JP2006063748A - 跳ね上げ式門扉の開閉機構アッセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】 鑑み跳ね上げ式門扉の開閉機構をアッセンブリ(ユニット化)として組み付け性を容易とし作業性を向上させると共に、メンテナンスを容易に出来るようにする。
また、開閉機構は、門扉を軽い力で操作できるバランス機構とし、このバランス機構は操作力の調整を可能にし、また、門扉の開閉動作の設計変更の自由度を拡げるようにする。
【解決手段】 支柱に着脱可能な跳ね上げ式門扉の開閉機構アッセンブリであって、支柱に着脱自在に組付け可能なハウジングと、該ハウジングに回動可能に取付けられ、門扉を支持するアームが固設されるシャフトと、該シャフトに回転不可に取付けられたカムと、前記ハウジングに該カムと連係して設けられ、該カムを介して扉の開く時には前記シャフトを開方向に回動付勢し、扉の閉まる時には門扉の自重トルクを支持する方向に付勢する付勢手段とを具備する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、車庫等の出入口に備える跳ね上げ式門扉の開閉機構アッセンブリに関し、特に、開閉機構は門扉を軽い力で操作できるバランス機構となっている跳ね上げ式門扉の開閉機構アッセンブリに関する。

従来、支柱と、この支柱に一端部が回動自在に枢支されたアームと、このアームの他端部に取付けられた扉とを主要素とする跳ね上げ式門扉が知られている。この種の跳ね上げ式門扉は、支柱内に開閉装置が内蔵され、この開閉装置によってアームを介し門扉を開閉可能としていおり、この開閉装置は、支柱内に部材を組み付けて構成している。（例えば、特許文献１乃至４参照）。
特開平７−２７９５６４号公報 特開平８−１９９９５４号公報 特開平１０−３１１１７７号公報 特開２００２−３３９６７５号公報

しかしながら、従来の跳ね上げ式門扉の開閉装置のように、支柱内に部材を組み付けて構成するのでは、組み付けに時間を要し作業性が悪く、またメンテナンスも手数と時間がかかる課題がある。開閉装置の構造が複雑になると作業性は更に、悪化するし、メンテナンスも大変となる。開閉装置では扉を軽く動かすための手段にバランサーと引張ばね等を併用しており、構造が複雑になっている。因みに、特許文献１では、ガススプリングからなるバランサーと引張ばね及びカムプレートを使用しており、特許文献２では、引張ばね、レバー及び扇型板等を使用しており、特許文献３では、引張ばね、円板及び歯車等を使用しており、特許文献４では、ばね、重錘及びガススプリング等を使用している。
また、引張ばねを使用すると急激に引張力が作用するため、扉の開閉の両終端側でスピードが加速し、衝撃を生ずる課題がある。従って、その衝撃を防止する緩衝手段を備えることとなる。
更に、従来の跳ね上げ式門扉は、操作力の調整が難しく、また、門扉の開閉動作の設計変更が自由にできない課題がある。

この発明は、このような課題に鑑み跳ね上げ式門扉の開閉機構をアッセンブリ(ユニット化)として組み付け性を容易とし作業性を向上させると共に、メンテナンスを容易に出来るようにする。
また、開閉機構は、門扉を軽い力で操作できるバランス機構とし、このバランス機構は操作力の調整を可能にし、また、門扉の開閉動作の設計変更の自由度を拡げるようにする。
更に、扉の開閉の両終端で衝撃が生じないようにする。

前記課題を解決するため、この発明の跳ね上げ式門扉の開閉機構アッセンブリは、支柱に着脱可能な跳ね上げ式門扉の開閉機構アッセンブリであって、支柱に着脱自在に組付け可能なハウジングと、該ハウジングに回動可能に取付けられ、門扉を支持するアームが固設されるシャフトと、該シャフトに回転不可に取付けられたカムと、前記ハウジングに該カムと連係して設けられ、該カムを介して扉の開く時には前記シャフトを開方向に回動付勢し、扉の閉まる時には門扉の自重トルクを支持する方向に付勢する付勢手段とを具備することを特徴とする。
これにより跳ね上げ式門扉の開閉機構アッセンブリとしてユニット化されており、支柱に着脱可能となっているため、容易に組み付けることが出来、作業性が向上すると共に、メンテナンスも容易となる。
また、開閉機構は、門扉を支持するアームが固設されるシャフトにカムが回転不可に取付けられ、該カムを介して扉の開く時には前記シャフトを開方向に回動付勢し、扉の閉まる時には門扉の自重トルクを支持する方向に付勢する付勢手段がカムと連係して設けられたバランス機構となっているので、扉の開閉を軽い力で容易に操作できると共に、扉の開閉終端でも衝撃が少なくなる。

また、この発明の跳ね上げ式門扉の開閉機構アッセンブリは、前記カムには、ダンパーが連結され、門扉の開閉時においてシャフトを介し門扉の開放端および／または閉塞端で緩衝することを特徴とする。
これにより扉の開閉終端の衝撃を確実に緩衝することができる。特に、開放終端付近で門扉が衝撃的に開くのが防止できるし、強風により門扉が衝撃的な開閉となるのも防止できる。

また、この発明の跳ね上げ式門扉の開閉機構アッセンブリは、前記カムと付勢手段との間には当接板が介在され、カムは当接板に当接し当接板を介し付勢手段で押圧付勢されていることを特徴とする。
これにより付勢手段の付勢力を、カムを介しシャフトに容易に、かつ確実に伝達することができる。また、カムの当接板への当接部分が、当接板の範囲内で移動可能となるため作用点が変化し、扉の開閉位置の変化に対応して付勢力を変化させることができる。

また、この発明の跳ね上げ式門扉の開閉機構アッセンブリは、前記付勢手段の付勢力が調整可能であることを特徴とする。
これにより扉の開閉操作が最適となるように調整できる。
また、この発明の跳ね上げ式門扉の開閉機構アッセンブリは、前記付勢手段が圧縮ばねであることを特徴とする。
これによりばね力の調整が容易となると共に、扉の開閉位置に対応してのばね力の変化を容易とすることができる。

また、この発明の跳ね上げ式門扉の開閉機構アッセンブリは、前記ハウジングには、支持軸が垂下され、前記付勢手段は該支持軸に取付けられていることを特徴とする。
これにより付勢手段は、ハウジングに組み付けることができ、ユニット化できる。

この発明の跳ね上げ式門扉の開閉機構アッセンブリによれば、次のような効果を奏する。
（１）開閉機構部分は、開閉機構アッセンブリとしてユニット化され支柱に着脱可能となっているため、組み付けが簡単で作業性がよい。また、ユニット化されて支柱に着脱可能となっているので、メンテナンスのときユニットごと取り外せ、メンテナンスも容易に出来る。

（２）開閉機構は、門扉を支持するアームが固設されるシャフトにカムが回転不可に取付けられ、該カムを介して扉の開く時には前記シャフトを開方向に回動付勢し、扉の閉まる時には門扉の自重トルクを支持する方向に付勢する付勢手段がカムと連係して設けられたバランス機構となっているので、扉の開閉を軽い力で容易に操作できると共に、扉の開閉終端で衝撃を少なくできる。カムにダンパーが連結されていると、扉の開閉終端の衝撃を確実に緩衝できる。特に、開放終端で門扉が衝撃的に開くのが防止できる。
また、バランス機構(開閉機構)は、カムと圧縮ばねの組み合わせによりトルクを発生しているため、門扉の重量に合せて細かくバランスさせることができるし、扉の開閉動作を自由に設計できる。例えば、全閉位置では下がり勝手、全開位置では上り勝手としたり、開閉終端での衝撃を無くしたりする如くである。特に、カムと付勢手段との間に当接板を介在させ、当接板のカムとの当接面に、凹部、凸部およびその組み合わせのいずれかを設けると、扉の開閉動作にクリック感を持たせたり、ストップさせたりすることができる。

（３）開閉機構におけるカムと付勢手段(圧縮ばね)との間には当接板が介在しているので、付勢手段の付勢力を、カムを介しシャフトに容易に、かつ確実に伝達することができる。また、カムの当接板への当接部分が、当接板の範囲内で移動可能となるため作用点が変化し、扉の開閉位置の変化に対応して付勢力を変化させることができる。

（４）付勢手段の付勢力の調整が可能であるので、扉の開閉操作が最適となるように調整できる。付勢手段が圧縮ばねであると、バネ力の調整が容易となると共に、扉の開閉位置に対応してのばね力の変化を容易とすることができる。この時、実施の形態で示したようにハウジングの上端で出来るようにすると、支柱に組み付けると支柱の上端でばね力の調整が出来るため調整しやすい。
付勢手段は、ハウジングに垂下された支持軸に取付けられているので、ハウジングに組み付けユニット化できると共に、この支持軸を介し付勢手段のばね力の調整が可能となる。

（５）開閉機構アッセンブリのハウジングには、門扉の開放終端においてカムの回動を制止して門扉の開放をストップさせるストッパーが設けられているので、扉の開放終端を正確に制止することができる。
（６）開閉機構アッセンブリとしてユニット化しているのでコンパクトになる。

以下、この発明を図面に示す実施の形態について詳細に説明する。図１はこの発明の実施の形態を示す跳ね上げ式門扉の開閉機構アッセンブリの斜視図、図２はこの発明の実施の形態を示す跳ね上げ式門扉の開閉機構アッセンブリの正面図、図３はこの発明の実施の形態を示す跳ね上げ式門扉の開閉機構アッセンブリの側面図、図４は図２Ａ−Ａ線断面図、図５は図３Ｂ−Ｂ線断面図、図６は図３Ｃ−Ｃ線断面図、図７は開閉機構アッセンブリのハウジングを示す斜視図である。

この跳ね上げ式門扉の開閉機構アッセンブリ１は、支柱２０に着脱自在に組付け可能なハウジング２と、該ハウジング２に回動可能に取付けられ、門扉を支持するアームが固設されるシャフト９と、該シャフト９に回転不可に取付けられたカム１０と、前記ハウジング２に該カム１０と連係して設けられ、該カム１０を介して扉の開く時には前記シャフト９を開方向に回動付勢し、扉の閉まる時には門扉の自重トルク(アームも含む。以下同じ。)を支持する方向に付勢する付勢手段１５とを具備する。即ち、シャフト９、カム１０及び付勢手段１５は、ハウジング２に組付けられてユニット化されている。

前記ハウジング２は、図７に斜視図で示すように左右の側壁３、４、前後の側壁５、６及び天板７で構成され、左右側壁３、４は、凸壁部３ａ、４ａを備え、この凸壁部３ａ、４ａは、下方に少し長く延出している。また、後側壁６には、連続して下方に延出する取付板８が設けられている。
前記シャフト９は、前記ハウジング２の左右側壁３、４の凸壁部３ａ、４ａ間に回転自在に取付けられており、該シャフト９の一端側は左側壁３の凸壁部３ａを貫通して外出している。このシャフト９の外出部９ａに門扉を支持するアームが回転不可に固設される。図７に示すハウジング２の凸壁部３ａ、４ａの穴３ｂ、４ｂは、シャフト９取付用の穴である。

前記シャフト９にはハウジング２の内部においてカム１０が回転不可に固定されて設けられており、シャフト９とカム１０は一緒に回動する。例えば、図５に示すようにシャフト９のカム１０の取付部分９ｂをＤカットやＷかットの非円形形状とし、カム１０の取付穴１０ａをこの非円形形状に対応する形状としてシャフト９に挿着することによってカム１０は回転不可に取付けることができる。このカム１０の先端には回動体１１が回動自在に軸支される。本例では、図６に示すように回動体１１はカム１０に軸１２で回動自在に設けられている。

また、前記カム１０の回動体１１には摺動自在の当接板１３が当接されており、この当接板１３はハウジング２に縦方向に配設された支持軸１４に嵌挿されて設けられ、支持軸１４にガイドされて摺動する。この当接板１３の下方には付勢手段としての圧縮ばね１５が当接板１３を介してカム１０を押圧付勢して設けられている。この圧縮ばね１５は前記支持軸１４の下端に固定されたばね受け１６にて支持して設けられる。本例では、図４に示すように圧縮ばね１５はカラー１７を介して支持軸１４に伸縮可能に設けられており、該カラー１７のフランジ体を前記当接板１３及びばね受け１６としている。カラー１７により圧縮ばね１５の座屈が防止できる。

前記支持軸１４の上端はハウジング２の天板７を貫通して突出し、この突出部にねじ１４ａが螺設され、支持軸１４はこのねじ１４ａにナット１８が螺入されて止められて設けられている。従って、ナット１８を正逆に回転させると図２に示すようにばね受け１６が支柱２０により回転止めされているため、支持軸１４が進退し、この支持軸１４に連結されているばね受け１６も進退するから、これにより圧縮ばね１５のたわみ量を調整して圧縮ばね１５のばね力(付勢力)を調整することができる。
さらに、この実施の形態では、カム１０と取付板８との間にダンパー１９が設けられている。このダンパー１９は、門扉の開閉終端において衝撃を緩衝するものである。本例では門扉が衝撃的に開かないように設けられている。このダンパー１９は必ずしも必要ではないが、門扉の開閉終端での緩衝効果は高めることができる。また、前記ダンパー１９は、図８に示すようにカム１０と支柱２０の内壁面との間に設けるようにしてもよい。この場合はハウジング２の取付板８は不要となる。また、ハウジング２の左右側壁３、４の内面には、ストッパー２５が突設されており、門扉の開放端においてカム１０の回動を制止することによってそれ以上の開放をストップするようになっている。

このような構成の開閉機構アッセンブリ１によれば、図９に示すように支柱２０の上端にハウジング２を嵌入することによって取付けることができる。即ち、支柱２０の上端にハウジング２の凸壁部３ａ、４ａに対応する切欠２１が設けられ、この切欠２１にハウジング２の凸壁部３ａ、４ａを嵌入して取付ける。従って、凸壁部３ａ、４ａの左右側壁３、４からの突出量は、支柱２０の肉厚に略対応するのが、支柱２０に取付けた時支柱２０と面一となるので好ましい。図１乃至図４では鎖線で支柱２０を示している。支柱２０の上端に嵌入された開閉機構アッセンブリ１は、図９に示すように支柱２０とハウジング２の前後側壁５、６との間にねじ２２止めされて固定される。

そして、支柱２０に取付けられた開閉機構アセンブリ１のシャフト９の突出部９ａに門扉を支持するアームが回転不可に取付けられる。
図１０は支柱２０に取り付けられた開閉機構アセンブリ１のシャフト９に門扉２４を取付けたアーム２３を回転不可に取り付けた状態の平面図、図１１は支柱２０に取り付けられた開閉機構アセンブリ１のシャフト９に門扉２４を取付けたアーム２３を回転不可に取り付けた状態の側面図である。図１１は門扉２４が全閉時の状態であるが、図１２は全開時の状態の側面図である。図１３は図１１の状態の開閉機構アセンブリ１を示し、図１４は図１２の状態の開閉機構アセンブリ１を示す。支柱２０、２０は後方に所定の間隔で立設され、支柱２０の頂部に取付けられた開閉機構アセンブリ１のシャフト９に取り付けたアーム２３を介し前方に門扉２４を備える。以下では一方の支柱２０部分で説明する。
前記開閉機構アセンブリ１の構成では、圧縮ばね１５の付勢力は、当接板１３、回動体１１及びカム１０を介しシャフト９を回動させる回転トルクとして作用する。従って、シャフト９の外出部９ａに、門扉２４を支持するアーム２３を取付け、圧縮ばね１５の付勢力により発生する前記回転トルクを受けるシャフト９の回動方向を、アーム２３に取り付けた門扉２４の開方向と設定すれば、圧縮ばね１５及びカム１０によりシャフト９が受ける回転トルクは、アーム２３を介し門扉２４を開方向に回動させるように作用する。また、門扉２４の閉方向にはアーム２３及び門扉２４の自重トルクが作用するが、圧縮ばね１５の付勢力はシャフト９の回動を制止する方向に作用するので、門扉２４の自重トルクを支持する方向に作用する。

図１５（ａ）（ｂ）は発生する回転トルクを説明する断面説明図である。前記回転トルクは、図１５に示すようにＬ×Ｐとなる。従って、カム１０の当接板１３上での当たり位置(作用点)を変えることにより発生する回転トルクを変えることができる。Ｐが一定であると図１５（ａ）ではＬが大きいため発生するトルクは大きく、（ｂ）ではＬが小さいため発生するトルクは小さくなる。ここでＬはシャフト９の軸心からカム１０の当接板１３への当たり位置(作用点)との間の長さであり、Ｐは圧縮ばね１５のばね力(付勢力)である。
このように圧縮ばね１５とカム１０により発生する回転トルクは、カムの形状と圧縮ばねの力の組み合わせで任意に決められる。
また、扉２４の閉方向にはアーム２３及び門扉２４等の自重トルクが作用する。この自重トルクは、扉２４の全閉時から全開方向に向かうにつれて少なくなり、全開時が最も少ない。

しかるに、圧縮ばね１５の付勢力は、門扉２４の全閉時が圧縮されてたわみ量が大きい状態に設定しておけば、門扉２４が開方向に回動するとアーム２３を介しシャフト９及びカム１０も回動するから、カム１０の当接板１３への当たり位置(作用点)が変わり、しかも当接板１３を介しカム１０を押圧付勢している圧縮ばね１５も伸長してたわみ量も小さくなるので、発生する回転トルクは徐々に小さくなる。従って、門扉の自重トルクと圧縮ばね１５及びカム１０により発生する回転トルクを調整することによって門扉２４の操作性を自由に調整することができる。
例えば、門扉２４の自重トルクと圧縮ばね１５及びカム１０により発生する回転トルクを、門扉２４の全閉時から全開時の全域でバランスしておけば、開閉時の全域で少しの外力で操作することができる。また、門扉２４の自重トルクと圧縮ばね１５及びカム１０により発生する回転トルクを、全閉時位置では自重トルクの方が大きく、全開位置では自重トルクの方が小さく設定しておけば、全閉位置では下がり勝手、全開位置では上り勝手となる。このような設定は、自重トルクに対し前記Ｌ×Ｐをどのように設定するかで自由に調整することができる。このような構成では、門扉２４は回転トルクに自重トルクを超える分だけ外力をプラスすれば開閉できるので、少しの外力を加えることにより開閉操作ができる。この操作は手動でもよいし、モータであってもよい。モータの場合には、モータの駆動力はシャフト９に伝動される。

また、この発明では当接板１３のカム１０との当接面に、凹部、凸部またはこれらの組合せを設けてもよい。このようにすると門扉２４の開閉時にカム１０が当接板１３上を移動するから、その時に操作感に変化を持たせることができる。例えば、門扉２４の開閉時にクリック感を持たせたり、門扉２４のストッパーとしたりすることができる。図１６は当接板１３のカム１０との当接面に凹部１３ａを設けた場合である。この実施の形態によれば門扉２４の開閉時にカム１０が当接板１３上を移動するから、その時凹部１３ａに落ち込み、その時にクリック感を生ずる。

尚、前記実施の形態は、この発明を制限するものではなく、この発明は要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形が許容される。例えば、跳ね上げ式門扉の開閉機構は、支柱に着脱自在なハウジングと、該ハウジングに回動可能に取り付けられ、門扉を支持するアームが固設されるシャフトと、該シャフトに回転不可に取付けられたカムと、前記ハウジングに該カムと連係して設けられ、該カムを介して門扉の開く時には前記シャフトを開方向に回動付勢し、扉の閉まる時には門扉の自重トルクを支持する方向に付勢する付勢手段（例えば、圧縮ばね）と、前記カムと付勢手段との間に介在しカムの動きに追従する当接板とを具備すればよく、そのハウジングに組み付けられる構成は、特に制限されるものではなく、種々の変形が許容される。一例として本出願人が提案した特願２００３−０４００１５号に示す構成を示すことができる。

この発明の実施の形態を示す跳ね上げ式門扉の開閉機構アッセンブリの斜視図である。 この発明の実施の形態を示す跳ね上げ式門扉の開閉機構アッセンブリの正面図である。 この発明の実施の形態を示す跳ね上げ式門扉の開閉機構アッセンブリの側面図である。 図２Ａ−Ａ線断面図である。 図３Ｂ−Ｂ線断面図である。 図３Ｃ−Ｃ線断面図である。 ハウジングの斜視図である。 この発明の他の実施の形態を示す跳ね上げ式門扉の開閉機構アッセンブリの側面図である。 開閉機構アセンブリを支柱に取付ける状態を示す斜視図である。 開閉機構アセンブリの使用状態を示す平面図である。 開閉機構アセンブリの使用状態を示す側面図で、門扉の全閉状態を示す。 開閉機構アセンブリの使用状態を示す側面図で、門扉の全開状態を示す。 図１１に示す時の開閉機構アセンブリの側面図である。 図１２に示す時の開閉機構アセンブリの側面図である。 この発明の開閉機構アセンブリで発生する回転トルクを説明する説明図（ａ）（ｂ）である。 この発明の更に他の実施の形態を示すカムと当接板部分の側面図である。

符号の説明

１ 開閉機構アセンブリ
２ ハウジング
３ 左側壁
３ａ 凸壁部
４ 右側壁
４ａ 凸壁部
５ 前側壁
６ 後側壁
７ 天板
８ 取付板
９ シャフト
９ａ シャフトの突出部
１０ カム
１１ 回動体
１３ 当接板
１４ 支持軸
１４ａ ねじ
１５ 圧縮ばね(付勢手段)
１６ ばね受け
１７ カラー
１８ ナット
１９ ダンパー
２０ 支柱
２１ 切欠
２５ ストッパ

Claims (6)

1. 支柱に着脱可能な跳ね上げ式門扉の開閉機構アッセンブリであって、支柱に着脱自在に組付け可能なハウジングと、該ハウジングに回動可能に取付けられ、門扉を支持するアームが固設されるシャフトと、該シャフトに回転不可に取付けられたカムと、前記ハウジングに該カムと連係して設けられ、該カムを介して扉の開く時には前記シャフトを開方向に回動付勢し、扉の閉まる時には門扉の自重トルクを支持する方向に付勢する付勢手段とを具備することを特徴とする跳ね上げ式門扉の開閉機構アッセンブリ。
2. 前記カムには、ダンパーが連結され、門扉の開閉時においてシャフトを介し門扉の開放端および／または閉塞端で緩衝することを特徴とする請求項１記載の跳ね上げ式門扉の開閉機構アッセンブリ。
3. 前記カムと付勢手段との間には当接板が介在され、カムは当接板に当接し当接板を介し付勢手段で押圧付勢されていることを特徴とする請求項１または２記載の跳ね上げ式門扉の開閉機構アッセンブリ。
4. 前記付勢手段は、付勢力が調整可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の跳ね上げ式門扉の開閉機構アッセンブリ。
5. 前記付勢手段は、圧縮ばねであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の跳ね上げ式門扉の開閉機構アッセンブリ。
6. 前記ハウジングには、支持軸が垂下され、前記付勢手段は該支持軸に取付けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の跳ね上げ式門扉の開閉機構アッセンブリ。

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