JP3961668B2

JP3961668B2 - 引戸のクローザ

Info

Publication number: JP3961668B2
Application number: JP14053698A
Authority: JP
Inventors: 敏裕大島
Original assignee: 美和ロック株式会社
Priority date: 1998-05-06
Filing date: 1998-05-06
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2018-05-06
Also published as: JPH11315662A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は建物や部屋の出入口及び窓などに設けられる引戸のクローザに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のクローザとしては、例えば特開平５−２６３５６４号公報に記載されたものを挙げることができる。
【０００３】
同公報に示された自動扉締め装置は、固定部と扉に連結され、上記扉の操作により荷重に抗して回転軸を回転させることにより上記扉を開放することができ、上記荷重により上記回転軸を逆方向に回転させることにより上記扉を閉じることができる扉締め装置と、上記回転軸の回転速度を粘性抵抗により減速する減速装置と、上記回転軸と上記減速装置との間に設けられ上記扉開放時に上記減速装置と上記回転軸を遮断し上記扉閉じ時に上記減速装置と上記回転軸を接続するワンウエイクラッチを備えた装置である。
【０００４】
【発明が解決しょうとする課題】
しかしながらこれらの従来装置においては、扉閉鎖時における扉の動きの制動を粘性抵抗を利用して行っているため、外気温度の変化により粘性液体の温度が変化するとその粘性も変化し、従って扉の動きの制動力も変化してしまうという不都合がある。
【０００５】
又、粘性液体を使用するため、ケーシングの各部には完全な密封性が要求され、制作面及び保守面においてコスト高が避けられないという問題もある。
【０００６】
さらに又、粘性抵抗による減速装置を採用した引戸のクローザに限らず、一般にワイヤを引いて引戸を閉める型式のクローザは、手先により強制的に扉を閉じる場合扉の閉じ速度が引戸のクローザによる閉じ速度よりも速くなることが考えられ、この時には固定部と扉の間に連結されたワイヤがたるんで人体や周囲のものに接触する不都合が発生する。
【０００７】
加えて、ばね部材による引戸を閉鎖するものは、ばね部材の出力が引戸の開き量に比例するので、少し引戸を開けて手を離した場合、摩擦により引戸が閉鎖されない場合が生じる、という不都合がある。
【０００８】
この発明は、引戸の開き量の如何に拘らず引戸を確実に閉鎖することができ、しかも温度によって制動力が変化しない引戸のクローザを提供することを目的としている。
【０００９】
また、この発明の他の目的は、引戸閉鎖時手により強制的に引戸を閉鎖した場合でもワイヤがたるまない引戸のクローザを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、引戸の動きの方向に張られたケーブルの先端部が静止部材又は引戸に連係され、ケーブルの基端部が引戸又は静止部材に固定された定張力巻上装置の巻上げドラムに巻取られ、引戸を開いたときは該ケーブルを介して定張力巻上装置に内蔵されたゼンマイばねが巻締められ、引戸を開放すると巻締められたゼンマイばねの復元力により引戸を閉じるように構成された戸締め装置と、定張力巻上装置に連結された増速機と、この増速機の出力側に連結された渦電流式制動器と、増速機に組み込まれ、引き戸が閉鎖方向に移動するとき定張力巻上げ装置と渦電流式制動器とを連結する一方向クラッチとを有し、上記定張力巻上げ装置は、ハウジングの側壁に回動自在に支承された第１支軸、この第１支軸に対し回転可能に嵌合する巻上げドラム及びこの巻上げドラムに同軸に固定された中空円筒状のばねケーシングとを有し、このばねケーシングの内部にゼンマイばねを同軸に装着し、その一端を第１支軸に、他端はばねケーシングの外周に夫々固定し、また、上記巻上げドラムには螺線状のケーブル溝を形成し、そのケーブル溝の螺線のピッチ半径はケーブルの巻き始めが最大で、ケーブルを巻いていくにしたがって小さくなるようなテーパとし、更にまた、第１支軸の一端にラチェットホイールを固定し、ハウジングの一端にはラチェット爪を取付け、第１支軸３５がゼンマイばねの弾力により回転することを防止すると共に、ゼンマイばねの弾力を調整するようにしてあることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、上記ケーブルの先端部を戸締め装置のゼンマイばねより小さな弾力のばねを介在させて静止部材又は引戸に係止すると共に、このばねの弾性変形量を一定値以下に抑制するストッパーを設けたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施例に基いて、この発明について説明する。
図１において符号９１は引戸を示し、この引戸９１は引戸枠９０の上下に設けれたレールに案内され、引戸９１を左右に移動させることにより引戸枠９０の左方に形成された開口９２を開閉することができるようになっている。図１においては引戸９１は右方に移動して開口９２は開かれた状態を示している。
【００１３】
引戸９１の上方には戸閉め装置２０が装着され、この戸閉め装置２０から引出されたケーブル２１の先端部２１ａは引戸枠９０の一端に固定された静止部材２２に連結され、ケーブルの基端部２１ｂはガイドローラ２４に案内されてハウジング２３内に導入され、後述する定張力巻上装置の巻上げドラムに巻き取られている。
【００１４】
ケーブルの先端部２１ａの静止部材２２への取付けは例えば引戸枠の一端に植設されたボルトの外周にケーブルの先端部を巻き付けることにより容易に行われる。
【００１５】
上記ハウジング２３は、図２及び図３に示すように、横長の直方体の箱で、その内部には定張力巻上装置３０が装着されている。
【００１６】
定張力巻上装置３０はハウジング２３の側壁に回動自在に支承された第１支軸３５、この第１支軸３５に対して回転可能に嵌合する巻上げドラム３１及び巻上げドラムに同軸に固定された中空円筒状のばねケーシング３３から構成されている。
【００１７】
ばねケーシング３３の内部にはゼンマイばね３４がばねケーシングに同心に装着され、ゼンマイばねの一端は第１支軸３５に固定され、他端はばねケーシングの外周に固定されている。
【００１８】
また、巻上げドラム３１には螺線状のケーブル溝３２が形成され、かつ、ケーブル溝の螺線のピッチ円径はケーブルの巻き始めが最大でケーブルを巻いていくに従って小さくなるようにテーパとなっている。
【００１９】
引戸９１が閉鎖状態にあるときは、ケーブル２１は巻上げドラム３１に一杯に巻き付けられており、引き戸を右方に開いていくと、ケーブル先端部が静止部材２２に連結されているため、ケーブルに張力が発生して巻上げドラム３１からほどかれていき巻上げドラム３１を回転させる。
【００２０】
この巻上げドラム３１の回転は内蔵されたゼンマイばね３４を巻き締めてゼンマイばね３４内に弾性エネルギーを蓄積する。
【００２１】
ここで引戸９１を解放すると、ゼンマイばね３４はその復元力により弾性エネルギーを開放しつつケーブル２１を巻き取っていき、引戸を閉じるように作用する。
【００２２】
このとき、引戸９１を閉じた状態から右方に開いていくに従ってゼンマイばね３４は巻かれていき、ゼンマイばねの復元力が増大していくが、一方ケーブル２１の繰出し位置も変化していき、繰り出し位置におけるケーブル溝３２の螺線ピッチ円径も増大し従ってケーブル２１には常に一定の張力が作用する。
【００２３】
一方、前記第１支軸３５の一端にはラチェットホイール３６が固定され、ハウジングの一端にはラチェット爪３７が取付けられている（図３、４参照）。
【００２４】
このラチェト爪３７はラチェットホイール３６の歯と係合して第１支軸３５がゼンマイばねの復元力により回転することを防止している。
【００２５】
又、ゼンマイばね３４のばねとしての弾力を調整するには、第１支軸３５の端面に形成された溝３５ａ（図４参照）にドライバー等の工具を係合させて軸を回動させる。
【００２６】
この結果、ゼンマイばね３４の第１支軸３５に対する固定点が回動されてゼンマイばねの巻き数が変化するのでばねの弾力を調整することができる。
【００２７】
また、図３に示すように、ばねケーシング３３に関し巻上げドラム３とは反対側の端部には第１歯車４１が一体かつ同軸に結合されている。
【００２８】
一方、ハウジング２３の側壁には第２支軸４５が回動可能に支承されており、この第２支軸４５には第１歯車４１よりも歯数の少ない第２歯車４２が回動可能に支承されて第１歯車４１と噛合っている。
【００２９】
また、第２支軸４５に回動可能に嵌合する第２歯車４２と第２支軸４５とは一方向クラッチ５０を介して回転方向に係脱可能に係合している。
【００３０】
一方向クラッチ５０は、図６に示すように、外輪５１、ころ５２、ばね５３及び保持器５４から構成され、外輪５１にはころ５２が円周方向に移動できるようになされた溝５５が形成されている。
【００３１】
溝５５の一端には半径方向の幅が連続的に小さくなった楔面５５ａが形成されており、ころ５２は保持器５４ところとの間に配設されたばね５３により楔面に向けて付勢されている。
【００３２】
そして、一方向クラッチ５０の中心には第２支軸４５が挿通され、外輪５１は第２歯車４２の一方の端面に固定されている。
【００３３】
引戸９１を右方に向けて開くときには、第２歯車３２に固定された外輪５１は図７に示す矢印方向に回転するように設定されている。
【００３４】
この場合、ころ５２は軸４５との摩擦により楔面５５ａから離れるように動き、溝５５の内部において自由に回転して外輪５１と軸４５とは回転方向に関して離脱している。
【００３５】
逆に、引戸が左方に閉じるときには、外輪５１は図６に示す矢印方向に回転し、ころ５２は楔面５５ａへ近接し、楔面と軸４５の間に圧接されてころ自体の回転が不可能となる。従って、外輪と軸とは回転方向に関して係止され、軸４５は外輪５１と共に回転する。
【００３６】
一方、第２支軸４５には第２歯車４２の歯数よりも多い歯数を有する第３歯車４３が固定され、この第３歯車４３は第２支軸４５と一体となって回転する。
【００３７】
又、ハウジング２３の側壁には第３支軸６１が回転自在に支承され、この第３支軸６１には第３歯車４３の歯数よりも少ない歯数を有する第４歯車４４が固定され、第３歯車４３と噛合っている。
【００３８】
上記したように、第２歯車よりも第１歯車の方が歯数が大きく、第４歯車よりも第３歯車の方が歯数が大きいという関係にあり、これらの歯車群は増速機として作用する。
【００３９】
この増速機の出力軸となる第３支軸６１には渦電流式制動機６０が連結されている。
【００４０】
すなわち、第３支軸６１の一端部にはアルミニウム等の導電体から作られた円板６２が固定され、その端面の両側には第１磁石円板６３及び第２磁石円板６４が円板に近接してハウジングに取付けられている。
【００４１】
第１、第２の磁石円板６３、６４は、図５に示すように、円周に沿って均等に区分された複数のＮ極、Ｓ極が交互に配設されている。
【００４２】
第１磁石円板６３のＮ極を第２磁石円板６４のＳ極に向かい合わせると、磁力線は第１磁石円板のＮ極から第２磁石円板のＳ極に向かって流れる。
【００４３】
ここで、円板６２を回転させると、円板６２には渦電流が発生して円板６２の回転を阻止するように作用し、制動器としての役目をなす。
【００４４】
第１磁石円板６３はハウジング２３に回動不能に固定されているが、第２磁石円板６４は軸６１を中心にして回動可能に取付けられている。
【００４５】
そして、第２磁石円板６４の円板６２とに反対側の面の外周部にはピン６５が植設されている。
【００４６】
一方、図２及び図３に示すように、ハウジング２３には第２磁石円板６４に平行な案内路６８が形成され、この案内路に沿ってピン係合片６６（図３参照）が移動可能に取付けられている。
【００４７】
このピン係合片６６には雌ねじ６６ｂが形成され、調整ボルト６７の雄ねじと螺合している。又、調整ボルト６７はハウジング２３の一端に軸方向の移動が阻止された状態で取付けられている。
【００４８】
また、ピン係合片６６にはピン６５の外径よりもやや広い幅をもった溝６６ａが形成され、ピン６５はこの溝内に遊動可能に挟持されている。
【００４９】
上記した構成において、調整ボルト６７をドライバー等で回動させると、ピン係合片６６は調整ボルトの軸心に沿って前後動し、溝６６ａに挟まれたピン６５は第２磁石円板の円周方向に移動するので、第２磁石円板６４は軸６１を中心にして回動し、第１磁石円板６３に対して位相が変化する。
【００５０】
この結果、第１、第２の磁石円板のＮ極から第２、第１の磁石円板のＳ極に流れる磁石線の数が変化し、円板６２に発生する渦電流の大きさが増減して制動力も増減する。
【００５１】
上記した渦電流式制動器は液体等を使用せず乾式であり、外気温度の影響を受けることがなく安定した制動効果が得られる。
【００５２】
上記のように構成された引戸のクローザは、引戸９１が引戸枠９０に対して左方に閉じられた状態では、ケーブル２１は巻上げドラム３１に巻付けられ、ゼンマイばね３４はラチェッとホイール３６の位相調整により予め設定した巻数だけ巻かれているので、所定の張力が発生している。
【００５３】
この状態から引戸を右方に開いていくと、巻上げドラム３１に巻かれていたケーブルは徐々に繰り出されていき巻上げドラム３１が回転する。
【００５４】
巻上げドラム３１の回転はばねケーシング３３を回転させてゼンマイばね３４を巻上げ、ゼンマイばねの弾力は徐々に増大していく。
【００５５】
一方、巻上げドラムのケーブル繰り出し位置におけるケーブル溝のピッチ円径も徐々に増大していくので、ケーブルにかかる張力は一定となり、引戸を開いていくときの引戸に掛けた手先に与える抵抗力は増大することなく一定で、スムースに引戸を開くことができる。
【００５６】
又、増速機４０に組込まれた一方向クラッチ５０は離脱状態にあり、渦電流式制動器６０は作用せず、この制動器による抵抗力は発生しない。
【００５７】
引き戸を開いた状態から引き戸に掛けた手先を離して引き戸を開放すると、ゼンマイばね３４の復元力により巻上げドラム３１がケーブルを巻取っていく。
【００５８】
このとき、一方向クラッチは作動状態となり、巻上げドラム３１の回転は増速機４０により増速されて円板６２を高速回転させる。
【００５９】
円板６２の回転は渦電流を発生させて回転抵抗となり、巻上げドラムの回転に制動力を与える。よってケーブルの巻上げ速度は減速され引戸はゆっくりと閉じられていく。
【００６０】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明と比較して、ケーブル２１の先端部２１ａを静止部材２２に連結する方法において異なっている。
【００６１】
すなわち、請求項１に記載された発明では、ケーブル２１の先端は引戸枠９０の一端に植設されたボルト等の静止部材に固定されて連結される。
【００６２】
これに対し、請求項２に記載された発明では、例えば図８に示すように、戸締め装置２０に使用される定張力巻上装置３０と同型式の定張力巻上装置７０が使用され、ケーブル２１の先端部は巻上げドラム７１に巻付けられる。又、巻上げドラムにはゼンマイばねを内蔵したばねケーシング７３が固定されている。
【００６３】
但し、ここに使用される定張力巻上装置７０はそのゼンマイばねの力が戸締め装置に使用されるゼンマイばねの力よりも弱く設定されている。
【００６４】
ケーブルの先端を定張力巻上装置７０を介して固定部に連結した場合には下記に示す問題点が解消される。
【００６５】
すなわち、引戸９１を右方に開いてから手で強制的に左方に閉じたとき、引戸は強制された速度で閉じられるが、定張力巻上げ装置３０の巻上げドラムのケーブル巻取り速度は渦電流式制動器の作用により予め設定された速度になっている。
【００６６】
従って、上記の強制された速度が予め設定された速度よりも大きい場合にはケーブル２１にはたるみが生じて開口９２内に垂れ下がり、人体或いは他の周囲の物に接触する恐れがあり不都合である。
【００６７】
図８に示したように、定張力巻上装置７０を介してケーブル先端を固定部に連結しておくことにより、上記のたるみが発生した場合、定張力巻上装置７０がケーブルのたるみを巻上げて吸収し、前記の不都合が解消される。
【００６８】
図９は他の実施例を示し、直方体のばねケーシング８０の内部に引張りばね８２を配設し、ばねの一端は静止部材である保持ピン８１に固定され、他端はケーブル２１の先端に取付けられたストッパー８３に固定されている。
【００６９】
又、ケーブルはばねケーシング８０の一端に取付けられた係止ブラケット８４に形成された開口８４ａを貫通している。
【００７０】
ケーブル２１に張力が発生しているときには、ストッパー８３は係止ブラケット８４の左側面に当接しており、引張りばね８２にはケーブルの張力よりも小さな弾力が発生している。
【００７１】
この状態でケーブルにたるみが発生すると、引張りばね８２はその弾力によりケーブルを左方向に引張ってケーブルのたるみを解消することとなり、前記したケーブルのたるみによる不都合を解消する。
【００７２】
なお、図示の実施例では、ハウジング２３を引戸に装着し、ケーブル２１を静止部材２２に係止するようにしているが、これとは反対に、ハウジング２３を静止部材側に固定し、ケーブル２１を引戸側に連係させるようにしてもよいことは勿論である。
【００７３】
【発明の効果】
上記したように、この発明の引き戸クローザは定張力巻上装置及び渦電流式制動器を組込んだ構造となっているので、引戸を開くときは常に一定の抵抗力を保持しながら開くことができる。又、外気温度に左右されることなく予め設定した速度で引戸を自動的に閉じることができるという効果を奏する。
【００７４】
さらに又、制動器が乾式であるため液体の密封装置等も不要で、組立や保守も容易であり、コストの低減にも効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の引戸のクローザの取付状態を示す正面図。
【図２】引戸のクローザの主要部の正面図。
【図３】引戸のクローザの主要部の縦断平面図。
【図４】定張力巻上装置のラチェットホイール及びラチェット爪の平面図。
【図５】渦電流式制動器の部品構成を示す斜視図。
【図６】一方向クラッチの作動状態を示す動作説明図。
【図７】一方向クラッチの離脱状態を示す動作説明図。
【図８】ケーブル先端部取付図。
【図９】ケーブル先端部取付図。
【符号の説明】
１０引戸のクローザ
２０戸締め装置
２１ケーブル
２２静止部材
３０定張力巻上装置
３１巻上げドラム
３４ゼンマイばね
４０増速機
５０一方向クラッチ
６０渦電流式制動器
９１引戸

Claims

引戸の動きの方向に張られたケーブルの先端部が静止部材又は引戸に連係され、ケーブルの基端部が引戸又は静止部材に固定された定張力巻上装置の巻上げドラムに巻取られ、引戸を開いたときは該ケーブルを介して定張力巻上装置に内蔵されたゼンマイばねが巻締められ、引戸を開放すると巻締められたゼンマイばねの復元力により引戸を閉じるように構成された戸締め装置と、定張力巻上装置に連結された増速機と、この増速機の出力側に連結された渦電流式制動器と、増速機に組み込まれ、引き戸が閉鎖方向に移動するとき定張力巻上げ装置と渦電流式制動器とを連結する一方向クラッチとを有し、上記定張力巻上げ装置は、ハウジングの側壁に回動自在に支承された第１支軸、この第１支軸に対し回転可能に嵌合する巻上げドラム及びこの巻上げドラムに同軸に固定された中空円筒状のばねケーシングとを有し、このばねケーシングの内部にゼンマイばねを同軸に装着し、その一端を第１支軸に、他端はばねケーシングの外周に夫々固定し、また、上記巻上げドラムには螺線状のケーブル溝を形成し、そのケーブル溝の螺線のピッチ半径はケーブルの巻き始めが最大で、ケーブルを巻いていくにしたがって小さくなるようなテーパとし、更にまた、第１支軸の一端にラチェットホイールを固定し、ハウジングの一端にはラチェット爪を取付け、第１支軸３５がゼンマイばねの弾力により回転することを防止すると共に、ゼンマイばねの弾力を調整するようにしてあることを特徴とする引戸のクローザ。
上記ケーブルの先端部を戸締め装置のゼンマイばねより小さな弾力のばねを介在させて静止部材又は引戸に係止すると共に、このばねの弾性変形量を一定値以下に抑制するストッパーを設けたことを特徴とする請求項１に記載の引戸のクローザ。