(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
戸枠を中空構造とし、該戸枠の内対向する枠の少なくとも一方の内部に該枠に沿って移動自在な移動子を設け、該移動子と扉体とに掛渡り開閉アームを設け、前記枠内部に前記移動子の移動方向に沿って膨縮チューブを設け、該膨縮チューブが前記移動子により２室に分割され、分割された２室に対して少なくとも一方に作動流体を供給し、前記膨縮チューブの膨張により前記移動子を移動させる様にしたことを特徴とするドア開閉装置。
【請求項２】
前記膨縮チューブが前記移動子の移動量以上の長さを有する円筒状チューブであり、前記移動子は前記膨縮チューブを挾み閉塞させる回転自在な密着ローラを具備する請求項１のドア開閉装置。
【請求項３】
前記作動流体が圧縮気体である請求項１のドア開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建屋、室内の間口部や出入口に設けられる窓扉を含むドア、特に開きドアや開き窓扉等のドア開閉装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
住宅の出入口、或は部屋の出入口にはヒンジ、蝶番を介して開閉する開きドアが設けられるのが一般的である。斯かる開きドアについては、開閉は全くの人手によるものか、或はドアクローザが設けられ、扉が開かれた場合にはドアクローザにより自動的に閉じる様になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
高齢者、身体が不自由な人等が開きドアを開閉する場合は、身体的な負担が大きく、又健全者であっても両手が荷物で塞がっている場合等では開閉に不自由を感じている場合が多く、一般の住宅であっても開きドアを自動的に開閉できる様にすることが望まれている。ところが、前述した様に一般の開きドアでは閉じることを自動的に行うものはあるが、開閉を自動で行うものは具体化されていない。
【０００４】
本発明は斯かる実情に鑑み、開きドアや開き窓扉等を自動的に開閉するドア開閉装置を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、戸枠を中空構造とし、該戸枠の内対向する枠の少なくとも一方の内部に該枠に沿って移動自在な移動子を設け、該移動子と扉体とに掛渡り開閉アームを設け、前記枠内部に前記移動子の移動方向に沿って膨縮チューブを設け、該膨縮チューブが前記移動子により２室に分割され、分割された２室に対して少なくとも一方に作動流体を供給し、前記膨縮チューブの膨張により前記移動子を移動させる様にしたドア開閉装置に係り、又前記膨縮チューブが前記移動子の移動量以上の長さを有する円筒状チューブであり、前記移動子は前記膨縮チューブを挾み閉塞させる回転自在な密着ローラを具備するドア開閉装置に係り、更に又前記作動流体が圧縮気体であるドア開閉装置に係るものである。
【０００６】
前記膨縮チューブに作動流体を給排し、扉体の開閉作動を行うので、作動時の騒音が少なく、又電気による駆動でないので雷等外来ノイズの影響を受けることがなく信頼性が高く、更に作動中開きドアの動きが拘束された場合にも駆動源が過負荷状態となることはなく、更に駆動力は作動流体の圧力で決定されるので異物を挾んだ場合にも損傷する虞れがない。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
【０００８】
出入口１には戸枠２が設けられ、該戸枠２の一方の側枠３にヒンジ４を介して扉体５が横開き自在に支持されている。前記戸枠２の少なくとも上枠６は中空の引抜き材で構成され、内部は断面クランク形状の境界壁１０により、長手方向に駆動部収納部７と戸枠部８とに分割され、又該駆動部収納部７と戸枠部８とは逆Ｌ字状に連続し、前記戸枠部８の下端部は前記扉体５の上端部が当接する戸当り部９となっている。
【０００９】
前記駆動部収納部７には水平方向に往復動する開閉駆動部１７（後述）が設けられ、該開閉駆動部１７に開閉アーム１１の一端が枢着され、該開閉アーム１１の他端は前記扉体５の前記開閉駆動部１７と対向する部位、即ち上端面の所要位置に枢着されている。尚、前記開閉アーム１１の他端の枢着点は前記開閉駆動部１７の往復動が扉体５の開閉動に変換される様な位置、即ち前記ヒンジ４と開閉アーム１１の一端枢着点とを結ぶ直線より、扉体５の開放側にずれている様に設定する。又、前記開閉アーム１１の他端は前記扉体５の前面或は後面の上部の所要位置に直接に枢着し、或はブラケット等の取付け金具を介して間接に枢着してもよい。
【００１０】
前記駆動部収納部７の反戸枠部８側の内側面には一対の突片１２が突設され、該突片１２により側面ガイド１３が全長に亘り形成され、又前記戸枠部８側の内側面には突片１４が突設され、該突片１４と前記境界壁１０の段差部を利用して前記側面ガイド１３に対向する側面ガイド１５が全長に亘り形成されている。
【００１１】
前記駆動部収納部７の下面には長手方向全長に亘りスリット孔が形成され、該スリット孔縁部が立上げられ、下面ガイド１６が前記駆動部収納部７の長手方向全長に形成されている。
【００１２】
前記駆動部収納部７には前記開閉駆動部１７が収納されている。以下、開閉駆動部１７について説明する。
【００１３】
前記側面ガイド１３，１５の中間位置に、水平に延びるエアチューブ１８が配設され、該エアチューブ１８の両端は切替えエア弁１９を介して圧縮空気源２０、又は大気と連通している。
【００１４】
前記駆動部収納部７の内部に移動子２２が設けられ、該移動子２２は中空矩形の角柱形状であり、前記駆動部収納部７と平行で且つ前記エアチューブ１８が中央を貫通する様に配設される。前記移動子２２の両側面の左右に２個宛の側面ガイドローラ２３が回転自在に突設され、又下面に２個の下面ガイドローラ２４が回転自在に突設される。前記側面ガイドローラ２３は前記側面ガイド１３，１５に転動自在に嵌合し、前記下面ガイドローラ２４は前記下面ガイド１６に転動自在に嵌合する。
【００１５】
前記移動子２２内の左右中間位置に２個の密着ローラ２６が前記エアチューブ１８を上下に挾み回転自在に設けられ、前記密着ローラ２６は前記側面ガイドローラ２３と平行な軸心を有し、前記エアチューブ１８を完全に閉塞させる様に押圧し、該エアチューブ１８を長手方向に２室に分割する。前記密着ローラ２６の左右に２個宛の内部ガイドローラ２７，２７を回転自在に設け、該各組の内部ガイドローラ２７，２７は閉塞した状態のエアチューブ１８の側面に接する様に配置されている。
【００１６】
前記下面ガイドローラ２４の支持軸２８の先端は前記開閉アーム１１の一端に枢着されている。
【００１７】
以下、作動について説明する。
【００１８】
先ず、前記扉体５を開放する場合、前記切替えエア弁１９の弁位置を図４中、ａ位置とし、前記エアチューブ１８の左端を前記圧縮空気源２０に連通し、該エアチューブ１８右端を大気に開放する。
【００１９】
前記エアチューブ１８の左端より圧縮空気が流入する。前記密着ローラ２６は前記エアチューブ１８を完全に閉塞しているので、圧縮空気は前記密着ローラ２６により堰止められ、前記エアチューブ１８の密着ローラ２６より左側部分が膨張し、該密着ローラ２６を図２中右方に移動させる。該密着ローラ２６は回転しつつ移動し、前記移動子２２は前記密着ローラ２６を介して右方に横行する。前記側面ガイドローラ２３は前記側面ガイド１３，１５にガイドされ、前記下面ガイドローラ２４は前記下面ガイド１６にガイドされているので、前記移動子２２は前後（図２中紙面に対して垂直方向）上下、及び回転が規制され、円滑に移動する。又、前記エアチューブ１８は前記密着ローラ２６及び内部ガイドローラ２７により長手方向に対して直角方向の位置が保持され、ふらつきが抑制される。
【００２０】
前記移動子２２の移動により前記開閉アーム１１の一端が右方に移動し、又該開閉アーム１１の他端は前記扉体５に拘束されているので、前記開閉アーム１１は一端が前記上枠６に沿って直線移動し、他端は前記ヒンジ４を中心とした円運動となる様な動きをし、前記移動子２２の移動により前記開閉アーム１１を介して前記扉体５が開放される。
【００２１】
前記扉体５が完全に開放された状態でも、前記切替えエア弁１９をａの弁位置に保持すると、前記エアチューブ１８に圧縮空気が封入された状態となり、前記扉体５の開放位置が保持される。尚、圧縮空気を封入した状態での圧力は前記圧縮空気源２０の圧力と同一となるだけであり、該圧縮空気源２０側が過負荷状態となることはない。又、前記エアチューブ１８に供給する圧縮空気の圧力を適宜設定することで前記扉体５の最大開放力を任意に設定することができる。
【００２２】
尚、前記扉体５が完全に開放された状態で前記切替えエア弁１９の弁位置を中立位置のｎとすれば、前記エアチューブ１８の左右両端が大気に開放され、手動で前記扉体５を閉じることができる。
【００２３】
又、前記切替えエア弁１９の弁構造を図５とし、弁の中立位置で、前記エアチューブ１８の左右両端を前記圧縮空気源２０に連通する様にすれば、密着ローラ２６の左右で前記エアチューブ１８内に圧縮空気を封入することとなり、前記扉体５を最大開放位置或は任意の位置で安定に保持することができる。
【００２４】
前記扉体５を閉じる場合は前記切替えエア弁１９の弁位置をｂとし、エアチューブ１８の右端を前記圧縮空気源２０に連通し、左端を大気に開放すると、前記密着ローラ２６の右側の部分で前記エアチューブ１８が膨張し、前記密着ローラ２６が左方に移動され、前記移動子２２、支持軸２８を介して前記開閉アーム１１に動きが伝達され、更に該開閉アーム１１により前記扉体５が閉じられる。
【００２５】
上記扉体５の開閉は圧縮空気の給排により行うので、開閉時の騒音が少なく、又電気駆動ではないので、雷等外来ノイズの影響を受けることがなく信頼性が高い。更に、前記扉体５の最大開閉力は圧縮空気の圧力により決定されるので、最大開閉圧力の上限設定が容易であり、該扉体５に挾まれた場合でも器物の損傷を防止できる。更に、該扉体５の開閉速度は、圧縮空気供給路に絞り弁を設けることで調整でき、又前記切替えエア弁１９は手動で操作する手動弁であっても、電気的に操作する電磁弁であってもよい。
【００２６】
又、前記圧縮空気源２０についてはコンプレッサ等により蓄圧した圧縮エアタンクであっても、コンプレッサ自体であってもよい。又、集合住宅等では大容量の圧縮エアタンクを設備し、各戸にエア配管をしてもよい。この場合、夜間等の安価な電力を使用して蓄圧でき、又停電、外来ノイズ等に左右されず開きドアを開閉することができる。更に、予備圧縮空気源として圧縮空気ボンベ等の蓄圧ボンベを用意しておけば、前記圧縮空気源２０が使用できない非常時に備えることができる。又、空気以外の圧縮気体が使用できることは言う迄もない。更に又、作動流体を気体でなく水等の液体にしてもよい。この場合水槽或は水道から水圧ポンプを利用し、切換え弁を介し液密なチューブに液体を圧送する様にしてもよい。作動流体を液体とした場合、圧縮性がないので開閉が確実になると共に開閉速度のコントロールも容易となる。
【００２７】
非常時には前記切替えエア弁１９の弁位置を中立位置のｎと成る様に設定しておけば、前記エアチューブ１８の左右両端が大気に開放され、前記扉体５は手動により自在に開放することができる。
【００２８】
圧縮空気を作動流体としたリニア駆動ユニットの他の例として、図６に示すものがある。
【００２９】
ガイドバー３０に摺動自在に支持された移動子３１の両側に伸縮自在の蛇腹チューブ３２，３３を設け、該蛇腹チューブ３２，３３を圧縮空気源２０に連通し、前記蛇腹チューブ３２，３３に対し択一的に圧縮空気を供給すれば、前述した開閉駆動部１７と同様に前記移動子３１が移動する。
【００３０】
尚、前記エアチューブ１８には開方向にのみ圧縮空気を供給する様にし、閉作動は前記移動子２２にワイヤ等の屈撓部材３６を介して締結した錘３７により行ってもよい（図２参照）。該錘３７は側枠３の反対側の中空部に昇降自在に収納する。更に、エアチューブ１８を省略し、前記移動子２２のみを駆動部収納部７に設け、前記錘３７を前記移動子２２に締結すればドアクローザとしても使用することができる。この場合、外部に露出する部分は前記開閉アーム１１のみであり、該開閉アーム１１も扉体５が閉じられた状態では外部からは見えないので、意匠的に優れたものとなる。更に、前記移動子２２を作用させる復帰力は前記錘３７の代わりにスプリングであってもよい。
【００３１】
尚、本発明のドア開閉装置は扉体の下側或は上下両側に設けてもよく、下側に設ける場合、開閉アーム１１は扉体の下端面に、移動子２２は下枠に設けることとなる。尚、戸枠が３方枠で靴ずりや見切縁が下枠の代用となっている場合は移動子等の機構は靴ずり或は見切縁に設けられる。又下枠に移動子を設ける場合の付勢手段については、側枠内の上方に滑車等を設けて屈撓部材を取回して錘を取付ける様にするとよい。更に又、本発明は上下開き扉に実施可能であるとことは言う迄もなく、この場合ドア開閉装置は側枠の一方若しくは両方に設けられる。従って、本発明に係る開閉装置は扉体の開閉方向に応じて戸枠の内対向する一対の戸枠の一方若しくは両方に設けられていることになる。
【００３２】
尚、本発明に係るドア開閉装置は上述した開きドアや開き窓扉に限らずスライドドア等のドア開閉装置として使用できることは言う迄もなく、又移動子を摺動自在に収納する中空の枠体を別途設け、戸枠或は建屋の間口縁に沿って外付することも可能であることは勿論である。
【００３３】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、開きドアや開き窓扉等を自動で開閉することができると共に、機構は戸枠内に収納できるので、設置する為の空間が必要なく、既存のドアに対しても容易に追加施工を行うことができ、更に圧縮空気の給排により扉体の開閉作動を行うので、作動時の騒音が少なく、更に又雷等外来ノイズの影響を受けることがないので信頼性が高く、更に作動中扉体の動きが拘束された場合にも駆動源が過負荷状態となることはなく損傷が防止され、更に駆動力は圧縮空気の圧力で決定されるので異物を挾んだ場合にも損傷することがなく、更に又蓄圧タンク等設けることで省エネルギ化が図れる等種々の優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す平面図である。
【図２】同前本発明の実施の形態の要部を示す正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】同前本発明の実施の形態に於けるエア回路図である。
【図５】該エア回路に使用される他の切替えエア弁を示す説明図である。
【図６】他の実施の形態の要部説明図である。
【符号の説明】
１          出入口
２          戸枠
５          扉体
６          上枠
７          駆動部収納部
１１        開閉アーム
１７        開閉駆動部
１８        エアチューブ
１９        切替えエア弁
２０        圧縮空気源
２２        移動子
２３        側面ガイドローラ
２４        下面ガイドローラ
【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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