JP2009263964A - ドアクローザ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】枠体Fに取付けられる本体1、扉体Dに取付けられる係合ピン2、本体1に取付けられた揺動ダンパ3の垂直軸3Aに取付けられた揺動アーム4,5、揺動アーム5の垂直支軸5Bにより基端部の開側部分が支持されて垂直支軸5Bまわりに閉方向Aへ揺動可能とされ、基端部の閉側部分にブレーキパッド7が取付けられ、扉体Dの所定開き角度C内で係合ピン2が係合して扉体Dが閉止可能なように係合溝6Dが形成された係合片6、ブレーキパッド7の内周面と摺動するブレーキ体8、所定開き角度Cで係合ピン2が係合溝6Dに係合する状態を保持するように付勢し、係合ピン2が係合溝6Dに係合して係合片6及び揺動アーム4,5が閉方向Aへ揺動するのに伴い、揺動アーム4,5を閉方向Aへ付勢する弾性付勢手段10を備えた。
【選択図】図2
Description
その上、上記のような特殊構造のピストン及びシリンダにより油圧ダンパを構成していること並びに扉体を勢いよく閉めても静かに閉止することができるように前記油圧ダンパの容量を大きくする必要があることから、扉体に取り付けるドアクローザ本体(シリンダ)の外形が大きくなる。
よって、比較的長いアームが露出していることも含め、扉体の上部に取り付けられた比較的大きな構造体が視認されることから、異物感や圧迫感がありスマートさに欠け見栄えが悪いため、特に一般住宅での使用には適さないものである。
しかし、扉体を勢いよく閉めても静かに閉止することができるように回転式粘性ダンパの容量を大きくする必要があることから、回転式粘性ダンパの外径が大きくなるため、ドアクローザ本体の外形(特にアームを支持する軸棒まわりの外形)が大きくなる。
よって、扉体の上部に取り付けられた比較的大きな構造体が水平方向に突出し、これが視認されることから、異物感や圧迫感がありスマートさに欠け見栄えが悪いため、特に一般住宅での使用には適さないものである。
よって、異物感や圧迫感を与えないスマートな外観にすることができるため、一般家庭においても使用が敬遠されることがない。
特に、本体を枠体側に取り付ける際のスペース上の制約が少ないことから、本体を枠体側に取り付けることができ、その際には扉体側には駆動部材が取り付けられ、扉体の開閉に伴って移動し、より圧迫感を与えやすい扉体の上部に本体がないため、さらに一般家庭における使用に適している。
その上さらに、揺動アーム先端部の垂直支軸により基端部の開側部分が支持された係合部材の基端部の閉側部分にブレーキパッドが取り付けられていることから、扉体が閉方向へ移動する際にはブレーキパッドがブレーキ体に押し付けられてブレーキが効き、扉体が開方向へ移動する際にはブレーキパッドがブレーキ体に押し付けられずにブレーキが効かないため、ブレーキパッド及びブレーキ体とからなるブレーキが扉体を開く際の操作性を阻害することがない。
よって、前記効果に加え、さらに揺動ダンパの容量を小さくすることができるとともに、ブレーキの制動力が長期にわたって安定したものとなることから、ドアクローザをよりスマートな外観として一般家庭における使用により適した構成とすることができるとともに、長期にわたってドアクローザの信頼性を向上することができる。
また、図4はドアクローザの分解斜視図、図5は扉体Dが所定開き角度C内にある状態における要部を拡大して示す部分断面平面図、図6及び図7は扉体Dを閉じる際におけるドアクローザの動作説明図であり、図6(a)は扉体Dが所定開き角度Cよりも開いた状態を、図6(b)は扉体Dが所定開き角度Cである状態を、図7(a)は扉体Dが所定開き角度C内にある状態を、図7(b)は扉体Dが閉じられた状態を示している。
さらに、図8は係合ピン2に係合していない係合片6が閉方向へ揺動してしまった状態における復帰動作を示す説明図であり、図8(a)は部分断面平面図、図8(b)は係合片6と係合ピン2を下方から見た斜視図である。
また、ドアクローザは、枠体Fに対して扉体Dが所定開き角度C(図2参照。)よりも開いた状態では扉体Dを開閉方向へ自由に操作することができ、扉体Dが所定開き角度C内にある状態では、枠体Fの上部に取り付けられた、下ケース16及び上ケース17からなる本体1から、扉体Dの方向へ突出する係合部材である係合片6の係合溝6Dに、扉体Dの上部に取り付けられた駆動部材である係合ピン2が係合した状態となり、後述する揺動ダンパ3並びにブレーキパッド7,9及びブレーキプレート8により制動力が付与されるとともに、後述する弾性付勢手段10により閉方向へ付勢されるため、図3に示す扉体Dを閉じた状態まで、扉体Dを静かに自動閉止することができるものである。
また、揺動ダンパ3から上方へ突出する垂直軸3Aには、該垂直軸3Aを中心としてその径方向に延び、垂直軸3Aと一体となって揺動する第1揺動アーム4及び第2揺動アーム5が、軸孔4A,5Aを垂直軸3Aに外嵌させて、第1揺動アーム4の上側に第2揺動アームを添わせた状態で取り付けられる。
また、係合片6の基端部の閉側部分には、揺動ダンパ3の垂直軸3Aを中心とした半径に略等しい曲率半径の内周面7Bを有する、例えばゴム製の外側ブレーキパッド7が、取付溝6C,6C(図8(b)参照。)に取付片7C,7Cを嵌入することにより、外周面7Aを係合片6の内周面6B(図8(b)参照。)に添わせた状態で取り付けられる。
さらに、係合片6の下面には、前記所定開き角度C内で係合ピン2が係合して扉体Dが閉止可能なように、その先端側から基端側に延びる平面視略円弧状の係合溝6Dが形成される。
ブレーキプレート8は、例えばステンレス鋼板製であり、円弧状外周面8A及び該外周面8Aと平行な内周面8Bを有し、ブレーキプレート8と下ケース16との取付箇所をブレーキプレート8の開側端部のみとしているとともに、ブレーキプレート8の閉側部分には、揺動ダンパ3の垂直軸3Aを中心とする径方向へ移動可能な遊びが設けられている。
また、揺動ダンパ3の垂直軸3Aを中心とした半径に略等しい曲率半径の外周面9Aを有する、例えばゴム製の内側ブレーキパッド9が、取付片9C,9Cにより、内周面9Bを第1揺動アーム4の外周面4Bに添わせた状態で、第1揺動アーム4に取り付けられ、ブレーキプレート8の閉側部分の外周面8Aに外側ブレーキパッド7が押圧された際には、ブレーキプレート8の閉側部分が内側(垂直軸3A側)へ移動して内側ブレーキパッド9に押圧されるとともに、ブレーキプレート8の内周面8Bと内側ブレーキパッド9の外周面9Aとが摺動する。
図2〜図4に示すように、ばねケース12の係合凹部12Bには押圧部材13の係合凸部13Cが係合して下ケース16の長手方向にスライドすることができ、これらの間には、図2及び図3に示す下ケース16に装着された状態で圧縮される圧縮コイルばね11が収容されているため、弾性付勢手段10は、圧縮コイルばね11の弾性変形に基づく復元力により、第1揺動アーム4に対して付勢力を作用させる。
図2に示す所定開き角度Cで係合ピン2が係合溝6Dに係合するように、係合片6を係合ピン2側(扉体D側)へ突出させた状態では、押圧部材13の傾斜面13Aが第1揺動アーム4の静止時当接面4Cに当接しており、これらの傾斜面13A及び静止時当接面4Cが当接している位置における傾斜面13Aに垂直な方向が略垂直軸3Aに向かう方向となっており、揺動アーム4,5を垂直軸3Aまわりに回転させるために必要なトルクが作用しないため、弾性付勢手段10の付勢力により、図2に示す係合片6を係合ピン2側へ突出させた静止状態が保持される。
したがって、このような弾性付勢手段10による付勢力により係合片6の係合溝6Dに係合ピン2が係合しながら矢印Eに示すように移動するため、係合ピン2が取り付けられた扉体Dは、閉方向Aへ移動して図3に示す状態まで自動閉止される。
よって、室外側へ露出した頭部15Aを操作して調整ねじ15を回転させることにより、弾性付勢手段10による付勢力の調整を行うことができる。
以上のようなドアクローザの本体側の構成によれば、揺動ダンパ3の垂直軸3Aに揺動アーム4,5を直結して該揺動アーム4,5に制動力を付与する簡素な構成であるため、特殊構造のピストン及びシリンダにより油圧ダンパを構成し、ラック及びピニオンを介してアームに制動力を付与する構成の従来のドアクローザと比較して、組立性及び保守性が高くなるとともに、コストを低減することができる。
ここで、前述のように枠体Fに取り付けられた本体1には、扉体Dに向かって開口する平面視略V字状の開口部16C,17Cが形成されているため、図3に示す扉体Dの閉止状態で、基体21と本体1(下ケース16及び上ケース17)とが干渉しない。
図6(a)に示す扉体Dが所定開き角度C(図6(b)参照。)よりも開いた状態では、駆動部材である係合ピン2と係合部材である係合片6とが離間しているため、前述のとおり扉体Dを開閉方向へ自由に操作することができる。
この状態から、扉体Dを閉方向Aへ移動させて図6(b)に示す所定開き角度Cになると、係合ピン2が係合片6の先端部に位置して係合溝6Dに臨んだ状態となる。
さらに扉体Dが閉方向Aに移動すると、前述のとおり係合片6を係合ピン2側へ突出させた静止状態が解除され、図7(a)に示すように、弾性付勢手段10による付勢力により係合片6の係合溝6Dに係合ピン2が係合しながら矢印Eに示すように移動するため、係合ピン2が取り付けられた扉体Dは、閉方向Aへ移動して図7(b)に示す状態まで自動閉止される。
その上、第2揺動アーム5先端部の垂直支軸5Bにより基端部の開側部分が支持された係合片6の基端部の閉側部分に外側ブレーキパッド7が取り付けられていることから、係合ピン2が係合溝6Dに係合しながら扉体Dが閉方向Aへ移動する際には、揺動アーム4,5に対して係合片6が垂直支軸5Bまわりに閉方向へ揺動し、したがって外側ブレーキパッド7がブレーキプレート8の外周面8Aに押し付けられ、ブレーキプレート8の内周面8Bが内側ブレーキパッド9の外周面9Aに押し付けられる(図5も参照。)。
よって、ブレーキプレート8の外周面8A側及び内周面8B側のブレーキパッド7,9がブレーキプレート8の両面を挟むように摺動してブレーキが効き、よりコンパクトな構成により、安定した大きな制動力を作用させるブレーキが構成される。
よって、異物感や圧迫感を与えないスマートな外観にすることができるため、一般家庭においても使用が敬遠されることがない。
また、揺動ダンパ3を、詳細は後述するが、揺動アーム4,5の閉方向Aへの揺動の際には制動力が大きく、揺動アーム4,5の開方向Bへの揺動の際には制動力が小さくなるように、内部に充填したオイルを圧縮するように回転するベーンに弁を設けてなるものとすれば、扉体Dを開く際に作用する揺動ダンパ3の制動力が小さいため、前記ブレーキと同様に揺動ダンパ3が扉体Dを開く際の操作性を阻害することがなく、弾性付勢手段10の圧縮コイルばね11を縮める力だけで扉体Dを開くことができる。
そして、扉体Dを開くことにより、図7(a)から図6(b)のように、係合溝6Dに係合する係合ピン2により駆動されて係合片6及び揺動アーム4,5が垂直軸3Aまわりに時計方向へ揺動し、図6(b)の位置では、第1揺動アーム4の静止時当接面4Cが押圧部材13の傾斜面13Aに当接しており、前述のとおり弾性付勢手段10の付勢力により係合片6を係合ピン2側へ突出させた静止状態が保持され、さらに扉体Dを開くと、図6(a)のように係合ピン2が係合片6の係合溝6Dから離間した状態になる。
図8(a)に示すように、扉体Dを閉じない状態において不意に係合片6及び揺動アーム4,5が閉方向へ揺動してしまった場合には、図8(b)に示すように係合片6の開側部分の下面に傾斜面6Eが形成されているとともに、前述のとおり係合ピン2が圧縮コイルばね22(図4参照。)により弾性支持されているため、図8(a)の状態から扉体Dを閉じることにより、係合ピン2が傾斜面6Eに沿って移動して、図3及び図7(b)に示す係合溝6Dに係合した状態に復帰させることができ、この状態から扉体Dを開けば、前述のとおり図6(b)のような弾性付勢手段10の付勢力により係合片6を係合ピン2側へ突出させた静止状態へ復帰させることができる。
揺動ダンパ3のハウジング31には、その内周壁面31Aから内方へ突出し、内周壁面32C,32C同士が対向する固定仕切体であるストッパ32,32が形成されており、図示しない軸受により支持された回転体である基体33の外周面33Bがストッパ32,32の内周壁面32C,32Cに摺接する。
また、基体33から径方向へ延びるベーン34,34は、揺動ダンパ3単体では、それぞれが一方のストッパ32の側壁面32Aに当接する位置から他方のストッパ32の側壁面32Bに当接する位置までの範囲で揺動することができる。
さらに、ストッパ32,32とベーン34,34とにより区画されるオイル収容室S1,S1,S2,S2には、例えばシリコンオイルであるオイルが充填され、図示しない蓋により密封される。
なお、オイル収容室S1及びS2間を隔てる固定仕切体であるストッパ32,32には、図示しない例えば上面に形成された周方向の細溝又は側壁面32A,32Bを繋ぐ微小孔等の比較的小さい流路が形成されている。
また、ベーン34の平行な2枚の羽根板の中で、閉方向Aへの揺動の際にストッパ32の側壁面32Aに近づく側の羽根板には、その上下には切欠き36,36が形成される。
さらに、切欠き36に近い側の基体33の外周面(例えば下端部外周面)には、ストッパ32の内周壁面32Cの周方向長さよりも長い周溝37が形成される。
このような構成の揺動ダンパ3において、基体33の軸孔33Aには垂直軸3Aが内嵌されるため、基体33及びベーン34,34は、垂直軸3Aと一体となって揺動する。
図9(a)に示す扉体Dの所定開き角度Cに近い角度で閉方向Aへ揺動している状態は、前述の図5及び図7(a)の状態に対応するものであり、この状態ではオイル収容室S1内のオイルが圧縮される方向にベーン34が移動しており、ベーン34の羽根板の段部36,36から弁収容部35内に進入したオイルが弁38を径方向へ押す方向へ圧力pが作用するため、弁38が径方向へ突出してハウジング31の内周壁面31Aに当接した状態が保持されながら、ベーン34はストッパ32の側壁面32Aに近づく方向へ移動する。
したがって、ベーン34がストッパ32の側壁面32Aに近づく方向へ移動する際に、オイル収容室S1,S1内のオイルが圧縮され、前記比較的小さい流路からオイル収容室S2,S2内へ移動し、その際の抵抗が大きいため、垂直軸3Aに連結されて揺動する負荷には大きな制動力が付与される。
したがって、扉体Dが閉まり切る直前の範囲で揺動ダンパ3の制動力が小さく(抵抗が軽く)なるため、このような揺動ダンパ3を使用することにより、例えば扉体Dが室内側に開く構成で室内が負圧になっている場合のように室内外の気圧差によって扉体Dを開けようとする力が付加されても、あるいは、錠がかかるための抵抗力が付加されても、扉体Dを確実に閉め切ることができる。
したがって、扉体Dが開方向Bへ揺動する際には、揺動ダンパ3の制動力が小さく(抵抗が軽く)なるため、このような揺動ダンパ3を使用することにより、扉体Dを開く際の操作性を阻害することがない。
また、以上の説明においては、ブレーキ体がブレーキプレート8である場合を示したが、ブレーキ体を、板状のものではなく、外側ブレーキパッド7の円弧状内周面7Bと摺動する円弧状外周面を有するソリッド状のものとして、内側ブレーキパッド9をなくした構成としてもよい。
ただし、ブレーキ体をブレーキプレート8として、ブレーキプレート8の外周面8A側及び内周面8B側のブレーキパッド7,9がブレーキプレート8の両面を挟むように摺動させる構成とすれば、前述のように、よりコンパクトな構成により、安定した大きな制動力を作用させることができる。
さらにまた、以上の説明においては、枠体Fの上部に本体1を取り付けて扉体Dの上部に係合ピン2を取り付ける構成について説明したが、これらの取り付けを逆にして、扉体Dに本体を、枠体Fに係合ピンを取り付けてもよい。
ただし、本発明のドアクローザによれば、揺動ダンパ3まわりの外形を大幅に小さくすることができるため、特に、本体1を枠体F側に取り付ける際のスペース上の制約が少ないことから、本体1を枠体F側に取り付けることができ、その際には扉体D側には係合ピン2が取り付けられ、扉体Dの開閉に伴って移動し、より圧迫感を与えやすい扉体Dの上部に本体1がないため、さらに一般家庭における使用に適した構成となる。
B 開方向
C 所定開き角度
D 扉体
F 枠体
H ヒンジ
HD 開き戸
1 本体
2 係合ピン(駆動部材)
3 揺動ダンパ
3A 垂直軸
4 第1揺動アーム
4A 軸孔
4C 静止時当接面
4D 被押圧凸部
5 第2揺動アーム
5A 軸孔
5B 垂直支軸
6 係合片(係合部材)
6A 嵌合孔
6D 係合溝
7 外側ブレーキパッド
7B 内周面
8 円弧状ブレーキプレート(ブレーキ体)
8A 外周面
8B 内周面
9 内側ブレーキパッド
9A 外周面
10 弾性付勢手段
11 圧縮コイルばね
12 ばねケース
12A 傾斜面
12B 係合凹部
13 押圧部材
13A 傾斜面
13B 押圧面
13C 係合凸部
16 下ケース
17 上ケース
21 基体
21A 係合ピン支持孔
22 圧縮コイルばね
23 支持ピン
24 支持板
31 ハウジング
32 ストッパ
33 基体
34 ベーン
37 周溝(オイルの逃げ道)
38 弁
Claims (4)
- 開き戸の枠体に対して扉体が所定開き角度よりも開いた状態では該扉体を開閉方向へ自由に操作することができ、前記扉体が前記所定開き角度内にある状態では制動力が付与されるとともに閉方向へ付勢されるため、前記扉体が静かに自動閉止されるドアクローザであって、
前記枠体及び扉体の上部の一方に取り付けられる本体と、それらの他方に取り付けられる駆動部材と、
前記本体に取り付けられ、垂直軸が突出した揺動ダンパと、
該揺動ダンパの垂直軸に取り付けられ、該垂直軸を中心としてその径方向に延び、前記垂直軸と一体となって揺動する揺動アームと、
該揺動アーム先端部の垂直支軸により基端部の開側部分が支持されて前記径方向に延び、前記揺動アームに対して前記垂直支軸まわりに閉方向へ揺動可能とされ、基端部の閉側部分に、前記揺動ダンパの垂直軸を中心とした半径に略等しい曲率半径の内周面を有するブレーキパッドが取り付けられるとともに、前記所定開き角度内で前記駆動部材に係合して前記扉体が閉止可能な係合部材と、
前記ブレーキパッドの内周面と摺動する円弧状外周面を有する、前記本体に取り付けられたブレーキ体と、
前記所定開き角度で前記駆動部材が前記係合部材に係合するように前記係合部材を前記駆動部材側へ突出させた静止状態を保持するように付勢するとともに、前記駆動部材が前記係合部材に係合することによる前記係合部材及び揺動アームの閉方向への揺動に伴い、前記揺動アームを閉方向へ付勢する弾性付勢手段と、
を備えたことを特徴とするドアクローザ。 - 前記ブレーキ体が前記円弧状外周面及び該外周面と平行な内周面を有するブレーキプレートであり、該ブレーキプレートの閉側部分を前記径方向へ移動可能とし、前記閉側部分の外周面に前記ブレーキパッドが押圧された際に、前記ブレーキプレートが押圧されるとともに該ブレーキプレートの内周面と摺動する外周面を有するブレーキパッドを前記揺動アームに取り付けてなる請求項1記載のドアクローザ。
- 前記揺動ダンパが、前記揺動アームの閉方向への揺動の際には制動力が大きく、前記揺動アームの開方向への揺動の際には制動力が小さくなるように、内部に充填したオイルを圧縮するように回転するベーンに弁を設けてなるものである請求項1記載のドアクローザ。
- 前記揺動ダンパの内部に充填したオイルを圧縮するように回転するベーンの移動経路の途中に前記オイルの逃げ道を設け、前記扉体が閉まり切る直前の所定範囲における前記揺動ダンパの制動力が他の範囲における制動力よりも小さくなるように構成してなる請求項1記載のドアクローザ。
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