(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベータカーに取り付けられたヘッダブラケットに、ドアハンガが移動自在に保持され、かつ該ドアハンガからエレベータ・カー・ドアが垂下する、エレベータシステムのエレベータ・カー・ドアを開閉するためのエレベータ・カー・ドア作動システムにおいて、
複数のスペーサによってバックアイアンから離間されてこのバックアイアンとの間に一定の電磁エアギャップを規定する１次巻線を含み、かつ、前記ドアハンガに固定されたモータプライマリ側ユニットと、
前記エレベータ・カー・ドアのドア移動距離の長さだけ延び、第１垂直端と、第２垂直端と、頂部長手方向縁と、底部長手方向縁と、を有し、かつ、前記１次巻線と前記バックアイアンの間に嵌合したモータセコンダリ側と、
を具備し、
前記複数のスペーサは、前記モータセコンダリ側の上方および下方の双方に配置されており、前記モータセコンダリ側が、前記１次巻線と前記バックアイアンと前記スペーサとによって囲まれた空間を通して移動することを特徴とするエレベータ・カー・ドア作動システム。
【請求項２】
前記モータセコンダリ側は電導金属から製造される請求項１に記載のエレベータ・カー・ドア作動システム。
【請求項３】
前記電導金属は銅である請求項２に記載のエレベータ・カー・ドア作動システム。
【請求項４】
前記モータセコンダリ側は、前記第１及び第２垂直端において前記ヘッダブラケットに可動に取り付けられる請求項１に記載のエレベータ・カー・ドア作動システム。
【請求項５】
エレベータカーに取り付けられたヘッダブラケットに、第１ドアハンガ及び第２ドアハンガが移動自在に保持され、各々のドアハンガから第１カードア及び第２カードアが垂下する、エレベータシステムの第１及び第２エレベータ・カー・ドアを開閉するためのエレベータ・カー・ドア作動システムにおいて、
複数の第１スペーサによって第１バックアイアンから離間された第１の１次巻線を含み、かつ、前記第１ドアハンガに固定された第１のモータプライマリ側ユニットと、
複数の第２スペーサによって第２バックアイアンから離間された第２の１次巻線を含み、かつ、前記第２ドアハンガに固定された第２のモータプライマリ側ユニットと、
前記第１及び第２エレベータ・カー・ドアのドアの移動距離の長さだけ延び、前記第１の１次巻線と前記第１バックアイアンの間及び前記第２の１次巻線と前記第２バックアイアンの間に嵌合する実質的に平坦なプレートのモータセコンダリ側と、
を具備し、
前記複数の第１、第２スペーサは、前記モータセコンダリ側の上方および下方の双方に配置されており、前記モータセコンダリ側が、各ユニットの前記１次巻線と前記バックアイアンと前記スペーサとによって囲まれた空間を通して移動することを特徴とするエレベータ・カー・ドア作動システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願は、共通の出願人に係る同日の同時係属中の出願、番号ＯＴ−２６５６（米国特許出願第０８／７４６，２７６号）、番号ＯＴ−２６５９（米国特許出願番号第０８／７４６，２７５号）、番号ＯＴ−２６６０（米国特許出願番号第０８／７４６，２７４号）に関連する内容を有している。
【０００２】
この発明は、エレベータシステム、特に、そのためのエレベータ・カー・ドアを駆動する高性能リニア・インダクション・モータに関する。
【０００３】
【従来の技術】
エレベータのエレベータ・カー・ドアを駆動するために、システムを選択するするに当たって、多くの考慮がなされている。エレベータにおいて一つの主な制約はスペースにある。スペースに対する第１の制約は、ドアシステムの長さにある。ドア作動システムは、昇降路内に設けなければならず、エレベータエンベロープと言われるエレベータカーの幅を超えることができないことが多い。スペースに対する第２の制約は、ドア作動システムの厚さにある。ドア作動システムは、エレベータカーが昇降路を上下するに際に、この昇降路に干渉しないように十分に狭くなっていなければならない。ドアシステムが大き過ぎてこれをエレベータカーと昇降路との間に設けることができないと、このドアシステムはエレベータカーのスペース内に入り込んでしまうであろう。エレベータカーのスペースに入って行かないようにする別な方法としては、ドア作動システムをエレベータカーの頂上に架設する方法がある。しかし、このような解決策は、ドアの揺れを増加させ、オーバーヘッド・ランニング・クリアランス（ｏｖｅｒｈｅａｄ  ｒｕｎｎｉｎｇ  ｃｌｅａｒａｎｃｅ）を制限し、かごの頂部に近づくことを制約するといった他の問題を生じる。従って、ドア作動システムはカードアエンベロープを大きくしてはならないし、昇降路を妨げないように十分狭くしなければならない。
【０００４】
エレベータ・カー・ドア作動システムを選択する際の他の主な配慮は、システムのコストとシステムを維持し・点検するコストに係るものである。モータの寸法は各ユニットのコストを決定する。また、モータの中にはその構成に必要な公差が厳しいために、高価な精密加工が必要なものもあり、このことがコストを増加させる。
【０００５】
ドア作動システムを選択する際の他の制約は、重量にある。ドア作動システムはエレベータカーに直接に架設されそれと共に走行するから、ドア作動システムは過度に重くなってはならない。
【０００６】
ドア作動システムは、スペース、コスト及び重量の制約に適合させつつ、或るレベルの性能を有していなければならない。エレベータ・カー・ドアの開閉は、同時的に、円滑に、かつ静粛に行われなければならない。
【０００７】
従来のエレベータシステムにおいて、エレベータ・カー・ドア（エレベータかごドア）は、典型的にギアボックス、１組のアーム、リンク機構及びカムにような複数の移動部を含む機械的アセンブリを駆動する回転電動機によって選択的に開閉される。現在のエレベータ・カー・ドア・システムの主たる欠点は、このシステムが誤配置され易く、高い維持費を要することになる調整を、頻繁に必要とすることである。また、誤配置は、ドアの開閉の機能が一貫して、円滑に行われなくするような、システムの性能の劣化を生じさせる。
【０００８】
現在ある機械的ドアシステムに代わるものはリニアモータ駆動システムである。多数の特許がリニアモータをドアに使用したものを開示しているが、一般にドアシステム、特に、エレベータ・カー・ドア・システムにリニアモータを設けることには特に制約があった。現在までの特許の多くは、スペース、コスト又はこれらの組み合わせに関する制約を満たさず、かなりの欠点があり実用的でない。
【０００９】
例えば、１９３２年１０月４日にローズ（Ｒｏｓｅ）に付与された米国特許第１,８８１,０１６号（発明の名称「ドア作動機構」）はインダクションモータによって駆動されるドアシステムを示す。この特許は、１つのドアに取り付られるモータセコンダリ側と２番目のドアに取り付けられるモータプライマリ側を教示している。開示された構成の主たる欠点は、過度に長いモータセコンダリ側が拘束を受けずに懸架していて支持され得ないことである。さらには、支持されていないモータセコンダリ側は、ドアが開扉作用を行っている間に圧縮されると、反り返ることになる。従って、ローズの特許は現在あるドアシステムの実用的な代替物になるものではない。
【００１０】
１９３２年１０月４日にエアズ（Ａｙｅｒｓ）に付与された米国特許第１,８８１，０１４号（「ドア用支持及び作動法」）は、ドアに取り付けられこれと共に動くモータセコンダリ側及び移動しないモータプライマリ側を有するドアシステムを示している。この開示された構成の１つの主な欠点は、移動するモータセコンダリ側がドアの両側でオーバーハングしているから、ドアのオープニングエンベロープはかなり大きくなっていることである。従って、エアズの特許は、現代的なエレベータ・ドア・システムについて実用的な解決を示していない。
【００１１】
１９９２年１２月２２日のヨシノに付与されたより最近の米国特許第５,１７２,５１８号は、リニアモータを使用するドア用装置を開示している。この特許は、単一のドアに取り付けられた２個のＵ字形モータプライマリ側とＴ字形モータセコンダリ側を示している。開示された構成が現代のエレベータに適当でない１つの主たる理由はモータの厚さにある。開示された構成が有用でない他の主な理由は、Ｕ字型モータプライマリ側の解放された構造部分は本来的に高い吸引力により反り返りを生じ得ることである。
【００１２】
従って、現在ある特許のいずれもが新たな機械的駆動エレベータ・ドア・システムに対して実用的な代替物を提供するものでない。
【００１３】
【発明を解決しようとする問題点】
高性能のエレベータ・カー・ドア開閉用のシステムを提供することがこの発明の目的である。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、第１及び第２エレベータ・カー・ドアを開閉するためのエレベータ・カー・ドア・システムは、第１ドアから垂下する第１ドアハンガに固定された移動する第１のモータプライマリ側と、第２ドアが垂下する第２ドアハンガに固定された移動する第２のモータプライマリ側と、エレベータカーに固定されたヘッダブラケットに取り付けられた移動しないモータセコンダリ側とを含む。移動する第１及び第２のモータプライマリ側の各々は、１次巻線とこれからスペーサにより離間されてこの１次巻線との間に電磁エアギャップを規定するバックアイアンとを含む。移動しないモータセコンダリ側は、ドアの移動距離の長さだけ延び、電磁エアギャップ内の１次巻線とバックアイアンとの間に設けられる。この発明の構成は、高性能のエレベータ・カー・ドア・システムを得るために欠くことができない小さくて一定の電磁エアギャップを形成するものである。
【００１５】
この発明の１つの主たる特徴は、従来の機械的リンク機構に対する実際的な代替物を提供し、これによってドアシステムの信頼性を増大させ、性能を改善し、維持費のコストを減少させることである。
【００１６】
この発明の他の主たる特徴は、スペース及び重量に対する制約に適合することである。
【００１７】
各ドアハンガにモータプライマリ側を設置することとカーフレームにモータセコンダリ側を固定することによって、ドアシステムに必要なスペースエンベロープが減少する。この発明のドアシステムは、また、エレベータ・カー・スペースに入り込むことなしにエレベータカーに取り付けられるように、十分に薄くなっている。
【００１８】
この発明の前記及び他の特徴は、添付の図面に示されているごとく、次の実施形態の詳細な説明に照らして明らかとなろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、１対のドアハンガ１４から懸架された１対のエレベータ・カー・ドア１２を開閉するためのエレベータ・カー・ドア作動システム１０は、前記１対のドア・ハンガ１４に固定された移動する１対のモータプライマリ側サブアセンブリー１６及びカーフレーム（図示せず）に固定されたヘッダブラケット２０に取り付けられた移動しないモータセコンダリ側１８を含む。
【００２０】
図２を参照して、移動するモータサブアセンブリー１６の各々は、１次巻線２４と、これから複数のモータスペース２８によって離間されたバックアイアン２６と、を含む。１次巻線２４は、それに巻かれた巻線３２とバックアイアン２６に面する１次面３４とを有する１次アイアンユニット３０を含む。バックアイアン２６は、１次巻線２４を面するバックアイアン面３８を有するアイアンプレートを含む。電磁エアギャップ４０は、１次面３４とバックアイアン面３８との間に規定されている。
【００２１】
各スペーサ２８は、その各端でスペーサヘッド４４によって枠取りされているスペーサバー４２を含む。各スペーサヘッド４４は、１次巻線２４とバックアイアン２６との間に空間を形成する。各スペーサ２８のスペーサバー４２は、バックアイアン２６に面するスペーサ面４６を有する。スペーサバー４２は、ドアハンガ１４に対して１次巻線２４をクランプするようになっている。移動するモータプライマリ側サブアセンブリー１６の各々は、バックアイアンとモータスペーサヘッド４４を貫通する複数のボルト４８によってドアハンガ１４に固定されている。移動する各モータプライマリ側１６の長さは各ドアハンガ１４の幅を超えない。
【００２２】
移動しないモータセコンダリ側１８は、エレベータカードアの移動距離の長さだけ延び、移動するモータ１６がエレベータ・カー・ドア１２を動かして、これらドア１２を開閉させるように、バックアイアン２６と１次巻線２４の間に嵌入されている。モータセコンダリ側１８は、図１に最もよく見られるように、モータセコンダリ側１８の長さだけ延びる頂上及び底部長手方向縁５６，５８によって、また、第１及び第２垂直端６０，６２によって仕切られる第１面５２及び第２面５４を有する実質的に平坦なプレートより成る。各長手方向の縁５６，５８は曲げられてモータセコンダリ側１８の第２面５４の長さに沿うリップ６４を形成している。２次案内部６６はモータセコンダリ側１８の各長手方向縁５６，５８上に位置している。２次案内部６６は長物のＵ字形のボデーを有し、このボデーの内側の幅（内法）は、モータセコンダリ側の長手方向の縁５６，５８の幅の２倍に等しくなっている。Ｕ字形ボデーは、第１脚７０と第２脚７２を含むものであり、この場合、第２脚は湾曲されたリップ６４の長さに実質的に等しい長さを有する。第２脚７２は、また、その端部に一体にタブ７４が形成されている。２次案内部６６は、タブ７４を湾曲されたリップ６４に係合させ２次案内部６６をモータセコンダリ側１８に固定させた状態で、モータセコンダリ側の各長手方向の縁５６，５８にスナップ係合する。
【００２３】
２次案内部６６の第１脚７０の外側面は、バックアイアン面３８に接触するに至る。２次案内部６６の第２脚７２の外側面は、スペーサバー面４６に接触するに至る。各スペーサ２８は、ランニングクリアランスがモータセコンダリ側１８の第２面５４と１次面３４との間に規定されるような寸法に形成されている。スペーサバー面４６は、上記１次巻線２４の上記プライマリ面３４から、凹状にされていて、上記モータセコンダリ側１８の、リップ厚さを補償している。１次巻線２４の１次面３４の平面からリップ６４の厚さが得られるようになっている。従って、バックアイアン面３８とモータセコンダリ側１８の第１面５２の間及び１次面３４とモータセコンダリ側１８の第２面５４との間のランニングクリアランスが、２次案内部によって、それぞれ、２次案内部の第１及び第２脚７０，７２の厚さに等しくなるように決定される。
【００２４】
図１に最も良く示されているように、モータセコンダリ側１８はその２端６０，６２でヘッダブラケット２０に移動自在に取り付けられている。モータセコンダリ側はスタンドオフ７８上においてヘッダブラケット２０に取り付けられ、、バックアイアン２６がヘッダブラケット２０とモータセコンダリ側１８との間を走行できようにさせている。スタンドオフ７８は、また、モータセコンダリ側１８を平面内にそしてそれの外側へ動かさせる旋回ジョイントを含みジョイント７８の周りに回転させるようになっている。
【００２５】
図１に最も良く示されているように、ドアシステム１０は、また、１対の移動する可撓ケーブル８０と、ヘッダブラケット２０に取り付けられたターミネーションボックス（ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｂｏｘ）８２とを含む。各ケーブル８０は、一端がターミナルボックス８２に取り付けられ、他端が対応の対応のモータプライマリ側に取り付けられている。
【００２６】
運転時において、移動する可撓ケーブル８０はターミナルボックス８２から対応するモータプライマリ側１６へエネルギを伝達する。各モータプライマリ側１６がモータセコンダリ側１８を走行するにつれて、可撓ケーブルのモータプライマリ側に取り付けられた端がそれと共に走行する。モータプライマリ側１６の巻線３０にエネルギーが供給され、モータプライマリ側の１次面３４を横切る磁場を形成する。磁場はモータセコンダリ側１８内に電流を誘起し、また、バックアイアン２６を貫通する。モータセコンダリ側１８内に発生した磁力はモータプライマリ側１６によって発生される磁場に作用し、モータプライマリ側１６からモータセコンダリ側１８への駆動力を生じさせ、これによってエレベータ・カー・ドア１２を開閉する。
【００２７】
この発明は、電磁エアギャップ４０をドアシステムの作動中一定で比較的小さくさせる。電磁エアギャップ４０は、ドアシステムの操作中、一定に保たれるようになっている。なぜならば、第１に、この発明の構成は、１次巻線２４と共に走行するバックアイアン２６を有するからである。第２に、モータスペーサ２８によって、バックアイアン２６及び１次巻線２４がモータセコンダリ側１８を走行する際に磁気エアギャップ２８が確実に変化させないようになっている。磁気エアギャップの寸法は、モータセコンダリ側１８の厚さとランニングクリアランスによって決定される。電磁エアギャップ４０はこの発明の構成で最小となる。なぜならば、モータセコンダリ側は銅製の非常に薄いプレートであるからであり、モータセコンダリ側１８とモータプライマリ側との間のランニングクリアランスが最小であるからである。小さくて一定の電磁エアギャップは、確実に、モータの性能を高能率にし、一定のものにする。例えば、最良の実施形態では、モータセコンダリ側の銅のプレートの厚さは約１．５ｍｍである。
【００２８】
バックアイアン２６とモータセコンダリ側１８との間及びモータセコンダリ側１８及び１次巻線２４との間のランニングクリアランスは２次案内部６６によって定められ、移動し及び移動しないモータの間に摩擦及び磨耗が生ずることなく一定で小さく保たれる。小さくて一定のランニングクリアランスは高いトレランスを得るための高価な精密加工を要することがなく達成され、小さくて一定の電磁エアギャップを補償する。例えば、モータセコンダリ側の各サイドにおけるランニングクリアランスは約１ｍｍである。
【００２９】
ドア１２が開閉する時は、旋回ジョイント７８は、モータセコンダリ側１８をさまざまな寸法で動かするので、ドア１２に起こり得る誤配置又は衝突を避けるようになっている。ドア１２が誤配置されるか衝突すると、このような不整合又は衝突はドアハンガ１４に伝達され、そしてまた、ドアハンガ１４に固定されたモータプライマリ側１６へ伝達される。モータプライマリ側１６が平面内へ若しくはそれから外へ動き又はわずかに回転されるときは、モータセコンダリ側１８も、旋回ジョイント７８を中心として移動して、ランニングクリアランスが一定に保たれるようになっている。
【００３０】
この発明の主たる特徴は、回転モータと機械的リンク機構を不必要にし、これによってリンク機構の誤配置と周期的な再調整に関連した維持費を減少させることである。この発明のリニア・インダクション・モータは、また、優れた、そして、さらに円滑なドアの操作を行わせる。
【００３１】
この発明の主たる特徴は、この発明が高性能、高能率の、エレベータカー用リニア・インダクション・モータ・ドア開放システムを提供するのみならず、実用的で経済的なものを提供することである。公知技術は一般にドアに設けられたリニアモータのいくつかの構造を示すが、どの公知技術も、個別にもせよ組み合わにせよ、従来の機械的リンク機構のドアシステムに対して実用的で経済的な解決を与えるものがない。
【００３２】
この発明の公知技術を越える他の特徴は、空間的制限を生じさせないことにある。まず、この発明の構成は、ドアシステムに必要なスペースエンベロープを大きくさせない。次いで、この特別な構成は、モータを十分に薄くさせて、エレベータ・カー・スペースに入り込むことなしにドアシステムに設置されかつ使用されるようにする。
【００３３】
この発明の公知技術を越える他の利点は、そのコスト上の効果があることである。永久磁石のモータを用いるよりは、リニア・インダクション・モータを用いることの方がモータシステムに余裕を持たせることになる。また、単一の巻線ユニットを有する小さなモータプライマリ側を使用すると、ドアシステムに相応な価格が維持される。この発明のこれらの特性の双方によって、また、システムの重量が減少される。
【００３４】
この発明はその特別な実施形態に関して説明され記載されているが、この発明の種々の変形例はこの発明の精神及び範囲から逸脱せずになされ得るものであることが当業者によって認められる所である。例えば、この発明の最良実施形態は中央両開きドアシステムを示しているが、単一のモータプライマリ側を用いた単一の滑りドアシステムも可能である。また、最良実施形態は銅製の薄い電導性のプレートとしてのモータセコンダリ側について述べている。しかし、モータセコンダリ側を製造するために他の電導金属も使用することができる。加えて、モータプライマリ側のバックアイアンを他の巻線によって換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に基づき、リニア・インダクション・モータによって駆動されるエレベータ・ドア・システムの破断概略斜視図である。
【図２】図１のリニア・インダクション・モータの線２−２に沿って取った概略断面図である。
【符号の説明】
１２…エレベータ・カー・ドア
１４…ドアハンガ
１６…モータプライマリ側サブアセンブリー
１８…モータセコンダリ側
２０…ヘッダブラケット
２４…１次巻線
２６…バックアイアン
２８…モータスペース
３０…１次アイアンユニット
３４…１次面
３８…バックアイアン
４２…スペーサバー
４４…スペーサヘッド
４６…スペーサ面
４８…ボルト
５２…第１面
５４…第２面
５６…頂上長手方向縁
５８…底部長手方向縁
６０…第１垂直面
６２…第２垂直面
５４…リップ
６６…２次案内部
７０…第２脚
７２…第２脚
７４…タブ
７８…スタンドオフ
８０…可撓ケーブル
８２…ターミネーションボックス
【図１】
0004036941.tif 000002
【図２】
0004036941.tif 000003