JP4117276B2 - Door brake system - Google Patents
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Description
本発明は扉用の制動装置に関するものである。 The present invention relates to a door braking device.
従来の扉用の制動装置は、基本機構に油圧や空気圧を利用したものがほとんどである。その機構としては、シリンダー内部にばねとピストンを挿入し、扉の開閉に連動するアームの回転動作によりピニオンが回転し、ピニオンと係合しているラックの移動動作でピストンを直線運動させ、ピストンにより区切られた2室間をシリンダー内に充填されたオイルおよびエアーがオリフィスを通して流動することにより負荷をかける構成のものが多い。この機構の特徴は扉を閉鎖したときに一旦確実に低速度にまで減速し、その後緩やかに最後まで閉じることができる点で、大きく扉を開けた状態からでも、僅かに扉を開けた状態からでも同様の閉鎖動作が得られる。また扉を開くときと閉じるときにオリフィスを流動する流量を変化させることにより、開くときには軽く、閉じるときには大きな負荷が得られるような機構も併せて有している。 Most conventional door braking devices utilize hydraulic pressure or air pressure as the basic mechanism. As the mechanism, a spring and a piston are inserted into the cylinder, the pinion is rotated by the rotation of the arm interlocked with the opening and closing of the door, and the piston is linearly moved by the movement of the rack engaged with the pinion. In many cases, the oil and air filled in the cylinder flow between the two chambers separated by the flow through the orifice to apply a load. The feature of this mechanism is that when the door is closed, it can be surely decelerated to a low speed and then slowly closed to the end. However, a similar closing action can be obtained. It also has a mechanism that can change the flow rate of flowing through the orifice when the door is opened and closed, so that a light load is obtained when the door is opened and a large load is obtained when the door is closed.
これら従来タイプでは、制動装置本体を扉に取り付け、2本のアームを折りたたんだような状態で連結し、連結した2本のアームの片端を上枠に、他端を制動装置本体に取り付け、扉の開閉とともにアームの角度が変化する動作をピストンの移動動作に変換する構成と、制動装置本体の片端を扉に水平方向に回動自在に装着し、先端がピストンと連結された1本のアームの端部を枠体に回動自在に装着し、扉の開閉とともにアームが直管型のシリンダー内をピストンとともに移動する構成との、大きく分けて2タイプがある。前者に該当するタイプを基本としてさらに改良されたものが特開2000−192726公報や特開2001−303847公報等に多数開示されており、後者に該当するタイプのものが特開2003−193740公報等に多数開示されている。 In these conventional types, the brake device main body is attached to the door, the two arms are connected in a folded state, one end of the two connected arms is attached to the upper frame, and the other end is attached to the brake device main body. A structure that converts the movement of the angle of the arm with opening and closing of the arm into a moving movement of the piston, and a single arm that has one end of the brake device body mounted on the door so as to be rotatable in the horizontal direction, and the tip is connected to the piston There are roughly two types: a structure in which the end of the frame is pivotably mounted on a frame body, and the arm moves with a piston in a straight tube cylinder as the door is opened and closed. Many improvements on the basis of the type corresponding to the former are disclosed in JP 2000-192726 A and JP 2001-303847 A, and the type corresponding to the latter is disclosed in JP 2003-193740 A and the like. Are disclosed in large numbers.
また、油圧や空気圧等を用いない扉の閉鎖装置も多数提案されており、単にばねの力のみで扉を引寄せる構成のものとしては、特開2000−45624公報や特開2001−288956公報等が開示されている。
しかしながら、前述の油圧式のタイプは優れた性能を有するものの、圧力の変わるオイルを確実に密封する必要があり、どうしても構造が複雑になり部品点数も多く、コスト面で高価になるという問題点を有している。また閉鎖動作としては制動装置本体側のアーム端部に連結されたピニオンを支点位置で回転させるため非常に力の強いばねが必要になり、上記強度に対応できる高強度のラックやピニオン等をも内蔵させなければならない。その結果制動装置全体としてはかなり大きな形状になり、サイズ面でコンパクト性に欠け、デザイン面でも好ましくはない。したがって扉や枠体に内蔵させ外部に露出させないコンシールドタイプには適応させにくい点も最近では懸念されている。 However, although the hydraulic type described above has excellent performance, it is necessary to securely seal the oil whose pressure changes, which inevitably complicates the structure, increases the number of parts, and increases the cost. Have. Also, as the closing operation, a very strong spring is required to rotate the pinion connected to the arm end on the brake device body side at the fulcrum position, and a high-strength rack or pinion that can handle the above strength is also required. Must be built in. As a result, the brake device as a whole has a considerably large shape, lacks compactness in size, and is not preferable in terms of design. Therefore, recently, there is a concern that it is difficult to adapt to a conshield type that is built in a door or a frame and is not exposed to the outside.
また、空気圧を用いたタイプは油圧式のものと比較すると機構自体は若干簡素化できるのであるが、空気の移動の際の音なりが完全には解消させにくい問題として常に残ってしまう。さらには圧縮されやすい空気を用いるため油圧式以上にシリンダーの断面積を必要とし、コンパクト性という点ではさらに条件が悪いことが挙げられる。したがって上枠や扉の厚み方向内に内蔵させる構成はほとんど無理と想定される。またこの空気圧タイプでは前述のアームを1本のみ使用する構成のものが多く、この構成で外付け(面付け)すると、扉の最大開放角度が90度を僅かに超えた程度にまでしか開けられないことになり、現行の室内ドアなどでの枠体自体の開口寸法を小さくしない165度程度までの開放を必要とする要求に満たないため現在では余り用いられていないのが現状である。 In addition, although the mechanism itself using air pressure can be slightly simplified as compared with a hydraulic type, the noise during the movement of air always remains a problem that is difficult to completely eliminate. Furthermore, since air that is easily compressed is used, the cross-sectional area of the cylinder is required more than the hydraulic type, and the condition is further worse in terms of compactness. Therefore, it is assumed that the structure built in the thickness direction of the upper frame or the door is almost impossible. In addition, many of these pneumatic types use only one arm as described above, and when they are externally attached (impositioned), the maximum opening angle of the door can be opened only to a degree slightly exceeding 90 degrees. At present, it is not used so much because it does not meet the requirement of opening up to about 165 degrees without reducing the opening size of the frame itself in the current indoor door or the like.
ここで閉鎖動作の駆動力にばねを用いる場合は、ばねの特性として扉を大きく開けたときほど引寄せ力は強く、僅かにのみ開けたときは引寄せ力が小さくなる傾向を有している。さらに閉鎖時に何ら負荷がかからない状態では閉鎖途中からは慣性力も加わることになる。したがって前述の油圧や空気圧を用いない構成の制動装置では、扉の開放度合いによって完全に閉じる最終段階での速度が変化してしまうものがほとんどである。その結果理想的な扉の開閉動作である、戸体の閉鎖速度の大小にかかわらず完全に閉じる一歩手前で常に一旦極遅い速度にまで減速され、停止することなくそのまま緩やかに最後まで閉鎖する動作にはならず、機能的に満足なものであるとは考えにくい。ここで解決するべき最も重要な点は、大きく開け放った状態からの閉鎖では速度が付きすぎるため最終段階での減速動作が必要になり、少しだけ開けた状態からの閉鎖では引寄せ力が小さいため減速動作を有すると閉まり切らずに途中で停止してしまうことになり、この相反する現象に対応する機構が必要になってくると考えられる。 Here, when a spring is used as the driving force for the closing operation, the pulling force is stronger as the door is opened larger as the spring characteristic, and the pulling force tends to be smaller when the door is opened only slightly. . Further, when no load is applied at the time of closing, inertia force is also applied from the middle of closing. Accordingly, most of the braking devices that do not use hydraulic pressure or air pressure described above change the speed at the final stage of complete closing depending on the degree of door opening. As a result, it is an ideal door opening and closing operation, regardless of the closing speed of the door body, always decelerating to a very slow speed one step before the complete closing, and then slowly closing to the end without stopping. It is difficult to think that it is functionally satisfactory. The most important point to be solved here is that the closing speed is too high when closing from a wide open state, so a deceleration operation at the final stage is necessary, and the closing force from a slightly open state is small. If it has a decelerating action, it will stop without stopping, and it will be necessary to have a mechanism that can handle this conflicting phenomenon.
また、2本のアームを折りたたむ構成の扉用の制動装置は基本的に左右勝手があり、アームを取り外して制動装置本体を反転させる等の複数の作業を実施して左右兼用に対応している。またフロアヒンジのような中心吊で両開きに対応できる制動装置は扉の上部に装着するアーム方式での簡易タイプとしてはまだ無く、車椅子等での通行に優れた室内用両開き扉に用いることができる制動装置の実現も望まれている。 Also, the door braking device configured to fold the two arms basically has left and right sides, and it can be used for both left and right by performing a plurality of operations such as removing the arm and inverting the braking device body. . In addition, a brake system that can handle double doors with a central suspension such as a floor hinge is not yet available as a simple type with an arm system that is attached to the upper part of the door, and can be used for a double door for indoor use that is excellent for wheelchairs. Realization of a braking device is also desired.
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、複雑な油圧や空気圧の機構を用いず、比較的単純でかつコンパクトに形成できることを前提条件とし、閉鎖時には扉の速度の大小に比例した無段階的な減速量が得られ、閉鎖最終段階で常に所定の低速度にまで一旦減速し、そのまま停止することなく緩やかに完全に閉鎖する動作を可能とし、かつ約180度までの開放機能をも備え、さらには完全に左右兼用が可能であり、両開きタイプの扉にも装着できてどちらの方向に開放しても同様の制動動作が得られる構成の扉の制動装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is based on the premise that it can be formed in a relatively simple and compact manner without using a complicated hydraulic or pneumatic mechanism. Proportionally stepless deceleration amount can be obtained, and at the final stage of closing, it is always decelerated once to a predetermined low speed, and it can be moved slowly and completely without stopping and opened up to about 180 degrees. Provided is a door braking device that has a function, and can be completely used for both left and right, and can be mounted on a double-opening type door so that the same braking operation can be obtained regardless of which direction it is opened. With the goal.
本発明では上記問題点を解決するために次の技術手段を設けた。まず直線状の内アームと外アームを設け、両アームのどちらか片方のアームにラックを配置し、他方のアームに歯車と連動しかつ歯車の回転時に一定の負荷がかかる構成の減速部材をケース部材に組み付けた状態で装着する。そして内アームが外アーム内を直線移動して伸縮するように挿入し、常に両アームが重なり合う方向に閉鎖用ばねを付勢しておく。また両アームの重ならない側の端部に取り付け部材を装着し、両アームの取り付け部材を上枠若しくは扉上部に振り分けて回転自在に装着する。すると扉の開閉動作により両ア−ムが回転しながら伸縮移動する動作になる。この動作においては、扉が閉じたときに両アームが最も重なり合って全長が最も短い状態になり、扉の開放にしたがって両アームが伸びるように構成しておく。 In the present invention, the following technical means are provided to solve the above problems. First, a linear inner arm and an outer arm are provided, a rack is placed on one of the two arms, and the speed reduction member is linked to the gear on the other arm and a constant load is applied when the gear rotates. Install in the state assembled to the member. Then, the inner arm is inserted so as to expand and contract by linearly moving in the outer arm, and the closing spring is always biased in a direction in which both arms overlap. An attachment member is attached to the end portion of the arms that do not overlap, and the attachment members of both arms are distributed to the upper frame or the upper part of the door and attached rotatably. Then, both arms are expanded and contracted while rotating by the door opening / closing operation. In this operation, when the door is closed, both arms are overlapped with each other so that the total length is the shortest, and both arms are extended as the door is opened.
前記減速部材の、歯車が回転することにより一定の負荷を発生させる機構はどのようなものであっても良いが、耐磨耗性能に優れた材質のワッシャ状の部材にて複数の皿ばね座金を挟み込んで歯車と連動して回転するように組付けた、ばねの押し圧力と摩擦力とを利用して回転時に負荷をかけるトルクヒンジ(スイーベルヒンジ)のような構成や、ハウジング内に粘性の高いシリコンオイルと羽根状の部材とを収容して0リングにて密封されており、歯車が回転するとこの羽根状の部材が連動して回転し、オイルを押しのけながら回転することで負荷をかけるロータリーダンパのような構成が適している。このロータリーダンパを用いるときは、どちらの方向に回転させても同じだけの負荷がかかる最も単純で安価とされているものでよい。 Any mechanism for generating a constant load by rotating the gear of the speed reduction member may be used, but a plurality of disc spring washers are formed by a washer-like member made of a material having excellent wear resistance. A structure such as a torque hinge (swivel hinge) that applies a load during rotation using the pressing force and frictional force of the spring, which is assembled so as to rotate in conjunction with the gear, A high silicon oil and blade-shaped member is housed and sealed with a 0-ring. When the gear rotates, the blade-shaped member rotates in conjunction with it, and a rotary is applied by rotating while pushing away the oil. A configuration like a damper is suitable. When this rotary damper is used, it may be the simplest and cheapest that applies the same load regardless of which direction it is rotated.
ここで閉鎖時の制動動作としては、ラックと歯車を噛み合わせてそのときに発生する負荷により扉の速度を減速するのであるが、上記の類似した形態から2通りの構成が可能であり、次にその内の第一の構成を説明する。まず、前記歯車をケース部材と共にアーム内に取付ける際に一定距離のみラック側幅方向に移動可能な状態にしておき、扉が閉じる段階での後半の位置で歯車とラックが近接するように両アーム内での両者の位置を設定しておく。そして扉の閉鎖動作中での所定角度位置で強制的に歯車がラック側に移動してラックと噛み合う係合手段を設けておく。さらに扉が減速部材の負荷により減速されながら引き続き閉じ、所定の低速度になった段階で歯車がラックから外れる離脱手段を設けておく。ここで上記係合手段と離脱手段を併せて係脱動作とする。また閉鎖状態から扉を開ける際には歯車とラックは係合せず、減速部材による負荷は発生しないように構成しておく。 Here, as the braking operation at the time of closing, the speed of the door is reduced by the load generated at the time when the rack and the gear are meshed, but two configurations are possible from the above similar form. The first configuration is described below. First, when the gear is mounted in the arm together with the case member, the arm is set so that it can move in the width direction of the rack only for a certain distance, and the gear and the rack are brought close to each other at the latter half position when the door is closed. The position of both is set in advance. Then, an engaging means for forcibly moving the gear to the rack side and meshing with the rack at a predetermined angular position during the door closing operation is provided. Further, a disengagement means for disengaging the gear from the rack at a stage where the door is continuously closed while being decelerated by the load of the deceleration member and reaches a predetermined low speed is provided. Here, the engaging means and the disengaging means are collectively referred to as engaging / disengaging operation. Further, when the door is opened from the closed state, the gear and the rack are not engaged with each other, and the load due to the speed reduction member is not generated.
第一の構成では、この係合手段と離脱手段を有する係脱動作が非常に重要なのであるが、様々な手段にてこの係脱動作を得ることが可能であるため主な構成を以下に説明する。まず最初の構成としては、突出部分を有した回転部材を設け、回転軸にてケース部材に回転自在に組み付ける。このとき回転部材の回転軸を挟んだ片側に歯車と減速部材を組み込み、逆側に突出部分が位置するように形成する。次にケース部材と回転部材の間に離脱用ばねを挿入しておき、常に歯車がラックから離れる方向に力がかかるように設定しておく。そして片方のアームにケース部材を、他方のアームにラックを取付け、さらにラックの少しだけ手前位置に突起状の当接部分を装着する。 In the first configuration, the engagement / disengagement operation having the engagement means and the disengagement device is very important. However, since the engagement / disengagement operation can be obtained by various means, the main configuration will be described below. To do. First, as a first configuration, a rotating member having a protruding portion is provided, and is rotatably assembled to the case member with a rotating shaft. At this time, the gear and the speed reduction member are incorporated on one side of the rotating member with the rotation shaft interposed therebetween, and the protruding portion is formed on the opposite side. Next, a detaching spring is inserted between the case member and the rotating member so that the force is always applied in the direction in which the gear is separated from the rack. Then, a case member is attached to one arm, a rack is attached to the other arm, and a protruding contact portion is attached to a position slightly ahead of the rack.
このとき歯車の軸線が上下向でラックは横向きに配置すると、歯車とラックは同一水平面上に位置し、歯車の移動動作は同一水平面上での回転動作になる。すると扉の閉鎖動作と連動したアームの伸縮移動によりケース部材やラック位置が移動し、所定角度位置で当接部材と回転部材の突出部分とが当接し、回転部材が回転して歯車がラックと係合し、さらに移動すると離脱用ばねにより両者は離脱することになる。また歯車の軸線が横向きでラックは上下向きに配置し、歯車とラックを扉面と平行な同一面の上下位置に配置し、扉と平行な面上での回転部材の回転動作により歯車とラックを係脱させる構成でもよい。 At this time, if the axis of the gear is up and down and the rack is placed sideways, the gear and the rack are positioned on the same horizontal plane, and the movement operation of the gear is a rotation operation on the same horizontal plane. Then, the case member and the rack position move due to the expansion and contraction movement of the arm in conjunction with the closing operation of the door, the contact member and the protruding portion of the rotation member abut at a predetermined angular position, the rotation member rotates, and the gear rotates with the rack. When engaged and further moved, both are separated by the release spring. Also, the gear axis is sideways and the rack is arranged vertically, the gear and the rack are arranged in the vertical position on the same plane parallel to the door surface, and the gear and rack are rotated by the rotation of the rotating member on the plane parallel to the door. The structure which engages / disengages may be sufficient.
また係脱動作を得る次の構成としては、ケース部材に組み込まれたシーソーの両側に歯車と突出部分を振り分けて配置し、歯車の軸線は上下向でラックは横向きであり、歯車とラックは上下方向にわずかに離れた状態で位置しており、当接部材と突出部材との当接でシーソー動作により歯車が上下移動してラックと係脱する構成が可能である。さらに別の構成としては、当接部材と突出部分との当接により複数の傾斜面を有する移動片が互いに押し合って歯車を上下方向に移動させる構成も可能である。 As the next configuration to obtain the engagement / disengagement operation, the gear and the projecting portion are arranged separately on both sides of the seesaw incorporated in the case member, the gear axis is vertically and the rack is lateral, and the gear and rack are vertically A configuration is possible in which the gear is moved up and down by the seesaw operation by the contact between the contact member and the projecting member, and is engaged with and disengaged from the rack. As another configuration, a configuration in which the moving pieces having a plurality of inclined surfaces are pressed against each other by the contact between the contact member and the protruding portion to move the gear in the vertical direction is also possible.
以上は全て当接部材と突出部分の当接を起点として係合動作を得る構成であるが、また別の手段としては、磁石と該磁石により吸引される金属片を、歯車近辺と、歯車が最初に面対するラック端部位置付近とに振り分けて配置し、磁石により吸引される動作を用いる構成も非常に簡単である。このときの歯車の移動動作は互いの吸着方向への直線移動動作でもよいが、前述での回転部材による各移動動作を用い、起動動作を当接部材と突出部分の当接ではなく磁石の吸引力にて実施する構成も可能である。この磁石を用いた構成では突出部分と当接部材は必要なく、衝突音や震動等が発生しにくい点で有利である。 The above is a configuration in which the engagement operation is obtained starting from the contact between the contact member and the protruding portion. However, as another means, the magnet and the metal piece attracted by the magnet are arranged in the vicinity of the gear and the gear. It is also very simple to use an operation that is first arranged in the vicinity of the rack end position facing the surface and attracted by a magnet. The gear moving operation at this time may be a linear moving operation in the mutual attracting direction, but using each moving operation by the rotating member described above, the starting operation is not the contact between the contact member and the protruding portion, but the magnet is attracted. It is also possible to implement with force. The configuration using this magnet is advantageous in that it does not require a protruding portion and a contact member, and is less likely to generate a collision sound or vibration.
離脱手段としては、回転部材を用いる場合では離脱用ばねを回転部材とケース部材間に取り付け、歯車を常にラックから離脱する方向に付勢させる構成か、若しくは回転部材の回転軸を挟んだ両側の重量バランスでの自重による落下動作を用いた構成がよい。係脱動作にシーソー動作や複数の傾斜面を有した移動片を用いる場合での離脱手段では、歯車部分の自重による落下動作を用いるとよい。磁石を用いた場合も、その後のスライド部材の移動により磁石と金属片が離れ、吸引力が減少した段階で歯車部分の自重により落下する動作が簡単である。また歯車の自重での落下動作と離脱用ばねを適宜併用してもよい。 As the detaching means, in the case of using a rotating member, a detaching spring is attached between the rotating member and the case member, and the gear is always urged in the direction of detaching from the rack, or on both sides with the rotating shaft of the rotating member interposed therebetween. A configuration using a dropping operation by its own weight in a weight balance is preferable. In the disengagement means when the seesaw operation or the moving piece having a plurality of inclined surfaces is used for the engagement / disengagement operation, it is preferable to use a drop operation due to the weight of the gear portion. Even when a magnet is used, the operation of dropping by the weight of the gear portion at the stage where the magnet and the metal piece are separated by the subsequent movement of the slide member and the attractive force is reduced is simple. Further, the dropping operation by the weight of the gear and the detaching spring may be used in combination as appropriate.
次に係脱機構を有した第一の構成での扉の開閉による制動動作を説明する。まず扉を大きく開放した状態から閉鎖させると、扉は閉鎖用ばねにより引寄せられて所定角度までは一気に閉鎖し、所定角度位置にて当接部材に回転部材の突出部分が当接して歯車がラック側に回動してラックと係合する動作になる。その結果ラックと歯車が噛み合って減速部材の負荷により扉の速度は比較的急激に減速する。また減速初期の段階で、さらに微小距離移動すると突出部分が当接部材から外れ、その後は離脱手段により歯車にはラックから外れようとする力がかかることになる。ところが、この係合状態では歯車とラックとの接点に減速のための摩擦力が作用しており、この摩擦力は扉の速度や慣性力が大きい時ほど強く、速度が遅くなるにつれて弱くなっていく。したがって減速動作中であってもまだ扉の速度もしくは慣性力が大きいときには歯車とラックの摩擦力により歯車はラックから離脱することは無く、扉の閉鎖速度が落ち、歯車とラックの接点に発生する摩擦力が離脱手段の力より小さくなった段階で歯車とラックが離脱して減速動作が終わることになる。 Next, the braking operation by opening and closing the door in the first configuration having the engagement / disengagement mechanism will be described. First, when the door is closed from a state where it is largely opened, the door is attracted by the closing spring and is closed at a stretch to a predetermined angle, and the protruding portion of the rotating member comes into contact with the contact member at a predetermined angle position so that the gear rotates. The operation is to rotate to the rack side and engage with the rack. As a result, the rack and gears mesh with each other, and the speed of the door is reduced relatively abruptly by the load of the speed reduction member. Further, at the initial stage of deceleration, when the distance is further moved, the protruding portion is detached from the contact member, and thereafter, a force to remove the gear from the rack is applied by the detaching means. However, in this engaged state, a frictional force for deceleration acts on the contact point between the gear and the rack, and this frictional force becomes stronger as the door speed and inertial force are larger, and becomes weaker as the speed becomes slower. Go. Therefore, even during the deceleration operation, when the door speed or inertia force is still high, the gear does not separate from the rack due to the frictional force between the gear and the rack, and the door closing speed is reduced, which occurs at the contact between the gear and the rack. When the frictional force becomes smaller than the force of the separating means, the gear and the rack are detached, and the deceleration operation is finished.
この歯車とラックが離脱する条件を任意に設定することにより、扉を比較的遅い所定速度にまで一旦減速し、引き続きそのまま緩やかに閉じる動作が得られることになる。つまり非常に扉の速度が速いときには歯車とラックが噛み合っている距離が長くなり、その分全体の減速量も大きくなり、逆に扉の速度が遅いときは歯車とラックが噛み合っている距離が短く、全体の減速量も少なくなるためである。したがって閉鎖速度の大小に比例した減速量が得られることになり、どのような閉鎖条件であっても閉鎖する最終段階での速度を一定にすることができ、非常に優れた扉の閉鎖動作が実現できることになる。 By arbitrarily setting the conditions for separating the gear and the rack, it is possible to obtain an operation in which the door is once decelerated to a relatively slow predetermined speed and then gently closed as it is. In other words, when the door speed is very high, the distance between the gear and the rack becomes longer, and the overall deceleration amount increases accordingly. Conversely, when the door speed is slow, the distance between the gear and the rack becomes shorter. This is because the overall deceleration amount is also reduced. Therefore, the amount of deceleration proportional to the size of the closing speed can be obtained, the speed at the final stage of closing can be made constant regardless of the closing condition, and the door closing operation is very excellent. It can be realized.
また扉が閉じているときは確実にラックと歯車は離脱状態にあり、したがって扉を開放する最初の段階では減速部材の負荷はかからない。そして開放途中で突出部分が当接部材に当接して回転部材が一旦は回転するのであるが、このときのケース部材の位置は既にラックを通過した位置であるため係合動作にはならない。つまり開放動作では減速部材による負荷はかからないことになり、したがって前述のように減速部材は連動した歯車がどちらの方向に回転しても同じだけの負荷を発生させる単純で安価なものでよい。 Further, when the door is closed, the rack and the gear are surely in the detached state, so that the load on the speed reduction member is not applied at the first stage of opening the door. The projecting portion abuts against the abutting member in the middle of opening, and the rotating member rotates once. However, the position of the case member at this time is the position that has already passed through the rack, so that the engaging operation is not performed. That is, in the opening operation, no load is applied by the speed reduction member. Therefore, as described above, the speed reduction member may be simple and inexpensive that generates the same load regardless of which direction the interlocked gear rotates.
次に同様の類似した形態での第二の構成を説明する。第一の構成は閉鎖後半の限られた所定角度範囲にてある程度急激に減速させる動作であるため、ラックの長さは比較的短くてよかったのに対して、第二の構成ではレ−ル部材内に長い連続したラックを装着し、歯車と減速装置はスライド部材に直接固定する。ここで減速装置の機構は前述と同様でよい。そして扉が開閉するほぼ全域の広い角度において歯車とラックが常に係合するように両者を配置し、歯車が回転するときの減速部材により発生する負荷を、閉鎖用ばねが扉を閉じようとする力より常に僅かに小さくなるように設定しておく。このように構成することにより、扉を閉鎖する際に徐々に増加する慣性力を減速部材にて抑制しながら、かつ途中で停止してしまうことなく低速度で最後まで扉を閉鎖する動作が得られる。つまり大きく開いた状態からでもゆっくりと徐々に扉が最後まで閉じる動作になる。 Next, a second configuration in the same similar form will be described. Since the first configuration is an operation of decelerating to some extent within a limited predetermined angle range in the second half of the closing, the length of the rack may be relatively short, whereas in the second configuration, the rail member A long continuous rack is mounted inside, and the gear and the speed reducer are directly fixed to the slide member. Here, the mechanism of the speed reducer may be the same as described above. Then, the gear and the rack are arranged so that the gear and the rack are always engaged at a wide angle almost in the entire range where the door opens and closes, and the closing spring tries to close the door due to the load generated by the speed reduction member when the gear rotates. Set so that it is always slightly smaller than the force. By configuring in this way, the operation of closing the door to the end at a low speed without stopping in the middle while suppressing the inertial force that gradually increases when closing the door with the deceleration member is obtained. It is done. In other words, even when the door is wide open, the door is slowly and gradually closed to the end.
この第二の構成では、上記の両方向の回転で同じ負荷がかかる減速部材を用いると、扉を開けるときにも歯車が回転して負荷が発生することになり、開放動作が重くなることが懸念される。そこで片方向のみの回転時に負荷が発生し、逆方向への回転時にはフリーになる構成の減速部材を用い、扉を閉じるときのラックとの係合による回転方向で負荷が発生するように歯車とラックを配置し、扉を開ける際のラックとの係合による逆方向の回転では負荷が発生しないように構成するとよい。 In this second configuration, if the speed reducing member that applies the same load in both directions of rotation described above is used, the gear rotates when the door is opened and a load is generated, which may increase the opening operation. Is done. Therefore, a gear is used to generate a load in the direction of rotation due to the engagement with the rack when closing the door, using a speed reducing member that generates a load when rotating in only one direction and free when rotating in the reverse direction. It is good to comprise so that a load may not generate | occur | produce by rotation in the reverse direction by arrangement | positioning a rack and engaging with the rack at the time of opening a door.
次に扉の開閉に伴う両アームの伸縮動作と単位角度あたりの移動距離に関して説明する。扉が90度まで開く間の角度をたとえば15度単位おきに設定して、その単位角度当たりの両アームが伸縮する移動距離を測定すると、全体の傾向は開き角度が大きいほど伸縮の移動距離も徐々に大きくなるのであるが、その度合いとしては細かく変化し、90度開いた状態から45度まではほぼ同じ距離ずつ伸縮移動し、その後単位角度あたりの伸縮距離は徐々に小さくなっていき、15度から完全に閉じるまでの移動距離は非常に少なくなる。また丁番等の軸心が持ち出された吊金具で扉を保持した場合は、閉鎖最終の角度では移動距離は極端に小さくなり、両アームはほとんど伸縮しないことが特徴として挙げられる。 Next, the expansion / contraction operation of both arms accompanying the opening / closing of the door and the movement distance per unit angle will be described. The angle during which the door opens up to 90 degrees is set, for example, every 15 degrees, and when the movement distance of both arms per unit angle is measured, the overall tendency is that the movement distance of expansion and contraction increases as the opening angle increases. Although the degree gradually increases, the degree of change changes finely, and the expansion / contraction movement is performed by substantially the same distance from the 90 degree open state to 45 degrees. Thereafter, the expansion / contraction distance per unit angle gradually decreases, 15 The moving distance from the degree to the complete closing is very small. Further, when the door is held by a hanging metal fitting such as a hinge, the moving distance becomes extremely small at the final closing angle, and both arms hardly expand and contract.
上記の両アームの伸縮移動特性は非常に重要であり、使用する閉鎖用ばねとの兼ね合わせも考慮に入れる必要がある。通常閉鎖用ばねはコイルばねやぜんまいばねが一般的であり、取り付ける位置において扉を引寄せる条件がかなり変化する。しかしばねの特性としては大きく伸ばした状態では力が強く、伸ばした距離が小さい状態では力が弱い条件になる。また取り付け位置に関しては閉鎖用ばねを両アーム内に組み込んで引寄せる構成が一般的であるが、吊元側の縦枠に対して扉の吊元面を引っ張る制動装置とは別の位置に配置する構成も可能である。 The expansion and contraction movement characteristics of both arms are very important, and it is necessary to take into account the balance with the closing spring used. Usually, the closing spring is generally a coil spring or a mainspring spring, and the conditions for pulling the door at the mounting position vary considerably. However, as a characteristic of the spring, the force is strong when it is greatly extended, and the force is weak when the extended distance is small. As for the mounting position, it is common to incorporate a closing spring in both arms and pull it, but it is placed at a position different from the braking device that pulls the hanging surface of the door against the vertical frame on the hanging side. It is also possible to configure.
したがって第一の構成での係脱機構を有する構成では、閉鎖する後半での両アームの短い移動距離で急激に減速させるため減速部材の負荷は比較的大きくする必要があり、全体の動作としては完全に閉じる一歩手前で急激に減速してその後ゆっくりと完全に閉鎖するような動作になる。しかし減速終了後の最終閉鎖段階では閉鎖用ばねの力は弱まっていると想定され、様々な条件下で確実に最後まで閉鎖させるにはこの最終部分の閉鎖力を増加させる構成を併用した方がよい。また第二の構成では弱い力で減速動作を継続しており、大きく開いた閉鎖用ばねの力が強い時には伸縮移動距離が長く、全体の減速量は大きくなり、閉鎖用ばねの力が弱くなってくる閉鎖後半段階では両アームの伸縮移動距離も短く、全体の減速量も小さくなる傾向になるため、比較的同速度でのゆっくりとした閉鎖動作が得られる。しかし最終閉鎖段階では両アームの角度と扉の角度が非常に小さくなり、閉鎖方向にかかる力が極端に弱まるため、同様の最終部分の閉鎖力を増加させる構成がやはり必要であると想定される。 Therefore, in the configuration having the engagement / disengagement mechanism in the first configuration, it is necessary to make the load of the deceleration member relatively large in order to decelerate rapidly with a short movement distance of both arms in the second half of closing, and as a whole operation The operation is such that the vehicle suddenly decelerates one step before it is completely closed and then slowly closes completely. However, at the final closing stage after the end of deceleration, it is assumed that the force of the closing spring is weakened, and it is better to use a structure that increases the closing force of this final part in order to reliably close to the end under various conditions Good. In the second configuration, the deceleration operation is continued with a weak force. When the force of the widely opened closing spring is strong, the extension movement distance is long, the overall deceleration amount becomes large, and the closing spring force becomes weak. In the second half of the closing stage, the extension / contraction movement distance of both arms tends to be short and the overall deceleration amount tends to be small, so that a slow closing operation at a relatively same speed can be obtained. However, at the final closing stage, the angle of both arms and the door angle become very small, and the force applied in the closing direction is extremely weakened. Therefore, it is assumed that a configuration that increases the closing force of the same final part is still necessary. .
この閉鎖後半段階での閉鎖力を増強させる手段としては、まずどちらか片方のアーム端部の取り付け部材を略矩形の連動片として形成し、扉の開閉とともに連動片が回転するように設定する。そしてさらに閉鎖力増強ケースを設け、前面が平坦な押し込み部材と最終閉鎖力増強ばねを挿入し、押し込み部材を最終閉鎖力増強ばねで連動片に押し付けるように付勢させて最終閉鎖力増強装置を構成する。すると連動片先端面と押し込み部材の前面が面対する扉が閉鎖した位置で保持できるとともに、扉を開放すると連動片のコーナーが押し込み部材を押し込んで最終閉鎖力増強ばねを圧縮させる動作を得ることができ、扉の閉鎖力を増加させることが可能になる。 As means for increasing the closing force in the latter half of the closing stage, first, an attachment member at one of the arm ends is formed as a substantially rectangular interlocking piece, and the interlocking piece is set to rotate as the door is opened and closed. Further, a closing force enhancing case is provided, and a pushing member with a flat front surface and a final closing force enhancing spring are inserted, and the pushing member is urged to be pressed against the interlocking piece by the final closing force enhancing spring to thereby provide a final closing force enhancing device. Constitute. Then, the interlocking piece tip surface and the front surface of the push-in member can be held at a position where the door is closed, and when the door is opened, the corner of the interlocking piece pushes the push-in member to compress the final closing force enhancing spring. It is possible to increase the closing force of the door.
また一般的に室内の間仕切り用の扉では180度まで開放できるのが理想とされ、少なくとも最大開口寸法である左右の戸当たり間の内寸を妨げない165度程度にまで開放できることが条件になる。そこで長孔を有した180度開放用ケースを設け、長孔を通してアーム端部の取り付け部材を180度開放用ケースに連結ピンで連結し、さらに連結ピンを戸先側に引寄せるように連結ピン引寄せばねを付勢させて180度開放装置を構成する。このとき連結ピン引寄せばねの付勢力を閉鎖用ばねが最大に伸びた状態での付勢力より強く設定しておく。すると90度開放位置を越えてさらに大きく扉を開放すると、アームとともに連結ピンが長孔に沿って連結ピン引寄せばねを伸ばしながら吊元側に移動する動作が得られ、扉を180度まで開放することが可能になる。 In general, it is ideal that the door for the room partition can be opened up to 180 degrees, and at least it can be opened up to about 165 degrees without interfering with the inner dimension between the left and right doors which is the maximum opening dimension. . Therefore, a 180 degree opening case with a long hole is provided, and the attachment member of the arm end is connected to the 180 degree opening case through the long hole with a connecting pin, and the connecting pin is further drawn toward the door end side. The pulling spring is biased to form a 180 degree opening device. At this time, the urging force of the connecting pin pulling spring is set to be stronger than the urging force when the closing spring is extended to the maximum. Then, when the door is further opened beyond the 90 ° opening position, the connecting pin moves along with the arm to the suspension side while extending the connecting pin pulling spring along the long hole, and the door is opened to 180 °. It becomes possible to do.
また両アームの伸縮移動動作は直線移動であるため、制動装置自体には左右勝手は存在しない。したがって扉を枠体に対して中心の位置にて吊り込んだ、室内室外両方向に90度ずつ開放可能な両開き用の扉にも適応させることが可能である。また上枠と扉上部のどちらか片方を掘り込んで両アームを内蔵させ、扉を閉じた状態では扉面や上枠面とアームの側面が面一になるように配置した内臓タイプや、扉と上枠表面に露出して取り付けた面付けタイプのどちらにおいても使用可能である。 In addition, since the expansion / contraction movement operation of both arms is a linear movement, the braking device itself does not have a left / right hand. Therefore, it is possible to adapt to a double-open door that can be opened 90 degrees in both directions of the indoor / outdoor direction, in which the door is suspended at the center position with respect to the frame. In addition, the built-in type or door that digs into either the upper frame or the upper part of the door and incorporates both arms, and the door surface or the upper frame surface is flush with the side of the arm when the door is closed. It can be used for both the imposition type that is exposed and attached to the surface of the upper frame.
常に扉が閉鎖する方向に閉鎖用ばねを付勢しておき、閉鎖後半にて歯車とラックを係合させて減速動作を得、かつ所定の速度にまで減速後に離脱させる係脱機構を設けたため、この減速動作の開始する位置と離脱する速度を任意に設定することにより閉鎖速度の大小に比例した減速量が得られ、その結果どのような閉鎖条件であっても扉を比較的遅い所定速度にまで一旦減速し、引き続きそのまま緩やかに閉じる理想的な閉鎖動作を実現することが可能になる。 Since the closing spring is always urged in the closing direction of the door, the gear and the rack are engaged in the latter half of the closing to obtain a deceleration operation, and the engagement / disengagement mechanism is provided to release after the deceleration to a predetermined speed. By arbitrarily setting the position at which this deceleration operation starts and the speed at which it is disengaged, a deceleration amount proportional to the magnitude of the closing speed can be obtained, and as a result, the door is set to a relatively slow predetermined speed under any closing conditions. It is possible to realize an ideal closing operation that once decelerates to a gradual time and then gently closes as it is.
また扉が閉じた状態ではラックと歯車は確実に離脱状態であり、開放動作では歯車とラックが係合しないため減速部材の負荷はかからず、したがって軽い力で扉を開放することができる。また、減速部材は歯車がどちらの方向に回転しても同じだけの負荷を発生させる単純で安価なものを使用することが可能になる。 Further, when the door is closed, the rack and the gear are surely separated from each other. In the opening operation, the gear and the rack are not engaged with each other, so that the speed reduction member is not loaded. Therefore, the door can be opened with a light force. In addition, it is possible to use a simple and inexpensive speed reducing member that generates the same load regardless of which direction the gear rotates.
請求項9および10の発明では、歯車が回転するときの減速部材により発生する負荷を閉鎖用ばね部材の力より常に僅かに小さくなるように設定し、扉が開閉するほぼ全域の広い角度において歯車とラックが常に係合するように構成したため、扉が閉鎖する際に徐々に増加しようとする慣性力を減速部材にて抑制しながら、かつ途中で停止してしまうことなく最初から最後まで比較的低速度で扉を閉鎖する動作が得られる。 According to the ninth and tenth aspects of the present invention, the load generated by the speed reduction member when the gear rotates is set so as to be always slightly smaller than the force of the closing spring member, and the gear is set at a wide angle over almost the entire region where the door opens and closes. Since the rack always engages, the inertial force that gradually increases when the door is closed is suppressed by the deceleration member, and it is comparatively from the beginning to the end without stopping halfway. The operation of closing the door at a low speed is obtained.
両アーム内での歯車がラックと係合して減速部材により負荷が発生する位置が、扉の吊元位置からは戸先側にかなり離れた配置になっており、かつ歯車がラックと係合した状態である程度の距離を移動しながら徐々に減速するため、減速時の荷重を一定の移動距離にて分散させて受けることになり、減速部材の必要とする単位回転角度あたりの負荷はそれほど強いものでなくても可能である。 The position where the gears in both arms engage with the rack and the load is generated by the speed reduction member is far away from the door suspension side to the door end side, and the gear engages with the rack. In this state, since the vehicle gradually decelerates while moving a certain distance, the load at the time of deceleration will be distributed and received at a certain moving distance, and the load per unit rotation angle required by the deceleration member is so strong It is possible even if it is not a thing.
またアームの端部に略矩形の連動片を装着し、押し込み部材を最終閉鎖力増強ばねにて連動片に押し付けるように付勢した閉鎖力増強装置を設けたため、扉を開放すると連動片のコーナーが押し込み部材を押し込んで最終閉鎖力増強ばねを圧縮させる動作になり、閉鎖段階での扉を引き込む力を増加させ、かつ扉を閉鎖状態にて保持することが可能になる。 In addition, since a closing force reinforcement device was installed to attach an approximately rectangular interlocking piece to the end of the arm and urged the pushing member against the interlocking piece with the final closing force enhancing spring, the corner of the interlocking piece when the door was opened This pushes the push-in member and compresses the final closing force-enhancing spring, thereby increasing the force for pulling the door at the closing stage and holding the door in the closed state.
長孔を有した180度開放用ケースを設け、長孔を通してアームの片端部を180度開放用ケースに連結ピンで連結し、さらに連結ピンを引寄せるように連結ピン引寄せばねを付勢させた180度開放装置を併せて用いると、扉を90度開放位置からさらに大きく開放するときにアームとともに連結ピンが長孔に沿って連結ピン引寄せばねを伸ばしながら吊元側に移動する動作が得られ、扉を90度以上さらに大きく180度にまで開放することが可能になる。 A 180-degree opening case with a long hole is provided, one end of the arm is connected to the 180-degree opening case with a connecting pin through the long hole, and the connecting pin pulling spring is urged to pull the connecting pin further When the 180 degree opening device is used together, when the door is further opened from the 90 degree opening position, the connecting pin moves together with the arm toward the suspension side while extending the connecting pin pulling spring along the long hole. As a result, the door can be opened to 90 degrees or more and further to 180 degrees.
両アームの伸縮移動動作は直線運動であるため、制動装置自体は左右勝手兼用である。したがって面付けの場合は完全に左右兼用にて施工することが可能である。また掘り込みタイプにおいては、扉を枠体の中心位置にて吊り込んだ室内室外両方向に90度ずつ開放可能な構成の両開きドアにも装着でき、この場合はどちら側に扉を開放しても同じ閉鎖動作が得られることになる。 Since the expansion / contraction movement operation of both arms is a linear motion, the braking device itself is used for both right and left. Therefore, in the case of imposition, it is possible to perform construction completely for both left and right. The digging type can also be installed on double doors that can be opened 90 degrees in both directions outside the indoor room where the door is suspended at the center of the frame. In this case, the door can be opened on either side. The same closing action will be obtained.
2本のアーム部材と、歯車を有する減速部材と回転部材を組み込んだケース部材と、閉鎖用ばねのみの簡単な構成であり、部品点数も少なく安価に提供可能である。また減速部材のサイズを一定の負荷を確保した状態でさらにコンパクトにすると、アーム自体を非常に細い形状にすることも可能であり、扉に面付けした場合においてもデザイン性を向上させることができる。したがってドア用に限らず、開き窓や収納庫や家具の扉等あらゆる開放扉に使用することが可能になる。また内蔵タイプにおいては、扉を閉じた状態では扉面や上枠面とアーム正面が面一になり、さらにデザイン性を向上させることができる。 It has a simple configuration with only two arm members, a case member incorporating a speed reduction member having a gear and a rotating member, and a closing spring, and can be provided at low cost with a small number of parts. In addition, if the size of the deceleration member is made more compact with a certain load secured, the arm itself can be made very thin, and the design can be improved even when it is faced to the door. . Therefore, it can be used not only for doors but also for all open doors such as casement windows, storage boxes and furniture doors. In the built-in type, when the door is closed, the door surface and the upper frame surface are flush with the front of the arm, and the design can be further improved.
以下図面に基づいて本発明に関する扉用制動装置の実施の形態を説明する。図1〜図25は本発明の第一実施形態を示しており、図1はドアの上枠31の上部を掘り込み、上枠31に制動装置aの片端の取り付け部材14を、扉32の上部に他端の取り付け部材14を回転自在に装着して、扉32を開放した状態を示す内蔵タイプの納まり斜視図である。したがって制動装置aは扉32の開閉操作によりドアの上部にて伸縮しながら水平方向に回転移動する動作になる。また、扉32や上枠31に掘り込みをせず、制動装置aを上枠31と扉32上部の正面に取り付ける面付けタイプも可能であり、納まり等は後述にて説明するが基本動作はまったく同じである。
Embodiments of a door braking device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 25 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 digs an upper part of an
制動装置aは図2に示すように断面形状がC型か若しくは角パイプ状の2本の細長い外アーム1と内アーム2とからなり、内アーム2を外アーム1内に挿入してがたつき無く伸縮移動するようにしておく。そして両アームを閉鎖用ばね3にて連結し、常に重なり合って縮む方向に付勢するように設定しておく。次に内アーム2片側面にラック4を装着し、ラック4の端部から一定距離隔てた位置にさらに当接部材5を装着しておく。そして外アーム1内部に、歯車7の回転動作に連動して負荷を発生させる減速部材8と、回転部材9と、離脱用ばね10を箱型のケース部材11に組み込んだ係脱装置bを装着する。また図2は両アームが最も伸びた状態を示しており、これ以上伸びて抜けてしまわないように抜け止めを施しておく。
As shown in FIG. 2, the braking device a is composed of two elongated
図3は係脱装置bの上面図であり、図4は側面図である。図3及び図4に示すように回転部材9の回転軸13を挟んだ片側に歯車7を連動させた減速部材8を歯車7が回転部材9の上面から突出するように嵌め込んで固定し、逆側に突出部分12を形成しておく。そしてケース部材11に対して水平方向に回転部材9が回転可能な状態で回転軸13にて装着し、さらに離脱用ばね10を突出部分12が常にケース部材11から突出し、歯車7がケース部材11内に収納される方向に付勢しておく。図5は回転部材9に歯車7と減速部材8を組み込む状態を示した斜視図であり、図5のように減速部材8と歯車7は組付けた状態で既に完成されたものを使用するとよく、そのまま回転部材9に嵌め込んで固定すると簡単である。
3 is a top view of the engagement / disengagement device b, and FIG. 4 is a side view. As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the
この減速部材8の歯車7が回転することにより負荷を発生させる機構はどのようなものであっても良いが、図5(a)に示すような耐磨耗性能に優れた材質のワッシャ状の部材にて複数の皿ばね座金を挟み付け、歯車7と連動して回転するように構成した、ばねの押し圧力と摩擦力を利用して回転時に負荷をかけるトルクヒンジやスイーベルヒンジのような機構か、もしくは図5(b)に示すようなハウジング内に粘性の高いシリコンオイルと羽根状の部材を挿入し、0リングを介して密封された構成で、歯車7が回転するとこの羽根状の部材がオイルを押しのけながら回転することで負荷をかけるロータリーダンパ等が適している。このオイル式のロータリーダンパではオリフィスを介してオイルが流れる高級タイプもあるが、今回の制動装置aではどちらの方向に回転させても同じだけの負荷がかかる最も単純で安価とされているものでよい。
Any mechanism may be used for generating a load by rotating the
図6は内アーム2の上面図であり、図7は側面断面図である。図7に示すように内アーム2は断面がC型形状で片端部に取り付け孔を有した取り付け部材14を有しており、取り付け部材14側の内側面にラック4を横向きに配置し、ラック4から一定距離隔てた位置に当接部材5を配置しておく。図8は外アーム1に係脱装置bを取り付けた状態の上面図であり、図9は同様の側面断面図である。図9に示すように外アーム1は角パイプ状で片端部に取り付け部材14を有しており、取り付け部材14とは逆側に係脱装置bを固定しておく。そして図2に示すように内アーム2を外アーム1に挿入してから抜け止めを施し、閉鎖用ばね3を両アームを縮める方向に付勢させた状態で装着する。
6 is a top view of the
前記閉鎖用ばね3はどのような種類のばねでもよいが、図2に示すようにコイル状の長い引きばねを閉鎖用ばね3として両アーム内に組み込む場合はスペースがかなり必要になる。図10は両アームを差し込んだ状態の係脱装置b付近の側面断面図であり、当接部材5と回転部材9の突出部分12とラック4を両アームの上部に配置し、閉鎖用ばね3をその下方に挿入すると比較的コンパクトにコイル状の閉鎖用ばね3を組み込むことができる。しかしコイル状の閉鎖用ばね3は引き始めと大きく引き伸ばした状態とでは引寄せる強さがかなり変化してしまう。そこで比較的力が一定しているぜんまいばねかコップリングばね(等荷重ばね)が条件的にはさらに適しており、図11は閉鎖用ばね3にコップリングばねを用いた場合の制動装置aの斜視図である。
The
次に、図1に示すように制動装置a両端部の取り付け部材14を扉32と上枠31に振り分けて装着すると、扉32の開閉にしたがって制動装置aの角度が変化しながら伸縮移動することになる。このとき両アームが最も縮んだときが扉32の閉鎖した状態になり、扉32が90度開いたときに最も長く伸びた状態になるように設定する。したがって閉鎖用ばね3は、両アームを引寄せる動作により扉32を閉じる役割を有していることになる。ここで第一実施形態では、扉32が開閉するときの単位角度当たりの両アームの伸縮移動距離が重要であり、その軌跡を模式図として図12に示す。
Next, as shown in FIG. 1, when the
図12では扉32が閉じた状態から90度開いた状態までの15度ごとの制動装置aの位置を示している。ここで15度を1単位とした扉32の開閉角度による制動装置aの長さを最も縮んだ状態からA〜Gとして表示すると、単位角度あたりの伸縮移動距離は開放角度の小さいほうからB−A〜G−Fにて算出でき、この距離はF−Eが最も大きくB−Aに向かって徐々に小さくなる。またG−FがF−Eより僅かに小さいのは、図12に示すように扉32の回転の中心である丁番の軸心が持ち出されているためであり、B−Aが極端に小さくなるのもこのことが影響している。
FIG. 12 shows the position of the braking device a every 15 degrees from the closed state of the
したがって扉32の開閉時には図12の軌跡に沿って両アームが伸縮するのであるが、そのときの制動装置aの係脱装置bやラック4と当接部材5の動作を図13にて順に説明する。図13では図を判り易くするために制動装置aの閉鎖用ばね3や上枠31および扉32は除外した状態で表示している。図13(a)は扉32を90度開放したときの両アームが最も伸びた状態を示しており、係脱装置bと当接部材5およびラック4は大きく離れた配置になっている。このとき係脱装置bの回転部材9は離脱用ばね10に付勢されて歯車7はケース部材11内に没しており、突出部分12がケース部材11から出っ張った状態になっている。この状態から扉32を自由にすると、閉鎖用ばね3により両アームが引寄せられて縮んでいき、同時に扉32を閉鎖する動作になる。この90度開放状態からの初期の閉鎖動作においては何ら負荷はかからず、外アーム1の係脱装置bが内アーム2のラック4とその手前位置の当接部材5に接近していく。
Therefore, when the
そして図13(b)の位置で当接部材5に係脱装置bの突出部分12が当接し、回転部材9が押されて離脱用ばね10に逆らって強制的に回転する。すると図13(c)のように歯車7がラック4に係合し、歯車7の回転により減速動作が開始する。ここで当接部材5と突出部分12との衝突音を軽減させるためにどちらかの当接面6にゴムやエラストマー等の軟質材を貼り付けて衝撃を緩和させておくとよい。また図13(c)に示す当接部材5の当接面6と突出部分12が接している最終の位置で既に歯車7とラック4の係合による減速動作が開始しているように設定しておく。つまり扉32の開放角度や閉鎖速度の大小にかかわらず、歯車7とラック4は一旦必ず係合することになる。
Then, the protruding
そして図13(c)の段階で歯車7とラック4の接点に減速部材8の負荷により摩擦力が発生し、この摩擦力は回転部材9をさらに同方向に回転させようとする方向にかかる。その後さらに扉32が微小角度閉じると係脱装置bも微小距離移動し、突出部分12が当接部材5の当接面6から離れる。すると、この段階からは回転部材9には離脱用ばね10により歯車7がラック4から離脱する方向に力がかかることになる。ところが歯車7とラック4の接点には摩擦力が働いており、この摩擦力は扉32の閉鎖速度や慣性力が大きい時ほど強く、速度や慣性力が小さくなるにつれて弱くなっていく。したがってある程度減速されてもまだ扉32の閉鎖速度つまり係脱装置bの移動速度が速いときには摩擦力により歯車7はラック4から離脱することは無い。そして図13(d)に示すように扉32が減速されながらさらに閉鎖し、所定の低速度になり歯車7とラック4に発生する摩擦力が離脱用ばね10の付勢力よりも小さくなった段階で図13(e)のように歯車7はラック4から離脱して減速動作が終了する。この段階でも扉32はまだ緩やかに閉鎖しており、閉鎖用ばね3による引寄せの力もまだかかっているため扉32は引き続き図13(f)のようにその後完全に閉鎖することになる。
At the stage of FIG. 13 (c), a frictional force is generated at the contact point between the
つまり扉32を大きく開け放ってから閉じた場合は閉鎖速度も大きく慣性力も付くため歯車7とラック4が係合している距離が長くなり、全体の減速量も大きくなる。また扉32を僅かに開けてから閉じた場合は閉鎖速度も慣性力も小さく、歯車7とラック4との摩擦も弱いため係合後すぐに両者は離脱し、全体の減速量は小さくなる。したがって扉32の速度の大小に対応した減速量が得られ、開放角度の大小にかかわらず一旦所定の低速度にまで減速させ、その後ゆっくりと完全に閉じる動作が実現できることになる。また当接部材5の位置とラック4の長さを適宜設定することにより、扉32の減速開始角度を変更することができ、さらには離脱用ばね10の強さを適宜変更することにより、歯車7とラック4が離脱する時の速度、つまり扉32の最終段階での閉鎖速度を任意に設定することも可能である。
That is, when the
次に閉じた状態からの扉32の開放動作を説明する。図13(f)に示す閉鎖状態ではラック4と歯車7は確実に離脱状態になっており、したがって扉32を開放する際には減速部材8の負荷はかからない。ところが開放初期の図13(c)付近で突出部分12の反対面が当接部材5に当接して回転部材9が回転してしまう。しかし、このときの係脱装置bの位置は既にラック4を通過した位置であり、図13(c)での極瞬間のみ係合動作になるだけでそのまま減速動作になることは無い。また、この瞬間のみの係合さえも排除したいのであれば、図示はしないが、当接部材5をラック4側とは反対方向にのみ極軽い力でスライド移動可能なように構成しておき、開放時に突出部分12の反対面が当接した段階で当接部材5を移動させ、歯車7が完全にラック4を通り過ぎた位置で回転部材9が回転し、その後当接部材5は基準位置に自然復帰するような構成か、もしくは当接部材5が片側方向にのみ倒れるようにしておき、閉鎖時における当接動作では倒れることは無く、開放時にのみ倒れて歯車7とラック4との係合動作を回避させるような構成を追加しておくとよい。
Next, the opening operation of the
上記のように構成することにより、開放時の操作においては減速部材8の負荷がかからないようにすることができる。したがって減速部材8は歯車7がどちらの方向に回転しても同じだけの負荷を発生させる単純で安価なものが使用できることになる。またこの開放初期段階では図12にて説明したように単位開放角度あたりの両アームの伸縮移動距離は非常に短く、一般的なばねの特性においても初期段階にかかる力は小さいため、閉鎖状態から閉鎖用ばね3を伸ばしながら扉32を開放する力は非常に軽くてすむことになる。
By configuring as described above, it is possible to prevent the
つまり第一実施形態の構成においては、歯車7とラック4の係脱機構を用いたことが最も重要であり、上記ではその係脱機構に回転部材9の水平方向の回転動作を用い、離脱のための付勢力に離脱用ばね10を使用した。しかし、この係脱機構の構成は他のどのようなものでもよく、次に図14〜図17にて他の係脱機構を説明する。図14はケース部材11内での回転部材9の回転方向を上下方向(扉32面に対して平行な面上)に設定したものである。この構成においても前述と同様に離脱手段に離脱用ばね10を用いても良いが、回転部材9の回転動作が上下方向であるため、図14に示すように回転軸13を挟んだ突出部分12側に重量の大きいウエイト部材15を装着し、回転軸13を挟んだ回転部材9両側の重量バランスを突出部分12側が遥かに重くなるように設定し、離脱手段を回転部材9の自重による落下回転動作にて実施することも可能である。この回転部材9の回転方向の違いは減速動作に影響するものではないが、前述の回転部材9の水平方向の回転動作では回転方向にある程度の幅が必要になるためにサイズ面での影響があり、扉32の正面に制動装置aを面付けする場合などでは横方向に幅を有する形状よりも、回転部材9の回転方向を上下にして縦方向に幅を有する構成にしたほうがデザイン的には有利であると考えられる。
In other words, in the configuration of the first embodiment, it is most important to use the engagement / disengagement mechanism of the
また別の係脱機構としては、歯車7を軸線が上下方向になるように水平に配置し、ラック4は横向きに装着しておき、離脱状態ではラック4と歯車7が上下にずれた位置になるように両者を配置する。そして突出部分12と当接部材5の当接により歯車7が上下移動してラック4と係合するような構成が可能である。この歯車7を上下に移動させる構成の一例を図15に示しており、複数の傾斜面16を有した移動片17を面対させて配置し、そのうちの1個の移動片17に突出部分12を設けておく。そして図15(a)に示すように両アームの移動により当接部材5に突出部分12が当接するように配置しておくと、図8(b)に示すように突出部分12と当接部材5の当接により互いの移動片17の傾斜面16が押し合って連動し、歯車7を装着した移動片17を上下方向に昇降させることができる。さらには図示はしないが、シーソーの両端に歯車7と突出部分12を設け、同様に歯車7の軸線は上下向でラック4は横向きに配置し、歯車7とラック4は上下方向にわずかに離れた状態で位置しておき、当接部材5と突出部分12との当接でシーソー動作により歯車7が上下移動してラック4と係脱する構成であってもよい。
As another engagement / disengagement mechanism, the
また図16と図17はさらに別の係脱機構を示しており、この係脱機構では磁石18と磁石18に吸引される金属片19を用いることが特徴とされ、歯車7とラック4近辺の位置に磁石18と金属片19を振り分けて装着しておき、両者が接近した際に互いが磁力により引き付けられて係合する構成である。したがって当接部材5や突出部分12は必要ではなく、当接時の衝突音や衝撃を排除できる点で優れている。図16はこの構成での係脱装置bの斜視図であり、歯車7の上面に金属片19を取り付けておき、減速部材8とともにケース部材11内で上下に移動できるように挿入するだけでよい。
16 and 17 show still another engagement / disengagement mechanism. This engagement / disengagement mechanism is characterized by using a
図17は磁石18と金属片19による係脱機構での動作を示す模式図である。図17(a)は係脱装置bの移動とともに歯車7上面の金属片19が磁石18に接近した状態であり、ある程度両者が接近すると直接上方向に歯車7を吸引させ、図17(b)に示すように歯車7とラック4を噛み合わせることができる。この係脱機構での離脱手段は歯車7と減速部材8との自重による単純な落下動作で実施でき、図17(b)よりもう少し移動した位置で磁力が弱まった段階から重力による離脱力がかかる。この離脱力と、歯車7とラック4との摩擦力の関係は前述と同様であり、減速動作終了時の扉32の速度を調整するために歯車7や減速部材8の自重を重くすると、当然離脱力は大きくなるのであるが、その分磁力を強くして係合動作のための吸引力を増しておくとよい。そうすることにより常に確実な係合動作が得られることになる。また、前述の回転部材9の回転動作やシーソー動作等の各々の係脱機構の構成にこの磁力による係合手段を用いてもよく、さらには離脱用ばね10による付勢力と併せて用いる等どのように組み合わせてもよい。
FIG. 17 is a schematic diagram showing the operation of the engagement / disengagement mechanism using the
次に本発明の第一実施形態の制動装置aを上枠31正面に掘り込んだ状態で装着した時の動作を、まず扉32の90度までの開閉において説明する。図18はその納まり上面図であり、閉鎖用ばね3としてコイル状の引きばねを両アーム内に組み込み、互いに引寄せる動作により扉32を閉じる構成を示している。また図19は両アーム内に閉鎖用ばね3を組み込まずに、制動装置aとは別の縦枠30の吊元側と扉32の吊元側に閉鎖用ばね3を装着して扉32を引寄せる構成を示している。図19に示す構成では閉鎖用ばね3の伸縮が比較的小さく、制動装置aとは関係なく扉32を引寄せることができ、完全に閉鎖する直前の小さい開き角度からでも十分に引寄せる力を得ることができることが重要な特徴である。したがって歯車7とラック4の離脱後の僅かに残った扉32の開放分を完全に閉じることが容易に実施できると考えられる。しかし制動装置aとは別の場所に別途閉鎖用ばね3を掘り込んだ状態で取り付けるのは手間であり、施工面での簡素化を考えるなら両アーム内に閉鎖用ばね3を組み込んだ図18のような構成が望ましい。
Next, the operation when the braking device a according to the first embodiment of the present invention is mounted in a state where it is dug in front of the
ところが図18に示す構成での閉鎖用ばね3による引寄せ動作では、図12の軌跡図にて示したように扉32がかなり閉じた状態になると制動装置aと扉32との開き角度が非常に小さくなり、この状態からさらに内アーム2を戸先側に引っ張っても扉32を閉じる方向には力はそれほどかからず、係脱機構での離脱の際の扉32の速度を非常に遅く設定した場合などではその後完全に閉じず、途中で停止してしまうことも考えられる。さらには扉32の重量や開閉時の丁番等の摩擦により閉鎖条件は変化するため、図18に示す両アーム内に閉鎖用ばね3を組み込んだ構成では最終段階の一定角度の閉鎖を別の力により増強したほうがより確実であると想定される。
However, in the pulling operation by the
そこで、閉鎖最終段階での引寄せ力を増強する閉鎖力増強装置cを設けるとよいことになる。図20は外アーム1の取り付け部材14に閉鎖力増強装置cを連動させた状態での上面納まり図であり、図21はその閉鎖力増強装置cの斜視図である。まず図21に示すように、箱型の閉鎖力増強ケース20を設け、内アーム2の取り付け部材14先端部を略矩形形状の連動片23として形成し、その中央部分に取り付け孔を設けて軸心にて閉鎖力増強ケース20と回転自在に連結しておく。すると扉32の開閉動作で制動装置aと共に連動片23も回転動作することになる。また閉鎖力増強ケース20内部に非常に強い付勢力を有した閉鎖力増強ばね22と前部か平面になっているコの字形状の押し込み部材21を配置し、閉鎖力増強ばね22により押し込み部材21が連動片23を常に押し付けている状態になるように組み付けて閉鎖力増強装置cを構成しておく。
Therefore, it is preferable to provide a closing force increasing device c that increases the pulling force at the final closing stage. FIG. 20 is a top view of a state in which the closing force enhancing device c is interlocked with the
そして連動片23に連動片先端面24とその両側の連動片コーナー25を設けておく。すると図20に示すように扉32が完全に閉鎖した状態では、連動片先端面24と押し込み部材21の平面は密着した状態で面対している。この状態から扉32を開放すると外アームと共に連動片コーナー25が押し込み部材21と接しながら回転し、閉鎖力増強ばね22を圧縮することになる。この圧縮する度合いは制動装置aおよび連動片23の回転角度と連動片先端面24の大きさにより設定することができる。ここで前述の図12の軌跡図からも解るように、制動装置aの角度は扉32が45度程度開放するまでは徐々に大きくなっていくが、45度を越えると90度まではほとんど角度は変わらない。つまり閉鎖力増強ばね22を圧縮していくのは45度開放付近までになり、その後の開放においては圧縮力を増加させなくても開放できることになる。したがって扉32を開放する際に、閉鎖用ばね3においては大きく開放した後半の角度範囲のほうが大きな力が必要になるのであるが、閉鎖力増強装置cでは後半の開放角度範囲では軽くなり、したがって開放時に必要な力を全体の角度範囲において比較的均一にすることができる。
The interlocking
また図20に示すように、この閉鎖力増強ばね22の扉32を閉じようとする力は90度にまで開放する全ての範囲において常にかかっていることになり、したがって閉鎖力増強装置cを用いた場合においては、閉鎖用ばね3は更に弱い力でもよくなる。さらには、連動片23が回転する軸心と連動片コーナー25との角度が小さくなるほど、扉32を閉鎖させる方向に付勢する閉鎖力増強ばね22の力のかかる割合が大きくなり、閉鎖最終段階での引寄せ力を大きく得られ、両アーム内に配置した閉鎖用ばね3では得にくい閉鎖最終段階での閉鎖力を確保することが可能になり、その結果全体として非常にバランスのよい閉鎖力が得られることになる。
Further, as shown in FIG. 20, the force for closing the
つまり従来の同様の2本のアームを閉鎖用ばね3で引寄せるだけの構成での扉32の閉鎖装置では、最終閉鎖段階においてもある程度以上の引寄せ力が必要になるため、扉32を大きく開放した状態から閉鎖するための力はそれほど強くなくても可能であるのにも関わらずどうしてもかなり強い閉鎖用ばね3を使用しなければならなかった。ところが本発明での制動装置aでの閉鎖力増強装置cを併せて用いた構成では引寄せ力を必要な角度範囲に的確に割り振った状態で実施できるため、閉鎖用ばね3は比較的弱いものにて設定しておき、閉鎖力増強ばね22を強く設定すると全体として非常に効率のよい構成にすることができる。しかし納まり上連動片23の軸心位置と連動片コーナー25間の距離はそれほど大きくは取れないため、閉鎖力増強ばね22を強くするとこの部分に大きな力がかかることになり、閉鎖力増強装置c自体の強度を高めておくことが重要になる。
That is, in the conventional closing device for the
また以上では扉32の90度までの開放動作にて説明してきたが、室内用の間仕切りドア等では180度までの開放が必要とされることが多い。そこで本発明の制動装置aにおいても180度の開放を可能とする構成が必要になる。その手段としては両アームの最も伸ばした状態での長さをさらに長くする構成が簡単であり、90度開放時点では両アームはまだ伸びきっていないように設定すると、そのまま90度を越えて扉32を開放させることができる。しかし、この手段では制動装置a自体が極端に長いものになってしまい、デザイン性やコスト面においてはそれほど有効とは考えられない。そこで制動装置aは上記の90度にまで開放できるサイズにて設定しておき、別途180度開放装置dを取付ける構成がよい。
In the above description, the opening operation of the
図22は図18に示す制動装置aのみの構成に、閉鎖力増強装置cを外アーム1の取り付け部材14に連動させ、さらに内アーム2の取り付け部材14に180度開放装置dを連動させた構成を示す上面図であり、図23は図22と同様の構成の扉を開放した状態の納まり斜視図である。180度開放装置dは直線状の長孔27を有した180度開放用ケース26と連結ピン28と連結ピン引寄せばね29からなり、内アーム2の取り付け部材14を連結ピン28にて長孔27を通して180度開放用ケース26に組み付け、扉32の上部に掘り込んだ状態で装着する。さらに連結ピン引寄せばね29を常に連結ピン28が戸先側に引寄せられるような配置で180度開放用ケース26内に組み付けておく。また連結ピン引寄せばね29の強さは、90度開放したときの閉鎖用ばね3の引寄せ力よりも強く設定しておく。
FIG. 22 shows the configuration of only the braking device a shown in FIG. 18 in which the closing force increasing device c is interlocked with the mounting
上記の構成から扉32を開放すると、90度までの開放においては図18と同じ動作で、90度開放した段階で両アームはこれ以上伸びない状態になる。図24は扉32を90度から180度まで開放したときの制動装置aと180度開放装置dの動作を示す上面図である。90度開放位置からさらに扉32を開放すると、内アーム2の取り付け部材14が連結ピン28と共に長孔27に沿って連結ピン引寄せばね29を伸ばしながら吊元側に移動する動作になり、扉32を180度まで開放することが可能になる。したがって90度以上開放したときには、制動装置aは常に最も伸びた状態を保持していることになる。また90度以上開放した段階から扉32を閉鎖する段階では、閉鎖用ばね3により制動装置aが縮もうとするのであるが、前述のように閉鎖用ばね3より連結ピン引寄せばね29の力を強く設定してあるため、優先的に連結ピン引寄せばね29により内アーム2の取り付け部材14と連結ピン28を長孔27に沿って戻す方向に移動させる動作が先に実施され、扉32が90度位置に閉鎖するまでは制動装置aは縮む動作にはならない。したがって開放時の動作とは全く逆の動作にて閉鎖させることが可能になり、誤作動を防止することができる。
When the
また第一実施形態においては、制動装置aの両アームの動作は直線伸縮運動であり、扉32が閉じた状態からどちらの方向に制動装置aが回転しても問題はないため、したがって制動装置a自体には左右勝手は存在しない。また閉鎖力増強装置cも閉鎖力増強ケース20に対して左右両方向に連動片23が回転できるようにし、かつ連動片コーナー25を左右2ヵ所に対称の配置にしておくと左右勝手は無くなる。さらには180度開放装置dもそのままで左右対称になっており、したがって閉鎖力増強装置cと180度開放装置dを含む制動装置a全体としても完全な左右兼用が可能になる。また180度開放装置dは図22に示すようにある程度の長さが必要であるため、コスト面においては不利であり扉32上部を掘り込むのも手間である。そこでドアの納まりにより180度開放できる場合にのみこの180度開放装置dを使用するように設定しておくとよい。
Further, in the first embodiment, the operation of both arms of the braking device a is a linear expansion / contraction movement, and there is no problem even if the braking device a rotates in any direction from the state in which the
以上では、図23に示すように上枠31に外アーム1と連結した閉鎖力増強装置cを装着し、扉32上部に内アーム2と連結した180度開放装置dを掘り込んだ状態で装着し、扉32が閉じたときに制動装置aは上枠31の掘り込み部分に嵌り込み、制動装置aが上枠31正面と面一になるような納まりにて説明してきた。ここで図示はしないが、上枠31を掘り込まずに扉32の上部を掘り込んで制動装置aが嵌り込むような納まりであっても特に問題は無く同様の制動動作を得ることができる。また上記では図12に示すように制動装置aと扉32を吊元側に近い位置にて連結し、制動装置aと上枠31を吊元側から遠い位置で連結したが、もうひとつの制動装置aの連結配置としては、図12とは逆の吊元側に近い位置にて制動装置aと上枠31を連結し、吊元側から遠い位置で制動装置aと扉32を連結する、図25に示すような配置も可能である。
In the above, as shown in FIG. 23, the closing force increasing device c connected to the
図25は上記の配置での扉32と制動装置aの軌跡を示した模式図であり、開閉時には制動装置aが扉32を追いかけるように大きく回転運動しながら伸縮する前述とは異なる軌跡になる。しかし図25に示す配置においても、扉32の開放動作に連動して両アームが伸縮する動作は前述とほとんど同じである。ここで異なる点としては、図12と同様に単位角度あたりの移動距離をA〜Gとすると、C−BやB−Aの閉鎖最終段階での移動距離に若干違いがあり、傾向としては開放初期から30度程度開放するまでの伸縮距離が図12に示す配置に比べて極僅かだけ大きく取れることが特徴である。したがって図25の配置のほうが少しではあるが閉鎖最終段階で歯車7をラック4と比較的長い距離係合させて徐々に減速できることになる。ここで、短い移動距離だけ係合させて比較的急激に減速させるか、長い距離にて係合させてある程度緩やかに減速させるかの選択においては任意であり、また減速動作を開始させる時の扉32の角度はラック4の長さによっても自在に設定できるため、これらの特徴を適宜使い分けて閉鎖動作を設定するとよい。
FIG. 25 is a schematic diagram showing the trajectory of the
次に本発明の第二実施形態を図26〜図29に基づいて説明する。図26は第二実施形態の納まり上面図である。第二実施形態も制動装置aは内アーム2と外アーム1からなり、閉鎖用ばね3を両アーム内に組み込んで両者を引寄せる方向に付勢しておき、ラック4と歯車7が係合して減速動作を得る構成である。また両アーム端部の取り付け部材14にて閉鎖力増強装置cや180度開放装置dと連結した状態で扉32の上部と上枠31に振り分けて装着する構成も第一実施形態と全く同様である。しかし第二実施形態では制動装置aの両アーム内の機構と減速時の動作が大きく異なり、係脱機構を必要としない点が最大の特徴である。またこのとき用いる減速装置は第一実施形態と同様の構成でよいが、歯車7の単位回転角度に対して発生する負荷は第一実施形態より遥かに弱く設定しておく。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 26 is a top plan view of the second embodiment. In the second embodiment as well, the braking device a comprises an
図27は第二実施形態での内アーム2の上面図であり、図28は外アーム1の上面図である。第二実施形態では図27に示すように内アーム2内側面のほぼ全域に長い連続したラック4を装着し、当接部材5は必要としない。また図28に示すように歯車7と減速部材8は外アーム1内で移動しないように直接固定しておく。そして外アーム1に内アーム2を挿入し、両者を伸縮させた際にはラック4の全域にわたって歯車7が常に係合するように構成しておく。
FIG. 27 is a top view of the
図29は第二実施形態での扉32の開閉による制動装置aの両アームの動作を順に示した軌跡図であり、図を判り易くするために閉鎖用ばね3や上枠31および扉32は除外して表示している。図29(a)は両アームが最も伸びている90度開放状態を示しており、歯車7とラック4は大きく離れている。図29(e)は扉32が完全に閉じ両アームが最も縮んだ状態を示している。図29(a)に示す扉32が大きく開放された状態から扉32を自由にすると、閉鎖用ばね3の力で閉鎖動作を開始し、図29(b)に示す少しだけ両アームが縮んだ段階でラック4と歯車7が係合して減速動作が開始する。そしてさらに扉32が閉鎖すると、図29(c)および図29(d)に示す閉鎖途中状態を経て図29(e)の扉32が完全に閉じた状態になる。つまり第二実施形態では扉32の開放での非常に広い角度範囲にわたって常に歯車7とラック4が係合して減速動作を実施しつつ、かつ扉32は閉鎖用ばね3により閉鎖する動作になることが最大の特徴である。
FIG. 29 is a trajectory diagram sequentially showing the operation of both arms of the braking device a by opening and closing the
したがって第二実施形態の構成で、扉32を解放後に閉鎖用ばね3による力だけで停止すること無く完全に最後まで閉じる動作を得るには、扉32の全ての開き角度において、減速部材8により発生する負荷を閉鎖用ばね3の閉じようとする力より常に僅かに小さくなるように設定しておく必要がある。ここで単位閉鎖角度あたりの減速量は歯車7の単位回転あたりの減速部材8の負荷と回転移動距離により決定される。また、図12に示した扉32の単位閉鎖角度あたりの両アームの伸縮移動距離は、比較的閉鎖用ばね3の力が強い大きく扉32を開放した角度範囲では大きく、開放角度が小さくなった範囲では閉鎖用ばね3の力は若干弱まるのであるが、このときの両アームの伸縮移動距離は極端に少なくなる。
Accordingly, in the configuration of the second embodiment, after the
また上記の軌跡と共に、閉鎖用ばね3の付勢力のうちで閉鎖する方向にかかる力の割合が重要になる。この実際に閉鎖する方向にかかる力は、扉32と制動装置aとの角度によりその割合が変化し、この割合は図12に示すように90度開放状態から45度開放位置程度まではあまり変化せず、その後15度程度までは比較的小さい変化で力が減少し、それ以降の最後まで閉鎖する段階では扉32と制動装置aとの角度が非常に小さくなってしまうため極端に閉鎖力が弱まる。したがって、30度開放位置程度までの閉鎖動作では引寄せ力と減速量はある程度比例し、途中で停止することなく比較的ゆっくりと閉鎖させることができる。またその後の最終段階において閉鎖力は非常に弱まるのであるが、このときの両アームの伸縮移動距離も極端に小さくなっているため条件面では適合することになり、そのまま引き続いてかろうじて閉鎖させることができると想定される。しかし丁番やピボットヒンジ等の回転時の摩擦や扉32の重量によっても条件が変わるため、全ての条件で確実に最後まで閉鎖させるのは難しい。そこで図26に示すように第一実施形態と同様の閉鎖力増強装置cを併せて設けるとよい。すると最も閉鎖力が弱まる最終閉鎖段階での閉鎖力を増強させることができ、さらに確実に閉鎖させることが可能になる。その結果、扉32を大きく開放した状態から常に比較的低速度で閉鎖を継続し、途中で停止することなく最後まで閉じる動作が得られることになる。
In addition to the locus described above, the ratio of the force applied in the closing direction out of the urging force of the
つまり第二実施形態での構成は、閉鎖用ばね3により引寄せられる閉鎖動作で徐々に大きくなっていこうとする扉32の慣性力を、開き角度のほぼ全域にわたってラック4と歯車7を弱い力で常に係合させることにより抑制しながら停止しない程度の速度で閉鎖する点が最大の特徴である。さらには第二実施形態においても図26に示すように180度開放装置dを併せて装着することにより同様に扉32を180度にまで開放することが可能である。また図26は制動装置aを図12の配置にて表示しているが、第二実施形態においても第一実施形態と同様に制動装置aを図25に示す配置にて装着することも可能である。
That is, the configuration in the second embodiment is based on the inertia force of the
また第二実施形態ではラック4と歯車7の係脱機構が無く、広範囲の角度域で常に減速動作になるため、前述の両方向の回転で同じだけの負荷がかかる減速部材8を用いると、扉32を開けるときにも歯車7が逆方向に回転して負荷が発生することになり、その分開放操作が重くなることが懸念される。そこで同様の構成の減速部材8で、片方向のみの回転時に負荷が発生し、逆方向への回転時にはフリーになるワンウエイロックタイプを用い、扉32を閉じるときの歯車7とラック4との係合による回転方向のみにおいて負荷が発生するように設定し、扉32を開けるときのラック4との係合による逆方向の回転では負荷が発生しないように構成するとよい。またどうしても両方向の回転で同じ負荷がかかるタイプの減速装置を用いるのであれば、例えば両アーム内での歯車7の直線移動ルートが幅方向に行きと帰りとでずれるような手段を設けておき、歯車7が両アーム内を縮む方向に移動するときにのみラック4と係合し、伸びる方向に移動するときにはラック4とは係合しないように構成しておくとよい。
In the second embodiment, there is no mechanism for engaging and disengaging the
次に本発明の第三実施形態を図30に基づいて説明する。第一実施形態および第二実施形態はともに扉32が片方向にのみ開閉するドアに装着する設定にて説明してきたが、前述のように完全な左右兼用が可能であるため、扉32を枠体に対して中心の位置にて吊り込んだ、室内室外両方向に開放可能な両開きドアにもそのままの構成で使用することができることになる。その場合は制動装置aを配置する上枠31を前後に貫通した状態で掘り込み、閉鎖状態から制動装置aが両方向に回転できるように装着するとよい。図30は中心吊の両開きドアに第一実施形態の制動装置aを掘り込んだ状態で装着した構成の上面図であり、閉鎖状態から扉32をどちらに開閉しても両アームの伸縮移動動作は同じになり、閉鎖時に同様の制動動作を得ることが可能である。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Both the first embodiment and the second embodiment have been described with the setting where the
通常このタイプの両開きドアは両方向に90度強ずつ開放可能な設定になっており、したがって180度開放装置dは取付ける必要はない。また従来の自由丁番による両開きドアでは通常の戸当たりを取り付けられないため、扉32を閉鎖位置で停止保持させることが困難であったのに対して、本発明の閉鎖力増強装置cを併せて装着した図30に示す構成では、最終閉鎖力を高めるだけでなく、扉32を閉鎖位置で保持する役割をも兼ね備えており、より確実に扉32を閉鎖位置で停止させられることが特徴として挙げられる。また図30では第一実施形態の制動装置aにて表記しているが、第二実施形態の制動装置aをこの第三実施形態での両開きドアタイプに適応させることも可能である。
Normally, this type of double door is set so that it can be opened by 90 degrees in both directions. Therefore, it is not necessary to install the 180 degree opening device d. In addition, since a conventional door with a free hinge cannot be attached to a normal door stop, it is difficult to stop and hold the
次に本発明の制動装置を扉32の正面と上枠31の正面に取り付けた、面付けタイプの構成を第四実施形態と第五実施形態として図31〜図34に基づいて説明する。図31〜図34での制動装置aは係脱機構を有する第一実施形態の構成にて表示しているが、第二実施形態での制動装置aを用いても何ら問題はない。ここで面付けタイプの場合は、ドアの戸当たり側位置に装着する場合と、その逆側に装着する場合があり、本発明の制動装置aではこの両方が可能である。したがって、制動装置aを戸当たり側に装着する構成を第四実施形態とし、図31と図32にて説明する。また制動装置aを戸当たりとは逆側に装着する構成を第五実施形態とし、図33と図34にて説明する。
Next, an imposition type configuration in which the braking device of the present invention is attached to the front surface of the
図31は第四実施形態での扉32を開放した状態の納まり斜視図であり、図32は同様の状態での上面図である。第四実施形態では図31に示すように、内アーム2の取り付け部材14若しくは180度開放装置dを扉32の上部から少し下がった位置に面付けにて装着し、外アーム1の取り付け部材14若しくは閉鎖力増強装置cを上枠31の下面からさらに下方に持ち出して装着し、扉32が閉じたときに制動装置aが扉面と僅かな隙間を有した状態で平行かつ水平になるように配置する。この第四実施形態においても、扉32の開閉による制動装置aの減速動作は第一実施形態と全く同様である。しかし第四実施形態においては180度開放装置dを装着した場合でも、制動装置aの両アームが扉32の上端より低い位置にて回動する軌跡になるため、90度以上さらに大きく開放した最終段階で内アーム2の側面と扉面が当接してしまう。その結果最大開放角度は165度程度までに制限されることになる。
FIG. 31 is a perspective view of the fourth embodiment with the
図33は第五実施形態の扉32を開放した状態での納まり斜視図であり、図34は同様の状態での上面図である。第五実施形態では図33に示すように、内アーム2の取り付け部材14若しくは180度開放装置dを扉32の上端と面一になるように装着し、外アーム1の取り付け部材14若しくは閉鎖力増強装置cを上枠31の正面に装着し、扉32が閉じたときに制動装置aの上下方向の位置が扉32の上端よりさらに少し上で、かつ扉面と僅かな隙間を有した状態で平行かつ水平になるように配置する。この第五実施形態においても、扉32の開閉による制動装置aの減速動作は第一実施形態と全く同様である。また第五実施形態では図34に示すように制動装置aが扉32の上端のさらに上部にて回動する軌跡になるため、180度開放装置dを装着した場合は完全に180度にまで扉32を開放することが可能である。
FIG. 33 is a perspective view of the fifth embodiment with the
a 制動装置
b 係脱装置
c 閉鎖力増強装置
d 180度開放装置
1 外アーム
2 内アーム
3 閉鎖用ばね
4 ラック
5 当接部材
6 当接面
7 歯車
8 減速部材
9 回転部材
10 離脱用ばね
11 ケース部材
12 突出部分
13 回転軸
14 取り付け部材
15 ウエイト部材
16 傾斜面
17 移動片
18 磁石
19 金属片
20 閉鎖力増強ケース
21 押し込み部材
22 閉鎖力増強ばね
23 連動片
24 連動片先端面
25 連動片コーナー
26 180度開放用ケース
27 長孔
28 連結ピン
29 連結ピン引寄せばね
30 縦枠
31 上枠
32 扉
a braking device b engaging / disengaging device c closing force increasing device d 180-
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