JP3198441B2 - 自動ドア開閉装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動ドア開閉装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】工場、病院、店舗等の建築物に用いられ
ている従来の自動ドア開閉装置は、通行人がタッチセン
サに触れるか、または超音波センサ等のセンサが、通行
人が近づいたことを検知することにより、ドアが全閉位
置から全開位置まで開き、その後一定時間が経過するこ
とにより、ドアが全閉位置まで自動的に閉じるようにな
っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】たとえば、工場の部品
搬入通路、病院のナース専用通路、または店舗の従業員
専用通路等においては、一定時間帯に頻繁に通行するた
め、その時間帯だけドアをほぼ半開状態に維持しておき
たいという要望や、換気のために、ドアを少しだけ開け
ておき、通行するときは、ドアが自動的に開閉するが、
その際にドアが全閉位置まで完全に閉じるのではなく、
もとの少し開いた状態で停止し、換気を継続しうるよう
にしたいという要望等がある。

【０００４】しかし、上述のような従来の自動ドア開閉
装置では、このような要望を満足させることができなか
った。本発明は、従来の技術が有する上述のような問題
点に鑑み、ドアを手動により開閉しうるとともに、全閉
位置から全開位置間を１往復するように自動的に開閉し
うるだけでなく、全閉位置から全開位置までの間の任意
の位置から全開位置まで開き、その後、開く前の元の位
置まで閉じるように自動的に制御しうるようにした自動
ドア開閉装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の自動ドア開閉装置は、ドアとドアを支持す
る支持体との間に設けられ、ドアを全閉位置から全開位
置へ及びその逆方向へ開閉させる駆動手段と、ドアとド
アを支持する支持体との間に設けられ、ドアの全閉位置
から全開位置までの間の現在位置を検知する位置検知手
段と、支持体又はドアに設けられ、ドアの制御態様を、
手動モードと自動全閉モードと自動可変モードとの少な
くとも３モードに切換え可能な切換えスイッチと、ドア
又は支持体に設けられた自動開扉スイッチと、前記駆動
手段、位置検知手段、切換えスイッチ、及び自動開扉ス
イッチに電気的に接続され、かつ切換えスイッチが手動
モードに切換えられることにより、駆動手段の作動を不
能として、手動でのドアの開閉を可能とする手動制御回
路と、切換えスイッチが自動全閉モードに切換えられて
おり、かつ自動開扉スイッチが作動することにより、駆
動手段を作動させて、ドアを全閉位置から全開位置間を
１往復させる自動全閉制御回路と、切換えスイッチが手
動モードから自動可変モードに切換えられることによ
り、そのときのドアの位置を原位置としてメモリに記憶
し、かつその後に前記自動開扉スイッチが作動させられ
ることにより、駆動手段を作動させて、ドアを、前記原
位置から全開位置間を１往復させる自動可変制御回路と
を有する制御装置とを備えることを特徴としている。

【０００６】

【作用】切換えスイッチを手動モードとしている状態で
ドアを任意の位置まで開き、その状態で、切換えスイッ
チを自動可変モードに切換えると、そのときのドアの位
置が原位置となり、その後自動開扉スイッチが作動する
と、自動可変制御回路により駆動手段が制御されて、ド
アは原位置から全開位置間を１往復させられ、原位置で
停止する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、添付図面に基づ
いて説明する。図１において、(１)は、支持体である建
築物の壁体、(２)は、壁体(１)に設けた開口、(３)は、
開口(２)の上部の前後を閉塞する上部閉塞板、(４)は、
開口(２)の右半部の前後面を覆う戸袋である。実際に通
行に供される通行用開口(2')は、戸袋(４)と上部閉塞板
(３)とにより、壁体(１)の開口(２)のほぼ半分以下に制
限されている。

【０００８】図１及び図３〜図５に示すように、開口
(２)の上端面には、ほぼ水平な上片(5a)と、上片(5a)の
中央より垂下する垂下片(5b)と、垂下片(5b)の下端より
前方に向かってほぼ水平に延出するするローラ受け片(5
c)とからなるほぼＴ字状のガイドレール(５)が固着され
ている。

【０００９】ローラ受け片(5c)上には、ドア(６)の上端
に固着された左右１対のローラブラケット(７)に前後方
向を向く水平な軸(８)をもって枢支された左右１対のロ
ーラ(９)が左右方向に転動自在に載架されている。

【００１０】ドア(６)は、ローラ(９)がローラ受け片(5
c)に沿って転動することにより、図１に実線で示す全閉
位置(Ｘ)と、同じく想像線で示すように、大部分が戸袋
(４)内に収容された全開位置(Ｙ)との間を左右方向に移
動することができる。(Ｚ)は、ドア(６)を、全閉位置
(Ｘ)と全開位置(Ｙ)との間の任意の開度まで開いたとき
の位置である。

【００１１】ガイドレール(５)における上片(5a)の後半
部下面には、駆動手段であるリニアモータ(10)における
ほぼ下向きコ字状の固定ガイド(11)が吊設されている。

【００１２】図４及び図５に示すように、固定ガイド(1
1)における互いに対向する内側面には、左右に隣接する
ものの磁極の向きを前後交互に反転させた前後２列の永
久磁石(12)が、互いに同一ピッチで、かつ異なる磁極同
志が対向するようにして固着されている。

【００１３】永久磁石(12)の前後の列間には、断面形が
ほぼＩ字状をなす可動子(13)が、左右方向に走行自在に
配設されている。可動子(13)における永久磁石(12)に対
向する面には、矩形枠状に巻回した複数の単位コイル(1
4)が、永久磁石(12)のピッチをＬとしたとき、３分の５
Ｌのピッチで固定されている。また可動子(13)の右端部
には、３個のホール素子(15)が、永久磁石(12)のピッチ
Ｌに対して、３分のＬのピッチで設けられている。

【００１４】可動子(13)は、ドア(６)の上端適所に設け
た接続片(16)により下端部がドア(６)に連結され、ドア
(６)に左右方向の推力を出させるようになっている。

【００１５】リニアモータ(10)は、３個のホール素子(1
5)がそれぞれ受ける磁力の変化を検出することにより、
各ホール素子(15)に対応する単位コイル(14)と永久磁石
(12)との相対的な位置関係を検出し、その位置関係に応
じて、対応する単位コイル(14)に、予め定めた方向の電
流を流すことにより、永久磁石(12)により形成される磁
界との関係で、可動子(13)に右方向または左方向への推
力を出させるようになっている。

【００１６】また、可動子(13)の移動に伴って、３個の
ホール素子(15)が受ける磁力が変化する順序を検知する
ことにより、可動子(13)の移動方向を検出するととも
に、３個のホール素子(15)が受ける磁力の変化する回数
を、上記によって検出した可動子(13)の移動方向に応じ
て加減算することにより、ドア(６)の現在位置を検知し
うるようになっている。すなわち、永久磁石(12)とホー
ル素子(15)とカウンタ(図示略)とにより、位置検知手段
(17)が形成されている。

【００１７】固定ガイド(11)の右端部には、マイクロコ
ンピュータを内蔵したコントローラ(18)、すなわち、制
御装置が設けられている。

【００１８】このコントローラ(18)には、図１及び図２
に示すように、壁体(１)における開口(２)の一側部に設
けられた切換えスイッチ(19)と、ドア(６)に設けられた
タッチセンサ(20)と、通行用開口(2')を左右に挾む壁体
(１)の前面と戸袋(４)の前面とに互いに対向して設けら
れた発光素子(21a)と受光素子(21b)とからなる光電セン
サ(21)と、上部閉塞板(３)の前面における通行用開口
(2')の中央部の上方に設けられた超音波センサ(22)と
が、配線コード(23)を介してそれぞれ電気的に接続され
ている。

【００１９】切換えスイッチ(19)は、操作盤(19a)に設
けられた自動−手動切換え用の第１スイッチ(19b)と、
同じく、全閉−可変切換え用の第２スイッチ(19c)とを
備え、制御態様を、手動モードと、自動全閉モードと、
自動可変モードとの３つのモードに切換えることができ
る。

【００２０】タッチセンサ(20)、光電センサ(21)及び超
音波センサ(22)は、それぞれ自動開扉スイッチをなし、
切換えスイッチ(19)を自動全閉モードと自動可変モード
に切換えているときは、タッチセンサ(20)を手で触れる
ことにより作動させるか、光電センサ(21)を、その発光
素子(21a)からの光線(21c)(図１参照)を遮ることにより
作動させるか、又は超音波センサ(22)を、その感応領域
(22a)内に通行者又は荷物等が入ることにより作動させ
ることによって、後述するようにドア(６)を自動的に開
かせることができる。

【００２１】なお、自動開扉スイッチは、上記の３種類
のもののうち、いずれか１個のみを設けても、又はすべ
てを設けて、そのうちの所望の１個だけが作動するよう
に切換ることができるようにしてもよい。

【００２２】図６は、上記コントローラ(18)の電気回路
を概念的に示したブロック図である。この回路図におい
ては、コントローラ(18)は、切換えスイッチ(19)に接続
され、切換えスイッチ(19)が、手動制御モードに切換え
られることにより、リニアモータ(10)の作動を制御する
モータ駆動回路(24)の作動を不能とする手動制御回路(2
5)と、切換えスイッチ(19)が自動全閉モードに切換えら
れており、かつ自動開扉スイッチ(20)(21)(22)が作動す
ることにより、モータ駆動回路(24)により、リニアモー
タ(10)を作動させてドア(6)を全閉位置(Ｘ)から全開位
置(Ｙ)間を１往復させる自動全閉制御回路(26)と、切換
えスイッチ(19)が自動可変モードに切換えられており、
かつ自動開扉スイッチ(20)(21)(22)が作動することによ
り、モータ駆動回路(24)により、リニアモータ(10)を作
動させて、ドア(６)を、切換えスイッチ(19)が手動モー
ドから自動可変モードに切換えられたときのドア(６)の
位置(Ｚ)を原位置として、該原位置から全開位置(Ｙ)間
を１往復させ、元の位置(Ｚ)で停止させる自動可変制御
回路(27)とを有している。

【００２３】自動全閉制御回路(26)と、自動可変制御回
路(27)は、ドア(６)が全開位置に達したときから、ドア
(６)を閉じる方向に移動させるまでの時間を設定するタ
イマ(Ｔ)(図示省略)、位置検知手段(17)より送られてく
る信号に基づいて、ドア(６)の全閉位置(Ｘ)、全開位置
(Ｙ)及び原位置に関する情報を記憶させておくメモリ
(図示省略)等を有している。

【００２４】以上の各回路(24)〜(27)は、実際にはマイ
クロコンピュータ内に混然一体となって組込まれてい
る。

【００２５】次に、図７及び図８に示すフローチャート
に基づいて、上記実施例の作用について説明する。切換
えスイッチ(19)を、モード１、すなわち手動モードに切
換えると(S1)、手動制御回路(25)が作動し、リニアモー
タ(10)は不作動状態に維持される(S2)。

【００２６】このときは、ドア(６)を手動操作により、
自由に開閉させることができる。切換えスイッチ(19)
を、モード２、すなわち自動全閉モードに切換えた後(S
3)、自動開扉スイッチ(20)(21)(22)が作動すると(S4)、
自動全閉制御回路(26)が作動し、まずモータ駆動回路(2
4)により、リニアモータ(10)をドア(６)が開く方向に作
動させる(S5)。

【００２７】ドア(６)が全開位置(Ｙ)に達すると(S6)、
リニアモータ(10)の作動が停止させられ(S7)、同時にタ
イマ(Ｔ)の計時がスタートする(S8)。タイマ(Ｔ)の設定
時間が経過すると(S9)、モータ駆動回路(24)により、リ
ニアモータ(10)はドア(６)が閉じる方向に作動させられ
る(S10)。ドア(６)が全閉位置(Ｘ)に達すると(S11)、リ
ニアモータ(10)の作動が停止させられ(S12)、ドア(６)
は全閉位置(Ｘ)で停止させられる。切換えスイッチ(19)
を手動モードにして(S1)、リニアモータ(10)を不作動と
し(S2)、この間にドア(６)を所望の開度まで開いた後、
切換えスイッチ(19)を、モード３、すなわち自動可変モ
ードに切換えると(S13)、自動可変制御回路(27)が作動
し、まずそのときのドア(６)の位置(Ｚ)に対応する位置
情報が原位置情報としてメモリに記憶させられる(S1
4)。

【００２８】その後に、自動開扉スイッチ(20)(21)(22)
が作動すると(S15)、自動可変制御回路(27)が作動し、
モータ駆動回路(24)により、リニアモータ(10)をドア
(６)が開く方向に作動させる(S16)。

【００２９】ドア(６)が全開位置(Ｙ)に達すると(S1
7)、リニアモータ(10)の作動が停止させられ(S18)、同
時にタイマ(Ｔ)の計時がスタートする(S19)。タイマ
(Ｔ)の設定時間が経過すると(S20)、モータ駆動回路(2
4)により、リニアモータ(10)はドア(６)を閉じる方向に
作動させられる(S21)。

【００３０】ドア(６)がメモリに記憶された原位置に達
すると(S22)、リニアモータ(10)の作動は停止させられ
(S23)、ドア(6)は、最初の任意に開いた位置(Ｚ)と同一
位置で停止させられる。

【００３１】上記実施例においては、ドア(６)を開閉さ
せる駆動手段として、リニアモータ(10)を用いている
が、その他の駆動手段、たとえばモータにより、ワイヤ
やベルトを無端回走させて、ワイヤ等の一部に連結した
ドアを移動させるようにしたもの等を用いてもよい。ま
た、位置検出手段(17)としては、上記無端ワイヤ等を用
いるものにおいては、モータの回転数を計測することに
より、ドア(６)の位置を検知するようにしたものを用い
てもよく、その他の場合には、公知のリニアエンコーダ
を用いてもよい。

【００３２】さらに、切換えスイッチ(19)を、３つの切
換え位置を有するロータリスイッチ又はその他のスイッ
チとしたり、それをドア(６)に設けたりしてもよい。

【００３３】

【発明の効果】本発明によると、切換えスイッチを自動
可変モードに切換えて、自動可変制御回路を作動させる
ことにより、ドアを任意に開いた位置に保持し、かつ人
等が通行したいときは、自動開扉スイッチを作動させる
ことにより、ドアをその位置から全開位置間を１往復さ
せ、再度元の任意に開いたときと同一の位置に停止させ
ることができる。

【００３４】したがって、換気のために、ドアを任意の
時間、少しだけ開けておくことができるとともに、人が
一定時間帯に頻繁に通行するような場合には、その時間
帯だけドアを半開状態としておき、人以外の大型のも
の、たとえば病院においては患者搬送用ベッド、工場や
店舗においてはフォークリフト、荷搬送用ワゴン、カー
ト、手押し車等が通行するときだけ、タッチセンサ等の
自動開扉スイッチを作動させて、ドアを全開位置まで開
いた後、元の半開状態まで自動的に閉じさせることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の正面図である。

【図２】切換えスイッチの正面図である。

【図３】要部の一部破断斜視図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。

【図５】要部の分解斜視図である。

【図６】制御装置の概略回路構成を示すブロック図であ
る。

【図７】本発明の一実施例の作用を示すフローチャート
である。

【図８】図７のフローチャートの続きである。

【符号の説明】

(１)壁体(支持体) (２)開口 (2')通行用開口 (３)上部閉塞板 (４)戸袋 (５)ガイドレール (5a)上片 (5b)垂下片 (5c)ローラ受け片 (６)ドア (７)ローラブラケット (８)軸 (９)ローラ (10)リニアモータ(駆動手段) (11)固定ガイド (12)永久磁石 (13)可動子 (14)単位コイル (15)ホール素子 (16)接続片 (17)位置検知手段 (18)コントローラ(制御装置) (19)切換えスイッチ (19a)操作盤 (19b)第１スイッチ (19c)第２スイッチ (20)タッチセンサ(自動開扉スイッチ) (21)光電センサ(自動開扉スイッチ) (21a)発光素子 (21b)光線 (22)超音波センサ(自動開扉スイッチ) (23)配線コード (24)モータ駆動回路 (25)手動制御回路 (26)自動全閉回路 (27)自動可変回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 隆也 愛知県刈谷市一里山町金山100番地 ト ヨタ車体株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−233184（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−160710（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭43−1715（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E05F 15/00 - 15/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドアとドアを支持する支持体との間に設
   けられ、ドアを全閉位置から全開位置へ及びその逆方向
   へ開閉させる駆動手段と、 ドアとドアを支持する支持体との間に設けられ、ドアの
   全閉位置から全開位置までの間の現在位置を検知する位
   置検知手段と、 支持体又はドアに設けられ、ドアの制御態様を、手動モ
   ードと自動全閉モードと自動可変モードとの少なくとも
   ３モードに切換え可能な切換えスイッチと、 ドア又は支持体に設けられた自動開扉スイッチと、 前記駆動手段、位置検知手段、切換えスイッチ、及び自
   動開扉スイッチに電気的に接続され、かつ切換えスイッ
   チが手動モードに切換えられることにより、駆動手段の
   作動を不能として、手動でのドアの開閉を可能とする手
   動制御回路と、切換えスイッチが自動全閉モードに切換
   えられており、かつ自動開扉スイッチが作動することに
   より、駆動手段を作動させて、ドアを全閉位置から全開
   位置間を１往復させる自動全閉制御回路と、切換えスイ
   ッチが手動モードから自動可変モードに切換えられるこ
   とにより、そのときのドアの位置を原位置としてメモリ
   に記憶し、かつその後に前記自動開扉スイッチが作動さ
   せられることにより、駆動手段を作動させて、ドアを、
   前記原位置から全開位置間を１往復させる自動可変制御
   回路とを有する制御装置とを備えることを特徴とする自
   動ドア開閉装置。