説明

自動ドア装置

【課題】シャフト及びプーリー間のガタ付きを防止し、以て異音や錆の発生や強度低下を防止することが可能となる自動ドア装置を提供する。
【解決手段】外径拡大手段39は、シャフト27におけるプーリー組み付け部33の外径を拡大させて、プーリー組み付け部33の外面34をプーリー28の貫通孔に押し付けるようにすることができ、プーリー組み付け部33におけるシャフト端面40を開口して形成される開口部41及びテーパ雌ねじ42と、この開口部41及びテーパ雌ねじ42からプーリー組み付け部33の外面34にかけて切り欠き形成、且つシャフト端面40からシャフト27の軸方向に沿って切り欠き形成される一対のスリット43と、テーパ雌ねじ42に螺合するテーパ雄ねじ44とを含んで構成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シャフトとプーリーとを有する自動ドア装置に関する。
【背景技術】
【0002】
図4において、従来の自動ドア装置1(建材)は、取り付け用の自動ドア装置ベース2と、この自動ドア装置ベース2に取り付けられる駆動ユニット3と、駆動ユニット3の駆動により開閉動するドア4とを有している(例えば下記特許文献1参照)。
【0003】
駆動ユニット3は、モーター5と、このモーター5からの駆動力が伝達される減速機6とを有している。減速機6には、シャフト7が組み込まれている。シャフト7には、プーリー8(主動プーリー)が組み付けられている。プーリー8は、回動自在な状態に組み付けられている。プーリー8から離れた位置には、アイドラープーリー9(従動プーリー)が回動自在に設けられている。プーリー8及びアイドラープーリー9には、ベルト10が巻き付けられている。ベルト10には、連結具11を介してドア4が取り付けられている。
【0004】
プーリー8は、貫通孔を有しており、この貫通孔を介してシャフト7の外面に組み付け固定されている。プーリー8は、シャフト7の回動に伴って自身も回動するようになっている。プーリー8が回動すると、ドア4は開閉動するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2008−156958号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
プーリー8は、シャフト7に対しガタ付きのない状態に組み付けられることが機能上重要である。仮にガタ付き(回転ズレ)が生じてしまうと、次のような問題点を有することになる。
【0007】
すなわち、ガタ付きが生じると、ドア4の閉じ・開きの反転動作時や全閉・全開手前の減速時に、シャフト7及びプーリー8の一部同士が衝突して衝突音が発生してしまうという問題点を有している。また、ガタ付きが生じるということは、シャフト7及びプーリー8間に隙間が生じていると言えることから、シャフト7及びプーリー8の一部同士が衝突を繰り返すと金属粉が生じ、環境条件等によっては錆が発生してしまうという問題点や、強度低下に繋がってしまうという問題点を有している。
【0008】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、シャフト及びプーリー間のガタ付きを防止し、以て異音や錆の発生や強度低下を防止することが可能となる自動ドア装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するためになされた請求項1に記載の本発明の自動ドア装置は、ドアと、該ドアの開閉の際に回動する円柱状のシャフトと、貫通孔を有して前記シャフトのプーリー組み付け部の外面に組み付けられるプーリーと、該プーリーから離れた位置に回動自在に取り付けられるアイドラープーリーと、前記プーリー及び前記アイドラープーリーに巻き付けられるベルトと、該ベルトに前記ドアを取り付ける連結具とを備える自動ドア装置において、前記シャフトには、前記プーリー組み付け部の外径を拡大自在とする外径拡大手段を設けることを特徴とする。
【0010】
このような特徴を有する本発明によれば、シャフトにおけるプーリー組み付け部の外径を外径拡大手段により拡大させて、プーリー組み付け部の外面をプーリーの貫通孔に押し付けるようにする。この押し付けにより、シャフト及びプーリー間のガタ付きが防止される。
【0011】
請求項2に記載の本発明の自動ドア装置は、請求項1に記載の自動ドア装置に係り、前記外径拡大手段は、前記プーリー組み付け部におけるシャフト端面を開口して形成されるテーパ雌ねじと、該テーパ雌ねじから前記プーリー組み付け部の前記外面にかけて切り欠き形成、且つ前記シャフト端面からシャフト軸方向に沿って切り欠き形成される一又は複数のスリットと、前記テーパ雌ねじに螺合するテーパ雄ねじとを含むことを特徴とする。
【0012】
このような特徴を有する本発明によれば、プーリー組み付け部に形成されたテーパ雌ねじにテーパ雄ねじをねじ込んでいくと、プーリー組み付け部のスリットを境界にしてプーリー組み付け部の外径が拡大し、これに伴ってプーリー組み付け部の外面はプーリーの貫通孔に押し付けられる。シャフト及びプーリー間のガタ付きは、本発明の外径拡大手段により防止される。
【0013】
請求項3に記載の本発明の自動ドア装置は、請求項2に記載の自動ドア装置に係り、前記テーパ雄ねじは、六角穴、プラス溝、又はマイナス溝を有することを特徴とする。
【0014】
このような特徴を有する本発明によれば、六角穴、プラス溝、又はマイナス溝を有することから、テーパ雄ねじのねじ込みや取り外しが容易になる。このようなテーパ雄ねじであれば、作業性は良好になる。
【0015】
請求項4に記載の本発明の自動ドア装置は、請求項1、2又は3に記載の自動ドア装置に係り、前記プーリー組み付け部及び前記プーリーは、前記外面及び前記貫通孔にセレーション加工を施して着脱自在に組み付くことを特徴とする。
【0016】
このような特徴を有する本発明によれば、シャフトのプーリー組み付け部の外面にセレーション加工を施すとともに、プーリーの貫通孔にもセレーション加工を施す。セレーション加工により、山形の形状部分が多数形成され、この山形の形状部分の噛み合いによって空転することなくシャフトの回動がプーリーに伝達される。セレーション加工は、プーリー組み付け部及びプーリーの組み付けを容易にし、また、小形状でも十分な強度を確保することが可能になる。さらには、分解や点検、再組み付けが可能になる。
【0017】
請求項5に記載の本発明の自動ドア装置は、請求項1、2、3又は4に記載の自動ドア装置に係り、前記シャフトは、モーターのシャフト又は減速機に組み込まれるシャフトであることを特徴とする。
【0018】
このような特徴を有する本発明によれば、モーターのシャフトに外径拡大手段が設けられる。又は、減速機に組み込まれるシャフトに外径拡大手段が設けられる。本発明によれば、減速機を設けないタイプのモーター、すなわちギヤレスダイレクトドライブモーターであっても適用することが可能になる。
【発明の効果】
【0019】
請求項1に記載された本発明によれば、シャフトに外径拡大手段を設けることから、シャフト及びプーリー間のガタ付きを防止することができるという効果を奏する。ガタ付きを防止することができれば、シャフト及びプーリーの一部同士の衝突及び衝突音の発生を防止することができるという効果も奏する。また、ガタ付きを防止することができれば、金属粉が出ることもなく、結果、錆の発生を防止したり強度低下を防止したりすることができるという効果も奏する。この他、本発明によれば、信頼性の高い自動ドア装置を提供することができるという効果も奏する。
【0020】
請求項2に記載された本発明によれば、シャフト及びプーリー間のガタ付きを防止するための、より良い外径拡大手段を提供することができるという効果を奏する。
【0021】
請求項3に記載された本発明によれば、作業性に配慮した外径拡大手段を提供することができるという効果を奏する。
【0022】
請求項4に記載された本発明によれば、セレーション加工を施すことから、プーリー組み付け部及びプーリーの組み付けを容易にすることができるという効果や、小形状でも十分な強度を確保することができるという効果、さらには、分解や点検、再組み付けをすることができるという効果を奏する。
【0023】
請求項5に記載された本発明によれば、モーターのシャフト又は減速機に組み込まれるシャフトのいずれであっても外径拡大手段を設けてガタ付きを防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の自動ドア装置を示す図であり、(a)は自動ドア装置の構成図、(b)はシャフト及びプーリーの拡大図、(c)は外径拡大手段の拡大図である(実施例1)。
【図2】シャフト及びプーリーの要部拡大断面図である。
【図3】本発明の自動ドア装置の他の例を示す図であり、(a)は他の例の自動ドア装置の構成図、(b)はシャフト及びプーリーの拡大図、(c)は外径拡大手段の拡大図である(実施例2)。
【図4】従来例の自動ドア装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
自動ドア装置は、シャフトのプーリー組み付け部の外面にセレーション加工を施すとともに、プーリーの貫通孔にもセレーション加工を施す。また、シャフトには、プーリー組み付け部の外径を拡大自在とする外径拡大手段を設ける。外径拡大手段は、プーリー組み付け部におけるシャフト端面を開口して形成されるテーパ雌ねじと、このテーパ雌ねじからプーリー組み付け部の外面にかけて切り欠き形成、且つシャフト端面からシャフト軸方向に沿って切り欠き形成される一又は複数のスリットと、テーパ雌ねじに螺合するテーパ雄ねじとを含んで構成する。
【実施例1】
【0026】
以下、図面を参照しながら実施例1を説明する。図1は本発明の自動ドア装置を示す図である。また、図2はシャフト及びプーリーの要部拡大断面図である。
【0027】
図1において、本発明の自動ドア装置21は、取り付け用の自動ドア装置ベース22と、この自動ドア装置ベース22に取り付けられる駆動ユニット23と、駆動ユニット23の駆動により開閉動するドア24とを有している。
【0028】
本発明の自動ドア装置21は、従来の自動ドア装置1(図4参照)に対し後述する外径拡大手段39を設けている点が特徴になっている。外径拡大手段39は、後述するシャフト27及びプーリー28間のガタ付きを防止して、以て異音や錆の発生や強度低下を防止することができるようになっている。
【0029】
先ず、駆動ユニット23について詳細に説明をする。そして、駆動ユニット23の説明の中で上記特徴部分もあわせて説明をする。
【0030】
駆動ユニット23は、モーター25と、このモーター25からの駆動力が伝達される減速機26とを有している。減速機26には、シャフト27が組み込まれている。シャフト27には、プーリー28が組み付けられている。プーリー28は、シャフト27により回動自在な状態に組み付けられている。このようなプーリー28から離れた位置には、アイドラープーリー29が回動自在に設けられている。プーリー28及びアイドラープーリー29には、ベルト30が巻き付けられている。ベルト30には、連結具31を介してドア24が取り付けられている。
【0031】
ベルト30は、公知のタイミングベルトが用いられている(一例であるものとする)。ベルト30は、歯付きの形状に形成されている。ベルト30における引用符号32aは帯状の部分、32bは歯の部分を示している。
【0032】
図1及び図2において、減速機26に組み込まれたシャフト27は、ドア24の開閉の際に回動する円柱状の部材として設けられている。シャフト27は、減速機26から突出する部分がプーリー28を組み付けるためのプーリー組み付け部33として形成されている。プーリー組み付け部33の外面34には、セレーション35が多数形成されている。多数のセレーション35は、多数の山形の形状部分として形成されている。このような多数のセレーション35には、プーリー28の貫通孔36に多数形成されたセレーション37が噛み合うようになっている。
【0033】
セレーション35及び37は、公知の加工を施すことにより形成されている。セレーション35及び37は、山形の形状部分が噛み合うことから、空転することなくシャフト27の回動をプーリー28に伝達することができるようになっている。セレーション35及び37を加工することにより、プーリー組み付け部33及びプーリー28の組み付け及び固定が容易になっている。また、小形状でも十分な強度を確保することができるようになっている。さらには、分解や点検、再組み付けを容易に行うことができるようになっている。
【0034】
プーリー組み付け部33の所定位置には、公知の止め輪38が設けられている。止め輪38は、上記所定位置に組み付けられたプーリー28の脱落を防止する部分として、また、プーリー28の位置決めや受け部分として設けられている。止め輪38は、セレーション35を所定位置で円周方向に切り欠き、この切り欠き部分に嵌るように設けられている。尚、止め輪38は、後述する外径拡大手段39の作用に支障を来さない構造を有している。
【0035】
プーリー組み付け部33には、本発明の特徴部分となる外径拡大手段39が設けられている。外径拡大手段39は、シャフト27におけるプーリー組み付け部33の外径を拡大させて、プーリー組み付け部33の外面34をプーリー28の貫通孔36に押し付けることができるような手段として設けられている。
【0036】
具体的に本実施例において、外径拡大手段39は、プーリー組み付け部33におけるシャフト端面40を開口して形成される開口部41及びテーパ雌ねじ42と、この開口部41及びテーパ雌ねじ42からプーリー組み付け部33の外面34にかけて切り欠き形成、且つシャフト端面40からシャフト27の軸方向に沿って切り欠き形成される一対のスリット43と、テーパ雌ねじ42に螺合するテーパ雄ねじ44とを含んで構成されている。
【0037】
開口部41は、テーパ雄ねじ44の差し込み部分として設けられている。尚、開口部41の設定は任意であるものとする。テーパ雌ねじ42及びテーパ雄ねじ44は、螺合する雌ねじ部分及び雄ねじ部分が下方(ねじ込み方向)に窄まるテーパ状に形成されている。テーパ雄ねじ44の上面には、六角レンチ45用の六角穴46が形成されている(六角穴46に限らず、プラス溝(+溝)又はマイナス溝(−溝)であってもよいものとする)。テーパ雄ねじ44のねじ込み方向の力は、テーパ雌ねじ42との螺合により直交方向へと変換されるようになっている。
【0038】
一対のスリット43は、本実施例において同一直線上に位置するような配置になっている。また、一対のスリット43は、この幅が細くなるように切り欠き形成されている。一対のスリット43の幅に関しては、テーパ雌ねじ42及びテーパ雄ねじ44の機能を損なわず、また、シャフト27の必要強度も損なわない幅寸法が設定されている。一対のスリット43は、この底位置がテーパ雌ねじ42の最下位置よりも浅くなるように設定されている(万が一、シャフト27の軸折れが生じてもねじ部分の係合が残り、プーリー28はこの外れが防止される)。
【0039】
尚、スリット43の数は、本実施例の二つに限らず、一つや三つ、或いは四つ以上であってもよいものとする(但し、二つ以上の場合は、同じ角度で配置されるものとする)。
【0040】
次に、上記構成及び構造に基づきながら、シャフト27及びプーリー28の組み付け工程と、本発明の特徴部分となる外径拡大手段39の作用等について説明をする。組み付け工程は、例えば以下の第一工程及び第二工程を順に行うものとする。
【0041】
第一工程では、シャフト27に下側の止め輪38を設け、この状態で多数のセレーション35及び37同士が噛み合うようにシャフト27とプーリー28とを組み付ける作業を行うとともに、上側の止め輪38を組み付けてプーリー28の脱落を規制する作業を行う。
【0042】
第一工程の終了時点で必要十分な組み付け状態になっているが、本発明においては、シャフト27及びプーリー28間のガタ付きを防止することを目的として、以下の第二工程も行う。
【0043】
第二工程では、開口部41を介してテーパ雄ねじ44をテーパ雌ねじ42へとねじ込む作業を行う。以上により、シャフト27及びプーリー28の組み付け工程が完了する。
【0044】
第二工程によれば、プーリー組み付け部33に形成されたテーパ雌ねじ42に対しテーパ雄ねじ44をねじ込んでいくと、プーリー組み付け部33の一対のスリット43を境界にしてプーリー組み付け部33の外径が拡大し、これに伴ってプーリー組み付け部33の外面34はプーリー28の貫通孔36に押し付けられる。
【0045】
従って、例えばメンテナンス時などにおいてシャフト27及びプーリー28間の僅かなガタ付きを発見した場合には、本発明の外径拡大手段39によってガタ付きをなくすことができる。また、定期的にテーパ雄ねじ44のねじ込み状態を確認しておけば、シャフト27及びプーリー28間のガタ付きを防止することができる。
【0046】
プーリー28は、テーパ雄ねじ44のねじ込みを緩めてこれを取り外し、そして、この後に上側の止め輪38を外すことにより、シャフト27から抜き取ることができる。プーリー28を抜き取った後は、減速機26等の分解をすることが可能になる。
【0047】
以上、図1及び図2を参照しながら説明してきたように、本発明によれば、シャフト27に外径拡大手段39を設けることから、シャフト27及びプーリー28間のガタ付きを防止することができるという効果を奏する。ガタ付きを防止することができれば、シャフト27及びプーリー28の一部同士の衝突及び衝突音の発生を防止することができるという効果も奏する。また、ガタ付きを防止することができれば、金属粉が出ることもなく、結果、錆の発生を防止したり強度低下を防止したりすることができるという効果も奏する。
【0048】
この他、本発明によれば、信頼性の高い自動ドア装置21を提供することができるという効果も奏する。
【実施例2】
【0049】
以下、図面を参照しながら実施例2を説明する。図3は本発明の他の例となる自動ドア装置を示す図である。尚、上記実施例1と同一の構成部材には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【0050】
図3において、本発明の自動ドア装置51は、実施例1の自動ドア装置21(図1参照)に対し次の点のみが異なっている。すなわち、シャフト27がギヤレスダイレクトドライブモーター52に組み込まれている点のみが異なっている。実施例2は、実施例1にある減速機26(図1参照)を設けてない構造になっている。
【0051】
実施例2の自動ドア装置51も実施例1の自動ドア装置21(図1参照)と同様の効果を奏するのは勿論である。
【0052】
この他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。
【0053】
尚、上記説明においてはプーリー28を着脱自在に組み付けていたが、この限りでないものとする。具体的には、ガタ付きのない状態にした上でプーリー28を接着剤にて固定してもよいものとする。
【産業上の利用可能性】
【0054】
本発明の活用例として、アイドラープーリー29のガタ付き防止に適用できるものとする。また、各種技術分野の回転体に対するガタ付き防止にも適用できるものとする。
【符号の説明】
【0055】
21…自動ドア装置
22…自動ドア装置ベース
23…駆動ユニット
24…ドア
25…モーター
26…減速機
27…シャフト
28…プーリー
29…アイドラープーリー
30…ベルト
31…連結具
32a…帯状の部分
32b…歯の部分
33…プーリー組み付け部
34…外面
35…セレーション(セレーション加工)
36…貫通孔
37…セレーション(セレーション加工)
38…止め輪
39…外径拡大手段
40…シャフト端面
41…開口部
42…テーパ雌ねじ
43…スリット
44…テーパ雄ねじ
45…六角レンチ
46…六角穴
51…自動ドア装置
52…ギヤレスダイレクトドライブモーター(モーター)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ドアと、該ドアの開閉の際に回動する円柱状のシャフトと、貫通孔を有して前記シャフトのプーリー組み付け部の外面に組み付けられるプーリーと、該プーリーから離れた位置に回動自在に取り付けられるアイドラープーリーと、前記プーリー及び前記アイドラープーリーに巻き付けられるベルトと、該ベルトに前記ドアを取り付ける連結具とを備える自動ドア装置において、
前記シャフトには、前記プーリー組み付け部の外径を拡大自在とする外径拡大手段を設ける
ことを特徴とする自動ドア装置。
【請求項2】
請求項1に記載の自動ドア装置において、
前記外径拡大手段は、前記プーリー組み付け部におけるシャフト端面を開口して形成されるテーパ雌ねじと、該テーパ雌ねじから前記プーリー組み付け部の前記外面にかけて切り欠き形成、且つ前記シャフト端面からシャフト軸方向に沿って切り欠き形成される一又は複数のスリットと、前記テーパ雌ねじに螺合するテーパ雄ねじとを含む
ことを特徴とする自動ドア装置。
【請求項3】
請求項2に記載の自動ドア装置において、
前記テーパ雄ねじは、六角穴、プラス溝、又はマイナス溝を有する
ことを特徴とする自動ドア装置。
【請求項4】
請求項1、2又は3に記載の自動ドア装置において、
前記プーリー組み付け部及び前記プーリーは、前記外面及び前記貫通孔にセレーション加工を施して着脱自在に組み付く
ことを特徴とする自動ドア装置。
【請求項5】
請求項1、2、3又は4に記載の自動ドア装置において、
前記シャフトは、モーターのシャフト又は減速機に組み込まれるシャフトである
ことを特徴とする自動ドア装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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