(57)【要約】      （修正有）【課題】人の往来により発する運動エネルギーを取り込み、環境若しくは利用者に優しいドアを提供する。【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の踏破により、マットに内蔵された一方の剛体でつくられたシリンダーと他方に設置さられた剛体でつくられたシリンダーを連通させ流体を移動させる又は一方のラックを具備するピストンと他方に設置さられたラックを具備するピストンをラックと歯車で連結させることにより仕事をする運動エネルギーを得てドアを開閉させる。【選択図】図３０
2011127415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マットを踏破する運動エネルギーを利用するためマットに具備された一方のシリンダー内の流体を排出する排出室と他方に設置されたシリンダー内の流体を吸入し、更に圧縮する圧力室が連通している又はマットに具備された一方のラック部を有するエネルギーを装置内に入力する入力ピストンと他方に設置されたラック部を有するエネルギーを装置外に出力し仕事をする出力ピストンが歯車を介し共通のラックで連結していることを特徴とするマットの踏破により発生する運動エネルギー取込み装置。
【請求項２】
前記運動エネルギー取込み手段となる鋼球又はブッシュを具備する入力ピストン又は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、歯車、ラックを具備する出力ピストンを有す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】
前記運動エネルギー取込み手段となる流体の流路内に球又は蓋を具備する調整弁を有する事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４】
前記運動エネルギー取込み手段となる出力ピストンは回転により電力を発生させるモーターと連結している事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、ボタン操作で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とし、手動で開扉したドアを自動閉扉するドアクローザがあり、スプリングと油圧式ダンパを組合せたものが広く知られている。また引戸に言及するとスプリングとエアーダンパ又はスプリングと遠心ブレーキを組合せたものも知られている。この様な公知のクローザは開扉時は手動であり、スプリングを圧縮しながら、ダンパ式の場合その抵抗に抗してドアが開扉され、開扉されたドアはスプリングのばね力によりダンパ又は遠心ブレーキの抵抗に抗して緩やかに閉扉されるようになっている。又マットを踏破することにより内蔵されているエアバックを加圧して接続管を経由しシリンダー装置に送ることにより開扉するドアも考案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−５０７３６号  公報
【特許文献２】特開平５−１１８１８０号  公報
【特許文献３】特開平１１−１５９２３７号  公報
【特許文献４】特開２０００−２９１３２６号  公報
【特許文献５】特開２００４−２８５７９２号  公報
【特許文献６】特許第３９０６４１０号  公報
【特許文献７】特開平１１−５０７３６号  公報
【特許文献８】特許２００４−２８５７９２号  公報
【特許文献９】特開平７−１３９５９４号  公報
【特許文献１０】特開平６−１３６７８０号  公報
【特許文献１１】特開昭５８−０５４１７８号  公報
【特許文献１２】特開２００７−０３９９９７号  公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのため前述の公知のクローザは開扉時にはスプリングを圧縮しながら、ダンパ式の場合その抵抗に抗して開扉する必要があるため、障害者、老人、あるいは子供には開扉がかなりの負担となり、蓄力設定が過剰に小さいと途中で停止し機能を満足しない。又閉扉時にはスプリングへの抵抗力設定が小さいと高速で閉扉するため障害者、老人、あるいは子供には危険なことが多々あった。且つ閉扉速度をダンパ又は遠心ブレーキで調整しているため抵抗によるエネルギー分一過性の過剰な荷重を加える必要があり扱い難い。又マットを踏破するタイプでは伸縮するためエアバックは弾性体単体で作られており環境による経年変化が著しいため強度計算による寿命予測が立て難く工業製品としての保証が難しい。又電力を使用した自動ドアは、駆動電力以外にも待機電力等必要となり更にエネルギーロスがある。
【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、電力を使用せず運動エネルギー取込み手段であるマット３３の踏破により、マット３３に内蔵された一方の剛体でつくられたシリンダー２２０と他方に設置さられた剛体でつくられたシリンダー２０５を連通させ流体２２５を移動させる又は一方のラック２２７を具備するピストン２２３と他方に設置さられたラック２２９を具備するピストン２０７をラック２２８と歯車２３０、２３１で連結させることにより仕事をする運動エネルギー装置を提供する。又これを使い一方のシリンダー２２０と連結する歯車２０１を回転させ予め駆動手段となるうず巻きバネ１１０に位置エネルギーを蓄積しておき、ボタン３１の押下によりドア開扉時駆動手段となるうず巻歯車１０３を用い速度を安定させ、且つ伝達手段となる２種類の歯車１３及び１４又は２３の組合せ装置により開閉方向の自動若しくは恣意的に切換え及び速度調整が出来る様構成させた従来同様高品質な自動ドアも提供できる。本願ではこの内の運動エネルギー取込み装置について述べる。
【０００６】
本願の請求項１に記載の発明はマットを踏破する運動エネルギーを利用するためマット３３に具備されたエネルギーを装置内に入力する入力シリンダー２２０内の流体を排出する排出室とドア３２に具備されたエネルギーを装置外に出力し仕事をする出力シリンダー２０５内の流体を吸入し更に圧縮する圧力室が油圧ホース３４を介して連通していることを特徴とするマットを踏破する運動エネルギーを装置外へ出力し仕事をする装置を提供しており運動エネルギーを利用したい商品全般に有効である。
【０００７】
即ち、本発明は人の往来により発する運動エネルギーをマット３３に具備された入力ピストン２２３から取込み作動油２２５を介して出力ピストン２０７を移動させる。又本願の請求項１に記載の発明はマット薄肉化のため更に以下の手段を設けるとよい。歯車径ａに対するｂの割合を１以上に設定された一体化した入力歯車２５１ａと出力歯車２５１ｂを有する２段歯車２５１の入力歯車２５１ａとラック２５３、出力歯車２５１ｂとラック２５２が噛合う様設定し、マット３３の踏破により入力ピストン２２３の移動量がラック２５３の移動量の径２５１ｂ/径２５１ａ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。
【０００８】
又、本願の請求項１記載の発明は、流体を使用したくない場合、メカのみで伝達することができる。
【０００９】
即ち、エネルギー伝達に作動油２２５は使用せず、ラック２２７を具備した入力ピストン２２３の移動により、歯車２３０、２３１、ラック２２８を使用しラック２２９を具備する出力ピストン２０７を移動させる。マット薄肉化のため更に以下の手段を設けるとよい。歯車径ａに対するｂの割合を１以上に設定された一体化した入力歯車２５１ａと出力歯車２５１ｂを有する２段歯車２５１の入力歯車２５１ａとラック２２７、出力歯車２５１ｂとラック２２８が噛合う様設定し、マット３３の踏破によりラック２２８の移動量が入力ピストン２２３に具備するラック２２７の移動量の径２５１ｂ/径２５１ａ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。
【００１０】
本願の請求項２記載の発明は、請求項１に対し摩擦抵抗低減のため、鋼球２２４又はブッシュ２２６を具備する入力ピストン２２３を有す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。
【００１１】
又、本願の請求項２記載の発明は、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２１３、２１４、歯車２１１、２１２、ラック２１５、２１６を具備する出力ピストン２０７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、本願の請求項３記載の発明は請求項１に対し踏破時入力シリンダー２２０から出力２０５へ作動油２２５を移動させるスピードを速く、又出力シリンダー２０５から入力シリンダー２２０へ作動油２２５を移動させるスピードを遅くため球２３４が孔２３３に詰まる又は蓋２４４が孔２４６を塞ぐ調整弁２３３を有す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。又球２３４は入手し易く強度のある鋼球が望ましい。
【００１３】
又、本願の請求項４記載の発明は請求項１に対し出力ピストン２０５と連結したラック２１５又は２１６はシャフト２０８と連結している歯車２１１又は２１２と噛合い、往復運動は回転運動に変換され、シャフト２０８と連結したモーター２５０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。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】本発明のケースを除去した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−Ａ矢視図
【図３】本発明のケースと使用しない歯車を除去した引戸閉扉方向移動時の一実施例要部正面図
【図４】本発明のケースと使用しない歯車を除去し、歯車２３を透明化した引戸閉扉方向移動時の一実施例要部正面図
【図５】図３のＡ−Ａ矢視図
【図６】本発明のケースを除去した回転扉開扉方向移動時の一実施例要部正面図
【図７】本発明の駆動力にバネではなく錘を使用し、ケースを除去した回転扉開扉方向移動時の一実施例要部正面図
【図８】本発明の機構を備えた引戸一実施例の概要図
【図９】ボタンを押下することにより自動開扉し且つ全開扉後自動閉扉するドアの閉扉時、歯車３の非拘束状態におけるＢ−Ｂボタン断面及びロッド概要図
【図１０】図９において開扉ボタン３１押下時、歯車３が非拘束から拘束へ切換る状態におけるボタン断面及びロッド概要図
【図１１】図９において開扉作動時、歯車３の拘束状態におけるボタン断面及びロッド概要図
【図１２】図９においてストッパーテーパ部１７ｂ衝突時、歯車３が拘束から非拘束へ切換る状態におけるボタン断面及びロッド概要図
【図１３】開扉ボタン３１ａを押下することにより全開扉状態まで自動開扉し、且つ閉扉ボタン３１ｂを押下することにより全閉扉状態まで自動閉扉するドアの閉扉時、歯車３の非拘束状態におけるボタン断面及びロッド概要図
【図１４】図１３において開扉ボタン３１押下時、歯車３が非拘束から拘束へ切換る状態におけるボタン断面及びロッド概要図
【図１５】図１３において開扉作動時、歯車３の拘束状態におけるボタン断面及びロッド概要図
【図１６】図１３において閉扉ボタン３１ｂ押下時、歯車３が拘束から非拘束へ切換る状態におけるボタン断面及びロッド概要図
【図１７】本発明のうず巻歯車装置一実施例の構成を示す正面図
【図１８】図１７にラックを備えた一実施例の構成を示す正面図
【図１９】図１７のＣ−Ｃ断面図
【図２０】図１７の外観図
【図２１】図１７に示す実施例の動作を示す特性図
【図２２】図１８に示す実施例の動作を示す特性図
【図２３】ブッシュを使用した図１９のＤ部拡大図一実施例
【図２４】図２３のＥ−Ｅ矢視断面図
【図２５】自動調心玉軸受を使用した図１９のＤ部拡大図一実施例
【図２６】閉扉状態での図２のＦ-Ｆ矢視図
【図２７】開扉状態での図２のＦ-Ｆ矢視図
【図２８】図２のＧ-Ｇ矢視断面図
【図２９】図２８のＨ-Ｈ断面及び概略図
【図３０】本発明の流体式マット装置のみを用いた引戸一実施例の概要図
【図３１】図３０のＩ部拡大図一実施例
【図３２】図８のＪ-Ｊ断面図
【図３３】本発明のメカ式マット装置のみを用いた図３０のＩ部拡大図
【図３４】本発明のメカ式マット装置のみを用いた図８のＪ-Ｊ断面図
【図３５】図３０のＫ部拡大図一実施例
【図３６】図３５のＬ-Ｌ断面図
【図３７】図３５のＭ-Ｍ断面図
【図３８】図３０のＫ部拡大図一実施例
【図３９】図３８のＮ-Ｎ断面図
【図４０】図３０のＩ部拡大図一実施例
【図４１】図３０のＩ部拡大図一実施例
【図４２】図３２に２段歯車を備えた一実施例の構成を示す断面図
【図４３】図３４に２段歯車を備えた一実施例の構成を示す断面図
【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４３に基付いて説明する。
図１において、駆動手段となるうず巻バネ１により調整手段となるうず巻歯車２を回転させることにより巻き度合いによる変化が小さい駆動力がはす歯歯車３へ伝わることを示す。
【００１６】
ここで示すうず巻歯車２とはうず巻バネ１による駆動力をスプライン１１５、１１６により回転方向は拘束し、軸方向は自在に移動できるかさ歯車１０２を介し側面のうず巻状の歯車１０３より入力し、ワン・ウェイ・クラッチ２０を介し外径面のはす歯歯車２１へ出力するものである。
【００１７】
又図１は自動開扉し全開扉後自動閉扉するドアの概要を示し、作動させる場合切換え手段となる内蔵スイッチ４と連結するボタン３１を押下することによりカム５を有するロッド１２は持上げられ、板バネ１５と溝１２ａで勘合し拘束される。次に該ロッドと連結するカム６、７も持上げられ拘束される。これによりホルダー１９を有するはす歯歯車３はカム７を勘合し歯車１３と噛合う様拘束される。
これにより伝達手段となる歯車が奇数枚より構成される歯車２３から奇数枚より構成される歯車１３、１４へ切換りラックへ伝達する駆動力の方向が変えられる。材料選定としてボタン３１は低硬度の弾性体であるゴム、ポリウレタン、内蔵スイッチ４は高硬度の弾性体であるポリプロピレン、ポリアミド系などが望ましい。
【００１８】
これにより駆動力ははす歯歯車３を介し、伝達手段となる歯車１３、１４を伝わり、ラック１６へ出力され、本体ケース３０を有する引戸３２を開扉方向へ移動させる。
【００１９】
開扉方向へ移動する引戸３２はストッパー１７と衝突するとテーパ１７ｂによりカム６が押下げられ、板バネ１５と溝１２ｂで勘合し拘束される。これによりカム７とホルダー１９の勘合が外れ、はす歯歯車３への拘束が解除される。
【００２０】
図２はそのＡ−Ａ矢視図であり、駆動力は脱着可能で、且つうず巻歯車２と直結するシャフトを有する回転レバー２２を回転することによりうず巻歯車２、うず巻バネ１を回転させ、蓄積される。うず巻歯車２の蓄積時回転方向は駆動時と逆であり、蓄積時はワン・ウェイ・クラッチ２０が係合しない様設定しているため引戸３２が移動せず蓄積し、且うず巻バネ１における駆動力の蓄積がない場合でも逆回転を防止する。
【００２１】
図３において、拘束が解除されたはす歯歯車３はスラスト力を受け歯車２３と噛合うことを示す。図４はその中の歯車２３を透明化したものである。
【００２２】
これにより駆動力ははす歯歯車３を介し伝達手段となる歯車２３を伝わり、偶数枚から奇数枚となることにより反転しラック１６へ出力されケース本体３０を有する引戸３２を戸閉が完了するまで閉扉方向へ移動させる。図５はそのＡ−Ａ矢視図である。
【００２３】
更に上記歯車１３は２種類の径の異なる入力歯車１３ａ、出力歯車１３ｂを有し、同じく歯車２３も２３ａ、２３ｂを有する２段歯車である。はす歯歯車３と噛合うため１３ａと２３ａは同径であり、２３ｂは１３ｂより径が大きいためラック１６へ伝わるトルクが小さくなり比較的低速度で移動できる。
【００２４】
又それぞれ歯車径ａに対するｂの割合を１以上にすることによりうず巻バネの変位より多く引戸を変位させることができる。
【００２５】
図６において、回転扉における開扉方向移動時要部を示す。駆動力は手段である歯車１４までは図１と同一であり、ラック１６ではなくウォームホイール２４へ伝わり、回転されているウォーム２５へ伝わり反力で回転させる。
【００２６】
図７において、駆動力にバネではなく錘２９を使用した引戸開扉方向移動時要部を示す。錘２９の荷重はガイドローラー２７、２８に導かれ、ホルダー１９に巻込まれた駆動索２６ははす歯歯車３を回転させる。
【００２７】
図８において、本発明の機構を備えた引戸とラックを備えた戸枠の概略を示す。ボタン３１を押下することにより使用者の意図通り開閉する。
【００２８】
図９〜１２において、ボタン押下により自動開扉し且つ全開扉後自動閉扉するドアのボタン断面を示す。ボタン３１を押下することにより自動開扉し、且つ全開扉時カム６がストッパーテーパ部１７ｂに衝突し自動閉扉するドア図１のＢ−Ｂ部に該当する。
【００２９】
図１３〜１６において、開扉ボタン押下により全開扉状態まで自動開扉し、且つ閉扉ボタン押下により全閉扉状態まで自動閉扉するドアのボタン断面を示す。本システムは図１において、スイッチ４の内部ボタン３１ａと３１ｂの２種類を有し、ストッパー１７のテーパ部１７ｂを有しない点が異なる。開扉ボタン３１ａを押下することにより自動開扉し、該ストッパーテーパ部１７ｂを有さないためドアを全開扉状態で維持し、閉扉ボタン３１ｂを押下することにより自動閉扉するドア図１のＢ−Ｂ部に該当する。
【００３０】
図１７において、駆動手段となるうず巻きバネ１１０により回転する入力軸シャフト１０４は、かさ歯車１０２を介し調整手段となるうず巻き歯車１０３と適正角度に自動調心し噛合い、出力軸１１７へ伝わり歯車１０８によりトルクを出力する。
【００３１】
又図１８において、図１７の歯車１０８にラック１０９を噛合わせ、トルクを荷重へ変換し出力することを示す。これによりバネの変位による荷重変化を荷重で調整できる。図１９において、共通部分である図１７の断面図を示し、図２０において、図１７の外観図を示す。図２１において、図１７の実施例の変位とトルクの関係を示し、図２２において、図１８の実施例の変位と荷重の関係を示す。図２１において、一具体例を示すと従来装置ではＭＡＸトルク＝２×ＭＩＮトルクが本発明例ではＭＡＸトルク＝１.２×ＭＩＮトルクとなり、変化率は１/１０となる。
【００３２】
又かさ歯車１０２、うず巻歯車１０３について具体例を用いて述べる。フェイスギヤ又はすぐ歯、はす歯、曲がり歯を用いたかさ歯車を基に最小半径ｒ０を始点（θ＝０）に一周毎に半径ｒがピッチｐずつ大きくなる設定とする。よって任意角度θにおける半径：ｒ＝ｒ０＋θ×ｐ／（２π）、円周：Σｒ×Δθより本歯車の円周：ｌ＝ｒ０＋θ＾２×ｐ／（４π）となる。例えばｒ０＝１４．５ｍｍ、ｐ＝１３ｍｍ、総回転角θｔ＝２.５周（５π）、モジュール：ｍ＝１の場合、総回転距離：ｌｔ＝４８３ｍｍ、総歯数：ｎｔ＝４８３歯となる。表１はブリーソン曲がりかさ歯車の諸元表例を示す。
【表１】
2011127415.tif 000003
【表２】
2011127415.tif 000004
以下に具体的構造を説明する。
【００３３】
歯形（モジュール）はギヤ最小径である始点における基準ピッチ円直径：ｄ０２＝２×ｒ０２を用いる。又かさ歯車は設計上仮想の相当平歯車で考えられ、相当ピッチ円半径：ｒ０２ｆ＝ｒ０２／ｃｏｓΦ（Φ：ピッチ円錐の頂角×１／２）を用いる。ここで平歯車は歯形が同一且つ軸間距離、軸同士の角度（通常直角）適正であければ噛合う。よって半径がうず巻状に変化しても噛合える。但し、半径変化による軸同士の角度変化（傾き）に対応するため調心し且つシャフト１０４と一体回転する必要がある。調心には自動調心軸受（自動調心ころ軸受、自動調心玉軸受１２９、自動調心ブッシュ１２０〜１２３）を具備することが望ましい。図２３において、ここで述べるブッシュ１２０〜１２３とは小型化、材料低減を目的とし従来の円筒型ブッシュを球状にし４分割し填め込んだものである。基本構造はシャフト１０４に球体部１３２を設け、本体内面に球状のくぼみを設け填め込んだブッシュにより接するため球面上を比較的低抵抗で自由に回転できるものである。詳細構造を述べると本体である内面に球状のくぼみを設けたピニオンを球の中心を通る軸の垂線にて分割する。内面にブッシュ材である銅合金を吹付け、焼結若しくは球状ブッシュを４分割し従来通りピニオン内部へ圧入する。図２４において、歯車組立時シャフト１０４のスプライン１２４にかさ歯車１０２を勘合させ球体部１３２に４分割したブッシュを具備するカバーに填め込み、予め開けられた貫通穴にボルト１２７、１２８を通し、かさ歯車１０２へ固定する。カバー側スプラインは使用時可動できる様シャフト側より十分大きく設ける。又図２５において既存の自動調心玉軸受を使用した一実施例を示す。
【００３４】
図３２において、人の往来が期待される場所に設置したマット３３に具備されたシート２１８を踏破することにより入力シリンダー２２０を上下に分割する入力ピストン２２３が降下し内部圧力が上昇し、流体２２５は油圧ホース３４を経由し図２９の出力シリンダー２０５を左右に分割する出力ピストン２０７を右へ移動させる。流体２２５は作動油が望ましい。踏破後スプリング２０４、２２１により作動油２２５が入力シリンダー２２０へ戻り入力ピストン２２３は上昇し出力ピストン２０７は左へ移動し所定の位置まで戻る。この際出力ピストン２０７の往復運動でエネルギーを抽出する。又この際、作動油をシールするＯリング又はＵパッキンの材質はＮＢＲ、摩擦抵抗低減の鋼球はＳＵＪが望ましい。
【００３５】
図２６において、閉扉時ピン２０３により爪２１０は爪車２０９との勘合が解除され回転可能となり歯車２０２は歯車２０１と噛合う。この時マット３３が踏破されると入力シリンダー２２０と連結した出力シリンダー２０５が往復運動しシャフト２０８は時計回りに回転し運動エネルギーを抽出し歯車２０２を介し歯車２０１へ伝達、駆動手段として利用できる。又図２８は図２のＧ−Ｇ矢視断面であり、効率よく運動エネルギーを蓄えるため、出力ピストン２０７が右へ移動時、ワン・ウェイ・クラッチ２１３が作動し時計回りにてシャフト２０８と一体回転する歯車２１１をラック２１５が時計回りに回転させる。又出力ピストン２０７が左へ移動時、ワン・ウェイ・クラッチ２１４が作動し時計回りにてシャフト２０８と一体回転する歯車２１２をラック２１６が時計回りに回転させる。
図２７において、開扉時爪２１０は爪車２０９と勘合し回転がロックされマット３３内の出力シリンダー２０５を規制することを示す。
【００３６】
図３０において、出力シリンダー２０５を直接ドア３２と一体化しマット３３をドア３２の手前に設置すると利用者がドア３２の手前に立つと自動開扉し通過すると自動閉扉する簡易自動ドアとなることを示す。又図３１は出力シリンダー部Ｉの拡大図である。
【００３７】
図３４において、シート２１８を踏破することによりラック２２７を具備する入力ピストン２２３が降下し入力ピストン２２３と勘合する歯車２３０を介し同じく勘合する共通のラック２２８を上昇させる。図３３において、この作動により他端でラック２２８と勘合する歯車２３１が時計回りに回りラック２２９を具備する出力ピストン２０７を右へ移動させることを示す。
【００３８】
図３５、３８は開閉時作動油２２５が流路内調整弁２３３を経由して移動する状態を示す。又、図３６、３７は図３５のＬ−Ｌ、Ｍ−Ｍ断面図であり、図３９は図３８のＮ−Ｎ断面図を示す。
【００３９】
図３５において、開扉時作動油２２５は左側の入力ピストン２２３から右側の出力ピストン２０７へ移動し球２３４は右側に流れるが孔２４０〜２４３より大きく孔２３９のテーパ部により流路を確保するため流速は速いが、閉扉時作動油２２５は右側の出力ピストン２０７から左側の入力ピストン２２３へ移動し球２３４は左側に流れテーパ部を伝い、孔２３９を詰まらせるため流速は小孔２３５〜２３８により調整され遅くなることを示す。
【００４０】
同様に図３８において、開扉時作動油２２５は左側の入力ピストン２２３から右側の出力ピストン２０７へ移動し節２４５を軸に蓋２４４は右側に傾斜し流速は速いが、閉扉時作動油２２５は右側の出力ピストン２０７から左側の入力ピストン２２３へ移動し蓋２４４は左側に傾斜し孔２４６を塞ぐため流速は孔２４７〜２４９により調整され遅くなることを示す。
【００４１】
図４０において、出力ピストン２０７が往復運動しシャフト２０８は連結しているモーター２５０を時計回りに回転させ電力に変換できることを示す。
【００４２】
同様に図４１において、出力ピストン２０７が往復運動しシャフト２０８は連結しているモーター２５０を時計回り、反時計回りに回転させ電力に変換できることを示す。
【００４３】
図４２において、シート２１８を踏破することによりラック２５３と２段歯車２５１を介して連結する入力ピストン２２３を歯車径２５１ｂ/径２５１ａの比に増幅され右へ移動することを示す。
【００４４】
同様に図４３において、シート２１８を踏破することにより入力ピストン２２３に具備するラック２２７と２段歯車２５１を介して連結する入力ピストン２２８を歯車径２５１ｂ/径２５１ａの比に増幅され持ち上がることを示す。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
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家庭用ドアに応用できる。
【符号の説明】
【００４６】
１  うず巻バネ装置
２  うず巻歯車
３  はす歯歯車
４  スイッチ
５  カム
６  カム
７  カム
８  ガイドピン
９  ガイドピン
１０  ガイドピン
１１  ガイドピン
１２  ロッド
１３  歯車
１４  歯車
２３  歯車
１５  板バネ
１６  ラック
１７  ストッパー
１８  ゴム
１９  ホルダー
２０  ワン・ウェイ・クラッチ
２１  はす歯歯車
２２  回転レバー
２４  ウォームホイール
２５  ウォーム
２６  駆動索
２７  ガイドローラー
２８  ガイドローラー
２９  錘
３０  ケース本体
３１  ボタン
３２  ドア
３３  マット
３４  油圧ホース
１０１  バネケース本体
１０２  かさ歯車
１０３  うず巻歯車
１０４  シャフト（入力軸）
１０５  シャフト
１０６  歯車ケース本体
１０７  ベアリングケース
１０８  歯
１０９  ラック
１１０  うず巻バネ
１１１  バネフック
１１２  ベアリング
１１３  ベアリング
１１４  ベアリング
１１５  スプライン
１１６  スプライン
１１７  出力軸
１１８  カバー
１１９  カバー
１２０  ブッシュ（軸受）
１２１  ブッシュ（軸受）
１２２  ブッシュ（軸受）
１２３  ブッシュ（軸受）
１２４  スプライン
１２５  カバー
１２６  カバー
１２７  ボルト
１２８  ボルト
１２９  自動調心玉軸受
１３０  Ｅリング
１３１  Ｅリング
１３２  球体部
２０１  歯車
２０２  歯車
２０３  ピン
２０４  スプリング
２０５  シリンダー
２０６  Ｏリング（Ｕパッキン）
２０７  ピストン
２０８  シャフト
２０９  爪車
２１０  爪
２１１  歯車
２１２  歯車
２１３  ワン・ウェイ・クラッチ
２１４  ワン・ウェイ・クラッチ
２１５  ラック
２１６  ラック
２１７  ベアリング
２１８  シート
２１９  Ｏリング（Ｕパッキン）
２２０  シリンダー
２２１  スプリング
２２２  流路（油路）
２２３  入力ピストン
２２４  鋼球
２２５  流体（作動油）
２２６  ブッシュ
２２７  ラック
２２８  ラック
２２９  ラック
２３０  歯車
２３１  歯車
２３２  人
２３３  調整弁
２３４  球
２３５  孔
２３６  孔
２３７  孔
２３８  孔
２３９  孔
２４０  孔
２４１  孔
２４２  孔
２４３  孔
２４４  蓋
２４５  節
２４６  孔
２４７  孔
２４８  孔
２４９  孔
２５０  モーター
２５１  歯車
２５２  ラック
２５３  ラック
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年8月4日(2010.8.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マットを踏破すること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、
一方と他方からなる２つのシリンダーを有し各シリンダー内にピストンを内蔵し各ピストンはラック部を有し、
マットのコンパクト化のため踏破する一方の入力ピストンのみマットに内蔵され、
入力ピストンは摺動部に摺動方向と同方向に設置されたラック部を有し、
入力ピストンのラック部はマット踏破部と連同し、マット踏破部の摺動方向は、重力の負荷方向に設置されており、
他方の出力ピストンはマット外に設置され、出力ピストンは摺動部に摺動方向と同方向に設置されたラック部を有し、入力ピストンのラック部と出力ピストンのラック部とが、歯車を介し共通のラックで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】
マットの更なるコンパクト化のため、入力ピストンは摺動部に摺動方向と方法項に設置されたラック部を有し、入力ピストンのラック部は２段歯車を介し、
共通のラック又はマット踏破部と連結したラック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。
【請求項３】
入力ピストンの抵抗を下げ効率よく運動エネルギーを取込むため
鋼球又は滑り軸受用ブシュをピストン摺動部に備え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４】
出力ピストン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
出力ピストンと一体化したそれぞれ独立した一方と他方からなる２つのラックを有し
２つのラックは出力ピストンの摺動方向に設置され、
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４記載の運動エネルギー取込み装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
マットを踏破することにより発生する運動エネルギーを利用するためマット３３に具備されたエネルギーを装置内に入力する入力シリンダー２２０内の流体を排出する排出室とドア３２に具備されたエネルギーを装置外に出力し仕事をする出力シリンダー２０５内の流体を吸入し更に圧縮する圧力室が油圧ホース３４を介して連通していることを特徴とするマットを踏破する運動エネルギーを装置外へ出力し仕事をする装置を提供しており運動エネルギーを利用したい商品全般に有効である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
即ち、エネルギー伝達に作動油２２５は使用せず、ラック２２７を具備した入力ピストン２２３の移動により、歯車２３０、２３１、ラック２２８を使用しラック２２９を具備する出力ピストン２０７を移動させる。又本願の請求項２に記載の発明はマット薄肉化のため歯車径ａに対するｂの割合を１以上に設定された一体化した入力歯車２５１ａと出力歯車２５１ｂを有する２段歯車２５１の入力歯車２５１ａとラック２２７、出力歯車２５１ｂとラック２２８が噛合う様設定し、マット３３の踏破によりラック２２８の移動量が入力ピストン２２３に具備するラック２２７の移動量の径２５１ｂ/径２５１ａ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。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本願の請求項３記載の発明は、請求項１に対し摩擦抵抗低減のため、鋼球２２４又はブッシュ２２６を具備する入力ピストン２２３を有す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。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
又、本願の請求項４記載の発明は、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２１３、２１４、歯車２１１、２１２、ラック２１５、２１６を具備する出力ピストン２０７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。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
又、踏破時入力シリンダー２２０から出力２０５へ作動油２２５を移動させるスピードを速く、又出力シリンダー２０５から入力シリンダー２２０へ作動油２２５を移動させるスピードを遅くため球２３４が孔２３３に詰まる調整弁２３３を有す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。又球２３４は入手し易く強度のある鋼球が望ましい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
又、本願の請求項５記載の発明は請求項１に対し出力ピストン２０５と連結したラック２１５又は２１６はシャフト２０８と連結している歯車２１１又は２１２と噛合い、往復運動は回転運動に変換され、シャフト２０８と連結したモーター２５０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。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。
【手続補正書】
【提出日】平成22年11月2日(2010.11.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マットを踏破すること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、
一方と他方からなる２つのシリンダーを有し各シリンダー内にピストンを内蔵し各ピストンはラック部を有し、
マットのコンパクト化のため踏破する一方の入力ピストンのみマットに内蔵され、
入力ピストンは摺動部に摺動方向と同方向に設置されたラック部を有し、
入力ピストンのラック部はマット踏破部と連動し、マット踏破部の摺動方向は、重力の負荷方向に設置されており、
他方の出力ピストンはマット外に設置され、出力ピストンは摺動部に摺動方向と同方向に設置されたラック部を有し、入力ピストンのラック部と出力ピストンのラック部とが、歯車を介し共通のラックで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】
マットの更なるコンパクト化のため、入力ピストンは摺動部に摺動方向と同方向に設置されたラック部を有し、入力ピストンのラック部は２段歯車を介し、
共通のラック又はマット踏破部と連結したラック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。
【請求項３】
入力ピストンの抵抗を下げ効率よく運動エネルギーを取込むため
鋼球又は滑り軸受用ブシュをピストン摺動部に備え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４】
出力ピストン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
出力ピストンと一体化したそれぞれ独立した一方と他方からなる２つのラックを有し
２つのラックは出力ピストンの摺動方向に設置され、
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４記載の運動エネルギー取込み装置