JPH071483Y2 - ピボット形ドアクローザ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、偏心、標準の歯車列を使用したピボットクロ
ーザギヤ部と、コンシールド形クローザタイ部とからな
るピボット形ドアクローザに関する。

〔従来の技術〕

玄関などの仕切構体に設置する扉を自動閉扉させるドア
クローザは、一般にクローザ内部のスプリングの復帰力
により上記動作を得ている。すなわちドアの開扉動作に
よりスプリングを圧縮して復帰力を蓄勢し、続いてこの
スプリングの復帰力によって閉扉動作を行わせるととも
に、油圧等でこの復帰力を調整し、閉扉速度が閉扉当初
は速く、全閉扉直前には遅くなるようにしている。

しかしこの開閉動作を行う際必要な開閉扉トルクは第３
図のａで示すように開扉角度に比例して大きくなり、全
閉扉附近での閉扉トルクが最小値となり、扉、ラッチ等
の抵抗、また僅かな風圧等により不完全な閉扉状態とな
る。更に最大開扉位置附近での扉を開ける労力が非常に
大きくなる。この問題点を解決するため、クローザギヤ
部に偏心ギヤを使用し、第３図ｂに示すような開閉扉ト
ルク曲線を確保して、扉を完全に閉鎖できるよう全閉扉
附近の閉扉トルクを確保し、かつ、最大開扉位置附近に
おいても軽い労力でドアを開けることが可能なドアクロ
ーザに関する提案（実開平１−89576号公報記載・・・
以下従来例１とする）、（実公昭57−12147号公報記載
・・・以下従来例２とする）がなされている。

第４図に従来例１の操作を示す。この装置は３個の偏心
ギヤ（31）（32）（33）からなるギヤ列を介してクラン
ク（34）を揺動させ、このクランク（34）の揺動運動に
よりピストン（35）を介してスプリング（36）を圧縮変
形させ、自動閉扉動作を行うものである。

第５図に従来例２の装置の概略構造図を示す。この装置
は扉軸（42）の軸線上に偏心ギヤ（38）を固定し、扉
（39）のドアチェック軸（40）には、上記偏心ギヤ（3
8）と同形で、かつ、前記偏心ギヤ（38）と噛合する偏
心ギヤ（41）を、噛合個所において、前記偏心ギヤ（3
8）（41）各々の偏心率が相互に逆比例関係となる配置
態様をもって装着するとともに、前記ドアチェック軸
（40）の回転運動によりピニオンとラック（いずれも図
示省略）を介してスプリングを変形させ、自動閉扉動作
を行うものである。

〔考案が解決しようとする課題〕

従来例１においては、３つの偏心ギヤの回転運動をクラ
ンクを介してピストンの往復運動に変換している。この
機構では扉を180°回転させると、クランクの位相が変
わってしまい、開閉動作は全く不可能となる欠点があ
る。扉を180°開閉させる必要性は頻繁にあり、したが
って実用性という点では今一つである。さらに３つの偏
心ギヤのすべてを常時噛合するよう設計するのはかなり
困難であり、さらに任意の開閉扉トルク曲線を得るギヤ
を設計するのはより一層の困難さを伴う。上述の問題点
を解決するため、３つの偏心ギヤをすべて標準ギヤに、
また、クランクをラックに変更してピストンの往復運動
を行う提案（実開平１−179981号公報参照、図示省略）
もなされているが、この装置においてはすべてのギヤを
標準ギヤとしたため、開閉扉トルク曲線の改善はなし得
ていない。

また従来例２の装置においては、２つの偏心ギヤ（38）
（41）の軸間距離は、ドアヒンジ（37）の大きさや扉の
厚さ等を考慮したある一定の距離以上が必要である。こ
の軸間距離で噛合する偏心ギヤ（38）（41）は第５図に
示すようにかなり大型のギヤが必要である。さらにこの
２つの偏心ギヤ（38）（41）の偏心によるギヤの回転斜
影面積の増大を考慮すると、これらを収納するギヤ収納
ケースも第５図に示すように大型となり、美観的には今
一つである。

本考案は上記問題点を解決すること、即ち扉を180°回
転可能の構造とすることと、開閉扉トルク曲線を改善す
ることと、そして構造をコンパクト化して美観的に優
れ、且つ省スペース化をなし得ることとを可能としたピ
ボット形ドアクローザを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は上記目的を達成するため、扉の開閉動作を、ギ
ヤ列、ピニオンギヤ及びラックを介してピストンの往復
運動に変換し、このピストンの往復運動によってコイル
スプリングを圧縮して復帰力を蓄勢し、この蓄勢した復
帰力によって自動閉扉動作を行うピボット形ドアクロー
ザに於いて、前記ギヤ列は標準のアイドルギヤと、それ
を挟む形で配置され、扉の上枠に固定された偏心ピボッ
トギヤ、及び前記ピニオンギヤと直結された偏心ピニオ
ンギヤから成り、さらに前記アイドルギヤは前記偏心ピ
ボットギヤの取付軸をなすピボット軸と前記偏心ピニオ
ンギヤの回転軸をなすピニオン軸とを結んだ線と平行方
向に移動可能な構造であることを特徴とする。尚、本考
案において、上記標準のアイドルギヤとは偏心ギヤに対
するもので、その回転中心がギヤのピッチ円中心と一致
し、かつ、ピッチ円半径が一定であるものを指し、以下
同様とする。

〔作用〕

本考案は上記の構成としたから、開閉扉トルク曲線は偏
心ピニオンギヤの長径、及び短径の比、歯数等を変える
ことにより、自由に、任意の曲線を得ることが可能であ
り、また扉を180°以上開閉した場合でも正常な自動閉
扉動作が得られる。さらにピボット軸とピニオン軸とを
結ぶ線と平行方向に移動可能な標準のアイドルギヤを採
用したことにより、偏心ピボットギヤと偏心ピニオンギ
ヤの各々を小型化することができ、これらを収納するギ
ヤケースをコンパクト化することが可能となって、美観
的にも優れ、省スペース化も達成できる。

また上記標準のアイドルギヤを、ピボット軸とピニオン
軸とを結んだ線と平行方向に移動可能に支持してあるこ
とにより、偏心ピボットギヤ、アイドルギヤ、偏心ピニ
オンギヤの噛合運動を円滑に行わせることができる。

〔実施例〕

本考案装置は偏心、及び標準ギヤ等よりなるピボットク
ローザギヤ部（Ｃ）と、ラック、ピニオンギヤ、コイル
スプリング等を具備した、公知のコンシールド形クロー
ザタイ部（Ｄ）とより構成されたピボット形ドアクロー
ザである。第１図（ａ）（ｂ）（ｃ）にこのピボット形
ドアクローザの全閉扉状態での平面及び、正面、及び部
分断面図を示す。

クローザタイ部（Ｄ）内には長手方向に円孔が貫通開口
されており、この円孔内にコイルスプリング（１）、ピ
ストン（２）が封入され、円孔両端部は封止体（３）
（４）により封止されている。図面左方の封止体（３）
とピストン（２）との間に復帰用のコイルスプリング
（１）が圧縮されて配設されており、ピストン（２）を
図面右方向に常時附勢している。ピストン（２）内に
は、扉の垂直方向に長楕円状の油室（５）が貫通開口し
て形成されており、また、この油室（５）の一方の側壁
にはラック（６）が刻設されるとともに、これと噛合す
るピニオンギヤ（17）がピニオン軸（16）に固着されて
いる。さらにピストン（２）には、コイルスプリング
（１）との接触部側に油孔（７）が開口されているとと
もに、他端部に開扉油液通路（８）が開口されている。
この開扉油液通路（８）の先端部はピストン中央方向よ
り若干大径とし、この大径部に弁座を構成して球状の逆
止弁（９）を収容している。

一方、クローザタイ部（Ｄ）の壁内に閉扉時の油液通路
（10）（11）を設ける。第１油液通路（11）は、全閉状
態にあるピストン（２）と封止体（４）との接触部近傍
に開口部（13）を形成し、かつ油液通路の一部に流量調
整用の第１速度調整弁（14）を組込み、ピストン内の油
室（５）に開口している。一方、第２油液通路（10）
は、閉扉直前にピストン（２）によって塞がれる位置に
開口部（12）を形成し、同様に油液通路の一部に流量調
整用の第２速度調整弁（15）を組込み、ピストン内の油
室（５）に開口している。この時第１油液通路の流路抵
抗が第２油液通路の流路抵抗より大となるよう第１、及
び第２速度調整弁を調整しておく。

次にピボットクローザギヤ部（Ｃ）について説明する。
（23）は、後述の方法で扉の上枠（20）に対して非回転
固定されるピボット軸（22）と嵌合・固定された偏心ピ
ボットギヤであり、一方（24）は、前記ピニオン軸（1
6）の上端に嵌合・固定されている偏心ピニオンギヤで
ある。この時、偏心ピボットギヤ（23）、及び偏心ピニ
オンギヤ（24）の軸穴は四角穴とし、さらにピニオン軸
（16）の上端、及びピボット軸（22）を角柱状に形成し
て互いに嵌合し、ギヤと軸を固定している。尚、偏心ピ
ボットギヤ（23）と偏心ピニオンギヤ（24）の歯数、モ
ジュール等は同一であるが、偏心率は互いに逆比例関係
にあり、即ち偏心ピニオンギヤ（24）を裏返したものが
偏心ピボットギヤ（23）と同形である。さらに全閉扉時
に於いて偏心ピボットギヤ（23）の長径部と偏心ピニオ
ンギヤ（24）の短径部とを対向配置するとともに、偏心
ピボットギヤ（23）、及び偏心ピニオンギヤ（24）各々
の周囲の半周以上に歯付を行えば扉の180°の開閉が可
能になる。（25）は偏心ピボットギヤ（23）と偏心ピニ
オンギヤ（24）の間に配置され各々と噛合する標準のア
イドルギヤであり、このアイドルギヤ（25）は、前記ピ
ボット軸（22）とピニオン軸（16）を結んだ線より若干
扉の厚みの中心側にずれた位置でこの線と平行に移動で
きるよう軸穴を長穴（27）としている。（26）はこの長
穴（27）内に配置されたアイドルギヤ軸である。この構
造によって、漸次変化する偏心ピボットギヤ（23）、偏
心ピニオンギヤ（24）の径をアイドルギヤ（25）の移動
によって吸収し、全てのギヤを常時噛合させることが可
能になる。

（29）は上記の偏心ピボットギヤ（23）、偏心ピニオン
ギヤ（24）、アイドルギヤ（25）を収納するギヤ収納ケ
ースである。本考案に於いては、偏心ピボットギヤ（2
3）と偏心ピニオンギヤ（24）との間に標準のアイドル
ギヤ（25）を配置したことから、偏心ピボットギヤ（2
3）、及び偏心ピニオンギヤ（24）は小型のものでよ
く、また偏心によるギヤの回転斜影面積の増大は少な
い。従ってギヤ収納ケース（29）の小型化が達成され
る。一方、従来例２を示す第５図では扉の厚さ、ドアチ
ェック軸（40）と扉軸（16）の軸間距離、及び位置は本
実施例を示す第１図（ａ）と同一であるにもかかわら
ず、偏心ギヤ（38）（41）の大型化、偏心によるギヤの
回転斜影面積の増大から第１図（ａ）と比べ、かなり大
型のギヤ収納ケースが必要であることがわかる。

詳しくは、本考案装置の場合、ギヤ収納ケース（29）の
長手方向長さW₁は、ピニオン軸（16）とピボット軸（2
2）の軸間距離をＬ、偏心ピボットギヤ（23）或いは偏
心ピニオンギヤ（24）の長半径をR₁、アイドルギヤ（2
5）の半径をR₂とするとW₁は偏心によるギヤの回転斜影
面積の増大を考慮して、 W₁≒Ｌ＋R₁＋R₁＝Ｌ＋2R₁ で表せる。一方従来例２の場合、軸間距離をＬ、偏心ギ
ヤ（38）、（41）の長半径をR₁とすると、ギヤ収納ケー
スの長手方向長さW₁′は W₁′＝Ｌ＋R₁′＋R₁′＝Ｌ＋2R₁′ で表せる。本考案装置の場合、アイドルギヤ（25）の採
用によって偏心ピボットギヤ（23）、及び偏心ピニオン
ギヤ（24）は従来例２の偏心ギヤ（38）（41）より小型
化されているので、 R₁＜R₁′よりW₁′−W₁＝２（R₁′−R₁）＞Ｏ 従ってギヤ収納ケースの長手方向長さは、本考案装置の
方が従来例２より２（R₁−R₁）だけ短くできる。

また、従来例２の場合ではギヤ収納ケースの短手方向長
さW₂′は大であるため、第５図に示すように扉の両面に
ギヤ収納ケースが露出してしまい非常に体裁が悪い。こ
れに対し本考案装置の場合、ギヤ収納ケースの短手方向
長さW₂はアイドルギヤ（25）の直径2R₂で表せるが、こ
のアイドルギヤ（25）は、扉の一端隅角部（第１図
（ａ）のＥ点）に近接して配置し、デッドスペースの有
効活用を図っていることからギヤ収納ケースの短手方向
長さも短くできる。以上の点から本考案装置のギヤ収納
ケース（29）は小型化が達成され、またギヤ収納ケース
（29）は扉の片面にのみ露出させた構造とすることが可
能となり体裁がよくなる。尚、この偏心ピボットギヤ
（23）、偏心ピニオンギヤ（24）アイドルギヤ（25）等
を収納したギヤ収納ケース（29）は、前記コイルスプリ
ング（１）、ピストン（２）等を収容しているクローザ
タイ部（Ｄ）の上部に配置されている。

次に第２図に本考案装置の扉（28）への装着方法を示
す。クローザタイ部（Ｄ）は扉（28）上端部に形成され
た切欠部に、収納し、前記第１、第２速度調整弁（14）
（15）の調整部が扉（28）側面外部に露出するようにし
て取付ネジで扉（28）に固定する。一方このクローザタ
イ部（Ｄ）の上面に偏心ピボットギヤ（23）、偏心ピニ
オンギヤ（24）、アイドルギヤ（25）等を収納したピボ
ットクローザギヤ部（Ｃ）をクローザタイ部（Ｄ）の上
面にネジ止め等で固定する。この際、ピボットクローザ
ギヤ部（Ｃ）の上端面が扉の上端面と同一平面、又は若
干下方になるように取着する。上枠（20）に取着された
開扉方向に板状の突出部をもつピボットヒンジ（21）に
は、突出部に四角穴を形成し、ピボットクローザギヤ部
（Ｃ）の前記角柱状ピボット軸（22）を嵌合し、このピ
ボット軸（22）、及び偏心ピボットギヤ（23）を扉の上
枠（20）に対して非回転状態で固定している。

本考案装置は上述の構成から成っており、その動作を第
１図（ａ）（ｂ）（ｃ）を参照にして説明する。まず開
扉動作によって、上枠（20）に固定された非回転の偏心
ピボットギヤ（23）の周りを、扉（28）の動きと連動し
てアイドルギヤ（25）、及び偏心ピニオンギヤ（24）が
左回りに周回し、且つアイドルギヤ（25）が左回りに、
偏心ピニオンギヤ（24）が右回りに自転して、前記ピニ
オン軸（16）を右回りに回転させる。この回転によって
ピニオン軸（16）に固着されたクローザタイ（Ｄ）内の
ピニオンギヤ（17）が第１図（ｃ）において右回りに回
転し、ラック（６）を左方向に移動させ、ピストン
（２）は復帰用のコイルスプリング（１）の附勢力に抗
して左方向に移動する。この時、バネ室（18）及び油室
（５）に充填されていた油液はピストン（２）の開扉油
液通路（８）を通ってピストン（２）と封止体（４）と
の間に形成された油室（19）に流入し、ピストン（２）
を円滑に移動させる。コイルスプリング（１）に抗する
力がなくなると、ピストン（２）は圧縮された復帰用の
コイルスプリング（１）に附勢され、第１図（ｂ）に於
いて右方向に移動する。

このピストン（２）の移動によってラック（６）、ピニ
オンギヤ（17）を介してピニオン軸（16）は左回りに回
転し、偏心ピニオンギヤ（24）、アイドルギヤ（25）が
上述と逆方向に回転して閉扉動作となる。この時、油液
は逆止弁（９）により開扉油液通路（８）を閉塞される
ので、第１油液通路（11）、及び第２油液通路（10）内
を第１及び第２速度調整弁を経て油室（５）に流入す
る。そして閉扉動作が進行するとピストン（２）の外周
面が第２油液通路（10）の開口部（12）を閉塞し、流路
抵抗の大なる第１油液通路のみが連通状態となり、この
結果ピストン（２）の移動速度が遅くなり、扉が完全に
閉じる直前に遅く閉まる。一方上記偏心ピボットギヤ
（23）、偏心ピニオンギヤ（24）、及びアイドルギヤ
（25）が閉扉直前のトルクを大きくし、扉が完全に閉ま
る。この時、偏心ピボットギヤ、及び偏心ピニオンギヤ
（24）の長径、及び短径の比、歯数等を変更すれば、任
意の開閉扉トルク曲線が得られ、また第１、及び第２速
度調整弁（14）（15）を調整すれば任意の閉扉速度が得
られる。

〔考案の効果〕

本考案により開閉扉トルク曲線は、偏心ピボットギヤと
偏心ピニオンギヤの長径及び短径の比、歯数等を変える
ことにより自由に、任意の曲線を得ることが可能であ
る。また扉の180°の開閉も可能であり、理論的には360
°の開閉が可能である。さらに偏心ピボットギヤ、及び
偏心ピニオンギヤを小型化することができ、これらを収
納するギヤ収納ケースのコンパクト化が可能になり、省
スペース化を達成するとともに、美観的にも優れたもの
になっている。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）（ｃ）は本考案装置の平面図、断面
図、及び部分断面図、第２図は本考案装置の扉への取付
態様を示す正面図、平面図、側面図、第３図は開閉扉ト
ルク曲線図、第４図は従来例１の断面図、第５図は従来
例２の概略構造図である。 （１）……コイルスプリング、（２）……ピストン、
（６）……ラック、（14）（15）……速度調整弁、（1
6）……ピニオン軸、（17）……ピニオンギヤ、（22）
……ピボット軸、（23）……偏心ピボットギヤ、（24）
……偏心ピニオンギヤ、（25）……アイドルギヤ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】扉の開閉動作を、ギヤ列、ピニオンギヤ及
   びラックを介してピストンの往復運動に変換し、このピ
   ストンの往復運動によってコイルスプリングを圧縮して
   復帰力を蓄勢し、この蓄勢した復帰力によって自動閉扉
   動作を行うピボット形ドアクローザに於いて、 前記ギヤ列は基準のアイドルギヤと、それを挟む形で配
   置され、扉の上枠に固定された偏心ピボットギヤ、及び
   前記ピニオンギヤと直結された偏心ピニオンギヤから成
   り、 前記アイドルギヤは前記偏心ピボットギヤの取付軸をな
   すピボット軸と前記偏心ピニオンギヤの回転軸をなすピ
   ニオン軸とを結んだ線と平行方向に移動可能な構造であ
   ることを特徴とするピボット形ドアクローザ。