(57)【要約】【課題】ピニオン歯の乗り上げによる不具合が発生せずにドアクローザとしての機能を好適に発揮する。【解決手段】このストップ機構付ドアクローザ１０は、ハウジング１１と、ピストン２１と、ピニオン３１と、を備え、ピストン２１のピストン歯２３とピニオン３１のピニオン歯３３が噛み合うときにはピニオン軸３２と接続する扉の開閉動作が実行可能とされ、ピストン２１のピストン歯２３とピニオン３１のギアが形成されていない外周部３４とが摩擦係合止したときには扉の開状態が保持される。そして、制動流路４１における油圧調整弁４２設置位置に対してピニオン室１４側の流路中には、ピストン室１３と制動流路４１とを連通させる無制動流路４３が形成されており、閉扉時にピストン歯２３とピニオン歯３３とが噛み合うタイミングにピストン２１が無制動流路４３を塞ぐように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストン室と、当該ピストン室と連通したピニオン室とを備えるハウジングと、
前記ピストン室をバネ室と圧油室とに分けるように配置されるとともに、前記バネ室内に配置されたバネの弾性力を閉扉力として付勢されて前記ピストン室内で摺動可能に配置されたピストンと、
前記ハウジングに軸支されたピニオン軸に取り付けられて前記ピニオン室内で回転可能に配置されたピニオンと、
を備え、
前記ピストンの外周面にはピストン歯が形成されるとともに、前記ピニオンの外周面には前記ピストン歯と噛み合うピニオン歯と前記ピストン歯に摩擦係合止されるギアが形成されていない外周部とが形成され、
前記ピストンには、前記バネ室と前記圧油室とを連通させる通油孔が形成されるとともに、当該通油孔には、前記ピストンが前記圧油室側に摺動移動するときには前記通油孔の油の流通を停止し、前記ピストンが前記バネ室側に摺動移動するときには前記通油孔の油の流通を許容する逆止弁が形成され、
前記ハウジングには、前記圧油室と前記ピニオン室とを油圧調整弁を介して連通させる制動流路が形成されており、
前記ピストン歯と前記ピニオン歯が噛み合うときには前記ピニオン軸と接続する扉の開閉動作が実行可能とされ、前記ピストン歯と前記外周部とが摩擦係合止したときには扉の開状態が保持されるストップ機構付ドアクローザであって、
前記制動流路における前記油圧調整弁設置位置に対して前記ピニオン室側の流路中には、前記ピストン室と前記制動流路とを連通させる無制動流路が形成されており、
閉扉時に前記ピストン歯と前記ピニオン歯とが噛み合うタイミングに前記ピストンが前記無制動流路を塞ぐように構成されていることを特徴とするストップ機構付ドアクローザ。
【請求項２】
請求項１に記載のストップ機構付ドアクローザにおいて、
前記ピストン歯と前記ピニオン歯とは、曲面同士で噛み合い接触する歯形を有して構成されていることを特徴とするストップ機構付ドアクローザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストップ機構付ドアクローザに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ストップ機構を備えるドアクローザが公知である。例えば、下記特許文献１には、シリンダにバネの弾性力を閉扉力として付勢させて内装したピストンのラックと、シリンダ側に軸支したピニオンを噛合し、ラックの末端歯とピニオン外周が摩擦係合止して開扉保持するようにした内装ストップ式ドアクローザが開示されている。この内装ストップ式ドアクローザでは、ピストン頭部に対してピニオンを内装するピニオン室とシリンダ油圧室を連通する逆止弁を設けるとともに、シリンダ内壁面には、ピニオン室からバネを内装するバネ室方向に、ピストン最大摺動ストロークより適当に短く通油路を設け、該通油路をピニオン外周と末端歯が摩擦係合する以前に遮断し、以後はバネ室の充填油がシリンダとピストンの隙間からピニオン室に流入するようにした構成が採用されている。そして、下記特許文献１によれば、この内装ストップ式ドアクローザは、開扉時におけるピストン動作制御をバネ荷重と油圧により行うことによって、ストップ入力のみを大きくすることができるので、扉が不本意にストップされるのを防止できるといった効果が得られるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実公昭６２−２１６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、扉の開閉動作には様々な状態が想定されることから、上掲した特許文献１に代表される従来のストップ機構付ドアクローザには改良の余地が残されていた。例えば、閉扉時において、扉がストップ区間から速度調整区間に移行するタイミング、つまり、ピストンのピストン歯とピニオンのピニオン歯が噛み合うタイミングを想定したとき、このタイミングに扉を勢いよく閉めるなどしてピストンの移動速度よりもピニオンの移動速度が速くなってしまうと、従来技術に係るストップ機構付ドアクローザでは、ピストン歯とピニオン歯が上手く噛み合わずにピストン歯にピニオン歯が乗り上げてしまい、不具合が発生してしまうという課題が存在していた。
【０００５】
本発明は、従来技術に存在する課題に鑑みて成されたものであり、その目的は、扉の開閉動作を行うに際して扉にどのような外力が加わったとしても、ピニオン歯の乗り上げによる不具合が発生せずにドアクローザとしての機能を好適に発揮することができるストップ機構付ドアクローザを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【０００７】
本発明に係るストップ機構付ドアクローザ（１０）は、ピストン室（１３）と、当該ピストン室（１３）と連通したピニオン室（１４）とを備えるハウジング（１１）と、前記ピストン室（１３）をバネ室（１３ａ）と圧油室（１３ｂ）とに分けるように配置されるとともに、前記バネ室（１３ａ）内に配置されたバネ（１５）の弾性力を閉扉力として付勢されて前記ピストン室（１３）内で摺動可能に配置されたピストン（２１）と、前記ハウジング（１１）に軸支されたピニオン軸（３２）に取り付けられて前記ピニオン室（１４）内で回転可能に配置されたピニオン（３１）と、を備え、前記ピストン（２１）の外周面にはピストン歯（２３）が形成されるとともに、前記ピニオン（３１）の外周面には前記ピストン歯（２３）と噛み合うピニオン歯（３３）と前記ピストン歯（２３）に摩擦係合止されるギアが形成されていない外周部（３４）とが形成され、前記ピストン（２１）には、前記バネ室（１３ａ）と前記圧油室（１３ｂ）とを連通させる通油孔（２４）が形成されるとともに、当該通油孔（２４）には、前記ピストン（２１）が前記圧油室（１３ｂ）側に摺動移動するときには前記通油孔（２４）の油の流通を停止し、前記ピストン（２１）が前記バネ室（１３ａ）側に摺動移動するときには前記通油孔（２４）の油の流通を許容する逆止弁（２５）が形成され、前記ハウジング（１１）には、前記圧油室（１３ｂ）と前記ピニオン室（１４）とを油圧調整弁（４２）を介して連通させる制動流路（４１）が形成されており、前記ピストン歯（２３）と前記ピニオン歯（３３）が噛み合うときには前記ピニオン軸（３２）と接続する扉の開閉動作が実行可能とされ、前記ピストン歯（２３）と前記外周部（３４）とが摩擦係合止したときには扉の開状態が保持されるストップ機構付ドアクローザ（１０）であって、前記制動流路（４１）における前記油圧調整弁（４２）設置位置に対して前記ピニオン室（１４）側の流路中には、前記ピストン室（１３）と前記制動流路（４１）とを連通させる無制動流路（４３）が形成されており、閉扉時に前記ピストン歯（２３）と前記ピニオン歯（３３）とが噛み合うタイミングに前記ピストン（２１）が前記無制動流路（４３）を塞ぐように構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明に係るストップ機構付ドアクローザ（１０）において、前記ピストン歯（２３）と前記ピニオン歯（３３）とは、曲面同士で噛み合い接触する歯形を有して構成されていることが好適である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、扉の開閉動作を行うに際して扉にどのような外力が加わったとしても、ピニオン歯の乗り上げによる不具合が発生せずにドアクローザとしての機能を好適に発揮することができるストップ機構付ドアクローザを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係るストップ機構付ドアクローザの主要な構成を説明するための図であり、図中の分図（ａ）が装置全体の横断面を示し、分図（ｂ）が装置の要部であって分図（ａ）とは別の角度の断面を示している。
【図２】本実施形態に係るストップ機構付ドアクローザと対比説明するための従来技術に係るストップ機構付ドアクローザの主要な構成を説明するための図であり、図中の分図（ａ）が装置全体の横断面を示し、分図（ｂ）が装置の要部であって分図（ａ）とは別の角度の断面を示している。
【図３】図１および図２で示した各ストップ機構付ドアクローザが備えるピストンの断面形状を示す図であり、図中の分図（ａ）が本実施形態のピストンを示し、分図（ｂ）が従来技術のピストンを示している。
【図４】本実施形態に係るストップ機構付ドアクローザの動作説明を行うための図である。
【図５】本実施形態に係るストップ機構付ドアクローザと従来技術に係るストップ機構付ドアクローザそれぞれのピストン歯とピニオン歯の動作状態を対比説明するための図である。
【図６】本実施形態に係るストップ機構付ドアクローザで実施されたピストン歯とピニオン歯の歯形の改良形態を説明するための図であり、図中の分図（ａ）が対比説明のための従来技術を示し、分図（ｂ）が改良された本実施形態を示している。
【図７】本発明に適用可能な多様な変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１２】
図１は、本実施形態に係るストップ機構付ドアクローザの主要な構成を説明するための図であり、図中の分図（ａ）が装置全体の横断面を示し、分図（ｂ）が装置の要部であって分図（ａ）とは別の角度の断面を示している。また、図２は、本実施形態に係るストップ機構付ドアクローザと対比説明するための従来技術に係るストップ機構付ドアクローザの主要な構成を説明するための図であり、図中の分図（ａ）が装置全体の横断面を示し、分図（ｂ）が装置の要部であって分図（ａ）とは別の角度の断面を示している。さらに、図３は、図１および図２で示した各ストップ機構付ドアクローザが備えるピストンの断面形状を示す図であり、図中の分図（ａ）が本実施形態のピストンを示し、分図（ｂ）が従来技術のピストンを示している。
【００１３】
本実施形態に係るストップ機構付ドアクローザ１０は、図１に示すように、外郭形状を形成する概略立方体形状をしたハウジング１１を備えている。このハウジング１１は、両端部にプラグ１２が嵌め込まれることで内部に作動油を充填可能な空間を有している。この空間は、ピストン２１を摺動可能な状態で配置するピストン室１３と、ピニオン３１を回転可能な状態で配置するピニオン室１４とで構成されている。また、ピストン室１３とピニオン室１４とは、連通した状態となるように構成されている。
【００１４】
ピストン室１３に配置されるピストン２１は、ピストン室１３をバネ室１３ａと圧油室１３ｂとに分けるように配置されており、ピストン室１３内で摺動可能な状態となることで、バネ室１３ａと圧油室１３ｂの大きさを変更可能な状態となっている。また、バネ室１３ａ内には、ピストン２１に対して弾性力を及ぼすバネ１５が配置されているので、本実施形態に係るピストン２１は、バネ室１３ａ内に配置されたバネ１５の弾性力を受けることで、このバネ１５から常に圧油室１３ｂを狭める方向での付勢力を受けるように構成されている。なお、この付勢力は、閉扉力として作用するものである。
【００１５】
ピニオン室１４に配置されるピニオン３１は、ハウジング１１に軸支されたピニオン軸３２に取り付けられてピニオン室１４内で回転可能に配置されている。
【００１６】
そして、本実施形態に係るピストン２１には、ピニオン３１と対向する箇所の外周面に対してピストン歯２３が形成されている。一方、ピニオン３１の外周面には、ピストン歯２３と噛み合うピニオン歯３３と、ピストン歯２３に摩擦係合止されるギアが形成されていない外周部３４とが形成されている。なお、これらの部材の動作は後述するが、本実施形態に係るストップ機構付ドアクローザ１０では、ピストン歯２３とピニオン歯３３が噛み合うときにはピニオン軸３２と接続する扉の開閉動作が実行可能とされ、ピストン歯２３と外周部３４とが摩擦係合止したときには扉の開状態が保持されるように構成されている。
【００１７】
さらに、本実施形態に係るストップ機構付ドアクローザ１０が備える構成として、本実施形態に係るピストン２１には、バネ室１３ａと圧油室１３ｂとを連通させる通油孔２４が形成されるとともに、当該通油孔２４には、ピストン２１が圧油室１３ｂ側に摺動移動するときには通油孔２４の油の流通を停止し、ピストン２１がバネ室１３ａ側に摺動移動するときには通油孔２４の油の流通を許容する逆止弁２５が形成されている。したがって、ピストン２１が圧油室１３ｂを狭める方向に摺動移動するときには、逆止弁２５は通油孔２４での油の流通を停止するので、ピストン２１は圧油室１３ｂ内に充填された作動油の油圧を受けることとなり、逆に、ピストン２１がバネ室１３ａを狭める方向に摺動移動するときには、逆止弁２５は通油孔２４での油の流通を許容するので、ピストン２１はバネ室１３ａ内と圧油室１３ｂ内に充填された作動油の油圧の影響を受けない状態となる。
【００１８】
またさらに、本実施形態に係るストップ機構付ドアクローザ１０では、図１（ｂ）に示すように、ハウジング１１に対して、圧油室１３ｂとピニオン室１４とを油圧調整弁４２を介して連通させる制動流路４１が形成されている。この制動流路４１は、圧油室１３ｂと連通する第一制動流路４１ａと、ピニオン室１４と連通する第二制動流路４１ｂと、第一制動流路４１ａと第二制動流路４１ｂとの間に配置される油圧調整弁４２とによって構成されている。この制動流路４１の存在によって、扉が開閉動作を行う際の速度調整を行うことが可能となっている。つまり、扉の開閉速度は、制動流路４１の一部を構成する油圧調整弁４２の弁開度を調節することで、任意に制御することが可能となっている。
【００１９】
以上説明した本実施形態に係るストップ機構付ドアクローザ１０の構成については、図２で示した従来技術に係るストップ機構付ドアクローザ１００が備える構成と同様であるが、本実施形態に係るストップ機構付ドアクローザ１０は、従来技術では存在していなかった有意な構成を備えている。かかる有意な構成について、図１（ｂ）を用いて説明を行うと、本実施形態に係るストップ機構付ドアクローザ１０は、上述した制動流路４１における油圧調整弁４２設置位置に対してピニオン室１４側の流路中に、ピストン室１３と制動流路４１とを連通させる無制動流路４３を有して構成されている。この無制動流路４３については、閉扉時にピストン歯２３とピニオン歯３３とが噛み合うタイミングにピストン２１が無制動流路４３を塞ぐような位置に配置構成されている。したがって、無制動流路４３がピストン２１によって閉塞されていない状態のときには、無制動流路４３の存在によって圧油室１３ｂとピニオン室１４とバネ室１３ａとが導通した状態となっていることから、バネ１５によって弾性力を受けているピストン２１は作動油からの油圧を受けない無制動状態となって、圧油室１３ｂを狭める方向へと摺動移動することとなる。
【００２０】
そして、上述した状態からピストン２１が移動して無制動流路４３が閉塞されると、ピストン２１の摺動移動は制動流路４１によって所定の速度条件で速度調整を受けることとなる。このとき、本実施形態に係る無制動流路４３は、閉扉時にピストン歯２３とピニオン歯３３とが噛み合うタイミングにピストン２１が無制動流路４３を塞ぐような位置に配置構成されているので、万一、扉を急激に閉める方向での外力が加わってピニオン３１が高速回転したとしても、ピストン歯２３とピニオン歯３３とが噛み合うタイミングの直前にはピストン歯２３はピニオン歯３３と好適に噛み合うことのできる位置に移動しているので、従来技術のようにピストン歯２３にピニオン歯３３が乗り上げることで不具合が発生する事態を回避することが可能となっている。
【００２１】
なお、図３で対比して示すように、本実施形態のピストン２１と従来技術のピストン１２１とでは、無制動流路４３や制動流路４１を塞ぐための拡径部２１ａ，１２１ａの位置が変更してある。本実施形態に係るピストン２１では、閉扉時にピストン歯２３とピニオン歯３３とが噛み合うタイミングにピストン２１が無制動流路４３を塞ぐような位置となるように、無制動流路４３と拡径部２１ａとの配置構成を調整してあるので、扉の開閉動作を行うに際して扉にどのような外力が加わったとしても、ピストン歯２３とピニオン歯３３は好適に噛み合うことが可能となっている。
【００２２】
以上、本実施形態に係るストップ機構付ドアクローザ１０の特徴的な構成についての説明を行った。次に、図４および図５を参照図面に加えることで、本実施形態に係るストップ機構付ドアクローザ１０の動作説明を行う。ここで、図４は、本実施形態に係るストップ機構付ドアクローザの動作説明を行うための図であり、図５は、本実施形態に係るストップ機構付ドアクローザと従来技術に係るストップ機構付ドアクローザそれぞれのピストン歯とピニオン歯の動作状態を対比説明するための図である。
【００２３】
まず、扉の開閉動作を実行すると、扉と接続するピニオン軸３２は、扉の開閉動作に連動して回転を行うこととなる。そして、扉を開動作させると、ピニオン軸３２は図１および図４の紙面に対して反時計回り方向で回転を行うこととなる。そして、扉を全開状態まで開放させると、図４中の分図（ａ）で示すように、ピストン２１のピストン歯２３とピニオン３１の外周部３４とが摩擦係合止した状態となるので、この摩擦係合の作用によって扉は開状態を保持されることとなる（ストップ時）。
【００２４】
ストップ時を示した図４（ａ）の状態から、扉に対して扉を閉める方向に力を加えると、扉の閉動作が開始される。このとき、扉に接続するピニオン軸３２は、図１および図４の紙面に対して時計回り方向で回転を行うこととなる。なお、図４（ｂ）では、ストップ解除直前の状態が示されている。
【００２５】
ここで、図４（ｂ）で示すストップ解除直前の状態にある扉に対して扉を急激に閉める方向での外力が加わってピニオン３１が高速回転した場合、従来技術では、図４（ｃ）および図５（ａ）で示すように、ピストン歯２３にピニオン歯３３が乗り上げてしまい、歯が欠けてしまうなどの不具合が発生する可能性があった。しかしながら、図１で示すように、本実施形態では無制動流路４３が形成されており、この無制動流路４３は閉扉時にピストン歯２３とピニオン歯３３とが噛み合うタイミングにピストン２１が無制動流路４３を塞ぐような位置に配置構成されているので、万一、扉を急激に閉める方向での外力が加わってピニオン３１が高速回転したとしても、ピストン歯２３とピニオン歯３３とが噛み合うタイミングの直前には、図４（ｄ）および図５（ｂ）で示すように、ピストン歯２３はピニオン歯３３と好適に噛み合うことのできる位置に移動している。したがって、本実施形態に係るストップ機構付ドアクローザ１０によれば、従来技術のようにピストン歯２３にピニオン歯３３が乗り上げることで不具合が発生する事態を好適に回避することが可能となっている。
【００２６】
なお、本実施形態に係るストップ機構付ドアクローザ１０では、噛み合い接触するピストン歯２３とピニオン歯３３の歯形についても、改良を行っている。その改良の内容を図６に示す。ここで、図６は、本実施形態に係るストップ機構付ドアクローザで実施されたピストン歯とピニオン歯の歯形の改良形態を説明するための図であり、図中の分図（ａ）が対比説明のための従来技術を示し、分図（ｂ）が改良された本実施形態を示している。
【００２７】
すなわち、従来技術では、噛み合い接触するピストン歯２３とピニオン歯３３の接触箇所、例えば、ピストン歯２３の接触箇所が凸状になっていたので、噛み合い接触時に点接触となり、各歯に対する負荷が大きくなり、歯の寿命を短くしてしまうという虞があった。しかし、図６（ｂ）中の符号αで示すように、ピストン歯２３の接触箇所を曲面形状とすることで、ピストン歯２３とピニオン歯３３とは、曲面同士で噛み合い接触する歯形を有することとなるので、接触負荷が低減され、歯の長寿命化を図ることが可能となる。かかる構成の採用によっても、ピニオン歯の乗り上げによる不具合が発生せずにドアクローザとしての機能を好適に発揮することができるストップ機構付ドアクローザ１０を提供することが可能となる。
【００２８】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。
【００２９】
例えば、上述した実施形態では、ピストン２１を作動油からの油圧を受けない無制動状態とするためにハウジング１１に対して無制動流路４３を形成した構成を説明した。そして、本実施形態に係る無制動流路４３は、閉扉時にピストン歯２３とピニオン歯３３とが噛み合うタイミングにピストン２１が無制動流路４３を塞ぐような位置に配置構成されているという構成上の特徴を備えるものであった。しかし、本発明の範囲は、この無制動流路４３と同様の作用効果を発揮できる形態であれば、別の形態を採用することもできる。例えば、図７は、本発明に適用可能な多様な変形例を示す図であるが、図７で示すように、上述した実施形態に係る無制動流路４３に代えて、ピストン室１３に無制動通油溝５３を形成することでも、上述した実施形態と同様の動作および作用効果を実現することが可能である。
【００３０】
その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００３１】
１０  ストップ機構付ドアクローザ、１１  ハウジング、１２  プラグ、１３  ピストン室、１３ａ  バネ室、１３ｂ  圧油室、１４  ピニオン室、１５  バネ、２１  ピストン、２１ａ  拡径部、２３  ピストン歯、２４  通油孔、２５  逆止弁、３１  ピニオン、３２  ピニオン軸、３３  ピニオン歯、３４  外周部、４１  制動流路、４１ａ  第一制動流路、４１ｂ  第二制動流路、４２  油圧調整弁、４３  無制動流路、５３  無制動通油溝、１００  従来技術に係るストップ機構付ドアクローザ、１２１  ピストン、１２１ａ  拡径部。
【図１】
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【図２】
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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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