JPH04298475A - リニアモータ駆動エレベータの磁気遮蔽装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高磁界を発生する二次
導体をかごに搭載したリニアモータ駆動エレベータにお
いて、かご室内の乗客への磁気の影響を最小限に抑える
ための磁気遮蔽装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のエレベータは、かごと釣り合い重
りとを、巻上機を介して主ロープで連結したロープトラ
クション式エレベータと、油圧ジャッキでかごを昇降さ
せる油圧式エレベータが大部分であった。ところが近年
、リニアモータを駆動源とし、かごと昇降路間に主ロー
プや油圧ジャッキ等を介在させずに、かごを直接昇降さ
せるタイプのエレベータ（以下リニアエレベータと称す
る）が提案されている。

【０００３】このリニアエレベータの中でも、昇降路側
に一次コイル、かご側に二次導体を設けた地上一次式リ
ニアモータを使用したものは、駆動用電力のかごへの給
電が不要となるという特徴がある。そのため、トラベリ
ングケーブルを省略して、無線通信によってかご側と昇
降路側との信号の授受を行い、また、ガバナロープを省
略して、ガバナ装置に代わる他の機械的制動装置を設置
することにより、かごと昇降路との間に機械的な介在物
をなくすることができる。

【０００４】機械的な介在物がなくなれば、昇降行程の
長い超高層、超々高層ビル用として極めて好適なものと
なり、更に、直線状の昇降路内でかごを昇降させるばか
りでなく、環状の昇降路内でかごを循環させることも容
易になる。

【０００５】地上一次式リニアモータには幾つかの種類
があるが、エレベータ用としてはリニア同期モータが好
適であると考えられている。このリニア同期モータには
二次導体として超電導コイル，常電導コイル又は永久磁
石を使用したものがあるが、中でも、効率や推力の大き
さ、かごと昇降路間のギャップの確保等の観点から、二
次導体として超電導コイルを使用したリニア同期モータ
が最適であると考えられている。しかし何れの二次導体
を使用した場合でも、エレベータを駆動するためには高
磁界を発生する必要があり、この高磁界のかご内乗客へ
の影響、例えば、乗客の持つ電子機器，時計，ペースメ
ーカー、更には乗客自身への影響を考慮すると、何らか
の磁気遮蔽対策が必要になってくる。

【０００６】従来から考えられている一般的な磁気遮蔽
対策としては、鉄板等を敷いて磁気遮蔽を行う方法（パ
ッシブシールド）と、超電導線を用いた磁気遮蔽（アク
ティブシールド）とがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】パッシブシールドの場
合、二次導体の作る高磁界をシールドするためには厚さ
数ｃｍの鉄板を敷く必要があり、相当な重量増となるた
め、実用的ではない、という問題がある。アクティブシ
ールドの場合、従来の構造、例えば磁気浮上式鉄道の場
合、客室と客室下部の二次導体との間にシールドコイル
を設けているため、客室と二次導体間の距離が長くなる
。この構造をエレベータに適用すると、かご室と二次導
体間の距離が長くなって、かごの横断面積を広くしなけ
ればならなくなる。そうすると、昇降路の横断面積も広
くしなければならず、限られた建物スペースの有効利用
ができない、という問題がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、かご側の二次
導体を、乗客の乗るかご室から離して設置し、二次導体
のすぐ近くに超電導線よりなるシールドコイルを設置す
るアクティブシールドを施し、更にかご室のうち上記ア
クティブシールドのみでは十分な磁気遮蔽が行えない部
分については、鉄板等を敷くパッシブシールドを施した
ものである。

【０００９】

【実施例】本発明の一実施例を図により説明する。図１
は磁気遮蔽部の要部説明図、図２はリニアエレベータの
全体概略図、図３は図２の要部詳細図でありかごの側面
図、図４はかごの平面図である。

【００１０】図において、１は環状に形成された昇降路
、２ａ，２ｂは昇降路の頂部クリアランス、３ａ，３ｂ
はピット、４ａ，４ｂはオイルバッファ、５ａ〜５ｅは
二階建のエレベータかごであり、昇降路１内を矢印方向
、即ち時計方向に循環するように運転される。６はかご
５（５ａ〜５ｅの任意の１台）を図２の左から右へ移動
させる移動車、６ａは移動車６内に設置され、かご５を
移動車６内に強制的に停止させるためのスイッチ、７は
通常はかご５を図２の右から左へ移動させ、要時にはか
ご５を待機ハッチ１ａに移動させる移動車、７ａは移動
車７内に設置され、かご５を移動車７内に強制的に停止
させるためのスイッチである。

【００１１】８ａ，８ｂは頂部クリアランス２ａ，２ｂ
に設置されたリミットスイッチ、９ａ，９ｂはピット３
ａ，３ｂに設置されたリミットスイッチであり、それぞ
れかご５のカム（図示省略）によって作動する。１０は
昇降路１等に複数個設けられたリニアモータの一次コイ
ル、１１は各一次コイル１０を制御する制御装置、１２
はかご５の停止階に設けられた乗場である。

【００１２】２０は所定間隔（約１００ｍｍ）を置いて
一次コイル１０に対向するようにかご５に設置された二
次導体であり、空心の超電導コイルからなっている。２
１はかごドア、２２は各階の乗場ドア、２３は進退自在
にかご５に設けられたラック、２４は昇降路１に設けら
れたラックであり、かご５が階床に着床したときに、か
ご側ラック２３と対向する位置に設けられている。上記
かご側ラック２３は、かご５の走行中は後退した位置に
あり、かご５が階床に着床すると前進して、昇降路側ラ
ック２４と噛み合い、かご５の停止を保持する。

【００１３】２５は昇降路１の上下方向全体にわたって
設置されたセフティ用レール、２６，２７はかご５の上
下に設けられ、異常発生時にセフティ用レール２５を掴
むセフティである。２８はかご５に設けられた上昇用の
リミットスイッチで、かご５が過上昇すると頂部クリア
ランス２ａ，２ｂに設けられたカム（図示省略）によっ
て作動し、セフティ２６，２７によるセフティ用レール
２５の掴み動作を行わせ、かご５の過上昇を阻止するも
のである。２９は同じく下降用のリミットスイッチで、
かご５が過下降するとピット３ａ，３ｂに設けられたカ
ム（図示省略）によって作動し、セフティ２６，２７に
よるセフティ用レール２５の掴み動作を行わせ、かご５
の過下降を阻止するものである。

【００１４】３０はかご５が昇降路１の壁面等に衝突す
ることを防止する案内ローラで、通常状態では、セフテ
ィ用レール２５の頂面から３０ｍｍ程度の隙間を保った
状態に設けられている。３１も同じく案内ローラ、３２
はローラ３１と対向する位置に、昇降路１の上下方向全
長にわたって設置されたローラ用レールであり、かご５
が階床に着床する位置付近ではかご５側にせり出し、ロ
ーラ３１と接するような形状となっており、かご５の階
床着床時の前後方向（図４左右方向）へのずれ、即ち、
かご５と乗場１２との隙間の変動を防止している。これ
以外の場所では、ローラ３１から３０ｍｍ程度の隙間を
保つように設置されている。

【００１５】４０は乗客が乗るかご室、４１は各超電導
コイル２０毎に設けられた超電導線からなるシールドコ
イル、４２は鉄製のシールド材である。本実施例では、
超電導コイル２０に対し、シールドコイル４１がアクテ
ィブシールドとなり、シールド材４２がパッシブシール
ドとなって、かご室４０内における磁束密度の低減を図
っている。尚、図１において、実線矢印は超電導コイル
電流を、破線矢印はシールドコイル電流を示している。 上記構成により、かご５は各乗場１２に停止しながら、
昇降路１内を循環運転される。以下、本実施例について
詳細に説明する。

【００１６】本実施例のエレベータの場合、超電導コイ
ル２０の起磁力は数百ＫＡＴになり、かご室４０内の磁
束密度は非常に高くなって、乗客に与える影響が大きい
。そこでまず、超電導コイル２０をかご室４０から離し
て配置している。つまり、図３に示すように、超電導コ
イル２０をかご室４０の上又は下に配置し、超電導コイ
ル２０がかご室４０と同一平面上に来ないようにしてい
る。磁束密度は距離の２乗に反比例して減衰していくた
め、このように超電導コイル２０をかご室４０から離す
構成にすることにより、かご室４０内の磁束密度を下げ
ることができる。

【００１７】次に、図１に示すように超電導コイル２０
の各辺に沿って、シールドコイル４１をループ状に設け
、超電導コイル２０の磁束変化に伴う誘導電流によって
、磁束を打ち消すようにしている。このシールドコイル
４１は超電導線からなり、電気抵抗が零のため、磁束を
完全に打ち消すようなループ電流を流すことが可能であ
るから、磁束零の状態で超電導線を臨界温度以下になる
様にセットすることにより、シールドコイル面では常に
磁束を零に保つことができる。

【００１８】このように構成することによって、超電導
コイル２０から離れたかご室４０の中央付近では、磁束
密度を相当低減させることができる。尚、シールドコイ
ル４１は超電導コイル２０に接近させればさせるほど、
シールドコイル電流が増加し、超電導コイル２０による
磁束を打ち消すような磁束が増大するので、シールド効
果は向上する。

【００１９】しかしながら、上記構成のみであれば、か
ご室４０の端部の超電導コイル２０付近では、漏れ磁束
の影響により、磁束密度は十分には下がらない。そこで
、上記構成に加え、上記かご室４０の端部の超電導コイ
ル２０付近に鉄製のシールド材４２を設けることにより
、かご室４０内全域で磁束密度を一定値以下に抑えるよ
うにしている。尚、上記の例ではかご室４０とその上部
の超電導コイル２０について説明したが、かご室４０と
その下部の超電導コイル２０の場合も同様である。

【００２０】上記のように本実施例によれば、超電導コ
イル２０をかご室４０からできるだけ遠ざけるとともに
、パッシブシールドとアクティブシールドを併用してい
るため、パッシブシールド用のシールド材４２の使用量
が少なくなって、かご室４０の軽量化を図ることができ
る。

【００２１】次に、本発明の他の実施例を図５により説
明する。上記の実施例では各シールドコイル４１は各超
電導コイル２０毎に設けられているため、各シールドコ
イル４１の間から、磁束の漏れが発生することがある。 そこで、この実施例では、各シールドコイル４１を連結
して網目状にすることにより、磁束の漏れをなくしたも
のである。こうすることにより、かご室４０内及びかご
室４０の上部における磁束密度を減少させることができ
る。

【００２２】エレベータの場合、保守点検時に作業員が
かご室４０の上部に上がって作業をするため、かご室４
０の上部における磁束密度を減少させる本実施例はより
実用性が高い。尚、かご室４０の上部における磁束密度
をより減少させるために、シールドコイル４１の反超電
導コイル２０側に、パッシブシールドを追加しても良い
ことはもちろんである。

【００２３】次に、本発明の更に他の実施例を図６によ
り説明する。この実施例は、図１又は図５の実施例に、
シールドコイル４１ａ及び４１ｂを追加したものである
。このシールドコイル４１ａ及び４１ｂを追加すること
によって、超電導コイル２０の下端からかご室４０への
漏れ磁束を抑えることができる。

【００２４】この実施例によれば、図１又は図５の場合
に比べ漏れ磁束が少ないため、シールド材４２の使用量
を更に減少させることができ、かご室４０を一層軽量化
することができる。

【００２５】上記の説明では、二次導体として超電導コ
イルを使用した場合について説明したが、常電導コイル
や永久磁石を使用した場合も同様である。また、パッシ
ブシールドとして鉄を使用しているが、銅やアルミ等の
金属や、導電性プラスチックガラスや導電性表面処理プ
ラスチックガラスのように、導電性処理を施したプラス
チックガラスを使用しても良い。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
かご側に超電導コイルを使用した、地上一次式リニアモ
ータを使用したエレベータにおいて、かご室内及びかご
室上部での磁束密度を十分小さく抑えながら、かご室の
軽量化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す磁気遮蔽部の要部説明
図である。

【図２】本発明の一実施例のリニアエレベータの全体概
略図である。

【図３】図２の要部詳細図でありかごの側面図である。

【図４】かごの平面図である。

【図５】本発明の他の実施例を示す図である。

【図６】本発明の更に他の実施例を示す図である。

【符号の説明】

１　　昇降路 ５，５ａ〜５ｅ　　かご ６，７　　移動車 １０　　一次コイル １１　　一次コイル制御装置 １２　　乗場 ２０　　超電導コイル ２１　　かごドア ２２　　乗場ドア ４０　　かご室 ４１，４１ａ，４１ｂ　　シールドコイル４２　　シー
ルド材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　昇降路側に一次コイル、かご側に二次
   導体を設けた地上一次式リニアモータを使用したエレベ
   ータにおいて、上記二次導体はかご室と同一平面上に来
   ない位置に設置され、上記二次導体の反昇降路側に超電
   導線からなるシールドコイルが設けられるとともに、上
   記かご室の上記二次導体付近に金属製又は導電処理を施
   したプラスチックガラス製のシールド材が設けられたこ
   とを特徴とするリニアモータ駆動エレベータの磁気遮蔽
   装置。
2. 【請求項２】　　上記二次導体は複数個設置されており
   、上記シールドコイルは上記二次導体毎に設置されてい
   ることを特徴とする請求項１記載のリニアモータ駆動エ
   レベータの磁気遮蔽装置。
3. 【請求項３】　　上記二次導体毎に設置されている上記
   シールドコイルは各々連結されて網目状に構成されてい
   ることを特徴とする請求項２記載のリニアモータ駆動エ
   レベータの磁気遮蔽装置。
4. 【請求項４】　　上記シールドコイルは上記二次導体の
   反昇降路側に設けられることに加え、上記二次導体と上
   記かご室との間にも設けられていることを特徴とする請
   求項１乃至３の何れかに記載のリニアモータ駆動エレベ
   ータの磁気遮蔽装置。