JP2007524548A - エレベータドアの磁気移動装置 - Google Patents

Abstract

エレベータドア移動装置（４０）は、ねじ山を有する強磁性シャフト（４２）を備える。ドア（２６）に対応する磁気移動装置（４８）が磁界を発生させ、該磁界がシャフト（４２）の回転に対応してドアを移動させる。一実施例では、制御装置（４６）がシャフト（４２）を駆動するモータ（４４）の速度を制御する。また、一部の実施例では、制御装置（４６）は移動装置の磁界の強さを選択的に制御し、これによって、よりきめ細かいドア性能を提供する。

Description

本発明は一般にエレベータのドアシステムに関する。より具体的には、本発明はエレベータドアの選択された移動を生じさせる磁気移動装置を備えた装置に関する。

通常、エレベータシステムは、ビルディング内の各階の間を移動して、必要に応じて貨物または乗客を運ぶかごを備える。通常のエレベータかごは、かごが適切な乗場に位置したときにかご内への乗降を許容するように、開位置と閉位置との間で移動する少なくとも一つのドアを備える。種々のドアの構造が周知である。

通常の装置は、ドアの頂部に関連してドアを開位置と閉位置との間で移動させるリンクアッセンブリを備える。通常のリンクアッセンブリは、意図された仕事を実行するのに有効であるが、欠点や問題点を有する。ある装置は比較的複雑であり、据え付けにより多くの時間を要するため望ましくない。他の装置では、かごアッセンブリの頂部のクリアランスが狭くなっているため、例えば、かごの頂部に接近して作業しなければならない保守要員にとって障害となる。加えて、リンク式作動装置に付随する比較的長いアームや減速ギアにより、ドアの移動に対する性能上の制限が生じる。また、このような装置の制御システムは、モータの回転力と、ドア移動のために加えられる力との間の非線形の関係を補正するために複雑になっている。

他の提案された解決法には、欠点が付随する。本発明は先行技術のシステムの欠点や制限を排除する改善されたドア移動装置を提供する

一般的に、本発明は磁気ベースのエレベータドア移動装置である。

本発明による一つの装置は、ねじ山を設けた外形状を有する強磁性シャフトを備える。モータが選択的にシャフトを回転させる。少なくとも一つの磁気移動装置は、エレベータドアとともに移動して支持されるように適合される。磁気移動装置は、シャフトの回転に対応して移動装置およびドアを移動させる磁界を発生する。

一実施例では、磁気移動装置は、シャフトの両側に強磁性部材を備える。各々の強磁性部材は、シャフトに面するとともにシャフトのねじ山に対応する外郭面を有する。一実施例では、外郭面は、シャフトのねじ山に対応する間隔で同様のねじ山を有する。磁界が強磁性部材の外郭面からシャフトの対応するねじ山を通って流れるように、磁界発生器が選択的に磁界を発生させる。それぞれの部品間の磁気相互作用により、移動装置がシャフトの長さにわたって移動するように、磁界の強さが選択的に制御される。

一実施例では、制御装置により、移動装置をシャフトのねじ山に追従させる磁界の強さが選択的に変化する。磁界の強さを制御することにより、例えば、ドアの閉鎖中に接触する障害物に関する種々の安全規則を満たすように、ドアの移動に対応する最大力を選択的に制御することができる。有利には、本発明の例示的な装置は、モータおよびシャフトの重量を有効にドアから切り離すという利点を有する。これにより、動力学的エネルギーの計算が単純になるとともに、ドアの閉鎖速度が速くなるなどドアの性能が向上する。

他の実施例においては、磁気移動装置はシャフトのねじを追従するように配置された永久磁石を有する。

本発明の様々な特徴および利点は、以下における現在の好ましい実施例の詳細な説明から当業者に明らかになるであろう。

図１は、エレベータかごアッセンブリ２０を概略的に示しており、かご室２２が従来の方法でフレーム２４によって支持されている。選択的にかご室２２内部への乗降を許容するため、ドア２６が開位置と閉位置との間で移動するように、ドア２６はヘッダ３０に沿って移動する従来のハンガ２８によって支持されている。

図２から最もよくわかるように、ドアを移動させる例示的な装置４０は、細長い強磁性のシャフト４２を備える。図示された実施例では、シャフト４２にはねじ山が設けられている。一実施例では、アクメねじと同様の粗いねじ山のピッチを鋼製のバーに機械加工することによって強磁性シャフト４２が得られる。

モータ４４により、シャフト４２が選択的に回転する。一実施例では、モータは電気モータである。誘導モータ、ＤＣモータ、永久磁石モータ、またはその他の公知のモータを用いてもよい。本明細書を利用する当業者であれば、特定の条件の要求を満たす構成部品を理解されるであろう。

制御装置４６が、従来の方法でモータ４４の作動を制御することによってシャフト４２の動きを制御する。磁気移動装置４８は、各ドア２６に対応している。少なくとも一つの磁気移動装置４８が各ドアに対応している。本実施例では、制御装置４６により、各々の移動装置４８の磁界が制御され、該磁界により、シャフト４２に対する移動装置４８およびドア２６の移動が制御される。

図３から最もよくわかるように、例示的な移動装置４８は、シャフト４２の両側に強磁性の部材５０を備える。磁界発生器５２が強磁性部材５０とともに移動するように支持されている。シャフト４２に面している強磁性部材５０の表面は、シャフト４２のねじ山５６に対応する外形状（ねじ山）５４を有する。本実施例では、外形状５４には、シャフト４２のねじ山５６と同じピッチで効果的にねじ山が設けられている。周知のように、ねじ山５４がねじ山５６と整列した場合に、磁界発生器５２によって生じた磁界に対応する磁束は、より容易に強磁性部材５０とシャフト４２との間を通過する。したがって、ねじ山５４とねじ山５６との間に物理的接続が存在しないにもかかわらず、磁界が十分な力を有する場合には、シャフト４２が回転すると、ねじ山５４はシャフト４２のねじ山５６を追従する。部材５０とシャフト４２との間に物理的接触がないので、本実施例が用いられる場合は摩耗とは無縁である。これは、移動部品間の物理的係合に依存しているドア移動装置と比べて著しい利点となる。

図３に示された実施例においては、強磁性部材５０は、本実施例における磁界発生器５２をそれぞれ支持している。周知の磁気法則にしたがって強磁性部材５０およびシャフト４２を通過する磁束を有する選択された強さの磁界をもたらすように、磁界発生器５２は制御装置４６に応答する。実施例の磁界発生器は、磁石およびコイル状のコンダクタを備える。

図４に示された他の実施例では、移動装置４８は永久磁石５８を有する。ねじ山を有する外形状５４’は、所望のドア移動を生じさせるように、磁石５８とシャフトのねじ５６との間に相互作用をもたらす。

反対方向に移動する二つのドアを有する実施例においては、シャフト４２は、シャフトの一方の半分に他方の半分とは反対方向に設けられたねじ山を有する。これにより、単一のシャフトを回転させることによって両方のドア２６を同時に移動させることが可能となる。

実施例の一つの利点は、シャフト４２の回転速度を制御するようにモータ４４の速度を選択的に制御し、これとは別に、移動装置４８の磁界を制御することができるので、よりきめ細かいドア移動の制御が可能になることである。例えば、ドア閉鎖中にドアが乗客に当たる最大力を制限する規則に相当する水準に、移動装置４８の磁界の強さを設定してもよい。本発明の装置においては、衝撃力が規則の限界内にある場合に、ドアの乗客や他の障害物との接触に応じて移動装置４８がシャフト４２のねじ山５６に対してスリップするように克服される値に電界の値を設定することができる。

図２に示されるように、実施例には移動装置４８とシャフト４２との間のスリップに関する情報を制御装置４６に提供する近接センサ５８が含まれ、このスリップは、シャフトの回転に対応していない移動装置４８とシャフト４２との間の相対的な長手方向の移動に相当する。本実施例では、近接センサ５８は、相対的なスリップおよびそのような移動方向に関する情報を制御装置４６に提供するエンコーダ等の公知の装置を備える。一実施例では、スリップの移動方向および量を示す電気信号を制御装置４６に供給するために周知のクアドラチュア技術が用いられる。本実施例では、センサ５８は、ドアアッセンブリと一緒に移動するとともに、強磁性部材５０のねじ山５４がシャフト４２のねじ山５６に追従する正常な作動状態ではセンサが制御装置４６に出力を供給しないように較正される。センサ５８は、例えば、ねじ山５４とねじ山５６との間のスリップまたは不整合に対応する相対的な移動が生じた場合に出力を供給する。

一実施例における制御装置４６は、対応するように移動装置４８の磁界の強さを低減するか、またはモータ４４の速度を低減する（すなわち、シャフト４２の回転を止める）か、あるいはその両方を行うために、スリップ情報を用いるようにプログラムされる。実施例の重要な利点は、閉鎖中の障害物との接触に対応して移動装置４８をシャフト４２に対してスリップさせることができるので、シャフト４２およびモータ４４の重量がドア２６から効果的に切り離されていることである。このようなドア２６の有効重量の低減によって、例えば、安全規則の範囲内にありながら、閉鎖速度をより速くすることが可能となる。

実施例における他の有利な特徴は、制御装置４６が、ドア移動の方向に応じて、モータ４４の速度および移動装置４８の磁界の強さを選択的に制御することができることである。例えば、開位置へのドア移動は、より速いシャフト速度およびより高い磁界の強さを用いて実施することができる。本明細書を利用する当業者であれば、特定の状況の要求を満たす所望の性能水準を実現するために、制御装置４６をどのようにプログラムすればよいかを理解されるであろう。

図４では、磁石５８のねじ山５４の間の空間を非磁性のフィラー６０で充填する実施例が概略的に図示されている。対応する非磁性フィラー６２がシャフト４２のねじ山５６の間の空間を充填している。一実施例ではフィラーの材料としてプラスチックが用いられる。磁石５８およびシャフト４２のねじ山の間の充填された空間は、ねじの間の空間に汚染物またはごみが詰まるのを効果的に防止し、これにより、より長い期間にわたるシステム作動の信頼性が向上する。同様の充填技術を図３の実施例に用いてもよい。

図２の実施例の他の特徴には、シャフト４２の動きに関する指示を制御装置４６に供給するようにかごアッセンブリに対して支持された近接センサ６４が含まれる。センサ６４およびセンサ５８からの情報に基づいて、制御装置４６は常にセンサの指示に基づく正確なドア位置を認識し得るようにプログラムされている。このような情報によって、制御装置４６は、例えば、正常なドア移動が阻害された状況において、適切にドアを全開または全閉することができる。

本発明は従来のリンク機構と比べて、より小型でかつより経済的であるという利点を有する。また、本発明は、ステータの磁界を選択的に切り替えることによってステータを静止シャフトに沿って移動させていたスイッチリラクタンス装置よりも複雑でないという利点を有する。さらに、本発明により、ドアの順応性および性能が向上する。

上述の説明は例示的なものであって、限定するものではない。当業者であれば、本発明の主旨から必ずしも逸脱しない開示された実施例の変形形態および改良形態が明らかになるであろう。本発明に与えられる法的保護の範囲は以下の請求の範囲を検討することによってのみ決定され得る。

本発明によって設計されたドア移動装置を備えたエレベータかごアッセンブリの概略図である。 本発明の実施例によって設計された、エレベータドアを移動させる装置の一例を示す概略図である。 図２の実施例の選択された部分を詳細に示した概略図である。 本発明によって設計された他の実施例の選択された部分の断面図である。

Claims (20)

1. エレベータドア（２６）を移動させる装置（４０）であって、
   ねじ山を設けた強磁性シャフト（４２）と、
   前記シャフトを選択的に回転させるモータ（４４）と、
   エレベータドア（２６）と一緒に移動するために支持されるように適合された少なくとも一つの磁気移動装置（４８）と、
   を備え、
   前記磁気移動装置が、前記シャフトの回転に対応して前記移動装置を移動させる磁界を発生することを特徴とするエレベータドア移動装置。
2. 前記磁気移動装置（４８）は、前記シャフトの両側に強磁性部材（５０）を有し、前記強磁性部材の各々が、前記シャフトに面する外郭面（５４）を有し、かつ選択的に磁界を発生させる磁界発生器（５２）を備え、前記磁界が、前記外郭面から前記シャフトの対応するねじ山（５６）を通って流れることを特徴とする請求項１に記載のエレベータドア移動装置。
3. 前記磁界発生器（５２）が、前記強磁性部材の一部の周りにコイル状に巻かれた導電性ワイヤかまたは永久磁石のうちの少なくとも一方を有することを特徴とする請求項２に記載のエレベータドア移動装置。
4. 前記外郭面（５４）は、ねじ山を有するとともに、前記移動装置強磁性部材（５０）の前記ねじ山の間の空間に非磁性のフィラー（６０）を備えることを特徴とする請求項２に記載のエレベータドア移動装置。
5. 前記シャフト（４２）の前記ねじ山の間の空間に非磁性のフィラー（６２）を備えるとを特徴とする請求項４に記載のエレベータドア移動装置。
6. 前記移動装置（４８）の前記磁界の強さを選択的に変化させる制御装置（４６）を備え、これにより、前記シャフト（４２）に対する前記移動装置の移動を制御することを特徴とする請求項１に記載のエレベータドア移動装置。
7. 前記制御装置（４６）が、ドア閉鎖方向よりドア開放方向に前記移動装置をより速く移動させるように前記磁界を制御することを特徴とする請求項６に記載のエレベータドア移動装置。
8. 前記制御装置（４６）が、前記シャフト（４２）の回転に対応していない前記シャフト（４２）に対する前記移動装置（４８）の長手方向の移動の指示を用いるとともに、対応するように前記モータまたは前記磁界の少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項６に記載のエレベータドア移動装置。
9. 相対的な長手方向の移動の指示を提供するように前記移動装置と前記シャフトとの間のスリップの指示を提供する少なくとも一つのセンサ（５８）を備えることを特徴とする請求項８に記載のエレベータドア移動装置。
10. 前記シャフト（４２）が、一方の方向のねじ山ピッチを有する第一の部分と、反対方向のねじ山ピッチを有する第二の部分と、を備え、これにより、前記第一および前記第二の部分に対応する前記移動装置（４８）が前記シャフトの回転に対応して対向する方向に移動することを特徴とする請求項１に記載のエレベータドア移動装置。
11. 前記モータ（４４）にドア閉鎖方向よりもドア開放方向においてより速く前記シャフト（４２）を回転させる制御装置（４６）を備えることを特徴とする請求項１に記載のエレベータドア移動装置。
12. 前記移動装置（４８）が永久磁石（５８）を有することを特徴とする請求項１に記載のエレベータドア移動装置。
13. 開位置と閉位置との間で移動可能な少なくとも一つのドア（２６）と、
    ねじ山を設けた強磁性シャフト（４２）と、
    前記シャフトを選択的に回転させるモータ（４４）と、
    前記ドアとともに移動するように支持された少なくとも一つの磁気移動装置（４８）と、
    を備え、
    前記磁気移動装置が、前記シャフトの回転に対応して前記ドアを前記開位置と前記閉位置との間で移動させる磁界を発生することを特徴とするエレベータドアアッセンブリ。
14. 前記磁気移動装置（４８）は、前記シャフトの両側に強磁性部材（５０）を有し、前記強磁性部材の各々が、前記シャフトに面する外郭面（５４）を有し、かつ選択的に磁界を発生させる磁界発生器（５２）を備え、前記磁界が、前記外郭面から前記シャフトの対応するねじ山（５６）を通って流れることを特徴とする請求項１３に記載のエレベータドアアッセンブリ。
15. 前記移動装置（４８）の前記磁界の強さを選択的に変化させる制御装置（４６）を備え、これにより、前記シャフト（４２）に対する前記移動装置の移動を制御することを特徴とする請求項１３に記載のエレベータドアアッセンブリ。
16. 少なくとも一つの対応する移動装置（４８）をそれぞれ有する二つのドア（２６）を備え、前記シャフト（４２）が、前記ドアの一方のドアと対応する一方の方向のねじ山ピッチを有する第一の部分と、前記ドアの他方のドアと対応する反対方向のねじ山ピッチを有する第二の部分と、を備え、これにより、前記ドアが前記シャフトの回転に対応して対向する方向に移動することを特徴とする請求項１３に記載のエレベータドアアッセンブリ。
17. エレベータドア（２６）を移動させる方法であって、
    前記ドアが、前記ドアと対応する磁気移動装置（４８）を有し、前記移動装置が、ねじ山を設けた強磁性シャフト（４２）と相互作用し、
    前記方法が、
    前記シャフト（４２）を選択的に回転させるステップと、
    前記シャフトの回転に対応して前記移動装置（４８）および前記ドア（２６）を前記シャフトと平行に長手方向に移動させる磁界を発生させるステップと、
    を含むことを特徴とするエレベータドア移動方法。
18. 前記磁界の強さを選択的に変化させることを含む請求項１７に記載の方法。
19. 前記ドア（２６）が閉位置から開位置に移動する際に、前記シャフト（４２）の回転速度および前記磁界の強さを増加させることを含む請求項１７に記載の方法。
20. 前記シャフト（４２）の回転に対応する以外に、前記移動装置（４８）が前記シャフトに対して長手方向に移動しているかどうかを判定すること、およびこのような相対的な移動が存在する場合に、前記シャフトの回転速度または前記磁界の強さのいずれか一方を対応するように変化させることを含む請求項１７に記載の方法。
    

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