專利名稱：向電梯轎廂供電的供電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將電力供給于電梯轎廂的供電裝置。
背景技術(shù)：
一般，通過(guò)懸掛在轎廂底部上的尾線將電力供給于電梯轎廂。尾線與設(shè)置在升降井內(nèi) 的控制裝置連接。尾線是與信號(hào)線等歸納在一起的纜線，具有足夠的長(zhǎng)度以便轎廂在升降 井內(nèi)移動(dòng)。但是，隨著建筑物的高層化，有增加尾線長(zhǎng)度的趨勢(shì)。尾線僅懸掛在轎廂底部，因此， 建筑物一高，建筑物就會(huì)因風(fēng)和地震而晃動(dòng)，尾線有可能與升降井內(nèi)的設(shè)備接觸或纏繞。 因此，人們正在研究不用尾線而將電力供給于轎廂的技術(shù)。作為以非接觸方式將電力供給于移動(dòng)體的技術(shù)，已知有日本特開平8 — 175233號(hào)公報(bào) 所揭示的非接觸供電系統(tǒng)。這種非接觸供電系統(tǒng)具有向車輛移動(dòng)方向延伸設(shè)置的供電線和 安裝在車輛上的受電單元。受電單元由線圈受到供電線中流動(dòng)的高頻電流所產(chǎn)生的磁通并利用電磁感應(yīng)而獲取電力。除此之外，作為利用電磁感應(yīng)而將電力供給于移動(dòng)體的技術(shù)，已知有日本特開平8 — 196003號(hào)公報(bào)所揭示的無(wú)接觸供電裝置。這些專利文獻(xiàn)所揭示的裝置，其構(gòu)成磁性回路用 的磁性材料配設(shè)在移動(dòng)體所移動(dòng)的路徑的整個(gè)長(zhǎng)度上。因此，若將這些專利文獻(xiàn)所揭示的技術(shù)應(yīng)用于電梯的供電裝置，則必須在升降井的整 個(gè)長(zhǎng)度配置磁性材料。在這種情況下，磁性材料的使用量就多，且裝置的制造成本增加。 此外，必須將磁性材料相對(duì)轎廂側(cè)的受電單元高精度地定位，在施工中需要非常高的技術(shù)， 且花功夫，裝置的制造成本上升。尤其，電梯的轎廂在停止運(yùn)行和運(yùn)行中耗電是不同的。在轎廂停止運(yùn)行時(shí)，由于使電 動(dòng)機(jī)等驅(qū)動(dòng)以對(duì)門進(jìn)行開閉，因此耗電暫時(shí)增加。而在轎廂運(yùn)行時(shí)，僅照明器具和按鈕操 作等消耗電力，故基本無(wú)耗電。因此，當(dāng)按照耗電量較大的停止運(yùn)行中的條件將電力供給到轎廂時(shí)，運(yùn)行中的剩余電 力就浪費(fèi)，其結(jié)果，整體的電力效率變差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種供電裝置，能提高在電梯轎廂停止運(yùn)行期間以非接觸方式 供給的電力的供給率，且裝置整體是價(jià)廉的。
本發(fā)明實(shí)施例的供電裝置以非接觸方式將電力供給于電梯轎廂。該供電裝置具有供電 線、高頻電源、鐵芯、線圈和磁性體。供電線架設(shè)在電梯升降井內(nèi)轎廂進(jìn)行移動(dòng)的路徑的 整個(gè)長(zhǎng)度上。高頻電源將高頻電流供給于供電線。鐵芯安裝在轎廂上。供電線非接觸地配 置在處于鐵芯內(nèi)側(cè)的槽內(nèi)。線圈以與供電線交叉的方向?yàn)橹行膸喞@在鐵芯上。磁性體配置 在轎廂停止運(yùn)行時(shí)與鐵芯相對(duì)的位置上。磁性體與鐵芯一起構(gòu)成磁性回路。
例如，鐵芯具有二個(gè)槽，磁性體設(shè)置在轎廂停止運(yùn)行的狀態(tài)下將二個(gè)槽覆蓋的位置上。 或者，磁性體具有沿鐵芯外側(cè)延伸的翼部。或者，磁性體定位在插入鐵芯槽內(nèi)的狀態(tài)?；?者，磁性體具有進(jìn)入鐵芯槽內(nèi)的凸部。或者，磁性體固定在對(duì)供電線進(jìn)行支承的非磁性的 支承件上。
采用本實(shí)施例的供電裝置，巻繞在安裝于轎廂的鐵芯上的線圈配置在與供電線中流動(dòng) 的高頻電流所產(chǎn)生的磁通相干涉的位置，利用電磁感應(yīng)而發(fā)電。尤其，由于該供電裝置具 有在轎廂停止運(yùn)行的狀態(tài)下與鐵芯相對(duì)而構(gòu)成磁性回路的磁性體，因此，轎廂停止運(yùn)行時(shí) 比轎廂運(yùn)行時(shí)可跟高效地發(fā)出電力。
另外，配置在升降井側(cè)的磁性體不設(shè)在轎廂移動(dòng)的路徑的整個(gè)長(zhǎng)度上，而僅局部設(shè)在 轎廂停止運(yùn)行時(shí)與鐵芯相對(duì)的位置！因此，少量磁性體即可，將設(shè)備成本抑制得較低。此 外，由于在轎廂的移動(dòng)范圍內(nèi)與轎廂停止運(yùn)行的位置對(duì)應(yīng)地配置磁性體，因此，磁性體相 對(duì)于與轎廂一起移動(dòng)的鐵芯的定位只要確保在轎廂停止運(yùn)行的位置及其附近所必要的足 夠精度即可。所以，在對(duì)該供電裝置進(jìn)行設(shè)置、保養(yǎng)時(shí)，定位調(diào)整就容易，可將設(shè)置施工 費(fèi)和維修保養(yǎng)費(fèi)用抑制得較低。
在下面描述中闡明本發(fā)明的另外目的和優(yōu)點(diǎn)，且部分是顯而易見(jiàn)的，或通過(guò)本發(fā)明實(shí) 施例可知。在下面明顯指出，通過(guò)實(shí)施方式和各組合來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明目的和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是表示具有本發(fā)明第1實(shí)施例的供電裝置的電梯的大致立體圖。 圖2是將圖1所示的供電裝置及其周邊結(jié)構(gòu)放大后的大致立體圖。 圖3是沿圖2中的F3 — F3線表示的供電裝置的剖視圖。圖4是表示本發(fā)明第2實(shí)施例的供電裝置的剖視圖。 圖5是表示本發(fā)明第3實(shí)施例的供電裝置的剖視圖。 圖6是表示本發(fā)明第4實(shí)施例的供電裝置的剖視圖。 圖7是表示本發(fā)明第5實(shí)施例的供電裝置的立體圖。 圖8是將圖7的供電裝置的鐵芯和磁性體的中央部切斷后的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合附圖并構(gòu)成一部分說(shuō)明書對(duì)本發(fā)明進(jìn)行舉例，以此獲得上述綜合描述并獲得以下 實(shí)施例的詳細(xì)描述，適于解釋本發(fā)明原理。 下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
本發(fā)明的第1實(shí)施例的供電裝置10以非接觸方式供供電梯1的轎廂2所用的電力。參 照?qǐng)D1至圖3來(lái)說(shuō)明該供電裝置10。
電梯1如圖1所示，在升降井3的上部設(shè)置巻揚(yáng)機(jī)4，在掛繞在該巻揚(yáng)機(jī)4上的主纜 繩5端部懸掛有轎廂2和配重6。轎廂2及配重6分別由導(dǎo)軌7導(dǎo)向，由巻揚(yáng)機(jī)4驅(qū)動(dòng)， 吊桶式地在升降井3內(nèi)向上或向下移動(dòng)。
供電裝置10利用電磁感應(yīng)而非接觸地將電力從升降井3側(cè)供給到轎廂2。如圖1所示， 供電裝置10具有供電線11、高頻電源12、受電單元13和磁性體14。供電線11與導(dǎo)軌7 平行地架設(shè)在升降井3內(nèi)的轎廂進(jìn)行移動(dòng)范圍的整個(gè)長(zhǎng)度上。高頻電源12配置在升降井3 的上部，與供電線11連接。高頻電源12從商用電中生成供給于供電線11的高頻電流。 供電線11在升降井3的下部折回，在升降井3途中的數(shù)個(gè)部位上利用支承件15定位保持。
在該供電裝置10中，由于不是使端子直接與供電線ll接觸地供供電力，因此供電線 11的表面由絕緣性構(gòu)件覆蓋。支承件15對(duì)供電線11保持成不與升降井3內(nèi)部的其它設(shè)備 和建筑物接觸。另外，為了不受供電線11中流動(dòng)的高頻電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)影響，支承件 15用絕緣構(gòu)件構(gòu)成。如圖1及圖3所示，支承件15固定在從導(dǎo)軌7及對(duì)其保持的支架延 伸的托架16上。
如圖1及圖3所示，受電單元13設(shè)在轎廂2的外壁上，與轎廂2 —起移動(dòng)。受電單元 13具有鐵芯13K線圈132和電力變換電路。如圖2所示，鐵芯131用磁性構(gòu)件形成，通 過(guò)底座133固定在轎廂2的側(cè)壁上，并具有在內(nèi)側(cè)非接觸地配置供電線11的二條槽134。 槽134的開口側(cè)具有可足夠通過(guò)供電線11的支承件15的大小。具體如圖3所示，鐵芯131 其橫切供電線11的截面為E字形，具有向供電線11之間延伸的中央腳135、相對(duì)于該中央腳135夾著供電線11而配置的一對(duì)外側(cè)腳136。
線圈132以與供電線11交叉的方向?yàn)橹行膸喞@在鐵芯131的中央腳135上。 一旦交流 電的高頻電流流向供電線11,在供電線11的周圍就形成磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)所產(chǎn)生的磁通B如 圖3虛線所示，經(jīng)過(guò)圍住供電線11周圍所配置的鐵芯131內(nèi)部，利用電磁感應(yīng)使巻繞在 鐵芯131上的線圈132中發(fā)生電壓。電力變換電路將線圈132中發(fā)生的電壓變換為適于轎 廂2上的各設(shè)備的電壓及電流。
磁性體14如圖1所示，配置在當(dāng)轎廂2停止在各樓層A的狀態(tài)P下如圖2所示那樣相 對(duì)于鐵芯131以非接觸方式與槽134相對(duì)的位置上。在該狀態(tài)P下，磁性體14如圖3所 示，與鐵芯131 —起構(gòu)成磁性回路。磁性體14對(duì)通過(guò)鐵芯131內(nèi)部的磁通B的泄漏進(jìn)行 抑制，來(lái)增強(qiáng)通過(guò)線圈132中的磁通B，提高線圈132的發(fā)電效率。
鐵芯131具有將二根供電線11 一根一根配置在內(nèi)側(cè)的二條槽134。磁性體14形成為 將設(shè)在鐵芯131上的該二個(gè)槽134全部覆蓋，且在兩側(cè)具有翼部141，該翼部141以從槽 134所開口的一側(cè)將外側(cè)腳136圍入地具有間隙的狀態(tài)沿鐵芯131外側(cè)延伸。
如上述那樣構(gòu)成的供電裝置10，當(dāng)轎廂2在樓層間進(jìn)行移動(dòng)的運(yùn)行時(shí)鐵芯131單獨(dú)構(gòu) 成磁性回路并使線圈132發(fā)生電力，當(dāng)轎廂2停靠在任一樓層的停止運(yùn)行時(shí)由鐵芯131和 磁性體14構(gòu)成磁性回路并使線圈132發(fā)生電力。也就是說(shuō)，本實(shí)施例的供電裝置10發(fā)電 效率在轎廂2停止運(yùn)行時(shí)較轎廂運(yùn)行時(shí)高。
為了在電梯1停止運(yùn)行中對(duì)轎廂2的門21進(jìn)行開閉，對(duì)該門21進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)和 鎖定機(jī)構(gòu)必需電力。因此，電梯1?？吭诟鳂菍覣期間所需的電力大于運(yùn)行中所需的電力。 該供電裝置10在轎廂2停止運(yùn)行的狀態(tài)P下，與具有受電單元13的部位對(duì)應(yīng)而在升降井 3側(cè)的一部分配置有磁性體14。在該狀態(tài)下，由于鐵芯131和磁性體14構(gòu)成磁性回路， 因此，可從供電線11中流動(dòng)的高頻電流利用電磁感應(yīng)而效率良好地使線圈132發(fā)生電力。
另外，在轎廂2移動(dòng)的期間，鐵芯131的槽134是開放的狀態(tài)，利用鐵芯131單獨(dú)構(gòu) 成的磁性回路而使線圈132發(fā)生電力，故與停止運(yùn)行時(shí)相比電動(dòng)勢(shì)下降。但是，由于轎廂 運(yùn)行中鐵芯131不與磁性體14相對(duì)，故在鐵芯131與磁性體14相對(duì)移動(dòng)的場(chǎng)合，不發(fā)生 鐵芯131及磁性體14內(nèi)部所產(chǎn)生的渦電流和磁阻所產(chǎn)生的能量損失。
另外，在本實(shí)施例中，磁性體14具有翼部141，該翼部141從鐵芯131的槽134開口 部側(cè)圍入外側(cè)腳136而延伸。因此，構(gòu)成磁性回路的鐵芯131與磁性體14的相對(duì)面積變 大，之間的磁阻減少，其結(jié)果，經(jīng)過(guò)由鐵芯131與磁性體14所構(gòu)成的磁性回路的磁通B 增加，線圈132的發(fā)電效率得到提高。鐵芯131及磁性體14所用的材料，使用即使在導(dǎo)電性低的高頻中渦電流影響也小的鐵素體系的材料是有效的。
如此，本實(shí)施例的供電裝置10以非接觸方式將電力供給電梯1的轎廂2，且需要較大 電力的轎廂2在停止運(yùn)行的狀態(tài)P下，僅與配置受電單元13的部位對(duì)應(yīng)地配置磁性體14， 除此以外的部位不配置磁性體14。由于局部配置磁性體14，故可抑制裝置的材料成本， 且磁性體14相對(duì)于受電單元13的定位變得容易。因此，可提供一種充分供給轎廂2所需 的電力且裝置成本和設(shè)置成本低下的供電裝置10。
磁性體14的形狀不限于第1實(shí)施例所示的形狀，也可做成將設(shè)在鐵芯131上的槽134 封住地架設(shè)在中央腳135和外側(cè)腳136之間，構(gòu)成磁性回路。下面，表示供電裝置10的 其它實(shí)施例。在各實(shí)施例中具有相同功能的結(jié)構(gòu)，標(biāo)上相同的符號(hào)，省略其說(shuō)明。并且， 供電裝置10的整體結(jié)構(gòu)，參照?qǐng)Dl及其說(shuō)明的描述，下面省略描述。
圖4表示本發(fā)明第2實(shí)施例的供電裝置10的主要部分剖視圖。在該供電裝置10中， 與第1實(shí)施例不同點(diǎn)是磁性體14沒(méi)有翼部141。其它結(jié)構(gòu)相同。與第1實(shí)施例的供電裝置 IO相比，無(wú)翼部141，相應(yīng)地，在圖4所示的鐵芯131與磁性體14正對(duì)狀態(tài)下的發(fā)電效 率就低下。但形狀簡(jiǎn)單，在夾著鐵芯131外側(cè)腳136的方向鐵芯131與磁性體14的定位 變得簡(jiǎn)單，因此，在抑制制造和設(shè)置成本方面優(yōu)于第l實(shí)施例。
圖5表示本發(fā)明第3實(shí)施例的供電裝置10的主要部分剖視圖。第1及第2實(shí)施例中供 電裝置10的磁性體14配置成連續(xù)一直線將鐵芯131的二條槽134覆蓋的狀態(tài)。相反，本 實(shí)施例中供電裝置10的磁性體14如圖5所示，在轎廂2停靠在各樓層A的狀態(tài)P下，由 保持件17定位在磁性體14插入在槽134內(nèi)并將開口部的一部分掩埋的狀態(tài)。磁性體14 與槽134內(nèi)表面之間，具有轎廂2通過(guò)該樓層A時(shí)互相不接觸的足夠間隙。在該場(chǎng)合，間 隙設(shè)定得比轎廂2的導(dǎo)向裝置相對(duì)于導(dǎo)軌7的相對(duì)最小間隙稍大。
通過(guò)如此構(gòu)成，中央腳135與磁性體14之間的磁通B向二方向分散，鐵芯131與磁性 體14所構(gòu)成的磁性回路的磁阻相對(duì)于供電線11減少，因此可提高電力的變換效率。
圖6表示本發(fā)明第4實(shí)施例的供電裝置10的主要部分剖視圖。該供電裝置10的磁性 體14與其它實(shí)施例相同，設(shè)置在轎廂2處于停止運(yùn)行的狀態(tài)P下與受電單元13的鐵芯131 相對(duì)的位置上。該磁性體14如圖6所示，連續(xù)一直線地對(duì)設(shè)在鐵芯131上的二條槽134 進(jìn)行覆蓋，并一體地具有進(jìn)入槽134內(nèi)的二條凸部142。通過(guò)如此形成磁性體14，鐵芯131 與磁性體14之間的相對(duì)面積就增加，故經(jīng)過(guò)磁性回路的磁通B就增加，線圈132所發(fā)的 電力也增加。
圖7表示本發(fā)明第5實(shí)施例的供電裝置10的外觀立體圖。另外，圖8表示該供電裝置IO的主要部分剖視圖。該供電裝置10如圖8所示，具有磁性體14,該磁性體14配置在 轎廂2處于停止運(yùn)行的狀態(tài)P下與受電單元13的鐵芯131相對(duì)的位置上。磁性體14如圖 7所示，保持在供電線ll的支承件15上。圖7表示了轎廂2處于從停止運(yùn)行的狀態(tài)P稍 許下降的位置的狀態(tài)。磁性體14的上端及下端分別與供電線11支承件15的桿部151嵌 合。
若磁性體14相對(duì)于供電線11被保持成平行，則也可用一個(gè)支承件15對(duì)中央部進(jìn)行保 持，代替對(duì)上端及下端進(jìn)行支承。在本實(shí)施例中，供電線11的支承件15兼作磁性體14 的保持件，因此可減少支承件15的數(shù)量。另外，為了固定支承件15，也可減少升降井3 側(cè)所準(zhǔn)備的托架16的數(shù)量。
采用如此構(gòu)成的供電裝置10，如圖8所示，在轎廂2停止運(yùn)行的狀態(tài)P下，鐵芯131 與磁性體14組合。在該場(chǎng)合，由于鐵芯131與磁性體14構(gòu)成磁性回路，故可利用供電線 ll所產(chǎn)生的磁場(chǎng)而效率良好地使線圈132發(fā)出電力。另外，在圖8所示的狀態(tài)下，由于支 承件15對(duì)供電線11和磁性體14進(jìn)行保持，故鐵芯131、磁性體14與供電線11之間的定 位可同時(shí)進(jìn)行，因此，本實(shí)施例的供電裝置10可防止它們相對(duì)位置錯(cuò)位所產(chǎn)生的供電效 率的下降。
其它優(yōu)點(diǎn)和變更對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員是容易想到。因此，本發(fā)明中的主要方面 不限于此處描述和揭示的詳細(xì)說(shuō)明和典型實(shí)施例。所以在不脫離權(quán)利要求和等同權(quán)利要求 所定義的發(fā)明概念的宗旨和范圍內(nèi)，可作各種變更。
例如，在上述各實(shí)施例中，鐵芯131的形狀在橫切供電線11的方向的截面形成為E字 形，但也可配置二個(gè)分開的鐵芯， 一個(gè)鐵芯的一個(gè)槽134內(nèi)配置一根供電線11。另外，槽 134的開口方向也可不在相同側(cè)對(duì)齊。例如，鐵芯131的截面形狀既可是S形，也可是H 形。
權(quán)利要求
1. 一種供電裝置，其特征在于，具有供電線，該供電線架設(shè)在電梯轎廂進(jìn)行移動(dòng)的升降井內(nèi)；高頻電源，該高頻電源將高頻電流供給于所述供電線；鐵芯，該鐵芯安裝在所述轎廂上并具有槽，所述供電線被非接觸地配置在所述槽內(nèi)側(cè)；線圈，該線圈卷繞在所述鐵芯上；以及磁性體，該磁性體沿所述升降井與各樓層對(duì)應(yīng)地配置，在所述轎廂?？吭诟鳂菍拥臓顟B(tài)下以非接觸方式與所述鐵芯相對(duì)，并與所述鐵芯一起構(gòu)成磁性回路。
2. 如權(quán)利要求1所述的供電裝置，其特征在于，所述鐵芯具有二個(gè)所述槽，所述磁性 體在所述轎廂停止運(yùn)行的狀態(tài)下對(duì)所述兩條槽連續(xù)一直線地覆蓋。
3. 如權(quán)利要求1所述的供電裝置，其特征在于，所述磁性體具有翼部，該翼部從覆蓋 所述鐵芯的槽的一側(cè)沿所述鐵芯的外側(cè)具有間隙地延伸。
4. 如權(quán)利要求1所述的供電裝置，其特征在于，所述磁性體定位在插入所述鐵芯的槽 內(nèi)的狀態(tài)。
5. 如權(quán)利要求1所述的供電裝置，其特征在于，所述磁性體具有進(jìn)入所述鐵芯的槽內(nèi) 的凸部。
6. 如權(quán)利要求4所述的供電裝置，其特征在于，所述磁性體固定在對(duì)所述供電線進(jìn)行 支承的非磁性的支承件的桿部上。
全文摘要
一種供電裝置(10)，以非接觸方式將電力供給于電梯(1)的轎廂(2)。該供電裝置(10)具有供電線(11)、高頻電源(12)、鐵芯(131)、線圈(132)和磁性體(14)。供電線(11)架設(shè)在升降井(3)內(nèi)轎廂(2)進(jìn)行移動(dòng)的范圍的整個(gè)長(zhǎng)度上。高頻電源(12)將高頻電流供給于供電線(11)。鐵芯(131)安裝在轎廂(2)上，具有內(nèi)側(cè)以非接觸方式配置有供電線(11)的槽(134)。線圈(132)以與供電線(11)交叉的方向?yàn)橹行木砝@在鐵芯(131)上。磁性體(14)沿升降井(3)與各樓層對(duì)應(yīng)地配置，在轎廂(2)停靠在各樓層的狀態(tài)下以非接觸方式與鐵芯(131)相對(duì)，并與鐵芯(131)一起構(gòu)成磁性回路。
文檔編號(hào)B66B11/02GK101301979SQ20081009678
公開日2008年11月12日 申請(qǐng)日期2008年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月8日
發(fā)明者伊東弘晃 申請(qǐng)人:東芝電梯株式會(huì)社