JPH03244777A - 磁気浮上自走式懸垂引き戸 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、無接触で、案内レールに沿って走行しうる磁
気浮上式懸垂引き戸に関する。

［従来の技術］ 従来の自走式の引き戸は、天井等に固着した懸垂レール
に、ドア本体の上部に設けた懸垂用ローラを介して、走
行自在に懸垂され、索条やチェーン等の引張り手段を介
して、ドア本体を、電動モータにより駆動するようにな
っている。

また、実開平１−１０５１８０号公報に開示されている
ように、ドア本体の上端に永久磁石を固着して、ドア本
体を懸垂レールに吸引させ、懸垂用ローラに掛かる懸垂
荷重を小さくすることも公知である。

［発明が解決しようとする課題］ ドア本体の上端に永久磁石を設けて、ドア本体を懸垂レ
ールに吸引させも、懸垂レールに沿って転勤するローラ
が、完全に浮上することはない。

もし、ローラが懸垂レールから浮上する程度に永久磁石
を強力にすると、永久磁石か懸垂レールに吸着してしま
う。

ローラがドア本体の荷重をささえて回転すると、ローラ
の回転軸や懸垂レールとローラの接触部に摩擦を生じる
。

また、従来の自走式引き戸においては、駆動モータや索
条、チェーン等の伝達部から、振動音や擦過音が発生す
るとともに、摩擦部分からの発塵もさけられなかった。

そのため、病院やクリーンルーム等の騒音や粉塵を嫌う
場所では、従来の自走引き戸の採用は困難であった。

さらに、動力を電動モータとした従来のものでは、停電
等の際に、電動モータを伝達機構から切り離さなければ
、引き戸か開閉不能となるという問題点もある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、長手方向に多数のリニアモータコイルを埋設
したリニアモータ用ヨークレールと、ヨークレールの下
方に位置し、このヨクレールに沿って移動するドア本体
と、家屋構造体に固着されて、ヨークレールを支持する
水平の支持杆と、ドア本体の上部に設けられて、リニア
モータレールの下面と対向し、そのヨークレールのコイ
ルと協動してリニアモータとして働く永久磁石と、ヨー
クレールもしくはそれに同等の静止体とドア本体の間に
設けられ、ヨークレールとドア本体の相対位置を検出し
、その相対位置に応じて、リニアモータコイルの駆動コ
イルを選択制御する位置検出手段と、ドア本体の上部に
おける移動方向の両端部附近にそれぞれ設けられ、ヨー
クレールに吸引する電磁石と、ドア本体の上部における
移動方向の両端部附近にそれぞれ設けられ、ヨークレー
ルと電磁石の空隙を検出するギャップセンサとを備える
ことにより、上述の課題は解決される。

［作　用］ ドア本体は、その上部両端に設けた電磁石により、ギャ
ップセンサで離間距離を一定に制御され、ヨークレール
に吸引されて、磁気浮上し、かつこの磁気浮上状態で、
リニアモータコイルに走行移動用の制御電流を流すこと
により、所要方向に移動させられる。

永久磁石とリニアモータコイルによるリニアモータ部が
動作するとき、ヨークレールと永久磁石の間に吸引力が
働くが、この吸引作用の大きさや変動は、電磁石とギャ
ップセンサによるギャップ制御式吸引部のギャップセン
サの間隙に反映されて、相互干渉は自動的に吸収される
。

２種類の磁気吸引手段は、互いに干渉することなく、リ
ニアモータ部とギャップ制御式吸引部とが、互いに他方
の欠点を補うように相補的に作用する。

［実施例］ （１）は、部屋の出入口や廊下等の通路を開閉する引き
戸におけるドア本体である。

（２）は、ドア本体（１）の上方において、廊下や部屋
の天井等の構造体（Ａ）に固設された断面■形の水平支
持杆である。

（３）は、支持杆（２）の下面（４）に固着されたリニ
アモータ用ヨークレールである。　（５）は、ドア本体
（１）の磁気浮上を停止した時に、ドア本体（１）を懸
垂支持する断面り形の左右１対の懸垂レールで、その垂
直片（７）は、それぞれ、支持杆（２）の中央片（６）
の側面に固着されている。

ドア本体（１）の上端には、ドアの幅とほぼ等しい長さ
の横桟（８）が固着され、横桟（８）の上面の中間部に
は、１対の永久磁石（９）（９）が、所要の間隔をあけ
て取付けられている。

横桟（８）の上面の両端近くには、それぞれ電磁石（１
０）が固着されている。

各電磁石（１０）の外方において、横桟（８）の上面に
は、前記懸垂レール（５）の水平片の先端に形成された
上向き凸部（１１）の上端に、乗り上がるようになって
いるローラ（１２）を上端に支持する支持片（１３）の
下端部が固着されている。

また、横桟（８）の両端には、それに近い電磁石（１０
）の上面（１４）とヨークレール（３）の下面（１５）
との間隙を制御するギャップセンサ（１６）が設けられ
ている。

ギャップセンサ（１６）は、それとヨークレール（３）
の下面（１５）との間隙が常に一定に保たれるように、
左右の両端部で、それぞれに対応する電磁石（１０）の
電流を制御し、この制御がなされた状態で、ローラ（１
２）は、懸垂レール（５）の上向き凸部（１１）がら上
方へ外れて、ドア本体（１）は無接触状態で浮上するよ
うになっている。

各永久磁石（９）と、第５図に示す如くヨークレール（
３）の下面に埋め込まれたリニアモータコイル（１７）
とにより、リニアモータが構成されている。

リニアモータコイル（１７）は、ドア本体（１）の移動
方向に分極させた永久磁石（９）の磁極間ピッチ（Ｐ）
の間に、所要数（Ｎ）のコイル（１７）を、はぼＰ　／
　（２Ｎ）の溝幅で、かっＰ／Ｎピッチで設けられた多
数のスロット（１８）に、１ループを形成する１つのコ
イル（１７）がＰ／２ピッチすれた２個のスロット（１
８）に巻回され、かつ１つの磁極間ピッチ（Ｐ）の間に
、Ｎ個のコイル（１７）がスロット（１８）を順次１ピ
ツチ（Ｐ／２Ｎ）つらせて、埋設されている。

このリニアモータコイル（１７）の埋設は、磁極間ピッ
チ（Ｐ）毎に、同じ構造で繰返されている。

リニアモータコイル（１７）と協動する１対の永久磁石
（９）は、磁極間ピッチ（Ｐ）の半分のＰ／２整数倍の
間隔で設けられる。

なお、永久磁石（９）は、走行方向への駆動力か十分で
あれば、１個としてもよく、駆動力が不足すれば３個、
またはそれ以上とする。

ドア本体（１）の移動方向と、ドア位置検出手段（１９
）によって得られるドア本体（１）の位置に応じて、リ
ニアモータコイル（１７）の各スロット（１８）毎に順
次電流が流される。

永久磁石（９）とリニアモータコイル（１７）を埋設し
たヨークレール（３）の作動原理は、従来のリニアモー
タと同じである。

ドア位置検出手段（１９）は、天井等の構造体（Ａ）と
ドア本体（１）の間に設けた非接触型のリニアエンコー
ダ、例えばマグネスケール（登録商標）等で構成される
。なお、（２０）は固定側の磁気スケール、（２１）は
固定側のヘッドである。

ドア本体（１）は、それの上部両端に設けた電磁石（１
０）　（１０）により、ギャップセンサ（１６）で離間
距離を一定に制御されて、天井等の構造体（Ａ）に固着
されたヨークレール（３）に吸引され、磁気浮上する。

この磁気浮上状態でリニアモータコイル（１７）に制御
電流を流すと、ドア本体（１）は所要方向に移動させら
れる。

永久磁石（９）とリニアモータコイル（１７）によるリ
ニアモータ部が動作すると、ヨークレール（３）と永久
磁石（９）の間に吸引力が働くか、この作用の大きさや
変動は、電磁石（１０）とギャップセンサ（１６）によ
るギャップ制御式吸引部のギャップセンサ（１６）の間
隙に反映され、相互干渉は自動的に吸収される。

そのため、本発明では、２種類の磁気吸引手段を利用し
ているが、互いに干渉することはなく、その動作は安定
している。

また、リニアモータ部とギャップ制御式吸引部とは、互
いに他方の欠点を補うように、相補的に作用する。

例えば、リニアモータ部の各リニアモータコイル（１７
）の電流は、多数のスイッチ素子によって、オン・オフ
制御されている。

そのため、本発明によると、リニアモータ部がドア本体
（１）を磁気浮上させるだけの吸引力をだすようにする
と、コイル電流が多大となって、制御スイッチの容量に
問題を生じるとともに、制御スイッチの数が多いため、
大容量で高価なスイッチが多数要求されて価格が高くな
るという問題、並びに、ギャップ制御式吸引部のみでは
、ドア本体（１）を磁気浮上させる吸引力は容易に出せ
るが、左右方向へ移動させる力は出せないという問題点
は、同時に解決される。

［効　果］ ドア本体は、磁気浮上した状態で左右に移動するので、
振動音や擦過音等の騒音を発生しない。

ドア本体の移動に対する機械的擦過部かないので、発塵
することはない。

停電などの無電源時には、容易に通常のローラ式懸垂引
き戸として、手動で簡単に開閉することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す分解斜視図、第２図
は、第１図の実施例の要部正面図、第３図は、第２図に
おける■−■線矢視図第４図は、第２図におけるＩＶ−
ＩＶ線拡大断面図第５図よ、第２図におけるＶ部拡大縦
断正面図である。 （１３）ローラ支持体　　（１４）上面（１５）下面　
　　　　　（１６）ギャップセンサ（１７）コイル　　
　　　（１８）スロット（１９）ドア位置検出手段（２
０）磁気スケール（２１）ヘッド （１）ドア本体 （３）ヨークレール （５）懸垂レール （７）垂直片 （９）永久磁石 （１１）凸部 （２）支持杆 （４）下面 （６）中央片 （８）横桟 （１０）電磁石 （１２）ローラ 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 長手方向に多数のリニアモータコイルを埋設したリニア
   モータ用ヨークレールと、 ヨークレールの下方に位置し、このヨクレールに沿って
   移動するドア本体と、 家屋構造体に固着されて、ヨークレールを支持する水平
   の支持杆と、 ドア本体の上部に設けられて、リニアモータレールの下
   面と対向し、そのヨークレールのコイルと協動してリニ
   アモータとして働く永久磁石と、ヨークレールもしくは
   それに同等の静止体とドア本体の間に設けられ、ヨーク
   レールとドア本体の相対位置を検出し、その相対位置に
   応じて、リニアモータコイルの駆動コイルを選択制御す
   る位置検出手段と、 ドア本体の上部における移動方向の両端部附近にそれぞ
   れ設けられ、ヨークレールに吸引する電磁石と、 ドア本体の上部における移動方向の両端部附近にそれぞ
   れ設けられ、ヨークレールと電磁石の空隙を検出するギ
   ャップセンサ とを備ることを特徴とする磁気浮上自走式懸垂引き戸。