門系統的製作方法
2023-05-14 13:07:41
專利名稱：門系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種門系統，更特別涉及一種適於採用線性馬達的門系統。
背景技術：
在一種傳統的門系統中，門是通過一臺轉動馬達驅動的。但是，這種傳統的門系統需要一個用於將旋轉運動轉換為線性運動的機構，一個減速齒輪以及包括一條傳動帶的其它部件，這種系統結構複雜並且會阻礙其尺寸的減小。例如，在JP-A-10-139325以及JP-A-8-275493中所披露的門系統，在所述每一種門系統中，代替轉動馬達，使用了一種線性馬達來驅動門。線性馬達可採用異步電動機或磁力電動機。在所述門系統中，安裝在每一個門鉤中的一個線性馬達均可沿打開/關閉方向產生推力以直接驅動門，這類門系統既沒有用於將旋轉運動轉換為直線運動的機構，也沒有減速齒輪，而這些機構和齒輪卻是在任何利用轉動馬達的門系統中所必需的。因此，這種門系統具有可靠、緊湊的結構，並且沒有不可回收的部件以及需要潤滑的部分。
但是，在已提出的門系統中使用的線性馬達存在一些問題。其結構實質上在主要側面和輔助側面之間具有較寬的磁路氣隙的異步電動機存在的問題是其輸出能量小於輸入。由於必須繞每一個芯體纏繞一個線圈，因此，包括作為電磁鐵和永久磁鐵的大致U形芯體的線性磁力電動機在製造時需要的時間較長且成本非常高。或者，由於從通過磁極板的磁極齒之間的間隙的磁力線會產生較大的總洩漏，因此，具有與電磁極面相對的永久磁鐵並且在其間具有氣隙的馬達也存在相對於輸入來說輸出能量較低的問題。
發明內容
本發明的一個目的在於提供一種門系統，該系統結構簡單，且易於製造，並且相對於馬達的輸入來說能夠獲得較高的輸出能量。
根據本發明的一個方面，一種門系統，其包括一個可移動地懸掛一扇門的門鉤；一個電動馬達，其用於產生打開和關閉門的推力；以及一個與由一種非磁性材料製成的連杆機構相結合的線性馬達，其用於將由所述馬達產生的推力傳送至門。線性馬達包括一個起到動力滑行裝置作用的電樞；以及一個具有磁性的定子，其中，所述電樞最好具有至少一個第一和第二相對部分，這些部分包括一個具有第一極性的磁極以及具有第二極性的另一磁極，並且通過第一和第二相對部分設置所述定子。對於線性馬達而言，最好包括一個作為動力滑行裝置的電樞以及具有磁性的定子，並且，所述線性馬達應這樣構成，即，動力滑行裝置沿其運動方向和豎直方向的相對位置由電樞和定子的相互作用固定。
圖1為縱向剖面圖，其顯示了本發明一個最佳實施例的一種線性馬達門系統的結構；圖2為顯示所述線性馬達門系統的結構的示意圖；圖3為顯示在圖1中所示的線性馬達的結構的透視圖；圖4為顯示在圖1中所示的線性馬達裝置的結構的透視圖；圖5為顯示在圖4中所示的線性馬達裝置的縱向剖面圖；圖6為縱向剖面圖，其顯示了本發明另一最佳實施例的線性馬達裝置。
具體實施例方式
下面參照附圖1～6對本發明的最佳實施例進行說明。
參見圖1和2，一種用於打開和關閉懸掛門鉤2上的門5的門系統，包括一個可拆卸地安裝的線性馬達裝置1；一個由非磁性金屬材料或樹脂製成的連杆機構6，其用於連接線性馬達(在圖3中示出)的動力滑行裝置590(在圖4中示出)，以便將線性馬達的推動力輸送至門鉤2，線性馬達安裝在線性馬達裝置1中；多個輥3，它們用於固定一個可沿導軌4運動的門裝置，這些輥3可轉動地安裝在門鉤2上；以及一個電源/驅動控制裝置9，該裝置包括一個用於向馬達裝置1和其它部件供給動力的轉換器。
導軌4不但可與輥3結合，而且還可與一個線性軸承(未示出)結合。
參見圖2和4，線性馬達裝置1包括圖4中所示的線性馬達以及一個殼體620，該殼體可運動地支承線性馬達的動力滑行裝置590，可靠地支承圖4中所示的一個定子560，並且保護線性馬達不受外界環境中異物的影響。殼體設有一個開口部分7，該部分用於以足夠的縱向長度使連杆機構與動力滑行裝置590相連，以確保門的移動距離。以此方式，可操作門5打開和關閉。
作為用於打開和關閉門5的驅動電動馬達，所述線性馬達為一種線性同步馬達，其結構簡單，且與傳統的線性馬達相比更易於製造，並且由於磁力線洩漏很小，因此相對於輸入能夠提高輸出特性。
參見顯示了用於線性馬達門系統的線性馬達的結構的圖3，參考標號510表示一個磁極；511a表示磁極510的一個上磁極齒；512b表示磁極510的一個下磁極齒；520表示另一個磁極；521b表示磁極520的一個下磁極齒；522a表示磁極520的一個上磁極齒；530表示一個電樞；540表示一個電樞線圈；550表示一個電樞芯；560表示一個定子；570表示一個永久磁鐵；580表示磁極510的上磁極齒511a和磁極520的下磁極齒521b(或磁極510的下磁極齒512b和磁極520的上磁極齒522a之間)之間的間隙；並且Ps表示上磁極面的相鄰磁極齒中心之間的磁極距。電樞530採用的結構為使磁極510、520分別設置在底部件的兩個側面，以便形成細長的電樞芯550，該電樞芯具有向上打開的U形剖面，並且沿縱向繞電樞芯550卷繞一個線圈540。因此，電樞530具有兩個磁極510和520。
另外，磁極510具有上磁極齒511a，下磁極齒512b，…這些磁極齒朝磁極520伸出。磁極520具有下磁極齒521b，上磁極齒522a，…這些磁極齒朝磁極510伸出。因此，磁極510中伸出的磁極齒以上下兩個水平位置的交替結構延伸，以便第(2n-1)個(其中，n＝1，2，3，…)磁極齒位於上部水平位置處，而第(2n)個(其中，n＝1，2，3，…)磁極齒位於下部水平位置處。
與磁極510相反，磁極520中伸出的磁極齒以上下兩個水平位置的交替結構延伸，以便第(2n-1)個(其中，n＝1，2，3，…)磁極齒位於下部水平位置處，而第(2n)個(其中，n＝1，2，3，…)磁極齒位於上部水平位置處。此處，將磁極510和520的上磁極齒作為整體稱為上磁極面，將磁極510和520的下磁極齒作為整體稱為下磁極面。可以認為該結構是這樣的，即彼此相對的磁極510和磁極520的磁極齒具有上下兩個磁極面。
此處，將第一上下磁極齒511a，521b稱為第一相對部分，並且將第二下上磁極齒512b，522a稱為第二相對部分。因此，可以認為電樞結構是這樣的，即第(2n一1)個磁極齒為第一相對部分，而第(2n)個磁極齒為第二相對部分。
另外，在相應的相對部分的上下磁極齒之間設有一個具有預定間距的間隙580，並且將具有磁力的定子設置在間隙580中，從而能夠獲得的結構為定子通過第一和第二相對部分定位。
根據上述結構，電樞裝置的結構為磁力線在上下磁極齒之間向上並向下交替通過線性馬達中相對部分的上下磁極齒之間的間隙，並且電樞530隨動力滑動裝置相對運動通過間隙。
參見圖4，其說明了圖1和2所示的作為線性馬達門系統的驅動裝置的線性馬達裝置1，一個殼體620，該殼體由一種非磁性金屬材料或樹脂製成並作為線性馬達裝置1的殼體，且該殼體覆蓋了動力滑行裝置590、定子560、定子固定機構600a、600b、動力滑行裝置導軌610a、610b以及輥630a、630b(參見圖5)。殼體620能夠防止外界異物進入驅動裝置的內部空間並達到永久磁鐵而對馬達的操作造成不利影響。動力滑行裝置590的結構為將一個由非磁性金屬材料或樹脂製成的連杆底座8可拆卸地固定至電樞530上。動力滑行裝置590由一動力滑行裝置支承機構支承，該支承機構由動力滑行裝置導軌610a、610b以及輥630a、630b構成，其中所述動力滑行裝置導軌安裝在殼體620上，以便具有足夠的長度來確保門5沿縱向的運動距離，所述輥固定至動力滑行裝置590上，以便沿縱向運動。通過確保連杆機構6能沿殼體620縱向運動的殼體620的開口部分7，使連接至連杆底部8的連杆機構6與門鉤2相連。通過在其縱向兩端的定子固定機構600a、600b可拆卸地將定子560固定至殼體620上。
圖6為圖4和5中所示的線性馬達裝置1的一種可選擇的方案。在圖6中，線性馬達裝置1的結構應為能確保順時針轉動90度角度的、圖5所示的結構。
雖然在圖4中僅顯示了一個線性馬達裝置1，但是通過設置多個這種裝置可構成一個多相線性馬達。在設置多個線性馬達裝置1之處，可以以串聯方式或平行方式設置這些線性馬達裝置1。
定子560不應局限於永久磁鐵，反而可以採用取決於磁阻變化的磁阻型線性馬達，其中，鐵磁體具有一種帶有凸起和凹入部的結構。
利用由一平面狀鐵磁體構成的定子，其中，所述平面狀鐵磁體在其兩個表面上設有凸起磁極，在定子和處於電樞相對部分上的磁極之間的磁阻沿電樞的前進方向變化。換句話說，在定子的凸起磁極齒和在電樞相對部分的磁極之間的磁阻小於在鐵磁體的平面狀部分和在電樞相對部分的磁極之間的磁阻。通過利用磁阻的這種差異，能夠獲得一種可移動的滑行裝置。也可以形成一種組合式定子，以利用一種鐵磁性材料製造凸起磁極齒，並且使一永久磁體具有平面狀部分。
通過準備一個在其上設有電樞線圈的芯體部分、以及具有相對部分以使定子與分別由獨立分層鋼板製成的多個永久磁鐵固定在一起的磁極部分，並且通過將它們組合在一起，可製造出在本發明中使用的線性馬達。所述線性馬達具有的另一個特徵為能夠容易地將其固定至門系統上或從門系統上將其拆下。
根據本發明的實施例，能夠提供這樣一種門系統，該系統具有簡單的結構，且易於製造，並且由於通過磁極板的磁極齒之間間隙的磁力線洩漏量較小，因此相對於輸入來說能夠獲得較高的輸出。雖然參照本發明的最簡單實施例描述和披露了本發明，但是顯然本領域技術人員在不脫離在權利要求中限定的本發明思想和範圍的情況下，可對本發明作出各種改進，並且本發明能夠適用於在不同領域中的線性馬達門系統。例如，本發明也適用於一種折門系統。上述本發明的最佳實施例是設置一個電樞作為動力滑行裝置並且設置一塊永久磁鐵作為定子。但是，也可以設置一塊永久磁鐵作為動力滑行裝置，而設置電樞作為定子。
本發明還適用於一種升降機系統，其具有一個吊艙和一個驅動該吊艙的驅動裝置，其中，吊艙具有用於出入上述門系統中的一種。
根據本發明提供的門系統具有簡單的結構，且易於製造，並且相對於馬達的輸入來說能夠獲得較高的輸出。
權利要求
1.一種門系統，其包括一個可移動地懸掛一扇門的門鉤；一個電動馬達，其用於產生打開和關閉門的推力；以及一個與由一種非磁性材料製成的連杆機構相結合的線性馬達，其用於將由所述馬達產生的推力傳送至門；其中，所述線性馬達包括一個起到動力滑行裝置作用的電樞；以及一個具有磁性的定子，其中，所述電樞具有至少一個第一和第二相對部分，這些部分包括一個具有第一極性的磁極以及具有第二極性的另一磁極，並且通過第一和第二相對部分設置所述定子。
2.根據權利要求1所述的門系統，其中所述線性馬達包括一個電樞的動力滑行裝置以及一個具有磁性的定子，並且，所述線性馬達應這樣構成，即，所述動力滑行裝置沿其運動方向和豎直方向的相對位置由所述電樞和所述定子的相互作用固定。
3.根據權利要求1所述的門系統，其中所述定子延伸足夠的長度以便確保所述門的移動距離，並且由一動力滑行裝置支承機構支承以便可沿縱向運動的所述動力滑行裝置經所述連杆機構可移動且可拆卸地與所述門相連，從而所述動力滑行裝置能運動而打開和關閉所述門。
4.根據權利要求1所述的門系統，其中將所述線性馬達可拆卸地安裝在所述線性馬達的門系統中。
5.根據權利要求1所述的門系統，其中所述動力滑行裝置由一個殼體覆蓋，所述殼體由一種非磁性材料製成且具有一個開口部分，通過該開口部分，能夠使所述動力滑行裝置經所述連杆機構與所述門相連並且所述開口部分能確保所述門沿縱向的運動距離，其中，所述定子在其兩個縱向端部處被固定至殼體上，所述動力滑行裝置由一動力滑行裝置支承機構支承，因此，所述線性馬達和所述殼體形成整體，以便構成一個可拆卸的線性馬達裝置。
6.一種升降機系統，其具有一個吊艙，一個用於所述吊艙的驅動裝置以及用於所述吊艙的在權利要求1中限定的門系統。
7.一種升降機系統，其具有一個吊艙，一個用於所述吊艙的驅動裝置以及用於所述吊艙的在權利要求2中限定的門系統。
8.一種升降機系統，其具有一個吊艙，一個用於所述吊艙的驅動裝置以及用於所述吊艙的在權利要求3中限定的門系統。
9.一種升降機系統，其具有一個吊艙，一個用於所述吊艙的驅動裝置以及用於所述吊艙的在權利要求4中限定的門系統。
10.一種升降機系統，其具有一個吊艙，一個用於所述吊艙的驅動裝置以及用於所述吊艙的在權利要求5中限定的門系統。
11.一種升降機系統，其具有一個吊艙，一個用於所述吊艙的驅動裝置以及一個用於所述吊艙的門系統，其中，所述門系統包括一個可移動地懸掛一扇門的門鉤；一個電動馬達，其用於產生打開和關閉門的推力；以及一個與由一種非磁性材料製成的連杆機構相結合的線性馬達，其用於將由所述馬達產生的推力傳送至門；其中，所述線性馬達包括一個起到動力滑行裝置作用的電樞；以及一個具有磁性的定子，其中，所述電樞設有至少一個具有第一極性的磁極以及具有第二極性的另一磁極，所述具有第一極性的磁極具有一個第一相對部分，所述具有第二極性的磁極具有第二相對部分。
全文摘要
本發明公開了一種使用了一個線性馬達的門系統，其具有一個可移動地懸掛門5的門鉤2，一個用於產生打開和關閉門的推力的電動馬達，以及一個由一種非磁性材料製成的連杆機構6，該機構用於將馬達產生的推力輸送至門。所述線性馬達具有一個用作動力滑行裝置590的電樞530，以及一個具有磁性的定子560。電樞具有至少一個第一和第二相對部分，這些部分包括一個具有第一極性的磁極510以及具有第二極性的另一磁極520。通過第一和第二相對部分設置所述定子。
文檔編號E05F15/18GK1473235SQ01818292
公開日2004年2月4日 申請日期2001年11月2日 優先權日2000年11月2日
發明者山本弘毅, 金弘中 申請人:株式會社日立製作所