JP4203181B2 - リコイル装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自閉式の引戸において、戸パネルを閉じ操作するための動力源に使用されるリコイル装置に関する。このリコイル装置は、ぜんまいばねと、ぜんまいばねの巻き戻し力（以下、単にばね出力という）を変更するための調整機構とを備えている。
【０００２】
【従来の技術】
この種のリコイル装置は特開平７−２５９４２５号公報に公知である。そこでは、ワイヤーを巻き取り収納するドラムと、ドラムを巻き取り方向に回転付勢するぜんまいばねと、これらを収容するケースと、ドラムを軸支する主軸などでリコイル装置を構成している。主軸には、ぜんまいばねの一端が係止固定してあり、主軸を左右いずれかへ回転操作することにより、ぜんまいばねのばね出力を戸パネルの重量の違いに応じて大小に変更できる。なお、主軸を任意の調整位置において回転不能に位置保持するために、ケースの外面にＵ字状の回り止めばねを配置し、このばねで主軸に設けた六角軸の対辺部を挟み保持している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のリコイル装置は、ばね出力が一定値を越えて大きくなる場合に、回り止めばねの挟持力が不足して、主軸が緩み回転するおそれがある。こうした不具合を解消するために、主軸とケースとの間にラチェット機構を設けて、ばね出力が減少する側へ主軸が回転するのを阻止できるようにしたリコイル装置がある（文献不詳）。かかるラチェット機構を備えたリコイル装置によれば、主軸を締め込み操作するだけでばね出力を増加できるうえ、ラチェット爪を係合解除操作することにより、ばね出力を減少できる。
【０００４】
上記のようにラチェット機構が内蔵されたリコイル装置は、ぜんまいばねを限界位置まで不必要に巻き締めることが可能となる。このように、ぜんまいばねが許容範囲を越えて巻き締めてあると、例えば戸パネルを急開閉操作したり、戸パネルに他物が衝突して大きな衝撃力が作用するような場合に、ぜんまいばねの主軸との連結部や、ドラムとの連結部が強いストレスを受けて折れることがある。こうした場合には、リコイル装置を分解してぜんまいばねを交換するか、リコイル装置全体を交換しなければならず、そのために多くの手間とコストが掛かる。
【０００５】
大き過ぎたばね出力を小さくするために、ラチェット爪をラチェットホイールから離脱するとき、主軸が急回転して必要以上にばね出力が低下することがあり、ばね出力を減少するときの調整が行いにくい。こうした場合には、主軸をある程度まで締め込んだ後、戸パネルの重量との釣り合いを確認しながらラチェットホイールを（主軸）を１歯ずつ締め込み操作しなければならず、この調整に多くの手間が掛ってしまう。
【０００６】
本発明の目的は、ぜんまいばねのばね出力が許容範囲を越えて増加調整されるのを阻止し、従ってぜんまいばねの主軸やドラムとの連結部の折損を確実に防止することにより、信頼性に優れたリコイル装置を提供することにある。本発明の目的は、ばね出力を増加する側へも減少する側へも、ラチェットホイールの一歯ごとに調整でき、従ってばね出力の調整がより少ない手間で簡単に行えるリコイル装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の目的は、現在のばね出力の程度を大まかに表示するためのインジケーターを備えたリコイル装置を提供することにある。本発明の目的は、戸パネルの重量の違いや、ガイドレールの傾き等に応じて、ばね出力を適値に調整変更でき、この調整作業が簡単かつ容易に行える、自閉式の引戸に好適なリコイル装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のリコイル装置は、図１に示すごとくケース１の内部に、ワイヤー２を巻き取り収納するドラム３と、ドラム３を回転自在に軸支する主軸４と、ドラム３と主軸４との間に設けられて、ドラム３を巻き戻し方向へ回転付勢するぜんまいばね５と、主軸４とケース１との間に設けられて、主軸４の緩み回転を阻止するラチェット機構と、ぜんまいばね５の過剰巻き込みを阻止する巻き過ぎ防止機構とが設けてある。巻き過ぎ防止機構は、主軸４と同行回転する原動ギヤ１０と、原動ギヤ１０で減速して回転操作される従動ギヤ２１と、従動ギヤ２１が所定量回転した状態において、従動ギヤ２１の回転を阻止するストッパー２２とを含む。
巻き過ぎ防止機構は、ゼネバギヤ機構を構成する原動ギヤ１０と従動ギヤ２１とからなる。ストッパー２２は従動ギヤ２１に設けた円弧溝２３と、ケース１に支持されて円弧溝２３に係合するストッパーピン２５とで構成する。
【０００９】
上記のラチェット機構は、主軸４と同行回転するラチェットホイール９と、ケース１で揺動自在に軸支されて、両端に第１受爪１６および第２受爪１７が設けてあるアンカー腕１２と、アンカー腕１２を第１受爪１６がラチェットホイール９に係合する向きに揺動付勢するばね１３とを含む。アンカー腕１２がばね１３に抗して離脱揺動する状態において、第１受爪１６がラチェット歯１４から離脱するのに先行して、第２受爪１７がラチェット歯１４の回転軌跡内へ入り込んで、主軸４の緩み回転量を規制するように構成する。
【００１１】
円弧溝２３は渦巻状に形成する。ケース１に従動ギヤ２１の半径方向線に沿う表示溝２４を設け、この表示溝２４でストッパーピン２５をスライド可能に支持して、従動ギヤ２１の回転量を表示できるようにする。主軸４には、ラチェットホイール９と、原動ギヤ１０と、主軸４を締緩操作する操作部１１とを一体に形成する。
【００１２】
【作用および発明の効果】
原動ギヤ１０と、従動ギヤ２１と、従動ギヤ２１の回転量を規制するストッパー２２とを含む巻き過ぎ防止機構は、主軸４を締め込んでぜんまいばね５のばね出力を増加するとき、ばね出力が許容限界に達するまでに、ストッパー２２によって従動ギヤ２１がそれ以上に回転操作されるのを阻止し、これにより主軸４の締め込みを規制する。従って、本発明のリコイル装置によれば、ぜんまいばね５の過剰巻き込みを確実に阻止して、その主軸４との連結部やドラム３との連結部に過剰なばね力が作用するのを解消し、リコイル装置が長期にわたって安定した状態で使用できることを保証する。
【００１３】
アンカー腕１２の両端に設けた第１受爪１６と第２受爪１７とで、ラチェットホイール９をばね出力が増加する側と減少する側とのそれぞれに一歯ずつ送り回転できるようにしたので、ばね出力の増加調整を確実に行え、ばね出力の減少調整も同様に確実に行える。従って、従来のこの種のリコイル装置に比べて、ばね出力の調整がより少ない手間で簡単に行える。例えば、リコイル装置を自閉式の引戸の閉止動力源として適用する場合には、戸パネル３０の重量の違いや、ガイドレール３２の傾き等に応じてばね出力を大小に調整できるので、施工時の調整作業に要する手間を減少して、その分だけ施工費用を節約できる。
【００１４】
ゼネバギヤ機構を利用した巻き過ぎ防止機構によれば、例えば平歯車を利用して減速する場合に比べて、原動ギヤ１０と従動ギヤ２１との回転比を大きくとることができるにもかかわらず、従動ギヤ２１の占有スペースを最小化できるので、ぜんまいばね５の調整範囲を広く確保しながら、リコイル装置をコンパクトにまとめることができる点で有利である。
【００１５】
円弧溝２３を渦巻状に形成し、円弧溝２３と係合するストッパーピン２５を表示溝２４でスライド可能に支持したリコイル装置においては、従動ギヤ２１の回転量に応じて、ストッパーピン２５を円弧溝２３で変位操作して、表示溝２４におけるストッパーピン２５の位置を変更できる。例えば、ぜんまいばね５が巻き込み操作されるのに伴って、ストッパーピン２５が円弧溝２３によって表示溝２４の一方の端から他方の端へ向かって、変位操作されるようにしておける。従って、作業者は表示溝２４におけるストッパーピン２５の位置を確認することにより、現在のばね出力の程度を大まかに知ることができ、これによりばね出力の調整をより的確に行い、あるいは調整限界を明確に知ることができる。
【００１６】
主軸４にラチェットホイール９、原動ギヤ１０および操作部１１を一体に形成したリコイル装置によれば、部品点数の増加を阻止できるので、その分だけリコイル装置の製作コストを減少できる。
【００１７】
【実施例】
図１ないし図５は本発明に係るリコイル装置の実施例を示す。図１ないし図３においてリコイル装置は、角箱状のケース１の内部に、ワイヤ２を巻き取り収納するドラム３と、ドラム３を回転自在に軸支する主軸４と、ドラム３と主軸４との間に設けられてドラム３を巻戻し方向へ回転付勢するぜんまいばね５と、主軸４とケース１との間に設けられるラチェット機構および巻き過ぎ防止機構などで構成してある。
【００１８】
図３においてケース１は、前ケース１ａと後ケース１ｂ、および前後ケース１ａ・１ｂで挟み固定される中間ケース１ｃとからなり、中間ケース１ｃで区分される後室にドラム３を収容し、中間ケース１ｃより前側の前室にラチェット機構と巻き過ぎ防止機構を収容する。前ケース１ａと後ケース１ｂとは、重合する側壁部分をビスで締結して固定してある。
【００１９】
ドラム３は、それぞれプラスチック成形品からなる円形のばね室６を有するドラム本体３ａと、ばね室６の後面開口を塞ぐ蓋３ｂとで構成されており、ばね室６内にぜんまいばね５を収容する。ぜんまいばね５の外端はドラム本体３ａに係止固定し、ばね内端はばね室６に臨ませた主軸４に係止固定する。ドラム本体３ａおよび蓋３ｂには、主軸４で軸支される軸受穴７が設けてある。
【００２０】
図３において主軸４は、ドラム３を支持する軸部の前部にラチェットホイール９と、原動ギヤ１０とを一体に設け、さらに原動ギヤ１０の前端の軸部端面にドライバーＴ用の操作溝（操作部）１１を一体に形成したプラスチック成形品からなる。主軸４の前後端は前ケース１ａと後ケース１ｂとにそれぞれ回転自在に軸支してある。主軸４をケース１に組み付けた状態において、操作溝１１は図２に示すようにケース１の前面に露出するので、操作溝１１に係合したドライバーＴで主軸４を回転操作することにより、ぜんまいばね５を巻き込んでそのばね出力を増加できる。
【００２１】
ぜんまいばね５の張力に抗して主軸４の緩み回転を防ぐために、主軸４とケース１との間にはラチェット機構を設ける。ラチェット機構は、図１および図４に示すごとくラチェットホイール９と、ラチェットホイール９の上方に配置されて、その回転を制御するアンカー腕１２と、アンカー腕１２を揺動付勢する引張りコイル形のばね１３とで構成する。ラチェットホイール９には、６個のラチェット歯１４が風車状に設けてある。アンカー腕１２は、部分円弧状のアーム１５の一端に第１受爪１６を設け、アーム１５の他端に第２受爪１７を設けたプラスチック成形品からなる。アーム１５の中途部の前後には支軸１８を突設してあり、その前後端面にドライバーＴ用の操作溝１９が凹み形成されている。支軸１８を前ケース１ａと中間ケース１ｃとに軸支することにより、アンカー腕１２の両端は上下に揺動して、各受爪１６・１７が択一的にラチェット歯１４を受け止め係合する。ばね１３は第２受爪１７寄りのアーム端と、前ケース１ａに設けた掛止片２０とに掛止装着されて、第１受爪１６がラチェット歯１４と係合する向きにアンカー腕１２を揺動付勢している。
【００２２】
先に説明したように、主軸４に設けた操作溝１１をドライバーＴで時計回転方向へ巻き締め操作すると、ラチェット歯１４が第１受爪１６をばね１３の付勢力に抗して押し上げ操作しながら、第１受爪１６の先端をくぐり抜ける。同時に、アンカー腕１２は反時計回転方向へばね１３で引き戻されて、第１受爪１６がラチェット歯１４の回転軌跡内へ入り込む。従って、主軸４をラチェット歯１４の１歯ずつ締め込み操作して、ばね出力を増加調整できる。
【００２３】
ばね出力が大き過ぎる場合には、アンカー腕１２の支軸１８に設けた操作溝１９をドライバーＴで操作する。詳しくは、図４に示すようにアンカー腕１２をばね１３の付勢力に抗して時計回転方向へ回動操作し、第１受爪１６の爪先がラチェット歯１４の歯先から離脱するのに先行して、第２受爪１７を別のラチェット歯１４の回動軌跡内へ進入させる。アンカー腕１２をさらに同方向へ回転操作すると、第１受爪１６がラチェット歯１４から離脱するので、主軸４およびラチェットホイール９はぜんまいばね５で反時計回転方向へ強制的に回転される。しかし、このときは既に第２受爪１７が該当のラチェット歯１４の回動軌跡内に入り込んでいるので、該ラチェット歯１４は図４の矢印で示すように第２受爪１７に接当する間だけ反時計方向に回転できるにすぎない。
【００２４】
上記の状態からドライバーＴの操作力を開放すると、アンカー腕１２は元のばね１３の付勢力を受けて反時計回転方向へ揺動する。その結果、第２受爪１７がラチェット歯１４の歯先から離脱するのに先行して、第１受爪１６の先端がラチェット歯１４の回動軌跡内へ進入するので、このときもラチェット歯１４が第１受爪１６に接当する間だけ主軸４は反時計回転方向へ回動する。全体では、アンカー腕１２が往復揺動するとき、ラチェットホイール９は１歯分だけ緩み回転する。従って、主軸４とアンカー腕１２に設けた操作溝１１・１９を適宜操作することにより、ぜんまいばね５のばね出力を簡単に所望値に増減調整できる。
【００２５】
巻き過ぎ防止機構は、主軸４の前部に設けた原動ギヤ１０と、これに噛み合う従動ギヤ２１とでゼネバギヤ機構として構成し、これにストッパー２２を付加したものである。詳しくは、原動ギヤ１０に１個だけギヤ歯を設け、原動ギヤ１０が１回転するときに、従動ギヤ２１が１歯分だけ送り操作されるように構成する。従動ギヤ２１は、ギヤ部分と軸部分とを一体に成形したプラスチック成形品からなり、その軸部分が前ケース１ａと中間ケース１ｃとで回転自在に軸支されている。ストッパー２２は、従動ギヤ２１の前ケース１ａとの対向端面に設けた渦巻状の円弧溝２３と、円弧溝２３と前ケース１ａに設けた表示溝２４とに同時に係合するストッパーピン２５とで構成する。
【００２６】
先に説明したように、原動ギヤ１０が１回転する毎に従動ギヤ２１は１０分の１回転する。このとき円弧溝２３は従動ギヤ２１と同行回転する。従って、従動ギヤ２１が１０回転すると、円弧溝２３の渦巻外端がストッパーピン２５に受け止められるので、従動ギヤ２１はそれ以上回転できない。つまり、以後は主軸４をばね出力が増加する側へは回転操作できず、ぜんまいばね５が許容限界を越えて巻き締められるのを阻止できる。実際には、この受け止め状態においても僅かにばね張力に余裕を残している。
【００２７】
上記のストッパーピン２５を表示要素にして、ばね出力を視認できるようにするために、円弧溝２３を渦巻状に形成し、表示溝２４を従動ギヤ２１の半径方向線に沿う縦長の直線溝に形成している。従動ギヤ２１の回転に伴って、円弧溝２３はストッパーピン２５を径方向へ移動操作する。そのため、従動ギヤ２１の回転量に応じてストッパーピン２５の表示溝２４における上下位置が異なる。
【００２８】
具体的には、ばね出力が小さい場合には、ストッパーピン２５は表示溝２４の上端に位置し、ばね出力が限界近くにまで増加すると、ストッパーピン２５は表示溝２４の下端に位置する。従って、作業者は表示溝２４におけるストッパーピン２５の位置を確認することによって、現状のばね出力を大まかに知ることができ、ばね出力の調整を行う際の目安とすることができる。
【００２９】
図５は本発明のリコイル装置を適用した自閉式引戸を示しており、戸パネル３０の上端両側にハンガーローラ３１を設け、両ローラ３１を開口枠に固定したガイドレール３２で走行案内している。ガイドレール３２の閉じ端側の上部に、本発明のリコイル装置Ｒを配置し、そのドラムから繰り出したワイヤ２の端部をハンガーローラ３１のブラケット３３に固定している。戸パネル３０がリコイル装置Ｒで閉じ操作されるときの運動慣性力を減殺して、戸パネル３０をゆっくりと閉じ移動させるためにエアーダンパー３４を設け、そのピストンロッド３５の突端と、開放端側のハンガーローラ３１のブラケット３３に固定したキャッチ３６とを、永久磁石３７で分離可能に連結している。エアダンパー３４は、戸パネル３０が閉じ端側へ接近した状態にのみ作用して、戸パネル３０が開口枠の縦枠部分に衝突するのを防止する。
【００３０】
こうした自閉式引戸においては、戸パネル３０の高さ寸法や幅寸法の違いに応じて、リコイル装置Ｒのばね出力を大小に調整する。あるいはガイドレール３２の微妙な傾きに応じてばね出力を微調整する。こうしたばね出力の調整を行う場合に、本発明のリコイル装置は、調整作業を迅速かつ確実に行えることになる。
【００３１】
巻き過ぎ防止機構としては、ゼネバギヤ機構等の間欠送り機構以外の、ギヤ群を伝達要素とする減速機構で構成できる。ストッパーピン２５によるばね出力の表示が必要でない場合や、従動ギヤ２１の回転操作範囲を１回転未満とする場合には、円弧溝２３を渦巻状に形成する必要はなく、単一曲率の円弧溝２３で形成することができる。ストッパー２２を従動ギヤ２１の周面に突設しておき、これを原動ギヤ１０の欠歯周面に接当させて、あるいはケース１に設けた受片に接当させて、従動ギヤ１０の回転量を規制することができる。ラチェット機構は、少なくとも第１受爪１６を備えているだけでもよい。操作部１１や操作溝１９は、一文字や十文字状の溝で形成する以外に断面非円形の穴で形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ケースを破断したリコイル装置の正面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】リコイル装置の構成部品を分解した状態での断面図である。
【図４】ラチェット機構および巻き過ぎ防止機構の動作を示す正面図である。
【図５】リコイル装置の使用例を示す自閉式引戸の正面図である。
【符号の説明】
１ ケース
２ ワイヤー
３ ドラム
４ 主軸
５ ぜんまいばね
１０ 原動ギヤ
２１ 従動ギヤ
２２ ストッパー

Claims (4)

1. ケース（１）の内部に、ワイヤー（２）を巻き取り収納するドラム（３）と、ドラム（３）を回転自在に軸支する主軸（４）と、ドラム（３）と主軸（４）との間に設けられて、ドラム（３）を巻き戻し方向へ回転付勢するぜんまいばね（５）と、主軸（４）とケース（１）との間に設けられて、主軸（４）の緩み回転を阻止するラチェット機構と、ぜんまいばね（５）の過剰巻き込みを阻止する巻き過ぎ防止機構とが設けてあるリコイル装置であって、
   巻き過ぎ防止機構が、主軸（４）と同行回転する原動ギヤ（１０）と、原動ギヤ（１０）で減速して回転操作される従動ギヤ（２１）と、従動ギヤ（２１）が所定量回転した状態において、従動ギヤ（２１）の回転を阻止するストッパー（２２）とを含み、
   巻き過ぎ防止機構が、ゼネバギヤ機構を構成する原動ギヤ（１０）と従動ギヤ（２１）とからなり、
   ストッパー（２２）が、従動ギヤ（２１）に設けた円弧溝（２３）と、ケース（１）に支持されて円弧溝（２３）に係合するストッパーピン（２５）とで構成してあるリコイル装置。
2. ラチェット機構が、主軸（４）と同行回転するラチェットホイール（９）と、ケース（１）で揺動自在に軸支されて、両端に第１受爪（１６）および第２受爪（１７）が設けてあるアンカー腕（１２）と、アンカー腕（１２）を第１受爪（１６）がラチェットホイール（９）に係合する向きに揺動付勢するばね（１３）とを含み、
   アンカー腕（１２）がばね（１３）に抗して離脱揺動する状態において、第１受爪（１６）がラチェット歯（１４）から離脱するのに先行して、第２受爪（１７）がラチェット歯（１４）の回転軌跡内へ入り込んで、主軸（４）の緩み回転量を規制するように構成してある請求項１記載のリコイル装置。
3. 円弧溝（２３）が渦巻状に形成されており、
   ケース（１）に従動ギヤ（２１）の半径方向線に沿う表示溝（２４）が設けられており、
   この表示溝（２４）でストッパーピン（２５）をスライド可能に支持して、従動ギヤ（２１）の回転量を表示できるようにした請求項１または２記載のリコイル装置。
4. 主軸（４）にラチェットホイール（９）と、原動ギヤ（１０）と、主軸（４）を締緩操作する操作部（１１）とが一体に形成してある請求項１、２または３記載のリコイル装置。

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