JPH0941801A - ドアクローザ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 閉扉間際で各種の抵抗が生じて不完全な閉扉
状態になったとき完全な閉扉状態になるまで閉扉動作を
補助する閉扉補助手段を備えたドアクローザ。 【構成】 ロータリーエンコーダ９で主軸６の回転角度
を検出して検出信号を入力する制御部１０を備え、ロッ
ド部材７をロッド部材押し込み手段１１と接続した。ロ
ッド部材押し込み手段１１は、モータ１１ｇを駆動源と
し非駆動時にはロッド部材７が自由に移動可能であり駆
動時にはモータ回転を直動に変換してロッド部材７を押
し込んでピストン３が完全閉扉位置になるまで押動し得
る。制御部１０は、ロータリーエンコーダ９が主軸６が
扉全閉状態に近い不完全な閉扉状態に対応する回転角度
＝（α＋β）°の回転角度になったことを検出したとき
はモータ起動信号を出力し、ロータリーエンコーダ９が
主軸６が扉全閉状態に対応する初期設定回転角度＝α°
になったことを検出したときはモータ駆動停止信号を出
力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、扉の開扉回動力を
ピストンの直線運動に変換するように入力し、開扉動作
によりコイルスプリングの復帰力を蓄勢するようにピス
トンを往動し、コイルスプリングの復帰力によりピスト
ンを復動させるドアクローザに関し、特に、閉扉間際で
各種の抵抗が生じて不完全な閉扉状態になったとき完全
な閉扉状態になるまで閉扉動作を補助する閉扉補助手段
を備えたドアクローザに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の液圧式ドアクローザは、図４に示
すように、ハウジング２に形成されたシリンダ室にピス
トン３が嵌挿され前部シリンダ室２ｃと後部シリンダ室
２ｄとが画成され、前部シリンダ室２ｃにコイルスプリ
ング５が弾着され該コイルスプリング５がピストン３を
付勢するようになっており、主軸６がピストン３内に直
交して通されて前記ハウジング２に軸支され、該主軸６
に形成されたピニオン６ａがピストン３の開口縁に形成
されたラック３ｂと噛合され、人力により開扉して主軸
６が開扉時に時計回りに回転されると、ピストン３がコ
イルスプリング５を圧縮するように移動してコイルスプ
リング５が復帰力を蓄勢していき、その際、容積が縮小
していく前部シリンダ室２ｃ内の作動液がピストン３に
形成した連通孔３ｄと逆止弁３ｅを通って後部シリンダ
室２ｄへ流動するようになっていてピストン３の往動を
保障しており、また扉を一定角度開扉後、人が通行して
から扉から手を離すと、コイルスプリング５の付勢によ
りピストン３が復動していき、その際、容積が縮小して
いく後部シリンダ室２ｄ内の作動液がピストン３に形成
された速度調整弁３ｍを備えた液路３ｎを通って前部シ
リンダ室２ｃへ流動することによりピストン３の復動速
度を抑制しもって閉扉速度を調整しうるようになってい
る。

【０００３】上記の構成のドアクローザは、閉扉間際で
各種の抵抗が生じた場合には、具体的には可動部材の変
形（反り、歪み）による抵抗、扉枠と扉との嵌合部に設
けられた気密性保持のためのタイトゴムあるいは扉枠と
扉との衝撃を緩衝するためのモールとの接触抵抗、室内
の気圧上昇による抵抗、あるいは空調の風圧抵抗が生じ
た場合には、ドアクローザのコイルスプリング５の復帰
力だけでは完全には閉扉できないという問題点があっ
た。この問題点は、コイルスプリング５に強力なスプリ
ングを用いれば閉扉間際でも復帰力が大きいので確実に
閉扉できるので解消できるが、閉扉速度の調整が困難に
なるばかりでなく、開扉する際に一層大きな力を必要と
するという新たな問題点が生じてしまうので、実用に供
することはできなかった。

【０００４】なお、ガイドレールを備えた実公平５−３
６９４４号に開示されているようなドアクローザではガ
イドレール内に補強用のコイルスプリングを使用する方
法が採用可能であるが、ガイドレールを有しないドアク
ローザでは使用できなかった。

【０００５】本発明は、上述した点に鑑み案出したもの
で、閉扉間際で各種の抵抗が生じて不完全な閉扉状態に
なったとき完全な閉扉状態になるまで閉扉動作を補助す
る閉扉補助手段を備えたドアクローザを提供すること目
的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するための手段として、ハウジング２に形成された
シリンダ室にピストン３が摺動自在に嵌挿され、扉と連
結され該扉の回転軸となる出力軸６が前記ピストン３に
直交するように前記ハウジング２に軸挿され、前記ピス
トン３に形成されたラック３ｂと前記出力軸６に設けら
れたピニオン６ａが噛合され、出力軸６の開扉方向の回
転によりピストン３が前部シリンダ室２ｃを縮小するよ
うに往動されて前部シリンダ室２ｃ内のコイルスプリン
グ５を圧縮していき、該コイルスプリング５の復帰力に
よりピストン３が後部シリンダ室２ｄを縮小するように
復動していき出力軸７が閉扉方向に回転するように構成
されているドアクローザにおいて、前記主軸６の回転に
応じた信号を検出するロータリーエンコーダ９が設けら
れ該ロータリーエンコーダ９の検出信号を入力して前記
主軸６の回転角度を検出して必要なモータ制御信号を出
力する制御部１０を備えているとともに、前記ハウジン
グ２の前部シリンダ室２ｃを閉じている端面部より貫挿
され前記ピストン３と対向するロッド部材７が設けら
れ、該ロッド部材７の外端にロッド部材押し込み手段１
１が接続されてなり、前記ロッド部材押し込み手段１１
は、モータ１１ｇを駆動源としていてかつ該モータ１１
ｇが非駆動時には前記ピストン３により前記ロッド部材
７が外方へ自由に押動されることを保障していて、該モ
ータ１１ｇが駆動するときには該モータ１１ｇの回転を
直動に変換して前記ロッド部材７を押し込んで前記ピス
トン３に当接し前記ピストン３が完全閉扉位置になるま
で前記ロッド部材７を押動し得るように構成され、前記
制御部１０は、前記主軸６が扉全閉状態に近い不完全な
閉扉状態に対応する回転角度＝（α＋β）°の回転角度
になったことを検出したときは前記モータ１１ｇを起動
するモータ起動信号を出力するようになっているととも
に、モータ起動信号を出力した後に扉が完全な閉扉状態
になったことに対応して前記主軸６が扉全閉状態に対応
する初期設定回転角度＝α°になったときは前記モータ
１１ｇの駆動を停止するモータ駆動停止信号を出力する
ようになっていることを特徴とするドアクローザを提供
するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明のドアクローザの実
施の形態を図１、図２を参照して説明する。先ず、図１
を参照してドアクローザの構成を説明する。このドアク
ローザは、扉の上端部にネジで固定される取付け板１に
ハウジング２のフランジ部２ａ，２ｂが図示しないボル
トで締め付け固定され、該ハウジング２に形成されたシ
リンダ室にピストン３が摺動自在に嵌挿され、シリンダ
室の前端部に螺合されたガイドブッシュ４ａとピストン
３との間の密閉空間が前部シリンダ室２ｃとされかつシ
リンダ室の後端部に螺合されたエンドプラグ４ｂとピス
トン３との間の密閉空間が後部シリンダ室２ｄとされ、
前部シリンダ室２ｃにピストン３を付勢するコイルスプ
リング５が収容され、外端が図示しないリンク機構とさ
れ該リンク機構を介して扉枠上部と連結される主軸６が
ハウジング２に形成された図示しない軸孔に挿通されさ
らにピストン３の両側に開設された長孔状の開口３ａに
直交して通されかつピストン３の両側で前記ハウジング
２に図示しないベアリングを介して両端軸支されかつ図
示しないオイルシールを介して軸封され、該主軸６に形
成されたピニオン６ａがピストン３の両側の開口３ａの
下側の縁に形成されたラック３ｂと噛合されていて、開
扉動作により主軸６が図において時計回りに回転される
と、ピニオン６ａとラック３ｂとの回転−直動変換によ
り、ピストン３がコイルスプリング５を圧縮する方向に
移動して該コイルスプリング５が復帰力を蓄勢するよう
になっており、前記ガイドブッシュ４ａにロッド部材７
が貫挿されスライド用ベアリング（符号付けず）で軸承
されかつオイルシール（符号付けず）で軸封されてい
る。

【０００８】そうして、前部シリンダ室２ｃとピストン
３の中空部３ｃとがピストン３の前端壁の中央部に穿設
された連通孔３ｄを介して連通され、かつ、ピストン３
の中空部３ｃと後部シリンダ室２ｄとがピストン３の後
端壁の中央部に設けられた逆止弁３ｅを介して連通され
ていることにより、ピストン３が図において左方向に移
動するときに逆止弁３ｅが開いて前部シリンダ室２ｃ内
の作動液が後部シリンダ室２ｄへ流動するようになって
いる。また、ピストン３の前部摺動面３ｆと後部摺動面
３ｇとの間の外周面を若干小さく形成されシリンダ壁と
の間に環状空間３ｈが確保され、該環状空間３ｈとピス
トン３の中空部３ｃとが連通孔３ｉ，３ｊ，３ｋを介し
て連通されかつ該環状空間３ｈと後部シリンダ室２ｄと
がシリンダ壁内に穿設された閉扉速度を調整するための
速度調整弁３ｍを備えた液路３ｎ（第一ポート３ｎ’と
弁孔３ｎ”と第二ポート３ｎ”’とからなる）を介して
連通されていることにより、ピストン３の図において右
方向に移動するときに後部シリンダ室２ｄ内の作動液が
前部シリンダ室２ｃへ流動するようになっている。

【０００９】そうして、前記ガイドブッシュ４ａにエン
ドプラグ４ｃが螺合されて、該ロッド部材７の中途に形
成された抜け止め防止板７ａがガイドブッシュ６とエン
ドプラグ４ｂの内部に形成された大径なストローク保障
空間８内に収容され、ピストン３が図において左方向に
一杯に移動し該ピストン３によって前記ロッド部材７が
左方向に一杯に移動されたときに、抜け止め防止板７ａ
がストローク保障空間８の左側の段部端面に当接停止し
てロッド部材７の抜け止めを防止する役目を果してい
る。

【００１０】前記主軸６は、扉全閉状態に対応する初期
設定回転角度（α°）が１５°となるように設定され、
これにより、コイルスプリング５が若干圧縮されて扉全
閉時の付勢力を保持している。そうして、前記主軸６の
回転に応じた信号を検出するロータリーエンコーダ９が
設けられ該ロータリーエンコーダ９の検出信号を入力し
て前記主軸６の回転角度を検出して必要なモータ制御信
号を出力する制御部１０を備えているとともに、前記ロ
ッド部材７のエンドプラグ４ｃから突出した前側ロッド
部分７ｂの端部にロッド部材押し込み手段１１が接続さ
れている。

【００１１】前記ロッド部材押し込み手段１１は、前記
ロッド部材７の前端に直動ガイド１１ａに嵌合案内され
た直動部材１１ｂが接続され、該直動部材１１ｂに形成
されたラック１１ｂ’にギアボックス１１ｃの出力軸の
外端に固定したピニオン１１ｄが噛合され、ギアボック
ス１１ｃの出力軸の内端に固定した傘歯車１１ｅとギア
ボックス１１ｃの入力軸の内端に固定した傘歯車１１ｆ
とが噛合され、そうして、ギアボックス１１ｃの入力軸
とモータ１１ｇの出力軸に連結固定された構成であり、
モータ１１ｇが駆動されないときの傘歯車１１ｅ，１１
ｆの回転抵抗が小さく、このため、ピニオン１１ｄに大
きな回転抵抗がかからず、小さな推力でラック１１ｂ’
を図１において左方向へ直動するとピニオン１１ｄが図
において時計回りに容易に回転でき、従って、モータ１
１ｇが駆動されないときには、前記ピストン３により前
記ロッド部材７が外方へ自由に押動されることが保障さ
れており、またモータ１１ｇが駆動するときにはピニオ
ン１１ｄが図１において反時計回りに回転しラックを介
して直動部材１１ｂが図１において右方向へ直動して前
記ロッド部材７が前記ピストン３に当接し押動し得るよ
うに構成されている。なお、モータ１１ｇが駆動されな
いときに、前記ピストン３により前記ロッド部材７が外
方へ自由に押動されることを保障するために、ピニオン
１１ｄと該ピニオン１１ｄを取着している軸との間にワ
ンウエイクラッチベアリングを介設しても良い。ロッド
部材７は連通孔３ｄを塞がないように図３（ａ），
（ｂ）に示すようにロッド部材７に凹部７ｃを形成して
あるか連通孔３ｄを偏芯して形成してある。

【００１２】前記制御部１０は、前記主軸６が扉全閉状
態に近い不完全な閉扉状態に対応する回転角度＝（α＋
β）°の回転角度になったことをロータリーエンコーダ
９が検出したときは前記モータ１１ｇを起動するモータ
起動信号を出力するようになっているとともに、モータ
起動信号を出力した後に扉が完全な閉扉状態になったこ
とに対応して前記主軸６が扉全閉状態に対応する初期設
定回転角度＝α°になったことをロータリーエンコーダ
９が検出したとき、前記モータ１１ｇの駆動を停止する
モータ駆動停止信号を出力するように構成されている。
α°は１５°、β°は０°より大きな角度に任意に設定
可能であるが通常は１°〜１０°の範囲で検出できるよ
うに回路構成される。（０°は含まない。）なお、β°
は０°〜１°の範囲でも検出できるように回路構成でき
るが、この範囲を含めると、扉が完全な閉扉状態になっ
た場合と扉が不完全な閉扉状態になった場合との判別が
できない境界が生じるので誤作動の原因となるから排除
してあり、理論上はこの範囲も含まれる。

【００１３】次に、上記の実施の形態のドアクローザの
作動を図２（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）を参照して
説明する。図２（ａ）は扉が全閉した状態である。この
状態では、主軸が初期設定回転角度（α°）＝１５°の
回転角度で停止した状態であり、コイルスプリング５の
初期付勢力によりピストン３が右側へ移動されていて、
後部シリンダ室２ｄは容積が最小となっている。ラック
１１ｂ’がピニオン１１ｄに対して右側へ移動していて
ピニオン１１ｄにラック１１ｂ’の左端が噛合してい
る。ロッド部材７は、ピストン３に当接しており、モー
タ１１ｇは非駆動状態である。図２（ｂ）は扉が全開し
た状態である。この状態では、ピストン３が左側へ移動
され、コイルスプリング５がピストン３により圧縮され
て復帰力を蓄勢し、後部シリンダ室２ｄは容積が最大と
なっている。ロッド部材７はピストン３により左側へ一
杯に押動され、抜け止め防止板７ａがストローク保障空
間８の左側の段部端面に当接停止してロッド部材７の抜
け止めを防止している。モータ１１ｇは非駆動状態であ
る。図２（ａ）から図２（ｂ）に変化する工程、すなわ
ち、扉が全閉した状態から全開する工程では、出力軸６
が時計回りに回転してピニオン６ａとラック３ｂとの回
動−直線運動変換によりピストン３がコイルスプリング
５を圧縮しつつロッド部材７を往動して前部シリンダ室
２ｃを縮小していき、後部シリンダ室２ｄを拡大してい
き、前部シリンダ室２ｃ内の作動液が後部シリンダ室２
ｄへ流動する。上記のように、ピストン３がロッド部材
７を左方へ押動すると、ロッド部材７に接続された直動
部材１１ｂが直動ガイド１１ａに案内されて左側へ移動
していき、ラック１１ｂ’とピニオン１１ｄとの回動−
直線運動変換によりギアボックス１１ｃ内の傘歯車１１
ｅ，１１ｆが非駆動回転する。このとき、制御部１０に
はロータリーエンコーダ９から信号入力するが、扉の開
き始めに主軸６が（１５＋β）°の回転角度になったこ
とに対応する信号を入力しても該信号が瞬時の入力であ
り継続した入力信号でないので、制御部１０はモータ１
１ｇに対して起動開始信号を出力しない。図２（ｃ）は
閉扉途中の状態である。この状態は、コイルスプリング
５の復帰力によりピストン３が右方へ復動途中であり、
モータ１１ｇが非駆動状態であるのでロッド部材７が停
止したままである。図２（ｄ）は、扉全閉状態に近い不
完全な閉扉状態に閉扉動作が停滞しこれに対応して前記
主軸６が回転角度（α＋β）°が１６°〜２５°の範囲
内で回転停止した状態である。この状態になる原因は、
コイルスプリング５の復帰力が小さくなることによりコ
イルスプリング５の復帰力だけでは、ドアクローザを構
成する可動部材の変形（反り、歪み）による抵抗等が存
在することに起因する。この状態が所定時間継続すると
制御部１０は信号入力の状況が１６°〜２５°の範囲で
所定時間経過したか否かを判定し、範囲内にあるときは
モータ起動信号をモータ起動信号をモータ１１ｇに対し
て出力し、該モータ１１ｇが起動する。すると、ピニオ
ン１１ｄが反時計回りに回転してラック１１ｂ’右方へ
移動していき、ロッド部材７がピストン３を右方へ押動
するから、ピストン３が図２（ａ）に示す状態まで移動
し、扉が完全に閉扉される。すると、ロータリーエンコ
ーダ９が主軸６が初期設定角度の１５°になったことを
検出し、制御部はモータ駆動停止信号をモータ１１ｇに
対して出力し該モータ１１が駆動停止する。扉が全閉間
際となっても抵抗等が生じないときには、コイルスプリ
ング５の復帰力のみで扉が全閉する。この動作工程中も
制御部１０にロータリーエンコーダ９から信号が入力す
るが、制御部１０への信号入力が所定時間継続しないの
で、制御部１０はモータ１１ｇに対してモータ起動開始
信号を出力しない。そして、扉が全閉して制御部１０の
信号入力の状況が１５°となっても、モータ起動開始信
号を出力していないのでモータ駆動停止信号を出力しな
い。図２（ｂ）の工程から図２（ｃ）の工程を経て図２
（ｄ）の工程または図２（ａ）の工程に変化する動作工
程、すなわち、扉が全開した状態から閉扉していく動作
工程では、コイルスプリング５の復帰力によりピストン
３が右方向へ復動されていき、ラック３ｂとピニオン６
ａとの直線−回動運動変換により出力軸６が反時計回り
に閉扉回転し、出力軸６の閉扉回転力が図示しないリン
ク機構を介して扉に伝わり、閉扉が行われる。このと
き、容積を縮小していく後部シリンダ室２ｄ内の作動液
が速度調整弁３ｍを備えた液路３ｎを通って前部シリン
ダ室２ｃへ流動する。

【００１４】続いて、本発明の技術的範囲に含まれる変
形例を説明する。 制御部１０は、主軸６に対応して設けられたロータリ
ーエンコーダ９の検出信号を入力して主軸６の回転角度
を検出するようになっている。上記の実施の形態では、
制御部１０は主軸６の回転角度を１５°に設定し、制御
部１０は主軸６の回転角度を１５°として検出するよう
になっているが、扉が全閉状態のとき主軸６の初期回転
角度を１５°に設定するように限定する必要がなく、取
付け条件に応じて所望角度、例えば１３°に設定するこ
とができ、しかもその場合に、制御部１０は主軸６の回
転角度を１３°として検出するのでなく０°として検出
しても良い。 直動部材１１ｂとロッド部材７は一体形状であって
も、連結構造であっても良い。また、ロッド部材７は、
抜け止め防止板７ａが一体形成されていても、別部材が
固定されたものであっても良く、さらに抜け止め防止板
７ａとその両側のロッド半部とを組み合わせて一体化さ
れたものであっても良い。

【００１５】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のドア
クローザによれば、閉扉間際で各種の抵抗が生じて不完
全な閉扉状態になったときは、主軸６の回転角度をロー
タリーエンコーダ９が検出して制御部１０がモータ起動
信号を出力してモータ１２ｇが起動しロッド部材７がピ
ストン３を往動するから完全な閉扉状態に閉扉動作させ
ることができ、ロッド部材７がピストン３により円滑に
押されて復帰移動するから次の開扉時にはピストンの往
動が支障なく行われ、閉扉間際で各種の抵抗が生じない
ときには、ロッド部材７が移動することなくコイルスプ
リング５の復帰力によりピストン３を押動され完全な閉
扉状態になるまで閉扉動作を行うことができる。また、
本発明のドアクローザによれば、従来のドアクローザに
簡単な改善を加えても製作できるので製作が容易であ
り、小さなモータを使用してコンパクトに製作できるの
で取付けスペースを小さく抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すドアクローザの断面
図。

【図２】図１のドアクローザの動作工程図。（ａ）は扉
が全閉した状態に対応した断面図、（ｂ）は扉が全開し
た状態に対応した断面図、（ｃ）は閉扉途中の状態に対
応した断面図、図２（ｄ）は扉全閉状態に近い不完全な
閉扉状態に対応した断面図。

【図３】図１のドアクローザの要部に係り、（ａ）と
（ｂ）は異なる実施態様の断面図。

【図４】従来のドアクローザの断面図。

【符号の説明】

２ ・・・ハウジング、 ２ｃ ・・・前部シリンダ室、 ２ｄ ・・・後部シリンダ室、 ３ ・・・ピストン、 ３ｂ ・・・ラック、 ５ ・・・コイルスプリング、 ６ ・・・出力軸、 ６ａ ・・・ピニオン、 ７ ・・・ロッド部材、 ９ ・・・ロータリーエンコーダ、 １０ ・・・制御部、 １１ ・・・ロッド部材押し込み手段、 １１ｇ ・・・モータ、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングに形成されたシリンダ室にピ
   ストンが摺動自在に嵌挿され、扉と連結され該扉の回転
   軸となる出力軸が前記ピストンに直交するように前記ハ
   ウジングに軸挿され、前記ピストンに形成されたラック
   と前記出力軸に設けられたピニオンが噛合され、出力軸
   の開扉方向の回転によりピストンが前部シリンダ室を縮
   小するように往動されて前部シリンダ室内のコイルスプ
   リングを圧縮していき、該コイルスプリングの復帰力に
   よりピストンが後部シリンダ室を縮小するように復動し
   ていき出力軸が閉扉方向に回転するように構成されてい
   るドアクローザにおいて、 前記主軸の回転に応じた信号を検出するロータリーエン
   コーダが設けられ該ロータリーエンコーダの検出信号を
   入力して前記主軸の回転角度を検出して必要なモータ制
   御信号を出力する制御部を備えているとともに、前記ハ
   ウジングの前部シリンダ室を閉じている端面部より貫挿
   され前記ピストンと対向するロッド部材が設けられ、該
   ロッド部材の外端にロッド部材押し込み手段が接続され
   てなり、 前記ロッド部材押し込み手段は、モータを駆動源として
   いてかつ該モータが非駆動時には前記ピストンにより前
   記ロッド部材が外方へ自由に押動されることを保障して
   いて、該モータが駆動するときには該モータの回転を直
   動に変換して前記ロッド部材を押し込んで前記ピストン
   に当接し前記ピストンが完全閉扉位置になるまで前記ロ
   ッド部材を押動し得るように構成され、 前記制御部は、前記主軸が扉全閉状態に近い不完全な閉
   扉状態に対応する回転角度＝（α＋β）°の回転角度に
   なったことを検出したときは前記モータを起動するモー
   タ起動信号を出力するようになっているとともに、モー
   タ起動信号を出力した後に扉が完全な閉扉状態になった
   ことに対応して前記主軸が扉全閉状態に対応する初期設
   定回転角度＝α°になったときは前記モータの駆動を停
   止するモータ駆動停止信号を出力するようになっている
   ことを特徴とするドアクローザ。