JP6695080B2 - 半自動式の引戸 - Google Patents

Description

本発明は、戸パネルをモーター動力で開放でき、開放された戸パネルを閉じ復帰構造で閉じ操作でき、さらに戸パネルを手動で開放できる半自動式の引戸に関する。

この種の引戸構造は特許文献１の自閉式の引戸装置に見ることができる。そこでは、扉体を開放操作する電動駆動装置と、扉体を開放位置から閉止操作する自閉装置で引戸装置を構成している。電動駆動装置は電動モーターと減速機を備えており、減速機の出力軸にタイミングプーリーが固定されている。自閉装置は、タイミングプーリーを兼ねる回転ドラムと、同ドラムの内部に収容したぜんまいばねを備えている。電動駆動装置側のタイミングプーリーと、自閉装置側のタイミングプーリーには有端ベルトが巻掛けられており、有端ベルトの各端部が、扉体の両端に設けたブラケットに固定されている。特許文献１の引戸は、病院、老人ホームなどに適用されて、例えば防炎扉として使用される。

特許文献１の引戸装置において起動スイッチをオン操作すると、電動モーターの動力でタイミングプーリーが回転駆動されて扉体が開放操作される。扉体が所定の位置まで開放されたことが近接スイッチで検知されると電動モーターが停止され、同時に、電磁石が励磁されて扉体に設けたブラケットを吸着して、扉体が開放位置に保持される。扉体が閉じ位置から開放移動する間に、回転ドラム内のぜんまいばねが巻締められて畜力される。この状態から一定時間が経過し、あるいは起動スイッチがオフ操作されると、電磁石が消磁されて扉体の拘束を解除し、これにて、自閉装置側のタイミングプーリーがぜんまいばねの張力で逆向きに回転駆動されて扉体が閉じ操作される。また、停電時に扉体を手動で開放操作した場合には、扉体を自閉装置で閉じ操作して扉体を防煙扉として使用できる。

特許文献２には、引戸を駆動機構で自動的に開閉でき、停電時には手動で引戸を開閉できる自動ドア駆動装置が開示されている。そこでは、モーターと、選択伝達機構と、駆動プーリーおよび従動プーリー、および両プーリーに架け渡されるワイヤーなどで、ドア駆動装置を構成している。選択伝達機構は、モーターの出力軸に固定される駆動歯車と、駆動プーリーのプーリー軸に固定されるプーリー歯車と、モーターの出力軸で揺動自在に支持される一対の揺動板と、揺動板で軸支されて駆動歯車と選択的に噛合う一対の切替え歯車とで構成されている。駆動歯車が時計回りに回転駆動されるときは、揺動板が時計回りに傾動して、傾動下端に位置する切替え歯車がプーリー歯車と噛合って、時計回りのモーター動力をプーリー歯車に伝動する。また、駆動歯車が反時計回りに回転駆動されるときは、先の切替え歯車とは異なる切替え歯車がプーリー歯車と噛合って、反時計回りのモーター動力をプーリー歯車に伝動する。停電時には、切替え歯車がプーリー歯車の回転力を受けてプーリー歯車から離間し、駆動プーリーおよび従動プーリーとプーリー歯車が空転するので、引戸を手動で開閉操作できる。

本発明に係る引戸においては、任意の位置まで開放操作された戸パネルを自閉装置（閉じ復帰構造）で自動的に閉じ操作するが、この種の自閉装置は、本出願人の提案に係る特許文献３に公知である。特許文献３の自閉装置は、定荷重ばねユニットとワイヤーおよびワイヤードラムを備えた閉じ構造と、閉じ端の近傍において戸パネルの閉じ動作を制動するエアーシリンダ（ダンパー）などで構成されている。

特許第３７４０５６８号公報（段落番号００１０〜００１９、図１） 特許第４９８７６５１号公報（段落番号００１７〜００１９、図２、図３） 特許第５８５１０５８号公報（段落番号００３３、図４）

特許文献１に係る自閉式の引戸装置によれば、電動モーターの動力で扉体を自動的に開放操作でき、しかも開放された扉体をぜんまいばねの張力で閉じ操作できる。しかし、扉体の開閉機構が大掛かりであるため、全ての開閉機構を収容できる大型のガイドレールを扉体の上に設ける必要がある。従って、一般住宅の居室や、高齢者施設の個室を開閉する、軽量で小形の戸パネルを支持するガイドレールに先の開閉機構を適用することはできない。また、扉体の開閉機構が大掛かりであるため、扉体の開閉構造の導入コストが高くつくのを避けられない。さらに、商用電源を電源にして電動モーターを駆動するので、大掛かりな電気工事が必要であり、病院、高齢者施設、ホテルなどの規模が大きな施設でないと導入するのは難しい。特許文献１の引戸では、減速機構として、ウォームギヤユニットと同等程度の大きな減速比が得られるハイポイドギヤ（登録商標）を使用している。そのため、停電時には、ぜんまいばねを巻締めて畜力しながら、従動プーリーを介して減速機および電動モーターを空転させる必要があり、扉体を開放するのに大きな力が必要で、健常者であっても扉体を開放するのは困難である。

その点、特許文献２に係る自動ドア駆動装置は、停電時には、切替え歯車がプーリー歯車の回転力を受けてプーリー歯車から離間し、駆動プーリーの回転動作を選択伝達機構で遮断できるので、モーターを空転させる必要がなく、引戸をより小さな力で開閉操作できる。しかし、モーター、選択伝達機構、駆動プーリー、および従動プーリーなどの開閉機構の全体を鴨居（ガイドレール）の内部に収容するため、特許文献１の引戸と同様に、引戸の開閉機構を収容できる大型の鴨居を引戸の上に設ける必要がある。従って、特許文献２の自動ドア駆動装置を、一般住宅の居室や高齢者施設の個室を開閉する軽量で小形の戸パネルを支持するガイドレールに適用することはできない。また、引戸を手動で開閉する場合には、切替え歯車をプーリー歯車から離間させて駆動プーリーの回転動作を遮断するが、切替え歯車とプーリー歯車が噛合し、離間する動作を繰り返えして騒音を生じやすい。

本発明は、以上のような従来の半自動式の引戸の抱える問題を解決するためになされたものであり、一般住宅の居室や高齢者施設の個室を開閉する軽量で小形の戸パネルを支持するガイドレールに適用することが可能であり、車椅子を常用するユーザーの利便性を向上できる半自動式の引戸を提供することを目的とする。

本発明に係る半自動式の引戸は、図２に示すように、開口枠の上枠に固定したガイドレール１と、ガイドレール１に沿って開閉移動できる戸パネル２と、戸パネル２をモーター動力で開放操作する駆動ユニット１７と、開放された戸パネル２を閉じ操作する閉じ復帰構造１８と、電源用電池１０３を備えた電源ユニット１９と、戸パネル２に配置されて駆動ユニット１７を起動させる電源スイッチ２１と、モーター２５の駆動状態を制御する制御ユニット２０とを備える。図１に示すように、駆動ユニット１７は、モーター２５および減速機構２６と、減速動力を受けて回転駆動される開放駆動ドラム２７と、同ドラム２７から繰出されて、繰出し端が開口枠の開放端側に固定される開放ワイヤー２８とを備える。駆動ユニット１７、電源ユニット１９、及び制御ユニット２０は、戸パネル２内に配置固定されていることを特徴とする。

図３に示すように、閉じ復帰構造１８は、戸パネル２内に配置固定される閉じ復帰ユニット７６を備えている。閉じ復帰ユニット７６は、閉じ駆動ドラム８０と、閉じ駆動ドラム８０から繰出されて、繰出し端が開口枠の閉じ端側に固定される閉じワイヤー８１と、閉じワイヤー８１を巻込む向きに閉じ駆動ドラム８０を回転付勢する畜力機構９０とを備える。

駆動ユニット１７の減速機構２６は、図１に示すように、モーター２５の出力軸に固定されるウォームギヤ３２と、ウォームギヤ３２と噛み合うウォームホイール３３を含む。ウォームホイール３３の回転動力はギヤトレイン３４を介して開放駆動ドラム２７に伝動される。開放駆動ドラム２７は、畜力機構４９で開放ワイヤー２８を巻込む向きに回転付勢される。戸パネル２が閉じ復帰構造１８で閉じ操作されて、開放ワイヤー２８が開放駆動ドラム２７から繰出される状態において、開放駆動ドラム２７の回転動作が減速機構２６に伝動するのを遮断する動力遮断構造５２を、ギヤトレイン３４の初段ギヤ３６から終段ギヤ３９に至る間に設ける。

ギヤトレイン３４は、ウォームホイール３３と同行回転する初段ギヤ３６と、開放駆動ドラム２７と同行回転する終段ギヤ３９と、終段ギヤ３９と常時噛合っている中間ギヤ３８と、初段ギヤ３６と中間ギヤ３８に噛み合う切換ギヤ３７で構成する。動力遮断構造５２は切換ギヤ３７と、同ギヤ３７を回転自在に支持するギヤ支持体５３と、ギヤ支持体５３を変位操作するアクチュエーター５４で構成する。ギヤ支持体５３は、切換ギヤ３７が初段ギヤ３６および中間ギヤ３８と同時に噛合う動力伝動位置と、切換ギヤ３７が初段ギヤ３６および中間ギヤ３８から分離する動力遮断位置の間で往復変位可能に支持されている。戸パネル２が閉じ復帰ユニット７６で閉じ操作されて、開放ワイヤー２８が開放駆動ドラム２７から繰出される状態において、ギヤ支持体５３をアクチュエーター５４で動力遮断位置に切換えて、開放駆動ドラム２７の回転動作がウォームホイール３３に伝動するのを遮断する（図１０参照）。

戸パネル２が閉じた状態において、アクチュエーター５４は待機状態に切換って、切換ギヤ３７が初段ギヤ３６および中間ギヤ３８と噛合っている。ギヤトレイン３４の初段ギヤ３６から開放駆動ドラム２７に至る間に、ウォームホイール３３の回転動力を開放駆動ドラム２７へ向かって伝動するが、開放駆動ドラム２７が畜力機構４９で回転操作されて開放ワイヤー２８を巻込むときの回転動作は遮断する、ワンウェイクラッチ５８を配置する（図９参照）。つまり、ワンウェイクラッチ５８は、モーター２５の回転動力を開放駆動ドラム２７に伝動するが、開放駆動ドラム２７が畜力機構４９で回転操作されるときの回転動力は、初段ギヤ３６側へ伝動しない構造になっている。

戸パネル２に、戸パネル２が所定の開放位置まで開放されたことを検知するパイロットセンサー１１２と、戸パネル２が開放経路上の障害物と衝突したことを検知する衝撃センサー１１６とを設ける。制御ユニット２０に設けた制御回路１１１は、電源スイッチ２１のオン信号を受けてモーター２５を起動し、パイロットセンサー１１２の出力信号を受けてモーター２５を減速したのち停止させ、モーター２５が起動したのちの衝撃センサー１１６の出力信号に基づきモーター２５の駆動を停止するように構成する。

モーター２５が駆動を停止したのち、制御回路１１１はモーター２５を短時間だけ逆転駆動し、次いでアクチュエーター５４を駆動するように構成する。

図５に示すように、戸パネル２の開放端側の側面上部に、駆動ユニット１７および制御ユニット２０を収容する装着部２２が形成され、その装着口２３が戸パネル２の開放端に開口されている。戸パネル２の開放端に締結されて装着口２３を塞ぐユニットベース６６の内面に、駆動ユニット１７と制御ユニット２０を固定する。

駆動ユニット１７の駆動部ケース２４の内部に、開放駆動ドラム２７から繰出された開放ワイヤー２８を、駆動部ケース２４の外部へ向かって移行案内する複数のガイドプーリー６３・６４を配置する。複数のガイドプーリー６３・６４の間に、開放ワイヤー２８の弛みを吸収するテンション機構を設ける。図１に示すようにテンション機構は、開放ワイヤー２８に外接するテンションプーリー６５と、同プーリー６５を回転自在に支持し、かつ開放ワイヤー２８に対して接離移動可能に支持されるプーリー支持枠６９と、プーリー支持枠６９を開放ワイヤー２８に向かって押付け付勢するテンションばね７２を備えている。

戸パネル２に設けた吊車型のランナー３が、開口枠に設けたガイドレール１で開閉自在に案内支持されている。閉じ復帰構造１８は、閉じ復帰ユニット７６と戸パネル２の閉じ動作を制動するシリンダー型のエアーダンパー７７を備えている。ガイドレール１の内部に、エアーダンパー７７と、吊車型のランナー３と、閉じ駆動ドラム８０から繰出された閉じワイヤー８１と、開放駆動ドラム２７から繰出された開放ワイヤー２８とが配置されている。

本発明に係る別の半自動式の引戸は、開口枠の上枠に固定したガイドレール１と、ガイドレール１に沿って開閉移動できる戸パネル２と、戸パネル２をモーター動力で開放操作する駆動ユニット１７と、電源用電池１０３を備えた電源ユニット１９と、戸パネル２に配置されて駆動ユニット１７を起動させる電源スイッチ２１と、モーター２５の駆動状態を制御する制御ユニット２０を備えている。駆動ユニット１７は、モーター２５および減速機構２６と、減速動力を受けて回転駆動される開放駆動ドラム２７と、同ドラム２７から繰出されて、繰出し端が開口枠の開放端側に固定される開放ワイヤー２８とを備えている。駆動ユニット１７、電源ユニット１９、及び制御ユニット２０が、戸パネル２内に配置固定されていることを特徴とする。

本発明においては、半自動式の引戸の開閉構造の主要部材となる駆動ユニット１７と、電源ユニット１９と、制御ユニット２０を、戸パネル２内に配置した。こうした引戸によれば、従来装置において必要不可欠であった、先の主要部材を収容するための大形のガイドレールを設ける必要がなく、小形のガイドレール１で戸パネル２を開閉案内することができる。従って、一般住宅の居室や高齢者施設の個室を開閉する軽量で小形の戸パネルを支持するガイドレールに適用することが可能となり、車椅子を常用するユーザーの利便性を向上できる。

閉じ復帰ユニット７６を備える閉じ復帰構造１８において、閉じ復帰ユニット７６が、閉じ駆動ドラム８０と、閉じワイヤー８１と、閉じ駆動ドラム８０を回転付勢する畜力機構９０を備えるようにした。こうした閉じ復帰構造１８によれば、戸パネル２が駆動ユニット１７で開放操作されて、閉じ移動が可能な状態になるのと同時に、畜力機構９０で閉じ駆動ドラム８０を速やかに回転駆動して、戸パネル２を閉じ操作できる。従って、開放操作された戸パネル２を遅滞なく閉じ操作して、戸パネル２の開閉サイクルを短縮できる。例えば、ガイドレール１が閉じ端側へ向かって下り傾斜させてあって、戸パネル２の自重によるランナー３の転動作用で、戸パネル２を閉じ移動させる閉じ復帰構造１８の場合には、戸パネル２の閉じ速度の立ち上がりが緩慢になるので、戸パネル２の開閉サイクルが長くなる。

駆動ユニット１７の減速機構２６をウォームギヤ３２とウォームホイール３３で構成し、減速動力をギヤトレイン３４で開放駆動ドラム２７に伝動する。このような動力伝動構造によれば、開放ワイヤー２８を開放駆動ドラム２７に巻込むことで、戸パネル２を所定の速度で確実に開放操作することができる。しかし、戸パネル２が閉じ復帰ユニット７６で閉じ操作されて、開放ワイヤー２８が開放駆動ドラム２７から繰出される場合には、開放駆動ドラム２７の回転動作がウォームギヤ３２でブロックされてしまう。そこで、本発明においては、ギヤトレイン３４の初段ギヤ３６から終段ギヤ３９に至る間に動力遮断構造５２を設け、開放駆動ドラム２７の回転動作が減速機構２６の側に伝動するのを動力遮断構造５２で遮断して、開放駆動ドラム２７が開放ワイヤー２８を繰出す向きに回転できるようにする。これによれば、戸パネル２が閉じ復帰ユニット７６で閉じ操作されるのに先行して、動力遮断構造５２を作動させることができるので、開放駆動ドラム２７が開放ワイヤー２８を繰出す向きに回転するのを許して、戸パネル２を円滑に閉じ操作することが可能となる。また、戸パネル２を開放するときに限ってモーター２５を駆動すればよいので、例えばモーター動力で閉じ駆動ドラム８０を駆動して戸パネル２を自動的に閉じ操作する場合に比べて、駆動ユニット１７の構造を著しく簡素化し小形化できる。従って、半自動式の開閉構造を導入する際の全体コストを抑えることができるうえ、電源用電池１０３の消耗を抑えて、その交換間隔を拡大できる。

初段ギヤ３６、切換ギヤ３７、中間ギヤ３８と、終段ギヤ３９で構成したギヤトレイン３４において、切換ギヤ３７を利用して動力遮断構造５２を構成すると、切換ギヤ３７を利用する分だけ動力遮断構造５２の構造を簡素化でき、例えば電磁クラッチで動力遮断を行う場合に比べて低コスト化できる。また、ソレノイド５４でギヤ支持体５３を動力遮断位置に切換え、切換ギヤ３７を初段ギヤ３６と中間ギヤ３８から分離して動力伝動経路を遮断するので、開放ワイヤー２８が繰出されるときのギヤトレイン３４側の回転抵抗を軽減して、閉じ復帰構造１８による戸パネル２の閉じ操作を円滑にしかも軽快に行える。

初段ギヤ３６から開放駆動ドラム２７に至る間に、ウォームホイール３３の回転動力を開放駆動ドラム２７へ向かって伝動するが、開放駆動ドラム２７が畜力機構４９で回転操作されて開放ワイヤー２８を巻込むときの回転動作は遮断するワンウェイクラッチ５８を設けるようにした。こうした開閉構造によれば、戸パネル２を人手で開放操作する場合に、動力遮断構造５２が動力伝動位置に切換っていても、開放駆動ドラム２７の回転動作をワンウェイクラッチ５８で遮断できる。従って、戸パネル２が人手で開放操作されるとき、開放駆動ドラム２７を蓄力機構４９で回転操作して、開放ワイヤー２８を開放駆動ドラム２７に整然と巻戻すことができる。また、戸パネル２が開放操作された状態において、開放ワイヤー２８が戸パネル２と開口枠の間に垂れ下がるのを解消できる。さらに、動力遮断構造５２を動力遮断位置に切換える必要もなく、戸パネル２を単に開放操作すればよいので、人手による戸パネル２の開放を簡便に行える。

戸パネル２にパイロットセンサー１１２と衝撃センサー１１６を設け、制御回路１１１が、電源スイッチ２１のオン信号を受けてモーター２５を起動し、パイロットセンサー１１２の出力信号を受けてモーター２５を減速したのち停止させるようにした。こうした開閉構造によれば、所定の開放位置まで開放された戸パネル２を減速した状態で、ゆっくりと開放位置まで移動できる。従って、戸パネル２が開放時の運動慣性力で開口枠に衝突するのを防止できる。モーター動力を伝動するギヤトレイン３４に無理な力が加わることもない。また、制御回路１１１は、モーター２５が起動したのちの衝撃センサー１１６の出力信号に基づきモーター２５の駆動を停止して、人や物が戸パネル２と開口枠の間に挟まれるのを防止するので、戸パネル２を自動的に開放操作する開閉構造の安全性を向上できる。

モーター２５が駆動を停止した状態では、ウォームギヤ３２から終段ギヤ３９に至るギヤの噛合い部分で噛込みを生じていることがあり、その場合の各ギヤは逆回転できない。また、アクチュエーター５４を作動させて、切換ギヤ３７を動力遮断状態に切換えようとしても、切換ギヤ３７を初段ギヤ３６や中間ギヤ３８から分離できないことがある。こうした各ギヤの噛込みを解消するために、制御回路１１１は、モーター２５を短時間だけ逆転駆動させる。また、各ギヤ３６・３７・３８・３９の噛込みと、ウォームギヤ３２とウォームホイール３３の噛込みを解消した状態で、制御回路１１１がアクチュエーター５４を作動させることにより、切換ギヤ３７を確実に動力遮断状態に切換えることができる。こうした開閉構造によれば、動力遮断構造５２の切換動作を常に安定した状態で行えるうえ、アクチュエーター５４による電源用電池１０３の無駄な消耗を解消できる。

戸パネル２の開放端側の側面上部に、駆動ユニット１７および制御ユニット２０を収容する装着部２２を形成し、装着口２３を塞ぐユニットベース６６の内面に、駆動ユニット１７と制御ユニット２０を固定するようにした。こうした開閉構造によれば、駆動ユニット１７および制御ユニット２０を装着口２３から装着部２２の内部に差込み装着し、ユニットベース６６の上下端を例えばビス７３で固定することにより、駆動ユニット１７および制御ユニット２０とユニットベース６６の３者を戸パネル２に組むことができる。また、ビス７３を取外してユニットベース６６を装着口２３から分離することで、駆動ユニット１７および制御ユニット２０を戸パネル２の外へ取出して、これら両者１７・２０の保守および点検を簡便に行える。

駆動ユニット１７の駆動部ケース２４の内部に、複数のガイドプーリー６３・６４を配置し、複数のガイドプーリー６３・６４の間に、開放ワイヤー２８の弛みを吸収するテンション機構を設けるようにした。テンション機構は、テンションプーリー６５と、プーリー支持枠６９と、テンションばね７２で構成するようにした。このように、駆動ユニット１７にテンション機構を設けると、戸パネル２が閉じ復帰構造１８で開放位置から閉じ位置へ閉じ操作されるとき、あるいは戸パネル２が手動で開放操作されるとき、開放駆動ドラム２７から繰出された開放ワイヤー２８が弛むのを防止して、開放ワイヤー２８を開放駆動ドラム２７に整然と巻戻すことができる。

ガイドレール１の内部にエアーダンパー７７と、吊車型のランナー３と、閉じワイヤー８１と、開放ワイヤー２８を配置すると、これらの部材３・２８・７７・８１をガイドレール１で隠蔽して、引戸の外観の印象が煩雑化するのを解消できる。また、戸パネル２を開閉する毎に繰出され、あるいは巻き戻される開放ワイヤー２８をおよび閉じワイヤー８１をガイドレール１で保護できる。

本発明に係る別の半自動式の引戸は、開閉構造の主要部材となる駆動ユニット１７と、電源ユニット１９と、制御ユニット２０を、戸パネル２内に配置した。こうした引戸によれば、従来装置において必要不可欠であった、先の主要部材を収容するための大形のガイドレールを設ける必要がなく、小形のガイドレール１で戸パネル２を開閉案内することができる。また、戸パネル２の開放動作を自動化するので、電源スイッチ２１をオン操作するだけで戸パネル２を閉じ位置から自動的に開放操作できる。なお、開放操作された戸パネル２は開放位置に保持されるので、戸パネル２の閉じ位置への復帰操作は人手で行う。こうした引戸は、例えば犬や猫などの愛玩動物を屋内と屋外の間で出入りさせる引き戸に適用することにより、犬や猫の欲求に応じて戸パネル２を開放操作する際の手間を省くことができる。また、自動開放された戸パネル２が、開放されて一定時間が経過した後に閉じ操作されて、犬や猫が締め出されてしまうのを解消できる。

本発明に係る駆動ユニットの概略構造を示す一部破断正面図である。 半自動式の引戸の正面図である。 本発明に係る閉じ復帰構造を示す縦断正面図である。 本発明に係る引戸の吊車構造を示す縦断側面図である。 半自動式の開閉構造を示す縦断正面図である。 戸パネルにおける開閉構造の配置構造を示す一部破断正面図である。 図５におけるＡ−Ａ線断面図である。 開放駆動ドラムの横断平面図である。 図８におけるＢ−Ｂ線断面図である。 動力遮断構造を示す正面図である。 図５におけるＣ−Ｃ線断面図である。 閉じ復帰ユニットの縦断正面図である。 図１２におけるＤ−Ｄ線断面図である。 電源ユニットの装着構造を示す正面図である。 駆動ユニットにおける制御手順を示すフローチャートである。 駆動ユニット１７の別の実施例を示す横断平面図である。 電源ユニットの別の実施例を示す電気回路図である。

（実施例） 図１ないし図１５は、本発明に係る半自動式の引戸の実施例を示している。本発明における前後、左右、上下とは、図２に示す交差矢印と、交差矢印の近傍の前後・左右・上下の表記に従う。図２において、符号１は開口枠の上枠に固定したガイドレール、符号２は戸パネルである。図３に示すように戸パネル２は、その上部左右に装着したランナー３で吊下げ支持されて、ガイドレール１に沿って開閉移動できる。戸パネル２は、建材メーカーから市販されている、全厚寸法が３０ｍｍの木質系のパネルからなり、縦長四角形状の枠体２ａと、枠体２ａの内部に配置される芯材２ｂと、枠体２ａおよび芯材２ｂの表裏に固定される表装材２ｃなどで構成されている（図６参照）。戸パネル２の表裏（前後面）にはドアハンドル４が設けられており、戸パネル２の下部は床面に固定した振止めローラー５で案内されて、前後の揺れ動きが規制されている（図２参照）。

図４に示すように、ガイドレール１は下向きに開口する断面Ｃ字状のアルミニウム条材からなり、その下面前後にランナー３を案内するレール壁６が設けられており、レール内面の前後壁および上壁にランナーの遊動を規制するリブ７が設けられている。ガイドレール１は、開口枠の閉じ端から開放端にわたって配置されている。ランナー３は、戸パネル２の上隅に固定したホルダー１０に装着されるランナー台１１と、前後一対のローラー１２と、ローラー１２を回転自在に支持するローラー枠１３と、ランナー台１１とローラー枠１３を連結するランナー軸１４などで構成されている。ガイドレール１の断面の縦横寸法は４０ｍｍ弱である。

戸パネル２を自動的に開放操作し、開放された戸パネル２を閉じ操作し、必要時には戸パネル２を手動で開閉できるようにするために、戸パネル２とガイドレール１の間に半自動式の開閉構造が設けられている。半自動式の開閉構造は、戸パネル２をモーター動力で開放操作する駆動ユニット１７と、開放された戸パネル２を閉じ操作する閉じ復帰構造１８と、駆動ユニット１７のモーター２５に駆動電流を供給する電源ユニット１９と、モーター２５の駆動状態を制御する制御ユニット２０と、駆動ユニット１７を起動させる電源スイッチ２１などで構成される。電源スイッチ２１は、ドアハンドル４の下方に位置する状態で戸パネル２の表裏に配置されている（図２参照）。

図６に示すように、戸パネル２の開放端側の側面上部に装着部２２が設けられ、装着部２２の内部に駆動ユニット１７と制御ユニット２０とが収容されている。また、後述するように、閉じ復帰構造１８の閉じ復帰ユニット７６が、戸パネル２の上端に凹み形成した装着凹部８３に収容されている。装着部２２は枠体２ａの一部を切断して形成されており、図５に示すように、その装着口２３は戸パネル２の開放端で開口されている。駆動ユニット１７と制御ユニット２０は、装着口２３の開口面を塞ぐユニットベース６６の内面に固定されている。そのため、駆動ユニット１７および制御ユニット２０を装着口２３から装着部２２の内部に差込み装着し、ユニットベース６６の上下端をビス７３で固定することにより、駆動ユニット１７および制御ユニット２０とユニットベース６６の３者を戸パネル２に組むことができる。また、ビス７３を取外してユニットベース６６を装着口２３から分離することで、駆動ユニット１７および制御ユニット２０を戸パネル２の外へ取出して、両ユニット１７・２０の保守および点検を簡便に行うことができる。

図５、図７において、駆動ユニット１７は、前後一対の鋼板製の駆動部ケース２４と、同ケース２４に組付けられる正逆転駆動が可能な小形のモーター２５および減速機構２６と、減速動力を受けて回転駆動される開放駆動ドラム２７と、同ドラム２７から繰出されて、繰出し端がガイドレール１の開放端側に固定される開放ワイヤー２８とを備えている。モーター２５は市販の平型モーター（マブチモーター株式会社、型番ＦＣ−２８０ＰＣ相当品）からなり、その前後厚みは戸パネル２の前後厚み寸法の半分強でしかない（図７参照）。駆動ユニット１７の駆動部ケース２４は、後述するユニットベース６６に固定されている。開放ワイヤー２８の繰出し端は、ガイドレール１の開放端に固定した逆Ｌ字状の固定金具２９に分離不能に固定されている（図３参照）。つまり、開放ワイヤー２８の繰出し端は、開口枠の開放端側に固定されている。開放ワイヤー２８は、ステンレス製のワイヤーの表面にポリアミド樹脂をコーティングして形成されている。駆動ユニット１７の前後幅は、戸パネル２の表装材２ｃの対向間隔より僅かに小さく設定されている。

図１および図５に示すように減速機構２６は、モーター２５の出力軸に固定されるウォームギヤ３２と、ウォームギヤ３２と噛み合うウォームホイール３３からなり、ウォームホイール３３の回転動力を、ギヤトレイン３４を介して開放駆動ドラム２７に伝動する。モーター２５およびウォームギヤ３２は、駆動部ケース２４に固定したモーターブラケット３５に組付けられてユニット部品化されている。ギヤトレイン３４は、ウォームホイール３３と同行回転する初段ギヤ３６と、初段ギヤ３６に噛合う切換ギヤ３７と、切換ギヤ３７に噛合う中間ギヤ３８と、中間ギヤ３８と噛合う終段ギヤ３９からなり、これらのギヤ群は駆動部ケース２４で支持されている。

開放駆動ドラム２７は終段ギヤ３９と同行回転して、同ドラム２７から繰出された開放ワイヤー２８を巻戻す。切換ギヤ３７は、初段ギヤ３６と噛合う大径の従動ギヤ３７ａと、中間ギヤ３８と噛合う小径の駆動ギヤ３７ｂとを備えており、駆動部ケース２４で回転自在に支持されている。ギヤトレイン３４は、初段ギヤ３６の回転動力を駆動ギヤ３７ｂと中間ギヤ３８の間で２分の１に減速するが、中間ギヤ３８と終段ギヤ３９の間で２分の３に増速する。その結果、初段ギヤ３６の回転動力は、ギヤトレイン３４において４分の３まで減速された状態で開放駆動ドラム２７へ伝動される。図５において符号４１はウォームホイール３３および初段ギヤ３６を支持する第１ギヤ軸、４２は中間ギヤ３８を支持する第２ギヤ軸、４３は終段ギヤ３９および開放駆動ドラム２７を支持する第３ギヤ軸である。

図８に示すように、開放駆動ドラム２７は、円筒状の胴部およびフランジを備えたドラム本体４６と、胴部の開口面の側に締結固定されるフランジ体４７で構成されており、胴部の内面のばね室４８に、開放ワイヤー２８を巻込むためのぜんまいばね（畜力機構）４９が収容されている。このように、開放駆動ドラム２７はモーター２５の回転動力によって開放ワイヤー２８を巻込む向きに回転駆動されるとともに、ぜんまいばね４９で開放ワイヤー２８を巻込む向きに回転付勢されている。

上記構成の駆動ユニット１７においては、モーター２５の回転動力をウォームギヤ３２とウォームホイール３３で減速している。そのため、ウォームホイール３３に逆向きの回転力が作用するとき、ウォームホイール３３がウォームギヤ３２に噛込んで回転不能となる。具体的には、戸パネル２が閉じ復帰ユニット７６で閉じ操作されて、時計回転方向へ回転する開放駆動ドラム２７から開放ワイヤー２８が繰出される場合に、開放駆動ドラム２７の回転動作が減速機構２６でブロックされてしまう。そこで、初段ギヤ３６と中間ギヤ３８の間に動力遮断構造５２を設けて、開放駆動ドラム２７の回転動作が減速機構２６の側へ伝動するのを動力遮断構造５２で遮断できるようにしている。

図１に示すように、動力遮断構造５２は、切換ギヤ３７と、同ギヤ３７を回転自在に支持するギヤ支持体５３と、ギヤ支持体５３を変位操作するソレノイド（アクチュエーター）５４で構成する。ギヤ支持体５３は逆へ字状に形成されて、その中途部がギヤ枠４０に固定した支軸５５で上下揺動可能に支持されており、その一端に切換ギヤ３７のギヤ軸３７ｃが軸支されている。また、ギヤ支持体５３の他端に設けた長穴を、ソレノイド５４のプランジャー５６にピンで連結している。ソレノイド５４は、図示していないばねの付勢力を受けて、プランジャー５６がケースの外へ突出する待機状態と、プランジャー５６がばねの付勢力に抗して電磁作用でケース内へ引込まれる作動状態に切換えることができる。

ソレノイド５４に駆動電流が供給されていない状態では、図１、図５に示すようにプランジャー５６がばねの付勢力を受けてケースの外へ突出し、切換ギヤ３７を動力伝動位置に位置保持している。この状態の切換ギヤ３７は、初段ギヤ３６と中間ギヤ３８に同時に噛み合って、モーター動力を開放駆動ドラム２７側へ伝動する。ソレノイド５４に駆動電流が供給された状態では、図１０に示すようにプランジャー５６がばねの付勢力に抗して電磁作用でケース内へ引込まれて、切換ギヤ３７を動力遮断位置に位置保持する。この状態の切換ギヤ３７は、初段ギヤ３６および中間ギヤ３８から分離するので、開放駆動ドラム２７が開放ワイヤー２８を繰出す向き（時計回転方向）に回転するときの回転力を、中間ギヤ３８が空転することで遮断して、開放駆動ドラム２７の回転動作がウォームギヤ３２でブロックされるのを解消できる。

電池切れの場合や、健常者が戸パネル２を人手で開閉操作する場合の動力遮断構造５２は、切換ギヤ３７が動力伝動位置に切換っている。そのため、戸パネル２を人手で開放操作する場合には、上記と同様に開放駆動ドラム２７の巻戻し動作がブロックされることになる。こうした不具合を解消するために、終段ギヤ３９とフランジ体４７の間にワンウェイクラッチ５８を設けている。図９に示すように、ワンウェイクラッチ５８は、第３ギヤ軸４３で支持されるフランジ体４７のボス部内面の３個所に形成したローラー穴５９と、ローラー穴５９に収容したクラッチローラー６０と、同ローラー６０を反時計回転方向へ押付け付勢するばね６１で構成する。

上記と同様に、電池切れの際に後述する２次電池（電源用電池）１０３を充電するまでの間、開放された戸パネル２を人手で閉じ操作する場合にも、開放ワイヤー２８を繰出す向きに回転しようとする開放駆動ドラム２７の回転動作が減速機構２６でブロックされる。こうした場合でも、切換ギヤ３７を強制的に動力遮断位置へ切換え操作するために、プランジャー５６の突端とユニットベース６６の間に、手動切換構造を設けている。図５に示すように手動切換構造は、クランク状の切換えロッド６２からなり、ユニットベース６６側の端部に受動部６２ａが設けられており、切換えロッド６２の中途部がガイドボスで左右スライド自在に案内支持されている。ロッド左端の操作部６２ｂはプランジャー５６に正対させてある。受動部６２ａを図示していない操作ピンやドライバーなどで押し込み操作すると、切換えロッド６２が図５に向かって左側へスライド移動し、操作部６２ｂがばねの付勢力に抗してプランジャー５６を押し込んで、切換ギヤ３７を動力遮断位置へ切換える。これにより、開放駆動ドラム２７は開放ワイヤー２８を繰出す向きに回転できるので、人手で戸パネル２を閉じ操作することが可能となる。なお、戸パネル２を閉じ位置まで移動したのち、操作ピンやドライバーを受動部６２ａのガイド穴から抜外すことにより、切換ギヤ３７は再び動力伝動位置へ切換る。

戸パネル２が人手で開放操作される状態では、ぜんまいばね４９の付勢力を受けた開放駆動ドラム２７が、反時計回転方向へ回転して開放ワイヤー２８を巻込み操作する。この状態では、開放駆動ドラム２７のフランジ体４７が反時計回転方向へ回動するので、クラッチローラー６０は第３ギヤ軸４３との摩擦によって、ローラー穴５９の内奥から離れる向きに保持される。その結果、開放ワイヤー２８を巻込み操作するときの開放駆動ドラム２７の回転動作が終段ギヤ３９に伝わるのを防止して、開放駆動ドラム２７の回転動作がブロックされるのを解消できる。なお、第３ギヤ軸４３がモーター動力を受けて反時計回転方向へ駆動されるときは、クラッチローラー６０は第３ギヤ軸４３の回転摩擦を受けてローラー穴５９の内奥へ押し付けられるので、第３ギヤ軸４３の回転動力を開放駆動ドラム２７に伝動して、開放ワイヤー２８を巻戻すことができる。

図５に示すように、開放駆動ドラム２７から繰出された開放ワイヤー２８は、２個のガイドプーリー６３・６４と、両プーリー６３・６４の間に配置したテンションプーリー６５に案内されて、駆動部ケース２４の外へ導出されている。さらに、開放ワイヤー２８はユニットベース６６の外面に設けた下変向プーリー６７と、戸パネル２の開放端側の側面上部に固定した上変向プーリー６８で変向案内されて、ガイドレール１の内部へ導出されている。図１１に示すように、テンションプーリー６５はプーリー支持枠６９に固定したプーリー軸７０で回転自在に支持されており、プーリー支持枠６９は、その基端がガイドプーリー５１のプーリー軸７１で上下揺動可能に支持され、その揺動先端に掛止したテンションばね７２で開放ワイヤー２８に向かって押下げ付勢（押付け付勢）されている。テンションばね７２の他端は、第２ギヤ軸４２に掛止されている（図５参照）。駆動部ケース２４には、プーリー軸７０を案内するガイド溝７４が形成されている（図１１参照）。

上記のテンション機構を設けることにより、戸パネル２が閉じ復帰構造１８で開放位置から閉じ位置へ閉じ操作されるとき、あるいは戸パネル２が手動で開放操作されるとき、開放駆動ドラム２７から繰出された開放ワイヤー２８が弛むのを防止して、開放ワイヤー２８を開放駆動ドラム２７に整然と巻戻すことができる。

図３において閉じ復帰構造１８は、閉じ復帰ユニット７６と戸パネル２の閉じ動作を制動するシリンダー型のエアーダンパー（ダンパー）７７を備えている。図１２および図１３に示すように、閉じ復帰ユニット７６は、四角形状のユニットケース７８と、ユニットケース７８に固定したドラム軸７９で回転自在に支持した閉じ駆動ドラム８０と、同ドラム８０から繰出されて、繰出し端がガイドレール１の中途部に固定される閉じワイヤー８１とを備えている。閉じワイヤー８１の繰出し端は、ガイドレール１に固定したフック状の固定金具８２に分離不能に掛止されている（図３参照）。つまり、閉じワイヤー８１の繰出し端は、開口枠の閉じ端側に固定されている。また、閉じ駆動ドラム８０から繰出した閉じワイヤー８１の中途部は、後述するローラー枠９７に設けたガイドプーリー１００で案内されている。閉じワイヤー８１は、ステンレス製のワイヤーの表面にポリアミド樹脂をコーティングして形成されている。

図１３においてユニットケース７８は、プレス成形品からなる前後一対の金属ケース７８ａと、金属ケース７８ａの上部および下部に固定される樹脂ケース７８ｂ・７８ｃで中空箱状に形成されており、戸パネル２の上端に凹み形成した装着凹部８３内に収容されている。装着凹部８３の開口面は、プレス金具からなる装着板８４で塞がれており、同板８４の板面に形成した装着開口８５にユニットケース７８を嵌込んだのち、同ケース７８を図１２に向かって左側へスライドして装着開口８５に係合装着することにより、前後・左右・上下に遊動不能に固定される。

閉じ駆動ドラム８０は、円筒状の胴部およびフランジを備えたドラム本体８７と、胴部の開口面の側に締結固定されるフランジ体８８で構成されており、胴部の内面のばね室８９に、閉じワイヤー８１を巻込むためのぜんまいばね（畜力機構）９０が収容されている。ぜんまいばね９０の張力は、戸パネル２を閉じ操作する必要上、開放ワイヤー２８を巻込み操作するぜんまいばね４９の張力に比べて充分に大きく設定されている。

図３において、シリンダー型のエアーダンパー７７は、シリンダー本体９３と、ピストンロッド９４と、図示していない速度コントローラーなどで構成されている。シリンダー本体９３の一端は、閉じ端側のランナー３に連結金具９５を介して連結されており、シリンダー本体９３の開放端側は、前後一対のローラー９６でローラー枠９７を介して支持されている。従って、シリンダー本体９３は、戸パネル２の開閉移動に同行して移動する。図３に示すように、ピストンロッド９４の突端には磁石９８が固定されており、ガイドレール１の閉じ端には鉄板９９が固定してある。戸パネル２を閉じた状態においては、磁石９８が鉄板９９に吸着してピストンロッド９４の移動を規制している。この状態から戸パネル２がモーター動力で開放操作されると、シリンダー本体９３のみが戸パネル２に同行して移動し、ピストンロッド９４が限界位置まで抜出されたのちに、磁石９８が鉄板９９から離れて、ピストンロッド９４も戸パネル２に同行して全開放位置まで移動する。

上記の閉じ復帰構造１８においては、断面の縦横寸法が４０ｍｍ弱しかないガイドレール１の内部に、エアーダンパー７７と、吊車型のランナー３と、閉じ駆動ドラム８０から繰出された閉じワイヤー８１と、開放駆動ドラム２７から繰出された開放ワイヤー２８を配置した。こうした引戸によれば、エアーダンパー７７とランナー３、および開放ワイヤー２８と閉じワイヤー８１をガイドレール１で隠蔽して、引戸の外観の印象が煩雑化するのを解消できる。また、戸パネル２を開閉する毎に繰出され、あるいは巻き戻される開放ワイヤー２８をおよび閉じワイヤー８１をガイドレール１で保護できる。

図１４において電源ユニット１９は、箱状の電源部ケース１０２と、同ケース１０２に着脱自在に組付けられる４個の２次電池１０３を備えている。２次電池１０３は市販されている単３形のニッケル水素電池からなり、各電池は直列に接続されている。電源部ケース１０２は、戸パネル２に設けた装着開口１０４に組付けられて、ビス１０５で固定されている。電源ユニット１９の外面は、戸パネル２に固定した電源スイッチ２１で覆われている。電源スイッチ２１は、スイッチベース１０６と、押しボタン型のスイッチボタン１０７を備えた市販品からなる。スイッチボタン１０７の直径が大きいので、車椅子に座った状態のままでも電源スイッチ２１は容易に押し込み操作することができる。スイッチベース１０６を装着開口１０４の外面にあてがい、その四隅をビス１０８で戸パネル２に締結することにより、電源ユニット１９を覆い隠すことができる。２次電池１０３の交換は、電源スイッチ２１を戸パネル２から取外した状態で行う。

図５において制御ユニット２０は、制御部ケース１１０と、同ケースに固定した制御回路基板に実装される制御回路１１１を備える。制御回路１１１は、電源スイッチ２１と、パイロットセンサー１１２（図２参照）、および制御回路基板に設けた衝撃センサー１１６（図５参照）の出力信号を受けてモーター２５とソレノイド５４の作動状態を制御する。パイロットセンサー１１２は赤外線センサーからなり、図２に示すように、戸パネル２の開放端側のパネル枠の上下３個所に埋設されている。パイロットセンサー１１２は、開口枠までの距離の変化から戸パネル２が所定の開放位置まで開放されたことを検知することができる。衝撃センサー１１６は、戸パネル２が開放経路上の障害物と衝突したことを検知でき、例えば、人や物が戸パネル２と開口枠の間に挟まれた場合の衝撃を検知する。図５において、符号１１３は電源ユニット１９と制御回路基板１１１を接続するリード線、１１４は電源スイッチ２１と制御回路基板１１１を接続するリード線、１１５はパイロットセンサー１１２と制御回路基板１１１を接続するリード線である。

次に、半自動式の引戸の開閉動作を、図１５に示すフローチャートに基づき説明する。戸パネル２が閉じ位置にあるとき、開放ワイヤー２８の大半の部分は、開放駆動ドラム２７から繰出されており、閉じワイヤー８１の大半の部分は、閉じ駆動ドラム８０に巻き込まれている。この状態で電源スイッチ２１をオン操作するとモーター２５が正転駆動され（Ｓ１）、モーター２５の動力が減速機構２６およびギヤトレイン３４を介して開放駆動ドラム２７に伝動されて、開放ワイヤー２８が徐々に開放駆動ドラム２７に巻戻される。同時に、閉じワイヤー８１が徐々に閉じ駆動ドラム８０から繰出されながら、戸パネル２が開放位置へ向かって開放移動する。

戸パネル２が所定の開放位置（開放端から約５ｃｍ手前）まで開放移動したことをパイロットセンサー１１２が検知した時点（Ｓ３でイエス）で、制御回路１１１はモーター２５に印加される電圧をそれまでの５０％に減らしてモーター２５を減速させ（Ｓ４）、タイマーをオン（Ｓ５）させたうえで、戸パネル２をゆっくりと全開放位置まで移動させる。従って、戸パネル２が開放時の運動慣性力で開口枠に衝突するのを防止できる。タイマーをオンしてから一定時間（Ｔ１）が経過したら（Ｓ６でイエス）、戸パネル２が全開放位置まで移動したとみなしてモーター２５を停止させ（Ｓ７）、さらにタイマーをオン（Ｓ５）してから一定時間（Ｔ２）が経過した時点（Ｓ８でイエス）で、入退室が完了したとみなしてタイマーをオフさせる（Ｓ９）。

この状態では、閉じ復帰ユニット７６の閉じワイヤー８１の大部分が閉じ駆動ドラム８０から繰出され、ぜんまいばね９０は十分に巻締められている。そのため、戸パネル２はぜんまいばね９０から閉じ方向のばね力を受けるが、ウォームギヤ３２とウォームホイール３３の間の減速比が高く大きなトルクを伝動する関係で、ウォームギヤ３２から終段ギヤ３９に至る全てのギヤの噛合い部分で噛込みが生じており、各ギヤが逆回転できないのはもちろん、切換ギヤ３７を動力遮断状態に切換えることができない状態になっている。

上記のような各ギヤの噛込みを解消するために、制御回路１１１はモーター２５を短時間（約０．５秒）だけ逆転駆動させて（Ｓ１０）、ギヤトレイン３４における各ギヤ３６・３７・３８・３９の噛込みと、ウォームギヤ３２とウォームホイール３３の噛込みを解消する。この後、ソレノイド５４に駆動電流を供給して（Ｓ１１）、図１０に示すように、ギヤ支持体５３をソレノイド５４の側へ引き寄せ操作し、切換ギヤ３７を動力伝動位置から動力遮断位置に切換え、再びタイマーをオンさせる（Ｓ１２）。このように、各ギヤの噛込みを解消した状態でソレノイド５４に駆動電流を供給する開閉構造によれば、動力遮断構造５２の切換動作を常に安定した状態で行えるうえ、ソレノイド５４による電源用電池１０３の無駄な消耗を解消できる。

切換ギヤ３７が動力遮断位置に切換わった状態では、中間ギヤ３８が自由に回転できる状態になっており、開放駆動ドラム２７が開放ワイヤー２８を繰出す向きに回転したとしても、その回転動作が初段ギヤ３６へ伝わることはない。そのため、閉じ駆動ドラム８０はぜんまいばね９０の付勢力を受けて閉じワイヤー８１を巻込みながら、戸パネル２を軽快に閉じ操作できる。戸パネル２が閉じ操作されるのに伴い、戸パネル２の移動量に相当する開放ワイヤー２８が開放駆動ドラム２７から繰出されて、開放駆動ドラム２７が図８において時計回転方向へ回転する。この状態のワンウェイクラッチ５８は、開放駆動ドラム２７の時計回転方向の回転力を受けて、第３ギヤ軸４３および終段ギヤ３９を同行回転させる。しかし、切換ギヤ３７が動力遮断位置に切換えられているので、開放駆動ドラム２７の回転動作は中間ギヤ３８が空転することで遮断され、それ以上回転動作が伝動することはない。

戸パネル２が閉じ移動するのに伴い、ピストンロッド９４の突端の磁石９８が鉄板９９に吸着し、以後は、シリンダー本体９３のみが戸パネル２に同行移動して、シリンダー本体９３内の空気を押出しながら戸パネル２の閉じ移動動作を制動する。従って、戸パネル２をゆっくりと閉じ端まで移動できる。この状態では、開放ワイヤー２８の大部分が開放駆動ドラム２７から繰出されて伸びきっており、ぜんまいばね４９は十分に巻き締められている。（Ｓ１２）から一定時間（Ｔ３）が経過したら（Ｓ１３でイエス）、戸パネル２が閉じ位置まで移動したとみなして、ソレノイド５４に対する駆動電流の供給を停止（Ｓ１４）し、切換ギヤ３７を動力伝動位置に戻して、制御ユニット２０を初めの停止待機状態に戻す。さらにタイマーをオフする（Ｓ１５）。

上記の状態から、戸パネル２の裏側に配置した電源スイッチ２１をオン操作することにより、上記と同様にして戸パネル２をモーター２５の動力で自動的に開放操作できる。また、戸パネル２が全開放位置まで移動したのち、一定の時間が経過した状態で、モーター２５を逆転駆動してギヤの噛込みを解消し、さらに動力遮断構造５２のソレノイド５４に駆動電流を供給することにより、切換ギヤ３７を動力遮断位置に切換えて閉じ復帰構造１８を作動させ、全開放された戸パネル２を閉じ位置まで移動操作することができる。その間の駆動ユニット１７と、閉じ復帰構造１８の作動状況は、先に説明した通りであるのでその説明を省略する。

モーター２５が戸パネル２を開放する向きの駆動（正転駆動）を開始したのち（Ｓ１）、衝撃センサー１１６が衝撃を検知した場合（Ｓ２でイエス）には、駆動電流の供給を停止してモーター２５を停止させ（Ｓ１６）、タイマーをオンする（Ｓ１７）。タイマーをオンしてから一定時間（Ｔ４）が経過したら（Ｓ１８でイエス）、タイマーをオフして（Ｓ１９）、モーター２５を短時間（約０．５秒）だけ逆転駆動させ（Ｓ１０）、ギヤトレイン３４における各ギヤの噛込みを解消する。以後は、ソレノイド５４に駆動電流を供給して（Ｓ１１）、ギヤ支持体５３をソレノイド５４の側へ引き寄せ操作し、切換ギヤ３７を動力伝動位置から動力遮断位置に切換え、再びタイマーをオンさせる（Ｓ１２）。

切換ギヤ３７が動力遮断位置に切換わった状態では、中間ギヤ３８が自由に回転できる状態、つまり開放駆動ドラム２７が開放ワイヤー２８を繰出す向きに回転できる状態になる。そのため、閉じ駆動ドラム８０はぜんまいばね９０の付勢力を受けて閉じワイヤー８１を巻込みながら、戸パネル２を閉じ操作できる。（Ｓ１２）から一定時間（Ｔ３）が経過したら（Ｓ１３でイエス）、戸パネル２が閉じ位置まで移動したとみなして、ソレノイド５４に対する駆動電流の供給を停止（Ｓ１４）することにより、切換ギヤ３７を動力伝動位置に切換えて停止待機状態に戻す。さらにタイマーをオフする（Ｓ１５）。この状態で、衝撃の発生要因であった障害物を除去して、再び電源スイッチ２１をオン操作すると、戸パネル２をモーター２５の動力で開放操作できる。

以上の説明から理解できるように制御回路１１１は、電源スイッチ２１のオン信号を受けてモーター２５を起動する。また制御回路１１１は、パイロットセンサー１１２の出力信号を受けてモーター２５を減速したのち停止させる。このように、モーター２５の駆動状態を制御回路１１１で制御すると、戸パネル２を所定の開放位置まで一定速度で開放移動させたのち、戸パネル２の移動速度を減速してゆっくりと開放位置まで移動できるので、戸パネル２が開放時の運動慣性力で開口枠に衝突するのを防止できる。また、モーター動力を伝動するギヤトレイン３４に無理な力が加わるのを避けることができる。さらに、制御回路１１１は、モーター２５が起動したのちの衝撃センサー１１６の出力信号に基づきモーター２５の駆動を停止して、人や物が戸パネル２と開口枠の間に挟まれるのを防止するので、戸パネル２を自動的に開放操作する開閉構造の安全性を向上できる。

停電時、あるいは２次電池１０３の電圧が所定の値より低下した電池切れ時には、モーター２５およびソレノイド５４を作動させることはできない。また、動力遮断構造５２の切換ギヤ３７は動力伝動位置に切換っていて、開放駆動ドラム２７の回転動作をウォームホイール３３側へ伝導できる状態になっている。しかし、終段ギヤ３９と開放駆動ドラム２７の間にワンウェイクラッチが設けてあるので、人手で戸パネル２を開放操作すると、戸パネル２が開放移動した分だけ、開放駆動ドラム２７がぜんまいばね４９の付勢力で、図９において反時計回転方向へ回転されて、開放ワイヤー２８を巻込み操作する。このとき、戸パネル２の開放操作に要する力は、閉じ駆動ドラム８０に設けたぜんまいばね９０の付勢力と、ランナー３の走行抵抗と、シリンダー本体９３の移動抵抗などの総和に等しく、従って、比較的軽快に戸パネル２を開放操作できる。

また、電池切れの際に、開放された戸パネル２を人手で閉じ操作する場合には、切換えロッド６２の受動部６２ａを操作ピンなどで押し込み操作すると、切換えロッド６２がプランジャー５６をケース内へと押し込んで、切換ギヤ３７を動力遮断位置へ切換えることができる。従って、開放駆動ドラム２７の回転動作が減速機構２６でブロックされるのを解消して、開放ワイヤー２８を繰出すことができ、人手による戸パネル２の閉じ操作を軽快に行うことができる。

以上のように構成した開閉構造によれば、モーター２５および減速機構２６と、減速動力で回転駆動される開放駆動ドラム２７および開放ワイヤー２８などで駆動ユニット１７を構成して、２次電池１０３で駆動される小形のモーター２５の動力で、戸パネル２を開放操作できる。さらに、閉じ駆動ドラム８０および閉じワイヤー８１と、閉じ駆動ドラム８０を回転付勢するぜんまいばね９０などで閉じ復帰ユニット７６を構成して、ぜんまいばね９０を駆動源にして戸パネル２を閉じ操作できる。また、開閉構造の主要部材となる駆動ユニット１７と、閉じ復帰ユニット７６と、電源ユニット１９と、制御ユニット２０を、戸パネル２の厚み範囲内に埋設固定するので、従来装置において必要不可欠であった、大型のガイドレールを設ける必要がなくなる。従って、レール断面の縦横寸法が４０ｍｍ弱しかないガイドレール１を備えた比較的小形で軽量の戸パネル２を備えた引戸であるにも拘らず、半自動式の開閉構造を問題なく適用して、車椅子を常用するユーザーの利便性を向上できる。また、必要に応じて戸パネル２を手動で軽快に開放できるので、停電時や電池切れ時であっても、戸パネル２で区分されたスペースへの出入りを支障なく行うことができる。

ギヤトレイン３４の初段ギヤ３６と中間ギヤ３８の間に動力遮断構造５２を設け、同構造５２を動力遮断位置に切換えることにより、戸パネル２の閉じ移動に応じて開放ワイヤー２８を繰出す際に、開放駆動ドラム２７の回転動作が減速機構２６でブロックされるのを解消した。こうした開閉構造によれば、戸パネル２が閉じ復帰ユニット７６で閉じ操作されるとき、開放駆動ドラム２７が開放ワイヤー２８を繰出す向きに回転するのを許して、戸パネル２を円滑に閉じ操作できる。また、戸パネル２を開放するときに限ってモーター２５を駆動すればよいので、例えば、モーター動力で閉じ駆動ドラム８０を駆動して戸パネル２を自動的に閉じ操作する場合に比べて、駆動ユニット１７の構造を著しく簡素化し小形化できる。従って、比較的小形で軽量の戸パネル２を備えた引戸において、半自動式の開閉構造を導入する際の全体コストを抑えることができる。また、２次電池１０３の消耗を抑えて、その交換間隔を拡大できる。

ギヤトレイン３４を構成する切換ギヤ３７と、ギヤ支持体５３と、ソレノイド５４で動力遮断構造５２を構成すると、切換ギヤ３７を利用する分だけ動力遮断構造５２の構造を簡素化でき、例えば電磁クラッチで動力遮断を行う場合に比べて低コスト化できる。また、ソレノイド５４でギヤ支持体５３を動力遮断位置に切換え、切換ギヤ３７を初段ギヤ３６と中間ギヤ３８から分離して動力伝動経路を遮断するので、開放ワイヤー２８が繰出されるときのギヤトレイン３４側の回転抵抗を軽減して、閉じ復帰構造１８による戸パネル２の閉じ操作を円滑にしかも軽快に行える。

終段ギヤ３９とフランジ体４７の間に、ウォームホイール３３の回転動力を開放駆動ドラム２７へ向かって伝動するが、開放駆動ドラム２７が開放ワイヤー２８を巻込むときの回転動作は遮断するワンウェイクラッチ５８を設けるようにした。こうした開閉構造によれば、戸パネル２を人手で開放操作する場合に、動力遮断構造５２が動力伝動位置に切換っていても、開放駆動ドラム２７がぜんまいばね４９で開放ワイヤー２８を巻込む向きに回転操作されるのを許して、開放ワイヤー２８を開放駆動ドラム２７に整然と巻き戻すことができる。また、戸パネル２が開放操作された状態において、開放ワイヤー２８が戸パネル２と開口枠の間に垂れ下がるのを解消できる。動力遮断構造５２を動力遮断位置に切換える必要もなく戸パネル２を開放操作できるので、人手による戸パネル２の開放を簡便に行える。終段ギヤ３９とフランジ体４７の間にワンウェイクラッチ５８を設けているので、開放駆動ドラム２７がぜんまいばね４９で開放ワイヤー２８を巻込む向きに回転操作されるときの、回転抵抗を小さくできる。

上記の実施例で説明した半自動式の引戸は、以下の形態で実施することができる。
プランジャー５６の突端とユニットベース６６の間に、電池切れの際に切換ギヤ３７を強制的に動力伝動位置から動力遮断位置へ切換え操作する切換えロッド６２が設けてある半自動式の引戸。

図１６は駆動ユニット１７の別の実施例を示している。そこでは、初段ギヤ３６を皿ばね（摩擦ばね）１１９でウォームホイール３３に押付け付勢して、ウォームホイール３３と初段ギヤ３６の側端面の間の摩擦伝動部１１８の摩擦力によって、ウォームホイール３３の回転動力を初段ギヤ３６に伝動できるようにしている。こうした動力伝動構造によれば、モーター２５に一定以上の負荷が作用する状態において、初段ギヤ３６がウォームホイール３３に対してスリップして、モーター２５の回転動力を遮断できるので、モーター内部のコイルが焼損するのを防止できる。モーター２５に一定以上の負荷が作用する状態としては、例えば、人や物が戸パネル２にもたれ掛った状態でモーター２５が起動された場合や、パイロットセンサー１１２が故障して、戸パネル２が開口枠に押しつけられた場合などがある。なお、モーター２５に一定以上の負荷が作用してから一定時間が経過したら、制御回路１１１はモーター２５の駆動を停止し、さらに異常な状態であることを音声や発光表示体で通報し、再びスイッチボタン１０７が押込み操作されるのを待って、初めの停止待機状態に戻す。

図１７は、電源ユニット１９の電源用電池を２次電池１０３で構成し、開口枠と戸パネル２の間に充電装置を設けて、戸パネル２が閉じられた状態において２次電池１０３を非接触状態で充電できるようにした。充電装置は、開口枠の側に設けられる送電装置１２２と、戸パネル２の側に設けられる受電装置１２３を備えており、送電装置１２２は家庭用の商用電源に接続されている。送電装置１２２は、制御回路１２４と、商用電源の電流を高周波電流に変換する発振回路１２５と、発振回路１２５で調整された高周波電流を受けて誘導磁界を生成する１次コイル１２６、および１次側コンデンサー１２７などを備えている。受電装置１２３は、１次コイル１２６に対応する２次コイル１２８および２次側コンデンサー１２９と、受電した高周波電流を整流する整流回路１３０と、レギュレータ回路１３１などを備えている。受電装置１２３は、電源ユニット１９の近傍に設けておくとよい。以上のように、開口枠と戸パネル２の間に充電装置が設けてあると、戸パネル２が閉じられた状態において２次電池１０３を非接触状態で充電できるので、電源用電池を交換する手間を省いて、ユーザーの利便性を向上できる。

上記の実施例では、閉じ復帰構造１８を、ぜんまいばね９０を駆動源とする閉じ復帰ユニット７６とエアーダンパー７７で構成したがその必要はない。例えば、ガイドレール１が閉じ端側へ向かって下り傾斜させてあって、戸パネル２の自重によるランナー３の転動作用で、戸パネル２を閉じ移動させる構造であってもよい。同様に、戸パネル２を釣合い錘で閉じ操作する構造や、引張りばねや圧縮ばねのばね力を駆動源にして、戸パネル２を閉じ操作する構造であってもよい。

本発明に係る別の半自動式の引戸は、閉じ復帰構造１８を省略して、戸パネル２の開放動作のみを自動化できるようにした。半自動式の引戸は、開口枠の上枠に固定したガイドレール１と、ガイドレール１に沿って開閉移動できる戸パネル２と、戸パネル２をモーター動力で開放操作する駆動ユニット１７と、２次電池１０３を備えた電源ユニット１９と、戸パネル２に配置されて駆動ユニット１７を起動させる電源スイッチ２１と、モーター２５の駆動状態を制御する制御ユニット２０を備えている。駆動ユニット１７は、モーター２５および減速機構２６と、減速動力を受けて回転駆動される開放駆動ドラム２７と、同ドラム２７から繰出されて、繰出し端が開口枠の開放端側に固定される開放ワイヤー２８とを備えている。駆動ユニット１７、電源ユニット１９、および制御ユニット２０が、戸パネル２内に配置固定されていることを特徴とする。なお、駆動ユニット１７や制御ユニット２０などの詳細構造は、既に説明したとおりである。

以上のように、戸パネル２の開放動作のみを自動化できるようにした引戸によれば、電源スイッチ２１をオン操作するだけで、戸パネル２を自動的に開放操作できる。開放操作された戸パネル２は開放位置に保持されるので、戸パネル２の閉じ位置への復帰操作は人手で行う。こうした引戸は、例えば犬や猫などの愛玩動物を屋内と屋外の間で出入りさせる引き戸に適用することにより、犬や猫の欲求に応じて戸パネル２を開放操作する際の手間を省くことができる。また、自動開放された戸パネル２が、開放されて一定時間が経過した後に閉じ操作されて、犬や猫が締め出されてしまうのを解消できる。なお、実際には、戸パネル２は犬や猫が出入りできる幅だけ開放できればよいので、電源スイッチ２１がオン操作されている間だけモーター２５が駆動されるように、モーター２５を制御ユニット２０で制御すればよい。以上のように、閉じ復帰構造１８を省略した半自動式の引戸は、任意の位置まで開放された戸パネル２が、ユーザーの意図とは無関係に閉じ操作されてしまうのを防止したい引戸に好適である。

上記以外に、減速機構２６はウォームギヤ機構以外に、内接式遊星歯車機構やハイポイドギヤ（登録商標）機構を適用できる。アクチュエーター５４はソレノイド以外に、電動シリンダーやリニアモーターを適用できる。ワンウェイクラッチ５８は、初段ギヤ３６から終段ギヤ３９に至る間に設けてもよい。パイロットセンサー１１２は超音波センサーで構成することができる。ダンパー７７としては、シリンダー型のエアーダンパー以外にロータリーダンパーを適用できる。蓄力機構４９・９０としては、ぜんまいばね以外にＮ型の定荷重ばねユニットを適用できる。必用があれば、電源用電池１０３は１次電池で構成してあってもよい。

１ ガイドレール
２ 戸パネル
１７ 駆動ユニット
１８ 閉じ復帰構造
１９ 電源ユニット
２０ 制御ユニット
２１ 電源スイッチ
２５ モーター
２６ 減速機構
２７ 開放駆動ドラム
２８ 開放ワイヤー
３２ ウォームギヤ
３３ ウォームホイール
３４ ギヤトレイン
３７ 切換ギヤ
４９ 蓄力機構（ぜんまいばね）
５２ 動力遮断構造
５４ アクチュエーター（ソレノイド）
７６ 閉じ復帰ユニット
７７ ダンパー（エアーダンパー）
８０ 閉じ駆動ドラム
８１ 閉じワイヤー
９０ 蓄力機構（ぜんまいばね）
１０３ 電源用電池（２次電池）
１１１ 制御回路

Claims (11)

1. 開口枠の上枠に固定したガイドレール（１）と、ガイドレール（１）に沿って開閉移動できる戸パネル（２）と、戸パネル（２）をモーター動力で開放操作する駆動ユニット（１７）と、開放された戸パネル（２）を閉じ操作する閉じ復帰構造（１８）と、電源用電池（１０３）を備えた電源ユニット（１９）と、戸パネル（２）に配置されて駆動ユニット（１７）を起動させる電源スイッチ（２１）と、モーター（２５）の駆動状態を制御する制御ユニット（２０）とを備えている半自動式の引戸であって、
   駆動ユニット（１７）は、モーター（２５）および減速機構（２６）と、減速動力を受けて回転駆動される開放駆動ドラム（２７）と、同ドラム（２７）から繰出されて、繰出し端が開口枠の開放端側に固定される開放ワイヤー（２８）とを備えており、
   駆動ユニット（１７）、電源ユニット（１９）、及び制御ユニット（２０）が、戸パネル（２）内に配置固定されていることを特徴とする半自動式の引戸。
2. 閉じ復帰構造（１８）が、戸パネル（２）内に配置固定される閉じ復帰ユニット（７６）を備えており、
   閉じ復帰ユニット（７６）が、閉じ駆動ドラム（８０）と、閉じ駆動ドラム（８０）から繰出されて、繰出し端が開口枠の閉じ端側に固定される閉じワイヤー（８１）と、閉じワイヤー（８１）を巻込む向きに閉じ駆動ドラム（８０）を回転付勢する畜力機構（９０）を備えている請求項１に記載の半自動式の引戸。
3. 駆動ユニット（１７）の減速機構（２６）が、モーター（２５）の出力軸に固定されるウォームギヤ（３２）と、ウォームギヤ（３２）と噛み合うウォームホイール（３３）を含み、ウォームホイール（３３）の回転動力がギヤトレイン（３４）を介して開放駆動ドラム（２７）に伝動されており、
   開放駆動ドラム（２７）は、畜力機構（４９）で開放ワイヤー（２８）を巻込む向きに回転付勢されており、
   戸パネル（２）が閉じ復帰構造（１８）で閉じ操作されて、開放ワイヤー（２８）が開放駆動ドラム（２７）から繰出される状態において、開放駆動ドラム（２７）の回転動作が減速機構（２６）に伝動するのを遮断する動力遮断構造（５２）が、ギヤトレイン（３４）の初段ギヤ（３６）から終段ギヤ（３９）に至る間に設けられている請求項1または２に記載の半自動式の引戸。
4. ギヤトレイン（３４）が、ウォームホイール（３３）と同行回転する初段ギヤ（３６）と、開放駆動ドラム（２７）と同行回転する終段ギヤ（３９）と、終段ギヤ（３９）と常時噛合っている中間ギヤ（３８）と、初段ギヤ（３６）と中間ギヤ（３８）に噛み合う切換ギヤ（３７）とで構成されており、
   動力遮断構造（５２）が、切換ギヤ（３７）と、同ギヤ（３７）を回転自在に支持するギヤ支持体（５３）と、ギヤ支持体（５３）を変位操作するアクチュエーター（５４）とで構成されており、
   ギヤ支持体（５３）は、切換ギヤ（３７）が初段ギヤ（３６）および中間ギヤ（３８）と同時に噛合う動力伝動位置と、切換ギヤ（３７）が初段ギヤ（３６）および中間ギヤ（３８）から分離する動力遮断位置との間で往復変位可能に支持されており、
   戸パネル（２）が閉じ復帰ユニット（７６）で閉じ操作されて、開放ワイヤー（２８）が開放駆動ドラム（２７）から繰出される状態において、ギヤ支持体（５３）がアクチュエーター（５４）で動力遮断位置に切換えられて、開放駆動ドラム（２７）の回転動作がウォームホイール（３３）に伝動するのを遮断している請求項３に記載の半自動式の引戸。
5. 戸パネル（２）が閉じた状態においてアクチュエーター（５４）は待機状態に切換って、切換ギヤ（３７）が初段ギヤ（３６）および中間ギヤ（３８）と噛合っており、
   ギヤトレイン（３４）の初段ギヤ（３６）から開放駆動ドラム（２７）に至る間に、ウォームホイール（３３）の回転動力を開放駆動ドラム（２７）へ向かって伝動するが、開放駆動ドラム（２７）が畜力機構（４９）で回転操作されて開放ワイヤー（２８）を巻込むときの回転動作は遮断するワンウェイクラッチ（５８）が配置されている請求項３、又は４に記載の半自動式の引戸。
6. 戸パネル（２）に、戸パネル（２）が所定の開放位置まで開放されたことを検知するパイロットセンサー（１１２）と、戸パネル（２）が障害物と衝突したことを検知する衝撃センサー（１１６）が設けられており、
   制御ユニット（２０）に設けた制御回路（１１１）が、電源スイッチ（２１）のオン信号を受けてモーター（２５）を起動し、パイロットセンサー（１１２）の出力信号を受けてモーター（２５）を減速したのち停止させ、モーター（２５）が起動したのちの衝撃センサー（１１６）の出力信号に基づきモーター（２５）の駆動を停止するように構成されている請求項１から５のいずれかひとつに記載の半自動式の引戸。
7. モーター（２５）が駆動を停止したのち、制御回路（１１１）がモーター（２５）を短時間だけ逆転駆動し、次いでアクチュエーター（５４）を駆動するように構成されている請求項３から６のいずれかひとつに記載の半自動式の引戸。
8. 戸パネル（２）の開放端側の側面上部に、駆動ユニット（１７）および制御ユニット（２０）を収容する装着部（２２）が形成されて、その装着口（２３）が戸パネル（２）の開放端に開口されており、
   戸パネル（２）の開放端に締結されて装着口（２３）を塞ぐユニットベース（６６）の内面に、駆動ユニット（１７）と制御ユニット（２０）が固定されている請求項１から７のいずれかひとつに記載の半自動式の引戸。
9. 駆動ユニット（１７）の駆動部ケース（２４）の内部に、開放駆動ドラム（２７）から繰出された開放ワイヤー（２８）を、駆動部ケース（２４）の外部へ向かって移行案内する複数のガイドプーリー（６３・６４）が配置されており、
   複数のガイドプーリー（６３・６４）の間に、開放ワイヤー（２８）の弛みを吸収するテンション機構が設けられており、
   テンション機構が、開放ワイヤー（２８）に外接するテンションプーリー（６５）と、同プーリー（６５）を回転自在に支持し、かつ開放ワイヤー（２８）に対して接離移動可能に支持されるプーリー支持枠（６９）と、プーリー支持枠（６９）を開放ワイヤー（２８）に向かって押付け付勢するテンションばね（７２）とを備えている請求項１から８のいずれかひとつに記載の半自動式の引戸。
10. 戸パネル（２）に設けた吊車型のランナー（３）が、開口枠に設けたガイドレール（１）で開閉自在に案内支持されており、
    閉じ復帰構造（１８）が、閉じ復帰ユニット（７６）と、戸パネル（２）の閉じ動作を制動するシリンダー型のエアーダンパー（７７）とを備えており、
    ガイドレール（１）の内部に、エアーダンパー（７７）と、吊車型のランナー（３）と、閉じ駆動ドラム（８０）から繰出された閉じワイヤー（８１）と、開放駆動ドラム（２７）から繰出された開放ワイヤー（２８）が配置されている請求項２から９のいずれかひとつに記載の半自動式の引戸。
11. 開口枠の上枠に固定したガイドレール（１）と、ガイドレール（１）に沿って開閉移動できる戸パネル（２）と、戸パネル（２）をモーター動力で開放操作する駆動ユニット（１７）と、電源用電池（１０３）を備えた電源ユニット（１９）と、戸パネル（２）に配置されて駆動ユニット（１７）を起動させる電源スイッチ（２１）と、モーター（２５）の駆動状態を制御する制御ユニット（２０）を備えている半自動式の引戸であって、
    駆動ユニット（１７）は、モーター（２５）および減速機構（２６）と、減速動力を受けて回転駆動される開放駆動ドラム（２７）と、同ドラム（２７）から繰出されて、繰出し端が開口枠の開放端側に固定される開放ワイヤー（２８）とを備えており、
    駆動ユニット（１７）、電源ユニット（１９）、及び制御ユニット（２０）が、戸パネル（２）内に配置固定されていることを特徴とする半自動式の引戸。

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