(57)【要約】【課題】機器の干渉を防止するとともに、給電効率の向上を図ったエレベータのかご給電装置を得る。【解決手段】停止階に設置され、エレベータのかご側に電力を供給する乗場側給電部（５）と、エレベータのかご側に設置され、乗場側給電部から供給される電力を受電するかご側給電部（６）とを備えたエレベータのかご給電装置において、かご側給電部（６）と乗場側給電部（５）とのギャップを変更可能な給電部移動機構（１２、１３）と、エレベータの走行状態に基づいて給電部移動機構に指令を与えることで、ギャップを制御する制御部（１４）とをさらに備える【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
停止階に設置され、エレベータのかご側に電力を供給する乗場側給電部と、
前記エレベータのかご側に設置され、前記乗場側給電部から供給される電力を受電するかご側給電部と
を備えたエレベータのかご給電装置において、
前記かご側給電部と前記乗場側給電部とのギャップを変更可能な給電部移動機構と、
エレベータの走行状態に基づいて前記給電部移動機構に指令を与えることで、前記ギャップを制御する制御部と
をさらに備えることを特徴とするエレベータのかご給電装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエレベータのかご給電装置において、
前記給電部移動機構は、乗場側とかご側の少なくとも一方に備えられていることを特徴とするエレベータのかご給電装置。
【請求項３】
請求項２に記載のエレベータのかご給電装置において、
前記制御部は、エレベータのかご速度またはかご位置の少なくとも一方によって特定されるエレベータの走行状態に基づいて前記給電部移動機構に指令を与えることで、前記ギャップを制御することを特徴とするエレベータのかご給電装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のエレベータのかご給電装置において、
前記給電部移動機構は、前記乗場側給電部と前記かご側給電部とが干渉した際に、前記ギャップを広げる方向に移動させることで衝撃をやわらげる干渉防止部を有することを特徴とするエレベータのかご給電装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のエレベータのかご給電装置において、
前記乗場側給電部および前記かご側給電部の少なくとも一方に設けられ、給電回路の開閉状態を切り替える給電遮断手段をさらに備え、
前記制御部は、エレベータのかご速度またはかご位置の少なくとも一方によって特定されるエレベータの走行状態に基づいて前記給電遮断手段を開閉制御する
ことを特徴とするエレベータのかご給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、停止中に乗場側給電部からかご側給電部に電力の供給を行うエレベータのかご給電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビルの高さが高い超高層ビル用のエレベータにおいては、エレベータの移動ケーブルが長くなる。このため、その重量や揺れ等の影響で、移動ケーブルが切断する恐れがある。また、移動ケーブルが長くなることにより、電圧降下が大きくなるため、エレベータの移動ケーブルの芯線を太くするか、あるいは使用本数を増やす必要が出てくる。
【０００３】
機械室とエレベータかご間の信号伝送については、無線や光伝送にすることで、エレベータの移動ケーブルの本数の削減ができる。しかしながら、エレベータかごが必要とする戸開閉用電力、照明電力、各装置への電力等を供給する電力線については、ケーブルが必要となる。具体的には、かごにバッテリ等の電力蓄積装置を備え、その電力蓄積装置から必要に応じてインバータ等の電力変換装置を介して各装置への電力を供給するためのケーブルが必要となる。
【０００４】
また、エレベータの停止階に備えられた給電装置（乗場側給電部）から必要に応じてコンバータ等の電力変換装置を介して電力蓄積装置（かご側給電部）への充電を行えるような構成が、従来技術として考えられている（例えば、特許文献１参照）。このような構成においては、停止階でのみ電力蓄積装置への充電が可能となるため、必然的に停止時間内での急速充電を行う必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２９４５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
１つ目の問題としては、かご給電装置の電力伝達効率をよくする手段が必要な点が挙げられる。給電装置が、例えば、非接触式である場合には、一般的に、電磁結合による給電方法となる。従って、乗場側給電部とかご側給電部のギャップは、できるだけ近づけることができた方が、効率が高くなる。
【０００７】
２つ目の問題としては、乗場側給電部とかご側給電部との接触の恐れをなくす手段が必要な点が挙げられる。超高速ビル用のエレベータは、自ずとその速度も速くなることが考えられる。このような場合、効率面を考慮して乗場側給電部とかご側給電部とのギャップをできるだけ近づけるとすると、機器が干渉する恐れが出てくる。また、機器がかごから突出した状態でエレベータを高速運転すると、風切り音等の影響も生じる。
【０００８】
さらに、３つ目の問題としては、昇降路内で保守員が作業する場合に、給電部に接触してしまうことが考えられ、危険な点が挙げられる。
【０００９】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、機器の干渉を防止するとともに、給電効率の向上を図ったエレベータのかご給電装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るエレベータのかご給電装置は、停止階に設置され、エレベータのかご側に電力を供給する乗場側給電部と、エレベータのかご側に設置され、乗場側給電部から供給される電力を受電するかご側給電部とを備えたエレベータのかご給電装置において、かご側給電部と乗場側給電部とのギャップを変更可能な給電部移動機構と、エレベータの走行状態に基づいて給電部移動機構に指令を与えることで、ギャップを制御する制御部とをさらに備えるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るエレベータのかご給電装置によれば、エレベータのかごの位置あるいは速度に応じてかご側給電部と乗場側給電部のギャップを可変できる構成を備えることにより、機器の干渉を防止するとともに、給電効率の向上を図ったエレベータのかご給電装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１におけるエレベータのかご給電装置を含むエレベータ装置の全体構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるエレベータのかご給電装置の回路図である。
【図３】本発明の実施の形態１における給電部移動機構の構成図である。
【図４】本発明の実施の形態１における給電部移動機構の一連の制御処理を示したフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１における給電部移動機構の一連の制御処理を示した別のフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２における給電部の干渉防止機構の説明図である。
【図７】本発明の実施の形態３におけるエレベータのかご給電装置の回路図である。
【図８】本発明の実施の形態３におけるエレベータのかご給電装置を含むエレベータ装置の全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明のエレベータのかご給電装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるエレベータのかご給電装置を含むエレベータ装置の全体構成図である。図１に示すエレベータ装置は、機械室に設置された巻上機１によって、懸架した吊りロープ２により滑車を介して、かご３と釣合い重り４を駆動している。
【００１５】
さらに、本実施の形態１におけるエレベータのかご給電装置は、各停止階の乗場側に設けられた乗場側給電部５と、かご側に設けられたかご側給電部６とを備えている。エレベータが各停止階で止まっている場合には、乗場側給電部５とかご側給電部６とが一対の構成をとることとなり、乗場側給電部５からかご側給電部６への給電を行うことができる。
【００１６】
図２は、本発明の実施の形態１におけるエレベータのかご給電装置の回路図であり、乗場側給電部５、かご側給電部６、電力変換部７、充電部８、電力蓄積部９、電力切替部１０、およびかご機器１１を含んで構成されている。
【００１７】
エレベータの走行中は、乗場側給電部５とかご側給電部６とは離れ、給電は停止する。しかしながら、例えば、バッテリのような電力蓄積部９をかご側に備えることで、かご機器１１への給電を、継続して行うことが可能となっている。
【００１８】
電力蓄積部９へは、かご側に設けられた、例えばコンバータのような電力変換部７を介し、充電部８にて電力蓄積部９への充電をエレベータ停止中に実施する。電力切替部１０は、電力蓄積部９と電力変換部７の電位の高い方からの電力を給電し、かご機器１１への給電を継続的に実施できるように構成されている。
【００１９】
乗場側給電部５をかご３の昇降方向に長く構成することにより、着床前から電力を給電することが可能となる。これにより、電力蓄積部９から給電する負担を減らすことが可能となる。
【００２０】
次に、本発明の技術的特徴である給電部移動機構について説明する。
図３は、本発明の実施の形態１における給電部移動機構の構成図であり、給電部移動手段１２、給電部復帰手段１３、および駆動指令部１４を備えている。給電部移動手段１２は、例えば、ソレノイド等であり、かご３に対して水平方向に移動することで、かご側給電部６を乗場側給電部５に近接可能な構造となっている。
【００２１】
具体的には、制御部に相当する駆動指令部１４からＯＮ指令を出力することにより、ソレノイド（給電部移動手段１２）を稼動させることで、かご側給電部６を乗場側給電部５に近接させることができる（図３（ｂ）参照）。一方、駆動指令部１４からＯＦＦ指令を出力することにより、ソレノイドの稼動を停止させることで、バネ等（給電部復帰手段１３）により、かご側給電部６をかご側に移動させ、乗場側機器と離隔させることができる（図３（ａ）参照）。
【００２２】
なお、この図３では、給電部移動機構がかご３上に設けられている場合を例示しているが、乗場側に給電部移動機構を設け、乗場側給電部５を水平移動させる構成としても、同等の機能、効果を実現できる。また、乗場階床の数が多い場合には、上述したように、かご側に給電部移動機構を設けた方が、機構数を減らす（１つにする）ことができる。
【００２３】
次に、図３に示した給電部移動機構の一連の制御処理について、フローチャートを用いて説明する。図４は、本発明の実施の形態１における給電部移動機構の一連の制御処理を示したフローチャートである。
【００２４】
ステップＳ４０１において、駆動指令部１４は、巻上機１または調速機１５から得られる現在のかご位置が停止階または目的階であるか否かを判断する。そして、現在のかご位置が停止階または目的階であると判断した場合には、ステップＳ４０２に進み、駆動指令部１４は、駆動指令を出力する。この結果、給電部移動手段１２が駆動し、かご側給電部６を乗場側給電部５に近接させることができ、給電が可能となる。
【００２５】
一方、先のステップＳ４０１で現在のかご位置が停止階および目的階のいずれでもないと判断した場合には、ステップＳ４０３に進み、駆動指令部１４は、駆動指令の出力をＯＦＦする。この結果、給電部移動手段１２の駆動力がなくなり、給電部復帰手段１３により、かご側給電部６をかご側に移動させ、乗場側機器と離隔させることができる。従って、停止階あるいは目的階ではない通過階においては、かご側給電部６を乗場側給電部５から確実に離隔し、干渉を防止することができる。
【００２６】
このようにして給電部移動機構を一連動作させることにより、エレベータの高速運転中には、機器が干渉することがない程度までに、かご側給電部６を乗場側給電部５から遠ざけることができ、機器の破壊等を避けることができる。さらに、高速運転中に、かご３からのかご側給電部６の突出量を十分に小さくすることができ、高速運転中の突起物による風切り音を抑える構造とすることが可能である。
【００２７】
さらに、エレベータの停止中には、かご側給電部６と乗場側給電部５とをできるだけ近接させることが可能なため、かごへの給電を高効率に実施することが可能となる。
【００２８】
図５は、本発明の実施の形態１における給電部移動機構の一連の制御処理を示した別のフローチャートである。先の図４のフローチャートでは、かご位置に基づいて給電部移動機構の制御を行っていた。これに対して、図５のフローチャートでは、かご速度に基づいて給電部移動機構の制御を行う場合について説明する。
【００２９】
ステップＳ５０１において、駆動指令部１４は、巻上機１または調速機１５から得られる現在のかご速度が所定値以下であるか否かを判断する。そして、現在のかご速度が所定値以下であると判断した場合には、ステップＳ５０２に進み、駆動指令部１４は、駆動指令を出力する。この結果、給電部移動手段１２が駆動し、かご側給電部６を乗場側給電部５に近接させることができ、給電が可能となる。
【００３０】
一方、先のステップＳ５０１で現在のかご速度が所定値以下でないと判断した場合には、ステップＳ５０３に進み、駆動指令部１４は、駆動指令の出力をＯＦＦする。この結果、給電部移動手段１２の駆動力がなくなり、給電部復帰手段１３により、かご側給電部６をかご側に移動させ、乗場側機器と離隔させることができる。
【００３１】
このようにして、かご速度に基づいて給電部移動機構の制御を行った場合にも、先のかご位置に基づいて給電部移動機構の制御を行った場合と同様の効果を得ることができる。なお、この図４、図５を組合せ、かご位置およびかご速度の両方に基づいて、給電部移動機構の制御を行うことも可能である。
【００３２】
以上のように、実施の形態１によれば、エレベータのかごの位置あるいは速度に応じて、給電部移動機構を制御する構成を備えている。この結果、給電可能な状態では、かご側給電部と乗場側給電部を近接させることで、給電効率の向上を図ることができる。さらに、給電可能な状態でない場合には、かご側給電部と乗場側給電部とを離隔させることで、かご移動中の機器間の干渉防止、およびかごが高速運転中の突起物による風切り音の抑制を図ることができる。
【００３３】
実施の形態２．
本実施の形態２では、先の実施の形態１の構成に加え、かご側給電部６と乗場側給電部５との干渉防止機構をさらに備えた構成について説明する。図６は、本発明の実施の形態２における給電部の干渉防止機構の説明図である。本実施の形態２におけるかご側給電部６は、図６（ｂ）に示すように、干渉防止部２０を備えている。
【００３４】
乗場に固定された乗場側給電部５に対して、かご側給電部６は、かご３の動きに合わせて上下動する。このような移動時に、もしもかご側給電部６が乗場側給電部５に接触するようなことがあった場合にも、干渉防止部２０が斜めに配置されているために、干渉によって生じる力は、かご３に対して水平方向に作用する。従って、この力によってばね（給電部復帰手段１３）が圧縮し、衝撃をやわらげることができる。さらに、干渉防止部２０をローラー等の構造とすれば、より干渉防止効果は大きくなる。
【００３５】
以上のように、実施の形態２によれば、給電部に干渉防止部を設けることにより、先の実施の形態１の効果に加え、移動中のかご側給電部が乗場側給電部５と接触してしまうような位置関係になった場合にも、衝撃をやわらげる効果を得ることができる。
【００３６】
なお、図６では、給電部移動機構を備えたかご側給電部６に干渉防止部２０を備えた場合を説明したが、給電部移動機構を乗場側給電部５に設けた場合には、乗場側給電部５に干渉防止部２０を備えさせることができる。また、給電部移動機構を備えていない側の給電部に干渉防止部を設け、接触時には、給電部移動機構を備えている給電部が移動する構成とすることも可能である。
【００３７】
実施の形態３．
本実施の形態３では、先の実施の形態１または２の構成に加え、昇降路内で保守員が作業する場合等に、給電部に接触することによる感電を防止するための構成をさらに備えたものについて説明する。
【００３８】
図７は、本発明の実施の形態３におけるエレベータのかご給電装置の回路図であり、乗場側給電部５、かご側給電部６、電力変換部７、充電部８、電力蓄積部９、電力切替部１０、かご機器１１、および給電遮断手段３０、３１を含んで構成されている。先の実施の形態１における図２の構成と比較すると、本実施の形態３における図７の構成は、給電遮断手段３０、３１をさらに備えている点が異なっている。なお、この給電遮断手段３０、３１は、どちらか一方だけを備える構成とすることも可能である。
【００３９】
また、図８は、本発明の実施の形態３におけるエレベータのかご給電装置を含むエレベータ装置の全体構成図である。先の実施の形態１における図１の全体構成と比較すると、本実施の形態３における図８の全体構成は、給電遮断手段３０、および給電遮断制御部３２（制御部）をさらに備えている点が異なっている。そこで、本実施の形態３で新たに付加された給電遮断手段３０、３１および給電遮断制御部３２の機能を中心に、以下に説明する。
【００４０】
給電遮断手段３０、３１は、給電遮断制御部３２からの指令によりＯＮ、ＯＦＦが可能となっている。給電が必要な状態では、給電遮断手段３０、３１を閉状態とすることにより、先の実施の形態１で説明したように、かごへの給電が可能となる。
【００４１】
一方、給電が必要でない状態では、給電遮断手段３０、３１を開状態とすることにより、給電しない状態とすることができる。具体例としては、かごが存在しない乗場において、その乗場における乗場側給電部５に設けられた給電遮断手段３０を開状態にすることが考えられる。この結果、給電遮断手段３０、３１を開状態に切り替えることで、保守時等に、保守員が給電部と接触することによる感電等がないような、かご給電装置を構成することが可能となる。さらに、給電遮断手段３０、３１を開状態に切り替えることで、乗場側給電部５による鉄損等の電力損失を減らすこともできる。
【００４２】
なお、給電遮断制御部３２による給電遮断手段３０、３１の開閉制御は、先の実施の形態１における図４、５のフローチャートで示した方法が適用可能である。すなわち、給電遮断制御部３２は、かご位置あるいはかご速度に基づいて、給電遮断手段３０、３１の開閉制御を行うことが可能である。さらに、給電遮断制御部３２は、保守作業時等における給電不要状態を示す外部入力に応じて、給電遮断手段３０、３１を強制的に開状態とすることもできる。
【００４３】
以上のように、実施の形態３によれば、状況に応じて給電回路を開放状態に切り替えることが可能な給電遮断手段をさらに備えている。これにより、昇降路内で保守員が作業する場合に、給電装置に接触することで発生する感電を、未然に防止することができる。さらに、乗場側給電部による鉄損等の電力損失を減らすこともできる。
【符号の説明】
【００４４】
５  乗場側給電部、６  かご側給電部、７  電力変換部、８  充電部、９  電力蓄積部、１０  電力切替部、１１  かご機器、１２  給電部移動手段、１３  給電部復帰手段、１４  駆動指令部（制御部）、２０  干渉防止部、３０、３１  給電遮断手段、３２  給電遮断制御部（制御部）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2011037618.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2011037618.tif 000008
【図７】
2011037618.tif 000009
【図８】
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