JPH0336113B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、永久磁石と電磁石との吸引・反発作
用による駆動力を利用して引き戸を開閉する自動
開閉引き戸に関するものである。

従来より、自動開閉引き戸の実用的な機構とし
てモータの回転をベルト、チエーンまたはラツク
を介して直線運動に変換するものや、流体圧シリ
ンダによるもの等が知られている。しかしこれら
は一般に機構が複雑で開閉時には摩擦等による騒
音が発生し、故障し易くまた非常時等に入力で開
閉する際にはかなりの力を要するので、駆動源と
の機械的連結を解除するために特別な操作を必要
とする等の難点があつた。

本発明は上述の点に鑑みて成されたもので、永
久磁石と電磁石との吸引・反発力により引き戸を
直接開閉駆動し、騒音がなく、故障しにくく、非
常時等においても人力で簡単に開閉可能な自動開
閉引き戸を提供するものである。本発明の他の目
的は、遠隔操作により引き戸の開閉及び開閉状態
の確認を行なえる自動開閉引き戸を提供すること
にある。本発明の第３の目的は室内外の環境条件
により自動的に開閉する引き戸を提供することで
ある。

本発明の実施例を図面にもとづいて説明する
と、第１図において、かもい１ａ、両側枠１ｂ，
１ｃ及びしきい１ｄにより構成された外枠１内に
片開きの引き戸２が開閉可能にはめこまれてい
る。これを詳しく説明すると第２図において、か
もい１ａ側面下方より水平にかつかもい１ａのほ
ぼ全長に渡つて突設したレール台３ａの先端上面
に沿つてレール３ｂが敷設されており、またしき
い１ｄ上にはほぼ全長に渡つて凸状部４が設けら
れている。一方、引き戸２の上部に装着された断
面鉤形の吊り金具２ａには戸車２ｂ，２ｂが設け
られており、しかして引き戸２の下部に設けた凹
溝２ｃが凸状部４にはまりこみかつ戸車２ｂ，２
ｂがレール３ｂ上を走行するように構成されてい
る。吊り金具２ａの上面には、多数の角柱状の永
久磁石５，５…が同極を上方にして引き戸２横幅
のほぼ全幅に渡つて並置され、これらは接着剤等
で接着され一体化されてその上面は同極の長い永
久磁石磁極面５ａが形成されている。一方かもい
１ａには、引き戸２の開状態及び閉状態におい
て、永久磁石磁極面５ａとそれぞれ対向しさらに
外方へ延長する範囲に開側電磁石６，６…及び閉
側電磁石７，７…が配備され、前記永久磁石磁極
面５ａと若干間隙を有して対面する電磁石磁極面
６ａ，７ａが形成されている。電磁石磁極面６
ａ，７ａと永久磁石磁極面５ａとの間隙は、両者
が接触しない程度に小さい程、吸引・反発力が大
きくなつて望ましい。それ故本実施例において
は、永久磁石磁極面５ａの位置精度を高くするた
め引き戸２を上部から吊り下げる構造としている
が、引き戸２の寸法精度及び強度を高くして引き
戸２がしきい１ｄ上を走行する構造とすることも
可能である。また電磁石６，７をしきい１ｄに配
備し、永久磁石５を引き戸２の下部に設けること
も可能であり、この場合は引き戸２がしきい１ｄ
上を走行する構造とする方が滑らかに開閉できて
望ましい。また吸引・反発作用による駆動力を大
きくするために、永久磁石磁極面５ａは引き戸２
が開閉状態のいかなる位置にあつても常に両電磁
石磁極面６ａ，７ａにまたがつて対面する状態に
あり、かつ引き戸２の全開及び全閉位置において
両電磁石磁極面６ａ，７ａが、永久磁石磁極面５
ａよりもそれぞれ外方へ若干延長した範囲まで存
在することが望ましい。また両電磁石磁極面６
ａ，７ａ間に磁路が形成されてしまうのを防ぐた
め、両者間の間隔を充分大きく保つておくことが
望ましい。したがつて、例えば永久磁石磁極面５
ａがＮ極である場合に、両磁極石６，７に互に逆
方向の直流電流を流し、開側電磁石６の磁極面６
ａをＳ極、閉側電磁石７の磁極面７ａをＮ極にす
ると、異極面では吸引力、同極間では反発力が発
生するので引き戸２は開方向（第１図の左方向）
の駆動力を受けて移動し、上述とは逆に電流を流
すと同様の作用により閉方向（第１図の右方向）
の駆動力を受けて移動する。また電流を流さない
状態では、引き戸２は駆動力を受けることがな
く、かつ電磁石６，７等と機械的に連結されてい
ないので、人力により簡単に開閉することができ
る。この実施例では、永久磁石は多数の角柱状の
ものを一体的に接着することとしたが、角柱状の
永久磁石を一定間隔おいて取着し、その一面に磁
性材料よりなる平板を取着して永久磁石磁極面と
することも可能であり、また当初より長い永久磁
石を用いることも可能である。また電磁石磁極面
６ａ，７ａを形成するために、それぞれ複数個の
電磁石６，６…，７，７…を用いたが、それぞれ
１個の電磁石６，７によることも可能でありさら
にこれらを１個の電磁石の両磁極を利用して構成
することも可能である。

さて次に、引き戸２の竪框２ｅ，２ｄには検出
用永久磁石８ａ，８ｂが設けられこれに対応して
側枠１ｃ，１ｂには引き戸２の開状態または閉状
態位置において検出用永久磁石８ａ，８ｂに応動
して作動する開側リードスイツチ９ａ及び閉側リ
ードスイツチ９ｂが設けられている。また、竪框
２ｄと側枠１ｂとのそれぞれ中程には施錠装置１
０が装着されており、側枠１ｂには施錠装置１０
の施錠状態において作動するマイクロスイツチ１
０ａが配置されている。これを詳しく説明すると
第３図において、先端上部に鉤部１１ａと斜面部
１１ｂが形成された掛け金具１１が、竪框２ｄの
中程側面に設けた長方形孔２ｆから略水平状に突
出されており、掛け金具１１の後端はピン１０ｂ
により回動可能に枢支されかつばね１０ｃによつ
て先端が上方へ付勢されている。ピン１０ｂは竪
框２ｄを貫いて引き戸２正面に突出され、その先
端にはレバー１２が固着されており、レバー１２
の回動にともなつて掛け金具１１が一定角度だけ
回動するように構成されている。一方、側枠１ｂ
には掛け金具１１の突出位置に対応して金具突入
孔１ｅが設けられ、金具突入孔１ｅの上方には下
端が斜面状に形成され掛け金具１１の突入時に鉤
部１１ａと掛合する掛止片１０ｄが、下方には掛
け金具１１を吸引して上述の掛合を解除するため
の解錠電磁石１０ｅがそれぞれ設けられている。
また掛け金具１１が掛止片１０ｄと掛合している
状態（すなわち施錠状態）において、鉤部１１ａ
により上方へ押されて作動するマイクロスイツチ
１０ａが配備されている。したがつて、第３図の
施錠状態において、解錠電磁石１０ｅを励磁する
かまたはレバー１２を左方へ引くことにより掛け
金具１１と掛止片１０ｄとの掛合が解かれ、引き
戸２を自由に移動させることができる。また施錠
は掛け金具１１が金具突入孔１ｅに突入すると自
動的に行なわれる。

この実施例では、検出スイツチとしてリードス
イツチ９ａ，９ｂおよびマイクロスイツチ１０ａ
を用いたが、これらは近接スイツチ、光電スイツ
チ、リードスイツチまたはマイクロスイツチ等の
いずれでもよく、これらスイツチの種類に応じて
適当な材質、形状の作動片を選定すればよい。

次にこの自動開閉引き戸を制御するための制御
回路について説明すると、第４図において、閉側
リードスイツチ９ｂ、開側リードスイツチ９ａ及
びマイクロスイツチ１０ａは、それぞれのスイツ
チの作動に応じてデジタル信号に変換するための
入力インタフエース部１３に接続されて、入力イ
ンタフエース部１３には他の自動開閉引き戸の同
様の多数のスイツチ１３ａが接続されている。ま
た温度、湿度、ガス漏れ等の室内環境及び雨の有
無、風速、明かるさ等の室外環境を検出するため
の多数のセンサー１４ａは、それぞれの検出量に
応じてデジタル信号に変換するためのセンサーイ
ンタフエース部１４に接続されており、これら両
インタフエース部１３，１４はマイクロプロセツ
サ等で構成された中央演算部１５に接続されてい
る。さらに、開側電磁石６、閉側電磁石７及び解
錠電磁石１０ｅは、中央演算部１５の信号を受け
てそれぞれの電磁石を駆動する電力を供給するた
めの出力インタフエース部１６を介して中央演算
部１５に接続されており、また出力インタフエー
ス部１６には他の自動開閉引き戸の同様の多数の
電磁石１６ａが接続されている。また記憶部１７
には、室内外の環境条件、各スイツチ９ａ，９
ｂ，１０ａ，１３ａの状態、現在時刻またはキー
ボード１８より入力された条件等によつて、環境
衛生上または防犯上必要な処理をするためにあら
かじめ作成されたプログラムが格納されている。
表示部１９は、キーボード１８よりの入力条件、
室内外の環境条件、引き戸の状態等を表示するも
ので異常の際には警報を発する。

以上のように構成された自動開閉引き戸は、第
１図の全閉、施錠状態においては、閉側リードス
イツチ９ｂ及びマイクロスイツチ１０ａはON状
態、電磁石６，７，１０ｅはOFF状態にあり、
このことは、使用者が表示部１９から適宜知るこ
とができる。次に、各種条件が、引き戸２を開け
るためにあらかじめプログロムされて記憶部１７
に格納された条件と一致した場合は、中央演算部
１５は現在の引き戸２が全閉、施錠状態であるこ
とを確認した上で、まず解錠電磁石１０ｅを励磁
して掛け金具１１を吸収し、掛止片１０ｄとの掛
合を解く、するとマイクロスイツチ１０ａは
OFF状態となるのでこれを確認した後、開側電
磁石６及び閉側電磁石７をそれぞれ互に逆方向に
励磁して引き戸２を駆動し、全開状態にする。こ
のときには閉側リードスイツチ９ｂはOFF状態、
開側リードスイツチ９ａはON状態となるので、
中央演算部１５はこれを確認すると電磁石６，
７，１０ｅをOFF状態にする。また引き戸２を
閉じるための条件が揃つた場合は、中央演算部１
５は全開状態を確認した上で、開側電磁石６及び
閉側電磁石７を上述と逆に励磁して引き戸２を駆
動し、全閉状態にする。この場合には自動的に施
錠され、マイクロスイツチ１０ａ及び閉側リード
スイツチ９ｂがON状態、開側リードスイツチ９
ａがOFF状態となり、中央演算部１５はこれを
確認して両電磁石６，７をOFF状態にする。上
述の各状態において、各スイツチが正常な作動状
態を示さなかつた場合は、各電磁石の励磁を逆に
する等によりその状態に到る動作を繰り返し、な
おかつ各スイツチが正常な作動状態を示さない場
合は表示部１９にその旨を表示し警報を発する。
以上は、プログラムに基づく引き戸の自動開閉の
一例であるが、使用者がキーボード１８を操作す
ることによつて引き戸２を開閉することは適宜行
なえる。また停電時または非常時等において、レ
バー１２を操作することにより引き戸２は人力で
簡単に開閉することができる。また開側リードス
イツチ９ａは省略して代りに適当なタイマー信号
によることもできるし、引き戸２の開度を検出す
るためのスイツチを適宜設けることによつて、引
き戸２を自動的に適当な開度にすることも可能で
ある。

以上のように本発明は、引き戸の上部または下
部に永久磁石を取着して、該引き戸の横方向長さ
のほぼ全長に渡り同極の長い永久磁石極面を形成
し、外枠には引き戸の開状態及び閉状態におい
て、前記永久磁石磁極面とそれぞれ対向しさらに
外方へ若干延長する範囲に電磁石をそれぞれ配備
して前記永久磁石磁極面と若干間隙を有して対面
する電磁石磁極面をそれぞれ形成し、前記両電磁
石磁極面が互に異極となるように前記電磁石を励
磁して前記永久磁石磁極面との吸引・反発力によ
り引き戸を開閉するようにしてあり、引き戸には
引き戸の開閉状態を検出する検出スイツチが配置
してあり、室内には室内環境条件を検出するセン
サが設けてあり、室外には室外の環境条件を検出
するセンサが設けてあり、キーボードから引き戸
の開閉条件を指示することができ、センサ、検出
スイツチ、キーボードに接続された中央演算部は
引き戸の開閉状態検出スイツチ、室内環境条件検
出センサ、室外環境条件検出センサ及びキーボー
ドからの指示によつて前記電磁石を励磁し引き戸
を開閉する。自動開閉時の騒音がなく、故障しに
くく、非常時等においても人力が簡単に開閉する
ことができる。また遠隔操作による自動開閉が可
能であり、適当な検出スイツチを設けることによ
り開閉状態の確認が行なえ、さらに施錠装置及び
施錠確認用検出スイツチを設けることにより建造
物における玄関戸、窓または雨戸等の全自動制御
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例であり、第１図は本発明
に係る自動開閉引き戸の正面図、第２図は第１図
の−断面図、第３図は施錠装置の要部断面
図、第４図は自動開閉引き戸を制御するための制
御回路を示すブロツク図である。 １……外枠、２……引き戸、５……永久磁石、
５ａ……永久磁石磁極面、６，７……電磁石、６
ａ，７ａ……電磁石磁極面、８ａ，８ｂ……検出
用永久磁石（検出用作動片）、９ａ，９ｂ……リ
ードスイツチ（検出スイツチ）、１０……施錠装
置、１０ａ……マイクロスイツチ（施錠確認用検
出スイツチ）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 引き戸の上部または下部に永久磁石を取着し
   て該引き戸の横方向長さのほぼ全長に渡り同極の
   長い永久磁石磁極面を形成し、外枠には引き戸の
   開状態及び閉状態において、前記永久磁石磁極面
   とそれぞれ対向しさらに外方へ若干延長する範囲
   に電磁石をそれぞれ配備して前記永久磁石磁極面
   と若干間隙を有して対面する電磁石磁極面をそれ
   ぞれ形成し前記電磁石磁極面が互に異極となるよ
   うに前記電磁石を励磁して前記永久磁石磁極面と
   の吸引反発力により引き戸を開閉するようにして
   あり、引き戸の開閉状態を検出する検出スイツチ
   が配置してあり、室内には室内環境条件を検出す
   るセンサが設けてあり、室外には室外の環境条件
   を検出するセンサが設けてあり、キーボードから
   引き戸の開閉条件を指示することができ、セン
   サ、検出スイツチ、キーボードに接続された中央
   演算部は引き戸の開閉状態検出スイツチ、室内環
   境条件検出センサ、室外環境条件検出センサ及び
   キーボードからの指示によつて前記電磁石を励磁
   し引き戸を開閉するようにしたことを特徴とする
   自動開閉引き戸。 ２ 引き戸の開閉状態を検出するスイツチが、引
   き戸に設けられた検出用作動片と、外枠に設けら
   れ前記検出用作動片によつて作動する検出スイツ
   チとからなる特許請求の範囲第１項記載の自動開
   閉引き戸。