(57)【要約】【課題】引き戸の自動開閉機構が正逆回転するモータとラックとピニオンとによって構成される自動引き戸において消音手段を有した開閉装置を提供する。【解決手段】  ラックまたはピニオンのいずれか一方に樹脂製のものが用いられ、一方の歯群の一筋が削られて筋溝が形成され、この筋溝に弾力性を有する帯材または帯リングが設けられ、動作中に他方の歯先がこの帯材または帯リングを圧接するように構成されている自動引き戸の開閉装置【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
引き戸の自動開閉機構が正逆回転するモータとラックとピニオンとによって構成され、このラックまたはピニオンのいずれか一方の歯群の一筋部分が削り取られて筋溝が形成され、この筋溝部分に軟質で弾力性を有する帯材または帯リングが設けられ、動作中に他方の歯先がこの帯材または帯リングを圧接するように構成されていることを特徴とする自動引き戸の開閉装置。
【請求項２】
ラックとピニオンのうち少なくとも一方の材質が樹脂製であることを特徴とする請求項１記載の自動引き戸の開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はラックとピニオンとによる開閉機構を備えた自動引き戸の開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動引き戸の開閉制御にはドアにタッチスイッチを設け、このタッチスイッチにタッチすると引き戸が開いてその後また閉じてゆく方式のものやリモコンによる受信スイッチが設けられてリモコンから発信される信号を受信して引き戸が開いてその後また閉じてゆく方式のものが大多数を占める。
【０００３】
電動式の開閉駆動方法も種々考えられて来ているがその代表例としてはあらかじめレール上を往復して開閉する引き戸の上部にこの引き戸のスライド方向と平行してネジ軸が設けられネジ軸の一端に正逆回転可能な駆動源が設けられ、一方引き戸側からこのネジ軸に螺合する雌ねじ体が設けられてなる自動開閉扉の駆動装置(特許文献１参照)やモータで駆動される駆動プーリと従動プーリ２にベルトを巻掛け、このベルトに引き戸を連結した自動引き戸(特許文献２参照)や引き戸上部にラックを設けピニオン付のモータを組み合わせて開閉する自動引き戸(特許文献３参照)などがある。
【０００４】
【特許文献１】実開平２−５３４７８号公報の第１図
【特許文献２】特開平７−４１３８号公報の図１
【特許文献３】実開平４−６４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在、バリアフリーと共に引き戸自体の自動化が進められてきているが、新規の建物についてはあらかじめ開閉装置を取付けする空間を設計段階で設けることが出来るため特に問題はないが自動化傾向については従来の既成引き戸を自動化したいという要求が多々あり、停電時における開閉力とか取付けスペースとか各種コストを勘案するとリニュアルや既成引き戸の自動化には引き戸上部にラックを設けピニオン付のモータを組み合わせて開閉する自動引き戸が適当であると判断した。しかしながら特許文献３はラックとピニオン間のバックラッシュにより制動時にカチッという音がして耳障りという問題点がある。本発明は掛かる問題点を解決することを目的として提供されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は一つには引き戸の自動開閉機構が正逆回転するモータとラックとピニオンとによって構成され、このラックまたはピニオンのいずれか一方の歯群の一筋部分が削り取られて筋溝が形成され、この筋溝部分に軟質で弾力性を有する帯材または帯リングが設けられ、動作中に他方の歯先がこの帯材または帯リングを圧接するように構成されていることを特徴とする自動引き戸の開閉装置であり、また一つはラックとピニオンのうち少なくとも一方の材質が樹脂製であることを特徴とする自動引き戸の開閉装置である。
【０００７】
この帯材または帯リングの断面形状は矩形であっても丸型であっても構わないし、装着時は装着側の歯形の山の高さより低いことが好ましい。また、筋溝幅と歯幅との取り合いの関係については耐久性がよければ歯幅は小さくても良く特に問題としない。また帯材または帯リングを歯幅の端側に設ける際には帯材または帯リングが外れやすいためずれ止め手段を工夫する必要がある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のラックまたはピニオンのうち少なくとも一方は樹脂製であるため歯先同士の接触の際には静音効果があり、またラックまたはピニオンのうち一方側の筋溝部分に軟質で弾力性を有する帯材または帯リングが設けられているため、動作中は他方の歯先が帯材または帯リングを押圧して圧縮変形させ、衝撃や歯車間のガタツキを吸収してしまうため衝撃音や振動音を発することなく静かな開閉動作を行なうことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明実施例の自動引き戸の開閉装置を図に基づいて説明すると、図１は本発明装置を装着した際の自動引き戸の主要部の正面図、図２は図１の縦断面による説明図、図３、４はラックの筋溝部に帯材を設けた斜視図で図３は歯群の端部に、図４は歯群の中央部に設けたものであり、図５、６はピニオンの筋溝部に帯リングを設けた斜視図で図５は歯群の端部に、図６は歯群の中央部に設けたものであり、図３〜図６は実際の取付けとは異なり、ラックとピニオンと、帯リングまたは帯材との関係をより分かりやすく説明する為に位置関係を逆にしたモデルでの説明図であり、図７は図１におけるピニオンとラックの噛合い部分の部分拡大図である。
【００１０】
図に基づいて本発明開閉装置を用いた自動引き戸の構成を説明すると図１、２は枠体に設けられた引き違いサッシのガラス戸で本装置を装着した際の主要部を示すものである。以後この開閉移動させる側の引き違いサッシのガラス戸を引き戸１と称して説明する。まず縦断面方向から見てみると、枠体の鴨居側にはガイド板１２が設けられ、敷居側（図示せず）にはレール（図示せず）が設けられている。枠体に対する引き戸１は上框２にこのガイド板１２を挟み込む溝部１３が設けられ、下框にはレール上を走行する下車が設けられてなるものである。この枠体の上部正面側には額縁３がある。
【００１１】
引き戸１の上框２にラック４取付け用のラックケース５が横設され樹脂製のラック４が歯先を下にしてこのラックケース５内に装着されている。一方、引き戸１の正面上部の額縁３には長手方向に長くてモータ６や制御ボックス７などを取付けるための取付け用フレーム８が設けられこのフレーム８にモータ６と制御ボックス７が取付けされ、モータ６と制御ボックス７とは結線されている。モータ６は正逆回転可能な可変モータが使用され、このモータ６の正逆回転や全閉・全開検知後の情報処理や所定位置における加速減速などのコントロールはすべて制御ボックス７内で制御可能に構成されている。またこの可変モータはギヤードモータであっても良い。
【００１２】
また、このモータ６のモータ軸にはピニオン９が装着されラック４と噛合わされている。モータ６の取付け位置は引き戸１の戸尻側縦框の上方であり、この位置が最も大きく開口部を開くことが出来る。このピニオン９には図２、図６に示したようにピニオン９の歯群の中央部に筋溝が設けられてそこへゴム製の帯リング１０が嵌められてなるものである。図７は図１のラック４とピニオン９との噛合い部分の拡大図で噛合い部における歯先はゴム製の帯リング１０を圧縮変形させている。また、このラック４とピニオン９と帯材１１又は帯リング１０との関係の組み合わせは図６のほかに図３〜図５に示すいずれの組み合わせであっても良い。
【００１３】
制御ボックス７内には各種の調整手段が設けられこれらの調整手段を用いてあらかじめドア重量に対するスピード設定、速度変更時の位置設定が出来るように構成され実際に開閉させた際にはこれらを変更することによりパターンを微調整する機能と所定の設定負荷が掛かるとモータ６を反転させる機能例えば障害物に接触すると引き戸１が反転動作を行なう機能が盛り込まれ構成されている。
【００１４】
このラック４またはピニオン９に帯材１１あるいは帯リングを嵌めた際の動作について説明すると起動スイッチが入ってモータ６が回転するとピニオン９の回転に伴ってラック４が移動し引き戸１が移動してゆく。この動作中ピニオン９に設けられた帯リング１０をラック４の歯先は絶えず押圧して圧縮変形させ、減速ブレーキが掛かってもその衝撃や歯車間のガタツキを吸収してしまうため衝撃音や振動音を発することなく静かな開閉動作を行なうことが出来る。歯先の押圧が解除されるとこの帯リングは弾性回復して元通りになりこの関係が繰り返されることになる。図３〜図６における構成はこの関係をすべて保つことが出来る。
【００１５】
次にこの開閉機構を備えた自動引き戸の初期設定動作について説明すると、まず電源を入れるとモータ６が回り始めて引き戸１が移動して行き全閉位置に達する。全閉位置に達すると今度はモータ６が反転して引き戸１が逆方向に移動して行き全開位置に達する。全開位置に達するとは再びモータ６が反転して元の全閉位置に戻って停止する。この一連の動作によって駆動装置は自己学習してあらかじめ制御ボックス７内に設定入力されたプログラムパターン内に全閉位置、全開位置、加速位置、減速位置の情報がそれぞれインプットされる。
【００１６】
次に設定後の運転開始時の動作について説明すると、まず、引き戸１に設けられたスタートスイッチ（図示せず）が起動されると制御ボックス７内からの指令によりモータ６が回転してピニオン８とラック３とによって引き戸１は開放されて行く。
【００１７】
全開位置に達した後、数秒のタイムラグを経て今度はモータ６が逆転して引き戸１は閉鎖されてゆく。そして引き戸１が減速位置に達すると減速されながら全閉位置まで進み全閉位置でモータ６は停止する。もし全閉位置に達する途中に障害物がありその負荷が前記設定負荷以上になれば引き戸１は反転することになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明装置を装着した際の自動引き戸の主要部の正面図
【図２】図１の縦断面による説明図
【図３】ラックの筋溝部に帯材を設けた斜視図で筋溝を歯群端に設けたもの
【図４】ラックの筋溝部に帯材を設けた斜視図で筋溝を歯群中央に設けたもの
【図５】ピニオンの筋溝部に帯リングを設けた斜視図で筋溝を歯群端に設けたもの
【図６】ピニオンの筋溝部に帯リングを設けた斜視図で筋溝を歯群中央に設けたもの
【図７】図１におけるピニオンとラックの噛合い部分の拡大図
【符号の説明】
【００１９】
１、引き戸
２、上框
３、額縁
４、ラック
５、ラックケース
６、モータ
７、制御ボックス
８、取付け用フレーム
９、ピニオン
１０、帯リング
１１、帯材
１２、ガイド板
１３、溝部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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