JP2007270592A - 吊下げ走行装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被搬送体を吊下げてガイドレールに沿い搬送する際、そのガイドレール部に横方向の案内部を設けてコンパクトな構成で振れの発生を防止して円滑な走行が可能な吊下げ走行装置を提供する。
【解決手段】被搬送体を吊下げる複数個の吊り車、上側に所要ピッチで複数の動力伝達ローラを一列に配設されて吊り車を相互に連結する動力伝達アーム、この動力伝達アームの前記動力伝達ローラをスクリューの螺旋溝に順次係合移動させて前記吊り車を走行駆動するスクリュー駆動機、前記吊り車を支持して案内するガイドレールを有するガイドレール構造体を備えた吊下げ走行装置において、前記動力伝達アームには、その長手方向の少なくとも一箇所に、水平回転自在な複数のサイドローラを配設し、前記ガイドレール構造体には吊り車のガイドローラ案内部の上方で内向き対向して一対の突条を設け、その突条に前記サイドローラを当接して吊り車を案内走行自在にした。
【選択図】 図３

Description

本発明は、被搬送体を吊下げて移動する吊下げ走行装置に関するもので、吊下げ被搬送体が横振れすることなく安定状態で走行できるようにした吊下げ走行装置に関するものである。

従来、被搬送体を吊下げて搬送する搬送手段については、トロリー式コンベアをはじめとして既に種々の形式のものが知られている。ところで、例えば自動ドアのように一定の距離間で往復移動する扉体を走行させる手段（吊下げ走行装置）としては、その多くが建物の開口部上側で鴨居に沿わせて設けられたガイドレールに案内支持される吊り車にて扉体を吊下げ支持してベルト駆動などの動力を用いて移動させ、扉体で開口部の開閉が行われるようにされている。この自動ドアにおける扉体の開閉に用いられている吊下げ走行装置は、トロリー式コンベアのような吊下げ搬送手段とは異なり、作動時の騒音発生を回避することなどで吊り車を走行させるガイドレール部分の構造が精度よく構成されることが要求されている。

また、自動ドア装置にあっては、一般に二個の吊り車によって一枚の扉体を吊下げて搬送（走行）しており、それら吊り車は独立してガイドレール上で走行自在に支持されている。そして、その少なくとも一方の吊り車に駆動機からの動力が伝達され、走行するようになされている。また、前記吊り車への動力伝達は、主に歯付きベルトなどの巻掛け駆動により行われている（例えば特許文献１参照）。

また、吊り車とガイドレールとの関係は、一条のレール部に所要間隔で２個のガイドローラを当接させて案内されるもの、あるいは前後２個ずつ所要間隔で配されたガイドローラを並行する二条のガイドレール部に、それぞれ当接させて案内される構成となっている（例えば特許文献２参照）。

このほかに、自動ドア装置としては、前記ベルト駆動方式のほかに、本出願人の先願発明に係るスクリュー駆動方式の扉体開閉構造のものがある（特許文献３参照）。このスクリュー駆動方式の自動ドア装置は、ガイドレールに案内支持される一扉体当り二個の吊り車を、上側で一本の水平部材で相互に連結し、その水平部材上に所要ピッチで複数の動力伝達ローラが配設され、それら動力伝達ローラをガイドレールを備えるガイドレール構造体内の上方に配されたスクリュー駆動機のスクリューの溝部に順次係合させて、スクリューを回転させるとその螺旋溝の変位によって前記動力伝達ローラを移動させ、水平部材を介して吊り車がガイドレール上で走行することにより、吊下げている扉体が搬送（開閉）されるように構成されている。なお、スクリュー駆動機については、特許文献４によっても知られている。

特開平７−２４７７５７号公報 特開２００４−２３２２７０号公報 特開２００５−９７８８６号公報 特開２００３−１２０７８１号公報

しかしながら、従来の自動ドア装置にあっては、例えば一本のガイドレールに沿って走行する吊り車の場合、吊下げる扉体とのバランスを十分に配慮しておかないと、走行方向に対して交差する方向の外力が作用した場合、どうしても走行時に大きな横振れが生じ、それに伴う振動などで騒音が発生する。また、扉体の移動時の負荷が大きくなる。加えて吊り車を支持するレールの踏面もしくはガイドローラに静止状態で集中的に負荷が働く関係で強度を高める必要があり、走行時の振動緩和などを図るために、ガイドローラにプラスチック製のものを用いると、長期使用中にその周面が変形して円形を確保できず、振動の原因を増加させるというような問題点がある。

また、特許文献２で知られるように、ガイドレールを複列に配する形式であっても主に押出し成形による部材が使用されることから、一個の吊り車に設けられている４個のガイドローラが必ずしもすべて均等にガイドレールの踏面に当接しているとは限らないので、言換えると負荷が不均衡になることが多く、走行が円滑でないという問題がある。しかも、吊り車の走行が円滑でないと自動ドア装置の場合、駆動機の負荷も増加することになり、必要以上の駆動容量の駆動機を設けることになり、それに伴い駆動装置全体が大きくなるので、設置スペースが増大して、全体的に大型化し高価なものになるという問題点がある。

一方、前記特許文献３で知られているスクリュー駆動方式の自動ドア装置では、扉体一枚を吊下げる二個一組とする吊り車が一本の水平部材によって連結され、かつその吊り車には４個のローラが配されて個々に負荷を分担して走行できる構成とされているので、前述の吊り車が独立して扉体を吊下げる構造のものに較べて走行時の安定性が向上している。また、駆動方式もスクリューにより所要ピッチで配される動力伝達ローラを回転するスクリューに順次係合移動させて水平部材を介して吊り車の駆動をさせる構成であるので、少ない動力で円滑走行できるのである。しかしながら、走行時吊り車には吊下げ負荷でガイドレールの案内面とガイドローラとが当接する構造上、どうしても負荷の変動などで走行方向に交差する方向の変動（横振れによる）振動が発生する。そのために、僅かであるが振動音が生じ、静粛な環境にてドアを開閉するごとに振動音が発生するのは好ましくないという問題がある。また、その横揺れによる分負荷も増加する。

なお、前述のような問題点は、自動ドア装置に限らず精度を高めた状態で搬送体を吊下げて走行する他の構成の装置においても同様な問題があり、その問題点を解決することが求められている。

本発明は、前述のような問題点を解決するためになされたもので、被搬送体を吊下げてガイドレールに沿い搬送するに際し、そのガイドレール部に横方向の案内部を設けてコンパクトな構成で合理的に横振れの発生を防止して、円滑な走行が可能な吊下げ走行装置を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、本発明による吊下げ走行装置は、
被搬送体を吊下げる吊り車と、上側に所要ピッチで複数の動力伝達ローラを一列に配設されて前記吊り車に連結する動力伝達アームと、この動力伝達アームの前記動力伝達ローラをスクリューの螺旋溝に順次係合して移動させ前記吊り車を走行駆動するスクリュー駆動機と、前記吊り車を支持して案内するガイドレールを有するガイドレール構造体とを備えてなる吊下げ走行装置において、
前記動力伝達アームには、その長手方向の少なくとも一箇所に、水平回転自在な複数のサイドローラが配設され、前記ガイドレール構造体には吊り車のガイドローラ案内部の上方で内向き対向して一対の突条が前記ガイドローラ案内部に並行して設けられ、前記突条に前記サイドローラを当接して吊り車を案内走行自在としたことを特徴とするものである（第１発明）。

前記発明において、前記動力伝達アーム上に設けた複数のサイドローラは、前記動力伝達ローラの設置位置よりも低い位置に配設され、案内周面の一部が動力伝達アームの側面より外側に食み出すように偏心配置されているのがよい（第２発明）。

また、前記発明において、前記動力伝達アームは、中核部から上下または下側で幅方向に両側へリブが適宜寸法突き出した断面に形成され、長さ方向の端部において前記サイドローラの配設部を形成されているのがよい（第３発明）。また、前記発明において、前記吊り車は中央部材から上方に突き出る取付軸で前記動力伝達アームと回動可能に連結されているのがよい（第４発明）。

本発明によれば、スクリュー駆動式の吊下げ走行装置において、被搬送体を吊下げ走行する吊り車に走行駆動力を伝達する動力伝達アームには複数のサイドローラを配設し、ガイドレール構造体に吊り車のガイドローラ案内部と並行する一対の突条を対向して設けて、その一対の突条に前記サイドローラをそれぞれ当接させてともに案内することにより、被搬送体の搬送時に、走行方向の両側で保持されるから、吊り車を正しく案内して振動を起こさせることなく静粛に走行できるという効果を奏する。したがって、走行時における負荷も小さくなり、僅かな動力で円滑に搬送することができるという利点がある。

また、前記サイドローラは、動力伝達アーム上で、スクリュー駆動機のスクリューと接触しない位置に配設して前記スクリューの螺旋溝と動力伝達ローラとの係合による駆動で走行する際にスクリューを交わして移動するようにしたこと、ならびに吊り車の案内位置より上方で両側を保持して移動させるようにしたことで、横振れを抑制して搬送する機能を狭いスペースで確保できるという利点がある。また、前記動力伝達アームの断面形状を高い剛性が得られる形状にして外力により軸線周りにねじれが生じるのを防止し、吊り車やサイドローラを安定した姿勢に保たせることができ、前記円滑な作動を確保するのに効果的である。

また、前記吊り車と動力伝達アームとの連結部において、吊り車側に設けた取付軸が動力伝達アームに対して回動可能に連結することで、水平方向での変位に対して無理なく対応することができる。

次に、本発明の吊下げ走行装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、この実施の形態は、自動ドア装置に採用した場合について説明する。

図１には本発明に係る吊下げ走行装置を採用した自動ドアの正面図が示され、図２には駆動要部を一部断面にして表わす側面図が、図３には図２のＡ−Ａ視拡大断面図が、図４には吊り車を表わす正面図（ａ）と平面図（ｂ）が、図５には動力伝達アームの側面図が、図６には動力伝達アームの一部を拡大して表わす平面図が、図７には図６のＡ−Ａ視拡大図（ａ）とＢ−Ｂ視拡大図（ｂ）が、図８には図６のＣ−Ｃ視拡大図（ｃ）とＤ−Ｄ視拡大図が、それぞれ示されている。

この実施形態の自動ドア装置１は、片開き式の引き戸であり、建物の出入口の上側に装着される鴨居に沿わせて駆動装置とガイドレールとを内側に仕組まれたガイドレール構造体２が取付けられている。このガイドレール構造体２の内側で扉体５０を吊下げる吊り車１０が配され、その吊り車１０をスクリュー式駆動機にてなる駆動装置による動力で駆動し、扉体５０により出入口が開閉する構成である。

前記ガイドレール構造体２は、図３に示されるように、断面形状が上下方向の中間位置に横断して設けた仕切り壁３を境にして下半部がガイドレール形成区画４Ａとされ、上半部が機器類の収容空間４Ｂとなる区画とされ、所要長さで全長にわたり前記構造にアルミニウム材で成形されている。前記ガイドレール形成区画４Ａは、下部中央を所要幅寸法の開口部４ａとして中心線ａを基準にして左右対称に吊り車１０のローラ案内部５，５（ガイドレール）が内向き鉤形をしている部分の上面に形成され、そのローラ案内部５，５の上側に内向きで左右相対向して突条６，６がそれぞれ突設されている。そして、その突条６，６の形成位置から所要寸法隔てて上に仕切り壁３が配されている。なお、前記突条６，６と仕切り壁３の下面との間に形成される空間部４Ｃが、動力伝達ローラの移動を許容する空間となる。

また、機器類の収容区画４Ｂは、前記仕切り壁３の上側へ一側面と上頂面とを形成する側壁７ａおよび上面壁７ｂが鉤形に形成され、他方側面を開放した状態に形成されている。この仕切り壁３と側壁７ａおよび上面壁７ｂの三方を囲われた空間部（収容区画４Ｂ）には、後述する駆動機その他の機器が収容される。そして、上面壁７ｂの開放側先端縁部には開放面を覆うカバー８の上端を係合して係止できる溝条７ｂ’が上面側に形成されている。また、機器類を収容する部分以外では、コ字形断面にされた補強部材９を挿入して適宜木ネジなど締結具９'にて図示されない建物側に対して一体的に取付けられて補強されるようにされている。なお、この機器類の収容区画４Ｂにおける仕切り壁３部分には、スクリュー駆動機３０の駆動スクリュー３１配置対応個所の所要長さ区間で上下貫通する開口部９Ａを設けて、駆動スクリュー３１に動力伝達ローラ２１が下側から係合して動力伝達できるようにされている。なお、前記カバー８は、前記ガイドレール形成区画４Ａにおける片側のローラ案内部５の下側で、止めネジ８ａによって取外し可能に固定されている。

吊り車１０は、図４（ａ）（ｂ）で示されるように、幅方向の両側で前後に２個ずつローラ１２，１２がフレーム１１に軸支され、そのローラ１２，１２を支持するフレーム１１が幅方向に左右独立して帯状部材１１ａ，１１ａをそれぞれ両端で内向きに屈曲して形成されており、それら帯状部材１１ａ，１１ａの中央部で内側に位置する中央部材１３に枢支ピン１３ａにて枢支されて前後揺動自在に配されている。このような各２個のローラ１２，１２を備えるフレーム１１の枢支部が設けられた中央部材１３には、下方に伸びる支持軸１４（ネジ軸）が取付けられて、この支持軸１４によって取付金具１５を介して扉体５０の頂端部に装着し、支持軸１４を回転することで扉体５０を上下に調節することができるように吊下げている。なお、扉体５０は、枠組み構造にされてそのアルミニウム製押出し構造の上框部分５１に、嵌め込んだ雌ネジ孔付き金具１８とボルト１８ａで締結する帯状の取付板１７を介して前記取付金具１５が連結するようにして（図３参照）所要の位置に取付く構成とされている。また、前記中央部材１３から上方に伸びる取付軸１６は、前記動力伝達アーム２０の所要位置で上下方向に穿設された連結孔２７に貫通させて動力伝達アーム２０と吊り車１０とが連結されている（図２参照）。なお、もう１個の吊り車１０’は動力伝達アーム２０とは連結されずフリーにされている。

前記動力伝達アーム２０は、その全長が前記扉体５０を吊下げ支持する二個の吊り車１０，１０’の配置間隔より長い寸法にされ、幅寸法が前記ガイドレール構造体２の一対の突条６，６の先端間距離より狭い寸法で、断面が扁平Ｉ形状に形成されたものである。すなわち、断面形状が中核部２０ａの上下で両側に適宜寸法のリブ２０ｂ，２０ｂを突き出して剛性を高めたものである。なお、この動力伝達アーム２０の断面形状に関しては、必要に応じて中核部に対して下側にのみ両側でリブを設けた断面逆Ｔ字型とすることもできる。

この動力伝達アーム２０には、上面に中心線ａ’上でスクリュー駆動機３０の駆動スクリュー３１における螺旋溝３１ａのリード（Ｌ）に対応する間隔（この実施形態では２Ｌ）で動力伝達ローラ２１が、水平回転自在に軸２２で支持されて多数個配列されている。そして、両端寄り位置を所要長さ寸法で他の部分に較べて低く切込んで形成されるサイドローラ配置部２３には、三個のサイドローラ２４，２４，２４が水平回転自在に所要軸距で千鳥状に配置され、それらサイドローラ（以下、符号を総称してサイドローラ２４と呼ぶ）の周面に形成されるガイド溝２４ａの一部が動力伝達アーム２０の幅より食み出すようにして設けてある。これらサイドローラ２４は組立時前記ガイドレール構造体２のガイドレール形成区画４Ａ内で両側の突条６，６に当接するように形成されている。なお、この動力伝達アーム２０の両端２０ｄ，２０ｅには、それぞれ扉開閉の終端位置で係止できるようにしたキャッチャ２６，２６が付設されている。

また、前記スクリュー駆動機３０は、図２に示されるように、駆動スクリュー３１と、その駆動スクリュー３１を駆動する減速機付きモータ３３と、その減速機の出力軸３４とスクリュー支持軸３２とを連結する個所に配された電磁クラッチ３５および支持構造体３８，３８’とで構成されている。前記駆動スクリュー３１は、スクリュー支持軸３２上でスプラインにより軸方向に摺動可能に支持されており、かつ両端部にそれぞれリターンスプリング３６を当接させてスクリュー支持軸３２上で保持するようにされ、運転時過負荷になった場合に軸方向に移動して電源を遮断でき、また反転できるようにデジタル制御する制御器と関連させてある。なお、前記支持軸上には回転エンコーダ３９を付設して、スクリュー支持軸３２の回転に応じて開閉する扉体５０の位置決め、速度、動作を制御するようにされている。併せて、扉の開閉ストロークの学習機能をも備えている。また、扉の停止および反転は前記モータ３３の電流値の変化により制御する。

このようにされたスクリュー駆動機３０は、ユニット化されて前記ガイドレール構造体２の上半部の機器類収容空間４Ｂに開放側から挿入して設置できるようにされている。このスクリュー駆動機３０が収容空間４Ｂの所定位置に設置された状態で、駆動スクリュー３１が仕切り壁３の一部を切欠いて形成された開口部９Ａに、下半部を受入れられるようにされている。この開口部９Ａから下方に露出する前記駆動スクリュー３１の螺旋溝３１ａには、前記動力伝達アーム２０上に配されている複数の動力伝達ローラ２１が順次係合するように構成されている。

このように構成された本実施形態の吊下げ走行装置１（自動ドア装置１）は、駆動部にドア開閉の指令を与える例えば赤外線センサによりスクリュー駆動機３０の電源がオンされると、モータ３３の起動と同時に電磁クラッチ３５が作動して減速機出力軸３４と駆動スクリュー３１のスクリュー支持軸３２とが接続される。すると、スクリュー支持軸３２に動力が伝達されて駆動スクリュー３１が正回転し、この駆動スクリュー３１の螺旋溝３１ａに対して下側でのみ係合している動力伝達ローラ２１が、駆動スクリュー３１の回転によって軸線方向に開扉側へ移動する。すなわち、動力伝達ローラ２１が取付く動力伝達アーム２０は、下側で連結されている吊り車１０が、そのローラ１２，１２をガイドレール構造体２のローラ案内部５，５に沿って案内されて移動するとともに、サイドローラ２４，２４，２４が突条６，６により案内されてガイドレール構造体２内を直進する。したがって、吊り車１０および従動する吊り車１０’により吊下げられた扉体５０が開扉方向に移動して建物の開口部が開放される。なお、閉扉動作については、開扉と逆の作動で行われる。

また、扉体５０の開閉に際して、その両終端位置では、例えば扉体５０が開扉方向に作動していると、扉体５０が停止位置以上に移動できないので、モータ３３の電流値が正常時よりも高まるので、その電流値を制御部で検知して、予め設定されているプログラムにより駆動停止の指令が与えられ、スクリュー駆動機３０の運転が停止する。次に、閉扉するときには、開扉終端での停止からの起動でそのまま閉扉方向にスクリュー駆動機が作動し、扉体５０が閉じられる。なお、扉体５０の開閉距離は回転エンコーダ３９によって計測されるので、これを制御部で記憶させることにより、学習機能を発揮させることができる。またさらに、スクリュー駆動機３０はその支持構造体３８，３８部分に振動吸収装置（図示せず）を付設して、駆動スクリュー３１の回転起動・停止などの際に生じる大きな変動に伴う振動を吸収することにより、駆動部での振動音がガイドレール構造体２に伝播するのを防止し、扉開閉時の騒音を防止する。なお、図中符号３８’はスクリュー支持軸３２の駆動側を支持する支持構造体である。

開扉作動時、扉体５０を吊下げ走行する吊り車１０，１０は、前述のようにスクリュー駆動機３０により駆動される動力伝達ローラ２１を介し移動する動力伝達アーム２０と連結されているので、この動力伝達アーム２０上に付設されているサイドローラ２４がガイドレール構造体２内で、吊り車１０のローラ案内部５，５位置より上方にある突条６，６に当接して案内され、その走行方向の両側において、各サイドローラ２４と突条６との当接により走行姿勢を正しく維持されるから、走行方向に対して交差する方向（横方向）の作用力を規制されつつ移動して横振れが抑制され、円滑に走行することができるのである。また、各サイドローラ２４はその溝部２４ａをガイドレール構造体２内で相対向して設けられている突条６，６とそれぞれ係合当接して走行時の横振れを止める構造とされ、かつ吊り車１０のローラ案内部５，５との相対位置が一定に構成されているので、吊り車１０は走行に際して上下左右の方向に常に一定状態を保つことができる。その結果、走行方向に対し交差する向きの作用力をサイドローラ２４によって抑止することにより、振動音の発生を解消して静粛な走行（扉開閉）ができるのである。

以上説明の自動ドア装置は、片開き扉に採用した場合について記載したが、同様にして引き分け扉の自動ドア装置にも採用することができ、同様の効果を得ることができる。

また、上記の実施形態の説明は、自動ドア装置における扉体を吊り車により吊下げて建物の出入口（開口部）の開閉操作を行うものについて記載したが、この扉体に代えて吊り車による他の物体の吊下げ構造を被搬送物の形状・構造に対応させることにより、コンベアラインなどに適用することも可能である。また、建造物における搬送体としてカーテンの開閉装置などにも適用することが可能である。このような搬送体に対応するには動力伝達アームの形状構造を本発明趣旨に則したものに変更することで実現可能であるといえる。

本発明に係る吊下げ走行装置を採用した自動ドアの正面図 駆動要部の一部を表わす拡大側面図 図２のＡ−Ａ視拡大断面図 吊り車を表わす正面図（ａ）と平面図（ｂ） 動力伝達アームの側面図 動力伝達アームの一部を拡大して表わす平面図 図６のＡ−Ａ視拡大図（ａ）とＢ−Ｂ視拡大図（ｂ） 図６のＣ−Ｃ視拡大図（ｃ）とＤ−Ｄ視拡大図（ｄ）

符号の説明

１ 自動ドア装置
２ ガイドレール構造体
３ 仕切り壁
４Ａ ガイドレール形成区画
４Ｂ 機器類の収容空間
５ ローラ案内部
６ 突条
７ａ 側壁
７ｂ 上面壁
８ カバー
１０ 吊り車
１２ 吊り車のローラ
１３ 吊り車の中央部材
１６ 取付軸
２０ 動力伝達アーム
２１ 動力伝達ローラ
２４ サイドローラ
３０ スクリュー駆動機
３１ 駆動スクリュー
３１ａ 螺旋溝
３５ 電磁クラッチ
５０ 扉体

Claims (4)

1. 被搬送体を吊下げる吊り車と、上側に所要ピッチで複数の動力伝達ローラを一列に配設されて前記吊り車に連結する動力伝達アームと、この動力伝達アームの前記動力伝達ローラをスクリューの螺旋溝に順次係合して移動させ前記吊り車を走行駆動するスクリュー駆動機と、前記吊り車を支持して案内するガイドレールを有するガイドレール構造体とを備えてなる吊下げ走行装置において、
   前記動力伝達アームには、その長手方向の少なくとも一箇所に、水平回転自在な複数のサイドローラが配設され、前記ガイドレール構造体には吊り車のガイドローラ案内部の上方で内向き対向して一対の突条が前記ガイドローラ案内部に並行して設けられ、前記突条に前記サイドローラを当接して吊り車を案内走行自在としたことを特徴とする吊下げ走行装置。
2. 前記動力伝達アーム上に設けたサイドローラは、前記動力伝達ローラの設置位置よりも低い位置に配設され、案内周面の一部が動力伝達アームの側面より外側に食み出すように位置付けられている請求項１に記載の吊下げ走行装置。
3. 前記動力伝達アームは、中核部から上下または下側で幅方向に両側へリブが適宜寸法突き出した断面に形成され、長さ方向の端部において前記サイドローラの配設部を形成されている請求項１または２に記載の吊下げ走行装置。
4. 前記吊り車は、中央部材から上方に突き出る取付軸で前記動力伝達アームと回動可能に連結されている請求項１に記載の吊下げ走行装置。

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