(57)【要約】【課題】利用者の通行をスムーズに実現できる無電源自動開扉装置において、利用者の踏み力を効率よく伝達できる重力開扉機構を示し、その上扉の開閉のスピードも適度の速度、すなわち利用者の通行スピードに合わせて開閉でき、また装置のメンテナンスも簡単、かつ容易であり、故障も少なく、安全でかつ実現性の高い踏込力利用できる無電源荷重式扉開閉装置の登場が望まれている。【解決手段】無電化重力開扉装置において、利用者の踏み力を受ける踏み板台と、踏み力を効率よく扉に伝える力伝達金具と、踏み板台を復元する最適な錘の力を受ける復帰金具と、伝達金具の力を受けて適時の水平分力を生むコの字型傾斜開扉レールと、扉を開閉方向に自由に走行できる水平固定レールと、から構成されている無電源荷重式扉開閉装置である。【選択図】図３
2017031738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無電源荷重式扉開閉装置において、利用者の自重をテコの利用によって、扉を開閉移動できるようにする為、開閉扉の前後に、複数のＸ字状可動軸組みで構成され、昇降自在にした踏み板台と、扉の上吊車が開閉方向に自由に走行できる水平固定レールと、扉下部袴部に開方向にかけて段階的に下降傾斜しているランナーローラー走行用コの字型傾斜レールと、踏み板機構部と連動して、前記レール下側内面を圧接するランナーローラーを先端に持つ作動棒付押し下げ力伝達金具と前記レール上側内面にランナーローラーを圧接させる力となる錘力を伝える復帰金具で構成され、下方向に荷重を受けた踏み板機構部はパンタグラフ式押し下げ駆動をし、前記作動棒付押し下げ力伝達金具を押し下げ、と同時に復帰金具の錘を持ち上げ、作動棒先端のランナーローラーをコの字型傾斜レール内面を圧接させながら、自由に移行させ、その反力で扉を水平移行させていることを特徴とする無電源荷重式扉開閉装置。
【請求項２】
力伝達金具は、上板と下板間に３個〜１０個のＸ字状可動軸組を組み込んだ踏み板台にかかる鉛直下降力、及び鉛直上昇力によって扉開閉方向の分力に変換できるテコの原理に基づき、踏み板台下板に連結する力点側先端に稼働冶具を取り付け、踏み板の上板に固定した軸受け座を支点にし、作用点側の先端に扉内のコの字型傾斜レールを走行するランナーローラーを持つ作動棒を取り付け、前記踏み板台の踏み力を受けて、ランナーローラーを介して扉内のランナーローラー走行用コの字型傾斜開扉レール内面を圧接し、ランナーローラーに生じる水平方向の分力により、扉を開方向へ作動させているようにしていることを特徴としている請求項１に記載の無電源荷重式扉開閉装置。
【請求項３】
前記踏み板台の踏み力を受ける復帰金具は、踏み力がかかるとテコの原理で、錘が持ち上がり、踏み力が無くなると錘が下がり、踏み板台を押し上げる力となるように、踏み板の上板に連結した力点側先端に稼働冶具を取り付け、踏み板台の下板に固定した軸受け座を支点にし、作用点側には取付け・取り外しの可能な錘板を何層にも取り付け、利用者の体重変化に対する復帰力の調整をできる構造になっていることを特徴とする請求項１、又は請求項２のいずれかに記載の無電源荷重式扉開閉装置。
【請求項４】
前記ランナーローラー走行用コの字型傾斜開扉用レールは、扉の下部袴に固定され、前記ランナーローラーの圧接力の反作用により、扉を水平方向に移動させ、扉の開閉を行い、また勾配変化で扉の移送速度を変えることができ、ローラー速度において、初速に速く、中速に初速より遅く、終速に遅くなるようにコの字の上側部、下側部とも傾斜角度を段階的に変え、さらに、ランナーローラーの圧接移行軌跡において、扉の開放時、コの字レールの下側内面に圧接し、扉の閉鎖時、コの字レールの上側内面に圧接する形状になっていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の無電源荷重式扉開閉装置。
【請求項５】
扉の移行速度は、前記コの字型傾斜開扉用レールの傾きと比例するので、扉の開放時、コの字型傾斜開扉用レールの下側部に下降傾斜における勾配を、扉の開方向で２〜４段階に区分した構造にして、初期段階の勾配を１５〜５°で、最終段階を５〜２°の範囲で、それぞれの区分で調節可能にして、初期段階の長さを全体レールの長さの１／４以内にして、また扉の閉鎖時、コの字型傾斜開扉用レールの上側部に下側部とは違う勾配をつけ、初期段階の勾配を１５〜５°で、最終段階を５〜２°の範囲で、移行速度の調整を出来るようにしていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の無電源荷重式扉開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出入り口引き戸の両側に設置した踏み板台を踏み込んだ時の利用者の体重及び荷車の重さを動力源とし、引戸の扉を開かせる無電源重力方式に属し、電動機・油圧モータ等の動力源を持たず、利用者の踏み力のみで作動する重力式開引き戸機構の技術分野に属し、テコの原理を使って、踏み力の上下運動を扉の水平運動に替えて伝達し、扉を開かせる踏み力作動の無電化自然エネルギーを利用した無電源荷重式扉開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電動モータ等の付加動力源を用いることなく、踏み込んだ利用者
の体荷重による荷重変位を動力源とし、出入口の引戸を開かせる機構については、多数の出願特許が存在している。例えば、踏み込みによる変位量を利用して、扉を開かせる荷重式開扉装置において、扉の閉方向に下降傾斜し、扉を支持する摺動支持レールと、扉の開方向に下降傾斜し、前記扉内に固定された開扉レールと、開扉レールに移動自在に接触させた摺動部材と踏み板に加えられた下方向の踏み力でテコを介して、摺動部材の上方向の分力に変換させる開扉機構のものが存在している。しかし、かかる傾斜方式は、移動が引戸の自重に起因した斜面上の自然移動のみに頼っているため、応答性の良い素早い移動ができ難く、頻繁な出入りには煩わしさがあった。（特許文献１参照）
【０００３】
例えば、通行者の踏込力による踏板の変位量（主に、沈下量）を油圧、水圧、又は気圧等の流体圧の変化に置き換え、これによりシリンダ・ピストン機構を作動させて引戸の開閉動をさせる方式（流体圧利用方式）のものとして多数件が開示されている（特許文献２参照）。
【０００４】
また、別な機構のものとして、踏込みによる沈下量を、クランク体や滑車を伝達手段として、引戸を垂下保持するガイドレールに伝達し、このレールを移動方向へ傾斜させることよって引戸の開閉動をさせる方式（傾斜開閉方式）のものも存在している（特許文献３参照）。
【０００５】
人体の加重によって、傾斜開閉方式は次のようなものが多数提案されている。
引戸の前後位置の床面に設けた踏板の沈下量を、テコを介し所定の変位に変換し伝達する伝達機構を設け、伝達機構及び調整ウエイトの自重による沈下で、前記テコを介し前記踏板の浮上状態を保つよう、重量バランス設定され、前記伝達長尺材の上下動作により、開扉レールに駆動回転体を押し付けて、引戸の水平な開扉を軽加重で動作させる方法が提案されている（特許文献３参照）。
【０００６】
足踏板に体重を掛けながら通るだけで自然に扉が開閉され、電気も使わず経済的な装置を提供するにおいて、ラックの上部にバネを設け、そのラックの下にクサリを設け、クサリの下に足踏板を固定しラックに歯車をかみ会わせ、この歯車に固定したプーリーともう一つのプーリーにベルトを設け、レールに車輪を乗せベルトの一片を取り付け部に固定する方法が提案されている（特許文献４参照）。
【０００７】
開閉可能に支持され、かつ閉方向へ移動付勢力を付加した引戸と、閉戸位置
にある引戸の前後位置の床面にそれぞれ配置し、人の踏込圧により所定の沈下
量を生じるように構成した踏板と、該踏板の上下移動量を所定の回転角に変換
し、この回転角に従って第１アームを回動させる第１作動機構と、前記回動す
る第１アームの先端部と連係され、該先端部の移動量を拡大して出力させるレ
バー機構と、該レバー機構の出力側と引戸とを、引戸の開放方向へ牽引するよ
うに連係させた牽引ワイヤーから、成ることを特徴とした踏込圧利用の自動開
閉引戸装置が提案されている（特許文献５参照）。
【０００８】
出入口を開閉可能に構成した引戸と、該出入口の前後位置の床面に配置し、人の踏込圧によって所定量の沈下を生じるように構成した踏板と、該踏板と一端部が連係し、該踏板の沈下移動に従って他端部が所定角度で揺動する揺動体と、該揺動体の他端部の移動量を略直線運動量に拡大変換して出力させるリンク機構と、一端部を戸袋側に回動自在に軸支持すると共に、他端部を引戸と連係させた作動アームと、から成り、前記リンク機構からの出力を作動アームの中程に作用させて作動アームを揺動させることにより、引戸を開閉移動させる自動扉が提案されている（特許文献６参照）。
【０００９】
電動的エネルギーを使わず、モータ等のメンテナンスが不必要な自動開閉戸において、開閉戸と一体にハンガーおよび開閉ハンガーを設ける。ハンガーに軸架した戸車をハンガーレール上に走行させて開閉戸を開閉自在とする。ハンガーには開閉戸を閉方向に付勢する重りを設ける。開閉ハンガーには、躯体側基枠に設けたシリンダ内の油圧により突出するロッドを連結する。シリンダ内の油圧は踏み台の下動により発生させる。上記構成により、シリンダの圧油がロッドを押しだし、開閉ハンガーを介して開閉戸を開とし、圧油力が消失した段階で重りにより開閉戸を閉とする方法を提案されている（特許文献７参照）。
【００１０】
農業用簡易温室又はこれに類する各種温室や建屋の出入り口を開閉する引き戸の開動作を足踏みペダル等の操作により自動的に行わせる半自動開ドア装置を提供することが提案されている（特許文献８参照）。
【００１１】
簡単な構造で、引戸の自動開閉ができる引戸の開閉装置において、引戸幅としたガイドレールを開口部上部に配置し、そのガイドレールと系合する吊車を引戸上辺の戸先側に取り付けられるようにし、前記ガイドレールの戸尻側を軸支して回動自在とすると共に、ガイドレールの戸先側を上下に操作する手段を設け、引戸全開時の吊車停止位置をガイドレールの戸尻側軸支位置よりも戸先側に位置させる方法が提案されている（特許文献９参照）。
【００１２】
上記の提案は軽量の扉についてであって、重量のある扉を傾斜方式で開閉す
る場合には、移動が引戸の自重に起因した斜面上の自然移動のみに頼っている
ため、扉の開きの応答性が鈍く、開き状況の良い素早い移動ができ難く、大勢
の入り口での頻繁な出入りには煩わしさがあった。また部品が多く、メンテナ
ンスに障害をきたしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００９−２７５４９９号公報
【特許文献２】特開平７−２８６４７６号公報
【特許文献３】実開平６−３７４８２号公報
【特許文献４】特開平０７−２０８０１６号公報
【特許文献５】特開平１１−３２４４８０号公報
【特許文献６】特開２０００−２７４１３９号公報
【特許文献７】特開２０００−２２０３４３号公報
【特許文献８】特開２０１０−１９０４１号公報
【特許文献９】特開２０１０−３７９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従来の無電源荷重開扉装置のうち、踏み板台に加えられた下方向の踏み力すなわち重力を、テコの原理に基づき組み立てられた伝達部材で上方向の分力に変換することで、扉内の上昇傾斜レールに伝達部材先端のランナーローラーが上方向に押し付けられ、上昇傾斜レール内のランナーローラーに働く水平方向の分力で扉が開方向へ移動する方法が普及されているが、この場合この上方向の押し付け力と扉の重さは打ち消しあう方向の力となっていて、踏み力の伝達効率を落として、また伝達金具においても利用者の踏み力を力量を落とさず、ランナーローラーの水平力にできる部材が備わっていない課題を持っている。
【００１５】
その為、踏み力に対する敏速な応答性の不備、及び設置環境や、扉の重さと踏み込み力の変化に起因した作動信頼性不足における課題や、さらには無電化荷重開扉装置の伝達機構の故障においても、影響されず通常の手動引戸と同様に、無理なく手動開閉することができる無電源重力開扉方法及び開扉装置を提供することで課題解決し、加えて、開扉機構も簡単で、部品が少なく、配線等の設備工事不要で、取り付けも簡素化されて、保守点検が容易で実現性の高い重力開扉装置を提供することが期待されている。
【００１６】
また、近年のバリアーフリーの推進から車椅子利用者の通行をスムーズに実現できる踏み板の大きさ、及び踏み力を効率よく伝達できる重力開扉機構が望まれ、その上扉の開閉のスピードも適度の速度、すなわち利用者の通行スピードに合わせて開閉できる自動扉を期待している。また装置のメンテナンスも簡単、かつ容易であり、故障も少なく、安全でかつ実現性の高い踏込力利用できる無電源重力開扉装置が得られることが望まれている。
【００１７】
以上のような課題と要望を解決させることと併せて、利用者の体重や荷車の重量より得られる踏み力を扉の開閉力に直接的に連動するのではなくて、最も効率良く分力を伝達できる伝達金具、伝達技術、補助力機構を付与すれば、レスポンスの向上につながると考えられる無電化重力開扉方法とともに、無電化重力開扉装置を提供することである。上記の点を考慮して、引き戸の扉を開く方向へ移動させる踏み力を有効に作動させる機構をもつ無電源自然エネルギー利用推進具付自動開閉扉である無電化重力開扉引き戸を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するため本願発明は以下のように構成されている。
本発明の無電源重力開扉方法は、利用者の踏み力を受ける踏み板台と前記踏み板台と最も効率の良く力を伝える形状及び連結位置、方法の踏み力伝達金具を
最も効率良く力を受けられる扉内の開方向に下降傾斜したレールに当接させ、踏み力伝達金具の先端のランナーローラーを圧接させ、効率よく得られた水平分力で前記扉を開方向に移動させ、最適条件に調整された錘力で前記扉を閉方向に移動させることを特徴としている。
【００１９】
無電源重力開扉装置において、上吊引戸の開閉扉の前後に、複数のＸ字状可動軸組みで構成された踏み板台を配置し、踏み板台上の任意の位置で載荷を受け、鉛直下降作動をし、さらに、踏み板台の復元用の錘力を受け、鉛直上昇作動をする所定の大きさの踏み板台機構部と、
扉の上吊車が開閉方向に自由に走行でき、扉の開閉速度を抑制できる制御装置及び扉の閉鎖力となるバネ式巻き取り装置の取り付け可能な水平固定レールと、
前記踏み板台にかかる鉛直下降力及び鉛直上昇力を扉開閉方向の分力に変換できるテコの原理に基づき組み立てられ、かつ、力点、支点、作用点の比率により調整された分力にでき、一方の先端にランナーローラーを取り付けた伝達金具と、
【００２０】
下方向の分力を受けた前記伝達金具先端のランナーローラーが扉内の走行用コの字型傾斜レール下側を下方向に押し下げた時の水平分力で、扉を強制的に開方向に導き、扉を全開させ、上方向の分力を受けた前記伝達金具の先端のランナーローラーが扉内の走行用コの字型傾斜レール上側を上方向に押し上げた時の水平分力で、扉を強制的に閉方向に導き、扉を全閉させるとともに、扉内のコの字型レールは段階的傾斜角度を持ち、扉の閉方向に下降傾斜しているランナーローラー走行用コの字型傾斜開扉レールとから構成されている無電源重力開扉引き戸である。
【００２１】
踏み板台機構部において、上部踏み板台を３分割し、各部を補強し易い形状にし、力伝達金具にかかる踏み力の反作用力により起こり、踏み板台機構部連結部にかかる付加力によるひずみ防止を防ぐとともに、ランナーローラー走行用コの字型傾斜開扉レールは扉の移送速度を変えることができて、ローラー速度において初速、中速、終速にできるようにし、傾斜角度を段階的に変えている。すなわち、初速は速く、中速は初速より遅く、終速は遅くなるように傾斜を変更させている。
【００２２】
利用者の体重や荷車の重量より得られる踏み力をテコの原理によって扉の開閉移動力に変えるため、踏み板台機構部は上板と下板の間に複数のＸ字状可動軸組みで連結した構造にし、上下方向に伸縮出来、さらに上板については、扉の手前側踏み板台、反対側踏み板台と中央部帯板台の３つの部材にしている。また、帯板台の部分には踏み力を伝える伝達金具の一方を連結し、また踏み板台の上板を元の位置に復帰する錘力を伝える伝達金具の一方とも連結している。
鉛直下降方向の荷重を水平方向の推進力に変え、前記扉を開方向に移動させることを特徴としている。
【００２３】
踏み力を伝える伝達金具において、第一作動棒は支点を下板に、力点を帯板台に、作用点をランナーローラー走行用コの字型傾斜開扉レールとなるように設置され、踏み力は支点を中心にした回転力になる為、ローラーの取り付け座と作動棒の角度を最も効率よく力が伝わる角度を求め、帯板台が下がると効率よく作用点も下がるようにし、また、錘力を伝える伝達金具において、第二作動棒は支点を下板に、力点を錘に、作用点を帯板台になるように設置され、踏み力により持ち上げられ、踏み力が無くなると自重で下がる機構の為、踏み力の変化に対応した錘調整が必要になり、そこで、細かく分割した錘にして調整を可能にしている。第一作動棒と第二作動棒は正反対の動きをし、第一作動棒の先端には扉引下げ用のランナーローラーが取り付けられ、力点の帯板台が下がると作用点のランナーローラーも下方向へ作動して、ランナーローラーにかかる水平分力が扉をはじき出すように働き、扉を開方向へ移動させる。
【００２４】
この為、扉の開閉速度を利用者が通行し易い速度になるようにし、各段階の最適な傾斜角度及び最も力が伝わる形状にし、ランナーローラーの圧接移行軌跡については、扉の開放時、コの字レールの下側に圧接し、扉の閉鎖時、コの字レールの上側に圧接することとなる。  前記ランナーローラー走行用コの字型傾斜開扉用レールは、扉の下部袴に固定され、ランナーローラーの押し付け力の反作用により、扉を水平方向に移動させ、扉の開閉を行う。扉の開閉速度とレールの傾斜角度及び押し付け力は比例関係にあり、角度、力が大きくなると速度が速くなる。この為、扉の開閉速度を利用者が通行し易い速度になるようにし、各段階の最適な傾斜角度及び最も力が伝わる形状にし、ランナーローラーの圧接移行軌跡は、扉の開放時、コの字レールの下側に圧接し、扉の閉鎖時、コの字レールの上側に圧接する。  また、扉の開放時、コの字型傾斜開扉用レールの下側面に下降傾斜における勾配を、扉の開方向で２〜４段階に区分した構造にして、初期段階の勾配を１５〜５°で、最終段階を５〜２°の範囲で、それぞれの区分で調節可能にして、初期段階の長さを全体レールの長さの１／４以内にして、また扉の閉鎖時、コの字型傾斜開扉用レールの上側面に下側とは違う勾配をつけ、移行速度の調整を出来るようにしている。
【００２５】
錘力を伝える伝達金具は一方を踏み板台に当接し、もう一方を引き込み部巾木内の錘と連結している金属製作動棒であり、テコの原理を利用し、踏み板台に踏み力がかかると錘が持ち上がるような構造で、踏み力が無くなると錘が下がり、踏み板台が持ち上げてられる。前記踏み力と錘力と扉重量は開閉速度を変える重要な要素となり、その為、錘力と踏み力及び扉重量とのバランス調整を錘の変化によりできるようにしている。
【００２６】
前記両伝達金具は直接連結されていないが、踏み板台機構部を介して、間接的に連結するようになっており、踏板台の鉛直力における反復的な上下運動をする。また、それぞれの踏み力と反動力の大きさが比例するように働くようになっていることを特徴としている。
【００２７】
上部水平吊扉用レールは、扉の開閉作動方向で傾斜を持たず水平方向にして、扉にボルトで  取り付けた摩擦の少ない樹脂製吊車２〜４個を持ち、２０〜１００ｍｍ径の吊車をスムーズに走行できるような幅２０〜５０ｍｍのアルミニウム製、又は鋼製ガイドレールであり、ランナーローラーの押し下げ力による作動、及び開閉促進具のワイヤー巻き取り機の引動によって、吊扉用レール上の吊車を自在に移動できるようにしていることを特徴とている。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、利用者の体重、荷車の重さ等の自然エネルギーを利用している為、建物の色々な用途の場所で利用者の踏み力と扉の重さが異なっている場合が多い。このように動力源の違いや扉の重量の違いによって、扉の移行速度に違いが生まれ、レスポンスの違いを生じている無電源重力開扉引き戸も存在している。このような引き戸を解消し、軽い利用者から重い利用者のレスポンスの違いを少なく出来るようにし、このようなタイプの無電化扉の普及をより広く利用を進めた。さらに装置、金具を最適な装置に改良することで、扉の開閉においてスムーズに駆動して、待機時の違和感を生じなく、また広い開放間口を確保することが容易にできた。
【００２９】
又、このような開閉扉の機能を活かし、特定の利用者しかいない用途の部屋、例えば、喫煙室、さらには、特殊な施設、例えば、病院など電磁波に敏感な機器を使用する施設、又は逆に誤動作を誘発するような強力な電磁波を発生させる施設等の場所、限定することなく、使用できるようになった。また人体の重量以上にある大扉における無電化での引戸装置に、大型の扉を持つ倉庫などの重量物の運搬経路、介護施設、電動モータ用の電力を確保し難い温室等の屋外簡易建物等に、幅広く利用場所ができるようになって、有効に使用することができた。
【００３０】
電気等の動力源の設備が必要とせずに、場所的、費用的に有利であった。
小動物などの移動によって作動することはない。また５０万回の駆動テストに
おいても問題はなく、安定的に開閉作動した。また扉への人体の追突などの衝
撃によって部品の変形、故障が少なくなり、長時間安定的に、安心して使用で
きるようになった
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】Ａは両引き分けタイプ無電源重力開扉引き戸の上部機構部及び踏み板機構部を組み込んだ建具の全体正面図。Ｂは両引き分けタイプ無電源重力開扉引き戸の踏み板機構部を組み込んだ建具の全体平面図。
【図２】Ａは片引きタイプ無電源重力開扉引き戸の上部機構部及び踏み板機構部を組み込んだ建具の全体正面図。Ｂは片引きタイプ無電源重力開扉引き戸の踏み板機構部を組み込んだ建具の全体平面図。
【図３】Ａは片引きタイプ無電源重力開扉引き戸の踏み板台機構部載荷前の状態での力伝達金具、復帰金具、錘、ランナーローラー走行用コの字型傾斜開扉レール及びランナーローラーの装置位置を示した正面図。Ｂは片引きタイプ無電源重力開扉引き戸の踏み板台機構部載荷前の状態での力伝達金具、復帰金具、錘、ランナーローラー走行用コの字型傾斜開扉レール及びランナーローラーの装置位置を示した正面図。Ｃはランナーローラー座の力の伝わる最適な形状に改良したことを示す正面図。Ｄは錘を最適な重さに調整できるように分割錘に改良したことを示す正面図。
【図４】Ａは片引きタイプ無電源重力開扉引き戸の踏み板台機構部載荷前の状態でのＸ字状可動軸組、力伝達金具、復帰金具、錘、ランナーローラー走行用コの字型傾斜開扉レール及びランナーローラーの装置位置を示した断面図。Ｂは片引きタイプ無電源重力開扉引き戸の踏み板台機構部載荷後の状態でのＸ字状可動軸組、力伝達金具、復帰金具、錘、ランナーローラー走行用コの字型傾斜開扉レール及びランナーローラーの装置位置を示した断面図。Ｃ片引きタイプ無電源重力開扉引き戸踏み板機構部内のＸ字状可動軸組、力伝達金具、復帰金具、錘、ランナーローラーの装置位置、及び前記金具の支点、力点、作用点を示す平面図。
【図５】Ａはランナーローラーが走行用コの字型傾斜開扉レールの下側に圧接し、反力で扉を開方向へ水平移動させる時のランナーローラー始点７−１位置を示したレール全体正面図。Ｂはランナーローラーが前記コの字型傾斜レールの下側を７−１から終点７−４迄圧接移動するランナーローラーの軌跡を示すレール全体の正面図。Ｃはランナーローラーが走行用コの字型傾斜開扉レールの上側に圧接し、反力で扉を閉方向へ水平移動させる時のランナーローラー始点７−５位置を示したレール全体正面図。Ｄはランナーローラーが前記コの字型傾斜レールの上側を７−５から終点７−１０迄圧接移動するランナーローラーの軌跡を示すレール全体の正面図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
次に、上記構成を具体化した実施形態例について、図面を参照しながら詳細に説明する。  図１のＡ、図２のＡに示すように、扉の吊り車を開閉方向に自由に走行できる固定式水平レールに引き戸を建込、図１のＢ、図２のＢに示すように、開閉扉の前後に、反復の鉛直上下運動を可能な複数のＸ字状可動軸組の踏み板機構部を配置した無電源重力可変式上吊開閉引き戸において、踏み力を効率よく扉の開閉力にする為、図３のＣに示すように、踏み力伝達金具の形状は伝達金具の受ける回転力の接線方向に傾いた形状にし、ローラーの座に曲げモーメントが働かないようにしている。理論値の基づき、数種類の試作を行い、実証を重ね、最適形状を決めた、又、図３のＤに示すように分割の錘とし、踏み力に最適な錘量に調整できるようにしている。分割錘も日本人の平均体重により、最適な分割重量を決めた。
図５に示すように、扉の開閉時に、初速、中速、終速の開閉速度に変化できるように、往復の接触上下面で２〜４段階に変えた傾斜角度を持たせたコの字型レールにし、詳しくは、図５のＡに示すように踏み力を受けたランナーローラーが７−１の始点からレール下側を圧接しはじめ、Ｂに示すように７−２で速度を変え、７−３でまた速度を変え、７−４の終点で全開する。さらに、錘力を受けたランナーローラーが支点７−５からレール上側を圧接しはじめ、７−６で速度を変え、７−９で速度を変え、７−１０の終点で扉が全閉する。以上の軌跡の反復運動をしている。
図１は本実施例１の構成を概略的に示す全体正面図及び平面図である。図２は本実施例２の構成を概略的に示す全体正面図及び平面図である。
【００３３】
力伝達金具において、力の伝わり方は支点が踏み板機構部上板に固定されている為、力点となる踏み板機構部側及び作用点となるランナーローラー座側に回転運動の上下運動が働き、軸部の水平移動分の遊びが必要になる。又、ランナーローラーと作動棒は受け座でつながっている為、受け座のつなぎ角度で力の伝わり方が変わり、最も効率の良い形になるように、理論値に基づき、実証実験を重ね、決定した。
【００３４】
復帰金具において、利用者の体重による踏み力で扉を全開させ、同時に錘を持ち上げる機構になっており、要求通りの扉のレスポンスにするには、利用者の体重と扉の重さと錘の関係を理論値に基づき、実証実験を重ね、最適な関係を求め、また現地での取り付け条件の変化に起因する誤差に対応する調整が必要となる。このことから、錘を何層もの分割型にして、微調整できるようにした。
【００３５】
ランナーローラー走行用コの字型傾斜レールは、ローラーが斜面を滑らずに転がる時の力のベクトル解析に基づき、傾斜角度を決め、数種類の傾斜角度をもったレールを製作し、実証実験を重ね、測定された開閉速度を元に基本となる傾斜レールを設定した。また、現地での取り付け条件の変化に起因する誤差に対応する調整もできるようにしている。さらに、前記コの字型傾斜レールは扉下部袴内に取り付ける為、袴部の寸法により扉の意匠を左右することになり、最も良い意匠の扉になるように、ローラーの径を決定した。ローラーの１ｍｍの上下移動量を４０倍近い水平移動量に変えて、開口寸法を確保するため、開口寸法と前記コの字型傾斜レールのトータルの傾斜角度に一定の関係が出来てくる。個々の建具での有効開口寸法毎のランナーローラー走行用コの字型レールのトータル傾斜角度を決めた。
【実施例１】
【００３６】
JISH4100に規定するA6063S-T5  アルミニウム合金押し出し型材を使用して、図１のＡに示すアルミニウム合金製建具：有効開口W=1600mm、Ｈ=2000mmかつ枠外寸法W=3400mm、Ｈ=2200mｍの両引き引戸を製作し、また底面が横950mm、縦700mm高さ70mmの上下方向を自在に変動できる天板を持った踏み板台板機構部と中央部帯板台を製作し、建物の壁開口及び床掘り込み部の所定の位置に組立は後、設置した。
【００３７】
この際、レーザーを使用し垂直方向及び水平方向のレベルを正確にとり、床レベル差に注意をしながら固定した。上記アルミニウム合金製建具の召し合せ方立と上記踏み板台機構部の取り合い部に、前記踏み板台機構部の踏力伝達金具である第一作動棒を召し合せ方立からの離れ、踏み板台機構部底面からの高さを±０．５mmの範囲となる精度で設置固定した。前記踏み力伝達金具に並列して、踏み板台天板を元の位置に復元させる第二作動棒の一方に錘、もう一方を踏み板台機構部に連結し、設置固定した。
【００３８】
踏み板天板の20mm〜30mmの上下運動を確認後、前記アルミニウム合金製扉
を支持レールへ吊り込みを行い、前記扉下部はかま部に取り付けしているコの
字型傾斜レールに対して、先端にランナーローラーを持つ押し下げ第一作動棒
を高さ調整しながら、固定した。30Ｋｇの載荷による伝達状況を確認し、建具
の建付け、錘板の枚数の再調整をし、上記建具専用に製作したコの字型傾斜レ
ールによる開閉速度変化と所定の開閉速度の確認及び前記扉の開口寸法測定し、
所定の性能が出ていることを確認して作業を終了した。また５０万回の開閉の
駆動テストを行ったが、問題はなく、安定的に開閉作動した。無電源重力開扉
引き戸として完成したものとなった。
【実施例２】
【００３９】
図２に示す正面図のようにＪＩＳＧ３３０２溶融亜鉛めっき鋼板の板厚０．８ｍｍ、１．６ｍｍ及び２．3ｍｍの材料を使用し、組み立て状態で内法寸法０．９５m×０．２ｍの矩形となる片引き鋼製軽量扉の枠及び扉の展開図を作成した。さらに切断加工、プレス加工、曲げ加工、扉組み立て加工、枠組立加工、錆止塗装・仕上げ塗装、仮組検査、外観及び寸法検査を経て製品化し、また底面が横950mm、縦700mm高さ70mmの上下方向を自在に変動できる天板を持った踏み板台機構部を製作し、製品の梱包、金具を出荷表と共に発送した。
【００４０】
施工現場において、図２の全体構成図の通りの取り付け施工に先立ち、壁開口部寸法及び床掘り込み寸法の確認を行なった。壁開口部及び床掘り込み部に構成軽量建具及び踏み板台機構部を設置し、レーザーを使用し垂直方向及び水平方向のレベルを正確にとり、固定した。
【００４１】
上記鋼製軽量建具の召し合せ方立と上記踏み板台機構部の取り合い部に、前記踏み板台機構部の踏力を伝達する第一作動棒を召し合せ方立からの離れ、踏み板台機構部底面からの高さを±０．５mmの範囲となる精度で設置固定した。前記踏み力伝達金具に並列して、踏み板台天板を元の位置に復元させる第二作動棒の一方に錘、もう一方を踏み板台機構部に連結し、設置固定した。
【００４２】
踏み板の天板の20mm〜30mmの上下運動を確認後、前記鋼製軽量扉を支持レールへ吊り込みを行い、前記扉下部に取り付けしているコの字型傾斜レールに対して、先端にランナーローラーを持つ押し下げ第一作動棒を高さ調整しながら、固定した。50Ｋｇの載荷による伝達状況を確認し、建具の建付け、錘板の枚数の再調整をし、図５に示すように上記建具専用に製作したコの字型傾斜レールによる開閉速度変化と所定の開閉速度の確認及び前記扉の開口寸法測定し、所定の性能が出ていることを確認して作業を終了した。
【符号の説明】
【００４３】
１：踏み板台機構部  ２、2A：踏み板台機構部上板  ３：踏み板台機構部下
板４：Ｘ字状軸組  ５：力伝達金具  ６：ランナーローラー  ７：ランナーローラー走行用コの字型傾斜開扉レール  ７−１：ランナーローラーのレール下側圧接始点  ７−２〜７−４：ランナーローラーのレール下側圧接移動終点    ７−５：ランナーローラー上側圧接点始点  ７−６〜７−１０：ランナーローラーのレール上側圧接移動点終点  ８：復帰金具  ９：錘  10：扉下部はかま部  11：上部水平レール  12：扉吊車  13：制動装置１  14：制動装置２  15：框扉  16：縦枠  17：上部ボックス枠  18：巾木部  19：バネ式巻き取り装置  R1：伝達金具力点  J1：伝達金具支点  S1：伝達金具作用点  R2：復帰金具力点  J2：復帰金具支点  S2：復帰金具作用点
【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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