JP3175046B2 - 引戸等の中間停止用ローラユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、吊戸や引戸等を
任意の中間位置に軽くロックして停止させておくための
引戸等の中間停止用ローラユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】建築物の出入口に設置する吊戸や引戸等
には、それを任意の中間位置に軽くロックしておくため
に、戸車にロック機構を組み込むことがある（たとえ
ば、特開平７−５４５３７号公報）。

【０００３】ロック機構は、戸車と一体に回転するリン
グ状のホルダに剛体からなる規制部材を内装し、規制部
材の切欠部に断面六角形の固定軸を挿入し、切欠部内の
固定軸とホルダとの間の隙間にローラを収納して構成さ
れている。規制部材は、固定軸に対して相対回転不能で
あり、ホルダに対して相対回転自在である。また、規制
部材は、固定軸を介し、切欠部が下向きに保持されてい
る。ローラは、固定軸の外周の下向きの頂部とホルダの
内周との間に通過可能に拘束することができ、この頂部
を拘束部として、その左右両外側の切欠部内において回
転自在に保持することができる。

【０００４】そこで、このもののローラは、引戸を一方
向に操作してホルダを一方向に回転させると、ホルダの
回転方向により、拘束部のいずれか一方の側に偏移し、
その位置において回転自在に保持されるから、引戸は、
一方向に円滑に移動操作することができる。また、引戸
を停止してホルダを停止させると、ローラは、自重によ
り拘束部に移動して固定軸とホルダとの間に噛み込ま
れ、ホルダが逆方向に回転することを妨げる拘束力を発
生することができる。

【０００５】また、ローラは、拘束力に抗して引戸を逆
方向に強く引き操作し、ホルダを逆方向に強く回転させ
ると、拘束部を通過して他方の側に移動することによ
り、ホルダに対する拘束力を消失する。すなわち、引戸
は、一方向に移動操作して停止させると、ローラが固定
軸の拘束部とホルダとの間に通過可能に拘束されること
により、任意の中間位置において軽くロックして停止さ
せることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術による
ときは、規制部材が切欠部を有する剛体であり、固定軸
が断面六角形であるから、各部材の加工組立が厄介であ
り、製造コストが高くなりがちである上、互いに相対回
転するホルダと規制部材との一方または双方が摩耗する
と、ホルダの回転時に不快な異音を発生することがある
という問題があった。

【０００７】そこで、この発明の目的は、かかる従来技
術の問題に鑑み、規制部材の切欠部に代えて、固定軸に
付設するばね材を介してローラの移動範囲を制限するこ
とによって、製造コストを低減させ、有害な異音を発生
することなく、長期間に亘って安定に作動することがで
きる引戸等の中間停止用ローラユニットを提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めのこの発明の構成は、戸車と一体に回転するリング状
のホルダと、ホルダに挿入する固定軸と、ホルダと固定
軸との間の隙間に回転自在に収納するローラと、固定軸
に付設するばね材とを備えてなり、固定軸は、ホルダと
の間にローラを通過可能に拘束する拘束部を外周下部に
形成し、ばね材は、ローラの移動範囲を拘束部の両外側
を含む固定軸の下部に制限することをその要旨とする。

【０００９】なお、拘束部は、固定軸の軸方向に平行に
左右一対を形成することができる。

【００１０】また、ばね材は、固定ピンを介して固定軸
に相対回転不能に装着することができる。

【００１１】

【作用】かかる発明の構成によるときは、ホルダと固定
軸との間の隙間に収納するローラは、ばね材を介して制
限される移動範囲内において、拘束部以外の位置ではホ
ルダの内周面上に回転自在に保持されているが、拘束部
の位置ではホルダと固定軸との間に通過可能に拘束され
る。そこで、戸車を組み付ける引戸は、任意の中間位置
においてローラを介してロックさせ、そこに停止させる
ことが可能である。ローラは、引戸を一方向に操作して
戸車、ホルダを一方向に回転させるとき、拘束部の外側
に偏移してホルダと固定軸との間に回転自在に収納され
ており、固定軸に対するホルダの相対回転を妨げること
がないが、引戸を停止させてホルダを停止させると、自
重により拘束部の位置に移動して拘束され、ホルダの相
対回転を妨げる拘束力を発生することができるからであ
る。

【００１２】一方、このようにして拘束部を介して拘束
されたローラは、引戸を逆方向に強く引き操作してホル
ダを逆方向に回転させることにより、拘束部の位置を通
過して拘束部の反対側に移動する。そこで、移動後のロ
ーラは、ホルダの相対回転を妨げることがなく、引戸
は、その後、逆方向に軽快に移動操作することができ
る。

【００１３】なお、ばね材は、固定軸に付設してローラ
の移動範囲を制限するとともに、ローラの軸方向を固定
軸の軸方向に一致させ、さらに、必要に応じてローラを
拘束部に向けて付勢し、ホルダが停止したときのローラ
の移動を一層円滑にすることができる。

【００１４】左右一対の拘束部を固定軸に形成すれば、
各拘束部は、頂角を大きくして耐摩耗性を向上させ、ロ
ーラが発生する拘束力を長期間に亘って一定にすること
ができる。

【００１５】固定ピンを介してばね材を固定軸に装着す
れば、ばね材は、固定軸に対し、最も簡単に装着するこ
とができる。たとえば、固定軸の外周に適合する円弧状
のばね材を用意し、中間部の取付孔を介して固定軸に固
定ピンを打ち込めば、殆ど一挙動によりばね材を固定軸
に取り付けることができる。また、ばね材は、あらかじ
め固定軸に突設する固定ピンに係合させることにより、
固定軸に取り付けてもよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を以って発明の実施の
形態を説明する。

【００１７】引戸等の中間停止用ローラユニットは、戸
車Ｄ1 と一体に回転するホルダ１１と、ホルダ１１に挿
入する固定軸１２と、ホルダ１１、固定軸１２の間の隙
間Ｓに回転自在に収納するローラ１３と、固定軸１２に
付設するばね材１４とを組み合わせてなる（図１、図
２）。ただし、隙間Ｓには、図示しない適度な粘度のグ
リースが注入されているものとする。

【００１８】戸車Ｄ1 は、円筒状に形成されている（図
１、図３）。戸車Ｄ1 の一端には、内フランジＤ1aが形
成されており、外周には、ガイドレールＲに適合するガ
イド溝Ｄ1bが形成され、内フランジＤ1aの反対側の内周
には、リング溝Ｄ1cが形成されている。

【００１９】ホルダ１１は、戸車Ｄ1 の内径に適合する
リング状に形成されており、中間部内面には、小径部１
１ａが形成されている。ホルダ１１は、たとえば鋼材を
精密加工することによって製作し、少なくとも小径部１
１ａの内周面は、適当な硬度に硬化処理されている。ホ
ルダ１１は、戸車Ｄ1 に対して相対回転不能に組み込ま
れており、戸車Ｄ1 内において、戸車Ｄ1 の内フランジ
Ｄ1a、リング溝Ｄ1cに装着するスナップリング１１ｂを
介して位置決めされている。

【００２０】固定軸１２は、一方の端部に雄ねじ１２ａ
を形成し、中間部に大径部１２ｂを形成し、他方の端部
にリング溝１２ｃを形成するねじ部材である。大径部１
２ｂは、ホルダ１１の小径部１１ａと同幅に形成されて
おり、大径部１２ｂの外周には、固定軸１２の軸方向に
平行に左右一対の拘束部１２ｄ、１２ｄが形成されてい
る（図２）。各拘束部１２ｄは、両側を平面状に形成す
ることにより、頂角が大きな鈍角に形成されており、拘
束部１２ｄ、１２ｄの間は、一平面に形成されている。
なお、固定軸１２は、少なくとも拘束部１２ｄ、１２ｄ
を含む大径部１２ｂの外面が適当な硬度に硬化処理され
ている。

【００２１】固定軸１２は、ベアリング１２ｅ、１２ｅ
を介してホルダ１１に相対回転自在に挿入されている
（図１、図３）。ただし、固定軸１２、ホルダ１１は、
固定軸１２のリング溝１２ｃに装着するスナップリング
１２ｆ、ベアリング１２ｅ、１２ｅ、戸車Ｄ1 の内フラ
ンジＤ1aを介し、固定軸１２の大径部１２ｂ、ホルダ１
１の小径部１１ａが相対向するように、相互に位置決め
されている。また、固定軸１２は、スペーサ１２ｇ、ナ
ット１２ｈを介し、引戸Ｄの上端に付設するブラケット
Ｄ2 に固定されている。なお、このとき、固定軸１２
は、拘束部１２ｄ、１２ｄが下部に位置するように固定
するものとする（図２）。

【００２２】ローラ１３は、ホルダ１１の小径部１１
ａ、固定軸１２の大径部１２ｂの幅よりやや短い円柱部
材であって（図１、図３）、小径部１１ａ、大径部１２
ｂの間の隙間Ｓに回転自在に収納されている（図２）。
なお、ローラ１３の外周面は、適当な硬度に硬化処理さ
れているものとする。

【００２３】ばね材１４は、固定軸１２の大径部１２ｂ
に適合する円弧状に形成されており（図２、図３）、両
端部には、ストッパ部１４ａ、１４ａが外向きに形成さ
れている。ばね材１４の頂部には、取付孔１４ｂが形成
されており、固定軸１２の大径部１２ｂには、拘束部１
２ｄ、１２ｄの反対側にピン穴１２ｂ1 が形成されてい
る。そこで、ばね材１４は、取付孔１４ｂを介してピン
穴１２ｂ1 に固定ピン１４ｃを打ち込むことにより、固
定軸１２の大径部１２ｂに対して相対回転不能に装着さ
れている。ただし、ばね材１４は、ピン穴１２ｂ1 を介
して大径部１２ｂに立設する固定ピン１４ｃに対し、取
付孔１４ｂを係合させるようにして大径部１２ｂに取り
付けてもよい。ばね材１４は、ストッパ部１４ａ、１４
ａを介し、ローラ１３の移動範囲を拘束部１２ｄ、１２
ｄの両外側を含む固定軸１２の下部に制限することがで
きる（図２の実線と二点鎖線）。

【００２４】ばね材１４によって制限されるローラ１３
の移動範囲内において、ホルダ１１と固定軸１２との間
の隙間Ｓは、固定軸１２、ホルダ１１の径方向に計測す
る間隔ｄが固定軸１２の軸心のまわりの回転角θに対し
て連続的に変化する（図２、図４）。ただし、図４にお
いて、回転角θは、拘束部１２ｄ、１２ｄの中間位置を
θ＝０にとり、図２の反時計方向を正方向にとってい
る。

【００２５】間隔ｄは、拘束部１２ｄ、１２ｄに対応す
るθ＝±θd において、ローラ１３の直径ｄ1 に対して
ｄ＝ｄ1 −δ1 ＜ｄ1 となり、拘束部１２ｄ、１２ｄの
中間のθ＝０においてｄ＝ｄ1 ＋δ2 ＞ｄ1 となり、拘
束部１２ｄ、１２ｄの内側の−θd ＋Δθ1 ＜θ＜θd
−Δθ1 、拘束部１２ｄ、１２ｄの両外側のθ＜−θd
−Δθ2 、θ＞θd ＋Δθ2 においてもｄ＞ｄ1 となっ
ている。ただし、δ1は、各拘束部１２ｄによってロー
ラ１３を通過可能に拘束するために設定する適当な締め
しろであり、δ2 は、ローラ１３をフリーにする余裕隙
間である。また、図４において、Δθ1 、Δθ2 は、各
拘束部１２ｄの近傍において、間隔ｄがｄ＝ｄ1 となる
位置に相当する回転角θの片幅を示し、θ＝±θa は、
ばね材１４のストッパ部１４ａ、１４ａの位置を示し、
−θa ≦θ≦θa は、ばね材１４によって制限されるロ
ーラ１３の移動範囲を示している。

【００２６】いま、図１において引戸Ｄを紙面に垂直方
向に移動操作するとき、戸車Ｄ1 は、ガイドレールＲ上
を転動する。また、このとき、ホルダ１１は、戸車Ｄ1
と一体に、固定軸１２に対して左右に相対回転する。

【００２７】そこで、ホルダ１１が図２、図５（Ａ）の
矢印Ｋ2 方向に回転する場合を考えると、ローラ１３
は、ホルダ１１の回転方向前方側において、拘束部１２
ｄ、１２ｄの外側に回転自在に保持されている（図５
（Ａ）の実線）。ローラ１３は、拘束部１２ｄの近傍に
あってｄ＜ｄ1 のときは、ホルダ１１が矢印Ｋ2 方向に
回転することにより、ホルダ１１の回転とともに同図の
矢印Ｋ3 方向に回転しながらθ＝θd ＋Δθ2 にまで搬
送され、ばね材１４のストッパ部１４ａによって移動が
制限されると、ストッパ部１４ａを外側に押し拡げるよ
うにして（同図の二点鎖線と実線）、同図の矢印Ｋ3 方
向に自由回転しながらθ＝θd ＋Δθ2 の定位置に留ま
ることができるからである。ただし、この位置における
隙間Ｓの間隔ｄは、ｄ＝ｄ1 となっている。

【００２８】すなわち、このときのローラ１３は、ホル
ダ１１に対し、何ら拘束力を発生することがなく、引戸
Ｄは、軽快に移動操作することができる。また、ばね材
１４は、ローラ１３が自由回転しながらストッパ部１４
ａに接触していることにより、ローラ１３の移動を制限
するとともに、ローラ１３の姿勢を固定軸１２、ホルダ
１１と平行に保持している。

【００２９】その後、ガイドレールＲ上の任意の中間位
置において引戸Ｄを停止させると、ローラ１３は、その
自重により、または自重とばね材１４の付勢力とによ
り、拘束部１２ｄに向ってθ＜θd ＋Δθ2 の位置に移
動し（図５（Ａ）の矢印Ｋ4 方向）、拘束部１２ｄを介
し、固定軸１２とホルダ１１との間に拘束される。隙間
Ｓの間隔ｄは、θ＜θd ＋Δθ2 においてｄ＜ｄ1 とな
っているからである。すなわち、ローラ１３は、拘束部
１２ｄを介して固定軸１２とホルダ１１との間に挾み込
まれることにより、ホルダ１１が矢印Ｋ2 方向と逆方向
に回転することを妨げるような拘束力を発生することが
できる。ただし、このときの拘束力は、ホルダ１１が図
５（Ａ）の矢印Ｋ2 方向に継続して回転することを妨げ
るものではない。ローラ１３は、ホルダ１１が再び矢印
Ｋ2 方向に回転すると、それによって拘束部１２ｄから
離れる方向に移動し、回転自在な元の状態に直ちに再復
帰することができるからである。

【００３０】すなわち、引戸Ｄは、一方向に操作して停
止させると、その位置に軽くロックされるが、同方向に
継続して再操作することは何ら支障がない。しかしなが
ら、一旦停止させた引戸Ｄを逆方向に操作しようとする
と、ローラ１３は、拘束部１２ｄを介して固定軸１２と
ホルダ１１との間に深く挟み込まれる結果（図５（Ａ）
の二点鎖線）、ホルダ１１、戸車Ｄ1 を回転不能にして
引戸Ｄをロックし、適当な抵抗力を発生することができ
る。

【００３１】つづいて、この抵抗力に抗して引戸Ｄを逆
方向に強く操作すると、拘束部１２ｄの位置にあるロー
ラ１３は、ホルダ１１が図５（Ｂ）の矢印Ｋ5 方向に回
転することにより、ホルダ１１とともに回転しながら
（同図（Ｂ）の矢印Ｋ6 方向）、拘束部１２ｄの位置を
通過することができる。θ＝θd における隙間Ｓの間隔
ｄは、ｄ＝ｄ1 −δ1 ＜ｄ1 として、ローラ１３が通過
可能に設定されているからである。そこで、ローラ１３
は、−θd ＋Δθ1 ＜θ＜θd −Δθ1 において間隔ｄ
がｄ＞ｄ1 となっていることによりホルダ１１に対する
拘束力を消失し、引戸Ｄは、一時的なロック状態を脱
し、逆方向に円滑に移動操作することができる。

【００３２】その後、ローラ１３は、ホルダ１１が回転
することによって他方の拘束部１２ｄに向って移動し
（図５（Ｂ）の二点鎖線）、他方の拘束部１２ｄをその
まま通過して拘束部１２ｄの外側に脱出し、ばね材１４
のストッパ部１４ａを介して回転自在に保持される（同
図（Ｃ）の実線）。ただし、ローラ１３は、他方の拘束
部１２ｄを通過するとき、ホルダ１１に対して一時的に
拘束力を発生するが、このときの拘束力は、ローラ１３
がホルダ１１の回転方向と同方向（同図の矢印Ｋ6 方
向）に回転することにより、回転中のホルダ１１を停止
させる程大きくない。したがって、引戸Ｄは、円滑に連
続して移動操作することができる。

【００３３】なお、引戸Ｄは、その移動操作方向が開方
向、閉方向のいずれであっても、任意の中間位置におい
て軽くロックし、停止させておくことができる。固定軸
１２は、θ＝±θd の位置に左右一対の拘束部１２ｄ、
１２ｄが対称形に形成されているからである。ただし、
ガイドレールＲは、引戸Ｄの閉鎖方向に傾斜させること
により、引戸Ｄを自動閉鎖形とすることができ、一層便
利である。

【００３４】ホルダ１１が停止するとき、ローラ１３が
発生する最大拘束力、すなわち、引戸Ｄを逆方向に移動
操作する際の抵抗力は、主として、各拘束部１２ｄにお
ける締めしろδ1 の他、ローラ１３の弾性率などにも依
存する。そこで、締めしろδ1 は、ローラ１３の材質と
ともに最適に定める必要があるが、一般に、δ1 ＝０．
１〜０．３（mm）程度に設定するのがよい。

【００３５】以上の説明において、ホルダ１１の外形
は、任意の形状に変形することができる。すなわち、ホ
ルダ１１は、内周を円形にして固定軸１２を同軸上に相
対回転自在に挿入することができる限り、戸車Ｄ1 と一
体に形成してもよい。

【００３６】また、固定軸１２は、θ＜−θd 、−θd
＜θ＜θd 、θ＞θd においてｄ＞ｄ1 を実現すること
ができる限り、拘束部１２ｄ、１２ｄの間や、その両外
側を平面状に代えて曲面状に形成してもよい。また、固
定軸１２は、一対の拘束部１２ｄ、１２ｄを形成するに
代えて、θ＝０において単一の拘束部１２ｄを形成して
もよい。

【００３７】ばね材１４は、固定ピン１４ｃに代えて、
適当な止めねじ等を介して固定軸１２に装着してもよ
く、また、全体を円弧状に形成するに代えて、ストッパ
部１４ａ、１４ａのみを個別に固定軸１２に付設しても
よい。

【００３８】なお、ベアリング１２ｄ、１２ｄは、その
一方を削除し、固定軸１２に対してホルダ１１、戸車Ｄ
1 を片持ち支持にしてもよい。

【００３９】また、この発明は、吊戸や引戸に対しての
みならず、適当なリンク機構、歯車機構を組み合わせる
ことにより、回転式のドアや、家具、戸棚等の引出しな
どのような任意の往復運動部材に対し、広く適用するこ
とが可能である。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ローラの移動範囲を制限するばね材を固定軸に付設
することによって、ばね材は、ホルダに接触させる必要
が全くなく、ホルダが回転しても摩耗することがないか
ら、有害な異音を発生することなく長期間に亘って安定
に作動することができる上、その形状が単純であり、厄
介な部材の精密加工が不要であるから、全体の製造コス
トを大きく低減させることができるという優れた効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 全体構成説明図

【図２】 図１のＸ−Ｘ線矢視相当拡大断面図

【図３】 全体分解斜視図

【図４】 動作説明線図

【図５】 動作説明図

【符号の説明】

Ｓ…隙間 Ｄ1 …戸車 １１…ホルダ １２…固定軸 １２ｄ…拘束部 １３…ローラ １４…ばね材 １４ｃ…固定ピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E05F 1/02 E05F 1/04 E05F 3/22 E05F 5/00 E05C 17/46 E05C 17/64 E05C 21/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 戸車と一体に回転するリング状のホルダ
   と、該ホルダに挿入する固定軸と、前記ホルダと前記固
   定軸との間の隙間に回転自在に収納するローラと、前記
   固定軸に付設するばね材とを備えてなり、前記固定軸
   は、前記ホルダとの間に前記ローラを通過可能に拘束す
   る拘束部を外周下部に形成し、前記ばね材は、前記ロー
   ラの移動範囲を前記拘束部の両外側を含む前記固定軸の
   下部に制限することを特徴とする引戸等の中間停止用ロ
   ーラユニット。
2. 【請求項２】 前記拘束部は、前記固定軸の軸方向に平
   行に左右一対を形成することを特徴とする請求項１記載
   の引戸等の中間停止用ローラユニット。
3. 【請求項３】 前記ばね材は、固定ピンを介して前記固
   定軸に相対回転不能に装着することを特徴とする請求項
   １または請求項２記載の引戸等の中間停止用ローラユニ
   ット。