(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第１ピニオンと、枠体に回動自在に支承され、第１ピニオンと同軸に結合されると共に、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、扉が開放状態のときはラックから離間しており、扉が閉鎖状態に到る途中においてラックと噛み合う位置に配設された第２ピニオンと、この第２ピニオンに同軸に結合されると共に枠体に回動自在に支承され、一方向クラッチを介して歯車増速機構に連結された副回転軸と、歯車増速機構の出力側に連結され、少なくとも渦電流式ブレーキ機構、摩擦ブレーキ機構及び慣性調速式ブレーキ機構を含み、オイルダンパーを含まないブレーキ機構とを有することを特徴とするドアクローザ。
【請求項２】
上記ブレーキ機構が、歯車増速機構の出力側のブレーキ軸に装着された非磁性材質の導電体からなるブレーキカップと、このブレーキカップのスカート部を挟んで、その内外面に近接して配設された磁石とを有する渦電流式ブレーキ機構であることを特徴とする請求項１記載のドアクローザ。
【請求項３】
上記ブレーキ機構が、歯車増速機構の出力側のブレーキ軸に装着されたブレーキカップと、このブレーキカップの外周面に巻き掛けられたブレーキバンドとを有し、このブレーキバンドの一端を枠体に固定し、他端をばねを介して枠体に捩じ込まれた調整ねじに取り付けたことを特徴とする請求項１記載のドアクローザ。
【請求項４】
上記ブレーキ機構が、歯車増速機構の出力側のブレーキ軸にこれと直角なるように結合された案内棒と、この案内棒に摺動可能に案内された重錘と、この重錘を案内棒の基端側に向け付勢する復帰ばねとを有し、副回転軸以降の回転モーメントの運動量の増加という態様で運動エネルギーを吸収する慣性調速式ブレーキ機構であ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形式の新規なドアクローザに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のドアクローザでよく利用されているものとしては、例えば、実開平２−８５７８０号公報に記載されている形式のものを挙げることができる。
【０００３】
このクローザは、扉閉鎖時の戻しばね及び慣性による過大な閉鎖力を作動油で減衰させるようにしたもので、作動油が封入されたシリンダと、シリンダを前方の第１室と後方の第２室とに仕切るピストンと、オリフィスを介して第１室と第２室とを連通させた導油路と、ピストンを第１室に向け付勢させる戻しばねと、ピストンに設けられたラックと、ラックに噛み合うピニオンと、シリンダに支承されると共に、ピニオン及びアームが固定される回転軸とから成る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のクローザは、作動油がオリフィスを通過する際の粘性抵抗を利用してクローザの閉鎖運動を緩衝するようにしているため、その製作時、シリンダ回りにおけるシーリング処理（密封処理）が面倒でコスト高になり、長期の使用において油漏れを生じるなどの問題があった。
【０００５】
また、作動油の粘性抵抗は温度により変化するため、季節によって緩衝具合を調整しなければならず、保守管理上面倒でもある。
【０００６】
更にまた、作動油の粘性抵抗は、扉閉鎖の開始から完全閉鎖に到るまでクローザの閉鎖運動を緩衝するので、扉閉鎖に要する時間が長く、従って、速やかな扉閉鎖を望むものにとっては、扉閉鎖が如何にも冗長であるという不満が残る。
【０００７】
そこで、この発明のドアクローザは、上記した問題点を解決するために作動油を用いないノンオイル型とすること、また、扉閉鎖の初期の段階においては戻しばねの閉鎖作用力を減衰させず、扉閉鎖の後期の段階においてのみ戻しばねの閉鎖作用力を減衰させ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、請求項１に記載の発明は、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第１ピニオンと、枠体に回動自在に支承され、第１ピニオンと同軸に結合されると共に、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、扉が開放状態のときはラックから離間しており、扉が閉鎖状態に到る途中においてラックと噛み合う位置に配設された第２ピニオンと、この第２ピニオンに同軸に結合されると共に枠体に回動自在に支承され、一方向クラッチを介して歯車増速機構に連結された副回転軸と、歯車増速機構の出力側に連結され、少なくとも渦電流式ブレーキ機構、摩擦ブレーキ機構及び慣性調速式ブレーキ機構を含み、オイルダンパーを含まないブレーキ機構とを有することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、ブレーキ機構として、歯車増速機構の出力側のブレーキ軸に装着された非磁性材質の導電体からなるブレーキカップと、このブレーキカップのスカート部を挟んで、その内外面に近接して配設された磁石とを有する渦電流式ブレーキ機構であることを特徴とする。
【００１０】
更にまた、請求項３に記載の発明は、ブレーキ機構として、歯車増速機構の出力側のブレーキ軸に装着されたブレーキカップと、このブレーキカップの外周面に巻き掛けられたブレーキバンドとを有し、このブレーキバンドの一端を枠体に固定し、他端をばねを介して枠体に捩じ込まれた調整ねじに取り付けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、ブレーキ機構として、歯車増速機構の出力側のブレーキ軸にこれと直角なるように結合された案内棒と、この案内棒に摺動可能に案内された重錘と、この重錘を案内棒の基端側に向け付勢する復帰ばねとを有し、副回転軸以降の回転モーメントの運動量の増加という態様で運動エネルギーを吸収する慣性調速式ブレーキ機構であることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施例に基いてこの発明について説明する。
図１及び図２は請求項２に記載の発明の一実施例によるドアクローザを示し、これらの図において符号１は扉１０又は扉枠にねじ等で取り付けられる断面形状が細長いロ字形をなす枠体、１１は枠体１の開口を覆うように装着されたカバー板である。
【００１３】
枠体１内にはスライダ７が配設されている。このスライダ７は、枠体１内に固設された筒状のスライダ受け１２と嵌合しており、枠体１の長さ方向、すなわち図１で左右に移動可能に案内されている。
【００１４】
スライダ７は、例えば有底円筒状で、その外周面にはその母線に沿うラック９が装着されており、このラック９はスライダ受け１２にその母線に沿って形成されたスリットを通してスライダ受け１２の外方に突出している。
【００１５】
また、スライダ７の内筒部底面と、スライダ受け１２の開口を覆うばね受け１３との間には、戻しばね８が弾装されており、スライダ７を図の左方向へ付勢している。
【００１６】
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れており、その主回転軸２には前述のラック９に噛み合う第１ピニオン３が固定されている。
【００１７】
また、主回転軸２の一方の外端には図示しない連係アームの１つが固設してあり、その図示しない連係アームの他端は従来のドアクローザ同様、他の連係アームを介して扉枠等の固定部分に接続させてある。
【００１８】
更に、枠体１には、スライダ７の付勢方向において主回転軸２から離間した位置に、主回転軸と平行な副回転軸４が回動自在に支承されている。
【００１９】
この副回転軸４には一方向クラッチ６が配設されており、副回転軸４の駆動側軸４ａと従動側軸４ｂとを前者の回動方向により係脱させる構造となっている。
【００２０】
駆動側軸４ａには前述したラック９と噛み合う第２ピニオン５が装着され、また、従動側軸４ｂには第１傘歯車２１が固定されている。
【００２１】
一方向クラッチ６は、扉１０が開くとき（例えば主回転軸２が図１で反時計方向に回動するとき）、ラック９及び第２ピニオン５を介して駆動される駆動側軸４ａの回動が従動側軸４ｂに伝達されないように作動する。
【００２２】
逆に閉扉時は、一方向クラッチ６は駆動側軸４ａの回動を従動側軸４ｂに伝達する。このような一方向クラッチは、例えばラチェット爪とラチェットホイールよりなるもの、或いは傾斜孔にころを嵌め込んだもの等種々のものを採用することができる。
【００２３】
しかして、主回転軸２に装着された第１ピニオン３、副回転軸４の駆動側軸４ａに装着された第２ピニオン５及びラック９との長手方向の相対関係位置は次のように設定する。
【００２４】
すなわち、扉１０が閉鎖状態にあるときは、図１でラック９が実線で示された状態にあり、このときには、図３に示すように、第１ピニオン３及び第２ピニオン５がラック９と噛み合っている。
【００２５】
一方、扉が開放状態にあるときは、図１でラックが鎖線で示された状態にあり、このときには、図４で示すように、第１ピニオン３のみがラック９と噛み合い、第２ピニオン５はラック９と噛み合わないようにする。
【００２６】
従って、扉が開放状態から、戻しばね８の弾力による閉鎖状態に到る途中過程において、図５に示すように、第２ピニオン５もラック９と噛み合うこととなる。
【００２７】
上記した構造により、戻しばね８の弾力により閉鎖される扉は、第２ピニオン５がラック９と噛み合うまでの間は何の抵抗力も受けず、急速に閉鎖方向に動き、第２ピニオン５が噛み合って始めて後述するブレーキ力を受けてゆっくりと閉鎖状態に至る。
【００２８】
次に、ブレーキ機構について説明する。
前述したように、一方向クラッチ６の従動側にある従動側軸４ｂには第１傘歯車２１が装着されている。
【００２９】
又、ブラケット１４（図２参照）に支承された第１支軸３１の一端には第２傘歯車２２が装着され、第１傘歯車２１と噛み合っている。
【００３０】
第１支軸３１の他端には第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と噛み合っている。
【００３１】
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と噛み合っている。
【００３２】
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及び枠体の一端に支承されたブレーキ軸３４の第３小歯車２８と噛み合っている。
【００３３】
上記構造は増速機構を形成し、従動側軸４ｂの回動は３段の歯車増速機構をへて、ブレーキ軸３４を高速回転させる。
【００３４】
ブレーキ軸３４にはブレーキカップ４１が固設されており、ブレーキカップの少くともスカート部４１ａは非磁性の導電体から作られている。
【００３５】
一方、ブレーキカップ４１のスカート部４１ａ（図１及び図６参照）の内外面に近接するようにして、その外側には、円筒状の第１磁石ホルダー４２が、内側には、同じく円筒状の第２磁石ホルダー４４が配設されている。
【００３６】
内側の第２磁石ホルダー４４には、図６に示すように、図６における頂点部をＮ極として、円周方向に交互に異極が隣接するようにして、永久磁石からなる６個の内側磁石４５、４５が配設されており、この第２磁石ホルダー４４は枠体１に対して固定されている。
【００３７】
一方、外側の第１磁石ホルダー４２には、同じく図６で示すように、図６における頂点部をＳ極として、円周方向に交互に異極が隣接するようにして、夫々永久磁石からなる６個の外側磁石４３、４３が配設されている。
【００３８】
なお、図６において、各磁石４３、４５はブレーキカップ４１の半径方向に着磁されているものとし、そのＳ、Ｎの磁極はスカート部４１ａに対向している磁極を表わすものとする。
【００３９】
第１磁石ホルダー４２は、その外周の一部にセクターギヤ４２ａが形成されており、このセクターギア４２ａは、枠体１の一端に回動自在に支承された第４支軸４６に固定されている第３ピニオン４７と噛み合っている。
【００４０】
その為、第４支軸４６の枠体１から突出した一端をドライバー等の工具により、回動させて第３ピニオン４７を回すことにより、第１磁石ホルダー４２と第２磁石ホルダー４４との円周方向の相対位置を変化させることができる。
【００４１】
図６に示す磁極の配置においては、外側磁石４３と内側磁石４５との間に磁力線が流れ、この磁力線は、スカート部４１ａの走行方向と直交する。従って、スカート部には誘導電流が流れ、いわゆる渦電流が発生する。
【００４２】
このうず電流は、磁束を切るスカート部４１ａの移動を阻止するように作用するので、ブレーキカップ４１はブレーキ力を受ける。
【００４３】
この結果、扉が開放状態から閉鎖状態に動いて、図５に示すように第２ピニオン５がラック９に噛み合うことにより、扉はブレーキ力を受けてゆっくりと閉鎖状態となり、緩衝作用が行われる。
【００４４】
図６に示す磁極配置は、外側磁石４３のＮ極或はＳ極が内側磁石４５のＳ極或はＮ極と完全に向かい合っているので、流れる磁力線は最大となっている。換言すれば、スカート部４１ａを通る磁束密度は最大となっている。
【００４５】
第４支軸４６を回動させて、図７に示すように第１磁石ホルダー４２を時計方向に回動させると、外側磁石４３及び内側磁石４５はその一部が同極どうし向かい合い、この部分には磁力線が流れなくなり、全体としての磁力線の数は減少する。
【００４６】
この結果、スカート部４１ａの走行によって発生する誘導電流も、図６で示す状態に比較して減少し、ブレーキ力が小さくなる。すなわち、軸４６の回動はブレーキ力の調整として作用する。
【００４７】
図８は、請求項３に記載した発明におけるブレーキ機構を示し、ブレーキ軸３４の回転に至るまでの機構は、前述した請求項１に記載の発明と同様であるから、更に詳細な説明は省略する。
【００４８】
ブレーキ軸３４にはブレーキカップ４１が固定されている。この場合、ブレーキカップのスカート部４１ａは導電体である必要はなく、耐摩耗性の材質であればよい。例えば、バンドブレーキ用ドラムの材料として広く使用されている鋳鉄等が好適である。
【００４９】
スカート部の外側には、これに接触するようにブレーキバンド５１が巻き掛けられ、ブレーキバンド５１の一端は枠体１の一端に固定され、他端はばね５２を介して枠体の一端の調整ねじ５３に取り付けられる。
【００５０】
この実施例においては、調整ねじ５３の締め具合により、ブレーキバンド５１にかかるテンションを調節することができ、スカート部４１ａとブレーキバンド５１との間の摩擦力により、ブレーキ軸３４に制動がかかる。
【００５１】
図９は、請求項４に記載した発明におけるブレーキ機構を示し、スライダ７からブレーキ軸３４の回転に到るまでの機構も前述した請求項１に記載の発明と同様であるから、更に詳細な説明は省略する。
【００５２】
図９において、ブレーキ軸３４の一端にはこれと直角になるように案内棒６１が結合されている。この案内棒６１には、円筒状の重錘６３が案内棒６１に沿って摺動可能に取り付けられている。
【００５３】
更に、重錘６３と案内棒の頭部６２との間には復帰ばね６４が弾装されており、この復帰ばね６４の弾力により、重錘６３は案内棒６１の基端に向かう方向に付勢されている。
【００５４】
この場合、ブレーキ軸３４が高速で回転すると、重錘６３は遠心力により、復帰ばね６４の弾力に抗して、案内棒に沿って頭部６２側へ移動する。
【００５５】
この結果、慣性モーメントが増大し、この慣性モーメントの増大は、主回転軸２とブレーキ軸３４との速度比の自乗倍となって主回転軸に印加されるので、この回転系の慣性モーメントの増大により主回転軸２の回転が減衰される。
【００５６】
換言すれば、戻しばね８が伸長するときに放出する弾性エネルギーが、重錘６３の運動エネルギーに変換されるという形態で吸収され、主回転軸２の回動速度が減少する。
【００５７】
なお、図示の実施例では、ブレーキ機構として渦電流による緩衝作用を利用したもの、摩擦ブレーキ機構及び所謂慣性調速機を例示したが、この発明によるドアクローザは他の型式のブレーキ機構を採用できることは勿論である。
【００５８】
【発明の効果】
以上に説明したこの発明のドアクローザは、例えば回転運動減衰用として導電体が磁力線を切るときに発生する誘導電流を利用してブレーキ力を発生させ、扉の閉鎖運動を緩衝するものであるから、その製作においてオイルのシーリング処理を不要とし、コストダウンが計れるばかりでなく、使用中の油漏れの心配が皆無であるという効果を奏する。
【００５９】
また、この発明のドアクローザによれば、扉の閉鎖運動の初期の段階においては、扉の緩衝は行われず、扉の緩衝を最も必要とする、扉の閉鎖運動の後期の段階においてのみ扉の緩衝が行われるので、扉の閉鎖時間を短縮できるという効果を奏する。
【００６０】
また、請求項３に記載の発明によれば、ブレーキ機構にバンドブレーキを採用しているので、構造が非常に簡単である。
【００６１】
更に又、請求項４に記載の発明によれば、重錘の慣性モーメントを利用して扉の閉鎖運動を緩衝するものであるから、部品の摩耗がなく、長期間の使用に耐えることができる。
【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】カバー板を取外して示したその側面図。
【図３】ピニオンとラックとの関係位置の説明図で、扉の閉鎖時を示す。
【図４】ピニオンとラックとの関係位置の説明図で、扉の開放時を示す。
【図５】ピニオンとラックとの関係位置の説明図で、扉が閉鎖途中を示す。
【図６】請求項２に記載の発明におけるブレーキ機構の正面図。
【図７】請求項２に記載の発明におけるブレーキ機構のブレーキ調整時の正面図。
【図８】請求項３に記載の発明におけるブレーキ機構の正面図。
【図９】請求項４に記載の発明におけるブレーキ機構の正面図。
【符号の説明】
１  枠体
２  主回転軸
３  第１ピニオン
４  副回転軸
４ａ  駆動側軸
４ｂ  従動側軸
５  第２ピニオン
６  一方向クラッチ
７  スライダ
８  戻しばね
９  ラック
１０  扉
１１  カバー板
１２  スライダ受け
３４  ブレーキ軸
４１  ブレーキカップ
４１ａ  スカート部
４２  第１磁石ホルダー
４２ａ  セクターギヤ
４３  外側磁石
４４  第２磁石ホルダー
４５  内側磁石
４６  第４軸
４７  第３ピニオン
５１  ブレーキバンド
５３  調整ねじ
６１  案内棒
６２  頭部
６３  重錘
６４  復帰ばね
【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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【図８】
0003784462.tif 000009
【図９】
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