(57)【要約】      （修正有）【課題】高齢者や身障者が車椅子で行動している場合、車椅子にて余裕を持って乗れる大型マットが必須であり、大型マットは一度に複数の利用者がマットを踏破する可能性があり重厚な構造となる。そのため子供が利用する場合、作動時大きな踏破荷重が必要となるので取り込んだエネルギーをドアの開閉に使用できるエネルギー取り込み装置を提供する。【解決手段】錘２０１の自重によりマット３の自重が打消される様、マット３の重力負荷方向と逆方向に重力負荷が加わる様ワイヤーロープ２０４を介し錘２０１と連動させ、小さな踏破荷重で作動させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マットを踏破することにより発生する運動エネルギーを取込める部材を備えた運動エネルギー取込み装置であって、
綱又はワイヤーを介しマットと連動する錘を有しマット踏破部は重力負荷方向に移動でき、錘の自重によりマット踏破部の自重を打消すと共に、錘はマット踏破部の重力負荷方向と逆方向に重力負荷が加わる様設置されていることを特徴とする運動エネルギー取込み装置
【請求項２】
出力ピストンの往復運動を効率よく回転運動へ変換し運動エネルギーを取込むため
出力ピストンと一体化したそれぞれ独立した一方と他方からなる２つのラックを有し
２つのラックは出力ピストンの摺動方向に設置され、
２つのラックに噛合うそれぞれ独立した２つの歯車を有し、
２つの歯車は同一シャフト上で回転運動し、
２つの歯車とシャフトの間にはそれぞれ逆方向で作動するワン・ウェイ・クラッチを備え
、往路時一方のワン・ウェイ・クラッチが作動し、復路時他方のワン・ウェイ・クラッチ
が作動し、
シャフトを同方向に回転させることを特徴とする請求項１記載の運動エネルギー取込み装
置。
【請求項３】
シャフトが回転により電力を発生させるモーターと連結していることを特徴とする請求項
２記載の運動エネルギー取込み装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、引戸及び回転扉を含むドアに関し、詳細には電力を必要とせず、マットを踏破する自重で自動開閉する環境に優しいドアを作動させる運動エネルギー取込み装置に関する。          
【背景技術】
【０００２】
従来、汎用されている自動ドアは電力を必要とし、手動で開扉したドアを自動閉扉するドアクローザがあり、スプリングと油圧式ダンパを組合せたものが広く知られている。また引戸に言及するとスプリングとエアーダンパ又はスプリングと遠心ブレーキを組合せたものも知られている。この様な公知のクローザは開扉時は手動であり、スプリングを圧縮しながら、ダンパ式の場合その抵抗に抗してドアが開扉され、開扉されたドアはスプリングのばね力によりダンパ又は遠心ブレーキの抵抗に抗して緩やかに閉扉されるようになっている。又マットを踏破することにより内蔵されているエアバックを加圧して接続管を経由しシリンダー装置に送ることにより開扉するドアや、一方と他方からなる２つのシリンダーを備え、一方はマットに内蔵され、他方はエネルギー取込み装置の出力としてドアの開閉に使用できる装置も考案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−５０７３６号  公報
【特許文献２】特開平５−１１８１８０号  公報
【特許文献３】特開平１１−１５９２３７号  公報
【特許文献４】特開２０００−２９１３２６号  公報
【特許文献５】特開２００４−２８５７９２号  公報
【特許文献６】特許第３９０６４１０号  公報
【特許文献７】特開平１１−５０７３６号  公報
【特許文献８】特許２００４−２８５７９２号  公報
【特許文献９】特開平７−１３９５９４号  公報
【特許文献１０】特開平６−１３６７８０号  公報
【特許文献１１】特開昭５８−０５４１７８号  公報
【特許文献１２】特開２００７−０３９９９７号  公報
【特許文献１３】特許第４５６９７１７号  公報
【特許文献１４】特許第４６８９７６０号  公報
【特許文献１５】特願２０１０−１７５２９０号  公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのため前述の公知のクローザは開扉時にはスプリングを圧縮しながら、ダンパ式の場合その抵抗に抗して開扉する必要があるため、身障者、老人、あるいは子供には開扉がかなりの負担となり、蓄力設定が過剰に小さいと途中で停止し機能を満足しない。又閉扉時にはスプリングへの抵抗力設定が小さいと高速で閉扉するため高齢者、身障者あるいは子供には危険なことが多々あった。且つ閉扉速度をダンパ又は遠心ブレーキで調整しているため抵抗によるエネルギー分一過性の過剰な荷重を加える必要があり扱い難い。又マットを踏破するタイプでは伸縮するためエアバックは弾性体単体で作られており環境による経年変化が著しいため強度計算による寿命予測が立て難く工業製品としての保証が難しい。又電力を使用した自動ドアは、駆動電力以外にも待機電力等必要となり更にエネルギーロスがある。そこで本発明者は２つのシリンダーを備え一方はマットに内蔵し、他方は取込んだエネルギーをドアの開閉に使用できるエネルギー取込み装置を提案している。
【０００５】
ところが例えば高齢者や身障者が車椅子で行動している場合、車椅子にて余裕を持って乗れる大型マットが必須であり、大型マットは一度に複数の利用者がマットを踏破する可能性があり、重厚な構造となり作動時大きな踏破荷重が必要となる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、錘２０１の自重によりマット３の自重が打消される様、マット３の重力負荷方向と逆方向に負荷が加わる様ワイヤーロープ２０４を介し錘２０１と連動させ、小さな踏破荷重で作動する省力化運動エネルギー装置を提供する。
【０００７】
本願の請求項１に記載の発明はマット３がワイヤーロープ２０４を介し錘２０１と連動し、且つ滑車２０２、２０３を用い、錘２０１はマット３の踏破部重力負荷方向と逆方向に重力負荷が加わる様設置されていることを特徴とする省力化運動エネルギー取込み装置を提供する。
即ち、様々な使用状況に合わせて大型化されている重厚なマット３をスプリング２２１で踏破前の初期取付け位置まで持ち上げようとした場合、大きなスプリング荷重が必要となりマット３を踏破する場合、スプリングを圧縮するため踏破量に合わせ大きな踏破荷重が必要となる。そのため踏破量に影響されない錘２０１の自重を用いマット３の自重を打消し、踏破量に関係なく小さく一定な荷重で踏破前の初期取付け位置まで持ち上げる。
【０００８】
一方、本発明者は運動エネルギー取込み装置の技術を提案している。（例えば特許文献１４参照）。この技術はマットを踏破することにより発生する運動エネルギーを利用するためマット３に具備されたエネルギーを装置内に入力する入力シリンダー２２０内の流体を排出する排出室とドア１に具備されたエネルギーを装置外に出力し仕事をする出力シリンダー２０５内の流体を吸入し更に圧縮する圧力室が油圧ホース２を介して連通しマットを踏破する運動エネルギーを装置外へ出力し仕事をする装置を提供している。
【０００９】
即ち、本発明は人の往来により発する運動エネルギーをマット３３に具備された入力ピストン２２３から取込み作動油２２５を介して出力ピストン２０７を移動させる。又本願の請求項１に記載の発明は錘軽量化のため更に以下の手段を設けるとよい。出力ピストン面積２０７ａに対する入力ピストン面積ｂの割合を１以上に設定し、マット３３の自重による出力ピストン２０７への負荷が入力ピストン面積２２３ｂ/出力ピストン面積２０７ａ比で縮小される。
【００１０】
又、本願の請求項１記載の発明は、流体を使用したくない場合、メカのみで伝達することができる。
【００１１】
即ち、エネルギー伝達に作動油２２５は使用せず、ラック２２７を具備した入力ピストン２２３の移動により、歯車２３０、２３１、ラック２２８を使用しラック２２９を具備する出力ピストン２０７を移動させる。錘軽量化のため更に以下の手段を設けるとよい。歯車径ａに対するｂの割合を１以上に設定された一体化した入力歯車２５１ａと出力歯車２５１ｂを有する２段歯車２５１の入力歯車２５１ａとラック２２７、出力歯車２５１ｂとラック２２８が噛合う様設定し、マット３の自重によるラック２２８への負荷が入力ピストン２２３に具備するラック２２７への負荷の径２５１ｂ/径２５１ａ比で縮小される。
【００１２】
又、本願の請求項２記載の発明は、請求項１に対し効率よく運動エネルギーを取込むため相反する方向のみ一体回転する様設けられた２組のワン・ウェイ・クラッチ２１３、２１４、歯車２１１、２１２、ラック２１５、２１６を具備する出力ピストン２０７を有することを特徴とするピストンの往復運動の両方向から運動エネルギーを取込む装置を提供する。
【００１３】
又、本願の請求項３記載の発明は請求項２に対し出力ピストン２０５と連結したラック２１５又は２１６はシャフト２０８と連結している歯車２１１又は２１２と噛合い、往復運動は回転運動に変換され、シャフト２０８と連結したモーター２５０はその回転運動を電力に変換し利用できることを特徴とする運動エネルギー取込み装置を提供する。慣性が大
きい程一方向に回すだけなので有効である。以上の説明よりエネルギー取込み手段となるマット装置は電力を必要とせず効率よく運動エネルギーを取込む。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１７に示す実施例の動作を示す特性図
【図２】図１８に示す実施例の動作を示す特性図
【図３】本発明の流体式マット装置を用いた引戸一実施例の概要図
【図４】図３のＩ部拡大図一実施例
【図５】図３のＪ-Ｊ断面図
【図６】本発明のメカ式マット装置を用いた図３のＩ部拡大図
【図７】本発明のメカ式マット装置を用いた図３のＪ-Ｊ断面図
【図８】図３のＩ部拡大図一実施例
【図９】図３のＩ部拡大図一実施例
【図１０】図５に２段歯車を備えた一実施例の構成を示す断面図
【図１１】図７に２段歯車を備えた一実施例の構成を示す断面図
【図１２】図８のＡ−Ａ矢視断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下本発明の実施の形態を図１〜図１２に基付いて説明する。
【００１６】
図１において、従来の運動エネルギー取込み装置実施例の踏破量と必要踏破荷重の関係を示し、図２において、本発明実施例の踏破量と必要踏破荷重の関係を示す。図１において、一具体例を示すと従来装置では必要踏破荷重４４７Ｎが図２において、５３Ｎとなり、利用者の状況に合わせ自由に設定できる。
【００１７】
図３において、出力シリンダー２０５を直接ドア１と一体化しマット３をドア１の手前に設置すると利用者がドア１の手前に立つと自動開扉し通過すると自動閉扉する簡易自動ドアとなることを示す。又図４は出力シリンダー部Ｉの拡大図である。
【００１８】
図５において、人の往来が期待される場所に設置したマット３３に具備されたシート２１８を踏破することにより入力シリンダー２２０を上下に分割する入力ピストン２２３が降下し内部圧力が上昇し、流体２２５は油圧ホース２を経由し図４の出力シリンダー２０５内の出力ピストン２０７を右へ移動させる。流体２２５は作動油が望ましい。従来は踏破後スプリング２２１により作動油２２５が入力シリンダー２２０へ戻り入力ピストン２２３は上昇し出力ピストン２０７は左へ移動し所定の位置まで戻っていたが、本発明は図３において、ワイヤーロープ２０４を介し滑車２０２、２０３により負荷方向を設定された錘２０１の自重によりドア１を左の開扉位置及びマット３を踏破前である上方向の取付け位置へ移動させる。
【００１９】
図７において、シート２１８を踏破することによりラック２２７を具備する入力ピストン２２３が降下し入力ピストン２２３と勘合する歯車２３０を介し同じく勘合する共通のラック２２８を上昇させる。図６において、この作動により他端でラック２２８と勘合する歯車２３１が時計回りに回りラック２２９を具備する出力ピストン２０７を右へ移動させることを示す。
【００２０】
図８において、出力ピストン２０７が往復運動しシャフト２０８は連結しているモーター２５０を時計回りに回転させ電力に変換できることを示す。
【００２１】
また図１２において、図８のＡ−Ａ矢視断面図を示す。効率よく運動エネルギーを蓄えるため、出力ピストン２０７が右へ移動時、ワン・ウェイ・クラッチ２１３が作動し時計回りにてシャフト２０８と一体回転する歯車２１１をラック２１５が時計回りに回転させる。又出力ピストン２０７が左へ移動時、ワン・ウェイ・クラッチ２１４が作動し時計回りにてシャフト２０８と一体回転する歯車２１２をラック２１６が時計回りに回転させる。
【００２２】
同様に図９において、出力ピストン２０７が往復運動しシャフト２０８は連結しているモーター２５０を時計回り、反時計回りに回転させ電力に変換できることを示す。
【００２３】
図１０において、シート２１８を踏破することによりラック２５３と２段歯車２５１を介して連動する入力ピストン２２３の荷重を歯車径２５１ｂ/径２５１ａの比に縮小され右へ移動することを示す。
【００２４】
同様に図１１において、シート２１８を踏破することにより入力ピストン２２３に具備するラック２２７と２段歯車２５１を介して連結する入力ピストン２２８の荷重を歯車径２５１ｂ/径２５１ａの比に縮小され持ち上がることを示す。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
高齢者、身障者あるいは子供などが主要対象となる小さな踏破荷重で作動する福祉施設用ドア、使用頻度が少なく閉め忘れの恐れのあるドア、電力は使用したくないが自動開閉してほしい家庭用ドアに応用できる。
【符号の説明】
【００２６】
１  ドア
２  油圧ホース
３  マット
２０１  錘
２０２  滑車
２０３  滑車
２０４  ワイヤーロープ
２０５  引掛け部材
２０６  Ｏリング（Ｕパッキン）
２０７  ピストン
２０８  シャフト
２０９  爪車
２１０  爪
２１１  歯車
２１２  歯車
２１３  ワン・ウェイ・クラッチ
２１４  ワン・ウェイ・クラッチ
２１５  ラック
２１６  ラック
２１７  ベアリング
２１８  シート
２１９  Ｏリング（Ｕパッキン）
２２０  シリンダー
２２１  スプリング
２２２  流路（油路）
２２３  入力ピストン
２２４  鋼球
２２５  流体（作動油）
２２６  ブッシュ
２２７  ラック
２２８  ラック
２２９  ラック
２３０  歯車
２３１  歯車
２３２  利用者
２５０  モーター
２５１  歯車
２５２  ラック
２５３  ラック
【図３】
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【図１２】
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【図１】
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【図２】
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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】
2012233357.tif 000011
【図９】
2012233357.tif 000012
【図１０】
2012233357.tif 000013
【図１１】
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