JPS5814551B2 - ジドウトビラノヒタイクドウホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、扉体駆動の動力源にリニヤモータを使用し
た自動扉に関するもので、その目的は、扉体の開閉駆動
に際し、無理な制動を行なわずに開閉端に於ける扉体の
衝撃を軽減せしめ、且つ、常に円滑で完全な開閉状態が
得られる新規な扉体駆動方法を確立することにあり、ま
た自動扉の構造が簡単でメインテナンスも容易であり、
エネルギーの省力化を計ることのできる自動扉の扉本駆
動方法を提供することにある。

周知のように、リニヤモータを使用した自動扉は、回転
式のモータや油圧シリンダ等を動力源に使用した在来の
自動扉と違って、中間に何等特別な動力変換機構を介在
させずに扉体を直線的に駆動することが出来るので、駆
動機構が簡単で然かも動力伝達装置の故障が少なく、且
つ安価に製造し得る利点を有し、低速駆動に適するリニ
ヤモータの開発とも相俟って、最近では次第に注目を集
め、早急な実用化が期待されているが、その実施に際し
ては現在もなお幾つかの問題点を残している。

即ち、此の種の自動扉は、モータの推力を直接扉体に作
用させて開閉駆動を行なうため、リニヤモータを扉のよ
うに比較的移動ストロークの短かいものに用いる場合に
は、進力速度特性に於ける滑りの大きい部分でしか使用
されないので、推力が大きい時には扉体の開閉速度が早
く、扉体の開閉端に於ける衝撃が大きくなり、一方、モ
ータの推力が小さい時には扉体の開閉速度が遅く、場合
によっては扉体の全駆動行程が完了しないうちに中途で
停止する恐れもあり、然かも扉本駆動時には、単に前記
の要素だけでなく扉体の構造及びその移動ストロークに
応じて夫々値の異なった摺動抵抗及び慣性が作用するの
で、扉体の開閉速度に過不足の無い状態でモータの推力
を決定することが非常に難かしく、実施の際には、例え
ば特開昭５０−３２７５２号公報記載の装置では扉体と
外枠とが激突するのを避けるため、モータの推力を適度
に大きくして扉体を駆動し、扉体駆動行程の末期にリニ
ヤモータに逆推力を与えて扉体に急制動をかける構成を
とり、また、別の場合では扉体の開閉端にエアシリンダ
等のクッション装置を設けて扉体の激突衝撃を緩和する
などの方法が知られている。

然しながら、上記特許公開公報の場合は、扉体の速度検
知装置や位置検出装置のほか種々のタイマーやリレーな
ど構造が複雑で調整の而倒な電気的制御装置が必要にな
り、また、エアンリンタ等のクッション装置を設ける場
合は、扉体開閉時に、通常の扉体駆動エネルギーのほか
にエヤクッションシリンダの反力に打ち勝ってこれを完
全に押切るだけの推力を更に附加する必要があり、両者
いうれの場合にも、扉体駆動行程の末期には、扉体に対
して大きな制動力が急激に加わるので、扉体の駆動状態
に円滑性を欠き、且つ、扉体の各部への影響も大きく、
このような方法では、扉体開閉時の激突衝撃をはじめ前
記の問題点を解消することが困難であった。

また、特開昭４８−９５５０８号公報に示されるように
、扉体の始動時に普通の推力よりも大きな推力を与えて
扉体を起動し、その後、普通の推力に戻すというように
推力を変化させる方法も提案されているが、この方法に
おいても、扉体には常に普通の推力又はそれより大きな
推力が働いているため、扉体の終動時には扉体が外枠に
激突する恐れが多分にあった。

そこで、この発明は扉体の開閉駆動に際し、扉体の開閉
端附近で無理な制動を行なわずに、閉扉行程においてに
扉体の始動時に、該扉体をリニヤモータをも含めた扉体
の摺動抵抗よりも大きい平常推力で起動し、中間行程で
扉体に作用する推力の大きさを零以上で、かつ前記摺動
抵抗より小さい範囲内に落すことによりその摺動抵抗に
より扉体の移動速度を減速した後、扉体の閉鎖直前に前
記リニヤモータの推力を再び前記平常の推力まで上昇さ
せることにより扉体の円滑な移動と完全な閉鎖状態が得
られ、また、開扉工程においては扉体の始動時に該扉体
をリニヤモータをも含めた扉体の摺動抵抗よりも大きい
平常の推力で起動し、中間行程で扉体に作用する推力の
大きさを零以上で、かつ、前記摺動抵抗より小さい範囲
内に落すことにより摺動抵抗により扉体の移動速度を減
速することによって扉体の円滑な移動と十分な開放を得
、よって前記の問題点を解決したものである。

以下、本発明方法を実施例の図面について具体的に説明
するが、その前に本実施例の記述に引用する自動扉の構
造を簡単に説明すると、第１図に示す自動扉Ｄは、外枠
１の内部に２枚の扉体２，２′をガイドレール（図示せ
ず）に沿って移動可能に嵌設し、このうち一方（左側）
の扉体２′が固定扉体、他方（右側）の扉体２が可動扉
体になっており、また上枠３の内部にはロツド型のリニ
ヤモータ４を収設し、該リニヤモータ４のリアクッショ
ンロット４ａを左右の竪枠５，５間に横架すると共に、
リニヤモータ４の駆動体４ｆ（前記リニヤクツションロ
ットとの間に移動磁界をつくるためのコイルを巻いたも
の）をロツト４ａの周面に適宜の間隙を隔てて滑動可能
に嵌挿し、これに伸縮自在の電源コード６を附設したも
のであり、可動扉体２をこの駆動体４ｂに連結してある
。

尚、図の場合、上枠３の両端部には、コイルスプリング
を内蔵させたエアクツションシリンダ７，７が所定の位
置に対設してあるが、このシリンダ７，７は場合によっ
ては必ずしも装備する必要にない。

上記のような構造の自動扉Ｄに於いて、可動側の扉体２
を開閉するには、従来一搬的には、扉体２を開時及び閉
時共にその全駆動行程を平常の推力Ｆ（ここで言う平常
の推力とは、扉体とガイドレールとの間に生じる摺動抵
抗とリニヤモータとリアクションロツトとの間に生じる
摺動抵抗との総和の抵抗に打ち勝つのに必要な推力であ
り、扉体はこの推力により所定の加速度を与えられる。

）で駆動しているが、この発明では、例えば第２図イの
如く先ず扉体の始動時に該扉体な平常の推力で起動し、
扉体開放駆動及び扉体閉鎖駆動の各中間行程でリニヤモ
ータ４の推力の大きさを一旦零の値に落し、駆動初期の
区間Ｔ１，Ｔ１で加速された扉体２の移動をリニヤモー
タをも含めた扉体の摺動抵抗（すなわち扉体とガイドレ
ールとの間の動抵抗と、リニヤモータとリアクションロ
ツトとの間の摺動抵抗の総和の抵抗）により無理のない
状態で徐々に減速し、所定の区間Ｔ２、Ｔ２’だけ緩や
かに滑走させた後、扉体２が所定の位置に到達した時に
再びリニヤモータ４の推力の大きさを元の推力Ｆに戻し
、駆動終期の区間Ｔ３，Ｔ３′で扉体４に作用する推力
を再上昇させて、扉体２に大きな衝撃を与えずにその開
閉端まで完全に開放又は閉鎖する。

この時、推力を上昇させる時期は、扉体が外枠に接触す
る間隙が好ましい。

また第２図ロ，ハ，ニは夫々この発明の他の実施例を示
すもので、このうち第２図ハは扉体開放駆動及び閉鎖駆
動の中間行程で扉体２の移動を減速する場合、扉体２に
作用するリニヤモータ４の推力の大きさを零の値まで落
さずに、零から前述のリニヤモータを含む扉体の摺動抵
抗の大きさに至る範囲内で適当な推力Ｆ１に落して扉体
４の移動を減速する実施例を示し、更に第２図ロ及びニ
に、各々第２図イとハの実施例に於いて扉体開放駆動時
の初期区間Ｔ１の加速時間を長くすることにより、中間
行程の扉体減速区間Ｔ２を扉体２の開放端附近まで延長
した実施例を示すものであって、扉体開放駆動時には、
必ずしも扉体２をその開放端まで完全に移動しなくても
差支えない場合もあるので、自動扉の構造及び据付場所
によってはこのような扉体駆動方法を用いてもよい。

次に第３図は、この発明の扉体駆動方法を実施する際に
適用するリニヤモータ制御回路Ｖ１の一例を示したもの
で、電源装置８を単相交流電源として推力切換リレーＲ
ｙ２と方向切換リレーＲｙ２とを図示の如く直列に接続
し、これをリニヤモータ４の駆動体４ｆ内部にあるコイ
ルＣ１、Ｃ２と進相用コンデンサ１０に連結したもので
、推力切換リレーＲｙ２の可動接片が図示の位置にある
時はリニヤモータ４の推力が零になっており、可動接片
が固定接点に接続した時には、リニヤモータ４の推力が
平常の推力Ｆに切換わる。

また扉体４の駆動方向は、方向切換リレーＲｙ３の作動
によりコイルＣ１からコイルＣ２に切換えられるように
なっており、この回路Ｖ１は第２図イ，ロの実施例だけ
に使用される。

この推力切替リレーＲＹ２と方向切替リレーＲｙ３Ｕ扉
体が始動してからの経過時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ１′
，Ｔ２′，Ｔ３′に応じてタイマーにより制御される。

また第４図のリニヤモータ制御（ロ）路■２は、前記回
路Ｖ１の電源装置８と推力切換リレーＲｙ２との間に単
巻変圧器９を介在させると共に、電源装置８とリニヤモ
ータ４との間に主開閉リレーＲｙ１を設けたもので、推
力切換リレーＲｙ２の可動接片が図示の位置にある時は
、電源装置８の全電圧が駆動体４ｆのコイルＣ１及びコ
ンデンサ１０を通じてコイルＣ２に印加され、扉体２に
は平常の推力Ｆが作用し、また推力切換リレーＲｙ２の
可動接片が他方の接点に接続した時には、単巻変圧器９
で所定の直に降圧された電圧が駆動体４ｆのコイルＣ１
，Ｃ２に印加されて、扉体２に平常の推力Ｆよりも小さ
な推力Ｆ１が作用するように構成されている。

尚、この場合、単巻変圧器９にはタップの位置を随時移
動して降圧量を調節できるスライダツクを使用すること
もある。

更に第５図のリニヤモータ制御回路Ｖ３は、前記第４図
の制御回路■２に於いて、単巻変圧器９の部分を可変抵
抗器１１に置換えた直列抵抗切換方式のものを示し、ま
た第６図に示すリニヤモータ制御回路Ｖ４は、第４図及
び第５図の制御回路Ｖ２，■３に設けられている単巻変
圧器９及び可変抵抗器１１を使用せずに、進相用コンデ
ンサ１０と並列に推力調節用コンテンサ１２及び推力切
換リレーＲｙ２を挿入した例を示すもので、前記の各制
御回路Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４のうち、第３図の制御回
路Ｖ１以外は、主として第２図ハ，ニの実施例に適用す
るものであるが、主開閉リレ−Ｒｙ１を交互に切換えれ
ば、第３図イ，ロの実施例にも使用することが出る。

以上の様に本発明自動扉の扉体駆動方法は閉扉行程にお
いては扉体の始動時に該扉体をリニヤモータをも含めた
扉体の摺動抵抗よりも大きい平常の推力で起動、中間行
程で扉体に作用する推力の大きさを零以上で、かつ前記
摺動抵抗より小さい範囲内に落すことにより、その摺動
抵抗により扉体の移動速度を減速した後、扉体の閉鎖直
前に前記リニヤモータの推力を再び前記平常の推力まで
上昇させ、開扉行程においては扉体の始動時に該扉体な
リニヤモータをも含めた扉体の摺動抵抗よりも大きい平
常の推力でも起動し、中間行程で扉体に作用する推力の
大きさを零以上でかつ前記摺動抵抗より小さい範囲内に
落すことにより摺動抵抗により扉体の移動速度を減速す
ることによって扉体を開閉するので、開閉端附近では扉
体が十分減速されて扉体と外枠との衝撃を軽減すること
ができ、かつ、少なくとも閉鎖時には再び推力を上昇さ
せるため扉体の完全な閉鎖状態を得ることができ、この
閉鎖のための推力は閉鎖直前で付与されるものであるか
ら外枠と扉体の衝撃は十分軽減されて使用者に不安感を
抱かせないものである。

更に扉体の減速は逆推力を使用せずにリニヤモータをも
含めた扉体の摺動抵抗によって行なうため扉体に急制動
が加わることなく扉体は常に円滑な状態で移動する。

また、この駆動方法によれば制御のための回路も簡単で
リミットスイッチ等の外部に露出する附加部品を必要と
せずコントロールボックス内のみ制御を行なえばよいの
でこの駆動方法を実施する装置は他の駆動方法によるも
のに比較して安価で保守も容易であり、また、駆動に要
する動力が少くてすむので長期間頻繁に使用する条件下
に置かれる自動扉の駆動方法としてエネルギー経済上も
きわめて有用な発明といえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を適用して駆動する自動扉の一例を
示す正面図、第２図イ，ロ，ハ，ニに本発明方法による
扉本開閉時の推力の変動を示す動作線図、第３図及至第
６図は本発明方法の実施に使用するリニヤモータ制御回
路の具体例を示す電気回路図である。 Ｄ・・・・・・自動扉、１・・・・・・外枠、２，２′
・・・・・・扉体、３・・・・・・上枠、４・・・・・
・リニヤモータ、４ａ・・・・・・リアクションロツト
、４ｆ・・・・・・駆動体、５・・・・・・竪枠、６・
・・・・・電源コート、７・・・・・・エアクッション
シリンダ、８・・・・・・電源装置、９・・・・・・単
巻変圧器、１０・・・・・・進相用コンデンサ、１１・
・・・・・可変抵抗器、１２・・・・・・推力調節用コ
ンデンサ、Ｆ・・・・・・平常の推力、Ｆ１・・・・・
・平常の推力よりも小さな推力、Ｔ１、Ｔ１・・・・・
・扉体、開閉駆動初期の区間、Ｔ２，Ｔ２′・・・・・
・扉体開閉駆動の中間行程の区間、Ｔ３，Ｔ３′・・・
・・・扉体開閉駆動終期の区間、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ
４・・・・・・リニヤモータ制御回路、Ｒｙ１・・・・
・・主開閉リレー、Ｒｙ２・・・・・・推力切換リレー
、Ｒｙ３・・・・・・方向切換リレー、Ｃ１，Ｃ２・・
・・・・コイル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ リニヤモータの移動磁界を推力とし、該推力を変化
   させながら扉体を駆動する自動扉において■．開扉行程
   においては （ａ）扉体の始動時に該扉体をリニヤモータをも含めた
   扉体の摺動抵抗よりも大きい平常の推力で起動し （ｂ）中間行程で扉体に作用する推力の大きさを零以上
   で前記摺動抵抗より小さい範囲内に落すことにより摺動
   抵抗により扉体の移動速度を減速した後 （ｃ）扉体の閉鎖直前に前記リニヤモータの推力を再び
   前記平常の推力まで上昇させ ■．開扉行程においては （ａ）扉体の始動時に該扉体なリニヤモータをも含めた
   扉体の摺動抵抗よりも大きい平常の推力で起動し （ｂ）中間行程で扉体に作用する推力の大きさを零以上
   で前記摺動抵抗より小さい範囲内に落すことにより扉体
   の移動速度を減速する ことを特徴とする自動扉の扉体駆動方法。