JP2022020354A - ドア駆動装置、およびドアシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ドアの駆動を安定的に行うことのできるドア駆動装置、およびこれを備えるドアシステムを提供する。【解決手段】回転して開閉するドアの回転軸から離れた位置において前記ドアに配置される移動部と、地面または天井において前記移動部の弧状の移動経路に沿って配置されるベース部と、を有し、前記ベース部と前記移動部との間で生じた力を用いて、前記移動部を移動させることにより、前記ドアの開閉の少なくとも一方を実現させる、ドア駆動装置とする。【選択図】図１

Description

本発明は、ドア駆動装置およびこれを用いたドアシステムに関する。

従来、ドアの開閉に用いられるドア駆動装置が知られている。例えば特許文献１には、次のようなドア駆動装置が開示されている。

特許文献１のドア駆動装置は、開放側駆動装置と、閉鎖側駆動装置と、ドア保持補助装置と、を有する。上記開放側駆動装置は、回転軸を軸として開閉するドアの下部に当接する位置であって、ドアの開放側壁面近傍の位置に設置される。上記閉鎖側駆動装置は、ドアの閉鎖側壁面近傍かつドアが出入り口を閉鎖できる位置に設置される。ドアの下部には、開放側駆動装置および閉鎖側駆動装置でドアを保持するためのドア保持補助装置を設置する。

特開２００１－２５４５６８号公報

上記特許文献１のドア駆動装置では、ドアを開ける場合、閉鎖側駆動装置が保持装置を非通電状態としてドアの保持を解除し、押し出し装置によってドアを開放側駆動装置へ向かって押し出す。開放側駆動装置は、保持装置に通電することにより保持装置の保持面を磁石化し、金属体であるドア保持補助装置との引き付け合いによりドアを保持する。ドアを閉める場合も同様の動作となる。

しかしながら上記のドア駆動装置では、ドアの状況によっては、ドアを押し出しても保持装置とドア保持補助装置との引き付け合いが生じる位置までドアを移動させ難くなる可能性もあり、その場合はドアの開閉に不具合が生じる。また、上記特許文献１は、住宅などの屋内のドアの駆動に適しており、例えば屋外の重量の大きな門扉の駆動には適していない問題もある。

本発明は上記問題点に鑑み、小さい力でドアの駆動を安定的に行うことが容易となるドア駆動装置、およびこれを備えるドアシステムを提供することを目的とする。

本発明に係るドア駆動装置は、回転して開閉するドアの回転軸から離れた位置において前記ドアに配置される移動部と、地面または天井において前記移動部の弧状の移動経路に沿って配置されるベース部と、を有し、前記ベース部と前記移動部との間で生じた力を用いて、前記移動部を移動させることにより、前記ドアの開閉の少なくとも一方を実現させる構成とする。なおここでの「地面」は、ベース部が配置可能であってドアの下側に位置するものであり、その具体的形態は特に限定されず、建築物の床面等も含む概念である。また「天井」は、ベース部が配置可能であってドアの上側に位置するものであり、その具体的形態は特に限定されない。

本構成によれば、移動部の移動経路に沿ったベース部と移動部との間で生じた力を利用してドアを駆動するため、ドアの駆動を安定的に行うことが容易となる。また更に、移動部をドアの回転軸から離れた位置に配置してドアの駆動に必要な力のモーメントを抑え、小さい力でドアの駆動を行うことが容易となる。

また、上記構成において、前記ベース部は、前記弧状に延びる隙間を有し、前記移動部は、前記隙間に嵌ったまま移動するように当該隙間に向けて突出する突出部を有し、前記ベース部と前記突出部との間で生じた力を用いて移動する構成としてもよい。本構成によれば、駆動源として回転モータやリニアモータ等を容易に適用することができ、また、突出部を常時隙間に嵌ったままとして異物の衝突等から保護することが可能となる。

また、上記構成において、前記移動部は回転モータを有し、前記突出部は、前記回転モータの出力軸を有し、前記回転モータが発生させる駆動力により、前記移動部を移動させる構成としてもよい。

また、上記構成において、前記出力軸は、鉛直方向に延び、前記突出部は、前記出力軸に固定される歯車を有し、前記ベース部の前記弧状に延びる面には、前記歯車と噛み合う歯が形成され、前記歯は、前記鉛直方向に沿って切られている構成としてもよい。

また、上記構成において、前記ベース部は、前記弧状に延びる凸部を有し、前記移動部は、前記凸部に嵌ったまま移動する凹部を有し、前記凸部と前記凹部との間で生じた力を用いて移動する構成としてもよい。

また、上記構成において、前記ベース部に設けられる固定子および前記移動部に設けられる可動子を有するリニアモータを備え、前記リニアモータが発生させる駆動力により、前記移動部を移動させる構成としてもよい。

また、本発明に係るドアシステムは、上記いずれかの構成のドア駆動装置と、前記移動部が配置されるドアと、を備える構成とする。また、当該ドアシステムにおいて、前記移動部は、前記ドアにおける回転軸とは反対側の端部に配置される構成としてもよい。本構成によれば、ドアの駆動に必要な力のモーメントを極力抑え、小さい力でドアの駆動を行うことが可能となる。

本発明に係るドア駆動装置によれば、小さい力でドアの駆動を安定的に行うことが容易となる。また本発明に係るドアシステムによれば、当該ドア駆動装置の利点を享受することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係るドアシステムの全体構成を示す正面図である。 図１に示すドアシステムを上方から視た平面図である。 図１におけるドア駆動装置の要部拡大図である。 歯部材の一部構成を示す模式的な斜視図である。 ドア駆動装置の変形例を示す要部拡大斜視図である。 ウォームとウォームホイールとの噛み合いを要部的かつ模式的に示す図である。 本発明の第２実施形態に係るドアシステムの全体構成を示す斜視図である。 図７に示すドア駆動装置の要部拡大断面図である。 本発明の第３実施形態に係るドアシステムの構成を示す斜視図である。

以下、本発明の例示的な実施形態について各図面を参照しながら説明する。なお、以下、上下方向は鉛直方向と一致し、図面において、上方をＺ１、下方をＺ２として図示する。また、水平方向は、上下方向（鉛直方向）と直交する。

＜第１実施形態＞
＜＜ドアシステムの全体構成＞＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るドアシステムの全体構成を示す正面図である。なお、図１は、ドアが閉まった状態を示す。

図１に示すドアシステム１０は、屋外に設置される。例えば、ドアシステム１０は、住宅や工場などが配置される敷地の出入り口として設置される。

図１に示すように、ドアシステム１０は、ドア１と、丁番２Ａ，２Ｂと、支柱３Ａ，３Ｂと、制御ボックス４と、ドア駆動装置５と、を備えている。

ドア１は、正面視で水平方向および上下方向に延びる略四角形状を有する門扉であり、鋼製パイプ１１と、金網１２と、を有する。鋼製パイプ１１は、正面視で四角形環状を有し、内部に空洞を有する管状部材である。金網１２は、金属製のメッシュであり、その周囲を鋼製パイプ１１が取り囲む。

丁番２Ａ，２Ｂは、上下に配置され、鋼製パイプ１１の水平方向一端部と、地面に設置される支柱３Ａとの間を接続する。これにより、ドア１は、支柱３Ａに対して上下方向に延びる回転軸Ｊ周りに回転可能に支持される。すなわち、ドア１は、回転軸Ｊ周りに回転して開閉可能である。ドア１は、図１において、紙面奥側に回転することで開く。

制御ボックス４は制御装置４０を内蔵する箱であり、支柱３Ａに取り付けられる。制御装置４０は、後述する移動部５１を駆動制御する。支柱３Ｂは、閉まった状態のドア１に対して、鋼製パイプ１１の水平方向他方側端部と水平方向に対向して地面に設置される。閉まった状態のドア１と支柱３Ｂにより侵入者の侵入が防止される。なお、後述する図２に示すように、支柱３Ａの水平方向一方側には塀１２Ａが設置され、支柱３Ｂの水平方向他方側には塀１２Ｂが設置される。

ドア駆動装置５は、移動部５１と、ベース部５２と、を有する。移動部５１は、鋼製パイプ１１の下方かつ水平方向他方側の端部に固定される。ベース部５２は、地面に埋設されるコンクリート土間１０１の内部に設置される。移動部５１とベース部５２との間で生じる力により移動部５１が移動し、ドア１が開閉駆動される。移動部５１とベース部５２の詳細については後述する。なお、支柱３Ａ，３Ｂは、コンクリート土間１０１に固定される。

＜＜ドア駆動装置の構成＞＞
図２は、ドアシステム１０を上方から視た平面図である。図３は、図１におけるドア駆動装置５の要部拡大図である。

移動部５１は、固定アングル５１１と、回転モータ５１２と、歯車５１３と、を有する。固定アングル５１１（図１）は、略Ｌ字状の例えば鋼製の部材であり、鋼製パイプ１１の下方かつ水平方向他方側の端部に固定される。

回転モータ５１２は、固定アングル５１１に固定される。図３に示すように、回転モータ５１２は、本体部５１２Ａと、出力軸（シャフト）５１２Ｂと、を有する。本体部５１２Ａは、固定アングル５１１に固定され、不図示のロータやステータなどを内蔵する。出力軸５１２Ｂは、本体部５１２Ａから突出する棒状部材である。本体部５１２Ａが固定アングル５１１に固定された状態で、出力軸５１２Ｂは上下方向（鉛直方向）に延び、下方へ向けて突出する。なお、固定アングル５１１および回転モータ５１２は、その一部が鋼製パイプ１１に内蔵、他の一部が鋼製パイプ１１の外部に配置されてもよいし、その全部が鋼製パイプ１１に内蔵または外付けであってもよい。

歯車５１３は、出力軸５１２Ｂの先端部に固定される。歯車５１３は、平歯車であり、出力軸５１２Ｂの延びる方向と平行に切られた歯を有する。回転モータ５１２により、出力軸５１２Ｂとともに歯車５１３が上下方向に延びる回転軸Ｃ１周りに回転駆動される。

また、図３に示すように、ベース部５２は、ベースアングル５２１，５２２を有する。ベースアングル５２１，５２２は、ともに図２に示すように回転軸Ｊ周りの弧状に延びて形成される。ベースアングル５２２は、ベースアングル５２１よりも回転軸Ｊに対する径方向内側に配置される。なお、以下、「径方向」とは、回転軸Ｊに対する径方向であるとする。

ベースアングル５２１は、弧状に延びる方向の各接線に垂直な各断面において略Ｌ字状を有し、図３に示すように天板部５２１Ａと、側板部５２１Ｂと、を一体的に有する。天板部５２１Ａ（図２）は、水平面に平行に配置され、その天面（上面）が地表に露出している。側板部５２１Ｂは、天板部５２１Ａの径方向外側端部から下方へ突出して形成される。ここで、コンクリート土間１０１は、上記弧状に延びる溝部１０１Ａを有する。溝部１０１Ａは、地表に向けて開口している。天板部５２１Ａおよび側板部５２１Ｂそれぞれの径方向外端面は、溝部１０１Ａの径方向外端面に固定される。

ベースアングル５２２は、弧状に延びる方向の各接線に垂直な各断面において略Ｌ字状を有し、図３に示すように天板部５２２Ａと、側板部５２２Ｂと、を一体的に有する。天板部５２２Ａ（図２）は、水平面に平行に配置され、その天面（上面）が地表に露出している。側板部５２２Ｂは、天板部５２２Ａの径方向内側端部から下方へ突出して形成される。天板部５２２Ａおよび側板部５２２Ｂそれぞれの径方向内端面は、溝部１０１Ａの径方向内端面に固定される。

このように、ベースアングル５２１，５２２は、溝部１０１Ａ内部にてコンクリート土間１０１に固定される。この固定された状態で、ベースアングル５２１，５２２は、径方向に対向する。ベースアングル５２１と５２２の間には、隙間ＳＰ（図３）が形成される。隙間ＳＰは、天板部５２１Ａと５２２Ａとの間の空間と、側板部５２１Ｂと５２２Ｂとの間の空間とからなる。すなわち、ベース部５２は、弧状に延びる隙間ＳＰを有する。

出力軸５１２Ｂは、隙間ＳＰ内部に向けて突出する。歯車５１３は、隙間ＳＰ内部に配置される。ベース部５２は、歯部材５２３をさらに有する。歯部材５２３は、弧状に延びて形成され、側板部５２１Ｂの径方向内側側面に固定される。図４は、歯部材５２３の一部構成を示す模式的な斜視図である。歯部材５２３は、上下方向（鉛直方向）に平行に切られた歯５２３Ａを有する。歯５２３Ａは、歯部材５２３の弧状に延びる方向に配列される。歯５２３Ａは、歯車５１３と噛み合う。すなわち、ベース部５２の弧状に延びる面には、歯車５１３と噛み合う歯５２３Ａが形成され、歯５２３Ａは、鉛直方向に沿って切られている。なお、歯車５１３の歯と歯部材５２３の歯は、斜歯であってもよい。

回転モータ５１２により歯車５１３が回転駆動されると、歯車５１３は歯５２３Ａとの噛み合いによって回転しながら歯部材５２３に対して弧状に移動する。従って、移動部５１が弧状に移動する。すなわち、突出部ＴＳ（図３）が出力軸５１２Ｂと歯車５１３とからなるとすると、移動部５１は、隙間ＳＰに嵌ったまま移動するように隙間ＳＰに向けて突出する突出部ＴＳを有し、ベース部５２と突出部ＴＳとの間で生じた力を用いて移動する。

歯車５１３が正転すると、移動部５１とともにドア１が図２で示す開方向ＯＰに移動し、ドア１が開く。また、歯車５１３が逆転すると、移動部５１とともにドア１が図２で示す閉方向ＣＬに移動し、ドア１が閉まる。なお、図２では、一例として実線で示したドア１が閉状態であり、破線で示したドア１が開状態である。すなわち、この場合、ドア１は、回転軸Ｊ周りに９０度の可動域を有する。

このように、本実施形態のドア駆動装置５は、ドア１の回転軸Ｊから離れた位置においてドア１に配置される移動部５１と、地面において移動部５１の弧状の移動経路に沿って配置されるベース部５２と、を有し、ベース部５２と移動部５１との間で生じた力を用いて、移動部５１を移動させることにより、ドア１の開閉を実現している。これにより、ドア１の開閉時にベース部５２と移動部５１との間に生じる力を常時用いて移動部５１を移動させるので、ドア１を安定的に開閉することができる。

本実施形態では、移動部５１は、ドア１における回転軸Ｊとは反対側の端部に配置されている。このように移動部５１をドア１の回転軸Ｊから最も離れた位置に配置することで、ドア１の駆動に必要な力のモーメントを極力抑え、出来るだけ小さい力でドア１の駆動を行うことが可能である。

なお、ベース部５２は、地面の代わりに、地面と上下方向に対向する天井に設置されていてもよい。この場合、ベース部５２は、上下方向を逆とする。また、移動部５１は、上下方向を逆とし、鋼製パイプ１１の上方かつ水平方向他方側の端部に配置する。また、歯部材５２３は、側板部５２１Ｂの代わりに、側板部５２２Ｂに固定されていてもよい。

＜＜制御装置による制御＞＞
次に、制御ボックス４に内蔵される制御装置４０によるドアシステム１０の制御について説明する。図１および図２には、太い破線にて制御装置４０に関する配線を示す。制御装置４０には、電源ラインＰＬにより電源が供給される。電源ラインＰＬは、地面に埋設された部分からコンクリート土間１０１内部および支柱３Ａ内部を引き回されて制御装置４０に接続される。

また、制御装置４０は、信号ラインＳＬにより安全センサ６（図２）との間で信号の通信を行う。図２に示すように、安全センサ６は、送信部６Ａと受信部６Ｂとからなる。送信部６Ａから赤外線などの信号を受信部６Ｂに向けて送信する。例えば、人などの物体が送信部６Ａと受信部６Ｂとの間に位置する場合、送信部６Ａから送信した信号が上記物体により遮られて、受信部６Ｂには受信されない。これにより、安全センサ６は、物体を検知することができる。なお、送信部６Ａから受信部６Ｂへ信号を送信する経路ＳＳ（図２）は、上方視においてドア１の移動経路と重なる。信号ラインＳＬは、地面に埋設された部分からコンクリート土間１０１内部および支柱３Ａ内部を引き回されて制御装置４０に接続される。

また、駆動ラインＤＬにより制御装置４０は駆動信号を回転モータ５１２に供給する。駆動ラインＤＬは、制御装置４０に接続される端部から支柱３Ａ内部を引き回され、丁番２Ａを介して鋼製パイプ１１の空洞内部を引き回され、回転モータ５１２に接続される。

制御装置４０は、不図示のリモコン装置から開信号または閉信号を受けることが可能である。制御装置４０は、リモコン装置から開信号を受けると、回転モータ５１２に正転させる駆動信号を送信し、移動部５１およびドア１を開方向ＯＰ（図２）に移動させる。一方、制御装置４０は、リモコン装置から閉信号を受けると、回転モータ５１２に逆転させる駆動信号を送信し、移動部５１およびドア１を閉方向ＣＬに移動させる。これにより、リモコン装置によりドア１を遠隔操作で開閉させることができる。

なお、制御装置４０は、開信号または閉信号を受けた場合に、安全センサ６からの信号により物体が検知されていると判断した場合は、回転モータ５１２を回転駆動させない。これにより、ドア１が物体に衝突することを回避できる。

＜＜ドア駆動装置の変形例＞＞
図５は、ドア駆動装置５の変形例を示す要部拡大斜視図である。図５に示す変形例における移動部５１は、回転モータ５１２と、ウォーム５１４と、ウォームホイール５１５と、平歯車５１６，５１７と、シャフト５１８と、を有する。図６には、ウォーム５１４とウォームホイール５１５との噛み合いを要部的かつ模式的に示す。

回転モータ５１２は、本体部５１２Ａと、本体部５１２Ａから下方へ向けて突出する出力軸５１２Ｂと、を有する。ウォーム５１４は、ねじ状の歯車であり、出力軸５１２Ｂの先端部に固定される。ウォームホイール５１５は、ウォーム５１４に噛み合う斜歯歯車である。平歯車５１６，５１７とウォームホイール５１５は、水平方向に延びるシャフト５１８によって接続される。平歯車５１６，５１７は、それぞれウォームホイール５１５の水平方向他方側、一方側に配置される。平歯車５１６，５１７の歯は、シャフト５１８が延びる方向と平行に切られている。

一方、ベース部５２は、ベースアングル５２１，５２２を有する。ベースアングル５２１，５２２の構成は、基本的に先述した実施形態のものと同様であるが、本実施形態では、側板部５２１Ｂ，５２２Ｂのそれぞれの下面に歯Ｇ１，Ｇ２が形成される。歯Ｇ１，Ｇ２は、水平方向に切られ、ベースアングル５２１，５２２が延びる弧状に配列される。

このような構成によれば、回転モータ５１２により出力軸５１２Ｂおよびウォーム５１４が回転駆動されると、ウォームホイール５１５の歯が送られてウォームホイール５１５とともに平歯車５１６，５１７がシャフト５１８の軸周りに回転駆動される。平歯車５１６，５１７は、それぞれ歯Ｇ１，Ｇ２と噛み合うので、移動部５１は弧状の移動経路に沿って移動する。このような変形例であっても、ドア１を安定的に開閉駆動させることができる。

＜第２実施形態＞
＜＜ドアシステムの全体構成＞＞
図７は、本発明の第２実施形態に係るドアシステム１５の全体構成を示す斜視図である。図７に示すドアシステム１５は、住宅やビルなどの建物の屋内に配置される。なお、図７は、屋内の部屋側から視た図である。

ドアシステム１５は、ドア２１と、丁番２２Ａ～２２Ｃと、制御装置２３と、ドア駆動装置２４と、安全センサ２５，２６と、を有する。

ドア２１の水平方向一方側端部は、上下方向に配列される丁番２２Ａ～２２Ｃにより建物に接続される。これにより、ドア２１は、上下方向に延びる回転軸Ｊ周りに回転し、開方向ＯＰおよび閉方向ＣＬの両方に移動することができる。ドア２１は、閉状態では建物の壁Ｗに設けられる開口部３０に収容される。

制御装置２３は、壁Ｗの内側（部屋側）と外側の両方から操作できる手動スイッチ（不図示）を有し、後述するドア駆動装置２４を制御する。上記手動スイッチにより、ドア２１の開閉を操作できる。

ドア駆動装置２４は、移動部２４１と、ベース部２４２と、を有し、ドア２１を開閉駆動する。ドア駆動装置２４の詳細については後述する。

安全センサ２５は、ドア２１の内側面に設置され、安全センサ２５の下方に位置する人などの物体を検知する。安全センサ２６は、部屋の天井に埋設されるセンサであり、安全センサ２６の下方に位置する物体を検知する。なお、安全センサ２５，２６について、いずれか一方の設置を省略してもよい。

＜＜ドア駆動装置の構成＞＞
図８は、ドア駆動装置２４の要部拡大断面図である。なお、図８は、回転軸Ｊ周りの弧状の接線に垂直な方向の切断面で切断した状態の図である。

移動部２４１は、ドア２１の下面における水平方向他方側の端部に配置される。移動部２４１は、回転軸Ｊ周りの弧状に沿って延び、上記弧状の各接線に垂直な各断面での断面視において下方に開いた略コ字状を有する。移動部２４１は、上記断面視で下方に開いた略コ字状の基部２４１Ａと、基部２４１Ａに固定される永久磁石２４１Ｂ，２４１Ｃと、を有する。基部２４１Ａは、上方に向かって凹む凹部２４１Ａ１を有する。永久磁石２４１Ｂ，２４１Ｃは、それぞれ凹部２４１Ａ１の径方向内側側面、径方向外側側面に固定される。凹部２４１１は、永久磁石２４１Ｂ，２４１Ｃに径方向に挟まれて形成される。

一方、ベース部２４２は、基台部２４２Ａと、ベース凸部２４２Ｂと、を一体的に有する。図７に示すように、ベース部２４２は、回転軸Ｊ周りの弧状に沿って延びる。基台部２４２Ａは、水平面に平行に配置される。ベース凸部２４２Ｂは、基台部２４２Ａの径方向中央部から上方へ向かって突出する

ベース部２４２は、電磁石２４２Ｃ，２４２Ｄをさらに有する。電磁石２４２Ｃ，２４２Ｄはそれぞれ、弧状に延びるベース凸部２４２Ｂの径方向内側側面、外側側面に沿って固定される。電磁石２４２Ｃ，２４２Ｄは、駆動コイルを有し、当該駆動コイルに電流を流すことで磁界を発生させる。図８に示す例では、ベース部２４２は、ベニヤ下地４２上に設置され、かつフローリング４１に埋設される。

ベース凸部２４２Ｂと電磁石２４２Ｃ，２４２Ｄとからなり弧状に延びる凸部ＴＳ２は、凹部２４１１に嵌合する。その状態で、永久磁石２４１Ｂと電磁石２４２Ｃとが、永久磁石２４１Ｃと電磁石２４２Ｄとが、それぞれ径方向に隙間を介して対向する。また、凸部ＴＳ２と凹部２４１１との間には、上下方向に隙間が形成される。

永久磁石２４１Ｂは、径方向外側にＮ極とＳ極の一方の磁極を有し、永久磁石２４１Ｃは、径方向内側に他方の磁極を有する。なお、永久磁石２４１Ｂ，２４１Ｃは、それぞれ複数の磁極を有してもよい。その場合、弧状に沿ってＮ極とＳ極が交互に配列され、径方向に対向する磁極は互いに反対の磁極となる。

電磁石２４２Ｃ，２４２Ｄの駆動制御により、弧状に沿って配置される電磁石２４２Ｃ，２４２Ｄの磁極の制御を行うことで、異なる磁極の引き合い、同じ磁極の反発により、移動部２４１に推進力が発生する。これにより、移動部２４１は、弧状に沿った移動経路で移動する。移動部２４１の移動とともに、ドア２１は回転軸Ｊ周りに回転駆動される。

すなわち、ベース部２４２は、弧状に延びる凸部ＴＳ２を有し、移動部２４１は、凸部ＴＳ２に嵌ったまま移動する凹部２４１１を有し、凸部ＴＳ２と凹部２４１１との間で生じた力を用いて移動する。

また、ベース部２４２を固定子、移動部２４１を可動子と捉えれば、ドア駆動装置２４は、固定子および可動子を有するリニアモータを備えるともいえる。そして、リニアモータが発生させる駆動力により、移動部２４１は移動させられる。

このような第２実施形態に係るドア駆動装置２４であっても、ドア２１の回転軸Ｊから離れた位置においてドア２１に配置される移動部２４１と、床面において移動部２４１の弧状の移動経路に沿って配置されるベース部２４２と、を有し、ベース部２４２と移動部２４１との間で生じた力を用いて、移動部２４１を移動させることにより、ドア２１の開閉を実現している。従って、本実施形態であっても、ドア２１を安定的に開閉駆動させることができる。

なお、ベース部２４２を床面の代わりに、天井に配置してもよい。その場合、ベース部２４２は、上下方向を逆とする。また、移動部２４１は、上下方向を逆とし、ドア２１の上面における水平方向他方側の端部に配置させる。

また、上記のようなリニアモータ方式において、固定子と可動子とで凹凸を逆としてもよい。また、移動部２４１は、ドア２１に対して外付けに限らず、その少なくとも一部がドア２１内部に埋設されていてもよい。

＜＜制御装置による制御＞＞
図７に示すように、制御装置２３に対しては各種配線の接続が行われる。制御装置２３には、電源ラインＰＬ２を介して電源が供給される。制御装置２３は、信号ラインＳＬ１を介して安全センサ２５との間で信号の通信を行う。制御装置２３は、信号ラインＳＬ２を介して安全センサ２６との間で信号の通信を行う。制御装置２３は、駆動ラインＤＬ２を介してドア駆動装置２４における電磁石２４２Ｃ，２４２Ｄに駆動信号を送信する。

ドア２１が閉まった状態で部屋の外側に位置する操作者により制御装置２３における壁Ｗ外側の手動スイッチの開操作がされると、制御装置２３は、駆動信号をドア駆動装置２４に送信して移動部２４１を移動させる。これにより、ドア２１は、開方向ＯＰに移動して開く。なお、上記開操作がされたときに安全センサ２５，２６の少なくとも一方により物体が検知されている場合は、制御装置２３は、移動部２４１を移動させない。これにより、ドア２１が開いて人などの物体に衝突することを回避できる。

ドア２１が開いてから操作者が部屋の中に入り、制御装置２３における壁Ｗ内側の手動スイッチを閉操作すると、制御装置２３は、駆動信号をドア駆動装置２４に送信して移動部２４１を移動させる。これにより、ドア２１は、閉方向ＣＬに移動して閉まる。なお、上記閉操作がされたときに安全センサ２６により物体が検知されている場合は、制御装置２３は、移動部２４１を移動させない。これにより、ドア２１が閉まって物体に衝突することを回避できる。

部屋の中に位置する操作者が部屋の外に出る場合の操作、すなわち制御装置２３における壁Ｗ内側の手動スイッチによる開操作、および壁Ｗ外側の手動スイッチによる閉操作がされた場合も、上記の開操作および閉操作がされた場合と同様の動作が行われる。なお、開操作によりドア２１が開いた後、自動的に移動部２４１が移動してドア２１が閉まるようにしてもよい。

＜第３実施形態＞
次に、第２実施形態の変形例である第３実施形態について述べる。図９は、第３実施形態に係るドアシステム１５’の構成を概略的に示す図である。本実施形態に係るドアシステム１５’においては、ドア駆動装置２４’が備えられる。ドア駆動装置２４’は、移動部２４１’
と、ベース部２４２’と、を有する。

移動部２４１’は、ドア２１における下方部分に埋設される。なお、移動部２４１’の下面は、ドア２１の下面と同じ上下位置であってもよいし、当該下面と上下位置が上下のいずれかにずれていてもよい。

ベース部２４２’は、回転軸Ｊ周りの弧状に沿って延び、その上面２４２’Ｓ全体はフラットである。当該上面は、床面Ｆと上下位置が一致する。これにより、床面Ｆは、ベース部２４２’の上面も含めてフラットとなる。ベース部２４２’の上面と、移動部２４１’の下面とは、上下方向に隙間ＳＺをもって対向する。

移動部２４１’は、図示しない永久磁石を有する。当該永久磁石は、上下方向に異なる磁極を有し、その下面にはＮ極とＳ極の一方を有する。ベース部２４２’は、上記弧状に沿ってベース部２４２’が延びる方向に配列される図示しない電磁石を有する。

上記電磁石の駆動制御により磁極の制御を行うことで、異なる磁極の引き合い、同じ磁極の反発により、移動部２４１’に推進力が発生する。これにより、移動部２４１’は、弧状に沿った移動経路で移動する。移動部２４１’の移動とともに、ドア２１は回転軸Ｊ周りに回転駆動される。

このような本実施形態では、床面をできるだけ平坦にすることが可能であり、床面を歩く歩行者が歩行しやすくなる等の利点が得られる。なお本実施形態のように、ドア側と床面（地面）側の一方の凸部が他方の凹部に嵌っていなくても、ドアは同じ軌道で回転するように丁番で支持されており、ドアの軌道は問題なく確保される。また上記何れの実施形態においても、ドアは地面から僅かに浮いた状態を維持するように丁番で回転可能に支持されており、ドア駆動装置はドアの重量を負担する必要がなく、小さい動力源でドアを動かすことが可能である。

＜その他＞
以上に説明したとおり、各実施形態のドア駆動装置は、回転して開閉するドアの回転軸から離れた位置において当該ドアに配置される移動部と、地面または天井において移動部の弧状の移動経路に沿って配置されるベース部と、を有する。また当該ドア駆動装置は、ベース部と移動部との間で生じた力を用いて、移動部を移動させることにより、当該ドアの開閉の少なくとも一方を実現させる。

そのため当該ドア駆動装置によれば、移動部の移動経路に沿ったベース部と移動部との間で生じた力を利用してドアを駆動するため、ドアの駆動を安定的に行うことが容易となっている。また更に、移動部をドアの回転軸から離れた位置に配置してドアの駆動に必要な力のモーメントを抑え、小さい力でドアの駆動を行うことが容易となっている。

更に各実施形態のドア駆動装置において、ベース部は、前記弧状に延びる隙間を有する。また移動部は、この隙間に嵌ったまま移動するように当該隙間に向けて突出する突出部を有し、ベース部と突出部との間で生じた力を用いて移動する。そのため、駆動源として回転モータやリニアモータ等を容易に適用することができ、また、突出部を常時隙間に嵌ったままとして異物の衝突等から保護することが可能である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の構成は上記実施形態に限られず、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。

本発明は、回転して開閉する各種用途のドアの駆動装置に利用可能である。

１ ドア
２Ａ，２Ｂ 丁番
３Ａ，３Ｂ 支柱
４ 制御ボックス
５ ドア駆動装置
６ 安全センサ
６Ａ 送信部
６Ｂ 受信部
１０ ドアシステム
１１ 鋼製パイプ
１２ 金網
１２Ａ，１２Ｂ 塀
１５ ドアシステム
２１ ドア
２２Ａ～２２Ｃ 丁番
２３ 制御装置
２４ ドア駆動装置
２５，２６ 安全センサ
３０ 開口部
４０ 制御装置
４１ フローリング
４２ ベニヤ下地
５１ 移動部
５２ ベース部
１０１ コンクリート土間
１０１Ａ 溝部
２４１ 移動部
２４１Ａ 基部
２４１Ａ１ 凹部
２４１Ｂ，２４１Ｃ 永久磁石
２４２ ベース部
２４２Ａ 基台部
２４２Ｂ ベース凸部
２４２Ｃ，２４２Ｄ 電磁石
５１１ 固定アングル
５１２ 回転モータ
５１２Ａ 本体部
５１２Ｂ 出力軸
５１３ 歯車
５１４ ウォーム
５１５ ウォームホイール
５１６，５１７ 平歯車
５１８ シャフト
５２１，５２２ ベースアングル
５２１Ａ 天板部
５２１Ｂ 側板部
５２２Ａ 天板部
５２２Ｂ 側板部
５２３ 歯部材
５２３Ａ 歯
２４１１ 凹部
Ｃ１ 回転軸
ＣＬ 閉方向
ＤＬ 駆動ライン
ＤＬ２ 駆動ライン
Ｇ１，Ｇ２ 歯
Ｊ 回転軸
ＯＰ 開方向
ＰＬ 電源ライン
ＰＬ２ 電源ライン
ＳＬ 信号ライン
ＳＬ１ 信号ライン
ＳＬ２ 信号ライン
ＳＰ 隙間
ＳＳ 経路
ＴＳ１ 突出部
ＴＳ２ 凸部
Ｗ 壁

Claims (8)

1. 回転して開閉するドアの回転軸から離れた位置において前記ドアに配置される移動部と、
   地面または天井において前記移動部の弧状の移動経路に沿って配置されるベース部と、
   を有し、
   前記ベース部と前記移動部との間で生じた力を用いて、前記移動部を移動させることにより、前記ドアの開閉の少なくとも一方を実現させることを特徴とするドア駆動装置。
2. 前記ベース部は、前記弧状に延びる隙間を有し、
   前記移動部は、前記隙間に嵌ったまま移動するように当該隙間に向けて突出する突出部を有し、前記ベース部と前記突出部との間で生じた力を用いて移動することを特徴とする請求項１に記載のドア駆動装置。
3. 前記移動部は回転モータを有し、
   前記突出部は、前記回転モータの出力軸を有し、
   前記回転モータが発生させる駆動力により、前記移動部を移動させることを特徴とする請求項２に記載のドア駆動装置。
4. 前記出力軸は、鉛直方向に延び、
   前記突出部は、前記出力軸に固定される歯車を有し、
   前記ベース部の前記弧状に延びる面には、前記歯車と噛み合う歯が形成され、
   前記歯は、前記鉛直方向に沿って切られていることを特徴とする請求項３に記載のドア駆動装置。
5. 前記ベース部は、前記弧状に延びる凸部を有し、
   前記移動部は、前記凸部に嵌ったまま移動する凹部を有し、前記凸部と前記凹部との間で生じた力を用いて移動することを特徴とする請求項１に記載のドア駆動装置。
6. 前記ベース部に設けられる固定子および前記移動部に設けられる可動子を有するリニアモータを備え、
   前記リニアモータが発生させる駆動力により、前記移動部を移動させることを特徴とする請求項１、請求項２、または請求項５に記載のドア駆動装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載のドア駆動装置と、
   前記移動部が配置されるドアと、を備えることを特徴とするドアシステム。
8. 前記移動部は、前記ドアにおける回転軸とは反対側の端部に配置されたことを特徴とする請求項７に記載のドアシステム。

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