JP2005163468A - 開閉体装置のバランス機構 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性向上と開閉体本体開閉時の操作力の安定化を図ることができる開閉体装置のバランス機構を提供すること。
【解決手段】垂直レール部５ａと水平レール部５ｂを備えたガイドレール５に沿って移動することによって開閉動作を行うオーバードア（開閉体本体）１の自重のよる降下に抗する引張力を発生するバランス機構において、前記引張力を垂直荷重によって発生するウェイト手段１４を設け、該ウェイト手段１４の垂直荷重を前記オーバードア１の開閉動作に応じて変化させるよう構成する。具体的には、オーバードア１の下端にワイヤー１２の一端を連結するとともに、該ワイヤー１２の他端側に連結された複数のウェイト１６によって前記ウェイト手段１４を構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、開閉体装置のバランス機構に関するものである。

冷凍車等の貨物自動車の荷役用開口部やガレージの出入口等を開閉するオーバーヘッドドア開閉装置（以下、オーバードア開閉装置と略称する）が知られており、このオーバードア開閉装置は、例えば複数のパネルを主な構成部材とするドア部が垂直レール部と水平レール部を備えてＬ字状を成す左右一対のガイドレールに沿って移動することによって開閉動作を行う。

ところで、斯かるオーバードア開閉装置のオーバードアは、例えば複数のパネルを互いに回動可能に連結して構成されているために重く、その開閉には大きな力を必要とする。

そこで、オーバードアの自重に略バランスする引張力を発生するバランス機構を設け、このバランス機構によってオーバードアの開閉時の操作力を軽減することが一般に行われている。

ここで、オーバードアの自重は開動作の進行と共にガイドレールの水平レール部によって支持されるため、重力に抗してオーバードアを持ち上げるに要する力（つまり、オーバードアの垂直レール部を移動する部分の自重に抗する力）は開動作の進行と共に次第に減少し、逆に閉動作の進行と共に次第に増大する。

従って、従来のバランス機構においては、オーバードアの自重にバランスする引張力（付勢力）を発生する手段としてコイルスプリングが用いられている。その例を図１１及び図１２に示すが、図１１に示す例では、オーバードア１０１をガイドする左右一対のガイドレール１０５内を転動するローラ１０７にコイルスプリング（引張スプリング）１０８を連結し、このコイルスプリング１０８の引張力（付勢力）によってオーバードア１０１の開閉時の操作力の軽減を図っている（特許文献１参照）。

又、図１２（バン型車両のコンテナの破断後面図）に示す例では、ワイヤー２１２によってオーバードア２０１を巻き上げる巻上げ機２２０の巻上シャフト２２１にコイルスプリング（トーションスプリング）２２２を巻装し、このコイルスプリング２２２によって巻上げシャフト２２１をオーバードア２０１の巻き上げ方向に付勢することによって、オーバードア２０１の開閉時の操作力の軽減を図っている（特許文献２参照）。

実公昭５７−００００９１号公報 実開昭５８−０４９７９２号公報

しかしながら、付勢力発生手段としてコイルスプリングを用いるバランス機構においては、オーバードアの繰り返しの開閉動作によってコイルスプリングに疲労が発生し、その耐久性が低下するとともに、引張力（付勢力）が経時的に変化して開閉時の操作力が安定しないあそれがある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、耐久性向上とドア部等の開閉体本体開閉時の操作力の安定化を図ることができるオーバードア開閉装置等の開閉体装置のバランス機構を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、垂直レール部と水平レール部を備えた左右一対のガイドレールに沿って移動することによって開閉動作を行う開閉体本体の自重による降下に抗する引張力を発生するバランス機構において、前記引張力を垂直荷重によって発生するウェイト手段を設け、該ウェイト手段の垂直荷重を前記開閉体本体の開閉動作に応じて変化させるよう構成したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、開放時には前記開閉体本体は前記ガイドレールの水平レール部へと移動していき、垂直レール部に位置する開閉体本体の重量に応じて前記ウェイト手段の垂直荷重を減少方向に変化させることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記開閉体本体の下端に紐状部材の一端を連結するとともに、該紐状部材の他端側に連結された複数のウェイトによって前記ウェイト手段を構成したことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記各ウェイトを着脱可能な複数の部材で構成したことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項３又は４記載の発明において、前記ウェイトを垂直レール部と水平レール部を備えてＬ字状を成すガイドレールに沿って移動可能に支持したことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項３又は４記載の発明において、前記開閉体本体の開放動作の進行と共に前記ウェイトを平面上に積み重ねることを特徴とする。

請求項１〜３記載の発明によれば、開閉体本体の自重による降下に抗する引張力を発生する手段として、スプリングに代えてウェイト手段を採用したため、開閉体本体を繰り返し開閉動作させても、ウェイト手段を構成する複数のウェイトに疲労や経時変化が発生することがなく、バランス機構の耐久性が高められるとともに、該バランス機構によって常に一定の引張力が発生するため、開閉体本体の開閉時の操作力が安定化する。

請求項４記載の発明によれば、ウェイト手段を構成する各ウェイトを着脱可能な複数の部材で構成したため、これらの部材の数を増減することによってウェイトの重量を容易に増減することができ、バランス機構によって発生する引張力（垂直荷重）を微調整してこれを開閉体本体の自重に精度良くバランスさせることができる。

請求項５記載の発明によれば、開閉体本体の開放動作の進行に伴ってウェイトがガイドレールの水平レール部に移動してその自重が該水平レール部によって支持されるため、バランス機構によって発生する引張力が次第に減少して開閉体本体の自重にバランスし、逆に開閉体本体の閉動作の進行に伴ってバランス機構によって発生する引張力が次第に増大して開閉体本体の自重にバランスする。

請求項６記載の発明によれば、開閉体本体の開放動作の進行と共にウェイトを平面上に積み重ねてその垂直荷重を次第に減少させることができる、この垂直荷重と開閉体本体の自重とをバランスさせることができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係るバランス機構を備えるオーバードア開閉装置の斜視図、図２は同オーバードア開閉装置の側面図、図３はバランス機構の側面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図、図５は図４の矢視Ｂ方向の図、図６はウェイトの着脱構造を示す斜視図である。

本実施の形態に係るオーバードア開閉装置において、オーバードア１は、図２に示すガレージ３０の出入口３０ａを開閉するものであって、複数の横方向に長い複数の矩形状パネル２を複数のヒンジ３によって回動可能に上下方向に連結して構成されている。尚、図１に示すように、オーバードア１の下端縁には水切スラット４が取り付けられている。

そして、図２に示すガレージ３０内には、内側に開口する断面Ｃ字状を成すチャンネル部材で構成された左右一対のガイドレール５が設置されており、該ガイドレール５は、ガレージ３０の出入口の左右に配置された支柱６の内側に沿って垂直に立設された垂直レール部５ａとガレージ３０の天井部３０ｂの内側に沿って前後方向に水平に延設された水平レール部５ｂを備えてＬ字状に成形されており、垂直レール部５ａと水平レール部５ｂとは１／４円状のＲ部５ｃで連結されている。

ところで、オーバードア１のパネル２同士を回動可能に連結する前記ヒンジ３のうち、左右両端のヒンジ３の軸端にはローラ７がそれぞれ回転自在に取り付けられており、オーバードア１は、その左右両端部に設けられた前記複数のローラ７がガイドレール５の溝に転動可能に係合することによって、ガイドレール５に沿って移動可能に支持されている。

他方、図１及び図２に示すように、ガレージ３０内の天井部３０ｂの左右前端部（ガイドレール５の垂直レール部５ａの上方位置）にはローラ８が回転自在に設置されており、これらのローラ８の後方であって、ガイドレール５の水平レール部５ｂの末端近傍には巻取りシャフト９が幅方向（図２の紙面垂直方向）に水平且つ回転自在に配されている。そして、図２に示すように、巻取りシャフト９の左端部には１つの巻き取ドラム１０が取り付けられており、右端部には２つの巻取りドラム１０，１１が取り付けられている。

而して、オーバードア１の下端部の左右両端部にはワイヤー１２の各一端が取り付けられており、各ワイヤー１２は、ガイドレール５の垂直レール部５ａの外側を上方に向かって延び、前記ローラ８に巻き掛けられて直角に折り曲げられ、ガイドレール５の水平レール部５ｂの上方をガレード３０の天井部３０ｂに沿って後方に水平に延びて前記巻取りドラム１０に巻き掛けられている。尚、巻取りドラム１０としては、これに巻装されたワイヤー１２のズレを防ぐために溝付きのものが望ましい。又、シャフト９は、パネル２の左右に連結されている２本のワイヤー１２を同じ力で引っ張ってパネル２を真っ直ぐ引き上げるために設けられている。

又、前記巻取ドラム１１には別のワイヤー１３が取り付けられており、このワイヤー１３の巻取りドラム１１から垂直下方へ延びる部分の端部にはウェイト手段１４が取り付けられている。このウェイト手段１４は、オーバードア１の開閉時の引張力を垂直荷重によって発生するものであって、これはベルト１５（図３及び図４参照）によって互いに連結された複数のウェイト１６によって構成されている。尚、複数のウェイト１６をチェーンやワイヤー等の紐状部材、或はヒンジ等によって互いに連結しても良い。又、本実施の形態では、ウェイト手段１４を複数のプレート１６によって構成したが、粒状、その他任意の形状の部材で構成しても良い。

上記複数のウェイト１６は、オーバードア１の開閉動作に伴ってガイドレール１７に沿って移動するものであって、ガイドレール１７は、図２及び図３に示すように、垂直レール部１７ａと水平レール部１７ｂを１／４円状のＲ部１７ｃで連結してＬ字状に成形されている。ここで、ガイドレール１７は、垂直レール部１７ａにおいては後方（図２及び図３の右方）、水平レール部１７ｂにおいては下方に開口するチャンネル部材で構成されており、その幅方向両端には断面Ｃ字を成す溝部１７ｄが形成されている（図４参照）。尚、本実施の形態では、ウェイト１６をガイドする手段としてＬ字状のガイドレール１７を用いたが、ガイドレールとしては垂直部と水平部を備えていれば任意の形状（例えば、Ｊ形、くの字形等）のものを使用することができる。

ところで、前記各ウェイト１６は、複数（図示例では４枚）の矩形プレート１６ａを各２本のビス１８によって着脱可能に連結して構成されており、最上段のプレート１６ａの両側方から突出する軸１９にはローラ２０が回転自在に支承されている。そして、各ウェイト１６は、図４に示すように、左右のローラ２０がガイドレール１７の前記溝部１７ｄに転動自在に係合することによって、ガイドレール１７に沿って移動可能に支持されている。

ここで、各ウェイト１６は、前述のように複数のプレート１６ａを各２本のビス１８によって着脱可能に連結して構成されているため、これらのプレート１６ａの数を増減することによってウェイト１６の重量を容易に増減することができる。尚、複数のプレート１６ａは、図５及び図６に示すように、対角上に位置する２本のビス１８によって交互に取り付けられる。

以上の巻取りドラム１１、ワイヤー１３、複数のウェイト１６を含むウェイト手段１４、ガイドレール１７等を含んで本発明に係るバランス機構が構成されている。尚、必要に応じて、バランス機構全体をカバーによって覆っても良い。

次に、本発明に係るバランス機構を備えるオーバードア開閉装置の作用を図７〜図１０に基づいて説明する。尚、図７〜図１０はオーバードア開閉装置の作用を説明する側面図である。

図７に示すように、ガレージ３０の出入口３０ａがオーバードア１によって完全に閉じられている全閉状態においては、オーバードア１は、その全体がガイドレール５の垂直レール部５ａに位置しており、このとき、バランス機構の全ウェイト１７もガイドレール１７の垂直レール部１７ａに位置している。

而して、車を出し入れするために、図７に示す全閉状態からガレージ３０の出入口３０ａを開けるには、オーバードア１を手動にて上方へと持ち上げる必要があるが、バランス機構が設けられていない場合にオーバードア１を持ち上げるに必要な力は該オーバードア１全体の自重Ｗ₀に等しい大きな力となる。

然るに、本実施の形態では、バランス機構が設けられており、このバランス機構のウェイト１６はその全てがガイドレール１７の垂直レール部１７ａに位置して垂直に垂れ下がった状態にあるため、各ウェイト１６の自重の総量に相当する力が引張力としてワイヤー１３、巻取りドラム１１、巻取りシャフト９、巻取りドラム１０及びワイヤー１２を介してオーバードア１に作用する。ここで、各ウェイト１６の自重の総量をオーバードア１全体の自重Ｗ₀に略等しく設定して両者をバランスさせておけば、オーバードア１を僅かな力で軽快に持ち上げてガレージ３０の開口部３０ａを開き始めることができる。

そして、オーバードア１が持ち上げられると、図８及び図９に示すように、該オーバードア１はその上部からガイドレール５の水平レール部５ｂを移動するようになり、このとき、該オーバードア１の水平レール部５ｂに位置する部分の自重は水平レール部５ｂによって支持されるため、オーバードア１を引き上げるに要する力は該オーバードア１の垂直レール部５ａに垂れ下がる部分の自重Ｗ₁，Ｗ₂となって、オーバードア１の開動作の進行と共に次第に減少する。

一方、バランス機構においては、オーバードア１の開動作の進行と共にウェイト１６が下がってガイドレール１７の水平レール部１７ｂを移動するようになるが、水平レール部１７ｂを移動するウェイト１６の自重は水平レール部１７ｂによって支持されるため、垂直レール部１７ａに位置するウェイト１６の自重（垂直荷重）だけがオーバードア１を引っ張る力として作用する。このため、バランス機構によって発生する引張力はオーバードア１の開動作の進行と共に次第に減少し、図８及び図９に示す状態において、ガイドレール１７の垂直レール部１７ａに位置するウェイト１６の自重の合計をオーバードア１の垂直レール部５ａに垂れ下がる部分の自重Ｗ₁，Ｗ₂にそれぞれ略等しく設定しておけば、オーバードア１を僅かな力で軽快に持ち上げてガレージ３０の開口部３０ａを開くことができる。

そして、図１０に示すように、オーバードア１の全てがガイドレール５の水平レール部５ｂに移動してガレージ３０の天井部３０ｂに収納され、ガレージ３０の開口部３０ａが全開となった状態においては、オーバードア１を引き上げる力は不要となるため、バランス機構の全ウェイト１６はガイドレール１７の水平レール部１７ｂに移動し、その自重の全てが水平レール部１７ｂによって支持され、この結果、バランス機構によって発生する引張力は０となる。

以上はガレージ３０の開口部３０ａを開く作業について説明したが、逆に開口部３０ａを閉じる場合には、以上とは逆の手順によってオーバードア１をガイドレール５に沿って移動させれば良く、この閉じ作業においてもオーバードア１を閉じようとする力とバランス機構のウェイト１６によって発生する引張力とがバランスするため、オーバードア１の自重による急激な落下が防がれ、該オーバードア１をスムーズに下げてガレージ３０の開口部３０ａを軽快に閉じることができる。

尚、本実施の形態では、バランス機構のウェイト手段１４を構成する各ウェイト１６は、複数のプレート１６ａを各２本のビス１８によって着脱可能に連結して構成されているため、これらのプレート１６ａの数を増減することによってウェイト１６の重量を容易に増減することができる。このため、バランス機構によって発生する引張力（垂直荷重）を微調整してこれをオーバードア１の自重（ガイドレール５の垂直レール部５ａに垂れ下がる部分の自重）に精度良くバランスさせることができる。

ここで、本実施の形態では、複数のプレート１６ａをビス１８によって着脱可能に連結したが、複数のプレート１６ａの着脱構造は任意であって、例えば複数のプレート１６を紐で結んだり、嵌め込みによって着脱可能な構成としても良い。

以上のように、本実施の形態では、オーバードア１の重量（ガイドレール５の垂直レール部５ａに垂れ下がる部分の自重）に略バランスする引張力を発生する手段として、従来のスプリングに代えてウェイト手段１４を採用したため、オーバードア１を繰り返し開閉動作させても、ウェイト手段１４を構成する複数のウェイト１６に疲労や経時変化が発生することがない。この結果、バランス機構の耐久性が高められるとともに、該バランス機構によって常に一定の引張力が発生するため、オーバードア１の開閉時の操作力が安定化するという効果が得られる。

尚、本実施の形態では、１つのバランス機構を右側に配置したが、逆に左側或は幅方向中央に配置しても良い。又、２つのバランス機構を設ける場合には、左右両側に配置し、３つ以上のバランス機構を設ける場合には、左右両側を含む適宜箇所に配置することができる。

ところで、本実施の形態に係るバランス機構においては、ウェイト手段１４を互いに連結された複数のウェイト１６で構成し、これらのウェイト１６をＬ字状を成すガイドレール１７に沿って移動させる構成を採用したが、オーバードアの開放動作の進行と共に複数のウェイトを床上に積み重ねたり、例えばチェーン等の可撓性ウェイトを床上に折り畳んでいくような構成を採用しても良い。或は、複数のウェイトを入れ子状に構成し、これらをオーバードアの開放動作の進行と共に格納するようにしても良い。この場合、個々のウェイトの重量は略同一に設定するのが望ましい。

又、以上の実施の形態では、手動式のオーバードア開閉装置のバランス機構について説明したが、本発明は、電動式のオーバードア開閉装置のバランス機構に対しても同様に適用して前記と同様の効果を得ることができる他、モータや開閉機の負荷を軽減することができる。

更に、以上の実施の形態では、本発明を特にオーバードア開閉装置に対して適用した形態について説明したが、本発明は、オーバードア開閉装置以外の開閉体装置、例えば開閉体本体としてパネル以外の横パイプ状のもの、網目状のもの、スラットタイプのもの等を用いた開閉体装置に対しても同様に適用可能である。

本発明は、冷凍車等の貨物自動車の荷役開口部やガレージの出入口等を手動や電動で開閉するための開閉体装置のバランス機構に適用して、その耐久性向上と開閉体本体開閉時の操作力の安定化を図ることができるが、本発明に係るバランス機構は、複数のパネルを連結して成るパネル型、短冊状のスラットを連結して成るスラット型、中空パイプ等の棒状部材をリンクによって連結して成るグリル型等、任意の形式の開閉体本体を備える開閉体装置のバランス機構に対して適用可能である。

本発明に係るバランス機構を備えるオーバードア開閉装置の斜視図である。 本発明に係るバランス機構を備えるオーバードア開閉装置の側面図である。 本発明に係るバランス機構の側面図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 図４の矢視Ｂ方向の図である。 ウェイトの着脱構造を示す斜視図である。 オーバードア開閉装置の作用を説明する側面図である。 オーバードア開閉装置の作用を説明する側面図である。 オーバードア開閉装置の作用を説明する側面図である。 オーバードア開閉装置の作用を説明する側面図である。 従来のバランス機構を示すバン型車両のコンテナ内部の斜視図である。 従来のバランス機構を示すバン型車両のコンテナの破断後面図である。

符号の説明

１ オーバードア（開閉体本体）
２ パネル
３ ヒンジ
４ 水切スラット
５ ガイドレール
５ａ 垂直レール部
５ｂ 水平レール部
６ 支柱
７，８ ローラ
９ 巻取りシャフト
１０，１１ 巻取りドラム
１２，１３ ワイヤー
１４ ウェイト手段
１５ ベルト（紐状部材）
１６ ウェイト
１６ａ プレート（ウェイト部材）
１７ ガイドレール
１７ａ 垂直レール部
１７ｂ 水平レール部
１８ ビス
１９ 軸
２０ ローラ
３０ ガレージ
３０ａ 開口部
３０ｂ 天井部

Claims (6)

1. 垂直レール部と水平レール部を備えた左右一対のガイドレールに沿って移動することによって開閉動作を行う開閉体装置に設けられる機構であって、開閉体本体の自重による降下に抗する引張力を発生するバランス機構において、
   前記引張力を垂直荷重によって発生するウェイト手段を設け、該ウェイト手段の垂直荷重を前記開閉体本体の開閉動作に応じて変化させるよう構成したことを特徴とする開閉体装置のバランス機構。
2. 開放時には前記開閉体本体は前記ガイドレールの水平レール部へと移動していき、垂直レール部に位置する開閉体本体の重量に応じて前記ウェイト手段の垂直荷重を減少方向に変化させることを特徴とする請求項１記載の開閉体装置のバランス機構。
3. 前記開閉体本体の下端に紐状部材の一端を連結するとともに、該紐状部材の他端側に連結された複数のウェイトによって前記ウェイト手段を構成したことを特徴とする請求項１記載の開閉体装置のバランス機構。
4. 前記各ウェイトを着脱可能な複数の部材で構成したことを特徴とする請求項３記載の開閉体装置のバランス機構。
5. 前記ウェイトを垂直レール部と水平レール部を備えてＬ字状を成すガイドレールに沿って移動可能に支持したことを特徴とする請求項３又は４記載の開閉体装置のバランス機構。
6. 前記開閉体本体の開放動作の進行と共に前記ウェイトを平面上に積み重ねることを特徴とする請求項３又は４記載の開閉体装置のバランス機構。

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