JPH0732820Y2 - スイングドアの自動開閉装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、スイングドアの自動開閉装置に関する。

〈従来の技術〉 従来、スイングドアの自動開閉装置として、例えば特開
昭58-178777号公報に記載のものがある。この装置は、
スイングドアを取り付けた開口部の上枠に固定され、台
板の一端に設けたモータ、他端に設けた駆動軸、この間
で動力を伝達する減速機、上記駆動軸を挿通して台板の
下面に固定され、駆動軸の開放時の回転力を内部のスプ
リングに貯えるドアクローザおよびモータを速度制御す
る制御部からなる。上記駆動軸の先端には、リンク運動
してドアを開閉するアームを固定するとともに、基端に
は、タイミングギア、プログラムカム、ホトセンサから
なり駆動軸の所定回転角を検出して、制御部へ減速，停
止指令信号を出力するドア開度検出部を設ける一方、モ
ータの回転軸端に、制御部からの信号で動作する電磁ブ
レーキを設けている。そして、制御部は、まずマットス
イッチからの人検知信号を受けてモータを高速正転さ
せ、次にドア開度検出部からの減速指示信号（70％開位
置）でモータを低速正転させ、停止指示信号（全開位
置）でモータを停止かつ電磁ブレーキを作動させ、これ
によって減速機，駆動軸，アームを介してドアが全開状
態で保持され、開放に伴う駆動軸の回転力がドアクロー
ザのスプリングに貯えられる。次に、所定の開放時間が
経過すると、電磁ブレーキは制御部からの信号で非作動
となり、モータ，減速機を介して駆動軸はフリーとなっ
て、ドアは上記ドアクローザのスプリングに貯えられた
力によって駆動軸の逆転と共に閉鎖される。

〈考案が解決しようとする課題〉 ところで、上記従来のスイングドアの自動開閉装置は、
開口部の上枠に固定される台板に、モータ，減速機，制
御部の他、駆動軸の所定回転角を検出するための多数部
品からなる複雑なドア開度検出部やモータを制御するた
めの電磁ブレーキやかなりの容積と重量を占めるドアク
ローザを設けているため、装置全体が大型化，重量化し
て、上枠の見付寸法が小さい場合や取付スペースに制約
がある場合、取り付けることができないという欠点があ
る。また、構造が複雑なため、故障しやすく、保守点検
も煩雑になり、高価な電磁ブレーキや多くの部品を用い
るため、製品コストが上昇するという欠点がある。

さらに、全開，全閉位置で電磁ブレーキを作動させてそ
の状態を保持するため、長期使用等で全開，全閉位置が
ずれると、完全に開，閉し終わらない位置で電磁ブレー
キが動作して、外気が侵入する等の欠点がある。また、
電磁ブレーキは安全対策上一般に消磁時に作動する構造
になっているため、停電時等にドアが手動開閉できなく
なるという欠点がある。

そこで、本考案の目的は、ドアの押し付けに電磁ブレー
キに代わる安価な手段を用いるとともに、動力源として
のモータに多くの機能を付与することにより、簡素かつ
安価な構造でもって小型，軽量化を図ることができ、取
付場所の制約を受けず、調整や保守点検が容易なスイン
グドアの自動開閉装置を提供することである。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、本考案のスイングドアの自動
開閉装置は、ギアケースの一端に設けた駆動軸を減速ギ
アを介してモータで正，逆回転させ、駆動軸の一端に固
定したリンク機構によってドアをスイング開閉するスイ
ングドアの自動開閉装置において、上記駆動軸の他端に
基端を固定したアームと、このアームの先端に一端を係
止し、上記ドアの中間開閉位置において、上記アームの
延長上に位置する上記ギアケースの部分に他端を係止し
て張架したコイルばねを備えたことを特徴とする。

さらに、上記スイングドアの自動開閉装置に、上記モー
タを制御する制御部および上記モータの回転速度に応じ
たパルスを発生するパルスジェネレータを設け、上記制
御部を、人検知センサからの開指令信号またはタイマか
らの閉指令信号を受けて上記モータに正転または逆転方
向に高電圧を印加する高速回転指令手段と、この高速回
転指令手段の高電圧印加時から上記パルスジェネレータ
の出力するパルスを累積計数するパルス積算手段と、こ
のパルス積算手段の積算値をドアの全開手前または全閉
手前の減速開始回転角を表わす基準値と比較して、積算
値が基準値に達したとき上記モータに低電圧を印加する
低速回転指令手段と、低速回転時に上記パルスジェネレ
ータから所定時間パルス出力がないときに上モータへの
給電を停止するモータ停止手段と、低速回転時に上記パ
ルスジェネレータから所定時間パルス出力がないとき計
時を開始し、一定時間の計時を終えて閉指令信号を出力
するタイマとで構成することもできる。

〈作用〉 全閉位置にあるスイングドアは、ギアケースの一端に設
けた駆動軸の他端のアームがコイルばねの張架方向に付
勢されることによって、上記駆動軸の一端に固定したリ
ンンク機構を介して閉側の戸当りに押し付けられ、全閉
状態が確実に維持される。いま、ギアケースの他端のモ
ータが給電開始で正転すると、駆動軸は、アームの先端
を付勢するコイルばねのばね力に抗してドアの中間開閉
位置まで正方向に回転し、さらに上記ばね力が回転を付
勢する方向に働いてアーム旋回端で回転し、スイングド
アは、リンク機構を介して全開位置まで開動する。そし
て、給電停止でモータが止まると、スイングドアは上記
コイルばねの付勢力によって同様に開側の戸当りに押し
付けられ、全開状態が確実に維持される。

さらに、上記スイングドアの自動開閉装置に、高速回転
指令手段，パルス積算手段，低速回転指令手段，モータ
停止手段，タイマを有する制御部およびパルスジェネレ
ータを設ければ、次のような動作が付加される。スイン
グドアに人が近づくと、人検知センサは制御部に開指令
信号を送り、これを受けた高速回転指令手段は、モータ
に正転方向に高電圧を印加し、これによってスイングド
アは高速で、開動せしめられる。パルスジェネレータ
は、上記モータの回転速度に応じたパルスを発生し、こ
のパルスは、パルス積算手段によって累積計数される。
低速回転指令手段は、累積計数されたパルスの積算値を
ドアの全開手前の減速開始回転角を表わす基準値と比較
し、積算値が基準値に達したとき上記モータに低電圧を
印加し、スイングドアは、低速開動に切り換えられる。
そして、スイングドアが全開位置で戸当りに当接して停
止すると、モータが過負荷で停止状態となってパルスの
発生が所定時間止まる。モータ停止手段は、このパルス
の停止を検知して上記モータへの給電を停止し、スイン
グドアは、上記コイルばねのばね力によって上記戸当り
に押し付けられた全開状態で保持される。一方、上記パ
ルス停止の検知と同時に、タイマは、一定時間の計時を
開始し、その計時を終えたとき上記モータに閉指令信号
を出力し、これによってスイングドアは閉動作を開始す
る。これ以降、制御部の各手段は、上述と同様の順序で
同様に動作し、スイングドアは、まず高速で、次に低速
で閉動せしめられ、全閉位置で戸当りに当り、人検知セ
ンサからの新たな開指令信号がであるまで、上記戸当り
にコイルばねのばね力で押し付けられた全閉状態で保持
される。

〈実施例〉 以下、本考案を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図は本考案のスイングドアの自動開閉装置の一実施
例を示す外観図であり、１は図示しない開口部の上，下
枠に回動自在に枢着（回転軸Ａ参照）されたスイングド
ア、２は上記開口部の上枠に固定したケース、3,4はこ
のケース２の内部に収納した制御部およびギアケース、
５はこのギアケース４の一端に設けた駆動軸、６はギア
ケース４内の減速ギヤ15（第２図参照）を介して上記駆
動軸５を正，逆回転させる交流モータ、７はこの交流モ
ータ６の回転速度に応じてパルスを発生するパルスジェ
ネレータ、８は中間にヒンジ8aを有し、基端8bを上記駆
動軸５の下端に、先端をブラケット8cを介して上記スイ
ングドア１に夫々固定して、ドアを開閉するリンク機
構、９は上記駆動軸５の上端に設けられ、全開，全閉状
態のドア１を上記リンク機構８を介して戸当りに押し付
けるトグル機構である。

上記トグル機構９は、第２図，第３図に示すように、駆
動軸５の上端に基端を固定したアーム11と、このアーム
11の先端に螺着したピン13に一端を係止し、ドア１の全
閉，全開に対応する上記アーム11の全閉位置Ａ（第３図
参照）と全開位置Ｂのなす旋回角の２等分線Ｃ上のギア
ケース４に螺着したピン14に他端を係止して張架したコ
イルばね12からなる。コイルばね12は、アーム11を２等
分線Ｃを思案点として全閉位置Ａまたは全開位置Ｂに向
けて付勢し、交流モータ６が両位置A,Bで停止した際、
ばね力により交流モータ６の定格トルクの略15％の捩り
モーメントを駆動軸５に作用させる。

第４図は、上記自動開閉装置の制御系の概略ブロック図
を示しており、ケース２内に収納された制御部３は、人
などの通行体を検知する検知センサ21からの開指令信号
および交流モータ６のパルスジェネレータ７からのパル
ス信号に基づいて交流モータ６へ種々の制御信号を出力
する中央制御部22と、この中央制御部22からの制御信号
に応じて交流モータ６に種々実効値の電圧を印加するモ
ータ駆動部23とからなる。上記中央制御部22は、交流モ
ータ６の始動時から発せられる上記パルス信号を累積計
数してドアの回転角を表わす積算値を求めるパルス積算
手段と、ドア全開時からの予め与えられた開ドア時間を
計時するタイマと、検知センサ21からの開指令信号を受
けて正転方向の高電圧を、上記タイマからの閉指令信号
を受けて逆転方向の高電圧を夫々モータ駆動部23を介し
て交流モータ６に印加する高速回転指令手段と、上記パ
ルス信号が一定時間（0.2〜0.5秒）入力されないことに
より交流モータ６が制動されたことを検出する制動検出
手段と、上記パルス積算手段の積算値をドアの全開手前
または全閉手前の減速開始回転角を表わす基準値と比較
して、積算値が基準値に達したとき上記交流モータ６へ
逆電圧を短時間印加し、次いで上記制動検出手段からの
検出信号を受けて交流モータ６に正転または逆転方向に
低電圧を印加する低速回転指令手段と、低速回転時に上
記制動検出手段からの検出信号を受けて上記交流モータ
６への給電を停止するモータ停止手段を備えている。

上記中央制御部22の高速回転指令手段によって印加され
る高電圧は、第５図（ａ）に示すような完全な正弦波を
なし、これにより交流モータ６は出力軸から全トルクを
出力する。一方、低速回転指令手段は、ドア重量に応じ
て切換えられる選択スイッチにより、第５図（ｂ）また
は（ｃ）に示すような所定時間間隔でオンになる継続正
弦波をなす低電圧を交流モータ６に印加し、これにより
交流モータ６は出力軸から半トルクまたは1/4トルクを
出力する。

上記構成のスイングドアの自動開閉装置の動作につい
て、第６図のタイミングチャート，第７図のフローチャ
ートを参照しつつ次に述べる。

第７図のステップS1でスイングドア１が全閉位置にある
とき、交流モータ１は給電されずに停止しており（第６
図（ｅ）参照）、ギアケース４（第３図参照）の一端に
設けた駆動軸５の上端のアーム11がコイルばね12の張架
方向に付勢されることによって、スイングドア１は、第
６図（ｈ）の如き最大トグルモーメントを受ける駆動軸
５の下端に固定したリンク機構８を介して閉側の戸当り
に押し付けられ、全閉状態が確実に維持される。いま、
スイングドア１に人が近づくと、検知センサ21（第４図
参照）は、第６図（ｃ）の如き開指令信号を中央制御部
22に出力し、これを受けた中央制御部22は、ステップS2
で肯と判断し、ステップS3で高速回転指令手段は交流モ
ータ６に正転方向に高電圧を印加し、交流モータ６が第
６図（ｅ）の如く全トルクで正転し、ドア１が第６図
（ａ）の如く高速開動する。このモータの正転に伴って
パルスジェネレータ７から発せられるパルス信号は、パ
ルス積算手段によって累積計数され、低速回転手段は、
ステップS4で、上記累積計数されたパルスの積算値を減
速開始回転角を表わす基準値と比較し、積算値が基準値
に達すると、肯と判断してステップS5に進む。そしてス
テップS5で交流モータ６へ第６図（ｆ）に示すような制
動逆電圧を印加し、これによって交流モータ６は短時間
停止し、ドア速度も第６図に（ｂ）の如く急減して、全
トルク制動がかけられ、略0.5秒間パルス信号が全く出
力されなくなる。

すると、ステップS6でこれを検知した制動検出手段が、
上記低速回転指令手段に信号を出力し、これを受けてた
低速回転手段は、ステップS7で、交流モータ６に正転方
向に低電圧を印加し、これによって交流モータ６が第６
図（ｅ）の如く半トルク正転に切り換わり、ドア１が第
６図（ｂ）の如く低速開動に切り換わる。なお、この低
速開動に至るまでに、ドア１を駆動する駆動軸５は、コ
イルばね12のばね力に抗して第６図（ｇ），（ｈ）に示
すばね力が最大になり、トグルモーメントが０になる思
案点（第３図中Ｃ参照）まで回転し、思案点を越えてば
ね力の付勢を得てさらに回転する。次に、ドア１が第６
図（ａ）に示す全開位置まで開動し、開側の戸当りに当
って第６図（ｂ）の如く停止すると、交流モータ６が過
負荷で停止状態となってパルスの発生が止まる。する
と、制動検出手段が、ステップS8でこれを検出して、モ
ータ停止手段に信号を出力し、これを受けたモータ停止
手段は、ステップS9で交流モータ６への給電を停止す
る。

かくて、交流モータ６が第６図（ｅ）の如く止まると、
スイングドア１は、コイルばね12によって第６図（ｆ）
の如き最大トグルモーメントを受ける駆動軸５で上記戸
当りに押し付けられ、全開状態が確実に維持される。一
方、ステップS9の給電停止と同時に、タイマは、第６図
（ｄ）の如く予め与えられた開ドア時間の計時を始め、
タイマが計時を終えたとき、高速回転指令手段は、ステ
ップS10で交流モータ６に逆転方向に高電圧を印加す
る。これによってドア１は閉動作を開始するが、これ以
降の動作は、モータが逆回転し、ドアが閉動する点を除
いて上述のステップS3〜S9と同様の動作であり、説明を
省略する。

上記実施例では、電磁ブレーキに代えて駆動軸５の上端
に固定したアーム11とこの先端に張架したコイルばね12
からなるトグル機構９を用いて全閉，全開時のスイング
ドア１を戸当りに押し付けているで、ドアを完全に全
閉，全開することができるとともに、停電時等において
も手動開閉が可能になる。また、従来のような電磁ブレ
ーキや複雑な構造のドア開度検出部のないコンパクトで
多機能な交流モータ（６）付ギアケース４および制御部
３をケース２に収納して、装置の小型，軽量化を図って
いるので、取付部である上枠の見付寸法が小さい場合や
取付スペースに制約がある場合でも、容易に取り付ける
ことができるとともに、構造の簡素化による部品点数減
で製品コストを低減でき、故障も少なく保守点検を容易
化できるという利点がある。また、ドアの閉動を、従来
のように重くかさばるドアクローザによらず交流モータ
６で行なうようにしているので、装置を一層小型，軽量
化することができる。

なお、上記実施例では、モータとして交流モータ６を用
いたが、これを直流モータにすることもできる。

さらに、本考案が図示の実施例に限られないのはいうま
でもない。

〈考案の効果〉 以上の説明で明らかなように、本考案のスイングドアの
自動開閉装置は、減速ギアを介してモータで正，逆回転
せしめられ、一端に固定したリンク機構でドアをスイン
グ開閉する駆動軸の他端に、従来の電磁ブレーキに代え
て、アームとコイルばねからなるトグル機構を設けてい
るので、簡素かつ安価な構成でもってスイングドアをモ
ータオフ時に戸当りに押し付けて、全閉，全開状態を確
実に維持することができるとともに、停電時でも手動開
閉が自由にできる。また、上記自動開閉装置に、高速回
転指令手段，パルス積算手段，高速回転指令手段，モー
タ停止手段，タイマを有する制御部およびパルスジェネ
レータを設ければ、従来のような電磁ブレーキや複雑な
構造のドア開度検出部のない小型，軽量な構成でもっ
て、上枠の見付寸法が小さい場合や取付スペースに制約
がある場合でも、容易に取り付けができ、構造の簡素化
による部分点数の削減で製品コストを低減でき、故障も
少なく保守点検を容易化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のスイングドアの自動開閉装置の一実施
例を示す外観図、第２図，第３図は上記実施例のトグル
機構部を示す詳細図、第４図は上記実施例の制御系の概
略ブロック図、第５図は交流モータに印加される電圧を
示す図、第６図，第７図は上記実施例の動作を示す夫々
タイミングチャート，フローチャートである。 １……スイングドア、３……制御部、４……ギアケー
ス、５……駆動軸、６……交流モータ、７……パルスジ
ェネレータ、21……検知センサ。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ギアケースの一端に設けた駆動軸を減速ギ
   アを介してモータで正，逆回転させ、駆動軸の一端に固
   定したリンク機構によってドアをスイング開閉するスイ
   ングドアの自動開閉装置において、 上記駆動軸の他端に基端を固定したアームと、このアー
   ムの先端に一端を係止し、上記ドアの中間開閉位置にお
   いて、上記アームの延長上に位置する上記ギアケースの
   部分に他端を係止して張架したコイルばねを備えたこと
   を特徴とするスイングドアの自動開閉装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載のスイングドアの自動開閉
   装置において、上記モータを制御する制御部および上記
   モータの回転速度に応じたパルスを発生するパルスジェ
   ネレータを設け、上記制御部は、人検知センサからの開
   指令信号またはタイマからの閉指令信号を受けて上記モ
   ータに正転または逆転方向に高電圧を印加する高速回転
   指令手段と、この高速回転指令手段の高電圧印加時から
   上記パルスジェネレータの出力するパルスを累積計数す
   るパルス積算手段と、このパルス積算手段の積算値をド
   アの全開手前または全閉手前の減速開始回転角を表わす
   基準値と比較して、積算値が基準値に達したとき上記モ
   ータに低電圧を印加する低速回転指令手段と、低速回転
   時に上記パルスジェネレータから所定時間パルス出力が
   ないときに上モータへの給電を停止するモータ停止手段
   と、低速正回転時に上記パルスジェネレータから所定時
   間パルス出力がないとき計時を開始し、一定時間の計時
   を終えて閉指令信号を出力するタイマを備えたスイング
   ドアの自動開閉装置。