JP7032089B2 - 戸車装置、およびその戸車装置を備えた引き戸装置 - Google Patents

Description

本発明は、引き戸の下框に設けられ、引き戸をレールに沿って案内する戸車装置、およびその戸車装置を備えた引き戸装置に関する。

引き戸に設けられ、引き戸をレールに沿って案内する戸車装置は、引き戸の下框の長手方向両側に設置しているが、最近は、断熱性向上のためペアガラス（二重ガラス）の使用が増えたり、ガラス面積の大型化等によって重量が重くなっているため、例えば、車輪を複数設けた戸車装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１１－１４９２５４号公報

ところで、従来の戸車装置では、引き戸の重量に応じて耐荷重に見合う径の車輪を設計し、車輪を複数設けているものの、ガラスの複層枚数が増大したり、ガラスの面積が増加する等して引き戸の重量が増加した場合、新たに設計して車輪の径や個数を増大させる必要があり、その分コストがかかる、という問題があった。

特に、最近は断熱性能アップのため複層ガラスのガラス面積を増大させる一方、ガラスを支える下框等の框の幅（見付寸法）を縮小する傾向にあるため、戸車の車輪径を拡大することは望めない。

また、引き戸の重量対策として戸車の数を増やすことも考えられるが、戸車を３箇所以上設けた場合、各戸車の車輪の走行面が全て一直線状になるように下枠と引き戸を正確に設置しないと、幾つかの戸車（例えば、中間の戸車）の車輪がレールから浮いてしまう、という問題もある。

そこで、本発明はこのような問題点に着目してなされたもので、引き戸の重量が増大した場合でも戸車の車輪の径を増大させず、かつ、レールからの車輪の浮き上がりも防止しながら対応することができる戸車装置、およびその戸車装置を備えた引き戸装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る戸車装置は、引き戸の下框に設けられた戸車装置であって、前記下框の両側にはそれぞれ引き戸枠の下枠に設けられたレールに沿って前記引き戸を案内する主車輪を有する主戸車が設けられていると共に、その両側の主戸車の間には、前記レール上を走行する補助車輪を有する補助戸車が１または複数設けられており、前記補助戸車は前記補助車輪を上下動可能に支持され、前記主戸車の主車輪の周面は、当該主車輪がレールから逸脱せずにレールに案内されるように環状凹溝が形成されており、前記引き戸をレールに嵌め込む前の前記補助戸車の初期状態において、前記レールの上端部から前記補助車輪の走行面までの距離は、前記主車輪における環状凹溝の深さ以下であることを特徴とする。
また、本発明に係る引き戸装置は、上述の戸車装置を下框に設けたことを特徴とする。

本発明に係る戸車装置およびその戸車装置を備えた引き戸装置では、引き戸の長手方向の両側の主戸車の間に、補助車輪を有する補助戸車が１または複数設けられており、補助戸車は補助車輪を上下動可能に支持しているため、引き戸の重量が増大した場合でも、補助戸車の追加によって容易に対応することができる。
また、補助車輪は弾性部材によって上下動可能に補助戸車に支持されているため、主戸車および補助戸車をレールに嵌め込んだ場合でも、補助戸車の車輪がレールから浮き上がることを確実に防止することができる。

本発明に係る実施形態の戸車装置および引き戸装置において補助戸車を１個設けた場合の状態を示す一部切欠正面図である。 図１におけるＡ－Ａ線断面図である。 図１におけるＢ－Ｂ線断面図である。 本発明に係る実施形態の戸車装置を構成する補助戸車の斜視図である。 本発明に係る実施形態の戸車装置を構成する補助戸車の分解斜視図である。 （ａ），（ｂ）それぞれ、本発明に係る実施形態の戸車装置の正面図、一部切欠平面図である。 （ａ），（ｂ）それぞれ、本発明に係る実施形態の戸車装置の側面図、一部切欠底面図である。 （ａ）～（ｃ）それぞれ、図６（a）におけるＣ－Ｃ線断面図、Ｄ－Ｄ線断面図、図７（a）におけるＥ－Ｅ線断面図である。 （ａ），（ｂ）それぞれ、下框に設けられた実施形態の戸車装置の補助戸車がレールに乗る前の状態、レールに乗った後の状態を示す断面図である。 （ａ）～（ｃ）それぞれ、主戸車の主車輪における周面の環状凹溝の深さ、補助戸車がレールに乗る前、レールに乗った後を示す図である。 補助戸車を２個設けた場合の状態を示す一部切欠正面図である。 図１１における要部を拡大して示す要部拡大一部切欠正面図である。 補助戸車を３個以上設けた場合の状態を示す一部切欠正面図である。 本発明に係る実施形態の戸車装置を構成する補助戸車の別の構成例を示す断面図である。

以下、本発明に係る戸車装置およびその戸車装置を備えた引き戸装置の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態はあくまで本発明の一例であり、本発明が下記に説明する実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で適宜変更可能である。

実施形態の戸車装置１は、例えば、図１から図３に示すように、引き戸２の下框２１に設けられるもので、下框２１の長手方向の両側にはそれぞれ引き戸装置を構成する引き戸枠の下枠３のレール３１に沿って引き戸２を案内する主車輪１１ａを有する主戸車１１が設けられていると共に、その両側の主戸車１１の間には、レール３１上を走行する補助車輪１２ａを有する補助戸車１２が１個設けられて構成される。尚、図１において、２２は引き戸２の縦框である。

（引き戸２）
引き戸２は、図２および図３に示すようにスペーサー２４を介して所定間隔離間した２枚のガラス２３，２３を設けた複層ガラスがセッティングブロック２５を介して下框２１のガラス収納部２１ａに収納されている。

一方、下框２１のガラス収納部２１ａの下側には、図２および図３に示すように下框２１の長手方向に延びる戸車収納部２１ｂが設けられており、戸車収納部２１ｂには、２個の主戸車１１と１個の補助戸車１２を取り付けることができるように戸車収納部２１ｂの長手方向の両端部と中央部に開口部（切り欠き）を有する戸車取付け板部２１ｂ１が設けられている。そして、この例の場合、戸車取付け板部２１ｂ１の長手方向両側の開口部には、図２に示すように主戸車１１が取り付けられる一方、戸車取付け板部２１ｂ１の長手方向中央の開口部には、図３に示すように補助戸車１２がネジ２１ｂ２等によって取り付けられている。尚、図２および図３において、２６はシーリング材である。

（主戸車１１）
主戸車１１は、周知のもので、主戸車ケース１１ｂの中に主車輪１１ａが２個回転可能に設けられていると共に、ケース１１ｂに対し２個の主車輪１１ａの高さをそれぞれ調整できるように構成されている。

主戸車１１の主車輪１１ａの周面には、後述する図１０（ａ）に示すように、レール３１に嵌る環状凹溝１１ａ１が形成されており、環状凹溝１１ａ１の底面がレール３１上を走行する走行面１１ａ１１となる一方、環状凹溝１１ａ１の両側の内側面がレール３１から主車輪１１ａの逸脱を防止するガイド面１１ａ１２，１１ａ１２となる。

ここで、主車輪１１ａにおける環状凹溝１１ａ１の深さであるレール３１に対する被せ寸法、すなわち主車輪１１ａの最外周面１１ａ２と走行面１１ａ１１との間の高低差を、図１０（ａ）に示すようにＹとする。

（補助戸車１２）
補助戸車１２は、図４～図８に示すように、補助車輪１２ａと、引き戸２の下框２１にネジ２１ｂ２等で固定される外ケース１２ｂと、外ケース１２ｂに対し弾性部材である２個のスプリング１２ｃによって上下動可能に支持されると共に、補助車輪１２ａが軸ピン１２ｄを介し回転可能に設けられた内ケース１２ｅとを有する。

補助車輪１２ａは、円板状に形成されており、図５等に示すようにその中心の幅厚部には軸ピン１２ｄが通るピン孔１２ａ１が設けられている一方、図５や図１０（ｂ）等に示すようにその周面でレール３１上を走行する走行面１２ａ２は平面部を有し、主車輪１１ａの環状凹溝１１ａ１とは異なりほぼ平面部で構成されている。

外ケース１２ｂは、底板無しボックス形状の外ケース本体１２ｂ１と、その外ケース本体１２ｂ１の前後両側に設けられた取付け片１２ｂ２，１２ｂ２とを有し、外ケース本体１２ｂ１は、長方形状の上面１２ｂ１１と、上面１２ｂ１１の左右両側の長辺から下方に垂れ下がる左右それぞれの横側面１２ｂ１２，１２ｂ１２と、上面１２ｂ１１の前後両側それぞれの短辺から下方に垂れ下がる縦側面１２ｂ１３，１２ｂ１３とを有する。

そして外ケース本体１２ｂ１の縦側面１２ｂ１３，１２ｂ１３には、それぞれ、内ケース１２ｅの上下動をガイドするためのガイド孔１２ｂ１３ａ，１２ｂ１３ａが形成されている一方、外ケース本体１２ｂ１の上面１２ｂ１１裏側には、図６（ａ）等に示すように２個のスプリング１２ｃ，１２ｃの上端部が嵌るスプリング位置決め用凸部１２ｂ１１ａ，１２ｂ１１ａが設けられている。

取付け片１２ｂ２，１２ｂ２には、それぞれ、補助戸車１２を下框２１に取り付けるためのネジ２１ｂ２等を通すネジ孔１２ｂ２１が設けられている。

スプリング１２ｃは、補助戸車１２がレール３１に乗せられていない時はその収縮状態の弾性力によって外ケース本体１２ｂ１に対し内ケース１２ｅを確実に押圧する一方、引き戸２に取り付けられレール３１に乗せられた時は、引き戸２の重量等に基づいて補助車輪１２ａの上部が外ケース本体１２ｂ１の上面１２ｂ１１裏側に接触しない程度にさらに収縮するようにその長さやバネ定数が設定されている。

内ケース１２ｅは、上述したように外ケース１２ｂに対し２個のスプリング１２ｃによって上下動可能に設けられるもので、補助車輪１２ａを収納する補助車輪収納部１２ｅ１と、補助車輪収納部１２ｅ１の前後それぞれに設けられ、スプリング１２ｃ，１２ｃを収納する上面無しのスプリング収納部１２ｅ２，１２ｅ２とを備えている。

補助車輪収納部１２ｅ１は、補助戸車１２の高さを抑えるため補助車輪１２ａ上部を突出させる開口部１２ｅ１１ａが設けられた長方形状の上面１２ｅ１１と、上面１２ｂ１１の左右両側の長辺から下方に垂れ下がり、補助車輪１２ａを回転可能に支持する軸ピン１２ｄを通すピン孔１２ｅ１２ａが設けられた横側面１２ｅ１２，１２ｅ１２と、上面１２ｅ１１の前後両側それぞれの短辺から下方に垂れ下がる縦側面１２ｅ１３，１２ｅ１３とを有する。

スプリング収納部１２ｅ２，１２ｅ２は、それぞれ、スプリング１２ｃ，１２ｃの下端部を支持する底板部１２ｅ２１，１２ｅ２１と、補助車輪収納部１２ｅ１の横側面１２ｅ１２，１２ｅ１２と面一で連続する横側面１２ｅ２２，１２ｅ２２と、補助車輪収納部１２ｅ１の縦側面１２ｅ１３，１２ｅ１３と対向するように設けられた縦側面１２ｅ２３，１２ｅ２３とを有する。

そして、スプリング収納部１２ｅ２，１２ｅ２の縦側面１２ｅ２３，１２ｅ２３には、外ケース本体１２ｂ１の前後両側に設けられた縦側面１２ｂ１３，１２ｂ１３のガイド孔１２ｂ１３ａ，１２ｂ１３ａに突出して案内される三角形状のガイド片１２ｅ２３ａ，１２ｅ２３ａが設けられている一方、底板部１２ｅ２１，１２ｅ２１の上側には、図６（ａ）等に示すようにスプリング１２ｃ，１２ｃの下端部が嵌るスプリング位置決め用凸部１２ｅ２１ａ，１２ｅ２１ａが設けられている。

（実施形態の戸車装置１の動作）
次に、以上のように構成された実施形態の戸車装置１の機能や効果等について、補助戸車１２を中心に説明する。

図９（ａ），（ｂ）は、それぞれ、引き戸２の下框２１に設けた補助戸車１２がレール３１に乗る前の状態、レール３１に乗った後の状態を示す断面図である。

引き戸２を引き戸枠にケンドン式等で建て込む際、図９（ａ）に示すように補助戸車１２の補助車輪１２ａが下枠３のレール３１に乗っていない場合は、主戸車１１の主車輪１１ａもレール３１に完全に嵌っていない。この場合、補助戸車１２では、収縮状態のスプリング１２ｃ，１２ｃの押圧力によって外ケース１２ｂに対し内ケース１２ｅが最大限下がった状態で、内ケース１２ｅ前後のガイド片１２ｅ２３ａ，１２ｅ２３ａが、外ケース本体１２ｂ１前後のガイド孔１２ｂ１３ａ，１２ｂ１３ａの下端部に当接している。また、図１０（ｂ），（ｃ）に示すように、補助車輪１２ａがレール３１の上端部に当接する走行面１２ａ２は、レール３１の上端部から距離Ｘだけ下方向に位置している。

そして、引き戸２を下枠３のレール３１上に下ろしていき、図１０（ａ）に示すように主戸車１１の主車輪１１ａの環状凹溝１１ａ１がレール３１の上端部に完全に嵌り、環状凹溝１１ａ１の底面である走行面１１ａ１１がレール３１の上端部に当接すると、補助戸車１２では、まず補助車輪１２ａの走行面１２ａ２がレール３１の上端部に当接し、次いで引き戸２の重量等によって図９（ｂ）に示すようにスプリング１２ｃ，１２ｃがさらに収縮して内ケース１２ｅが外ケース１２ｂに対し上昇し、補助車輪１２ａ上部が外ケース本体１２ｂ１の上面１２ｂ１１裏側に接触しない程度の高さで安定する。

そのため、実施形態の戸車装置１および引き戸２によれば、引き戸２の重量を２個の主戸車１１だけでなく、１個の補助戸車１２でも支えることになるので、引き戸２の重量が増大した場合でも、補助戸車１２の追加によって容易に対応することができる。

また、引き戸２をレール３１に嵌め込む際、補助戸車１２が図９（ａ）に示すようにレール３１に当接してない状態から、図１０（ａ）に示すように主戸車１１の主車輪１１ａの環状凹溝１１ａ１がレール３１の上端部に完全に嵌ると、補助戸車１２の補助車輪１２ａは図１０（ｂ）に示す初期状態から図１０（ｃ）に示す安定状態に達するまで距離Ｘだけ上昇する。

ここで、実施形態の戸車装置１および引き戸２の場合、引き戸２をレール３１に嵌め込んだ際の補助戸車１２の初期状態から安定状態に達するまでの距離Ｘは、主車輪１１ａにおける環状凹溝１１ａ１の深さＹ以下、すなわち、Ｘ≦Ｙの関係を満足するように制限している。

Ｘ≦Ｙの関係を満足すると、補助戸車１２が初期状態にある場合、主戸車１１の主車輪１１ａの最外周面１１ａ２（図１０（ａ）参照。）の下端部よりも、補助戸車１２の補助車輪１２ａの最外周面である走行面１２ａ２（図１０（ｂ）参照。）の下端部の方が上方向に位置するか、同じ位置になり、かつ、主車輪１１ａの環状凹溝１１ａ１がレール３１に完全に嵌る安定状態になった際には、補助戸車１２のスプリング１２ｃが収縮しながら補助車輪１２ａがレール３１の上端部に当接する。

そのため、実施形態の戸車装置１および引き戸２では、Ｘ≦Ｙの関係を満足することにより、引き戸２を下枠３のレール３１に嵌め込む際、主戸車１１の主車輪１１ａよりも先に補助戸車１２の補助車輪１２ａがレール３１の上端部に当接することを防止して、補助戸車１２を設けていない場合と同様の引き上げ量で引き戸２をレール３１に嵌め込むことができると共に、主戸車１１の主車輪１１ａと補助戸車１２の補助車輪１２ａとによって引き戸２の荷重を確実に分担して支持することができる。

尚、１枚の引き戸２当りのガラス２３の枚数が増大（三重ガラス等）したり、ガラス２３の面積が増大する等して引き戸２の重量が増加し、１個の補助戸車１２では耐え難い場合は、例えば、図１１に示すように補助戸車１２を引き戸２の下框２１に２個設ける。

その際、図１１に示すように、２個の補助戸車１２は、引き戸２の下框２１の長手方向両側の各主戸車１１，１１の近くに設け、図１２の部分拡大図に示すように、ガラス２３の下端部を支持しているセッティングブロック２５の下方向に一部ないしは全部が重なるように設ける。ただし、この場合、補助戸車１２を１個設ける場合とは異なる場所に２個の補助戸車１２を設けるので、下框２１の戸車取付け板部２１ｂ１に設ける開口部の場所も補助戸車１２を設ける場所に応じて設けるようにする。

セッティングブロック２５の下方向に一部ないしは全部が重なるように補助戸車１２を設けると、ガラス２３の重量がセッティングブロック２５を介して主戸車１１だけでなく、補助戸車１２にも効率良くかかることになるので、ガラス２３の重量増大による下框２１の変形等を効率良く抑えることができると共に、引き戸２を開け閉めする際の走行安定性も向上させることができる。

また、２個の補助戸車１２の追加でも引き戸２の重量に耐え難い場合には、図１３に示すように３個以上の補助戸車１２を、引き戸２の下框２１の戸車収納部２１ｂ（図２や図３等参照。）に設けることもできる。ただし、この場合でも、少なくとも２個の補助戸車１２は、引き戸２の下框２１の長手方向両側の各主戸車１１，１１の近くに設けてセッティングブロック２５の下方向に一部ないしは全部が重なるように設けると良い。尚、３個以上の補助戸車１２を設ける場合も、補助戸車１２を設ける場所に応じて下框２１の戸車取付け板部２１ｂ１に設ける開口部の場所を変える必要がある。

尚、上記実施形態の補助戸車１２では、スプリング１２ｃを２個設けて説明したが、本発明では、これに限らず、スプリング１２ｃの数を増大させても良く、例えば、図１４に示すように補助戸車１２’のように４個のスプリング１２ｃを設けても良い。このようにすると、スプリング１２ｃのバネ定数（耐荷重）が同じ場合、１つの補助戸車にスプリング１２ｃを２個設ける場合よりも２倍の耐荷重にすることができる。また、スプリング１２ｃ自体の径の太いスプリングを使用してバネ定数（耐荷重）を増大させるようにしても勿論良い。

また、実施形態の補助戸車１２では、スプリング１２ｃによって補助車輪１２ａが上下動するように構成して説明したが、本発明ではこれに限らず、板バネやゴム等の他の弾性部材を使用しても勿論良い。

１ 戸車装置
１１ 主戸車
１１ａ 主車輪
１１ａ１ 環状凹溝
１１ａ１１ 走行面
１１ａ１２ ガイド面
１１ａ２ 最外周面
１２ 補助戸車
１２ａ 補助車輪
１２ａ１ ピン孔
１２ａ２ 走行面
１２ｂ 外ケース
１２ｂ１ 外ケース本体
１２ｂ１１ 上面
１２ｅ１１ａ 開口部
１２ｂ１１ａ スプリング位置決め用凸部
１２ｂ１２ 横側面
１２ｅ１２ａ ピン孔
１２ｂ１３ 縦側面
１２ｂ１３ａ ガイド孔
１２ｂ２ 取付け片
１２ｂ２１ ネジ孔
１２ｃ スプリング
１２ｄ 軸ピン
１２ｅ 内ケース
１２ｅ１ 補助車輪収納部
１２ｅ２１ａ スプリング位置決め用凸部
１２ｅ２ スプリング収納部
１２ｅ２１ 底板部
１２ｅ２２ 横側面
１２ｅ２３ 縦側面
１２ｅ２３ａ ガイド片
２ 引き戸
２１ 下框
２１ａ ガラス収納部
２２ 縦框
２３ ガラス
２４ スペーサー
２５ セッティングブロック
２６ シーリング材
３ 下枠
３１ レール

Claims (2)

1. 引き戸の下框に設けられた戸車装置であって、前記下框の両側にはそれぞれ引き戸枠の下枠に設けられたレールに沿って前記引き戸を案内する主車輪を有する主戸車が設けられていると共に、その両側の主戸車の間には、前記レール上を走行する補助車輪を有する補助戸車が１または複数設けられており、前記補助戸車は前記補助車輪を上下動可能に支持され、
   前記主戸車の主車輪の周面は、当該主車輪がレールから逸脱せずにレールに案内されるように環状凹溝が形成されており、
   前記引き戸をレールに嵌め込む前の前記補助戸車の初期状態において、前記レールの上端部から前記補助車輪の走行面までの距離は、前記主車輪における環状凹溝の深さ以下であることを特徴とする戸車装置。
2. 請求項１に記載の戸車装置を下框に設けたことを特徴とする引き戸装置。

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