JP3136304B2 - ドアクローザ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、前後開閉式扉の閉
扉動作を油圧で自動制御するドアクローザに関する。

【０００２】

【従来の技術】前後開閉式扉をスプリングの弾力を利用
して自動で、かつ、適正な速度で閉じるドアクローザの
従来構造例を図３に示す。このドアクローザは実公平６
−１７９７２号公報に開示されているもので、図示しな
い扉の上部に固定される横長筒状のシリンダ１内にスプ
リング２、ピストン３、ラック・ピニオン機構４、弁機
構５を組込み、シリンダ１の両端開口をエンドキャップ
６、７で密封して構成される。シリンダ１と両エンドキ
ャップ６、７で構成された密閉空間の油室ｍには、図示
しない作動油が封入される。この油封入は、シリンダ１
の一部に螺装されるオイルプラグ８から行われる。

【０００３】ピストン３は、油室ｍの内壁面を摺動して
シリンダ１の軸方向に往復移動する筒状体で、このピス
トン３の前後両端部に前油通路１１と後油通路１２が形
成され、この両油通路１１、１２の間の内部にくり抜き
部１３が形成される。ピストン３の図３左側の前油通路
１１は作動油が自由に流通する貫通穴であり、他方の後
油通路１２には弁機構５の一部を構成する逆止ボール弁
１４が収納される。

【０００４】油室ｍ内でピストン３は、図３の右側の定
位置（以下、閉扉位置と称する）を起点に図３の左方向
に往復移動する。ピストン３が油室ｍ内の閉扉位置から
図３左方向の往路方向に移動するとき、前油通路１１か
らピストン３内に作動油が流入し、この作動油が逆止ボ
ール弁１４を押して後油通路１２を開く。このとき、作
動油はピストン３の移動方向と逆方向にピストン３を抵
抗少なくし貫流して、ピストン３の往路方向の移動を円
滑なものにする。逆に、ピストン３が油室ｍ内を図３右
方向の復路方向に移動するときは、後油通路１２からピ
ストン３内部に流入しようとする作動油が逆止ボール弁
１４を押して後油通路１２を閉じる。このときはシリン
ダ１の側壁内部に形成されて油室ｍの前後部を連通する
流量調整弁付油通路（図示せず）に作動油が油室ｍの後
方部から前方部へと流れて、ピストン３の復路移動が行
われる。このピストン３の復路方向への移動の際には、
上記流量調整弁付油通路を流れる作動油の流量が流量調
整弁で調整されて、ピストン３の復路移動速度が自動調
整される。

【０００５】また、ピストン３のくり抜き部１３にラッ
ク・ピニオン機構４が設置される。ラック・ピニオン機
構４は、ピストン３の軸方向に延在させたラック１５
と、ラック１５に噛合させたピニオン１６を有する。ピ
ニオン１６はピニオン軸１７に固定され、ピニオン軸１
７はシリンダ１の側壁の定箇所に回転可能に連結され
る。ピニオン軸１７の片端はシリンダ１の外面から突出
し、その突出端部と外部の扉との間に図３鎖線で示すよ
うなリンクアーム１８が連結される。

【０００６】ピストン３の前油通路１１の在る前面とシ
リンダ１の前端のエンドキャップ６との間に圧縮したス
プリング２が設置される。スプリング２はピストン３に
常時復路方向に弾力を付勢するもので、図３はピストン
３がスプリング２で押圧されて後端のエンドキャップ７
に当接した状態が示され、このときの外部の扉は閉じた
状態にある。

【０００７】図３の状態のときに外部の扉を手動で開く
と、このときの開扉力でリンクアーム１８が図３の時計
方向に回転してピニオン軸１７とピニオン１６が時計方
向に回転し、ピニオン１６がラック１５を介してピスト
ン３を往路方向に移動させる。この場合、ピストン３の
逆止ボール弁１４が開いてピストン３内に作動油が円滑
に流通するので、ピストン３はスプリング２を圧縮しな
がら往路方向に円滑に移動して扉が開き、スプリング２
はピストン３で圧縮されて閉扉力を蓄勢する。

【０００８】開いた扉から手を離すと、圧縮されて閉扉
力を蓄勢したスプリング２がピストン３を復路方向に弾
圧して移動させる。ピストン３の復路方向移動でラック
１５を介してピニオン１６が図３の半時計方向に回転
し、ピニオン軸１７を介してリンクアーム１８が半時計
方向に回転して扉を閉じる。このとき、ピストン３の逆
止ボール弁１４が閉じ、シリンダ１の側壁内部に設けた
流量調整弁付油通路の流量調整弁でピストン３の復路移
動速度が自動調整されて、扉の自動閉扉速度が適正に調
整される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記ドアクローザの場
合、シリンダの密閉された油室への作動油の封入量を、
作動油の常温状態（１５℃〜２５℃）の量で油室体積の
１００％とすると、周囲温度上昇時の油室内での作動油
の体積膨張によって、油室内の油圧が異常に上昇してシ
リンダのピニオン軸回転部や両端のエンドキャップ取付
部等の油シール部から油漏れが発生することがある。そ
こで、シリンダの油室に作動油を常温状態で油室体積の
９０％〜９５％の封入量で封入して、周囲温度上昇時の
油室内での異常な油圧上昇を抑制し、もって油漏れを防
止するようにしている。

【００１０】ところが、油室に作動油を油室体積の９０
％〜９５％の封入量で封入すると、油室内での残存空気
量が油室体積の５％〜１０％に達することになり、この
５％〜１０％の残存空気量がドアクローザ機能そのもの
に悪影響を及ぼすことがある。即ち、シリンダの油室に
充満させた作動油でピストンの往復運動速度を円滑に油
圧制御するようにしているが、ドアクローザ動作中に作
動油の残存空気量の分だけ油圧制御が円滑に行われずに
ピストンが素早く移動する区間が生じ、そのため、閉扉
時に扉が速度制御されること無く素早く閉じる区間が生
じることがある。このような閉扉時の異常区間は、人に
不快感、不信感を与え、また、安全上好ましくない。

【００１１】また、シリンダの油室に作動油を油室体積
の９０％〜９５％の制限された封入量で正確に封入する
ための作動油封入量管理が必要である。また、作動油の
封入量管理を厳格に行っても作動油の封入量に多少のバ
ラツキが発生して、ドアクローザの性能にバラツキが生
じることがある。

【００１２】本発明の目的とするところは、閉扉時の上
記異常区間をほぼゼロにして円滑で安定した閉扉動作を
行うドアクローザを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的を達成
する技術的手段は、作動油を充満した油室を有するシリ
ンダと、シリンダの油室に定区間往復移動可能に設置さ
れたピストンと、ピストンにピストン復移動方向の一方
の定方向に常時弾力を付勢して外部の扉を閉じる動力源
となるコイルスプリングと、コイルスプリングの弾力で
油室を定方向に移動するピストンの動力で外部の扉を閉
じるラック・ピニオン機構と、ピストンの往復移動時の
移動速度を油室を流動する作動油の流量調整でもって制
御する弁機構とを具備するドアクローザにおいて、シリ
ンダの前部油室内で、かつコイルスプリングの中空部内
に、作動油の温度による体積変動に追従してこの体積変
動を吸収する方向に体積変動する密閉空気室を設置し
て、シリンダの油室に作動油を常温状態で油室体積１０
０％の封入量でもって封入したことである。

【００１４】また、本発明は上記密閉空気室を、シリン
ダの前端エンドキャップに固定された筒状プランジャー
タイと、このプランジャータイの開口端部に摺動可能に
嵌装され、プランジャータイの開口に露呈する外面側で
シリンダの油室内の作動油から油圧を受けるプランジャ
ーと、プランジャーの内面側からプランジャーに常時弾
力を付勢する復帰ばね材を有するエアチャンバーで構成
することが、ドアクローザの閉扉動作をより安定したも
のにする上で望ましい。

【００１５】ここで、シリンダの前部油室に設置される
密閉空気室は、油室内の作動油が周囲温度上昇で体積膨
張して油室内の油圧が上昇すると、この上昇油圧によっ
て圧縮されて油室の作動油の油圧上昇を抑制する。従っ
て、油室に作動油を油室体積の１００％の封入量で封入
して、作動油の残存空気量をゼロにしても、シリンダの
油シール部からの油漏れの心配が無くなり、また、作動
油の残存空気量がゼロとなるのでドアクローザの閉扉動
作時の油圧制御が常に円滑に安定して行われる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図３のドアクローザに適用した本
発明の一実施形態を図１に示し、以下、これを説明す
る。尚、図１のドアクローザの図３と同一、又は、相当
部分には同一符号を付して説明の重複を避ける。

【００１７】図１のドアクローザは、作動油（図示せ
ず）が封入されるシリンダ１の油室ｍ内に、作動油の周
囲温度による体積変動に追従して逆方向に体積変動する
密閉空気室ｎを追加設置したこと、及び、油室ｍに作動
油を常温状態で油室体積の１００％の封入量でもって封
入したことである。密閉空気室ｎは、油室ｍに封入され
た作動油が周囲温度の上昇で体積膨張して油室ｍ内の油
圧が上昇すると、この上昇した油圧で体積収縮して作動
油の体積膨張量を吸収する。また、密閉空気室ｎは、油
室ｍの作動油が周囲温度の下降で体積収縮して油室ｍ内
の油圧が減少すると、この油圧減少分だけ体積膨張して
作動油の体積収縮量を吸収する。

【００１８】かかる密閉空気室ｎは、一定量の空気を密
封した弾性容器で構成してもよいが、図２の分解図で示
すようなエアチャンバー２０で構成することが、ドアク
ローザの閉扉動作をより安定したものにする上で望まし
い。エアチャンバー２０は、例えばシリンダ１の前部油
室の前端エンドキャップに固定される一端開口他端閉塞
の筒状プランジャータイ２１の内部に復帰ばね材２２、
プランジャー２３、油シール用Ｏリング２４、スナップ
リング２５を組込んで構成される。

【００１９】プランジャータイ２１はコイルスプリング
２の内径より小さい外径の円筒体で、このプランジャー
タイ２１の閉塞端側にねじ部２１'が一体に形成され、
ねじ部２１'をシリンダ１の前端エンドキャップ６に形
成されたねじ穴２６に油シール用Ｏリング２７を介して
螺装することで、プランジャータイ２１が前部油室のコ
イルスプリング２内に固定される。復帰ばね材２２はコ
イルばねで、プランジャータイ２１にプランジャー２３
より先に挿入され、後でプランジャータイ２１の開口端
部に挿入されるプランジャー２３で押圧されて、プラン
ジャー２３に軸方向に常時弾力を付勢する。プランジャ
ー２３は、プランジャータイ２１の円筒状の開口端部に
軸方向に摺動可能に嵌挿される円柱体で、外周に形成し
た溝２８にシール用Ｏリング２４を嵌着した状態でプラ
ンジャー２１の開口端部に挿入される。このプランジャ
ー２３の挿入後、プランジャー２１の開口端部の内周定
位置にプランジャー抜止め用スナップリング２５が取付
けられる。プランジャータイ２１の内周面とプランジャ
ー２３及びＯリング２４の外周面には、プランジャータ
イ２１に対するプランジャー２３の摺動性と気密性を良
くするためにグリス（図示せず）が予め塗布される。

【００２０】以上のエアチャンバー２０を内蔵する油室
ｍに作動油を、常温状態（１５℃〜２５℃）で油室体積
の１００％の封入量で封入する。このように油室ｍに封
入された作動油における残存空気量はゼロか、ほぼゼロ
である。また油室ｍの作動油が常温状態にあるとき、エ
アチャンバー２０の復帰ばね材２２はプランジャー２３
をスナップリング２５に軽く押圧するばね力を保有す
る。

【００２１】復帰ばね材２２のばね力は、油室ｍの作動
油が周囲温度の常温以上の上昇で体積膨張して油室ｍ内
の油圧が上昇すると、この油圧上昇でプランジャー２３
が復帰ばね材２２を圧縮してプランジャータイ２１の内
方に移動し、密閉空気室ｎの体積を収縮させるように設
定される。この密閉空気室ｎの体積収縮で、周囲温度上
昇による作動油の体積膨張量が吸収され、油室ｍの油圧
上昇が抑制されて、シリンダ１のピニオン軸回転部等の
油シール部からの油漏れが防止される。

【００２２】また、復帰ばね材２２のばね力は、油室ｍ
の作動油が常温以上の上昇後に常温まで温度降下して体
積収縮すると、このときの油室ｍ内の油圧下降でプラン
ジャー２３をスナップリング２５に当たる元の位置まで
復帰させて、密閉空気室ｎの体積を元の体積まで膨張さ
せるように設定される。

【００２３】以上のエアチャンバー２０で油室ｍの油圧
を定圧に抑制する密閉空気室ｎを形成することで、シリ
ンダ１からの油漏れが防止されて、油室ｍに作動油を油
室体積１００％の封入量で封入することが可能となる。
従って、油室ｍの作動油の残存空気量はゼロか、ほとん
どゼロとなって、ドアクローザの性能が安定する。か
つ、油室ｍの残存空気量をゼロにすることで、ドアクロ
ーザ動作中の油圧制御が残存空気量の影響を何ら受ける
こと無く常に良好に行えるようになり、特に閉扉動作時
に扉が不意に素早く閉じるといった異常区間が無くな
る。また、油室ｍに作動油を油室体積１００％まで目一
杯に注入するだけでよいので、作動油封入量管理が不要
となり、その分、ドアクローザの生産性が上がる。

【００２４】尚、エアチャンバー２０のシリンダ１内で
の取付構造や取付位置は図１の実施形態に限らず種々の
変更が可能である。

【００２５】

【発明の効果】請求項１記載のドアクローザによれば、
シリンダの油室に設置した密閉空気室の体積が油室内の
作動油の温度による体積膨張収縮量を吸収するように増
減して油室の油圧変動を抑制するので、油漏れの心配の
無い高品質で、高い温度環境下でも使用できる汎用性に
優れたドアクローザが提供できる。また、シリンダの油
室の油圧上昇を密閉空気室の体積変動で抑制すること
で、油室に作動油を油室体積１００％の封入量で封入し
て、作動油の残存空気量をゼロにすることを可能にした
ので、作動油によるドアクローザ動作の油圧制御が常に
安定して良好に行えるようになり、性能のバラツキの少
ない、動作が安全で安定した高信頼度のドアクローザが
提供できる。更に、シリンダの油室に作動油を目一杯封
入すればよいので、作動油の封入量管理が不要となり、
ドアクローザの生産性が向上する。

【００２６】請求項２記載のドアクローザによれば、密
閉空気室を形成するエアチャンバーのプランジャーが油
室の作動油の体積変動で確実に位置移動して密閉空気室
の体積を変動させるので、油室の油圧上昇の抑制がより
確実に、より安定して行えるようになって、安定した高
品質なドアクローザが提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すドアクローザの断面
図である。

【図２】図１ドアクローザの油室に設置される密閉空気
室を構成するエアチャンバーの分解側面図である。

【図３】従来のドアクローザの断面図である。

【符号の説明】

１ シリンダ ２ スプリング ３ ピストン ４ ラック・ピニオン機構 ５ 弁機構 ｍ 油室 ｎ 密閉空気室 ２０ エアチャンバー ２１ プランジャータイ ２２ 復帰ばね材 ２３ プランジャー

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】作動油を充満した油室を有するシリンダ
   と、 シリンダの油室に定区間往復可能に設置されたピストン
   と、 ピストンにピストン往復移動方向の一方の定方向に常時
   弾力を付勢して外部の扉を閉じる動力源となるコイルス
   プリングと、コイルスプリング の弾力で油室を定方向に移動するピス
   トンの動力で外部の扉を閉じるラック・ピニオン機構
   と、 ピストンの復移動時の移動速度を、油室を流動する作動
   油の流量調整でもって制御する弁機構を具備するドアク
   ローザにおいて、 シリンダの前部油室内で、かつコイルスプリングの中空
   部内に、作動油の温度による体積変動に追従してこの体
   積変動を吸収する方向に体積変動する密閉空気室を設置
   して、シリンダの油室に作動油を常温状態で油室体積１
   ００％の封入量でもって封入したことを特徴とするドア
   クローザ。
2. 【請求項２】上記密閉空気室を、上記シリンダの前端エ
   ンドキャップに固定された筒状プランジャータイと、こ
   のプランジャータイの開口端部に摺動可能に嵌装され、
   プランジャータイの開口端部に露呈する外面側でシリン
   ダの油室内の作動油から油圧を受けるプランジャーと、
   プランジャーの内面側からプランジャーに常時弾力を付
   勢する復帰ばね材を有するエアチャンバーで構成したこ
   とを特徴とする請求項１記載のドアクローザ。