JP4036939B2 - エレベータのかごドアを駆動するリニアモータ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、エレベータシステムに関し、エレベータのかごのドアを駆動する高性能のリニアインダクションモータに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のエレベータシステムにおいては、エレベータのかごドアは、機械的アセンブリを駆動する回転式電動モータにより選択的に開閉される。機械的アセンブリとは、一般的に、ギアボックスなどの複数の可動部と、一組の駆動アームと、リンク機構とを含むものである。既存のエレベータのかごドアシステムのおもな欠点は、芯ずれ(ミスアラインメント)に対する敏感性である。これにより頻繁な調整が必要となり、したがってメンテナンス費用が高くなる。また、芯ずれはシステムの性能を下げ、ドアの開閉機能が十分が滑らかにはならず、また必ずしも静かとは限らない。
【0003】
リニアモータは、機械的リンク機構およびこれに関連する諸問題をなくすことにより従来のドア操作システムの代替となりうる。しかしながら、ドアシステムへのリニアモータの使用は、アヤーズの米国特許第1,881,014号およびヨシノの米国特許第5,172,518号などのさまざまな特許に開示されているという事実にもかかわらず、これらどの特許においても、エレベータ業界に実際的なドア操作システムは開示されていない。一般的に、リニアモータは、エレベータのかごドアを選択的に開閉するために推進力を発生するよう作動するモータ一次側とモータ二次側とを含む。エレベータ業界におけるエレベータのかごドアへのリニアモータの適用実現を遅らせる問題のひとつとしては、リニアモータのモータ一次側とモータ二次側との間に適切なランニングクリアランスを保持する点が挙げられる。リニアモータを効率的かつ高性能に作動するには、ランニングクリアランスは、ドア操作のさまざまなモードにおいて一定かつ小さく保たれなければならない。ドアシステムの運転時にランニングクリアランスが変動すると、モータの推進力の変化を引き起こし、ドアの動きが不安定になるおそれがある。エレベータのかごドアが芯ずれや衝撃を受けた場合はリニアモータのパーツ間の一定かつ小さなランニングクリアランスを保持することはさらに困難である。しかしながら、エレベータのかごドアが意図する通路からずれた場合でさえも、モータ一次側とモータ二次側との間のランニングクリアランスを小さくかつ一定に保つことが絶対に必要である。
【0004】
エレベータのかごドアへのリニアモータの使用を開示する既存の参考資料は、ローラを有するモータパーツ間のガイドシステムに主にたよるものがほとんどである。ガイドシステムにおけるローラの使用は一般的であるが、ローラ型のガイドシステムは望ましくない副作用を誘発し、また多くの制限を有する。この望ましくない副作用としては、ノイズの発生、引力により引き起こされる負荷の高い点集中、およびモータからの振動の伝達が挙げられる。ローラ型ガイドシステムの主な制限のひとつは、モータ一次側とモータ二次側との間の芯ずれや相対移動の際におけるローラの逸脱移動が許されず、芯ずれ等が生じると、スキッド即ち横滑り状態になってしまう点が挙げられる。
【0005】
ローズの1932年10月4日に発行された「ドア操作機構(Door Operating Mechanism)」という主題の米国特許第1,881,016号は、一対のシューをその上部エッジと下部エッジとに備えたモータ二次側を開示する。これらのシューは、滑り溝内にしっかりと締めつけられている。このローズの特許はローラガイドシステムの多くの欠点を解決するが、垂直方向のドアの芯ずれは許されず、またドアの芯ずれやゆがんだ場合には故障を引き起こす。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しがたって、ドアの芯ずれを補正し、かつモータ一次側とモータ二次側との間のランニングクリアランスを小さくかつ一定に保つモータ一次側とモータ二次側との間のガイドシステムを提供することが望まれている。
【0007】
本発明の目的は、リニアインダクションモータのモータ二次側とモータ一次側との間に一定かつ微小のランニングクリアランスを確立することである。
【0008】
本発明の別の目的は、エレベータのかごドアの垂直方向の芯ずれに対して鈍感なエレベータのかごドアシステムを駆動するリニアインダクションモータを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、エレベータのかごのエレベータのかごドアを開閉するためのリニアモータのモータ二次側は、モータ二次側の上部長手側エッジに配された第1の二次側ガイドと下部長手側エッジに配された第2の二次側ガイドとを有する二次側ガイドシステムを含む。これら第1の二次側ガイドと第2の二次側ガイドとでモータ二次側とモータ一次側との間にランニングクリアランスを確立する。二次側ガイドは、モータ二次側の長さにわたって延在し、一方でバックアイアンの表面に、もう一方でモータ一次側の表面に接触する。
【0010】
二次側ガイドは、エレベータのかごドアのすべての運転モードについて保持されるモータ二次側とモータ一次側との間に小さなランニングクリアランスを確立する。本発明の二次側ガイドはまた、モータ一次側に対するモータ二次側の垂直方向の移動も許容する。これにより、起こりうるエレベータのかごドアの芯ずれやゆがみを許容して補正する。
【0011】
本発明の利点のひとつは、二次側ガイドがノイズを発生しないことである。
【0012】
本発明の別の利点は、各ガイドの全面に反発力が分配され、より広い摩耗面が得られ、したがって極度の摩耗を受けることがない。
【0013】
本発明の前述のまた他の利点は、添付の図面に示されたように後述の実施例の詳細な説明に照らして明らかにされる。
【0014】
この出願は、出願番号第OT−2659号および第OT−2680号を付された本件と同日に出願された同一所有者の同時係属出願に関連する。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1を参照すると、一対のドアハンガー14から吊るされた一対のエレベータのかごドア12を開閉するためのエレベータのかごドア作動システム10は、一対のドアハンガーに固定された一対のモータ一次側16とエレベータのかご(図示せず)のフェイシア22に固定されたヘッダブラケット20に取り付けられたモータ二次側18とを含む。
【0016】
図2を参照すると、モータ一次側16はそれぞれ、複数のモータスペーサ32によって互いに離間された一次側巻線部28とバックアイアン30とを含む。一次側巻線部28は、一次側鉄ユニット34と、それに巻回された巻線36と、バックアイアン30に面する一次側表面38とを含む。バックアイアン30は、一次側巻線部28に面するバックアイアン表面42を有する鉄製プレート40を含む。一次側表面38とバックアイアン表面42の間に磁気エアーギャップが画定される。
【0017】
スペーサ32はそれぞれ、その各端部上のスペーサヘッド50により構築されたスペーサバー48を含む。各スペーサヘッド50は、一次側巻線部28とバックアイアン30との間の間隙を確定する。スペーサバー48はスペーサ表面51を含み、ドアハンガー14に対して一次側巻線部28を留めるために用いられる。モータ一次側16はそれぞれ、バックアイアン30およびモータスペーサヘッド50を貫通する複数のボルト52によってドアハンガー14にしっかりと取り付けられる。
【0018】
モータ二次側18は、図1にもっとも良く示されるように、モータ一次側16が横切って移動してエレベータのかごドア12を開閉するように、ドア移動の長さにわたって延在し、バックアイアン30と一次側巻線部28との間にはまる。モータ二次側18は、第1の面56と第2の面58とを有する実質的に平らな板からなる。第1の面56と第2の面58とは、モータ二次側の長さにわたって延在する上部長手側エッジ60と下部長手側エッジ62とにより、また第1の垂直端部64と第2の垂直端部66とにより縁を覆われる。長手側エッジ60、62は、図2および図3にもっとも良く示されるように、モータ二次側18の第2の面58の長さに沿ってリップ70を形成するように曲げられている。
【0019】
図3を参照すると、モータ二次側18の長手側エッジ60、62には、二次側ガイド72が被されている。二次側ガイド72は、細長いU字型の本体を有し、その内側の幅は、モータ二次側の二重になったエッジ60、62の幅と等しい。U字型本体は、第1のレッグ74と、曲げられて形成されたリップ70の高さにほぼ等しい垂直方向の高さを有する第2のレッグ76とを含む。第2のレッグはまた、その端部に一体に形成されたタブ78を含む。二次側ガイド72は、タブ78が曲げられて形成されたリップ70に嵌まって、モータ二次側18の各エッジ60、62に嵌り込み、モータ二次側18に二次側ガイド72が固定される。
【0020】
図2を参照すると、二次側ガイド72の第1レッグ74の外面は、バックアイアン表面42に接触する。補助ガイド72の第2レッグ76の外面は、スペーサバー32のスペーサ表面51に接触する。各スペーサの寸法は、ランニングクリアランスがモータ二次側18の第2の面58と一次側表面38との間に画定されるように設定されている。スペーサバー32のスペーサ表面51は、モータ一次側16の一次側表面38の面からモータ二次側18のリップ70の厚みの分引っ込められる。したがって、バックアイアン表面42とモータ二次側の第1の面56とのランニングクリアランス、および一次側表面38とモータ二次側の第2の面58とのランニングクリアランスは、それぞれ二次側ガイドの第1レッグ74と第2のレッグ76の厚みと等しい。
【0021】
モータ二次側18は、図1に最も良く示されるように、その2つの端部64、62においてヘッダーブラケット20に移動可能に取り付けられている。モータ二次側18は、ヘッダーブラケットとモータ二次側との間をバックアイアンが移動できるようスタンドオフ(隔離体)として機能するジョイント82によってヘッダーブラケット20に取り付けられる。ジョイント82はまた、モータ二次側が平面上および平面外を移動することおよびジョイント82を中心として回転することを許容するスイベルを含む。
【0022】
運転時、エレベータのかごドア12を開閉するようモータ一次側16がモータ二次側18を横切って移動するので、バックアイアン30とモータ二次側18との間のランニングクリアランスおよびモータ二次側18と一次側巻線部28との間のランニングクリアランスは一定かつ小さく保持される。二次側ガイド72は、バックアイアンの平面42と一次側巻線部28の一次側表面38とをモータ二次側18から離して保持することにより所定の間隔を確立する。モータ一次側16がモータ二次側18を横切って移動すると、二次側ガイド72が片側でバックアイアン表面42と接触し、もう一方の側でスペーサ表面51と接触する。このようにして、二次側ガイド72はバックアイアン表面42と一次側表面38とからモータ二次側の第1および第2の面56、58を離間させる。バックアイアン表面とスペーサ表面との距離がスペーサヘッドによって固定されているので、二次側ガイド72とバックアイアン表面42とスペーサ表面51との接触は、運転のいずれのモードにおいても一貫した状態に保たれる。
【0023】
モータ二次側18とモータ一次側16との間のランニングクリアランスを保持するには、それらの摩擦を避けることが重要である。しかしながら、これらのランニングクリアランスを最小に保つことは絶対に必要なことであるため、磁気エアーギャップを小さく残す。大きな磁気エアーギャップは、モータの効率を減少する。
【0024】
従来技術と比べて本発明の二次側ガイド72の主な利点は、モータ二次側18に対してモータ一次側16の垂直方向の移動が許容されかつ補正が可能なことである。エレベータのかごドア12が衝撃を受けたり、芯ずれしたりし、モータ一次側16が取り付けられたドアハンガー14が垂直方向にずれた場合、ランニングクリアランスが変化されず、モータの性能およびその結果ドアの性能に影響を及ぼされない。この目的は、ここで示された特別な構成を提供し、モータ二次側18の寸法を移動できるようにさらに垂直方向にスペースを有するように設定することにより達成される。バックアイアン表面42とスペーサバー面51がほぼ平面であるので、モータ一次側16がモータ二次側18に対して垂直方向に移動する場合も、モータ二次側18のモータ一次側16に対する垂直方向の位置にかかわりなく、二次側ガイド72は一定のランニングクリアランスを保持する。
【0025】
本発明の長所のひとつは、二次側ガイド72がモータ二次側18にパチンと嵌められ、時間がかからなく、また複雑な組み立ても必要がないことである。また、二次側ガイドは、その後の再調整を必要としない。二次側ガイドの別の長所は、ほんのわずかにしか摩耗しないことである。また本発明のさらなる長所は、ノイズを発生しないことである。
【0026】
二次側ガイドは、高密度ポリマーから製造される。アセトンや、UHMWや、ナイラトロン(Nylatron)などのさまざまな高密度ポリマーが利用可能であるが、長い調査や試験によってニラトロンが最良であることが立証された。最良の形態における二次側ガイド72のレッグ74、76の厚みは、約1ミリメートル(1mm)である。しかしながら、二次側ガイド72の厚みは所望のランニングクリアランスのサイズによって変更可能である。
【0027】
以上、本発明の一実施形態を図示及び説明したが、本発明には本発明の趣旨および範囲を逸脱ぜずにさまざまな変更が行い得ることは当業者に理解されるべきことである。たとえば、最良の形態は各長手側のエッジに対して単一の二次側ガイドを説明したが、複数の短い二次側ガイドが互いに隣り合って各長手側のエッジに設けられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による、モータ一次側と二次側ガイドに嵌合したモータ二次側とを有するリニアインダクションモータにより駆動されるエレベータのかごドアシステムの部分切欠き概略斜視図である。
【図2】2−2線に沿った、図1のリニアインダクションモータの部分切欠き断面図である。
【図3】図2の二次側ガイドに嵌合したモータ二次側の拡大分解斜視図である。
【符号の説明】
10…エレベータのかごドア作動システム
12…エレベータのかごドア
14…ドアハンガー
16…モータ一次側
18…モータ二次側
20…ヘッダブラケット
22…フェイシア
28…一次側巻線部
30…バックアイアン
32…モータスペーサ
34…一次側鉄ユニット
36…巻線
38…一次側表面
40…鉄製プレート
42…バックアイアン表面
48…スペーサバー
50…スペーサヘッド
51…スペーサ表面
52…ボルト
56…第1の面
58…第2の面
60…上部長手側エッジ
62…下部長手側エッジ
64…第1の垂直端部
66…第2の垂直端部
70…リップ
72…二次側ガイド
74…第1のレッグ
76…第2のレッグ
78…タブ
82…ジョイント
Claims (7)
- エレベータのかごのエレベータのかごドアを開閉するためのリニアモータにおいて、前記エレベータのかごドアはドアハンガーに吊るされており、前記ドアハンガーは前記エレベータのかごに固定したヘッダブラケットに移動可能に保持され、前記リニアモータは、
前記ドアハンガーに固定され、複数のスペーサにより互いに離間されたバックアイアンと一次側巻線部とを有するモータ一次側を有し、
前記ヘッダブラケットに取り付けられ、前記モータ一次側の前記バックアイアンと前記一次側巻線部との間に嵌合するモータ二次側を有し、前記モータ二次側は前記モータ二次側の長さにわたって延在する上部長手側エッジと下部長手側エッジとを有し、前記モータ二次側は第1の垂直端部と第2の垂直端部とを有し、
前記モータ二次側の長さにわたって延在し、前記上部長手側エッジに嵌合して取り付けられた上部二次側ガイドを有し、
前記モータ二次側の長さにわたって延在し、前記下部長手側エッジに嵌合して取り付けられた下部二次側ガイドを有し、
前記上部および下部の二次側ガイドは、前記モータ一次側のガイド面に摺動可能に接触し、前記モータ二次側に対する前記モータ一次側の垂直方向の移動を許容することを特徴とするリニアモータ。 - 前記二次側ガイドはU字型の本体を有することを特徴とする請求項1に記載のリニアモータ。
- 前記モータ二次側は、第1および第2の面を含み、前記モータ二次側は、前記第2の面に曲げられた上部および下部リップを有し、前記リップは、前記モータ二次側の長さにわたって延在し、
前記二次側ガイドの前記U字型本体は、第1および第2のレッグを有し、前記第2のレッグは、前記リップの高さにわたって延在し、その端部に一体的に形成されたタブを有し、これによって前記二次側ガイドは、前記モータ二次側の前記長手側のエッジに嵌められること特徴とする請求項2に記載のリニアモータ。 - 前記二次側ガイドは、ニラトロンから作られることを特徴とする請求項1記載のリニアモータ。
- エレベータのかごドアを開閉するためのエレベータのかごドア作動システムであって、前記エレベータのかごドアを開閉するための推進力を生成するために相互に通過し合えるモータ一次側とモータ二次側とを含み、前記エレベータのかごドア作動システムは、
第1および第2の二次側ガイドを有する二次側ガイドシステムを有し、前記第1および第2の二次側ガイドは、前記モータ一次側のガイド面に摺動可能に接触して、前記モータ一次側と前記モータ二次側との間にランニングクリアランスを確立し、前記モータ一次側と前記モータ二次側との垂直方向の移動を許容することを特徴とするエレベータのかごドア作動システム。 - 前記第1および第2の二次側ガイドは、ニラトロンから作られることを特徴とする請求項5に記載のエレベータのかごドア作動システム。
- エレベータシステムにおいてエレベータのかごドアを駆動するために用いられるリニアモータにおいてモータ一次側とモータ二次側とを離間させるための二次側ガイドシステムにおいて、前記二次側ガイドシステムは、
前記モータ二次側の長さにわたって延在し、前記モータ二次側の上部および下部長手側エッジに設けられた複数の二次側ガイドを有し、前記複数の二次側ガイドは、前記モータ一次側のガイド面に摺動可能に接触し、前記モータ二次側に対する前記モータ一次側の垂直方向の移動を許容することを特徴とする二次側ガイドシステム。
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