JP2006016865A

JP2006016865A - 自動ドア開閉装置

Info

Publication number: JP2006016865A
Application number: JP2004196259A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Maki; 秀昭牧
Original assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Current assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Priority date: 2004-07-02
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2006-01-19

Abstract

【課題】ドア幅よりも長いストロークでドアを開閉移動できる安価で汎用性に富む自動ドア開閉装置を提供する。
【解決手段】可動子６を構成する各永久磁石２１をそれぞれ固定する可動子ブロック２２を軸連結して相互に旋回可能とするとともに、全長をドア１５の移動ストロークＳに略合致させて、レール３に配設したプーリ８ａに巻回したものである。可動子６が開端位置若しくは閉端位置で旋回できるようにすることで、ドア１５の移動ストロークＳよりも長い可動子６をドア１５の移動領域内に収納することができる。従って、ドア幅よりも長いストロークでドアを開閉移動できる安価で汎用性に富む自動ドア開閉装置１を提供できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ドアを磁石可動型リニアモータにより開閉する自動ドア開閉装置に関するものである。

リニアモータをドアエンジンとして、ダブルスライドドア等のようにドア幅よりも長いストロークでドアｄを開閉移動させる場合は、図８（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すような構造にする必要がある。図８（ａ）のものは、ストロークｓの全体に亘って固定子（コイル）ｍを敷設するもので、コスト的に高価となる。図８（ｂ）のものは、２個の固定子ｍを所定間隔を置いて並列に配設するもので、制御系統が２系統となり高価となるばかりでなく制御ソフトが複雑になる。図８（ｃ）のものは、ドア幅より長い可動子（磁石）ｎを用いるもので、ドアの両端部から可動子ｎが突出する。この突出部を納める壁構造が必要で、建物側の構造が特殊となり汎用性に欠ける。

また、上記３例の何れの場合も、ドア幅やストロークに応じて固定子を所定の位置に配置する必要があるため、センサー類のアンプやコントローラを内蔵する場合に、配置位置に制約が生じる。さらに、特開２００１−２２０９５３号公報に示すような構造もあるが、建物側の制約が多すぎる。
特開２００１−２２０９５３号公報

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、ドア幅よりも長いストロークでドアを開閉移動できる安価で汎用性に富む自動ドア開閉装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するための請求項１に記載の自動ドア開閉装置は、ドアをスライド可能に支持するレールと、複数のコイルにより構成される固定子と、該固定子に対して相対移動可能な、隣り合うもの同士で極性を相互に異ならせた複数の永久磁石により構成され、長さが前記ドアの移動ストロークに略合致する長さとされた可動子とからなり、固定子が前記レールに固定され、可動子が前記ドアと連結されたリニアモータとを備え、該リニアモータの駆動によりドアを開閉する自動ドア開閉装置であって、前記可動子を構成する複数の永久磁石を、移動方向と直交する連結軸により相互に旋回可能に連結し、ドアの開閉によりドアの移動領域からはみ出す可動子部分をドアの移動領域内で旋回させるようにしたことを特徴とする。

請求項２に記載の自動ドア開閉装置は、請求項１に記載の構成において、前記連結軸の位置を、前記永久磁石の移動方向における磁極の中心に設定したことを特徴とする。

請求項３に記載の自動ドア開閉装置は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、前記可動子の両端に１本のワイヤを連結し、これら可動子及びワイヤからなる索条体を、前記レールの両端に配設されたプーリに巻き掛けたことを特徴とする。

請求項４に記載の自動ドア開閉装置は、請求項３に記載の構成において、前記索条体の張力を調整する張力調整手段を備えることを特徴とする。

請求項５に記載の自動ドア開閉装置は、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の構成において、前記固定子と可動子とが対向する部位に可動子の移動を案内するとともに、可動子の上下動を規制するガイド部材を配設したことを特徴とする。

請求項１に記載の自動ドア開閉装置によれば、可動子を構成する複数の永久磁石を、移動方向と直交する連結軸により相互に旋回可能に連結し、ドアの開閉によりドアの移動領域からはみ出す可動子部分をドアの移動領域内で旋回させるようにしたから、高価な固定子（コイル）をストローク全体に配置する必要もない。また、２個の固定子を配置して制御系統を２系統にする必要もない。さらに、ドア幅より長い可動子（磁石）を用いて、ドアの両端部から突出する可動子を納める特殊な壁構造とする必要もないから、ドア幅よりも長いストロークでドアを開閉移動できる安価で汎用性に富む自動ドア開閉装置を提供することができる。

請求項２に記載の自動ドア開閉装置によれば、連結軸の位置を、永久磁石の移動方向における磁極の中心に設定したから、永久磁石間に連結軸が介在することによるリニアモータの推力低下を最小限に抑えることができる。すなわち、固定子コイルが永久磁石の移動方向における磁極の中心に対応する位置では、通常、動作方向性の悪化を防ぐため固定子コイルには通電されない。この固定子コイルへの通電がない部分に連結軸を設定したことにより、リニアモータの推力に影響を及ぼすことが少なくなる。

請求項３に記載の自動ドア開閉装置によれば、可動子の両端に１本のワイヤを連結し、これら可動子及びワイヤからなる索条体を、レールの両端に配設されたプーリに巻き掛けたから、索条体をレール内に収納できるとともにその動きがスムーズになる。

請求項４に記載の自動ドア開閉装置によれば、索条体の張力を調整する張力調整手段を備えるから、常に索条体の張力を最適に調整することができる。

請求項５に記載の自動ドア開閉装置によれば、固定子と可動子とが対向する部位に可動子の移動を案内するとともに、可動子の上下動を規制するガイド部材を配設したから、固定子に対応した可動子が上下方向に振動することを防止できるとともに、その際の騒音の発生を防止できる。

ドア幅よりも長いストロークでドアを開閉移動できる安価で汎用性に富む自動ドア開閉装置を提供するという目的を、可動子を構成する複数の永久磁石を、移動方向と直交する連結軸により相互に旋回可能に連結し、ドアの開閉によりドアの移動領域からはみ出す可動子部分をドアの移動領域内で旋回させる構成とすることで実現した。

本発明の実施例を図面を参照して説明する。図１は実施例に係る自動ドア開閉装置１の概略の正面図である。自動ドア開閉装置１は、ドアエンジンとして磁石可動型リニアモータ（以下、リニアモータという。）２を用いている。リニアモータ２は、レール３に設置した、複数のコイル４を所定間隔に並べた固定子５と、後述する可動子６、コントローラ及びセンサアンプ等の制御機器７から構成されている。

レール３は間口Ｄの上部に配設され、両端部にプーリ８ａ，８ｂが配設されている。プーリ８ａは、可動子６が巻回可能な正８角形に形成されるとともに、巻回部表面が磁性体で形成されている。可動子６の巻回時、永久磁石が磁性体に吸着して騒音を発することがない。また、プーリ８ｂは該可動子６の両端に連結されたワイヤ９が巻回可能に形成されている。レール３には、ワイヤ９の張力調整器１０が配設されるとともに、可動子６と固定子５が対応する部位に可動子ガイド１１が配置されている。そして、レール３の下部にそれぞれ戸車１３を跨装する一対のハンガ１４，１４によりドア１５，１６がそれぞれ吊持されている。

ドア１５は可動子６の一端部で連結部材６ａにより連結されている。可動子６の両端部とワイヤ９の両端部を連結して無端状の索条体が形成されている。可動子６はプーリ８ａに巻回され、ワイヤ９はプーリ８ｂに巻回されている。間口Ｄは、ドア１５，１６により閉じられるが、図１の左側の閉端位置にあるドア１５が、可動子６に引かれて右側の開端位置に移動する途中でドア１６を連行する。開端位置では、ドア１５，１６が前後で重なり合って間口Ｄが開かれる。開端位置からドア１５が左側の閉端位置に移動する途中でドア１６を連行して間口Ｄを閉じる。ドア１５によるドア１６の連行移動は、ドア１５に設けた係合部材１７とドア１６に設けた一対の係合部材１８，１９の係合により行なわれる。

図２は要部の拡大正面図である。上記可動子６は、図３，４に示すように永久磁石２１を固定した可動子ブロック２２どうしを軸連結して、その長さをドア１５の移動ストロークＳに略合致する長さとしたものである。そして、該軸連結部で相互に旋回して前記プーリ８ａに巻回できるようにしたものである。可動子ブロック２２には、上面から永久磁石２１を嵌め込んで、隣り合うもの同士で相互に磁極が異なるように固定する（図２参照）。軸連結部は、永久磁石２１の移動方向における磁極の中心に設定されている。そして、該永久磁石２１の下面に軸連結間の長さに切断したヨーク２３を取付けている。

可動子ブロック２２の前後には、それぞれ連結突部２４と連結凹部２５が形成されている。連結突部２４と連結凹部２５とを嵌め合わせ、連結軸２６を挿通して可動子ブロック２２どうしを連結する。この連結軸２６の位置は、図４に示すように永久磁石２１の移動方向における磁極の中心に設定されている。そして、可動子ブロック２２の左右両側面には、横長で両先端部を先細り形に形成した進入案内片２７，２７が形成されている。

上記可動子６と固定子５が対応する部位に配置された可動子ガイド１１は、図２及び図５に示すようにレール３に固定した断面がＬ字形の部材２８上に配置されている。可動子ガイド１１は、上記可動子ブロック２２が通過できる間隔に配置した一対のガイド部材２９，２９から形成されている。ガイド部材２９，２９の長さは、固定子５の長さに略合致させている。ガイド部材２９，２９の対向内面には、可動子ブロック２２の進入案内片２７，２７が進入して移動できる案内溝３０，３０が形成されている。案内溝３０，３０の両端の開口部には、進入案内片２７，２７の進入を容易にする傾斜案内面３１，３１がそれぞれ形成されている。

レール３に配置されたワイヤ９の張力調整器１０は、図６に示すようにベース３２の両端部に軸支された一対のローラ３３，３３と、その中間に配置した押圧ローラ３４とから構成されている。押圧ローラ３４は、ベース３２に挿通した張力調整ボルト３５が螺合する可動板３６に軸支されている。ワイヤ９の張力調整は、ローラ３３，３３間でワイヤ９の中間を押圧する押圧ローラ３４の押圧力を、張力調整ボルト３５により調整することにより行なう。ワイヤ９と可動子ブロック２２の連結は、ワイヤ９の先端に取付けた連結ピン３７を可動子ブロック２２の先端に取付けた連結フック３８に掛け止めることにより行なう（図２参照）。

上記構成の自動ドア開閉装置１は、可動子６を構成する各永久磁石２１をそれぞれ固定する可動子ブロック２２を軸連結して相互に旋回可能とするとともに、全長をドア１５の移動ストロークＳに略合致させて、レール３に配設したプーリ８ａに巻回したものである。可動子６が開端位置若しくは閉端位置で旋回できるようにすることで、ドア１５の移動ストロークＳよりも長い可動子６をドア１５の移動領域内に収納することができる（図７（ａ），（ｂ））。従って、高価な固定子（コイル）をストローク全体に配置する必要もなく、また２個の固定子を配置して制御系統を２系統にする必要もない。さらにドア幅より長い可動子を用いて、ドアの両端部から突出する可動子を納める壁構造とする必要もないから、ドア幅よりも長いストロークでドアを開閉移動できる安価で汎用性に富む自動ドア開閉装置１を提供できる。

また、可動子ブロック２２同士の連結軸２６の位置を、永久磁石２１の移動方向における磁極の中心に設定したから、永久磁石２１間に連結軸２６が介在することによるリニアモータの推力低下を最小限に抑えることができる。すなわち、固定子５のコイル４が永久磁石２１の移動方向における磁極の中心に対応する位置では、通常、動作方向性の悪化を防ぐためそのコイル４には通電されない。このコイル４への通電がない部分に連結軸２６を設定したことにより、リニアモータの推力に影響を及ぼすことが少ない。さらに、可動子６の両端に１本のワイヤ９を連結し、これら可動子６及びワイヤ９からなる索条体を、レール３の両端部に配設されたプーリ８ａ，８ｂに巻き掛けたから、可動子６及びワイヤ９からなる索条体をレール３内に収納できるとともに、その動きがスムーズになる。そして、該索条体の張力を調整する張力調整器１０を備えるから、常に索条体の張力を最適に調整することができる。

そして、可動子６と固定子５が対応する部位に、可動子６の上下動を規制する可動子ガイド１１を配置したから、固定子５に対応した可動子６が上下方向に振動すること及びその際の騒音の発生を防止できる。さらに、この可動子ガイド１１に案内溝３０，３０を形成し、該案内溝３０，３０に可動子ブロック２２の前後面に形成した進入案内片２７，２７を進入させて該可動子ブロック２２の上下動を規制するとともに、案内溝３０，３０の両端部に前記進入案内片２７，２７の進入を容易にする傾斜案内面３１，３１を形成したから、固定子５に対応する部位での可動子ブロック２２の可動子ガイド１１への進入移動がスムーズとなる。

また、上記自動ドア開閉装置１は、開端位置若しくは閉端位置でプーリ８ａに巻回できるようにした可動子６に固定子５を対応させるもので、固定子５と可動子６の配置に自由度があるため、リニアモータ２に付属するコントローラ及びセンサアンプ等の制御機器７の配置が容易となる。

尚、可動子６が巻回されるプーリ８ａの形状は、正八角形に限られるものではない。

自動ドア開閉装置の概略の正面図である。要部の拡大正面図である。可動子ブロックの正面図である可動子ブロックの平面図である。図２に於けるＡ−Ａ線断面図である。張力調整器の正面図である。自動ドア開閉装置の作動を示した説明図である。従来例を示した説明図である。

符号の説明

１自動ドア開閉装置
２リニアモータ
５固定子
６可動子
８ａ，８ｂプーリ
１５，１６ドア
２１永久磁石
２２可動子ブロック
２４連結突部
２５連結凹部
２６連結軸
２９，２９ガイド部材
３０，３０案内溝
３１，３１案内傾斜面
Ｓドアの移動ストローク

Claims

ドアをスライド可能に支持するレールと、
複数のコイルにより構成される固定子と、該固定子に対して相対移動可能な、隣り合うもの同士で極性を相互に異ならせた複数の永久磁石により構成され、長さが前記ドアの移動ストロークに略合致する長さとされた可動子とからなり、固定子が前記レールに固定され、可動子が前記ドアと連結されたリニアモータとを備え、該リニアモータの駆動によりドアを開閉する自動ドア開閉装置であって、
前記可動子を構成する複数の永久磁石を、移動方向と直交する連結軸により相互に旋回可能に連結し、ドアの開閉によりドアの移動領域からはみ出す可動子部分をドアの移動領域内で旋回させるようにしたことを特徴とする自動ドア開閉装置。
前記連結軸の位置を、前記永久磁石の移動方向における磁極の中心に設定したことを特徴とする請求項１に記載の自動ドア開閉装置。
前記可動子の両端に１本のワイヤを連結し、これら可動子及びワイヤからなる索条体を、前記レールの両端に配設されたプーリに巻き掛けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動ドア開閉装置。
前記索条体の張力を調整する張力調整手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の自動ドア開閉装置。
前記固定子と可動子とが対向する部位に可動子の移動を案内するとともに、可動子の上下動を規制するガイド部材を配設したことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の自動ドア開閉装置。