JP4657023B2 - ドア開閉装置 - Google Patents

Description

本発明は、開口部を開閉するドアを上下に昇降させて開閉するドア開閉装置に関するものである。

高齢者や車椅子利用者がいる家庭では、居間、風呂場、トイレ、クローゼット等を閉塞する各種ドアを自動で開閉させるようにしている。この場合、ドアを雨戸のような引き戸にすると、そのための駆動機構が居住空間を狭めるし、引き戸を引き込むための広い開口部や壁面を必要とする。また、負荷も大きくなって作動不良を起こしたりする。このため、観音開き又は昇降型にしていることがあるが、前者にあっては、ドアの動きを確保するために大きなスペースが必要であり、また、開放した部分が邪魔になったりする。一方、後者にあっては、開放した部分が邪魔にならない利点はあるものの、上方に開放した部分を収納するスペースが必要となり、それが確保できないときには、開口部の高さを低くしなければならないといったことがある。

そこで、下記特許文献１には、ドアをドアスラットを屈曲可能に連結したもので構成し、上昇させたときに各スラットが折り畳まれて収納できるようにして収納スペースの減少を図ったものが提案されている。しかし、この先行例のものは、最上位のスラットと二番目以下のスラットとでは、折り畳み構造が異なる等、非常に複雑であるし、何よりも、折り畳んだとき、各々が水平状態で密着して積重した姿態になるようにはしておらず、依然として大きなスペースを必要とする。さらに、折り畳み構造上の都合で全閉時も全開時も最上位のスラットの位置が固定されているため、開口部を開ききることができず、中途半端に折り畳まれたドアスラットが見えて見苦しい。収納ボックスを取り付けて隠せばよいが、開口部以外の収納ボックス内にあるドアスラットが無駄である。
特開２００３−１２９７３７号公報

本発明は、ドアスラットの折り畳み構造を簡単なものにするとともに、折り畳んだときにドアスラットが完全に積重されるようにして収納スペースの減少化を可能にし、開口部の高さを大きく取れるようにしたものである。

以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、複数のドアスラットを互い違いに折曲できるようにピンで上下に接続し、上昇させると、上方のドアスラットから順に折り畳んだ姿勢で収納されて開口部を開放し、下降させると、下方のドアスラットから順に垂直になって開口部を閉塞するドア開閉装置において、各ドアスラットの上下端の両側方でピンと同軸に、下端から上端まで垂直に延びる前部ガイドレールでガイドされる前部ローラと、前部ガイドレールの後方に設けられ、下端から途中までは垂直に延び、途中から前部ガイドレールを横切って前上方に屈曲して再度垂直に延びる後部ガイドレールでガイドされる後部ローラとを取り付け、ドアスラットを上昇させたとき、前部ローラと後部ローラはそれぞれ前部ガイドレールと後部ガイドレールでガイドされる状態になることで、ドアスラットを前部ローラの部分では前方に折曲させ、後部ローラの部分では後方に折曲させて各ドアスラットが接触するまで積重する状態になるようにしたことを特徴とするドア開閉装置を基本的な構成として提供したものである。

本発明では、折り畳み構造として、二種類のローラとそれぞれを導くガイドレールによるものであるから、構造が簡単であり、動作も確実である。また、ドアスラットは、完全に積重した姿にすることも可能であり、収納スペースを小さくでき、さらに、開口部は、折り畳んだドアスラットを開口部の上方に移動させて完全に開放することができる。その結果、開口部の面積を狭めない。特に、この開閉装置は、既存の開口部を改修して取り付けることが多いため、この効果の持つ意義は大きい。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１はドアの開閉状態を示す側面図、図２はドアの開閉状態（駆動系）を示す側面図、図３はドアスラットの接続状態を示す正面図及び側面図、図４はローラを案内するガイドレールの側面図、図５はドアスラットの正面図、図６は図５中Ａ−Ａ拡大断面図、図７はドアスラットの手動開放状態を示す正面図であるが、本発明に係るドアは、ドアスラット１をその側面に設けられる前部ローラ２と後部ローラ３とをヒンジとして屈曲可能に連結したもので構成される。

前部ローラ２の取付けは、上下に隣接するドアスラット１のそれぞれ上下端の両側面に互いに相手方に延びて重合するブラケット４、５を取り付け、両ブラケット４、５の重合部位に外方からドアスラット１の継目に位置を合わせてピン６を通し、ピン６の突出部分に前部ローラ２を取り付けている。この場合、上下のドアスラット１が垂直状態で接合するとき、ブラケット４、５の上下端面同士は接触して位置規制するようにしており、しかも、ドアスラット１同士が対向する上下端面には、それぞれに凸部７と凹部８を形成して互いが嵌合できるようにしている。ドアスラット１相互間に隙間ができるのを防止する他、屈曲を規制してドアの剛性を保つためである。これによると、前部ローラ２を挟む上下のドアスラット１は、前部ローラ２から前方（図１における右側方向）に屈曲するものとなり（前部ローラ２が最後に位置する）、このとき、ブラケット４、５の幅をドア１の厚みより薄くしておくことで、上下のドアスラット１は、折り畳んだときに前面同士が密着できるものとなる。

後部ローラ３の取付けも同様であり、それぞれブラケット９、１０とピン１１及び後部ローラ３で構成されている。また、ドアスラット１のそれぞれ上下端面には、互いに嵌合し合う凸部１２と凹部１３を形成する点も同じである。これによると、後部ローラ３を挟む上下のドアスラット１は、後部ローラ３から後方（図１における左側方向）に屈曲するものとなる（後部ローラ３が最前に位置する）。なお、これら前部ローラ２と後部ローラ３とは、それぞれ一つおきに設けられる。そして、前部ローラ２と後部ローラ３とは、側面視で位置を違えてあり、本例では、前部ローラ２はドアスラット１の前方側、後部ローラ３は後方側に設けてそれぞれは平面視で重合しないようにしている。また、前部ローラ２と後部ローラ３とは、サイズを違えてあり、本例における前部ローラ２は、後部ローラ３よりも径を小さくするとともに、ローラ幅を長くしてある。なお、前部ローラ２と後部ローラ３の位置やサイズはこれと逆であってもよい。

前部ローラ２と後部ローラ３とが昇降するときの動きについては後述するが、前部ローラ２と後部ローラ３とで径を異ならせているのは、後部ローラ３は、昇降途中で屈曲することになっており、この際、前部ガイドレール１４を横切るのであるが、このときに誤って前部ガイドレール１４に入り込んだり引っ掛かったりしないようにするためである。本例では、屈曲点にこの動きを確実にする案内機構２６を設けていることから、例え、同径のものにしてもそのような心配はない。しかし、後部ローラ３は、ドアスラット１の下降に際して大きな負荷がかかっても転がり易いように大径にするのが好ましいし、前部ローラ２は、コスト的な観点からも、上下動するのに最低限必要な小径のものであれば十分である。なお、前部ローラ２と後部ローラ３とは同径であってもよいのは上述したが、その場合でも、前部ローラ２が後部ガイドレール１５を横切る際に誤って後部ガイドレール１５に入り込む等しないように長さを異ならせたり、左右方向の取り付け位置をずらせたりしておくのが好ましい。

前部ローラ２と後部ローラ３とは、それぞれ専用のガイドレール１４、１５でガイドされて昇降する。したがって、前部ローラ２をガイドする前部ガイドレール１４は、前方側に位置し、後部ガイドレール３をガイドする後部ガイドレール１５は、後方側に位置している。このとき、前部ガイドレール１４は、垂直に上端まで延びており、後部ガイドレール１５は、最初は垂直であり、途中から前上方に向かって屈曲している。したがって、ドアスラット１を上昇させると、最上位のドアスラット１における前部ローラ２は、前部ガイドレール１４を垂直に上昇するが、後部ローラ３は、途中から後部ガイドレール１５の屈曲に従って方向転換し、前上方に上昇する。このため、方向転換した後部ローラ３の上下のドアスラット１は、後部ローラ３をヒンジとして折り畳まれることになる（最上位のドアスラット１の上端には前部ローラ２を取り付けてある）。

次いで、次位のドアスラット１が上昇して来るが、前部ローラ２は、そのまま垂直に上昇するから、二つの前部ローラ２が接近してドアスラット１同士が完全に折り畳まれる（密着する）。以下、同様にしてすべてのドアスラット１がそれぞれ前部ローラ２と後部ローラ３とをヒンジとして互い違いに折り畳まれることになる（最下位とその上位のドアスラット１の継目には前部ローラ２が取り付けられるようにしてある）。なお、最下位のドアスラット１は、垂直に吊り上げられた状態で止まるが、その下端までのスペースを収納スペース１６とする。本例では、ドアスラット１の上下幅を全て統一しているが、最下位のドアスラット１の高さのみ小さくすることも可能であり、そうすれば、より収納スペース１６を小さくできる。また、最下位のドアスラット１には、姿勢保持の目的で前位のドアスラット１との継目に取り付けた前部ローラ２の他にも、下方に上下２つの前部ローラ２が取り付けてある。

以上のドアスラット１の昇降は、収納スペース１６の上部に設けられたモータ１７によって行う。すなわち、モータ１７で同期して駆動される二つのドラム１８、１９を設けてそれぞれにベルト（ワイヤ、ロープ、チェーンでもよい）２０、２１を張り掛けておき、一つのベルト２０は、最下位のドアスラット１の下方に設けられた係止ピン２２に係止し、他のベルト２１は、その上方に設けられた係止ピン２３に係止しておく。なお、このとき、ガイドレール１４の下部にガイドローラ２４を設けておき、ベルト２０は、ガイドローラ２４で上向きに折り返されて係止ピン２２に係止しておく。

したがって、上方の係止ピン２３に係止された後方に位置するベルト２１をドラム１９で巻き上げると、ドアスラット１は強制的に上昇させられる（前方に位置するもう一つのベルト２０は、ドアスラット１が上昇した分だけ、ドラム１８から繰り出されることになり、この点で、ベルト２０、２１の巻取り、巻出し量は、二つのドラム１８、１９間で互いに相関関係にしてある）。また、下降させるときには、これと逆の動きをさせることになり、ベルト２０をドラム１８で巻き上げると、ドアスラット１は強制的に下降させられる（後方のベルト２１は、ドアスラット１が下降した分だけ、ドラム１９から繰り出される）。なお、このとき、ベルト２０、２１は、前部ローラ２や後部ローラ３よりも大きく側方へ飛び出させた係止ピン２２、２３の先端に取り付けているため、前部ローラ２や後部ローラ３の側方を通ることになる（前部ローラ２や後部ローラ３とは干渉しない）。

次に、後部ローラ３は、後部ガイドレール１５の途中で方向転換させられるが、この方向転換を確実に行うためにこの屈曲点に案内機構２６が設けられている。この案内機構２６は、後部ガイドレール１５の垂直経路１５ａから前上方へ向けて屈曲する屈曲経路１５ｂの始端の上部と下部に設けられた上ガイド羽根２７と下ガイド羽根２８とからなる。上ガイド羽根２７は、先端が下に向いて（これを中立位置と称する）やや屈曲経路１５ｂ側に寄った位置にバネ（図示省略）等で中立位置側に付勢されて回動可能に設けられるものであり、後部ローラ３が上昇して来ると、これに当たって屈曲経路１５ｂ側に回動し、前部ガイドレール１４を塞いで（後部ローラ３が横切ることができるようにこの間の前部ガイドレール１４の側壁は切り欠かれている）屈曲経路１５ｂに沿ったものになり、後部ローラ３を確実に屈曲経路１５ｂへと案内する。そして、後部ローラ３が通過してしまうと、付勢力によって中立位置に戻り、続いて前部ガイドレール１４を通過する前部ローラ２の経路を再び開くことになる。

下ガイド羽根２８も同様であり、先端が上に向いて（これを中立位置と称する）同じくバネ等で中立位置側に付勢されているものである。したがって、後部ローラ３が屈曲経路１５ｂに入ると、屈曲経路１５ｂ側に倒れて路を開ける。一方、下降するときには、下ガイド羽根２８は、反屈曲経路１５ｂ側に倒れて路を開けて前部ガイドレール１４を塞いで後部ガイドレール１５へと案内するし、上ガイド羽根２７は、反屈曲経路１５ｂ側に回動して路を開ける。ここで、後部ガイドレール１５の屈曲経路１５ｂの奥行きは、垂直経路１５ａ及び前部ガイドレール１４の奥行きの約半分に設定してある（図４中ハッチング部分）。このため、屈曲経路１５ｂの奥行きよりも大きい長さを有する（飛び出した）前部ローラ２が屈曲経路１５ｂを上下に横切る際、誤って後部ガイドレール１５の屈曲経路１５ｂに入り込むことが確実に防止される。

以上により、開口部を開放しようとするときは、スイッチ等（図示省略）を入れてモータ１７を駆動してドラム１９を回転させてベルト２１を引き上げる（図１（ａ））。すると、最下位のドアスラット１は上昇させられ、開口部を開放して行く（ｂ）。このとき、前部ローラ２は、前部ガイドレール１４に導かれて垂直に上昇するが、後部ローラ３は、後部ガイドレール１５に導かれて屈曲点から前上方に導かれた屈曲経路１５ｂを上る（ｃ）。このため、ドアスラット１は、上方のものからそれぞれ前部ローラ２及び後部ローラ３を折曲点として折り畳まれ、収納スペース１６に積重状態で収納されて行く（（ｄ）〜（ｅ))。なお、ドラム１９は、ドアスラット１の巻き上げ方向にバネで付勢されており、ドアスラット１の自重をバランスさせるとともに、モータ１７の巻き上げトルクを小さなものにして低価格化を図っている。このことは、後述する非常事態における手動開放操作時の操作力を軽減させることにも寄与する。

一方、下降させるときは、ドラム１８を回転させてベルト２０を巻き上げ、最下位のドアスラット１を引き降ろす。このとき、下位のドアスラット１の上端が後部ガイドレール１５の屈曲点付近に来ると、後部ローラ３を屈曲経路１５ｂに沿って引き降ろし、垂直経路１５ａへと導く。以下、順にこのような動きをして各ドアスラット１は垂直状態に引き降ろされ、開口部を閉塞する。

ところで、このとき、前部ローラ２側は、最下位のドアスラット１を介してベルト２１で吊支された状態であって落下することはないが、後部ローラ３側は、フリーの状態である。したがって、上昇させるときも、下降させるときも、後部ローラ３側にはドアスラット１の自重がかかり、後部ガイドレール１５が単に前上方に延出していたのでは落下する虞がある。このため、後部ガイドレール１５の終端を所定のアールで上方に屈曲させ、この屈曲部位で後部ローラ３を支持する構造にしてドアスラット１の自重を受けるようにしている（強制的に引っ張らなければ降りないようにしている）。

加えて、ドアスラット１の収納（折り畳み）姿勢は、各ドアスラット１が水平で、かつ、各々が密着されているのがもっとも収納スペースを小さくできるから、屈曲経路１５ｂ終端の屈曲部１５ｃの位置は、対応する前部ローラ２の位置とほぼ同じ高さにしておく。ただし、下降させるときには、後部ローラ３がこの屈曲部１５ｃを含む屈曲経路１５ｂを降りて来なければならず、このとき、あまり負荷がかからないように（前部ローラ２側を極端に上方に持ち上げたりせず）、この屈曲部１５ｃから下の屈曲経路１５ｂは、対応する前部ローラ２を中心とするアールに近い形にしてある。

さらに、本発明では、停電や故障によりモータ１７による開閉操作不能のときにも、開口部を開放するために手動でもドアスラット１が上昇できるように非常開放手段を設けるようにしている。この種のドアでは、ドアスラット１の落下事故を防止するため、ブレーキ機構付のモータ１７を用いるのが一般的であるため、モータ１７が停止した状態でドアスラット１を開放させることはできない。この非常開放手段は、高齢者や車椅子利用者が非常開放操作を自ら行う場合、確実に手が届く開口部の下方領域で操作できることと、その操作が容易であることが要求される。また、停電や故障から復旧した際に速やかに通常の電動開閉操作が行えるものでなければならない。

具体的には、最下位のドアスラット１内部に空隙を形成してその左右両端に制御ブロック２９を上下に摺動可能に収納するとともに（係止ピン２２はこれに取り付ける）、ドアスラット１側に閂３０を左右摺動可能に設けて、これを常時スプリング３１で弾発して制御ブロック２９の内側面に形成された係合穴２９ａに突入させておく。閂３０は、ドアスラット１内に取り付けた保持部材３４で左右摺動可能に保持しておく。制御ブロック２９とドアスラット１とは、上下方向に伸びる制御ブロック２９の凹溝２９ｂとドアスラット１内の凸条１ａとによる凹凸スライド構造の嵌合構造によって、上下摺動可能、かつ左右方向に位置規制された状態となっている。

これにより、常時は、最下位のドアスラット１と制御ブロック２９とが一体になって共に上下動しているが、非常時のときには、閂３０（閂３０から一体に上方へ伸ばしたレバー３０ａ等でドアスラット１の操作孔３５（図５、７中２点鎖線で表した部分）から指を差し込んで操作する）をスプリング３１の力に抗して係合穴２９ａから抜くと、ドアスラット１は、ベルト２０に引っ張られて上方移動が規制された制御ブロック２９と切り離されて上昇できることになる。このときの上昇力は、手動によるものであるが、ドアスラット１はドラム１９に組み込まれたバネ等でその自重をバランスさせてあるので、高齢者等であっても容易に持ち上げることができる。

なお、これにおいて、閂３０にリンク３２を連結し、これをドアスラット１の幅方向中央に設けたカム３３に結合して、どちら側から手動開放操作をしても、両方の閂３０が連動して同時に外れるようにしている。また、操作孔３５は、左右片側ずつに表面と裏面とに分けて設けてもかまわない。部屋内、部屋外側のどちらからでも手動開放操作が可能となり、より利便性が高いものとなる。閂３０の外端は、上方が突出するテーパ部３０ｂに形成するとともに、制御ブロック２９の上端を下方が内方に突出する斜面部２９ｃに形成し、ドアスラット１を手動で上から降ろしたとき、閂３０は、テーパ部３０ｂが斜面部２９ｃに当接しながら下降して一旦後退して係合穴２９ａに係合できるようにしてある。こうして、ドアスラット１とブロック２９とは容易に元の一体化された状態に戻すことができ、再び電動による開閉操作が可能となる。

最下位のドアスラット１には、その上位のドアスラット１との継目に取り付けた前部ローラ２の他にも、姿勢保持の目的で下方に上下２つの前部ローラ２が取り付けてあることは上述したが、このうち、上側の前部ローラ２は、手動開放した際、ドアスラット１の側面に取り付いていてドアスラット１と共に上昇して姿勢保持を行うようになっている。一方、下側の前部ローラ２は、制御ブロック２９の側面に取り付けていて制御ブロック２９と共にその場に留まり、前部ガイドレール１４に対する制御ブロック２９の位置ずれを防止し、ドアスラット１と制御ブロック２９とが確実、かつ容易に元の一体化された状態に復活できるようにしている。

ドアの開閉状態を示す側面図である。 ドアの開閉状態（駆動系）を示す側面図である。 ドアスラットの接続状態を示す正面図及び側面図である。 ローラを案内するガイドレールの側面図である。 ドアスラットの正面図である。 図５中Ａ−Ａ拡大断面図である。 ドアスラットの手動開放状態を示す正面図である。

１ ドアスラット
１ａ 凸条
２ 前部ローラ
２ａ ガイド部
３ 後部ローラ
４ ブラケット
５ ブラケット
６ ピン
７ 凸部
８ 凹部
９ ブラケット
１０ ブラケット
１１ ピン
１２ 凸部
１３ 凹部
１４ 前部ガイドレール
１５ 後部ガイドレール
１５ａ 垂直経路
１５ｂ 屈曲経路
１５ｃ 屈曲部
１６ 収納スペース
１７ モータ
１８ ドラム
１９ ドラム
２０ ベルト
２１ ベルト
２２ 係止ピン
２３ 係止ピン
２４ ガイドローラ
２６ 案内機構
２７ 上ガイド羽根
２８ 下ガイド羽根
２９ 制御ブロック
２９ａ 係合穴
２９ｂ 凹溝
２９ｃ 斜面部
３０ 閂
３０ａ レバー
３０ｂ テーパ部
３１ スプリング
３２ リンク
３３ カム
３４ 保持部材
３５ 操作孔

Claims (4)

1. 複数のドアスラットを互い違いに折曲できるようにピンで上下に接続し、上昇させると、上方のドアスラットから順に折り畳んだ姿勢で収納されて開口部を開放し、下降させると、下方のドアスラットから順に垂直になって開口部を閉塞するドア開閉装置において、各ドアスラットの上下端の両側方でピンと同軸に、下端から上端まで垂直に延びる前部ガイドレールでガイドされる前部ローラと、前部ガイドレールの後方に設けられ、下端から途中までは垂直に延び、途中から前部ガイドレールを横切って前上方に屈曲して再度垂直に延びる後部ガイドレールでガイドされる後部ローラとを取り付け、ドアスラットを上昇させたとき、前部ローラと後部ローラはそれぞれ前部ガイドレールと後部ガイドレールでガイドされる状態になることで、ドアスラットを前部ローラの部分では前方に折曲させ、後部ローラの部分では後方に折曲させて各ドアスラットが接触するまで積重する状態になるようにしたことを特徴とするドア開閉装置。
2. 後部ローラが前部ローラよりも径が大きく、かつ、幅が短く設定されていることで、それぞれのローラが後部ガイドレール及び前部ガイドレールに確実に案内される請求項１のドア開閉装置。
3. 後部ガイドレールの屈曲点において、後部ローラが前部ガイドレールを横切って後部ガイドレールに入出する上ガイド羽根と下ガイド羽根とからなる案内機構が設けてある請求項１又は２のドア開閉装置。
4. ドアスラットの上端面と下端面とに相互に嵌入して互いの隙間を防止すると共に折曲を規制する凹凸部が形成されている請求項１〜３いずれかのドア開閉装置。