专利名称：移动体系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种被导轨引导移动的移动体系统，具体来讲，本发明涉及一种移动体系统的供电方面。
背景技术：
例如，特开昭57-121568号公报、特开平5-294568号公报公开了现有的使用导轨的移动体系统。
在特开昭57-121568号公报中所记载的现有技术中，在平衡锤(counterweight)上的线性马达(linear motor)的初级侧加载有变频器(inverter)及充电器。在该充电器中，在平衡锤停止在底部位置上时，跨在连接器上与主电源系统相连接，从而实现供电。
另外，在特开平5-294568号公报中记载的现有技术中，在电梯轿箱到达停止层时，不需要接触就可以向电梯的轿箱供电。
此外，使用导轨的移动体系统的领域也不尽相同，在特开平11-285156号公报，特开平8-37121号公报中所记载的现有技术中，记载了在电动汽车及电动剃须刀中应用非接触供电的供电方式的例子。特开平11-285156号公报中所记载的现有技术通过在芯形状上进行改良而可以实现装置体积的小型化。另外，特开平8-37121号公报中记载的现有技术通过在线圈的绕线位置上进行改良，而防止了变压器耦合率的降低。
但是，特开昭57-121568号公报，特开平5-294568号公报中所记载的现有技术中没有丝毫考虑供电装置的具体设置位置。
另外，特开平11-285156号公报，特开平8-37121号公报中所记载的现有技术，是变压器耦合率较高的结构。但是，并没有考虑应用在电梯之类沿导轨移动的移动体中的情况下一定会产生的初级变压器与次级变压器的交错的问题。
发明内容
本发明的第1目的在于提供一种被导轨引导的移动体系统，其在适当的位置设置供电装置。
本发明的第2目的在于提供一种沿导轨移动的移动体系统，该移动体系统具有合适的初级变压器和次级变压器。
为了实现上述第1目的，本发明的移动体系统，其特征在于供电元件设置在导轨上，且该供电元件的一部分设置在支撑于所述导轨上的构件或者支撑所述导轨的轨道托架上。
另外，为了实现上述第2目的，本发明的移动体系统，其特征在于在沿移动体的行进方向观察的情况下，初级变压器的移动体侧的外端比次级变压器的外端靠近移动体侧。
图1是表示本发明的实施例1的移动体系统的结构图。
图2是表示其他供电元件的设置例的示意图。
图3是表示其他供电方式的图，表示图2中所示充放电控制装置的DC电抗器(reactor)电流的波形图。
图4是表示图1所示的结构应用于电梯的例子的示意图。
图5是表示图4所示例子的应用例的示意图。
图6是表示电梯的轿箱及从升降路侧观察的候乘侧门部分的详细示意图。
图7是表示图6(a)的受电元件201B部分的放大图。
图8是表示图6的受电元件205B、供电元件205A部分的放大图。
图9是表示图6的受电元件202B、供电元件202A部分的放大图。
图10是表示图6的受电元件203B、供电元件203A部分的放大图。
图11是表示图6的受电元件204B部分的放大图。
图12是表示图6的受电元件206B、供电元件206A部分的放大图。
图13是表示图6的受电元件207B部分的放大图。
图14是表示配合板105及配合辊112部分的放大图。
图15是表示在图14的配合板105及配合辊112上安装了受电元件208B及供电元件208A的例子的示意图。
图16是表示在门的开关动作与图6的例子不同的方式的电梯中，轿箱及从升降路侧观察的候乘侧门部分的示意图。
图17是表示图16的配合板121及配合装置122部分的放大图。
图18是表示在图17的配合板121及配合装置122上分别安装移动体侧受电元件209B及充电器侧供电元件209A的例子的示意图。
图19是表示从上方观察供电时的充电器侧变压器1A与移动体侧变压器1B的俯视图。
图20是表示充电器侧变压器1A0的剖视图。
图21～图24是表示变压器的各种实施例的示意图。
图25是表示在同一个CI型变压器中改变线圈形状、线圈位置的情况下的耦合率的比较图。
图26是表示线圈的长宽比在1以下的情况下的变压器的例子的示意图。
图27是表示从上面观察导向板(guide plate)8的俯视图。
图28是导块的说明图。
图29是表示充电器侧变压器1A0的侧视图。
图30是表示移动体侧变压器1B0的侧视图。
图31是表示变压器的设置方式的比较图。
图32是表示改变CI型形状的变压器的设置位置的例子的示意图。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。
图1表示本发明的实施例1。
1A表示充电器侧供电元件，1B表示移动体侧受电元件，3表示移动体，4表示充电器，51表示整流器，52表示电池，53表示变频器，6表示导轨，7表示轨道托架，8表示导向板，10表示绝缘物。移动体侧受电元件1B、整流器51，电池52，变频器53设置在移动体3上。
移动体3表示电梯的轿箱、电梯的平衡锤、缆车的轿箱、自动传送机等。在移动体3是电梯的轿箱或者缆车的轿箱时，供电对象是室内照明、门马达、室内电钮等。移动体是平衡锤时，供电对象是平衡锤驱动电梯的驱动马达。另外，移动体3是自动传送机时，供电对象是驱动马达。另外，实施例1假定为多个(hulti-car)，移动体3具有多个，当然，移动体的数量也可以是1个。
充电器4设置在升降路壁上，将从未图示的工业用电源供给的电力变频为直流或者数十kHz～数百kHz的高频，供给到充电器侧供电元件1A中。从充电器侧供电元件1A向移动体侧受电元件1B的供电方式是，导体彼此间直接接触的接触供电、利用磁耦合的非接触供电，或者利用微波的非接触供电、或者利用太阳能电池的非接触供电进行供电。被传送到移动体侧受电元件1B上的电力通过整流器41转换为直流，蓄积在电池52中。(在供电的电力为直流时，也可以省去整流器41。)电池中蓄积的电力通过变频器供给到移动体内。
当移动体3停止在建筑物侧有门的位置即具有供电以外停止的用途的位置、或者停止在供电专用位置，并在充电器侧供电元件1A与移动体侧受电元件1B相对时进行供电。在不相对的情况下不进行供电。由此，具有节能效果，可以防止原来担心会在接触供电时产生火花等导致的劣化或者担心会在非接触供电时产生的电磁力导致的不良影响。
然后，就图1所示的实施例1中，对充电器侧供电元件1A及移动体侧受电元件1B的设置位置进行说明。
例如，在供电方式为非接触供电的情况下，在充电器侧供电元件1A的安装或者移动体侧受电元件1B的移动引导的位置精度低时，担心充电器侧供电元件1A与移动体侧受电元件1B相碰撞，会产生损坏。为了防止产生这种情况，如果扩大充电器侧供电元件1A与移动体侧受电元件1B之间间隙宽度，耦合率(电力传送效率)会显著降低。(关于这个，后边会详细说明。)另外，供电方式为接触供电时，如果位置精度低，担心会引起接触不良或者超过所需量的紧密接触引起加速腐蚀。因此，充电器侧供电元件1A与移动体侧受电元件1B的设置必须具有较高精度。
图1中，导轨6是引导移动体3的运行的轨道，并通过轨道托架7固定在升降路上。电梯系统中，为了抑制摇晃，导轨的安装必须设置为确保每1m长度只有1mm以下的凹凸精度。轨道托架7起到满足所述条件从地将导轨固定在升降路上的支撑座的功能。另一方面，升降路的壁面因为混凝土的凹凸及混凝土接合部的凹凸使其表面的平坦度精度低。即，与升降路壁面相比，导轨6及轨道托架7的平坦度精度极高。
在实施例1中，充电器侧供电元件1A固定在被连接到导轨6上的充电器侧供电元件固定支撑件9上。这是利用了所述导轨的高精度特性。通过这种结构，与充电器侧供电元件1A直接固定在难以保证高位置精度的建筑物侧升降路壁面上的情况相比，可以使供电时的供电元件·受电元件的位置偏差(安装的歪曲)很小。另外，虽然实施例1中充电器侧供电元件1A固定在充电器侧供电元件固定支撑件9上，可是即使直接安装在轨道上也可以得到同样的效果。另外，如图2所示，通过充电器侧供电元件1A直接连接到轨道托架7上，与图1的情况相同，可以抑制供电时的位置偏差，并且，还具有可以减少部件数量的其他效果。并且，如图3所示，电流直接在轨道上流动，也可以由导体构成的移动体侧受电元件1B受电。图3以接触供电方式为例进行说明，但是，电流直接在轨道上流动的方法也可以使用在非接触供电方式中。轨道可以兼用作供电用电线，因此，部件数量大幅度减少，并且，还具有减少升降路面积的效果。
实施例1中充电器侧供电元件1A的设置位置不仅可以在轨道6的中间部位，还可以在其端部。该效果参照图4以电梯为例进行说明。电梯在轨道的中间部位假定有通过时与停止时的两种情况。通过时，达到最大数十m/分～数百m/分的速度，而停止时的速度极慢。另一方面，在不可能高速通过的轨道端部(最顶层、最底层)处，充电器侧供电元件1A与未图示的移动体侧受电元件1B相对时的速度通常很慢。因此，与在导轨的中间设置充电器侧供电元件1A的情况相比，更容易施行防止位置偏差的对策。即，设置在导轨的中间的情况下，充电器侧供电元件1A与移动体侧受电元件1B激烈接触，可能会产生损坏，因此，必须考虑位置偏差的对策，而设置在轨道的端部的情况下，本身不可能产生激烈接触的情况，因此容易施行位置偏差的对策。
图5表示图4的应用例，是将充电器侧供电元件1A设置在顶部分、地坑部分上，将移动体侧受电元件1B设置在移动体3的顶部分、底部分上的例子。即使在图5的情况下，也可以得到与图4相同效果的，并且，还可以得到升降路的面积减少的效果。另外，在顶部分、地坑部分上具有支撑轨道的构件，(也有轨道自身弯曲，在顶部分、地坑部分上进行固定的情况。)通过将充电器侧供电元件1A设置在该构件部分上，而与设置在混凝土面上相比具有稳定性增加，并进一步抑制位置偏差的效果。另外，在供电方式为接触供电的情况下，通过在充电器侧供电元件1A与所述构件之间设置弹簧等缓冲物(cushion)，具有即使在万一充电器侧供电元件1A与移动体侧受电元件1B激烈接触的情况下，也可以防止损坏的效果。
然后，在图1的实施例1中，对移动体3为电梯的轿箱的情况下的充电器侧供电元件1A的设置方法详细地进行说明。图6(a)、(b)分别是电梯的轿箱及从升降路侧观察的候乘侧门部分的详细示意图，3A表示电梯的轿箱，101表示门马达，102表示吊框(hanger case)，103表示滑轮，104表示轿箱侧门吊架，105表示配合板，106表示轿箱侧门，107表示轿箱侧门框，108表示固定在轿箱侧门框107上的支撑件，109表示轿箱侧门槛，110表示挡板(apron)，111表示候乘侧门吊架，112表示配合辊，113表示候乘侧门，114表示电梯门框(三方向框)，115表示固定在电梯门框114上的支撑件，116表示候乘侧门槛，117表示门防护板(door guard)，118表示位置检测器(position detector)。另外，201B表示安装在电梯的轿箱3A上的移动体侧受电元件，202B表示安装在轿箱侧门106上的移动体侧受电元件，203B表示安装在轿箱侧门框107上的移动体侧受电元件，204B表示安装在支撑件108上的移动体侧受电元件，205B表示安装在轿箱侧门槛109上的移动体侧受电元件，206B表示安装在挡板110上的移动体侧受电元件，207B表示安装在位置检测器118上的移动体侧受电元件，201A表示安装在候乘侧的充电器侧供电元件，202A表示安装在候乘侧门113上的充电器侧受电元件，203A表示安装在电梯门框114上的充电器侧受电元件，204A表示安装在支撑件115上的充电器侧供电元件，205A表示安装在候乘侧门槛116上的充电器侧受电元件，206A表示安装在门防护板117上的充电器侧供电元件。
在电梯中，位于吊框102的上部或者内部的门马达101的动力通过滑轮103传到轿箱侧门吊架104、配合板105、轿箱侧门106上，由此进行门的开关。在电梯的轿箱3A静止、轿箱侧门与候乘侧门相对的情况下，处于配合辊112插入配合板105的中间部的状态。在该状态下，配合板105通过门马达的动力运动，由此，配合辊112处于卡到配合板105上的状态，可以使候乘侧门吊架111·候乘侧门113开关。电梯门框114嵌入候乘侧的电梯出入口中，因此，可以保护上部与左右的三方的壁面。轿箱侧门槛109及候乘侧门槛116是均设置有引导门的开关的槽的门槛。电梯中轿箱侧门槛109与候乘侧门槛116的高度差控制在±5mm以内。挡板110及门防护板117是在电梯轿箱3A异常停止在正常的静止位置以外位置的情况下，在离开轿箱时为了防止向升降路中跌落而设置的金属板。位置检测器118是用于检测电梯的轿箱3A位置的位置检测器。
在轿箱侧门106与候乘侧门113相对正时，充电器侧供电元件201A与移动体侧受电元件201B，及，充电器侧供电元件202A与移动体侧受电元件202B，及，充电器侧供电元件203A与移动体侧受电元件203B，及，充电器侧供电元件204A与移动体侧受电元件204B，及，充电器侧供电元件205A与移动体侧受电元件205B，及，充电器侧供电元件206A与移动体侧受电元件206B均为相互对应。以下分别进行详细说明。
图7是表示图6(a)的电梯轿箱3A上安装的移动体侧受电元件201B部分的放大图。图7(a)是表示接触供电的情况下的示意图，移动体侧受电元件(导体制成的电极)嵌入轿箱壁中。电梯的轿箱停止在某一层时，轿箱侧的移动体侧受电元件201B与未图示的安装在候乘侧的充电器侧供电元件接触，并进行供电。图7(b)是表示通过磁耦合进行非接触供电的情况的示意图，移动体侧受电元件(非接触供电变压器)201B嵌入轿箱壁中。电梯的轿箱在某一层停止时，轿箱侧的移动体侧受电元件(轿箱侧非接触供电变压器)201B与未图示的安装在候乘侧的充电器侧供电元件(充电器侧非接触供电变压器)相对，并通过磁耦合进行供电。在非接触供电的情况下具有不会因为接触导致劣化或损坏的问题的优点。图7(c)是表示通过微波进行非接触供电的情况下的示意图，移动体侧受电元件(微波受电装置)201B嵌入轿箱壁中。在这种情况下，电梯的轿箱在某一层停止时，轿箱侧的移动体侧受电元件(微波受电装置)201B与未图示的安装在候乘侧的充电器侧供电元件(微波供电装置)相对，并进行供电。图7(d)是表示通过太阳能电池进行非接触供电的情况下的示意图，移动体侧受电元件(太阳能电池面板)201B嵌入轿箱壁中。电梯的轿箱在某一层停止时，建筑物侧设置的充电器侧供电元件(光源)201A发光，并在轿箱侧的移动体侧受电元件(太阳能电池面板)201B中进行发电。
在图7(a)～(d)中，表示了移动体侧受电元件201B嵌入轿箱壁的例子，但是，也可以贴在轿箱壁上。另外，移动体侧受电元件201B也可以设置在顶面部或者底面部上，另外，移动体侧受电元件201B上连接的整流器51可以设置在轿箱上边、轿箱下边、轿箱壁面、门内部等任意可以与电梯的轿箱共同移动的场所。
图7(e)表示利用门马达的驱动力主动地进行供电工作的例子。门马达的动力通过滑轮113、受电元件用滑轮119而使移动体侧受电元件201B工作。尤其，与门关闭时相比，在门打开时，通过移动体侧受电元件201B突出地进行动作，在接触供电的情况下能够可靠接触。另外，非接触供电时，可以缩小变压器间(或者微波的受供电装置间或者太阳能电池与光源间)的间隙宽度，因而传送效率得到了飞跃地提高。另外，因为利用门马达，不需要新的动力源，因而另外还具有可以低成本构成的效果。
图8是表示在图6(a)、(b)的电梯轿箱与候乘侧相对之前的状态下，安装在轿箱侧门槛109上的移动体侧受电元件205B部分，及，安装在候乘侧门槛116上的充电器侧供电元件205A部分的放大图。图8(a)是表示接触供电的情况下的示意图，在轿箱侧门槛109、候乘侧门槛116上分别设置移动体侧受电元件(导体制成的电极)205B、充电器侧供电元件(导体制成的电极)205A。当电梯的轿箱在某一层停止，轿箱侧门槛109与候乘侧门槛116相对时，充电器侧供电元件205A与移动体侧受电元件205B接触，并进行供电。
图8(b)是表示通过磁耦合进行非接触供电的情况下的示意图。当电梯的轿箱在某一层静止时，充电器侧供电元件(充电器侧非接触供电变压器)205A与轿箱侧的移动体侧受电元件(轿箱侧非接触供电变压器)205B相对，通过磁耦合进行供电。门槛部分在静止时的高度差控制在±5mm以内，因此，可以高精度地供电。向充电器侧供电元件205a供电的充电器4的设置位置在不会妨碍电梯的轿箱的通行的情况下可以设置在候乘侧的任意位置。另外，移动体侧受电元件205B上连接的整流器51可以设置在轿箱上边、轿箱下边、轿箱壁面、门内部等任意可以与电梯的轿箱共同移动的场所。另外，虽然没有在图中表示，但如图7(c)、(d)所示，也可以通过使用微波的非接触供电或者使用太阳能电池的非接触供电进行供电。并且，如图7(e)所示，也可以使用利用门马达的驱动力进行供电的方法。
图9是表示在图6(a)、(b)的电梯轿箱与候乘侧相对之前的状态下，安装在轿箱侧门106上的移动体侧受电元件202B部分，及，安装在候乘侧门113上的充电器侧供电元件202A部分的放大图。图9(a)是表示接触供电的情况下的示意图，在轿箱侧门106、候乘侧门113上分别设置移动体侧受电元件(导体制成的电极)202B、充电器侧供电元件(导体制成的电极)202A。当电梯的轿箱在某一层停止，轿箱侧门106与候乘侧门113相对后，充电器侧供电元件202A与移动体侧受电元件202B接触，并进行供电。
图9(b)是表示通过磁耦合进行非接触供电的情况下的示意图。当电梯的轿箱在某一层静止时，充电器侧供电元件(充电器侧非接触供电变压器)202A与轿箱侧的移动体侧受电元件(轿箱侧非接触供电变压器)202B相对，通过磁耦合进行供电。门部分与保证位置精度的门槛部分相连接，因此，比充电器侧供电元件202A被设置在升降路壁面上的情况具有更高的位置精度。另外，一般建楼时，升降路壁面部分是由建筑公司施工，因此，电梯制造商极难进行打孔并进行高精度的设置。对此，门部分可以由电梯制造商进行加工，可以比较容易地提高位置精度。向充电器侧供电元件202A供电的充电器4的设置位置在不会妨碍电梯的轿箱的通行的情况下可以设置在候乘侧的任意位置。另外，移动体侧受电元件202B上连接的整流器51可以设置在轿箱上边、轿箱下边、轿箱壁面、门内部等任意可以与电梯的轿箱共同移动的场所。另外，虽然没有在图中表示，如图7(c)、(d)所示，也可以通过使用微波的非接触供电或者使用太阳能电池的非接触供电进行供电。并且，如图7(e)所示，也可以使用利用门马达的驱动力进行供电的方法。
图10是表示在图6(a)、(b)的电梯轿箱与候乘侧相对之前的状态下，安装在轿箱侧门框107上的移动体侧受电元件203B部分，及，安装在电梯门框114上的充电器侧供电元件203A部分的放大图。图10(a)是表示接触供电的情况下的示意图，在轿箱侧门框107、电梯门框114上分别设置移动体侧受电元件(导体制成的电极)203B、充电器侧供电元件(导体制成的电极)203A。当电梯的轿箱在某一层停止，轿箱侧门框107与电梯门框114相对时，充电器侧供电元件203A与移动体侧受电元件203B接触，并进行供电。图10(b)是表示通过磁耦合进行非接触供电的情况下的示意图。当电梯的轿箱在某一层静止时，充电器侧供电元件(充电器侧非接触供电变压器)203A与轿箱侧的移动体侧受电元件(轿箱侧非接触供电变压器)203B相对，并通过磁耦合进行供电。轿箱侧门框107及电梯门框114与保证位置精度的门槛部分相连接，因此，比充电器侧供电元件203A被设置在升降路壁面上的情况下的位置精度更高。另外，与图8的门部分一样，可以由电梯制造商进行加工，因此可以比较容易地提高位置精度。向充电器侧供电元件203A供电的充电器4的设置位置在不会妨碍电梯的轿箱的通行的情况下可以设置在候乘侧的任意位置。另外，被连接到移动体侧受电元件203B上的整流器51可以设置在轿箱上边、轿箱下边、轿箱壁面、门内部等任意可以与电梯的轿箱共同移动的场所。另外，虽然没有在图中表示，如图7(c)、(d)所示，也可以通过使用微波的非接触供电或者使用太阳能电池的非接触供电进行供电。并且，如图7(e)所示，也可以使用利用门马达的驱动力进行供电的方法。
图11是表示在固定在轿箱侧门框107上的支撑件108上安装的移动体侧受电元件204B部分的放大图。图11(a)是表示接触供电的情况下的示意图，在支撑件108上设置移动体侧受电元件(导体制成的电极)204B。当电梯的轿箱在某一层静止时，移动体侧受电元件204B与固定在未图示的电梯门框上的支撑件115上安装的充电器侧供电元件204A接触，并进行供电。图11(b)是表示通过磁耦合进行非接触供电的情况下的示意图。当电梯的轿箱在某一层静止时，轿箱侧的移动体侧受电元件(轿箱侧非接触供电变压器)204B与固定在未图示的电梯门框上的支撑件115上安装的充电器侧供电元件(充电器侧非接触供电变压器)204A相对，并通过磁耦合进行供电。轿箱侧门框及电梯门框与保证位置精度的门槛部分相连接，因此，通过使用固定在电梯门框等上的支撑件，位置精度得到提高。另外，与图8的门部分一样，可以由电梯制造商进行加工，因此可以比较容易地提高位置精度。另外，被连接到移动体侧受电元件204B上的整流器51可以设置在轿箱上边、轿箱下边、轿箱壁面、门内部等任意可以与电梯的轿箱共同移动的场所。另外，虽然没有在图中表示，如图7(c)、(d)所示，也可以通过使用微波的非接触供电或者使用太阳能电池的非接触供电进行供电。
图12是表示在图6(a)、(b)的电梯轿箱与候乘侧相对之前的状态下，安装在挡板110上的移动体侧受电元件206B部分，及，安装在门防护板117上的充电器侧供电元件206A部分的放大图。
移动体侧受电元件206B及充电器侧供电元件206A安装在挡板与门防护板上设置的不会有损其本来作用的小的开口部中。
图12(a)是表示接触供电的情况下的示意图，在挡板110、门防护板117上分别设置移动体侧受电元件(导体制成的电极)206B、充电器侧供电元件(导体制成的电极)206A。当电梯的轿箱在某一层停止，挡板110与门防护板117相对时，充电器侧供电元件206A与移动体侧受电元件206B接触，进行供电。
图12(b)是表示通过磁耦合进行非接触供电的情况下的示意图。当电梯的轿箱在某一层静止时，充电器侧供电元件(充电器侧非接触供电变压器)206A与轿箱侧的移动体侧受电元件(轿箱侧非接触供电变压器)206B相对，通过磁耦合进行供电。挡板与门防护板与保证位置精度的门槛部分相连接，因此，比充电器侧供电元件206A被设置在升降路壁面上的情况下的位置精度更高。另外，与图8的门部分一样，可以由电梯制造商进行加工，因此可以比较容易地提高位置精度。向充电器侧供电元件206A供电的充电器4的设置位置在不会妨碍电梯的轿箱的通行的情况下可以设置在候乘侧的任意位置。另外，被连接到移动体侧受电元件206B上的整流器51可以设置在轿箱上边、轿箱下边、轿箱壁面、门内部等任意可以与电梯的轿箱共同移动的场所。另外，虽然没有在图中表示，如图7(c)、(d)所示，也可以通过使用微波的非接触供电或者使用太阳能电池的非接触供电进行供电。并且，如图7(e)所示，也可以使用利用门马达的驱动力进行供电的方法。
图13是表示位置检测器118与安装在位置检测器上的移动体侧受电元件207B部分的放大图。位置检测器118是以移动体的位置控制为目的进行检测的装置，当到达升降路中安装的遮蔽板120的位置时，引导开关为OFF，并发出到达指令。位置检测器118与遮蔽板120的调整设置为其位置误差在几mm以下。因此，如图13所示，将移动体侧受电元件207B固定在位置检测器118上，并且，充电器侧供电元件207A固定在遮蔽板120上，由此，供电元件、受电元件的位置误差变小，可以进行高精度的供电。作为供电方式，接触供电、非接触供电的任意一种均可。
图14是表示在轿箱侧门与候乘侧门相对的情况下，配合板105及配合辊1 12部分的放大图。图14(a)是主视图，图14(b)是俯视图。在门相对的情况下，如图14所示，候乘侧门上安装的配合辊112插入轿箱侧门上安装的配合板105中。在这种状态下，通过未图示的门马达的动力移动配合板105，由此，随着轿箱侧门的驱动可以使候乘侧门开关。图14是表示，配合板105及配合辊112由导体制成，被连接到充电器上的配合辊112与被连接到轿箱侧的整流器上的配合板105接触，由此，从候乘侧向电梯的轿箱侧供电的结构。在图14的结构中，位置精度极高，并且，因为不使用电极等，具有小型化、低成本化的效果。
图15是表示分别在图14的配合板105及配合辊112上安装着移动体侧受电元件208B及充电器侧供电元件208A的例子的示意图。该方法中，与图14一样，供电时的位置精度极高，具有通过仅需要在现有使用的配合板及配合辊上安装低成本的电极的简单的结构来实现的效果。
图16是表示门的开关动作与图6的例子不同的方式的电梯中的、轿箱及从升降路侧观察的候乘侧门部分的例子的示意图。
图6所示的是通过联动缆绳(rope)驱动门部分的例子，而图16所示的是通过杠杆开关门的电梯的例子。图16(a)、(b)分别是电梯的轿箱及从升降路侧观察候乘侧门部分的详细示意图，121表示配合板，122表示配合装置，123表示辅助杠杆，124表示门马达，125表示滑轮。配合板121、配合装置122分别被安装在候乘侧门、轿箱侧门上。
在图16的情况下的门的开关动作，是通过将门马达124的动力借助滑轮125与辅助杠杆123传递到配合装置来进行的。在候乘侧门与轿箱侧门对向时，配合装置122挂到配合板121上，因此，随着轿箱侧门的驱动可以使搭乘地点侧门开关。
图17是表示图16中轿箱侧门与候乘侧门相对的情况下的配合板121及配合装置122部分的放大图。图17(a)是主视图，图17(b)是俯视图。图17的例子的结构是，配合板121及配合装置122由导体构成，通过被连接到充电器上的配合装置122与被连接到整流器上的配合板121接触，从候乘侧向电梯的轿箱侧供电。图17的结构中，位置精度极高，并且，因为不使用电极等，具有小型化、低成本化的效果。
图18是表示在图17的配合板121及配合装置122上分别安装移动体侧受电元件209B及充电器侧供电元件209A的例子的示意图。该方法中，可以是仅仅在现有使用的配合板及配合辊上安装低成本的电极的简单的结构，并且，与图17一样，供电时的位置精度极高。
另外，在图16中，移动体侧受电元件及充电器侧供电元件的安装方法，除了配合板121、配合装置122以外，与图6的例子具有相同的结构。
然后，关于图1的实施例1，就供电方式为利用磁耦合的非接触供电的情况下的充电器侧供电元件1A、移动体侧受电元件1B进行详细的说明。这种情况下的充电器侧供电元件1A、移动体侧受电元件1B使用非接触供电用变压器。非接触供电变压器中，耦合率较低是一个问题。这里，耦合率是指从充电器供电的电力中传递到整流器51的电力所占的比例，耦合率的提高可以使充电器4的小型化和磁通量泄漏的减少。
使用图19、图20就非接触供电用变压器进行说明。
以下的说明中，充电器侧变压器1A0相当于图1的充电器侧供电元件1A，移动体侧变压器1B0相当于移动体侧受电元件1B。
图19是表示供电时从上方观察充电器侧变压器1A与移动体侧变压器1B的俯视图，1B1表示移动体侧变压器1B0的磁芯，1B2表示移动体侧变压器1B0的线圈。另外，z轴表示垂直于纸面的方向。图19中同时记载有供电时产生的磁通量分布(点线)。图20(a)是表示从图19的箭头方向观察的充电器侧变压器1A0的剖视图，1A1表示充电器侧变压器1A0的磁芯，1A2表示充电器侧变压器1A0的线圈，1A3表示充电器侧变压器1A0的线圈绕线。另外，图20(b)是表示从上面观察充电器侧变压器1A0的情况下的剖视图。如图20(a)所示，线圈绕线1A3重叠缠绕，缠绕的线端部连接到充电器上。并且，从图20(b)中显而易见，与线圈的宽度相比，重叠方向上的长度较长。(关于重叠缠绕的理由后面将详细说明。)图19的移动体侧变压器的线圈1B2同样缠绕有重叠的绕线，端部连接到整流器上。另外，线圈1A2是将线圈绕线1A3由树脂等模制成的结构。其也可以是仅仅在缠绕框上缠绕线圈绕线1A3的结构。
本发明的非接触供电用变压器安装在移动体上，因此，假定对应变压器高速通过。因此，充电器侧变压器与移动体测变压器之间必须设置较大的间隙，在这一点上与一般变压器有很大的不同。关于本申请的变压器的间隙宽度的必要性将在后边详细说明。一般的，间隙宽度变大则漏磁通增大，变压器的耦合率即电力的传送效率变低。因此，通常的变压器的间隙宽度相对磁路长而言极小。如本申请所述，在需要间隙宽度的情况下，如何降低漏磁通成为主要问题。
图19中，充电器侧变压器1A0的线圈与y-z平面平行地重叠缠绕(参照图3(a))。因此，磁通量主要产生在x轴方向上。产生的磁通量被区分为通过移动体侧变压器1B0的部分与泄露到外部的部分两类。泄露到外部的磁通量多的情况下，电力的传送效率变低，因此，不但必须将充电器4的容量提高到必要以上，恐怕还会由于电磁感应引起发热或者电磁干扰等不好的影响。从而，必须使泄露到外部的磁通量尽可能小。于是，在供电时，如图19所示，通过使充电器侧变压器1A0的两端与移动体侧变压器1B0的两端位于与x轴平行的同一直线上的结构(CI型形状的变压器结构)，可以降低漏磁通。以下所述中，充电器侧变压器1A0的磁芯形状称为I型形状，移动体侧变压器1B0的磁芯形状称为C型形状。也就是说，因为各磁芯的形状非常紧似于字母的“I”及“C”，因此如上命名。
不用说，所谓“C型形状”，如字母的“C”，不需要描述其弯曲。如图19所示，也可以是一体成型为方形，还可以是5个直线形状的磁芯连接形成C型。为后者的情况下，虽然在连接部会产生损耗，但是，远不能与变压器间的间隙导致的损耗相比，几乎没有问题。另外，图19中，移动体侧变压器1B0的结构是相对充电器侧变压器1A0对称的C型形状，但是，也可以是非对称的形状。即，充电器侧、移动体侧的各充电器的两端位于同一直线上的变压器结构是关键。另外，CI型形状的变压器必须充电器侧变压器与移动体侧变压器能够交错。因此，在沿移动体的移动方向观察的情况下，其特征是具有变压器相互不重叠的结构。另外，在图19中，I型形状变压器被插入C型形状变压器端部之间的方向并不仅仅是z轴方向或者y轴方向的一次元方向，可以插入仅限于不与C型形状变压器接触的任意方向也是其特征之一。进而，如图21所示，充电器侧变压器1A0的移动体侧变压器1B0一侧的端部(a点)比移动体侧变压器1B0的充电器侧变压器1A0一侧的端部(a’点)靠近移动体侧变压器移动体侧变压器1B0一侧也是其特征之一。
只要包括在所述条件的范围内，变压器形状可以进行各种变形。即，如图22或图23所示，即使充电器侧变压器的线圈设置多个，也可以具有与CI型形状的变压器相同的效果。图22、图23的结构是，在“日”字形的线圈1B1中，在任意的两个地方设置空隙，将在端部上缠绕线圈1B2的部件构成移动体侧变压器1B0，并在移动体侧变压器1B0的空隙部分中插入I型形状的充电器侧变压器1A0。在图22、图23中，各变压器的线圈彼此间串联连接，但是，也可以是并联连接或者分别独立。另外，如图24所示，也可以是在C型形状的变压器上仅仅在一侧的端部上缠绕线圈的结构。图24的情况下与图19的结构相比，耦合率稍低一些，但是具有容易组装变压器的效果。
一般的变压器中的线圈，其宽度较大，并且相对磁芯尽可能均匀地缠绕。这是因为在间隙宽度较小的一般的变压器中，均匀缠绕的方法可以减少漏磁通。即，在一般的变压器中，如图19所示那样将线圈集中(重叠)在一部分上缠绕的结构是比较不好的例子。但是，在本发明的间隙宽度较大的情况下，如图19的磁通量分布所示，是想将在充电器侧变压器1A0上产生的磁通量在到达移动体侧变压器1B0之前扩展到变压器的外部。因此，通过重叠缠绕移动体侧变压器的线圈1B2，可以吸收未通过移动体侧变压器的磁芯1B1的磁通量，增大了减少漏磁通的效果。
图25(a)是表示在同一个CI型变压器中改变线圈形状的情况下的耦合率比较图。该比较是通过改变充电器侧、移动体侧双方的线圈的长宽比[由(线圈重叠厚度/线圈宽度)表示的比率]来进行的。耦合率的比是以长宽比为0.1的情况下的值为标准表示的。另外，线圈的剖面积一定。根据图25(a)看出，长宽比增加则耦合率增加，与长宽比为0.1的情况相比，长宽比为1的情况下增加6％，长宽比为10的情况下增加14％。若使间隙宽度或者磁芯剖面积变化，则耦合率的比与图25(a)的值有一些不同，但是，随着长宽比的增加耦合率也增加的倾向是不变的。如本申请所示，在间隙宽度很大的情况下，长宽比大于1时，耦合率提高的效果很大。
图26与图19相反，表示了线圈的长宽比在1以下的情况下的变压器的例子。在这种情况下，如前所述，耦合率降低，但是，如图所示，相对升降路壁面，可以减小垂直方向的长度(L)。由此，升降路壁面与移动体之间的距离变窄，具有减少升降路面积的效果。
图25(b)是表示在同一个CI型变压器中改变线圈位置的情况下的耦合率的比较图。该比较是通过改变移动体侧变压器的磁芯端部与线圈之间的距离w来进行的。另外，在线圈形状是长宽比为10的情况下进行的，耦合率之比是以w＝0mm的情况下的值为标准表示的。另外，线圈的剖面积一定。根据图25(b)，随着w的增加耦合率降低。图25(b)的例子中，w＝10mm的结合率与w＝0mm的情况相比降低了10％以上。通过改变线圈形状或者磁芯形状，耦合率之比与图25(b)的值有一些不同，但是，随着w的增加耦合率降低的倾向是不变的。即，通过将线圈尽可能设置在磁芯的端部，可以实现耦合率的提高。因此，必须使主磁通量进出空隙的端面与线圈的空隙侧的面之间的距离至少在10mm以内。
另外，在图19的变压器磁芯中，通过使线圈部分的磁芯剖面积比其他部分的大，可以减少漏磁通。而且，变压器的励磁电感很大地依赖间隙部分的磁阻，并且，磁阻与剖面积成反比。因此，通过增大线圈部分的磁芯剖面积，即使不增加全部磁芯的剖面积，也可以增大励磁电感。
然后，就充电器侧变压器1A0与移动体侧变压器1B0之间的间隙宽度进行说明。在图19的变压器中，作为充电器侧变压器1A0与移动体侧变压器1B0之间的空隙部分的间隙宽度(G1及G2)越窄磁阻越低，并且，还可以降低漏磁通。但是，用于移动体系统中的情况下，由于对充电器侧变压器在移动体侧变压器的端部之间高速通过时的位置偏差的可靠度或者组装时的安装精度的问题，不容易缩小间隙，并且，必须具有某个长度以上的间隙宽度。(关于间隙宽度的决定方法如后所述。)在与电动汽车的供电装置或者电动剃须刀相比较的情况下，移动体系统的结构在供电时使充电器侧变压器与移动体侧变压器接近这一点上是相同的，但是，接近的目的仅仅是供电的现有例和如本发明所述，除了使移动体移动的主要目的之外还存在供电目的的用途中，其性质不同。即，如上所述，在安全方面必须有间隙宽度的结构、或者模制部分(外框部分)也可以接触的机构这一点上具有很大的不同。
图1中的移动体3安装有未图示的辊，通过该辊沿着导轨6接触并运动，可以稳定运行。导向板8是覆盖所述辊的板。图27是表示从导向板8的上面观察的俯视图。这里，11表示辊。导向板8是覆盖辊11的铁板，与未图示的移动体相接合。该结构中，导轨6与移动体的位置偏差必定比导轨6与导向板8的间隔(K1或者K2)小。从而，如实施例1所示，在通过被连接到导轨6上的变压器固定支撑件9固定充电器侧变压器1A的情况下，间隙宽度的大小至少比导轨6与导向板8的间隔大，由此，可以防止接触事故。该条件使用图2、图5中的记号时写成(G1、G2中较小一方的值)＞(K1、K2中较大一方的值)。
移动体中还有不存在导向板8及辊11的例子。在电梯系统中也有一部分机种与其相当。就在这种情况下的间隙的决定方法进行叙述。图28是导块的说明图，12表示导块，12A表示导块金属部，12B表示导块树脂部。另外，图28(a)是全体外观图，图28(b)是从上面观察导块12的俯视图。如图28(a)所示，导轨6由导块12挟持，由此，抑制了不使用辊的导轨6与移动体3的位置偏差。如图28(b)所示，导块12具有坚固的导块金属部12A，及，由聚氯乙烯或者聚氨酯等树脂构成的导块树脂部12B。导块树脂部12B虽然通常与导轨6相接触，由不会产生不愉快的噪音的柔软的材料构成的。因此，在导块上存在一些运动范围(可活动的范围)。从而，间隙宽度的大小至少比导块的运动范围(横向的运动范围为K3、纵向的运动范围为K4)大，由此，可以防止接触事故。该条件使用图2、图6中的记号时写成(G1、G2中较小一方的值)＞(K3、K4中较大一方的值)。
所述导轨与导向板的间隔及导块的运动范围，目前不到5mm，因此，间隙长度只要在5mm以上即可。另外，所述的间隙宽度的大小的决定方法，并不仅限于CI型形状的变压器，即使在一般使用的由UU型磁芯或者UI型磁芯等制成的变压器中当然也有效。
然后，就抑制由漏磁通产生的感应电流导致的不好影响的方法进行说明。
图29是表示充电器侧变压器1A0的侧视图，10A表示用于固定充电器侧变压器的绝缘物。在固定充电器侧变压器1A0的支撑件是铁等金属的情况下，由于漏磁通，在支撑件上流动有感应电流。由此导致发热的产生，成为腐蚀等的主要原因。因此，通过由树脂等绝缘物制成固定支撑件，可以防止感应电流导致的不好影响。
图30是表示移动体侧变压器1B0的侧视图，10B表示用于固定移动体侧变压器的绝缘物。在这种情况下，与图29的情况相同，可以抑制支撑件上流动的感应电流。另外，以移动体侧变压器线圈1B2的下面位于移动体3的上面的上部的方式来决定绝缘物10B的高度。由此，可以减少担心会在移动体3的表面上流动的感应电流。
然后，就CI型变压器的设置方法进行说明。
图31是表示变压器设置方法的比较图。
图1的例子，如图31(a)所示，充电器侧变压器1A0为I型，移动体侧变压器1B0为C型，并分固定于升降路侧及移动体3上。图31(b)是表示相反设置的例子。在图31(a)与图31(b)相比较的情况下，因为在图31(a)中可以将C型变压器的一部分重叠设置在移动体3上，W1＜W2。从而，CI型形状的变压器中，I型形状的变压器设置在升降路侧，由此，可以减少升降路面积。另外，在I型形状的变压器与C型形状的变压器相比较的情况下，磁芯部分多的C型形状的变压器成本较高。因此，假定充电器的设置位置(或者设置楼层)为多个的情况下，I型形状的变压器设置在升降路侧具有可以降低成本的效果。
相反，在具有图31(b)的结构的情况下，移动体侧的线圈可以小型化。由此，可以实现移动体的轻量化。并且，考虑了移动体侧的变压器高速移动时受到的风压的情况下，通过在移动体侧设置具有极为简单的结构的I型形状的变压器，具有降低损坏危险性的效果。
图32是改变CI型形状的变压器的设置位置的例子。各变压器的端面成为与移动体3和导轨6相对的面大致垂直的位置关系，由此，充电器侧变压器固定支撑件9产生变形，并设置有各变压器。通过该结构，从移动体3的侧面突出的部分的长度W3可以比图30中记载的W1及W2缩小，具有减少升降路面积的效果。
如上所述，虽然对本发明的实施例进行说明，但是，本发明并不仅限于所述实施例，在不改变其发明主旨的范围内当然可以进行各种变形并实施。
权利要求
1.一种移动体系统，其特征在于具有移动体；引导该移动体的运行的导轨；设置在建筑物侧的供电元件；与建筑物的电源相连接并向所述供电元件供电的供电机构；设置在所述移动体上并通过所述供电元件接受电力的受电元件；及设置在所述移动体上并通过所述受电元件接受电力的受电机构，所述供电元件设置在所述导轨上，且该供电元件的一部分设置在支撑于所述导轨上的构件或者支撑所述导轨的轨道托架上。
2.一种移动体系统，其特征在于具有移动体；引导该移动体的运行的导轨；设置在建筑物侧并向所述移动体侧供电的供电机构；及设置在所述移动体上并从所述供电机构接受电力的受电机构，所述供电机构设置在所述导轨上，且该供电机构的一部分设置在支撑于所述导轨上的构件或者支撑所述导轨的轨道托架上。
3.一种移动体系统，其特征在于具有移动体；引导该移动体的运行的导轨；设置在建筑物侧的供电元件；与建筑物的电源相连接并向所述供电元件供电的充电器；设置在所述移动体上并通过所述供电元件接受电力的受电元件；及设置在所述移动体上并通过所述受电元件接受电力的电池，所述供电元件设置在所述导轨上，且该供电元件的一部分设置在支撑于所述导轨上的构件或者支撑所述导轨的轨道托架上。
4.如权利要求1～3中任意一项所述的移动体系统，其特征在于将所述供电元件设置在导轨的端部附近。
5.一种移动体系统，其特征在于具有移动体；引导该移动体的运行的导轨；设置在建筑物侧的非接触供电用初级变压器；向该初级变压器供电的供给机构；设置在所述移动体上并通过所述初级变压器接受电力的非接触受电用次级变压器；及设置在所述移动体上并通过所述次级变压器接受电力的电池，在沿所述移动体的行进方向观察的情况下，所述初级变压器的所述移动体侧的外端比所述次级变压器的外端靠近移动体侧。
6.如权利要求5所述的移动体系统，其特征在于在供电时，所述初级变压器的所述移动体侧的端部与所述次级变压器的端部处于同一条直线上。
7.如权利要求5或6所述的移动体系统，其特征在于具有重叠缠绕在所述初级变压器的移动体侧的端部上的线圈绕线，及重叠缠绕在所述次级变压器的端部上的线圈绕线。
8.如权利要求5～7中任意一项所述的移动体系统，其特征在于所述初级变压器为“I”型形状，所述次级变压器为“C”型形状。
9.如权利要求5～7中任意一项所述的移动体系统，其特征在于所述初级变压器为“C”型形状，所述次级变压器为“I”型形状。
10.如权利要求7所述的移动体系统，其特征在于所述重叠缠绕的线圈的厚度尺寸与线圈的宽度尺寸的比至少为1∶1以上，前者较大。
11.一种电梯，其特征在于具有轿箱；引导该轿箱的运行的导轨；设置在建筑物侧的供电元件；与建筑物的电源相连接并向所述供电元件供电的充电器；设置在所述移动体上并通过所述供电元件接受电力的受电元件；及设置在所述轿箱上并通过所述受电元件接受电力的电池，所述供电元件设置在所述导轨上，且该供电元件一部分设置在支撑于所述导轨上的构件、或者支撑所述导轨的轨道托架、或者候乘侧的门部分上。
全文摘要
一种移动体系统，其特征在于供电元件设置在导轨上，且该供电元件的一部分设置在支撑于所述导轨上的构件或者支撑所述导轨的轨道托架上。另外，本发明的移动体系统，其特征在于在沿移动体的行进方向观察的情况下，初级变压器的移动体侧的外端比次级变压器的外端靠近移动体侧。这种移动体系统，在适当的位置设置供电装置。并且，该移动体系统具有合适的初级变压器和次级变压器。
文档编号B66B7/02GK1511109SQ01823319
公开日2004年7月7日 申请日期2001年5月30日 优先权日2001年5月30日
发明者绫野秀树, 稻叶博美, 大和育男, 三根俊介, 长濑博, 吉田薰, 藤野笃哉, 保苅定夫, 光富学, 安藤武喜, 小室胜, 介, 哉, 喜, 夫, 男, 美 申请人:株式会社日立制作所, 株式会社日立建筑系统