JP3475775B2 - 跳ね上げ式門扉 - 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、車庫等の出入口に
用いて好適な跳ね上げ式門扉に関する。 【０００２】 【発明が解決しようとする課題】この種の門扉として
は、特開平７−２７９５６４号公報等に記載のような、
支柱と、一端で支柱に回動自在に支持されたアームと、
アームの他端に取り付けられた扉と、この扉及びアーム
の自重に抗して扉の跳ね上げ方向に弾性力をアームに付
与するコイルばね及びガススプリングからなる弾性力付
与手段とを具備したものが知られている。 【０００３】そして上記公報記載の類いの跳ね上げ式門
扉に、更に、電動モータを付加して、この電動モータに
より自動的にアームを回動させて自動開閉扉を行わせる
場合、アーム等の重量に基づく慣性により、全閉又は全
開時に扉が地面又はストッパ等に激突し、大きな音を発
生させる虞がある。これを防止するために、扉の全閉
（完全閉扉）手前及び全開（完全開扉）手前を検出する
検出器を設け、この検出器の信号により電動モータの作
動を停止させる場合、アーム等の重量に基づく慣性及び
電動モータの停止特性等を考慮して検出器を所定位置に
正確に配置することが要求され、これがなされないと、
上記と同様に激突音を生じさせ、逆に、扉と地面との間
に大きな隙間が生じたり（全閉不全）、中途半端な全開
（全開不全）となったりして、所望の全閉及び全開を行
い得なくなる。 【０００４】また仮に、正確な位置に検出器を配したと
しても、全開状態から全閉状態にする場合と微小開放状
態から全閉状態にする場合とでは、全閉手前の扉の移動
速度にはかなりの差が生じ、したがって、この固定位置
に配された検出器からの信号により電動モータの作動を
停止するようにしても、上記不都合を解消し難いのであ
る。これは、全閉状態から全開状態にする場合と、全開
手前から全開状態にする場合とにおいても同様である。 【０００５】更に、この種の跳ね上げ式門扉には、アー
ムの自重をキャンセルして電動モータの負荷を軽減する
バランサとしてガススプリングが多く用いられるが、こ
のガススプリングの弾性力が温度によりかなり変動する
結果、高温時と低温時とにおいて上記と同様の理由によ
り全開不全又は全閉不全が生じ得る。特に、跳ね上げ式
門扉は、通常、温度変化の激しい屋外に配されるため、
ガススプリングのこの温度変化による特性変動を無視す
ることができないのである。 【０００６】本発明は、前記諸点に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところは、開閉時における地
面及びストッパ等への激突を避けることができ、而して
不快な激突音をなくし得て、激突による寿命の低下をな
くし得、加えて、全開不全又は全閉不全をなくし得て、
所望の全閉及び全開を行い得る跳ね上げ式門扉を提供す
ることにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明の跳ね上げ式門扉
は、支柱と、一端で支柱に垂直面内で回動自在に支持さ
れたアーム手段と、アーム手段の他端に取り付けられた
扉と、アーム手段の回動を自動的に行う自動アーム回動
手段と、この自動アーム回動手段によるアーム手段の回
動を制御する制御手段と、アーム手段の回動速度を検出
する検出手段とを具備しており、自動アーム回動手段
は、回動力発生源としての電動モータを具備しており、
制御手段は、検出手段からの検出結果に基づいて自動ア
ーム回動手段の電動モータの作動を制御するようになっ
ている。 【０００８】本発明の一つにおいて、制御手段は、アー
ム手段の回動速度が所与の値以下であることを示す検出
手段からの検出結果に基づいて自動アーム回動手段の電
動モータの作動を停止させるようになっており、好まし
い例では、制御手段は、扉が地面に又は突起がストッパ
に当接して、アーム手段の回動速度が所与の値以下にな
る際の検出手段からの検出結果に基づいて自動アーム回
動手段の電動モータの作動を停止させるようになってい
る。これにより、跳ね上げ式門扉を実質的に完全開扉及
び完全閉扉状態にし得る。 【０００９】また、制御手段は、上記に代えて又はそれ
と共に、アーム手段の回動速度が他の所与の値以上であ
ることを示す検出手段からの検出結果に基づいて自動ア
ーム回動手段の電動モータの作動を制御して、電動モー
タの出力回転軸の回転を減速又は停止させるようになっ
ていてもよく、このようにすると、アーム手段の回動速
度がその自重等によって速くなった場合等において、扉
の地面への当接及び突起のストッパへの当接のうちの少
なくとも一方においてその激突を避けることができる。 【００１０】検出手段は、アーム手段のアームを回転自
在に支持する軸の回転速度を検出するように、当該軸に
取り付けてもよいが、好ましい例では、アーム手段の回
動速度として電動モータの出力回転軸の回転速度を検出
するように、当該電動モータに取り付けられている。 【００１１】本発明の跳ね上げ式門扉は、また、完全開
扉直前及び完全閉扉直前のうちの少なくとも一方を検出
する検出手段を更に具備しており、この場合、制御手段
は、完全開扉直前及び完全閉扉直前のうちの少なくとも
一方を検出する検出手段からの検出結果に基づいてアー
ム手段の回動を減速させるようになっている。このよう
に完全開扉直前及び完全閉扉直前のうちの少なくとも一
方において、アーム手段の回動を減速させるようにする
と、扉の地面への当接及び突起のストッパへの当接のう
ちの少なくとも一方においてその激突を避けることがで
きる。 【００１２】更に、本発明の跳ね上げ式門扉は、中間閉
扉位置を検出する検出手段を具備しており、この場合、
制御手段は、閉扉動作において、中間閉扉位置を検出す
る検出手段からの検出結果に基づいてアーム手段の回動
を減速させるようになっている。このように中間閉扉位
置からアーム手段の回動を減速させることにより、閉扉
において操作者が扉に挟まれる等の危険を好ましく回避
し得る。 【００１３】本発明の跳ね上げ式門扉は、扉及びアーム
手段の自重に抗して扉の跳ね上げ方向に弾性力をアーム
手段に付与する弾性力付与手段を更に具備しており、こ
こで、弾性力付与手段は、同心に配された一対のコイル
ばねを具備しており、この一対のコイルばねは、互いに
その弾性係数が異なっており、また本発明では、弾性力
付与手段は、一対のコイルばねに代えて又はこれと共に
ガススプリングを具備していてもよい。弾性力付与手段
を弾性係数が異なる一対のコイルばねで構成することに
より、大部分の跳ね上げ力を一方のコイルばねに担当さ
せ、他方のコイルばねを微調整用として用いることがで
き極めて好ましい。 【００１４】 【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を、図に
示す好ましい実施例に基づいて更に詳細に説明する。な
お、本発明はこれら実施の形態及び実施例に何等限定さ
れないのである。 【００１５】 【実施例】図１から図５において、本例の跳ね上げ式門
扉１は、立設された一対の支柱２及び３と、一端４及び
５で支柱２及び３のそれぞれに垂直面内で回動自在、す
なわちＲ方向に回動自在に支持された一対のアーム手段
６及び７と、アーム手段６及び７のそれぞれの他端８及
び９に取り付けられた扉１０と、扉１０及びアーム手段
６及び７の自重に抗して扉１０の跳ね上げ方向に弾性力
をアーム手段６及び７のそれぞれに付与する弾性力付与
手段１１及び１２と、アーム手段６及び７の回動を自動
的に行う自動アーム回動手段１３と、自動アーム回動手
段１３によるアーム手段６及び７の回動を制御する制御
手段１４と、アーム手段６及び７の回動速度を検出する
検出手段１６と、扉１０の完全開扉直前及び完全閉扉直
前を夫々検出する検出手段１７と、扉１０の中間閉扉位
置を検出する検出手段１８と、扉１０の完全開扉を規定
するストッパ手段１９と、自動アーム回動手段１３の起
動、停止を行わせる起動、停止手段２０とを具備してい
る。 【００１６】本例では、支柱２側に弾性力付与手段１１
及び自動アーム回動手段１３が、支柱３側に弾性力付与
手段１２がそれぞれ設けられているが、この逆であって
もよく、また、支柱３側にも、弾性力付与手段１２に加
えて自動アーム回動手段１３を設けて、両自動アーム回
動手段を同期して作動させるようにしてもよく、更に
は、支柱２及び３側のうちいずれか一方にのみに弾性力
付与手段を設けて構成してもよく、この場合、他方にの
み自動アーム回動手段を設けて構成してもよい。以下、
アーム手段及び弾性力付与手段については、支柱２側に
ついて説明し、支柱３側は、同様に構成されているので
説明を省略する。 【００１７】支柱２は本例では中空体からなり、この中
空体の中に、弾性力付与手段１１及び後述する伝達手段
１５とが収容されている。 【００１８】アーム手段６は、断面矩形状のアーム部材
２１と、一端２２にアーム部材２１の一端４が嵌着され
た軸２３とを具備しており、軸２３は、支柱２に回転自
在に支持されており、これによりアーム手段６は、一端
４で支柱２にＲ方向に回転自在に支持されている。本例
では、アーム手段６は、一本のみのアーム部材２１を具
備して構成されているが、これに代えて、特開平７−２
７９５６４号公報に記載のような複数本のアーム部材を
具備して構成されてもよい。なお、扉１０とアーム部材
２１との間には、補強部材２４が取り付けられている。 【００１９】本例の扉１０は、目隠し用の多数の横格子
２５を有した扉本体２６と、扉本体２６の下縁に取り付
けられた脚２７とを具備しており、閉扉の際には脚２７
が地面に当接するようになっている。なお、本発明の扉
は、横格子２５を有したものに限定されず、縦格子を取
り付けたもの等その他のものであってもよい。 【００２０】弾性力付与手段１１は、軸２３に固着され
たカム板３１と、カム板３１にピン３２を介してピスト
ンロッド３３の一端３４が回動自在に連結され、シリン
ダ３５の下端３６が、支柱２に取り付けられたブラケッ
ト３７にピン３８を介して回動自在に連結されたガスス
プリング３９と、カム板３１にピン４０を介して一端４
１が連結され、中間４２がカム板３１のカム縁４３に当
接して曲げ案内され、他端４４にピン４５を介して回動
自在に連結された連結具４６を有したチェーン４７と、
それぞれの一端５１及び５２が連結具４６の孔５３に引
っかけられ、それぞれの他端５４及び５５が、支柱２に
取り付けられたブラケット５６に取り付けられた連結具
５７の孔５８に引っかけられた一対のコイルばね５９及
び６０とを具備しており、同心に配された一対のコイル
ばね５９及び６０は、互いにその弾性係数が異なるもの
からなっている。カム縁４３は、軸２３の回転中心を中
心とした円弧縁６１と、円弧縁６１に連続した直線縁６
２とを具備している。 【００２１】連結具５７は、ねじ部６５を有しており、
ねじ部６５にばね力調整用のナット６６が螺合されて、
ブラケット５６に取り付けられており、ナット６６のね
じ部６５への螺合量を変えることにより、コイルばね５
９及び６０によって生起される弾性力を調整することが
できる。また、本例では、弾性力付与手段１１が一対の
コイルばね５９及び６０を具備しているため、大部分の
跳ね上げ力を一方のコイルばね５９に担当させ、他方の
コイルばね６０を微調整用として用いることができる。
ガススプリング３９並びにコイルばね５９及び６０は、
それぞれの弾性力によって、図２において時計回りの方
向にカム板３１を回転させるようになっている。 【００２２】自動アーム回動手段１３は、支柱２に取り
付けられた回動力発生源としての可逆電動モータ６７
と、電動モータ６７の出力回転軸６８の回転をアーム手
段６に伝達する伝達手段１５とを具備している。伝達手
段１５は、出力回転軸６８に固着された傘歯車６９と、
傘歯車６９に噛み合って、軸２３の他端７０に固着され
た傘歯車７１とからなる歯車機構７２とを具備してお
り、電動モータ６７の出力回転軸６８の回転による傘歯
車６９の回転で、傘歯車７１を回転させて、これにより
軸２３を回転させて、電動モータ６７の出力回転軸６８
の回転をアーム手段６のアーム部材２１に伝達する。し
たがって、電動モータ６７の作動により、アーム部材２
１がＲ方向に回動され、跳ね上げ式門扉１は、開閉扉さ
れるようになっている。 【００２３】検出手段１６は、アーム手段６の回動速度
として電動モータ６７の出力回転軸６８の回転速度を検
出するように、電動モータ６７に取り付けられているタ
コジェネレータからなる。 【００２４】検出手段１７は、軸２３の他端７０に固着
された作動板８２の突出部８１と、完全閉扉直前、例え
ば、閉扉動作においてアーム部材２１の回動角が完全閉
扉手前の９°±１°となる位置において作動板８２の突
出部８１を検出するように、支柱２に取り付けられた検
出器としてのリミットスイッチ８３と、扉１０の完全開
扉直前、例えば、開扉動作においてアーム部材２１の回
動角が完全開扉手前において６°±１°となる位置にお
いて突出部８１を検出するように、支柱２に取り付けら
れた検出器としてのリミットスイッチ８４とを具備して
いる。 【００２５】検出手段１８は、作動板８２の突出部８５
と、支柱２に取り付けられたリミットスイッチ８６とを
具備しており、例えば、閉扉動作において完全閉扉手前
の３８°±１°から完全閉扉まで突出部８５をリミット
スイッチ８６が検出し、開扉動作において完全閉扉手前
の３８°±１°から完全開扉までは突出部８５をリミッ
トスイッチ８６が検出しないように、突出部８５が形成
されていると共に、それに対応してリミットスイッチ８
６が配されている。 【００２６】ストッパ手段１９は、カム板３１に一体的
に形成された折り曲げ突起９１と、扉１０の開扉動作に
おいて突起９１に当接して、カム板３１のそれ以上の回
転を阻止し、これにより同じくアーム手段６のそれ以上
の回動を阻止するストッパ９２とを具備しており、スト
ッパ９２は、支柱２に取り付けられている。 【００２７】起動、停止手段２０は、それぞれ支柱２に
手動操作可能に取り付けられた開扉押しボタンスイッチ
９５、閉扉押しボタンスイッチ９６及び停止スイッチ９
７を具備しており、スイッチ９５、９６及び９７の夫々
は、制御手段１４に電気的に接続されており、スイッチ
９５を押下することにより、扉１０を開放させるよう
に、制御手段１４の制御下で電動モータ６７を作動させ
ることができ、スイッチ９６を押下することにより、扉
１０を閉鎖させるように、同じく制御手段１４の制御下
で電動モータ６７を作動させることができ、電動モータ
６７の作動中、スイッチ９７を作動させることにより、
同じく制御手段１４の制御下で電動モータ６７の作動を
停止させることができるようになっている。 【００２８】制御手段１４は、検出手段１６からの検出
結果に基づいて自動アーム回動手段１３の電動モータ６
７の作動を制御する、より具体的には、本例では、アー
ム手段６の回動速度が所与の値以下であることを示す検
出手段１６からの検出結果に基づいて自動アーム回動手
段１３の電動モータ６７の作動を停止させるようになっ
ており、また、検出手段１７からの検出結果に基づいて
アーム手段６の回動を減速させるようになっていると共
に、閉扉動作において、検出手段１８からの検出結果に
基づいてアーム手段６の回動を減速させるようになって
いる。 【００２９】以上のように形成された跳ね上げ式門扉１
では、扉１０の完全閉鎖の状態で、スイッチ９５が押下
されると、電動モータ６７が作動されて、その出力回転
軸６８の例えば１４００〜１６００ｒ．ｐ．ｍ．の速度
での回転で、傘歯車６９及び７１並びに軸２３を介して
アーム部材２１が回動される。アーム部材２１の回動で
扉１０が持ち上げられると共にカム板３１も同様に回転
される。この回転において、コイルばね５９及び６０の
弾性引っ張り力及びガススプリング３９の空気弾性伸張
力により、扉１０等の自重が適宜打ち消されて、開扉が
困難なく行えるようになっており、したがって、電動モ
ータ６７は、それほど大きな出力を有したものを用いな
くてよく、小型の小出力のものでもよいことになる。扉
１０が更に持ち上げられて、回転する作動板８２の突出
部８１がリミットスイッチ８４により検出されると、制
御手段１４は、リミットスイッチ８４からのこの検出結
果に基づいて、電動モータ６７の出力回転軸６８の回転
を減速させ、例えば３００〜５００ｒ．ｐ．ｍ．の速度
で回転させる。これによりアーム部材２１は減速された
一定の速度で回動される。更に、扉１０が更に持ち上げ
られて、折り曲げ突起９１がストッパ９２に当接するこ
とにより、作動板８２並びに電動モータ６７の出力回転
軸６８及びアーム部材２１の回動は瞬時的に停止され
て、同時に検出手段１６からはアーム手段６の回動速度
が所与の値以下になったことを示す検出結果が出力され
る。制御手段１４は、検出手段１６からのアーム手段６
の回動速度が所与の値以下になったことを示す当該検出
結果により、電動モータ６７への電力の供給を停止し
て、電動モータ６７の作動を停止させる。これにより扉
１０は全開状態に維持される。 【００３０】扉１０の全開状態でスイッチ９６が押下さ
れると、再び電動モータ６７が作動されて、その出力回
転軸６８の前記とは逆の回転で、傘歯車６９及び７１並
びに軸２３を介してアーム部材２１が逆回動される。ア
ーム部材２１の逆回動で扉１０が下げられると共にカム
板３１も同様に前記と逆に回転される。扉１０が下げら
れて、回転する作動板８２の突出部８５がリミットスイ
ッチ８６により検出されると、制御手段１４は、リミッ
トスイッチ８６からの当該検出結果に基づいて、電動モ
ータ６７の出力回転軸６８の回転を減速させ、例えば５
００〜６００ｒ．ｐ．ｍ．の速度で回転させる。これに
よりアーム部材２１は、減速された一定の速度で回動さ
れる。更に、回転する作動板８２の突出部８１が今度は
リミットスイッチ８３により検出されると、制御手段１
４は、リミットスイッチ８３からの当該検出結果に基づ
いて、電動モータ６７の出力回転軸６８の回転を更に減
速させ、例えば３００〜５００ｒ．ｐ．ｍ．の速度で回
転させる。これによりアーム部材２１は再減速された一
定の速度で回動される。その後、扉１０が更に下げられ
て、脚２７が地面に当接することにより、作動板８２並
びに電動モータ６７の出力回転軸６８及びアーム部材２
１の回動は瞬時的に停止されて、同時に検出手段１６か
らはアーム手段６の回動速度が所与の値以下になったこ
とを示す検出結果が出力される。制御手段１４は、検出
手段１６からのアーム手段６の回動速度が所与の値以下
になったことを示す当該検出結果により、電動モータ６
７への電力の供給を停止して電動モータ６７の作動を停
止させる。これにより扉１０は、完全閉鎖状態に維持さ
れる。 【００３１】なお、検出手段１６からアーム手段６の回
動速度が所与の値以下になったことを示す検出結果が電
動モータ６７の起動時にも出力されるが、この起動時に
おいては、制御手段１４はその検出結果を無視するよう
になっている。 【００３２】以上の跳ね上げ式門扉１では、検出手段１
６からのアーム手段６の回動速度が所与の値以下になっ
たことを示す検出結果により、電動モータ６７への電力
の供給を停止して、電動モータ６７の作動を停止させて
いるため、開扉時に、傾斜した状態（全開不全）でアー
ム部材２１の回動が停止されたり、閉扉時に、地面との
間に大きく隙間が空いた状態（全閉不全）でアーム部材
２１の回動が停止されたりすることを防止でき、確実に
全開及び全閉を行ない得る。 【００３３】また、跳ね上げ式門扉１では、リミットス
イッチ８３及び８４からの検出結果により電動モータ６
７の出力回転軸６８の回転を減速させているため、突起
９１がストッパ９２に、また扉１０が地面に激突するよ
うな不都合をなくし得、大きな激突音をなくし得ると共
に、激突による寿命の低下を防ぎ得る。 【００３４】更に跳ね上げ式門扉１では、閉扉時にリミ
ットスイッチ８６からの検出結果により電動モータ６７
の出力回転軸６８の回転を減速させているため、直線的
な急速な閉扉動作とならず、したがって閉扉時において
危険回避を困難なく行なうことができ、扉１０と地面と
の間に人が挟まれるような不都合をなくし得る。 【００３５】加えて、扉１０と地面との間に人が挟まれ
たりして、アーム部材２１の回動が困難になると、電動
モータ６７の出力回転軸６８の回転ができなる結果、検
出手段１６からはアーム手段６の回動速度が所与の値以
下になったことを示す検出結果が出力され、而して制御
手段１４は、前記と同様に、検出手段１６からのアーム
手段６の回動速度が所与の値以下になったことを示す当
該検出結果により、電動モータ６７への電力の供給を停
止して、電動モータ６７の作動を停止させるため、この
挟み込みよる人的被害を最小にし得ると共に、電動モー
タ６７の加熱、伝達手段１５の損傷を防ぐことができ
る。 【００３６】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、開閉時に
おける地面及びストッパ等への激突を避けることがで
き、而して不快な激突音をなくし得て、激突による寿命
の低下をなくし得、加えて、全開不全又は全閉不全をな
くし得て、所望の全閉及び全開を行い得る跳ね上げ式門
扉を提供することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の好ましい一実施例の斜視図である。 【図２】図１に示す実施例の支柱上部の側面説明図であ
る。 【図３】図１に示す実施例の支柱下部の側面説明図であ
る。 【図４】図１に示す実施例の支柱上部の正面説明図であ
る。 【符号の説明】 １ 跳ね上げ式門扉 ２ 支柱 ６ アーム手段 １０ 扉 １１ 弾性力付与手段 １３ 自動アーム回動手段 １４ 制御手段 １６ 検出手段 ６７ 電動モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 浩史 滋賀県栗太郡栗東町出庭1118番地 オイ レス工業株式会社滋賀事業場内 (56)参考文献 特開 平２−54080（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−122385（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−75279（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−14886（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭63−66992（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平７−30653（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E05F 15/00 - 15/20

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 支柱と、一端で支柱に垂直面内で回動自
   在に支持されたアーム手段と、アーム手段の他端に取り
   付けられた扉と、アーム手段の回動を自動的に行う自動
   アーム回動手段と、この自動アーム回動手段によるアー
   ム手段の回動を制御する制御手段と、アーム手段の回動
   速度を検出する検出手段と、扉の中間閉扉位置を検出す
   る検出手段と、扉の完全閉扉直前を検出する検出手段と
   を具備しており、自動アーム回動手段は、回動力発生源
   としての電動モータを具備しており、制御手段は、アー
   ム手段の回動速度を検出する検出手段からの検出結果に
   基づいて自動アーム回動手段の電動モータの作動を制御
   するようになっていると共に、アーム手段の回動によっ
   て扉が下げられる閉扉動作において、扉の中間閉扉位置
   を検出する検出手段からの検出結果に基づいてアーム手
   段の回動を減速させ、扉の完全閉扉直前を検出する検出
   手段からの検出結果に基づいてアーム手段の回動を更に
   減速させるようになっている跳ね上げ式門扉。