JPH0562192B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、開いたドアを自動的に閉じるドア
クローザー、具体的には機械式の無段変速ドアク
ローザーに関する。

（従来の技術） ドアクローザーとして最も普及しているのは、
オイル式ドアクローザーである。このドアクロー
ザーは、ドアの閉じる速度を、閉じ初めは早く、
完全に閉じる寸前にはこれがゆつくりとなるよう
に、ドアの開き角度に応じて断面積の異なる複数
のオイルの通路を切換えるようになつている。第
９図において、破線はオイル式ドアクローザー
の、ドアの開き角度とその閉じ速度との関係を示
している。例えば開く角度90°まで開いたドアは、
開き角度20°前後までは比較的高速度で閉じるも、
それ以下の開き角度では低速度で閉じられる。す
なわち、ドアの開き角度が閉じ位置に近い所定角
度になると、オイル通路のオイルの流通が制限さ
れて閉じ速度が急激に低下させられるようになつ
ている。これはドアが急速に閉じてしまうことを
抑止して、手指や物を挟んでしまうことを防止す
るためである。

（発明が解決しようとする課題） 従来のオイル式ドアクローザーは、オイル通路
を切換えるために、第９図に破線で示すように、
ドアの閉じ速度が大きな速度差をもつて急激に変
化してしまう。閉じる寸前でその速度を遅くする
ことにより、手指等を挟むことを防止するという
問題の解決にはなつているが、閉じ初めとの間の
速度差が余りにも大きいために、閉じ速度が大き
く低下させられたとき、ドアのヒンジ部分で「が
たつき音」が発生する、という問題がある。ま
た、このときのドアの衝撃は、ドアの支持構造へ
無用の応力を発生させる、という問題となる。

そこで、オイル通路を多く設けて閉じ速度の落
差を小さくすることも考えられるが、ドアクロー
ザーの大嵩化を免れず、しかも段階的な速度差の
発生をなくすことはできない。また、オイル式ド
アクローザーにおいては、オイル洩れや気温の変
化による閉じ速度の変動という問題もある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記したオイル式ドアクローザーの
有する課題を解消した無段変速ドアクローザーの
提供を目的としていて、ドアの開閉に連動して回
転する入力軸と、この入力軸の回転に従動して移
動するスライダーと、このスライダーがドア開方
向に移動させられたとき蓄勢されて、該スライダ
ーをドア閉方向に付勢するスプリングと、このス
プリングによつて移動させられるスライダーの移
動速度を増速する増速輪列と、この増速輪列に連
結されていて、上記入力軸の回転に制動を掛ける
制動手段と、上記スライダーと増速輪列の間に配
設され上記スライダーの端部に衝合していて、ド
アが閉じ位置に近付くに連れて上記スライダーの
移動速度を増速して上記増速輪列に伝達するカム
部を有し、その一部を上記増速輪列に噛合させた
伝達部材とからなつている。

（作用） ドアを開くと、入力軸が回転してスライダーを
ドア開方向に移動させる。スライダーが移動する
と、スプリングが押し縮められて蓄勢される。ド
アを開く作用を解除すると、スプリングで付勢さ
れて移動するスライダーが入力軸を回動させてド
アを閉じる。このとき移動するスライダーの移動
速度は、伝達部材を介して増速輪列に伝達されて
制動手段を作動させて入力軸の回転すなわち閉じ
るドアに制動を掛ける。ドアが完全に閉じる位置
に近付くに連れて、スライダーの移動速度は、伝
達部材のカム部によつて増速されて増速輪列に伝
達され、制動手段の制動力を大きくしてドアの閉
じ速度を次第に低下させる。スライダーの移動速
度は、段階的なものではなく、滑らかに連続的に
変化する。

（実施例） 以下、図示の実施例に基づいて本発明を詳細に
説明する。

第１図は、ドア格納式ドアクローザーの例を示
していて、無段変速ドアクローザー１は、フレー
ム２と、これに回転自在に支持されていて、その
端部をフレームから突出させた入力軸３と、後述
する各構成要素とからなつている。フレーム２
は、ドアＤ（第２図参照）の上端部に形成された
格納部に格納され固定される。一方、図示されな
いドア枠には、断面倒伏Ｕ字状のガイドレール４
が固着されている。ガイドレール４には、アーム
５の一端に枢着されたスライダー５ａが摺動自在
に嵌合されている。アーム５の他端５ｂは、これ
に形成された角孔５ｃを入力軸３の突出端部に連
結されている。

第３図及び第４図において、フレーム２は、互
いに重合されたフレーム２ａとフレーム２ｂとか
らなつている。フレーム２ａとフレーム２ｂは、
図示されないねじによつて互いに固定されてい
る。

フレーム２の略中央部には、その回転中心軸線
が鉛直方向に延びている入力軸３が配設されてい
る。入力軸３は、これに掛かる負荷を勘案して金
属製であつて、フレームに固定された軸受９，９
に回転自在に支承されている。フレームから突出
している入力軸３の端部３ａ，３ｂは、角軸に形
成されていて、端部３ａの方にアーム５（第１図
参照）の角孔５ｃが係合される。入力軸３には、
歯部３ｃと、この歯部の歯先円と略等しい径の円
柱部３ｄが形成されている。

フレーム２には、金属製のスライダー１１が摺
動自在に設けられている。スライダー１１には、
第６図にも示すように、入力軸の歯部３ｃに噛合
するラツク部１１ａと、端部に設けられていて後
述する伝達部材に衝合するカム部１１ｂと、スプ
リングを蓄勢し終わつた位置（第３図及び第８図
参照）で入力軸の円柱部３ｄに係合する非ラツク
部１１ｃと、ガイド１６に係合可能な係合部１１
ｄをそれぞれ形成されている。スライダー１１
の、カム部１１ｂを形成されている反対側の端部
には、スプリング１２の一端１２ａを受けるスプ
リングシート１１ｅが固着されている。板金製の
フレーム２の内側面とスライダー１１との間に
は、合成樹脂からなるスペーサー１３が配設され
ていて、金属部同士の摺擦抵抗を軽減している。

スプリング１２は、上下に２本並設されてい
て、その他端１２ｂ，１２ｂは受け板１４によつ
て支持されている。受け板１４は、その両端をフ
レーム２に固定されたステー１５によつて支持さ
れている。スプリング１２，１２は、ドアのラツ
チを係合させ得る程度に予圧縮されてフレーム内
に格納されている。

スライダー１１には、第８図にも示すように、
ドアが所定角度開いたとき、入力軸３の円柱部３
ｄに当接するブレーキ部材１７が２本のねじ１７
ａ，１７ａで装着されている。

フレーム２内には、スライダー１１のカム部１
１ｂに衝合するカム部１８ａと大径の歯部１８ｂ
を形成された伝達部材１８と、スライダーの移動
速度を増速する増速輪列１９と、増速輪列１９の
終段と噛み合うウオーム軸２０と、このウオーム
に設けられた制動手段２１と、スライダー１１の
ドア開方向への移動のみを制動手段２１に伝達す
るクラツチ手段２２が収納されている。増速輪列
１９は、伝達部材１８の歯部１８ｂと、二段歯車
２３、小径歯車２４、ウオームホイール２５とか
らなつている。そして、これらの輪列は、それぞ
れ水平方向に配設されその両端をフレーム２にか
しめられた金属製の支持軸２６，２７，２８によ
つて回転自在に支承されている。支持軸２６，２
７には、それぞれ合成樹脂からなるスリーブ２６
ａ，２７ａが回転自在に嵌挿されている。

伝達部材１８は、スリーブ２６ａと実質的に一
体である。スリーブ２６ａには、戻しレバー２９
が一体的に嵌合されている。このレバー２９は、
その先端部２９ａをスライダー１１に固植された
ピン３０に係合させられていて、後述するドア開
時のスライダー１１の移動に追従して伝達部材１
８を時計方向（第７図において）に回動させる。
なお、戻しレバー２９に代えて、伝達部材１８を
ばねで付勢しても良い。また、図示の実施例の伝
達部材１８は、プレスにより形成された２枚の板
材を重ね、これら回転中心穴の内縁に形成された
切欠ををスリーブ２６ａの突条２６aaに係合さ
せることにより、回転方向において一体化され
る。カム部１８は、直線運動するスライダー１１
のカム部１１ｂに衝合するのであるが、その衝合
点は、伝達部材１８の回転位置に応じて変化す
る。第４図に示すように、ドアが開かれていると
きの伝達部材のカム部１８ａとスライダーのカム
部１１ｂとの衝合点は、伝達部材の回転中心であ
る支持軸２６からの距離ｌの位置にある。ドアが
閉じ位置から略20°の開き位置（第２図の符号DB
参照）にあるときには、両カム部１８ａ，１１ｂ
の衝合点は、第５図に示すように、距離l1（＜ｌ）
の位置にある。ドアが閉じ位置（第２図の符号Ｄ
参照）にあるときには、両カム部１８ａ，１１ｂ
の衝合点は、第７図に示すように、距離l2（＜l1）
の位置にある。すなわち、カム部１１ｂ，１１ａ
が衝合点は、ドアの開き角度が小さくなるに連れ
て支持軸２６に近付くことになる。換言すると、
スライダー１１で押動される伝達部材１８の回動
速度は、両カム部の衝合点が支持軸２６に近付く
に連れて次第に早くなることになる。

二段歯車２３は、伝達部材１８の歯部１８ｂに
噛み合う小径歯車２３ａと、大径歯部２３ｂとか
らなる増速歯車である。大径歯部２３ｂには、小
径歯車２４の歯部２４ａが噛み合つている。

小径歯車２４とウオームホイール２５とは、ク
ラツチ手段を構成している。小径歯車２４には、
スリーブ２４ｂが形成されていて、これに巻装し
たコイルばね３１の一端３１ａを係止している。
ウオームホイール２５は、スリーブ２４ｂを囲繞
したスリーブ２５ａの外周面に歯部２５ｂを形成
されている。コイルばね３１は、スリーブ２５ａ
の内周面に圧接する向きの拡開習性を与えられて
いて、その自由端３１ｂはスリーブ２５ａに対し
てフリーになつている。そして、小径歯車２４が
矢印ａ方向に回転するときには、コイルばね３１
は、巻き締まることによつてスリーブ２４ｂの回
転をスリーブ２５ａに伝達しない。小径歯車２４
が矢印ａと逆向きに回転すると、このときには、
コイルばね３１が拡開するので、スリーブ２４ｂ
の回転をスリーブ２５ａすなわち、ウオームホイ
ール２５に伝達する。従つて、伝達部材１８の回
転は、増速されてウオームホイール２５に伝達さ
れる。なお、クラツチ手段としては、図示の例に
限定されるものではなく、上記作用が得られる他
の形式のクラツチが採用されて良い。

ウオーム軸２０は、フレームに固定された軸受
部材３２，３３によつて、その両端部を回転自在
に支承されている。

制動手段２１は、ウオーム軸２０と、この軸に
圧入固定されていて、該軸が高速回転させられた
とき円周方向に拡開するアーム部２１ａと、アー
ム部を囲繞していて、拡開したアーム部がその内
周壁を摺接してウオーム軸の回転に制動を掛ける
制動用カツプ２１ｂとからなつている。なお、制
動手段としては、風切方式、渦電流方式等の他の
形式のガバナ機構が採用されてよいのであるが、
回転中心軸としてはウオーム軸が用いられる。

さて、以上のように構成された実施例の作用を
説明する。

第３図及び第４図に示すドアクローザーは、第
２図に符号DAで示すように、ドアが略90°開かれ
た状態を示している。この状態において、スライ
ダー１１は、スプリング１２の弾力に抗して、入
力軸３の歯部３ｃで押動されていて、その非ラツ
ク部１１ｃを円柱部３ｄに対向させている。この
とき、スプリング１２は、蓄勢されていて、スラ
イダー１１をドア閉方向（第３図及び第４図にお
いて左向きの方向）に付勢している。また、この
ときスライダー１１のカム部１１ｂと、伝達部材
１８のカム部１８ａとは、支持軸２６を中心とす
る半径ｌの位置Ｃ１で互いに衝合している。

さて、第２図に示すように略90°開かれたドア
DAに対する開き動作を解除すると、入力軸３
は、スプリング１２により付勢されていて矢印ｂ
（第３図参照）の向きに移動するスライダー１１
のラツク部１１ａにその歯部３ｃを噛み合わせて
反時計方向に回転させられる。入力軸３の回転
は、アーム５（第１図参照）を介して、第２図に
おいて符号Ｄで示す閉じ位置に向けてドアを回動
させる。

スライダー１１がドア閉方向に移動するとき、
これのカム部１１ｂにカム部１８ａを衝合させて
いる伝達部材１８は、第５図に示すように、矢印
方向に回転させられる。伝達部材１８の回転は、
第３図及び第４図に示すように、二段歯車２３を
介して小径歯車２４に伝達され、これを第４図に
おいて、矢印ａと逆向きに回転駆動する。小径歯
車２４が回転すると、これのスリーブ２４ｂがコ
イルばね３１を拡開してウオームホイール２５と
一体のスリーブ２５ａを高速度で回転させる。す
なわち、ドアが閉じるときには、クラツチ手段が
接になつて、ウオームホイール２５がウオーム軸
２０を高速度で回転駆動する。ウオーム軸２０が
高速回転すると、アーム部２１ａが遠心力で拡開
し、カツプ部２１ｂの内周面を摺擦してウオーム
軸２０の回転に制動を掛ける。ウオーム軸の回転
に制動が掛かるということは、これを駆動してい
る増速輪列１９に制動が掛かることになる。増速
輪列１９に掛かる制動は、スライダー１１に噛み
合つている入力軸３の回転に制動を加えることに
なる。入力軸３の回転に制動を加えることにな
る。入力軸３に制動が掛かるということは、閉じ
る向きに回動しているドアの回動に制動が掛けら
れることになる。

さて、制動手段２１の制動は、ウオーム軸２０
の回転が低下するとアーム部２１ａがカツプ部２
１ｂを摺擦しなくなることで解除される。従つ
て、ウオーム軸２０の回転数が所定数以上に上が
ると制動作用が開始され、その回転数が低下する
と制動作用が解除される。

さて、本発明のドアクローザーによれば、ドア
が閉じる速度は、第９図に実線で示すように、連
続的に変化する。ドアの閉じ速度すなわち入力軸
３の回転速度は、スライダー１１の移動速度によ
つて定まる。第４図に示すように、ドアが略90°
開いた状態において、スライダーのカム部１１ｂ
と伝達部材１８のカム部１８ａとは、支持軸２６
から距離ｌの位置Ｃ１で衝合している。また、第
５図に示すように、ドアが開き角度20°程度まで
閉じたときの両カム部の衝合点は、距離ｌ１の位
置Ｃ２にある。スライダー１１がドア閉じ方向に
移動するとき、これに制動が掛かることは既に述
べた通りであるが、ドアが開き角度90°から同20°
まで閉じるときの閉じ速度は、第９図に示すよう
に、比較的急勾配で低下する。スライダー１１の
カム部１１ｂと伝達部材１８のカム部１８ａとの
衝合点は、ドアの開き角度が小さくなるに連れて
伝達部材の回転中心に近付くので、スライダー１
１で押動される伝達部材１８の回動角度はドアが
閉じ位置に近付くに連れて次第に大きくなる。そ
して、第７図に示すように、ドアが完全に閉じた
（第２図の符号Ｄ参照）とき、両カム部１１ｂ，
１８ａは、伝達部材の回転中心から最も近い距離
ｌ２の位置Ｃ３で衝合している。両カム部の衝合
点は、第５図に示す閉じる寸前位置であるところ
の開き角度が略20°の位置Ｃ２から第７図に示す
閉じ位置Ｃ３までの間で最も急速に変化して、伝
達部材１８の回動を増速させる。よつて、その回
動速度を高められた伝達部材１８の回転は、増速
輪列１９を介して更に増速されてウオーム軸２０
に伝達される。ウオーム軸の回転速度が高くなる
と、制動手段２１の制動力が大きくなるので、増
速輪列１９、伝達部材１８の回転すなわちスライ
ダー１１の移動に大きな制動力が作用し、該スラ
イダーの移動速度を低下させる。従つて、ラツク
部１１ａに噛合している入力軸３には大きな制動
力が作用することになり、ドアの閉じ速度をゆつ
くりとしたものにする。すなわち、第２図におい
て、開く角度20°の開き位置DBから閉じ位置Ｄま
で回動するドアは、スライダー１１の移動速度が
遅くなることによつて、その閉じ速度がゆつくり
となる。第９図に実線で示すドアの閉じ速度は、
開き角度90°から同20°まで比較的急勾配で低下さ
せているが、この図は一つのモデルを示している
に過ぎず、伝達部材１８のカム部１８ａの形状を
適宜工夫することによつて、開き角度20°近くま
で比較的早い速度で閉じさせることができる。

第６図及び第７図は、ドアが完全に閉じた状態
（第２図の符号Ｄ参照）における伝達部材１８と
スライダー１１の相対位置を示している。この状
態において、ドアを開くと、入力軸３が示矢方向
に回転して、その歯部３ｃに噛み合つているスラ
イダー１１を図にて右方のドア開方向へ移動させ
スプリング１２を蓄勢する。スライダー１１が移
動するとき、ピン３０に係合している戻しレバー
２９がこれに追従して回動し、伝達部材１８を時
計方向に回動させる。伝達部材１８の回動は、増
速輪列１９を回転させるが、この向きの回転は、
クラツチ手段２２のコイルばね３１（第３図参
照）が巻き締まることによつてウオームホイール
２５に伝達されない。よつて、ドアを開くときに
は制動手段２１は作動しない。

ドアを略90°開いた状態を示す第３図において、
スライダー１１はスプリング１２を蓄勢した位置
にあつて、その非ラツク部１１ｃを入力軸の円柱
部３ｄに対向させている。この場合、スプリング
１２で付勢されているスライダー１１は、ラツク
部１１ａが円柱部３ｄに係合することによつてそ
の移動を阻止されているので、入力軸３を回動さ
せることができず、ドアを閉じる作用を阻止され
ていることになる。従つて、入力軸３をこれ以上
回動させても、換言すると、ドアが90°以上開か
れてもスライダー１１は最早移動せずドアを閉じ
ない。第２図に符号DCで示すように、ドアを90°
以上開くと、入力軸３は、第８図に示すように、
スライダー１１の非ラツク部１１ｃ部分で独立し
て回動するので、ドアは任意の開き位置で停止さ
せることができる。そして、かかる状態におい
て、入力軸３の円柱部３ｄ周面には、ブレーキ部
材１７が当接しているから、該入力軸すなわちド
アにはブレーキが作用していることになり、任意
位置にて確実に停止させられる。ブレーキ部材１
７は、ゴム等の高摩擦であつて且つ弾性を有する
材料からなつているので、ねじ１７ａ，１７ａを
スライダー１１に対して締め込むと、ブレーキ部
材が押圧変形させられて入力軸３への圧接度合を
高めることができる。言い換えると、ねじ１７ａ
を回動させることによつて、任意位置でのドアに
対する停止作用の強弱を加減することができる。
なお、フレーム２には、ねじ１７ａ，１７ａに対
向する位置に図示しない窓穴が形成されている。

第２図において開き角度90°以上の任意位置に
置かれたドアDCを閉じるには、該ドアを符号
DAで示す位置まで回動させる。すると、第３図
に示すように、スライダーのラツク部１１ｃと入
力軸３の歯部３ｃが係合するので、この後はスプ
リング１２で付勢されているスライダー１１が、
ドアを閉じる向きに入力軸３を回動させることに
なる。

なお、図示の実施例においては、ドアが自動的
に閉じるドアの開き角度を90°とし、急制動に移
行する開き角度を20°として説明したが、本発明
がかかる角度に限定されるものではないこと勿論
である。また、図示の実施例は、ドア内蔵型のド
アクローザーを挙げたが、本発明は、ドアの表面
に固定する外付け型のドアクローザーであつても
良い。

（発明の効果） 以上のように、本発明の無段変速ドアクローザ
ーによれば、スライダーと増速輪列との間にカム
部を有する伝達部材を配設し、ドアが閉じる寸前
位置においてスライダーの移動速度を増速するの
で、ドアの閉じ速度が滑らかに変化する。従つ
て、ドアのヒンジ部分でのがたつき音が発生せ
ず、ドア支持構造への無用な衝撃も生じない。ま
た、機械式構成であるから、オイル洩れの問題
や、気温の変化によるオイル粘性の変化に伴う閉
じ速度の変動の問題もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す無段変速ドア
クローザーの外観斜視図、第２図はドアの複数の
開き位置を例示する平面図、第３図は本発明の一
実施例を示す無段変速ドアクローザーのドア開位
置における平断面図、第４図は同上の縦断面図、
第５図はドアの閉じ位置寸前におけるスライダー
と伝達部材との位置関係を示す側面図、第６図は
ドアが閉じた状態におけるスライダーと入力軸と
の相対位置を示す平面図、第７図は第６図の正面
図、第８図はドアを任意位置で停止させた状態を
示す平面図、第９図はドアの開き位置とその閉じ
速度との関係を示す線図である。 １……ドアクローザー、３……入力軸、１１…
…スライダー、１２……スプリング、１８……伝
達部材、１８ａ……カム部、１９……増速輪列、
２０……ウオーム、２１……制動手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ドアの開閉に連動して回転する入力軸と、 この入力軸の回転に従動して移動するスライダ
   ーと、 このスライダーがドア開方向に移動させられた
   とき蓄勢されて、該スライダーをドア閉方向に付
   勢するスプリングと、 上記スプリングによつて移動させられるスライ
   ダーの移動速度を増速する増速輪列と、 この増速輪列に連結されていて、上記入力軸の
   回転に制動を掛ける制動手段と、 上記スライダーと増速輪列の間に配設され、上
   記スライダーの端部に衝合していて、ドアが閉じ
   位置に近付くに連れて上記スライダーの移動速度
   を増速して上記増速輪列に伝達するカム部を有
   し、その一部を上記増速輪列に噛合させた伝達部
   材と を備えた無段変速ドアクローザー。