JP4085965B2 - 跳ね上げ式電動ガレージ扉 - Google Patents

Description

本発明は、ガレージの出入り口に設置され、上下に回動することで開閉される跳ね上げ式電動ガレージ扉に関するものである。

従来からこの種の跳ね上げ式電動ガレージ扉としては、図５乃至図９に示すものがあり（例えば、特許文献１参照）、下記のように構成されている。

アーム１は平行な第１アーム１ａと第２アーム１ｂとで構成されており、第１アーム１ａ及び第２アーム１ｂの先端がピン２にて扉体３の上部に回転自在に連結されている。左右の支柱４の上部には回転軸５が回転自在に装着されており、第１アーム１ａの基部が回転軸５に連結されている。左右の各支柱４内の上部にはリンク６がピンにて回動自在に枢支されており、第２アーム１ｂの基部はリンク６の先端部にピン２にて回動自在に連結されている。そして回転軸５を正方向に回動させることで、第１アーム１ａ及び第２アーム１ｂを持ち上げるように回動させて扉体３が支柱４の上方で略水平方向を向けて開放するようになっており、また回転軸５を逆方向に回動させることで、第１アーム１ａ及び第２アーム１ｂを下降させる方向に回動させて扉体３を略鉛直方向に向けて閉塞できるようになっている。

左右の各支柱４の内部には昇降体Ａがガイド８にて上下に昇降自在に収納されており、この昇降体Ａには上下にチェーン状のラック９が設けられている。各支柱４内にはモータベース１０が設けられており、モータベース１０には電動モータ１１が装着されている。電動モータ１１の出力軸１２にはスプロケット１３が取り付けられており、スプロケット１３がラック９と噛合している。そして電動モータ１１の回転にて昇降体Ａを上下に駆動できるようになっている。

回転軸５は六角軸状に形成され、この回転軸５に略扇形のギア１４が挿通されて固定されており、このギア１４が昇降体Ａのラック９に噛合している。そして昇降体Ａの昇降にてギア１４が回転して回転軸５が回転し、回転軸５の回転にてアーム１を介して扉体３を回動させて扉体３を開閉できるようになっている。

また昇降体Ａの上下にはガイド８としてガイドローラ８ａ，８ｂが取り付けられている。また昇降体Ａの下端には昇降体Ａの上昇を補助するガススプリング１５が設けられている。

跳ね上げ式電動ガレージ扉は上記のように構成され、電動モータ１１を駆動することで扉体３を上方に回動して支柱４の上方で扉体３を略水平にして扉体３を開放したり、上記と逆に電動モータ１１を駆動することで扉体３を下方に回動して扉体３を略垂直にして扉体３を閉塞したりするようになっている。扉体３を開放した状態ではガススプリング１５の力で開放保持するようになっている。ところが、上記のようにガススプリング１５を使用して扉体３を開放保持するようにするだけでは使用中にガススプリング１５のガスが抜けると、扉体３を上に押し上げておく力を発生させることができないため、上に上げた扉体３が扉体３の自重で自然落下する。

これを防止するため扉体を駆動する電動モータ１１として直流モータを使用し、扉体３が自重で自然落下しようとするとき、電動モータ１１が発電して回生制動がかかり、扉体３が急激に落下しないうようになっている。

この構造について図１０に示す回路図により説明すると次の通りである。端子ａ，ｂ間にモータ駆動回路ｃを設けてあり、端子ａ，ｂ間にＡＣ１００Ｖを全波整流した電源を印加できるようになっている。モータ駆動回路ｃには扉体３を開操作するための開スイッチＳＷ１と扉体３を閉操作するための閉スイッチＳＷ２とを挿入してあり、閉スイッチＳＷ２と端子ｂとの間に電界効果トランジスタＦＥＴを挿入してある。

図１０（ａ）は待機状態であり、開スイッチＳＷ１及び閉スイッチＳＷ２はＮＣ接点側に入っており、電動モータ１１に通電されず、扉体３が駆動されない。図１０（ｂ）は待機状態から扉体３を開くように開動作させた状態であり、開スイッチＳＷ１を操作して開スイッチＳＷ１のＮＯ接点側に入った状態でモータ駆動回路ｃに矢印ｄのように電流が流れて電動モータ１１が正方向に駆動されて扉体３が開放される。図１０（ｃ）は待機状態から扉体３を閉じるように閉動作させた状態であり、閉スイッチＳＷ２を操作して閉スイッチＳＷ２がＮＯ接点側に入った状態でモータ駆動回路ｃに矢印ｅのように電流が流れて電動モータ１１が逆方向に駆動されて扉体３が閉塞される。図１０（ｄ）は扉体３が自重で落下する状態や扉体３を手動で開く状態を示すものであり、開スイッチＳＷ１や閉スイッチＳＷ２が待機状態と同じ状態になっている。扉体３を開放した状態で扉体３が自重で落下するように回動するときは矢印ｆ方向に電流が流れて電動モータ１１で発電し、回生制動がかかって扉体３が急激に落下しない。また扉体３を閉塞した状態で扉体３を手で持ち上げて手動で開放するとき、矢印ｇ方向に電流が流れて電動モータ１１で発電し、回生制動がかかる。

上記のように電動モータ１１で発電して回生制動がかかる構造では扉体３が自重で自然落下する場合、発電にて回生制動がかかって扉体３が急激に落下するのを防止できるが、例えば停電時などの緊急時に手動で扉体３を持ち上げた開かなければならなくなったときにも電動モータ１１で発電して回生制動がかかり、扉体３を開くことができないという弊害が起こるという問題があり、またこれをむりに動かそうとすると、電動モータ１１を破壊してしまうなどのトラブルとなるという問題がある。

これを防止するために次のような方策を採ることも行われている。つまり、図１１に示すようにモータ駆動回路ｃに通電をオンオフする切り替えスイッチＳＷ３を設け、電動で動作させるときは切り替えスイッチＳＷ３をオンして短絡状態にし、手動で扉体３開閉したい場合のみ切り替えスイッチＳＷ３をオフしてモータ駆動回路ｃを開放状態にするようにしている（跳ね上げ式電動ガレージ扉でないが、例えば特許文献２参照）。かかる電動と手動の切り替えを行う切り替えスイッチＳＷ３の切り替え操作としては、表に露出した押釦のような操作部を操作するようにしたものや、キースイッチのように鍵を用いて切り替えを行うものなどがある。
特開平６−９３７８６号公報 特開平１０−２６６６９１号公報

ところが、上記の従来例のように表に露出した押釦のような操作部を操作するものでは、不用意に操作部が操作されて切り替えスイッチＳＷ３が誤動作するおそれがあり、また切り替えスイッチＳＷ２の操作部の操作が容易できて子供のいたずらや防犯等の面から問題がある。また鍵を用いる場合、鍵を紛失したり、保管している場所を忘れたりすると非常時に操作できない（非常時にだけ使用する鍵のために必要なときに見つからない可能性が高い）。

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、切り替えスイッチがオン状態のときは扉体が自重で落下するときは制動がかかるが、切り替えスイッチをオフ状態にすることにより扉体を手動で開閉するときは制動がかからないようにできるのは勿論、切り替えスイッチの誤動作の防止、子供のいたずら防止、防犯に効果があり、しかも切り替え操作が容易にできると共に切り替え状態が明瞭になり、さらに鍵のように紛失して操作できなくなるようなことがない跳ね上げ式電動ガレージ扉を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明に係る跳ね上げ式電動ガレージ扉は、アーム１の先端を扉体３に連結すると共に支柱４に回転自在に装着した回転軸５にアーム１の基端を連結し、回転軸５を駆動して扉体３を上下に回動するために回転軸５と電動モータ１１を連動させ、扉体３が下方に回動されて略垂直方向を向いた状態が閉状態で、扉体３が上方に回動されて略水平方向を向いた状態が開状態である跳ね上げ式電動ガレージ扉において、電動モータ１１として直流モータを用いて扉体３側からの荷重で電動モータ１１が発電して回生制動をかけるようにし、扉体３が自重で自然落下することにより閉じる方向に回動するとき回路に電流が流れて発電し、且つ手動で扉体３を開閉するように回動するとき回路に電流が流れないように回路を開閉する切り替えスイッチＳＷ３を回路に挿入し、支柱４に設けた開口２０に切り替えスイッチＳＷ３の押釦２１が臨むように支柱４内に切り替えスイッチＳＷ３を取り付け、開口２０を閉塞するスイッチカバー２２を支柱４に着脱可能に装着し、スイッチカバー２２を装着した状態でスイッチカバー２２にて切り替えスイッチＳＷ３の押釦２１が押されてオン状態となると共にスイッチカバー２２を外した状態で押釦２１の押圧が解除されてオフ状態となるようにしたことを特徴とする。

上記のように構成したことにより、通常切り替えスイッチＳＷ３がオン状態になっており、ガススプリング１５のガスが抜けたりして扉体３が自重で自然落下するときは電動モータ１１で発電して回生制動がかかることで扉体３が急激に落下するのを防止でき、また手動で扉体３を開閉するように回動するときは切り替えスイッチＳＷ３をオフ状態に切り替えることにより電動モータ１１が発電しなくて回生制動がかからなく、扉体３を軽く手動で開閉できると共に電動モータ１１に無理な力がかからず電動モータ１１が破損したりする弊害がなくなる。また切り替えスイッチＳＷ３は開口２０を覆うように取り付けたスイッチカバー２２にて覆わていてスイッチカバー２２を取り外さなければ切り替えスイッチＳＷ３を切り替えることができず、切り替えスイッチＳＷ３の誤動作防止、子供によるいたずら防止、防犯等の効果がある。またスイッチカバー２２を取り付けたときオン状態となり、スイッチカバー２２を取り外したときオフ状態となるため、スイッチカバー２２の着脱（１アクション）で切り替え操作ができる。またスイッチカバー２２の着脱で切り替えスイッチＳＷ３の切り替え状態が明瞭になり、使用者が使用状態を容易に把握できる。また鍵のように紛失して切り替え操作ができなくなるという問題がなくなる。

またスイッチカバー２２の背面に設けた防水用パッキン２４を開口２０の周縁に当接して防水的にスイッチカバー２２を装着したことを特徴とすることも好ましい。この場合、スイッチカバー２２を取り付けたとき開口２０から支柱４内に水が浸入しないように防水できる。

本発明は叙述の如く扉体が自重で自然落下するときは電動モータで発電して回生制動がかかることで扉体が急激に落下するのを防止しながら手動で扉体を持ち上げて開くように回動するときは回生制動がかからなくて扉体を軽く持ち上げて手動で扉体を開放できると共に電動モータが破損したりする弊害がなくなるという効果がある。また切り替えスイッチの誤動作防止、子供によるいたずら防止、防犯等の効果があり、またスイッチカバーの着脱で切り替え操作ができるという効果があり、また使用者が使用状態を容易に把握できるという効果があり、また鍵のように紛失して切り替え操作ができなくなるという問題がなくなるという効果がある。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。跳ね上げ式電動ガレージ扉の構造は背景技術で述べた構造と同じためにここでは説明は省略し、電動モータ１１を駆動する回路の部分だけを主に述べる。

図４に示すように端子ａ，ｂ間に直流モータからなる電動モータ１１を駆動するためのモータ駆動回路ｃを設けてあり、端子ａ，ｂ間にＡＣ１００Ｖを全波整流した電源を印加できるようになっている。モータ駆動回路ｃには扉体３を開操作するための開スイッチＳＷ１と扉体３を閉操作するための閉スイッチＳＷ２とを挿入してあり、閉スイッチＳＷ２と端子ｂとの間に電界効果トランジスタＦＥＴを挿入してある。

そして本発明の場合、モータ駆動回路ｃにこの回路を開閉する切り替えスイッチＳＷ３を挿入してある。この切り替えスイッチＳＷ３は電動で扉体３の開閉動作を行うときはオン状態され、手動で扉体３の開閉動作を行うときはオフ状態にされ、これにより電動と手動の切り替えができるようになっている。この切り替えスイッチＳＷ３は図１、図２に示すようにスイッチ筐体２５内にスイッチ本体（図示せず）を内装し、開閉操作する操作部としての押釦２１がスイッチ筐体２５に対して出入り自在になっている。スイッチ筐体２５には切り替えスイッチＳＷ３を取り付けるためのねじ穴のような取り付け穴２７を穿孔してある。

この切り替えスイッチＳＷ３を支柱４に取付ける取り付け金具２６は底片２６ａと両側の側片２６ｂと両側のフランジ片２６ｃとで断面略ハット状に形成されている。取り付け金具２６の両側の側片２６ｂには挿通穴２８を穿孔してあり、取り付け金具２６の両側のフランジ片２６ｃには挿通穴２９，３０を設けてある。一対の支柱４のうち一方の支柱４には図１（ａ）のように支柱４内と連通する矩形状の開口２０を穿孔してあり、開口２０の上下にはねじ穴のような取り付け穴３１，３２を穿孔してある。

取り付け金具２６の両側の側片２６ｂには夫々沿わせるように切り替えスイッチＳＷ３が配置され、固着具としてのねじ具が挿通穴２８を介して取り付け穴２７に螺合されて取り付け金具２６に切り替えスイッチＳＷ３が取り付けられる。この切り替えスイッチＳＷ３にはリード線３３が接続され、リード線３３を介してモータ回路ｃに挿入してある。この取り付け金具２６には２個の切り替えスイッチＳＷ３が取り付けてあるが、これは一対の支柱４に夫々設けた電動モータ１１のモータ回路ｃに夫々切り替えスイッチＳＷ３を挿入するためである。取り付け金具２６に切り替えスイッチＳＷ３を取り付けた状態で開口２０から支柱４内に切り替えスイッチＳＷ３と取り付け金具２６が挿入され、取り付け金具２６のフランジ片２６ｃが開口２０の上下の縁部に当接され、図１（ｂ）に示すように挿通穴２９を介して取り付け穴３１にビスのようなねじ具３４が螺合されて取り付け金具２６と切り替えスイッチＳＷ３が取り付けられる。

このように取り付け金具２６にて切り替えスイッチＳＷ３を支柱４に取り付けた状態で開口２０はスイッチカバー２２にて閉塞されるが、このスイッチカバー２２は開口２０より大きい矩形板状に形成されている。スイッチカバー２２には一対の挿通穴３５が穿孔されており、スイッチカバー２２の背面には切り替えスイッチＳＷ３の押釦２１を押圧するための突起４０が突設されており、スイッチカバー２２の背面には防水用パッキン２４が全周に亙るように装着されている。電動で通常の動作をさせるときはスイッチカバー２２が開口２０に被着されるものであり、挿通穴３５、挿通穴３０を介してビスのようなねじ具３６が取り付け穴３２に螺合してスイッチカバー２２が取り付けられる。スイッチカバー２２を取り付けた状態で突起４０で押釦２１が押されて切り替えスイッチＳＷ３がオン状態に維持されている。図３は支柱４にスイッチカバー２２を取り付けた状態であり、このスイッチカバー２２を取り付けた部分の上方には開スイッチＳＷ１の操作部としての押釦部３７や閉スイッチＳＷ２の操作部としての押釦部３８を設けてある。

図４（ａ）（ｂ）（ｃ）は電動で扉体３を開閉するときの状態で切り替えスイッチＳＷ３の押釦２１が押されて切り替えスイッチＳＷ３がオン状態になっている。図４（ａ）は扉体３を開くように開動作させた状態であり、開スイッチＳＷ１を操作して開スイッチＳＷ１がＮＯ接点側に入った状態でモータ駆動回路ｃに矢印ｄのように電流が流れて電動モータ１１が正方向に駆動されて扉体３が開放される。図７（ｂ）は扉体３を閉じるように閉動作させた状態であり、閉スイッチＳＷ２を操作して閉スイッチＳＷ２がＮＯ接点側に入った状態でモータ駆動回路ｃに矢印ｅのように電流が流れて電動モータ１１が逆方向に駆動されて扉体３が閉塞される。図４（ｃ）は待機状態であり、開スイッチＳＷ１及び閉スイッチＳＷ２はＮＣ接点側に入っており、電動モータ１１に通電されず、扉体３が駆動されない。扉体３を開放した時の待機状態でガススプリング１５のガスが抜けたりして扉体３を開放保持できなくなったとき、扉体３が自重で落下するようになるが、扉体３が自重で落下するように回動するとき、図４（ｃ）の矢印ｆの方向に電流が流れて電動モータ１１で発電し、回生制動がかかって急激に落下しない。停電等で扉体３を手動で開閉したい場合は、ねじ具３６をドライバー等で外し、スイッチカバー２２を取り外す。すると、押釦２１の押圧が解除されて切り替えスイッチＳＷ３が図４（ｄ）のようにオフ状態となり、扉体３を手動で開閉しても電流が流れない状態となって電動モータ１１が発電しなく、回生制動がかからなく、扉体３を手動で開閉するとき軽く開閉することができる。

本発明の実施の形態の一例の跳ね上げ式電動ガレージ扉の要部を示し、（ａ）は支柱の開口を示す斜視図、（ｂ）は取り付け金具や切り替えスイッチの取り付け状態を示す斜視図、（ｃ）はスイッチカバーの取り付け状態の斜視図である。 同上の切り替えスイッチと取り付け金具とスイッチカバーを示す分解斜視図である。 同上の支柱の全体を示す一部切欠側面図である。 （ａ）乃至（ｄ）は同上の電動モータを駆動する回路の動作を説明する回路図である。 跳ね上げ式電動ガレージ扉の閉塞状態で一部破断した概略側面図である。 図５の部分背面図である。 図５の部分横断面図である。 同上の動力伝達系を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。 同上の跳ね上げ式電動ガレージ扉の全体の概略斜視図である。 （ａ）乃至（ｄ）は従来例の電動モータを駆動する回路の動作を説明する説明図である。 他の従来例の電動モータを駆動する回路図である。

符号の説明

１ アーム
３ 扉体
５ 回転軸
１１ 電動モータ
２０ 開口
２１ 押釦
２２ スイッチカバー
２４ 防水用パッキン
ＳＷ３ 切り替えスイッチ

Claims (2)

1. アームの先端を扉体に連結すると共に支柱に回転自在に装着した回転軸にアームの基端を連結し、回転軸を駆動して扉体を上下に回動するために回転軸と電動モータを連動させ、扉体が下方に回動されて略垂直方向を向いた状態が閉状態で、扉体が上方に回動されて略水平方向を向いた状態が開状態である跳ね上げ式電動ガレージ扉において、電動モータとして直流モータを用いて扉体側からの荷重で電動モータが発電して回生制動をかけるようにし、扉体が自重で自然落下することにより閉じる方向に回動するとき回路に電流が流れて発電し、且つ手動で扉体を開閉するように回動するとき回路に電流が流れないように回路を開閉する切り替えスイッチを回路に挿入し、支柱に設けた開口に切り替えスイッチの押釦が臨むように支柱内に切り替えスイッチを取り付け、開口を閉塞するスイッチカバーを支柱に着脱可能に装着し、スイッチカバーを装着した状態でスイッチカバーにて切り替えスイッチの押釦が押されてオン状態となると共にスイッチカバーを外した状態で押釦の押圧が解除されてオフ状態となるようにしたことを特徴とする跳ね上げ式電動ガレージ扉。
2. スイッチカバーの背面に設けた防水用パッキンを開口の周縁に当接して防水的にスイッチカバーを装着したことを特徴とする請求項１記載の跳ね上げ式電動ガレージ扉。

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