(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
門扉本体に主アームと補助アームの一端部を回動自在に連結し、前記主アームの他端部を支柱に回転主軸で回動自在に連結し、前記補助アームの他端部を前記支柱に回動と上下動自在に連結し、前記主アームの前記支柱側における前記回転主軸を支点として前記門扉本体を開閉するようにした門扉の開閉装置において、前記支柱側における前記補助アームの連結位置に、前記主アームを回転するための押し上げアームの一端を進退かつ回転自在に連結し、この押し上げアームの他端に、この押し上げアームを進退するアームの一端を回転自在に連結し、このアームの他端に、このアームを回転するモータを連結してなり、前記押し上げアームと前記アームとの回転連結は、いずれか一方に設けた軸受を他方に設けた軸受支持長孔に遊嵌したことを特徴とする門扉の自動開閉装置。
【請求項２】
前記押し上げアームと前記アームとの回転連結は、前記アームの一端に固着した支持軸に設けた軸受を、前記押し上げアームの他端に設けたこの押し上げアームの軸方向に長い軸受支持長孔に遊嵌したことを特徴とする請求項１記載の門扉の自動開閉装置。
【請求項３】
前記モータによる前記アームの一方向の半回転で前記押し上げアームを進出させ、前記モータによる前記アームの他方向の半回転で前記押し上げアームを退出させ、かつ、進退時のそれぞれの半回転よりやや越えた位置に手動開閉ロック機構をかねた上限リミットスイッチと下限リミットスイッチを配置してなることを特徴とする請求項２記載の門扉の自動開閉装置。
【請求項４】
前記押し上げアームと前記アームの連結位置に、進退時のそれぞれの半回転よりやや越えた位置から越えない位置まで戻して手動開閉ロックを解除する機構としてのロック解除レバーを設けてなることを特徴とする請求項３記載の門扉の自動開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、手動にて開閉する門扉に、自動開閉装置を付加することにより、手動と自動のいずれでも開閉可能にした門扉の自動開閉装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、手動の門扉の開閉装置には、地上のレールの上をスライドにより開閉するタイプ、鴨居等に沿って設けられた上部のレールに吊り下げられてスライドにより開閉するタイプ、スイングにより開閉するタイプ、門扉の両側と２本の支柱とをそれぞれアームで回動自在に連結しアームを支柱側で上下方向に回転して開閉するタイプ等が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような種々の手動の門扉の開閉装置うちのアームで上下方向に開閉するタイプにおいて、簡単な装置を付加するだけで自動的に開閉することができるとともに、電源が遮断したり、自動開閉装置が故障したようなときでも自動開閉装置が連結されたままで手動により確実に開閉することのできる門扉の開閉装置が望まれていた。
【０００４】
本発明は、手動にて開閉する門扉に、自動開閉装置を付加することにより、手動と自動のいずれでも開閉可能にした門扉の自動開閉装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、門扉本体に主アームと補助アームの一端部を回動自在に連結し、前記主アームの他端部を支柱に回転主軸で回動自在に連結し、前記補助アームの他端部を前記支柱に回動と上下動自在に連結し、前記主アームの前記支柱側における前記回転主軸を支点として前記門扉本体を開閉するようにした門扉の開閉装置において、前記支柱側における前記補助アームの連結位置に、前記主アームを回転するための押し上げアームの一端を進退かつ回転自在に連結し、この押し上げアームの他端に、この押し上げアームを進退するアームの一端を回転自在に連結し、このアームの他端に、このアームを回転するモータを連結してなり、前記押し上げアームと前記アームとの回転連結は、いずれか一方に設けた軸受を他方に設けた軸受支持長孔に遊嵌したことを特徴とする門扉の自動開閉装置である。
【０００６】
以上のような構成とすることにより、自動的に開閉することができるとともに、電源が遮断したり、自動開閉装置が故障したようなときでも自動開閉装置が連結されたままで手動により確実に開閉することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
先ず、アームで上下方向に開閉するタイプの手動開閉門扉を説明する。
図１において、門扉本体１０は、２本の支柱１１にそれぞれ主アーム１３と補助アーム１４の２本ずつで回動自在に連結されたものである。さらに詳しくは、主アーム１３は、支柱１１側にて回転主軸１６に回動自在に取り付けられ、補助アーム１４は、支柱１１側にて摺動軸１７に回動自在に連結されるとともに、門扉本体１０の開閉に伴いガイド長孔２０内を上下方向に摺動するようになっている。また、門扉本体１０側では、主アーム１３と補助アーム１４は、立框１２に扉支持軸１５によって回動自在に連結されている。
なお、３０は、本発明による制御ボックスであり、詳細は、後述する。
【０００８】
前記主アーム１３と補助アーム１４の支柱１１内での連結構造は、図７に示される。この図７において、主アーム１３の基端部は、支柱１１に設けられた回転主軸１６に回動自在に枢着されている。
この回転主軸１６のやや下方には、くの字形のレバー１８がその一端部をレバー回転軸２８にて回動自在に設けられ、また、このレバー１８の他端部に連結軸２３にてリンク１９を連結し、さらに、レバー１８の屈曲部には、ばね心棒２２がレバー支持軸２７にて回動自在に連結されている。
【０００９】
このばね心棒２２は、支柱１１内の下方のばね受板２４に上下動と揺動自在に嵌合し、また、ばね心棒２２の上端部のばね用フランジ２６と前記ばね受板２４の上の受け座２５との間にコイルばね２１が介装されている。
前記リンク１９の他端部には、前記補助アーム１４の基端部が摺動軸１７で回動自在に連結され、この摺動軸１７は、垂直のガイド長孔２０に沿って上下動自在に設けられている。
【００１０】
以上のような構成において、図１及び図７の実線のように門扉本体１０が閉じている状態では、門扉本体１０の荷重が補助アーム１４、リンク１９、レバー１８、レバー支持軸２７を介してコイルばね２１を圧縮する方向に加えられている。このとき、受け座２５の中心点をＯ、レバー回転軸２８とレバー支持軸２７のそれぞれの軸心をＡ、Ｂとすると、∠ＡＯＢ＝θのなす角が小さい間は、コイルばね２１によりレバー１８に作用するトルクが小さいので、門扉本体１０の荷重がコイルばね２１の押し上げ力にわずかに勝り、安定して閉じている。
【００１１】
門扉本体１０を開くときは、門扉本体１０を手で持ち上げると、主アーム１３と補助アーム１４が略平行で、かつ、立框１２とのなす角を略直角に保持したままで門扉本体１０が上昇する。門扉本体１０の上昇により、補助アーム１４の摺動軸１７がガイド長孔２０に沿って上昇する。このリンク１９の上昇に従いレバー１８も回転するので、前記角度θが次第に大きくなり、レバー１８を介して門扉本体１０に作用するトルクが大きくなり、門扉本体１０がコイルばね２１とバランスして軽く持ち上げられる。摺動軸１７がガイド長孔２０の上端に達すると、門扉本体１０は、最上位に達して図１の鎖線のように全開状態となる。
門扉本体１０を閉じるときは、以上の説明の逆の作用となる。
【００１２】
つぎに、以上のようなアームで上下方向に開閉するタイプの手動開閉門扉に、本発明による門扉の自動開閉装置を採用した一実施例を図面に基づき説明する。
図２において、前記左右の支柱１１、１１には、それぞれ制御ボックス３０、３０が取り付けられている。
それぞれの制御ボックス３０、３０の内部構成は、互いに逆向きである点を除いて同一であるから、一方の制御ボックス３０のみについて説明する。
この制御ボックス３０の内部には、ギアードモータ３２が収納され、このギアードモータ３２の駆動軸３６にスプロケット３８が固着され、このスプロケット３８は、さらに大きな径のスプロケット４３にチェン３９で伝達されている。また、制御ボックス３０の内部でギアードモータ３２の付近にブレーカ３７が設けられるとともに、外部から操作可能な上昇釦３３、下降釦３４、停止釦３５が設けられている。
【００１３】
前記スプロケット４３は、制御ボックス３０に設けられた回転主軸４０により回動自在に取り付けられ、このスプロケット４３には、アーム４１が固着され、このアーム４１の先端に支持軸４２を介して押し上げアーム３１の一端が回動自在に取り付けられ、この押し上げアーム３１の他端が前記制御ボックス３０を突出して前記摺動軸１７に回動自在に連結されている。また、アーム４１の往復回動位置に臨ませて上限リミットスイッチ４４と下限リミットスイッチ４５が設けられている。
【００１４】
図３及び図４によりさらに詳しく説明すると、前記回転主軸４０は、制御ボックス３０に溶着等により固着され、この回転主軸４０の外周に２個の軸受５７が嵌め込まれてワッシャ６１とボルト６０で固定されている。この軸受５７の外周にはスプロケット４３のフランジ５８が嵌め込まれ、このフランジ５８部分に、前記アーム４１の一端部がボルト５９によって固定的に取り付けられている。
【００１５】
このアーム４１の他端部には、支持軸４２が溶着により固定的に取り付けられ、この支持軸４２の１段目にはロック解除レバー４７が回動自在に嵌合し、２段目には軸受４９が嵌合し、ワッシャ５６とボルト５５によって固定されている。前記軸受４９は、軸受支持板５０の軸受支持長孔５１に嵌合し、表裏の軸受蓋５２で保持されている。
【００１６】
前記軸受支持板５０は、前記押し上げアーム３１の端部に連結ピン４６によって連結されている。このとき、軸受支持長孔５１の長手方向が押し上げアーム３１の軸方向に一致するようにして固定されている。また、前記連結ピン４６の他端部がロック解除レバー４７側に突出してロック解除レバー４７の凹部４８に遊嵌している。前記軸受支持板５０の外周には、前記軸受４９、軸受支持長孔５１を保護するための軸受カバー５３が被せられている。
【００１７】
前記押し上げアーム３１が制御ボックス３０から突出する部分には、図５に示すように、押し上げアーム３１の上下動と揺動のため、揺動用孔６２が形成されている。この揺動用孔６２からの雨の浸入防止のため、ゴム製の軸カバー６３が押し上げアーム３１の摺動可能に嵌合し、かつ、軸カバー６３の裾部６４には、両側に摺動溝６５が形成され、この摺動溝６５が揺動用孔６２に嵌合しつつ摺動するようになっている。
【００１８】
図６は、制御電気回路図を示し、例えば、図１の右側の制御ボックス３０が主動側とすると、これの制御回路を主動側制御回路７０ａとし、図１の左側の制御ボックス３０が従動側とすると、これの制御回路を従動側制御回路７０ｂとする。これらの主動側制御回路７０ａと従動側制御回路７０ｂとは、共通の接点７１、７２、７３、７４に対して並列に接続されたものである。
これらの主動側制御回路７０ａと従動側制御回路７０ｂとの詳細を説明すると、商用電源６６からブレーカ３７を介してギアードモータ３２に接続されている。このギアードモータ３２は、コンデンサ６７を有するコンデンサ型とすると、このコンデンサ６７の両端と前記商用電源６６との間に上昇接点６８と下降接点６９が挿入される。
また、商用電源６６には、所定の直流電圧を得るための電源回路７９が接続され、この電源回路７９に、停止釦３５を介して、励磁コイル７７、上限リミットスイッチ４４、前記上昇釦３３からなる直流回路と、励磁コイル７８、下限リミットスイッチ４５、下降釦３４からなる直流回路が互いに並列に接続され、さらに、前記主アーム１３と並列に自己保持接点７５が接続され、前記下降釦３４と並列に自己保持接点７６が接続されている。
なお、主動側制御回路７０ａと従動側制御回路７０ｂにおける上昇釦３３と上昇釦３３ｂ、下降釦３４と下降釦３４ｂは、それぞれ連動するものとする。
【００１９】
以上のような回路構成による自動開閉動作を説明する。
（１）開放（上昇）時
門扉本体１０が完全閉鎖（下降）時には、下限リミットスイッチ４５がアーム４１によって押されて開いているが、上限リミットスイッチ４４は押されていないので閉じている。
ここで、制御ボックス３０の上昇釦３３を押すと、励磁コイル７７が励磁され、上昇接点６８と自己保持接点７５が閉じ、自己保持接点７５が閉じることで励磁コイル７７が自己保持される。上昇接点６８が閉じると、ギアードモータ３２が図２に示す主動側制御回路７０ａでは左回転する（ただし、図示しない従動側制御回路７０ｂでは右回転する）。ギアードモータ３２の回転で駆動軸３６、スプロケット３８、チェン３９を介してスプロケット４３とアーム４１が一体に左回動する。アーム４１の左回動で下限リミットスイッチ４５が閉じるが、下降釦３４が開いている間は動作に関係がない。
【００２０】
図２において、摺動軸１７の軸心をＰ、回転主軸４０の軸心をＱ、支持軸４２の軸心をＲとすると、アーム４１の回動し始めでは、摺動軸１７の上昇方向に対して支持軸４２が略直角方向に移動する。このことと、軸受４９が軸受支持長孔５１に隙間をもって嵌合していることと相俟って、ギアードモータ３２の始動時にすぐに門扉本体１０を上昇させるための負荷がかからず、ギアードモータ３２の始動時の大きなトルクをできるだけ緩和している。アーム４１がある程度の角度まで回動すると、軸受４９が軸受支持長孔５１の内壁に密着して押し上げアーム３１を介して摺動軸１７をガイド長孔２０に沿って上昇させる。この摺動軸１７の上昇により補助アーム１４も上昇するので、主アーム１３が回転主軸１６を支点として右回転し、門扉本体１０が開放し始める。
【００２１】
アーム４１とスプロケット４３が１８０度回動すると、支持軸４２は略最上部に達して、摺動軸１７がガイド長孔２０の最上部まで移動する。これにより、門扉本体１０は、図１の鎖線のように完全に開放する。アーム４１の回動が１８０度を越え、上限リミットスイッチ４４に接触するとその接点が開く。この上限リミットスイッチ４４が開くことにより励磁コイル７７の自己保持が解除され、上昇接点６８と自己保持接点７５の接点が開き、ギアードモータ３２は停止する。
【００２２】
（２）閉鎖（下降）時
アーム４１の左回動で下限リミットスイッチ４５が閉じているので、下降釦３４を押すと、励磁コイル７８が励磁され、下降接点６９と自己保持接点７６が閉じ励磁コイル７８が自己保持される。下降接点６９が閉じると、ギアードモータ３２が図２に示す主動側制御回路７０ａでは右回転する（ただし、図示しない従動側制御回路７０ｂでは左回転する）。ギアードモータ３２の回転で駆動軸３６、スプロケット３８、チェン３９を介してスプロケット４３とアーム４１が一体に右回動する。
【００２３】
前記同様、アーム４１の回動し始めでは、摺動軸１７の下降方向に対して支持軸４２が略直角方向に移動することと、軸受４９が軸受支持長孔５１に隙間をもって嵌合していることと相俟って、ギアードモータ３２の始動時の大きなトルクをできるだけ緩和している。アーム４１がさらに回動すると、軸受４９が軸受支持長孔５１の内壁に密着して押し上げアーム３１を介して摺動軸１７をガイド長孔２０に沿って下降させる。この摺動軸１７の下降により主アーム１３が左回転し、門扉本体１０が閉鎖し始める。
【００２４】
アーム４１とスプロケット４３が１８０度回動すると、支持軸４２は略最下部に達して、摺動軸１７がガイド長孔２０の最下部まで移動する。これにより、門扉本体１０は、図１の実線のように完全に閉鎖する。アーム４１の回動が１８０度を越え、下限リミットスイッチ４５に接触するとその接点が開き、励磁コイル７８の自己保持が解除され、下降接点６９と自己保持接点７６の接点が開き、ギアードモータ３２は停止する。
【００２５】
（３）途中停止時
門扉本体１０の開放又は閉鎖の途中で停止釦３５を押すと、励磁されていた励磁コイル７７又は励磁コイル７８が解磁され、上昇接点６８又は下降接点６９が開いてギアードモータ３２が停止する。
門扉本体１０とコイルばね２１がバランスしていれば途中で開放したままとなる。もし、門扉本体１０が重いときには、ゆっくりと閉鎖し、コイルばね２１が強いと門扉本体１０がゆっくりと開放する。
【００２６】
（３）手動開閉時
停電、その他電気回路の故障等で自動開閉ができないときには、門扉本体１０を持ち上げて閉鎖し、又は、門扉本体１０を引き下げて閉鎖する。
ここで、図２に示すように、ＰＲを結ぶ直線がＰＱを結ぶ曲線よりも左側の位置まで回動して停止するように下限リミットスイッチ４５の位置が設定されている。
この状態で門扉本体１０を手で持ち上げようとすると、ギアードモータ３２はほとんど負荷がかからないので、押し上げアーム３１の引き上げによりアーム４１とスプロケット４３は図中右回転しようとする。従って、下限リミットスイッチ４５がストッパとして働き、押し上げアーム３１の上昇が阻止され、門扉本体１０を開放することができず、手動開閉ロック機構として作用する。
【００２７】
そこで、手動開閉ロック解除機構としてのロック解除レバー４７に手を掛けて図中左回転すると、凹部４８が連結ピン４６に係合してアーム４１とスプロケット４３が図中左回転し、ＰＲを結ぶ直線がＰＱを結ぶ直線より図中右側まで移動する。軸受４９が軸受支持長孔５１に遊嵌しているので、容易に移動する。
この状態で門扉本体１０を手で持ち上げると、押し上げアーム３１の引き上げによりアーム４１とスプロケット４３は図中左回転し、押し上げアーム３１が上昇する。ギアードモータ３２にはほとんど負荷がかからないので、門扉本体１０を容易に開放することができる。
門扉本体１０の手動による閉鎖時も同様である。
【００２８】
前記実施例では、門扉本体１０の開閉時と閉鎖時にギアードモータ３２の回転方向を正回転と逆回転で行うようにし、かつ、停止位置を１８０度以上のオーバーした点とするような構成とすることにより、手動開閉時のロック機能を持たせることができる。
しかし、手動開閉時のロック機能を持たせることなく、自動開閉のみとする場合には、スプロケット４３の最初の１８０度の回転で開放し、つぎの１８０度の回転で閉鎖するような構成とすることもできる。
【００２９】
前記実施例では、２本の支柱１１にそれぞれ制御ボックス３０を取り付けたが、門扉本体１０が軽量であったり、ギアードモータ３２のトルクが大きい場合には、いずれか一方だけに取り付けるようにしてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は、上述のように支柱１１側における補助アーム１４の連結位置に、前記主アーム１３を回転するための押し上げアーム３１を進退かつ回転自在に連結し、この押し上げアーム３１の他端をモータ３２の回転で上下するように構成したので、簡単な装置を付加するだけで自動的に開閉するそうちとすることができる。また、電源が遮断したり、自動開閉装置が故障したようなときでも自動開閉装置が連結されたままで手動により確実に開閉することのできる。
【００３１】
押し上げアーム３１とアーム４１との回転連結は、いずれか一方に設けた軸受４９を他方に設けた軸受支持長孔５１に遊嵌したので、アーム４１の回動し始めでは、摺動軸１７の上昇方向に対して支持軸４２が略直角方向に移動することと、軸受４９が軸受支持長孔５１に隙間をもって嵌合していることと相俟って、ギアードモータ３２の始動時にすぐに門扉本体１０を上昇させるための負荷がかからず、ギアードモータ３２の始動時の大きなトルクをできるだけ緩和できる。また、既存の取付け位置の多少のずれを吸収することができる。
【００３２】
モータ３２によるアーム４１の一方向の半回転で押し上げアーム３１を進出させ、モータ３２によるアーム４１の他方向の半回転で押し上げアーム３１を退出させ、かつ、進退時のそれぞれの半回転よりやや越えた位置に手動開閉ロック機構をかねた上限リミットスイッチ４４と下限リミットスイッチ４５を配置したので、上限リミットスイッチ４４又は下限リミットスイッチ４５がストッパとして働き、押し上げアーム３１の上昇又は下降が阻止され、門扉本体１０を開放又は閉鎖することができず、手動開閉ロック機構として作用させることができる。
【００３３】
門扉本体１０の開閉時と閉鎖時にギアードモータ３２の回転方向を正回転と逆回転で行うようにし、かつ、停止位置を１８０度以上のオーバーした点とするような構成とすることにより、手動開閉時のロック機能を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による門扉の自動開閉装置の一実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明による門扉の自動開閉装置の要部である制御ボックス３０の正面図である。
【図３】図２における押し上げアーム３１とアーム４１との連結部分を示す側方から見た断面図である。
【図４】図３において、軸受カバー５３を除いたときの一部切り欠いた正面図である。
【図５】図２における押し上げアーム３１が制御ボックス３０から突出する部分の一部切り欠いた斜視図である。
【図６】本発明による門扉の自動開閉装置の制御用電気回路図である。
【図７】手動で開閉する門扉の開閉装置における支柱１１を切り欠いた正面図である。
【符号の説明】
１０…門扉本体、１１…支柱、１２…立框、１３…主アーム、１４…補助アーム、１５…扉支持軸、１６…回転主軸、１７…摺動軸、１８…レバー、１９…リンク、２０…ガイド長孔、２１…コイルばね、２２…ばね心棒、２３…連結軸、２４…ばね受板、２５…受け座、２６…ばね用フランジ、２７…レバー支持軸、２８…レバー回転軸、２９…支柱キャップ、３０…制御ボックス、３１…押し上げアーム、３２…ギアードモータ、３３…上昇釦、３４…下降釦、３５…停止釦、３６…駆動軸、３７…ブレーカ、３８…スプロケット、３９…チェン、４０…回転主軸、４１…アーム、４２…支持軸、４３…スプロケット、４４…上限リミットスイッチ、４５…下限リミットスイッチ、４６…連結ピン、４７…ロック解除レバー、４８…凹部、４９…軸受、５０…軸受支持板、５１…軸受支持長孔、５２…軸受蓋、５３…軸受カバー、５４…軸孔、５５…ボルト、５６…ワッシャ、５７…軸受、５８…フランジ、５９…ボルト、６０…ボルト、６１…ワッシャ、６２…揺動用孔、６３…軸カバー、６４…裾部、６５…摺動溝、６６…商用電源、６７…コンデンサ、６８…上昇接点、６９…下降接点、７０ａ…主動側制御回路、７０ｂ…従動側制御回路、７１、７２、７３、７４…接点、７５、７６…自己保持接点、７７、７８…励磁コイル、７９…電源回路、８０…主動側回路、８１…従動側回路。
【図１】
0004609819.tif 000002
【図２】
0004609819.tif 000003
【図３】
0004609819.tif 000004
【図４】
0004609819.tif 000005
【図５】
0004609819.tif 000006
【図６】
0004609819.tif 000007
【図７】
0004609819.tif 000008