JP4345122B2 - Automatic door - Google Patents
Automatic door Download PDFInfo
- Publication number
- JP4345122B2 JP4345122B2 JP04406199A JP4406199A JP4345122B2 JP 4345122 B2 JP4345122 B2 JP 4345122B2 JP 04406199 A JP04406199 A JP 04406199A JP 4406199 A JP4406199 A JP 4406199A JP 4345122 B2 JP4345122 B2 JP 4345122B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mover
- coil
- stator
- coils
- door
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
- Linear Motors (AREA)
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】
一般に、自動ドアの駆動源としては回転形のモータが広く用いられているが、モータに設けたブラシや軸受などで騒音が生じるとともに、減速用のギアやモータの回転をドアの走行に変換するための機構によっても騒音が生じ、さらにはドアが振動しやすく、ドアの振動による騒音も発生するものであるから、発生する騒音が大きいという問題がある。
【0003】
これに対してドア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ることが考えられており、リニアモータでは減速用のギアや回転移動を直進移動に変換する機構などが存在しないから、騒音が大幅に低減されることになる。リニアモータには、固定子に永久磁石を用いるとともに可動子にコイルを用いたものや(たとえば特開平10−25965号公報)、固定子に電磁石を用いるとともに可動子に永久磁石を用いたもの(たとえば、実願平3−39378号公報)が知られている。
【0004】
ところで、固定子にコイルを設けたリニアモータとして、図3に示すように、コイルにより励磁されるコイル11を複数個配列して固定子1を構成し、永久磁石21を用いた可動子2をコイル11に対向するように配置したものが考えられる。可動子2の移動方向において隣接するコイル11の間の距離は、可動子2の移動方向における固定子1のコイル11の寸法より大きく、かつその寸法の2倍よりは小さく設定される。
【0005】
このような構成のリニアモータを自動ドアに用いる場合には、ドア体3の上部に可動子2を埋込配置し、ドア体3が走行するドア枠の鴨居4に固定子1を取り付けることになる。このような構造であれば、固定子1と可動子2とを上下に対向させるだけであるから、鴨居4にドア体3の上部を受けて案内するための溝を形成しておけばドア体3を保持して走行させることができる。コイル11への通電のタイミングは可動子2の位置に応じて制御される。可動子2の位置は、永久磁石21の磁極を検出する磁気センサ121〜123により検出される。コイル11の相数はたとえば3相であって、各相のコイル11の中心付近にそれぞれ磁気センサ121〜123が配置される。つまり、磁気センサ121〜123は固定子1の全長に亘って等間隔で配置されることになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、固定子1の全長に亘って磁気センサ121〜123が等間隔で配置されていると、磁気センサ121〜123が分散して配置されることになり、配線が複雑になって製造作業が面倒になる。また、上述した従来構成では、コイル11の中に磁気センサ121〜123が配置されているから、コイル11への通電時にコイル11の周囲に生じる磁界の影響を受けやすく、可動子2の位置を誤検出する可能性もある。
【0007】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、複数個の磁気センサを集中的に配置することによって配線が複雑になるのを防止して製造を容易にし、かつコイルの影響を受けにくい位置に磁気センサを配置することにより可動子の位置を誤検出することがない自動ドアを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、ドア枠にドア体の走行方向に沿って配置した固定子と、ドア体に走行方向において複数の磁極が交互に異磁極となるように設けられた永久磁石を備える可動子と、固定子にドア体の走行方向に沿って配列された複数個のコイルと、可動子の位置を検出する複数個の磁気センサを備えたセンサブロックと、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センサブロック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、前記センサブロックは、前記固定子に設けたコイルのうちの1個に代えて、可動子とつねに対向可能な位置に配置されているものである。この構成によれば、可動子の位置を検出するための複数個の磁気センサをセンサブロックとして一箇所にまとめているから、分散して配置された磁気センサに個々に配線を施す場合に比較すると配線が簡単になって製造が容易になる。また、固定子に設けたコイルの一部に代えてセンサブロックを配置しているから、コイル内に磁気センサを配置する場合のような誤検知が発生せず、しかも一部のコイルが間引かれるものの他のコイル間の距離には変化がないから、コイルを間引かない場合と同じタイミングでコイルに通電すればよいのであって、コイルへの通電の制御が煩雑になることはない。
【0009】
請求項2の発明は、ドア枠にドア体の走行方向に沿って配置した固定子と、ドア体に走行方向において複数の磁極が交互に異磁極となるように設けられた永久磁石を備える可動子と、固定子にドア体の走行方向に沿って配列された複数個のコイルと、可動子の位置を検出する複数個の磁気センサを備えたセンサブロックと、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センサブロック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、前記可動子の移動範囲は固定子の全長の2倍以下に設定され、前記センサブロックは、可動子の移動範囲の中央部であって可動子とつねに対向可能な位置の1個のコイルに代えて配置されているものである。この構成によれば、請求項1の発明の作用を奏するのはもちろんのこと、1個のセンサブロックでコイルへの通電を制御することができるから、磁気センサの個数が少なくなって低コストの自動ドアを提供することが可能になる。
【0010】
【発明の実施の形態】
本実施形態は、図1に示すように、自動ドアのドア体3の上縁に沿ってドア体3の走行方向の全長に亘る永久磁石21を用いた可動子2を取り付け、ドア枠の一部を構成してドア体3の上部を保持する鴨居4に、可動子2と対向するように固定子1を設けたものである。可動子2を構成する永久磁石21は可動子2の移動方向におけるドア体3の全長に等しい寸法を有している。
【0011】
固定子1は複数個のコイル11を可動子2の移動方向(ドア体3の走行方向)に沿って配列したものであって、可動子2の移動方向(固定子1の長手方向)における固定子1の中央部には1個のコイル11に相当する欠落部分を設け、固定子1の他の部位ではコイル11を等間隔に配列してある。図示例では各コイル11として空芯コイルを用いている。ただし、各コイル11には鉄芯を設けてもよい。本実施形態ではコイル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。
【0012】
コイル11の欠落部位には、磁気センサ121,122,123を備えるセンサブロック12を配置してある。つまり、等間隔で配列されたコイル11の1個に代えてセンサブロック12を配置しているのである。センサブロック12を配置する部位は、固定子1の長手方向の中央部に限定されるものではなく、本実施形態にあっては、ドア体3の位置にかかわらず可動子2と対向可能な位置であればよい。
【0013】
可動子2を構成する永久磁石21はドア体3の走行方向において複数の磁極22が交互に異極性となるように設けられている。また、可動子2において隣接する磁極22の間の距離は一定になっている。この可動子2は1つの磁性体に複数の磁極22を同時に着磁して形成するか、複数個の永久磁石21を保持台に取り付けることによって形成される。
【0014】
本実施形態では、固定子1においてセンサブロック12に隣接するコイル11以外は、隣接する各一対のコイル11間の距離(ピッチ)を一定として配列してあり、また、可動子2の磁極22の間の距離も一定としてある。コイル11を一定ピッチで配置してある部位におけるコイル11間の距離は、可動子2の磁極22の間の距離の10/6倍に定められている。つまり、コイル11間の距離の6倍が磁極22間の距離の10倍に等しくなる。具体的には、可動子2の磁極22の間の距離がLであるとすると、磁極22を形成する空芯コイルの直径が3L/2になり、隣接する空芯コイルの間隔がL/6になるように設定してある。したがって、6個の空芯コイルが占める長さ寸法は、(3L/2+L/6)×6=10Lであり、可動子2の磁極22の間の距離Lの10倍に等しくなる。
【0015】
図1におけるφ1,φ2,φ3の符号は各コイル11の相を示している。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符号のコイル11と同時に通電されるが通電の向きが逆向きになることを意味している。たとえば、φ1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には、φ1’に対応するコイル11には左回りに通電される。図示例ではコイル11をφ1,φ2’,φ3,φ1’,φ2,φ3’の順で配列してあり、2相ずつに順次通電することにより、φ1,φ2→φ2,φ3→φ3,φ1→φ1,φ2というように循環的に通電する。また、隣接する2相は互いに逆向きに通電される。たとえば、図1においてφ1,φ3が励磁されるときに、φ1に対応するコイル11とφ3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。
【0016】
上記構成では、ドア体3は、固定子1に設けたコイル11に流れる電流と、可動子2に設けた永久磁石21の磁界とにより生じる電磁力の反力として推力を受けるものであり、可動子2(ドア体3)を直進移動させるには、可動子2の位置に応じて各コイル11に通電するタイミングを設定する必要がある。そこで、可動子2の位置を検出する手段として、本実施形態ではホール素子からなる3個の磁気センサ121〜123を用いている。3個の磁気センサ121〜123は、図2に示すように1つの基板124に実装されてセンサブロック12を構成している。
【0017】
センサブロック12では図2の左からφ1,φ2,φ3に対応する各磁気センサ121〜123が順に配列される。また、可動子2の磁極22の幅寸法をLとするときに、コイル11の直径が3L/2となり、コイル11の間隔がL/6となり、さらに、センサブロック12に隣接するコイル11の中心から磁気センサ122までの距離が5L/3、磁気センサ121〜123同士の距離が2L/3になるように配置してある。このような構成を採用すれば、各コイル11ごとに磁気センサ121〜123を設ける必要がなくなり、磁気センサ121〜123の個数が従来構成よりも大幅に低減されることになる。
【0018】
いま、可動子2を固定子1に対して図2の左向きに移動させるものとする。また、説明を簡単にするために図示するコイル11の右側で紙背に向かって電流が流れる場合の通電向きを正方向、コイル11の左側で紙背に向かって電流が流れる場合の通電向きを負方向と呼ぶことにする。言い換えると、コイル11を上から見たときに、左回りに電流が流れる場合が正方向、右回りに電流が流れる場合が負方向である。各磁気センサ121,122,123は、可動子2の磁極22がS極からN極に変化すると、それぞれφ1のコイル11に正方向、φ3のコイル11に負方向で通電する状態、φ2のコイル11に正方向、φ1のコイル11に負方向で通電する状態、φ3のコイル11に正方向、φ2のコイル11に負方向で通電する状態に通電向きを切り換えさせる。また、可動子2の磁極22がN極からS極に変化するときには固定子1のφ1,φ2,φ3に対応する各コイル11の通電向きの関係は逆になる。磁気センサ121〜123に基づく各コイル11への通電は、図示していない制御手段により制御される。
【0019】
このような条件で各コイル11に通電したとすると、可動子2は図2の左向きに推力を受けることになる。このようにして、可動子2の移動に伴ってφ1,φ2,φ3の各コイル11の通電向きが変化し、可動子2は左向きに推力を受けることになる。
【0020】
本実施形態の構成では、図3に示した従来構成に対して固定子2が2倍の長さを有しているから、推力はほぼ2倍になる。また、磁気センサ121〜123の個数は従来構成よりも大幅に低減されることになる。
【0021】
なお、センサブロック12を配置する部位は固定子1の長手方向の中央部に限定されるものではなく、上述のようにドア体3の走行範囲において可動子2とつねに対向可能な位置であればよい。また、センサブロック12の個数も1個に限定されるものではなく、適宜位置の複数個のコイル11に代えてセンサブロック12を設けるようにしてもよい。上述した各実施形態におけるコイル11や永久磁石ブロックの構成や配置は一例であって、本発明の技術的思想の範囲内で他の構成や配置を採用し得るのは言うまでもない。
【0022】
【発明の効果】
請求項1の発明の構成によれば、可動子の位置を検出するための複数個の磁気センサをセンサブロックとして一箇所にまとめているから、分散して配置された磁気センサに個々に配線を施す場合に比較すると配線が簡単になって製造が容易になるという効果がある。また、固定子に設けたコイルの1個に代えてセンサブロックを配置しているから、コイル内に磁気センサを配置する場合のような誤検知が発生しないという効果があり、しかも一部のコイルが間引かれるものの他のコイル間の距離には変化がないから、コイルを間引かない場合と同じタイミングでコイルに通電すればよいのであって、コイルへの通電の制御が煩雑にならないという効果がある。
【0023】
請求項2の発明の構成によれば、請求項1の発明と同様の効果を奏する上に、1個のセンサブロックでコイルへの通電を制御することができるから、磁気センサの個数が少なくなって低コストの自動ドアを提供することが可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の全体構成を示す概略構成図である。
【図2】同上の要部を示す概略構成図である。
【図3】従来構成を示す概略構成図である。
【符号の説明】
1 固定子
2 可動子
3 ドア体
4 鴨居
11 コイル
12 センサブロック
21 永久磁石
22 磁極
121〜123 磁気センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic door that causes a door body to travel using a linear motor.
[0002]
[Prior art]
In general, a rotary motor is widely used as a drive source for an automatic door. However, noise is generated by a brush or a bearing provided on the motor, and the rotation of a reduction gear or the motor is converted into a traveling of the door. Because of this, noise is generated, and the door is liable to vibrate, and noise due to the vibration of the door is also generated.
[0003]
On the other hand, it is considered to use a linear motor in which the mover moves linearly as the door drive source. There are no gears for deceleration and a mechanism for converting rotational movement into linear movement in the linear motor. Will be greatly reduced. In the linear motor, a permanent magnet is used for the stator and a coil is used for the mover (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-25965), an electromagnet is used for the stator and a permanent magnet is used for the mover ( For example, Japanese Patent Application No. 3-39378 is known.
[0004]
By the way, as shown in FIG. 3, as a linear motor in which a stator is provided with a coil, a plurality of
[0005]
When the linear motor having such a configuration is used for an automatic door, the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, when the
[0007]
The present invention has been made in view of the above-mentioned reasons, and its purpose is to facilitate manufacture by preventing a complicated wiring by arranging a plurality of magnetic sensors in a concentrated manner, and It is an object of the present invention to provide an automatic door in which the position of a mover is not erroneously detected by arranging a magnetic sensor at a position that is not easily affected.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The invention of
[0009]
According to a second aspect of the present invention, a movable body including a stator arranged on a door frame along a traveling direction of the door body and a permanent magnet provided on the door body so that a plurality of magnetic poles alternately become different magnetic poles in the traveling direction. By the interaction of the permanent magnet, a sensor block comprising a plurality of coils, a plurality of coils arranged on the stator along the traveling direction of the door body, a plurality of magnetic sensors for detecting the position of the mover Control means for controlling energization to each coil at a timing according to the position of the mover detected by the sensor block so as to generate a thrust force for moving the door body, and the moving range of the mover is the total length of the stator. twice is set to the following, the sensor block is one that is arranged in place of the one coil of always opposable position mover a central portion of the movement range of the mover. According to this configuration, it is possible to control the energization to the coil with one sensor block as well as to achieve the effect of the invention of
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a
[0011]
The
[0012]
A
[0013]
The
[0014]
In the present embodiment, except for the
[0015]
The symbols φ1, φ2, and φ3 in FIG. 1 indicate the phases of the
[0016]
In the above configuration, the
[0017]
In the
[0018]
Now, it is assumed that the
[0019]
If each
[0020]
In the configuration of this embodiment, since the
[0021]
The part where the
[0022]
【The invention's effect】
According to the configuration of the first aspect of the present invention , since a plurality of magnetic sensors for detecting the position of the mover are grouped as one sensor block, wiring is individually provided to the magnetic sensors arranged in a distributed manner. Compared with the case of applying, there is an effect that the wiring becomes simple and the manufacture becomes easy. Further, since the sensor block is arranged instead of one of the coils provided on the stator, there is an effect that no erroneous detection occurs as in the case of arranging the magnetic sensor in the coil, and some coils Since there is no change in the distance between the other coils that are thinned out, it is only necessary to energize the coils at the same timing as when the coils are not thinned out, and the effect that the control of energizing the coils does not become complicated. There is.
[0023]
According to the configuration of the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an overall configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a main part of the above.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a conventional configuration.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04406199A JP4345122B2 (en) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | Automatic door |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04406199A JP4345122B2 (en) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | Automatic door |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000245129A JP2000245129A (en) | 2000-09-08 |
JP4345122B2 true JP4345122B2 (en) | 2009-10-14 |
Family
ID=12681120
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04406199A Expired - Fee Related JP4345122B2 (en) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | Automatic door |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4345122B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009117692A2 (en) * | 2008-03-20 | 2009-09-24 | Strattec Power Access Llc | Position sensor and method |
CN113338746B (en) * | 2021-06-16 | 2022-05-20 | 绍兴市聪慧电子科技有限公司 | Linear motor mounting structure and automatic door or gate machine convenient to mount and maintain |
-
1999
- 1999-02-23 JP JP04406199A patent/JP4345122B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000245129A (en) | 2000-09-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1198055B1 (en) | Linear motor, driving and control system thereof and manufacturing method thereof | |
JP2008527217A (en) | Sliding door with magnetic drive system with distance measuring system | |
WO2006129454A1 (en) | Linear motor | |
JPH08502880A (en) | Electromechanical transducer for generating linear motion | |
JPH067756B2 (en) | DC brushless linear motor | |
JPH0746895B2 (en) | Brushless DC linear motor | |
JP3740704B2 (en) | Automatic door opener | |
JP4345122B2 (en) | Automatic door | |
JPH09215310A (en) | Linear motor for operating door | |
JP3175554B2 (en) | DC linear motor | |
JPH08168232A (en) | Linear encoder device | |
JP2000220345A (en) | Automatic door | |
JPWO2013021439A1 (en) | Magnetic drive blower or generator | |
JP4581313B2 (en) | Elevator linear motor support device | |
JP3982145B2 (en) | Linear motor | |
JP3219133B2 (en) | Linear DC brushless motor | |
JPH05211798A (en) | Method for controlling brake of brushless dc linear motor | |
KR102362137B1 (en) | SYSTEM and DRIVING DEVICE for BLDC MOTOR | |
JP2643161B2 (en) | Brake device for linear DC motor | |
JPS6188760A (en) | Linear pulse motor | |
JP2000224833A (en) | Linear motor | |
JPH0734645B2 (en) | Movable magnet linear DC motor | |
JPH07245932A (en) | Linear motor | |
JPS62155765A (en) | Dc linear motor | |
JPH01174262A (en) | Pm type linear pulse motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060203 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090210 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090413 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090623 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090706 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120724 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120724 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130724 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |