JP7377930B1 - 非接触給電式のエレベータ - Google Patents

Abstract

【課題】送電部が発生させる磁界によって乗りかごに電力が誘起されてしまうことを抑制できる非接触給電式のエレベータの提供。【解決手段】走行路２と、前記走行路２内を移動するかごユニット３と、前記走行路２内の前記かごユニット３の移動経路に沿って配置される磁界発生部４０であって、電力が供給されることによって磁界を発生させるように構成される磁界発生部４０を有する送電部４と、前記磁界の中に位置することによって電力が発生する受電部５であって、前記磁界発生部４０に対向可能な状態で前記かごユニット３に取り付けられる受電部５と、を備え、前記かごユニット３は、乗りかご３０を有し、前記受電部５は、前記かごユニット３の移動方向における前記乗りかご３０の全長に亘って対向するように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、非接触給電により乗りかごに電力を供給する非接触給電式のエレベータに関する。

従来、昇降路内に設置され、且つ電力が供給されることによって磁界を発生させる磁界発生部を有する送電部と、かごに取り付けられる受電部であって、磁界発生部によって発生させた磁界の中に位置することによって電力が生じるように構成される受電部と、を備える非接触給電式のエレベータが知られている。

例えば、特許文献１に開示されているエレベータは、昇降路と、昇降路内を移動するかごと、昇降路内においてかごの移動経路に沿って配線されている給電線であって、電流が流れると磁界を発生させる給電線（送電部の磁界発生部）と、給電線が発生させている磁界の中に位置することによって電力が生じるように構成される磁気コアであって、かごの側面に取り付けられている磁気コア（受電部）と、を備えている。

かかる非接触給電式のエレベータでは、給電線が磁界を発生させると、この磁界に磁気コアが入った状態になり、磁気コアに生じた電力がかごに搭載されている負荷に供給されるようになっている。

特開２００８－６８９４４号公報

ところで、従来のエレベータでは、給電線が発生させる磁界の中に磁性体であるかごも位置するため、かごにおいても電力が誘起されてしまい、発熱等の問題につながることがある。

そこで、本発明は、かかる実情に鑑み、磁界発生部が発生させる磁界によって乗りかごに電力が誘起されてしまうことを抑制できる非接触給電式のエレベータの提供を課題とする。

本発明の非接触給電式のエレベータは、
走行路と、
前記走行路内を移動するかごユニットと、
前記走行路内の前記かごユニットの移動経路に沿って配置される磁界発生部であって、電力が供給されることによって磁界を発生させるように構成される磁界発生部を有する送電部と、
前記磁界の中に位置することによって電力が発生する受電部であって、前記磁界発生部に対向可能な状態で前記かごユニットに取り付けられる受電部と、を備え、
前記かごユニットは、乗りかごを有し、
前記受電部は、前記かごユニットの移動方向における前記乗りかごの全長に亘って対向するように構成されている。

このようにすれば、乗りかごと磁界発生部とが横並びになっても、乗りかごと磁界発生部との間が受電部によって遮られるため、磁界発生部が発生させた磁界のエネルギーが乗りかごに到達する前に受電部によって消費される。

これにより、前記非接触給電式のエレベータは、磁界発生部が発生させる磁界によって乗りかごに電力が誘起されてしまうことを抑制できる。

本発明の非接触給電式のエレベータにおいて、
前記受電部は、
前記移動経路に沿って並べて配置される複数の受電モジュールを有し、
前記複数の受電モジュールは、前記磁界の中に位置することによって電力が発生するように構成されるとともに、互いに電気的に接続される、ように構成されていてもよい。

このようにすれば、乗りかごと同等以上の長さの受電部を小型の受電モジュールに分けることができるため、受電部を設置する際の作業性を高めることができる。

本発明の非接触給電式のエレベータにおいて、
前記走行路内に設置される路内構造物であって、磁性を有する路内構造物を備え、
前記走行路内の空間には、
前記かごユニットの背面が面する後方領域と、
前記かごユニットの側面が面する２つの側方領域とが含まれ、
前記路内構造物は、前記後方領域と前記２つの側方領域のうちの何れかの領域に配置され、
前記磁界発生部は、前記後方領域と前記２つの側方領域のうちの前記路内構造物が配置されている領域とは別の領域に配置される、ようにしてもよい。

このようにすれば、磁界発生部が発生させる磁界と、磁性を有する路内構造物との距離を離すことができるため、路内構造物も磁界発生部が発生させる磁界によって電力が誘起されにくくなる。

本発明の非接触給電式のエレベータにおいて、
前記路内構造物は、カウンターウェイトである、ようにしてもよい。

このようにした場合においては、磁界発生部が発生させる磁界と、磁性を有するカウンターウェイトとの距離を離すことができるため、カウンターウェイトも磁界発生部が発生させる磁界によって電力が誘起されにくくなる。

以上のように、本発明の非接触給電式のエレベータは、磁界発生部が発生させる磁界によって乗りかごに電力が誘起されてしまうことを抑制できるという優れた効果を奏し得る。

図１は、本発明の一実施形態に係る非接触給電式のエレベータの走行路内の概要を示す斜視図である。 図２は、同実施形態に係る非接触給電式のエレベータの走行路内の概略を示す平面図である。 図３は、同実施形態に係る非接触給電式のエレベータのかごユニットの正面図である。 図４は、同実施形態に係る非接触給電式のエレベータのかごユニットの側面図である。 図５は、同実施形態に係る非接触給電式のエレベータのかごユニットの背面図である。 図６は、本発明の別の実施形態に係る非接触給電式のエレベータの説明図である。

以下、本発明の一実施形態にかかる非接触給電式のエレベータ（以下、エレベータと称する）について、添付図面を参照しつつ説明する。

本実施形態に係るエレベータ１は、図１に示すように、走行路２と、走行路２内を移動するかごユニット３と、走行路２内でのかごユニット３の移動経路に沿って配線される磁界発生部４０であって、電力が供給されることによって磁界が発生する磁界発生部４０を有する送電部４と、送電線４０が発生させている磁界の中に位置すると電力が生じる受電部５であって、磁界発生部４０に対向可能な状態でかごユニット３に取り付けられる受電部５と、走行路２内のかごユニット３の周囲に設置されている路内構造物６と、を備えている。

路内構造物６とは、例えば、かごユニット３を移動経路に沿って案内するためのかご用レール６０や、かごユニット３に連結されるカウンターウェイト６１、かごユニット３を上方に向けて引き操作する巻上機６２や、かごユニット３の駆動を制御する制御盤６３等のことである。

かご用レール６０は、かごユニット３の移動経路が延びる方向（かごユニット３の移動方向）と同じ方向に延びている。また、本実施形態のエレベータ１では、一対のかご用レール６０が対向配置されており、該一対のかご用レール６０の間にかごユニット３が配置されている。

カウンターウェイト６１は、かごユニット３の移動経路が延びる方向（かごユニット３の移動方向）と同じ方向で延びる一対の錘用レール６１０と、該一対の錘用レール６１０に案内されて移動する錘部６１１と、錘部６１１とかごユニット３とを連結する錘用索状体６１２と、を有する。

走行路２は、上下方向に延びている。そして、かごユニット３の移動経路は上下方向に沿って設定されている。

かごユニット３は、内部にかご室が形成される乗りかご３０と、乗りかご３０の外面に固定されるかご枠３１と、かご枠３１に取り付けられる被案内部３２であって、かご用レール６０によって案内される被案内部３２と、かご枠３１に取り付けられるかご受部３３であって、巻上機６２につながる巻上用索状体（図示しない）を受けるかご受部３３と、かご枠３１に取り付けられ、且つ受電部５を載置可能な載置部３４（図４、図５参照）と、を有する。

乗りかご３０は、かご室に連続する出入口が形成される前壁３００と、前壁３００に対向配置されている後壁３０１と、前壁３００と後壁３０１の間に配置されている一対の側壁３０２と、を有する。

なお、以下の説明においては、走行路２内における後壁３０１が面する領域を後方領域Ｓ１と称し、走行路２内における一方の側壁３０２が面する領域と、走行路２内における他方の側壁３０２が面する領域とを側方領域Ｓ２と称する（図２参照）。

かご枠３１は、乗りかご３０よりも上方側に配置される上枠部３１０と、乗りかご３０よりも下方側に配置される下枠部３１１と、上枠部３１０と下枠部３１１とを連結する中枠部３１２と、を有する。

被案内部３２は、かごユニット３の側方に隣り合う位置に配置された状態でかご枠３１に固定されるベース部３２０と、かご用レール６０を受けた状態でベース部３２０の上端部と下端部とに取り付けられる一対のレール受部３２１と、を有する。

なお、本実施形態のエレベータ１では、一方のかご用レール６０とかごユニット３の間と、他方のかご用レール６０とかごユニット３の間とに一つずつ被案内部３２が配置されている（図３参照）。

ベース部３２０は、かごユニット３の移動方向に沿って延びている。ベース部３２０の長手方向における一端部は上枠部３１０に連結され、ベース部３２０の長手方向における他端部は下枠部３１１に連結されている。

レール受部３２１は、いわゆる、ローラーガイドである。

かご側受部３３は、いわゆる、シーブであり、一方のかご用レール６０側と、他方のかご用レール６０側とに一つずつ配置されている（図３参照）。

載置部３４は、乗りかご３０よりも下方側の位置でかご枠３１に固定されている。

送電部４は、上記の磁界発生部４０と、磁界発生部４０に電力を供給する電源４１と、を有する。

本実施形態の磁界発生部４０は、送電線によって構成されている。磁界発生部４０を送電線４０として以下の説明を行う。送電線４０は、電源４１に接続された状態で閉回路を形成するように構成されている。

送電線４０は、かごユニット３の移動方向と同じ方向に沿って延びるように配置されている。そのため、送電線４０には、かごユニット３の移動方向と同じ方向に沿って配置される一対の平行部４００であって、互いに平行な状態である一対の平行部４００が含まれている。

受電部５は、図５に示すように、かごユニット３に取り付けられるケース５０と、ケース５０に内装される受電コイル５１と、を有する。

配線方向（かごユニット３の移動方向）における受電部５の長さは、配線方向における乗りかご３０の長さよりも長くなっている。また、受電部５は、乗りかご３０と送電線４０との間の領域に配置されており、前記配線方向における前記領域の全域に亘って、乗りかご３０と送電線４０との間を遮っている。

受電部５は、配線方向における乗りかご３０の全長に亘って対向するように配置される。また、受電部５の長手方向における一端部は、乗りかご３０の上端部と同一の位置に配置され、受電部５の長手方向における他端部は、乗りかご３０の下端部よりも下方側の位置に配置されている。

本実施形態の受電部５は、配線方向に並べて配置される複数の受電モジュール５２を有する。受電モジュール５２は、モジュール用ケース５２０と、モジュール用ケース５２０に内装されるモジュール用コイル５２１と、を有する。

なお、モジュール用ケース５２０は受電部５のケース５０を構成し、モジュール用コイル５２１は受電部５の受電コイル５１を構成している。また、受電モジュール５２は、別の受電モジュール５２と電気的に接続されることによって、一つの電力供給源として用いることができるようになっている。

複数の受電モジュール５２には、モジュール用ケース５２０の長さ（配線方向における長さ）が異なるものが含まれていてもよい。また、複数の受電モジュール５２には、モジュール用ケース５２０に内装されているモジュール用コイル５２１の数が異なるものが含まれていてもよい。

本実施形態の受電部５は、４つの受電モジュール５２によって構成されている。また、受電部５には、長さが異なる受電モジュール５２が２つずつ含まれている。そして、長い方の２つの受電モジュール５２は、それぞれ３つのモジュール用コイル５２１を有し、短い方の２つの受電モジュール５２は、それぞれ２つのモジュール用コイル５２１を有している。

ここで、走行路２内における送電部４と受電部５の配置について説明する。送電部４と受電部５は、図２に示すように、後方領域Ｓ１に配置されている。そして、路内構造物６であるかご用レール６０とカウンターウェイト６１、巻上機６２は、一方の側方領域Ｓ２に配置され、路内構造物６である制御盤６３は、他方の側方領域Ｓ２に配置されている。すなわち、送電部４と受電部５は、路内構造物６のうちかご用レール６０及びカウンターウェイト６１と異なる領域に配置されている。

受電部５は、図５に示すように、後方領域Ｓ１（すなわち、かごユニット３よりも後方側の領域）に配置された状態でかご枠３１に固定されている。また、受電部５は、下端部が載置部３４に載置されている状態でかご枠３１に固定されている。

受電部５がかご枠３１に固定されている状態において、モジュール用コイル５２１のコイル面は、一対の平行部４００のそれぞれに対向する方向に向いた状態になっている。そして、送電線４０が発生させた磁界の中にモジュール用コイル５２１が位置すると、磁界の振動がモジュール用コイル５２１に伝わり、モジュール用コイル５２１に電力が発生する（いわゆる、磁界共鳴が起きる）。

本実施形態に係るエレベータ１の構成は、以上の通りである。続いて、添付図面を参照しつつ、エレベータ１における送電部４と受電部５の設置作業を説明する。

受電部５をかごユニット３に取り付ける作業では、一つの受電モジュール５２を載置部３４に乗せてかご枠３１に固定する作業が行われる。続いて、かご枠３１に固定した受電モジュール５２の上端部に別の受電モジュール５２を重ねて配置し、該別の受電モジュール５２もかご枠３１に固定する。

さらに、かご枠３１に固定されている複数の受電モジュール５２のうち、最も上方に配置されている受電モジュール５２に別の受電モジュール５２を重ねて配置し、該別の受電モジュール５２をかご枠３１に固定する作業を繰り返し行うことによって、各受電モジュール５２がかご枠３１に固定された状態になる。このようにして、受電部５がかご枠３１に固定される。

そして、受電モジュール５２同士を電気的に接続する作業を行い、複数の受電モジュール５２の全てが互いに電気的に接続された状態にする。

載置部３４は、乗りかご３０よりも下方側に配置されているため、受電部５は、乗りかご３０の下端部よりも下方側の位置から乗りかご３０の上端部と同一の位置に亘る範囲に配置される。

そのため、乗りかご３０と送電線４０との間の領域は、送電線４０の配線方向における全域に亘って受電部５によって遮られる。

また、送電部４も受電部５も、カウンターウェイト６１や、かご用レール６０が配置されていない後方領域Ｓ１に配置されているため、送電部４と受電部５とは、カウンターウェイト６１や、かご用レール６０から離れた位置に配置されている。

そのため、送電線４０が発生させた磁界のエネルギーは、乗りかご３０に到達する前に受電部５によってエネルギーが消費され、また、カウンターウェイト６１や、かご用レール６０には到達しにくくなっている。

以上のように、本実施形態のエレベータ１によれば、乗りかご３０と磁界発生部４０とが横並びになっても、かごユニット３と送電線４０との間が受電部５によって遮られるため、送電線４０が発生させた磁界のエネルギーが乗りかご３０に到達する前に受電部５によって消費される。

これにより、エレベータ１は、送電部４が発生させる磁界によって乗りかご３０に電力が誘起されてしまうことを抑制できるという優れた効果を奏し得る。

また、本実施形態のエレベータ１では、送電線４０と、路内構造物６であるかご用レール６０やカウンターウェイト６１とが別々の領域に配置されるため、送電線４０が発生させる磁界とかご用レール６０やカウンターウェイト６１との距離を離すことができる。これにより、かご用レール６０や、カウンターウェイト６１についても、送電線４０が発生させる磁界によって電力が誘起されにくくなる。

なお、本実施形態のエレベータ１では、巻上機６２や、制御盤６３も送電線４０が配置されている領域とは別の領域に配置されているため、巻上機６２についても送電線４０が発生させる磁界によって電力が誘起されにくくなっている。

また、受電部５の配線方向における長さは、乗りかご３０の配線方向における長さ以上になる（本実施形態では、乗りかご３０の配線方向における長さよりも長くなっている）が、受電部５は、複数の小型の受電モジュール５２に分けることができるように構成されているため、設置する際の作業性を高めることもできるようになっている。

なお、本発明に係る非接触給電式のエレベータは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加え得ることは勿論である。

上記実施形態において、走行路２は、上下方向に沿って延びるように形成されていたが、この構成に限定されない。例えば、走行路２は、水平方向に沿って延びるように形成されていてもよい。この場合、エレベータ１は、かごユニット３が走行路２内において水平方向に沿って走行するように構成される。

上記実施形態では、配線方向における受電部５の長さが、配線方向における乗りかご３０の長さよりも長くなっていたが、この構成に限定されない。配線方向における受電部５の長さと、配線方向における乗りかご３０の長さは同じであってもよい。

このように、受電部５は、乗りかご３０と送電線４０との間の領域を配線方向における全域に亘って遮ることができ、配線方向における長さが配線方向における乗りかご３０の長さ以上になっていればよい。

上記実施形態の受電部５の上端部は、乗りかご３０の上端部と同一の位置に配置されていたが、この構成に限定されない。例えば、受電部５の上端部は、乗りかご３０の上端部よりも上方側に配置されていてもよい。

上記実施形態の受電部５の下端部は、乗りかご３０の下端部よりも下方側に配置されていたが、この構成に限定されない。例えば、受電部５の下端部は、乗りかご３０の下端部と同一の位置に配置されていてもよい。

上記実施形態では、送電部４及び受電部５が、かご用レール６０及びカウンターウェイト６１とは異なる領域に配置されていたが、この構成に限定されない。送電部４及び受電部５は、例えば、かご用レール６０とカウンターウェイト６１のうちのカウンターウェイト６１のみと異なる領域に配置されていてもよいし（図６参照）、ガイドレールとカウンターウェイト６１のうちのかご用レール６０のみと異なる領域に配置されていてもよい。

このように、送電部４及び受電部５は、かご用レール６０及びカウンターウェイト６１のうちの少なくとも何れか一方と異なる領域に配置されていることが好ましい。

上記実施形態では、受電モジュール５２同士を電気的に接続する作業において、複数の受電モジュール５２を互いに電気的に接続された状態にしていたが、この構成に限定されない。受電モジュール５２同士を電気的に接続する作業では、例えば、複数の受電モジュール５２のうちの一部の受電モジュール５２同士を電気的に接続してもよい。

上記実施形態の磁界発生部４０は、送電線４０によって構成されていたが、この構成に限定されない。磁界発生部４０は、例えば、複数の送電コイルを移動経路に沿って並べることによって構成されていてもよい。

上記実施形態において、特に言及しなかったが、送電部４では、磁界発生部４０が移動経路のうちの一部の領域に配置されていてもよい。また、送電部４では、複数の磁界発生部４０が移動経路内に配置されていてもよい。このようにする場合、複数の磁界発生部４０は、互いの間に間隔をあけた状態で移動方向に沿って並べて配置されていてもよいし、互いに隣接した状態で移動方向に沿って並べて配置されていてもよい。

上記実施形態の説明において、特に言及しなかったが、送電線４０を磁界発生部４０とする場合、平行部４００の数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。

エレベータ１は、何れの場合においても、磁界発生部４０の構成によらず、かごユニット３と磁界発生部４０との間が受電部５によって遮られるように構成されていればよい。

１…エレベータ、２…走行路、３…かごユニット、４…送電部、５…受電部、６…路内構造物、３０…乗りかご、３１…かご枠、３２…被案内部、３３…かご側受部、３４…載置部、４０…磁界発生部（送電線）、４１…電源、５０…ケース、５１…受電コイル、５２…受電モジュール、６０…かご用レール、６１…カウンターウェイト、６２…巻上機、３００…前壁、３０１…後壁、３０２…側壁、３１０…上枠部、３１１…下枠部、３１２…中枠部、３２０…ベース部、３２１…レール受部、４００…平行部、５２０…モジュール用ケース、５２１…モジュール用コイル、６１０…錘用レール、６１１…錘部、６１２…錘用索状体、Ｓ１…後方領域、Ｓ２…側方領域

Claims (4)

1. 走行路と、
   前記走行路内を移動するかごユニットと、
   前記走行路内の前記かごユニットの移動経路に沿って配置される磁界発生部であって、電力が供給されることによって磁界を発生させるように構成される磁界発生部を有する送電部と、
   前記磁界の中に位置することによって電力が発生する受電部であって、前記磁界発生部に対向可能な状態で前記かごユニットに取り付けられる受電部と、を備え、
   前記かごユニットは、乗りかごを有し、
   前記受電部は、前記かごユニットの移動方向における前記乗りかごの全長に亘って対向するように構成されている、
   非接触給電式のエレベータ。
2. 前記受電部は、
   前記移動経路に沿って並べて配置される複数の受電モジュールを有し、
   前記複数の受電モジュールは、前記磁界の中に位置することによって電力が発生するように構成されるとともに、互いに電気的に接続される、
   請求項１に記載の非接触給電式のエレベータ。
3. 前記走行路内に設置される路内構造物であって、磁性を有する路内構造物を備え、
   前記走行路内の空間には、
   前記かごユニットの背面が面する後方領域と、
   前記かごユニットの側面が面する２つの側方領域とが含まれ、
   前記路内構造物は、前記後方領域と前記２つの側方領域のうちの何れかの領域に配置され、
   前記磁界発生部は、前記後方領域と前記２つの側方領域のうちの前記路内構造物が配置されている領域とは別の領域に配置される、
   請求項１又は請求項２に記載の非接触給電式のエレベータ。
4. 前記路内構造物は、カウンターウェイトである、
   請求項３に記載の非接触給電式のエレベータ。