JP2005320754A - 引戸の自動閉止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エアーダンパーを制動待機姿勢に確実にリセットでき、戸パネルとエアーダンパーとの分離と再接続を機構的に行って静音化を実現できるキャッチ機構を備えた引戸の自動閉止装置を提供する。
【解決手段】定荷重ばねユニット１０を駆動源とし、エアーダンパー１１を制動要素とする引戸の自動閉止装置において、ガイドレール１と戸パネル２との分離と再接続とが、機構的に構成したキャッチ機構で行えるようにする。キャッチ機構は、ガイドレール１に固定のキャッチ具２３と、エアーダンパー１１の側に装着されてキャッチ具２３と係脱する揺振体２５と、揺振体２５を軸支するキャッチ台２４とを含む。揺振体２５が傾動変位することにより、揺振体２５をキャッチ具２３に衝突することなく係合させて、衝突音の発生を避ける。揺振体２５を機械的に係脱させることにより、戸パネル２が急開放される場合にも揺振体２５とキャッチ具２３との係合状態を確実に維持する。
【選択図】図１

Description

本発明は、開放操作した戸パネルを自動的に閉止する引戸用の自動閉止装置に関する。本発明の自動閉止装置は、戸パネルを閉止操作する定荷重ばねユニットと、閉じストロークの半ばから閉じ端にわたって戸パネルを制動するエアーダンパーとを備えている。

定荷重ばねユニットを動力源とし、エアーダンパーを制動要素とする引戸の自動閉止装置は数多く提案されている。この種の自動閉止装置において、開放途中位置から全開放位置の間は戸パネルとエアーダンパーとが分離した状態にあり、戸パネルが開放途中位置まで閉じ移動したとき戸パネルとエアーダンパーとを接続し、エアーダンパーによる制動作用を有効化する自動閉止装置がある（特許文献１参照）。そこでは、戸パネルに固定のキャッチ台に磁石を固定し、エアーダンパーのピストンロッドの突端に鉄板を固定して、戸パネルの開放途中位置において両者の分離と再接続とを可能としている。特許文献２においては、鉄板に衝撃緩衝用のクッションが装着されている。

実開昭６３−１０１６７５号公報（明細書の第６頁、第２図） 実開昭５９−３０４８２号公報（明細書の第４頁、第４図）

上記の自動閉止装置においては、磁石と鉄板とが接続する際に衝突音が発生する。とくに、全開放した戸パネルが定荷重ばねユニットで閉じ位置側へ移動操作されるときは、磁石と鉄板とが再接続する直前まで戸パネルが加速され、しかも磁石と鉄板とが互いに吸引し合うため大きな衝突音の発生を避けられない。

特許文献２にみられるように、鉄板に衝撃緩衝用のクッションを装着すると上記のような衝突音をある程度は抑止できる。しかし、クッションを設けると、磁石と鉄板との吸着強度が低下するため、ドアパネルを開放操作するとき磁石と鉄板とが分離して、エアーダンパーを制動待機姿勢にリセットできないことがある。とくに、ドアを急速に開放操作するとき、磁石と鉄板とが分離しやすい。このように、静音性を重視するとドアパネルを開放操作するときエアーダンパーを確実にリセットできず、逆に磁石と鉄板の吸着強度を重視すると衝突音の発生を防止できなくなる。多くの場合は、エアーダンパーによる緩衝作用を重視して、衝突音がある程度発生するのをやむを得ないことにしている。

本発明の目的は、エアーダンパーを制動待機姿勢に確実にリセットできるにもかかわらず、エアーダンパーと戸パネルとが接続されるときの衝突音を解消できるキャッチ機構を備えた引戸の自動閉止装置を提供することにある。本発明の目的は、戸パネルとエアーダンパーとの分離と再接続を機構的に行って静音化を実現できるキャッチ機構を備えた引戸の自動閉止装置を提供することにある。

本発明の自動閉止装置は、戸パネル２を閉じ端へ向かって移動付勢する駆動源１０と、ガイドレール１と戸パネル２との間に配置されて、戸パネル２の閉じ方向への移動動作を制動するエアーダンパー１１と、ガイドレール１と戸パネル２との間に設けられて、エアーダンパー１１に係脱するキャッチ機構とを備えている。キャッチ機構は、ガイドレール１と戸パネル２とエアーダンパー１１とのいずれかひとつに装着されるキャッチ具２３と、エアーダンパー１１と戸パネル２とガイドレール１とのいずれかひとつに装着されるキャッチ台２４と、キャッチ台２４で回動可能に軸支される揺振体２５とを含む。揺振体２５が傾動変位しながらキャッチ具２３と係合することで、戸パネル２の閉じ動作をエアーダンパー１１で制動し、戸パネル２の開放動作によってエアーダンパー１１を制動待機姿勢にリセットできる。

キャッチ具２３は、揺振体２５を傾動操作する導入カム２９と、揺振体２５との接触を避ける逃げ凹部３０とを隣接する状態で備えていて、逃げ凹部３０の両端に揺振体２５を受け止める第１ストッパー３１と、第２ストッパー３２とが形成されている。揺振体２５は、第１ストッパー３１で受け止められる第１接当面４３と、第２ストッパー３２で受け止められる第２接当面４４とを備えていて、キャッチ台２４に設けた揺振軸３５で回動可能に支持してある。揺振軸３５はキャッチ台２４で上下動可能に支持されて、ばね３７で押し上げ付勢されている。キャッチ具２３と揺振体２５とが分離するとき、揺振体２５を回動不能に受け止めるストッパー３９がキャッチ台２４に設けられている。

導入カム２９は緩やかな傾斜面で形成し、揺振体２５に設けた第１接当面４３および第２接当面４４と、各接当面４３・４４を受け止める第１ストッパー３１および第２ストッパー３２とは、それぞれ上り傾斜状の傾斜面に形成することができる。

揺振体２５を軸支する揺振軸３５は、キャッチ台２４に設けたガイド穴３６・４１で上下動自在に案内支持し、キャッチ台２４に組み込んだばね３７で押し上げ付勢し、揺振軸３５には、ガイド穴４１と接触して揺振軸３５とガイド穴３６との衝突を緩衝する緩衝リング４０を装着することができる。

本発明では、キャッチ具２３と、キャッチ具２３に対して係脱できる揺振体２５と、揺振体２５を支持するキャッチ台２４とでキャッチ機構を構成し、揺振体２５がキャッチ具２３に係合することで、戸パネル２の閉じ動作をエアーダンパー１１で制動し、戸パネル２の開放動作によってエアーダンパー１１を制動待機姿勢にリセットできるようにした。揺振体２５とキャッチ具２３とは戸パネル２が閉じ移動するとき係合するが、揺振体２５が傾動変位しながらキャッチ具２３と係合する。したがって、磁石と鉄板との吸着作用でエアーダンパー１１を捕捉する従来のキャッチ機構とは異なり、揺振体２５とキャッチ具２３とが接続状態に切り換わる際の衝撃を、揺振体２５が傾動することでかわして、衝突騒音が発生するのを確実に防止できる。そのうえ、戸パネル２が急に開放操作されるような場合でも、揺振体２５とキャッチ具２３との係合状態を確実に維持して、エアーダンパー１１を制動待機姿勢に確実にリセットできる。

キャッチ具２３の導入カム２９は、揺振体２５とキャッチ具２３とが接するときの衝撃を緩和し、揺振体２５を円滑に傾動操作するために設ける。さらに、図６に示すように、揺振体２５が導入カム２９をくぐり抜けるとき、揺振体２５の上方への復帰動作を緩やかなものとして、ばね３７の付勢力によって衝突音が発生するのを防ぐ。導入カム２９で傾動操作された揺振体２５は、逃げ凹部３０内へ移行するのと同時に、自重によるモーメントで中立姿勢に復帰し、その一側に設けた第１接当面４３が第１ストッパー３１で受け止められる。この状態以後は、ピストンロッド１７がシリンダー本体１６内へ退縮して制動力を発揮する。

第２ストッパー３２は揺振体２５の第２接当面４４を受け止めて、キャッチ台２４の移行を阻止する。このとき、キャッチ台２４に設けたストッパー３９が揺振体２５の一側を回動不能に受け止めて、第２ストッパー３２と協同して揺振体２５を中立姿勢に保持する。この状態では、シリンダー本体１６とピストンロッド１７とのいずれか一方の移動が規制されるので、戸パネル２を開放操作するのに伴ってエアーダンパー１１を制動待機姿勢にリセットすることができる。ピストンロッド１７の出退ストロークを越えて戸パネル２を開放操作すると、揺振体２５が第２ストッパー３２でばね３７の付勢力に抗しながら押し下げ操作されて導入カム２９の側へ移行し、やがてキャッチ具２３から分離する。以上のように構成したキャッチ機構によれば、磁力を接続要素とする従来のキャッチ機構に比べて、キャッチ具２３と揺振体２５との分離や接続を確実に、しかも安定した状態で行うことができる。

導入カム２９を緩やかな傾斜面に形成されていると、キャッチ具２３と揺振体２５とが接当するときの衝撃をさらに効果的に緩和して衝突騒音が発生するのを防止できる。揺振体２５に設けた第１接当面４３および第２接当面４４と、第１・第２の両ストッパー３１・３２のそれぞれが上り傾斜状の傾斜面に形成されていると、各接当面４３・４４および各ストッパー３１・３２に作用する接当力を緩和することができる。傾斜面に作用する水平方向の接当力は、傾斜面と直交する分力と傾斜面と平行な向きの分力との合成された力として考えることができるが、傾斜面と平行な向きの分力の分だけ傾斜面に作用する接当力を小さくできるからである。このことは、先の各面４３・４４・３１・３２が垂直である場合を想定すると理解しやすい。

揺振体２５を軸支するための揺振軸３５は、キャッチ台２４に設けたガイド穴３６・４１で上下動自在に案内支持し、揺振軸３５に緩衝リング４０を装着したキャッチ機構によれば、戸パネル２の開放操作に伴って揺振体２５がキャッチ具２３から分離し、揺振軸３５がばね３７で急速に押し上げられるとき、緩衝リング４０が他に先行してガイド穴４１と接して、揺振軸３５とガイド穴３６とが衝突するのを防止し衝突音が生じるのを防ぐことができる。

（実施例）
図１ないし図６は本発明に係る自動閉止装置の実施例を示す。図２において、符号１は戸枠に固定したガイドレール、２は戸パネルである。戸パネル２は、その上部両端に装着したランナー３を介して吊持されていて、ガイドレール１に沿って開閉できる。符号４は床面側に設けた振止め具、５は操作ハンドルである。図１において各ランナー３は、ランナー台６と、ランナー台６にランナー軸を介して遊転自在に支持される一対のローラー７と、戸パネル２側に埋設される基台とを含む。

開放操作した戸パネル２を自動的に閉じ操作するために、ガイドレール１と戸パネル２との間には自動閉止装置を設ける。自動閉止装置は、戸パネル２を閉じ端へ向かって移動付勢する定荷重ばねユニット（以下、単にばねユニットという）１０と、ガイドレール１と戸パネル２との間に配置されて、戸パネル２の閉じ方向への移動を制動するエアーダンパー１１と、ガイドレール２とエアーダンパー１１との間に設けられて、戸パネル２の開放動作に連動してエアーダンパー１１を制動待機姿勢にリセットし、あるいは戸パネル２の閉じ動作に連動してエアーダンパー１１の制動作用を有効化するキャッチ機構などで構成されている。

ばねユニット（駆動源）１０は市販品であって、閉じ端側のランナー３に固定したホルダー１３でコイル部を支持し、コイル部から繰り出されたばね帯１４の端部がガイドレール１の天井壁に締結固定されている。ばね帯１４の内端は、ホルダー１３で回転自在に軸支したドラムに巻き付け固定しておく。ばねユニット１０の巻き戻しトルクは、ばね帯１４の繰り出し量とは無関係に常に一定であり、したがって、任意の位置まで開放操作した戸パネル２に対して、常に一定の閉じ力を作用させることができる。

図１においてエアーダンパー１１は、シリンダー本体１６と、シリンダー本体１６に対して出退するピストンロッド１７と、シリンダー本体１６の閉じ端側に組み込まれた速度調整ユニット１８などで構成する。シリンダー本体１６の一端を開放端側のランナー３に装着し、さらにシリンダー本体１６の他端を一対のローラー１９で支持することにより、エアーダンパー１１は戸パネル２に同行して往復移動できる。このとき、速度調整ユニット１８に設けた調整ねじ２０を締緩操作することにより、制動時にシリンダー本体１６から排出される空気量を調整変更して、戸パネル２の閉じ速度を大小に変更できる。

図３および図４においてキャッチ機構は、ガイドレール１の天井壁にビス止めされるキャッチ具２３と、ピストンロッド１７の突端に固定したキャッチ台２４で支持される揺振体２５とを主な構成要素にしている。戸パネル２が閉じ移動するとき、揺振体２５をキャッチ具２３で捕捉することにより、エアーダンパー１１の制動作用を開始でき、あるいは戸パネル２を開放操作するとき、揺振体２５をキャッチ具２３で保持し、ピストンロッド１７の移動を阻止することにより、エアーダンパー１１を制動待機状態にリセットすることができる。

図３においてキャッチ具２３は、平板状のプラスチック成形品からなり、ガイドレール１に締結されるベース２８の左右に、揺振体２５を傾動操作する導入カム２９と、揺振体２５との接触を避ける逃げ凹部３０とが隣接して形成されている。揺振体２５が導入カム２９に接する際の騒音の発生を防ぐために、導入カム２９は緩やかな傾斜面に形成する。この実施例では、導入カム２９を緩やかに傾斜する突弧面で形成した。逃げ凹部３０の前後端には、揺振体２５を受け止める第１ストッパー３１と、第２ストッパー３２とをそれぞれ上り傾斜状に形成した。

キャッチ台２４は、直方体状のプラスチック成形品からなり、その上部を左右に貫通する揺振軸３５で左右一対の揺振体２５を回動自在に軸支する。揺振体２５および揺振軸３５を上下動可能に支持し、必要時に両者２５・３５を下降操作するために、揺振軸３５用のガイド穴３６を上下方向の長穴で形成し（図４参照）、ガイド穴３６に突出する圧縮コイル形のばね３７で揺振軸３５を押し上げ付勢している。軸用のガイド穴３６の両側には、これより穴寸法が大きな緩衝リング４０用のガイド穴４１を形成してある。

キャッチ台２４は、その下部両側に配置したローラー３８で支持する。これはピストンロッド１７がストローク端まで進出した状態において、揺振体２５のキャッチ具２３に対する高さを正確に規定し、揺振体２５の動作を確実化するためである。図３に示すように、キャッチ台２４の後縁両側に張り出した壁の前面側には、揺振体２５が反時計回転方向へ回動するのを規制するリブ状のストッパー３９が設けられている。このように回動方向を規制することにより、揺振体２５は導入カム２９をくぐり抜ける向きにのみ回動できる。揺振軸３５の左右両側には、衝突騒音の発生を防ぐ緩衝リング（Ｏリング）４０が装着されている。

揺振体２５は五角形状のプラスチックブロックからなり、その上半部の前後に第１接当面４３と第２接当面４４とがそれぞれ上り傾斜状の傾斜面で形成され、上端を丸めてある。両接当面４３・４４で挟まれるブロック上端寄りを先の揺振軸３５で軸支することにより、揺振体２５は揺振軸３５の下側にぶら下がって、自重によるモーメントで図６（ａ）に示す中立姿勢を保持することができる。衝突ないし接当騒音を抑止し、さらに転動騒音を抑止するために、揺振体２５および先のローラー３８はそれぞれウレタン樹脂で形成した。

上記構成のキャッチ機構は、戸パネル２が閉じ状態にあり、ピストンロッド１７がシリンダー本体１６内に退入した状態において、揺振体２５の第１接当面４３がキャッチ具２３の第１ストッパー３１と接している（図１参照）。この状態から戸パネル２を開放操作すると、エアーダンパー１１が戸パネル２に同行して開放方向へ移動するので、図５（ａ）に示すように、揺振体２５は第１ストッパー３１から離れ、逃げ凹部３０の反対側に設けた第２ストッパー３２に当たる。詳しくは、揺振軸３５の中心より上方に位置する、第２接当面４４の上端部分が第２ストッパー３２に当たる。そのため、揺振体２５は反時計回転方向の回転モーメントを受けるが、その周側部分がストッパー３９で受け止められているので、中立姿勢を維持し続けてピストンロッド１７の移動を阻止する。

戸パネル２がピストンロッド１７の出退ストロークを越えて開放操作されると、ピストンロッド１７はシリンダー本体１６によって強制的に同行移動操作される。そのため、図５（ｂ）に示すように、揺振体２５は中立姿勢を維持した状態のままで、ばね３７の付勢力に抗しながら押し下げ操作されて第２ストッパー３２をくぐり抜け、さらに導入カム２９に沿って開放方向へ移動する。第２ストッパー３２のくぐり抜けを円滑化するために、揺振体２５の上端を丸めてある。導入カム２９から分離するとき、揺振体２５および揺振軸３５は、ばね３７で押し上げられて上方移動する。このとき、揺振軸３５の両側に設けた緩衝リング４０が他に先行してガイド穴４１の上端に接するので、揺振軸３５とガイド穴３６の上端とが当たることはない。つまり緩衝リング４０によって衝突音が発生するのを防止できる。

開放操作を停止するのと同時に、戸パネル２がばねユニット１０の付勢力を受けて閉じ方向へ移動する。開放ストロークの途中位置まで戸パネル２が閉じ移動すると、図６（ａ）に示すように、揺振体２５の上端がキャッチ具２３の導入カム２９と接する。しかし、両者が接当するのと同時に、揺振体２５は図６（ｂ）に示すように導入カム２９から受ける反力のモーメントによって時計回転方向へ傾動操作されるので、接当音を生じることはなく、傾動姿勢のままで導入カム２９をくぐり抜ける。導入カム２９をくぐり抜けた揺振体２５は、図６（ｃ）に示すように、逃げ凹部３０内において自重で中立姿勢に復帰したのち、その第１接当面４３が第１ストッパー３１で受け止められる。この状態から以後は、シリンダー本体１６のみが閉じ側へ移動するので、エアーダンパー１１は制動作用を発揮でき、したがって戸パネル２はゆっくりと閉じ移動できる。

戸パネル２の開放量がピストンロッド１７の出退ストローク以下である場合には、戸パネル２が閉じ移動するとき、揺振体２５は逃げ凹部３０内を閉じ方向へ移動して、その第１接当面４３が第１ストッパー３１で受け止められたのち、上記と同様にして制動作用を発揮する。

図７はキャッチ機構に関する本発明の別実施例を示す。そこでは、上記の実施例とは逆にシリンダー本体１６をブラケット４７を介してガイドレール１に固定し、そのピストンロッド１７を開放端側へ向かって出退できるようにした。そのうえで、キャッチ具２３を開放端側のランナー３に固定し、揺振体２５を支持するキャッチ台２４をピストンロッド１７の突端に固定した。キャッチ具２３には、ランナー台６に固定するための装着枠４８が一体に形成してある。他は先の実施例と同じであるので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。

上記以外に、図７と同様にガイドレール１にエアーダンパー１１を固定したうえで、ピストンロッド１７の突端にキャッチ具２３を固定し、揺振体２５を支持するキャッチ台２４を戸パネル２の側に固定してもよい。あるいは、図１と同様に戸パネル２にエアーダンパー１１を同行可能に装着したうえで、ピストンロッド１７の突端にキャッチ具２３を固定し、揺振体２５を支持するキャッチ台２４をガイドレール１のレール部分に固定することができる。要するに、キャッチ具２３は、ガイドレール１と戸パネル２とエアーダンパー１１とのいずれかひとつに装着してあればよく、その装着形態に応じて、キャッチ台２４と揺振体２５をエアーダンパー１１と戸パネル２とガイドレール１のいずれかひとつに装着すればよい。

駆動源１０は上下昇降する重りや、傾斜配置したガイドレール１に沿って閉じ移動する戸パネル２など、重力の作用を利用する駆動源であってもよい。導入カム２９は突弧面で形成する必要はなく、平坦な傾斜面で形成してもよいが、緩やかに傾く傾斜面に形成することが好ましい。

自動閉止装置を示す側面図である。 引戸の全体側面図である。 キャッチ機構の分解斜視図である。 図１におけるＡ−Ａ線断面図である。 戸パネル開放時のキャッチ機構の動作を示す側面図である。 戸パネル閉じ時のキャッチ機構の動作を示す側面図である。 キャッチ機構の別実施例を示す側面図である。

符号の説明

２ 戸パネル
１０ 定荷重ばねユニット
１１ エアーダンパー
２３ キャッチ具
２４ キャッチ台
２５ 揺振体
２９ 導入カム
３０ 逃げ凹部
３１ 第１ストッパー
３２ 第２ストッパー
３５ 揺振軸
３６ ガイド穴
３７ ばね
４０ 緩衝リング
４１ ガイド穴
４３ 第１接当面
４４ 第２接当面

Claims (4)

1. 戸パネル２を閉じ端へ向かって移動付勢する駆動源１０と、
   ガイドレール１と戸パネル２との間に配置されて、戸パネル２の閉じ方向への移動動作を制動するエアーダンパー１１と、
   ガイドレール１と戸パネル２との間に設けられて、エアーダンパー１１に係脱するキャッチ機構とを備えており、
   キャッチ機構は、ガイドレール１と戸パネル２とエアーダンパー１１とのいずれかひとつに装着されるキャッチ具２３と、
   エアーダンパー１１と戸パネル２とガイドレール１とのいずれかひとつに装着されるキャッチ台２４と、
   キャッチ台２４で回動可能に軸支される揺振体２５とを含み、
   揺振体２５が傾動変位しながらキャッチ具２３と係合することで、戸パネル２の閉じ動作をエアーダンパー１１で制動し、戸パネル２の開放動作によってエアーダンパー１１を制動待機姿勢にリセットできる引戸の自動閉止装置。
2. キャッチ具２３が、揺振体２５を傾動操作する導入カム２９と、揺振体２５との接触を避ける逃げ凹部３０とを隣接する状態で備えていて、逃げ凹部３０の両端に揺振体２５を受け止める第１ストッパー３１と、第２ストッパー３２とが形成されており、
   揺振体２５は、第１ストッパー３１で受け止められる第１接当面４３と、第２ストッパー３２で受け止められる第２接当面４４とを備えていて、キャッチ台２４に設けた揺振軸３５で回動可能に支持されており、
   揺振軸３５は、キャッチ台２４で上下動可能に支持されて、ばね３７で押し上げ付勢されており、
   キャッチ具２３と揺振体２５とが分離するとき、揺振体２５を回動不能に受け止めるストッパー３９がキャッチ台２４に設けてあるキャッチ機構を備えた請求項１記載の引戸の自動閉止装置。
3. 導入カム２９が緩やかな傾斜面で形成されており、
   揺振体２５に設けた第１接当面４３および第２接当面４４と、各接当面４３・４４を受け止める第１ストッパー３１および第２ストッパー３２とが、それぞれ上り傾斜状の傾斜面で形成してある請求項２記載の引戸の自動閉止装置。
4. 揺振体２５を軸支する揺振軸３５が、キャッチ台２４に設けたガイド穴３６・４１で上下動自在に案内支持され、キャッチ台２４に組み込んだばね３７で押し上げ付勢されており、
   揺振軸３５に、ガイド穴４１に接触して揺振軸３５とガイド穴４１との衝突を緩衝する緩衝リング４０が装着されている請求項２または３記載の引戸の自動閉止装置。

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