专利名称：向电梯轿厢供电的供电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及将电力供给于电梯轿厢的供电装置。
背景技术：
一般，通过悬挂在轿厢底部上的尾线将电力供给于电梯轿厢。尾线与设置在升降井内 的控制装置连接。尾线是与信号线等归纳在一起的缆线，具有足够的长度以便轿厢在升降 井内移动。但是，随着建筑物的高层化，有增加尾线长度的趋势。尾线仅悬挂在轿厢底部，因此， 建筑物一高，建筑物就会因风和地震而晃动，尾线有可能与升降井内的设备接触或缠绕。 因此，人们正在研究不用尾线而将电力供给于轿厢的技术。作为以非接触方式将电力供给于移动体的技术，已知有日本特开平8 — 175233号公报 所揭示的非接触供电系统。这种非接触供电系统具有向车辆移动方向延伸设置的供电线和 安装在车辆上的受电单元。受电单元由线圈受到供电线中流动的高频电流所产生的磁通并利用电磁感应而获取电力。除此之外，作为利用电磁感应而将电力供给于移动体的技术，已知有日本特开平8 — 196003号公报所揭示的无接触供电装置。这些专利文献所揭示的装置，其构成磁性回路用 的磁性材料配设在移动体所移动的路径的整个长度上。因此，若将这些专利文献所揭示的技术应用于电梯的供电装置，则必须在升降井的整 个长度配置磁性材料。在这种情况下，磁性材料的使用量就多，且装置的制造成本增加。 此外，必须将磁性材料相对轿厢侧的受电单元高精度地定位，在施工中需要非常高的技术， 且花功夫，装置的制造成本上升。尤其，电梯的轿厢在停止运行和运行中耗电是不同的。在轿厢停止运行时，由于使电 动机等驱动以对门进行开闭，因此耗电暂时增加。而在轿厢运行时，仅照明器具和按钮操 作等消耗电力，故基本无耗电。因此，当按照耗电量较大的停止运行中的条件将电力供给到轿厢时，运行中的剩余电 力就浪费，其结果，整体的电力效率变差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种供电装置，能提高在电梯轿厢停止运行期间以非接触方式 供给的电力的供给率，且装置整体是价廉的。
本发明实施例的供电装置以非接触方式将电力供给于电梯轿厢。该供电装置具有供电 线、高频电源、铁芯、线圈和磁性体。供电线架设在电梯升降井内轿厢进行移动的路径的 整个长度上。高频电源将高频电流供给于供电线。铁芯安装在轿厢上。供电线非接触地配 置在处于铁芯内侧的槽内。线圈以与供电线交叉的方向为中心巻绕在铁芯上。磁性体配置 在轿厢停止运行时与铁芯相对的位置上。磁性体与铁芯一起构成磁性回路。
例如，铁芯具有二个槽，磁性体设置在轿厢停止运行的状态下将二个槽覆盖的位置上。 或者，磁性体具有沿铁芯外侧延伸的翼部。或者，磁性体定位在插入铁芯槽内的状态。或 者，磁性体具有进入铁芯槽内的凸部。或者，磁性体固定在对供电线进行支承的非磁性的 支承件上。
采用本实施例的供电装置，巻绕在安装于轿厢的铁芯上的线圈配置在与供电线中流动 的高频电流所产生的磁通相干涉的位置，利用电磁感应而发电。尤其，由于该供电装置具 有在轿厢停止运行的状态下与铁芯相对而构成磁性回路的磁性体，因此，轿厢停止运行时 比轿厢运行时可跟高效地发出电力。
另外，配置在升降井侧的磁性体不设在轿厢移动的路径的整个长度上，而仅局部设在 轿厢停止运行时与铁芯相对的位置！因此，少量磁性体即可，将设备成本抑制得较低。此 外，由于在轿厢的移动范围内与轿厢停止运行的位置对应地配置磁性体，因此，磁性体相 对于与轿厢一起移动的铁芯的定位只要确保在轿厢停止运行的位置及其附近所必要的足 够精度即可。所以，在对该供电装置进行设置、保养时，定位调整就容易，可将设置施工 费和维修保养费用抑制得较低。
在下面描述中阐明本发明的另外目的和优点，且部分是显而易见的，或通过本发明实 施例可知。在下面明显指出，通过实施方式和各组合来实现和获得本发明目的和优点。
图1是表示具有本发明第1实施例的供电装置的电梯的大致立体图。 图2是将图1所示的供电装置及其周边结构放大后的大致立体图。 图3是沿图2中的F3 — F3线表示的供电装置的剖视图。图4是表示本发明第2实施例的供电装置的剖视图。 图5是表示本发明第3实施例的供电装置的剖视图。 图6是表示本发明第4实施例的供电装置的剖视图。 图7是表示本发明第5实施例的供电装置的立体图。 图8是将图7的供电装置的铁芯和磁性体的中央部切断后的剖视图。
具体实施例方式
结合附图并构成一部分说明书对本发明进行举例，以此获得上述综合描述并获得以下 实施例的详细描述，适于解释本发明原理。 下面结合附图详细说明本发明的实施例。
本发明的第1实施例的供电装置10以非接触方式供供电梯1的轿厢2所用的电力。参 照图1至图3来说明该供电装置10。
电梯1如图1所示，在升降井3的上部设置巻扬机4，在挂绕在该巻扬机4上的主缆 绳5端部悬挂有轿厢2和配重6。轿厢2及配重6分别由导轨7导向，由巻扬机4驱动， 吊桶式地在升降井3内向上或向下移动。
供电装置10利用电磁感应而非接触地将电力从升降井3侧供给到轿厢2。如图1所示， 供电装置10具有供电线11、高频电源12、受电单元13和磁性体14。供电线11与导轨7 平行地架设在升降井3内的轿厢进行移动范围的整个长度上。高频电源12配置在升降井3 的上部，与供电线11连接。高频电源12从商用电中生成供给于供电线11的高频电流。 供电线11在升降井3的下部折回，在升降井3途中的数个部位上利用支承件15定位保持。
在该供电装置10中，由于不是使端子直接与供电线ll接触地供供电力，因此供电线 11的表面由绝缘性构件覆盖。支承件15对供电线11保持成不与升降井3内部的其它设备 和建筑物接触。另外，为了不受供电线11中流动的高频电流所产生的磁场影响，支承件 15用绝缘构件构成。如图1及图3所示，支承件15固定在从导轨7及对其保持的支架延 伸的托架16上。
如图1及图3所示，受电单元13设在轿厢2的外壁上，与轿厢2 —起移动。受电单元 13具有铁芯13K线圈132和电力变换电路。如图2所示，铁芯131用磁性构件形成，通 过底座133固定在轿厢2的侧壁上，并具有在内侧非接触地配置供电线11的二条槽134。 槽134的开口侧具有可足够通过供电线11的支承件15的大小。具体如图3所示，铁芯131 其横切供电线11的截面为E字形，具有向供电线11之间延伸的中央脚135、相对于该中央脚135夹着供电线11而配置的一对外侧脚136。
线圈132以与供电线11交叉的方向为中心巻绕在铁芯131的中央脚135上。 一旦交流 电的高频电流流向供电线11,在供电线11的周围就形成磁场。该磁场所产生的磁通B如 图3虚线所示，经过围住供电线11周围所配置的铁芯131内部，利用电磁感应使巻绕在 铁芯131上的线圈132中发生电压。电力变换电路将线圈132中发生的电压变换为适于轿 厢2上的各设备的电压及电流。
磁性体14如图1所示，配置在当轿厢2停止在各楼层A的状态P下如图2所示那样相 对于铁芯131以非接触方式与槽134相对的位置上。在该状态P下，磁性体14如图3所 示，与铁芯131 —起构成磁性回路。磁性体14对通过铁芯131内部的磁通B的泄漏进行 抑制，来增强通过线圈132中的磁通B，提高线圈132的发电效率。
铁芯131具有将二根供电线11 一根一根配置在内侧的二条槽134。磁性体14形成为 将设在铁芯131上的该二个槽134全部覆盖，且在两侧具有翼部141，该翼部141以从槽 134所开口的一侧将外侧脚136围入地具有间隙的状态沿铁芯131外侧延伸。
如上述那样构成的供电装置10，当轿厢2在楼层间进行移动的运行时铁芯131单独构 成磁性回路并使线圈132发生电力，当轿厢2停靠在任一楼层的停止运行时由铁芯131和 磁性体14构成磁性回路并使线圈132发生电力。也就是说，本实施例的供电装置10发电 效率在轿厢2停止运行时较轿厢运行时高。
为了在电梯1停止运行中对轿厢2的门21进行开闭，对该门21进行驱动的电动机和 锁定机构必需电力。因此，电梯1停靠在各楼层A期间所需的电力大于运行中所需的电力。 该供电装置10在轿厢2停止运行的状态P下，与具有受电单元13的部位对应而在升降井 3侧的一部分配置有磁性体14。在该状态下，由于铁芯131和磁性体14构成磁性回路， 因此，可从供电线11中流动的高频电流利用电磁感应而效率良好地使线圈132发生电力。
另外，在轿厢2移动的期间，铁芯131的槽134是开放的状态，利用铁芯131单独构 成的磁性回路而使线圈132发生电力，故与停止运行时相比电动势下降。但是，由于轿厢 运行中铁芯131不与磁性体14相对，故在铁芯131与磁性体14相对移动的场合，不发生 铁芯131及磁性体14内部所产生的涡电流和磁阻所产生的能量损失。
另外，在本实施例中，磁性体14具有翼部141，该翼部141从铁芯131的槽134开口 部侧围入外侧脚136而延伸。因此，构成磁性回路的铁芯131与磁性体14的相对面积变 大，之间的磁阻减少，其结果，经过由铁芯131与磁性体14所构成的磁性回路的磁通B 增加，线圈132的发电效率得到提高。铁芯131及磁性体14所用的材料，使用即使在导电性低的高频中涡电流影响也小的铁素体系的材料是有效的。
如此，本实施例的供电装置10以非接触方式将电力供给电梯1的轿厢2，且需要较大 电力的轿厢2在停止运行的状态P下，仅与配置受电单元13的部位对应地配置磁性体14， 除此以外的部位不配置磁性体14。由于局部配置磁性体14，故可抑制装置的材料成本， 且磁性体14相对于受电单元13的定位变得容易。因此，可提供一种充分供给轿厢2所需 的电力且装置成本和设置成本低下的供电装置10。
磁性体14的形状不限于第1实施例所示的形状，也可做成将设在铁芯131上的槽134 封住地架设在中央脚135和外侧脚136之间，构成磁性回路。下面，表示供电装置10的 其它实施例。在各实施例中具有相同功能的结构，标上相同的符号，省略其说明。并且， 供电装置10的整体结构，参照图l及其说明的描述，下面省略描述。
图4表示本发明第2实施例的供电装置10的主要部分剖视图。在该供电装置10中， 与第1实施例不同点是磁性体14没有翼部141。其它结构相同。与第1实施例的供电装置 IO相比，无翼部141，相应地，在图4所示的铁芯131与磁性体14正对状态下的发电效 率就低下。但形状简单，在夹着铁芯131外侧脚136的方向铁芯131与磁性体14的定位 变得简单，因此，在抑制制造和设置成本方面优于第l实施例。
图5表示本发明第3实施例的供电装置10的主要部分剖视图。第1及第2实施例中供 电装置10的磁性体14配置成连续一直线将铁芯131的二条槽134覆盖的状态。相反，本 实施例中供电装置10的磁性体14如图5所示，在轿厢2停靠在各楼层A的状态P下，由 保持件17定位在磁性体14插入在槽134内并将开口部的一部分掩埋的状态。磁性体14 与槽134内表面之间，具有轿厢2通过该楼层A时互相不接触的足够间隙。在该场合，间 隙设定得比轿厢2的导向装置相对于导轨7的相对最小间隙稍大。
通过如此构成，中央脚135与磁性体14之间的磁通B向二方向分散，铁芯131与磁性 体14所构成的磁性回路的磁阻相对于供电线11减少，因此可提高电力的变换效率。
图6表示本发明第4实施例的供电装置10的主要部分剖视图。该供电装置10的磁性 体14与其它实施例相同，设置在轿厢2处于停止运行的状态P下与受电单元13的铁芯131 相对的位置上。该磁性体14如图6所示，连续一直线地对设在铁芯131上的二条槽134 进行覆盖，并一体地具有进入槽134内的二条凸部142。通过如此形成磁性体14，铁芯131 与磁性体14之间的相对面积就增加，故经过磁性回路的磁通B就增加，线圈132所发的 电力也增加。
图7表示本发明第5实施例的供电装置10的外观立体图。另外，图8表示该供电装置IO的主要部分剖视图。该供电装置10如图8所示，具有磁性体14,该磁性体14配置在 轿厢2处于停止运行的状态P下与受电单元13的铁芯131相对的位置上。磁性体14如图 7所示，保持在供电线ll的支承件15上。图7表示了轿厢2处于从停止运行的状态P稍 许下降的位置的状态。磁性体14的上端及下端分别与供电线11支承件15的杆部151嵌 合。
若磁性体14相对于供电线11被保持成平行，则也可用一个支承件15对中央部进行保 持，代替对上端及下端进行支承。在本实施例中，供电线11的支承件15兼作磁性体14 的保持件，因此可减少支承件15的数量。另外，为了固定支承件15，也可减少升降井3 侧所准备的托架16的数量。
采用如此构成的供电装置10，如图8所示，在轿厢2停止运行的状态P下，铁芯131 与磁性体14组合。在该场合，由于铁芯131与磁性体14构成磁性回路，故可利用供电线 ll所产生的磁场而效率良好地使线圈132发出电力。另外，在图8所示的状态下，由于支 承件15对供电线11和磁性体14进行保持，故铁芯131、磁性体14与供电线11之间的定 位可同时进行，因此，本实施例的供电装置10可防止它们相对位置错位所产生的供电效 率的下降。
其它优点和变更对于本技术领域的技术人员是容易想到。因此，本发明中的主要方面 不限于此处描述和揭示的详细说明和典型实施例。所以在不脱离权利要求和等同权利要求 所定义的发明概念的宗旨和范围内，可作各种变更。
例如，在上述各实施例中，铁芯131的形状在横切供电线11的方向的截面形成为E字 形，但也可配置二个分开的铁芯， 一个铁芯的一个槽134内配置一根供电线11。另外，槽 134的开口方向也可不在相同侧对齐。例如，铁芯131的截面形状既可是S形，也可是H 形。
权利要求
1. 一种供电装置，其特征在于，具有供电线，该供电线架设在电梯轿厢进行移动的升降井内；高频电源，该高频电源将高频电流供给于所述供电线；铁芯，该铁芯安装在所述轿厢上并具有槽，所述供电线被非接触地配置在所述槽内侧；线圈，该线圈卷绕在所述铁芯上；以及磁性体，该磁性体沿所述升降井与各楼层对应地配置，在所述轿厢停靠在各楼层的状态下以非接触方式与所述铁芯相对，并与所述铁芯一起构成磁性回路。
2. 如权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述铁芯具有二个所述槽，所述磁性 体在所述轿厢停止运行的状态下对所述两条槽连续一直线地覆盖。
3. 如权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述磁性体具有翼部，该翼部从覆盖 所述铁芯的槽的一侧沿所述铁芯的外侧具有间隙地延伸。
4. 如权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述磁性体定位在插入所述铁芯的槽 内的状态。
5. 如权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述磁性体具有进入所述铁芯的槽内 的凸部。
6. 如权利要求4所述的供电装置，其特征在于，所述磁性体固定在对所述供电线进行 支承的非磁性的支承件的杆部上。
全文摘要
一种供电装置(10)，以非接触方式将电力供给于电梯(1)的轿厢(2)。该供电装置(10)具有供电线(11)、高频电源(12)、铁芯(131)、线圈(132)和磁性体(14)。供电线(11)架设在升降井(3)内轿厢(2)进行移动的范围的整个长度上。高频电源(12)将高频电流供给于供电线(11)。铁芯(131)安装在轿厢(2)上，具有内侧以非接触方式配置有供电线(11)的槽(134)。线圈(132)以与供电线(11)交叉的方向为中心卷绕在铁芯(131)上。磁性体(14)沿升降井(3)与各楼层对应地配置，在轿厢(2)停靠在各楼层的状态下以非接触方式与铁芯(131)相对，并与铁芯(131)一起构成磁性回路。
文档编号B66B11/02GK101301979SQ20081009678
公开日2008年11月12日 申请日期2008年5月8日 优先权日2007年5月8日
发明者伊东弘晃 申请人:东芝电梯株式会社