JP2010007375A - Opening and closing device of automatic sliding door - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an opening and closing device of an automatic sliding door, having a noise-reducing means in which the automatic opening and closing mechanism of the sliding door is constituted of a motor which performs regular-reverse rotation, a rack, and a pinion. <P>SOLUTION: Either the rack or the pinion is made of resin, and one line of a group of teeth on one side is cut away, thus a line groove is formed. A strip material or a strip ring having elasticity is provided to the line groove, and the opening and closing device of the automatic sliding door is constituted so that pressure welding of the strip material or the strip ring is performed by the tip of the tooth on the other side during operation. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明はラックとピニオンとによる開閉機構を備えた自動引き戸の開閉装置に関する。 The present invention relates to an opening / closing device for an automatic sliding door provided with an opening / closing mechanism using a rack and a pinion.

自動引き戸の開閉制御にはドアにタッチスイッチを設け、このタッチスイッチにタッチすると引き戸が開いてその後また閉じてゆく方式のものやリモコンによる受信スイッチが設けられてリモコンから発信される信号を受信して引き戸が開いてその後また閉じてゆく方式のものが大多数を占める。 To control the opening and closing of automatic sliding doors, a touch switch is provided on the door, and when this touch switch is touched, a sliding door opens and then closes again, or a remote control receiving switch is provided to receive signals sent from the remote control. Most of the doors open and then close again.

電動式の開閉駆動方法も種々考えられて来ているがその代表例としてはあらかじめレール上を往復して開閉する引き戸の上部にこの引き戸のスライド方向と平行してネジ軸が設けられネジ軸の一端に正逆回転可能な駆動源が設けられ、一方引き戸側からこのネジ軸に螺合する雌ねじ体が設けられてなる自動開閉扉の駆動装置(特許文献１参照)やモータで駆動される駆動プーリと従動プーリ２にベルトを巻掛け、このベルトに引き戸を連結した自動引き戸(特許文献２参照)や引き戸上部にラックを設けピニオン付のモータを組み合わせて開閉する自動引き戸(特許文献３参照)などがある。 Various electric open / close drive methods have been considered. As a typical example, a screw shaft is provided in parallel with the sliding direction of the sliding door in advance at the top of the sliding door that reciprocates on the rail. A drive source that can be rotated forward and backward at one end, and a drive device driven by a motor (see Patent Document 1) or a motor that is provided with a female screw body that is screwed into the screw shaft from one sliding door side. An automatic sliding door (see Patent Document 2) in which a belt is wound around a pulley and a driven pulley 2 and a sliding door is connected to this belt (see Patent Document 2), or an automatic sliding door that opens and closes by combining a motor with a pinion by providing a rack on the upper part of the sliding door. and so on.

実開平２−５３４７８号公報の第１図FIG. 1 of Japanese Utility Model Publication No. 2-53478 特開平７−４１３８号公報の図１FIG. 1 of Japanese Patent Laid-Open No. 7-4138 実開平４−６４７７号公報Japanese Utility Model Publication No. 4-6477

現在、バリアフリーと共に引き戸自体の自動化が進められてきているが、新規の建物についてはあらかじめ開閉装置を取付けする空間を設計段階で設けることが出来るため特に問題はないが自動化傾向については従来の既成引き戸を自動化したいという要求が多々あり、停電時における開閉力とか取付けスペースとか各種コストを勘案するとリニュアルや既成引き戸の自動化には引き戸上部にラックを設けピニオン付のモータを組み合わせて開閉する自動引き戸が適当であると判断した。しかしながら特許文献３はラックとピニオン間のバックラッシュにより制動時にカチッという音がして耳障りという問題点がある。本発明は掛かる問題点を解決することを目的として提供されたものである。 At present, automation of sliding doors is being promoted together with barrier-free, but for new buildings, there is no particular problem because a space for installing the switchgear can be provided in the design stage in advance, but the trend of automation is conventional There are many requests to automate sliding doors, and taking into account the opening and closing force and installation space in the event of a power outage and various costs, automatic sliding doors that are equipped with a rack at the top of the sliding door and combined with a motor with a pinion are used to automate renewal and existing sliding doors. Judged to be appropriate. However, Patent Document 3 has a problem that it makes a clicking sound during braking due to a backlash between the rack and the pinion and is harsh. The present invention has been provided for the purpose of solving such problems.

本発明は一つには引き戸の自動開閉機構が正逆回転するモータとラックとピニオンとによって構成され、このラックまたはピニオンのいずれか一方の歯群の一筋部分が削り取られて筋溝が形成され、この筋溝部分に軟質で弾力性を有する帯材または帯リングが設けられ、動作中に他方の歯先がこの帯材または帯リングを圧接するように構成されていることを特徴とする自動引き戸の開閉装置であり、また一つはラックとピニオンのうち少なくとも一方の材質が樹脂製であることを特徴とする自動引き戸の開閉装置である。 In one aspect of the present invention, the automatic opening / closing mechanism of the sliding door is constituted by a motor that rotates forward and backward, a rack, and a pinion, and one of the teeth of either the rack or the pinion is scraped to form a muscle groove. An automatic, characterized in that a band material or band ring that is soft and elastic is provided in the muscle groove portion, and the other tooth tip presses the band material or band ring during operation. A sliding door opening and closing device, and one is an automatic sliding door opening and closing device characterized in that at least one of a rack and a pinion is made of resin.

この帯材または帯リングの断面形状は矩形であっても丸型であっても構わないし、装着時は装着側の歯形の山の高さより低いことが好ましい。また、筋溝幅と歯幅との取り合いの関係については耐久性がよければ歯幅は小さくても良く特に問題としない。また帯材または帯リングを歯幅の端側に設ける際には帯材または帯リングが外れやすいためずれ止め手段を工夫する必要がある。   The cross-sectional shape of the band member or band ring may be rectangular or round, and is preferably lower than the height of the tooth profile on the mounting side during mounting. In addition, regarding the relationship between the streak width and the tooth width, if the durability is good, the tooth width may be small, and there is no particular problem. Further, when the band member or the band ring is provided on the end side of the tooth width, the band member or the band ring is likely to come off, and it is necessary to devise a detent means.

本発明のラックまたはピニオンのうち少なくとも一方は樹脂製であるため歯先同士の接触の際には静音効果があり、またラックまたはピニオンのうち一方側の筋溝部分に軟質で弾力性を有する帯材または帯リングが設けられているため、動作中は他方の歯先が帯材または帯リングを押圧して圧縮変形させ、衝撃や歯車間のガタツキを吸収してしまうため衝撃音や振動音を発することなく静かな開閉動作を行なうことが出来る。   Since at least one of the rack or pinion of the present invention is made of resin, there is a noise reduction effect when the tooth tips contact each other, and the band of the rack or pinion has a soft and elastic band at one side of the groove. Since the material or band ring is provided, the other tooth tip presses and compresses the band material or band ring during operation and absorbs shock and rattling between gears. A quiet opening and closing operation can be performed without emitting.

本発明実施例の自動引き戸の開閉装置を図に基づいて説明すると、図１は本発明装置を装着した際の自動引き戸の主要部の正面図、図２は図１の縦断面による説明図、図３、４はラックの筋溝部に帯材を設けた斜視図で図３は歯群の端部に、図４は歯群の中央部に設けたものであり、図５、６はピニオンの筋溝部に帯リングを設けた斜視図で図５は歯群の端部に、図６は歯群の中央部に設けたものであり、図３〜図６は実際の取付けとは異なり、ラックとピニオンと、帯リングまたは帯材との関係をより分かりやすく説明する為に位置関係を逆にしたモデルでの説明図であり、図７は図１におけるピニオンとラックの噛合い部分の部分拡大図である。 The automatic sliding door opening and closing device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view of the main part of the automatic sliding door when the device of the present invention is mounted, and FIG. 3 and 4 are perspective views in which a strip material is provided in a rack groove portion of the rack, FIG. 3 is provided at an end portion of the tooth group, FIG. 4 is provided at a central portion of the tooth group, and FIGS. FIG. 5 is provided at the end of the tooth group, and FIG. 6 is provided at the center part of the tooth group. FIGS. FIG. 7 is an explanatory diagram of a model in which the positional relationship is reversed in order to explain the relationship between the pinion and the band ring or band material more easily, and FIG. 7 is a partially enlarged view of the meshing portion of the pinion and the rack in FIG. FIG.

図に基づいて本発明開閉装置を用いた自動引き戸の構成を説明すると図１、２は枠体に設けられた引き違いサッシのガラス戸で本装置を装着した際の主要部を示すものである。以後この開閉移動させる側の引き違いサッシのガラス戸を引き戸１と称して説明する。まず縦断面方向から見てみると、枠体の鴨居側にはガイド板１２が設けられ、敷居側（図示せず）にはレール（図示せず）が設けられている。枠体に対する引き戸１は上框２にこのガイド板１２を挟み込む溝部１３が設けられ、下框にはレール上を走行する下車が設けられてなるものである。この枠体の上部正面側には額縁３がある。 The structure of the automatic sliding door using the opening / closing device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. . Hereinafter, the glass door of the sliding sash on the side to be opened and closed will be referred to as a sliding door 1 for explanation. First, when viewed from the longitudinal section direction, a guide plate 12 is provided on the side of the frame body, and a rail (not shown) is provided on the sill side (not shown). The sliding door 1 with respect to the frame body is provided with a groove 13 that sandwiches the guide plate 12 in the upper rod 2 and a lower vehicle that travels on the rail is provided on the lower rod. There is a frame 3 on the upper front side of the frame.

引き戸１の上框２にラック４取付け用のラックケース５が横設され樹脂製のラック４が歯先を下にしてこのラックケース５内に装着されている。一方、引き戸１の正面上部の額縁３には長手方向に長くてモータ６や制御ボックス７などを取付けるための取付け用フレーム８が設けられこのフレーム８にモータ６と制御ボックス７が取付けされ、モータ６と制御ボックス７とは結線されている。モータ６は正逆回転可能な可変モータが使用され、このモータ６の正逆回転や全閉・全開検知後の情報処理や所定位置における加速減速などのコントロールはすべて制御ボックス７内で制御可能に構成されている。またこの可変モータはギヤードモータであっても良い。 A rack case 5 for mounting the rack 4 is installed on the upper side 2 of the sliding door 1 and a resin rack 4 is mounted in the rack case 5 with the tooth tips down. On the other hand, the frame 3 at the upper front of the sliding door 1 is provided with a mounting frame 8 which is long in the longitudinal direction and for mounting the motor 6 and the control box 7. The motor 6 and the control box 7 are mounted on the frame 8. 6 and the control box 7 are connected. The motor 6 is a variable motor that can rotate forward and reverse, and control such as forward / reverse rotation, information processing after fully closed / open detection, acceleration / deceleration at a predetermined position, etc. can all be controlled within the control box 7. It is configured. The variable motor may be a geared motor.

また、このモータ６のモータ軸にはピニオン９が装着されラック４と噛合わされている。モータ６の取付け位置は引き戸１の戸尻側縦框の上方であり、この位置が最も大きく開口部を開くことが出来る。このピニオン９には図２、図６に示したようにピニオン９の歯群の中央部に筋溝が設けられてそこへゴム製の帯リング１０が嵌められてなるものである。図７は図１のラック４とピニオン９との噛合い部分の拡大図で噛合い部における歯先はゴム製の帯リング１０を圧縮変形させている。また、このラック４とピニオン９と帯材１１又は帯リング１０との関係の組み合わせは図６のほかに図３〜図５に示すいずれの組み合わせであっても良い。 A pinion 9 is mounted on the motor shaft of the motor 6 and meshed with the rack 4. The mounting position of the motor 6 is above the vertical shaft of the sliding door 1 and this position is the largest and can open the opening. As shown in FIGS. 2 and 6, the pinion 9 is provided with a streak groove at the center of the tooth group of the pinion 9, and a rubber band ring 10 is fitted therein. FIG. 7 is an enlarged view of the meshing portion between the rack 4 and the pinion 9 in FIG. 1, and the tooth tip at the meshing portion compresses and deforms the rubber band ring 10. Further, the combination of the relationship between the rack 4, the pinion 9, and the band member 11 or the band ring 10 may be any combination shown in FIGS. 3 to 5 in addition to FIG.

制御ボックス７内には各種の調整手段が設けられこれらの調整手段を用いてあらかじめドア重量に対するスピード設定、速度変更時の位置設定が出来るように構成され実際に開閉させた際にはこれらを変更することによりパターンを微調整する機能と所定の設定負荷が掛かるとモータ６を反転させる機能例えば障害物に接触すると引き戸１が反転動作を行なう機能が盛り込まれ構成されている。 Various adjustment means are provided in the control box 7, and these adjustment means are used so that the speed setting with respect to the door weight and the position setting at the time of speed change can be made in advance. Thus, a function for finely adjusting the pattern and a function for reversing the motor 6 when a predetermined set load is applied, for example, a function for reversing the sliding door 1 when touching an obstacle are included.

このラック４またはピニオン９に帯材１１あるいは帯リングを嵌めた際の動作について説明すると起動スイッチが入ってモータ６が回転するとピニオン９の回転に伴ってラック４が移動し引き戸１が移動してゆく。この動作中ピニオン９に設けられた帯リング１０をラック４の歯先は絶えず押圧して圧縮変形させ、減速ブレーキが掛かってもその衝撃や歯車間のガタツキを吸収してしまうため衝撃音や振動音を発することなく静かな開閉動作を行なうことが出来る。歯先の押圧が解除されるとこの帯リングは弾性回復して元通りになりこの関係が繰り返されることになる。図３〜図６における構成はこの関係をすべて保つことが出来る。 The operation when the band member 11 or the band ring is fitted to the rack 4 or the pinion 9 will be described. When the start switch is turned on and the motor 6 rotates, the rack 4 moves along with the rotation of the pinion 9 and the sliding door 1 moves. go. During this operation, the belt ring 10 provided on the pinion 9 is constantly pressed against the teeth of the rack 4 to be compressed and deformed, and even if the deceleration brake is applied, the impact and rattling between the gears are absorbed, so that the impact sound and vibration A quiet opening and closing operation can be performed without making a sound. When the tooth tip is released, the belt ring is elastically restored to its original state and this relationship is repeated. The configurations in FIGS. 3 to 6 can maintain all of these relationships.

次にこの開閉機構を備えた自動引き戸の初期設定動作について説明すると、まず電源を入れるとモータ６が回り始めて引き戸１が移動して行き全閉位置に達する。全閉位置に達すると今度はモータ６が反転して引き戸１が逆方向に移動して行き全開位置に達する。全開位置に達するとは再びモータ６が反転して元の全閉位置に戻って停止する。この一連の動作によって駆動装置は自己学習してあらかじめ制御ボックス７内に設定入力されたプログラムパターン内に全閉位置、全開位置、加速位置、減速位置の情報がそれぞれインプットされる。 Next, the initial setting operation of the automatic sliding door provided with this opening / closing mechanism will be described. First, when the power is turned on, the motor 6 starts to rotate and the sliding door 1 moves to reach the fully closed position. When the fully closed position is reached, the motor 6 is reversed and the sliding door 1 moves in the reverse direction to reach the fully opened position. When the fully opened position is reached, the motor 6 reverses again and returns to the original fully closed position and stops. By this series of operations, the drive device learns itself, and information on the fully closed position, fully opened position, acceleration position, and deceleration position is input into the program pattern set and input in the control box 7 in advance.

次に設定後の運転開始時の動作について説明すると、まず、引き戸１に設けられたスタートスイッチ（図示せず）が起動されると制御ボックス７内からの指令によりモータ６が回転してピニオン８とラック３とによって引き戸１は開放されて行く。 Next, the operation at the start of operation after setting will be described. First, when a start switch (not shown) provided in the sliding door 1 is activated, the motor 6 is rotated by a command from the control box 7 to rotate the pinion 8. And the rack 3 open the sliding door 1.

全開位置に達した後、数秒のタイムラグを経て今度はモータ６が逆転して引き戸１は閉鎖されてゆく。そして引き戸１が減速位置に達すると減速されながら全閉位置まで進み全閉位置でモータ６は停止する。もし全閉位置に達する途中に障害物がありその負荷が前記設定負荷以上になれば引き戸１は反転することになる。 After reaching the fully open position, after a time lag of a few seconds, the motor 6 is now reversed and the sliding door 1 is closed. Then, when the sliding door 1 reaches the deceleration position, it proceeds to the fully closed position while being decelerated, and the motor 6 stops at the fully closed position. If there is an obstacle on the way to the fully closed position and the load exceeds the set load, the sliding door 1 will be reversed.

本発明装置を装着した際の自動引き戸の主要部の正面図Front view of main parts of automatic sliding door when the device of the present invention is installed 図１の縦断面による説明図Explanatory drawing by the longitudinal section of FIG. ラックの筋溝部に帯材を設けた斜視図で筋溝を歯群端に設けたものA perspective view in which strips are provided in the streak portion of the rack, and the streak is provided at the end of the tooth group. ラックの筋溝部に帯材を設けた斜視図で筋溝を歯群中央に設けたものA perspective view in which a strip material is provided in the streak portion of the rack and a streak is provided at the center of the tooth group. ピニオンの筋溝部に帯リングを設けた斜視図で筋溝を歯群端に設けたものA perspective view of a pinion with a band ring in the muscle groove, with muscle grooves at the ends of the teeth ピニオンの筋溝部に帯リングを設けた斜視図で筋溝を歯群中央に設けたものA perspective view of the pinion with a band ring in the groove part of the pinion with a groove in the center of the teeth 図１におけるピニオンとラックの噛合い部分の拡大図Enlarged view of the meshing portion of the pinion and rack in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１、引き戸
２、上框
３、額縁
４、ラック
５、ラックケース
６、モータ
７、制御ボックス
８、取付け用フレーム
９、ピニオン
１０、帯リング
１１、帯材
１２、ガイド板
１３、溝部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, Sliding door 2, Upper collar 3, Frame 4, Rack 5, Rack case 6, Motor 7, Control box 8, Mounting frame 9, Pinion 10, Band ring 11, Band 12, Guide plate 13, Groove

Claims (2)

引き戸の自動開閉機構が正逆回転するモータとラックとピニオンとによって構成され、このラックまたはピニオンのいずれか一方の歯群の一筋部分が削り取られて筋溝が形成され、この筋溝部分に軟質で弾力性を有する帯材または帯リングが設けられ、動作中に他方の歯先がこの帯材または帯リングを圧接するように構成されていることを特徴とする自動引き戸の開閉装置。 The sliding door automatic opening and closing mechanism is composed of a motor that rotates forward and backward, a rack and a pinion, and one of the teeth of either the rack or the pinion is scraped off to form a muscle groove, and a soft groove is formed in the muscle groove part. An automatic sliding door opening and closing device characterized in that an elastic band member or band ring is provided, and the other tooth tip presses the band member or band ring during operation. ラックとピニオンのうち少なくとも一方の材質が樹脂製であることを特徴とする請求項１記載の自動引き戸の開閉装置。 The automatic sliding door opening and closing device according to claim 1, wherein at least one of the rack and the pinion is made of resin.