JP2015021326A - 閉鎖補助装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドアが閉鎖される途中において付勢トルクと制動トルクとの優劣関係（例えば相関関係）が逆転することによって、閉鎖途中でのドア停止を回避し、閉鎖時の衝撃を緩和できる閉鎖補助装置を提供する。
【解決手段】第一連係機構６０は、揺動アーム２０のアーム軸線Ｏ２から半径方向に延びる第一回転クランク６１と、第一回転クランク６１とスライダ３０とを接続する第一連節リンク６２とを含む。第二連係機構７０は、揺動アーム２０のアーム軸線Ｏ２から半径方向に延びる第二回転クランク７１と、スライダ３０に対し左右方向に相対移動可能に挿入されたピストンロッド５２と第二回転クランク７１とを接続する第二連節リンク７２とを含む。
【選択図】図５

Description

本発明は、ドアが閉められるときに、ドアの閉鎖動を付勢する付勢力（ばね力）とドアの閉鎖動に抵抗する制動力（ブレーキ力）とをともに作用させる閉鎖補助装置に関する。

従来より住宅用ドア等には、開いたドアを自動的に静かに閉じるための閉鎖補助装置（ドアチェック、ドアクローザー等ともいう）が設けられ、確実に閉まるように閉鎖を補助する補助力（付勢力）と、閉鎖時の衝撃・振動・騒音を緩和する抵抗力（制動力）とをドアに作用させている。例えば、特許文献１の回転体アシスト装置（閉鎖補助装置）では、ドア枠に基端部が揺動可能に取り付けられて待機するキャッチャー（保持体）の先端部の受け入れ溝に、ドアに取り付けられたストライカー（係合片）が引き込まれてドアが閉まるとき、コイルスプリング（付勢手段）とピストンダンパー（制動手段）とが作動する。

特許文献１の回転体アシスト装置（閉鎖補助装置）では、コイルスプリングとピストンダンパーとがキャッチャーの基端部に対して固定ベース長手方向の同じ側に位置し、しかもコイルスプリングとピストンダンパーとは直列状に配置されているので、回転体アシスト装置を幅狭に形成できる（例えば戸当りの幅内に収納可）。ところが、特許文献１では、直列状に配置されたコイルスプリングとピストンダンパーとは同時に移動し、両者の移動幅が等しいので、ストライカーの引き込み開始から引き込み終了（ドア閉鎖終了）までキャッチャーには付勢力と制動力とが常に一律に作用する。したがって、例えばドアの重量が大で、かつ閉める力が小さい（逆風が強く付勢力が低減する場合を含む）と、いつも相対的に制動力が大（付勢力が小）となって閉鎖途中でドアが停止し開いたままとなるおそれがある。一方、ドアの重量が小で、かつ閉める力が大きい（追い風が強く付勢力が増大する場合を含む）と、いつも相対的に付勢力が大（制動力が小）となって閉鎖時の衝撃・振動・騒音が発生するおそれがある。なお、特許文献１では、キャッチャーのスライド用レールと、そのレール上をキャッチャーが移動（スライド）するためのスペースを要し、固定ベースが長手方向に長くなる欠点もある。

特開２０１２−２５１３６７号公報

本発明の課題は、ドアが閉鎖される途中において付勢トルクと制動トルクとの優劣関係（例えば相関関係）が逆転することによって、閉鎖途中でのドア停止を回避し、閉鎖時の衝撃を緩和できる閉鎖補助装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記課題を解決するために、本発明の閉鎖補助装置は、
矩形状のドア枠に対応して設置され、いずれかの側辺に沿う上下方向のドア軸線の周りで開閉自在に配置されたドアに対して、閉鎖動を付勢する付勢力と閉鎖動に抵抗する制動力とを（同時に）作用させるための閉鎖補助装置であって、
前記ドア枠の上辺部に固定され、左右方向に水平に延びる直線状の枠レールと、
前記ドアの上辺部に取り付けられた係合片を受け入れ可能なガイド溝が先端部に形成されるとともに、前記枠レールの左右方向一端側において、基端部が前記ドア軸線と平行な上下方向のアーム軸線の周りに回動可能に配置され、前記ドアが閉鎖される時に、先端部が前記枠レールの幅から突出した待機状態から前記ガイド溝に前記係合片を引き込み（あるいは引き寄せ）つつ前記アーム軸線の周りに回動して前記枠レールの幅に収納される収納状態に至る揺動アームと、
前記枠レールに沿って左右方向に往復移動可能なスライダと、
前記スライダを挟んで前記アーム軸線の位置する側と反対側に配置され、前記スライダを左右方向の他端側から一端側へ前記枠レールに沿って付勢する付勢力を発生するコイルばねと、
前記揺動アームのアーム軸線に対し前記スライダと同じ側に配置され、前記枠レールに固定されたシリンダから突出するピストンロッドが前記コイルばねの中心線と同一の又は平行な直線上を左右方向に移動して制動力を発生するダンパと、
前記スライダと前記揺動アームとの間に配置され、前記コイルばねの付勢力を前記スライダを介して前記揺動アームに伝達する第一連係機構と、
前記第一連係機構とは別に前記ダンパのピストンロッドと前記揺動アームとの間に配置され、前記ダンパの制動力を前記揺動アームに伝達する第二連係機構と、を備え、
前記ドアの閉鎖動における前記揺動アームの回転位置に応じて前記第一連係機構と前記第二連係機構とが同時に作動することにより、閉鎖初期には前記コイルばねの付勢トルクよりも前記ダンパの制動トルクが優勢である一方、閉鎖末期には前記ダンパの制動トルクよりも前記コイルばねの付勢トルクが優勢になって、両者の優劣関係が前記ドアの閉鎖途中で逆転するような変化特性を有することを特徴とする。

このような閉鎖補助装置によれば、ドアが閉鎖される途中において、閉鎖動を付勢する付勢トルクと閉鎖動に抵抗する制動トルクとの優劣関係あるいは相関関係が逆転するような変化特性を有する。すなわち、閉鎖初期（揺動アームが待機状態から係合片の引き込みを開始するとき）には、ブレーキ作用により衝撃等の発生を抑制できるようにダンパの制動トルクが優勢であり、閉鎖末期（揺動アームが係合片の引き込みを終了し枠レールの幅内への収納状態となるとき）には、付勢作用によりドアが確実に閉まるようにコイルばねの付勢トルクが優勢となる。したがって、例えばドアの重量が大で、かつ閉める力が小さくても、閉鎖末期に優勢となる付勢トルクによって閉鎖途中でのドア停止を回避でき、しかも付勢トルクが優勢な状態でドアの閉鎖状態を維持できる。一方、ドアの重量が小で、かつ閉める力が大きくても、閉鎖初期に優勢となる制動トルクによって十分に減速してから閉鎖できる。

また、ドアの閉鎖動の途中（中間）において、揺動アームに対しコイルばねの付勢力とダンパの制動力とがともに作用する状態から、コイルばねの付勢力のみが作用する状態（＝ダンパの制動力が非作用状態）に切り替わる場合のように、切替タイミングのずれによってドアが閉鎖途中で停止したり、ドア閉鎖時に衝撃等が発生したりすることもなく、ドアが円滑に閉鎖される。

なお、第一又は第二連係機構は、スライダ又はピストンロッドの直線運動を揺動アームの回転運動に変換する（このとき、コイルばねの付勢力又はダンパの制動力は揺動アームの回転方向に伝達される）ものであって、リンク機構（スライダクランク機構）、ローラ接続機構、ラック・ピニオン機構等が用いられる。また、上記付勢トルク及び制動トルクの優劣関係は、数学的な意味での相関関係には留まらない。よって、付勢トルクと制動トルクとの優劣関係は、各トルクの絶対値での相互比較で表わされる以外に、各トルクが取り得る最大値に対する相対比率での相互比較、具体的には、付勢力や制動力が上述の連係機構を介していかに有効に揺動アームに作用する（伝達される）状態であるかを示す指標（例えば、リンク機構にあっては、回転クランクのアーム長さに対する有効アーム長さの比率）の大小比較で表わされる場合がある。

上記閉鎖補助装置において、第一連係機構はスライダと揺動アームとを接続する第一リンク機構を含む一方、第二連係機構はダンパのピストンロッドと揺動アームとを接続する第二リンク機構を含み、
揺動アームの回転位置の変動に基づいて、第一リンク機構に係る付勢トルクの有効アーム長さ及び第二リンク機構に係る制動トルクの有効アーム長さが徐々に変化し、変化特性の逆転現象を生じることがある。

第一及び第二連係機構はそれぞれリンク機構を用いて簡素に構成され、各々の有効アーム長さが変化することによって、付勢トルクと制動トルクとの優劣関係を容易に調整（逆転）できる。

また、上記閉鎖補助装置において、第一連係機構は、揺動アームのアーム軸線から半径方向に延びる回転クランクと、回転クランクとスライダとを接続する連節リンクとを含む往復スライダクランク機構で構成され、
揺動アームが待機状態から収納状態に至る途中において、往復スライダクランク機構は、回転クランクと連節リンクとが一直線になる思案点を通過してもよい。

揺動アームは、思案点を通過して待機状態と収納状態との間を移動するので、待機状態と収納状態のいずれにおいてもコイルばねの付勢力を受けている。したがって、ドア枠（あるいは枠レール）の振動のような外乱要因が発生しても、揺動アームは付勢力によって各々の状態を維持することができる。

さらに、上記閉鎖補助装置において、ダンパがコイルばねに挿通されるとともに、ダンパのピストンロッドは、スライダの内部に挿入され、かつスライダの内部においてコイルばねの中心線と同一の直線上を左右方向に相対移動可能としてもよい。

このように、ダンパのピストンロッドがスライダの内部に挿入されて、コイルばねの中心線と同一直線上をスライダと同じ左右方向に相対移動するから、ダンパ、コイルばね、スライダを極めてシンプルに枠レールに収容でき、ひいては枠レールの長手方向及び幅方向の寸法を小型化できる。

本発明に係る閉鎖補助装置がドア枠に取り付けられるとともに、その揺動アームが、ドアに取り付けられた係合装置の係合片に対して待機状態であることを示す斜視図。 図１の閉鎖補助装置の揺動アームが係合装置の係合片を引き込んで収納状態に移行したことを示す斜視図。 図１に示す閉鎖補助装置及び係合装置の位置関係を示す拡大斜視図。 本発明に係る閉鎖補助装置の部分分解斜視図。 図４の要部の分解斜視図。 図３に示す係合装置の分解斜視図。 図３に示す係合装置の断面図。 揺動アームが待機状態にあるときの主要部の作動を示す説明図。 図８に続いて、揺動アームが待機状態と収納状態との中間状態にあるときの主要部の作動を示す説明図。 図９に続いて、揺動アームが収納状態にあるときの主要部の作動を示す説明図。 揺動アームが待機状態から収納状態に至る際に受ける制動トルク及び付勢トルクの変化特性を表わす説明図。 本発明の他の実施例に係る閉鎖補助装置において、揺動アームが待機状態にあるときの主要部の作動を示す説明図。 図１２に続いて、揺動アームが待機状態と収納状態との中間状態にあるときの主要部の作動を示す説明図。 図１３に続いて、揺動アームが収納状態にあるときの主要部の作動を示す説明図。

（実施例１）
以下、図面を参照しながら発明の実施の形態について説明する。図１及び図２に示すように、矩形状のドア枠１（戸当り）に対応してドア２が設置され、ドア２はいずれかの側辺（実施例では部屋の外側から見て右側の側辺に位置する）に沿う上下方向のドア軸線Ｏ１の周りで開閉自在に配置されている。ドア枠１の上辺部には、ドア２が確実に閉まるように閉鎖動を補助（付勢）する補助力（付勢力ＰＳ）と、閉鎖動に抵抗し閉鎖時の衝撃・振動・騒音を緩和する抵抗力（制動力ＰＢ）とを同時に作用させる（図８〜図１０参照）ための閉鎖補助装置１００が取り付けられている。一方、対応するドア２の上辺部には、閉鎖時に閉鎖補助装置１００に捕捉され係合される係合片１２１を含む係合装置２００が取り付けられている。

図３に拡大して示すように、閉鎖補助装置１００は、直線状の枠レール１０と、枠レール１０の幅に対して先端部が突出した待機状態と枠レール１０の幅内に収納される収納状態とに変位する揺動アーム２０とを備えている。枠レール１０は、左右方向に水平状に延び、ドア枠１の上辺部下面に固定されている。揺動アーム２０は、ドア２側に設けられる係合装置２００の係合片１２１を受け入れ可能なガイド溝２０ａが先端部に形成されるとともに、枠レール１０の左右方向一端側（実施例では左側）において、基端部がドア軸線Ｏ１（図１参照）と平行な上下方向のアーム軸線Ｏ２の周りに回動可能に配置されている。

ドア２が閉鎖される時に揺動アーム２０は、先端部が枠レール１０から突出した待機状態（図１参照）から、ガイド溝２０ａに係合片１２１を引き込み（又は引き寄せ）つつアーム軸線Ｏ２の周りに回動して枠レール１０の幅内に収納される収納状態（図２参照）に至る。なお、ドア２が開放される時には、揺動アーム２０は収納状態から待機状態に復帰する。

図４及び図５に示すように、閉鎖補助装置１００は、内部構造としてさらに、スライダ３０、圧縮コイルばね４０（コイルばね）、オイルダンパ５０（ダンパ）、第一連係機構６０及び第二連係機構７０を備える。これらの内部構造は、枠レール１０の長手方向に沿って立設された両側の案内壁１０ａ，１０ｂ間に収容されている。

スライダ３０は、枠レール１０の両側の案内壁１０ａ，１０ｂの間隔とほぼ同じ幅を有しており、両案内壁１０ａ，１０ｂにガイドされ、枠レール１０に沿って左右方向（水平方向）に往復移動可能である。圧縮コイルばね４０は、スライダ３０を挟んでアーム軸線Ｏ２の位置する側と反対側（実施例では右側）に配置され、スライダ３０を右側（左右方向の他端側）から左側（一端側）へ枠レール１０に沿って付勢する付勢力ＰＳ（図８〜図１０参照）を発生する。なお、圧縮コイルばね４０はスライダ３０を常時右から左へ押圧しているが、第一連係機構６０が後述する思案点を通過するときに付勢力ＰＳ＝０（付勢トルクＴＳ＝０；図１１参照）となる。

オイルダンパ５０は、揺動アーム２０のアーム軸線Ｏ２に対しスライダ３０と同じ側（実施例では右側）に配置され、枠レール１０に固定されたシリンダ５１から突出するピストンロッド５２が圧縮コイルばね４０の中心線ＣＬと同一の直線上を左右方向に移動して制動力ＰＢ（図８〜図１０参照）を発生する。なお、実施例に示すオイルダンパ５０には、ピストンロッド５２が伸長方向（実施例では右から左）に移動するときに制動力ＰＢ（制動トルクＴＢ）を発生し、圧縮方向に移動するとき（すなわち、揺動アーム２０の収納状態から待機状態への移動）や移動を停止したとき（すなわち、揺動アーム２０の収納状態又は待機状態での停止）には制動力ＰＢ≒０（制動トルクＴＢ≒０；図１１参照）となるように作動する、いわゆるワンウェイタイプが用いられている。

第一連係機構６０は、スライダ３０と揺動アーム２０との間に配置され、圧縮コイルばね４０の付勢力ＰＳをスライダ３０を介して揺動アーム２０に伝達する。この第一連係機構は、揺動アーム２０のアーム軸線Ｏ２から半径方向に延びる第一回転クランク６１と、第一回転クランク６１とスライダ３０とを接続する第一連節リンク６２とを含む第一往復スライダクランク機構６０（第一リンク機構）で構成される。

一方、第二連係機構７０は、第一連係機構６０とは別にオイルダンパ５０のピストンロッド５２と揺動アーム２０との間に配置され、ダンパ５０の制動力ＰＢを前記揺動アーム２０に伝達する。この第二連係機構は、揺動アーム２０のアーム軸線Ｏ２から半径方向に延びる第二回転クランク７１と、スライダ３０に対し左右方向に相対移動可能に挿入されたピストンロッド５２と第二回転クランク７１とを接続する第二連節リンク７２とを含む第二往復スライダクランク機構７０（第二リンク機構）で構成される。

これらの連係機構６０，７０を含む閉鎖補助装置１００のさらに詳細な構造について、引き続き図４，図５を用いて（図８〜図１０も参照しつつ）説明する。枠レール１０に立設固定されるアームセンターピン１１が筒状のクランクアーム軸２１に挿通されるとともに、クランクアーム軸２１に揺動アーム２０が固定され、揺動アーム２０及びクランクアーム軸２１はアームセンターピン１１（アーム軸線Ｏ２）周りで一体回転する。

第一往復スライダクランク機構６０では、クランクアーム軸２１から半径方向に膨出する第一回転クランク６１の先端部と、１本の第一連節リンク６２の一端部とが第一クランクピン６１ａで回転可能に連結され、第一連節リンク６２の他端部とスライダ３０とが第一リンクピン６２ａで回転可能に連結されている（図８〜図１０参照）。また、第二往復スライダクランク機構７０では、クランクアーム軸２１から半径方向に膨出する第二回転クランク７１の先端部と、軸方向に２本併設される第二連節リンク７２の各一端部とが第二クランクピン７１ａで回転可能に連結され、第二連節リンク７２の各他端部とオイルダンパ５０のピストンロッド５２の先端部とが第二リンクピン７２ａで回転可能に連結されている（図８〜図１０参照）。

図８及び図１０に示すように、クランクアーム軸２１（ひいては揺動アーム２０）の回転範囲規制は、第一往復スライダクランク機構６０及び第二往復スライダクランク機構７０と枠レール１０の案内壁１０ａ，１０ｂとによって行われる。具体的には、図８において、第一回転クランク６１（又は第一連節リンク６２）が枠レール１０の一方（図８では下側に位置する）の案内壁１０ａに当接することにより、揺動アーム２０の待機状態での回転位置が規制される。一方、図１０において、第二回転クランク７１（又は第二連節リンク７２）が枠レール１０の他方（図１０では上側に位置する）の案内壁１０ｂに当接することにより、揺動アーム２０の収納状態での回転位置が規制される。

図８〜図１０に示すように、第一回転クランク６１とスライダ３０とは第一連節リンク６２で連結されているので、スライダ３０を圧縮コイルばね４０の中心線ＣＬに沿って押圧する付勢力ＰＳは第一連節リンク６２の方向に作用し、第一回転クランク６１の回転を付勢する付勢トルクＴＳを発生させる。また、第二回転クランク７１とピストンロッド５２とは第二連節リンク７２で連結されているので、ピストンロッド５２をダンパ５０の中心線ＣＬに沿って制動する制動力ＰＢは第二連節リンク７２の方向に作用し、第二回転クランク７１の回転を制動する制動トルクＴＢを発生させる。

さらに、揺動アーム２０の回動角θに対応して、第一回転クランク６１と第一連節リンク６２のなす角αや第二回転クランク７１と第二連節リンク７２のなす角βも図８〜図１０のように決定される（図８では、付勢力ＰＳが揺動アーム２０の先端部をさらに突出させる方向に作用するためα＜０°としてある）。そこで、第一クランクアーム長さをＬ６１、第二クランクアーム長さをＬ７１とするとき、第一有効アーム長さＬ１及び付勢トルクＴＳ、第二有効アーム長さＬ２及び制動トルクＴＢは各々次式で表わされる。
Ｌ１＝Ｌ６１×ｓｉｎα （１）
ＴＳ＝ＰＳ×Ｌ１ （２）
Ｌ２＝Ｌ７１×ｓｉｎβ （３）
ＴＢ＝ＰＢ×Ｌ２ （４）

図４，図５に戻り、枠レール１０に立設固定されるダンパ固定ピン１２が、ダンパホルダ５３に挿入されたシリンダ５１を貫通固定し、オイルダンパ５０は、スライダ３０の右端面（左右方向の他端面）とダンパホルダ５３の左端面（左右方向の一端面）とで受け止め保持される圧縮コイルばね４０に挿通されている。スライダ３０には、アーム軸線Ｏ２と平行な上下方向にスライダ３０の中間部を貫通する矩形断面形状のガイド孔３１と、右側（左右方向他端側）からガイド孔３１に到達する円形断面形状の連通孔３２とが形成されている。オイルダンパ５０のピストンロッド５２の円柱状の先端部は、スライダ３０の連通孔３２を通りガイド孔３１へ挿入されるとともに、ガイド孔３１の内壁面にガイドされて、圧縮コイルばね４０の中心線ＣＬ上をスライダ３０に対して左右方向に相対移動する（図８〜図１０参照）。

ダンパホルダ５３はホルダ押え具５４で枠レール１０側に狭圧保持され、枠レール１０に立設固定されるダンパ固定ピン１２及び押え具支持ピン１３がホルダ押え具５４を貫通して保持する。枠レール１０の長手方向両端部にはキャップホルダ支持ピン１４が立設固定され、キャップホルダ１８をそれぞれ貫通して保持する。

枠レール１０には、揺動アーム２０、スライダ３０、圧縮コイルばね４０、オイルダンパ５０、連係機構６０，７０等が収容された後、両端部にキャップホルダ１８を各々介装しつつケース体１５及びカバー体１６が被せられる（このとき、揺動アーム２０と他の構造物とは仕切板１９で上下方向に仕切られる）。そして、枠レール１０に基端部が立設固定された、アームセンターピン１１，ダンパ固定ピン１２，押え具支持ピン１３，キャップホルダ支持ピン１４（２本）の先端部は、それぞれケース体１５に加締め固定され、カバー体１６は複数（２個）の取付キャップ１７によりケース体１５に固定される。揺動アーム２０が枠レール１０に対して収納状態であるとき、揺動アーム２０はケース体１５及びカバー体１６の凹部１５ａ，１６ａ内に収納されている。

次に、係合装置２００の詳細構造について、図６，図７を用いて説明する。係合装置２００は、ドア２に固定するための取付部１１０と、閉鎖補助装置１００のアーム軸線Ｏ２と平行な係合軸線Ｏ３を有し揺動アーム２０に係合するための係合部１２０と、係合部１２０を覆うためのカバー部１３０とを備える（図３参照）。

取付部１１０は、平板状の固定ベース板１１１と、上下方向（ドア２の高さ方向）の段差を有する屈曲状の取付プレート１１２とを有し、ともに金属製（スチール製）である。取付プレート１１２は、固定ベース板１１１と重なり合う平板部１１２Ａと、平板部１１２ＡからＬ字状に屈曲し、その底板部分に係合部１２０が設置される屈曲部１１２Ｂとから構成される。固定ベース板１１１には、ドア２の幅方向に広幅となる複数（実施例では３個）の長孔１１１ａが形成される一方、取付プレート１１２の平板部１１２Ａには、その長孔１１１ａに対応する形状と個数の長孔１１２ａが形成されている。取付プレート１１２と平板部１１２Ａとは、対応する長孔１１１ａ，１１２ａを貫通するボルト等の締結部材（図示せず）によって、幅方向の位置調整可能にドア２の上端面に固定される。平板部１１２Ａの長孔１１２ａは固定ベース板１１１の長孔１１１ａよりも前後方向に広幅に形成されているので（図７参照）、これによって前後方向の位置調整も可能である。

係合部１２０は、取付プレート１１２の屈曲部１１２Ｂに形成されためねじ部１１２ｂに取り付けられ、係合片１２１、スリーブ１２２、圧縮スプリング１２３（弾発部材）、外筒１２４、調節ナット１２５及び蓋部１２６を有する。

既に述べた通り、係合片１２１は、ドア２の閉鎖時に揺動アーム２０のガイド溝２０ａ（図３参照）に引き込まれて枠レール１０の幅内に収納される。スリーブ１２２は、頭部において係合片１２１を固定保持するための段付部１２２ａが形成されるとともに、底部において圧縮スプリング１２３を収容するための凹部１２２ｂが開口する。圧縮スプリング１２３は、スリーブ１２２を係合軸線Ｏ３に沿って上向きに弾発付勢する。外筒１２４は、スリーブ１２２を昇降可能に挿通保持するとともに、頭部には六角形状の鍔部１２４ａがフランジ状に突出形成され、外周面にはめねじ部１１２ｂと螺合するおねじ部１２４ｂが形成されて、取付プレート１１２の屈曲部１１２Ｂにねじ固定される。調節ナット１２５は六角形状に形成され、屈曲部１１２Ｂのめねじ部１１２ｂにねじ固定された外筒１２４を回り止め固定する。蓋部１２６は、スリーブ１２２の底部に開口する凹部１２２ｂを閉じる。

カバー部１３０は合成樹脂製であり、係合部１２０と取付プレート１１２の屈曲部１１２Ｂとを下側から覆うとともに、屈曲部１１２Ｂに磁気吸着するための永久磁石１３１を備えている。

図３に示すように、係合装置２００の係合部１２０には係合片１２１を係合軸線Ｏ３に沿って上向きに弾発付勢する圧縮スプリング１２３が設けられている（図６参照）ので、ドア２の閉鎖時に閉鎖補助装置１００の揺動アーム２０に形成されたガイド溝２０ａへ係合片１２１を確実に係合してその係合状態を保持できる。

また、揺動アーム２０の先端部には、ガイド溝２０ａとともに、外面側で低くガイド溝２０ａに近づくにつれて次第に高くなる傾斜壁部２０ｂが形成されている。これにより、ドア２の開放時に揺動アーム２０が収納状態に移動してしまった場合であっても、揺動アーム２０を待機状態に戻さずともそのままドア２を閉じれば、係合片１２１が傾斜壁部２０ｂとの接触により圧縮スプリング１２３の弾発力に抗して係合軸線Ｏ３に沿って下降し（図７の一点鎖線参照）、ガイド溝２０ａに嵌まり込む。したがって、再びドア２を開放した時には、揺動アーム２０は収納状態から待機状態に復帰する。

スパナ等の調節工具で調節ナット１２５を緩め、外筒１２４の鍔部１２４ａを正逆回転して屈曲部１１２Ｂに対する外筒１２４の位置を昇降調節し、再び調節ナット１２５を締めることによって、係合片１２１の高さ調整が行われる。また、係合片１２１を二層のリング構造とし、外輪を硬質で高強度のエラストマー製（例えばＥＰＤＭエラストマー製）、内輪を外輪よりも硬度及び強度の低いエラストマー製又は合成樹脂製（例えばポリアミド製）とすることにより（さらにこれらを二色成形によって形成してもよい）、係合片１２１の摩耗を抑制することができる。

次に、閉鎖補助装置１００の主要部であるスライダ３０、圧縮コイルばね４０、オイルダンパ５０、第一及び第二往復スライダクランク機構６０，７０の作動について、図８〜図１０を用いて説明する。その際、制動トルクＴＢ及び付勢トルクＴＳの変化特性を示す図１１も参照する。

＜１＞揺動アーム２０が待機状態＝閉鎖初期（図８）
ドア２の閉鎖動によって、係合装置２００の係合片１２１が揺動アーム２０のガイド溝２０ａに到達したとき（図３参照）、揺動アーム２０は待機状態であり、第一回転クランク６１及び第一連節リンク６２が枠レール１０の案内壁１０ａに接触（回転位置規制）して、回動角θが最大（一般的にθ＝５０〜６０°；例えばθ≒５５°）となっている。このとき、揺動アーム２０は所定方向（実施例では反時計回り）に回動を開始し、第一往復スライダクランク機構６０と第二往復スライダクランク機構７０とは同時に作動を開始する。

作動開始時点の第一往復スライダクランク機構６０において、第一回転クランク６１と第一連節リンク６２のなす角αは小さい（例えばα≒−１０°）から、式（１）（２）で求められる付勢トルクＴＳは相対的に小となる。一方、作動開始時点の第二往復スライダクランク機構７０において、第二回転クランク７１と第二連節リンク７２のなす角βが直角に近い状態（例えばβ≒８０°）で、ピストンロッド５２が伸長方向（実施例では右から左）に移動を開始するので、式（３）（４）で求められる制動トルクＴＢは揺動アーム２０の回動開始とともに急激に大となる。その結果、付勢トルクＴＳよりも制動トルクＴＢが優勢となり、ドア２の閉鎖初期において大きな抵抗が付与される（図１１参照）。

＜２＞揺動アーム２０が中間状態（図９）
ドア２の閉鎖動によって、揺動アーム２０が所定方向（実施例では図８から反時計回り）に少し回動して収納状態側に移動する（例えばθ≒５０°）。

第一往復スライダクランク機構６０において、第一回転クランク６１及び第一連節リンク６２が一直線（α＝０°）になる思案点を通過し、このとき付勢トルクＴＳは瞬間的に０（第一有効アーム長さＬ１＝０）になる。ただし、ドア２の閉鎖動により、第一回転クランク６１の回転方向は揺動アーム２０と同じ方向（実施例では反時計回り）が維持される。なお、圧縮コイルばね４０は図８から少し短縮して図９が最短状態である。一方、第二往復スライダクランク機構７０において、第二回転クランク７１と第二連節リンク７２のなす角βはさらに直角に近づき（例えばβ≒８５°）、ピストンロッド５２が伸長を継続するので、式（３）（４）で求められる制動トルクＴＢは相対的に大きくなり、β＝９０°のとき制動トルクＴＢは最大になる。その結果、制動トルクＴＢの優勢が維持され、ドア２の閉鎖までに十分に減速して衝撃が緩和される（図１１参照）。

＜３＞揺動アーム２０が収納状態＝閉鎖末期（図１０）
ドア２の閉鎖動によって、第二回転クランク７１又は第二連節リンク７２が枠レール１０の案内壁１０ｂに接触（回転位置規制）したとき、揺動アーム２０が収納状態で停止する（θ＝０°）。

第一往復スライダクランク機構６０において、第一回転クランク６１と第一連節リンク６２のなす角αは最大となり（例えばα≒８０°）から、式（１）（２）で求められる付勢トルクＴＳは相対的に大となる。なお、圧縮コイルばね４０は図１０が最長状態である。一方、第二往復スライダクランク機構７０において、第二回転クランク７１と第二連節リンク７２のなす角βは直角を大きく超え（例えばβ≒１３５°）、ピストンロッド５２が伸長を停止するので、式（３）（４）で求められる制動トルクＴＢは急激に小となり、揺動アーム２０の停止により０となる。その結果、ドア２の閉鎖途中で制動トルクＴＢよりも付勢トルクＴＳが優勢となり、ドア２の閉鎖状態においても付勢トルクＴＳの優勢が維持される（図１１参照）。

＜４＞揺動アーム２０が収納状態から待機状態へ復帰（図１０→図９→図８）
ドア２の開放動によって、揺動アーム２０が逆方向（実施例では図１０から時計回り）に回動して収納状態から待機状態に復帰する。オイルダンパ５０にはワンウェイタイプが用いられているので、揺動アーム２０の収納状態から待機状態への復帰に伴ってピストンロッド５２が圧縮方向に移動するときには、制動力ＰＢはほとんど発生しない（ＰＢ≒０）。一方、圧縮コイルばね４０による付勢力ＰＳ（付勢トルクＴＳ）は、ドア２の開放操作に対する抵抗力として作用するが、ドア軸線Ｏ１の周りにドア２を開くことによる作用力（ドア２の慣性力＋開放操作力）は付勢力ＰＳよりもはるかに大きいから、ドア２の開放操作には支障がない。

このように、圧縮コイルばね４０の付勢トルクＴＳとオイルダンパ５０の制動トルクＴＢとの優劣関係はドア２の閉鎖途中で逆転する。したがって、閉鎖初期に優勢となる制動トルクＴＢによって十分に減速してから閉鎖できるとともに、閉鎖末期に優勢となる付勢トルクＴＳによって閉鎖途中でのドア停止を回避でき、しかも付勢トルクＴＳが優勢な状態でドアの閉鎖状態を維持できる。また、付勢トルクＴＳと制動トルクＴＢとは、（思案点を経過するとき付勢トルクＴＳが瞬間的に０になるのを除き）ドアの閉鎖途中に非作用状態にはならないので、ドアが閉鎖途中で停止したり、ドア閉鎖時に衝撃等が発生したりすることもなく、ドアが円滑に閉鎖される。

（実施例２）
図１２〜図１４は本発明の他の実施例に係る閉鎖補助装置を示す。主要部の構造及び作動において実施例１との差異について説明する。

図１２に示すように、この実施例では、第一連係機構として往復スライダクランク機構ではなくローラ接続機構１６０が用いられている。ローラ接続機構１６０は、スライダ３０と揺動アーム２０との間に配置され、圧縮コイルばね４０の付勢力ＰＳをスライダ３０を介して揺動アーム２０に伝達する。具体的には、ローラ接続機構１６０は、クランクアーム軸２１から半径方向に延びる膨出部２１ａに回転可能に取り付けられた回転ローラ１６１と、スライダ３０の一端側（実施例では左側）に形成された傾斜面１６２とを有している。よって、圧縮コイルばね４０の付勢力ＰＳに基づくスライダ３０の直線運動は、スライダ３０の傾斜面１６２上を回転ローラ１６１が転動して、揺動アーム２０の回転運動に変換される。

スライダ３０の傾斜面１６２は、圧縮コイルばね４０の中心線ＣＬに対して傾斜方向の異なる２つの面を有し、揺動アーム２０が待機状態にあるときに回転ローラ１６１が接触する待機側傾斜面１６２ａと、揺動アーム２０が収納状態にあるときに回転ローラ１６１が接触する収納側傾斜面１６２ｂとから構成される。このローラ接続機構１６０において、スライダ３０を圧縮コイルばね４０の中心線ＣＬに沿って押圧する付勢力ＰＳは、スライダ３０の傾斜面１６２（待機側傾斜面１６２ａ又は収納側傾斜面１６２ｂ）と回転ローラ１６１との接点を通り、傾斜面１６２に対して直交方向に作用し、膨出部２１ａの回転を付勢する付勢トルクＴＳを発生させる。

図１２に示す作動開始時点のローラ接続機構１６０では、回転ローラ１６１が待機側傾斜面１６２ａ上に位置し、付勢力ＰＳの作用方向は待機側傾斜面１６２ａに対して直交方向となる。付勢力ＰＳに関する膨出部２１ａの有効アーム長さは短いので、付勢トルクＴＳは制動トルクＴＢに対して相対的に小となる。

図１３に示すローラ接続機構１６０では、回転ローラ１６１が待機側傾斜面１６２ａと収納側傾斜面１６２ｂとの分水嶺に位置し、付勢力ＰＳの作用方向がクランクアーム軸２１（アーム軸線Ｏ２）を通るので、実施例１（図９）の思案点と同様に、付勢トルクＴＳは瞬間的に０になる。ただし、ドア２の閉鎖動により、膨出部２１ａの回転方向は揺動アーム２０と同じ方向（実施例では反時計回り）が維持される。

図１４に示すローラ接続機構１６０では、回転ローラ１６１が収納側傾斜面１６２ｂ上に位置し、付勢力ＰＳの作用方向は収納側傾斜面１６２ｂに対して直交方向となる。付勢力ＰＳに関する膨出部２１ａの有効アーム長さは長くなるので、付勢トルクＴＳは制動トルクＴＢに対して相対的に大となる。

以上の結果、実施例２における制動トルクＴＢ及び付勢トルクＴＳの変化特性も概ね図１１（実施例１）と同様の傾向を示す。したがって、閉鎖初期に優勢となる制動トルクＴＢによって十分に減速してから閉鎖できるとともに、閉鎖末期に優勢となる付勢トルクＴＳによって閉鎖途中でのドア停止を回避でき、しかも付勢トルクＴＳが優勢な状態でドアの閉鎖状態を維持できる。

以上の各実施例では、ドア軸線Ｏ１が部屋の外側から見て右側の側辺に位置する場合についてのみ説明したが、左側の側辺に位置していてもよい。また、第一及び第二連係機構として、リンク機構（スライダクランク機構）やローラ接続機構の他に、ラック・ピニオン機構等を用いてもよい。その際、実施例２（図１２〜図１４）のように、各連係機構に異なる構造を採用してもよい。さらに、実施例２（図１２〜図１４）において、実施例１（図１〜図１１）と共通する機能を有する部位には同一符号を付して詳細な説明を割愛したものがある。なお、各実施例に記載された事項は、技術的な矛盾を生じない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

ところで、実施例１において、次のような閉鎖補助装置も他の独立した発明として把握できる。
矩形状のドア枠１に対応して設置され、いずれかの側辺に沿う上下方向のドア軸線Ｏ１の周りで開閉自在に配置されたドア２に対して、閉鎖動を付勢する付勢力ＰＳと閉鎖動に抵抗する制動力ＰＢとを（同時に）作用させるための閉鎖補助装置１００であって、
前記ドア枠１の上辺部に固定され、左右方向に水平に延びる直線状の枠レール１０と、
前記ドア２の上辺部に取り付けられた係合片１２１を受け入れ可能なガイド溝２０ａが先端部に形成されるとともに、前記枠レール１０の左右方向一端側において、基端部が前記ドア軸線Ｏ１と平行な上下方向のアーム軸線Ｏ２の周りに回動可能に配置され、前記ドア２が閉鎖される時に、先端部が前記枠レール１０の幅から突出した待機状態から前記ガイド溝２０ａに前記係合片１２１を引き込み（あるいは引き寄せ）つつ前記アーム軸線Ｏ２の周りに回動して前記枠レール１０の幅に収納される収納状態に至る揺動アーム２０と、
前記枠レール１０に沿って左右方向に往復移動可能なスライダ３０と、
前記スライダ３０を挟んで前記アーム軸線Ｏ２の位置する側と反対側に配置され、前記スライダ３０を左右方向の他端側から一端側へ前記枠レール１０に沿って付勢する付勢力ＰＳを発生するコイルばね４０と、
前記揺動アーム２０のアーム軸線Ｏ２に対し前記スライダ３０と同じ側に配置され、前記枠レール１０に固定されたシリンダ５１から突出するピストンロッド５２が前記コイルばね４０の中心線ＣＬと同一の直線上を左右方向に移動して制動力ＰＢを発生するダンパ５０と、
前記スライダ３０と前記揺動アーム２０との間に配置され、前記コイルばね４０の付勢力ＰＳを前記スライダ３０を介して前記揺動アーム２０に伝達する第一連係機構６０と、
前記第一連係機構６０とは別に前記ダンパ５０のピストンロッド５２と前記揺動アーム２０との間に配置され、前記ダンパ５０の制動力ＰＢを前記揺動アーム２０に伝達する第二連係機構７０と、を備え、
前記第一連係機構は、前記揺動アーム２０のアーム軸線Ｏ２から半径方向に延びる第一回転クランク６１と、該第一回転クランク６１と前記スライダ３０とを接続する第一連節リンク６２とを含む第一往復スライダクランク機構６０で構成され、
前記第二連係機構は、前記揺動アーム２０のアーム軸線Ｏ２から半径方向に延びる第二回転クランク７１と、前記スライダ３０に対し左右方向に相対移動可能に挿入された前記ピストンロッド５２と前記第二回転クランク７１とを接続する第二連節リンク７２とを含む第二往復スライダクランク機構７０で構成され、
前記ドア２の閉鎖動における前記揺動アーム２０の回転位置に応じて前記第一往復スライダクランク機構６０と前記第二往復スライダクランク機構７０とが同時に作動することにより、閉鎖初期には前記コイルばね４０の付勢トルクＴＳよりも前記ダンパ５０の制動トルクＴＢが優勢である一方、閉鎖末期には前記ダンパ５０の制動トルクＴＢよりも前記コイルばね４０の付勢トルクＴＳが優勢になって、両者の優劣関係が前記ドア２の閉鎖途中で逆転するような変化特性を有することを特徴とする閉鎖補助装置１００。

これによって、ドアが閉鎖される途中で制動トルク優勢から付勢トルク優勢に優劣関係が逆転し、閉鎖途中でのドア停止を回避でき、閉鎖時の衝撃を緩和できる。また、枠レールに沿ってスライダが往復移動し、スライダに対してピストンロッドが往復移動（入れ子状に相対移動）することにより、コイルばね(スライダ)とダンパ(ピストンロッド)の駆動構造が二重の往復スライダクランク機構によって構成される。２つの往復スライダクランク機構の組み合わせによって、ダンパ、ピストンロッド、コイルばね、スライダ及び揺動アームを極めてシンプルに構成し、かつ円滑に作動させることができる。

１ ドア枠
２ ドア
１０ 枠レール
２０ 揺動アーム
２０ａ ガイド溝
３０ スライダ
４０ 圧縮コイルばね（コイルばね）
５０ オイルダンパ（ダンパ）
５１ シリンダ
５２ ピストンロッド
６０ 第一往復スライダクランク機構（第一連係機構；第一リンク機構）
６１ 第一回転クランク
６２ 第一連節リンク
７０ 第二往復スライダクランク機構（第二連係機構；第二リンク機構）
７１ 第二回転クランク
７２ 第二連節リンク
１００ 閉鎖補助装置
Ｏ１ ドア軸線
Ｏ２ アーム軸線
ＣＬ 中心線
ＰＢ 制動力
ＰＳ 付勢力

上記課題を解決するために、本発明の閉鎖補助装置は、
矩形状のドア枠に対応して設置され、いずれかの側辺に沿う上下方向のドア軸線の周りで開閉自在に配置されたドアに対して、閉鎖動を付勢する付勢力と閉鎖動に抵抗する制動力とを（同時に）作用させるための閉鎖補助装置であって、
前記ドア枠の上辺部に固定され、左右方向に水平に延びる直線状の枠レールと、
前記ドアの上辺部に取り付けられた係合片を受け入れ可能なガイド溝が先端部に形成されるとともに、前記枠レールの左右方向一端側において、基端部が前記ドア軸線と平行な上下方向のアーム軸線の周りに回動可能に配置され、前記ドアが閉鎖される時に、先端部が前記枠レールの幅から突出した待機状態から前記ガイド溝に前記係合片を引き込み（あるいは引き寄せ）つつ前記アーム軸線の周りに回動して前記枠レールの幅に収納される収納状態に至る揺動アームと、
前記枠レールに沿って左右方向に往復移動可能なスライダと、
前記スライダを挟んで前記アーム軸線の位置する側と反対側に配置され、前記スライダを左右方向の他端側から一端側へ前記枠レールに沿って付勢する付勢力を発生するコイルばねと、
前記揺動アームのアーム軸線に対し前記スライダと同じ側に配置され、前記枠レールに固定されたシリンダから突出するピストンロッドが前記コイルばねの中心線と同一の直線上を左右方向に移動して制動力を発生するダンパと、
前記スライダと前記揺動アームとの間に配置され、前記コイルばねの付勢力を前記スライダを介して前記揺動アームに伝達する第一連係機構と、
前記第一連係機構とは別に前記ダンパのピストンロッドと前記揺動アームとの間に配置され、前記ダンパの制動力を前記揺動アームに伝達する第二連係機構と、を備え、
前記第二連係機構は、前記スライダに対し左右方向に入れ子状に相対移動可能に挿入された前記ピストンロッドと前記揺動アームとを接続するリンク機構を含み、
前記ドアの閉鎖動における前記揺動アームの回転位置に応じて前記第一連係機構と前記第二連係機構とが同時に作動することにより、閉鎖初期には前記コイルばねの付勢トルクよりも前記ダンパの制動トルクが優勢である一方、閉鎖末期には前記ダンパの制動トルクよりも前記コイルばねの付勢トルクが優勢になって、両者の優劣関係が前記ドアの閉鎖途中で逆転するような変化特性を有することを特徴とする。

Claims (4)

1. 矩形状のドア枠に対応して設置され、いずれかの側辺に沿う上下方向のドア軸線の周りで開閉自在に配置されたドアに対して、閉鎖動を付勢する付勢力と閉鎖動に抵抗する制動力とを作用させるための閉鎖補助装置であって、
   前記ドア枠の上辺部に固定され、左右方向に水平に延びる直線状の枠レールと、
   前記ドアの上辺部に取り付けられた係合片を受け入れ可能なガイド溝が先端部に形成されるとともに、前記枠レールの左右方向一端側において、基端部が前記ドア軸線と平行な上下方向のアーム軸線の周りに回動可能に配置され、前記ドアが閉鎖される時に、先端部が前記枠レールの幅から突出した待機状態から前記ガイド溝に前記係合片を引き込みつつ前記アーム軸線の周りに回動して前記枠レールの幅に収納される収納状態に至る揺動アームと、
   前記枠レールに沿って左右方向に往復移動可能なスライダと、
   前記スライダを挟んで前記アーム軸線の位置する側と反対側に配置され、前記スライダを左右方向の他端側から一端側へ前記枠レールに沿って付勢する付勢力を発生するコイルばねと、
   前記揺動アームのアーム軸線に対し前記スライダと同じ側に配置され、前記枠レールに固定されたシリンダから突出するピストンロッドが前記コイルばねの中心線と同一の又は平行な直線上を左右方向に移動して制動力を発生するダンパと、
   前記スライダと前記揺動アームとの間に配置され、前記コイルばねの付勢力を前記スライダを介して前記揺動アームに伝達する第一連係機構と、
   前記第一連係機構とは別に前記ダンパのピストンロッドと前記揺動アームとの間に配置され、前記ダンパの制動力を前記揺動アームに伝達する第二連係機構と、を備え、
   前記ドアの閉鎖動における前記揺動アームの回転位置に応じて前記第一連係機構と前記第二連係機構とが同時に作動することにより、閉鎖初期には前記コイルばねの付勢トルクよりも前記ダンパの制動トルクが優勢である一方、閉鎖末期には前記ダンパの制動トルクよりも前記コイルばねの付勢トルクが優勢になって、両者の優劣関係が前記ドアの閉鎖途中で逆転するような変化特性を有することを特徴とする閉鎖補助装置。
2. 前記第一連係機構は前記スライダと前記揺動アームとを接続する第一リンク機構を含む一方、前記第二連係機構は前記ダンパのピストンロッドと前記揺動アームとを接続する第二リンク機構を含み、
   前記揺動アームの回転位置の変動に基づいて、前記第一リンク機構に係る付勢トルクの有効アーム長さ及び前記第二リンク機構に係る制動トルクの有効アーム長さが徐々に変化し、前記変化特性の逆転現象を生じる請求項１に記載の閉鎖補助装置。
3. 前記第一連係機構は、前記揺動アームのアーム軸線から半径方向に延びる回転クランクと、該回転クランクと前記スライダとを接続する連節リンクとを含む往復スライダクランク機構で構成され、
   前記揺動アームが前記待機状態から前記収納状態に至る途中において、前記往復スライダクランク機構は、前記回転クランクと前記連節リンクとが一直線になる思案点を通過する請求項１又は２に記載の閉鎖補助装置。
4. 前記ダンパが前記コイルばねに挿通されるとともに、該ダンパのピストンロッドは、前記スライダの内部に挿入され、かつ該スライダの内部において前記コイルばねの中心線と同一の直線上を左右方向に相対移動可能である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の閉鎖補助装置。

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