JPH07298599A

JPH07298599A - 磁石可動型直流リニアモータ

Info

Publication number: JPH07298599A
Application number: JP11227094A
Authority: JP
Inventors: Takanari Fujii; 隆也藤井; Kiyoshi Yamada; 潔山田; Mizuho Morimitsu; 瑞穂森光
Original assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Current assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Priority date: 1994-04-26
Filing date: 1994-04-26
Publication date: 1995-11-10
Anticipated expiration: 2014-11-10
Also published as: JP2976809B2

Abstract

(57)【要約】【目的】１の固定子上に複数の可動子を駆動できる磁
石可動型直流リニアモータを提供する。【構成】１の固定子１０上に位置している可動子４０
Ａを、それの位置しているコイルユニット１２の当該可
動子専用のセンサ１４Ａが、検出し検出信号を発する。
当該可動子専用のコントロールユニット３０Ａが、該検
出信号によりコイル１６と可動子４０Ａの可動子磁石４
４Ａとの相対位置を判断して当該可動子専用のスイッチ
回路２０Ａにバスライン１８Ａを介して電力を供給す
る。このとき、該センサ１４Ａからの該検出信号によ
り、当該コイルユニット１２のスイッチ回路２０Ａがコ
イル１６を通電可能にしているため、当該コイル１６が
励磁されて、該可動子４０Ａが駆動される。同様に可動
子４０Ｂもコントロールユニット３０Ｂにより駆動され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固定子に内蔵された固
定子コイルを励磁して永久磁石から成る可動子を駆動す
る磁石可動型直流リニアモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、固定子に内蔵された固定子コイル
を励磁して永久磁石から成る可動子を駆動する磁石可動
型直流リニアモータが、線形の力を要求される自動ドア
の開閉、或いは、工場の搬送ライン等に用いられてい
る。この磁石可動型直流リニアモータでは、可動子の位
置を固定子側に設けられた位置センサによって検出し、
該固定子に取り付けられた固定子コイルを選択的に励磁
することにより１の可動子を駆動している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この磁石可動型直流リ
ニアモータは、上述したように１の固定子上の１の可動
子を駆動するものであるため、複数の可動子を駆動する
ためには、複数の固定子、即ち、複数の磁石可動型直流
リニアモータを用意する必要があった。例えば、２重引
き戸タイプ自動ドアの２枚の扉を駆動するためには２個
のリニアモータが要求された。これについて図１０を参
照して説明する。図１０は、壁面９０及び９２の間に設
けられた開口部を開閉するための二重引き戸を上方から
見た状態を示している。

【０００４】２枚の扉２０２及び２０４は、それぞれレ
ール２０６及び２０８に懸下されている。そして、扉２
０２は、ステー２１６を介して、可動子２１１と固定子
２１２から成る磁石可動型直流リニアモータ２１０によ
り駆動され、また、扉２０４は、ステー２１７を介し
て、可動子２１４と固定子２１５から成る磁石可動型直
流リニアモータ２１３により駆動されるように成ってい
る。即ち、２枚の扉２０２及び２０４を駆動するために
は、それぞれ独立した２つの磁石可動型直流リニアモー
タ２１０及び２１３を必要とした。このように２重引き
戸を構成するためには、２つの磁石可動型直流リニアモ
ータが必要となり、コストが嵩むという問題があった。
また、上記壁面９０及び９２の間に設けられた開口部に
二つのリニアモータを取り付けるため施工が困難である
という問題点もあった。更に、リニアモータにより自動
ドアを構成する場合には、モータの保守点検上の必要性
から、リニアモータの下に扉を懸下するのではなく、図
１０に示すように該リニアモータに併設されたレールに
懸下された扉を駆動するように配置する必要があるが、
リニアモータの固定子２本とレール２本を取り付けると
幅Ｗ１が広くなって扉を収容する戸袋の占める床面積が
大きくなり、これは、電車或いはエレベータ等の空間が
制限される適用箇所において重大な問題となった。ま
た、上記自動ドアのみでなく、例えば、工場の１本の搬
送路上に４つの物品を搬送する場合には、リニアモータ
を４本用意する必要があった。

【０００５】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、１の固定子上に複数の可動子を駆
動できる磁石可動型直流リニアモータを提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は第１の態様において、永久磁石４４から成
る複数の可動子４０と、固定子コイル１６と、可動子検
出用のセンサ１４と、センサ１４の検出信号により前記
固定子コイル１６を通電可能にするスイッチ回路２０と
から成るコイルユニット１２であって、前記複数の可動
子４０に対応させてそれぞれ専用のセンサ１４及びスイ
ッチ回路２０が設けられているコイルユニット１２を複
数連結して構成される１の固定子１０と、該センサ１４
からの検出信号に基づき前記固定子コイル１６と可動子
４０の永久磁石４４との相対位置を判断して該スイッチ
回路２０に電力を供給するコントロールユニット３０で
あって、前記複数の可動子４０に対応させてそれぞれ専
用に設けられた複数のコントロールユニット３０と、１
の可動子４０の専用のコントロールユニット３０と、該
可動子４０の専用の前記スイッチ回路２０とをそれぞれ
接続する複数のバスライン１８とから成ることを特徴と
する。

【０００７】また、本発明は第２の態様において、１の
固定子１１０と、前記固定子１１０上に位置する永久磁
石４４から成る複数の可動子４０と、前記固定子１１０
に取り付けられた複数の固定子コイル１６と、前記複数
の可動子４０に対応させて専用に設けられた複数のセン
サ１４と、所定単位毎に前記固定子コイル１６へ電力を
供給する複数の電力供給回路１３６と、センサ１４から
の検出信号に基づき可動子４０と該可動子４０の位置し
ている固定子コイル１６との相対位置を判断し、当該可
動子４０が位置している固定子コイル１６へ電力を供給
する電力供給回路１３６を制御する制御回路１３０であ
って、それぞれの可動子４０に対応するセンサ１４から
の検出信号に基づきそれぞれの可動子４０の位置してい
る固定子コイル１６へ電力を供給するそれぞれの電力供
給回路１３６を制御する制御回路１３０とから成ること
を特徴とする。

【０００８】

【作用】上記構成を有する本発明の磁石可動型直流リニ
アモータでは、第１の態様において、１の固定子１０上
に位置している１の可動子４０を、それの位置している
コイルユニット１２の当該可動子専用のセンサ１４が、
検出し検出信号を発する。当該可動子専用のコントロー
ルユニット３０が、該検出信号により固定子コイル１６
と可動子４０の永久磁石４４との相対位置を判断して当
該可動子専用のスイッチ回路２０にバスライン１８を介
して電力を供給する。このとき、該センサ１４からの該
検出信号により、当該可動子４０の位置しているコイル
ユニット１２のスイッチ回路２０が固定子コイル１６を
通電可能にしているため、当該固定子コイル１６が励磁
されて、該可動子４０が駆動される。同様に当該１の固
定子１０上に位置している他のそれぞれの可動子４０
も、それぞれ専用のコントロールユニット３０によって
独立して駆動される。

【０００９】上記構成を有する本発明の磁石可動型直流
リニアモータでは、第２の態様において、１の固定子１
１０上に位置している１の可動子４０を、当該可動子専
用のセンサ１４が位置を検出し検出信号を発する。制御
回路１３０が、当該センサ１４からの検出信号に基づき
該可動子４０と当該可動子４０の位置している固定子コ
イル１６との相対位置を判断し、当該可動子４０の位置
している固定子コイル１６へ電力を供給する電力供給回
路１３６を制御する。これにより、該電力供給回路１３
６が、固定子コイル１６へ電力を供給することにより該
固定子コイル１６を励磁して、該可動子４０を駆動す
る。同様に制御回路１３０は、当該１の固定子１１０上
に位置している他のそれぞれの可動子４０についても独
立して制御する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して説明す
る。図１は本発明の第１実施例に係る磁石可動型直流リ
ニアモータの回路図であり、図２は該磁石可動型直流リ
ニアモータの斜視図である。図２に示すように第１実施
例の磁石可動型直流リニアモータは、固定子１０がコイ
ル板１６及び基板５２から成るコイルユニット１２を複
数連結して成り、該コイル板１６を複数連結して成る１
本の走行軌道５４上に２つの可動子４０Ａ、４０Ｂを駆
動する。コイルユニット１２のコイル板１６には６つの
コイル１６ａ、１６ｂ、１６ｃ及び１６ａ’、１６ｂ’
１６ｃ’が内蔵されている。複数の可動子磁石４４Ａか
ら成る可動子４０Ａは、該コイル板１６の６つのコイル
１６ａ〜１６ｃ’に発生された磁力により線形な推力が
付与される。

【００１１】可動子４０Ａは、ヨーク４２Ａに同一形状
の複数の可動子磁石４４Ａを配列固定して成る。この複
数の可動子磁石４４Ａは、厚さ方向に着磁され、図１に
示すように隣り合うどうしはそれぞれ極性を異にしてい
る。ヨーク４２Ａの図中の手前側の側面には延在部４６
Ａが設けられ、該延在部４６Ａには後述するセンサユニ
ット１４Ａによる検出のための複数の検出用磁石４８Ａ
が保持されている。この検出用磁石４８Ａは、該検出用
磁石４８Ａの上方に位置している上記複数の可動子磁石
４４Ａの磁性とそれぞれ同一となるように着磁されてい
る。この可動子４０Ａの検出用磁石４８Ａ、即ち、可動
子磁石４４Ａの磁力を検出するセンサユニット１４Ａ
が、コイル板１６の図中手前側に配置されている。他
方、可動子４０Ｂには、ヨーク４２Ｂの図中奥側の側面
に延在部４６Ｂが設けられ、該延在部４６Ｂにはセンサ
ユニット１４Ｂによる検出のための複数の検出用磁石４
８Ｂが保持されている。この可動子４０Ｂの検出用磁石
４８Ｂ、即ち、可動子磁石４４Ｂの磁力を検出するセン
サユニット１４Ｂが、コイル板１６の図中の奥側に配置
されている。これらセンサユニット１４Ａ、１４Ａ’及
び１４Ｂ、１４Ｂ’は、各コイルユニット１２の両端に
設けられ、可動子４０Ａ或いは可動子４０Ｂがコイルユ
ニット１２上の何処に位置していてもこれを検出できる
ようになっている。

【００１２】図１を参照して第１実施例の磁石可動型直
流リニアモータの電機的な構成について説明する。上記
可動子４０Ａの位置を検出するためのセンサユニット１
４Ａは、３個の感磁素子１４ａ、１４ｂ、１４ｃから成
り、各感磁素子１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、該可動子４
０Ａを制御するためのコントロールユニット３０Ａにセ
ンサバスライン１７Ａを介して接続されている。該コン
トロールユニット３０Ａは、電力バスライン１８Ａを介
してスイッチ回路２０Ａと接続されている。そして、該
スイッチ回路２０Ａは、ライン２０ａ、２０ｂを介して
上記コイル板１６と接続されている。他方、該スイッチ
回路２０Ａには、オア回路２２Ａを介してセンサユニッ
ト１４Ａからの検出信号が加えられるようになってい
る。

【００１３】他方、図２中に示す可動子４０Ｂを検出す
るため３個の感磁素子から成るセンサユニット１４Ｂ
が、該可動子４０Ｂを制御するためのコントロールユニ
ット３０Ｂにセンサバスライン１７Ｂを介して接続され
ている。該コントロールユニット３０Ｂは、電力バスラ
イン１８Ｂを介してスイッチ回路２０Ｂと接続されてい
る。そして、該スイッチ回路２０Ｂは、ラインを介して
上記コイル板１６と接続されている。他方、該スイッチ
回路２０Ｂには、オア回路２２Ｂを介してセンサユニッ
ト１４Ｂからの検出信号が加えられるようになってい
る。

【００１４】上記コイル板１６は、同一形状の６個のコ
イル１６ａ、１６ｂ、１６ｃ及びコイル１６ａ’、１６
ｂ’１６ｃ’を樹脂封止により一体化することにより構
成され、図２に示すように可動子の走行軌道５４に沿っ
て配置されている。上記６個のコイル１６ａ及び１６
ａ’、１６ｂ及び１６ｂ’、１６ｃ及び１６ｃ’は、図
３に示すよう直列に接続されると共に、３相スター結線
がなされて、スイッチ回路２０Ａと接続されている。図
１に示すように各コイルの導電部αと、コア部βとは均
一の幅に形成されており、１のコイルと隣接するコイル
との間には、導電部αの１／３に相当する長さの間隔が
置かれている。一方、可動子４０Ａの各永久磁石４４Ａ
の幅は、上記コイルの導電部α及びコア部βの幅と均一
に形成されている。センサユニット１４Ａの上記各感磁
素子１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、検出用磁石４８Ａ、即
ち、可動子磁石４４Ａに感応する素子で、例えば、ホー
ル素子が用られている。この各感磁素子１４ａ、１４
ｂ、１４ｃの間隔は、永久磁石の幅の１．５倍に設定さ
れている。

【００１５】可動子４０Ａが検出された際のセンサユニ
ット１４Ａの各感磁素子１４ａ、１４ｂ、１４ｃからの
検出信号は、オア回路２２Ａに入力される。この入力に
対応してオア回路２２Ａは出力をスイッチ回路２０Ａへ
印加する。これによりスイッチ回路２０Ａは、上記コイ
ル板１６を通電可能な状態に切り換える。即ち、スイッ
チ回路２０Ａは、コイル１６ａ、１６ｂへのライン２０
ａ、２０ｂと上記電力バスライン１８Ａとの間に介在す
る接点部２０ａ’及び２０ｂ’を有するリレーであっ
て、オア回路２２Ａからの出力により該接点部２０ａ’
及び２０ｂ’を接続状態にする。これにより、コイル板
１６は、電力バスライン１８Ａ側と接続される。この実
施例では、スイッチ回路２０Ａはリレーより成るが、こ
の代わりにトライアック等の双方向性スイッチング素子
を用いることも可能である。

【００１６】同様に、可動子４０Ｂが検出された際のセ
ンサユニット１４Ｂの各感磁素子からの検出信号は、オ
ア回路２２Ｂに入力される。この入力に対応してオア回
路２２Ｂは出力をスイッチ回路２０Ｂへ印加する。これ
によりスイッチ回路２０Ｂは、上記コイル板１６を通電
可能な状態に切り換え、コイル板１６を電力バスライン
１８Ｂ側へ接続させる。

【００１７】コイルユニット１２は、図２を参照して上
述したように可動子の走行軌道５４に沿って必要な長さ
だけ連結され、この連結の際に、センサバスライン１７
Ａ、１７Ｂ、及び、電力バスライン１８Ａ、１８Ｂが、
隣接するコイルユニット１２、１２において相互に接続
される。これにより固定子１０において、センサバスラ
イン１７Ａ、１７Ｂと電力バスライン１８Ａ、１８Ｂの
接続が完了する。

【００１８】可動子４０Ａを制御するコントロールユニ
ット３０Ａは、動作方向指示回路３２Ａと、駆動回路３
４Ａと、トランジスタ回路３６Ａとから成り、該動作方
向指示回路３２は可動子４０Ａの駆動方向を指示し、駆
動回路３４Ａはセンサユニット１４Ａからの検出信号に
基づき可動子４０Ａとコイル板１６との相対位置を判断
してトランジスタ回路３６Ａへ駆動信号を与える。トラ
ンジスタ回路３６Ａは、上記駆動信号を基に６個のトラ
ンジスタＴｒａ、Ｔｒｂ、Ｔｒｃ、及び、Ｔｒａ’、Ｔ
ｒｂ’、Ｔｒｃ’をオン、オフして、コイル板１６の各
コイル１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ａ’、１６ｂ’１
６ｃ’を励磁する。なお、トランジスタＴｒａ、Ｔｒ
ｂ、Ｔｒｃ、及び、Ｔｒａ’、Ｔｒｂ’、Ｔｒｃ’とコ
イル１６ａ、１６ｂ、１６ｃ及び１６ａ’、１６ｂ’１
６ｃ’との励磁相の関係は、可動子４０Ａの各動作方向
について１対１に決まる。

【００１９】可動子４０Ｂを制御するコントロールユニ
ット３０Ｂは、動作方向指示回路３２Ｂと、駆動回路３
４Ｂと、トランジスタ回路３６Ｂとから成り、該動作方
向指示回路３２は可動子４０Ｂの駆動方向を指示し、駆
動回路３４Ｂはセンサユニット１４Ｂからの検出信号に
基づき可動子４０Ｂとコイル板１６との相対位置を判断
してトランジスタ回路３６Ｂへ駆動信号を与える。トラ
ンジスタ回路３６Ｂは、上記駆動信号を基に６個のトラ
ンジスタ（図示せず）をオン、オフして、コイル板１６
の各コイル１６ａ、１６ｂ、１６ｃ及び１６ａ’、１６
ｂ’１６ｃ’を励磁する。

【００２０】コントロールユニット３０Ａ及びコントロ
ールユニット３０Ｂの固定子１０への接続は、図１に示
す最端部に配設されたコイルユニット１２のセンサバス
ライン１７Ａ及び電力バスライン１８Ｂをコントロール
ユニット３０Ａ側へ接続し、センサバスライン１７Ｂ及
び電力バスライン１８Ｂをコントロールユニット３０Ｂ
側へ接続することにより行う。

【００２１】次に、上記構成に係る磁石可動型直流リニ
アモータの動作について以下説明する。可動子４０Ａの
移動と共にコイルユニット１２のコイル１６ａ〜１６
ｃ’に可動子磁石４４Ａが順次対応していくと、センサ
ユニット１４Ａの各感磁素子１４ａ、１４ｂ、１４ｃ
が、検出用磁石４８Ａの磁力に感応し検出信号を駆動回
路３４Ａ、及び、オア回路２２Ａ側へ送出する。オア回
路２２Ａは、これに対応してスイッチ回路２０Ａにハイ
レベルの信号を送出する。これによりスイッチ回路２０
Ａは、接点部２０ａ’及び２０ｂ’を接続し、３相スタ
ー結線を閉成して電力バスライン１８Ａからコイル１６
ａ乃至１６ｃ’へ通電可能な状態に切り換える。他方、
センサバスライン１７Ａを介して駆動回路３４Ａへ送ら
れた検出信号を基に、該駆動回路３４Ａは可動子磁石４
４Ａとコイル１６ａ〜１６ｃ’の相対位置を検出する。
また、この駆動回路３４Ａには、動作方向指示回路３２
Ａからの可動子４０Ａの動作方向の指示が与えられてい
る。これらの情報を基に、駆動回路３４Ａは可動子磁石
４４Ａとコイル１６ａ〜１６ｃ’との相対位置に基づ
き、可動子４０Ａの移動とともに励磁相を順次決定し、
トランジスタ回路３６ＡのトランジスタＴｒａ、Ｔｒ
ｂ、Ｔｒｃ、及び、Ｔｒａ’、Ｔｒｂ’、Ｔｒｃ’を選
択的にオンして、コイル１６ａ〜１６ｃ’を励磁するこ
とにより、可動子磁石４４Ａにフレミング左手の法則に
基づく推力を連続的に作用させる。

【００２２】他方の可動子４０Ｂが位置しているコイル
ユニットにおいて、該可動子４０Ｂの移動と共に該コイ
ルユニット１２のコイル１６ａ〜１６ｃ’に可動子磁石
４４Ｂが順次対応していくと、センサユニット１４Ｂの
各感磁素子１４ａ、１４ｂ、１４ｃが、検出用磁石４８
Ｂの磁力に感応し検出信号を駆動回路３４Ｂ、及び、オ
ア回路２２Ｂ側へ送出する。オア回路２２Ｂは、これに
対応してスイッチ回路２０Ｂにハイレベルの信号を送出
する。これによりスイッチ回路２０Ｂは、接点部を接続
し、コイル１６ａ乃至１６ｃ’を通電可能な状態に切り
換える。他方、センサバスライン１７Ｂを介して駆動回
路３４Ｂへ送られた検出信号を基に、該駆動回路３４Ｂ
は可動子磁石４４Ｂとコイル１６ａ〜１６ｃ’の相対位
置を検出し、可動子４０Ｂの移動とともに励磁相を順次
決定し、トランジスタ回路３６Ｂのトランジスタを選択
的にオンして、コイル１６ａ〜１６ｃ’を励磁すること
により、可動子４０Ｂへの推力を連続的に作用させる。

【００２３】このように、１本の走行軌道５４上におい
て、可動子４０Ａ及び４０Ｂが、それぞれ専用のセンサ
ユニット１４Ａ及び１４Ｂにより検出され、専用のコン
トロールユニット３０Ａ及び３０Ｂによって独立して制
御される。なお、上記スイッチ回路２０Ａの通電は、可
動子４０Ａが通過する各コイルユニット毎に行われる。
即ち、可動子４０Ａが通過してしまったコイルユニット
や、差しかかる前のコイルユニットでは、スイッチ回路
２０Ａがオフして通電することがなく、電力消費が防が
れている。

【００２４】次に、本発明の第２実施例を図４、図５を
参照して説明する。なお、ここで前述した第１実施例の
同様な部材については、同一の参照番号を用いると共に
その説明を省略する。図４は第２実施例に係る磁石可動
型直流リニアモータの回路図であり、図５は該磁石可動
型直流リニアモータの斜視図である。前述した第１実施
例においては、固定子が複数のコイルユニットから構成
されたが、この第２実施例では、固定子１１０が一体に
形成されている。そして、この固定子１１０の走行軌道
１５４上に３つの可動子４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃが駆動
される。該走行軌道１５４には、６つのコイル１６ａ、
１６ｂ、１６ｃ及び１６ａ’、１６ｂ’１６ｃ’からな
るコイルセット１１６が複数内蔵されている。複数の可
動子磁石４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃから成る可動子４０
Ａ、４０Ｂ及び４０Ｃは、該複数のコイルセット１１６
に発生された磁力により線形な推力が付与される。

【００２５】可動子４０Ａ及び可動子４０Ｂについて
は、第１実施例のもとのほぼ同じであるので説明を省略
し、図５を参照して可動子４０Ｃについてのみ説明を行
う。可動子４０Ｃは、ヨーク４２Ｃに同一形状の複数の
可動子磁石４４Ｃを配列固定して成る。この複数の可動
子磁石４４Ｃは、厚さ方向に着磁され、隣り合うどうし
はそれぞれ極性を異にしている。ヨーク４２Ｃの図中の
手前側の側面には延在部４６Ｃが設けられ、該延在部４
６Ｃには後述するセンサユニット１４Ｃによる検出のた
めの複数の検出用磁石４８Ｃが、走行軌道１５４と反対
側を指向して保持されている。この走行軌道１５４に沿
って、可動子４０Ａ及び可動子４０Ｂを検出するセンサ
ユニット１４Ａ及び１４Ｂが配置され、更に、可動子４
０Ｃを検出するセンサユニット１４Ｃが、センサユニッ
ト１４Ａの外側に配置されている。センサユニット１４
Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、は、可動子４０Ａ、４０Ｂ、４０
Ｃの長さよりも短い間隔で設けられ、これら可動子が固
定子１１０の何処に位置していてもこれを検出できるよ
うになっている。

【００２６】図４を参照して第２実施例の磁石可動型直
流リニアモータの電機的な構成について説明する。上記
可動子４０Ｃの位置を検出するためのセンサユニット１
４Ｃは、３個の感磁素子１４ａ、１４ｂ、１４ｃから成
り、各感磁素子１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、該可動子４
０Ｃの位置を検出するための第３センサ回路１３２Ｃに
センサバスライン１７Ｃを介して接続されている。第３
センサ回路１３２Ｃの出力端は、主コントローラ１３４
へ接続されている。そして、該主コントローラ１３４の
出力端は、制御ライン１１８を介して、それぞれのコイ
ルセット１１６への給電を制御する通電コントローラ１
３６に接続されている。同様に、可動子４０Ａの位置を
検出するためのセンサユニット１４Ａは、第１センサ回
路１３２Ａへセンサバスライン１７Ａを介して接続さ
れ、また、可動子４０Ｂの位置を検出するためのセンサ
ユニット１４Ｂは、第２センサ回路１３２Ｂへセンサバ
スライン１７Ｂを介して接続されている。各通電コント
ローラ１３６は、電源ライン１２０と接続されている。

【００２７】上記コイルセット１１６は、同一形状の６
個のコイル１６ａ、１６ｂ、１６ｃ及びコイル１６
ａ’、１６ｂ’１６ｃ’を一体化することにより構成さ
れ、図５に示す走行軌道１５４に沿って複数配置されて
いる。上記６個のコイル１６ａ及び１６ａ’、１６ｂ及
び１６ｂ’、１６ｃ及び１６ｃ’は、図３を参照して前
述した第１実施例と同様に直列に接続されると共に、３
相スター結線がなされている。

【００２８】３つの可動子４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃを制
御する制御装置１３０は、可動子４０Ａ、４０Ｂ、４０
Ｃの位置を検出する第１、第２、第３センサ回路１３２
Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃと、上記各通電コントローラ１
３６へ通電制御信号を与える主コントローラ１３４とか
ら成る。第１、第２、第３センサ回路１３２Ａ、１３２
Ｂ、１３２Ｃは、センサユニット１４Ａ、１４Ｂ、１４
Ｃからの検出信号を基に、可動子４０Ａの位置を検出し
て主コントローラ１３４側に出力する。主コントローラ
１３４は、この情報を基に制御指令を制御ライン１１８
側に送出する。各通電コントローラ１３６は、主コント
ローラ１３４からの指令を基に、電源ライン１２０から
コイルセット１１６への通電を制御する。

【００２９】次に、上記構成に係る磁石可動型直流リニ
アモータの動作について以下説明する。可動子４０Ａの
移動と共に１つのコイルセット１１６のコイル１６ａ〜
１６ｃ’に可動子磁石４４Ａが順次対応していくと、セ
ンサユニット１４Ａの各感磁素子１４ａ、１４ｂ、１４
ｃが、検出用磁石４８Ａの磁力に感応し検出信号を第１
センサ回路１３２Ａへセンサバスライン１７Ａを介して
送出する。この検出信号を基に、該第１センサ回路１３
２Ａは可動子磁石４４Ａとコイル１６ａ〜１６ｃ’との
相対位置を検出する。更に、可動子４０Ａがどのコイル
セット１１６と関連する位置に有るか、即ち、どのコイ
ルセット１１６により可動子４０Ａを駆動できるかを、
該可動子４０Ａが移動する度に保持している値を加算、
或いは減算することにより算出し、これらの情報を主コ
ントローラ１３４側へ出力する。主コントローラ１３４
は、この情報を基に、可動子４０Ａが関連しているコイ
ルセット１１６へ電力を供給する通電コントローラ１３
６を特定するコードと、該関連するコイルセット１１６
の６個のコイル１６ａ〜１６ｃ’の制御情報とから成る
制御指令を制御ライン１１８側へ送出する。上記コード
により特定された通電コントローラ１３６は、主コント
ローラ１３４からの制御指令を基に、電源ライン１２０
からコイルセット１１６の各コイル１６ａ〜１６ｃ’へ
加えられる電流を制御する。これにより、コイル１６ａ
〜１６ｃ’が励磁されて可動子磁石４４Ａへ推力が連続
的に加えられる。

【００３０】同様にして、センサユニット１４Ｂ、１４
Ｃからの検出信号が第２、第３センサ回路１３２Ｂ、１
３２Ｃへ加えられ、該第２、第３センサ回路１３２Ｂ、
１３２Ｃは、位置情報を主コントローラ１３４側に出力
する。主コントローラ１３４は、これらの情報を基に、
可動子４０Ｂの関連しているコイルセット１１６への電
力を供給する通電コントローラ１３６と、可動子４０Ｃ
の関連しているコイルセット１１６への電力を供給する
通電コントローラ１３６へ制御指令を送出する。可動子
４０Ｂに関連する上記指令を与えられた通電コントロー
ラ１３６は、電源ライン１２０から各コイル１６ａ〜１
６ｃ’への電力を制御して可動子磁石４４Ｂに推力を加
え、同様に、可動子４０Ｃに関連する上記指令を与えら
れた通電コントローラ１３６は、電源ライン１２０から
各コイル１６ａ〜１６ｃ’への電力を制御して可動子磁
石４４Ｃに推力を加える。このようにして、１つの走行
軌道１５４上に３つの可動子４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃが
独立して駆動される。

【００３１】次に、本発明の第３実施例に係る磁石可動
型直流リニアモータについて説明する。図６は該磁石可
動型直流リニアモータの断面を示している。この磁石可
動型直流リニアモータ７０は、筐体６６内に固定子１０
と可動子４０Ａ及び図示しない可動子４０Ｂとを一体に
収容して成る。可動子４０Ａ、４０Ｂは、図と垂直な方
向に推力が加えられる。この可動子４０Ａは、保持具６
２に挟持された一対のヨーク６０と、該ヨーク６０に取
り付けられた複数の可動子磁石４４Ａとから成る。可動
子４０Ａの下端は、筐体６６下方の開口部６６ｃから連
結部６２ａが延在してステー７２Ａと連結されている。
他方、上記可動子４０Ａの側面には、ローラ６８ａ、６
８ａと、ローラ６８ｂ、６８ｂとが取り付けられてい
る。該ローラ６８ａ、６８ａは、筐体６６内に設けられ
た上端支持部６６ａ、６６ａの表面を滑動し、該ローラ
６８ｂ、６８ｂは、筐体６６内に設けられた下端支持部
６６ｂ、６６ｂの表面を滑動して、該可動子４０Ａを支
持すると共に該筐体６６内で図の垂直方向への移動を許
容する。

【００３２】該可動子４０Ａの一方の上部には、支持部
材６４により検出用磁石４８Ａが支持され、これと対向
する位置にセンサユニット１４Ａが取り付けられている
（図中にはセンサユニット１４の１つの感磁素子１４ａ
のみを示す）。また、該センサユニット１４の固定子１
０を介在させて対向する位置には、可動子４０Ｂの検出
用磁石４８Ｂを検出するためのセンサユニット１４Ｂが
取り付けられている。

【００３３】固定子１０は、走行軌道５４に沿って６つ
のコイルから成るコイル板１６が配置されて成る。該固
定子１０の上方には、該コイル板１６を選択的に通電す
るためのスイッチ回路２０Ａ、２０Ｂと、スイッチ回路
２０Ａ、２０Ｂと図示しないコントロールユニットとを
結ぶ電力バスライン１８と、センサユニット１４Ａ、１
４Ｂと該コントロールユニットとを結ぶセンサバスライ
ン１７とが置かれている。この第３実施例の電気的な回
路構成、及び動作は、第１実施例のもとのほぼ同様であ
るので説明を省略する。

【００３４】次に、この第３実施例の磁石可動型直流リ
ニアモータ７０を、二重引き戸式の自動ドアの駆動に応
用した例を図７、８、９を参照して説明する。図７は、
本実施例の磁石可動型直流リニアモータ７０により駆動
される扉７４Ａの側面を示している。該扉７４Ａは、上
端に一対の懸下金具８０ａ、８０ｂが取り付けられ、該
懸下金具８０ａ、８０ｂの先端のローラ７８ａ、７８ｂ
により該扉７４Ａを懸下するレール７６Ａに沿って移動
可能にされている。また、該扉７４Ａは、上端中央部に
係合金具８２が取り付けられ、該係合金具８２の中央に
設けられた通孔８２ａを貫通するステー７２Ａ（図６参
照）を介して、磁石可動型直流リニアモータ７０によっ
て駆動される。

【００３５】図８は、上記磁石可動型直流リニアモータ
７０、扉７４Ａ及び７４Ｂを上方から見た状態を示して
いる。この扉７４Ａ、７４Ｂは、壁面９０及び９２の間
に設けられた開口部を開閉するため二重引き戸式に駆動
される。２枚の扉７４Ａ及び７４Ｂは、それぞれレール
７６Ａ及び７６Ｂに懸下されている。扉７４Ａは、磁石
可動型直流リニアモータ７０の可動子４０Ａと連結され
たステー７２Ａと係合されている。他方、扉７４Ｂは、
該磁石可動型直流リニアモータ７０の可動子４０Ｂと連
結されたステー７２Ｂと係合されている。磁石可動型直
流リニアモータ７０は、可動子４０Ａを図中右方へ駆動
すると共に、これと独立して可動子４０Ｂを図中右端部
まで駆動することにより、２枚の扉７４Ａ及び７４Ｂを
閉じ、反対に、可動子４０Ａ及び可動子４０Ｂを左端部
まで駆動することにより扉７４Ａ及び７４Ｂを開放す
る。

【００３６】この実施例によれば、２枚の扉７４Ａ及び
７４Ｂを、１つの磁石可動型直流リニアモータで駆動で
きるためコストを低減することができる。また、２本の
リニアモータを従来取り付けていたのに対して、１本の
リニアモータを取り付ければ良いため施工が容易であ
る。更に、図１０を参照して前述した従来技術のもの
が、リニアモータの固定子を２本取り付けるため幅Ｗ１
が広くなっていたのに対して、本実施例のものは、リニ
アモータの固定子が１本でよいため幅Ｗ２を狭くするこ
とができる。このため、戸袋の占める床面積が小さくな
って、電車或いはエレベータ等の空間が制限される適用
箇所において好適に用いることができる。

【００３７】図９は、図８に示す二重引き戸の改変例を
示している。２枚の扉７４Ａ及び７４Ｂは、それぞれレ
ール７６Ａ及び１７６Ｂに懸下されている。図９に示す
レール１７６Ｂは、ほぼ中央部に湾曲部１７６ｂが形成
される。そして、該湾曲部１７６ｂから壁面９２に向か
って、該レール１７６Ｂは他方のレール７６Ａの延長線
上に位置するように配置される。このため磁石可動型直
流リニアモータ７０が、可動子４０Ｂを図中右端部まで
駆動すると、扉７４Ｂは、該レール１７６Ｂ上に右側に
送られるとともに、該磁石可動型直流リニアモータ７０
側に引き出される。なおこの際に、磁石可動型直流リニ
アモータ７０の可動子４０Ｂと連結されたステー７２Ｂ
は、図７に示す係合金具８２の中央に設けられた通孔８
２ａ内を摺動する。これにより扉７４Ａ及び７４Ｂを閉
じた状態で、扉７４Ａ及び７４Ｂの面位置が平面状にな
る。

【００３８】なお、上述した実施例は、自動ドアの開閉
について説明したが、本発明の磁石可動型直流リニアモ
ータは、工場の搬送路等にも好適に用いることができ
る。また、上記第２実施例では、３つの可動子を１つの
固定子上に駆動する例について説明したが、センサを他
の可動子用のセンサと干渉しない位置に配置することに
より４以上の可動子を駆動できることは言うまでもな
い。また、上述した実施例では、可動子磁石の磁力（磁
性）検出のために検出用磁石を配置したが、この検出用
磁石を廃止してセンサによって可動子磁石の磁力を直接
検出することも可能である。

【００３９】

【効果】本発明の磁石可動型直流リニアモータは、以上
説明したように、従来複数の可動子を駆動するのに、複
数のリニアモータを用いたのに対して、１つのリニアモ
ータで複数の可動子を駆動できるため、コストを低減で
きる。また、１のリニアモータのみを取り付ければ良い
ため施工が容易になる。更に、リニアモータの占める幅
（面積）を狭くすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る磁石可動型直流リ
ニアモータの回路図である。

【図２】図１に示す磁石可動型直流リニアモータの斜
視図である。

【図３】固定子側のコイルの結成状態を示す回路図で
ある。

【図４】本発明の第２実施例に係る磁石可動型直流リ
ニアモータの回路図である。

【図５】図４に示す磁石可動型直流リニアモータの斜
視図である。

【図６】第３実施例に係る磁石可動型直流リニアモー
タの断面図である。

【図７】本実施例に係る二重引き戸の扉の側面図であ
る。

【図８】第３実施例の磁石可動型直流リニアモータに
より駆動されるの二重引き戸の平面図である。

【図９】図８の別実施例の二重引き戸を示す平面図で
ある。

【図１０】従来技術に係る二重引き戸の平面図であ
る。

【符号の説明】

１０固定子１２コイルユニット１４Ａセンサユニット１４Ｂセンサユニット１８Ａ電力バスライン１８Ｂ電力バスライン２０Ａスイッチ回路２０Ｂスイッチ回路３０Ａコントロールユニット３０Ｂコントロールユニット４０Ａ可動子４０Ｂ可動子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】永久磁石から成る複数の可動子と、固定子コイルと、可動子検出用のセンサと、センサの検
出信号により前記固定子コイルを通電可能にするスイッ
チ回路とから成るコイルユニットであって、前記複数の
可動子に対応させてそれぞれ専用のセンサ及びスイッチ
回路が設けられているコイルユニットを複数連結して構
成される１の固定子と、該センサからの検出信号に基づき前記固定子コイルと可
動子の永久磁石との相対位置を判断して該スイッチ回路
に電力を供給するコントロールユニットであって、前記
複数の可動子に対応させてそれぞれ専用に設けられた複
数のコントロールユニットと、１の可動子の専用のコントロールユニットと、該可動子
の専用の前記スイッチ回路とをそれぞれ接続する複数の
バスラインとから成ることを特徴とする磁石可動型直流
リニアモータ。
【請求項２】１の固定子と、前記固定子上に位置する永久磁石から成る複数の可動子
と、前記固定子に取り付けられた複数の固定子コイルと、前記複数の可動子に対応させて専用に設けられた複数の
センサと、所定単位毎に前記固定子コイルへ電力を供給する複数の
電力供給回路と、センサからの検出信号に基づき可動子と該可動子の位置
している固定子コイルとの相対位置を判断し、当該可動
子が位置している固定子コイルへ電力を供給する電力供
給回路を制御する制御回路であって、それぞれの可動子
に対応するセンサからの検出信号に基づきそれぞれの可
動子の位置している固定子コイルへ電力を供給するそれ
ぞれの電力供給回路を制御する制御回路とから成ること
を特徴とする磁石可動型直流リニアモータ。