(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上向きに動くドア(12)用の釣合せ装置であって、ドアが開位置と閉位置との間を移動するとき、ドアの重量と釣合いをとるものにおいて、
ドア(12)の上方で該ドアに隣接して支持された回転可能なドラム(36)であって、ドラム上に細長い可撓性部材(38)が巻かれるようになし、可撓性部材(38)の自由端がドラム(36)から垂れ下がり、可撓性部材(38)を介してドア(12)に連繋されているドラム(36)と、
第１の端部がドラム(36)に連結されたバネ支持部材(72)に固定され、ドアの閉じ操作によってドラム(36)を介して回転力を受けるトーションバネ(78a又は78b)と、
トーションバネ(78a又は78b)の前記第１の端部とは反対側の第２の端部が連繋され、トーションバネ(78a又は78b)を覆うように配備された管(100)と、
管(100)に連繋され、管(100)を固定状態に保持すると共に、トーションバネ(78a又は78b)が前記ドラム(36)に対して及ぼすトルクを調節するときは、管(100)を回転させて、トーションバネ(78a又は78b)の第２の端部を回転させる巻き線機構(110)とを具えている、釣合せ装置。
【請求項２】
トーションバネ(78a又は78b)はコイル部(78c)を有し、トーションバネの第２の端部はバネ支持体(83)を介して管(100)に取り付けられており、該バネ支持体(83)は、コイル部(78c)の少なくとも一部分と係合可能なバネ支持部材(72)と、該バネ支持部材(72)に連繋され、バネ支持体(83)が管(100)に対して回転しないようにするために前記管(100)と係合可能なキー板(86)とを含んでいる請求項１に記載の釣合せ装置。
【請求項３】
管(100)の内面には、径方向内向きに突出し軸方向に延びるキー部(101)を有しており、該キー部はバネ支持体(83)のキー板(86)のキー溝(86a)と係合可能であり、該バネ支持体(83)は管に対する回転が防止されるようにし、バネ支持体(83)とトーションバネ(78a又は78b)の第２の端部は管(100)の軸方向に移動できるようにしている請求項２に記載の釣合せ装置。
【請求項４】
巻き線機構(110)はケーシング(127)を含んでおり、該ケーシングは、ケーシング(127)に回転可能に支持された第１ギア(116)と、管(100)に固定され、第１ギア(116)と駆動可能に係合する第２ギア(112)を含んでいる請求項１に記載の釣合せ装置。
【請求項５】
第１ギア(116)はウォームギアであり、第２ギア(112)は前記ウォームギアと噛合するリングギアである請求項４に記載の釣合せ装置。
【請求項６】
２つのドラム(36)(36)に対して、シャフト(34)が一体回転可能に配備されている請求項１に記載の釣合せ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
本発明は、組立式ガレージドアのように、上向きに動くドアに用いられる釣合せ装置（ｃｏｕｎｔｅｒｂａｌａｎｃｅ ｓｙｓｔｅｍ）に関する。
【０００２】
【背景】
上向きに動くドア、特に組立式のガレージドアでは、ドア開閉の労力を最小にし、動力駆動ドアの開閉機構の動力要件を最小にするために、ドアの重量と釣合いをとる様々な機構が開発されてきた。広く用いられている釣合せ機構の一例として、ケーブルドラムが、ドア開口部に隣接する壁に支持されたシャフト上に互いに間隔をあけて取り付けられ、ケーブルドラムは可撓性ケーブルに接続され、ケーブルはドア下部の対向する端部に連結されたものがある。一般的に、１又は２以上のトーションバネが、シャフトをスリーブ状に被覆し、シャフトにキー留めされており、捩り力がシャフト上及びケーブルドラム上に作用するようにしている。ドアの開閉移動時やバネの調節時、捩り力による巻上げと巻戻しが行われ、適当な釣合せ効果がもたらされるように、バネの一端は、シャフトに関して固定されていることは勿論である。
【０００３】
この明細書の中では、上向きに動く一般型のドアについて説明するが、このドアの場合、適当な釣合せ機構を作る上で幾つかの問題がある。現在要求されているのは、コストを低減することであり、また、特に大きなドア用で多数のトーションバネを必要とする釣合せ機構では、操作の信頼性と容易性を維持することである。また、従来のバネ取付機構では、カラーがバネの一端に連結され、止めネジでケーブルドラムシャフトに固定されているが、これらには、バネの釣合せトルクの設定及び調節を行なう上で、扱いにくく精度の低い機構が用いられていた。カラー型のバネ固定具及び調節装置に関する問題を解消するために、ウォームギア駆動を利用する機構などの様々な方式のバネ調節機構が開発されてきた。しかしながら、従来の釣合せバネ調節機構は、使用するのが困難であった。特に、それら機構が、中央に配備されたり、釣合せケーブルドラム用として互いに間隔をあけて設けられた支持ブラケットの実質的な内部に配備されている場合に、使用するのが困難であった。
【０００４】
さらにまた、ウォームギア駆動調節装置を具えた従来の釣合せ機構は、かなり複雑で、製造費が高く、操作や整備が難しかった。その他にも、商業用及び住宅用の建築物やガレージに用いられる組立式ガレージドアなどの縦開き式ドア用の釣合せ装置としては幾つかの欠点があり、更なる改善が望まれている。
【０００５】
【発明の要旨】
本発明は、特に組立式ガレージドアのように、上向きに動くドア、つまり縦開き式ドアにおける釣合せ装置の改良をもたらすものである。
【０００６】
本発明の一特徴によれば、釣合せ調節機構を便利良く使用できるドア用釣合せ装置を提供するものであり、トーションバネは手動又は動力レンチを用いて調節されることができ、バネ張力が突然解除されることがないように、改良された自動ロック式ウォームギア駆動機構にレンチを係合させることにより、調節は、ウォームギア機構の回転を通じてのみ、徐々に行われる。
【０００７】
本発明のもう１つの特徴によれば、ドア用釣合せ装置には、単一のトーションバネ又は対向するトーションバネがバネ収容管の中に配備されており、該管は、ドアの通常動作時は静止しているが、一方の端部がバネトルク調節機構に接続され、他方の端部が、管内に配備された釣合せバネに取り付けられたバネ巻取り円錐体又はハブ組立体に接続されている。ハブ組立体は、バネ収容管に接続されており、バネの軸方向の伸びと収縮に適応するようにに、バネ収容管と一体回転可能、管内の軸方向を摺動可能としている。トーションバネ収容管は、保護カバーにもなるので、バネの有効コイルへの接触は回避され、美観的に楽しむことのできる外観がもたらされる。さらにまた、埃やゴミの多い環境下でも、バネの中に埃やゴミが入り込む虞れはない。
【０００８】
本発明のさらなる特徴によれば、トーションバネ釣合せ装置は、上向きに動くガレージドアのように、バネの一方の端部を駆動シャフトに接続するのに、釣合せ機構に止めネジやキーとキー溝装置などを一切必要としないドア用として提供される。バネは、一方の端部が、ケーブルドラムに直接取り付けられた円錐体状のバネ用ハブに接続され、ケーブルドラム用の同期及び支持シャフトをスリーブ状に被覆して接続される。この様に、２つの対向するバネ装置のバネからもたらされるトルクの全ては、夫々のケーブルドラムへ直接伝達されるので、ケーブルドラムと支持シャフトとの間の止めネジその他の接続部を通して伝達されることはない。各バネは、その両端部が、当該機構の通常移動時に静止している円錐体又はハブ組立体に接続されており、各バネは、バネ被覆管の中に配備され、管に関して非回転であるが、バネコイルが軸方向に伸縮できるように、管の軸方向に摺動可能である。
【０００９】
本発明のトーションバネ釣合せ装置は、各バネに固有のバネ巻取カウンタをさらに有しており、該カウンタを用いることにより、２つの対向するバネは、各ケーブルドラム上にある夫々のバネによってもたらされる捩り力に関して調節されることができる。
【００１０】
本発明のドア釣合せ装置はまた、互いに間隔をあけて配置された壁支持用ブラケットへの取外しが容易となる構成としているので、所望により、該装置の設置、点検及び取外しを容易に行なうことができる。
【００１１】
本発明のドア釣合せ装置は、必要とされる場合、装置とケーブルドラム支持シャフトの間の取付位置は１箇所だけでよく、その取付位置はドラムであってよい。
【００１２】
当該分野の専門家であれば、図面に関連づけて記載する以下の詳細な説明を参照することにより、本発明の釣合せ装置に関する上記の利点及び優れた特徴を認識できるであろう。
【００１３】
【望ましい実施例の詳細な説明】
以下の説明において、明細書及び図面を通じて、同一の要素には同一の参照番号を付している。図面は、必ずしも縮尺通りにはなっておらず、特徴によっては、明確及び簡潔化のために一般化又は概略化された形態で示されている。
【００１４】
図１を参照すると、上向きに動く従来の組立式ガレージドアが示されており、その全体が符号（１２）で表されている。ドア（１２）は、複数の略矩形パネルから構成されており、図１には示されていないが、隣り合うパネル間はヒンジ手段によって適当に相互連結されている。なお、ドア（１２）は、本願と同日に出願され、同じ譲受人に譲渡された同時係属中の特許出願に記載された発明に基づいて作ることもでできる。この特許出願の発明の名称は、「指が挟まれ難いヒンジをドアパネル間に用いた組立式ドア（Ｓｅｃｔｉｏｎａｌ Ｄｏｏｒ Ｗｉｔｈ Ｐｉｎｃｈ Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ Ｈｉｎｇｅ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｄｏｏｒ Ｓｅｃｔｉｏｎｓ）」というものである。
【００１５】
ドア（１２）は、一般的にはチャンネル型の形状で対向配備された案内レール（１６）（１８）によって案内され、図示の閉位置と、開位置との間を移動できるようにしている。ドア（１２）の右側には、間隔をあけて設けられた１組分の案内ローラ（２０）が図示されており、案内ローラ（２０）は、ドアパネル（１４）の対向する側縁に取り付けられ、開位置と閉位置の間でドアを案内レール（１６）（１８）上で支持すると共に、開位置と閉位置の間でドアを案内する。図示のドア（１２）は、閉位置の状態にあり、略垂直な壁（２２）にある開口（図示せず）を覆っている。案内レール（１６）（１８）は、壁（２２）に接続された適当なブラケット（２４）上に支持されており、図１では、（１６）のレール側の１組のブラケットが示されている。ドア（１２）は、手操作によって、開位置と閉位置との間を動くことができる。なお、図示はしないが、適当な動力式開閉機構で操作することもできる。
【００１６】
図１と図２の両図を参照すると、本発明に基づいて改良された釣合せ装置は、その全体が符号（３０）で示されている。装置（３０）は、壁（２２）に取り付けられた状態が示されており、ドア（１２）が閉位置のときは、ドア（１２）の上方にあり、開位置と閉位置との間での移動を容易ならしめるために、ドアの重量と釣合いをとるように操作可能である。釣合せ装置（３０）は、間隔をあけて設けられた支持ブラケット（３２）を含んでおり、該ブラケット（３２）は、壁（２２）又は天井等の固定構造に適当に取り付けられるようになっており、タイロッド（３２ａ）を介して案内レール（１６）（１８）に適当に接続されてもよく、また、後記する如く、回転可能な細管状シャフト（３４）をブラケット間で支持できるようになっている。
シャフト（３４）は、間隔をあけて設けられた２つのケーブルドラム（３６）を支持できる円筒形の管が望ましい。各ドラムの上には、長い可撓性ケーブル（３８）が巻き取られる。ケーブル（３８）は、それぞれの先端部が、図１に示す（４０）（４２）の位置で、最下部にあるドアパネル（１４）の両側縁部で接続される。このようにして、ドアが公知の要領にて開位置と閉位置との間を動くと、ケーブル（３８）は、ドラム（３６）に巻き取られたり、巻き戻される。ケーブルドラムとケーブルを例示して説明したが、それ以外でも、スプロケットとチェーン、ドラムと可撓性ベルト等のように、回転可能部材の作動によってその上の細長い可撓性部材を巻くことができ、その自由端がドアに接続されるものであれば、その他の装置を用いることができる。
【００１７】
次に、図２と図３を参照すると、支持ブラケット(32)の各々は、チャンネル形の形状をした部材であって、ウエブつまり基部(33)と、該基部から略垂直に突出して略平行に延びるフランジ(35)(37)を有するものが望ましい。図５及び図６に示されるように、フランジ(35)には、略アーチ状のＵ字型溝(35a)が形成されており、平行な側壁(35a')(35a'')が対向している。図３に示されるように、フランジ(37)にも、同様な円弧状で幾分Ｕ字型のスロット(37a)が形成され、側壁(37a')(37a'')を含んでいる。溝(35a)(37a)は、基部(33)に関して約４５度乃至５０度の角度で延びており、ブラケット(32)がこの様な垂直壁に取り付けられるとき、壁(22)から離れる方向に、上方及び外方へ開口している。夫々のブラケット(32)の溝(35a)(37a)は、図２及び図３に示されるように、ベアリング保持プレート(44)を離脱可能に(releasably)支持することができ、該保持プレートは、図２及び図３に示されるように、転動要素ベアリング(46)を支持することができる。ベアリング(46)は、公知の構造で、商業的に入手可能なものが用いられる。ベアリング(46)は、ブラケット(32)に対して、管状シャフト(34)を回転可能に支持することができる。
【００１８】
図４を参照すると、保持プレート（４４）は、各々が略平らなハブ部（４８）を含んでおり、該ハブ部は、ベアリング（４６）を圧力嵌め状態で収容できる孔（５０）が中央に開設されている。ハブ部（４８）は、図示されるように、第１保持フィンガー（５２）が、対向する第２及び第３保持フィンガー（５４）（５６）と略直交する方向に突出している。略アーチ形のフランジ（５８）は、保持プレート（４４）の一部として一体に形成されており、ハブ部（４８）及びフィンガー（５２）（５４）（５６）を含む平面と略平行で、該平面から離れる方向に延びている。それゆえ、図３に示されるように、保持プレート（４４）は支持ブラケット（３２）のフランジ（３７）と係合される。ここでは、図示されるように、フランジ（５８）はスロット（３７ａ）の一方の側部に配置され、ブラケットフランジ（３７）と係合しており、フィンガー（５２）（５４）（５６）はスロット内に配置され、フランジの他方の側と係合して、ブラケット（３２）上に支持されたベアリング（４６）を保持することができる。保持プレート（４４）はまた、図２に示される如く、ブラケットフランジ（３５）と鏡像位置で係合するように、他方のブラケット（３２）上にある他方のベアリング（４６）を支持する。
【００１９】
次に図２と図６を参照すると、ケーブルドラム（３６）の各々は、径方向に突出する円形ディスク型フランジ（６０）と一体に形成されたハブ部（５９）を含んでいる。ハブ（５９）は、その中央に、管状シャフト（３４）が摺動可能に嵌まる軸穴（５９ａ）を有している。ハブ（５９）はまた、図６に示される如く、径方向に突出するボス（６２）が円周方向に間隔をあけて形成されており、ボス（６２）には、止めネジ（６４）を受けるための適当なネジ穴（６２ａ）が径方向に延びて開設されており、止めネジ（６４）でシャフト（３４）を押しつけることにより、ケーブルドラム（３６）がシャフト（３４）に関して回転できないようにしている。なお、ケーブルドラム（３６）は離脱可能である。
【００２０】
図２と図６をさらに参照すると、各ケーブルドラム（３６）はまた、その周方向にケーブル支持リム（６８）を含んでおり、該リムには、止めネジ（６４）が通る孔（６８ａ）が適当な間隔をあけて形成されている（図６）。リム（６８）には、円周フランジ（７０）が一体に形成されており、該フランジ（７０）とフランジ（６０）とは間隔があけられており、ケーブル（３８）はドラム（３６）上で複数回巻き付けられることができる。
【００２１】
各ケーブルドラム(36)にはまた、軸線を共通して軸方向に延びるバネ支持用円錐体であるバネ支持部材(72)が配備されている。バネ支持部材(72)は、円錐台形の管状部(74)を含んでおり、該管状部には、夫々のトーションバネ(78a)(78b)のコイル部に係合するための適当な溝(76)が形成されており(図２)、バネは、図示の如く、シャフト(34)の上にてスリーブ状に被覆するように配備される。バネ支持部材(72)には、軸方向に突出する複数のフィンガー(80)が、周方向に間隔をあけて一体に形成されており、図２及び図６に示されるように、ドラムフランジ(60)に形成された対応するスロット(82)の中に進入して、ケーブルドラムはバネ支持部材と直接連結される。フィンガー(80)は、バネ支持部材(72)をドラム(36)にロックするために、ドラムフランジ(60)に取り付けられた後は、塑性変形可能(plastically deflectable)であることが望ましい。望ましいバネ支持部材(72)として、１９９７年１月２３日に出願され、本発明の譲受人に譲渡された同時係属中の米国特許出願第０８／７８７,７９１号、及びカナダ特許出願第２,１８４,５０７号に記載されているものを挙げることができる。この２つの特許出願の主題は、その引用を以て本願への記載加入とする。
【００２２】
図２及び図７をさらに参照すると、バネ(78a)(78b)の夫々の他端部は、図示の如く、夫々のバネ支持体(83)を付勢し、これらが回転しないようにしている。バネ支持体の各々は、バネ支持部材(72)を含んでおり、該支持部材(72)の軸方向に延びるフィンガー(80)は、中央に孔(88)が開設されたディスク状のキー板(86)と係合する。図７に示されるように、キー板(86)には、バネ支持部材(72)のフィンガー(80)を受ける４つのスロット(90)が円周方向に間隔をあけて設けられており、フィンガーはスロット(90)の中を通り、円筒形のブッシュ(92)と係合することにより、バネ支持体(83)は、シャフト(34)上で軸方向に摺動可能、シャフトに関して回転可能に支持される。ブッシュ(92)の中央には軸孔(93)が形成され、シャフト(34)は前記軸孔(93)の中に摺動可能かつ回転可能に収容される。ブッシュ(92)には、径方向に延びる周フランジ(94)が設けられており、該フランジはフィンガー(80)の先端部と係合し、フィンガー(80)が塑性変形することにより、バネ支持部材(72)、キー板(86)及びブッシュ(92)が共に固定され、バネ支持体(83)が形成される。
【００２３】
図２及び図７をさらに参照すると、特に、各キー板(86)には、径方向を内向きに延びる複数のキー溝又はノッチ(86a)が、周方向に間隔をあけて形成されている。各バネ支持体(83)はまた、トーションバネの巻き線を被覆する細長い管(100)の中に、軸方向に摺動可能、管に対して非回転状態で配備されるようにしている。管(100)には、前記キー溝(86a)に対応して、径方向を内向きに突出し、かつ軸方向に延びるキー部(101)が、周方向に間隔をあけて形成されており、キー溝(86a)はキー部(101)に係合可能である。巻き線を被覆する管(100)は、直径が略一定の円筒管として形成され、キー部(101)が、夫々のバネ支持体(83)のキー板(86)と係合可能となるようにしている。それゆえ、図２に示されるように、バネ(78a)(78b)は巻かれた状態では、コイル部(78c)は、互いに接触するか又は非常に接近した状態である。バネ(78a)(78b)が巻かれていない状態、つまり緩んだ状態では、バネコイル部(78c)の間にギャップが存在する。しかしながら、通常の場合、バネが巻かれているので、バネ支持体(83)は管(100)の中を軸方向に摺動可能であってもよいが、そうである必要はない。管(100)は、円筒形状が望ましいが、当該分野の専門家であれば、その他の断面形状及びキー形状であってもよいことは理解し得るであろう。例えば、管の断面形状が多角形である場合、管内を摺動可能、かつ管に関して非回転となるように、キー板(86)を前記多角形に対応した形状及び寸法にすればよい。
【００２４】
図２、図５及び図７をさらに参照すると、管（１００）の各々は、符号（１１０）で示されたトーションバネ巻き線機構（ｔｏｒｓｉｏｎ ｓｐｒｉｎｇ ｗｉｎｄｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）に接続されている。該機構（１１０）は、ブラケット（３２）に支持されるようになっており、これについては後で詳しく説明する。管（１００）の一方の端部（１００ａ）は、ウォームギア駆動部の円筒形リングギア（１１２）に係合している。図２Ａ及び図７に示されるように、リングギア（１１２）の上には、公知の如く歯（１１４）が形成され、ウォームギア（１１６）と係合可能である。図２Ａ及び図７に示されるように、ウォームギア（１１６）には、トラニオン部（１１８）が対向して形成され、先端は六角形の駆動用タング（１２０）が形成されている。図７に示されるように、リングギア（１１２）は、軸方向に突出するフィンガー部（１２２）が周方向に間隔をあけて形成され、また、軸方向内向きに一体に突出するキー部（１２４）が周方向に間隔をあけて形成されている。フィンガー部（１２２）には、径方向内向きにボス（１２２ａ）が突設され、該ボスは、図７及び図８に示されるように、管（１００）の端部（１００ａ）の近傍に形成された凹部（１０３）に嵌まるようになっている。このように、リングギア（１１２）は、管の端部（１００ａ）に被せられ、管（１００）に係合して回転不能となる。キー部（１２４）は、管の内側に突設された軸方向キー（１０１）を形成する溝に嵌まる。フィンガー部（１２２）は弾性変形可能であるので、リングギア（１１２）を管（１００）に組み込む際、ボス（１２２ａ）は管の凹部（１０３）で係合して、リングギア（１１２）は、管上で軸方向にロックされ、管（１００）と相対回転できなくなる。
【００２５】
図７及び図８をさらに参照すると、巻き線機構(110)は、ケーシング(127)を含んでおり、該ケーシングは、略円形リング状部材である第１ケース部(128)を有しており、該ケース部(128)には、適当な円筒状の軸孔(130)が形成され、軸方向に延びる段状の外壁(132)(133)が軸孔(130)の軸線に平行に延びている。径方向に突出する囲い部(134)は、壁部(132)と一体に形成され、ウォーム(116)用ハウジングの一部を形成する。対向する第２ケース部(136)は、第１ケース部(128)と係合できるように形成され、直径が第１ケース部の軸孔(130)及び管(100)の外径より僅かに小さい円筒形軸孔(138)が形成されている(図７)。軸方向に延びる環状壁(140)は凹部(141)を構成し、第１ケース部(128)の壁(132)(133)に当接して、リングギア(112)が入る収容部(closure)が形成されるようにしている。第２ケース部(136)はまた、径方向に延びる部分(142)が、(134)の部分と協同作用して、ウォーム(116)の収容部を形成する。図７において、第１及び第２ケース部(128)(136)の側壁(129)(137)は、２つのケース部が互いに当接したときに、それらで形成される収容部の中に、リングギア(112)とウォーム(116)がほぼ収容されるように配置される。ウォーム(116)は、ケーシング(127)の中に間隔をあけて設けられたブッシュ(116a)に支持される(図２Ａ)。
【００２６】
図５を主に参照し、図２Ａを少しだけ参照すると、第２ケース部(136)には、アーチ形のフランジ(148)の両端にタブ(146)が設けられており、これらは、略円筒形ハブ(149)と一体に形成され、第２ケース部(136)の壁(137)とは間隔を有しており、壁ブラケット(32)のフランジ(35)又は(37)を受けるための略Ｕ字型の溝を形成する。このとき、ケーシング(127)は壁ブラケットに支持され、壁ブラケットに関して回転はできない。フランジ(35)の壁の直線部(35a')(35a'')は、溝(35a)の一部を構成し、図５に示すように、第２ケース部(136)の表面(147a)(147b)と協働作用して、ケーシング(127)を壁ブラケット(32)に関して非回転状態で保持する。
【００２７】
ウォーム(116)は、上記の如く、ケーシング(127)内で適当に軸承され、その内部で回転可能としている。ウォーム(116)の連続歯とリングギア(112)の歯(114)は、リングギア(112)が管(100)によって逆方向に駆動しないような形状に、また、適当なツールを対向する２つのタング(120)の一方に係合させてウォームが回転されない限り、管(100)は壁ブラケット(32)に対して相対的に回転できないような形状に形成される。このように、バネ保護用の巻き線管(100)の各々は、壁ブラケット(32)に対して固定状態が維持され、トーションバネ(78a)(78b)は所定の捩り巻上げ(wind-up)状態が維持され、ドア(12)のケーブル(38)を通じて、ケーブルドラム(36)が及ぼす釣合せを制御する。
【００２８】
本発明の重要な概念は、対向するケーブルドラム(36)の各々が前記のトーションバネ及び巻き線機構に連結されるドア(12)のようなドアの場合、ドアと釣合せ装置の動作時、本質的にどんなトルクも、シャフトから伝達されないという事実に関するものである。各ドラム(36)は、図示の如く、夫々のバネ支持部材(72)を通じてトーションバネ(78a)又は(78b)の一端部に連結され、またバネの該端部に対して非回転である。前述したように、夫々のバネ(78a)(78b)の前記一端部とは反対側の端部は、固定された支持ブラケット(32)に夫々、操作可能に固定される。それゆえ、バネ(78a)(78b)は、シャフト(34)には固定されないが、これらのバネからのトルクは夫々、連繋されたケーブルドラムに直接伝達される。これらのドラムが夫々の止めネジ(64)によってシャフト(34)に固定されると、シャフト(34)は、本質的に、ドラム(36)の回転と同期する。実際、ドラム(36)は、夫々のハブ(59)とシャフト(34)の間に配備されたベアリングの上に適当に取り付けられることができる。また同時係属中の米国特許出願第０８／７８７,７９１号に記載されたケーブルドラムの構成に従って、互いに独立して回転することが許容される。
【００２９】
当該分野の専門家であれば、壁ブラケット(32)は、シャフト(34)と該シャフト上のケーブルドラムだけを支持する形状に作られ、一方、巻き線機構(110)は、別のブラケット又は壁(22)に取り付けられた同様な構造体によって支持され、又はその他の方法で壁(22)に関して固定状態が保持されることは理解されるであろう。換言すると、管(100)を壁(22)に関して固定状態に保持するために巻き線機構(110)を支持するように構成された他の構造体とは独立して、シャフト(34)とドラム(36)を支持するために、適当な支持構造が設けられる。例えば、別の支持ブラケットは、巻き線機構(110)を支持するために設けられ、ブラケットは壁(22)に取り付けられるか、壁に関して固定状態に保持される。
【００３０】
図２、図５及び図７を参照してトーションバネ巻き線機構を説明したが、該機構は、実質的に等しい釣合せ張力をケーブル(38)に及ぼすために、ドア(12)の両側に用いてもよいことは勿論である。図８に示される巻き線機構(110)の組立体では、巻き線機構(110)のウォーム(116)駆動用タング(120)は、管(100)の上方で略水平方向に向いているが、ドアの反対側端部では、これを反転させて、駆動用タング(120)が管(100)の下方で水平方向に向くように用いることもできる。それゆえ、図８に示された機構を回転させて、第２ケース部(136)を他の支持ブラケットの溝(37a)へ挿入することにより、管(100)を含む巻き線機構(110)は、ドア(112)の両側で用いることができる。
【００３１】
バネ(78a)及び／又は(78b)の捩り巻き量は、釣合せ装置の用途に合わせて、ドアの重量に基づいて予め決めることもできる。おそらくさらに重要なことであるが、バネがほぼ釣合いのとれた力を作用することができるように、バネ(78a)と(78b)との間の捩り巻き量を、バネに印加される巻き数に関して同期させることが望ましい。ドア(12)に釣合せ力を及ぼすために、ケーブルドラム(36)を同期させることはできるが、バネ(78a)(78b)がほぼ同じ力を及ぼすことが望ましい。釣合せ装置(30)の巻き線機構(110)は、夫々のバネ(78a)(78b)に印加される巻き数を決定するのに、別のカウンタ機構を必要としない。図７及び図８に示されるように、例えば、適当な指示マーク(129a)(129b)を第１ケース部(128)に設けることにより、バネの各々に負荷される巻き数は、バネが巻かれる時に関連マークを通るフィンガー(122)の数をカウントすることによって決めることができる。それゆえ、巻き線機構(110)を用いてバネ(78a)(78b)の巻回又は巻戻しが行われるとき、フィンガー(122)が第１ケース部(128)上の指示マークを通る回数を比較することにより、バネ(78a)(78b)は、少なくとも互いが４分の１回転するまでに巻回又は巻戻しが行われてもよい。また、回転数を表示するために、又は巻き線機構(110)によって管及び関連バネが作用する部分を表示するために、管(100)にその他の表示体を設けることもできる。
【００３２】
或いはまた、所望により、例えば図９及び図１０に示されるように、バネ巻き線カウンタ機構を設けることもできる。図９及び図１０を参照すると、カウンタ機構(160)はピニオン(162)を含んでおり、該ピニオンは、変形されたリングギア(112a)に形成された第２群の歯(166)に係合するように形成された歯(164)が径方向及び軸方向に突出している。歯(166)の最大直径は、ギアの歯(114)の歯底径より小さい。歯(166)は、図示されるように、リングギア(122a)の軸方向に延びるカラー部(167)に形成されている。ピニオン(162)は、細長いネジ(169)の一方の端部にて、相互に適当に嵌まる多角形状のネジのタング部(170)によって取り付けられる。タング部は、ギア(162)の対応する多角形状軸孔に圧力嵌め状態で嵌まる。ネジ(169)はまた、変形例の第１ケース部(128a)の囲い部(134a)に形成される軸孔(174)の中を通り、第１ケース部(128a)の囲い部(134a)に取付け可能で略矩形の中空箱形のハウジング(176)の中を通る。第１ケース部(128a)及び第２ケース部(136a)は、図９及び図１０に示される実施例に対して設けられ、囲い部(134a)(142a)の形状に関しては、第１ケース部(128)とその囲い部(134)について若干変更が加えられている。
【００３３】
図１０に示されるように、ネジ（１６９）はまた、ハウジング（１７６）の端壁（１７８）に形成された適当な孔の中で支持されることができる。断面正方形のネジ付ナット（１８０）は、図１０に示されるように、ネジ（１６９）に取付け可能であり、側壁（１７６ａ）（１７６ｂ）及び頂壁（１７６ｃ）に密着した状態でハウジング（１７６）の中に配置される。従って、ナット（１８０）は、ネジの回転に応答してネジに沿って直線的に移動することになるが、ハウジング（１７６）に関して回転はしない。カウンタハウジング（１７６）は、ネジ上のナット（１８０）の位置を観察するために、側壁（１７６ａ）（１７６ｂ）に夫々、軸方向に長く延びる溝孔（１８１）が形成されている。例えば図９に示すように、側壁（１７６ａ）（１７６ｃ）の溝孔（１８１）に隣接して、適当な表示体（１８２）を設けて、バネ巻き線機構及びその関連カウンタに連繋されたバネ（７８ａ）又は（７８ｂ）の巻き数を示すことができる。
【００３４】
次に図１１を参照すると、本発明に基づく巻き線機構及び関連する支持構造の変形例が示されている。図１１に示された実施例では、トーションバネ、巻き線管及びケーブルドラムのような構成要素を省略している。図１１において、変形例の壁支持ブラケット(32b)が示されており、該ブラケットは、基部である中央ウェブ部(33b)と対向するフランジ(35c)(37c)を含んでいる。フランジ(37c)には、先の実施例と同様、ベアリング組立体(46)がきっちりと嵌まり、シャフト(34)を支持するための孔(37d)が形成されている。フランジ(35c)は、支持プレート(137)を離脱可能に支持するもので、巻き線機構(110)と同様な巻き線機構の支持ハウジングの一部を形成し、リングギア(112)とウォームギア(116)を含んでいる。第１ケース部(128b)は、第１ケース部(128)の代わりとなるもので、一体に形成されたウォームギアを収容する囲い部(134b)を有している。支持プレート(137)は、フランジ(35c)に離脱可能に取り付けられ、固定される。また、間隔をあけて設けられたスロット(35c')は、図１１に示されるプレート(137)のタブ(137b)を受けるもので、タブはスロット(35c')に滑り込み、支持ブラケット(32b)へ固定されて適当に保持される。或いはまた、支持プレート(137)をブラケット(32b)に離脱可能に固定するのに、その他の適当な締結具を用いることができる。
【００３５】
支持プレート(137)には、図１１に示されるように、その平面と略直交する方向に２つの一体支持タブ(137c)が突設されると有利であり、各タブには、シャフト(34)の回転軸(34a)に向けて下向きに傾斜したアーチ形の凹部が形成されており、該凹部によりウォームギア(116)が支持用タブ(137c)で軸承される。第１ケース部(128b)は、(134b)で示される囲い部がタブ(137c)の上を滑動してタブを取り囲み、リングギア(112)とウォームギア(116)の収容部を形成する。囲い部(134b)は、第１ケース部(128b)の支持プレート(137)への固定を補助するために、幾分圧力嵌めの状態でタブ(137c)にパチンと嵌まるような寸法に形成される。また、図示のように、ウォームギア支持用凹部(137d)に傾斜をつけることにより、ウォームギア(116)はまず凹部に挿入され、タブ(137c)によって支持され、次にリングギア(112)がウォームギア(116)と噛合する位置へ移される。このため、ウォームギア(116)は、その支持構造から脱落することはない。
【００３６】
図１１に示す実施例が、図７及び図９に示す実施例と比べて有利である点は、巻き線機構毎にケーシング部分を別々に設けていないので、釣合せ装置の組立及び分解の際、より容易に行える点がいくつかあることである。さらに、所望により、支持プレート（１３７）は、壁（２２）のような支持構造の上に、支持ブラケット（３２ｂ）とは独立して別個に取り付けられることができる。
【００３７】
釣合せ装置(30)の構造及び操作については、当該分野の専門家であれば、前述の説明に基づいて容易に理解し得るものと思われる。釣合せ装置(30)の構成要素を作るのに、ガレージドア用釣合せ機構に用いられる公知のエンジニアリング材料を用いることたできる。装置(30)は、シャフト(34)、ケーブルドラム(36)、バネ(78a)(78b)、バネ支持体(83)、バネ巻き線機構を保護する管(100)、及び巻き線機構(110)を含んでおり、これらを予め組み立てておき、壁ブラケットを壁(22)の所定位置に適当に取り付けた後、壁ブラケット(32)に取り付けることができる。ベアリング保持器(44)と巻き線機構のケーシング(127)が、壁ブラケット(32)の夫々の溝に単に滑り込むだけで、ケーシングは、装置(30)の自重と、ケーブル(38)から機構へ作用する力とによって保持される。この力は、バネ(78a)(78b)は捩り巻き状態にあるので、予め決められた釣合せトルクがケーブルドラム(36)へ及ぼすためである。ケーブル(38)は、ドアと、ドラム(36)と、ドラムの孔の中に緩く配置された止めネジ(64)に取り付けられ、各ドラム(36)をシャフト(34)上で手操作によって回転させて、ケーブル(38)の弛みを張ることができる。
【００３８】
この時、一方の巻き線機構のタング（１２０）の一つに係合させて、所定の釣合せ力がケーブルドラムに作用するまで、関連するトーションバネ（７８ａ）又は（７８ｂ）に巻付け方向の力を加える。次に、他方のトーションバネ（７８ａ）又は（７８ｂ）については、その巻き線機構（１１０）を略同じ回転数だけ回転させて、ドア（１２）が全体的に等しく釣合いがとられたことを操作者が視覚的に確認観察する。次に、止めネジ（６４）をシャフト（３４）に締め付けて、ドラム（３６）がシャフトと一体に回転するようにする。
【００３９】
図１２を参照すると、自動車１台分の幅のガレージドア(220)の構成例を示しており、これは、例えばヒンジ留めされたパネル(214)を含んでいる。このパネル(214)は、(14)のパネルと同様のものであるが、連繋された釣合せ機構(230)の場合、図示の如く、トーションバネ、管(100)及び関連巻き線機構(110)は１つだけでよいから、重量を軽くすることができる。従って、シャフト(34)の他端は、ケーブルドラム(36)を支持するだけでよく、トーションバネや、当然のことながら巻き線機構(110)、管(100)又はバネ支持体(83)を取り付ける必要はない。ケーブル(36)は、トーションバネや関連する巻き線機構を有していなくとも、シャフト(34)の上に適当に支持され、シャフトと回転可能に接続される。シャフト(34)は、図示の如く、ベアリング組立体(46)及びその保持器及び支持部材(44)により、壁ブラケット(34)の上で支持される。その他の点に関しては、釣合せ装置(230)は、釣合せ装置(30)と実質的に同様である。
【００４０】
本発明の好ましい実施例を詳細に説明したが、当該分野の専門家であれば、説明した釣合せ装置について、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲及び精神から逸脱することなく、種々の置換及び変形をなし得ることは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】上向きに動く公知の組立式ガレージドアの斜視図であって、本発明に係る釣合せ装置の望ましい一実施例を含んでいる。
【図２】図２は、釣合せ装置の中央部で、図１の２−２線に沿う断面図であり、図２Ａは、図２の２Ａ−２Ａ線に沿う断面図である。
【図３】本発明の釣合せ装置用支持ブラケット及びその関連構造であって、釣合せ装置用の管を取り囲むバネを含むもののうち、左側のものを示す斜視図である。
【図４】本発明の釣合せ装置用のベアリング保持部材の斜視図である。
【図５】図２の５−５線に沿う断面図である。
【図６】ケーブルドラム、支持ブラケット、関連バネ円錐体又はハブ部材、ドラムシャフト支持ベアリング及び図４に示されるベアリング保持器のうち、一方のものを分解して示す斜視図である。
【図７】バネカバー、トルク管、固定バネ支持円錐体又はハブ組立体、及び本発明に係る巻き線機構の望ましい一実施例のうち、一方のものを分解して示す斜視図である。
【図８】図７で示された構造の組立て状態を示す斜視図である。
【図９】本発明に係るバネ巻き線機構の第１実施例の分解斜視図である。
【図１０】図９に示される組立て状態の巻き線機構の中央部を断面したもので、バネ巻き線カウンタ機構の詳細を示す図である。
【図１１】巻き線機構及び関連支持構造の他の実施例の分解斜視図である。
【図１２】本発明の他の実施例に基づくもので、上向きに動く組立て式ドアの釣合せ装置の斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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