JP4158574B2

JP4158574B2 - 跳ね上げ式門扉

Info

Publication number: JP4158574B2
Application number: JP2003092773A
Authority: JP
Inventors: 浩史山本
Original assignee: Oiles Eco Corp
Current assignee: Oiles Eco Corp
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2023-03-28
Also published as: JP2004300687A

Description

【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】
【従来の技術】
この種の門扉としては、特開平８−２９６３８３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部材と、アーム部材の他端部に取付けられた扉と、この扉及びアーム部材の自重に抗して扉の跳ね上げ方向に弾性力をアーム部材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。斯かる門扉は、電動モータの作動により開閉できるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２９６３８３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、斯かる門扉では、電動モータの作動による扉の開閉動作時を除いて扉の開閉を禁止する開閉禁止機構を具備するのが好ましく、斯かる開閉禁止機構としては、例えば、非給電時に扉の開閉を禁止する一方、電動モータの給電と共に給電されて扉の開閉の禁止を解除するようになっているものが考えられる。
【０００５】
しかしながら、斯かる開閉禁止機構を具備する門扉では、電動モータへの給電と共に給電されるために、電動モータの作動による扉の開閉動作時により多くの電力が必要となってしまい、扉を安定した状態で開閉させるのが困難である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電動モータの作動による扉の開閉動作時に必要とされる電力を低減することができ、扉を安定した状態で開閉させ得る跳ね上げ式門扉を提供することにある。
【０００７】
本発明の第一の態様の跳ね上げ式門扉は、支柱と、この支柱に一端部で鉛直面内で回動自在に支持されたアーム手段と、このアーム手段の他端部に取付けられた扉と、アーム手段の回動に対する回動力発生源としての電動モータを有していると共に当該電動モータの出力回転軸の回転に基づいて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、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と、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、自動アーム回動手段の電動モータへの非給電と共に給電されて生じる電磁力に基づいて電動モータの出力回転軸に制動を与えてアーム手段の回動を禁止する一方、自動アーム回動手段の電動モータへの給電と共に給電が停止されて電磁力に基づく電動モータの出力回転軸への制動を解除してアーム手段の回動の禁止を解除する電磁ブレーキとを具備しており、アーム手段は、支柱に一端部で軸部材を介して鉛直面内で回動自在に支持されていると共に他端部に扉が鉛直面内で回動自在に取り付けられた主アーム部材と、この主アーム部材における一端部と他端部との間に一端部で鉛直面内で回動自在に連結された連結部材と、扉に一端部で鉛直面内で回動自在に連結されていると共に連結部材が鉛直面内で回動自在に連結された補助アーム部材と、連結部材の他端部と補助アーム部材の他端部のうちの少なくとも一方の他端部を支柱に鉛直面内で回動自在であって鉛直方向に可動に連結すると共に当該一方の他端部の鉛直方向の移動を案内する連結案内手段とを具備しており、弾性力付与手段は、アーム手段の回動と共に回転するように軸部材に固着されてアーム手段に連結されたカム板と、このカム板に一端部で連結されていると共にカム板のカム縁に当接して曲げ案内された可撓性のローラチェーンと、このローラチェーンの他端部に一端部で連結され、他端部で支柱に固着されたコイルばねとを具備しており、このコイルばねにより扉の跳ね上げ方向への弾性力をアーム手段に付与するようになっており、自動アーム回動手段は、電動モータの出力回転軸に連結している回転軸と、この回転軸に連結されているスパイラルギヤと、このスパイラルギヤに噛合うと共にカム板に形成された歯列とを具備しており、電磁ブレーキによるアーム手段の回動の禁止及びアーム手段の回動の禁止の解除は、回転軸、スパイラルギヤ、カム板及び軸部材を介して行われるようになっている。
【０００８】
第一の態様の跳ね上げ式門扉によれば、上述の構成を具備しているために、電磁ブレーキにより電動モータへの非給電と共に給電されて生じる電磁力に基づいてアーム手段の回動を禁止する一方、電動モータへの給電と共に給電が停止されて電磁力に基づいてアーム手段の回動の禁止を解除することで、扉の開閉動作時に必要とされる電力を低減することができ、扉を安定した状態で開閉させ得る。
【００１１】
本発明の第二の態様の跳ね上げ式門扉は、第一の態様の跳ね上げ式門扉において、アーム手段の単位量の回動毎に当該アーム手段の単位量毎の回動を検出する単位回動検出手段を具備しており、制御手段は、単位回動検出手段の検出結果に基づいてアーム手段の回動を制御するようになっている。
【００１２】
本発明の第三の態様の跳ね上げ式門扉は、第二の態様の跳ね上げ式門扉において、完全開扉と完全閉扉との間でアーム手段の所定位置への回動を検出する所定位置回動検出手段を更に具備しており、制御手段は、所定位置回動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制御するようになっている。
【００１４】
次に、本発明の実施の形態の例を、図に示す好ましい例に基づいて更に詳細に説明する。尚、本発明はこれら例に何等限定されないのである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１から図１０において、本例の跳ね上げ式門扉１は、立設された一対の中空の角形の支柱２及び３と、支柱２及び３に一端部で鉛直面内でＡ及びＢ方向に回動自在に支持されたアーム手段８１及び８２と、アーム手段８１及び８２の他端部に取付けられた扉１３と、扉１３の上枠２７に並置されていると共に一端部がアーム手段８１の主アーム部材８の他端部１０に他端部がアーム手段８２の主アーム部材９の他端部１１に夫々固着された補強横部材（横桟）３０と、扉１３並びにアーム手段８１及び８２の自重に基づく扉１３の下げ方向、即ちＢ方向のアーム手段８１及び８２の回動に抗する扉１３の跳ね上げ方向、即ちＡ方向の回動力である弾性力をアーム手段８１及び８２に付与すると共に支柱２及び３に夫々内蔵された弾性力付与手段３１及び３２と、アーム手段８１の単位量の回動毎にアーム手段８１の単位量毎の回動を検出する単位回動検出手段２８と、アーム手段８１に連結している回動力発生源としての電動モータ３６を有していると共に電動モータ３６の出力回転軸３６ａの回転に基づいてアーム手段８１の回動を自動的に行う自動アーム回動手段２９と、完全開扉と完全閉扉との間でアーム手段８１の所定位置への回動を検出する所定位置回動検出手段３３と、自動アーム回動手段２９によるアーム手段８１の回動を単位回動検出手段２８及び所定位置回動検出手段３３の検出結果に基づいて制御すると共に支柱２に内蔵された制御手段３４と、自動アーム回動手段２９の電動モータ３６への非給電と共に給電されて生じる電磁力に基づいて電動モータ３６の出力回転軸３６ａに制動を与えることによりアーム手段８１のＡ及びＢ方向の回動を禁止する一方、自動アーム回動手段２９の電動モータ３６への給電と共に給電が停止されて電磁力に基づく電動モータ３６の出力回転軸３６ａへの制動が解除されることによりアーム手段８１のＡ及びＢ方向の回動の禁止を解除する電磁ブレーキ５８とを具備している。
【００１６】
アーム手段８１及び８２は、支柱２及び３に一端部４及び５で軸部材６及び７を介して鉛直面内でＡ及びＢ方向に回動自在に支持されていると共に他端部１０及び１１に軸部材１２（支柱３側は図示せず）を介して鉛直面内でＣ及びＤ方向に回動自在に扉１３が取付けられた角材からなる主アーム部材８及び９と、主アーム部材８及び９における一端部４及び５と他端部１０及び１１との間に一端部１４（支柱３側は図示せず）で軸部材１５（支柱３側は図示せず）を介して鉛直面内でＥ及びＦ方向に回動自在に連結されている角材からなる連結部材１６及び１７と、扉１３に一端部１８及び１９で軸部材２０（支柱３側は図示せず）を介して鉛直面内でＧ及びＨ方向に回動自在に連結されていると共に連結部材１６及び１７が軸部材３５（支柱３側は図示せず）を介して鉛直面内でＪ及びＫ方向に回動自在に連結された角材からなる補助アーム部材２１及び２２と、連結部材１６及び１７の他端部２３（支柱３側は図示せず）と補助アーム部材２１及び２２の他端部２４及び２５とのうちの少なくとも一方の他端部、本例では両他端部２３並びに２４及び２５を支柱２及び３に鉛直面内でＪ及びＫ方向に回動自在であって鉛直方向Ｖに可動に連結すると共に当該両他端部２３並びに２４及び２５の鉛直方向Ｖの移動を案内する連結案内手段２６（支柱３側は図示せず）とを具備している。
【００１７】
扉１３は、上枠２７並びに上枠２７に固着された縦枠４１及び４２に加えて、縦枠４１及び４２に固着された下枠４４と、上枠２７及び下枠４４を橋絡した目隠し用の複数の縦格子４３と、縦枠４１及び４２に固着されたブラケット４７（支柱３側は図示せず）とを具備している。扉１３としては、縦格子４３を具備したものに限定されず、横格子を取付けたもの等その他のものであってもよい。ブラケット４７に軸部材１２及び２０が取付けられている。
【００１８】
本例では、支柱２側と支柱３側とは、単位回動検出手段２８、自動アーム回動手段２９、制御手段３４、所定位置回動検出手段３３、電磁ブレーキ５８を除いて、互いに同様に構成されているので、以下、主に支柱２側について説明する。なお、自動アーム回動手段２９と同等の自動アーム回動手段を支柱３側にも設けて、この自動アーム回動手段により支柱３側のアーム手段８２の回動を支柱２側のアーム手段８１と同様に自動的に行わせるようにしてもよい。支柱２側のみに自動アーム回動手段２９を設ける場合には、支柱３側のアーム手段８２は、支柱２側のアーム手段８１に扉１３及び補強横部材３０を介して従属して回動されることになるので、この従属回動を行わせる程度に扉１３及び補強横部材３０の機械的強度を得難い際には、上記の通り、自動アーム回動手段を支柱３側にも設けて、この自動アーム回動手段により支柱３側のアーム手段８２の回動を支柱２側のアーム手段８１の回動と同期して自動的に行わせるようにするのがよい。なお、自動アーム回動手段を支柱３側にも設ける際には、電磁ブレーキ５８と同等の電磁ブレーキを支柱３側にも設けるとよい。
【００１９】
連結部材１６と補助アーム部材２１とは、その夫々の他端部２３及び２４同士で軸部材３５を介して互いに鉛直面内でＪ及びＫ方向に回動自在に連結されている。
【００２０】
連結案内手段２６は、支柱２に固着されていると共に鉛直方向Ｖに伸びた断面Ｕ字状の案内部材５１と、軸部材３５に回転自在に取付けられていると共に案内部材５１により規定されて鉛直方向Ｖに伸びた案内通路５２に嵌合されたローラ５３と、ローラ５３の予期しない一定以上の下降を禁止するストッパ５４とを具備しており、こうして、本例の連結案内手段２６は、支柱２に設けられた鉛直方向Ｖに伸びた案内通路５２と、連結部材１６の他端部２３と補助アーム部材２１の他端部２４とのうちの少なくとも一方の他端部、本例では両他端部２３及び２４に軸部材３５を介して設けられていると共に鉛直方向Ｖに可動となるように案内通路５２に嵌合された回転自在なローラ５３とを具備して、而して、両他端部２３及び２４を支柱２に鉛直面内でＪ及びＫ方向に回動自在であって鉛直方向Ｖに可動に連結すると共に両他端部２３及び２４の鉛直方向Ｖの移動を案内するようになっている。
【００２１】
本例では、扉１３が地面５５に直立した扉１３の完全閉鎖位置（図１及び図２に示す位置）、すなわち完全閉扉の位置で、支柱２に対する主アーム部材８の鉛直面内でのＡ及びＢ方向の回動軸心６１（軸部材６の軸心）と主アーム部材８に対する連結部材１６の鉛直面内でのＥ及びＦ方向の回動軸心６２（軸部材１５の軸心）とを結ぶ直線６３は、回動軸心６１を通る水平面に対して俯角αをなして伸びており、扉１３に対する補助アーム部材２１の鉛直面内でのＧ及びＨ方向の回動軸心６４（軸部材２０の軸心）と連結部材１６に対する補助アーム部材２１の鉛直面内でのＪ及びＫ方向の回動軸心６５（軸部材３５の軸心）とを結ぶ直線６６は、回動軸心６５を通る水平面に対して俯角βをなして伸びており、回動軸心６２と回動軸心６５とを結ぶ直線６７は、回動軸心６５を通る水平面に対して仰角γをなして伸びており、扉１３に対する主アーム部材８の鉛直面内でのＣ及びＤ方向の回動軸心６８（軸部材１２の軸心）と回動軸心６１との間の距離Ｌ１は、回動軸心６４と回動軸心６５との間の距離Ｌ２よりも短く、主アーム部材８と補助アーム部材２１とは、側面から見て、ほぼ互いに平行に伸びるようになっており、完全閉扉位置（図１及び図２に示す位置）からほぼ１５°までの主アーム部材８のＡ方向の回動による扉１３の開放においては、扉１３の下端７１は、支柱２側に近接するようになっており、扉１３の完全開放位置（図１１及び図１３参照）、すなわち完全開扉の位置では、主アーム部材８と補助アーム部材２１とは互いに交差して伸びるようになっている。
【００２２】
支柱２に内蔵された弾性力付与手段３１は、基板１０４を貫通する軸部材６に固着されて、これによりアーム手段８１の回動と共にＡ及びＢ方向に回転されるようにアーム手段８１に連結された回転自在なカム板８５と、カム板８５にピン８６を介して一端部８７が連結されていると共に中間部８８がカム板８５のカム縁８９に当接して曲げ案内された可撓性部材としてのローラチェーン９０と、ローラチェーン９０の他端部９１にピン９２を介して回動自在に連結された連結具９３と、一端部９４が連結具９３の孔９５に引っ掛けられたコイルばね９６と、コイルばね９６の他端部９７が孔９８に引っ掛けられていると共にピン９９を介してブラケット１００に回動自在に連結された連結具１０１とを具備しており、ブラケット１００は支柱２に固着されており、こうして、コイルばね９６の一端部９４は、連結具９３を介してローラチェーン９０の他端部９１に、コイルばね９６の他端部９７は、ブラケット１００及び連結具１０１を介して支柱２に連結されている。
【００２３】
基板１０４は、支柱２内において支柱２にねじ等により固着されており、カム縁８９は、軸部材６が固着された主アーム部材８の回動軸心６１（軸部材６及びカム板８５の回転中心）を中心とした円弧縁１０７と、好ましくは円弧縁１０７に連続した直線縁１０８とを具備しているとよい。
【００２４】
弾性力付与手段３１は、本例では、扉１３の跳ね上げ方向（Ａ方向）にアーム手段８１を回動させる縮み弾性力を発生するものとしてコイルばね９６のみを具備しており、而して、実質的にコイルばね９６により扉１３の跳ね上げ方向への縮み弾性力をアーム手段８１に付与するようになっている。
【００２５】
単位回動検出手段２８は、本例では、支柱２内において出力回転軸３６ａに固着された回転体２０４の回転を検出して、回転体２０４が単位角度回転される毎にこの単位回転を示す電気的なパルスを出力するエンコーダからなり、これによりアーム手段８１の単位量の回動毎にアーム手段８１の単位量毎の回動を検出するようになっている。単位回動検出手段２８は、回転体２０４の正逆回転を識別できるように、互いに位相が異なると共に正逆回転において位相の異なりが相違する二つのパルスを回転体２０４の単位回転毎に出力するようになったエンコーダからなっているとよい。なお、単位回動検出手段２８としては、回転体２０４の回転を検出する代わりに、出力回転軸３６ａ、回転軸３７、軸部材６等の回転を検出するようにしてアーム手段８１の単位量毎の回動を検出するようにしてもよい。
【００２６】
支柱２に内蔵された自動アーム回動手段２９は、アーム手段８１の回動に対する回動力発生源としての電動モータ３６と、電動モータ３６の出力回転軸３６ａの回転をアーム手段８１に伝達する回転伝達機構６０とを具備しており、電動モータ３６は、基板１０４に固着されている。
【００２７】
回転伝達機構６０は、電動モータ３６の出力回転軸３６ａに連結されている歯車減速機構５９と、歯車減速機構５９を介して電動モータ３６の出力回転軸３６ａに連結されている回転軸３７と、回転軸３７に連結されていると共にギヤケース３８に回転自在に支持されたスパイラルギヤ３９と、スパイラルギヤ３９に噛合うと共にカム板８５の縁部に回動軸心６１を中心として円弧状に伸びて形成された歯列４０とを具備している。
【００２８】
なお、カム板８５の縁部に歯列４０を設ける代わりに、軸部材６に歯車を固着し、この歯車にスパイラルギヤ３９を噛合わせて回転伝達機構６０を構成してもよい。
【００２９】
可逆の電動モータ３６は、ブラケット５６を介して基板１０４に固着されており、ギヤケース３８は基板１０４に取付けられており、回転軸３７は、連結具５７を介してスパイラルギヤ３９に連結されている。
【００３０】
自動アーム回動手段２９は、制御手段３４の制御下で、電動モータ３６の出力回転軸３６ａを正又は逆転させて歯車減速機構５９、回転軸３７及びスパイラルギヤ３９を介して歯列４０を移動させ、歯列４０の移動によりカム板８５及び軸部材６を介してアーム手段８１をＡ又はＢ方向に自動的に回動させるようになっている。
【００３１】
所定位置回動検出手段３３は、軸部材６に固着されていると共に円弧突部４８を一体的に有した円板４９と、支柱２に取付けられたリミットスイッチ５０とを具備している。
【００３２】
所定位置回動検出手段３３は、軸部材６がＡ方向に回転されてアーム手段８２が所定回動位置に回動された際に、円弧突部４８がリミットスイッチ５０に当接してリミットスイッチ５０を作動させて、斯かるリミットスイッチ５０の作動でもって扉１３の完全開扉と完全閉扉との間でアーム手段８１の所定位置への回動を検出するようになっている。本例では、所定位置回動検出手段３３は、アーム手段８２のＡ方向の回動で、所定位置として完全開扉から角度で１０°手前の位置で円弧突部４８がはじめてリミットスイッチ５０に当接してリミットスイッチ５０を作動させると共に以後完全開扉までリミットスイッチ５０の作動を維持するようになっている。
【００３３】
制御手段３４は、コンピュータ等からなり、扉１３の跳ね上げ方向及び下げ方向、即ちＡ及びＢ方向のアーム手段８１の回動で単位回動検出手段２８により検出された単位量毎の回動の回数が所定値に到達した際に自動アーム回動手段２９の電動モータ３６への給電を停止（非給電）し、電動モータ３６の作動を停止させるようになっていると共に、Ａ及びＢ方向のアーム手段８１の回動において所定位置回動検出手段３３からの検出結果に基づいて電動モータ３６の作動を制御してアーム手段８１の回動を減速させるようになっている。
【００３４】
即ち、制御手段３４は、図１から図２に示す完全閉扉で、支柱２等に取付られた図示しないスイッチが操作者により押圧されると、電動モータ３６に給電して回転軸３７を例えば１７００ｒｐｍから１４００ｒｐｍで回転させるように電動モータ３６を作動させ、これにより、歯車減速機構５９、回転軸３７、スパイラルギヤ３９、歯列４０、カム板８５及び軸部材６を介してＡ方向にアーム手段８１を回動させて扉１３を跳ね上げさせると共に、スイッチの押圧以後、アーム手段８１のＡ方向の回動中において単位回動検出手段２８からの単位量毎の回動を示すパルスを計数し続け、次に完全閉扉から角度で１０°手前の位置までアーム手段８１が回動されたことを示す検出結果が所定位置回動検出手段３３から生起されてこの検出結果を所定位置回動検出手段３３から受け取ると、回転軸３７を例えば３００ｒｐｍから５００ｒｐｍで減速して回転させるように電動モータ３６を作動させ、その後、単位量毎の回動の回数を示すパルスの計数値が、完全開扉となるアーム手段８１の回動位置として予め設定された値になると電動モータ３６の作動を停止させるべく、電動モータ３６への給電を停止（非給電）するようになっている。
【００３５】
そして、制御手段３４は、図１１及び図１３に示すように扉１３の下端７１がｆの位置となる完全開扉状態で、図示しない上記のスイッチが操作者により押圧されることにより、電動モータ３６に給電して回転軸３７を例えば１７００ｒｐｍから１４００ｒｐｍで回転させるように電動モータ３６を逆に作動させ、これにより歯車減速機構５９、回転軸３７、スパイラルギヤ３９、歯列４０、カム板８５及び軸部材６を介してＢ方向にアーム手段８１を回動させて扉１３を下げさせると共に、スイッチの押圧以後、アーム手段８１のＢ方向の回動中において単位回動検出手段２８からの単位量毎の回動を示すパルスでもって前述の計数値を減算し続け、この減算された計数値が完全閉扉から角度で１５°手前の位置までのアーム手段８１の回動量に相当する予め設定された値になると、回転軸３７を例えば３００ｒｐｍから５００ｒｐｍで減速して回転するように電動モータ３６を作動させ、その後、アーム手段８１の単位量毎の回動の回数を示すパルスの計数値が完全開扉となるアーム手段８１の回動位置として予め設定された値、この場合、パルスの計数値がゼロになると電動モータ３６の作動を停止させるべく、電動モータ３６への給電を停止（非給電）するようになっている。
【００３６】
また、制御手段３４は、単位回動検出手段２８からの単位量毎の回動を示すパルスの生起時間間隔から回転軸３７の回転速度を検出して、この検出結果に基づいて、回転軸３７の回転速度が予め決められた１７００ｒｐｍから１４００ｒｐｍ及び３００ｒｐｍから５００ｒｐｍとなるように制御している。
【００３７】
緊急事態によるアーム手段８１の回動の途中停止では、制御手段３４は、その時点におけるパルスの計数値を記憶し、操作者によるスイッチの押圧でパルスの計数又は減算を続行するようになっている。
【００３８】
更に、所定位置回動検出手段３３から検出結果が出力されるアーム手段８１の回動位置は予め判明しているために、制御手段３４は、所定位置回動検出手段３３から検出結果が出力されるアーム手段８１の回動位置に相当する値に修正するようになっている。
【００３９】
なお、リミットスイッチ５０に加えて更に他のリミットスイッチを具備して所定位置回動検出手段３３を構成し、アーム手段８２のＢ方向の回動で、所定位置として完全閉扉から角度で１５°手前の位置で円弧突部４８がはじめて斯かる他のリミットスイッチに当接して当該リミットスイッチを作動させると共に以後完全閉扉まで当該リミットスイッチの作動を維持するように所定位置回動検出手段３３を構成してもよく、この場合に、制御手段３４は、Ｂ方向のアーム手段８１の回動において所定位置回動検出手段３３から他のリミットスイッチの検出結果に基づいて電動モータ３６の作動を制御してアーム手段８１の回動を減速させるようにしてもよい。
【００４０】
また、所定位置回動検出手段３３を設けることなしに、Ａ方向のアーム手段の回動において、Ｂ方向のアーム手段８１の回動と同様に、完全閉扉から単位回動検出手段２８により検出された単位量毎の回動の回数を示すパルスの計数値が予め決められた所定値に到達した際に電動モータ３６の作動を制御してアーム手段８１の回動を減速させるように制御手段３４を構成してもよい。
【００４１】
電磁ブレーキ５８は、本例では、特に図７及び図８に示すように、給電されて電磁力を生じる電磁石２０２と、電磁石２０２に対して相対的に上下方向に移動するように、電磁石２０２に対向して配されている可動部材２０１と、可動部材２０１及び電磁石２０２を弾性的に離反させる離反部材としてのコイルばね２０３と、可動部材２０１及び電磁石２０２間に配されていると共に電動モータ３６の出力回転軸３６ａの下端に固着されている円盤状の回転体２０４と、可動部材２０１、電磁石２０２、コイルばね２０３及び回転体２０４を収容している収容ケース２０５と、収容ケース２０５の内面２２０に一体的に設けられており、電磁石２０２と可動部材２０１とが近接及び離反するように可動部材２０１を上下方向に案内すると共に可動部材２０１の回転を阻止する上下方向に伸びた案内部材としての複数の突条２０６と、収容ケース２０５の内面２２０に一体的に設けられていると共に可動部材２０１の電磁石２０２からの所望量以上の離反を阻止する阻止部材２０７と、可動部材２０１の下面に設けられた歯２０９と、可動部材２０１及び電磁石２０２が互いに近接した際に歯２０９に歯合するように回転体２０４の上面に設けられた歯２０８とを具備している。
【００４２】
環状の可動部材２０１の外周縁２１１には、その内周縁２１２から外周縁２１１に向かって凹となっていると共に突条２０６と嵌合している複数の凹部２１３が設けられており、複数の凹部２１３は、夫々互いに外周縁２１１に沿って等間隔をもって配されている。内周縁２１２で規定している孔には、出力回転軸３６ａが挿通されている。尚、可動部材２０１は、好ましくは、永久磁石を有している。
【００４３】
電磁石２０２は、本例では、収容ケース２０５の内面２２０に固着されている金属等からなる一対の良導体２２１及び２２２と、良導体２２１及び２２２に連結されている導電性を有した連結棒２２３と、連結棒２２３に巻き付けられた導線２２４とを具備しており、導線２２４への励磁電流の供給により連結棒２２３を介して一対の良導体２２１及び２２２に励磁し、当該一対の良導体２２１及び２２２に生じた電磁力により可動部材２０１を、コイルばね２０３の弾性力に抗して、一対の良導体２２１及び２２２側に引き寄せるようになっている。
【００４４】
コイルばね２０３は、本例では、その上端側で可動部材２０１の下面に、その下端側でばね受け２３０を介して電磁石２０２に夫々支持されており、可動部材２０１を電磁石２０２から弾性的に離反させる離反力を生じている。尚、コイルばね２０３は、電磁石２０２への非給電時には、図１２に示すように可動部材２０１及び電磁石２０２の離反状態を維持する一方、電磁石２０２への給電時には、図７に示すように可動部材２０１が電磁石２０２に引き寄せられることにより縮められる。
【００４５】
回転体２０４は、その略中心部で出力回転軸３６ａの下端に固着されており、電動モータ３６の作動による出力回転軸３６ａの回転と共に回転されるようになっている。尚、出力回転軸３６ａと共に回転される回転体２０４の当該回転は、単位回動手段２８によって検出されるようになっている。
【００４６】
円筒状の収容ケース２０５の内面２２０は、可動部材２０１が配されている大径円柱状空間２３１と、電磁石２０２が配されている小径円柱状空間２３２とを規定している。
【００４７】
複数の突条２０６は、夫々互いに円周方向で等間隔をもって大径円柱状空間２３１を規定している内面２２０に設けられており、突条２０６の夫々は、凹部２１３の夫々に摺接している。突条２０６は、凹部２１３に嵌合することで、可動部材２０１が回転体２０４から与えられる回転力によって回転されるのを阻止している。
【００４８】
阻止部材２０７は、可動部材２０１の上側に位置しており、可動部材２０１の上面に当接することで、コイルばね２０３の弾性力によって上方に移動される可動部材２０１の当該移動を阻止するようになっている。
【００４９】
複数の歯２０８及び２０９は、夫々互いに同様に形成されていると共に夫々互いに噛み合うように配されているので、以下、歯２０８について詳細に説明し、歯２０９については、必要に応じて図面に同符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５０】
複数の歯２０８は、出力回転軸３６ａの回転軸心を中心に夫々放射状に配設されている。歯２０８の頂部２４１には、本例では、出力回転軸３６ａの軸方向に対して傾斜した斜面２４２が形成されている。歯２０８及び２０９は、夫々の斜面２４２を互いに摺接させながら歯合するようになっている。
【００５１】
電磁ブレーキ５８は、電磁石２０２への電力供給により電磁力を生じ、この電磁力によりコイルばね２０３の弾性力に抗して可動部材２０１を電磁石２０２に近接させ、歯２０８及び２０９を歯合させて回転体２０４の回転を阻止して、回転体２０４に固着されている出力回転軸３６ａに制動を与えることで、出力回転軸３６ａ、歯車減速機構５９、回転軸３７等を介してアーム手段８１の回動を禁止するようになっている。また、電磁ブレーキ５８は、電磁石２０２への電力の供給が停止されることにより当該電磁石２０２の励磁状態を解除すると、コイルばね２０３の弾性離反力により可動部材２０１を電磁石２０２から離反させ、歯２０８及び２０９の歯合を解除して出力回転軸３６ａへの制動を解除する結果、アーム手段８１の回動の禁止を解除するようになっている。
【００５２】
以上の電磁ブレーキ５８は、電動モータ３６が非給電となると共に給電される電磁石２０２の電磁力に基づき、電動モータ３６の出力回転軸３６ａに制動を与えて出力回転軸３６ａが回転できないようにして、而して出力回転軸３６ａに歯車減速機構５９、回転軸３７、スパイラルギヤ３９、歯列４０、カム板８５及び軸部材６を介して連結されたアーム手段８１もまたＡ及びＢ方向に回動できないようにし、アーム手段８１の回動を禁止するようになっている。
【００５３】
以上の跳ね上げ式門扉１では、完全閉扉では図１及び図２に示すように扉１３が地面５５にほぼ直立した状態になる。この状態で操作者による図示しないスイッチの作動で電動モータ３６への給電がなされると共に電磁ブレーキ５８への給電が停止されて、電動モータ３６が作動される一方、電磁ブレーキ５８による電動モータ３６の出力回転軸３６ａへの制動が解除され、電動モータ３６の作動による出力回転軸３６ａの回転で、歯車減速機構５９、回転軸３７、スパイラルギヤ３９、歯列４０、カム板８５及び軸部材６を介して主アーム部材８がＡ方向に回動されると、主アーム部材８に軸部材１５を介して一端部１４が連結された連結部材１６は、主アーム部材８に対してＦ方向に回動されながら主アーム部材８に引きずられる結果、連結部材１６の他端部２４は、ローラ５３の回転を介して案内通路５２に案内されて上昇され、この上昇で補助アーム部材２１は全体として支柱２側に少し引っ張られ、この引っ張りにより扉１３は主アーム部材８の他の端部に対してＤ方向に回動され、従って、扉１３は、その下端７１が図１３の軌跡ａ−ｂ−ｃで示すように前方にせり出すことなしに、地面５５にほぼ直立した状態をもって上昇し、完全閉扉位置（図１及び図２に示す位置）からほぼ１５°まで主アーム部材８がＡ方向に回動された後は、主アーム部材８のＡ方向の回動と共に扉１３は、その下端７１が若干前方にせり出しつつ図１３に示す規制ｃ−ｄ−ｅ−ｆをもって上昇し、最後に下端７１が軌跡ｆの位置となる完全開扉となると電動モータ３６への給電が停止されると共に電磁ブレーキ５８への給電がなされて、電動モータ３６の作動が停止されると共に電磁ブレーキ５８の電磁力に基づく電動モータ３６の出力回転軸３６ａへの制動が行われる。なお、下端７１が軌跡ｅからｆをもって扉１３が上昇する間は、主アーム部材８と補助アーム部材２１とは互いに交差して伸びるようになっている。
【００５４】
完全開扉から完全閉扉にするには、操作者による図示しないスイッチの作動による電動モータ３６の逆作動で軸部材６を介して主アーム部材８をＢ方向に回動すればよい。扉１３の完全閉扉への移行でも、扉１３は、その下端７１が図１３に示す軌跡ｆ−ｅ−ｄ−ｃ−ｂ−ａをもって下降する。
【００５５】
跳ね上げ式門扉１では、コイルばね９６により扉１３等の自重を適宜うち消す縮み弾性力を発生するようにしているために、完全閉扉において、スパイラルギヤ３９と歯列４０との間の噛合い部にそれ程の力が負荷されず、電動モータ３６の作動での開扉作動を困難なく行い得る。また、電動モータ３６の作動でアーム手段８１がＡ方向に回動されると、これと共にカム板８５も各回動位置に相当して生じるコイルばね９６の引っ張り弾性力でもって、扉１３等の自重が適宜打ち消されて自動開扉が困難なく行えるようになっている。
【００５６】
跳ね上げ式門扉１では、コイルばねのみにより扉１３のＡ方向にアーム手段８１を回動させる縮み弾性力を発生するようにしているために、ガススプリングに比較して温度依存性をなくし得る結果、電動モータ３６の負荷変動で開扉及び閉扉速度が異なるような事態を避けることができる。
【００５７】
跳ね上げ式門扉１によれば、自動アーム回動手段２９の電動モータ３６への非給電と共に給電されて生じる電磁力に基づいて電動モータ３６の出力回転軸３６ａに制動を与えてアーム手段８１の回動を禁止する一方、自動アーム回動手段２９の電動モータ３６への給電と共に給電が停止されて電磁力に基づく電動モータ３６の出力回転軸３６ａへの制動を解除してアーム手段８１の回動の禁止を解除する電磁ブレーキ５８を具備しているために、扉１３の開閉動作の際に必要とされる電力を低減することができ、従って、充分な電力量をもって扉を安定した状態で開閉させ得、また、何ら関係のない第三者により外から容易に手動開閉できないようにすることができ、可動部材２０１に設けられた歯２０９と、可動部材２０１及び電磁石２０２が近接した際に可動部材２０１に設けられた歯２０９に歯合するように回転体２０４に設けられた歯２０８とを具備しているために、小さな電力をもって、歯２０８及び２０９を歯合させて回転体２０４に固着された出力回転軸３６ａの回転を禁止することができる。
【００５８】
また、跳ね上げ式門扉１によれば、アーム手段８１の単位量の回動毎にアーム手段８１の単位量毎の回動を検出する単位回動検出手段２８により検出された単位量毎の回動の回数に相当するパルスの計数値が所定値に到達した際に自動アーム回動手段２９の電動モータ３６の作動を停止させるようになっているために、換言すれば、アーム手段８１の回動位置を検出してこの検出した回動位置に基づいて電動モータ３６の作動を停止させるようになっているために、扉１３及びアーム手段８１を地面及びストッパ等へ当接させないでも完全閉扉及び完全開扉を確実に実現でき、而して操作者に不安感を与えるような電動モータ３６が高負荷状態で運転されるような事態を避けることができると共に完全閉扉及び完全開扉時における不快な激突音をなくし得、しかも、電動モータ３６並びに歯車減速機構５９、回転軸３７、スパイラルギヤ３９及び歯列４０を含む回転伝達機構６０等の寿命の低下をなくし得る。
【００５９】
そして、跳ね上げ式門扉１によれば、所定位置回動検出手段３３からの検出結果に基づいてもアーム手段８１の回動を制御するために、所定位置回動検出手段３３からの検出結果を基準位置として利用できる結果、単位回動検出手段２８によるアーム手段８１の回動制御を信頼性をもって行うことができる。
【００６０】
更に跳ね上げ式門扉１では、カム板８５のカム縁８９に当接して曲げ案内されるローラチェーン９０の他端部９１にコイルばね９６の一端部９４が連結されているために、コイルばね９６の引っ張り弾性力に基づいてカム板８５に付与する回転モーメントをカム板８５の回転位置に拘わらず所望にできる結果、アーム手段８１の回動位置に最適な弾性力をアーム手段８１に付与できる。
【００６１】
加えて跳ね上げ式門扉１によれば、アーム手段８１の回動の減速後に、電動モータ３６の作動を停止させるために、電動モータ３６の作動停止に対して大きな電力を必要としなく、小さな電力で完全閉扉及び完全開扉を正確に且つ確実に行うことができる。
【００６２】
また跳ね上げ式門扉１では、扉１３の開放において扉１３の下端７１のせり出しをなくす方向に扉１３が回動され、而して、扉１３の前方へのせり出しをできるだけなくし得て、せり出しに起因する事故、操作性の劣化等の不都合をなくし、扉内の利用空間を広くできる。
【００６３】
尚、跳ね上げ式門扉１は、電磁ブレーキ５８に代えて、電磁力に基づいて歯２０９が設けられた電磁石２０２を可動部材２０１から離反させて、歯２０９を回転体２０４の歯２０８に歯合させるようになっている電磁ブレーキを具備していてもよく、また、可動部材２０１と電磁石２０２とを近接させるコイルばね等からなる近接部材と、電動モータ３６の出力回転軸３６ａに固着されている回転体２０４と、電磁石２０２及び可動部材２０１が近接及び離反するように可動部材２０１又は電磁石２０２を案内すると共に電磁石２０２又は可動部材２０１の回転を阻止する案内部材としての突条２０６と、可動部材２０１又は電磁石２０２に設けられた歯２０９と、可動部材２０１及び電磁石２０２が離反した際に可動部材２０１又は電磁石２０２に設けられた歯２０９に歯合するように回転体２０４に設けられた歯２０８とを具備している電磁ブレーキを具備していてもよい。
【００６４】
更に、跳ね上げ式門扉１では、連結部材１６の他端部２３と補助アーム部材２１の他端部２４とを共通の軸部材３５により相互に回動自在に連結し、軸部材３５にローラ５３を設けて、これにより連結部材１６の他端部２３と補助アーム部材２１の他端部２４とを連結案内手段２６を介して支柱２に連結したが、これに代えて、連結部材１６の他端部２３のみを軸部材３５及び連結案内手段２６を介して支柱２に直接的に連結し、補助アーム部材２１の他端部２４を連結部材１６に他の軸部材を介して相互に回動自在に連結してもよく、更にまた、補助アーム部材２１の他端部２４のみを軸部材３５及び連結案内手段２６を介して支柱２に直接的に連結し、連結部材１６の他端部２３を補助アーム部材２１に他の軸部材を介して相互に回動自在に連結してもよい。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によれば、電動モータの作動による扉の開閉動作時に必要とされる電力を低減することができ、扉を安定した状態で開閉させ得る跳ね上げ式門扉を提供し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の好ましい例の斜視図である。
【図２】図１に示す例の一方の支柱側の側面説明図である。
【図３】図２に示す支柱側の一部拡大側面説明図である。
【図４】図２に示す支柱側の一部拡大側面説明図である。
【図５】図１に示す例の一方の支柱側の背面説明図である。
【図６】図１に示す例の一方の支柱内部等の側面説明図である。
【図７】図１に示す例の主に電磁ブレーキの拡大説明図である。
【図８】図１に示す例の主に電磁ブレーキの一部拡大説明図である。
【図９】図１に示す例の一方の支柱内部の平面説明図である。
【図１０】図９に示す所定位置回動検出手段の説明図である。
【図１１】図１に示す例の動作説明図である。
【図１２】図１に示す例の主に電磁ブレーキの動作説明図である。
【図１３】図１に示す例の動作説明図である。
【符号の説明】
１跳ね上げ式門扉
２、３支柱
１３扉
２９自動アーム回動手段
３４制御手段
５８電磁ブレーキ
８１、８２アーム手段

Claims

支柱と、この支柱に一端部で鉛直面内で回動自在に支持されたアーム手段と、このアーム手段の他端部に取付けられた扉と、アーム手段の回動に対する回動力発生源としての電動モータを有していると共に当該電動モータの出力回転軸の回転に基づいて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、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と、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、自動アーム回動手段の電動モータへの非給電と共に給電されて生じる電磁力に基づいて電動モータの出力回転軸に制動を与えてアーム手段の回動を禁止する一方、自動アーム回動手段の電動モータへの給電と共に給電が停止されて電磁力に基づく電動モータの出力回転軸への制動を解除してアーム手段の回動の禁止を解除する電磁ブレーキとを具備しており、アーム手段は、支柱に一端部で軸部材を介して鉛直面内で回動自在に支持されていると共に他端部に扉が鉛直面内で回動自在に取り付けられた主アーム部材と、この主アーム部材における一端部と他端部との間に一端部で鉛直面内で回動自在に連結された連結部材と、扉に一端部で鉛直面内で回動自在に連結されていると共に連結部材が鉛直面内で回動自在に連結された補助アーム部材と、連結部材の他端部と補助アーム部材の他端部のうちの少なくとも一方の他端部を支柱に鉛直面内で回動自在であって鉛直方向に可動に連結すると共に当該一方の他端部の鉛直方向の移動を案内する連結案内手段とを具備しており、弾性力付与手段は、アーム手段の回動と共に回転するように軸部材に固着されてアーム手段に連結されたカム板と、このカム板に一端部で連結されていると共にカム板のカム縁に当接して曲げ案内された可撓性のローラチェーンと、このローラチェーンの他端部に一端部で連結され、他端部で支柱に固着されたコイルばねとを具備しており、このコイルばねにより扉の跳ね上げ方向への弾性力をアーム手段に付与するようになっており、自動アーム回動手段は、電動モータの出力回転軸に連結している回転軸と、この回転軸に連結されているスパイラルギヤと、このスパイラルギヤに噛合うと共にカム板に形成された歯列とを具備しており、電磁ブレーキによるアーム手段の回動の禁止及びアーム手段の回動の禁止の解除は、回転軸、スパイラルギヤ、カム板及び軸部材を介して行われるようになっている跳ね上げ式門扉。
アーム手段の単位量の回動毎に当該アーム手段の単位量毎の回動を検出する単位回動検出手段を具備しており、制御手段は、単位回動検出手段の検出結果に基づいてアーム手段の回動を制御するようになっている請求項１に記載の跳ね上げ式門扉。
完全開扉と完全閉扉との間でアーム手段の所定位置への回動を検出する所定位置回動検出手段を更に具備しており、制御手段は、所定位置回動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制御するようになっている請求項２に記載の跳ね上げ式門扉。