(57)【要約】【課題】非接触給電器を用いた場合、その給電器の送電部は、非接触で電力を供給するため、半導体などの制御素子を高周波でスイッチング動作をさせて電磁誘導作用を生じさせる必要があり、スイッチング動作に伴う損失の発生を避けるのが難しく、乗りかごの位置情報が別途必要で、位置センサが必要となる。【解決手段】エレベーター乗りかご側に設置した受電部と各停止階床側に設置した送電部とからなる電力供給装置を用い、エレベーター乗りかごが何れかの階床に停止している時に停止階床側からエレベーター乗りかご側に電力の給電を非接触で行なうエレベーター乗りかごの電力供給装置において、上記送電部及び上記受電部の少なくとも何れか一方に、上記送電部からの電力により上記エレベーター乗りかごが扉開閉可能エリアに到達しているかどうかを判別する位置検出手段を設け、この位置検出手段の判別動作に基づいて上記送電部から上記受電部への給電を行う。【選択図】図１
2006193275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベーター乗りかご側に設置した受電部と各停止階床側に設置した送電部とからなる電力供給装置を用い、エレベーター乗りかごが何れかの階床に停止している時に停止階床側からエレベーター乗りかご側に電力の給電を非接触で行なうエレベーター乗りかごの電力供給装置において、
上記送電部及び上記受電部の少なくとも何れか一方に、上記送電部からの電力により上記エレベーター乗りかごが扉開閉可能エリアに到達しているかどうかを判別する位置検出手段を設け、この位置検出手段の判別動作に基づいて上記送電部から上記受電部への給電を行うことを特徴とするエレベーター乗りかごの電力供給装置。
【請求項２】
エレベーター乗りかご側に設置した受電部と各停止階床側に設置した送電部とからなる電力供給装置を用い、エレベーター乗りかごが何れかの階床に停止している時に停止階床側からエレベーター乗りかご側に電力の給電を非接触で行なうエレベーター乗りかごの電力供給装置において、
上記送電部は、送電部側の発振周波数が各階床毎に個別に設定され、上記受電部には、発振周波数検出手段と階床判定手段を有するかご位置検出部を設け、上記発振周波数検出手段によって上記発振周波数を検出することにより上記エレベーター乗りかごの到達階床を判別することを特徴とするエレベーター乗りかごの電力供給装置。
【請求項３】
エレベーター乗りかご側に設置した受電部と各停止階床側に設置した送電部とからなる電力供給装置を用い、エレベーター乗りかごが何れかの階床に停止している時に停止階床側からエレベーター乗りかご側に電力の給電を非接触で行なうエレベーター乗りかごの電力供給装置において、
上記エレベーター乗りかごの走行中、各階床の送電部を低周波数で動作させると共に、エレベーター乗りかごが所定の階床に到達した時、当該送電部のみ高周波数で動作させることを特徴とするエレベーター乗りかごの電力供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、制御ケーブルを使用することなくエレベーター乗りかごに電力を供給するエレベーター乗りかごの電力供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のエレベーターの乗りかご（以下「乗りかご」という）には、照明器具や扉駆動装置、さらには表示器など各種の電気機器が搭載されているので、乗りかごに制御ケーブルを接続し、これを介して電力を供給する方法が一般的に採用されていた。
しかし、この制御ケーブルは、エレベーター昇降路の壁面などに接触する虞れがあり、且つ乗りかごに掛かる重量の増加をもたらすので、制御ケーブルを使用しない給電方式、いわゆる制御ケーブルレス方式（非接触式）の発明がすでに多数提案されている。
例えば、特許文献１では昇降路壁（各停止階床）に設置した複数の送電部を運行状況に応じて、オン、オフする給電制御手段を設け、エレべ−ターの運行状況に連動してオンすべき送電部を選択し、選択された送電部だけがオンされ、乗りかご側に電力を供給する非接触給電装置が提案されている。又、特許文献２では、設置数を減らすため、エレベーターのサービスする階床数より少ない特定階床にだけ給電器を設け、乗りかごが停止したときに、給電可能な位置で昇降路壁側の給電器と乗りかご側の給電器を非接触式にカップリングさせ、昇降路壁側から乗りかご側へ電力を供給する非接触式の電力供給装置が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３０９６号公報
【特許文献２】特開２００１−１３９２４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のエレベーター乗りかごの電力供給装置では、信頼性の推持や損失の軽減に充分な配慮がされているとはいえず、エレベーターの性能向上に問題があった。上記従来技術では、何れも、電力供給のための制御ケーブルを無くすことができるが、電力供給器を用いた従来技術の場合はその電力供給器が有接点方式であるため、信頼性の維持のためのコストを避けるのが困難である。
一方、非接触給電器を用いた従来技術の場合、その給電器の送電部は、非接触で電力を供給するため、半導体などの制御素子を高周波でスイッチング動作をさせて電磁誘導作用を生じさせる必要があり、スイッチング動作に伴う損失の発生を避けるのが難しい。このため、エレベーターの運行状況に連動して必要な送電部のみ選択してオンさせようとしているが、その為には乗りかごの位置情報が別途必要であり、位置センサが必要となる。
この発明は、これらの問題点を解決するためになされたもので、その目的は、乗りかごに対する電力供給を非接触給電にしても信頼性の維持に掛かるコストが抑えられると共に、個別の位置センサを用いずとも非接触給電器の台数増加時に損失の増加が抑えられるようにしたエレベーター乗りかごの電力供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に係わるエレベーター乗りかごの電力供給装置は、エレベーター乗りかご側に設置した受電部と各停止階床側に設置した送電部とからなる電力供給装置を用い、エレベーター乗りかごが何れかの階床に停止している時に停止階床側からエレベーター乗りかご側に電力の給電を非接触で行なうエレベーター乗りかごの電力供給装置において、
上記送電部及び上記受電部の少なくとも何れか一方に、上記送電部からの電力により上記エレベーター乗りかごが扉開閉可能エリアに到達しているかどうかを判別する位置検出手段を設け、この位置検出手段の判別動作に基づいて上記送電部から上記受電部への給電を行うものである。
【発明の効果】
【０００６】
この発明のエレベーター乗りかごの電力供給装置によれば、乗りかごに対する電力供給を非接触給電にして信頼性を維持するために掛かるコストが抑えられると共に、個別の位置センサを用いずとも、非接触給電器の台数増加時でも、損失の増加が抑えることができる。
又、非接触給電器を各階床毎に設け、その部分に位置検出手段を備えることにより、それまで個別に設けていた着床可能エリアを検出する位置検出器（一般的に乗りかご側に検出部、昇降路側の各停止位置に検出部と対向する位置にプレートを配置して、位置検出器を構成している）を不要とすることができる。すなわち、個別に設けていた位置検出器（扉開閉エリア検出装置など）が、非接触給電装置と兼用することによって不要となる。又どの階床にいるかの絶対位置検出も容易に実現可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面に基づいて、この発明の各実施の形態を説明する。
なお、各図間において、同一符号は同一あるいは相当部分を示す。
【０００８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１であるエレベーター乗りかごの電力供給装置の全体構成図、図２は、このエレベーター乗りかごの電力供給装置１０の構成図で、この実施の形態１の主要部である乗りかごの位置検出部１３を受電部１２側に設けた場合を示している。
図において、実施の形態１に係るエレベーターは、商用電源１から供給された交流電力を、電力変換器２により可変電圧・可変周波数の交流電力に変換して電動機３に供給し、これより電動機３が可変速駆動されるようになっている。電動機３の回転軸にはシープ４の回転軸が連結してあり、このシーブ４にロープ５が巻き付けられ、このロープ５の両端に夫々エレべーターの乗りかご６とカウンタウェイト７がつるべ状に吊り下げられている。制御盤８は、図示してない回転速度指令に応じて電力変換器２を制御し、これにより可変電圧・可変周波数の交流電力が電動機３に供給され、乗りかご６の昇降移動と走行速度、それに停止が適切に得られるようにする。
電動機３の回転軸にはロータリーエンコーダ９が設けてあり、制御盤８は、このロータリーエンコーダ９の出力により、電動機３の回転速度と乗りかご位置を検出する。そして、この検出結果を上記した回転速度指令と突き合せることにより、回転速度指令通りの制御の実行が得られるようにする。
【０００９】
ここで、乗りかご６には、図示してないが、乗りかご内照明器具、乗りかごドア駆動装置、階床表示器など各種の電気機器があり、従って、これらに電力を供給する必要がある。しかし、この実施形態１では、乗りかご６には制御ケーブルが接続されておらず、代わりに非接触式の電力供給装置１０が設けてある。
この電力供給装置１０は、図２にその詳細を示すように、送電部１１と受電部１２に分けて独立した形で作られており、これらが対になって電力の供給が非接触で得られるようになっている。そして、送電部１１は、図１に示されているように、昇降路側のエレベーターの停止階床に各1台づつ、全体では複数台設置してあり、受電部１２は、乗りかご６の所定の場所、例えば天井などに1台だけ設置してある。
つまり、乗りかご６が各階床に停止したとき、その都度、昇降路側から乗りかご側に給電が行なえるように、昇降路のエレベーター階床毎に、夫々送電部１１（１１−１、１１−２、１１−３）を設けてある。
ここで、この実施形態１では、一例として、エレベーターのサービス階床数が３、つまり１Ｆ、２Ｆ、３Ｆの場合が示してあり、従って、送電部１１の台数は３である。
次に、電力供給装置１０について、図２を用いて詳細に説明する。
まず、送電部１１は、非接触トランスの1次巻線１１ａと、高周波でスイッチング動作をさせて電磁誘導作用を生じさせる発振回路１１ｂで構成されている。
又、乗りかご側に設置される受電部１２は、送電部の非接触トランスの1次巻線１１ａに対峙したとき、対になって電磁結合状態になる非接触トランスの２次側巻線１２ａと、整流回路１２ｂ、電力を蓄える電池や大容量のコンデンサなどの電力貯蔵器１２ｃ、１２ｃへの充電を制御する充電制御回路１２ｄとで構成されている。
又、１３は、上記構成の非接触給電装置を利用し、この装置内に設けた乗りかごの位置検出部で、位置検出手段１３ａ、周波数検出手段１３ｂ、階床判定手段１３ｃで構成され、制御盤８に接続されている。
【００１０】
次に、この電力供給装置１０による非接触での電力の伝達動作について説明する。
まず、送電部１１の発振回路１１ｂは、制御盤８から供給される直流電源Ｐ、Ｎ又は、ＡＣ＋、ＡＣ−を入力とした整流電圧を電力源としてスイッチング動作し、トランスの１次側巻線１１ａに高周波の交流を供給し、これにより、１次巻線１１ａから高周波の交番磁束が発生されるようにする。
この状態で、受電部１２が送電部１１に向かい合うと、図示のように、送電部１１の１次巻線１１ａによる磁束が受電部１２の２次側巻線１２ａに鎖交し、これらの間に電磁誘導作用が生じて、２次側巻線点１２ａに高周波電圧が誘起される。そうすると、この２次側巻線１２ａに誘起した高周波電圧は整流器１２ｂで整流されて直流となり、これが電力貯蔵器１２ｃに充電された結果、電力が蓄積される（なお、乗りかごの走行中は、後述するように低周波を発生させている）。
従って、乗りかご６が各階床に停止すると、夫々の送電部１１−１〜１１−３の何れかに受電部１２が向かい合う状態になり、この結果、その都度、非接触で電力の供給が行なわれ、それが電力貯蔵器１２ｃに貯蔵されることになる。そして、この電力貯蔵器１２ｃに貯蔵された電力が乗りかご内の乗りかご内照明機器、乗りかごドア駆動機器、階床表示器などの電気機器に供給されることになる。
【００１１】
次に、この実施の形態１の主要部である位置検出部１３の動作について説明する。
乗りかご６が各階床に停止もしくは通過する際、送電部１１の1次巻線１１ａが発生する磁束は、送電部１１−１〜１１−３の何れかの受電部１２に向かい合うため、２次側巻線１２ａに磁束が鎖交する。この鎖交磁束によって巻線１２ａに誘導される誘導電圧を検知したり、磁束を何らかの磁気検出手段で検知したりするなどして、検出値が所定値を上回った場合に、送電部１１と受電部１２が対向位置にある、即ち乗りかごが着床や扉開閉可能な位置にいると位置検出手段１３ａで判断する。この位置情報を制御盤８に伝えることにより、ロータリーエンコーダー９の情報と併せてエレベーターの制御に必要な位置検出が行える。
又、送電部１１―１〜１１−３の発振回路１１ｂの発振周波数を階床毎にそれぞれ変え個別の周波数を設定すれば、すなわち階床を判別するため送電部側の発振周波数を各階床毎に個別に設定すれば、受電部１２の周波数検出手段１３ｂで上記周波数を検知することにより、乗りかごがどこの階床にいるのかその到達階床を階床判定手段１３ｃで判別することができる。即ち絶対位置検出が可能となる。
なお、上記実施形態では、エレベーターのサービス階床数が３の場合について説明しているが、この発明の実施形態はサービス階床数に限定されるものではなく、任意の階床数のエレベーターに適用できることはいうまでもない。又、各停止階床に設けられる送電部１１は、この非接触給電装置のみのために設けるのではなく、乗場表示器や釦等への電源供給装置としても使用可能であり乗場機器との機器集約も可能である。
【００１２】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２に係るエレベーター乗りかごの電力供給装置１０の構成図である。尚、全体構成図については図１と同様であり説明を省略する。
図３において、図２と同符号で示した部分は、図２と同一又は相当部分を示し、位置検出判定手段１４は、送電部１１側に設けられている。
次に、この実施の形態２の動作について説明する。なお、非接触給電される原理は、実施の形態１と同様である。
実施の形態２に係る送電部１１の発振回路１１ｂは、発振回路１１ｂへの周波数変換信号を低周波数から高周波数に切り換えることができるようになされていて、乗りかご６の走行中は低周波数で動作させ、乗りかご６が所定の階床に停止し送電部１１が受電部１２と対峙した時、当該送電部のみ高周波数で動作させることを基本動作としている。
位置検出動作については、乗りかご６が各階床に停止もしくは通過する際、送電部１１−１〜１１−３の何れかが受電部１２に向かい合うため、何れかの発振回路１１ｂが、受電側に電力供給を開始する。例えば、この時の発振回路１１ｂの電流上昇変化を検知し、電力供給状態検出信号を受けた位置検出判定手段１４で判別することにより、送電部１１側は乗りかごの位置検出が可能となる。
又、位置検出判定手段１４で着床（扉開閉）可能エリア、即ち乗りかごへの電力供給が可能と判断された場合には、発振回路１１ｂへの周波数変換信号を低周波数から高周波数に切り換える。
【００１３】
このように、電力供給しない（乗りかごが停止していない）階床の送電部は、低周波数で動作させ、電力供給する（乗りかごが停止している）階床の送電部のみ高周波数で動作させることにより、電力供給しない送電部の不要な電力損失を抑制し、乗りかごへ給電していないときの不要なスイッチングロスを低減させ効率向上が図れる。但し、全く送電が断たれるわけではなく、低周波数で発振させることにより、乗りかご側に磁気結合を発生させ、位置検出は可能としている。
これは、制御盤８からの位置検出信号や動作指令信号等を特にもらうことなく、非接触給電装置１０単独で実現可能である。
又、位置検出判定手段１４は、エレべ−ター乗りかごが停止もしくは、近接して走行している階床のみが動作（位置検出）しており、他の階床の位置検出手段１４は動作していないため、この信号を制御盤８に取り込むことにより、乗りかごの絶対位置検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１に係るエレベーター乗りかごの電力供給装置の全体構成図である。
【図２】このエレベーター乗りかごの電力供給装置の構成図で、この実施の形態１の主要部である乗りかごの位置検出部１３を受電部１２側に設けた場合を示している。
【図３】この発明の実施の形態２に係るエレベーター乗りかごの電力供給装置の構成図で、位置検出判定手段１４は、送電部１１側に設けた場合を示している。
【符号の説明】
【００１５】
１  商用電源                            ２  電力変換器
３  電動機                              ４  シーブ
５  ロープ                              ６  エレべ−ターの乗りかご
７  カウンタウェイト                    ８  制御盤
９  ロータリーエンコーダ              １０  電力供給装置
１１  送電部１、送電部２、送電部３
１１−１  １Ｆの送電部１                １１−２  ２Ｆの送電部２
１１−３  ３Ｆの送電部３                  １１ａ  非接触トランスの1次巻線
１１ｂ  発振回路
１２  受電部
１２ａ  非接触トランスの２次側巻線      １２ｂ  整流回路
１２ｃ  電力貯蔵器                      １２ｄ  充電制御回路
１３  位置検出部
１３ａ  位置検出手段                    １３ｂ  周波数検出手段
１３ｃ  階床判定手段        
１４  位置検出判定手段。
【図１】
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【図２】
2006193275.tif 000004
【図３】
2006193275.tif 000005