JP3657472B2 - 引戸制動装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、引戸の開閉動作を制動する引戸制動装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、レールに吊り下げられてレールに沿って開閉し、手動で開いた引戸がゼンマイバネの蓄勢力等によって自動的に閉扉する自閉式の引戸が公知であるが、例えば、全閉する手前で閉扉速度を減少させる等のためにこの種の引戸には引戸の開閉動作を制動するための引戸制動装置が用いられている。
【0003】
該引戸制動装置は、装置本体と、引戸の開閉方向に沿って配設されるラックとから構成され、前記装置本体にはラックと噛合可能なピニオンと、該ピニオンの回転に制動力を付与して引戸の開閉動作を制動する制動ブレーキとが設けられてなる。そして、装置本体とラックの何れか一方は引戸等の可動側に装着され他方はレール等の固定側に装着されて使用され、引戸の開閉過程における所定領域においてラックとピニオンとが噛合すると、その際にピニオンの回転に制動ブレーキが制動力を付与して引戸の開閉動作が制動されてその速度が低下するようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の引戸制動装置においては、その制動ブレーキとして、エアダンパ等の空圧制御方式や、ギヤポンプや粘性抵抗器等の油圧制御方式が採用されていた。そのため、空圧制御方式では、エアの吹き出し部に目詰まりが発生したりエア漏れが生じたり等する場合があり、また、油圧制御方式の場合には、温度変化によって粘性抵抗が増減して制動力が不安定となるという欠点がある。何れにしても、従来の制動ブレーキでは安定した制動力を長期間に亘って確保することがその構造上困難であるという問題点があった。
【0005】
一方、例えば、ラックをレールに装着し、装置本体を引戸に装着した場合を例に説明すれば、引戸の前方側で待機しているラックに、装置本体のピニオンが引戸の開閉速度で接近して噛み合い始めることになる。従って、引戸の開閉速度でピニオンの歯部がラックの歯部と衝突することになり、この衝突は開閉動作に応じて繰り返し発生する。
【0006】
しかも、噛合していない領域ではピニオンの位相が定まっていないため、ピニオンが常に適正な位相関係をもってラックと噛み合い始めることができない。従って、例えば、図3に示すように、ピニオン62の歯先部がラック61の歯先部と衝突して噛み合い不良が生じる場合があった。
【0007】
以上の原因によって、長期の使用でピニオンの歯部やラックの端部の歯部が損傷したり摩耗等したりすることがあり、その結果、安定した制動力が得られなくなる場合があるという問題点があった。
【0008】
このように、従来の引戸制動装置にあっては、制動ブレーキの構造、並びに、ラック及びピニオンの構造において、その耐久性や制動力の安定性に問題があったのである。
【0009】
そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされ、その課題とするところは、長期間安定した制動力を得ることができる引戸制動装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の引戸制動装置は、装置本体Aと引戸の開閉方向に沿って配設されるラック1とを備え、前記装置本体Aには、前記ラック1と噛合可能なピニオン2と、該ピニオン2の回転に制動力を付与して引戸の開閉動作を制動する制動ブレーキ3とが設けられ、前記装置本体Aとラック1のうちの一方は引戸等の可動側に装着され、他方はレール等の固定側に装着される引戸制動装置において、前記引戸を開閉する際に、前記ラック1とピニオン2との噛み合い開始時において両者が衝突すると、ラック1がピニオン2から離反するようスライド可能であり、スライドしたラック1を元の位置に戻すようにラック1を付勢する付勢手段27が設けられてなることを特徴としている。
【0011】
該構成にあっては、引戸を開閉する際にラック1とピニオン2とが噛み合い始めて両者が衝突すると、ラック1がピニオン2から離反するようにレール等にガイドされることでその長さ方向に沿ってスライドし、その後、スライドしたラック1は付勢手段27に付勢されて元の位置に復帰する。従って、噛み合い開始時における両者の急激な衝突が緩和される。また、ラック1が復帰する際の付勢力は相対的に制動ブレーキ3の制動力を増幅させるように作用するため、引戸より確実に制動力を付与することができる。
【0012】
本発明の引戸制動装置は、装置本体Aと、引戸の開閉方向に沿って配設されるラック1とを備え、前記装置本体Aには、前記ラック1と噛合可能にピニオン軸6回りに回転可能なピニオン2と、該ピニオン2の回転に制動力を付与して引戸の開閉動作を制動する制動ブレーキ3とが設けられ、前記装置本体Aとラック1のうちの一方は引戸等の回動側に装着され、他方はレール等の固定側に装着される引戸制動装置において、前記ラック1とピニオン2とが常に一定の状態で噛み合い始めるように、ピニオン2のラック1に対する位相を所定の位相に合わせる位相合わせ手段を備え、該位相合わせ手段は、前記ピニオン軸6を中心とした円状に略等間隔毎に形成されてピニオン2の歯数と一致する孔21を有する支持板7と、前記孔21と対応してピニオン軸6を中心とした略同一円状にピニオン2に取り付けられた位相用磁石22とを有し、前記支持板7は位相用磁石22に吸引可能な材質からなり、隣り合う孔21同士の間の境界部23が位相用磁石22に吸引されることを特徴としている。
【0013】
該構成にあっては、ピニオン2の位相用磁石22が支持板7の孔21以外の部位である孔21同士の間の境界部23を吸引しようとするため、常にピニオン2の位相が定まり、ピニオン2の歯部のうちラック1の歯部との噛み合いを始める部位が一定となり、従って、常に適正な位相関係をもってピニオン2とラック1とが円滑に噛み合い始めるのである。
【0014】
本発明の引戸制動装置は、装置本体Bとキャッチ具Cとを備え、前記装置本体Bには、引戸の開閉方向に形成され且つ所定のストローク内でスライド可能に設けられたラック1と、該ラック1と噛合してなるピニオン2と、該ピニオン2の回転に制動力を付与する制動ブレーキ3とが設けられ、前記キャッチ具Cにはラック1を付着可能な付着部36が設けられてなり、前記装置本体Bとキャッチ具Cのうちの一方は引戸等の可動側に装着され他方はレール等の固定側に装着されて、前記ストローク内においては、前記付着部36にラック1が付着してラック1とキャッチ具Cとが一体となって装置本体Bに対して相対的に引戸の開閉方向に移動可能で、且つ、前記ラック1がストロークの限界までスライドした後においては、ラック1は付着部36から離反することができるよう構成されてなることを特徴としている。
【0015】
該構成にあっては、ピニオン2とラック1とを一体化して常に両者が噛合している構成とすることで、引戸の開閉動作中の両者の衝突や、噛み合い不良が防止される。
【0018】
即ち、該構成では、装置本体Bにピニオン2と制動ブレーキ3に加えて更にラック1をスライド可能に設けた一体構造としており、引戸の開閉動作によってラック1をスライドさせてピニオン2の回転に制動力を付与すべく、ラック1をそのストローク内において付着する付着部36をチャック具Cに設けている。
【0019】
例えば、装置本体Bを可動側に、キャッチ具Cを固定側に各々装着した場合、引戸を開閉させると、ストローク内においてはラック1が付着部36に付着した状態を保って固定側のキャッチ具Cと共にその位置は変化しない一方、装置本体Bは引戸と共に移動する。従って、引戸の開閉動作に応じてラック1が装置本体Bに対してスライドし、噛合しているピニオン2がスライドに合わせて回転する。
【0020】
その後、ラック1がそのストロークの限界までスライドした後は、ラック1は付着部36から離反して装置本体Bと一体的に引戸と共に移動していく。このように、ラック1がスライド可能なストローク内においては、ラック1がスライドしてピニオン2が回転するため引戸が制動ブレーキ3によって制動され、その後ラック1が付着部36から離れるとピニオン2が回転しないため制動ブレーキ3も作動しない状態となる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図1乃至図6を参酌しつつ、装置本体Aと、引戸50の開閉方向に沿って配設されるラック1とを備え、前記装置本体Aには、前記ラック1と噛合可能なピニオン2と、該ピニオン2の回転に制動力を付与して引戸50の開閉動作を制動する制動ブレーキとが設けられた引戸制動装置について説明する。即ち、ラック1とピニオン2とが別構成のものである。以下、具体的に説明する。
【0022】
まず、装置本体Aについて説明する。図1において、4は、装置本体Aを引戸50に取り付けられた滑車51に取り付けるための取付板であり、図6のように、取付板4の取付孔5を用いて滑車51にビス止めして取り付ける。
【0023】
尚、引戸50の左右勝手が変わっても取り付けることができるように取付孔5が上下対称位置に設けられてなる。例えば、図1に示す方向に取り付ける場合には、図6のように、中央の二箇所の取付孔5と下方側の二箇所の取付孔5とを利用し、逆に、左右反転して取り付ける場合には、中央の取付孔5と上方側の取付孔5とを利用する。尚、中央の二箇所の取付孔5は、上下方向に沿った長孔である。
【0024】
該取付板4には、その裏面側に向かって突出するようにピニオン軸6が軸受けを介して軸支されてなる。該ピニオン軸6には、その先端側(後端側)から順に、ピニオン2、支持板7、増速ギヤ8が設けられてなる。前記ピニオン2は、一方向クラッチ9を内蔵しており、一方向にのみピニオン軸6と一体となって回転し、その逆方向では空転する。前記支持板7は、取付板4との間の支柱10によって取付板4に取り付け支持されており、軸受けを備えて取付板4の軸受けと共に前記ピニオン軸6を軸支している。
【0025】
そして、該支持板7と取付板4との間に前記増速ギヤ8が位置しており、該実施形態ではピニオン軸6と一体的に形成されてなり、ピニオン2の回転を増速伝達することによって後述する制動ブレーキの回転体の回転数を増加させて大きな制動力を得るものであり、そのため、ピニオン2よりも歯数が多くなっている。
【0026】
一方、取付板4の正面側には前記制動ブレーキとしての磁気ブレーキ3が取り付けられてなる。該磁気ブレーキ3は、その中心線が前後方向のブレーキ軸11と、該ブレーキ軸11と同軸状で所定の間隙12を有して互いに対向して(面対向)配設された前後一対のドーナツ円盤状の磁石13と、前記間隙12内において前記ブレーキ軸11に同軸状に取り付けられてブレーキ軸11と一体的に回転する円盤状の回転ディスク14(回転体)と、前記ブレーキ軸11を前後二箇所の軸受けで軸支し且つ磁石13と回転ディスク14を覆うケース体15とから構成されてなる。
【0027】
即ち、回転ディスク14の回転中心軸(ブレーキ軸11)は、円盤状の磁石13の中心を通り、両磁石13,13の間の間隙12の厚み方向(両磁石13,13の対向方向)である。そして、磁石13は、所定角度毎の多数の磁極を有しており、対向面にはその境界が放射線状に形成される。本実施形態では、60度毎にS極とN極とが交互になる6極に着磁された磁石13を前後に用いた構成である。尚、両磁石13,13とブレーキ軸11との間には隙間が設けられてなる。
【0028】
また、前記回転ディスク14は、種々の材質から形成されるが、中でも非磁性体または磁性の弱い材質から形成することが好ましい。特に、非磁性体から形成することが好ましく、非磁性体としては、例えば、アルミニウム、銅、黄銅、合成樹脂等が用いられる。尚、好ましくは上記に加えて導電性のよいものが用いられる。
【0029】
このように、間隙12内をその厚み方向に走る磁力線を横断するように回転ディスク14は回転する構成となっている。従って、歯車伝動によってピニオン2と連動して回転ディスク14が回転すると、回転ディスク14の回転を妨げるように間隙12内の磁力線が変化して磁界から制動力を受ける。但し、ピニオン2が一方向クラッチ9によって空転する場合には、回転ディスク14が回転しないため制動力も作用しない。
【0030】
更に、前記ケース体15は、全体として中空の円柱状に形成されてなり、取付板4に取り付けられ且つ、その内側に一方の磁石13が取り付けられた断面視略コの字状のケース本体15aと、該ケース本体15aの開口に設けられその内側に他方の磁石13が取り付けられた蓋体15bとからなり、蓋体15bはケース本体15aに回転可能に係合してなる。
【0031】
そして、この蓋体15bの表面側には、磁気ブレーキ3の制動力を調整するための調整レバー16がネジ17により固定されてなる。該調整レバー16は、可撓性を有する部材、例えば板バネからなり、その基端部側が蓋体15bに固定され、その先端部側には、後方に突出してその先端が前記取付板4の係合孔18と係合してなるピン19が取り付けられてなる。
【0032】
該ピン19と係合孔18との係合は、図1(イ)に二点破線にて示すように、調整レバー16をその可撓性をもって前方側に撓ませることで解除され、その状態で調整レバー16が蓋体15bと一体的に前記ブレーキ軸11を中心にして回動させることができ、これにより、蓋体15b側の磁石13(可動側の磁石13)が回転し、ケース本体15a側の磁石13(固定側の磁石13)に対する磁極の位相を変化させて制動力を調整することができる。
【0033】
即ち、制動力は、両磁石13,13の磁極の相対位置によって変化し、図2(イ)のように、両磁石13,13の位相が、完全に異極同士が向き合う場合が制動力が最大で、図2(ロ)のように、同極同士が向かい合う位相関係では制動力が最小となる。そして、調整レバー16を一方向(図1の矢印P方向、反時計方向)に回転させると制動力を強めることができ、他方向(図1の矢印Q方向、時計方向)に回転させると制動力を弱めることができる。
【0034】
更に、前記取付板4には、ブレーキ軸11を中心とする同一円状に前記係合孔18を所定角度毎に複数設けており、調整レバー16を回動させてピン19を係合孔18に係合させることで制動力の調整状態を維持することができる。尚、本実施形態では、最上の係合孔18に係合した時が最大(図2(イ))で、最下の係合孔18に係合した時が最小(図2(ロ))となり、調整レバー16の回動幅は磁石13の着磁領域の角度に対応して60度に設定している。
【0035】
一方、前記ブレーキ軸11は、ケース本体15aの底部と蓋体15bとに各々設けられた軸受けによって軸支されてなる。そして、該ブレーキ軸11は、取付板4の後方側に突出し、その後端部には前記増速ギヤ8と噛合するブレーキギヤ20が取り付けられてなる。該ブレーキギヤ20と増速ギヤ8とから、ピニオン2の回転を増速して回転ディスク14を高速回転させる増速ギヤ部が構成され、そのギヤ比、歯数が設定されてなる。
【0036】
即ち、回転ディスク14の回転数が増加するほど、制動力も増加するからであり、同じ引戸50の開閉速度でも効率よく制動力をピニオン2に付与するためである。
【0037】
次に、ピニオン2の位相合わせ手段について説明する。前記支持板7には、図4の如く、ピニオン軸6を中心とした円状に、ピニオン2の歯数と一致して略等間隔毎に孔21が形成されてなる。また、ピニオン2には、該孔21と対応して略同一円状に位相用磁石22が取り付けられてなる。本実施形態では180度の間隔をおいて、前記孔21よりも小型の位相用磁石22がピニオン2の前面側に二つ埋め込まれてなる。
【0038】
尚、支持板7は、位相用磁石22と吸引可能な材質で、鉄等の強磁性体から形成されてなる。従って、ピニオン2の位相用磁石22が支持板7の孔21以外の部位(隣り合う孔21同士の間の境界部23)と吸引しようとするため、常にピニオン2の位相が定まり、図4(ロ)のようにピニオン2の歯部のうちのラック1の歯部とかみ合い始める部位Pが一定となる。このラック1との関係は、位相用磁石22が、複数の境界部23のうちのどの境界部23に位置しても、つまり、噛み合い始めるピニオン2の歯部が異なっても、その歯部のうちの部位Pは変わりなく一定の部位Pが当接し、円滑に噛み合い始める位相に設定している。
【0039】
次に、ラック1について説明する。図5に示すように、ラック1は、ガイドレール24にガイドされることでその長手方向に沿って両方向にスライド可能であり、ガイドレール24はその長手方向の二箇所においてラック取付板25に固定され、該ラック取付板25がレール52にビス26で取り付けされることで、ラック1は引戸50の開閉方向に沿って配設され且つその方向にスライドできる。
【0040】
また、ガイドレール24の両端部には付勢手段としてのスプリング27が設けられ、各々のスプリング27でラック1が長手方向に弾性的に支持されてなる。即ち、図5の待機状態からラック1がスライドするとスライド方向前方側のスプリング27が圧縮してラック1を後方側に付勢すると共に、スライド方向後方側のスプリング27が伸長してラック1を後方側に付勢する。
【0041】
尚、ラック取付板25は、図5(ハ)の如く、断面視略L字状のレール52の溝にはめ込まれて固定される。
【0042】
以上の構成からなる引戸制動装置は、装置本体Aとラック1のうちの一方が引戸50等の可動側に装着され、他方はレール52等の固定側に装着されて使用されるが、例えば、図6のように、装置本体Aが引戸50の閉じ側の滑車51に取付板4を介して装着され、ラック1がラック取付板25を介してレール52に装着される。
【0043】
ここで、上枠53にレール52が固定され、該レール52に滑車51によって引戸50が吊設されており、滑車51がレール52上を走行することで引戸50がレール52に吊下られた状態で開閉移動する。また、ゼンマイ式のドアクローザ54がレール52に装着されており、引戸50の開扉によってゼンマイが蓄勢され、その蓄勢力によって引戸50が閉扉方向に付勢されて手を引戸50から離すことで自動的に引戸50が閉扉する構成となっている。
【0044】
尚、自閉式の引戸50において、その自閉方式はドアクローザ54を用いる以外にも、単にレール52を傾斜させて引戸50の自重で自閉する構成等もある。
【0045】
前記ラック取付板25の取り付け位置は、レール52の上方側(ラック1の歯部が下方を向く状態)でもレール52の下方側(ラック1の歯部が上方を向く状態)でも何れでも同様に取り付けることが可能であり、また、レール52の長手方向のうちの何れの箇所にも取り付けることができる。図6においては、ピニオン2が時計回りに回転すると回転ディスク14が回転して制動力が付与されるので、ラック1を引戸50の閉じ際の下方側と、全開状態において噛合する位置の上方とに設けており、全閉直前の位置と全開直前の位置において引戸50の開閉動作を制動して開閉速度を低下させるようにしている。
【0046】
即ち、引戸50を強引に開扉操作しても、全開直前でピニオン2とラック1が噛合し、ピニオン2の回転が増速ギヤ部を介して増速されて回転ディスク14が高速回転し、回転ディスク14が間隙12内の磁界から制動力を受け、ピニオン2の回転が制動され、引戸50の開き速度が低下して全開状態となる。つまり、枠部材等に引戸50が激しく衝突することがない。そして、その状態から手を離すと引戸50が自動的に閉扉動作し、徐々に速度が増加していくが、全閉直前においてラック1と噛合して制動されるので、閉じ速度が低下して静かに自閉する。
【0047】
尚、一方向クラッチ9を設けてなるので、ラック1に逆向きにピニオン2が進入する場合には、回転ディスク14が回転せず制動もされないので不要な力を必要としない利点があり、また、増速ギヤ部を設けてなるので同じ容量の磁気ブレーキ3を用いてもより大きな制動力を容易に得ることができる。
【0048】
更に、制動ブレーキとして磁気ブレーキ3を採用し且つ回転ディスク14に非接触で制動力を付与する構成なるため、温度変化の影響も極小で、油漏れ等による制動力低下のおそれもなく、耐久性に優れ、長期間安定した制動力を容易に得ることができるのである。
【0049】
また、ドライバー等の工具を用いずとも、調整レバー16を用いて容易に制動力を調整でき、調整状態の維持もピン19を係合孔18に差し込むという簡便な作業で済み、しかも、調整レバー16の角度を係合孔18を目印として認識でき、現状の制動力を把握できる。
【0050】
更に、ピニオン2の位相が位相合わせ手段によって定められて常にラック1と円滑に噛み合い始めるうえに、その際にラック1がスライドしてピニオン2との衝突を緩和し衝撃を吸収されるので、衝突音も低く、噛み合い不良が回避され、ラック1やピニオン2の歯部が保護されて損傷が防止される。従って、長期間の繰り返し使用によっても摩耗等も少なく、安定した制動力を得ることができる。尚、ラック1は、スライド後にスプリング27の付勢力によって自動的に元の位置に戻るので、制動開始点が変化せず確実な制動領域を得ることができる。
【0051】
尚、図6において、全閉直前のラック1を全開直前位置に平行移動させて取り付けると、閉じ初めの引戸50の遅延制御も可能である。
【0052】
また、調整レバー16をピン19で固定する以外にも、図7のように、調整レバー16に取り付けた固定用ネジ28を螺入してケース本体15aに押しつけたり螺着させたりして固定することもできる。
【0053】
更に、上記実施形態では増速ギヤ部を設けてなるが、小さな制動力で足りる場合には増速ギヤ部を省略し、例えば、ブレーキ軸11にピニオン2が直接設けられる構成としたり、回転ディスク14をギヤとして、ピニオン2と直接噛合する構成とすることも可能である。また、歯車列を用いずにタイミングベルト等のベルト伝動を用いてピニオン2の回転をブレーキ軸11に伝動してもよい。
【0054】
尚、上記実施形態では、両磁石13,13の磁極の位相を調整することによって制動力を調整する構成としてなるが、この構成に限定されず、例えば、両磁石13,13間の間隙12を拡狭調整して制動力を増減することもできる。即ち、間隙12を拡げると制動力が低下し狭めると増加する。但し、一般に回転ディスク14との隙間は僅かであるため、磁極の位相調整によって制動力を調整する構成とすることが好ましく、これにより、容易に且つ高精度に調整することができる。
【0055】
また、ブレーキ軸11に、上記両磁石13,13と回転ディスク14とを複数組設けてより大きな制動力を得る構成としてもよい。
【0056】
更に、磁石13の極数や着磁構成、及びその形状等も適宜設計変更可能であり、回転ディスク14の略全体が間隙12内に位置する構成でなくとも、回転ディスク14の一部が両磁石13,13間の間隙12に位置する構成としてもよい。
【0057】
また、上述では付勢手段としてスプリング27を用いたがこれ以外の弾性体としてもよく適宜変更可能である。
【0058】
更に、位相合わせ手段として、上記実施形態では、ピニオン2に設けた位相用磁石22と、強磁性体からなりピニオン2の歯部に対応して孔21が形成された支持板7とを設けたが、ピニオン2自体を着磁することも可能であり、また、逆に支持板7に位相用磁石22を取り付け、前記孔21が形成されて位相用磁石22に引力を受ける円盤をピニオン2に設けてもよい。その他、弱い弾性を有するバネの先端部をピニオン2の歯部に接触させてピニオン2の位相を合わせることも可能である。何れにしても、少なくともラック1との噛合開始直前においてピニオン2の位相を一定の状態とするものであればよい。
【0059】
次に、ラック1とピニオン2が一体構成となった引戸制動装置について説明するが、上記実施形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明は省略する。
【0060】
図8に示す引戸制動装置は、装置本体Bとキャッチ具Cとから構成されてなり、装置本体Bには、ピニオン2、制動ブレーキとしての磁気ブレーキ3に加えて、ピニオン2と噛合してなるラック1が更に設けられたものである。但し、上記実施形態とは異なり、増速ギヤ部は省略され、一方向クラッチを内蔵したピニオン2がブレーキ軸11に直接取り付けられている。
尚、該実施形態では、制動ブレーキとして上述したのと同様の磁気ブレーキ3を用いてなるが、その他の制動ブレーキを採用してもよい。
【0061】
当該実施形態においては、ラック1がその歯部の形成方向(ラック1の長手方向)に沿って所定のストローク内でスライド可能になっており、そのスライド方向は取り付け時において引戸50の開閉方向である。具体的には、図8及び図9に示す如く、取付板4の裏面には、ラック1の長手方向に沿って形成された固定ガイド30が取り付けられ、図9のように、該固定ガイド30の裏面側には、複数のボール31(鋼球)を介して可動ガイド32が長手方向に沿ってスライド可能に支持されてなり、該可動ガイド32にラック1が取り付けられてなる。
【0062】
そして、可動ガイド32は、図8の如く固定ガイド30と略重ね合った状態から、図10の如く固定ガイド30の一端側(図中右端側)から図中右方向に引き出されるように固定ガイド30に対して相対的にスライド可能となっている。
【0063】
また、ピニオン2の一方向クラッチによって、可動ガイド32が固定ガイド30から図中右方向に引き出される際にはピニオン2は空転し、逆に図中左方向に固定ガイド30へ押し込まれる際にはブレーキ軸11と一体となってピニオン2が回転して磁気ブレーキ3から制動力を受ける設定となっている。即ち、ラック1が引き出される際には制動力が働かず、逆にラック1を押し込める際に制動力が働く構成となっている。
【0064】
尚、鋼球等のボール31を用いずに、固定ガイド30と可動ガイド32との少なくとも摺動面を摺動性に優れた合成樹脂から形成することも可能である。
【0065】
一方、前記キャッチ具Cは、キャッチ取付板33と、取り付け時に引戸50の開閉方向となるスプリング34とを備え、スプリング34の先端には、緩衝材としてのゴム35が装着され、該ゴム35には前記ラック1の引き出し側先端部(右端部)を付着可能な付着部としての付着用磁石36が埋め込まれている。また、ラック1の引き出し側先端部には付着用磁石36が吸着するように鉄等の強磁性体からなる吸着体37が設けられてなる。尚、ラック1全体を強磁性体から形成してもよい。
【0066】
以上の構成からなる引戸制動装置の使用状態について、装置本体Bを引戸50側に、キャッチ具Cをレール52側に取り付けた場合を例にして説明する。
【0067】
図11のように装置本体Bを引戸50の閉じ側の滑車51に取り付けると共に、キャッチ具Cをレール52の全閉位置に取り付けて使用する場合、図11(ハ)のように引戸50が全閉状態では、可動ガイド32が固定ガイド30に押し込まれた状態にあり、ラック1の吸着体37がキャッチ具Cの付着用磁石36に付着した状態となっている。
【0068】
この状態から、引戸50を開いていくと、吸着体37が付着用磁石36に付着された状態を保って、図11(ロ)のように可動ガイド32が固定ガイド30から徐々にストロークの限界まで引き出される。この際、ピニオン2は空転するので磁気ブレーキ3から制動力が付与されず、引戸50を軽い力で開いていくことができる。
【0069】
そして、図11(ロ)に示したストロークの限界を越えると、引戸50を開く際の力によって付着用磁石36から吸着体37が離反し、ラック1は図(イ)のようにスライドした状態を保って全開状態まで開く。この状態で手を離すと、ドアクローザ54の蓄勢力によって自動的に閉扉していき、図11(ロ)の状態でラック1の先端の吸着体37が付着用磁石36に衝突する。その際、スプリング34の弾性力及びゴム35の緩衝効果によって衝突時の衝撃が吸収緩和され、ラック1やピニオン2の保護効果も得られる。
【0070】
更に、そこから徐々に可動ガイド32が固定ガイド30に押し込まれることでラック1がスライドしてピニオン2がブレーキ軸11と一体的に回転し、磁気ブレーキ3から制動力を受けて可動ガイド32がゆっくりと押し込まれていき、引戸50の閉じ速度が低下して静かに閉じることができる。
【0071】
以上説明したように、該実施形態では、ラック1とピニオン2とが常時噛合してなる構成なるため、両者が別構成であるもののように噛み合い始めの衝突音や噛み合い不良等がその構造上発生しない。従って、ラック1やピニオン2の歯部の損傷のおそれもなく安定した制動力を長期に亘って得ることができる。尚、装置本体Bを傾斜させて取り付けることで、開扉時にラック1の自重を利用して自然に引き出す構成でもよい。
【0072】
尚、図12に示すように、取付板4の下方側にも、固定ガイド30、可動ガイド32及びラック1の構成をピニオン2を対称として設けることも可能である。この場合、ピニオン2には上下のラック1,1が噛合してなるので、何れか一方のラック1がスライドすると他方のラック1も同じスライド量をもって自動的にスライドする。
【0073】
図13に示すように、該装置本体Bを上述と同様に引戸50に取り付け、キャッチ具Cを上述に加えて更に全開位置に設けた場合を説明すると、全閉状態では、図13(ハ)のように、上方側のラック1が閉じ側のキャッチ具Cに付着した状態にあって両可動ガイド32,32は共に各々固定ガイド30に押し込まれた状態にある。
【0074】
ここから引戸50を開いていくと、両ラック1,1が互いに離反するようにしてスライドし、ストロークの限界を越えると、図13(ロ)のように上方側のラック1が閉じ側のキャッチ具Cから離反し、その後開き側のキャッチ具Cに下方側のラック1が衝突して付着すると、共に引き出されていた両可動ガイド32,32が互いに接近するように固定ガイド30,30へと押し込まれていき、ピニオン2は磁気ブレーキ3から制動力を受ける。従って、乱暴に引戸50を開いても引戸50が全開前に制動されるので、枠部材等への衝突や引戸50の故障等が防止できる。
【0075】
そして、閉じ方向では、ストロークの限界まで下方側のラック1が開き側のキャッチ具Cに付着し、その後はキャッチ具Cから離反し、上述したのと同様に閉じ側のキャッチ具Cに上方側のラック1が衝突して引戸50が制動されて静かに閉まる。このように、開閉両方向において引戸50の制動が可能になるという利点がある。
【0076】
【発明の効果】
以上のように、本発明における引戸制動装置にあっては、引戸の開閉動作を制動する制動ブレーキとしていわゆる磁気ブレーキを用いてなるので、従来の油等を用いたものに比して温度変化の影響が極めて少なく、磁石を用いた構成ゆえに長期間安定した制動力を得ることができる。
【0077】
更に、ラックをスライド可能として付勢手段を設けて、ラックに引戸の開閉方向のクッション性を持たせることにより、ラックとピニオンとが衝突する際の衝撃を吸収緩和して、ラックとピニオンを保護することができ、長期間安定した制動力を得ることができる。
【0078】
また、ラックとピニオンとが別構成の場合には、位相合わせ手段を設けて噛み合い開始時におけるピニオンの位相を最適な位相に合わせることで、噛み合い不良によるラックやピニオンの損傷を防止でき、長期間安定した制動力を得ることができる。
【0079】
更に、ラックとピニオンとを一体構成として常に両者が噛合している構成では、噛み合い開始時における噛み合い不良等の問題から解放されるので、長期間安定した制動力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態における引戸制動装置を示し、(イ)は断面平面図、(ロ)は正面図。
【図2】同実施形態の引戸制動装置の要部の断面を概略的に示す断面平面図で、(イ)は制動力が最大の状態を示し、(ロ)は制動力が最小の状態を示す。
【図3】従来の引戸制動装置の要部を示す正面図。
【図4】同実施形態の引戸制動装置の要部を示し、(イ)は断面平面図、(ロ)は正面図。
【図5】同実施形態の引戸制動装置の要部を示し、(イ)は平面図、(ロ)は正面図、(ハ)は使用状態における一部断面を含む側面図。
【図6】同実施形態の引戸制動装置の使用状態を示し、(イ)は引戸の全開時、(ロ)は引戸の全閉時。
【図7】他実施形態の引戸制動装置の要部を示し、(イ)は平面図、(ロ)は正面図。
【図8】他実施形態の引戸制動装置を示し、(イ)は平面図、(ロ)は正面図。
【図9】同実施形態の引戸制動装置を示す側面図。
【図10】同実施形態の引戸制動装置の使用状態を示す正面図。
【図11】同実施形態の引戸制動装置の使用状態を示し、(イ)は引戸の全開時を、(ロ)は引戸の全閉直前を、(ハ)は引戸の全閉時を示す。
【図12】他実施形態の引戸制動装置を示す正面図。
【図13】同実施形態の引戸制動装置の使用状態を示し、(イ)は引戸の全開時を、(ロ)は引戸の開閉途中を、(ハ)は引戸の全閉時を示す。
【符号の説明】
A,B…装置本体、C…キャッチ具、1…ラック、2…ピニオン、3…磁気ブレーキ(制動ブレーキ)、12…間隙、13…磁石、14…回転ディスク(回転体)、27…スプリング(付勢手段)、36…付着用磁石(付着部)
Claims (3)
- 装置本体(A)と引戸の開閉方向に沿って配設されるラック(1)とを備え、前記装置本体(A)には、前記ラック(1)と噛合可能なピニオン(2)と、該ピニオン(2)の回転に制動力を付与して引戸の開閉動作を制動する制動ブレーキ(3)とが設けられ、前記装置本体(A)とラック(1)のうちの一方は引戸等の可動側に装着され、他方はレール等の固定側に装着される引戸制動装置において、前記引戸を開閉する際に、前記ラック(1)とピニオン(2)との噛み合い開始時において両者が衝突すると、ラック(1)がピニオン(2)から離反するようスライド可能であり、スライドしたラック(1)を元の位置に戻すようにラック(1)を付勢する付勢手段(27)が設けられてなることを特徴とする引戸制動装置。
- 装置本体(A)と、引戸の開閉方向に沿って配設されるラック(1)とを備え、前記装置本体(A)には、前記ラック(1)と噛合可能にピニオン軸(6)回りに回転可能なピニオン(2)と、該ピニオン(2)の回転に制動力を付与して引戸の開閉動作を制動する制動ブレーキ(3)とが設けられ、前記装置本体(A)とラック(1)のうちの一方は引戸等の回動側に装着され、他方はレール等の固定側に装着される引戸制動装置において、前記ラック(1)とピニオン(2)とが常に一定の状態で噛み合い始めるように、ピニオン(2)のラック(1)に対する位相を所定の位相に合わせる位相合わせ手段を備え、該位相合わせ手段は、前記ピニオン軸(6)を中心とした円状に略等間隔毎に形成されてピニオン(2)の歯数と一致する孔(21)を有する支持板(7)と、前記孔(21)と対応してピニオン軸(6)を中心とした略同一円状にピニオン(2)に取り付けられた位相用磁石(22)とを有し、前記支持板(7)は位相用磁石(22)に吸引可能な材質からなり、隣り合う孔(21)同士の間の境界部(23)が位相用磁石(22)に吸引されることを特徴とする引戸制動装置。
- 装置本体(B)とキャッチ具(C)とを備え、前記装置本体(B)には、引戸の開閉方向に形成され且つ所定のストローク内でスライド可能に設けられたラック(1)と、該ラック(1)と噛合してなるピニオン(2)と、該ピニオン(2)の回転に制動力を付与する制動ブレーキ(3)とが設けられ、前記キャッチ具(C)にはラック(1)を付着可能な付着部(36)が設けられてなり、前記装置本体(B)とキャッチ具(C)のうちの一方は引戸等の可動側に装着され他方はレール等の固定側に装着されて、前記ストローク内においては、前記付着部(36)にラック(1)が付着してラック(1)とキャッチ具(C)とが一体となって装置本体(B)に対して相対的に引戸の開閉方向に移動可能で、且つ、前記ラック(1)がストロークの限界までスライドした後においては、ラック(1)は付着部(36)から離反することができるよう構成されてなることを特徴とする引戸制動装置。
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