JP2005048447A - 車庫扉 - Google Patents

Abstract

【課題】 付勢手段が機能しなかったり、また出入口を開放した扉体に外力が負荷した場合にも、扉体が勝手に下降して出入口を塞いでしまわないようにした車庫扉を提供する。
【解決手段】 先端が扉体１に連結されたアーム２の基端を支柱３に回転自在に軸支し、アーム２を上下に回転駆動させる駆動モータを支柱３に内装すると共に、アーム２を上方回転方向に付勢する付勢手段を備え、略垂直状態にした扉体１で出入口を閉塞すると共に出入口の上方位置に扉体１を略水平に位置させて出入口を開放し、出入口の開放状態を保つために上記付勢手段の付勢によって扉体１を出入口の上方位置に維持するようにした車庫扉である。扉体１が出入口の開放位置から所定角度下がった状態を検知する検知手段を備える。検知手段の検知信号を受けてアーム２を上方回動させるように駆動モータの再駆動を行わせる制御手段を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、扉体を上方駆動させることで車庫の出入口を開放する車庫扉に関するものである。

従来から、扉体を車庫の出入口の上方に移動させることで車庫の出入口を開放する車庫扉にあっては、たとえば、略垂直状態にした扉体で出入口を閉塞すると共に出入口の上方位置に扉体を略水平に位置させて出入口を開放するようにした跳ね上げ式の車庫扉が知られている（例えば、特許文献１参照）。跳ね上げ式の車庫扉は、一般に、一端が扉体に連結されたアームの他端を支柱に回転自在に軸支し、アームを上下に回転駆動させる駆動モータを支柱に内装すると共に、アームを上方回転方向に付勢して出入口の開放状態を保つために扉体を出入口の上方位置に維持する付勢手段を備えて構成されている。
特開平６−９３７８４号公報

ところで、上記跳ね上げ式の車庫扉にあって、たとえば、付勢手段の扉体への付勢機能が低下したり、付勢手段が壊れてしまった場合や、出入口を開放した状態の扉体に、強風が当たったり、洗濯物などの重量物が架けられたり、動物などが乗った場合などには、付勢手段によって扉体を出入口の上方位置に維持させ続けることができず、扉体が下降して不意に出入口を塞いでしまう恐れがあった。殊に、車庫に出入りする車が跳ね上がった状態の扉体の下方を通る際に扉体が不意に下降してしまうと、扉体が車に接触して、車庫扉、車双方に傷を負わせてしまう恐れがある。

つまり、付勢手段が壊れたり機能が低下した場合には、付勢手段が扉体にかける付勢力が劣化してしまい、駆動モータで扉体を上方移動させた次の瞬間には、扉体が自重で下降してしまうのである。なお、付勢手段の劣化は、付勢手段がガススプリングで構成された場合には低温環境によるシリンダ内のガス圧の低下やガス抜けなどが、また付勢手段がコイルスプリングで構成された場合にはコイル破損や、取付部分のゆるみ、破損などが原因として考えられる。また、出入口を開放した状態の扉体に、強風が当たったり、洗濯物などの重量物が架けられたり、動物などが乗った場合には、扉体を出入口の上方位置に維持させる付勢手段の付勢力よりも大きな荷重が扉体に負荷してしまうから、扉体が勝手に下降して出入口を塞いでしまうのである。

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、付勢手段が機能しなかったり、また出入口を開放した扉体に外力が負荷した場合にも、扉体が勝手に下降して出入口を塞いでしまわないようにした車庫扉を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明に係る車庫扉は、先端が扉体１に連結されたアーム２の基端を支柱３に回転自在に軸支し、アーム２を上下に回転駆動させる駆動モータ４を支柱３に内装すると共に、アーム２を上方回転方向に付勢する付勢手段を備え、略垂直状態にした扉体１で出入口を閉塞すると共に出入口の上方位置に扉体１を略水平に位置させて出入口を開放し、出入口の開放状態を保つために上記付勢手段の付勢によって扉体１を出入口の上方位置に維持するようにした車庫扉において、扉体１が出入口の開放位置から所定角度下がった状態を検知する検知手段を備えると共に、この検知手段の検知信号を受けてアーム２を上方回動させるように駆動モータ４の再駆動を行わせる制御手段を備えたことを特徴とする。

これによると、検知手段によって扉体１が出入口の開放位置から所定角度下がった状態を検知でき、制御手段によって上記検知手段の検知を受けてアーム２を上方回動させるように駆動モータ４の再駆動を行わせることができるから、付勢手段が機能しなかったり、また出入口を開放した扉体１に強風などによって外力が負荷した場合に、扉体１が出入口の開放位置から下降したとしても、扉体１はアーム２を上方回動させる駆動モータ４の再駆動にて出入口の開放位置に戻されるようになり、扉体１が勝手に下降して出入口を塞いでしまうことが防止できるのである。

また、扉体１が車庫の出入口を開放した時点から所定時間内では検知手段の検知を受けて駆動モータ４の再駆動を行わせ、上記所定時間の経過後では上記駆動モータ４の再駆動を行わないように制御手段を設定したことも好ましい。これによると、扉体１が車庫の出入口を開放した時点から所定時間内だけ、必要に応じて駆動モータ４の再駆動を行って扉体１が出入口を閉塞するのを防止できるのであり、たとえば上記所定時間を車庫から車を発車させるのに必要な時間に設定しておけば、少なくとも車を車庫から出す時点までは出入口を開放状態に維持できるのであり、つまり、車庫扉の効率良い動作を確保できる。

また、扉体１が車庫の出入口を開放した時点から所定時間内における駆動モータ４の再駆動回数を数えるカウント手段を備えると共に、上記カウント手段のカウント回数が所定回数以上となった際に使用者に報知する報知手段を備えたことも好ましい。これによると、扉体１が車庫の出入口を開放した時点から所定時間内に駆動モータ４の再駆動回数が多いことは、すなわち車庫扉に故障が生じていると判断できるものであり、そして、この判断は報知手段によって使用者に報知することができるから、車庫扉の早期の修理を促して車庫扉の安全な作動を確保するようにできる。

本発明は、叙述したように、検知手段によって扉体が出入口の開放位置から所定角度下がった状態を検知でき、制御手段によって上記検知手段の検知を受けてアームを上方回動させるように駆動モータの再駆動を行わせているので、付勢手段が機能しなかったり、また出入口を開放した扉体に強風などによって外力が負荷した場合に、扉体が出入口の開放位置から下降したとしても、扉体はアームを上方回動させる駆動モータの再駆動にて出入口の開放位置に戻されるようになり、扉体が勝手に下降して出入口を塞いでしまうことが防止され、ひいては、車庫扉と車の接触が防止されるのである。

図１〜９に本発明の実施の形態の例の車庫扉を示す。この車庫扉は、図２のように略垂直状態にした扉体１で出入口を閉塞すると共に、図３のように出入口の上方位置に扉体１を略水平に位置させて出入口を開放するようにした跳ね上げ式のものであり、先端が扉体１に連結されたアーム２の基端を支柱３に回転自在に軸支し、アーム２を上下に回転駆動させる駆動モータ４を支柱３に内装すると共に、アーム２を上方回転方向に付勢して出入口の開放状態を保つために扉体１を出入口の上方位置に維持する付勢手段を備えたという一般的な跳ね上げ式の車庫扉の構成を踏襲するものであるが、扉体１が出入口の開放位置から所定角度下がった状態を検知する検知手段を備えると共に、この検知手段の検知信号を受けてアーム２を上方回動させるように駆動モータ４の再駆動を行わせる制御手段を備えたことに特徴を有している。以下、詳述する。

支柱３は車庫の出入口の両脇にそれぞれ略垂直に立設されている。扉体１は板状のもので、その両幅端部にアーム２の先端がそれぞれ回転自在に連結されている。この一対のアーム２は、その基端に水平な回転軸５が設けられ、この回転軸５を介して一対の支柱３の上部にそれぞれ上下に回転自在に枢支されている。後述するが回転軸５は駆動モータ４と伝達機構を介して連結しており、一対のアーム２は支柱３に内装した駆動モータ４によって上下に回転駆動されるようになっている。なお、支柱３と扉体１との間には扉体１の姿勢を規制する従動アーム６がリンク７を介して連結されている。詳しくは支柱３のアーム２の枢支位置より上方位置にリンク７の一端が回転自在に軸支され、このリンク７の他端に従動アーム６の一端が回転自在に軸支され、この従動アーム６の他端が扉体１のアーム連結位置よりも下方位置に回転自在に軸支されている。アーム２を回動させた際には従動アーム６が協働し、扉体１が出入口を閉塞した状態にはアーム２が支柱３から略水平前方に突出して扉体１が車庫の出入口で略垂直状態に位置されるようにし、扉体１が出入口を開放した状態にはアーム２が支柱３から略垂直上方に突出して扉体１が車庫の出入口の上方位置で略水平状態に位置されるようにし、更にアーム２の回動途中である出入口の開閉途中では扉体１が略垂直状態に維持されるようにする、といった動作が確保されている。このように、車庫扉の開閉途中に扉体１が出入口から外方に突出してしまうこともなく、また出入口の開放状態では出入り口の上方位置に扉体１が略水平に仕舞われることから、車庫扉の省スペース化が図られている。

アーム２は駆動モータ４により回転駆動されるが、本例ではアーム２と駆動モータ４とは下記の伝達機構によって連結されている。支柱３の内部には角柱状の昇降体８が上下移動自在に配置されている。この昇降体８の上下端にはそれぞれ支柱３の内面に転動するガイドローラ１３が設けられ、支柱３の内部での昇降体８の安定した昇降動作が確保されている。この昇降体８の隣接する２側面にはそれぞれ上下に延伸したチェーン状のラック９ａ，９ｂが設けられている。アーム２の回転軸５にはアーム側スプロケット１０が取付けられ、このアーム側スプロケット１０が一方のラック９ａに噛合している。また、支柱３に内装した駆動モータ４の回転軸にはモータ側スプロケット１１が取付けられ、このモータ側スプロケット１１が他方のラック９ｂに噛合している。しかして、駆動モータ４を正転駆動させると、図３のように昇降体８が支柱３内で上方に摺動し、回転軸５及びアーム２が上方に回転駆動され、出入口を開放するように扉体１が上昇するようになっている。一方、駆動モータ４を逆転駆動させると、図２のように昇降体８が支柱３内で下方に摺動し、回転軸５及びアーム２が下方に回転駆動され、出入口を閉塞するように扉体１が下降するようになっている。

支柱３の下端部と昇降体８の下端との間にはガススプリング１２が介装されている。このガススプリング１２は昇降体８を上方に押し上げるように付勢する機能を有している。しかして、この車庫扉では、ガススプリング１２の付勢や駆動モータ４の回転駆動を受けて昇降体８が上方に移動することで、駆動モータ４の小出力にてアーム２が上方に回転駆動されて扉体１が車庫の出入口を開放できるようにされている。そして、扉体１が出入口を開放した状態では、後述する制御手段により駆動モータ４の駆動は止められるのであるが、このとき扉体１の重量とバランスをとるようにガススプリング１２の付勢が扉体１に働き、車庫の出入口の開放状態を維持すべく扉体１が出入口の上方位置に維持される。つまり、ガススプリング１２は、扉体１が出入口を開放した状態では、車庫の出入口の開放状態を維持すべく扉体１を出入口の上方位置に維持させるように機能するのであって、上記付勢手段を構成している。なお、このガススプリング１２は、扉体１が出入口を閉塞するべくアーム２を下方に回動させたときには抵抗として働くことから、扉体１を出入口の地面に衝撃をもって衝突させることを回避する機能も有している。更に言うと、本例ではガススプリング１２が上記付勢手段を構成しているが、この付勢手段としてはコイルスプリングで代替することも可能である。

検知手段としては、アーム２の回転軸５に取り付けられたロータリーポジションセンサ（図示せず）が採用されている。このロータリーポジションセンサは、アーム２の回転角度を検知して扉体１の位置を検知するものである。また、制御手段としては、車庫扉の操作スイッチが接続されて駆動モータ４の駆動制御を行うマイコン制御回路がこれを構成している。そして、このマイコン制御回路にはロータリーポジションセンサが接続されている。つまり、このマイコン制御回路は、ロータリーポジションセンサの検知信号を受けて、扉体１の位置を確認しながらの駆動モータ４の出力制御が可能とされている。具体的に、このマイコン制御回路は、車庫扉の操作スイッチの「開」入力を受けると、出入口を開放状態にすべく駆動モータ４を正転駆動させてアーム２を上方に回動させ、扉体１が上限位置に達したことを検知したロータリーポジションセンサの検知信号を受けると、駆動モータ４の駆動を停止させる。上述したが、駆動モータ４が停止した状態の車庫扉の開放状態では、扉体１はガススプリング１２によって重量バランスをとって出入口の上方位置に維持されるのである。また、上記マイコン制御回路は、車庫扉の操作スイッチの「閉」入力を受けると、出入口を閉塞状態にすべく駆動モータ４を逆転駆動させてアーム２を下方に回動させる。なお、本例では車庫扉の操作スイッチとしてはリモコン装置が採用されている。つまり、支柱３に設けたアンテナ１４がマイコン制御回路に接続されており、使用者は別体の送信部の操作キーを操作することで車庫扉から離れた場所（たとえば車内）からの車庫扉の遠隔操作が可能にされている。

ところで、先に述べたように従来の跳ね上げ式の車庫扉では、たとえば、付勢手段の扉体１への付勢機能が低下したり、付勢手段が壊れてしまった場合や、出入口を開放した状態の扉体１に、強風が当たったり、洗濯物などの重量物が架けられたり、動物などが乗った場合などには、付勢手段によって扉体１を出入口の上方位置に維持させ続けることができず、扉体１が下降して不意に出入口を塞いでしまうといった問題点があった。上記構成の本例の跳ね上げ式の車庫扉にあっても、アーム２が水平に近づくにつれて扉体１のモーメントがガススプリング１２に大きく負荷する構造となっているため、付勢手段の付勢機能の低下や出入口の上方位置にある扉体１への外力負荷によってアーム２が下方に回動して一定角度以上に水平に近づいてしまうと、扉体１のモーメントをガススプリング１２の付勢力で支持できなくなって、扉体１の下降を止めることができずに不意に出入口を塞いでしまうこととなる。しかしながら、本例の跳ね上げ式の車庫扉では、図８のように検知手段と制御手段とを設け、一旦車庫扉を開放状態にした後に検知手段と制御手段との協働による車庫扉の駆動制御を行わせることで（図９のフローチャート参照）、上記問題の解決を図っている。なお、本例では同時に、車庫扉の故障判定及びその報知や、車庫扉の動作効率の向上なども図られている。以下、詳述する。

上記検知手段と制御手段との協働による車庫扉の駆動制御とは、検知手段であるロータリーポジションセンサにて扉体１が出入口の開放位置から所定角度下がった状態を検知したとき、このロータリーポジションセンサの検知信号を受けて制御手段であるマイコン制御回路にてアーム２を上方回動させるように駆動モータ４の再駆動を行わせるといった制御である。なお、検知手段が検知する上記扉体１が出入口の開放位置から所定角度下がった状態とは、アーム２の回転軸５が下方回動して扉体１が車庫の設置面に近づいたとしても、扉体１の下方を一般的な乗用車が通過できる高さを確保できる範囲で設定される。このようにしたことで、付勢手段が機能しなかったり、また出入口を開放した扉体１に強風などによって外力が負荷した場合に、扉体１が出入口の開放位置から下降したとしても（図１中矢印Ａ）、扉体１はアーム２を上方回動させる駆動モータ４の再駆動によって出入口の開放位置に戻されるようになる（図１中矢印Ｂ）ことから、扉体１が勝手に下降して出入口を塞いでしまうことが防止されるのである。

また、図８のように、制御手段を構成するマイコン制御回路にはタイマー手段が接続されている。このタイマー手段は、車庫扉が開放状態にされた時点（検知手段が扉体１の開放状態を検知した時点、または操作スイッチにて「開」入力がされた時点）から所定時間のみ、上記検知手段と制御手段との協働による車庫扉の駆動制御を行わせるようにする機能を有するものである。なお、操作スイッチにて「閉」入力がされれば、タイマー手段が設定する所定時間内でも上記検知手段と制御手段との協働による車庫扉の駆動制御は終了し、扉体１が下降して出入口を閉塞する。また、マイコン制御回路には、タイマー手段で設定された所定時間内での駆動モータ４の再駆動の回数をカウントするカウント手段が接続されている。更に、マイコン制御回路には、カウント手段にてカウントされた駆動モータ４の再駆動の回数が所定回数以上になった際にこのことを使用者に報知する報知手段が接続されている。報知手段としては、たとえば、ブザー（音）や報知ランプ（光）などで使用者に報知する手段や、扉体１を開くことを禁止することで使用者に報知する手段などが採用できる。

本例では、図９に示すフローチャートのように、車庫扉を開放状態にした時点からタイマー手段がスタートし、タイマー手段で設定された所定時間内にのみ、上記検知手段と制御手段との協働による車庫扉の駆動制御を行わせるようにさせている。つまり、上記所定時間の経過時点までは、上述した検知手段と制御手段との協働による車庫扉の駆動制御によってアーム２を上方回動させる駆動モータ４の再駆動が必要に応じて何度でも行われるのであって、扉体１が勝手に下降して出入口を塞いでしまうことが防止されている。ここで、上記所定時間は車庫から車を発車させるのに充分な時間（たとえば３０分程）が設定されている。このようにすることで、操作スイッチを「開」操作して車庫を一旦開放状態にすれば、少なくとも車を車庫から出す時点までは出入口を開放状態に維持できるのであって、勝手に扉体１が下降して車庫から出ようとする車に激突したりするような事態が回避されているのである。ところで、駆動モータ４の再駆動回数はカウント手段でカウントされており、カウント手段のカウント回数が所定回数以上を記録したときには、報知手段で使用者に報知がされる。上述したように駆動モータ４の再駆動は扉体１の下降の頻度に応じて行われるから、駆動モータ４の再駆動回数が頻繁に行われることは、明らかに付勢手段の機能低下などの異常が発生していると考えられる（駆動モータ４の再駆動回数が１回ぐらいであれば扉体１に突風などが吹き付けた自然現象も考えられる）。ここで、上記所定回数は、明らかに車庫扉が故障していると判断できる回数に設定されている。このようにすることで、車庫扉の異常を報知手段にて使用者に報知することができ、車庫扉の早期の修理を促して車庫扉の安全な作動の確保が図られているのである。なお、上述したように報知手段としては適宜手段を採用できるが、たとえば扉体１を開くことを禁止することで使用者に報知する手段を採用すると、故障して危険な状態にある車庫扉を使用不可状態にできて安全性を確保できる利点を有している。また、上記タイマー手段にて設定した上記所定時間の経過後には、上記検知手段と制御手段との協働による車庫扉の駆動制御（扉体１を上方位置に戻すべく駆動モータ４を再駆動させること）は行われないようにされている。上記所定時間の経過後は車庫を車が出てしまった後であって、特に車庫を開放状態に維持する必要もない。このように本例では余計な駆動モータ４の再駆動を抑制したことで、余計な電力消費や車庫扉の駆動回数を減少させ、車庫扉の効率良い動作や車庫扉の長寿命化も図られている。

なお、上述したように本例の車庫扉は、車庫の出入口の脇に立設された一対の支柱３内にそれぞれ内装した駆動モータ４によって扉体１の幅方向両側から扉体１が回動される構造が採用されているが、同時に各支柱３に内装した各駆動モータ４は上記制御手段に設けた同期回路などによる同調駆動が図られている。この構造は、一方の支柱３にのみ駆動モータ４を内装して扉体１の幅方向片側のみから扉体１が回動される構造のものに比べて、回動途中の扉体１にねじれなどの内部応力を発生させにくい利点がある。つまり本例の車庫扉は、扉体１の生じるねじれのような変形に起因する伝動機構の歪みが回避されて幅広の扉体１の安定回動が図られているのであって、結果、故障が少なく、商品価値が高められている。また、一対のアーム２の先端同士を連結する補強横材１５を扉体１の幅方向に亙るように配設していることも、扉体１のねじれに対する剛性を向上させている。

本発明の実施の形態の例の車庫扉の動作を説明する説明図である。 同上の車庫扉の閉塞状態を示す一部切欠斜視図である。 同上の車庫扉の開放状態を示す一部切欠斜視図である。 同上の閉塞状態の車庫扉を示し、（ａ）は扉体付近の側面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分上面図であり、（ｃ）は支柱付近の切欠側面図である。 同上の支柱の後方から見た切欠側面図である。 同上の支柱の切欠上面図である。 同上の伝達機構を示し、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は上面図である。 同上の制御系のブロック図である。 同上の車庫扉の動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

１ 扉体
２ アーム
３ 支柱
４ 駆動モータ
５ 回転軸
６ 従動アーム
７ リンク
８ 昇降体
９ａ 一方のラック
９ｂ 他方のラック
１０ アーム側スプロケット

Claims (3)

1. 先端が扉体に連結されたアームの基端を支柱に回転自在に軸支し、アームを上下に回転駆動させる駆動モータを支柱に内装すると共に、アームを上方回転方向に付勢する付勢手段を備え、略垂直状態にした扉体で出入口を閉塞すると共に出入口の上方位置に扉体を略水平に位置させて出入口を開放し、出入口の開放状態を保つために上記付勢手段の付勢によって扉体を出入口の上方位置に維持するようにした車庫扉において、扉体が出入口の開放位置から所定角度下がった状態を検知する検知手段を備えると共に、この検知手段の検知信号を受けてアームを上方回動させるように駆動モータの再駆動を行わせる制御手段を備えたことを特徴とする車庫扉。
2. 扉体が車庫の出入口を開放した時点から所定時間内では検知手段の検知を受けて駆動モータの再駆動を行わせ、上記所定時間の経過後では上記駆動モータの再駆動を行わないように制御手段を設定したことを特徴とする請求項１記載の車庫扉。
3. 扉体が車庫の出入口を開放した時点から所定時間内における駆動モータの再駆動回数を数えるカウント手段を備えると共に、上記カウント手段のカウント回数が所定回数以上となった際に使用者に報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の車庫扉。

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