(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
扉に締結されるケーシング内に、両端が上下に露出した回動軸が設けられるとともに、バネおよび油圧による前記回動軸の付勢・減衰手段が組み込まれた本体と、基端が前記回動軸の一端に連結されて一体的に回動する扉側アームと、基端が固定部材に回動自在に連結され、先端が前記扉側アームの先端に回動自在に連結された固定側アームとからなり、扉の開動に伴って閉扉方向への位置エネルギーが蓄積されるドアクローザーを備えたドアの自動ドア開閉装置であって、
前記ケーシングに下または上に近接して装着されるハウジングと、上端または下端に前記回動軸の下端または上端へのカップリングが設けられた駆動軸と、モーターおよび該モーターの出力軸と前記駆動軸との間の伝動機構と、前記モーターへの通電制御回路とからなり、前記モーターは、前記ハウジング内の前記駆動軸の側方に取り付けられており、前記ハウジングは前記ケーシングと略同一幅の横長箱状を呈し、前記モーターへの通電制御により前記回動軸を回動させてドアを開閉させることを特徴とする自動ドア開閉装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自動ドア開閉装置において、前記伝動機構は、前記駆動軸に外嵌された外軸と、該外軸と前記駆動軸との間に設けた前記駆動軸の自由回動範囲制限手段と、前記外軸に固定された扇型ギアと、該扇型ギアの自動回動範囲制限機構と、前記モーターの出力軸と前記扇型ギアとの間に配した減速機構とからなることを特徴とする自動ドア開閉装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれか１に記載の自動ドア開閉装置において、前記ハウジングの固定位置を前記カップリングを解除する位置まで変位できる変位機構を設けたことを特徴とする自動ドア開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、扉と扉枠などの固定部材との間に装着されたドアクローザーを利用する自動ドア開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
出入り口などの開口を開閉するドアは、扉の左右いずれかの側縁が扉枠または壁（固定部材）にヒンジ結合され回動自在に取り付けられている。扉と固定部材との間には、開かれた扉を自動的に閉めるためのドアクローザーが、扉の上部などに装着されている。
【０００３】
ドアクローザーは、上下に両端部が突き出した回動軸を備えている本体と、回動軸の上端に連結され一体的に回動する扉側アームと、一端が該扉側アームの先端に回動自在に連結され、他端が固定部材に回動自在に連結された固定側アームとを備える。本体は、横長のケーシング内に、回動軸に油圧により回動速度の減衰を行うとともに、開扉に連動して閉扉方向への位置エネルギーを蓄積するバネを内装している。ケーシングは、扉の上部の支点側よりに締結され、固定側アームは他端がドア近傍の固定部材に締結されるブラケットに連結されて水平面内で回動する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本願出願人は、特開２０００−９６９１５公報において、ドアクローザー付き扉に簡単に装着できる自動ドア開閉装置を提案している。この自動ドア開閉装置では、ドアクローザーの下に回動軸と同心上に出力軸を有するモーターでドアを開閉する構成であった。このため、下方への出っ張りが大きくなり、外観の低下と邪魔になる問題があった。
【０００５】
この発明の目的は、ドアクローザーを有効に活用して、従来のドアクローザー付き扉に簡単に装着できるとともに、上下の寸法を小さくでき、外観および下方への出っ張りを低減でき、併せて同一の自動ドア開閉装置を左開きと右開きの扉に体裁よく装着することができる自動ドア開閉装置の提供にある。
【０００６】
請求項２に記載の発明の目的は、単純な構造の部品の組合せで、外軸に対する駆動軸の自由回動範囲制限手段と、外軸に固定された扇型ギアの回動範囲制限機構とが形成でき、コストの低減と故障の低減とが可能な自動ドア開閉装置の提供にある。
【０００７】
請求項３に記載の発明の目的は、簡単な構成および作業で、停電時などにドアクローザーのみが作用する手動開閉に変更可能な自動ドア開閉装置の提供にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、扉に締結されるケーシング内に、両端が上下に露出した回動軸が設けられるとともに、バネおよび油圧による前記回動軸の付勢・減衰手段が組み込まれた本体と、基端が前記回動軸の一端に連結されて一体的に回動する扉側アームと、基端が固定部材に回動自在に連結され、先端が前記扉側アームの先端に回動自在に連結された固定側アームとからなり、扉の開動に伴って閉扉方向への位置エネルギーが蓄積されるドアクローザーを備えたドアの自動ドア開閉装置であって、
前記ケーシングに下または上に近接して装着されるハウジングと、上端または下端に前記回動軸の下端または上端へのカップリングが設けられた駆動軸と、モーターおよび該モーターの出力軸と前記駆動軸との間の伝動機構と、前記モーターへの通電制御回路とからなり、前記モーターは、前記ハウジング内の前記駆動軸の側方に取り付けられており、前記ハウジングは前記ケーシングと略同一幅の横長箱状を呈し、前記モーターへの通電制御により前記回動軸を回動させてドアを開閉させることを特徴とする。
【０００９】
【発明の作用・効果】
この発明では、駆動軸の上下にドアクローザーの回動軸の上下とのカップリングを設けている。このため、１つの自動ドア開閉装置を左開きのドアと右開きのドアとに共用することができる。すなわち、ハウジングはケーシングと略同一幅の横長箱状を呈しており、ハウジングを上下逆にすることによって、左開き（勝手）のドアおよび右開きのドアの双方に装着可能とした。この構成では、ハウジングを偏平に形成でき、外観に優れるとともに安全性が高い。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、伝動機構は、駆動軸に外嵌された外軸と、該外軸と駆動軸との間に設けた駆動軸の自由回動範囲制限手段と、外軸に固定された扇型ギアと、該扇型ギアの回動範囲制限機構と、モーターの出力軸と扇型ギアとの間に配した減速機構とからなることを特徴とする。
【００１１】
この構成では、ドアクローザーのケーシングの下面に、横長のハウジングに回動軸に連結する駆動軸を配し、側方に設けたモーターとギア列で伝動させている。このため、駆動軸の自由回動範囲制限手段の構造が単純で加工が容易であるとともに故障が起きにくい。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、停電時に自動ドア開閉装置を下方に移動させると、カップリングが外れてドアクローザーのみで作動するため、手動開閉に戻る。これにより、停電時または自動ドア開閉装置が故障した時に、簡単に手動に戻すことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、ドアの正面を示し、ドア枠１０に左側がヒンジを介して回動自在に連結され、後方に開く扉１が嵌め込まれている。扉１の上部の図示左側（ヒンジ側）と、ドア枠１０の上部材１１との間には、ドアクローザー２が装着されている。ドアクローザー２の下方には、本発明の自動ドア開閉装置３が近接して取り付けてある。自動ドア開閉装置３とドアクローザー２との間は、カップリング１２により連結されている。
【００１５】
ドアクローザー２は公知の構成を有し、横長で偏平な箱状ケーシング２１を備えた本体２２が、扉１のヒンジ側の上部に４本のビス１Ａにより水平に締結されている。ケーシング２１の中央よりややヒンジよりには、上下両端部２３、２４を突き出した回動軸２５が設けられ、上下両端部２３、２４には、カップリング１２を構成する４角凸部１３、１４が突設されている。この構造により、同一型式のドアクローザー２を左開きのドアと右開きのドアとに上下逆転して装着できるようになっている。
【００１６】
回動軸２５は、ケーシング２１内に設けられたバネおよび油圧による減衰手段（いずれも図示せず）により、扉１が開閉する動作を減衰するとともに、開動作に伴いバネを圧縮し、該バネのバネ荷重により扉１が閉じる方向の付勢力（位置エネルギー）が蓄積されるようになっている。
【００１７】
回動軸２５の上端部２３には、扉側アーム２６の基端２Ａが４角凸部１３に嵌合して連結されており、扉側アーム２６は回動軸２５と一体的に回動するようになっている。ドア枠１０の上部材１１にはブラケット２７が締結されており、ブラケット２７には固定側アーム２８の基端２Ｂが平面内で回動自在に連結されている。扉側アーム２６の先端と固定側アーム２８の先端とは、支点２９により回動自在に連結されている。
【００１８】
自動ドア開閉装置３は、図２〜図４に示す如く、ケーシング２１と略同一幅を有し、横長で偏平な箱状のハウジング３０を備えている。この実施例では、ハウジング３０は、ドアクローザー２の締結と同時に４本のビス１Ａで、扉１に締結される矩形の基盤３１を有する。基盤３１の上半にはケーシング２１が４本のビス１Ａで扉１に締結されており、基盤３１の下半にはハウジング３０が４本のビス１Ｂ（図１０に示す）で基盤３１の表面に締結されている。
【００１９】
ハウジング３０は、湾曲した一連の前面および左右側面板３２と、平板である天板３３および底板３４とからなり、背面は開放した構造をしている。ハウジング３０の中央よりやや左側の回動軸２５との対応位置には天板３３および底板３４に丸穴２Ｃ、２Ｄが開けられており、両端面４Ａ、４Ｂを天板３３および底板３４から露出した状態で駆動軸４が垂直方向に取り付けられている。
【００２０】
両端面４Ａ、４Ｂには、４角凸部１３、１４に嵌合する４角凹部１５、１６が設けられ、カップリング１２が構成されている。これにより、自動ドア開閉装置３は、図１に示す右開きドアに装着する型式のハウジング３０を、上下逆転して図５に示す左開きドアのドアクローザー２（上下逆転して扉１に締結されている）の本体２２の下に装着することができる。
【００２１】
図６に示す如く、駆動軸４は、上部にキー溝５１を有する筒状の外軸５内に回動自在に嵌め込まれている。図７に示す如く、駆動軸４には中間よりやや下位に欠落部４１が形成されている。欠落部４１は、円弧である底面４２、平行した側面４３、４４、および二等辺直角三角形状の頂面４５、４６からなる小断面積の５角柱状部４７で連結されている。
【００２２】
外軸５の下部には、手動による扉１の回動範囲（駆動軸４と外軸５との相対回動範囲）を、１８０度に規制する自由回動範囲規制機構４０が設けられている。手動可能な自由回動範囲規制機構４０は、５角柱状部４７と、ストッパーとしての帯板５２とからなる。帯板５２は、外軸５の軸心に対して直交方向（接線方向）で軸心から偏心した位置に貫通して設けたスリット５Ｓ、５Ｓに挿通され、ビス５３で外軸５に固定されている。
【００２３】
外軸５の上部には、電動（モーター）による扉１の回動範囲である外軸５の自動回動範囲を約９０度に規制する自動回動範囲規制機構５０が設けられている。自動回動範囲規制機構５０は、キー溝５１に差し込まれたキーにより外軸５に固定され４分円状の扇型ギア５４と、ハウジング３０の基盤３１とから構成されている。扇型ギア５４は、直交する一側辺５５および他側辺５６を有し、一側辺５５が基盤３１に当接する位置ではドアが閉じ、他側辺５６が基盤３１に当接する位置ではドアが９０度開放している。
【００２４】
ハウジング３０の外軸５の側方（図２に示す右側下部）には、モーター６が出力軸６１を垂直方向に突き出した状態で設置されている。出力軸６１の上端には出力ギア６２が連結されている。出力ギア６２と扇型ギア５４（外軸５）との間には、減速機構６０が伝動機構として設けられている。減速機構６０は、外軸５とモーター６との間に、外軸５と同一レベルに設置した、支軸６３〜６５に大ギアおよび小ギア（図２および図３の破線参照）を取り付けた減速ギア列で構成されている。
【００２５】
この実施例の如く、自由回動範囲規制機構４０を駆動軸４に設けた５角柱状部４７と、外軸５にスリット５Ｓ、５Ｓと、スリット５Ｓ、５Ｓに挿通して配した帯板５２で構成し、自動回動範囲規制機構５０を扇型ギア５４と基盤３１とで構成することにより、単純で加工が容易な部品の組合せで自由回動範囲規制機構４０が形成でき、加工コストの低減と故障の発生の低減とが可能となる。また、外軸５、モーター６および減速機構６０を、横に並設することにより、自動ドア開閉装置３の上下方向の寸法を小さくでき、ドアクローザー２の本体２２の下に取り付けた場合に下方への出っ張りを最小限にすることが可能となる。
【００２６】
モーター６の回転により、扇型ギア５４が回動し、図８の（イ）に示す如く、直交する一側辺５５または他側辺５６が、ハウジング３０の基盤３１に当接する約９０度の範囲で回動する。駆動軸４と外軸５とは、図８の（ロ）に示す一側面４３が帯板５２に当接した位置から、図８の（ハ）に示す頂点Ｐが帯板５２に当接した位置を経て、図８の（ニ）に示す他側面４４が帯板５２に当接した位置まで、１８０度回動できるようになっている。
【００２７】
自動ドア開閉装置３による扉１の開閉動作を説明する。モーター６には、ドア開スイッチ７１およびドア閉スイッチ７２と商業電源とを含む通電制御回路７が接続されている。ドアが閉じられた状態では、外軸５は、扇型ギア５４の一側辺５５が基盤３１に当接している図８の（イ）に実線で示す位置にあり、扉１は手動で１８０度回動できる。
【００２８】
ドア開スイッチ７１を押すと、モーター６が回転して出力ギア６２、減速機構６０を介して扇型ギア５４が右回動し、図８の（イ）に一点鎖線で示す９０度回転した位置まで回動し、他側辺５６が基盤３１に当接して停止する。扇型ギア５４の回動により外軸５が一体に回動し、駆動軸４は外軸５の回動に連動して図８の（イ）に一点鎖線で示す９０度回転した位置まで回動する。
【００２９】
カップリング１２により駆動軸４に連結された回動軸２５が回動し、扉側アーム２６は回動軸２５と一体に回動するため、固定側アーム２８も連動して回動し扉１は９０度開く。この状態で扉１は更に手動で開く方向に回動させることができる。
【００３０】
回動軸２５には、回動に伴いドアクローザー２内のバネに扉１を閉じる位置エネルギーが蓄積される。モーター６への通電量を調整することで、ドアクローザー２による閉扉方向のトルクと釣り合わせ、扉１の開度をたとえば９０度に維持できる。なお、減速機構６０内に傘歯車、ウォームギア等の逆駆動阻止手段を用いて、モーター６への通電を停止させる構成であってもよい。
【００３１】
開いた扉１を閉じる際に、ドア閉スイッチ７２を押すとモーター６が逆転する。ドアクローザー２（または手動）による閉扉速度がモーター６による閉扉速度より小さいときは、モーター６による補助を受けることなくドアクローザー２で設定された速度で閉扉される。
【００３２】
逆にドアクローザー２（または手動）による閉扉速度がモーター６による閉扉速度より大きいときは、扉１はドアクローザー２内で圧縮されたバネの復帰力によりモーター６を加速しながら閉扉する。扉１は、ドアクローザー２内のダンパーで減衰された閉扉速度よりさらにゆっくりした閉扉速度で扉１が閉じる。いずれの場合も閉扉速度が低速度に維持され安全が保たれている。
【００３３】
なお、モーター６の起動スイッチは、赤外線または超音波を利用した遠隔操作装置であってもよく、ドアを通過するか又は接近した人を検知して作動するセンサであってもよい。また、扉の把手に接触したことを検出するセンサも使用できる。
【００３４】
図９は、第２実施例を示す。この実施例では、基盤３１をビス１Ａで扉１に締結するためのビス穴１Ｃを上下に長い長穴としている。ビス１Ａおよびビス穴１Ｃは変位機構を成し、ビス１Ａを緩めて自動ドア開閉装置３を下方に変位させ、再びビス１Ａを締めることにより、カップリング１２の連結を解除することができる。停電などで、自動ドア開閉装置３の運転ができない時、あるいは自動ドア開閉装置３が故障した時などに、ドアクローザー２のみによるドアの開閉を容易に行うことができる。
【００３５】
図１０は、第３実施例を示す。この実施例では、４本のビス１Ｂのビス穴１Ｄを上下に長い長穴としている。ビス１Ｂおよびビス穴１Ｄは変位機構を成し、ビス１Ｂを緩めて自動ドア開閉装置３を下方に変位させることにより、カップリング１２の連結を解除することができる。
【００３６】
図１１の（イ）、（ロ）は本発明の第４実施例として扉制御手段８０および扉１の態様を示す。第４実施例では、安全性の観点から扉制御手段８０に基づいて扉１の開閉制御を行う。起動スイッチ（図示せず）の信号が信号識別部７６に送られると、電源７０が閉じられて扉１に対する閉信号、半開信号および全開信号に応じて信号識別部７６が通電制御部７７に指示信号を送る。中央演算部７５では閉信号、半開信号あるいは全開信号のうちいずれであっても、常に閉信号を優先的に適用し、扉１を閉鎖位置（原点基準位置）に回動するようにモーター６を通電する。扉１が閉鎖位置にあることを閉鎖位置検出部７３により検出すると、検出信号を通電制御部７７に送って中央演算部７５によりモーター６を閉信号、半開信号および全開信号に応じて制御する。
【００３７】
この場合、扉１が閉鎖位置にあることを検出済みなので、閉信号では扉閉鎖モードとしてモーター６を無通電にして扉１の閉鎖動作を終える。この後、扉１の開方向の作動は操作信号に応じて行なわれ、半開信号では、扉半開モードとしてモーター６に通電して扉１を閉鎖位置から４５度の角度だけ回転させる。全開信号では、扉全開モードとしてモーター６に通電して扉１を閉鎖位置から９０度の角度だけ回転させる。
【００３８】
閉鎖位置検出部７３により、扉１が閉鎖位置にあることが検出されない場合、無検出信号を過電流検出部７４に送ってモーター６への過電流の有無を検出する。過電流が検出されない場合、信号識別部７６に戻って閉信号、半開信号および全開信号を識別し、上記と同様な手順を繰り返す。過電流検出部７４によりモーター６への過電流が検出される場合、作動不良などの異常時として電源７０を切ってモーター６を停止させる。この後、扉１の開閉動作を再開するには、電源７０を再投入する必要がある。
【００３９】
第４実施例では、閉信号、半開信号あるいは全開信号のうちいずれであっても、扉１が閉鎖位置にあることを確認した後、閉鎖位置を原点基準位置としてモーター６を制御する。このため、扉１は使用者および自動ドア開閉装置に対して常に安全側に制御されることとなり、扉１が僅かに開いた状態からモーター６が半開や全開方向に通電駆動されることがない。これにより、扉１がモーター６により開方向に無理に強制駆動されることがなく使用上の安全性が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動ドア開閉装置およびドアクローザーの正面図である。
【図２】ドアクローザーの正面図である。
【図３】ドアクローザーの平面図である。
【図４】ドアクローザーの右側面図である。
【図５】自動ドア開閉装置を装着した左開きドアの正面図である。
【図６】駆動軸と外軸との組付け体の斜視図である。
【図７】駆動軸と外軸との組付け図である。
【図８】作動説明のための駆動軸と外軸との組付け体の平面図である。
【図９】自動ドア開閉装置の第２実施例の正面図である。
【図１０】自動ドア開閉装置の第３実施例の正面図である。
【図１１】（イ）は第４実施例の扉制御手段に係るブロック図、（ロ）は扉の態様を示す概略図である。
【符号の説明】
１      扉
１Ａ、１Ｂ ビス（変位機構）
１Ｃ、１Ｄ ビス穴（変位機構）
１２    カップリング
２      ドアクローザー
２１    ケーシング
２２    ドアクローザーの本体
２５    回動軸
２６    扉側アーム
２８    固定側アーム
３      自動ドア開閉装置
３０    ハウジング
３１    基盤
４      駆動軸
４０    自由回動範囲規制機構
５      外軸
５０    自動回動範囲規制機構
５２    帯板
５４    扇型ギア
６      モーター
６０    減速機構（伝動機構）
６１    出力軸
７      通電制御回路
【図１】
0003990604.tif 000002
【図２】
0003990604.tif 000003
【図３】
0003990604.tif 000004
【図４】
0003990604.tif 000005
【図５】
0003990604.tif 000006
【図６】
0003990604.tif 000007
【図７】
0003990604.tif 000008
【図８】
0003990604.tif 000009
【図９】
0003990604.tif 000010
【図１０】
0003990604.tif 000011
【図１１】
0003990604.tif 000012