JP3241315B2 - 回転ドア - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はセンサからの信号に
よって回転動作を制御される回転ドアに関し、詳しく
は、回転部と固定部間の信号伝達構造ならびに電力伝達
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種回転ドアは、複数の扉を回
転軸の周りに放射状に取り付けて回転部を形成し、回転
軸を支承する固定部（建物側）には制御装置や、該制御
装置からの指令で作動して回転軸を回転させる駆動装置
等を配設し、回転軸と共に各扉が回転して通行路の開閉
を行うようになっている。それぞれの扉には、回転部の
起動のためのセンサや回転に伴い人がドアに衝突したり
挟まれた場合の安全のための各種センサが設けられてお
り、これらセンサから発信される検出信号ならびに各セ
ンサに供給する電力は、回転軸に設けられたスリップリ
ングと固定部に設けられたブラシを介して、回転部と固
定部の間を伝達するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記したような信号，
電力伝達方式を採用した場合、以下のような問題点があ
る。すなわち、スリップリングとブラシを用いた接触伝
達方式であるため、接触部の汚れや摩耗などによる接触
不良の虞れがあり、特に微弱信号伝送時に考慮を要す
る。また、センサの数（信号のチャンネル数）が増えた
場合、これに応じて接触部も増加し、スリップリング、
ブラシの形状が大きくなると共に構造が複雑になり、そ
れに応じてコスト高となる。スリップリングの数を少な
くするため、各扉に設けられたセンサを機能・種別ごと
にまとめ、夫々共通のスリップリングを用いるようにす
る、例えば各扉に設けた起動センサは、共通の１ケのス
リップリングを用いることとして信号の伝達を行ってい
る場合もある。しかし乍らこの方式では、夫々のセンサ
が正常に機能している場合は問題を生じないが、何れか
一つのセンサの動作が異常な場合、固定側ではそのセン
サを特定することは困難であり、保守点検が面倒になる
という不具合がある。

【０００４】本発明は上述したような従来事情に鑑みて
なされたもので、その目的とするところは、回転部と固
定部の間の信号，電力の伝達を非接触方式で行えるよう
にして、上記従来の不具合を解消し得る新規な信号伝達
構造、電力伝達構造を備えた回転ドアを提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明は、センサの種別、数の増大に対しても容易
に対応できるよう、非接触で信号の伝達を行うように構
成したものである。

【０００６】すなわち本発明は、各扉に設けたセンサか
らの複数の信号を、回転部に設けた赤外線送信器に供給
するようにし、該送信器においてセンサ信号を赤外線と
して、固定部に設けた赤外線受信器に対し送信すること
により、センサ信号（センサ情報）を固定部側に非接触
方式で伝達すること、また、上記回転軸に同心円状に巻
かれた２次コイルを回転軸に設け、それに対向する位置
に同心円状に巻かれた１次コイルを固定部に設け電磁結
合するよう配置してトランスを形成し、１次コイルに所
定の交流電圧を印加することにより２次コイルにセンサ
等への電力を供給するようにしたことを要旨とするもの
である。

【０００７】上記回転部は、複数の扉を回転軸の周りに
放射状に取り付けたもので、夫々の扉には複数のセンサ
を適宜個所に取り付けてある。回転軸は筒状に形成し、
その中空内部に各センサのケーブルを配設すると共に赤
外線送信器を設置して各ケーブルを接続する。赤外線送
信器は、上面側に赤外線発光素子が配されるよう投光面
が上側で、且つ赤外線発光素子が回転軸の軸心に位置す
るよう設置する。 上記トランスの２次コイルは電力供給
用のケーブルを介して各センサ等に接続される。

【０００８】上記固定部は回転軸を支承する部分、例え
ば建物側になる天井面や床面等であって、前記各センサ
からの複数の信号（情報）が供給される制御装置、該制
御装置からの指令で作動して回転軸を回転させる駆動装
置等が配設される。また固定部には、赤外線送信器から
送られた赤外線を受光し選別することによりセンサ信号
を解読する赤外線受信器を設ける。赤外線受信器は、下
面側に赤外線受光素子が配されるよう受光面が下側で、
且つ赤外線受光素子が回転軸の軸心に位置して赤外線発
光素子と対向するよう設置する。前記発光素子と受光素
子とは近接しているほうが好ましく、よって赤外線送信
器、赤外線発光素子は、回転軸の中空内部の上部に設け
る。そうして、赤外線受信器で受信して解読したセンサ
信号を制御装置に供給し、該信号に応じて適時に指令を
発することで駆動装置の作動を制御することにより、セ
ンサ信号の状態に応じて回転部の回転動作を制御し、こ
れにより回転軸と共に各扉が回転して通行路の開閉を行
うようになる。

【０００９】

【００１０】以上の構成によれば、回転部と固定部間の
信号伝達、電力伝達を非接触方式で行うことが出来る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の数例
を図面を参照して説明する。図１は回転ドアの概要を示
した正面図、図２はその平面断面図である。図中１は回
転ドアの中心に位置する回転軸で、固定部側になる床面
２と天井面３に配設した軸受４ａ，４ｂにより回転自在
に支持され、この回転軸１の外周に複数の扉５を放射状
に取り付けて回転部が形成され、回転軸１の回転に伴っ
て各扉５が一体に矢印６方向へ回転するようになる。

【００１２】夫々の扉５は矩形状の扉枠５ａ内にガラス
等の透明板５ｂを嵌め込んだもので、中高部位に設けた
押杆５ｃには起動センサ７が設けられている。また図示
しないが扉枠５ａや押杆５ｃ等の適宜複数個所には、安
全センサとしての戸挟み検出センサ、接近センサ、折り
畳み検出センサ等が設けられている。

【００１３】天井面３は、本例では建物の天井部に固定
される円筒状の上部枠８の底面を形成するもので、該天
井面３上には駆動装置９と制御装置１０が設けられてい
る。駆動装置９は、回転軸１の上部外周に駆動用歯車９
ａを取り付け、この駆動用歯車９ａを減速機構を介して
モータ９ｂの駆動軸に接続し、モータ９ｂの駆動で回転
軸１が矢印６方向に回転するよう形成されている。制御
装置１０は、前記モータ９ｂの駆動を制御するためのコ
ントローラで、各扉５に設けた上述の各種センサからの
信号の状態に応じて適時にモータ９ｂの駆動を開始又は
停止させるものである。

【００１４】回転軸１は内部中空な筒形の軸体からな
り、その中空内部には各扉５に設けた上述の各種センサ
からの信号伝送ケーブル１１が配設されている。また回
転軸１の上部は、天井面３に設けた通孔３ａに挿入して
上部枠８内に突出し、該突出部分周りに信号伝達装置が
設けられている。

【００１５】図３は信号伝達装置を示す回転軸１の上部
周りの拡大断面図、図４はその平面図である。通孔３ａ
を通って上部枠８内に突出した回転軸１の上端には、コ
形の取付金具１２が取り付けられると共に赤外線送信器
ａが配設されている。赤外線送信器ａは、赤外線発光素
子１３と送信器本体１４からなり、赤外線発光素子１３
は、取付金具１２の上辺部１２ａに、投光面１３ａが上
になると共に中心を回転軸１の軸心と一致させて取り付
けられている。送信器本体１４は取付金具１２の下辺部
１２ｂに取り付けられている。また送信器本体１４の下
面側には、各センサからの信号伝送ケーブル１１が、回
転軸１の中空内部を通して接続されている。赤外線発光
素子１３と送信器本体１４はケーブル１５によって接続
されている。

【００１６】取付金具１２の上方には、左右下端部を通
孔３ａの外側に固定して天井面３に取り付けられた門形
の固定部材１６の中央面部１６ａが配設され、この中央
面部１６ａに赤外線受光素子１７が搭載されている。受
光素子１７は、受光面１７ａが上記発光素子１３の投光
面１３ａと対向するよう下向きで、且つ発光素子１３と
同軸状に位置するように設置されている。また、天井面
３の適宜個所には受信器本体１８が設置され、該受信器
本体１８と赤外線受光素子１７とで赤外線受信器ｂが構
成される。受光素子１７と受信器本体１８はケーブル１
９によって接続されている。

【００１７】上部枠８内に突出した回転軸１の上部に
は、絶縁材２０を介して、適数、本例では上下２ケのス
リップリング２１、２２が取り付けられている。一方、
天井面３には、スリップリング２１、２２の外周に摺接
するように適数、本例では２ケのブラシ２３、２４が左
右に配設され、各ブラシの電極２３ａ，２４ａには電源
が接続されている。スリップリング２１、２２と各セン
サは電力ケーブル２５で接続されており、電力ケーブル
２５は上記信号伝送ケーブル１１と同様に、回転軸１の
中空内部を通して結合され、各センサに電力を供給する
ようになる。

【００１８】以下、図５〜図８を参照して赤外線送信器
ａと赤外線受信器ｂについて説明する。図５（Ａ）は上
記した回転部側を示し、上述の各種センサと赤外線送信
器ａを備えている。赤外線送信器ａは、複数ケの各種セ
ンサからの信号を送信器本体１４の送信回路３０に送
り、各信号を順次切り換えて所定のパルスコード信号に
変換した後、搬送波キャリアをパルス変調し、発光素子
１３より赤外線を発射するものである。送信回路３０は
入力信号検出回路、デコーダ、出力合成回路、コードビ
ット信号発生回路、キャリア発生回路などよりなってい
る。パルスコードは送受信間の識別コード、連続／単発
コード、キー入力コードよりなり、これらのデータを時
系列信号としてサイクリックに発生する。赤外線搬送波
は通常３０〜４０ｋＨｚが使われる。

【００１９】図５（Ｂ）は上記した固定部側を示し、赤
外線受信器ｂ、駆動装置９、制御装置１０を備えてい
る。赤外線受信器ｂは、発光素子１３で発射された赤外
線を受光素子１７で受信した後、受信器本体１８内にお
いて、増幅回路４５で所定のレベルに増幅し波形整形し
た後に受信回路５０へ送るようになっている。受信回路
５０は、送信されたパルスコードをチェックする入力チ
ェック回路、シフトレジスタ、出力バッファ、それらに
必要なタイミング回路よりなり、各センサからの信号ご
とに対応した出力信号を発生するものである。出力信号
は制御装置１０に送られ、該制御装置１０からの指令で
駆動装置９の制御を行うようになっている。

【００２０】図６に基づいて送信回路３０の具体例を説
明すれば、この送信回路３０は発振回路３１、分周回路
３２、デコーダ３３、Ｈ／Ｓ信号（ホールド／シングル
パルス信号＝連続／単発コード（Ｓ））発生器３４、コ
ードビット信号発生回路３５、タイミング信号発生回路
３６、入力切換回路３７、ＯＲ回路３８、出力合成回路
３９、増幅回路４０を備えている。また図中Ｋ１〜Ｋ６
はセンサ切換えマトリックス用入力端子である。Ｔ１〜
Ｔ３はタイミング信号出力端子でマトリックス用切換え
信号を出力する。ＴＸＯＵＴは送信出力端子で３８ｋＨ
ｚの搬送波が１２ビット、１サイクルの信号波で変調さ
れている。ＣＯＤＥはコード入力端子で送信、受信間で
のコード合わせ用の端子である。

【００２１】発振回路３１は発振子４１と結合して４５
５ｋＨｚのクロックパルスを発生する。分周回路３２は
このクロックパルスを分周し、搬送波３８ｋＨｚ及び各
部に必要なパルスを供給する。デコーダ３３は、図８
（Ａ）に示すようなコードビット（Ｃ）、連続／単発コ
ード（Ｓ）、センサ入力（Ｄ）に対応したパルス信号
（同図（Ｂ）に示す（１ワード１２ビット））を発生し
て、それぞれの回路にクロックパルスとして与える。Ｈ
／Ｓ信号発生器３４は、図８（Ａ）に示す連続／単発コ
ード信号Ｈ、Ｓ１、Ｓ２を発生する。コードビット信号
発生回路３５は、赤外線送信器ａと赤外線受信器ｂに夫
々同一のコード信号Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３を発生し、赤外線
送信器ａと赤外線受信器ｂのコードが同一コードの時に
送受信を行うもので、ノイズなどの影響を除去するため
のものである。また本例では関係ないが、赤外線送信器
ａと赤外線受信器ｂを複数使用した場合、このコード信
号によりそれぞれの対を確認するようになる。各センサ
の出力はＯＮ／ＯＦＦ信号で与えられ、図６に示すよう
に（Ｋ１〜Ｋ６）＊（Ｔ１〜Ｔ３）で示すマトリックス
状に接続されている。

【００２２】図６の送信回路３０は最大１８ケ（Ｓ１〜
Ｓ１８）までのセンサを取り扱うことが出来る。その
内、Ｓ７〜Ｓ１８は単発信号用の入力で、信号が入力さ
れると１回だけ出力する起動信号のような信号に使用さ
れる。Ｓ１〜Ｓ６は連続信号用で、信号が接続している
間出力するもので、主に挟まり検知などの安全がらみの
センサ信号に使用される。但し単発信号であっても、受
信器出力をホールドすることにより連続信号として扱う
ことも出来る。各センサは、タイミング信号発生回路３
６のセンサ切り換え用のパルスＴ１〜Ｔ３の順でサイク
リックに切り換えられ、さらに入力切換回路３７により
Ｋ１〜Ｋ６が選択される。すなわち、Ｓ１〜Ｓ６、Ｓ７
〜Ｓ１２、Ｓ１３〜Ｓ１８の順に選択される。センサ信
号、Ｈ／Ｓ信号、コードビット信号はＯＲ回路３８及び
出力合成回路３９により、図８（Ａ）に示す順序で伝送
命令が合成され、これにより搬送波（３８ｋＨｚ）を変
調する。

【００２３】伝送命令とセンサ信号との関係は下表のと
おりとなっている。コードビットは一例をあげる。

【００２４】

【表１】

【００２５】この表において、コードビット＝０１０で
センサＫ１、Ｋ４のみＯＮであると、データは”０１０
１００１００１００”となる（図８（Ｃ）参照）。

【００２６】増幅回路４０は、出力合成回路３９により
合成された変調波を増幅し、発光素子１３を駆動する。

【００２７】図８により各部の信号を説明すれば、伝送
命令（Ａ）はＯＲ回路３８より発生され、１ワード１２
ビットよりなっている。各ビットはさらにデュティ２５
％のパルス列の基本送信波（Ｂ）より構成されている。
コードビット信号、連続／単発コード信号、センサ入力
信号の各ビットはそれぞれ１の時：デュティ７５％、０
の時：デュティ２５％のパルスに変換される。同図
（Ｃ）は上記のデータ”０１０１００１００１００”の
例を示したものである。この信号により出力合成回路３
９で搬送波３８ｋＨｚを変調し、同図（Ｄ）に示す送信
信号を作っている。

【００２８】図７に基づいて増幅回路４５と受信回路５
０の具体例を説明すれば、増幅回路４５は増幅回路４
６、検波回路４７、波形整形回路４８を備えている。受
信回路５０は、発振回路５１、分周回路５２、入力チェ
ック回路５３、シフトレジスタ５４、コードビット信号
発生回路５５、ラッチ回路５６、出力バッファ５７を備
えている。また図中ＲＸＩＮは受信信号入力端子で、搬
送波を除去した命令信号を入力する。ＣＯＤＥはコード
入力端子で、送信器のコードと、この端子にて設定され
たコードを比較し、同一コードであれば入力信号を受け
付ける。ＨＰ１〜ＨＰ６は連続信号出力端子で、受信信
号が入力されている間、この出力はＨレベルを保持す
る。ＳＰ１〜ＳＰ１０は単発信号出力端子で、受信信号
が入力されると一定の時間だけ出力がＨレベルになる。

【００２９】発振回路５１は発振子５８と結合し３８ｋ
Ｈｚのクロックパルスを発生する。分周回路５２は送信
回路３０と同様にこのクロックパルスを分周して、各部
の動作に必要なタイミングパルス信号を発生する。受光
素子１７で受光した信号は、増幅回路４６を通り検波回
路４７により３８ｋＨｚの搬送波を除去して入力チェッ
ク回路５３へ入力される。入力チェック回路５３はシフ
トレジスタで構成され、正規の信号（送信器ａから送ら
れてくる２サイクルの送信信号）であるかをチェックす
る。コードビット信号発生回路５５は送信器ａ側（コー
ドビット信号発生回路３５）と同様なコードビットを発
生し、入力チェック回路５３により入力信号のコードビ
ットを比較し、本来の送信器ａより送られた信号である
かをチェックする。シフトレジスタ５４は入力チェック
回路５３からの信号を受け、分周回路５２からの信号に
より連続ＯＲ単発、データの１ＯＲ０を逐次判定し、そ
の結果をラッチ回路５６へ送る。ラッチ回路５６はそれ
ぞれのデータ（センサの種別、連続か単発か等）に応じ
てそれぞれの出力を所定の時間ホールドする。すなわ
ち、単発信号（Ｋ７〜Ｋ１８）であれば図８（Ｅ）に示
すように送信波を２回受けた後約１０７ｍｓの間ホール
ド（Ｈ）となり、連続信号（Ｋ１〜Ｋ６）であれば図８
（Ｆ）に示すように送信波を２回受けた後センサ信号が
持続している間ホールド（Ｈ）となる。出力バッファ５
７は、ラッチ回路５６の信号を連続信号：ＨＰ１〜ＨＰ
６、単発信号：ＳＰ１〜ＳＰ１０として制御装置１０に
供給するための増幅回路である。

【００３０】図９には実施形態の他例を示す。この例で
は、上述した実施形態において、スリップリング２１、
２２とブラシ２３、２４による接触式の電力伝達構造部
分を、電磁誘導による非接触式の電力伝達方式に置き換
えたものである。以下、上述した実施形態との相違点の
み説明し、同様の構成については図中に同一の符号を付
すなどして、重複する説明は省略する。

【００３１】この例では、上部枠８内に突出した回転軸
１の上部外周に、外面部分に凹部６０を有する断面コ形
のリング状の２次側コア６１を取り付け、その凹部６０
内に、回転軸１に対して同心円状となるようリング状に
巻かれたコイルを内蔵して、トランスｃの２次コイル６
２を形成する。回転軸１の上端面には支持板６３を取り
付け、その上に上記取付金具１２を設けて、赤外線発光
素子１３、送信器本体１４が設置される。

【００３２】一方、天井面３には、門形の固定具６４を
設けると共に、この固定具６４の内側に、内面部分に凹
部６５を有する断面コ形のリング状の１次側コア６６
を、その凹部６５が２次側コア６１の凹部６０と相対す
るよう配設して固定部に固定する。１次側コア６６の凹
部６５内には、前記２次コイル６２と対向すると共に２
次コイル６２と同心円状となるようリング状に巻かれた
コイルを内蔵して、トランスｃの１次コイル６７を形成
する。

【００３３】これにより、１次コイル６７に交流電圧を
印加することにより、２次コイル６２に電力を供給す
る、すなわち、回転部と固定部の間で非接触方式で電力
を供給する事が出来る。２次コイル６２には電力供給ケ
ーブル６８が接続され、このケーブル６８により、回転
軸１の中空内部を通して各センサに電力が供給される。

【００３４】尚、図９示のトランスｃは１次コイル６７
と２次コイル６２の電磁結合面６９を円筒状に形成した
ものであるが、該電磁結合面が水平面になるよう１次コ
イルと２次コイルを上下に対向させて配置してもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、回転部に
取り付けられたセンサと、固定部に設けられた制御装置
との間で、赤外線を媒介させることにより非接触方式で
信号の伝達を行う事が出来る。よって、微弱信号に対し
ても安定した信号伝達が行え、且つチャンネル数の増加
（センサ数の増加）に対してもスリップリングとブラシ
による接触方式よりも小型、安価に実施することができ
る。また、固定部に設けられた１次コイルと回転部に設
けられた２次コイル間を電磁結合するように配置してト
ランスを形成した場合は、固定部から回転部に非接触方
式で電力を供給することが出来、上記効果をより実効あ
るものとし得る等、多くの効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態の一例を示す正面図。

【図２】 図１の横断平面図。

【図３】 図１の要部拡大断面図。

【図４】 図３の平面図。

【図５】 赤外線送信器と赤外線受信器の概要を示すブ
ロック図。

【図６】 送信回路のブロック図。

【図７】 受信回路のブロック図。

【図８】 赤外線送信器と赤外線受信器の各部の信号を
説明するタイムチャート図。

【図９】 本発明の実施の形態の他例を示す要部拡大断
面図。

【符号の説明】

１：回転軸 ５：扉 ７：起動センサ ９：駆動装置 １０：制御装置 ａ：赤外線送信器 １３：赤外線発光素子 １４：送信器本体 ｂ：赤外線受信器 １７：赤外線受光素子 １８：受信器本体

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の扉を回転軸の周りに放射状に取り
   付けて回転部を形成し、回転軸を支承する固定部には、
   前記回転部に設けた複数のセンサからの信号が供給され
   る制御装置と、該制御装置からの指令で作動して前記回
   転軸を回転させる駆動装置を配設し、回転軸と共に各扉
   が回転して通行路の開閉を行う回転ドアにおいて、上記
   回転部には、内部中空な筒形の前記回転軸の上端内部
   に、上記各センサからの複数の信号を赤外線として送信
   する赤外線送信器を前記回転軸の軸心と一致させて設
   け、上記固定部には、前記送信器から送られた赤外線を
   受光し選別することによりセンサ信号を解読する赤外線
   受信器を前記送信器と同軸状に配置して設け、該受信器
   で解読したセンサ信号を制御装置に供給することによ
   り、センサ信号の状態に応じて回転部の回転動作を制御
   するようになし、上記回転軸の上部外周には、該回転軸
   に対して同心円状に巻かれた２次コイルを設け、該２次
   コイルと対向する位置で同心円状に巻かれた１次コイル
   を固定部に設け、これら１次コイルと２次コイルを電磁
   結合するように配置してトランスを形成し、前記１次コ
   イルに所定の交流電圧を印加することにより前記２次コ
   イルにセンサ等の電力を供給するようになした回転ド
   ア。