(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
扉又は扉枠に取り付けられる中空の枠体と、枠体内において長さ方向に移動可能に案内されたスライダと、スライダを平常位置に向かう方向に付勢する戻しばねと、スライダ側面に形成されたラックと噛み合うピニオンと、枠体に回動自在に支承され、前記ピニオンが固定されると共に、枠体外に突出した部分に連係アームが取り付けられる主回転軸と、主回転軸に連結された歯車増速機構と、回転軸のいずれかに設けられた一方向クラッチと、歯車増速機構の出力軸の同一軸線上に設けた第１ブレーキ機構及び第２ブレーキ機構とから成り、第１ブレーキ機構は前記出力軸に固設された導電体及び導電体を挟むような位置関係で対をなす固定状態の磁石を備えたものとして常時前記出力軸に連係させるものとし、第２ブレーキ機構は前記出力軸に固定された回転基板、回転基板に突設した枢軸に基端を揺動可能に枢着させた複数の制動片、回転基板の円周に沿って間隙を隔てて固定した受け筒及び各制動片に対し、先端側の接触部が平常時前記受け筒と非接触状態を保ち、回転基板が所定の回転数以上で回転したとき該制動片の自由端の外向きの傾動を許容するようにした制御ばねを備えたものとして、扉が風に煽られたときにのみ前記歯車増速機構の出力軸に連係させるようにすることを特徴とするドアクローザ。
【請求項２】
対をなす制動片と歯車増速機構の出力軸との間に掛け渡す制御ばねを１本の共通のものとし、その制御ばねは同一平面内で線材を蛇行させたような形に形成し、中央部分には出力軸に対し挟持させるための対をなして対向する円弧状の取付部を有することを特徴とする請求項１記載のドアクローザ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、作動油を用いない純機械的な形式のドアクローザの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
戻しばねの復元力を機械的に緩衝させる形式のドアクローザは、例えば本願人によって特願平８―１５７５６４号又は特願平８―３３８９１７号として出願されたものを挙げることができる。
【０００３】
それらのクローザは、扉又は扉枠に取り付けられる中空の枠体と、枠体内において長さ方向に移動可能に案内されたスライダと、スライダを平常位置に向かう方向に付勢する戻しばねと、スライダ側面に形成されたラックと噛み合うピニオンと、枠体に回動自在に支承され、前記ピニオンが固定されると共に、枠体外に突出した部分に連係アームが取り付けられる主回転軸と、主回転軸に連結された歯車増速機構と、回転軸のいずれかに設けられた一方向クラッチと、歯車増速機構の出力軸に設けたブレーキ機構とから成り、作動油を使用していないことから油漏れの心配がなく、また、シリンダ回りのシーリング処理による製作におけるコスト高の問題もなくなるなどの利点がある。
【０００４】
しかしながら、これら従来のクローザにおいては、扉の閉鎖時に比較的強い風が追風として扉に吹き付けると、１つのブレーキ機構では緩衝力が不足することになり、極めて速い速度で扉が閉鎖する事態が時として発生することになった。
【０００５】
この現象によれば、扉と扉枠の間に手を挟んだりする危険や扉の閉鎖時の騒音の問題を生じるところとし、前記のようなドアクローザについては、なお改善の余地が見られる。
【０００６】
一方、前記ブレーキ機構のブレーキ力を強風に備えて大きくすれば、必然的にドアクローザが大きくなって製造コストが増大するばかりでなく、通常の使用状態では閉扉速度が遅くなる、等の不都合が生じる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明のドアクローザは、扉の閉鎖時に扉が強風であおられるようなことがあっても、扉の閉鎖力に対応させた緩衝力を呈するようにすることを目的として提案されたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明に係る請求項１のドアクローザは、扉又は扉枠に取り付けられる中空の枠体と、枠体内において長さ方向に移動可能に案内されたスライダと、スライダを平常位置に向かう方向に付勢する戻しばねと、スライダ側面に形成されたラックと噛み合うピニオンと、枠体に回動自在に支承され、前記ピニオンが固定されると共に、枠体外に突出した部分に連係アームが取り付けられる主回転軸と、主回転軸に連結された歯車増速機構と、回転軸のいずれかに設けられた一方向クラッチと、歯車増速機構の出力軸の同一軸線上に設けた第１ブレーキ機構及び第２ブレーキ機構とから成り、第１ブレーキ機構は前記出力軸に固設された導電体及び導電体を挟むような位置関係で対をなす固定状態の磁石を備えたものとして常時前記出力軸に連係させるものとし、第２ブレーキ機構は前記出力軸に固定された回転基板、回転基板に突設した枢軸に基端を揺動可能に枢着させた複数の制動片、回転基板の円周に沿って間隙を隔てて固定した受け筒及び各制動片に対し、先端側の接触部が平常時前記受け筒と非接触状態を保ち、回転基板が所定の回転数以上で回転したとき該制動片の自由端の外向きの傾動を許容するようにした制御ばねを備えたものとして、扉が風に煽られたときにのみ前記歯車増速機構の出力軸に連係させるようにすることを特徴とする。
【０００９】
また、この発明に係る請求項２のドアクローザは、請求項１記載のドアクローザにおいて、対をなす制動片と、歯車増速機構の出力軸との間に掛け渡す制御ばねを１本の共通のものとし、その制御ばねは同一平面内で線材蛇行させたような形に形成し、中央部分には出力軸に対し挟持させるための対をなして対向する円弧状の取付部を有することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明について説明する。
図１及び図２において、符号１は扉１０又は扉枠にねじ１９等で取り付けられる中空で細長い箱形をなす枠体、１１は枠体１の開口を覆うように固定されたカバー板である。
【００１１】
枠体１内には筒状のスライダ受け１２が固設してあり、そのスライダ受け１２内にはスライダ４が嵌挿させてあって、該スライダ４はスライダ受け１２の案内により枠体１の長さ方向、すなわち図1及び図２で横方向（左右方向）に移動可能にされている。
【００１２】
スライダ４は、例えば有底円筒状に形成され、その外面には母線に沿ってラック６が固設してある。このラック６はスライダ受け１２の母線に沿って形成されたスリット１２ａを通じてスライダ受け１２の外方に突出させてある。
【００１３】
また、スライダ４の内底面とスライダ受け１２の開口を封じる蓋部材を兼ねるばね受け１３との間には、戻しばね５としての圧縮ばねが圧縮された状態で装着してあり、スライダ４を平常位置に向かう方向（図１で左方向）へ付勢させてある。
【００１４】
一方、枠体１の中央部分には、両端又は一端を外方に突出させた垂直な主回転軸２が回動自在に支承させてあり、その主回転軸２には前述のラック６に噛み合うピニオン３が固定してある。
【００１５】
また、主回転軸２の外端には図示しない連係アームの一端が固設してあり、その連係アームの他端は従来のドアクローザと同様に他の連係アームを介して扉枠又は扉に接続させてある。
【００１６】
更に、枠体１内における主回転軸２には比較的歯数の多い大傘歯車２１が装着されている。また、ブラケット１４に支承された第１支軸３１の一端（図１及び図２で右端）には比較的歯数の少ない小傘歯車２２が装着され、その小傘歯車２２は前記大傘歯車２１と噛み合せてある。
【００１７】
前記の第１支軸３１には一方向クラッチ７が装着されており、第１支軸３１における駆動側軸３１ａと従動側軸３１ｂとの間は前者の回動方向により係脱できる構造となっている。
【００１８】
一方向クラッチ７は、扉１０が開くとき、例えば、主回転軸２が図１で左回りに回動するとき、大傘歯車２１及び小傘歯車２２を介して駆動される駆動軸側３１ａの回動が従動側軸３1ｂに伝達されないように作動する。
【００１９】
逆に閉扉時は、一方向クラッチは７は駆動側軸３１ａの回動を従動側軸３１ｂに伝達させるものとする。このような一方向回転形のクラッチとしては、例えば、ラチエット爪とラチエットホイールとから成るもの、あるいは傾斜孔にころを嵌め込んだものなど、従来周知の任意のものを採用することができる。
【００２０】
第１支軸３１の他端（図１及び図２で左端）には第１大歯車２３が装着され、ブラケット１４に支承された第２支軸３２の一端に装着された第１小歯車２４に噛み合わせてある。
【００２１】
前記の第２支軸３２の他端に装着された第２大歯車２５は、ブラケット１４に支承された第３支軸３３の一端に装着された第２小歯車２６に噛み合わせてある。
【００２２】
また、第３支軸３３の他端に装着された第３大歯車２７は、ブラケット１４及び枠体１の一端部に支承されたブレーキ軸３４（ブレーキ軸）の一端に装着された第３小歯車２８に噛み合わせてある。
【００２３】
前述の構成において、大傘歯車２１から第３小歯車２８に至る歯車連結構造は増速機構を形成し、主回転軸２の回動は４段の歯車増速機構を経てブレーキ軸３４を高速回転させるところとする。
【００２４】
この発明においては、歯車増速機構の出力軸であるブレーキ軸３４の同一軸線上に２つのブレーキ機構、すなわち第１ブレーキ機構８及び第２ブレーキ機構９が設けてある。
【００２５】
第１ブレーキ機構８は、前記出力軸３４に固設された非磁性材料から成る導電体８１及び導電体８１を挟むような位置関係で対をなす固定の永久磁石８３、８５から成る。
【００２６】
図示例の第１ブレーキ機構８を図１及び図３を参照して、更に具体的に説明すると、少なくもスカート部８１ａを導電材料で形成したブレーキカップ８１が出力軸３４（ブレーキ軸）に固設してあり、ブレーキカップ８１のスカート部８１ａの外面及び内面にはそれぞれに近接するようにして、第１磁石ホルダー８２及び第２磁石ホルダー８４が配設してある。
【００２７】
そして、外側の円筒状をなす第１磁石ホルダ８２には、図３における最上部をＳ極として、円周方向に交互に異磁極が配列されるようにして、６個の外側磁石８３が装着してある。
【００２８】
一方、内側の円筒状をなす磁石ホルダ８４には、図３における最上部をＮ極として、円周方向に交互に異磁極が配列されるようにして、６個の内側磁石８５が装着してある。
【００２９】
なお、図３において、各磁石８３及び８５はブレーキカップ８１の半径方向に着磁されているものとし、そのＳ極、Ｎ極の表示はスカート部８１ａに対向している磁極を表わしているものとする。
【００３０】
前記した内側の円筒状をなす第２磁石ホルダー８４は枠体１に対して固定されている。一方、外側の円筒状をなす第１磁石ホルダ８２は第２磁石ホルダ８４の周りに回動可能に装着してある。
【００３１】
そして、その可動の第１磁石ホルダ８２がはその外周の一部にセクターギア８２ａが設けてあって、そのセクターギア８２ａには、枠体１の一端部に回動自在に支承された操作軸８６に固定の小歯車８７が噛み合せてある。
【００３２】
そのため、枠体１から突出させた操作軸８６の一端をドライバー等の工具で回動させると、固定の第２磁石ホルダ８４に対し第１磁石ホルダー８２の円周方向の相対角度位置を変化させることができる。
【００３３】
図３に示す磁極の配置においては、外側磁石８３と内側磁石８５との間に磁力線が通じ、その磁力線はブレーキカップ８１のスカート部８１ａの走行方向と直交する。そこで、導電材料で作られたスカート部８１ａには誘導電流が流れ、いわゆる渦電流が発生する。
【００３４】
この渦電流は、磁束を切るスカート部８１ａの回動を阻止するように作用するので、ブレーキカップ８１はブレーキ力を受ける。
【００３５】
このブレーキ力は歯車増速機構によって増幅されて主回転軸２に伝達されるので、扉が開放状態から閉鎖方向に向け回動するとき、扉はブレーキ力を受けてゆっくりと閉ざされ、扉の閉鎖方向の回動が緩衝される。
【００３６】
図３（Ａ）に示す磁極の配置では、外側磁石８３のＮ極又はＳ極が内側磁石８５のＳ極又はＮ極と正対しているので、スカート部８１aを通る磁力線の磁束密度は最大となっている。
【００３７】
操作軸８６を回動操作して、第１磁石ホルダー８２を図３（Ｂ）に示すように右回りにやや回動変位させると、外側磁石８３及び内側磁石８５はそれぞれの一部が同極同志で向かい合って反発し合い、この部分においてはスカート部８１ａを通る磁石線が消滅するので、全体としての磁力線の数は減少する。
【００３８】
その結果、スカート部８１ａの走行（回動）によって発生する誘導電流も図３（Ａ）で示す状態よりも減少し、ブレーキ力は小さくなる。要するに、第１ブレーキ機構８においては、操作軸８６の回動操作によりブレーキ力を調節（調整）することもできる。
【００３９】
他方、第２ブレーキ機構９は、図１及び図４に示すように、上記した出力軸３４（ブレーキ軸）に固設された正面円形の回転基板９１を有し、この回転基板９１には、水平に突設した枢軸９２に基端を揺動可能に枢着させた複数の耐摩耗材等で成る制動片９３、９３が設けられている。
【００４０】
また、回転基板９１の外側には、その外周縁に沿って間隙を隔てて固定した、上記の第１磁石ホルダー８２と一体の受け筒９４が配設されている。
【００４１】
更に、回転基板９１には、各制御片９３に対し、先端（自由端）側の接触部９３ａが平常時（非作動時）前記受け筒９４の内面と非接触状態を保ち、回転基板９１が所定の回転数以上で回転した時該制動片９３の外向きの揺動を許容するようにした制御ばね９５が設けられている。
【００４２】
図示例において、受け筒９４は、円筒状の第１磁石ホルダ８２を兼ねてそれと一体に形成してあるが、別体として固定してもよい。また、受け筒９４の内面には複数の制動片９３が摺接した際そこが摩耗することを防ぐため耐摩耗材を施してもよい。
【００４３】
図４に明示するように、図示の実施例における第２ブレーキ機構９は、制動片９３として一対のものを回転基板９１に枢着し、それら制動片９３、９３と歯車増速機構の出力軸３４（ブレーキ軸）との間に掛け渡す制御ばね９５を１本の共通のものとしてある。
【００４４】
そして、その制御ばね９５は同一平面内で線材を蛇行させ、複数のＵ字をそれぞれの直線部で連続させたような波形に形成し、中央部分には出力軸３４に対し挟持させるための対を成して対向する円弧状の取付部９５ａ、９５ａを設けるを可とする。
【００４５】
この制御ばね９５は、コイルばねを引張る場合と異なり、線材（素線）を曲げる方向に作用する曲げモーメントに対する反力として弾力を呈する。コイルばねの弾力は、これに対し、素線を捩る力に対する応力が呈することは周知のとおりである。
【００４６】
図４の（Ａ）、（Ｂ）において、符号９６は各制動片９１の先端部に固設したばね掛けピン、３４ａは制御ばね９５の中央の取付部９５ａ、９５ａを嵌め込むために出力軸３４の円周に沿って形成した環状の嵌め溝、９５ｂ、９５ｂは制御ばね９５の両端に設けたばね止め部である。
【００４７】
なお、図示例においては、２つのブレーキ機構８、９は出力軸３４上で歯車増速機構に近い方から第２ブレーキ機構９、第１ブレーキ機構８の順で設けてあるが、その配置は逆にして第１ブレーキ機構８、第２ブレーキ機構９の順としてもよい。
【００４８】
また、図示例では、一方向クラッチ７は、第１支軸３１に設けてあるが、第１ブレーキ機構８及び第２ブレーキ機構９の前方に位置するならば、このドアクローザにおけるいずれの回転軸に設けてもよい。
【００４９】
次に、この発明のドアクローザ全体としての作用について説明する。図１及び図２では、扉１０は閉鎖状態にある。閉鎖状態から扉を開放させるとき、図示しない連係アームを通じて主回転軸２が例えば図１で矢印Ｐ方向に回動すると、ピニオン３及びラック６の噛み合いによりスライダ４は戻しばね５に抗して図１で右方（矢印Ｑ）に変位する。
【００５０】
この時、一方向クラッチ７の存在により、主回転軸２の回動の伝達が途中で断たれることになるので、第１ブレーキ機構８及び第２ブレーキ機構９は非作動状態を保ち、主回転軸２の回動の抵抗とはならないので、扉１０は比較的軽く開放できることになる。
【００５１】
一方、扉１０から手を放すと、戻しばね５の弾力性によりスライダ４が図１で左方（矢印Ｑとは逆方向）に移動し、ラック６及びピニオン３を介して主回転軸２が矢印Ｐとは逆方向に回動し、主回転軸２により作動される連係アームが復動し、扉を閉鎖させる。
【００５２】
その際、一方向クラッチ７が入り、歯車増速機構により主回転軸２の回転が増速されつつ出力軸３４（ブレーキ軸）に伝達される。
【００５３】
回転する出力軸３４の第１ブレーキ機構８は常時ブレーキ力を呈するので、扉１０に対し強い追風が吹き付けない限り、戻しばね５から付与されるエネルギーは第１ブレーキ機構８によりその一部が吸収され、扉１０は緩衝されつつ閉鎖される。
【００５４】
回転する出力軸３４上の第２ブレーキ機構９は、出力軸３４（ブレーキ軸）及び回転基板９１が所定の回転数未満で回動する時は、制動片９３の遠心力による揺動が制御ばね９５により抑止され、制動片９３が受け筒９４に接触することがないので、ブレーキ力は発揮されない。
【００５５】
扉１０の閉鎖時に比較的強い風が追い風として扉に吹き付けられると、第１ブレーキ機構８だけでは緩衝力が不足することになり、出力軸３４（ブレーキ軸）の回転数が増大して所定の回転数以上になると、第２ブレーキ機構９の制動片９３の自由端が制御ばね９５に抗して傾動し、受け筒９４の内面に接触することにより、第２ブレーキ機構９のブレーキ力が発揮されることになるので、扉１０は強風下においても静かに閉ざされることになる。
【００５６】
【発明の効果】
以上に説明したこの発明によるドアクローザによれば、扉の閉鎖時風のほとんどない通常の状態では第１ブレーキ機構のみが作動し、追風として強風が扉に吹き付けた状態では第１ブレーキ機構に加えて第２ブレーキ機構が共に作動するようにしたので、扉の吹き付ける風力の大小によらず、扉の閉鎖力を適度に制御できるという効果を奏する。
【００５７】
また、請求項２の発明によれば、第２ブレーキ機構を全体として小型に製作でき、特に回転軸線方向について薄く製作できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のドアクローザの実施例を示す縦断平面図。
【図２】カバー板を取り外し、また枠体の一部を切除して示すその側面図。
【図３】図１のドアクローザにおける第１ブレーキ機構を横断面として正面から見た図が説明図で、（Ａ）は調整前の図、（Ｂ）は調整後の図である。
【図４】（Ａ）は図１に示すドアクローザにおける第２ブレーキ機構の拡大横断正面図、（Ｂ）は第２ブレーキ機構から取り出した制御ばねの拡大正面図である。
【符号の説明】
１０  扉
１  枠体
２  主回転軸
３  ピニオン
３４   出力軸
４  スライダ
５  戻しばね
６  ラック
７   一方向クラッチ
８   第１ブレーキ機構
８３  磁石
８５  磁石
９  第２ブレーキ機構
９１  回転基板
９２  枢軸
９３  制動片
９３ａ  接触部
９４  受け筒
９５  制御ばね
９５ａ  取付部
【図１】
0003867822.tif 000002
【図２】
0003867822.tif 000003
【図３】
0003867822.tif 000004
【図４】
0003867822.tif 000005