(57)【要約】【課題】  本発明は、建物の扉を下部等で支持して、開かれた扉を自動的に閉鎖する為の扉閉鎖装置に関するもので、部品点数の削減による省スペース化を図るとともに、扉の開閉角度を問題とせず、開閉時の作用力を安定させ、扉の開閉効率を向上させる扉閉鎖装置を提供する。【解決手段】建物に設けた開口に対して開閉する扉の回転中心となる主軸と、扉の開閉による主軸の回動に伴って作動室を移動するピストンと、扉の閉扉方向に付勢するバネを備え、扉が開閉する際に作用油が通過する通過孔がピストン及び作動室の所定の位置に形成され、扉が閉じる際に通過孔を通過する作動油量を調節し、扉の閉鎖途中の速度を調節した扉閉鎖装置において、バネの弾性力により直線運動するバネロッドの一端部に設けられる当接円弧部材と、主軸の回動に伴って回動する従動ギヤを有して、当接部をカム形状とした従動ギヤと当接円弧部材が当接してなることを特徴とする扉閉鎖装置。【選択図】  図１
2009052362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物に設けた開口に対して開閉する扉の回転中心となる主軸と、扉の開閉による主軸の回動に伴って作動室を移動するピストンと、前記ピストンを扉の閉扉方向に付勢するバネとを備え、
扉が開閉する際に作用油が通過する通過孔が前記ピストン及び前記作動室の所定の位置に形成され、扉が閉じる際に通過孔を通過する作動油の量を調節することにより、扉の閉鎖途中の速度を調節するようにした扉閉鎖装置において、
バネの弾性力により直線運動するバネロッドの一端部に設けられる当接円弧部材と、
主軸の回動に伴って回動する従動ギヤを有して、
当接部をカム形状とした前記従動ギヤと前記当接円弧部材が当接してなることを特徴とする扉閉鎖装置。
【請求項２】
前記バネロッドは扉閉鎖装置内にて摺動可能に設置され、前記従動ギヤにおける前記当接部と前記当接円弧部材の当接箇所を前記バネの弾性方向における軸線に対して、斜設してなることを特徴とする請求項１に記載の扉閉鎖装置。
【請求項３】
前記従動ギヤにおける前記当接部に、扉の開閉保持を可能とする窪み部を設けたことを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の扉閉鎖装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の扉を下部等で支持して、開かれた扉を自動的に閉鎖する為の扉閉鎖装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、建物の扉の下部を支持すべく床面に埋め込まれるようにして用いる扉閉鎖装置の一例として、フロアヒンジがある。
【０００３】
このフロアヒンジの構造を図１６の断面図に示す。図１６において、床面に埋め込まれるフロアヒンジ本体５０の一方に、上部がフロアヒンジ本体５０から突出して扉の下部を支持するための主軸５１が回転自在に取付けられ、この主軸５１の回転に伴って従動ギヤ軸５２回りに回動する従動ギヤ５３が設けられている。
【０００４】
フロアヒンジ本体５０の他方に、隔壁５０ｅで区画されることにより一対で並設したシリンダ室５０ｃ，５０ｄを有するシリンダ装置が配置され、このシリンダ装置の一方のシリンダ室５０ｃに、ピストン５７を取付けたピストンロッド５５が仕切り壁５０ｂに摺動自在に挿通され、このピストンロッド５５の仕切り壁５０ｂからの突出部は、連結片５４を介して、前記従動ギヤ５３の一側に連結され、仕切り壁５０ｂに、他方のシリンダ室５０ｄに出退自在に挿通するバネロッド６１がピストンロッド５５に並べて配置され、このバネロッド６１の仕切り壁５０ｂからの突出部は、従動ギヤ５３における押圧ローラ５８を介し、更に操作レバー５９における操作ローラ６０を介して従動ギヤ５３の他側に連結され、一方のシリンダ室５０ｃには、ピストン５７を、扉が閉鎖する方向に付勢する第一ばね５６が内装され、他方のシリンダ室５０ｄには、バネロッド６１を扉が閉鎖する方向に付勢する第二ばね６２が内装されている。
【０００５】
そして、ピストン５７の中央部には、作動油Ｗが通過する油孔５７ａが形成され、この油孔５７ａには、球状の弁体６４が内装され、前記隔壁５０ｅには、両シリンダ室５０ｃ，５０ｄ同士を連通するための調節孔６５が形成され、この調節孔６５には、作動油Ｗの通過量を調節するためのバルブ６６が内装されている。
【０００６】
この構成によれば、扉を開けると、主軸５１が図１６の時計方向Ａに回転するとともにこれに伴い従動ギヤ５３が図１６の反時計方向Ｂに回動し、このように従動ギヤ５３がＢ方向に回動することにより、ピストン５７が第一ばね５６の弾性に抗して図１６の矢印方向Ｃに引かれるとともに、従動ギヤ５３の回動によって操作レバー５９を介して、バネロッド６１が、第二ばね６２の弾性に抗して図１６の矢印方向Ｄに押される。
【０００７】
このとき、シリンダ室５０ｃ内の作動油Ｗは、弁体６４が油孔５７ａを開放することにより、ピストンロッド５５側から油孔５７ａを通過してフィルタ６３側へ流れる。
【０００８】
また、扉が閉鎖する際は、ピストン５７が第一ばね５６の弾性力により図の矢印方向Ｃと逆方向に戻されるとともに、バネロッド６１が第二ばね６２の弾性力により、図の矢印方向Ｄと逆方向に戻され、作動油Ｗは、一方のシリンダ室５０ｃのピストン５７側から、バルブ６６により流量を調節されながら作動油通路５０ｆを通過して、シリンダ室５０ｃ、５０ｄに流れる。
【０００９】
そして、バルブ６６によって作動油Ｗの流量が調節されることにより、扉が閉鎖する速度が調節されるよう構成されている。
【００１０】
一方で、気密性や遮音性を確保するために、扉の縁にゴムパッキン等を施すことが行われている。しかし、従来品の構成ではゴムパッキン等との摩擦力に対して、扉が完全に閉じることができない場合がある。
【００１１】
そこで、出願人はこのような事案にも沿うように、従来品を改良した特許文献１に示すような発明を行い、特許を取得している。特許文献１に示す発明によると、扉が開口に対して閉鎖しようとするときに、増力作動室に設けた増力ばねの弾性力が作動油の油圧に変換されて、この作用油が増力通過孔から通過孔を通過して作動室に至ってばね部材の弾性力に付加され、扉が確実に閉鎖されるようになるものである（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許公報  第２９７７５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、従来品及び特許文献１における、主軸５１及び従動ギヤ５３部の主たる構成においては、扉の開閉時における主軸５１を介しての従動ギヤ５３の回転を、従動ギヤ５３における押圧ローラ５８及び、操作レバー５９における操作ローラ６０の機構を介して、回転運動を直線運動へ変換させて、バネロッド６１へとその力を伝達させている。その為、部品点数も多くなり、全体構造も大きくなっていた。
これにより、各部における機械抵抗が大きくなり、結果として開閉力の効率は悪く、また、扉の開扉角度を大きくするに従って、開扉時の作用力も大きくなる傾向があった。
また、特許文献１においては、従来品に閉鎖力増大手段を設けて、操作性を向上させるものであったが、主たる構成を改良させるという抜本的なものではなかった。
【００１３】
そこで、本発明はこのような問題点を解決するものであって、建物の扉を下部等で支持して、開かれた扉を自動的に閉鎖する為の扉閉鎖装置において、部品点数の削減による省スペース化を図るとともに、扉の開閉角度を問題とせず、開閉時の作用力を安定させ、扉の開閉効率を向上させる扉閉鎖装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記問題点を解決するために、本発明の請求項１に記載の発明の扉閉鎖装置は、建物に設けた開口に対して開閉する扉の回転中心となる主軸と、扉の開閉による主軸の回動に伴って作動室を移動するピストンと、前記ピストンを扉の閉扉方向に付勢するバネとを備え、扉が開閉する際に作用油が通過する通過孔が前記ピストン及び前記作動室の所定の位置に形成され、扉が閉じる際に通過孔を通過する作動油の量を調節することにより、扉の閉鎖途中の速度を調節するようにした扉閉鎖装置において、バネの弾性力により直線運動するバネロッドの一端部に設けられる当接円弧部材と、主軸の回動に伴って回動する従動ギヤを有して、当接部をカム形状とした前記従動ギヤと前記当接円弧部材が当接してなることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項２に記載の発明の扉閉鎖装置は、請求項１記載の扉閉鎖装置において、前記バネロッドは扉閉鎖装置内にて摺動可能に設置され、前記従動ギヤにおける前記当接部と前記当接円弧部材の当接箇所を前記バネの弾性方向における軸線に対して、斜設してなることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項３に記載の発明の扉閉鎖装置は、請求項１及び請求項２に記載の扉閉鎖装置において、前記従動ギヤにおける前記当接部に、扉の開閉保持を可能とする窪み部を設けたことを特徴とするものである。
（作用）
【００１７】
請求項１記載の扉閉鎖装置に係る発明では、建物に設けた開口に対して開閉する扉の回転中心となる主軸と、扉の開閉による主軸の回動に伴って作動室を移動するピストンと、前記ピストンを扉の閉扉方向に付勢するバネとを備え、扉が開閉する際に作用油が通過する通過孔が前記ピストン及び前記作動室の所定の位置に形成され、扉が閉じる際に通過孔を通過する作動油の量を調節することにより、扉の閉鎖途中の速度を調節するようにした扉閉鎖装置において、バネの弾性力により直線運動するバネロッドの一端部に設けられる当接円弧部材と、主軸の回動に伴って回動する従動ギヤを有して、当接部をカム形状とした前記従動ギヤと前記当接円弧部材が当接させたので、主軸の回動に伴って回動する従動ギヤのみによって、扉の開閉力を当接円弧部材及びバネロッドを介してバネへと伝達することができるようになる。
【００１８】
請求項２記載の扉閉鎖装置に係る発明では、請求項１記載の扉閉鎖装置において、前記バネロッドは扉閉鎖装置内にて摺動可能に設置され、前記従動ギヤにおける前記当接部と前記当接円弧部材の当接箇所を前記バネの弾性方向における軸線に対して、斜設してなるので、摺動可能とされている前記バネロッドは、前記バネロッドの幅方向の両側に有するクリアランスに対して、前記バネロッドの傾動方向を、常に一定とすることができるようになる。
【００１９】
請求項３記載の扉閉鎖装置に係る発明では、請求項１及び請求項２に記載の扉閉鎖装置において、前記従動ギヤにおける前記当接部に、扉の開閉保持を可能とする窪み部を設けたので、扉を開扉していき、所定の開扉角度に達すると、前記当接円弧部材が前記従動ギヤにおける前記当接部の前記窪み部に嵌合するようになる。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１記載の扉閉鎖装置に係る発明では、建物に設けた開口に対して開閉する扉の回転中心となる主軸と、扉の開閉による主軸の回動に伴って作動室を移動するピストンと、前記ピストンを扉の閉扉方向に付勢するバネとを備え、扉が開閉する際に作用油が通過する通過孔が前記ピストン及び前記作動室の所定の位置に形成され、扉が閉じる際に通過孔を通過する作動油の量を調節することにより、扉の閉鎖途中の速度を調節するようにした扉閉鎖装置において、バネの弾性力により直線運動するバネロッドの一端部に設けられる当接円弧部材と、主軸の回動に伴って回動する従動ギヤを有して、当接部をカム形状とした前記従動ギヤと前記当接円弧部材が当接させたので、主軸の回動に伴って回動する従動ギヤのみによって、扉の開閉力を当接円弧部材及びバネロッドを介してバネへと伝達することができるようになる。
よって、従来品における同様の箇所に使用していた部品を大幅に削除することができる。これによって、前記フロアヒンジ本体自体の省スペース化、部品削減によるコストダウンも同時に図ることができる。また、従来品よりも前記フロアヒンジ本体の内部構造が簡素化するため、部品点数の多かった従来品よりも壊れにくくなるとともに、組立における生産効率も向上させることができる。
更に、部品削減により前記フロアヒンジ本体に内部構造を簡素化して、前記従動ギヤと前記当接円弧部材を当接させることにより、従来のように各部における機械抵抗を大きくさせることもないので、扉の開閉効率を向上させることができる。
【００２１】
請求項２記載の扉閉鎖装置に係る発明では、請求項１記載の扉閉鎖装置において、前記バネロッドは扉閉鎖装置内にて摺動可能に設置され、前記従動ギヤにおける前記当接部と前記当接円弧部材の当接箇所を前記バネの弾性方向における軸線に対して、斜設してなるので、摺動可能とされている前記バネロッドは、前記バネロッドの幅方向の両側に有するクリアランスに対して、前記バネロッドの傾動方向を、常に一定とすることができるようになる。
よって、扉の開扉時又は閉扉時における、前記バネロッドが幅方向の両側に有するクリアランスに対して、前記バネロッドの傾動方向が変動することによる振動によって、摺動面との間に発生する衝撃音の発生を防止することができる。
【００２２】
請求項３記載の扉閉鎖装置に係る発明では、請求項１及び請求項２に記載の扉閉鎖装置において、前記従動ギヤにおける前記当接部に、扉の開閉保持を可能とする窪み部を設けたので、扉を開扉していき、所定の開扉角度に達すると、前記当接円弧部材が前記従動ギヤにおける前記当接部の前記窪み部に嵌合するようになる。
よって、前記当接部における前記窪み部は、前記当接円弧部材における円弧の一部を覆設することで、前記当接円弧部材は前記従動ギヤに保持される。これによって、前記従動ギヤ及び前記主軸に対するバネによる回動力はなくなるので、扉の自閉力がなくなり、扉の開閉が保持される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態における扉閉鎖装置を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２４】
本発明の扉閉鎖装置の実施例１について、１８０度開閉可能なフロアヒンジを例にとり図１乃至図１３に基づいて説明する。
【００２５】
本願発明の実施の形態に係るフロアヒンジ本体１は、建物に設けた開閉する扉の下部を支持すべく、床面に埋め込まれるようにして用いるもので、図１に示すように、フロアヒンジ本体１内が収納部１ａと作動室３３に分かれており、いずれにも作動油Ｗが充填されている。
【００２６】
図１に示すように、前記収納部１ａには、扉の回転中心となる鉛直軸方向の主軸３が支持され、前記主軸３の外周には歯車３ａが形成され、前記主軸３に隣接して、前記歯車３ａに歯合する歯車５ａを有する従動ギヤ５が、従動ギヤ軸４を介して回動自在に支持されている。
また、前記収納部１ａの側壁には、前記従動ギヤ５における前記歯車５ａの回り止めとなるよう、開扉方向側には回転止め１ｃが、閉扉方向には回転止め１ｂが夫々設けられている。
【００２７】
前記主軸３は、図２及び図３に示すように、前記フロアヒンジ本体１に取り付けられた鋼球受皿２９に円状に配列された鋼球２８の上に載置されることで、回動自在とされる。また、前記主軸３の回動を良好にするために、前記主軸３の軸部にはベアリング３１が、作動油Ｗの漏洩防止のために、Ｏリング３２が設けられている。前記ベアリング３１及び前記Ｏリング３２を覆うようにして、上蓋２はボルト３４によって、前記フロアヒンジ本体１に取り付けられる。また、前記フロアヒンジ本体１と前記上蓋２との間には、封入される作動油Ｗの漏洩防止のために、上蓋用パッキン２ａが設けられている。また、前記主軸３における前記歯車３ａ及び前記ベアリング３１との隙間に、クリアランスをなくすためのスペーサー３０が設けられている。
【００２８】
図１に示すように、前記従動ギヤ５の一端部には、ジョイントピン７を介して、前記フロアヒンジ本体１の他端部における隔壁１ｇで隔てられた一方へ向けて棒状のピストンロッド６が連結されている。
前記従動ギヤ５の他端部は、カム形状として、バネロッド１１にピン１３及びブッシュ１３ａを介して設けられた当接円弧部材１２と当接するよう形成されている。
前記当接円弧部材１２は、少なくとも前記バネロッド１１と当接する箇所が、円弧形状を有していればよく、前記従動ギヤ５における前記当接部５ｂとの摩擦力が極力小さいものであればよい。従って、ローラ状として回転するものでもよく、また、その他の形状として前記従動ギヤ５が摺接可能となるようなものであればよい。
図４に示すように、前記従動ギヤ５における前記当接円弧部材１２と当接部５ｂの当接箇所は、前記当接円弧部材１２の進行方向に対する軸線Ｘから、カム形状である前記当接部５ｂにおける曲率半径の中心に向かって当接角度αを有して当接される。
扉の作動については後述するが、図５に示すように、前記従動ギヤ５における前記当接円弧部材１２と当接部５ｂの形状は、扉が１８０度開扉した状態においても、前記従動ギヤ５と前記当接円弧部材１２が当接角度αを有して当接される。
つまり、前記従動ギヤ５における当接部５ｂは、扉が１８０度開扉するまで、前記当接円弧部材１２に対して、常に当接角度αを有して当接されるよう形成されている。
【００２９】
前記バネロッド１１は、図１に示すように回り止めピン１５にて固定される前記フロアヒンジ本体１の長手方向に角状の貫通孔（図示しない）を有する円柱形状のバネロッドソケット１４を介して摺動可能に取り付けられる。また、前記バネロッド１１は、外周方向の回転を防ぐ為、及び前記バネロッドソケット１４との摩擦において、面圧を均一に分散させる等のために、断面を角形状としている。
また、前記バネロッド１１は、角形状に限られず、円柱形状、その他の形状とすることもできる。前記バネロッド１１が外周方向に回転を伴う形状においては、回り止めのキー或いは、前記回り止めピン１５等を用いて回転を防止すればよい。
【００３０】
更に、前記バネロッドソケット１４においても、円柱形状に限られず、四角柱、その他の形状とすることもでき、前記回り止めピン１５においては、前記バネロッドソケット１４の外周方向における回転を防止する為に設けられており、外周方向の回転を伴わない前記バネロッドソケット１４の形状においては、有しなくてもよいものである。
また、前記バネロッドソケット１４を用いずに、直接、前記フロアヒンジ本体１の長手方向に当該角状の貫通孔を設けて前記バネロッド１１を摺動可能に取り付けることもできる。
【００３１】
理論上においては、伝達力の効率を考慮すると、前記当接円弧部材１２の進行方向に対する軸線Ｘ上にて、前記従動ギヤ５と前記バネロッド１１を当接させることが望ましい。しかし、当該構造では、前記バネロッド１１は、摺動可能に取り付けられる前記バネロッドソケット１４との関係において、前記バネロッド１１は幅方向の両側に前記バネロッドソケット１４とのクリアランスを有している。この場合、扉が開閉されて、前記従動ギヤ５が回動されると、前記バネロッド１１は前記バネロッドソケット１４とのクリアランスに対して、両側のどちらの方向にも傾動して摺動することが可能な状態にある。従って、扉の開扉時又は閉扉時での、前記バネロッド１１と前記バネロッドソケット１４との間において、前記バネロッド１１の傾動方向が変動することによる振動によって、前記バネロッドソケット１４との間に衝撃音が発生してしまう。
よって、このような状態が継続して行われると、衝撃音が発生するだけではなく、前記バネロッド１１及び前記バネロッドソケット１４の耐久性にも影響を及ぼすことなる。
【００３２】
一方、前記当接円弧部材１２の進行方向に対する軸線Ｘから、カム形状である前記当接部５ｂにおける曲率半径の中心に向かって当接角度αを有して当接させると、前記バネロッドソケット１４に対する前記バネロッド１１の傾動方向は、常に一定となり、衝撃音の発生を防止することができる。
【００３３】
本実施例においては、前記フロアヒンジ本体１における前記バネロッド１１と前記バネロッドソケット１４との開閉時の振動による衝撃音の発生を防止し、開閉効率を良好にするために、当接角度αは任意に設定できるものである。
また、前記従動ギヤ５における前記歯車５ａは、扉が完全に開閉できる程度に設けてあればよい。
【００３４】
前記バネロッド１１における前記当接円弧部材１２を有さない他端部には、バネ受け座１６がボルト１７によって固定されている。
【００３５】
前記バネ受け座１６から前記フロアヒンジ本体１の他端部における隔壁１ｇで隔てられた前記ピストンロッド６を有さない他方へは、芯バネ１９が設けられており、その外側には主バネ１８が設けられている。前記主バネ１８及び前記芯バネ１９は、前記フロアヒンジ本体１の他端部へ取り付けられる横蓋２２との間に、扉の閉扉方向に付勢するよう介装されている。前記横蓋２２は、前記フロアヒンジ本体１内へ封入される作動油Ｗが漏洩しないようにＯリング２３を介して、前記フロアヒンジ本体１へ取り付けられている。
前記主バネ１８及び前記芯バネ１９は、１本のバネ使用時よりも強い閉じ力を有して、大きな扉に使用するために２本用いられている。一方、小さな扉に前記フロアヒンジ本体１を使用する際には、閉じ力に応じてバネを１本とすることもできる。
【００３６】
前記従動ギヤ５を有さない前記ピストンロッド６の端部には、隔壁１ｇで隔てられた作動室３３を摺動自在に移動できるように、ピストンピン８を介して樹脂蓋３５を取り付けたピストン９が設けられている。また、前記ピストン９における内部の中央には、長手方向に沿って前記作動油Ｗを後述のフィルタ１０側へ通過させるための油孔９ａが形成されている。また、前記油孔９ａ近傍にはバネピン３６が設けられ、前記油孔９ａと前記バネピン３６の間には、前記油孔９ａを塞ぐことのできる球状の弁体２１が離着自在に設けられている。また、前記ピストンピン８側には、前記作動油Ｗ中の各部品の摩耗によって生じる鉄粉を濾すことができるピストン用フィルタ２６が取り付けられており、長手方向における中央部の外周にはシール２７が設けられている。
【００３７】
前記フロアヒンジ本体１における前記ピストン９よりも更に他端側にも、同様にして前記作動油Ｗ中の各部品の摩耗によって生じる鉄粉を濾すことができるフィルタ１０が取り付けられており、前記フロアヒンジ本体１の端部は、上記と同様に前記Ｏリング２３を介して前記横蓋２２が取り付けられている。また、前記フィルタ１０を有する側の前記横蓋２２には、前記フィルタ１０で除去できなかった微粒の鉄粉を吸着して除去できるように、マグネット２０が設置されている。
【００３８】
また、前記フロアヒンジ本体１における前記隔壁１ｇの鉛直下方部には、前記作動室３３と連通するよう、前記作動油Ｗが通過できるための作動油通路１ｆが、前記主バネ１８等が付勢する方向と同方向に、前記隔壁１ｇとほぼ等しい長さに亘って形成されている。また、前記フロアヒンジ本体１における前記作動油通路１ｆの端部は、前記作動油Ｗの漏洩防止のため、栓２４が取り付けられている。
また、前記隔壁１ｇにおける前記従動ギヤ軸４と同方向の鉛直方向には、調節バルブ２５を取り付けるための２つの貫通孔が前記作動油通路１ｆと連通可能に設けられている。
更に、前記隔壁１ｇにおける前記作動油通路１ｆと垂直方向の前記フィルタ１０を有する側へは、前記２つの貫通孔から、それぞれ第１調節孔１ｄ及び第２調節孔１ｅが連通されている。
前記第１調節孔１ｄは、前記隔壁１ｇにおける前記フィルタ１０と前記横蓋２２の間に位置する箇所に設けられ、一方、前記第２調節孔１ｅは、扉が閉鎖された状態において、前記ピストン９によって少なくとも閉塞される箇所に設けられている。
【００３９】
図３に示すように、前記作動油通路１ｆと連通する前記貫通孔には、頭部に、前記作動油Ｗの漏洩を防止するＯリング２５ａ、腹部に、前記作動油Ｗの流量を前記フロアヒンジ本体１の外部から調節可能となるようネジ部を有した前記調節バルブ２５が取り付けられている。前記調節バルブ２５は、前記フロアヒンジ本体１の外部から、前記作動油Ｗの流量を調節することによって、扉の開閉速度を調節するために設けられるもので、前記調節バルブ２５の下方端部には切込み部が設けられている。
【００４０】
次に本発明の実施例に係るフロアヒンジの作動について説明する。
図６は、扉が閉扉した状態を示している。この扉が完全に閉じた状態では、前記主軸３は、反時計方向Ｂに回動して、これに伴って前記従動ギヤ５は時計方向Ａに回動して歯合しており、また、前記ピストンロッド６及び前記ピストン９は方向Ｄに押され、前記ピストン９は最も右方向にある状態を保持している。
【００４１】
図７は、扉が閉扉した状態から少し開かれた後の状態を示している。図６の状態から、前記主軸３が時計方向Ａに回動し、この前記主軸３の回動に伴って、前記従動ギヤ５は反時計方向Ｂに回動する。これによって、前記従動ギヤ５の一端部に取り付けられた前記第１ロッド６及び前記ピストン９が方向Ｃへ引かれる。
また、前記従動ギヤ５における反時計方向Ｂの回動に伴って、前記従動ギヤ５の前記当接部５ｂと当接角度αを有しながら当接する前記当接円弧部材１２を介して、前記第２ロッド１１及び前記バネ受け座１６が押圧されて方向Ｄに移動し、前記主バネ１８及び前記芯バネ１９が圧縮される。
【００４２】
このとき、前記ピストン９が方向Ｃへ引かれると、前記弁体２１が前記油孔９ａを開き、前記作動油Ｗは、前記油孔９ａを通過して前記ピストンロッド６側から前記フィルタ１０側へ移動する。
【００４３】
図８は、図７の状態から扉が９０度まで開いた状態を示すものである。
前記主軸３が更に時計方向Ａに回動し、前記従動ギヤ５は更に反時計方向Ｂに回動する。これによって、前記ピストン９は更に方向Ｃへ移動することになる。
また、前記従動ギヤ５における反時計方向Ｂの回動に伴って、前記従動ギヤ５の前記当接部５ｂと当接角度αを有しながら当接する前記当接円弧部材１２を介して、前記バネロッド１１及び前記バネ受け座１６が押圧されて方向Ｄに移動し、更に前記主バネ１８及び前記芯バネ１９が圧縮される。
【００４４】
図９は、図８の状態から扉が１８０度まで開いた状態を示すものである。
この状態より大きく扉を開くことも可能であり、さらに開いていくと、前記従動ギヤ５における前記歯車部５ａが、前記フロアヒンジ本体１の側壁における前記回転止め１ｃと干渉するので、前記主軸３及び前記従動ギヤ５は回動することはなくなる。
また、この状態においても、前記従動ギヤ５の前記当接部５ｂと前記当接円弧部材１２は、当接角度αを有する。
【００４５】
図１０は、開かれた扉が閉じ始める状態を示している。扉に対して開く方向の力が解除されると、前記主バネ１８及び前記芯バネ１９の弾性によって、扉は閉じられていく。
すなわち、前記主バネ１８及び前記芯バネ１９の弾性力によって、前記主バネ１８及び前記芯バネ１９が方向Ｃ、前記ピストン９が方向Ｄへ戻され始めると、これらに伴って、前記従動ギヤ５が時計方向Ａに回動し、前記主軸３が反時計方向Ｂに回動することで、扉は閉じ始める。
【００４６】
扉が閉じ始められると、前記ピストン９内の前記弁体２１は前記油孔９ａを塞ぎ、前記ピストン９側の前記作動油Ｗは、前記第１調節孔１ｄ及び前記第２調節孔１ｅから、前記作動油通路１ｆを通り前記作動室３３へ流れ込む。
【００４７】
図１１は、扉が１８０度開いた状態から９０度扉を閉めたときの状態を示すものである。
このときの前記作動油Ｗの流れ方は、上記図１０に示した場合と同様である。
【００４８】
図１２に示すように、扉を９０度から更に閉じられると、前記主バネ１８及び前記芯バネ１９の弾性力によって方向Ｃに付勢し、前記バネロッド１１における前記当接円弧部材１２によって、前記従動ギヤ５は時計方向Ａに回動することにより、前記ピストンロッド６及び前記ピストン９は更に方向Ｄへ移動する。これによって、前記ピストン９は、前記フロアヒンジ本体１における前記隔壁１の前記第２調節孔１ｅを塞ぐようになる。従って、この状態では、前記作動油Ｗは前記第２調節孔１ｅから流れなくなり、前記第１調節孔１ｄからのみ前記作動室３３へ流れるようになる。
【００４９】
図１３は、扉が閉扉した状態を示すものである。
上述のようにして、前記フロアヒンジ本体１内の前記作動油Ｗ及び前記主バネ１８及び前記芯バネ１９が作用することにより、扉は開閉される。
【００５０】
本願発明のフロアヒンジを取り付けた扉において、ＪＩＳ  Ａ  １５１０−３に基づき、以下のような開閉力試験を行い、開き力及び閉じ力の測定を行った。
（試験方法）
開き力の測定は、試験体の速度調整弁を全開にして扉の閉じ速度（閉じ速度は、“速い”は、７０度から全閉までの時間が約３秒、“遅い”は約２０秒、“中間”は５〜８秒程度をいう。）を“速い”にした後、試験体の閉扉状態から、プッシュプルゲージの指示値が読み取れる程度の緩やかな速さで、手動によって開きながら、開き角度０〜５度間を通過するときの力の最大値を測定し、力のモーメントを求める。
閉じ力の測定は、試験体の速度調整弁を全開にして、扉の閉じ速度を“速い”にした後、試験扉を開き角度約２０度の位置から、試験体の閉じ力によって試験扉を閉じながら、開き角度５〜０度間を通過するときの力の最大値を測定して力のモーメントを求める。このとき試験扉は、プッシュプルゲージの指示値が読み取れる程度の緩やかな速さ（試験扉が緩やかに閉じるように、試験扉に取り付けたプッシュプルゲージの取っ手部に、閉じ力と反対向きの人力を適度に加える。）で閉じる。
また、ＪＩＳの開閉力測定に規定の扉開き角度０〜５度における最大値のみの測定ではなく、全体の開閉力の推移をみるために、１５度刻みで同様の測定方法により測定を行った。
（試験結果）
表１に、閉鎖力増大手段を有していない従来品と本願発明品における開き力と閉じ力の試験結果を示す。また、表２に、閉鎖力増大手段を有していない従来品と本願発明品における開き力と閉じ力の試験結果に基づく開閉効率を示す。
【表１】
2009052362.tif 000003
【表２】
2009052362.tif 000004
表１に示すように、開き力においては、開閉トルクの数値を大きく下げることができ、また、扉の開き角度によることなく、その数値を均一化することができた。
また、閉じ力においても、開閉トルクの数値を大きく下げることができ、また、扉の開き角度によることなく、その数値を均一化することができた。
これによって、表２に示すように、本願発明品は、扉の開閉効率を向上させることができた。
【００５１】
以上、説明した本発明の実施例１に係る扉閉鎖装置によれば、建物の扉を下部等で支持して、開かれた扉を自動的に閉鎖する為の扉閉鎖装置において、前記従動ギヤ５の一部をカム形状として、その回動により前記当接円弧部材１２及び前記バネロッド１１を介して前記主バネ１８等に作用させることで、図１６の前記従来品における前記操作レバー５９、前記操作ローラ６０、前記連結片５４及び前記第１バネ５６の部品を削除することができる。これによって、前記フロアヒンジ本体１自体の省スペース化、部品削減によるコストダウンも同時に図ることができる。また、従来品よりも前記フロアヒンジ本体１に内部構造が簡素化するため、部品点数の多かった従来品よりも壊れにくくなるとともに、組立における生産効率も向上する。これらは、所謂部品点数の削減による効果であり、本願発明の主たる効果は以下のものである。
すなわち、扉の開閉時において、常に、前記従動ギヤ５における前記当接円弧部材１２と当接部５ｂの当接箇所を、前記当接円弧部材１２の進行方向に対する軸線Ｘから、カム形状である前記当接部５ｂにおける曲率半径の中心に向かって当接角度αを有して当接させることで、表１に示すように、扉の開閉時における作動力をほぼ一定で安定させることができることにある。
これによって、扉の開扉時及び閉扉時において、表２に示すように、扉の開閉効率を向上させることができる。従って、扉の開扉と閉扉を略同様の作用力で行うことができ、開扉時に大きい力を有する等という問題もなくなる。
【実施例２】
【００５２】
本発明の扉閉鎖装置の実施例１と略同一構造であるが、９０度開閉可能且つ扉の開閉保持機構付きフロアヒンジを図１４乃至図１５に基づいて説明する。
全体の構成は略同一であるが、図１４に示すように、前記従動ギヤ５における前記当接円弧部材１２との当接部５ｂにおける形状が異なるものである。以下、相違点についてのみ説明する。
【００５３】
図１４に示すように、前記従動ギヤ５と略同一形状であるが、前記当接部５ｂに窪み部５ｃ及び保持部５ｄが設けられている点で異なる。
前記窪み部５ｃ及び前記保持部５ｄは、扉の開閉保持のために設けられており、前記窪み部５ｃは、前記当接円弧部材１２を覆設するよう、前記当接円弧部材１２と略同一直径から形成されている。一方、前記保持部５ｄは、前記窪み部５ｃの両端部に所定の寸法によって丸められ、前記当接円弧部材１２との耐久性の向上のために設けられている。
また、前記実施例１と同様にして、前記従動ギヤ５における前記当接円弧部材１２と当接部５ｂの当接箇所は、前記当接円弧部材１２の進行方向に対する軸線Ｘから、カム形状である前記当接部５ｂにおける曲率半径の中心に向かって当接角度βを有して当接される。
また、前記当接部５ｂにおける前記窪み部５ｃ及び前記保持部５ｄは、扉が９０度開扉した状態で開閉保持されるよう、前記従動ギヤ５における前記当接部に設けられている。
【００５４】
作動時においては、扉が開扉され、開閉保持されるまでは、前記従動ギヤ５における前記当接部５ｂは前記当接円弧部材１２と当接角度βを常に有して回動される。
後に、扉が９０度開扉すると、図１５に示すように、前記当接部５ｂにおける前記窪み部５ｃは、前記当接円弧部材１２における円弧の一部を覆設し、前記窪み部５ｃの両端部に位置する前記保持部５ｄによって、前記当接円弧部材１２は保持される。これによって、扉の開閉が保持される。
【００５５】
前記従動ギヤ５における前記当接部５ｂの前記窪み部５ｃは、前記当接円弧部材１２の円弧に覆設する部分が多ければ、扉の保持力は増加する。一方で、扉の開閉保持状態を解除するときは、扉を保持する力が強い為、前記当接円弧部材１２に対する拗れが大きくなるので、耐久性が悪くなる。
また、前記保持部５ｄは、大きくなだらかな方が前記当接円弧部材１２に対する耐久性は良くなるが、扉を保持する力が弱くなる。一方、前記保持部５ｄを小さくしすぎると、前記当接円弧部材１２及び前記保持部５ｄが削られ、摩耗することにより、扉の保持力が低下することになる。
【００５６】
本実施例においては、前記実施例１と同様、前記フロアヒンジ本体１における前記バネロッド１１と前記バネロッドソケット１４との開閉時の振動による衝撃音の発生を防止し、開閉効率を良好にするために、当接角度βは任意に設定できるものである。
【００５７】
また、前記実施例１及び前記実施例２においては、本願発明の実施の形態に係る前記フロアヒンジ本体１は、建物に設けた開閉する扉の下部を支持すべく、床面に埋め込まれるものとしているが、前記フロアヒンジ本体１を扉の上方に設置して、建物に設けた開閉する扉の上部を支持するようにすることもできる。
【００５８】
また、前記実施例１及び前記実施例２において、当接角度α及び当接角度βは、フロアヒンジの仕様により任意に変更ができるものである。すなわち、前記実施例１及び前記実施例２のいずれの前記従動ギヤ５の前記当接部５ｂにおいても、前記実施例１及び前記実施例２に係る形状に限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施例１に係るフロアヒンジの全体構成における一部断面平面図である。
【図２】本発明の実施例１に係るフロアヒンジの全体構成における一部Ｐ―Ｐ断面側面図である。
【図３】本発明の実施例１に係るフロアヒンジの全体構成における一部Ｑ―Ｑ断面側面図である。
【図４】本発明の実施例１に係るフロアヒンジの扉が閉扉した状態での従動ギヤ、バネロッド及び当接円弧部材の部分拡大平面図である。
【図５】本発明の実施例１に係るフロアヒンジの扉が開扉した状態での従動ギヤ、バネロッド及び当接円弧部材の部分拡大平面図である。
【図６】本発明の実施例１に係るフロアヒンジの扉が閉扉した状態での全体構成における一部断面平面図である。
【図７】本発明の実施例１に係るフロアヒンジの扉が僅かに開扉した状態での全体構成における一部断面平面図である。
【図８】本発明の実施例１に係るフロアヒンジの扉が９０度開扉した状態での全体構成における一部断面平面図である。
【図９】本発明の実施例１に係るフロアヒンジの扉が１８０度開扉した状態での全体構成における一部断面平面図である。
【図１０】本発明の実施例１に係るフロアヒンジの扉が閉扉し始める状態での全体構成における一部断面平面図である。
【図１１】本発明の実施例１に係るフロアヒンジの扉が９０度閉扉した状態での全体構成における一部断面平面図である。
【図１２】本発明の実施例１に係るフロアヒンジの扉が９０度から更に閉扉した状態での全体構成における一部断面平面図である。
【図１３】本発明の実施例１に係るフロアヒンジの扉が完全に閉扉した状態での全体構成における一部断面平面図である。
【図１４】本発明の実施例２に係る開閉保持機構付きフロアヒンジの扉が閉扉した状態での従動ギヤ、バネロッド及び当接円弧部材の部分拡大平面図である。
【図１５】本発明の実施例２に係る開閉保持機構付きフロアヒンジの扉が開扉した状態での従動ギヤ、バネロッド及び当接円弧部材の部分拡大平面図である。
【図１６】従来のフロアヒンジの全体構成における一部断面平面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１      フロアヒンジ本体
１ａ    収納部
１ｂ    回転止め
１ｃ    回転止め
１ｄ    第１調節孔
１ｅ    第２調節孔
１ｆ    作動油通路
１ｇ    隔壁
２      上蓋
２ａ    上蓋用パッキン
３      主軸
３ａ    歯車
４      従動ギヤ軸
５      従動ギヤ
５ａ    歯車
５ｂ    当接部
５ｃ    窪み部
５ｄ    保持部
６      ピストンロッド
７      ジョイントピン
８      ピストンピン
９      ピストン
９ａ    油孔
１０    フィルタ
１１    バネロッド
１２    当接円弧部材
１３    ピン
１３ａ  ブッシュ
１４    バネロッドソケット
１５    回り止めピン
１６    バネ受け座
１７    ボルト
１８    主バネ
１９    芯バネ
２０    マグネット
２１    弁体
２２    横蓋
２３    Ｏリング
２４    栓
２５    調節バルブ
２５ａ  Ｏリング
２６    ピストン用フィルタ
２７    シール
２８    鋼球
２９    鋼球受け皿
３０    スペーサー
３１    ベアリング
３２    Ｏリング
３３    作動室
３４    ボルト
３５    樹脂蓋
３６    バネピン
５０    フロアヒンジ本体
５０ａ  収納部
５０ｂ  仕切り壁
５０ｃ  シリンダ室
５０ｄ  シリンダ室
５０ｅ  隔壁
５０ｆ  作動油通路
５１    主軸
５２    従動ギヤ軸
５３    従動ギヤ
５４    連結片
５５    ピストンロッド
５６    第１バネ
５７    ピストン
５７ａ  油孔
５８    押圧ローラ
５９    操作レバー
６０    操作ローラ
６１    バネロッド
６２    第２バネ
６３    フィルタ
６４    弁体
６５    調節孔
６６    バルブ
Ｗ      作動油
【図１】
2009052362.tif 000005
【図２】
2009052362.tif 000006
【図３】
2009052362.tif 000007
【図４】
2009052362.tif 000008
【図５】
2009052362.tif 000009
【図６】
2009052362.tif 000010
【図７】
2009052362.tif 000011
【図８】
2009052362.tif 000012
【図９】
2009052362.tif 000013
【図１０】
2009052362.tif 000014
【図１１】
2009052362.tif 000015
【図１２】
2009052362.tif 000016
【図１３】
2009052362.tif 000017
【図１４】
2009052362.tif 000018
【図１５】
2009052362.tif 000019
【図１６】
2009052362.tif 000020