JP5746491B2 - 昇降式スライド扉の開閉装置 - Google Patents

Description

本発明は、物品を出し入れする開口部に設けられる昇降式スライド扉の開閉装置に係わり、特に、扉の昇降ストロ−クが大きく、かつ扉を、電気や圧縮空気等の駆動源を使用することなく自動的に下降させうるようにした昇降式スライド扉の開閉装置に関する。

扉等を上下に開閉する従来の開閉装置としては、エアシリンダに圧縮空気を供給してピストンロッドを伸縮させることにより、扉や窓を開閉するものが一般的である（例えば、特許文献１及び２参照）。

特許第３５９５１２７号公報 特開昭５５−２１３１号公報

しかしながら、特許文献１及び２に記載の開閉装置にあっては、エアシリンダの外に、圧縮空気をエアシリンダに供給するエアーポンプや制御装置、配管や電気配線等の作業が必要となるので、施工やメンテナンスが煩雑となるとともに、開閉装置が複雑で大型化し、コスト高となる。また、停電時には扉等を開閉することができないという問題もある。さらに、エアシリンダは、いずれも上下方向を向くように配設されているため、例えば、扉や窓の開閉ストロークを大としたい場合には、上下寸法の大きなエアシリンダを用いて、ピストンロッドの伸縮ストロ−クを大としなくてはならず、このようにすると、エアシリンダのコストが嵩むとともに、大きな設置スペースを確保しなければならなくなる。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、小型のシリンダでも扉の昇降ストロ−クを大とすることができ、かつ特別な駆動源を使用することなく、扉を自動的に下降させることができる安価で構造の簡単な昇降式スライド扉の開閉装置を提供することを目的としている。

前記課題を解決するために、本発明の昇降式スライド扉の開閉装置は、
物品を出し入れする開口部に設けられ、上昇時に開口部を開放し、下降時に開口部を閉じるようにした昇降式スライド扉の開閉装置であって、前記スライド扉の上方に、シリンダ本体とこのシリンダ本体より突出するピストンロッドとからなる扉支持シリンダを、斜め上下方向を向くように傾斜させて配設し、前記シリンダ本体の基端部とピストンロッドの先端部とのいずれか一方を、前記スライド扉の上方の不動部材における左右いずれか一方の側端部に、前記シリンダ本体の基端部とピストンロッドの先端部とのいずれか他方を、前記スライド扉の上端部の左右いずれか他方の側端部に、それぞれ上下方向に揺動可能に枢着し、前記シリンダ本体に、前記スライド扉の上昇時には、前記シリンダ本体と前記ピストンロッドとの自由な相対移動を可能とし、前記スライド扉が上限位置から下限位置まで下降するとき、該スライド扉が緩速で下降するように、前記シリンダ本体内の流体の流量を制御する流量制御手段を設け、前記スライド扉を上昇させて前記開口部を開放するときには、前記シリンダ本体に対し前記ピストンロッドが縮退し、前記スライド扉を下降させて前記開口部を閉鎖するときには前記シリンダ本体に対し前記ピストンロッドが伸長するように形成されたことを特徴としている。
この特徴によれば、扉支持シリンダを、スライド扉の上端部とその上方の不動部材との間に、斜め上下方向を向くように傾斜させて、かつ上下方向に揺動可能に設けてあるので、シリンダ本体とピストンロッドとの相対移動ストロークに比して、スライド扉の昇降ストロ−クを大とすることができる。従って、ストロ−クの小さな小型の扉支持シリンダでも、物品出し入れ用の開口部を大きく開放することができる。また、シリンダ本体内の流体の流量を制御する流量制御手段を設けるのみで、スライド扉を、上限位置から下限位置まで緩速で自動的に下降させることができるので、電気や圧縮空気等の特別な駆動源を使用する必要がなく、従って、構造が簡単で安価な開閉装置を提供することができるとともに、故障も少なく、停電時でもスライド扉を開閉することができる。

本発明の昇降式スライド扉の開閉装置は、
扉支持シリンダを、シリンダ本体の両端部に大気開放された吸排気口を有するエアシリンダとし、ピストンロッドがシリンダ本体に対して相対的に突出する方向の前記一方の吸排気口に、この吸排気口より排気される空気の流量を制御する流量制御手段を設けたことを特徴としている。
この特徴によれば、一般的な汎用のエアシリンダを使用しうるので、より安価な開閉装置を提供することができる。また、ピストンロッドがシリンダ本体に対して相対的に突出する方向の吸排気口に、流量制御手段を設けてあるので、ピストンにより圧縮されるシリンダ室の空気の圧力が大きく変化せず、吸排気口より排気される空気の流量を一定に制御しうるので、スライド扉を一定の速度でスムーズに下降させうるとともに、安全で衝撃のない扉の下降を実現することができる。

本発明の昇降式スライド扉の開閉装置は、
扉支持シリンダを流体封入型シリンダとし、この流体封入型シリンダのシリンダ本体内のピストンに、該ピストンを挟むシリンダ室への流体の流量を制御する流量制御手段を設けたことを特徴としている。
この特徴によれば、流量制御手段をシリンダ本体内のピストンに設けてあるので、流量制御手段が外部に露出せず、かつシリンダ本体は密閉されていて、外気に含まれる塵埃等が内部に流入しないので、扉支持シリンダの耐久性が向上する。

本発明の昇降式スライド扉の開閉装置は、
スライド扉の下限位置における扉支持シリンダの水平に対する傾斜角度を４５度以上とし、同じく上限位置における扉支持シリンダの水平に対する傾斜角度を１５度以下としたことを特徴としている。
この特徴によれば、扉支持シリンダの傾斜角度を４５度以上とすると、スライド扉を昇降させる際のピストンロッドの有効ストロークが大となるので、スライド扉の開閉ストロ−クを大きくすることができるとともに、ピストンロッドを無理なく縮退させて、スライド扉を円滑に引き上げることができる。また、上限位置における扉支持シリンダの傾斜角度を１５度以下とすると、スライド扉の下降初期において、スライド扉の下降量に比して、ピストンロッドの伸長量が小さくなり、かつ扉支持シリンダが下方に比較的大きく揺動するので、スライド扉を中間位置まで早く下降させることができる。従って、スライド扉が下限位置に達するまでの下降時間を短縮することができる。

本発明の昇降式スライド扉の開閉装置は、
扉支持シリンダにおけるシリンダ本体に、内部のピストンの摺動位置を検知することにより、スライド扉の下限位置を検出する下限位置検出センサと、上限位置を検出する上限位置検出センサとを設け、これらの両検出センサの作動と連動することにより、スライド扉を下限位置と上限位置とに保持しうるロック手段を設けたことを特徴としている。
この特徴によれば、スライド扉が下限位置と上限位置に達したとき、自動的にロック手段が作動して、スライド扉を下限位置と上限位置とに簡単に保持することができる。特に、スライド扉を上限位置に停止保持しておくための手段を別途設けたり、他のロック手段を手動で操作したりする必要がないので、物品の出し入れ作業が能率的となる。

本発明の昇降式スライド扉の開閉装置は、
扉の上方の不動部材に、ワイヤ引き込み式のぜんまいユニットを設け、このぜんまいユニットより引き出したワイヤの下端をスライド扉の上端部に連結したことを特徴としている。
この特徴によれば、ぜんまいユニットによる補助力をもって、スライド扉を軽い力で軽快に引き上げることができる。

実施例における開閉装置により昇降式スライド扉が閉じられた状態の正面図である。 昇降式スライド扉を途中まで引き上げたときの正面図である。 昇降式スライド扉を上限位置まで引き上げたときの正面図である。 昇降式スライド扉が上限位置から途中まで下降したときの正面図である。 図１のV−V線に沿う縦断側面図である。 図１のVI−VI線に沿う拡大横断平面図である。 図１のVII−VII線に沿う拡大横断平面図である。 エアシリンダの概略図である。 扉支持シリンダの変形例を示す縦断面図である。

本発明に係る昇降式スライド扉の開閉装置を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

実施例に係る昇降式スライド扉の開閉装置につき、図１から図９を参照して説明する。図１の符号１は、本発明の実施例の開閉装置により昇降式スライド扉（以下、扉と略称する）である。この扉１は、半透明な合成樹脂等により、正面視方形状に形成され、例えば物流ステーション等の物品の受け渡し口に設置される縦長枠状のフレーム２に昇降可能に設けられている。

図１及び図５、図６に示すように、フレーム２は、平面視内向きコ字状断面をなす左右１対の支柱３、３と、両支柱３の上端同士を連結する側面視倒立Ｌ字状断面の上部連結部材４と、両支柱３の下端部の内面同士を連結する側面視上向きコ字状断面の下部連結部材５と、両支柱３の上下方向の中間部後面同士を連結する側面視コ字状断面をなす中間連結部材６と、両支柱３の上端部と中間部の後面に、斜め上下方向を向いてねじ止めされた補強部材７とからなり、フレーム２における中間連結部材６よりも下方の枠状空間が、物品を出し入れする開口部Ｋとなっている（図２〜図４参照）。

左右の支柱３、３の前面には、左右１対の上向き鉤状の係止フック８ａ、８ａを有する４個の係止金具８がねじ止めされ、両支柱３における下側の上下２個の係止金具８、８には、支柱３の前面の上下方向のほぼ半分を覆いうる、支柱３よりも幅広の支柱カバー９、９が、その後面の左右の内向片９ａ、９ａに穿設した上下の係止孔（図示略）を、左右の係止フック８ａ、８ａに係止することにより、着脱可能に取り付けられている。

左右の支柱３、３における上側の上下２個ずつの係止金具８、８には、後記するエアシリンダ１３等を前方から目隠しするための幅広の前面カバー１０が、その両側端部の後面の内向片１０ａ、１０ａに穿設した上下の係止孔（図示略）を、各係止金具８の左右の係止フック８ａ、８ａに係止することにより、着脱可能に取り付けられている（図７参照）。なお、図２〜図４においては、支柱カバー９と前面カバー１０を取り外して図示してある。なお、前述した係止金具８や、それに係止される支柱カバー９及び前面カバー１０は、必ずしも必要ではないので、それらを省略して実施することもある。

図６に示すように、左右の支柱３、３の対向面には、平面視内向きＬ字状断面の上下方向を向くガイド部材１１、１１が固着され、両ガイド部材１１の内向片１１ａと、左右の支柱３における前部の内向片３ａとの間には、ポリアセタール等よりなる摩擦抵抗の小さな平面視内向きコ字状断面のガイドレール１２、１２が、支柱３のほぼ全長に亘って固着されている。この左右１対のガイドレール１２により、扉１の両側端部が上下に摺動自在に保持されている。

図１に示すように、扉１の上方には、扉支持シリンダである一般的なエアシリンダ１３が、斜め上下方向を向くように傾斜させて配設され、そのシリンダ本体１３ａの上端部（基端部）は、上部連結部材４の右側端部の下面にねじ止めされたブラケット１４に、前後方向の枢軸１５により、上下方向に揺動可能に枢着されている。

シリンダ本体１３ａより下向きに突出するピストンロッド１３ｂの下端部は、扉１の左側端部における上端部の後面に、前後方向の枢軸１６により、上下方向に揺動可能に枢着されている。なお、扉１が図１に示す下限位置にあるとき、エアシリンダ３の水平に対する傾斜角度は、４５度以上とするのが好ましく、本実施例では約５３度としてある。

図８の概略図に示すように、エアシリンダ１３におけるシリンダ本体１３ａの上下の端部には、大気に開放された吸排気口１７、１７が設けられ、ピストンロッド１３ｂの突出方向である下方の吸排気口１７には、流量制御手段１８が設けられている。この流量制御手段１８は、並列をなす流路１９、１９の一方に設けられた可変式オリフィス２０と、他方の流路１９に設けられ、シリンダ本体１３ａよりの空気の排出を不能とし、シリンダ本体１３ａヘの外気の流入を可能とするチェックバルブ２１とからなっている。

前述したエアシリンダ１３は、ピストンロッド１３ｂに連結されたピストン２２がシリンダ本体１３ａ内を上方に移動すると、チェックバルブ２１が開弁して、ピストン２２の下方のシリンダ室２３に外気が流入し、かつ同時に、ピストン２２の上方のシリンダ室２４内の空気が、上方の吸排気口１７より外部に排気される。従って、ピストンロッド１３ｂは抵抗なく縮退することができる。

一方、上限位置にあるピストン２２が下方に移動する際には、上方の吸排気口１７より上方のシリンダ室２４内に外気が自由に流入するとともに、流量制御手段１８のチェックバルブ２１が閉じることにより、下方のシリンダ室２３内の空気は、流量制御手段１８の可変式オリフィス２０を介して少量ずつ外部に排気される。これにより、ピストンロッド１３ｂを緩速で下降させることができる。

図１及び図８に示すように、シリンダ本体１３ａの上下の端部には、ピストン２２の摺動位置を磁気等により検知することにより、扉１の下限位置を検出する下限位置検出センサ２５と、上限位置を検出する上限位置検出センサ２６とが取り付けられている。これら両検出センサ２５、２６は、扉１のロック手段である電磁ソレノイド２７に電気的に接続され、両検出センサ２５、２６が作動したとき、電磁ソレノイド２７のプランジャ２７ａが右方に突出するようになっている。

電磁ソレノイド２７は、図７に示すように、中間連結部材６の右端部の前面にねじ止めされている。扉１の右端部の後面における下部と上端部とには、側面視後向き倒立Ｌ字状のロック金具２８、２８がねじ止めされ、扉１が上限位置まで上昇したとき、電磁ソレノイド２７のプランジャ２７ａが下部のロック金具２８の直下に突入することにより、扉１は上限位置に保持される。また、扉１が下限位置まで下降したとき、上端部のロック金具２８の直上に電磁ソレノイド２７のプランジャ２７ａが突入することにより、扉１は下限位置に保持されるようになっている。

上部連結部材４の左端部の下面には、ワイヤ引き込み式のぜんまいユニット２９がねじ止めされ、下方に引き出されたワイヤ３０の下端は、扉１の左上端部の後面に連結されている。これにより、扉１を手動で引き上げる際に上向きの補助力が加わり、扉１を軽い力で引き上げることができる。

次に、扉１を開閉する際の手順について説明する。図１の下限位置に位置している扉１を開く際には、まず、図示しないロック解除用の押しボタンスイッチ等を操作して、電磁ソレノイド２７を作動させ、プランジャ２７ａを、上端部のロック金具２８の直上より縮退させることにより、扉１のロックを解除する。

次いで、扉１を、その下端部の中央部に設けた把手３１に手を掛けて引き上げる。すると、扉１が上昇するのに伴い、エアシリンダ１３のピストンロッド１３ｂが徐々に縮退する。この際、前述したように、流量制御手段１８と、シリンダ本体１３ａの上部の大気開放された吸排気口１７との作用により、ピストンロッド１３ｂは抵抗なく縮退し、かつぜんまいユニット２９による補助力をもって、扉１を軽い力で軽快に引き上げることができる。

また、前述したように、扉１が下限に位置しているときのエアシリンダ１３の傾斜角度を、４５度以上、例えば約５３度とすると、扉１を昇降させる際のピストンロッド１３ｂの有効ストロークが大となるので、扉１の開閉ストロ−クを大きくすることができるとともに、ピストンロッド１３ｂを無理なく縮退させて、扉１を円滑に引き上げることができる。

図２は、扉１を途中まで引き上げた状態を示すもので、ピストンロッド１３が縮退するのと同時に、エアシリンダ１３全体がシリンダ本体１３ａの上端部を中心として上方に揺動する。

図３は、扉１を上限位置まで引き上げて、開口部Ｋを全開した状態を示すもので、この状態では、ピストンロッド１３は後限位置まで縮退するとともに、エアシリンダ１３全体はさらに上方に揺動する。この際のエアシリンダ１３の水平に対する傾斜角度は、１５度以下が好ましく、本実施例では約１３度としてある。

扉１を上限位置まで引き上げると、前述したように、上限位置検出センサ２６が作動して、電磁ソレノイド２７のプランジャ２７ａが突出し、下部のロック金具２８の直下に突入することにより、扉１は上限位置に自動的に保持され、自重で下降するのが防止される。

扉１を上限位置から下降させるには、図示しない押しボタンスイッチを操作して、電磁ソレノイド２７を作動させ、プランジャ２７ａを、下部のロック金具２８の直下より縮退させることにより、扉１のロックを解除する。すると、扉１は自重により下降することとなるが、この際、前述したように、下方のシリンダ室２３内の空気が、流量制御手段１８の可変式オリフィス２０を介して少量ずつ外部に排気されることにより、ピストンロッド１３ｂ及び扉１は緩速で下降するようになる。

図４は、扉１が途中まで下降した状態であるが、前述したように、上限位置でのエアシリンダ１３の傾斜角度を、例えば約１３度とすると、扉１の下降初期において、扉１の下降量に比して、ピストンロッド１３ｂの伸長量が小さくなり、かつエアシリンダ１３が下方に比較的大きく揺動するので、扉１を中間位置まで早く下降させることができる。従って、扉１が下限位置に達するまでの下降時間を短縮することができる。

以上説明したように、本実施例においては、エアシリンダ１３を、扉１の上端部と上部連結部材４との間に、斜め上下方向を向くように傾斜させて、かつ上下方向に揺動可能に設けてあるので、ピストンロッド１３ｂの伸縮ストロークに比して、扉１の昇降ストロ−クが大となり、従って、ストロ−クの比較的小さな小型のエアシリンダ１３でも、開口部Ｋを大きく開放することができる。

また、シリンダ本体１３ａの下部の吸排気口１７に、流量制御手段１８を設けるのみで、扉１を、上限位置から下限位置まで緩速で自動的に下降させることができるので、電気や圧縮空気等の特別な駆動源を使用する必要がなく、従って、エアシリンダ１３等からなる開閉装置の構造が簡単となり、安価な開閉装置を提供することができる。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば、前記実施例では、シリンダ本体１３ａの上下の端部に、大気開放された吸排気口１７を設け、下方の吸排気口１７に流量制御手段１８を設けた構成のエアシリンダ１３を用いたが、図９に示すような、オイルまたは空気や不活性ガス等の流体３２を封入した流体封入型シリンダ３３を使用することもできる。

この流体封入型シリンダ３３においては、シリンダ本体３３ａ内を摺動するピストン３４に、流量制御手段としてのチェックバルブ３５とオリフィス３６を設けてある。すなわち、ピストンロッド３３ｂが上昇する際には、チェックバルブ３５が開いて、ピストン３４の上方のシリンダ室の流体３２が、ピストン３４の下方のシリンダ室に自由に流入し、反対に、ピストンロッド３３ｂが下降するときは、チェックバルブ３５が閉じて、ピストン３４の下方のシリンダ室の流体が、オリフィス３６を介して、ピストン３４の上方のシリンダ室に少量ずつ流出するようになっている。

また、前記実施例では、エアシリンダ１３のシリンダ本体１３ａの上端部を上部連結部材４に、ピストンロッド１３ｂの下端部を扉１の上端部に、それぞれ枢着しているが、エアシリンダ１３を上下反対向きとして、シリンダ本体１３ａの下端部を扉１の上端部に、ピストンロッド１３ｂの上端部を上部連結部材４に、それぞれ枢着してもよい。図９の流体封入型シリンダ３３においても、上下反対向きとして使用することができる。

１ 昇降式スライド扉
４ 上部連結部材（不動部材）
５ 下部連結部材
６ 中間連結部材
１３ エアシリンダ（扉支持シリンダ）
１３ａ シリンダ本体
１３ｂ ピストンロッド
１７ 吸排気口
１８ 流量制御手段
２２ ピストン
２３ 下方のシリンダ室
２４ 上方のシリンダ室
２５ 下限位置検出センサ
２６ 上限位置検出センサ
２７ 電磁ソレノイド（ロック手段）
２９ ぜんまいユニット
３０ ワイヤ
３２ 流体
３３ 流体封入型シリンダ（扉支持シリンダ）
３３ａ シリンダ本体
３３ｂ ピストンロッド
３４ ピストン

Claims (6)

1. 物品を出し入れする開口部に設けられ、上昇時に開口部を開放し、下降時に開口部を閉じるようにした昇降式スライド扉の開閉装置であって、前記スライド扉の上方に、シリンダ本体とこのシリンダ本体より突出するピストンロッドとからなる扉支持シリンダを、斜め上下方向を向くように傾斜させて配設し、前記シリンダ本体の基端部とピストンロッドの先端部とのいずれか一方を、前記スライド扉の上方の不動部材における左右いずれか一方の側端部に、前記シリンダ本体の基端部とピストンロッドの先端部とのいずれか他方を、前記スライド扉の上端部の左右いずれか他方の側端部に、それぞれ上下方向に揺動可能に枢着し、前記シリンダ本体に、前記スライド扉の上昇時には、前記シリンダ本体と前記ピストンロッドとの自由な相対移動を可能とし、前記スライド扉が上限位置から下限位置まで下降するとき、該スライド扉が緩速で下降するように、前記シリンダ本体内の流体の流量を制御する流量制御手段を設け、前記スライド扉を上昇させて前記開口部を開放するときには、前記シリンダ本体に対し前記ピストンロッドが縮退し、前記スライド扉を下降させて前記開口部を閉鎖するときには前記シリンダ本体に対し前記ピストンロッドが伸長するように形成されたことを特徴とする昇降式スライド扉の開閉装置。
2. 扉支持シリンダを、シリンダ本体の両端部に大気開放された吸排気口を有するエアシリンダとし、ピストンロッドがシリンダ本体に対して相対的に突出する方向の前記一方の吸排気口に、この吸排気口より排気される空気の流量を制御する流量制御手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の昇降式スライド扉の開閉装置。
3. 扉支持シリンダを流体封入型シリンダとし、この流体封入型シリンダのシリンダ本体内のピストンに、該ピストンを挟むシリンダ室への流体の流量を制御する流量制御手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の昇降式スライド扉の開閉装置。
4. スライド扉の下限位置における扉支持シリンダの水平に対する傾斜角度を４５度以上とし、同じく上限位置における扉支持シリンダの水平に対する傾斜角度を１５度以下としたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の昇降式スライド扉の開閉装置。
5. 扉支持シリンダにおけるシリンダ本体に、内部のピストンの摺動位置を検知することにより、スライド扉の下限位置を検出する下限位置検出センサと、上限位置を検出する上限位置検出センサとを設け、これらの両検出センサの作動と連動することにより、スライド扉を下限位置と上限位置とに保持しうるロック手段を設けたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の昇降式スライド扉の開閉装置。
6. 扉の上方の不動部材に、ワイヤ引き込み式のぜんまいユニットを設け、このぜんまいユニットより繰り出したワイヤの下端をスライド扉の上端部に連結したことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の昇降式スライド扉の開閉装置。

Images