(57)【要約】【目的】本発明は、ドアの駆動源にリニアモータを用いた自動引き戸に関するものであり、耐久性、走行時の安定性、静粛性等に優れた自動引き戸を提供する事を目的とする。【構成】ドアは、リニアモータの固定子が取付けられるレール取付け部材に設けられたスライドレールの移動側メンバーに吊り金具を介して連結され、スライドレールは、固定側メンバーと移動側メンバーと、固定側メンバーと移動側メンバー間を転動する複数個のボールと、ボールを回転自在に保持するボールリテーナーより構成され、ドアの全開時において、移動側メンバーの戸尻側とボールリテーナーの戸尻側が常に所定位置の関係となるよう移動側メンバーとボールリテーナー間に強制移動機構をもうけたものである。【選択図】　　図５
2004131993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドアの駆動源にリニアモータを用い、該リニアモータの可動子とドアを機械的に連結してドアを開閉方向に移動自在とした自動引き戸において、ドアは、リニアモータの固定子が取付けられるレール取付け部材に設けられたスライドレールの移動側メンバーに吊り金具を介して連結され、スライドレールは、固定側メンバーと移動側メンバーと、固定側メンバーと移動側メンバー間を転動する複数個のボールと、ボールを回転自在に保持するリテーナーより構成され、ドアの全開時において、移動側メンバーの戸尻側とリテーナーの戸尻側が常に所定位置の関係となるよう移動側メンバーとリテーナー間に強制移動機構をもうけた事を特徴とする自動引き戸。
【請求項２】
ドアの駆動源にリニアモータを用い、該リニアモータの可動子とドアを機械的に連結してドアを開閉方向に移動自在とした自動引き戸において、ドアは、リニアモータの固定子が取付けられるレール取付け部材に設けられたスライドレールの移動側メンバーに吊り金具を介して連結され、スライドレールは、固定側メンバーと移動側メンバーと、固定側メンバーと移動側メンバー間を転動する複数個のボールと、ボールを回転自在に保持するリテーナーより構成され、ドアの閉鎖時において、移動側メンバーの戸先側がリテーナーの戸先側より、若干突出し、ドアの全開時において、移動側メンバーの戸尻側とリテーナーの戸尻側が常に所定位置の関係となるよう移動側メンバーとリテーナー間に強制移動機構をもうけた事を特徴とする自動引き戸。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドアの駆動源にリニアモータを用いた自動引き戸に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動ドア装置の高速度化、騒音レベルの低減、駆動源の小型化を図るものとして、リニアモータが駆動源として用いられるようになってきた。
それらは、ハンガーレールに、ドアに配設されたハンガーのローラを走行自在に支持して吊り下げ、リニアモータの可動子とドアを連結することで、ドアを開閉自在としたものであった。（例えば、特許文献１参照。）
すなわち、ドアの走行時、ローラとローラの回転軸に、ドアの重量が集中して負荷されているので、長期間の使用に際しては、ローラおよびローラ軸が磨耗しやすく、耐久性、走行時の安定性、静粛性等で問題があった。
【０００３】
一方、手動式の引き戸として、固定枠と摺動枠と、摺動枠と固定枠間に介装した複数個のボールと、ボールを回転自在に保持するリテーナーよりなるサスペンション（スライドレール）を取付枠に設け、各ボールの中心が戸の重心と同一垂直線上に一致する状態で、摺動枠に戸の上端を連結した吊り戸がある。（例えば、特許文献２参照。）
【０００４】
これは、開閉方向に設けた多数のボール（ボールの中心間のピッチが約１３ミリメートルで、常に、開閉時、ドア巾に対応する摺動枠の巾一杯に渡って設けられる。）によってドアの重量を支持しているので、耐久性、走行時の安定性、静粛性に優れている。
しかしながら、摺動枠とリテーナーは、必ずしも２対１の割合で移動しない（摺動枠とリテーナーの移動量の割合は、理論値よりリテーナーの移動量が少なくなる傾向がある。）ので、走行中、摺動枠がリテーナーの端部から抜け出さないようリテーナーの開閉方向の寸法は、理論値より長く設定する必要がある。
一方、開閉動作が繰り返されると、摺動枠とリテーナーの位置関係が初期の設定状態から除々にリテーナーが摺動枠に対して戸先側に位置ずれを起こし（スリップ現象）、リテーナーが固定枠の戸先側端部に達して停止した状態となっても、摺動枠が閉鎖位置まで達していない（戸が完全に閉鎖されていない）状況が発生していた。
【０００５】
そして、戸は一般的に自閉装置によって閉鎖されるが、リテーナーが停止した状態で、摺動枠だけを移動させるのは、自閉装置の自閉力だけでは困難であり、上記の場合、人力で無理やり、摺動枠（戸）を閉鎖状態となるまで移動させていた。
手動式の場合、もともと、開放動作は手動で行われるので、上記位置ずれはさして問題にはならなかった。
しかしながら、自動開閉式の引き戸において上記サスペンション（スライドレール）を使用すると、完全に閉鎖されない状況では通電状態が継続するためモータの故障につながり易く、又、電気代が無駄になる事から使用例は少なく、特に、リニアモータを駆動源とする引き戸にサスペンション（スライドレール）を使用したものは現在まで提供されてこなかった。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１２１４９号公報
【特許文献２】
実公昭５８−１９２４６号公報
【０００７】
【本発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を解決し、リニアモータを駆動源とする引き戸にサスペンション（スライドレール）を使用し、耐久性、走行時の安定性、静粛性等に優れた自動引き戸を提供する事を課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記課題を解決する為、本発明が第１の手段として構成したところは、ドアの駆動源にリニアモータを用い、該リニアモータの可動子とドアを機械的に連結してドアを開閉方向に移動自在とした自動引き戸において、ドアは、リニアモータの固定子が取付けられるレール取付け部材に設けられたスライドレールの移動側メンバーに吊り金具を介して連結され、スライドレールは、固定側メンバーと移動側メンバーと、固定側メンバーと移動側メンバー間を転動する複数個のボールと、ボールを回転自在に保持するリテーナーより構成され、ドアの全開時において、移動側メンバーの戸尻側とリテーナーの戸尻側が常に所定位置の関係となるよう移動側メンバーとリテーナー間に強制移動機構をもうけたものである。
【０００９】
次に、本発明が第２の手段として構成したところは、ドアの駆動源にリニアモータを用い、該リニアモータの可動子とドアを機械的に連結してドアを開閉方向に移動自在とした自動引き戸において、ドアは、リニアモータの固定子が取付けられるレール取付け部材に設けられたスライドレールの移動側メンバーに吊り金具を介して連結され、スライドレールは、固定側メンバーと移動側メンバーと、固定側メンバーと移動側メンバー間を転動する複数個のボールと、ボールを回転自在に保持するリテーナーより構成され、ドアの閉鎖時において、移動側メンバーの戸先側がリテーナーの戸先側より、若干突出し、ドアの全開時において、移動側メンバーの戸尻側とリテーナーの戸尻側が常に所定位置の関係になるよう移動側メンバーとリテーナー間に強制移動機構をもうけたものである。
【００１０】
【実施例】
以下実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の概略正面図を示し、符号１００は、本発明の自動引き戸、符号２は戸先側柱２１と戸尻側柱２２間に取付けられた支持部材、符号３は支持部材２に一体に設けられたレール取付け部材、符号５はレール取付け部材３に設けられたスライドレール、符号６はスライドレール５に吊り金具７を介して吊り下げられた引き戸、符号８はレール取付け部材３と釣り金具７間に配設されたリニアモータ、符号９はレール支持部材３に設けられたリニアモータ８のコントローラーを示している。
【００１１】
支持部材２は、床面に立設された出入口を構成する戸先側柱２１と戸尻側柱２２の上部内面に対向して形成された高さ調節用受け部材２１１、２２１に、高さ調節用ボルト２１２、２２２を介して、両端部が支持され、水平状態に取付けられている。
符号１０１は、支持部材２等を隠蔽する欄間パネル、符号１０２は、リニアモータ８やスライドレール５等の点検のために、取り外し可能とした点検パネルである。
そして、点検パネル１０２側角部開閉方向に開口した個所に、開閉方向全幅にわたって、レール取付け部材３が設けられている。
【００１２】
レール取付け部材３は、下端部にレール受部３１を有して、点検パネル側が開口する逆Ｌ字形に形成され、レール受け部３１の所定寸法上部に、リニアモータ取付け部３２が形成されている。
【００１３】
スライドレール５は、図３〜図５に示すように、断面略コ字形で、上下両縁部が略円弧状に、湾曲する長尺の固定側メンバー５１と、この固定側メンバー５１より高さの低い断面略コ字形で、上下両縁部が内側に湾曲する移動側メンバー５２と、固定側メンバー５１と移動側メンバー５２の上下両縁部間に介在し、リテーナー５４に回転自在に保持された複数個のボール５５・・・より構成されている。
そして、固定側メンバー５１の開閉側端部にはリテーナー５４、あるいは、移動側メンバー５２のストッパー突部５１１、５１１が設けられ、移動レール５２とリテーナー５４の戸尻側端部には強制移動機構４が構成されている。
【００１４】
符号５６は、固定側メンバー５１の外面にアルミニュウムの押し出し成形により、断面略コ字形に形成された外側補強材を示し、内面に固定側メンバー５１を嵌着している。
符号５７は、移動側メンバー５２の内面に設けられた断面略コ字形の内側補強材を示している。
上記外側補強材５６と、内側補強材５７によって、ドア６が放射線室用の扉として使用するため内部に鉛板等を使用して大重量となっても、固定側メンバー５１および移動側メンバー５２が撓んだり、変形したりする事がなく十分使用に耐えうるものとなる。
スライドレール５は、外側補強材５６に嵌着された状態で、レール受部３１に載置された状態でレール取付け部材３にネジ止めされる。
【００１５】
スライドレール５は上記の如く構成され、移動側メンバー５２がスライドすると、ボール５５・・・（リテーナー５４）は、理論的には移動側メンバー５２の移動距離の２分の１の距離移動するが、実際はボール５５・・・はスリップ現象によって、理論値より、若干移動距離が少なくなる。
従って、ドア６の開閉中、移動側メンバー５２がリテーナー５４の端部から抜け出さないよう（所定数以上のボール５５・・・が移動側メンバー５２と固定側メンバー５１間に常に介在するよう）、又、数種類の開口巾を同一のスライドレール５で共用するため、リテーナー５４の開閉方向の寸法は、理論値より長く設定されている。
【００１６】
一方、開閉動作が繰り返されると、移動側メンバー５２とリテーナー５４の位置関係が初期の設定状態から除々に戸先側に位置ずれを起し（特に、移動方向が変化する時、すなわち、移動側メンバー５２が閉鎖方向に移動している時、急に開放方向に方向転換する場合、慣性力によって特にスリップ現象が発生し易すく、リテーナー５４の開放方向への移動が遅れ、所定位置より戸先側に残る量が除々に大きくなる。）、やがて、移動側メンバー５２が閉鎖方向に移動して、固定側メンバー５１の戸先側端部に形成されたストッパー突部５１１にリテーナー５４の戸先側端部が当接した状態（ボール５５・・・の動きが停止した状態）でも、移動側メンバー５２が、未だ閉鎖位置まで達していない状況（ドアが完全に閉鎖されていない状況）が発生する。さらに、前述のようにリテーナー５４を理論値より長めに設定するとよりこの傾向が強くなる。
したがって、開閉中に位置ずれを起こしたリテーナー５４を強制的に所定位置まで移動させる必要があり、移動側レール５２とリテーナー５４の戸尻側端部に前記強制移動機構４が設けられる。
【００１７】
強制移動機構４は、図５に示すように、移動側メンバー５２の戸尻側端部に設けられ、内側端部がリテーナー５４側に突出する強制ストッパー４１と、リテーナー５４の戸尻側端部に設けられ、前記ドア６の強制ストッパー４１の内側端部が、戸先側に当接するストッパー受け部４２より構成されている。
すなわち、強制ストッパー４１は、移動側メンバー５２と内側補強材５７の戸尻側端部に形成された取付け螺孔４１１に、ワッシャ４１２を介して螺合し、内側端部の突出量が調整可能なストッパーネジ４１３よりなり、ストッパー受け部４２は、ストッパーネジ４１３の内側突出部が衝突した時、衝突音が発生するのを防止し、又、リテーナー５４の変形を防止するするよう、所定の厚みで開閉方向に長めに形成されたゴム材にて形成された受け材４２１を、リテーナー５４の戸尻側端部にリベット４２２，４２２にて取付けて形成されている。
【００１８】
強制移動機構４は、上記の如く構成されているので、リテーナー５４が所定の状態となっている場合は、ドア６の戸尻側端部が戸尻側柱２２、あるいは、全開時ストッパー（図示せず。）に当接して、ドア６が全開して停止した状態で、リテーナー５４のストッパー受け部４２の戸先側に、移動側５２の強制ストッパー４１が当接した状態となる。
一方、リテーナー５４がスリップ現象により戸先側に位置ずれを起こしていると、ドア６が全開されるまでに、ストッパー受け部４２の戸先側に、移動側５２の強制ストッパー４１が当接した状態となる。
そして、この状態で、さらにドア６が全開状態まで開放される事により、リテーナー５４は所定の位置まで強制的に移動し、位置ずれが解消される。
すなわち、リニアモータ８の駆動によるドア６（移動側レール５２）の移動スピードは、開放方向には速く設定されるので、リテーナー５４を強制的に移動させる時にドア６の開放動作に影響をおよぼす事がない。
【００１９】
吊り金具７は、移動側メンバー５２の開閉方向の寸法とほぼ同じ長さで、下端部の開閉側端部に、中央部に取付用切欠き部７１１、７１１を有するＵ字形の戸吊り下げ部７１、７１が形成され、開閉方向に渡ってリニアモータ８の可動子取付部７２が上端部に形成されて、移動側メンバー５２と強固に連結されている。
ドア６は、前記戸吊り下げ部７１、７１に対応して、逆Ｕ字形の吊り座６２、６２が上端部に形成され、連結ピン６３を介して、吊り金具７に吊り下げられている。
【００２０】
リニアモータ８は、コイル可動形のリニアモータであって、その固定子８１は、コイルユニットとセンサーユニットから構成され、スライドレール５の上方に位置して、固定子取付金具８０を介して、レール取付け部材３の点検パネル側に取り付けられている。
固定子取付金具８０は固定子取付部８０１と、連結部８０２よりＬ字形に形成され、レール取付部材３に形成された連結螺孔（図示せず。）に対応して、連結部８０２に上下方向の長孔（図示せず。）が形成され、固定子８１の取り付け高さを調節可能としている。
【００２１】
コイルユニットは同一形状の３個の扁平コイルを並べて、インサートモード樹脂加工により一体成形したもので、その樹脂外郭の開閉方向の両端にそれぞれ連結突部と雌雄の関係となる連結凹部が形成されている。
センサーユニットは、ホール素子等を用いた３個の磁気検出センサーとそれらの磁気検出信号を送信する信号線回路および３個の扁平コイルに給電する給電回路と、それらの各回路と電気的接続を確保するためのソケットをインサートモード樹脂加工により一体成形したもので、その樹脂外郭の開閉方向の一端に前記コイルユニットに嵌める連結突部が形成されている。
【００２２】
固定子８１に対応する可動子８２は、可動子取付金具８０３を介して、吊り金具７の可動子取付部７２上に取り付けられている。
可動子取付金具８０３は、断面略コ字形に形成され可動子取付部との間にスペーサを介在せしめることにより、前記固定子取付金具８０の長孔と連係して、可動子８１と固定子８２間を所定の寸法に設定する。
可動子８２は、永久磁石８２１と、下面に吊り金具７と連結する連結ボルト８２３のボルト貫挿溝８２４を有するホルダー８２２より構成されほぼドア６の開閉方向全幅にわたって設けられている。
【００２３】
コントローラー９は、固定子８１の各磁気検出センサーが検出する磁気検出信号を入力し、この検出信号に基づいてコイルユニットと可動子との相対位置を検出し、各扁平コイルへ給電すると共に、給電する電流方向を前記各磁気検出が検出する可動子の磁性に応じて切替えて、可動子８２の走行方向を切替てドア６を開閉する。
すなわち、コントローラー９に内蔵した各種のＩＣ基板とセンサーユニットによって、ドア６は各種機能を有する事となる。
例えば、ドア６の閉鎖途中で障害物に当たったとき、直ちに反転して、全開位置まで移動し、所定の時間が経過すると閉鎖運動を始め、反転した位置で一旦停止し、障害物が無いことを確認してから全閉する機能、あるいは、全閉位置から手動で所定寸法まで開くと、あとは、自動で全開位置まで開く機能、又、通過するものの大きさにあわせて、開放巾を選択する機能、さらに、本発明のようにスライドレールを使用した場合は、所定の開閉回数に達すると、ドアを一度全開位置まで開放させる機能、等を有することが可能である。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によると、ドアの全開時において、移動側メンバーの戸尻側とリテーナーの戸尻側が常に所定位置の関係となるよう移動側メンバーとリテーナー間に強制移動機構をもうけた事により、定期的にドアを全開状態とすることにより、スライドレールの唯一の欠点であるスリップ現象が発生しても、ドアは常に全閉可能となり、耐久性、静粛性に優れた自動引き戸が提供できる。
又、走行スピードが速い全開時にリテーナーを強制移動させるようにしたので、リニアモータにかかる負荷も少なくてすむ。
【００２５】
請求項２に記載の発明によると、ドアの閉鎖時において、移動側メンバーの戸先側がリテーナーの戸先側より、若干突出し、ドアの全開時において、移動側メンバーの戸尻側とリテーナーの戸尻側が常に所定位置の関係となるよう移動側メンバーとリテーナー間に強制移動機構をもうけた事により、前記効果に加え、スライドレールのスリップ現象の発生にかかわらず、引き戸を全開状態とする頻度が少なくてすむ。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概略正面図
【図２】図１のＡ−Ａ線要部断面図
【図３】図１のＢ部拡大図
【図４】スライドレールの一部を切り欠いた状態の斜視図
【図５】強制移動機構を示す断面図
【符号の説明】
１００　　　　　　　自動引き戸
２　　　　　　　　　支持部材
３　　　　　　　　　レール取付け部材
４　　　　　　　　　強制移動機構
５　　　　　　　　　スライドレール
５１　　　　　　　　固定側メンバー
５２　　　　　　　　移動側メンバー
５４　　　　　　　　リテーナー
５５・・・　　　　　ボール
６　　　　　　　　　ドア
８　　　　　　　　　リニアモータ
８１　　　　　　　　固定子
８２　　　　　　　　可動子
【図１】
2004131993.tif 000003
【図２】
2004131993.tif 000004
【図３】
2004131993.tif 000005
【図４】
2004131993.tif 000006
【図５】
2004131993.tif 000007