JP2017046463A - Linear motor device, and sliding door device - Google Patents

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稔博 秋山
Toshihiro Akiyama
稔博 秋山
豊彦 辻本
Toyohiko Tsujimoto
豊彦 辻本
保 尾崎
Tamotsu Ozaki
保 尾崎
秀明 安倍
Hideaki Abe
秀明 安倍
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a linear motor device capable of reducing the number of electromagnets.SOLUTION: A linear motor device 10 for moving a sliding door 40 along a guide disposed on an upper frame, comprises: a plurality of permanent magnets 31 attached to the upper frame 20 along a rail 30; a plurality of electromagnets 41 attached to the sliding door 40 along the rail 30; a drive circuit 50 attached to the sliding door 40 to drive the plurality of electromagnets 41; and a non-contact power supply circuit 60 attached to the upper frame 20 to supply the power to the drive circuit 50 in a non-contact manner.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、引き戸などの移動対象物を移動させるリニアモータ装置、及び、これを備える引き戸装置に関する。   The present invention relates to a linear motor device that moves a moving object such as a sliding door, and a sliding door device including the linear motor device.

従来、モーターにより引き戸を自動的に開閉する引き戸の開閉装置が知られている。このような引き戸の開閉装置として、ギアモータ式の開閉装置と、リニアモータ式の開閉装置とが知られている。特許文献１には、リニアモータ式の開閉装置として、リニア駆動サッシが開示されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a sliding door opening and closing device that automatically opens and closes a sliding door by a motor is known. As such a sliding door opening / closing device, a gear motor type opening / closing device and a linear motor type opening / closing device are known. Patent Document 1 discloses a linear drive sash as a linear motor type opening / closing device.

特開２００７−２７０５３５号公報JP 2007-270535 A

リニアモータ式の開閉装置においては、電磁石の磁極の切り替えにより引き戸の開閉が行われる。ここで、電磁石の数が増えると、電磁石を駆動する回路の規模が増大する。また、部品コストの観点からも、電磁石の数は少ないほうが望ましい。   In the linear motor type opening / closing device, the sliding door is opened and closed by switching the magnetic poles of the electromagnet. Here, as the number of electromagnets increases, the scale of the circuit that drives the electromagnets increases. Also, from the viewpoint of component cost, it is desirable that the number of electromagnets is small.

そこで、本発明は、電磁石の数を減らすことができるリニアモータ装置、及び、引き戸装置を提供する。   Therefore, the present invention provides a linear motor device and a sliding door device that can reduce the number of electromagnets.

本発明の一態様に係るリニアモータ装置は、構造物に設けられたガイドに沿って移動対象物を移動させるリニアモータ装置であって、前記ガイドに沿って前記構造物に取り付けられる複数の永久磁石と、前記ガイドに沿って前記移動対象物に取り付けられる複数の電磁石と、前記移動対象物に取り付けられ、前記複数の電磁石を駆動する駆動回路と、前記構造物に取り付けられ、前記駆動回路に非接触給電を行う非接触給電回路とを備える。   A linear motor device according to an aspect of the present invention is a linear motor device that moves a moving object along a guide provided in a structure, and a plurality of permanent magnets attached to the structure along the guide. A plurality of electromagnets attached to the moving object along the guide, a driving circuit attached to the moving object and driving the plurality of electromagnets, attached to the structure, and non-moving to the driving circuit A non-contact power supply circuit that performs contact power supply.

本発明の一態様に係る引き戸装置は、前記リニアモータ装置と、前記移動対象物である引き戸とを備える。   The sliding door apparatus which concerns on 1 aspect of this invention is equipped with the said linear motor apparatus and the sliding door which is the said moving object.

本発明の一態様に係るリニアモータ装置、及び、引き戸装置は、電磁石の数を減らすことができる。   The linear motor device and the sliding door device according to one embodiment of the present invention can reduce the number of electromagnets.

図１は、実施の形態１に係るリニアモータ装置の外観斜視図である。FIG. 1 is an external perspective view of the linear motor device according to the first embodiment. 図２は、実施の形態１に係るリニアモータ装置の外観斜視図であって、主として内部構造を示す図である。FIG. 2 is an external perspective view of the linear motor device according to the first embodiment, and mainly shows an internal structure. 図３Ａは、実施の形態１に係るリニアモータ装置の動作の概要を説明するための第１の図である。FIG. 3A is a first diagram for describing the outline of the operation of the linear motor device according to the first embodiment. 図３Ｂは、実施の形態１に係るリニアモータ装置の動作の概要を説明するための第２の図である。FIG. 3B is a second diagram for illustrating the outline of the operation of the linear motor device according to the first embodiment. 図４は、実施の形態１に係るリニアモータ装置の機能構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a functional configuration of the linear motor device according to the first embodiment. 図５は、実施の形態１に係るリニアモータ装置の、非接触給電回路及び駆動回路の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a non-contact power feeding circuit and a driving circuit of the linear motor device according to the first embodiment. 図６は、比較例に係るリニアモータ装置を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a linear motor device according to a comparative example. 図７は、変形例１に係るリニアモータ装置の機能構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram illustrating a functional configuration of the linear motor device according to the first modification. 図８は、変形例１に係るリニアモータ装置の、非接触給電回路及び駆動回路の回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram of a non-contact power feeding circuit and a driving circuit of the linear motor device according to the first modification. 図９は、変形例１に係る第一制御部の詳細構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a detailed configuration of the first control unit according to the first modification. 図１０は、変形例１に係る第一制御部の制御信号の生成方法を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a control signal generation method of the first control unit according to the first modification. 図１１は、変形例２に係るリニアモータ装置の機能構成を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram illustrating a functional configuration of the linear motor device according to the second modification. 図１２は、変形例２に係るリニアモータ装置の、非接触給電回路及び駆動回路の回路図である。FIG. 12 is a circuit diagram of a non-contact power feeding circuit and a driving circuit of the linear motor device according to the second modification.

以下、実施の形態に係るリニアモータ装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。   Hereinafter, a linear motor device according to an embodiment will be described with reference to the drawings. It should be noted that each of the embodiments described below shows a comprehensive or specific example. The numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions and connecting forms of the constituent elements, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. In addition, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the highest concept are described as optional constituent elements.

なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。   Each figure is a schematic diagram and is not necessarily shown strictly. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the substantially same structure, and the overlapping description may be abbreviate | omitted or simplified.

また、以下の実施の形態においては、天井側を「上」、床面側を「下」のように表現する場合がある。   In the following embodiments, the ceiling side may be expressed as “upper” and the floor side may be expressed as “lower”.

（実施の形態１）
［リニアモータ装置の構成］
以下、実施の形態１に係るリニアモータ装置の構成について図面を用いて説明する。図１及び図２は、実施の形態１に係るリニアモータ装置の外観斜視図である。 (Embodiment 1)
[Configuration of linear motor device]
Hereinafter, the configuration of the linear motor device according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. 1 and 2 are external perspective views of the linear motor device according to the first embodiment.

図１に示されるように、実施の形態１に係るリニアモータ装置１０は、上枠２０（鴨居）に設けられたレール３０に沿って引き戸４０を移動させる装置である。レール３０は、ガイドの一例であり、引き戸４０は、移動対象物の一例である。なお、図２では、内部構造を詳細に示すために、上枠２０の枠体と引き戸４０の扉本体とについては図示を省略している。   As shown in FIG. 1, the linear motor device 10 according to the first embodiment is a device that moves the sliding door 40 along a rail 30 provided on the upper frame 20 (the Kamoi). The rail 30 is an example of a guide, and the sliding door 40 is an example of a moving object. In FIG. 2, illustration of the frame body of the upper frame 20 and the door body of the sliding door 40 is omitted to show the internal structure in detail.

リニアモータ装置１０は、複数の永久磁石３１と、複数の電磁石４１と、駆動回路５０と、非接触給電回路６０とを備える。また、リニアモータ装置１０は、ローラー４２を備える。なお、図１及び図２に示されるピックアップコイル５１は、駆動回路５０に含まれ、ライン型コイル６５は、非接触給電回路６０に含まれる。   The linear motor device 10 includes a plurality of permanent magnets 31, a plurality of electromagnets 41, a drive circuit 50, and a non-contact power supply circuit 60. Further, the linear motor device 10 includes a roller 42. The pickup coil 51 shown in FIGS. 1 and 2 is included in the drive circuit 50, and the line coil 65 is included in the non-contact power supply circuit 60.

なお、図１及び図２では、リニアモータ装置１０は、上枠２０及び引き戸４０に内蔵されているが、リニアモータ装置１０は、既築の住戸の上枠２０及び引き戸４０に事後的に取り付けられる、外付けタイプの装置として実現されてもよい。   1 and 2, the linear motor device 10 is built in the upper frame 20 and the sliding door 40. However, the linear motor device 10 is attached to the upper frame 20 and the sliding door 40 of an existing dwelling unit afterwards. May be realized as an external type device.

レール３０は、ガイドの一例であって、引き戸の４０の上方に引き戸４０の移動方向に沿って延びるレールである。レール３０は、上枠２０に取り付けられている。レール３０は、具体的には、２本の長尺状の部材からなり、２本の長尺状の部材の間には、軸体４３が通される。レール３０は、ステンレスなどの金属により形成されてもよいし、樹脂により形成されてもよい。   The rail 30 is an example of a guide, and is a rail extending along the moving direction of the sliding door 40 above the sliding door 40. The rail 30 is attached to the upper frame 20. Specifically, the rail 30 is composed of two long members, and the shaft body 43 is passed between the two long members. The rail 30 may be formed of metal such as stainless steel, or may be formed of resin.

軸体４３は、レール３０の上方（天井側）に位置するピックアップコイル５１及びローラー４２と、レール３０の下方（床面側）に位置する駆動回路５０とを一体的に保持する部材であり、引き戸４０に取り付けられる。軸体４３は、後述する非接触給電の性能にさほど悪影響を与えない程度の大きさや長さで形成されている限りは、金属により形成されてもよい。また、後述する非接触給電の性能に悪影響を及ぼさないように配慮して設計したい場合であれば、軸体４３は、樹脂により形成されてもよい。なお、軸体４３の内部には、ピックアップコイル５１と、駆動回路５０とを電気的に接続する電気配線（例えば、リード線）が挿通される。   The shaft body 43 is a member that integrally holds the pickup coil 51 and the roller 42 located above the rail 30 (on the ceiling side) and the drive circuit 50 located below the rail 30 (on the floor surface side). Attached to the sliding door 40. The shaft body 43 may be made of metal as long as it is formed in a size and length that do not adversely affect the performance of non-contact power feeding described later. In addition, the shaft body 43 may be formed of a resin if it is desired to design so as not to adversely affect the performance of the non-contact power feeding described later. An electrical wiring (for example, a lead wire) that electrically connects the pickup coil 51 and the drive circuit 50 is inserted into the shaft body 43.

ローラー４２は、レール３０に対して引き戸４０を滑らかに移動させるための車輪であり、引き戸４０に取り付けられる。   The roller 42 is a wheel for smoothly moving the sliding door 40 with respect to the rail 30, and is attached to the sliding door 40.

複数の永久磁石３１は、レール３０に沿って上枠２０にＮ極とＳ極とがそれぞれ一定の長さを有して交互に配置されるように取り付けられる。永久磁石３１としては、例えば、アルニコ磁石、フェライト磁石、または、ネオジム磁石などが採用されるが、永久磁石３１を形成する磁性材料は、特に限定されない。なお、図面においてはＮ極は、「Ｎ」と記載され、Ｓ極は、「Ｓ」と記載される。また、以下の実施の形態においては１つの永久磁石３１は、Ｎ極とＳ極とを有するものとする。つまり、図中では、「Ｎ」と「Ｓ」とで１つの永久磁石３１が構成される。なお、永久磁石３１の個数は、特に限定されない。   The plurality of permanent magnets 31 are attached to the upper frame 20 along the rail 30 so that the N poles and the S poles are alternately arranged with a certain length. As the permanent magnet 31, for example, an alnico magnet, a ferrite magnet, or a neodymium magnet is adopted, but the magnetic material forming the permanent magnet 31 is not particularly limited. In the drawings, the N pole is described as “N”, and the S pole is described as “S”. In the following embodiments, one permanent magnet 31 has an N pole and an S pole. In other words, in the drawing, “N” and “S” constitute one permanent magnet 31. The number of permanent magnets 31 is not particularly limited.

複数の電磁石４１は、レール３０に沿って引き戸４０に取り付けられる（図２では、複数の電磁石４１は、上枠２０内に位置しているが、引き戸４０に取り付けられている）。より具体的には、引き戸４０の上方に、軸体４３から枝分かれした構造である枝材が延びており（不図示）、その枝材の末端にカゴ（籠）が形成されており（これも不図示）、そのカゴ（籠）に、複数の電磁石４１の全てが載せられて、軸体４３、ローラー４２、ピックアップコイル５１らと共に、レール３０の上を移動可能にされてある。   The plurality of electromagnets 41 are attached to the sliding door 40 along the rail 30 (in FIG. 2, the plurality of electromagnets 41 are located in the upper frame 20 but are attached to the sliding door 40). More specifically, a branch material having a structure branched from the shaft body 43 is extended above the sliding door 40 (not shown), and a basket is formed at the end of the branch material (also this) (Not shown), all of the plurality of electromagnets 41 are placed on the cage (bag), and are movable on the rail 30 together with the shaft body 43, the roller 42, the pickup coil 51, and the like.

これら枝材（不図示）もカゴ（籠）（不図示）も、軸体４３について上述した理由と同じ理由で、非接触給電に影響を及ぼしたくなければ、材質は樹脂であることが望ましく、非接触給電に影響を及ぼすほどの大きさではないと設計時点で判断されれば、耐久性の向上を狙うために、材質は金属であってもかまわない。カゴ（籠）（不図示）に載せられた状態における複数の電磁石４１の全ては、複数の永久磁石３１の一部と対向する位置に配置される。   For these branch members (not shown) and baskets (not shown), for the same reason as described above with respect to the shaft body 43, it is desirable that the material is a resin if it does not want to affect non-contact power feeding, If it is determined at the time of design that the size does not affect the non-contact power feeding, the material may be metal in order to improve durability. All of the plurality of electromagnets 41 in a state of being placed on a basket (not shown) are arranged at positions facing a part of the plurality of permanent magnets 31.

なお、図１及び図２では、電磁石４１の形状及び配置が模式的に図示されており、複数の電磁石４１は、実際には、駆動回路５０と電気的に接続されている。複数の電磁石４１は、引き戸４０に取り付けられていれば、引き戸４０の開閉動作ができる範囲で、どのように配置されてもよい。   1 and 2 schematically illustrate the shape and arrangement of the electromagnet 41, and the plurality of electromagnets 41 are actually electrically connected to the drive circuit 50. As long as the plurality of electromagnets 41 are attached to the sliding door 40, the electromagnets 41 may be arranged in any manner as long as the sliding door 40 can be opened and closed.

引き戸４０の移動方向における、複数の電磁石４１のひとつひとつどうしの配置間隔は、複数の永久磁石３１の配置間隔に応じて、適宜設定される。複数の電磁石４１の配置間隔は、例えば、１つの永久磁石３１の半分（Ｎ極及びＳ極のいずれか１つ分）程度であるが、特に限定されない。また、実施の形態１では、複数の電磁石４１の個数は、３つであるが、複数の電磁石４１の個数は３つに限定されない。   The arrangement interval between each of the plurality of electromagnets 41 in the moving direction of the sliding door 40 is appropriately set according to the arrangement interval of the plurality of permanent magnets 31. The arrangement interval of the plurality of electromagnets 41 is, for example, about half of one permanent magnet 31 (one of N and S poles), but is not particularly limited. In the first embodiment, the number of electromagnets 41 is three, but the number of electromagnets 41 is not limited to three.

電磁石４１は、具体的には、磁性材料により形成された芯材に、通電電流量を制御可能な電線が巻きつけられることによって形成される。芯材は、例えば、鉄であり、電線は、例えば、銅の芯線がエナメルで絶縁被覆されたエナメル線であるが、芯材として採用される材料及び電線として採用される材料は、特に限定されない。また、芯材の形状なども特に限定されない。   Specifically, the electromagnet 41 is formed by winding an electric wire capable of controlling the amount of energization current around a core material made of a magnetic material. The core material is, for example, iron, and the electric wire is, for example, an enameled wire in which a copper core wire is insulated and coated with enamel, but the material used as the core material and the material used as the electric wire are not particularly limited. . Further, the shape of the core material is not particularly limited.

なお、図１や図２では、３つの電磁石４１が並べられる例が開示されているが、このような電磁石４１の個数は、図５以降で説明する三相モータ制御を意識した個数である。   1 and 2 disclose an example in which three electromagnets 41 are arranged. However, the number of such electromagnets 41 is the number in consideration of the three-phase motor control described in FIG.

しかしながら、電磁石４１の個数は、対向配置される永久磁石３１のＮ極又はＳ極のひとつあたりの長さを超えるだけの範囲に配置されればよく、２個以上であればリニアモータ装置１０は動作可能である。また、電磁石４１の個数は、４個以上であってもよい。ただし、複数の電磁石４１の個数を増やしていくと、コストアップになる。このため、電磁石４１の個数は、永久磁石３１のＮ極又はＳ極のひとつあたりの長さとの兼ね合いを図りながらできるだけ少なくされるとよい。   However, the number of the electromagnets 41 should just be arrange | positioned in the range which only exceeds the length per one of the N pole or S pole of the permanent magnet 31 opposingly arranged, and if it is two or more, the linear motor apparatus 10 will be It is possible to operate. The number of electromagnets 41 may be four or more. However, increasing the number of electromagnets 41 increases the cost. For this reason, the number of electromagnets 41 is preferably as small as possible while taking into account the length of one of the N poles or S poles of the permanent magnet 31.

非接触給電回路６０は、上枠２０に取り付けられ、駆動回路５０に非接触給電を行う回路である。非接触給電回路６０は、具体的には、ライン型コイル６５を有し、ライン型コイル６５を通じて駆動回路５０に非接触給電を行う。つまり、非接触給電回路６０は、コイルを用いた電磁誘導方式の非接触給電を行う。非接触給電回路６０の具体的な回路構成については後述する。   The non-contact power supply circuit 60 is a circuit that is attached to the upper frame 20 and performs non-contact power supply to the drive circuit 50. Specifically, the non-contact power supply circuit 60 includes a line type coil 65, and performs non-contact power supply to the drive circuit 50 through the line type coil 65. That is, the non-contact power supply circuit 60 performs electromagnetic induction type non-contact power supply using a coil. A specific circuit configuration of the non-contact power feeding circuit 60 will be described later.

ライン型コイル６５は、送電部の一例であって、交流電力を駆動回路５０に非接触で送電する。ライン型コイル６５は、レール３０に沿う方向に長い長尺環状のコイルであり、ピックアップコイル５１の上方にピックアップコイル５１に接触しないように近接して配置される。ライン型コイル６５は、複数の永久磁石３１から発せられる磁界の影響を低減するために、複数の永久磁石３１を避けて配置される。ライン型コイル６５は、具体的には、鉛直方向においても水平方向においても複数の永久磁石３１とは重ならない位置に配置される。これにより、電力の伝送効率の低下を抑制することができる。   The line-type coil 65 is an example of a power transmission unit, and transmits AC power to the drive circuit 50 in a contactless manner. The line-type coil 65 is a long annular coil that is long in the direction along the rail 30, and is disposed close to the pickup coil 51 so as not to contact the pickup coil 51. The line type coil 65 is arranged avoiding the plurality of permanent magnets 31 in order to reduce the influence of the magnetic field emitted from the plurality of permanent magnets 31. Specifically, the line type coil 65 is disposed at a position where it does not overlap with the plurality of permanent magnets 31 both in the vertical direction and in the horizontal direction. Thereby, the fall of the transmission efficiency of electric power can be suppressed.

ライン型コイル６５は、例えば、銅の芯線がエナメルで絶縁被覆されたエナメル線により形成されるが、他の電線により形成されてもよい。なお、ライン型コイル６５に供給される交流電力の周波数は、例えば、１００ｋＨｚ程度である。   The line-type coil 65 is formed of, for example, an enameled wire in which a copper core wire is insulated and coated with enamel, but may be formed of other electric wires. In addition, the frequency of the alternating current power supplied to the line type coil 65 is about 100 kHz, for example.

ピックアップコイル５１は、受電部の一例であって、ライン型コイル６５によって送電された交流電力を受電する。ピックアップコイル５１は、コイルボビン５１ａに電線５１ｂが巻きつけられることによって形成される。コイルボビン５１ａは、例えば、樹脂により形成され、電線５１ｂは、例えば、銅の芯線がエナメルで絶縁被覆されたエナメル線である。   The pickup coil 51 is an example of a power receiving unit, and receives AC power transmitted by the line coil 65. The pickup coil 51 is formed by winding an electric wire 51b around a coil bobbin 51a. The coil bobbin 51a is formed of, for example, resin, and the electric wire 51b is, for example, an enameled wire in which a copper core wire is insulated and coated with enamel.

ピックアップコイル５１は、上方から見た場合に、電線５１ｂの巻回軸の方向がライン型コイル６５の長手方向（レール３０が延びる方向）と垂直に交差するように配置される。このような配置により、ピックアップコイル５１は、電磁誘導によってライン型コイル６５から交流電力を受電することができる。   When viewed from above, the pickup coil 51 is disposed such that the direction of the winding axis of the electric wire 51b intersects the longitudinal direction of the line coil 65 (the direction in which the rail 30 extends) perpendicularly. With such an arrangement, the pickup coil 51 can receive AC power from the line coil 65 by electromagnetic induction.

ピックアップコイル５１は、軸体４３を介して引き戸４０に取り付けられているため、引き戸４０の移動に伴って移動する。このときピックアップコイル５１が、ライン型コイル６５に沿って移動するため、引き戸４０の移動により給電が途絶えることはない。   Since the pickup coil 51 is attached to the sliding door 40 via the shaft body 43, it moves with the movement of the sliding door 40. At this time, since the pickup coil 51 moves along the line type coil 65, power feeding is not interrupted by the movement of the sliding door 40.

駆動回路５０は、引き戸４０に取り付けられ、非接触給電回路６０から供給される電力を用いて複数の電磁石４１を駆動する。駆動回路５０は、具体的には、複数の電磁石４１のそれぞれの極性を順次切り替える。駆動回路５０の具体的構成については、後述する。   The drive circuit 50 is attached to the sliding door 40 and drives the plurality of electromagnets 41 using electric power supplied from the non-contact power supply circuit 60. Specifically, the drive circuit 50 sequentially switches the polarities of the plurality of electromagnets 41. A specific configuration of the drive circuit 50 will be described later.

［リニアモータ装置の動作の概要］
リニアモータ装置１０の動作の概要について説明する。図３Ａ及び図３Ｂは、リニアモータ装置１０の動作の概要を説明するための図である。なお、図３Ａ及び図３Ｂは、模式図であり、複数の永久磁石３１と、複数の電磁石４１との位置関係が図１及び図２で説明された位置関係と異なる。 [Outline of operation of linear motor device]
An outline of the operation of the linear motor device 10 will be described. 3A and 3B are diagrams for explaining the outline of the operation of the linear motor device 10. 3A and 3B are schematic diagrams, and the positional relationship between the plurality of permanent magnets 31 and the plurality of electromagnets 41 is different from the positional relationship described in FIGS. 1 and 2.

図３Ａに示されるように、駆動回路５０は、まず、各電磁石４１の極性を当該電磁石４１とほぼ対向する永久磁石３１の極性と同じ極性にする。そうすると、図３Ａにおいて矢印で示されるように、極性が異なる永久磁石３１と電磁石４１と間に吸引力が生じ、この吸引力により引き戸４０が移動する。   As shown in FIG. 3A, the drive circuit 50 first sets the polarity of each electromagnet 41 to the same polarity as the polarity of the permanent magnet 31 that is substantially opposite to the electromagnet 41. 3A, an attractive force is generated between the permanent magnet 31 and the electromagnet 41 having different polarities, and the sliding door 40 is moved by this attractive force.

ここで、図３Ｂに示されるように。引き戸４０がある程度移動したところで、駆動回路５０は、各電磁石４１の極性の切り替えを行う。そうすると、図３Ｂにおいて矢印で示されるように、永久磁石３１と電磁石４１と間に吸引力が生じ、引き戸４０の移動が継続される。   Now, as shown in FIG. 3B. When the sliding door 40 has moved to some extent, the drive circuit 50 switches the polarity of each electromagnet 41. Then, as indicated by an arrow in FIG. 3B, an attractive force is generated between the permanent magnet 31 and the electromagnet 41, and the movement of the sliding door 40 is continued.

駆動回路５０は、このような電磁石４１の極性の切り替えの繰り返しにより、引き戸４０を移動させることができる。   The drive circuit 50 can move the sliding door 40 by repeating such switching of the polarity of the electromagnet 41.

なお、リニアモータ装置１０は、例えば、ユーザが引き戸４０を開け始めたとき、または、ユーザが引き戸４０を閉め始めたときに、ユーザの引き戸４０の開閉をアシストするように上記の動作を開始する。ユーザが引き戸４０を開け始めたとき、または、ユーザが引き戸４０を閉め始めたときは、例えば、ドアセンサによって検出される。   The linear motor device 10 starts the above-described operation so as to assist the user in opening and closing the sliding door 40, for example, when the user starts to open the sliding door 40 or when the user starts to close the sliding door 40. . When the user starts to open the sliding door 40 or when the user starts to close the sliding door 40, for example, it is detected by a door sensor.

しかしながら、リニアモータ装置１０は、人感センサを備え、人感センサが人を検知すると自動的に引き戸４０を開け、所定時間の経過後に閉じてもよい。つまり、リニアモータ装置１０は、自動ドアに適用されてもよい。   However, the linear motor device 10 may include a human sensor, and when the human sensor detects a person, the sliding door 40 may be automatically opened and closed after a predetermined time has elapsed. That is, the linear motor device 10 may be applied to an automatic door.

なお、図３Ａ及び図３Ｂの例においては、簡略化のため、複数の電磁石４１の極性の切り替えタイミングが同時であるように説明された。しかしながら、後述されるように、３つの電磁石４１は、例えば、１２０度ずつ位相がずれたタイミングで極性の切り替えが行われる。   In the example of FIGS. 3A and 3B, the polarity switching timings of the plurality of electromagnets 41 are described to be simultaneous for simplification. However, as will be described later, the polarity of the three electromagnets 41 is switched, for example, at a timing at which the phases are shifted by 120 degrees.

［回路構成］
次に、非接触給電回路６０及び駆動回路５０の具体的な回路構成について、ブロック図と回路図とを用いて説明する。図４は、リニアモータ装置１０の機能構成を示すブロック図である。図５は、非接触給電回路６０及び駆動回路５０の回路図である。なお、図４では、上枠２０、引き戸４０、複数の永久磁石３１も模式的に図示されている。 [Circuit configuration]
Next, specific circuit configurations of the non-contact power supply circuit 60 and the drive circuit 50 will be described with reference to a block diagram and a circuit diagram. FIG. 4 is a block diagram illustrating a functional configuration of the linear motor device 10. FIG. 5 is a circuit diagram of the non-contact power feeding circuit 60 and the drive circuit 50. In FIG. 4, the upper frame 20, the sliding door 40, and the plurality of permanent magnets 31 are also schematically illustrated.

まず、上枠２０に設けられる非接触給電回路６０について説明する。図４及び図５に示されるように、非接触給電回路６０は、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１と、第一のＤＣ−ＤＣ変換回路６２と、第一のインバータ回路６３と、第一制御部６４と、ライン型コイル６５とを有する。図４及び図５では、非接触給電回路６０に交流電力を供給する交流電源７０も図示されている。交流電源７０は、例えば、商用系統（電力系統）であり、交流電源７０から得られる交流電力は、周波数が５０Ｈｚまたは６０Ｈｚであり、かつ、実効値が１００Ｖである。   First, the non-contact power feeding circuit 60 provided on the upper frame 20 will be described. As shown in FIGS. 4 and 5, the non-contact power feeding circuit 60 includes a first AC-DC conversion circuit 61, a first DC-DC conversion circuit 62, a first inverter circuit 63, A control unit 64 and a line type coil 65 are provided. 4 and 5 also show an AC power supply 70 that supplies AC power to the non-contact power supply circuit 60. The AC power source 70 is, for example, a commercial system (power system), and the AC power obtained from the AC power source 70 has a frequency of 50 Hz or 60 Hz and an effective value of 100V.

第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１は、交流電源７０から得られる交流電力を直流電力に変換して出力する。第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１は、交流電力を全波整流して直流電圧を出力する４つのダイオードからなるブリッジ型の全波整流回路と、整流回路で整流された電力を平滑化する平滑コンデンサとからなる。なお、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１の具体的な構成は、このような構成に限定されず、交流電力を直流電力に変換できるのであればどのような回路が用いられてもよい。   The first AC-DC conversion circuit 61 converts AC power obtained from the AC power supply 70 into DC power and outputs it. The first AC-DC converter circuit 61 includes a bridge-type full-wave rectifier circuit composed of four diodes that full-wave rectifies AC power and outputs a DC voltage, and a smoother that smoothes the power rectified by the rectifier circuit. It consists of a capacitor. The specific configuration of the first AC-DC conversion circuit 61 is not limited to such a configuration, and any circuit may be used as long as AC power can be converted into DC power.

第一のＤＣ−ＤＣ変換回路６２は、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を第一のインバータ回路６３に適した直流電力に変換して出力する。第一のＤＣ−ＤＣ変換回路６２は、第一制御部６４によってトランジスタＳ０が高速にオン及びオフされることにより、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を降圧させるチョッピング式のＤＣ−ＤＣコンバータである。   The first DC-DC conversion circuit 62 converts the DC power output from the first AC-DC conversion circuit 61 into DC power suitable for the first inverter circuit 63 and outputs the DC power. The first DC-DC conversion circuit 62 is a chopping type that steps down the DC power output from the first AC-DC conversion circuit 61 when the transistor S0 is turned on and off at high speed by the first control unit 64. DC-DC converter.

なお、第一のＤＣ−ＤＣ変換回路６２の具体的な構成は、このような構成に限定されず、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を第一のインバータ回路６３に適した直流電力に変換できるのであればどのような回路が用いられてもよい。また、第一のＤＣ−ＤＣ変換回路６２は、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を変換する必要がない場合は、省略されてもよい。   The specific configuration of the first DC-DC conversion circuit 62 is not limited to such a configuration, and the DC power output from the first AC-DC conversion circuit 61 is supplied to the first inverter circuit 63. Any circuit may be used as long as it can be converted into suitable DC power. Further, the first DC-DC conversion circuit 62 may be omitted when it is not necessary to convert the DC power output from the first AC-DC conversion circuit 61.

第一のインバータ回路６３は、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力され、かつ、第一のＤＣ−ＤＣ変換回路６２によって変換された直流電力を交流電力にさらに変換して出力する。第一のインバータ回路６３は、トランジスタＳ１及びトランジスタＳ２が第一制御部６４によって交互にオン及びオフされるハーフブリッジ型のインバータ回路であるが、フルブリッジ型のインバータ回路であってもよく、特に限定されない。   The first inverter circuit 63 further converts the DC power output from the first AC-DC conversion circuit 61 and converted by the first DC-DC conversion circuit 62 into AC power and outputs the AC power. The first inverter circuit 63 is a half-bridge type inverter circuit in which the transistor S1 and the transistor S2 are alternately turned on and off by the first control unit 64, but may be a full-bridge type inverter circuit. It is not limited.

第一制御部６４は、トランジスタＳ０、トランジスタＳ１、及び、トランジスタＳ２をオン及びオフするための制御信号を出力する制御部である。第一制御部６４は、プロセッサ、マイクロコンピュータ、または、専用回路などにより実現される。   The first control unit 64 is a control unit that outputs a control signal for turning on and off the transistor S0, the transistor S1, and the transistor S2. The first control unit 64 is realized by a processor, a microcomputer, a dedicated circuit, or the like.

ライン型コイル６５は、第一のインバータ回路６３から出力される交流電力を駆動回路５０に非接触で送電する。なお、コンデンサ６６は、ライン型コイル６５と、ピックアップコイル５１との共振周波数を調整し、電力の利用効率を高めるために挿入されており、必要でなければ省略されてよい。   The line coil 65 transmits the AC power output from the first inverter circuit 63 to the drive circuit 50 in a contactless manner. The capacitor 66 is inserted in order to adjust the resonance frequency of the line coil 65 and the pickup coil 51 and increase the power utilization efficiency, and may be omitted if not necessary.

次に、駆動回路５０について説明する。駆動回路５０は、ピックアップコイル５１と、第二のＡＣ−ＤＣ変換回路５２と、第二のＤＣ−ＤＣ変換回路５３と、第二のインバータ回路５４と、第二制御部５５とを備える。   Next, the drive circuit 50 will be described. The drive circuit 50 includes a pickup coil 51, a second AC-DC conversion circuit 52, a second DC-DC conversion circuit 53, a second inverter circuit 54, and a second control unit 55.

ピックアップコイル５１は、ライン型コイル６５によって送電された交流電力を受電する。なお、コンデンサ５６は、ライン型コイル６５と、ピックアップコイル５１との共振周波数を調整し、電力の利用効率を高めるために挿入されており、必要でなければ省略されてよい。   The pickup coil 51 receives AC power transmitted by the line coil 65. The capacitor 56 is inserted in order to adjust the resonance frequency of the line coil 65 and the pickup coil 51 and increase the power use efficiency, and may be omitted if not necessary.

第二のＡＣ−ＤＣ変換回路５２は、ピックアップコイル５１によって受電された交流電力を直流電力に変換する。第二のＡＣ−ＤＣ変換回路５２は、交流電力を全波整流して直流電圧を出力する４つのダイオードからなるブリッジ型の全波整流回路と、整流回路で整流された電力を平滑化する平滑コンデンサとからなる。なお、第二のＡＣ−ＤＣ変換回路５２の具体的な構成は、このような構成に限定されず、交流電力を直流電力に変換できるのであればどのような回路が用いられてもよい。   The second AC-DC conversion circuit 52 converts AC power received by the pickup coil 51 into DC power. The second AC-DC conversion circuit 52 includes a bridge-type full-wave rectifier circuit composed of four diodes that full-wave rectifies AC power and outputs a DC voltage, and a smoother that smoothes the power rectified by the rectifier circuit. It consists of a capacitor. The specific configuration of the second AC-DC conversion circuit 52 is not limited to such a configuration, and any circuit may be used as long as AC power can be converted into DC power.

第二のＤＣ−ＤＣ変換回路５３は、第二のＡＣ−ＤＣ変換回路５２から出力される直流電力を第二のインバータ回路５４に適した直流電力に変換して出力する。第二のＤＣ−ＤＣ変換回路５３は、第二制御部５５によってトランジスタが高速にオン及びオフされることにより、第二のＡＣ−ＤＣ変換回路５２から出力される直流電力を降圧させるチョッピング式のＤＣ−ＤＣコンバータである。   The second DC-DC conversion circuit 53 converts the DC power output from the second AC-DC conversion circuit 52 into DC power suitable for the second inverter circuit 54 and outputs the DC power. The second DC-DC conversion circuit 53 is a chopping type that steps down the DC power output from the second AC-DC conversion circuit 52 when the transistor is turned on and off at high speed by the second control unit 55. It is a DC-DC converter.

なお、第二のＤＣ−ＤＣ変換回路５３の具体的な構成は、このような構成に限定されず、第二のＤＣ−ＤＣ変換回路５３から出力される直流電力を第二のインバータ回路５４に適した直流電力に変換できるのであればどのような回路が用いられてもよい。また、第二のＤＣ−ＤＣ変換回路５３は、第二のＤＣ−ＤＣ変換回路５３から出力される直流電力を変換する必要がない場合は、省略されてもよい。   Note that the specific configuration of the second DC-DC conversion circuit 53 is not limited to such a configuration, and the DC power output from the second DC-DC conversion circuit 53 is supplied to the second inverter circuit 54. Any circuit may be used as long as it can be converted into suitable DC power. Further, the second DC-DC conversion circuit 53 may be omitted when it is not necessary to convert the DC power output from the second DC-DC conversion circuit 53.

第二のインバータ回路５４は、第二のＡＣ−ＤＣ変換回路５２によって変換された直流電力であって、かつ、第二のＤＣ−ＤＣ変換回路５３によって変換された直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を複数の電磁石４１に与える。第二のインバータ回路５４は、１２０度ずつ位相のずれた交流電力を出力する３相インバータ回路であるが、特に限定されない。第二のインバータ回路５４から出力される３つの交流電力のそれぞれは、対応する１つの電磁石４１に印加される。   The second inverter circuit 54 converts the direct-current power converted by the second AC-DC conversion circuit 52 and the direct-current power converted by the second DC-DC conversion circuit 53 into alternating current power. The converted AC power is supplied to the plurality of electromagnets 41. The second inverter circuit 54 is a three-phase inverter circuit that outputs AC power whose phase is shifted by 120 degrees, but is not particularly limited. Each of the three AC powers output from the second inverter circuit 54 is applied to the corresponding one electromagnet 41.

なお、第二のインバータ回路５４は、３つのハイサイドスイッチ（トランジスタ）と、３つのローサイドスイッチ（トランジスタ）とを有し、一のハイサイドスイッチと組になるローサイドスイッチには、当該一のハイサイドスイッチに印加される制御信号と位相が反転した制御信号が印加される。また、３つのハイサイドスイッチのそれぞれには、１２０度ずつ位相がずれた制御信号が印加される。３つのローサイドスイッチについても同様である。   The second inverter circuit 54 includes three high-side switches (transistors) and three low-side switches (transistors). The low-side switch paired with one high-side switch includes the one high-side switch (transistor). A control signal whose phase is inverted from that of the control signal applied to the side switch is applied. In addition, a control signal whose phase is shifted by 120 degrees is applied to each of the three high-side switches. The same applies to the three low-side switches.

第二制御部５５は、第二のＤＣ−ＤＣ変換回路５３が有するトランジスタ、並びに、第二のインバータ回路５４に含まれる、３つのハイサイドスイッチ及び３つのローサイドスイッチをオン及びオフするための制御信号を出力する制御部である。第二制御部５５は、プロセッサ、マイクロコンピュータ、または、専用回路などにより実現される。   The second control unit 55 controls to turn on and off the three high-side switches and the three low-side switches included in the transistor included in the second DC-DC conversion circuit 53 and the second inverter circuit 54. It is a control part which outputs a signal. The second control unit 55 is realized by a processor, a microcomputer, a dedicated circuit, or the like.

［効果など］
以下、比較例を参照しながらリニアモータ装置１０により得られる効果について説明する。図６は、比較例に係るリニアモータ装置を示す模式図である。 [Effects, etc.]
Hereinafter, effects obtained by the linear motor device 10 will be described with reference to a comparative example. FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a linear motor device according to a comparative example.

図６に示される比較例に係るリニアモータ装置１００は、上枠１２０に取り付けられた複数の電磁石４１と、引き戸１４０に取り付けられた複数の永久磁石３１とを備える。   The linear motor device 100 according to the comparative example shown in FIG. 6 includes a plurality of electromagnets 41 attached to the upper frame 120 and a plurality of permanent magnets 31 attached to the sliding door 140.

ここで、リニアモータ装置１００においては、引き戸１４０が可動範囲内のどのような位置にあっても引き戸１４０を移動させることができるように、上枠１２０には、広範囲（例えば、図６に示される範囲Ａ）に電磁石４１を配置する必要がある。したがって、リニアモータ装置１００では、電磁石４１の個数が多くなるため、電磁石４１を駆動する駆動回路の規模の増大、及び、部品コストの増加が課題となる。   Here, in the linear motor device 100, the upper frame 120 has a wide range (for example, shown in FIG. 6) so that the sliding door 140 can be moved at any position within the movable range. It is necessary to arrange the electromagnet 41 in the range A). Therefore, in the linear motor device 100, since the number of electromagnets 41 increases, an increase in the scale of a drive circuit that drives the electromagnets 41 and an increase in component costs are problems.

これに対し、リニアモータ装置１０は、上枠２０に設けられたレール３０に沿って引き戸４０を移動させる。上枠２０は、構造物の一例であり、レール３０は、ガイドの一例であり、引き戸４０は、移動対象物の一例である。リニアモータ装置１０は、レール３０に沿って上枠２０に取り付けられる複数の永久磁石３１と、レール３０に沿って引き戸４０に取り付けられる複数の電磁石４１と、引き戸４０に取り付けられ、複数の電磁石４１を駆動する駆動回路５０と、上枠に取り付けられ、駆動回路５０に非接触給電を行う非接触給電回路６０とを備える。   In contrast, the linear motor device 10 moves the sliding door 40 along the rail 30 provided on the upper frame 20. The upper frame 20 is an example of a structure, the rail 30 is an example of a guide, and the sliding door 40 is an example of a moving object. The linear motor device 10 includes a plurality of permanent magnets 31 attached to the upper frame 20 along the rail 30, a plurality of electromagnets 41 attached to the sliding door 40 along the rail 30, and a plurality of electromagnets 41 attached to the sliding door 40. And a non-contact power supply circuit 60 that is attached to the upper frame and performs non-contact power supply to the drive circuit 50.

つまり、リニアモータ装置１０では、複数の永久磁石３１は、上枠２０に取り付けられ、複数の電磁石４１は、引き戸４０に取り付けられる。これにより、複数の永久磁石３１の数を増やして広範囲に配置すれば、リニアモータ装置１０に使用される電磁石４１の個数を減らすことができる。   That is, in the linear motor device 10, the plurality of permanent magnets 31 are attached to the upper frame 20, and the plurality of electromagnets 41 are attached to the sliding door 40. Thereby, if the number of the several permanent magnets 31 is increased and arrange | positioned in a wide range, the number of the electromagnets 41 used for the linear motor apparatus 10 can be reduced.

一般に、永久磁石３１は、電磁石４１よりも部品コストが低い。したがって、リニアモータ装置１０に使用される電磁石４１の個数が減ることによって、部品コストを低減することができる。   In general, the permanent magnet 31 has a lower component cost than the electromagnet 41. Accordingly, the number of electromagnets 41 used in the linear motor device 10 is reduced, so that the component cost can be reduced.

また、永久磁石３１には駆動回路は不要であるため、リニアモータ装置１０に使用される電磁石４１の個数が減ることによって、リニアモータ装置１０における回路規模（制御コスト）を低減することができる。   Since the permanent magnet 31 does not require a drive circuit, the circuit scale (control cost) in the linear motor device 10 can be reduced by reducing the number of electromagnets 41 used in the linear motor device 10.

また、引き戸４０に電磁石４１が取り付けられる場合、電磁石４１の電源を引き戸４０に配置することは、引き戸４０が移動するために困難である。これに対し、リニアモータ装置１０では、上枠２０側から引き戸４０側に非接触給電を行うことでこの課題が解決されている。   Moreover, when the electromagnet 41 is attached to the sliding door 40, it is difficult to arrange the power source of the electromagnet 41 in the sliding door 40 because the sliding door 40 moves. On the other hand, in the linear motor device 10, this problem is solved by performing non-contact power feeding from the upper frame 20 side to the sliding door 40 side.

また、非接触給電回路６０は、交流電源から得られる交流電力を直流電力に変換して出力する第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１と、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を交流電力に変換して出力する第一のインバータ回路６３と、第一のインバータ回路６３から出力される交流電力を駆動回路５０に非接触で送電するライン型コイル６５とを有する。また、駆動回路５０は、ライン型コイル６５によって送電された交流電力を受電するピックアップコイル５１と、ピックアップコイル５１によって受電された交流電力を直流電力に変換する第二のＡＣ−ＤＣ変換回路５２と、第二のＡＣ−ＤＣ変換回路５２によって変換された直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を複数の電磁石４１に与える第二のインバータ回路５４とを有する。   The non-contact power supply circuit 60 converts the AC power obtained from the AC power source into DC power and outputs the DC power, and the DC output from the first AC-DC conversion circuit 61. It has the 1st inverter circuit 63 which converts electric power into alternating current power, and outputs it, and the line type coil 65 which transmits the alternating current power output from the 1st inverter circuit 63 to the drive circuit 50 non-contactingly. The drive circuit 50 also includes a pickup coil 51 that receives AC power transmitted by the line coil 65, and a second AC-DC conversion circuit 52 that converts AC power received by the pickup coil 51 into DC power. And a second inverter circuit 54 that converts the DC power converted by the second AC-DC conversion circuit 52 into AC power and supplies the converted AC power to the plurality of electromagnets 41.

このような回路構成により、リニアモータ装置１０は、電磁石４１を駆動することができる。   With such a circuit configuration, the linear motor device 10 can drive the electromagnet 41.

また、ライン型コイル６５は、送電部の一例であり、ピックアップコイル５１は、受電部の一例である。言い換えれば、送電部は、レール３０に沿って延びるライン型コイル６５（レール３０に沿って延びる形状のコイル）を含み、受電部は、ライン型コイル６５から交流電力の供給を受けるコイル（ピックアップコイル）を含んでもよい。   The line coil 65 is an example of a power transmission unit, and the pickup coil 51 is an example of a power reception unit. In other words, the power transmission unit includes a line-type coil 65 (a coil extending along the rail 30) extending along the rail 30, and the power reception unit is a coil (pickup coil) that receives supply of AC power from the line-type coil 65. ) May be included.

これにより、リニアモータ装置１０の非接触給電回路６０は、電磁誘導方式で非接触給電を行うことができる。また、ライン型コイルが６５がレール３０に沿って延びているため、引き戸４０がレール３０に沿って移動しても、給電が途切れない。   Thereby, the non-contact electric power feeding circuit 60 of the linear motor apparatus 10 can perform non-contact electric power feeding by an electromagnetic induction system. In addition, since the line-type coil 65 extends along the rail 30, even when the sliding door 40 moves along the rail 30, power feeding is not interrupted.

なお、非接触給電回路６０は、電磁共鳴結合器（電磁界共鳴結合器）を利用した電磁界共鳴方式で非接触給電を行ってもよいし、電力を電磁波に変換しアンテナを介して送受信する電波方式で非接触給電を行ってもよい。つまり、送電部及び受電部のそれぞれは、電磁共鳴結合器であってもよいし、アンテナであってもよい。   The non-contact power supply circuit 60 may perform non-contact power supply by an electromagnetic resonance method using an electromagnetic resonance coupler (electromagnetic resonance coupler), or convert electric power into electromagnetic waves and transmit / receive via an antenna. You may perform non-contact electric power feeding by a radio wave system. That is, each of the power transmission unit and the power reception unit may be an electromagnetic resonance coupler or an antenna.

また、リニアモータ装置１０においては、複数の電磁石４１の数は、複数の永久磁石３１の数よりも少なくてもよい。   In the linear motor device 10, the number of the plurality of electromagnets 41 may be smaller than the number of the plurality of permanent magnets 31.

これにより、上述の部品コストの低減効果と、回路規模の低減効果が得られる。   Thereby, the reduction effect of the above-mentioned component cost and the reduction effect of a circuit scale are acquired.

また、上述のように、引き戸４０は、移動対象物の一例であり、上枠２０は、構造物の一例である。言い換えれば、移動対象物は、引き戸４０であり、構造物は、引き戸４０の上枠２０であってもよい。   Further, as described above, the sliding door 40 is an example of a moving object, and the upper frame 20 is an example of a structure. In other words, the moving object may be the sliding door 40, and the structure may be the upper frame 20 of the sliding door 40.

これにより、リニアモータ装置１０は、上枠２０に対して引き戸４０を移動させることができる。なお、移動対象物は、窓、カーテン、及びブラインドなどの室内（屋内）に設けられる移動対象物であってもよいし、屋外用のシャッターなどの屋外に設けられる移動対象物であってもよい。   Thereby, the linear motor device 10 can move the sliding door 40 with respect to the upper frame 20. The moving object may be a moving object provided indoors (indoors) such as windows, curtains, and blinds, or may be a moving object provided outdoors such as an outdoor shutter. .

また、ガイドの一例であるレール３０は、一部又は全部がカーブしていてもよい。つまり、リニアモータ装置１０は、移動対象物を真っ直ぐ動かすだけでなく、カーブさせることもできる。   Moreover, the rail 30 which is an example of a guide may be partially or entirely curved. That is, the linear motor device 10 can not only move the moving object straight but also make it curve.

（実施の形態２）
実施の形態２では、非接触給電回路及び駆動回路の構成が異なるリニアモータ装置の変形例について説明する。なお、実施の形態２において、実施の形態１で説明した構成要素と実質的に同一の構成要素については、同一の符号が付されて詳細な説明が省略される。 (Embodiment 2)
In the second embodiment, a modified example of a linear motor device having different configurations of the contactless power feeding circuit and the drive circuit will be described. In the second embodiment, components that are substantially the same as the components described in the first embodiment are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.

［変形例１］
まず、変形例１に係るリニアモータ装置について図７及び図８を用いて説明する。図７は、変形例１に係るリニアモータ装置の機能構成を示すブロック図である。図８は、変形例１に係るリニアモータ装置の、非接触給電回路及び駆動回路の回路図である。 [Modification 1]
First, a linear motor device according to Modification 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a block diagram illustrating a functional configuration of the linear motor device according to the first modification. FIG. 8 is a circuit diagram of a non-contact power feeding circuit and a driving circuit of the linear motor device according to the first modification.

図７に示されるように、変形例１に係るリニアモータ装置１１０は、複数の永久磁石３１と、複数の電磁石４１と、駆動回路１５０と、非接触給電回路１６０とを備える。複数の永久磁石３１及び非接触給電回路１６０は、上枠２０に取り付けられ、複数の電磁石４１及び駆動回路１５０は、引き戸４０に取り付けられる。   As shown in FIG. 7, the linear motor device 110 according to the first modification includes a plurality of permanent magnets 31, a plurality of electromagnets 41, a drive circuit 150, and a non-contact power feeding circuit 160. The plurality of permanent magnets 31 and the non-contact power supply circuit 160 are attached to the upper frame 20, and the plurality of electromagnets 41 and the drive circuit 150 are attached to the sliding door 40.

まず、非接触給電回路１６０について説明する。図７及び図８に示されるように、非接触給電回路１６０は、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１と、３相インバータ回路１６３と、第一制御部１６４と、３つのライン型コイル６５とを備える。３つのライン型コイル６５は、３相インバータ回路１６３の３つの出力に１対１で対応する。３つのライン型コイル６５は、送電部の一例である。   First, the non-contact power feeding circuit 160 will be described. 7 and 8, the non-contact power feeding circuit 160 includes a first AC-DC conversion circuit 61, a three-phase inverter circuit 163, a first control unit 164, three line coils 65, and the like. Is provided. The three line coils 65 correspond to the three outputs of the three-phase inverter circuit 163 on a one-to-one basis. The three line coils 65 are an example of a power transmission unit.

３相インバータ回路１６３は、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を交流電力に変換して出力する。３相インバータ回路１６３は、具体的には、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を、当該直流電力が所定の電圧波形に応じてパルス幅変調されたＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号に変換して出力する。所定の電圧波形は、例えば、正弦波であるが、電磁石４１を駆動するための電圧波形であれば他の電圧波形であってもよい。３相インバータ回路１６３のより詳細な動作については、後述する。   The three-phase inverter circuit 163 converts the DC power output from the first AC-DC conversion circuit 61 into AC power and outputs the AC power. Specifically, the three-phase inverter circuit 163 converts the DC power output from the first AC-DC conversion circuit 61 into PWM (Pulse Width Modulation) in which the DC power is pulse-width modulated according to a predetermined voltage waveform. ) Convert to signal and output. The predetermined voltage waveform is, for example, a sine wave, but may be another voltage waveform as long as it is a voltage waveform for driving the electromagnet 41. A more detailed operation of the three-phase inverter circuit 163 will be described later.

第一制御部１６４は、３相インバータ回路１６３に含まれる、３つのハイサイドスイッチ及び３つのローサイドスイッチをオン及びオフするための制御信号を出力する。ここで第一制御部１６４の制御信号の生成方法について、図９及び図１０を用いて説明する。図９は、第一制御部１６４の詳細構成を示す図である。図１０は、第一制御部１６４の制御信号の生成方法を示す図である。   The first control unit 164 outputs control signals for turning on and off the three high-side switches and the three low-side switches included in the three-phase inverter circuit 163. Here, a method of generating the control signal of the first control unit 164 will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 9 is a diagram illustrating a detailed configuration of the first control unit 164. FIG. 10 is a diagram illustrating a method for generating a control signal by the first control unit 164.

図９に示されるように、第一制御部１６４は、信号出力部１６４ａと、コンパレータ１６４ｂと、インバータ１６４ｃとを備える。なお、ここでのインバータは、上述のＤＣ−ＡＣインバータ回路ではなく、論理を反転させるインバータを意味する。   As shown in FIG. 9, the first control unit 164 includes a signal output unit 164a, a comparator 164b, and an inverter 164c. The inverter here means not an inverter circuit as described above but an inverter that inverts logic.

信号出力部１６４ａは、正弦波と、正弦波よりも周期の短い三角波を出力する。正弦波は、所定の電圧波形の一例である。ここで、信号出力部１６４ａから出力される正弦波と、信号出力部１６４ａから出力される三角波とは、信号レベルのピークトゥピーク値が同一である。   The signal output unit 164a outputs a sine wave and a triangular wave having a shorter cycle than the sine wave. A sine wave is an example of a predetermined voltage waveform. Here, the sine wave output from the signal output unit 164a and the triangular wave output from the signal output unit 164a have the same peak-to-peak value of the signal level.

コンパレータ１６４ｂは、正弦波と三角波の信号レベルを比較する。図１０に示されるように、コンパレータ１６４ｂは、例えば、三角波８２の信号レベルが正弦波８１の信号レベルよりも大きいときには、制御信号８３としてハイレベルを出力し、三角波８２の信号レベルが正弦波８１の信号レベル以下のときには、制御信号８３としてローレベルを出力する。   The comparator 164b compares the signal levels of the sine wave and the triangular wave. As shown in FIG. 10, for example, when the signal level of the triangular wave 82 is larger than the signal level of the sine wave 81, the comparator 164 b outputs a high level as the control signal 83 and the signal level of the triangular wave 82 is the sine wave 81. When the signal level is equal to or lower than the signal level, a low level is output as the control signal 83.

コンパレータ１６４ｂ出力される制御信号８３は、そのまま第一の制御信号として、３相インバータ回路１６３のハイサイドスイッチの制御に用いられる。また、コンパレータ１６４ｂから出力される信号がインバータ１６４ｃによって反転されたものは、第二の制御信号として、３相インバータ回路１６３のローサイドスイッチの制御に用いられる。   The control signal 83 output from the comparator 164b is directly used as a first control signal for controlling the high-side switch of the three-phase inverter circuit 163. The signal output from the comparator 164b is inverted by the inverter 164c and used as the second control signal for controlling the low-side switch of the three-phase inverter circuit 163.

なお、図９では図示されないが、図８に図示されるように第一制御部１６４からは、第一の制御信号と第二の制御信号の組（以下、制御信号の組と記載する）が、３組出力される。これら３組の制御信号は、位相が１２０度ずつずれている。   Although not shown in FIG. 9, a set of a first control signal and a second control signal (hereinafter referred to as a set of control signals) is supplied from the first control unit 164 as shown in FIG. Three sets are output. These three sets of control signals are out of phase by 120 degrees.

３相インバータ回路１６３においては、１組のハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチが、１つの制御信号の組によって制御される。つまり、３組のハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチのそれぞれの組には、互いに位相が異なる第一の制御信号及び第二の制御信号の組が印加される。この結果、３つのライン型コイル６５のそれぞれには、３相インバータ回路１６３から互いに位相が異なるＰＷＭ信号が出力される。   In the three-phase inverter circuit 163, one set of high-side switch and low-side switch is controlled by one set of control signals. That is, a set of the first control signal and the second control signal having different phases is applied to each of the three sets of the high-side switch and the low-side switch. As a result, PWM signals having different phases are output from the three-phase inverter circuit 163 to each of the three line coils 65.

以上説明したように、３相インバータ回路１６３は、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を、互いに位相の異なる３つのＰＷＭ信号に変換して出力する。言い換えれば、３相インバータ回路１６３は、ＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を、正弦波に応じてパルス幅変調して出力する。そして、３つのライン型コイル６５は、３相インバータ回路１６３から出力される３つのＰＷＭ信号を駆動回路１５０に非接触で送電する。   As described above, the three-phase inverter circuit 163 converts the DC power output from the first AC-DC conversion circuit 61 into three PWM signals having different phases and outputs the PWM signals. In other words, the three-phase inverter circuit 163 outputs the direct-current power output from the AC-DC conversion circuit 61 by performing pulse width modulation according to the sine wave. The three line coils 65 transmit the three PWM signals output from the three-phase inverter circuit 163 to the drive circuit 150 in a contactless manner.

次に、駆動回路１５０について説明する。図７及び図８に示されるように、駆動回路１５０は、３つのピックアップコイル５１と、フィルタ回路１５１と、３つの電磁石４１とを備える。３つのピックアップコイル５１は、受電部の一例である。   Next, the drive circuit 150 will be described. As shown in FIGS. 7 and 8, the drive circuit 150 includes three pickup coils 51, a filter circuit 151, and three electromagnets 41. The three pickup coils 51 are an example of a power receiving unit.

３つのピックアップコイル５１は、３つのライン型コイル６５に１対１で対応する。１つのピックアップコイル５１は、１つのライン型コイル６５によって送電された交流電力を受電する。より詳細には、１つのピックアップコイル５１は、１つのライン型コイルによって送電されたＰＷＭ信号を受電する。   The three pickup coils 51 correspond to the three line coils 65 on a one-to-one basis. One pickup coil 51 receives AC power transmitted by one line coil 65. More specifically, one pickup coil 51 receives a PWM signal transmitted by one line coil.

フィルタ回路１５１は、ピックアップコイル５１によって受電された交流電力をフィルタリングして電磁石４１に与える。フィルタ回路１５１は、具体的には、ＬＣフィルタであるが、その他のフィルタ回路であってもよい。フィルタ回路１５１は、３つのピックアップコイル５１によって受電されたＰＷＭ信号をフィルタリングすることにより所定の電圧波形を有する交流電力を３つの電磁石４１に与える。   The filter circuit 151 filters the AC power received by the pickup coil 51 and gives it to the electromagnet 41. The filter circuit 151 is specifically an LC filter, but may be another filter circuit. The filter circuit 151 applies AC power having a predetermined voltage waveform to the three electromagnets 41 by filtering the PWM signals received by the three pickup coils 51.

フィルタ回路１５１は、言い換えれば、ＰＷＭ信号を復調することで得られる正弦波を電磁石４１に与える。このとき３つの電磁石４１には、位相が１２０度ずつずれた正弦波（例えば、位相が０°、１２０°、及び２４０°の正弦波）がそれぞれ与えられる。   In other words, the filter circuit 151 provides the electromagnet 41 with a sine wave obtained by demodulating the PWM signal. At this time, the three electromagnets 41 are respectively provided with sine waves whose phases are shifted by 120 degrees (for example, sine waves whose phases are 0 °, 120 °, and 240 °).

以上説明したように、３つのピックアップコイル５１は、３つのライン型コイル６５によって送電された３つのＰＷＭ信号を受電する。フィルタ回路１５１は、３つのピックアップコイル５１によって受電された３つのＰＷＭ信号をフィルタリングすることにより、互いに位相の異なる３つの交流電力であって、それぞれが所定の電圧波形を有する交流電力を３つの電磁石４１に与える。   As described above, the three pickup coils 51 receive the three PWM signals transmitted by the three line coils 65. The filter circuit 151 filters the three PWM signals received by the three pickup coils 51, thereby converting the three AC powers having different phases from each other into three AC magnets each having a predetermined voltage waveform. 41.

なお、変形例１に係るリニアモータ装置１１０の構造については図示されないが、リニアモータ装置１１０は、図１及び図２で示されたライン型コイル６５と、ピックアップコイル５１との組が３組設けられる構造となる。その他の構造は、図１及び図２に示されるリニアモータ装置１０とほぼ同様である。   Although the structure of the linear motor device 110 according to the modified example 1 is not shown, the linear motor device 110 includes three sets of the line coil 65 and the pickup coil 51 shown in FIGS. 1 and 2. Structure. Other structures are almost the same as those of the linear motor device 10 shown in FIGS.

［変形例１の効果等］
変形例１に係るリニアモータ装置１１０は、非接触給電回路１６０と、駆動回路１５０とを有する。非接触給電回路１６０は、交流電源７０から得られる交流電力を直流電力に変換して出力する第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１と、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を交流電力に変換して出力する３相インバータ回路１６３と、３相インバータ回路１６３から出力される交流電力を駆動回路に非接触で送電する送電部とを有する。送電部は、具体的には、３つのライン型コイル６５である。 [Effects of Modification 1]
The linear motor device 110 according to the first modification includes a non-contact power supply circuit 160 and a drive circuit 150. The non-contact power supply circuit 160 converts the AC power obtained from the AC power source 70 into DC power and outputs the DC power, and the DC power output from the first AC-DC conversion circuit 61. Has a three-phase inverter circuit 163 that converts AC power into AC power and outputs it, and a power transmission unit that transmits AC power output from the three-phase inverter circuit 163 to the drive circuit in a contactless manner. Specifically, the power transmission unit is three line coils 65.

駆動回路１５０は、送電部によって送電された交流電力を受電する受電部と、受電部によって受電された交流電力をフィルタリングして複数の電磁石４１に与えるフィルタ回路１５１とを有する。受電部は、具体的には、３つのピックアップコイル５１であり、フィルタ回路１５１は、具体的には、ＬＣフィルタを含む。   The drive circuit 150 includes a power reception unit that receives AC power transmitted by the power transmission unit, and a filter circuit 151 that filters the AC power received by the power reception unit and applies the AC power to the plurality of electromagnets 41. Specifically, the power reception unit is three pickup coils 51, and the filter circuit 151 specifically includes an LC filter.

以上のような回路構成によれば、引き戸４０に設けられるのは、フィルタ回路１５１と３つのピックアップコイルのみとなり、引き戸４０側の回路構成を簡素化することができる。リニアモータ装置１１０を既築の住宅の引き戸４０に適用するような場合、移動する引き戸４０側の回路構成が簡素化されると、駆動回路５０を引き戸４０が有する戸車用の空間に収容することが容易となる。つまり、駆動回路５０の引き戸４０への組み込みが容易となり、上記空間に駆動回路５０が収容できれば、引き戸４０の加工を最小限に抑えることができる。また、引き戸４０に取り付けられる部材を軽量化できる利点もある。   According to the circuit configuration as described above, only the filter circuit 151 and the three pickup coils are provided in the sliding door 40, and the circuit configuration on the sliding door 40 side can be simplified. When the linear motor device 110 is applied to the sliding door 40 of an existing house, when the circuit configuration on the side of the moving sliding door 40 is simplified, the drive circuit 50 is accommodated in the space for the doorwheel of the sliding door 40. Becomes easy. That is, the drive circuit 50 can be easily incorporated into the sliding door 40, and if the drive circuit 50 can be accommodated in the space, the processing of the sliding door 40 can be minimized. In addition, there is an advantage that a member attached to the sliding door 40 can be reduced in weight.

３相インバータ回路１６３は、具体的には、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を、所定の電圧波形に応じてパルス幅変調したＰＷＭ信号に変換して出力する。さらに具体的には、３相インバータ回路１６３は、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を、互いに位相の異なる３つのＰＷＭ信号に変換して出力する。   Specifically, the three-phase inverter circuit 163 converts the DC power output from the first AC-DC conversion circuit 61 into a PWM signal that is pulse-width modulated according to a predetermined voltage waveform, and outputs the PWM signal. More specifically, the three-phase inverter circuit 163 converts the DC power output from the first AC-DC conversion circuit 61 into three PWM signals having different phases and outputs the PWM signals.

送電部は、具体的には、３相インバータ回路１６３から出力されるＰＷＭ信号を駆動回路に非接触で送電する。送電部は、さらに具体的には、３相インバータ回路１６３から出力される３つのＰＷＭ信号を駆動回路５０に非接触で送電する。   Specifically, the power transmission unit transmits the PWM signal output from the three-phase inverter circuit 163 to the drive circuit in a contactless manner. More specifically, the power transmission unit transmits the three PWM signals output from the three-phase inverter circuit 163 to the drive circuit 50 in a contactless manner.

受電部は、具体的には、送電部によって送電されたＰＷＭ信号を受電する。受電部は、さらに具体的には、送電部によって送電された３つのＰＷＭ信号を受電する。   Specifically, the power reception unit receives the PWM signal transmitted by the power transmission unit. More specifically, the power reception unit receives three PWM signals transmitted by the power transmission unit.

フィルタ回路１５１は、具体的には、受電部によって受電されたＰＷＭ信号をフィルタリングすることにより所定の電圧波形を有する交流電力を複数の電磁石４１に与える。フィルタ回路１５１は、さらに具体的には、フィルタ回路１５１は、受電部によって受電された３つのＰＷＭ信号をフィルタリングすることにより、互いに位相の異なる３つの交流電力であって、それぞれが所定の電圧波形を有する３つの交流電力を複数の電磁石４１に与える。   Specifically, the filter circuit 151 applies AC power having a predetermined voltage waveform to the plurality of electromagnets 41 by filtering the PWM signal received by the power receiving unit. More specifically, the filter circuit 151 filters the three PWM signals received by the power receiving unit to generate three AC powers having different phases, each having a predetermined voltage waveform. Are provided to a plurality of electromagnets 41.

このような回路構成によれば、リニアモータ装置１１０は、ＰＷＭ信号を用いて所定の電圧波形を有する交流電力を複数の電磁石４１のそれぞれに与えることができる。   According to such a circuit configuration, the linear motor device 110 can apply AC power having a predetermined voltage waveform to each of the plurality of electromagnets 41 using the PWM signal.

［変形例２］
次に、変形例２に係るリニアモータ装置について図１１及び図１２を用いて説明する。図１１は、変形例２に係るリニアモータ装置の機能構成を示すブロック図である。図１２は、変形例２に係るリニアモータ装置の、非接触給電回路及び駆動回路の回路図である。 [Modification 2]
Next, a linear motor device according to Modification 2 will be described with reference to FIGS. 11 and 12. FIG. 11 is a block diagram illustrating a functional configuration of the linear motor device according to the second modification. FIG. 12 is a circuit diagram of a non-contact power feeding circuit and a driving circuit of the linear motor device according to the second modification.

図１１に示されるように、変形例１に係るリニアモータ装置２１０は、複数の永久磁石３１と、複数の電磁石４１と、駆動回路２５０と、非接触給電回路２６０とを備える。複数の永久磁石３１及び非接触給電回路２６０は、上枠２０に取り付けられ、複数の電磁石４１及び駆動回路２５０は、引き戸４０に取り付けられる。   As shown in FIG. 11, the linear motor device 210 according to Modification 1 includes a plurality of permanent magnets 31, a plurality of electromagnets 41, a drive circuit 250, and a non-contact power feeding circuit 260. The plurality of permanent magnets 31 and the non-contact power supply circuit 260 are attached to the upper frame 20, and the plurality of electromagnets 41 and the drive circuit 250 are attached to the sliding door 40.

まず、非接触給電回路２６０について説明する。図１１及び図１２に示されるように、非接触給電回路２６０は、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１と、第一のＤＣ−ＤＣ変換回路６２と、２相インバータ回路２６３と、第一制御部２６４と、２つのライン型コイル６５とを備える。２つのライン型コイル６５は、２相インバータ回路２６３の２つの出力に１対１で対応する。２つのライン型コイル６５は、送電部の一例である。   First, the non-contact power feeding circuit 260 will be described. 11 and 12, the non-contact power feeding circuit 260 includes a first AC-DC conversion circuit 61, a first DC-DC conversion circuit 62, a two-phase inverter circuit 263, and a first control. A unit 264 and two line coils 65 are provided. The two line coils 65 correspond one-to-one to the two outputs of the two-phase inverter circuit 263. The two line coils 65 are an example of a power transmission unit.

２相インバータ回路２６３は、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力され、かつ、第一のＤＣ−ＤＣ変換回路６２によって変換された直流電力を、交流電力にさらに変換して出力する。２相インバータ回路２６３は、具体的には、第一のＤＣ−ＤＣ変換回路６２から出力される直流電力を、当該直流電力が所定の電圧波形に応じてパルス幅変調されたＰＷＭ信号に変換して出力する。所定の電圧波形は、例えば、正弦波であるが、電磁石４１を駆動するための電圧波形であれば他の電圧波形であってもよい。なお、第一のＤＣ−ＤＣ変換回路６２が省略される場合、２相インバータ回路２６３は、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を、交流電力に変換して出力する。２相インバータ回路２６３のより詳細な動作については、後述する。   The two-phase inverter circuit 263 further converts the DC power output from the first AC-DC conversion circuit 61 and converted by the first DC-DC conversion circuit 62 into AC power and outputs the AC power. Specifically, the two-phase inverter circuit 263 converts the DC power output from the first DC-DC conversion circuit 62 into a PWM signal in which the DC power is pulse-width modulated according to a predetermined voltage waveform. Output. The predetermined voltage waveform is, for example, a sine wave, but may be another voltage waveform as long as it is a voltage waveform for driving the electromagnet 41. When the first DC-DC conversion circuit 62 is omitted, the two-phase inverter circuit 263 converts the DC power output from the first AC-DC conversion circuit 61 into AC power and outputs the AC power. A more detailed operation of the two-phase inverter circuit 263 will be described later.

第一制御部２６４は、２相インバータ回路２６３に含まれる、２つのハイサイドスイッチ及び２つのローサイドスイッチをオン及びオフするための制御信号を出力する。ここで第一制御部２６４の制御信号の生成方法は、図９及び図１０を用いて説明された第一制御部１６４の制御信号の生成方法とほぼ同一である。第一制御部２６４からは、ハイサイドスイッチを制御するための第一の制御信号とローサイドスイッチを制御するための第二の制御信号との組（以下、制御信号の組と記載する）が、２組出力される。これら２組の制御信号は、位相が９０度ずれている。   The first control unit 264 outputs a control signal for turning on and off two high-side switches and two low-side switches included in the two-phase inverter circuit 263. Here, the control signal generation method of the first control unit 264 is almost the same as the control signal generation method of the first control unit 164 described with reference to FIGS. 9 and 10. From the first control unit 264, a set of a first control signal for controlling the high-side switch and a second control signal for controlling the low-side switch (hereinafter referred to as a set of control signals), Two sets are output. These two sets of control signals are 90 degrees out of phase.

２相インバータ回路２６３においては、１組のハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチが、１つの制御信号の組によって制御される。つまり、２組のハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチのそれぞれの組には、互いに位相が異なる第一の制御信号及び第二の制御信号の組が印加される。   In the two-phase inverter circuit 263, one set of high-side switch and low-side switch is controlled by one set of control signals. That is, a set of the first control signal and the second control signal having different phases is applied to each of the two sets of the high-side switch and the low-side switch.

そして、この結果、２つのライン型コイル６５のそれぞれには、２相インバータ回路２６３から互いに位相が異なるＰＷＭ信号が出力される。   As a result, PWM signals having different phases are output from the two-phase inverter circuit 263 to each of the two line coils 65.

以上説明したように、２相インバータ回路２６３は、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を、互いに位相の異なる２つのＰＷＭ信号に変換して出力する。言い換えれば、２相インバータ回路２６３は、ＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力され、かつ、第一のＤＣ−ＤＣ変換回路６２によって変換された直流電力を、正弦波に応じてパルス幅変調して出力する。そして、２つのライン型コイル６５は、２相インバータ回路２６３から出力される２つのＰＷＭ信号を駆動回路２５０に非接触で送電する。   As described above, the two-phase inverter circuit 263 converts the DC power output from the first AC-DC conversion circuit 61 into two PWM signals having different phases and outputs the PWM signals. In other words, the two-phase inverter circuit 263 outputs the direct-current power output from the AC-DC conversion circuit 61 and converted by the first DC-DC conversion circuit 62 by pulse width modulation according to the sine wave. To do. The two line-type coils 65 transmit the two PWM signals output from the two-phase inverter circuit 263 to the drive circuit 250 in a contactless manner.

次に、駆動回路２５０について説明する。図１１及び図１２に示されるように、駆動回路２５０は、２つのピックアップコイル５１と、フィルタ回路２５１と、３つの電磁石４１とを備える。２つのピックアップコイル５１は、受電部の一例である。   Next, the drive circuit 250 will be described. As shown in FIGS. 11 and 12, the drive circuit 250 includes two pickup coils 51, a filter circuit 251, and three electromagnets 41. The two pickup coils 51 are an example of a power reception unit.

２つのピックアップコイル５１は、２つのライン型コイル６５に１対１で対応する。１つのピックアップコイル５１は、１つのライン型コイル６５によって送電された交流電力を受電する。より詳細には、１つのピックアップコイル５１は、１つのライン型コイルによって送電されたＰＷＭ信号を受電する。   The two pickup coils 51 correspond to the two line coils 65 on a one-to-one basis. One pickup coil 51 receives AC power transmitted by one line coil 65. More specifically, one pickup coil 51 receives a PWM signal transmitted by one line coil.

フィルタ回路２５１は、ピックアップコイル５１によって受電された交流電力をフィルタリングして電磁石４１に与える。フィルタ回路２５１は、具体的には、ＬＣフィルタであるが、その他のフィルタ回路であってもよい。   The filter circuit 251 filters the AC power received by the pickup coil 51 and gives it to the electromagnet 41. The filter circuit 251 is specifically an LC filter, but may be another filter circuit.

フィルタ回路２５１は、２つのピックアップコイル５１によって受電されたＰＷＭ信号をフィルタリングすることにより所定の電圧波形を有する２つ交流電力を３つの電磁石４１に与える。より詳細には、フィルタ回路２５１の２つの出力端子のうち一方の出力端子には、２つの電磁石４１が、互いに極性が逆になるように接続され、フィルタ回路２５１の２つの出力端子のうち他方の出力端子には、電磁石４１が１つ接続される。言い換えれば、フィルタ回路２５１から出力される２つの交流電力のうち少なくとも一方は、複数の電磁石４１に含まれる２つの電磁石４１によって共用される。   The filter circuit 251 applies two AC powers having a predetermined voltage waveform to the three electromagnets 41 by filtering the PWM signals received by the two pickup coils 51. More specifically, two electromagnets 41 are connected to one output terminal of the two output terminals of the filter circuit 251 so that the polarities are opposite to each other, and the other of the two output terminals of the filter circuit 251 is the other one. One electromagnet 41 is connected to the output terminal. In other words, at least one of the two AC powers output from the filter circuit 251 is shared by the two electromagnets 41 included in the plurality of electromagnets 41.

これにより、上記一方の出力端子に接続された２つの電磁石４１には、位相０°の正弦波が与えられるが、２つの電磁石４１の一方の電磁石４１は、逆極性となるように接続されているため、当該電磁石４１は、位相が１８０°の正弦波が与えられているに等しくなる。一方で、上記他方の出力端子に接続された電磁石４１には、位相が９０°の正弦波が与えられる。このように、リニアモータ装置２１０では、２相インバータ回路２６３が用いられるにも関わらず、３相分の電磁石４１の駆動が可能である。   Thereby, a sine wave having a phase of 0 ° is given to the two electromagnets 41 connected to the one output terminal, but one electromagnet 41 of the two electromagnets 41 is connected to have opposite polarities. Therefore, the electromagnet 41 is equivalent to a sine wave having a phase of 180 °. On the other hand, a sine wave having a phase of 90 ° is given to the electromagnet 41 connected to the other output terminal. As described above, the linear motor device 210 can drive the electromagnets 41 for three phases although the two-phase inverter circuit 263 is used.

以上説明したように、２つのピックアップコイル５１は、２つのライン型コイル６５によって送電された２つのＰＷＭ信号を受電する。フィルタ回路２５１は、２つのピックアップコイル５１によって受電された３つのＰＷＭ信号をフィルタリングすることにより、互いに位相の異なる２つの交流電力であって、それぞれが所定の電圧波形を有する交流電力を３つの電磁石４１に与える。フィルタ回路２５１から出力される２つの交流電力のうち少なくとも一方は、複数の電磁石４１に含まれる２つの電磁石４１によって共用される。   As described above, the two pickup coils 51 receive the two PWM signals transmitted by the two line coils 65. The filter circuit 251 filters the three PWM signals received by the two pickup coils 51, thereby converting two AC powers having different phases from each other into three AC magnets each having a predetermined voltage waveform. 41. At least one of the two AC powers output from the filter circuit 251 is shared by the two electromagnets 41 included in the plurality of electromagnets 41.

なお、変形例２に係るリニアモータ装置２１０の構造については図示されないが、リニアモータ装置２１０は、図１及び図２で示されたライン型コイル６５と、ピックアップコイル５１との組が２組設けられる構造となる。その他の構造は、図１及び図２に示されるリニアモータ装置１０とほぼ同様である。   Although the structure of the linear motor device 210 according to the modified example 2 is not shown, the linear motor device 210 is provided with two sets of the line coil 65 and the pickup coil 51 shown in FIGS. 1 and 2. Structure. Other structures are almost the same as those of the linear motor device 10 shown in FIGS.

［変形例２の効果等］
変形例２に係るリニアモータ装置２１０は、非接触給電回路２６０と、駆動回路２５０とを有する。非接触給電回路２６０が有する２相インバータ回路２６３は、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を、互いに位相の異なる２つのＰＷＭ信号に変換して出力する。送電部は、２相インバータ回路２６３から出力される２つのＰＷＭ信号を駆動回路２５０に非接触で送電する。受電部は、送電部によって送電された２つのＰＷＭ信号を受電する。フィルタ回路２５１は、受電部が受電した２つのＰＷＭ信号をフィルタリングすることにより、互いに位相の異なる２つの交流電力であって、それぞれが所定の電圧波形を有する２つの交流電力を複数の電磁石４１に与える。そして、２つの交流電力のうち少なくとも一方は、複数の電磁石４１に含まれる２つの電磁石によって共用される。 [Effects of Modification 2]
The linear motor device 210 according to the second modification includes a non-contact power feeding circuit 260 and a drive circuit 250. The two-phase inverter circuit 263 included in the non-contact power feeding circuit 260 converts the DC power output from the first AC-DC conversion circuit 61 into two PWM signals having different phases and outputs the PWM signal. The power transmission unit transmits the two PWM signals output from the two-phase inverter circuit 263 to the drive circuit 250 in a contactless manner. The power reception unit receives the two PWM signals transmitted by the power transmission unit. The filter circuit 251 filters the two PWM signals received by the power receiving unit so that two AC powers having different phases from each other and each having a predetermined voltage waveform are applied to the plurality of electromagnets 41. give. At least one of the two AC powers is shared by the two electromagnets included in the plurality of electromagnets 41.

これにより、フィルタ回路２５１の回路規模を、フィルタ回路１５１よりもさらに簡素化することができる。したがって、リニアモータ装置２１０を既築の住宅の引き戸４０に適用するような場合に、駆動回路５０を引き戸４０が有する戸車用の空間に収容することがさらに容易となる。つまり、駆動回路５０の引き戸４０への組み込みがさらに容易となり、引き戸４０の加工を最小限に抑えることができる。また、引き戸４０に取り付けられる部材を軽量化できる利点もある。   Thereby, the circuit scale of the filter circuit 251 can be further simplified than the filter circuit 151. Therefore, when the linear motor device 210 is applied to the sliding door 40 of an existing house, it becomes easier to accommodate the drive circuit 50 in the space for the doorwheel of the sliding door 40. That is, the drive circuit 50 can be more easily incorporated into the sliding door 40, and the processing of the sliding door 40 can be minimized. In addition, there is an advantage that a member attached to the sliding door 40 can be reduced in weight.

また、２相インバータ回路２６３が用いられることにより、３相インバータ回路１６３よりもスイッチング素子（トランジスタ）の数を減らすことができる。同様に、リニアモータ装置１１０よりもライン型コイル６５及びピックアップコイル５１の数を減らすことができる。このため、部品コストを低減することができる。   Further, by using the two-phase inverter circuit 263, the number of switching elements (transistors) can be reduced as compared with the three-phase inverter circuit 163. Similarly, the number of line coils 65 and pickup coils 51 can be reduced as compared with the linear motor device 110. For this reason, component cost can be reduced.

なお、変形例１と変形例２とは組み合わされてもよく、変形例１のフィルタ回路１５１において、１つの出力端子に２つの電磁石４１が互いに極性が逆になるように接続されてもよい。   Modification 1 and Modification 2 may be combined, and in the filter circuit 151 of Modification 1, two electromagnets 41 may be connected to one output terminal so that their polarities are opposite to each other.

（他の実施の形態）
以上、実施の形態に係るリニアモータ装置について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。 (Other embodiments)
The linear motor device according to the embodiment has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment.

例えば、上記実施の形態では、複数の磁石及び非接触給電回路は、上枠に取り付けられたが、下枠（敷居）に取り付けられてもよい。つまり、複数の磁石及び非接触給電回路は、床下に埋め込まれてもよい。   For example, in the above embodiment, the plurality of magnets and the non-contact power supply circuit are attached to the upper frame, but may be attached to the lower frame (sill). That is, the plurality of magnets and the non-contact power feeding circuit may be embedded under the floor.

また、上記実施の形態では、引き戸は、住宅内に設置されるものとして説明されたが、上記実施の形態に係るリニアモータ装置は、ビルのエントランスに設けられたスライドドアなど、その他の引き戸を移動対象物とすることもできる。また、上記実施の形態に係るリニアモータ装置は、窓、カーテン、ブラインド、またはシャッターなどを移動対象物としてもよい。また、移動対象物は、屋内に設けられてもよいし、屋外に設けられてもよい。また、ユーザによって手動で移動可能な物品が移動対象物とされてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the sliding door was demonstrated as what is installed in a house, the linear motor apparatus which concerns on the said embodiment has other sliding doors, such as a slide door provided in the entrance of a building. It can also be a moving object. Moreover, the linear motor device according to the above embodiment may use a window, a curtain, a blind, a shutter, or the like as a moving object. Further, the moving object may be provided indoors or outdoors. In addition, an article that can be manually moved by the user may be set as the moving object.

また、移動対象物の移動方向は、特に限定されず、上記実施の形態に係るリニアモータ装置は、移動対象物を水平方向に移動させてもよいし、鉛直方向（垂直方向）に移動させてもよい。また、上記実施の形態に係るリニアモータ装置は、移動対象物を直線的に動かすだけでなく、カーブさせてもよい。   Further, the moving direction of the moving object is not particularly limited, and the linear motor device according to the above embodiment may move the moving object in the horizontal direction or move it in the vertical direction (vertical direction). Also good. In addition, the linear motor device according to the above embodiment may not only move the moving object linearly but also make it curve.

また、上記実施の形態で説明された回路構成は、一例であり、本発明は上記回路構成に限定されない。つまり、上記回路構成と同様に、本発明の特徴的な機能を実現できる回路も本発明に含まれる。例えば、上記回路構成と同様の機能を実現できる範囲で、ある素子に対して、直列又は並列に、スイッチング素子（トランジスタ）、抵抗素子、又は容量素子等の素子を接続したものも本発明に含まれる。言い換えれば、上記実施の形態における「接続される」とは、２つの端子（ノード）が直接接続される場合に限定されるものではなく、同様の機能が実現できる範囲において、当該２つの端子（ノード）が、素子を介して接続される場合も含む。   Further, the circuit configuration described in the above embodiment is an example, and the present invention is not limited to the above circuit configuration. That is, like the above circuit configuration, a circuit that can realize a characteristic function of the present invention is also included in the present invention. For example, the present invention includes a device in which a device such as a switching device (transistor), a resistor, or a capacitor is connected in series or in parallel to a certain device within a range in which a function similar to the above circuit configuration can be realized It is. In other words, the term “connected” in the above embodiment is not limited to the case where two terminals (nodes) are directly connected, and the two terminals ( Node) is connected through an element.

また、上記実施の形態において、各構成要素（例えば、第一制御部及び第二制御部）は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。   In the above embodiment, each component (for example, the first control unit and the second control unit) is configured by dedicated hardware or executed by executing a software program suitable for each component. May be. Each component may be realized by a program execution unit such as a CPU or a processor reading and executing a software program recorded on a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory.

また、本発明の全般的または具体的な態様は、他の装置またはシステムとして実現されてもよい。例えば、本発明は、上記実施の形態に係るリニアモータ装置と、引き戸とを備える引き戸装置として実現されてもよい。   In addition, the general or specific aspect of the present invention may be realized as another device or system. For example, this invention may be implement | achieved as a sliding door apparatus provided with the linear motor apparatus which concerns on the said embodiment, and a sliding door.

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。   In addition, it is realized by variously conceiving various modifications conceived by those skilled in the art for each embodiment, or by arbitrarily combining the components and functions in each embodiment without departing from the spirit of the present invention. This form is also included in the present invention.

１０、１００、１１０、２１０ リニアモータ装置
２０、１２０ 上枠（構造物）
３０ レール（ガイド）
３１ 永久磁石
４０、１４０ 引き戸（移動対象物）
４１ 電磁石
５０、１５０、２５０ 駆動回路
５１ ピックアップコイル（受電部）
５２ 第二のＡＣ−ＤＣ変換回路
５４ 第二のインバータ回路
６０、１６０、２６０ 非接触給電回路
６１ 第一のＡＣ−ＤＣ変換回路（ＡＣ−ＤＣ変換回路）
６３ 第一のインバータ回路
６５ ライン型コイル（送電部）
７０ 交流電源
１５１、２５１ フィルタ回路
１６３ ３相インバータ回路（インバータ回路）
２６３ ２相インバータ回路（インバータ回路） 10, 100, 110, 210 Linear motor device 20, 120 Upper frame (structure)
30 rails (guide)
31 Permanent magnet 40, 140 Sliding door (moving object)
41 Electromagnet 50, 150, 250 Drive circuit 51 Pickup coil (power receiving unit)
52 Second AC-DC conversion circuit 54 Second inverter circuit 60, 160, 260 Non-contact power supply circuit 61 First AC-DC conversion circuit (AC-DC conversion circuit)
63 First inverter circuit 65 Line coil (power transmission unit)
70 AC power supply 151,251 Filter circuit 163 Three-phase inverter circuit (inverter circuit)
263 Two-phase inverter circuit (inverter circuit)

Claims (9)

構造物に設けられたガイドに沿って移動対象物を移動させるリニアモータ装置であって、
前記ガイドに沿って前記構造物に取り付けられる複数の永久磁石と、
前記ガイドに沿って前記移動対象物に取り付けられる複数の電磁石と、
前記移動対象物に取り付けられ、前記複数の電磁石を駆動する駆動回路と、
前記構造物に取り付けられ、前記駆動回路に非接触給電を行う非接触給電回路とを備える
リニアモータ装置。 A linear motor device that moves a moving object along a guide provided in a structure,
A plurality of permanent magnets attached to the structure along the guide;
A plurality of electromagnets attached to the moving object along the guide;
A drive circuit attached to the moving object and driving the plurality of electromagnets;
A linear motor device, comprising: a non-contact power supply circuit that is attached to the structure and performs non-contact power supply to the drive circuit. 前記非接触給電回路は、
交流電源から得られる交流電力を直流電力に変換して出力するＡＣ−ＤＣ変換回路と、
前記ＡＣ−ＤＣ変換回路から出力される直流電力を交流電力に変換して出力するインバータ回路と、
前記インバータ回路から出力される交流電力を前記駆動回路に非接触で送電する送電部とを有し、
前記駆動回路は、
前記送電部によって送電された交流電力を受電する受電部と、
前記受電部によって受電された交流電力をフィルタリングして前記複数の電磁石に与えるフィルタ回路とを有する
請求項１に記載のリニアモータ装置。 The non-contact power feeding circuit is:
An AC-DC conversion circuit that converts AC power obtained from an AC power source into DC power and outputs the AC power;
An inverter circuit for converting DC power output from the AC-DC conversion circuit into AC power and outputting the AC power;
A power transmission unit that transmits AC power output from the inverter circuit to the drive circuit in a contactless manner;
The drive circuit is
A power receiving unit that receives AC power transmitted by the power transmitting unit;
The linear motor device according to claim 1, further comprising: a filter circuit that filters AC power received by the power receiving unit and applies the AC power to the plurality of electromagnets. 前記インバータ回路は、前記ＡＣ−ＤＣ変換回路から出力される直流電力を、所定の電圧波形に応じてパルス幅変調したＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号に変換して出力し、
前記送電部は、前記インバータ回路から出力されるＰＷＭ信号を前記駆動回路に非接触で送電し、
前記受電部は、前記送電部によって送電されたＰＷＭ信号を受電し、
前記フィルタ回路は、前記受電部によって受電されたＰＷＭ信号をフィルタリングすることにより前記所定の電圧波形を有する交流電力を前記複数の電磁石に与える、
請求項２に記載のリニアモータ装置。 The inverter circuit converts the DC power output from the AC-DC conversion circuit into a PWM (Pulse Width Modulation) signal that is pulse width modulated according to a predetermined voltage waveform, and outputs the PWM (Pulse Width Modulation) signal.
The power transmission unit transmits the PWM signal output from the inverter circuit to the drive circuit in a contactless manner,
The power receiving unit receives the PWM signal transmitted by the power transmission unit,
The filter circuit applies AC power having the predetermined voltage waveform to the plurality of electromagnets by filtering the PWM signal received by the power receiving unit.
The linear motor device according to claim 2. 前記インバータ回路は、前記ＡＣ−ＤＣ変換回路から出力される直流電力を、互いに位相の異なる３つのＰＷＭ信号に変換して出力する３相インバータ回路であり、
前記送電部は、前記インバータ回路から出力される３つのＰＷＭ信号を前記駆動回路に非接触で送電し、
前記受電部は、前記送電部によって送電された３つのＰＷＭ信号を受電し、
前記フィルタ回路は、前記受電部によって受電された３つのＰＷＭ信号をフィルタリングすることにより、互いに位相の異なる３つの交流電力であって、それぞれが前記所定の電圧波形を有する交流電力を前記複数の電磁石に与える
請求項３に記載のリニアモータ装置。 The inverter circuit is a three-phase inverter circuit that converts DC power output from the AC-DC conversion circuit into three PWM signals having different phases and outputs the three PWM signals.
The power transmission unit transmits the three PWM signals output from the inverter circuit to the drive circuit in a contactless manner,
The power receiving unit receives three PWM signals transmitted by the power transmission unit,
The filter circuit filters the three PWM signals received by the power receiving unit to generate three AC powers having different phases from each other, each of the AC power having the predetermined voltage waveform. The linear motor device according to claim 3. 前記インバータ回路は、前記ＡＣ−ＤＣ変換回路から出力される直流電力を、互いに位相の異なる２つのＰＷＭ信号に変換して出力する２相インバータ回路であり、
前記送電部は、前記インバータ回路から出力される２つのＰＷＭ信号を前記駆動回路に非接触で送電し、
前記受電部は、前記送電部によって送電された２つのＰＷＭ信号を受電し、
前記フィルタ回路は、前記受電部が受電した２つのＰＷＭ信号をフィルタリングすることにより、互いに位相の異なる２つの交流電力であって、それぞれが前記所定の電圧波形を有する２つの交流電力を前記複数の電磁石に与え、
前記２つの交流電力のうち少なくとも一方は、前記複数の電磁石に含まれる２つの電磁石によって共用される
請求項３に記載のリニアモータ装置。 The inverter circuit is a two-phase inverter circuit that converts the DC power output from the AC-DC conversion circuit into two PWM signals having different phases and outputs the two PWM signals.
The power transmission unit transmits two PWM signals output from the inverter circuit to the drive circuit in a contactless manner,
The power reception unit receives two PWM signals transmitted by the power transmission unit,
The filter circuit filters two PWM signals received by the power receiving unit to generate two AC powers having different phases from each other, and each of the two AC powers having the predetermined voltage waveform. To the electromagnet,
The linear motor device according to claim 3, wherein at least one of the two AC powers is shared by two electromagnets included in the plurality of electromagnets. 前記非接触給電回路は、
交流電源から得られる交流電力を直流電力に変換して出力する第一のＡＣ−ＤＣ変換回路と、
前記第一のＡＣ−ＤＣ変換回路から出力される直流電力を交流電力に変換して出力する第一のインバータ回路と、
前記第一のインバータ回路から出力される交流電力を前記駆動回路に非接触で送電する送電部とを有し、
前記駆動回路は、
前記送電部によって送電された交流電力を受電する受電部と、
前記受電部によって受電された交流電力を直流電力に変換する第二のＡＣ−ＤＣ変換回路と、
前記第二のＡＣ−ＤＣ変換回路によって変換された直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を前記複数の電磁石に与える第二のインバータ回路とを有する
請求項１に記載のリニアモータ装置。 The non-contact power feeding circuit is:
A first AC-DC conversion circuit for converting AC power obtained from an AC power source into DC power and outputting the DC power;
A first inverter circuit that converts DC power output from the first AC-DC conversion circuit into AC power and outputs the AC power;
A power transmission unit that transmits AC power output from the first inverter circuit to the drive circuit in a contactless manner;
The drive circuit is
A power receiving unit that receives AC power transmitted by the power transmitting unit;
A second AC-DC conversion circuit that converts AC power received by the power receiving unit into DC power;
2. The linear motor device according to claim 1, further comprising: a second inverter circuit that converts the DC power converted by the second AC-DC conversion circuit into AC power, and supplies the converted AC power to the plurality of electromagnets. . 前記送電部は、前記ガイドに沿って延びるライン型コイルを含み、
前記受電部は、前記ライン型コイルから交流電力の供給を受けるコイルを含む
請求項２〜６のいずれか１項に記載のリニアモータ装置。 The power transmission unit includes a line coil extending along the guide,
The linear motor device according to claim 2, wherein the power reception unit includes a coil that receives supply of AC power from the line coil. 前記複数の電磁石の数は、前記複数の永久磁石の数よりも少ない
請求項１〜７のいずれか１項に記載のリニアモータ装置。 The linear motor device according to claim 1, wherein the number of the plurality of electromagnets is smaller than the number of the plurality of permanent magnets. 請求項１〜８のいずれか１項に記載のリニアモータ装置と、
前記移動対象物である引き戸とを備える
引き戸装置。 A linear motor device according to any one of claims 1 to 8,
A sliding door device comprising the sliding door as the moving object.
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