JP2012158431A - Magnetic unit, and magnetic guide apparatus for elevator - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact magnetic unit that facilitates assembling performance and has high anchoring strength without impairing control performance, and to provide a magnetic guide apparatus for an elevator.SOLUTION: The magnetic unit 6 includes: an internal magnetic part 17 composed of permanent magnets 13a, 13b having magnet poles facing via a space from three directions with respect to a magnetic material, and magnet cores 12a, 12b; and external eelctrromagnetic parts 18a, 18b that are located outside a magnetic circuit formed of the internal magnetic part 17 and the magnetic member, and composed of electromagnets 16a, 16b having magnetic poles in the vicinity poles of the permanent materials 13a, 13b and the magnet cores 14a, 14b.

Description

本発明の実施形態は、磁気力を利用して移動体を非接触で支持する磁石ユニットと、この磁石ユニットを用いたエレベータの磁気ガイド装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a magnet unit that uses a magnetic force to support a moving body in a non-contact manner, and to a magnetic guide device for an elevator using the magnet unit.

一般に、エレベータの乗りかごは、昇降路内に垂直方向に設置された一対のガイドレールに支持され、巻上機に巻きかけられたロープを介して走行動作する。その際、負荷荷重の不均衡や乗客の移動によって生じる乗りかごの揺動は、ガイドレールによって抑制される。   In general, an elevator car is supported by a pair of guide rails installed vertically in a hoistway and travels through a rope wound around a hoisting machine. At that time, the swing of the car caused by imbalance of load load or movement of passengers is suppressed by the guide rail.

ここで、エレベータの乗りかごに用いられるガイド装置として、ガイドレールに接する車輪とサスペンションとで構成されたローラガイド、もしくは、ガイドレールに対して摺動して案内するガイドシュー等が用いられる。しかし、このような接触型のガイド装置では、ガイドレールの歪みや継ぎ目などで振動や騒音が発生し、また、ローラガイドが回転するときに騒音が発生する。このため、エレベータの快適性が損なわれるといった問題があった。   Here, as a guide device used for an elevator car, a roller guide composed of a wheel and a suspension in contact with the guide rail, or a guide shoe that slides and guides the guide rail is used. However, in such a contact-type guide device, vibration and noise are generated due to distortion and joints of the guide rail, and noise is generated when the roller guide rotates. For this reason, there existed a problem that the comfort of an elevator was impaired.

このような問題点を解決するために、非接触で乗りかごを案内する方法が提案されている。   In order to solve such problems, a method of guiding a car without contact has been proposed.

すなわち、電磁石により構成された磁気ガイド装置を乗りかごに搭載し、鉄製のガイドレールに対して磁力を作用させて、乗りかごを非接触で案内する方法がある。これは、乗りかごの四隅に配置された電磁石がガイドレールを3方向から囲み、ガイドレールとガイド装置との間の空隙の大きさに応じて電磁石を励磁制御して、乗りかごをガイドレールに対して非接触に案内するものである。   That is, there is a method in which a magnetic guide device composed of an electromagnet is mounted on a car, and a magnetic force is applied to an iron guide rail to guide the car in a non-contact manner. This is because the electromagnets arranged at the four corners of the car surround the guide rail from three directions, and the electromagnet is controlled to be excited according to the size of the gap between the guide rail and the guide device. On the other hand, it is a non-contact guide.

また、上記電磁石を用いた構造で問題となる制御性の低下および消費電力の増大等を解決する手段として、永久磁石を用いる方法がある。永久磁石と電磁石を併用することにより、諸費電力を抑えつつ、低剛性・長ストロークで乗りかごを支持する磁気ガイド装置を実現できる。   In addition, as a means for solving the decrease in controllability and the increase in power consumption, which are problems in the structure using the electromagnet, there is a method using a permanent magnet. By using a permanent magnet and an electromagnet together, it is possible to realize a magnetic guide device that supports a car with low rigidity and a long stroke while suppressing power consumption.

さらに、永久磁石を用いた方法としては、永久磁石と電磁石の構成を改善し、電磁石による磁力制御性の向上等を図った構成も提案されている。   Furthermore, as a method using a permanent magnet, a configuration in which the configuration of the permanent magnet and the electromagnet is improved to improve the magnetic force controllability by the electromagnet has been proposed.

ここで、永久磁石と電磁石を併用する磁気ガイド装置においては、磁石ユニットの構成によって、性能と共に構造強度、組立性が大きく異なる。一般的な磁石ユニットの構成では、コイルが永久磁石と磁極の間に配置されている。つまり、磁石ユニットの中心付近にコイルが多数配置される。   Here, in a magnetic guide device using both a permanent magnet and an electromagnet, the structural strength and the assemblability greatly differ depending on the configuration of the magnet unit. In a general magnet unit configuration, the coil is disposed between the permanent magnet and the magnetic pole. That is, a large number of coils are arranged near the center of the magnet unit.

特開平5−178563号公報JP-A-5-178563 特開2001−19286号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-19286 特開2005−350267号公報JP-A-2005-350267

磁石ユニットを構成する永久磁石やコイルには機械的な強度がないため、固定は鉄心部分で行うことが前提となる。しかし、鉄心部分にはコイルが巻かれているために、固定部材の配置が制限され、組み立てが困難である。また、鉄心の周りに巻回されたコイルの厚み部分を避けて磁石ユニットの上下に固定部材を設置しなければならず、高さ方向にサイズが大きくなり、固定強度も低くなりやすい。   Since permanent magnets and coils constituting the magnet unit do not have mechanical strength, it is assumed that fixing is performed at the iron core portion. However, since the coil is wound around the iron core portion, the arrangement of the fixing member is limited and the assembly is difficult. In addition, it is necessary to install fixing members on the upper and lower sides of the magnet unit while avoiding the thickness portion of the coil wound around the iron core, and the size increases in the height direction and the fixing strength tends to decrease.

本発明が解決しようとする課題は、制御性を損なうことなく、組み立てが容易で、固定強度が高く、小型化が可能な磁気ユニットおよびエレベータの磁気ガイド装置を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a magnetic unit and an elevator magnetic guide device that are easy to assemble, have high fixing strength, and can be miniaturized without impairing controllability.

本実施形態に係る磁石ユニットは、磁性部材に対して3方向から空隙を介して対向する磁極を有する永久磁石と鉄心とからなる内部磁石部と、この内部磁石部と磁性部材とで形成される磁気回路の外側に位置し、上記永久磁石の両磁極近傍に磁極を有する電磁石と鉄心とからなる外部電磁石部とを備える。   The magnet unit according to the present embodiment is formed by an internal magnet portion composed of a permanent magnet having a magnetic pole facing the magnetic member from three directions through a gap and an iron core, and the internal magnet portion and the magnetic member. An external electromagnet unit including an electromagnet having a magnetic pole in the vicinity of both magnetic poles of the permanent magnet and an iron core is provided outside the magnetic circuit.

本実施形態に係るエレベータの磁気ガイド装置は、磁性体を含むガイドレールと、このガイドレールに沿って移動する乗りかごと、この乗りかごの上記ガイドレールとの対向部に設置され、磁気力の作用により上記乗りかごを上記ガイドレールに対して非接触にて支持し、前記ガイドレールに対して3方向から空隙を介して対向する磁極を有する永久磁石と鉄心とからなる内部磁石部と、この内部磁石部とガイドレールとで形成される磁気回路の外側に位置し、上記永久磁石の両磁極近傍に磁極を有する電磁石と鉄心とからなる外部電磁石部を備えた磁石ユニットと、上記磁石ユニットの上記磁気回路の状態を検出するセンサ部と、このセンサ部の検出信号に基づいて、上記磁石ユニットの磁気力を制御する制御手段とを具備して構成される。   The magnetic guide device for an elevator according to the present embodiment is installed on a guide rail including a magnetic body, a car that moves along the guide rail, and a part of the car facing the guide rail. An inner magnet portion composed of a permanent magnet and an iron core, which has a magnetic pole that supports the carriage in a non-contact manner with respect to the guide rail by action and has a magnetic pole facing the guide rail from three directions through a gap, A magnet unit that is located outside a magnetic circuit formed by an internal magnet portion and a guide rail and includes an external electromagnet portion that includes an electromagnet having a magnetic pole in the vicinity of both magnetic poles of the permanent magnet and an iron core, and the magnet unit A sensor unit that detects the state of the magnetic circuit, and a control unit that controls the magnetic force of the magnet unit based on a detection signal of the sensor unit.

図1は第1の実施形態に係る磁気ガイド装置をエレベータの乗りかごに適用した場合の構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a configuration when the magnetic guide device according to the first embodiment is applied to an elevator car. 図2は同実施形態における磁気ガイド装置の構成を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the magnetic guide device according to the embodiment. 図3は同実施形態における磁気ガイド装置に設けられた磁石ユニットの構成を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a magnet unit provided in the magnetic guide device in the same embodiment. 図4は同実施形態における磁気ガイド装置の磁力制御を行うための磁気ガイド制御装置の構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a magnetic guide control device for performing magnetic force control of the magnetic guide device in the same embodiment. 図5は同実施形態における磁気ガイド装置に設けられた磁石ユニットの構成を上面から見た場合の平面図である。FIG. 5 is a plan view of the configuration of the magnet unit provided in the magnetic guide device according to the embodiment as viewed from above. 図6は同実施形態における磁石ユニットがx方向に変位した状態を示す図である。FIG. 6 is a view showing a state in which the magnet unit in the embodiment is displaced in the x direction. 図7は同実施形態における磁石ユニットがy方向に変位した状態を示す図である。FIG. 7 is a view showing a state where the magnet unit in the same embodiment is displaced in the y direction. 図8は同実施形態における磁石ユニットがガイドレールに対して中立位置にあるときの磁束分布を示す図である。FIG. 8 is a view showing a magnetic flux distribution when the magnet unit in the same embodiment is in a neutral position with respect to the guide rail. 図9は同実施形態における磁石ユニットがx方向に変位した場合の磁束分布を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a magnetic flux distribution when the magnet unit in the embodiment is displaced in the x direction. 図10は同実施形態における磁石ユニットがy方向に変位した場合の磁束分布を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a magnetic flux distribution when the magnet unit in the embodiment is displaced in the y direction. 図11は同実施形態における磁石ユニットの電磁石を永久磁石と同一方向に励磁したときの磁束分布を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a magnetic flux distribution when the electromagnet of the magnet unit in the same embodiment is excited in the same direction as the permanent magnet. 図12は同実施形態における磁石ユニットの電磁石を永久磁石と逆方向に励磁したときの磁束分布を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a magnetic flux distribution when the electromagnet of the magnet unit in the same embodiment is excited in the opposite direction to the permanent magnet. 図13は同実施形態における磁石ユニットの一方の電磁石を永久磁石と同一方向に励磁すると同時に、他方の電磁石を永久磁石bと逆方向に励磁した場合の磁束分布を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a magnetic flux distribution when one electromagnet of the magnet unit in the same embodiment is excited in the same direction as the permanent magnet and at the same time the other electromagnet is excited in the opposite direction to the permanent magnet b. 図14は同実施形態における磁石ユニットの電磁石を外部に配置して励磁した場合の特性を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing the characteristics when the electromagnet of the magnet unit in the same embodiment is arranged outside and excited. 図15は同実施形態における磁石ユニットの電流と磁力との関係を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the current and magnetic force of the magnet unit in the same embodiment. 図16は同実施形態における磁石ユニットを用いて磁気ガイド装置を構成した場合の斜視図である。FIG. 16 is a perspective view when the magnetic guide device is configured using the magnet unit in the embodiment. 図17は従来構成の磁石ユニットを示す斜視図である。FIG. 17 is a perspective view showing a conventional magnet unit. 図18は従来構成の磁石ユニットを用いて磁気ガイド装置を構成した場合の斜視図である。FIG. 18 is a perspective view of a magnetic guide device configured using a conventional magnet unit. 図19は同実施形態における磁気ガイド装置の構成を上面から見た場合の平面図である。FIG. 19 is a plan view of the configuration of the magnetic guide device according to the embodiment as viewed from above. 図20は第2の実施形態に係る磁気ガイド装置の構成を示す斜視図である。FIG. 20 is a perspective view showing the configuration of the magnetic guide device according to the second embodiment. 図21は同実施形態における磁気ガイド装置の構成を上面から見た場合の平面図である。FIG. 21 is a plan view of the configuration of the magnetic guide device according to the embodiment as viewed from above. 図22は第3の実施形態に係る磁石ユニットの構成を上面から見た場合の平面図である。FIG. 22 is a plan view when the configuration of the magnet unit according to the third embodiment is viewed from above.

以下、図面を参照して実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図1は第1の実施形態に係る磁気ガイド装置をエレベータの乗りかごに適用した場合の構成を示す斜視図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration when the magnetic guide device according to the first embodiment is applied to an elevator car.

エレベータの昇降路1内には、鉄製で強磁性体からなる一対のガイドレール2が立設されている。乗りかご4は、図示せぬ巻き上げ機に捲き掛けられたロープ3によって吊り下げられている。この乗りかご4は、上記巻上機の回転駆動に伴い、ガイドレール2に沿って昇降動作する。なお、図中の4aはかごドアであり、乗りかご4が各階に着床したときに開閉動作する。   In the elevator hoistway 1, a pair of guide rails 2 made of a ferromagnetic material are erected. The car 4 is suspended by a rope 3 hung on a hoisting machine (not shown). The car 4 moves up and down along the guide rail 2 as the hoisting machine is driven to rotate. In addition, 4a in a figure is a car door, and it opens and closes when the car 4 is landing on each floor.

ここで、図1において、乗りかご4の左右方向をx、前後方向をy、上下方向をzとする。   Here, in FIG. 1, the horizontal direction of the car 4 is x, the front-rear direction is y, and the vertical direction is z.

乗りかご4のかご枠4bの上下左右の四隅の連結部に、ガイドレール2に対向させて磁気ガイド装置5がそれぞれ取り付けられている。後述するように、この磁気ガイド装置5の磁力を制御することで、乗りかご4がガイドレール2から浮上して非接触で走行することができる。   Magnetic guide devices 5 are respectively attached to the connecting portions at the upper, lower, left and right corners of the car frame 4 b of the car 4 so as to face the guide rail 2. As will be described later, by controlling the magnetic force of the magnetic guide device 5, the car 4 can float from the guide rail 2 and travel without contact.

図2は磁気ガイド装置5の構成を示す斜視図である。   FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the magnetic guide device 5.

磁気ガイド装置5は、磁石ユニット6とガイドレール2との間に形成される物理量(磁石ユニット6とガイドレール2との間の空隙)を検出するための複数個のギャップセンサ7と、それらを支持している台座8とで構成されている。また、ガイドレール2の乗りかごに対向した面、すなわちx方向に直交する面を第1ガイド面9aとし、乗りかごの前後方向すなわちy方向に直交する面のうちかごドア4a側を第2ガイド面9b、その反対側を第3ガイド面9cとする。   The magnetic guide device 5 includes a plurality of gap sensors 7 for detecting a physical quantity (gap between the magnet unit 6 and the guide rail 2) formed between the magnet unit 6 and the guide rail 2, and It is comprised with the base 8 which is supporting. Further, the surface of the guide rail 2 facing the car, that is, the surface perpendicular to the x direction is defined as a first guide surface 9a, and the car door 4a side of the surface orthogonal to the longitudinal direction of the car, that is, the y direction is defined as the second guide. The surface 9b and the opposite side are referred to as a third guide surface 9c.

なお、磁気ガイド装置5は、図1に示したように乗りかご4のかご枠4bの上下左右の四隅の連結部に設けられており、それぞれに同様の構成である。   In addition, the magnetic guide apparatus 5 is provided in the connection part of the four corners of the upper / lower / left / right sides of the car frame 4b of the car 4, as shown in FIG. 1, and each has the same configuration.

図3は磁気ガイド装置5に設けられた磁石ユニット6の構成を示す斜視図である。   FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the magnet unit 6 provided in the magnetic guide device 5.

磁石ユニット6は、内部磁石部17と、一対の外部電磁石部18a,18bとで構成されている。   The magnet unit 6 includes an internal magnet portion 17 and a pair of external electromagnet portions 18a and 18b.

内部磁石部17は、中央鉄心11と、一対の側部鉄心12a,12bと、中央鉄心11と側部鉄心12a,12bの間に介挿された2つの永久磁石13a,13bとで構成される。   The internal magnet portion 17 includes a central iron core 11, a pair of side iron cores 12a and 12b, and two permanent magnets 13a and 13b interposed between the central iron core 11 and the side iron cores 12a and 12b. .

中央鉄心11は、ガイドレール2の第1ガイド面9aに対向するように設置された端面を有する。側部鉄心12a,12bは、第2ガイド面9bおよび第3ガイド面9cに対向するように配置された端面を有する。   The central iron core 11 has an end surface that is installed so as to face the first guide surface 9 a of the guide rail 2. The side iron cores 12a and 12b have end surfaces arranged so as to face the second guide surface 9b and the third guide surface 9c.

外部電磁石部18a,18bは、内部磁石部17の両側面に配置され、コの字型の外部鉄心14a,14bとその外部鉄心14a,14bに巻回されたコイル15a,15bからなる第1電磁石16a、第2電磁石16bで構成される。   The outer electromagnet portions 18a and 18b are arranged on both side surfaces of the inner magnet portion 17, and are first electromagnets composed of U-shaped outer iron cores 14a and 14b and coils 15a and 15b wound around the outer iron cores 14a and 14b. 16a and the second electromagnet 16b.

内部磁石部17と外部磁石部18a,18bの間には非磁性材料からなるスペーサ20a,20b,20c,20dが配置されており、それぞれの間に磁気的なギャップを形成している。   Spacers 20a, 20b, 20c, and 20d made of a non-magnetic material are disposed between the inner magnet portion 17 and the outer magnet portions 18a and 18b, and a magnetic gap is formed therebetween.

ここで、中央鉄心11の第1ガイド面9aに対向する端部を第1磁極19aとする。また、側部鉄心12a,12bにおける第2ガイド面9b、第3ガイド面9cに対向する鉄心端部をそれぞれ第2磁極19b、第3磁極19cとする。このような構成とすることで、第1磁極19aと、第2磁極19b、第3磁極19cがガイドレール2を介して直交する構成となり、内部磁石部17は全体としてE字形状に形成される。   Here, let the edge part which opposes the 1st guide surface 9a of the central iron core 11 be the 1st magnetic pole 19a. Further, the end portions of the side cores 12a and 12b facing the second guide surface 9b and the third guide surface 9c are referred to as a second magnetic pole 19b and a third magnetic pole 19c, respectively. With such a configuration, the first magnetic pole 19a, the second magnetic pole 19b, and the third magnetic pole 19c are orthogonal to each other via the guide rail 2, and the internal magnet portion 17 is formed in an E shape as a whole. .

このような構成において、コイル15a,15bを磁石ユニット6の外側に配置して外部磁石部18a,18bを構成している点が従来構成と異なる。また、内部磁石部17と外部磁石部18aとの間に非磁性体のスペーサ20a,20bを介在させ、内部磁石部17と外部磁石部18bとの間に非磁性体のスペーサ20c,20dを介在させている点が従来構成と異なる。なお、本実施形態の構成と従来構成との違いについては、後に図17を参照して詳しく説明する。   In such a configuration, the coils 15a and 15b are arranged outside the magnet unit 6 to configure the external magnet portions 18a and 18b, which is different from the conventional configuration. Further, nonmagnetic spacers 20a and 20b are interposed between the inner magnet portion 17 and the outer magnet portion 18a, and nonmagnetic spacers 20c and 20d are interposed between the inner magnet portion 17 and the outer magnet portion 18b. This is different from the conventional configuration. The difference between the configuration of the present embodiment and the conventional configuration will be described in detail later with reference to FIG.

磁石ユニット6は、3つの磁極19a、19b、19cをガイドレール2の各ガイド面9a,9b,9cに空隙を介して対向させるように乗りかご4に設置される。したがって、磁石ユニット6の各磁極19a、19b、19cとガイドレール2の各ガイド面9a,9b,9cとの間には、永久磁石13a,13bおよび各電磁石16a、16bに起因する磁束が形成され、空隙の大きさとコイル15a,15bに流れる電流に応じて所定の磁力が発生することになる。   The magnet unit 6 is installed on the car 4 so that the three magnetic poles 19a, 19b, and 19c are opposed to the guide surfaces 9a, 9b, and 9c of the guide rail 2 through a gap. Therefore, a magnetic flux caused by the permanent magnets 13a, 13b and the electromagnets 16a, 16b is formed between the magnetic poles 19a, 19b, 19c of the magnet unit 6 and the guide surfaces 9a, 9b, 9c of the guide rail 2. A predetermined magnetic force is generated according to the size of the gap and the current flowing through the coils 15a and 15b.

これにより、各電磁石16a、16bのコイル15a,15bに流す電流を操作することで、この磁石ユニット6とガイドレール2との間に生じる磁力を任意に操作することが可能となる。したがって、ギャップセンサ7等によって検出された磁石ユニット6の磁気回路の状態量をもとに計算した電圧をコイル15a,15bに励磁し、磁力を適切に制御することで、ガイドレール2と磁気ガイド装置5(乗りかご4)とを接触させることなく安定して支持することができる。   Thereby, it is possible to arbitrarily manipulate the magnetic force generated between the magnet unit 6 and the guide rail 2 by manipulating the current flowing through the coils 15a and 15b of the electromagnets 16a and 16b. Accordingly, the voltage calculated based on the state quantity of the magnetic circuit of the magnet unit 6 detected by the gap sensor 7 and the like is excited in the coils 15a and 15b, and the magnetic force is appropriately controlled, so that the guide rail 2 and the magnetic guide are controlled. The device 5 (the car 4) can be stably supported without being brought into contact with the device 5.

図4は磁気ガイド装置5の磁力制御を行うための磁気ガイド制御装置21の構成を示すブロック図である。   FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the magnetic guide control device 21 for controlling the magnetic force of the magnetic guide device 5.

磁気ガイド制御装置21は、センサ部22と、制御演算器23と、ドライバ24とを備え、乗りかご4の四隅に設置された磁石ユニット6の吸引力を制御する。なお、図4では、便宜的にセンサ部22を含めて示されているが、実際にはセンサ部22は、その一部を磁気ガイド装置5等の制御装置外部に設けられている。   The magnetic guide control device 21 includes a sensor unit 22, a control calculator 23, and a driver 24, and controls the attractive forces of the magnet units 6 installed at the four corners of the car 4. In FIG. 4, the sensor unit 22 is shown for convenience, but actually, a part of the sensor unit 22 is provided outside the control device such as the magnetic guide device 5.

センサ部22は、磁石ユニット6の磁気回路の状態を検出するためのものであり、磁石ユニット6とガイドレール2との間の空隙の大きさを検出するギャップセンサ7と、外部電磁石部18a,18bのコイル15a,15bに流れる電流値を検出する電流センサ25とで構成されている。   The sensor unit 22 is for detecting the state of the magnetic circuit of the magnet unit 6, and includes a gap sensor 7 that detects the size of the gap between the magnet unit 6 and the guide rail 2, an external electromagnet unit 18 a, The current sensor 25 detects the value of the current flowing through the coils 15a and 15b of 18b.

制御演算器23は、センサ部22からの信号に基づいて乗りかご4を非接触案内させるべく、外部電磁石部18a,18bのコイル15a,15bに印加する電圧を演算する。   The control calculator 23 calculates the voltage applied to the coils 15a and 15b of the external electromagnet portions 18a and 18b so as to guide the car 4 in a non-contact manner based on the signal from the sensor portion 22.

ドライバ24は、制御演算器23の出力に基づいて外部電磁石部18a,18bのコイル15a,15bに電力を供給する。   The driver 24 supplies power to the coils 15a and 15b of the external electromagnet portions 18a and 18b based on the output of the control calculator 23.

このような構成において、磁石ユニット6とガイドレール2との間に所定のギャップ長を維持させるべく、コイル15a,15bに流れる電流値を制御する。また、非接触で乗りかご4を支持した状態で、コイル15a,15bに流れる電流値を積分器を介してフィードバックする。これにより、定常状態にあるときには、乗りかご4の重量および不平衡力の大きさに関わらず永久磁石13a,13bだけの磁力で乗りかご4を支持する、いわゆる「ゼロパワー制御」が行われる。   In such a configuration, in order to maintain a predetermined gap length between the magnet unit 6 and the guide rail 2, the current value flowing through the coils 15a and 15b is controlled. Further, the current value flowing through the coils 15a and 15b is fed back via an integrator while the car 4 is supported in a non-contact manner. Thus, when in a steady state, so-called “zero power control” is performed in which the car 4 is supported by the magnetic force of only the permanent magnets 13a and 13b regardless of the weight of the car 4 and the magnitude of the unbalanced force.

このゼロパワー制御によって、乗りかご4がガイドレール2に対して非接触で安定に支持される。そして、定常状態では、コイル15a,15bに流れる電流は零に収束し、安定支持に必要となる力は永久磁石13a,13bの磁力だけで済むようになる。   By this zero power control, the car 4 is stably supported without contact with the guide rail 2. In a steady state, the current flowing through the coils 15a and 15b converges to zero, and the force required for stable support is only the magnetic force of the permanent magnets 13a and 13b.

これは、乗りかご4の重量やバランスが変化した場合でも同様である。すなわち、乗りかご4に何らかの外力が加えられた場合、磁石ユニット6とガイドレール2との間の空隙を所定の大きさに収束させるために、過渡的にコイル15a,15bに電流が流れる。しかし、再度安定状態になった際には、上記制御手法を用いることにより、コイル15a,15bに流れる電流は、零に収束する。そして、乗りかご4に加わる荷重と、永久磁石13a,13bの磁力によって発生する吸引力とが釣り合う大きさの空隙が形成される。   This is the same even when the weight or balance of the car 4 changes. That is, when some external force is applied to the car 4, current flows transiently through the coils 15a and 15b in order to converge the gap between the magnet unit 6 and the guide rail 2 to a predetermined size. However, when the stable state is reached again, the current flowing through the coils 15a and 15b converges to zero by using the above control method. And the space | gap of a magnitude | size with which the load added to the cage | basket | car 4 and the attraction force which generate | occur | produces with the magnetic force of permanent magnet 13a, 13b balance is formed.

本実施形態における磁石ユニット6の構成を上面から見た場合の平面図を図5に示す。また、図中に磁石ユニット6およびガイドレール2を通過する主磁束の概略を破線で示す。   FIG. 5 shows a plan view of the configuration of the magnet unit 6 in the present embodiment as viewed from above. Moreover, the outline of the main magnetic flux which passes the magnet unit 6 and the guide rail 2 in a figure is shown with a broken line.

磁石ユニット6の中で主磁束を形成する内部磁石部17がガイドレール2の近傍に配置されている。そのため、永久磁石13a,13bによって形成される永久磁石磁束31aの磁路が比較的短くなり、全体的な磁気抵抗が小さくなる。したがって、永久磁石13a,13bの磁力を従来よりも強くガイドレール2に作用させることができるようになる。つまり、永久磁石13a,13bの大きさが同等の場合にはより強い磁力を作用させることができる。一方、必要な磁力を同等とすれば、小さな永久磁石13a,13bでその磁力を実現できるようになる。   An internal magnet portion 17 that forms a main magnetic flux in the magnet unit 6 is disposed in the vicinity of the guide rail 2. Therefore, the magnetic path of the permanent magnet magnetic flux 31a formed by the permanent magnets 13a and 13b is relatively short, and the overall magnetic resistance is reduced. Therefore, the magnetic force of the permanent magnets 13a and 13b can be applied to the guide rail 2 more strongly than before. That is, when the permanent magnets 13a and 13b have the same size, a stronger magnetic force can be applied. On the other hand, if the required magnetic force is made equal, the magnetic force can be realized by the small permanent magnets 13a and 13b.

さらに、永久磁石13a,13bによって形成される磁路の外側に電磁石16a,16bを配置し、電磁石16a,16bとガイドレール2とによって形成される磁束の磁路を電磁石磁束32a,32bとする。その際、電磁石16a,16bの磁極を永久磁石13a,13bの磁極近傍に配置することにより、電磁石磁束32a,32bの一部が、永久磁石磁束31a〜31dと重なるように形成することができる。結果的に、ガイドレール2と磁極19a,19b,19cとの間の空隙を通過する磁束は、永久磁石磁束31a,31bと電磁石磁束32a,32bとが共存する配置となる。   Furthermore, the electromagnets 16a and 16b are disposed outside the magnetic path formed by the permanent magnets 13a and 13b, and the magnetic path of the magnetic flux formed by the electromagnets 16a and 16b and the guide rail 2 is referred to as electromagnet magnetic fluxes 32a and 32b. At that time, by arranging the magnetic poles of the electromagnets 16a and 16b in the vicinity of the magnetic poles of the permanent magnets 13a and 13b, part of the electromagnet magnetic fluxes 32a and 32b can be formed to overlap the permanent magnet magnetic fluxes 31a to 31d. As a result, the magnetic flux passing through the gap between the guide rail 2 and the magnetic poles 19a, 19b, 19c is arranged such that the permanent magnet magnetic flux 31a, 31b and the electromagnet magnetic flux 32a, 32b coexist.

このように、磁石ユニット6の内側に永久磁石13a,13b、外側に電磁石16a,16bを配置して、内部磁石部17で永久磁石13a,13bに起因する磁力を形成すると共に、外部電磁石部18a,18bで電磁石16a,16bに起因する磁力を形成する。これにより、電磁石16a,16bの磁力を制御することで、ガイドレール2に対する磁石ユニット6の磁力を調整し、位置を制御できるようになる。   As described above, the permanent magnets 13a and 13b are arranged inside the magnet unit 6 and the electromagnets 16a and 16b are arranged outside, so that the internal magnet portion 17 forms magnetic force due to the permanent magnets 13a and 13b, and the external electromagnet portion 18a. , 18b forms a magnetic force due to the electromagnets 16a, 16b. Thereby, the magnetic force of the magnet unit 6 with respect to the guide rail 2 can be adjusted and the position can be controlled by controlling the magnetic force of the electromagnets 16a and 16b.

ここで、本実施形態の磁石ユニット6がガイドレール2に作用させる磁力の様子を詳細に説明する。   Here, the state of the magnetic force that the magnet unit 6 of the present embodiment acts on the guide rail 2 will be described in detail.

(a)中立状態
図5には、中立位置における磁石ユニット6とガイドレール2との間に形成される主磁束の概要を示している。電磁石16a,16bを励磁していない場合には、永久磁石13a,13bにより形成される磁束は、ガイドレールとの間で形成される永久磁石磁束31a、31bと、外部電磁石部18a,18bとの間で形成される永久磁石磁束31c、31dの2つに大きく分離される。
(A) Neutral state
FIG. 5 shows an outline of the main magnetic flux formed between the magnet unit 6 and the guide rail 2 in the neutral position. When the electromagnets 16a and 16b are not excited, the magnetic fluxes formed by the permanent magnets 13a and 13b are the permanent magnet magnetic fluxes 31a and 31b formed between the guide rails and the external electromagnet portions 18a and 18b. It is largely separated into two permanent magnet magnetic fluxes 31c and 31d formed therebetween.

磁石ユニット6とガイドレール2との相対的な位置関係が中立状態にあるときには、内部磁石部17と外部電磁石部18a,18bとの間に介在された非磁性体のスペーサ20a,20b,20c,20dが磁気抵抗となり、磁束の大半が外部電磁石部18a,18b側に流入することがない。   When the relative positional relationship between the magnet unit 6 and the guide rail 2 is in a neutral state, the nonmagnetic spacers 20a, 20b, 20c, which are interposed between the inner magnet portion 17 and the outer electromagnet portions 18a, 18b, 20d becomes a magnetic resistance, and most of the magnetic flux does not flow into the external electromagnet portions 18a and 18b.

その際、スペーサ20a,20b,20c,20dによる非磁性部分の距離を磁石ユニット6とガイドレール2とが中立位置にあるときに形成されるすき間の距離と同等かそれ以上の距離とすることで、外部電磁石部18a,18b側に形成される永久磁石磁束31c、31dが大きくなりすぎないようにすることが望ましい。   At that time, the distance of the nonmagnetic portion by the spacers 20a, 20b, 20c, and 20d is set to be equal to or more than the gap formed when the magnet unit 6 and the guide rail 2 are in the neutral position. It is desirable to prevent the permanent magnet magnetic fluxes 31c and 31d formed on the external electromagnet portions 18a and 18b from becoming too large.

(b)x方向に変位した状態
図6は磁石ユニット6がx方向に変位した状態を示す図である。
(B) State displaced in the x direction
FIG. 6 is a view showing a state in which the magnet unit 6 is displaced in the x direction.

磁石ユニット6(乗りかご4)がx方向に変位してガイドレール2に近づいた場合、第1ガイド面9aおよび第1磁極19aを通過する磁束が強くなり、x方向の吸引力が強まる。   When the magnet unit 6 (car 4) is displaced in the x direction and approaches the guide rail 2, the magnetic flux passing through the first guide surface 9a and the first magnetic pole 19a becomes stronger, and the attractive force in the x direction becomes stronger.

(c)y方向に変位した状態
図7は磁石ユニット6がy方向に変位した状態を示す図である。
(C) State displaced in the y direction
FIG. 7 is a view showing a state in which the magnet unit 6 is displaced in the y direction.

磁石ユニット6がy方向に変位してガイドレール2に近づいた場合、第2ガイド面9bおよび第2磁極19bの部分の磁気ギャップが小さくなり、永久磁石磁束31aに寄与する磁気抵抗が小さくなると共に、永久磁石磁束31cに寄与する磁気抵抗が相対的に大きくなる。したがって、外部電磁石部18a,18ba側に回る磁束が相対的に小さくなり、大部分の磁束が磁石ユニット6とガイドレール2との間で形成されることになる。   When the magnet unit 6 is displaced in the y direction and approaches the guide rail 2, the magnetic gap between the second guide surface 9b and the second magnetic pole 19b is reduced, and the magnetic resistance contributing to the permanent magnet magnetic flux 31a is reduced. The magnetic resistance contributing to the permanent magnet magnetic flux 31c becomes relatively large. Therefore, the magnetic flux that rotates toward the external electromagnet portions 18 a and 18 ba becomes relatively small, and most of the magnetic flux is formed between the magnet unit 6 and the guide rail 2.

一方、第3ガイド面9cと第3磁極19cとの間のギャップが広がるため、磁気抵抗が大きくなり、永久磁石磁束31bは弱まると共に、永久磁石磁束31dの磁束が強まる。そのため、結果的にy方向に作用する力は第2ガイド面9bおよび第2磁極間19bでは強まり、第3ガイド面9cおよび第3磁極19c間では弱まり、y方向の磁力を得ることができる。   On the other hand, since the gap between the third guide surface 9c and the third magnetic pole 19c widens, the magnetic resistance increases, the permanent magnet magnetic flux 31b weakens, and the permanent magnet magnetic flux 31d magnetic flux increases. Therefore, as a result, the force acting in the y direction becomes stronger between the second guide surface 9b and the second magnetic pole 19b, and becomes weaker between the third guide surface 9c and the third magnetic pole 19c, so that a magnetic force in the y direction can be obtained.

このとき、変位に対する磁力の変化割合は、外部電磁石部18a,18bがない従来構成の場合には、単純に磁気回路中の磁気抵抗が磁石ユニット6とガイドレール2との間の距離で変化する分のみで変化し、それに応じた磁束の変化量として得られていた。   At this time, in the case of the conventional configuration without the external electromagnet portions 18a and 18b, the magnetic resistance in the magnetic circuit simply changes depending on the distance between the magnet unit 6 and the guide rail 2 in the change ratio of the magnetic force with respect to the displacement. It changed only in minutes, and was obtained as the amount of change in magnetic flux according to it.

これに対し、本実施形態の構成では、磁石ユニット6とガイドレール2との間の磁気抵抗が大きくなって磁束が弱まると同時に、外部電磁石部18a,18bに回る磁束が多くなることで、より顕著に磁束の変化が生じることになる。したがって、従来構成よりも磁力の変化割合を大きくとることができるようになり、結果的に磁石ユニット6の小型化が可能となる。   On the other hand, in the configuration of the present embodiment, the magnetic resistance between the magnet unit 6 and the guide rail 2 is increased and the magnetic flux is weakened. At the same time, the magnetic flux that rotates around the external electromagnet portions 18a and 18b is increased. A significant change in magnetic flux will occur. Therefore, the change rate of the magnetic force can be increased as compared with the conventional configuration, and as a result, the magnet unit 6 can be downsized.

次に、図8〜図10を参照して、上記各状態における磁石ユニット6の磁束分布について説明する。   Next, the magnetic flux distribution of the magnet unit 6 in each of the above states will be described with reference to FIGS.

(a)中立状態
図8は磁石ユニット6がガイドレール2に対して中立位置にあるときの磁束分布を示す図である。矢印が磁束の方向を示す。
(A) Neutral state
FIG. 8 is a diagram showing a magnetic flux distribution when the magnet unit 6 is in a neutral position with respect to the guide rail 2. Arrows indicate the direction of magnetic flux.

電磁石16a,16bを励磁していない状態で、磁石ユニット6がガイドレール2に対して中立位置にある場合には、永久磁石13a,13bにより形成される磁束はガイドレール2と内部磁石部17との間で形成されると共に、外部電磁石部18a,18bにも略均等に形成される。   When the electromagnets 16a and 16b are not excited and the magnet unit 6 is in a neutral position with respect to the guide rail 2, the magnetic flux formed by the permanent magnets 13a and 13b is generated between the guide rail 2 and the internal magnet unit 17. Between the outer electromagnet portions 18a and 18b.

(b)x方向に変位した状態
図9は磁石ユニット6がx方向に変位した場合の磁束分布を示す図である。矢印が磁束の方向を示す。
(B) State displaced in the x direction
FIG. 9 is a diagram showing a magnetic flux distribution when the magnet unit 6 is displaced in the x direction. Arrows indicate the direction of magnetic flux.

磁石ユニット6(乗りかご4)がx方向に変位し、磁石ユニット6とガイドレール2との間のx方向の距離が短くなった場合には、第1ガイド面9aと第1磁極19aとの間の磁気抵抗が小さくなり、磁束が強まることで、x方向の磁力が増加する。   When the magnet unit 6 (the car 4) is displaced in the x direction and the distance in the x direction between the magnet unit 6 and the guide rail 2 becomes short, the first guide surface 9a and the first magnetic pole 19a The magnetic resistance in the direction decreases, and the magnetic flux increases, so that the magnetic force in the x direction increases.

(c)y方向に変位した状態
図10は磁石ユニット6がy方向に変位した場合の磁束分布を示す図である。矢印が磁束の方向を示す。
(C) State displaced in the y direction
FIG. 10 is a diagram showing a magnetic flux distribution when the magnet unit 6 is displaced in the y direction. Arrows indicate the direction of magnetic flux.

磁石ユニット6がy方向に変位した場合には、磁石ユニット6の第2ガイド面9bと第2磁極19bとの間のy方向の距離が短くなる。そのため、第2ガイド面9bと第2磁極19bとの間の磁気抵抗が小さくなり、外部電磁石部18a,18b側に回る磁束よりも、内部磁石部18a,18bとガイドレール2との間に回る磁束が強まる。一方で、距離が離れた第3ガイド面9cと第3磁極19cとの間では磁気抵抗が大きくなり、相対的に磁気抵抗が小さな外部電磁石部18a,18b側に磁束が回るため、結果的に大きな力がy方向に作用することになる。   When the magnet unit 6 is displaced in the y direction, the distance in the y direction between the second guide surface 9b of the magnet unit 6 and the second magnetic pole 19b is shortened. Therefore, the magnetic resistance between the second guide surface 9b and the second magnetic pole 19b is reduced, and the magnetic resistance rotates between the internal magnet portions 18a and 18b and the guide rail 2 rather than the magnetic flux rotating toward the external electromagnet portions 18a and 18b. Magnetic flux is strengthened. On the other hand, the magnetic resistance increases between the third guide surface 9c and the third magnetic pole 19c which are separated from each other, and the magnetic flux turns to the external electromagnet portions 18a and 18b having a relatively small magnetic resistance. A large force acts in the y direction.

次に、図11〜図14を参照して、磁石ユニット6の電磁石16a,16bを励磁した場合について説明する。   Next, the case where the electromagnets 16a and 16b of the magnet unit 6 are excited will be described with reference to FIGS.

(a)同一方向に励磁
図11は磁石ユニット6の電磁石16a,16bを永久磁石13a,13bと同一方向に励磁したときの磁束分布を示す図である。矢印が磁束の方向を示す。
(A) Excitation in the same direction FIG. 11 is a diagram showing a magnetic flux distribution when the electromagnets 16a and 16b of the magnet unit 6 are excited in the same direction as the permanent magnets 13a and 13b. Arrows indicate the direction of magnetic flux.

磁石ユニット6の電磁石16a,16bを永久磁石13a,13bと同一方向に磁束が形成されるように励磁した場合には、図11のように磁束が形成される。このとき、電磁石16a,16bの励磁前は外部電磁石部18a,18bに回っていた永久磁石13a,13bの磁束が外部鉄心14a,14bに流れにくくなる。それに伴い、内部磁石部17とガイドレール2との間の磁束が強まることになる。   When the electromagnets 16a and 16b of the magnet unit 6 are excited so that a magnetic flux is formed in the same direction as the permanent magnets 13a and 13b, the magnetic flux is formed as shown in FIG. At this time, before the electromagnets 16a and 16b are excited, the magnetic fluxes of the permanent magnets 13a and 13b that have turned to the external electromagnet portions 18a and 18b are less likely to flow to the external iron cores 14a and 14b. As a result, the magnetic flux between the internal magnet portion 17 and the guide rail 2 is strengthened.

すなわち、電磁石16a,16bを永久磁石13a,13bと同一方向に励磁した場合には、全ガイド面9a,9b,9cと全磁極19,19b,19cとの間の磁束が強まる。このため、第2ガイド面9bと第2磁極19bに作用する磁力と、第3ガイド面9cと第3磁極19cに作用する磁力とが相殺され、結果的に第1ガイド面9aと第1磁極19aとの間で増加する磁力のみが影響を及ぼす。これにより、x方向の磁力を得ることができる。   That is, when the electromagnets 16a, 16b are excited in the same direction as the permanent magnets 13a, 13b, the magnetic flux between all the guide surfaces 9a, 9b, 9c and all the magnetic poles 19, 19b, 19c is strengthened. For this reason, the magnetic force acting on the second guide surface 9b and the second magnetic pole 19b and the magnetic force acting on the third guide surface 9c and the third magnetic pole 19c cancel each other, and as a result, the first guide surface 9a and the first magnetic pole Only the magnetic force increasing with respect to 19a affects. Thereby, the magnetic force in the x direction can be obtained.

(b)逆方向に励磁
図12は磁石ユニット6の電磁石16a,16bを永久磁石13a,13bと逆方向に励磁したときの磁束分布を示す図である。矢印が磁束の方向を示す。
(B) Excitation in the reverse direction FIG. 12 is a diagram showing the magnetic flux distribution when the electromagnets 16a and 16b of the magnet unit 6 are excited in the reverse direction to the permanent magnets 13a and 13b. Arrows indicate the direction of magnetic flux.

電磁石16a,16bを永久磁石13a,13bと逆向きに励磁した場合には、図12のような磁束分布となる。すなわち、永久磁石13a,13bで形成される磁束が外部電磁石18a,18b側に引き込まれる。そのため、各ガイド面9a,9b,9cと各磁極19,19b,19cとの間に形成される磁束が弱まり、磁力を低減させることができる。この場合、y方向の磁力変化は相殺されるため、結果的にx方向の磁力を減少させることができる。   When the electromagnets 16a and 16b are excited in the opposite direction to the permanent magnets 13a and 13b, the magnetic flux distribution is as shown in FIG. That is, the magnetic flux formed by the permanent magnets 13a and 13b is drawn to the external electromagnets 18a and 18b side. Therefore, the magnetic flux formed between each guide surface 9a, 9b, 9c and each magnetic pole 19, 19b, 19c becomes weak, and magnetic force can be reduced. In this case, the magnetic force change in the y direction is canceled out, and as a result, the magnetic force in the x direction can be reduced.

(c)一方を同一方向、他方を逆方向に励磁
図13は磁石ユニット6の一方の電磁石16aを永久磁石13aと同一方向に励磁すると同時に、他方の電磁石16bを永久磁石13bと逆方向に励磁した場合の磁束分布を示す図である。矢印が磁束の方向を示す。
(C) Exciting one in the same direction and the other in the opposite direction FIG. 13 excites one electromagnet 16a of the magnet unit 6 in the same direction as the permanent magnet 13a and simultaneously exciting the other electromagnet 16b in the opposite direction to the permanent magnet 13b. It is a figure which shows the magnetic flux distribution at the time of doing. Arrows indicate the direction of magnetic flux.

電磁石16aを永久磁石13aと同一方向に励磁すると同時に、反対側の電磁石16bを永久磁石13bと逆方向に励磁した場合、永久磁石13aで形成される磁束は、電磁石16aの作用により、第2ガイド面9bと第2磁極19bの間に作用することになる。   When the electromagnet 16a is excited in the same direction as the permanent magnet 13a and at the same time the opposite electromagnet 16b is excited in the opposite direction to the permanent magnet 13b, the magnetic flux formed by the permanent magnet 13a is caused by the action of the electromagnet 16a. It acts between the surface 9b and the second magnetic pole 19b.

一方、永久磁石13bで形成される磁束は、電磁石16bの作用により、第3磁極19c側には回りにくくなり、外部鉄心14b側に引き込まれて、第3ガイド面9cとの間の磁力は弱まる。結果的に、y方向の磁力を得ることができる。また、電磁石16aと電磁石16bを逆向きに励磁することによって、−y方向の力を得ることもできる。   On the other hand, the magnetic flux formed by the permanent magnet 13b is difficult to turn to the third magnetic pole 19c side due to the action of the electromagnet 16b, and is attracted to the external iron core 14b side, so that the magnetic force with the third guide surface 9c is weakened. . As a result, a magnetic force in the y direction can be obtained. Further, by exciting the electromagnet 16a and the electromagnet 16b in opposite directions, a force in the -y direction can be obtained.

次に、本実施形態のように磁石ユニット6の電磁石16a,16bを外部に配置して励磁した場合の特性について説明する。   Next, characteristics when the electromagnets 16a and 16b of the magnet unit 6 are arranged outside and excited as in the present embodiment will be described.

図14は磁石ユニット6の電磁石16a,16bを外部に配置して励磁した場合の特性を示す図である。矢印が磁束の方向を示す。また、図15は磁石ユニット6の電流と磁力との関係を示す図である。図中のaが本実施形態の特性、bが従来構成の特性を示している。   FIG. 14 is a diagram showing characteristics when the electromagnets 16a and 16b of the magnet unit 6 are arranged outside and excited. Arrows indicate the direction of magnetic flux. FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the current and magnetic force of the magnet unit 6. In the figure, a represents the characteristics of the present embodiment, and b represents the characteristics of the conventional configuration.

本実施形態のように、磁石ユニット6の電磁石16a,16bを外部に配置して励磁した場合には、従来構成のように電磁石16a,16bを永久磁石13a,13bの磁気回路中に配置した構成とは異なる特性を得ることができる。   When the electromagnets 16a and 16b of the magnet unit 6 are arranged and excited as in the present embodiment, the electromagnets 16a and 16b are arranged in the magnetic circuit of the permanent magnets 13a and 13b as in the conventional configuration. Different characteristics can be obtained.

すなわち、図14に示すように磁石ユニット6がy方向に変位し、さらに電磁石16a,16bを−y方向の磁力を得るように励磁した場合に、ガイドレール2に近い方の第2磁極19bにほとんど磁束が形成されない状態を作ることができる。   That is, as shown in FIG. 14, when the magnet unit 6 is displaced in the y direction and the electromagnets 16a and 16b are excited so as to obtain a magnetic force in the -y direction, the second magnetic pole 19b closer to the guide rail 2 is applied to the second magnetic pole 19b. A state in which almost no magnetic flux is formed can be created.

この状態から、さらにコイル15a,15bに流す電流を大きくしていき、第2ガイド面9bと第2磁極19bとの間の磁力を弱めると共に、第3ガイド面9cと第3磁極19cとの間の磁束を強めていくものとする。   From this state, the current flowing through the coils 15a and 15b is further increased to weaken the magnetic force between the second guide surface 9b and the second magnetic pole 19b, and between the third guide surface 9c and the third magnetic pole 19c. Let's increase the magnetic flux.

このような場合、磁極近傍にコイルが配置された従来構成では、磁極の極性が反転し、弱めていた磁力を強める方向に逆転してしまう。つまり、図15の破線で示す特性bのように、電流を大きくしていく途中で逆向きの磁力が生じる。このため、電流の上限値を磁力反転前までに設定しておく必要などがあり、制御が難しくなるといった欠点がある。   In such a case, in the conventional configuration in which the coil is disposed in the vicinity of the magnetic pole, the polarity of the magnetic pole is reversed and the magnetic force that has been weakened is reversed in the direction of increasing the magnetic force. That is, as shown by the characteristic b shown by the broken line in FIG. 15, a reverse magnetic force is generated while increasing the current. For this reason, it is necessary to set the upper limit value of the current before reversing the magnetic force, and there is a disadvantage that the control becomes difficult.

これに対し、本実施形態の構成では、さらに大きな電流を流した場合でも、図14に示すような状態で永久磁石13aと外部鉄心14aとの間で磁束が強まるだけであり、第2磁極19bの極性を反転させて磁束を強めることがほとんどない。したがって、図15の実線で示す特性aとなり、電流を上げても磁力の向きが反転せず、制御しやすいといった利点がある。この特性はx方向にも同様の効果を得ることができ、磁力を弱める際に磁極の極性が反転し、強めてしまうことを避けられる。   On the other hand, in the configuration of the present embodiment, even when a larger current flows, the magnetic flux only increases between the permanent magnet 13a and the external iron core 14a in the state shown in FIG. 14, and the second magnetic pole 19b. The magnetic flux is hardly increased by reversing the polarity. Therefore, the characteristic a shown by the solid line in FIG. 15 is obtained, and there is an advantage that even if the current is increased, the direction of the magnetic force is not reversed and control is easy. This characteristic can achieve the same effect in the x direction, and it is possible to avoid reversing and strengthening the polarity of the magnetic pole when the magnetic force is weakened.

図16は本実施形態における磁石ユニット6を用いて磁気ガイド装置5を構成した場合の斜視図である。なお、磁石ユニット6の構成については図3と同様であり、各部の符号は省略する。   FIG. 16 is a perspective view when the magnetic guide device 5 is configured using the magnet unit 6 in the present embodiment. In addition, about the structure of the magnet unit 6, it is the same as that of FIG. 3, and the code | symbol of each part is abbreviate | omitted.

磁気ガイド装置5として構成するために、磁石ユニット6の形状を固定すると共に、センサ等を配置するためのユニット上板41とユニット下板42とで磁石ユニット6の上下を挟み込む。   In order to constitute the magnetic guide device 5, the shape of the magnet unit 6 is fixed, and the upper and lower sides of the magnet unit 6 are sandwiched between a unit upper plate 41 and a unit lower plate 42 for arranging sensors and the like.

ユニット上板41とユニット下板42の外面上には、センサ台43を介してギャップセンサ7が設置される。このギャップセンサ7によって、ガイドレール2と磁石ユニット6との相対的な距離を検出する。このとき、磁石ユニット6の内部磁石部17の上下に平面が確保されている。このため、ユニット上板41とユニット下板42を磁石ユニット6に直接固定することができると共に、ユニット上板41およびユニット下板42の面上に図16に示すようなギャップセンサ7およびセンサ台43を配置するスペースを確保することができる。   On the outer surfaces of the unit upper plate 41 and the unit lower plate 42, the gap sensor 7 is installed via the sensor base 43. The gap sensor 7 detects the relative distance between the guide rail 2 and the magnet unit 6. At this time, flat surfaces are secured above and below the internal magnet portion 17 of the magnet unit 6. Therefore, the unit upper plate 41 and the unit lower plate 42 can be directly fixed to the magnet unit 6, and the gap sensor 7 and sensor base as shown in FIG. 16 are provided on the surfaces of the unit upper plate 41 and the unit lower plate 42. A space for arranging 43 can be secured.

また、ユニット上板41およびユニット下板42には、低摩擦樹脂からなるガイド44が設けられている。このガイド44は、ガイドレール2と接触したときに磁石ユニット6を保護すると共に、接触時の固体潤滑としての役割を持つ。   The unit upper plate 41 and the unit lower plate 42 are provided with guides 44 made of a low friction resin. The guide 44 protects the magnet unit 6 when in contact with the guide rail 2 and has a role as solid lubrication at the time of contact.

なお、締結ボルト45によって磁石ユニット6の鉄心11、12a,12bをユニット上板41、ユニット下板42に固定すると共に、外部電磁石部18a,18bの外部鉄心14a,14bも同様に固定することで、磁石ユニット6の形状を強固に確保することができる。   The iron cores 11, 12a, 12b of the magnet unit 6 are fixed to the unit upper plate 41 and the unit lower plate 42 by the fastening bolts 45, and the external iron cores 14a, 14b of the external electromagnet portions 18a, 18b are similarly fixed. The shape of the magnet unit 6 can be secured firmly.

締結ボルトの固定位置の一例を図19に示す。図19は磁気ガイド装置5の構成を上面から見た場合の平面図である。締結ボルト46によって台座8と鉄心11を強固に固定することができるため、磁気ガイド装置5全体の剛性を十分に高めることができる。   An example of the fixing position of the fastening bolt is shown in FIG. FIG. 19 is a plan view of the configuration of the magnetic guide device 5 as viewed from above. Since the base 8 and the iron core 11 can be firmly fixed by the fastening bolt 46, the rigidity of the entire magnetic guide device 5 can be sufficiently increased.

ここで、図17および図18を参照して、従来構成の磁石ユニットと本実施形態の構成の磁石ユニットとの違いについて説明する。   Here, with reference to FIG. 17 and FIG. 18, the difference between the magnet unit of the conventional configuration and the magnet unit of the configuration of the present embodiment will be described.

図17は従来構成の磁石ユニットを示す斜視図、図18は従来構成の磁石ユニットを用いて磁気ガイド装置を構成した場合の斜視図である。従来構成の磁石ユニットを6’で示し、その磁石ユニットを用いた磁気ガイド装置を5’で示す。   FIG. 17 is a perspective view showing a conventional magnet unit, and FIG. 18 is a perspective view when a magnetic guide device is configured using the conventional magnet unit. A conventional magnetic unit is indicated by 6 ', and a magnetic guide device using the magnet unit is indicated by 5'.

図17に示すように、磁石ユニット6’は、永久磁石13a,13bと磁極との間にコイル15a’〜15d’が配置されている。この磁石ユニット6’にユニット上板41およびユニット下板42を設置するためには、コイル15a’〜15d’によって形成される段差を回避して平面を構成しなければならない。そこで、図18に示すように、固定冶具50を介在させてコイル15a’〜15d’の高さ分の嵩上げを行う。   As shown in FIG. 17, in the magnet unit 6 ', coils 15a' to 15d 'are disposed between the permanent magnets 13a and 13b and the magnetic poles. In order to install the unit upper plate 41 and the unit lower plate 42 in the magnet unit 6 ', it is necessary to form a plane while avoiding the steps formed by the coils 15a' to 15d '. Therefore, as shown in FIG. 18, the height of the coils 15 a ′ to 15 d ′ is raised by interposing the fixing jig 50.

このような固定冶具50を用いて磁気ガイド装置5’を構成した場合、部品点数が増加するばかりではなく、磁石ユニット6’を組み立てる際に基準面を確保することが困難であり、組み立て性が損なわれる。   When the magnetic guide device 5 ′ is configured using such a fixing jig 50, not only the number of parts is increased, but it is difficult to secure a reference surface when assembling the magnet unit 6 ′. Damaged.

また、磁石ユニット6’に直接接触している部品は固定冶具50のみとなるため、この固定冶具50によって磁石ユニット6’を強固に固定する必要がある。しかし、磁石ユニット6’の永久磁石13a,13bの近傍は比較的強固に固定することができるが、磁極近傍については、コイル15a,15bを避けて固定しなければならないため、スペースを確保することが難しい。また、固定の基礎となる部品が近傍にないために、強固に固定することが困難である。強固に固定するにしても、さらに冶具を用いてユニット上板41およびユニット下板42との間を埋める必要があるため、十分な強度を得ることが難しい。   In addition, since only the fixing jig 50 is in direct contact with the magnet unit 6 ′, it is necessary to firmly fix the magnet unit 6 ′ with the fixing jig 50. However, although the vicinity of the permanent magnets 13a and 13b of the magnet unit 6 'can be fixed relatively firmly, the vicinity of the magnetic poles must be fixed while avoiding the coils 15a and 15b, so that a space is secured. Is difficult. Further, since there are no parts that serve as a basis for fixing in the vicinity, it is difficult to fix firmly. Even if it is firmly fixed, it is difficult to obtain sufficient strength because it is necessary to fill the space between the unit upper plate 41 and the unit lower plate 42 using a jig.

また、コイル15a’〜15d’の上下にユニット上板41およびユニット下板42を配置するため、磁気ガイド装置5’全体の高さが高くなり、装置の大型化、重量の増加の要因となって、乗りかご4への据付性が低下する。   Further, since the unit upper plate 41 and the unit lower plate 42 are arranged above and below the coils 15a ′ to 15d ′, the height of the entire magnetic guide device 5 ′ increases, which causes an increase in the size and weight of the device. Thus, the installation property to the car 4 is lowered.

また、コイル15a’,15c’がガイドレール2の側にあることで、寸法上の制約となり、コイル15a’,15c’を大きくすることができない。何らかの要因でガイドレール2に磁石ユニット6’が接触した際、コイル15a’,15c’が触れることで破損や断線するといった可能性がある。   Further, since the coils 15a 'and 15c' are on the guide rail 2 side, the size is limited, and the coils 15a 'and 15c' cannot be enlarged. When the magnet unit 6 ′ contacts the guide rail 2 for some reason, there is a possibility that the coils 15 a ′ and 15 c ′ are touched to cause breakage or disconnection.

一方、本実施形態の磁石ユニット6を用いて磁気ガイド装置5を構成した場合には、ユニット上板41およびユニット下板42を鉄心11、12a,12bに直接接触させることができるので組み立てが簡単である。また、磁極先端に至るまで強固に固定することができると共に、磁気ガイド装置5の高さを従来よりも低くすることができる。したがって、結果的に装置の小型化と共に部品点数の削減、重量の低減を図ることが可能となる。また、コイル15a,15bがガイドレール2に面していないことから、コイル15a,15bが何らかの要因により破損や断線といった可能性を低減することができる。   On the other hand, when the magnetic guide device 5 is configured using the magnet unit 6 of the present embodiment, the unit upper plate 41 and the unit lower plate 42 can be brought into direct contact with the iron cores 11, 12a, 12b, so that assembly is easy. It is. In addition, the magnetic guide device 5 can be firmly fixed up to the tip of the magnetic pole, and the height of the magnetic guide device 5 can be made lower than before. Therefore, as a result, it is possible to reduce the number of parts and the weight as well as downsizing the apparatus. Further, since the coils 15a and 15b do not face the guide rail 2, the possibility that the coils 15a and 15b are damaged or disconnected due to some factor can be reduced.

なお、本実施形態では、スペーサ20a,20b,20c,20dの形状を直方体としたブロックで構成しているが、非磁性材料であれば、その形状は特に関係しない。すなわち、内部磁石部17と外部電磁石部18a,18bとの間に非磁性部分あるいは空隙を確保することができれば、どのような介在物を用いてもよい。   In the present embodiment, the spacers 20a, 20b, 20c, and 20d are configured by blocks having a rectangular parallelepiped shape, but the shape is not particularly relevant as long as it is a non-magnetic material. That is, any inclusion may be used as long as a nonmagnetic portion or a gap can be secured between the inner magnet portion 17 and the outer electromagnet portions 18a and 18b.

(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described.

図20は第2の実施形態に係る磁気ガイド装置5の構成を示す斜視図である。図21は同実施形態における磁気ガイド装置5の構成を上面から見た場合の平面図である。なお、磁石ユニット6の構成については図3と同様であり、各部の符号は省略する。   FIG. 20 is a perspective view showing the configuration of the magnetic guide device 5 according to the second embodiment. FIG. 21 is a plan view of the configuration of the magnetic guide device 5 in the same embodiment as viewed from above. In addition, about the structure of the magnet unit 6, it is the same as that of FIG. 3, and the code | symbol of each part is abbreviate | omitted.

上記第1の実施形態では、磁石ユニット6をユニット上板41およびユニット下板42によって固定する構成とした。これに対し、第2の実施形態では、図20および図21に示すように、磁石ユニット6の外部電磁石部18a,18bを内部磁石部17にスペーサ20a,20b,20c,20dを介して固定した上で磁気ガイド装置5を構成する。   In the first embodiment, the magnet unit 6 is fixed by the unit upper plate 41 and the unit lower plate 42. On the other hand, in the second embodiment, as shown in FIGS. 20 and 21, the external electromagnet portions 18a and 18b of the magnet unit 6 are fixed to the internal magnet portion 17 via spacers 20a, 20b, 20c and 20d. The magnetic guide device 5 is configured as described above.

この場合、外部電磁石部18a,18bの外部鉄心14a,14bおよびスペーサ20a,20b,20c,20dに貫通した穴をあけ、その穴を通したボルト47によって内部磁石部17の中央鉄心11および側部鉄心12a,12bに固定することができる。   In this case, a hole penetrating the outer iron cores 14a and 14b and the spacers 20a, 20b, 20c and 20d of the outer electromagnet portions 18a and 18b is formed, and the central iron core 11 and the side portions of the inner magnet portion 17 are formed by bolts 47 passing through the holes. It can be fixed to the iron cores 12a and 12b.

このように構成することによって、ユニット上板41およびユニット下板42を取り付ける前に、磁石ユニット6の全体の形状を確立することができる。このため、組み立て性が向上すると共に、スペーサ20a,20b,20c,20dを介して内部磁石部17に対して電磁石16a,16bの相対的な位置を精度よく固定することができる。これにより、組み立て性による特性のばらつきを抑えることができる。   By comprising in this way, before attaching the unit upper board 41 and the unit lower board 42, the whole shape of the magnet unit 6 can be established. For this reason, the assemblability is improved, and the relative positions of the electromagnets 16a and 16b can be accurately fixed to the internal magnet portion 17 via the spacers 20a, 20b, 20c and 20d. Thereby, the dispersion | variation in the characteristic by assembly property can be suppressed.

また、第2の実施形態のように、外部電磁石部18a,18bを内部磁石部17に直接固定した場合には、ユニット上板41およびユニット下板42を上記第1の実施形態のようにコイル15a,15bを避けて両側部を切り欠いた形状とする必要はなく、内部磁石部17の上下面にのみ固定する形状としてもよい。   When the external electromagnet portions 18a and 18b are directly fixed to the internal magnet portion 17 as in the second embodiment, the unit upper plate 41 and the unit lower plate 42 are coiled as in the first embodiment. It is not necessary to have a shape in which both side portions are cut away so as to avoid 15a and 15b, and the shape may be fixed only to the upper and lower surfaces of the internal magnet portion 17.

(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態について説明する。
図22は第3の実施形態に係る磁石ユニット6の構成を上面から見た場合の平面図である。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described.
FIG. 22 is a plan view when the configuration of the magnet unit 6 according to the third embodiment is viewed from above.

上記第1および第2の実施形態では、磁石ユニット6の内部磁石部17の両側部に外部電磁石部18a,18bを配置する構成とした。この場合、永久磁石13a,13bは、第1磁極19aを挟んで両側に、第1磁極19aと平行に磁極を形成する向きに配置される。また、外部電磁石部18a,18bは、永久磁石13a,13bの外側にスペーサ20を介して第1磁極19aと平行に磁極を形成する向きに配置される。   In the said 1st and 2nd embodiment, it was set as the structure which arrange | positions the external electromagnet parts 18a and 18b on the both sides of the internal magnet part 17 of the magnet unit 6. FIG. In this case, the permanent magnets 13a and 13b are arranged on both sides of the first magnetic pole 19a so as to form magnetic poles in parallel with the first magnetic pole 19a. In addition, the external electromagnet portions 18a and 18b are arranged in a direction in which magnetic poles are formed in parallel to the first magnetic pole 19a via the spacers 20 on the outside of the permanent magnets 13a and 13b.

これに対し、第3の実施形態では、図22に示すように、永久磁石13a,13bをガイドレール2と直交する向きに配置している。すなわち、永久磁石13a,13bは、第1磁極19aを挟んで両側に第2磁極19bと第3磁極19cと平行に磁極を形成する向きに配置される。   On the other hand, in 3rd Embodiment, as shown in FIG. 22, the permanent magnets 13a and 13b are arrange | positioned in the direction orthogonal to the guide rail 2. As shown in FIG. In other words, the permanent magnets 13a and 13b are arranged in such a direction that the magnetic poles are formed in parallel to the second magnetic pole 19b and the third magnetic pole 19c on both sides of the first magnetic pole 19a.

また、外部電磁石部18は、その永久磁石13a,13bの外側つまりガイドレール2の反対側にスペーサ20を介して第2磁極19b,第3磁極19cと平行に磁極を形成する向きに配置される。   Further, the external electromagnet portion 18 is arranged on the outside of the permanent magnets 13a and 13b, that is, on the opposite side of the guide rail 2 in a direction to form magnetic poles in parallel with the second magnetic pole 19b and the third magnetic pole 19c via the spacer 20. .

このような構成において、上記第1の実施形態と同様に、2つの電磁石16a,16bをそれぞれ励磁することによって、x方向およびy方向の磁力を制御することができる。   In such a configuration, similarly to the first embodiment, the magnetic forces in the x direction and the y direction can be controlled by exciting the two electromagnets 16a and 16b, respectively.

このように、ガイドレール2の反対側に永久磁石13a,13bと外部電磁石部18を配置した構成にすることで、磁石ユニット6のy方向の長さを短くすることができる。また、上記第1および第2の実施形態の構成では左右に分割されていた外部鉄心14a,14bを1つの外部鉄心14に一体化することができ、部品点数を削減することができるなどの利点がある。   In this way, by configuring the permanent magnets 13a and 13b and the external electromagnet portion 18 on the opposite side of the guide rail 2, the length of the magnet unit 6 in the y direction can be shortened. Further, in the configurations of the first and second embodiments, the external iron cores 14a and 14b divided into the left and right can be integrated into one external iron core 14, and the number of parts can be reduced. There is.

以上のように少なくとも1つの実施形態によれば、制御性を損なうことなく、組み立てが容易で、固定強度が高く、小型化が可能な磁気ユニットおよびエレベータの磁気ガイド装置を提供することができる。   As described above, according to at least one embodiment, it is possible to provide a magnetic unit and an elevator magnetic guide device that are easy to assemble, have high fixing strength, and can be miniaturized without impairing controllability.

なお、上記各実施形態では、エレベータの乗りかごを例にして説明したが、本発明は磁気力を利用して移動体を非接触で支持するものであれば、そのすべてに適用可能である。   In each of the above embodiments, the elevator car has been described as an example. However, the present invention can be applied to all of them as long as the moving body is supported in a non-contact manner using magnetic force.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1…昇降路、2…ガイドレール、3…ロープ、4…乗りかご、4a…かごドア、5…磁気ガイド装置、6…磁石ユニット、7…ギャップセンサ、8…台座、9a…第1ガイド面、9b…第2ガイド面、9c…第3ガイド面、11…中央鉄心、12a,12b…側部鉄心、13a,13b…永久磁石、14a,14b…外部鉄心、15a,15b…コイル、16a,16b…電磁石、17…内部磁石部、18a,18b…外部磁石部、19a…第1磁極、19b…第2磁極、19c…第1磁極、20a〜20d…スペーサ、21…制御装置、22…センサ部、23…演算器、24…ドライバ、25…電流検出器、31a〜31d…永久磁石磁束、32a,32b…電磁石磁束、41…ユニット上板、42…ユニット下板、43…センサ台、44…ガイド、45〜47…締結ボルト、50…固定冶具。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hoistway, 2 ... Guide rail, 3 ... Rope, 4 ... Riding car, 4a ... Car door, 5 ... Magnetic guide apparatus, 6 ... Magnet unit, 7 ... Gap sensor, 8 ... Base, 9a ... 1st guide surface , 9b ... 2nd guide surface, 9c ... 3rd guide surface, 11 ... Central iron core, 12a, 12b ... Side iron core, 13a, 13b ... Permanent magnet, 14a, 14b ... External iron core, 15a, 15b ... Coil, 16a, 16b ... Electromagnet, 17 ... Internal magnet part, 18a, 18b ... External magnet part, 19a ... 1st magnetic pole, 19b ... 2nd magnetic pole, 19c ... 1st magnetic pole, 20a-20d ... Spacer, 21 ... Control apparatus, 22 ... Sensor , 23 ... computing unit, 24 ... driver, 25 ... current detector, 31a to 31d ... permanent magnet magnetic flux, 32a and 32b ... electromagnet magnetic flux, 41 ... unit upper plate, 42 ... unit lower plate, 43 ... sensor base, 44 Guide, 45-47 ... fastening bolt, 50 ... fixing jig.

Claims (10)

磁性部材に対して3方向から空隙を介して対向する磁極を有する永久磁石と鉄心とからなる内部磁石部と、
この内部磁石部と磁性部材とで形成される磁気回路の外側に位置し、上記永久磁石の両磁極近傍に磁極を有する電磁石と鉄心とからなる外部電磁石部と
を備えたことを特徴とする磁石ユニット。
An internal magnet portion composed of a permanent magnet having a magnetic pole facing the magnetic member through a gap from three directions and an iron core; and
A magnet that is located outside a magnetic circuit formed by the inner magnet portion and the magnetic member, and has an electromagnet having magnetic poles in the vicinity of both magnetic poles of the permanent magnet and an outer electromagnet portion made of an iron core. unit.
上記内部磁石部は、
上記磁性部材の一面に対向する第1磁極と、この第1磁極とは異なる極性で、上記第1磁極とほぼ直行し、かつ上記磁性部材を介して互いに対向するように配置された同極の第2および第3磁極とを有し、上記第1、第2及び第3磁極を端部としたE字形状となるように構成され、
上記第1磁極と上記第2磁極との間、上記第1磁極と上記第3磁極との間に上記永久磁石が介在されており、
上記外部電磁石部は、
上記内部磁石部の上記永久磁石の両磁極の近傍に磁極を有し、かつ、上記内部磁石部との間に非磁性体のスペーサが介在されていることを特徴とする請求項1記載の磁石ユニット。
The internal magnet part is
A first magnetic pole opposed to one surface of the magnetic member, and a magnetic pole of a polarity different from the first magnetic pole, substantially perpendicular to the first magnetic pole, and disposed so as to oppose each other via the magnetic member The second and third magnetic poles are configured to have an E shape with the first, second, and third magnetic poles as ends.
The permanent magnet is interposed between the first magnetic pole and the second magnetic pole, between the first magnetic pole and the third magnetic pole,
The external electromagnet part is
2. The magnet according to claim 1, wherein the magnet has magnetic poles in the vicinity of both magnetic poles of the permanent magnet of the inner magnet portion, and a non-magnetic spacer is interposed between the inner magnet portion and the inner magnet portion. unit.
上記スペーサによる非磁性部分の距離は、上記磁性部材が上記内部磁石部磁極との間で中立位置にあるときに形成されるすき間と同等あるいはそれ以上であることを特徴とする請求項2記載の磁石ユニット。   The distance of the nonmagnetic part by the spacer is equal to or more than a gap formed when the magnetic member is in a neutral position with respect to the magnetic pole of the internal magnet part. Magnet unit. 上記内部磁石部の上記永久磁石は、
上記第1磁極と平行に磁極を形成する向きに配置され、
上記外部電磁石部の上記電磁石は、
上記永久磁石の外側に上記スペーサを介して上記第1磁極と平行に磁極を形成する向きに配置されていることを特徴とする請求項2記載の磁石ユニット。
The permanent magnet of the internal magnet part is
Arranged to form a magnetic pole parallel to the first magnetic pole,
The electromagnet of the external electromagnet part is
3. The magnet unit according to claim 2, wherein the magnet unit is disposed outside the permanent magnet so as to form a magnetic pole in parallel with the first magnetic pole via the spacer.
上記内部磁石部の上記永久磁石は、
上記第2および第3磁極と平行に磁極を形成する向きに配置され、
上記外部電磁石部の上記電磁石は、
上記永久磁石の外側に上記スペーサを介して上記第2および第3磁極と平行に磁極を形成する向きに配置されていることを特徴とする請求項2記載の磁石ユニット。
The permanent magnet of the internal magnet part is
Arranged to form a magnetic pole parallel to the second and third magnetic poles,
The electromagnet of the external electromagnet part is
3. The magnet unit according to claim 2, wherein the magnet unit is disposed outside the permanent magnet so as to form a magnetic pole in parallel with the second and third magnetic poles via the spacer.
上記外部電磁石部は、
上記内部磁石部に対して上記スペーサを挟んでボルトで締結されていることを特徴とする請求項2記載の磁石ユニット。
The external electromagnet part is
The magnet unit according to claim 2, wherein the magnet unit is fastened to the inner magnet portion with a bolt across the spacer.
上記内部磁石部の一部と締結された固定板が配置され、上記内部磁石部をE字形状に固定する構成となっていることを特徴とする請求項2記載の磁石ユニット。   The magnet unit according to claim 2, wherein a fixing plate fastened to a part of the inner magnet portion is arranged to fix the inner magnet portion in an E shape. 上記内部磁石部の一部と上記外部電磁石部の一部とを締結した固定板が配置され、上記内部磁石部をE字形状に固定すると共に上記外部電磁石部を固定する構成となっていることを特徴とする請求項2記載の磁石ユニット。   A fixing plate in which a part of the internal magnet part and a part of the external electromagnet part are fastened is arranged to fix the internal magnet part in an E shape and to fix the external electromagnet part. The magnet unit according to claim 2. 磁性体を含むガイドレールと、
このガイドレールに沿って移動する乗りかごと、
この乗りかごの上記ガイドレールとの対向部に設置され、磁気力の作用により上記乗りかごを上記ガイドレールに対して非接触にて支持し、前記ガイドレールに対して3方向から空隙を介して対向する磁極を有する永久磁石と鉄心とからなる内部磁石部と、この内部磁石部とガイドレールとで形成される磁気回路の外側に位置し、上記永久磁石の両磁極近傍に磁極を有する電磁石と鉄心とからなる外部電磁石部を備えた磁石ユニットと、
上記磁石ユニットの上記磁気回路の状態を検出するセンサ部と、
このセンサ部の検出信号に基づいて、上記磁石ユニットの磁気力を制御する制御手段と
を具備したことを特徴とするエレベータの磁気ガイド装置。
A guide rail including a magnetic body;
Ride along the guide rail
It is installed at the opposite part of the car to the guide rail and supports the car in a non-contact manner with respect to the guide rail by the action of magnetic force. An internal magnet portion composed of a permanent magnet having an opposing magnetic pole and an iron core, an electromagnet located outside the magnetic circuit formed by the internal magnet portion and the guide rail, and having a magnetic pole near both magnetic poles of the permanent magnet; A magnet unit having an external electromagnet portion made of an iron core;
A sensor unit for detecting a state of the magnetic circuit of the magnet unit;
An elevator magnetic guide device comprising: control means for controlling the magnetic force of the magnet unit based on a detection signal of the sensor unit.
上記制御手段は、
上記センサ部で検出された状態量に基づいて、上記電磁石の電流をゼロに収束させながら上記磁気回路が安定するように制御することを特徴とする請求項9記載のエレベータの磁気ガイド装置。
The control means includes
The elevator magnetic guide device according to claim 9, wherein the magnetic circuit is controlled based on a state quantity detected by the sensor unit so that the current of the electromagnet is converged to zero and the magnetic circuit is stabilized.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200385240A1 (en) * 2017-11-29 2020-12-10 Jfe Steel Corporation Lifting-magnet attachment magnetic pole unit, steel-lifting magnetic-pole-equipped lifting magnet, steel material conveying method, and steel plate manufacturing method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2705477B2 (en) * 1992-08-10 1998-01-28 株式会社大林組 Elevator lifting device
JPH10236748A (en) * 1997-02-24 1998-09-08 Toshiba Corp Running guide device for elevator
JPH11214217A (en) * 1998-01-27 1999-08-06 Genesis:Kk Hybrid magnet
JP2005350267A (en) * 2004-05-11 2005-12-22 Toshiba Elevator Co Ltd Magnet unit, elevator guiding apparatus and weighing apparatus

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5749444A (en) * 1995-10-31 1998-05-12 Otis Elevator Company Contactless slide guide for elevators
TW442436B (en) * 1997-02-24 2001-06-23 Toshiba Corp Running guide device for elevator
FI108024B (en) * 1997-11-06 2001-11-15 Kone Corp Lift cable shoe
JP4097848B2 (en) * 1999-07-06 2008-06-11 東芝エレベータ株式会社 Elevator guide device
JP5294164B2 (en) * 2007-09-11 2013-09-18 東芝エレベータ株式会社 Magnetic guide device
CN101863404A (en) * 2009-04-14 2010-10-20 王红欣 Magnetic suspension guide shoe device for elevator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2705477B2 (en) * 1992-08-10 1998-01-28 株式会社大林組 Elevator lifting device
JPH10236748A (en) * 1997-02-24 1998-09-08 Toshiba Corp Running guide device for elevator
JPH11214217A (en) * 1998-01-27 1999-08-06 Genesis:Kk Hybrid magnet
JP2005350267A (en) * 2004-05-11 2005-12-22 Toshiba Elevator Co Ltd Magnet unit, elevator guiding apparatus and weighing apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200385240A1 (en) * 2017-11-29 2020-12-10 Jfe Steel Corporation Lifting-magnet attachment magnetic pole unit, steel-lifting magnetic-pole-equipped lifting magnet, steel material conveying method, and steel plate manufacturing method
US11875940B2 (en) * 2017-11-29 2024-01-16 Jfe Steel Corporation Lifting-magnet attachment magnetic pole unit, steel-lifting magnetic-pole-equipped lifting magnet, steel material conveying method, and steel plate manufacturing method

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