JP2008231894A - 自動引き戸の駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 低コスト省スペース構造で停電でも手動開閉可能な自動引き戸の駆動装置を提供する。
【解決手段】 レール２またはスライドレール１４により移動する引き戸１の上部に引き戸１に平行して平鋼を等ピッチで捩じって作った平鋼スパイラルロッド回転軸６が両端を軸受７、７により支持されて設置され、片方軸端が駆動モータ８に連結され、一方、引き戸１側からの取付ブラケット１０に平鋼スパイラルロッド４を正面と裏面とで挟み込んで噛み合わせ引き戸１を移動させるための移動体１２が設けられ、モータ９の正逆回転により引き戸１は開閉し、停電でも手動で開閉可能な自動引き戸の駆動装置
【選択図】図１

Description

本発明は自動開閉引き戸の駆動装置に関する

今日、数多くの自動ドアが世に送り出されてきており、その電動式の駆動方法も種々考えられて来ているがその代表例としてはあらかじめレール上を往復して開閉する引き戸の上部にあらかじめレール上を往復して開閉する扉の上部にこの扉のスライド方向と平行してネジ軸が設けられネジ軸の一端に正逆回転可能な駆動源を設け、扉側からこのネジ軸に螺合する雌ねじ体を設けてなる自動開閉扉の駆動装置（特許文献１参照）が提供されてきていた。

実開平２−５３４７８号公報

しかしながら特許文献１のものは省スペースではあるが一旦停電が生じてモータが動かなくなった際には扉を開閉させることが不可であるという問題点があった。本発明者はかかる問題点をネジ軸のリードを大きくすることによって解決したが回転軸を切削により製作すること自体コストがかかりすぎるという欠点があった。そのため金属線を螺旋状に巻いて螺旋軸を製作したがこれは螺旋軸の長手方向と直角方向に対し力が掛かると曲がり易く、ケースガイド内において回転させると振れのため音が高いという問題が生じた。本発明はかかる問題点を解決することを目的として提供されたものである。

本発明者は平鋼をスパイラル軸化し、リード角を大にすることによってかかる問題点を解決した。それはすなわちレール上を車輪により開閉される引き戸あるいはスライドレールのインナーレールに連結具を介して取付され開閉される引き戸の上部側に、平鋼が等ピッチで捩じられた平鋼スパイラルロッドで、表面が研磨仕上げあるいはメッキ仕上げ加工されたうえ両端部に軸を取付加工された平鋼スパイラルロッド回転軸が引き戸のスライド方向に平行して両端部を軸受けにより支持されて設置され、この平鋼スパイラルロッド回転軸の一方端に駆動モータが連結され、この平鋼スパイラルロッドの正面、裏面の溝にそれぞれ噛み合う複数個の螺合歯を持つ半割りの樹脂製の移動子が対になってひとつの移動体が形成され、この移動体が引き戸側から持ち出しされた連結金具に連結されていることを特徴とする自動引き戸の駆動装置であり、平鋼スパイラルロッドのリードが、駆動モータが連結されていない時、引き戸を手動開閉すると容易に回転可能になるように構成されていることを特徴とする自動引き戸の駆動装置である。

平鋼スパイラルロッド表面の仕上げ加工は平鋼を捩じった際に生じるしわなどのひずみを取り除くことと移動体との接触を円滑にするという目的のもので、研磨仕上げあるいはメッキ仕上げ加工などが好ましいが表面のザラつき感が取り除かれるという目的が達成できればその他の仕上げ加工であっても構わない。

また、この平鋼スパイラルロッドの正面、裏面の溝にそれぞれ噛み合う螺合歯は面接触でも構わないが抵抗を少なくするという意味においては線接触あるいは点接触に構成するほうがより好ましく、また螺合歯は正面、裏面からそれぞれ１歯ずつあれば軸回転に伴う移動体の前後進は可能であるが振れが生じ易いため正面、裏面からそれぞれ最低２歯以上設けることが望ましく、抵抗力を勘案すると正面、裏面からそれぞれ２歯ずつとするのが好ましくそれも連続ではなく間隔をあけてそれぞれ２歯ずつがより好ましい。

本発明の自動引き戸の駆動装置の平鋼スパイラル回転軸は材料が平鋼であるため安価であり、平鋼を等ピッチに捩じって製作するため短時間での大量生産が可能であるため製造コストが安価で済み、また平鋼を捩じってスパイラル化すればネジは２条ネジとなるため容易にリードの長いものが得られるため、停電時において引き戸を手動開閉しても容易に平鋼スパイラルロッド回転軸がモータごと回転する自動引き戸の駆動装置が得られる。
また金属線を螺旋状に巻いて製作する螺旋線状体軸に比べ螺旋軸の長手方向と直角方向に対し力が掛かっても曲がりにくいため回転させても振れにくいという効果があり、また移動子は半割りでそれぞれ正面、裏面から螺合歯を持つため半割り同士を一体化して移動体にすれば互いの螺合歯でたすき掛けを形成するため移動体は平鋼スパイラルロッドから決して外れることは無いし、また分解・組立が容易である。その上、平鋼スパイラルロッドは表面からあてがっても裏面からあてがってもリード角が同じであるため、移動子を製作する金型は片方側だけのもので良く、出来上がった２個の移動子を対面させて組み付けすることによって１つの移動体が完成するため管理が容易である。
また平鋼スパイラルロッド回転軸が金属製であり移動体が樹脂製であるという組み合わせは良好な潤滑性が得られてスムーズな引き戸の開閉が可能であり、平鋼スパイラルロッド回転軸もまたそれに噛み合う移動体も小さくすることが出来るので駆動装置自身を小空間内にコンパクトに納めることが出来るという効果がある。

本発明実施例の自動引き戸の駆動装置を図に基づいて説明すると、図１は実施例１の本装置を取付した際の正面図、図２は実施例２の本装置を取付した際の正面図、図３は図１の主要部の構成を説明するための断面図、図４は図２の主要部の構成を説明するための断面図、図５は移動体の構成説明図であり、図６は平鋼スパイラルロッド回転軸の平鋼スパイラルロッド部に移動体を組み付けした際の構成説明図である。

図に基づいて実施例１の構成を説明すると図１、図３において、レール２上を吊車３により開閉する引き戸１のレール２上部に平行して図５に示す平鋼スパイラルロッド４の両端に軸５、５が取付けされた平鋼スパイラルロッド回転軸６が両軸部を軸受７、７で回転可能に取付され、この内の一方端の軸５がカップリング８を介して駆動モータ９に連結されている。一方、引き戸１側からは吊車３、３を取付けする取付ブラケット１０の内の戸尻側の取付ブラケット１０に図５に示すような平鋼スパイラルロッドのリード角と同じリード角で傾斜し、連続した２個の螺合歯１６をもつ樹脂製の移動子１１、１１が図６に示すように平鋼スパイラルロッド４に噛み合うように２個で一体化した移動体１２に構成されて、この移動体１２が取付ブラケット１０に取付け固定されてなる自動引き戸の駆動装置である。
この平鋼スパイラルロッド４のリード角（あるいはねじり角）は停電時に引き戸１を手動で開閉する時平鋼スパイラルロッド回転軸６が駆動モータ９ごと容易に正逆回転可能に構成され、この駆動モータ９の正逆回転や全閉・全開検知手段（図示せず）や所定位置における速度制御手段（図示せず）などのコントロールはすべて制御ボックス１３内の制御コントローラによって制御されるように構成されている。

次に動作について説明すると引き戸１に設けられたスタートスイッチ（図示せず）が起動されると制御ボックス１３内からの指令により駆動モータ９が回転しカップリング８を介して平鋼スパイラルロッド回転軸６が回転し、この平鋼スパイラルロッド回転軸６の回転に伴ってこの平鋼スパイラルロッド４に噛み合わされた移動体１２が移動していき、移動体１２が移動することによって連結された引き戸１がレール２の上を吊車３により移動してゆき、自動的に開放されることになる。また、閉鎖時においては駆動モータ９が逆転して移動体１２が逆方向に移動することによって引き戸１が閉じられる。全開・全閉確認停止や開閉途中におけるセンサによる駆動モータ９の正逆回転などはすべて制御ボックス１３によりコントロールされる。
また停電時においては平鋼スパイラルロッド４に設けられたねじり角（あるいはリード）があらかじめ引き戸１を手動で動かす事により回転するように設定されているため力が弱くても引き戸１を開閉できるだけの容量を持つ駆動モータ９なら引き戸１を手動で開閉しさえすれば駆動モータ９ごと回転させることが出来る。

また実施例１においてはレール２が引き戸上部にあって移動吊車で吊承載置されたものであったが、レールが地上にあって、その上を車で引き戸が往復する場合であっても駆動装置の構成は同様に用いることが可能である。また実施例１における吊り戸の場合、吊り戸下部にはガイド車が設けられている。また、実施例１においてカップリング８の代わりに電磁クラッチを用いても良く、停電の際には電磁クラッチもモータも通電が切れるため同様に容易に引き戸１の開閉が可能であり、その際には駆動モータ９もギヤヘッドを用いたものを使用しても良い。

次に実施例２の構成を説明すると、実施例２は実施例１のレール２と吊車３とによる引き戸１の開閉移動方法を、スライドレール１４を使用してインナーレール１５に取付ブラケット１０を介して引き戸１を吊下げ開閉移動する方法に変更して本発明の駆動装置を取付したものである。

実施例２の構成を説明すると、図２、図４においてスライドレール１４のインナーレール１５に取付ブラケット１０を介して引き戸１を吊下げ、スライドレール１４と引き戸１の間の壁面に、引き戸１に平行して図６に示す平鋼スパイラルロッド４の両端に軸５、５が取付けされた平鋼スパイラルロッド回転軸６が両軸部を軸受７、７で回転可能に取付され、この内の一方端の軸５がカップリング８を介して駆動モータ９に連結されている。一方、引き戸１側からはスライドレール１４のインナーレール１５に取付されたブラケット１０に図５に示すような平鋼スパイラルロッドのリード角と同じリード角で傾斜し、連続した２個の螺合歯１６をもつ移動子１１、１１が図６に示すように平鋼スパイラルロッド４に噛み合うように２個で一体化した移動体１２に構成されて、この移動体１２が取付ブラケット１０に取付け固定されてなる自動引き戸の駆動装置である。
この平鋼スパイラルロッド４のリード角（あるいはねじり角）は停電時に引き戸１を手動で開閉する時平鋼スパイラルロッド回転軸６が駆動モータ９ごと容易に正逆回転可能に構成され、この駆動モータ９の正逆回転や全閉・全開検知手段（図示せず）や所定位置における速度制御手段（図示せず）などのコントロールはすべて制御ボックス１３内の制御コントローラによって制御されるように構成されている。

実施例１と実施例２とは引き戸の取付方法が異なり、そのため自動引き戸の駆動装置の取付位置が異なるだけで平鋼スパイラルロッド回転軸６が引き戸１のスライド方向に平行して設置されているため動作については実施例１と全く同様の動作になるため説明を省略する。

実施例１、実施例２において用いた移動体１２の移動子１１の螺合歯１６は図５に示すように平鋼スパイラルロッド４の溝に沿って同じリード角でもって傾斜させた半円柱形のものを用いたため平鋼スパイラルロッド４との接触面は線接触となったがこの直線部分を更に曲線構造することにより、接触面は面接触となる。いずれの接触状況にするかは引き戸の大きさ、重量、用途に応じて適宜選択すれば良い。また本実施例では樹脂製の移動子１１を用いたが、平鋼スパイラルロッド４の材料とは異なる異種材料を用い、いずれにしてもどちらかを消耗部分として交換し易いようにすることが好ましい。また、移動子１１と螺合歯１６とを更に分解可能に構成して螺合歯１６のみを消耗部品として交換可能にし、この場合の螺合歯１６を樹脂を始めとして平鋼スパイラルロッド４とは異なる異種材料を用いても良い。

実施例１に本装置を取付した際の正面図 実施例２に本装置を取付した際の正面図 図１の主要部の構成を説明するための断面図 図２の主要部の構成を説明するための断面図 移動体の構成説明図 平鋼スパイラルロッド部に移動体を組み付けした際の構成説明図

符号の説明

１、引き戸
２、レール
３、吊車
４、平鋼スパイラルロッド
５、軸
６、平鋼スパイラルロッド回転軸
７、軸受
８、カップリング
９、駆動モータ
１０、取付ブラケット
１１、移動子
１２、移動体
１３、制御ボックス
１４、スライドレール
１５、インナーレール
１６、螺合歯

Claims (5)

1. レール上を車輪により開閉される引き戸あるいはスライドレールのインナーレールに連結具を介して取付され開閉される引き戸の上部側に、平鋼が等ピッチで捩じられた平鋼スパイラルロッドの両端部に軸を取付加工された平鋼スパイラルロッド回転軸が引き戸のスライド方向に平行して両端部を軸受けにより支持されて設置され、この平鋼スパイラルロッド回転軸の一方端に駆動モータが連結され、
   この平鋼スパイラルロッドの正面、裏面の溝に噛み合う螺合歯を持つ半割りの移動子が対になってひとつの移動体が形成され、この移動体が引き戸側から持ち出しされた連結金具に連結されていることを特徴とする自動引き戸の駆動装置。
2. 前記平鋼が等ピッチで捩じられた平鋼スパイラルロッドの表面が仕上げ加工されていることを特徴とする請求項１記載の自動引き戸の駆動装置。
3. 前記平鋼スパイラルロッドと前記移動体とが異種材質によって製作されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の自動引き戸の駆動装置。
4. 前記移動体が樹脂製であることを特徴とする請求項３記載の自動引き戸の駆動装置。
5. 前記平鋼が等ピッチで捩じられた平鋼スパイラルロッドのリードが、駆動モータが通電されていない時、引き戸を手動開閉すると容易に回転可能になるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の自動引き戸の駆動装置。

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