JP2009062673A

JP2009062673A - 発電機能付ドアクローザ

Info

Publication number: JP2009062673A
Application number: JP2007212593A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Nakamori; 昭博中森; Nobumichi Aoki; 信道青木
Original assignee: Miwa Lock KK; Miwa Lock Co Ltd
Current assignee: Miwa Lock KK; Miwa Lock Co Ltd
Priority date: 2007-08-14
Filing date: 2007-08-17
Publication date: 2009-03-26

Abstract

【課題】扉の開閉力を利用して発電をすることができる発電クローザを提供する。
【解決手段】ドアクローザのシリンダを上下方向に貫通して上方又は下方に突出するピニオン軸６の端部の内、リンク機構に連結されない一方の端部を包囲する外ケース５をドアクローザ１に装着し、この外ケース５内に、ピニオン軸の一方の端部に同軸に装着された駆動歯車７を含む増速機８と、この増速機８の最終段の歯車９に同軸に結合されたローターを含む発電機１２と、減速機内に設けられた一方向クラッチ１３とを設け、この一方向クラッチ１３の作動方向を、閉扉時クラッチを繋ぐように設定する。
【選択図】図２

Description

この発明は、新規な発電機能付ドアクローザ（以下単に発電クローザという）に係り、特に、扉の開閉力を利用して発電をすることができる発電クローザに関する。

従来、扉の開閉力を利用して発電をする、という技術的思想を有する発明は、下記特許文献１に記載されている。

この発明は、扉の蝶番の回転を利用して発電をするものの如くであるが、通常蝶番の取付部分の回りには余裕の空間が無い上、上記特許文献１にはその具体的な構成についての開示が無く、事実上この発明は未完成である。
特開２００４−２０４５３３

未だ存在しないけれども、有れば便利であるという装置の一つとして、夜間における扉口の電源スイッチ照明装置がある。

上記電源スイッチ照明装置は、しかしながら、夜間、それも外出から戻った家人が扉を開いて室内に入るときにのみ、かつ一時的に必要なのであり、通常の商用電源或いは電池を装置の電源として採用する場合には、鶏を牛刀で割くような大袈裟なものとならざるを得ない。

そこで、この発明は、特に上記した電源スイッチ照明装置の電源として好適な発電クローザを提供することを目的としている。

上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、作動油の粘性抵抗を利用して扉の閉扉時の衝撃を緩衝するドアクローザにおいて、ドアクローザのシリンダを上下方向に貫通して上方又は下方に突出するピニオン軸の端部の内、リンク機構に連結されない一方の端部を包囲する外ケースをドアクローザに装着し、この外ケース内に、ピニオン軸の一方の端部に同軸に装着された駆動歯車を含む増速機と、この増速機の最終段の歯車に同軸に結合されたローターを含む発電機と、減速機内に設けられた一方向クラッチとを設け、この一方向クラッチの作動方向を、閉扉時クラッチを繋ぐようにしたことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、作動油の粘性抵抗を利用して扉の閉扉時の衝撃を緩衝するドアクローザにおいて、ドアクローザのシリンダを上下方向に貫通して上方又は下方に突出するピニオン軸の端部の内、リンク機構に連結されない一方の端部を包囲する外ケースをドアクローザに装着し、この外ケース内に、ピニオン軸の一方の端部に同軸に装着された駆動歯車を含む第１増速機と、この第１増速機の最終段の歯車に同軸に結合されたローターを含む第１発電機と、上記駆動歯車を含む第２増速機と、この第２増速機の最終段の歯車に同軸に結合されたローターを含む第２発電機と、これら第１及び第２増速機内に夫々設けられた第１及び第２一方向クラッチとを設け、第１一方向クラッチの作動方向を閉扉時クラッチを繋ぐようにすると共に、第２一方向クラッチの作動方向を開扉時クラッチを繋ぐようにしたことを特徴とする発電機能付ドアクローザ。

更にまた、請求項３に記載の発明は、作動油の粘性抵抗を利用して扉の閉扉時の衝撃を緩衝するドアクローザにおいて、ドアクローザのシリンダを上下方向に貫通して上方又は下方に突出するピニオン軸の端部の内、リンク機構に連結されない一方の端部を包囲する外ケースをドアクローザに装着し、この外ケース内に、ピニオン軸の一方の端部に同軸に装着された駆動歯車を含む増速機と、この増速機の最終段の歯車に同軸に結合されたローターを含む発電機と、上記増速機の最終段の歯車に同軸に結合されたフライホイールと、減速機内に設けられた一方向クラッチとを設け、この一方向クラッチの作動方向を、閉扉時クラッチを繋ぐようにしたことを特徴とする。

加えて、請求項４に記載の発明は、作動油の粘性抵抗を利用して扉の閉扉時の衝撃を緩衝するドアクローザにおいて、ドアクローザのシリンダを上下方向に貫通して上方又は下方に突出するピニオン軸の端部の内、リンク機構に連結されない一方の端部を包囲する外ケースをドアクローザに装着し、この外ケース内に、ピニオン軸の一方の端部に同軸に装着された駆動歯車を含む第１増速機と、この第１増速機の最終段の歯車に同軸に結合されたローターを含む第１発電機と、上記第１増速機の最終段の歯車に同軸に結合されたフライホイールと、上記駆動歯車を含む第２増速機と、この第２増速機の最終段の歯車に同軸に結合されたローターを含む第２発電機と、上記第２増速機の最終段の歯車に同軸に結合されたフライホイールと、上記第１及び第２増速機内に夫々設けられた第１及び第２一方向クラッチとを設け、第１一方向クラッチの作動方向を閉扉時クラッチを繋ぐようにすると共に、第２一方向クラッチの作動方向を開扉時クラッチを繋ぐようにしたことを特徴とする。

上記のように構成された請求項１乃至請求項４に記載の発明は、何れも、従来は利用することなく捨てていたドアクローザの出力エネルギーを利用して、短時間のものではあるが利用の態様によっては非常に有効でしかもコストが掛からない電力を得ることができる、という優れた効果を奏する。

また、発電時ドアクローザからの出力を吸収するので、ドアクローザの緩衝機能を向上させ、或いはドアクローザの容量を減じることができる。

更にまた、例えば大量生産されている直流モータを発電機として利用できるので、構成が非常に簡単でしかも安価であり、しかも既存のドアクローザに後付けできる、等種々の効果を奏する。

ドアクローザのピニオン軸に増速機と直流モータを接続する、という簡単な構成で、ドアクローザに発電機能を付加することができた。

以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。
但し、説明の都合上、請求項４に記載の発明を先に説明する。

図１において符号１は従来公知のダッシュポット式のドアクローザを、符号２は扉を夫々示し、通常、ドアクローザ１は扉２の内面の支持側端縁上部に装着され、リンク機構３及びブラケット４を介して、扉枠に連結されている。

ドアクローザ１のシリンダを上下方向に貫通して上方又は下方に突出するピニオン軸の端部の内、リンク機構に連結されない下方の端部を包囲するように、舟形の外ケース５がドアクローザの下面に装着されている

この外ケース５内には、図２に示すように、ピニオン軸６の下端に同軸に装着された平歯車としての駆動歯車７を含む第１増速機８が設けられている。

この第１増速機８の最終段の歯車９の下端部にはフライホイール１１が、上端部には第１発電機１２の図示しないローターが夫々同軸かつ一体的に結合されている。

なお、図示の実施例における最終段の歯車９は、次に述べるように、一方向クラッチギアが回転軸に繋がると歯車になるのだが、繋がらない場合には一方向クラッチギアと切り離されるので歯車にはならない。

しかしながら、上記一方向クラッチの型式には種々のものがあり、また、一方向クラッチが挿設される箇所は最終段の歯車とは限らないのだから、図示の最終段の回転体を最終段歯車と称することにする。

一方、図２に示すように、最終段の歯車９のフライホイール１１の上部には、フライホイール１１と第１発電機１２の間に挟まれるようにして、クラッチギア１３が最終段の歯車９の軸部に相互に回動可能に嵌合している。

このクラッチギア１３の上面には、例えば図３に示すように、回転中心軸を通る紙面に垂直な上面、最終段の歯車９の軸部に接し、上記上面に平行な下面、及び同軸の一対の円筒によって切り取られた形状で有底のクラッチ穴１４が形成されており、このクラッチ穴１４中にクラッチボール１５が遊動可能に収納されている。

上記した構成により、図２においてクラッチギア１３が最終段の歯車９に対し相対的に時計方向に回動するときにはクラッチギア１３が滑り、反時計方向に回動するときには、クラッチボール１５がクラッチ穴１４と最終段の歯車９との間に噛み込まれ、クラッチが繋がる。

なお、図示の実施例では、ドアクローザが閉扉方向に作動するとき、上記した構成のクラッチが繋がるように駆動歯車７の回動方向が設定されている。

また、駆動歯車７に関し第１増速機８とは反対側の空間には、図２及び図４に示すように、第１増速機８及び第１発電機１２と同様の構成の第２増速機１６及び第２発電機１７が設けられている。

なお、第１及び第２増速機７、１６及び第１及び第２発電機１２、１７は図２において上下対称的に配設されているが、これは本発明の必須の構成ではない。

また、上記第２増速機１６におけるクラッチギア１３は、ドアクローザ１が開扉方向に作動するとき、すなわち扉が開くとき、最終段の歯車９に繋がるようにその作動方向が設定されている。

上記のように構成された請求項４に記載の発明による発電クローザは、扉を開けるときには第２発電機１７が、また、入室後扉から手を離してクローザが閉扉方向に作動するときには第１発電機８が発電する。

そのとき発生した電力は、直接電源スイッチ照明装置１８（図２参照）に供給され、或いは図５に示すように、充電装置１９を介して二次電池２１に供給され、この二次電池２１から上記電源スイッチ照明装置１８に供給されるか、或いは他の用途に用いられる。なお、図２において符号２２は上記充電装置１９等を含む制御装置を示す。

上記した実施例１による発電クローザは、開扉時及び閉扉時に発電が行われるので、発電量は多いものの、開扉時手に掛かる負荷が増大し、扉を開けるとき重く感じる。

一方、発電クローザの負荷容量が小さくて済む場合には、第２増速機１６及び第２発電機１７を省略することができ、この場合には、従来のクローザと同じ使い勝手で、しかも発電クローザの構成が簡単になる。

この第２実施例による発電クローザの構成は、請求項３に記載されている。

また、実施例１及び２に記載の発電クローザは何れも最終段の歯車にフライホイールを設けており、このフライホイールを設けることにより、回転系の慣性モーメントが大きくなり、ドアクローザの開扉方向及び閉扉方向の作動終了後最終段の歯車が自由回動するので、その分発電量が大きくなる。

しかしながら、発電機の負荷容量が大きくない場合にはこのフライホイールを廃することができ、その場合の発電クローザの構成は請求項１及び２に記載されている。

更にまた、増速機の増速比が例えば１、換言すればクローザのピニオン６を一方向クラッチを介して発電機に直結した場合には、入力トルクは大きいが大容量の発電機を採用することができる。

この場合には、短時間の内に大容量の電力を発生することができ、発電に起因する閉扉時間の延長、或いはクローザの作動遅れを改善できる。

そこで、特許請求の範囲の記載及び発明の詳細な説明における増速機の概念に増速比が１のものも含めるものとする。

この発明の一実施例による発電クローザを室内側から見た正面図。その要部の縦断麺図。クラッチ機構の線図的断面図。発電クローザの要部の線図的下面図。発電クローザの制御部の構成を示すブロック図。

符号の説明

１ドアクローザ
２扉
３リンク機構
４ブラケット
５外ケース
６ピニオン
７駆動歯車
８第１増速機
９最終団の歯車
１１フライホイール
１２第１発電機
１３クラッチギア
１４クラッチ穴
１５クラッチボール
１６第２増速機
１７第２発電機
１８電源スイッチ照明装置
１９充電装置
２１二次電池

Claims

作動油の粘性抵抗を利用して扉の閉扉時の衝撃を緩衝するドアクローザにおいて、ドアクローザのシリンダを上下方向に貫通して上方又は下方に突出するピニオン軸の端部の内、リンク機構に連結されない一方の端部を包囲する外ケースをドアクローザに装着し、この外ケース内に、ピニオン軸の一方の端部に同軸に装着された駆動歯車を含む増速機と、この増速機の最終段の歯車に同軸に結合されたローターを含む発電機と、減速機内に設けられた一方向クラッチとを設け、この一方向クラッチの作動方向を、閉扉時クラッチを繋ぐようにしたことを特徴とする発電機能付ドアクローザ。
作動油の粘性抵抗を利用して扉の閉扉時の衝撃を緩衝するドアクローザにおいて、ドアクローザのシリンダを上下方向に貫通して上方又は下方に突出するピニオン軸の端部の内、リンク機構に連結されない一方の端部を包囲する外ケースをドアクローザに装着し、この外ケース内に、ピニオン軸の一方の端部に同軸に装着された駆動歯車を含む第１増速機と、この第１増速機の最終段の歯車に同軸に結合されたローターを含む第１発電機と、上記駆動歯車を含む第２増速機と、この第２増速機の最終段の歯車に同軸に結合されたローターを含む第２発電機と、これら第１及び第２増速機内に夫々設けられた第１及び第２一方向クラッチとを設け、第１一方向クラッチの作動方向を閉扉時クラッチを繋ぐようにすると共に、第２一方向クラッチの作動方向を開扉時クラッチを繋ぐようにしたことを特徴とする発電機能付ドアクローザ。
作動油の粘性抵抗を利用して扉の閉扉時の衝撃を緩衝するドアクローザにおいて、ドアクローザのシリンダを上下方向に貫通して上方又は下方に突出するピニオン軸の端部の内、リンク機構に連結されない一方の端部を包囲する外ケースをドアクローザに装着し、この外ケース内に、ピニオン軸の一方の端部に同軸に装着された駆動歯車を含む増速機と、この増速機の最終段の歯車に同軸に結合されたローターを含む発電機と、上記増速機の最終段の歯車に同軸に結合されたフライホイールと、減速機内に設けられた一方向クラッチとを設け、この一方向クラッチの作動方向を、閉扉時クラッチを繋ぐようにしたことを特徴とする発電機能付ドアクローザ。
作動油の粘性抵抗を利用して扉の閉扉時の衝撃を緩衝するドアクローザにおいて、ドアクローザのシリンダを上下方向に貫通して上方又は下方に突出するピニオン軸の端部の内、リンク機構に連結されない一方の端部を包囲する外ケースをドアクローザに装着し、この外ケース内に、ピニオン軸の一方の端部に同軸に装着された駆動歯車を含む第１増速機と、この第１増速機の最終段の歯車に同軸に結合されたローターを含む第１発電機と、上記第１増速機の最終段の歯車に同軸に結合されたフライホイールと、上記駆動歯車を含む第２増速機と、この第２増速機の最終段の歯車に同軸に結合されたローターを含む第２発電機と、上記第２増速機の最終段の歯車に同軸に結合されたフライホイールと、上記第１及び第２増速機内に夫々設けられた第１及び第２一方向クラッチとを設け、第１一方向クラッチの作動方向を閉扉時クラッチを繋ぐようにすると共に、第２一方向クラッチの作動方向を開扉時クラッチを繋ぐようにしたことを特徴とする発電機能付ドアクローザ。