JP3746767B2

JP3746767B2 - ドアクローザシステム

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Publication number: JP3746767B2
Application number: JP2003034584A
Authority: JP
Inventors: 桂一花田
Original assignee: 桂一花田
Priority date: 2003-02-13
Filing date: 2003-02-13
Publication date: 2006-02-15
Anticipated expiration: 2023-02-13
Also published as: JP2004244882A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動力発生体が回転扉を連結する回転駆動軸に駆動力を与えて回転扉を閉じるドアクローザシステムに関し、特に、人が回転扉を開く際の押圧力または引張力を軽減できるドアクローザシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のドアクローザシステムは、例えば、図７に示されるように、出入り口に設けられる扉枠１０１と、右側辺で蝶番１０３により扉枠１０１に取り付けられる回転扉１０２とに適用される。すなわち、このドアクローザシステムでは、回転扉１０２の表面上部に固定されたアーム駆動装置１０４が扉枠１０１の上部枠に固定された固定具１０６に一端を回動可能に固定されたアーム１０５の他端に回動可能に固定される。
【０００３】
図７は、回転扉１０２の閉じられる側から見た正面を図示している。
【０００４】
アーム駆動装置１０４は、上部で中心軸を共通にしてアーム１０５と直結する駆動回転軸１１１と内蔵する例えば螺旋状ばねにより駆動回転軸１１１を駆動し開いている回転扉１０２を押圧して扉枠１０１まで閉じる駆動力を有する駆動発生体１１２とを内蔵する。アーム１０５は、一端を駆動回転軸１１１と直結し、他端を上部で中心軸を共通にする扉枠１０１の上枠に固着される固定具１０６と回動可能に固定される。
【０００５】
また、回転扉１０２はユーザが回転扉１０２を開閉するための取っ手部１０７を備え、取っ手部１０７は、人が握って回し押すかまたは引くかして回転扉を開閉する取っ手の握り部１３１と、握り部１３１の放置状態で回転扉１０２の閉扉を確保する一方、握り部１３１の回転と連動して閉扉を解除する自動閉扉爪を形成する係止爪１３２とを有する。
【０００６】
すなわち、ユーザによる開扉するための操作がない場合、アーム駆動装置１０４とアーム１０５との構造により回転扉１０２は扉枠１０１に密着し閉じられた状態になると共に、係止爪１３２により閉扉が確保される。
【０００７】
また、他のドアクローザシステムでは、例えば蝶番の平板をアームとし、蝶番の回転軸を共通回転軸として蝶番を駆動し回転扉を自動的に閉じる筒型の回転軸駆動装置もある。この回転軸駆動装置も例えば螺旋状ばねによる駆動発生体が内蔵される。更に、回転駆動軸を駆動する回転軸駆動装置として、床に埋めこんで、回転駆動軸を前記回転扉の回転軸と連結し、回転駆動軸の回転に応じて回転扉を開閉し、駆動力により回転扉を閉じる方向に動かすフロアヒンジと呼ばれるものある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のドアクローザシステムでは、老人など、非力の人には回転扉を開くのに、労力が必要であり、苦労が伴うという問題点がある。
【０００９】
その理由は、ドアクローザとして備えられる回転軸駆動装置に内蔵する駆動発生体が回転扉を押圧して閉じているので、回転扉を開くためにはこの押圧力に勝る力で回転扉を押すか引くかしなければならないからであり、更に駆動発生体の押圧力付与のためには人力により回転扉を大きく開く必要があるからである。
【００１０】
本発明の課題は、このような問題点を解決し、力を殆ど加えることなしにドアクローザを備えた回転扉を開閉することができるドアクローザシステムを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によるドアクローザシステムは、回転扉の回転軸に駆動力を与えて回転扉を閉じる駆動力発生体を備えるにも拘わらず、力を殆ど加えることなしに回転扉を開閉できることを目的とする。このため、ドアクローザシステムは、前記回転扉の開要求を検知する開要求センサと、回転扉と連結しその回転軸に駆動力を与える回転駆動部と、少なくとも前記開要求センサによる開要求の検知から所定条件の発生まで、前記回転扉と前記回転駆動部との連結を解放する駆動制御部とを備えている。
【００１２】
すなわち、本発明によるドアクローザシステムは、駆動力発生体に回転扉への閉扉駆動力を付与するモータ機構と、回転駆動軸と駆動力発生体との間を連結する駆動軸クラッチと、駆動力発生体とモータ機構との間を連結するモータクラッチと、回転扉の開要求を検知する取っ手センサと、これら構成要素を制御して機能を発揮する駆動制御部とを備えている。
【００１３】
駆動制御部は、電源供給を受けた際に回転扉を閉じて係止させると共に駆動軸クラッチの連結を解放し、取っ手センサの開要求を検知した際には、係止を解放して回転駆動軸の運動を自在にする一方、モータ機構の運転を開始すると共にモータクラッチを連結にして駆動力発生体を回転扉が開いた状態に適用できるように駆動している。更に、駆動制御部は、取っ手センサの開要求検知が消滅の際には、モータ機構の運転を停止すると共にモータクラッチの連結を解放して駆動力発生体からモータ機構を切り離す一方、駆動軸クラッチを連結にして駆動力発生体の駆動力を前記回転駆動軸に伝達し前記回転扉を閉じる方向に押圧力を働かせている。
【００１４】
上述する構成では、取っ手センサの開要求を検知して「オン」となった際、駆動軸クラッチにより回転扉を閉じる方向への駆動力発生体の駆動力が回転駆動軸から切り離されるので、回転扉を開くのに回転扉の重さと蝶番の回転摩擦とのみであり、ユーザは、回転扉を開く際に殆ど力を必要としないで済む。この構造では、回転扉の開閉を固定することができない。従って、この取っ手センサの「オン」情報を安定させるため、駆動制御部は取っ手センサタイマを設け、取っ手センサタイマにより取っ手センサの「オン・オフ」情報を一定時間無視させることが望ましい。
【００１５】
また、本発明によるシステムでは、駆動力発生体で前記回転扉が最も開いた時点での限度状態を検知する限度センサを更に備えることが望ましい。限度センサを備えた場合、駆動制御部は、モータ機構の運転を開始しモータクラッチを連結にして駆動力発生体を駆動する際、限度センサが限度状態を検知したことによりモータ機構の運転を停止し取っ手センサの検知消滅を監視することができる。この結果、駆動制御部は、取っ手センサの検知消滅の際に直ちにモータクラッチの連結を解放すると共に駆動軸クラッチを連結にして駆動力発生体の駆動力を回転駆動軸に伝達し回転扉を閉じる方向に押圧力を働かせることができる。この際、回転扉の開き程度と同等の回転駆動軸位置に見合う位置に駆動力発生体が対応するので、取っ手センサの検知毎に安定した動作と確実な回転扉の閉鎖を実行できる。
【００１６】
更に、システムでは、回転扉が閉じていることを検知する閉扉センサを設けることが望ましい。駆動制御部は、電源の供給を受ける際に閉扉検知および駆動軸クラッチの連結が消滅している場合、モータ機構の運転を開始しモータクラッチを連結にして限度センサが限度状態を検知するまで駆動力発生体を駆動しているので、システムの動作開始に際して、安定した動作を実行することができる。
【００１７】
また、駆動制御部は、取っ手センサが開要求を検知した際に起動し、一定の時限経過後まで取っ手センサの検知状態を無視するタイマを更に備えることが望ましい。タイマを更に備えることにより、取っ手センサ感知の断続の繰り返しに対して、安定した動作が期待できる。
【００１８】
また、回転扉と扉枠との間を直結しかつその回転扉の開閉に応じて開閉するアームを備え、回転駆動軸はアームの一端に固定されその回転に応じてアームを開閉する構造に本発明を適用することができる。更に、回転駆動軸が、アームを介することなく回転扉の回転軸と連結されることにより、回転駆動軸の回転に応じて回転扉を開閉し、伝達される駆動力により閉じる方向に回転扉を動かすフロアヒンジにも本発明を適用することができる。また、回転駆動軸の駆動装置の配備は、床下のみならず、壁でも、天井でもよいことは勿論である。
【００１９】
更に、取っ手センサは、回転扉の取っ手に人体が触れた際、人体が回転扉に近接した際、または回転扉の取っ手が回転した際を検知し回転扉の開要求として出力するものであってもよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は本発明の実施の一形態を示す機能構成を示している。図示されたドアクローザシステムでは、ドアクローザの機能を理解容易とするためアーム５の開閉が回転扉２の開閉と連動する場合について説明する。
【００２２】
従って、図１に示されたドアクローザシステムは、扉枠１、回転扉２、蝶番３、回転軸駆動装置４、アーム５、アーム固定具６、および取っ手部７により構成されている。回転軸駆動装置４は、駆動回転軸１１、駆動力発生体１２、駆動軸クラッチ１３、モータ１４、駆動力供給体１５、モータクラッチ１６、および駆動制御部１７を備えている。モータ１４と駆動力供給体１５とでモータ駆動体を形成し、モータ１４の回転により、例えばウォームギア機構による駆動力供給体１５を直接駆動している。更に、ドアクローザシステムとして取っ手センサ２１、限度センサ２２、および閉扉センサ２３が設けられている。また、取っ手部７は取っ手の握り部３１と自動閉扉爪を形成する係止爪３２と施錠部３３と上下に伸びて握り部３１および施錠部３３を固定する表裏面の平板３４とにより構成されている。
【００２３】
扉枠１は壁の出入り口を形成し回転扉２を閉じる際にその閉鎖位置を決める。回転扉２は、閉じる側の面を表面、開く側の面を裏面とし、出入り口の左右の一方、図１の場合は左側、に蝶番３により回動可能に扉枠１に保持される。回転軸駆動装置４は、回転扉２の表面に固定されると共に、回転駆動軸１１をアーム５の一端と直結し、駆動力発生体１２により駆動力を発生して開いている回転扉２を扉枠１まで閉じる方向に回転駆動軸１１を介して押圧する。アーム５は一端を回転扉２の表面に固定される回転軸駆動装置４、他端を扉枠１の上部に固定されるアーム固定具６、それぞれに回動可能に固定され、中間部分にも中心軸を設けて連結し、回転扉２の開閉に応じて二つの固定端を開閉する。
【００２４】
また、取っ手部７では、人が取っ手の握り部３１を握った際の回転動作または電気的作動により係止爪３２の係止を解除し、押すかまたは引くかして回転扉２を開閉する。一方、係止爪３２は、回転扉２が閉じる際には自動的に埋没し閉じた後には扉枠１内の係止穴（図示省略）で突出して係止し、回転扉２が開くのを妨げる一方、握り部３１の回転動作または電気的作動に連動して埋没する。従って、係止爪３２は、握り部３１の放置状態で回転扉２の閉扉を確保する一方、握り部３１の回転動作または電気的作動と連動して閉扉を解除することができる。すなわち、ユーザによる開扉するための操作がない場合、回転軸駆動装置４とアーム５との構造により回転扉２は扉枠１に密着し閉じられた状態になると共に、係止爪３２により閉扉が確保される。
【００２５】
駆動回転軸１１は、アーム５の一端と中心軸を共有して直結し、駆動力発生体１２から駆動軸クラッチ１３を介して受ける回転駆動力により、回転扉２を閉じる方向へアーム５を運動させる。
【００２６】
駆動力発生体１２は、例えば螺旋状ばねのような弾性体により構成され、弾性体の弾性をクローザ駆動力源とし、縮まった状態から伸びる際に生じる押圧力を駆動軸クラッチ１３により連結される駆動回転軸１１からアーム５に伝達している。従来は、ユーザが開く回転扉２によりばね状の弾性体は縮められてクローザ駆動力が与えられている。しかし本発明では、駆動力発生体１２が、モータクラッチ１６の励起によりモータ機構に含まれるモータ１４と連結してモータ１４の駆動を受け、弾性体を縮めている。この弾性体を縮めている間、介在する駆動軸クラッチ１３は連結解除されておりアーム５と切り離されている。
【００２７】
駆動軸クラッチ１３は、駆動回転軸１１と駆動力発生体１２との間にある電磁クラッチであり、両者を瞬時に連結しまたはその連結を解除する。ここで、駆動軸クラッチ１３が励起された連結状態を「オン」とする。
【００２８】
モータ機構を形成するモータ１４と駆動力供給体１５とでは、モータ１４が、例えばウォームギア構造の駆動力供給体１５により、励起されたモータクラッチ１６を介して駆動力発生体１２の弾性体を縮める方向に運動してクローザ駆動力を与える。
【００２９】
モータクラッチ１６は、駆動力発生体１２と駆動力供給体１５との間にある電磁クラッチであり、駆動制御部１７の制御を受けて両者を瞬時に連結しまたは解除する。ここで、モータクラッチ１６が励起された連結状態を「オン」とする。
【００３０】
駆動制御部１７は、例えば各種メモリを有しプログラムで制御される中央処理ユニット（ＣＰＵ）であり、上述する各構成要素とアクセスしてシステム機能を発揮する。すなわち、取っ手センサ２１、限度センサ２２、および閉扉センサ２３から検知信号を受け、駆動軸クラッチ１３、モータ１４、およびモータクラッチ１６の励起を制御すると共に、図示されていないが取っ手センサタイマを含んでいる。
【００３１】
取っ手センサタイマは、動作の安定化を図るため、モータ１４が駆動力発生体１２を駆動し、例えば螺旋状ばねを最も縮めるまでの最も長い時間をカバーできるだけの一定時間を計測している。従って、開閉扉２が開放状態にある場合、この時限の間、駆動制御部１７は取っ手センサの検知情報を無視して、「オン」状態を連続保持させている。
【００３２】
駆動制御部１７の主要機能はフローチャートを参照して後に説明する。
【００３３】
次に、取っ手センサ２１は、取っ手部７で複数箇所に設けられ、例えば表裏面に設けられる握り部３１それぞれでの握り、および表裏面に設けられる平板３４への人体による接触のうちの何れかを検知し、この検知している間を「オン」とする。また、取っ手センサが、人が回転扉２に近接したことを検知するセンサの場合では、この検知の間を「オン」とする。
【００３４】
限度センサ２２は、駆動力発生体１２に備えられ、回転扉２が最大限度まで開いた場合に達した駆動力発生体１２の状態を検知して「オン」となる。駆動力発生体１２が上述したように螺旋状ばねのような弾性体の場合、最も縮まった状態を「オン」として検出する。実験では、限度センサ２２は、駆動力発生体１２の下の部分でモータクラッチ１６の上部に取付けられた。
【００３５】
閉扉センサ２３は、扉枠１と回転扉２とで蝶番３の取付け部と対向する側で回転扉２に設けられ、回転扉２が完全に閉じられて扉枠１に接し係止爪３２により係止されていることを検知している間を「オン」とする。
【００３６】
上記説明では図面を参照して、回転軸駆動装置が回転扉の表面に備えられるとしたが、蝶番をアームとする回転軸駆動装置のように、回転軸駆動装置が扉枠に設けられる場合には、閉扉センサは扉枠側に備えられ、取っ手センサとの接続回路は蝶番を介して接続される。
【００３７】
次に、本システムに電源が供給される際の動作手順の一実施例について説明する。ここで、駆動力発生体１２は螺旋状ばねで形成されているものとする。
【００３８】
上述した構成において、電源が未供給の状態では、駆動軸クラッチ１３およびモータクラッチ１６は両者共励起がなく、駆動力発生体１２の螺旋状ばねは、回転扉２が完全に閉じた場合の状態に対応しており、最も伸びた状態である。この状態では、回転扉２は、駆動力発生体１２のクローザ駆動力がアーム５から切離されており、風力にもなびく状態である。
【００３９】
従って、回転扉２が閉鎖係止され閉扉センサ２３が「オン」の状態で電源の供給が開始された場合とは、電源が「オン」の状態で回転扉２が閉じており閉扉センサ２３が「オン」である開扉待ちと同一の状態となるので、特別の動作作用は起こらない。
【００４０】
次に、図１に図２を併せ参照して、回転扉２が半開き状態にある場合に電源が供給された際の駆動制御部１７における動作手順の一実施例について説明する。この状態では、回転扉２が開いているので、電源が投入された際の閉扉センサ２３は「オフ」状態である。
【００４１】
閉扉センサ２３が「オフ」状態で電源が投入（手順Ｓ１）された際に、駆動軸クラッチ１３は「オフ」状態にあり、モータクラッチ１６が励起されて「オン」（手順Ｓ２）となる。従って、モータクラッチ１６が駆動力供給体１５を介して駆動力発生体１２の螺旋状ばねをモータ１４と連結するので、モータ１４の駆動が開始（手順Ｓ３）される。
【００４２】
手順Ｓ３のモータ１４の駆動により駆動力発生体１２の螺旋状ばねの縮み程度が増大（手順Ｓ４）して、限度に到達（手順Ｓ５のＹＥＳ）した際には限度センサ２２がこれを検知して「オン」（手順Ｓ６）となる。
【００４３】
手順Ｓ６における限度センサ２２の「オン」により、モータ１４の駆動が停止（手順Ｓ７）されると共に、駆動軸クラッチ１３が「オン」して駆動力発生体１２のクローザ駆動力をアーム５に連結する一方、モータクラッチ１６を「オフ」（手順Ｓ８）して駆動力発生体１２からモータ１４を切離す。
【００４４】
手順Ｓ８の駆動軸クラッチ１３の「オン」により、駆動力発生体１２のクローザ駆動力はアーム５に伝達され、アーム５が回転扉２を閉じる方向へ押し出し、閉扉を開始（手順Ｓ９）する。この閉扉の開始は、駆動力発生体１２の螺旋状ばねが伸びるので、限度センサ２２は「オフ」（手順Ｓ１０）となる。更に、駆動力発生体１２のクローザ駆動力によりアーム５が閉扉を終了（手順Ｓ１１）するので、閉扉センサ２３が「オン」（手順Ｓ１２）となり、取っ手部７の係止爪３２の機能により回転扉２は開くことがない。
【００４５】
次いで、図３に図１を併せ参照して閉じた回転扉２を開く駆動制御部１７の動作手順について説明する。
【００４６】
平常時、電源が供給されている間、上述したように、駆動力発生体１２のクローザ駆動力によりアーム５が閉扉を終了するので、閉扉センサ２３が「オン」となっており、取っ手部７の係止爪３２の機能により回転扉２は閉じられている「閉扉ロック」の状態である。従って、回転扉２は、駆動力発生体１２のクローザ駆動力により閉じているので、閉扉センサ２３は「オン」（手順Ｓ２１）であり、駆動軸クラッチ１３、モータクラッチ１６、およびモータ１４の駆動回路は開放されている。
【００４７】
この状態で、取っ手センサ２１が「オン」（手順Ｓ２２のＹＥＳ）となった際には、取っ手部７の係止爪３２が埋没して「閉扉ロック」を解放して開扉されるので閉扉センサ２２が「オフ」（手順Ｓ２３）となり、モータクラッチ１６およびモータ１４の駆動回路は閉じられる。この手順Ｓ２３の「閉扉ロック」の解放により回転扉２は、駆動力発生体１２のクローザ駆動力から切離されているうえ、係止爪３２の係止から切り離されるので、開閉自在となる。
【００４８】
上記手順Ｓ２２の「ＹＥＳ」における取っ手センサ２１の「オン」により取っ手センサタイマ（図示されていない）が起動（手順Ｓ２４）する。また、上記手順Ｓ２２の「ＹＥＳ」により、モータ１４が駆動されると共にモータクラッチ１６が「オン」（手順Ｓ２５）となる。この手順Ｓ２５により、駆動力発生体１２の螺旋状ばねがモータ１４の駆動を受けて縮み程度が増大（手順Ｓ２６）する。
【００４９】
次いで、螺旋状ばねが縮んで限度に到達する（手順Ｓ２７のＹＥＳ）ので、限度センサ２２が「オン」（手順Ｓ２８）となる。この結果、モータ１４の駆動は停止（手順Ｓ２９）する。更に、取っ手センサタイマが時限に到達（手順Ｓ３０のＹＥＳ）した以降に、取っ手センサ２１が「オフ」（手順Ｓ３１のＹＥＳ）となった時点で、駆動軸クラッチ１３が「オン」すると共にモータクラッチ１６が「オフ」（手順Ｓ３２）する。
【００５０】
取っ手センサタイマが設けられているのは、上記手順Ｓ２２の「ＹＥＳ」で、取っ手センサ２１が「オン」となった以降に回転扉２の開閉自在が原因で、人の取っ手部７への接触が断続して取っ手センサ２１の「オン・オフ」が短時間で繰返されること、または取っ手センサ２１を「オン」にしたまま回転扉２を無理に閉じることなどが発生した場合でもモータ１４の駆動を継続させるためである。取っ手センサタイマは、取っ手センサ２１の「オン・オフ」状態を動作手順に無関係とするように、モータ１４の最大駆動時間を満たす、例えば１５秒間の時限を計測している。
【００５１】
すなわち、上記説明では、一旦、取っ手センサが「オン」となった際には、モータ１４により螺旋状ばねがもっとも縮んだ状態にされている。このことは、駆動力発生体１２が、回転扉２が最高に開いた状態に適用できるように、駆動されていることを意味する。
【００５２】
上記手順Ｓ３２で駆動軸クラッチ１３が「オン」しかつモータクラッチ１６が「オフ」したことにより、駆動力発生体１２の螺旋状ばねは最も縮んだ状態から伸びる動作が生じ、限度センサ２２は「オフ」（手順Ｓ３３）される。回転扉２が限度まで開いた状態では直ちにクローザ駆動力がアーム５に加わる。しかし、半開きの回転扉２に対しては、アーム５が回転扉２の開き程度に対応して開いた位置にあるので、駆動力発生体１２の螺旋状ばねは最も縮んだ状態から伸びる動作が生じ、アーム５の半開き状態位置に対応する縮み程度までに達する。
【００５３】
このような動作に続いて、駆動力発生体１２の螺旋状ばねの駆動力により回転扉２の閉扉が開始（手順Ｓ３４）される。この結果、駆動制御部１７にある取っ手センサタイマは初期化（手順Ｓ３５）される。この手順Ｓ３５以降、回転扉２が完全に閉じれば、閉扉センサ２３が「オン」となり、開始時点の手順Ｓ２１の状態に戻る。
【００５４】
他方、回転扉２が閉じる前に取っ手センサ２１が「オン」となった場合には、駆動軸クラッチ１３が「オフ」となって、上記手順Ｓ２３が実行された状態となり、上記手順Ｓ２４からの手順が繰り返される。
【００５５】
上記説明では、回転軸駆動装置が駆動力発生体から回転駆動軸を介して伝達する駆動力でアームを駆動し回転扉を閉じる方向へ動かしているが、アームを使用せずに回転扉を閉じる回転軸駆動装置をフロアヒンジとして床面または床下に設けることができる。更に、回転軸駆動装置は、壁面もしくは壁内または天井に設けることもできる。床下の場合、回転軸駆動装置を大型化できるので、大型の重い回転扉に適応可能である。
【００５６】
すなわち、このような回転軸駆動装置は、回転駆動軸、駆動力発生体、駆動軸クラッチ、モータ、およびモータクラッチを含み、回転駆動軸が回転扉の回転軸と連結し回転駆動軸の回転に応じて回転扉を開閉すると共に、回転駆動軸から伝達する駆動力が回転扉を閉じる方向に動かすこととなる。
【００５７】
また、取っ手センサが取っ手部に人が触ったことを検知するとしたが、回転扉に近接した人を、例えば人の体温で検知して取って部の係止爪の係止を解除する構成であってもよい。
【００５８】
また、上記説明では、各センサの感知情報をＣＰＵのような装置で受けて機能動作が制御されているが、各センサを、ノンロック型接点を有するスイッチとして電気回路を形成し、上記機能動作を実現することができる。勿論、各センサそれぞれで、検知により駆動される電磁リレーを設け、これら電磁リレーの接点で回路を組むこともできる。この場合、例えば、上述したように閉扉している状態を「オン」としたのに対して「オフ」となる電磁リレーを設けることができる。しかし、以下の説明における各スイッチの「オン・オフ」条件は図面を参照して説明した上述の条件と一致させることとする。
【００５９】
すなわち、上記取っ手センサは回転扉を開こうとする人を感知している間を「オン」とする接点ＳＴ−１を有する取っ手スイッチＳＴであるとする。限度センサは駆動力発生体１２の螺旋状ばねの最も縮んだ状態を「オン」とする接点ＳＬ−１〜３を有する限度スイッチＳＬであるとする。かつ、閉扉センサは回転扉が完全に閉じて係止爪で係止されている状態を「オン」とする接点ＳＣ−１，２を有する閉扉スイッチＳＣであるとする。更に、電源供給開始の際に動作を確保する電磁リレーとして、限度スイッチＳＬ保持のための接点ｒｓｌ−１〜３を有する限度スイッチ保持リレーＲＳＬが備えられる。また、感知タイマはタイマの計測開始から時限到達までの間を「オン」とする感知タイマスイッチＴＴを有している。
【００６０】
図４は駆動制御部における回路の実施の一形態を示す図である。ここで示される駆動軸クラッチＣＤ、モータクラッチＣＭ、およびモータＭＴは図１で示される構成であるとする。上述した接点には「オン」条件で電気回路を閉じるメーク接点と電気回路を開くブレーク接点とがある。
【００６１】
実験では、リレーＲＳＬは並列されるメーク接点ｒｓｌ−１およびメーク接点ＳＬ−１と直列接続されるブレーク接点ＳＣ−１との回路で、また、モータＭＴはブレーク接点ｒｓｌ−３，ＳＬ−３，ＳＣ−３により直列接続される回路でそれぞれＡＣ（交流）１００ボルトにより駆動される。駆動軸クラッチＣＤは並列のメーク接点ＳＬ−２，ｒｓｌ−２、並列のメーク接点ＳＴ−１，ＴＴ−１、およびブレーク接点ＳＣ−２の直列回路で、ＡＣ１００ボルトからインバータで変換されたＤＣ（直流）１２ボルトにより駆動される。モータクラッチＣＭには並列のメーク接点ＳＴ−１，ＴＴ−１およびブレーク接点ｒｓｌ−４に直列のブレーク接点ＳＣ−２によりＤＣ１２ボルトが供給される。
【００６２】
図５は、図４の構成で、上記図２と同様の動作作用を実現するタイムチャートである。
【００６３】
電源が供給されていない状態では、全てのスイッチは「オフ」状態である。従って、ＡＣ１００ボルト電源供給の際には、モータＭＴがブレーク接点ｒｓｌ−３，ＳＬ−３，ＳＣ−３を介して電源を受けて「オン」する。ＤＣ１２ボルト電源供給の際には、モータクラッチＣＭがブレーク接点ｒｓｌ−４，ＳＣ−２を介して電源を受け、「オン」する。
【００６４】
モータＭＴおよびモータクラッチＣＭの「オン」により螺旋状ばねが巻き上げられ縮む。最大限縮んだ時点で限度スイッチＳＬが「オン」になるので、メーク接点ＳＬ−１が回路を閉じて保持リレーＲＳＬが動作する一方、ブレーク接点ＳＬ−１が開いてモータＭＴの駆動を停止する。また、メーク接点ＳＬ−２が回路を閉じて駆動軸クラッチＣＤを「オン」とする。保持リレーＲＳＬの動作はブレーク接点ｒｓｌ−４が回路を開いてモータクラッチを「オフ」する。
【００６５】
駆動軸クラッチＣＤの「オン」とモータクラッチの「オフ」により螺旋状ばねは駆動回転軸を駆動して閉扉動作を開始する。従って、限度スイッチＳＬは「オフ」される。閉扉動作が完了した際には閉扉スイッチＳＣが「オン」するので、ブレーク接点ＳＣ−１が回路を開き保持リレーＲＳＬを復旧させると共に、ブレーク接点ＳＣ−２が回路を開き駆動軸クラッチＣＤを「オフ」して、開扉要求の取っ手センサの検知による取っ手スイッチＳＴの「オン」を待つ。
【００６６】
次いで、図６は、図４の構成で、上記図３と同様の動作作用を実現するタイムチャートである。
【００６７】
電源が「オン」されてスイッチＳＴの「オン」を待つ状態では回転扉が閉じられているので、閉扉スイッチＳＣのみは「オン」状態でブレーク接点ＳＣ−１〜ＳＣ−３が回路を開いている。従って、保持リレーＲＳＬ、モータＭＴ、駆動軸クラッチＣＤ、およびモータクラッチＣＭの全てが「オフ」状態である。
【００６８】
取っ手スイッチＳＴが「オン」した際には、係止爪の掛止が外れて開扉し、閉扉スイッチＳＣは「オフ」されるので、ブレーク接点ＳＣ−１〜ＳＣ−３が閉じる。従って、モータＭＴがブレーク接点ｒｓｌ−３，ＳＬ−３，ＳＣ−３を介して電源を受けて「オン」すると共に、モータクラッチＣＭがブレーク接点ｒｓｌ−４，ＳＣ−２を介して電源を受け、「オン」する。また、取っ手スイッチＳＴの「オン」により、感知タイマスイッチＴＴが「オン」されて感知タイマ時限の計測を開始する。
【００６９】
他方、モータＭＴおよびモータクラッチＣＭの「オン」により螺旋状ばねが巻き上げられ縮む。最大限縮んだ時点で限度スイッチＳＬが「オン」になるので、メーク接点ＳＬ−１が回路を閉じて保持リレーＲＳＬが動作する一方、ブレーク接点ＳＬ−３が開いてモータＭＴの駆動を停止する。
【００７０】
感知タイマの計測が時限に到達した際には、螺旋状ばねの巻上げが完了し、感知タイマスイッチＴＴが「オフ」されて取っ手センサＳＴの「オフ」を待つ。
【００７１】
この状態で、取っ手スイッチＳＴが「オフ」になった際には、ブレーク接点ＳＴ−１が回路を閉じて駆動軸クラッチＣＤを「オン」にすると同時にメーク接点ＳＴ−１が回路を開いてモータクラッチＣＭを「オフ」にする。この結果、螺旋状ばねは駆動回転軸を駆動して閉扉動作を開始する。従って、限度スイッチＳＬは「オフ」される。
【００７２】
閉扉動作が完了した際には閉扉スイッチＳＣが「オン」するので、ブレーク接点ＳＣ−１が回路を開き保持リレーＲＳＬを復旧させると共に、ブレーク接点ＳＣ−２が回路を開き駆動軸クラッチＣＤを「オフ」して、開扉要求の取っ手センサの検知による取っ手スイッチＳＴの「オン」を待つ最初の状態に戻る。
【００７３】
上記説明では、実験における供給電圧がＡＣ１００ボルトおよびＤＣ１２ボルトであるとしたが、他の電源電圧、例えば商用電源のＡＣ１００ボルトから変換されたＤＣ２４ボルトなどであってもよい。また、停電などの事態を配慮し、ＤＣ２４ボルトまたはＤＣ１２ボルトのバッテリーを予備電源に内蔵し、商用電源から変換するＤＣ駆動であることが望ましい。
【００７４】
このように、上記説明では、図示された機能ブロックおよび手順を参照しているが、機能の分離併合による配分または手順の前後入替えなどの変更は上記機能を満たす限り自由であり、上記説明が本発明を限定するものではなく、更に、ドアクローザシステムの全般に適用可能なものである。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、回転扉が駆動回転軸の駆動力を受けて自動的に回転扉を閉じるドアクローザシステムで、開扉要求を検知する取っ手センサと、取っ手センサが開扉要求を検知した際に、回転扉を閉じる駆動回転軸への駆動力を切り離す駆動軸クラッチとを備えるシステムを提供している。
【００７６】
この構成で回転扉の開閉に伴って開閉し、駆動回転軸の駆動力を受けて回転扉を閉じるアームを供える場合、取っ手センサが開扉要求を検知した際に、駆動軸クラッチがアームを回転軸駆動装置から切り離すので、回転扉を閉じるクローザ駆動力も切り離され、回転扉にはいかなる開閉力もかからない。従って、回転扉の重さと蝶番の回転摩擦とのみを開扉の対象とできるので、老人のような非力な人でも容易に軽々と回転扉を開閉することができるという効果が得られる。
【００７７】
また、本発明によれば、アームを切離した回転軸駆動装置の駆動力発生体と連結した際に、この駆動力発生体を回転扉が開いた状態に適用できるように、螺旋状ばねの場合では縮める方向に、駆動するモータと、モータが駆動力発生体を駆動する際にモータと駆動力発生体とを連結するモータクラッチとを備えるシステムを提供している。
【００７８】
この構成により、取っ手センサから開扉要求の検知が消滅した際には、回転軸駆動装置の駆動力発生体がモータにより回転扉が開いた状態に適用できるように駆動されているので、駆動軸クラッチを連結したのちモータクラッチの連結を解放することにより、駆動力発生体のクローザ駆動力を回転扉に与えて自動的に閉じさせることができる。
【００７９】
また、駆動回転軸を介して駆動力発生体のクローザ駆動力を直接回転扉の回転軸に与え、アームを設けないフロアヒンジの場合では、床下に回転軸駆動装置を設置できるので、大型装置による強力な回転軸駆動力が得られる。従って、重量のある大型玄関扉にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシステムにおける機能ブロックおよび正面配置の実施の一形態を示す図である。
【図２】図１の回転扉が半開き状態にある場合に電源が供給される際の、駆動制御部における動作手順の実施の一形態を示すフローチャートである。
【図３】図１の閉じた回転扉を開く際の、駆動制御部における動作手順の実施の一形態を示すフローチャートである。
【図４】本発明の回転軸駆動装置をスイッチ接点により形成する際の電気回路の実施の一形態を示す図である。
【図５】図４において回転扉が半開き状態にある場合に電源が供給される際の、駆動制御部における動作の実施の一形態を示すタイムチャートである。
【図６】図４において閉じた回転扉を開く際の、駆動制御部における動作の実施の一形態を示すタイムチャートである。
【図７】従来のシステムにおける正面配置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１扉枠
２回転扉
３蝶番
４回転軸駆動装置
５アーム
６アーム固定具
７取っ手部
１１駆動回転軸
１２駆動力発生体
１３駆動軸クラッチ
１４モータ
１５駆動力供給体
１６モータクラッチ
１７駆動制御部
２１取っ手センサ
２２限度センサ
２３閉扉センサ
３１握り部
３２係止爪
３３施錠部
３４平板

Claims

駆動力発生体が回転扉の回転軸に駆動力を与えて前記回転扉を閉じるドアクローザシステムにおいて、前記回転扉の開要求を検知する開要求センサと、前記回転扉と連結しその回転軸に駆動力を与える回転駆動部と、少なくとも前記開要求センサによる開要求の検知から所定条件の発生まで、前記回転扉と前記回転駆動部との連結を解放する駆動制御部とを備えることを特徴とするドアクローザシステム。
請求項１において、前記所定条件の発生は、前記開要求センサによる開要求検知の消滅の発生、またはこの検知消滅と所定時限到達との両方の発生であることを特徴とするドアクローザシステム。
請求項１において、前記回転扉と前記回転駆動部とを連結し解放する機構に電磁クラッチを用いることを特徴とするドアクローザシステム。
請求項１において、前記回転駆動部は、前記回転扉の回転軸を直接回転駆動させる回転軸駆動装置であることを特徴とするドアクローザシステム。
請求項１において、前記回転駆動部は、前記回転扉の回転軸を直接回転駆動させる回転軸駆動装置であり、少なくとも当該回転軸駆動装置が床面または床下に設置されることを特徴とするドアクローザシステム。
駆動力発生体が回転扉の回転軸に駆動力を与えて前記回転扉を閉じるドアクローザシステムにおいて、前記回転扉と連結してその回転軸に駆動力を与える回転駆動部と、前記駆動力発生体に回転扉への閉扉駆動力を付与するモータ機構と、前記回転駆動部の駆動軸と前記駆動力発生体との間を連結する駆動軸クラッチと、前記駆動力発生体と前記モータ機構との間を連結するモータクラッチと、前記回転扉の開要求を検知する開要求センサと、電源供給を受けた際に前記回転扉を閉じて係止すると共に前記駆動軸クラッチの連結を解放し、前記開要求センサの開要求を検知した際には、前記係止を解放して前記回転駆動部の運動を自在にする一方、前記モータ機構の運転を開始すると共に前記モータクラッチを連結にして前記駆動力発生体を回転扉が開いた状態に適用できるように駆動し、更に前記開要求センサの開要求検知が消滅の際には、前記モータ機構の運転を停止すると共に前記モータクラッチの連結を解放して前記駆動力発生体から前記モータ機構を切り離す一方、前記駆動軸クラッチを連結にして前記駆動力発生体の駆動力を前記回転駆動部に伝達し前記回転扉を閉じる方向に押圧力を働かせる駆動制御部とを備えることを特徴とするドアクローザシステム。
請求項６において、前記駆動力発生体で前記回転扉が最も開いた時点での限度状態を検知する限度センサを更に備え、前記駆動制御部は、前記モータ機構の運転を開始し前記モータクラッチを連結にして前記駆動力発生体を駆動する場合、前記限度センサが限度状態を検知した際に前記モータ機構の運転を停止して前記開要求センサの検知消滅を監視し、前記開要求センサの検知消滅の際には前記モータクラッチの連結を解放すると共に前記駆動軸クラッチを連結にして前記駆動力発生体の駆動力を前記回転駆動部に伝達し前記回転扉を閉じる方向に押圧力を働かせることを特徴とするドアクローザシステム。
請求項７において、前記回転扉が閉じていることを検知する閉扉センサを更に設け、前記駆動制御部は、電源の供給を受けた際に前記閉扉センサの検知が消滅している場合、前記モータ機構の運転を開始し前記モータクラッチを連結にして前記限度センサが限度状態を検知するまで前記駆動力発生体を駆動して閉扉のための前記駆動力を付与することを特徴とするドアクローザシステム。
請求項１または６において、前記駆動制御部は、前記開要求センサが開要求を検知した際に起動し、一定の時限経過後まで開要求センサの検知消滅状態を無視するタイマを更に備えることを特徴とするドアクローザシステム。
請求項１または６において、前記回転扉と扉枠との間を直結してその回転扉の開閉に応じて開閉するアームを備え、前記回転駆動部は前記アームの一端に固定されその回転に応じて前記アームを開閉する駆動回転軸であることを特徴とするドアクローザシステム。
請求項１または６において、前記回転駆動部は、前記回転扉の回転軸と直結し、前記回転軸の回転に応じて回転扉を開閉し、伝達される駆動力により前記回転扉を閉じる方向に動かすことを特徴とするドアクローザシステム。
請求項１または６において、前記開要求センサは、前記回転扉の取っ手に人体が触れた際、人体が前記回転扉に近接した際、および前記回転扉の取っ手が回転された際の少なくとも一つを検知し前記回転扉の開要求として出力することを特徴とするドアクローザシステム。