(57)【要約】【課題】引戸に取り付ける際の作業を簡単なものにする。【解決手段】扉開閉装置は、回転駆動するモータと、環状の組紐によって構成された紐部材と、開閉対象となる扉の開閉方向の一端側にあって紐部材が巻き掛けられモータの回転力を受けて回転しその回転を紐部材に伝達する駆動側プーリーと、扉の開閉方向の他端側にあって紐部材が巻き掛けられ紐部材の動作を受けて回転する従動側プーリーと、紐部材に設けられているとともに扉に取り付けられて紐部材の移動を扉に伝達する取付部材と、を備えている。【選択図】図１
2019108678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動するモータと、
環状の組紐によって構成された紐部材と、
開閉対象となる扉の開閉方向の一端側にあって前記紐部材が巻き掛けられ前記モータの回転力を受けて回転しその回転を前記紐部材に伝達する駆動側プーリーと、
前記扉の開閉方向の他端側にあって前記紐部材が巻き掛けられ前記紐部材の動作を受けて回転する従動側プーリーと、
前記紐部材に設けられているとともに前記扉に取り付けられて前記紐部材の移動を前記扉に伝達する取付部材と、
を備えている扉開閉装置。
【請求項２】
前記紐部材は、前記モータの駆動によって前記扉を開閉する際における最大伸び率が５％以下に設定されている、
請求項１に記載の扉開閉装置。
【請求項３】
前記紐部材を当該紐部材の環状の内側へ押し付けることで前記紐部材の張力を増大させることが可能な張力調整機構を更に備えている、
請求項１又は２に記載の扉開閉装置。
【請求項４】
前記駆動側プーリーは、前記紐部材が嵌る溝部と、前記溝部の底部から径方向の外側へ向かって突出する複数の突出部と、を有している、
請求項３に記載の扉開閉装置。
【請求項５】
前記モータの回転力が前記駆動側プーリーに伝達される接続状態と、前記モータの回転力が前記駆動側プーリーに伝達されない非接続状態と、を切替可能な切替機構を更に備えている、
請求項１から４のいずれか一項に記載の扉開閉装置。
【請求項６】
前記モータ及び前記駆動側プーリーが取り付けられた駆動側ベース部材と前記従動側プーリーが取り付けられた従動側ベース部材とは分離している、
請求項１から５のいずか一項に記載の扉開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、扉開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、引戸等に取り付けてその引戸を自動で開閉するための扉装置が提案されている。このような従来構成の扉開閉装置は、例えばモータの回転駆動をラックアンドピニオンやスパイラルロッド等を用いて引戸の開閉方向への移動に変換していた。しかしながらこの構成では、引戸の幅やスライド長さ等に合わせて、例えば金属製のラックギヤやスパイラルロッドの長さを調節しなければならず、引戸に取り付ける際の調整に手間がかかっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２３４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、簡単な作業で引戸に取り付けることができる扉開閉装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の扉開閉装置は、回転駆動するモータと、環状の組紐によって構成された紐部材と、開閉対象となる扉の開閉方向の一端側にあって前記紐部材が巻き掛けられ前記モータの回転力を受けて回転しその回転を前記紐部材に伝達する駆動側プーリーと、前記扉の開閉方向の他端側にあって前記紐部材が巻き掛けられ前記紐部材の動作を受けて回転する従動側プーリーと、前記紐部材に設けられているとともに前記扉に取り付けられて前記紐部材の移動を前記扉に伝達する取付部材と、を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】一実施形態による扉開閉装置の構成の一例を示す正面図
【図２】一実施形態による扉開閉装置について、駆動機構及び切替機構の一例を部分的に破断して示すもので、非接続状態を示す平面図
【図３】一実施形態による扉開閉装置について、駆動機構及び切替機構の一例を部分的に破断して示すもので、接続状態を示す平面図
【図４】一実施形態による扉開閉装置について、張力調整機構の一例を示すもので、非増大状態を示す平面図
【図５】一実施形態による扉開閉装置について、張力調整機構の一例を示すもので、増大状態を示す平面図
【図６】一実施形態による扉開閉装置について、壁部及び引戸に取り付けた状態の一例を示す縦断側面図
【図７】一実施形態による扉開閉装置について、電気的構成の一例を示すブロック図
【図８】一実施形態による扉開閉装置について、制御装置により行われる制御内容の一例を示すタイムチャート
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、一実施形態について図面を参照しながら説明する。
実施形態の扉開閉装置１０は、例えば扉９０を開閉対象としている。扉９０は、図６に示すように、例えば家屋の壁部８１に設けられたレール８２に対して、ローラー９１を介して吊り下げられた吊り下げ式の引戸である。なお、開閉対象の扉としては、吊り下げ式の引戸に限られず、床面にレールが設けられた構成であっても良い。
【０００８】
扉開閉装置１０は、図１に示すように、開閉対象の扉である扉９０に取り付けられて、その扉９０を全自動又は半自動で開閉させるための装置である。なお、本実施形態において、扉９０を全自動で開閉するとは、人が扉９０に触れて力を作用させることなく、扉開閉装置１０が扉９０を開閉することをいう。また、扉９０を半自動で開閉するとは、人が扉９０の開閉の初期の動作を行った場合に、その人が行った初期の開閉動作を扉開閉装置１０が検知して、その後の開閉動作を扉開閉装置１０が行うことをいう。すなわち、扉９０を半自動で開閉するとは、扉開閉装置１０が扉９０を補助的に開閉することをいい、この場合、人だけで行うよりも軽い力で扉９０を開閉させることができる。また、以下の説明において自動と称した場合は、全自動及び半自動の両方の概念を含むものとする。
【０００９】
図１に示すように、扉開閉装置１０は、ベース部材１１、カバー部材１２、駆動機構２０、切替機構３０、張力調整機構４０、及び制御装置５０を備えている。駆動機構２０、切替機構３０、張力調整機構４０、及び制御装置５０は、それぞれベース部材１１に設けられている。ベース部材１１は、例えば金属製の板状の部材で構成されている。本実施形態の場合、ベース部材１１は、相互に分離して構成された駆動側ベース部材１１１と従動側ベース部材１１２とを有して構成されている。
【００１０】
カバー部材１２は、扉開閉装置１０の外殻を構成するものである。カバー部材１２は、例えば金属製又は樹脂製の箱状に形成されており、ベース部材１１に取り付けられて、駆動機構２０、切替機構３０、張力調整機構４０、及び制御装置５０を覆っている。
【００１１】
駆動機構２０は、図１及び図２に示すように、駆動側軸２１１、従動側軸２１２、駆動側プーリー２２、従動側プーリー２３、モータ２４、ウォームホイール２５１、円筒ウォーム２５２、紐部材２６、及び取付部材２７を有して構成されている。駆動機構２０のうち駆動側の構成つまり、駆動側軸２１１、駆動側プーリー２２、モータ２４、円筒ウォーム２５２、及びウォームホイール２５１は、駆動側ベース部材１１１に取り付けられている。
【００１２】
駆動側軸２１１は、例えば金属製又は樹脂製の軸部材であって、図２に示すように、ステー１３及び軸受部材１４を介して駆動側ベース部材１１１に回転可能に設けられている。この場合、ステー１３は、直接的又は他の部品を介して間接的に駆動側ベース部材１１１に固定されている。また、軸受部材１４は、例えばボールベアリングやブシュ等で構成されている。モータ２４は、例えば回転速度の調整が可能なモータであり、例えばＤＣモータやステッピングモータ等を用いることができる。
【００１３】
ウォームホイール２５１は、図２に示すように、駆動側軸２１１に対して駆動側軸２１１の軸方向の一方の端部寄り、この場合、ステー１３側に設けられている。図１及び図２に示すように、ウォームホイール２５１の径方向の中心部には、駆動側軸２１１が通されている。ウォームホイール２５１は、駆動側軸２１１に対して、駆動側軸２１１の軸方向に移動不可でかつ駆動側軸２１１と一体的に回転可能に取り付けられている。すなわち、ウォームホイール２５１と駆動側軸２１１とは、駆動側軸２１１の軸方向及び回転方向に対して相対的に移動不可に構成されている。
【００１４】
図１に示す円筒ウォーム２５２は、ウォームホイール２５１に噛み合い可能に構成されており、ウォームホイール２５１と共にウォームギヤを構成している。円筒ウォーム２５２は、モータ２４の回転軸に接続されている。これにより、モータ２４の回転力は、円筒ウォーム２５２からウォームホイール２５１を介して駆動側軸２１１に伝達される。
【００１５】
図１に示すように、駆動側プーリー２２は、扉開閉装置１０の長手方向つまり開閉対象となる扉９０の開閉方向のいずれか一方の端側に設けられている。本実施形態の場合、駆動側プーリー２２は、扉９０の開閉方向において閉端側に設けられている。また、図２に示すように、駆動側プーリー２２は、駆動側軸２１１の軸方向について見た場合に、駆動側軸２１１の軸方向の他方の端部寄り、この場合、駆動側ベース部材１１１側に設けられている。駆動側プーリー２２は、全体として円板状に構成されている。
【００１６】
駆動側プーリー２２の径方向の中心部には、駆動側軸２１１が通されている。駆動側プーリー２２は、軸受部材２８を介して駆動側軸２１１に取り付けられている。軸受部材２８は、例えば埋め込み式のベアリング等である。この場合、駆動側プーリー２２は、駆動側軸２１１に対して、駆動側軸２１１の軸方向に移動不可でかつ駆動側軸２１１に対して相対的に回転可能に取り付けられている。
【００１７】
駆動側プーリー２２は、例えば樹脂製又は金属製であって、図２及び図４等に示すように、紐部材２６が嵌る溝部２２１と、溝部２２１の底部から駆動側プーリー２２の径方向の外側へ向かって突出する複数の突出部２２２と、を有している。本実施形態の場合、駆動側プーリー２２は、図２に示すように、内部材２２３と、２つの外部材２２４と、を有して構成されている。
【００１８】
内部材２２３は、図４等に示すように、円板状の周囲に複数の突出部２２２を一体に有して構成されている。この場合、突出部２２２は、内部材２２３の径方向の外側へ突出するように形成されている。外部材２２４は、図１及び図４等に示すように、円板状に構成されている。外部材２２４の外径は、突出部２２２を含めた内部材２２３の外径よりも大きく設定されている。そして、２つの外部材２２４は、内部材２２３の両面側を挟んでいる。これにより、外部材２２４の内面と突出部２２２を含む内部材２２３の外周面とによって、突出部２２２を有する溝部２２１が形成されている。
【００１９】
駆動機構２０のうち従動側の構成つまり、従動側軸２１２及び従動側プーリー２３は、図１に示すように従動側ベース部材１１２に取り付けられている。従動側軸２１２は、駆動側ベース部材１１１に対する駆動側軸２１１の取り付け態様と同様に、図示しないステー及び軸受部材を介して従動側ベース部材１１２に回転可能に設けられている。
【００２０】
従動側プーリー２３は、扉開閉装置１０の長手方向つまり開閉対象となる扉９０の開閉方向の他端側、すなわち駆動側プーリー２２とは逆の端側に設けられている。本実施形態の場合、従動側プーリー２３は、扉９０の閉端側に設けられている。なお、従動側プーリー２３は、取り付け位置及び従動側軸２１２に対する取り付け態様以外は、駆動側プーリー２２と同様に構成されている。
【００２１】
すなわち、詳細は図示しないが、従動側プーリー２３も、駆動側プーリー２２と同様に、全体として円板状に構成されている。従動側プーリー２３の径方向の中心部には、駆動側軸２１１が通されている。そして、従動側プーリー２３は、例えば埋め込み式のベアリング等の軸受部材を介して従動側軸２１２に取り付けられている。この場合、従動側プーリー２３は、駆動側軸２１１に対して、従動側軸２１２の軸方向に移動不可でかつ従動側軸２１２に対して一体的に回転可能に取り付けられている。また、従動側プーリー２３は、駆動側プーリー２２の溝部２２１、突出部２２２、内部材２２３、及び外部材２２４と同様の構成を有している。
【００２２】
紐部材２６は、駆動側プーリー２２の溝部２２１及び従動側プーリー２３の図示しない溝部に嵌め込まれて、弛みが生じない程度の張力で駆動側プーリー２２及び従動側プーリー２３に巻き掛けられている。紐部材２６は、複数の紐を撚って形成された組紐によって環状に構成されている。この場合、紐部材２６の断面は、例えば円形や楕円形、又は矩形の平板状となっている。紐部材２６は、ニッパ等の一般的な工具を用いて任意の長さに容易に切断することができる。
【００２３】
紐部材２６の材質及び太さは、モータ２４の駆動によって扉９０を開閉する際における最大伸び率が５％以下、好ましくは２％以下となるように設定されている。本実施形態の場合、紐部材２６は、複数のグラスファイバーを撚って形成されたグラスファイバーロープで構成されている。なお、紐部材２６は、例えばケプラー（登録商標）等のパラ系アミド樹脂、テクノーラ（登録商標）等のパラ系アラミド樹脂、ベクトラン（登録商標）等のポリアリレート樹脂、ポリエチレン樹脂、又はザイロン（登録商標）等の、高強度で耐熱性を有する樹脂製の組紐で構成することもできる。また、開閉対象となる扉９０の重量によっては、紐部材２６は、ナイロンやポリエステル、綿や絹等の組紐で構成しても良い。
【００２４】
取付部材２７は、図１に示すように、例えば紐部材２６の両端部に固定されている。これにより、紐部材２６は、取付部材２７を含んで全体として環状に構成されている。取付部材２７は、例えば板金部品等であって、ボルト等を用いて扉９０に固定されている。これにより、紐部材２６の移動が扉９０に伝達される。この場合、例えば紐部材２６の両端部は、金具２７１を介して取付部材２７に固定されている。紐部材２６、金具２７１、及び取付部材２７は、それぞれドライバー等の一般的な工具を用いて相互に簡単に着脱することができる。
【００２５】
切替機構３０は、モータ２４の回転力が駆動側プーリー２２に伝達される接続状態と、モータ２４の回転力が駆動側プーリー２２に伝達されない非接続状態と、を切り替えるための機構である。なお、図２は非接続状態を示しており、図３は接続状態を示している。
【００２６】
切替機構３０は、図２に示すように、切替用ソレノイド３１、揺動部材３２、摺動部材３３、及び固定部材３４を有している。切替用ソレノイド３１は、通電によりプッシュプル軸３１１が押し引きされるいわゆるプッシュプル型のアクチュエータであり、図示しないステーを介して駆動側ベース部材１１１に固定されている。
【００２７】
揺動部材３２は、例えば板金部材等で構成されている。揺動部材３２は、全体として切替用ソレノイド３１のプッシュプル軸３１１の移動方向に向かって長尺状に構成されている。揺動部材３２は、揺動軸部３２１、移動軸部３２２、及び押圧部３２３を有している。揺動軸部３２１は、駆動側ベース部材１１１に対して相対的な位置が固定された回転軸である。揺動部材３２は、揺動軸部３２１を支点に揺動可能に構成されている。移動軸部３２２は、駆動側ベース部材１１１に対する位置が固定されていない、つまり駆動側ベース部材１１１に対して相対的に移動可能に構成された回転軸である。切替用ソレノイド３１のプッシュプル軸３１１は、移動軸部３２２を介して揺動部材３２に揺動可能に接続されている。
【００２８】
揺動部材３２の先端部つまり揺動軸部３２１及び移動軸部３２２とは反対側の端部は、揺動軸部３２１及び移動軸部３２２側から先端部側へ向かって二股に分かれたようないわゆるＹ字、Ｕ字、若しくはＶ字形状に形成されており、駆動側軸２１１及び摺動部材３３を挟み込んでいる。押圧部３２３は、揺動部材３２の先端部に設けられている。押圧部３２３は、揺動部材３２の厚み方向に対して揺動軸部３２１及び移動軸部３２２とは反対側へ向けて突出している。すなわち、押圧部３２３は、駆動側プーリー２２側へ向けて突出している。
【００２９】
摺動部材３３は、全体としてフランジ形状に形成されている。摺動部材３３の径方向の中心部には駆動側軸２１１が通されている。また、摺動部材３３と駆動側軸２１１との間に、キー２９が嵌め込まれている。これにより、摺動部材３３は、駆動側軸２１１に対して、駆動側軸２１１の軸方向に摺動可能でかつ駆動側軸２１１と一体的に回転可能に取り付けられている。すなわち、摺動部材３３は、駆動側軸２１１に対して相対的に回転不可に構成されている。また、摺動部材３３は、例えば図示しないバネ等によって、固定部材３４とは反対側へつまり固定部材３４から離れる方向へ付勢されている。
【００３０】
また、摺動部材３３は、受け部３３１及び凹部３３２を有している。受け部３３１は、押圧部３２３側に設けられており、押圧部３２３からの押圧を受ける部分である。凹部３３２は、固定部材３４側に設けられている。凹部３３２は、摺動部材３３の中心から径方向の外側へ向かう溝形状に形成されており、摺動部材３３に対して複数形成されている。
【００３１】
固定部材３４は、全体として円板状に形成されている。固定部材３４の中心部には駆動側軸２１１が通されている。固定部材３４は、駆動側プーリー２２に固定されており、駆動側プーリー２２と一体的に回転する。固定部材３４は、凸部３４１を有している。凸部３４１は、固定部材３４において摺動部材３３側にあって、凹部３３２に対応して設けられている。この場合、凸部３４１は、凹部３３２側へ向かって台形状に突出して形成されており、凹部３３２に嵌合可能に構成されている。
【００３２】
この構成において、図２から図３に示すように、切替用ソレノイド３１のプッシュプル軸３１１が引き込まれると、揺動部材３２が揺動軸部３２１を支点に揺動し、これにより押圧部３２３が摺動部材３３の受け部３３１を押圧する。そして、押圧部３２３の押圧力が摺動部材３３を付勢するバネの弾性力に打ち勝つと、摺動部材３３は、固定部材３４側へ摺動する。すると、摺動部材３３の凹部３３２と固定部材３４の凸部３４１とが嵌合し、摺動部材３３と固定部材３４とが一体的に回転可能になる。これにより、切替機構３０が接続状態となって、ウォームホイール２５１に伝わったモータ２４の回転力が、摺動部材３３及び固定部材３４を介して駆動側プーリー２２に伝達可能になる。
【００３３】
なお、駆動側軸２１１の回転方向において、凹部３３２と凸部３４１との位置がずれている場合には、凹部３３２と凸部３４１とがうまく噛み合わない可能性がある。この場合、押圧部３２３により摺動部材３３を固定部材３４側へ押し付けながら、モータ２４を動作させて摺動部材３３を回転させれば良い。これにより、凹部３３２と凸部３４１との位置ずれが解消されて凹部３３２と凸部３４１とを噛み合わせることができる。この場合、凸部３４１は台形状に形成されている。そのため、摺動部材３３の回転に伴って凹部３３２は、凸部３４１の台形の斜面に案内されて、凹部３３２に内側に凸部３４１を入り込ませる。これにより、凹部３３２と凸部３４１との噛み合いを円滑に行うことができる。
【００３４】
接続状態では、駆動側プーリー２２は、モータ２４の回転力を受けて回転しその回転を紐部材２６に伝達する。そして、従動側プーリー２３は、紐部材２６の動作を受けて、駆動側プーリー２２と同期して回転する。この場合、取付部材２７は、紐部材２６の動作つまり紐部材２６の回転に伴って扉開閉装置１０の長手方向に移動する。これにより、扉９０は、モータ２４の回転力を受けて開閉される。
【００３５】
一方、図３から図２に示すように、切替用ソレノイド３１のプッシュプル軸３１１が押し出されると、揺動部材３２が揺動軸部３２１を支点に上述した方向とは逆方向に揺動し、これにより押圧部３２３による摺動部材３３の押圧が解除される。すると、摺動部材３３は、図示しないバネの弾性力によって固定部材３４から離れる方向へ移動する。そして、摺動部材３３の凹部３３２と固定部材３４の凸部３４１との嵌合が解除され、摺動部材３３と固定部材３４とが相対的に回転可能になる。これにより、切替機構３０が非接続状態となって、ウォームホイール２５１に伝わったモータ２４の回転力が、駆動側プーリー２２に伝達されないようになる。そのため、この非接続状態では、いくらモータ２４が回転したとしても、扉９０は移動しない。
【００３６】
張力調整機構４０は、紐部材２６を当該紐部材２６の環状の内側へ押し付けることで紐部材２６の張力を増大させるための機構である。以下の説明では、張力調整機構４０の作用によって紐部材２６の張力を増大させていない状態を非増大状態と称する。また、張力調整機構４０の作用によって紐部材２６の張力を増大させている状態を増大状態と称する。すなわち、張力調整機構４０は、紐部材２６の張力について、非増大状態と増大状態とを切り替えるための機構である。なお、図４は非増大状態を示しており、図５は増大状態を示している。
【００３７】
張力調整機構４０は、図４に示すように、張力調整用ソレノイド４１、第１リンク部材４２、第２リンク部材４３、及び２つの押圧プーリー４４、４５を有して構成されている。張力調整用ソレノイド４１は、切替用ソレノイド３１と同様に、通電によりプッシュプル軸４１１が押し引きされるいわゆるプッシュプル型のアクチュエータであり、図示しないステーを介して駆動側ベース部材１１１に固定されている。
【００３８】
第１リンク部材４２は、例えば樹脂製又は金属性の棒状の部材で構成されている。第２リンク部材４３は、例えば樹脂製又は金属製の板状の部材で構成されている。第１リンク部材４２の一方の端部は、第１接続軸部４２１を介して張力調整用ソレノイド４１のプッシュプル軸４１１に接続されている。また、第１リンク部材４２の他方の端部は、第２接続軸部４２２を介して第２リンク部材４３の一方の端部に接続されている。第１接続軸部４２１及び第２接続軸部４２２は、駆動側ベース部材１１１に対する位置が固定されていない、つまり相対的に移動可能に構成された回転軸である。
【００３９】
また、第２リンク部材４３は、固定軸部４３１を有している。固定軸部４３１は、駆動側ベース部材１１１に対して相対的な位置が固定された回転軸である。第２リンク部材４３は、固定軸部４３１を支点に回転可能この場合回動可能に構成されている。固定軸部４３１は、紐部材２６の環状の内側にあって、第２リンク部材４３の長手方向のほぼ中心部に設けられている。
【００４０】
押圧プーリー４４、４５は、それぞれプーリー軸部４４１、４５１を介して第２リンク部材４３に回転可能に設けられている。押圧プーリー４４、４５は、紐部材２６の環状の両外側にそれぞれ設けられている。この場合、固定軸部４３１は、押圧プーリー４４、４５の間に設けられている。押圧プーリー４４、４５は、常に紐部材２６に接して押圧しており、紐部材２６の移動に伴って回転する。
【００４１】
この構成において、図４から図５に示すように、張力調整用ソレノイド４１のプッシュプル軸４１１が引き込まれると、第２リンク部材４３が固定軸部４３１を支点に回動する。そして、第２リンク部材４３の回動に伴って、第２リンク部材４３に設けられた２つの押圧プーリー４４、４５も、固定軸部４３１を中心に円周方向へ移動する。すると、扉開閉装置１０の長手方向に対する直角方向、つまり紐部材２６の長手方向に対する直角方向、換言すれば扉９０の開閉方向に対する直角方向、における２つの押圧プーリー４４、４５間の距離が短くなる。これにより、図５に示すように、紐部材２６は、２つの押圧プーリー４４、４５によって紐部材２６の環状の内側へ押し付けられる。その結果、図５の増大状態では、図４の非増大状態に比べて紐部材２６の張力が増大する。
【００４２】
一方、図５から図４に示すように、張力調整用ソレノイド４１のプッシュプル軸４１１が押し出されると、第２リンク部材４３が固定軸部４３１を支点に上述した方向とは逆方向に回動し、これにより２つの押圧プーリー４４、４５による紐部材２６の押圧の増大が解除される。その結果、図４の非増大状態では、図５の増大状態に比べて紐部材２６の張力が減少する。
【００４３】
この場合、非増大状態において、駆動側プーリー２２の溝部２２１に対する紐部材２６の最大静止摩擦力、具体的には突出部２２２に対する紐部材２６の最大静止摩擦力は、扉９０の最大静止摩擦力より小さくかつ扉９０の動摩擦力より大きくなるように設定されている。そのため、非増大状態の場合、扉９０が動き出していれば、モータ２４を駆動させて駆動側プーリー２２を回転させることで、駆動側プーリー２２の回転に伴って紐部材２６を扉９０の開閉方向へ移動させることができ、これにより扉９０を開閉方向へ移動させることができる。
【００４４】
そして、扉９０に対して所定以上の力、具体的には突出部２２２に対する紐部材２６の最大静止摩擦力以上の力が作用して扉９０のスライド移動が規制されると、紐部材２６は、突出部２２２に対して滑る。そのため、紐部材２６と突出部２２２とに滑りが発生している状態では、モータ２４をいくら駆動させても、紐部材２６に対して駆動側プーリー２２が空回りするため、モータ２４の回転力は紐部材２６に伝達されない。したがって、紐部材２６と突出部２２２とに滑りが発生すると、扉９０の移動は停止する。
【００４５】
また、増大状態において、突出部２２２に対する紐部材２６の最大静止摩擦力は、扉９０の最大静止摩擦力よりも大きくなるように設定されている。そのため、増大状態の場合、扉９０が静止している状態でモータ２４を駆動させて駆動側プーリー２２を回転させることで、駆動側プーリー２２の回転に伴って紐部材２６を扉９０の開閉方向へ移動させることができる。これにより扉９０を開閉方向へ移動させることができる。すなわち、増大状態においては、モータ２４を駆動させることで、静止している扉９０を動き出させることができる。
【００４６】
ちなみに、非増大状態における、突出部２２２に対する紐部材２６の最大静止摩擦力は、紐部材２６の材質及び太さ、突出部２２２の材質、駆動側プーリー２２の周方向に対する突出部２２２の幅、更には紐部材２６に作用される張力等によって決定される。また、増大状態における、突出部２２２に対する紐部材２６の最大静止摩擦力は、紐部材２６の材質及び太さ、突出部２２２の材質や、駆動側プーリー２２の周方向に対する突出部２２２の幅、紐部材２６に作用される張力等に加えて、第２リンク部材４３の回転量つまり押圧プーリー４４、４５による紐部材２６の押圧力等によって決定される。
【００４７】
また、扉開閉装置１０は、図７にも示すように、制御装置５０の他、閉端検出部５１、開端検出部５２、モータ回転量検出部５３、扉移動量検出部５４、及び開閉信号受信部５５を備えている。制御装置５０は、扉開閉装置１０全体の制御を行うものであり、例えば図示しないＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び書き換え可能なフラッシュメモリ等の記憶領域を有するマイクロコンピュータを主体に構成されている。なお、制御装置５０は、集積回路等で構成しても良い。
【００４８】
モータ２４、切替用ソレノイド３１、張力調整用ソレノイド４１、閉端検出部５１、開端検出部５２、モータ回転量検出部５３、扉移動量検出部５４、及び開閉信号受信部５５は、それぞれ制御装置５０に電気的に接続されている。モータ２４、切替用ソレノイド３１、及び張力調整用ソレノイド４１は、それぞれ制御装置５０からの信号を受けて動作する。閉端検出部５１、開端検出部５２、モータ回転量検出部５３、扉移動量検出部５４、及び開閉信号受信部５５は、それぞれ制御装置５０に対して検出結果を送信する。
【００４９】
閉端検出部５１及び開端検出部５２は、例えば光電センサやレーザーセンサ、若しくは近接スイッチ等で構成されており、取付部材２７の存在の有無を検出する。閉端検出部５１は、扉９０が閉端に位置している状態の取付部材２７を検出することができる位置に設けられており、扉９０が閉端に位置しているか否かを検出する。開端検出部５２は、扉９０が開端に位置している状態の取付部材２７を検出することができる位置に設けられており、扉９０が開端に位置しているか否かを検出する。
【００５０】
モータ回転量検出部５３は、例えばモータ２４に内蔵又は外付けされたエンコーダ等で構成されており、モータ２４の回転量つまり回転数を検出することができる。扉移動量検出部５４は、扉９０のスライド移動の移動量を検出することができる。ここで、扉９０の移動量は、取付部材２７の移動量に等しく、取付部材２７の移動量は、紐部材２６の移動量に等しい。そして、紐部材２６の移動量は、押圧プーリー４４、４５の回転量に等しい。そのため、本実施形態の場合、扉移動量検出部５４は、押圧プーリー４４、４５の回転量を検出することで、間接的に扉９０の移動量を検出する。そのため、本実施形態の場合、扉移動量検出部５４は、押圧プーリー４４、４５の回転量を検出可能なセンサで構成されている。
【００５１】
開閉信号受信部５５は、例えば赤外線リモコンの受信機で構成されており、ユーザが所持する例えば赤外線リモコンの発信器である開閉信号発信器５６から発信された開閉信号を受信することができる。開閉信号発信器５６は、図７に示すように例えば開ボタン５６１及び閉ボタン５６２を有している。ユーザが開ボタン５６１を押すと、開閉信号発信器５６は扉９０を開くための開信号を発信し、ユーザが閉ボタン５６２を押すと、開閉信号発信器５６は扉９０を閉じるための閉信号を発信する。制御装置５０は、開閉信号受信部５５で受けた開閉信号に基づいて、モータ２４、切替用ソレノイド３１、及び張力調整用ソレノイド４１を動作させて、扉９０を開閉させる。
【００５２】
なお、開閉信号受信部５５及び開閉信号発信器５６は、赤外線を用いたものに限られず、例えばＢｌｕｅｔｈｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信を用いたものや、インターネット回線、若しくは電話回線を用いたものであっても良い。また、開閉信号受信部５５及び開閉信号発信器５６として、赤外線リモコンの送受信機に換えて、又は赤外線リモコンの送受信機と共に、有線式のスイッチや超音波センサ等を設けても良い。
【００５３】
次に、図８も参照して、扉９０を全自動で開く際の扉開閉装置１０の動作を説明する。この場合、扉９０は閉じている状態にあるものとする。また、この場合、切替機構３０は非接続状態にあり、張力調整機構４０は非増大状態にあるものとする。そして、以下の説明では、扉９０を開く方向に移動させる際のモータ２４の回転方向を正方向とし、扉９０を閉じる方向に移動させる際のモータ２４の回転方向を逆方向とする。
【００５４】
扉９０を開くためにユーザが開閉信号発信器５６の開ボタン５６１を押すと、開閉信号発信器５６から開信号が発信される。そして図８のＴ１に示すように開閉信号受信部５５が開信号を検出すると、制御装置５０は、モータ２４を正方向へ回転させるとともに、切替用ソレノイド３１を動作させてプッシュプル軸３１１を引き込む。これにより、摺動部材３３の凹部３３２と固定部材３４の凸部３４１とが噛み合った接続状態となり、モータ２４の回転力が、駆動側プーリー２２、紐部材２６、及び取付部材２７を介して扉９０に伝達される。
【００５５】
また、制御装置５０は、モータ２４の駆動開始とほぼ同時に、張力調整用ソレノイド４１を動作させてプッシュプル軸４１１を引き込む。すると、第２リンク部材４３が回動して押圧プーリー４４、４５が紐部材２６を押圧する増大状態となり、紐部材２６の張力が増して、突出部２２２に対する紐部材２６の最大静止摩擦力が増大する。これにより、モータ２４から駆動側プーリー２２を介して紐部材２６に伝達されるトルクが増大し、その結果、駆動側プーリー２２に対して紐部材２６が滑ることなく扉９０を動かし出される。
【００５６】
制御装置５０は、例えば図８のＴ１−Ｔ４で示す所定期間において、張力調整機構４０を増大状態に維持する。この場合、Ｔ１−Ｔ４で示す所定期間は、扉９０が動き始める初期の段階つまり静止状態から移動状態に移行するまでの期間である。すなわち、Ｔ１−Ｔ４で示す所定期間は、少なくとも扉９０が静止状態から動き出すまでの期間である。この場合、Ｔ１−Ｔ４で示す所定期間は、例えばモータ２４の動作を開始してからの時間で規定しても良いし、扉９０の移動量つまり扉移動量検出部５４の検出結果に基づいて規定しても良い。更に、Ｔ１−Ｔ４で示す所定期間は、モータ２４の動作を開始してから閉端検出部５１の検出結果が変化するまでの期間、つまり扉９０が閉端に位置しなくなったことを閉端検出部５１が検出するまでの期間としても良い。
【００５７】
そして、制御装置５０は、Ｔ１−Ｔ４で示す所定期間が経過すると、Ｔ４に示すように、張力調整用ソレノイド４１を動作させてプッシュプル軸４１１を押し出す。これにより、第２リンク部材４３が回動して、押圧プーリー４４、４５による紐部材２６の押圧が減少又は解除された非増大状態となる。
【００５８】
その後、制御装置５０は、モータ２４の動作を継続して扉９０のスライド移動を継続する。そして、Ｔ５に示すように、開端検出部５２によって扉９０が開端に移動したことを検出すると、制御装置５０は、モータ２４を停止させるとともに、切替用ソレノイド３１のプッシュプル軸３１１を押し出す。これにより、摺動部材３３の凹部３３２と固定部材３４の凸部３４１との噛み合いが解除された非接続状態となり、モータ２４の回転力が、駆動側プーリー２２、紐部材２６、及び取付部材２７を介して扉９０に伝達されなくなる。そして、扉９０を開く際の一連の動作が終了する。なお、扉９０を閉じる際、制御装置５０は、上述した一連の動作とは逆の動作を行う。
【００５９】
ここで、制御装置５０は、扉９０を閉じる際には、ユーザの体等が扉９０に挟み込まれることを防ぐため、上述した一連の動作中に、つまりモータ２４を動作させて扉９０を閉じる方向へ移動させているＴ１−Ｔ５の期間において、次の制御を実行する。
【００６０】
すなわち、モータ２４の回転が駆動側プーリー２２及び紐部材２６を介して扉９０に滑り無く伝達されていれば、モータ回転量検出部５３の検出結果と扉移動量検出部５４とは比例等の一定の相関関係を有する。一方、扉９０にユーザの体等が接触して扉９０の移動が阻害されると、紐部材２６の移動も阻害され、その結果、紐部材２６が滑って駆動側プーリー２２が空転する。この場合、扉９０は移動していないが、モータ２４は回転しているため、モータ回転量検出部５３の検出結果と扉移動量検出部５４とに齟齬が生じて相関関係が崩れる。この原理を利用し、制御装置５０は、Ｔ１−Ｔ５の期間において、モータ回転量検出部５３の検出結果と扉移動量検出部５４の検出結果とを比較する。
【００６１】
そして、モータ回転量検出部５３の検出結果と扉移動量検出部５４の検出結果とが一定の相関関係を有している場合、制御装置５０は、扉９０が正しく移動している、つまり挟み込みが生じていないと判断する。一方、モータ回転量検出部５３の検出結果と扉移動量検出部５４の検出結果との相関関係が崩れた場合、制御装置５０は、扉９０の移動が阻害されている、つまり挟み込みが生じていると判断する。そして、制御装置５０は、挟み込みが生じたと判断した場合、モータ２４を停止したり、モータ２４を逆回転させて扉９０を開く方向へ移動させたりして、挟み込みの解消を試みる。
【００６２】
以上説明した実施形態によれば、扉開閉装置１０は、駆動側プーリー２２と、従動側プーリー２３と、モータ２４と、紐部材２６と、取付部材２７と、を備える。駆動側プーリー２２は、開閉対象となる扉９０の開閉方向の一端側にあって紐部材２６が巻き掛けられモータ２４の回転力を受けて回転しその回転を紐部材２６に伝達する。従動側プーリー２３は、扉９０の開閉方向の他端側にあって紐部材２６が巻き掛けられ紐部材２６の動作を受けて回転する。取付部材２７は、紐部材２６に設けられているとともに扉９０に取り付けられて紐部材２６の移動を扉９０に伝達する。そして、紐部材２６は、環状の組紐によって構成されている。
【００６３】
ここで、扉開閉装置１０を扉９０に取り付ける際に、作業者は、扉９０の開閉に要する移動量に合わせて紐部材２６の長さを調整する必要がある。これに対し、本実施形態によれば、紐部材２６は、組紐によって構成されている。このため、作業者は、紐部材２６を任意の長さに容易に切断することができるため、切断に専用の工具を要するラックギヤやスパイラルロッド、ローラーチェーン等に比べて、取り付けの現場で紐部材２６の長さ調整を容易に行うことができる。
【００６４】
また、紐部材２６は、駆動側プーリー２２及び従動側プーリー２３に巻き掛ける際に、ローラーチェーンやベルト等のように特定の向きが無い。そのため、作業者は、紐部材２６の向きを気にすることなく、駆動側プーリー２２及び従動側プーリー２３に巻き掛けることができる。これらの結果、本実施形態によれば、作業者は、扉開閉装置１０を、簡単な作業で扉９０及び壁部８１に取り付けることができる。
【００６５】
ここで、モータ２４の駆動によって扉９０を開閉する際に、紐部材２６が伸びてしまうと、紐部材２６が弛んでしまって張力が減少する。すると、駆動側プーリー２２に対して紐部材２６が滑り易くなり、その結果、駆動側プーリー２２から紐部材２６への回転力の伝達効率が低下する。これに対し、本実施形態において、紐部材２６は、モータ２４の駆動によって扉９０を開閉する際における最大伸び率が５％以下に設定されている。これによれば、モータ２４を駆動させて扉９０を開閉させる際に、紐部材２６が伸びて弛んでしまうことを極力抑制できる。その結果、駆動側プーリー２２の回転力を紐部材２６に効率良く伝達することができる。
【００６６】
また、扉９０を開閉させる際に静止状態の扉９０を動き出させるためには、扉９０の最大静止摩擦力に打ち勝つ大きな力が必要となる。しかし、開閉動作の全ての期間において、この大きな力で扉９０を移動させようとすると、紐部材２６と駆動側プーリー２２との摩擦力を大きなものとする必要がある。すると、例えば扉９０の移動中に人が扉９０に触れてしまった場合でも、紐部材２６と駆動側プーリー２２とに滑りが生じずに、扉９０が強い力で人を押してしまう可能性がある。
【００６７】
この問題を解決するために、例えばモータ２４をトルク制御可能なものとし、モータ２４に生じるトルクを監視することで、挟み込みの検出を行う方法も考えられる。しかしながら、このようなトルク制御を行おうとすると、制御が複雑となる。
【００６８】
そこで、本実施形態の扉開閉装置１０は、紐部材２６を当該紐部材２６の環状の内側へ押し付けることで紐部材２６の張力を増大させることが可能な張力調整機構４０を更に備えている。これによれば、扉開閉装置１０は、扉９０の動き出しの段階において、張力調整機構４０によって紐部材２６の張力を増大させることで、紐部材２６と駆動側プーリー２２との摩擦を大きくすることができる。その結果、モータ２４のトルク制御等の複雑な制御を行うことなく、扉９０に作用させる力を増大させることができる。すなわち、例えば張力調整用ソレノイド４１のＯＮ、ＯＦＦといった簡単な制御で、扉９０に作用させる力を切り替えることができる。
【００６９】
また、扉開閉装置１０は、扉９０が動き出した後は、張力調整機構４０によって行っていた紐部材２６の張力の増大を解除することで、動き出しの段階に比べて、紐部材２６と駆動側プーリー２２との摩擦を小さくすることができる。これにより、移動中の扉９０に人等が触れてしまった場合であっても、紐部材２６と駆動側プーリー２２とに滑りが生じ易くなり、扉９０が強い力で人を押してしまうことを抑制できる。これらの結果、扉９０の開閉時における安全性の向上を図ることができる。更に、張力調整機構４０によれば、モータ２４に生じるトルクの監視やトルク制御を必要としないため、制御が複雑となることを回避し、単純な制御とすることができる。
【００７０】
また、駆動側プーリー２２は、紐部材２６が嵌る溝部２２１と、溝部２２１の底部から径方向の外側へ向かって突出する複数の突出部２２２と、を有している。これによれば、紐部材２６は、溝部２２１内に嵌り込むため、紐部材２６が駆動側プーリー２２から外れ難くなる。更に、これによれば、張力調整機構４０によって紐部材２６が環状の内側へ押し付けられた場合に、紐部材２６が突出部２２２に食い込んで引っ掛かり易くなり、紐部材２６と駆動側プーリー２２との摩擦力を効率良く増大させることができる。その結果、張力調整機構４０によって紐部材２６の張力を増大させた場合には、モータ２４の回転力を更に効率良く紐部材２６に伝達させることができる。
【００７１】
ここで、モータ２４の回転力が常に駆動側プーリー２２に伝達される構成とすると、次のような課題が生じる。すなわち、この場合、ユーザが手動で扉９０を開閉しようとすると、モータ２４の静止トルクによって駆動側プーリー２２の回転が阻害されるため、ユーザは比較的強い力つまり少なくともモータ２４の静止トルクに打ち勝つ力で扉９０を開閉しなければならない。そのため、この場合、扉９０の手動での開閉は、扉開閉装置１０が取り付けられていない通常の引戸に比べて重くなる。
【００７２】
そこで、本実施形態の扉開閉装置１０は、切替機構３０を更に備えている。切替機構３０は、モータ２４の回転力が駆動側プーリー２２に伝達される接続状態と、モータ２４の回転力が駆動側プーリー２４に伝達されない非接続状態と、を切り替えることができる。この場合、扉開閉装置１０は、モータ２４を駆動させて扉９０を開閉しない場合に、非接続状態に維持しておくことができる。これによれば、ユーザが手動で扉９０を開閉しようとした場合であっても、モータ２４の静止トルクによって駆動側プーリー２２の回転が阻害されることを防ぐことができる。その結果、ユーザは、手動で扉９０を開閉する際に、扉開閉装置１０が取り付けられていない通常の引戸と大差ない力で扉９０を開閉することができる。すなわち、切替機構３０によれば、扉９０を自動で開閉可能な状態と、扉９０を手動で開閉可能な状態とを、容易に切り替えることができる。
【００７３】
また、モータ２４及び駆動側プーリー２２が取り付けられた駆動側ベース部材１１１と、従動側プーリー２３が取り付けられた従動側ベース部材１１２とは、分離している。これによれば、扉開閉装置１０を壁部８１等に取り付ける際に、扉９０の移動量や設置スペースに合わせて、駆動側ベース部材１１１と従動側ベース部材１１２との間の距離を調整することができる。そのため、扉開閉装置１０は、多様なバリエーションの引戸に容易に対応することができる。
【００７４】
また、扉開閉装置１０は、次のような動作により、扉９０を半自動で開閉させることができる。すなわち、制御装置５０は、扉９０の開閉を行っていない待機中は、切替機構３０によって非接続状態に維持するとともに、扉移動量検出部５４の検出結果を監視する。扉９０が動いていない待機中から、ユーザによって扉９０が手動で動かし出されると、扉移動量検出部５４の検出結果に変化が生じる。制御装置５０は、扉移動量検出部５４の検出結果に基づいて、扉９０が動き出したことを検出する。そして、制御装置５０は、扉９０が動き出したと判断すると、上述した図８のＴ１−Ｔ５の期間における制御を行う。これにより、扉開閉装置１０は、半自動で扉９０を開閉することができる。
【００７５】
なお、本発明の実施形態は、上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更することができる。
例えば切替機構３０は、上記構成に限られず、例えばウォームホイール２５１と駆動側プーリー２２と電磁石等を用い磁気的に着脱する構成としても良い。
また、張力調整機構４０は、例えばソレノイド等によって紐部材２６を直接押し引きすることで、紐部材２６の張力を変更する構成としても良い。
【符号の説明】
【００７６】
図面中、１０は扉開閉装置、１１１は駆動側ベース部材（ベース部材）、１１２は従動側ベース部材（ベース部材）、２２は駆動側プーリー、２２１は溝部、２２２は突出部、２３は従動側プーリー、２７は取付部材、３０は切替機構、４０は張力調整機構、を示す。
【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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