JP6035495B1 - 自動ドア装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動ドア装置の機械的な騒音の低減を図る。【解決手段】案内機構３０は、軸と軸受けを有すると共に、回転可能な第１から第４のローラと、このローラを並べると共に、引戸３の開閉方向に沿って設けられた案内部材３５と、駆動部材２２に連結固定され、ローラの軸を固定すると共に、案内部材３５の両側に配置された一群のローラと、この二つのローラに挟まれた二群のローラとを有し、案内部材３５の下側に一群のローラが当接し、案内部材３５の上側に第二群のローラが当接するように取付けたものである。【選択図】図１

Description

本発明は、自動ドア装置に関するものである。

従来の自動ドア装置は、下記特許文献１に記載のように、モータの回転速度はインバータ手段によってからパルス幅制御された駆動信号が供給している。ドアのブレーキ時では、最初は比較的小さなトルクで、そして次第に漸増するトルクでブレーキが施される。

これにより、ドアの開閉速度や重量などのドア毎の特性に対応した適切なトルクでドアへブレーキをかけることができるので、ドア停止時のブレーキがかかり始めるときに、トルクが過大になる事態が防止され、このようなときにドアが走行を案内するレールから浮いて騒音の発生を抑制できる。

特開２００３−７０２７６号公報

しかしながら、上記従来の技術は、ドアのブレーキによりドアがレールから浮き上がるのを防止することにより騒音の抑制を図るものであるから、モータの動力を円滑に引戸に伝達するための駆動系そのものの騒音を防止するものではなかった。
発明者は、この点に着目し、モータの駆動力により引戸を開閉する際の機械的な要因により発生する騒音の防止を図ることが重要であるという課題を見出した。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、モータの駆動力により引戸を開閉する際の機械的な要因により発生する騒音の防止を図る自動ドア装置を提供することを目的とする。

第１の発明に係る自動ドア装置は、吊車を有する引戸に連結された駆動部材をモータの動力に基づいて移動して前記吊車を回転しながら前記引戸を開閉する自動ドア装置であって、
前記引戸が前記駆動部材に連結されると共に、前記駆動部材に対して揺動自在にする揺動手段と、
前記駆動部材を前記引戸の開閉方向に案内する案内機構と、を備え、
この案内機構は、軸と軸受けを有すると共に、回転可能な少なくとも三つのローラと、
このローラを並べると共に、前記引戸の開閉方向に沿って設けられた案内手段と、
前記駆動部材に連結固定され、前記ローラの軸を固定すると共に、両側に配置された一群の前記ローラと、この一群の前記ローラに挟まれた二群の前記ローラとを有し、前記案内手段の一端側に前記一群のローラが当接し、前記案内手段の他端側に前記二群のローラが当接する取付け手段と、を備えたことを特徴とするものである。
このような自動ドア装置によれば、引戸が左方向に移動すると、一群のローラが案内手段の一端側として、例えば下側に当接しているから反時計方向に回転し、同時に、二群のローラが案内手段の他端側として、例えば上側に当接しているから時計方向に回転する。

一方、引戸が右方向に移動すると、一群のローラが案内部材の下側に当接しているから時計方向に回転し、同時に、第３のローラが反時計方向に回転する。すなわち、一群のローラと二群のローラとは逆回転する。
このように、引戸が左又は右方向に移動する際に、一群のローラが案内手段の下側に当接し、二群のローラが案内手段の上側に当接しているから、ローラと案内手段との隙間であるバックラッシュが減少して、このバックラッシュに起因する騒音を減少することができる。
特に、一群及び二群のローラには、ポリアセタールなどのエンジニアプラスチックを用いると、金属製に比較して、騒音が減少する。

モータは、回転駆動型でも、リニア駆動型でも良い。回転駆動型のモータでは、モータの回転を主プーリに伝達してロープ状のリング部材を循環させる従動プーリを有し、リング部材に連結固定された駆動部材に連結される引戸を開閉するように形成されている。特に、リング部材としてゴム製のタイミングベルトを用いると、回転に伴い、張りと緩みとが生じ易くなるが、一群のローラと二群のローラとが案内手段と当接しているから、バックラッシュを減少して騒音を抑制できる。
なお、リニアモータの場合には、直線移動する移動部と、固定部とを有しており、この移動部に駆動部材が連結固定されることになる。

三つのローラ、つまり、第１から第３のローラを有する場合には、両側に配置された一群のローラが第１及び第２のローラとなり、二群のローラが第３のローラとなることを例示できる。つまり、一群のローラは、少なくとも二つであるのに対して、二群のローラは一つでも良い。
案内手段は、前記引戸の開閉方向に沿って設けられた短手方向と長手方向を有する長尺状で、第１、第３、第２のローラの順で並べて配置されることになる。
また、四つのローラであれば、第１、第３、第４、第２のローラの順で並べて案内手段に配置されることになる。

第２の発明に係る自動ドア装置における案内機構は、前記案内機構は、回転可能な四つのローラを有しており、
前記案内手段には前記四つ目のローラを前記二群のローラとして配置され、
前記取付け手段は、前記四つ目のローラの軸を固定すると共に、前記案内手段の前記他端側に前記四つ目のローラが当接している、ことを特徴とする。
このような自動ドア装置よれば、引戸が左方向に移動すると、一群のローラが案内手段の部材の一端側として、例えば下側に当接しているから反時計方向に回転し、同時に、二群のローラが案内手段の他端側として、例えば上側に当接しているから時計方向に回転する。
一方、引戸が右方向に移動すると、一群のローラが案内手段の下側に当接しているから時計方向に回転し、同時に、二群のローラが反時計方向に回転する。すなわち、一群のローラと二群のローラとは逆回転する。また、四つのローラ、つまり、第１から第４のローラを有する場合には、一群のローラが第１及び第２のローラとなり、二群のローラが第３及び第４のローラとなることを例示できる。

三つのローラ、つまり、第１から第３のローラを有する場合には、一群のローラが第１及び第２のローラとなり、二群のローラが第３のローラとした場合には、第３のローラが支点となり、第１のローラと第２のローラとを回転する力が作用する。しかし、四つのローラを有する場合には、第３及び第４のローラが支点となるので、このような回転する力が発生しにくくなる。これにより、ローラと案内部材との接触に起因する振動騒音を減少し得る。

第３の発明に係る自動ドア装置における前記案内手段は、前記案内手段は、側面の中央部が開放されると共に側面視で略C形状に形成された長尺状の案内部材を有しており、
前記ローラは、回転側に一周した凹部が設けられており、
前記案内部材の先端部に前記凹部が摺動係合し、
前記取付け手段は、板状の第１の板部材と第２の板部材とから成り、
前記第１の板部材と前記第２の板部材との端部を固定したり外したり可能な着脱手段により固定されており、
前記第１の板部材には、二つの前記ローラが回転可能に固定されており、
前記第２の板部材には、少なくとも一つの前記ローラが回転可能に固定されている、
ことを特徴とするものである。
このような自動ドア装置によれば、経年による摩耗などによりローラの少なくとも一つを交換する際に、第１の板部材と第２の板部材とを着脱手段を外して分離すると、案内部材の開放されている箇所から第１の板部材を斜めにして簡易に外すことができ、同様に、案内部材から第２の板部材を斜めにして外すことができる。そして、第１の板部材、第2の板部材から、ローラを容易に取り外すことができる。したがって、ローラを交換する際の作業性が向上し得る。
着脱手段としては、第１及び第２の板部材に設けられたネジ孔と、このネジ孔に螺合するネジとを例示できる。

特に、ローラにポリアセタールなどのエンジニアプラスチックを用いると、ローラの摩耗が金属などに比較して増加するため、保守インタパールが短くなる。したがって、ローラの交換が定期的に生じ得るから、ローラの交換の利便性が高くなる。

第４の発明に係る自動ドア装置における揺動手段は、前記引戸の上端部には、穴が設けられていて、この穴に嵌合する軸を有すると共に、前記吊車に連結される嵌合部材と、前記駆動部材に連結して係合する係合部を有する連結部材と、
を備えたことを特徴とするものである。
このような自動ドア装置によれば、係合部に嵌合部材の軸を係合すると、駆動部材と引戸とを揺動自在に連結できるから、ワンタッチで簡易に引戸を駆動部材に連結でき、ひいては、モータの駆動力を簡易に引戸に伝達し得るものである。

係合部は、連結部材の端部に孔が設けられており、この孔の周囲に被せられる被覆部材を備えることが好ましい。
連結部材は板状で、Ｕ形状の孔が設けられ、この孔を成す周囲には、被覆部材としてのU形状のゴムブシュが被せられている。嵌合部材の軸がゴムブシュにより形成された孔に挿入されると揺動手段が形成される。

第５の発明に係る自動ドア装置における着脱手段は、第１の板部材の端部には、引戸の開閉方向に沿って第１のネジ孔と、この第１のネジ孔から間隔をおいて第２のネジ孔を有しており、
前記第２の板部材には、前記第１のネジ孔と螺合する第１のネジが通過する第１の孔を有し、前記第２のネジ孔と螺合する第２のネジが通過すると共に、遊びを有する第２の孔を有する、ことを特徴とするものである。
第２の孔が遊びを有するので、第１のネジを支点として、第２の板部材に取り付けたローラと案内部材とのバックラッシュを簡易に調整できる。

本発明によれば、引戸の開閉の際に生じる騒音を抑制し得る自動ドア装置を提供できる。特に、引戸を案内する複数のローラによって、案内部材とのバックラッシュが減少しながら、安定してローラを回転できるから、バックラッシュに起因する騒音を減少することができる。

本発明の一実施の形態による自動ドア装置の全体正面図である。 図１の示す矢視ＩＩ−ＩＩの断面図で、駆動部材から嵌合部材までの連結を示す断面図である。 図２に示す矢視ＩＩＩ−ＩＩＩの断面による裏面断面図（ａ）、第１の板部材と第２の板部材の平面図（ｂ）、第１の板部材と第２の板部材の正面図（ｃ）である。 図２に示す自動ドア装置における矢視ＩＶ−ＩＶの断面図である。 図２に示す自動ドア装置における矢視Ｖ−Ｖの断面でローラの動作を説明する動作説明図である。 他の実施形態による図３（ａ）相当の第１から第３のローラを示す裏面断面図（ａ）、図５相当の動作説明図（ｂ）である。

実施の形態１．
本発明の一実施の形態を図１から図４によって説明する。図１において、住居内には、床、上枠８、二つの側枠にて形成された開口９に上吊り型で、長方形の板状の引戸３が設けられている。引戸３の上端部に軸５ａを有する二つの吊車５がレール７内を移動することにより、図中の矢印のように引戸３を左右、つまり、水平方向に移動することにより、開口９を引戸３により開閉するように形成されている。

自動ドア装置１０は、上枠８の上部に固定するベース板１２を有しており、モータ１４の回転を引戸３の開閉方向へ駆動部材２２を移動するための駆動部と、駆動部材２２を開閉方向に円滑に案内するための案内機構３０とを備えている。
そして、駆動部材２２に一端部が固定された連結部材６２の他端部を介して引戸３に連結され、引戸３が吊車５に対して揺動自在にする揺動手段を備えている。

駆動部は、モータ１４の回転を主プーリ１６に伝達してロープ状のリング部材としてのタイミングベルト１８を循環させる従動プーリ２０を備えている。上側と下側とから成るタイミングベルト１８の下側に連結固定された駆動部材２２が引戸３の開閉方向に移動するように形成されている。
なお、ベース板１２には、モータ１４、主プーリ１６、従動プーリ２０が回転可能に連結固定されている。

図２において、駆動部材２２は板状で、一端部がタイミングベルト１８の下側に固定されると共に、二段の階段状に形成されており、連結部材６２は板状で、垂直部６２ａと底部６２ｃとを有するＬ形状に形成されていて、駆動部材２２の他端部の内側面には、垂直部６２ａが固定されている。
そして、引戸３には長方柱形状の穴３ｅが設けられており、この穴３ｅとほぼ同形状の嵌合部材７０を穴３ｅに挿入すると、嵌合部材７０と引戸３とが嵌合されることにより、引戸３と連結部材６２とが連結するように形成されている。

図２及び図３おいて、案内機構３０は、駆動部材２２の他端部２２ｃの外側面に固定されており、駆動部材２２を引戸３の開閉方向に案内しながら、連結部材６２によって持たされる力を保持するように形成されている。案内機構３０は、軸と軸受とを有する回転可能な第１から第４のローラ５１，５２，５３，５４を並べて案内すると共に、短手と長手とを有する長尺状の案内部材３５を有している。案内部材３５は、住居内の上枠８に固定されている。
そして、案内機構３０は取付け手段を有しており、取付け手段は、第１及び第３のローラ５１，５３の軸を回転可能に固定すると共に、駆動部材２２の他端部２２ｃの内側面に固定された第１の板部材５６と、第２及び第４のローラ５２，５４の軸を回転可能に固定する第２の板部材５８とを備えている。つまり、取付け手段は、駆動部材２２に連結固定されている。
なお、第１の板部材５６と第２の板部材５８とを一体に形成しても良い。

ここで、第１から第４のローラ５１〜５４は、回転側に一周した凹部としての溝が形成されており、案内手段としての案内部材３５は側面視略Ｃ形状で、このＣ形状の先端部の上又は下が第１から第４のローラ５１〜５４の溝と摺動しながら係合するように形成されている。
そして、取付け手段は、案内部材３５短手方向の内側には、一端側と他端側とがあって、一端側としての下側には、一群のローラとしての第１及び第２のローラ５１，５２の下側が当接し、他端側としての上側には、二群のローラとしての第３及び第４のローラ５３，５４が当接するように形成されている。

第１の板部材５６には、第１の板部材５６と第２の板部材５８の端部とが重なる部分に、二つのネジ孔５６ｅ，５６ｆが案内部材３５の長手方向に間隔をおいて設けられている。
第２の板部材５８には、第１のネジ孔５６ｅと螺合する第１のネジ５５のネジ部が通過する第１の孔５８ｅを有し、第２のネジ孔５６ｆと螺合する第２のネジ５７のネジ部が通過すると共に、遊びを有する第２の孔５８ｆが形成されている。
これにより、第１の板部材５６と第２の板部材５８とを固定したり、外したり可能な着脱手段を成している。

図４において、揺動手段は、引戸３を揺動可能に吊り下げる係合部を有しており、係合部は、連結部材６２の底部の端部には、U形状の孔６２ｕが設けられ、この孔６２ｕを成す端、つまり周囲には、被覆部材としてのゴムブシュ６４が固定されている。軸５ａをゴムブッシュ６４により形成された孔に挿入して係合することにより、駆動部材２２に対して引戸３が揺動自在に連結されることになる。

このように、構成された自動ドア装置の動作を図１及び図２、図５を主にして説明する。
まず、モータ１４が時計方向に回転すると、主プーリ１６、従動プーリ２０、タイミングベルト１８も時計方向に回転する。タイミングベルト１８の下側では、駆動部材２２が左方向、つまり、戸閉め方向に移動する。

駆動部材２２が左方向に移動すると、両端に設けられた第１及び第２のローラ５１，５２が案内部材３５の下側に当接しているから反時計方向に回転し、同時に、第３及び第４のローラ５３，５４が案内部材の上側に当接しているから時計方向に回転する。すなわち、第１及び第２のローラ５１，５２と第３及び第４のローラ５３，５４とは逆回転する。
さらに、駆動部材２２は、第１から第４のローラ５１〜５４が案内部材３５と当接して回転しながら左方向に移動して、駆動部材２２に連結固定された嵌合部材７０を介して引戸３が戸閉め側に移動する。戸閉めが完了すると、モータ１４が停止する。

一方、モータ１４が反時計方向に回転すると、主プーリ１６、従動プーリ２０、タイミングベルト１８も反時計回りに回転する。タイミングベルト１８の下側では、右方向、開放方向に移動する。この移動に伴い、第１及び第２のローラ５１，５２が案内部材３５の下側に当接しているから時計方向に回転し、同時に、第３及び第４のローラ５３，５４が案内部材３５の上側に当接しているから反時計方向にする。
さらに、駆動部材２２は、第１から第４のローラ５１〜５４が案内部材３５と当接して回転しながら水平移動する。これに伴い、駆動部材２２に連結固定された嵌合部材７０を介して引戸３が戸開側に移動する。

このように、第１及び第２のローラ５１，５２と第３及び第４のローラ５３，５４とは逆回転する。これにより、第１から第４のローラ５１〜５４と案内部材３５とのバックラッシュが減少して、このバックラッシュに起因する騒音を減少することができる。

次に、経年による摩耗などにより第１から第４のローラ５１〜５４を交換する際の作業手順を説明する。第１の板部材５６と第２の板部材５８とに螺合されている第１及び第２のネジ５５，５７を外して第１の板部材５６と第２の板部材５８とを分離する。それから、第１の板部材５６を斜めに傾けると、案内部材３５の開放部から第１及び第３のローラ５１，５３が固定された第１の板部材５６を外すことが簡易にできる。同様に、案内部材３５の開放部から第２及び第４のローラ５２，５４が固定された第２の板部材５８を外すことができる。そして、第１の板部材５６、第２の板部材５８から第１から第４のローラ５１〜５４を容易に取り外すことができる。

実施形態２.
本発明の他の実施形態を図６によって説明する。図６（ａ）中、図３（ａ）と同一符号は同一部分を示し、説明を省略する。
図６（ａ）において、第２の板部材１５８には、第２のローラ５２のみが回転可能に固定されており、案内部材３５の短手方向の内側の先端部の下には、第２のローラ５２の溝が当接している。

このように構成された自動ドア装置では、モータ１４が時計方向に回転すると、主プーリ１６、従動プーリ２０、タイミングベルト１８も時計方向に回転する。駆動部材２２が左方向に移動すると、図６（ｂ）に示すように、第１及び第２のローラ５１，５２が案内部材３５の下側に当接しているから反時計方向に回転し、同時に、二群のローラとしての第３のローラ５３が案内部材３５の上側に当接しているから時計方向に回転する。すなわち、一群のローラとしての第１及び第２のローラ５１，５２と二群のローラとしての第３のローラ５３とは逆回転する。

本発明は、上記発明の実施の形態の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様も本発明に含まれる。

１０ 自動ドア装置、３ 引戸、３ｅ 穴、２２ 駆動部材、３０ 案内機構、３５ 案内部材、５１ 第１のローラ、５２ 第２のローラ、５３ 第３のローラ、５４ 第４のローラ、５６ 第１の板部材、５８，１５８ 第２の板部材、７０ 嵌合部材

Claims (5)

1. 吊車を有する引戸に連結された駆動部材をモータの動力に基づいて移動して前記吊車を回転しながら前記引戸を開閉する自動ドア装置であって、
   前記引戸が前記駆動部材に連結されると共に、前記駆動部材に対して揺動自在にする揺動手段と、
   前記駆動部材を前記引戸の開閉方向に案内する案内機構と、を備え、
   この案内機構は、軸と軸受けを有すると共に、回転可能な少なくとも三つのローラと、
   このローラを並べると共に、前記引戸の開閉方向に沿って設けられた案内手段と、
   前記駆動部材に連結固定され、前記ローラの軸を固定すると共に、両側に配置された一群の前記ローラと、この一群の前記ローラに挟まれた二群の前記ローラとを有し、前記案内手段の一端側に前記一群のローラが当接し、前記案内手段の他端側に前記二群のローラが当接する取付け手段と、
   を備えたことを特徴とする自動ドア装置。
2. 前記案内機構は、回転可能な四つのローラを有しており、
   前記案内手段には前記四つ目のローラを前記二群のローラとして配置され、
   前記取付け手段は、前記四つ目のローラの軸を固定すると共に、前記案内手段の前記他端側に前記四つ目のローラが当接している、
   ことを特徴とする請求項１に記載の自動ドア装置。
3. 前記案内手段は、側面の中央部が開放されると共に側面視で略C形状に形成された長尺状の案内部材を有しており、
   前記ローラは、回転側に一周した凹部が設けられており、
   前記案内部材の先端部に前記凹部が摺動係合し、
   前記取付け手段は、板状の第１の板部材と第２の板部材とから成り、
   前記第１の板部材と前記第２の板部材との端部を固定したり外したり可能な着脱手段により固定されており、
   前記第１の板部材には、二つの前記ローラが回転可能に固定されており、
   前記第２の板部材には、少なくとも一つの前記ローラが回転可能に固定されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動ドア装置。
4. 前記揺動手段は、前記引戸の上端部には、穴が設けられていて、この穴に嵌合すると共に、前記吊車に連結される軸を有する嵌合部材と、前記軸を係合する係合部を有する連結部材と、
   を備えたことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の自動ドア装置。
5. 前記着脱手段は、前記第１の板部材の端部には、前記引戸の開閉方向に沿って第１のネジ孔と、この第１のネジ孔から間隔をおいて第２のネジ孔を有しており、
   前記第２の板部材には、前記第１のネジ孔と螺合する第１のネジが通過する第１の孔を有し、前記第２のネジ孔と螺合する前記第２のネジが通過すると共に、遊びを有する第２の孔を有する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の自動ドア装置。

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