(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗りかごと、釣り合い錘と、を備えるエレベーターであって、
前記乗りかご及び前記釣り合い錘が走行する昇降路に位置し、前記乗りかごまたは前記釣り合い錘に電力を供給する第１の電力発生装置および第２の電力発生装置と、
を備え、
前記乗りかごまたは前記釣り合い錘が走行する方向における、前記第１の電力発生装置の投影および前記第２の電力発生装置の投影が互いに重なる部分を有するエレベーター。
【請求項２】
請求項１において、前記第１の電力発生装置は前記乗りかごに電力を供給し、前記第２の電力発生装置は前記釣り合い錘に電力を供給するエレベーター。
【請求項３】
乗りかごと、釣り合い錘と、を備えるエレベーターであって、
前記乗りかご及び前記釣り合い錘が走行する昇降路に位置し、前記乗りかごまたは前記釣り合い錘に電力を送電する第１の送電部および第２の送電部と、を備え、
前記乗りかごまたは前記釣り合い錘が走行する方向における、前記第１の送電部の投影および前記第２の送電部の投影が互いに重なる部分を有するエレベーター。
【請求項４】
請求項３において、前記第１の送電部および前記第２の送電部は、前記乗りかごまたは前記釣り合い錘に非接触で電力を送電するエレベーター。
【請求項５】
第１の昇降路を走行する第１の乗りかごおよび第１の釣り合い錘と、前記第１の昇降路に隣接する第２の昇降路を走行する第２の乗りかごおよび第２の釣り合い錘と、を備えるエレベーターであって、
前記第１の乗りかごまたは前記第１の釣り合い錘に電力を送電する第１の送電部と、前記第２の乗りかごまたは前記第２の釣り合い錘に電力を送電する第２の送電部と、
前記第１および第２の送電部に共通接続され、前記第１および第２の送電部から送電される電力を発生する電力発生装置と、
を備えるエレベーター。
【請求項６】
請求項５において、前記第１の送電部は、前記第１の乗りかごまたは前記第１の釣り合い錘に非接触で電力を送電し、前記第２の送電部は、前記第２の乗りかごまたは前記第２の釣り合い錘に非接触で電力を送電するエレベーター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力給電装置を備えるエレベーターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エレベーターの設置空間を削減するために、エレベーターの駆動装置を釣り合い錘に搭載して、駆動装置を設置するための機械室を無くす技術が知られている。このような技術の例が、特開平６−２５５９５９号公報，特開平７−137963号公報，特開平７−１３７９６４号公報，特開平９−１２４２５９号公報，特開
２０００−２５５９３２号公報に記載されている。
【０００３】
一方、エレベーターの乗りかごで消費する電力を、導電材からなる給電子の接触によって給電する技術や、コイルやトランスによって非接触で給電する技術が知られている。これらの給電技術によれば、給電用ケーブルを用いずに乗りかごへ給電することができる。このような技術の例が、特開昭５７−１１２２７５号公報および特開平５−２９４５６８号公報に記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
釣り合い錘にエレベーターの駆動装置を搭載する場合、さらにエレベーターの設置空間を削減するためには、給電用ケーブルを用いずに釣り合い錘へ給電することが好ましい。しかし、特開昭５７−１１２２７５号公報および特開平５−
２９４５６８号公報に記載の技術は、乗りかごに対する給電に関するため、釣り合い錘に対する給電に適用すると次のような問題がある。
【０００５】
乗りかごと釣り合い錘とはロープで結ばれており、乗りかごの位置を合わせると、ロープの伸びにより釣り合い錘の位置精度は低くなってしまう。このため、釣り合い錘に対する給電においては、ロープの伸びにより給電装置の送電部と受電部の相対位置がずれる。その結果、給電の効率が低下したり給電が不可能になったりする。
【０００６】
上記のように、従来の技術は、釣り合い錘に対する給電には、信頼性が低いために適用が難しい。このため、釣り合い錘に駆動装置を搭載しても、ケーブルなどによって給電する必要があり、エレベーターの設置空間の削減には限りがある。また、従来技術を適用する場合、送電部や、送電部から受電部へ送電される電力を送電部へ供給する電力発生装置が、昇降路内に設けられる。このため、送電部や電力発生装置によって、エレベーターの設置空間の削減が抑制される。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エレベーターの設置空間の削減に有効な給電装置を備えるエレベーターを提供する。
【０００８】
このようなエレベーターを実現するための手段は、次のとおりである。
【０００９】
第１の手段として、昇降路に位置する送電部及び釣り合い錘に設けられる受電部の、釣り合い錘が走行する方向に沿った寸法を互いに異ならせる。送電部及び受電部の寸法が互いに異なっているので、ロープの伸びによって送電部と受電部の相対位置がずれても、給電効率の低下が防止されるので、給電の信頼性が高い。
【００１０】
第２の手段として、乗りかご及び釣り合い錘が走行する方向において、乗りかごまたは釣り合い錘に電力を供給する第１の電力発生装置および第２の電力発生装置の各投影が互いに重なる部分を有するようにこれらの電力発生装置を配置する。これにより、これら電力発生装置が昇降路に位置することに伴うエレベーター設置空間の増大が抑制される。
【００１１】
第３の手段として、乗りかご及び釣り合い錘が走行する方向において、乗りかごまたは釣り合い錘に電力を送電する第１の送電部および第２の送電部の各投影が互いに重なる部分を有するように、これら送電部を昇降路に配置する。第１の送電部の投影および第２の送電部の投影が互いに重なるので、これら送電部が昇降路に位置することによるエレベーター設置空間の増大が抑制される。
【００１２】
第４の手段は次のとおりである。第１の昇降路を走行する第１乗りかごまたは第１の釣り合い錘に電力を送電する第１の送電部と、第２の昇降路を走行する第２乗りかごまたは第２の釣り合い錘に電力を送電する第２の送電部とが設けられる。さらに、第１および第２の送電部には、第１および第２の送電部から送電される電力を発生する電力発生装置が共通接続される。このような手段によれば、複数の昇降路に位置する複数の送電部に、共通の電力発生装置から電力が供給されるので、複数の送電部が有るにもかかわらず、エレベーター設置空間の増大が抑制される。
【００１３】
なお、釣り合い錘または乗りかごの送電部は、エレベーターの駆動装置，制御装置，通信装置，照明装置、または空調装置など、電力を消費する電気的装置に電力を供給する。好ましくは、これらの装置は、釣り合い錘または乗りかごに搭載される。また、送電部および受電部は、互いに機械的に接触しても良いし、非接触でも良い。非接触の場合には、磁界，電界，電磁波，光または流体等を介して電力が送電部と受電部の間で伝送される。送電部は、ガイドレールや昇降路壁内などに設置されるが、受電部に向かってエネルギーが放射されるように、送電部の一部または全体が昇降路内に位置していれば良い。
【００１４】
他の解決手段については、以下の記載により明らかになるであろう。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施例について説明する。
【００１６】
図１は本発明の第１の実施例を表している。
【００１７】
乗りかご２は、乗りかごプーリ２６を有しており、図１では乗りかご２内上部に記しているが、位置及び個数は図示した限りではなく、かご下に２個設けても構わない。端部を昇降路頂部に固定されたロープ３と同じく昇降路頂部に固定された頂部プーリ４１及び４２とで、釣り合い錘１と乗りかご２が吊り下げられている。図示の都合上、頂部プーリを２個としているが、この限りではない。
【００１８】
また巻上機５１及び電動機５２とから構成される駆動装置５が釣り合い錘１に搭載されており、この駆動装置により乗りかご２及び釣り合い錘１が昇降する。図１では、巻上機５１と電動機５２とを別の軸としてベルトで連結しているが、同軸でも構わないし、ギアを介して連結させても構わない。
【００１９】
蓄電器となる二次電池１１，インバータ１０及びモータ制御部１０１により、電動機５２に所要の電力が供給される。二次電池１１は受電部１３及び充電回路１２により充電されるとともに、二次電池状態監視部１１１によりその状態を監視される。ここで、二次電池状態監視部１１１の機能を充電回路１２が有している場合は、二次電池状態監視部１１１を省略することができる。
【００２０】
釣り合い錘に搭載された受電部１３へは、昇降路内の所定の位置にある釣り合い錘用給電装置６から非接触で電力供給される。この装置は、電源６４，送電回路６２、および電力供給の制御を行う送電制御部６３を備える釣り合い錘用の供給電力発生装置６０と、供給電力発生装置６０が発生した電力を受電部１３へ非接触で伝送する送電部６１を備えている。電源６４は一般的な商用電源で構わない。
【００２１】
図１中、昇降路内において釣り合い錘１が走行する方向に沿って、受電部１３の寸法Ｌｒを送電部６１の寸法Ｌｓよりも大きくしている。このため、ロープ３が伸びて釣り合い錘１の停止位置がずれても、送電部６１と受電部１３の対向面を確保できる。すなわち、送電部６１から受電部１３へ向かって送電される電力が受電部１３外へ洩れるのが抑制される。従って、釣り合い錘の停止位置がずれても、給電効率が低下したり、給電不能となることを防止できる。なお、送電部６１の寸法の方を長くしてもよいが、本実施例の方が給電効率を高くできる。
【００２２】
ここでは、釣り合い錘用給電装置６を釣り合い錘ガイドレール８から給電装置支持体８０を介して設置する。釣り合い錘用の供給電力発生装置６０や送電部
６１は昇降路の壁内に埋め込んでも良い。この場合、送電部６１の受電部１３と対向する面すなわちエネルギーが放射される面は昇降路内に露出している。また図１では、釣り合い錘用給電装置を６及び６′の２箇所記したが、これに限ったことではない。
【００２３】
本実施例では、乗りかご２内で必要な電力も非接触で給電する。乗りかご２内で必要な電力としては、かご室２７の照明，表示器及びドア装置や場合によっては空調などがあるが、図１では一括して負荷２０としている。負荷２０には、受電部２３，充電回路２２及び二次電池２１により電力が供給される。また、二次電池２１の状態を監視する二次電池監視部２１１を設ける。乗りかご機器制御部２４は、乗りかご２内のこれらの機器を制御し、通信装置２５及び釣り合い錘１に搭載された通信装置１５を介してエレベーター制御部１４と情報通信を行う。通信装置１５及び２５は従来のように移動可能な通信ケーブルを用いても良いが、無線通信を行うことで通信ケーブルを除去することができる。
【００２４】
乗りかご受電部２３へも、乗りかごガイドレール９に支持体９０を介して取り付けられた乗りかご用給電装置７から非接触で給電される。乗りかご用給電装置７は、釣り合い錘の場合と同様に、一般的な電源７４，送電回路７２および送電制御部７３を備える乗りかご用供給電力発生装置７０と、送電部７１を備える。乗りかご用給電装置７は１個所としているが、これについても１個所に限ったことではない。また、乗りかご用給電装置７を下の方に記載したが、これに限ったことはない。ただし、通常のエレベーターでは、乗りかご２が基準階に待機していることが多いので、その時に給電できる位置にすることが好ましい。
【００２５】
図１中の各部を結ぶ矢印において、太線が電力の流れ、細線が情報及び信号の流れを表しており、非接触給電は白ヌキ矢印線で表記している。ここでは、エレベーター制御部１４には二次電池１１から電力を供給するが、場合によっては二次電池を複数個に分けることも可能であり、これについては乗りかご機器制御部２４と二次電池２１とについても同様である。なお、二次電池１１，インバータ１０及び電動機５２の電力の流れとして、回生時には図示したのと逆向きの流れとなるが、ここでは駆動に必要な電力を供給するということに着目しているためこのような向きで記す。
【００２６】
図１中では、モータ制御部１０１，二次電池監視部１１１及び通信装置１５には情報の流れのみ記載したが、必要な場合は二次電池１１などから電力を供給する。これについては乗りかごの通信装置２５及び二次電池監視部２１１についても同様である。なお、釣り合い錘１に搭載している二次電池１１から、インバータ１０とエレベーター制御部１４に電力供給しているが、場合によっては、インバータ用二次電池と制御部用二次電池とに分割しても良い。この場合は受電部
１３及び充電回路１２も分割しても良いが詳細な説明は省略する。
【００２７】
非接触給電の方式としては、電磁結合を利用する方法や送風機と風力発電機を利用する方法やマイクロ波を利用する方法などがある。最も一般的と思われる電磁結合を利用した場合では、送電部６１と受電部１３とでトランスを構成し、送電回路６２は商用電源６４からトランス１次側である送電部６１に高周波電力を供給する電力変換回路となる。
【００２８】
図２〜図４は送電部及び受電部の例を示す。なお、これらの図は主要部を示す。これの主要部は、エネルギーの送受ができるならば、ケース内に収納されたり、樹脂等の他の部材で被覆されていてもよい。各図中、Ｌｓ，Ｌｒはそれぞれ昇降路内における釣り合い錘の走行方向に沿った送電部の寸法および同方向に沿った受電部の寸法を示す。各図において、ＬｒはＬｓより大きい。
【００２９】
電磁結合を利用した場合の送電部６１及び受電部１３の構造例を図２に示す。図２（ａ）が斜視図で、（ｂ）が上面図である。送電部６１は、一次側コア6100及び一次巻線６１０１で構成されている。また受電部１３は、二次側コア1300及び二次巻線１３０１で構成されている。コアの形状は様々な例があるが、ここでは、Ｕ字形のコアを対向させた形状である。一次側コア６１００，二次側コア
１３００及び空隙とで磁気回路を形成した電磁結合によりエネルギーが授受される。また、ロープ伸びの影響を抑制するために、前述したように、受電部１３の寸法の方を大きくしている。
【００３０】
次に、非接触給電として、風力エネルギーを利用した場合の例を図３に示す。送電部６１は、プロペラ６１０２，モータ６１０３及びフード６１０４で構成され、受電部１３は、プロペラ１３０２，発電機１３０３及びフード１３０４で構成される。送電側のモータ６１０３によりプロペラ６１０２が回転することにより風が発生し、受電側のプロペラ１３０３を回転させる。このプロペラ１３０２に取り付けられた発電機１３０３により電気エネルギーに変換される。なお、プロペラ及びフードの形状は様々な形をとることができる。
【００３１】
さらに、非接触給電に、マイクロ波を利用した場合の例を図４に示す。送電部６１がマイクロ波送信アンテナ６１０５，発信器６１０６で構成されており、受電部１３はアンテナ１３０５，整流器１３０６で構成されている。送信アンテナ６１０５より発生したマイクロ波が受信アンテナ１３０５で受信され、整流器
１３０６で整流されることにより給電が行われる。波長が短いマイクロ波を使うことで、アンテナが小型化できる。送信アンテナ６１０５と受信アンテナ1305とは、昇降の妨げにならない程度に近づけることが可能であり、伝播損失はあまり大きくない。また、指向性のあるアンテナを用いることで送電効率は向上する。
【００３２】
図１のように、釣り合い錘の駆動装置あるいは乗りかご内機器に非接触で給電することにより、信頼性の高い電力供給が可能となる。
【００３３】
図５に本発明の第１の実施例の昇降路平面図を示す。図５は、釣り合い錘１，乗りかご２及びそれぞれの給電装置６及び７を、釣り合い錘１または乗りかご２の走行方向すなわち昇降方向と垂直な同一平面に投影した図である。なお、図５中において釣り合い錘１に搭載された装置のうち受電部１３のみを、乗りかご２に搭載された装置のうち受電部２３のみを示し、この他は省略した。また、給電装置６を構成する要素のうち、受電部１３に近接させる必要のある送電部６１を除いた部分を供給電力発生装置６０として一括で記載し、乗りかご受電部２３への給電装置７についても同様に供給電力発生装置７０として記載した。乗りかごドア２０１側を乗りかご２の前方とすると、釣り合い錘１，釣り合い錘１に給電するための送電部６１および釣り合い錘用の供給電力発生装置６０は、乗りかご２の後方の昇降路内に配置される。受電部１３は、送電部６１に対向するように、釣り合い錘１に設けられる。乗りかご２に給電するための送電部７１は乗りかご２の側面側の昇降路内に配置されるが、乗りかご用の供給電力発生装置７０は乗りかご２の後方の昇降路内に配置される。
【００３４】
図５には、釣り合い錘１の移動を案内するガイドレール８１，８２及び乗りかご２の移動を案内するガイドレール９１，９２を示したが、これらレールとの接触部であるローラあるいはガイドシューについては省略した。
【００３５】
図５において、釣り合い錘用供給電力発生装置６０及び乗りかご用供給電力発生装置７０を示した部分の破線はこれらの一部分が重なり合うことを示す。すなわち、釣り合い錘用供給電力発生装置６０及び乗りかご用供給電力発生装置７０の乗りかごまたは釣り合い錘の走行方向における投影が互いに重なる部分を有する。高さ方向で異なる位置にあるために、投影平面上で重なるような配置にすることで、昇降路面積の低減が図れる。ここでは送電回路の一部分を重なる配置としたが、場合によっては全部が重なっても良いし、また両方の送電部６１及び
７１についても同様のことがいえる。
【００３６】
図６に、送電部６１及び７１の一部が重なった変形例を示す。図６では、釣り合い錘用供給電力発生装置６０及び乗りかご用供給電力発生装置７０を示した部分の破線はこれらの一部分が重なりあっている。さらに、送電部６１の一部と送電部７１の一部が重なっている。すなわち、送電部６１及び送電部７１の乗りかごまたは釣り合い錘の走行方向における投影が互いに重なる部分を有する。このようにすることで、昇降路面積の低減が図れる。また、昇降路面積をあまり広げることなく、非接触給電を用いることができる。
【００３７】
なお図５では、送電部６１あるいは７１及び供給電力発生装置６０あるいは
７０の支持について示していないが、ガイドレールあるいはガイドレールを昇降路に固定するためのブラケットから直接あるいは支持体を介して支持させる。これにより昇降路壁に余分に固定用の細工をしなくても良い。また、送電部６１のガイドレール８１あるいは８２に対する相対位置が変化しないので、釣り合い錘１に対する相対位置の変化も小さく、送電部６１と受電部１３とでの非接触給電の信頼性が高くなる。
【００３８】
図７に本発明の第２の実施例における昇降路平面図を示す。図５と同様に同一平面に投影した図である。この場合は、乗りかご２と釣り合い錘１の配置が図５および図６の場合と異なっている。すなわち、釣り合い錘１は、乗りかご２の側面側の昇降路内に配置される。さらに、釣り合い錘用の送電部６１１および612，釣り合い錘用の供給電力発生装置６０１および６０２，乗りかご用の送電部
７１１および７１２，乗りかご用の供給電力発生装置７０１および７０２も、乗りかご２の側面側の昇降路内に配置される。釣り合い錘用の受電部１３は、送電部６１１および６１２に対向するように釣り合い錘１に設けられる。乗りかご用受電部２３は、送電部７１１および７１２に対向するように乗りかご２に設けられる。本図は、それぞれの送電回路及び送電部を異なる位置に２箇所ずつ設けた例を示している。すなわち、釣り合い錘用の受電部１３には、同一平面への投影が互いに重なる２つの送電部６１１及び６１２とから給電される。また各送電部６１１及び６１２にはそれぞれの供給電力発生装置６０１及び６０２から給電される。乗りかご受電部２３についても同様に、送電部７１１，７１２及び供給電力発生装置７０１，７０２により給電されている。
【００３９】
なお、ここでは釣り合い錘及び乗りかごについて各々２箇所に送電装置を設けたが、片方は１箇所でも良いし、また３箇所以上でも良いことはいうまでもない。さらに、この場合でも、第１の実施例の場合のように、釣り合い錘用供給電力発生装置６０１，６０２と乗りかご用供給電力発生装置７０１，７０２とが投影平面上で重なる配置にしても良いのはいうまでもない。
【００４０】
このように、乗りかご２と釣り合い錘１との位置が様々な場合に応じて、給電が可能であり、また給電装置を複数箇所設けても昇降路断面積の増大を抑えることができる。
【００４１】
図５〜図７に示した送電部の配置は一例にすぎず、乗りかご２及び釣り合い錘１の昇降の妨げにならない位置で、かつ各々の受電部と効率良く、高い信頼度で給電できる配置であれば良い。図示したいずれの例でも、送電部は投影平面において、釣り合い錘及び乗りかごと重ならない位置に配置しているが、昇降の妨げとならなければ重なっていても構わず、少ない昇降路面積で済む。これを表すのが図８である。
【００４２】
図８は、本発明の第３の実施例として、乗りかご用送電部７１が乗りかご２を投影した領域に配置されている例である。この配置により昇降路面積が少なくて済む。図８の例では、乗りかご用送電部７１を乗りかご２の投影範囲に入れるだけにしたが、釣り合い錘用送電部６１についても同様のことがいえる。
【００４３】
前述の各実施例においては、受電部１３は釣り合い錘１を示す四角い枠からはみ出さない位置としたが、昇降の妨げとならなければ枠からはみ出ていても構わない。さらに、受電部１３を昇降時と停止時とで横方向にずらすことも考えられるが、この場合は受電部を動かすための駆動装置が設けられる。駆動電力は、釣り合い錘１及び乗りかご２に搭載される二次電池１１または２１によって確保される。
【００４４】
図９に本発明の第４の実施例を示す。図９は釣り合い錘用送電装置６と乗りかご用送電装置７の一部を共用した場合の構成を示している。どちらの給電も同じ原理で行うことができ、釣り合い錘用の送電部６１及び乗りかご用の送電部７１が比較的近い位置に存在する場合には、それぞれの送電装置６及び７の一部あるいは全部を共用することが可能である。共通商用電源６７２及び共通送電回路
６７１とから構成される共通供給電力発生装置６７０より、釣り合い錘用個別送電回路６１０及び釣り合い錘用送電部６１を介して釣り合い錘１に搭載の受電部１３へ給電される。同様に乗りかご用個別送電回路７１０及び乗りかご用送電部７１を介して乗りかご２に搭載の受電部２３に給電される。このように、給電装置の一部を共用することで部品点数の削減，装置の小型化が図れる。図９では、電力の流れのみを示し、制御信号や情報の流れについては省略した。
【００４５】
ここでは、釣り合い錘用給電装置と乗りかご用給電装置の一部を共用する例を示したが、可能であれば、給電装置全体を共用しても構わない。また、釣り合い錘あるいは乗りかごへの送電部が複数存在する場合に、これらの送電回路を共用することでも同様に装置の小型化，部品点数の削減が図れる。
【００４６】
図１０により、前述の実施例における釣り合い錘用の送電部および受電部の形状について説明する。図１０では、昇降路内における釣り合い錘１の走行方向に沿った送電部６１の寸法Ｌｓに対して、同方向に沿った受電部１３の寸法Ｌｒを大きくしている。ロープの伸びなどに起因する釣り合い錘の停止位置のずれ分長くしておけば、ずれが生じても給電効率はほとんど変化せず安定な電力供給が可能である。受電部１３は、複数の単位受電部に分割したもので構成しても良い。この場合は、実質、Ｌｒを長くすることができる。なお、図６のように一体で長いものの方が給電効率は良い。また、逆に、送電部の方を長くすることでもずれの影響を抑制することは可能である。なお、図６のように受電部１３を長くする方が、送電部６１から発せられたエネルギーのうち受電部１３の外部へ漏れる割合が小さくなるので、給電効率が高い。
【００４７】
図１１に、図１０の送電部および受電部の変形例として、一つの受電部１３に対し複数の単位送電部に分割された送電部から給電する例を示す。図１１において、４つの単位送電部６１１，６１２，６１３，６１４が存在する。昇降路内における釣り合い錘１の走行方向に沿った各単位送電部の長さｌｓは、同方向に沿った受電部Ｌｒの寸法よりも短い。同方向に沿った４つの単位送電部を合わせた送電部の寸法ＬｓはＬｒよりも大きい。これにより、ロープ伸びなどにより釣り合い錘１の停止位置がずれても、給電効率が著しく低下したり、給電不可能になったりすることが防止される。４つの単位送電部全てから電力を供給する替わりに、受電部１３と対向している単位送電部６１２及び６１３に電力を供給し、対向していない単位送電部６１１及び６１４には電力を供給しないようにすることができる。このようにすれば、送電部から受電部外に洩れるエネルギーの量を抑えることができるので、給電効率が向上する。本実施例では、送電部と受電部とでトランスを構成して電磁結合により非接触で給電する。従って、送電回路から見たインダクタンスを検出することにより、受電部１３に対向している単位送電部を選択する。
【００４８】
図１２に、送電部および受電部のさらに他の変形例を示す。図１２では、送電部６１及び受電部１３が横から見た時に重なって見える構造となっている。このようにすれば、送受電部の見かけ上の厚みが薄くなるので、昇降路内での占有空間が少なくなり、昇降路面積が低減する。なお、本実施例においても、Ｌｒは
Ｌｓよりも長い。ここでは、他の部分は省略した。釣り合い錘１の昇降を妨げないならば、送電部６１及び受電部１３について様々な形状をとることができる。ここでは、釣り合い錘１について図示したが、乗りかご２についても同様で送電部７１及び受電部２３は種々の形状をとりうる。
【００４９】
図１３に本発明の第５の実施例を示す。図１３では、釣り合い錘用受電部１３の寸法Ｌwrの、送電部６１の寸法Ｌwsに対する割合λｗ＝Ｌwr／Ｌwsが、乗りかご用受電部２３の寸法Ｌcrの送電部７１の寸法Ｌcsに対する割合λｃ＝Ｌcr／
Ｌcsに比べて大きい。なお、Ｌwr，Ｌwsは昇降路内における釣り合い錘１の走行方向に沿った寸法であり、Ｌcr，Ｌcsは昇降路内における乗りかご２の走行方向に沿った寸法である。ＬwrはＬwsよりも大きくしているので、前述の各実施例と同様に釣り合い錘への給電の信頼性は高い。乗りかごにおいても、ＬcrはＬcsよりも大きくしているが、その度合（すなわちλｃ）は釣り合い錘（λｗ）よりも小さい。しかし、乗りかごの着床精度は釣り合い錘よりも高いので、λｃが小さくても、すなわちＬcrをＬcsより少し大きくするだけで乗りかご２への給電の信頼性は高い。さらに、釣り合い錘用受電部１３及び乗りかご用受電部２３の材料コストが受電部の長さあるいは体積によって決まる場合には、乗りかご用受電部２３の大きさを釣り合い錘用受電部１３よりも低減することができるので、給電装置のコスト低減が図れる。
【００５０】
図１４は本発明の第６の実施例を示す。本実施例の構成は、給電装置を除いて、図１３の実施例と同様である。本実施例は、図１４の実施例とは異なり、送電部と受電部が接触しながら釣り合い錘および乗りかごに電力が供給される。釣り合い錘用の送電部６１は、昇降路壁面に設けられる駆動装置５６１に取り付けられる。釣り合い錘１が停止すると、送電部６１は、駆動装置５６１によって釣り合い錘１に近づくように駆動され、釣り合い錘１に設けられる受電部１３と機械的に接触する。送電部６１と受電部１３は導電材で作られているので、機械的接触部を介して、図示されていないが送電部６１に接続される釣り合い錘用供給電力発生装置から伝送される電力が、釣り合い錘１に給電される。ここで、送電部６１において、昇降路内における釣り合い錘の走行方向に沿った受電部との接触部の長さを、同方向に沿った送電部６１の寸法Ｌwsとする。但し、ここで言う接触部とは、受電部１３と接触し得る部分である。本実施例においては、昇降路における釣り合い錘１の走行方向に沿った受電部１３の寸法ＬwrはＬwsよりも大きい。このため、ロープ伸びなどによって釣り合い錘１の停止位置がずれても、十分な接触が確保できる。従って、給電効率低下や給電不能が防止される。Ｌwsの方を大きくしても良いが、本実施例のようにＬwsは小さくした方が駆動装置561の駆動力が小さくできるし、十分な電気的接触を確保できる。また、受電部１３の方を駆動しても良いが、本実施例のように送電部の方を駆動すれば駆動装置を釣り合い錘１に設ける必要が無く、釣り合い錘１の構成が簡単になる。
【００５１】
図１４の実施例では、乗りかご２に対しても同様に、送電部７１と受電部２３が接触することによって電力が供給される。乗りかご２が停止すると、図１３の実施例と同様に、昇降路壁面に設けられる駆動装置５７１に取り付けられた送電部７１が、乗りかご２に近づくように駆動装置５７１によって駆動され、乗りかご２に設けられる受電部２３と機械的に接触する。導電材で作られているこれら送電部７１と受電部２３の機械的かつ電気的接触部を介して、送電部７１に接続されている図示されていない乗りかご用供給電力発生装置から送電部７１へ伝送される電力が乗りかご２へ給電される。ここで、送電部７１において、昇降路内における乗りかご２の走行方向に沿った受電部２３との接触部の長さを、同方向に沿った送電部７１の寸法Ｌcsとする。但し、ここで言う接触部とは、受電部
２３と接触し得る部分である。また、昇降路内における乗りかご２の走行方向に沿った受電部２３の寸法をＬcrとする。ここで、図１３と同様に、Ｌwr／Ｌws
（＝λｗ）をＬcr／Ｌcs（＝λｃ）に比べて大きくすることが好ましい。さらに、乗りかごの着床精度は釣り合い錘よりも高いので、ＬcrはＬwrよりも小さくする。Ｌcrを小さくしても、ＬcrはＬcsよりも大きいので、乗りかご２への給電の信頼性は高い。このとき、受電部１３の長さを送電部６１より長くすることで、釣り合い錘への給電信頼性を確保される。また、釣り合い錘用受電部１３及び乗りかご用受電部２３の材料コストが受電部の長さあるいは体積によって決まる場合には、乗りかご用受電部２３の大きさを低減することができるので、給電装置のコスト低減が図れる。
【００５２】
図１５に、上記各実施例に適用できる、給電装置における送電回路のオン・オフ制御を示す。図１５は、送電部６１，送電回路６２，送電制御部６３及び電源６４を備える給電装置６と、受電部１３，充電回路１２，二次電池１１，エレベーター制御部１４及び通信装置１５を備える釣り合い錘１を図示しており、他の部分は省略している。釣り合い錘１に搭載した通信装置１５から給電装置６の一部分である送電制御部６３に、エレベーターの状態を伝送している。釣り合い錘１へ給電できる位置にエレベーターが停止したかどうかの指令を受けることによって、すなわち給電可能位置停止指令の有無によって、送電制御部６３が送電回路６２の動作をそれぞれオン，オフするように制御する。
【００５３】
エレベーターの状態にあわせて送電回路を制御することにより、送電回路での消費電力を低減することができ省エネルギーの効果がある。
【００５４】
図１６は、送電回路のオン・オフ制御の他の例を示す。非接触給電方法として電磁結合を利用した場合において、受電部１３と送電部６１との相対位置により送電回路６２から見たインダクタンスが変化する。この変化を利用して送電動作を制御する。送電回路から見たインダクタンスが結合状態、すなわち送電部６１と受電部１３とが結合している状態の場合には送電動作をオンとし、非結合状態、すなわち受電部１３が給電可能な位置ではない等、送電部６１と受電部１３とが結合していない状態の場合には送電動作をオフとする。このように送電動作を制御することにより、省エネルギーの効果がある。この場合には、図１５で示したエレベーター制御部１４の情報を通信装置１５から送電制御部６３に伝達しなくても良いので装置の簡便化が図れる。
【００５５】
なお、送電動作のオン，オフとしては、例えば送電部６１に高周波電流を供給する高周波インバータを動作させたり停止させたりすることによって容易に実現できる。また、給電装置の電源６４そのものを停止させる方法も考えられるが、ここでは電源６４を制御する部分を送電回路６２に含めて、送電回路を制御することとみなす。
【００５６】
図１７に、送電回路のオン・オフ制御のさらに他の例を示す。この例では、送電回路６２を二次電池１１の残量によって制御している。二次電池１１がほぼ満充電されている時には、受電部１３が給電可能位置にあったとしても、給電する必要がない。さらに、過充電することにより二次電池１１の特性を低下させる可能性もある。この例のように、二次電池１１の残量によって送電動作を制御することで、省エネルギー及び二次電池の適正な利用が図れる。
【００５７】
ここで、二次電池１１の残量は、蓄電器監視部１１１で行われ、電圧及び充放電電流を検出する等により可能である。また、市販されている二次電池には電池制御ユニットを付属しているものもあり、この電池制御ユニットが蓄電器監視部１１１の機能を有しており、さらに過充電防止機能を備えている。そのため、二次電池の特性低下の危険性は低いが、この時には、電池制御ユニット内でエネルギーを放出していることになるので、送電動作を制御する方が省エネルギー化が図れる。
【００５８】
また、二次電池１１の残量を送電制御部６３へ伝達する手段としては、通信装置１５を介して送電制御部６３へ伝送する方法や、二次電池残量により、充電回路１２を制御させて、送電回路６２から見た送受電部のインダクタンスを変化させる方法がある。
【００５９】
上述した図１５〜図１７における送電回路のオン・オフ制御は、上記各実施例のみならず、釣り合い錘または乗りかごへの給電装置を備えるエレベーターに適用できる。
【００６０】
図１８に本発明の第７の実施例を示す。図１８のエレベーターの構成は概ね図１と同じであるが、釣り合い錘１に搭載された受電部１３の位置を検出するための位置検出器１６１及び１６２が、それぞれ給電装置６および釣り合い錘１に設けられている。ここでの位置情報をエレベーター制御部１４が取り込み、送電部６１と受電部１３との位置が最適になるように駆動装置５を駆動させる。これにより、効率の高い給電が可能となる。なお、位置検出器としては、周知の光学的方式や磁気的方式など各種あるが、その説明は省く。
【００６１】
図１８において、給電のために釣り合い錘１と給電装置６の位置合わせを行うと、乗りかご２はロープ伸びのために、乗客の乗降位置からやや下がった位置になってしまう。ここでは、乗りかご通信装置２５に、釣り合い錘１の位置を合わせるという情報を釣り合い錘通信装置１５から受けて、乗りかご機器制御部２４よりドア制御装置２０２によってドア２０１を閉めておく。なお乗りかご２の位置をずらす前に、乗客がいる場合も考えられるので、かご室内表示器２７１にて知らせることや、かご呼びのないことや荷重検出器の出力がゼロであることなどによる乗客有無の確認が、閉じ込め防止に有効である。さらに、乗り場表示器
２８に運転休止中であることを表示し、ホール待ち客に対して隣接する他のエレベーターに誘導することは、エレベーターのサービス低下の抑止と省エネへの理解を深める点で有効である。ここでは、乗り場表示器２８への情報を乗りかご通信装置２５から伝送しているが、釣り合い錘通信装置１５から直接伝送しても構わない。図示していないが、乗り場には呼び出し装置が存在し、その情報をエレベーター制御部１４に伝送する機能を有しているので、乗り場表示器２８への情報伝送も問題にはならない。図示していないが、他の階床の乗り場表示器にも図示した乗り場表示器２８と同じ表示をすることが可能なのはいうまでもない。
【００６２】
なお、位置検出器１６１，１６２あるいはかご室内表示器２７１及び乗り場表示器２８の位置はその機能を満足する場所ならば任意である。図１８では、かご室内表示器２７１を記載したが、乗りかごがどの階床にあるかを知らせる階床表示器に、この機能を持たせても良く、そのようにすれば装置の最少化効果がある。乗り場表示器２８についても同様で、階床表示器がこれを兼ねることもできる。なお、かご室内表示器２７１及び乗り場表示器２８は、表示するだけでなく、音声による情報伝達を合わせることも有効である。
【００６３】
図１８では、説明に必要な機器しか記載していないが、図１のように、乗りかご２にも二次電池２１や給電に関する機器を具備しても良いのは当然である。
【００６４】
図１９に本発明の第８の実施例を示す。図１９では、図１８の場合と同様に、釣り合い錘１に給電するとき、釣り合い錘１の送電部６１と受電部１３が対向するように駆動装置５を制御するが、このとき乗りかご２では給電が行われていない。この状態で、乗りかごの二次電池２１残量がかなり減っているとする。乗りかごの二次電池２１残量がある量より低下すると乗りかご内の負荷２０が正常に機能しない危険性がある。そこで本実施例では、乗りかご２を送電部７１と受電部２３が対向するように乗りかご２及び釣り合い錘１を移動させる。この時には、乗りかごの二次電池２１の残量を蓄電器監視部２１１で検出して、乗りかご機器制御部２４，通信装置２５及び釣り合い錘通信装置１５を介して、エレベーター制御部１４に充電が必要であることを伝達する。この情報を受けたエレベーター制御部１４は、乗りかご２の位置を合わせるようにエレベーターを駆動する。この実施例では逆のケースも含め、より重要な側の充電を判断して充電動作を行うので、電力不足によるサービス不可という事態を発生させない効果がある。
【００６５】
なお、その時に釣り合い錘側の二次電池１１の残量が極端に低下しているとエレベーターを駆動することが困難なので、エレベーター制御部１４では、釣り合い錘側の二次電池１１残量も考慮してその優先度に応じた制御を行う。この優先度には、単純に電池残量の低い方を優先する場合もあれば、釣り合い錘１側では回生エネルギーによる充電もあるため、これを考慮して比較するなど様々なものが考えられる。
【００６６】
なお、図１９では、位置検出器等は図示していないが、必要に応じて取り付けても構わない。また、ここではエレベーター制御部１４を釣り合い錘１に搭載しているが、分割して一部を乗りかご２に搭載させても良いし、昇降路内の任意の場所に設置しても構わない。
【００６７】
また、釣り合い錘１及び乗りかご２の両方とも、給電可能位置ではない場合でも、乗客を輸送するという本来の機能を妨げない程度で、釣り合い錘及び乗りかごの二次電池１１及び２１の残量に応じた駆動を行うことも可能である。
【００６８】
図２０に本発明の第９の実施例を示す。図２０は、２台のエレベーターＡ及びＢが隣接して設置されている場合の例で、昇降路平面を図示する。釣り合い錘
１Ａと乗りかご２Ａは１昇降路を走行し、釣り合い錘１Ｂと乗りかご２Ｂはこの１昇降路に隣接する他の昇降路を走行する。ここでは、釣り合い錘１Ａ及び１Ｂへの給電を、共通供給電力発生装置６００から各々個別送電部６１Ａ及び６１Ｂに電力を伝送することにより行っている。他方、乗りかご２Ａ及び２Ｂへの給電は、共通供給電力発生装置７００から各々個別送電部７１Ａ及び７１Ｂに電力を伝送することにより行っている。供給電力発生装置を共用することで、部品点数が削減し、昇降路面積が低減する。なお、個々のエレベーターにおける釣り合い錘，送電部，受電部，電力発生装置の配置の様子は、図５と同様である。
【００６９】
図２０のように、エレベーター２台が隣接している場合では、２台のエレベーターを完全に独立して制御するわけではなく、２台の運転を一つの群として管理することが可能であり、乗客の待ち時間を少なくするように制御が行われている。この場合には、２台同時には給電を行わないように制御することにより、共通供給電力発生装置６００あるいは７００の容量は実質エレベーター１台分で間に合う。
【００７０】
図２１に図２０の実施例の変形例を示す。図２１も図２０と同様に、２台のエレベーターＡ及びＢが隣接して設置されている。ここでは、釣り合い錘用共通供給電力発生装置６００と乗りかご用共通供給電力発生装置７００は隣り合う昇降路にまたがる領域に配置される。さらに、釣り合い錘用共通供給電力発生装置
６００と乗りかご用共通供給電力発生装置７００とを、水平面に投影した場合に一部が重なるように配置している。これにより、昇降路面積を広げることなく給電装置を設置することが可能である。また、昇降路断面積を増大すること無く、昇降路断面において釣り合い錘の占める面積を広げること、すなわち釣り合い錘の質量を大きくすることができる。
【００７１】
なお、ここでは釣り合い錘用共通供給電力発生装置６００と乗りかご用共通供給電力発生装置７００とが一部重なるような例を示したが、それぞれの送電部
６１Ａ，６１Ｂ及び７１Ａ，７１Ｂの一部を、例えば図６のように、重なるように配置しても良い。
【００７２】
なお、図２０および図２１において、共通供給電力発生装置６００が個別送電部６１Ａおよび７１Ｂに電力を供給し、かつ共通供給電力発生装置７００が個別送電部６１Ｂおよび７１Ａに電力を供給するようにしても良い。また、共通供給電力発生装置６００が個別送電部６１Ｂおよび７１Ａに電力を供給し、かつ共通供給電力発生装置７００が個別送電部６１Ａおよび７１Ｂに電力を供給するようにしても良い。
【００７３】
図２２に本発明の第１０の実施例を示す。ここでは、図２０および図２１の実施例のように隣接する２台のエレベーターの釣り合い錘１Ａ及び１Ｂに、共通供給電力発生装置６００から高周波トランスを利用して給電する場合の送電及び受電部の概略回路構成を示している。共通供給電力発生装置６００内の共通電源部６２０に接続された２つの高周波インバータ６２Ａ及び６２Ｂ，高周波トランスの１次側となる送電部６１Ａ及び６１Ｂ，高周波トランスの２次側であり各釣り合い錘に搭載された受電部１３Ａ及び１３Ｂ，回路構成は上記の高周波インバータとほぼ同じである充電回路１２Ａ及び１２Ｂを介してそれぞれの二次電池11Ａ及び１１Ｂが充電される。ここでは、受電部１３Ａ及び１３Ｂでトランス巻線に直列にコンデンサを接続して共振型インバータの構成としたので、高周波インバータのスイッチング素子損失を低減できる。充電回路１２Ａ及び１２Ｂは、整流回路でも良いが、図示したような回路構成にすることで、二次電池１１Ａあるいは１１Ｂから逆に送電回路である高周波インバータ６２Ａあるいは６２Ｂへの電力供給が可能となる。例えば、停電により電源から共通供給電力発生装置６００への電力供給が無かったときに、釣り合い錘１Ａの二次電池１１Ａは満充電されている状態で、釣り合い錘１Ｂの二次電池１１Ｂがほぼ空の状態である場合には、上記の構成とすることにより、共通送電装置６００を介して満充電されている二次電池１１Ａから、空の状態である二次電池１１Ｂに電力を供給することが可能となる。これにより、非常時でも電力供給が可能となる。
【００７４】
図示はしないが、図２２のような構成とすることで、隣接する乗りかごの受電部同士が近い場合には隣接する乗りかご同士で直接給電することが可能である。さらに、乗りかごの受電部と釣り合い錘の受電部が近接できる構造の場合には、乗りかごと釣り合い錘とを同じ高さにすることで、相互の給電も可能となる。このような構成とすることで、非接触給電及び二次電池を用いたエレベーターの信頼性が向上できる。
【００７５】
なお、上記各実施例に限らず、本発明の範囲内で、種々の変形が可能である。
【００７６】
【発明の効果】
本発明によれば、エレベーターの設置空間の削減に有効な給電装置を備えるエレベーターを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す。
【図２】電磁結合を利用した送電部および受電部を示す。
【図３】風力エネルギーを利用した送電部および受電部を示す。
【図４】マイクロ波を利用した送電部および受電部を示す。
【図５】第１の実施例の昇降路平面図を示す。
【図６】送電部同士が一部重なった変形例を示す。
【図７】本発明の第２の実施例における昇降路平面図を示す。
【図８】本発明の第３の実施例を示す。
【図９】本発明の第４の実施例を示す。
【図１０】送電部および受電部の形状を示す。
【図１１】送電部および受電部の形状の変形例を示す。
【図１２】送電部および受電部の形状のさらに他の変形例を示す。
【図１３】本発明の第５の実施例を示す。
【図１４】本発明の第６の実施例を示す。
【図１５】給電装置における送電回路のオン・オフ制御を示す。
【図１６】送電回路のオン・オフ制御の他の例を示す。
【図１７】送電回路のオン・オフ制御のさらに他の例を示す。
【図１８】本発明の第７の実施例を示す。
【図１９】本発明の第８の実施例を示す。
【図２０】本発明の第９の実施例を示す。
【図２１】図２０の実施例の変形例を示す。
【図２２】本発明の第１０の実施例を示す。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ…釣り合い錘、２，２Ａ，２Ｂ…乗りかご、３…ロープ、４，４１，４２…頂部プーリ、５…駆動装置、６，６′…釣り合い錘用給電装置、７…乗りかご用給電装置、８，８１，８１Ａ，８１Ｂ，８２，８２Ａ，８２Ｂ…釣り合い錘用ガイドレール、９，９１，９１Ａ，９１Ｂ，９２，９２Ａ，９２Ｂ…乗りかご用ガイドレール、１０…エレベーター駆動用インバータ、１１…二次電池、１２，１２Ａ，１２Ｂ…釣り合い錘搭載充電回路、１３，１３Ａ，１３Ｂ…釣り合い錘搭載受電部、１４…エレベーター制御部、１５…釣り合い錘搭載通信装置、２０…乗りかご負荷、２１…乗りかご搭載蓄電器、２２…乗りかご搭載受電部、２３，２３Ａ，２３Ｂ…乗りかご搭載受電部、２４…乗りかご機器制御部、２５…乗りかご搭載通信装置、２６…乗りかごプーリ、２７…かご室、２８…乗り場表示器、５１…巻上機、５２…電動機、６０，６０１，６０２…釣り合い錘用供給電力発生装置、６１，６１１，６１２，６１３，６１４,６１Ａ,６１Ｂ…釣り合い錘用送電部、６２，６２Ａ，６２Ｂ，６１０…釣り合い錘用送電回路、６３…釣り合い錘用送電回路制御部、６４，７４…電源、７０,７０１,７０２…釣り合い錘用供給電力発生装置、７１，７１１，７１２，７１Ａ，７１Ｂ…釣り合い錘用送電部、７２，７１０…釣り合い錘用送電回路、７３…釣り合い錘用送電回路制御部、８０，８０′…釣り合い錘用給電装置支持体、９０…乗りかご用給電装置支持体、１１１…二次電池状態監視部、２０１…ドア、２０２…ドア制御装置、２１１…乗りかご搭載蓄電器監視部、２７１…かご室表示器、６００…釣り合い錘用共通供給電力発生装置、６２０…釣り合い錘用給電装置共通部、６７０…錘，乗りかご給電装置共通部、６７１…錘，乗りかご供給電力発生装置共通部、６７２…錘，乗りかご共通電源、７００…乗りかご用共通供給電力発生装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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