JP5940033B2 - 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、特に作動油漏れ対策に関するものである。

低圧室に配設されたコイルスプリングの内部に膨張吸収部材を挿入しておくことにより、温度上昇による作動油の膨張を吸収し、作動油が外部に漏れることを防止するドアクローザが下記特許文献１に所載されるように公知である。ドアクローザの一種に、下記特許文献２のような床に埋め込むタイプのフロアヒンジがある。特許文献２のフロアヒンジにおいては、低圧室内にはピストンを駆動するためのカムと摺動板が設けられ、コイルスプリングの内部には摺動板とピストンとを連結する連結棒が配設されることになる。従って、特許文献２のような構成を有するフロアヒンジにおいては、特許文献１のように低圧室内に膨張吸収部材を挿入しておくことにより、作動油が外部に漏れることを防止することが困難であるという問題がある。

特開２０１２−２０７４４０号公報 実公平７−５５２５４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、低圧室内にカムと摺動板が配設される場合であっても、膨張吸収部材により作動油が外部に漏れることを防止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、本発明に係るドアクローザは、扉の開閉動作に伴って回転する主軸３と、該主軸３を軸支すると共に作動油が充填される油室が形成された本体ハウジング１と、前記油室を主軸３側の低圧室１５と主軸３とは反対側の高圧室１６とに区画するピストン２と、を備え、該低圧室１５には、主軸３の回転動作を直線運動に変換するカム４と、該カム４の回転に伴って摺動する摺動板５とが配設されるドアクローザにおいて、該本体ハウジング１には凹部１０Ａが形成され、該凹部１０Ａには該低圧室１５内の作動油と接触するように膨張吸収部材８０が収容され、該凹部１０Ａは、該主軸３を該本体ハウジング１の底部において軸支する軸受け１４が取付けられる軸受け取付部１０Ｃの周囲に形成された略Ｃ字状の溝であり、該膨張吸収部材８０は該凹部１０Ａの略Ｃ字状の溝に収容される略Ｃ字状の形状をしていることを特徴とする。

ここで、該膨張吸収部材８０が該凹部から抜け出ることを防止する抜け防止手段８２が設けられることが好ましい。

本発明に係るドアクローザにあっては、温度上昇による作動油の膨張を膨張吸収部材で吸収し、作動油が外部に漏れることを防止することができる。

本発明の一実施形態におけるドアクローザとしてのフロアヒンジを示す正面視の断面図であって、バネ力が最小で閉扉状態を示す。 同フロアヒンジを示す平面視の断面図であって、バネ力が最小で閉扉状態を示す。 同フロアヒンジを示す正面視の断面図であって、バネ力が最小で扉が１８０度開いた時の状態を示す。 同フロアヒンジを示す平面視の断面図であって、バネ力が最小で扉が１８０度開いた時の状態を示す。 同フロアヒンジの要部を示す断面図であって、（ａ）は閉扉動作において逆止弁が閉じた状態を示し、（ｂ）は開扉動作時において逆止弁が開いた状態を示している。 同フロアヒンジの要部を示す平面視の断面図。 同フロアヒンジを示す正面視の断面図であって、バネ力が最大で閉扉状態を示す。 同フロアヒンジを示す平面視の断面図であって、バネ力が最大で閉扉状態を示す。 同フロアヒンジを示す正面視の断面図であって、バネ力が最大で扉が１８０度開いた時の状態を示す。 同フロアヒンジを示す平面視の断面図であって、バネ力が最大で扉が１８０度開いた時の状態を示す。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＸ−Ｘ線断面図である。

以下、本発明の一実施形態にかかるドアクローザとしてのフロアヒンジについて図１〜
図１２を参酌しつつ説明する。本実施形態におけるフロアヒンジは、内部に作動油が充填
された油室を形成する本体ハウジング１を備えている。該本体ハウジング１は、図１に示
すように上下方向の厚さが一定であり、図２に示すように所定方向に長い形状である。本
体ハウジング１は油室を二つの部屋に区画するピストン２を内蔵しており、本体ハウジン
グ１の長手方向はこのピストン２の軸線方向である。以下、詳細な説明において特に言及
する場合を除いて軸線方向とはこのピストン２の軸線方向を示すものとし、図面において
向かって右側を軸線方向一端部側とし、左側を軸線方向他端部側とするが、軸線方向一端
部側を単に前側と、軸線方向他端部側を単に後側と称することにする。

本体ハウジング１は、主要部分を構成する主部１０と、後側の上部に取り付けられた上
キャップ１１と、前側の端部に取り付けられた横キャップ１２とから構成され、その内部
に作動油が充填される油室を形成する。

本体ハウジング１の後部に主軸３が軸支されている。該主軸３は扉の回転軸となるもの
で、扉の開閉動作に応じて回転する。尚、主軸３の中心は平面視においてピストン２の中
心線上（軸線上）に位置している。主軸３は、上キャップ１１と主部１０の底部に軸受け
１３，１４を介して回転可能に支持されており、その上部は上キャップ１１から所定長さ
上方に突出している。主軸３にはハート型のカム４が設けられている。該カム４は主軸３
と一体となって回転する。カム４は、主軸３と一つの部材を構成するように一体的に加工
形成されたものであってもよいし、主軸３とは別部材の構成であってもよい。何れにして
もカム４は、扉の開閉動作と共に主軸３と一体に回転し、主軸３の回転動作を軸線方向の
直線運動に変換してピストン２を駆動するピストン駆動部として機能する。カム４は、そ
の周面をカム面とする板カムであって、全周のうちの所定角度領域のみを扉の開閉動作に
おいて使用する区間とする。本実施形態においては、カム４の周面は対称形状であって、
二つの１８０度の領域のうちの片方の領域を使用区間とするが、非対称形状としてもよい
。尚、カム面には凹部４ａが一箇所形成されている。該凹部４ａは、閉扉状態即ち扉の開
度が０度のときに対応した位置に形成されている。

カム４の上下にはそれぞれ摺動板５が配置されている。両摺動板５の間にはカム４と当
接して回転するカムフォロアーとしてのコロ６が設けられ、コロ６の支軸は両摺動板５に
取り付けられている。従って、カム４が主軸３と共に回転すると、コロ６を介して摺動板
５が軸線方向に移動する。カム４が１８０度回転すると、図１及び図２の状態から図３及
び図４の状態となる。コロ６はカム４の後側に設けられており、図１及び図２に示すよう
に扉の開度が０度のときには、カム４の凹部４ａにコロ６が係合した状態にある。尚、カ
ム４の前側にもコロ７が設けられているが、この前側のコロ７は後側のコロ６よりも若干
小径であって、図３及び図４のように扉の開度が１８０度になると、カム４の凹部４ａに
は前側のコロ７が若干の隙間を有して係合した状態となる。また、両摺動板５の前側の端
部はピストン２の後端面に形成された凹部に挿入されていて、両摺動板５を上下に貫通す
るピン８によって両摺動板５とピストン２とが連結されている。

ピストン２は、油室を主軸３側即ち後側の低圧室１５と主軸３とは反対側即ち前側の高
圧室１６とに区画して開扉動作時には低圧室１５側即ち後側に移動し、閉扉動作時には高
圧室１６側即ち前側に移動する。該ピストン２は、筒状の外筒体２０と該外筒体２０の内
側に圧入一体化された筒状の内筒体２１とを備えている。内筒体２１は前側が小径部に形
成され後側が大径部に形成されていて、大径部の内側が前記凹部となってそこに摺動板５
が挿入されている。

また、内筒体２１の小径部の内側には逆止弁２２が設けられている。詳細には、図６に
断面で示しているように、内筒体２１の小径部の内側に筒状の弁座２３が挿入固定され、
該弁座２３の内側に軸線方向に移動可能に逆止弁２２が挿入されている。尚、図６では後
述の調整軸やバネ受け部材４０を省略して図示している。図５に弁座２３と逆止弁２２の
みを断面図で示している。ピストン２が前側に動く閉扉動作時には図５（ａ）のように逆
止弁２２が高圧室１６側の油圧を受けて弁座２３に対して相対的に後側に移動した状態に
あり、Ｏリング２４が弁座２３の前端面に当接していて側孔２５は閉じた状態になる。ピ
ストン２が後側に動く開扉動作時には図５（ｂ）のように逆止弁２２が低圧室１５側の油
圧を受けて弁座２３に対して相対的に前側に移動した状態にあり、逆止弁２２のストッパ
ーピン２６が弁座２３の後端面に当接し、Ｏリング２４が弁座２３の前端面から前側に離
れて側孔２５は開いた状態となり、逆止弁２２の内側通路２７から側孔２５を通って低圧
室１５側の作動油が高圧室１６側へと流れることができる。即ち、逆止弁２２の内側通路
２７と側孔２５が、低圧室１５と高圧室１６とを連通する連通孔を構成している。尚、逆
止弁２２の内側通路２７は逆止弁２２の後端面のみならず前端面にも開口しているが、該
前側の開口部は常時はバネ２８によって前側に押圧付勢されている安全弁２９によって閉
鎖されており、扉が外力によって強制的に閉じられて高圧室１６側の油圧が急激に高くな
った場合には、高くなった高圧油室１６の油圧によって安全弁２９がバネ２８の付勢力に
抗してバネ２８を圧縮させつつ後方に移動して内側通路２７の前側の開口部を開ける。

尚、図６に示すように本体ハウジング１の両側壁部にはそれぞれ流量制御流路１７，１
８が形成されている。これらの流量制御流路１７，１８はピストン２を迂回するようにし
て低圧室１５と高圧室１６とを連通している。図６は扉が全閉の状態であるが、この状態
においては、図６において向かって上側に示されている一方の側壁部における第一の流量
制御流路１７は、その低圧室１５側の開口部と高圧室１６側の開口部の何れもがピストン
２によって塞がれずに開口状態にある。逆に図６において向かって下側に示されている他
方の側壁部における第二の流量制御流路１８は、その低圧室１５側の開口部は開口状態に
あるが高圧室１６側の開口部はピストン２によって塞がれた閉口状態にある。そして、扉
が開き始めてピストン２が後側に移動し始めると、逆止弁２２が開いて作動油がピストン
２の連通孔を通って低圧室１５から高圧室１６へと移動する共に、第一の流量制御流路１
７の低圧室１５側の開口部がピストン２によって閉じられるまでの間は第一の流量制御流
路１７からも作動油が高圧室１６へと流れる。その後、ピストン２が第一の流量制御流路
１７の低圧室１５側の開口部を閉じるタイミングになると、第二の流量制御流路１８の高
圧室１６側の開口部が開くので、作動油は今度は第二の流量制御流路１８から高圧室１６
へと流れることになる。閉扉動作時にはその逆であって、逆止弁２２が閉じられるので作
動油はピストン２の連通孔を通ることができないが、閉扉動作時の初期から中期において
は第二の流量制御流路１８を通って低圧室１５へと作動油が流れ、閉扉動作時の後期にお
いてピストン２が第二の流量制御流路１８を閉じると第一の流量制御流路１７から低圧室
１５へと流れる。尚、これらの流量制御流路１７，１８にはそこを流れる作動油の流量を
制御するための図示しない調整弁が設けられている。

ピストン２には筒状の主連結棒３０が連結されている。該主連結棒３０はその軸線がピ
ストン２の軸線と同一になるようにしてピストン２の前側に連結されていてピストン２か
ら前側に延びている。ピストン２の内筒体２１の小径部には雄ネジ部が形成され、該小径
部と外筒体２０との間には環状の隙間が形成されており、該隙間に入り込むようにして主
連結棒３０の後端部がピストン２の内筒体２１の小径部に螺着されている。従って、主連
結棒３０の後端部の内側にピストン２の逆止弁２２が位置している。

主連結棒３０の前側には筒状の副連結棒３１が連結されている。副連結棒３１は主連結
棒３０の前端部内周面の雌ネジ部に螺着されている。また、副連結棒３１の前端部には環
状のフランジ部３２が形成され、該フランジ部３２の後端面が可動側のバネ受け座を構成
している。また、主連結棒３０と副連結棒３１とから、ピストン２と可動側のバネ受け座
とを連結する連結棒が構成されている。

ピストン２の前側には、閉扉状態におけるピストン２から所定距離離間した位置にバネ
受け部材４０が配置され、該バネ受け部材４０の前側にはコイルスプリングからなる復帰
用バネ５０が配置されている。バネ受け部材４０は中心に貫通孔を有する円盤状であって
、その内側を主連結棒３０が貫通しており、バネ受け部材４０の前端面が固定側のバネ受
け座を構成している。即ち、バネ受け部材４０と副連結棒３１のフランジ部３２との間に
復帰用バネ５０が介装されており、復帰用バネ５０の内側を連結棒が挿通している。従っ
て、復帰用バネ５０によって常にバネ受け部材４０は後方に押圧付勢され、副連結棒３１
は前方に押圧付勢されており、副連結棒３１に作用する付勢力は主連結棒３０からピスト
ン２、摺動板５、そしてカム４へと伝達される。従って、開扉動作時には図３及び図４の
ようにピストン２及び連結棒が後側に移動して復帰用バネ５０を圧縮させて復帰用バネ５
０は閉じ力を蓄勢させる。そして、閉扉動作時にはその復帰用バネ５０の閉じ力によって
ピストン２及び連結棒が前側に移動する。

また、バネ受け部材４０は、本体ハウジング１とは別部材の構成であって本体ハウジン
グ１に対して軸線方向にスライド移動可能に構成されている。図１〜図４はバネ受け部材
４０が最も後側に位置した状態であり、本体ハウジング１の内壁面の段差部４１にバネ受
け部材４０の後端面周縁部が当接することによりそれ以上のバネ受け部材４０の後方への
移動が阻止されている。

次に、復帰用バネ５０のバネ力を調整するためにバネ受け部材４０の位置を本体ハウジ
ング１の外部からの操作により変更させるバネ力調整機構について説明する。図１〜図４
はバネ受け部材４０が最も後側に位置していて復帰用バネ５０のバネ力が最も小さい状態
であり、図７〜図１０はバネ受け部材４０が最も前側に位置していて復帰用バネ５０の閉
扉状態における圧縮量が最大であってそのバネ力が最も大きい状態である。

バネ力調整機構は、調整軸と連携部材としての連携ピン６０とを備えている。調整軸は
、ピストン２や復帰用バネ５０、連結棒と同軸上にあって、第一調整軸６１と第二調整軸
６２とから構成される。第一調整軸６１は、横キャップ１２の中心を軸線方向に貫通して
いてその前端部６１ａは横キャップ１２から前側に突出している。該横キャップ１２から
突出している第一調整軸６１の前端部６１ａが操作部であってこの部分を回転操作する。
また、第一調整軸６１は、横キャップ１２の後端面側に形成される凹部１２ａ内にそのほ
ぼ全体を収容される鍔部６１ｂを有している。鍔部６１ｂは、その前端面と側面が横キャ
ップ１２に接触することがないように横キャップ１２の凹部１２ａ内に収容されている。

本体ハウジング１に横キャップ１２を取り付けるための孔部から嵌入させることで高圧
室１６内には円盤形状の転動体保持板７０が設置されている。本体ハウジング１の内壁面
の段差部７１に転動体保持板７０の後端面周縁部が当接することにより、転動体保持板７
０は高圧室１６内で位置決めされている。転動体保持板７０の中心には孔７０ａが形成さ
れており、この孔７０ａを第一調整軸６１が貫通している。また、転動体保持板７０の前
端面には溝部７０ｂが形成されており、この溝部７０ｂに複数の針状ころ７３を転動自在
に保持する保持器７２が嵌入されて収容されている。図１２に示すように、保持器７２は
、円環状本体７２ａと、転動体としての針状ころ７３をそれぞれ保持するために円環状本
体７２ａの周方向に複数形成されたポケット７２ｂとを備えており、保持器７２の中心は
第一調整軸６１により貫通されている。第一調整軸６１の鍔部６１ｂの後端面周縁は、転
動体保持板７０に保持されて転動する複数の針状ころ７３と当接しており、第一調整軸６
１はピストン２の軸線方向への移動が規制されている。なお、複数の針状ころ７３は、転
動体７０の溝部７０ｂの底面にも当接しており、複数の針状ころ７３は第一調整軸６１の
鍔部６１ｂと転動体保持板７０の間で転動する。すなわち、第一調整軸６１の前端部６１
ａを回転操作すると、第一調整軸６１の鍔部６１ｂは転動体保持板７０に保持されている
複数の針状ころ７３を転動させながら回転する。

第一調整軸６１は連結棒の内側に挿入していて、その後端部外周面には雄ネジ部が形成
されており、第二調整軸６２の前端部内周面に形成された雌ネジ部に螺合している。第二
調整軸６２はその全体が連結棒の内側具体的には主連結棒３０の内側に挿入されていて、
第一調整軸６１を回転させることでネジ送り機構により軸線方向にスライド移動する。

第二調整軸６２の後部には連携ピン６０が取り付け固定されている。該連携ピン６０は
上下方向の軸線を有していて第二調整軸６２を上下方向に貫通している。主連結棒３０の
周壁の上部と下部には軸線方向に長い長孔形状の横孔６３がそれぞれ形成されており、そ
の横孔６３を連携ピン６０の上端部と下端部がそれぞれ挿通して上方及び下方に延びてい
る。バネ受け部材４０の内周面には係合凹部４２が上下一対形成されており、該係合凹部
４２に連携ピン６０の上端部と下端部がそれぞれ係入している。尚、連携ピン６０の上端
部と下端部のそれぞれの前側部分には平坦面６０ａが形成されていて、バネ受け部材４０
の係合凹部４２の壁面の前側部分にもそれに対応して平坦面が形成されており、従って、
連携ピン６０とバネ受け部材４０とは平坦面同士が当接する関係にあって、連携ピン６０
の平坦面６０ａがバネ受け部材４０の平坦面を前側に押圧しつつバネ受け部材４０を軸線
方向に移動させる。このように本実施形態において、横キャップ１２から突出している第
一調整軸６１の前端部６１ａが回転操作される操作部であり、該第一調整軸６１の回転が
ネジ送り機構によって第二調整軸６２の軸線方向の動きに変換され、主連結棒３０の横孔
６３を介して連携ピン６０によってバネ受け部材４０に伝達される。本実施形態において
第一調整軸６１と第二調整軸６２及び連携ピン６０が操作部の動きをバネ受け部材４０に
伝達する伝達部を構成している。

尚、第二調整軸６２の後端面には凹部６２ａが形成されており、図１及び図２のように
ピストン２がバネ受け部材４０に最も接近した状態において逆止弁２２の前端部が第二調
整軸６２の凹部６２ａに所定量入り込むことができるようになっている。

本体ハウジング１の主部１０の底部における低圧室１５を画成する部分には、膨張吸収部材としてのスポンジゴム８０を収容するための凹部１０Ａが形成されている。図１２に示すように、凹部１０Ａは、主部１０の軸受け取付部１０Ｃの周囲に形成された平面視Ｃ字状の溝であり、この凹部１０Ａに収容された平面視Ｃ字状のスポンジジゴム８０が低圧室１５内の作動油と接触する。凹部１０Ａ内には円筒ボス１０Ｂが突設されており、この円筒ボス１０Ｂにスポンジゴム８０の後側に形成された貫通孔８０Ａを挿入することにより、スポンジゴム８０は凹部１０Ａ内に嵌入されている。抜け防止手段としてのピン８２がワッシャ８１を介して円筒ボス１０Ｂの穴に嵌入されており、スポンジゴム８０は凹部１０Ａから抜け出ることが防止されている。スポンジゴム８０は、独立気泡構造を有するものであり、温度上昇によって油室内の作動油が膨張した場合には、各気泡内の空気が圧縮されて体積を収縮する。温度上昇による作動油の膨張が凹部１０Ａに収容されたスポンジゴム８０の体積変動により吸収されるようになっているので、油室の内圧が高まり本体ハウジング１（上キャップ１１と主部１０の間等）から油漏れを起こすことが防止される。なお、温度上昇によって凹部１０Ａ内において体積を収縮させたスポンジゴム８０は、作動油が常温に戻ると元の体積に戻るようになっている。

以上のように構成されたフロアヒンジにあっては、ピストン２が開扉動作時には低圧室１５側に移動し閉扉動作時には高圧室１６側に移動するので、閉扉動作時において低圧室１５側の油圧が高くならない。従って、低圧室１５の圧力上昇が原因となって生じる主軸３の軸受け１３の箇所からのオイル漏れを抑制できる。また、本体ハウジング１の主部１０には凹部１０Ａが形成されており、この凹部１０Ａにはスポンジゴム８０が収容されているので、温度上昇による作動油の膨張により本体ハウジング１（上キャップ１１と主部１０の間等）からの油漏れを防ぐことができる。そして、凹部１０Ａに収容されているスポンジゴム８０が低圧室１５の作動油と接触するので、低圧室１５内においてスポンジゴム８０がカム４や摺動板５の動きを阻害することがない。また、凹部１０Ａ内に移動不能に収容されているスポンジゴム８０は、ピン８２により凹部１０Ａから抜け出ることが確実に防止される。さらに、凹部１０Ａは、主部１０の軸受け取付部１０Ｃを取り囲むように形成されるので、スポンジゴム８０を収容するためのスペースを十分に確保することができる。

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。例えば、上述した実施形態においては
、フロアヒンジの場合を説明したが、本発明は、扉の上部や内部あるいは戸枠に取り付け
られる各種のドアクローザに適用可能である。また、上述した実施形態において、凹部１
０Ａはハウジング本体１の主部１０に形成されていたが、膨張吸収部材を収容するための
凹部を上キャップ１１に形成するようにしてもよい。また、上述した実施形態においては
、抜け防止手段はピン８２であったが、ネジ等を用いてもよい。

１ 本体ハウジング
２ ピストン
３ 主軸
４ カム
４ａ 凹部
５ 摺動板
６ コロ
７ コロ
８ ピン
１０ 主部
１０Ａ 凹部
１０Ｂ 円筒ボス
１０Ｃ 軸受け取付部
１１ 上キャップ
１２ 横キャップ
１２ａ 凹部
１３ 軸受け
１４ 軸受け
１５ 低圧室
１６ 高圧室
１７ 第一の流量制御流路
１８ 第二の流量制御流路
２０ 外筒体
２１ 内筒体
２２ 逆止弁
２３ 弁座
２４ Ｏリング
２５ 側孔
２６ ストッパーピン
２７ 内側通路
２８ バネ
２９ 安全弁
３０ 主連結棒
３１ 副連結棒
３２ フランジ部
４０ バネ受け部材
４１ 段差部
４２ 係合凹部
５０ 復帰用バネ
６０ 連携ピン
６０ａ 平坦面
６１ 第一調整軸
６１ａ 前端部
６１ｂ 鍔部
６２ 第二調整軸
６２ａ 凹部
６３ 横孔
７０ 転動体保持板
７０ａ 孔
７０ｂ 凹部
７１ 段差部
７２ 保持器
７２ａ 孔
７２ｂ ポケット
７３ 針状ころ
８０ スポンジゴム（膨張吸収部材）
８０Ａ 貫通孔
８１ ワッシャ
８２ ピン

Claims (2)

1. 扉の開閉動作に伴って回転する主軸と、該主軸を軸支すると共に作動油が充填される油室が形成された本体ハウジングと、前記油室を主軸側の低圧室と主軸とは反対側の高圧室とに区画するピストンと、を備え、該低圧室には、主軸の回転動作を直線運動に変換するカムと、該カムの回転に伴って摺動する摺動板とが配設されるドアクローザにおいて、
   該本体ハウジングには凹部が形成され、該凹部には該低圧室の作動油と接触するように膨張吸収部材が収容され、
   該凹部は、該主軸を該本体ハウジングの底部において軸支する軸受けが取付けられる軸受け取付部の周囲に形成された略Ｃ字状の溝であり、該膨張吸収部材は該凹部の略Ｃ字状の溝に収容される略Ｃ字状の形状をしていることを特徴とするドアクローザ。
2. 該膨張吸収部材が該凹部から抜け出ることを防止する抜け防止手段が設けられてい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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