JP3595127B2 - 扉の開閉装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に上下方向への回動により開閉される扉の開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、機械の運転に伴い発生する騒音の対策として、機械全体を防音ボックスで取り囲むことにより、騒音を低減するようにしたものが知られている。図５および図６は、ピアノの組立工場に設置されている防音ボックスの一例を示している。この防音ボックス５１は、ボックス本体５２と、ボックス本体５２を開閉する扉５３とを備えており、ボックス本体５２および扉５３は、高い防音性能を確保するために、厚めの鉄板と、その内面に貼り付けたフェルトとで、それぞれ構成されている。扉５３は、ボックス本体５２の前面上部に水平軸線回りに回動自在に取り付けられており、その前面には扉５３の開閉操作用に取っ手５４が設けられている。この防音ボックス５１には、ピアノ部品を加工するための工作機械Ｍが収容されており（図６参照）、そのスイッチ類５５は防音ボックス５１の外部に設けられている。
【０００３】
この工作機械Ｍで加工を行う際にはまず、取っ手５４を持ち、扉５３を後方へ押し上げるようにして開いて、工作物をボックス本体５２内にセットした後、扉５３を手前に引き下げるようにして閉じる。次いで、スイッチ類５５を操作して、工作機械Ｍを作動させ、加工を行う。その際、工作機械Ｍから発生する騒音は、防音ボックス５１によって低減される。加工の終了後、扉５３を開いて、ボックス本体５２から工作物を取り出す。以上の作業を繰り返すことによって、工作物の加工が次々と行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の防音ボックス５１では、工作物を加工するごとに、鉄製の重い扉５３を、重力に抗して上下方向に回動させ、開閉しなければならない。そして、このような作業は通常、１日に数十回にも及ぶため、作業者の負担がかなり大きく、疲労感を解消できないという問題がある。また、作業者の疲労が増せば、扉５３を誤って勢い良く閉じるなどの誤操作が生じやすくなり、扉５３の損傷などの不具合を招いてしまう。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、扉を開閉する際の作業者の負担を大幅に軽減でき、また、扉の開閉操作を的確に行うことができる扉の開閉装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明の扉の開閉装置は、上方への回動により開放されるとともに、開放位置に保持可能な扉と、エア源と、扉に連結されたピストンを有し、エア源から供給された空気によりピストンが作動することによって、扉を開放位置に駆動するエアシリンダと、エア源とエアシリンダとの間に設けられ、エアシリンダを、開時にエア源に連通させるとともに、閉時に大気に連通させる開閉弁と、開閉弁を開くために操作されるスイッチと、扉が開放されたか否かを検出する検出手段と、この検出手段が扉の開放を検出したときに開閉弁を閉じる制御回路と、を備えていることを特徴としている。
【０００７】
この扉の開閉装置によれば、スイッチを操作すると、開閉弁が開いて、エアシリンダがエア源と連通し、例えばエア源から加圧空気が供給されることにより、エアシリンダのピストンが作動して、扉を開放位置まで上方に回動させ、開放する。また、扉の開放は検出手段で検出され、それに応じ、制御回路が開閉弁を閉じることによって、エアシリンダが大気と連通し、ピストンはフリーな状態になる。扉は開放位置に保持可能に構成されているので、この状態において、開放位置に安定して保持される。次いで、扉に下向きの操作力を加えると、ピストンがフリー状態にあることにより、扉は開放位置から下方に回動し、保持を解かれる。その後は、扉から手を離しても、扉はその自重により下方に回動し、閉鎖位置に復帰する。この場合、扉の回動に伴い、エアシリンダから空気が徐々に抜け、その空気抵抗により扉が制動されるので、扉は確実にゆっくりと閉じられる。
【０００８】
以上のように、本発明の扉の開閉装置では、スイッチを押すだけで扉を開放できるとともに、開放した扉を少し下方に回動させるだけで、扉を閉鎖できるので、作業者の負担を大幅に軽減でき、扉が重い場合や開閉の頻度が高い場合でも、扉の開閉作業を容易に行うことができる。また、扉を開放した後は、エアシリンダによる扉の駆動を行わず、エアシリンダの空気抵抗で制動しながら、扉を確実にゆっくりと閉じることができるので、扉の急激な閉鎖による扉の損傷などの不具合を、確実に回避することができる。
【０００９】
この場合、検出手段が扉の開放を検出した後に所定時間を計時するタイマーをさらに備え、制御回路は、このタイマーが所定時間を計時したときに開閉弁を閉じるように構成されていることが好ましい。
【００１０】
この構成では、検出手段による扉の開放の検出後、タイマーで計時した所定時間が経過した時に、制御回路が開閉弁を閉じて、エアシリンダを大気に開放するので、扉を確実に開放位置まで回動させ、保持することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照しながら、詳細に説明する。図１〜図３は、本発明を適用した開閉装置を備えた防音ボックスを示している。この防音ボックス１は、ピアノ部品の工作機械Ｍ（図２参照）を収容して、その運転時に発生する騒音を低減するためのものであり、工作機械Ｍとしては、例えば、ハンマーのフェルトの繊維を緩めて音色を柔らかくするために、多数のハンマーに針差しを同時に行う針差し加工機が収容される。
【００１２】
防音ボックス１は、ボックス本体２と、ボックス本体２を開閉する扉３とを備えており、ボックス本体２および扉３は、より高い防音性能を確保するために、厚めの鉄板と、その内面に貼り付けたフェルトなどで、それぞれ構成されている。扉３は、蝶番４（図２参照）により互いに折たたみ自在の後扉部５および前扉部６で構成され、後扉部５の後端部で、ボックス本体２に水平軸線回りに回動自在に取り付けられている。後扉部５および前扉部６には、扉３を閉じた状態で防音ボックス１の内部の状況が確認できるよう、左右のガラス窓７、７がそれぞれ取り付けられている。また、前扉部６の前端部には、扉３の開じ操作用の左右一対の取っ手８、８が設けられている。さらに、ボックス本体２の前面には、工作機械Ｍの操作用のスイッチ類９が設置されている。
【００１３】
本発明に係る開閉装置１０は、図３などに示すように、扉３の開放用の左右のスイッチＳＬ、ＳＲと、扉３を開放時に駆動するエアシリンダ１１と、エアシリンダ１１の駆動源となるコンプレッサ１２（エア源）と、エアシリンダ１１とコンプレッサ１２の間に設けられた電磁弁ＳＶ（開閉弁）と、これらの動作を制御する制御回路１４などを備えている。
【００１４】
左右のスイッチＳＬ、ＳＲは、扉３の両側に位置して、ボックス本体２の上面に設けられている。スイッチＳＬ、ＳＲはそれぞれ、常開式の押しボタンスイッチで構成されている。
【００１５】
エアシリンダ１１は、シリンダ１５と、シリンダ１５内を上下方向に摺動自在のピストン１６で構成され、コンプレッサ１２からシリンダ１５内に加圧空気が供給されたときに、ピストン１６が下方に駆動されるように構成されている。ピストン１６は、チェーン１７を介して、扉３と連結されている。すなわち、チェーン１７は、防音ボックス１の後方に立設された取付枠１８（図１参照）に取り付けたスプロケット１９に噛み合わされており、チェーン１７の一端部がピストン１６の上端部に連結されるとともに、他端部は、扉３の後扉部５の上面前端部に設けた取付板２０に連結されている。以上の構成により、コンプレッサ１２からエアシリンダ１１のシリンダ１５内に加圧空気が供給されると、ピストン１６が下方に駆動されることにより、チェーン１７を介して、扉３の後扉部５が引き上げられ、扉３は、図２に示す開放位置まで上方に回動して、開放される。
【００１６】
また、シリンダ１５の下端部には、リミットスイッチＬＳ（検出手段）が設けられている。このリミットスイッチＬＳは、常開式のものであり、ピストン１６が下限位置まで下降したとき、すなわち扉３が開放されたときに閉じるように構成されている。リミットスイッチＬＳは、タイマーＴＲを介して、制御回路１４に接続されている。
【００１７】
電磁弁ＳＶは、開時には、エアシリンダ１１のシリンダ１５をコンプレッサ１２に連通させ、加圧空気の供給を許容する一方、閉時には、シリンダ１５とコンプレッサ１２の間を遮断するとともに、シリンダ１５を大気に連通させるように構成されている。電磁弁ＳＶの開閉は、後述するように、スイッチＳＬ、ＳＲおよびタイマーＴＲからの信号に応じ、制御回路１４によって制御される。また、電磁弁ＳＶとエアシリンダ１１の間には、スピードコントローラ２３が設けられていて、コンプレッサ１２からの加圧空気の流量が調整可能になっている。本実施形態では、扉３がゆっくり開放されるよう、この流量が小さめに設定されている。
【００１８】
図４は、上述したスイッチＳＬ、ＳＲ、電磁弁ＳＶや制御回路１４の回路構成を、シーケンス図として表したものである。同図に示すように、制御回路１４では、常開式の接点（ａ接点）を有するリレーＲが用いられている。前述したように、スイッチＳＬ、ＳＲおよびリミットスイッチＬＳは、常開式のものであり、タイマーＴＲの接点のみが常閉式（ｂ接点）になっている。左右のスイッチＳＬ、ＳＲとリレーＲの接点は、互いに並列に接続され、かつタイマーＴＲの接点およびリレーＲのコイル部と直列に接続され、電源に接続されている。また、リミットスイッチＬＳとタイマーＴＲのコイル部が直列に接続され、リレーＲの接点と電磁弁ＳＶが直列に接続され、それぞれ電源に接続されている。
【００１９】
次に、上記構成の開閉装置１０の動作を説明する。工作機械Ｍによる加工を行う際にはまず、扉３を開放するために、左右のスイッチＳＬ、ＳＲの一方を押す。これにより、リレーＲのコイル部に、タイマーＴＲの常閉式の接点を介して、電力が供給されることにより、リレーＲが励磁され、リレーＲの接点が閉じることで、電磁弁ＳＶが励磁され、開弁される。なお、リレーＲが一旦、励磁された後は、リレーＲの閉じられた接点とタイマーＴＲの接点を介して、電力が供給されるので、スイッチＳＬまたはＳＲから手を離しても、電磁弁ＳＶは開弁状態に保持される。この電磁弁ＳＶの開弁により、エアシリンダ１１がコンプレッサ１２と連通することによって、コンプレッサ１２からエアシリンダ１１に加圧空気が供給され、ピストン１６が下降し、チェーン１７を介して、扉３を上方に回動させ、これを開放する（図２および図３の２点鎖線）。
【００２０】
この場合、コンプレッサ１２からの加圧空気の流量が、スピードコントローラ２３によって小さめに設定されていることにより、扉３はゆっくり開放される。また、開放位置に達した扉３は、後扉部５と前扉部６が互いに折りたたまれ、前扉部６の端面がボックス本体２の上面に当接した状態で保持される。
【００２１】
ピストン１６が下限位置に達すると、すなわち扉３が開放位置まで開放されると、リミットスイッチＬＳが閉じることによって、タイマーＴＲが計時を開始する。その後、所定時間が経過すると、タイマーＴＲの接点が開くことによって、リレーＲが消磁され、リレーＲの接点が開くことで、電磁弁ＳＶが消磁され、閉弁される。これにより、コンプレッサ１２からエアシリンダ１１への加圧空気の供給が停止されるとともに、エアシリンダ１１が大気と連通されることで、ピストン１６はフリーな状態になる。このとき、扉３はボックス本体２にすでに立てかけられた状態になっているので、ピストン１６がフリーになっても、扉３は開放位置に安定して保持される。
【００２２】
次いで、このように扉３を開放した状態で、防音ボックス１内にピアノ部品をセットする。
【００２３】
次に、扉３の取っ手８を持って手前に引っ張ると、ピストン１６がフリー状態にあることにより、扉３は手前側に引き寄せられ、その前扉部６がボックス本体２から外れる。その後は、取っ手８から手を離しても、扉３はその自重により下方に回動して、図１および図３の実線に示す閉鎖位置に復帰する。この場合、扉３の回動に伴い、エアシリンダ１５から空気が徐々に抜け、その空気抵抗により扉３が制動されるので、扉３を確実にゆっくりと閉じることができる。
【００２４】
次いで、工作機械Ｍのスイッチ類９を操作することによって、工作機械Ｍを作動させ、ピアノ部品の加工を行う。その際、工作機械Ｍから発生する騒音は、防音ボックス１によって低減される。加工終了後、スイッチＳＬ、ＳＲのいずれかを押すことによって、扉３を再び開き、防音ボックス１からピアノ部品を取り出す。以上の作業を繰り返すことによって、ピアノ部品の加工が次々と行われる。
【００２５】
以上のように、本実施形態の開閉装置１０によれば、スイッチＳＬ、ＳＲの一方を押すだけで扉３を開放できるとともに、開放した扉３を少し手前に引っ張るだけで、扉３を閉鎖できるので、作業者の負担を大幅に軽減でき、扉３が重い場合や開閉の頻度が高い場合でも、扉３の開閉作業を容易に行うことができる。また、扉３を開放した後は、エアシリンダ１１による扉３の駆動を行わず、エアシリンダ１１の空気抵抗で制動しながら、扉３を確実にゆっくりと閉じることができるので、急激な閉鎖に起因する扉３の損傷などの不具合を、確実に回避することができる。
【００２６】
また、リミットスイッチＬＳによる扉３の開放の検出後、タイマーＴＲで所定時間を計時した時に、エアシリンダ１１の作動を停止するので、扉３を確実に開放位置まで回動させ、保持することができる。さらに、防音ボックス１の上部空間を活用して、エアシリンダ１１やチェーン１７などを設けているので、開閉装置１０を小さなスペースで設置することができる。また、スイッチＳＬ、ＳＲを左右一対で設け、そのいずれか一方を押せば、扉３を開放できるので、作業性も良好である。
【００２７】
なお、本発明は、上述した実施形態に限らず、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態は、本発明を防音ボックスの扉に適用した例であるが、本発明は、上下方向への回動により開閉される扉一般に適用することができる。また、実施形態では、エアシリンダの駆動源として、コンプレッサを用いているが、これに代えて真空ポンプを用いることも可能である。さらに、エアシリンダと扉を連結する手段として、実施形態のチェーンに代えて、他の適当な手段を採用することも、もちろん可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の扉の開閉装置は、扉を開閉する際の作業者の負担を大幅に軽減でき、また、扉の開閉操作を的確に行うことができるなどの効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した開閉装置を備えた防音ボックスの、扉を閉じた状態の斜視図である。
【図２】図１の防音ボックスの、扉を開いた状態の斜視図である。
【図３】開閉装置の構成を示す図である。
【図４】図３の開閉装置の回路構成を示すシーケンス図である。
【図５】従来の防音ボックスの、扉を閉じた状態の斜視図である。
【図６】従来の防音ボックスの、扉を開いた状態の斜視図である。
【符号の説明】
１ 防音ボックス
３ 扉
１１ エアシリンダ
１２ コンプレッサ
１４ 制御回路
１６ ピストン
ＬＳ リミットスイッチ
ＳＬ 左スイッチ
ＳＲ 右スイッチ
ＳＶ 電磁弁
ＴＲ タイマー

Claims (2)

1. 上方への回動により開放されるとともに、開放位置に保持可能な扉と、
   エア源と、
   前記扉に連結されたピストンを有し、前記エア源から供給された空気により前記ピストンが作動することによって、前記扉を前記開放位置に駆動するエアシリンダと、
   前記エア源と前記エアシリンダとの間に設けられ、前記エアシリンダを、開時に前記エア源に連通させるとともに、閉時に大気に連通させる開閉弁と、
   前記開閉弁を開くために操作されるスイッチと、
   前記扉が開放されたか否かを検出する検出手段と、
   この検出手段が前記扉の開放を検出したときに前記開閉弁を閉じる制御回路と、
   を備えていることを特徴とする扉の開閉装置。
2. 前記検出手段が前記扉の開放を検出した後に所定時間を計時するタイマーをさらに備え、前記制御回路は、このタイマーが前記所定時間を計時したときに前記開閉弁を閉じるように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の扉の開閉装置。

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