(57)【要約】【課題】汎用性が高められた引き戸用リニアモータ装置を提供する。【解決手段】リニアモータ装置３００は、構造物に配置された所定方向に延びるレール３０に沿って引き戸を移動させる引き戸用リニアモータ装置である。リニアモータ装置３００は、引き戸４０の所定方向における一方の端部に取り付けられる第一取り付けユニット３０１と、引き戸４０の所定方向における他方の端部に取り付けられる、第一取り付けユニット３０１と別体の第二取り付けユニット３０２とを備える。【選択図】図１３
2017137664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物に配置された所定方向に延びるレールに沿って引き戸を移動させる引き戸用リニアモータ装置であって、
前記引き戸の前記所定方向における一方の端部に取り付けられる第一取り付けユニットと、
前記引き戸の前記所定方向における他方の端部に取り付けられる、前記第一取り付けユニットと別体の第二取り付けユニットとを備え、
前記第一取り付けユニットは、
前記第一取り付けユニットを前記一方の端部に取り付けるための第一取り付け部材と、
前記レールの走行面を前記所定方向に転がる第一ローラーと、
前記構造物に前記所定方向に沿って配置された複数の永久磁石の磁力を用いて前記引き戸を移動させるために、前記所定方向に沿って配置された複数の電磁石と、
前記構造物に配置された非接触給電回路から供給される電力を用いて前記複数の電磁石を駆動する駆動回路とを有し、
前記第二取り付けユニットは、
前記第二取り付けユニットを前記他方の端部に取り付けるための第二取り付け部材と、
前記レールの走行面を前記所定方向に転がる第二ローラーとを有する
引き戸用リニアモータ装置。
【請求項２】
前記第一取り付けユニットは、前記第一取り付け部材が前記一方の端部に設けられた第一凹部に嵌まることにより前記一方の端部に取り付けられ、
前記第二取り付けユニットは、前記第二取り付け部材が前記他方の端部に設けられた第二凹部に嵌まることにより前記他方の端部に取り付けられる
請求項１に記載の引き戸用リニアモータ装置。
【請求項３】
前記第一凹部は、前記一方の端部に含まれる、前記引き戸の角部に設けられ、
前記第二凹部は、前記他方の端部に含まれる、前記引き戸の角部に設けられる
請求項２に記載の引き戸用リニアモータ装置。
【請求項４】
さらに、
前記レールと、
前記複数の永久磁石と、
前記非接触給電回路と、
前記レール、前記複数の永久磁石、及び前記非接触給電回路を収容し、前記構造物に取り付けられる筐体とを備える
請求項１〜３のいずれか１項に記載の引き戸用リニアモータ装置。
【請求項５】
前記非接触給電回路は、前記筐体内の、前記所定方向における端部に配置される
請求項４に記載の引き戸用リニアモータ装置。
【請求項６】
前記非接触給電回路は、
交流電源から得られる交流電力を直流電力に変換して出力するＡＣ−ＤＣ変換回路と、
前記ＡＣ−ＤＣ変換回路から出力される直流電力を交流電力に変換して出力するインバータ回路と、
前記インバータ回路から出力される交流電力を前記駆動回路に非接触で送電する送電部とを有し、
前記駆動回路は、
前記送電部によって送電された交流電力を受電する受電部と、
前記受電部によって受電された交流電力をフィルタリングして前記複数の電磁石に与えるフィルタ回路とを有する
請求項１〜５のいずれか１項に記載の引き戸用リニアモータ装置。
【請求項７】
前記送電部は、前記所定方向に沿って延びるライン型コイルを含み、
前記受電部は、前記ライン型コイルから交流電力の供給を受けるコイルを含む
請求項６に記載の引き戸用リニアモータ装置。
【請求項８】
前記複数の電磁石の数は、前記複数の永久磁石の数よりも少ない
請求項１〜７のいずれか１項に記載の引き戸用リニアモータ装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の引き戸用リニアモータ装置と、
前記引き戸とを備える
引き戸装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、引き戸用リニアモータ装置、及び、引き戸装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータにより引き戸を自動的に開閉する引き戸の開閉装置が知られている。このような引き戸の開閉装置として、ギアモータ式の開閉装置と、リニアモータ式の開閉装置とが知られている。特許文献１には、リニアモータ式の開閉装置として、リニア駆動サッシが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２７０５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、引き戸用リニアモータ装置は、大きさの異なる複数の引き戸に使用できるように汎用性が高められることが望ましい。
【０００５】
そこで、本発明は、汎用性が高められた引き戸用リニアモータ装置、及び、引き戸装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る引き戸用リニアモータ装置は、構造物に配置された所定方向に延びるレールに沿って引き戸を移動させる引き戸用リニアモータ装置であって、前記引き戸の前記所定方向における一方の端部に取り付けられる第一取り付けユニットと、前記引き戸の前記所定方向における他方の端部に取り付けられる、前記第一取り付けユニットと別体の第二取り付けユニットとを備え、前記第一取り付けユニットは、前記第一取り付けユニットを前記一方の端部に取り付けるための第一取り付け部材と、前記レールの走行面を前記所定方向に転がる第一ローラーと、前記構造物に前記所定方向に沿って配置された複数の永久磁石の磁力を用いて前記引き戸を移動させるために、前記所定方向に沿って配置された複数の電磁石と、前記構造物に配置された非接触給電回路から供給される電力を用いて前記複数の電磁石を駆動する駆動回路とを有し、前記第二取り付けユニットは、前記第二取り付けユニットを前記他方の端部に取り付けるための第二取り付け部材と、前記レールの走行面を前記所定方向に転がる第二ローラーとを有する。
【０００７】
本発明の一態様に係る引き戸装置は、前記リニアモータ装置と、前記引き戸とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、汎用性が高められた引き戸用リニアモータ装置、及び、引き戸装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態１に係るリニアモータ装置の外観斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係るリニアモータ装置の内部構造を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、実施の形態１に係るリニアモータ装置の動作の概要を説明するための第１の図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、実施の形態１に係るリニアモータ装置の動作の概要を説明するための第２の図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係るリニアモータ装置の機能構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、実施の形態１に係るリニアモータ装置の、非接触給電回路及び駆動回路の回路図である。
【図６】図６は、比較例に係るリニアモータ装置を示す模式図である。
【図７】図７は、変形例１に係るリニアモータ装置の機能構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、変形例１に係るリニアモータ装置の、非接触給電回路及び駆動回路を示す図である。
【図９】図９は、変形例１に係る第一制御部の詳細構成を示す図である。
【図１０】図１０は、変形例１に係る第一制御部の制御信号の生成方法を示す図である。
【図１１】図１１は、変形例２に係るリニアモータ装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、変形例２に係るリニアモータ装置の、非接触給電回路及び駆動回路を示す図である。
【図１３】図１３は、実施の形態３に係るリニアモータ装置の概略構成を示す模式図である。
【図１４】図１４は、実施の形態３に係るリニアモータ装置の内部構造を示す図である。
【図１５】図１５は、本体ユニットの構造を示す図である。
【図１６】図１６は、第一取り付けユニットの構造を示す図である。
【図１７】図１７は、第二取り付けユニットの構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態に係るリニアモータ装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１１】
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。
【００１２】
また、以下の実施の形態においては、天井側を「上」、床面側を「下」のように表現する場合がある。
【００１３】
（実施の形態１）
［リニアモータ装置の構成］
以下、実施の形態１に係るリニアモータ装置の構成について図面を用いて説明する。図１及び図２は、実施の形態１に係るリニアモータ装置の外観斜視図である。
【００１４】
図１に示されるように、実施の形態１に係るリニアモータ装置１０は、上枠２０（鴨居）に設けられたレール３０に沿って引き戸４０を移動させる装置である。レール３０は、ガイドの一例であり、引き戸４０は、移動対象物の一例である。なお、図２では、内部構造を詳細に示すために、上枠２０の枠体と引き戸４０の扉本体とについては図示を省略している。
【００１５】
リニアモータ装置１０は、複数の永久磁石３１と、複数の電磁石４１と、駆動回路５０と、非接触給電回路６０とを備える。また、リニアモータ装置１０は、ローラー４２を備える。なお、図１及び図２に示されるピックアップコイル５１は、駆動回路５０に含まれ、ライン型コイル６５は、非接触給電回路６０に含まれる。
【００１６】
なお、図１及び図２では、リニアモータ装置１０は、上枠２０及び引き戸４０に内蔵されているが、リニアモータ装置１０は、既築の住戸の上枠２０及び引き戸４０に事後的に取り付けられる、外付けタイプの装置として実現されてもよい。
【００１７】
レール３０は、ガイドの一例であって、引き戸の４０の上方に引き戸４０の移動方向に沿って延びるレールである。レール３０は、上枠２０に取り付けられている。レール３０は、具体的には、２本の長尺状の部材からなり、２本の長尺状の部材の間には、軸体４３が通される。レール３０は、ステンレスなどの金属により形成されてもよいし、樹脂により形成されてもよい。
【００１８】
軸体４３は、レール３０の上方（天井側）に位置するピックアップコイル５１及びローラー４２と、レール３０の下方（床面側）に位置する駆動回路５０とを一体的に保持する部材であり、引き戸４０に取り付けられる。軸体４３は、後述する非接触給電の性能にさほど悪影響を与えない程度の大きさや長さで形成されている限りは、金属により形成されてもよい。また、後述する非接触給電の性能に悪影響を及ぼさないように配慮して設計したい場合であれば、軸体４３は、樹脂により形成されてもよい。なお、軸体４３の内部には、ピックアップコイル５１と、駆動回路５０とを電気的に接続する電気配線（例えば、リード線）が挿通される。
【００１９】
ローラー４２は、レール３０に対して引き戸４０を滑らかに移動させるための車輪であり、引き戸４０に取り付けられる。
【００２０】
複数の永久磁石３１は、レール３０に沿って上枠２０にＮ極とＳ極とがそれぞれ一定の長さを有して交互に配置されるように取り付けられる。永久磁石３１としては、例えば、アルニコ磁石、フェライト磁石、または、ネオジム磁石などが採用されるが、永久磁石３１を形成する磁性材料は、特に限定されない。なお、図面においてはＮ極は、「Ｎ」と記載され、Ｓ極は、「Ｓ」と記載される。また、以下の実施の形態においては１つの永久磁石３１は、Ｎ極とＳ極とを有するものとする。つまり、図中では、「Ｎ」と「Ｓ」とで１つの永久磁石３１が構成される。なお、永久磁石３１の個数は、特に限定されない。
【００２１】
複数の電磁石４１は、レール３０に沿って引き戸４０に取り付けられる（図２では、複数の電磁石４１は、上枠２０内に位置しているが、引き戸４０に取り付けられている）。より具体的には、引き戸４０の上方に、軸体４３から枝分かれした構造である枝材が延びており（不図示）、その枝材の末端にカゴ（籠）が形成されており（これも不図示）、そのカゴ（籠）に、複数の電磁石４１の全てが載せられて、軸体４３、ローラー４２、ピックアップコイル５１らと共に、レール３０の上を移動可能にされてある。
【００２２】
これら枝材（不図示）もカゴ（籠）（不図示）も、軸体４３について上述した理由と同じ理由で、非接触給電に影響を及ぼしたくなければ、材質は樹脂であることが望ましく、非接触給電に影響を及ぼすほどの大きさではないと設計時点で判断されれば、耐久性の向上を狙うために、材質は金属であってもかまわない。カゴ（籠）（不図示）に載せられた状態における複数の電磁石４１の全ては、複数の永久磁石３１の一部と対向する位置に配置される。
【００２３】
なお、図１及び図２では、電磁石４１の形状及び配置が模式的に図示されており、複数の電磁石４１は、実際には、駆動回路５０と電気的に接続されている。複数の電磁石４１は、引き戸４０に取り付けられていれば、引き戸４０の開閉動作ができる範囲で、どのように配置されてもよい。
【００２４】
引き戸４０の移動方向における、複数の電磁石４１のひとつひとつどうしの配置間隔は、複数の永久磁石３１の配置間隔に応じて、適宜設定される。複数の電磁石４１の配置間隔は、例えば、１つの永久磁石３１の半分（Ｎ極及びＳ極のいずれか１つ分）程度であるが、特に限定されない。また、実施の形態１では、複数の電磁石４１の個数は、３つであるが、複数の電磁石４１の個数は３つに限定されない。
【００２５】
電磁石４１は、具体的には、磁性材料により形成された芯材に、通電電流量を制御可能な電線が巻きつけられることによって形成される。芯材は、例えば、鉄であり、電線は、例えば、銅の芯線がエナメルで絶縁被覆されたエナメル線であるが、芯材として採用される材料及び電線として採用される材料は、特に限定されない。また、芯材の形状なども特に限定されない。
【００２６】
なお、図１や図２では、３つの電磁石４１が並べられる例が開示されているが、このような電磁石４１の個数は、図５以降で説明する三相モータ制御を意識した個数である。
【００２７】
しかしながら、電磁石４１の個数は、対向配置される永久磁石３１のＮ極又はＳ極のひとつあたりの長さを超えるだけの範囲に配置されればよく、２個以上であればリニアモータ装置１０は動作可能である。また、電磁石４１の個数は、４個以上であってもよい。ただし、複数の電磁石４１の個数を増やしていくと、コストアップになる。このため、電磁石４１の個数は、永久磁石３１のＮ極又はＳ極のひとつあたりの長さとの兼ね合いを図りながらできるだけ少なくされるとよい。
【００２８】
非接触給電回路６０は、上枠２０に取り付けられ、駆動回路５０に非接触給電を行う回路である。非接触給電回路６０は、具体的には、ライン型コイル６５を有し、ライン型コイル６５を通じて駆動回路５０に非接触給電を行う。つまり、非接触給電回路６０は、コイルを用いた電磁誘導方式の非接触給電を行う。非接触給電回路６０の具体的な回路構成については後述する。
【００２９】
ライン型コイル６５は、送電部の一例であって、交流電力を駆動回路５０に非接触で送電する。ライン型コイル６５は、レール３０に沿う方向に長い長尺環状のコイルであり、ピックアップコイル５１の上方にピックアップコイル５１に接触しないように近接して配置される。ライン型コイル６５は、複数の永久磁石３１から発せられる磁界の影響を低減するために、複数の永久磁石３１を避けて配置される。ライン型コイル６５は、具体的には、鉛直方向においても水平方向においても複数の永久磁石３１とは重ならない位置に配置される。これにより、電力の伝送効率の低下を抑制することができる。
【００３０】
ライン型コイル６５は、例えば、銅の芯線がエナメルで絶縁被覆されたエナメル線により形成されるが、他の電線により形成されてもよい。なお、ライン型コイル６５に供給される交流電力の周波数は、例えば、１００ｋＨｚ程度である。
【００３１】
ピックアップコイル５１は、受電部の一例であって、ライン型コイル６５によって送電された交流電力を受電する。ピックアップコイル５１は、コイルボビン５１ａに電線５１ｂが巻きつけられることによって形成される。コイルボビン５１ａは、例えば、樹脂により形成され、電線５１ｂは、例えば、銅の芯線がエナメルで絶縁被覆されたエナメル線である。
【００３２】
ピックアップコイル５１は、上方から見た場合に、電線５１ｂの巻回軸の方向がライン型コイル６５の長手方向（レール３０が延びる方向）と垂直に交差するように配置される。このような配置により、ピックアップコイル５１は、電磁誘導によってライン型コイル６５から交流電力を受電することができる。
【００３３】
ピックアップコイル５１は、軸体４３を介して引き戸４０に取り付けられているため、引き戸４０の移動に伴って移動する。このときピックアップコイル５１が、ライン型コイル６５に沿って移動するため、引き戸４０の移動により給電が途絶えることはない。
【００３４】
駆動回路５０は、引き戸４０に取り付けられ、非接触給電回路６０から供給される電力を用いて複数の電磁石４１を駆動する。駆動回路５０は、具体的には、複数の電磁石４１のそれぞれの極性を順次切り替える。駆動回路５０の具体的構成については、後述する。
【００３５】
［リニアモータ装置の動作の概要］
リニアモータ装置１０の動作の概要について説明する。図３Ａ及び図３Ｂは、リニアモータ装置１０の動作の概要を説明するための図である。なお、図３Ａ及び図３Ｂは、模式図であり、複数の永久磁石３１と、複数の電磁石４１との位置関係が図１及び図２で説明された位置関係と異なる。
【００３６】
図３Ａに示されるように、駆動回路５０は、まず、各電磁石４１の極性を当該電磁石４１とほぼ対向する永久磁石３１の極性と同じ極性にする。そうすると、図３Ａにおいて矢印で示されるように、極性が異なる永久磁石３１と電磁石４１と間に吸引力が生じ、この吸引力により引き戸４０が移動する。
【００３７】
ここで、図３Ｂに示されるように。引き戸４０がある程度移動したところで、駆動回路５０は、各電磁石４１の極性の切り替えを行う。そうすると、図３Ｂにおいて矢印で示されるように、永久磁石３１と電磁石４１と間に吸引力が生じ、引き戸４０の移動が継続される。
【００３８】
駆動回路５０は、このような電磁石４１の極性の切り替えの繰り返しにより、引き戸４０を移動させることができる。
【００３９】
なお、リニアモータ装置１０は、例えば、ユーザが引き戸４０を開け始めたとき、または、ユーザが引き戸４０を閉め始めたときに、ユーザの引き戸４０の開閉をアシストするように上記の動作を開始する。ユーザが引き戸４０を開け始めたとき、または、ユーザが引き戸４０を閉め始めたときは、例えば、ドアセンサによって検出される。
【００４０】
しかしながら、リニアモータ装置１０は、人感センサを備え、人感センサが人を検知すると自動的に引き戸４０を開け、所定時間の経過後に閉じてもよい。つまり、リニアモータ装置１０は、自動ドアに適用されてもよい。
【００４１】
なお、図３Ａ及び図３Ｂの例においては、簡略化のため、複数の電磁石４１の極性の切り替えタイミングが同時であるように説明された。しかしながら、後述されるように、３つの電磁石４１は、例えば、１２０度ずつ位相がずれたタイミングで極性の切り替えが行われる。
【００４２】
［回路構成］
次に、非接触給電回路６０及び駆動回路５０の具体的な回路構成について、ブロック図と回路図とを用いて説明する。図４は、リニアモータ装置１０の機能構成を示すブロック図である。図５は、非接触給電回路６０及び駆動回路５０の回路図である。なお、図４では、上枠２０、引き戸４０、複数の永久磁石３１も模式的に図示されている。
【００４３】
まず、上枠２０に設けられる非接触給電回路６０について説明する。図４及び図５に示されるように、非接触給電回路６０は、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１と、第一のＤＣ−ＤＣ変換回路６２と、第一のインバータ回路６３と、第一制御部６４と、ライン型コイル６５とを有する。図４及び図５では、非接触給電回路６０に交流電力を供給する交流電源７０も図示されている。交流電源７０は、例えば、商用系統（電力系統）であり、交流電源７０から得られる交流電力は、周波数が５０Ｈｚまたは６０Ｈｚであり、かつ、実効値が１００Ｖである。
【００４４】
第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１は、交流電源７０から得られる交流電力を直流電力に変換して出力する。第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１は、交流電力を全波整流して直流電圧を出力する４つのダイオードからなるブリッジ型の全波整流回路と、整流回路で整流された電力を平滑化する平滑コンデンサとからなる。なお、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１の具体的な構成は、このような構成に限定されず、交流電力を直流電力に変換できるのであればどのような回路が用いられてもよい。
【００４５】
第一のＤＣ−ＤＣ変換回路６２は、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を第一のインバータ回路６３に適した直流電力に変換して出力する。第一のＤＣ−ＤＣ変換回路６２は、第一制御部６４によってトランジスタＳ０が高速にオン及びオフされることにより、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を降圧させるチョッピング式のＤＣ−ＤＣコンバータである。
【００４６】
なお、第一のＤＣ−ＤＣ変換回路６２の具体的な構成は、このような構成に限定されず、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を第一のインバータ回路６３に適した直流電力に変換できるのであればどのような回路が用いられてもよい。また、第一のＤＣ−ＤＣ変換回路６２は、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を変換する必要がない場合は、省略されてもよい。
【００４７】
第一のインバータ回路６３は、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力され、かつ、第一のＤＣ−ＤＣ変換回路６２によって変換された直流電力を交流電力にさらに変換して出力する。第一のインバータ回路６３は、トランジスタＳ１及びトランジスタＳ２が第一制御部６４によって交互にオン及びオフされるハーフブリッジ型のインバータ回路であるが、フルブリッジ型のインバータ回路であってもよく、特に限定されない。
【００４８】
第一制御部６４は、トランジスタＳ０、トランジスタＳ１、及び、トランジスタＳ２をオン及びオフするための制御信号を出力する制御部である。第一制御部６４は、プロセッサ、マイクロコンピュータ、または、専用回路などにより実現される。
【００４９】
ライン型コイル６５は、第一のインバータ回路６３から出力される交流電力を駆動回路５０に非接触で送電する。なお、コンデンサ６６は、ライン型コイル６５と、ピックアップコイル５１との共振周波数を調整し、電力の利用効率を高めるために挿入されており、必要でなければ省略されてよい。
【００５０】
次に、駆動回路５０について説明する。駆動回路５０は、ピックアップコイル５１と、第二のＡＣ−ＤＣ変換回路５２と、第二のＤＣ−ＤＣ変換回路５３と、第二のインバータ回路５４と、第二制御部５５とを備える。
【００５１】
ピックアップコイル５１は、ライン型コイル６５によって送電された交流電力を受電する。なお、コンデンサ５６は、ライン型コイル６５と、ピックアップコイル５１との共振周波数を調整し、電力の利用効率を高めるために挿入されており、必要でなければ省略されてよい。
【００５２】
第二のＡＣ−ＤＣ変換回路５２は、ピックアップコイル５１によって受電された交流電力を直流電力に変換する。第二のＡＣ−ＤＣ変換回路５２は、交流電力を全波整流して直流電圧を出力する４つのダイオードからなるブリッジ型の全波整流回路と、整流回路で整流された電力を平滑化する平滑コンデンサとからなる。なお、第二のＡＣ−ＤＣ変換回路５２の具体的な構成は、このような構成に限定されず、交流電力を直流電力に変換できるのであればどのような回路が用いられてもよい。
【００５３】
第二のＤＣ−ＤＣ変換回路５３は、第二のＡＣ−ＤＣ変換回路５２から出力される直流電力を第二のインバータ回路５４に適した直流電力に変換して出力する。第二のＤＣ−ＤＣ変換回路５３は、第二制御部５５によってトランジスタが高速にオン及びオフされることにより、第二のＡＣ−ＤＣ変換回路５２から出力される直流電力を降圧させるチョッピング式のＤＣ−ＤＣコンバータである。
【００５４】
なお、第二のＤＣ−ＤＣ変換回路５３の具体的な構成は、このような構成に限定されず、第二のＤＣ−ＤＣ変換回路５３から出力される直流電力を第二のインバータ回路５４に適した直流電力に変換できるのであればどのような回路が用いられてもよい。また、第二のＤＣ−ＤＣ変換回路５３は、第二のＤＣ−ＤＣ変換回路５３から出力される直流電力を変換する必要がない場合は、省略されてもよい。
【００５５】
第二のインバータ回路５４は、第二のＡＣ−ＤＣ変換回路５２によって変換された直流電力であって、かつ、第二のＤＣ−ＤＣ変換回路５３によって変換された直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を複数の電磁石４１に与える。第二のインバータ回路５４は、１２０度ずつ位相のずれた交流電力を出力する３相インバータ回路であるが、特に限定されない。第二のインバータ回路５４から出力される３つの交流電力のそれぞれは、対応する１つの電磁石４１に印加される。
【００５６】
なお、第二のインバータ回路５４は、３つのハイサイドスイッチ（トランジスタ）と、３つのローサイドスイッチ（トランジスタ）とを有し、一のハイサイドスイッチと組になるローサイドスイッチには、当該一のハイサイドスイッチに印加される制御信号と位相が反転した制御信号が印加される。また、３つのハイサイドスイッチのそれぞれには、１２０度ずつ位相がずれた制御信号が印加される。３つのローサイドスイッチについても同様である。
【００５７】
第二制御部５５は、第二のＤＣ−ＤＣ変換回路５３が有するトランジスタ、並びに、第二のインバータ回路５４に含まれる、３つのハイサイドスイッチ及び３つのローサイドスイッチをオン及びオフするための制御信号を出力する制御部である。第二制御部５５は、プロセッサ、マイクロコンピュータ、または、専用回路などにより実現される。
【００５８】
［効果等］
以下、比較例を参照しながらリニアモータ装置１０により得られる効果について説明する。図６は、比較例に係るリニアモータ装置を示す模式図である。
【００５９】
図６に示される比較例に係るリニアモータ装置１００は、上枠１２０に取り付けられた複数の電磁石４１と、引き戸１４０に取り付けられた複数の永久磁石３１とを備える。
【００６０】
ここで、リニアモータ装置１００においては、引き戸１４０が可動範囲内のどのような位置にあっても引き戸１４０を移動させることができるように、上枠１２０には、広範囲（例えば、図６に示される範囲Ａ）に電磁石４１を配置する必要がある。したがって、リニアモータ装置１００では、電磁石４１の個数が多くなるため、電磁石４１を駆動する駆動回路の規模の増大、及び、部品コストの増加が課題となる。
【００６１】
これに対し、リニアモータ装置１０は、上枠２０に設けられたレール３０に沿って引き戸４０を移動させる。上枠２０は、構造物の一例であり、レール３０は、ガイドの一例であり、引き戸４０は、移動対象物の一例である。リニアモータ装置１０は、レール３０に沿って上枠２０に取り付けられる複数の永久磁石３１と、レール３０に沿って引き戸４０に取り付けられる複数の電磁石４１と、引き戸４０に取り付けられ、複数の電磁石４１を駆動する駆動回路５０と、上枠に取り付けられ、駆動回路５０に非接触給電を行う非接触給電回路６０とを備える。
【００６２】
つまり、リニアモータ装置１０では、複数の永久磁石３１は、上枠２０に取り付けられ、複数の電磁石４１は、引き戸４０に取り付けられる。複数の永久磁石３１が引き戸４０に取り付けられる場合には、引き戸４０の幅を超えて複数の永久磁石３１を数多く配置することができない。これに対し、複数の永久磁石３１が上枠２０に取り付けられる場合は、複数の永久磁石３１を引き戸４０の幅を超えて広範囲に多数配置できる。したがって、複数の永久磁石３１の数を増やして上枠２０に広範囲に配置すれば、リニアモータ装置１０に使用される電磁石４１の個数を減らすことができる。
【００６３】
一般に、永久磁石３１は、電磁石４１よりも部品コストが低い。したがって、リニアモータ装置１０に使用される電磁石４１の個数が減ることによって、部品コストを低減することができる。
【００６４】
また、永久磁石３１には駆動回路は不要であるため、リニアモータ装置１０に使用される電磁石４１の個数が減ることによって、リニアモータ装置１０における回路規模（制御コスト）を低減することができる。
【００６５】
また、引き戸４０に電磁石４１が取り付けられる場合、電磁石４１の電源を引き戸４０に配置することは、引き戸４０が移動するために困難である。これに対し、リニアモータ装置１０では、上枠２０側から引き戸４０側に非接触給電を行うことでこの課題が解決されている。
【００６６】
また、非接触給電回路６０は、交流電源から得られる交流電力を直流電力に変換して出力する第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１と、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を交流電力に変換して出力する第一のインバータ回路６３と、第一のインバータ回路６３から出力される交流電力を駆動回路５０に非接触で送電するライン型コイル６５とを有する。また、駆動回路５０は、ライン型コイル６５によって送電された交流電力を受電するピックアップコイル５１と、ピックアップコイル５１によって受電された交流電力を直流電力に変換する第二のＡＣ−ＤＣ変換回路５２と、第二のＡＣ−ＤＣ変換回路５２によって変換された直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を複数の電磁石４１に与える第二のインバータ回路５４とを有する。
【００６７】
このような回路構成により、リニアモータ装置１０は、電磁石４１を駆動することができる。
【００６８】
また、ライン型コイル６５は、送電部の一例であり、ピックアップコイル５１は、受電部の一例である。言い換えれば、送電部は、レール３０に沿って延びるライン型コイル６５（レール３０に沿って延びる形状のコイル）を含み、受電部は、ライン型コイル６５から交流電力の供給を受けるコイル（ピックアップコイル）を含んでもよい。
【００６９】
これにより、リニアモータ装置１０の非接触給電回路６０は、電磁誘導方式で非接触給電を行うことができる。また、ライン型コイルが６５がレール３０に沿って延びているため、引き戸４０がレール３０に沿って移動しても、給電が途切れない。
【００７０】
なお、非接触給電回路６０は、電磁共鳴結合器（電磁界共鳴結合器）を利用した電磁界共鳴方式で非接触給電を行ってもよいし、電力を電磁波に変換しアンテナを介して送受信する電波方式で非接触給電を行ってもよい。つまり、送電部及び受電部のそれぞれは、電磁共鳴結合器であってもよいし、アンテナであってもよい。
【００７１】
また、リニアモータ装置１０においては、複数の電磁石４１の数は、複数の永久磁石３１の数よりも少なくてもよい。
【００７２】
これにより、上述の部品コストの低減効果と、回路規模の低減効果が得られる。
【００７３】
また、上述のように、引き戸４０は、移動対象物の一例であり、上枠２０は、構造物の一例である。言い換えれば、移動対象物は、引き戸４０であり、構造物は、引き戸４０の上枠２０であってもよい。
【００７４】
これにより、リニアモータ装置１０は、上枠２０に対して引き戸４０を移動させることができる。なお、移動対象物は、窓、カーテン、及びブラインドなどの室内（屋内）に設けられる移動対象物であってもよいし、屋外用のシャッターなどの屋外に設けられる移動対象物であってもよい。
【００７５】
また、ガイドの一例であるレール３０は、一部又は全部がカーブしていてもよい。つまり、リニアモータ装置１０は、移動対象物を真っ直ぐ動かすだけでなく、カーブさせることもできる。
【００７６】
（実施の形態２）
実施の形態２では、非接触給電回路及び駆動回路の構成が異なるリニアモータ装置の変形例について説明する。なお、実施の形態２において、実施の形態１で説明した構成要素と実質的に同一の構成要素については、同一の符号が付されて詳細な説明が省略される。
【００７７】
［変形例１］
まず、変形例１に係るリニアモータ装置について図７及び図８を用いて説明する。図７は、変形例１に係るリニアモータ装置の機能構成を示すブロック図である。図８は、変形例１に係るリニアモータ装置の、非接触給電回路及び駆動回路の回路図である。
【００７８】
図７に示されるように、変形例１に係るリニアモータ装置１１０は、複数の永久磁石３１と、複数の電磁石４１と、駆動回路１５０と、非接触給電回路１６０とを備える。複数の永久磁石３１及び非接触給電回路１６０は、上枠２０に取り付けられ、複数の電磁石４１及び駆動回路１５０は、引き戸４０に取り付けられる。
【００７９】
まず、非接触給電回路１６０について説明する。図７及び図８に示されるように、非接触給電回路１６０は、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１と、３相インバータ回路１６３と、第一制御部１６４と、３つのライン型コイル６５とを備える。３つのライン型コイル６５は、３相インバータ回路１６３の３つの出力に１対１で対応する。３つのライン型コイル６５は、送電部の一例である。
【００８０】
３相インバータ回路１６３は、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を交流電力に変換して出力する。３相インバータ回路１６３は、具体的には、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を、当該直流電力が所定の電圧波形に応じてパルス幅変調されたＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号に変換して出力する。所定の電圧波形は、例えば、正弦波であるが、電磁石４１を駆動するための電圧波形であれば他の電圧波形であってもよい。３相インバータ回路１６３のより詳細な動作については、後述する。
【００８１】
第一制御部１６４は、３相インバータ回路１６３に含まれる、３つのハイサイドスイッチ及び３つのローサイドスイッチをオン及びオフするための制御信号を出力する。ここで第一制御部１６４の制御信号の生成方法について、図９及び図１０を用いて説明する。図９は、第一制御部１６４の詳細構成を示す図である。図１０は、第一制御部１６４の制御信号の生成方法を示す図である。
【００８２】
図９に示されるように、第一制御部１６４は、信号出力部１６４ａと、コンパレータ１６４ｂと、インバータ１６４ｃとを備える。なお、ここでのインバータは、上述のＤＣ−ＡＣインバータ回路ではなく、論理を反転させるインバータを意味する。
【００８３】
信号出力部１６４ａは、正弦波と、正弦波よりも周期の短い三角波を出力する。正弦波は、所定の電圧波形の一例である。ここで、信号出力部１６４ａから出力される正弦波と、信号出力部１６４ａから出力される三角波とは、信号レベルのピークトゥピーク値が同一である。
【００８４】
コンパレータ１６４ｂは、正弦波と三角波の信号レベルを比較する。図１０に示されるように、コンパレータ１６４ｂは、例えば、三角波８２の信号レベルが正弦波８１の信号レベルよりも大きいときには、制御信号８３としてハイレベルを出力し、三角波８２の信号レベルが正弦波８１の信号レベル以下のときには、制御信号８３としてローレベルを出力する。
【００８５】
コンパレータ１６４ｂ出力される制御信号８３は、そのまま第一の制御信号として、３相インバータ回路１６３のハイサイドスイッチの制御に用いられる。また、コンパレータ１６４ｂから出力される信号がインバータ１６４ｃによって反転されたものは、第二の制御信号として、３相インバータ回路１６３のローサイドスイッチの制御に用いられる。
【００８６】
なお、図９では図示されないが、図８に図示されるように第一制御部１６４からは、第一の制御信号と第二の制御信号の組（以下、制御信号の組と記載する）が、３組出力される。これら３組の制御信号は、位相が１２０度ずつずれている。
【００８７】
３相インバータ回路１６３においては、１組のハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチが、１つの制御信号の組によって制御される。つまり、３組のハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチのそれぞれの組には、互いに位相が異なる第一の制御信号及び第二の制御信号の組が印加される。この結果、３つのライン型コイル６５のそれぞれには、３相インバータ回路１６３から互いに位相が異なるＰＷＭ信号が出力される。
【００８８】
以上説明したように、３相インバータ回路１６３は、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を、互いに位相の異なる３つのＰＷＭ信号に変換して出力する。言い換えれば、３相インバータ回路１６３は、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を、正弦波に応じてパルス幅変調して出力する。そして、３つのライン型コイル６５は、３相インバータ回路１６３から出力される３つのＰＷＭ信号を駆動回路１５０に非接触で送電する。
【００８９】
次に、駆動回路１５０について説明する。図７及び図８に示されるように、駆動回路１５０は、３つのピックアップコイル５１と、フィルタ回路１５１と、３つの電磁石４１とを備える。３つのピックアップコイル５１は、受電部の一例である。
【００９０】
３つのピックアップコイル５１は、３つのライン型コイル６５に１対１で対応する。１つのピックアップコイル５１は、１つのライン型コイル６５によって送電された交流電力を受電する。より詳細には、１つのピックアップコイル５１は、１つのライン型コイルによって送電されたＰＷＭ信号を受電する。
【００９１】
フィルタ回路１５１は、ピックアップコイル５１によって受電された交流電力をフィルタリングして電磁石４１に与える。フィルタ回路１５１は、具体的には、ＬＣフィルタであるが、その他のフィルタ回路であってもよい。フィルタ回路１５１は、３つのピックアップコイル５１によって受電されたＰＷＭ信号をフィルタリングすることにより所定の電圧波形を有する交流電力を３つの電磁石４１に与える。
【００９２】
フィルタ回路１５１は、言い換えれば、ＰＷＭ信号を復調することで得られる正弦波を電磁石４１に与える。このとき３つの電磁石４１には、位相が１２０度ずつずれた正弦波（例えば、位相が０°、１２０°、及び２４０°の正弦波）がそれぞれ与えられる。
【００９３】
以上説明したように、３つのピックアップコイル５１は、３つのライン型コイル６５によって送電された３つのＰＷＭ信号を受電する。フィルタ回路１５１は、３つのピックアップコイル５１によって受電された３つのＰＷＭ信号をフィルタリングすることにより、互いに位相の異なる３つの交流電力であって、それぞれが所定の電圧波形を有する交流電力を３つの電磁石４１に与える。
【００９４】
なお、変形例１に係るリニアモータ装置１１０の構造については図示されないが、リニアモータ装置１１０は、図１及び図２で示されたライン型コイル６５と、ピックアップコイル５１との組が３組設けられる構造となる。その他の構造は、図１及び図２に示されるリニアモータ装置１０とほぼ同様である。
【００９５】
［変形例１の効果等］
変形例１に係るリニアモータ装置１１０は、非接触給電回路１６０と、駆動回路１５０とを有する。非接触給電回路１６０は、交流電源７０から得られる交流電力を直流電力に変換して出力する第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１と、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を交流電力に変換して出力する３相インバータ回路１６３と、３相インバータ回路１６３から出力される交流電力を駆動回路に非接触で送電する送電部とを有する。送電部は、具体的には、３つのライン型コイル６５である。
【００９６】
駆動回路１５０は、送電部によって送電された交流電力を受電する受電部と、受電部によって受電された交流電力をフィルタリングして複数の電磁石４１に与えるフィルタ回路１５１とを有する。受電部は、具体的には、３つのピックアップコイル５１であり、フィルタ回路１５１は、具体的には、ＬＣフィルタを含む。
【００９７】
以上のような回路構成によれば、引き戸４０に設けられるのは、フィルタ回路１５１と３つのピックアップコイルのみとなり、引き戸４０側の回路構成を簡素化することができる。リニアモータ装置１１０を既築の住宅の引き戸４０に適用するような場合、移動する引き戸４０側の回路構成が簡素化されると、駆動回路５０を引き戸４０が有する戸車用の空間に収容することが容易となる。つまり、駆動回路５０の引き戸４０への組み込みが容易となり、上記空間に駆動回路５０が収容できれば、引き戸４０の加工を最小限に抑えることができる。また、引き戸４０に取り付けられる部材を軽量化できる利点もある。
【００９８】
３相インバータ回路１６３は、具体的には、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を、所定の電圧波形に応じてパルス幅変調したＰＷＭ信号に変換して出力する。さらに具体的には、３相インバータ回路１６３は、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を、互いに位相の異なる３つのＰＷＭ信号に変換して出力する。
【００９９】
送電部は、具体的には、３相インバータ回路１６３から出力されるＰＷＭ信号を駆動回路に非接触で送電する。送電部は、さらに具体的には、３相インバータ回路１６３から出力される３つのＰＷＭ信号を駆動回路５０に非接触で送電する。
【０１００】
受電部は、具体的には、送電部によって送電されたＰＷＭ信号を受電する。受電部は、さらに具体的には、送電部によって送電された３つのＰＷＭ信号を受電する。
【０１０１】
フィルタ回路１５１は、具体的には、受電部によって受電されたＰＷＭ信号をフィルタリングすることにより所定の電圧波形を有する交流電力を複数の電磁石４１に与える。フィルタ回路１５１は、さらに具体的には、フィルタ回路１５１は、受電部によって受電された３つのＰＷＭ信号をフィルタリングすることにより、互いに位相の異なる３つの交流電力であって、それぞれが所定の電圧波形を有する３つの交流電力を複数の電磁石４１に与える。
【０１０２】
このような回路構成によれば、リニアモータ装置１１０は、ＰＷＭ信号を用いて所定の電圧波形を有する交流電力を複数の電磁石４１のそれぞれに与えることができる。
【０１０３】
［変形例２］
次に、変形例２に係るリニアモータ装置について図１１及び図１２を用いて説明する。図１１は、変形例２に係るリニアモータ装置の機能構成を示すブロック図である。図１２は、変形例２に係るリニアモータ装置の、非接触給電回路及び駆動回路の回路図である。
【０１０４】
図１１に示されるように、変形例１に係るリニアモータ装置２１０は、複数の永久磁石３１と、複数の電磁石４１と、駆動回路２５０と、非接触給電回路２６０とを備える。複数の永久磁石３１及び非接触給電回路２６０は、上枠２０に取り付けられ、複数の電磁石４１及び駆動回路２５０は、引き戸４０に取り付けられる。
【０１０５】
まず、非接触給電回路２６０について説明する。図１１及び図１２に示されるように、非接触給電回路２６０は、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１と、第一のＤＣ−ＤＣ変換回路６２と、２相インバータ回路２６３と、第一制御部２６４と、２つのライン型コイル６５とを備える。２つのライン型コイル６５は、２相インバータ回路２６３の２つの出力に１対１で対応する。２つのライン型コイル６５は、送電部の一例である。
【０１０６】
２相インバータ回路２６３は、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力され、かつ、第一のＤＣ−ＤＣ変換回路６２によって変換された直流電力を、交流電力にさらに変換して出力する。２相インバータ回路２６３は、具体的には、第一のＤＣ−ＤＣ変換回路６２から出力される直流電力を、当該直流電力が所定の電圧波形に応じてパルス幅変調されたＰＷＭ信号に変換して出力する。所定の電圧波形は、例えば、正弦波であるが、電磁石４１を駆動するための電圧波形であれば他の電圧波形であってもよい。なお、第一のＤＣ−ＤＣ変換回路６２が省略される場合、２相インバータ回路２６３は、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を、交流電力に変換して出力する。２相インバータ回路２６３のより詳細な動作については、後述する。
【０１０７】
第一制御部２６４は、２相インバータ回路２６３に含まれる、２つのハイサイドスイッチ及び２つのローサイドスイッチをオン及びオフするための制御信号を出力する。ここで第一制御部２６４の制御信号の生成方法は、図９及び図１０を用いて説明された第一制御部１６４の制御信号の生成方法とほぼ同一である。第一制御部２６４からは、ハイサイドスイッチを制御するための第一の制御信号とローサイドスイッチを制御するための第二の制御信号との組（以下、制御信号の組と記載する）が、２組出力される。これら２組の制御信号は、位相が９０度ずれている。
【０１０８】
２相インバータ回路２６３においては、１組のハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチが、１つの制御信号の組によって制御される。つまり、２組のハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチのそれぞれの組には、互いに位相が異なる第一の制御信号及び第二の制御信号の組が印加される。
【０１０９】
そして、この結果、２つのライン型コイル６５のそれぞれには、２相インバータ回路２６３から互いに位相が異なるＰＷＭ信号が出力される。
【０１１０】
以上説明したように、２相インバータ回路２６３は、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を、互いに位相の異なる２つのＰＷＭ信号に変換して出力する。言い換えれば、２相インバータ回路２６３は、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力され、かつ、第一のＤＣ−ＤＣ変換回路６２によって変換された直流電力を、正弦波に応じてパルス幅変調して出力する。そして、２つのライン型コイル６５は、２相インバータ回路２６３から出力される２つのＰＷＭ信号を駆動回路２５０に非接触で送電する。
【０１１１】
次に、駆動回路２５０について説明する。図１１及び図１２に示されるように、駆動回路２５０は、２つのピックアップコイル５１と、フィルタ回路２５１と、３つの電磁石４１とを備える。２つのピックアップコイル５１は、受電部の一例である。
【０１１２】
２つのピックアップコイル５１は、２つのライン型コイル６５に１対１で対応する。１つのピックアップコイル５１は、１つのライン型コイル６５によって送電された交流電力を受電する。より詳細には、１つのピックアップコイル５１は、１つのライン型コイルによって送電されたＰＷＭ信号を受電する。
【０１１３】
フィルタ回路２５１は、ピックアップコイル５１によって受電された交流電力をフィルタリングして電磁石４１に与える。フィルタ回路２５１は、具体的には、ＬＣフィルタであるが、その他のフィルタ回路であってもよい。
【０１１４】
フィルタ回路２５１は、２つのピックアップコイル５１によって受電されたＰＷＭ信号をフィルタリングすることにより所定の電圧波形を有する２つ交流電力を３つの電磁石４１に与える。より詳細には、フィルタ回路２５１の２つの出力端子のうち一方の出力端子には、２つの電磁石４１が、互いに極性が逆になるように接続され、フィルタ回路２５１の２つの出力端子のうち他方の出力端子には、電磁石４１が１つ接続される。言い換えれば、フィルタ回路２５１から出力される２つの交流電力のうち少なくとも一方は、複数の電磁石４１に含まれる２つの電磁石４１によって共用される。
【０１１５】
これにより、上記一方の出力端子に接続された２つの電磁石４１には、位相０°の正弦波が与えられるが、２つの電磁石４１の一方の電磁石４１は、逆極性となるように接続されているため、当該電磁石４１は、位相が１８０°の正弦波が与えられているに等しくなる。一方で、上記他方の出力端子に接続された電磁石４１には、位相が９０°の正弦波が与えられる。このように、リニアモータ装置２１０では、２相インバータ回路２６３が用いられるにも関わらず、３相分の電磁石４１の駆動が可能である。
【０１１６】
以上説明したように、２つのピックアップコイル５１は、２つのライン型コイル６５によって送電された２つのＰＷＭ信号を受電する。フィルタ回路２５１は、２つのピックアップコイル５１によって受電された３つのＰＷＭ信号をフィルタリングすることにより、互いに位相の異なる２つの交流電力であって、それぞれが所定の電圧波形を有する交流電力を３つの電磁石４１に与える。フィルタ回路２５１から出力される２つの交流電力のうち少なくとも一方は、複数の電磁石４１に含まれる２つの電磁石４１によって共用される。
【０１１７】
なお、変形例２に係るリニアモータ装置２１０の構造については図示されないが、リニアモータ装置２１０は、図１及び図２で示されたライン型コイル６５と、ピックアップコイル５１との組が２組設けられる構造となる。その他の構造は、図１及び図２に示されるリニアモータ装置１０とほぼ同様である。
【０１１８】
［変形例２の効果等］
変形例２に係るリニアモータ装置２１０は、非接触給電回路２６０と、駆動回路２５０とを有する。非接触給電回路２６０が有する２相インバータ回路２６３は、第一のＡＣ−ＤＣ変換回路６１から出力される直流電力を、互いに位相の異なる２つのＰＷＭ信号に変換して出力する。送電部は、２相インバータ回路２６３から出力される２つのＰＷＭ信号を駆動回路２５０に非接触で送電する。受電部は、送電部によって送電された２つのＰＷＭ信号を受電する。フィルタ回路２５１は、受電部が受電した２つのＰＷＭ信号をフィルタリングすることにより、互いに位相の異なる２つの交流電力であって、それぞれが所定の電圧波形を有する２つの交流電力を複数の電磁石４１に与える。そして、２つの交流電力のうち少なくとも一方は、複数の電磁石４１に含まれる２つの電磁石によって共用される。
【０１１９】
これにより、フィルタ回路２５１の回路規模を、フィルタ回路１５１よりもさらに簡素化することができる。したがって、リニアモータ装置２１０を既築の住宅の引き戸４０に適用するような場合に、駆動回路５０を引き戸４０が有する戸車用の空間に収容することがさらに容易となる。つまり、駆動回路５０の引き戸４０への組み込みがさらに容易となり、引き戸４０の加工を最小限に抑えることができる。また、引き戸４０に取り付けられる部材を軽量化できる利点もある。
【０１２０】
また、２相インバータ回路２６３が用いられることにより、３相インバータ回路１６３よりもスイッチング素子（トランジスタ）の数を減らすことができる。同様に、リニアモータ装置１１０よりもライン型コイル６５及びピックアップコイル５１の数を減らすことができる。このため、部品コストを低減することができる。
【０１２１】
なお、変形例１と変形例２とは組み合わされてもよく、変形例１のフィルタ回路１５１において、１つの出力端子に２つの電磁石４１が互いに極性が逆になるように接続されてもよい。
【０１２２】
（実施の形態３）
［概略構成］
実施の形態３では、リニアモータ装置の別の構成について説明する。なお、実施の形態３において、実施の形態１で説明した構成要素と実質的に同一の構成要素については、同一の符号が付されて詳細な説明が省略され、配置などの相違点を中心に説明が行われる。図１３は、実施の形態３に係るリニアモータ装置の概略構成を示す模式図である。図１４は、実施の形態３に係るリニアモータ装置の内部構造を示す図である。なお、以下の実施の形態３では、上記実施の形態１及び２で説明された引き戸４０の移動方向を、所定方向とも記載する。
【０１２３】
図１３及び図１４に示されるように、実施の形態３に係るリニアモータ装置３００は、第一取り付けユニット３０１と、第二取り付けユニット３０２（図１３に図示）と、本体ユニット３０３とを備える。なお、図１４では、図１３に示される筐体３５０の図示が省略されている。
【０１２４】
リニアモータ装置３００は、所定方向に延びるレール３０に沿って引き戸４０を移動させる装置である。引き戸４０は、いわゆる上吊り式の引き戸であり、第一ローラー３２１及び第二ローラー３２２がレール３０に引っかかることにより、レール３０（上枠２０）に吊り下げられる。
【０１２５】
［本体ユニット］
まず、本体ユニット３０３について図１３及び図１４に加えて図１５を参照しながら説明する。図１５は、本体ユニットの構造を示す図である。
【０１２６】
図１５に示されるように、本体ユニット３０３は、レール３０と、複数の永久磁石３１と、非接触給電回路６０と、筐体３５０（図１３に図示）とを有する。非接触給電回路６０には、ライン型コイル６５が含まれる。
【０１２７】
筐体３５０は、レール３０、複数の永久磁石３１、及び、非接触給電回路６０を収容し、引き戸４０の上方に位置する上枠２０などの構造物に取り付けられる筐体である。筐体３５０は、上枠２０に内蔵されてもよい。なお、リニアモータ装置３００の完成状態においては、第一取り付けユニット３０１の一部（第一ローラー３２１、駆動回路５０（ピックアップコイル５１）、複数の電磁石４１）、及び第二取り付けユニット３０２の一部（第二ローラー３２２）も筐体３５０に収容される。
【０１２８】
筐体３５０は、所定方向に長い略直方体状である。図示されないが、筐体３５０の下面（底板）には、第一取り付けユニット３０１および第二取り付けユニット３０２を所定方向に移動させるために、所定方向に長いスリットが設けられている。
【０１２９】
筐体３５０は、具体的には、アルミニウムなどの金属により形成されるが、樹脂によって形成されてもよい。筐体３５０が金属により形成される場合、当該筐体３５０は、磁気シールドとしても機能する。
【０１３０】
筐体３５０の内部には、非接触給電回路６０と、複数の永久磁石３１との間にスペーサ３６０（図１３に図示）が設けられる。スペーサ３６０は、ライン型コイル６５を固定するための構造部品であり、複数の永久磁石３１及び非接触給電回路６０の位置（境界）を定めるための板状部材である。スペーサ３６０は、樹脂により形成されてもよいし、金属により形成されてもよい。なお、スペーサ３６０は、筐体３５０と一体形成されてもよい。
【０１３１】
レール３０は、筐体３５０の底板の上面に設けられる、所定方向に延びるレールである。実施の形態３では、レール３０は、２本設けられる。２本のレールの間には、軸体３４３ａ及び軸体３４３ｂが通される。レール３０の上面は、走行面であり、第一ローラー３２１及び第二ローラー３２２は、当該走行面を所定方向に転がる。なお、レール３０は、筐体３５０の一部として形成されてもよい。例えば、筐体３５０の底板がレール３０として用いられてもよい。
【０１３２】
複数の永久磁石３１は、例えば、筐体３５０内の天板側に、所定方向に沿ってＮ極とＳ極とがそれぞれ一定の長さを有して交互に配置される。複数の永久磁石３１は、本体ユニット３０３が上枠２０に内蔵または外付けされることにより、当該上枠２０に所定方向に沿って配置される。複数の永久磁石３１は、筐体３５０内の、所定方向における中央部分にのみ設けられればよく、所定方向における端部には設けられなくてもよい。
【０１３３】
非接触給電回路６０は、筐体３５０内の、所定方向における端部に配置され、第一取り付けユニット３０１が有する駆動回路５０に非接触給電を行う回路である。非接触給電回路６０は、本体ユニット３０３が上枠２０（図１３〜図１５では不図示）に内蔵または外付けされることにより、上枠２０に配置される。図１４及び図１５に示されるように、非接触給電回路６０は、レール３０の上面に配置されてもよいが、第一ローラー３２１または第二ローラー３２２の走行を妨げないように、第一ローラー３２１及び第二ローラー３２２よりも上方に配置され、筐体３５０の一部等によって保持されていてもよい。
【０１３４】
非接触給電回路６０は、具体的には、ライン型コイル６５を有し、ライン型コイル６５を通じて駆動回路５０に非接触給電を行う。ライン型コイル６５のループの間（ループの中）には、ピックアップコイル５１のみが配置され、駆動回路５０及び電磁石４１は配置されない。これにより、ライン型コイル６５のループの間で生じる磁界（磁場）の、駆動回路５０及び電磁石４１に与える影響を低減できる。非接触給電回路６０の具体的な回路構成は、実施の形態１で説明された通りである。なお、リニアモータ装置３００には、非接触給電回路６０に代えて、非接触給電回路１６０または非接触給電回路２６０が用いられてもよい。
【０１３５】
［第一取り付けユニット］
次に、第一取り付けユニット３０１について、図１３及び図１４に加えて図１６を参照しながら説明する。図１６は、第一取り付けユニット３０１の構造を示す図である。
【０１３６】
第一取り付けユニット３０１は、引き戸４０をリニアモータ装置３００に取り付けるためのユニットであり、第二取り付けユニット３０２とペアで使用されるユニットである。第一取り付けユニット３０１は、所定方向における、引き戸４０の一方の端部に取り付けられる。第一取り付けユニット３０１は、具体的には、引き戸４０の一方の端部において、上方に位置する角部に取り付けられる。第一取り付けユニット３０１は、第一取り付け部材３１１と、第一ローラー３２１と、軸受け部３２１ａと、駆動回路５０と、複数の電磁石４１と、軸体３４３ａと、接続部材３３０とを備える。また、駆動回路５０には、ピックアップコイル５１が含まれる。
【０１３７】
第一取り付け部材３１１は、下面が湾曲した略直方体状の部材である。第一取り付け部材３１１は、樹脂により形成されてもよいし、金属により形成されてもよい。また、第一取り付け部材３１１の内部には、空間があってもよい。
【０１３８】
第一取り付けユニット３０１は、第一取り付け部材３１１が引き戸４０の一方の端部に設けられた第一凹部３４１に嵌まることにより引き戸４０の一方の端部に取り付けられる。第一凹部３４１は、より具体的には、引き戸４０の一方の端部において、上方に位置する角部に設けられる。第一取り付け部材３１１は、例えば、所定方向におけるスライド挿入によって第一凹部３４１に嵌まるが、下方へのスライド挿入によって第一凹部３４１に嵌まってもよい。
【０１３９】
また、詳細については図示されないが、第一取り付け部材３１１は、例えば、爪などの抜け止め構造を有し、当該抜け止め構造により、第一取り付け部材３１１が第一凹部３４１に嵌まった状態が維持される。なお、第一取り付け部材３１１は、第一凹部３４１に嵌まった状態で接着されてもよいし、第一凹部３４１に嵌まった状態でねじ止めされてもよい。
【０１４０】
第一ローラー３２１は、引き戸４０をレール３０に引っかけ、かつ、引き戸４０をレール３０に対して滑らかに移動させるための車輪であり、レール３０の走行面を所定方向に転がる。第一ローラー３２１は、樹脂により形成されてもよいし、金属により形成されてもよい。
【０１４１】
第一ローラー３２１の回転軸は、軸受け部３２１ａによって回転可能に支持されている。実施の形態３では、第一取り付けユニット３０１は、第一ローラー３２１を複数備えるが、少なくとも１つ備えればよい。
【０１４２】
軸体３４３ａは、第一取り付け部材３１１と、第一ローラー３２１とを接続して一体的に保持するための部材である。軸体３４３ａは、樹脂により形成されてもよいし、金属により形成されてもよい。
【０１４３】
軸体３４３ａの一方の端部には、第一取り付け部材３１１が接続され、軸体３４３ａの他方の端部には、第一ローラー３２１が接続される。軸体３４３ａは、２本のレール３０の間を通る。第一ローラー３２１は、レール３０の上方（天井側）に位置し、第一取り付け部材３１１は、レール３０の下方（床面側）に位置する。
【０１４４】
接続部材３３０は、平面視形状が矩形の板状部材であり、第一ローラー３２１と、軸受け部３２１ａと、駆動回路５０（ピックアップコイル５１）と、複数の電磁石４１とを一体的に保持するための部材である。接続部材３３０は、樹脂により形成されてもよいし、金属により形成されてもよい。
【０１４５】
接続部材３３０は、一方の主面（下面）がレール３０と対向し、長手方向が所定方向に沿うように配置される。接続部材３３０の他方の主面（上面）には、複数の電磁石４１及び駆動回路５０（より詳細には、ピックアップコイル５１を除いた駆動回路５０）が、所定方向に並んで配置される。接続部材３３０の他方の主面においては、駆動回路５０のほうが、複数の電磁石４１よりも第一ローラー３２１（軸受け部３２１ａ）の近くに配置されている。複数の電磁石４１は、接続部材３３０の上面に所定方向に並んで配置されている。
【０１４６】
接続部材３３０の長手方向の一端に位置する側面（端面）には、第一ローラー３２１の軸受け部３２１ａが接続される。接続部材３３０の短手方向の一端に位置する側面（端面）には、ピックアップコイル５１のコイルボビン５１ａが接続されている。なお、接続部材３３０の長手方向の他端に位置する側面（端面）には、別のローラー（別のローラーの軸受け部）がさらに接続されてもよい。
【０１４７】
なお、軸体３４３ａ及び接続部材３３０は、一例であり、第一取り付け部材３１１、第一ローラー３２１、駆動回路５０、及び、複数の電磁石４１を一体的に保持するためにその他の態様の部材が用いられてもよい。
【０１４８】
複数の電磁石４１は、複数の永久磁石３１の磁力を用いて引き戸４０を移動させるために、接続部材３３０の上面に所定方向に沿って配置される。実施の形態１と同様に、電磁石４１の個数は、特に限定されない。また、電磁石４１は、引き戸４０の開閉動作ができる範囲で、どのように配置されてもよい。
【０１４９】
駆動回路５０は、非接触給電回路６０から供給される電力を用いて複数の電磁石４１を駆動する。駆動回路５０は、具体的には、ピックアップコイル５１を有し、ピックアップコイル５１を介して得られる電力を用いて、複数の電磁石４１のそれぞれの極性を順次切り替える。駆動回路５０の具体的構成については、実施の形態１で説明された通りである。なお、リニアモータ装置３００には、駆動回路５０に代えて、駆動回路１５０または駆動回路２５０が用いられてもよい。
【０１５０】
なお、駆動回路５０は、一部または全部が第一取り付け部材３１１内の空間に収容されてもよい。この場合、駆動回路５０と複数の電磁石４１とは、例えば、リード線などで電気的に接続される。
【０１５１】
［第二取り付けユニット］
次に、第二取り付けユニット３０２について、図１３に加えて図１７を参照しながら説明する。図１７は、第二取り付けユニット３０２の構造を示す図である。
【０１５２】
第二取り付けユニット３０２は、引き戸４０をリニアモータ装置３００に取り付けるためのユニットであり、第一取り付けユニット３０１とペアで使用されるユニットである。第二取り付けユニット３０２は、所定方向における、引き戸４０の他方の端部に取り付けられる。第二取り付けユニット３０２は、具体的には、引き戸４０の他方の端部において、上方に位置する角部に取り付けられる。第二取り付けユニット３０２は、第二取り付け部材３１２と、第二ローラー３２２と、軸受け部３２２ａと、軸体３４３ｂとを備える。
【０１５３】
第二取り付け部材３１２は、下面が湾曲した略直方体状の部材である。第二取り付け部材３１２は、樹脂により形成されてもよいし、金属により形成されてもよい。また、第二取り付け部材３１２の内部には、空間があってもよい。
【０１５４】
第二取り付けユニット３０２は、第二取り付け部材３１２が引き戸４０の他方の端部に設けられた第二凹部３４２に嵌まることにより引き戸４０の他方の端部に取り付けられる。第二凹部３４２は、より具体的には、引き戸４０の他方の端部において、上方に位置する角部に設けられる。第二取り付け部材３１２は、例えば、所定方向におけるスライド挿入によって第二凹部３４２に嵌まるが、下方へのスライド挿入によって第二凹部３４２に嵌まってもよい。
【０１５５】
また、詳細については図示されないが、第二取り付け部材３１２は、例えば、爪などの抜け止め構造を有し、当該抜け止め構造により、第二取り付け部材３１２が第二凹部３４２に嵌まった状態が維持される。なお、第二取り付け部材３１２は、第二凹部３４２に嵌まった状態で接着されてもよいし、第二凹部３４２に嵌まった状態でねじ止めされてもよい。
【０１５６】
第二ローラー３２２は、引き戸４０をレール３０に引っかけ、かつ、引き戸４０をレール３０に対して滑らかに移動させるための車輪であり、レール３０の走行面を所定方向に転がる。第二ローラー３２２は、樹脂により形成されてもよいし、金属により形成されてもよい。
【０１５７】
第二ローラー３２２の回転軸は、軸受け部３２２ａによって回転可能に支持されている。実施の形態３では、第二取り付けユニット３０２は、第二ローラー３２２を複数備えるが、少なくとも１つ備えればよい。
【０１５８】
軸体３４３ｂは、第二取り付け部材３１２と、第二ローラー３２２とを接続して一体的に保持するための部材である。軸体３４３ｂは、樹脂により形成されてもよいし、金属により形成されてもよい。
【０１５９】
軸体３４３ｂの一方の端部には、第二取り付け部材３１２が接続され、軸体３４３ｂの他方の端部には、第二ローラー３２２が接続される。軸体３４３ｂは、２本のレール３０の間を通り、これにより、第二ローラー３２２がレール３０の上方（天井側）に位置し、第二取り付け部材３１２がレール３０の下方（床面側）に位置する。
【０１６０】
［実施の形態３の効果等］
以上説明したように、リニアモータ装置３００は、構造物に配置された所定方向に延びるレール３０に沿って引き戸４０を移動させる引き戸用リニアモータ装置である。構造物は、例えば、上枠２０（鴨居）である。
【０１６１】
リニアモータ装置３００は、引き戸４０の所定方向における一方の端部に取り付けられる第一取り付けユニット３０１と、引き戸４０の所定方向における他方の端部に取り付けられる、第一取り付けユニット３０１と別体の第二取り付けユニット３０２とを備える。
【０１６２】
第一取り付けユニット３０１は、第一取り付けユニットを一方の端部に取り付けるための第一取り付け部材３１１と、レール３０の走行面を所定方向に転がる第一ローラー３２１とを備える。また、第一取り付けユニット３０１は、構造物に所定方向に沿って配置された複数の永久磁石３１の磁力を用いて引き戸４０を移動させるために、所定方向に沿って配置された複数の電磁石４１を有する。また、第一取り付けユニット３０１は、構造物に配置された非接触給電回路６０から供給される電力を用いて複数の電磁石４１を駆動する駆動回路５０を有する。
【０１６３】
第二取り付けユニット３０２は、第二取り付けユニット３０２を他方の端部に取り付けるための第二取り付け部材３１２と、レール３０の走行面を所定方向に転がる第二ローラー３２２とを有する。
【０１６４】
例えば、棒状の部材などによって第一取り付けユニット３０１と第二取り付けユニット３０２との位置関係が固定されたリニアモータ装置は、一の引き戸４０に使用可能であっても、（所定方向における）幅が異なる他の引き戸４０には使用できないといった課題がある。特に、引き戸４０に複数の永久磁石３１が配置される場合、複数の永久磁石３１を配置するためにも、第一取り付けユニット３０１と第二取り付けユニット３０２との位置関係を固定する部材が必要となる。
【０１６５】
これに対し、リニアモータ装置３００では、引き戸４０に複数の電磁石４１が配置され、リニアモータ装置３００は、電磁石４１の数を永久磁石３１の数よりも少なくできる。電磁石４１の数が少なければ、電磁石４１が配置されるスペースは小さくてよい。したがって、第一取り付けユニット３０１と第二取り付けユニット３０２とを別体に構成することが可能となる。このように、第一取り付けユニット３０１と第二取り付けユニット３０２とが別体であり、位置関係が固定されないため、リニアモータ装置３００は、（所定方向における）幅が異なる複数種類の引き戸４０に使用可能である。つまり、リニアモータ装置３００は、汎用性が向上されている。
【０１６６】
また、第一取り付けユニット３０１は、第一取り付け部材３１１が一方の端部に設けられた第一凹部３４１に嵌まることにより一方の端部に取り付けられてもよい。また、第二取り付けユニットは３０２、第二取り付け部材３１２が他方の端部に設けられた第二凹部３４２に嵌まることにより他方の端部に取り付けられてもよい。
【０１６７】
これにより、第一取り付けユニット３０１及び第二取り付けユニット３０２を引き戸４０に嵌め込むことができる。なお、第一取り付けユニット３０１及び第二取り付けユニット３０２の取り付け方法は、嵌め込む方法に限定されず、例えば、第一取り付け部材３１１及び第二取り付け部材３１２のそれぞれが引き戸４０を挟持してもよい。第一取り付け部材３１１は、第一取り付けユニット３０１を引き戸４０に取り付けるための接着剤またはネジなどであってもよい。第二取り付け部材３１２についても同様である。
【０１６８】
また、第一凹部３４１は、一方の端部に含まれる、引き戸４０の角部に設けられ、第二凹部３４２は、他方の端部に含まれる、引き戸４０の角部に設けられてもよい。
【０１６９】
これにより、第一取り付けユニット３０１及び第二取り付けユニット３０２を引き戸４０の角部に嵌め込むことができる。
【０１７０】
また、リニアモータ装置３００は、さらに、レール３０と、複数の永久磁石３１と、非接触給電回路６０と、レール３０、複数の永久磁石３１、及び非接触給電回路６０を収容し、構造物に取り付けられる筐体３５０とを備えてもよい。
【０１７１】
これにより、施工者は、筐体３５０を構造物に取り付けることによって、レール３０と、複数の永久磁石３１と、非接触給電回路６０とを構造物に一度に配置することができる。すなわち施工性を高めることができる。
【０１７２】
また、非接触給電回路６０は、筐体３５０内の、所定方向における端部に配置されてもよい。
【０１７３】
これにより、筐体３５０内の空きスペースを確保することができ、複数の永久磁石３１など、他の部品の配置の自由度を高めることができる。
【０１７４】
（他の実施の形態）
以上、実施の形態に係るリニアモータ装置について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
【０１７５】
例えば、上記実施の形態では、複数の磁石及び非接触給電回路は、上枠に取り付けられたが、下枠（敷居）に取り付けられてもよい。つまり、複数の磁石及び非接触給電回路は、床下に埋め込まれてもよい。
【０１７６】
また、上記実施の形態では、引き戸は、住宅内に設置されるものとして説明されたが、上記実施の形態に係るリニアモータ装置は、ビルのエントランスに設けられたスライドドアなど、その他の引き戸を移動対象物とすることもできる。また、上記実施の形態に係るリニアモータ装置は、窓、カーテン、ブラインド、またはシャッターなどを移動対象物としてもよい。また、移動対象物は、屋内に設けられてもよいし、屋外に設けられてもよい。また、ユーザによって手動で移動可能な物品が移動対象物とされてもよい。
【０１７７】
また、移動対象物の移動方向は、特に限定されず、上記実施の形態に係るリニアモータ装置は、移動対象物を水平方向に移動させてもよいし、鉛直方向（垂直方向）に移動させてもよい。また、上記実施の形態に係るリニアモータ装置は、移動対象物を直線的に動かすだけでなく、カーブさせてもよい。
【０１７８】
また、上記実施の形態で説明された回路構成は、一例であり、本発明は上記回路構成に限定されない。つまり、上記回路構成と同様に、本発明の特徴的な機能を実現できる回路も本発明に含まれる。例えば、上記回路構成と同様の機能を実現できる範囲で、ある素子に対して、直列又は並列に、スイッチング素子（トランジスタ）、抵抗素子、又は容量素子等の素子を接続したものも本発明に含まれる。言い換えれば、上記実施の形態における「接続される」とは、２つの端子（ノード）が直接接続される場合に限定されるものではなく、同様の機能が実現できる範囲において、当該２つの端子（ノード）が、素子を介して接続される場合も含む。
【０１７９】
また、上記実施の形態において、各構成要素（例えば、第一制御部及び第二制御部）は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
【０１８０】
また、本発明の全般的または具体的な態様は、他の装置またはシステムとして実現されてもよい。例えば、本発明は、上記実施の形態に係るリニアモータ装置と、引き戸とを備える引き戸装置として実現されてもよい。
【０１８１】
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１８２】
１０、１００、１１０、２１０、３００  リニアモータ装置（引き戸用リニアモータ装置）
２０、１２０  上枠（構造物）
３０  レール
３１  永久磁石
４０、１４０  引き戸
４１  電磁石
５０、１５０、２５０  駆動回路
５１  ピックアップコイル（受電部）
６０、１６０、２６０  非接触給電回路
６１  第一のＡＣ−ＤＣ変換回路（ＡＣ−ＤＣ変換回路）
６３  第一のインバータ回路（インバータ回路）
６５  ライン型コイル（送電部）
７０  交流電源
１５１、２５１  フィルタ回路
３０１  第一取り付けユニット
３０２  第二取り付けユニット
３１１  第一取り付け部材
３１２  第二取り付け部材
３２１  第一ローラー
３２２  第二ローラー
３４１  第一凹部
３４２  第二凹部
３５０  筐体
【図１】
2017137664.tif 000003
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2017137664.tif 000011
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2017137664.tif 000015
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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