JP6965459B2 - スライドドア用リニアモータシステム - Google Patents

Description

本発明は、スライドドア用構成要素に関し、特に、スライドドア用リニアモータシステムに関し、建物装飾ハードウェアアクセサリーの制造技術に属するものである。

スライドドアは、リニアモータによって駆動され、ベルトなどのトランスミッション構造を減らし、占有スペースが小さく、摩擦と騒音を減らし、自動的・知能的で、自動ドアの使用に対するユーザーの需要を大幅に増やすことができる。中国出願番号がＣＮ２００８８０１０２７２５．４である既存のリニアモータアセンブリ構成を図１に示す。ステーター１とステーター２はドア本体の中央に対称に配置され、その下端にはローター部材がある。ステーター部材はいつでもローター部材の２つの磁石列に効果的に接続される必要があるため、電源と連結部材をリニアドライバの一端に配置することができない。電源部材と連結部材はそれぞれ２つのステーターの両側に配置される。このレイアウトで形成されたリニアモータの駆動には、次の問題がある。即ち、（一）ステーター１への電流電力制御を実現するために、ステーター１の接続線はステーター２に跨って連結部材に接続する必要があり、全体の配線は複雑になる。（二）十分な駆動力を提供することができるために、ドア本体の上端中央に位置するステーターは、ドア本体におけるローター部材に正対するコイル群が６個程度存在する必要であり、ステーターにおけるセンサーとローター部材が誘導されて初めて駆動力を制御することができる。一方、図１では、ドア本体及びローター部材が左右両側にスライドした場合、その駆動力は小さく、また、当該駆動力を逸脱することのないドア本体のスライドストロークには限界があるため、異なるドア本体のスライドストロークの要件を満たすことができず、両側にスライドしても、センサー信号が検出されない可能性がある。

本発明の目的は、スライドドア用リニアモータシステムの配線が複雑であり、検出が困難であり、ストロークの適応性が低いという問題を解決することである。

上記の技術的問題を解決するために、本発明によって採用される技術的解決策は、スライドドアのドア本体に接続される可動子アセンブリと、制御アセンブリと、少なくとも２つのステーターアセンブリと、を備えるスライドドア用リニアモータシステムであって、制御アセンブリは可動子アセンブリの移動を制御するために使用され、少なくとも２つのステーターアセンブリのうち２つのステーターアセンブリの間に配置される。

一方では、２つのステーターは、従来技術よりもドア本体の両側に近く、スライドドアのドア本体に接続される可動子アセンブリが両側に長い距離を移動した場合でも、当該可動子アセンブリとステーターアセンブリを効果的に接続し検出することができる。即ち、スライドドアのドア本体の両側へスライドするストロークは大きくなり、検出はより便利になる。他方では、２つのステーターはいずれも中央にある制御アセンブリとそれぞれ直接電気的に接続されることができ、ある構成要素に跨って配線する必要はなく、より簡潔な配線方式である。

さらに、アダプタと電源をさらに備え、アダプタと電源は少なくとも２つのステーターアセンブリのうち制御アセンブリの両端から離れた前記ステーターアセンブリの外側の端にそれぞれ接続される。当該リニアモータシステムでは、電源、ステーターアセンブリ、制御アセンブリ、アダプタのレイアウトにおいて、制御アセンブリは比較的中央に位置し、両端はいずれもステーターアセンブリに接続されることができ、制御及び検出に関係の少ない電源とアダプタについて、外側に位置し、さらに、全体的なレイアウトにより、配線と検出の簡単さが保証される。

さらに、制御アセンブリは両端に接続ポートを有し、接続ポートはそれぞれステーターアセンブリと電気的に接続される。これにより、制御アセンブリは左端及び右端に２つの接続ポートを有し、従来技術とは異なり、当該２つの接続ポートはステーターアセンブリにそれぞれ接続される。

さらに、接続ポートはそれぞれステーターアセンブリと物理的にも接続される。接続ポートは物理的接続を形成することができるので、制御アセンブリとステーターアセンブリ間の導線接続が省略され、さらに、リニアモータ全体を簡潔にし、配線が簡単になる。

さらに、接続ポートは第１の接続部と第２の接続部を有し、第１の接続部はステーターアセンブリとの電気的接続を形成するために使用され、第２の接続部はそれぞれステーターアセンブリとの取り外し可能な物理的接続を形成する。当該接続ポートの構造により、第１の接続部又は第２の接続部を別個に交換することができ、制御アセンブリの着脱を容易にする。

さらに、制御アセンブリは回路基板を有し、回路基板はステーターアセンブリの長さ方向にそって配置され、第１の接続部は回路基板の両端にそれぞれ配置される。当該構造により、制御アセンブリ内の配線の必要がなくなり、回路基板全体の構造は、パフォーマンスが安定で信頼性が高く、構造が簡潔で単純であり、設計要件を満たす。

さらに、第１の接続部は回路基板の両端にそれぞれ溶接される。

さらに、スライドドアは型材を有し、型材の内部空間は垂直方向に２つの部分に分割され、ステーターアセンブリ、制御アセンブリ、アダプタ及び電源は、型材内の１つの部分にエンドツーエンドで装填される。実際のリニアモータスライドドアの実装では、この構造の型材及び実装方式が使用され、実装者はパッケージ化されたアセンブリを接続して、型材に挿入するだけでよく、実装効率を大幅に向上させる。

さらに、可動子アセンブリには、ホイールセットが設けられ、型材の内部の他の部分に装填され、ステーターアセンブリと上下に対向して配置され、可動子アセンブリは、ホイールセットを介して型材内をスライドする。

さらに、ホイールセットは可動子アセンブリの左側及び右側に配置され、型材の内部にはホイールセットと協働するリブがある。当該構造により、可動子アセンブリは型材内を安定でスムーズにスライドすることができる。

従来技術のスライドドアリニアモータの概略図である。 本発明の実施例に係るスライドドアの使用状態の概略図である。 本発明の実施例に係るスライドドアの分解図である。 本発明の実施例に係る制御アセンブリとステーターアセンブリとの組立斜視図である。 本発明の実施例に係る各構成要素の接続関係図である。 本発明の実施例に係る制御アセンブリの斜視図である。 本発明の実施例に係る制御アセンブリの分解図である。 本発明の実施例に係る制御アセンブリの側面図である。 本発明の実施例に係るスライドドアの断面図である。

以下、図面及び実施例を参照して、本発明の具体的な実施形態についてさらに詳細に説明する。以下、実施例は本発明を説明するためのものであるが、本発明の範囲を限定するものではない。

本発明は、スライドドア用リニアモータシステムを提供し、スライドドアのドア本体に接続される可動子アセンブリと、制御アセンブリと、少なくとも２つのステーターアセンブリとを備え、前記制御アセンブリは可動子アセンブリの移動を制御するために使用され、前記少なくとも２つのステーターアセンブリのうち２つのステーターアセンブリの間に配置される。

この技術的解決策では、制御アセンブリはステーターアセンブリの中央に配置されるため、一方では、２つのステーターは、従来技術よりもドア本体の両側に近く、スライドドアのドア本体に接続される可動子アセンブリが両側に長い距離を移動した場合でも、当該可動子アセンブリとステーターアセンブリを効果的に接続し検出することができる。即ち、スライドドアのドア本体の両側へスライドするストロークは大きくなり、検出はより便利になる。他方では、２つのステーターはいずれも中央に位置する制御アセンブリとそれぞれ直接電気的に接続されることができ、ある構成要素に跨って配線する必要がなく、より簡潔な配線方式である。

本発明の上記の目的、特徴及び利点をより明白かつ理解可能にするために、以下、本発明の具体的な実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。

図２に示すように、本実施例に係るスライドドア１００の使用状態が示され、使用者は、誘導、プッシュプルスタートなどの制御方式により、リニアモータを制御して、ドア本体５を自動的に左右にスライドするように駆動することができる。スライドドア１００の上端には上部ドアフレーム１が水平に配置され、上部ドアフレーム１はドアの上部の梁や壁体にボルトで固定され、上部ドアフレーム１の両側にサイドドアフレーム６が立設され、上部ドアフレーム１及び左右のサイドドアフレーム６は連結されてドアフレーム全体を構成する。上部ドアフレーム１とサイドドアフレーム６の両方は押出成形された金属型材を採用することができる。

図９に示すように、上部ドアフレーム１は「Ｔ」字型であり、「Ｔ」字型の上部ドアフレーム１の水平部分は壁体に接して固定され、「Ｔ」字型の上部ドアフレーム１の垂直部分の両側には、２つのドアを取り付けるための型材３が取り付けられる。型材３は垂直方向に上部及び下部という２つの空間に分かれ、上部アセンブリ２は上部に収容され、下部には可動子アセンブリ４が収容される。可動子アセンブリ４の下端はスライドドアのドア本体５に接続される。ドア本体５は可動子アセンブリ４の移動に伴ってスライドすることができる。

当該スライドドアは、上部耐荷重自動ドアに属するが、これに限定されず、本実施例は、他の上部耐荷重自動ドア、下部耐荷重自動ドア、又は他のタイプの自動ドアにも適用できる。

図５に示すように、上部アセンブリ２は制御アセンブリ１１とステーターアセンブリ１２を含む。本実施例では、ステーターアセンブリ１２の数は具体的には２つである。図４に示す制御アセンブリ１１とステーターアセンブリ１２との組立図に示すように、２つのステーターアセンブリ１２は、制御アセンブリ１１の両端に配置される。ステーターアセンブリ１２はコアとコアに巻回されたコイルとを有し、可動子アセンブリ４には磁石が配置され、ステーターアセンブリ１２と可動子アセンブリ４は対向する位置にあり、コイルを流れる電流によって生成される磁場は磁石を備えた可動子アセンブリ４に対して駆動力を発生する。

好ましい実施例では、図７に示すように、制御アセンブリ１１の両端にはそれぞれ、接続ポートが設計され、左側及び右側のステーターアセンブリ１２の制御アセンブリ１１に近い端にはいずれも、制御アセンブリ１１の接続ポートに電気的に接続されるポートが配置されることで、制御アセンブリとその左側及び右側のステーターアセンブリ１２とは電気的に接続される。

当該接続ポートは、制御アセンブリ１１とステーターアセンブリ１２との物理的接続を実現するように使用されてもよい。

さらに、好ましい実施例では、図７及び図８に示すように、当該制御アセンブリ１１の接続ポートは第１の接続部１１１と第２の接続部１１２を有し、ステーターアセンブリ１２のポートは第３の接続部１２１と第４の接続部１２２を有する。具体的に、第１の接続部１１１には電気的接続のためのソケットが配置され、これに対応して、第３の接続部１２１には電気的接続のためのプラグが配置される。第２の接続部１１２には外側に突出する挿入部が設けられ、第４の接続部１２２にはそれに対応して当該挿入部が挿入されるスロットが配置され、これにより、第２の接続部１１２はそれぞれステーターアセンブリ１２と取り外し可能な物理的接続を形成する。

図６及び図７に制御アセンブリ１１の具体的な構造が示されている。その外部全体はハウジング１１３によって囲まれ、回路基板１１４を含めて制御アセンブリ１１の他の構成要素がハウジング１１３内に配置される。回路基板１１４はステーターアセンブリ１２の長さ方向に沿ってハウジング１１３内に実装される。回路基板１１４の表面には、可動子アセンブリ４の移動速度を制御したり、電動ドアの開閉を制御したりするための、各種パワー素子が配置されている。

２つの第１の接続部１１１は回路基板１１４の両端にそれぞれ配置され、好ましくは、本実施例では、第１の接続部１１１は回路基板１１４の両端に溶接される。回路基板１１４には半田付け点があるため、配線の配置は不要であり、回路基板１１４全体の表面は簡潔であり、本発明の技術的問題を効果的に解決することができる。第２の接続部１１２はハウジング構造を有し、ハウジングの内部には内部スルーホールが形成され、第１の接続部１１１は当該スルーホールに収容され、スルーホールを通過してステーターアセンブリ１２の第３の接続部１２１との接続を実現する。第２の接続部１１２の挿入部は、そのハウジングからステーターアセンブリ１２側に突出するように形成される。これに対応して、ステーターアセンブリ１２の第４の接続部１２２は、当該第２の接続部１１１の挿入部が挿入されるスロットを有する。本実施例では、第４の接続部１２２は上部及び下部という２つの部分に分かれ、上部及び下部が係合すると、中央に第３の接続部１２１のプラグが通過する空間があり、上部及び下部が係合した後、第３の接続部１２１は固定される。

本実施例では、第１の接続部１１１と第２の接続部１１２とにより、制御アセンブリ１１の両端の接続端子を構成し、制御アセンブリ１１と両側のステーターアセンブリ１２との電気的接続及び物理的接続に使用される。当該構造は、制御アセンブリ１１を２つのステーターアセンブリに効果的に接続させ、配線の手間を省き、制御アセンブリ１１の内部及び制御アセンブリ１１の外部と他の構成との接続に導線を使用する必要がなくなる。さらに、第１の接続部１１１と第２の接続部１１２の着脱は容易であり、メンテナンスや交換が簡単になる。

注意すべきことは、制御アセンブリ１１の両端とステーターアセンブリ１２とが導線又は他の構成により電気的接続のみを実施し、物理的接続がない場合に、制御アセンブリ１１と２つのステーターアセンブリ１２との接続はいずれも他の構成に跨る必要がなく、制御アセンブリ１１が中央に位置するため、依然として、本出願におけるリニアモータシステムの配線及び検出の問題をある程度まで解決することができる。

好ましい実施例では、このスライドドア用リニアモータシステムは図５に示すように、アダプタ１６及び電源１４をさらに備える。アダプタ１６と電源１４は上部アセンブリ２の両外側にそれぞれ配置され、２つのステーターアセンブリ１２に電気的に接続される。これにより、制御アセンブリ１１が上部アセンブリ２全体の中央位置にあるとさらに判定され、配線及び検出の便利性が得られる。

その中、電源１４と左側のステーターアセンブリ１２とは２位置から４位置への変換端子線１３によって接続され、アダプタ１６と右側のステーターアセンブリ１２とは４端子接続線１５によって接続される。電源１４、アダプタ１６、ステーターアセンブリ１２の対応する接続端にはいずれも２位置から４位置への変換端子線１３、４端子接続線１５を挿抜するためのポートが設けられている。

当該電源１４及びアダプタ１６とステーターアセンブリ１２とは直接接続されてもよく、その中の接続線を省いて、上部アセンブリ２全体をより簡潔にする。

電源１４は、スライドドア１００全体のリニアモータに電力を供給するために使用され、ドア本体の最右端にあり、外部ケーブルを抜き差しするための外部ケーブル接続ポートを有する。アダプタ１６は、自動ドアの機能を拡張するために使用され、例えば無線Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ接続、赤外線センサーインターフェースなどの予約機能のインタフェースを有し、システムの拡張性を向上させる。

このように形成される全体的な構造は、実装時の配線工程が省略され、実装者の実装効率を高め、実装を簡単で明確にし、市場のニーズを満たす。

スライドドアは型材を有し、前記型材の内部には垂直方向に２つの部分に分割され、前記ステーターアセンブリ、制御アセンブリ、アダプタ及び電源は型材内の１つの部分にエンドツーエンドで装填される。

好ましい実施例では、上部アセンブリ２と可動子アセンブリ４との相対的な実装関係についてさらに説明する。ドア本体にリニアモータドライブを実装して駆動するときに、上部アセンブリ２は、電源１４、２位置から４位置への変換端子線１３、左側のステーターアセンブリ１２、制御アセンブリ１１、右側のステーターアセンブリ１２、４端子接続線１５、アダプタ１６がエンドツーエンドで接続されることによって全体的なストリップに形成され、相対的に型材３の上部の空間に固定される。可動子アセンブリ４は細長いハウジングを有し、内部に磁石列があり、そのハウジングの外部の両側にはプーリーにより形成されるホイールセット１８が配置され、ホイールセット１８は可動子アセンブリ４のハウジングの長さ方向に沿って一定距離だけ離間して複数配置され、本実施例では、ホイールセット１８は凹型ホイールを使用する。図９に示すように、可動子アセンブリ４はホイールセット１８と共に、型材３の端部から型材３の下部空間に詰め込まれ、上部アセンブリ２と上下に対向して配置される。型材３の下部空間には４つのリブ１７が配置され、その中、底部の左側及び右側のリブ１７は型材３の底部から内側へ折り曲げるように形成され、折り曲げる方向は垂直上向きであり、型材３の中央部分に位置するリブ１７が突出する方向は底部の２つのリブ１７とちょうど対向する。これにより、４つのリブ１７は凹型のホイールセット１８の溝と協働し、その結果、可動子アセンブリ４がホイールセットを介して型材の内部をスライドする。

可動子アセンブリ４はスライドドアのドア本体５に接続され、上記の構成により、ドア本体５を左右にスムーズに移動させることができる。

当該ホイールセット１８は、リブ１７に当接するフラットホイールを使用してもよく、可動子アセンブリ４をスライドさせるのに使用してもよい。

なお、ステーターアセンブリ１２の数は３つ以上であってもよく、ステーターアセンブリ１２が３つである場合、制御アセンブリ１１の一端に２つのステーターアセンブリ１２があり、他端に１つのステーターアセンブリ１２がある。ステーターアセンブリ１２が４つである場合、制御アセンブリ１１の両端は２つのステーターアセンブリ１２にそれぞれ接続される。本発明の技術的解決策はこれらの場合の同じ技術的問題を解決することができる。

上記は本発明の好ましい実施形態であり、なお、当業者にとって、本発明の技術的原理から逸脱することなく、いくつかの改善及び置換を行うことができ、これらの改善及び置換も本発明の保護範囲と見なされるべきである。

１００ スライドドア
１ 上部ドアフレーム
２ 上部アセンブリ
３ 型材
４ 可動子アセンブリ
５ スライドドアのドア本体
６ サイドドアフレーム
１１ 制御アセンブリ
１１１ 第１の接続部
１１２ 第２の接続部
１１３ ハウジング
１１４ 回路基板
１２ ステーターアセンブリ
１２１ 第３の接続部
１２２ 第４の接続部
１３ ２位置から４位置への変換端子線
１４ 電源
１５ ４端子接続線
１６ アダプタ
１７ リブ
１８ ホイールセット

Claims (10)

1. スライドドアのドア本体に接続される可動子アセンブリ、制御アセンブリ、及び少なくとも２つのステーターアセンブリを備えるスライドドア用リニアモータシステムであって、前記制御アセンブリは前記可動子アセンブリの移動を制御するために使用され、前記少なくとも２つのステーターアセンブリのうち２つのステーターアセンブリの間に配置される、ことを特徴とするスライドドア用リニアモータシステム。
2. アダプタ及び電源をさらに備え、前記アダプタと電源は前記少なくとも２つのステーターアセンブリのうち前記制御アセンブリの両端から離れた前記ステーターアセンブリの外側の端にそれぞれ接続される、ことを特徴とする請求項１に記載のスライドドア用リニアモータシステム。
3. 前記制御アセンブリの両端に接続ポートを有し、前記接続ポートはそれぞれ前記ステーターアセンブリと電気的に接続される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のスライドドア用リニアモータシステム。
4. 前記接続ポートは、それぞれ前記ステーターアセンブリと物理的にも接続される、ことを特徴とする請求項３に記載のスライドドア用リニアモータシステム。
5. 前記接続ポートは第１の接続部と第２の接続部を有し、前記第１の接続部は前記ステーターアセンブリとの電気的接続を形成するために使用され、前記第２の接続部は、それぞれ前記ステーターアセンブリとの取り外し可能な物理的接続を形成する、ことを特徴とする請求項４に記載のスライドドア用リニアモータシステム。
6. 前記制御アセンブリは回路基板を有し、前記回路基板は、ステーターアセンブリの長さ方向に沿って配置され、前記第１の接続部は前記回路基板の両端にそれぞれ配置される、ことを特徴とする請求項５に記載のスライドドア用リニアモータシステム。
7. 前記第１の接続部は前記回路基板の両端にそれぞれ溶接される、ことを特徴とする請求項６に記載のスライドドア用リニアモータシステム。
8. 前記スライドドアは型材を有し、前記型材の内部空間は、垂直方向に上部空間と下部空間に分割され、前記ステーターアセンブリ、制御アセンブリ、アダプタ及び電源は、前記型材の上部空間にエンドツーエンドで装填される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のスライドドア用リニアモータシステム。
9. 前記可動子アセンブリには、ホイールセットが設けられ、前記可動子アセンブリと前記ホイールセットは、前記型材の端部から前記型材の下部空間に詰め込まれ、前記型材の上部空間に位置する前記ステーターアセンブリと上下に対向して配置され、前記可動子アセンブリは前記ホイールセットを介して前記型材内をスライドする、ことを特徴とする請求項８に記載のスライドドア用リニアモータシステム。
10. 前記ホイールセットは前記可動子アセンブリの左側と右側に配置され、前記型材の内部には前記ホイールセットと協働するリブがある、ことを特徴とする請求項９に記載のスライドドア用リニアモータシステム。

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