JP2005229691A - 磁石可動型リニアモータ - Google Patents

Abstract

【課題】可動子の端部でフェライト片すなわち永久磁石が存在しない空白部を有する場合でも、正常に作動することができる磁石可動型リニアモータを安価に提供する。
【解決手段】着磁処理は、空白部１４を含む、端部を基準として最初の極性を、磁気センサ５ａ〜５ｃが動作しない極性（Ｓ極）として開始されるから、空白部１４に対応する磁気センサ５ｃはＳ極と同一の検出信号を出力する。これにより、可動子１の端部に永久磁石（フェライト片）の存在しない空白部１４があっても、空白部１４に永久磁石が存在する状態として扱うことができる。従って、空白部１４を無くすため長さの異なる調整用フェライト片１２を多種類用意する必要がなく、可動子１を安価に製造することができる。引戸の自動開閉装置に用いた場合、引戸６の開閉端で空白部１４が磁気センサ５ａ〜５ｃと対応しないようにするため、引き残し部分が生じるようにする必要がない。
【選択図】図４

Description

本発明は、磁石可動型リニアモータに関するものである。

特開２０００−５４７２７号公報に示すように、引戸の自動開閉装置の動力として磁石可動型リニアモータが用いられている。この磁石可動型リニアモータの固定子コイル及び磁気センサは鴨居に固定され、複数の永久磁石により構成される可動子は引戸の上面でその全幅に亘って配設されている。可動子は、引戸の開閉端において長手方向の両端部が、永久磁石の特定の極性により動作する磁気センサに対応するようになっている。この可動子は、長手方向の一端から所定長さのフェライト片を順次隙間なく並べて、その一端から所定ピッチで交互に極性を異ならせて該フェライト片の厚み方向に着磁して形成される。可動子の長さがフェライト片の長さの整数倍とならない場合は、そのフェライト片の長さよりも短い調整用フェライト片を使用して、可動子の長さと合致させるようにしている。フェライト片と調整用フェライト片の組み合わせた長さと、可動子の長さとを完全に合致させるには、それぞれ長さの異なる調整用フェライト片を数種類用意する必要がある。

しかしながら、フェライト片は安価であるが切断が容易ではないため、調整用フェライト片を数種類用意することはコスト高となる。このため、現状では長さが通常のフェライト片の１／３のもの１種類を調整用フェライト片として用いている。フェライト片とこの調整用フェライト片を組み合わせた長さが、可動子の長さと合致しない場合は、最終的に可動子の長さ以下でその差が、調整用フェライト片の１個の長さ未満となるように調整してフェライト片を並べている。このため、可動子の他端ではフェライト片すなわち永久磁石が存在しない空白部が生じて、可動子が一方の端部まで移動したときには、磁気センサが空白部に対応してしまう場合がある。そして、磁気センサが空白部に対応した場合には、磁気センサは動作せず、磁気センサが動作する極性とは異なる極性として信号処理される。

図５に示すように可動子の端部に永久磁石が存在しない空白部ｖを有し、空白部ｖを含む部分の永久磁石の極性が磁気センサの動作する極性例えばＮ極（以下、極性は着磁された永久磁石の上面の極性で表す）に着磁されている場合は、該空白部ｖに対応する磁気センサＧは、Ｓ極として信号処理されるから、左から順に３個の磁気センサＧが検出する磁極の極性はＳＮＳとなる。このパターンは、図６に示す検出磁極パターン表の何れとも異なるため制御回路が異常と判断してしまう。

このため、上記したような磁石可動型リニアモータを引戸の自動開閉装置に用いる場合は、図７（ａ）に示すように引戸ｙを開くとき、完全に開ききらないで引き残し部分ｘを生じるようにしたり、同図（ｂ）に示すように引戸ｙの戸幅を必要以上に広くし、同様に引き残し部分ｘが生じるようにして、空白部ｖが磁気センサＧに対応しないようにしている。従って、引き残し部分ｘが生じてしまうと不都合が生じる引戸には、適用できないという問題点がある。また、引戸に対する可動子の装着方向を逆にすると、引戸の開閉端で上記したように磁気センサが空白部に対応してしまい、検出磁極パターン表の何れとも異なる磁極パターンを検出して制御回路が異常と判断してしまう場合がある。
特開２０００−５４７２７号公報

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、複数のフェライト片を組み合わせた長さと可動子の長さとが合致しないで、可動子の端部でフェライト片すなわち永久磁石が存在しない空白部を有する場合でも、正常に作動することができる磁石可動型リニアモータを安価に提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための請求項１に記載の磁石可動型リニアモータは、複数の永久磁石が長手方向に沿って隣り合うもの同士極性を異にするように配列されてなる可動子と、可動子の永久磁石に対向するコイルが長手方向に複数縦列されてなる固定子と、固定子側に設けられ、固定子側コイルと可動子側永久磁石との相対位置を検出する磁気センサとを備え、磁気センサが検出する永久磁石との相対位置に応じてコイルへの通電方向を交互に切替え、可動子が一定方向に移動するようにした磁石可動型リニアモータにおいて、前記可動子が、その全長に亘って１種類又は２種類の長さのフェライト片を複数組み合わせて隙間なく組み付けた後、所定ピッチで極性が交互になるように着磁して構成されており、かつ、前記可動子の一端にフェライト片の組み付け基準が設定されるとともに、フェライト片が存在しない空白部を含む可動子の他端にフェライト片に対する着磁基準が設定され、さらに、着磁基準側の最初の磁極は磁気センサが動作しない極性とされていることを特徴とする。

上記構成の磁石可動型リニアモータは、複数のフェライト片を組み合わせた長さと可動子の長さとが合致しないため、可動子の一方の端部でフェライト片すなわち永久磁石が存在しない空白部を生じても、該空白部の長さは調整用フェライト片１個分の長さよりも長くなることはない。そして、可動子の一端にフェライト片の組み付け基準が設定されるとともに、フェライト片が存在しない空白部を含む可動子の他端にフェライト片に対する着磁基準が設定され、さらに、着磁基準側の最初の磁極は磁気センサが動作しない極性とされているから、磁気センサが空白部に対応しても、この部分は磁気センサが動作しない極性として信号処理され、あたかも空白部に永久磁石が存在する状態として扱うことができる。従って、空白部を無くすための長さの異なる調整用フェライト片を多種類用意する必要がないから、安価に可動子を製造することができる。

さらに、従来のもののように、開閉端で空白部が磁気センサと対応しないようにするため、引戸を開いたとき引き残し部分を設ける必要がないから、引き残し部分が生じる等の理由により引戸の自動開閉装置の動力として磁石可動型リニアモータの適用が制限されてしまうことがなく商品性が向上する。また、引戸に対する可動子装着の際の方向性がなくなり施工性が向上する等の効果を有する。

複数のフェライト片を組み合わせた長さと可動子の長さとが合致しないで、可動子の端部でフェライト片すなわち永久磁石が存在しない空白部を有する場合でも、正常に作動することができる磁石可動型リニアモータを安価に提供するという目的を、可動子の一端にフェライト片の組み付け基準を設定するとともに、フェライト片が存在しない空白部を含む可動子の他端にフェライト片に対する着磁基準を設定し、しかも、着磁基準側の最初の磁極を磁気センサが動作しない極性としたことにより実現した。

本発明の実施例について添付図面を参照して説明する。図１は、磁石可動型リニアモータＬＭを適用した引戸の自動開閉装置の模式図である。磁石可動型リニアモータＬＭの固定子コイルユニット２は、中央に配設したセンサブロック３が戸枠ＭＳの略真中に位置するように鴨居に沿って固定されている。センサブロック３の左右には、対称状に鉄芯入りのコイル４がそれぞれ６個長手方向に縦列配置されている。センサブロック３には、８ｍｍピッチで３個の磁気センサ５ａ，５ｂ，５ｃが配設されている（図２参照）。出入口を開閉する引戸６の上面の戸幅方向全長に亘って、可動子１が固定されている。

上記装置による引戸６の開閉は、図示しないコントローラが磁気センサ５ａ，５ｂ，５ｃの検出するコイル４と可動子１の永久磁石との相対位置に基づいて各コイル４への通電方向を切換え、各コイル４の鉄芯に永久磁石の極性に対して吸引・反発の極性をもたせることで、所定方向の力を作用させて行う。

図３は可動子１を構成するフェライト片１１及び調整用フェライト片１２の配置を示した斜視図である。フェライト片１１は長さ４０ｍｍ、厚さ１８ｍｍの長方体である。調整用フェライト片１２はフェライト片１１を長手方向で略３等分したものである。可動子１を製造するには、先ず複数のフェライト片１１を、所定長さＬ（例えば引戸の幅寸法）に合わせて切断したヨーク１３の長手方向の一端１３ａから順次隙間なく並べる。この場合、ヨーク１３の長さＬがフェライト片１１の長さの整数倍とならない場合は、フェライト片１１と調整用フェライト片１２を組み合わせた長さＬｆが、長さＬ以下で長さＬとの差が調整用フェライト片１２の１個の長さ未満となるように調整する。この場合、ヨーク１３の長手方向の他端１３ｂに向って（Ｌ−Ｌｆ）の長さ分、フェライト片が存在しない空白部１４が生じる。

上記ヨーク１３上のフェライト片１１及び調整用フェライト片１２に対して着磁処理を行い可動子１を製造する。図４は着磁処理後の可動子１を示した斜視図である。着磁処理は、着磁基準をヨーク１３の長手方向の他端１３ｂに採り、最初の極性を後述する磁気センサが動作しない極性（この場合Ｓ極）として着磁を開始する。以後着磁ピッチ２４ｍｍで交互に極性を異ならせて厚み方向に着磁し、フェライト片１１及び調整用フェライト片１２を永久磁石とする。

図２に示すように、上記可動子１を引戸６に装着すると、引戸６を開ききった状態で、上記空白部１４が磁気センサ５ｃに対応する。着磁処理は、空白部１４を含む端部を基準として最初の極性を、磁気センサ５ａ〜５ｃが動作しない極性（Ｓ極）として開始されているから、空白部１４に対応する磁気センサ５ｃはＳ極と同一の検出信号を出力する。これにより、可動子１の端部に永久磁石（フェライト片）の存在しない空白部１４があっても、あたかも空白部１４に永久磁石が存在する状態として扱うことができる。従って、空白部１４を無くすため、長さの異なる調整用フェライト片１２を多種類用意する必要がないから、可動子１を安価に製造することができる。

そして、引戸の自動開閉装置に用いた場合には、従来のもののように、引戸６の開閉端で空白部１４が磁気センサ５ａ〜５ｃと対応しないようにするため、引戸６を開くとき、完全に開ききらないで引き残し部分を生じるようにしたり、引戸６の戸幅を必要以上に広くして、引き残し部分が生じるようにする必要がないから、引き残し部分が生じる等の理由により、引戸の自動開閉装置の動力として磁石可動型リニアモータの適用が制限されてしまうことがなく商品性が向上する。また、引戸６に対する可動子１の装着の方向性がなくなり施工性が向上する等の効果を有する。
尚、磁気センサがＳ極により動作する場合は、着磁基準からの最初の極性をＮ極として着磁を開始するようにする。

磁石可動型リニアモータにより引戸を自動開閉する装置の模式図である。 同、要部の拡大図である。 フェライト片及び調整用フェライト片の配置を示した斜視図である。 着磁処理後の可動子の斜視図である。 端末に空白部がきた場合不都合を示した説明図である。 検出磁極パターン表である。 引戸の自動開閉装置に適用する場合の従来の不都合を示した説明図である。

符号の説明

１ 可動子
２ 固定子コイルユニット
３ センサブロック
４ コイル
５ａ，５ｂ，５ｃ 磁気センサ
６ 引戸
１１ フェライト片
１２ 調整用フェライト片
１３ ヨーク
１３ａ 一端
１３ｂ 他端
１４ 空白部

Claims (1)

1. 複数の永久磁石が長手方向に沿って隣り合うもの同士極性を異にするように配列されてなる可動子と、可動子の永久磁石に対向するコイルが長手方向に複数縦列されてなる固定子と、固定子側に設けられ、固定子側コイルと可動子側永久磁石との相対位置を検出する磁気センサとを備え、磁気センサが検出する永久磁石との相対位置に応じてコイルへの通電方向を交互に切替え、可動子が一定方向に移動するようにした磁石可動型リニアモータにおいて、
   前記可動子が、その全長に亘って１種類又は２種類の長さのフェライト片を複数組み合わせて隙間なく組み付けた後、所定ピッチで極性が交互になるように着磁して構成されており、
   かつ、前記可動子の一端にフェライト片の組み付け基準が設定されるとともに、フェライト片が存在しない空白部を含む可動子の他端にフェライト片に対する着磁基準が設定され、
   さらに、着磁基準側の最初の磁極は磁気センサが動作しない極性とされていることを特徴とする磁石可動型リニアモータ。

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