專利名稱：利用升降移動用起吊鋼纜的電力和信號的傳送方法與裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及由地面的固定設備向由起吊鋼纜懸吊而升降、移動的電梯、纜車、索道等的升降機箱(cage)提供電梯等使用的電力，或在固定設備和升降機箱之間進行電信號傳送的電力及信號的傳送方法及其裝置。
向來，由地面的固定設備向電梯、纜車、索道等的升降、移動的升降機箱(cage)內使用的照明、無線電器等提供的電力供應是通過沿著起吊鋼纜或以編入起吊鋼纜的形態而自固定設備一直延伸到升降機箱之間的電力供應電纜進行的，或是在電梯的情況下通過尾端軟線進行。這樣的電力傳送中，主要由于發生電纜的斷線事故和伸長，通常1～2個月必須修理更換一次。
而且，也有在升降機箱內裝載電池，對該電池充電作為照明電源使用的方法，有-必要定期對電池進行充電，這時就必須停下升降機箱進行充電。
在日本專利特開平5-779號公開了將電力變換為微波、用無線方式向升降機箱發送的方法，在地面設備和升降機箱中分別設置微波發送裝置和接收裝置。
本發明的目的在于提供克服上述從地面的固定設備向電梯等升降、移動的升降機箱提供的電力供應或信號傳遞所伴隨的各種問題的電力/信號(以下，符號“/”表示“和/或”的意思)的傳遞方法及其裝置。
本發明的另一目的在于提供可以不設置專用電纜，從地面的固定設備向電梯等升降、移動的升降機箱提供電力供應的電力傳送方法及其裝置。
本發明的又一目的在于提供可以不設置通信媒體用的電纜，在地面的固定設備與電梯等的升降移動的升降機箱之間進行單向或雙向通信的信號傳送方法及其裝置。
本發明的電力/信號傳送方法，，其特征在于，以起吊鋼纜本身作為傳送媒體利用電磁感應作用將地面的固定設備產生的電力/信號向升降、移動的電梯等的升降機箱發送/接收。
而本發明的電力/信號傳送裝置，其特征在于，具備將懸吊電梯、纜車、索道等的升降機箱(cage)的鋼纜的兩端交流接地的手段、連接于地面的固定設備內的傳送手段上，并且以電氣絕緣狀態與鋼纜電磁耦合的變量器、連接于升降機箱內的傳送手段，并且以電氣絕緣狀態與鋼纜電磁耦合的變量器。由于起吊鋼纜的兩端接地，可以由連接于固定設備內的傳送手段，并且與起吊鋼纜電磁耦合的變量器借助于電磁感應向鋼纜通交流電流，流過鋼纜的交流電流由連接于升降機箱內的傳送手段，并且與鋼纜電磁耦合的變量器接收，以此向升降機箱提供所需要的電力。
又，固定設備和升降機箱之間的信號傳送也可以以鋼纜本身作為傳送媒體，借助于與其電磁耦合的固定設備一側的變量器和升降機箱一側的變量器，利用電磁感應作用使所傳送的電氣信號流經鋼纜，通過由二個變量器產生的信號的發送與接收，可以進行單向或雙向的信號傳送。
在本發明的電力/信號傳送裝置中，懸吊升降機箱的鋼纜不必一定兩端接地，可以使用把起吊鋼纜兩端連接的沒有端部的鋼纜，可以在地面上的固定設備和移動的升降機箱之間進行電力供應和信號傳送。
圖1是用于說明實施本發明的電力/信號傳送方法的形態之一的、固定設備與電梯之間的電力/信號傳送的概略圖。
圖2是構成本發明的電力/信號傳送裝置的發送機與接收機的概略構成圖。
圖3是表示升降機箱一側的懸吊鋼纜的接地手段的概略圖。
圖4是表示構成本發明的電力/信號傳送裝置的變量器的一例的立體概略圖。
圖5是表示構成本發明的電力/信號傳送裝置的變量器的另一例的立體概略圖。
圖6是用于說明實施本發明的電力/信號傳送方法的其他形態的、固定設備和索道的控制器之間的電力/信號傳送的概略圖。
下面參照附圖對本發明的實施形態加以說明。
圖1表示本發明的基本的實施形態之一，表示升降機箱是升降、移動的電梯那樣的例子。升降機箱5被固定于起吊鋼纜1的一端懸吊著，鋼纜1的另一端固定著平衡重物7。在最上部有卷揚機11，掛在卷揚機11的纜車8上的鋼纜1的兩端的升降機箱5和平衡重物7取得平衡。由處于卷揚機11的纜車8和纜車9之間的電動機10帶動處于平衡狀態的鋼纜1，進行上升和下降驅動。卷揚機11除了電動機外還有制動機等，由于升降機箱5和平衡重物7處于平衡狀態，驅動力和制動力不大就能夠穩定運動。
在卷揚機11一側的鋼纜1上，在電氣絕緣狀態下設置與其電磁耦合的電力發送用的變量器2，而在升降機箱5一側的鋼纜1上，在電氣絕緣狀態下與其電磁耦合地設置電力接收用的變量器4。變量器2可以與鋼纜1相對移動，變量器4固定于升降機箱5。電力發送用的變量器2連接于地面上的固定傳送設備3內的發送機上，而升降機箱5內的傳送設備6的接收機連接于接收用的變量器4。
固定于升降機箱5和平衡重物7上的鋼纜1在卷揚機11一側接地，另一方在升降機箱5一側接地，在兩個變量器2、4的電磁耦合的位置的外側交流連接，形成閉合的電氣回路。而該鋼纜1是鋼鐵制造的，能夠通過交流電。從而，在該鋼纜1的閉合的電氣回路中，能夠由交流的電磁感應產生交流電流。
圖2表示設置于地面上的固定傳送設備3和升降機箱內傳送設備6的發送機21和接收機22的結構例。發送機21由發生載波的振蕩器23、調制發送信號27的調制器24、形成調制波的主控振蕩器(exciter)25和輸出放大器26構成。通常使用的振蕩頻率為50～250KHz左右，但是在該頻率范圍以外也可發送。
放大器26的發送電力由發送側的變量器2供給，經過鋼纜1傳送，由接收側的變量器4接收。
接收機22由，用于把變量器4接收的傳送信號的一部分作為電力從信號中分離出來的混合線圈28、把分離的信號加以放大的放大器29、解調器30、將解調的信號加以放大、輸出的放大器31，以及通過整流器32將在混合線圈28分離的電力加以整流、對電池33充電的電路構成。電池33被用作各發送機和接收機的電源。也用作升降機箱內的照明等的電源。
在上面的情況下，鋼纜1以具有所需要的張力而懸吊著升降機箱5，取得與平衡重物7的平衡，升降機箱5借助于卷揚機11的電動機10的驅動而升降。這時，可以直接利用作為升降機箱5的升降機構的起吊鋼纜1供給電力。也就是說，一旦從固定設備3一側的發送機21向變量器2供給交流電力，由于電磁感應作用，可以在鋼纜1上產生交流電流。流經鋼纜1的交流電流被在另一側的電磁耦合的變量器4所接收，向連接于變量器4的升降機箱5內的傳送設備6供應電力。
從傳送設備6的接收機22接收的傳送信號中取出電力，用作照明電源或通信儀器的電源，或用于對升降機箱內的電池充電。
又，在只進行電力供應的情況下，發送機中不需要信號調制器，而接收機則不需要解調器。
又，升降機箱5的升降機構的起吊鋼纜1還可以同時用于升降機箱5和地面上的固定設備3之間的信號傳送。即便在這種信號傳送中，傳送也是在與鋼纜1電磁耦合的變量器2及4之間進行，在升降機箱5的傳送設備6及固定設備3分別設置發送機和接收機21、22，從而可以進行雙向通信。
為了進行信號傳送，向圖2的發送機21的調制器24輸入傳送信號27，進行調制，從變量器2傳送調制波。而接收機22可以在放大來自變量器4的信號後用解調器30解調，輸出信號。又同時用混合線圈28從傳送信號中分離電力，就可以供應電力，可以用整流器32取得直流輸出。
這樣，使升降機箱5升降的機構的起吊鋼纜可以用于由地面設備3向移動的升降機箱5供應電力，或用于升降機箱5與地面設備3之間的單向或雙向通信，而且電力供應和信號傳送也可以兩者同時進行，例如，升降機箱5裝載的電池的充電容量減少時，可以從升降機箱5用信號向地面設備3發出通知，由地面設備3供應電力進行充電。
圖3表示起吊鋼纜1的升降機箱一側的接地方法，升降機箱5兩側面由導軌41支持，升降時不會搖動，在該導軌41上導向的引導輥42使用例如導電性橡膠輥、導電性塑料輥、或導電性金屬輥等導電性材料輥，以此可以將鋼纜1與升降機箱5同時接地。將升降機箱5接地也有對電梯、索道等實行人身保護的效果。接地面積可與引導輥的數目成比例增加。
而即使沒有特別在物理上接地，也由升降機箱5與導軌41等的分布電容交流接地，但是，在這種情況下，接地效率較差。
還有，接地方法可以從升降機箱5的底部引出接地用的尾端軟線(tail cord)接地，但是，尾端軟線對升降動作有妨礙。
圖4是變量器2、4的實施例的立體圖，U字型鐵芯43相向組合、非接觸地設置貫通內部的鋼纜1，為此，形成較大的內徑，使得鋼纜起吊時不發生摩檫。固定傳送設備一側的變量器2設置于離開升降機箱5的位置，能夠與鋼纜1相對移動，因而因為鋼纜1的搖動而容易發生接觸，但是可以采取把內徑做大的對策。
在這樣的鋼纜1的振動變大的情況下，上述U字型鐵芯做成一個或用一個圖1所示的コ字型鐵芯，取開口在振動方向上的狀態，或是使用圖5所示的棒狀鐵芯45。這樣的棒狀鐵芯45最好是配置于與鋼纜1的長度方向相垂直的狀態。
圖4和圖5的纏繞在鐵芯43、45的線圈44、46的匝數因傳送信號的頻率、鐵芯的材料、功率等的不同而不同，通常采用3～5匝左右。
圖6表示本發明的其他實施形態，表示升降機箱是索道的吊艙的例子。索道使用鋼纜作為支持鋼纜，支持鋼纜61的一端固定在支柱62上，另一端穿過滑輪63系在平衡重物64上。在固定于支柱之間的支持鋼纜61上有多個動滑輪65騎于其上，吊艙67用支承構件66吊掛在這些滑輪65上。
而使用鋼纜的牽拉纜繩68與支持鋼纜61平行地張拉在多個定滑輪69之間，首尾連接，該牽拉纜繩68上固定著吊艙67的支承構件66，牽拉纜繩68受傳輸電動機70的驅動牽引而移動。
與支持鋼纜61平行的其他支持鋼纜71也同樣以動滑輪72作為異向，上面用支承構件73吊掛著其他吊艙74。支承構件73被固定于牽拉纜繩68返回部分上，由于電動機70的驅動，使吊艙74與吊艙67左右反向移動。
連接于地面固定傳送設備76的變量器75與牽拉纜繩68電磁耦合，另外與牽拉纜繩68的支承構件66、73的固定部分相近處設置了電磁耦合的變量器77、78，各變量器分別連接于吊艙67、74內的傳送設備上。而且，各變量器77、78固定于支承構件66、73，隨各吊艙67、74移動。
從地面上的固定設備76發出的電力和傳送信號由變量器75通過牽拉纜繩68傳送到各變量器77、78，被各吊艙內67、74的傳送設備所接收，而各吊艙67、74通過各變量器77、78發送的信號經過變量器75傳送到固定設備76。
上面對利用牽拉纜繩68在地面上的固定設備76與各吊艙67、74之間的傳送進行了說明，但是也可以利用支持鋼纜61、71供應電力，傳送信號。
還有，作為吊掛升降機箱的鋼纜也可以使用其他抗拉強度高的鋼纜、繩索，可以延長使用壽命。
如上所述，采用本發明，不需要使用向電梯、索道等的升降、移動的升降機箱供電的專用電纜，升降機箱與地面的固定設備之間的單向或雙向通信也不需要專用的通信線路，即有線方式、電磁感應的無線方式、LCX方式等用的通信電纜，也不需要空間電波方式的通信中設置的天線等，不存在斷線事故，而且設備費用也低。
權利要求
1.一種在地面上的固定設備和由起吊鋼纜所懸吊的，升降、移動的升降機箱之間的，電力和/或信號的傳送方法，其特征在于，所示傳送以所述起吊鋼纜本身為傳送媒體，利用電磁感應作用進行。
2.一種在地面上的固定設備和起吊鋼纜所懸吊，升降、移動的升降機箱之間的，電力和/或信號的傳送裝置，其特征在于，具備將所述起吊鋼纜的兩端交流接地的手段、連接于固定設備內設置的傳送手段上，并且以電氣絕緣狀態與所述起吊鋼纜電磁耦合的第1變量器、連接于所述升降機箱內的設置的傳送手段，并且以電氣絕緣狀態與所述鋼纜電磁耦合的第2變量器。
3.根據權利要求2所述的電力和/或信號的傳送裝置，其特征在于，所述固定設備內的傳送手段和所述升降機箱內的傳送手段分別由信號的收發信機構成。
4.根據權利要求2所述的電力和/或信號的傳送裝置，其特征在于，所述固定設備內的傳送手段由電力供給手段和信號的收發信機構成，所述升降機箱內的傳送手段由電力接收手段和信號收發信機構成。
5.根據權利要求3所述的電力和/或信號的傳送裝置，其特征在于，所述發送機由產生載波的振蕩器、調制信號的調制器和將調制波放大后輸出的放大器構成，所述接收機由從接收的信號分離出電力和信號的手段、把分離后的信號解調的解調器和把解調波放大后輸出的放大器構成。
6.根據權利要求4所述的電力和/或信號的傳送裝置，其特征在于，所述發送機由產生載波信號的振蕩器、調制信號的調制器和將調制波放大后輸出的放大器構成，所述接收機由從接收的信號分離出電力和信號的手段、把分離后的信號解調的解調器和把解調波放大后輸出的放大器構成。
7.根據權利要求2所述的電力和/或信號的傳送裝置，其特征在于，所述第1變量器設置得能夠相對于所述起吊鋼纜移動，所述第2變量器固定設置于所述升降機箱。
8.根據權利要求2所述的電力和/或信號的傳送裝置，其特征在于，所述起吊鋼纜的接地手段是設置于所述升降機箱的導電性引導輥。
9.一種在地面上的固定設備和起吊鋼纜所懸吊，升降、移動的升降機箱之間的，電力和/或信號的傳送裝置，其特征在于，所述起吊鋼纜兩端相連接，形成沒有首尾的鋼纜；具備連接在設置于所述固定設備內的傳送手段，并且與所述起吊鋼纜在電氣絕緣狀態下電磁耦合的第1變量器，連接在設置于所述升降機箱內的傳送手段上，并且與所述起吊鋼纜在電氣絕緣狀態下電磁耦合的第2變量器。
10.一種在地面上的固定設備和起吊鋼纜所懸吊，升降、移動的升降機箱之間的，電力和/或信號的傳送裝置，其特征在于，具備將所述起吊鋼纜的兩端交流接地或相連接手段、連接于所述固定設備內設置的傳送手段上，并且以電氣絕緣狀態與所述起吊鋼纜電磁耦合的第1變量器、連接于所述升降機箱內設置的傳送手段，并且以電氣絕緣狀態與所述鋼纜電磁耦合的第2變量器，以及設置于所述升降機箱內并且用第2變量器供給的電力充電的電池。
11.一種電梯裝置，具備由鋼纜懸吊，并且由升降/移動手段升降、移動的升降機箱以及，在地面上的固定設備與所述升降機箱之間傳送電力和/或信號的裝置，其特征在于，所述傳送裝置具備將所述起吊鋼纜的兩端交流接地或相連接手段、連接于所述固定設備內設置的傳送手段上，并且以電氣絕緣狀態與所述起吊鋼纜電磁耦合的第1變量器、連接于所述升降機箱內設置的傳送手段，并且以電氣絕緣狀態與所述鋼纜電磁耦合的第2變量器，以及設置于所述升降機箱內并且用第2變量器供給的電力充電的電池；還在所述升降機箱內配置以所述電池為電源的照明裝置及通信裝置
12.一種索道裝置，具備在設置于地面上的數支支柱之間張拉的支持鋼纜、吊掛于在所述支持鋼纜上移動的滑輪上的吊艙、被驅動機構所驅動的、并且固定所述吊艙的沒有首尾的牽拉纜繩，以及在地面上的固定設備和所述吊艙之間進行電力和/或信號的傳送的裝置，其特征在于，所述傳送支柱具備，連接于所述固定設備內設置的傳送手段上，并且以電氣絕緣狀態與所述牽拉纜繩電磁耦合的第1變量器，以及連接于所述吊艙內設置的傳送手段，并且以電氣絕緣狀態與所述牽拉纜繩電磁耦合的第2變量器。
全文摘要
一種以鋼纜自身為媒體用電磁感應方法在固定設備和被鋼纜懸吊的升降機箱間傳送電力和/或信號的方法，固定設備內設置的傳送手段連接著以電氣絕緣狀態與所述鋼纜電磁耦合的發送用變量器，升降機箱內設置的傳送手段連接著以電氣絕緣狀態與所述鋼纜電磁耦合的接收用的變量器。從固定設備的傳送手段向發送用變量器供應電力，鋼纜受電磁感應作用產生交流電，被升降機箱內的變量器接收提供給升降機箱。同樣也可進行雙向通信。不用電纜，沒有斷線，設備費用低。
文檔編號G08C17/04GK1163501SQ9710234
公開日1997年10月29日 申請日期1997年1月24日 優先權日1996年1月24日
發明者川井功壽, 宇田川忠雄, 小林茂美, 赤池和男, 五十嵐啟介 申請人:國際電氣株式會社, 株式會社國際電氣工程