JP4046622B2

JP4046622B2 - 跳ね上げ式門扉

Info

Publication number: JP4046622B2
Application number: JP2003040015A
Authority: JP
Inventors: 室康一山
Original assignee: NHK Spring Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd
Priority date: 2003-02-18
Filing date: 2003-02-18
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2023-02-18
Also published as: JP2004250902A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車庫等の出入口に備えて好適な跳ね上げ式門扉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、支柱と、この支柱に一端部が回動自在に枢支されたアームと、このアームの他端部に取付けられた扉とを主要素とする跳ね上げ式門扉が知られている。この種の跳ね上げ式門扉では、扉の開閉時に扉自体が前方にせり出す課題があった。扉が道路側にせり出すと思わぬ事故を招く虞がある上に、開閉操作する際、操作者の移動を伴うため開閉操作性が悪く、また、せり出し分を考慮して設置すると扉内の利用空間が狭くなり、所定の利用空間を確保するにはせり出し分の敷地（スペース）を必要とする不都合が生ずる。
そこで、従来、このような不都合を解決するものとして、扉の開閉操作時に、扉が道路側にせり出すのを極力少なくした跳ね上げ式門扉が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２７９５６４号公報
【特許文献２】
特開２００２−３３９６７５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この種の跳ね上げ式門扉は、扉の開閉操作時に、扉の道路側へのせり出しが少なく好ましいものである。しかしながら、この種の跳ね上げ式門扉においても扉のせり出し現象を完全に無くすことは出来ていない。また、扉を軽く動かすための手段にバランサーと引張ばねを併用しており構造が複雑になっている。因みに、特許文献１では、ガススプリングからなるバランサーと引張ばねを使用しており、特許文献２では、ばね、重錘、ガススプリング等を使用している。
また、引張ばねを使用すると急激に引張力が作用するため、扉の開閉の両終端側でスピードが加速し、衝撃を生ずる課題がある。従って、その衝撃を防止する緩衝手段を備えることとなる。
さらに、従来の跳ね上げ式門扉は、操作力の調整もできないし、また、門扉の開閉動作の設計変更が自由にできない課題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、この発明の跳ね上げ式門扉は、支柱と、該支柱に回動可能に取付けられたシャフトと、該シャフトに基端部が固設されて前方に延出する回動自在の第１アームと、該第１アームの基端側において第１アームと交差しその中間部が第１アームに枢着された第１リンクと、前記第１アームの上方において一端が支柱に枢支され、他端が該第１リンクの一端に枢着された第２リンクと、前記第１アームの下方において前記第１リンクの他端に基端部が枢着され、前記第１アームの下方に第１アームと平行に延出する第２アームと、前記第１アームと第２アームの先端に可動可能に枢着された扉と、を具備することを特徴とする。
これにより扉の開閉時に、リンク機構により第２アームを支柱側に引き込む事により扉のせり出しが無くなる。
【０００６】
また、この発明の跳ね上げ式門扉は、前記シャフトには、扉の開く時には該シャフトを開方向に回動付勢し、扉の閉まる時には門扉の自重トルクを支持する方向に付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とする。
これにより扉の開閉を軽い力で操作できると共に、扉の開閉終端でも衝撃が少なくなる。
【０００７】
また、この発明の跳ね上げ式門扉は、前記シャフトにはカムが回転不可に取付けられ、前記付勢手段は該カムに連係して設けられていることを特徴とする。
これにより付勢手段の付勢力を、シャフトに容易に伝達することができる。
【０００８】
また、この発明の跳ね上げ式門扉は、前記シャフトにはカムが回転不可に取付けられ、該カムには支柱に沿って摺動可能なスライダーが当接され、前記付勢手段は該スライダーをカムに押圧付勢して設けられていることを特徴とする。
これにより付勢手段の付勢力を、シャフトに容易に、かつ確実に伝達することができる。また、カムのスライダーへの当接部分が、スライダーの範囲内で移動可能となるため作用点が変化し、扉の開閉位置の変化に対応して付勢力を変化させることができる。
【０００９】
また、この発明の跳ね上げ式門扉は、前記付勢手段の付勢力が調整可能であることを特徴とする。
これにより扉の開閉操作が最適となるように調整できる。
【００１０】
また、この発明の跳ね上げ式門扉は、前記付勢手段が圧縮ばねであることを特徴とする。
これによりばね力の調整が容易となると共に、扉の開閉位置に対応してのばね力の変化を容易とすることができる。
【００１１】
さらに、この発明の跳ね上げ式門扉は、前記スライダーのカムの当接面に、凹部、凸部およびその組合せのいずれかが設けられていることを特徴とする。
これにより扉のストッパーとしたり、扉の開閉にクリック感を持たせることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図面に示す実施の形態について詳細に説明する。図１はこの発明の実施の形態を示す跳ね上げ式門扉の平面図、図２はこの発明の実施の形態を示す跳ね上げ式門扉の側面図、図３は図１Ａ−Ａ線断面図、図４は図１Ｂ−Ｂ線断面図、図５は図１Ｃ−Ｃ線断面図である。
【００１３】
この跳ね上げ式門扉は、後方に所定の間隔で立設する支柱２、２を、前方に扉１を備える。以下では一方の支柱２部分で説明する。支柱２はこの実施の形態では断面四角形の角筒柱である。この支柱２にシャフト８が回転自在に取付けられている。このシャフト８は支柱の内部を横断して一端が外出しており、このシャフト８の外出部に第１アーム３の基端部が回転不可に固設されて前方に延出している。本例ではシャフト８がＷカットされ、この部分に第１アーム３の対応する非円形穴が挿入されて回転不可に固定されている、これにより第１アーム３はシャフト８と一緒に同期して回動する。
【００１４】
この第１アーム３の基端部近傍には、第１リンク５が、第１アーム３と交差し、その中間部をピン１７で第１アーム３に枢支して設けられている。この第１リンク５の一端には、第１アーム３の上方において一端が支柱２に枢着された第２リンク６の他端が枢着されている。また、第１リンク５の他端には、第１アーム３の下方において第２アーム４の基端部が枢着され、前記第１アーム３の下方に第１アーム３と略平行で前方に延出している。前記扉１は前記第１アーム３及び第２アーム４の先端部に回動自在に取付けられている。
【００１５】
前記シャフト８には支柱２の内部においてカム１０が固定されて設けられており、シャフト８とカム１０は一緒に回動するようになっている。このカム１０の先端にはコロ１１が回動自在に軸支されており、このコロ１１に摺動自在のスライダー１２が当接されている。このスライダー１２は支柱２内に縦方向に配設された支持軸１３、１３にガイドされて摺動する。このスライダー１２の下方には圧縮ばね７がスライダー１２を押圧付勢して設けられている。この圧縮ばね７は前記支持軸１３の下端に固定されたばね受け１４にて支持して設けられる。
【００１６】
前記支持軸１３の上端は可動板１８に固設され、この可動板１８にはボルト杆１９が立設され、このボルト杆１９が支柱２の上端に設けたプレート１６にナット１５にて止められて設けられている。従って、ナット１５を正逆に回転させると可動板１８が進退し、それと支持軸１３で連結されているばね受け１４も進退するから、これにより圧縮ばね７のたわみ量を調整して圧縮ばね７のばね力（付勢力）を調整することができる。
【００１７】
この構成では圧縮ばね７の付勢力は、スライダー１２、コロ１１及びカム１０を介しシャフト８を回動させる回転トルクとして作用する。この回転トルクを受けるシャフト８の回動方向は、扉１の開方向である。シャフト８には第１アーム３が固設され、この第１アーム３の先端には扉１が設けられているので、圧縮ばね７及びカム１０によりシャフト８が受ける回転トルクは、第１アーム３を介し扉１を開方向に回動させるように作用する。この回転トルクは、図１４に示すようにＬ×Ｐとなる。従って、カム１０のスライダー１２上での当たり位置（作用点）を変えることにより発生する回転トルクを変えることができる。Ｐが一定であると図１４（ａ）ではＬが大きいため発生するトルクは大きく、（ｂ）ではＬが小さいため発生するトルクは小さくなる。ここでＬはシャフト８の軸心からカム１０のスライダー１２への当たり位置（作用点）との間の長さであり、Ｐは圧縮ばね７のばね力（付勢力）である。
このように圧縮ばね７とカム１０により発生する回転トルクは、カムの形状と圧縮ばねの力の組合せで任意に決められる。
【００１８】
また、扉１の閉方向には第１アーム３、第２アーム４及び扉１等の自重トルクが作用する。この自重トルクは、扉１の全閉時から全開方向に向かうにつれて少なくなり、全開時が最も少ない。
【００１９】
しかるに、圧縮ばね７の付勢力は、扉１の全閉時が圧縮されてたわみ量が大きい状態に設定しておけば、扉１が開方向に回動すると第１アーム３を介しシャフト８及びカム１０も回動するから、カム１０のスライダー１２への当たり位置（作用点）が変わり、しかもスライダー１２を介しカム１０を押圧付勢している圧縮ばね７も伸長してたわみ量も小さくなるので、発生する回転トルクは徐々に小さくなる。従って、門扉の自重トルクと圧縮ばね７及びカム１０により発生する回転トルクを調整することによって扉１の操作性を自由に調整することができる。
【００２０】
図１５は門扉の自重トルクと圧縮ばね７およびカム１０により発生する回転トルクを、扉１の全閉時から全開時の全域でバランスさせた場合である。この場合では開閉時の全域で少しの外力で操作することができる。
図１６は門扉の自重トルクと圧縮ばね７及びカム１０により発生する回転トルクを、全閉時位置では自重トルクの方が大きく、全開位置では自重トルクの方が小さくさせた場合である。この場合は全閉位置では下がり勝手、全開位置では上がり勝手となる。このような設定は、自重トルクに対し前記Ｌ×Ｐのトルクをどのように設定するかで自由に調整することができる。
【００２１】
しかして、扉１は回転トルクに自重トルクを越える分だけ外力をプラスすれば開閉できるので、少しの外力を加えることにより開閉操作することができる。この操作は手動でもよいし、モータであってもよい。モータの場合には、モータの駆動力はシャフト８に伝動させる。
図４は全閉時の図１Ｂ−Ｂ線断面図であり、図５は全閉時の図１Ｃ−Ｃ線断面図である。この状態では自重トルクと圧縮ばね７＋カム１０により発生する回転トルク（以下、単に回転トルクと称す）は、バランスしているか、自重トルクの方が少し大きく設定される。従って、全閉状態を維持する。
【００２２】
この全閉状態から少しの外力を加えると、回転トルク＋外力の方が大きくなるので、扉１は開く。図６は扉１が少し開いた状態であり、図７はこの時の図１Ｃ−Ｃ線に対応する断面図である。図８はさらに扉１が開いた状態であり、図９はこの時の図１Ｃ−Ｃ線に対応する断面図である。図１０は扉１が全開した状態であり、図１１はこの時の図１Ｃ−Ｃ線に対応する断面図である。
このように扉１が全閉状態から開いて（上げて）いくと第１アーム３は、シャフト８を中心に反時計方向に回動していく。第１リンク５も第１アーム３と一緒に回動していくが、第１リンク５の一端は第２リンク６に枢着されているため、第２リンク６がピン９を中心に描く軌跡上を動くことになる。従って、扉１を開いて（上げて）いくにしたがい第１リンク５はピン１７を中心に第１アーム３及び第２アーム４に対し時計方向に回動して、第２アーム４を支柱２側に引きつける。従って、扉１は開いていくにしたがいピン２８を中心に時計方向に回動する。これにより扉１の下端側が前方にせり出すことを防止できる。
【００２３】
扉１を開いて（上げて）いくと、門扉の自重トルクは徐々に小さくなるが、カム１０も反時計方向に回動していくため圧縮ばね７の力が弱くなると共に、カム１０の作用点も移動するため発生する回転トルクも徐々に小さくなり、自重トルクとバランスし、扉１は外力を取り除いた時点でバランスし停止できる。図５、図７及び図９で、扉１を開いて（上げて）いった時のカム１０の動きがよく理解できる。コロ１１をカム１０に回転自在に軸支したのは、カム１０がスライダー１２上を移動する時の摩擦抵抗を少なくしてスムーズな移動を確保するものであり、必ずしも必要ではない。コロ１１を無くし、カム１０とスライダー１２の当接面を滑り易くしてもよい。
【００２４】
図１２はこの発明の他の実施の形態を示す要部断面図である。本例では支柱２の内部に筒体２１が固設され、この筒体２１内に圧縮ばね７が収納され、この圧縮ばね７の下部には摺動可能なばね受け１４が設けられて支持され、圧縮ばね７の上部には摺動可能なピストン体２３が当接されている。このピストン体２３にはロッド２４が固設されて筒体２１の閉塞板２２より外方に突出しスライダー１２に連結している。また、圧縮ばね７の下部に設けられたばね受け１４には、筒体２１の底部より螺入されたボルト２５が当接され、このボルト２５を支柱２に設けた穴２６よりスパナ等で調整することによってばね受け１４を進退させ、圧縮ばね７のばね力を調整することができる。本例においても圧縮ばね７のばね力（付勢力）をピストン体２３からスライダー１２を介しカム１０に伝達することができる。他は実施の形態と同様である。本例によれば前記実施の形態における支持軸１３や可動板１８の構成は不要となる。
【００２５】
また、スライダー１２のカム１０との当接面には、凹部、凸部またはこれらの組合せを設けてもよい。これにより扉１の開閉時にクリック感をもたせたり、扉１のストッパとしたりすることができる。図１３はこの発明の更に他の実施の形態を示す要部断面図であり、スライダー１２のカム１０との当接面に凹部２７を設けた場合であり、他は前記実施の形態と同様である。本例によれば扉１の開閉時にカム１０がスライダー１２上を移動するから、その時に凹部２７に落ち込み、その時にクリック感を生ずる。
【００２６】
なお、前記実施の形態は、この発明を制限するものではなく、この発明は要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が許容される。例えば、スライダー１２にはガイド溝を設け、カム１０の先端を該ガイド溝に挿入して移動自在に当接するようにしてもよい。また、図３において可動板１８を無くし、支持軸１３をプレート１６に直接嵌挿させ、この支持軸１３の端部をねじとして、これにナット１５を螺入してもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳細に説明した通り、この発明の跳ね上げ式門扉によれば、次のような効果を奏する。
（１）開閉時の扉のせり出しを無くすことができる。
（２）操作性が良好で軽い力で操作できる。この時の操作力は自由に調整できる。
【００２８】
（３）扉の開閉動作を自由に設計できる。例えば、全閉位置では下がり勝手、全開位置では上がり勝手としたり、開閉終端での衝撃を無くしたり、扉の開閉にクリック感を持たせたり、ストッパを設けたりする如くである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示す跳ね上げ式門扉の平面図である。
【図２】この発明の実施の形態を示す跳ね上げ式門扉の側面図である。
【図３】図１Ａ−Ａ線断面図である。
【図４】図１Ｂ−Ｂ線断面図である。
【図５】図１Ｃ−Ｃ線断面図である。
【図６】扉が少し開いた状態での図１Ｂ−Ｂ線に対応する断面図である。
【図７】図６の図１Ｃ−Ｃ線に対応する断面図である。
【図８】さらに扉が開いた状態の図１Ｂ−Ｂ線に対応する断面図である。
【図９】図８の図１Ｃ−Ｃ線に対応する断面図である。
【図１０】扉が全開した状態の図１Ｂ−Ｂ線に対応する断面図である。
【図１１】図１０の図１Ｃ−Ｃ線に対応する断面図である。
【図１２】この発明の他の実施の形態を示す要部断面図である。
【図１３】この発明の更に他の実施の形態を示す要部断面図である。
【図１４】この発明の発生する回転トルクを説明する断面図（ａ）（ｂ）である。
【図１５】門扉の自重トルクとばね＋カムにより発生する回転トルクの関係を示すグラフ図である。
【図１６】門扉の自重トルクとばね＋カムにより発生する回転トルクの関係の他例を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１扉
２支柱
３第１アーム
４第２アーム
５第１リンク
６第２リンク
７圧縮ばね
８シャフト
９ピン
１０カム
１１コロ
１２スライダー
１３支持軸
１４ばね受け
１５ナット
１６プレート
１７ピン
１８可動板
１９ボルト杆
２１筒体
２３ピストン体
２４ロッド
２５ボルト
２７凹部

Claims

支柱と、該支柱に回動可能に取付けられたシャフトと、該シャフトに基端部が固設されて前方に延出する回動自在の第１アームと、該第１アームの基端側において第１アームと交差しその中間部が第１アームに枢着された第１リンクと、前記第１アームの上方において一端が支柱に枢支され、他端が該第１リンクの一端に枢着された第２リンクと、前記第１アームの下方において前記第１リンクの他端に基端部が枢着され、前記第１アームの下方に第１アームと平行に延出する第２アームと、前記第１アームと第２アームの先端に可動可能に枢着された扉と、を具備することを特徴とする跳ね上げ式門扉。
前記シャフトには、扉の開く時には該シャフトを開方向に回動付勢し、扉の閉まる時には門扉の自重トルクを支持する方向に付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載の跳ね上げ式門扉。
前記シャフトにはカムが回転不可に取付けられ、前記付勢手段は該カムに連係して設けられていることを特徴とする請求項２記載の跳ね上げ式門扉。
前記シャフトにはカムが回転不可に取付けられ、該カムには支柱に沿って摺動可能なスライダーが当接され、前記付勢手段は該スライダーをカムに押圧付勢して設けられていることを特徴とする請求項３記載の跳ね上げ式門扉。
前記付勢手段は、付勢力が調整可能であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の跳ね上げ式門扉。
前記付勢手段は、圧縮ばねであることを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の跳ね上げ式門扉。
前記スライダーのカムの当接面に、凹部、凸部およびその組合せのいずれかが設けられていることを特徴とする請求項４記載の跳ね上げ式門扉。