごの昇降に
支障を来すという問題がある。さらに、磁石ユニット吸
引力が十分に消失している場合には、エレベータかごが
無案内状態となり、乗客の移動等でかごに生じた揺動で
磁石ユニットとガイドレールが衝突して損傷を招くとい
う問題があった。本発明は、かかる事情に基づきなされ
たもので、その目的とするところは、永久磁石と電磁石
で構成した磁石ユニットを備えたエレベータ磁気案内装
置において、何らかの原因で磁石ユニットがガイドレー
ルに吸着しても、エレベータかごの自在な昇降が可能な
エレベータ磁気案内装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係るエレベータ磁気案内装置は、上下方
向に敷設されたガイドレールと、前記ガイドレールに沿
って昇降可能な移動体と、前記移動体に搭載されて前記
ガイドレールと第一の空隙を介して対向する電磁石と、
前記空隙において前記電磁石と磁路を共有するように配
置されるとともに前記移動体を案内するのに必要な起磁
力を供給する永久磁石を備えた磁石ユニットと、前記電
磁石が前記空隙および前記ガイドレールと形成する磁気
回路の前記空隙における状態を検出するセンサ部と、こ
のセンサ部の出力に基づいて前記電磁石の励磁電流を制
御して前記磁気回路を安定化させる案内制御手段と、前
記永久磁石の起磁力によって前記ガイドレールと前記磁
石ユニットの間の前記空隙中に生じる磁界を弱めること
ができる磁界低減手段と、前記磁気回路の安定化に支障
を来した際に前記移動体を前記ガイドレールに対して昇
降可能に支持する補助ガイド手段とを備えていることを
特徴としている。また、前記磁界低減手段には、磁性体
からなる磁路短絡部材と、前記磁路短絡部材と前記磁石
ユニットの間の間隔を所定の距離だけ移動させることの
できる駆動部からなるものを採用できる。

【０００６】さらに、前記磁界低減手段には、前記磁路
短絡部材と、前記駆動部と、前記駆動部を制御する駆動
制御部からなるものを採用できる。加えて、前記駆動部
には、前記磁路短絡部材および前記磁石ユニットと前記
磁路短絡部材との間になす第二の空隙と前記永久磁石で
形成する第二の磁気回路に対し直交する方向に前記磁路
短絡部材を所定の距離だけ移動する機構を有するものを
採用できる。また、前記磁路短絡部材には、前記駆動部
による駆動方向において前記磁石ユニットに対面する部
位の肉厚が変化する形状であるものを採用できる。さら
に、前記案内制御手段には、前記センサ部の出力に基づ
いて記電磁石の励磁電流がゼロになる状態で前記磁気回
路を安定化させるゼロパワ−案内制御手段を備えたもの
を採用できる。加えて、前記センサ部に前記ガイドレー
ルと前記磁石ユニットの水平面における位置関係を検出
する手段を採用するとともに、前記駆動制御部には、前
記センサ部で検出される位置関係に基づいて前記磁路短
絡部材を駆動するものを採用することができる。また、
前記センサ部に前記電磁石の励磁電流を検出する手段を
採用するとともに、前記駆動制御部には、前記センサ部
で検出される前記電磁石の励磁電流に基づいて前記磁路
短絡部材を駆動するものを採用することができる。

【０００７】本発明は、上下方向に敷設された鉄製のガ
イドレールに対して電磁石と永久磁石を備えた磁石ユニ
ットにより磁気的に非接触でエレベータかごを案内する
装置にあって、磁石ユニットは永久磁石の起磁力を磁気
的に短絡する磁界低減手段を備えているだけでなく、前
記磁気回路の安定化に支障を来した際に前記移動体を前
記ガイドレールに対して昇降可能に支持する補助ガイド
手段を備えている。こうした磁気的なエレベータかごの
案内は、永久磁石起磁力に起因する吸引力を電磁石で制
御して行われているが、何らかの原因で磁石ユニット吸
引力の制御ができなくなると、永久磁石起磁力の作用
で、ついには磁石ユニットがガイドレールに吸着する。
磁石ユニットがガイドレールに吸着すると、エレベータ
かごの自在な昇降ができなくなるが、永久磁石〜電磁石
〜第一の空隙〜ガイドレール〜第一の空隙〜永久磁石に
至る経路で形成される第一の磁気回路に供給される永久
磁石起磁力を永久磁石〜第二の空隙〜磁路短絡部材〜第
二の空隙〜永久磁石に至る経路で形成される第二の磁気
回路中の第二の空隙を短絡することにより永久磁石に起
因する磁束を第二の磁気回路にバイパスさせると第一の
磁気回路には磁束が供給されなくなり、ガイドレールに
作用する吸引力の大部分が消滅する。ガイドレールに作
用する磁石ユニット吸引力の大部分が消滅したときにエ
レベータかごとガイドレールとの間にエレベータかごを
自在に昇降可能とする補助ガイド手段が介在している
と、かごの昇降が滑らかに行われ、ガイドレールや磁石
ユニットが損傷を受けることがない。この時、磁石ユニ
ットでは大部分の吸引力が消滅しているので、補助ガイ
ド手段に作用する力も小さく、補助ガイド手段として強
度やサイズが小さく、構造も簡易なものを用いてよいこ
とは言うまでもない。

【０００８】このように、本発明ではエレベータかごの
非接触案内を行う永久磁石を備えた磁石ユニットにおい
て、何らかの原因で非接触案内ができなくなったとき
に、永久磁石の磁路を短絡して磁石ユニット吸引力の大
部分を消失させると同時に、簡易でサイズの小さな補助
ガイド手段でエレベータかごを案内するため、案内装置
を大形化したり、システムのコスト増を招くこともな
い。さらに、緊急時においてもエレベータの使用が可能
となるため、信頼性の高いエレベータを実現することが
できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。図１〜図５には、本発明の第1の実
施の形態に関るエレベータ磁気案内装置10の主要部が示
されている。エレベータ磁気案内装置10は、エレベータ
シャフト12の内面に所定の取付方法で敷設された強磁性
のガイドレール14，14'と、このガイドレール14，14'に
沿ってたとえばロープ15の巻き上げ等の図示しない駆動
手段により上下に移動する移動体16、移動体16に取り付
けられ、移動体をガイドレール14，14'に対して非接触
で案内する４つの案内ユニット18a〜18dで構成されてい
る。移動体16は人荷を載せるためののりかご20、のりか
ご20と案内ユニット18a〜18dが取り付けられ、案内ユニ
ット18a〜18dの所定の位置関係を保つことのできる強度
を有するフレーム部22を備えており、フレーム部22の四
隅には、ガイドレール14，14'と対向する案内ユニット1
8a〜18dが所定の方法で取り付けられている。案内ユニ
ット18は非磁性材料例えば、アルミやステンレスもしく
はプラスチック製の台座24にx方向ギャップセンサ26、y
方向ギャップセンサ28、磁石ユニット30および磁界低減
手段100を所定の方法で取り付けて構成されている。磁
石ユニット30は中央鉄心32、永久磁石34，34'、電磁石3
6，36'で構成されており、永久磁石34，34'の同極同士
が中央鉄心32を介して向かい合う状態で全体としてE字
形状に組み立てられている。電磁石36，36'はL字形状の
鉄心38（38'）をコイル40（40'）に挿入後、鉄心38（3
8'）の先端部に平板形状の鉄心42を取り付けて構成され
ている。中央鉄心32および電磁石36,36'の先端部には、
電磁石36,36'が励磁されていない時に永久磁石34,34'の
吸引力で磁石ユニット30がガイドレール14（14'）に吸
着して固着することを防止し、かつ吸着状態でも移動体
16の昇降に支障が出ないよう固体潤滑部材43が取付けら
れている。固体潤滑部材としては例えばテフロン（登録
商標）や黒鉛あるいは二硫化モリブデン等を含有する材
料がある。また、磁界低減手段100は、強磁性体で構成
された磁路短絡部材101、非磁性体で構成されガイド穴1
10を備えた磁路短絡部材支持部102、非磁性体で構成さ
れコイルばね押さえ部111を備えたガイドピン103、非磁
性のばね用ステンレス鋼線で製作されたコイルばね104
およびそれぞれ非磁性体で構成されたリンク105、レバ
ー106、車輪107、レバー支持部108から構成される。ガ
イドピン103は、コイルばね104を貫通するとともにコイ
ルばね104をガイドピン103に設けられたコイルばね押さ
え部111と磁路短絡部材支持部102によってわずかに圧縮
した状態とし、さらに磁路短絡部材支持部102に設けら
れたガイド穴110を貫通して磁路短絡部材101に固定さ
れ、磁路短絡部材支持部102は台座24に所定の方法で固
定されている。磁路短絡部材101およびガイドピン103は
磁路短絡部材支持部102に対して摺動可能に取り付けら
れているが、コイルばね104のばね力によって磁路短絡
部材101は磁石ユニット30から所定の距離だけ離れた状
態となっている。また、台座24にはレバー支持部108が
所定の方法によって固定されており、レバー支持部108
には先端部に回転可能な車輪107を備えたレバー106が対
向するガイドレール14に対して直交しない角度に、回転
可能に取り付けられている。レバー106は、ガイドレー
ル14と磁石ユニット30が所定の空隙長を保っている場合
にはレバー106の先端に取り付けた車輪107もガイドレー
ル14と空隙をあけた状態になっており磁路短絡部材101
は磁石ユニット30と所定の距離だけ離れて位置してお
り、磁石ユニット30がガイドレール14に当接した状態で
は、車輪107がガイドレール14に接触してレバー106を押
し込み、リンク105を介してガイドピン103とこれに固定
した磁路短絡部材101を磁石ユニット30側にスライドさ
せて磁路短絡部材101を磁石ユニット30の側面に当接さ
せるように取り付けられている。以下では、簡単のため
に、主要部分を示す番号に案内ユニット18a〜18dのアル
ファベットを付して説明する。磁石ユニット30ｂではコ
イル40b，40b'を個別に励磁することでガイドレール14'
に作用する吸引力をy方向とx方向に関して個別に制御す
ることができる。この案内制御の理論については、特願
平１１−１９２２２４に詳述されているため、ここでは
省略する。

【００１０】案内ユニット18a〜18dの各吸引力は制御装
置44により制御され、のりかご20およびフレーム部22が
ガイドレール14，14'に対して非接触に案内されてい
る。本発明の実施の形態における制御装置44を図６に示
す。なお、以下のブロック図において、矢印線は信号経
路を、また棒線はコイル40周辺の電力経路を示してい
る。この制御装置44は、のりかご20に取付けられて磁石
ユニット30a〜30dによって形成される磁気回路中の起磁
力あるいは磁気抵抗もしくは移動体16の運動の変化を検
出するセンサ部61と、このセンサ部61からの信号に基づ
いて移動体16を非接触案内させるべく各コイル40a，40
a'〜40d,40d'に印加電圧を演算する演算回路62と、演算
回路62の出力に基づいて各コイル40に電力を供給するパ
ワーアンプ63a,63a'〜63d,63d'とで構成されており、こ
れらで4つの磁石ユニット30a〜30dの吸引力をx軸，y軸
について独立に制御している。電源46はパワーアンプ63
a,63a'〜63d,63d'に電力を供給すると同時に、演算回路
62およびギャップセンサ26a,26a'〜26d,26d'，28a,28a'
〜28d,28d'に一定電圧で電力を供給する定電圧発生装置
48にも電力を供給している。この電源46はパワーアンプ
に電力を供給するため、照明やドアの開閉のために図示
しない電源線でエレベータシャフト12外から供給される
交流をパワーアンプへの電力供給に適した直流に変換す
る機能を有している。

【００１１】定電圧発生装置48は、パワーアンプ63への
大電流の供給などにより電源46の電圧が変動しても常に
一定の電圧で演算回路62およびギャップセンサ26a,26a'
〜26d,26d'，28a,28a'〜28d,28d'に電力を供給する。こ
のため、演算回路62およびギャップセンサ26a,26a'〜26
d,26d'，28a,28a'〜28d,28d'は常に正常に動作する。セ
ンサ部61は、前述したギャップセンサ26a,26a'〜26d,26
d'，28a,28a'〜28d,28d'と、各コイル40の電流値を検出
する電流検出器66a,66a' 〜66d,66d'とで構成されてい
る。演算回路62は、図2に示される運動座標系ごとに移
動体16の磁気案内制御を行っている。すなわち、移動体
16の重心のy座標に沿った前後動を表すyモ−ド（前後動
モード）、x座標に沿った左右動を表すxモ−ド（左右動
モード）、移動体16の重心回りのローリングを表すqモ
−ド（ロールモード）、移動体16の重心回りのピッチン
グを表すξモ−ド（ピッチモード）、移動体16の重心回
りのヨーイングを表すyモ−ド（ヨーモード）である。
これらのモードに加え、磁石ユニット30a〜30dがガイド
レール14a,14bに及ぼす全吸引力、磁石ユニット30a〜30
dがフレーム部22に及ぼすy軸周りのねじれトルク、磁石
ユニット30a，30dがフレーム部22に、磁石ユニット30
b，30cがフレーム部22に及ぼすローリングトルクでフレ
ーム部22を左右対称に歪ませる歪力に関する３つのモー
ドすなわち、ζモード（全吸引モード），dモード（ね
じれモード），gモード（歪モード）についても案内制
御を行っている。以上、８つのモードに対し、磁石ユニ
ット30a〜30dのコイル電流をゼロに収束させることで積
荷の重量にかかわらず永久磁石34の吸引力だけで移動体
を安定に支持するいわゆるゼロパワー制御を施して案内
制御を行っている。この案内制御方式については、たと
えば特願平４-３５１１６７号公報にも詳細に述べられ
ているため、ここでは省略する。

【００１２】次に、以上のように構成された本実施の形
態に係る磁気案内エレベータ装置の動作について説明す
る。装置が停止状態にあるときは、磁石ユニット30a，3
0dの中央鉄心32の先端が、固体潤滑部材43を介してガイ
ドレール14の対向面に、同電磁石36a'，36d'の先端が固
体潤滑部材43を介してガイドレール14の対向面にそれぞ
れ吸着している。この状態で、装置を起動させると制御
装置44は永久磁石34が発生する磁束と同じ向きまたは逆
向きの磁束を各電磁石36a,36a'〜36d,36d'に発生させる
とともに、磁石ユニット30a〜30dとガイドレール14，1
4'との間に所定の空隙長を維持させるべく各コイル40に
流す電流を制御する。これによって、図5に示すよう
に、永久磁石34〜鉄心38，42〜空隙G〜ガイドレール14
（14'）〜空隙G''〜中央鉄心32〜永久磁石34の経路から
なる磁気回路Mcおよび永久磁石34'〜鉄心38，42〜空隙
G'〜ガイドレール14（14'）〜空隙G''〜中央鉄心32〜永
久磁石34の経路からなる磁気回路Mc‘が形成される。空
隙G,G',G''におけるギャップ長は、永久磁石34の起磁力
による各磁石ユニット30a〜30dの磁気的吸引力が移動体
16の重心に作用するy軸方向前後力、同x方向左右力、移
動体16の重心を通るx軸回りのトルク、同y軸回りのトル
クおよび同z軸回りのトルクと丁度釣合うような長さに
なる。制御装置44はこの釣合いを維持すべく移動体16に
外力が作用すると電磁石36a,36a'〜36d,36d'の励磁電流
制御を行う。これによって、いわゆるゼロパワー制御が
なされることになる。

【００１３】いま、ゼロパワー制御で非接触案内されて
いる移動体16が移動力付与手段である図示しない巻き上
げ機によってガイドレールに沿って昇降を開始し、ガイ
ドレールの歪曲等により移動体に揺れが生じても、磁石
ユニットが空隙中で電磁石と磁路を共有する永久磁石を
備えているため、電磁石コイルの励磁により速やかに磁
石ユニット吸引力を制御して揺れを抑えることができ
る。また、残留磁束密度と保持力の大きな永久磁石の採
用により、空隙長を大きくしても非接触案内制御の制御
性能が悪化しないので、移動体中の、例えば乗客等の移
動により揺動が生じてもストロークの大きな低剛性の案
内制御ができ、乗り心地を損なうことがない。さらに、
ガイドレールを介して磁極が対向するように磁石ユニッ
トを配置することにより、対向する磁極がガイドレール
に作用する吸引力の一部または全部が相殺されるので、
ガイドレールに大きな吸引力が作用することがない。こ
のため、磁石ユニットの大きな吸引力が一方向から作用
することがなくなり、ガイドレールの据付位置が狂った
り、例えば継目98での段差やガイドレールの直線性の悪
化が生じることもない。その結果、ガイドレールの敷設
強度を下げることができ、エレベータシステムのコスト
を下げることができる。

【００１４】ここで、回路素子の寿命や落雷等の原因で
制御回路が動作しなくなると、磁石ユニット30の吸引力
制御ができなくなり、各磁石ユニットの吸引力がアンバ
ランスになって、４つのうち２つの磁石ユニットがガイ
ドレールに接触することになる。今仮に、磁石ユニット
30bの中央鉄心32bが、ガイドレール14'に接触する場合
を説明する。制御回路によって案内制御が行われている
状態では、永久磁石34b〜電磁石36b〜第一の空隙Gb〜ガ
イドレール14'〜第一の空隙Gb'〜永久磁石34b'に至る経
路で形成される第一の磁気回路は電磁石36b,36b'の励磁
電流を制御することによって安定化されており、一方、
永久磁石34b〜第二の空隙Gb2〜磁路短絡部材101〜第二
の空隙Gb2''〜永久磁石34bおよび永久磁石34b'〜第二の
空隙Gb2'〜磁路短絡部材101〜第二の空隙Gb2''〜永久磁
石34b'に至る経路で形成される第二の磁気回路において
は第二の空隙Gb2,Gb2',Gb2''が広く磁気抵抗が大きいた
め、永久磁石34b,34b'の作る磁束の大部分が第一の磁気
回路を通ることになる。何らかの原因によって制御回路
が動作しなくなり、磁石ユニット30bの空隙Gb"が狭まる
と、磁石ユニット30b近傍に取り付けられたレバー106の
先端に設けられた車輪107がガイドレール14'に接触して
レバー106を押し込む。レバー106はその中央部でレバー
支持部によって回転動作可能に支持され、レバー106の
他端にはリンク105を介してガイドピン103が接続されて
いるため、レバー106がガイドレール14'によって押し込
まれると、リンク105を介してガイドピン103とこれに固
定された磁路短絡部材101が磁石ユニット30b側にスライ
ドし、磁路短絡部材101を磁石ユニット30bの側面に当接
させる。

【００１５】このとき、第二の空隙Gb2,Gb2',Gb2''の減
少とともに第二の空隙における磁気抵抗は減少し、永久
磁石34b,34b'の起磁力によって第一の磁気回路Mcb,Mcb'
を通っていた磁束の多くは第二の磁気回路Mcb2,Mcb2'に
バイパスされるようになる。このように磁路短絡部材10
1を磁石ユニット30b側面に当接させ、永久磁石34b,34b'
の磁極を短絡した状態とすることで、永久磁石34b,34b'
によってガイドレール14'に働く吸引力は大幅に減少す
ることになる。また、このとき磁石ユニット30bは中央
鉄心32bとガイドレール14'の間にわずかな空隙を保った
ままレバー106と先端に取り付けられた車輪107によって
支持されているため、かごの昇降に支障をきたすような
ことがない。さらに、本実施の形態において補助ガイド
手段として用いられるレバー106や車輪107は、磁路短絡
部材101の作用によって永久磁石34b,34b'とガイドレー
ル14'の間に働く吸引力が十分に低下するため、小さな
吸引力や外力を支持できる簡素なもので良い。なお、本
実施の形態では補助ガイド手段にレバーに取り付けた車
輪および固体潤滑部材を用いているが、これは磁路を短
絡したときにガイドレールに対して磁石ユニットを案内
するための補助ガイド手段および構成を何ら限定するも
のではなく、例えば磁石ユニットのガイドレールと対向
する面にテフロン製のシューなどを取り付けたり、磁石
ユニットをガイドレールに対してわずかな空隙を保持し
たまま支持することができるように非磁性体からなる支
持部によって支持された非磁性体製の車輪を用いるなど
しても良い。

【００１６】また、図１に示した第一の実施の形態では
特許請求の範囲第二項の駆動部を先端に車輪を取り付け
たレバー、リンクおよびガイドピンなどで構成している
が、これは駆動部の構成を何ら制限するものではなく、
磁路短絡部材によって永久磁石の磁極を短絡することが
できればどのような構成であってもよい。例えば、第一
の実施の形態では中央鉄心がx方向にガイドレールと接
触した場合にのみ動作するように駆動部を取り付けてい
るが、他の鉄心がy方向にガイドレールに接触した場合
に動作する駆動部を別途取り付けても何ら問題ない。ま
た、本実施の形態では磁路短絡部材を磁石ユニット側面
部に接触させているが、磁石ユニットとガイドレールに
働く吸引力を必要なだけ減じることが可能であれば磁石
ユニットと磁路短絡部材は必ずしも接触させる必要はな
く、第二の空隙に非磁性体のスペーサを設置したりガイ
ドピンに磁路短絡部材の当て止めを設けるなどして磁石
ユニットとガイドレールとの間に働く吸引力を調整して
も良い。また、上記第1の実施の形態では非接触案内制
御に定常状態でコイル励磁電流がゼロに収束するゼロパ
ワー制御を適用しているが、これは磁石ユニット吸引力
の制御方式を何ら限定するものではなく種々変更が可能
である。例えば、ガイドレールに対する追従性をより高
めたければ、ギャップ長を一定に保つ制御を行ってもな
んら差し支えない。

【００１７】さらに、案内ユニットにＥ字形状の磁石ユ
ニットを用いているが、これは磁石ユニットの構成を何
ら限定するものでない。例えば、永久磁石と電磁石で構
成されるＵ字形状の一対の磁石の同極同士を対向させる
とともに、磁極の一部がガイドレールと対向するように
配置して磁石ユニットを構成してもよい。次に、本発明
の第二の実施の形態を図7および図8に基づいて説明す
る。この第二の実施の形態では、図7に示すように駆動
部にアクチュエータ120を用いており、短絡動作判断回
路140によって台座24に取付ステー112および取付板113
を介して固定されたアクチュエータ120の動作を決定す
るように構成している。本実施の形態において、例えば
磁石ユニット30aのコイル40aを励磁するためのパワーア
ンプ63a,63a'が故障し、磁石ユニット30bの中央鉄心32b
がガイドレール14'に接触する場合について説明する。
磁石ユニット30bの空隙Gb''が狭まった場合のxモードの
案内制御を例にとれば、x方向センサ26および電流検出
器66からの入力に応じて制御装置44の演算回路62は、磁
石ユニット30aの吸引力を増やして磁石ユニット30bの吸
引力を弱めるように、コイル40a,40a'およびコイル40b,
40b'を励磁しようとする。ところが今、コイル40a,40a'
を励磁するパワーアンプ63a,63a'が故障しコイル40a,40
a'が励磁されないため、コイル40b,40b'が指令値で励磁
されても十分な復元力が得られず、ついには磁石ユニッ
ト30bがガイドレール14'に接触してしまう。この結果、
演算回路62はコイル40a,40a'およびコイル40b,40b'にさ
らに大きな電流を流すようにパワーアンプ63a,63a'およ
び63b,63b'への指令値を出力するため、最終的にパワー
アンプ63b,63b'およびコイル40b,40b'に過大な電流が流
れるようになってしまう。このとき短絡動作判断回路14
0には、電流検出器66a〜66d, 66a'〜66d'によって検出
された電流値が入力されており、これらの電流値のうち
少なくともひとつが所定の大きさ以上である場合、図示
しない時間計測部によって所定の時間以上電流が継続し
て流れたことを検出すると、アクチュエータ120の駆動
回路を含む短絡部材駆動回路141を作動させて、アクチ
ュエータ120を駆動させる。本実施の形態において、ア
クチュエータ120が駆動され、磁路短絡部材101が永久磁
石34b,34b'の磁極を短絡させた後の磁気回路Mcb,Mcb',
およびMcb2,Mcb2'の動作に関しては、上記の第一の実施
の形態と同様である。

【００１８】この実施の形態においては、駆動部の構造
が簡単になるという利点がある。なお、第二の実施の形
態においては短絡動作判断回路140が電流検出器66およ
び時間計測部の入力に従って動作するようにしている
が、これは短絡動作判断回路140の動作原理を何ら限定
するものではなく、磁石ユニットとガイドレールの接触
状態を検知して最終的にアクチュエータを駆動させるこ
とが可能であればどのようなものであっても良い。例え
ば、鉄心42および中央鉄心32のガイドレールと対向する
面の近傍に磁石ユニット30もしくは特許請求項の範囲第
一項に記載の補助ガイド手段がガイドレール14,14'と接
触したときにスイッチの開閉が行われるようにマイクロ
スイッチを設置し、このマイクロスイッチの開閉に従っ
てアクチュエータの駆動を行うようにしても良い。ま
た、本発明の第３の実施の形態を図9に基づいて説明す
る。第３の実施の形態においては、図中破線で表され磁
石ユニット30が取り付けられた台座24の裏面に、非磁性
体で構成された磁路短絡部材支持レール130が固定され
ており、磁路短絡部材101はこれに取り付けられた回転
可能な複数の車輪131を介して磁路短絡部材支持レール1
30に沿って摺動可能に取り付けられ、磁石ユニット30の
磁路短絡部材101との対向面にはテフロンで製作した固
体潤滑部材132が固定されている。また、台座24には減
速機構121を持ったアクチュエータ120が固定され、減速
機構121の出力軸122はピニオンギア124と非磁性体で構
成されたラック125からなる動力伝達機構123によって磁
路短絡部材101を図中の上下方向に所定の距離だけ動か
せるようになっている。

【００１９】さらに本実施の形態においては、磁路短絡
部材101をアクチュエータ120によって上方に移動させる
に従って、永久磁石34によって磁路短絡部材101に働く
吸引力が低減するように、磁路短絡部材101の形状を図
示するように下方ほど断面の肉厚が薄くなるように形成
している。この実施の形態では、第二の磁路に対して磁
路短絡部材が垂直に移動するため、故障個所の修理が完
了した場合など、磁石ユニットの吸引力制御を再び行う
場合に短絡した磁路短絡部材の位置をもとに戻すとき、
駆動部の駆動力を小さくできるという利点がある。な
お、この第三の実施の形態においては、動力伝達機構と
してラックおよびピニオンギアを用いるようにしている
が、これは動力伝達機構の構成を何ら制限するものでな
く、例えばボールねじを用いるなど特許請求の範囲内で
いかなるものを用いても良い。また、この実施の形態に
おいては、磁路短絡部材は下端部の肉厚が薄い断面形状
をしているが、これは磁路短絡部材の形状を制限するも
のでないことはいうまでもない。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、本発明のエレベータ磁気
案内装置にあっては、何らかの原因で吸引力が制御でき
なくなり磁石ユニットがガイドレールに吸着しても永久
磁石の磁路を短絡して磁石ユニット吸引力の大部分を消
失させるので、磁石ユニットがガイドレールに吸着せ
ず、エレベータかごの自在な昇降が妨げられることがな
い。また、磁石ユニット吸引力の大部分が消失している
ので、簡易でサイズの小さな補助ガイド手段でエレベー
タかごの案内が可能となり、装置を大形化したり、シス
テムのコスト増を招くこともない。さらに、緊急時にお
いてもエレベータの使用が可能となるため、信頼性の高
いエレベータを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態に係わる磁界低減手
段要部を示す斜視図。

【図２】第一の実施の形態における全体的な構造を示す
斜視図。

【図３】第一の実施の形態における移動体とガイドレー
ルとの関係を示す斜視図。

【図４】第一の実施の形態における磁石ユニットの構造
を示す斜視図。

【図５】第一の実施の形態における磁石ユニットの磁気
回路を示す平面図。

【図６】第一の実施の形態における制御装置の回路構成
を示すブロック図。

【図７】本発明の第二の実施の形態に係わる磁気低減手
段要部を示す斜視図。

【図８】第二の実施の形態における制御装置の回路構成
を示すブロック図。

【図９】本発明の第三の実施の形態に係わる磁気低減手
段要部を示す平面図。

【符号の説明】

10…エレベータ磁気案内装置、12…エレベータシャフト 14,14',214…ガイドレール、16…移動体、18,18a〜18d
…案内ユニット22…フレーム部、26,26a,26a'〜26d,26
d'…x方向ギャップセンサ、28,28a,28a'〜28d,28d'…y
方向ギャップセンサ、30,30a〜30d,130,230…磁石ユニ
ット、32…中央鉄心、38,38',42…鉄心、34,34'…永久
磁石、36,36',36a,36a'〜36d,36d'…電磁石、40,40',40
a,40a'〜40d,40d'…コイル、43…固体潤滑部材、44…制
御装置、46…電源、61…センサ部、62…演算回路、63a,
63a'〜63d,63d'…パワーアンプ、65…浮上制御演算部、
66a,66a'〜66d,66d'…電流検出器100…磁界低減手段、1
01…磁路短絡部材、102…磁路短絡部材支持部、103…ガ
イドピン、104…コイルばね、105…リンク、106…レバ
ー、107…車輪、108…レバー支持部、110…ガイド穴、1
11…コイルばね押さえ部、112…取付ステー、113…取付
板、120…アクチュエータ、121…減速機構、122…出力
軸、123…動力伝達機構、124…ピニオンギア、125…ラ
ック、130…磁路短絡部材支持レール、131…車輪、132
…固体潤滑部材、140…短絡動作判断回路、141…短絡部
材駆動回路

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下方向に敷設されたガイドレールと、 前記ガイドレールに沿って昇降可能な移動体と、 前記移動体に搭載されて前記ガイドレールと第一の空隙
   を介して対向する電磁石と、前記空隙において前記電磁
   石と磁路を共有するように配置されるとともに前記移動
   体を案内するのに必要な起磁力を供給する永久磁石を備
   えた磁石ユニットと、 前記電磁石が前記空隙および前記ガイドレールと形成す
   る磁気回路の前記空隙における状態を検出するセンサ部
   と、 このセンサ部の出力に基づいて前記電磁石の励磁電流を
   制御して前記磁気回路を安定化させる案内制御手段と、 前記永久磁石の起磁力によって前記ガイドレールと前記
   磁石ユニットの間の前記空隙中に生じる磁界を弱めるこ
   とができる磁界低減手段と、 前記磁気回路の安定化に支障を来した際に前記移動体を
   前記ガイドレールに対して昇降可能に支持する補助ガイ
   ド手段と、を備えていることを特徴とするエレベータ磁
   気案内装置。
2. 【請求項２】 前記磁界低減手段は、磁性体からなる磁
   路短絡部材と、前記磁路短絡部材と前記磁石ユニットの
   間の間隔を所定の距離だけ移動させることのできる駆動
   部からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のエレベータ磁気案内装置。
3. 【請求項３】 前記磁界低減手段は、前記磁路短絡部材
   と、前記駆動部と、前記駆動部を制御する駆動制御部か
   らなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエ
   レベータ磁気案内装置。
4. 【請求項４】 前記駆動部が、前記磁路短絡部材および
   前記磁石ユニットと前記磁路短絡部材との間になす第二
   の空隙と前記永久磁石で形成する第二の磁気回路に対し
   直交する方向に前記磁路短絡部材を所定の距離だけ移動
   する機構を有することを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載のエレベータ磁気案内装置。
5. 【請求項５】 前記磁路短絡部材は、前記駆動部による
   駆動方向において前記磁石ユニットに対面する部位の肉
   厚が変化する形状であることを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載のエレベータ磁気案内装置。
6. 【請求項６】 前記案内制御手段は、前記センサ部の出
   力に基づいて記電磁石の励磁電流がゼロになる状態で前
   記磁気回路を安定化させるゼロパワ−案内制御手段を備
   えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   エレベータ磁気案内装置。
7. 【請求項７】 前記センサ部が前記ガイドレールと前記
   磁石ユニットの水平面における位置関係を検出する手段
   を備えており、前記駆動制御部が前記センサ部で検出さ
   れる位置関係に基づいて前記磁路短絡部材を駆動するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエレベータ
   磁気案内装置。
8. 【請求項８】 前記センサ部が前記電磁石の励磁電流を
   検出する手段を備えており、前記駆動制御部が前記セン
   サ部で検出される前記電磁石の励磁電流に基づいて前記
   磁路短絡部材を駆動することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のエレベータ磁気案内装置。