JP2018003562A - ドアクローザ用速度調整弁 - Google Patents

Abstract

【課題】組立性に優れ、既存のドアクローザにも強制開閉機能を適用できるドアクローザ用速度調整弁の提供。【解決手段】ピストン４の移動に連動して高圧室Ａから低圧室Ｂに流出する作動油の流量を調整することで、ドアの閉開速度を制御するドアクローザ１に用いられるドアクローザ用速度調整弁４０である。ドアクローザ用速度調整弁４０は、平時は高圧室Ａと低圧室Ｂとを遮断する一方、ドアの開閉速度を制御している途中で制御している方向の外力がドアに作用した際には、高圧室Ａと低圧室Ｂとを連通して高圧室Ａの作動油を低圧室Ｂに流出させるリリーフ弁５０を内部に一体に備えている。【選択図】図４

Description

本発明は、開いたドアをゆっくりと自動的に閉めるドアクローザ（ドア自閉装置）に用いられるドアクローザ用速度調整弁の改良に関するものである。

一般に、ドアクローザは、作動油が充填された密閉空間を有するハウジングを備え、該ハウジングの密閉空間には、コイルスプリングにより付勢されたピストンが往復移動可能に配置されている。また、上記ピストンにはラック・ピニオン機構が組み付けられ、該ラック・ピニオン機構のピニオンには、回転軸が上下ハウジングを貫挿するように連結されている。さらに、この回転軸の上端には、リンク機構の一端が連結され、該リンク機構の他端は建物のドア開口部の上枠側に連結されている。

そして、ドアを開操作すると、その回転動作が上記リンク機構を介して回転軸に伝達され、さらに上記ラック・ピニオン機構を介してピストンの直線運動に変換される。これにより、上記ピストンがハウジングの密閉空間を移動することでコイルスプリングを圧縮し、ドアから手を離すと、この圧縮されたコイルスプリングの反発力によりドアがゆっくりと自動的に閉まるようになっている。このドアの閉速度は、ピストンの移動に連動して流動する作動油の流量を速度調整弁で制御することで調整される。

ところで、このようなドアクローザを備えたドアは、ドアクローザの働きでゆっくりと自動的に閉じている途中で、強制的に閉じようと閉方向の外力をドアに加えても、流動する作動油の流量が速度調整弁で制御されていて一定であるため、強制的に閉じることはできない。

そこで、下記特許文献１に所載されるように、ハウジング内に作動油の内圧に応じて開閉されるリリーフ弁を設ける構成が知られている。この構成によれば、ドアを強制的に閉じようと閉方向の外力をドアに加えると、リリーフ弁が開放されて速度調整弁以外の流路へも作動油が流動するようになり、ドアを強制的に閉じることができる構成が知られている。

また、下記特許文献２に所載されるように、バックチェック速度調整弁とリリーフ弁とを組合せ、ドアの開方向の速度を制御して急激な開放を防止するバックチェック区間で、ドアを強制的に開くことができる構成も知られている。

しかし、これらの構成はハウジング内にリリーフ弁の構成品を複数配置したり、その為の専用の流路をハウジングにあらかじめ設けたりする必要がある等、組立性が悪く、既存のドアクローザには適用できないといった問題がある。

特許第４８６４９４４号公報 特開平７−４１３４号公報

それゆえに本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ、組立性に優れ、既存のドアクローザにも強制開閉機能を適用できるドアクローザ用速度調整弁を提供することを課題とする。

作動油が充填された密閉空間を有するハウジングと、該密閉空間にピストン付勢手段により付勢された状態で往復移動可能に配置され、密閉空間を高圧室と低圧室とに区画するピストンと、該ピストンを移動させるピストン移動機構と、を有し、該ピストンの移動に連動して該高圧室から該低圧室に流出する作動油の流量を調整することでドアの開閉速度を制御するドアクローザに用いられるドアクローザ用速度調整弁において、平時は該高圧室と該低圧室とを遮断する一方、ドアの開閉速度を制御している途中で制御している方向の外力がドアに作用した際には、該高圧室と該低圧室とを連通して該高圧室の作動油を該低圧室に流出させるリリーフ弁を該ドアクローザ用速度調整弁の内部に一体に備えていることを特徴とする。

ここで、該リリーフ弁は、ボールと、該ボールを付勢するコイルスプリングと、該ボールと該コイルスプリングを該ドアクローザ速度調整弁の内部に保持するための保持手段とを有していることが好ましい。

また、該保持手段を軸線方向に移動させることにより該コイルスプリングの付勢力が調整可能であることが好ましい。

さらに、該ドアクローザ用速度調整弁が、ドアを閉鎖する際に一定区間を非常にゆっくりと閉鎖するのに用いられるディレードアクション速度調整弁であることが好ましい。

以上のように本発明に係わるドアクローザ用速度調整弁にあっては、ドアクローザ用速度調整弁の内部にリリーフ弁を一体に備えているので、組立性に優れており、既存のドアクローザにも強制開閉機能を適用することができる。

本発明の実施形態のドアクローザ用速度調整弁を用いるドアクローザをドアに取り付けた状態の正面図を示す。 図１の断面Ｃ−Ｃにおける概略断面図を示す。 図２の矢視Ｄにおける側面図を示す。 図３の断面Ｅ−Ｅにおけるディレードアクション速度調整弁周辺の概略断面図であり、ドアがディレードアクション区間にある状態を示す。

以下、本発明の実施形態にかかる速度調整弁について図１〜図４に基づき説明する。

図１において、１０１は建物のドア開口部を示し、該ドア開口部１０１は、上枠１０２、左右の一対の竪枠１０３及び下枠（図示せず）で矩形に囲まれた空間で構成され、ドア１０４がドア開口部１０１を開閉可能にヒンジ（図示せず）を介して一方の竪枠１０３に取り付けられている。このドア１０４は、ドアクローザ１により開状態からゆっくり自動的に閉じるようになっている。

ドアクローザ１は、右開き（右勝手）のパラレル形タイプであり、ドアクローザ本体２を備えている。ドアクローザ本体２は、図示せぬ作動油が充填された密閉空間３ａ（図２参照）を有するハウジング３を備え、ハウジング３は図示せぬ金具によりドア１０４上端に取り付けられている。

ハウジング３内部（密閉空間３ａ）には、図２に示すように、ピストン４がコイルスプリング５のバネ力により図２の右方向に付勢された状態で往復移動可能に配置され、密閉空間３ａがピストン４により高圧室Ａ（図２右側の小領域）と低圧室Ｂ（図２左側の大領域）とに区画されている。図２中、６は左右一対のエンドプラグであり、これらエンドプラグ６は、外周の雄ねじ部６ａをハウジング３の嵌合孔３ｂの雌ネジ部３ｃに螺合させることで嵌合孔３ｂに嵌着されている。なお、コイルスプリング５は、本発明のピストン付勢手段に相当する。

ピストン４の内部には空洞部４ａが形成されており、空洞部４ａは第１通路７を介して高圧室Ａに連通するとともに、第２通路８を介して低圧室Ｂに連通している。第１通路７の高圧室Ａ側には作動油の流れを制御するチェック弁９が設置されており、チェック弁９により高圧室Ａと低圧室Ｂとを連通・遮断するようにしている。つまり、空洞部４ａは低圧室Ｂの一部を構成している。チェック弁９は弁本体１０を備え、弁本体１０内にはボール収容部１０ａが形成されており、ボール１１が移動可能に収容されている。そして、チェック弁９は、ドア閉状態では高圧室Ａの内圧でボール１１を第１通路７に連通しているボール収容部１０ａの内壁に押し付けて第１通路７を閉じ、高圧室Ａ側の作動油が低圧室Ｂ側に流出しないようにしている。

ピストン４の空洞部４ａには、ラック・ピニオン機構１２が組み込まれている。ラック・ピニオン機構１２は、空洞部４ａに形成されたラック１３と、該ラック１３に噛合するピニオン１４とで構成され、該ピニオン１４には、回転軸１５がハウジング３を上下に貫挿するように連結されている。図１中、１６は回転軸１５の下端を覆い隠すカップである。なお、ラック・ピニオン機構１２は、本発明のピストン移動機構に相当する。

回転軸１５の上端には、リンク機構３０の一端が連結されている。そして、リンク機構３０の他端は建物のドア開口部１０１の上枠１０２側に連結されている。具体的には、リンク機構３０は、メインアーム３１と連結アーム３２とからなり、メインアーム３１の一端が回転軸１５の上端に連結され、メインアーム３１の他端には、連結アーム３２の一端が軸３３周りに回転自在に連結されている。一方、ドア開口部１０１の上枠１０２には、ステー（三角板）３４の基端が取り付けられており、該ステー３４の先端には連結アーム３２の他端が軸３５周りに回転自在に連結されている。

また、ハウジング３の側面壁１７には、図示せぬ３個の速度調整弁が挿着されており、密閉空間３ａの高圧室Ａと低圧室Ｂとの間を繋ぐ図示しない流路に臨んでいて、ピストン４の移動に連動して密閉空間３ａを流動する作動油の流量を制御することでドア１０４の閉速度を調整するようにしている。

更に、図３に示すように、ハウジング３の側面壁１７には、ディレードアクション速度調整弁４０がエンドプラグ６の外側に挿着されている。図４に示すように、ディレードアクション速度調整弁４０の基端部の端面にはドライバー等の操作工具を挿入係合するプラス型の係合溝４０ａが形成されている。ディレードアクション速度調整弁４０は、基端部から先端に向けて雄ネジ部４０ｂと軸部４０ｃとを有して延びる軸形状である。なお、ディレードアクション速度調整弁４０は、本発明のドアクローザ用速度調整弁に相当する。

軸部４０ｃの先端側の内部には、軸部４０ｃの先端から後方に向けて軸方向に延びる第１連通路４０ｅと、この第１連通路４０ｅよりも径を小径として後方に向けて軸方向に延びる第２連通路４０ｆとが形成されている。また、軸部４０ｃには第２連通路４０ｆと直交する貫通通路４０ｇが形成されており、この貫通通路４０ｇが第２連通路４０ｆの端部と連通している。

軸部４０ｃはその先端側に摺動軸部４０ｄを有している。摺動軸部４０ｄの外径は軸部４０ｃのその他の部分（摺動軸部４０ｄ以外の部分）よりも小さくなっている。この摺動軸部４０ｄの周面には長孔状の流量調整溝４０ｈが第１連通路４０ｅに連通するように形成されている。第１連通路４０ｅの先端側の内周には、雌ネジ部４０ｉが設けられている。

第１連通路４０ｅの内部には、リリーフ弁５０として、ボール５１と、コイルスプリング５２と、プラグ５３とが設けられている。ボール５１は、コイルスプリング５２の付勢力によって第１連通路４０ｅと第２連通路４０ｆとの連通部に形成される内壁に押し付けられ、作動油の流れを遮断するように配置されている。プラグ５３は、外周に雄ネジ部５３ａを備え、第１連通路４０ｅの雌ネジ部４０ｉに螺合しており、ボール５１とコイルスプリング５２とを第１連通路４０ｅの内部に保持するように配置されている。つまりリリーフ弁５０は、ディレードアクション速度調整弁４０の内部に一体に設けられている。プラグ５３は、本発明の保持手段に相当する。

プラグ５３は、六角貫通孔５３ｂを備えており、六角貫通孔５３ｂを通じて作動油が移動可能になっている。六角貫通孔５３ｂに六角レンチ等の操作工具を挿入してプラグ５３を軸方向に螺進退させてプラグ５３を移動させてその位置を軸線方向で変えることで、ボール５１に対するコイルスプリング５２の付勢力を増減させることができ、リリーフ弁５０の開放に必要な力を調整することができる。

図４に示すように、ディレードアクション速度調整弁４０が挿入される挿着孔１８は第３通路１８ａを介して上記高圧室Ａに連通している。また、挿着孔１８は第４通路１８ｂ及び図示しない流路を介して上記低圧室Ｂに連通している。挿着孔１８の内壁には、ディレードアクション速度調整弁４０の雄ネジ部４０ｂが螺合する雌ネジ部１８ｃが形成されている。

ディレードアクション速度調整弁４０を挿着孔１８に挿入して雄ネジ部４０ｂを雌ネジ部１８ｃに螺合させた状態では、挿着孔１８の軸部４０ｃの周りには隙間が形成され、摺動軸部４０ｄの周りには隙間が存在しないようになる。この状態においては、軸部４０ｃの周りに形成された隙間と、流量調整溝４０ｈと、第１連通路４０ｅと、六角貫通孔５３ｂとを介して、第３通路１８ａと、第４通路１８ｂとが連通する。これにより、高圧室Ａと低圧室Ｂとが連通するので、ディレードアクション速度調整弁４０をドライバー等の操作工具で軸方向に螺進退させて流量調整溝４０ｈの位置を変えることで流量調整溝４０ｈによる流路面積を変化させ、ピストン４の移動に連動して高圧室Ａから低圧室Ｂに流出する作動油の流量を制御することでドア１０４の閉速度を調整することができる。

また、軸部４０ｃの周りに形成された隙間と、貫通通路４０ｇと、第２連通路４０ｆと、第１連通路４０ｅと、六角貫通孔５３ｂとで形成される通路は、平時はリリーフ弁５０によって作動油の流動が遮断されている。この時、ドア１０４に閉方向の外力がかかり、コイルスプリング５による付勢力以上の力がかかると、高圧室Ａの作動油の内圧が高まり、第２連通路４０ｆ側の圧力が高まることから、ボール５１がコイルスプリング５２の付勢力を超えて図４の左方向に移動し、第２連通路４０ｆと第１連通路４０ｅが連通することで、リリーフ弁５０が開放される。

また、ディレードアクション速度調整弁４０を介して作動油の流量制御を行うディレードアクション区間では、図示せぬ他の３個の速度調整弁はいずれも閉鎖された状態となっている。よってリリーフ弁５０が閉鎖された状態では、ディレードアクション速度調整弁４０の流量調整溝４０ｈからしか作動油が流出しないため、この区間では非常にゆっくりとドア１０４が閉鎖される。

次に、上記構成の本発明の実施形態にかかる速度調整弁の作用について説明する。

ドア１０４を開操作すると、その回転動作がリンク機構３０を介して回転軸１５に伝達されて回転軸１５が回転する。これにより、ピニオン１４が図２において時計回りに回転し、ピストン４がラック・ピニオン機構１２を介してコイルスプリング５を圧縮しながらハウジング３の密閉空間３ａを図２の左方向に直線移動する。これにより、低圧室Ｂの作動油は第２通路８、空洞部４ａ、第１通路７を経てボール収容部１０ａ内へと流れ、ボール１１を高圧室Ａ側に動かして第１通路７を開き、高圧室Ａに流出する。ドア１０４は閉方向に移動する力を蓄積しながら開かれる。

ドア１０４から手を離すと、圧縮されたコイルスプリング５がその反発力により伸長し、ピストン４がハウジングの密閉空間３ａで図２の右方向に直線移動する。この際、第１通路７は、チェック弁９のボール１１が高圧室Ａの内圧によりボール収容部１０ａ内壁に押し付けられることで閉じているので、高圧室Ａの作動油は第１通路７からは低圧室Ｂに流出せず、ディレードアクション速度調整弁４０を経て低圧室Ｂに流出する。ピニオン１４は図２において反時計回りに回転し、回転軸１５の回転力がリンク機構３０に伝達されてドア１０４がゆっくりと自動的に閉じていく。

ドア１０４が閉鎖中、一定区間を非常にゆっくりと閉鎖するディレードアクション区間にあるとき、ドア１０４を強制的に閉じようと手で閉方向の外力をドア１０４に加えると、高圧室Ａの作動油の内圧が高まる。そうすると高圧室Ａと連通するディレードアクション速度調整弁４０の貫通通路４０ｇ、第２連通路４０ｆを介して、ボール５１に図４において左方向の力が加わる。そして高圧室Ａの内圧がコイルスプリング５２の付勢力を超えると、ボール５１によって遮断されていた第２連通路４０ｆと第１連通路４０ｅが連通し、リリーフ弁５０が開放される。リリーフ弁５０が開放されることにより、流量調整溝４０ｈ以外からも作動油が低圧室Ｂに流出することになり、ドア１０４を強制的に閉めることができる。

なお、リリーフ弁５０が開放されている間にドア１０４から手を放し閉方向の外力を解除すると、高圧室Ａの内圧が下がり、コイルスプリング５２の付勢力が勝り、通路４０ｆと通路４０ｅとがボール５１によって遮断され、再び作動油は流量調整溝４０ｈからのみ低圧室Ｂに流出する状態に戻る。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

例えば、上述した実施形態において、ボール５１とコイルスプリング５２とを第１連通路４０ｅの内部に保持する保持手段は六角貫通孔５３ｂを備えるプラグ５３であったが、これに限定されない。保持手段は、第１連通路内に位置してボール５１とコイルスプリング５２を第１連通路４０ｅの内部に保持すると共に、作動油を移動させることができるものであればよい。

また、上述した実施形態において、リリーフ弁５０はディレードアクション速度調整弁４０に設けられる構成だったが、図示せぬ３個の速度調整弁や、ドアの開方向の速度を制御して急激な開放を防止するバックチェック速度調整弁に適用することもできる。つまり、ドアの開閉速度を制御する速度調整弁であれば、いずれにも適用することができる。

１ ：ドアクローザ
２ ：ドアクローザ本体
３ ：ハウジング
３ａ ：密閉空間
３ｂ ：嵌合孔
３ｃ ：雌ネジ部
４ ：ピストン
４ａ ：空洞部
５ ：コイルスプリング
６ ：エンドプラグ
６ａ ：雄ねじ部
７ ：第１通路
８ ：第２通路
９ ：チェック弁
１０ ：弁本体
１０ａ ：ボール収容部
１１ ：ボール
１２ ：ラック・ピニオン機構
１３ ：ラック
１４ ：ピニオン
１５ ：回転軸
１７ ：側面壁
１８ ：挿着孔
１８ａ ：第３通路
１８ｂ ：第４通路
１８ｃ ：雌ネジ部
３０ ：リンク機構
３１ ：メインアーム
３２ ：連結アーム
３４ ：ステー
４０ ：ディレードアクション速度調整弁（ドアクローザ用速度調整弁）
４０ａ ：係合溝
４０ｂ ：雄ネジ部
４０ｃ ：軸部
４０ｄ ：摺動軸部
４０ｅ ：第１連通路
４０ｆ ：第２連通路
４０ｇ ：貫通通路
４０ｈ ：流量調整溝
４０ｉ ：雌ネジ部
４１ ：Ｏリング
５０ ：リリーフ弁
５１ ：ボール
５２ ：コイルスプリング
５３ ：プラグ（保持手段）
５３ａ ：雄ネジ部
５３ｂ ：六角貫通孔
１０１ ：ドア開口部
１０２ ：上枠
１０３ ：竪枠
１０４ ：ドア
Ａ ：高圧室
Ｂ ：低圧室

Claims (4)

1. 作動油が充填された密閉空間を有するハウジングと、
   該密閉空間にピストン付勢手段により付勢された状態で往復移動可能に配置され、密閉空間を高圧室と低圧室とに区画するピストンと、
   該ピストンを移動させるピストン移動機構と、を有し、
   該ピストンの移動に連動して該高圧室から該低圧室に流出する作動油の流量を調整することでドアの開閉速度を制御するドアクローザに用いられるドアクローザ用速度調整弁において、
   平時は該高圧室と該低圧室とを遮断する一方、ドアの開閉速度を制御している途中で制御している方向の外力がドアに作用した際には、該高圧室と該低圧室とを連通して該高圧室の作動油を該低圧室に流出させるリリーフ弁を該ドアクローザ用速度調整弁の内部に一体に備えていることを特徴とするドアクローザ用速度調整弁。
2. 該リリーフ弁は、ボールと該ボールを付勢するコイルスプリングと、該ボールと該コイルスプリングを該ドアクローザ用速度調整弁の内部に保持するための保持手段を有していることを特徴とする請求項１に記載のドアクローザ用速度調整弁。
3. 該保持手段を軸線方向に移動させることにより該コイルスプリングの付勢力が調整可能であることを特徴とする請求項２に記載のドアクローザ用速度調整弁。
4. 該ドアクローザ用速度調整弁が、ドアを閉鎖する際に一定区間を非常にゆっくりと閉鎖するのに用いられるディレードアクション速度調整弁であることを特徴とする請求項１〜請求項３記載のドアクローザ用速度調整弁。

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