JP4224392B2 - トイレ用自動ドア装置 - Google Patents

Description

本発明は、病院や駅舎等の公共トイレ、あるいはショッピングセンター等の施設内トイレなどに設置されるトイレ用自動ドア装置、詳しくは身体不自由者専用又は誰でも利用可能なトイレに設置される自動ドア装置におけるロック機構に関する。

従来のトイレ用自動ドア装置の一般的構成は、便房の間口に配したドアと、前記便房の室外に設けられた外側操作部と、前記便房の室内に設けられた内側操作部と、前記内外操作部からの開信号及び閉信号に基づいてコントローラを介してドアを開閉させる駆動手段と、前記ドアの全閉状態で開き動作を禁止するロック機構（電気錠）を備えたものである。
上記外側操作部は外開スイッチ及び外閉スイッチを有し、外開スイッチを操作するとその開信号によりドアが開き、外閉スイッチを操作するとその閉信号によりドアが閉じる。内側操作部も同様に内開スイッチ及び内閉スイッチを有し、内開スイッチの操作によりドアが開き、内閉スイッチの操作によりドアが閉じるように設定されている。
上記ロック機構は、内閉スイッチを操作して前記ドアを閉じた際に該ドアを自動的に施錠し、内開スイッチを操作して前記ドアを開ける際に自動的に解錠されるものである。

特許文献１及び特許文献２は、上記従来装置の不具合を解消せんとするものであるが、いずれも上記一般的構成、特に、ドアの全閉状態で開き動作を禁止するロック機構として電気錠を使用していることは従来装置と同様である。
この電気錠は、ソレノイドにより可動するプランジャーに作動部材を介してロックピンを出没自在に取り付け、該ピンが突出してピン受けに係合したときに施錠され、ピン受けからロックピンが離脱したときに解錠される構造である。斯る電気錠は、その施錠時にロックピンがピン受けに嵌め合い掛止するので、ドアの全閉状態を確実に担保して利用者が安心できる利点がある。
しかしながら、電気錠は、その構成部品点数が多く高価であるとともに自動ドアの施工時に手数を要するのでトイレ用自動ドア装置のコストアップの要因になり、また、施錠時及び解錠時にロックピンの衝動音（ロック音）が発生して利用者に不快感を与える不具合がみられた。

特開平７−２９３１１０号公報 特開２００１−２４１２６３号公報

本発明は、上記事情に鑑みてその従来不具合を解消するため、ロック機構としての電気錠を使用することなく同等の機能を確保することにより、静音性に優れるとともに装置のコストアップを抑制してトイレ用自動ドア装置を安価に提供するものである。

斯る本発明のトイレ用自動ドア装置は、便房の間口にドアを開閉自在に取り付け、コントローラで制御される駆動手段のモータ駆動により前記ドアを開閉動させるトイレ用自動ドア装置において、上記コントローラには、ドアを全閉状態から手動開き操作したときに、前記モータを大きなトルクで閉じ側回転させてドアを閉じ方向へ強力押し動作をさせるモータ駆動部を備えていることを特徴とするものである（請求項１）。
それにより、トイレ使用中のドア全閉状態において、外部からドアを手動で開こうとしたときにモータの強力押し動作が作用するので、その手動開き操作によるドアの開動を阻止することができ、電気錠の装備を不要にすることができる。

また、本発明のトイレ用自動ドア装置は、緊急時又は非常時には手動開き操作によってドアを開動させることも提案する。
その手段として、上記強力押し動作がタイマにより設定された時間継続するようにし、その設定時間が経過したときに前記モータを小さなトルクで閉じ側回転させ、その後にドアを全閉状態に復帰させることを特徴とする（請求項２）。
モータを小さなトルクで閉じ側回転させる動作はドア閉じの一次押し動作であり、それに続く二次押し動作によりドアが全閉状態となる。この全閉状態における二次押し動作は、モータを一次押し動作より軽微なトルク（ドアと突き当て面との間に隙間が生じない程度）で閉じ側回転力を与えるものである。
したがって、タイマの設定時間が経過するまで手動開き操作を持続させることにより、設定時間が経過した直後の一次押し動作になった時にはドアを手で開くことができる。

また、他の手段として、上記強力押し動作がタイマにより設定された時間継続するようにし、その設定時間が経過したときに前記モータのトルクを一時的に零にすることを特徴とする（請求項２）。
それによれば、タイマの設定時間が経過するまで手動開き操作を持続させることにより、設定時間が経過したときにモータのトルクが繋らないのでドアを軽い手動力で開くことができる。

本発明によれば、ロック機構として従来必須であった電気錠を不要にできるので、電気錠の施錠時に発生していた不快なロック音がなく静音化が図れるとともに、装置のコストアップを抑制してトイレ用自動ドア装置を安価に提供することができる。
また、請求項２又は３によれば、便房内で利用者が体調を悪くしているなどの緊急時又は非常時には、手動でドアを開くことも可能であって緊急・非常時に迅速な対応ができ、しかも、緊急・非常用の鍵スイッチや配線等を省略できればさらにコストアップの抑制を図ることができる。

本発明の自動ドア装置の実施形態を図面により説明すれば、この種のトイレ用自動ドア装置は一般に普及しているので、その一例を図１及び図２により概要を説明する。
便房１は、その間口１ａに引き戸式のドア２を開閉自在に配置するとともに無目内にコントローラ３及び駆動手段４を配設し、室外側には押ボタン式の外開スイッチ５ａ及び外閉スイッチ５ｂ、使用中ランプ５ｃ等からなる外側操作部５を取り付け、室内側には押ボタン式の内開スイッチ６ａ及び内閉スイッチ６ｂ等からなる内側操作部６を取り付けている。また、便房１の前記間口１ａには、安全対策の一手段として光電センサを構成する投光部７ａと受光部７ｂからなる補助光センサ７を取り付けている。

駆動手段４は、ブラシレスＤＣモータなど駆動用のモータ４ａと、該モータ４ａに連携する減速機４ｂと、この減速機４ｂを介して回転するプーリーに巻架されたタイミングベルトなど開閉動力の伝達機構４ｃとを有し、その伝達機構４ｃに前記ドア２の上端部を吊架してモータ４ａの駆動によりドア２を開閉動作させる。
なお、便房１内には便器１ｂや洗面台１ｃが設置され、さらには図示しないが室内灯や換気扇などを適宜に装備される。

そして、上記自動ドア装置は、前記外側操作部５又は内側操作部６の操作によって開信号又は閉信号が発信されたときに、前記コントローラ３により駆動手段４のモータ４ａを制御してドア２を開閉動作させるようにしている。
詳しくは、コントローラ３は、装置全体の動作を制御する制御部３ａを有するとともにモータ４ａの駆動回路であるモータ駆動部３ｂを備え、前記外側操作部５又は内側操作部６から制御部３ａが開信号又は閉信号を受けたときに、モータ駆動部３ｂを介してモータ４ａを起動・停止させるようにしている。
コントローラ３には、さらに閉忘れタイマ３ｃや長時間タイマ３ｄ等を備え、その閉忘れタイマ３ｃにより、開いたドア２が比較的短い時間（例えば３０秒）放置されたときに前記制御部３ａがモータ駆動部３ｂへ閉信号を発信してドア２を閉動させるようにし、また、長時間タイマ３ｄにより、内閉スイッチ６ｂの操作でドア２が閉じたまま（便房１内が使用中）長時間（例えば２０〜３０分）継続されたときに前記制御部３ａが開信号を発信してドア２を開動させるようにする。
なお、上記内側操作部６にも使用中ランプを設けることもよい。

上記自動ドア装置における一般的なドアの開閉動作を説明すれば、便房１内に利用者が入室していないドア２の全閉状態（以下、全閉初期状態という）において、利用者が外開スイッチ５ａを押すとモータ４ａによりドア２が開動し、該ドア２の開動によって閉忘れタイマ３ｃがスタートする。
便房１内に入った利用者が内閉スイッチ６ｂを押すと、閉忘れタイマ３ｃがストップし、外側操作部５の使用中ランプ５ｃが点灯し、外開スイッチ５ａが無効となり、長時間タイマ３ｄがスタートし、ドア２が閉動する。この状態は、使用中ランプ５ｃが点灯してトイレが使用であることを外部から確認されるとともに外開スイッチ５ａの無効により外部からのドア開きを禁止したドア２の全閉状態（以下、全閉使用状態という）である。
なお、上記ドア２が開いた状態で利用者が入室せずに放置されたときは、閉忘れタイマ３ｃの設定時間が経過したときにブザーが所定時間（例えば、５秒）鳴った後にドア２が閉動して終了、すなわち全閉初期状態に戻る。

次に、利用者が便房１から退出する場合は、内開スイッチ６ａを押すことによってドア２が開動するとともに使用中ランプ５ｃが消灯し、外開スイッチ５ａが有効に復帰し、長時間タイマがストップし、閉忘れタイマ３ｃがスタートする。
その後、退出した利用者が外閉スイッチ５ｂを押すと、ドア２が閉動するとともに閉忘れタイマ３ｃがストップして全閉初期状態に戻る。
なお、便房１から退出した利用者が外閉スイッチ５ｂを押さないときには、閉忘れタイマ３ｃの設定時間が経過したときにブザーが所定時間鳴った後にドア２が閉動して全閉初期状態に戻る。

また、利用者が便房１に入ったまま何らかの事由により長時間が経つような場合には、長時間タイマ３ｄの設定時間が経過したときに、外側操作部５の使用中ランプ５ｃが点滅して外部に便房１内の異常を報知するとともに外開スイッチ５ａが有効に復帰する。その状態が所定時間（例えば、５５秒）経過したときに、ブザーが所定時間鳴った後に使用中ランプ５ｃが消灯するとともにドア２が開動する。

而して、上記コントローラ３のモータ駆動部３ｂは、前記制御部３ａからの指令に基づいてドア２を開閉させるモータ４ａを制御するものであるが、本発明においては、特に、ドア２を前述の全閉使用状態から手動開き操作したときに、前記モータ４ａを大きなトルクで閉じ側回転させてドア２を閉じ方向へ強力に付勢する強力押し動作をさせるようにする。
その強力押し動作を図３のフローチャートにより説明する。
ドア２の全閉使用状態においては、ドア２と突き当て面との隙間をなくすために、モータ４ａに軽微なトルクの閉じ側回転力をかけている二次押し動作中であるが（ＳＴ１）、手動により開き操作をしたときには、モータの開き側回転をパルスカウンタで計測し、ドア２が微少量（例えば、１０ｍｍ程度；カウント２以上）開いた状態を前記カウンタで検出する（ＳＴ２）。このカウンタの検出信号を制御部３ａが受けてモータ駆動部３ｂを介しモータ４ａに電圧をかけ、手動でさらにそれ以上ドア２が開動しないよう閉じ方向の付勢力をかけて強力押し動作をさせる（ＳＴ３）。

それによって、外部からはドア２が開けられない状態、つまりロック状態であることを認識させることができるものである。そして、手動開き操作をやめてドア２から手を離すと、ドア２は低速で閉じ動作をして全閉使用状態に戻るが、その強力押し動作はタイマで設定された時間継続する（ＳＴ４）。
上記タイマの設定時間は、ドア２が開けられない状態であることを認識させるに必要な時間、例えば、１０秒〜２０秒から選定した時間であり、さらに悪戯防止のために１分〜２分間から選定した時間とすることもよいが、緊急時又は非常時の手動開き操作を考慮した場合には２０〜３０秒程度が好ましい。なお、タイマの設定時間は可変的に変更できるようにする。

上記強力押し動作は、前記ＳＴ４においてタイマの設定時間が経過した後に停止し（ＳＴ５）、その後に短時間であるが閉じ動作（一次押し動作）をし（ＳＴ６）、全閉使用状態へ戻る（ＳＴ７，ＳＴ１）。
したがって、前記ＳＴ５からＳＴ１へ復帰する間の限られた時間内であれば、詳しくは、強力押し動作の停止（ＳＴ５）直後まで手動開き操作を持続させることにより、又は、設定時間が経過した直後の一次押し動作になった時（ＳＴ６）の短時間にドア２を手動開き操作をすることにより、モータ４ａの回転トルクが小さいのでドア２を手で開けることができる。
それにより、便房１内で利用者が体調を悪くしている場合、長時間タイマ３ｄや内開スイッチ６ａの故障が生じた場合などの緊急時や非常時には、全閉使用状態であっても外部からドア２を手動開き操作で開けることが可能となる。
なお、手動によりドア２を開けた場合には、ＳＴ６及びＳＴ７を経ずにドア２を開いた状態で保持し、その後は、外閉スイッチ５ｂの操作により閉動させて全閉初期状態に復帰させ、又は内閉スイッチ６ｂの操作により閉動させて全閉使用状態に復帰させればよい。

上記強力押し動作停止後における手動開き手段として図４に示すように、強力押し動作停止（ＳＴ５）の直後にモータ４ａのトルクを零にすることもよい（ＳＴ１０）。それにより、ドア２がフリー状態になるので軽い手動力でドア２を開けることができる。
このＳＴ１０における時間は、外部からの誤操作を防止するために必要最小限とし、手動開き操作がなくその設定時間が経過した後にはモータ４ａを起動させることによって（ＳＴ１１）、ドア２を閉動させ全閉使用状態へ復帰させるようにする（ＳＴ６，ＳＴ７，ＳＴ１）。また、ＳＴ１０において、モータ４ａのトルクを零にする手段は、ドア２の急激な開動を避けるために段階的にトルクを小さくしていくことが好ましい。
なお、ＳＴ１０及びＳＴ１１は、手動開き操作が検出されてからタイマの設定時間が経過するまで継続されている場合にのみ動作させることが好ましく、それによって、外部からの誤操作をさらに有効に防止することができる。

なお、上記実施の形態においては、ドア２が全閉状態のうち、便房１内に利用者がいる全閉使用状態、換言すれば、内閉スイッチ６ｂが押されて外開スイッチ５ａが無効の状態になった場合について説明したが、便房１内に利用者がいない全閉初期状態の場合に適用することも任意である。
また、外側操作部５及び内側操作部６は、押ボタン式のスイッチについて説明したが、それに限定されるものではなく非接触方式のセンサを使用することも任意であり、また、外側操作部５には、利用者がドア２の前に立ったことを検出する赤外線などのセンサ、あるいはマットスイッチ等を包含するものである。

さらに、本発明の請求項１においては、緊急時又は非常時における手動開き手段を必須とするものではなく、緊急・非常用の鍵スイッチを用いてモータの強力押し動作を解除し、又はモータを停止させる手段を設けることも任意である。

本発明のトイレ用自動ドア装置を備えたトイレの概要平面図である。 本発明のトイレ用自動ドア装置の要部を示すブロック図である。 本発明のコントローラの強力押し動作を説明するフローチャートである。 上記強力押し動作の他の実施形態を説明するフローチャートである。

符号の説明

１：便房 １ａ：間口 ２：ドア ３：コントローラ
３ｂ：モータ駆動部 ４：駆動手段 ４ａ：モータ

Claims (3)

1. 便房の間口にドアを開閉自在に取り付け、コントローラで制御される駆動手段のモータ駆動により前記ドアを開閉動させるトイレ用自動ドア装置において、上記コントローラには、ドアを全閉状態から手動開き操作したときに、前記モータを大きなトルクで閉じ側回転させてドアを閉じ方向へ強力押し動作をさせるモータ駆動部を備えていることを特徴とするトイレ用自動ドア装置。
2. 上記強力押し動作がタイマにより設定された時間継続するようにし、その設定時間が経過したときに前記モータを小さなトルクで閉じ側回転させ、その後にドアを全閉状態に復帰させることを特徴とする請求項１記載のトイレ用自動ドア装置。
3. 上記強力押し動作がタイマにより設定された時間継続するようにし、その設定時間が経過したときに前記モータのトルクを一時的に零にすることを特徴とする請求項１記載のトイレ用自動ドア装置。

Images