JP2004131993A - Automatic sliding door - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドアの駆動源にリニアモータを用いた自動引き戸に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、自動ドア装置の高速度化、騒音レベルの低減、駆動源の小型化を図るものとして、リニアモータが駆動源として用いられるようになってきた。
それらは、ハンガーレールに、ドアに配設されたハンガーのローラを走行自在に支持して吊り下げ、リニアモータの可動子とドアを連結することで、ドアを開閉自在としたものであった。(例えば、特許文献1参照。)
すなわち、ドアの走行時、ローラとローラの回転軸に、ドアの重量が集中して負荷されているので、長期間の使用に際しては、ローラおよびローラ軸が磨耗しやすく、耐久性、走行時の安定性、静粛性等で問題があった。
【0003】
一方、手動式の引き戸として、固定枠と摺動枠と、摺動枠と固定枠間に介装した複数個のボールと、ボールを回転自在に保持するリテーナーよりなるサスペンション(スライドレール)を取付枠に設け、各ボールの中心が戸の重心と同一垂直線上に一致する状態で、摺動枠に戸の上端を連結した吊り戸がある。(例えば、特許文献2参照。)
【0004】
これは、開閉方向に設けた多数のボール(ボールの中心間のピッチが約13ミリメートルで、常に、開閉時、ドア巾に対応する摺動枠の巾一杯に渡って設けられる。)によってドアの重量を支持しているので、耐久性、走行時の安定性、静粛性に優れている。
しかしながら、摺動枠とリテーナーは、必ずしも2対1の割合で移動しない(摺動枠とリテーナーの移動量の割合は、理論値よりリテーナーの移動量が少なくなる傾向がある。)ので、走行中、摺動枠がリテーナーの端部から抜け出さないようリテーナーの開閉方向の寸法は、理論値より長く設定する必要がある。
一方、開閉動作が繰り返されると、摺動枠とリテーナーの位置関係が初期の設定状態から除々にリテーナーが摺動枠に対して戸先側に位置ずれを起こし(スリップ現象)、リテーナーが固定枠の戸先側端部に達して停止した状態となっても、摺動枠が閉鎖位置まで達していない(戸が完全に閉鎖されていない)状況が発生していた。
【0005】
そして、戸は一般的に自閉装置によって閉鎖されるが、リテーナーが停止した状態で、摺動枠だけを移動させるのは、自閉装置の自閉力だけでは困難であり、上記の場合、人力で無理やり、摺動枠(戸)を閉鎖状態となるまで移動させていた。
手動式の場合、もともと、開放動作は手動で行われるので、上記位置ずれはさして問題にはならなかった。
しかしながら、自動開閉式の引き戸において上記サスペンション(スライドレール)を使用すると、完全に閉鎖されない状況では通電状態が継続するためモータの故障につながり易く、又、電気代が無駄になる事から使用例は少なく、特に、リニアモータを駆動源とする引き戸にサスペンション(スライドレール)を使用したものは現在まで提供されてこなかった。
【0006】
【特許文献1】
特開2001−12149号公報
【特許文献2】
実公昭58−19246号公報
【0007】
【本発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を解決し、リニアモータを駆動源とする引き戸にサスペンション(スライドレール)を使用し、耐久性、走行時の安定性、静粛性等に優れた自動引き戸を提供する事を課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記課題を解決する為、本発明が第1の手段として構成したところは、ドアの駆動源にリニアモータを用い、該リニアモータの可動子とドアを機械的に連結してドアを開閉方向に移動自在とした自動引き戸において、ドアは、リニアモータの固定子が取付けられるレール取付け部材に設けられたスライドレールの移動側メンバーに吊り金具を介して連結され、スライドレールは、固定側メンバーと移動側メンバーと、固定側メンバーと移動側メンバー間を転動する複数個のボールと、ボールを回転自在に保持するリテーナーより構成され、ドアの全開時において、移動側メンバーの戸尻側とリテーナーの戸尻側が常に所定位置の関係となるよう移動側メンバーとリテーナー間に強制移動機構をもうけたものである。
【0009】
次に、本発明が第2の手段として構成したところは、ドアの駆動源にリニアモータを用い、該リニアモータの可動子とドアを機械的に連結してドアを開閉方向に移動自在とした自動引き戸において、ドアは、リニアモータの固定子が取付けられるレール取付け部材に設けられたスライドレールの移動側メンバーに吊り金具を介して連結され、スライドレールは、固定側メンバーと移動側メンバーと、固定側メンバーと移動側メンバー間を転動する複数個のボールと、ボールを回転自在に保持するリテーナーより構成され、ドアの閉鎖時において、移動側メンバーの戸先側がリテーナーの戸先側より、若干突出し、ドアの全開時において、移動側メンバーの戸尻側とリテーナーの戸尻側が常に所定位置の関係になるよう移動側メンバーとリテーナー間に強制移動機構をもうけたものである。
【0010】
【実施例】
以下実施例を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の概略正面図を示し、符号100は、本発明の自動引き戸、符号2は戸先側柱21と戸尻側柱22間に取付けられた支持部材、符号3は支持部材2に一体に設けられたレール取付け部材、符号5はレール取付け部材3に設けられたスライドレール、符号6はスライドレール5に吊り金具7を介して吊り下げられた引き戸、符号8はレール取付け部材3と釣り金具7間に配設されたリニアモータ、符号9はレール支持部材3に設けられたリニアモータ8のコントローラーを示している。
【0011】
支持部材2は、床面に立設された出入口を構成する戸先側柱21と戸尻側柱22の上部内面に対向して形成された高さ調節用受け部材211、221に、高さ調節用ボルト212、222を介して、両端部が支持され、水平状態に取付けられている。
符号101は、支持部材2等を隠蔽する欄間パネル、符号102は、リニアモータ8やスライドレール5等の点検のために、取り外し可能とした点検パネルである。
そして、点検パネル102側角部開閉方向に開口した個所に、開閉方向全幅にわたって、レール取付け部材3が設けられている。
【0012】
レール取付け部材3は、下端部にレール受部31を有して、点検パネル側が開口する逆L字形に形成され、レール受け部31の所定寸法上部に、リニアモータ取付け部32が形成されている。
【0013】
スライドレール5は、図3〜図5に示すように、断面略コ字形で、上下両縁部が略円弧状に、湾曲する長尺の固定側メンバー51と、この固定側メンバー51より高さの低い断面略コ字形で、上下両縁部が内側に湾曲する移動側メンバー52と、固定側メンバー51と移動側メンバー52の上下両縁部間に介在し、リテーナー54に回転自在に保持された複数個のボール55・・・より構成されている。
そして、固定側メンバー51の開閉側端部にはリテーナー54、あるいは、移動側メンバー52のストッパー突部511、511が設けられ、移動レール52とリテーナー54の戸尻側端部には強制移動機構4が構成されている。
【0014】
符号56は、固定側メンバー51の外面にアルミニュウムの押し出し成形により、断面略コ字形に形成された外側補強材を示し、内面に固定側メンバー51を嵌着している。
符号57は、移動側メンバー52の内面に設けられた断面略コ字形の内側補強材を示している。
上記外側補強材56と、内側補強材57によって、ドア6が放射線室用の扉として使用するため内部に鉛板等を使用して大重量となっても、固定側メンバー51および移動側メンバー52が撓んだり、変形したりする事がなく十分使用に耐えうるものとなる。
スライドレール5は、外側補強材56に嵌着された状態で、レール受部31に載置された状態でレール取付け部材3にネジ止めされる。
【0015】
スライドレール5は上記の如く構成され、移動側メンバー52がスライドすると、ボール55・・・(リテーナー54)は、理論的には移動側メンバー52の移動距離の2分の1の距離移動するが、実際はボール55・・・はスリップ現象によって、理論値より、若干移動距離が少なくなる。
従って、ドア6の開閉中、移動側メンバー52がリテーナー54の端部から抜け出さないよう(所定数以上のボール55・・・が移動側メンバー52と固定側メンバー51間に常に介在するよう)、又、数種類の開口巾を同一のスライドレール5で共用するため、リテーナー54の開閉方向の寸法は、理論値より長く設定されている。
【0016】
一方、開閉動作が繰り返されると、移動側メンバー52とリテーナー54の位置関係が初期の設定状態から除々に戸先側に位置ずれを起し(特に、移動方向が変化する時、すなわち、移動側メンバー52が閉鎖方向に移動している時、急に開放方向に方向転換する場合、慣性力によって特にスリップ現象が発生し易すく、リテーナー54の開放方向への移動が遅れ、所定位置より戸先側に残る量が除々に大きくなる。)、やがて、移動側メンバー52が閉鎖方向に移動して、固定側メンバー51の戸先側端部に形成されたストッパー突部511にリテーナー54の戸先側端部が当接した状態(ボール55・・・の動きが停止した状態)でも、移動側メンバー52が、未だ閉鎖位置まで達していない状況(ドアが完全に閉鎖されていない状況)が発生する。さらに、前述のようにリテーナー54を理論値より長めに設定するとよりこの傾向が強くなる。
したがって、開閉中に位置ずれを起こしたリテーナー54を強制的に所定位置まで移動させる必要があり、移動側レール52とリテーナー54の戸尻側端部に前記強制移動機構4が設けられる。
【0017】
強制移動機構4は、図5に示すように、移動側メンバー52の戸尻側端部に設けられ、内側端部がリテーナー54側に突出する強制ストッパー41と、リテーナー54の戸尻側端部に設けられ、前記ドア6の強制ストッパー41の内側端部が、戸先側に当接するストッパー受け部42より構成されている。
すなわち、強制ストッパー41は、移動側メンバー52と内側補強材57の戸尻側端部に形成された取付け螺孔411に、ワッシャ412を介して螺合し、内側端部の突出量が調整可能なストッパーネジ413よりなり、ストッパー受け部42は、ストッパーネジ413の内側突出部が衝突した時、衝突音が発生するのを防止し、又、リテーナー54の変形を防止するするよう、所定の厚みで開閉方向に長めに形成されたゴム材にて形成された受け材421を、リテーナー54の戸尻側端部にリベット422,422にて取付けて形成されている。
【0018】
強制移動機構4は、上記の如く構成されているので、リテーナー54が所定の状態となっている場合は、ドア6の戸尻側端部が戸尻側柱22、あるいは、全開時ストッパー(図示せず。)に当接して、ドア6が全開して停止した状態で、リテーナー54のストッパー受け部42の戸先側に、移動側52の強制ストッパー41が当接した状態となる。
一方、リテーナー54がスリップ現象により戸先側に位置ずれを起こしていると、ドア6が全開されるまでに、ストッパー受け部42の戸先側に、移動側52の強制ストッパー41が当接した状態となる。
そして、この状態で、さらにドア6が全開状態まで開放される事により、リテーナー54は所定の位置まで強制的に移動し、位置ずれが解消される。
すなわち、リニアモータ8の駆動によるドア6(移動側レール52)の移動スピードは、開放方向には速く設定されるので、リテーナー54を強制的に移動させる時にドア6の開放動作に影響をおよぼす事がない。
【0019】
吊り金具7は、移動側メンバー52の開閉方向の寸法とほぼ同じ長さで、下端部の開閉側端部に、中央部に取付用切欠き部711、711を有するU字形の戸吊り下げ部71、71が形成され、開閉方向に渡ってリニアモータ8の可動子取付部72が上端部に形成されて、移動側メンバー52と強固に連結されている。
ドア6は、前記戸吊り下げ部71、71に対応して、逆U字形の吊り座62、62が上端部に形成され、連結ピン63を介して、吊り金具7に吊り下げられている。
【0020】
リニアモータ8は、コイル可動形のリニアモータであって、その固定子81は、コイルユニットとセンサーユニットから構成され、スライドレール5の上方に位置して、固定子取付金具80を介して、レール取付け部材3の点検パネル側に取り付けられている。
固定子取付金具80は固定子取付部801と、連結部802よりL字形に形成され、レール取付部材3に形成された連結螺孔(図示せず。)に対応して、連結部802に上下方向の長孔(図示せず。)が形成され、固定子81の取り付け高さを調節可能としている。
【0021】
コイルユニットは同一形状の3個の扁平コイルを並べて、インサートモード樹脂加工により一体成形したもので、その樹脂外郭の開閉方向の両端にそれぞれ連結突部と雌雄の関係となる連結凹部が形成されている。
センサーユニットは、ホール素子等を用いた3個の磁気検出センサーとそれらの磁気検出信号を送信する信号線回路および3個の扁平コイルに給電する給電回路と、それらの各回路と電気的接続を確保するためのソケットをインサートモード樹脂加工により一体成形したもので、その樹脂外郭の開閉方向の一端に前記コイルユニットに嵌める連結突部が形成されている。
【0022】
固定子81に対応する可動子82は、可動子取付金具803を介して、吊り金具7の可動子取付部72上に取り付けられている。
可動子取付金具803は、断面略コ字形に形成され可動子取付部との間にスペーサを介在せしめることにより、前記固定子取付金具80の長孔と連係して、可動子81と固定子82間を所定の寸法に設定する。
可動子82は、永久磁石821と、下面に吊り金具7と連結する連結ボルト823のボルト貫挿溝824を有するホルダー822より構成されほぼドア6の開閉方向全幅にわたって設けられている。
【0023】
コントローラー9は、固定子81の各磁気検出センサーが検出する磁気検出信号を入力し、この検出信号に基づいてコイルユニットと可動子との相対位置を検出し、各扁平コイルへ給電すると共に、給電する電流方向を前記各磁気検出が検出する可動子の磁性に応じて切替えて、可動子82の走行方向を切替てドア6を開閉する。
すなわち、コントローラー9に内蔵した各種のIC基板とセンサーユニットによって、ドア6は各種機能を有する事となる。
例えば、ドア6の閉鎖途中で障害物に当たったとき、直ちに反転して、全開位置まで移動し、所定の時間が経過すると閉鎖運動を始め、反転した位置で一旦停止し、障害物が無いことを確認してから全閉する機能、あるいは、全閉位置から手動で所定寸法まで開くと、あとは、自動で全開位置まで開く機能、又、通過するものの大きさにあわせて、開放巾を選択する機能、さらに、本発明のようにスライドレールを使用した場合は、所定の開閉回数に達すると、ドアを一度全開位置まで開放させる機能、等を有することが可能である。
【0024】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によると、ドアの全開時において、移動側メンバーの戸尻側とリテーナーの戸尻側が常に所定位置の関係となるよう移動側メンバーとリテーナー間に強制移動機構をもうけた事により、定期的にドアを全開状態とすることにより、スライドレールの唯一の欠点であるスリップ現象が発生しても、ドアは常に全閉可能となり、耐久性、静粛性に優れた自動引き戸が提供できる。
又、走行スピードが速い全開時にリテーナーを強制移動させるようにしたので、リニアモータにかかる負荷も少なくてすむ。
【0025】
請求項2に記載の発明によると、ドアの閉鎖時において、移動側メンバーの戸先側がリテーナーの戸先側より、若干突出し、ドアの全開時において、移動側メンバーの戸尻側とリテーナーの戸尻側が常に所定位置の関係となるよう移動側メンバーとリテーナー間に強制移動機構をもうけた事により、前記効果に加え、スライドレールのスリップ現象の発生にかかわらず、引き戸を全開状態とする頻度が少なくてすむ。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の概略正面図
【図2】図1のA−A線要部断面図
【図3】図1のB部拡大図
【図4】スライドレールの一部を切り欠いた状態の斜視図
【図5】強制移動機構を示す断面図
【符号の説明】
100 自動引き戸
2 支持部材
3 レール取付け部材
4 強制移動機構
5 スライドレール
51 固定側メンバー
52 移動側メンバー
54 リテーナー
55・・・ ボール
6 ドア
8 リニアモータ
81 固定子
82 可動子[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic sliding door using a linear motor as a drive source of the door.
[0002]
[Prior art]
In recent years, linear motors have been used as drive sources to increase the speed of automatic door devices, reduce noise levels, and reduce the size of drive sources.
In these devices, a hanger rail provided on a door is hung and supported on a hanger rail so that the roller can run freely, and the door can be freely opened and closed by connecting the movable element of the linear motor and the door. (For example, refer to Patent Document 1.)
In other words, when the door is running, the weight of the door is concentrated on the roller and the rotating shaft of the roller, so that during long-term use, the roller and the roller shaft are liable to wear, and the durability and running time are reduced. There were problems with stability, quietness, etc.
[0003]
On the other hand, as a manual sliding door, a suspension (slide rail) including a fixed frame, a sliding frame, a plurality of balls interposed between the sliding frame and the fixed frame, and a retainer for rotatably holding the balls is mounted. There is a hanging door which is provided on a frame and has a sliding frame connected to an upper end of the door in a state where the center of each ball coincides with the center of gravity of the door on the same vertical line. (For example, see
[0004]
This is due to the large number of balls provided in the opening and closing direction (the pitch between the centers of the balls is about 13 mm, and is always provided at the time of opening and closing over the full width of the sliding frame corresponding to the door width). Because it supports the weight, it has excellent durability, running stability, and quietness.
However, the sliding frame and the retainer do not always move at a ratio of 2: 1 (the ratio of the moving amount of the sliding frame and the retainer tends to be smaller than the theoretical value during the traveling). The dimension of the retainer in the opening and closing direction needs to be set longer than the theoretical value so that the sliding frame does not come out of the end of the retainer.
On the other hand, when the opening / closing operation is repeated, the positional relationship between the sliding frame and the retainer gradually shifts from the initial setting state to the door end side with respect to the sliding frame (slip phenomenon), and the retainer moves to the fixed frame. However, even when the sliding frame reaches the end of the door and stops, the sliding frame does not reach the closed position (the door is not completely closed).
[0005]
Then, the door is generally closed by a self-closing device, but it is difficult to move only the sliding frame with the retainer stopped, only by the self-closing force of the self-closing device. The sliding frame (door) was forcibly moved by human power until it closed.
Originally, in the case of the manual type, since the opening operation was performed manually, the above-mentioned displacement did not cause any problem.
However, if the above-mentioned suspension (slide rail) is used in an automatic opening / closing type sliding door, the energized state will be continued if the door is not completely closed, and it will easily lead to the failure of the motor. Few, particularly, those using a suspension (slide rail) for a sliding door driven by a linear motor have not been provided so far.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2001-12149 A [Patent Document 2]
Japanese Utility Model Publication No. 58-19246
[Problems to be solved by the present invention]
The present invention solves the above problems and provides an automatic sliding door which is excellent in durability, running stability, quietness, etc. by using a suspension (slide rail) for a sliding door driven by a linear motor. As an issue.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in order to solve the above problem, the present invention is configured as a first means using a linear motor as a drive source of a door, and mechanically connecting a mover of the linear motor and the door to open and close the door. In an automatic sliding door movable in a direction, the door is connected to a moving side member of a slide rail provided on a rail mounting member to which a stator of a linear motor is mounted via a hanging metal, and the slide rail is connected to the fixed side member. A movable member, a plurality of balls rolling between the fixed member and the movable member, and a retainer for rotatably holding the ball. A forced movement mechanism is provided between the movable member and the retainer so that the door end side of the retainer always has a predetermined position.
[0009]
Next, when the present invention is configured as a second means, a linear motor is used as a drive source of the door, and the movable element of the linear motor and the door are mechanically connected to make the door movable in the opening and closing direction. In the automatic sliding door, the door is connected to a moving member of a slide rail provided on a rail mounting member to which a stator of the linear motor is mounted via a hanging metal, and the sliding rail is a fixed member and a moving member. It is composed of a plurality of balls rolling between the fixed member and the moving member, and a retainer for rotatably holding the ball. When the door is closed, the door side of the moving member is closer to the door side of the retainer, When the door is fully opened, the moving member and the retainer are always kept in a predetermined position when the door is fully opened. It is provided with a forced transfer mechanism between over.
[0010]
【Example】
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic front view of the present invention, wherein
[0011]
The
A
[0012]
The
[0013]
As shown in FIGS. 3 to 5, the
A
[0014]
Due to the outer reinforcing
The
[0015]
The
Therefore, during opening and closing of the
[0016]
On the other hand, when the opening / closing operation is repeated, the positional relationship between the
Therefore, it is necessary to forcibly move the
[0017]
As shown in FIG. 5, the forcible moving
That is, the
[0018]
Since the forcible moving
On the other hand, if the
Then, in this state, when the
That is, the moving speed of the door 6 (moving side rail 52) driven by the
[0019]
The hanging
The
[0020]
The
The
[0021]
The coil unit is formed by arranging three flat coils of the same shape and integrally molding them by insert mode resin processing. At both ends of the resin outer casing in the opening and closing direction, a connecting protrusion and a connecting recess having a male and female relationship are formed. I have.
The sensor unit includes three magnetic detection sensors using Hall elements and the like, a signal line circuit for transmitting their magnetic detection signals, a power supply circuit for supplying power to the three flat coils, and an electrical connection with each of those circuits. The socket for securing is integrally formed by insert mode resin processing, and has a connection projection fitted to the coil unit at one end in the opening and closing direction of the resin outer shell.
[0022]
The
The
The
[0023]
The
That is, the
For example, when an obstacle is hit while the
[0024]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, when the door is fully opened, a forced movement mechanism is provided between the movable member and the retainer such that the door end of the movable member and the door end of the retainer always have a predetermined position relationship. Therefore, the door can always be fully closed even if the sliding phenomenon, which is the only drawback of the slide rail, is achieved by periodically opening the door fully, and an automatic sliding door with excellent durability and quietness Can be provided.
Further, since the retainer is forcibly moved at the time of full opening where the traveling speed is high, the load on the linear motor can be reduced.
[0025]
According to the invention as set forth in
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic front view of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part taken along line AA of FIG. 1. FIG. 3 is an enlarged view of a part B of FIG. 1. FIG. FIG. 5 is a sectional view showing a forcible moving mechanism.
REFERENCE SIGNS
Claims (2)
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Publications (1)
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