JP5939854B2 - ドアクローザ - Google Patents

Description

本発明は、開いたドアをゆっくりと自動的に閉めるドアクローザ（ドア自閉装置）の改良に関し、特にバックチェック機能の改良に関するものである。

一般に、ドアクローザは、作動油が充填された密閉空間を有するハウジングを備え、該ハウジングの密閉空間には、コイルスプリングにより付勢されたピストンが往復移動可能に配置されている。また、上記ピストンにはラック・ピニオン機構が組み付けられ、該ラック・ピニオン機構のピニオンには、回転軸が上下ハウジングを貫挿するように連結されている。さらに、この回転軸の上端には、リンク機構の一端が連結され、該リンク機構の他端は建物のドア開口部の上枠側に連結されている。

そして、ドアを開操作すると、その回転動作が上記リンク機構を介して回転軸に伝達され、さらに上記ラック・ピニオン機構を介してピストンの直線運動に変換される。これにより、上記ピストンがハウジングの密閉空間を移動することでコイルスプリングを圧縮し、ドアから手を離すと、この圧縮されたコイルスプリングの反発力によりドアがゆっくりと自動的に閉まるようになっている。このドアの閉速度は、ピストンの移動に連動して流動する作動油の流量を速度調整弁で制御することで調整される。

また、下記特許文献１に所載されるように、近時のドアクローザには、所定の開扉角度から全開角度までの間で急激な扉の開放動作が発生することを防止するために、いわゆるバックチェック力を作用させることが可能な機能が付加されている。このバックチェック力を作用させることによって、扉が風など煽られ、開扉速度が急激に上昇し、壁などに衝突することによる扉自体の損傷や壁の損傷などを防止することが可能となっている。

しかしながら、従来のドアクローザにおいては、バックチェック力が作動し始める扉の角度位置が一定であるので、場合によっては扉自体の損傷や壁の損傷を防止することができない場合があった。

特開２００７−１７７４６０号公報

それゆえに本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ、バックチェック力が作動し始める扉の角度位置を変更することができるドアクローザを提供することを課題とする。

本発明は上記課題を解決すべくなされたものであって、作動油が充填される油室３を備えるハウジング２と、該油室３を第１の油室３ａおよび第２の油室３ｂに２分割するとともに、該油室３内で往復移動自在に設置されるピストン４と、該第１の油室３ａ内に設置され、該ピストン４が該第１の油室３ａを拡げて移動する方向への付勢力を該ピストン４に対して及ぼすスプリング５と、該ピストン４に固定設置されるラック１４と、該ハウジング２に回転運動自在に設置されるとともにこの回転運動と扉の開閉運動とを相互に変換可能なピニオン１３とによって構成されるラック・ピニオン機構部と、該ピストン４の往復移動にともなう該第１の油室３ａおよび該第２の油室３ｂ間での作動油の移動油量を調整することによって該ピストン４の移動速度を制御し、もって扉の開速度を制御する制御機構部１５と、を有するドアクローザ１、３０において、該スプリング５設置側に位置する該第１の油室３ａ内にはスポンジゴム２３、３４が配設されており、該スポンジゴム２３、３４の体積がドアクローザ１、３０の外部に配設された操作部２７の操作により変化するように構成されていることを特徴とする。

ここで、該操作部２７の操作により回動する操作軸２４、３２を備え、該操作軸２４、３２の回動により該スポンジゴム２３、３４の体積が変化することが好ましい。

本発明のドアクローザによれば、バックチェック力が作動し始める扉の角度位置を変更することができる。

第一実施形態に係るドアクローザの断面図である。 第一実施形態に係るドアクローザの左側面図である。 図２のＶ−Ｖ断面図である。 図１のＷ−Ｗ断面図である。 図４におけるスポンジゴムの一部が収縮した状態を示す図である。 図４におけるスポンジゴムの全体が収縮した状態を示す図である。 ドアクローザが設置された扉の開動作を説明する図である。 図２のＶ−Ｖ断面図であり、扉が図７の符号βの位置まで開放された状態を示す。 図２のＶ−Ｖ断面図であり、扉が図７の符号γの位置まで開放された状態を示す。 第二実施形態に係るドアクローザの断面図である。 第二実施形態に係るドアクローザの左側面図である。 第二実施形態に係るドアクローザの断面図である。 第二実施形態に係るドアクローザの断面図である。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。

（第一実施形態）
本発明の第一実施形態に係るドアクローザは、例えば、扉の上方に固定設置されるとともに、扉枠側に設置されたアームと接続することによって、扉に対する閉扉力およびバックチェック力を作用できるようになっている。そこで、図１、図２および図３を用いて本実施形態に係るドアクローザの基本構成について説明する。ここで、図１は本実施形態に係るドアクローザの断面図であり、図２は、本実施形態に係るドアクローザの左側面図である。また、図３は図２おけるＶ−Ｖ断面図であり、速度制御が行われていない状態を示している。なお、図３では、説明の便宜上、スプリング等の部材が一部省略されている。

本実施形態のドアクローザ１は、作動油が充填される油室３を備えるハウジング２と、油室３を第１の油室３ａおよび第２の油室３ｂに２分割するとともに、油室３内で往復移動自在に設置されるピストン４と、を備えている。ピストン４に対しては、第１の油室３ａ側に設置されるスプリング５からの付勢力が常時及ぼされており、外部の力が加わらない場合、ピストン４は第１の油室３ａを拡げる方向に移動するよう構成されている。

ピストン４の内部には第２の油室３ｂの一部を構成する空洞部４ａが形成され、空洞部４ａは第１通路６を介して第１の油室３ａに連通しているとともに、第２通路７を介して第２の油室３ｂの一部を構成する油室３ｃに連通している。第１通路６内にはボール収容部６ａが形成され、ボール８がボール収容部６ａに移動可能に収容されている。扉開放中はボール８が第１の油室３ａの内圧でボール収容部６ａの内壁に押し付けられて第１通路６を閉じ、第１の油室３ａ側の作動油が第１通路６を介して第２の油室３ｂ側に流出しないようにしている。第２通路７は、空洞部側通路７ａと、該空洞部側通路７ａよりも大きい大通路７ｂとからなり、この大通路７ｂにチェック弁９が介設され、チェック弁９により空洞部４aと油室３ｃとを連通・遮断するようにしている。チェック弁９は、大通路７ｂに嵌着された弁本体１０を備え、弁本体１０内には、ボール収容部１０ａが空洞部側通路７ａと油室３ｃとに連通するように形成され、ボール１１がボール収容部１０ａに移動可能に収容されている。そして、チェック弁９は、扉閉鎖中は油室３ｃの内圧でボール１１を空洞部側通路７ａに通じるボール収容部１０ａ内壁に押し付けて第２通路７を閉じ、油室３ｃ側の作動油が第２通路７を介して空洞部４ａ側に流出しないようにしている。

ハウジング２には、図示せぬ３個の速度調整弁が挿着されており、油室３ｃと空洞部４ａとの間を繋ぐ図示しない流路に臨んでいて、ピストン４の移動に連動して作動油の流量を制御することで扉の閉速度を調整するようにしている。

ドアクローザ１には、ラック・ピニオン機構部が設置されており、扉の開閉運動とピストン４の往復動運動とを相互に変換できるようになっている。具体的には、ラック・ピニオン機構部は、ピストン４に固定設置されているラック１４と、ハウジング２に回転運動自在に設置されるピニオン１３とによって構成されており、ピニオン１３がハウジング２と回転運動自在に接続する回転軸１２には、扉枠側に設置される図示しないアームが接続されている。従って、扉の開閉運動は、不図示のアームを介して回転軸１２に伝達され、ピニオン１３を回転させることになる。

図１には扉が完全に閉鎖された状態でのドアクローザ１が示されている。そして、この状態から扉を開放する力が加わると、アーム（不図示）を介して回転軸１２を時計回りに回転させる力が伝達されてピニオン１３も時計回りに回転し、このピニオン１３と歯合するラック１４は図１の紙面左方向に移動する。このラック１４の動きにともなって、ラック１４と接続するピストン４はスプリング５の付勢力に抗して紙面左方向に移動する。このスプリング５の付勢力に抗したピストン４の移動運動によって、扉は常に閉方向に移動する力を蓄積しながら開放されることになる。

逆に、扉が完全に開放された状態から扉の移動を規制する力が解除されると、スプリング５から及ぼされる付勢力によって、ピストン４は図１の紙面右方向に移動することになる。このピストン４の移動によって、ピストン４と接続するラック１４も紙面右方向に移動し、ピニオン１３を反時計回りに回転させる。このピニオン１３の回転運動によって、回転軸１２が反時計回りに回転運動することになるので、回転軸１２に接続する図示しないアームによってこの回転運動が扉を閉方向に移動させる力として伝達され、扉の閉鎖が実施され、完全に扉が閉状態となったとき、ドアクローザ１は図１に示される状態となる。以上の説明から、ラック１４の移動運動とピニオン１３の回転運動、すなわちピストン４の往復動と扉の開閉運動とが、ラック・ピニオン機構部によって相互に変換可能になっていることが解る。

図３に示すように、ドアクローザ１には、ピストン４の往復移動にともなう第１の油室３ａおよび第２の油室３ｂ間での作動油の移動油量を調整することによってピストン４の移動速度を制御し、もって扉の開速度を制御する制御機構部１５が設置されている。制御機構部１５は、油室３に沿ってハウジング２に形成された油路１６を備えている。

油路１６は、油室３と連通する３つの通油孔１７、１８、１９を備えている。そして、油路１６には左側面側から油量調整弁２０が螺合配置されている。この油量調整弁２０は、その弁先が第１の油室３ａと常に通じることになる通油孔１９に位置するように配置されており、油量調整弁２０を回転操作することによって通油孔１９の導通、閉鎖、油量調整ができるようになっている。

油路１６に形成されている通油孔のうち、図３における紙面の右側、すなわち第２の油室３ｂ側に配置されているのが第１の通油孔１７である。この第１の通油孔１７は、扉の状態にかかわらずスプリング５設置側とは逆側に位置する第２の油室３ｂと常に導通する通油孔であり、扉が閉鎖されてピストン４が最も紙面右側に位置するときにも、第２の油室３ｂとの導通状態が維持されている。

第１の通油孔１７の隣に形成されているのが第２の通油孔１８である。この第２の通油孔１８は、扉が閉状態のときにはスプリング５設置側に位置する第１の油室３ａと導通し、扉の開方向の移動にともなってピストン４が移動したときにはピストン４によって閉鎖される通油孔である。

さらに、油路１６に形成されている通油孔のうち、最も紙面の左側に設置され、扉の状態にかかわらずスプリング５設置側に位置する第１の油室３ａと常に導通状態を維持するのが第３の通油孔１９である。

ドアクローザ１には、バックチェック力が作動する扉の位置を変更する為の作動位置調整機構部２１が設置されている。そこで、図１乃至図６を参酌して、作動位置調整機構部２１について説明する。なお、図４乃至図６は図１におけるＷ−Ｗ断面図である。

図１中、２２はエンドプラグであり、これらエンドプラグ２２は、外周の雄ねじ部２２ａをハウジング２の嵌合孔２ａの雌ネジ部２ｂに螺合させることで嵌合孔２ａに嵌着されている。図１の左側のエンドプラグ２２の内側には、図４に示すように後述する操作軸２４の半円盤状部２４Ａを収容する為の円形の凹部２２ｂが形成され、この凹部２２ｂの底面には半円弧状の溝２２ｃが形成されている。そして、この溝２２ｃには半円弧状のスポンジゴム２３が嵌入されている。図１に示されるように、スポンジゴム２３はその全体が溝２２ｃ内に収容されるのではなく、その略半分（図１における右半分）を凹部２２ｂ内に突出させた状態で溝２２ｃに嵌入されている。スポンジゴム２３は、独立気泡構造を有するものであり、扉の開放時に第１の油室３ａの内圧が高まった場合や後述する操作軸２４により押圧された場合にはその体積を収縮するようになっている。

エンドプラグ２２の中央位置には操作軸２４が設置されている。操作軸２４は、スポンジゴム２３を押圧して収縮させるための半円盤状部２４Ａと、一端が半円盤状部２４Ａに連結されて図１の左右方向に延びる軸部２４Ｂとを備えている。図３に示すように、半円盤状部２４Ａはエンドプラグ２２の凹部２２ｂ内に収容されている。軸部２４Ｂは、ワッシャ２５とＯリング２６を挿通し、エンドプラグ２２に形成された孔２２ｄを貫通している。エンドプラグ２２の孔２２ｄから外部に突出する軸部２４Ｂの他端は一部を切り欠いたＤ形状とされ、六角板２７のＤ形状の孔２７ａを貫通して突出する部分にはカシメが施されている（図２参照）。ドアクローザ１の外部に配置されている操作部としての六角板２７には六角レンチを係合させることができ、六角レンチを操作することにより操作軸２４はエンドプラグ２２に対して回動するように構成されている。従って、半円盤状部２４Ａは図４に示される位置から軸部２４Ｂを中心としてエンドプラグ２２の凹部２２ｂ内を３６０°回転可能となっている。

半円盤状部２４Ａを図４に示される位置から図５に示すように時計回りに回転させると、凹部２２ｂ内に突出しているスポンジゴム２３は半円盤状部２４Ａが備える図示せぬ傾斜面に押圧されて図５の紙面の裏方向（図１の左方向）にその体積を収縮していくように構成されている。そして、半円盤状部２４Ａが図４に示される位置から１８０°回転されて図６に示す状態となると、半円盤状部２４Ａは溝２２ｃを完全に覆い、スポンジゴム２３の全体が図５の紙面の裏方向（図１の左方向）にその体積を収縮した状態で溝２２ｃに収容される。

以上、第一実施形態のドアクローザ１の基本構成を説明した。次に、図３乃至図９を用いて、第一実施形態のドアクローザ１の動作について説明する。ここで、図７はドアクローザ１が設置された扉の開動作を説明するための図である。また、図８及び図９は図２におけるＶ−Ｖ断面図である。なお、図３と同様に、図８及び図９についても、説明の便宜上、スプリング等の部材が一部省略されている。

まず、扉が図７の符号αで示されるような閉鎖状態にあるときは、ドアクローザ１は図３で示される状態にある。このときすべての通油孔１７、１８、１９は、それぞれが導通する第１の油室３ａ、第２の油室３ｂとの導通状態が維持されている。そして扉が図７の符号αから符号βで示される範囲を移動するときには、すべての通油孔１７、１８、１９の導通状態が維持され、作動油は図３に符号Ｆ１、Ｆ２で示される２つの経路を通って第１の油室３ａから第２の油室３ｂへと移動する。

さらに扉が移動し、図７の符号βで示される位置まで扉が移動したときに、ドアクローザ１は図８で示される状態となる。すなわち、第２の通油孔１８がピストン４で閉鎖されることによって、これまで作動油の移動が可能であった符号Ｆ１で示される経路が閉鎖され、第１の油室３aから第２の油室３ｂへの作動油の移動がＦ２で示される経路のみとなる。通常であれば、作動油の経路が減少することにより図７の符号βの位置でバックチェック力が作動し始めるが、本実施形態のドアクローザ１においては第１の油室３ａを画成するエンドプラグ２２にスポンジゴム２３が配設されており、このスポンジゴム２３の体積が第１の油室３ａの内圧により収縮を開始するので、ピストン４は移動速度を低下することなく移動し、バックチェック力が作動しない。

さらに扉が移動して、図７の符号γで示される位置まで扉が移動したときには、ドアクローザ１は図９で示される状態となる。すなわち、スポンジゴム２３が第１の油圧室３ａの内圧によりそれ以上は収縮しない状態となると、ピストン４の移動速度が低下してバックチェック力が作動し始める。従って、扉は図７の符号γで示される位置から扉全開の位置までは減速した速度で開扉動作を行うことになる。

次に、バックチェック力の作動位置を図７の符号βで示される位置に変更した場合のドアクローザ１の動作について、図６及び図７を用いて説明する。バックチェック力の作動位置を変更する場合には、作動位置調整機構部２１を操作して図６に示されるようにスポンジゴム２３の全体の体積が操作軸２４の半円盤状部２４Ａの押圧により収縮された状態にする。スポンジゴム２３の全体の体積が半円盤状部２４Ａにより収縮された状態においては、扉が図７の符号βで示される位置に至った際にスポンジゴム２３がその体積の収縮を開始することがないので、バックチェック力が作動することになる。従って、扉は図７の符号βで示される位置から扉全開の位置まで減速した速度で開扉動作を行うことになる。

このように、第一実施形態のドアクローザ１は作動位置調整機構部２１を備えており、第１の油室３a内に配設されたスポンジゴム２３の体積をドアクローザ１の外部に配設された操作部を操作して変化させることができる。すなわち、スポンジゴム２３の体積が全く圧縮されていない状態（図４の状態）と第１の油圧室３ａの内圧が高まった場合にスポンジゴム３４が体積の収縮を開始することがない状態（図６の状態）との間で変化させることができる。従って、バックチェック力が作動し始める扉の位置を所定範囲内の任意の位置に変更することが可能である。

（第二実施形態）
第二実施形態は作動位置調整機構部の構成のみが第一実施形態と相違する。従って、第一実施形態と同一又は類似する部材については、同一符号を付して説明を省略する。ここで、図１０、図１２及び図１３は第二実施形態に係るドアクローザの断面図である。また、図１１は第二実施形態に係るドアクローザの左側面図である。

第二実施形態に係るドアクローザ３０には、バックチェック力が作動する扉の位置を変更する作動位置調整機構部３１が設置されている。エンドプラグ２２の中央位置には操作軸３２が設置されている。操作軸３２は、円盤部３２Ａと、一端が円盤部３２Ａに連結されて図１の左右方向に延びる軸部３２Ｂとを備えている。軸部３２Ｂは、外周にネジ部が形成された大径部３２ａと、この大径部３２ａよりも径が小さい小径部３２ｂとを備えている。小径部３２ｂはワッシャ２５とＯリング２６を挿通し、エンドプラグ２２に形成された孔２２ｄを貫通している。エンドプラグ２２の孔２２ｄから外部に突出する小径部３２ｂの他端は一部を切り欠いたＤ形状とされ、六角板２７のＤ形状の孔２７ａを貫通して突出する部分にはカシメが施されている。ドアクローザ３０の外部に配設された操作部としての六角板２７には六角レンチを係合させることができ、六角レンチを操作することにより操作軸３２はエンドプラグ２２に対して回動するように構成されている。

操作軸３２の大径部３２Ａには、円筒形状のスライド部材３３と、円筒形状であり独立気泡構造を有するスポンジゴム３４が配設されている。スライド部材３３の内周はネジ孔３３aとされており、操作軸３２の大径部３２Ａはこのネジ孔３３aに螺合している。スライド部材３３の外周には溝部３３ｂが形成されており、エンドプラグ２２に固定された回り止めピン３５がこの溝部３３ｂに嵌入されている。スライド部材３３が回り止めピン３５により回転不能とされていることから、操作軸３２が回動された場合にはスライド部材３３は大径部３２Ｂ上を図１０の左右方向にスライド移動するように構成されている。

スポンジゴム３４は、操作軸３２の円盤部３２Ａとスライド部材３３の間に配置されており、スライド部材３３が図１０の位置から右方向にスライド移動した場合には、スライド部材３５により押圧されて図１２に示される状態（第１の油圧室３ａの内圧が高まった場合にスポンジゴム３４が体積の収縮を開始することがない状態）までその体積を収縮する。また、図１０に示される状態のスポンジゴム３４は、扉の開放時に第１の油室３ａの内圧が高まった場合には図１３に示す状態までその体積を収縮する。

第二実施形態のドアクローザ３０の動作は第一実施形態のドアクローザ１の動作と同様である。第二実施形態のドアクローザ３０は作動位置調整機構部３１を備えており、第１の油室３ａ内に配設されたスポンジゴム３４の体積をドアクローザ３０の外部に配設された操作部を操作し、変化させることができる。すなわち、スポンジゴム３４の体積が全く圧縮されていない状態（図１０の状態）と第１の油圧室３ａの内圧が高まった場合にスポンジゴム３４が体積の収縮を開始することがない状態（図１２の状態）との間で変化させることができる。従って、バックチェック力が作動し始める扉の位置を所定範囲内の任意の位置に変更することが可能である。

本発明によるドアクローザは、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。

１ ドアクローザ
２ ハウジング
２ｂ 嵌合孔
３ 油室
３ａ 第１の油室
３ｂ 第２の油室
４ ピストン
４ａ 空洞部
５ スプリング
６ 第１通路
６ａ ボール収容部
７ 第２通路
７ａ 空洞部側通路
７ｂ 大通路
８ ボール
９ チェック弁
１０ 弁本体
１０ａ ボール収容部
１１ ボール
１２ 回転軸
１３ ピニオン
１４ ピストン
１５ 制御機構部
１６ 油路
１７ 第１の通油孔
１８ 第２の通油孔
１９ 第３の通油孔
２０ 油量調整弁
２１ 作動位置調整機構部
２２ エンドプラグ
２２ａ 雄ねじ部
２２ｂ 凹部
２２ｃ 溝
２２ｄ 孔
２３ スポンジゴム
２４ 操作軸
２４Ａ 半円盤状部
２４Ｂ 軸部
２５ ワッシャ
２６ Ｏリング
２７ 六角板（調整部）
２７ａ 孔
３０ ドアクローザ
３１ 作動位置調整機構部
３２ 操作軸
３２Ａ 円盤部
３２Ｂ 軸部
３２ａ 大径部
３２ｂ 小径部
３３ スライド部材
３３ａ ネジ孔
３３ｂ 溝部
３４ スポンジゴム
３５ 回り止めピン

Claims (2)

1. 作動油が充填される油室を備えるハウジングと、
   該油室を第１の油室および第２の油室に２分割するとともに、該油室内で往復移動自在に設置されるピストンと、
   該第１の油室内に設置され、該ピストンが該第１の油室を拡げて移動する方向への付勢力を該ピストンに対して及ぼすスプリングと、
   該ピストンに固定設置されるラックと、該ハウジングに回転運動自在に設置されるとともにこの回転運動と扉の開閉運動とを相互に変換可能なピニオンとによって構成されるラック・ピニオン機構部と、
   該ピストンの往復移動にともなう該第１の油室および該第２の油室間での作動油の移動油量を調整することによって該ピストンの移動速度を制御し、もって扉の開速度を制御する制御機構部と、を有するドアクローザにおいて、
   該第１の油室内にはスポンジゴムが配設され、
   該スポンジゴムの体積がドアクローザの外部に配設された操作部の操作により変化するように構成されていることを特徴とするドアクローザ。
2. 該操作部の操作により回動する操作軸を備え、該操作軸の回動により該スポンジゴムの体積が変化することを特徴とする請求項１に記載のドアクローザ。
   

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