JP6408645B1

JP6408645B1 - 摩擦減少部付き従動プーリーを備えた自動ドア装置

Info

Publication number: JP6408645B1
Application number: JP2017096368A
Authority: JP
Inventors: 康雄安野
Original assignee: 株式会社ソリック
Priority date: 2017-05-15
Filing date: 2017-05-15
Publication date: 2018-10-17
Anticipated expiration: 2037-05-15
Also published as: JP2018193710A

Abstract

【課題】擦れ音の発生を防止したり擦れ音を格段に減少させたりすることが可能な自動ドア装置を提供する。
【解決手段】摩擦減少部３７付き従動プーリー２３を備えた自動ドア装置２１は、ドア４と、このドア４を開閉する駆動機構３とを有し、駆動機構３は、モータ５と、このモータ５からの駆動力を伝達する伝達機構６とを有する。また、伝達機構６は、主動プーリー２２と、この主動プーリー２２に巻き付くタイミングベルト２４と、タイミングベルト２４が巻き付く従動プーリー２３とを有し、従動プーリー２３は、タイミングベルト２４のベルト歯３２における歯先３３が接触するベルト掛け面２９を有する。ベルト掛け面２９には、この全周にわたり摩擦減少部３７を形成する。摩擦減少部３７としては、歯先３３との摩擦を少なくさせるような部分に形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ドアを開閉する駆動機構を有し、この駆動機構のうちの伝達機構として主動プーリーとタイミングベルトと従動プーリーとを有する自動ドア装置に関する。詳しくは、従動プーリーに摩擦減少部を設けた自動ドア装置に関する。

図１２において、従来の自動ドア装置１は、取り付け用のベース２と、このベース２に取り付けられる駆動機構３と、駆動機構３の駆動により開閉動するドア４とを有する（例えば下記特許文献１参照）。駆動機構３は、モータ５と、このモータ５からの駆動力を伝達する伝達機構６とを有する。伝達機構６は、主動プーリー７と、この主動プーリー７から離れた位置に回動自在に取り付けられる従動プーリー８と、これら主動プーリー７及び従動プーリー８に巻き付けられるタイミングベルト９と、図示しない減速機構とを有する。タイミングベルト９には、連結具１０を介してドア４が取り付けられる。

従動プーリー８は、図１３（ａ）に示す如く、ベルト掛け面１１と、このベルト掛け面１１の両側部に連続する一対のフランジ１２とを有する。ベルト掛け面１１は、平らで凹凸がなく且つ図１３（ａ）の状態で見た時に幅方向が従動プーリー８の回転軸Ｌに平行となる面が全周にわたって形成される。従動プーリー８は、ベース２に固定される支持体１３に対し回動自在に取り付けられる。尚、図１３（ｂ）における引用符号１４はベルト歯を示す。また、引用符号１５は歯先、引用符号１６は歯溝、引用符号１７はベルト本体を示す。

特開２００８−１５６９５８号公報

上記従来技術にあっては、ドア４の開閉動が行われ続けることによりタイミングベルト９の歯先１４とベルト掛け面１１との間で擦れが生じ、この擦れが原因で音（擦れ音）が出てしまうという問題点を有する。擦れ音が次第に大きくなり自動ドア装置１から洩れ出た場合には、例えば通行人に不快感を与えてしまうことになる。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、擦れ音の発生を防止したり擦れ音を格段に減少させたりすることが可能な自動ドア装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の本発明の摩擦減少部付き従動プーリーを備えた自動ドア装置は、ドアと該ドアを開閉する駆動機構とを有し、該駆動機構は、モータと該モータからの駆動力を伝達する伝達機構とを有し、該伝達機構は、主動プーリーと該主動プーリーに巻き付くタイミングベルトと該タイミングベルトが巻き付く従動プーリーとを有し、該従動プーリーは、この回転軸に直交する面でプーリー本体の断面を見た状態において円形の外周面となり、且つ、前記タイミングベルトのベルト歯が落ち込まずに該ベルト歯における歯先のみが接触する面となるベルト掛け面を有し、該ベルト掛け面には、この全周にわたり摩擦減少部を形成し、該摩擦減少部としては、前記タイミングベルトが前記ベルト掛け面を周方向に走行するとともに、前記タイミングベルトが前記ベルト掛け面の両側部に連続する一対のフランジ間を前記回転軸に平行な方向に移動する際に、該移動における前記回転軸に平行な方向での前記歯先との摩擦を少なくさせるような部分に形成し、該摩擦を少なくさせるような部分としては、前記回転軸に直交する面で前記ベルト掛け面の断面を円形に見た状態で凸部及び凹部を連続させる形状に形成し、且つ、前記外周面の位置になる前記凸部の頂部を前記回転軸に対し平行又は傾く方向にのばす形状に形成し、且つ、前記外周面の位置になる前記頂部の幅を前記ベルト掛け面に巻き付いた状態の前記歯先の幅よりも小さくするような形状に形成し、且つ、隣り合う前記頂部同士のピッチを前記ベルト掛け面に巻き付いた状態の隣り合う前記歯先同士のピッチよりも短くするような形状に形成し、且つ、前記凹部を前記外周面の位置から前記回転軸の側に凹ます形状に形成することを特徴とする。

このような請求項１の特徴を有する本発明によれば、ベルト掛け面の摩擦減少部を、タイミングベルトの歯先との摩擦を少なくさせるような部分として形成し、この部分によって擦れる部分の削減（接触面積の削減）を図ることから、擦れが原因となる音（擦れ音）の発生を防止又は格段に減少させたりすることができる。従って、自動ドア装置から擦れ音が洩れ出るようなことはなく、例えば通行人に不快感を与えてしまうこともない。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の摩擦減少部付き従動プーリーを備えた自動ドア装置において、前記頂部を滑らかな状態に形成することを特徴とする。

このような請求項２の特徴を有する本発明によれば、歯先が接する頂部を滑らかな状態に形成することから、歯先との摩擦を更に少なくさせるような部分にすることができ、以て擦れが原因となる音の発生を防止することができる。

本発明の摩擦減少部付き従動プーリーを備えた自動ドア装置によれば、擦れ音の発生を防止したり擦れ音を格段に減少させたりすることができるという効果を奏する。

本発明の摩擦減少部付き従動プーリーを備えた自動ドア装置の一実施形態を示す図であり、（ａ）は自動ドア装置の正面図、（ｂ）は（ａ）の主動プーリーの拡大図、（ｃ）は（ａ）の従動プーリーの拡大断面図である（実施例１）。タイミングベルトが巻き付いた状態の従動プーリーの拡大断面図である。タイミングベルトが巻き付いた状態の従動プーリーの拡大断面図である。タイミングベルトが巻き付いた状態の従動プーリーの斜視図である。従動プーリーの拡大図である。（ａ）、（ｂ）は従動プーリーのフランジ間をタイミングベルトが移動しながら走行する状態を示す図である。実験例であり、従動プーリーに巻き付く部分に対応するタイミングベルトの歯先の状態を示す斜視図である。従動プーリーの変形例を示す斜視図である（実施例２）。図８の従動プーリーとタイミングベルトとの接触状態を示す模式図である。従動プーリーの変形例を示す斜視図である（実施例３）。図１０の従動プーリーとタイミングベルトとの接触状態を示す模式図である。従来例の自動ドア装置を示す正面図である。従来例の従動プーリーを示す図であり、（ａ）は図１２の矢印Ｂ方向から見た拡大図、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｃ方向から見た図である。

摩擦減少部付き従動プーリーを備えた自動ドア装置は、ドアと、このドアを開閉する駆動機構とを有し、駆動機構は、モータと、このモータからの駆動力を伝達する伝達機構とを有する。また、伝達機構は、主動プーリーと、この主動プーリーに巻き付くタイミングベルトと、タイミングベルトが巻き付く従動プーリーとを有し、従動プーリーは、タイミングベルトのベルト歯における歯先が接触するベルト掛け面を有する。ベルト掛け面には、この全周にわたり摩擦減少部を形成する。摩擦減少部としては、歯先との摩擦を少なくさせるような部分に形成する。

以下、図面を参照しながら実施例１を説明する。図１は本発明の摩擦減少部付き従動プーリーを備えた自動ドア装置の一実施形態を示す図である。また、図２〜図４はタイミングベルトが巻き付いた状態の従動プーリーの図、図５は従動プーリーの図、図６は従動プーリーのフランジ間をタイミングベルトが移動しながら走行する状態を示す図である。また、図７は実験例であり、従動プーリーに巻き付く部分に対応するタイミングベルトの歯先の状態を示す斜視図である。

＜自動ドア装置２１の構成について＞
図１（ａ）において、自動ドア装置２１は、人の通行や物の搬入等のために左右方向にドア４が自動で開閉するよう構成される。自動ドア装置２１は、取り付け用のベース２と、このベース２に取り付けられる駆動機構３と、駆動機構３を制御する図示しないコントローラと、駆動機構３の駆動により開閉動する上記のドア４とを有する。

駆動機構３は、モータ５と、このモータ５からの駆動力を伝達する伝達機構６とを有する。伝達機構６は、主動プーリー２２と、この主動プーリー２２から離れた位置に回動自在に取り付けられる従動プーリー２３と、これら主動プーリー２２及び従動プーリー２３に巻き付けられるタイミングベルト２４と、図示しない減速機構とを有する。ドア４は、連結具１０を介してタイミングベルト２４に取り付けられる。

＜主動プーリー２２について＞
図１（ｂ）において、主動プーリー２２は、プーリー本体２５と、このプーリー本体２５の外周面に等ピッチで設けられる複数のプーリー歯２６とを有する。このような主動プーリー２２は、本実施例において従来例の主動プーリー７（図１２参照）と同じものが採用される。主動プーリー２２は、従来例と同じ状態に取り付けられる。

＜従動プーリー２３について＞
図１（ｃ）において、従動プーリー２３は、プーリー本体２７と、このプーリー本体２７に一体化する一対のフランジ２８とを有する。また、従動プーリー２３は、プーリー本体２７の外周面としてベルト掛け面２９を有する。ベルト掛け面２９は、タイミングベルト２４の巻き付け部分として、また、タイミングベルト２４が走行する部分として形成される。さらに、ベルト掛け面２９は、本発明の特徴部分（後述する摩擦減少部３７）が全周にわたり存在する部分としても形成される。

従動プーリー２３は、ベース２に固定される支持体１３（図１３参照）に対し回動自在に取り付けられる。すなわち、従動プーリー２３は、従来例と同じ状態に取り付けられる。尚、従動プーリー２３は、自動ドア装置２１の設置当初から取り付けられたり、従来例の従動プーリー８（図１２及び図１３参照）を交換して取り付けたりするものである。

図１（ｃ）及び図２において、一対のフランジ２８は、ベルト掛け面２９の両側部に連続する部分として形成される。また、一対のフランジ２８は、それぞれ環状の鍔となるように形成される。このような一対のフランジ２８の外面同士は、平行となるように形成される。一方、一対のフランジ２８の内面３０同士は、非平行となるように形成される。すなわち、フランジ基端（根元）からフランジ先端に向けて次第に各内面３０の間隔が広がるようなテーパ形状の部分に形成される。

＜タイミングベルト２４について＞
図１（ｂ）、図１（ｃ）、図２、及び図３において、タイミングベルト２４は、帯状で無端のベルト本体３１と、このベルト本体３１の内周面側に等ピッチで設けられる複数のベルト歯３２とを有する。尚、タイミングベルト２４における引用符号３３は歯先を示す。また、引用符号３４は歯溝、引用符号３５は歯斜面、引用符号３６はフランジ対向面を示す。また、寸法Ｗ１は歯先３３の幅の寸法を示す。また、寸法Ｐ１は隣り合う歯先３３同士のピッチを示す。寸法に関し、タイミングベルト２４は従動プーリー２３に巻き付けられると後述する圧縮の力が掛かることから、その時の寸法をＷ２、Ｐ２とするものとする（Ｗ１＞Ｗ２、Ｐ１＞Ｐ２）。

タイミングベルト２４としては、公知のものが採用される。すなわち、従来例のタイミングベルト９（図１２及び図１３参照）と同じものが採用される（一例であるものとする。例えば従来と異なる材質のものであってもよい）。

タイミングベルト２４は、テンションが掛かるような状態で主動プーリー２２及び従動プーリー２３に巻き付けられる。巻き付けが行われると、この巻き付け部分の内周面の側には圧縮の力が生じ、逆に外周面の側には引っ張りの力が生じるようになる。また、モータ５（図１（ａ）参照）からの駆動力がタイミングベルト２４に作用すると、上記とは別の引っ張りの力が生じるようにもなる。タイミングベルト２４は、以上のような力が生じた状態でベルト歯３２の歯先３３がベルト掛け面２９に対して接触するようになる。また、タイミングベルト２４は、図６を参照しながら後述するが、ドア４の開閉動に伴い一対のフランジ２８間を移動しながら走行するような状態にもなる。

＜摩擦減少部３７について＞
図１ないし図５において、摩擦減少部３７は、本発明の特徴部分であって、従動プーリー２３におけるベルト掛け面２９の全周にわたって形成される。摩擦減少部３７は、タイミングベルト２４におけるベルト歯３２の歯先３３に対し、この歯先３３との摩擦を少なくさせるための部分であって、図２及び図３に示すように、従動プーリー２３の回転軸３８（図１３の回転軸Ｌと同じ）に直交する面でベルト掛け面２９の断面を見た状態で、凸部３９及び凹部４０を周方向に連続させるような形状に形成される。

また、摩擦減少部３７は、凸部３９の頂部４１を上記回転軸３８に対し平行な方向にのばすような形状に形成される（凹部４０も回転軸３８に対し平行な方向にのばすような形状に形成される）。すなわち、摩擦減少部３７は、ベルト掛け面２９の幅方向にのびる凸条及び溝が多数存在するような形状に形成される。また、摩擦減少部３７は、頂部４１の幅Ｗ３がベルト掛け面２９に巻き付いた状態の歯先３３の幅Ｗ２よりも小さく（Ｗ２＞Ｗ３）形成される。また、摩擦減少部３７は、隣り合う頂部４１同士のピッチＰ３がベルト掛け面２９に巻き付いた状態の隣り合う歯先３３同士のピッチＰ２よりも短く（Ｐ２＞Ｐ３）形成される。また、摩擦減少部３７は、頂部４１が滑らかな状態に形成される。また、摩擦減少部３７は、凹部４０が歯先３３を落ち込ませないような形状に形成される。すなわち、本実施例１においては凹部４０の開口幅Ｗ４が歯先３３の幅Ｗ２よりも小さく（Ｗ２＞Ｗ４）形成される（後述する実施例２、３の場合はこの限りでないものとする）。

尚、頂部４１は、本実施例において幅狭の平面形状に形成されるが、緩やかな曲面や、例えば半円弧形状に形成されてもよいものとする。この他の形状としては、頂部４１がエッジになるような形状（幅の無い尖った形状）に形成されてもよいものとする（但し、タイミングベルト２４が従動プーリー２３のフランジ２８間を移動（図６を参照しながら後述する）するため、この移動の妨げにならなければ可能であるものとする）。

＜摩擦減少部３７の作用・効果について＞
上記構成及び構造において、従動プーリー２３のベルト掛け面２９の全周に凸部３９及び凹部４０を周方向に連続させるような状態で摩擦減少部３７を形成し、この摩擦減少部３７にタイミングベルト２４を巻き付け、そして、モータ５からの駆動力を主動プーリー２２に伝達してタイミングベルト２４を動かしドア４を開閉動させると、この時、タイミングベルト２４は図６に示すような動きが生じる。すなわち、従動プーリー２３のフランジ２８間を移動するような動きが生じる（この動きに関しては、耐久試験において観測されている。また、図７に示すように歯先３３の痕４２からも移動が生じていることが分かる。尚、わざと痕４２がつくような実験をしたことによるものである）。

＜考察＞
タイミングベルト２４が上記のようにフランジ２８間を移動しながら走行する際、従来例では擦れて音が発生していたと考えられる。この場合、本実施例のような形状の摩擦減少部３７を形成することで歯先３３との擦れ（摩擦）が格段に小さくなるのは勿論である。従って、擦れが原因となる音（擦れ音）の発生を防止又は格段に減少させることができる。自動ドア装置２１からは擦れ音が洩れ出るようなことがなく、例えば通行人に不快感を与えてしまうこともない。

この他、摩擦減少部３７であれば、歯先３３との間で従動プーリー２３の回転方向の擦れ（摩擦）も格段に小さくなるのは勿論であり、上記同様、擦れが原因となる音の発生を防止又は格段に減少させることができる。

＜自動ドア装置２１としての効果について＞
以上、図１ないし図７を参照しながら説明してきたように、本発明の一実施形態である自動ドア装置２１によれば、摩擦減少部３７付きの従動プーリー２３を備えることから、擦れ音の発生を防止したり擦れ音を格段に軽減したりすることができるという効果を奏する。

以下、図面を参照しながら実施例２を説明する。図８は従動プーリーの変形例を示す斜視図である。また、図９は図８の従動プーリーとタイミングベルトとの接触状態を示す模式図である。尚、上記実施例１と基本的に同じ構成部材には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

＜従動プーリー２３について＞
図８及び図９において、実施例２の従動プーリー２３は、プーリー本体２７と、このプーリー本体２７に一体化する一対のフランジ２８とを有する。また、従動プーリー２３は、プーリー本体２７の外周面としてベルト掛け面２９を有する。ベルト掛け面２９は、タイミングベルト２４の巻き付け部分として、また、タイミングベルト２４が走行する部分として形成される。このような、ベルト掛け面２９には、摩擦減少部３７が全周にわたって形成される。

＜実施例２の摩擦減少部３７について＞
図８及び図９において、実施例２の摩擦減少部３７は、実施例１と同様、タイミングベルト２４におけるベルト歯３２の歯先３３に対し、この歯先３３との摩擦を少なくさせる部分であって、実施例１との違いは、従動プーリー２３の回転軸３８に対し傾く方向に凸部３９及び凹部４０をのばしたことである（斜めの凸部３９及び凹部４０である。尚、寸法関係やピッチは実施例１と同じである。ここではその説明を省略するものとする）。

実施例２の摩擦減少部３７は、図９に示すように歯先３３との接触面積Ｓを小さくしていることから、実施例１と同様の効果を奏するのは勿論である。

＜自動ドア装置２１としての効果について＞
以上、図８及び図９を参照しながら説明してきたように、本発明の一実施形態である自動ドア装置２１（図１参照）によれば、実施例２の摩擦減少部３７付きの従動プーリー２３を備えることから、擦れ音の発生を防止したり擦れ音を格段に減少させたりすることができるという効果を奏する。

以下、図面を参照しながら実施例３を説明する。図１０は従動プーリーの変形例を示す斜視図である。また、図１１は図１０の従動プーリーとタイミングベルトとの接触状態を示す模式図である。尚、上記実施例１、２と基本的に同じ構成部材には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

＜従動プーリー２３について＞
図１０及び図１１において、実施例３の従動プーリー２３は、プーリー本体２７と、このプーリー本体２７に一体化する一対のフランジ２８とを有する。また、従動プーリー２３は、プーリー本体２７の外周面としてベルト掛け面２９を有する。ベルト掛け面２９は、タイミングベルト２４の巻き付け部分として、また、タイミングベルト２４が走行する部分として形成される。このような、ベルト掛け面２９には、摩擦減少部３７が全周にわたって形成される。

＜実施例３の摩擦減少部３７について＞
図１０及び図１１において、実施例３の摩擦減少部３７は、実施例１、２と同様、タイミングベルト２４におけるベルト歯３２の歯先３３に対し、この歯先３３との摩擦を少なくさせる部分であって、実施例１、２との違いは、従動プーリー２３の回転軸３８に対し平行であるものの、一方のフランジ２８側の凸部３９及び凹部４０と、他方のフランジ２８側の凸部３９及び凹部４０とが、ベルト掛け面２９の中央位置で図示のようにずれて千鳥状の配置になっていることである（千鳥配置の凸部３９及び凹部４０である。尚、寸法関係やピッチは実施例１、２と同じである。ここではその説明を省略するものとする）。

実施例３の摩擦減少部３７は、図１１に示すように歯先３３との接触面積Ｓを小さくしていることから、実施例１、２と同様の効果を奏するのは勿論である。

＜自動ドア装置２１としての効果について＞
以上、図１０及び図１１を参照しながら説明してきたように、本発明の一実施形態である自動ドア装置２１（図１参照）によれば、実施例３の摩擦減少部３７付きの従動プーリー２３を備えることから、擦れ音の発生を防止したり擦れ音を格段に減少させたりすることができるという効果を奏する。

この他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

２…取り付け用のベース、３…駆動機構、４…ドア、５…モータ、６…伝達機構、１０…連結具、２１…自動ドア装置、２２…主動プーリー、２３…従動プーリー、２４…タイミングベルト、２５…プーリー本体、２６…プーリー歯、２７…プーリー本体、２８…フランジ、２９…ベルト掛け面、３０…内面、３１…ベルト本体、３２…ベルト歯、３３…歯先、３４…歯溝、３５…歯斜面、３６…フランジ対向面、３７…摩擦減少部、３８…回転軸、３９…凸部、４０…凹部、４１…頂部、４２…痕

Claims

ドアと該ドアを開閉する駆動機構とを有し、
該駆動機構は、モータと該モータからの駆動力を伝達する伝達機構とを有し、
該伝達機構は、主動プーリーと該主動プーリーに巻き付くタイミングベルトと該タイミングベルトが巻き付く従動プーリーとを有し、
該従動プーリーは、この回転軸に直交する面でプーリー本体の断面を見た状態において円形の外周面となり、且つ、前記タイミングベルトのベルト歯が落ち込まずに該ベルト歯における歯先のみが接触する面となるベルト掛け面を有し、
該ベルト掛け面には、この全周にわたり摩擦減少部を形成し、
該摩擦減少部としては、前記タイミングベルトが前記ベルト掛け面を周方向に走行するとともに、前記タイミングベルトが前記ベルト掛け面の両側部に連続する一対のフランジ間を前記回転軸に平行な方向に移動する際に、該移動における前記回転軸に平行な方向での前記歯先との摩擦を少なくさせるような部分に形成し、
該摩擦を少なくさせるような部分としては、前記回転軸に直交する面で前記ベルト掛け面の断面を円形に見た状態で凸部及び凹部を連続させる形状に形成し、且つ、前記外周面の位置になる前記凸部の頂部を前記回転軸に対し平行又は傾く方向にのばす形状に形成し、且つ、前記外周面の位置になる前記頂部の幅を前記ベルト掛け面に巻き付いた状態の前記歯先の幅よりも小さくするような形状に形成し、且つ、隣り合う前記頂部同士のピッチを前記ベルト掛け面に巻き付いた状態の隣り合う前記歯先同士のピッチよりも短くするような形状に形成し、且つ、前記凹部を前記外周面の位置から前記回転軸の側に凹ます形状に形成する
ことを特徴とする摩擦減少部付き従動プーリーを備えた自動ドア装置。
請求項１に記載の摩擦減少部付き従動プーリーを備えた自動ドア装置において、
前記頂部を滑らかな状態に形成する
ことを特徴とする摩擦減少部付き従動プーリーを備えた自動ドア装置。