JP3114392U - 扉の開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】扉の閉じ途中から自動的に閉扉でき、しかも簡単な構造で且つ安価であり、小型化、軽量化できて容易に取付けることのできる。
【解決手段】扉の釣元側に固定されたカムケース２と、このカムケース２の開放下端部２ａ内に、その開放上端部３ａが相対回転可能に嵌合されるように扉枠側に固定されたばねケース３と、両ケース２，３の同一回転軸心に貫通されて両ケースを連結したシャフト５と、シャフトに挿通されてばねケース３内に軸心方向に移動可能に且つ回り止め状に収容されたスライダー６と、ばねケース３内に収容されスライダー６をカムケース２側に押圧付勢するばね部材７と、を備える。カムケース２の内底面に、山頂面と、閉扉用斜面カム、及び開扉用斜面カムとを有するカム部９が一体に形成されている。スライダー６の先端に、扉の開閉と共に回転するカムケース２の回転に伴いカム部９に対し摺接するカムフォロアが一体に形成されている。
【選択図】図３

Description

本考案は、扉を半自動的に閉める機能を備えた扉の開閉装置に関する。

従来、この種の扉の開閉装置には、一般に、シリンダーの中に作動油を充満し、その中を動くピストンによって強力なスプリングの反発力を制御し、扉を自動的に閉鎖する装置、すなわちドアクローザー（ドアチェックともいう）が使用される（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００３−１９３７４０号公報

しかるに、上記ドアクローザーでは大型で重量が嵩張るため取付け作業にやや難があり、コスト高でもあるという問題があった。

本考案の目的は、このような問題を解決するためになされたもので、扉の閉じ途中から自動的に閉扉でき、しかも簡単な構造で且つ安価であり、小型化、軽量化できて容易に取付けることのできる扉の開閉装置を提供することにある。

本考案の扉の開閉装置は、扉の釣元側に縦方向に固定された有底筒状のカムケースと、このカムケースの開放下端部内に、その開放上端部が相対回転可能に嵌合されるように扉枠側に縦方向に固定された有底筒状のばねケースと、前記カムケースと前記ばねケースの同一回転軸心に貫通されて前記カムケースと前記ばねケースとを連結したシャフトと、該シャフトに挿通されて前記ばねケース内に軸心方向に移動可能に且つ回り止め状に収容されたスライダーと、前記ばねケース内に収容され前記スライダーを前記カムケース側に押圧付勢するばね部材と、を備えており、前記カムケースの内底面の前記シャフト周りに、径方向で対向する少なくとも一対の、全体が断面台形の山形状で平らな山頂面と、この山頂面の一端から内底面に向かって下る閉扉用斜面カム、および前記山頂面の他端から内底面に向かって下る開扉用斜面カムとを有するカム部が一体に形成されており、前記スライダーの先端における前記シャフトの周りに、前記扉の開閉と共に回転するカムケースの回転に伴い前記カム部に対し摺接する断面台形状のカムフォロアが一体に形成されており、前記扉の閉じ状態では、前記カム部が、前記スライダーに作用する前記ばね部材のばね圧と、前記カムフォロアと接触する前記閉扉用斜面カムの傾斜角度とによって、閉扉方向の回転トルクが発生するようにしてあることに特徴を有するものである。

ひとつの好適な態様として、本考案による扉の開閉装置は、前記扉の開き状態では、前記カム部が、前記スライダーに作用する前記ばね部材のばね圧と、前記カムフォロアと接触する前記開扉用斜面カムの傾斜角度とによって、開扉方向の回転トルクが発生するようにすることができる。
また、前記扉枠側に対するばねケースの固定手段として、前記扉枠側に有底筒状のケースカバーを固定し、このケースカバーの開放上端部から該ケースカバー内に前記ばねケースを回り止め状に且つ上下方向に抜差し可能に差し込むものとすることができる。この場合において、前記カムケースの開放下端部内に前記ばねケースの開放上端部が上下方向に移動可能に嵌合され、前記ばねケースの底部から下方へ突出する前記シャフトの下端側に雄ねじを付け、その雄ねじに螺合する雌ねじを有する筒部と、この筒部の上端に付けた鍔部とを備えた調整ナットの前記鍔部を、前記ばねケースの底部下面に当接させると共に、前記筒部の下端部を前記ケースカバーの底部から下方へ突出させたものとすることができる。

本考案によれば、扉の閉じ状態では、カム部が、スライダーをカムケース側に押圧付勢するばね部材のばね圧と、スライダーのカムフォロアと接触する閉扉用斜面カムの傾斜角度とによって閉じ方向の回転トルクが発生するようにしてあるので、扉を閉める途中から自動的に閉めることができる。
また、カム部を内底面に形成したカムケース、カムフォロアを有するスライダー、ばね部材、及びカムケースとばねケースとを連結したシャフトにより構成されるので、従来のドアクローザーに比べて小型化、軽量化できるため、取り付け易く、しかも構造簡単で低コストに提供できる。

扉の開き状態では、カム部が、スライダーに作用するばね部材のばね圧と、カムフォロアと接触する開扉用斜面カムの傾斜角度とによって、開扉方向の回転トルクが発生するようにしてあると、扉を開ける途中から自動的に開けることができる。

扉枠側に対するばねケースの固定手段として、扉枠側に有底筒状のケースカバーを固定し、このケースカバーの開放上端部から該ケースカバー内にばねケースを回り止め状に且つ上下方向に抜差し可能に差し込むものとしてあると、扉を取り外すときはばねケースをケースカバーから上方へ容易に抜き出すことができるので、容易に扉を取り外すことができる。

ばねケースの底部から下方へ突出するシャフトの雄ねじに調整ナットを螺合装着してあると、スライダーに作用するばね部材のばね圧を容易に調整でき、扉の開閉力、開閉速度を自由に変更できる。

本考案の好適な実施形態を図面に基づき説明する。図１は本考案の一実施例を示す扉の開閉装置を閉扉状態で示す正面図、図２は同開閉装置による閉扉状態を示す平面図、図３は図２におけるＡ−Ａ線断面図、図４は同開閉装置のカム部の平面図、図５は同開閉装置のカムケース及びばねケースと、ケースカバーとを分解して示す縦断正面図、図６は同開閉装置の分解斜視図、図７は同開閉装置のカムケース及びばねケースと、ケースカバーとを分解して示す斜視図、図８は同開閉装置のカムケースの透視図、図９の（ａ）はカムケースのカム部を円周方向に切断して示す展開断面図、（ｂ）はカムフォロアを円周方向に切断して示す展開断面図、図１０の（ａ）は同開閉装置の閉扉状態時におけるカム部とカムフォロアとの接触状態を示す展開断面図、（ｂ）は同開閉装置の開閉中間位置におけるカム部とカムフォロアとの接触状態を示す展開断面図、（ｃ）は同開閉装置の開扉状態時におけるカム部とカムフォロアとの接触状態を示す展開断面図、図１１は同開閉装置による開閉中間状態を図２に相応して示す平面図、図１２は同開閉装置による開扉状態を図２に相応して示す平面図である。

本考案に係る扉の開閉装置Hは、図１〜図３に示すように、扉１の釣元側に固定される有底筒状のカムケース２と、このカムケース２の開放下端部２ａ内に、その開放上端部３ａが相対回転可能に嵌合されるように扉枠４側に固定された有底筒状のばねケース３と、カムケース２とばねケース３の同一回転軸心に貫通されて両ケース２，３を連結したシャフト５と、該シャフト５に挿通されてばねケース３内に軸心方向に移動可能に且つ回り止め状に収容されたスライダー６と、ばねケース３内に収容されスライダー６をカムケース２側に押圧付勢する圧縮コイルばね等によるばね部材７と、を備える。

図４、図８、図９（ａ）に示すように、カムケース２はこれの内底面２ｂのシャフト５周りに、径方向で対向する少なくとも一対の、全体が断面台形の山形状で、平らな山頂面９ａとこの山頂面９ａの一端から内底面２ｂに向かって所定角度で下る閉扉用斜面カム９ｂ、および山頂面９ａの他端から内底面２ｂに向かって所定角度で下る開扉用斜面カム９ｃとを有するカム部９が一体に形成されている。隣接するカム部９とカム部９との間には断面三角形のストッパー突起１０が形成されている。

図６、図９（ｂ）に示すように、スライダー６は下方開放状の円筒部６ａと、この円筒部６ａの上端に一体に形成された頭部６ｂとを有し、頭部６ｂにおけるシャフト５の周りには、カムケース２の開閉回転に伴いカム部９に対し摺接するカムフォロア１１，１１が一体に形成されている。カムフォロア１１は、平らな山頂面１１ａと、カム部９の閉扉用斜面カム９ｂ及び開扉用斜面カム９ｃにそれぞれ倣う傾斜面１１ｂ，１１ｃを有する断面台形状に形成されている。

而して、カムケース２のカム部９とスライダー６のカムフォロア１１において、カムケース２のカム部９における開扉用斜面カム９ｃの傾斜角度（平らな内底面２ｂと成す角度）は、扉１の開き状態で、図１０（ｃ）に示すように、カムフォロア１１の傾斜面１１ｃと接触し、スライダー６に作用するばね部材７のばね圧Ｗを伴って開扉方向Ｘの回転力が発生する角度に設定している。カム部９の閉扉用斜面カム９ｂの傾斜角度は、扉１の閉じ状態で、図４、図１０（ａ）に示すように、カムフォロア１１の傾斜面１１ｂと接触し、スライダー６に作用するばね部材７のばね圧Ｗを伴って閉扉方向Ｙの回転力が発生する角度に設定している。

図３、図５、図６に示すように、ばねケース３はこれの内底中央にシャフト５が挿通される筒状ボス１２を一体に形成し、この筒状ボス１２の開口上端部の外周に一対の回り止め突起１３，１３（図６では一方の突起１３のみを示す）が径方向に対向するよう設けられ、スライダー６の円筒部６ａに回り止め突起１３，１３が嵌まる一対の切欠１４，１４(図６では一方の切欠１４のみを示す）が設けられ、スライダー６は切欠１４，１４を回り止め突起１３，１３に嵌め込むことによりばねケース３の開放上端部３ａ内に軸心方向に移動可能に且つ回り止め状に収容される。ばねケース３内において、ばね部材７は、その上端部がスライダー６の頭部６ｂの下面に当接し、その下端部がばねケース３の内底面３ｂ上に当接するようにばねケース３の筒状ボス１２の外周及びスライダー６の円筒部６ａの外周に嵌め込まれる。

図３、図５に示すように、カムケース２の開放下端部２ａ内に、ばねケース３の開放上端部３ａが相対回転可能に且つ上下方向に移動可能に嵌合される。その際、シャフト５は、カムケース２の閉塞上端部２ｃの中央、スライダー６の円筒部６ａ、及びばねケース３の筒状ボス１２に貫通され、シャフト５の上端部５ａはカムケース２の閉塞上端部２ｃ中央の角孔１５に回り止めに且つ止め輪１６で抜け止め状に挿通固定され、シャフト５の下端部はばねケース３の底部から下方へ突出される。そのシャフト５の下端部には雄ねじ１７が付けられ、その雄ねじ１７には、ばね圧Ｗを調整するための調整ナット１８が螺合される。調整ナット１８はシャフト５の雄ねじ１７に螺合する雌ねじ１９を有する筒部１８ａと、この筒部１８ａの上端に付けた鍔部１８ｂとを備え、その鍔部１８ｂをばねケース３の底部下面に当接させる。

図１、図６、図７に示すように、カムケース２はこれの外周一部に取付片２０を一体に張り出し形成し、この取付片２０を扉１にビス２１等で締め付けることにより、カムケース２が扉１の釣元側に縦方向に固定される。
一方、ばねケース３はこれの外周に複数個のキー状の突起２２を軸心方向に設ける一方、有底筒状のケースカバー２３の内周に突起２２が嵌まる溝２４をつけ、ばねケース３をケースカバー２３の開放上端部から該ケースカバー２３内に差し込むことによりばねケース３がケースカバー２３内に回り止め状に且つ上下方向に抜差し可能にセットされる。その際、図３に示すように、調整ナット１８の筒部１８ａの下端部１８ｃはケースカバー２３の内底部から下方へ突出させる。ケースカバー２３はこれの外周一部に取付片２５を一体に張り出し形成し、この取付片２５を扉枠４にビス２６等で締め付けることにより、ばねケース３が扉枠４に縦方向に固定される。

ばねケース３とケースカバー２３とは差し込むだけで結合してあるので、この開閉装置Ｈの組み付け後において、扉１を取り外す必要がある場合は、ばねケース３をケースカバー２３から上方へ容易に抜き出すことができるので、扉１の取り外しが容易である。

次に、上記構成の扉１の開閉装置Hの作動について図１、図２、図１０（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。
図１では扉１が閉じた状態を示している。この閉扉状態では、図２、図４、図１０（ａ）に示すように、カム部９は、スライダー６に作用するばね部材７のばね圧Ｗと、スライダー６のカムフォロア１１の傾斜面１１ｂと接触している閉扉用斜面カム９ｂの傾斜角度とにより閉扉方向Ｙの回転力が発生している。その閉扉方向Ｙの回転力は任意の角度(カム部９の閉扉用斜面カム９ｂとカムフォロア１１の傾斜面１１ｂとが接触している間）で働き、自由に角度設定ができる。尚、図４中、閉扉用斜面カム９ｂは斜線で明示する。

この閉扉状態から扉１を開き方向に回転させて行くと、カム部９は、閉扉用斜面カム９ｂをカムフォロア１１の傾斜面１１ｂから乗り上げ、一旦、図１０（ｂ）に示すように、カム部９の平らな山頂面９ａとカムフォロア１１の山頂面１１ａとが面接触するが、この開閉中間位置（図１１参照）ではばね部材７がその面を押さえているだけなので、回転力は発生しない。しかし、更に、扉１を開き方向に回転させて行くと、図１０（ｃ）に示すように、開扉用斜面カム９ｃがカムフォロア１１の傾斜面１１ｃと接触し始める。この接触により、カム部９が、スライダー６に作用するばね部材７のばね圧Ｗと、カムフォロア１１の傾斜面１１ｃと接触する開扉用斜面カム９ｃの傾斜角度とにより開扉方向Ｘの回転トルクが発生するようにしてあるため、この回転トルクの作用により、扉１を自動的に開けることができるし、また扉１が不用意に閉じ方向に回転するようなことがなくてその開扉状態（図１２参照）を維持できる。この開扉状態時ではストッパー突起１０とカムフォロア１１の傾斜面１１ｂとが接触することにより最大開角を規制する。

この開扉状態から扉１を閉扉方向に回転させて行くと、カム部９は、開扉用斜面カム９ｃをカムフォロア１１の傾斜面１１ｃから乗り上げて一旦、平らな山頂面９ａをカムフォロア１１の山頂面１１ａと面接触させる開閉中間位置（図１０（ｂ）、図１１参照）の状態を経てから、図１０（ａ）に示すように、閉扉用斜面カム９ｂがカムフォロア１１の傾斜面１１ｂと接触し始める。この接触により、カム部９が、スライダー６に作用するばね部材７のばね圧Ｗと、カムフォロア１１の傾斜面１１ｂと接触する閉扉用斜面カム９ｂの傾斜角度とにより閉扉方向Ｙの回転トルクが発生するようにしてあるため、この回転トルクの作用により、扉１を自動的に閉めることができるし、また扉１が不用意に開くようなことがなくてその閉扉状態を維持できる。

スライダー６に作用するばね部材７のばね圧Ｗは調整ナット１８を緩めたり、締めたりすることで変更調整できる。すなわち、ケースカバー２３の内底部から下方へ突出する調整ナット１８の下端部１８ｃに工具を掛けて調整ナット１８を時計方向又は反時計方向に回転させてばねケース３をカムケース２に対し軸方向に接近・離反させることでばね部材７を圧縮・伸長させることができ、これによりスライダー６に作用するばね部材７のばね圧Ｗを容易に調整でき、扉１の開閉力、開閉速度を自由に変更できる。つまり、扉１の開閉力、開閉速度はばね圧Ｗを調整ナット１８で加減して自由に変更できる。

なお、図１３に上記扉の開閉装置Hによる回転力の推移の一例を示す。

上記実施例では、扉１と扉枠４とは、図１に示すように、上記開閉装置Ｈで連結し、その開閉装置Ｈの上下箇所を丁番２７，２７で連結してあるが、これに代えて、扉１と扉枠４とはその上部を上記開閉装置Ｈで連結し、下部を丁番２７で連結することもできる。

本考案の一実施例を示す扉の開閉装置を閉扉状態で示す正面図である。 同開閉装置による閉扉状態を示す平面図である。 図２におけるＡ−Ａ線断面図である。 同開閉装置のカム部の平面図である。 同開閉装置のカムケース及びばねケースと、ケースカバーとを分解して示す縦断正面図である。 同開閉装置の分解斜視図である。 同開閉装置のカムケース及びばねケースと、ケースカバーとを分解して示す斜視図である。 同開閉装置のカムケースの透視図である。 （ａ）はカムケースのカム部を円周方向に切断して示す展開断面図、（ｂ）はカムフォロアを円周方向に切断して示す展開断面図である。 （ａ）は同開閉装置の閉扉状態時におけるカム部とカムフォロアとの接触状態を示す展開断面図、（ｂ）は同開閉装置の開閉中間位置におけるカム部とカムフォロアとの接触状態を示す展開断面図、（ｃ）は同開閉装置の開扉状態時におけるカム部とカムフォロアとの接触状態を示す展開断面図である。 同開閉装置による開閉中間状態を図２に相応して示す平面図である。 同開閉装置による開扉状態を図２に相応して示す平面図である。 同開閉装置による回転力推移の一例を示す図表である

符号の説明

Ｈ 開閉装置
Ｘ 開扉方向
Ｙ 閉扉方向
１ 扉
２ カムケース
２ａ カムケースの開放下端部
２ｂ カムケースの内底面
３ ばねケース
３ａ ばねケースの開放上端部
４ 扉枠
５ シャフト
６ スライダー
７ ばね部材
９ カム部
９ａ カム部の山頂面
９ｂ 閉扉用斜面カム
９ｃ 開扉用斜面カム
１１ カムフォロア
１７ 雄ねじ
１８ 調整ナット
１８ａ 調整ナットの筒部
１８ｂ 調整ナットの鍔部
１８ｃ 調整ナットの筒部の下端部
１９ 雌ねじ
２３ ケースカバー

Claims (4)

1. 扉の釣元側に縦方向に固定された有底筒状のカムケースと、このカムケースの開放下端部内に、その開放上端部が相対回転可能に嵌合されるように扉枠側に縦方向に固定された有底筒状のばねケースと、前記カムケースと前記ばねケースの同一回転軸心に貫通されて前記カムケースと前記ばねケースとを連結したシャフトと、該シャフトに挿通されて前記ばねケース内に軸心方向に移動可能に且つ回り止め状に収容されたスライダーと、前記ばねケース内に収容され前記スライダーを前記カムケース側に押圧付勢するばね部材と、を備えており、
   前記カムケースの内底面の前記シャフト周りに、径方向で対向する少なくとも一対の、全体が断面台形の山形状で平らな山頂面と、この山頂面の一端から内底面に向かって下る閉扉用斜面カム、および前記山頂面の他端から内底面に向かって下る開扉用斜面カムとを有するカム部が一体に形成されており、
   前記スライダーの先端における前記シャフトの周りに、前記扉の開閉と共に回転するカムケースの回転に伴い前記カム部に対し摺接する断面台形状のカムフォロアが一体に形成されており、
   前記扉の閉じ状態では、前記カム部が、前記スライダーに作用する前記ばね部材のばね圧と、前記カムフォロアと接触する前記閉扉用斜面カムの傾斜角度とによって、閉扉方向の回転トルクが発生するようにしてあることを特徴とする、扉の開閉装置。
2. 前記扉の開き状態では、前記カム部が、前記スライダーに作用する前記ばね部材のばね圧と、前記カムフォロアと接触する前記開扉用斜面カムの傾斜角度とによって、開扉方向の回転トルクが発生するようにしてある、請求項１記載の扉の開閉装置。
3. 前記扉枠側に対するばねケースの固定手段として、前記扉枠側に有底筒状のケースカバーを固定し、このケースカバーの開放上端部から該ケースカバー内に前記ばねケースを回り止め状に且つ上下方向に抜差し可能に差し込んでいる、請求項１又は２に記載の扉の開閉装置。
4. 前記カムケースの開放下端部内に前記ばねケースの開放上端部が上下方向に移動可能に嵌合され、前記ばねケースの底部から下方へ突出する前記シャフトの下端側に雄ねじを付け、その雄ねじに螺合する雌ねじを有する筒部と、この筒部の上端に付けた鍔部とを備えた調整ナットの前記鍔部を、前記ばねケースの底部下面に当接させると共に、前記筒部の下端部を前記ケースカバーの底部から下方へ突出させている、請求項３記載の扉の開閉装置。
   
   

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