(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、特許文献1に記載の扉の制動装置では、扉の閉鎖移動中に中空軸が回転し続けるため、扉の移動が低速で開口部枠に強く衝突しない場合などの制動が必要とされない場合にも制動し続けることとなり、扉を移動操作しづらくなるおそれがある。
【0005】
本発明の目的は、扉等の移動において必要に応じて制動できる制動装置、自動移動装置および建具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の制動装置は、第一回転体と、前記第一回転体が回転伝達可能に係合する第二回転体と、
前記第一回転体および前記第二回転体に形成された受け部間に介在されるとともに前記第一回転体を前記第二回転体に対して離間方向に付勢する付勢部材と、
前記第一回転体、前記第二回転体および前記付勢部材を収容するケースと、前記第一回転体および前記第二回転体に挿通され
ている
とともに前記第一回転体側から前記第二回転体側へ向かう軸方向一方側への移動力を入力可能なスパイラルロッドと、
前記ケースおよび前記第二回転体間に設けられるとともに前記第二回転体の回転に対する抵抗力を発生する抵抗体とを備え、
前記第一回転体は、前記スパイラルロッドの静止状態では前記付勢部材の付勢力によって前記第二回転体に対して軸方向他方側に離間した非係合状態とされ、前記第一回転体は、前記スパイラルロッド
の軸方向の移動によって回転可能に当該スパイラルロッドにねじ係合し、前記第一回転体は、前記スパイラルロッドの軸方向
一方側への移動
速度に応じて、前
記非係合状態と、前記付勢部材の付勢力に抗して前記第二回転体に
対して軸方向一方側に接近した位置で回転伝達可能に係合した係合状態とを切替えることを特徴とする。
【0007】
本発明の制動装置では、扉等の閉鎖面材が静止した状態では、第一回転体は付勢部材によって離間方向に付勢されて第二回転体から
軸方向他方側に離間した非係合状態とされる。閉鎖面材の移動によってスパイラルロッドが軸方向
一方側に
ゆっくり移動する場合、
第一回転体は付勢部材によって第二回転体に対する非係合状態が維持されるので、閉鎖面材を制動せずにスムーズに移動できる。また、第一回転体は、スパイラルロッドの移動
速度の上昇によって回転しつつ付勢部材の付勢力に抗して第二回転体に
対して軸方向一方側に接近する。このように接近しても、第一回転体が第二回転体と
まだ非係合状態にある間は、当該第一回転体から第二回転体に回転伝達されないので、第二回転体の回転に対する抵抗体の抵抗力は発生しない。これにより、閉鎖面材に抵抗体の抵抗力が加わることなくスムーズに閉鎖面材を移動できる。
そして、スパイラルロッドの軸方向の移動
速度の更なる上昇に応じて、第一回転体が
付勢部材の付勢力に抗して第二回転体に
対して軸方向一方側に更に接近して係合状態となった場合
には、第一回転体の回転は第二回転体に伝達される。これにより、第二回転体は
ケース内で回転して抵抗体に抵抗力を発生させ、閉鎖面材に抵抗体の抵抗力が加わり、閉鎖面材の移動を制動できる。
なお、本発明において、閉鎖面材には、扉、戸、障子、シャッター、パーティション、ゲートなどが含まれる。
【0009】
本発明の制動装置では、前記第一回転体および前記第二回転体には、互いに係合する係合歯が形成されることが好ましい。
このような構成によれば、前述した係合歯によって噛み合って係合するため、第一回転体が第二回転体に係合するまでの回転量を前述した係合歯の配置角度に応じて設定できる。従って、例えば係合歯の数を増やして配置角度を小さく形成することで、第一回転体が第二回転体に係合するまでの回転量を少なくできる。
また、例えば係合歯の数を減らすことで、当該係合歯を大きく形成できて強度を向上できる。
【0010】
本発明の制動装置では、前記第一回転体の係合歯は、前記第一回転体の回転軸方向に沿って形成される第一噛合い歯面と、前記第一噛合い歯面とともに尖状の第一歯先を形成する第一非噛合い歯面とを有し、前記第二回転体の係合歯は、前記第二回転体の回転軸方向に沿って形成される第二噛合い歯面と、前記第二噛合い歯面とともに尖状の第二歯先を形成する第二非噛合い歯面とを有し、前記係合状態では、前記第一噛合い歯面および前記第二噛合い歯面が噛み合うことが好ましい。
このような構成によれば、第一歯先および第二歯先がそれぞれ尖状に形成されるので、第一回転体が第二回転体に接近して係合する際、第一歯先と第二歯先とが衝突することを抑制でき、第一噛合い歯面と第二噛合い歯面とをスムーズに噛み合わせることができる。
また、第一噛合い歯面および第二噛合い歯面が回転軸方向に沿って形成されるので、スパイラルロッドを中心とする第一回転体の回転を第二回転体に回転伝達する際、第一噛合い歯面および第二噛合い歯面間に噛合いが外れる方向の力が生じることがない。このため、第一回転体と第二回転体との係合状態を維持できる。
【0011】
本発明の制動装置では、前記第二回転体の係合歯の歯たけは、前記第一回転体の係合歯の歯たけよりも長いことが好ましい。
このような構成によれば、第一回転体と第二回転体とが係合しても、第一回転体の係合歯の第一歯先が第二回転体の端面に当たらないので、第一歯先が潰れて変形することがない。このため、例えば第一歯先が衝突によって変形した場合には第一回転体が回転すると第一歯先が他構成に干渉する虞があるが、本発明では、前述したように第一歯先が衝突によって変形することがないので、第一回転体が回転しても第一歯先が他構成に干渉することがなく、第一回転体の円滑な回転を維持できる。
【0012】
本発明の制動装置では、前記スパイラルロッドは、軸方向に沿って異なるねじピッチを有することが好ましい。
このような構成によれば、前述したねじピッチによってスパイラルロッドの軸方向の移動によって第一回転体に加わる移動力を調整できる。
【0013】
本発明の制動装置では、前記スパイラルロッドの一端側は他端側よりもねじピッチが大きく形成され、前記第一回転体は、前記スパイラルロッドの軸方向の移動によって当該スパイラルロッドの一端側から他端側へ相対的に移動することが好ましい。
このような構成によれば、閉鎖面材がさほど加速されていない移動開始時には閉鎖面材の移動を制動する必要性が低いが、第一回転体はスパイラルロッドの他端側よりもねじピッチが大きい一端側にねじ係合した状態であるため、スパイラルロッドの他端側に第一回転体がねじ係合した状態と比べ、スパイラルロッドの軸方向の移動によって第一回転体に加わる移動力を小さくできる。このため、閉鎖面材の移動開始から移動終期前まで閉鎖面材をスムーズに移動できる。
【0014】
本発明の自動移動装置は、
第一回転体と、前記第一回転体が回転伝達可能に係合する第二回転体と、前記第一回転体を前記第二回転体に対して離間方向に付勢する付勢部材と、前記第一回転体および前記第二回転体に挿通されるスパイラルロッドと、前記第二回転体の回転に対する抵抗力を発生する抵抗体とを備える制動装置と、前記制動装置のスパイラルロッドに軸方向の移動力を付与する付与装置と、前記付与装置から付与される前記スパイラルロッドの軸方向の移動力を閉鎖面材に伝達可能状態とする伝達装置とを備え、
前記第一回転体は、前記スパイラルロッドの当該第一回転体に対する軸方向の移動によって回転可能に当該スパイラルロッドにねじ係合し、前記第一回転体は、前記スパイラルロッドの軸方向の移動に応じて、前記付勢部材の付勢力によって前記第二回転体から離間した非係合状態と、前記付勢部材の付勢力に抗して前記第二回転体に回転伝達可能に係合した係合状態とを切替える構成とされ、前記付与装置は、前記スパイラルロッドの一端側に連結され、前記伝達装置は、前記スパイラルロッドの他端側に連結される係合体と、前記係合体が係合する被係合体とを備え、前記係合体は、前記被係合体に対する移動において当該被係合体に係合して前記付与装置の移動力を前記スパイラルロッドに伝達可能状態とすることを特徴とする。
【0015】
本発明の自動移動装置によれば、前述した本発明の制動装置と同様の作用効果を発揮できる自動移動装置を構成できるうえ、建物の開口部側と閉鎖面材側とのうちの一方に係合体を取り付け、建物の開口部側と閉鎖面材側とのうちの他方に被係合体を取り付けることで、閉鎖面材の移動操作によって係合体を被係合体に係合でき、この係合状態で付与装置からスパイラルロッドに軸方向の移動力を付与することで閉鎖面材を自動移動できる。
さらに、スパイラルロッドの軸方向の移動によって制動装置の第一回転体が第二回転体に係合した場合には、前述した本発明の制動装置と同様に閉鎖面材の移動を制動できる。
【0016】
本発明の自動移動装置では、前記スパイラルロッドは、ねじ部と、平板部とを有し、前記付与装置は、前記スパイラルロッドが挿通する回転部材と、前記回転部材に取り付けられるねじりバネとを備え、前記回転部材は、前記係合体および前記被係合体の係合状態において前記スパイラルロッドのねじ部にねじ係合し、前記係合体は、前記回転部材に前記スパイラルロッドの平板部が挿通した状態において前記被係合体との係合が解除されることが好ましい。
このような構成によれば、回転部材がスパイラルロッドのねじ部にねじ係合することで、ねじりバネの回転方向の弾性力がスパイラルロッドに軸方向の移動力として付与され、閉鎖面材の移動を付勢できる。
また、回転部材にスパイラルロッドの平板部が挿通することで、ねじりバネの回転方向の弾性力がスパイラルロッドの軸方向の移動力に変換されず、伝達装置の負荷を軽減できる。
【0017】
本発明の自動移動装置では、前記制動装置は、前記スパイラルロッドの軸方向に沿って移動可能に前記付与装置および前記伝達装置間に配置され、前記第一回転体は、前記第二回転体よりも前記伝達装置側に位置し、前記制動装置および前記付与装置間には、前記制動装置を前記伝達装置側に付勢するリバウンドバネが配置されることが好ましい。
このような構成によれば、スパイラルロッドの軸方向の移動に応じて第一回転体が第二回転体と係合状態から非係合状態となる際に、リバウンドバネによって制動装置を伝達装置側に移動することで、第一回転体に対して第二回転体から離間する方向に勢いづけることができ、第一回転体と第二回転体との係合解除を円滑に行うことができる。
【0018】
本発明の建具は、建物の開口部に配置可能な閉鎖面材と、前述した本発明の自動移動装置とを備え、前記閉鎖面材側および前記開口部側のうちの一方には、前記係合体が取り付けられ、前記閉鎖面材側および前記開口部側のうちの他方には、前記被係合体が取り付けられることを特徴とする。
本発明の建具によれば、前述した本発明の自動移動装置と同様の作用効果を発揮可能な建具を構成できる。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、扉等の移動において必要に応じて制動できる制動装置、自動移動装置および建具を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【0021】
[本実施形態の構成]
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1において、本実施形態に係る建具としての玄関引戸などの引戸1は、建物の開口部に設けられて一方側である屋内空間と他方側である屋外空間とを仕切る出入り口を開閉するものであって、上枠11、下枠12および左右の縦枠13によって枠組みされた枠体10と、上框21、下框22および左右の縦框23およびパネル24によって框組みされた二つの戸体20(閉鎖面材)とを備える。
【0022】
上枠11、下枠12にはレールが形成されており、上框21、下框22には、前記レールに嵌合する溝形成部が形成されており、戸体20は前記レールに沿ってスライド可能に枠体10内に配置されている。
上枠11と上框21との間には、戸体20を閉鎖移動する自動移動装置としてのクローザー3(自動閉鎖装置)が設置されている。
【0023】
クローザー3は、
図2に示すように、戸体20に閉鎖方向の移動力を付与する付与装置30と、付与装置30の移動力を戸体20に伝達する伝達装置40と、戸体20の閉鎖方向の移動を制動する制動装置50(ダンパ)とを備えており、後述するストライク44を除いて断面コ字状のコ字枠4に取り付けられている。コ字枠4は、底片部4Aと、二つの立上り片部4Bとを有して構成されており、上框21の溝形成部に固定されている。
なお、説明の便宜上、
図2(B)は、
図2(A)に示すコ字枠4の一部を省略して示しており、
図2(C)は、コ字枠4の一部のほか、筒体31、ガイド部材41およびケース51を省略して示している。
【0024】
付与装置30は、
図2(B)(C)に示すように、筒体31と、ねじりバネ32と、回転部材33と、固定部材34とを備えている。筒体31の内部には、ねじりバネ32が配置されている。回転部材33は、筒体31に回転自在に嵌合しており、ねじりバネ32の一端が取り付けられている。固定部材34は、筒体31に固定されており、ねじりバネ32の他端が取り付けられている。
【0025】
回転部材33は、後述するスパイラルロッド57の一端部が軸方向Xに移動可能に挿通しており、軸方向Xの移動において当該スパイラルロッド57のねじ部573にねじ係合可能な係合孔を有して構成されている。回転部材33は、スパイラルロッド57の一端側の平板部571が挿通した状態では、ねじりバネ32の回転方向の弾性力を軸方向Xの移動力として伝達しないが、スパイラルロッド57のねじ部573がねじ係合した状態では、ねじりバネ32の回転方向の弾性力を軸方向Xの移動力として伝達し、スパイラルロッド57に戸体20を閉鎖移動させる軸方向Xの移動力を付与する。
【0026】
伝達装置40は、
図2(B)(C)に示すように、ガイド部材41と、係合体を構成するスライダー42およびキャッチャー43と、被係合体としてのストライク44とを備えている。ストライク44は、上枠11に取り付けられている。
【0027】
ガイド部材41は、コ字枠4に取り付けられており、スライダー42がスパイラルロッド57の軸方向Xに沿ってスライド案内可能に嵌合している。また、ガイド部材41は、キャッチャー43に装着される二つのガイドピン45,46が配置されるガイド溝を形成するガイド溝形成部411を有している。ガイド溝形成部411は、軸方向Xに沿って延びて形成されているとともに、
図2(B)に示す左側の端部が軸方向Xに対して下方に傾斜して形成されている。
【0028】
スライダー42は、スパイラルロッド57の他端側の平板部572に連結されている。スライダー42には、ガイドピン45,46が挿通される長孔が形成されている。ガイドピン45が挿通される長孔は、スパイラルロッド57の軸方向Xに沿って延びて形成されている。ガイドピン46が挿通される長孔は、軸方向Xに対して下方に傾斜して形成されている。
【0029】
キャッチャー43は、一対の突部431,432を有しており、突部431,432間にストライク44が係合可能に構成されている。キャッチャー43は、前述したガイドピン45,46を介してスライダー42に連結されている。キャッチャー43の突部431は、スライダー42およびガイド部材41から突出している。キャッチャー43の突部432は、スライダー42の移動において上下方向に出没可能であり、ガイドピン46が
図2(B)に示すガイド溝形成部411の下方に傾斜した左側の端部に位置するときは、スライダー42およびガイド部材41に没入し、ガイドピン46がガイド溝形成部411の前記左側の端部よりも右側に位置するときは、スライダー42およびガイド部材41から突出する。
【0030】
制動装置50は、
図3に示すように、ケース51と、押え部材52,53と、第一回転体54と、第二回転体55と、付勢部材としてのコイルバネ56と、スパイラルロッド57と、抵抗体としてのダンピンググリース58(粘性体)とを備えている。
【0031】
押え部材52は、ケース51の付与装置30側の端部に装着されており、押え部材53は、ケース51の伝達装置40側の端部に装着されている。第一回転体54および第二回転体55は、ケース51の内部に回転可能に軸方向Xに並んで配置されている。コイルバネ56は、第一回転体54および第二回転体55間に介在されている。押え部材52,53は、後述するコイルバネ7の弾性力によって第一回転体54および第二回転体55を押えている。
【0032】
スパイラルロッド57は、両端部に平板部571,572が形成され、平板部571,572間にねじ部573が形成されており、押え部材52,53、第一回転体54、コイルバネ56、第二回転体55に挿通されている。ねじ部573のねじピッチは等ピッチである。本実施形態では、スパイラルロッド57は、0.5回転で16mmほど軸方向Xに移動可能に第一回転体54にねじ係合している。ダンピンググリース58は、ケース51と第二回転体55の後述する回転本体部551との間の空間に封入されている。回転本体部551の両端部にはOリングが配置されている。
【0033】
ケース51は、断面円形状の内周面を有して筒状に形成されている。ケース51の内周面のうち第二回転体55の後述する回転本体部551が配置される部分の径は、当該内周面の他の部分径よりも小さく形成されている。
ケース51の外周面のうちコ字枠4の二つの立上り片部4Bにそれぞれ当接する当接面511(
図2(B)参照)は、平坦に形成されている。本実施形態では、制動装置50がコ字枠4に取り付けられた際に各当接面511が各立上り片部4Bに当接することで、ケース51が回り止めされる。また、ケース51は、スパイラルロッド57の軸方向Xに沿って移動可能に付与装置30および伝達装置40間に配置されている。
【0034】
第一回転体54は、カップリング部材541と、スライド部材545を備えている。
カップリング部材541は、円筒状に形成されており、第二回転体55側の端部(第二回転体55に対する突合せ部)に形成された係合歯542と、内周面に形成されたバネ受け部
(受け部)(図示省略)とを有している。バネ受け部はコイルバネ56の第一回転体54側の端部を受け止めている。
係合歯542は、第二回転体55に向かって突出して形成されており、第一回転体54の円周方向(回転方向)に間欠的に複数並んでいる。本実施形態では、係合歯542の歯数は3個に設定されており、係合歯542同士は同形状であり等間隔を隔てて配置されている。
【0035】
なお、例えばカップリング部材541の径が約14mmの場合には、係合歯542の歯数は3〜12個で設定されてもよい。
ここで、係合歯542を多く設定した場合には、係合歯542同士の間隔が小さくなり、当該係合歯542が後述するカップリング部552の係合歯553と噛み合うのに必要とされる第一回転体54の回転量を少なくできる。また、係合歯542の歯数を少なく設定した場合には、係合歯542の円周方向幅を大きく形成でき、係合歯542の強度を向上できる。
係合歯542の歯数や形状は、噛み合いに必要とされる第一回転体54の回転量と係合歯542の強度とを考慮し、カップリング部材541の径に応じて設定可能である。
係合歯542の形状は、矩形形状のほか、回転方向に対して傾斜した三角形状でもよく、この三角形状とすることで、矩形形状に比べて係合しやすい構成にできる。
【0036】
スライド部材545は、筒状に形成されており、内部にスパイラルロッド57のねじ部573にねじ係合している断面略矩形状のねじ係合部(図示省略)を有する。
スライド部材545の外周面は、断面円形状に形成されており、その一部が拡径部543として形成されている。スライド部材545のうち拡径部543よりも第二回転体55側の部分には、カップリング部材541が取り付けられている。スライド部材545のうち拡径部543よりも押え部材53側の部分は、軸方向Xに沿ってスライド可能に且つ回転可能に押え部材53に嵌合してもよい。
第一回転体54は、スパイラルロッド57が当該第一回転体54に対して軸方向Xに移動すると、スパイラルロッド57の軸心を中心として回転する。そして、スパイラルロッド57の軸方向Xに移動する移動速度が上昇すると、当該移動速度の上昇に応じてスパイラルロッド57のねじ部573と第一回転体54のねじ係合部との摩擦力が増大し、第一回転体54はコイルバネ56の弾性付勢力に抗して第二回転体55に向かって接近移動する。
なお、第一回転体54は、別体であるカップリング部材541およびスライド部材545の組み合わせによって構成されていてもよく、また、一体であるカップリング部材541およびスライド部材545によって構成されていてもよい。
【0037】
第二回転体55は、回転本体部551と、カップリング部552とを有している。
回転本体部551は、円筒状に形成されており、一端で押え部材52に摺動可能に当接しており、他端でカップリング部552に連続している。
カップリング部552は、回転本体部551よりも大きな径を有して円筒状に形成されており、第一回転体54に向かって突出して形成された係合歯553と、内周面に形成されたバネ受け部
(受け部)(図示省略)とを有している。バネ受け部はコイルバネ56の第二回転体55側の端部を受け止めている。
この第二回転体55には、スパイラルロッド57が軸方向Xに移動可能に挿通されている。第二回転体55は、スパイラルロッド57の軸心を中心として回転可能に配置されている。
【0038】
係合歯553は、第一回転体54に向かって突出して形成されており、第二回転体55の円周方向(回転方向)に間欠的に複数並んでいる。本実施形態では、係合歯553の歯数は3個に設定されており、係合歯553同士は同形状であり等間隔を隔てて配置されている。
【0039】
なお、例えばカップリング部552の径が約14mmの場合には、係合歯553の歯数は3〜12個で設定されてもよい。
ここで、係合歯553を多く設定した場合には、係合歯553同士の間隔が小さくなり、当該係合歯553が係合歯542と噛み合うのに必要とされる第一回転体54の回転量を少なくできる。また、係合歯553の歯数を少なく設定した場合には、係合歯553の円周方向幅を大きく形成でき、係合歯553の強度を向上できる。
係合歯553の歯数や形状は、噛み合いに必要とされる第二回転体55の回転量と係合歯553の強度とを考慮し、カップリング部552の径に応じて設定可能である。
係合歯553の形状は、矩形形状のほか、回転方向に対して傾斜した三角形状でもよく、この三角形状とすることで、矩形形状に比べて係合しやすい構成にできる。
【0040】
コイルバネ56は、カップリング部材541のバネ受け部とカップリング部552のバネ受け部との間に配置されている。このコイルバネ56は、第一回転体54を第二回転体55から押え部材53側に離間する離間方向に弾性付勢しており、第一回転体54と第二回転体55との離間状態を維持している。
【0041】
前述したカップリング部材541、カップリング部552およびコイルバネ56によってクラッチ機構が構成されている。このクラッチ機構では、コイルバネ56によってカップリング部材541とカップリング部552との離間状態が維持されている場合には、第一回転体54から第二回転体55に回転伝達されない非係合状態にあり、第一回転体54がコイルバネ56の弾性付勢力に抗して第二回転体55に接近し、係合歯542が係合歯553に係合した場合では、第一回転体54から第二回転体55に回転伝達される係合状態となる。この係合状態において第二回転体55がケース51に対して回転されることで、ダンピンググリース58の抵抗力を発生する。
【0042】
付与装置30および制動装置50間と、制動装置50および伝達装置40のガイド部材41間とには、コ字枠4の底片部4Aに取り付けられたアングル材5,6(
図2(B)(C)参照)が配置されている。アングル材5,6にはスパイラルロッド57が挿通されている。アングル材5と制動装置50の押え部材52との間には弾性部材であるリバウンドバネであるコイルバネ7が配置されている。コイルバネ7によって押え部材52を第一回転体54側に弾性付勢することで、第一回転体54および第二回転体55間のコイルバネ56にプリロードを加えている。このプリロードは、コイルバネ7およびアングル材5間などにワッシャ等のスペーサを介在させることで調整可能である。
【0043】
[本実施形態の動作]
以下、本実施形態に係る引戸1の動作について説明する。
先ず、引戸1の閉鎖動作について説明する。
図4(A)に示すように、キャッチャー43およびストライク44が非当接状態では、スライダー42およびキャッチャー43はガイド部材41に対して戸先側に位置し、キャッチャー43の突部432はスライダー42およびガイド部材41に没入している。また、付与装置30の回転部材33にスパイラルロッド57の平板部571が挿通した状態であるので、ねじりバネ32の弾性力がスパイラルロッド57の軸方向Xの移動力に変換されず、スライダー42は制動装置50側に引っ張られない静止状態にある。このように、クローザー3は非動作状態にある。
【0044】
戸体20を操作して
図4(A)に示す戸先側の縦枠13に向かって閉鎖移動すると、キャッチャー43がストライク44に接近し、キャッチャー43の突部431がストライク44に当接する。続いて、戸体20の閉鎖移動により、スライダー42が制動装置50側に軸方向Xに相対的に移動するとともに、ガイドピン46がガイド溝形成部411にガイドされ、キャッチャー43の突部432がスライダー42およびガイド部材41から上方に突出し、ストライク44に当接する。これにより、キャッチャー43は、突部431,432によってストライク44を挟んだ係合状態となる。
また、戸体20のさらなる閉鎖移動によってスライダー42が制動装置50側に相対的に移動すると、
図4(B)に示す位置で、付与装置30の回転部材33に対するスパイラルロッド57の挿通位置が平板部571からねじ部573に移行する。これにより、ねじりバネ32の弾性力がスパイラルロッド57に軸方向Xの移動力として伝達され、スパイラルロッド57は付与装置30に引っ張られる。このとき、キャッチャー43はストライク44と係合状態にあるので、戸体20は
図4(B)に示す位置から
図4(C)に示す位置まで自動的に移動し、戸先側の縦枠13に当接して出入り口を閉鎖する。
【0045】
前述した戸体20の閉鎖移動では、制動装置50は次のように動作する。
戸体20の閉鎖移動により、スパイラルロッド57が、例えば200〜300mm/Sを下回る移動速度で付与装置30側に軸方向Xに移動すると、スパイラルロッド57にねじ係合している第一回転体54が回転する。このとき、第一回転体54には、第二回転体55に向かう軸方向Xの移動力も加えられるが、
図5(A)に示すようにコイルバネ56によって第一回転体54が第二回転体55から離間した非係合状態が維持され、第一回転体54から第二回転体55に回転伝達されず、第二回転体55はケース51に対して回転しない。従って、ダンピンググリース58の抵抗力がスパイラルロッド57に加わることなく、戸体20はスムーズに閉鎖移動する。
【0046】
次に、戸体20の移動速度が例えば200〜300mm/S以上にまで上昇すると、第一回転体54が第二回転体55に接近する軸方向Xの移動力が大きくなり、第一回転体54はコイルバネ56の弾性付勢力に抗して第二回転体55に接近して
図5(B)に示すように回転伝達可能に係合した係合状態となり、第一回転体54から第二回転体55に回転伝達され、第二回転体55がケース51に対して回転する。従って、ダンピンググリース58の抵抗力が発生してスパイラルロッド57に加わり、戸体20の閉鎖移動は制動され、戸体20が停止するまで減速される。
【0047】
戸体20が停止すると、スパイラルロッド57の制動装置50に対する軸方向Xの移動は停止し、第一回転体54はコイルバネ56の弾性付勢力によって第二回転体55から離間され、第二回転体55との係合が解除される。
その後、付与装置30によって、閉じ切り位置まで低速にて閉鎖移動する。
このように、クローザー3は、戸体20の閉鎖移動において自動閉鎖動作および制動動作を行う。
【0048】
なお、戸体20の閉鎖移動中に移動速度が低下し、第一回転体54が第二回転体55に接近する移動力がコイルバネ56の弾性付勢力を下回る場合には、第一回転体54はコイルバネ56によって第二回転体55から離間して係合が解除されるので、戸体20の閉鎖移動の制動が停止され、小さな力で閉鎖移動操作できる。
【0049】
以下、引戸1の開放動作について説明する。
戸体20が操作により
図4(C)に示す位置から開放移動されると、ストライク44に係合しているキャッチャー43およびスライダー42は、スパイラルロッド57を引っ張りながら制動装置50から離間し、
図4(B)に示す位置で、付与装置30の回転部材33のスパイラルロッド57に対する挿通位置がねじ部573から平板部571に移行し、スパイラルロッド57にねじりバネ32の弾性力に基づく軸方向Xの移動力が加えられない状態となり、戸体20の開放移動がスムーズになる。
続いて、戸体20の開放移動により、ガイドピン46がガイド溝形成部411の
図2(B)に示す下方に傾斜した左側の端部にガイドされてキャッチャー43の突部432がガイド部材41およびスライダー42に没入し、
図4(A)に示すように、キャッチャー43とストライク44との係合が解除され、戸体20は図示しない全開位置まで開放移動する。
ここで、スパイラルロッド57がスライダー42に引っ張られても、第一回転体54は、第二回転体55から離間する方向の移動力が加えられながら回転するだけなので、制動装置50が戸体20の開放移動を制動することはない。
このように、クローザー3は、戸体20の開放移動において動作する。
【0050】
[本実施形態の効果]
(1)本実施形態では、制動装置50は、第一回転体54と、第一回転体54が回転伝達可能に係合する第二回転体55と、第一回転体54を第二回転体55に対して離間方向に付勢するコイルバネ56と、第一回転体54および第二回転体55に挿通されるスパイラルロッド57と、第二回転体55の回転に対する抵抗力を発生するダンピンググリース58とを備え、第一回転体54は、スパイラルロッド57の第一回転体54に対する軸方向Xの移動によって回転可能に当該スパイラルロッド57にねじ係合し、第一回転体54は、スパイラルロッド57の軸方向Xの移動に応じて、コイルバネ56の弾性付勢力によって第二回転体55から離間した非係合状態と、コイルバネ56の弾性付勢力に抗して第二回転体55に回転伝達可能に係合した係合状態とを切替える。
上記構成を有するため、戸体20が静止した状態では、第一回転体54はコイルバネ56によって離間方向に付勢されて第二回転体55から離間した非係合状態とされる。戸体20の閉鎖移動によってスパイラルロッド57が軸方向Xに移動する場合、第一回転体54は、スパイラルロッド57の移動によって回転しつつコイルバネ56の弾性付勢力に抗して第二回転体55に接近する。このように接近しても、第一回転体54が第二回転体55と非係合状態にある間は、当該第一回転体54から第二回転体55に回転伝達されないので、第二回転体55の回転に対するダンピンググリース58の抵抗力は発生しない。これにより、戸体20にダンピンググリース58の抵抗力が加わることなくスムーズに戸体20を閉鎖移動できる。
また、スパイラルロッド57の軸方向Xの移動に応じて、第一回転体54が第二回転体55に接近して係合状態となった場合、第一回転体54の回転は第二回転体55に伝達される。これにより、第二回転体55は回転してダンピンググリース58に抵抗力を発生させ、戸体20にダンピンググリース58の抵抗力が加わり、戸体20の閉鎖移動を制動できる。
さらに、本実施形態では、以下の各効果を発揮できる。
(2)第一回転体54は、スパイラルロッド57の第一回転体54に対する軸方向Xの移動速度であって係合状態における移動速度は、非係合状態における移動速度を上回る。このため、戸体20がゆっくり移動する場合には第一回転体54が第二回転体55に対して非係合状態であり、戸体20を制動せずにスムーズに移動できる。また、戸体20の移動速度が上昇し、非係合状態における移動速度を上回る場合には第一回転体54が第二回転体55に対して係合状態となり、戸体20の移動を制動できる。
このように、戸体20がゆっくり移動する場合には戸体20を制動せずにスムーズに移動でき、戸体20の移動速度が上昇して制動が必要な場合に戸体20の移動を制動できる。
(3)第一回転体54および第二回転体55には、互いに係合する係合歯542,553が形成されている。このため、第一回転体54が第二回転体55に係合するまでの回転量を係合歯542,553の配置角度に応じて設定できる。従って、例えば係合歯542,553の数を増やして配置角度を小さく形成することで、第一回転体54が第二回転体55に係合するまでの回転量を少なくできる。
また、例えば係合歯542,553の数を減らすことで、当該係合歯542,553を大きく形成できて強度を向上できる。
(4)上框21にスライダー42およびキャッチャー43を取り付け、上枠11にストライク44を取り付けることで、戸体20の閉鎖移動操作によってキャッチャー43をストライク44に係合でき、この係合状態で付与装置30からスパイラルロッド57に軸方向Xの移動力を付与することで戸体20を自動閉鎖移動できる。
さらに、スパイラルロッド57の軸方向Xの移動によって制動装置50の第一回転体54が第二回転体55に係合した場合には、前述したように制動装置50によって戸体20の閉鎖移動を制動できる。
また、例えば、伝達装置40を備えず、スパイラルロッド57の他端側を戸先側の縦枠13に取り付ける場合と比べ、本実施形態ではスパイラルロッド57を戸体20から戸先側の縦枠13まで延ばして形成する必要がなく、当該スパイラルロッド57を短くできる。また、ストライク44単体を上枠11に取り付け、ストライク44を除くクローザー3全体を上框21に取り付けられるので、施工性を向上できる。
(5)スパイラルロッド57は、ねじ部573と、平板部571とを有し、付与装置30は、スパイラルロッド57が挿通する回転部材33と、回転部材33に取り付けられるねじりバネ32とを備え、回転部材33は、キャッチャー43およびストライク44の係合状態においてスパイラルロッド57のねじ部573にねじ係合し、キャッチャー43は、回転部材33にスパイラルロッド57の平板部571が挿通した状態においてストライク44との係合が解除される。このため、回転部材33がスパイラルロッド57のねじ部573にねじ係合することで、ねじりバネ32の回転方向の弾性力がスパイラルロッド57に軸方向Xの移動力として付与され、戸体20の閉鎖移動を付勢できる。
また、回転部材33にスパイラルロッド57の平板部571が挿通することで、ねじりバネ32の回転方向の弾性力がスパイラルロッド57の軸方向Xの移動力に変換されず、伝達装置40の負荷を軽減できる。
(6)制動装置50は、スパイラルロッド57の軸方向Xに沿って移動可能に付与装置30および伝達装置40間に配置され、第一回転体54は、第二回転体55よりも伝達装置40側に位置し、制動装置50および付与装置30間には、制動装置50を伝達装置40側に付勢するコイルバネ7が配置される。このため、スパイラルロッド57の軸方向Xの移動に応じて第一回転体54が第二回転体55と係合状態から非係合状態となる際に、コイルバネ7によって制動装置50を伝達装置40側に移動することで、第一回転体54に対して第二回転体55から離間する方向に勢いづけることができ、第一回転体54と第二回転体55との係合解除を円滑に行うことができる。
【0051】
[変形例]
本発明は、以上の実施形態で説明した構成のものに限定されず、本発明の目的を達成できる範囲での変形例は、本発明に含まれる。
例えば、前記実施形態では、ストライク44が上枠11に取り付けられ、ストライク44を除くクローザー3の構成が上框21に取り付けられているが、これに限らず、ストライク44が下枠12に取り付けられ、ストライク44を除くクローザー3の構成が下框22に取り付けられていてもよい。また、ストライク44が上框21や下框22に取り付けられ、ストライク44を除くクローザー3の構成が上枠11や下枠12に取り付けられていてもよい。
【0052】
前記実施形態では、制動装置50の第一回転体54および第二回転体55には、互いに係合する係合歯542,553が形成されているが、これに限らず、例えば互いに回転伝達可能に摩擦接触する摩擦部が形成されていてもよい。
【0053】
前記実施形態では、ねじ部573のねじピッチは等ピッチであるが、これに限らず、スパイラルロッド57の軸方向Xに沿ってねじピッチを異ならせてもよい。このように構成することで、スパイラルロッド57の軸方向Xの移動によって第一回転体54に加わる移動力を調整できる。
このねじピッチは、戸体20の閉鎖移動に対する制動タイミング、制動力を考慮して設定してもよい。例えば、スパイラルロッド57の一端側(戸尻側)のねじピッチを他端側(戸先側)のねじピッチよりも大きくしてもよく、この場合には、第一回転体54は、スパイラルロッド57の一端側にねじ係合した状態よりも、他端側にねじ係合した状態で第二回転体55に係合しやすくなり、また、スパイラルロッド57の軸方向Xの移動に対する回転量も増加する。このため、戸体20の移動開始期にはスムーズに閉鎖移動でき、移動終期には当該閉鎖移動を制動できる。
【0054】
前記実施形態では、キャッチャー43およびストライク44が非係合状態である場合には、付与装置30の回転部材33は、スパイラルロッド57の一端側の平板部571に連結した状態とされているが、これに限らず、スパイラルロッド57のねじ部573にねじ係合した状態とされてもよい。
【0055】
前記実施形態では、制動装置50は、第一回転体54をコイルバネ56によって第二回転体55から離間方向に弾性付勢しているが、これに限らず、例えば、ゴム等の弾性体やスプリングワッシャによって弾性付勢してもよく、また、磁石によって付勢してもよい。
【0056】
前記実施形態では、ケース51および第二回転体55間の空間にダンピンググリース58を封入しているが、これに限らず、例えば、ケース51および第二回転体55のいずれか一方に抵抗体としての摩擦板を取り付け、ケース51および第二回転体55のいずれか他方に対して摺動することで摩擦抵抗力を発生可能としてもよい。
また、この場合には、ケース51などに摩擦板を位置調整可能な調整ねじを取り付け、調整ねじの操作により摩擦板の位置を調整することで摩擦抵抗力の増減を設定可能としてもよい。
さらに、ダンピンググリース58や摩擦板などの抵抗体を、ケース51および第二回転体55間に設けることに限らず、例えばスパイラルロッド57に別個の回転体を装着し、この回転体と第二回転体55との間に設けてもよい。
【0057】
前記実施形態では、ケース51および第二回転体55間の空間にダンピンググリース58を封入した制動装置50を備えているが、例えば
図6に示す制動装置50Aを備えていてもよい。
制動装置50Aは、第一回転体54Aと、第二回転体55Aと、抵抗体であるケース59と、付勢部材としてのコイルバネ56Aと、スパイラルロッド57とを備えている。
第一回転体54Aは、スパイラルロッド57にねじ係合しているとともに、係合歯542を有している。また、第一回転体54Aは、受け部材60に回転可能に支持されている。ケース59および受け部材60は、戸体20に固定される枠部材(図示省略)に装着される。第二回転体55Aは、略円筒状に形成され、スパイラルロッド57がねじ係合せずに挿通されている。第二回転体55Aは、係合歯553を有している。
コイルバネ56Aは、第一回転体54Aと第二回転体55Aとの間に介在され、かつ、係合歯542,553の周りに外装されている。
ケース59は、第二回転体55Aが配置される中空部を形成しているとともに、割溝が形成されている。ケースの59の内面は断面円形状である。ケース59のうち割溝の両側部分には、内径調整用の調整ねじ592が取り付けられており、調整ねじ592の調整によってケース59の第二回転体55Aに対する接触圧を調整する。この接触圧の調整によって第二回転体55Aの回転によって発生するケース59との摩擦力を調整できる。
【0058】
前記実施形態では、スライダー42と、スライダー42の移動において傾動するキャッチャー43とによってストライク44と係合可能な係合体を構成したが、これに限定されない。例えば
図7に示すように、スライダー42自体に突部431を形成し、スライダー42とは別体であって当該スライダー42から出没可能な出没部材433(突部432に相当する構成)とによって係合体を構成してもよい。
【0059】
前記実施形態では、第一回転体54の係合歯542および第二回転体55の係合歯553は矩形形状であるが、これに限られない。例えば、第一回転体54および第二回転体55は、
図8に示す係合歯70,80を有していてもよい。係合歯70,80は熱処理した鉄によって構成されている。
【0060】
第一回転体54の係合歯70は、直角三角形状であり、第一回転体54の端面に円周方向に沿って複数形成されている。
係合歯70は、
図8,9に示すように、第一噛合い歯面71と、第一非噛合い歯面72とを有している。第一噛合い歯面71は、スパイラルロッド57の軸方向Xに沿っているとともに、第一回転体54の端面に直交する平坦面である。第一非噛合い歯面72は、スパイラルロッド57の軸方向Xおよび第一回転体54の端面に対して傾斜している。第一噛合い歯面71および第一非噛合い歯面72が交わる第一歯先73は尖状に形成されている。
【0061】
第二回転体55の係合歯80は、直角三角形状であり、第二回転体55の端面に円周方向に沿って複数形成されている。係合歯80は、第二噛合い歯面81と、第二非噛合い歯面82とを有している。第二噛合い歯面81は、スパイラルロッド57の軸方向Xに沿っているとともに、第二回転体55の端面に直交する平坦面である。第二非噛合い歯面82は、スパイラルロッド57の軸方向Xおよび第二回転体55の端面に対して傾斜している。第二噛合い歯面81および第二非噛合い歯面82が交わる第二歯先83は尖状に形成されている。
図9(A)に示すように、第二回転体55の係合歯80の歯たけH2は、第一回転体54の係合歯70の歯たけH1よりも長い。また、複数の係合歯70のピッチPは、複数の係合歯80のピッチPと等しくされている。従って、係合歯70,80の歯数は互いに等しい。
【0062】
なお、第一噛合い歯面71および第二噛合い歯面81は、スパイラルロッド57の軸方向Xに対して施工誤差の範囲で傾いていても、スパイラルロッド57の軸方向Xに沿って配置された範囲内とする。また、第一歯先73および第二歯先83は、加工誤差の範囲でR形状であっても前述した尖状の範囲内とする。
【0063】
第一歯先73および第二歯先83がそれぞれ尖状に形成されるので、
図9(A)に示すように非係合状態にある第一回転体54が第二回転体55に接近して係合する際、第一歯先73と第二歯先83とが衝突することを抑制でき、
図9(B)に示すように、第一噛合い歯面71と第二噛合い歯面81とをスムーズに噛み合わせることができる。
また、第一噛合い歯面71および第二噛合い歯面81がスパイラルロッド57の軸方向Xに沿って形成されるので、スパイラルロッド57を中心とする第一回転体54の回転を第二回転体55に回転伝達する際、第一噛合い歯面71および第二噛合い歯面81間に噛合いが外れる方向の力(第一回転体54が第二回転体55から離間する方向の力)が生じることがない。このため、第一回転体54と第二回転体55との係合状態を維持できる。
さらに、第一回転体54と第二回転体55とが係合しても、第一回転体54の係合歯70の第一歯先73が第二回転体55の端面に当たらないので、第一歯先73が潰れて変形することがない。このため、例えば第一歯先73が衝突によって変形した場合には第一回転体54が回転すると第一歯先73がケース51などの他構成に干渉する虞があるが、本発明では、前述したように第一歯先73が衝突によって変形することがないので、第一回転体54が回転しても第一歯先73がケース51などの他構成に干渉することがなく、第一回転体54の円滑な回転を維持できる。
【0064】
なお、係合歯70,80の歯数は互いに等しくされているが、これに限られず、係合歯70,80のいずれか一方が他方の整数倍の歯数とされてもよく、例えば、
第一回転体54の係合歯70の歯数が、第二回転体55の係合歯80の歯数の整数倍とされてもよい。
また、第一非噛合い歯面72および第二非噛合い歯面82は平坦面状に形成されているが、凸状または凹状の湾曲面状に形成されていてもよい。
さらに第一回転体54のカップリング部材541の外径は第二回転体55のカップリング部552の外径よりも若干小さく形成されていてもよく、この場合、カップリング部材541およびケース51間のクリアランスをカップリング部552およびケース51間のクリアランスよりも大きくできる。
【0065】
前記実施形態では、戸体20を自動的に閉鎖移動するクローザー3を自動移動装置として説明したが、これに代えて、例えば、前述したクローザー3の構成を左右逆向きに配置し、戸体20を自動的に開放移動する自動開放装置としてもよい。
【0066】
前記実施形態では、引戸1を、本実施形態のクローザー3が取り付けられる建具として説明したが、これのほか、折り戸、上げ下げ窓、パーティション、スライド門扉、シャッター、ゲートなどであってもよい。