(57)【要約】【課題】ワイヤーロープは剛性、ワイヤーはキンク性により動力伝達方向の変更手段である滑車の最小曲げ半径に制限があり、チェーンはリンクサイズにより動力伝達方向の変更手段であるスプロケットの最小曲げ半径に制限があり大幅な小型化は困難であり、該動力伝達方向の変更手段を内蔵する装置自体の小型化は困難であった。【解決手段】電力を使用せず運動エネルギーを取込み手段であるマット２の踏破により、マット２に内蔵された一方の剛体でつくられたラック３４が摺動し伝達手段である歯車３２、プーリー３３、樹脂ロープ３５、プーリー３６、プーリー３７、ベルト２１、プーリー２０、プーリー１２、樹脂ロープ１１、プーリー１３、ロープ固定部１７、出力部１６に運動エネルギーを伝え、連結されたドア１の溝１９を持上げドアを開閉させる運動エネルギー取込み装置を提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用者の動作により発生する運動エネルギーを利用するための運動エネルギー取込み装置であって、
利用者の動作を入力するアタッチメントを備えた装置であって、
入力スライダー部と出力部を有し、
入力スライダー部は前記アタッチメントに内蔵され、
入力スライダー部の摺動方向は利用者の動作により発生する荷重方向と平行に設置され、
入力スライダー部は利用者が接触するアタッチメント部と連動し、アタッチメント接触部の摺動方向は、入力スライダー部と平行に設置されており、
出力スライダー部はアタッチメント外に設置され、出力部の摺動方向は動力伝達部材の摺動方向と平行に設置され、
入力スライダー部と出力部とが、共通の動力伝達手段である樹脂繊維から成る動力伝達索を介し連結していることを特徴とする運動エネルギー取込み装置。
【請求項２】
入力スライダー部と出力部とが、共通の動力伝達手段である樹脂繊維から成る動力伝達索を介し、且つ同軸上で径の異なる一体回転する勘合部材を介し連結していることを特徴とする請求項１記載の運動エネルギー取込み装置。
【請求項３】
入力スライダー部と出力部とが、共通の動力伝達手段であるグラスファイバーで補強された樹脂繊維から成る動力伝達索を介し連結していることを特徴とする請求項１の運動エネルギー取込み装。
【請求項４】
一体化した一方と他方からなる２つのラックを有する出力スライダー部の往復運動を効率よく回転運動へ変換し運動エネルギーを取込むため
２つのラックのそれぞれラック歯先を結ぶ直線は摺動方向と平行に設置され、
２つのラックに噛合うそれぞれ独立した２つの歯車を有し、
２つの歯車は同一シャフト上で回転運動し、
２つの歯車とシャフトの間にはそれぞれ逆方向で作動するワン・ウェイ・クラッチを備え、
往路時一方のワン・ウェイ・クラッチが作動し、復路時他方のワン・ウェイ・クラッチが作動し、
シャフトを同方向に回転させることを特徴とする請求項１記載の運動エネルギー取込み装置。
【請求項５】
シャフトが回転により電力を発生させるモーターと連結していることを特徴とする請求項１記載の運動エネルギー取込み装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、引戸及び回転扉を含むドアに関し、詳細には電力を必要とせず、操作力伝達索にて自動開閉する環境に優しいドアを作動させる運動エネルギー取込み装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、汎用されている自動ドアは電力を必要することが一般的である。しかし、近年、環境配慮の観点から節電への意識が高まっており、電力を必要としない構成のドア開閉装置のニーズが高まっている。
そこで上記課題を解決するため、利用者の動作又は自重を使用し、その動力伝達手段として動力伝達索を用い開閉させる運動エネルギー取込み装置がいくつか考案されている(特許文献１〜４参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３２９９５５７号  公報
【特許文献２】実公昭４８−２３０号  公報
【特許文献３】特願２０１２−１１５０９９号  公報
【特許文献４】特開２０００−２９１３２６号  公報
【特許文献５】特許第３９０６４１０号  公報
【特許文献６】特開平１１−１５９２３７号  公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、重荷重でも耐え得る様、動力伝達索として特許文献１はワイヤーロープ、特許文献２はワイヤー又はチェーン、特許文献３、５はワイヤーなど金属索を用い、その他は特に指定のない索を用いていた。
ワイヤーロープは剛性、ワイヤーはキンク性により動力伝達方向の変更手段であるプーリー又はシーブの最小曲げ半径に制限があり、チェーンはリンクサイズにより動力伝達方向の変更手段であるスプロケットの最小曲げ半径に制限があり大幅な小型化は困難であり、該動力伝達方向の変更手段を内蔵する装置自体の小型化は困難であった。
結果、製品単価だけでなく、施工面でも大掛かりな工事が必要となりリフォームによる普及の妨げとなっていた。
そのため、運動エネルギー取込み装置は扉固定部材である框内に内蔵できず、リフォーム時壁を壊して壁内に内蔵させる必要があった。
本発明は、動力伝達方向の変更手段を大幅に小型化することによる装置自体の小型化により装置自体を框内に施工性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の運動エネルギー取込み装置は利用者７の動作により発生する運動エネルギーを利用するための運動エネルギー取込み装置であって、
利用者７の動作を入力するアタッチメント２又は８を備えた装置であって、入力スライダー部３９と出力部１６を有し、
入力スライダー部３９は前記アタッチメント２又は８に内蔵され、入力スライダー部の摺動方向は利用者の動作により発生する荷重方向と平行に設置され、
入力スライダー部３９は利用者７が接触するアタッチメント２又は８と連動し、アタッチメント接触部の摺動方向は、入力スライダー部３９と平行に設置されており、
出力部１６はアタッチメント外に設置され、出力部の摺動方向は動力伝達部材の摺動方向と平行に設置され、
入力スライダー部３９と出力部１６とが、共通の動力伝達手段である樹脂繊維から成る動力伝達索を介し連結していることを特徴とする。
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、共通の動力伝達手段である動力伝達索動力伝達索を樹脂繊維製に変更することにより装置が小型化できる。
すなわち、装置の大部分を占める動力伝達手段で最もスペースを占有している動力方向変更手段であるプーリー又はスプロケットであり、該動力方向変更手段の最小サイズは動力伝達手段である動力伝達索の制限により決められる。
【０００７】
本発明は利用者の自重又は荷重を動力として可動しており、過大な動力は発生しない。例えば直径φ5のポリエチレンロープの耐引張力は約２５００Nであり、同じくφ5の６６ナイロンロープは３５００Nあり、十分自重にも耐え得る。例えば体重１００ｋｇの利用者が利用した場合、ポリエチレンロープでも約２.５倍の安全率が確保できる。又ケブラー、その他エンジニアプラスチックから成る樹脂ロープも成分としては有効である。
また、耐キンク性に対しては従来のワイヤーロープのプーリー径φ１１７から同径のナイロンロープに変更することでφ２０まで小型化でき、動作も５０００回問題ないこと確認済。
但し、荷重の大きさによっては伸びが発生する場合があり、本来の変位量が吸収され十分な動力が伝達しない場合がある。
【０００８】
そこで請求項２に記載された発明によれば、十分な荷重の大きさに対応するため、
歯車径ａに対するプーリー径ｂの割合を１以上に設定された一体化した入力歯車３２とプーリー３３を有する２段プーリー３２-３３の入力歯車３２とラック３４、プーリー３３と樹脂ロープ３５が連結する様設定し、マット２の踏破により樹脂ロープ３５の移動量が入力ラック３４の移動量の径ｂ/ａ比で増幅される運動エネルギーを取込む装置を提供する。これにより変位量は十分検出できる。
同様に一体化したプーリー１２-２０、１２-２４、３６-３７でも変位量を増幅出来る。
【０００９】
電力を使用せず運動エネルギーを取込み手段であるマット２の踏破により、マット２に内蔵された一方の剛体でつくられたラック３４が摺動し伝達手段である歯車３２、プーリー３３、樹脂ロープ３５、プーリー３６、プーリー３７、ベルト２１、プーリー２０、プーリー１２、樹脂ロープ１１、プーリー１３、ロープ固定部１７、出力部１６に運動エネルギーを伝え、連結されたドア１の溝１９を持上げドアを開閉させる運動エネルギー取込み装置を提供する。
又伝達手段はロープ以外でもベルト、チェーン、ワイヤー、糸、ラックなど適宜組合せることにより更に小型化できる。
【００１０】
又請求項３に記載された発明によれば、請求項１に対し耐引張荷重、変位量の検出力を上げるため、グラスファイバーで補強することにより効率よい運動エネルギー取込む装置を提供する。
【００１１】
又請求項４に記載された発明によれば、請求項１に対し効率よく運動エネルギーを取込むため相反する方向のみ一体回転する様設けられた２組のワン・ウェイ・クラッチ４５a、４５b、歯車４６a、４６b、ラック４７a、４７bを具備する出力部１６を有することを特徴とするピストンの往復運動の両方向から運動エネルギーを取込む装置を提供する。
【００１２】
又請求項５に記載された発明によれば、請求項１に対し出力部１６と連結したラック４７a又は４７ｂはシャフト４２と連結している歯車４６a又は４７ｂと噛合い、往復運動は回転運動に変換され、シャフト４２と連結したモーター４１はその回転運動を電力に変換し利用できることを特徴とする運動エネルギー取込み装置を提供する。
【００１３】
慣性が大きい程一方向に回すだけなので有効である。以上の説明よりエネルギー取込み手段となるマット装置は電力を必要とせず効率よく運動エネルギーを取込む。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の引戸開扉方向移動時の一実施例要部正面図
【図２】図１のA部拡大図一実施例
【図３】図２の動力伝達時A部拡大図一実施例
【図４】図１のA部拡大図一実施例
【図５】図１のA部拡大図一実施例
【図６】図１のA部拡大図一実施例
【図７】図１のA部拡大図一実施例
【図８】図１のB部拡大図一実施例
【図９】図１のB部拡大図一実施例
【図１０】図１のB部拡大図一実施例
【図１１】本発明の引戸開扉方向移動時の一実施例要部正面図
【図１２】図１１のＣ部拡大図一実施例
【図１３】図１１のＣ部拡大図一実施例
【図１４】図１のA部拡大図一実施例
【図１５】図１のA部拡大図一実施例
【図１６】図１４のＤ−Ｄ部断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下本発明の実施の形態を図１〜図１６に基付いて説明する。
図１において、利用者７がアタッチメントの１つであるマット２を踏破することによりドア１が開扉することを示す。
【００１６】
図２は図１のＡ部拡大図であり、樹脂ロープ１１により伝達された荷重をプーリー１２、１３を通じスライダー本体１５に規制され平行運動するスライダー１４と一体化した出力ピン１６が鉛直方向に持ち上がりテーパの付いたドア溝１９によりドア１を開扉方向に移動させる。
【００１７】
図３は図２の動力伝達時を示し、出力部１６によりドア溝１９を介しドア１を持上げている。
【００１８】
図４は図２同様プーリーを用い伝達するが、一体化した２段プーリー１２-２０より移動量が増幅し出力部材１６によりドア１を開閉させる。
【００１９】
図５はラック２２とピニオン１２を用いドア１の移動方向に対し平行に動力を出力する場合を示す。
【００２０】
図６はラック２２とピニオン１２を用いドア１の移動方向に対し垂直に動力を出力する場合を示す。
【００２１】
図7はベルトを用い、ドア１の移動方向に対し平行に動力を出力する場合を示す。プーリー１２の外周面に樹脂ロープ１１の端を固定し巻付けることにより入力スライダー３９の変位量に合わせて回転する。
【００２２】
図８は図１のＢ部拡大図を示し、マット２を踏破することによりマット連結部材３１、入力ラック３３が降下し歯車３２、プーリー３３を通じ両端を連結する両プーリーに巻付けられた樹脂ロープ３５、プーリー３６、３７を通じベルト３８に荷重を伝える。
【００２３】
図９はプーリー３３からシンプルに樹脂ロープ３５を介しプーリー３６にて動力方向を鉛直方向に変更して伝える。
【００２４】
図１０はラックを介さず直接ボタン支持部材４０を用い樹脂ロープ３５を固定しプーリー３３、３６を介し動力方向を鉛直方向に変更して伝える。
【００２５】
図１１は図１のマット式に対しアタッチメントの１つであるボタン式運動エネルギー取込み装置として使用する場合を示す。ボタン８を押すことにより動力を伝達する。樹脂ロープ３５をプーリー３２からボタン支持部材４０へ連結することで可動することを示す。その後の出力部は図１と同様である。
【００２６】
図１２は図１１のＣ部拡大断面図であり、ボタン８を水平に押すことによりボタン支持部材４０が入力スライダー３９に対し平行移動しプーリー３６と接触した樹脂ロープ３５を変位させる。
【００２７】
図１３は図１２を鉛直に作動させた場合を示す。
【００２８】
図１４は運動エネルギー取込み装置として使用する場合である図１のケース４３を除いたＣ部拡大図を示す。出力部１６に具備されたラック４７a、４７ｂがシャフト４２と一体回転するモーター４１と連結していることを示す。モーター４１を一方向へ回転させ電力に変換できることを示す。
【００２９】
図１５はラック４７ｂのみがシャフト４２と一体回転するモーター４１と連結していることを示す。
【００３０】
図１６は図１４の  Ｄ-Ｄ断面図を示し、効率よく運動エネルギーを蓄えるため、出力ラック４７aが右へ移動時、ワン・ウェイ・クラッチ４５aが作動し時計回りにてシャフト４２と一体回転する歯車４６aをラック４７aが時計回りに回転させる。又出力部材４７ｂが左へ移動時、ワン・ウェイ・クラッチ４５ｂが作動し時計回りにてシャフト３２と一体回転する歯車４６ｂをラック４７ｂが時計回りに回転させる。
又回転不可方向がある場合、回転不可方向に対し爪４９は爪車４８と勘合し回転がシャフト４２の回転を規制することを示す。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
障害者、老人、あるいは子供などが主要対象となる福祉施設用ドア、使用頻度が少なく閉め忘れの恐れのあるドア、電力は使用したくないが自動開閉してほしいドアの框内に装置を内蔵でき、ドア取付けと同時にワンタッチでリフォームできる。
【符号の説明】
【００３２】
１  ドア
２  マット
３  扉固定部材
４  扉固定部材
５  壁
６  マット固定部材
７  利用者
８  ボタン
９  壁部
１１  樹脂ロープ
１２  プーリー
１３  プーリー
１４  スライダー摺動部
１５  スライダー本体
１６  出力部
１７  ロープ固定部
１８  戸車
１９  ドア溝
２０  プーリー
２１  プーリー
２２  ラック
３１  マット結合部材
３２  歯車
３３  プーリー
３４  ラック
３５  樹脂製ロープ
３６  プーリー
３７  プーリー
３８  ベルト
３９  入力スライダー
４０  ボタン支持部材
４１  モーター
４２  シャフト
４３  ケース
４４  スラストベアリング
４５  ワン・ウェイ・クラッチ
４６  歯車
４７  ラック
４８  爪車
４９  爪
【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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【図８】
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【図９】
2014020149.tif 000011
【図１０】
2014020149.tif 000012
【図１１】
2014020149.tif 000013
【図１２】
2014020149.tif 000014
【図１３】
2014020149.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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