JP3767447B2 - 自動ドア用リニアモータの固定子構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動ドア用リニアモータの固定子を構成するコイルユニットをドア重量に応じて増減させることができる自動ドア用リニアモータの固定子構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、特開2000−54727号公報に記載のドア開閉装置が知られている。このドア開閉装置は、鴨居の溝に沿って摺動可能なドアの上縁に、コイル可動型リニアモータの固定子即ち永久磁石を配設すると共に、該固定子に対して相対移動可能な可動子即ちコイルユニットを鴨居の溝部に固定した構成であり、リニアモータの固定子と可動子を相対移動させると、ドアが自動開閉される。これによると、コイルユニットへの給電構造が簡単になり、構成がコンパクトで鴨居内に容易に組み込むことができ、またコストの高いコイルを多数用いる必要がなく、施工性にも優れているため、トータルコストを低減できる。尚、ここでは、コイルユニットが可動子と表現され、永久磁石が固定子と表現されているが、実際にはコイルユニットが鴨居の溝部に固定され、永久磁石が鴨居の溝に沿って摺動可能なドアの上縁に配設されるため、以下の説明では、コイルユニットを固定子と表現し、永久磁石を可動子と表現する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術は、リニアモータが発生する推力に見合うドア開閉装置として優れているが、ドアの重量が増すと推力が不足するという問題点があった。また、ドアを鴨居の溝から外すときに、当該ドアが下戸車式の場合には、ドアを持ち上げて、下側のレールから戸車を外さなければならないので、ドアを持ち上げる分だけコイルユニットが上下方向に可動する必要がある。
【0004】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ドア重量の増減に簡易に対応でき、かつ、ドアが下戸車式の場合でもドアの取り付け、取り外しが容易な自動ドア用リニアモータの固定子構造を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項1に係る発明は、上端部が鴨居の溝に移動可能に挿入されるドアを開閉するための、鴨居の溝内部に配設される固定子と、ドアの上端部に配設される可動子とからなる自動ドア用リニアモータの固定子構造であって、前記固定子は、複数個のコイルユニットと、これらコイルユニットを収納する箱体の固定子ケースとからなり、各コイルユニットの長手方向両端部には、コイルユニット同士を互いに連結するための連結ブラケットが設けられ、当該連結ブラケットには、ボルトを挿入するための貫通孔が設けられ、前記固定子ケースの内側には、前記コイルユニットを前記固定子ケースに組み付けるためのケースブラケットが設けられ、当該ケースブラケットには、前記ボルトが螺入されるナットが設けられ、前記ケースブラケットと、1個もしくは隣り合う2個のコイルユニットの連結ブラケットとを上下方向に重ねた状態で、その下側から、前記ボルトを前記1個もしくは隣り合う2個のコイルユニットの連結ブラケットに設けられた貫通孔に挿入して、前記ケースブラケットに設けられたナットに螺入することで接続部が形成され、当該接続部において、前記ケースブラケットと連結ブラケットとの間には、当該連結ブラケットを下方に付勢し、かつ前記コイルユニットを可動にするスプリングが設けられていることを特徴とする。
【0006】
この構成の自動ドア用リニアモータの固定子構造では、各コイルユニットには、それぞれその長手方向両端部にコイルユニット同士を互いに連結するための連結ブラケットが設けられており、コイルユニットをドアの重量に応じ複数個連結して固定子ケースの内側に設けられたケースブラケットに取り付けることができるので、ドアの重量が増してもそれに対応してドアに十分な推力を与えることができる。また、ケースブラケットと連結ブラケットとの間には、当該連結ブラケットを下方に付勢し、かつ前記コイルユニットを可動にするスプリングが設けられているので、ドアを上方へ持ち上げて、コイルユニットを上方へ移動させることにより、簡単にドアを外すことができる。また、通常状態では、ドアとコイルユニットとの距離をできるだけ近づけて配設することができる。
【0007】
また、請求項2に係る発明の自動ドア用リニアモータの固定子構造では、請求項1に記載の自動ドア用リニアモータの固定子構造の構成に加えて、前記接続部では、隣り合う2個のコイルユニットの連結ブラケット間に、金属部材同士の接触を防止するための樹脂ワッシャが設けられており、前記ボルトと連結ブラケットとの間にも、金属部材同士の接触を防止するための樹脂ワッシャが設けられていることを特徴とする。
【0008】
この構成の自動ドア用リニアモータの固定子構造では、請求項1に記載の発明の作用に加えて、接続部では、隣り合う2個のコイルユニットの連結ブラケット間に、金属部材同士の接触を防止するための樹脂ワッシャが設けられているので、隣り合う2個のコイルユニットの連結ブラケット同士が接触して、異音等を発生することを防止することができる。また、ボルトと連結ブラケットとの間にも、金属部材同士の接触を防止するための樹脂ワッシャが設けられているので、ボルトと連結ブラケットとが接触して異音等が発生するのを防止することができる。
【0009】
また、請求項3に係る発明の自動ドア用リニアモータの固定子構造では、請求項1又は2に記載の自動ドア用リニアモータの固定子構造の構成に加えて、前記接続部では、前記ボルトと前記連結ブラケットとが前記連結ブラケットの貫通孔部分で接触することを防止するための樹脂カラーが前記ボルトに嵌装されていることを特徴とする。
【0010】
この構成の自動ドア用リニアモータの固定子構造では、請求項1又は2に記載の発明の作用に加えて、接続部では、ボルトと連結ブラケットとが連結ブラケットの貫通孔部分で接触することを防止するための樹脂カラーがボルトに嵌装されているので、ボルトと連結ブラケットの貫通孔部分が接触して異音等が発生するのを防止することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した自動ドア用リニアモータの固定子構造の一実施形態について、図面を参照して説明する。住宅や店舗等に設置される自動ドアは、図1に示すように、鴨居の溝にブラケット9,10を介して取り付けられる、ケース1と該ケース1に格納されたコイルユニット50,51,52(図2参照)とからなるリニアモータの固定子と、ドア20の上端に取り付けられる、永久磁石21からなるリニアモータの可動子とにより開閉可能となっている。本実施の形態では、重量が大きいドア20に対応できるように、コイルユニットが3個設けられている。後述する各コイルユニット50〜52は複数のコイルを備え、鴨居側に取り付けられるケース1に格納されるようになっている。また、ドア20の下端部には、鴨居と平行に配設された図示外の案内レール上を滑動する戸車22,22が設けられており、上端が鴨居の溝に挿入されるドア20が図1の左右方向に移動できるようになっている。
【0012】
次に、図2を参照して、リニアモータの固定子の構造について説明する。図2に示すように、ドア20を移動させるリニアモータの固定子は、ケース1と、当該ケース1に格納されたコイルユニット50〜52とから構成されている。各コイルユニット50〜52は、図2の左側からコイルユニット50,51,52という順番で連結されており、それぞれ略同一高さの位置に配設されている。また、コイルユニット50の左右両端部には連結ブラケット63,64が、コイルユニット51の左右両端部には連結ブラケット73,74が、コイルユニット52の左右両端部には連結ブラケット83,84がそれぞれ固設されており、当該連結ブラケットにより、コイルユニット同士が互いに連結可能となっている。そして、ケース1に固設されたケースブラケット30〜33により、各コイルユニット50〜52を連結した状態でケース1に取付可能となっている。互いに連結されたコイルユニット50〜52は、ケース1の下側開放面からその下側略半分が露出した状態でケース1に取り付けられることになる。
【0013】
次に、図3を参照して、ケース1の構造について説明する。ケース1は、下方に開口した断面略U字形状の本体2と、本体2の左側端部に設けられた係合部3と、右側端部に設けられた固定部4とから構成されている。本体2は、図3の左右方向に長手の1枚の金属板を、その長手方向と略平行に2本の曲折線ができるように略垂直に曲折させて形成したものであり、上壁2aと、上壁2aと略垂直な前壁2b及び後壁2cとから構成されている。また、上壁2a,前壁2b,後壁2cは、それぞれ左右方向に長手の略長方形形状となっており、前壁2bと後壁2cとは、上壁2aを挟んで対向し、略同一形状となっている。
【0014】
さらに、後壁2cの内側面には、断面略L字型のケースブラケット30〜33が固設されている。ケースブラケット30〜33もまた、金属板を曲折させて形成したものであり、後壁2cの内側面に取り付けられる取付壁30a〜33aと、後述する各コイルユニット50,51,52のそれぞれの長手方向両端部に設けられた連結ブラケットを連結するボルトB(図5参照)を保持するボルト保持壁30b〜33bとから構成されており、それぞれが略同一形状となっている。ボルト保持壁30b〜33bの上面には、前記ボルトBが螺入されるナット35〜38が溶接等により一体に固設されている。これらナット60〜63は、ボルト保持壁30b〜33bの略中心にそれぞれ穿設された図示外の貫通孔と連通している。
【0015】
そして、ケースブラケット30〜33は、それぞれの取付壁30a〜33aを後壁2cの内側面に当接させ、スポット溶接により後壁2cに取り付けられることになる。このとき、何れのケースブラケット30〜33のボルト保持壁30b〜33bも、後壁2cに対して垂直になるように、後壁2cの長手方向に等間隔にかつ後壁2cの内側面の同じ高さの位置に配設されている。
【0016】
また、係合部3及び固定部4も同様に1枚の金属板を曲折させて形成したものであり、それぞれが上方に開口した断面略U字形状となっている。係合部3は、ブラケット9(図1参照)に形成された図示外のフックに係合する係合壁3aと、本体2に取り付けられる取付壁3b,3bとから構成されており、それぞれが略矩形形状となっている。また、取付壁3b,3bは略同一形状であり、それぞれが係合壁3aと略垂直となっている。そして、係合部3は、本体2の前壁2bと後壁2cとの間にちょうど嵌合し、かつ、嵌合した状態で取付壁3b,3bのそれぞれの外側面が、本体2の前壁2b及び後壁2cの内側面に当接するように成形されている。この当接部に溶接等が施されることにより、係合部3は本体2に固着されることになる。
【0017】
また、固定部4は、ブラケット10(図1参照)に固定される固定壁4aと、本体2に取り付けられる取付壁4b,4bとから構成されており、それぞれが略矩形形状となっている。また、取付壁4b,4bは略同一形状であり、それぞれが固定壁4aと略垂直となっている。そして、固定部4は、本体2の前壁2bと後壁2cとの間にちょうど嵌合し、かつ、取付壁4b,4bのそれぞれの外側面が、本体2の前壁2b及び後壁2cの内側面に当接するように成形されている。この当接部に溶接等が施されることにより、固定部4は本体2に固着されることになる。
【0018】
次に、図4を参照して、ケース1に格納されるコイルユニット50の構造について説明する。コイルユニット50は、略長方形で断面略U字型の金属製のプレート部材61と、プレート部材61に複数個配設された鉄芯入りのコイル(図示外)と、当該コイルの図3での手前方向に配設された回路基板62と、これらコイル及び回路基板62を上方より覆う合成樹脂材料で一体成形された略長方形のカバー部材60とから構成されている。
【0019】
また、プレート部材61の長手方向両端部には、コイルユニット同士を連結する連結ブラケット63,64が固設されている。連結ブラケット63は、1枚の金属板を曲折させて形成したものであり、1つの略正方形の接続部63aと、当該接続部63aの両側縁から、それぞれ反対方向に略垂直に突出した連結部63b及びプレート取付部(図示外)とから構成されている。また、連結部63bには貫通孔65が穿設されており、プレート取付部にも2つの貫通孔(図示外)が穿設されている。そして、プレート部材61の長手方向両端部に穿設された貫通孔及びプレート取付部に穿設された貫通孔にスクリューを螺入することにより連結ブラケット63がプレート部材61に固設されるようになっている。尚、ブラケット64もブラケット63と略同一形状となっており、そのプレート取付部に穿設された貫通孔及びプレート部材61に穿設された貫通孔にスクリューを螺入することにより連結ブラケット64がプレート部材61に固設されるようになっている。
【0020】
また、図2に示すように、コイルユニット51,52もコイルユニット50と略同一の構造となっている。コイルユニット51では、その構成要素であるプレート部材(図示外)の長手方向両端部には、コイルユニット同士を連結可能にするための連結ブラケット73,74が固設されている。連結ブラケット73,74は何れもブラケット63と略同一形状となっており、1つの接続部73a,74aと、当該接続部の両側縁からそれぞれ反対方向に略垂直に突出した連結部73b,74b及びプレート取付部(図示外)とから構成されている。連結ブラケット73の連結部73bには貫通孔75が穿設されており、連結ブラケット74の連結部74bには貫通孔76が穿設されている。尚、コイルユニット52のプレート部材(図示外)の長手方向両端部に設けられた連結ブラケット83,84も、それぞれ連結ブラケット63と略同一形状となっている。
【0021】
そして、図3に示すケースブラケット30〜33に穿設された図示外の貫通孔の何れかと、各連結ブラケットの連結部に穿設された貫通孔が同軸上になるように、ケースブラケットと各連結ブラケットの連結部同士を重ね、その下側からボルトB(図5参照)を各貫通孔に挿入することにより、コイルユニットとケースブラケットとの接続部が形成されることになる。
【0022】
次に、図5を参照して、コイルユニットとケースブラケットとの接続部の構造について説明する。ここでは、ケースブラケット31とコイルユニット50とコイルユニット51との接続部の構造、詳細には、コイルユニット50のプレート部材61の一端に固設された連結ブラケット64と、コイルユニット51のプレート部材71の一端に固設された連結ブラケット73とを介して連結された、ケースブラケット31とコイルユニット50とコイルユニット51との接続部の構造について説明する。図5に示すように、まず、ケースブラケット31と、コイルユニット51のプレート部材71(図2参照)の一端に固設された連結ブラケット73の連結部73bと、コイルユニット50のプレート部材61(図2参照)の一端に固設された連結ブラケット64の連結部64bとを、図5での上下方向のそれぞれ上部、中間部及び下部に配置する。
【0023】
次に、ケースブラケット31に穿設された図示外の貫通孔と、連結ブラケット73の連結部73bに穿設された貫通孔75と、連結ブラケット64の連結部64bに穿設された貫通孔66とが同軸上になるように、それぞれの部材の位置決めを行う。そして、各貫通孔に段付きボルトBを挿入し、当該ボルトBで各部材を連結させることにより、接続部が形成されることになる。ボルトBは、ネジが切られた略円柱形のネジ部B1と、これより径が大きいネジが切られていない円柱部B2と、ねじ込みの際に工具が嵌合する頭部B3とからなっている。
【0024】
ケースブラケット31及び連結ブラケット64,73は、何れも金属製の部材であるので、各部材同士が接触することにより、異音が発生する可能性がある。そのため、当該接続部においては、連結ブラケット64の連結部64bと連結ブラケット73の連結部73bとの間に所定厚を有するリング状の樹脂ワッシャ26を配置し、ボルトBの頭部B3と連結ブラケット64の連結部64bとの間にも樹脂ワッシャ27を配置し、さらにボルトBの円柱部B2に樹脂カラー28を嵌装するようになっている。図示例の場合、樹脂ワッシャ27と樹脂カラー28とは一体化されている。樹脂ワッシャ26は、樹脂カラー28の外径と略同一寸法の内径を有し、樹脂カラー28にちょうど嵌合するような形状になっている。樹脂カラー28は、連結部64bと連結部73bに穿設された貫通孔66,75にちょうど嵌合する外径を持つ円筒形状に形成されている。図中29は、連結ブラケット64,73の上下方向位置調整用のワッシャである。
【0025】
そして、上記のように、各部材の位置決めを行った後、連結ブラケット64の連結部64bと連結ブラケット73の連結部73b間に樹脂ワッシャ26を介在させ、これら3つの部材の貫通孔部分に、位置調整用のワッシャ29を嵌装した樹脂カラー28を下方から貫通させる。樹脂カラー28は、樹脂ワッシャ27と一体化されており、この状態では、樹脂ワッシャ27部分が連結ブラケット73の連結部73bの下面に位置調整用のワッシャ29を介して当接している。そして、その下方でボルトBの頭部B3が樹脂ワッシャ27部分に当接するように、ボルトBを樹脂カラー28に挿入する。
【0026】
これにより、連結ブラケット73の連結部73bから、樹脂カラー28と、樹脂カラー28に挿入されたボルトBのネジ部B1のみが露出した状態となる。この樹脂カラー28の露出部分には、連結されたコイルユニットを上下方向に移動可能にするコイルスプリングSが嵌装され、その後、ボルトBのネジ部B1がケースブラケット31に設けられたナット36に螺入されて、接続部が形成されることになる。
【0027】
そして、図6に示すように、ケースブラケット31と連結ブラケット73及び連結ブラケット64を介して、ケース1とコイルユニット50及びコイルユニット51(図2参照)が接続された状態では、その接続部においては、金属部材である連結ブラケット73の連結部73bと連結ブラケット64の連結部64bとの間に樹脂ワッシャ26が設けられているので、連結部73bと連結部64bとが接触して異音が発生するのを防ぐことができる。また、金属製のボルトBと連結ブラケット64の連結部64bとの間には、樹脂ワッシャ27が設けられているので、ボルトBと連結部64bとが直接接触することを防ぐことができる。さらに、ボルトBには樹脂カラー28が嵌装されているので、連結ブラケット64,73が、その貫通孔66,75部分でボルトBに直接接触して異音が発生するのを防ぐことができる。
【0028】
また同様にして、図2に示すように、コイルユニット50とケースブラケット30、コイルユニット51及びコイルユニット52とケースブラケット32、コイルユニット52とケースブラケット33をそれぞれ連結することができる。そして、各コイルユニットを格納したケース1は、その端部に固着された係合部3がブラケット9に形成されたフック(図示外)に係合され、固定部4がブラケット10に固定されることで、図示外の鴨居の溝に取り付けられることになる。また、コイルユニット50〜52はコイルスプリングSを介してケース1に取り付けられているので、図2の上下方向に可動状態となっており、図1に示すドア20を図示外のレールもしくは案内溝から外す際には、ドア20を上方へ持ち上げると、コイルユニット50〜52をドア20の上端で上方へ移動させることができる。そして、その状態で戸車22,22を下側のレールもしくは案内溝から外せば、ドア20を簡単に外すことができる。従って、通常状態では、ドア20の上端に取り付けられた可動子たる永久磁石21を固定子たるコイルユニット50〜52にできるだけ近づけて設置することができる。
【0029】
以上説明したように、本実施の形態の自動ドア用リニアモータの固定子構造では、リニアモータの固定子側のケース1内には3つのコイルユニット50〜52が設けられているので、重量の大きいドアにも十分な推力を与えることができる。また、コイルユニット50〜52同士は、それぞれその長手方向端部に固設された連結ブラケットにより連結されてケース1に取り付けられており、その接続部では、金属部材が接触する可能性がある箇所には樹脂製部材が介在されているので、接続部での異音の発生を防ぐことができる。さらに、前記接続部にはコイルスプリングSがその上下方向に設けられているので、コイルユニット50〜52は上下方向に可動状態となっており、ドア20をレールもしくは案内溝から外す際には、ドア20を上方へ持ち上げてコイルユニット50〜52を上方へ移動させれば、簡単にドア20を外すことができる。また、これにより、通常状態では、ドア20の上端の永久磁石をコイルユニット50〜52により近づけることができる。
【0030】
尚、本発明は、上記の実施の形態に限られず、各種の変形が可能である。例えば、本実施の形態では、金属部材同士の接触を防止する部材に樹脂製のものを用いているが、該部材は樹脂製のものに限られずゴム等で成型したものでもよい。また、コイルユニットは、ドアの重量に応じ、適当な個数だけ連結すればよい。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に係る発明の自動ドア用リニアモータの固定子構造では、各コイルユニットには、それぞれその長手方向両端部にコイルユニット同士を互いに連結するための連結ブラケットが設けられており、コイルユニットをドアの重量に応じ複数個連結して固定子ケースの内側に設けられたケースブラケットに取り付けることができるので、ドアの重量が増してもそれに対応してドアに十分な推力を与えることができる。また、ケースブラケットと連結ブラケットとの間には、当該連結ブラケットを下方に付勢し、かつ前記コイルユニットを可動にするスプリングが設けられているので、ドアを上方へ持ち上げて、コイルユニットを上方へ移動させることにより、簡単にドアを外すことができる。また、通常状態では、ドアとコイルユニットとの距離をできるだけ近づけて配設することができる。
【0032】
また、請求項2に係る発明の自動ドア用リニアモータの固定子構造では、請求項1に記載の発明の効果に加えて、接続部では、隣り合う2個のコイルユニットの連結ブラケット間に、金属部材同士の接触を防止するための樹脂ワッシャが設けられているので、隣り合う2個のコイルユニットの連結ブラケット同士が接触して、異音等を発生することを防止することができる。また、ボルトと連結ブラケットとの間にも、金属部材同士の接触を防止するための樹脂ワッシャが設けられているので、ボルトと連結ブラケットとが接触して異音等を発生させるのを防止することができる。
【0033】
また、請求項3に係る発明の自動ドア用リニアモータの固定子構造では、請求項1又は2に記載の発明の効果に加えて、接続部では、ボルトと連結ブラケットとが連結ブラケットの貫通孔部分で接触することを防止するための樹脂カラーがボルトに嵌装されているので、ボルトと連結ブラケットの貫通孔部分が接触して異音等を発生させるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】自動ドアの構造を示す斜視図である。
【図2】リニアモータの固定子の構造を示す正面図である。
【図3】ケース1の構造を示す斜視図である。
【図4】コイルユニット50の構造を示す斜視図である。
【図5】接続部の構造を示す分解斜視図である。
【図6】接続部の構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 ケース
20 ドア
21 永久磁石
22 戸車
26,27 樹脂ワッシャ
28 樹脂カラー
30,31,32,33 ケースブラケット
35,36,37,38 ナット
50,51,52 コイルユニット
63,64 連結ブラケット
73,74 連結ブラケット
83,84 連結ブラケット
B ボルト
S コイルスプリング
Claims (3)
- 上端部が鴨居の溝に移動可能に挿入されるドアを開閉するための、鴨居の溝内部に配設される固定子と、ドアの上端部に配設される可動子とからなる自動ドア用リニアモータの固定子構造であって、
前記固定子は、複数個のコイルユニットと、これらコイルユニットを収納する箱体の固定子ケースとからなり、
各コイルユニットの長手方向両端部には、コイルユニット同士を互いに連結するための連結ブラケットが設けられ、
当該連結ブラケットには、ボルトを挿入するための貫通孔が設けられ、
前記固定子ケースの内側には、前記コイルユニットを前記固定子ケースに組み付けるためのケースブラケットが設けられ、
当該ケースブラケットには、前記ボルトが螺入されるナットが設けられ、
前記ケースブラケットと、1個もしくは隣り合う2個のコイルユニットの連結ブラケットとを上下方向に重ねた状態で、その下側から、前記ボルトを前記1個もしくは隣り合う2個のコイルユニットの連結ブラケットに設けられた貫通孔に挿入して、前記ケースブラケットに設けられたナットに螺入することで接続部が形成され、
当該接続部において、前記ケースブラケットと連結ブラケットとの間には、当該連結ブラケットを下方に付勢し、かつ前記コイルユニットを可動にするスプリングが設けられていることを特徴とする自動ドア用リニアモータの固定子構造。 - 前記接続部では、隣り合う2個のコイルユニットの連結ブラケット間に、金属部材同士の接触を防止するための樹脂ワッシャが設けられており、前記ボルトと連結ブラケットとの間にも、金属部材同士の接触を防止するための樹脂ワッシャが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の自動ドア用リニアモータの固定子構造。
- 前記接続部では、前記ボルトと前記連結ブラケットとが前記連結ブラケットの貫通孔部分で接触することを防止するための樹脂カラーが前記ボルトに嵌装されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の自動ドア用リニアモータの固定子構造。
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