JP3961668B2 - 引戸のクローザ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は建物や部屋の出入口及び窓などに設けられる引戸のクローザに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種のクローザとしては、例えば特開平5−263564号公報に記載されたものを挙げることができる。
【0003】
同公報に示された自動扉締め装置は、固定部と扉に連結され、上記扉の操作により荷重に抗して回転軸を回転させることにより上記扉を開放することができ、上記荷重により上記回転軸を逆方向に回転させることにより上記扉を閉じることができる扉締め装置と、上記回転軸の回転速度を粘性抵抗により減速する減速装置と、上記回転軸と上記減速装置との間に設けられ上記扉開放時に上記減速装置と上記回転軸を遮断し上記扉閉じ時に上記減速装置と上記回転軸を接続するワンウエイクラッチを備えた装置である。
【0004】
【発明が解決しょうとする課題】
しかしながらこれらの従来装置においては、扉閉鎖時における扉の動きの制動を粘性抵抗を利用して行っているため、外気温度の変化により粘性液体の温度が変化するとその粘性も変化し、従って扉の動きの制動力も変化してしまうという不都合がある。
【0005】
又、粘性液体を使用するため、ケーシングの各部には完全な密封性が要求され、制作面及び保守面においてコスト高が避けられないという問題もある。
【0006】
さらに又、粘性抵抗による減速装置を採用した引戸のクローザに限らず、一般にワイヤを引いて引戸を閉める型式のクローザは、手先により強制的に扉を閉じる場合扉の閉じ速度が引戸のクローザによる閉じ速度よりも速くなることが考えられ、この時には固定部と扉の間に連結されたワイヤがたるんで人体や周囲のものに接触する不都合が発生する。
【0007】
加えて、ばね部材による引戸を閉鎖するものは、ばね部材の出力が引戸の開き量に比例するので、少し引戸を開けて手を離した場合、摩擦により引戸が閉鎖されない場合が生じる、という不都合がある。
【0008】
この発明は、引戸の開き量の如何に拘らず引戸を確実に閉鎖することができ、しかも温度によって制動力が変化しない引戸のクローザを提供することを目的としている。
【0009】
また、この発明の他の目的は、引戸閉鎖時手により強制的に引戸を閉鎖した場合でもワイヤがたるまない引戸のクローザを提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、引戸の動きの方向に張られたケーブルの先端部が静止部材又は引戸に連係され、ケーブルの基端部が引戸又は静止部材に固定された定張力巻上装置の巻上げドラムに巻取られ、引戸を開いたときは該ケーブルを介して定張力巻上装置に内蔵されたゼンマイばねが巻締められ、引戸を開放すると巻締められたゼンマイばねの復元力により引戸を閉じるように構成された戸締め装置と、定張力巻上装置に連結された増速機と、この増速機の出力側に連結された渦電流式制動器と、増速機に組み込まれ、引き戸が閉鎖方向に移動するとき定張力巻上げ装置と渦電流式制動器とを連結する一方向クラッチとを有し、上記定張力巻上げ装置は、ハウジングの側壁に回動自在に支承された第1支軸、この第1支軸に対し回転可能に嵌合する巻上げドラム及びこの巻上げドラムに同軸に固定された中空円筒状のばねケーシングとを有し、このばねケーシングの内部にゼンマイばねを同軸に装着し、その一端を第1支軸に、他端はばねケーシングの外周に夫々固定し、また、上記巻上げドラムには螺線状のケーブル溝を形成し、そのケーブル溝の螺線のピッチ半径はケーブルの巻き始めが最大で、ケーブルを巻いていくにしたがって小さくなるようなテーパとし、更にまた、第1支軸の一端にラチェットホイールを固定し、ハウジングの一端にはラチェット爪を取付け、第1支軸35がゼンマイばねの弾力により回転することを防止すると共に、ゼンマイばねの弾力を調整するようにしてある ことを特徴とする。
【0011】
また、請求項2に記載の発明は、上記ケーブルの先端部を戸締め装置のゼンマイばねより小さな弾力のばねを介在させて静止部材又は引戸に係止すると共に、このばねの弾性変形量を一定値以下に抑制するストッパーを設けたことを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施例に基いて、この発明について説明する。
図1において符号91は引戸を示し、この引戸91は引戸枠90の上下に設けれたレールに案内され、引戸91を左右に移動させることにより引戸枠90の左方に形成された開口92を開閉することができるようになっている。図1においては引戸91は右方に移動して開口92は開かれた状態を示している。
【0013】
引戸91の上方には戸閉め装置20が装着され、この戸閉め装置20から引出されたケーブル21の先端部21aは引戸枠90の一端に固定された静止部材22に連結され、ケーブルの基端部21bはガイドローラ24に案内されてハウジング23内に導入され、後述する定張力巻上装置の巻上げドラムに巻き取られている。
【0014】
ケーブルの先端部21aの静止部材22への取付けは例えば引戸枠の一端に植設されたボルトの外周にケーブルの先端部を巻き付けることにより容易に行われる。
【0015】
上記ハウジング23は、図2及び図3に示すように、横長の直方体の箱で、その内部には定張力巻上装置30が装着されている。
【0016】
定張力巻上装置30はハウジング23の側壁に回動自在に支承された第1支軸35、この第1支軸35に対して回転可能に嵌合する巻上げドラム31及び巻上げドラムに同軸に固定された中空円筒状のばねケーシング33から構成されている。
【0017】
ばねケーシング33の内部にはゼンマイばね34がばねケーシングに同心に装着され、ゼンマイばねの一端は第1支軸35に固定され、他端はばねケーシングの外周に固定されている。
【0018】
また、巻上げドラム31には螺線状のケーブル溝32が形成され、かつ、ケーブル溝の螺線のピッチ円径はケーブルの巻き始めが最大でケーブルを巻いていくに従って小さくなるようにテーパとなっている。
【0019】
引戸91が閉鎖状態にあるときは、ケーブル21は巻上げドラム31に一杯に巻き付けられており、引き戸を右方に開いていくと、ケーブル先端部が静止部材22に連結されているため、ケーブルに張力が発生して巻上げドラム31からほどかれていき巻上げドラム31を回転させる。
【0020】
この巻上げドラム31の回転は内蔵されたゼンマイばね34を巻き締めてゼンマイばね34内に弾性エネルギーを蓄積する。
【0021】
ここで引戸91を解放すると、ゼンマイばね34はその復元力により弾性エネルギーを開放しつつケーブル21を巻き取っていき、引戸を閉じるように作用する。
【0022】
このとき、引戸91を閉じた状態から右方に開いていくに従ってゼンマイばね34は巻かれていき、ゼンマイばねの復元力が増大していくが、一方ケーブル21の繰出し位置も変化していき、繰り出し位置におけるケーブル溝32の螺線ピッチ円径も増大し従ってケーブル21には常に一定の張力が作用する。
【0023】
一方、前記第1支軸35の一端にはラチェットホイール36が固定され、ハウジングの一端にはラチェット爪37が取付けられている(図3、4参照)。
【0024】
このラチェト爪37はラチェットホイール36の歯と係合して第1支軸35がゼンマイばねの復元力により回転することを防止している。
【0025】
又、ゼンマイばね34のばねとしての弾力を調整するには、第1支軸35の端面に形成された溝35a(図4参照)にドライバー等の工具を係合させて軸を回動させる。
【0026】
この結果、ゼンマイばね34の第1支軸35に対する固定点が回動されてゼンマイばねの巻き数が変化するのでばねの弾力を調整することができる。
【0027】
また、図3に示すように、ばねケーシング33に関し巻上げドラム3とは反対側の端部には第1歯車41が一体かつ同軸に結合されている。
【0028】
一方、ハウジング23の側壁には第2支軸45が回動可能に支承されており、この第2支軸45には第1歯車41よりも歯数の少ない第2歯車42が回動可能に支承されて第1歯車41と噛合っている。
【0029】
また、第2支軸45に回動可能に嵌合する第2歯車42と第2支軸45とは一方向クラッチ50を介して回転方向に係脱可能に係合している。
【0030】
一方向クラッチ50は、図6に示すように、外輪51、ころ52、ばね53及び保持器54から構成され、外輪51にはころ52が円周方向に移動できるようになされた溝55が形成されている。
【0031】
溝55の一端には半径方向の幅が連続的に小さくなった楔面55aが形成されており、ころ52は保持器54ところとの間に配設されたばね53により楔面に向けて付勢されている。
【0032】
そして、一方向クラッチ50の中心には第2支軸45が挿通され、外輪51は第2歯車42の一方の端面に固定されている。
【0033】
引戸91を右方に向けて開くときには、第2歯車32に固定された外輪51は図7に示す矢印方向に回転するように設定されている。
【0034】
この場合、ころ52は軸45との摩擦により楔面55aから離れるように動き、溝55の内部において自由に回転して外輪51と軸45とは回転方向に関して離脱している。
【0035】
逆に、引戸が左方に閉じるときには、外輪51は図6に示す矢印方向に回転し、ころ52は楔面55aへ近接し、楔面と軸45の間に圧接されてころ自体の回転が不可能となる。従って、外輪と軸とは回転方向に関して係止され、軸45は外輪51と共に回転する。
【0036】
一方、第2支軸45には第2歯車42の歯数よりも多い歯数を有する第3歯車43が固定され、この第3歯車43は第2支軸45と一体となって回転する。
【0037】
又、ハウジング23の側壁には第3支軸61が回転自在に支承され、この第3支軸61には第3歯車43の歯数よりも少ない歯数を有する第4歯車44が固定され、第3歯車43と噛合っている。
【0038】
上記したように、第2歯車よりも第1歯車の方が歯数が大きく、第4歯車よりも第3歯車の方が歯数が大きいという関係にあり、これらの歯車群は増速機として作用する。
【0039】
この増速機の出力軸となる第3支軸61には渦電流式制動機60が連結されている。
【0040】
すなわち、第3支軸61の一端部にはアルミニウム等の導電体から作られた円板62が固定され、その端面の両側には第1磁石円板63及び第2磁石円板64が円板に近接してハウジングに取付けられている。
【0041】
第1、第2の磁石円板63、64は、図5に示すように、円周に沿って均等に区分された複数のN極、S極が交互に配設されている。
【0042】
第1磁石円板63のN極を第2磁石円板64のS極に向かい合わせると、磁力線は第1磁石円板のN極から第2磁石円板のS極に向かって流れる。
【0043】
ここで、円板62を回転させると、円板62には渦電流が発生して円板62の回転を阻止するように作用し、制動器としての役目をなす。
【0044】
第1磁石円板63はハウジング23に回動不能に固定されているが、第2磁石円板64は軸61を中心にして回動可能に取付けられている。
【0045】
そして、第2磁石円板64の円板62とに反対側の面の外周部にはピン65が植設されている。
【0046】
一方、図2及び図3に示すように、ハウジング23には第2磁石円板64に平行な案内路68が形成され、この案内路に沿ってピン係合片66(図3参照)が移動可能に取付けられている。
【0047】
このピン係合片66には雌ねじ66bが形成され、調整ボルト67の雄ねじと螺合している。又、調整ボルト67はハウジング23の一端に軸方向の移動が阻止された状態で取付けられている。
【0048】
また、ピン係合片66にはピン65の外径よりもやや広い幅をもった溝66aが形成され、ピン65はこの溝内に遊動可能に挟持されている。
【0049】
上記した構成において、調整ボルト67をドライバー等で回動させると、ピン係合片66は調整ボルトの軸心に沿って前後動し、溝66aに挟まれたピン65は第2磁石円板の円周方向に移動するので、第2磁石円板64は軸61を中心にして回動し、第1磁石円板63に対して位相が変化する。
【0050】
この結果、第1、第2の磁石円板のN極から第2、第1の磁石円板のS極に流れる磁石線の数が変化し、円板62に発生する渦電流の大きさが増減して制動力も増減する。
【0051】
上記した渦電流式制動器は液体等を使用せず乾式であり、外気温度の影響を受けることがなく安定した制動効果が得られる。
【0052】
上記のように構成された引戸のクローザは、引戸91が引戸枠90に対して左方に閉じられた状態では、ケーブル21は巻上げドラム31に巻付けられ、ゼンマイばね34はラチェッとホイール36の位相調整により予め設定した巻数だけ巻かれているので、所定の張力が発生している。
【0053】
この状態から引戸を右方に開いていくと、巻上げドラム31に巻かれていたケーブルは徐々に繰り出されていき巻上げドラム31が回転する。
【0054】
巻上げドラム31の回転はばねケーシング33を回転させてゼンマイばね34を巻上げ、ゼンマイばねの弾力は徐々に増大していく。
【0055】
一方、巻上げドラムのケーブル繰り出し位置におけるケーブル溝のピッチ円径も徐々に増大していくので、ケーブルにかかる張力は一定となり、引戸を開いていくときの引戸に掛けた手先に与える抵抗力は増大することなく一定で、スムースに引戸を開くことができる。
【0056】
又、増速機40に組込まれた一方向クラッチ50は離脱状態にあり、渦電流式制動器60は作用せず、この制動器による抵抗力は発生しない。
【0057】
引き戸を開いた状態から引き戸に掛けた手先を離して引き戸を開放すると、ゼンマイばね34の復元力により巻上げドラム31がケーブルを巻取っていく。
【0058】
このとき、一方向クラッチは作動状態となり、巻上げドラム31の回転は増速機40により増速されて円板62を高速回転させる。
【0059】
円板62の回転は渦電流を発生させて回転抵抗となり、巻上げドラムの回転に制動力を与える。よってケーブルの巻上げ速度は減速され引戸はゆっくりと閉じられていく。
【0060】
請求項2に記載された発明は、請求項1に記載された発明と比較して、ケーブル21の先端部21aを静止部材22に連結する方法において異なっている。
【0061】
すなわち、請求項1に記載された発明では、ケーブル21の先端は引戸枠90の一端に植設されたボルト等の静止部材に固定されて連結される。
【0062】
これに対し、請求項2に記載された発明では、例えば図8に示すように、戸締め装置20に使用される定張力巻上装置30と同型式の定張力巻上装置70が使用され、ケーブル21の先端部は巻上げドラム71に巻付けられる。又、巻上げドラムにはゼンマイばねを内蔵したばねケーシング73が固定されている。
【0063】
但し、ここに使用される定張力巻上装置70はそのゼンマイばねの力が戸締め装置に使用されるゼンマイばねの力よりも弱く設定されている。
【0064】
ケーブルの先端を定張力巻上装置70を介して固定部に連結した場合には下記に示す問題点が解消される。
【0065】
すなわち、引戸91を右方に開いてから手で強制的に左方に閉じたとき、引戸は強制された速度で閉じられるが、定張力巻上げ装置30の巻上げドラムのケーブル巻取り速度は渦電流式制動器の作用により予め設定された速度になっている。
【0066】
従って、上記の強制された速度が予め設定された速度よりも大きい場合にはケーブル21にはたるみが生じて開口92内に垂れ下がり、人体或いは他の周囲の物に接触する恐れがあり不都合である。
【0067】
図8に示したように、定張力巻上装置70を介してケーブル先端を固定部に連結しておくことにより、上記のたるみが発生した場合、定張力巻上装置70がケーブルのたるみを巻上げて吸収し、前記の不都合が解消される。
【0068】
図9は他の実施例を示し、直方体のばねケーシング80の内部に引張りばね82を配設し、ばねの一端は静止部材である保持ピン81に固定され、他端はケーブル21の先端に取付けられたストッパー83に固定されている。
【0069】
又、ケーブルはばねケーシング80の一端に取付けられた係止ブラケット84に形成された開口84aを貫通している。
【0070】
ケーブル21に張力が発生しているときには、ストッパー83は係止ブラケット84の左側面に当接しており、引張りばね82にはケーブルの張力よりも小さな弾力が発生している。
【0071】
この状態でケーブルにたるみが発生すると、引張りばね82はその弾力によりケーブルを左方向に引張ってケーブルのたるみを解消することとなり、前記したケーブルのたるみによる不都合を解消する。
【0072】
なお、図示の実施例では、ハウジング23を引戸に装着し、ケーブル21を静止部材22に係止するようにしているが、これとは反対に、ハウジング23を静止部材側に固定し、ケーブル21を引戸側に連係させるようにしてもよいことは勿論である。
【0073】
【発明の効果】
上記したように、この発明の引き戸クローザは定張力巻上装置及び渦電流式制動器を組込んだ構造となっているので、引戸を開くときは常に一定の抵抗力を保持しながら開くことができる。又、外気温度に左右されることなく予め設定した速度で引戸を自動的に閉じることができるという効果を奏する。
【0074】
さらに又、制動器が乾式であるため液体の密封装置等も不要で、組立や保守も容易であり、コストの低減にも効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の引戸のクローザの取付状態を示す正面図。
【図2】引戸のクローザの主要部の正面図。
【図3】引戸のクローザの主要部の縦断平面図。
【図4】定張力巻上装置のラチェットホイール及びラチェット爪の平面図。
【図5】渦電流式制動器の部品構成を示す斜視図。
【図6】一方向クラッチの作動状態を示す動作説明図。
【図7】一方向クラッチの離脱状態を示す動作説明図。
【図8】ケーブル先端部取付図。
【図9】ケーブル先端部取付図。
【符号の説明】
10 引戸のクローザ
20 戸締め装置
21 ケーブル
22 静止部材
30 定張力巻上装置
31 巻上げドラム
34 ゼンマイばね
40 増速機
50 一方向クラッチ
60 渦電流式制動器
91 引戸
Claims (2)
- 引戸の動きの方向に張られたケーブルの先端部が静止部材又は引戸に連係され、ケーブルの基端部が引戸又は静止部材に固定された定張力巻上装置の巻上げドラムに巻取られ、引戸を開いたときは該ケーブルを介して定張力巻上装置に内蔵されたゼンマイばねが巻締められ、引戸を開放すると巻締められたゼンマイばねの復元力により引戸を閉じるように構成された戸締め装置と、定張力巻上装置に連結された増速機と、この増速機の出力側に連結された渦電流式制動器と、増速機に組み込まれ、引き戸が閉鎖方向に移動するとき定張力巻上げ装置と渦電流式制動器とを連結する一方向クラッチとを有し、上記定張力巻上げ装置は、ハウジングの側壁に回動自在に支承された第1支軸、この第1支軸に対し回転可能に嵌合する巻上げドラム及びこの巻上げドラムに同軸に固定された中空円筒状のばねケーシングとを有し、このばねケーシングの内部にゼンマイばねを同軸に装着し、その一端を第1支軸に、他端はばねケーシングの外周に夫々固定し、また、上記巻上げドラムには螺線状のケーブル溝を形成し、そのケーブル溝の螺線のピッチ半径はケーブルの巻き始めが最大で、ケーブルを巻いていくにしたがって小さくなるようなテーパとし、更にまた、第1支軸の一端にラチェットホイールを固定し、ハウジングの一端にはラチェット爪を取付け、第1支軸35がゼンマイばねの弾力により回転することを防止すると共に、ゼンマイばねの弾力を調整するようにしてあることを特徴とする引戸のクローザ。
- 上記ケーブルの先端部を戸締め装置のゼンマイばねより小さな弾力のばねを介在させて静止部材又は引戸に係止すると共に、このばねの弾性変形量を一定値以下に抑制するストッパーを設けたことを特徴とする請求項1に記載の引戸のクローザ。
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1998
- 1998-05-06 JP JP14053698A patent/JP3961668B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009293182A (ja) * | 2008-06-02 | 2009-12-17 | Chikura Kogyo Kk | ドアの自動閉鎖又は自動開放装置 |
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Publication number | Publication date |
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JPH11315662A (ja) | 1999-11-16 |
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