(57)【要約】【課題】  ドアの開閉位置を常に所定の位置に保ち、頻繁な調整を必要としない自動改札機用ドア駆動装置を提供することを課題とする。【解決手段】  図（ａ）において、モータ３２の駆動力を第１のベルト４４を用いてドア軸２４に伝達し、また、ドア２４軸の回転角度を第２のベルト４７を用いてセンサ軸２６に伝達するようにした。駆動系（第１のベルト４４）と信号系（第２のベルト４７）とを互いに独立させたので、第１のベルト４４に歯飛びや伸びの不具合が生じても、この不具合がセンサ軸２６に及ぶことはなく、センサ５１〜５３にドア１２の開閉位置を常に正確に検知させることができ、ドアの開閉位置を常に所定の位置に保つことができる。また、第２のベルト４７の方位は自由に選択することができるため、センサ軸２６の位置も自由に決定することができ、設計の自由度を大幅に高めることができる。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを駆動源とし、縦向きに配置したドア軸を回すことで、このドア軸に取付けたドアを開閉させる自動改札機用ドア駆動装置において、
前記モータのモータ軸と前記ドア軸とを第１のベルトを介して連結すると共に、前記ドア軸の回転角を検出するセンサ軸と前記ドア軸とを第２のベルトを介して連結したことを特徴とする自動改札機用ドア駆動装置。
【請求項２】
前記センサ軸に信号系プーリの他、駆動系プーリをも取付けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の自動改札機用ドア駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動改札機のドア駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、定期券や乗車券を自動的に読み取り改札及び集札を行う自動改札機はドア駆動装置を備え、このドア駆動装置の開閉により自動改札を行う装置である。
ドア駆動装置は、回転するモータの動力をプーリとタイミングベルトの組合せや、ギヤとクランク機構の組合せなどを用いてドア回転軸に伝動することによりドアを開閉する機構である。  
【０００３】
従来のドア駆動装置として、モータの駆動軸とドアの回転軸をプーリとタイミングベルトで連結し、このドアの回転軸より連結部品を介して備えるセンサによりドアの開閉を検知するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平７−１４１５３５号公報（第３頁、図５）
【０００４】
図９は従来の技術の基本構成を説明する図である。
ゲート開閉装置１００は、想像線で示される開閉扉１０１と、この開閉扉１０１を支持する回転軸１０２と、この回転軸１０２に軸受部１０３、１０３と、回転軸１０２を駆動する駆動機構１０４などを備える装置である。
【０００５】
さらに、駆動機構１０４は、モータ１０５から伸びる駆動軸１０６とこの駆動軸１０６に平行な位置関係にある回転軸１０２とを、プーリ１０７、１０７とタイミングベルト１０８とを用いて連結して開閉扉１０１を開閉する機構である。
なお、１０９はコイルスプリング、１１１はストッパである。
【０００６】
そして、ゲート開閉装置１００では、回転軸１０２のほぼ中央に備わったストッパ１１１を利用して、このストッパ１１から下方に細長い板体１１４を延ばし、この板体１１４の先端にセンサ１１２を臨ませ、このセンサ１１２で開閉扉１０１の開度を検知するようにしたものである。
【０００７】
しかし、回転軸１０２の周囲は軸受１０３、１０３やスプリング１０９、１０９などの各種の部品が集中し、このような場所にセンサ１１２を配置することは設計の自由度が著しく制限され好ましいとは言えない。合わせて、仮にゲート開閉装置１００周辺に物が衝突するなどしてタイミングベルト１０８が歯飛びした場合には、開閉扉１０１の開閉位置が不正確になり、センサ１１２は開閉扉１０１の所定の位置を検知できなくなる。また、センサ１１２の配置に制約があるため、細長い板体１１４を、複雑に折り曲げるなどして回転軸１０２とセンサ１１２を繋がなければならず、細長い板体１１４の製作コストが嵩むことになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、ドアの開閉位置を常に所定の位置に保ち、頻繁な調整を必要としない自動改札機用ドア駆動装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、モータを駆動源とし、縦向きに配置したドア軸を回すことで、このドア軸に取付けたドアを開閉させる自動改札機用ドア駆動装置において、
モータのモータ軸とドア軸とを第１のベルトを介して連結すると共に、ドア軸の回転角を検出するセンサ軸とドア軸とを第２のベルトを介して連結したことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明は、センサ軸に信号系プーリの他、駆動系プーリをも取付けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明では、モータの駆動力を第１のベルトを用いてドア軸に伝達し、また、ドア軸の回転角度を第２のベルトを用いてセンサ軸に伝達するようにした。
駆動系（第１のベルト）と信号系（第２のベルト）とを互いに独立させたので、第１のベルトに歯飛びや伸びの不具合が生じても、この不具合がセンサ軸に及ぶことはなく、センサにドアの開閉位置を常に正確に検知させることができる。
また、第２のベルトの方位は自由に選択することができるため、センサ軸の位置も自由に決定することができ、設計の自由度を大幅に高めることができる。
【００１２】
請求項２に係る発明では、センサ軸に信号系プーリの他、駆動系プーリをも取付けたので、１本の軸に２個のプーリを取付けたことになる。プーリ毎に軸を用意した場合に比べ、軸の数を減らすことができ、軸の製造コストの削減を図ることができると共に、軸類の配置の自由度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は自動改札機の正面図（通路側を正面とする。）であり、自動改札機１０は、横長箱形状の本体ケーシング１１に一対のドア１２、１２を備える。このドア１２を開閉するドア駆動装置を以下詳細に説明する。
【００１４】
図２は本発明に係る自動改札機用ドア駆動装置の正面図であり、ドア駆動装置２０は、ブラケット２１の横梁部２２に、軸受２３を介してドア軸２４の下部を取付け、軸受２５、２５を介してセンサ軸２６を取付け、軸受２７、２７を介して駆動軸２８を取付け、この駆動軸２８の上方に減速機２９を配置して軸継手３０で減速機２９の出力軸を駆動軸２８に連結し、減速機２９をサブブラケット３１で支え、減速機２９にモータ３２を載せ、さらに横梁部２２から縦梁部３３を延ばし、この縦梁部３３の上部から上梁部３４を延ばし、この上梁部３４に軸受３５を介してドア軸２４の上部を支え、このようなドア軸２４にドア１２をビス又はボルトで取外し可能に固定し、ドア軸２４と駆動軸２８とをベルト伝動機構４０で連結した構造物である。
【００１５】
ベルト伝動機構４０は、駆動軸２８の下端に取付けた駆動系プーリ４１と、ドア軸２４の下端に取付けた駆動系プーリ４２と、センサ軸２６の下端に取付けたアイドラープーリ４３と、これらの駆動系プーリ４１、４２、アイドラープーリ４３に掛け渡した第１のベルト４４と、ドア軸２４の下端に取付ける駆動系プーリ４２の上方に取付けた信号系プーリ４５と、センサ軸２６の下端に取付けるアイドラープーリ４３の上方に取付けた信号系プーリ４６と、これらの信号系プーリ４５、４６に掛け渡した第２のベルト４７とからなる。
【００１６】
以上の説明から明らかな如く、モータ３２のモータ軸３７とドア軸２４とを結ぶ動力伝達系は、本実施例では、減速機２９と軸継手３０と駆動軸２８とベルト伝動機構４０とからなる。  
ベルト伝動機構４０の特徴は、駆動系プーリ４１、４２、アイドラープーリ４３に掛け渡した第１のベルト４４と、信号系プーリ４５、４６に掛け渡した第２のベルト４７との２本のベルトを使用することにある。
【００１７】
また、横梁部２２、縦梁部３３及び上梁部３４からなるブラケット２１に、支持パネル１５を一体化すれば、この支持パネル１５を図１の本体ケーシング１１に嵌めることで、ドア駆動装置２０を本体ケーシング１１に一括して取付けることができる。
【００１８】
さらに、センサ軸２６の下部の信号系プーリ４６は、第２のベルト４７を介してドア軸２４の信号系プーリ４５と連動し、この信号系プーリ４５にドア軸２４に取付けた駆動系プーリ４２から伝達されるドア軸２４の回転角度を伝達し、信号系プーリ４６を介してドア軸２４の回転角度をセンサ軸２６に伝達することができる。
センサ軸２６は、ドア開検知センサ５１、ドア閉検知センサ５２やその他のセンサ５３をオン／オフさせることで、電気的にドアの開閉を検知することができる。なお、これらのセンサ５１〜５３の並び順は変更自在である。
【００１９】
ベルトを２本に分けて、第１のベルト４４で回転するモータ３２の動力をドア軸２４に伝達し、第２のベルト４７でセンサのオン／オフを行うため、第１のベルト４４への負担が減り歯飛びの可能性が減る。第２のベルト４７は回転するモータ軸２４の動力が直接伝達されず、センサ軸２６のセンサを回すためだけの役割であるために歯飛びの心配はない。
【００２０】
センサ軸２６に信号系プーリ４６の他、アイドラープーリ４３をも取付けたので、仮にアイドラープーリ４３を介した第１のベルト４４の歯飛びが発生しても、この影響は第２のベルト４７へは及ばない。また、信号系プーリ４６を介した第２のベルト４７はセンサ軸２６のセンサを回すためだけの役割であるために歯飛びの心配はなく、センサは正常に働き、ドアの開閉を円滑に行うことが可能である。
【００２１】
また、モータ３２を縦向きに配置することができるため、ドア軸２４にモータ３２を近づければ、平面視でのドア駆動装置の専有面積が圧縮若しくは縮小化でき、本体ケーシングにおける余剰スペースが増加し、機器類の配置が容易になる。
【００２２】
ここで、以上の構成からなる自動改札機用ドア駆動装置の作用を説明する。
図３は本発明に係るドア駆動装置の分解斜視図である。
先ず、自動改札機用ドア駆動装置２０は、モータ３２を駆動源とし、縦向き（バーチカル）に配置したドア軸２４を回すことで、このドア軸２４に取付けたドア１２を開閉させることができる。
【００２３】
具体的には、回転するモータ３２の動力を減速機２９により減速して駆動軸２８に伝える。すると、駆動系プーリ４１が回転し、第１のベルト４４を介してドア軸２４の駆動系プーリ４２を回そうとする。このとき、ドア軸２４の駆動系プーリ４２の上方に取付けた信号系プーリ４５が回転して第２のベルト４７を介して信号系プーリ４６及びセンサ軸２６は回転する。この結果、例えばドア軸２４が回転し、ドア閉検知センサ５２の信号によりドア１２が矢印の方向の所定位置に閉じる。モータ３２を逆回転させれば、ドア１２を開くことができる。
【００２４】
また、モータ３２のモータ軸３７をドア軸２４に平行に配置し、モータ軸３７とドア軸２４とを結ぶ動力伝達系に、第１のベルト４４がドア軸２４に直交する方向に延びるベルト伝動機構４０を含めたことを特徴とする。なお、４３はセンサ軸下端に取付けたアイドラープーリであり、４８はアイドラープーリ４３と一定の距離を置き対面する位置に配置したアイドラープーリである。
【００２５】
ベルト伝動機構４０は、駆動系プーリ４１、４２及びアイドラープーリ４３、４８とこれらに掛け渡す第１のベルト４４と、信号系プーリ４５、４６とこれらに掛け渡す第２のベルト４７とからなり、無給油運転が可能である。したがって、本体ケーシング内部に塵やゴミが侵入しても、ベルト伝動機構４０の運転を継続させることができる。
【００２６】
なお、軸継手３０は、ラバーを内蔵したダンパー軸継手を採用することが望ましい。その理由は次の通りである。
自動改札機では、ドア駆動装置周辺に物が衝突する可能性がある。動力伝達系には減速機２９を介在させるが、この減速機２９は内部構造が複雑であるために衝撃には弱く、大きな衝撃を受けると減速機２９は破損する虞がある。しかし、ダンパー軸継手で衝撃エネルギーを吸収させるようにすれば、減速機２９の破損を未然に防止することができる。
【００２７】
図４は図２の４−４線断面図であり、第１のベルト４４で駆動系プーリ４１の駆動力を駆動系プーリ４２へ伝達することができ、空転自在のアイドラープーリ４３、４８の作用で第１のベルト４４を案内することで、第１のベルト４４の円滑な回動を促すことができる。
【００２８】
図５は図２の５−５線断面図であり、第２のベルト４７で、ドア軸２４に取付けた信号系プーリ４５の回転角度を、センサ軸２６に取付けた信号系プーリ４６に伝達することができる。
【００２９】
図６は本発明に係る実施例と比較例を示すモデル図である。
（ａ）は実施例であり、回転するモータ３２の動力を減速機２９（図示せず。）により減速して駆動軸２８に伝える。すると、駆動系プーリ４１が回転し、第１のベルト４４を介して（アイドラープーリ４３、４８は自由に回転する。）ドア軸２４の駆動系プーリ４２を回そうとする。このとき、ドア軸２４の駆動系プーリ４２の上方に取付けた信号系プーリ４５が回転して第２のベルト４７を介して信号系プーリ４６及びセンサ軸２６は回転する。この結果、例えばドア軸２４が回転し、ドア閉検知センサ５２の信号によりドア１２が所定の位置に閉じる。モータ３２を逆回転させれば、ドア１２を開くことができる。
【００３０】
モータ軸とドア軸とを第１のベルトを介して連結し、センサ軸とドア軸とを第２のベルトを介して連結した。ベルトを２本に分けて、第１のベルトで回転するモータの動力をドア軸に伝達し、第２のベルトでセンサのオン／オフを行うため、第１のベルトへの負担が減り歯飛びの可能性が減る。第２のベルトは回転するモータ軸の動力が直接伝達されず、センサ軸のセンサを回すためだけの役割であるために歯飛びの心配はないという利点がある。
【００３１】
（ｂ）は比較例であり、ドア駆動装置１５０は、回転するモータ１５５の動力を減速機（図示せず。）により減速して駆動軸１５４に伝え、駆動系プーリ１５６が回転し、ベルト１６０を介して（駆動プーリ１５８、アイドラープーリ１５９も回転する。）ドア軸１５２の駆動系プーリ１５７を回そうとする。このとき、センサ軸１５３に取付けたセンサ（ドア開検知センサ１６１、ドア閉検知センサ１６２、その他のセンサ１６３）により、ドア１５１が所定の位置に開閉する。
【００３２】
この場合、ベルト１６０の歯飛びが発生すると、ドア軸１５２の回転及びドア１５１の開閉は正常に行えなくなり、ドア開検知センサ１６１、ドア閉検知センサ１６２がドア軸１５２及びドア１５１の所定の位置を検知できなくなる。
この点、（ａ）に示した実施例では第１のベルト４４に仮に歯飛びが発生したとしてもその影響が第２のベルト４７に及ぶことはない。結果として、ドア１２の正確な開閉位置を検知させることができる。
【００３３】
図７は本発明における別実施例を示す図であり、ドア軸２４と中心に、図左側に第１のベルト４４を配置し、図右側に第２のベルト４７を配置した例を示す。図６（ａ）では第１のベルト４４、第２のベルト４７ともに、ドア軸２４の左側に配置した。このように、本発明では、第２のベルト４７はドア軸２４を中心に任意の方位に配置することができる。そのため、他の機器が存在しない空空間に、センサ軸２６並びにセンサ５１〜５３を配置することができるため、設計の自由度が高まり好ましい。
【００３４】
図８はセンサ軸に取付けたアイドラープーリ及び信号系プーリの作用図である。
（ａ）はセンサ軸２６が静止している状態を示し、横梁部２２に直交したセンサ軸２６の下端部に取付けた駆動系プーリ４３と、駆動系プーリ４３と横梁部２２の間でセンサ軸２６に取付けた信号系プーリ４６は、第１のベルト４４や第２のベルト４７が静止しているために、ほとんど横からの力を受けない。
【００３５】
（ｂ）はドア駆動装置が動き、例えばドアに物がぶつかりセンサ軸２６が力を受けた状態を示す。このとき、横梁部２２に直交したセンサ軸２６の下端部に取付けたアイドラープーリ４３と、アイドラープーリ４３と横梁部２２の間でセンサ軸２６に取付けた信号系プーリ４６は、矢印に示す横からの力を受ける。
【００３６】
センサ軸２６の中心線からアイドラープーリ４３及び信号系プーリ４６が動いた距離をｄ１、ｄ２とすると、ｄ１の撓み量は微小であるが、ｄ２の撓み量はｄ１の撓み量と比べると大きい。
この結果、どうしても第１のベルト４４は可撓性の問題で歯飛びの起る可能性がある。一方、第２のベルト４７は歯飛びが起らない。
ここで、第１のベルト４４は、歯飛びが発生しても横梁部２２からの距離が遠いので、ベルト交換し易いという効果がある。また、第２のベルト４７が歯飛びを生じないので、センサの検知角度は正常に保たれる。
【００３７】
尚、第１のベルト４４や第２のベルト４７は耐久性に優れたゴム系のものが好ましいが、特に材質は問わない。
また、ダンパー軸継手は、衝撃エネルギーを吸収するラバーを備えていればよく、細かな構造は問わない。
さらに、軸受はグリース封入密閉型軸受にすることが望ましいが、ごく低速や使用荷重がごく小さいなどの理由があれば、一部の軸受は開放型軸受であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明のドア駆動装置は自動改札機の開閉装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】自動改札機の正面図（通路側を正面とする。）である。
【図２】本発明に係る自動改札機用ドア駆動装置の正面図である。
【図３】本発明に係るドア駆動装置の分解斜視図である。
【図４】図２の４−４線断面図である。
【図５】図２の５−５線断面図である。
【図６】本発明に係る実施例と比較例を示すモデル図である。
【図７】本発明における別実施例を示す図である。
【図８】センサ軸に取付けたアイドラープーリ及び信号系プーリの作用図である。
【図９】従来の技術の基本構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０…自動改札機  、２０…ドア駆動装置、２１…ブラケット  、２４…ドア軸  、２６…センサ軸  、２８…駆動軸  、３２…モータ  、４０…ベルト伝動機構  、４１…駆動系プーリ  、４２…駆動系プーリ、４３…アイドラープーリ  、４４…第１のベルト  、４５…信号系プーリ  、４６…信号系プーリ  、４７…第２のベルト。
【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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