JP2006118240A - 円形ドアの開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
ドアの開閉時に騒音を発生させず、ベルトの耐久性も損なわない円形ドアの開閉装置の駆動伝達機構を提供する。
【解決手段】
移動軌跡の一端側に配設した駆動プーリ５と、移動軌跡の他端側に配設した従動プーリ６と、外側面７１がフラット状で内側面７０に歯部７２を有する歯付きベルト７から構成されており、駆動プーリ５と従動プーリ６との間に掛け回した無端ベルト１７と、内側面７０に摺接することで無端ベルト１７の外円側部位１７Aを円弧状に案内する複数の外ガイドローラ８と、外側面７１に摺接することで無端ベルト１７の内円側部位１７Bを円弧状に案内する複数の内ガイドローラ９と、扉体１と無端ベルト１７との連結手段１０，１１を有する。歯付きベルト７の内側面７０は、内側面の幅方向の部分に形成された歯部７２とフラット部７３とから構成されており、外ガイドローラ８の周面は、歯部７２を噛合しない態様で受け入れる凹部８２とフラット部７３に摺接するガイド面とから構成されている。
【選択図】
図３

Description

本発明は、円形ドアの開閉装置に係り、詳しくは、駆動伝達機構に特徴を有する円形ドアの開閉装置に関するものである。

一般に、円形ドアの開閉装置における駆動伝達機構として、標準のタイミングベルト（ベルトの幅全部に歯部を有する歯付きベルト）を用いた歯付きベルト伝動機構が用いられている。すなわち、平面視円形状ないし円弧状の移動軌跡に沿って扉体を走行させる円形ドアにおいて、移動軌跡の一側に歯付き駆動プーリを、他側に歯付き従動プーリを配設すると共に、歯付き駆動プーリと歯付き従動プーリとに亘って、内表面に歯部を有しかつ外表面が平滑となった歯付きベルトより成る無端ベルトを掛け回し、扉体を無端ベルトに連結することで、無端ベルトの移動に伴って扉体を走行させている。

歯付きベルトから構成される無端ベルトは、移動軌跡に沿って内外に配設した複数のガイドローラによって案内されるが、歯付きベルトの外側面に対応する内ガイドローラは周面がフラットなローラ、歯付きベルトの内側面に対応する外ガイドローラは周面が歯付きのローラを使用しなければならない。しかしながら、このものだと、無端ベルトの回転移動時に、歯付きベルトの歯部と外ガイドローラの歯が擦れ合って音が発生することになり、騒音の問題が生じていた。

特許文献１は、タイミングベルトを捻じることにより、歯付きガイドローラを使用せず騒音対策をしている。しかしながら、タイミングベルトを捻じるためベルトの耐久性に問題があった。また、伝達用のベルトとしてVベルトを用いることも可能ではあるが、Vベルトの場合は駆動ローラとベルト間ですべりが生じるため位置ずれが生じてしまうといった不具合がある。
実公平７−１４６０４

本発明は、ドアの開閉時に騒音を発生させず、ベルトの耐久性も損なわない円形ドアの開閉装置の駆動伝達機構を提供することを目的とするものである。

かかる課題を達成するために本発明が採用した技術手段は、平面視円弧状の移動軌跡に沿って走行する扉体を有する円形ドアの開閉装置において、移動軌跡の一端側に配設した駆動プーリと、移動軌跡の他端側に配設した従動プーリと、外側面がフラット状で内側面に歯部を有する歯付きベルトから構成されており、該駆動プーリと該従動プーリとの間に掛け回した無端ベルトと、該内側面に摺接することで無端ベルトの外円側部位を円弧状に案内する複数の外ガイドローラと、該外側面に摺接することで無端ベルトの内円側部位を円弧状に案内する複数の内ガイドローラと、該扉体と該無端ベルトとを連結する連結手段を有し、該歯付きベルトの該内側面は、該内側面の幅方向の部分に形成された歯部とフラット部とから構成されており、該外ガイドローラの周面は、該歯部を噛合しない態様で受け入れる凹部と該フラット部に摺接するガイド面とから構成されている。

歯付きベルトの歯部の幅をベルト幅よりも短尺とし、外ガイドローラの周面に該歯部を受け入れる凹部を形成することで、外ガイドローラと歯付きベルトの歯部が噛合することがないようにしたので、歯付きベルトと外ガイドローラが擦れ合って騒音が発生するようなことがない。一つの好ましい態様では、前記歯付きベルトの内側面は幅方向両端部に形成されたフラット部と該フラット部間に形成された歯部とを有し、前記外ガイドローラの周面は上下両端部に形成されたガイド面とガイド面間に形成された凹部とを有し、前記外ガイドローラは、該凹部に該歯部を受け入れた状態で、該ガイド面が該フラット部に摺接するものである。このものでは、ベルトの幅方向両端部をガイドローラ周面が支持することから、ベルトが捻れようとすることを防止でき、安定した支持・案内ができる。さらに、好ましい態様では、前記歯付きベルトの歯部は、前記外ガイドローラの凹部に非接触態様で受け入れられる。こうすることで、歯付きベルトの歯部の接触により発生し得る騒音をより確実に防止することができる。

一つの態様では、前記内ガイドローラと前記外ガイドローラは同じ形状を有している。内ガイドローラは歯付きベルトのフラット面を案内するものであり、内ガイドローラの形状には設計の自由度がある。内ガイドローラを外ガイドローラと同じ形状にすれば、一種類のガイドローラを用意すればよいので、部品点数を削減することができ、コスト面でも有利である。

無端ベルトを歯付きベルトから構成するものでありながら、内外ガイドローラと歯付きベルトの歯部が擦れ合う構造ではないので、内外ガイドローラと無端ベルトの歯部が噛合・離脱する際に騒音が発生するようなことがなく、円形ドアの開閉装置のドア開閉時に発生する騒音を低減できる。また、無端ベルトを捻るようなことがないので、無端ベルトの耐久性も良好である。

図１は、円形ドアの一部省略平面図であって、一対の円弧状の扉体１，１が、平面視半円状ないし円弧状の移動軌跡に沿って、近接・離隔するように走行することで、開口部を開閉する。扉体１の上端には吊持ローラ２が設けてあり、扉体１は、吊持ローラ２を介して、開口部上方の上枠（無目）３内に配設されたガイドレール４に沿って走行自在となっている。図１ではガイドレール４は省略されているが、ガイドレール４は、扉体１の移動軌跡に沿うように円弧状に開口部幅方向に延出している。

上枠３の開口部幅方向一端側（移動軌跡の一端側）には歯付き駆動プーリ５が配設されており、一方、上枠３の開口部幅方向他端側（移動軌跡の他端側）には従動プーリ６が配設されている。駆動プーリ５と従動プーリ６の間には歯付きベルト７から構成される無端ベルト１７が掛け回してある。駆動プーリ５と従動プーリ６との間に掛け回した無端ベルト１７は、外円側部位１７Aと内円側部位１７Bとから構成される。

無端ベルト１７の外円側部位１７Aは、移動軌跡に概ね沿うように間隔を存して配設された複数の外ガイドローラ８によって円弧状に案内される。無端ベルト１７の内円側部位１７Bは、移動軌跡に概ね沿うように間隔を存して配設された複数の内ガイドローラ９によって円弧状に案内される。無端ベルト１７を構成する歯付きベルト７は、歯部を有する内側面７０と、フラット状の外側面７１とを有しており、外ガイドローラ８の周面は内側面７０に摺接し、内ガイドローラ９の周面は外側面７１に摺接する。したがって、歯付き駆動プーリ５によって無端ベルト１７が回転駆動されると、無端ベルト１７は円弧状に配設された内外のガイドローラ８，９に案内されて、移動軌跡に沿って円弧状に移動する。

扉体１の上部の吊持ローラ２の支持部材には、吊持ローラ２の上方に位置させてベルト保持具（ベルトホルダー）１０，１１が形成されており、扉体１はベルト保持具１０，１１によって無端ベルト１７に連結されている。図１に示すように、一方の扉体１はベルト保持具１０を介して無端ベルト１７の外円側部位１７Aに連結されており、他方の扉体１はベルト保持具１１を介して無端ベルト１７の内円側部位１７Bに連結されており、歯付き駆動プーリ５の回転によって無端ベルト１７が移動することに連動して、２枚の扉体１が互いに異なる方向（近接あるいは離隔）に走行されて、開口部を開閉する。

無端ベルト１７を構成する歯付きベルト７は、内側面７０が歯付け面、外側面７１がフラット面となっているが、内側面７０に形成された歯部７２の幅はベルト幅に比べて短尺であり、内側面７０の幅方向の一部にのみ歯部が形成されている。図５に、歯付きベルト７の歯部の構成（内側面７０の構成）の幾つかの態様を例示する。上の二つは、ベルト７の幅方向の中央部位にのみ歯部７２が形成されており、ベルト７の幅方向の上下部位がフラット部７３となっている。中の二つは、ベルト７の幅方向の上下部位の双方に歯部７２が形成されており、ベルト７の幅方向の中央部位がフラット部７３となっている。下の二つは、ベルト７の幅方向の上半部位のみに歯部７２が形成されており、ベルト７の幅方向の下半部位がフラット部７３となっている。また、図示していないが、ベルトの幅方向の下半部位のみに歯部を形成してもよい。

図２乃至図４は、上枠３内の縦断面図であり、それぞれ駆動プーリ部、ガイドローラ部、従動プーリ部を示している。上枠３は断面視略長方形状を有しており、下方側に扉体１の上端部を受け入れる開口３０が形成されている。開口３０は扉体１の移動軌跡に沿って円弧状に形成されている。上枠３内には、鉛直方向に延出する支持片３１が配設されており、支持片３１の上側には断面視L形状の上側ブラケット３２，３３，３４が、下側には断面視L形状の下側ブラケット３５が装着されている。上側ブラケット３２には歯付き駆動プーリ５、上側ブラケット３３には従動プーリ６、上側ブラケット３４には外ガイドローラ８、内ガイドローラ９がそれぞれ回転自在に支持される。下側ブラケット３５にはガイドレール４が支持されている。

図２は駆動プーリ部を示しており、上側ブラケット３２には歯付き駆動プーリ５及びモータ１２が支持されており、モータ１２によって歯付き駆動プーリ５が回転駆動される。歯付き駆動プーリ５の歯の形状は、歯付きベルト７の内側面７０の歯部７２に噛合する形状を有しており、図示のものでは、歯付き駆動プーリ５の周面は、ベルト幅方向の中央部位にのみ形成された歯部７２に対応するように断面視凹状の歯から形成されている。

図３はガイドローラ部を示している。上側ブラケット３４には外ガイドローラ８、内ガイドローラ９がそれぞれ吊持されている。外ガイドローラ８の周面は、無端ベルト１７の外円側部位１７Aを構成する歯付きベルト７の内側面７０（歯付き面）に摺接する。内ガイドローラ９の周面は、無端ベルト１７の内円側部位１７Bを構成する歯付きベルト７の外側面７１（フラット面）に摺接する。

外ガイドローラ８の周面を段部状に形成することで、周面には歯付きベルト７の歯部７２を受け入れる凹部８２（図８参照）が形成されており、外ガイドローラ８の周面は、歯付きベルト７の内側面７０の歯部７２が噛合しないような態様で無端ベルト１７の外円側部位１７Aを案内する。図示のものでは、外ガイドローラ８は、上下の大径部８０と上下の大径部８０間の小径部８１とから構成されており、大径部８０の周面がガイド面を構成し、大径部８０と小径部８１が歯部７２を受け入れる凹部８２を形成する。中央の凹部８２の高さ寸法は歯付きベルト７の歯部７２の高さ寸法よりも大きい寸法を有しており、凹部８２の深さ寸法は歯部７２の突出寸法よりも大きい寸法を有している。したがって、歯付きベルト７の歯付き面である内側面７０は、幅方向中央部の歯部７２が外ガイドローラ８の周面の中央に形成された凹部８２に非接触状態で受け入れられた状態で、上下のフラット部７３が大径部８０の周面で構成されるガイド面に摺接して案内される。このものでは、歯付きベルト７の幅方向両端部を外ガイドローラ８のガイド面が支持することから、歯付きベルト７が捻れようとすることを防止でき、安定した支持・案内ができる。また、この外ガイドローラ８と同じ形状のガイドローラを内ガイドローラ９に採用した場合にも同様の効果が謳える。上述のように、外ガイドローラ８の周面の形状は、歯付きベルト７の歯付き面である内側面７０の形状に対応した形状に形成される。図５に基づいて具体的に説明すると、歯付きベルト７の内側面７０が幅方向両端部に形成されたフラット部７２とフラット部７３間に形成された歯部７２とから構成される場合には、外ガイドローラ８の周面は上下両端部に形成されたガイド面（大径部８０）とガイド面間に形成された凹部８２とから構成される。歯付きベルト７の内側面が幅方向両端部に形成された歯部７２と歯部７２間に形成されたフラット部７３とから構成される場合には、外ガイドローラ８の周面は上下両端部に形成された凹部８２と凹部８２間に形成されたガイド面（大径部８０）とから構成される。歯付きベルト７の内側面が幅方向端部の一方に形成された歯部７２と歯部以外のフラット部７３から構成される場合には、外ガイドローラ８の周面は上下端部の一方に形成された凹部８２と凹部８２以外のガイド面（大径部８０）から構成される。

内ガイドローラ９は、歯付きベルト７のフラット状の外側面７１に摺接して案内する。内ガイドローラ９の周面の形状は、歯付きベルト７の外側面７１に摺接して案内できるものであれば、その形状は限定されない。図２乃至図４では、内ガイドローラ９は、略円柱状体から構成され、一つの周面を有している。さらに、図６、図７に、内ガイドローラ９の他の態様を例示する。図６では、内ガイドローラ９は３つの大径部９０から構成されており、３つの大径部９０の各周面がガイド面として歯付きベルト７のフラット状の外側面７１に摺接する。図７のものは上下２つの大径部９０から構成されており、２つの大径部９０の各周面がガイド面として歯付きベルト７のフラット状の外側面７１に摺接する。図７のものでは、内ガイドローラ９は、外ガイドローラ８と同じ形状を有しており、内外のガイドローラ８，９を同一の部材から構成することができるので、部品点数が少なくて済む。

図８は図７における内外のガイドローラ８，９の詳細を示す図である。外ガイドローラ８は、鉛直方向に延出する軸部と、上下に間隔を存して軸部に対して回転自在に装着された上下の大径部８０と、上下の大径部８０間に位置して配設された小径部８１とから構成され、外ガイドローラ８の周面には、大径部８０と小径部８１によって凹部８２が形成されている。大径部８０の周面はガイド面として無端ベルトの外円側部位１７Aを構成する歯付きベルト１７の内側面７０のフラット部７３に摺接しており、内側面の歯部８２は凹部８２に噛合しない態様で受け入れられている。凹部８２の高さ寸法は歯付きベルト７の歯部７２の高さ寸法よりも大きい寸法を有しており、大径部８０と小径部８１とによって形成される凹部８２の深さ寸法は歯部７２の突出寸法よりも大きい寸法を有している。したがって、歯付きベルト７の歯付き面である内側面７０は、幅方向中央部の歯部７２が外ガイドローラ８の周面の中央に形成された凹部８２に非接触状態で受け入れられた状態で、上下のフラット部７３が大径部８０の周面で構成されるガイド面に摺接して案内される。内ガイドローラ９は、鉛直方向に延出する軸部と、上下に間隔を存して軸部に対して回転自在に装着された上下の大径部９０を有し、外ガイドローラ８と同一形状を有している。大径部９０の周面はガイド面として無端ベルトの外円側部位１７Bを構成する歯付きベルト１７の外側面７１の平滑面に摺接している。

従動プーリ６は、全体として駆動プーリ５よりも大径である。図示のものでは、駆動プーリ５の周面は、無端ベルト１７を構成する歯付きベルト７の内側面７０のフラット部７３に当接する上下の当接面６０と、歯部７２を受け入れる凹部６１とから形成されており、凹部に歯部７２を受け入れた状態で、無端ベルト１７の移動に伴って回転する。従動プーリ６は、無端ベルト１７の移動に伴って回転できるものであれば、歯付きプーリでも、歯付きでないプーリでもよい。

このように構成された駆動伝達機構において、円形ドアによって開口部を開閉する際に、モータ１２によって駆動プーリ５を回転させて無端ベルト１７を走行させ、無端ベルト１７の走行に伴って扉体１が互いに異なる方向に走行して開口部を開放あるいは閉鎖する。この時、無端ベルト１７は内外のガイドローラ８，９によって円弧状に案内されるが、内外のガイドローラ８，９はいずれも無端ベルト１７を構成する歯付きベルト７のフラット面７１，７３に摺接することになるので、騒音が発生することがない。

本発明は、円形ドアにおける開閉装置の駆動伝達機構として利用することができる。

円形ドアの概略平面図である。 円形ドアの開閉装置の駆動伝達機構の駆動プーリ部を示す縦断面図である。 円形ドアの開閉装置の駆動伝達機構のガイドローラ部を示す縦断面図である。 円形ドアの開閉装置の駆動伝達機構の従動プーリ部を示す縦断面図である。 無端ベルトを構成する歯付きベルトの幾つかの実施態様を示す図である。 ガイドローラ部を示す縦断面図であって、内ガイドローラの他の実施態様を示している。 ガイドローラ部を示す縦断面図であって、内ガイドローラの他の実施態様を示している。 図７における内ガイドローラ及び外ガイドローラの詳細図である。

符号の説明

１ 扉体
５ 駆動プーリ
６ 従動プーリ
７ 歯付きベルト
７０ 内側面
７１ 外側面
７２ 歯部
７３ 平滑面
１７ 無端ベルト
１７A 外円側部位
１７B 内円側部位
８ 外ガイドローラ
８０ 大径部
８１ 小径部
８２ 凹部
９ 内ガイドローラ

Claims (4)

1. 平面視円弧状の移動軌跡に沿って走行する扉体を有する円形ドアの開閉装置において、
   移動軌跡の一端側に配設した駆動プーリと、
   移動軌跡の他端側に配設した従動プーリと、
   外側面がフラット状で内側面に歯部を有する歯付きベルトから構成されており、該駆動プーリと該従動プーリとの間に掛け回した無端ベルトと、
   該内側面に摺接することで無端ベルトの外円側部位を円弧状に案内する複数の外ガイドローラと、
   該外側面に摺接することで無端ベルトの内円側部位を円弧状に案内する複数の内ガイドローラと、
   該扉体と該無端ベルトを連結する連結手段を有し、
   該歯付きベルトの該内側面は、該内側面の幅方向の部分に形成された歯部とフラット部とから構成されており、
   該外ガイドローラの周面は、該歯部を噛合しない態様で受け入れる凹部と該フラット部に摺接するガイド面とから構成されていることを特徴とする円形ドアの開閉装置。
2. 前記歯付きベルトの内側面は幅方向両端部に形成されたフラット部と該フラット部間に形成された歯部とを有し、前記外ガイドローラの周面は上下両端部に形成されたガイド面とガイド面間に形成された凹部とを有し、前記外ガイドローラは、該凹部に該歯部を受け入れた状態で、該ガイド面が該フラット面に摺接することを特徴とする円形ドアの開閉装置。
3. 前記歯付きベルトの歯部は、前記外ガイドローラの凹部に非接触態様で受け入れられていることを特徴とする請求項１，２いずれかに円形ドアの開閉装置。
4. 前記内ガイドローラと前記外ガイドローラは同じ形状を有していることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の円形ドアの開閉装置。

Images