(57)【要約】【課題】高い安全性を確保しつつ、複雑な制御を必要とすることなくドアの自然な開閉を実現し、また、スイングドアのシステム全体の小型化、軽量化、ひいては省エネルギー化を実現しうるドア開閉補助装置を提供する。【解決手段】正逆回転自在な駆動モータ２６と、駆動モータ２６の回転が伝達される出力ギア３２と、滑り機構を介して出力ギア３２に軸支されたアーム駆動軸１４と、アーム駆動軸１４に結合されたカム３４と、カム３４の凹凸に応じて駆動モータ２６の運転及び停止を切り替えるマイクロスイッチ３６と、カム３４の凹凸に応じて駆動モータ２６の回転の正逆の設定を切り替えるマイクロスイッチ３８とを有し、ドア１２に固定された駆動ユニット１６と、アーム駆動軸１４の一端に固定され、ドア枠１０に他端が固定され、アーム駆動軸１４の回転によるドア１２を開閉する力をドア１２に伝達するアーム部（アーム１８、リンク２２）とを有している。【選択図】  図２
2005213763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドア枠に一端が回転自在に軸支されたドアの開閉を補助するドア開閉補助装置であって、
正逆回転自在な駆動モータと、前記駆動モータの回転が伝達される出力ギアと、滑り機構を介して前記出力ギアに軸支されたアーム駆動軸と、前記アーム駆動軸に結合されたカムと、前記カムの凹凸に応じて前記駆動モータの運転及び停止を切り替える第１の切替手段と、前記カムの凹凸に応じて前記駆動モータの回転の正逆の設定を切り替える第２の切替手段とを有し、前記ドアに固定された駆動ユニットと、
前記アーム駆動軸の一端に固定され、前記ドア枠に他端が固定され、前記アーム駆動軸の回転による前記ドアを開閉する力を前記ドアに伝達するアーム部と
を有することを特徴とするドア開閉補助装置。
【請求項２】
請求項１記載のドア開閉補助装置において、
前記出力ギアには、径の変更自在な軸通部が設けられており、
前記アーム駆動軸は、摩擦ライニングを介して前記出力ギアに軸通しており、
前記出力ギアの前記軸通部の径を変更することにより前記出力ギアと前記アーム駆動軸との間で滑り始めるトルクが調整される前記滑り機構が構成されている
ことを特徴とするドア開閉補助装置。
【請求項３】
請求項１記載のドア開閉補助装置において、
前記出力ギアには、前記出力ギアに同心に略円筒形状の軸通部が設けられており、
前記アーム駆動軸は、摩擦ライニングを介して前記軸通部に軸通しており、
前記軸通部の外周に、径の変更自在な締結リングが配されており、
前記締結リングの径を変更することにより前記出力ギアと前記アーム駆動軸との間で滑り始めるトルクが調整される前記滑り機構が構成されている
ことを特徴とするドア開閉補助装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のドア開閉補助装置において、
前記カムは、第１の径を有する第１の径部と、前記第１の径部に隣接して設けられ、前記第１の径とは異なる第２の径を有する第２の径部と、第３の径を有する第３の径部と、前記第３の径部に隣接して設けられ、前記第３の径とは異なる第４の径を有する第４の径部とを有し、
前記第１の切替手段は、前記カムに当接する第１の当接部を有し、前記第１の当接部が前記第１の径部に当接しているときは前記駆動モータを停止し、前記第１の当接部が前記第２の径部に当接しているときは前記駆動モータを運転し、
前記第２の切替手段は、前記カムに当接する第２の当接部を有し、前記第２の当接部が前記第３の径部に当接しているときは前記駆動モータの回転を正回転に設定し、前記第２の当接部が前記第４の径部に当接しているときは前記駆動モータの回転を逆回転に設定し、
前記ドアが閉止した状態のときには、前記第１の当接部は前記第１の径部に当接し、前記第２の当接部は前記第３の径部に当接し、
前記ドアが開く方向に動いているときは、前記第１の当接部は前記第２の径部に当接し、前記第２の当接部は前記第３の径部に当接し、
前記ドアが所定の位置まで開いたときには、前記第１の当接部は前記第２の径部に当接し、前記第２の当接部は前記第４の径部に当接し、
前記ドアが所定の位置まで閉じたときに前記第１の当接部は前記第２の径部に当接し、前記第２の当接部は前記第３の径部に当接するように、前記カムが構成され、
前記第２の当接部が前記第４の径部に当接した後に前記第３の径部に当接している間、前記駆動モータの回転の設定を逆回転に保持するラッチ回路を更に有する
ことを特徴とするドア開閉補助装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のドア開閉補助装置において、
前記カムは、第１の径を有する第１の径部と、前記第１の径部に隣接して設けられ、前記第１の径とは異なる第２の径を有する第２の径部と、第３の径を有する第３の径部と、前記第３の径部に隣接して設けられ、前記第３の径とは異なる第４の径を有する第４の径部と、前記第２の径部に隣接して設けられ、前記第１の径を有する第５の径部とを有し、
前記第１の切替手段は、前記カムに当接する第１の当接部を有し、前記第１の当接部が前記第１の径部又は前記第５の径部に当接しているときは前記駆動モータを停止し、前記第１の当接部が前記第２の径部に当接しているときは前記駆動モータを運転し、
前記第２の切替手段は、前記カムに当接する第２の当接部を有し、前記第２の当接部が前記第３の径部に当接しているときは前記駆動モータの回転を正回転に設定し、前記第２の当接部が前記第４の径部に当接しているときは前記駆動モータの回転を逆回転に設定し、
前記ドアが閉止した状態のときは、前記第１の当接部は前記第１の径部に当接し、前記第２の当接部は前記第３の径部に当接し、
前記ドアが開く方向に動いているときは、前記第１の当接部は前記第２の径部に当接し、前記第２の当接部は前記第３の径部に当接し、
前記ドアが所定の位置まで開いたときには、前記第１の当接部は前記第２の径部に当接し、前記第２の当接部は前記第４の径部に当接し、
前記ドアが開放した状態のときには、前記第１の当接部は前記第５の径部に当接し、前記第２の当接部は前記第４の径部に当接し、
前記ドアが閉じる方向に動き始めたときには、前記第１の当接部は前記第２の径部に当接し、前記第２の当接部は前記第４の径部に当接し、
前記ドアが所定の位置まで閉じたときに前記第１の当接部は前記第２の径部に当接し、前記第２の当接部は前記第３の径部に当接するように、前記カムが構成され、
前記第２の当接部が前記第４の径部に当接した後に前記第３の径部に当接している間、前記駆動モータの回転の設定を逆回転に保持するラッチ回路を更に有する
ことを特徴とするドア開閉補助装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のドア開閉補助装置において、
前記駆動モータに印加する電源電圧を調整する電圧調整手段を更に有する
ことを特徴とするドア開閉補助装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のドア開閉補助装置において、
前記第１の切替手段が前記駆動モータを停止している状態で、前記駆動モータの運転を開始するためのスイッチを更に有する
ことを特徴とするドア開閉補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドアの開閉を補助するドア開閉補助装置に係り、特に、スイングドアの開閉を補助するドア開閉補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物に設置されるドアとして、近代化により自動ドアが広く普及するに至っている。自動ドアによって、人や車の接近を検出してドアを開き、通過を確認してからドアを閉じることにより、利便性の向上、通行効率の向上等が図られている。自動ドアの中でも、一般的に普及しているタイプは、スライド式、回転式のものである。
【０００３】
一方、ドアのタイプとして、住宅や事務所等のドアとして一般的に用いられているドアノブを回してドアを押したり引いたりして開閉する片開きのドアのように、ドア枠に蝶番を介してドア板の側部の一端が回転自在に軸支されたスイングドアがある。このようなスイングドアについても、利便性の向上、バリアフリー化等の観点から、開閉の自動化、或いは開閉を補助する機構の搭載に対する要請が高まってきてきる。かかる要請に応えるべく、スイングドアの自動開閉を実現する自動開閉装置が提案されている（例えば特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平１１−３１５６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スイングドアは、その開閉に作用する摩擦力が、ドア板をドア枠に回転自在に軸支する蝶番に作用する摩擦によるものだけであり、スライド式等の他のタイプのドアと比較して、本来、僅かな力で開閉することが可能であるという特徴を有している。
【０００５】
しかしながら、本来的には僅かな力による開閉が可能なスイングドアではあるもの、従来、スイングドアの自動開閉には、一般的に、数十ワットから数百ワットの比較的大きな出力を有する駆動モータが使用されていた。これは、以下のような理由によるものである。
【０００６】
まず、スイングドアの開閉に作用する摩擦力が小さいものであっても、ドア自体がある程度の質量を有しているため、駆動モータによるドアの開閉時の加速及び減速には、ドアの質量に応じたエネルギーを必要とする。
【０００７】
また、ドアの開閉動作においては、開閉中に何らかの物体が接触した場合には、ドアの開閉を急停止又は急反転させるという安全対策上の考え方が一般的にある。このようなドアの開閉の急停止或いは急反転という動作を実現するためには、通常の開閉に要するエネルギーの数倍ものエネルギーを確保する必要がある。
【０００８】
さらに、ドアは駆動モータにより開閉されるだけでなく、閉まりかけたときに人の力により強制的に逆方向に押し戻されるというような状況も想定される。
【０００９】
本発明の目的は、高い安全性を確保しつつ、複雑な制御を必要とすることなくドアの自然な開閉を実現し、また、スイングドアのシステム全体の小型化、軽量化、ひいては省エネルギー化を実現しうるドア開閉補助装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は、ドア枠に一端が回転自在に軸支されたドアの開閉を補助するドア開閉補助装置であって、正逆回転自在な駆動モータと、前記駆動モータの回転が伝達される出力ギアと、滑り機構を介して前記出力ギアに軸支されたアーム駆動軸と、前記アーム駆動軸に結合されたカムと、前記カムの凹凸に応じて前記駆動モータの運転及び停止を切り替える第１の切替手段と、前記カムの凹凸に応じて前記駆動モータの回転の正逆の設定を切り替える第２の切替手段とを有し、前記ドアに固定された駆動ユニットと、前記アーム駆動軸の一端に固定され、前記ドア枠に他端が固定され、前記アーム駆動軸の回転による前記ドアを開閉する力を前記ドアに伝達するアーム部とを有することを特徴とするドア開閉補助装置により達成される。
【００１１】
上記のドア開閉補助装置において、前記出力ギアには、径の変更自在な軸通部が設けられており、前記アーム駆動軸は、摩擦ライニングを介して前記出力ギアに軸通しており、前記出力ギアの前記軸通部の径を変更することにより前記出力ギアと前記アーム駆動軸との間で滑り始めるトルクが調整される前記滑り機構が構成されているようにしてもよい。
【００１２】
また、上記のドア開閉補助装置において、前記出力ギアには、前記出力ギアに同心に略円筒形状の軸通部が設けられており、前記アーム駆動軸は、摩擦ライニングを介して前記軸通部に軸通しており、前記軸通部の外周に、径の変更自在な締結リングが配されており、前記締結リングの径を変更することにより前記出力ギアと前記アーム駆動軸との間で滑り始めるトルクが調整される前記滑り機構が構成されているようにしてもよい。
【００１３】
また、上記のドア開閉補助装置において、前記カムは、第１の径を有する第１の径部と、前記第１の径部に隣接して設けられ、前記第１の径とは異なる第２の径を有する第２の径部と、第３の径を有する第３の径部と、前記第３の径部に隣接して設けられ、前記第３の径とは異なる第４の径を有する第４の径部とを有し、前記第１の切替手段は、前記カムに当接する第１の当接部を有し、前記第１の当接部が前記第１の径部に当接しているときは前記駆動モータを停止し、前記第１の当接部が前記第２の径部に当接しているときは前記駆動モータを運転し、前記第２の切替手段は、前記カムに当接する第２の当接部を有し、前記第２の当接部が前記第３の径部に当接しているときは前記駆動モータの回転を正回転に設定し、前記第２の当接部が前記第４の径部に当接しているときは前記駆動モータの回転を逆回転に設定し、前記ドアが閉止した状態のときには、前記第１の当接部は前記第１の径部に当接し、前記第２の当接部は前記第３の径部に当接し、前記ドアが開く方向に動いているときは、前記第１の当接部は前記第２の径部に当接し、前記第２の当接部は前記第３の径部に当接し、前記ドアが所定の位置まで開いたときには、前記第１の当接部は前記第２の径部に当接し、前記第２の当接部は前記第４の径部に当接し、前記ドアが所定の位置まで閉じたときに前記第１の当接部は前記第２の径部に当接し、前記第２の当接部は前記第３の径部に当接するように、前記カムが構成され、前記第２の当接部が前記第４の径部に当接した後に前記第３の径部に当接している間、前記駆動モータの回転の設定を逆回転に保持するラッチ回路を更に有するようにしてもよい。
【００１４】
また、上記のドア開閉補助装置において、前記カムは、第１の径を有する第１の径部と、前記第１の径部に隣接して設けられ、前記第１の径とは異なる第２の径を有する第２の径部と、第３の径を有する第３の径部と、前記第３の径部に隣接して設けられ、前記第３の径とは異なる第４の径を有する第４の径部と、前記第２の径部に隣接して設けられ、前記第１の径を有する第５の径部とを有し、前記第１の切替手段は、前記カムに当接する第１の当接部を有し、前記第１の当接部が前記第１の径部又は前記第５の径部に当接しているときは前記駆動モータを停止し、前記第１の当接部が前記第２の径部に当接しているときは前記駆動モータを運転し、前記第２の切替手段は、前記カムに当接する第２の当接部を有し、前記第２の当接部が前記第３の径部に当接しているときは前記駆動モータの回転を正回転に設定し、前記第２の当接部が前記第４の径部に当接しているときは前記駆動モータの回転を逆回転に設定し、前記ドアが閉止した状態のときは、前記第１の当接部は前記第１の径部に当接し、前記第２の当接部は前記第３の径部に当接し、前記ドアが開く方向に動いているときは、前記第１の当接部は前記第２の径部に当接し、前記第２の当接部は前記第３の径部に当接し、前記ドアが所定の位置まで開いたときには、前記第１の当接部は前記第２の径部に当接し、前記第２の当接部は前記第４の径部に当接し、前記ドアが開放した状態のときには、前記第１の当接部は前記第５の径部に当接し、前記第２の当接部は前記第４の径部に当接し、前記ドアが閉じる方向に動き始めたときには、前記第１の当接部は前記第２の径部に当接し、前記第２の当接部は前記第４の径部に当接し、前記ドアが所定の位置まで閉じたときに前記第１の当接部は前記第２の径部に当接し、前記第２の当接部は前記第３の径部に当接するように、前記カムが構成され、前記第２の当接部が前記第４の径部に当接した後に前記第３の径部に当接している間、前記駆動モータの回転の設定を逆回転に保持するラッチ回路を更に有するようにしてもよい。
【００１５】
また、上記のドア開閉補助装置において、前記駆動モータに印加する電源電圧を調整する電圧調整手段を更に有するようにしてもよい。
【００１６】
また、上記のドア開閉補助装置において、前記第１の切替手段が前記駆動モータを停止している状態で、前記駆動モータの運転を開始するためのスイッチを更に有するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
以上の通り、本発明によれば、ドア枠に一端が回転自在に軸支されたドアの開閉を補助するドア開閉補助装置について、正逆回転自在な駆動モータと、前記駆動モータの回転が伝達される出力ギアと、滑り機構を介して前記出力ギアに軸支されたアーム駆動軸と、前記アーム駆動軸に結合されたカムと、前記カムの凹凸に応じて前記駆動モータの運転及び停止を切り替える第１の切替手段と、前記カムの凹凸を応じて前記駆動モータの回転の正逆の設定を切り替える第２の切替手段とを有し、前記ドアに固定された駆動ユニットと、前記アーム駆動軸の一端に固定され、前記ドア枠に他端が固定され、前記アーム駆動軸の回転による前記ドアを開閉する力を前記ドアに伝達するアーム部とを有するように構成するので、高い安全性を確保しつつ、複雑な制御を必要とすることなくドアの自然な開閉を実現し、また、スイングドアのシステム全体の小型化、軽量化、ひいては省エネルギー化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態によるドア開閉補助装置を図１乃至図７を用いて説明する。図１はドアに取り付けられた状態の本実施形態によるドア開閉補助装置を示す概略図、図２は本実施形態によるドア開閉補助装置における駆動ユニットの内部構造を示す断面図、図３は本実施形態によるドア開閉補助装置における滑り機構を示す概略図、図４は本実施形態によるドア開閉補助装置における駆動モータ制御用カム及びマイクロスイッチを示す平面図、図５は本実施形態によるドア開閉補助装置の回路図、図６及び図７は本実施形態によるドア開閉補助装置の動作を説明する図である。
【００１９】
まず、本実施形態によるドア開閉補助装置の構成について図１乃至図５を用いて説明する。
【００２０】
本実施形態によるドア開閉補助装置は、スイングドアの開閉を補助するものであり、図１に示すように、ドア枠１０に蝶番（図示せず）を介して一端が回転自在に軸支された片開きのドア１２の外縁上部に固定され、アーム駆動軸１４を回転することによりドア１２の開閉力を発生する駆動ユニット１６と、アーム駆動軸１４に一端が固定されたアーム１８と、アーム１８の他端に回転自在に一端が固定され、ドア枠１０に設けられたリンク固定金具２０に回転自在に他端が固定されたリンク２２とを有している。
【００２１】
駆動ユニット１６は、図２に示すような内部構造を有している。図示するように、駆動ユニット１６の筐体２４内には、正逆回転自在な駆動モータ２６が配設されている。駆動モータ２６の出力軸２８の先端部には、ギア３０が一体的に設けられている。ギア３０には、出力ギア３２が噛合しており、駆動モータ２６の出力軸２８の回転がギア３０を介して出力ギア３２に伝達されるようになっている。出力ギア３２には、後述する滑り機構を介してアーム駆動軸１４が軸支されている。出力ギア３２に軸支されたアーム駆動軸１４には、略円板状の駆動モータ制御用カム３４が結合されている。駆動モータ制御用カム３４の外周部近傍には、駆動モータ制御用カム３４の回転に連動して駆動モータ２６の運転及び停止を切り替えるマイクロスイッチ３６と、駆動モータ制御用カム３４の回転に連動して駆動モータ２６の回転の正逆を切り替えるマイクロスイッチ３８が配置されている。さらに、駆動ユニット１６の筐体２４内には、駆動モータ２６に印加する電源電圧を調整する電圧調整器４０と、力率を改善するための進相コンデンサ４２と、駆動モータ２６の所定の回転状態を保持するためのリレーを用いたラッチ回路（保持回路）４４とがそれぞれ設けられている。
【００２２】
アーム駆動軸１４は、図３に示すような滑り機構を介して出力ギア３２に軸支されている。図３は、出力ギア３２近傍の各構成要素をアーム駆動軸１４に沿った方向に分解して示した図である。図示するように、出力ギア３２には、出力ギア３２と同心に略円筒形状の締結リング部（軸通部）４６が一体的に設けられている。締結リング部４６には、樹脂等よりなる略円筒形状の摩擦ライニング４８を介してアーム駆動軸１４が軸通している。締結リング部４６には、アーム駆動軸１４に沿った方向に切り込み部４６ａが設けられており、また、出力ギア３２との境界に部分的に、切り込み部４６ａとＴ字状に交差する切り込み部４６ｂが設けられている。さらに、締結リング部４６には、切り込み部４６ａの両端を貫くようにネジ孔４６ｃが設けられている。ネジ孔４６ｃには、締結力調整ネジ５４がねじ込まれている。摩擦ライニング４８には、アーム駆動軸１４に沿った方向に切り込み部４８ａが設けられている。
【００２３】
ネジ孔４６ｃにねじ込まれている締結力調整ネジ５４を締めることにより、締結リング部４６及び摩擦ライニング４８にそれぞれ設けられた切り込み部４６ａ、４８ａの幅が狭められ締結リング部４６及び摩擦ライニング４８の径が小さくなる。これにより、アーム駆動軸１４はより強い締結力で出力ギア３２に軸支され、アーム駆動軸１４と出力ギア３２との間で滑り始めるトルクが大きくなる。
【００２４】
一方、ネジ孔４６ｃにねじ込まれている締結力調整ネジ５４を緩めることにより、締結リング部４６及び摩擦ライニング４８にそれぞれ設けられた切り込み部４６ａ、４８ａの幅が広がり締結リング部４６及び摩擦ライニング４８の径が大きくなる。これにより、アーム駆動軸１４はより弱い締結力で出力ギア３２に軸支され、アーム駆動軸１４と出力ギア３２との間で滑り始めるトルクが小さくなる。
【００２５】
このような締結力調整ネジ５４の締緩により滑り始めるトルクの大きさを調整することができる滑り機構を介してアーム駆動軸１４が出力ギア３２に軸支されている。
【００２６】
アーム駆動軸１４に結合された略円板状の駆動モータ制御用カム３４は、図４に示すように、径が大きくなっている大径扇部３４ａと、大径扇部３４ａと同心で大径扇部よりも径が小さくなっている２つの小径扇部３４ｂ、３４ｃと、２つの小径扇部３４ｂ、３４ｃの間に設けられ、大径扇部３４ａと同心で径が大径扇部３４ａとほぼ同じ突起状の大径突起部３４ｄとを有している。
【００２７】
このような形状を有する駆動モータ制御用カム３４の外周部近傍には、図４に示すように、マイクロスイッチ３６、３８が互いに略対向して配置されている。
【００２８】
マイクロスイッチ３６は、スイッチ本体３６ａと、スイッチ本体３６ａの一端部に回転自在に設けられ、スイッチ本体３６ａから駆動モータ制御用カム３４に向かう方向に付勢されたレバー３６ｂと、レバー３６ｂの先端部に設けられ、駆動モータ制御用カム３４の外周面に当接するローラー３６ｃとを有している。マイクロスイッチ３６のローラー３６ｃは、駆動モータ制御用カム３４の回転に応じて駆動モータ制御用カム３４の外周面に当接しながら回転する。駆動モータ制御用カム３４の大径扇部３４ａ及び大径突起部３４ｄにローラー３６ｃが当接している場合には、駆動モータ制御用カム３４側からスイッチ本体３６ａ側にレバー３６ｂが押し込まれマイクロスイッチ３６はオフとなる。駆動モータ制御用カム３４の小径扇部３４ｂ、３４ｃにローラー３６ｃが当接している場合には、スイッチ本体３６ａ側から駆動モータ制御用カム３４側にレバー３６ｂが開放されマイクロスイッチ３６はオンとなる。このマイクロスイッチ３６がオフのときには、駆動モータ２６は停止し、オンのときには、駆動モータ２６は運転されるようになっている。このように、マイクロスイッチ３６は、駆動モータ制御用カム３４の凹凸に応じて駆動モータ２６の運転及び停止を切り替える切替手段として機能するものである。
【００２９】
マイクロスイッチ３６と略対向するように配置されたマイクロスイッチ３８は、マイクロスイッチ３６と同様に、スイッチ本体３８ａと、スイッチ本体３８ａの一端部に回転自在に設けられ、スイッチ本体３８ａから駆動モータ制御用カム３４に向かう方向に付勢されたレバー３８ｂと、レバー３８ｂの先端部に設けられ、駆動モータ制御用カム３４の外周面に当接するローラー３８ｃとを有している。マイクロスイッチ３８のローラー３８ｃは、駆動モータ制御用カム３４の回転に応じて駆動モータ制御用カム３４の外周面に当接しながら回転する。駆動モータ制御用カム３４の大径扇部３４ａにローラー３８ｃが当接している場合には、駆動モータ制御用カム３４側からスイッチ本体３８ａ側にレバー３８ｂが押し込まれマイクロスイッチ３８はオフとなる。駆動モータ制御用カム３４の小径扇部３４ｂ、３４ｃにローラー３８ｃが当接している場合には、スイッチ本体３８ａ側から駆動モータ制御用カム３４側にレバー３８ｂが開放されマイクロスイッチ３８はオンとなる。このマイクロスイッチ３８がオフのときには、駆動モータ２６の回転はドア１２を開ける方向の回転すなわち正回転に設定され、オンのときには、駆動モータ２６の回転はドア１２を閉める方向すなわち逆回転に設定される。このように、マイクロスイッチ３８は、駆動モータ制御用カム３４の凹凸に応じて駆動モータ２６の回転の正逆を切り替える切替手段として機能するものである。
【００３０】
なお、駆動モータ制御用カム３４の回転及びマイクロスイッチ３６、３８のオンオフとドア１２の開閉との関係については後に詳述する。
【００３１】
電圧調整器４０は、駆動モータ２６に印加する電源電圧の大きさを調整するものである。駆動モータ２６に印加する電圧を調整することにより、ドアの開閉速度を調整することが可能となっている。
【００３２】
上記の駆動ユニット１６においてアーム駆動軸１４が回転することにより生じるドア１２を開閉する力は、アーム１８及びリンク２２を介してドア２２に伝達される。
【００３３】
図５は、本実施形態によるドア開閉補助装置の回路図である。
【００３４】
交流電源５６には、連動して動作するメインスイッチとしての二極スイッチ５８ａ、５８ｂを介して駆動モータ２６が接続されている。交流電源５６としては、例えば、家庭用の交流電源を用いることができ、そのコンセントはドア枠１０付近の壁或いは天井等に設ければよい。
【００３５】
駆動モータ２６では、その回転子６０を回転するためのコイル６２、６４が並列に結線されており、一方のコイルには、進相コンデンサ４２が直列に接続されるようになっている。進相コンデンサ４２が直列に接続されるコイルは、交流電源５６の一端側の二極スイッチ５８ａと駆動モータ２６との間に設けられたリレー６８により切り替えられる。
【００３６】
交流電源５６の一端側の二極スイッチ５８ａとリレー６８との間には、ヒューズ７０、及びマイクロスイッチ３６が順次設けられている。
【００３７】
交流電源５６の他端側の二極スイッチ５８ｂと駆動モータ２６との間には、電圧調整器４０が設けられている。
【００３８】
電圧調整器４０は、可変抵抗７２、７４を有しており、リレー７６により可変抵抗７２、７４のいずれかが選択的に並列に接続されるようになっている。並列に接続される可変抵抗及びその抵抗値を適宜設定することにより、駆動モータ２６に印加する電圧を所定の値に設定することができる。
【００３９】
マイクロスイッチ３６とリレー６８とを接続する配線と、二極スイッチ５８ｂと電圧調整器４０との間を接続する配線との間には、マイクロスイッチ３８、及びコイル７８が直列に接続されている。マイクロスイッチ３８には、マイクロスイッチ３８のオン状態を保持するためのリレー８０が並列に接続されている。
【００４０】
また、二極スイッチ５８ｂと電圧調整器４０との間を接続する配線と、リレー８０前段の配線との間には、駆動モータ２６の運転時に点灯するパワーランプ８２が接続されている。
【００４１】
こうして、本実施形態によるドア開閉補助装置が構成されている。
【００４２】
本実施形態によるドア開閉補助装置は、滑り機構を介して出力ギア３２に軸支されたアーム駆動軸１４を有することに特徴のひとつがある。
【００４３】
アーム駆動軸１４が滑り機構を介して出力ギア３２に軸支されていることにより、駆動モータ２６の複雑な制御を要することなく、自然なドア１２の開閉を実現することができる。このため、アーム駆動軸１４と出力ギア３２との間の滑り機構のみによって、人、物に対する高い安全性を確保することができる。
【００４４】
また、本実施形態によるドア開閉補助装置では、滑り機構を介してアーム駆動軸１４が出力ギア３２に軸支されているため、ドア１２に対して人、物が衝突する等して衝撃が加わった場合、アーム駆動軸１４が出力ギア３２を滑って回転し、駆動モータ２６等の各機構に衝撃が伝達されることはない。これにより、本実施形態によるドア開閉補助装置を構成する各部材を、耐衝撃性の高いものに設計する必要がなく、装置の小型化、軽量化を実現することができる。ひいては、装置の小型化、軽量化により、動作に要する電力を低減することができ、装置の省エネルギー化を実現することができる。従来、スイングドアの自動開閉或いは開閉補助のためには出力が数十ワットから数百ワットの駆動モータを必要としていたが、本実施形態によるドア開閉補助装置では、例えば、出力が１ワット程度の駆動モータ２６によりドア１２を開閉することができる。
【００４５】
また、本実施形態によるドア開閉補助装置は、駆動モータ制御用カム３４及びマイクロスイッチ３６、３８により、駆動モータ２６の運転の開始、停止の切り替え、及び駆動モータ２６の回転の正逆の切り替えを行うことにも特徴がある。駆動モータ制御用カム３４及びマイクロスイッチ３６、３８を用いることにより、複雑な制御を必要とすることなく、ドア１２の開閉を行うことができる。なお、駆動モータ制御用カム３４及びマイクロスイッチ３６、３８の動作については後述する。
【００４６】
さらに、本実施形態によるドア開閉補助装置は、駆動モータ２６に印加する電源電圧を調整する電圧調整器４０を有することにも特徴がある。従来、ドアの開閉速度等の速度調整をする場合、タコメータ、エンコーダ等の速度検出器を用いてフィードバック制御が行われていた。しかしながら、ドアが比較的大きな慣性負荷であるため、駆動モータ２６に印加する電源電圧を調整すると、駆動モータ２６が無負荷回転まで加速するのに要する時間を調整することができる。つまり、同じ角度までドア１２を開閉する時間を調整することは、ドア１２の開閉速度を調整することとなる。こうして、駆動モータ２６に印加する電源電圧を調整することにより、タコメータ等の速度検出器を用いることなく、低コストで簡単にドア１２の開閉速度を制御することができ、ドア１２の使用者の使い勝手等に応じて、ドア１２の開閉速度を速くしたり、遅くしたりすることができる。例えば、ドア１２の開閉速度を速くして、人が手動によりドア１２を僅かに開いた後は、人の力によらず自動的にドア１２が開閉するようにすることができる。また、ドア１２の開閉速度を遅くして、人の手動によるドア１２の開閉に要する力を軽減するような動作をすることも可能である。
【００４７】
次に、本実施形態によるドア開閉補助装置の動作について、図１乃至図７を用いて説明する。図６（ａ１）乃至図６（ｄ１）及び図７（ａ１）乃至図７（ｃ１）は本実施形態によるドア開閉補助装置が取り付けられたドアの開閉動作を示す図、図６（ａ２）乃至図６（ｄ２）及び図７（ａ２）乃至図７（ｃ２）はそれぞれ図６（ａ１）乃至図６（ｄ１）及び図７（ａ１）乃至図７（ｃ１）に示すドアの状態における駆動モータ制御用カム及びマイクロスイッチの動作を示す平面図である。
【００４８】
図６（ａ２）は、図６（ａ１）に示すようにドア１２が閉止した状態における駆動モータ制御用カム３４及びマイクロスイッチ３６、３８の状態を示す平面図である。図示するように、駆動モータ２６の運転及び停止を切り替えるマイクロスイッチ３６のローラー３６ｃは大径突起部３４ｄに当接しており、レバー３６ｂはスイッチ本体３６ａ側に押し込まれている。このため、マイクロスイッチ３６はオフになっており、駆動モータ２６は停止している。一方、駆動モータ２６の回転の正逆を切り替えるマイクロスイッチ３８のローラー３８ｃは大径扇部３４ａに当接しており、レバー３８ｂはスイッチ本体３８ａ側に押し込まれている。このため、マイクロスイッチ３８もオフになっている。マイクロスイッチ３８がオフの状態で駆動モータ２６が運転されると、駆動モータ２６はドア１２を開く方向に回転、すなわち正回転する。
【００４９】
図６（ａ１）及び図６（ａ２）に示すドア１２が閉められた状態から、図６（ｂ１）に示すように、人が手動によりドア１２を僅かに開くと、アーム駆動軸１４は、図６（ｂ２）に示す矢印の方向に回転する。このアーム駆動軸１４の回転と同時に、駆動モータ制御用カム３４も、アーム駆動軸１４の回転方向と同方向に回転する。駆動モータ制御用カム３４の回転により、大径突起部３４ｄに当接していたマイクロスイッチ３６のローラー３６ｃは、図６（ｂ２）に示すように、駆動モータ制御用カム３４の外周面に当接した状態を保ちながら小径扇部３４ｂに移動し、レバー３６ｂがスイッチ本体３６ａ側から駆動モータ制御用カム３４側に開放される。これにより、マイクロスイッチ３６がオンとなり、駆動モータ２６が回転を開始する。一方、マイクロスイッチ３８のローラー３８ｃは、図６（ｂ２）に示すように、大径扇部３４ａに当接した状態を維持し、マイクロスイッチ３８はオフのままになっている。このため、駆動モータ２６は正回転する。
【００５０】
駆動モータ２６の回転は、ギア３０及び出力ギア３２を介してアーム駆動軸１４に伝達される。駆動モータ２６の回転が伝達されたアーム駆動軸１４は、ドア１２を開く方向に回転する。アーム駆動軸１４の回転により、アーム駆動軸１４に一端が一体に固定されたアーム１８と、アーム１８の他端に一端が回転自在に取り付けられ、ドア枠１０のリンク固定金具２０に他端が回転自在に取り付けられたリンク２２を介して、ドア１２を開ける方向に作用する力がドア１２に伝達される。これにより、ドア１２は、ドア１２をドア枠１０に支持する蝶番（図示せず）を支点にして開いていく。
【００５１】
駆動モータ２６の回転により図６（ｃ１）に示すようにドア１２が開いていくと、アーム駆動軸１４及び駆動モータ制御用カム３４も図６（ｃ２）に示すように同時に回転していく。これに伴い、マイクロスイッチ３６のローラー３６ｃは、駆動モータ制御用カム３４の小径扇部３４ｂに当接しながら移動する。一方、マイクロスイッチ３８のローラー３８ｃは、駆動モータ制御用カム３４の大径扇部３４ａに当接しながら移動する。
【００５２】
やがて、図６（ｄ１）に示すようにドア１２が所定の位置まで開くと、図６（ｄ２）に示すように、大径扇部３４ａに当接していたマイクロスイッチ３８のローラー３８ｃは、駆動モータ制御用カム３４の外周面に当接した状態を保ちながら小径扇部３４ｃに移動し、レバー３８ｂがスイッチ本体３８ａ側から駆動モータ制御用カム３４側に開放される。これにより、マイクロスイッチ３８がオンとなり、駆動モータ２６の回転が逆回転に切り替わる。
【００５３】
駆動モータ２６の回転が逆回転に切り替わった後しばらくの間、ドア１２の慣性エネルギーによりドア１２は開く方向に動く。この間、駆動モータ２６は、逆回転することによりドア１２の開く方向への動きを制動していることとなる。
【００５４】
駆動モータ２６の逆回転により、ドア１２の慣性エネルギーが消費されてなくなると、駆動モータ２６の回転は、ギア３０及び出力ギア３２を介してアーム駆動軸１４に伝達され、アーム駆動軸１４は、図７（ａ２）に示す矢印のようにドア１２を閉める方向に回転を始める。アーム駆動軸１４の回転により、アーム駆動軸１４に一端が一体に固定されたアーム１８と、アーム１８の他端に一端が回転自在に取り付けられ、ドア枠１０のリンク固定金具２０に他端が回転自在に取り付けられたリンク２２を介して、ドア１２を閉める方向に作用する力がドア１２に伝達される。これにより、ドア１２は、図７（ａ１）に示すように、ドア１２をドア枠１０に支持する蝶番（図示せず）を支点にして閉じていく。
【００５５】
図７（ｂ１）に示すようにドア１２が閉まる方向へ動いていくと、アーム駆動軸１４及び駆動モータ制御用カム３４も図７（ｂ２）に示すように同時に回転していく。これに伴い、小径扇部３４ｃに当接していたマイクロスイッチ３８のローラー３８ｃは、図７（ｂ２）に示すように、駆動モータ制御用カム３４の外周部に当接した状態を保ちながら大径扇部３４ａに移動し、レバー３８ｂが駆動モータ制御用カム３４側からスイッチ本体３８ａ側に押し込まれる。これによりマイクロスイッチ３８はオフとなる。ここで、リレーを用いたラッチ回路４４により、駆動モータ２６の逆回転は保持され、このままドア１２は閉まる方向へ動いていく。
【００５６】
こうして、図７（ｃ１）に示すようにドア１２が完全に閉まる位置まで戻ると、駆動モータ制御用カム３４の小径扇部３４ｂに当接していたマイクロスイッチ３６のローラー３６ｃは、図７（ｃ２）に示すように、駆動モータ制御用カム３４の外周部に当接した状態を保ちながら大径突起部３４ｄへ移動し、レバー３６ｂが駆動モータ制御用カム３４側からスイッチ本体３６ａ側に押し込まれる。これにより、マイクロスイッチ３６はオフとなり、駆動モータ２６の回転は停止する。このとき、駆動モータ２６の逆回転を保持していたラッチ回路４４への電力の供給も遮断され、駆動モータ２６の回転の設定は、正回転にリセットされる。
【００５７】
こうして、本実施形態によるドア開閉補助装置が取り付けられたドア１２が開閉される。
【００５８】
このように、本実施形態によれば、ドア枠１０に一端が回転自在に軸支されたドア１２の開閉を補助するドア開閉補助装置について、正逆回転自在な駆動モータ２６と、駆動モータ２６の回転が伝達される出力ギア３２と、滑り機構を介して出力ギア３２に軸支されたアーム駆動軸１４と、アーム駆動軸１４に結合された駆動モータ制御用カム３４と、駆動モータ制御用カム３４の凹凸に応じて駆動モータ２６の運転及び停止を切り替えるマイクロスイッチ３６と、駆動モータ制御用カム３４の凹凸を応じて駆動モータ２６の回転の正逆の設定を切り替えるマイクロスイッチ３８とを有し、ドア１２に固定された駆動ユニット１６と、アーム駆動軸１４の一端に固定され、ドア枠１０に他端が固定され、アーム駆動軸１４の回転によるドア１２を開閉する力をドア１２に伝達するアーム部（アーム１８、リンク２２）とを有するように構成するので、複雑な制御を必要とせずに、高い安全性を確保しつつ、小型かつ軽量な装置により、スイングドアの自然な開閉を実現することができる。
【００５９】
なお、本実施形態では、大径扇部３４ａ、小径扇部３４ｂ、３４ｃ、及び大径突起部３４ｄを有する形状の駆動モータ制御用カム３４を用いたが、駆動モータ制御用カム３４の形状はこれに限定されるものではない。駆動モータ制御用カム３４は、マイクロスイッチ３６がオフとなる第１の大径部と、第１の大径部に隣接して設けられ、第１の大径部よりも径が小さくマイクロスイッチ３６がオンとなる第１の小径部と、マイクロスイッチ３８がオフとなる第２の大径部と、第２の大径部に隣接して設けられ、第２の大径部よりも径が小さくマイクロスイッチ３８がオフとなる第２の小径部とを有していればよい。
【００６０】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態によるドア開閉補助装置について図８及び図９を用いて説明する。図８及び図９は本実施形態によるドア開閉補助装置の動作を説明する図である。なお、第１実施形態によるドア開閉補助装置と同様の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し或いは簡略にする。
【００６１】
本実施形態によるドア開閉補助装置の基本的構成は、第１実施形態によるドア開閉補助装置とほぼ同様である。本実施形態によるドア開閉補助装置は、ドア１２が閉められた状態から手動によりドア１２が僅かに開かれると駆動モータ２６を運転してドア１２を開け、ドア１２が十分に開放されると駆動モータ２６の運転を停止してドア１２を開けるのを停止し、ドア１２が開放された状態から手動によりドア１２が僅かに閉められると駆動モータ２６を運転してドア１２を閉めるものである。
【００６２】
以下、本実施形態によるドア開閉補助装置の動作について図８及び図９を用いて説明する。図８（ａ１）乃至図８（ｄ１）及び図９（ａ１）乃至図９（ｄ１）は本実施形態によるドア開閉補助装置が取り付けられたドアの開閉動作を示す図、図８（ａ２）乃至図８（ｄ２）及び図９（ａ２）乃至図９（ｄ２）はそれぞれ図８（ａ１）乃至図８（ｄ１）及び図９（ａ１）乃至図９（ｄ１）に示すドアの状態における駆動モータ制御用カム及びマイクロスイッチの動作を示す平面図である。
【００６３】
図８（ａ２）は、図８（ａ１）に示すようにドア１２が閉止した状態における駆動モータ制御用カム３４及びマイクロスイッチ３６、３８の状態を示す平面図である。図示するように、駆動モータ２６の運転及び停止を切り替えるマイクロスイッチ３６のローラー３６ｃは大径突起部３４ｄに当接しており、レバー３６ｂはスイッチ本体３６ａ側に押し込まれている。このため、マイクロスイッチ３６はオフになっており、駆動モータ２６は停止している。一方、駆動モータ２６の回転の正逆を切り替えるマイクロスイッチ３８のローラー３８ｃは大径扇部３４ａに当接しており、レバー３８ｂはスイッチ本体３８ａ側に押し込まれている。このため、マイクロスイッチ３８もオフになっている。マイクロスイッチ３８がオフの状態で駆動モータ２６が運転されると、駆動モータ２６はドア１２を開く方向に回転、すなわち正回転する。
【００６４】
図８（ａ１）及び図８（ａ２）に示すドア１２が閉められた状態から、図８（ｂ１）に示すように、人が手動によりドア１２を僅かに開くと、アーム駆動軸１４は、図８（ｂ２）に示す矢印の方向に回転する。このアーム駆動軸１４の回転と同時に、駆動モータ制御用カム３４も、アーム駆動軸１４の回転方向と同方向に回転する。駆動モータ制御用カム３４の回転により、大径突起部３４ｄに当接していたマイクロスイッチ３６のローラー３６ｃは、図８（ｂ１）に示すように、駆動モータ制御用カム３４の外周面に当接した状態を保ちながら小径扇部３４ｂに移動し、レバー３６ｂがスイッチ本体３６ａ側から駆動モータ制御用カム３４側に開放される。これにより、マイクロスイッチ３６がオンとなり、駆動モータ２６が回転を開始する。一方、マイクロスイッチ３８のローラー３８ｃは、図８（ｂ２）に示すように、大径扇部３４ａに当接した状態を維持し、マイクロスイッチ３８はオフのままになっている。このため、駆動モータ２６は正回転する。
【００６５】
駆動モータ２６の回転は、ギア３０及び出力ギア３２を介してアーム駆動軸１４に伝達される。駆動モータ２６の回転が伝達されたアーム駆動軸１４は、ドア１２を開く方向に回転する。アーム駆動軸１４の回転により、アーム駆動軸１４に一端が一体に固定されたアーム１８と、アーム１８の他端に一端が回転自在に取り付けられ、ドア枠１０のリンク固定金具２０に他端が回転自在に取り付けられたリンク２２を介して、ドア１２を開く方向に作用する力がドア１２に伝達される。これにより、ドア１２は、ドア１２をドア枠１０に支持する蝶番（図示せず）を支点にして開いていく。
【００６６】
駆動モータ２６の回転により図８（ｃ１）に示すようにドア１２が開いていくと、アーム駆動軸１４及び駆動モータ制御用カム３４も図８（ｃ２）に示すように同時に回転していく。これに伴い、マイクロスイッチ３６のローラー３６ｃは、駆動モータ制御用カム３４の小径扇部３４ｂを当接しながら移動する。一方、マイクロスイッチ３８のローラー３８ｃは、駆動モータ制御用カム３４の大径扇部３４ａを当接しながら移動する。
【００６７】
やがて、図８（ｄ１）に示すようにドア１２が所定の位置まで開くと、図８（ｄ２）に示すように、大径扇部３４ａに当接していたマイクロスイッチ３８のローラー３８ｃは、駆動モータ制御用カム３４の外周面に当接した状態を保ちながら小径扇部３４ｃに移動し、レバー３８ｂがスイッチ本体３８ａ側から駆動モータ制御用カム３４側に開放される。これにより、マイクロスイッチ３８がオンとなり、駆動モータ２６の回転が逆回転に切り替わる。
【００６８】
駆動モータ２６の回転が逆回転に切り替わった後しばらくの間、ドア１２の慣性エネルギーによりドア１２は開く方向に動く。この間、駆動モータ２６は、逆回転することによりドア１２の開く方向への動きを制動していることとなる。
【００６９】
駆動モータ２６の逆回転によりドア１２の慣性エネルギーが消費されつつドア１２が開いていくと、アーム駆動軸１４及び駆動モータ制御用カム３４も同時に回転していく。やがて、小径扇部３４ｂに当接していたマイクロスイッチ３６のローラー３６ｃは、図９（ａ２）に示すように、駆動モータ制御用カム３４の外周面に当接した状態を保ちながら大径扇部３４ａに移動し、レバー３６ｂが駆動モータ制御用カム３４側からスイッチ本体３６ａ側に開放される。これにより、マイクロスイッチ３６がオフとなり、駆動モータ２６が回転を停止する。こうして、ドア１２は、図９（ａ１）に示すように、開いた状態で停止する。
【００７０】
図９（ａ１）に示すようにドア１２が開いた状態で、図９（ｂ１）に示すように人が手動によりドア１２を僅かに閉めると、アーム駆動軸１４は、図９（ｂ２）に示す矢印のようにドア１２を閉める方向に回転する。このアーム駆動軸１４の回転と同時に、駆動モータ制御用カム３４も、アーム駆動軸１４と同方向に回転する。駆動モータ制御用カム３４の回転により、大径扇部３４ａに当接していたマイクロスイッチ３６のローラー３６ｃは、図９（ｂ２）に示すように、駆動モータ制御用カム３４の外周面に当接した状態を保ちながら小径扇部３４ｂに再び移動し、レバー３６ｂがスイッチ本体３６ａ側から駆動モータ制御用カム３４側に開放される。これにより、マイクロスイッチ３６がオンとなり、駆動モータ２６が回転を開始する。一方、マイクロスイッチ３８のローラー３８ｃは、図９（ｂ１）に示すように、小径扇部３４ｃに当接した状態を維持し、マイクロスイッチ３８はオンのままになっている。このため、駆動モータ２６は逆回転する。
【００７１】
駆動モータ２６の回転は、ギア３０及び出力ギア３２を介してアーム駆動軸１４に伝達される。駆動モータ２６の回転が伝達されたアーム駆動軸１４は、ドア１２を閉める方向に回転する。アーム駆動軸１４の回転により、アーム駆動軸１４に一端が一体に固定されたアーム１８と、アーム１８の他端に一端が回転自在に取り付けられ、ドア枠１０のリンク固定金具２０に他端が回転自在に取り付けられたリンク２２を介して、ドア１２を閉める方向に作用する力がドア１２に伝達される。これにより、ドア１２は、ドア１２をドア枠１０に支持する蝶番（図示せず）を支点にして閉じていく。
【００７２】
図９（ｃ１）に示すようにドア１２が閉まる方向へ動いていくと、アーム駆動軸１４及び駆動モータ制御用カム３４も図９（ｃ２）に示すように同時に回転していく。これに伴い、小径扇部３４ｃに当接していたマイクロスイッチ３８のローラー３８ｃは、図９（ｃ２）に示すように、駆動モータ制御用カム３４の外周部に当接した状態を保ちながら大径扇部３４ａに移動し、レバー３８ｂが駆動モータ制御用カム３４側からスイッチ本体３８ａ側に押し込まれる。これによりマイクロスイッチ３８はオフとなる。ここで、リレーを用いたラッチ回路４４により、駆動モータ２６の逆回転は保持され、このままドア１２は閉まる方向へ動いていく。
【００７３】
こうして、図９（ｄ１）に示すようにドア１２が完全に閉まる位置まで戻ると、駆動モータ制御用カム３４の小径扇部３４ｂに当接していたマイクロスイッチ３６のローラー３６ｃは、図９（ｄ２）に示すように、駆動モータ制御用カム３４の外周部に当接した状態を保ちながら大径突起部３４ｄへ移動し、レバー３６ｂが駆動モータ制御用カム３４側からスイッチ本体３６ａ側に押し込まれる。これにより、マイクロスイッチ３６はオフとなり、駆動モータ２６の回転は停止する。このとき、駆動モータ２６の逆回転を保持していたラッチ回路４４への電力の供給も遮断され、駆動モータ２６の回転の設定は、正回転にリセットされる。
【００７４】
こうして、本実施形態によるドア開閉補助装置が取り付けられたドア１２が開閉される。
【００７５】
このように、本実施形態によれば、ドア枠１０に一端が回転自在に軸支されたドア１２の開閉を補助するドア開閉補助装置について、正逆回転自在な駆動モータ２６と、駆動モータ２６の回転が伝達される出力ギア３２と、滑り機構を介して出力ギア３２に軸支されたアーム駆動軸１４と、アーム駆動軸１４に結合された駆動モータ制御用カム３４と、駆動モータ制御用カム３４の凹凸に応じて駆動モータ２６の運転及び停止を切り替えるマイクロスイッチ３６と、駆動モータ制御用カム３４の凹凸を応じて駆動モータ２６の回転の正逆の設定を切り替えるマイクロスイッチ３８とを有し、ドア１２に固定された駆動ユニット１６と、アーム駆動軸１４の一端に固定され、ドア枠１０に他端が固定され、アーム駆動軸１４の回転によるドア１２を開閉する力をドア１２に伝達するアーム部（アーム１８、リンク２２）とを有するように構成するので、複雑な制御を必要とせずに、高い安全性を確保しつつ、小型かつ軽量な装置により、スイングドアの自然な開閉を実現することができる。
【００７６】
なお、本実施形態では、大径扇部３４ａ、小径扇部３４ｂ、３４ｃ、及び大径突起部３４ｄを有する形状の駆動モータ制御用カム３４を用いたが、駆動モータ制御用カム３４の形状はこれに限定されるものではない。駆動モータ制御用カム３４は、マイクロスイッチ３６がオフとなる第１の大径部と、第１の大径部に隣接して設けられ、第１の大径部よりも径が小さくマイクロスイッチ３６がオンとなる第１の小径部と、マイクロスイッチ３８がオフとなる第２の大径部と、第２の大径部に隣接して設けられ、第２の大径部よりも径が小さくマイクロスイッチ３８がオフとなる第２の小径部と、第１の小径部に隣接して設けられ、第１の小径部よりも径が大きくマイクロスイッチ３６がオンとなる第３の大径部を有していればよい。
【００７７】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態によるドア開閉補助装置について図１０及び図１１を用いて説明する。図１０は本実施形態によるドア開閉補助装置の回路図、図１１は本実施形態によるドア開閉補助装置の動作を説明する図である。なお、第１実施形態によるドア開閉補助装置と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し或いは簡略にする。
【００７８】
本実施形態によるドア開閉補助装置の基本的構成は、第１実施形態によるドア開閉補助装置と同様である。本実施形態によるドア開閉補助装置は、第１及び第２実施形態によるドア開閉補助装置のように手動でドアの開閉を開始するのではなく、外部スイッチによりドアの開閉を開始することに主たる特徴がある。
【００７９】
すなわち、本実施形態によるドア開閉補助装置では、図１０に示すように、駆動モータ２６の運転及び停止を切り替えるマイクロスイッチ３６と並列に２つのスイッチ８２、８４が接続されている。２つのスイッチ８２、８４も互いに並列に接続されており、例えば、それぞれドア１２の入り口側近傍及び出口側近傍の壁面に配設されている。
【００８０】
このようにマイクロスイッチ３６と並列に接続された２つのスイッチ８２、８４のいずれかをオンにすることにより、回路的に、駆動モータ２６の運転及び停止を切り替えるマイクロスイッチ３６をオンとした場合と同様の状態となる。これにより、ドア１２の開閉を手動によらず、スイッチ８２、８４のいずれかにより開始することができる。
【００８１】
以下、本実施形態によるドア開閉補助装置の動作について図１１を用いて説明する。
【００８２】
図１１（ａ２）は、図１１（ａ１）に示すようにドア１２が閉止した状態における駆動モータ制御用カム３４及びマイクロスイッチ３６、３８の状態を示す平面図である。図示するように、駆動モータ２６の運転及び停止を切り替えるマイクロスイッチ３６のローラー３６ｃは大径突起部３４ｄに当接しており、レバー３６ｂはスイッチ本体３６ａ側に押し込まれている。このため、マイクロスイッチ３６はオフになっており、駆動モータ２６は停止している。一方、駆動モータ２６の回転の正逆を切り替えるマイクロスイッチ３８のローラー３８ｃは大径扇部３４ａに当接しており、レバー３８ｂはスイッチ本体３８ａ側に押し込まれている。このため、マイクロスイッチ３８もオフになっている。マイクロスイッチ３８がオフの状態で駆動モータ２６が運転されると、駆動モータ２６はドア１２を開く方向に回転、すなわち正回転する。
【００８３】
図１１（ａ１）及び図１１（ａ２）に示すドア１２が閉められた状態から、回路的にマイクロスイッチ３６と並列に接続されたスイッチ８２をオンにすると、駆動モータ２６は回転を開始する。
【００８４】
駆動モータ２６の回転は、ギア３０及び出力ギア３２を介してアーム駆動軸１４に伝達される。駆動モータ２６の回転が伝達されたアーム駆動軸１４は、図１１（ｂ２）に示す矢印のようにドア１２を開く方向に回転する。このアーム駆動軸１４の回転と同時に、駆動モータ制御用カム３４も、アーム駆動軸１４の回転方向と同方向に回転する。駆動モータ制御用カム３４の回転により、大径突起部３４ｄに当接していたマイクロスイッチ３６のローラー３６ｃは、図１１（ｂ２）に示すように、駆動モータ制御用カム３４の外周面に当接した状態を保ちながら小径扇部３４ｂに移動し、レバー３６ｂがスイッチ本体３６ａ側から駆動モータ制御用カム３４側に開放される。これにより、マイクロスイッチ３６もオンとなる。マイクロスイッチ３６がオンとなった後、スイッチ８２をオフにする。なお、スイッチ８２は、マイクロスイッチ３６がオン状態となった後に、自動的にオフになるように設計してもよい。スイッチ８２をオフにしても、マイクロスイッチ３６がオンとなっているため、駆動モータ２６は回転を継続する。
【００８５】
こうして駆動モータ２６の回転を開始した後は、第１実施形態によるドア開閉補助装置の場合と同様にしてドア１２を開閉することができる。
【００８６】
このように、本実施形態によれば、駆動モータ２６の運転及び停止を切り替えるマイクロスイッチ３６と並列に接続されたスイッチ８２、８４が設けられているので、ドア１２の開閉を手動によらず、スイッチ８２、８４のいずれかにより開始することができる。
【００８７】
なお、第２実施形態によるドア開閉補助装置の場合についても、本実施形態によるドア開閉補助装置と同様に、マイクロスイッチ３６と並列に接続されたスイッチ８２、８４を設けてもよい。この場合において、開放されて停止した状態のドア１２を閉める際には、ドア１２の出口側近傍の壁面に配設されたスイッチ８４をオンとすることにより、ドア１２を閉めるのを手動によらず開始することができる。
【００８８】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態によるドア開閉補助装置について図１２を用いて説明する。図１２（ａ）は本実施形態によるドア開閉補助装置における駆動モータ制御用カムを分解して示した斜視図、図１２（ｂ）は本実施形態によるドア開閉補助装置における駆動モータ制御用カムを示す斜視図である。なお、第１実施形態によるドア開閉補助装置と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し或いは簡略にする。
【００８９】
上述のように、第１乃至第３実施形態によるドア開閉補助装置において、駆動モータ２６は、駆動モータ制御用カム３４の凹凸に応じて、運転、停止、及び逆回転の３つの信号により制御されていた。
【００９０】
本実施形態によるドア開閉補助装置の基本的構成は、第１実施形態によるドア開閉補助装置と同様である。本実施形態によるドア開閉補助装置は、第１実施形態によるドア開閉補助装置における駆動モータ制御用カム３４が複数のカムに分割され、駆動モータ２６の運転、停止、及び逆回転を決定する駆動モータ制御用カム３４の凹凸が複数のカムにより構成されていることに主たる特徴がある。
【００９１】
すなわち、本実施形態によるドア開閉補助装置における駆動モータ制御用カム３４は、図１２（ａ）に示すように、所定の大径部及び小径部を有する第１乃至第３のカム８６、８８、９０を有している。
【００９２】
第１乃至第３のカム８６、８８、９０には、それぞれ、アーム駆動軸１４が軸通する円筒形状の軸通部８６ａ、８８ａ、９０ａが設けられている。第１のカム８６の軸通部８６ａの径は、第２のカム８８の軸通部８８ａの径よりも大きく、第１のカム８６の軸通部８６ａに第２のカム８８の軸通部８８ａが嵌合するようになっている。第１のカム８６は、軸通部８６ａに設けられたネジ孔にねじ込まれる止めネジ９２により、第１のカム８６の軸通部８６ａに軸通部８８ａが嵌合した第２のカム８８に固定される。第２のカム８８は、軸通部８８ａに設けられたネジ孔にねじ込まれる止めネジ９４によりアーム駆動軸１４に固定される。第３のカム９０は、軸通部９０ａに設けられたネジ孔にねじ込まれる止めネジ９６によりアーム駆動軸１４に固定される。こうして、第１乃至第３のカム８６、８８、９０のそれぞれが、アーム駆動軸１４に対して所定の取り付け角度で固定することができるようになっている。
【００９３】
このような第１乃至第３のカム８６、８８、９０は、図１２（ｂ）に示すように、重ね合わせられた状態でアーム駆動軸１４に固定され、本実施形態によるドア開閉補助装置における駆動モータ制御用カム３４を構成する。駆動モータ制御用カム３４における大径扇部３４ａ、小径扇部３４ｂ、３４ｃ、及び大径突起部３４ｄは、第１乃至第３のカム８６、８８、９０の所定の大径部及び小径部により構成されている。こうして第１乃至第３のカム８６、８８、９０により構成された駆動モータ制御用カム３４の外周に、マイクロスイッチ３６のローラー３６ｃ及びマイクロスイッチ３８のローラー３８ｃが当接する。
【００９４】
ここで、第１乃至第３のカム８６、８８、９０は、それぞれアーム駆動軸１４に対して任意の角度で固定することができる。したがって、第１乃至第３のカム８６、８８、９０のアーム駆動軸１４に対する固定角度を互いに独立に調整することにより、駆動モータ２６の運転、停止、及び逆回転を決定する駆動モータ制御用カム３４の凹凸である大径扇部３４ａ、小径扇部３４ｂ、３４ｃ、及び大径突起部３４ｄの駆動モータ制御用カム３４全体に占める割合や位置を調整することができる。これにより、本実施形態によるドア開閉補助装置が設置されるドア１２の開く角度や質量等の個体差に応じた調整、自動でドア１２を閉めるか否かの運転パターンの設定、ドア１２の開閉速度の調整等の作業性を向上することができる。
【００９５】
このように、本実施形態によれば、駆動モータ制御用カム３４が複数のカムに分割され、駆動モータ２６の運転、停止、及び逆回転を決定する駆動モータ制御用カム３４の凹凸が複数のカムにより構成されているので、ドア１２の開閉に係る調整の作業性を向上することができる。
【００９６】
なお、本実施形態では、第１実施形態によるドア開閉補助装置における駆動モータ制御用カム３４を分割された複数のカムにより構成する場合について説明したが、第２及び第３実施形態によるドア開閉補助装置における駆動モータ制御用カム３４についても、同様に分割された複数のカムにより構成してもよい。
【００９７】
［変形実施形態］
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【００９８】
例えば、図１でドア１２に取り付けられている駆動ユニット１６を、ドア枠１０側に取り付けるようにしてもよい。
【００９９】
また、上記実施形態では、片開きのスイングドアの開閉を行う場合について説明したが、両開きのスイングドアのそれぞれに本発明によるドア開閉補助装置を取り付けて両開きのスイングドアの開閉を行ってもよい。
【０１００】
また、上記実施形態における駆動モータ制御用カム３４全体に占める大径扇部３４ａ、小径扇部３４ｂ、３４ｃ、及び大径突起部３４ｄの割合は、それぞれドア１２が開く限界の角度や、駆動モータ２６が起動するタイミング等の種々の条件に応じて、適宜設定することができる。
【０１０１】
また、上記実施形態では、マイクロスイッチ３６、３８のローラー３６ｃ、３８ｃが駆動モータ制御用カム３４の大径部（大径扇部３４ａ、大径突起部３４ｄ）に当接したときにマイクロスイッチ３６、３８がオフとなり、マイクロスイッチ３６、３８のローラー３６ｃ、３８ｃが駆動モータ制御用カム３４の小径部（小径扇部３４ｂ、３４ｃ）に当接したときにマイクロスイッチ３６、３８がオンとなる場合について説明したが、図１３（ａ）乃至図１３（ｃ）に示すように、マイクロスイッチ３６、３８のオンオフの設定を逆にし、これにあわせて駆動モータ制御用カム３４の大径部と小径部とを適宜変更して、上記実施形態による場合と同様の駆動モータ２６の運転、停止、及び逆回転を実現するようにしてもよい。以下に述べるように、マイクロスイッチ３６、３８のオンオフの設定に応じて、異なる径を有する複数の径部を駆動モータ制御用カム３４に適宜設けることにより、上記実施形態による場合と同様の駆動モータ２６の回転、停止、及び逆回転を実現することもできる。
【０１０２】
マイクロスイッチ３６、３８のオンオフの設定及び駆動モータ制御用カム３４の大径部と小径部とを適宜変更した駆動モータ制御用カム３４及びマイクロスイッチ３６、３８の変形例について図１３を用いて説明する。図１３（ａ）乃至図１３（ｃ）は、本発明によるドア開閉補助装置における駆動モータ制御用カム及びマイクロスイッチの変形例を示す平面図である。
【０１０３】
図１３（ａ）は、マイクロスイッチ３６のオンオフの設定を上記実施形態による場合と逆にし、これにあわせて駆動モータ制御用カム３４の大径部と小径部とを変更したものである。すなわち、マイクロスイッチ３６は、ローラー３６ｃが駆動モータ制御用カム３４の小径部に当接したときにオフとなり、ローラー３６ｃが駆動モータ制御用カム３４の大径部に当接したときにオンとなるように設定されている。一方、マイクロスイッチ３８は、上記実施形態による場合と同様に、ローラー３８ｃが駆動モータ制御用カム３４の大径部に当接したときにオフとなり、ローラー３８ｃが駆動モータ制御用カム３４の小径部に当接したときにオンとなるように設定されている。このマイクロスイッチ３６の設定の変更にあわせて、図１３（ａ）に示すように、駆動モータ制御用カム３４には、ドア１２が閉まっているときに駆動モータ２６が停止する小径部と、ドア１２の開閉時に駆動モータ２６が回転する大径部と、ドア１２が開くために駆動モータ２６の回転を正回転に設定する大径部と、ドア１２が閉まるために駆動モータ２６の回転を逆回転に設定する小径部とが設けられている。
【０１０４】
また、図１３（ｂ）は、マイクロスイッチ３８のオンオフの設定を上記実施形態による場合と逆にし、これにあわせて駆動モータ制御用カム３４の大径部と小径部とを変更したものである。すなわち、マイクロスイッチ３６は、上記実施形態による場合と同様に、ローラー３６ｃが駆動モータ制御用カム３４の大径部に当接したときにオフとなり、ローラー３６ｃが駆動モータ制御用カム３４の小径部に当接したときにオンとなるように設定されている。一方、マイクロスイッチ３８は、ローラー３８ｃが駆動モータ制御用カム３４の小径部に当接したときにオフとなり、ローラー３８ｃが駆動モータ制御用カム３４の大径部に当接したときにオンとなるように設定されている。このマイクロスイッチ３８の設定の変更にあわせて、図１３（ｂ）に示すように、駆動モータ制御用カム３４に、ドア１２が閉まっているときに駆動モータ２６が停止する大径部と、ドア１２の開閉時に駆動モータ２６が回転する小径部と、ドア１２が開くために駆動モータ２６の回転を正回転に設定する小径部と、ドア１２が閉まるために駆動モータ２６の回転を逆回転に設定する大径部とが設けられている。
【０１０５】
また、図１３（ｃ）は、マイクロスイッチ３６、３８のオンオフをともに上記実施形態による場合とは逆に設定し、駆動モータ制御用カム３４の大径部と小径部とを図４等に示す上記実施形態による場合と逆にしたものである。すなわち、マイクロスイッチ３６は、ローラー３６ｃが駆動モータ制御用カム３４の小径部に当接したときにオフとなり、ローラー３６ｃが駆動モータ制御用カム３４の大径部に当接したときにオンとなるように設定されている。マイクロスイッチ３８も、ローラー３８ｃが駆動モータ制御用カム３４の小径部に当接したときにオフとなり、ローラー３８ｃが駆動モータ制御用カム３４の大径部に当接したときにオンとなるように設定されている。このマイクロスイッチ３６、３８の設定の変更にあわせて、駆動モータ制御用カム３４には、大径扇部３４ａ、大径突起部３４ｄに代えて小径部が設けられており、小径扇部３４ｂ、３４ｃに代えて大径部が設けられている。
【０１０６】
また、上記実施形態では、アーム駆動軸１４を出力ギア３２に軸支する滑り機構において、出力ギア３２に締結リング部４６が一体的に設けられている場合について説明したが、以下に述べるように、出力ギア３２に締結リング部４６を設けずに締結リング部４６と同様に機能する締結リングを別個独立に設けてもよい。
【０１０７】
図１４は、出力ギア３２に締結リング部４６を設けずに締結リング部４６と同様に機能する締結リングを別個独立に設けた場合の滑り機構を示す概略図であり、図３と同様に、出力ギア３２近傍の各構成要素をアーム駆動軸１４に沿った方向に分解して示している。図示するように、出力ギア３２には、出力ギア３２と同心に略円筒形状の軸通部９８が設けられている。軸通部９８には、樹脂等よりなる略円筒形状の摩擦ライニング４８を介してアーム駆動軸１４が軸通している。軸通部９８の外周には、締結リング１００が配置されている。軸通部９８には、アーム駆動軸１４に沿った方向に切り込み部９８ａが設けられており、また、出力ギア３２との境界に部分的に、切り込み部９８ａとＴ字状に交差する切り込み部９８ｂが設けられている。摩擦ライニング４８には、アーム駆動軸１４に沿った方向に切り込み部４８ａが設けられている。締結リング１００には、アーム駆動軸１４に沿った方向に切り込み部１００ａが設けられており、切り込み部１００ａの両端を貫くようにネジ孔１００ｂが設けられている。ネジ孔１００ｂには、締結力調整ネジ５４がねじ込まれている。
【０１０８】
ネジ孔１００ｂにねじ込まれている締結力調整ネジ５４を締めることにより、締結リング１００、軸通部９８、及び摩擦ライニング４８にそれぞれ設けられた切り込み部１００ａ、９８ａ、４８ａの幅が狭められ締結リング１００、軸通部９８、及び摩擦ライニング４８の径が小さくなる。これにより、アーム駆動軸１４はより強い締結力で出力ギア３２に軸支され、アーム駆動軸１４と出力ギア３２との間で滑り始めるトルクが大きくなる。
【０１０９】
一方、ネジ孔１００ｂにねじ込まれている締結力調整ネジ５４を緩めることにより、締結リング１００、軸通部９８、及び摩擦ライニング４８にそれぞれ設けられた切り込み部１００ａ、９８ａ、４８ａの幅が広がり締結リング１００、軸通部９８、及び摩擦ライニング４８の径が大きくなる。これにより、アーム駆動軸１４はより弱い締結力で出力ギア３２に軸支され、アーム駆動軸１４と出力ギア３２との間で滑り始めるトルクが小さくなる。
【０１１０】
このように、アーム駆動軸１４を出力ギア３２に軸支する滑り機構において、出力ギア３２に締結リング部４６を設けずに締結リング部４６と同様に機能する締結リング１００を別個独立に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】ドアに取り付けられた状態の本発明の第１実施形態によるドア開閉補助装置を示す概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるドア開閉補助装置における駆動ユニットの内部構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるドア開閉補助装置における滑り機構を示す概略図である。
【図４】本発明の第１実施形態によるドア開閉補助装置における駆動モータ制御用カム及びマイクロスイッチを示す平面図である。
【図５】本発明の第１実施形態によるドア開閉補助装置の回路図である。
【図６】本発明の第１実施形態によるドア開閉補助装置によるドアの開閉を説明する図（その１）である。
【図７】本発明の第１実施形態によるドア開閉補助装置によるドアの開閉を説明する図（その２）である。
【図８】本発明の第２実施形態によるドア開閉補助装置によるドアの開閉を説明する図（その１）である。
【図９】本発明の第２実施形態によるドア開閉補助装置によるドアの開閉を説明する図（その２）である。
【図１０】本発明の第３実施形態によるドア開閉補助装置の回路図である。
【図１１】本発明の第３実施形態によるドア開閉補助装置によるドアの開閉を説明する図である。
【図１２】本発明の第４実施形態による実施形態によるドア開閉補助装置における駆動モータ制御用カムを示す概略図である
【図１３】本発明によるドア開閉補助装置における駆動モータ制御用カム及びマイクロスイッチの変形例を示す平面図である。
【図１４】本発明によるドア開閉補助装置における滑り機構の変形例を示す平面図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１０…ドア枠
１２…ドア
１４…アーム駆動軸
１６…駆動ユニット
１８…アーム
２０…リンク固定金具
２２…リンク
２４…筐体
２６…駆動モータ
２８…出力軸
３０…ギア
３２…出力ギア
３４…駆動モータ制御用カム
３４ａ…大径扇部
３４ｂ、３４ｃ…小径扇部
３４ｄ…大径突起部
３６…マイクロスイッチ
３６ａ…スイッチ本体
３６ｂ…レバー
３６ｃ…ローラー
３８…マイクロスイッチ
３８ａ…スイッチ本体
３８ｂ…レバー
３８ｃ…ローラー
４０…電圧調整器
４２…進相コンデンサ
４４…ラッチ回路
４６…締結リング部
４６ａ、４６ｂ…切り込み部
４６ｃ…ネジ孔
４８…摩擦ライニング
４８ａ…切り込み部
５４…締結力調整ネジ
５６…交流電源
５８ａ、５８ｂ…二極スイッチ
６０…回転子
６２、６４…コイル
６８…リレー
７０…ヒューズ
７２、７４…可変抵抗
７６…リレー
７８…コイル
８０…リレー
８２、８４…スイッチ
８６…第１のカム
８６ａ…軸通部
８８…第２のカム
８８ａ…軸通部
９０…第３のカム
９０ａ…軸通部
９２、９４、９６…止めネジ
９８…軸通部
９８ａ、９８ｂ…切り込み部
１００…締結リング
１００ａ…切り込み部
１００ｂ…ネジ孔
【図１】
2005213763.tif 000003
【図２】
2005213763.tif 000004
【図３】
2005213763.tif 000005
【図４】
2005213763.tif 000006
【図５】
2005213763.tif 000007
【図６】
2005213763.tif 000008
【図７】
2005213763.tif 000009
【図８】
2005213763.tif 000010
【図９】
2005213763.tif 000011
【図１０】
2005213763.tif 000012
【図１１】
2005213763.tif 000013
【図１２】
2005213763.tif 000014
【図１３】
2005213763.tif 000015
【図１４】
2005213763.tif 000016