JP2015175113A - 建具の自動開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】頻繁に開閉が行われる建具に取り付けられても、搭載されるモータの寿命を延ばして、メンテナンスの頻度を低減させることが可能な建具の自動開閉装置を提供する。【解決手段】この建具の自動開閉装置は、開閉可能な建具に固定されるラック７と、ラック７と噛み合う第１ピニオン１１および第２ピニオン１２と、第１ピニオン１１が連結される第１モータ２８と、第２ピニオン１２が連結される第２モータ３６とを備えている。この自動開閉装置では、第１モータ２８が駆動して第１ピニオン１１が回転すると、建具が開く方向へ移動し、第２モータ３６が駆動して第２ピニオン１２が回転すると、建具が閉じる方向へ移動する。【選択図】図５

Description

本発明は、戸や窓等の開閉可能な建具を自動で開閉するための建具の自動開閉装置に関する。

従来、引き違い窓を自動で開閉するための自動開閉装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の自動開閉装置は、窓に固定されるラックと、このラックと噛み合うピニオンと、このピニオンが出力軸に固定されるモータとを備えている。窓が開閉可能に取り付けられる窓枠には、支持ケースが取り付けられており、この支持ケースには、モータが固定されている。この自動開閉装置では、モータが一方向へ回転してピニオンが一方向へ回転すると、ラックが固定されている窓が開き、モータが他方向（逆方向）へ回転してピニオンが他方向（逆方向）へ回転すると、ラックが固定されている窓が閉じる。

特開２００６−１９４０６５号公報

特許文献１に記載の自動開閉装置では、１台のモータを正転させたり逆転させたりすることで、窓の開閉を行っている。そのため、頻繁に開閉が行われる窓にこの自動開閉装置が取り付けられると、モータの寿命が短くなり、その結果、自動開閉装置のメンテナンスの頻度が高くなる。

そこで、本発明の課題は、頻繁に開閉が行われる建具に取り付けられても、搭載されるモータの寿命を延ばして、メンテナンスの頻度を低減させることが可能な建具の自動開閉装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明の建具の自動開閉装置は、開閉可能な建具に固定されるラックと、ラックと噛み合う第１ピニオンおよび第２ピニオンと、第１ピニオンが連結される第１モータと、第２ピニオンが連結される第２モータとを備え、第１モータが駆動して第１ピニオンが回転すると、建具が開く開方向へ建具が移動し、第２モータが駆動して第２ピニオンが回転すると、建具が閉じる閉方向へ建具が移動することを特徴とする。

本発明の建具の自動開閉装置では、第１モータによって第１ピニオンを回転させることで建具を開き、第２モータによって第２ピニオンを回転させることで建具を閉じている。そのため、頻繁に開閉が行われる建具に、本発明の建具の自動開閉装置が取り付けられても、１台のモータによって建具の開閉が行われる場合と比較して、建具の自動開閉装置に搭載される第１モータおよび第２モータの寿命を延ばすことが可能になる。したがって、本発明では、頻繁に開閉が行われる建具に建具の自動開閉装置が取り付けられても、建具の自動開閉装置のメンテナンスの頻度を低減させることが可能になる。

本発明において、第１ピニオンは、ラックと第１ピニオンとが噛み合う第１噛合い位置とラックと第１ピニオンとの噛合いが解除される第１解除位置との間で移動可能となっており、第２ピニオンは、ラックと第２ピニオンとが噛み合う第２噛合い位置とラックと第２ピニオンとの噛合いが解除される第２解除位置との間で移動可能となっており、第１噛合い位置に第１ピニオンがあり、かつ、第２解除位置に第２ピニオンがあるときに第１モータが駆動して第１ピニオンが回転すると、建具が開方向へ移動し、第２噛合い位置に第２ピニオンがあり、かつ、第１解除位置に第１ピニオンがあるときに第２モータが駆動して第２ピニオンが回転すると、建具が閉方向へ移動することが好ましい。このように構成すると、第１ピニオンおよび第２ピニオンが常時、ラックと噛み合っている場合と比較して、建具を開く際の第１モータの負荷および建具を閉じる際の第２モータの負荷を軽減することが可能になる。したがって、第１モータおよび第２モータの寿命を効果的に延ばすことが可能になる。

本発明において、建具の自動開閉装置は、第１モータの動力を第１ピニオンに伝達する第１動力伝達機構と、第１伝達機構と同様に構成され第２モータの動力を第２ピニオンに伝達する第２動力伝達機構とを備え、第１ピニオンおよび第２ピニオンの回転の軸方向から見たときに、建具の表面に直交する所定の対称軸に対して、第１モータと第２モータとが線対称に配置されるとともに、第１動力伝達機構と第２動力伝達機構とが線対称に配置されていることが好ましい。このように構成すると、第１動力伝達機構の構成部品と第２動力伝達機構の構成部品とを共通化できるため、建具の自動開閉装置のコストを低減することが可能になる。また、このように構成すると、第１モータのステータ側から見たときのロータの回転方向と、第２モータのステータ側から見たときのロータの回転方向とを同じ方向にすることができ、第１モータと第２モータとを共通のモータにすることが可能になる。したがって、建具の自動開閉装置のコストを低減することが可能になる。

本発明において、建具の自動開閉装置は、第１ピニオンを回転可能に保持する第１保持部材と、第２ピニオンを回転可能に保持する第２保持部材と、第１保持部材と第２保持部材とを移動させる移動機構とを備え、移動機構は、第１保持部材と第２保持部材とを移動させて、第１噛合い位置に第１ピニオンがありかつ第２解除位置に第２ピニオンがある第１噛合い状態と、第２噛合い位置に第２ピニオンがありかつ第１解除位置に第１ピニオンがある第２噛合い状態と、第１解除位置に第１ピニオンがありかつ第２解除位置に第２ピニオンがある解除状態との３つの状態の切替を行うことが好ましい。このように構成すると、第１噛合い位置と第１解除位置との間で第１ピニオンを自動で移動させることが可能になるとともに、第２噛合い位置と第２解除位置との間で第２ピニオンを自動で移動させることが可能になる。また、このように構成すると、第１解除位置に第１ピニオンがありかつ第２解除位置に第２ピニオンがある解除状態にすることができるため、この解除状態において、建具を手動で開閉すれば、第１モータおよび第２モータ等に起因する負荷が建具に作用しない。したがって、解除状態において、建具を手動で開閉する際の負荷を低減することが可能になり、その結果、建具の自動開閉装置が設けられていても、建具を手動で容易に開閉することが可能になる。

本発明において、移動機構は、第１噛合い位置と第１解除位置との間で第１ピニオンが移動するように第１保持部材を回動させるとともに、第２噛合い位置と第２解除位置との間で第２ピニオンが移動するように第２保持部材を回動させるためのカム溝が形成されるカム部材と、カム部材を直線状にスライドさせるカム駆動機構とを備え、第１保持部材は、カム溝に係合する第１カムフォロアを備え、第２保持部材は、カム溝に係合する第２カムフォロアを備えることが好ましい。このように構成すると、共通のカム部材およびカム駆動機構によって、第１保持部材および第２保持部材を回動させることが可能になる。したがって、建具の自動開閉装置の構成を簡素化することが可能になる。

また、上記の課題を解決するため、本発明の建具の自動開閉装置は、開閉可能な建具に固定されるラックと、ラックと噛み合うピニオンと、ピニオンが連結される第１モータおよび第２モータとを備え、第１モータが駆動してピニオンが一方向へ回転すると、建具が開く開方向へ建具が移動し、第２モータが駆動してピニオンが他方向へ回転すると、建具が閉じる閉方向へ建具が移動することを特徴とする。

本発明の建具の自動開閉装置では、第１モータによってピニオンを一方向へ回転させることで建具を開き、第２モータによってピニオンを他方向へ回転させることで建具を閉じている。そのため、頻繁に開閉が行われる建具に、本発明の建具の自動開閉装置が取り付けられても、１台のモータによって建具の開閉が行われる場合と比較して、建具の自動開閉装置に搭載される第１モータおよび第２モータの寿命を延ばすことが可能になる。したがって、本発明では、頻繁に開閉が行われる建具に建具の自動開閉装置が取り付けられても、建具の自動開閉装置のメンテナンスの頻度を低減させることが可能になる。

本発明において、建具の自動開閉装置は、第１モータの動力をピニオンに伝達する第１動力伝達機構と、第２モータの動力をピニオンに伝達する第２動力伝達機構とを備え、第１動力伝達機構は、第２モータの動力の第１モータ側への伝達を遮断する第１動力遮断機構を備え、第２動力伝達機構は、第１モータの動力の第２モータ側への伝達を遮断する第２動力遮断機構を備えることが好ましい。このように構成すると、第１モータの動力が第２モータ側へ伝達される場合と比較して建具を開く際の第１モータの負荷を軽減することが可能になるとともに、第２モータの動力が第１モータ側へ伝達される場合と比較して建具を閉じる際の第２モータの負荷を軽減することが可能になる。したがって、第１モータおよび第２モータの寿命を効果的に延ばすことが可能になる。

以上のように、本発明では、頻繁に開閉が行われる建具に建具の自動開閉装置が取り付けられても、この自動開閉装置に搭載されるモータの寿命を延ばして、この自動開閉装置のメンテナンスの頻度を低減させることが可能になる。

本発明の実施の形態にかかる建具の自動開閉装置が片引き戸に取り付けられた状態を示す斜視図である。 図１に示す開閉駆動部の、ケース体等を取り外した状態の平面図である。 図１に示す開閉駆動部の、ケース体等を取り外した状態の底面図である。 図２のＥ部の構成を説明するための図である。 図１に示す開閉駆動部の動作を説明するための図であり、（Ａ）は第１ピニオンが第１噛合い位置にありかつ第２ピニオンが第２解除位置にある状態を示す図、（Ｂ）は第１ピニオンが第１解除位置にありかつ第２ピニオンが第２噛合い位置にある状態を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（建具の自動開閉装置の全体構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる建具の自動開閉装置１が片引き戸２に取り付けられた状態を示す斜視図である。

本形態の建具の自動開閉装置１（以下、「自動開閉装置１」とする）は、開閉可能な建具である戸を自動で開閉するための装置である。自動開閉装置１は、図１に示すように、水平方向に開閉する片引き戸２に取り付けられている。片引き戸２は、建具としての戸３と、開閉可能な戸３が内側に配置される戸枠４とを備えている。戸枠４は、戸３をその開閉方向へ案内するガイドを備えている。

以下の説明では、戸３の開閉方向（図１等のＸ方向）を左右方向とし、戸３の厚さ方向（図１等のＹ方向）を前後方向とする。また、Ｘ１方向側を「右」側、Ｘ２方向側を「左」側、Ｙ１方向側を「手前（前）」側、Ｙ２方向側を「奥（後ろ）」側とする。本形態では、戸３が閉まっているときに、戸３は左側に配置されている。すなわち、本形態では、左方向は、戸３が閉じる方向（戸３の閉方向）であり、右方向は、戸３が開く方向（戸３の開方向）である。また、以下の説明では、上側から見たときの時計回りの方向を「時計方向」とし、上側から見たときの反時計回りの方向を「反時計方向」とする。

自動開閉装置１は、戸３に固定されるラック７と、ラック７と噛み合う後述のピニオン１１およびピニオン１２（図４参照）を有する開閉駆動部８とを備えている。ラック７は、戸３の上端側部分に固定されている。また、ラック７は、戸３の手前側の面に固定されている。さらに、ラック７は、ラック７の長手方向と左右方向とが一致するように戸３に固定されている。すなわち、ラック７は、戸３の開閉方向とその長手方向とが一致するように配置されている。開閉駆動部８のケース体９は、戸枠４の上端部分を構成する上端部４ａに取り付けられている。また、ケース体９は、左右方向における上端部４ａの中心位置よりも左側に固定されている。また、ケース体９は、ラック７よりも手前側に配置されており、戸３よりも手前側に配置されている。

（開閉駆動部の構成）
図２は、図１に示す開閉駆動部８の、ケース体９等を取り外した状態の平面図である。図３は、図１に示す開閉駆動部８の、ケース体９等を取り外した状態の底面図である。図４は、図２のＥ部の構成を説明するための図である。図５は、図１に示す開閉駆動部８の動作を説明するための図であり、（Ａ）はピニオン１１が噛合い位置１１Ａにありかつピニオン１２が解除位置１２Ｂにある状態を示す図、（Ｂ）はピニオン１１が解除位置１１Ｂにありかつピニオン１２が噛合い位置１２Ａにある状態を示す図である。

開閉駆動部８は、ラック７と噛み合う第１ピニオンとしてのピニオン１１と、ラック７と噛み合う第２ピニオンとしてのピニオン１２と、ピニオン１１を回転可能に保持する第１保持部材としての保持部材１３と、ピニオン１２を回転可能に保持する第２保持部材としての保持部材１４と、ピニオン１１を回転駆動する回転駆動機構１５と、ピニオン１２を回転駆動する回転駆動機構１６とを備えている。本形態では、ピニオン１２、保持部材１４および回転駆動機構１６は、ピニオン１１、保持部材１３および回転駆動機構１５よりも右側に配置されている。

開閉駆動部８の本体フレーム（図示省略）には、保持部材１３を回動可能に支持する固定軸１７と、保持部材１４を回動可能に支持する固定軸１８とが固定されている。固定軸１７、１８は、その軸方向と上下方向とが一致するように本体フレームに固定されている。固定軸１７と固定軸１８とは同形状に形成されている。固定軸１７と固定軸１８とは、前後方向において同じ位置に配置されるとともに、左右方向において所定の間隔をあけた状態で配置されている。すなわち、固定軸１７と固定軸１８とは、上下方向から見たときに戸３の表面に直交する所定の対称軸Ｌに対して線対称に配置されている。また、固定軸１７と固定軸１８とは、上下方向において同じ位置に配置されており、前後方向から見たときに対称軸Ｌを通過する上下方向に平行な対称軸に対して線対称に配置されている。

ピニオン１１は、ラック７とピニオン１１とが噛み合う噛合い位置１１Ａ（図５（Ａ）参照）と、ラック７とピニオン１１との噛合いが解除される解除位置１１Ｂ（図４参照）との間で移動可能となっている。具体的には、ピニオン１１は、保持部材１３が固定軸１７を中心にして回動すると、噛合い位置１１Ａと解除位置１１Ｂとの間を移動する。ピニオン１２は、ラック７とピニオン１２とが噛み合う噛合い位置１２Ａ（図５（Ｂ）参照）と、ラック７とピニオン１２との噛合いが解除される解除位置１２Ｂ（図４参照）との間で移動可能となっている。具体的には、ピニオン１２は、保持部材１４が固定軸１８を中心にして回動すると、噛合い位置１２Ａと解除位置１２Ｂとの間を移動する。開閉駆動部８は、保持部材１３、１４を回動させる移動機構２２を備えている。本形態の噛合い位置１１Ａは、第１噛合い位置であり、解除位置１１Ｂは、第１解除位置であり、噛合い位置１２Ａは、第２噛合い位置であり、解除位置１２Ｂは、第２解除位置である。

保持部材１３、１４は、金属板を所定形状に折り曲げることで形成されている。また、保持部材１３と保持部材１４とは同形状に形成されている。保持部材１３の左端側は、固定軸１７に回動可能に支持されている。保持部材１４の右端側は、固定軸１８に回動可能に支持されている。ピニオン１１が解除位置１１Ｂにあり、かつ、ピニオン１２が解除位置１２Ｂにあるときに、保持部材１３と保持部材１４とは、前後方向において同じ位置に配置されるとともに、上下方向から見たときに対称軸Ｌに対して線対称に配置されている。また、保持部材１３と保持部材１４とは、上下方向において同じ位置に配置されており、ピニオン１１が解除位置１１Ｂにあり、かつ、ピニオン１２が解除位置１２Ｂにあるときに、前後方向から見たときに対称軸Ｌを通過する上下方向に平行な対称軸に対して線対称に配置されている。

保持部材１３の右端側には、軸２４が取り付けられている。軸２４は、その軸方向と上下方向とが一致するように保持部材１３に取り付けられている。ピニオン１１は、軸２４に回転可能に支持されている。また、軸２４は、移動機構２２を構成する後述のカム部材４３に形成されるカム溝４３ａに係合しており、カム溝４３ａに沿って移動するカムフォロアとして機能している。本形態の軸２４は、第１カムフォロアである。

保持部材１４の左端側には、軸２５が取り付けられている。軸２５は、その軸方向と上下方向とが一致するように保持部材１４に取り付けられている。ピニオン１２は、軸２５に回転可能に支持されている。また、軸２５は、後述のカム溝４３ａに係合しており、カム溝４３ａに沿って移動するカムフォロアとして機能している。本形態の軸２５は、第２カムフォロアである。

回転駆動機構１５は、第１モータとしてのモータ２８と、モータ２８の動力をピニオン１１に伝達する第１動力伝達機構としての動力伝達機構２９とを備えている。すなわち、モータ２８には、動力伝達機構２９を介してピニオン１１が連結されている。モータ２８は、ブラシ付きモータである。このモータ２８は、開閉駆動部８の本体フレームに固定されている。具体的には、モータ２８の出力軸の軸方向が水平方向と平行になるように、かつ、モータ２８の出力軸が右側へ突出するように、モータ２８は、開閉駆動部８の本体フレームに固定されている。モータ２８の出力軸には、動力伝達機構２９の一部を構成するウォーム３０が固定または形成されている。モータ２８は、一方向のみへ回転する。なお、モータ２８は、ブラシレスモータであっても良い。

動力伝達機構２９は、減速ギヤ列であり、ウォーム３０に加えて、固定軸１７に回転可能に保持されるギヤ３１と、ギヤ３１と噛み合うとともにウォーム３０と噛み合うギヤ３２とを備えている。ギヤ３１は、ピニオン１１と噛み合っている。すなわち、ギヤ３１には、ピニオン１１と噛み合うスパーギヤ（平歯車）と、ギヤ３２と噛み合うスパーギヤとが形成されている。ギヤ３２は、開閉駆動部８の本体フレームに固定される固定軸３３に回転可能に保持されている。固定軸３３は、その軸方向と上下方向とが一致するように本体フレームに固定されている。ギヤ３２には、ギヤ３１と噛み合うスパーギヤと、ウォーム３０と噛み合うウォームホイールとが形成されている。

回転駆動機構１６は、第２モータとしてのモータ３６と、モータ３６の動力をピニオン１２に伝達する第２動力伝達機構としての動力伝達機構３７とを備えている。すなわち、モータ３６には、動力伝達機構３７を介してピニオン１２が連結されている。モータ３６は、ブラシ付きモータである。このモータ３６は、開閉駆動部８の本体フレームに固定されている。具体的には、モータ３６の出力軸の軸方向が水平方向と平行になるように、かつ、モータ３６の出力軸が左側へ突出するように、モータ３６は、開閉駆動部８の本体フレームに固定されている。また、モータ３６は、開閉駆動部８の右端側に配置されている。このモータ３６は、一方向のみへ回転する。なお、モータ３６は、ブラシレスモータであっても良い。

モータ３６は、モータ２８と同じモータである。すなわち、モータ３６は、モータ２８と同形状かつ同仕様のモータである。モータ２８とモータ３６とは、前後方向において同じ位置に配置されるとともに、上下方向から見たときに対称軸Ｌに対して線対称に配置されている。また、モータ２８とモータ３６とは、上下方向において同じ位置に配置されており、前後方向から見たときに対称軸Ｌを通過する上下方向に平行な対称軸に対して線対称に配置されている。モータ３６の出力軸には、ウォーム３０と同形状のウォーム３８が固定または形成されている。ウォーム３８は、動力伝達機構３７の一部を構成している。

動力伝達機構３７は、減速ギヤ列であり、動力伝達機構２９と同様に構成されている。すなわち、動力伝達機構３７は、ウォーム３０と同形状のウォーム３８に加えて、ギヤ３１と同形状のギヤ３９と、ギヤ３２と同形状のギヤ４０とを備えている。ギヤ３９は、固定軸１８に回転可能に保持されている。また、ギヤ３９は、ピニオン１２と噛み合っている。ギヤ３９には、ピニオン１２と噛み合うスパーギヤと、ギヤ４０と噛み合うスパーギヤとが形成されている。ギヤ４０は、開閉駆動部８の本体フレームに固定される固定軸４１に回転可能に保持されている。固定軸４１は、その軸方向と上下方向とが一致するように本体フレームに固定されている。ギヤ４０には、ギヤ３９と噛み合うスパーギヤと、ウォーム３８と噛み合うウォームホイールとが形成されている。

動力伝達機構２９と動力伝達機構３７とは、前後方向において同じ位置に配置されるとともに、上下方向から見たときに対称軸Ｌに対して線対称に配置されている。すなわち、ギヤ３１とギヤ３９とは、上下方向から見たときに対称軸Ｌに対して線対称に配置され、ギヤ３２とギヤ４０とは、上下方向から見たときに対称軸Ｌに対して線対称に配置されている。また、動力伝達機構２９と動力伝達機構３７とは、上下方向において同じ位置に配置されており、前後方向から見たときに対称軸Ｌを通過する上下方向に平行な対称軸に対して線対称に配置されている。すなわち、ギヤ３１とギヤ３９とは、前後方向から見たときにこの対称軸に対して線対称に配置され、ギヤ３２とギヤ４０とは、前後方向から見たときにこの対称軸に対して線対称に配置されている。

移動機構２２は、カム部材４３と、カム部材４３を直線状にスライドさせるカム駆動機構４４とを備えている。カム駆動機構４４は、モータ４５と、モータ４５の動力をカム部材４３に伝達する動力伝達機構４６とを備えている。すなわち、モータ４５には、動力伝達機構４６を介してカム部材４３が連結されている。カム部材４３は、左右方向へ直線状にスライド可能となっている。すなわち、カム部材４３のスライド方向は、戸３の開閉方向と一致している。

カム部材４３は、平板状に形成されており、その厚さ方向と上下方向とが一致するように配置されている。また、カム部材４３は、ピニオン１１、１２よりも上側に配置されている。このカム部材４３は、左右方向に細長い略長方形状に形成されている。カム部材４３には、噛合い位置１１Ａと解除位置１１Ｂとの間でピニオン１１が移動するように保持部材１３を回動させるとともに、噛合い位置１２Ａと解除位置１２Ｂとの間でピニオン１２が移動するように保持部材１４を回動させるカム溝４３ａが形成されている。

カム溝４３ａは、カム部材４３の右端側に形成されている。また、カム溝４３ａは、左右方向へ直線状に伸びる直線部４３ｂと、直線部４３ｂの左右両端から左右方向の外側に向かうにしたがって奥側へ向かうように傾斜する傾斜部４３ｃと、左右方向における傾斜部４３ｃの外側端（すなわち、奥側端）から左右方向の外側へ伸びる直線状の直線部４３ｄとから構成されている。上述のように、カム溝４３ａには、軸２４、２５が係合している。

本形態では、図４に示すように、軸２４、２５が直線部４３ｂに係合しているときに、ピニオン１１、１２が解除位置１１Ｂ、１２Ｂに配置されるように、カム溝４３ａが形成されている。また、ピニオン１１、１２が解除位置１１Ｂ、１２Ｂにある状態から、カム部材４３が右方向へスライドすると、傾斜部４３ｃおよび直線部４３ｄに沿って軸２４が移動して、図５（Ａ）に示すように、噛合い位置１１Ａへピニオン１１が移動するように固定軸１７を中心に保持部材１３が回動し（すなわち、保持部材１３が反時計方向へ回動し）、その後、噛合い位置１１Ａにピニオン１１が留まるとともに、直線部４３ｂに沿って軸２５が移動して、解除位置１２Ｂにピニオン１２が留まった状態が維持されるように、カム溝４３ａが形成されている。また、ピニオン１１、１２が解除位置１１Ｂ、１２Ｂにある状態から、カム部材４３が左方向へスライドすると、傾斜部４３ｃおよび直線部４３ｄに沿って軸２５が移動して、図５（Ｂ）に示すように、噛合い位置１２Ａへピニオン１２が移動するように固定軸１８を中心に保持部材１４が回動し（すなわち、保持部材１４が時計方向へ回動し）、その後、噛合い位置１２Ａにピニオン１２が留まるとともに、直線部４３ｂに沿って軸２４が移動して、解除位置１１Ｂにピニオン１１が留まった状態が維持されるように、カム溝４３ａが形成されている。また、本形態では、ピニオン１１、１２は、手前側からラック７と噛み合う。

モータ４５は、開閉駆動部８の本体フレームに固定されている。具体的には、モータ４５の出力軸の軸方向が水平方向と平行になるように、かつ、モータ４５の出力軸が右側に突出するように、モータ４５は、開閉駆動部８の本体フレームに固定されている。また、モータ４５は、開閉駆動部８の左端側に配置されている。モータ４５の出力軸には、動力伝達機構４６の一部を構成するウォーム４７が固定または形成されている。

動力伝達機構４６は、ウォーム４７に加えて、カム部材４３の左端側かつ前端側に固定または形成されるラック４８と、ウォーム４７と噛み合うとともにラック４８と噛み合うギヤ４９とを備えている。ラック４８は、ラック４８の長手方向と左右方向とが一致するようにカム部材４３に固定または形成されている。ギヤ４９には、ウォーム４７と噛み合うウォームホイールと、ラック４８と噛み合うピニオンとが形成されている。

移動機構２２では、モータ４５が回転すると、モータ４５の動力が動力伝達機構４６を介してラック４８に伝達され、ラック４８と一緒にカム部材４３が左右方向へスライドする。なお、移動機構２２は、カム部材４３を左右方向へ直線状にスライドさせるためのガイド機構を備えている。

（自動開閉装置の動作）
以上のように構成された自動開閉装置１では、閉じている戸３を開くときには、モータ４５が一方向へ回転して、カム部材４３が右方向へスライドする。カム部材４３が右方向へスライドして停止すると、図５（Ａ）に示すように、噛合い位置１１Ａにピニオン１１が配置され、解除位置１２Ｂにピニオン１２が配置される。この状態で、モータ２８が駆動してピニオン１１が時計方向へ回転すると、戸３が開く開方向へ（すなわち、右方向へ）戸３が移動する。すなわち、本形態では、噛合い位置１１Ａにピニオン１１があり、かつ、解除位置１２Ｂにピニオン１２があるときに、モータ２８が駆動してピニオン１１が回転すると、戸３が開方向へ移動して、戸３が開く。

この状態から、モータ４５が他方向へ回転して、カム部材４３が左方向へスライドすると、図５（Ｂ）に示すように、ピニオン１１が噛合い位置１１Ａから解除位置１１Ｂへ移動し、ピニオン１２が解除位置１２Ｂから噛合い位置１２Ａへ移動する。この状態で、モータ３６が駆動してピニオン１２が反時計方向へ回転すると、戸３が閉じる閉方向へ（すなわち、左方向へ）戸３が移動する。すなわち、本形態では、噛合い位置１２Ａにピニオン１２があり、かつ、解除位置１１Ｂにピニオン１１があるときに、モータ２８が駆動してピニオン１１が回転すると、戸３が閉方向へ移動して、戸３が閉じる。また、戸３の開閉が行われないときには、たとえば、図４に示す位置にカム部材４３が配置されるように、カム部材４３がスライドして停止する。

このように、本形態では、移動機構２２は、保持部材１３、１４を回動させて、噛合い位置１１Ａにピニオン１１がありかつ解除位置１２Ｂにピニオン１２がある第１噛合い状態と、噛合い位置１２Ａにピニオン１２がありかつ解除位置１１Ｂにピニオン１１がある第２噛合い状態と、解除位置１１Ｂにピニオン１１がありかつ解除位置１２Ｂにピニオン１２がある解除状態との３つの状態の切替を行う。すなわち、本形態では、保持部材１３、１４が移動すると、ラック７とピニオン１１とが噛み合いかつラック７とピニオン１２との噛合いが解除される第１噛合い状態と、ラック７とピニオン１２とが噛み合いかつラック７とピニオン１１との噛合いが解除される第２噛合い状態と、ラック７とピニオン１１との噛合いおよびラック７とピニオン１２との噛合いが解除される解除状態とに切り替わる。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、モータ２８によってピニオン１１を回転させることで戸３を開き、モータ３６によってピニオン１２を回転させることで戸３を閉じている。そのため、頻繁に開閉が行われる戸３に、本形態の自動開閉装置１が取り付けられても、１台のモータによって戸３の開閉が行われる場合と比較して、自動開閉装置１に搭載されるモータ２８、３６の寿命を延ばすことが可能になる。したがって、本形態では、頻繁に開閉が行われる戸３に自動開閉装置１が取り付けられても、自動開閉装置１のメンテナンスの頻度を低減させることが可能になる。

本形態では、モータ２８とモータ３６とが上下方向から見たときに対称軸Ｌに対して線対称に配置されるとともに、同様に構成される動力伝達機構２９と動力伝達機構３７とが上下方向から見たときに対称軸Ｌに対して線対称に配置されている。そのため、本形態では、戸３を開くときのピニオン１１の回転方向が戸３を閉じるときのピニオン１２の回転方向と逆方向になっていても、モータ２８のステータ側から見たときのロータの回転方向と、モータ３６のステータ側から見たときのロータの回転方向とを同じ方向にすることができ、上述のように、モータ２８とモータ３６とを同じモータにすることができる。そのため、本形態では、モータ２８とモータ３６とが異なるモータである場合と比較して、自動開閉装置１のコストを低減することが可能になる。また、本形態では、動力伝達機構２９と動力伝達機構３７とが同様に構成されており、動力伝達機構２９の構成部品と動力伝達機構３７の構成部品とが共通になっているため、自動開閉装置１のコストをより低減することが可能になる。

本形態では、開閉駆動部８は、保持部材１３、１４を回動させる移動機構２２を備えている。そのため、本形態では、噛合い位置１１Ａと解除位置１１Ｂとの間でピニオン１１を自動で移動させることが可能になるとともに、噛合い位置１２Ａと解除位置１２Ｂとの間でピニオン１２を自動で移動させることが可能になる。また、本形態では、共通のカム部材４３およびカム駆動機構４４によって、保持部材１３、１４を回動させているため、自動開閉装置１の構成を簡素化することが可能になる。

本形態では、解除位置１１Ｂにピニオン１１が配置され、解除位置１２Ｂにピニオン１２が配置されている解除状態において、ラック７とピニオン１１との噛合いおよびラック７とピニオン１２との噛合いが解除されている。そのため、本形態では、この解除状態において、戸３を手動で開閉しても、モータ２８、３６および動力伝達機構２９、３７に起因する負荷は戸３に作用しない。したがって、本形態では、この解除状態にしておくことで、戸３を手動で開閉する際の負荷を低減することが可能になり、その結果、自動開閉装置１が片引き戸２に取り付けられていても、戸３を手動で容易に開閉することが可能になる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態では、ラック７とピニオン１１とが噛み合いかつラック７とピニオン１２との噛合いが解除された状態で、モータ２８を駆動させてピニオン１１を時計方向へ回転させることで、戸３を開方向へ移動させ、ラック７とピニオン１２とが噛み合いかつラック７とピニオン１１との噛合いが解除された状態で、モータ３６を駆動させてピニオン１２を反時計方向へ回転させることで、戸３を閉方向へ移動させている。この他にもたとえば、ラック７とピニオン１２とが噛み合いかつラック７とピニオン１１との噛合いが解除された状態で、モータ３６を駆動させてピニオン１２を時計方向へ回転させることで、戸３を開方向へ移動させ、ラック７とピニオン１１とが噛み合いかつラック７とピニオン１２との噛合いが解除された状態で、モータ２８を駆動させてピニオン１１を反時計方向へ回転させることで、戸３を閉方向へ移動させても良い。この場合には、ピニオン１２は第１ピニオンとなり、ピニオン１１は第２ピニオンとなり、モータ３６は第１モータとなり、モータ２８は第２モータとなり、動力伝達機構３７は第１動力伝達機構となり、動力伝達機構２９は第２動力伝達機構となる。

上述した形態では、モータ２８の出力軸にウォーム３０が固定または形成され、モータ３６の出力軸にウォーム３８が固定または形成されている。この他にもたとえば、モータ２８、３６の出力軸にスパーギヤ（平歯車）が固定されても良い。この場合には、ラック７とピニオン１１とが常時、噛み合うとともに、ラック７とピニオン１２とが常時、噛み合っていても良い。ただし、ピニオン１１およびピニオン１２が常時、ラック７と噛み合っている場合と比較して、上述した形態のように、ピニオン１１、１２が解除位置１１Ｂ、１２Ｂへ移動可能になっている場合には、戸３を開く際のモータ２８の負荷および戸３を閉じる際のモータ３６の負荷を軽減することが可能になるため、モータ２８、３６の寿命を効果的に延ばすことが可能になる。なお、この場合には、移動機構２２が不要となる。

また、ピニオン１１およびピニオン１２が常時、ラック７と噛み合っている場合には、モータ３６の動力のモータ２８側への伝達を遮断する第１動力遮断機構を動力伝達機構２９が備えるとともに、モータ２８の動力のモータ３６側への伝達を遮断する第２動力遮断機構を動力伝達機構３７が備えていても良い。この場合には、たとえば、ピニオン１１、ギヤ３１またはギヤ３２のいずれかに、モータ２８からピニオン１１に向かう方向の動力の伝達は行うが、ピニオン１１からモータ２８へ向かう方向の動力の伝達を遮断するワンウェイクラッチが内蔵されるとともに、ピニオン１２、ギヤ３９またはギヤ４０のいずれかに、モータ３６からピニオン１２に向かう方向の動力の伝達は行うが、ピニオン１２からモータ３６へ向かう方向の動力の伝達を遮断するワンウェイクラッチが内蔵されれば良い。この場合であっても、戸３を開く際のモータ２８の負荷および戸３を閉じる際のモータ３６の負荷を軽減することが可能になるため、モータ２８、３６の寿命を効果的に延ばすことが可能になる。なお、この場合にも、移動機構２２が不要となる。

上述した形態では、モータ２８、３６は、その出力軸が左右方向の内側へ突出するように配置されている。この他にもたとえば、モータ２８、３６は、その出力軸が左右方向の外側へ突出するように配置されても良い。また、上述した形態では、モータ２８とモータ３６とが同じモータであるが、モータ２８とモータ３６とが異なるモータであっても良い。また、上述した形態では、動力伝達機構２９と動力伝達機構３７とが同様に構成されており、動力伝達機構２９の構成部品と動力伝達機構３７の構成部品とが同じであるが、動力伝達機構２９の構成部品と動力伝達機構３７の構成部品とが異なっていても良い。また、上述した形態では、モータ２８とモータ３６とは上下方向から見たときに対称軸Ｌに対して線対称に配置されているが、モータ２８とモータ３６とは上下方向から見たときに対称軸Ｌに対して線対称に配置されていなくても良い。また、上述した形態では、動力伝達機構２９と動力伝達機構３７とは上下方向から見たときに対称軸Ｌに対して線対称に配置されているが、動力伝達機構２９と動力伝達機構３７とは上下方向から見たときに対称軸Ｌに対して線対称に配置されていなくても良い。

上述した形態では、保持部材１３が固定軸１７を中心に回動することで噛合い位置１１Ａと解除位置１１Ｂとの間をピニオン１１が移動し、保持部材１４が固定軸１８を中心に回動することで噛合い位置１２Ａと解除位置１２Ｂとの間をピニオン１２が移動する。この他にもたとえば、保持部材１３が直線的に移動することで噛合い位置１１Ａと解除位置１１Ｂとの間をピニオン１１が移動し、保持部材１４が直線的に移動することで噛合い位置１２Ａと解除位置１２Ｂとの間をピニオン１２が移動するように、移動機構２２が構成されても良い。また、上述した形態では、ピニオン１１は、保持部材１３に回転可能に保持され、ピニオン１２は、保持部材１３と別体で形成される保持部材１４に回転可能に保持されているが、ピニオン１１およびピニオン１２が共通の保持部材に回転可能に保持されても良い。

上述した形態では、移動機構２２は、カム部材４３をスライドさせる駆動源として、モータ４５を備えている。この他にもたとえば、移動機構２２は、モータ４５に代えて、カム部材４３をスライドさせるソレノイド等の他の駆動源を備えていても良い。また、移動機構２２は、カム部材４３をスライドさせる駆動源を備えていなくても良い。この場合には、カム部材４３を手動でスライドさせれば良い。また、上述した形態では、開閉駆動部８は、移動機構２２を備えているが、開閉駆動部８は、移動機構２２を備えていなくても良い。この場合には、噛合い位置１１Ａ、１２Ａと解除位置１１Ｂ、１２Ｂとの間でピニオン１１、１２が移動するように保持部材１３、１４を手動で回動させれば良い。

上述した形態では、カム部材４３にカム溝４３ａが形成され、カム溝４３ａに係合する軸２４、２５が保持部材１３、１４に設けられている。この他にもたとえば、保持部材１３、１４にカム溝が形成され、このカム溝に係合する軸がカム部材４３に設けられても良い。また、上述した形態では、共通のカム部材４３およびカム駆動機構４４によって、保持部材１３、１４を回動させているが、保持部材１３を回動させるカム部材およびカム駆動機構と、保持部材１４を回動させるカム部材およびカム機構とが別個に設けられても良い。

上述した形態では、開閉駆動部８は、ラック７と噛み合うとともにモータ２８に連結される１個のピニオン１１を備えているが、開閉駆動部８は、ラック７と噛み合うとともにモータ２８に連結される２個以上のピニオンを備えていても良い。同様に、上述した形態では、開閉駆動部８は、ラック７と噛み合うとともにモータ３６に連結される１個のピニオン１２を備えているが、開閉駆動部８は、ラック７と噛み合うとともにモータ３６に連結される２個以上のピニオンを備えていても良い。

また、上述した形態では、開閉駆動部８は、２個のピニオン１１、１２を備えているが、開閉駆動部８が備えるピニオンは１個であっても良い。この場合には、たとえば、ギヤ３１およびギヤ３９がこのピニオンに噛み合えば良い。また、この場合には、モータ３６の動力のモータ２８側への伝達を遮断する第１動力遮断機構を動力伝達機構２９が備えるとともに、モータ２８の動力のモータ３６側への伝達を遮断する第２動力遮断機構を動力伝達機構３７が備えていれば良い。たとえば、ギヤ３１またはギヤ３２のいずれかに、モータ２８からこのピニオンに向かう方向の動力の伝達は行うが、このピニオンからモータ２８へ向かう方向の動力の伝達を遮断するワンウェイクラッチが内蔵されるとともに、ギヤ３９またはギヤ４０のいずれかに、モータ３６からこのピニオンに向かう方向の動力の伝達は行うが、このピニオンからモータ３６へ向かう方向の動力の伝達を遮断するワンウェイクラッチが内蔵されれば良い。この場合には、モータ２８が駆動してこのピニオンが時計方向へ回転すると、戸３が開方向へ移動し、モータ３６が駆動してこのピニオンが反時計方向へ回転すると、戸３が閉方向へ移動する。

この場合であっても、モータ２８によってこのピニオンを回転させることで戸３を開き、モータ３６によってこのピニオンを回転させることで戸３を閉じることができるため、上述した形態と同様に、頻繁に開閉が行われる戸３に自動開閉装置１が取り付けられても、自動開閉装置１に搭載されるモータ２８、３６の寿命を延ばすことが可能になり、その結果、自動開閉装置１のメンテナンスの頻度を低減させることが可能になる。また、この場合には、戸３を開く際のモータ２８の負荷および戸３を閉じる際のモータ３６の負荷を軽減することが可能になるため、モータ２８、３６の寿命を効果的に延ばすことが可能になる。なお、開閉駆動部８が備えるピニオンが１個である場合には、モータ２８、３６の出力軸にスパーギヤが固定されても良い。また、開閉駆動部８が備えるピニオンが１個である場合には、移動機構２２が不要となる。

上述した形態では、片引き戸２に自動開閉装置１が取り付けられている。この他にもたとえば、外戸および内戸の両方が開閉可能な引き違い戸の外戸および内戸のそれぞれに自動開閉装置１が取り付けられても良い。また、２枚の戸が開閉可能な両開き戸の２枚の戸のそれぞれに自動開閉装置１が取り付けられても良い。すなわち、２枚建の戸のそれぞれに自動開閉装置１が取り付けられても良い。また、３枚建以上の戸のそれぞれに自動開閉装置１が取り付けられても良い。また、上述した形態では、水平方向に開閉する片引き戸２に自動開閉装置１が取り付けられているが、上下方向に開閉する片引き戸に自動開閉装置１が取り付けられても良い。また、上述した形態では、戸３を自動で開閉する自動開閉装置１を例に本発明にかかる建具の自動開閉装置の実施例を説明しているが、本発明が適用される建具の自動開閉装置は、窓、網戸あるいは雨戸等の戸３以外の建具を自動で開閉するものであっても良い。たとえば、本発明が適用される建具の自動開閉装置は、片引きの窓、網戸あるいは雨戸等の戸３以外の建具を自動で開閉するものであっても良い。

１ 自動開閉装置（建具の自動開閉装置）
３ 戸（建具）
７ ラック
１１ ピニオン（第１ピニオン）
１１Ａ 噛合い位置（第１噛合い位置）
１１Ｂ 解除位置（第１解除位置）
１２ ピニオン（第２ピニオン）
１２Ａ 噛合い位置（第２噛合い位置）
１２Ｂ 解除位置（第２解除位置）
１３ 保持部材（第１保持部材）
１４ 保持部材（第２保持部材）
２２ 移動機構
２４ 軸（第１カムフォロア）
２５ 軸（第２カムフォロア）
２８ モータ（第１モータ）
２９ 動力伝達機構（第１動力伝達機構）
３６ モータ（第２モータ）
３７ 動力伝達機構（第２動力伝達機構）
４３ カム部材
４３ａ カム溝
４４ カム駆動機構
Ｌ 対称軸

Claims (7)

1. 開閉可能な建具に固定されるラックと、前記ラックと噛み合う第１ピニオンおよび第２ピニオンと、前記第１ピニオンが連結される第１モータと、前記第２ピニオンが連結される第２モータとを備え、
   前記第１モータが駆動して前記第１ピニオンが回転すると、前記建具が開く開方向へ前記建具が移動し、前記第２モータが駆動して前記第２ピニオンが回転すると、前記建具が閉じる閉方向へ前記建具が移動することを特徴とする建具の自動開閉装置。
2. 前記第１ピニオンは、前記ラックと前記第１ピニオンとが噛み合う第１噛合い位置と前記ラックと前記第１ピニオンとの噛合いが解除される第１解除位置との間で移動可能となっており、
   前記第２ピニオンは、前記ラックと前記第２ピニオンとが噛み合う第２噛合い位置と前記ラックと前記第２ピニオンとの噛合いが解除される第２解除位置との間で移動可能となっており、
   前記第１噛合い位置に前記第１ピニオンがあり、かつ、前記第２解除位置に前記第２ピニオンがあるときに前記第１モータが駆動して前記第１ピニオンが回転すると、前記建具が前記開方向へ移動し、
   前記第２噛合い位置に前記第２ピニオンがあり、かつ、前記第１解除位置に前記第１ピニオンがあるときに前記第２モータが駆動して前記第２ピニオンが回転すると、前記建具が前記閉方向へ移動することを特徴とする請求項１記載の建具の自動開閉装置。
3. 前記第１モータの動力を前記第１ピニオンに伝達する第１動力伝達機構と、前記第１伝達機構と同様に構成され前記第２モータの動力を前記第２ピニオンに伝達する第２動力伝達機構とを備え、
   前記第１ピニオンおよび前記第２ピニオンの回転の軸方向から見たときに、前記建具の表面に直交する所定の対称軸に対して、前記第１モータと前記第２モータとが線対称に配置されるとともに、前記第１動力伝達機構と前記第２動力伝達機構とが線対称に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の建具の自動開閉装置。
4. 前記第１ピニオンを回転可能に保持する第１保持部材と、前記第２ピニオンを回転可能に保持する第２保持部材と、前記第１保持部材と前記第２保持部材とを移動させる移動機構とを備え、
   前記移動機構は、前記第１保持部材と前記第２保持部材とを移動させて、前記第１噛合い位置に前記第１ピニオンがありかつ前記第２解除位置に前記第２ピニオンがある第１噛合い状態と、前記第２噛合い位置に前記第２ピニオンがありかつ前記第１解除位置に前記第１ピニオンがある第２噛合い状態と、前記第１解除位置に前記第１ピニオンがありかつ前記第２解除位置に前記第２ピニオンがある解除状態との３つの状態の切替を行うことを特徴とする請求項２記載の建具の自動開閉装置。
5. 前記移動機構は、前記第１噛合い位置と前記第１解除位置との間で前記第１ピニオンが移動するように前記第１保持部材を回動させるとともに、前記第２噛合い位置と前記第２解除位置との間で前記第２ピニオンが移動するように前記第２保持部材を回動させるためのカム溝が形成されるカム部材と、前記カム部材を直線状にスライドさせるカム駆動機構とを備え、
   前記第１保持部材は、前記カム溝に係合する第１カムフォロアを備え、
   前記第２保持部材は、前記カム溝に係合する第２カムフォロアを備えることを特徴とする請求項４記載の建具の自動開閉装置。
6. 開閉可能な建具に固定されるラックと、前記ラックと噛み合うピニオンと、前記ピニオンが連結される第１モータおよび第２モータとを備え、
   前記第１モータが駆動して前記ピニオンが一方向へ回転すると、前記建具が開く開方向へ前記建具が移動し、前記第２モータが駆動して前記ピニオンが他方向へ回転すると、前記建具が閉じる閉方向へ前記建具が移動することを特徴とする建具の自動開閉装置。
7. 前記第１モータの動力を前記ピニオンに伝達する第１動力伝達機構と、前記第２モータの動力を前記ピニオンに伝達する第２動力伝達機構とを備え、
   前記第１動力伝達機構は、前記第２モータの動力の前記第１モータ側への伝達を遮断する第１動力遮断機構を備え、
   前記第２動力伝達機構は、前記第１モータの動力の前記第２モータ側への伝達を遮断する第２動力遮断機構を備えることを特徴とする請求項６記載の建具の自動開閉装置。

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