JP2009149446A

JP2009149446A - 特に乗客搬送用のエレベータ

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Publication number: JP2009149446A
Application number: JP2009043507A
Authority: JP
Inventors: Romeo Deplazes; ロメオ・デプラザス; Joerg Evertz; ヨルク・エベルツ; Thomas Eilinger; トーマス・エイリンガー
Original assignee: Inventio AG
Current assignee: Inventio AG
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2009-07-09
Anticipated expiration: 2023-01-23
Also published as: DK1470073T3; CA2472743A1; US7261186B2; EP1470073B1; HK1070633A1; BR0307289B1; BR0307289A; PL369668A1; JP4927892B2; KR101008242B1; MXPA04007458A; PT1470073E; CN1313350C; DE50308642D1; ES2295593T3; KR20040083495A; CN1625523A; JP2005525979A; WO2003064310A1; EP1470073A1

Abstract

【課題】比較的好適な製造コストでエレベータケージを直接駆動する駆動モータの比較的高い出力能力を達成できるような種類のエレベータを開発する。
【解決手段】スライドシュー６０は、エレベータケージの移動方向ｘおよび横方向ｙに対して垂直な法線方向ｚに案内するための摺動案内面６２を有している。ガイドレールのセグメントが僅かな振動で中間スペース４５ｂに誘導されることを保証するため、摺動案内面６１には横方向ｙに案内するための面取り部６３が設けられる。摺動案内面６１、６２と平行に延びるスロット状の溝６５、６６をスライドシュー６０内に設けることが、少ない振動ひいては低ノイズで励磁モジュール４１がレール上を案内されることにさらに貢献する。
【選択図】図７

Description

本発明はエレベータシャフトと、エレベータシャフト内を案内されるエレベータケージと、エレベータケージを直接駆動する駆動モータとを有するエレベータ、特に人員搬送用のエレベータに関する。駆動モータにはエレベータケージに配設された能動的な一次部分と、エレベータシャフト内の固定位置に配設され、エアギャップによって一次部分から間隔をあけられた受動的な二次部分とが備えられている。

従来型のエレベータのエレベータケージは通常は電動モータによって駆動される駆動プーリを通るワイヤケーブルによってエレベータシャフト内を上下に移動する。このエレベータケージの間接的な駆動は、駆動プーリおよび電動モータのための追加スペースを要するという欠点が伴う。

さらに、エレベータケージの直接駆動機構を備えたエレベータが先行技術で知られている。欧州特許出願第０７８５１６２Ａ１号はエレベータケージがリニアモータによって直接駆動されるエレベータを記載している。リニアモータはエレベータケージに配設された一次部分とエレベータシャフトの壁に固定され、永久磁石を備えた二次部分とを備えている。一次部分には三相電流が供給される巻線が備えられている。このようにして、一次部分を、ひいてはエレベータケージを二次部分に対して直線移動させる電磁力を形成する進行磁界が生成される。

エレベータケージを直接駆動するリニアモータはさらに、欧州特許出願第０８５８９６５Ａ１号からも知られている。横方向への力が小さいことに関して、このリニアモータは、エレベータケージに配設され、相互に反対の２列の永久磁石から形成された二次部分を有している。これに対して一次部分は二次部分の永久磁石の間に配置された巻線からなっている。

エレベータケージを直接駆動するためにリニアモータを搭載することは確かに、ワイヤケーブルによる間接的駆動のエレベータとは異なり、電動モータおよび駆動プーリのための追加スペースが必要ないという利点を備えている。その上、リニアモータを装備することでエレベータケージと連結される釣合い重りが不要になる。出力能力が不充分であり、経済的な側面で製造経費が比較的高いことは、特に高さが比較的高いエレベータシャフトの場合には、知られているリニアモータは不利であることが判明している。製造経費の観点からは、エレベータシャフトの壁面全体に二次部分または一次部分のいずれかを備えることが必要になろう。そこで、一次部分は幾つかの巻線を備え、二次部分は永久磁石を備えているので、コストは比較的高くなる。

本発明の目的は、比較的好適な製造コストでエレベータケージを直接駆動する駆動モータの比較的高い出力能力を達成できるように、冒頭に述べた種類のエレベータを開発することにある。

上記の目的を達成するため、本発明によって請求項１に対応して、上記の特徴を有するエレベータであって、駆動モータは電磁推進力の作用で一次部分を二次部分に対して直線的に移動させる横方向磁束モータとして形成され、二次部分は、軟磁性材料からなり、所定の長さの複数のセグメントへと細分された少なくとも１本のレールを備えており、セグメントは中間部材によってエレベータシャフトの壁に固定される。

この種類のエレベータは横方向磁束機械の場合、比較的高い力密度が生ずるという知識を利用している。その理由は、縦方向の磁束原理で動作するリニアモータとは対照的に、横方向の磁束モータの場合の磁束は移動方向に対して垂直に案内され、その結果、磁極ピッチが比較的小さくなり、ひいては高い力密度を実現できるからである。

二次部分を軟磁性材料から製造されたレールとして構成することによって、比較的経済的な製造が保証され、エレベータシャフトに比較的簡単に取り付けることができる。磁束を発生させるために必要である磁石と巻線が可動一次部分に配置されるので、経済的な側面でより好適な軟磁性材料から受動的な二次部分を製造すれば充分である。本発明の意味での軟磁性材料とは、例えば鉄やフェライトのような容易に帯磁および消磁可能な材料のことであると理解されたい。さらに、レールは中実材料製でもよく、軟磁性材料で積層してもよい。

エレベータケージの移動方向に対して横に延びる磁束を発生するため、一次部分は有利には、交互に配置された磁石と軟磁性中間部材とからなる少なくとも１つのコレクタ、並びにエレベータケージの移動方向に延びる少なくとも１つの励磁巻線を備えた励磁モジュールを備え、磁石はコレクタ内に配置されて、極性が交番する所定の磁極ピッチを形成する。

励磁モジュールを備えることによって一次部分をモジュール構造にすることができる。このようにして、例えばそれぞれ必要な性能能力に応じて、幾つかの励磁モジュールを互いに隣接して、および／または互いに前後して配設することができる。コレクタ内での磁石の間隔は磁極ピッチに対応しており、磁石によって発生された磁束は軟磁性の中間部材によって二次部分に伝達される。磁石は効果的に永久磁石として構成され、例えばそのために例えばネオジムのような希土類金属からなっている。

幾つかの励磁モジュールが存在する場合に、励磁モジュールによって生成された磁界の不都合な電磁結合が発生することを防止するため、レールはエレベータケージの移動方向に間隔を隔てた複数個のセグメントに細分される。励磁モジュール間の間隔が少なくとも最長のセグメントの長さになるように選択されれば、相前後して配置された２つの励磁モジュールが同一のセグメントと連動することが避けられる。その理由は、間隔を隔てたセグメントの配置に起因する個々のセグメント間のエアギャップが磁束の分散を防止する磁束抵抗になるからである。このように、本発明によるレールの細分化は磁界線が主として横方向、すなわちエレベータケージの移動方向に対して垂直に延びる結果をもたらす。セグメントが中間部材上に配置されることによって、さらにセグメントの簡単な取り付けと精密な位置合わせも配慮される。

従属請求項の内容は、本発明によるエレベータの有利な実施形態を示している。

このように、構造的な観点から、中間部材をエレベータシャフトの壁に固定された支持部材上に配置することが有利である。さらに、磁束への妨害作用を避けるために、中間部材および支持部材を非磁性材料、好適にはアルミニウムで製造することが有利である。中間部材と支持部材は好適には同じ材料からなっているので、同じ熱膨張率を有している。したがって中間部材と支持部材との間の熱誘発応力は防止される。

セグメントは有利なことに互いに、また中間部材とエレベータケージの移動方向に間隔を隔てて連結可能である。このような実施形態の場合、力の流れは主としてセグメントを通過する。ただし、本発明によるエレベータの特に好適な実施形態では、エレベータケージの移動方向ではセグメントは間隔を隔てており、中間部材は互いに連結されているので、力の流れは基本的に中間部材によって取り込まれる。いずれの場合も依然としてよじれ力のみを受ける支持部材は、熱に誘発される長さの膨張を可能にするためにエレベータケージの移動方向に間隔を隔てることができる。それぞれの使用例に応じて、支持部材を省くことも可能である。あるいは、セグメントと中間部材とをエレベータケージの異動方向に間隔を隔て、支持部材を互いに連結して、力の流れが主として支持部材を通るようにすることもできる。

本発明によるエレベータの好適な開発に関連して、中間部材にはエレベータケージの移動方向に対して垂直な横方向に一次部分を案内するための案内面が備えられる。あるいは、またはそれに加えて、中間部材にはエレベータケージの移動方向および横方向に対して垂直である法線方向に一次部分を案内するための案内面が備えられる。

セグメントは好適にはフォースロック式および／またはシェープロック式および／またはマテリアルロック式に中間部材と連結された固定部が備えられる。このような実施形態によってセグメントを中間部材上に簡単に取り付け、またセグメントを中間部材上に確実に固定することができる。セグメントを中間部材上に簡単かつ精密に位置合わせすることを保証するため、固定部には突起部を設け、対応して形成された中間部材の溝内にシェープロック式に挿入される。

経済的な製造という観点から、セグメントを同じ長さにすることが有利である。エレベータケージの振動を防止し、一次部分がレール上を低ノイズで移動することを保証するため、端部の中間部材の両端は面取りされることが有利である。

最後に、本発明によるエレベータの有利な開発では、レールは少なくとも片側に等間隔に配置された歯を備え、歯によって形成されるレールの歯ピッチはコレクタの磁極ピッチの整数倍である。レールに歯を備えることによって、一次部分と二次部分との間の磁束密度が高まり、ひいては力密度が比較的高くなる。二次部分が例えば互いに隣接して配置された何本かのレールによって形成されれば、レールの歯ピッチが互いに変位するようにレールを配設することが有利である。その理由は、発生する横方向の力をこのようにして最小限にすることができるからである。

エレベータの斜視図である。励磁モジュールの第一の実施形態の斜視図である。図２ａに示された励磁モジュールの正面図である。励磁モジュールの第二の実施形態の斜視図である。図３ａに示された励磁モジュールの正面図である。励磁モジュールの第三の実施形態の斜視図である。図４ａに示された励磁モジュールの正面図である。励磁モジュールとレールのセグメントとのサイズの関係を示した図面である。図５ａに基づく図面である。図５ａに基づく図面である。２つの励磁モジュールが前後に配置され、レールが連続している場合の磁界線の進路を示した図面である。２つの励磁モジュールが前後に配置され、レールがセグメント化された場合の磁界線の進路を示した図面である。スライドシューを備えた励磁モジュールを下から見た斜視図である。中間部材に固定されたレールの端面図である。二次部分のセグメントが相互連結された場合の力の流れの図面である。二次部分の支持部材が相互連結された場合の図９ａに示された図面である。二次部分の中間部材が相互連結された場合の図９ａに示された図面である。二次部分の斜視図である。二次部分上を案内される一次部分の端面図である。（ａ）は二次部分のレールの斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＸＩＩｂで示した領域の拡大図であり、（ｃ）は固定部によって支持部材上に配置されたレールの端面図である。固定部のさらに別の実施形態の斜視図である。推進力と横方向の力の向きを示した、図２ｂに記載の励磁モジュールの端面図である。推進力と横方向の力の向きを示した、図１４ａに記載の励磁モジュールの平面図である。推進力と横方向の力の向きを示した、図３ｂに記載の励磁モジュールの正面図である。推進力と横方向の力の向きを示した、図１５ａに記載の励磁モジュールの平面図である。推進力と横方向の力の向きを示した、図４ｂに記載の励磁モジュールの正面図である。推進力と横方向の力の向きを示した、図１６ａに記載の励磁モジュールの平面図である。駆動モータの励磁モジュールの異なる配置を示した図である。駆動モータの励磁モジュールの異なる配置を示した図である。駆動モータの励磁モジュールの異なる配置を示した図である。駆動モータの励磁モジュールの異なる配置を示した図である。駆動モータの励磁モジュールの異なる配置を示した図である。駆動モータの励磁モジュールの異なる配置を示した図である。駆動モータの励磁モジュールの異なる配置を示した図である。駆動モータの励磁モジュールの異なる配置を示した図である。駆動モータの励磁モジュールの異なる配置を示した図である。駆動モータの励磁モジュールの異なる配置を示した図である。駆動モータの励磁モジュールの異なる配置を示した図である。駆動モータの励磁モジュールの異なる配置を示した図である。電流強度が未調整の場合の推進力の定量的進路を示した図面である。電流強度が未調整の場合の電流強度の定量的進路を示した図面である。電流強度が調整された場合の推進力の定量的進路を示した図面である。電流強度が調整された場合の電流強度の定量的進路を示した図面である。励磁モジュールに供給される電流強度の調整を示した図面である。

本発明によるエレベータの詳細および更なる利点は好適な実施形態の例の以下の説明によって明らかになる。

図１に示されているエレベータの場合、エレベータケージ２０は数階１１にわたって延びるエレベータシャフト１０内を移動可能に配設されている。エレベータケージ２０にはエレベータシャフト１０内に配設された案内２１に沿ってエレベータケージ２０を移動させる幾つかのガイドローラ２０が備えられている。

エレベータケージ２０は駆動モータ３０によって直接駆動される。この目的のため、横方向磁束モータとして設計されている駆動モータ３０は能動的な一次部分４０と受動的な二次部分５０とを備えている。一次部分４０はエレベータケージ２０に配設され、一方、二次部分５０はエレベータシャフト１０の壁１２に固定され、エアギャップによって一次部分４０から間隔を隔てられている。一次部分４０は電磁的に発生される推進力Ｆ_ｖの作用で二次部分５０に対して直線的に移動可能である。

特に図２ａから４ｂに示されるように、一次部分４０はエレベータケージ２０の移動方向ｘに対して横方向に延びる磁束を発生するため、励磁モジュール４１を備えている。励磁モジュール４１は少なくとも１つのコレクタ４４ａから４４ｅ、並びにエレベータケージ２０の移動方向ｘに延びる少なくとも１つの励磁巻線４８を備えている。コレクタ４４ａから４４ｅは交互に配置された幾つかの永久磁石４２および軟磁性材料からなる中間部材４３から構成されている。永久磁石４２は極性が交番するようにコレクタ４４ａから４４ｅ内に配置され、磁極ピッチを形成する。

図２ａおよび２ｂに示されている励磁モジュール４１の実施形態は、２つのコレクタ４４ｃ、４４ｄを備え、これらのコレクタはほぼＩ字形に形成され、エレベータケージ２０の移動方向ｘに互いに平行に配置され、各々が励磁巻線４８を備えている。材料を節減する設計という観点から、幾つかの励磁モジュール４１を配置する場合は、隣接するコレクタを励磁するために、通常は銅製である励磁巻線４８のフィードバックを利用することができる。

これに対して、図３ａおよび３ｂに示されている励磁モジュール４１の実施形態は、コレクタ４４ｅを三面で囲み、励磁巻線４８を備えた底板４７ａと２つの脚部４７ｂとから構成されたヨーク４７を備えている。脚部４７ｂは各々が中間スペース４５ｂを介してコレクタ４４ｅから隔てられ、コレクタ４４ｅの対向する２つの側面に沿って延在している。セグメント５２に細分されたレール５１として構成された二次部分５０は中間スペース４５ｂ内に配置されている。ヨーク４７はレール５１のセグメント５２から一次部分４０への戻り磁束を保証する役割を果たす。代替実施形態では、励磁モジュール４１は２つ以上のコレクタ４４ｅを備えることができる。ヨーク４７はさらに、戻り磁束を保証するためにそれぞれの追加コレクタ４４ｅ用のさらに別の脚部４７ｂを有している。幾つかの励磁モジュール４１が互いに隣接して配置されている場合は、ヨーク４７および励磁巻線４８を、幾つかのコレクタ４４ｃのヨーク４７および／または励磁巻線４８が同時に使用されるように設計することができる。このようにして軽量かつ材料節減モードの構造が保証される。

図４ａおよび４ｂに示されている励磁モジュール４１の実施形態の場合は、ほぼＵ字形に形成され、開放側で互いに対面し、中間スペース４５ａで隔てられた２つのコレクタ４４ａ、４４ｂが備えられている。コレクタ４４ａ、４４ｂは、エレベータケージ２０の移動方向ｘに延びる励磁巻線４８をそれぞれが備えている脚部４６を有している。レール５１のセグメント５２は中間スペース４５ａ内に配置されている。

図４ａから明らかであるように、励磁巻線４８に三相電流が供給されると、二次部分５０を導通し、エレベータケージ２０の移動方向ｘに対して横方向に延びる磁束Ｍが生ずる。この種類の磁束Ｍは図２ａから３ｂに示された励磁モジュール４１の実施形態の場合にも発生する。しかし、図２ａおよび２ｂに示された実施形態は、レール５１のセグメント５２が２つのコレクタの間に配置されるのではなく、コレクタ４４ｃ、４４ｄがセグメント５２の間に延在している点で励磁モジュール４１のその他の実施形態とは異なっている。エレベータケージ２０の移動方向ｘに対して横方向に延びる磁束Ｍを生成するには、コレクタ４４ｃ、４４ｄとセグメント５２の配置のような反転は重要ではない。

図５ａから５ｃによって例えば鉄またはフェライトのような軟磁性材料から形成されたレール５１が、エレベータケージ２０の移動方向ｘで等間隔ｌを隔てた複数のセグメント５２から構成されていることが分かる。レール５１にはさらに、図６ａおよび６ｂから明らかであるように複数の歯５３が設けられている。レール５１が個々のセグメント５２に細分されているにも関わらず、歯５３は等間隔に配設されている。このように形成されているレール５１の歯ピッチはコレクタ４４ａから４４ｅの磁極ピッチの整数倍、例えば磁極ピッチの２倍に相当する。歯５３はレール５１の一側面、または二側面上に配設され、横方向に延在することができる。図６ａおよび６ｂからさらに明らかであるように、二次部分は何本かのレール５１からなることができる。この場合、歯５３はレール５１の歯ピッチが互いに変位して配置されるように配設される。

図５ａから５ｃが示すように、幾つかの励磁モジュール４１ａ、４１ｂは、２つの励磁モジュール４１ａ、４１ｂ間の間隔ｄが少なくとも最長のセグメント５２の長さｌになるようにエレベータケージ２０の移動方向ｘに互いに前後して配置される。このようにして、セグメント５２の長さに関わりなく、２つの励磁モジュール４１ａ、４１ｂが同一のセグメント５２と同時に連動しないことが保証される。このように、連続するレール５１をベースにした図６ａに示すような励磁モジュール４１ａ、４１ｂによって生成される磁界の電磁結合に起因する磁束Ｍの分散は、図６ｂから明らかであるように大幅に避けられる。

コレクタ４４ａから４４ｅの中間部材４３、図３ａおよび３ｂに示された励磁モジュール４１のヨーク４７、およびレール５１は受動部品、すなわち単なる界磁導通部品である。目標の界磁コンダクタンスを達成するため、これらの受動部品は、例えば軟鉄製のような相互に電気絶縁された板からなる積層板として構成できる。このような積層板は接着によって有利に製造可能である。この場合、個々の板の片側または両側にニカワ層が塗布され、互いに積層された後で圧力および熱の作用で互いに接着される。例えば溶接、打ち抜き積層、またはリベット止めのようなほかの製造方法とは対照的に、接着には２枚またはそれ以上の板間の磁束Ｍの導通を損なう短絡を避けることができるという利点がある。

レール５１上での確実な案内を保証するため、励磁モジュール４１にはガイドローラまたはスライドシュー６０を備えることができる。図３ａおよび３ｂに示した実施形態と同様の励磁モジュール４１をベースにした図７に示すように、スライドシュー６０はコレクタ４４ｅの下面に配置されている。したがって、このようにスライドシュー４０とヨーク４７との間の所定位置に締め付けられたコレクタ４４ｅは確実に固定される。スライドシュー６０にはエレベータケージ２０の移動方向ｘに対して垂直な横方向ｙに案内するための摺動案内面６１が備えられている。このスライドシュー６０はさらに、エレベータケージ２０の移動方向ｘおよび横方向ｙに対して垂直な法線方向ｚに案内するための摺動案内面６２を有している。ガイドレール５１のセグメント５２が僅かな振動で中間スペース４５ｂに誘導されることを保証するため、摺動案内面６１には横方向ｙに案内するための面取り部６３が設けられる。摺動案内面６１、６２と平行に延びるスロット状の溝６５、６６をスライドシュー６０内に設けることが、少ない振動ひいては低ノイズで励磁モジュール４１がレール５１上を案内されることにさらに貢献する。溝６５、６６によって摺動案内面６１、６２は弾力的に設計される。このような弾力的な設計によって、相対運動のために一次部分４０と二次部分５０との間に必要なエアギャップは、励磁モジュール４１の移動中、一定に留まる。

図７に示された励磁モジュール４１に対応して設計された二次部分５０が図８に示されている。二次部分５０は励磁モジュール４１の中間スペース４５ｂに係合する３本のレール５１を備えている。レール５１は溝５６に係合する固定部５４ａによってエレベータシャフト１０の壁１２に固定された中間部材７１上に配設されている。中間部材７１には、励磁モジュール４１を確実に案内するためにスライドシュー６０の真直な案内面６１、６２と連動する案内面７２、７３が備えられている。

特に図１から明らかであるように、エレベータケージ２０は駆動モータ３０によって直接駆動される。間接的に駆動される従来型のエレベータの場合のようなワイヤケーブルは必要ない。それでもなお、エレベータケージ２０を移動させるために必要な推進力Ｆ_ｖを軽減するため、エレベータケージ２０と連結された釣合い重りを備えることができる。この場合は、駆動モータ３０のさらに別の一次部分４０を釣合い重りに配置することができる。あるいは、釣合い重りに固定された単一の一次部分４０だけを備えることも可能である。

図９ａから９ｃに見られるように、セグメント５２を支持する中間部材７１が配置されている支持部材７０がエレベータシャフト１０の壁１２に固定されている。支持部材７０および中間部材７１は例えばアルミニウムのような非磁性材料から製造される。図９ａから９ｃはセグメント５２、中間部材７１、および支持部材７０の配置が異なる場合の、二次部分５０内に伝達される力の流れＫの進路を示している。図９ａに示された実施形態の場合は、セグメント５２だけが互いに連結されている。この場合は力の流れＫは主としてセグメント５２を通る。これに対して図９ｂでは、支持部材７０だけが互いに連結されている。したがって、力の流れＫは中間部材７１を経てセグメント５２から支持部材７０へと伝わる。図９ｃに示された実施形態の場合は中間部材７１だけが互いに連結されているので、力の流れＫはセグメント５２から中間部材７１へと伝わる。図９ｃに示されている実施形態は特に有利であることが実証されている。この場合、セグメント５２は互いに間隔を隔てているので、図６ｂに示すように、前後して配置されている２つの励磁モジュール４１ａ、４１ｂの電磁結合を回避することができる。加えて、相互に連結された中間部材７１によってセグメント５２の精密な配置と位置合わせ、および励磁モジュール４１の確実な案内が可能になる。同じ材料から製造された中間部材７１と支持部材７０は同じ熱膨張率を有しているので、熱によって誘発される長さの変化によって支持部材７０と中間部材７１との間に力の流れＫを損なう応力は発生しない。力の流れＫは中間部材７１を経て導き出されるので、支持部材７０はよじれ力だけを取り込む。したがってそれぞれの使用例によっては、支持部材７０だけを省き、中間部材７１をエレベータシャフト１０の壁１２に直接固定するだけで充分である場合もある。

励磁モジュール４１をレール５１上で少ない振動と低ノイズで誘導するには、セグメント５２を精密に位置合わせする必要がある。図１０に見られるように、中間部材７１上に配置されたセグメント５２は中間部材７１によって横方向ｙに位置合わせ可能である。そのために、中間部材７１はねじ７４によって支持部材７０上に固定される。連続的に配置された幾つかのセグメント５２を蝶ねじによって調整する位置合わせ板７６を使用して、移動方向ｘでの位置合わせが可能である。

図１０によってさらに、横方向ｙでの励磁モジュール４１の案内を保証する案内面７２を見ることができる。案内面７２は図７に示されているスライドシュー６０の摺動案内面６１、または図１１に示されているガイドローラ６４と連動可能である。それぞれの用例に応じてスライドシュー６０またはガイドローラ６４を備える。

図１２の（ａ）から（ｃ）によって、レール５１が固定部５４ａにより中間部材７１に取り付けられることを見ることができる。固定部５４ａは歯５３を設けていないレール５１の側に配置されている。固定部５４はレール５１と一体構造でもよく、レール５１と連結された別個の部品でもよい。固定部５４ａは中間部材７１の溝５６に係合し、少なくともフォースロック式、およびシェープロック式に中間部材７１と連結されている。そのために、固定部５４ａには突起部５５が設けられ、押圧シートによって対応する設計の溝５６内に配置される。その代わりに、または補足的に、固定部５４ａの穴５７に係合するねじ連結によって中間部材７１と固定部５４ａとを連結することができる。さらにそれぞれの用例に応じて、固定部５４ａと中間部材７１とを互いに溶接することが有利な場合もある。

固定部材５４ａ、ひいてはレール５１を中間部材７１にシェープロック式に固定することによって、据付け中にレール５１またはセグメント５２を中間部材７１上に簡単に位置合わせできるという利点が得られる。その上、固定部５４ａは力の流れＫが中間部材７１に効率よく伝達されることにも貢献する。

セグメント５２または歯５３が積層板として構成されれば、例えば超音波溶接のような材料結合によって中間部材７１と連結される固定部５４ｂを備え、積層板をクランプ式に保持することが有利である。このような固定部５４ｂは図１３に示されている。固定部５４ｂは経済的な製造の観点から、好適には熱可塑性合成材料から製造される。

エレベータケージ２０の移動に必要な推進力Ｆ_ｖとは別に、励磁モジュール４１は避けられない横方向力Ｆ_ｑを発生する。図２ａから４ｂに示されている励磁モジュール４１とは別の実施形態の場合の推進力Ｆ_ｖおよび横方向力Ｆ_ｑの向きが図１４ａから１６ｂに示されている。推進力Ｆ_ｖおよび横方向力Ｆ_ｑは一定ではなく、周期的な変動を受ける。ほぼ一定の推進力Ｆ_ｖを得るために、幾つかの励磁モジュール４１ａから４１ｄを前後に配置し、その供給電圧を所定の位相角だけ変位させることが有利である。位相角を適切に選択することによって、励磁モジュール４１ａから４１ｂによってそれぞれ発生される推進力を重ねあわせて、時間に関してほぼ一定である合成推進力Ｆ_ｖＲを形成することができる。その上、このようにしてそれぞれの横方向力Ｆ_ｑを補償し、または少なくとも最小限にすることが可能である。

幾つかの励磁モジュール４１ａから４１ｄの別の配置が図１７ａから１７ｌに示されている。図１７ａには全部で４つの励磁モジュール４１ａ、４１ｂで構成された二相駆動モータ３０が示されており、励磁モジュール４１ａの供給電圧は励磁モジュール４１ｂの供給電圧に対して９０°の位相角だけ変位されている。図１７ｂに示されている駆動モータ３０は３つの励磁モジュール４１ａ、４１ｂだけが備えられている点で図１７ａに示されている駆動モータ３０と異なっており、励磁モジュール４１ｂの長さは励磁モジュール４１ａの長さの２倍である。図１７ｃに示されている駆動モータ３０の設計は交互に配置された全部で５つの励磁モジュール４１ａ、４１ｂを有しており、中央の励磁モジュール４１ａ、４１ｂは端部の励磁モジュール４１ａの２倍以上の長さを有している。このようにして、より高い駆動モータ３０の出力能力が生ずる。

互いに隣接して配設された２つの励磁モジュール４１ａ、４１ｂを有する駆動モータ３０が図１７ｄおよび１７ｅに示されている。図１７ｄに示されている駆動モータは全部で８つの励磁モジュール４１ａ、４１ｂを有しているのに対して、図１７ｅに示されている駆動モータ３０は、中間の励磁モジュール４１ａ、４１ｂの長さが長いので、同じ出力能力のために６つの励磁モジュール４１ａ、４１ｂで処理している。発生する横方向力Ｆ_ｑを補償するため、供給電圧の位相が変位された励磁モジュール４１ａ、４１ｂは互いに隣接して配置されている。

図１７ｆおよび１７ｇはそれぞれ三相駆動モータ３０を示している。図１７ｆに示されている駆動モータ３０は全部で６つの励磁モジュール４１ａから４１ｃで構成されており、一方、図１７ｇに示されている駆動モータ３０は全部で５つの励磁モジュール４１ａから４１ｃを有している。励磁モジュール４１ａから４１ｃの供給電圧はいずれの場合も１２０°の位相角だけ変位されている。

四相駆動モータ３０が図１７ｈおよび１７ｉに示されている。図１７ｈに示されている駆動モータ３０は全部で８つの励磁モジュール４１ａから４１ｄで構成されており、これらは移動方向ｘに互いに前後して配設され、その供給電圧はいずれの場合も９０°の位相角だけ変位されている。図１７ｉに示されている駆動モータ３０は、同じ位相の２つの励磁モジュールが複合されて中央の励磁モジュール４１ａを形成している点で図１７ｈに示されている駆動モータ３０と異なっている。図１７ｊには２列の励磁モジュール４１ａから４１ｄで構成されている四相駆動モータ３０が示されている。励磁モジュール４１ａから４１ｄは、互いに対向する励磁モジュール４１ａ、４１ｂ；４１ｃ、４１ｄの位相が異なるように新たに配置されている。

励磁モジュール４１ａ、４１ｂ；４１ｃ、４１ｄが２つの群Ｇ_１およびＧ_２内に配置されている四相駆動モータ３０が図１７ｋおよび１７ｌに示されている。群Ｇ_１およびＧ_２内の励磁モジュール４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄの供給電圧はいずれも９０°の位相角だけ変位されており、第一群Ｇ_１の励磁モジュール４１ａ、４１ｂの供給電圧は第二群Ｇ_２の励磁モジュール４１ｃ、４１ｄの供給電圧に対して４５°の位相角だけ変位されている。その結果、各々が４５°の位相角だけ変位された４つの相が存在し、それらが推進力Ｆ_ｖを発生する。励磁モジュール４１ａから４１ｄを群に分けて配置することによって、励磁モジュール４１ａから４１ｄをレール５１上で案内する、構造が簡単な案内を達成できる。その理由は、励磁モジュール４１ａから４１ｄを群Ｇ_１およびＧ_２内に細分することによって、駆動モータ３０の案内面を短くできるからである。

幾つかの励磁モジュール４１ａ、４１ｂが存在する場合、エレベータケージ２０を駆動する推進力Ｆ_ｖＲは、図１８ａに見られるように個々の励磁モジュール４１ａ、４１ｂによって発生される推進力Ｆ_ｖａ、Ｆ_ｖｂの合力として生じる。個々の推進力Ｆ_ｖａ、Ｆ_ｖｂの進路は、ほぼ台形の電流進路を有する従来の供給電圧の場合、図１８ｂに示されるように、正弦振動の方形形状とほぼ対応するに過ぎない。したがって、合成推進力Ｆ_ｖＲは不都合な変動にさらされる。したがって一定の推進力Ｆ_ｖＲを達成するため、励磁モジュール４１ａ、４１ｂの個々の推進力Ｆ_ｖａ、Ｆ_ｖｂが図１９ａに見られるように、正弦振動の方形形状と正確に対応していることが必要である。個々の励磁モジュール４１ａ、４１ｂのこの種類の推進力Ｆ_ｖａ、Ｆ_ｖｂの進路は、励磁モジュール４１ａ、４１ｂに供給される電流強度Ｉ_ａ、Ｉ_ｂが調整された場合に生ずる。図１９ｂは励磁モジュール４１ａ、４１ｂによって発生された推進力Ｆ_ｖａ、Ｆ_ｖｂの進路がそれぞれ正弦振動の方形形状を有するように調整された電流強度Ｉ_ａ、Ｉ_ｂの進路を示している。

図２０には電流強度Ｉの調整を明らかにする調整回路が示されている。励磁モジュール４１とは別に、調整回路内には電流調整器Ｒ_Ｉ、目標値送信機Ｓ、位置または速度調整器Ｒ_ｖ、およびテーブルＴがある。テーブルＴに基づいて、電流Ｉの目標値を必要な推進力Ｆ_ｖおよびエレベータケージ２０の速度、並びに位置に応じてあらかじめ決定することができる。電流Ｉの目標値はさらに、速度調整器Ｒ_ｖによっても影響される。次に電流調整器Ｒ_Ｉはあらかじめ定められた目標値に対応して、励磁モジュール４１に送られる予定の電流強度Ｉを調整する。

前述のエレベータは比較的低い製造コストでエレベータケージ２０を駆動する駆動モータ３０の比較的高い出力能力を特徴としている。その理由は主として一次部分４０と二次部分５０とを有する横方向磁束モータとして駆動モータ３０を設計したことにある。二次部分５０をセグメント５２に分割されたレール５１として構成することによって、横方向での有効な磁束Ｍを達成可能である。とりわけ、幾つかの励磁モジュール４１ａから４１ｄを上記のように配置し、励磁モジュール４１に供給される電流強度Ｉを調整することによって、一定の推進力Ｆ_ｖを保証できる。

Claims

エレベータシャフト（１０）と、エレベータシャフト（１０）内を案内されるエレベータケージ（２０）と、エレベータケージ（２０）を直接駆動する駆動モータ（３０）とを有し、駆動モータ（３０）がエレベータケージ（２０）に配設された能動的な一次部分（４０）と、エレベータシャフト（１０）内の固定位置に配設され、エアギャップによって一次部分（４０）から間隔をあけられた受動的な二次部分（５０）とを備えるエレベータ、特には人員搬送用のエレベータであって、駆動モータ（３０）が電磁推進力（Ｆ_ｖ）の作用で一次部分（４０）を二次部分（５０）に対して直線的に移動させる横方向磁束モータとして形成され、二次部分（５０）が、軟磁性材料からなり所定の長さ（ｌ）の複数のセグメント（５２）へと細分された少なくとも１本のレール（５１）を備えていることを特徴とするエレベータ。
セグメント（５２）は中間部材（７１）によってエレベータシャフト（１０）の壁（１２）に固定されることを特徴とする請求項１に記載のエレベータ。
中間部材（７１）はエレベータシャフト（１０）の壁（１２）に固定された支持部材（７０）上に配置され、および／または
中間部材（７１）にはエレベータケージ（２０）の移動方向（ｘ）に対して垂直な横方向（ｙ）に一次部分（４０）を案内するための案内面（７２）が備えられ、および／または
中間部材（７１）にはエレベータケージ（２０）の移動方向（ｘ）および横方向（ｙ）に対して垂直である法線方向（ｚ）に一次部分（４０）を案内するための案内面（７３）が備えられ、および／または
セグメント（５２）にはフォースロック式および／またはシェープロック式および／またはマテリアルロック式に中間部材（７１）と連結された固定部（５４ａ、５４ｂ）が備えられ、および／または
中間部材（７１）の端部は面取りされていることを特徴とする請求項２に記載のエレベータ。
中間部材（７１）と支持部材（７０）とは同じ材料から製造され、および／または
中間部材（７１）と支持部材（７０）とは非磁性材料、好適にはアルミニウムから製造されることを特徴とする請求項３に記載のエレベータ。
セグメント（５２）は互いに連結され、中間部材（７１）はエレベータケージ（２０）の移動方向（ｘ）に間隔を隔てられ、または
セグメント（５２）はエレベータケージ（２０）の移動方向（ｘ）に間隔を隔てられ、中間部材（７１）は互いに連結されていることを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載のエレベータ。
支持部材（７０）はエレベータケージ（２０）の移動方向（ｘ）に間隔を隔てられ、または
セグメント（５２）と中間部材（７１）とはエレベータケージ（２０）の移動方向（ｘ）に間隔を隔てられ、支持部材（７０）は互いに連結されていることを特徴とする請求項３に記載のエレベータ。
固定部（５４ａ）は突起部（５５）を備え、中間部材（７１）の対応して形成された溝（５６）内にシェープロック式に挿入されることを特徴とする請求項３に記載のエレベータ。
セグメント（５２）は同じ長さ（ｌ）を有し、および／または
レール（５１）は少なくとも片側に等間隔に配置された歯（５３）を備え、歯（５３）によって形成されるレール（５１）の歯ピッチは一次部分（４０）の磁極ピッチの整数倍であり、および／または
何本かのレール（５１）が歯（５３）によって形成された歯ピッチによって互いにオフセットするように配設されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のエレベータ。
エレベータケージ（２０）の移動方向（ｘ）に対して横方向に延びる磁束を発生するため、一次部分（４０）は交互に配置された磁石（４２）と軟磁性中間部材（４３）とからなる少なくとも１つのコレクタ（４４ａ、４４ｂ；４４ｃ、４４ｄ；４４ｅ）、並びにエレベータケージ（２０）の移動方向（ｘ）に延びる少なくとも１つの励磁巻線（４８）を備えた励磁モジュール（４１）を備え、磁石（４２）はコレクタ（４４ａ、４４ｂ；４４ｃ、４４ｄ；４４ｅ）内に配置され、極性が交番する所定の磁極ピッチを形成することを特徴とする請求項１に記載のエレベータ。
ほぼＵ字形に形成され、開放側で互いに対面し、中間スペース（４５ａ）で隔てられた２つのコレクタ（４４ａ、４４ｂ）を備え、該コレクタ（４４ａ、４４ｂ）が励磁巻線（４８）を備えた脚部（４６）を有するとともに、二次部分（５０）は中間スペース（４５ａ）内に配置されていること、または
ほぼＩ字形に形成され、エレベータケージ（２０）の移動方向（ｘ）に互いに平行に延在するように配置され、各々が励磁巻線（４８）を備えた２つのコレクタ（４４ｃ、４４ｄ）を備えること、または
コレクタ（４４ｅ）を少なくとも部分的に囲む、二次部分（５０）から一次部分（４０）への戻り磁束用のヨーク（４７）を備え、ヨーク（４７）は励磁巻線（４８）および少なくとも２つの脚部（４７ｂ）を備えた底板（４７ａ）を備え、脚部（４７ｂ）は中間スペース（４５ｂ）を介してコレクタ（４４ｅ）から隔ててコレクタ（４４ｄ）の対向する２つの側面に沿って延在し、二次部分（５０）は中間スペース（４５ｂ）内に配置されていることを特徴とする請求項９に記載のエレベータ。
少なくとも２つの単相励磁モジュール（４１ａ、４１ｂ）を備え、その供給電圧は所定の位相角だけ変位され、エレベータケージ（２０）の移動方向（ｘ）に互いに前後して、または互いに隣接して所定スペース（ｄ）を隔てて配置されていることを特徴とする請求項９および１０のいずれか一項に記載のエレベータ。
レール（５１）はエレベータケージ（２０）の移動方向（ｘ）に間隔を隔てて所定の長さ（ｌ）の複数のセグメント（５２）に細分され、励磁モジュール（４１ａ、４１ｂ）間の間隔（ｄ）は少なくとも最長のセグメント（５２）の長さ（ｌ）に達することを特徴とする請求項７に記載のエレベータ。
一次部分（４０）の中間部材（４３）および／またはヨーク（４７）および／またはレール（５１）は積層板として構成され、積層板は軟鉄からなる、互いに電気絶縁された板から構成されることを特徴とする請求項１０から１２のいずれか一項に記載のエレベータ。
積層板は接着によって製造されることを特徴とする請求項１３に記載のエレベータ。
励磁モジュール（４１）にはガイドローラ（６４）またはスライドシュー（６０）が備えられ、スライドシュー（６０）はエレベータケージ（２０）の移動方向（ｘ）に対して垂直な横方向（ｙ）に案内するための少なくとも１つの摺動案内面（６１）、および／またはエレベータケージ（２０）の移動方向（ｘ）および横方向（ｙ）に対して垂直な法線方向（ｚ）に案内するための少なくとも１つの摺動案内面（６２）を有することを特徴とする請求項９から１４のいずれか一項に記載のエレベータ。
摺動案内面（６１、６２）は弾力的に形成され、および／または
横方向（ｙ）に案内するための摺動案内面（６１）にはレール（５０）を励磁モジュール（４１）内に誘導するための面取り部（６３）が備えられていることを特徴とする請求項１５に記載のエレベータ。
エレベータケージ（２０）はエレベータシャフト（１０）内をエレベータケージ（２０）と反対向きに移動される釣合い重りと連結され、駆動モータ（３０）の一次部分（４０）はエレベータケージ（２０）の箇所に加えて、またはその代わりに釣合い重りの箇所に配設され、および／またはエレベータケージ（２０）をエレベータシャフト（１０）内で案内する案内手段（２１、２２）が備えられていることを特徴とする請求項１から１６のいずれか一項に記載のエレベータ。
ほぼ一定の推進力（Ｆ_ｖ）を得るために、一次部分（４０）はエレベータケージ（２０）の移動方向（ｘ）に互いに隣接して、または互いに前後して配置され、エレベータケージ（２０）の移動方向（ｘ）に対して横方向に延びる磁束（Ｍ）を発生する少なくとも２つの単相励磁モジュール（４１、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ）を備え、該励磁モジュールの供給電圧は所定の位相角だけ変位されることを特徴とする請求項１から１７のいずれか一項に記載のエレベータ。
３つの励磁モジュール（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ）がエレベータケージ（２０）の移動方向（ｘ）に互いに前後して配置され、該モジュールの供給電圧はどの場合にも１２０°の位相角だけ変位され、または
４つの励磁モジュール（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ）がエレベータケージ（２０）の移動方向（ｘ）に互いに前後して配置され、該モジュールの供給電圧はどの場合にも９０°の位相角だけ変位されることを特徴とする請求項１８に記載のエレベータ。
励磁モジュール（４１、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ）は少なくとも２つの群（Ｇ_１、Ｇ_２）内に配設され、群（Ｇ_１、Ｇ_２）内の励磁モジュール（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ）の供給電圧はいずれの場合も少なくとも９０°の位相角だけ変位されるとともに、第一群（Ｇ_１）内の励磁モジュール（４１ａ、４１ｂ）の供給電圧は第二群（Ｇ_２）内の励磁モジュール（４１ｃ、４１ｄ）の供給電圧に対して４５°の位相角だけ変位されることを特徴とする請求項１８および１９のいずれか一項に記載のエレベータ。
同相の励磁モジュール（４１ａ、４１ａ；４１ｂ、４１ｂ；４１ｄ、４１ｄ）は駆動モータ（３０）の中央部内にエレベータケージ（２０）の移動方向（ｘ）に互いに前後して配設され、および／または
異なる位相の励磁モジュール（４１ａ、４１ｂ）はエレベータケージ（２０）の移動方向（ｘ）に対して垂直な横方向（ｙ）に互いに隣接して配設されることを特徴とする請求項１８から２０のいずれか一項に記載のエレベータ。
同相の励磁モジュール（４１ａ、４１ａ；４１ｂ、４１ｂ；４１ｄ、４１ｄ）は駆動モータ（３０）の他の励磁モジュール（４１ｂ、４１ａ；４１ｃ）の長さの２倍、また複数倍に対応するユニットへと複合され、および／または
励磁モジュール（４１ａ、４１ｂ）に供給される電流強度（Ｉ_ａ、Ｉ_ｂ）の調整がなされ、励磁モジュール（４１ａ、４１ｂ）の電流強度（Ｉ_ａ、Ｉ_ｂ）は、励磁モジュール（４１ａ、４１ｂ）によって発生される推進力（Ｆ_ｖａ、Ｆ_ｖｂ）の進路がいずれの場合も正弦波振動の方形形状を有するように調整されることを特徴とする請求項１８から２１のいずれか一項に記載のエレベータ。