JP2017095201A

JP2017095201A - エレベーター

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Publication number: JP2017095201A
Application number: JP2015226199A
Authority: JP
Inventors: 森　和久; Kazuhisa Mori; 和久森; 真輔井上; Shinsuke Inoue; 大沼　直人; Naoto Onuma; 大沼　　直人; 正人石塚; Masato Ishizuka
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2015-11-19
Filing date: 2015-11-19
Publication date: 2017-06-01
Anticipated expiration: 2035-11-19
Also published as: CN106800227A; JP6626695B2; CN106800227B

Abstract

【課題】かごへの給電を非接触で行うとともに、位置検出に光を用い被検出体として光を遮蔽する遮蔽板を用いた位置検出器を用いる場合に、かごに設けられる受電部と位置検出器とを隣接させずに配置できるようにしたエレベーターを提供する。【解決手段】昇降路内を昇降するかごと、昇降路内に設けられた送電部と、かごに設けられ送電部から非接触で給電される受電部と、昇降路内に設けられた遮蔽板と、かごに設けられ光を照射し遮蔽板で遮蔽された光のパターンを検出することで位置を検出する位置検出器とを備えたエレベーターにおいて、受電部（７）は送電部（８）が内部を通過する凹部を有し、位置検出器（５）は遮蔽板（６）が内部を通過する凹部を有し、受電部の凹部は、遮蔽板が受電部の凹部の内部を通過できる大きさを有し、受電部は、遮蔽板が受電部の凹部の内部を通過する位置に配置されている。【選択図】図４

Description

本発明は、乗りかごへの非接触給電機能を有するエレベーターに関する。

一般的なエレベーターは、かごから吊り下げられるテールコードと呼ばれる給電線により、かご内機器への給電を行っている。これに対して、このテールコードを無くしたエレベーターも提案されている。

かごから吊り下げられる給電線を無くしたエレベーターでは、かご内機器への給電方法として、例えば特許文献１に示すように、停止中に非接触給電を用いて給電し、かごに搭載した蓄電装置に充電して、走行中は蓄電装置から電力供給する方法が示されている。

また、エレベーターの制御のためには、かご位置を検出する位置検出器があり、特許文献１の第１３図では、位置検出器と受電部とを隣接してかご上部に配置した例が示されている。

また、特許文献２では、各階に非接触給電を行うための送電部を設けるとともに、送電部あるいは受電部で、誘導電圧や磁束を検出することによりかごが扉開閉位置にあるかどうかの位置検出もできる構成としたものが記載されている。この構成では、位置検出器を別途設ける必要がなくなる。

また、非接触給電に関するものではないが、位置検出に関する技術として、特許文献３では、位置検出に光を用い、被検出体として用いられる光を遮蔽する遮蔽板（被検出体）の形状を工夫することで高精度に位置を検出する技術について記載されている。

ＷＯ２００２−０９８７７９号公報特開２００６−１９３２７５号公報特開２０１０−６５６２号公報

しかしながら、エレベーターのかごや昇降路内には様々な機器が配置されるため、機器を配置するスペースに余裕がなく、特許文献１のように位置検出器と受電部とを隣接してかご上部に配置することができない場合がある。

ここで、特許文献２では、位置検出器を別途設けず、非接触給電を行う送電部あるいは受電部自身で、誘導電圧や磁束を検出することにより位置を検出している。しかし、この方式では高精度な位置の検出が行えないという問題がある。

したがって、高精度な位置の検出を行うために、例えば特許文献１や特許文献３のような、位置検出に光を用い被検出体として光を遮蔽する遮蔽板を用いた位置検出器が必要になる。

そこで、本発明の課題は、かごへの給電を非接触で行うとともに、位置検出に光を用い被検出体として光を遮蔽する遮蔽板を用いた位置検出器を用いる場合に、かごに設けられる受電部と位置検出器とを隣接させずに配置できるようにしたエレベーターを提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明では、例えば、昇降路内を昇降するかごと、前記昇降路内に設けられた送電部と、前記かごに設けられ前記送電部から非接触で給電される受電部と、前記昇降路内に設けられた遮蔽板と、前記かごに設けられ光を照射し前記遮蔽板で遮蔽された前記光のパターンを検出することで位置を検出する位置検出器とを備えたエレベーターにおいて、前記受電部は前記送電部が内部を通過する凹部を有し、前記位置検出器は前記遮蔽板が内部を通過する凹部を有し、前記受電部の凹部は、前記遮蔽板が前記受電部の凹部の内部を通過できる大きさを有し、前記受電部は、前記遮蔽板が前記受電部の凹部の内部を通過する位置に配置されていることを特徴とする

上記のような構成とすることで、かごへの給電を非接触で行うとともに、位置検出に光を用い被検出体として光を遮蔽する遮蔽板を用いた位置検出器を用いる場合に、かごに設けられる受電部と位置検出器とを隣接させずに配置できる。

実施例１を説明する概略図。実施例１におけるエレベーター全体を示す縦断面図。実施例１におけるかごの概略構造図。実施例１における位置検出装置と給電装置との位置関係を示す斜視図。実施例１における位置検出の一例について説明する図。実施例１における位置検出装置と給電装置との水平断面図。実施例１における給電装置の一例を説明する図。

本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。尚、各図および各実施例において、同一又は類似の構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。

図１から図３に、実施例１のエレベーターを示す。図１は、実施例１を説明する概略図であり、図１（ａ）はかごの正面図であり、図１（ｂ）はＡ−Ａ’矢視図、図１（ｃ）はＢ−Ｂ’矢視図である。図２は、実施例１におけるエレベーター全体を示す縦断面図。図３は、実施例１におけるかごの概略構造図である。

図１から図３に示すように、実施例１のエレベーターは、例えば、昇降路１００内を昇降するかご（乗りかご）１と、昇降路１００内に設けられた送電部８と、かご１に設けられ送電部８から非接触で給電される受電部７と、昇降路１００内に設けられた遮蔽板６（６１、６２、・・・、６ｎ）と、かご１に設けられ光を照射し遮蔽板６で遮蔽された光のパターンを検出することで位置を検出する位置検出器５とを備える。

エレベーターのかご１には、ドア２と、かご制御装置２１と、例えばかご１内の温度調節をするエアコンやかご１内の気圧を調節する気圧制御装置などのかご機器３とが搭載されている。また、かご１は、図示していないガイドレールに沿ってスムーズな昇降ができるようにガイドローラ４を有していてもよい。ここでは、超高速エレベーターに用いられる３軸ローラ４１、４２、４３）で構成されている例を示した。なお、ガイドローラ４の詳細形状は略記とした。

図２に示すように、かご１は巻上機１１からロープ１２で吊り下げられており、ロープ１２のかごと反対側には図１に示したつりあいおもり１３が設けられ、昇降時の駆動電力低減を図っている。なお、図２ではつり合いおもりについては図示を省略した。

昇降路１００内には、各階（ここでは、１、２・・・、ｎ階）に、位置を検出するための被検出体として遮蔽板６（６１、６２、・・・、６ｎ）が設置されており、かご１に設置された位置検出器５がこれらの遮蔽板６により、その位置を検出している。

また、図１（ｂ）に示すように、かご１や昇降路１００内には、かご１に近接して領域５１の位置には、終端階よりも行き過ぎることを抑制するための安全スイッチ類が取り付けられ、領域５２の位置にはかごの過速度を検出するためのガバナロープが配置され、領域５３の位置にはかご上下間の配線が取り付けられている。そのため、かご上部には受電部７を配置するスペースが無い。

そこで、図１（ｃ）に示すように、上から見たときにかご上部の位置検出器５とほぼ同じ位置、すなわち、かご中心線Ｌ１から位置検出器５の中心線Ｌ２までの距離と、かご中心線Ｌ１からかご下部にある受電部７の中心線Ｌ３までの距離がどちらもＬｃとなるように配置している。かご機器３への給電は、制御装置１０から給電線８３、送電回路８２及び送電部８を介して非接触で受電部７に給電される。さらに、受電部７からかご下部に設置した受電回路（例えば整流回路）９１を介して蓄電装置９２（例えば充放電回路及び蓄電池）を充電する。かご１が走行中の場合、この蓄電装置９２からかご機器３（かご制御装置２１も含まれる）に給電される。

図４は、実施例１における位置検出装置と給電装置との位置関係を示す斜視図である。図４に、位置検出装置として位置検出器５と遮蔽板６を、給電装置として受電部７と送電部８を示し、さらにこれらの位置関係を示す。

図４に示すように、受電部７は送電部８が内部を通過する凹部を有し、位置検出器５は遮蔽板６が内部を通過する凹部を有し、受電部７の凹部は、遮蔽板６が受電部７の凹部の内部を通過できる大きさを有し、受電部７は、遮蔽板６が受電部７の凹部の内部を通過する位置に配置されている。これにより、スペースの制限があった場合でも、かご１に設けられる受電部７と位置検出器５とを隣接させずに配置できる。例えば、図中に点線で示すように遮蔽板６の水平断面への投影部分６００が、破線で示した送電部８の水平断面への投影部分８００に含まれるようになっている。これにより、エレベーター走行中に、各階にある遮蔽板にかごの受電部７が衝突する危険性がない空隙が確保される。なお、図４では投影部分６００が投影部分８００に完全に含まれる場合を示しているが、これに限られず、少なくとも一部が含まれていない場合でもよい。

また、受電部７と送電部８とは、その中心が一致するときが最も結合が高くなるので、非接触給電の送電効率が良い。そこで、エレベーター据付時に送電部８を設置する位置を調整しやすいように、それぞれの中心線７０、８０を目視できるような目印を設けている。

図５は、実施例１における位置検出の一例について説明する図であり、位置検出器５が検出する信号の模式図である。

遮蔽板６の平面形状は送電部８の平面形状と異なっており、位置検出器５は、送電部８が位置検出器５の凹部の内部を通過する場合と遮蔽板６が位置検出器５の凹部の内部を通過する場合とを区別して遮蔽板６による位置の検出が可能となっている。

また、位置検出器５は、複数本の光を照射し、遮蔽板６は、１つの遮蔽板６の中で複数本の光を遮蔽するパターンが異なる複数のゾーンを有し、位置検出器５は、複数本の光が遮蔽されたパターンに基づいて複数のゾーンのうちのどのゾーンであるかを検出可能である。

図５では、位置検出器５は３つの光を照射するとともに３つの光学センサを用いて受光し、３つの光がそれぞれの光学センサに至るまでの間に遮蔽板６でどのように遮蔽されるかというパターンを検出することでその位置が判別できる。例えば、かご１が停止位置から離れている場合には、遮蔽されないので３つとも光を検出できる。ゾーン１では、最も左にあるセンサは遮蔽され、ゾーン２では３つとも光が遮蔽され、ゾーン３では両脇の光が遮蔽される。このように複数のパターンを識別できるため、細かい位置検出が可能である。さらに、例えばゾーン２では３つの光が全て遮蔽されるパターンがあるが、その前に必ずゾーン１やゾーン３を経由するので、いきなりゾーン２のように３つの光が全て遮蔽されることがないようにしている。したがって、位置検出器５の凹部の内部を通過しているのが送電部８なのか遮蔽板６なのかを区別することが可能である。

図６は、実施例１における位置検出装置と給電装置との水平断面図である。図６（ａ）はかご位置検出部分（位置検出器５、遮蔽板６、遮蔽板支持体６０）の水平断面、図６（ｂ）は給電部分（受電部７、送電部８、送電部支持体８１）の水平断面の概略を示している。走行中に接触しないようにするために必要な空隙をｄｍとすると、それ以上の空隙が確保されるようになっている。図４でも示したように、遮蔽板６よりも送電部８の方が厚みが大きいため、据付時には、例えばｄｍ＝ｄｃ１＝ｄｃ２となるように設置する。このときには、ｄｐ１及びｄｐ２はｄｍより大きい空隙が確保される。

図７は、実施例１における給電装置の一例を説明する図である。図７（ａ）は上面図であり、図７（ｂ）は凹部の内側から一方を見た側面図である。受電部７は受電コイル部７１と磁性体部７２とから構成されている。ここでは受電コイル部７１は送電コイル部と同じ形状とすることが可能である。

そして、図２に示すように、最下階で給電する場合には、エレベーター据付時に、はじめに、かご１が最下階（１階）の乗場と高さが一致するように遮蔽板６１の設置する位置を調整する。さらに、その時に給電装置の給電効率が最も良くなるように、受電部７の中心線７０に送電部８の中心線８０が一致するように送電部８の設置する位置を調整する。このようにすることで据付時の送電部８の位置調整時間の短縮が図れる。なお、図６に示すように、遮蔽板６は遮蔽板支持体６０により、昇降路１００あるいはガイドレールに固定され、送電部８は送電部支持体８１により、昇降路１００あるいはガイドレールに固定されている。

次に、実施例２として、実施例１における送電部８との位置関係のバリエーションについて説明する。

例えば、最下階のみで給電する場合、位置検出器５はかご１の上部に配置され、受電部７はかご１の下部に配置され、送電部８はかご１が最下階に停止している場合に給電が可能な位置に配置されているようにすることができる。この場合、最下階以外に送電部８がなければ送電部８が位置検出器５の凹部を通過しないようにすることも可能である。ただし、かご１が最下階よりもさらに下に移動した場合に備えて、位置検出器５の凹部は、送電部８が位置検出器５の凹部の内部を通過できる大きさを有しているようにしてもよい。

また、例えば最上階のみで給電する場合、位置検出器５はかご１の下部に配置され、受電部７はかご１の上部に配置され、送電部８はかご１が最上階に停止している場合に給電が可能な位置に配置されているようにすることができる。この場合、最上階以外に送電部８がなければ送電部８が位置検出器５の凹部を通過しないようにすることも可能である。ただし、かご１が最上階よりもさらに上に移動した場合に備えて、位置検出器５の凹部は、送電部８が位置検出器５の凹部の内部を通過できる大きさを有しているようにしてもよい。

他には、位置検出器５の凹部は、送電部８が位置検出器５の凹部の内部を通過できる大きさを有し、位置検出器５は、送電部８が位置検出器５の凹部の内部を通過する位置に配置されているようにしてもよい。この場合、送電部８は、昇降路１００内の複数の箇所に配置することが可能である。この場合は、特に図５で説明したように送電部８と遮蔽板６との誤検出を防止する対策を講じることが望ましい。

以上、本発明の実施例を説明してきたが、これまでの各実施例で説明した構成はあくまで一例であり、本発明は、技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。また、それぞれの実施例で説明した構成は、互いに矛盾しない限り、組み合わせて用いても良い。

１：かご
２：ドア
２１：かご制御装置
３：かご機器
４：ガイドローラ
５：位置検出器
５１、５２、５３：領域
６、６１、６２、６ｎ：遮蔽板
６０：遮蔽板支持体
７：受電部
７１：受電コイル部
７２：磁性体部
８：送電部
８１：送電部支持体
８２：送電回路
８３：給電線
９１：受電回路
９２：蓄電装置
１０：制御装置
１１：巻上機
１２：ロープ
１３：つりあいおもり
１００：昇降路

Claims

昇降路内を昇降するかごと、前記昇降路内に設けられた送電部と、前記かごに設けられ前記送電部から非接触で給電される受電部と、前記昇降路内に設けられた遮蔽板と、前記かごに設けられ光を照射し前記遮蔽板で遮蔽された前記光のパターンを検出することで位置を検出する位置検出器とを備えたエレベーターにおいて、
前記受電部は前記送電部が内部を通過する凹部を有し、
前記位置検出器は前記遮蔽板が内部を通過する凹部を有し、
前記受電部の凹部は、前記遮蔽板が前記受電部の凹部の内部を通過できる大きさを有し、
前記受電部は、前記遮蔽板が前記受電部の凹部の内部を通過する位置に配置されていることを特徴とするエレベーター。
請求項１において、
前記位置検出器は前記かごの上部に配置され、前記受電部は前記かごの下部に配置され、前記送電部は前記かごが最下階に停止している場合に給電が可能な位置に配置されていることを特徴とするエレベーター。
請求項１において、
前記位置検出器は前記かごの下部に配置され、前記受電部は前記かごの上部に配置され、前記送電部は前記かごが最上階に停止している場合に給電が可能な位置に配置されていることを特徴とするエレベーター。
請求項１において、
前記位置検出器の凹部は、前記送電部が前記位置検出器の凹部の内部を通過できる大きさを有し、
前記位置検出器は、前記送電部が前記位置検出器の凹部の内部を通過する位置に配置されていることを特徴とするエレベーター。
請求項４において、
前記送電部は、前記昇降路内の複数の箇所に配置されていることを特徴とするエレベーター。
請求項４において、
前記遮蔽板の平面形状は前記送電部の平面形状と異なっており、
前記位置検出器は、前記送電部が前記位置検出器の凹部の内部を通過する場合と前記遮蔽板が前記位置検出器の凹部の内部を通過する場合とを区別して前記遮蔽板による位置の検出が可能であることを特徴とするエレベーター。
請求項４において、
前記位置検出器は、複数本の光を照射し、
前記遮蔽板は、１つの遮蔽板の中で前記複数本の光を遮蔽するパターンが異なる複数のゾーンを有し、
前記位置検出器は、前記複数本の光が遮蔽されたパターンに基づいて前記複数のゾーンのうちのどのゾーンであるかを検出可能であることを特徴とするエレベーター。
請求項１において、
前記送電部と前記受電部は、設置する位置を調整するための目印を有することを特徴とするエレベーター。