(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の開口部に設置されるオーバーヘッドドアに取り付けられる衝撃緩和装置であって、
前記オーバーヘッドドアは、屈曲可能なドアパネルと、前記ドアパネルを両側から移動可能に支持するガイドレールと、前記ドアパネルに取り付けられて前記ドアパネルを引き上げるためのワイヤと、ワイヤを巻き上げるためのワイヤドラムと、前記ワイヤドラムが取り付けられた回転シャフトとを備え、
前記衝撃緩和装置は、
回転軸を有し且つ該回転軸にかかる一方向の回転力を減衰させるディスクダンパーと、
前記回転シャフトの回転力を前記ディスクダンパーの回転軸に伝達する伝達機構とを備え、
前記伝達機構は、前記ディスクダンパーが取り付けられ且つ前記建物の内壁に固定されるベースプレートと、前記ディスクダンパーの回転軸に取り付けられたダンパーギアと、前記回転シャフトに取り付けられ且つ前記ダンパーギアに前記回転シャフトの回転力を伝達するシャフトギアとを備え、
前記ベースプレートは、前記ダンパーギアを前記シャフトギアに対して位置合わせ可能に取り付ける位置合わせ機構を有し、
前記ダンパーギアと前記シャフトギアのギア比は、前記オーバーヘッドドアに応じて選択可能であり、
前記ディスクダンパーは、前記ドアパネルが下降する方向の前記回転シャフトの回転力を減衰させる衝撃緩和装置。
【請求項２】
前記ディスクダンパーは、前記回転軸が回転可能に取り付けられるハウジングと、該ハウジング内部に充填された粘性流体と、前記回転軸の一方向と逆の方向の回転をフリーとするクラッチを有する請求項１に記載の衝撃緩和装置。
【請求項３】
前記回転シャフトの軸上の中央部分に、前記ドアパネルが上昇する方向に付勢力を作用させるねじりばねが装着されている請求項１または２に記載の衝撃緩和装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の衝撃緩和装置を備えるオーバーヘッドドア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーバーヘッドドアのドアパネルを降下して閉鎖する際に、ドアパネルが床面に衝突する際の衝撃を緩和するとともに吊下げワイヤの外れを防止するための衝撃緩和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガレージなどの建築物の開口部を開閉するために、開口時に上方に巻き上げられたり、屈曲して天井と平行に納まるオーバーヘッドドア（「オーバードア」とも呼ばれる）が知られている。典型的なオーバーヘッドドア６０は、図４に示すように、ドアパネル１を、床から逆Ｌ字型に延在するガイドレール２に沿って上昇させ、鉛直方向から水平方向に屈曲させながら移動させることで開口部３２を開けることができる。ドアパネル１の下端にワイヤ３の端が止着されており、ワイヤ３は回転シャフト１２に取り付けられたワイヤドラム５に巻き付けられている。回転シャフト１２には、ねじりばね１３が取り付けられており、ねじりばね１３はワイヤ３を介してドアパネル１を上昇させる方向に付勢力を生じる。それゆえ、操作者がドアパネル１を上昇させるときには、比較的軽い力で引き上げられる。出願人は、特許文献１において、ねじりばねの機械的な寿命を考慮して、ねじりばね１３の代わりに、カウンターウエイトとその下方に垂下されるウエイト用チェーンの重量によってドアパネルに上向きの力を付与するオーバーヘッドドアを開示している。
【０００３】
オーバーヘッドドア６０を閉鎖するときには、ドアパネル１の重量を利用しつつ、ねじりばねの付勢力やウエイトの重量に抗してドアパネル１を下方に降下させる。この際、操作者がドアパネル１を勢いよく下方に引き下ろすと、ドアパネル１が床面に激しくぶつかってドアパネルが損傷することがある。また、その衝撃音がガレージ内部や外部に響き渡ることもある。さらには、ドアパネル１の下端が床面に衝突した瞬間にワイヤ３を下向きに引き下ろす張力は消失するが、重量のあるワイヤドラム５や回転シャフト１２が慣性力で回転し続けようとする。この結果、ドラム３に巻き付けられていたワイヤ３がたるみ、ドラム３から外れる恐れがある。特に、図４に示したようなオーバーヘッドドア６０では、ドアパネル１を降下させる際に水平方向から鉛直方向に移動する重量も増すために、ドアパネルが加速されて、ドアパネル着地時の衝突エネルギーや回転シャフト１２の慣性力が大きくなる。
【０００４】
特許文献２は、巻取りドラムに巻回されたロープにたるみが生じると、巻取りドラム内に収容したスプリングの作用により巻取りドラムを巻き取り方向に回動してロープを巻取るようにして常にロープを緊張状態に保ち、巻き取りドラムからのロープの外れを防止する機構を開示している。吊持体を降下させるときは、巻取りドラムに取り付けられた係止片が回転軸に装着されたカラーの腕に係止された状態のまま巻取りドラムが回転する。下降時に障害物があると、吊持体の自重で吊下したロープは回転軸の回動と相俟ってロープにたるみが生じるが、この弛みによって、それまでスプリングに打ち勝って腕に係止していた係止片が腕から外れてドラムがスプリング力で回転させ、これによりドラムにロープのたるんだ部分が巻き取られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許６５３１１９９号公報
【特許文献２】実用新案公開昭和５０−７３１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に開示された機構では、吊持体を引き下ろす際に、巻取りドラムに取り付けられた係止片がカラーの腕に係止された状態のまま巻取りドラムが回転するので、前述のように操作者がドアパネルのような吊持体を勢いよく引き下ろした時にドアパネルの床面への衝突による損傷や衝撃音は回避できない。また、吊持体が床面に到達したときに巻取りドラムには慣性力が働いたままになっており、ロープが一時的にたるむことは避けられず、またロープがドラムの軸方向外側に飛び出すようにたるむと、ロープを再びドラムに巻き取ることができなくなることもある。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決すべく、ドアパネルを引き下げる際に、ドアパネルの床面への衝撃による損傷や衝撃音を抑制するとともに、ドラムやシャフトの慣性力によるワイヤのたるみを防止することができるオーバーヘッドドアのための新規な衝撃緩和機構を提供することにある。本発明のさらなる目的は、既存の種々のオーバーヘッドドアに簡単に後付けすることができる衝撃緩和機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に従えば、建物の開口部に設置されるオーバーヘッドドアに取り付けられる衝撃緩和装置であって、
前記オーバーヘッドドアは、屈曲可能なドアパネルと、前記ドアパネルを両側から移動可能に支持するガイドレールと、前記ドアパネルに取り付けられて前記ドアパネルを引き上げるためのワイヤと、ワイヤを巻き上げるためのワイヤドラムと、前記ワイヤドラムが取り付けられた回転シャフトとを備え、
前記衝撃緩和装置は、
回転軸を有し且つ該回転軸にかかる一方向の回転力を減衰させるディスクダンパーと、
前記回転シャフトの回転力を前記ディスクダンパーの回転軸に伝達する伝達機構とを備え、
前記ディスクダンパーは、前記ドアパネルが下降する方向の前記回転シャフトの回転力を減衰させる衝撃緩和装置が提供される。
【０００９】
前記衝撃緩和装置において、前記伝達機構は、前記ディスクダンパーが取り付けられ且つ前記建物の内壁に固定されるベースプレートと、前記ディスクダンパーの回転軸に取り付けられたダンパーギアと、前記回転シャフトに取り付けられ且つ前記ダンパーギアに前記回転シャフトの回転力を伝達するシャフトギアとを備えていてもよい。
【００１０】
前記衝撃緩和装置において、前記ベースプレートは、前記ダンパーギアを前記シャフトギアに対して位置合わせ可能に取り付ける位置合わせ機構を有していてもよい。また、前記ダンパーギアと前記シャフトギアのギア比は、前記オーバーヘッドドアに応じて選択可能にしてもよい。
【００１１】
前記衝撃緩和装置において、前記伝達機構は、前記回転シャフトと前記ディスクダンパーの回転軸を同軸に連結するカップリングであってもよい。
【００１２】
前記衝撃緩和装置において、前記ディスクダンパーは、前記回転軸が回転可能に取り付けられるハウジングと、該ハウジング内部に充填された粘性流体と、前記回転軸の一方向と逆の方向の回転をフリーとするクラッチを有していてもよい。
【００１３】
前記衝撃緩和装置において、前記回転シャフトの軸上の中央部分に、前記ドアパネルが上昇する方向に付勢力を作用させるねじりばねが装着されていてもよい。
【００１４】
本発明に従えば、前記衝撃緩和装置を備えるオーバーヘッドドアが提供される。本発明の衝撃緩和装置は、既存のオーバーヘッドドアに後付けすることが可能であるが、オーバーヘッドドア（システム）が最初から前記衝撃緩和装置を備えてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の衝撃緩和装置は、既存のオーバーヘッドドアに簡単に取り付けてオーバーヘッドドアのドアパネルの衝撃音を抑制し、衝撃による劣化や損傷を防止することができる。また、ドアパネルの下端が床に着地した際にワイヤがワイヤドラムから外れることを有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ガレージ内壁に取り付けられたオーバーヘッドドア１０の構造を示す概念図である。
【図２】図１のオーバーヘッドドアに取り付けられた衝撃緩和装置の第１実施形態を示す拡大図である。
【図３】衝撃緩和装置の第２実施形態を示す拡大図である。
【図４】従来のオーバーヘッドドアの構造を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第１実施形態＞  
オーバーヘッドドア１０は、図１に示すように、ガレージの開口部３２を覆うように倉庫の内壁１１に設けられている。オーバーヘッドドア１０は、複数のパネル体１Ａをヒンジ７で屈曲自在に連結したドアパネル１と、床から逆Ｌ字型に延在するガイドレール２と、開口部３２の上方に取り付けられた複数の軸受け１５によって軸支された回転シャフト１２とを主に備える。ガイドレール２は、鉛直方向に延在する鉛直部２Ｖと鉛直部２Ｖの上端付近からガレージ奥方向に屈曲して水平方向に延在する水平部２Ｈを有する。鉛直部２Ｖと軸受け１５は、それぞれ、ガレージ内壁１１に取り付けられている。ドアパネル１の両側には回転可能な複数のローラ（不図示）が所定間隔で取り付けられており、それらのローラがガイドレール２上を摺動することで、ドアパネル１はガイドレール２に沿って移動することができる。ドアパネル１の外側表面には、操作者が手を掛けて持ち上げるためのハンドル部（不図示）が設けられている。
【００１８】
回転シャフト１２には、一対のワイヤドラム５が同軸に取り付けられている。一対のワイヤドラム５に巻き付けられたワイヤ３の端部は、それぞれ、最下のパネル体１Ａの両端に止着されている。回転シャフト１２の中央部分にはねじりばね１３が回転シャフト１２と同軸上に装着されている。ねじりばね１３は回転シャフト１２がワイヤ３を介してドアパネル１を引き上げる回転方向（以下、適宜、「正方向」と言う）に付勢されている。
【００１９】
この実施形態の衝撃緩和装置５０は、回転シャフト１２の一方（図１左側）の端部付近に装着される。図２に示すように、衝撃緩和装置５０は、回転シャフト１２の端部に回転シャフト１２と同軸に装着された第１スプロケット２１（シャフトギア）と、ガレージ内壁１１に固定されたベースプレート３０と、ベースプレート３０に取り付けられたディスクダンパー４０と、ディスクダンパー４０の回転軸に同軸に固定された第２スプロケット２２（ダンパーギア）と、第１スプロケット２１及び第２スプロケット２２に掛け渡されたローラーチェーン３６を主に有する。第１スプロケット２１は、回転シャフト１２のワイヤドラム５及び軸受け１５の外側の位置に着脱可能に取り付けられる。第１スプロケット２１、ベースプレート３０、第２スプロケット２２及びローラーチェーン３６は、回転シャフト１２とディスクダンパー４０を連結して回転シャフト１２の回転力をディスクダンパー４０に伝達する伝達機構として機能する。
【００２０】
ディスクダンパー４０は、その回転軸が軸支されたハウジング４０ｂの内部にシリコーンオイルなどの粘性流体が充填され、ワンウエイクラッチを内蔵する。クラッチの作用により回転軸の一方の回転方向にのみ粘性流体による抵抗（またはトルク）がかかるため、その回転方向の回転軸の回転力を減衰させる。一方で、逆の回転方向（フリー方向）の回転軸の回転力は減衰させない。この種のディスクダンパーは一方向ロータリダンパと呼ばれることもある。ディスクダンパー４０の流体の粘性抵抗は流体速度または回転軸の回転速度に比例するので、回転シャフトの回転が速くなるほど回転にブレーキがかかる。ディスクダンパー４０の回転軸には、前述のように第２スプロケット２２が同軸に固定されており、ローラーチェーン３６、第１スプロケット２１を介して回転シャフトと連動するために、それらは一緒に回動する。従って、操作者がドアパネルを急速に下降させるほどその勢いはディスクダンパー４０を通じて緩和されることになる。
【００２１】
ベースプレート３０は、Ｌ字状の形状を有し、ガレージ内壁１１に取り付けられる基部３０ａと、基部から屈曲してガレージ内部に向かって延在する張出し部３０ｂと、張出し部３０ｂに取り付けられたブラケット３８が取り付けられている。ブラケット３８は、互いに平行に延在する長板部３８ａと短板部３８ｂとそれを連結する連結部３８ｃを有するコ字状のブラケットである。長板部３８ａまたは張出し部３０ｂにボルトが貫通する長穴３０ｃを設けることにより、ブラケット３８をベースプレート３０に対して位置合わせして取り付けることが可能となる。ディスクダンパー４０のハウジング４０ｂは短板部３８ｂに固定されており、ディスクダンパー４０の回転軸には第２スプロケット２２が同軸に取り付けられている。第２スプロケット２２が回転するとディスクダンパー４０の回転軸も回転する。ベースプレート３０の張出し部３０ｂとブラケット３８は、第１スプロケット２１を第２スプロケット２２に位置合わせするための位置合わせ機構として機能し、衝撃緩和装置５０をオーバーヘッドドア１０に取り付けるための作業を容易にする。
【００２２】
次に、衝撃緩和装置５０を備えたオーバーヘッドドア１０の動作について説明する。図１に示すオーバーヘッドドア１０により建物の開口部３２が閉鎖された状態から開放状態するには、操作者はドアパネル１のハンドル部に手を掛けて手動で持ち上げる。このとき、ねじりばね１３がワイヤ３を通じてドアパネル１を引き上げる正方向に付勢されているので、操作者は比較的小さな力でドアパネル１を持ち上げることができる。ねじりばね１３の付勢力により回転シャフト１２も同じ正方向（図１の左側から見て時計方向）に回転するので、ワイヤ３はワイヤドラム５に巻き上げられる。回転シャフト１２の回転と同時に第１スプロケット２１とそれと連動した第２スプロケット２２及びディスクダンパー４０の回転軸も正方向（図１の左側から見て時計方向）に回転する。ディスクダンパー回転軸のこの回転方向はフリー方向なので減衰力が働かない。ドアパネル１がさらに持ち上げられると、ドアパネル１が徐々に鉛直部２Ｖから水平部２Ｈに移動し、ドアパネル１の鉛直部２Ｖに沿う部分の重量が徐々に減少するためドアパネル１を持ち上げるのに必要な力も徐々に低下する。ドアパネル１が完全に水平部２Ｈに収容されるとガレージ開口部３２が開放される。
【００２３】
次に、ドアパネル１を閉鎖するには、操作者は最初にドアパネル１の下端あるいは下端に取り付けられた紐（不図示）を引いてドアパネル１の下端をガイドレール２の鉛直部２Ｖに移動させ、次いで、ドアパネル１の下端やハンドルに手をかけてドアパネル１を降下させる。このとき、ドアパネル１の下端にワイヤ３が止着されているために、ワイヤ３はワイヤドラム５から引き出され、回転シャフト１２がねじりばね１３の付勢力に抗して正方向と逆の方向に逆回転する。回転シャフト１２の逆回転により、第１スプロケット２１も逆回転し、ローラーチェーン３６を介して第２スプロケット２２及びディスクダンパー４０の回転軸も逆回転しようとする。
【００２４】
前述のように図１に示したようなオーバーヘッドドアでは、ドアパネル１を降下させる際に水平方向から鉛直方向に移動する重量も増すために、ドアパネルが加速されて、ドアパネル着地時の衝突エネルギーや回転シャフト１２が慣性力が大きくなる。しかし、ディスクダンパー４０は逆回転方向に抵抗を発生するために回転シャフト１２の回転力を減衰させる。このため、操作者がドアパネル１を勢いよく降下させようとしても、ドアパネル１が下方に移動する運動エネルギーも減衰し、ブレーキが徐々にかかるように減速する。従って、ドアパネル１の下端が床面に勢いよく衝突することが防止され、衝突によるドアパネル１の破損や衝撃音が生じにくくなる。また、回転シャフト１２の回転速度を低下させるため、ドアパネル１の下端が床面に接触するときに生じるワイヤドラム５の慣性力が抑制され、ワイヤドラム５からワイヤ３が外れることが防止される。
【００２５】
本実施形態のオーバーヘッドドアは、次のような技術的効果を有する。
（１）一回転方向にのみ抵抗力を生じさせるディスクダンパーを回転シャフトに第１及び第２スプロケットなどを通じて連結したので、操作者がドアパネルを勢いよく降下させても適度のブレーキが作用して、ドアパネルが床に急激に衝突することが防止される。この結果、衝突によるドアパネルの破損や衝撃音が生じにくくなる。一方、ドアパネルを上昇させるときには、操作者の動作に影響を与えることがない。
（２）一方向の回転方向にのみ回転力を減衰させるディスクダンパーを回転シャフトに第１及び第２スプロケットなどを介して連結したので、操作者がドアパネルを勢いよく降下させても回転シャフト１２の回転速度を低下させて、ドアパネルが床に到達したとき回転シャフトやワイヤドラムが慣性力で回転（空回り）することが抑止される。このため、ワイヤがワイヤドラムからの外れることが防止される。
（３）衝撃緩和装置は、回転シャフトに後付けできるパーツから構成されているので、既存のオーバーヘッドドアに簡単な工事により取り付けられる。
（４）衝撃緩和装置はディスクダンパーを回転シャフトに対して位置合わせしながら設置することができるように位置合わせ機構を備えているので、種々のタイプのオーバーヘッドドアや設置場所に応じて容易に衝撃緩和装置を既存のオーバーヘッドドアに後付けすることができる。
（５）第１スプロケットと第２スプロケットのギア比を適宜変更することでディスクダンパーにかかるトルクを調整することができる。このため、既存のオーバーヘッドドアのドアの重量、寸法、開閉抵抗などに応じて適正な第１スプロケットと第２スプロケットを選択して、ドアパネルに係るブレーキ力を調整することができる。
【００２６】
＜第２実施形態＞
第１実施形態では、ディスクダンパー４０は、回転シャフト１２の軸外に設けられていたが、ディスクダンパー４０を回転シャフト１２と同軸に設けてもよい。図３にその具体例を示す。図３に示した衝撃緩和装置５０’は、ディスクダンパー４０の回転軸４０ａが回転シャフト１２と同軸にカップリング４５を介して連結されている。すなわち、カップリング４５が、回転シャフト１２の回転をディスクダンパー４０に伝達する伝達機構として機能する。従って、この実施形態では、第１及び第２スプロケットやローラーチェーンのような動力伝達部材は省略できる。カップリング４５は、ディスクダンパー４０の回転軸４０ａと回転シャフト１２の軸ずれを防止する機能も有する。ディスクダンパー４０のハウジング４０ｂは第１実施形態と同様にしてブラケット３８の短板部３８ｂに固定され、ディスクダンパー４０の回転軸４０ａは、ブラケット３８の長板部３８ａとベースプレート３０の張出し部３０ｂの貫通孔３８ｄを貫通してカップリング４５に連結されている。なお、第１実施形態と同様の部分の説明は省略する。
【００２７】
第２実施形態の衝撃緩和装置５０’は、第１実施形態で説明したディスクダンパー４０から発生する減衰力（トルク）を調整すること以外は、第１実施形態の衝撃緩和装置５０と同様の使用方法であり、その作用も同様である。従って、第１実施形態の（１）〜（４）で述べたような効果を奏することができる。
【００２８】
本発明を実施形態により具体的に説明してきたが、本発明はそれらに限定されず、当業者が本願から容易に思いつく改変や改良も本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。例えば、オーバーヘッドドアのガイドレール２は任意の形状でよく、上記実施形態では鉛直部２Ｖ、水平部２Ｈ及びそれらの間の屈曲部を有するが、鉛直部２Ｖは必ずしも床面に対して垂直である必要はなく、または、水平部２Ｈは必ずしも床面に平行または水平である必要はなく、それらは例えば数度から十数度の傾斜角で傾斜していてもよい。
【００２９】
上記実施形態においてディスクダンパー４０を用いたが、その代わりに一方向の回転方向にのみ抵抗力を発生させるダンパーであれば、粘性流体を使用したもの以外に任意の弾性体等を用いたダンパーを使用することができる。ディスクダンパー４０または第１スプロケット２１を回転シャフト１２または第２スプロケット２２に位置合わせするための位置合わせ機構として、ブラケット３８を設けたが、ベースプレート３０に、第２スプロケット２２及びディスクダンパー４０を取り付けて、ベースプレート３０を建物内壁１１に対して位置合わせしてもよい。
【００３０】
また、第１実施形態では、第１スプロケット２１から第２スプロケット２２に動力伝達させる部材としてローラーチェーン３６を用いたが、その代わりに無端ベルト、ワイヤあるいはギアを用いてもよい。あるいは、チェーン３６などの動力伝達部材を用いないで、第１スプロケット２１と第２スプロケット２２と直接咬み合わせてもよい。また、上記実施形態ではドアパネルを上昇させる力を軽減するためにねじりばねを用いていたが、その代わりに特許文献１に開示されたウエイトドラムを用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明のオーバーヘッドドア用の衝撃緩和装置は、ドアパネルが床に急激に衝突することによるドアパネルの破損や衝撃音の発生を有効に防止することができるので、オーバーヘッドドアの耐久性を向上させる。また、ドアパネルの下端が床に着地した際にワイヤがワイヤドラムから外れることを有効に防止することができるために、故障やそのための修理が低減される。さらに、既存のオーバーヘッドドアにも後付けできるので、既存のオーバーヘッドドアの動作を静粛化するとともに製品寿命を延ばすことができる。
【符号の説明】
【００３２】
１  ドアパネル,  １Ａ  ドアパネル体
２  ガイドレール，２Ｖ  鉛直部,  ２Ｈ  水平部
３  ワイヤ
５  ワイヤドラム
１１  ガレージ内壁
１２  回転シャフト
１３  ねじりばね
５０  衝撃緩和装置５０
２１  第１スプロケット
２２  第２スプロケット
３０  ベースプレート，  ３０ａ  基部，  ３０ｂ  張り出し部
３０ｃ  長孔
３２  倉庫開口部
３６  ローラーチェーン
３８  ブラケット，  ３８ａ  長板部，  ３８ｂ短板部，  ３８ｃ  連結部
３８ｄ  貫通孔  
４０  ディスクダンパー
１０，６０  オーバーヘッドドア
【図１】
0006978535.tif 000002
【図２】
0006978535.tif 000003
【図３】
0006978535.tif 000004
【図４】
0006978535.tif 000005