CN1151057C - 直线扶手驱动器 - Google Patents

Abstract

用于自动扶梯或移动人行道的直线扶手驱动器(4)，其特征在于直线扶手驱动器(4)被设计成具有一静止原边部分(12)和一移动副边部分(14)的一个电动直线驱动器(4)。

Description

直线扶手驱动器

本发明涉及到用于自动扶梯或移动人行道的直线扶手驱动器。用于自动扶梯或移动人行道等等乘客输送装置的常规的扶手驱动器也是由用于输送装置踏板区的电机来驱动的。往往是将栏杆的端区内的一个转向轮用做扶手的驱动轮。另一种常用的驱动器采用一种循环的环形驱动皮带，它沿着预定的路径接触到扶手的内侧，并且压住被驱动的扶手。驱动皮带本身是通过一个驱动轮由输送装置的电机来驱动的。其他类型的公知驱动器是从踏板区皮带接收动力的。

很长的传动路径往往会造成扶手出现不规则或不平稳的运动。这样就更加难以将扶手速度调节到踏板区的精确速度。特别是由于和被动轮的相互摩擦还会增加扶手或驱动皮带的磨损。这样就需要比较频繁地更换经常磨损的零件，额外增加乘客输送装置的停用时间以及有关的费用。

本发明的任务是提供一种能够均匀地驱动扶手并能减少磨损的扶手驱动器。

为了实现本发明，该扶手驱动器被设计成具有静止原边部分和移动副边部分的一个电动直线驱动器。

这样，输送装置的扶手就有了自身的驱动器，从而消除了漫长的传动路径及其连带的缺点。另外，驱动器的直线运动可以容易地转换成扶手的循环运动，在驱动轮和扶手之间不需要容易出现磨损的传动路径。本发明所说的“原边部分”和“副边部分”的概念被用来表示第一和第二部分，并不涉及到直线驱动器的具体结构，例如是用来表示一个激励系统和一个传导系统。

将若干个这种扶手驱动器分散地配置在扶手移动路径中的不同位置就可以保证扶手均匀移动，特别是对于很长的扶手。

直线驱动器的副边部分最好是整体地安置在扶手上。在扶手内侧特别是在它的手支撑区背面的区域是一个适当的用于安装这一副边部分的位置。这种扶手驱动器的驱动力是直接在扶手上产生的，因而不需要摩擦传动。在理想的情况下，驱动扶手不会造成磨损。

副边部分的另一种形式可以安置在用来与扶手结合作用以驱动扶手的循环驱动皮带中。然而，这种扶手驱动器需要从驱动皮带到扶手的摩擦传动，因而在与扶手或驱动皮带相接触的区域会出现一定程度的磨损。然而，这种结构可以避免驱动轮和驱动皮带或是扶手之间的过渡造成的主要磨损。

驱动皮带在局部区域内和扶手配合作用，其中，驱动皮带被引导通过单独的偏转(deflection)轮以闭合(close off)驱动皮带的移动路径；然而也可以让驱动皮带与扶手平行地沿着其整个长度运行，同样引导其绕在扶手的转向轮上。在驱动皮带与扶手相配合作用的区域内选用一种具有高摩擦系数的材料总是有利的。在驱动皮带与扶手平行地沿着其整个长度运行的情况下，具有特别好的附着特性的材料是有利的。在极端的情况下可以用一种粘合剂将驱动皮带附着在扶手上。

最好直线驱动器具有一个由永磁体构成的激励系统。在这种情况下最好是采用多极永磁体直线驱动器。这也可以是用直流电流为线圈供电的激励系统，或者是用交流或三相电流为线圈供电的激励系统，用这种激励系统产生一随时间变化的磁场。

最好是将激励系统和永磁体设置在副边部分中。在副边部分中使用永磁体作为激励系统具有决定性的优点，那就是特别简单并且节省空间。移动的副边部分特别要求不要为任何线圈供电。

直线驱动器具有一个传导系统，用一个控制该传导系统的随时间变化的磁场的控制器来控制该直线驱动器的速度。传导系统最好是安置在静止的原边部分中。传导系统可以具有线圈和绕制线圈的铁心。可以用层叠的材料构成这些部件，并且最好在它们基座的端部相互连接。流经传导系统的电流和激励系统的磁场产生一个定向的力，其使原边和副边部分之间产生一相对运动。

以传导系统相对于激励系统的磁场的相对位置为函数来控制流经传导系统的电流就可以产生一连续的驱动。这种控制方式可以控制直线驱动器的速度。控制器应该响应来自自动扶梯或移动人行道的踏板区的速度信号来控制扶手，使其与自动扶梯或移动人行道的踏板区同步。可以由一个传感器接收这些信号并且转送给控制器。这样就能在踏板区和扶手之间实现非常精确的同步控制。在用驱动皮带来驱动扶手的情况下，可以由用来检测扶手速度的一个额外的传感器来补偿驱动皮带相对于扶手可能出现的滑动。控制器计算相应的传感器数据并且将其转换成直线驱动器用的控制数据。

最好是在原边部分面对着副边部分的表面上或是副边部分面对着原边部分的表面上设有减少摩擦的覆层。如果副边部分与扶手是一个整体，可以将副边部分安置在扶手内侧常规的抗摩擦层下面。

最好是采用两个原边部分，一个安置在副边部分的一侧，另一个安置在副边部分的另外一侧。这种夹层结构将副边部分置于两个原边部分之间，可以在长度很短的副边部分上产生很大的驱动力。两个原边部分可以是彼此独立的零件，或者是可以连接到一个桥式扼铁上，或者是采用单件结构。

副边部分最好是设有一个基本使原边部分和副边部分之间维持恒定距离的装置。原边部分和副边部分之间的这一距离或是气隙会影响直线驱动器所能产生的驱动力。在这种情况下，这种装置应该能够基本上消除任何波动，否则可能会引起扶手的动作不平稳。它可以在更高的程度上限定直线驱动器的驱动力，并且可以设计出尺寸较小的直线驱动器从而降低成本。

电动直线驱动器的具体特征在于它具有特别适合用做扶手驱动器的细长结构。采用电动直线驱动器不会出现如常规的扶手驱动器那样经常会面临的典型的空间问题。电动直线驱动器甚至可以安装在玻璃栏杆中看得见的区域，不会妨碍外观。一般可以将电动直线驱动器沿着扶手路径安装在各种不同的区域，例如是装在乘客把握扶手的区域，或者是装在扶手的返回区域甚至是转向区域内。

本发明还涉及到一种自动扶梯或移动人行道，它具有本发明的扶手驱动器，以及装备有本发明的直线扶手驱动器的副边部分的一种扶手。

以下参照附图通过一个结构实施例具体地解释本发明，在附图中：

图1是按照本发明的扶手驱动器的第一种结构，在图中为了清楚已经拆掉了扶手的一些零件；

图2是一个扶手的截面图它是第一种结构的直线驱动器整体中的一部分；

图3表示扶手驱动器的第二种结构的示意图；以及

图4是具有图3所示结构的一种驱动皮带的局部截面的一个放大示意图。

参见图1，图中表示了扶手2和扶手驱动器4。从图2中可见，扶手的截面大致呈C-形，扶手区6被整为平的并且用两侧上连续的弯曲边缘区8和10扣紧一个图中没有表示的扶手导轨。图1表示的扶手的手支撑区6面朝下，为了表示得更清楚，弯曲的边缘区8之靠近观察者的那一部分被切去了。

扶手驱动器4是一个具有静止原边部分12和移动副边部分14的直线驱动器，在图示的结构中，它们和扶手是一个整体。副边部分主要是用高级磁材制成的永磁体16，18构成的，它们的北极和南极分别朝上布置在扶手2的纵向上，并且交替地相对靠近地在扶手2内侧20的表面下方。尽可能提供大量的永磁体16，18并且让它们在扶手的纵向上紧密地相互连贯。永磁体16，18越多和越小，并且相互连贯得越加紧密，直线驱动器4的驱动特性就越加平滑并越加均匀。它们在扶手2的横向上延伸，基本上跨越内侧20的整个宽度。它们的长度在扶手2的纵向上最大，因此，硬质材料的永磁体16，18不会影响扶手2的灵活性。

在自动扶梯或移动人行道中，原边部分12是静止的，并且例如附加在它的框架上。原边部分12是一个细长的梳状元件，在其中设有单个的齿22，24，并用绕制的线圈形成电磁铁。原边部分12的宽度最好比扶手2的两个弯曲的边缘区8，10之间的开口区域的宽度略小。这样就能有效地利用内侧表面为扶手2产生驱动力。原边部分1 2的侧面和弯曲的边缘区8，10一起可以用来在横向上引导扶手2。支撑着线圈绕组的原边部分主体最好是采用容易反复磁化的软质金属并且采用单个金属片的层叠构造。原边部分主体的基座6整个是实心的。

静止的原边部分12可以象图中那样是直线的并且可以在扶手2的直线区域内附着到自动扶梯或移动人行道上。然而也可以在扶手2不是直线而是运行为一条弧线的区域将其制成弯曲的形状，例如在转向区内的情况。

原边部分12之面对着扶手内侧的表面上设有减少摩擦的涂层。从图中可见，在覆盖永磁体16的扶手2的内侧20上也设有减少摩擦的涂层，这样，带有副边部分14的扶手2在移动中相对原边部分12的摩擦很小。两个减少摩擦的涂层的厚度以及可能地嵌置在扶手2中的永磁体的深度确定了原边部分的齿22，24和副边部分14的永磁体16，18之间的间隙。直线扶手驱动器4的驱动力主要取决于这一间隙的大小。为了确保扶手2沿着其整个长度被握持在原边部分12上，可以设置一个图中没有表示的装置将扶手2握持在原边部分12上。例如可以设置一个空转滚轮压着手支撑区6并且防止扶手2和原边部分12脱离。可以根据具体的结构来设计这种装置，以在扶手2和原边部分12之间维持一个预定宽度的气隙。

以下要参照图3和4说明本发明的扶手驱动器4的另外一种结构。图3和4中与图1和2相对应的零件采用相同的标号。参照图1和2解释的内容基本上适用于这些零件。这样就能在图3中看出扶手2具有一个手支撑区6和一个内侧20。为了便于说明已经省略了图1和2中弯曲的边缘区8和10。一循环驱动皮带30作用在扶手2的内侧20上，并且构成了直线扶手驱动器4的副边部分14。图4表示永磁体16，18被嵌入这一皮带中。驱动皮带30绕着两个空偏转滚轮32，34运转，其(30)在图3中下方的内侧区域与静止的原边部分12配合作用。最好在驱动皮带30的内侧20设置减少摩擦的涂层，它与对面的原边部分12上的减少摩擦的涂层共同确保了摩擦损失很小。采用图中没有表示的横向导向装置引导驱动皮带30，使其不会相对于静止的原边部分12突然转向旁边。也可以设置一个装置将驱动皮带30保持在原边部分12上，或者是在二者之间维持一个恒定的气隙。

驱动皮带30的外侧也就是驱动皮带对扶手2的内侧20产生驱动作用的那个侧面最好是具有比较高的摩擦系数，防止驱动皮带在扶手2的内侧20上出现滑动，以免增加它的磨损。在图示的构造中，在驱动皮带30的内侧还设有压紧滚筒36，38，40，用来使驱动皮带30压到扶手2的内侧20上。这就同时还加强了驱动皮带30和扶手2之间的摩擦作用。

驱动皮带30是用可以弯曲的材料制成的，例如是和扶手一样的塑料材料，为了增加它的强度，可以在纵向上提供加强线或者加强纤维织物。

为了提高直线扶手驱动器4的驱动力，可以按照大致对称的镜像方式在驱动皮带14或是扶手2上为静止的原边部分12提供第二个静止的原边部分。这样就能使同样长度的直线扶手驱动器4的驱动力增加一倍。除了图3所示的压紧滚筒36，38，40之外，另一种办法是让压紧滚筒作用在扶手2的手支撑区6上，并且使其压到驱动皮带30上。

图4的纵向截面图表示驱动皮带30内的永磁体16，18，它们构成了直线扶手驱动器4的副边部分14。永磁体16，18上的字母N和S代表永磁体的北极或南极。从图中可以看出永磁体16，18在副边部分14的纵向上交错地排列。

Claims (9)

1.一用于自动扶梯或移动人行道的直线扶手驱动器(4)，该直线扶手驱动器(4)被设计成具有一静止原边部分(12)和一移动副边部分(14)的一个电动直线驱动器(4)，其特征在于副边部分(14)被置在一个与扶手(2)结合作用的循环驱动皮带(30)上，以用皮带驱动扶手。

2.按照权利要求1的扶手驱动器(4)，其特征在于直线驱动器(4)包含一个由永磁体(16；18)构成的激励系统。

3.按照权利要求2的扶手驱动器(4)，其特征在于永磁体(16；18)被置在副边部分(14)上。

4.按照权利要求1的扶手驱动器(4)，其特征在于直线驱动器(4)具有一个传导系统，其中，可用一个控制在传导系统中流过的随时间变化的电流的控制器来控制直线驱动器的速度。

5.按照权利要求4的扶手驱动器(4)，其特征在于控制器根据扶手(2)和自动扶梯或移动人行道的踏板区的速度信号来控制二者之间的同步。

6.按照权利要求1的扶手驱动器(4)，其特征是在原边部分(12)之面对着副边部分(14)的表面上设有减少摩擦的涂层。

7.按照权利要求1的扶手驱动器(4)，其特征是在副边部分(14)之面对着原边部分(12)的表面上设有减少摩擦的涂层。

8.按照权利要求1的扶手驱动器(4)，其特征是设有两个原边部分(12)，其中之一安置在副边部分(14)的一侧，另外一个安置在副边部分(14)的另外一侧。

9.按照前述权利要求之一的扶手驱动器(4)，其特征是副边部分(14)设有一个基本使原边部分(12)和副边部分(14)之间的气隙维持恒定的装置。

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