(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1の直接駆動方式の場合は、駆動軸で直接ヒンジ軸bを回転させるため、構造は簡単であるが、ヒンジ軸bに可成りのトルクを付与させる必要があり、このため減速機部分はもとより、駆動軸にも、強度の面でかなり高い安全率を考慮して設計しなければならない。
【0007】
また、開閉動作の点では、圧縮コイルバネがないと、全開成状態から閉成動作に変わる場合に不具合が生じたり、これを補うためモーターに対して電力を常時供給しなくてはならないなどの短所も指摘される。
【0008】
さらに、全開成、全閉成状態前にあって、減速動作を行わせるためのスイッチング機構c、d(リミットスイッチやリードスイッチ等)や、停止動作を行わせるためのスイッチング機構e、fを駆動軸部分に設けて調整することになると、取付けスペースと検出スイッチの形状寸法の点で、おのずからある程度の制約を受けることとなり、このため図示の設定角度θの調整も微妙となって、非常に難しくなる。
図13(A)(B)に示す如く、駆動軸kの動力を減速ギヤg、hに伝達し、夫々にスイッチング機構c、d,e、fを配設することも考えられるが、これでは、動作用のカムi、jや図示しないマグネット等も必要となるので、機構が複雑になってしまう。
【0009】
そこで、最近では、エンコーダーやホール素子等でモーターの回転数、方向を検出して制御するという手段も採用されているが、検出装置が高価なことや、制御回路が複雑になり、コスト高となってしまう難点がある。
【0010】
また、特許文献2のトルクアーム式の場合は、引戸における自動開閉ドアの原理を応用して、簡単に開閉の動作をさせることができるため、上述の直接駆動方式に比べ、引戸用部品の一部を利用でき、かつ、開き状態から全閉成までの閉じ動作について引戸の原理をそのまま応用することができる。
【0011】
このため、全開、全閉前の減速動作を行わせる、スイッチング機構の設定、調整も簡易にできることで、円滑な開閉動作が得られることとなるが、全閉成の状態から開き始めるときの動作を、いかに円滑な動作で、切り換え得るようにするかが、この機構の最大の問題点となっている。
【0012】
すなわち、手動折り戸の場合は、手で所望の位置を押すことで折り戸を折った後に、引き込み操作を行うので、一連の開き動作が得られるが、自動折り戸の場合は、
図14(A)(B)(C)に示したように、戸a、a′を連結しているドアヒンジLの中心位置ラインmが、戸の中心位置ラインnを越えないと、折れ動作をしないため、初期動作として、図示しない駆動ベルトの直線運動を回転運動に変えるための機構が必要となる。
【0013】
直線運動を回転運動に変える手段としては各種の機構が提案されているが、何れもアームやリンク、そしてガイド部品等が多数必要となり、構造が複雑化してしまう。
【0014】
また、この種の自動折り戸は、市場性が、まだ低く、病院の通路等、所謂、引戸式であると、その戸袋スペースが取れないような限られた箇所に採用される程度であるので、標準化しても極く少量のロットでしか制作できず、提供価格が非常に高価となる現況にある。
さらに、制御装置もモーター特性や減速比に合わせた専用の仕様になり、減速機構および関連部品、制御装置は折り戸や開き戸専用となり、需要が少ないにも拘わらず多大な開発費用や在庫が生じ、販売価格も高額になるという問題点を有している。
【0015】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、ドアを回転させるために専用の大きなトルクを発生させるモーターや減速機構を設けることなく、スムーズに折り畳んで開閉することのできる自動開閉折り戸を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0016】
上記課題を解決するためになされた請求項1に記載の自動開閉折り戸は、モータを駆動源とするドアを開閉するため
取付用横向ベースに取り付けられる駆動機構によって開閉される自動ドアと、該自動ドアに丁番によって連結され開閉端に上部と下部が回動自在に取り付けられる従動ドアを備え、前記自動ドアの上部一端に取り付けられたハンガーローラがレール部上を走行することによって、前記自動ドアと前記従動ドアとを前記丁番を介して折り畳んで開閉する自動開閉折り戸であって、
前記自動ドアの上端辺の先端側には、
板状部材によってL字状に形成され、該自動ドアの上端辺の先端側に取り付ける上端辺用の自動ドア用固定部と、前記ハンガーローラに回転自在に吊り下げられる上端辺用の自動ドア用取付け部とを備え、前記上端辺用の自動ドア用取付け部が前記自動ドアの内側に向かって突出して前記上端辺用の自動ドア用固定部の一端に形成され、前記自動ドアを回転させる前記上端辺用の自動ドア用取付け部における回転支持位置が該自動ドアの位置よりも内側の位置に突出形成される自動ドア用上部持出し金具が取り付けられてなり、
前記従動ドアの上端辺の後端側には、
板状部材によってL字状に形成され、該従動ドア
の上端辺の後端側に取り付ける上端辺用の従動ドア用固定部と、前記取付用横向ベースに取り付けられるヒンジの従動ドア側の取付け部に回転自在に吊り下げられる上端辺用の従動ドア用取付け部とを備え、前記上端辺用の従動ドア用取付け部が前記従動ドアの内側に向かって突出して前記上端辺用の従動ドア用固定部の一端に形成され、前記従動ドアを回転させる前記上端辺用の従動ドア用取付け部における回転支持位置が該従動ドアの位置よりも内側の位置に突出形成される従動ドア用上部持出し金具が取り付けられてなり、
前記従動ドアの下端辺の後端側には、
板状部材によってL字状に形成され、該従動ドアの下端辺の後端側に取り付ける下端辺用の従動ドア用固定部と、床面に固定されるヒンジにピンによって回転自在に取り付けられる下端辺用の従動ドア用取付け部とを備え、前記下端辺用の従動ドア用取付け部が前記従動ドアの内側に向かって突出して前記下端辺用の従動ドア用固定部の一端に形成され、前記従動ドアを回転させる前記下端辺用の従動ドア用取付け部における回転支持位置が該従動ドアの位置よりも内側の位置に突出形成される従動ドア用下部持出し金具が取り付けられてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、ドアを回転させるために専用の大きなトルクを発生させるモーターや減速機構を設けることなく、スムーズに折り畳んで開閉することができる。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明に係る自動開閉折り戸の実施例について図面を用いて説明する。
【0024】
図1は本発明に係る自動開閉折り戸の実施の形態の一例を示す全体概略図、
図2は
図1に図示の自動開閉折り戸の駆動機構部の拡大図、
図3は
図1に図示の自動開閉折り戸の左側の従動ドアの上端辺の後端部の拡大図、
図4は
図1に図示の自動開閉折り戸の左側の自動ドア用上部持出し金具の平面図、
図5は
図1に図示の自動開閉折り戸の右側の従動ドアの上端辺の後端部の拡大図、
図6は
図1に図示の自動開閉折り戸の右側の従動ドア用上部持出し金具の平面図、
図7は
図1に図示の自動開閉折り戸の左側の従動ドアの下上端辺に取り付けられている従動ドア用下部持出し金具を示す図、
図8は
図1に図示の自動開閉折り戸の左側の自動ドアと右側の自動ドアの歯付ベルトに取り付けられている状態を示す図、
図9は
図1に図示の自動開閉折り戸の左側の従動ドアの上端辺の自動ドア用上部持出し金具に取り付けるヒンジを示す斜視図、
図10は
図1に図示の自動開閉折り戸の従動ドアと自動ドアとを繋ぐ丁番を示す図である。
【0025】
図1において、本例の自動開閉折り戸の自動ドア装置1は、左側に開閉する2枚の左側ドア2と、右側に開閉する2枚の右側ドア3を開閉するための駆動機構4とを備えて構成されている。
【0026】
駆動機構4は、既知構成のものであり(特開2002−115448号公報参照)、取付用横向ベース5に設けられており、駆動源としてのモータ6と、伝達機構7とを備えて構成されている。そして、モータ6からの駆動力が伝達機構7を介してドア2,3に伝達されてドア2,3の開閉が行われるようになっている。
【0027】
前記モータ
6は、本例ではブラシレスDCモータで構成されており、
図2に示すように、前記取付用横向ベース5に取り付けられた取付部材
17に取り付けられている。このモータ6には、該モータ6を回転駆動するためのホールICが磁極位置センサとして内蔵されている。この磁極位置センサとしてのホールICから発生するパルス信号はドア2,3の移動量に比例しており、モータ出力軸6aとドア2,3間にすべりのない構造としているので、前記パルス信号を計数することによりドア2,3の位置、速度、方向を制御することができるようになっている。
【0028】
ドア2は、自動ドア2aと、従動ドア2bの2枚のドアで構成されており、この自動ドア2aと従動ドア2bの繋ぎ目で折れ曲がる折り戸を構成している。
また、ドア3もドア2同様、自動ドア3aと、従動ドア3bの2枚のドアで構成されており、この自動ドア3aと従動ドア3bの繋ぎ目で折れ曲がる折り戸が構成されている。
【0029】
前記伝達機構7は、第1ベルト機構8と第2ベルト機構9と減速機構10とを有し、第1ベルト機構8と第2ベルト機構9とが減速機構10を介して連結されて構成されている。
【0030】
前記第1ベルト機構8は、モータ6のモータ出力軸6aに軸着された第1歯付主動プーリ11と第1歯付従動プーリ12とを備え、これら第1歯付主動プーリ11と第1歯付従動プーリ12に、第1歯付ベルト13を巻き掛けて構成されている。
【0031】
また、前記第2ベルト機構9は、第2歯付主動プーリ14と第2歯付従動プーリ15とを備え、これら第2歯付主動プーリ14と第2歯付従動プーリ15に、第2歯付ベルト16を巻き掛けて構成されている。
この第2歯付主動プーリ14と第2歯付従動プーリ15に懸架されている第2歯付ベルト16は、
図1に示す如く、第2歯付主動プーリ14と第2歯付従動プーリ15に懸架されているため、上側歯付ベルト16aと下側歯付ベルト16bの2段の構成となっている。そして、この第2歯付ベルト16は、モータ6の回転が減速機構10を介して第2歯付主動プーリ14に伝達され、第2歯付ベルト16が回転することで第2歯付ベルト16の上側の上側歯付ベルト16aと下側になる下側歯付ベルト16bとは走行する方向が逆方向となっている。
【0032】
この第2歯付ベルト16の下側歯付ベルト16bには、ドア2が連結具18によって連結されており、第2歯付ベルト16の上側歯付ベルト16aには、ドア3が連結具18によって連結されている。
このようにして第2歯付きベルト16の下側歯付ベルト16bに取り付けられたドア2が、図示しない走行レール等を用いて、モータ6の駆動によって開閉自在となっている。また、第2歯付きベルト16の上側歯付ベルト16aに取り付けられたドア3が、図示しない走行レール等を用いて、モータ6の駆動によって開閉自在となっている。
【0033】
前記減速機構10は、取付部材17のボックス部17aに設けられ、減速機構入力軸18に軸着された小径ギア19と、この小径ギア19と噛み合い、減速機構出力軸20に軸着された大径ギア21とを備えて構成されている。前記減速機構入力軸18及び前記減速機構出力軸20は、ボックス部17aに設けられた軸受け22,23に回動自在に軸支されている。そして、前記減速機構入力軸18には、前記第1歯付従動プーリ12が軸着されており、また、前記減速機構出力軸20には、前記第2歯付主動プーリ14が軸着されている。
【0034】
これにより、前記モータ6が駆動してモータ出力軸6aに軸着された第1歯付主動プーリ11が回転すると、この回転が第1歯付ベルト13を介して第1歯付従動プーリ12に伝達され、減速機構10で回転が減速されて前記第2歯付主動プーリ14に出力されて第2歯付主動プーリ14が回転し、その回転方向が正転又は反転によって、第2歯付きベルト16の下側歯付ベルト16bに取り付けられたドア2と、第2歯付きベルト16の上側歯付ベルト16aに取り付けられたドア3とが、開く方向又は閉じる方向に移動するようになっている。
【0035】
図2中、24は、ドア2,3を施錠するための電気錠である。この電気錠24は、前記第1歯付主動プーリ10の近傍に設けられている。この電気錠24は既知構成のものであり、その構成について詳しく説明すると、電気錠24、取付部材17に取り付けられたケース25を有する電磁ソレノイド26を備え、この電磁ソレノイド26のケース25に装着されたプランジャ27と該プランジャ27の先端側に取り付けられた拘束ロッド28とを備えている。プランジャ27の後端側(第1歯付主動プーリ11とは反対側)には、ばね受け29が形成されており、このばね受け29とケース25との間にばね30が介装されている。そして、プランジャ27は、このばね30によって後端方向(第1歯付き主動プーリ11とは反対方向)に付勢されている。
【0036】
このような電気錠24においては、電磁ソレノイド26に通電することにより、プランジャ27が吸引されて前記ばね29の付勢力に抗して前進し、プランジャ27に取り付けられた拘束ロッド28が第1歯付主動プーリ11の歯11bの歯間11aに突出して該第1歯付主動プーリ11と係合し、施錠が行われるようになっている。そして、このような施錠状態から電磁ソレノイド26を非通電にすることにより、前記ばね30の付勢力によってプランジャ27が後退し、プランジャ27に取り付けられた拘束ロッド28が退入して第1歯付主動プーリ11の歯11bの歯間11aから退いて係合状態を解除して解錠が行われるようになっている。
【0037】
ドア2の従動ドア2bには、従動ドア2bの上端辺29の後端側に、従動ドア用上部持出し金具30が取り付けられている。この従動ドア用上部持出し金具30は、従動ドア2bを開閉するときに回転する支持位置が従動ドア2bの内側の位置に突出形成するためのものである。
したがって、ドア2,3を閉じたときにドア2の位置は、自動開閉折り戸の自動ドア装置1の取付用横向ベース5が設けられている位置よりも少し前に出た状態となっている。
【0038】
従動ドア2bの上端辺29の後端側には、
図3に示す如く、従動ドア2bを回転させる支持位置が従動ドア2bの内側の位置に突出形成される従動ドア用上部持出し金具30が取り付けられている。
【0039】
この従動ドア用上部持出し金具30は、
図4に示す如き構成を有している。すなわち、従動ドア用上部持出し金具30は、L字状に形成される板状部材に形成されている。そして、従動ドア用上部持出し金具30は、従動ドア2bの上端辺29の先端側に取り付ける部分である長板状に形成される従動ドア用固定部31が設けられている。この従動ドア用固定部31には、従動ドア2bの上端辺29にネジを取り付けるための孔32が複数個設けられている。
【0040】
この従動ドア用上部持出し金具30の従動ドア用固定部31には、従動ドア用固定部31に練成して従動ドア用固定部31の長手方向から所定の角度をもって側辺側に突出する従動ドア用取付け部33が設けられている。この従動ドア用取付け部33には、取付用横向ベース5に取り付けられるヒンジ35に回転自在に支持するピン38を嵌合する回転支持孔34が設けられている。
【0041】
ヒンジ35は、
図5に示す如き構成を有している。すなわち、ヒンジ35は、板状部材に形成されている。そして、ヒンジ35は、自動開閉折り戸の自動ドア装置1の取付用横向ベース5にネジ止めする取付け部36を有している。この取付け部36は、コの字状に形成されており、レール部60を跨ぐように形成されている。
この取付け部36には、取付け部36に練成して従動ドア用取付け部33を回転自在に取り付ける取付け部37が設けられている。この取付け部37には、ピン38を嵌合するピン取付孔39が設けられている。このピン38にヒンジ35と従動ドア用上部持出し金具30とを取り付けて、ピン38を中心に従動ドア2bを回動するようになっている。
【0042】
一方、
図1に図示の右側のドア3の従動ドア3bの上端辺40の後端側には、従動ドア3bが回転支持される従動ドア用上部持出し金具41が取り付けられている。
【0043】
この従動ドア用上部持出し金具41は、
図7に示す如き構成を有している。すなわち、従動ドア用上部持出し金具41は、L字状に形成される板状部材に形成されている。そして、従動ドア用上部持出し金具41は、従動ドア3bの上端辺40の先端側に取り付ける部分である長板状に形成される従動ドア用固定部42が設けられている。この従動ドア用固定部42には、従動ドア3bの上端辺40にネジを取り付けるための孔43が複数個設けられている。
【0044】
この従動ドア用上部持出し金具41の従動ドア用固定部42には、従動ドア用固定部42に練成して従動ドア用固定部42の長手方向から所定の角度をもって側辺側に突出する従動ドア用取付け部44が設けられている。この従動ドア用取付け部44には、取付用横向ベース5に取り付けられるヒンジ46に回転自在に支持するピン47を嵌合する回転支持孔45が設けられている。
【0045】
ヒンジ46は、
図5に示されるヒンジ35と同様な構成を有している。すなわち、ヒンジ46は、板状部材に形成されている。そして、ヒンジ46は、自動開閉折り戸の自動ドア装置1の取付用横向ベース5にネジ止めする取付け部44を有している。この取付け部44は、コの字状に形成されており、レール部60を跨ぐように形成されている。
この取付け部44には、取付け部44に練成して従動ドア用取付け部44を回転自在に取り付ける取付け部49が設けられている。この取付け部49には、ピン47を嵌合するピンと、取付孔が設けられている。このピン47にヒンジ46と従動ドア用上部持出し金具41とを取り付けて、ピン47を中心に従動ドア3bを回動するようになっている。
【0046】
また、
図1に図示の右側のドア3の従動ドア3bの下端辺51の後端側には、従動ドア3bが回転支持される従動ドア用下部持出し金具52が取り付けられている。
【0047】
この従動ドア用下部持出し金具52は、
図7に示される従動ドア用上部持出し金具41と同様の構成を有している。
すなわち、従動ドア用下部持出し金具52は、L字状に形成される板状部材に形成されている。そして、従動ドア用下部持出し金具52は、従動ドア3bの下端辺51の先端側に取り付ける部分である長板状に形成される従動ドア用固定部53が設けられている。この従動ドア用固定部53には、従動ドア3bの下端辺51にネジを取り付けるための孔が複数個設けられている。
【0048】
この従動ドア用下部持出し金具52の従動ドア用固定部53には、従動ドア用固定部53に練成して従動ドア用固定部53の長手方向から所定の角度をもって側辺側に突出する従動ドア用取付け部54が設けられている。この従動ドア用取付け部54には、床面58に取り付けられるヒンジ57に立設するピン55に嵌合し回転自在に支持される回転支持孔
56が設けられている。
ヒンジ57は、平板状に形成され、床面58にネジ止めするようになっている。このヒンジ57に立設するピン55に従動ドア用下部持出し金具52の回転支持孔49を嵌合して、ピン57を中心に従動ドア3bを回動するようになっている。
【0049】
また、
図1に図示の左側のドア2の従動ドア2bの下端辺の後端側にも、
図1に図示の右側のドア3の従動ドア3bの下端辺51の後端側と同様に従動ドア2bが回転支持される従動ドア用下部持出し金具が取り付けられている。
この従動ドア2bの従動ドア用下部持出し金具の従動ドア用固定部には、従動ドア用固定部に練成して従動ドア用固定部の長手方向から所定の角度をもって側辺側に突出する従動ドア用取付け部が設けられている。この従動ドア2bの従動ドア用取付け部には、床面58に取り付けられるヒンジに立設するピンに嵌合し回転自在に支持される回転支持孔が設けられている。
【0050】
図9には、ドア2とドア3とが閉じた状態におけるドア2の自動ドア2aの上端辺の先端側と、ドア2の自動ドア2aの上端辺の先端側の取付状態が示されている。
図9において、ドア2の自動ドア2aには、自動ドア2aの上端辺61の先端側に、自動ドア用上部持出し金具62が取り付けられている。この自動ドア用上部持出し金具62は、自動ドア2aを開閉するときに回転する支持位置が自動ドア2aの内側の位置に突出形成するためのものである。
したがって、ドア2,3を閉じたときにドア2の位置は、自動開閉折り戸の自動ドア装置1の取付用横向ベース5が設けられている位置よりも少し前に出た状態となっている。
【0051】
ドア2の自動ドア2aの上端辺61の先端側には、自動ドア2aを回転させる支持位置が自動ドア2aの内側の位置に突出形成される自動ドア用上部持出し金具62が取り付けられている。
この自動ドア用上部持出し金具62は、
図4に示される従動ドア用上部持出し金具30と同様の構成を有している。すなわち、
自動ドア用上部持出し金具62は、L字状に形成される板状部材に形成されている。そして、
自動ドア用上部持出し金具62は、自動ドア2aの上端辺61の先端側に取り付ける部分である長板状に形成される自動ドア用固定部63が設けられている。この自動ドア用固定部63には、自動ドア2aの上端辺61にネジを取り付けるための孔64が複数個設けられている。
【0052】
この自動ドア用上部持出し金具62の自動ドア用固定部63には、自動ドア用固定部63に練成して自動ドア用固定部63の長手方向から所定の角度をもって側辺側に突出する自動ドア用取付け部65が設けられている。この自動ドア用取付け部65には、吊り金具装置66に支持杆67を介して回転自在に吊り下げられている。
【0053】
吊り金具装置66は、自動ドア2aの上端辺61に支持杆67を介して取り付けられる吊り金具本体68と、吊り金具本体68をレール部60に沿って移動させる一対のハンガローラ69,69を有するローラ部70と、を備えている。
このローラ部70は、一対のハンガローラ69,69と、一対のハンガローラ69,69を回転自在に固定する取付金具部71、を備えている。
この取付金具部71には、吊り金具装置66を下側歯付ベルト16bに把持して取り付ける連結金具72が取り付けられている。この連結金具72は、下側歯付ベルト16bを把持することで下側歯付ベルト16bに取り付けられる。この連結金具72が下側歯付ベルト16bに取りつけられることで、吊り金具装置66が下側歯付ベルト16bに取りつけられる。
【0054】
ドア3の自動ドア3aの上端辺61の先端側には、自動ドア3aを回転させる支持位置が自動ドア2aの内側の位置に突出形成される自動ドア用上部持出し金具73が取り付けられている。
この自動ドア用上部持出し金具73は、
図4に示される従動ドア用上部持出し金具30と同様の構成を有している。すなわち、自動ドア用上部持出し金具73は、L字状に形成される板状部材に形成されている。そして、
自動ドア用上部持出し金具73は、ドア3の自動ドア3aの上端辺74の先端側に取り付ける部分である長板状に形成される自動ドア用固定部75が設けられている。この自動ドア用固定部75には、自動ドア3aの上端辺74にネジを取り付けるための孔76が複数個設けられている。
【0055】
この自動ドア用上部持出し金具73の自動ドア用固定部75には、自動ドア用固定部75に練成して自動ドア用固定部75の長手方向から所定の角度をもって側辺側に突出する自動ドア用取付け部77が設けられている。この自動ドア用取付け部77には、吊り金具装置78に支持杆79を介して回転自在に吊り下げられている。
【0056】
吊り金具装置78は、自動ドア3aの上端辺74に支持杆79を介して取り付けられる吊り金具本体80と、吊り金具本体80をレール部60に沿って移動させる一対のハンガローラ81,81を有するローラ部82と、を備えている。
このローラ部82は、一対のハンガローラ81,81と、一対のハンガローラ81,81を回転自在に固定する取付金具部83と、を備えている。
この取付金具部83には、吊り金具装置78を上側歯付ベルト16aに把持して取り付ける連結金具84が取り付けられている。この連結金具84は、上側歯付ベルト16aを把持することで上側歯付ベルト16aに取り付けられている。この連結金具83が上側歯付ベルト16aに取りつけられることで、吊り金具装置78が上側歯付ベルト16aに取りつけられる。
【0057】
ドア2の自動ドア2aと従動ドア2bとの連結と、ドア3の自動ドア3aと従動ドア3bとの連結は、
図10に示す如く、丁番85によって行われている。
図11には、ドア2とドア3とが開いたときのドア2の自動ドア2aと従動ドア2bの上端辺29と上端辺61の状態が示されている。
ドア2の自動ドア2aが下側歯付ベルト16bによって従動ドア2bの方に引っ張られて移動すると、自動ドア2aと従動ドア2bとは、丁番
85のところで折り畳まれ、
図11に示すようにドア2が開く。