CN101405212A - 电梯门磁性移动器 - Google Patents

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Abstract

一种电梯门移动器装置(40)包括带螺纹的铁磁轴(42)。与门(26)相关联的磁性移动器(48)产生磁场，其导致所述门响应于所述轴(42)的旋转而移动。在一个示例中，控制器(46)控制用于驱动轴(42)的电动机(44)的转速。在一些示例中，该控制器(46)还可选择性地控制移动器的磁场强度，这就提供了更定制化的门性能。

Description

电梯门磁性移动器
1.发明领域
本发明一般涉及电梯门系统。更具体地说，本发明涉及包括可导致电梯门进行选定运动的磁性移动器(mover)的装置。
2.相关技术描述
电梯系统通常包括在建筑物内的楼层之间移动的轿厢，以便根据需要携带货物或乘客。典型的电梯轿厢包括至少一个在打开位置与关闭位置之间移动的门，以容许在轿厢定位在正确层站时能进入轿厢。各种门的结构是已知的。
典型的装置包括与门顶部相关联的连杆组件，以便使门在打开位置和关闭位置之间移动。典型的连杆组件虽然可有效地执行其预期的任务，但并非没有缺陷和缺点。其中一些装置是比较复杂的，并且需要比预期更长的安装时间。例如，其它装置减少了轿厢组件顶部的间隙，并引入了便于必须到达轿厢顶部的人员进行维护的止挡件。另外，相对较长的臂部件和与连杆型操纵器相关联的减速齿轮装置导致对门运动的性能限制。用于这种装置的控制系统也是很复杂的，以用于补偿电动机转矩和用于使门移动的作用力之间的非线性关系。
其它提出的方案具有相关的缺点。本发明提供了一种改进的门移动装置，其没有现有系统的缺陷和限制。
发明概要
概括地说来，本发明是一种基于磁性的电梯门移动装置。
根据本发明设计的一种装置包括具有螺纹式外部的铁磁轴。电动机选择性地驱动该轴旋转。至少一个磁性移动器适合于被支撑着随电梯门一起运动。磁性移动器产生了磁场，其导致移动器和门响应于该轴的旋转而移动。
在一个示例中，磁性移动器包括位于轴两相对侧的铁磁部件。每个铁磁部件具有面向轴并且与轴螺纹相一致的轮廓面。在一个示例中，轮廓面具有与轴上螺纹的螺距相符的相当螺纹。场发生器选择性地产生磁场，使磁场从铁磁部件上的轮廓面穿过该轴上的对应螺纹。磁场强度受到选择性的控制，使得移动器由于相应部件之间的磁相互作用而沿该轴的长度移动。
在一个示例中，控制器选择性地改变磁场强度，其导致移动器随轴上的螺纹而运动。通过控制磁场力，可选择性地控制与门运动相关联的最大作用力，以满足例如在门关闭期间与遇到障碍物相关的各种安全规范。有利的是，该示例的装置有效地使电动机和轴的质量与门分离，这就简化了动能计算，并容许改进门的性能，例如更快的关闭速度。
在另一示例中，磁性移动器包括永久磁铁，其定位成可随轴上的螺纹而运动。
本领域中的技术人员从以下对当前优选实施例的详细描述中，可以清楚本发明的各种特征和优势。该详细描述的附图可以简要说明如下。
附图简介
图1示意性地显示了电梯轿厢组件，其包括根据本发明设计的门移动装置。
图2示意性地显示了根据本发明实施例设计的用于使电梯门移动的示例装置。
图3示意性地略微更详细地显示了图2所示实施例的选定部分。
图4是根据本发明设计的另一示例性实施例的选定部分的截面图。
优选实施例的详细描述
图1示意性地显示了电梯轿厢组件20，其中轿舱22由框架24以传统的方式来支撑。门26由沿门顶30移动的传统吊门器28来支撑，从而可使门26在打开位置和关闭位置之间移动，以容许选择性地进入轿舱22的内部。
如图2中最佳所示，用于移动门的示例装置40包括细长的铁磁轴42。在所示的示例中，轴42是有螺纹的。在一个示例中，在钢棒上加工出与ACME螺纹相似的运行螺距，以提供铁磁轴42。
电动机44选择性地使轴42旋转。在一个示例中，该电动机是电驱动式电动机。也可使用感应电动机、直流电动机、永磁电机或其它已知的电动机。从本说明书中受益的本领域技术人员将了解哪种部件能最好地满足其特定场合的需要。
通过以传统方式控制电动机44的操作，控制器46可控制轴42的运动。磁性移动器48与每个门26相关联。至少一个磁性移动器48与每个门相关联。在这个示例中，控制器46控制各个移动器48的磁场，该磁场则控制门26和移动器48相对于轴42的运动。
如图3中最佳所示，示例性的移动器48具有位于轴42两相对侧的铁磁部件50。磁场发生器52被支撑着与铁磁部件50一起移动。铁磁部件50的面向轴42的表面包括轮廓54，其对应于轴42上的螺纹56。在这个示例中，轮廓54有效地形成了与轴42上的螺纹56具有相同螺距的螺纹。如所知，当螺纹54和螺纹56对准时，与场发生器52所产生的磁场相关的磁通更易于穿过铁磁部件50和轴42之间。因此，当磁场具有足够强度时，在轴42旋转时，螺纹54将随轴42上的螺纹56一起运动，即使它们之间没有物理连接。因为在部件50和轴42之间没有物理接触，所以当使用这个示例性实施例时就无需考虑磨损问题。与依靠移动部件之间的物理接合的门移动器相比，这就提供了显著的优势。
在图3中所示的示例中，铁磁部件50各自支撑这个示例中的一个场发生器52。场发生器52响应于控制器46，以提供选定强度的磁场，根据已知的磁场原理，该磁场具有延伸穿过铁磁部件50和轴42的磁通线。示例性的场发生器包括磁铁和线圈导体。
在另一示例中，如图4中所示，移动器48包括永久磁铁58。有螺纹的轮廓54′提供了磁铁58和轴螺纹56之间的相互作用，以便促成预期的门运动。
在具有两个在相反方向上移动的门的实施例中，轴42在一半轴上设有同另一半相比处于相反方向上的螺纹。这就允许通过单根轴的旋转而使这两个门26同时移动。
所述示例性实施例的一个优势在于，这些实施例可适于选择性地控制电动机44的转速以控制轴42的转速，并单独地控制移动器48的磁场，从而可以更定制地控制门的运动。例如，可将移动器48的磁场强度设定在与门在关闭时撞击门口乘客的最大作用力的规范限值相对应的水平上。本发明的装置容许将电场设定在当冲击力处于规范限值以内时将被克服的数值，使得移动器48响应于门遇到乘客或其它障碍物时，将相对于轴42上的螺纹56而滑动。
如图2中所示，示例性实施例包括近程传感器58，其为控制器46提供与移动器48和轴42之间产生任何滑动的相关信息，这种滑动对应于移动器48和轴42之间的相对纵向运动，其不响应于轴的旋转。在这个示例中，近程传感器58包括已知的装置，例如编码器，其为控制器46提供与相对滑动和这种运动方向相关的信息。在一个示例中，已知的求面积技术用于为控制器46提供电信号，以指示任何滑动运动的方向和数量。在这个示例中，传感器58随门组件一起移动，并进行校准，使得该传感器在正常操作状态下并不为控制器46提供输出，在正常操作状态下，铁磁部件50上的螺纹54跟随于轴42上的螺纹56。例如，当在螺纹54和56之间存在对应于滑动或不对准的相对运动时，传感器58就提供输出。
一个示例中的控制器46被编程来使用任何滑动信息，以便响应性地减小移动器48的磁场强度，降低电动机44的转速(即停止轴42的旋转)，或者同时提供这两种作用。这些示例性实施例的一个显著优势在于，由于容许移动器48在门关闭期间响应于遭遇障碍物而相对于轴42滑动，因此，轴42和电动机44的质量就可与门26有效分离。门26的有效质量的减少可容许在例如仍处于安全规范中时的较高关闭速率。
一些实施例的另一有利特征在于，控制器46可以选择性地根据门运动的方向，来控制电动机44的转速和移动器48的磁场强度。例如，可通过使用更快的轴转速和更高的磁场强度，而使门移动到打开位置。从本说明书中受益的本领域技术人员可以理解如何对控制器46编程，以满足其特殊场合的需要，从而达到所需的性能水平。
图4示意性地显示了一个示例性实施例，其中非铁磁填料60填充了磁铁58上的螺纹54之间的空隙。相应的非铁磁填料62填充了轴42上的螺纹56之间的空隙。在一个示例中，塑料用作填充材料。在磁铁58和轴42上的螺纹之间的填充空隙有效地防止了任何污染物或碎屑填充在螺纹之间的空隙中，这就提高了较长时间周期内的系统操作的可靠性。相同的填料技术可用于图3的示例。
图2中的示例性实施例的另一特征包括相对于轿厢组件而受支撑的近程传感器64，这些传感器64为控制器46提供与轴42运动相关的指示。控制器46基于来自传感器64和传感器58的信息来编程，以便基于传感器的指示而始终知晓门的精确位置。例如，在正常的门运动中断的情况下，这种信息容许控制器46正确地使门完全打开或完全关闭。
本发明具有比传统连杆装置更加紧凑且更加经济的优势。本发明还具有比开关磁阻装置更简单的优势，在开关磁阻装置中，定子中的磁场被选择性地切换而导致定子沿固定轴运动。本发明还改进了门的顺应性和性能。
以上描述在性质上是示例性的，而非限制性的。本领域中的技术人员将了解所公开示例的不必脱离本发明本质的变型和改进。给予本发明的合法保护范围只能通过研读所附权利要求来确定。

Claims (20)

1.一种用于移动电梯门(26)的装置(40)，包括：
带螺纹的铁磁轴(42)；
选择性地驱动所述轴旋转的电动机(44)；和
至少一个磁性移动器(48)，其适于被支撑着随所述门(26)一起运动，所述磁性移动器产生用于促成所述移动器响应于所述轴的旋转而运动的磁场。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磁性移动器(48)包括位于所述轴两相对侧的铁磁部件，各个铁磁部件具有面向所述轴的轮廓面(54)，以及场发生器(52)，所述场发生器(52)选择性地产生磁场，使所述磁场从所述轮廓面穿过所述轴上的相应螺纹(56)。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述场发生器(52)包括至少一条缠绕在一部分所述铁磁部件或磁铁周围的导线。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述轮廓面(54)包括螺纹，所述装置包括非金属填料(60)，其填充在所述移动器铁磁部件(50)上的螺纹之间的空隙内。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置包括填充在所述轴(42)上的螺纹之间的空隙内的非金属填料(62)。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括控制器(46)，其可选择性地改变所述移动器(48)的磁场强度，以便由此而控制所述移动器相对于所述轴(42)的运动。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制器(46)控制所述磁场，以便使所述移动器在门打开方向上比在门关闭方向上移动得更快。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，控制器(46)采用了未对应于所述轴旋转而进行的所述移动器(48)相对于所述轴(42)的纵向运动的指示，并响应性地控制所述电动机或所述磁场中的至少一个。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置包括至少一个传感器(58)，其提供了所述移动器和所述轴之间滑动的指示，以便提供所述相对纵向运动的指示。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述轴(42)具有带有处于一个方向上的螺距的第一部分和带有处于相反方向上的螺距的第二部分，使得与所述第一部分和第二部分相关的所述移动器(48)响应于所述轴的旋转而在相反方向上移动。
11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括控制器(46)，其导致所述电动机(44)驱动所述轴(42)在门打开方向上比在门关闭方向上旋转得更快。
12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述移动器(48)包括永久磁铁(58)。
13.一种电梯门组件，其包括：
至少一个可在打开位置和关闭位置之间移动的门(26)；
带螺纹的铁磁轴(42)；
选择性地驱动所述轴旋转的电动机(44)；和
至少一个受支撑而随所述门一起运动的磁性移动器(48)，所述磁性移动器产生磁场，其用于促成所述门响应于所述轴的旋转而在所述打开位置和关闭位置之间移动。
14.根据权利要求13所述的组件，其特征在于，所述磁性移动器(48)包括位于所述轴两相对侧的铁磁部件(50)，各个铁磁部件具有面向所述轴的轮廓面(54)，以及场发生器(52)，所述场发生器(52)选择性地产生磁场，使得所述磁场从所述轮廓面(54)穿过所述轴(42)上的相应螺纹(56)。
15.根据权利要求13所述的组件，其特征在于，所述组件包括控制器(46)，其可选择性地改变所述移动器(48)的磁场强度，以便由此而控制所述移动器相对于所述轴(42)的运动。
16.根据权利要求13所述的组件，其特征在于，所述组件包括两个门(26)，所述门(26)各自具有至少一个相关的移动器(48)，其中，所述轴(42)具有第一部分和第二部分，所述第一部分带有与其中一个所述门相关的在一个方向上的螺距，而所述第二部分带有与另一个所述门相关的在相反方向上的螺距，使得所述两个门响应于所述轴的旋转而在相反的方向上移动。
17.一种移动电梯门(26)的方法，所述电梯门(26)具有与所述门相关联的磁性移动器(48)，所述移动器与带螺纹的铁磁轴(42)相互作用，所述方法包括以下步骤：
选择性地使所述轴(42)旋转；以及
产生磁场，其导致所述移动器(48)和所述门(26)响应于所述轴的旋转而平行于所述轴纵向移动。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法包括，选择性地改变所述磁场的强度。
19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法包括，当所述门(26)从关闭位置朝打开位置移动时，增大所述轴(42)的转速和所述磁场的强度。
20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法包括，确定所述移动器(48)除了响应于所述轴(42)的旋转之外是否相对于所述轴而纵向运动，并在存在这种相对运动时，响应性地改变所述轴转速和所述磁场强度中的一种。
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