JP2003293653A - アシスト機能付スライド扉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 縁側の廊下の間仕切りやベランダ扉等の、外
界に面して設けられてスライド自在に支持される扉に対
して、人力による開閉操作を容易に行えるようにすると
ともに、給電して開閉駆動を行うことも容易に実現でき
るアシスト機能付スライド扉を提供する。 【解決手段】 太陽電池７及び太陽電池７を保持するガ
ラス板８を有する太陽電池パネル９と、太陽電池パネル
９が組み込まれ、スライド自在に支持される扉体（２、
３）と、扉体（２、３）に設けられて、人が開閉操作を
行う際の操作力を検出する操作力センサーと、太陽電池
パネル９で発電された電力により駆動可能なモータ５
と、前記操作力センサーで感知された人の操作力に応じ
て、人の操作力をアシストするようモータ５の駆動力を
制御する制御装置１６と、を備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スライド自在に支
持される扉体を有し、人が開閉操作を行う際の操作力を
アシストする機能を備えるアシスト機能付スライド扉に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラス板が組み込まれ、スライド自在に
支持されて開閉される扉が、縁側の廊下の間仕切りやベ
ランダ扉などによく用いられる。このような扉は、外界
に面しており、断熱性を向上させて保温機能を確保する
観点から重厚に作られる場合も多い。しかし、人力のみ
によって開閉操作を行うと、その操作を行う者にとって
操作力が負担となる場合も多い。例えば、操作者が、老
人や子供、身体障害者の場合などである。そこで、この
ような扉の開閉操作を容易にするため、人の操作力をア
シストするように開閉駆動を行うアシスト機能付のスラ
イド扉を適用することが考えられる。すなわち、アシス
ト開閉駆動用のモータを備えさせることで、人力による
操作性を向上させるとともに、駆動モータの容量も小さ
くて済むことが望まれる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、駆動モ
ータへ給電するには、外部電源と接続される配線等の付
帯設備が必要となるため、ベランダや縁側等に設けられ
ることや扉がスライド移動されるものであることが制約
となり、電源をとることが難しい。また、外部電源から
給電する配線を敷設せず、駆動電源としての蓄電体をス
ライド扉に設ける場合、定期的に蓄電体へ充電すること
が必要となり手間を要する。

【０００４】本発明は、上記実情に鑑みることにより、
縁側の廊下の間仕切りやベランダ扉等の、外界に面して
設けられてスライド自在に支持される扉に対して、人力
による開閉操作を容易に行えるようにするとともに、給
電して開閉駆動を行うことも容易に実現できるアシスト
機能付スライド扉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】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載のアシスト機能付スライド扉は、太
陽電池及びこの太陽電池を保持するガラス板を有する太
陽電池パネルと、前記太陽電池パネルが組み込まれ、ス
ライド自在に支持される扉体と、前記扉体に設けられ
て、人が開閉操作を行う際の操作力を検出する操作力セ
ンサーと、前記太陽電池パネルで発電された電力により
駆動可能なモータと、前記操作力センサーで感知された
人の操作力に応じて、人の操作力をアシストするよう前
記モータの駆動力を制御する制御装置と、を備えること
を特徴とする。

【０００６】この構成によると、ガラス板に保持された
太陽電池によって、外界から扉に照射される太陽光等の
光エネルギーが電気に変換されてモータの駆動電力とし
て取り出される。すなわち、日当たりが良好な場所に設
置されることを利用し、扉体に太陽電池パネルを組み込
むことで、この太陽電池パネルにモータの駆動電源とし
ての役割とガラス窓としての役割とを兼ねさせることが
できる。このため、外部電源に接続するための配線の敷
設や、定期的な蓄電体へ充電も不要となる。したがっ
て、人力による開閉操作を容易に行えるようにするとと
もに、給電して開閉駆動を行うことも容易に実現できる
アシスト機能付スライド扉を得ることができる。また、
太陽電池を用いるため、省エネルギーの観点からも望ま
しい。

【０００７】請求項２に記載のアシスト機能付スライド
扉は、請求項１において、前記扉体は、木製の扉枠を備
えることを特徴とする。

【０００８】この構成によると、扉枠が木製であるた
め、断熱性に優れたアシスト機能付スライド扉を得るこ
とができる。

【０００９】請求項３に記載のアシスト機能付スライド
扉は、請求項１または２において、前記扉体は、ベラン
ダや縁側等に設けられる扉体であることを特徴とする。

【００１０】この構成によると、日当たりが良好なベラ
ンダや縁側等に設けられることで、太陽光等の光エネル
ギーを効率よくモータ駆動用の電力に変換することがで
きる。

【００１１】請求項４に記載のアシスト機能付スライド
扉は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記モータを
駆動可能な補助電源として、商用電源を用いることがで
きることを特徴とする。

【００１２】この構成によると、夜間や天候が良好でな
い場合に、太陽電池で発電された電力の蓄電が十分でな
いときであっても、商用電源を補助電源として用いるこ
とができるため、常時、アシスト機能付スライド扉とし
て使用することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明する。図１及び図２は、本実
施形態に係るアシスト機能付スライド扉１（以下、単に
「スライド扉１」ともいう）を示す模式図であって、図
１はスライド扉１の正面図、図２は図１のＡ−Ａ'線矢
視断面図である。このスライド扉１は、縁側の廊下の間
仕切りやベランダ扉等の、外界に面するように設けられ
てスライド自在に支持される扉体に対して適用されるも
のである。

【００１４】図１及び図２において、スライド扉１は、
スライド自在に支持される扉体２、３を有し、引き違い
扉として構成されている。即ち、扉体２及び３は、とも
に図示しないスライド機構により開閉自在になってい
る。このスライド機構としては、例えば、扉体２、３の
上方に配置された無目４内に設けられるレール（図示せ
ず）上に移動可能に支持される戸車（図示せず）を保持
する吊金具（図示せず）が、扉体２、３の上端部に取り
付けられている機構等が用いられる。また、必要に応
じ、扉体２、３の下方にも、図示しないレールが設けら
れ、扉体２、３の下端部にこのレール上を移動可能に扉
体２、３を支持する図示しない戸車が取り付けられる。

【００１５】扉体２、３の開閉操作は、人力により行う
ものであるが、人の操作力に応じて人の操作力をアシス
トするように、無目４内に設けられるモータ５によって
も開閉駆動が行われる。モータ５による扉体２、３の開
閉駆動は、例えば、無目４内に駆動プーリと従動プーリ
とそれらに架け渡されるタイミングベルトとを設け（図
示せず）、前記吊金具をタイミングベルトに取り付け
て、モータ５で駆動プーリを回転駆動させることで行わ
れる。また、モータ５で戸車等を直接駆動すること（自
走式）によって扉体２、３を開閉駆動できるものであっ
てもよい。

【００１６】本実施形態に係るアシスト機能付スライド
扉１は、後述するアシスト機能により人力による扉体
２、３の開閉操作を容易に行えるようにするものである
が、アシスト駆動するモータ５の電源は、同じく無目４
内に配設されるバッテリ６から供給されており、このス
ライド扉１は、バッテリ６への蓄電のための給電を容易
に行うことができるものである。

【００１７】まず、アシスト機能付スライド扉１の構成
について説明する。図１及び図２において、スライド扉
１は、扉体２及び３と、その上部に設けられる無目４と
を備えている。扉体２及び３は、スライド自在に支持さ
れる木製の扉枠２ａ及び３ａをそれぞれ備えている。そ
して、この扉枠２ａ、３ａには、太陽電池７及びこの太
陽電池７を保持するガラス板８を有する複数枚の太陽電
池パネル９が、嵌め込まれている。また、扉枠２ａ、３
ａには、各太陽電池パネル９と略平行に他のガラス板１
０も嵌め込まれている。

【００１８】扉枠２ａ、３ａには、太陽電池パネル９及
び他のガラス板１０が嵌め込まれる複数の長方形の開口
部１１がそれぞれ設けられている。図１では、上下（高
さ）方向に３個の開口部１１がそれぞれ形成されている
場合を例示している。そして、扉枠２ａ、３ａの高さ方
向の略中央付近には、取っ手１２がそれぞれ戸先側の内
外両側に設けられている。この取っ手１２には、図示し
ない感圧センサーが取り付けられており、この感圧セン
サーが、人が取っ手１２に手をかけて開閉操作を行う際
の操作力を検出する操作力センサーとなる。すなわち、
人（操作者）が、取っ手１２に手をかけて操作すると、
操作力センサーがその操作圧を検出し、操作圧に比例し
た電圧指令が、後述する制御装置１６へと伝達される。
そして、この指令に基づき、制御装置１６によってモー
タ５の駆動力が制御され、操作された扉体２又は３を開
閉するアシスト駆動が行われるものである。なお、この
アシスト機能については、後述する。

【００１９】扉体２、３にそれぞれ組み込まれる太陽電
池パネル９は、各開口部１１をそれぞれ完全に覆うよう
に嵌め込まれており、この太陽電池パネル９と、同じく
開口部１１に嵌め込まれた他のガラス板１０との間で空
間部１３が形成されている（図２参照）。この空間部１
３が、屋内１００側と屋外１０１側との間の断熱層を形
成している。

【００２０】太陽電池パネル９の太陽電池７は、後述す
るようにフィルム状に形成されており、他のガラス板１
０と対向する太陽電池パネル９のガラス板面に接着材等
で貼り付けられて保持されている。すなわち、太陽電池
７は、太陽電池パネル９のガラス板８と他のガラス板１
０と間に介在するよう配置されている。このため、外界
と遮断され、太陽電池７の保護も図られている。

【００２１】太陽電池７は、樹脂製の透明な薄い基板上
に素子ブロックを設けたものであり、半透明のフィルム
状に形成され、所定の曲率で丸めたり曲げたりすること
ができるものである。太陽電池７の素子ブロックは、太
陽光を受けてその光エネルギーを直接電気に変換する素
子で構成され、この素子は、例えば、単結晶、多結晶、
もしくはアモルファスのシリコンによるｐｎ結合素子で
ある。そして、各太陽電池７の両側にはそれぞれプラ
ス、マイナスの出力配線１４、１５が接続されている。
これらの出力配線１４、１５は、各太陽電池７から、プ
ラス側とマイナス側でそれぞれ束ねられて、無目４に設
けられるバッテリ６へと接続されている。出力配線１
４、１５は、銅やアルミ線製である。

【００２２】各太陽電池パネル９にて光エネルギーから
変換された電気は、出力配線１４、１５を通じて給電さ
れ、バッテリ６へと蓄電される。すなわち、バッテリ６
が、扉体２、３の駆動用電源としての２次電池となるも
のである。

【００２３】また、無目４には、上述したバッテリ６の
他に、インバータ１７と、制御装置１６と、モータ５と
が備えられている。モータ５は、太陽電池パネル９で発
電されてバッテリ６へと蓄電された電力により駆動可能
となっており、制御装置１６によりモータ５の駆動力が
制御される。そして、バッテリ６は、直流電源であるた
め、途中インバータ１７により交流へと変換されて制御
装置１６へと給電される。

【００２４】制御装置１６では、取っ手１２に取り付け
られた操作力センサーで感知された人の操作力に応じ
て、人の操作力をアシストするようモータ５の駆動力を
制御するアシスト機能が発揮される。具体的には、ま
ず、人が取っ手１２を操作することで操作力センサーに
より検出された操作圧に比例して発せられる電圧指令を
制御装置１６が受信する。この受信した電圧指令に基づ
き（電圧値の大きさに基づき）、制御装置１６では、モ
ータ５の回転速度指令が作成される。これにより、人の
操作力が小さい場合（即ち、受信した指令電圧値が小さ
い場合）は、低速の回転速度指令がモータ５へと与えら
れ、操作された扉体２又は３が低速でスライド移動する
ようにアシスト駆動が行われるよう調整されている。一
方、人の操作力が大きい場合（即ち、受信した指令電圧
値が大きい場合）は、高速の回転速度指令がモータ５へ
と与えられ、操作された扉体２又は２が高速でスライド
移動するようにアシスト駆動が行われるよう調整されて
いる。なお、各取っ手１２には、開閉操作の両方向の操
作力をそれぞれ検出できるように、操作力センサーが複
数設けられており、いずれの操作力センサーが操作力を
感知したかによって、人が開閉操作した扉体とその方向
が制御装置１６にて認識される。

【００２５】また、モータ５はバッテリ６の蓄電力によ
って駆動されるものであるが、このスライド扉１におい
ては、モータ５を駆動可能な補助電源として外部の商用
電源１８も用いることができるようになっている。すな
わち、図１に示すように、商用電源１８と配線１９を介
して接続されることで、直接制御装置１６を介してモー
タ５へ給電することができるようになっている。これに
より、夜間や天候が良好でない場合に、太陽電池７で発
電された電力の蓄電が十分でないときであっても、常
時、アシスト機能付スライド扉として使用することがで
きる。

【００２６】つぎに、アシスト機能付スライド扉１の作
動について説明する。スライド扉１が適用された引き違
い扉（２、３）は、前述のように、縁側の廊下の間仕切
りやベランダ扉として設けられている。このため、図２
に示すように、屋外１０１側に面した扉体２及び３の表
面に対しては、天候の悪い日を除き、日中は太陽光が照
射される。この扉体２、３の表面に照射された太陽光
は、透明な他のガラス板１０を通過して太陽電池パネル
９へと到達する。

【００２７】太陽電池パネル９へと到達した太陽光は、
太陽電池７に吸収される。そして、前述したように、太
陽電池７にて光エネルギーから電気へと変換され、出力
配線１４、１５を通じてバッテリ６へと出力される。こ
うして、バッテリ６は、太陽光が扉体２、３に照射され
ている間は、常時蓄電される。したがって、バッテリ６
に対して、外部から定期的に給電する必要もない。ま
た、太陽光を利用するため、省エネルギーの観点でも望
ましい。

【００２８】ここで、図１において、扉体２又は３が閉
じられた状態から、図示しない操作者が、取っ手１２を
開方向に操作すると、その操作力に応じて操作圧が生じ
る。なお、扉体２又は３が開いた状態から閉方向の操作
を行う場合も同様である。人の操作力に応じ、操作力セ
ンサーによって、前述したように電圧指令が制御装置１
６へと送られ、指令電圧値の大きさに比例したモータ５
の回転速度指令が作成される。そして、制御装置１６
で、バッテリ６からの電源供給遮断が解除され、前記指
令に基づいた回転速度でモータ５が駆動されるとともに
図示しないプーリ等も駆動され、操作された側の扉体２
又は３が操作方向にスライド移動される。こうして、ア
シスト駆動が行われ、操作者は、容易に扉体２又は３の
開閉操作を行うことができる。

【００２９】以上説明したように、本実施形態に係るア
シスト機能付スライド扉１によると、日当たりが良好な
場所に設置されることを利用し、扉体２又は３に太陽電
池パネル９を組み込むことで、太陽電池パネル９にモー
タ５の駆動電源としての役割とガラス窓としての役割と
を兼ねさせることができる。このため、外部電源に接続
するための配線の敷設や、定期的な蓄電体へ充電も不要
となる。したがって、人力による開閉操作を容易に行え
るようにするとともに、給電して開閉駆動を行うことも
容易に実現できるアシスト機能付スライド扉を得ること
ができる。

【００３０】なお、実施の形態は、上述した各実施形態
に限定されるものではなく、例えば、次のように変更し
て実施してもよい。

【００３１】（１）本実施形態においては、扉枠は木製
の場合について説明しているが、必ずしもこの通りでな
くてもよく、アルミ製のサッシ等で構成されるものであ
っても本発明は適用できる。

【００３２】（２）扉枠に嵌め込まれる太陽電池パネル
の位置や個数、また、ガラス板への太陽電池の貼着方法
や貼着箇所などは、必ずしも本実施形態のとおりでなく
てもよく、種々の形態をとっても本発明の効果を奏し得
る。

【００３３】（３）本実施形態では、太陽光が扉体に照
射される場合について説明したが、太陽光以外であって
も、光が定常的に照射される所に設置される扉体であれ
ば、本発明を適用し得る。

【００３４】（４）本実施形態においては、２枚の扉体
がそれぞれスライド自在に支持された引き違い扉の場合
について説明しているが、必ずしもこのとおりでなくて
もよい。例えば、スライド自在な１枚の扉体のみを備え
るスライド扉に対しても本発明を適用し得る。

【００３５】

【発明の効果】請求項１の発明によると、ガラス板に保
持された太陽電池によって、外界から扉に照射される太
陽光等の光エネルギーが電気に変換されてモータの駆動
電力として取り出される。すなわち、日当たりが良好な
場所に設置されることを利用し、扉体に太陽電池パネル
を組み込むことで、この太陽電池パネルにモータの駆動
電源としての役割とガラス窓としての役割とを兼ねさせ
ることができる。このため、外部電源に接続するための
配線の敷設や、定期的な蓄電体へ充電も不要となる。し
たがって、人力による開閉操作を容易に行えるようにす
るとともに、給電して開閉駆動を行うことも容易に実現
できるアシスト機能付スライド扉を得ることができる。
また、太陽電池を用いるため、省エネルギーの観点から
も望ましい。

【００３６】請求項２の発明によると、扉枠が木製であ
るため、断熱性に優れたアシスト機能付スライド扉を得
ることができる。

【００３７】請求項３の発明によると、日当たりが良好
なベランダや縁側等に設けられることで、太陽光等の光
エネルギーを効率よくモータ駆動用の電力に変換するこ
とができる。

【００３８】請求項４の発明によると、夜間や天候が良
好でない場合に、太陽電池で発電された電力の蓄電が十
分でないときであっても、商用電源を補助電源として用
いることができるため、常時、アシスト機能付スライド
扉として使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係るアシスト機能付スライド扉を
示す模式図であって、その正面図を示したものである。

【図２】本実施形態に係るアシスト機能付スライド扉を
示す模式図であって、図１のＡ−Ａ'線矢視断面図を示
したものである。

【符号の説明】

１ アシスト機能付スライド扉 ２、３ 扉体 ２ａ、３ａ 扉枠 ４ 無目 ５ モータ ６ バッテリ ７ 太陽電池 ８ ガラス板 ９ 太陽電池パネル １２ 取っ手 １６ 制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000204192 太陽工業株式会社 大阪府大阪市淀川区木川東４丁目８番４号 (72)発明者 籠谷 修 兵庫県神戸市東灘区魚崎浜町35番地 株式 会社ナブコ甲南工場内 (72)発明者 布田 健 茨城県つくば市立原１ 独立行政法人 建 築研究所内 (72)発明者 前島 一雄 長野県諏訪市小和田南22−２ 有限会社 共和木工内 (72)発明者 廣野 寿木 東京都目黒区東山３−22−１ 太陽工業株 式会社東京支店内 Ｆターム(参考） 2E052 AA01 AA02 BA07 CA06 DA01 DA04 DB01 DB04 EA14 EB01 EC01 GA08 GB15 GC01 GC02 GC05 GC06 GD07 KA13 KA15

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】太陽電池及びこの太陽電池を保持するガラ
   ス板を有する太陽電池パネルと、 前記太陽電池パネルが組み込まれ、スライド自在に支持
   される扉体と、 前記扉体に設けられて、人が開閉操作を行う際の操作力
   を検出する操作力センサーと、 前記太陽電池パネルで発電された電力により駆動可能な
   モータと、 前記操作力センサーで感知された人の操作力に応じて、
   人の操作力をアシストするよう前記モータの駆動力を制
   御する制御装置と、 を備えることを特徴とするアシスト機能付スライド扉。
2. 【請求項２】前記扉体は、木製の扉枠を備えることを特
   徴とする請求項１に記載のアシスト機能付スライド扉。
3. 【請求項３】前記扉体は、ベランダや縁側等に設けられ
   る扉体であることを特徴とする請求項１または２に記載
   のアシスト機能付スライド扉。
4. 【請求項４】前記モータを駆動可能な補助電源として、
   商用電源を用いることができることを特徴とする請求項
   １〜３のいずれかに記載のアシスト機能付スライド扉。