(57)【要約】【課題】ブレーキ機能がＯＦＦ（非作動）状態における起動トルク及び作動トルクの小さい自動閉鎖引戸用電磁ブレーキを提供する。【解決手段】常に閉鎖方向の力が付与されている自動閉鎖引戸に設けられて引戸の閉鎖方向の動作を制動する自動閉鎖引戸用電磁ブレーキにおいて、固定子の歯数とローターの磁極数の差を１とすることを特徴としている。【選択図】　図３
2004052317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
常に閉鎖方向の力が付与されている引戸本体（３）および戸枠（２）を具備する自動閉鎖引戸（１）に付設され、この自動閉鎖引戸（１）の引戸本体（３）の閉鎖方向の動作を制動する自動閉鎖引戸用電磁ブレーキ（１２）において、
固定子（１３）の歯数とローター（１４）の磁極数の差を１とすることを特徴とする自動閉鎖引戸用電磁ブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、引戸を開く力を解除すると自動的に閉鎖する自動閉鎖引戸に好適な自動閉鎖引戸用電磁ブレーキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種の自動閉鎖引戸では、種々の方法により常に閉鎖方向に力が付与されており、引戸を開く力（例えば人力）を解除すると、戸枠に取り付けられた引戸本体はこの閉鎖方向の力によって自動的に閉鎖する。
常に閉鎖方向に力を付与するための手段としては、駆動源として渦巻きばねや錘を用いてワイヤで引戸本体を引っ張る方式、引戸本体を案内するガイドレールを傾斜配置して引戸本体の自重を駆動源とする方式などが用いられている。
また、この種の自動閉鎖引戸では、種々の方法により引戸本体の閉鎖動作を制動するための手段が設けられている。制動手段が必要な理由は、この種の自動閉鎖引戸では、常に閉鎖方向の力が働くので、閉鎖速度が次第に加速されて最大の速度で戸枠に衝突することにより、大きな衝撃音が発生したり、通過する人を強く挟んでしまう危険性があるからである。
【０００３】
引戸本体の閉鎖動作を制動するための手段としては、引戸の位置や速度及び／又は通過する人や物の存在をセンサーで検出してその情報に基づいて電磁ブレーキにより閉鎖動作を制動する方式、エアダンパーを用いて衝突直前の速度を減速させる方式などが用いられている。
電磁ブレーキを用いて閉鎖動作を制動する方式では、例えば、引戸本体の移動による直線運動を回転運動に変換する装置を設け、この装置の回転運動と電磁ブレーキのローターを連結させることで、電磁ブレーキの制動力をこの変換装置を介して引戸本体に伝える。
具体的には、ワイヤの巻き取り・巻き出し自在なぜんまいユニット等を引戸本体に取り付け、ワイヤの他端を戸枠に固定することにより、引戸本体の直線運動をぜんまいユニットの回転運動に変換する。そして、駆動力伝達手段によりぜんまいユニットの回転運動を電磁ブレーキのローターの回転運動と連結することにより、適宜センサー信号等に基づいて電磁ブレーキの制動力により引戸本体の閉鎖動作を制動する（例えば、特願２００１−１３９８３４号参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電磁ブレーキを用いた自動閉鎖引戸は閉鎖開始時の動きが重く、また閉鎖動作もスムーズでなく安定したものでなかった。このような場合には、閉鎖力付与装置が発生する閉鎖力をさらに大きくするなどの対策が必要となる。その原因は、電磁ブレーキはＯＦＦ（非作動）状態であっても、引戸の閉鎖動作に伴って回転するので、電磁ブレーキ自体の動作性能が直接引戸の動作性能に影響するためである。従って、閉鎖開始時の動きを軽くし、閉鎖動作をスムーズで安定したものにするためには、電磁ブレーキがＯＦＦ状態での動作性能である起動トルク及びコギングトルク（作動トルク）を小さく抑える必要がある。　従って、本願発明は、ブレーキＯＦＦ時の起動トルクとコギングトルクが小さい自動閉鎖引戸用電磁ブレーキ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】
上記目的を達成するために、本発明の自動閉鎖引戸用電磁ブレーキにおいては、固定子の歯数とローターの磁極数の差を１とするように構成したものである。すなわち、固定子の歯数をｎ、ローターの磁極数を２ｋ（ｋは正の整数）とすると、
｜ｎ−２ｋ｜＝１
の関係が成り立つ。
固定子の歯数ｎとローターの磁極数２ｋは多い程動作が滑らかになる反面、コスト高にもなる。自動閉鎖引戸に用いる電磁ブレーキでは、ローターの磁極数を１０（偶数）とし、固定子の歯数をその差が１となるように１１又は９程度とするのが好ましい。
固定子は、コイルの巻かれた複数個の歯が周方向に配置され、ローターは、複数個の永久磁石による磁極が周方向に配置されている。電磁ブレーキにおいては、ローターを中央に配置し、固定子をその周りに配置する構成とすることもできるし、固定子を中央に配置し、ローターをその周りに配置する構成とすることもできる。電磁ブレーキの初期動作を軽くするためには、ローターの慣性モーメントがより小さい前者の構成とするのが好ましい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
まず説明の便宜上、本発明に係る電磁ブレーキを取り付ける自動閉鎖引戸について図１および図２を参照して概説する。
図１は、引戸本体が完全に閉じた状態における正面図であり、図２は引戸本体が完全に開いた状態における正面図であり、同一の要素には同一の符号が付してある。
図１および図２に示すように、自動閉鎖引戸１は、戸枠２と引戸本体３とを有している。戸枠２には、引戸本体３の走行と走行位置の制御とに用いるガイドレール４が配設されている。戸枠２の上部左端部側には、引戸本体３に対して常に閉鎖方向の力を付与するための閉鎖力付与装置５が設けられている。閉鎖力付与装置５は、引戸本体３を閉鎖方向に付勢するための動力源として機能する引戸閉鎖用渦巻きばね（図示せず）を内部に収納する。この引戸閉鎖用渦巻きばねにはワイヤ６が接続され、閉鎖時にはこの渦巻きばねに巻上げられる。ワイヤ６のもう一方の端は引戸本体３（例えばブラケット８Ｌ）に接続され、渦巻きばねによる閉鎖力を引戸本体３に作用させる。引戸本体３の上部には、左右一対の戸車７Ｒ，７Ｌがブラケット８Ｒ，８Ｌを介して取り付けられている。引戸本体３は、両戸車７Ｒ，７Ｌをガイドレール４上に載置することで戸枠２に懸吊支持されている。
このように、閉鎖力付与装置５の渦巻きばねにワイヤ６を巻き上げる構成とし、ワイヤ６の他端を引戸本体に接続することにより、渦巻きばねの復元力がワイヤ６を介して常に引戸本体３に作用し、よって常に閉鎖力を付与する。
【０００７】
次に、自動閉鎖引戸１の引戸本体３の制動について説明する。
図１および図２において、制動装置９が引戸本体３の右上部に設けられ、引戸本体３の左上部に設けられたセンサー１１と協働して引戸本体３の制動を行う。制動装置９は、電磁ブレーキ１２、ぜんまいユニット（図示せず）、駆動力伝達手段（図示せず）及び制御ユニット（図示せず）から成る。
電磁ブレーキ１２は、発電機の構成をなし（図３参照）、ブレーキとしての動作の制御は、センサー１１の検出信号に基づいて制御ユニットが行う。すなわち、センサー１１が人や物の存在を検出した場合、又は引戸の位置や速度を検出した場合に、検出信号を入力した制御ユニットが電磁ブレーキ１２を適宜オン・オフ制御する。電磁ブレーキ１２のオン動作は、発電機の出力の少なくとも２つを短絡させることにより行い、オフ動作は、発電機の出力を開放状態にすることにより行う。
【０００８】
ぜんまいユニットは、引戸本体３の移動による直線運動を回転運動に変換するためのものであり、一端が戸枠２の右上部に固定されたワイヤ１０の巻き上げ・巻き出しを行う。すなわち、引戸本体が開くときには、ぜんまいユニットにワイヤ１０が巻き上げられ、閉じるときには、巻き出される。なお、ぜんまいユニットの復元力は、閉鎖力付与装置の復元力よりも小さく設定される。
駆動力伝達手段は、ぜんまいユニットの回転運動を電磁ブレーキ１２に伝達するものである。ただし、制動の必要がない引戸本体３が開く場合には、ぜんまいユニットの回転運動が電磁ブレーキ１２に伝達されない機構を有する。したがって、引戸本体３が閉鎖する場合にのみ、駆動力伝達手段が機能してぜんまいユニットの回転運動と電磁ブレーキ１２のローターの回転運動を連結する。すなわち、引戸本体３の閉鎖方向の直線運動と電磁ブレーキ１２の回転運動が連結される。
【０００９】
次に、本発明に係る電磁ブレーキの構成を図３を参照して説明する。
図３は、発電機たる電磁ブレーキ１２の平面図である。電磁ブレーキ１２は、中央の回転自在なローター１４とその周囲に取り付けられた固定子（ステータ）１３とにより構成される。
ローター１４にはいくつかの磁石１６が周方向に等間隔で設置され、一方、固定子１３にはいくつかの歯１５が周方向に等間隔で設けられ、その歯１５にはコイルが巻かれている。従って、ローター１４が回転すると磁石１６も移動して固定子１３の歯１５における磁場が変化するので、歯１５に巻かれたコイルに起電力が発生する。電磁ブレーキ１２はこのような固定子１３とローター１４との運動による相互作用を利用したものである。
ところで、自動閉鎖引戸１が閉鎖する際には、上述のように電磁ブレーキ１２は駆動力伝達手段により、引戸本体３の動きに連結される。すなわち、ブレーキＯＦＦ状態であっても電磁ブレーキ１２のローター１４の動作性能が、直接引戸の動きに影響を与えることになる。
【００１０】
この実施例では、固定子１３の歯数を１１とし、ローター１４の磁極数を１０とした。このように、固定子１３の歯数とローター１４の磁極数の差を１としたことにより、ブレーキＯＦＦでの作動時においては、対峙する１極（図３においてＡで示す）以外は左右それぞれが少しずつ反対方向にずれるため、お互いの回転トルクを相殺する構造となる。つまり、対峙する１極の吸着力のみが起動時の抵抗力となるので起動トルクが小さく、軽く回転できるようになる。
固定子１３の歯数とローター１４の磁極数の差を大きくすると、磁束密度のばらつきが大きくなり、コギングトルク（トルクむら）が生じてしまう。よって、コギングトルクを小さくするために差を１とした。
なお、本実施例では、固定子１３の歯数を１１とし、ローター１４の磁極数を１０としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、固定子１３の歯数とローター１４の磁極数の差が１であればよい。また、実施例では、磁極を有するローター１４を中央に配置し、その周りに固定子１３を配置しているが、ステータたる固定子を中央に配置し、その周りに磁極を有するローターを配置することもできる。
【００１１】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、電磁ブレーキがＯＦＦ状態での起動トルク及びコギングトルクを小さく抑えることができ、電磁ブレーキに連結された引戸の閉鎖時の動きがスムーズで安定したものにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動閉鎖引戸用電磁ブレーキが取り付けられた自動閉鎖引戸が完全に閉じた状態の正面図である。
【図２】本発明に係る自動閉鎖引戸用電磁ブレーキが取り付けられた自動閉鎖引戸が完全に開いた状態の正面図である。
【図３】本発明による自動閉鎖引戸用電磁ブレーキの平面図である。
【符号の説明】
１　自動閉鎖引戸
２　戸枠
３　引戸本体
４　ガイドレール
５　閉鎖力付与装置
６　ワイヤ
７Ｌ、７Ｒ　戸車
８Ｌ、８Ｒ　ブラケット
９　制動装置
１０　ワイヤ
１１　センサー
１２　電磁ブレーキ
１３　固定子
１４　ローター
１５　固定子の歯
１６　ローターの磁極
【図１】
2004052317.tif 000003
【図２】
2004052317.tif 000004
【図３】
2004052317.tif 000005