JPH0581708B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、開いた引戸を自動的に閉じるため
の引戸用ドアクローザ具体的には機械式のドアク
ローザに関する。

（従来の技術） 引戸用ドアクローザとして、例えば、米国特許
第4675938号明細書で知られているような機械式
ドアクローザがある。このドアクローザの特徴
は、電源を不要とする点、オイルなどの洩れ現象
を起こす畏れのある流体を用いない点にある。引
戸の枠にドアクローザ本体を固定し、この本体と
引戸とをケーブルで連結しておき、引戸を開くと
ケーブルが引き出されて本体内のスプリングを蓄
勢する。引戸から手を放すと、スプリングの巻込
み習性によつて、ケーブルが本体内に巻き込ま
れ、これに連結されている引戸を閉じる向きに移
動させる。引戸が閉じられるとき、遠心ブレーキ
が作動して、引戸の閉じ速度をゆつくりとしたも
のにする。また、ドアクローザ本体を引戸に固定
し、ケーブルの一端を引戸の枠に固定しても同様
に作動する。

（発明が解決しようとする課題） 上記明細書で提案されているドアクローザは、
引戸が閉じ始めるときから閉じ終わるまで略一定
の速度となるようなブレーキ力を作用させられて
いるため、最初が早く、最後はゆつくりと閉じる
動作が得られない。また、引戸がこれの枠とケー
ブルを介して連結されているため、ドアクローザ
による閉じ速度よりも早い速度で引戸を閉じる
と、ケーブルにたるみが生じてケーブルの巻込み
不良や増速輪列に対する過負荷によるトラブルが
発生し易い、という問題がある。

（課題を解決するための手段） この発明は、上記課題を解決した引戸用ドアク
ローザであつて、引戸の開閉方向の直線運動を回
転運動に変換するラツクやタイミングベルトとピ
ニオン等からなる変換手段と、引戸を開くときの
上記変換手段の回転により蓄勢される定トルク・
スプリングと、蓄勢された上記定トルク・スプリ
ングの開放力を、引戸に対してこれを閉じる向き
に伝達する伝達手段と、上記定トルク・スプリン
グの開放力を異なる増速比で増速する少なくとも
二系統の増速輪列と、この増速輪列に結合される
少なくとも一つの調速手段と、上記定トルク・ス
プリングと上記調速手段との間に設けられてい
て、引戸が閉じる向きに移動するときの上記伝達
手段の回転を上記調速手段に伝達する一方向伝達
クラツチと、引戸の移動領域内において上記増速
輪列の系統を切り換える切換手段とを有すること
を特徴とする。

（作 用） 引戸を開くと、これの直線運動が回転運動に変
換されて定トルク・スプリングが蓄勢される。引
戸を開くとき、調速手段が作動せず、開く引戸に
ブレーキはかからない。開かれている引戸から手
を放すと、蓄勢されている定トルク・スプリング
の開放力が伝達手段により、引戸に伝達されて該
引戸を閉じる向きに移動させる。引戸が閉じると
き、一方向伝達クラツチが作用して、調速手段を
作動させ、伝達手段の回転に制動を掛けて引戸に
ブレーキを掛ける。引戸が閉じ始めのときには、
増速比の低い増速輪列が調速手段に結合されるた
め、調速手段は小さいブレーキ力を発生させて比
較的早い速度で引戸を閉じさせるが、閉じ終期に
は増速比の高い輪列が調速手段に結合されて大き
いブレーキ力を発生させて引戸をゆつくりとした
速度で閉じさせる。

（実施例） 以下、図示の実施例に基づいて本発明を詳細に
説明する。

第１図において、引戸１は、その上縁に設けら
れたローラ２を、サツシからなる上枠３内に延在
するガイドレール３ａに転動自在に載置すること
によつて開閉自在に設けられている。上枠３内に
は、ガイドレールと平行にラツク４が固定して配
置されている。引戸１の上縁には、ドアクローザ
５が設けられている。第１図に示す引戸１は、閉
じ位置に置かれた状態を示している。

第２図乃至第５図において、ドアクローザ５の
構造を詳細に説明する。ドアクローザ５は、その
ケース６の両端に形成された取付部６ａ，６ａを
ローラ２のブラケツト２ａ（第１図参照）に固定
されることにより引戸１の上端に取付けられる。
ケース６には、ラツク４が引き通される窓孔６ｂ
が形成されている。ラツク４は、第５図に示すよ
うに、上枠３の内側面３ｂとの間に間隙をおいて
設けられていて、ラツクガイドプレート４ａとラ
ツク押え４ｂによつて上枠に固定されている。

ケース６内には、１番軸７、２番軸８、３番軸
９、４番軸１０、５番軸１１がそれぞれ支架され
ている。１番軸７は、ケース６の一側壁６ｃと支
持板１２との間に支持されていて、ラツク４に常
時係合しているピニオン１３を回転自在に支持し
ている。ピニオン１３には、出力歯車１４が一体
に形成されている。ラツク４とピニオン１３は、
引戸１の直線運動を回転運動に変換する変換手段
を構成している。２番軸８は、ケースの両側壁６
ｃ，６ｄに支持されていて、出力歯車１４に噛み
合う２番ピニオン１５を一体に形成された出力プ
ーリ１６を回転自在に支持している。出力プーリ
１６には、定トルク・スプリング１７の一端１７
ａが係止されている。従つて、定トルク・スプリ
ング１７は、出力プーリ１６、２番ピニオン１
５、出力歯車１４、ピニオン１３からなる伝達手
段を介してラツク４に連結されていることにな
る。出力プーリ１６の管軸部１６ａには、２番歯
車１８の管軸部１８ａが相対的に回転自在に嵌合
されている。管軸部１８ａには、スリーブ１９が
キー結合されていて、そのフランジ部１９ａには
コイルスプリング２０の一端２０ａが係止されて
いる。出力プーリ１６、コイルスプリング２０、
２番歯車１８で一方向伝達クラツチを構成してい
る。このクラツチは、引戸１が開方向ａ（第１図
参照）に移動するときの出力プーリ１６の回転
（第２図の矢印ｂ）は、コイルスプリング２０が
巻き締まることによつて２番歯車１８には伝達さ
れないが、引戸が閉じる向きに移動するときの出
力プーリ１６の回転（矢印ｂと逆方向）は２番歯
車１８に伝達されるように作動する。

３番軸９は、ケース６の両側壁６ｃ，６ｄに支
持されていて、第４図に良く示すように、巻取プ
ーリ２１を回転自在に支承している。このプーリ
２１には、巻込み習性を与えられた定トルク・ス
プリング１７が自身の有する習性で巻かれてい
て、その一端は上述したように出力プーリ１８に
係止されている。

４番軸１０は、後述するように高速回転するた
め、その両端部を軸受２２，２２を介してケース
６の両側壁６ｃ，６ｄに支持されている。第３図
に良く示すように、４番軸１０の一端１０ａに
は、摩擦板押え２３、摩擦板２４，２４，摩擦板
支持部材２５、制動用カツプ２６からなる調速手
段が設けられている。摩擦板押え２３と摩擦板支
持部材２５は、４番軸１０に圧入されている。摩
擦板２４，２４は、第７図にも示すように、摩擦
板支持部材２５のピン２５ａ，２５ａに揺動自在
に支持されている。カツプ２６は、摩擦板２４を
囲繞していて、ケース６に固定されている。摩擦
板支持部材２５の下面凹部の内周壁には、断続的
に係合歯部２５ｂが形成されている。この係合歯
部２５ｂには、拡開習性を与えられたラチエツト
アーム２７ａの先端部が係合している。ラチエツ
トアーム２７ａは、４番軸１０に回動自在に挿通
された小径の４番ピニオン２７と一体に形成され
ている。

５番軸１１は、第４図に良く示すように、ケー
ス６の両側壁６ｃ，６ｄに支持されていて、変速
ガイドガム２９を回転自在に支持している。変速
ガイドカム２９は、円板状のカムであつて、切換
ポイント部材３０に選択的に係合する開時係合部
２９ａと閉時係合部２９ｂと、半径方向に延びる
切欠きからなるフオーク部２９ｃをそれぞれ形成
されている。変速ガイドカム２９には、他端３１
ａをケース６のピン６ｅに係止された思案ばね３
１の一端３１ｂが係止されていて、このばねは、
該カムを第８図と第９図に示す態位（詳細は後述
する）を保持するようになつている。切換ポイン
ト部材３０は、上枠３の天井部３ｃの適宜個所に
固定されていて、その先端部を開時係合部２９ａ
と閉時係合部２９ｂの移動軌跡上に位置させられ
ている。

フオーク部２９ｃには、カムフオロワ３２が摺
動自在に係合させられている。このカムフオロワ
３２は、一対の板材３３ａ，３３ｂからなつてい
て、２番軸８を揺動中心とする変速ガイドアーム
３３の一腕３３ｃに支持されている。変速ガイド
アーム３３には、４番ピニオン２７に選択的に噛
合する、第１変速歯車３４と第２変速歯車３５が
それぞれ回転自在に支持されている。各歯車の軸
３３ｄ，３３ｅとカムフオロワ３２は、ガイドア
ームを構成している板材にかしめられている。第
１変速歯車３４は、大径の２番歯車１８に常時噛
み合う小径の歯車からなつている。第２変速歯車
３５は、２番歯車１８に常時噛み合う小径の歯部
３５ｂと４番ピニオン２７に係合可能であつて歯
車３４より大径の歯部３５ａからなる二段歯車で
ある。ピニオン１３から４番ピニオン２７に至る
増速歯車列は、第１変速歯車３４と第２変速歯車
３５との何れが４番ピニオン２７に係合するかに
よつて、その増速比が異なることになる。

第１変速歯車３４と第２変速歯車３５の何れが
４番ピニオン２７に係合するかは、変速ガイドア
ーム３３の揺動位置によつて決まる。該アーム３
３の揺動位置は、切換ポイント部材３０により押
動されて思案ばね３１でその回動位置を保持され
る変速ガイドカム２９の位置によつて決まる。す
なわち、増速比の異なる増速歯車列の何れを選択
して調速手段に結合するかを切り換える切換手段
は、切換ポイント部材３０、変速ガイドカム２
９、カムフオロワ３２及び変速ガイドアーム３３
によつて構成されていることになる。

以上のように構成された実施例の作用を説明す
る。第１図に示すように引戸１が閉じられている
とき、定トルク・スプリング１７は、第２図に示
すように、巻取プーリ２１に巻き取られている。
また、変速ガイドカム２９は、第９図に示す位置
にあつて思案ばね３１でその位置を保たれてい
て、第２変速歯車３５を４番ピニオン２７に噛合
させた状態に置かれている。

いま、第８図において、引戸が矢印ａで示す開
方向に移動すると、ピニオン１３が破線矢印方向
に回転させられる。ピニオンの回転は、これと一
体の出力歯車１４を介して２番ピニオン１５に減
速しトルクを大きくして伝達される。２番ピニオ
ン１５が回転すると、これと一体の出力プーリ１
６が矢印ｂ方向に回転し、巻取プーリ２１から定
トルク・スプリング１７を引き出して巻き込み、
該スプリングを蓄勢する。このとき、引戸は、ト
ルクが一定のトルクを有するスプリング１７を蓄
勢しつつ移動させられるので、開き始めから開き
終わるまで略一定の力で開かれる。出力プーリ１
６が回転するとき、コイルスプリング２０（第３
図参照）が巻き締まるので、該プーリの回転は２
番歯車１８には伝達されない。従つて、調速手段
が作動しないので、引戸はブレーキ作用を受ける
ことなくこれを開くことができる。

第１図において、矢印ａ方向に開放される引戸
１が所定位置まで移動すると、変速ガイドカム２
９の開時係合部２９ａが切換ポイント部材３０に
係合して、第９図に示す態位から第８図に示す態
位へ回動させられる。回動させられるカム２９
は、カムフオロワ３２を介して変速ガイドアーム
３３を揺動させて、第１変速歯車３４を４番ピニ
オン２７に噛合させる。第１変速歯車３４を４番
ピニオン２７に噛合させたことにより構成される
増速歯車列は、カム２９が思案ばね３１によつて
この状態に保持される。

さて、開いた引戸１から手を放すと、出力プー
リ１６に巻かれることにより蓄勢されている定ト
ルク・スプリング１７の開放力で該プーリが、第
８図に示す矢印ｂと逆方向に回転させられる。出
力プーリ１６の回転は、２番ピニオン１５によつ
てトルクを大きくされて出力歯車１４に伝達さ
れ、これと一体のピニオン１３を破線矢印と逆方
向に回転駆動する。ラツク４に係合しているピニ
オン１３が回転すると、ドアクローザ５は、第８
図に矢印Ａで示す閉じ方向に向けて移動する。こ
のとき、出力プーリ１６が矢印ｂと逆方向に回転
すると、一方向伝達クラツチのコイルスプリング
２０が拡開させられて該プーリとスリーブ１９す
なわち２番歯車１８とを一体化し、第１変速歯車
３４を介して４番ピニオン２７を増速して回転駆
動する。４番ピニオン２７の回転は、ラチエツト
アーム２７ａを介して摩擦板支持部材２５を回転
駆動し、これに支持されている摩擦板２４，２４
を遠心力で揺動させて制動用カツプ２６の内周面
を摺擦して４番ピニオンの回転、換言すると該ピ
ニオンに面なる増速輪列に制動を掛ける。従つ
て、ピニオン１３の回転に制動が掛かることによ
り、閉じる向きに移動する引戸１には、ブレーキ
が効き一定の速度で閉じることになる。

そして、引戸１が閉じる直前まで移動して、変
速ガイドカム２９の閉時係合部２９ｂが切換ポイ
ント部材３０に衝合すると、このカム２９は、第
９図に示すように、５番軸１１を中心として反時
計方向に回動し、カムフオロワ３２を介して変速
ガイドアーム３３を２番軸８を中心として時計方
向に揺動させて第２変速歯車３５を４番ピニオン
２７に係合させる。変速ガイドアーム３３のこの
位置は、思案ばね３１が変速ガイドカム２９を第
９図に示す位置に保持することにより維持され
る。第２変速歯車３５が４番ピニオン２７に噛合
したことにより、増速輪列の増速比が大きくなつ
て、摩擦板２４に作用する遠心力が増大して、い
ままでよりも大きな制動力が発生するようにな
る。従つて、変速ガイドカム２９が切換ポイント
部材３０に係合した位置を通過すると、引戸１に
掛かるブレーキ力が大きくなつて、該引戸の閉じ
速度が一定で且つ更にゆつくりとしたものにな
る。換言すると、閉じ始めの引戸は、比較的早い
速度で移動するが、切換ポイントを過ぎると、ゆ
つくりと移動して閉じ終期を迎えることになる。

以上の説明は、開いた引戸から手を放した場合
の作用であるが、開いた引戸を強引に手で閉じよ
うとする場合がある。この場合、ピニオン１３
は、定トルク・スプリング１７の開放力とこれに
作用する調速手段によるブレーキ力を超えて、強
引に閉じられる引戸に連れて、ラツク４に従つて
回転させられてしまうことになり、摩擦板２４を
強制的にカツプ２５に摺接させるので、増速輪列
の過負荷が発生する。しかし、この場合、増速輪
列中には、トルクリミツタとしてのラチエツト機
構が設けられているので、過負荷が生じたときに
は、ラチエツトアーム２７ａが撓んで係合歯部２
５ｂから外れることにより、増速輪列と調速手段
との結合を断つので、過負荷が回避される。

引戸の速度を閉じ位置からどの程度の距離で切
り換えるかは、切換ポイント部材３０を引戸開閉
方向における上枠３のどの位置に設置するかで決
まる。従つて、切換ポイント部材３０の設置位置
を複数個所の中から選択できるようにすれば、ユ
ーザのニーズに簡単に応えることができる。ま
た、切換ポイント部材３０の設置位置を上枠３の
外部から選択し得るようにすれば、変速位置をユ
ーザが容易に選択できる。

また、図示の実施例は、ラツクとピニオンによ
つて引戸の直線運動を回転運動に変換している
が、ピニオンとの噛合が外れないような対策が講
じれば、ラツクに代えてタイミングベルトを張設
しても良い。また、図示の実施例は、増速輪列を
スパーギヤで構成したが、該輪列の最終段すなわ
ち４番軸１０をウオーム軸に代えると共にこれに
選択的に噛み合う変速歯車をウオーム歯車で構成
しても良い。調速手段としても、摩擦方式に限ら
ず、風切り方式や電磁誘導方式を適用できること
勿論である。

更に、図示の実施例では、一つの調速手段に二
系統の増速輪列を選択的に係合させて引戸の閉じ
速度を変化させたが、増速比の異なる増速輪列を
二つ設けると共に、閉じる寸前位置にいま一つの
ラツクを並設しておいて、引戸が閉じる終期で変
速比の大きい増速輪列を調速手段に結合してブレ
ーキ力を増大させても良い。この場合、付加する
ラツクの取付位置を変更可能にしておけば、速度
切換えのポイントを可変にできる。或いは、増速
比の異なる増速輪列にそれぞれ結合された二つの
調速手段を設けて引戸の開き位置に応じて何れか
の調速手段を作動させるようにしても良い。

次に、第１０図乃至第１２図において、本発明
他の実施例を説明する。この実施例の特徴は、定
トルク・スプリングとして幅広のものが使用でき
るため、質量の大きい引戸のクローザとして特に
有用である点にある。

ラツク４に噛み合つているピニオン５０には、
出力歯車５１が一体に形成されている。出力歯車
５１と歯車５２との間には、コイルスプリング５
２ａが介装されていて、一方向伝達クラツチを構
成している。出力歯車５１は、二段歯車の小径歯
部５３に噛合している。二段歯車の大径歯部５４
は、中間歯車５５に噛合し、この歯車５５は出力
プーリ５６の歯部５６ａに噛合している。出力プ
ーリ５６と巻取プーリ５７との間には、プーリ５
７に対して巻込み習性を与えられた定トルク・ス
プリング５８が巻き掛けられている。歯車５２
は、増速輪列の一部を成していて、小径歯車５９
に噛合している。この歯車５９と一体の大径歯車
６０は、第１変速歯車６１と第２変速歯車６２の
小径歯部６２ａに常時噛み合つている。第１変速
歯車６１と第２変速歯車６２は、軸５９ａを揺動
中心として揺動自在の変速ガイドアーム６３に回
転自在に支持されている。軸６８に回動自在に支
持された変速ガイドカム６５のフオーク部には、
変速ガイドアーム６３の一腕に設けられたカムフ
オロワ６７が係合させられている。変速ガイドカ
ム６５の一腕６５ｂには、第１変速歯車６１と第
２変速歯車６２の何れかを調速手段のピニオン６
９ａに噛合させた位置に変速ガイドアーム６３を
保持する思案ばね６４が係止されている。変速ガ
イドカム６５のカム凹部６５ａには、図示されな
いサツシ又はラツク４にその位置を選択されて固
着された切換ポイント部材６６が係脱する。ピニ
オン６９ａを有する調速手段は、前記した実施例
と同様の構成であつて良く、符号６９ｂは制動用
カツプを示している。なお、図示はしないが、増
速輪列中の適宜の個所にはトルクリミツタのよう
な過負荷防止機構が組み込まれている。

かかる実施例においても、引戸が開かれると出
力プーリ５６が定トルク・スプリング５８を巻き
上げてこれを蓄勢し、引戸から手を放すと、該ス
プリングの開放力によつて引戸が閉じられる。引
戸を開くときには一方向伝達クラツチが作用して
調速手段による制動作用を効かせず、閉じるとき
にのみ制動作用が働くようになつている。また、
引戸が閉じる前位置において、切換ポイント部材
６６が変速ガイドカム６５を押動すると、増速輪
列が、第１変速歯車６１を含む系統から第２変速
歯車６２を含む変速比の大きい系統に切り換わ
り、調速手段によるブレーキ力を大きく変化させ
て閉じる引戸の移動速度をゆつくりとしたものに
する。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、引戸の閉じる
速度を高低に分けて、閉じ始めは早く移動させ、
閉じる終期の所定距離はゆつくりと閉じるように
したので、引戸を閉じる時の安全が確保できると
共に閉時のフイーリングが向上する。また、引戸
を一定の速度で移動させるための調速手段は、引
戸が閉じられるときにのみ作動し、これを開くと
きには作動しないので、定トルク・スプリングを
用いたことと併せて引戸が開き力が小さくて済
む。換言すると、引戸を軽い力で開くことができ
ることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の引戸用ドアクローザを備えた
引戸の一例を示す概略正面図、第２図は本発明の
一実施例を示す引戸用ドアクローザの縦断面図、
第３図は同上の平断面図、第４図及び第５図は同
上の要部縦断側面図、第６図は過負荷防止機構の
一例を示す正面図、第７図は調速手段の一例を示
す正面図、第８図は引戸が開かれるときと比較的
早い速度で閉じられるときの作用を示す要部正面
図、第９図は引戸が比較的低速度で移動するとき
の状態を示す要部正面図、第１０図は本発明の他
の実施例を要部のみ示す部分断面平面図、第１１
図は同上の正面図、第１２図は同上の要部のみを
示す平面図である。 １……引戸、４，１３……変換手段、１０，２
３，２４，２５……調速手段、１３〜１６，１８
……伝達手段、１７……定トルク・スプリング、
１８，２７，３４，３５……増速輪列、１６，１
８，１９，２０……一方向伝達クラツチ、２９，
３０，３２，３３……切換手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 引戸の開閉方向の直線運動を回転運動に変換
   する変換手段と、 引戸を開くときの上記変換手段の回転により蓄
   勢される定トルク・スプリングと、 蓄勢された上記定トルク・スプリングの開放力
   を、引戸に対してこれを閉じる向きに伝達する伝
   達手段と、 上記定トルク・スプリングの開放力を異なる増
   速比で増速する少なくとも二系統の増速輪列と、 この増速輪列に結合される少なくとも一つの調
   速手段と、 上記定トルク・スプリングと上記調速手段との
   間に設けられていて、引戸が閉じる向きに移動す
   るときの上記伝達手段の回転を上記調速手段に伝
   達する一方向クラツチと、 引戸の移動領域内にて、上記増速輪列の系統を
   切り換える切換手段と を有する引戸用ドアクローザ。