JP4188255B2

JP4188255B2 - 移動体駆動装置

Info

Publication number: JP4188255B2
Application number: JP2004023793A
Authority: JP
Inventors: 薫星出; 佐藤　　明; 聡一佐々木
Original assignee: THK Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 2004-01-30
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2024-01-30
Also published as: JP2005213929A

Description

本発明は、扉や引出し等の所定の方向に移動する移動体を移動方向に駆動するための移動体駆動装置に関するものである。

移動体、例えば自動扉装置の扉本体を所定方向に往復動させ開閉する扉本体の駆動方式としては、例えばラック・ピニオン方式、ワイヤを巻取・巻戻す方式、油圧方式、リニアモータ方式等種々の駆動方式が考えられるが、いずれも機構が複雑で部品間の調整が面倒で価格も高価なものとなる。また、引出しの自動開閉は、バネなどの弾性部材や、引出しを案内するレールに傾斜を持たせるなど、機械的な仕組みにより行っていた。これも部品間の調整や、レールを傾斜させる機構等が複雑で、調整が面倒であるという問題があった。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、構成が簡単で且つ調整が容易で移動体を所定方向に移動させることができる移動体駆動装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、回転部材と、駆動手段と、第１支持部材と、第２支持部材とを具備し、回転部材は第１支持部材に回転自在に支持され、第１支持部材は第２支持部材内に弾性部材を介して支持されており、更に回転部材はその外周の一部が第１支持部材の上面より所定寸法突出して配置された構成の駆動機構と、所定方向に移動自在に配置された移動体とを備え、移動体に駆動機構の回転部材を弾性部材の弾性力により所定の押圧力で係合させ、該回転部材を駆動手段で回転駆動させることにより、該移動体を移動させることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の移動体駆動装置において、第１支持部材は第２支持部材にガイドピンを介して直線的に移動自在に支持され、且つ前記弾性部材により移動体に近づくように付勢されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の移動体駆動装置において、第１支持部材は第２支持部材に支持軸を介して揺動自在に支持され、且つ弾性部材により自由端部が移動体に近づくように付勢されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の移動体駆動装置において、回転部材と駆動手段の間に該駆動手段の駆動力を該回転部材に伝達・遮断するクラッチ手段を設けたことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の移動体駆動装置において、回転部材はローラからなり、移動体に接触し、該ローラと該移動体間の摩擦力により該移動体を駆動することを特徴とする。

また、請求項５に記載の移動体駆動装置において、ローラは少なくとも表面が合成樹脂材からなることを特徴とする。このようにローラの少なくとも表面が合成樹脂材とすることにより、合成樹脂材に適切な合成樹脂（例えばウレタン樹脂）を用いると、移動体の間で適切な摩擦力を発生させることができる。

また、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の移動体駆動装置において、前記移動体には回転部材が係合する係合部材を設けたことを特徴とする。

請求項１乃至４のいずれか１項に記載の移動体駆動装置において、前記回転部材はローラであり、前記係合部材は該ローラとの間で摩擦力を発生するライナーであることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、駆動機構の回転部材は第１支持部材に回転自在に支持され、第１支持部材は第２支持部材内に弾性部材を介して支持されており、更に回転部材はその外周の一部が第１支持部材の上面より所定寸法突出して配置された構成とし、移動体に回転部材を弾性部材の弾性力により所定の押圧力で係合させるので、第２支持部材を固定側の所定の位置に固定するだけで、移動体や回転部材の取付位置等の誤差は弾性部材の変位で吸収され、移動体と回転部材は常に好適な状態で係合できると共に、係合のための調整が極めて容易となる。

請求項２に記載の発明によれば、第１支持部材は第２支持部材にガイドピンを介して直線的に移動自在に支持され、且つ前記弾性部材により移動体に近づくように付勢されているので、請求項１に記載の発明と同様、第２支持部材を固定側の所定の位置に固定するだけで、回転部材を好適な状態で移動体に係合させることができ、係合のための調整が極めて容易となる。

請求項３に記載の発明によれば、第１支持部材は第２支持部材に支持軸を介して揺動自在に支持され、且つ弾性部材により自由端部が移動体に近づくように付勢されているので、請求項１に記載の発明と同様、第２支持部材を固定側の所定の位置に固定するだけで、回転部材を好適な状態で移動体に係合させることができ、係合のための調整が極めて容易となる。

請求項４に記載の発明によれば、回転部材と駆動手段の間に該駆動手段の駆動力を該回転部材に伝達・遮断するクラッチ手段を設けたことにより、例えば駆動手段の駆動源にギヤドモータのように通電しないと回転しないモータを用いても、通電しない場合、又は停電等により通電ができない場合、クラッチ手段で回転部材と駆動手段の連結を解放することにより、回転部材はフリーとなり、移動体を手動でスムーズに移動させることが可能となる。

請求項５に記載の発明によれば、回転部材はローラからなり、移動体に接触し、該ローラと該移動体間の摩擦力により該移動体を駆動するので、ローラを弾性部材の弾性力で移動体に圧接する力でローラと移動体の間の摩擦力を調整できるから、簡単な構成で、且つ適正な駆動力で移動体を移動させることができる。また、移動体のローラが接触する面に凹凸があったり、撓んで変形していても、凹凸分の変位、撓みの変位を弾性部材の伸縮により吸収するから、ローラは常に適切な圧力で移動体に押圧されることになり、移動体とローラの間に適切な摩擦力が発生し移動体を移動することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。実施形態例では、自動引出し装置及び自動扉装置を例に説明するが、本発明に係る移動体駆動装置はこれに限定されるものではなく、移動体全般の移動に使用することが可能である。図１は本発明に係る移動体駆動装置の構成を示す図で、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は右側面図、図１（ｃ）は正面断面図である。

本移動体駆動装置１０は第１の支持部材としての内枠体１１に軸１２ａを中心に回転自在に支持された回転部材としてのローラ１２と、モータ１３を具備する。モータ１３の回転力はモータギヤ１４、中間ギヤ１５を介してローラ１２に伝達されるようになっている。即ち、モータ１３、モータギヤ１４、中間ギヤ１５でローラ１２を回転する駆動手段を構成する。ローラ１２は合成樹脂（ここではウレタン樹脂を用いている）で形成されている。１８、１９、２０は一端が第２の支持部材としての外枠体２４に固定されたガイドピンであり、該ガイドピン１８、１９、２０の他端は内枠体１１の両端及び側部に形成された３個の耳部１１ａ、１１ｂ、１１ｃに形成されたガイドピン貫通穴を貫通している。ガイドピン１８、１９、２０のそれぞれの外周で且つ内枠体１１の耳部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ下面と外枠体２４内底面間には弾性部材としてのコイルバネ（圧縮バネ）２１、２２、２３が設けられている。

ローラ１２の外周の一部は内枠体１１の上面より所定寸法突出しており、図２に示すように、例えば引出しの底板３６に取付けられたライナー押されると、各コイルバネ２１、２２、２３は圧縮され、内枠体１１は外枠体２４内に下降する。即ち内枠体１１は外枠体２４にガイドピン１８、１９、２０、コイルバネ２１、２２、２３を介して直線的に移動自在に支持されている。なお、１７は内枠体１１の耳部１１ａ、１１ｂ、１１ｃがガイドピン１８、１９、２０を飛び出るのを阻止する止め輪である。

図３及び図４は上記移動体駆動装置を引出し装置に取り付けて自動引出し装置とした構成例を示す図で、図３は引出し装置全体の構成を示す一部切り欠き側面図、図４は移動体駆動装置の取付部を示す図である。図示するように、引出し装置３０は複数段（図では３段）の引出しを有し、最下段の引出し３１を収納する底枠板３３の前端部に本発明に係る移動体駆動装置１０が取り付けられている。

底枠板３３の前端部に移動体駆動装置１０を取付けるための凹部３４が形成され、該凹部３４内に上記構成の移動体駆動装置１０の外枠体２４が挿入され、底枠板３３にビス（図示せず）等で固定されている。この状態で、移動体駆動装置１０のローラ１２が引出し３１の底板３６の下面に貼り付けたランナー３５で押され、移動体駆動装置１０は図２に示す状態となる。この状態で移動体駆動装置１０のモータ１３を駆動すると、上記のようにローラ１２とランナー３５の間に発生する摩擦力により引出し３１は前進し、最終的には図５に示す状態となる。この時、引出し３１の後端部に下面が底板３６の下面と同一面となる突出部３１ａを設け（図４（ａ）参照）、この突出部３１ａの下面にもランナー３５を貼り付けることにより、引出し３１を内容物の取出しが容易にできる位置まで前進させることができる。また、図４（ｂ）に示すように、突出部３１ａと一体となった形状のランナー３５を底板３６に取付けてもよい。本自動引出し装置３０はローラ１２が固定的な接点を持たないため、図６に示すように、取外し可能な引出しに対応できる。

本移動体駆動装置ではコイルバネ２１、２２、２３の伸張力により内枠体１１を押し上げローラ１２を引出し３１の底板３６の下面に貼り付けたランナー３５に押し付ける。このことにより、引出し底の高さ誤差をコイルバネ２１、２２、２３の伸縮により吸収し、確実にローラ１２を引出し３１の底面に押し付け、動力伝達のためのローラ１２とランナー３５の摩擦力を発生させる。特に取外し可能な引出しは、固定式の引出しに比べて高さ方向の誤差が出やすいので、本移動体駆動装置１０は好適である。また、引出し３１に重量の大きい物品を収納し、該引出し３１の底板３６に撓みが生じた場合でも、コイルバネ２１、２２、２３の収縮によりこの撓みによる変位を吸収できるからローラ１２とランナー３５の間には適切な摩擦力が生じ、引出し３１の引出し方向及び引込み方向への移動が可能となる。

図７は本発明に係る移動体駆動装置の他の構成例を示す斜視図である。本移動体駆動装置４０は、第２の支持部材としての板状の外枠体４１の中央部に開口４２を設け、該開口４２からローラ１２を所定量突出させている。外枠体４１の一側部を所定間隔で切欠き且つ下方に折り曲げて回動支持軸支持部４１ａ、４１ｂを設け、この回動支持軸支持部４１ａ、４１ｂ第１の支持部材としての内枠体４６を回動支持軸４４で回動自在に支持すると共に、該回動支持軸４４の両端部にバネ４５、４５（図では一端部のみのバネ４５を示す）を取付ける。

内枠体４６には図１の内枠体１１と同様、ローラ１２、中間ギヤ１５及びモータギヤ１４が回転自在に支持されている。上記のように内枠体４６は回動支持軸４４により、外枠体４１に回動自在に支持され、バネ４５、４５の弾性力により回動支持軸４４を中心にローラ１２が開口４２から突出する方向に付勢されている。即ち、内枠体４６は回動支持軸４４及びバネ４５、４５を介して外枠体４１に揺動自在に支持され、その自由端がバネ４５、４５の弾性力により開口４２から突出する方向に付勢されている。このような構成の移動体駆動装置４０でも上記と同様、底枠板３３の前端部に形成された凹部３４内に回動支持軸支持部４１ａ、４１ｂ及び内枠体４６を挿入し、底枠板３３に外枠体４１を固定することにより、内枠体４６の自由端が底板３６に近づくようにバネ４５、４５の弾性力で付勢され、自動引出し装置を構成する。

図８乃至図１０は本発明に係る移動体駆動機構の他の構成例を示す図で、図８は平面図、図９は図８のＡ−Ａ矢視図、図１１は図８のＢ−Ｂ矢視図である。本移動体駆動機構７０はモータ１３と、該モータ１３の回転力を伝達するクラッチ機構７１と、ローラ１２を所定の弾性力で上下動自在（上下揺動自在）に支持するローラ支持機構７２を具備する構成である。モータ１３はギヤドモータであり、通電しない時は回転しない構造となっている。該モータ１３はブラケット７４を介して枠体７３の凹部７３ａの底部に固定されている。また、モータ１３の回転軸の一端にはモータギヤ１４が固定されている。

クラッチ機構７１はモータ１３とローラ支持機構７２の間に位置し、モータ１３の回転力をローラ支持機構７２の旋回板８５に回転自在に支持されたローラ１２に伝達する機能を有する。該クラッチ機構７１は中間ギヤ７５とクラッチ７６から構成され、中間ギヤ７５は回転軸７７を介してブラケット７４に回転自在に支持され、モータギヤ１４に噛合うようになっている。クラッチ７６も回転軸７８を介してブラケット７４に回転自在に支持されている。また、回転軸７８の一端には中間ギヤ７９が固定され、該中間ギヤ７９の回転力はギヤ８０、ギヤ８１を介してローラ１２の軸１２ａに固定されたギヤ８２に伝達されるようになっている。

ローラ支持機構７２のギヤ８０は、枠体７３の凹部７３ａの底部に固定された支持部材８３に回転自在に支持された旋回軸（揺動軸）８４の一端に固定されている。旋回軸８４の両端には旋回板８５が回動自在に取付けられている。該旋回板８５は旋回軸８４、ギヤ８１の回転軸８６、及びローラ１２の軸１２ａの両端部を回転自在に支持するギヤ支持部８５ａ、８５ｂとコイルバネ８７の一端が係合するコイルバネ係合部８５ｃで構成され、ギヤ支持部８５ａ、８５ｂは互いに対向して平行に配置され、コイルバネ係合部８５ｃはギヤ支持部８５ａ、８５ｂの一端に両者を連結するように一体的に形成されている。複数個（図では５個）のコイルバネ８７の一端が旋回板８５のコイルバネ係合部８５ｃに係合し、他端は枠体７３の凹部７３ａの底部に係合している。

上記構成の移動体駆動機構７０を図９、図１０に示すように、底枠板３３の凹部３４に取付けることにより、旋回板８５はコイルバネ８７の弾性力に引っ張られ、旋回軸８４を中心にローラ１２を底板３６の方向に付勢し、該底板３６の下面に貼り付けたランナー３５にローラ１２をコイルバネ８７の弾性力で当接させる。ここで、旋回板８５は回転部材であるローラ１２を回転自在に支持する第１の支持部材を構成し、該旋回板８５をコイルバネ８７を介して上下揺動（上下旋回動）自在に支持する支持部材８３及び枠体７３は第２の支持部材を構成する。

図８乃至図１０に示す構成の移動体駆動装置７０では、上記のようにモータ１３はギヤドモータであり、ギヤドモータは上記のように通電しない時は回転しないモータである。従って、モータ１３に通電しない時や停電等でモータ１３に通電できない場合は、ローラ１２はロック状態となり、引出しを手動で引出し引き込むことができなくなる。この対策としてここでは、モータ１３とローラ支持機構７２の間にクラッチ７６を具備するクラッチ機構７１を設けている。このクラッチ７６は通電すると、中間ギヤ７５がクラッチ７６を介して回転軸７８に連結され、中間ギヤ７５の回転力を回転軸７８に伝達するが、通電しないとこの連結が解け回転軸７８はフリーとなる。そこでケーブル８８を介してモータ１３とクラッチ７６に同時に通電し、同時に通電を遮断するようにすれば、モータ１３に通電しない時は、回転軸７８はフリーとなるから、ローラ１２もフリーとなり、引出し３１を手動でスムーズに引出し引き込むことができる。

なお、上記実施例では、本発明に係る移動体駆動装置１０、４０、７０を電動式の引出し装置に用いる例を示したが、本移動体駆動装置１０、４０、７０はこれに限定されるものではなく、例えば、図１１に示すように、円筒状に突き出た入口部５０の入口開口５１を開閉する円弧状の引き戸５２、５２を開閉するための引き戸駆動装置として本移動体駆動装置１０、４０を使用することも可能である。なお、図１１（ａ）は建物の入口部の斜視図、図１１（ｂ）は円弧状引き戸５２と移動体駆動装置１０、４０、７０のローラ１２の接触部を示す平面図である。

また、移動体駆動装置の構成を図１に示す移動体駆動装置１０の回転部材であるローラ１２に替えて、図１２（ａ）に示すようにピニオン６０を設け、該にピニオン６０をモータ１３によりモータギヤ１４、中間ギヤ１５を介して駆動するように構成する。そして引出しや引き戸等の移動体６２には図１０（ｂ）に示すように、該ピニオン６０に噛合うラック６１を設けてもよい。また、勿論、図７、図１乃至図１０に示す構成の移動体駆動装置１０においても、ローラ１２に替えてピニオンとしてもよい。

また、図１、図７、図１乃至図１０、図１２に示す移動体駆動装置１０、４０、７０、１０において、モータ１３は電動モータでも油圧モータでもよい。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。

本発明に係る移動体駆動装置の構成例を示す図である。本発明に係る移動体駆動装置に引出しの底板が載った状態を示す図である。本発明に係る移動体駆動装置を取付けた電動式引出し装置の構成例を示す図である。図３に示す電動式引出し装置の移動体駆動装置の取付け部を示す図である。図３に示す電動式引出し装置の最下段の引出しを引出した状態を示す図である。図３に示す電動式引出し装置の最下段の引出しを外した状態を示す図である。本発明に係る移動体駆動装置の構成例を示す図である。本発明に係る引出し駆動機構の構成例を示す図である。図８のＡ−Ａ矢視図である。図８のＢ−Ｂ矢視図である。本発明に係る移動体駆動装置を円弧状引き戸駆動装置として用いた構成例を示す図である。本発明に係る移動体駆動装置の構成例を示す図である。

符号の説明

１０移動体駆動装置
１１内枠体
１２ローラ
１３モータ
１４モータギヤ
１５中間ギヤ
１７止輪
１８ガイドピン
１９ガイドピン
２０ガイドピン
２１コイルバネ
２２コイルバネ
２３コイルバネ
２４外枠体
３０引出し装置
３１引出し
３３底枠板
３４凹部
３５ランナー
３６底板
４０移動体駆動装置
４１外枠体
４２開口
４４回動支持軸
４５バネ
４６内枠体
５０入口部
５１入口開口
５２引き戸
６０ピニオン
６１ラック
６２移動体
７０移動体駆動機構
７１クラッチ機構
７２ローラ支持機構
７３枠体
７４ブラケット
７５中間ギヤ
７６クラッチ
７７回転軸
７８回転軸
７９中間ギヤ
８０ギヤ
８１ギヤ
８２ギヤ
８３支持部材
８４旋回軸
８５旋回板
８６回転軸
８７コイルバネ

Claims

回転部材と、駆動手段と、第１支持部材と、第２支持部材とを具備し、前記回転部材は前記第１支持部材に回転自在に支持され、前記第１支持部材は前記第２支持部材内に弾性部材を介して支持されており、更に前記回転部材はその外周の一部が前記第１支持部材の上面より所定寸法突出して配置された構成の駆動機構と、
所定方向に移動自在に配置された移動体とを備え、
前記移動体に前記駆動機構の回転部材を前記弾性部材の弾性力により所定の押圧力で係合させ、該回転部材を前記駆動手段で回転駆動させることにより、該移動体を移動させることを特徴とする移動体駆動装置。
請求項１に記載の移動体駆動装置において、
前記第１支持部材は前記第２支持部材にガイドピンを介して直線的に移動自在に支持され、且つ前記弾性部材により前記移動体に近づくように付勢されていることを特徴とする移動体駆動装置。
請求項１に記載の移動体駆動装置において、
前記第１支持部材は前記第２支持部材に支持軸を介して揺動自在に支持され、且つ前記弾性部材により自由端部が前記移動体に近づくように付勢されていることを特徴とする移動体駆動装置。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の移動体駆動装置において、
前記回転部材と前記駆動手段の間に該駆動手段の駆動力を該回転部材に伝達・遮断するクラッチ手段を設けたことを特徴とする移動体駆動装置。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の移動体駆動装置において、
前記回転部材はローラからなり、前記移動体に接触し、該ローラと該移動体間の摩擦力により該移動体を駆動することを特徴とする移動体駆動装置。