JPH10252348A - 引戸式オートドアの開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 複数の扉を有するオートドア構造において、
簡単な構造により、片引きおよび引分けの両様式に適用
でき、開口位置が選択可能なオートドア装置の提供。 【解決手段】 直列に配置する３枚以上の引戸を有し、
任意の扉の一端を開口起点とし、片引きまたは引き分け
を選択でき、すべての扉が開閉駆動装置により直接駆動
される引戸式オートドアにおいて、開閉駆動装置の動力
は同期電動機とし、全ての引戸が閉じた状態において、
同期電動機はその界磁極と電機子極の位相を各電動機毎
に調整可能な構造とし、各引戸に対応する同期電動機間
には位相差を有し、移動の際の引戸列の先頭となる引戸
に対応する電動機は進んだ位相に、最後尾となる引戸に
対応する電動機は遅れた位相に設定し、同時に同方向へ
移動する全ての引戸に対応する電動機へ同一周波数、同
一位相の交流を給電するドライバを片引きのときは１
組、引分けとするときは２組とする制御装置を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は建築物、乗物その他の引
戸式オートドアの開閉装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】引戸式のオートドアは、一定の箇所で必
要最小幅より十分な余裕のある一定の幅の開口となるも
のが一般的であるが、人の流動を良くする。商店等で空
調ロスを少なくする等の理由で開口が予定される範囲内
で、都度実際に必要とする箇所に必要とする大きさに適
正な余裕を持つ開口が望まれる。この目的を果たす構成
に参考となる提案に下記のものがある。

【０００３】特開平６−２３９２２３「プラットホーム
用可動柵装置」は任意の場所に開口を作る点では優れた
方法であるが、多くの開口起点に連結手段と連結解除シ
リンダを設けることを必要とし、機械構造が複雑化する
ことと、その複雑化による機械的トラブル発生が心配さ
れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】人の流動を良くする。
空調効率の向上等のため適当な位置に過大な開口幅と
ならないようにすることを目的とし、一般的なオートド
アと同様の引戸構造で前記目的のために別の機械構造を
追加することなく、これによって機械的トラブル発生の
心配がなく、適正な開口を、かつその開口位置が選択可
能なオートドアの提供を課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】直列に配置する複数の引
戸を持ち、それらの引戸の１端を片引き、または引分け
の開口起点として開口するもので、その開口位置が選択
でき、この開口起点となる機会を有する箇所の引戸は全
て開閉駆動装置により直接駆動される駆動引戸とした引
戸式オートト゛アにおいて、前記開閉駆動装置の動力は同
期電動機とし、全ての引戸が閉じた状態において、同期
電動機はその界磁極と電機子極の位相を各電動機毎に調
整可能の構造とし、少なくとも移動の際引戸の列の先頭
となる駆動引戸に対応する同期電動機は進んだ位相に、
最後尾となる駆動引戸に対応する同期電動機は遅れた位
相に設定し、 複数の引戸を列として同時に同方向へ移
動する全ての駆動引戸に対応する同期電動機へ同一周波
数、同一位相の交流を給電することの出来るドライバを
片引きのみとするときは１組、引分けとするときは２組
とする制御装置を持つ引戸式オートドアの開閉装置と
し、要すれば開口の状態に応じ固定状態を保持する駆動
引戸に対応する同期電動機、または閉状態を保持する駆
動引戸に対応する同期電動機に給電できる電源装置を持
つ開閉装置とすることを手段とする。

【０００６】

【作用】本発明の構成から明らかなように、一体となっ
て移動する引戸の列を構成した全ての駆動引戸に対応す
る同期電動機に同一の周波数、同一の位相の交流を給電
する時、移動の際引戸列の先頭となる駆動引戸に対応す
る同期電動機は進んだ位相にあるので界磁を同相位置に
戻そうとする力、すなわちブレーキをかける形となり、
最後尾となる駆動引戸に対応する同期電動機は遅れた位
相にあるので同相位置に戻そうとする力、すなわち移動
方向の大きい推力を発生する。移動は、当然移動方向の
推力が前者のブレーキの力より大きく、移動のための抵
抗に打ち勝って可能となるもので、その状態では列内の
全ての同期電動機の進んだ位相の角度の総和より遅れた
位相の角度の総和の方が大きい関係にある。

【０００７】後尾寄りに対応する同期電動機は大きい推
力を出すために大きい電力を必要とするがブレーキをか
けている先頭寄りの同期電動機が電力回生をするのでこ
の方式をとることによる電力のロスは少ない。逆方向に
移動する場合、正方向の最後尾は先頭になり、かつ同期
電動機の回転方向が逆になるので遅れていた位相角は相
対的に進んだ位相角に変わり、新たに先頭となったもの
がブレーキ作用をする形となり、正方向の先頭は最後尾
になり、かつ同期電動機の回転方向が逆になるので進ん
でいた位相角は相対的に遅れた位相角に変わり、新たに
最後尾となったものが推進をする形となる。

【０００８】このようにして最後尾から推進する形であ
るため引戸の列を構成する複数の引戸は機械的な連結を
行うことなく正方向の移動時も、逆方向の移動時も互い
に密着する状態が得られる。閉状態にあるときその状態
を保持するために少なくとも駆動引戸に対応する同期電
動機の全てに、あるいは引分けの時は両端に、片引きの
時は開口の時先頭となる１端の駆動引戸に対応する同期
電動機に直流あるいは制御された交流（停止状態である
ため交流の周波数はゼロであって実質的に直流状態であ
るが、制御によって電動機の各相のコイルに対する電流
は異なる。）を供給することによって移動時と同様に設
定された位相角に差があることで各駆動引戸間に圧力を
持ちながらその位置を保持する。また開口に際し移動せ
ず残留する駆動引戸についても同様に給電しその位置の
保持が出来る。

【０００９】

【実施例】本発明の具体的な構造説明の前に本発明の作
用上の重要点である同期電動機の位相の関係を図１によ
って述べる。図１の（ａ）〜（ｆ）は固定子である電機
子に３相交流が供給され、回転子である界磁が永久磁石
である同期電動機の回転状態を示したもので、回転方向
は何れも矢印Ｒで示したように時計方向である。（ａ）
では永久磁石のＮ極は電機子のＵ極より反時計方向にあ
り回転としては遅れていることを示している。その遅れ
角はＡ１である。（ｂ）も遅れ状態であるが遅れ角Ａ２
はＡ１より小さい状態である。（ｃ）の遅れ角Ａ３はＡ
２よりさらに小さい値である。（ｄ）は同相状態でＮ極
とＵ極が一致し、遅れ角も進み角もない状態である。
（ｅ）は永久磁石のＮ極が電機子のＵ極より回転方向と
同じ時計方向に向かっており回転としては進んでいるこ
とを示している。その進み角はＡ４である。（ｆ）はＡ
４より大きい進み角Ａ５を持つ状態である。同期電動機
は可動子である界磁を同相位置にしようとする力を発生
するもので，（ａ）〜（ｃ）では回転方向のトルクを、
（ｅ）ないし（ｆ）では回転を戻す方向のトルクすなわ
ちブレーキトルクを発生する。本発明は後述する位相設
定により発生するこれらのトルクを利用して引戸の列内
に圧縮力を持たせて列の安定を保持するものである。な
お、以上は３相交流の回転磁界が丁度Ｕ相コイル上にあ
るときを仮定して進みと遅れを説明したものである。

【００１０】図２は本発明の対象となる在来のオートト゛
アの実施例の構造を示す正面図で、( ａ）は閉状態、
（ｂ) は開状態である。引戸１及び引戸２があり、その
両脇に固定のスクリーン３及び４がある。引戸は戸車５
及び戸車レール６で支持され、アーム７の先端に固着さ
れたナット８が電動機９の回転によって回転する雄ねじ
１０に係合しており雄ねじ１０の回転によってナット８
が長手方向に移動し引戸が引かれる構造である。このよ
うなナット８、電動機９、雄ねじ１０、よりなる開閉駆
動装置は引戸１及び引戸２の各に１組づつ設けられてい
る。（ｂ）の開状態ではその開口幅は引戸２枚分で大き
い開口である。このとき引戸は固定スクリーン３，４の
背後にあり図では点線で示されている。

【００１１】図３は本発明の実施例の構造を示す正面図
で、図４は図３のオートドアの開閉動作状況並びにその
状態における同期電動機への通電状況を示す正面図であ
る。図３では図２における引戸１を二つに分割し引戸Ｄ
１及びＤ２とし、図２における引戸２を二つに分割し引
戸Ｄ３及びＤ４とし、それらの引戸Ｄ１〜Ｄ４は直列に
配置された複数引戸であり、それらの引戸の一端を引分
けの開口起点Ａ〜Ｃとして開口するもので、その開口位
置がＡ−Ａ〜Ｃ−Ｃの中から選択ができ、前記開口起点
となる機会を有する箇所の引戸Ｄ１〜Ｄ４は全て各引戸
毎の図２の場合と同様な開閉駆動装置により直接駆動さ
れる駆動引戸とした引戸式オートト゛アであって、前記開
閉駆動装置の動力は同期電動機Ｍ１〜Ｍ４とし、図３の
通り全ての引戸が閉じた状態において、同期電動機はそ
の界磁極と電気子極の位相を各電動機毎にナット８によ
る調整可能の構造とし、例えば図４の閉状態では全部の
引戸が左へ移動すると仮定して移動の際引戸の列の先頭
になる駆動引戸Ｄ１に対応する同期電動機Ｍ１を図１の
（ｆ）のようなやや大きい進んだ位相Ａ５に、最後尾と
なる駆動引戸Ｄ４に対応する同期電動機Ｍ４を図１の
（ｂ）のようなやや大きく遅れた位相Ａ２に設定し、中
間にある駆動引戸Ｄ２、Ｄ３を図１の（ｄ）同相状態に
設定し、例えば図４の開状態（ａ）に至る行程では移動
の際引戸の列の先頭になる駆動引戸Ｄ１に対応する同期
電動機Ｍ１は図１の（ｆ）より小さい（ｅ）の進んだ位
相Ａ４に、最後尾となる駆動引戸Ｄ３に対応する同期電
動機Ｍ３及び中間の駆動引戸Ｄ２に対応する同期電動機
Ｍ２はやや遅れた位相Ａ３になり、遅れた位相の総和が
進んだ位相の総和より勝り移動の抵抗に打ち勝ち移動す
る。このとき少なくともＭ１に生じているブレーキ力が
３枚の引戸間の圧縮力として作用するのでこの引戸の列
が分離することはない。一方駆動引戸Ｄ４は同期電動機
Ｍ４によって少しの遅れた位相角をもちながら単独で移
動し、終端では同相位置をとり安定に停止を保持する。

【００１２】開状態（ｂ）では左ドライバによって同期
電動機Ｍ１，Ｍ２が回転し駆動引戸Ｄ１，Ｄ２が左へ移
動し、右ドライバによって同期電動機Ｍ３、Ｍ４が回転
し駆動引戸Ｄ３、Ｄ４が左へ移動する。このときＭ１の
位相角はＡ５からＡ４よりさらに小さい進んだ値に、Ｍ
２の位相角は同期位置からＡ３より小さい遅れた値をと
るようになる。Ｍ３、Ｍ４についても同様になる。

【００１３】開状態（ｃ）は開状態（ａ）と対象の形で
その作用、動作は同様である。この開口の事例は何れも
１引戸分両側に引く引分けであって、得られる開口幅は
２引戸分で、図１の場合の１引戸分に相当する。このよ
うに開口の幅を適正な小さい値とし、開口位置をＡ〜Ｃ
の３カ所の選択を可能とした事例である。図４の上段の
閉状態では両端の駆動引戸Ｄ１、Ｄ２に対応する同期電
動機Ｍ１、Ｍ４に直流を給電し閉状態保持をするように
している。

【００１４】図５は本発明の他の実施例の概略の構成と
引戸の開閉状況と同期電動機への通電状況を示した正面
図である。このオートト゛アの特徴は片引きで開口するこ
とであって、この構成では駆動引戸はＤ１〜Ｄ３の３枚
である。この場合Ａ〜Ｃは片引きの開口起点に該当す
る。これに対応する同期電動機はＭ１〜Ｍ３で、片引き
の場合は全ての引戸が同時に１方向に一体となって移動
するだけであるから同期電動機への給電は左ドライバー
のみによって行われる。閉状態ではその状態を保持する
ように直流をＭ１とＭ３に供給している。この場合の同
期電動機の位相調整は例えば左方向に移動する際に先頭
となる駆動引戸Ｄ１に対応する同期電動機Ｍ１は、図１
の（ｆ）の進んだ位相角に、最後尾となる駆動引戸Ｄ３
に対応する同期電動機Ｍ３は図１の（ｂ）の遅れた位相
角とし、中間の駆動引戸Ｄ２に対応する同期電動機Ｍ２
は遅れも進みもない同相を選び、これによって各駆動引
戸間に圧力を生じさせる。

【００１５】開状態（ａ）は駆動引戸Ｄ１〜Ｄ３を同時
に左に移動させるように同期電動機Ｍ１〜Ｍ３に左ドラ
イバーから給電している。開口はＡ−Ａで開口幅はＤ２
とＤ３の幅を足した値に相当し、図４の開口幅と同じで
ある。開口の右側は固定スクリ−ンである。開状態
（ｂ）は駆動引戸Ｄ３を残しＤ１とＤ２を左へ移動させ
たもので開口はＢ−Ｂで開口幅は開状態（ａ）と同じで
ある。残った駆動引戸Ｄ３を保持するために同期電動機
Ｍ３には直流を給電している。

【００１６】開状態（ｃ）は駆動引戸Ｄ２とＤ３を残し
Ｄ１のみを移動させ得られる開口はＣ−Ｃである。この
３種類の開口は図４の３種類の開口とは同じである。そ
れにも関わらず図５の片引きの方が駆動引戸及び同期電
動機の数が少なく簡単である。しかし開口する動作を比
べると、引分けでは開口幅の半分づつ両側へ引戸が移動
するのに対して、片引きでは開口幅全体の長い移動とな
り、開口に時間を要する欠点がある。引分けか、片引き
かは実施に当たっての判断であるが本発明は図４と図５
に示した通り何れにも適用することが出来る。

【００１７】図６は 本発明の他の実施例の構造を示す
正面図で、図３のものより駆動引戸の列Ｄ１〜Ｄ４の両
端に従動引戸Ｔ１及びＴ４を加えたもので、Ｔ１及びＴ
４は各Ｄ１及びＤ４と機械的な連結装置１４により結合
されており、引戸として一体となって移動する。Ｄ１と
Ｔ１あるいはＤ４とＴ４の組み合わせの引戸は、開口す
る機能上、図５におけるＤ１の例のような幅広の一つの
駆動引戸と同じである。固定スクリーン３、４は図３の
場合より引戸Ｔ１あるいはＴ４の幅分遠い位置に設置さ
れている。開閉駆動装置は図３の場合と同様である。

【００１８】図７は図６のオートドアの開閉動作状況並
びにその状態における同期電動機への通電状況を示す正
面図である。閉状態では図３の場合と同じで同期電動機
Ｍ１とＭ４に直流電気が供給され閉状態を保持するよう
になっている。開状態（ａ）ではＤ１〜Ｄ３の引戸に対
応する同期電動機Ｍ１〜Ｍ３には直流電気が供給され閉
状態の時と同じ位置を保持し、従動引戸Ｔ１は駆動引戸
Ｄ１と一体化されているので閉状態と同じ位置を保持す
る。駆動引戸Ｄ４と一体となった従動引戸Ｔ４と共に右
ドライバのＭ４に対する交流給電によって２引戸分の移
動をして開口が得られる。この開口は引分けではなく片
引きで、その開口幅は図３の場合と同じ２引戸分で図１
の場合の１引戸分の幅に相当する。開状態（ｂ）〜
（ｄ）は各が図３の開状態（ａ）〜（ｃ）と同じ給電で
開口起点Ａ〜Ｃで引分けとなる開口が得られる。開状態
（ｅ）は本図の開状態（ａ）と対象の形で、従動引戸Ｔ
１は駆動引戸Ｄ１と一体化されて左ドライバのＭ１に対
する交流給電によって２引戸分の片引きの移動をして開
口が得られる。開状態（ａ）及び（ｅ）は片引きである
ため他の開口より移動に長い時間を要する。

【００１９】図８は図６のオートドアの他の開閉動作状
況並びにその状態における同期電動機への通電状況を示
す正面図で、開状態（ｆ）は図４の構造で得られる特殊
な開口状態で、駆動引戸Ｄ２、Ｄ３はＭ２、Ｍ３に直流
を給電し閉状態の位置を保持させて、従動引戸Ｔ１を含
む駆動引戸Ｄ１を左方向に２引戸分片引きの移動をさ
せ、従動引戸Ｔ４を含む駆動引戸Ｄ４を左方向に２引戸
分片引きの移動をさせ、２カ所に開口を作るものであ
る。

【００２０】開状態（ｇ）は引戸Ｔ１、Ｄ１、Ｄ２を左
に、引戸Ｄ３、Ｄ４、Ｔ４を右に各２引戸分づつ移動さ
せ２倍の開口としたもので、この開口幅は図１（ｂ）の
開口幅に相当する。開状態（ｈ）は開状態（ｆ）と異な
る２カ所の開口としたもので、Ｄ３のみが閉状態の位置
を保持しＴ１、Ｄ１、Ｄ２が左へ、Ｄ４、Ｔ４が右へ２
引戸分移動する２カ所の開口をする事例である。

【００２１】図９は本発明の実施例における駆動装置の
ナット部の詳細断面図である。ナット１５を回転させて
同期電動機の位相角を調整するもので、引戸と同期電動
機の関係位置が固定されているときナット１５を回転さ
せると電動機のロータである界磁も回転し位相が調整で
きる。目標とする調整が出来た時点でロックナット１６
を締め固定するものである。図１０はナット１７を前後
させて同期電動機の位相角を調整するもので、引戸と同
期電動機の関係位置が固定されているときナット１７を
回転させず前後のロックナット１６を回転させナット１
７を前後させることで電動機のロータである界磁が回転
し位相が調整できる。

【００２２】以上は電動機に直結した雄ねじと雄ねじに
係合するナットを用いる機構を代表として述べたが電動
機とベルトホイールとベルトを用いた一般的な構造のも
の、あるいは特開昭４８−３７９３４「リニアモータを
用いた自動扉装置」のようなリニア機構に置き換えるこ
ともできる。このときは回転電動機の位相に相当するも
のはリニア機構の長さに置き換えられる。

【００２３】また実施例として説明したものは、位置を
保持する駆動引戸に対応する同期電動機に直流を給電す
ることとしたが、制御された交流の給電とすることもで
きる。

【００２４】

【発明の効果】開口の起点となる各駆動引戸毎に同期電
動機を設け、その同期電動機の位相角の設定により移動
する複数引戸が互いに圧縮力が作用するようにすること
によって、一般的なオートドアと同様の引戸構造で別の
機械構造を追加することなく、これによって機械的トラ
ブル発生の心配がなく、かつ片引きおよび引分けの様式
に適用できる開口位置が選択可能なオートドアを得、都
度通過しようとした人の立った近くのみを開口し、過大
な開口幅となることを避けることによって人の流動を良
くする。調空ロスを少なくする等の効果を得るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明における同期電動機の界磁極と電機子
極の関係を示した説明図である。

【図２】 本発明の対象となる在来のオートト゛アの実施
例の構造を示す正面図で(ａ）は閉状態、 （ｂ) は開口
状態である。

【図３】 本発明の実施例の構造を示す正面図である。

【図４】 図３のオートドアの開閉動作状況並びにその
状態における同期電動機への通電状況を示す正面図であ
る。

【図５】 本発明の他の実施例の概略の構造と開閉動作
状況並びにその状態における同期電動機への通電状況を
示す正面図である。

【図６】 本発明の他の実施例を示す正面図である。

【図７】 図６のオートドアの開閉動作状況並びにその
状態における同期電動機への通電状況を示す正面図であ
る。

【図８】 図６のオートドアの他の開閉動作状況並びに
その状態における同期電動機への通電状況を示す正面図
である。

【図９】 本発明の実施例における開閉駆動装置のナッ
ト部の詳細断面図である。

【図１０】 本発明の実施例における他の開閉駆動装置
のナット部の詳細断面図である。

【符号の説明】

1 、２ 引戸 Ｄ１〜Ｄ４ 駆動引戸 Ｔ１、Ｔ４ 従動引戸 Ｍ１〜Ｍ４ 同期電動機 ８ ナット １２、１３ 雄ねじ １４ 連結装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直列に配置する複数の引戸を持ち、それ
   らの引戸の１端を片引き、または引分けの開口起点とし
   て開口するもので、その開口位置が選択でき、この開口
   起点となる機会を有する箇所の引戸は全て開閉駆動装置
   により直接駆動される駆動引戸とした引戸式オートト゛ア
   おいて、（ａ）前記開閉駆動装置の動力は同期電動機と
   し、全ての引戸が閉じた状態において、同期電動機はそ
   の界磁極と電機子極の位相を各電動機毎に調整可能の構
   造とし、少なくとも移動の際引戸の列の先頭となる駆動
   引戸に対応する同期電動機は進んだ位相に、最後尾とな
   る駆動引戸に対応する同期電動機は遅れた位相に設定
   し、(ｂ) 複数の引戸を列として同時に同方向へ移動す
   る全ての駆動引戸に対応する同期電動機へ同一周波数、
   同一位相の交流を給電することの出来るドライバを、片
   引きのみとするときは１組、引分けとするときは２組と
   する制御装置を持つことを特徴とする引戸式オートドア
   の開閉装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の開閉装置であって、開
   口の状態に応じ固定状態を保持する駆動引戸に対応する
   同期電動機、または閉状態を保持する駆動引戸に対応す
   る同期電動機に給電できる電源装置を持つことを特徴と
   する開閉装置。