JP3698003B2 - 自動ドア - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアモータを用いてドア体を走行させる自動ドアに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ドア体の駆動源として可動子が直進移動するリニアモータを用いた自動ドアが提供されている。このようなリニアモータとしては、複数のコイルが列設されたコイルブロックを磁界中に配し、可動子を移動させる向きの推力を発生させるように各コイルに電流を流して成り、進行方向に沿って複数のコイルが列設されたコイルブロック、各コイルと一体となって電磁石を構成する複数の鉄心、各鉄心同士を磁気的に結合する固定子ヨークを具備する固定子と、進行方向に沿って複数の磁極が交互に異極となるように固定子と対向して配設された永久磁石からなる可動子と、可動子の位置を検出する複数の磁気センサと、永久磁石との相互作用により可動子を移動させる推力を生じさせるように磁気センサにより検出した可動子の位置に応じたタイミングで各コイルへの通電を制御する制御手段とを備えたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のようなリニアモータを駆動源とする従来構成の自動ドアにおいては、可動子をドア体に埋め込んだり、あるいは接着することでドア体に固定していたが、このような固定方法ではドア体に可動子を取り付ける場合にドア体に溝加工が必要となったり、手間がかかるという問題があった。
【０００４】
本発明は上記問題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、ドア体に対して可動子を確実且つ簡単に取り付けることができる自動ドアを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、ドア枠に取り付けられ、ドア体の走行方向に沿って配置された複数個のコイルからなる固定子と、ドア体に走行方向において複数の磁極が交互に異極となるように設けられた永久磁石を具備する可動子と、前記永久磁石との相互作用によりドア体を移動させる推力を生じさせるように各コイルへの通電を制御する制御手段とを備えた自動ドアであって、前記可動子は、ドア体にねじ固定される固定片と固定片から固定子側へ突出し永久磁石が磁着される磁着片とからなるヨークに永久磁石を磁着してなり、かつ、永久磁石をドア体の長手方向に沿って覆う磁石カバーを設け、磁石カバーは、ドア体上部とヨークの磁着片との間の隙間に挿入係止される一対のフランジ部を有するとともに長手方向両端部に折曲可能な突片が設けられたことを特徴とし、ドア体に特別な加工をすること無しにヨーク並びに永久磁石を確実且つ簡単にドア体に取り付けることができる。また、平板状に形成された場合に比較してヨークの剛性を増すことができ、その結果、コイルの吸引力によってヨークがドア体上部から浮き上がるように振動したり、あるいは永久磁石と固定子の鉄心とが接触して推力が低下したりすることを防ぐことができ、しかも、固定片に対して固定子側へ突出した磁着片に永久磁石を磁着するから、固定片を固定するねじの頭が永久磁石に干渉して邪魔になることがなく、永久磁石をヨークに簡単に磁着することができ、さらに、外力が加えられた場合に磁石カバーによって永久磁石がヨークから離脱してしまうことを防ぐことができる。またさらに、折曲された突片で永久磁石の両端部を覆うことにより永久磁石のドア体の長手方向への移動を防ぐことができ、しかも、突片を折曲していることでヨーク両端部の形状が曲面形状となり、ドア体の移動時に磁石カバーの角部でドア枠の固定子が削られてしまうことを防ぐことができる。さらに、一対のフランジ部をドア体上部とヨークの磁着片との間の隙間に挿入係止することによってヨークへの磁石カバーの取着作業が簡素化できる。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、ドア体移動方向に沿った前記磁石カバーの側面に少なくともドア体移動時に前記ドア枠に摺接する凸部を設けたことを特徴とし、少なくともドア体移動中には磁石カバー側面に設けた凸部がドア枠に摺接するため、移動時における可動子の摩擦抵抗を少なくすることができる。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、少なくとも可動子を囲むようにドア枠に取り付けられる合成樹脂製のドア枠カバーを備え、ドア体移動方向に沿ったドア枠カバーの内側面に少なくともドア体の移動時に前記磁石カバー側面と接触する突起部を設けたことを特徴とし、少なくともドア体移動中にはドア枠カバー内側面に設けた突起部が磁石カバーに摺接するため、移動時における可動子の摩擦抵抗を少なくすることができる。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れかの発明において、前記ヨークの両端部を除く部位に設けられたねじ挿通孔と連通するとともに固定用ねじが挿通される貫通孔を前記永久磁石並びに磁石カバーに設けたことを特徴とし、永久磁石並びに磁石カバーに設けた貫通孔を通して固定用ねじにてヨークをドア体に固定することができ、ドア体に対するヨークの固定強度を向上させ、コイルの吸引力によってヨークがドア体上部から浮き上がるように振動したり、あるいは永久磁石と固定子の鉄心とが接触して推力が低下したりすることを防ぐことができる。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１〜４の何れかの発明において、ドア体移動方向に沿った前記ヨークの長さ寸法を、移動方向に沿ったドア体の長手寸法よりも短くしたことを特徴とし、固定用ねじでヨークをドア体に固定する際にドア体を破損するなどの作業ミスがあっても、ヨークがドア体からはみ出さない範囲でドア体の移動方向に沿ってヨークの位置をずらして固定用ねじにて固定することができる。
【００１０】
請求項６の発明は、請求項１〜５の何れかの発明において、前記ヨークの両端に設けられたねじ挿通孔の一方を丸孔形状とし、他方をドア体移動方向に略直交する長孔形状としたことを特徴とし、ドア体の移動方向に直交する幅方向においてヨークがドア体からはみ出さないように容易に固定することができる。
【００１１】
請求項７の発明は、請求項１〜６の何れかの発明において、前記ヨークの両端近傍に複数個のねじ挿通孔を設けたことを特徴とし、固定用ねじでヨークをドア体に固定する際にドア体を破損するなどの作業ミスがあっても、他のねじ挿通孔を利用してヨークの位置をずらさずに固定用ねじにて固定することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を説明する前に本発明の参考例について説明する。
（参考例１）
図１及び図２に示すように、自動ドアのドア体（引き戸）６の上部に永久磁石２１を具備する可動子２を取り付け、縦枠５２並びに敷居５３とともにドア枠５の一部を構成してドア体６の上部を保持する鴨居５１に、可動子２と対向するように固定子１を設けている。また、鴨居５１の内部には後述する制御回路ブロック４が収納されている。
【００１３】
ここで、ドア体６を移動させるリニアモータは、図３〜図６に示すように、コイル１１及び鉄心１２からなり進行方向に沿って複数個配列された電磁石、各電磁石を磁気的に結合する固定子ヨーク１３で構成される固定子１と、進行方向に沿って複数の磁極が交互に異極となるように電磁石と対向して配設された永久磁石２１、永久磁石２１の磁極２２同士を磁気的に結合する可動子ヨーク２３で構成される可動子２と、固定子１に対する可動子２の相対的な位置を検出する複数の磁気センサ３１を具備した磁気センサブロック３と、永久磁石２１との相互作用により可動子２を移動させる推力を生じさせるように磁気センサブロック３により検出した可動子２の位置に応じたタイミングで各コイル１１への通電を制御する制御回路ブロック４とを備えている。
【００１４】
固定子ヨーク１３は軟磁性材料により可動子２の移動方向に沿った長尺形状に形成され、図５に示すように電磁石を固着するための複数の穴１３ａが一定間隔で列設されている。また、コイル１１は合成樹脂等の絶縁性材料により形成されたコイルボビン１４の周囲に巻回されており、このコイルボビン１４の中央部に設けた円筒形の貫通穴１４ａに鉄心１２を挿着することで電磁石が構成されている。そして、このように構成された複数個の電磁石を、固定子ヨーク１３に設けた穴１３ａに鉄心１２の一端側に突設した突起１２ａを嵌合し、かしめ等の適宜の方法で固着することによって固定子１が構成してある。本参考例ではコイル１１の相数を３相としてあり、これらのコイル１１をＹ結線し、２相ずつ通電する方式を採用している。
【００１５】
可動子２を構成する永久磁石２１は移動方向において複数の磁極２２が交互に異極になるように設けられており、隣接する磁極２２の間の距離（間隔）は一定となっている。この可動子２は１つの磁性体に複数の磁極２２ができるように着磁して形成するか、複数個の永久磁石を可動子ヨーク２３に取り付けることによって形成される。なお、複数個の永久磁石を可動子ヨーク２３に取り付けた構造においては、各永久磁石がそれぞれ１つの磁極を構成する。
【００１６】
ここで、本参考例では固定子１において隣接する一対の電磁石間の距離（間隔）を一定として配列してあり、さらに可動子２の長さと移動距離に応じた一定間隔毎に、電磁石の間隔を上記一定距離よりも永久磁石２１の磁極２２の２極分だけ広くした空間が設けてあって、この空間に磁気センサブロック３が配置される。
【００１７】
磁気センサブロック３は、プリント基板３２上にホール素子等の磁気センサ３１を３個配置してなり、絶縁材料製のスペーサ３３を介して固定子ヨーク１３にネジ止め等により固着されており、スペーサ３３によって鉄心１２とほぼ同じ高さに配置されている。
【００１８】
一方、制御回路ブロック４０は、図８に示すように、直流電源から成る電源部４１と、例えば逆起防止用ダイオードＤが逆並列に接続された６つのスイッチ素子Ｑのブリッジ回路で構成されコイル１の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相）を切り換える出力部４２と、出力部４２の各スイッチ素子Ｑをスイッチング制御する制御部４３とを備えている。また、制御部４３は、例えばＣＰＵを主構成要素とし、磁気センサ３１からの位置検出信号を入力し、所定のプログラムに基づいて出力部４２のスイッチ素子Ｑを順次オンオフする。この制御回路ブロック４０により、固定子１の３相のコイル１１の内の２つの相のコイル１１に常時電流を流すことにより、永久磁石２１を有する可動子２との間で可動子２の長手方向に沿って移動する進行磁界を発生し、この進行磁界によって永久磁石２１との間で大略直線的な長手方向に向けて移動し得る推力を得ることができる。
【００１９】
本参考例では、固定子１において磁気センサブロック３に隣接する電磁石以外は、隣接する各一対の電磁石の間隔を一定として配列してあり、また、可動子２の磁極２２の間隔も一定としてある。可動子２の磁極２２の１極分の長さをＬとすると、電磁石を一定ピッチで配置してある部位における電磁石間の距離は、１０Ｌ／６になるように構成してある。また、磁気センサブロック３における隣接した磁気センサ３１同士の間隔を２Ｌ／３としてある。
【００２０】
図３並びに図４におけるＵ、Ｖ、Ｗの記号は各電磁石（コイル１１）の相（励磁相）を示している。ここで、アポストロフィが付加されている相のコイル１１は、アポストロフィが付加されていない同相のコイル１１と巻線方向が逆向きになっていることを意味している。例えば、Ｕに対応するコイル１１に上から見て右回りに通電されるときは、Ｕ’に対応するコイル１１には左回りに通電される。つまり、コイル１１の巻方向を同じ向きにしておけば、後述する図７の導電パターン１５ｂを持つコイル接続基板１５を用いて各コイル１１を電気的に接続することにより、図示例のようにコイル１１をＵ，Ｖ’、Ｗ、Ｕ’、Ｖ、Ｗ’の順で配列することとなる。そして、これらのコイル１１を２相ずつ順次通電することにより、Ｕ，Ｖ→Ｖ，Ｗ→Ｗ，Ｕ→Ｕ，Ｖというように循環的に通電する。また、それぞれのコイル１１はＹ結線されていることから、アポストロフィが付加されていないもの同士またはアポストロフィが付加されているもの同士の２相は逆向きに通電される。例えば、図４においてＵ，Ｗが励磁されるときに、Ｕに対応するコイル１１とＷに対応するコイル１１とは逆向きに通電される。言い換えると、固定子１において隣接している２個ずつのコイル１１が同時に同じ向きに通電され、通電されている２個のコイル１１の組の左右に隣接しているコイル１１には通電されず、通電されないコイル１１を挟んで左右両側のコイル１１の組は互いに逆向きに通電されることになる。
【００２１】
ここで、固定子１の各コイル１１を電気的に接続する構成について説明する。図６に示すように、コイルボビン１４のコイル接続基板１５と対向する側面には、複数個のコイル１１を列設したときに一直線上に並ぶように各々２個の圧入孔１４ｂ，１４ｃが設けられている。そして、一対の端子ピン１６ａ，１６ｂが、その後端部を各圧入孔１４ｂ，１４ｃに圧入することでコイルボビン１４に固定されており、一方の端子ピン１６ａにはコイル１１の巻き始めの端末が、他方の端子ピン１６ｂにはコイル１１の巻き終わりの端末がそれぞれ半田付けされている。また、端子ピン１６ａ，１６ｂの先端部は、コイル接続基板１５に設けた挿通孔１５ａに挿通されてコイル接続基板１５上に形成された導電パターン１５ｂと半田付け等の適宜の方法で電気的に接続されている。コイル接続基板１５は片面に導電パターン１５ｂが形成された片面プリント基板であり、本参考例ではコイル１１の相数を３相としているため、３相を１セットとするコイル１１を３極配置し、図７に示すように同相同士を直列接続するとともに異相同士をＹ結線した導電パターン１５ｂが形成されている。また、コイル接続基板１５はタッピングねじ（図示せず）にてコイルボビン１４に機械的に固定されている。さらに図５に示すように、コイルボビン１４が固定子ヨーク１３と接する面にはダボ１４ｄが設けてあり、このダボ１４ｄを固定子ヨーク１３に設けた嵌合孔１３ｂに嵌合することにより、コイルボビン１４が固定子ヨーク１３に対して回転することを防止できる。このため、端子ピン１６ａ，１６ｂが常に同一方向を向くようになり、この端子ピン１６ａ，１６ｂをコイル接続基板１５に挿入する際の作業性が向上する。
【００２２】
ところで本参考例においては、一部の隣接する電磁石の間隔を他の隣接する電磁石の間隔よりも磁極２２の２極分２Ｌだけ長く構成して磁気センサブロック３を配置するための空間を設けている。つまり２つの電磁石を１０Ｌ／６＋２Ｌ＝２２Ｌ／６の距離で配置して設けた空間に磁気センサブロック３を配置しているのである。ここで、図４に示すように左隣りのＷ相の電磁石から可動子２の移動方向に沿って１２Ｌ／６（＝２Ｌ）の間隔で磁気センサ３１を配置するとともに、この磁気センサ３１から可動子２の移動方向に沿って各々２Ｌ／３の間隔を空けて残りの２つの磁気センサ３１を配置すれば、各電磁石の中央に磁気センサ３１を分散配置したときと同様の位置で励磁相の切り替えを行うことができる。このとき、コイル１１の無い空間が２Ｌ分できるので、コイル１１を一定間隔に配置して磁気センサ３１を分散配置したときと比べて、２Ｌの長さ分の永久磁石２１、すなわち２極分の磁極２２を余分に配置することで、全く同じ推力を得ることができる。
【００２３】
また、本参考例においては、磁気センサブロック３を配置した空間の隣接する電磁石の距離は他の部分の距離より２Ｌだけ長くしており、Ｌの整数倍の距離だけ離れた位置のコイル１１同士は同相となるので、図３に示すように、他の部分で連続している相順のまま入れ替わることなしに、磁気センサブロック３を配置したことになる。すなわち、相順が入れ替わると推力のリプルが大きくなり、さらに推力リプルが大きくなると制御性が悪くなるという欠点があるが、相順が入れ替わらないために推力リプルを抑制することができる。
【００２４】
次に、可動子２の構造について詳細に説明する。
【００２５】
図９に示すように可動子ヨーク２３は鉄板等の磁性材料により矩形平板状に形成されており、長手方向の両端近傍に設けたねじ挿通孔２４に挿通した固定用ねじ（図示せず）をドア体６に螺着することでドア体６上部に固定される。そして、ドア体６上部に固定された可動子ヨーク２３の上面に永久磁石２１が磁着されている。このようにドア体６上部にねじにて固定した可動子ヨーク２３に永久磁石２１を磁着しているので、ドア体６に特別な加工（溝加工など）をすること無しに可動子ヨーク２３並びに永久磁石２１を確実且つ簡単にドア体６に取り付けることができる。ここで本参考例では、アルミ等の非磁性材料にて断面形状略コ字形に形成された磁石カバー２５が永久磁石２１並びに可動子ヨーク２３をドア体６の長手方向に沿って覆うようにドア体６に取り付けられている（図１参照）。而して、この磁石カバー２５により、外力が加えられた場合に永久磁石２１が可動子ヨーク２３から離脱してしまうことを防止している。
【００２６】
ところで、可動子ヨーク２３を両端部のみでドア体６にねじ止めした場合、可動子ヨーク２３中央部のドア体６に対する固定強度が低いために、永久磁石２１に作用するコイル１１の電磁吸引力によって可動子ヨーク２３の中央部がドア体６から浮きあがるように振動したり、あるいは永久磁石２１と固定子１の鉄心１２とが接触して推力が低下したりする虞がある。そこで、可動子ヨーク２３中央部にもねじ挿通孔２４を設け、図１０に示すように可動子ヨーク２３を両端部と中央部の３箇所で固定用ねじ６１によりドア体６に固定すれば、上述のような可動子ヨーク２３中央部が浮きあがるように振動したり、あるいは永久磁石２１と固定子１の鉄心１２とが接触して推力が低下することを防ぐことができる。なお、このときに少なくとも永久磁石２１が磁着される箇所、すなわち可動子ヨーク２３中央部のねじ挿通孔２４を皿ねじ用とし固定用ねじ６１に皿ねじを用いれば、少なくとも永久磁石２１が磁着される箇所においてはねじ挿通孔２４から固定用ねじ６１の頭が突出しないことから永久磁石２１を可動子ヨーク２３に密接して磁着することができ、可動子ヨーク２３に対する永久磁石２１の磁着強度を低下させずに済むという利点がある。
【００２７】
（参考例２）
本参考例は可動子ヨーク２３に特徴があり、これ以外の構成は参考例１と共通である。したがって、共通する構成については同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【００２８】
本参考例における可動子ヨーク２３は、矩形板状の磁性材の両端部を長手方向に沿って断面形状略鉤形に折曲することによって、図１１に示すようにドア体６にねじ固定される固定片２３ａと、固定片２３ａの両端縁から固定子１側へそれぞれ突出し永久磁石２１が磁着される一対の磁着片２３ｂ，２３ｂとで一体に構成される。
【００２９】
そして、図１２に示すように固定片２３ａの長手方向両端部に設けたねじ挿通孔２４にそれぞれ固定用ねじ６１を挿通してドア体６の上部に固定片２３ａをねじ止めすることにより、可動子ヨーク２３がドア体６上部に固定され、固定片２３ａの両端縁から固定子１側（上方）へ突出する一対の磁着片２３ｂ，２３ｂに永久磁石２１が磁着される。而して、固定片２３ａに対して固定子１側へ突出した磁着片２３ｂ，２３ｂに永久磁石２１を磁着しているので、固定片２３ａを固定する固定用ねじ６１の頭が永久磁石２１に干渉して邪魔になることがなく、永久磁石２１を可動子ヨーク２３に簡単に磁着することができる。また、参考例１のように平板状に形成された場合に比較して可動子ヨーク２３の剛性を増すことができ、その結果、コイル１１の吸引力によって可動子ヨーク２３がドア体６上部から浮き上がるように振動したり、あるいは永久磁石２１と固定子１の鉄心１２とが接触して推力が低下したりすることを防ぐことができる。
【００３０】
ところで本参考例においては、磁石カバー２５の長手方向に沿った両端縁を内側に折曲することで一対のフランジ部２５ａが形成してあり、可動子ヨーク２３をドア体６上部に固定して永久磁石２１を磁着した後、図１３に示すようにドア体６上部と可動子ヨーク２３の磁着片２３ｂ，２３ｂとの間に生じる隙間に、可動子ヨーク２３の長手方向一端側から各フランジ部２５ａをスライドさせるように挿入係止することによって、磁石カバー２５を可動子ヨーク２３に取着している。このため、磁石カバー２５を可動子ヨーク２３に取着するに際して別途ねじや接着剤などの部材が不要であるから、磁石カバー２５の取着作業が簡素化できるものである。
【００３１】
なお、図１４及び図１５に示すように可動子ヨーク２３の中央部にねじ挿通孔２４を設けて中央部においても可動子ヨーク２３をドア体６上部に固定するようにすれば、上述した可動子ヨーク２３の振動や鉄心１２への接触による推力低下を更に確実に防止することができる。このとき、可動子ヨーク２３中央部のねじ挿通孔２４と連通するとともに固定用ねじ６１が挿通される貫通孔２１ａ，２５ｂを永久磁石２１並びに磁石カバー２５に設けておけば、永久磁石２１及び磁石カバー２５を可動子ヨーク２３に取り付けた後でも固定用ねじ６１を貫通孔２１ａ，２５ｂを通してねじ挿通孔２４に挿通してドア体６上部に螺着することができ、作業性の向上が図れるという利点がある。
【００３２】
（実施形態１）
本実施形態は磁石カバー２５に特徴があり、これ以外の構成は参考例１並びに参考例２と共通である。したがって、共通する構成については同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【００３３】
本実施形態における磁石カバー２５は、図１６に示すようにドア体６の長手方向に沿った側面の両端部に突片２５ｃ，２５ｃが設けられ、図１７に示すように可動子ヨーク２３に取着された後に突片２５ｃ，２５ｃが内側に折曲されて永久磁石２１の両端部を覆うように構成されている。すなわち、磁石カバー２５の長手方向両端部が開放されているとドア体６の長手方向に対して永久磁石２１が移動してしまう可能性があるが、本実施形態のように折曲された突片２５ｃ，２５ｃで永久磁石２１の両端部を覆うことにより、永久磁石２１のドア体６の長手方向への移動を防ぐことができる。しかも、突片２５ｃ，２５ｃを折曲していることで可動子ヨーク２３両端部の形状が曲面形状となり、ドア体６の移動時に磁石カバー２５の角部で固定子１が削られてしまうことを防ぐことができる。
【００３４】
（実施形態２）
本実施形態は磁石カバー２５に特徴があり、これ以外の構成は参考例１並びに参考例２と共通である。したがって、共通する構成については同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【００３５】
本実施形態は、図１８に示すようにドア体６の移動方向に沿った磁石カバー２５の両側面にドア枠５（実際には鴨居５１）に摺接する連続又は不連続の凸部２５ｄを設けた点に特徴がある。而して、ドア体６が移動中に傾いて可動子２がドア枠５に接触することがあっても、磁石カバー２５の両側面に設けた凸部２５ｄがドア枠５に摺接するため、可動子２とドア枠５との接触面積を低減することができ、移動時における可動子２の摩擦抵抗を少なくすることができる。
【００３６】
（実施形態３）
本実施形態は、図１９に示すように可動子２を囲むようにドア枠５の鴨居５１に取り付けられる合成樹脂製のドア枠カバー（鴨居カバー）５４を備え、ドア体６の移動方向に沿ったドア枠カバー５４の内側面に少なくともドア体６の移動時に磁石カバー２５側面と接触する連続又は不連続の突起部５４ａを設けた点に特徴がある。これ以外の構成は参考例１並びに参考例２と共通であるから、共通する構成については同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【００３７】
ドア枠カバー５４は合成樹脂により断面形状略コ字形の樋状に形成され、ドア体６の上部を保持する鴨居５１の下部に取り付けられる。そして、磁石カバー２５の長手方向に沿った両側面と対向するドア枠カバー５４の内側面に、磁石カバー２５の方へ突出する突起部５４ａが設けてある。
【００３８】
而して本実施形態では、ドア体６が移動中に傾いて可動子２がドア枠カバー５４に接触することがあっても、ドア枠カバー５４の内側面に設けた突起部５４ａが磁石カバー２５の側面に摺接するため、可動子２とドア枠カバー５４との接触面積を低減することができ、移動時における可動子２の摩擦抵抗を少なくすることができる。
【００３９】
ところで、上述の参考例１，２及び実施形態１〜３においてはドア体６の移動方向に沿った可動子ヨーク２３の長さ寸法を、移動方向に沿ったドア体６の長手寸法よりも短くしている。このため、固定用ねじ６１で可動子ヨーク２３をドア体６に固定する際にドア体６を破損するなどの作業ミスがあっても、図２０に示すように可動子ヨーク２３がドア体６からはみ出さない範囲でドア体６の移動方向に沿って可動子ヨーク２３の位置をずらして固定用ねじ６１にて固定することができる。
【００４０】
（実施形態４）
本実施形態は可動子ヨーク２３に特徴があり、これ以外の構成は参考例１並びに参考例２と共通である。したがって、共通する構成については同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【００４１】
本実施形態においては、図２１に示すように可動子ヨーク２３の両端に設けられた一方のねじ挿通孔２４ａを丸孔形状とし、他方のねじ挿通孔２４ｂをドア体６の移動方向に略直交する長孔形状としている。
【００４２】
而して、可動子ヨーク２３をドア体６上部に固定する際には、まず一端側の丸穴形状のねじ挿通孔２４ａに固定用ねじ６１を挿通してドア体６の幅方向略中央に固定用ねじ６１を螺着し、さらに他端側の長孔形状のねじ挿通孔２４ｂに固定用ねじ６１を挿通し、ドア体６の幅方向略中央に固定用ねじ６１を螺着して仮止めし、ねじ挿通孔２４ｂに沿って可動子ヨーク２３がドア体６の幅方向にはみ出さないように移動させた後に固定用ねじ６１を締め付けて可動子ヨーク２３をドア体６上部に固定する。このように本実施形態では、ドア体６の移動方向に直交する幅方向において可動子ヨーク２３がドア体６からはみ出さないように容易に固定することができるものである。
【００４３】
（実施形態５）
本実施形態は可動子ヨーク２３に特徴があり、これ以外の構成は参考例１並びに参考例２と共通である。したがって、共通する構成については同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【００４４】
本実施形態では、図２２に示すように可動子ヨーク２３の両端近傍に複数個のねじ挿通孔２４を長手方向に沿って設けている。このため、一方のねじ挿通孔２４に挿通した固定用ねじ６１で可動子ヨーク２３をドア体６に固定する際にドア体６を破損するなどの作業ミスがあっても、他のねじ挿通孔２４を利用して可動子ヨーク２３の位置をずらさずに固定用ねじ６１にて固定することができる。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１の発明は、ドア枠に取り付けられ、ドア体の走行方向に沿って配置された複数個のコイルからなる固定子と、ドア体に走行方向において複数の磁極が交互に異極となるように設けられた永久磁石を具備する可動子と、前記永久磁石との相互作用によりドア体を移動させる推力を生じさせるように各コイルへの通電を制御する制御手段とを備えた自動ドアであって、前記可動子は、ドア体にねじ固定される固定片と固定片から固定子側へ突出し永久磁石が磁着される磁着片とからなるヨークに永久磁石を磁着してなり、かつ、永久磁石をドア体の長手方向に沿って覆う磁石カバーを設け、磁石カバーは、ドア体上部とヨークの磁着片との間の隙間に挿入係止される一対のフランジ部を有するとともに長手方向両端部に折曲可能な突片が設けられたので、ドア体に特別な加工をすること無しにヨーク並びに永久磁石を確実且つ簡単にドア体に取り付けることができ、平板状に形成された場合に比較してヨークの剛性を増すことができ、その結果、コイルの吸引力によってヨークがドア体上部から浮き上がるように振動したり、あるいは永久磁石と固定子の鉄心とが接触して推力が低下したりすることを防ぐことができ、しかも、固定片に対して固定子側へ突出した磁着片に永久磁石を磁着するから、固定片を固定するねじの頭が永久磁石に干渉して邪魔になることがなく、永久磁石をヨークに簡単に磁着することができ、さらに、外力が加えられた場合に磁石カバーによって永久磁石がヨークから離脱してしまうことを防ぐことができるという効果がある。またさらに、折曲された突片で永久磁石の両端部を覆うことにより永久磁石のドア体の長手方向への移動を防ぐことができ、しかも、突片を折曲していることでヨーク両端部の形状が曲面形状となり、ドア体の移動時に磁石カバーの角部でドア枠の固定子が削られてしまうことを防ぐことができるという効果がある。さらに、一対のフランジ部をドア体上部とヨークの磁着片との間の隙間に挿入係止することによってヨークへの磁石カバーの取着作業が簡素化できるという効果がある。
【００４６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、ドア体移動方向に沿った前記磁石カバーの側面に少なくともドア体移動時に前記ドア枠に摺接する凸部を設けたので、少なくともドア体移動中には磁石カバー側面に設けた凸部がドア枠に摺接するため、移動時における可動子の摩擦抵抗を少なくすることができるという効果がある。
【００４７】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、少なくとも可動子を囲むようにドア枠に取り付けられる合成樹脂製のドア枠カバーを備え、ドア体移動方向に沿ったドア枠カバーの内側面に少なくともドア体の移動時に前記磁石カバー側面と接触する突起部を設けたので、少なくともドア体移動中にはドア枠カバー内側面に設けた突起部が磁石カバーに摺接するため、移動時における可動子の摩擦抵抗を少なくすることができるという効果がある。
【００４８】
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れかの発明において、前記ヨークの両端部を除く部位に設けられたねじ挿通孔と連通するとともに固定用ねじが挿通される貫通孔を前記永久磁石並びに磁石カバーに設けたので、永久磁石並びに磁石カバーに設けた貫通孔を通して固定用ねじにてヨークをドア体に固定することができ、ドア体に対するヨークの固定強度を向上させ、コイルの吸引力によってヨークがドア体上部から浮き上がるように振動したり、あるいは永久磁石と固定子の鉄心とが接触して推力が低下したりすることを防ぐことができるという効果がある。
【００４９】
請求項５の発明は、請求項１〜４の何れかの発明において、ドア体移動方向に沿った前記ヨークの長さ寸法を、移動方向に沿ったドア体の長手寸法よりも短くしたので、固定用ねじでヨークをドア体に固定する際にドア体を破損するなどの作業ミスがあっても、ヨークがドア体からはみ出さない範囲でドア体の移動方向に沿ってヨークの位置をずらして固定用ねじにて固定することができるという効果がある。
【００５０】
請求項６の発明は、請求項１〜５の何れかの発明において、前記ヨークの両端に設けられたねじ挿通孔の一方を丸孔形状とし、他方をドア体移動方向に略直交する長孔形状としたので、ドア体の移動方向に直交する幅方向においてヨークがドア体からはみ出さないように容易に固定することができるという効果がある。
【００５１】
請求項７の発明は、請求項１〜６の何れかの発明において、前記ヨークの両端近傍に複数個のねじ挿通孔を設けたので、固定用ねじでヨークをドア体に固定する際にドア体を破損するなどの作業ミスがあっても、他のねじ挿通孔を利用してヨークの位置をずらさずに固定用ねじにて固定することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の参考例１を示す要部断面図である。
【図２】 同上の全体構成を示す斜視図である。
【図３】 同上の要部構成を示す概略構成図である。
【図４】 同上の要部を示す概略構成図である。
【図５】 同上の要部断面図である。
【図６】 同上における固定子を示す斜視図である。
【図７】 同上におけるコイル接続器板の平面図である。
【図８】 同上の回路構成を示す概略回路構成図である。
【図９】 同上における可動子の分解斜視図である。
【図１０】 同上における可動子の別構成を示す側断面図である。
【図１１】 本発明の参考例２における可動子ヨークの一部省略した斜視図である。
【図１２】 同上の要部断面図である。
【図１３】 同上の他の構成を示す要部断面図である。
【図１４】 同上における可動子の他の構成を示す分解斜視図である。
【図１５】 同上における可動子の他の構成を示す一部省略した側面図である。
【図１６】 実施形態１における可動子ヨークの一部省略した斜視図である。
【図１７】 同上における可動子の一部省略した斜視図である。
【図１８】 実施形態２における可動子の側面図である。
【図１９】 実施形態３を示す要部断面図である。
【図２０】 同上における可動子の要部側面図である。
【図２１】 実施形態４における可動子ヨークの平面図である。
【図２２】 実施形態５における可動子ヨークの平面図である。
【符号の説明】
１ 固定子
２ 可動子
４ 制御回路ブロック
５ ドア枠
６ ドア体
１１ コイル
１２ 鉄心
１３ 固定子ヨーク
２１ 永久磁石
２３ 可動子ヨーク
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアモータを用いてドア体を走行させる自動ドアに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ドア体の駆動源として可動子が直進移動するリニアモータを用いた自動ドアが提供されている。このようなリニアモータとしては、複数のコイルが列設されたコイルブロックを磁界中に配し、可動子を移動させる向きの推力を発生させるように各コイルに電流を流して成り、進行方向に沿って複数のコイルが列設されたコイルブロック、各コイルと一体となって電磁石を構成する複数の鉄心、各鉄心同士を磁気的に結合する固定子ヨークを具備する固定子と、進行方向に沿って複数の磁極が交互に異極となるように固定子と対向して配設された永久磁石からなる可動子と、可動子の位置を検出する複数の磁気センサと、永久磁石との相互作用により可動子を移動させる推力を生じさせるように磁気センサにより検出した可動子の位置に応じたタイミングで各コイルへの通電を制御する制御手段とを備えたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のようなリニアモータを駆動源とする従来構成の自動ドアにおいては、可動子をドア体に埋め込んだり、あるいは接着することでドア体に固定していたが、このような固定方法ではドア体に可動子を取り付ける場合にドア体に溝加工が必要となったり、手間がかかるという問題があった。
【０００４】
本発明は上記問題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、ドア体に対して可動子を確実且つ簡単に取り付けることができる自動ドアを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、ドア枠に取り付けられ、ドア体の走行方向に沿って配置された複数個のコイルからなる固定子と、ドア体に走行方向において複数の磁極が交互に異極となるように設けられた永久磁石を具備する可動子と、前記永久磁石との相互作用によりドア体を移動させる推力を生じさせるように各コイルへの通電を制御する制御手段とを備えた自動ドアであって、前記可動子は、ドア体にねじ固定される固定片と固定片から固定子側へ突出し永久磁石が磁着される磁着片とからなるヨークに永久磁石を磁着してなり、かつ、永久磁石をドア体の長手方向に沿って覆う磁石カバーを設け、磁石カバーは、ドア体上部とヨークの磁着片との間の隙間に挿入係止される一対のフランジ部を有するとともに長手方向両端部に折曲可能な突片が設けられたことを特徴とし、ドア体に特別な加工をすること無しにヨーク並びに永久磁石を確実且つ簡単にドア体に取り付けることができる。また、平板状に形成された場合に比較してヨークの剛性を増すことができ、その結果、コイルの吸引力によってヨークがドア体上部から浮き上がるように振動したり、あるいは永久磁石と固定子の鉄心とが接触して推力が低下したりすることを防ぐことができ、しかも、固定片に対して固定子側へ突出した磁着片に永久磁石を磁着するから、固定片を固定するねじの頭が永久磁石に干渉して邪魔になることがなく、永久磁石をヨークに簡単に磁着することができ、さらに、外力が加えられた場合に磁石カバーによって永久磁石がヨークから離脱してしまうことを防ぐことができる。またさらに、折曲された突片で永久磁石の両端部を覆うことにより永久磁石のドア体の長手方向への移動を防ぐことができ、しかも、突片を折曲していることでヨーク両端部の形状が曲面形状となり、ドア体の移動時に磁石カバーの角部でドア枠の固定子が削られてしまうことを防ぐことができる。さらに、一対のフランジ部をドア体上部とヨークの磁着片との間の隙間に挿入係止することによってヨークへの磁石カバーの取着作業が簡素化できる。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、ドア体移動方向に沿った前記磁石カバーの側面に少なくともドア体移動時に前記ドア枠に摺接する凸部を設けたことを特徴とし、少なくともドア体移動中には磁石カバー側面に設けた凸部がドア枠に摺接するため、移動時における可動子の摩擦抵抗を少なくすることができる。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、少なくとも可動子を囲むようにドア枠に取り付けられる合成樹脂製のドア枠カバーを備え、ドア体移動方向に沿ったドア枠カバーの内側面に少なくともドア体の移動時に前記磁石カバー側面と接触する突起部を設けたことを特徴とし、少なくともドア体移動中にはドア枠カバー内側面に設けた突起部が磁石カバーに摺接するため、移動時における可動子の摩擦抵抗を少なくすることができる。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れかの発明において、前記ヨークの両端部を除く部位に設けられたねじ挿通孔と連通するとともに固定用ねじが挿通される貫通孔を前記永久磁石並びに磁石カバーに設けたことを特徴とし、永久磁石並びに磁石カバーに設けた貫通孔を通して固定用ねじにてヨークをドア体に固定することができ、ドア体に対するヨークの固定強度を向上させ、コイルの吸引力によってヨークがドア体上部から浮き上がるように振動したり、あるいは永久磁石と固定子の鉄心とが接触して推力が低下したりすることを防ぐことができる。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１〜４の何れかの発明において、ドア体移動方向に沿った前記ヨークの長さ寸法を、移動方向に沿ったドア体の長手寸法よりも短くしたことを特徴とし、固定用ねじでヨークをドア体に固定する際にドア体を破損するなどの作業ミスがあっても、ヨークがドア体からはみ出さない範囲でドア体の移動方向に沿ってヨークの位置をずらして固定用ねじにて固定することができる。
【００１０】
請求項６の発明は、請求項１〜５の何れかの発明において、前記ヨークの両端に設けられたねじ挿通孔の一方を丸孔形状とし、他方をドア体移動方向に略直交する長孔形状としたことを特徴とし、ドア体の移動方向に直交する幅方向においてヨークがドア体からはみ出さないように容易に固定することができる。
【００１１】
請求項７の発明は、請求項１〜６の何れかの発明において、前記ヨークの両端近傍に複数個のねじ挿通孔を設けたことを特徴とし、固定用ねじでヨークをドア体に固定する際にドア体を破損するなどの作業ミスがあっても、他のねじ挿通孔を利用してヨークの位置をずらさずに固定用ねじにて固定することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を説明する前に本発明の参考例について説明する。
（参考例１）
図１及び図２に示すように、自動ドアのドア体（引き戸）６の上部に永久磁石２１を具備する可動子２を取り付け、縦枠５２並びに敷居５３とともにドア枠５の一部を構成してドア体６の上部を保持する鴨居５１に、可動子２と対向するように固定子１を設けている。また、鴨居５１の内部には後述する制御回路ブロック４が収納されている。
【００１３】
ここで、ドア体６を移動させるリニアモータは、図３〜図６に示すように、コイル１１及び鉄心１２からなり進行方向に沿って複数個配列された電磁石、各電磁石を磁気的に結合する固定子ヨーク１３で構成される固定子１と、進行方向に沿って複数の磁極が交互に異極となるように電磁石と対向して配設された永久磁石２１、永久磁石２１の磁極２２同士を磁気的に結合する可動子ヨーク２３で構成される可動子２と、固定子１に対する可動子２の相対的な位置を検出する複数の磁気センサ３１を具備した磁気センサブロック３と、永久磁石２１との相互作用により可動子２を移動させる推力を生じさせるように磁気センサブロック３により検出した可動子２の位置に応じたタイミングで各コイル１１への通電を制御する制御回路ブロック４とを備えている。
【００１４】
固定子ヨーク１３は軟磁性材料により可動子２の移動方向に沿った長尺形状に形成され、図５に示すように電磁石を固着するための複数の穴１３ａが一定間隔で列設されている。また、コイル１１は合成樹脂等の絶縁性材料により形成されたコイルボビン１４の周囲に巻回されており、このコイルボビン１４の中央部に設けた円筒形の貫通穴１４ａに鉄心１２を挿着することで電磁石が構成されている。そして、このように構成された複数個の電磁石を、固定子ヨーク１３に設けた穴１３ａに鉄心１２の一端側に突設した突起１２ａを嵌合し、かしめ等の適宜の方法で固着することによって固定子１が構成してある。本参考例ではコイル１１の相数を３相としてあり、これらのコイル１１をＹ結線し、２相ずつ通電する方式を採用している。
【００１５】
可動子２を構成する永久磁石２１は移動方向において複数の磁極２２が交互に異極になるように設けられており、隣接する磁極２２の間の距離（間隔）は一定となっている。この可動子２は１つの磁性体に複数の磁極２２ができるように着磁して形成するか、複数個の永久磁石を可動子ヨーク２３に取り付けることによって形成される。なお、複数個の永久磁石を可動子ヨーク２３に取り付けた構造においては、各永久磁石がそれぞれ１つの磁極を構成する。
【００１６】
ここで、本参考例では固定子１において隣接する一対の電磁石間の距離（間隔）を一定として配列してあり、さらに可動子２の長さと移動距離に応じた一定間隔毎に、電磁石の間隔を上記一定距離よりも永久磁石２１の磁極２２の２極分だけ広くした空間が設けてあって、この空間に磁気センサブロック３が配置される。
【００１７】
磁気センサブロック３は、プリント基板３２上にホール素子等の磁気センサ３１を３個配置してなり、絶縁材料製のスペーサ３３を介して固定子ヨーク１３にネジ止め等により固着されており、スペーサ３３によって鉄心１２とほぼ同じ高さに配置されている。
【００１８】
一方、制御回路ブロック４０は、図８に示すように、直流電源から成る電源部４１と、例えば逆起防止用ダイオードＤが逆並列に接続された６つのスイッチ素子Ｑのブリッジ回路で構成されコイル１の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相）を切り換える出力部４２と、出力部４２の各スイッチ素子Ｑをスイッチング制御する制御部４３とを備えている。また、制御部４３は、例えばＣＰＵを主構成要素とし、磁気センサ３１からの位置検出信号を入力し、所定のプログラムに基づいて出力部４２のスイッチ素子Ｑを順次オンオフする。この制御回路ブロック４０により、固定子１の３相のコイル１１の内の２つの相のコイル１１に常時電流を流すことにより、永久磁石２１を有する可動子２との間で可動子２の長手方向に沿って移動する進行磁界を発生し、この進行磁界によって永久磁石２１との間で大略直線的な長手方向に向けて移動し得る推力を得ることができる。
【００１９】
本参考例では、固定子１において磁気センサブロック３に隣接する電磁石以外は、隣接する各一対の電磁石の間隔を一定として配列してあり、また、可動子２の磁極２２の間隔も一定としてある。可動子２の磁極２２の１極分の長さをＬとすると、電磁石を一定ピッチで配置してある部位における電磁石間の距離は、１０Ｌ／６になるように構成してある。また、磁気センサブロック３における隣接した磁気センサ３１同士の間隔を２Ｌ／３としてある。
【００２０】
図３並びに図４におけるＵ、Ｖ、Ｗの記号は各電磁石（コイル１１）の相（励磁相）を示している。ここで、アポストロフィが付加されている相のコイル１１は、アポストロフィが付加されていない同相のコイル１１と巻線方向が逆向きになっていることを意味している。例えば、Ｕに対応するコイル１１に上から見て右回りに通電されるときは、Ｕ’に対応するコイル１１には左回りに通電される。つまり、コイル１１の巻方向を同じ向きにしておけば、後述する図７の導電パターン１５ｂを持つコイル接続基板１５を用いて各コイル１１を電気的に接続することにより、図示例のようにコイル１１をＵ，Ｖ’、Ｗ、Ｕ’、Ｖ、Ｗ’の順で配列することとなる。そして、これらのコイル１１を２相ずつ順次通電することにより、Ｕ，Ｖ→Ｖ，Ｗ→Ｗ，Ｕ→Ｕ，Ｖというように循環的に通電する。また、それぞれのコイル１１はＹ結線されていることから、アポストロフィが付加されていないもの同士またはアポストロフィが付加されているもの同士の２相は逆向きに通電される。例えば、図４においてＵ，Ｗが励磁されるときに、Ｕに対応するコイル１１とＷに対応するコイル１１とは逆向きに通電される。言い換えると、固定子１において隣接している２個ずつのコイル１１が同時に同じ向きに通電され、通電されている２個のコイル１１の組の左右に隣接しているコイル１１には通電されず、通電されないコイル１１を挟んで左右両側のコイル１１の組は互いに逆向きに通電されることになる。
【００２１】
ここで、固定子１の各コイル１１を電気的に接続する構成について説明する。図６に示すように、コイルボビン１４のコイル接続基板１５と対向する側面には、複数個のコイル１１を列設したときに一直線上に並ぶように各々２個の圧入孔１４ｂ，１４ｃが設けられている。そして、一対の端子ピン１６ａ，１６ｂが、その後端部を各圧入孔１４ｂ，１４ｃに圧入することでコイルボビン１４に固定されており、一方の端子ピン１６ａにはコイル１１の巻き始めの端末が、他方の端子ピン１６ｂにはコイル１１の巻き終わりの端末がそれぞれ半田付けされている。また、端子ピン１６ａ，１６ｂの先端部は、コイル接続基板１５に設けた挿通孔１５ａに挿通されてコイル接続基板１５上に形成された導電パターン１５ｂと半田付け等の適宜の方法で電気的に接続されている。コイル接続基板１５は片面に導電パターン１５ｂが形成された片面プリント基板であり、本参考例ではコイル１１の相数を３相としているため、３相を１セットとするコイル１１を３極配置し、図７に示すように同相同士を直列接続するとともに異相同士をＹ結線した導電パターン１５ｂが形成されている。また、コイル接続基板１５はタッピングねじ（図示せず）にてコイルボビン１４に機械的に固定されている。さらに図５に示すように、コイルボビン１４が固定子ヨーク１３と接する面にはダボ１４ｄが設けてあり、このダボ１４ｄを固定子ヨーク１３に設けた嵌合孔１３ｂに嵌合することにより、コイルボビン１４が固定子ヨーク１３に対して回転することを防止できる。このため、端子ピン１６ａ，１６ｂが常に同一方向を向くようになり、この端子ピン１６ａ，１６ｂをコイル接続基板１５に挿入する際の作業性が向上する。
【００２２】
ところで本参考例においては、一部の隣接する電磁石の間隔を他の隣接する電磁石の間隔よりも磁極２２の２極分２Ｌだけ長く構成して磁気センサブロック３を配置するための空間を設けている。つまり２つの電磁石を１０Ｌ／６＋２Ｌ＝２２Ｌ／６の距離で配置して設けた空間に磁気センサブロック３を配置しているのである。ここで、図４に示すように左隣りのＷ相の電磁石から可動子２の移動方向に沿って１２Ｌ／６（＝２Ｌ）の間隔で磁気センサ３１を配置するとともに、この磁気センサ３１から可動子２の移動方向に沿って各々２Ｌ／３の間隔を空けて残りの２つの磁気センサ３１を配置すれば、各電磁石の中央に磁気センサ３１を分散配置したときと同様の位置で励磁相の切り替えを行うことができる。このとき、コイル１１の無い空間が２Ｌ分できるので、コイル１１を一定間隔に配置して磁気センサ３１を分散配置したときと比べて、２Ｌの長さ分の永久磁石２１、すなわち２極分の磁極２２を余分に配置することで、全く同じ推力を得ることができる。
【００２３】
また、本参考例においては、磁気センサブロック３を配置した空間の隣接する電磁石の距離は他の部分の距離より２Ｌだけ長くしており、Ｌの整数倍の距離だけ離れた位置のコイル１１同士は同相となるので、図３に示すように、他の部分で連続している相順のまま入れ替わることなしに、磁気センサブロック３を配置したことになる。すなわち、相順が入れ替わると推力のリプルが大きくなり、さらに推力リプルが大きくなると制御性が悪くなるという欠点があるが、相順が入れ替わらないために推力リプルを抑制することができる。
【００２４】
次に、可動子２の構造について詳細に説明する。
【００２５】
図９に示すように可動子ヨーク２３は鉄板等の磁性材料により矩形平板状に形成されており、長手方向の両端近傍に設けたねじ挿通孔２４に挿通した固定用ねじ（図示せず）をドア体６に螺着することでドア体６上部に固定される。そして、ドア体６上部に固定された可動子ヨーク２３の上面に永久磁石２１が磁着されている。このようにドア体６上部にねじにて固定した可動子ヨーク２３に永久磁石２１を磁着しているので、ドア体６に特別な加工（溝加工など）をすること無しに可動子ヨーク２３並びに永久磁石２１を確実且つ簡単にドア体６に取り付けることができる。ここで本参考例では、アルミ等の非磁性材料にて断面形状略コ字形に形成された磁石カバー２５が永久磁石２１並びに可動子ヨーク２３をドア体６の長手方向に沿って覆うようにドア体６に取り付けられている（図１参照）。而して、この磁石カバー２５により、外力が加えられた場合に永久磁石２１が可動子ヨーク２３から離脱してしまうことを防止している。
【００２６】
ところで、可動子ヨーク２３を両端部のみでドア体６にねじ止めした場合、可動子ヨーク２３中央部のドア体６に対する固定強度が低いために、永久磁石２１に作用するコイル１１の電磁吸引力によって可動子ヨーク２３の中央部がドア体６から浮きあがるように振動したり、あるいは永久磁石２１と固定子１の鉄心１２とが接触して推力が低下したりする虞がある。そこで、可動子ヨーク２３中央部にもねじ挿通孔２４を設け、図１０に示すように可動子ヨーク２３を両端部と中央部の３箇所で固定用ねじ６１によりドア体６に固定すれば、上述のような可動子ヨーク２３中央部が浮きあがるように振動したり、あるいは永久磁石２１と固定子１の鉄心１２とが接触して推力が低下することを防ぐことができる。なお、このときに少なくとも永久磁石２１が磁着される箇所、すなわち可動子ヨーク２３中央部のねじ挿通孔２４を皿ねじ用とし固定用ねじ６１に皿ねじを用いれば、少なくとも永久磁石２１が磁着される箇所においてはねじ挿通孔２４から固定用ねじ６１の頭が突出しないことから永久磁石２１を可動子ヨーク２３に密接して磁着することができ、可動子ヨーク２３に対する永久磁石２１の磁着強度を低下させずに済むという利点がある。
【００２７】
（参考例２）
本参考例は可動子ヨーク２３に特徴があり、これ以外の構成は参考例１と共通である。したがって、共通する構成については同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【００２８】
本参考例における可動子ヨーク２３は、矩形板状の磁性材の両端部を長手方向に沿って断面形状略鉤形に折曲することによって、図１１に示すようにドア体６にねじ固定される固定片２３ａと、固定片２３ａの両端縁から固定子１側へそれぞれ突出し永久磁石２１が磁着される一対の磁着片２３ｂ，２３ｂとで一体に構成される。
【００２９】
そして、図１２に示すように固定片２３ａの長手方向両端部に設けたねじ挿通孔２４にそれぞれ固定用ねじ６１を挿通してドア体６の上部に固定片２３ａをねじ止めすることにより、可動子ヨーク２３がドア体６上部に固定され、固定片２３ａの両端縁から固定子１側（上方）へ突出する一対の磁着片２３ｂ，２３ｂに永久磁石２１が磁着される。而して、固定片２３ａに対して固定子１側へ突出した磁着片２３ｂ，２３ｂに永久磁石２１を磁着しているので、固定片２３ａを固定する固定用ねじ６１の頭が永久磁石２１に干渉して邪魔になることがなく、永久磁石２１を可動子ヨーク２３に簡単に磁着することができる。また、参考例１のように平板状に形成された場合に比較して可動子ヨーク２３の剛性を増すことができ、その結果、コイル１１の吸引力によって可動子ヨーク２３がドア体６上部から浮き上がるように振動したり、あるいは永久磁石２１と固定子１の鉄心１２とが接触して推力が低下したりすることを防ぐことができる。
【００３０】
ところで本参考例においては、磁石カバー２５の長手方向に沿った両端縁を内側に折曲することで一対のフランジ部２５ａが形成してあり、可動子ヨーク２３をドア体６上部に固定して永久磁石２１を磁着した後、図１３に示すようにドア体６上部と可動子ヨーク２３の磁着片２３ｂ，２３ｂとの間に生じる隙間に、可動子ヨーク２３の長手方向一端側から各フランジ部２５ａをスライドさせるように挿入係止することによって、磁石カバー２５を可動子ヨーク２３に取着している。このため、磁石カバー２５を可動子ヨーク２３に取着するに際して別途ねじや接着剤などの部材が不要であるから、磁石カバー２５の取着作業が簡素化できるものである。
【００３１】
なお、図１４及び図１５に示すように可動子ヨーク２３の中央部にねじ挿通孔２４を設けて中央部においても可動子ヨーク２３をドア体６上部に固定するようにすれば、上述した可動子ヨーク２３の振動や鉄心１２への接触による推力低下を更に確実に防止することができる。このとき、可動子ヨーク２３中央部のねじ挿通孔２４と連通するとともに固定用ねじ６１が挿通される貫通孔２１ａ，２５ｂを永久磁石２１並びに磁石カバー２５に設けておけば、永久磁石２１及び磁石カバー２５を可動子ヨーク２３に取り付けた後でも固定用ねじ６１を貫通孔２１ａ，２５ｂを通してねじ挿通孔２４に挿通してドア体６上部に螺着することができ、作業性の向上が図れるという利点がある。
【００３２】
（実施形態１）
本実施形態は磁石カバー２５に特徴があり、これ以外の構成は参考例１並びに参考例２と共通である。したがって、共通する構成については同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【００３３】
本実施形態における磁石カバー２５は、図１６に示すようにドア体６の長手方向に沿った側面の両端部に突片２５ｃ，２５ｃが設けられ、図１７に示すように可動子ヨーク２３に取着された後に突片２５ｃ，２５ｃが内側に折曲されて永久磁石２１の両端部を覆うように構成されている。すなわち、磁石カバー２５の長手方向両端部が開放されているとドア体６の長手方向に対して永久磁石２１が移動してしまう可能性があるが、本実施形態のように折曲された突片２５ｃ，２５ｃで永久磁石２１の両端部を覆うことにより、永久磁石２１のドア体６の長手方向への移動を防ぐことができる。しかも、突片２５ｃ，２５ｃを折曲していることで可動子ヨーク２３両端部の形状が曲面形状となり、ドア体６の移動時に磁石カバー２５の角部で固定子１が削られてしまうことを防ぐことができる。
【００３４】
（実施形態２）
本実施形態は磁石カバー２５に特徴があり、これ以外の構成は参考例１並びに参考例２と共通である。したがって、共通する構成については同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【００３５】
本実施形態は、図１８に示すようにドア体６の移動方向に沿った磁石カバー２５の両側面にドア枠５（実際には鴨居５１）に摺接する連続又は不連続の凸部２５ｄを設けた点に特徴がある。而して、ドア体６が移動中に傾いて可動子２がドア枠５に接触することがあっても、磁石カバー２５の両側面に設けた凸部２５ｄがドア枠５に摺接するため、可動子２とドア枠５との接触面積を低減することができ、移動時における可動子２の摩擦抵抗を少なくすることができる。
【００３６】
（実施形態３）
本実施形態は、図１９に示すように可動子２を囲むようにドア枠５の鴨居５１に取り付けられる合成樹脂製のドア枠カバー（鴨居カバー）５４を備え、ドア体６の移動方向に沿ったドア枠カバー５４の内側面に少なくともドア体６の移動時に磁石カバー２５側面と接触する連続又は不連続の突起部５４ａを設けた点に特徴がある。これ以外の構成は参考例１並びに参考例２と共通であるから、共通する構成については同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【００３７】
ドア枠カバー５４は合成樹脂により断面形状略コ字形の樋状に形成され、ドア体６の上部を保持する鴨居５１の下部に取り付けられる。そして、磁石カバー２５の長手方向に沿った両側面と対向するドア枠カバー５４の内側面に、磁石カバー２５の方へ突出する突起部５４ａが設けてある。
【００３８】
而して本実施形態では、ドア体６が移動中に傾いて可動子２がドア枠カバー５４に接触することがあっても、ドア枠カバー５４の内側面に設けた突起部５４ａが磁石カバー２５の側面に摺接するため、可動子２とドア枠カバー５４との接触面積を低減することができ、移動時における可動子２の摩擦抵抗を少なくすることができる。
【００３９】
ところで、上述の参考例１，２及び実施形態１〜３においてはドア体６の移動方向に沿った可動子ヨーク２３の長さ寸法を、移動方向に沿ったドア体６の長手寸法よりも短くしている。このため、固定用ねじ６１で可動子ヨーク２３をドア体６に固定する際にドア体６を破損するなどの作業ミスがあっても、図２０に示すように可動子ヨーク２３がドア体６からはみ出さない範囲でドア体６の移動方向に沿って可動子ヨーク２３の位置をずらして固定用ねじ６１にて固定することができる。
【００４０】
（実施形態４）
本実施形態は可動子ヨーク２３に特徴があり、これ以外の構成は参考例１並びに参考例２と共通である。したがって、共通する構成については同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【００４１】
本実施形態においては、図２１に示すように可動子ヨーク２３の両端に設けられた一方のねじ挿通孔２４ａを丸孔形状とし、他方のねじ挿通孔２４ｂをドア体６の移動方向に略直交する長孔形状としている。
【００４２】
而して、可動子ヨーク２３をドア体６上部に固定する際には、まず一端側の丸穴形状のねじ挿通孔２４ａに固定用ねじ６１を挿通してドア体６の幅方向略中央に固定用ねじ６１を螺着し、さらに他端側の長孔形状のねじ挿通孔２４ｂに固定用ねじ６１を挿通し、ドア体６の幅方向略中央に固定用ねじ６１を螺着して仮止めし、ねじ挿通孔２４ｂに沿って可動子ヨーク２３がドア体６の幅方向にはみ出さないように移動させた後に固定用ねじ６１を締め付けて可動子ヨーク２３をドア体６上部に固定する。このように本実施形態では、ドア体６の移動方向に直交する幅方向において可動子ヨーク２３がドア体６からはみ出さないように容易に固定することができるものである。
【００４３】
（実施形態５）
本実施形態は可動子ヨーク２３に特徴があり、これ以外の構成は参考例１並びに参考例２と共通である。したがって、共通する構成については同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【００４４】
本実施形態では、図２２に示すように可動子ヨーク２３の両端近傍に複数個のねじ挿通孔２４を長手方向に沿って設けている。このため、一方のねじ挿通孔２４に挿通した固定用ねじ６１で可動子ヨーク２３をドア体６に固定する際にドア体６を破損するなどの作業ミスがあっても、他のねじ挿通孔２４を利用して可動子ヨーク２３の位置をずらさずに固定用ねじ６１にて固定することができる。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１の発明は、ドア枠に取り付けられ、ドア体の走行方向に沿って配置された複数個のコイルからなる固定子と、ドア体に走行方向において複数の磁極が交互に異極となるように設けられた永久磁石を具備する可動子と、前記永久磁石との相互作用によりドア体を移動させる推力を生じさせるように各コイルへの通電を制御する制御手段とを備えた自動ドアであって、前記可動子は、ドア体にねじ固定される固定片と固定片から固定子側へ突出し永久磁石が磁着される磁着片とからなるヨークに永久磁石を磁着してなり、かつ、永久磁石をドア体の長手方向に沿って覆う磁石カバーを設け、磁石カバーは、ドア体上部とヨークの磁着片との間の隙間に挿入係止される一対のフランジ部を有するとともに長手方向両端部に折曲可能な突片が設けられたので、ドア体に特別な加工をすること無しにヨーク並びに永久磁石を確実且つ簡単にドア体に取り付けることができ、平板状に形成された場合に比較してヨークの剛性を増すことができ、その結果、コイルの吸引力によってヨークがドア体上部から浮き上がるように振動したり、あるいは永久磁石と固定子の鉄心とが接触して推力が低下したりすることを防ぐことができ、しかも、固定片に対して固定子側へ突出した磁着片に永久磁石を磁着するから、固定片を固定するねじの頭が永久磁石に干渉して邪魔になることがなく、永久磁石をヨークに簡単に磁着することができ、さらに、外力が加えられた場合に磁石カバーによって永久磁石がヨークから離脱してしまうことを防ぐことができるという効果がある。またさらに、折曲された突片で永久磁石の両端部を覆うことにより永久磁石のドア体の長手方向への移動を防ぐことができ、しかも、突片を折曲していることでヨーク両端部の形状が曲面形状となり、ドア体の移動時に磁石カバーの角部でドア枠の固定子が削られてしまうことを防ぐことができるという効果がある。さらに、一対のフランジ部をドア体上部とヨークの磁着片との間の隙間に挿入係止することによってヨークへの磁石カバーの取着作業が簡素化できるという効果がある。
【００４６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、ドア体移動方向に沿った前記磁石カバーの側面に少なくともドア体移動時に前記ドア枠に摺接する凸部を設けたので、少なくともドア体移動中には磁石カバー側面に設けた凸部がドア枠に摺接するため、移動時における可動子の摩擦抵抗を少なくすることができるという効果がある。
【００４７】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、少なくとも可動子を囲むようにドア枠に取り付けられる合成樹脂製のドア枠カバーを備え、ドア体移動方向に沿ったドア枠カバーの内側面に少なくともドア体の移動時に前記磁石カバー側面と接触する突起部を設けたので、少なくともドア体移動中にはドア枠カバー内側面に設けた突起部が磁石カバーに摺接するため、移動時における可動子の摩擦抵抗を少なくすることができるという効果がある。
【００４８】
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れかの発明において、前記ヨークの両端部を除く部位に設けられたねじ挿通孔と連通するとともに固定用ねじが挿通される貫通孔を前記永久磁石並びに磁石カバーに設けたので、永久磁石並びに磁石カバーに設けた貫通孔を通して固定用ねじにてヨークをドア体に固定することができ、ドア体に対するヨークの固定強度を向上させ、コイルの吸引力によってヨークがドア体上部から浮き上がるように振動したり、あるいは永久磁石と固定子の鉄心とが接触して推力が低下したりすることを防ぐことができるという効果がある。
【００４９】
請求項５の発明は、請求項１〜４の何れかの発明において、ドア体移動方向に沿った前記ヨークの長さ寸法を、移動方向に沿ったドア体の長手寸法よりも短くしたので、固定用ねじでヨークをドア体に固定する際にドア体を破損するなどの作業ミスがあっても、ヨークがドア体からはみ出さない範囲でドア体の移動方向に沿ってヨークの位置をずらして固定用ねじにて固定することができるという効果がある。
【００５０】
請求項６の発明は、請求項１〜５の何れかの発明において、前記ヨークの両端に設けられたねじ挿通孔の一方を丸孔形状とし、他方をドア体移動方向に略直交する長孔形状としたので、ドア体の移動方向に直交する幅方向においてヨークがドア体からはみ出さないように容易に固定することができるという効果がある。
【００５１】
請求項７の発明は、請求項１〜６の何れかの発明において、前記ヨークの両端近傍に複数個のねじ挿通孔を設けたので、固定用ねじでヨークをドア体に固定する際にドア体を破損するなどの作業ミスがあっても、他のねじ挿通孔を利用してヨークの位置をずらさずに固定用ねじにて固定することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の参考例１を示す要部断面図である。
【図２】 同上の全体構成を示す斜視図である。
【図３】 同上の要部構成を示す概略構成図である。
【図４】 同上の要部を示す概略構成図である。
【図５】 同上の要部断面図である。
【図６】 同上における固定子を示す斜視図である。
【図７】 同上におけるコイル接続器板の平面図である。
【図８】 同上の回路構成を示す概略回路構成図である。
【図９】 同上における可動子の分解斜視図である。
【図１０】 同上における可動子の別構成を示す側断面図である。
【図１１】 本発明の参考例２における可動子ヨークの一部省略した斜視図である。
【図１２】 同上の要部断面図である。
【図１３】 同上の他の構成を示す要部断面図である。
【図１４】 同上における可動子の他の構成を示す分解斜視図である。
【図１５】 同上における可動子の他の構成を示す一部省略した側面図である。
【図１６】 実施形態１における可動子ヨークの一部省略した斜視図である。
【図１７】 同上における可動子の一部省略した斜視図である。
【図１８】 実施形態２における可動子の側面図である。
【図１９】 実施形態３を示す要部断面図である。
【図２０】 同上における可動子の要部側面図である。
【図２１】 実施形態４における可動子ヨークの平面図である。
【図２２】 実施形態５における可動子ヨークの平面図である。
【符号の説明】
１ 固定子
２ 可動子
４ 制御回路ブロック
５ ドア枠
６ ドア体
１１ コイル
１２ 鉄心
１３ 固定子ヨーク
２１ 永久磁石
２３ 可動子ヨーク
Claims (7)
- ドア枠に取り付けられ、ドア体の走行方向に沿って配置された複数個のコイルからなる固定子と、ドア体に走行方向において複数の磁極が交互に異極となるように設けられた永久磁石を具備する可動子と、前記永久磁石との相互作用によりドア体を移動させる推力を生じさせるように各コイルへの通電を制御する制御手段とを備えた自動ドアであって、前記可動子は、ドア体にねじ固定される固定片と固定片から固定子側へ突出し永久磁石が磁着される磁着片とからなるヨークに永久磁石を磁着してなり、かつ、永久磁石をドア体の長手方向に沿って覆う磁石カバーを設け、磁石カバーは、ドア体上部とヨークの磁着片との間の隙間に挿入係止される一対のフランジ部を有するとともに長手方向両端部に折曲可能な突片が設けられたことを特徴とする自動ドア。
- ドア体移動方向に沿った前記磁石カバーの側面に少なくともドア体移動時に前記ドア枠に摺接する凸部を設けたことを特徴とする請求項１記載の自動ドア。
- 少なくとも可動子を囲むようにドア枠に取り付けられる合成樹脂製のドア枠カバーを備え、ドア体移動方向に沿ったドア枠カバーの内側面に少なくともドア体の移動時に前記磁石カバー側面と接触する突起部を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の自動ドア。
- 前記ヨークの両端部を除く部位に設けられたねじ挿通孔と連通するとともに固定用ねじが挿通される貫通孔を前記永久磁石並びに磁石カバーに設けたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の自動ドア。
- ドア体移動方向に沿った前記ヨークの長さ寸法を、移動方向に沿ったドア体の長手寸法よりも短くしたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の自動ドア。
- 前記ヨークの両端に設けられたねじ挿通孔の一方を丸孔形状とし、他方をドア体移動方向に略直交する長孔形状としたことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の自動ドア。
- 前記ヨークの両端近傍に複数個のねじ挿通孔を設けたことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の自動ドア。
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