WO2017164074A1 - ダンパ装置及び建具 - Google Patents

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WO2017164074A1
WO2017164074A1 PCT/JP2017/010719 JP2017010719W WO2017164074A1 WO 2017164074 A1 WO2017164074 A1 WO 2017164074A1 JP 2017010719 W JP2017010719 W JP 2017010719W WO 2017164074 A1 WO2017164074 A1 WO 2017164074A1
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WO
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coil
door
magnetic
magnet
drag
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PCT/JP2017/010719
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English (en)
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Inventor
田中 淳
松田 宏
Original Assignee
株式会社Lixil
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05FDEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F3/00Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices
    • E05F3/20Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices in hinges
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05FDEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F5/00Braking devices, e.g. checks; Stops; Buffers
    • E05F5/02Braking devices, e.g. checks; Stops; Buffers specially for preventing the slamming of swinging wings during final closing movement, e.g. jamb stops
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/03Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using magnetic or electromagnetic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • F16F9/12Devices with one or more rotary vanes turning in the fluid any throttling effect being immaterial, i.e. damping by viscous shear effect only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/53Means for adjusting damping characteristics by varying fluid viscosity, e.g. electromagnetically
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/04Control effected upon non-electric prime mover and dependent upon electric output value of the generator

Definitions

  • the present invention relates to a damper device and joinery for controlling the moving speed of a moving body.
  • Patent Literature 1 and Patent Literature 2 disclose this type of technology.
  • an electrorheological fluid is brought into contact with an input member that rotates or slides as a moving body such as a door is opened and closed, and a voltage is applied to an electrode that contacts the electrorheological fluid when the moving body is closed to a predetermined position.
  • a voltage is applied to an electrode that contacts the electrorheological fluid when the moving body is closed to a predetermined position.
  • Patent Document 2 magnetic force is applied to the magnetic fluid when the holding member holding the permanent magnet is in the original position, and the magnetic fluid is disposed at a position where no magnetic force is applied to the magnetic fluid when in the operating position. It describes a door check device that changes.
  • Patent Document 3 when a door is in a specific half-open position, a half-open position restriction single protrusion is located in the middle of the half-open position restriction pair protrusion, and the door is half-opened regardless of whether the door is rotated in any opening / closing direction.
  • a door check device is described that is formed so that the radial distance between the position restriction pair protrusion and the half-open position restriction single protrusion is reduced.
  • Patent Document 4 has the following description regarding the technology related to the hinge (the hinge in Patent Document 2). That is, the plurality of magnets of the cylindrical member are alternately arranged with the N poles and the S poles along the circumferential direction of the inner surface of the cylindrical body at an equal angle around the central axis.
  • the shaft member is inserted into the cylindrical member so as to be rotatable relative to the cylindrical member about the central axis.
  • N poles or S poles are alternately arranged at an equal angle around the central axis along the rotational direction of the outer surface of the shaft body so that the plurality of magnets of the shaft member are opposed to the magnets of the cylindrical member. .
  • the polar arrangement of the magnets of the shaft member deviates from the polar arrangement of the magnets of the cylindrical member by a predetermined angle about the central axis.
  • JP-A-5-71267 Japanese Patent Laying-Open No. 2015-183359 JP 2005-264616 A JP 2008-1111291 A
  • the present invention is a damper device (for example, hinges 10, 210, 310, 410, 610, which are described later, door closers 5, 205, 305, 405, which are described later) for controlling the moving speed of a moving body (for example, door 1, which will be described later, sliding door 701).
  • a damper device 705 and a damper device 705) which are rotating shafts (for example, rotating shafts 15, 25, 325, 425, 625, and 725 described later) that rotate in conjunction with the movement of the moving body, and rotation operations of the rotating shafts.
  • a power generation unit for example, power generators 46 and 346, power generation units 55, 455, 645, and 750, which will be described later
  • a magnetic fluid for example, a magnetorheological fluid 51, 64, 580, 664, which will be described later
  • the present invention relates to a damper device including a drag coil (for example, drag coils 53, 70, 670, and 550 described later).
  • the damper device further includes a temperature detection unit (for example, a temperature sensor 250 described later) for detecting a temperature, and adjusts an output of a current sent to the drag coil based on a temperature detected by the temperature detection unit. preferable.
  • a temperature detection unit for example, a temperature sensor 250 described later
  • the damper device further includes a magnetism detection unit (for example, a GMR sensor 350 described later) that detects magnetism
  • the power generation unit includes magnets (for example, magnets 37 and 682 described later) linked to the movement of the rotating shaft, and It has a power generation coil (for example, power generation coils 38, 430, 671, and 760 described later) that generates electric power by electromagnetic induction along with the movement of the magnet, and movement information of the magnet (for example, from the magnetism detected by the magnetic detection unit) It is preferable to detect a movement speed, a movement direction, and a position of the magnet, which will be described later, and adjust an output of a current flowing through the drag coil based on movement information of the magnet.
  • a magnetism detection unit for example, a GMR sensor 350 described later
  • the power generation unit includes magnets (for example, magnets 37 and 682 described later) linked to the movement of the rotating shaft, and It has a power generation coil (for example, power generation coils 38,
  • the present invention relates to a door (for example, a door 1 described later) attached to an opening of a building, and a damper device (for example, a hinge 10, 210, 310, 410, 610 described later), a door closer for controlling the moving speed of the door. 5, 205, 305, 405, 505 and damper device 705) (for example, fixtures 3 and 4 described later), and the damper device rotates on a rotating shaft (in conjunction with the movement of the door body).
  • rotating shafts 15, 25, 325, 425, 625, and 725 described later and a power generation unit for example, generators 46 and 346 and power generating units 55, 455, and 645 described later
  • a magnetic fluid having a property that the viscosity changes according to the magnetic field and imparts resistance according to the viscosity with respect to the rotation of the rotating shaft for example, magnetorheological fluids 51, 64, 5 described later.
  • 80, 664 and a drag coil (for example, drag coils 53, 70, 670, 550 described later) that causes a magnetic field to act on the magnetic fluid when a current generated by the power generation unit flows.
  • the joinery further includes a hinge (for example, hinges 10, 210, 310, 410, and 610 described later) that rotatably supports the door, and the damper device is incorporated in the hinge.
  • a hinge for example, hinges 10, 210, 310, 410, and 610 described later
  • the present invention is a damper device (for example, door closers 5, 205, 405, 505, and hinges 610, which will be described later) for controlling the moving speed of a moving body (for example, a door 1 which will be described later), and is interlocked with the movement of the moving body.
  • the rotating shaft for example, rotating shafts 15 and 625 described later
  • the rotating shaft are linked to the rotating shaft, and from one side to the other side or from the other side to the one side according to the rotation direction of the rotating shaft.
  • Magnets that move positions for example, magnets 37 and 682, which will be described later
  • power generation coils for example, power generation coils 38, 430, and 671 that will be described later
  • magnetic fields A magnetic fluid having a property that the viscosity changes according to the rotation, and imparting a resistance corresponding to the viscosity with respect to the rotation of the rotating shaft (for example, magnetorheological fluids 51 and 664 described later);
  • Act A drag coil for example, later-described drag coils 53, 550, and 670
  • an output adjusting unit for example, to be described later
  • Output adjustment circuit 252, 352, 452, 553, and output adjustment unit 690 Note that moving the position from one side of the magnet to the other side or from the other side to the one side includes rotational movement that changes the direction of the magnet.
  • the moving direction of the magnet is determined based on the polarity of the voltage generated by the power generating coil, and the current output sent to the drag coil is adjusted based on the moving direction.
  • the damper device further includes a magnetic detection unit (for example, a GMR sensor 350 to be described later) that detects magnetism, and the moving direction of the magnet is determined based on the detected magnetism of the magnetic detection unit, and based on the moving direction. It is preferable to adjust a current sent from the power generating coil to the drag coil.
  • a magnetic detection unit for example, a GMR sensor 350 to be described later
  • the moving speed of the magnet is acquired from the detected magnetism of the magnetic detecting unit, and the output of the current flowing through the drag coil is adjusted based on the moving speed.
  • the damper device further includes a temperature detection unit (for example, a temperature sensor 250 described later) for detecting a temperature, and adjusts an output of a current sent to the drag coil based on a temperature detected by the temperature detection unit. preferable.
  • a temperature detection unit for example, a temperature sensor 250 described later
  • the number of turns of the coil for drag or the part of the coil for power generation is larger than the number of turns of the other part.
  • the present invention relates to a door body (for example, a door 1 described later) attached to an opening of a building and a damper device (for example, a door closer 5,205, 405, 505, hinge 610 described later) for controlling the moving speed of the door body.
  • the damper device includes a rotating shaft (for example, rotating shafts 15 and 625 described later) that rotates in conjunction with the movement of the door body, and the rotating shaft.
  • a magnet for example, magnets 37 and 682 to be described later
  • a coil for power generation by electromagnetic induction for example, power generation coils 38, 430, 671 described later
  • Magnetism to give resistance A fluid (for example, a magnetorheological fluid 51, 664 described later), a drag coil (for example, a drag coil 53, 550, 670 described later) for applying a magnetic field to the magnetic fluid by energization, and a moving direction of the magnet
  • the present invention relates to a joinery that includes an output adjustment unit (for example, output adjustment circuits 252, 352, 452, and 553 described later, and an output adjustment unit 690) that adjusts a current sent from the power generation coil to the drag coil.
  • the present invention is a damper device (for example, a door closer 5 and a hinge 11 described later) that controls the moving speed of a moving body (for example, a door 1 described later), and a rotating shaft that rotates in conjunction with the movement of the moving body.
  • a damper device for example, a door closer 5 and a hinge 11 described later
  • a rotating shaft that rotates in conjunction with the movement of the moving body.
  • a rotating shaft 15 described later and a magnetic fluid having a property of changing viscosity according to a magnetic field (for example, a magnetorheological fluid 51 described later) is filled, and the rotating shaft or the rotating shaft is rotated.
  • a magnetic fluid portion (for example, a magnetic fluid portion 56 described later) in which a driven resistance portion is rotatably inserted, and magnets (for example, magnets 71, 271, 371 described later) that increase the viscosity of the magnetic fluid by a magnetic field;
  • a magnetic shielding part (for example, a magnetic shielding part 82 described later) disposed between the magnetic fluid part and the magnet and a magnetic passage part (for example, a slit 81 described later) for allowing magnetism to pass through the rotating shaft.
  • a magnetic field shield (for example, a magnetic field shield 80 described later) formed side by side in a direction and a rotating member that rotates in conjunction with the rotation shaft and changes the positional relationship between the magnet and the magnetic passage portion in the rotation direction (for example, And a later-described rotating member 120).
  • the positional relationship here includes the direction of the magnet.
  • the magnetic passage portion is preferably formed so that its area or thickness increases or decreases as it advances in the rotation direction.
  • the present invention includes a door (e.g., door 1 described later) attached to an opening of a building and a damper (e.g., door closer 5 and hinge 11 described later) for controlling the moving speed of the door (e.g., door fitting 5 described later).
  • the damper device has a property that the viscosity changes according to a rotating shaft (for example, a rotating shaft 15 described later) that rotates in conjunction with the movement of the moving body, and a magnetic field.
  • a magnetic fluid part for example, a magnetic fluid part to be described later
  • a magnetic fluid part for example, a magnetic fluid part to be described later
  • a magnetic fluid for example, a magnetorheological fluid 51 to be described later
  • a rotation part or a resistance part driven by the rotation of the rotation shaft is rotatably inserted.
  • the present invention relates to a joinery that includes a rotating member (for example, a rotating member 120 described later) that rotates in conjunction with a rotating shaft and changes a positional relationship between the magnet and the magnetic passage portion in a rotating direction.
  • a rotating member for example, a rotating member 120 described later
  • FIG. 1 It is a front view of the fitting with which the hinge which concerns on embodiment of this invention is used. It is a figure which shows typically the structure of the hinge of 1st Embodiment. It is an enlarged view which shows the mode of the magnetorheological fluid vicinity of 1st Embodiment. It is a figure which shows typically the structure of the hinge of 2nd Embodiment. It is a figure which shows typically the structure of the hinge of 3rd Embodiment. It is a figure which shows typically the structure of the hinge of 4th Embodiment. It is a figure which shows typically the structure of the drag part of 5th Embodiment. It is a figure which shows typically the structure of the hinge of 6th Embodiment.
  • FIG. 1 is a front view of a fitting 3 in which a hinge 10 according to an embodiment of the present invention is used.
  • the joinery 3 includes a frame body 2 fixed to an opening of a building, a door 1 as a door body, and a plurality of hinges 10 and 11 that rotatably support the door 1.
  • the door 1 is a hinged door that is rotatably supported by the frame 2 via a plurality of hinges 10 and 11.
  • the hinge 10 is a damper device having a function of controlling the rotational speed of the door 1.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing the hinge 10 of the first embodiment.
  • FIG. 3 is an enlarged view showing the vicinity of the magnetorheological fluid (magnetic fluid) 64 of the first embodiment.
  • the hinge 10 includes a rotation-side upper hinge 20, a fixed-side lower hinge 40, a receiving ring 30 disposed between the upper hinge 20 and the lower hinge, and a speed increase.
  • Machine 45 generator (power generation unit) 46, and drag unit 60.
  • the upper hinge 20 includes an upper plate 21 fixed to the door 1 and an upper shaft body 22 that rotates as the door 1 rotates.
  • the upper shaft body 22 is provided with a rotating shaft 25 that extends downward along the center of rotation and rotates integrally with the upper shaft body 22.
  • the lower hinge 40 includes a lower plate 41 fixed to the frame body 2 and a lower shaft body 42 that rotatably supports the rotating shaft 25.
  • the receiving ring 30 is disposed between the lower end surface of the upper shaft body 22 and the upper end surface of the lower shaft body 42.
  • the rotating shaft 25 is connected to the lower shaft body 42 through the through hole 31 at the center of the receiving ring 30. Since the lower hinge 40 receives the weight of the upper hinge 20 via the receiving ring 30, the rotating shaft 25 is not easily affected by the weight of the upper hinge 20.
  • the speed increaser 45 is a two-shaft output type that transmits the rotational force of the rotary shaft 25 input to the upper portion thereof to the first output shaft 47 and the second output shaft 48 disposed at the lower portion.
  • the first output shaft 47 is connected to the generator 46, and the second output shaft 48 is connected to the drag unit 60.
  • the speed increaser 45 of this embodiment is disposed across the lower shaft body 42 and the lower plate 41. Further, in the speed increaser 45, the rotation speed of the rotation shaft 25 and the rotation ratio of the first output shaft 47 are set to 1: 100, and the rotation speed of the rotation shaft 25 and the rotation ratio of the second output shaft 48 are 1. : 1 to 1:10. In addition, a rotation ratio is suitably set according to the door 1 and its application.
  • the generator 46 generates power by the rotational force of the first output shaft 47 and supplies the generated power via the cable 75 to the drag unit 60.
  • the generator 46 of this embodiment is fixed to the lower plate 41 outside the lower shaft body 42.
  • the drag unit 60 controls the rotation speed of the door 1 by generating a drag against the rotation of the connected second output shaft 48. Next, a detailed configuration of the drag unit 60 will be described.
  • the drag unit 60 of the present embodiment includes a case 61, a resin bobbin 62, a fixed core 63, a rotating core 65 as a resistance unit, a magnetorheological fluid 64, and a drag coil 70.
  • the case 61 is an exterior that accommodates the components of the drag portion 60 therein, and is formed of a material such as ferrite or a silicon steel plate.
  • the resin bobbin 62 is disposed inside the case 61 with the drag coil 70 wound around the outer periphery thereof.
  • the drag coil 70 is electrically connected to the generator 46, and can generate a magnetic field by the electric power from the generator 46.
  • the resin bobbin 62 is a resin bobbin in which each of an upper end portion and a lower end portion is formed in a bowl shape and a through hole extending in the axial direction is formed in the center.
  • the resin bobbin 62 is fixed inside the case 61 via an O-ring 69.
  • the fixed core 63 is fixed at the lower part of the hollow portion of the resin bobbin 62.
  • a rotating core 65 is disposed inside the resin bobbin 62 and above the fixed core 63 with a magnetorheological fluid 64 interposed therebetween.
  • Rotating core 65 is connected to second output shaft 48 of speed increaser 45.
  • the second output shaft 48 is rotatably supported by the case 61 via a bearing 67, and the rotational force of the rotary shaft 25 is transmitted via the speed increaser 45.
  • sliding O-rings 68 are arranged on the upper and lower peripheral surfaces of the rotary core 65, respectively.
  • the upper sliding O-ring 68 is positioned on the inner side surface of the case 61
  • the lower sliding O-ring 68 is positioned on the inner side surface of the resin bobbin 62.
  • the arrangement and number of sliding O-rings 68 can be changed as appropriate. For example, only one sliding O-ring 68 may be arranged inside the resin bobbin 62.
  • the magnetorheological fluid 64 is formed in a thin film shape inside the resin bobbin 62 and between the lower end surface of the rotating core 65 and the upper end surface of the fixed core 63.
  • the thickness of the magnetorheological fluid 64 is set to about 100 to 500 ⁇ m, for example.
  • the viscosity of the magnetorheological fluid 64 changes depending on the magnetic field. When the rotating core 65 rotates, a resistance force corresponding to the viscosity of the magnetorheological fluid 64 is received.
  • the drag coil 70 is spirally wound around the outer peripheral surface of the resin bobbin 62 around the outer peripheral surface of the small-diameter portion 90 between the upper end portion and the lower end portion of the resin bobbin 62.
  • a current flows through the drag coil 70, a magnetic field is generated, and the viscosity of the magnetorheological fluid 64 is changed.
  • the height of the fixed core 63 and the length of the drag coil 70 are adjusted so that the upper end surface of the fixed core 63 is positioned at the approximate center in the vertical direction of the drag coil 70.
  • the current generated by the generator 46 by the rotational force of the first output shaft 47 is sent to the drag coil 70 of the resin bobbin 62.
  • a current flows through the drag coil 70, a magnetic field is generated, and the viscosity of the magnetorheological fluid 64 is changed by the magnetic field.
  • the current generated by the generator 46 corresponds to the rotation speed (movement speed) of the door 1. Therefore, the strength of the magnetic field generated by energization of the drag coil 70 also depends on the rotational speed. Since the viscosity of the magnetorheological fluid 64 increases in accordance with the magnitude of the magnetic field, the viscosity changes so as to be relatively large when the rotational speed is fast and relatively small when the rotational speed is slow.
  • the hinge 10 as a damper device that controls the moving speed of the door 1 as a moving body includes a rotating shaft 25 that rotates in conjunction with the movement of the door 1, and a generator 46 that generates electric power by rotating the rotating shaft 25.
  • a drag coil 70 that applies a magnetic field to the viscous fluid 64.
  • the rotational speed of the door 1 can be appropriately reflected in the force that prevents the rotation of the rotary shaft 25 caused by the magnetorheological fluid 64.
  • the range to be actuated can be set with a high degree of freedom, and a structure that allows the damping force to act appropriately over the entire rotation range of the door 1 can be realized with a simple configuration.
  • the damping force is appropriately applied to the door 1 even when the unintentional rotation of the door 1 occurs such as a wind blow. be able to.
  • the damper function is incorporated in the hinge 10, it is not necessary to separately arrange a device that attenuates the rotational speed of the door 1 in a portion other than the hinge 10, so that the fitting 3 having excellent design can be provided. it can.
  • the damper function is incorporated in the upper hinge 10.
  • the damper function having the same configuration may be incorporated in the lower hinge 11.
  • the electrical system components are concentrated on the lower hinge 40 on the fixed side, there is an advantage that wiring can be simplified. Further, since the weight of the upper hinge 20 is received by the ring 30, the load on the mechanism system on the lower hinge 40 side can be effectively reduced by the weight of the upper hinge 20.
  • the magnetic viscous fluid 64 is formed in a thin film shape, the magnetic field can be concentrated and the necessary amount of the magnetic viscous fluid 64 can be reduced. .
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating the configuration of the hinge 210 according to the second embodiment. As shown in FIG. 4, the hinge 210 of the second embodiment is different from the first embodiment in that it includes a power storage control circuit 280.
  • the power storage control circuit 280 is disposed on the cable 275 that connects the generator 46 and the drag coil 70 of the drag unit 60.
  • the power storage control circuit 280 stores the power generated by the generator 46 and supplies the stored power to the drag coil 70.
  • a current is sent from the generator 46 to the drag coil 70 via the power storage control circuit 280, and the current is smoothed. Therefore, even if the door 1 moves and stops a little, and the power generation by the generator 46 is intermittent due to an irregular movement that moves a little, the power storage control circuit 280 causes the drag coil 70 to Since the state of the flowing current is stabilized, the function of attenuating the rotation speed of the door 1 can be further stabilized.
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating the configuration of the hinge 310 according to the third embodiment.
  • the generator 346 and the amplifier 345 are arranged inside the upper shaft body 322 of the upper hinge 320, and the drag is applied to the lower shaft body 342 of the lower hinge 340.
  • Part 60 is arranged.
  • the hinge 310 of the third embodiment includes a rotating shaft 325 that is fixed to the lower end portion of the upper shaft body 322 and rotates integrally with the upper shaft body 322.
  • the rotary shaft 325 has an upper end (one side) connected to an amplifier 345 inside the upper shaft body 322 and a drag portion in which the other end (lower side) is disposed on the lower shaft body 342. 60.
  • the amplifier 345 amplifies the rotational force of the rotary shaft 325 and transmits it to the generator 346 through the output shaft 347.
  • a cable 375 connected to the drag coil 70 is connected to the generator 346.
  • the cable 375 of the third embodiment is connected to the drag portion 60 of the lower shaft body 342 from the inner side of the upper shaft body 322 via the outer side.
  • the length and the mounting position of the cable 375 are set with a margin based on the rotation range of the upper shaft body 322.
  • the rotating shaft 325 rotates.
  • the upper shaft body 322 rotates. Since the length of the cable 375 is set according to the rotation range of the upper shaft body 322, the connection with the drag portion 60 is maintained even though the cable 375 is twisted as the upper shaft body 322 rotates.
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating the configuration of the hinge 410 according to the fourth embodiment.
  • the generator 346 and the amplifier 345 are arranged inside the upper shaft body 422 of the upper hinge 420 as in the third embodiment, and the lower hinge 440.
  • the drag portion 60 is disposed on the lower shaft body 442.
  • the hinge 410 of the fourth embodiment is fixed inside the upper shaft body 422 so as to rotate integrally with the upper shaft body 422.
  • the rotating shaft 425 is connected to the upper shaft body 422 by support means (not shown), and the rotating shaft 425 is configured to rotate integrally when the upper shaft body 422 rotates.
  • a connection path 480 through which the rotation shaft 425 and the cable 475 are passed is formed at the lower end portion of the upper shaft body 422.
  • the cable 475 is routed from the generator 346 through the side of the amplifier 345 to the drag portion 60 disposed on the upper portion of the lower shaft body 442. Inside the drag portion 60, it is connected to the drag coil 70 through the inner space of the case 61.
  • the cable 475 is routed inside the lower shaft body 442 so as not to interfere with the rotary core 65.
  • the fourth embodiment is advantageous from the viewpoint of protecting the cable 475 because the cable 475 is not exposed to the outside.
  • FIG. 7 is a diagram schematically illustrating the configuration of the drag unit 560 of the fifth embodiment.
  • a columnar fixed core 563 disposed in the center of the case 561 functions as a core material around which the drag coil 70 is wound.
  • An upper ring member 571 is provided on the upper portion of the fixed core 563. On the upper surface of the upper ring member 571, an O-ring 69 that contacts the ceiling surface inside the case 561 is disposed. In addition, a lower ring member 572 is provided below the fixed core 563. An O-ring 69 that contacts the bottom surface inside the case 561 is disposed on the lower surface of the lower ring member 572.
  • An insulating tape 564 is wound between the upper ring member 571 and the lower ring member 572 on the outer peripheral surface of the fixed core 563.
  • the drag coil 70 is wound around the fixed core 563 with the insulating tape 564 interposed therebetween.
  • the magnetorheological fluid 580 is disposed between the fixed core 563 and the rotating core 565. In the fifth embodiment, the position of the magnetorheological fluid 580 is located above the drag coil 70.
  • the drag portion 560 of the fifth embodiment described above also serves as a core material around which the drag core 70 is wound by the fixed core 563. Therefore, the thickness of the drag portion 560 in the radial direction can be reduced, and the drag portion 560 can be slimmed. realizable.
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing the configuration of the hinge 610 of the sixth embodiment. As shown in FIG. 8, the hinge 610 of the sixth embodiment is provided with a drag part 660 and a power generation part 645 on the upper shaft body 622 of the upper hinge 620.
  • the drag unit 660 includes a magnetic fluid tank 665 filled with the magnetorheological fluid 664 and a drag coil 670 wound around the outer periphery of the magnetic fluid tank 665.
  • a rotating shaft 625 is fixed to the upper part of the lower shaft body 642 of the lower hinge 640, and the tip of the rotating shaft 625 is inserted into the magnetic fluid tank 665.
  • a stirring fin 626 as a resistance portion is formed at the tip of the rotating shaft 625. When the rotating shaft 625 rotates, the stirring fin 626 receives a resistance corresponding to the viscosity of the magnetorheological fluid 664, and this resistance force becomes a drag force that controls the rotation speed of the door 1.
  • the power generation unit 645 includes a case 681, a magnet 682 fixed to the peripheral surface of the rotating shaft 625, and a power generation coil 671 disposed around the magnet 682 as main components.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view of the power generation unit 645 of the sixth embodiment.
  • the case 681 includes an upper case 685 and a lower case 695.
  • the upper case 685 has a through hole at its center, and four upper claw portions 686 are formed at equal intervals in the circumferential direction around the through hole.
  • the lower case 695 has a through hole at the center thereof, and a lower claw portion 696 corresponding to the upper claw portion 686 is provided around the through hole.
  • the power generation coil 671 is housed inside the case 681 while being wound around the bobbin 684. Therefore, the power generation coil 671 is sandwiched between the upper case 685 and the lower case 695 together with the bobbin 684.
  • FIG. 10 is a plan view of the power generation unit 645 of the sixth embodiment.
  • the magnet 682 is composed of permanent magnets that are alternately arranged in the order of the N pole, the S pole, and the N pole in the circumferential direction.
  • the magnet 682 is held inside the case 681 so that the power generation coil 671 is positioned around the magnet 682.
  • the magnet 682 rotates integrally with the rotating shaft 625, and a current due to a change in the magnetic field is generated in the power generation coil 671.
  • the current generated in the power generation coil 671 is sent to the drag coil 670 disposed on the outer periphery of the magnetic fluid tank 665 through the cable 675.
  • the drag coil 670 is energized, a magnetic field is generated, the viscosity of the magnetorheological fluid 664 increases, and the resistance force that the stirring fin 626 receives in the magnetic fluid tank 665 changes.
  • the rotational speed of the door 1 can be appropriately controlled by the viscosity according to the rotational speed of the door 1.
  • FIG. 11 is a front view of the fitting 4 in which the door closer 5 according to the embodiment of the present invention is used.
  • the joinery 4 includes a frame 2 fixed to an opening of a building, a door 1 as a door, a plurality of hinges 11 that rotatably support the door 1, and a door closer 5 that controls the moving speed of the door 1.
  • the door 1 is a hinged door that is rotatably supported by the frame body 2 via a plurality of hinges 11.
  • the door closer 5 used in the joinery 4 includes a main body 6 that rotatably supports a rotating shaft 15, an arm portion 16 that is connected to the main body 6 via the rotating shaft 15, and an arm portion 16. And a link mechanism 17 that connects the frame body 2 (or the building side).
  • the rotating shaft 15 is interlocked with the rotation of the door 1 by the arm portion 16 and the link mechanism 17.
  • the door closer 5 controls the rotational speed of the door 1 as a moving body by attenuating the rotational force of the rotary shaft 15.
  • FIG. 12 is a diagram schematically showing the configuration of the main body 6 of the door closer 5 of the seventh embodiment.
  • illustration of the arm part 16 and the link mechanism 17 is abbreviate
  • a power generation unit 55 that generates power using the rotational force of the rotary shaft 15
  • a drag unit 50 that applies a drag force to the rotary shaft 15 are provided inside the main body 6.
  • the power generation unit 55 includes a pinion 35 fixed to the peripheral surface of the rotating shaft 15, a rack 36 that meshes with the pinion 35, a magnet 37 that is disposed at one end portion in the longitudinal direction of the rack 36, and movement of the magnet 37 And a return spring 39 disposed at the other end portion of the rack 36 in the longitudinal direction.
  • the rack 36 is supported inside the main body 6 so as to be slidable in the horizontal direction.
  • the rack 36 that meshes with the pinion 35 moves horizontally according to the rotation direction.
  • the magnet 37 is a permanent magnet fixed to one end of the rack 36.
  • the magnetic field of the magnet 37 that moves with the movement of the rack 36 acts on the power generation coil 38.
  • the power generation coil 38 is electrically connected to the drag coil 53 of the drag unit 50.
  • the power generation coil 38 is disposed so as to surround one end of the rack 36.
  • the magnet 37 fixed to the rack 36 moves inside the power generation coil 38 and moves toward and away from the power generation coil 38, so that a current flows through the power generation coil 38.
  • the return spring 39 has one end fixed to the end opposite to the side to which the magnet 37 of the rack 36 is fixed, and the other end fixed to the inside of the main body 6.
  • the drag unit 50 includes a magnetic fluid tank 52 and a drag coil 53 disposed on the peripheral surface of the magnetic fluid tank 52.
  • the magnetic fluid tank 52 is a container filled with the magnetorheological fluid 51.
  • an end portion on the opposite side to the side to which the arm portion 16 of the rotating shaft 15 is connected is inserted.
  • a stirring fin 19 is provided at the end of the rotating shaft 15 on the side inserted into the magnetic fluid tank 52. Accordingly, the stirring fin 19 receives a resistance corresponding to the viscosity of the magnetorheological fluid 51 as the rotating shaft 15 rotates.
  • the drag coil 53 is wound around the magnetic fluid tank 52 so as to surround the magnetorheological fluid 51.
  • the drag coil 53 is electrically connected to the power generation coil 38.
  • the magnet 37 of the rack 36 moves to the inside of the power generating coil 38 by the rotation of the rotating shaft 15, thereby generating a magnetic field and generating the power generating coil 38.
  • the current generated by the power generation coil 38 is sent to the drag coil 53 to cause a magnetic field to act on the magnetorheological fluid 51 filled in the magnetic fluid tank 52.
  • the viscosity of the magnetorheological fluid 51 is increased by the magnetic field, and a resistance force corresponding to the rotation speed of the door 1 acts on the stirring fin 19 of the rotating shaft 15.
  • FIG. 13 is a diagram schematically illustrating the configuration of the door closer 205 according to the eighth embodiment.
  • the door closer 205 of the eighth embodiment includes a temperature sensor 250, a temperature correction circuit 251, and an output adjustment circuit (output adjustment unit) 252.
  • the temperature sensor 250 is disposed inside the main body 6 and is a temperature detection unit that detects the temperature inside the main body 6. A detection signal of the temperature sensor 250 is transmitted to the temperature correction circuit 251.
  • the temperature correction circuit 251 sets a correction value for performing output adjustment based on the temperature detected by the temperature sensor 250.
  • the temperature correction circuit 251 stores the relationship between the temperature and the temperature based on the viscosity-temperature characteristic of the magnetorheological fluid 51 in a table format, and the temperature correction circuit 251 is based on the detection signal of the temperature sensor 250.
  • the correction value is set, and a correction signal based on the correction value is transmitted to the output adjustment circuit 252.
  • the output adjustment circuit 252 is disposed in an electrical path connecting the power generation coil 38 and the drag coil 53, adjusts the output of the current sent from the power generation coil 38, and sends it to the drag coil 53.
  • the output adjustment circuit 252 reflects the correction signal set by the temperature correction circuit 251 based on the detection signal of the temperature sensor 250 and adjusts the output of current.
  • the output adjustment circuit 252 of this embodiment has a function of determining the polarity based on the voltage polarity of the power generation coil 38 (the same function as an output polarity determination circuit described later), and based on this polarity, the current adjustment circuit 252 The output can be adjusted, and this output is corrected by the detected temperature.
  • the temperature sensor 250 is used as the temperature detection unit.
  • the present invention is not limited to this configuration.
  • it can also be set as the structure which utilizes a Seebeck element as a temperature detection part.
  • the door closer 205 further includes a temperature sensor 250 that detects the temperature, and an output adjustment circuit 252 that adjusts the output of the current flowing in the drag coil 53 based on the temperature characteristics of the temperature detected by the temperature sensor 250 and the viscosity of the magnetic fluid. Prepare.
  • the environmental temperature is detected by the temperature sensor 250, and a decrease in the damping force due to the environmental temperature of the viscosity of the magnetorheological fluid 51 can be compensated by a program that takes into account the influence of the environmental temperature.
  • the damper function can be stably exhibited even in a place where the temperature change is large.
  • FIG. 14 is a diagram schematically illustrating the configuration of the door closer 305 of the ninth embodiment.
  • the door closer 305 includes a GMR sensor 350, a GMR determination circuit 351, and an output adjustment circuit 352.
  • the GMR sensor 350 is a magnetic detection unit that is arranged inside the main body 6 and detects the magnetism of the magnet 37 fixed to the rack 36. A detection signal of the GMR sensor 350 is transmitted to the GMR determination circuit 351. In addition to the GMR sensor 350, a Hall element can be used as the magnetic detection unit.
  • the GMR determining circuit 351 acquires the moving direction, moving speed, and position of the magnet 37 by acquiring the detected magnetism that changes according to the distance between the magnet 37 and the GMR sensor 350.
  • the opening / closing direction of the door 1 can be determined by detecting the moving direction of the magnet 37. Depending on the moving speed of the magnet 37, the rotating speed of the rotating shaft 15, that is, the rotating speed of the door 1 can be reflected in the output current. Further, the position of the door 1 can be acquired based on the position of the magnet 37, and by combining with the moving direction, it can also be acquired whether the door 1 is in the position at the beginning of opening or the position at the beginning of closing. Moreover, it also has a function of detecting deterioration of the mechanism of the power generation unit 55 such as the magnet 37, the rack 36, and the pinion 35.
  • the output adjustment circuit 352 performs output adjustment based on the movement speed (the rotation speed of the door 1), the movement direction, and the position detected by the GMR determination circuit 351.
  • the drag is adjusted according to the rotation speed of the rotation shaft 15. Further, the output of the door 1 is corrected according to the position.
  • the door closer 305 acquires a moving speed based on the GMR sensor 350 that detects magnetism and the detected magnetism of the GMR sensor 350, determines the moving direction, and drags based on the moving information (moving speed, moving direction, position, etc.). And an output adjustment circuit 352 for adjusting the output of the current flowing through the coil 53.
  • a drag force caused by the magnetorheological fluid 51 is applied to the rotary shaft 15 according to the rotation speed of the door 1.
  • an appropriate drag force can be adjusted according to the position of the door 1.
  • the current output is set according to the rotation speed of the door 1, the current output is increased so that the drag acts relatively strongly when the door 1 is closed, and the drag works relatively weak when the door 1 is opened. You can also adjust the output.
  • the drag is adjusted according to the rotation speed, so that the fluctuation of the drag due to the temperature environment can be effectively suppressed.
  • the damping force is reduced due to various disturbance factors such as the deterioration of the power generation unit 55. Supplementary programs can also be incorporated.
  • FIG. 15 is a diagram schematically illustrating the configuration of the door closer according to the tenth embodiment.
  • the door closer 405 is different in the configuration of the power generation coil 430 of the power generation unit 455 from the configuration of the door closer of the above embodiment.
  • a power generation unit 455 that generates electric power using the rotational force of the rotary shaft 15, a drag unit 50 that applies a drag to the rotary shaft 15, an output polarity determination circuit 451, and an output adjustment circuit (output adjustment circuit) Part) 452 is provided inside the main body 6, a power generation unit 455 that generates electric power using the rotational force of the rotary shaft 15, a drag unit 50 that applies a drag to the rotary shaft 15, an output polarity determination circuit 451, and an output adjustment circuit (output adjustment circuit) Part) 452 is provided.
  • the power generation unit 455 includes a pinion 35 that is fixed to the peripheral surface of the rotary shaft 15, a rack 36 that meshes with the pinion 35, a magnet 37 that is disposed at one end in the longitudinal direction of the rack 36, and the movement of the magnet 37 And a return spring 39 disposed at the other end in the longitudinal direction of the rack 36.
  • the rack 36 is supported inside the main body 6 so as to be slidable in the horizontal direction.
  • the rack 36 that meshes with the pinion 35 moves horizontally according to the rotation direction.
  • the magnet 37 is a permanent magnet fixed to one end of the rack 36.
  • the magnetic field of the magnet 37 that moves as the rack 36 moves acts on the power generation coil 430.
  • the power generation coil 430 is arranged so as to surround one end of the rack 36.
  • a magnet 37 fixed to the rack 36 moves inside the power generation coil 430 and moves toward and away from the power generation coil 430, so that a current flows through the power generation coil 430 by electromagnetic induction.
  • the power generation coil 430 of the tenth embodiment includes a first power generation coil 431 and a second power generation coil 432.
  • the first power generation coil 431 is an inner coil positioned on the inner side
  • the second power generation coil 432 is an outer coil positioned on the outer side of the first power generation coil 431.
  • the second power generation coil 432 is configured to increase the number of turns at the end portion on the side away from the rack 36.
  • the current of the first power generation coil 431 is input to the output polarity determination circuit 451 through the first cable 435, and the current of the second power generation coil 432 is input to the output polarity determination circuit 451 through the second cable 436.
  • the return spring 39 has one end fixed to the end opposite to the side to which the magnet 37 of the rack 36 is fixed, and the other end fixed to the inside of the main body 6.
  • the drag unit 50 includes a magnetic fluid tank 52 and a drag coil 53 disposed on the peripheral surface of the magnetic fluid tank 52.
  • the magnetic fluid tank 52 is a container filled with a magnetorheological fluid 51 whose viscosity is changed by a magnetic field.
  • a magnetorheological fluid 51 whose viscosity is changed by a magnetic field.
  • a stirring fin 19 is provided at the end of the rotating shaft 15 on the side inserted into the magnetic fluid tank 52. Accordingly, the stirring fin 19 receives a resistance corresponding to the viscosity of the magnetorheological fluid 51 as the rotating shaft 15 rotates.
  • the drag coil 53 is wound around the magnetic fluid tank 52 so as to surround the magnetorheological fluid 51.
  • the drag coil 53 is electrically connected to the power generation coil 430 via an output polarity determination circuit 451 and an output adjustment circuit 452.
  • the output polarity determination circuit 451 acquires the polarity of the voltage flowing through the first power generation coil 431 and the second power generation coil 432.
  • the polarity of the voltage flowing through the first power generation coil 431 and the second power generation coil 432 by electromagnetic induction is determined by the moving direction of the magnet 37. Since the moving direction of the magnet 37 is determined by the rotating direction of the rotating shaft 15, the rotating direction of the rotating shaft 15, that is, the rotating direction of the door 1 can be determined by the polarity of the voltage.
  • the output adjustment circuit 452 adjusts the output of the current sent to the drag coil 53 based on the rotation direction of the door 1 based on the polarity information input from the output polarity determination circuit 451.
  • the current output is adjusted using the difference in the number of turns of the first power generation coil 431 and the second power generation coil 432.
  • the current of the first power generation coil 431 having a small number of turns is supplied to the drag coil 53 so that the drag applied by the stirring fin 19 by the magnetorheological fluid 51 is reduced. Switch the current path.
  • the current path is switched so that the current of the second power generation coil 432 is sent to the drag coil 53.
  • the viscosity of the magnetorheological fluid 51 can be increased to exert a strong drag on the rotating shaft 15.
  • the door closer 405 as the damper device of the present embodiment described above has the following effects. That is, the door closer 405 includes a rotary shaft 15 that rotates in conjunction with the movement of the door 1 as a moving body, and a rotary shaft 15 that interlocks with the rotary shaft 15. A magnet 37 that moves from one side to the other, a power generation coil 430 that generates power by electromagnetic induction as the magnet 37 moves, and a property that the viscosity changes according to the magnetic field.
  • Magnetorheological fluid 51 that imparts resistance according to viscosity against rotation
  • drag coil 53 that causes a magnetic field to act on magnetorheological fluid 51 by energization
  • power generating coil 430 for drag based on the moving direction of magnet 37
  • an output adjustment circuit 452 for adjusting a current sent to the coil 53.
  • the change in the viscosity of the magnetorheological fluid 51 is used to respond to the moving direction of the door 1.
  • a damping force can be applied. For example, when the door 1 is opened, the drag applied to the stirring fin 19 of the rotary shaft 15 is reduced, and when the door 1 is closed, the drag can be automatically increased.
  • the output adjustment circuit 452 of the above embodiment determines the moving direction of the magnet 37 based on the polarity of the voltage generated by the power generating coil 430, and outputs the current output sent to the drag coil 53 based on the moving direction. adjust.
  • the power generation coil 430 of the above embodiment includes a first power generation coil 431 and a second power generation coil 432 having a larger number of turns than the first power generation coil, and the output adjustment circuit 452 includes the power generation coil 430.
  • the resistance applied to the rotating shaft 15 is relatively weak based on the voltage polarity of the current
  • the current generated by the first power generation coil 431 is sent to the drag coil 53, and when the resistance is relatively strong, the second power generation is performed.
  • the path for sending the current is switched so that the current generated by the coil 432 is sent to the drag coil 53.
  • the second power generation coil 432 of the power generation coil 430 of the above embodiment is configured such that the number of turns of some coils is larger than the number of turns of other parts.
  • the number of turns of the drag coil 53 may be greater than the number of turns of the other parts.
  • the door closer 405 as the damper device of the present embodiment to the fitting 4, even when the unintended rotation of the door 1 occurs, such as a wind blow, the damping force depends on the rotation direction of the door 1. It can work properly.
  • FIG. 16 is a diagram schematically illustrating the configuration of the door closer 505 of the eleventh embodiment.
  • the power generation coil 38 included in the power generation unit 55 is disposed so as to surround one end of the rack 36.
  • the magnet 37 fixed to the rack 36 moves inside the power generation coil 38 and moves toward and away from the power generation coil 38, so that a current flows through the power generation coil 38.
  • the power generation coil 38 has one system.
  • the drag coil 550 of the eleventh embodiment includes a first drag coil 551 and a second drag coil 552.
  • the first drag coil 551 has a smaller number of turns than the second drag coil 552.
  • the second drag coil 552 is disposed inside the first drag coil 551.
  • the door closer 505 of the eleventh embodiment includes an output adjustment circuit 553 having a polarity determination function and a path switching function.
  • the output adjustment circuit 553 determines the rotation direction of the door 1 according to the voltage characteristics of the power generation coil 38 input via the cable 554.
  • the output adjustment circuit 553 is connected to the first drag coil 551 through the cable 556 and to the second drag coil 552 through the cable 555.
  • the output adjustment circuit 553 switches the path so that a current flows through either the first drag coil 551 or the second drag coil 552 based on the rotation direction of the door 1.
  • the drag coil 550 of the eleventh embodiment includes a first drag coil 551 and a second drag coil 552 having a larger number of turns than the first drag coil 551, and the output adjustment circuit 553 includes the power generation coil 38.
  • the resistance applied to the rotary shaft 15 is relatively weak based on the voltage polarity (the rotation direction of the door 1)
  • the current generated by the power generation coil 38 is sent to the first drag coil 551
  • the path for sending the current is switched so that the current generated by the power generation coil 38 is sent to the second drag coil 552.
  • the direction of movement of the door 1 to the magnetorheological fluid 51 can be simply switched. And the appropriate resistance according to a position can be provided to the rotating shaft 15.
  • the number of turns of the second drag coil 552 is the first drag coil 551 (others).
  • the number of turns is configured more than the number of turns.
  • FIG. 17A is a diagram schematically showing the entire sliding door 701 to which the damper device 705 is applied
  • FIG. 17B is a partial cross-sectional view of the upper part of the sliding door 701.
  • the damper device 705 is fixed to the upper surface of the sliding door suspension box 702.
  • the damper device 705 includes a rotating shaft 725 that penetrates the ceiling surface of the sliding door suspension box 702 and has a lower end located inside the sliding door suspension box 702.
  • An external pinion 730 that meshes with the sliding door side rack 703 of the sliding door 701 is provided at the lower end of the rotating shaft 725.
  • FIG. 18 is a diagram schematically showing the configuration of the damper device 705 of the twelfth embodiment. As shown in FIG. 18, the damper device 705 of the twelfth embodiment has a configuration in which the internal configuration of the door closer of the above embodiment is turned upside down.
  • the power generation coil 760 included in the power generation unit 750 of the twelfth embodiment includes a first power generation coil 761 and a second power generation coil 762.
  • the first power generation coil 761 and the second power generation coil 762 are both arranged along the longitudinal direction of the rack 36, and the first power generation coil 761 is closer to the pinion 35 than the second power generation coil 762. Is located.
  • the first power generation coil 761 is set to have a larger number of turns than the second power generation coil 762.
  • the current generated by the first power generation coil 761 by the movement of the magnet 37 is sent to the drag coil 53 through the first cable 765, and the current generated by the second power generation coil 762 is sent to the drag coil 53 through the second cable 766. Sent.
  • the strength of the magnetic field acting on the magnetorheological fluid 51 by the energization of the drag coil 53 can be adjusted. It is.
  • FIG. 19 is a diagram schematically showing the configuration of the hinge 610 of the thirteenth embodiment.
  • the configuration of the thirteenth embodiment is the same as the basic configuration of the hinge 610 of the sixth embodiment, and the cable 675 is provided with an output adjustment unit 690 as an output adjustment unit that performs output adjustment. Is different.
  • the output adjustment unit 690 is an electronic component that acquires the rotation direction of the magnet 682 and adjusts the output of the current sent to the drag coil 670 based on the rotation direction.
  • the rotation direction of the magnet 682 may be acquired using, for example, the voltage (polarity) of the power generation coil 671, or may be acquired from the detection signal by arranging a Hall element as a magnetic detection unit. It is good.
  • the rotation speed of the door 1 can be appropriately controlled by the viscosity according to the rotation speed and the rotation direction of the door 1.
  • FIG. 20 is a front view of the fitting 4 in which the door closer 5 according to the fourteenth embodiment is used.
  • the joinery 4 includes a frame 2 fixed to an opening of a building, a door 1 as a door, a plurality of hinges 11 that rotatably support the door 1, and a door closer 5 that controls the moving speed of the door 1. .
  • the door closer 5 used in the joinery 4 includes a main body 6 that rotatably supports a rotating shaft 15, an arm portion 16 that is connected to a drag portion 110 described later via the rotating shaft 15, and an arm
  • the link mechanism 17 which connects the part 16 and the frame 2 (or building side) is provided.
  • the rotating shaft 15 is interlocked with the rotation of the door 1 by the arm portion 16 and the link mechanism 17.
  • the door closer 5 includes a drag part 110 that attenuates the rotational force of the rotary shaft 15 therein, and the rotational speed of the door 1 that is a moving body is controlled by the drag part 110.
  • FIG. 21 is a diagram schematically illustrating the configuration of the drag unit 110 according to the fourteenth embodiment.
  • FIG. 22 is a schematic diagram showing the positional relationship between the magnets 71 (magnets 71a to 71d) and the slits 81, which change as the rotating shaft 15 rotates, in a plan view.
  • the drag unit 110 includes a main body 6 as an exterior that supports each component, a magnetic fluid unit 56 disposed inside the main body 6, a magnetic field shield 80 that shields a magnetic field, and a rotating shaft 15. , And a magnet 71 supported by the rotating member.
  • the magnetic fluid unit 56 includes a magnetorheological fluid 51 whose viscosity is changed by a magnetic field, and a magnetorheological fluid tank 52 that is a container filled with the magnetorheological fluid 51.
  • the magnetic fluid tank 52 is formed of a material that can pass a magnetic field. In this embodiment, it is configured as a cylindrical member in which a space for filling the magnetorheological fluid 51 is formed.
  • the end of the magnetic fluid tank 52 opposite to the side to which the arm portion 16 of the rotating shaft 15 is connected is inserted.
  • a stirring fin 19 as a resistance portion is provided at the end of the rotating shaft 15 on the side inserted into the magnetic fluid tank 52.
  • the stirring fin 19 receives a resistance corresponding to the viscosity of the magnetorheological fluid 51.
  • the magnetic field shield 80 has a cylindrical shape whose upper and lower sides are open and is disposed so as to surround the peripheral surface of the magnetic fluid tank 52.
  • a slit 81 as a magnetic passage portion is formed on the peripheral surface of the magnetic field shield 80. As shown in FIG. 22, a plurality of slits 81 of the magnetic field shield 80 are formed in the rotational direction. In the present embodiment, the two slits 81 are arranged at an interval of about 90 degrees.
  • the portion of the peripheral surface of the magnetic field shield 80 where the slits 81 are not formed functions as a magnetic shielding portion 82 formed of a material that does not allow the passage of a magnetic field (a material that is difficult to pass). That is, on the peripheral surface of the magnetic field shield 80, the magnetic shielding part 82 that shields the magnetic field and the slit 81 that allows the magnetic field to pass are arranged in the rotation direction.
  • the rotating member 120 is a ring-shaped member that supports the magnet 71 and is fixed to the rotating shaft 15.
  • the rotating member 120 rotates integrally when the rotating shaft 15 rotates, and changes the position of the magnet 71.
  • the magnets 71 are permanent magnets composed of south and north poles that change the viscosity by applying a magnetic field to the magnetorheological fluid 51, and a plurality of magnets 71 are arranged on the rotating member 120.
  • the four magnets 71a to 71d are fixed to the rotating member 120 at equal intervals (90 degree intervals) in the rotation direction.
  • the magnet 71a and the magnet 71c have an N pole on the rotation center side
  • the magnet 71b and the magnet 71d have an S pole on the rotation center side. That is, the directions of the S pole and the N pole are staggered by the adjacent magnets 71 a to 71 d on the rotating member 120.
  • the rotation center side surfaces of the magnets 71a to 71d are all off the position where the slit 81 of the magnetic field shield 80 is formed.
  • the magnets 71a to 71d are located at positions shifted by 45 degrees from the position of the slit 81.
  • the magnetic field generated by the magnets 71a to 71d does not act on the magnetorheological fluid 51 of the magnetic fluid portion 56 or has a small effect even if it acts. Accordingly, the damping force acting on the door 1 is relatively small.
  • FIG. 22 (B) shows a state in which the rotary shaft 15 is rotated 45 degrees to the right from the state of FIG. 22 (A).
  • the S pole of the magnet 71b and the N pole of the magnet 71c are in positions that overlap the slit 81 in the radial direction.
  • the magnetic lines of force pass between the south pole of the magnet 71b and the north pole of the magnet 71c, and a strong magnetic field acts on the magnetorheological fluid 51 of the magnetic fluid portion 56.
  • the viscosity of the magnetorheological fluid 51 is also increased, and the drag received by the stirring fin 19 is maximized. That is, the damping force acting on the door 1 is the largest.
  • Fig. 22 (C) shows a state in which the rotary shaft 15 is rotated 90 degrees to the right from the state of Fig. 22 (A), and in the state shown in Fig. 22 (C), the magnet 71a is similar to Fig. 22 (A).
  • Each of the surfaces on the rotation center side of -d is in a state of being out of the position where the slit 81 of the magnetic field shield 80 is formed, even in the state shown in Fig. 22 (C), the damping force acting on the door 1 is relative. It will be small.
  • the magnets 71a to 71d rotate and move with the rotation of the rotary shaft 15, and the position of the door 1 is changed with respect to the slit 81.
  • a configuration is realized in which the damping force on the door 1 is increased by applying a strong magnetic field when in position.
  • the door closer 5 has the following effects.
  • the door closer 5 as a damper device is filled with a rotating shaft 15 that rotates in conjunction with the movement of the door 1 and a magnetorheological fluid 51 having a property that the viscosity changes according to a magnetic field, and the rotating shaft 15 rotates.
  • the magnetic shielding part 82 that shields the magnetism and the magnetic field shield 80 that is formed side by side in the rotation direction of the rotary shaft 15 and the magnetic shield 71 that rotates in conjunction with the rotary shaft 15 rotate, and the positions of the magnets 71a to 71d and the slit 81 And a rotation member 120 that changes the relationship in the rotation direction.
  • the damping force with respect to the rotation of the door 1 can be adjusted by the position of the slit 81.
  • the rotational range of a moving body such as the door 1 is determined in advance, the drag applied to the opening and closing of the door 1 can be reduced by adjusting the position and shape of the slit 81 in the rotation direction.
  • a large damping force can be applied.
  • the damping force depends on the rotation direction of the door 1. It can work properly.
  • FIG. 23 is a diagram schematically illustrating the configuration of the drag unit 111 according to the fifteenth embodiment. As shown in FIG. 23, the drag section 111 of the fifteenth embodiment is different from the fourteenth embodiment in that the positional relationship between the magnet 271 and the slit 261 is changed in the rotation direction.
  • the magnetic field shield 260 of the fifteenth embodiment is formed in a cylindrical shape surrounding the magnetic fluid portion 56, and a plurality of slits 261 are formed on the peripheral surface thereof.
  • the part other than the part where the slit 261 is formed on the peripheral surface of the magnetic field shield 260 functions as the magnetic shielding part 262.
  • the positional relationship of the slits 261 is the same as that in the first embodiment.
  • the magnetic field shield 260 is connected to the rotary shaft 15 via the rotary member 220.
  • the rotating member 220 and the magnetic field shield 260 are an integral member, and the rotating member 220 and the magnetic field shield 260 rotate as the rotating shaft 15 rotates. Therefore, the position of the slit 261 formed in the magnetic field shield 260 rotates as the rotary shaft 15 rotates.
  • a plurality of magnets 271 according to the fifteenth embodiment are fixed to the bottom of the main body 6.
  • four magnets 271 are arranged at equal intervals (90 degree intervals) on the same circumference, and the height thereof corresponds to the height of the slits 261 formed in the magnetic field shield 260.
  • the magnets 271 adjacent on the same circumference are staggered so that the poles facing the center thereof are the S pole and the N pole.
  • the rotation of the rotating shaft 15 causes the magnetic field shield 260 to rotate, and the position of the slit 261 as the magnetic passage portion changes its position with respect to the magnet 271. .
  • the magnetic field acting on the magnetorheological fluid 51 of the magnetic fluid portion 56 can be strengthened or weakened at a specific position, and attenuation applied to the door 1 The force can be adjusted appropriately according to the position of the door 1.
  • FIG. 24 is a diagram schematically illustrating the configuration of the drag unit 112 according to the sixteenth embodiment.
  • the drag portion 112 of the sixteenth embodiment includes a main body 6 as an exterior that supports each component, a magnetic fluid portion 380 disposed inside the main body 6, and a magnetic field shield 360 that shields a magnetic field. And a rotating member 330 interlocked with the rotating shaft 15 and a magnet 371 supported by the rotating member 330.
  • the magnetic fluid unit 380 includes a magnetic viscous fluid 381 and a magnetic fluid tank 382 filled with the magnetic viscous fluid 381.
  • the outer shape of the magnetic fluid tank 382 of the sixteenth embodiment is formed in a cylindrical shape.
  • An annular filling groove 353 is formed in the magnetic fluid tank 382 along the end surface.
  • the filling groove 353 is a groove having a predetermined depth formed over one circumference.
  • the filling groove 353 is filled with a magnetorheological fluid 381.
  • the magnetic field shield 360 is disposed inside the magnetic fluid tank 382.
  • the magnetic field shield 360 is also formed in a cylindrical shape, and a plurality of slits 361 as magnetic passage portions are formed on the peripheral surface thereof.
  • a portion of the peripheral surface of the magnetic field shield 360 that is not the portion where the slit 361 is formed functions as the magnetic shielding portion 362.
  • the positional relationship of the slits 361 is the same as that in the fourteenth embodiment.
  • the rotating member 330 is formed by extending the rotating shaft 15 in a direction directly below, and is a member integrated with the rotating shaft 15.
  • a magnet 371 is fixed to the lower end of the rotating member 330.
  • the magnet 371 is a permanent magnet in which the N pole and the S pole are arranged in the rotation direction of the rotary shaft 15.
  • the magnet 371 may have a configuration in which a plurality of N poles and S poles are alternately arranged. For example, a configuration in which four sets of N poles and S poles (8 poles in total) are arranged in the rotation direction may be employed.
  • the height of the magnet 371 is set according to the height of the slit 361. Further, the lower end of the magnet 371 is located above the lower end of the filling groove 353.
  • the resistance part 319 inserted into the filling groove 353 of the magnetic fluid tank 382 is fixed to the rotating shaft 15 of the sixteenth embodiment.
  • the resistance portion 319 is formed in a cylindrical shape in accordance with the shape of the filling groove 353.
  • the resistance portion 319 also rotates integrally in the filling groove 353 and receives resistance according to the viscosity of the magnetorheological fluid 381.
  • the resistance portion 319 is not limited to a cylindrical shape, and a ring portion that rotates integrally with the rotary shaft 15 and a plurality of leg members that extend downward from the ring portion and are inserted into the filling groove 353. It is good also as a structure provided with these.
  • the magnet 371 rotates through the rotating member 120, and the orientation of the magnet 371 and the positional relationship between the slits 361 change.
  • the relationship between the slit 361 as the magnetic passage portion and the direction (rotational position) of the magnet 371 changes relatively.
  • the magnetic field acting on the magnetorheological fluid 51 of the magnetic fluid portion 380 can be strengthened or weakened at a specific position, and attenuation applied to the door 1 The force can be adjusted appropriately according to the position of the door 1.
  • the amount of the magnetorheological fluid can be reduced and the manufacturing cost can be reduced as compared with the configurations of the fourteenth and fifteenth embodiments.
  • FIG. 25 is a diagram showing the magnetic field shield 460 of the seventeenth embodiment.
  • the magnetic field shield 460 shown in FIG. 4 may be applied to the one fixed to the main body 6 as in the fourteenth or fifteenth embodiment, or inside the main body 6 as in the fifteenth embodiment. You may apply to what rotates.
  • the slits 461 formed in the magnetic field shield 460 are formed so as to have different sizes (opening areas) in the circumferential direction.
  • a portion that is not a portion where the slit 461 is formed on the peripheral surface of the magnetic field shield 460 functions as the magnetic shielding portion 462.
  • two substantially triangular slits 461 are formed to face each other.
  • the region (area) through which the magnetic field passes differs depending on the rotational position of the rotating shaft 15.
  • the slit 461 on one side of the two slits 461 as the magnetic passage part of the seventeenth embodiment is formed larger as the area thereof advances in the rotation direction, and the slit 461 on the other side is formed smaller as it advances in the rotation direction.
  • the magnetic field is adjusted by changing the size of the slit 461 in the rotation direction.
  • the magnetic field applied to the magnetorheological fluid is changed by changing the thickness of the magnetic field shield in the rotation direction. It is good also as a structure to adjust.
  • FIG. 26 is a diagram illustrating an example in which the damper device of this embodiment is applied to the hinge 11.
  • the hinge 11 includes an upper hinge 135 on the rotation side, a lower hinge 40 on the fixed side, and a receiving ring 30 disposed between the upper hinge 135 and the lower hinge 40.
  • the upper hinge 135 includes an upper plate 136 fixed to the door 1 and an upper shaft 137 that rotates with the rotation of the door 1.
  • the upper shaft body 137 is provided with a rotating shaft 15 that extends downward along the center of rotation and rotates integrally with the upper shaft body 137.
  • the lower hinge 40 includes a lower plate 41 fixed to the frame body 2 and a lower shaft body 42 that rotatably supports the rotating shaft 15.
  • the receiving ring 30 is disposed between the lower end surface of the upper shaft body 137 and the upper end surface of the lower shaft body 42.
  • the rotating shaft 15 is connected to the lower shaft body 42 through the through hole 31 at the center of the receiving ring 30. Since the lower hinge 40 receives the weight of the upper hinge 135 via the receiving ring 30, the rotating shaft 25 is hardly affected by the weight of the upper hinge 135.
  • the rotating shaft 15 is connected to the same configuration as the drag unit 110 (111, 112) described in the above embodiment.
  • the present invention can be applied not only to the door closer 5 but also to the hinge 11.
  • the resistance corresponding to the viscosity of the magnetorheological fluid 51 is transmitted to the rotary shaft 15 via the stirring fin 19 of the fourteenth embodiment and the resistance portion 319 of the sixteenth embodiment. It is good also as a structure which arrange
  • the magnetic transmission portion is formed by the slit, but the slit portion may be formed of a material through which magnetism passes. Further, the magnetic shielding portion may not completely shield the magnetism.
  • a magnetic shielding part can shield a magnetism relatively, and a magnetic passage part can also pass a magnetism relatively, and it can also comprise a magnetic field shield combining various materials.
  • the door is described as an example of the moving body.
  • various dampers that control the moving speed of the moving body such as a hinge of a window that rotates within a predetermined range and a rotation mechanism of a bar for preventing entry.
  • the present invention can be applied to an apparatus.

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Abstract

本発明は、移動体の位置に関わらず、移動速度に応じた減衰力を作用させることができるダンパ装置及び建具を提供することを目的とする。 移動体としてのドア1の移動速度を制御するダンパ装置としてのヒンジ10は、ドア1の移動に連動して回転する回転軸25と、回転軸25の回転動作により発電する発電機46と、磁界に応じて粘度が変化する性質を有し、回転軸25の回転に対して粘度に応じた抵抗を付与する磁気粘性流体64と、発電機46で発電された電流が流れることにより、磁気粘性流体64に磁界を作用させる抗力用コイル70と、を備える。

Description

ダンパ装置及び建具
 本発明は、移動体の移動速度を制御するダンパ装置及び建具に関する。
 従来から、ドア等の移動体の移動速度を減衰させるダンパ装置の技術が知られている。この種の技術を開示するものとして例えば特許文献1や特許文献2がある。
 特許文献1には、ドア等の移動体の開閉に伴って回動又はスライドする入力部材に電気粘性流体を接触させ、移動体を所定位置まで閉めたときに電気粘性流体に接触する電極に電圧を印加して電気粘性流体の粘度を高める開閉装置について記載されている。
 特許文献2には、永久磁石を保持する保持部材が原位置にあるときに磁性流体に磁力が印加され、作動位置にあるときに磁性流体に磁力が印加されない位置に配置し、磁性流体の粘度を変化させるドアチェック装置について記載されている。
 特許文献3には、ドアが特定の半開位置にあるとき該半開位置規制ペア突起の中間に半開位置規制単独突起が位置し、ドアが特定半開位置から開閉いずれの方向に回動されても半開位置規制ペア突起と半開位置規制単独突起との径方向の距離が縮小するように形成されているドアチェック装置について記載されている。
 特許文献4には、ヒンジ(特許文献2における蝶番)に関する技術について以下のような記載がある。即ち、円筒部材の複数の磁石が、円筒本体の内面の円周方向に沿って、中心軸線を中心として等角度でずれてN極及びS極が交互に配置されている。軸部材が、中心軸線を中心として円筒部材に対して相対的に回転可能に、円筒部材の内部に挿入されている。軸部材の複数の磁石が、円筒部材の各磁石に対向するよう、軸本体の外面の回転方向に沿って中心軸線を中心として等角度でずれてN極又はS極が交互に配置されている。扉を閉じたとき、軸部材の各磁石の極性配置が、円筒部材の各磁石の極性配置と中心軸線を中心として所定の角度ずれる。
特開平5-71267号公報 特開2015-183359号公報 特開2005-264616号公報 特開2008-111291号公報
 特許文献1及び特許文献2に開示される何れの技術も、特定の位置で移動体としてのドアの回転を減衰させており、特定の位置から外れた場所では移動体の移動速度を減衰させることができなかった。例えば、風に煽られる等してドアが意図せず動いても、減衰させる力を作用させることができる範囲でなければドアの移動速度を減衰させることができない。また、複雑な構成や制御を追加することなく、移動体の移動速度に応じて減衰させる力を調節するという点で改善の余地があった。
 特許文献3及び特許文献4に開示される何れの技術も、特定の位置で移動体としてのドアの回転を減衰させており、特定の位置から外れた場所では移動体の移動速度を減衰させることができなかった。また、ドア等の移動体に作用させたい減衰力はその位置や移動方向で異なるため、移動体の移動に応じて減衰力を調節するという点で改善の余地があった。また、ドア等の移動体に作用させたい減衰力はその位置や移動方向で異なるため、移動体の移動に応じて減衰力を調節するという点で改善の余地があった。
 本発明は、移動体の位置に関わらず、移動速度に応じた減衰力を作用させることができるダンパ装置及び建具を提供することを目的とする。
 また、本発明は、移動体の移動方向や移動位置に応じて作用させる減衰力を適切に調節できるダンパ装置及び建具を提供することを目的とする。
 本発明は、移動体(例えば、後述のドア1、引戸701)の移動速度を制御するダンパ装置(例えば、後述のヒンジ10,210,310,410,610、ドアクローザ5,205,305,405,505及びダンパ装置705)であって、前記移動体の移動に連動して回転する回転軸(例えば、後述の回転軸15,25,325,425,625,725)と、前記回転軸の回転動作により発電する発電部(例えば、後述の発電機46,346、発電部55,455,645,750)と、磁界に応じて粘度が変化する性質を有し、前記回転軸の回転に対して粘度に応じた抵抗を付与する磁性流体(例えば、後述の磁気粘性流体51,64,580,664)と、前記発電部で発電された電流が流れることにより、前記磁性流体に磁界を作用させる抗力用コイル(例えば、後述の抗力用コイル53,70,670,550)と、を備えるダンパ装置に関する。
 前記ダンパ装置は、温度を検出する温度検出部(例えば、後述の温度センサ250)を更に備え、前記温度検出部の検出温度に基づいて前記抗力用コイルに送られる電流の出力を調整することが好ましい。
 前記ダンパ装置は、磁気を検出する磁気検出部(例えば、後述のGMRセンサ350)を更に備え、前記発電部は、前記回転軸の移動に連動する磁石(例えば、後述の磁石37,682)及び前記磁石の移動に伴って電磁誘導により発電する発電用コイル(例えば、後述の発電用コイル38,430,671,760)を有し、前記磁気検出部の検出磁気から前記磁石の移動情報(例えば、後述の移動速度、移動方向、前記磁石の位置)が検出され、前記磁石の移動情報に基づいて前記抗力用コイルに流れる電流の出力を調整することが好ましい。
 本発明は、建物の開口部に取り付けられる戸体(例えば、後述のドア1)及び前記戸体の移動速度を制御するダンパ装置(例えば、後述のヒンジ10,210,310,410,610、ドアクローザ5,205,305,405,505及びダンパ装置705)を備える建具(例えば、後述の建具3,4)であって、前記ダンパ装置は、前記戸体の移動に連動して回転する回転軸(例えば、後述の回転軸15,25,325,425,625,725)と、前記回転軸の回転動作により発電する発電部(例えば、後述の発電機46,346、発電部55,455,645,750)と、磁界に応じて粘度が変化する性質を有し、前記回転軸の回転に対して粘度に応じた抵抗を付与する磁性流体(例えば、後述の磁気粘性流体51,64,580,664)と、前記発電部で発電された電流が流れることにより、前記磁性流体に磁界を作用させる抗力用コイル(例えば、後述の抗力用コイル53,70,670,550)と、を備える建具に関する。
 前記建具は、前記戸体を回転可能に支持するヒンジ(例えば、後述のヒンジ10,210,310,410,610)を更に備え、前記ダンパ装置は前記ヒンジに組み込まれることが好ましい。
 本発明は、移動体(例えば、後述のドア1)の移動速度を制御するダンパ装置(例えば、後述のドアクローザ5,205,405,505、ヒンジ610)であって、前記移動体の移動に連動して回転する回転軸(例えば、後述の回転軸15,625)と、前記回転軸に連動し、該回転軸の回転方向に応じて一側から他側又は他側から一側に向かってその位置を移動する磁石(例えば、後述の磁石37,682)と、前記磁石の移動に伴って電磁誘導により発電する発電用コイル(例えば、後述の発電用コイル38,430,671)と、磁界に応じて粘度が変化する性質を有し、前記回転軸の回転に対して粘度に応じた抵抗を付与する磁性流体(例えば、後述の磁気粘性流体51,664)と、通電により前記磁性流体に磁界を作用させる抗力用コイル(例えば、後述の抗力用コイル53,550,670)と、前記磁石の移動方向に基づいて前記発電用コイルから前記抗力用コイルに送られる電流を調整する出力調整部(例えば、後述の出力調整回路252,352,452,553、出力調整ユニット690)と、を備えるダンパ装置に関する。なお、磁石の一側から他側又は他側から一側に向かってその位置を移動するとは、磁石の向きを変える回転移動も含まれるものとする。
 前記発電用コイルで発電した電圧の極性に基づいて前記磁石の移動方向が判定され、該移動方向に基づいて前記抗力用コイルに送られる電流出力を調整することが好ましい。
 前記ダンパ装置は、磁気を検出する磁気検出部(例えば、後述のGMRセンサ350)を更に備え、前記磁気検出部の検出磁気に基づいて前記磁石の移動方向が判定され、該移動方向に基づいて前記発電用コイルから前記抗力用コイルに送られる電流を調整することが好ましい。
 前記磁気検出部の検出磁気から前記磁石の移動速度が取得され、該移動速度に基づいて前記抗力用コイルに流れる電流の出力を調整することが好ましい。
 前記ダンパ装置は、温度を検出する温度検出部(例えば、後述の温度センサ250)を更に備え、前記温度検出部の検出温度に基づいて前記抗力用コイルに送られる電流の出力を調整することが好ましい。
 前記抗力用コイル又は前記発電用コイルの一部のコイルの巻数を他の部分の巻数よりも多くすることが好ましい。
 本発明は、建物の開口部に取り付けられる戸体(例えば、後述のドア1)及び前記戸体の移動速度を制御するダンパ装置(例えば、後述のドアクローザ5,205,405,505、ヒンジ610)を備える建具(例えば、後述の建具4)であって、前記ダンパ装置は、前記戸体の移動に連動して回転する回転軸(例えば、後述の回転軸15,625)と、前記回転軸に連動し、該回転軸の回転方向に応じて一側から他側又は他側から一側に向かってその位置を移動する磁石(例えば、後述の磁石37,682)と、前記磁石の移動に伴って電磁誘導により発電する発電用コイル(例えば、後述の発電用コイル38,430,671)と、磁界に応じて粘度が変化する性質を有し、前記回転軸の回転に対して粘度に応じた抵抗を付与する磁性流体(例えば、後述の磁気粘性流体51,664)と、通電により前記磁性流体に磁界を作用させる抗力用コイル(例えば、後述の抗力用コイル53,550,670)と、前記磁石の移動方向に基づいて前記発電用コイルから前記抗力用コイルに送られる電流を調整する出力調整部(例えば、後述の出力調整回路252,352,452,553、出力調整ユニット690)と、を備える建具に関する。
 本発明は、移動体(例えば、後述のドア1)の移動速度を制御するダンパ装置(例えば、後述のドアクローザ5、ヒンジ11)であって、前記移動体の移動に連動して回転する回転軸(例えば、後述の回転軸15)と、磁界に応じて粘度が変化する性質を有する磁性流体(例えば、後述の磁気粘性流体51)が充填されるとともに、前記回転軸又は前記回転軸の回転に従動する抵抗部が回転可能に挿入される磁性流体部(例えば、後述の磁性流体部56)と、磁界によって前記磁性流体の粘度を増加させる磁石(例えば、後述の磁石71,271,371)と、前記磁性流体部と前記磁石の間に配置され、磁気を遮る磁気遮蔽部(例えば、後述の磁気遮蔽部82)と磁気を通す磁気通過部(例えば、後述のスリット81)が前記回転軸の回転方向で並んで形成される磁界シールド(例えば、後述の磁界シールド80)と、前記回転軸に連動して回転し、前記磁石と前記磁気通過部の位置関係を回転方向で変化させる回転部材(例えば、後述の回転部材120)と、を備えるダンパ装置に関する。なお、ここでいう位置関係は、磁石の向きを含むものとする。
 前記磁気通過部は、その面積又は厚みが回転方向に進むにつれて大きく若しくは小さく形成されることが好ましい。
 本発明は、建物の開口部に取り付けられる戸体(例えば、後述のドア1)及び前記戸体の移動速度を制御するダンパ装置((例えば、後述のドアクローザ5、ヒンジ11)を備える建具(例えば、後述の建具4)であって、前記ダンパ装置は、前記移動体の移動に連動して回転する回転軸(例えば、後述の回転軸15)と、磁界に応じて粘度が変化する性質を有する磁性流体(例えば、後述の磁気粘性流体51)が充填されるとともに、前記回転軸又は前記回転軸の回転に従動する抵抗部が回転可能に挿入される磁性流体部(例えば、後述の磁性流体部56)と、磁界によって前記磁性流体の粘度を増加させる磁石(例えば、後述の磁石71,271,371)と、前記磁性流体部と前記磁石の間に配置され、磁気を遮る磁気遮蔽部(例えば、後述の磁気遮蔽部82)と磁気を通す磁気通過部(例えば、後述のスリット81)が前記回転軸の回転方向で並んで形成される磁界シールド(例えば、後述の磁界シールド80)と、前記回転軸に連動して回転し、前記磁石と前記磁気通過部の位置関係を回転方向で変化させる回転部材(例えば、後述の回転部材120)と、を備える建具に関する。
 本発明によれば、移動体の位置に関わらず、移動速度に応じた減衰力を作用させることができるダンパ装置及び建具を提供できる。
 本発明によれば、移動体の移動方向や移動位置に応じて作用させる減衰力を適切に調節できるダンパ装置及び建具を提供できる。
 本発明によれば、移動体の移動方向や移動位置に応じて作用させる減衰力を適切に調節できるダンパ装置及び建具を提供できる。
本発明の実施形態に係るヒンジが用いられる建具の正面図である。 第1実施形態のヒンジの構成を模式的に示す図である。 第1実施形態の磁気粘性流体近傍の様子を示す拡大図である。 第2実施形態のヒンジの構成を模式的に示す図である。 第3実施形態のヒンジの構成を模式的に示す図である。 第4実施形態のヒンジの構成を模式的に示す図である。 第5実施形態の抗力部の構成を模式的に示す図である。 第6実施形態のヒンジの構成を模式的に示す図である。 第6実施形態の発電部の分解斜視図である。 第6実施形態の発電部の平面図である。 本発明の実施形態に係るドアクローザが用いられる建具の正面図である。 第7実施形態のドアクローザの構成を模式的に示す図である。 第8実施形態のドアクローザの構成を模式的に示す図である。 第9実施形態のドアクローザの構成を模式的に示す図である。 第10実施形態のドアクローザの構成を模式的に示す図である。 第11実施形態のドアクローザの構成を模式的に示す図である。 本発明の実施形態に係るダンパ装置が用いられる引戸を示す図である。 第12実施形態のダンパ装置の構成を模式的に示す図である。 第13実施形態のヒンジの構成を模式的に示す図である。 第14実施形態のドアクローザが用いられる建具の正面図である。 第14実施形態の抗力部の構成を模式的に示す図である。 回転軸の回転によって変化する磁石とスリットの位置関係を平面視で示す模式図である。 第15実施形態の抗力部の構成を模式的に示す図である。 第16実施形態の抗力部の構成を模式的に示す図である。 第17実施形態の磁界シールドを示す図である。 本実施形態のダンパ装置をヒンジに適用した例を示す図である。
 以下、本発明の好ましい各実施形態について、図面を参照しながら説明する。
<第1実施形態>
 図1は、本発明の実施形態に係るヒンジ10が用いられる建具3の正面図である。建具3は、建物の開口部に固定される枠体2と、戸体としてのドア1と、ドア1を回転可能に支持する複数のヒンジ10,11と、を備える。
 ドア1は、枠体2に複数のヒンジ10,11を介して回転可能に支持される開き戸である。複数のヒンジ10,11のうち、ヒンジ10はドア1の回転速度をコントロールする機能を有するダンパ装置である。
 図2は、第1実施形態のヒンジ10を模式的に示す図である。図3は、第1実施形態の磁気粘性流体(磁性流体)64近傍の様子を示す拡大図である。図2に示すように、ヒンジ10は、回転側の上丁番20と、固定側の下丁番40と、上丁番20と下丁番に間に配置される受けリング30と、増速機45と、発電機(発電部)46と、抗力部60と、を備える。
 上丁番20は、ドア1に固定される上側プレート21と、ドア1の回転とともに回転する上側軸体22と、を備える。上側軸体22には、その回転中心に沿って下方に延び、上側軸体22と一体的に回転する回転軸25が設けられる。
 下丁番40は、枠体2に固定される下側プレート41と、回転軸25を回転可能に支持する下側軸体42と、を備える。
 受けリング30は、上側軸体22の下側の端面と下側軸体42の上側の端面の間に配置されている。回転軸25は、受けリング30中央の貫通孔31を通じて下側軸体42に接続されている。下丁番40は、受けリング30を介して上丁番20の重量を受け止めているので、上丁番20の重量によって回転軸25が影響を受け難くなっている。
 増速機45は、その上部に入力される回転軸25の回転力を下部に配置される第1出力軸47及び第2出力軸48のそれぞれに伝達する2軸出力式である。第1出力軸47は発電機46に接続されるとともに、第2出力軸48は抗力部60に接続される。
 本実施形態の増速機45は、下側軸体42と下側プレート41に跨って配置される。また、増速機45は、回転軸25の回転速度と第1出力軸47の回転比が1:100に設定されており、回転軸25の回転速度と第2出力軸48の回転比が1:1~1:10の範囲に設定されている。なお、回転比は、適用されるドア1やその用途に応じて適宜設定される。
 発電機46は、第1出力軸47の回転力によって発電し、ケーブル75を介して発電した電力を抗力部60に供給する。本実施形態の発電機46は、下側軸体42の外側の下側プレート41に固定される。
 抗力部60は、接続される第2出力軸48の回転に対して抗力を発生させることにより、ドア1の回転速度をコントロールする。次に、抗力部60の詳細な構成について説明する。
 本実施形態の抗力部60は、ケース61と、樹脂ボビン62と、固定コア63と、抵抗部としての回転コア65と、磁気粘性流体64と、抗力用コイル70と、を備える。
 ケース61は、その内部に抗力部60の各部品を収容する外装であり、フェライトやケイ素鋼板等の材料により形成される。樹脂ボビン62は、その外周に抗力用コイル70が巻き回された状態でケース61の内部に配置される。抗力用コイル70は、発電機46に電気的に接続されており、発電機46からの電力によって磁界を生じさせることができる。
 樹脂ボビン62は、上端部及び下端部のそれぞれが鍔状に形成されるとともに、軸方向に延びる貫通孔が中央に形成される樹脂製のボビンである。樹脂ボビン62は、ケース61の内部にOリング69を介して固定される。
 固定コア63は、樹脂ボビン62の中空部分の下部で固定される。樹脂ボビン62の内側であって固定コア63の上方には磁気粘性流体64を挟んで回転コア65が配置される。
 回転コア65は、増速機45の第2出力軸48が接続されている。第2出力軸48は、ベアリング67を介して回転可能にケース61に支持されており、増速機45を介して回転軸25の回転力が伝達される。
 また、回転コア65の上部及び下部の周面には摺動Oリング68がそれぞれ配置されている。本実施形態では、上側の摺動Oリング68がケース61の内側面に位置し、下側の摺動Oリング68が樹脂ボビン62の内側面に位置している。なお、摺動Oリング68の配置や数は適宜変更できる。例えば、樹脂ボビン62の内側に摺動Oリング68が一つだけ配置される構成としてもよい。
 図3に示すように、磁気粘性流体64は、樹脂ボビン62の内側であって、回転コア65の下端面と固定コア63の上端面の間に薄膜状に形成される。磁気粘性流体64の厚みは、例えば100~500μm程度に設定される。磁気粘性流体64は、磁界によって粘度が変化する。回転コア65が回転すると、磁気粘性流体64の粘度に応じた抵抗力を受けることになる。
 図3に示すように、抗力用コイル70は、樹脂ボビン62における上端部と下端部の間の小径部90の外周面に樹脂ボビン62の外周面に螺旋状に巻き付けられている。この抗力用コイル70に電流が流れることによって磁界が生じ、磁気粘性流体64の粘度を変化させる。
 本実施形態では、固定コア63の上端面が抗力用コイル70の上下方向の略中央に位置するように固定コア63の高さ及び抗力用コイル70の長さが調整されている。磁気粘性流体64の位置を抗力用コイル70の上下方向の略中央位置、即ち磁界が強く作用する位置に設定することにより、磁気粘性流体64に磁界を効率的に作用させることが可能になっている。
 次に、ヒンジ10の回転速度のコントロールについて説明する。ドア1が回転すると、上丁番20の上側軸体22の回転に伴って回転軸25が回転し、増速機45にその回転力が伝達される。増速機45では、予め設定される回転比に応じて第1出力軸47及び第2出力軸48がそれぞれ回転する。
 第1出力軸47の回転力によって発電機46で発電された電流は、樹脂ボビン62の抗力用コイル70に送られる。抗力用コイル70に電流が流れることによって磁界が生じ、この磁界によって磁気粘性流体64の粘度が変化する。
 発電機46で発電される電流は、ドア1の回転速度(移動速度)に応じたものとなる。従って、抗力用コイル70の通電によって生じる磁界の強さも回転速度に応じたものとなる。磁気粘性流体64の粘度は磁場の大きさに応じて増大するので、回転速度が速いときは相対的に大きくなり、回転速度が遅いときは相対的に小さくなるように粘度が変化する。
 以上説明した本実施形態のヒンジ10によれば、以下のような効果を奏する。
 即ち、移動体としてのドア1の移動速度を制御するダンパ装置としてのヒンジ10は、ドア1の移動に連動して回転する回転軸25と、回転軸25の回転動作により発電する発電機46と、磁界に応じて粘度が変化する性質を有し、回転軸25の回転に対して粘度に応じた抵抗を付与する磁気粘性流体64と、発電機46で発電された電流が流れることにより、磁気粘性流体64に磁界を作用させる抗力用コイル70と、を備える。
 これにより、ドア1(移動体)の回転速度(移動速度)に応じた電流が抗力用コイル70に流れ、この電流の大きさに応じて粘度を決める磁界が磁気粘性流体64に作用することになる。従って、磁気粘性流体64によって生じる回転軸25の回転を妨げる力に、ドア1の回転速度を適切に反映させることができる。また、磁気粘性流体64と、磁気粘性流体64に磁界を作用させる抗力用コイル70と、の位置関係を変える必要もなく、発電機46によって電流を発電する条件を調節することで、減衰力を作用させる範囲を高い自由度で設定することができ、ドア1の回転範囲の全域で減衰力を適切に作用させる構造をシンプルな構成で実現できる。
 また、本実施形態のダンパ装置としてのヒンジ10を建具3に適用することにより、風の煽り等の意図しないドア1の回動が生じる場合でも、減衰力をドア1に対して適切に作用させることができる。
 更に、ダンパ機能がヒンジ10に組み込まれているので、ドア1の回転速度を減衰させる装置をヒンジ10以外の部分に別途配置する必要もなくなるので、デザイン性に優れた建具3を提供することができる。なお、上記実施形態では、上部のヒンジ10にダンパ機能を組み込む構成としたが、下部のヒンジ11にも同様の構成のダンパ機能を組み込む構成としてもよい。
 また、第1実施形態では、電気系統の部品が固定側の下丁番40に集中しているので、配線の取り回しをシンプルにできるというメリットがある。また、上丁番20の重量をリング30で受ける構造なので、上丁番20の重量によって下丁番40側の機構系にかかる負担を効果的に軽減できる。
 また、第1実施形態では、磁気粘性流体64が薄膜状に形成されているので、磁界を集中させることができるとともに、磁気粘性流体64の必要量を少なくすることができるという点でも効果がある。
 次に、第1実施形態と同様にヒンジに本発明を適用した第2実施形態から第6実施形態について順次説明する。なお、以下の各実施形態の説明において、既に説明した同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略することがある。
<第2実施形態>
 図4は、第2実施形態のヒンジ210の構成を模式的に示す図である。図4に示すように、第2実施形態のヒンジ210は、蓄電制御回路280を備える点が第1実施形態と異なっている。
 蓄電制御回路280は、発電機46と抗力部60の抗力用コイル70を接続するケーブル275上に配置される。蓄電制御回路280は、発電機46で発電された電力を蓄電し、蓄電した電力を抗力用コイル70に供給する。
 第2実施形態では、蓄電制御回路280を経由して発電機46から抗力用コイル70に電流が送られることになり、電流が平滑化される。従って、ドア1が少し動いて止まり、また少し動くような不規則な移動をして発電機46による発電が間欠的になっている場合であっても、蓄電制御回路280によって抗力用コイル70に流れる電流の状態が安定するので、ドア1の回転速度を減衰させる機能をより安定化することができる。
<第3実施形態>
 図5は、第3実施形態のヒンジ310の構成を模式的に示す図である。図5に示すように、第3実施形態のヒンジ310は、上丁番320の上側軸体322の内部に発電機346及び増幅器345が配置され、下丁番340の下側軸体342に抗力部60が配置される。
 第3実施形態のヒンジ310は、上側軸体322の下端部に固定され、該上側軸体322と一体的に回転する回転軸325を備える。回転軸325は、その上側(一側)の端部が上側軸体322内部の増幅器345に接続されるとともに、他側(下側)の端部が下側軸体342に配置される抗力部60に接続される。
 増幅器345は、回転軸325の回転力を増幅し、出力軸347を通じて発電機346に伝達する。発電機346には、抗力用コイル70に接続されるケーブル375が接続される。第3実施形態のケーブル375は、上側軸体322の内側から外側を経由して下側軸体342の抗力部60に接続される。本実施形態では、上側軸体322の回転範囲に基づいてケーブル375の長さ及び取付位置が余裕を持って設定されている。
 第3実施形態では、ドア1が回転すると回転軸325が回転する。このとき固定側の下側軸体342は動かないので上側軸体322が回転する。ケーブル375は、その長さが上側軸体322の回転範囲に応じて設定されているので、上側軸体322の回転に伴って捻じれる状態となりながらも抗力部60との接続が維持される。
<第4実施形態>
 図6は、第4実施形態のヒンジ410の構成を模式的に示す図である。図6に示すように、第4実施形態のヒンジ410は、第3実施形態と同様に、上丁番420の上側軸体422の内部に発電機346及び増幅器345が配置され、下丁番440の下側軸体442に抗力部60が配置される構成である。
 第4実施形態のヒンジ410は、上側軸体422と一体的に回転するように、上側軸体422の内部に固定される。例えば、回転軸425は、支持手段(図示省略)によって上側軸体422に連結されており、上側軸体422が回転すると回転軸425も一体的に回転する構造に構成される。
 上側軸体422の下端部には、回転軸425及びケーブル475を通す接続経路480が形成される。ケーブル475は、発電機346から増幅器345の横を通って下側軸体442の上部に配置される抗力部60へと取り回される。抗力部60の内部では、ケース61の内側空間を通って抗力用コイル70に接続される。なお、ケーブル475は、回転コア65に干渉しないように下側軸体442の内部を取り回される。第4実施形態では、ケーブル475が外部に露出しないので、ケーブル475の保護という観点から有利である。
<第5実施形態>
 次に、上記実施形態の抗力部60の構成と異なる第5実施形態の抗力部560について説明する。図7は、第5実施形態の抗力部560の構成を模式的に示す図である。図7に示すように、第5実施形態の抗力部560は、ケース561の内部中央に配置される円柱状の固定コア563が抗力用コイル70を巻き付ける芯材の機能を果たしている。
 固定コア563の上部には上側リング部材571が設けられる。上側リング部材571の上面にはケース561内部の天井面に接触するOリング69が配置されている。また、固定コア563の下部には下側リング部材572が設けられる。下側リング部材572の下面にはケース561内部の底面に接触するOリング69が配置されている。
 固定コア563の外周面における上側リング部材571と下側リング部材572の間には絶縁テープ564が巻き付けられている。抗力用コイル70は絶縁テープ564を挟んで固定コア563に巻き付けられている。
 磁気粘性流体580は、固定コア563と回転コア565の間に配置されている。第5実施形態では、磁気粘性流体580の位置が抗力用コイル70よりも上方に位置する。
 以上説明した第5実施形態の抗力部560は、固定コア563が抗力用コイル70を巻き付ける芯材の役割も果たすので、抗力部560の径方向の厚みを薄くでき、抗力部560のスリム化を実現できる。
<第6実施形態>
 図8は、第6実施形態のヒンジ610の構成を模式的に示す図である。図8に示すように、第6実施形態のヒンジ610は、上側丁番620の上側軸体622に抗力部660及び発電部645が設けられる。
 抗力部660は、磁気粘性流体664が充填される磁性流体槽665と、磁性流体槽665の外周に巻き付けられる抗力用コイル670と、を備える。
 下丁番640の下側軸体642の上部には回転軸625が固定されており、回転軸625の先端は磁性流体槽665に挿入される。回転軸625の先端には、抵抗部としての撹拌フィン626が形成される。回転軸625が回転すると撹拌フィン626が磁気粘性流体664の粘度に応じた抵抗をうけ、この抵抗力がドア1の回転速度をコントロールする抗力となる。
 発電部645は、ケース681と、回転軸625の周面に固定される磁石682と、磁石682の周囲に配置される発電用コイル671と、を主要な構成として備える。
 発電部645の詳細な構成について説明する。図9は、第6実施形態の発電部645の分解斜視図である。図9に示すように、ケース681は、上ケース685と、下ケース695と、を備える。上ケース685には、その中央に貫通孔が形成され、貫通孔の周囲に周方向で等間隔に上側爪部686が4箇所形成される。下ケース695には、その中央に貫通孔が形成され、貫通孔の周囲に上側爪部686に対応する下側爪部696が設けられる。
 発電用コイル671は、ボビン684に巻き付けられた状態でケース681の内部に収容される。従って、発電用コイル671は、ボビン684ごと上ケース685と下ケース695によって上下に挟み込まれた状態となる。
 図10は、第6実施形態の発電部645の平面図である。図10に示すように、磁石682は、周方向にN極、S極、N極の順に交互に配置される永久磁石によって構成される。磁石682は、その周囲に発電用コイル671が位置するようにケース681の内側に保持される。
 磁石682は、回転軸625と一体的に回転し、発電用コイル671に磁界の変化による電流が生じる。発電用コイル671で生じた電流はケーブル675を通じて磁性流体槽665の外周に配置される抗力用コイル670に送られる。抗力用コイル670が通電することによって磁界が生じ、磁気粘性流体664の粘度が大きくなって撹拌フィン626が磁性流体槽665の内部で受ける抵抗力が変化する。第6実施形態の構成においても、ドア1の回転速度に応じた粘性により、ドア1の回転速度を適切にコントロールできるのである。
 以上、第1実施形態から第6実施形態ではドア1のヒンジに本発明を適用した例を説明した。次に、ドアクローザに本発明を適用した例として第7実施形態から第11実施形態を順次説明する。
<第7実施形態>
 図11は、本発明の実施形態に係るドアクローザ5が用いられる建具4の正面図である。建具4は、建物の開口部に固定される枠体2と、戸体としてのドア1と、ドア1を回転可能に支持する複数のヒンジ11と、ドア1の移動速度を制御するドアクローザ5と、を備える。ドア1は、枠体2に複数のヒンジ11を介して回転可能に支持される開き戸である。
 図11に示すように、建具4に用いられるドアクローザ5は、回転軸15を回転可能に支持する本体6と、回転軸15を介して本体6に接続されるアーム部16と、アーム部16と枠体2(又は建物側)を接続するリンク機構17と、を備える。回転軸15は、アーム部16及びリンク機構17によってドア1の回動に連動する。ドアクローザ5は、回転軸15の回転力を減衰させることにより、移動体であるドア1の回転速度を制御する。
 図12は、第7実施形態のドアクローザ5の本体6の構成を模式的に示す図である。なお、図12では、アーム部16やリンク機構17の図示を省略している。図12に示すように、本体6の内部には、回転軸15の回転力を利用して発電する発電部55と、回転軸15に抗力を付与する抗力部50と、が設けられる。
 発電部55は、回転軸15の周面に固定されるピニオン35と、ピニオン35に噛み合うラック36と、ラック36の長手方向の一側の端部に配置される磁石37と、磁石37の移動によって発電する発電用コイル38と、ラック36の長手方向の他側の端部に配置される戻りばね39と、を備える。
 ラック36は、水平方向でスライド移動可能に本体6の内部で支持される。回転軸15と一体的に回転するピニオン35が回転すると、ピニオン35に噛み合うラック36が回転方向に応じて水平移動する。
 磁石37は、ラック36の一側の端部に固定される永久磁石である。ラック36の移動に伴って移動する磁石37の磁界が発電用コイル38に作用する。
 発電用コイル38は、抗力部50の抗力用コイル53に電気的に接続されている。本実施形態では、発電用コイル38は、ラック36の一側の端部を囲うように配置されている。発電用コイル38の内側をラック36に固定された磁石37が移動して、発電用コイル38に近づいたり離れたりすることによって発電用コイル38に電流が流れる。
 戻りばね39は、一側の端部がラック36の磁石37が固定される側と反対側の端部に固定されるとともに、他側の端部が本体6の内側に固定されている。ラック36は、発電用コイル38に近づく方向に移動すると、戻りばね39によって元の位置に戻そうとする力が加えられる。
 抗力部50は、磁性流体槽52と、磁性流体槽52の周面に配置される抗力用コイル53と、を備える。
 磁性流体槽52は、磁気粘性流体51が充填される容器である。磁性流体槽52には、回転軸15のアーム部16が接続される側と反対側の端部が挿入されている。回転軸15の磁性流体槽52に挿入される側の端部には撹拌フィン19が設けられる。従って、回転軸15の回転に伴って撹拌フィン19が磁気粘性流体51の粘度に応じた抵抗を受けることになる。
 抗力用コイル53は、磁性流体槽52の外周面又は内部に磁気粘性流体51を囲うように巻き付けられている。抗力用コイル53は、発電用コイル38に電気的に接続されている。
 以上説明したように、第7実施形態では、回転軸15の回転によってラック36の磁石37が発電用コイル38の内側に移動することにより、磁界が生じて発電用コイル38が発電する。発電用コイル38で発電した電流は抗力用コイル53に送られ、磁性流体槽52に充填される磁気粘性流体51に磁界を作用させる。磁界によって磁気粘性流体51の粘度が大きくなり、回転軸15の撹拌フィン19にはドア1の回転速度に応じた抵抗力が作用する。
<第8実施形態>
 図13は、第8実施形態のドアクローザ205の構成を模式的に示す図である。図13に示すように、第8実施形態のドアクローザ205は、温度センサ250と、温度補正回路251と、出力調整回路(出力調整部)252と、を備える。
 温度センサ250は、本体6内部に配置されており、本体6内部の温度を検出する温度検出部である。温度センサ250の検出信号は、温度補正回路251に送信される。
 温度補正回路251は、温度センサ250の検出温度に基づいて出力調整を行うための補正値を設定する。例えば、温度補正回路251には、テーブル形式で温度と磁気粘性流体51の粘度-温度特性に基づく温度と補正値の関係が記憶されており、温度補正回路251は温度センサ250の検出信号に基づいて補正値を設定し、この補正値に基づく補正信号を出力調整回路252に送信する。
 出力調整回路252は、発電用コイル38と抗力用コイル53を接続する電気的経路に配置されており、発電用コイル38から送られる電流の出力を調整して抗力用コイル53に送る。出力調整回路252は、温度センサ250の検出信号に基づいて温度補正回路251で設定された補正信号を反映して電流の出力調整を行う。なお、本実施形態の出力調整回路252は、発電用コイル38の電圧極性に基づいて極性を判断する機能(後述する出力極性判断回路と同様の機能)を有し、この極性に基づいて電流の出力を調整することが可能になっており、この出力が検出温度によって補正される。
 なお、第8実施形態では、温度検出部として温度センサ250を利用する構成としたが、この構成に限定されない。例えば、ゼーベック素子を温度検出部として利用する構成とすることもできる。
 以上説明した本実施形態のドアクローザ205によれば、以下のような効果を奏する。
 ドアクローザ205は、温度を検出する温度センサ250と、温度センサ250の検出温度と磁性流体の粘度の温度特性に基づいて抗力用コイル53に流れる電流の出力を調整する出力調整回路252と、を更に備える。
 これにより、温度センサ250によって環境温度を検出し、環境温度の影響を考慮したプログラムにより、磁気粘性流体51の粘度の環境温度による減衰力低下を補うことができる。温度変化が大きい場所でもダンパ機能を安定的に発揮させることができる。
<第9実施形態>
 図14は、第9実施形態のドアクローザ305の構成を模式的に示す図である。図14に示すように、ドアクローザ305は、GMRセンサ350と、GMR判断回路351と、出力調整回路352と、を備える。
 GMRセンサ350は、本体6内部に配置されており、ラック36に固定される磁石37の磁気を検出する磁気検出部である。GMRセンサ350の検出信号はGMR判断回路351に送信される。なお、磁気検出部としては、GMRセンサ350の他にホール素子を用いることもできる。
 GMR判断回路351は、磁石37とGMRセンサ350の間の距離に応じて変化する検出磁気を取得することにより、磁石37の移動方向、移動速度及び位置を取得する。
 磁石37の移動方向を検出することによってドア1の開閉方向を判断することができる。磁石37の移動速度によって回転軸15の回転速度、即ちドア1の回転速度を出力電流に反映することができる。また、磁石37の位置によってドア1の位置を取得でき、移動方向と組み合わせることで、ドア1が開き始めの位置にいるか閉じ始めの位置にいるか等も取得することができる。また、磁石37、ラック36、ピニオン35等の発電部55の機構の劣化を検出する機能も有する。
 出力調整回路352は、GMR判断回路351によって検出された移動速度(ドア1の回転速度)、移動方向及び位置に基づいて出力調整を行う。本実施形態では、回転軸15の回転速度に応じて抗力を調整する。また、ドア1に位置に応じて出力を補正する。
 以上説明した本実施形態のドアクローザ305によれば、以下のような効果を奏する。
 ドアクローザ305は、磁気を検出するGMRセンサ350と、GMRセンサ350の検出磁気に基づいて移動速度を取得するとともに移動方向を判定し、移動情報(移動速度、移動方向及び位置等)に基づいて抗力用コイル53に流れる電流の出力を調整する出力調整回路352と、を更に備える。
 これにより、磁気粘性流体51による抗力がドア1の回転速度に応じて回転軸15に付与されることになる。また、ドア1の位置に応じて適切な抗力を調節することができる。例えば、ドア1の回転速度に応じて電流出力を設定し、ドア1が閉じるときには抗力が相対的に強く働くように電流出力を大きくし、ドア1を開くときは抗力が相対的に弱く働くように出力を調整することもできる。また、温度変化が磁気粘性流体51の粘度に影響を与えている場合でも回転速度に応じて抗力が調節されるので、温度環境を原因とする抗力の変動を効果的に抑制できる。更に、磁石37、ラック36、ピニオン35等の発電部55の機構の劣化を検出し、劣化影響を出力調整に反映させるために、発電部55の劣化等の様々な外乱因子による減衰力低下を補うプログラムを組み込むこともできる。
<第10実施形態>
 図15は、第10実施形態のドアクローザの構成を模式的に示す図である。図15に示すように、ドアクローザ405は、発電部455の発電用コイル430の構成が上記実施形態のドアクローザの構成と異なっている。本体6の内部には、回転軸15の回転力を利用して発電する発電部455と、回転軸15に抗力を付与する抗力部50と、出力極性判断回路451と、出力調整回路(出力調整部)452と、が設けられる。
 発電部455は、回転軸15の周面に固定されるピニオン35と、ピニオン35に噛み合うラック36と、ラック36の長手方向の一側の端部に配置される磁石37と、磁石37の移動によって発電する発電用コイル430と、ラック36の長手方向の他側の端部に配置される戻りばね39と、を備える。
 ラック36は、水平方向でスライド移動可能に本体6の内部で支持される。回転軸15と一体的に回転するピニオン35が回転すると、ピニオン35に噛み合うラック36が回転方向に応じて水平移動する。
 磁石37は、ラック36の一側の端部に固定される永久磁石である。ラック36の移動に伴って移動する磁石37の磁界が発電用コイル430に作用する。
 発電用コイル430は、ラック36の一側の端部を囲うように配置されている。発電用コイル430の内側をラック36に固定された磁石37が移動して、発電用コイル430に近づいたり離れたりすることによって発電用コイル430に電磁誘導により電流が流れる。
 第10実施形態の発電用コイル430は、第1発電用コイル431と、第2発電用コイル432と、を備える。第1発電用コイル431は内側に位置する内側コイルであり、第2発電用コイル432は第1発電用コイル431の外側に位置する外側コイルである。第2発電用コイル432は、ラック36から離れている側の端部で巻数が多くなるように構成されている。
 第1発電用コイル431の電流は第1ケーブル435を通じて出力極性判断回路451に入力され、第2発電用コイル432の電流は第2ケーブル436を通じて出力極性判断回路451に入力される。
 戻りばね39は、一側の端部がラック36の磁石37が固定される側と反対側の端部に固定されるとともに、他側の端部が本体6の内側に固定されている。ラック36は、発電用コイル38に近づく方向に移動すると、戻りばね39によって元の位置に戻そうとする力が加えられる。
 抗力部50は、磁性流体槽52と、磁性流体槽52の周面に配置される抗力用コイル53と、を備える。
 磁性流体槽52は、磁界によって粘度が変化する磁気粘性流体51が充填される容器である。磁性流体槽52には、回転軸15のアーム部16が接続される側と反対側の端部が挿入されている。回転軸15の磁性流体槽52に挿入される側の端部には撹拌フィン19が設けられる。従って、回転軸15の回転に伴って撹拌フィン19が磁気粘性流体51の粘度に応じた抵抗を受けることになる。
 抗力用コイル53は、磁性流体槽52の外周面又は内部に磁気粘性流体51を囲うように巻き付けられている。抗力用コイル53は、発電用コイル430に出力極性判断回路451及び出力調整回路452を介して電気的に接続されている。
 出力極性判断回路451は、第1発電用コイル431及び第2発電用コイル432に流れる電圧の極性を取得する。電磁誘導によって第1発電用コイル431及び第2発電用コイル432に流れる電圧の極性は、磁石37の移動方向によって決まる。磁石37の移動方向は回転軸15の回転方向によって決まるので電圧の極性によって回転軸15の回転方向、即ちドア1の回動方向がわかるのである。
 出力調整回路452は、出力極性判断回路451から入力される極性情報に基づくドア1の回転方向に基づいて抗力用コイル53に送る電流の出力調整を行う。
 本実施形態では、第1発電用コイル431と第2発電用コイル432の巻き数の違いを利用して電流の出力を調整する。例えば、ドア1が開くときは磁気粘性流体51によって撹拌フィン19によって付与される抗力が小さくなるように、巻き数の少ない第1発電用コイル431の電流が抗力用コイル53に供給されるように電流の経路をスイッチする。また、ドア1を閉じるとき等、回転軸15に付与する抗力を強くしたい場合は第2発電用コイル432の電流が抗力用コイル53に送られるように電流の経路をスイッチする。
 また、本実施形態では、電流の経路が第2発電用コイル432にスイッチされている状態で磁石37が巻き数の多い部分に位置した場合にはより多くの電流が流れるようになっている。即ち、特定の位置では磁界を強く作用させることにより、磁気粘性流体51の粘度を増大させて回転軸15への抗力を強く働かせることができるようになっている。
 以上説明した本実施形態のダンパ装置としてのドアクローザ405によれば、以下のような効果を奏する。
 即ち、ドアクローザ405は、移動体としてのドア1の移動に連動して回転する回転軸15と、回転軸15に連動し、該回転軸15の回転方向に応じて一側から他側又は他側から一側に向かってその位置を移動する磁石37と、磁石37の移動に伴って電磁誘導により発電する発電用コイル430と、磁界に応じて粘度が変化する性質を有し、回転軸15の回転に対して粘度に応じた抵抗を付与する磁気粘性流体51と、通電により磁気粘性流体51に磁界を作用させる抗力用コイル53と、磁石37の移動方向に基づいて発電用コイル430から抗力用コイル53に送られる電流を調整する出力調整回路452と、を備える。
 これにより、ドア1の移動方向及び位置に応じて抗力用コイル53に送られる電流が自動的に調整されるので、磁気粘性流体51の粘度の変化を利用してドア1の移動方向に応じた減衰力を作用させることができる。例えば、ドア1が開くときは回転軸15の撹拌フィン19に付与される抗力が小さくなり、閉じるときは抗力が自動的に大きくすることができる。
 また、上記実施形態の出力調整回路452は、発電用コイル430で発電した電圧の極性に基づいて磁石37の移動方向を判定し、該移動方向に基づいて抗力用コイル53に送られる電流出力を調整する。
 これにより、磁石37の移動方向を検出するためのセンサを設けることなく、発電用コイル430に対する磁石37の移動方向がわかるので、ドア1の移動方向に応じて抗力用コイル53に通電する回路をシンプルに設計することができる。
 また、上記実施形態の発電用コイル430は、第1発電用コイル431及び第1発電用コイルよりも巻き数の多い第2発電用コイル432を有し、出力調整回路452は、発電用コイル430の電圧極性に基づいて回転軸15に付与する抵抗を相対的に弱くする場合は第1発電用コイル431で発電された電流を抗力用コイル53に送り、相対的に強くする場合は第2発電用コイル432で発電された電流を抗力用コイル53に送るように電流を送る経路を切り替える。
 これにより、発電量の異なる第1発電用コイル431及び第2発電用コイル432を利用することにより、電流の経路を切り替えるだけで磁気粘性流体51にドア1の移動方向に応じた適切な抵抗を回転軸15に付与できる構成を複雑な制御を追加することなく実現できる。
 また、上記実施形態の発電用コイル430の第2発電用コイル432は、一部のコイルの巻数が他の部分の巻数よりも多く構成される。
 これにより、ドア1の回動範囲の所定位置で抗力が強く作用させることができる。なお、抗力用コイル53の一部の巻数を他の部分の巻数よりも多く構成してもよい。
 また、本実施形態のダンパ装置としてのドアクローザ405を建具4に適用することにより、風の煽り等の意図しないドア1の回動が生じる場合でも、減衰力をドア1の回動方向に応じて適切に作用させることができる。
 
<第11実施形態>
 図16は、第11実施形態のドアクローザ505の構成を模式的に示す図である。第11実施形態では、発電部55が備える発電用コイル38は、ラック36の一側の端部を囲うように配置されている。発電用コイル38の内側をラック36に固定された磁石37が移動して、発電用コイル38に近づいたり離れたりすることによって発電用コイル38に電流が流れる。このように、発電用コイル38の系統が1系統となっている。
 第11実施形態の抗力用コイル550は、第1抗力用コイル551と、第2抗力用コイル552と、を備える。第1抗力用コイル551は、第2抗力用コイル552よりも巻き数が少なく構成される。第2抗力用コイル552は第1抗力用コイル551の内側に配置される。
 また、第11実施形態のドアクローザ505は、極性判定機能及び経路切替機能を有する出力調整回路553を備える。出力調整回路553は、ケーブル554を介して入力される発電用コイル38の電圧特性に応じてドア1の回転方向を判定する。
 出力調整回路553は、ケーブル556を通じて第1抗力用コイル551に接続されるとともに、ケーブル555を介して第2抗力用コイル552に接続される。出力調整回路553は、ドア1の回転方向に基づいて第1抗力用コイル551又は第2抗力用コイル552の何れかに電流が流れるように経路を切り替える。
 第11実施形態の抗力用コイル550は、第1抗力用コイル551及び第1抗力用コイル551よりも巻き数の多い第2抗力用コイル552を有し、出力調整回路553は、発電用コイル38の電圧極性(ドア1の回転方向)に基づいて回転軸15に付与する抵抗を相対的に弱くする場合は発電用コイル38で発電された電流を第1抗力用コイル551に送り、相対的に強くする場合は発電用コイル38で発電された電流を第2抗力用コイル552に送るように電流を送る経路を切り替える。
 これにより、磁気粘性流体51に作用させる磁界量の異なる第1抗力用コイル551及び第2抗力用コイル552を利用することにより、電流の経路を切り替えるだけで磁気粘性流体51にドア1の移動方向及び位置に応じた適切な抵抗を回転軸15に付与することができる。
 第11実施形態では、抗力用コイル550を構成する第1抗力用コイル551と第2抗力用コイル552のうち、第2抗力用コイル552(一部)の巻数が第1抗力用コイル551(他の部分)の巻数よりも多く構成される。これにより、ドア1が閉まる方向に移動すると判断できるときは抗力が大きくなるように巻き数が多い第2抗力用コイル552に電流を流し磁界を強くして粘度を増大させ、ドア1が開く方向に移動するときは相対的に抗力が小さくなるように第1抗力用コイル551に電流を流すことができる。
 以上説明した上記実施形態1~11では、開き戸のドア1に本発明を適用した例を説明したが、引戸にも本発明を適用することができる。次に、引戸に本発明を適用した第12実施形態について説明する。
<第12実施形態>
 図17(a)は、ダンパ装置705が適用される引戸701の全体を模式的に示す図であり、図17(b)は、引戸701上部の一部断面図である。
 図17(a)及び(b)に示すように、ダンパ装置705は、引戸吊箱702の上面に固定されている。ダンパ装置705は、引戸吊箱702の天井面を貫通し、その下端が引戸吊箱702の内側に位置する回転軸725を備える。回転軸725の下端には引戸701の引戸側ラック703に噛み合う外部ピニオン730が設けられる。
 図18は、第12実施形態のダンパ装置705の構成を模式的に示す図である。図18に示すように、第12実施形態のダンパ装置705は、上記実施形態のドアクローザの内部構成を上下逆にしたような構成である。
 第12実施形態の発電部750が備える発電用コイル760は、第1発電用コイル761と第2発電用コイル762と、を備える。第1発電用コイル761及び第2発電用コイル762は、いずれもラック36の長手方向に沿って配置されており、第1発電用コイル761は、第2発電用コイル762に比べてピニオン35側に位置している。また、第1発電用コイル761は、第2発電用コイル762よりも巻き数が多くなるように設定されている。
 磁石37の移動によって第1発電用コイル761で発電した電流は第1ケーブル765を通じて抗力用コイル53に送られ、第2発電用コイル762で発電した電流は第2ケーブル766を通じて抗力用コイル53に送られる。巻き数の異なる第1発電用コイル761と第2発電用コイル762を異なる場所に配置することにより、抗力用コイル53の通電によって磁気粘性流体51に作用する磁界の強さを調整することができるのである。
<第13実施形態>
 次に、図19を参照して第6実施形態のヒンジ610の変形例である第13実施形態について説明する。図19は、第13実施形態のヒンジ610の構成を模式的に示す図である。なお、第13実施形態の構成は、第6実施形態のヒンジ610と基本的な構成が同じであり、ケーブル675には、出力調整を行う出力調整部としての出力調整ユニット690が配置される点が異なっている。
 出力調整ユニット690は、磁石682の回転方向を取得し、この回転方向に基づいて抗力用コイル670に送る電流の出力調整を行う電子部品である。なお、磁石682の回転方向は、例えば、発電用コイル671の電圧(極性)を利用して取得してもよいし、磁気検出部としてのホール素子等を配置してその検出信号から取得する構成としてもよい。
 抗力用コイル670が通電することによって磁界が生じ、磁気粘性流体664の粘度が大きくなって撹拌フィン626が磁性流体槽665の内部で受ける抵抗力が変化する。第5実施形態の構成においても、ドア1の回転速度及び回転方向に応じた粘性により、ドア1の回転速度を適切にコントロールできるのである。
<第14実施形態>
 図20は、第14実施形態に係るドアクローザ5が用いられる建具4の正面図である。建具4は、建物の開口部に固定される枠体2と、戸体としてのドア1と、ドア1を回転可能に支持する複数のヒンジ11と、ドア1の移動速度を制御するドアクローザ5と、を備える。
 図20に示すように、建具4に用いられるドアクローザ5は、回転軸15を回転可能に支持する本体6と、回転軸15を介して後述の抗力部110に接続されるアーム部16と、アーム部16と枠体2(又は建物側)を接続するリンク機構17と、を備える。回転軸15は、アーム部16及びリンク機構17によってドア1の回動に連動する。
 ドアクローザ5は、その内部に回転軸15の回転力を減衰させる抗力部110を備えており、この抗力部110により、移動体であるドア1の回転速度が制御される。
 図21は、第14実施形態の抗力部110の構成を模式的に示す図である。図22は、回転軸15の回転によって変化する磁石71(磁石71a~d)とスリット81の位置関係を平面視で示す模式図である。
 図21に示すように、抗力部110は、各部品を支持する外装としての本体6と、本体6の内部に配置される磁性流体部56と、磁界を遮蔽する磁界シールド80と、回転軸15に連動する回転部材120と、回転部材に支持される磁石71と、を備える。
 磁性流体部56は、磁界によって粘度が変化する磁気粘性流体51と、磁気粘性流体51が充填される容器である磁性流体槽52と、を備える。
 磁性流体槽52は、磁界を通過させることができる材料によって形成される。本実施形態では、内部に磁気粘性流体51を充填するための空間が形成された円筒状の部材として構成される。
 磁性流体槽52には、回転軸15のアーム部16が接続される側と反対側の端部が挿入されている。回転軸15の磁性流体槽52に挿入される側の端部には抵抗部としての撹拌フィン19が設けられる。回転軸15の回転に伴って撹拌フィン19が磁気粘性流体51の粘度に応じた抵抗を受けることになる。
 磁界シールド80は、上下が開放された円筒状であり、磁性流体槽52の周面を囲うように配置される。
 磁界シールド80の周面には磁気通過部としてのスリット81が形成される。図22に示すように、磁界シールド80のスリット81は回転方向で複数個所形成されている。本実施形態では、2箇所のスリット81が約90度の間隔をあけて配置されている。
 磁界シールド80の周面におけるスリット81が形成されていない部分は、磁界を通過させない材料(通過させ難い材料)で形成される磁気遮蔽部82として機能する。即ち、磁界シールド80の周面では、磁界を遮蔽する磁気遮蔽部82と磁界を通過させるスリット81が回転方向で並ぶことになる。
 回転部材120は、磁石71を支持するリング状の部材であり、回転軸15に固定される。回転部材120は、回転軸15が回転すると一体的に回転し、磁石71の位置を変化させる。
 磁石71は、磁気粘性流体51に磁界を作用させることにより、粘度を変化させるS極N極からなる永久磁石であり、回転部材120に複数配置される。
 本実施形態では、4個の磁石71a~dが回転方向に等間隔(90度間隔)で回転部材120に固定される。磁石71a及び磁石71cはその回転中心側にN極が位置し、磁石71b及び磁石71dはその回転中心側にS極が位置している。即ち、S極、N極の向きは、回転部材120上で隣り合う磁石71a~dで互い違いになっている。
 次に、回転軸15の回転によって変化するスリット81と磁石71a~dの位置関係について説明する。なお、以下の説明では、図22(A)の状態を便宜的に基準位置(0度)とする。
 図22(A)に示す状態では、磁石71a~dの回転中心側の面が何れも磁界シールド80のスリット81が形成される位置から外れている。この例では、スリット81の位置から45度ずれた位置に磁石71a~dが位置している。この状態では、磁石71a~dによる磁界は、磁性流体部56の磁気粘性流体51に作用しない又は作用したとしてもその影響が小さなものとなる。従って、ドア1に作用する減衰力は相対的に小さなものとなる。
 図22(B)は、図22(A)の状態から回転軸15が45度右回転した状態を示す。図22(B)に示す状態では、磁石71bのS極及び磁石71cのN極がスリット81に径方向でそれぞれ重なる位置となっている。図22(B)の破線の矢印に示すように、磁石71bのS極と磁石71cのN極の間に磁力線が通じ、磁性流体部56の磁気粘性流体51に強く磁界が作用する。磁界が強く作用することによって磁気粘性流体51の粘度も増大し、撹拌フィン19が受ける抗力も最も大きくなる。即ち、ドア1に対して作用する減衰力が最も大きくなる。
 図22(C)は、図22((A)の状態から回転軸15が90度右回転した状態を示す。図22(C)に示す状態では、図22(A)と同様に、磁石71a~dの回転中心側の面が何れも磁界シールド80のスリット81が形成される位置から外れた状態となる。図22(C)に示す状態においても、ドア1に作用する減衰力は相対的に小さなものとなる。
 図22(A)~(C)に示してきたように、回転軸15の回転に伴って磁石71a~dが回転移動し、スリット81に対してその位置を変化させることでドア1が所定の位置にあるときに磁界を強く作用させてドア1に対する減衰力を大きくする構成が実現されるのである。
 以上説明した第14実施形態のドアクローザ5によれば、以下のような効果を奏する。
 ダンパ装置としてのドアクローザ5は、ドア1の移動に連動して回転する回転軸15と、磁界に応じて粘度が変化する性質を有する磁気粘性流体51が充填されるとともに、回転軸15の回転に従動する撹拌フィン19が回転可能に挿入される磁性流体部56と、磁界によって磁気粘性流体51の粘度を増加させる磁石71a~dと、磁性流体部56と磁石71a~dの間に配置され、磁気を遮る磁気遮蔽部82と磁気を通すスリット81が回転軸15の回転方向で並んで形成される磁界シールド80と、回転軸15に連動して回転し、磁石71a~dとスリット81の位置関係を回転方向で変化させる回転部材120と、を備える。
 これにより、ドア1の回動に対する減衰力をスリット81の位置によって調整することができる。例えば、ドア1のような移動体は回転範囲が予め定められているので、スリット81の位置やその形状を回転方向で調節することで、ドア1の開き始めや閉じ始めに付与する抗力を小さくする一方、ドア1が回動範囲の中央あたりに位置するときは減衰力を大きく作用させたりすることもできる。
 また、本実施形態のダンパ装置としてのドアクローザ5を建具4に適用することにより、風の煽り等の意図しないドア1の回動が生じる場合でも、減衰力をドア1の回動方向に応じて適切に作用させることができる。
 次に、第14実施形態と同様にドアクローザに本発明を適用した第15実施形態から第16実施形態について順次説明する。なお、以下の各実施形態の説明において、既に説明した同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略することがある。
<第15実施形態>
 図23は、第15実施形態の抗力部111の構成を模式的に示す図である。図23に示すように、第15実施形態の抗力部111は、磁石271とスリット261の位置関係を回転方向で変化させる構成が第14実施形態と異なっている。
 第15実施形態の磁界シールド260は、磁性流体部56を囲う円筒状に構成されており、その周面にスリット261が複数形成される。磁界シールド260の周面におけるスリット261が形成される部分以外は、磁気遮蔽部262として機能する。なお、スリット261の位置関係は第1実施形態と同様である。
 第15実施形態では、磁界シールド260は、回転軸15に回転部材220を介して連結されている。本実施形態では、回転部材220と磁界シールド260が一体的な部材となっており、回転軸15の回転に伴って回転部材220及び磁界シールド260が一体的に回転する。従って、磁界シールド260に形成されるスリット261は、回転軸15の回転に伴ってその位置を回転移動することになる。
 第15実施形態の磁石271は、本体6の底部に複数固定されている。例えば、磁石271は、同一円周上に等間隔(90度間隔)で4個配置されており、その高さは磁界シールド260に形成されるスリット261の高さに対応している。また、第15実施形態においても同一円周上で隣り合う磁石271は、その中心側を向く極がS極、N極となるように互い違いになっている。
 以上説明した第15実施形態の抗力部111においても、回転軸15が回転することにより、磁界シールド260が回転し、磁気通過部としてのスリット261の位置が磁石271に対してその位置を変化させる。この構成においても、スリット261の位置を調節することよって磁性流体部56の磁気粘性流体51に作用する磁界を特定の位置で強くしたり、弱くしたりすることができ、ドア1に付与する減衰力をドア1の位置に応じて適切に調整することができる。
<第16実施形態>
 図24は、第16実施形態の抗力部112の構成を模式的に示す図である。図24に示すように、第16実施形態の抗力部112は、各部品を支持する外装としての本体6と、本体6の内部に配置される磁性流体部380と、磁界を遮蔽する磁界シールド360と、回転軸15に連動してする回転部材330と、回転部材330に支持される磁石371と、を備える。
 磁性流体部380は、磁気粘性流体381と、該磁気粘性流体381が充填される磁性流体槽382と、を備える。
 第16実施形態の磁性流体槽382は、その外形が円筒状に形成されている。磁性流体槽382には、端面に沿って円環状の充填溝353が形成される。充填溝353は、1周にわたって形成される所定の深さを持った溝である。この充填溝353に磁気粘性流体381が充填される。
 磁界シールド360は、磁性流体槽382の内側に配置される。磁界シールド360も円筒状に形成されており、その周面には磁気通過部としてのスリット361が複数形成される。磁界シールド360の周面におけるスリット361が形成される部分ではない部分が磁気遮蔽部362として機能する。なお、スリット361の位置関係は、第14実施形態と同様である。
 回転部材330は、回転軸15を直下方向に延長して形成されており、回転軸15と一体的な部材となっている。この回転部材330の下端に磁石371が固定される。
 磁石371は、N極、S極が回転軸15の回転方向に並んで配置される永久磁石である。なお、磁石371は、N極、S極が互い違いに複数連続的に配置される構成としてもよい。例えば、N極、S極のセットが4つ(合計8極)を回転方向に配列する構成としてもよい。
 本実施形態では、磁石371の高さが、スリット361の高さに応じて設定されている。また、磁石371の下端が充填溝353の下端よりも上方に位置している。
 第16実施形態の回転軸15には、磁性流体槽382の充填溝353に挿入される抵抗部319が固定されている。抵抗部319は、充填溝353の形状にあわせて円筒状に形成されている。回転軸15が回転すると抵抗部319も充填溝353の中で一体的に回転し、磁気粘性流体381の粘度に応じた抵抗を受ける。なお、抵抗部319は、円筒状に限定されるわけではなく、回転軸15と一体的に回転するリング部と、このリング部から下方に延出し、充填溝353に挿入される複数の脚部材と、を備えた構成としてもよい。
 以上説明した第16実施形態の抗力部112においても、回転軸15が回転することにより、回転部材120を介して磁石371が回転し、磁石371の向きとスリット361の位置関係が変化する。言い換えれば、磁気通過部としてのスリット361と、磁石371の向き(回転位置)と、の関係が相対的に変化する。この構成においても、スリット361の位置を調節することよって磁性流体部380の磁気粘性流体51に作用する磁界を特定の位置で強くしたり、弱くしたりすることができ、ドア1に付与する減衰力をドア1の位置に応じて適切に調整することができる。
 また、第16実施形態の構成では、第14実施形態及び第15実施形態の構成に比べ、磁気粘性流体の量を少なくすることができ、製造コストの低減も達成することができる。
<第17実施形態>
 図25は、第17実施形態の磁界シールド460を示す図である。次に、磁界シールド460に形成されるスリット461の形状の一例について説明する。なお、図4に示す磁界シールド460は、第14実施形態又は第15実施形態のような本体6に固定されるものに適用してもよいし、第15実施形態のような本体6の内部で回転させるものに適用してもよい。
 磁界シールド460に形成されるスリット461は、周方向でその大きさ(開口面積)が異なるように形成される。なお、第4実施形態においても、磁界シールド460の周面におけるスリット461が形成される部分ではない部分が磁気遮蔽部462として機能する。
 本実施形態では、略三角形状の2つのスリット461が互いに向かい合うに形成されている。このように、回転軸15の回転位置によって磁界を通過させる領域(面積)が異なっている。
 即ち、第17実施形態の磁気通過部として2つのスリット461のうち一側のスリット461は、その面積が回転方向で進むにつれて大きく形成され、他側のスリット461は回転方向で進むにつれて小さく形成される。即ち、回転軸15に抗力を強くしたい位置では相対的に大きく形成され、抗力を弱くしたい位置では相対的に小さく形成される。
 これにより、磁気粘性流体51,381に所定の回転位置で強く磁界を作用させたり、弱く磁界を作用させたりして回転軸15に付与する抗力をより一層正確にコントロールすることができる。
 なお、第17実施形態では、スリット461の大きさを回転方向で変化させることによって磁界を調節する構成であるが、磁界シールドの厚みを回転方向で変更することによって磁気粘性流体に作用させる磁界を調節する構成としてもよい。
 以上、第14実施形態から第17実施形態ではドア1のドアクローザ5に本発明を適用した例を説明したが、ヒンジ11の内部に上記実施形態の抗力部110,111,112を組み込む構成とすることもできる。図26は、本実施形態のダンパ装置をヒンジ11に適用した例を示す図である。
 図26に示すように、ヒンジ11は、回転側の上丁番135と、固定側の下丁番40と、上丁番135と下丁番40の間に配置される受けリング30と、を備える。
 上丁番135は、ドア1に固定される上側プレート136と、ドア1の回転とともに回転する上側軸体137と、を備える。上側軸体137には、その回転中心に沿って下方に延び、上側軸体137と一体的に回転する回転軸15が設けられる。
 下丁番40は、枠体2に固定される下側プレート41と、回転軸15を回転可能に支持する下側軸体42と、を備える。
 受けリング30は、上側軸体137の下側の端面と下側軸体42の上側の端面の間に配置されている。回転軸15は、受けリング30中央の貫通孔31を通じて下側軸体42に接続されている。下丁番40は、受けリング30を介して上丁番135の重量を受け止めているので、上丁番135の重量によって回転軸25が影響を受け難くなっている。
 本実施形態では、この回転軸15が、上記実施形態で説明した抗力部110(111,112)と同様の構成に接続される。このように、本発明は、ドアクローザ5だけでなくヒンジ11にも適用することができる。
 以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
 上記実施形態では、第14実施形態の撹拌フィン19や第16実施形態の抵抗部319を介して磁気粘性流体51による粘度に応じた抵抗を回転軸15に伝達する構成であるが、回転軸15に接触するように磁気粘性流体51を配置する構成としてもよい。
 上記実施形態では、スリットによって磁気透過部を形成したがスリットの部分を磁気が通過する材料で形成してもよい。また、磁気遮蔽部についても完全に磁気を遮蔽するものではなくてもよい。なお、磁気遮蔽部は、相対的に磁気を遮蔽するものであり、磁気通過部は相対的に磁気を通過させるものとして、各種の材料を組み合せて磁界シールドを構成することもできる。
 以上、本発明の好ましい各実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
 上記実施形態では、何れも戸体を移動体の例として説明したが、所定範囲を回動する窓のヒンジや侵入禁止用のバーの回転機構等、移動体の移動速度を制御する種々のダンパ装置に本発明を適用することができる。
 1 ドア(移動体、戸体)
 3,4 建具
 5,205,305,405,505 ドアクローザ(ダンパ装置)
 10,210,310,410,610 ヒンジ(ダンパ装置)
 15,25,325,425,625,725 回転軸
 37,682 磁石
 38,430,671,760 発電用コイル
 46,346 発電機(発電部)
 51,64,580,664 磁気粘性流体(磁性流体)
 53,70,670,550 抗力用コイル
 250 温度センサ(温度検出部)
 252,352,452,553 出力調整回路(出力調整部)
 350 GMRセンサ(磁気検出部)
 55,455,530,645,750 発電部
 690 出力調整ユニット(出力調整部)
 701 引戸(移動体)
 705 ダンパ装置
 11 ヒンジ(ダンパ装置)
 19 撹拌フィン(抵抗部)
 120,220,330 回転部材
 56,380 磁性流体部
 260,381 磁気粘性流体(磁性流体)
 80,360,460 磁界シールド
 81,261,361,461 スリット(磁気通過部)
 82,262,382,462 磁気遮蔽部
 71,71a~d,271,371 磁石
 319 抵抗部

Claims (15)

  1.  移動体の移動速度を制御するダンパ装置であって、
     前記移動体の移動に連動して回転する回転軸と、
     前記回転軸の回転動作により発電する発電部と、
     磁界に応じて粘度が変化する性質を有し、前記回転軸の回転に対して粘度に応じた抵抗を付与する磁性流体と、
     前記発電部で発電された電流が流れることにより、前記磁性流体に磁界を作用させる抗力用コイルと、
    を備えるダンパ装置。
  2.  温度を検出する温度検出部を更に備え、
     前記温度検出部の検出温度に基づいて前記抗力用コイルに送られる電流の出力を調整する請求項1に記載のダンパ装置。
  3.  磁気を検出する磁気検出部を更に備え、
     前記発電部は、前記回転軸の移動に連動する磁石及び前記磁石の移動に伴って電磁誘導により発電する発電用コイルを有し、
     前記磁気検出部の検出磁気から前記磁石の移動情報が検出され、前記磁石の移動情報に基づいて前記抗力用コイルに流れる電流の出力を調整する請求項1又は2に記載のダンパ装置。
  4.  建物の開口部に取り付けられる戸体及び前記戸体の移動速度を制御するダンパ装置を備える建具であって、
     前記ダンパ装置は、
     前記戸体の移動に連動して回転する回転軸と、
     前記回転軸の回転動作により発電する発電部と、
     磁界に応じて粘度が変化する性質を有し、前記回転軸の回転に対して粘度に応じた抵抗を付与する磁性流体と、
     前記発電部で発電された電流が流れることにより、前記磁性流体に磁界を作用させる抗力用コイルと、
    を備える建具。
  5.  前記戸体を回転可能に支持するヒンジを更に備え、
     前記ダンパ装置は前記ヒンジに組み込まれる請求項4に記載の建具。
  6.  移動体の移動速度を制御するダンパ装置であって、
     前記移動体の移動に連動して回転する回転軸と、
     前記回転軸に連動し、該回転軸の回転方向に応じて一側から他側又は他側から一側に向かってその位置を移動する磁石と、
     前記磁石の移動に伴って電磁誘導により発電する発電用コイルと、
     磁界に応じて粘度が変化する性質を有し、前記回転軸の回転に対して粘度に応じた抵抗を付与する磁性流体と、
     通電により前記磁性流体に磁界を作用させる抗力用コイルと、
     前記磁石の移動方向に基づいて前記発電用コイルから前記抗力用コイルに送られる電流を調整する出力調整部と、
    を備えるダンパ装置。
  7.  前記発電用コイルで発電した電圧の極性に基づいて前記磁石の移動方向が判定され、該移動方向に基づいて前記抗力用コイルに送られる電流出力を調整する請求項6に記載のダンパ装置。
  8.  磁気を検出する磁気検出部を更に備え、
     前記磁気検出部の検出磁気に基づいて前記磁石の移動方向が判定され、該移動方向に基づいて前記発電用コイルから前記抗力用コイルに送られる電流を調整する請求項6に記載のダンパ装置。
  9.  前記磁気検出部の検出磁気から前記磁石の移動速度が取得され、該移動速度に基づいて前記抗力用コイルに流れる電流の出力を調整する請求項8に記載のダンパ装置。
  10.  温度を検出する温度検出部を更に備え、
     前記温度検出部の検出温度に基づいて前記抗力用コイルに送られる電流の出力を調整する請求項6から9の何れかに記載のダンパ装置。
  11.  前記抗力用コイル又は前記発電用コイルの一部のコイルの巻数を他の部分の巻数よりも多くする請求項6から10の何れかに記載のダンパ装置。
  12.  建物の開口部に取り付けられる戸体及び前記戸体の移動速度を制御するダンパ装置を備える建具であって、
     前記ダンパ装置は、
     前記戸体の移動に連動して回転する回転軸と、
     前記回転軸に連動し、該回転軸の回転方向に応じて一側から他側又は他側から一側に向かってその位置を移動する磁石と、
     前記磁石の移動に伴って電磁誘導により発電する発電用コイルと、
     磁界に応じて粘度が変化する性質を有し、前記回転軸の回転に対して粘度に応じた抵抗を付与する磁性流体と、
     通電により前記磁性流体に磁界を作用させる抗力用コイルと、
     前記磁石の移動方向に基づいて前記発電用コイルから前記抗力用コイルに送られる電流を調整する出力調整部と、
    を備える建具。
  13.  移動体の移動速度を制御するダンパ装置であって、
     前記移動体の移動に連動して回転する回転軸と、
     磁界に応じて粘度が変化する性質を有する磁性流体が充填されるとともに、前記回転軸又は前記回転軸の回転に従動する抵抗部が回転可能に挿入される磁性流体部と、
     磁界によって前記磁性流体の粘度を増加させる磁石と、
     前記磁性流体部と前記磁石の間に配置され、磁気を遮る磁気遮蔽部と磁気を通す磁気通過部が前記回転軸の回転方向で並んで形成される磁界シールドと、
     前記回転軸に連動して回転し、前記磁石と前記磁気通過部の位置関係を回転方向で変化させる回転部材と、
    を備えるダンパ装置。
  14.  前記磁気通過部は、
     その面積又は厚みが回転方向に進むにつれて大きく若しくは小さく形成される請求項13に記載のダンパ装置。
  15.  建物の開口部に取り付けられる戸体及び前記戸体の移動速度を制御するダンパ装置を備える建具であって、
     前記ダンパ装置は、
     前記戸体の移動に連動して回転する回転軸と、
     磁界に応じて粘度が変化する性質を有する磁性流体が充填されるとともに、前記回転軸又は前記回転軸の回転に従動する抵抗部が回転可能に挿入される磁性流体部と、
     磁界によって前記磁性流体の粘度を増加させる磁石と、
     前記磁性流体部と前記磁石の間に配置され、磁気を遮る磁気遮蔽部と磁気を通す磁気通過部が前記回転軸の回転方向で並んで形成される磁界シールドと、
     前記回転軸に連動して回転し、前記磁石と前記磁気通過部の位置関係を回転方向で変化させる回転部材と、
    を備える建具。
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