JPH05236725A - エレベータ用リニアモータ - Google Patents

エレベータ用リニアモータ

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JPH05236725A
JPH05236725A JP4286527A JP28652792A JPH05236725A JP H05236725 A JPH05236725 A JP H05236725A JP 4286527 A JP4286527 A JP 4286527A JP 28652792 A JP28652792 A JP 28652792A JP H05236725 A JPH05236725 A JP H05236725A
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JP
Japan
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linear motor
primary
primary circuit
circuit
attached
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Withdrawn
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JP4286527A
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English (en)
Inventor
Eric G Olsen
ジー．オルセン エリック
Ernest P Gagnon
ピー．ギャグノン アーネスト
Jerome F Jaminet
エフ．ジャミネット ジェロウム
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Otis Elevator Co
Original Assignee
Otis Elevator Co
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B11/00—Main component parts of lifts in, or associated with, buildings or other structures
    • B66B11/04—Driving gear ; Details thereof, e.g. seals
    • B66B11/0407—Driving gear ; Details thereof, e.g. seals actuated by an electrical linear motor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/025—Asynchronous motors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
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  • Types And Forms Of Lifts (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 多重一次回路を持つリニアモータ装置の効率
を増大させる。 【構成】 リニアモータの第１の一次回路１４及び第２
の一次回路１６間に高導電性シート１３が設けられてい
る。それらの一次回路は、２つの一次回路間で長さ方向
に伸びている中心支持体に固定されている。一対の高導
電性シートが、端部と端部を同一の平面内にして２つの
一次回路間に配列されている。中心支持体を自由に通す
に十分な広さの空隙が、それらのシートを分離してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エレベータのリニアモ
ータ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一対の可動一次回路間に配置された高導
電性材料のシートを有するリニアモータは、エレベータ
用の駆動回路として用いられ得る。典型的な一次回路
は、背板、複数個の薄板及び複数個の巻線を備えてい
る。複数個のスロットを有するその薄板は、背板に取り
付けられ、一次回路の本体を形成している。薄板内のス
ロットは、積み重ねられて、一次回路の幅を横切る通路
を形成する。複数個の巻線すなわちコイルは、それらの
通路内に置かれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】電流が一次コイルを通
過すると、磁界が、その電流に垂直に、そのコイルを取
り囲む。一次コイル内の電流は、また、一次回路間に配
置された高導電性シート内に、逆向きの誘導電流を発生
させる。その誘導電流は、磁界と相互作用し、一次回路
上に推力を与える。
【０００４】一つのリニアモータの例では、高導電性材
料のシートのみが、一次回路間に存在する。エレベータ
かごまたはつりあい重り装置のいずれかに取り付けられ
たそれらの一次回路は、そのシートに極めて近接して置
かれる。リニアモータが付勢されると、それらの一次回
路が互いに１８０度異なる位相で励起される。したがっ
て、各一次回路の磁界は、交互に高導電性シートを通過
し、他方の一次回路の強磁性材料をアクセスする。換言
すれば、各一次回路は、他方の一次回路を交互に磁気回
路として用いる。その結果、二つの一次回路間にのみ引
力が発生し、それによって高導電性シートにかかる力の
平衡がとられる。
【０００５】リニアモータの別の例では、強磁性二次回
路が、各面に取り付けられた高導電性材料のシートを持
つそれらの一次回路間内に配置される。エレベータかご
またはつりあい重り装置のいずれかに取り付けられたそ
れらの一次回路は、その二次回路に極めて近接して置か
れる。リニアモータが付勢されると、それらの一次回路
は互いに同位相に励起される。したがって、各一次回路
から放射される磁界は、強磁性二次回路の同一の幅方向
横断面を同時にアクセスする。その結果、二次回路に作
用する各一次回路の引力が、他方の一次回路の引力を偏
心させ、それによって、二次回路にかかる力の平衡をと
る。
【０００６】すべての平板状リニアモータは、一次回路
の金属本体から外へ伸びている多数のコイル端を有する
モータ巻線を持っている。各コイル端の形状は、それら
のモータ巻線を一次回路の金属本体を通して配線するこ
とが可能な最小の幾何形状によって定められる。コイル
端は、一次回路の本体の外側にある長さに伸びているの
で、それらはモータの推力に寄与せず、その結果として
モータの効率を増大させることはない。実際には、それ
らのコイル端は、ジュール損を発生し、モータの効率を
低下させる。
【０００７】ミツイ氏の日本の特許公報第６３−１１７
８８４号には、互いに対照的に配置された２対のモータ
を有する４−モータ構造が示されている。４個の類似の
一次回路を持つミツイ氏の多重モータ装置は、一次回路
本体幅のコイル端長さに対する比が、類似の本体幅の単
一一次回路を持つリニアモータと同じである。説明のた
め、多重モータ装置の各一次回路は、その本体幅が”
Ｌ”であり、コイル端の長さが”２Ｅ”であるとする。
したがって、すべての４個の一次回路は共に、”４Ｌ／
８Ｅ”すなわち”Ｌ／２Ｅ”の本体幅対コイル端長さ比
を有する。
【０００８】それは、本体幅”Ｌ”及びコイル端長さ”
２Ｅ”の単一一次回路と同一である。したがって、巻線
数などの他のすべての変数が一定であると仮定すると、
ミツイ氏の特許で採用された４個の一次回路のそれぞれ
には、単一の一次回路におけるコイル端長さに対する一
次回路本体幅の比に関係する非効率のすべてが存在する
ことになる。
【０００９】しかし、一次回路の本体幅を単に増加させ
ても、それらのすべての問題を解決できない。一次回路
は、二次回路あるいは他の一次回路に関して大きな引力
を受け、その結果、曲げを受ける傾向がある。その曲げ
は、一次回路の幅の３乗に比例するので、一次回路の幅
を変化させると、一次回路の曲げがわずかではあるが大
きく変化する。要するに、一次回路の幅が狭すぎる場合
には、端部巻線によって与えられる非効率性が増倍され
る。他方、一次回路の幅が大きすぎると、空隙の一体性
を偏向させ、悪い影響を与える。
【００１０】要するに、モータの性能を最適化する新規
な多重リニアモータ装置が必要とされる。
【００１１】本発明の目的は、多重一次回路リニアモー
タ装置の効率を増大させることにある。
【００１２】本発明の他の目的は、製造及び設置費用が
最小化されるリニアモータを提供することにある。
【００１３】本発明のさらに他の目的は、一次回路の偏
向が最小化されるリニアモータを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、第１の
一次回路及び第２の一次回路を有するリニアモータ駆動
装置が与えられる。そして、それらの回路間には高導電
性シートが設けられている。それらの一次回路は、２つ
の一次回路間で長さ方向に伸びている中心支持体に固定
されている。第１の実施例では、一対の高導電性シート
が、端部と端部を同一の平面内にして２つの一次回路間
に配列されている。中心支持体を自由に通すに十分な広
さの空隙が、それらのシートを分離している。第２の実
施例では、２つの半部からなる強磁性二次回路もまた、
それらの２つの一次回路間に置かれている。２つの半部
は、端部と端部を同一の平面内にして、中心支持体を自
由に通すに十分な広さの空隙によって分離されている。
高導電性材料のシートは、二次回路半部の面に固定され
ている。
【００１５】
【作用】本発明の一次回路の構造は、２つの方法で多重
リニアモータ装置の効率を増大させる。第一に、中心支
持体を間に持つ二次回路の両側に、互いに平行な一対の
一次回路を用いることによって、端部巻線の集中数を最
小化している。各端部巻線は、ジュール損失を発生する
ので、端部巻線数を最小化することによって、リニアモ
ータの効率を増大させている。第二に、内外の一次回路
を中心支持体と接続することによって、一次回路の曲げ
を低減させている。曲げは、一次回路の幅の３乗に比例
するので、一次回路の幅を効果的に半分にさせることに
より、その曲げを大幅に低減させている。したがって、
空隙の一体性が維持され、空隙の変動に関連する非効率
性が最小化される。
【００１６】
【実施例】図１を参照する。図１には、第１の一次回路
１４及び第２の一次回路１６を備え、それらの間に高導
電性材料の複数個のシート１３を持つリニアモータ１０
が示されている。そのモータは、エレベータ１８の動力
を与える。エレベータは、従来から知られている如く、
一連のロープ２４によって互いに取り付けられた、昇降
路（図示せず）内のエレベータかご２０とつりあい重り
装置２２から構成されている。つりあい重り装置２２
は、リニアモータの一次回路１４，１６及びそれらの一
次回路に取り付けられたフレーム２６を有する。エレベ
ータかご１８とつりあい重り装置２２の間の荷重の平衡
をとるために、万一、付加的重りが必要な場合に備え
て、フレーム２６は、重り２８をつりあい重り装置２２
に取り付けるための手段を有する。
【００１７】次に、図２を参照する。第１の実施例で
は、一対のショルダ１１が、昇降路内の二つの高導電性
シートを支持し、かつ位置付けしている。ショルダ１１
は、互いの方向に所定の角度で昇降路壁から外方向に伸
びている。次に、高導電性シート１３が、各ショルダか
ら外方向に伸び、端部と端部が同一面内に配列されてい
る。一定距離の空隙３４が、それらシート１３の端部を
分離している。
【００１８】図３及び図４を参照する。第２の実施例に
おいて、ショルダ１１は、左半部３０及び右半部３２か
ら成る強磁性二次回路１２を支持し、位置付ける。互い
の方向に昇降路壁から外方向に伸びているショルダ１１
は、上述の方法で昇降路内に固定される。空隙３４によ
って互いに分離された二次回路１２の半部３０，３２
は、同様に端部が同じ面内に配列される。二次回路半部
３０，３２は、ショルダ１１に一体的に取り付けられる
（図３）か、例えば、ボルト３３によって従来法で取り
付けられる（図４）。第１実施例の高導電性シート１３
または第２実施例の二次回路半部３０，３２を、前に述
べた端部同志、共通平面配列に保つために、数多くの異
なるショルダ１１の構造を取らせることができる。
【００１９】図３を参照する。各一次回路１４，１６
は、技術的に知られているように、背板５４、その背板
に取り付けられる複数個の薄板５６及び複数個の巻線５
８から構成される。巻線５８は、一次回路１４，１６の
全幅を横切って薄板５６を通過し、そして両側で外方向
に伸びる。電流が巻線５８を通ると、電流の方向と垂直
に、磁界がその巻線を取り囲む。
【００２０】図５を参照する。互いに平行に配置された
第１の一次回路１４及び第２の一次回路１６は、一次回
路１４，１６に沿って長さ方向に走る中心支持体６２に
よって取り付けられている。その中心支持体６２は、巻
線５８について適合する複数個の通路６３を備え、それ
により、巻線を一次回路の全幅にかけて伸ばしている。
理想的なケースでは、中心支持体６２は、純粋に非導通
の絶縁材から構成される。実際的に言えば、その荷重受
け支持体６２は、硬プラスチック、セラミック、及び非
磁性ステンレス銅などの様々な絶縁特性を持つ数多くの
異なる材料から作られ得る。２つの一次回路１４，１６
は、支持体６２を通して伸びるボルト６４、または他の
従来手段によって互いに取り付ける。中心支持体６２及
び一次回路１４，１６は、多くの異なる方法で互いに取
り付けられかつ絶縁され得る。
【００２１】図３を参照する。一次回路１４，１６が二
次回路１２の２つの半部３０，３２または高導電性シー
トのいずれかに関して、所定の位置にあるとき、中心支
持体６２は、２つのシートすなわち半部を分離している
定距離空隙３４を介して伸びる。例えば、第２の実施例
において、第１の一次回路１４は、二次回路１２の各半
部の第１側部３６に平行に存在し、第２の一次回路１６
は、二次回路の各半部の第２側部３８に平行に存在す
る。中心支持体６２及び一方または両方の一次回路１
４，１６の間に用いられるシム６６は、２つの平行一次
回路間の全距離６８を調節可能にさせる。高導電性シー
ト１３を含む二次回路１２の全幅が一度決められると、
その値７０は、２つの一次回路間の距離６８から引算さ
れる。したがって、シム６６は、その差が、求められた
分離距離の２倍になるまで付加されまたは除去される。
類似の手順が第１の実施例に対しても行われる。
【００２２】図２を参照する。第１の実施例において、
両方の一次回路１４，１６は、互いに１８０度異なる位
相に励起される。したがって、各一次回路の磁界は高導
電性シート１３を交互に通過し、他方の一次回路の強磁
性材料をアクセスする。換言すれば、各一次回路１４，
１６は、他方の一次回路１６，１４を磁気回路の一部分
として交互に使用する。その結果、各一次回路１４，１
６の引力は、２つの一次回路間にのみ発生し、それによ
り、高導電性シート１３にかかる力の平衡がとられる。
【００２３】図３を参照する。第２の実施例において、
両方の一次回路１４，１６から放射される磁界は、強磁
性二次回路の半部３０，３２の同一の幅方向横断面を同
時にアクセスする。その結果、二次回路に使用する各一
次回路１４，１６の引力は、他方の一次回路１４，１６
の引力を偏心させ、それにより、二次回路１２にかかる
力平衡を作り出している。
【００２４】一次コイル内の電流は、また、高導電性シ
ート内に逆向きの誘導電流を発生する。第２の実施例
（図３）では、各二次回路半部が、アルミニウムまたは
銅などの高導電性材料１３のシートによって実質的に取
り囲まれている。その高導電性シートの端部は、導電性
の機械的手段３７によって接続され、それによって、続
いて生ずる誘導電流に対して、二次回路の回りに完全な
電流路３９を形成する。
【００２５】図６を参照する。つりあい重り装置２２に
取り付けられたローラ７２は、シートすなわち二次回路
１２にかかる、２つの一次回路１４，１６間の力の平衡
によって取り消された引力を越えて存在する一次回路引
力を支える。さらに、それらのローラは、また、シート
すなわち二次回路１２を一次回路１４，１６に関して中
心に保たせるよう調整をとる。引力は、各一次回路１
４，１６とその磁束がアクセスする強磁性材料間の分離
距離に直接関係するので、一次回路１４，１６は、それ
らの間で力平衡を保持するために、シート１３及び／ま
たは二次回路１２に関して中心に置かれなければならな
い。一実施例においては、ローラ７２は、角度的に変位
しているショルダ３８に対抗して動作するようになって
いる。この構造の利点は、それらのローラが、方向７４
の２つの軸内における一次回路の運動を抑制する点にあ
る。
【００２６】図７を参照する。この図には、（存在する
場合には、高導電性材料の層４６によって覆われた領域
の外側にある）二次回路１２のシートすなわち半部３
０，３２を保持しているブラケットのいずれかの面に作
用する第１の組のローラ７６を有する別の実施例が示さ
れいる。第２の組のローラ７８は、フランジに対して作
用する。両方の組の一次回路７６，７８は、一次回路を
二次回路に関して容易に位置付けするように調整する。
両方の組のローラは、組み合わさって、方向７４の２つ
の軸内における一次回路１４，１６の運動を抑制する。
【００２７】図８を参照する。この図には、二次回路１
２の２個の半部３０，３２の間の一定の分離空隙３４内
に、２組の通路ローラ８０を有する第３の実施例が示さ
れている。１組は、一次回路１４，１６の薄板５６の上
方にあって、背板５４に取り付けられている。別の組
は、下方に取り付けられている。各組の通路ローラ８０
の一方は、二次回路１２の左半部３０に対して作用し、
他方は右半部３２に対して作用する。各組は、二次回路
に平行かつ垂直な２つの面において二次回路１２を一次
回路１４，１６に関して中心に位置付けさせるよう調整
する。上述の実施例を種々組み合わせたローラ構造も採
用され得る。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、端部巻線数が最小化さ
れ、ジュール損失が低減されるので、効率が増大したリ
ニアモータが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一連のロープによって互いに取り付けられた、
リニアモータを有するつりあい重り装置、及びエレベー
タかごを備えたエレベータの概略図である。
【図２】一対のショルダによって昇降路内に配置されか
つ支持された第１及び第２の一次回路と、２つの高導電
性シートを備えている第１の実施例を示す図である。
【図３】一対のショルダによって昇降路内に配置されか
つ支持された第１及び第２の一次回路と、左右半部から
成る二次回路を備えている第２の実施例を示す図であ
る。
【図４】ショルダに取り付けられた取り外し可能な二次
回路半部を示す図である。
【図５】図３に示されるような一次回路及び二次回路の
断面図であって、さらに中心支持体を表している図であ
る。
【図６】一次回路をエレベータの昇降路内に位置付けす
るローラ装置の一実施例を示す図である。
【図７】一次回路をエレベータの昇降路内に位置付けす
るローラ装置の一実施例を示す図である。
【図８】二次回路の２つの半部間の空隙に用いられる通
路ローラのローラ構造の一実施例を示す図である。
【符号の説明】
１０…リニアモータ １３…高導電性シート １４…第１の一次回路 １６…第２の一次回路 １８…エレベータ ２０…エレベータかご ２２…つりあい重り装置 ２４…ロープ ２６…フレーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェロウム エフ．ジャミネット アメリカ合衆国，コネチカット，グラスト ンベリー，ジョージタウン ドライブ 112

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 昇降路内のエレベータに駆動力を与える
    リニアモータにおいて、 第１の一次回路と、 第２の一次回路と、 空隙によって分離され、端部と端部が同一平面内に配列
    された複数個の高導電性シートと、 上記第１及び第２の一次回路が上記共通平面シートに近
    接して配置されるように、上記シート間の上記空隙を介
    して伸びていると共に、上記第１及び第２の一次回路の
    両方の間に伸び、かつそれらに取り付けられた中心支持
    体と、 を備えていることを特徴とするリニアモータ。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のリニアモータにおい
    て、上記中心支持体がさらに複数個の通路を備え、上記
    一次回路の巻線が上記通路を通過することを特徴とする
    リニアモータ。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載のリニアモータにおい
    て、 互いの方向に所定の角度で昇降路に取り付けられ、そこ
    から外側に伸びている一対のショルダであって、上記シ
    ートを昇降路内に位置付けし、かつ支持するためのショ
    ルダと、 上記角度的に変位されたショルダに対して作用し、上記
    一次回路に取り付けられた複数個のローラと、 を備えていることを特徴とするリニアモータ。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載のリニアモータにおい
    て、 上記ローラが２つの軸方向における上記一次回路の運動
    を抑制することを特徴とするリニアモータ。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載のリニアモータにおい
    て、 それぞれ面を有し、上記シートに取り付けられている一
    対のフランジであって、上記シートを昇降路内に位置付
    けしかつ支持するためのフランジと、 上記フランジ及び上記フランジ面に対して作用し、上記
    一次回路に取り付けられた複数個のローラと、 を備えていることを特徴とするリニアモータ。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載のリニアモータにおい
    て、 上記フランジが、上記二次回路の上記シートに取り付け
    られ、そこから所定の角度で外側に伸びており、上記ロ
    ーラが２つの軸方向における上記一次回路の運動を抑制
    することを特徴とするリニアモータ。
  7. 【請求項７】 昇降路内のエレベータに駆動力を与える
    リニアモータにおいて、 空隙によって分離された、端部と端部が同一平面内に配
    列された左半部と右半部を有する二次回路と、 複数個の巻線を有する第１の一次回路と、 複数個の巻線を有する第２の一次回路と、 空隙によって分離され、端部と端部が同一平面内に配列
    された複数個の高導電性シートと、 上記第１及び第２の一次回路が上記左右の半部に近接し
    て配置されるように、上記二次回路の上記半部間の上記
    空隙を介して伸びていると共に上記第１及び第２の一次
    回路の両方の間に伸び、かつそれらに取り付けられた中
    心支持体と、 を備えていることを特徴とするリニアモータ。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載のリニアモータにおい
    て、さらに 上記二次回路と上記一次回路のそれぞれとの間で、上記
    二次回路に固定された複数個の高導電性シートをを備え
    ていることを特徴とするリニアモータ。
  9. 【請求項９】 請求項７に記載のリニアモータにおい
    て、 互いの方向に所定の角度で昇降路に取り付けられ、そこ
    から外側に伸びている一対のショルダであって、上記シ
    ートを昇降路内に位置付けしかつ支持するためのショル
    ダと、 上記角度的に変位されたショルダに対して作用し、上記
    一次回路に取り付けられた複数個のローラと、 を備えていることを特徴とするリニアモータ。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載のリニアモータにおい
    て、 上記ローラが２つの軸方向における上記一次回路の運動
    を抑制することを特徴とするリニアモータ。
  11. 【請求項１１】 請求項７に記載のリニアモータにおい
    て、 上記二次回路の上記半部に取り付けられている一対のフ
    ランジであって、上記半部を昇降路内に位置付けしかつ
    支持するためのフランジと、 上記フランジ及び上記半部に対して作用し、上記一次回
    路に取り付けられた複数個のローラと、 を備えていることを特徴とするリニアモータ。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載のリニアモータにお
    いて、 上記フランジが、上記二次回路の上記シートに取り付け
    られ、そこから所定の角度で外側に伸びており、上記ロ
    ーラが２つの軸方向における上記一次回路の運動を抑制
    することを特徴とするリニアモータ。
  13. 【請求項１３】 請求項７に記載のリニアモータにおい
    て、さらに上記一次回路に取り付けられ、上記二次回路
    の上記半部間の上記空隙において、上記半部に対して作
    用する複数個の通路ローラであって、上記一次回路を上
    記二次回路に関して位置付けするための通路ローラを備
    えていることを特徴とするリニアモータ。
  14. 【請求項１４】 請求項７に記載のリニアモータにおい
    て、上記中心支持体がさらに複数個の通路を備え、上記
    一次回路の巻線が上記通路を通過することを特徴とする
    リニアモータ。
  15. 【請求項１５】 昇降路内のエレベータに駆動力を与え
    るリニアモータにおいて、 空隙によって分離された、端部と端部が同一平面内に配
    列された左半部と右半部を有する二次回路と、 複数個の巻線を有する第１の一次回路と、 複数個の巻線を有する第２の一次回路と、 上記第１及び第２の一次回路間に伸び、かつ複数個の通
    路を有する中心支持体と、 を備え、上記第１及び第２の一次回路が、上記支持体に
    固定され、上記一次回路の上記巻線が上記通路を通り、
    それによって、上記一次回路の幅にかかって伸びている
    ことを特徴とするリニアモータ。
JP4286527A 1992-01-13 1992-10-26 エレベータ用リニアモータ Withdrawn JPH05236725A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US819,697 1992-01-13
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