JP5237651B2 - 開き戸のソフトクローズ機構 - Google Patents

Description

本発明は、開き戸の扉枠に対する扉の閉じ時の速度を低下させてソフトクローズを実現するソフトクローズ機構に関するものである。

従来から、扉の上端面にガイドレールを取り付け、扉枠に緩衝機能を有する引き込み機構部を設け、引き込み機構部に回動連結部材の基端部を連結し、回動連結部材の先端部に設けた走行ローラーを上記ガイドレールに往復走行自在に挿入し、引き込み機構部により走行ローラーをガイドレールに沿って扉の閉止方向に向かって引き込むようにしたソフトクローズする機構が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら上記特許文献１に見られる従来例においては、ガイドレールを扉の上端面に設置するにあたって、その位置精度や姿勢精度を高めることはきわめて難しいものであった。その理由として、開き戸や引き込み機構部の部品寸法のバラツキや、部品組立によるバラツキ、施工・建付けのバラツキ、温度環境等による扉や扉枠の反り、温度環境による部品の膨張・収縮、部品の経年劣化が挙げられる。特に扉と扉枠との位置関係や扉と引き込み機構部との位置関係等が経年的に変化することがあり、さらに扉により仕切られる両側の空間は、温度、湿度に差が大きい場合が多く、木製の扉等では、それらの環境により表面材が伸縮するが、環境の差により表裏面材の伸縮が異なり、反りに至ることが多々ある。そのために従来では、走行ローラーをガイドレールに単純に挿入しただけでは、前述した部品の位置関係の変化や反り等によって、ある開き角度から急に重くなったり、ガタツキが発生するなど、扉の開閉性能が不安定になるという課題があった。そのうえ走行ローラーに対するガイドレールの位置精度及び姿勢精度を高めるためには施工の手間及びコストが大きくなるという課題もあった。
特開２００５−３３６９８３号公報

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、施工の手間及びコストを大幅に削減できるものでありながら、走行ローラーに対するガイドレールの位置精度及び姿勢精度を高く維持でき、長期に亘って安定した扉開閉操作を実現できる開き戸のソフトクローズ機構を提供することを課題とするものである。

前記課題を解決するために本発明は、扉２の上端面に扉２の長さ方向に沿ってガイドレール５を設置し、扉枠３に対して基端部６ａが回動自在に支持された回動連結部材６の先端部６ｂに上記ガイドレール５に往復走行自在に挿入される走行ローラー６ｃを設けると共に、走行ローラー６ｃをガイドレール５に沿って扉２の閉止方向Ｆに向か引き込むための緩衝機能８を有する引き込み機構部７を備えた開き戸のソフトクローズ機構であって、上記扉２の長さ方向をＸ軸、厚み方向をＹ軸、高さ方向をＺ軸とするとき、上記走行ローラー６ｃに対するガイドレール５の、Ｘ軸方向の位置ずれ及びＸ軸回りの姿勢ずれを吸収する軸受け部材１２と、Ｙ軸方向の位置ずれを吸収するＹ軸付勢用ばね１３と、Ｚ軸方向の位置ずれを吸収するＺ軸付勢用ばね１４と、を備えた可変手段１０が設けられていることを特徴としている。

このような構成とすることで、可変手段１０によって走行ローラー６ｃに対するガイドレール５の相対位置がＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｘ軸回りの各方向に変位可能となるので、たとえ部品寸法や部品組立、施工・建付けのバラツキや、経年劣化等が生じた場合であっても、ガイドレール５に多自由度をもたせることによって走行ローラー６ｃに対するガイドレール５の位置精度及び姿勢精度を高めることが可能となる。

本発明の開き戸のソフトクローズ機構は、可変手段によって走行ローラーに対するガイドレールの相対位置に多自由度をもたせることにより、施工の手間及びコストを大幅に削減できるものでありながら、走行ローラーに対するガイドレールの高い位置精度及び姿勢精度が得られるようになり、結果、長期に亘って安定した扉開閉操作を実現できる効果が得られる。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。

本発明の開き戸１に用いられるソフトクローズ機構４は、扉枠３に対する扉２の閉じ時の速度を低下させてソフトクローズを実現するものであり、扉２に設置される長尺のガイドレール５と、扉２と扉枠３とを常時連結する回動連結部材６と、扉枠３に設置される緩衝機能８を有する引き込み機構部７とを備えると共に、後述するガイドレール５の多自由度を得るための可変手段１０を備えている。

先ず、引き込み機構部７を図６〜図９を参照して説明する。

扉２の上端面には、図６に示すように、長尺のガイドレール５が設置されている。このガイドレール５は、上方に開放された断面Ｕ字形状をしており、後述するケーシングに収納された状態で、扉２の上端面の戸尻側端部５ａから中央部側に亘って凹設された凹条溝９内に埋設されている。

上記扉２と扉枠３とは、回動連結部材６を介して常時連結されている。回動連結部材６は、平面視で四角形状をしており、図８及び図９に示すように、扉枠３の上側枠部の下面の戸尻側（蝶番３０側）寄りの位置に回動連結部材６の基端部６ａが回転軸６ｅによって回転自在に支持されている。回動連結部材６の先端部６ｂの前方Ｃ寄りには走行ローラー６ｃが突設され、この走行ローラー６ｃが上記扉２のガイドレール５内に往復走行自在に挿入されている。回動連結部材６は、扉２の開閉に伴って回転軸６ｅを中心にして扉枠３の前後方向Ｂ,Ｃに回動するようになっており、このとき走行ローラー６ｃは、ガイドレール５の扉全開位置に対応する戸尻側端部５ａから扉全閉位置に対応する戸先側端部５ｂとの間で往復運動できるようになっている。さらに回動連結部材６の先端部６ｂの後方Ｂ寄りには、キャッチ部材２０のキャッチ面２０ａに着脱可能に嵌合されるトリガー軸６ｄが突設されている。

上記扉枠３には、緩衝機能８を有する引き込み機構部７が設置されている。本例では上側枠部の下面（以下、扉枠面３ａという）の戸尻側（蝶番３０側）寄りに引き込み機構部７が設置されている。引き込み機構部７は、扉２を閉止方向Ｆに向かって引き込むためのものであり、ガイドプレート１５、キャッチ部材２０、Ｖ字型の回動アーム２１、スプリング２２、緩衝機能８であるダンパー２３等で構成されている。

ガイドプレート１５は、扉枠面３ａの中央部側に取り付けられ、扉枠３の前後方向Ｂ,Ｃに向かって第１のガイド溝１６と第２のガイド溝１８とが互いに並行して形成されている。第１のガイド溝１６の前端部は第２のガイド溝１８の前端部よりも前方Ｃに突出していると共に、その突出部分はＬ字状に屈曲したロック溝１７となっている。

上記ガイドプレート１５の第１のガイド溝１６に沿って、キャッチ部材２０がスライド走行自在に挿入されている。キャッチ部材２０の先端には、コ字形に開口したキャッチ面２０ａが形成されており、このキャッチ面２０ａに前記回動連結部材６の先端部６ｂ側から突設されたトリガー軸６ｄが係入可能とされる。キャッチ部材２０の中央側には、ガイドプレート１５の第１のガイド溝１６に沿ってスライド自在な前後一対のガイド軸２０ｂ、２０ｃが突設されていると共に、前側ガイド軸２０ｂだけが上記ロック溝１７に進入可能とされる。さらにキャッチ部材２０の後端側から連結軸２０ｄが突設され、この連結軸２０ｄはガイドプレート１５の第２のガイド溝１８を貫通して、回動アーム２１の一片２１ｂに連結されている。

上記回動アーム２１は平面視Ｖ字型に屈曲形成されており、ガイドプレート１５の一側方の扉枠面３ａに回転自在に支持されている。ここで、「ガイドプレート１５の一側方」とは、ガイドプレート１５から見て扉枠３の蝶番３０側の方向を指すものとする。本例では、回動アーム２１の一片２１ｂに形成した長孔内に上記キャッチ部材２０の連結軸２０ｄがスライド自在に嵌合しており、これによりキャッチ部材２０の往復直線運動が回動アーム２１の回転運動に変換されるようになっている。

ここで、上記回動アーム２１は、スプリング２２によって中央屈曲部を支点にして後方Ｂに向かって常に付勢されている。本例では、スプリング２２の一端が回動アーム２１の他片２１ｄに連結され、他端がガイドプレート１５の一側方の扉枠面３ａに支承されており、回動アーム２１の他片２１ｄを常に引っ張る方向に付勢している。つまり、スプリング２２によって、回動アーム２１は扉全開位置に対応する前方回転位置Ｐ２(図８)から扉全閉位置に対応する後方回転位置Ｐ１（図９）に向かって常時付勢されている。

さらに、上記回動アーム２１の他片２１ｄには、上記キャッチ部材２０の引き込み速度を低下させる緩衝機能８であるダンパー２３が連結されている。ダンパー２３によりキャッチ部材２０の引き込み動作に抵抗が付与されるようになっている。

上記引き込み機構部の動作を説明する。

扉２が所定開閉角度（例えば約１０度）よりも開いているときは、図８のように回動連結部材６のトリガー軸６ｄが引き込み機構部７から離脱可能となり、このとき、キャッチ部材２０の前側ガイド軸２０ｂがガイドプレート１５のロック溝１７に進入しており、これによりスプリング２２に抗してキャッチ部材２０は前方スライド位置でロックされている。またこのロック状態では、キャッチ部材２０のキャッチ面２０ａは回動連結部材６のトリガー軸６ｄを受け入れ可能な前向き姿勢で保持されている。

開いた扉２を閉じると、回動連結部材６がその回転軸６ｅを中心に回動して、走行ローラー６ｃがガイドレール５の戸尻側端部５ａから戸先側端部５ｂに向かって移動する。そして、扉２を所定開閉角度（約１０度）まで閉じると、図８のように回動連結部材６のトリガー軸６ｄがキャッチ部材２０のキャッチ面２０ａに衝突することで、キャッチ部材２０の前側ガイド軸２０ｂがロック溝１７から第１のガイド溝１６に移動することで、キャッチ部材２０のロックが解除されると同時にキャッチ部材２０が回転して回動連結部材６のトリガー軸６ｄとキャッチ部材２０とが互いに係合した状態となり、この係合状態では図９に示すように、スプリング２２によって引っ張られているＶ字型の回動アーム２１によって、回動連結部材６とキャッチ部材２０とが一体となって第１のガイド溝１６の後方Ｂに引き込まれていく。またこの引き込み時にダンパー２３のピストンロッドが縮むことによって、回動連結部材６及びキャッチ部材２０の引き込み速度が制動されて、扉２はゆっくりと静かに閉止される（図７）。

閉じた扉２を開くと、図９→図８のように、回動連結部材６の走行ローラー６ｃが扉２のガイドレール５の戸先側端部５ｂから戸尻側端部５ａに向かって移動すると共に、キャッチ部材２０が第１のガイド溝１６に沿って前方Ｃに引っ張られて、キャッチ部材２０の前側ガイド軸２０ｂが第１のガイド溝１６からロック溝１７に係入してロックされると共に、回動連結部材６のトリガー軸６ｄがキャッチ面２０ａから離脱することによって、扉２はソフトクローズしない開閉フリーな状態、つまり、次の閉じ動作のソフトクローズを待機する状態となる。

図１〜図５は本発明の一実施形態を示している。本発明では、上記走行ローラー６ｃに対するガイドレール５の相対位置に多自由度をもたせるための可変手段１０を備えている。

図１〜図３に示すように、扉２の長さ方向をＸ軸、厚み方向をＹ軸、高さ方向をＺ軸としたとき、可変手段１０によって走行ローラー６ｃに対するガイドレール５の相対位置がＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｘ軸回りの各方向にそれぞれ変位可能となっている。

先ず、長尺のガイドレール５を収納するケーシング１１は、扉２の凹条溝９内に埋設されていると共に、ガイドレール５よりもひと回り大きい、上方に開放された長尺の箱形状に形成されている。ケーシング１１内面とガイドレール５外面との間に隙間を設けることでガイドレール５はケーシング１１内部で前後左右方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）にそれぞれ変位自在とされている。

図１に示すように、ガイドレール５のＸ軸方向の両端部には、それぞれ、Ｙ軸方向に細長く延びた凹溝部１２ａが凹設されており、各凹溝部１２ａ内にケーシング１１のＸ軸方向の両端壁からそれぞれ突設したピン１２ｂがスライド自在に挿入されている。各凹溝部１２ａはピン１２ｂをＸ軸、Ｙ軸の各方向に移動自在に軸支すると共にＸ軸回りに回動自在に軸支するものであり、この凹溝部１２ａとピン１２ｂとで、ガイドレール５をＸ軸、Ｙ軸、Ｘ軸回りの各方向にそれぞれ変位可能に支持する軸受け部材１２が構成されている。

さらに、上記ガイドレール５のＹ軸方向の両側には、それぞれ、Ｙ軸付勢用ばね１３が配置されている。本例のＹ軸付勢用ばね１３は、ガイドレール５のＸ軸方向の一端側に配置される前後一対の板ばね１３ａと、ガイドレール５のＸ軸方向の他端側に配置される前後一対の板ばね１３ａとで構成されている。Ｙ軸付勢用ばね１３として機能する各板ばね１３ａは同じ構造をしており、板ばね１３ａの矩形状の基端部１３ｂがケーシング１１の内壁に沿って設けたばね受け部１３ｃに嵌め込まれて保持されており、板ばね１３ａのアーム形状をした先端部１３ｄがガイドレール５の外側面５ｃ（図５（ｃ））に弾接可能に配置されている。これにより、Ｙ軸方向に移動自在となっているガイドレール５が、Ｙ軸方向の両側から板ばね１３ａによってセンタリング位置に向かって弾性的に挟持されていると共にＹ軸方向に向かって変位可能となっている。ここで言う「センタリング位置」とは、設計上設定された軌道の位置のことである。

一方、ガイドレール５に挿入される走行ローラー６ｃには、図４に示すように、走行ローラー６ｃを下方向（Ｚ軸方向）に向かって付勢するためのＺ軸付勢用ばね１４が装着されている。本例では図４、図５に示すように、回動連結部材６の先端部６ｂから下方向に向かってローラー軸３１が突設され、このローラー軸３１に走行ローラー６ｃが移動自在に嵌め込まれている。走行ローラー６ｃはローラー軸３１にスライド挿入される小径の筒部３２と該筒部３２の上端部から外方に突出する大径のフランジ部３３とが一体形成されている。ここでは、ローラー軸３１のばね支承部３１ａとフランジ部３３との間に、Ｚ軸付勢用ばね１４として機能する圧縮コイルばね１４ａが介在されており、これにより、ローラー軸３１の下端部がガイドレール５内部に挿入された状態で、フランジ部３３がガイドレール５のＹ軸方向の両側面５ｃの上端縁に対し弾接している。Ｚ軸付勢用ばね１４は、走行ローラー６ｃを下方向（Ｚ軸方向）に向かって常に付勢すると共に、走行ローラー６ｃをＺ軸方向に変位可能に保持する働きをする。

しかして、走行ローラー６ｃをガイドレール５に挿入した構造において、可変手段１０によって走行ローラー６ｃに対するガイドレール５の位置に多自由度をもたせることができる。つまり、部品、部品組立、施工・建付けのバラツキや、温度環境等による扉２や扉枠３の反り、経年劣化等が生じた場合でも、走行ローラー６ｃに対するガイドレール５のＸ軸方向の位置ずれ及びＸ軸回りの姿勢ずれを、それぞれ、ガイドレール５とケーシング１１とのＸ軸方向の両端側に設けた軸受け部材１２（凹溝部１２ａ、ピン１２ｂ）によって吸収できるようになり、またＹ軸方向の位置ずれをＹ軸付勢用ばね１３（板ばね１３ａ）により吸収できるようになり、さらにＺ軸方向の位置ずれを走行ローラー６ｃに装着したＺ軸付勢用ばね１４（圧縮コイルばね１４ａ）によって吸収できるようになる。このように、走行ローラー６ｃに対するガイドレール５の相対位置がＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｘ軸回りの各方向に変位可能にすることで、走行ローラー６ｃに対するガイドレール５の高い位置精度及び姿勢精度が容易に得られることとなり、結果、長期に亘って安定した扉開閉操作を確保できる利点がある。そのうえ走行ローラー６ｃを単純にガイドレール５に挿入するだけでよいので、施工の手間及びコストを大幅に削減できる利点もある。

なお、本発明の可変手段１０を備えたソフトクローズ機構４は、マンションや戸建て住宅などの建物における出入口に開閉自在に設けられる開き戸に限らず、例えばシステムキッチンの開き戸の分野にも広く実施可能である。

本発明の一実施形態に用いる可変手段を備えた扉を戸尻側から見た分解斜視図である。 同上の扉を戸先側から見た図である。 同上のガイドレールとケーシングの分解斜視図である。 同上のガイドレールとケーシングの組み付け状態を説明するＹ軸方向に沿う断面図である。 同上の回動連結部材と走行ローラーの分解斜視図である。 同上の扉の全開状態を示す平面図である。 同上の扉の全閉状態を示す平面図である。 同上の扉の開放状態における引き込み機構部を説明する斜視図である。 同上の扉の閉止状態における引き込み機構部を説明する斜視図である。

符号の説明

１ 開き戸
２ 扉
３ 扉枠
４ ソフトクローズ機構
５ ガイドレール
６ 回動連結部材
６ａ 基端部
６ｂ 先端部
６ｃ 走行ローラー
７ 引き込み機構部
８ 緩衝機能
１０ 可変手段
Ｆ 扉の閉止方向
Ｘ軸 扉の長さ方向
Ｙ軸 扉の厚み方向
Ｚ軸 扉の高さ方向

Claims (1)

1. 扉の上端面に扉の長さ方向に沿ってガイドレールを設置し、扉枠に対して基端部が回動自在に支持された回動連結部材の先端部に上記ガイドレールに往復走行自在に挿入される走行ローラーを設けると共に、走行ローラーをガイドレールに沿って扉の閉止方向に向かって引き込むための緩衝機能を有する引き込み機構部を備えた開き戸のソフトクローズ機構であって、上記扉の長さ方向をＸ軸、厚み方向をＹ軸、高さ方向をＺ軸とするとき、上記走行ローラーに対するガイドレールの、Ｘ軸方向の位置ずれ及びＸ軸回りの姿勢ずれを吸収する軸受け部材と、Ｙ軸方向の位置ずれを吸収するＹ軸付勢用ばねと、Ｚ軸方向の位置ずれを吸収するＺ軸付勢用ばねと、を備えた可変手段が設けられていることを特徴とする開き戸のソフトクローズ機構。

Images