JP2578000B2

JP2578000B2 - 回転昇降扉

Info

Publication number: JP2578000B2
Application number: JP26128789A
Authority: JP
Inventors: 浩次繁岡
Original assignee: ISHIWATA SHOTEN KK
Current assignee: ISHIWATA SHOTEN KK
Priority date: 1989-03-27
Filing date: 1989-10-06
Publication date: 1997-02-05
Anticipated expiration: 2012-02-05
Also published as: JPH0317387A

Description

【発明の詳細な説明】 −産業上の利用分野− 本発明は例えばガレージ扉として用いられる外構用門
扉に関し、特に上下方向に開閉する回転昇降扉の改良に
関する。

−従来の技術− 周知のように、道路に面したガレージ等においては、
水平方向の回転軸を中心として扉本体が回転昇降される
構造の回転昇降扉が用いられる場合がある。即ち、この
回転昇降扉は、道路に面する扉本体の左右後方に一対の
支柱を設け、これらの支柱の水平方向の回転軸、つまり
支持軸に基端部を固定した支持アームの先端部に前記扉
本体の上端部寄りの部分をピン接手することを基本的な
構造とするものである。

ところで、このような回転昇降扉にあっては、比較的
狭いガレージ内空間を活用するためには、開閉に伴う扉
本体の運動軌跡、即ち開閉時の扉本体の姿勢を充分に制
御する必要がある。つまり、開閉時に扉本体を垂れ下げ
た状態にすると、横方向から見た扉本体の下端部の運動
軌跡は前記支持アームの長さを半径としかつ前記支持軸
を中心とする円弧運動となるから、格納される車両のフ
ロント部やルーフ部に干渉してしまう。

また、格納車両を迂回させるため、補助アーム（姿勢
制御アーム）を用いる構造があるが、前記支柱に対して
扉本体を４節リンク結合する同構造では、設計上の自由
度が狭いため、扉本体の解放運動の初期に扉本体の下端
部の運動軌跡が道路側に張り出す軌跡となったり、逆に
ガレージ側に移動する軌跡となり、扉本体の下端部の道
路側への張り出しにより歩行者等が傷害されたり、ガレ
ージ内の車両への接触事故が起きる可能性がある。

このため、従来では、横方向から見て、扉本体の解放
初期に扉本体の下端部の運動軌跡が略垂直方向に制御さ
れる第８図及び第９図示のような回転昇降扉が本出願人
によって提案されている。即ち、特願昭63-26252号明細
書（特開平1-203583号公報）に開示された先願の同回転
昇降扉は、扉本体Ａの下端部a₁の中央のハンドルＢを持
って開閉できる手動開閉型の回転昇降扉である。即ち、
同回転昇降扉は道路側を閉じる扉本体Ａの左右後方に位
置される一対の支柱C_L,C_Rを備え、これらの支柱C_L,C_Rに
は自由に回動できる水平方向の支持軸D_L,D_Rが設けら
れ、これらの支持軸D_L,D_Rには先端部e₁を上ヒンジブラ
ケットF₁により扉本体Ａの上端部a₂寄りの部分にピン接
手された支持アームE_L,E_Rの基端部e₂がそれぞれ固定さ
れる。そして、各支柱C_L,C_Rには各支持軸D_L,D_Rの後側下
部に位置される振子軸G_L,G_Rが設けられ、無端状チエン
Ｈで前記支持軸D_L,D_Rの回動速度に対して２倍の回動速
度で同期的に回転できる同振子軸G_L,G_Rには、振子レバ
ーI_L,I_Rの固定端部i₁が固定される。

そして、下ヒンジブラケットF₂により扉本体Ａの下端
部a₁寄りの部分に先端j₁をピン接手された各姿勢制御ア
ームJ_L,J_Rの中間部には長孔K_L,K_Rがそれぞれ形成され
る。また、これらの長孔K_L,K_Rには前記各支持軸D_L,D_Rの
外端部で構成する案内ピンＬが位置され、これらの姿勢
制御アームJ_L,J_Rの基端j₂は対応振子レバーI_L,I_Rの遊端
部i₂に対してピンにより関節接手される。

つまり、振子レバーI_L,I_Rの結合により姿勢制御アー
ムJ_L,J_Rは支持アームE_L,E_Rの回動運動に同期的に回動さ
れると共に、長孔K_L.K_Rと案内ピンＬとの係合によって
扉本体Ａの開閉に伴った実質的長さが変更されることに
なる。

−発明が解決しようとする課題− したがって、このような構造の回転昇降扉において
は、扉本体Ａの開閉に伴って支持軸D_L,D_Rと振子軸G_L,G_R
とが同期回動されると共に、案内ピンＬと長孔K_L,K_Rに
よって姿勢制御アームJ_L,J_Rの実質的な長さが調整され
るから、扉本体Ａの開放初期及び閉鎖終期での扉本体Ａ
の下端部a₁の運動軌跡が、第９図の略垂直方向となる。

しかしながら、このような構造の回転昇降扉について
各種設計や試作を行った結果、同構造にも問題があり、
設計上の自由度が狭いで、開閉時の扉本体Ａの下端部a₁
の運動軌跡を期待する程度に改善できないことが解っ
た。つまり、同構造の設計上の可変要素は、支持アーム
E_L,E_R、姿勢制御アームJ_L,J_R、振子レバーI_L,I_Rの寸法
比であるが、これらの制限によって扉本体Ａの下端部a₁
における運動軌跡は、第９図の運動軌跡αとなってしま
う。

また、同構造では、開閉時等において扉本体Ａの左右
に偏荷重が作用されると、案内ピンＬにより姿勢制御ア
ームJ_L,J_Rが拘束され、開閉が困難になる場合もある。

本発明の目的は、以上に述べたような従来の回転昇降
扉の問題に鑑み、扉本体の開放初期及び閉鎖終期におけ
る扉本体の下端部が、横方向から見て略垂直方向に上下
動され、設計上の自由度が広い回転昇降扉を得るにあ
る。

−問題点を解決するための手段− この目的を達成するため、本発明は、扉本体の左右後
方に設ける一対の支柱に、略水平な一対の支持軸をそれ
ぞれ回動可能に支持し、同支持軸に基端部を固定する支
持アームの先端部を前記扉本体の左右上端部寄りの部分
にピン接手し、前記扉本体の左右下端部寄りの部分に姿
勢制御アームの先端をピン接手して同姿勢制御アームに
より扉本体の姿勢を制御する回転昇降扉において、前記
支持アーム及び支持軸による拘束から自由にした前記姿
勢制御アームの基端を、前記各支柱に回動可能に支持す
る振子軸に固定端部を固定する振子レバーの遊端部にそ
れぞれ結合すると共に、前記扉本体の開閉に伴う前記支
持軸の回動運動を前記振子軸の増速された回動運動に変
換する増速装置を、前記支持軸と前記振子軸との間に設
けたことを提案するものである。

また、後述する本発明の好ましい実施例の説明におい
ては、同回転昇降扉において、前記支持軸には半径方向
に伸びたアームの基部が固定され、同アームと前記支柱
との間に、前記扉本体の重量モーメントを負担するモー
メントバランサを設けることが提案される。

また、本発明においては、前記回転昇降扉における前
記各支柱は、基礎に固定される下支柱とこの下支柱に沿
って上下方向に移動できる上支柱とから構成され、同上
支柱に対しては前記支持軸及び前記振子軸が支持される
と共に、前記振子軸と前記下支柱との間には、同振子軸
の回動運動に伴って前記上支柱を上下させる連動手段を
設けることによっても具体化される。

さらに、本発明は、前記姿勢制御アームと前記振子レ
バーとは、振子レバーの遊端部寄りの部分に形成した長
さ方向の長孔と、この長孔を貫通した状態で前記振子レ
バーの基端寄りの部分に固定する従動ピンとで係合さ
れ、前記従動ピンは、前記振子軸の回動運動に伴う前記
姿勢制御アームの基端の位置を決定する前記支柱の溝カ
ムに従動されることによっても実現される。

−実施例− 以下、第１図から第７図について本発明の実施例の詳
細を説明する。

「第１実施例」第１図から第３図は本発明の第１実施例による手動開
閉式回転昇降扉を示し、同回転昇降扉は道路側を閉じる
扉本体１はその下端部中央のハンドル２をもって上下に
開閉できる。そして、同回転昇降扉は、前記扉本体１の
左右後方に位置される一対の支柱3L,3Rを備え、これら
の支柱3L,3Rと前記扉本体１との間は、略水平方向に延
長された一対の支持アーム4L,4Rによりヒンジ結合され
る。即ち、これらの支柱3L,3Rには自由に回動できる水
平方向の支持軸5L,5Rが設けられ、道路と平行な方向に
伸びる各支持軸5L,5Rには先端部4aを上ヒンジブラケッ
ト６により扉本体１の上端部1a寄りの部分にピン接手さ
れた支持アーム4L,4Rの基端部4bがそれぞれ固定してあ
る。

そして、前記各支持軸5L,5Rの下方には同支持軸5L,5R
と平行な方向に伸びる振子軸7L,7Rが自由に回動できる
状態に支持され、これらの振子軸7L,7Rには振子レバー8
L,8Rの固定端部8aがそれぞれ固定される。

一方、前記扉本体１の左右には、下端部1b寄りの部分
に固定した下ヒンジブラケット９に先端10aをそれぞれ
ピン接手した一対の姿勢制御アーム10L,10Rが、上方よ
り見て前記各支持アーム4L,4Rと平行な方向に接手さ
れ、これらの姿勢制御アーム10L,10Rの基端10bは対応振
子レバー8L,8Rの遊端部8bに接手ピン11を用いて結合し
てある。ここで、留意すべき点は、姿勢制御アーム10L,
10Rは、支持アーム4L,4R及び支持軸5L,5Rに対して何等
拘束さていない点である。

本発明においては、前記支持軸5L,5Rの回動運動に伴
って振子軸7L,7Rを増速された回動速度で同期回転させ
るため、支持軸5L,5Rと振子軸7L,7Rとの間には、増速装
置12が設けられる。第１実施例の場合、同増速装置12
は、第３図に示すように、各支持軸5L,5Rに固定される
大径スプロケットホイール13と、前記振子軸7L,7Rに固
定した小径スプロケットホイール14と、これらの大径ス
プロケットホイール13と小径スプロケットホイール14と
の間に掛け渡した無端状チエン15とから構成される。即
ち、大径スプロケットホイール13と小径スプロケットホ
イール14との歯数比は、1.8〜約４倍程度の範囲に定め
られるから、支持軸5L,5Rの回動速度に対して振子軸7L,
7Rは、1.8〜約４倍の範囲での角速度で同期回動でき
る。勿論、同増速装置12は、支持軸5L,5Rと振子軸7L,7R
とに固定されるピッチ円の異なる一対の増速歯車列によ
っても達成できるけれども、この場合の歯車間の歯数比
は、1.8〜約４倍の範囲にあれば、同様目的を達成でき
る。

また、前記各支柱3L,3Rの内部には、支持軸5L,5Rに加
わる扉本体１の重量モーメントを負担するモーメントバ
ランサ16が設けられる。つまり、第１実施例の場合、支
持軸5L,5Rの半径方向に伸びたアーム17が前記大径スプ
ロケットホイール13に一体成形され、同アーム17と各支
柱3L,3Rの下部の取付軸18との間には、支持軸5L,5Rに加
わる扉本体１の重量モーメント分だけ蓄勢された蓄勢ス
プリング19が掛け渡されるから、扉本体１を開閉する場
合、ハンドル２をもって扉本体１を上下方向に動かすだ
けで、扉本体１を軽快に開閉できる。

第１実施例による回転昇降扉は、以上のような構造で
あるから、扉本体１の上下方向の開閉の際、支持アーム
4L,4Rの上下による支持軸5L,5Rの回動運動が無端状チエ
ン15を介して振子軸7L,7Rに伝達され、同振子軸7L,7Rが
増速された速度で支持軸5L,5Rの回動方向に同期的に回
動されることになる。

つまり、姿勢制御アーム10L,10Rの基端10bに結合され
た振子レバー8L,8Rが振子軸7L,7Rを中心として支持軸5
L,5Rと同じ方向に急速に回動されることになるので、扉
本体１の開放初期及び閉鎖終期における扉本体１の下端
部1bの運動軌跡は、第２図の軌跡βで示すように、横方
向から見て、略垂直方向となる。このような好ましい運
動軌跡は、支持アーム4L,4R、姿勢制御アーム10L,10R、
振子レバー8L,8Rの寸法比ばかりでなく、増速装置12の
増速比の函数として得られるから、設計上の自由度が広
くなることを意味している。

「第２実施例」第４図及び第５図は本発明の第２実施例による回転昇
降扉の第２図及び第３図相当図であるが、扉本体１の左
右後方に設けられる一対の支柱、両支柱と扉本体1Aの結
合構造は対称構造であるので、以下の説明においては、
左側支柱3Aでこれらを代表させて、左側支柱3Aと扉本体
1Aとの関係を説明する。

第２実施例の特徴は、扉本体1Aの開閉運動に伴って扉
本体1Aの支持部である支持アーム4Aの基端部4bが上下動
される車高の高い車両に適した構造であり、扉本体1Aを
支持する支柱3Xは、基礎上に設置される下支柱3Aと同下
支柱3Aに沿って上下動される上支柱3Bから構成してあ
る。即ち、先端部4a及び先端10aを扉本体1Aの上ヒンジ
ブラケット6A及び下ヒンジブラケット9Aにそれぞれピン
接手された支持アーム4Aの基端部4b及び姿勢制御アーム
10Aの基端10bは、前記上支柱3Bに支持される支持軸5Aの
外端部5a、及び、振子軸7Aに固定端部8aを固定した振子
レバー8Aの遊端部8bの接手ピン11Aにそれぞれ結合して
ある。また、支持軸5Aと振子軸7Aとの間には、支持軸5A
に固定する大径プーリ20、振子軸7Aに固定する小径プー
リ21、これらの大径プーリ20と小径プーリ21との間に掛
け渡すタイミングベルト22により構成した増速装置12A
が設けられ、この増速装置12Aにより振子軸7Aは２〜４
倍の角速度で支持軸5Aの回動運動に同期運動される。

そして、第２実施例の振子軸7Aには、外形の大きな連
動用スプロケットホイール23が固定され、この連動用ス
プロケットホイール23の周面歯23aには、一端25aを前記
下支柱3Aの固定支点24に固定した連係チエン25の他端25
bが巻き掛けた状態で固定される。勿論、振子軸7Aの回
動運動に連係させる上支柱3Bの上下動は、連動手段の一
例として例示する連係チエン25及び連動用スプロケット
ホイール23ばかりでなく、振子軸7Aに固定するピニオン
ギヤ（図示せず）と、このピニオンギヤに噛み合った状
態で前記下支柱3Aに固定する上下方向のラック（図示せ
ず）により代換えできる。

さらに、第２実施例の回転昇降扉においては、扉本体
1Aの開閉に伴う扉本体1Aの重量及び重量モーメントを負
担するモーメントバランサ16Aが組み込まれる。即ち、
図示の場合、このモーメントバランサ16Aは、前記固定
支点24と前記振子軸7Aとの間に掛け渡したガスステー26
で構成してあり、同ガスステー26の上端26aは前記振子
軸7Aに対して回動可能に嵌合される。したがって、第２
実施例の構造では、ガスステー26の力により扉本体1Aの
重量が負担されることになるため、ハンドル２を持って
扉本体1Aを軽快に開閉できる。

第２実施例による回転昇降扉は、以上のような構造で
あるから、第１実施例の場合と同様に、扉本体1Aの上下
方向の開閉の際、支持アーム4Aの上下による支持軸5Aの
回動運動が無端状チエン15を介して振子軸7Aに伝達さ
れ、同振子軸7Aが増速された速度で支持軸5Aの回動方向
に同期的に回動されることになる。いい換えると、第２
実施例の構造においても、姿勢制御アーム10Aの基端10b
に結合された振子レバー8Aが振子軸7Aを中心として支持
軸5Aと同じ方向に急速に回動されることになるので、扉
本体1Aの開放初期及び閉鎖終期における扉本体1Aの下端
部1bの運動軌跡は、横方向から見て、略垂直方向とな
る。この好ましい運動軌跡は、支持アーム4A、姿勢制御
アーム10A、振子レバー8Aの寸法比ばかりでなく、増速
装置12Aの増速比の函数として得られるから、第１実施
例の場合と同様に、設計上の自由度が広くなる。

また、第２実施例の構造では、扉本体1Aの開閉運動に
伴って、連係チエン25及び連動用スプロケットホイール
23の作用により上支柱3Bが上下動されるが、同連動用ス
プロケットホイール23の周面歯23aと小径スプロケット
ホイール14の歯数との間には、相関関係はないので、連
係チエン25による上下動速度は、振子軸7Aの小径スプロ
ケットホイール14とは無関係に連動用スプロケットホイ
ール23の外形を設計できる。

「第３実施例」第６図及び第７図は本発明の第３実施例による回転昇
降扉の第２図及び第３図相当図であり、先端部4aを扉本
体1Bの上ヒンジブラケット6Bにピン接手された支持アー
ム4Bの基端部4bは、支柱3Cに支持される支持軸5Bの外端
部5aに固定してある。また、支持軸5Bと振子軸7Bとの間
には、支持軸5Bに固定する大径プーリ20A、振子軸7Bに
固定する小径プーリ21A、これらの大径プーリ20Aと小径
プーリ21Aとの間に掛け渡すタイミングベルト22Aにより
構成した増速装置12Bが設けられ、この増速装置12Bによ
り振子軸7Bは２〜４倍の角速度で支持軸5Bの回動運動に
同期運動される。

そして、第１実施例の場合と同様に、振子軸7Bの外端
部7aには振子レバー8Bの固定端部8aが固定されるけれど
も、同振子レバー8Bの遊端部8bには振子レバー8Bの長さ
方向に伸びた長孔27が形成される。この長孔27には、先
端10aを下ヒンジブラケット9Bにピン接手される姿勢制
御アーム10Bの基端10bに固定した従動ピン28が貫通さ
れ、同従動ピン28は支柱3Bの側面に固定するカム板29の
溝カム29aに従動される。即ち、固定ボルト30により支
柱3Bの側面に固定されるカム板29には、馬蹄形の溝カム
29aが形成されるため、振子軸7Bを中心とする振子レバ
ー8Bの回動運動に応じて、従動ピン28は長孔27中を摺動
できる。

第３実施例による回転昇降扉は、以上のような構造で
あるから、扉本体1Bの上下方向の開閉運動に伴って支持
軸5Bが回動され、この回動運動を増幅した状態で振子軸
7Bが支持軸5Bと同方向に回動されるのは、第１実施例の
場合と同様である。

この振子軸7Bの回動運動の際、姿勢制御アーム10Aの
基端10bの従動ピン28が溝カム29aに従動され、同従動ピ
ン28が振子レバー8Bの長孔27中で摺動されることにな
る。したがって、溝カム29aのカム形状の選択により、
扉本体1Bの開放初期及び閉鎖終期における扉本体1Bの下
端部1bの運動軌跡を略垂直な状態にすることができる。

加えると、第３実施例の構造では、増速装置12Bによ
る増速比や、支持アーム4B、姿勢制御アーム10A、振子
レバー8Bの寸法比ばかりでなく、溝カム29aの形状の選
択により扉本体1Bの下端部1bの運動軌跡が決定するか
ら、溝カム29aの使用によって、一層広い設計の自由度
を補償できる。

なお、前記実施例においては、手動開閉式回転昇降扉
を例示したが、支持軸5Bまたは振子軸7Bを電動モータで
駆動する構造とすれば、自動開閉式回転昇降扉を容易に
得ることができるのは、改めて指摘するまでもない。

−発明の効果− 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、扉
本体の開放初期及び閉鎖終期において、横方向から見
て、扉本体の下端部が略垂直方向へ運動する回転昇降扉
を得ることができる。また、本発明の回転昇降扉におい
ては、扉本体の下端部の運動軌跡は、支持アーム、姿勢
制御アーム、振子レバーの寸法比ばかりでなく、支持軸
と振子軸との間に介装される増速装置の増速比によって
も変化するため、設計上の自由度も広くなり、期待する
ような扉本体の下端部の運動軌跡が得られる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は道路側から見た本発明の第１実施例による回転
昇降扉の全体斜視図、第２図は第１図のII-II線に沿う
断面図、第３図は同回転昇降扉の要部分解斜視図、第４
図は本発明の第２実施例による回転昇降扉の第２図相当
断面図、第５図は同回転昇降扉の要部分解斜視図、第６
図は本発明の第３実施例による回転昇降扉の第２図相当
断面図、第７図は同回転昇降扉の要部分解斜視図、第８
図は道路側から見た従来の回転昇降扉の全体斜視図、第
９図は第８図のIX-IX線に沿う断面図である。 1,1A,1B……扉本体 3C,3R,3X……支柱 3A……下支柱 3B……上支柱 4A,4B,4R……支持アーム 4a……（支持アームの）先端部 4b……（支持アームの）基端部 5A,5B,5R……支持軸 7A,7B,7R……振子軸 8A,8B,8R……振子レバー 8a……（振子レバーの）固定端部 8b……（振子レバーの）遊端部 10A,10B,10R……姿勢制御アーム 10a……（姿勢制御アームの）先端 10b……（姿勢制御アームの）基端 12,12A,12B……増速装置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】扉本体の左右後方に設ける一対の支柱に、
略水平な一対の支持軸をそれぞれ回動可能に支持し、同
支持軸に基端部を固定する支持アームの先端部を前記扉
本体の左右上端部寄りの部分にピン接手し、前記扉本体
の左右下端部寄りの部分に姿勢制御アームの先端をピン
接手して同姿勢制御アームにより扉本体の姿勢を制御す
る回転昇降扉において、前記支持アーム及び支持軸によ
る拘束から自由にした前記姿勢制御アームの基端を、前
記各支柱に回動可能に支持する振子軸に固定端部を固定
する振子レバーの遊端部にそれぞれ結合すると共に、前
記扉本体の開閉に伴う前記支持軸の回動運動を前記振子
軸の増速された回動運動に変換する増速装置を、前記支
持軸と前記振子軸との間に設けたことを特徴とする回転
昇降扉。
【請求項２】前記支持軸には半径方向に伸びたアームの
基部が固定され、同アームと前記支柱との間に、前記扉
本体の重量モーメントを負担するモーメントバランサが
設けられたことを特徴とする特許請求の範囲１）記載の
回転昇降扉。
【請求項３】前記各支柱は、基礎に固定される下支柱と
この下支柱に沿って上下方向に移動できる上支柱とから
構成され、同上支柱に対しては前記支持軸及び前記振子
軸が支持されると共に、前記振子軸と前記下支柱との間
には、同振子軸の回動運動に伴って前記上支柱を上下さ
せる連動手段が設けられたことを特徴とする特許請求の
範囲１）記載の回転昇降扉。
【請求項４】前記姿勢制御アームと前記振子レバーと
は、振子レバーの遊端部寄りの部分に形成した長さ方向
の長孔と、この長孔を貫通した状態で前記振子レバーの
基端寄りの部分に固定する従動ピンとで結合され、前記
従動ピンは、前記振子軸の回動運動に伴う前記姿勢制御
アームの基端の位置を決定する前記支柱の溝カムに従動
されることを特徴とする特許請求の範囲１）記載の回転
昇降扉。