ドアークローザーの回転ダンパユニット、ドアークローザーのスプリングユニット
【課題】 各種ドア類を全開から閉塞途中までは速度調節可能に速く閉動作し、完全閉塞の直前から完全閉塞を低速調節可能に遅く閉動作させる速度制御系を備え、シンプルで耐久性を向上させたドアークローザーを提供する。
【解決手段】 筒体１１とこの内部に回転軸体１４と制動油Ｏを充填したドアークローザー１００において、ドア２類が全開Ｉから閉塞途中ＩＩへの閉口時は速く閉動作させる高速調節可能な第１速制御機構ＳＣ１と、完全閉塞の直前から完全閉塞ＩＩＩへの閉口時は遅く閉動作させる低速調節可能な第２速制御機構ＳＣ２と、からなる二段階速度制御系ＳＣを具備したものである。
【解決手段】 筒体１１とこの内部に回転軸体１４と制動油Ｏを充填したドアークローザー１００において、ドア２類が全開Ｉから閉塞途中ＩＩへの閉口時は速く閉動作させる高速調節可能な第１速制御機構ＳＣ１と、完全閉塞の直前から完全閉塞ＩＩＩへの閉口時は遅く閉動作させる低速調節可能な第２速制御機構ＳＣ２と、からなる二段階速度制御系ＳＣを具備したものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種ドアや開閉パネルや蓋類をその閉塞速度を制御しつつ自動閉塞する機能をヒンジ（蝶番）に装備したドアークローザーに係り、特に、各種ドアや開閉パネルや蓋類が全開から閉塞途中までは速度調節可能に速く閉動作し、完全閉塞の直前から完全閉塞を低速調節可能に遅く閉動作させる２速制御機構をシンプルで耐久性を向上させたドアークローザーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種ドアや開閉パネルや蓋類をその閉塞速度を制御しつつ自動閉塞する機能をヒンジ（蝶番）に装備したドアークローザー（回転ダンパー）が多数提供されている。例えば、手等で勢いよくドア等を閉方向に押すと、閉回転の終了時にドア等が枠体に勢いよく衝突して、ドア等や枠体が破損する場合がある。このため、筒体と軸体との間に形成される間隙に粘性液体を充填し、この間隙内に弁機構を設け、筒体が開方向に動作する時は大量の粘性液体が移動して比較的容易に開放動作させる一方で、逆に閉方向に動作する時は粘性液体の移動がオリフィス孔だけで行われて閉動作を遅動させる回転ダンパ構造を組み込んだヒンジが提供されている。また、回転ダンパを組み込むことにより、開動作をも遅動させることも行われている。
【０００３】
その具体的なヒンジは、各々取付け板を備え、縦列に配置される複数の筒体を有するヒンジにおいて、該複数の筒体に跨るように配設される軸体であって、その一端側から軸方向に沿って所定の深さで設けられた溝部を有すると共に、該溝部の周壁に、軸方向に沿って、軸体の外周面及び筒体の内周面により形成される間隙と該溝部とを連通するオリフィス孔が所定間隔をおいて形成されている軸体と、該軸体の溝部内を進退可能に配設され、実質的に開口するオリフィス孔の数を調整可能なオリフィス調整桿と、を有するヒンジである。この筒体内に、バネ部材が配設されていて、ドア等を積極的に閉動作させたものである。そして、このヒンジによれば、オリフィス調整桿を進退させて、実質的に開口している軸体に形成されたオリフィス孔の数を増減させることができる構造を有しているため、使用者の好みやドア等の種類に応じて、容易に制動力を調整することができると、したものである（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００４】
更に、別の自動復帰型ヒンジは、挿入孔が形成された軸部となる円筒部を有する内ウイングと、前記挿入孔に回転不能に挿入されるケーシングと、該ケーシングに対して所定方向回転のとき高トルクを発生し、該ケーシングの外方に突出し外周面が多角形状をした突出軸部を有する回転軸と、前記挿入孔に回転不能に挿入される外枠と、該外枠に回転可能に装着されて該外枠の外方に突出し外周面が多角形状をした突出軸部を有する回転軸と、前記外枠内に装着されて前記回転軸の所定方向回転の際に復帰力を発生するばね手段とを有するスプリングユニットと、前記回転ダンパユニットおよびスプリングユニットを前記挿入孔に挿入する際、中央に介在させて前記回転ダンパユニットおよび前記スプリングユニットをそれぞれ外方向に弾発させる弾発スプリングと、前記回転ダンパユニットの突出軸部および前記スプリングユニットの突出軸部の形状に対応する形状を有する嵌入孔が形成されている軸受け部を有する外ウィングと、から構成されている自動復帰型ヒンジとした。これにより、回転ダンパユニットおよびスプリングユニットを共に、ユニット化してヒンジの軸部となる円筒部の挿入孔に収納されて、自動復帰型のヒンジ組立てが非常に簡単でワンタッチで行なえる。また、一つのヒンジでダンパ機能および復帰機能が得られ、製造上複数の種類のヒンジを製造する必要がなく、ローコスト化が得られるとするものである（例えば、特許文献２を参照。）。
【０００５】
更に、別のヒンジ機構は、低速時の速度制御の精度性等を向上したヒンジ機構を提供するもので、一対のロータリカムと、一対のスライドカムと、スプリング及びオリフィスを有する弁体と、をそれぞれ内蔵して備え、カム面とカム面との間には、両カム面の噛み合い位置が変化することにより体積が変化する第１の空間部を形成し、カム面とカム面との間には、両カム面の噛み合い位置が変化することにより体積が変化する第２の空間部を形成する。空間部と空間部とは、両スライドカムの中心孔を介して連通し、オイルが封入されたオイル室を構成し、ロータリカムとスライドカムとの筒部に対する周方向の初期位置を、空間部及び空間部の一方の体積が減少状態のとき、他方の体積が増大状態となるよう設定したものである（例えば、特許文献３を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】 特許３６４１６６６号公報
【特許文献２】 特許３４７５３０７号公報
【特許文献３】 特開２０００−１６１３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許３６４１６６６号公報のヒンジによると、オリフィス調整桿を進退させて、実質的に開口している軸体に形成されたオリフィス孔の数を増減させることができる構造を有しているため、使用者の好みやドア等の種類に応じて、容易に制動力を調整することができる。しかし、各種ドアや開閉パネルや蓋類が全開から閉塞途中までは速度調節可能に速く閉動作し、完全閉塞の直前から完全閉塞を低速調節可能に遅く閉動作させる２速制御ができず、ドア閉塞時の全開から閉塞までのスムーズなドアの閉塞動作が得られないという改善すべき問題点がある。
【０００８】
また、上記特許３４７５３０７号公報の自動復帰型ヒンジによると、一つのヒンジでダンパ機能および復帰機能が得られ、製造上複数の種類のヒンジを製造する必要がなく、ローコスト化が得られるとする。しかし、各種ドア類を、全開から閉塞途中や完全閉塞時における速度制御機能がないから、ドアの閉口動作速度が固定化していて、安全な閉塞速度への調節ができず、ドア閉塞時の安全閉塞動作が得られないことによる危険回避や高質感のあるドア動作が得られないと云う問題点がある。
【０００９】
また、上記特開２０００−１６１３４２号公報のヒンジ機構によると、新提案のロータリカムとスライドムで構成されたヒンジ機構により、ドアの完全閉塞時において、低速閉塞させる速度制御の精度性等が向上されている。しかし、各種ドアや開閉パネルや蓋類が全開から閉塞途中までは速度調節可能に速く閉動作し、完全閉塞の直前から完全閉塞を低速調節可能に遅く閉動作させる２速制御ができず、ドア閉塞時の全開から閉塞までのスムーズなドアの閉塞動作が得られないという改善すべき問題点がある。
【００１０】
本発明は、上記各ヒンジ機構の問題点に基づいてなされたもので、その目的とするところは、各種ドア類を全開から閉塞途中までは速度調節可能に速く閉動作し、完全閉塞の直前から完全閉塞を低速調節可能に遅く閉動作させる速度制御系を備えることでシンプルで耐久性を向上させたドアークローザーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するべく本発明の請求項１によるドアークローザーの回転ダンパユニットは、筒体とこの内部に回転軸体と制動油を充填したドアークローザーの回転ダンパユニットにおいて、ドア類が全開から閉塞途中への閉口時は快速閉動作させるべく調節可能な第１速制御機構と、完全閉塞の直前から完全閉塞への閉口時は遅速閉動作させるべく調節可能な第２速制御機構と、からなる二段階速度制御系を具備したことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項２のドアークローザーの回転ダンパユニットは、請求項１のドアークローザーの回転ダンパユニットにおいて、上記二段階速度制御系となる第１速制御機構及び第２速制御機構は、回転軸体の外周のベーンと、このベーン前後に形成される各制動油室内の制動油を回転軸体の回転時に回転軸体内を流通させる各通路と、上記各通路に各々独立させドア類の開口動作時に制動油を流通させる逆止弁と、上記ドア類の閉口動作時に逆止弁で制動油を遮断するとともに制動油を流量制御する絞弁と、上記回転軸体の両端に各絞弁の調節軸と、を具備したことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項３のドアークローザーのスプリングユニットは、筒体とこの内部に回転軸体と自動復帰用のコイルばねを装備しドア類を全開から全閉へ強制動作させるドアークローザーのスプリングユニットにおいて、上記回転軸体に嵌めた一対のスラスト円板間の窪みに複数の鋼球を介在させ、回転軸体の軸方向へ働く押圧力を複数枚の皿バネにより発生させる構成したことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項４のドアークローザーの回転ダンパユニットは、請求項１または２のドアークローザーの回転ダンパユニットにおいて、ドア類を強制的に閉口操作するスプリングユニットを筒体とこの内部の回転軸体間に介在させたことを特徴とする。
【００１５】
しかして、本発明の請求項１〜２のドアークローザーの回転ダンパユニットは、ドア類が全開から閉塞途中への閉口時は快速閉動作させるべく調節可能な第１速制御機構と、完全閉塞の直前から完全閉塞への閉口時は低速調節可能に遅く閉動作させる第２速制御機構とからなる二段階速度制御系を装備している。これにより、各種ドアや開閉パネルや蓋類が全開から閉塞途中までは使用者の好みの速度に各絞弁の調節軸の調節により快速閉動作され、完全閉塞の直前から完全閉塞までは使用者の好みに遅速閉動作させるべく、各絞弁の調節軸の調節により遅く閉動作させられる２速制御が行える。しかして、ドア閉塞時の全開から途中までは比較的速く閉じ動作し、途中から完全閉塞までは遅く閉じ動作する２速制御がスムーズに行われる。
【００１６】
また、本発明の請求項３のドアークローザーのスプリングユニットは、回転軸体の軸方向へ働く押圧力を複数枚の皿バネにより発生させられるから、ドアを全開位置に強力にクランプさせられる。
【００１７】
また、本発明の請求項４のドアークローザーの回転ダンパユニットは、請求項１または２のドアークローザーの回転ダンパユニットにおいて、請求項３のスプリングユニットを筒体とこの内部の回転軸体間に介在させたから、ヒンジを構成する一つの筒体内の回転軸に、ドア類のダンパ機能と自動復帰機能が働き、同種類の上下一対のヒンジをドアに設置するだけで、ドアークローザーの機能が果たせられ、ドア閉塞動作時において、全開から全閉塞までの各区間が速いから遅い２速制御がスムーズに行われる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のドアークローザーの回転ダンパユニットによると、各種ドアや開閉パネルや蓋類が全開から閉塞途中までは比較的に速く閉口動作し且つ繊細な速度調節でき、完全閉塞の直前から完全閉塞までは低速閉口動作し且つ繊細な速度調節できる２速制御機構を備えたドアークローザーが提供できる。更に、シンプルで耐久性の高いメカニズム、省スペース、低コスト、バックラッシュ除去効果の高く、高品質なドアークローザーが提供できる。
【００１９】
また、本発明のドアークローザーのスプリングユニットによると、回転軸体の軸方向へ働く押圧力を複数枚の皿バネにより発生させられるから、ドアを全開位置に強力にクランプできる。
【００２０】
また、本発明のドアークローザーの回転ダンパユニットによると、一つのドアークローザーに、ドア類を強制的に閉口操作するスプリングユニットを筒体とこの内部の回転軸体間に介在させたから、ヒンジを構成する一つの筒体内の回転軸に、ドア類のダンパ機能と復帰機能が発揮でき、製造上及び使用上において、複数種類のヒンジを製造及び使用する必要がなく、ドアークローザーの全ての製造工程や施工工程においてローコスト化が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】 本発明の第１の実施の形態を示し、ドアにドアークローザーを備えた斜視図である。
【図２】 本発明の第１の実施の形態を示し、スプリングユニットの断面図である。
【図３】 本発明の第１の実施の形態を示し、回転ダンパユニットの断面図である。
【図４】 本発明の第１の実施の形態を示し、回転ダンパユニットの筒体の断面図である。
【図５】 本発明の第１の実施の形態を示し、回転ダンパユニットの回転軸体の断面図である。
【図６】 本発明の第１の実施の形態を示し、ドアークローザーの作用線図である。
【図７】 本発明の第１の実施の形態を示し、二段階速度制御系の作用断面図である。
【図８】 本発明の第１の実施の形態を示し、二段階速度制御系の作用断面図である。
【図９】 本発明の第１の実施の形態を示し、二段階速度制御系の作用断面図である。
【図１０】 本発明の第１の実施の形態を示し、二段階速度制御系の作用断面図である。
【図１１】 本発明の第２の実施の形態を示し、ドアークローザーの断面図である。
【図１２】 本発明の第３の実施の形態を示し、スプリングユニットの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明のドアークローザー１００は、図１に概念図（ドア２への取付状態）を示し、具体的な第１の実施の形態を図２〜図５に示す。先ず、図１に示すように、ドアークローザー１００は、住宅又は事務所等の出入口１に設置されたドア２において、ドア２の上下にヒンジタイプの回転ダンパユニット１０とスプリングユニット２０とを取り付けたものである。上記ドア２は、スプリングユニット２０により、全開位置Ｉ（１０５°〜１２０°開口）から全閉位置ＩＩＩ（０°閉口）へと途中位置ＩＩ（９０°〜３０°閉口途中）を介して自動復帰動作される。また、回転ダンパユニット１０により、ドア類が全開位置Ｉ（１０５°〜１２０°開口）から途中位置ＩＩ（９０°〜３０°閉口途中）への閉口時は調節可能に速く閉動作され、全閉塞の直前から全閉位置ＩＩＩ（０°閉口）への閉口時は調節可能に遅く閉動作される。尚、上記回転ダンパユニット１０とスプリングユニット２０との配置は上下逆の関係としても良い。
【００２３】
先ず、図２に上記スプリングユニット２０の詳細を示す。筒体２１の両端内には軸受スリーブ２２，２３が螺合され、この軸受スリーブ２２，２３間に回転軸体２４が回転可能に支持されている。上記回転軸体２４の両端２４Ａ，２４Ｂには、蝶番２５の支持片２５Ａ，２５ＢがボルトＢで連結されている。また、筒体２１の両端外には、蝶番２６の支持片２６Ａが接着されている。上記筒体２１内の回転軸体２４との空間には、コイルバネ２７が巻装され、その一端２７Ａは回転軸体２４の止め孔２４Ｃに掛止めされ、他端２７Ｂは筒体２１の壁面に螺着したボルトＢ２に掛止めされている。このコイルバネ２７は、図６に示す作用線図に示すように、ドア２を全開位置Ｉ（１０５°〜１２０°開口）から全閉位置ＩＩＩ（０°閉口）へと自動復帰させる旋回力Ｆが付与されている。勿論、この旋回力Ｆの調節は、図示しないが適宜に行えるように構成されている。また、二枚の蝶番２５，２６を全開状態でクランプすべく、クランプボール２８が筒体２１の壁面孔２１Ｃに嵌められ、ボルトＢ３で蝶番２５の桟２５Ｃに取り付けられた板バネ２９の押圧力Ｆ２により強くクランプされている。しかして、図１及び図６に示すように、ドア２を全開位置Ｉ（１０５°〜１２０°開口）に停止させる機能を果たしている。
【００２４】
続いて、本発明の主体となる上記回転ダンパユニット１０は、図３〜図５に示すように構成されている。先ず、筒体１１は、図４に示すように、両端内面に雌ネジ１１Ａ，１１Ｂが螺設され、且つ、内周面１１Ｃのほぼ全長にわたり突辺１１Ｄ，１１Ｅが対向位置に配置されている。また、筒体１１の外周面の一部には、蝶番１６の支持片１６Ａが接着されている。そして、図３に示すように、上記筒体１１の両端内には軸受スリーブ１２，１３が螺合され、この軸受スリーブ１２，１３間に回転軸体１４がニードル軸受ＮとオイルシールＯＬを介して回転可能に支持されている。上記回転軸体１４には、両端１４Ａ，１４Ｂから軸芯方向に長い通孔１４Ｃ，１４Ｄが中間付近まで空けられていて、中腹に雄ねじＭ１，Ｍ２を設けた調節軸Ｂ３，Ｂ４が通孔１４Ｃ，１４Ｄの両端１４Ａ，１４Ｂに近い位置に設けた雌ネジＭ３，Ｍ４に螺合されている。そして、上記調節軸Ｂ３，Ｂ４の外端が回転軸体１４の両端１４Ａ，１４Ｂから突出し、回転軸体１４の両端１４Ａ，１４Ｂに蝶番１５の支持片１５Ａ，１５Ｂが嵌められ、ナットＮ１，Ｎ２で連結されている。
【００２５】
上記筒体１１内の対向する突辺１１Ｄ，１１Ｅを境にした二つの空間（制動油室）Ｓ１，Ｓ２と、この空間内に挿入する回転軸体１４における上下位置には、二段階速度制御系ＳＣとなる第１速制御機構ＳＣ１及び第２速制御機構ＳＣ２を構成している。その詳細構成は、図３と図５に示すように、回転軸体１４の外周対称位置に設けたベーン１４Ｆ，１４Ｇと、このベーンの前後に形成される各制動油室Ｓ１，Ｓ２内の制動油Ｏをドア２の開閉動作に基づく回転軸体１４の回転時に、回転軸体内に設けた各々２本の通路孔Ｌ１，Ｌ２およびＬ３，Ｌ４を介して各制動油室Ｓ１，Ｓ２間に流通させるように回路構成されている。上記通路孔Ｌ２及び通路孔Ｌ３には、各々独立させドア２類の開口動作時に各制動油室Ｓ１，Ｓ２内の制動油Ｏを流通解除する一方、閉口動作時に逆方向に流動する各制動油室Ｓ１，Ｓ２内の制動油Ｏを停止させる第１逆止弁Ｖ１，第２逆止弁Ｖ２を内蔵させている。更に、上記通路孔Ｌ１，Ｌ４には、閉口動作時に各制動油室Ｓ１，Ｓ２内の制動油Ｏを流量制御する第１絞弁Ｖ３と，第２絞弁Ｖ４とを内蔵させている。上記第１絞弁Ｖ３と，第２絞弁Ｖ４とは、回転軸体１４の両端に螺合する調節軸Ｂ３，Ｂ４の各々の先端部ａ，ｂを円錐形に形成し、調節軸Ｂ３，Ｂ４の回転により個別に絞り調節するものである。尚、上記第１逆止弁Ｖ１，第２逆止弁Ｖ２は、各球体Ｋが調節軸Ｂ３，Ｂ４の各々の先端部ａ，ｂの間に圧装したコイルばねＣＢにより通路孔Ｌ２及び通路孔Ｌ３の凹座部Ｚに加圧閉塞されている。
【００２６】
しかして、第１速制御機構ＳＣ１において、上記第１逆止弁Ｖ１は、ドア２の開口操作時に、制動油Ｏが通路孔Ｌ２から通路Ｌ５を介して通路孔Ｌ１への流れを開放し、ドア２の閉口操作時には、制動油Ｏが通路孔Ｌ１から通路Ｌ５を介して通路孔Ｌ２への流れを遮断する。そして、上記第１絞弁Ｖ３は、ドア２の開閉動作に係わりなく各制動油室Ｓ１，Ｓ２間の制動油Ｏを少し絞った状態に流量制御するとともに、特に、ドア２が全開位置Ｉ（１０５°〜１２０°開口）から途中位置ＩＩ（９０°〜３０°閉口途中）への閉口区間時に、制動油Ｏの流動量を僅かに絞った状態に調節可能として速く閉動作させる回路構成になっている。
【００２７】
また、第２速制御機構ＳＣ２において、上記第２逆止弁Ｖ２は、ドア２の開口操作時に、制動油Ｏが通路孔Ｌ３から通路Ｌ６を介して通路孔Ｌ４への流れを開放し、ドア２の閉口操作時には、制動油Ｏが通路孔Ｌ４から通路Ｌ６を介して通路孔Ｌ３への流れを遮断する。そして、第２絞弁Ｖ４は、ドア２の開閉動作に係わりなく各制動油室Ｓ１，Ｓ２間の制動油Ｏの流動量を大きく絞った状態に流量制御するとともに、特に、途中位置ＩＩ（９０°〜３０°閉口途中）から全閉位置ＩＩＩ（０°閉口）への閉口区間時に、調節可能に遅く閉動作させる回路構成になっている。
【００２８】
上記第１の実施形態のドアークローザー１００における回転ダンパユニット２０は、上記のように構成されており、図６〜図１０に示すように作用する。先ず、ドア２が閉塞から全開への開口操作時は、ドア２の上下にヒンジタイプの回転ダンパユニット１０とスプリングユニット２０とが取り付けられているから、ドア２を全閉位置（ＩＩＩ）から全開位置（Ｉ）への開口は、使用者により、スプリングユニット２０の旋回力Ｆに打ち勝って強制的に開口操作する。このドア２の開口操作時、上記第１逆止弁Ｖ１と第２逆止弁Ｖ２は、制動油Ｏが一方の制動油室Ｓ２の通路孔Ｌ２（Ｌ３）から通路Ｌ５（Ｌ６）を介して他方の通路孔Ｌ１（Ｌ４）を介して他の制動油室Ｓ１への流れを良くし、制動力を解除する。この全開位置Ｉにドア２を保持すべく、スプリングユニット２０に備えるクランプボール２８が筒体２１の壁面孔２１Ｃに嵌められ、板バネ２９の押圧力Ｆ２により強くクランプされる。
【００２９】
続いて、ドア２を全開位置Ｉ（１０５°〜１２０°開口）から全閉位置ＩＩＩ（０°閉口）への閉口操作は、以下の手順で行われる。先ず、上記ドア２を全開位置（Ｉ）から全閉位置（ＩＩＩ）へ自動復帰させる閉口操作は、使用者により、先ず、全開位置（Ｉ）にクランプされているドア２を強制的に閉じ操作する。ここで、図６に示すように、ドア２は全開（Ｉ）の１０５°から９０°へと僅かに旋回されると、クランプボール２８が筒体２１の壁面孔２１Ｃから外れ、スプリングユニット２０の旋回力Ｆにより、全閉位置（ＩＩＩ）に向けて自動復帰が始まる。
【００３０】
上記スプリングユニット２０の旋回力Ｆによる全閉位置（ＩＩＩ）へ自動復帰時において、ドア２が全開位置Ｉ（１０５°〜１２０°開口）から９０°になり、ここから途中位置ＩＩ（９０°〜３０°閉口途中）への閉口区間では、図６と図７と図８に示すように，第１速制御機構ＳＣ１の第１絞弁Ｖ３内に制動油Ｏが流通して最適な速度に調節された状態の第１速度制御にて閉動作される。即ち、第１速制御機構ＳＣ１において、ドア２の閉口操作時に、上記第１逆止弁Ｖ１は、制動油Ｏが通路孔Ｌ１から通路Ｌ５を介して通路孔Ｌ２への流れを遮断している。上記第１絞弁Ｖ３は、ドア２の開閉動作に係わりなく各制動油室Ｓ１，Ｓ２間の制動油Ｏを少し絞った状態に各制動油室Ｓ１からＳ１´へ，Ｓ２からＳ２´へ流量制御する。これにより、ドア２は比較的速いが軽快に感じられる安全な第１速度制御で閉口する。
【００３１】
続く、途中位置ＩＩ（９０°〜３０°閉口途中）から全閉位置ＩＩＩ（０°閉口）への閉口操作は、図６と図９と図１０に示すように，第１速制御機構ＳＣ２の第２絞弁Ｖ４内に制動油Ｏが流通して最適な速度に調節された状態の第２速度制御にて閉動作される。即ち、第２速制御機構ＳＣ２において、ドア２の閉口操作時に、上記第２逆止弁Ｖ２は、制動油Ｏが通路孔Ｌ４から通路Ｌ６を介して通路孔Ｌ３への流れを遮断している。第２絞弁Ｖ４は、ドア２の開閉動作に係わりなく各制動油室Ｓ１，Ｓ２間の制動油Ｏを大きく絞った状態に各制動油室Ｓ１からＳ１´へ，Ｓ２からＳ２´へ流量制御する。これにより、ドア２は非常に遅いが軽快且つ安全な第２速度制御で閉口動作して全閉位置ＩＩＩ（０°閉口）に至り、回転軸体１４のベーン１４Ｆ，１４Ｇが筒体１１内の対向する突辺１１Ｄ，１１Ｅに当接して静かに停止する。
【００３２】
上記ドア２のように、全開位置Ｉから全閉位置ＩＩＩに至る閉口作用は、各種ドアや開閉パネルや蓋類において適用される。そして、そのドア２が自動復帰する閉じ速度は、全開から閉塞途中までは使用者の好みの第１速制御に各絞弁Ｖ３，Ｖ４の調節軸Ｂ３，Ｂ４の調節により速く閉動作される。また、完全閉塞の直前から完全閉塞までは、使用者の好みの低速に各絞弁Ｖ３，Ｖ４の調節軸の調節により遅く閉動作させられる第２速制御が行える。かくして、ドア閉塞時の全開から閉塞までの２速制御がスムーズに行われる。
【００３３】
本発明の第１の実施形態となるドアークローザー１００によれば、下記の効果が得られる。先ず、本発明のドアークローザーによると、各種ドアや開閉パネルや蓋類が全開から閉塞途中までは比較的に速く閉口動作し且つ繊細な速度調節可能でき、完全閉塞の直前から完全閉塞までは低速閉口動作し且つ繊細な速度調節可能できる２速制御機構を備えたドアークローザーが提供できる。更に、シンプルで耐久性の高いメカニズム、省スペース、低コスト、バックラッシュ除去効果の高く、高品質なドアークローザーが提供できる。
【００３４】
本発明は上記第１の実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨内において、設計変更が可能である。図１１に示すように、本発明の第２の実施の形態となるドアークローザー２００は、筒体１１内において、筒体１１と回転軸体１４間に各々の機能となる回転ダンパユニット（ダンパ機能）１０とスプリングユニット（復帰機能）２０とを内装させた回転ダンパユニット（ダンパ機能）３０の構成としても良い。その他の構成は、上記第１の実施の形態のドアークローザー１００と同一に付き、同一符号を付して説明を省略する。
【００３５】
この構成によると、一つのドアークローザー２００に、ドア類を強制的に閉口操作するスプリングユニット（復帰機能）２０とドア類のダンパ機能の回転ダンパユニット（ダンパ機能）１０とを筒体１１とこの内部の回転軸体１４間に介在させたから、ヒンジを構成する一つの筒体内の回転軸１４に、ドア類のダンパ機能と自動復帰機能が働き、同種類の上下一対のヒンジをドアに設置するだけで、ドアークローザーの機能が果たせ、ドア閉塞時の全開から閉塞までの２速制御がスムーズに行われる。
【００３６】
本発明の第２の実施形態となるドアークローザー２００によれば、下記の効果が得られる。一つのドアークローザー２００に、ドア類を強制的に閉口操作するスプリングユニット２０を筒体１１とこの内部の回転軸体１４間に介在させたから、ヒンジを構成する一つの筒体内の回転軸に、ドア類のダンパ機能と復帰機能が得られ、製造上及び使用上において、複数種類のヒンジを製造及び使用する必要がなく、ドアークローザーの全ての製造工程や施工工程においてローコスト化が得られる。
【００３７】
本発明の第３の実施の形態となるドアークローザー３００は、図１２に示し、スプリングユニット（復帰機能）４０を設計変更したものである。その構成の特長は、スプリングユニット（復帰機能）２０では、クランプボール２８に対する押圧力Ｆ２を板バネ２９によっていたが、これを一対のスラスト円板４１，４２間の窪み４１Ａ，４２Ａに複数（例えば４個）の鋼球４３〜４６を介在させ、その軸方向へ働く押圧力（例えば、３００ｋｇ）Ｆ３を複数枚の皿バネ４７によって強力に発生させたものである。その他の構成は、上記第１の実施の形態のスプリングユニット（復帰機能）２０と同一に付き、同一符号を付して説明を省略する。
【００３８】
しかして、上記スプリングユニット（復帰機能）４０によると、全開位置Ｉにドア２を保持すべく、スプリングユニット４０に備える複数（例えば４個）の鋼球４３〜４６が一対のスラスト円板４１，４２間の窪み４１Ａ，４２Ａに嵌り、且つ複数枚の皿バネ４７によって強力に軸方向へ押圧力（例えば、３００ｋｇ）Ｆ３が働き、ドア２をより一層強くクランプされる。これにより、風や弱い外力による誤操作がなくなり、全開位置Ｉにドア２をより一層確実に保持できる。
【００３９】
更に、本発明のドアークローザー１００，２００，３００の各実施の形態に限定されない。例えば、細部の設計変更となる絞弁Ｖ３，Ｖ４や逆止弁Ｖ１，Ｖ２の形式や配置の変更が可能である。その他の構成細部の設計変更も発明の要旨内においてできる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明のドアークローザー１００，２００，３００は、住宅又は事務所等の出入口１に設置された実施例について説明した。しかし、これに限定されるものではなく、各種ドアや開閉パネルや各種の蓋類、更には、通常の産業機械・一般機械におけるドア・蓋類を枢支するヒンジ（蝶番）に装備させれば、このドア・蓋類を自動閉塞させるドアークローザーとしても広範囲にわたり適用可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１ 出入口
２ ドア
１０ 回転ダンパユニット
１１ 筒体
１１Ａ，１１Ｂ 雌ネジ
１１Ｃ 内周面
１１Ｄ，１１Ｅ 突辺
１２，１３ 軸受スリーブ
１４ 回転軸体
１４Ａ，１４Ｂ 両端
１４Ｃ，１４Ｄ 通孔
１４Ｆ，１４Ｇ ベーン
１５ 蝶番
１５Ａ，１５Ｂ 支持片
２０ スプリングユニット
２１ 筒体
２１Ｃ 壁面孔
２２，２３ 軸受スリーブ
２４ 回転軸体
２４Ａ，２４Ｂ 両端
２４Ｃ 止め孔
２５ 蝶番
２５Ａ，２５Ｂ 支持片
２５Ｃ 桟
２６ 蝶番
２６Ａ 支持片
２７ コイルバネ
２７Ｂ 他端
２８ クランプボール
２９ 板バネ
３０ 回転ダンパユニット
４０ スプリングユニット（復帰機能）
４１，４２ スラスト円板
４１Ａ，４２Ａ 窪み
４３〜４６ 鋼球
４７ 複数枚の皿バネ
１００〜３００ ドアークローザー
Ｉ 全開位置
ＩＩ 途中位置
ＩＩＩ 全閉位置
Ｂ０ コイルばね
Ｂ３ 調節ボルト
Ｂ３，Ｂ４ 調節軸
Ｂ５，Ｂ６ ナット
Ｆ 旋回力
Ｆ２，Ｆ３ 押圧力
Ｇ 凹座部
ＫＯ 球体
Ｎ ニードル軸受
Ｍ１，Ｍ２ 雄ねじ
Ｍ３，Ｍ４ 雌ネジ
ＯＬ オイルシール
Ｏ 制動油
ＳＣ 二段階速度制御系
ＳＣ１ 第１速制御機構
ＳＣ２ 第２速制御機構
Ｓ１，Ｓ２ 制動油室
Ｓ１´，Ｓ２´ 制動油室
Ｌ１〜Ｌ６ 通路孔
Ｖ１ 第１逆止弁
Ｖ２ 第２逆止弁
Ｖ３ 第１絞弁
Ｖ４ 第２絞弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種ドアや開閉パネルや蓋類をその閉塞速度を制御しつつ自動閉塞する機能をヒンジ（蝶番）に装備したドアークローザーに係り、特に、各種ドアや開閉パネルや蓋類が全開から閉塞途中までは速度調節可能に速く閉動作し、完全閉塞の直前から完全閉塞を低速調節可能に遅く閉動作させる２速制御機構をシンプルで耐久性を向上させたドアークローザーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種ドアや開閉パネルや蓋類をその閉塞速度を制御しつつ自動閉塞する機能をヒンジ（蝶番）に装備したドアークローザー（回転ダンパー）が多数提供されている。例えば、手等で勢いよくドア等を閉方向に押すと、閉回転の終了時にドア等が枠体に勢いよく衝突して、ドア等や枠体が破損する場合がある。このため、筒体と軸体との間に形成される間隙に粘性液体を充填し、この間隙内に弁機構を設け、筒体が開方向に動作する時は大量の粘性液体が移動して比較的容易に開放動作させる一方で、逆に閉方向に動作する時は粘性液体の移動がオリフィス孔だけで行われて閉動作を遅動させる回転ダンパ構造を組み込んだヒンジが提供されている。また、回転ダンパを組み込むことにより、開動作をも遅動させることも行われている。
【０００３】
その具体的なヒンジは、各々取付け板を備え、縦列に配置される複数の筒体を有するヒンジにおいて、該複数の筒体に跨るように配設される軸体であって、その一端側から軸方向に沿って所定の深さで設けられた溝部を有すると共に、該溝部の周壁に、軸方向に沿って、軸体の外周面及び筒体の内周面により形成される間隙と該溝部とを連通するオリフィス孔が所定間隔をおいて形成されている軸体と、該軸体の溝部内を進退可能に配設され、実質的に開口するオリフィス孔の数を調整可能なオリフィス調整桿と、を有するヒンジである。この筒体内に、バネ部材が配設されていて、ドア等を積極的に閉動作させたものである。そして、このヒンジによれば、オリフィス調整桿を進退させて、実質的に開口している軸体に形成されたオリフィス孔の数を増減させることができる構造を有しているため、使用者の好みやドア等の種類に応じて、容易に制動力を調整することができると、したものである（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００４】
更に、別の自動復帰型ヒンジは、挿入孔が形成された軸部となる円筒部を有する内ウイングと、前記挿入孔に回転不能に挿入されるケーシングと、該ケーシングに対して所定方向回転のとき高トルクを発生し、該ケーシングの外方に突出し外周面が多角形状をした突出軸部を有する回転軸と、前記挿入孔に回転不能に挿入される外枠と、該外枠に回転可能に装着されて該外枠の外方に突出し外周面が多角形状をした突出軸部を有する回転軸と、前記外枠内に装着されて前記回転軸の所定方向回転の際に復帰力を発生するばね手段とを有するスプリングユニットと、前記回転ダンパユニットおよびスプリングユニットを前記挿入孔に挿入する際、中央に介在させて前記回転ダンパユニットおよび前記スプリングユニットをそれぞれ外方向に弾発させる弾発スプリングと、前記回転ダンパユニットの突出軸部および前記スプリングユニットの突出軸部の形状に対応する形状を有する嵌入孔が形成されている軸受け部を有する外ウィングと、から構成されている自動復帰型ヒンジとした。これにより、回転ダンパユニットおよびスプリングユニットを共に、ユニット化してヒンジの軸部となる円筒部の挿入孔に収納されて、自動復帰型のヒンジ組立てが非常に簡単でワンタッチで行なえる。また、一つのヒンジでダンパ機能および復帰機能が得られ、製造上複数の種類のヒンジを製造する必要がなく、ローコスト化が得られるとするものである（例えば、特許文献２を参照。）。
【０００５】
更に、別のヒンジ機構は、低速時の速度制御の精度性等を向上したヒンジ機構を提供するもので、一対のロータリカムと、一対のスライドカムと、スプリング及びオリフィスを有する弁体と、をそれぞれ内蔵して備え、カム面とカム面との間には、両カム面の噛み合い位置が変化することにより体積が変化する第１の空間部を形成し、カム面とカム面との間には、両カム面の噛み合い位置が変化することにより体積が変化する第２の空間部を形成する。空間部と空間部とは、両スライドカムの中心孔を介して連通し、オイルが封入されたオイル室を構成し、ロータリカムとスライドカムとの筒部に対する周方向の初期位置を、空間部及び空間部の一方の体積が減少状態のとき、他方の体積が増大状態となるよう設定したものである（例えば、特許文献３を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】 特許３６４１６６６号公報
【特許文献２】 特許３４７５３０７号公報
【特許文献３】 特開２０００−１６１３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許３６４１６６６号公報のヒンジによると、オリフィス調整桿を進退させて、実質的に開口している軸体に形成されたオリフィス孔の数を増減させることができる構造を有しているため、使用者の好みやドア等の種類に応じて、容易に制動力を調整することができる。しかし、各種ドアや開閉パネルや蓋類が全開から閉塞途中までは速度調節可能に速く閉動作し、完全閉塞の直前から完全閉塞を低速調節可能に遅く閉動作させる２速制御ができず、ドア閉塞時の全開から閉塞までのスムーズなドアの閉塞動作が得られないという改善すべき問題点がある。
【０００８】
また、上記特許３４７５３０７号公報の自動復帰型ヒンジによると、一つのヒンジでダンパ機能および復帰機能が得られ、製造上複数の種類のヒンジを製造する必要がなく、ローコスト化が得られるとする。しかし、各種ドア類を、全開から閉塞途中や完全閉塞時における速度制御機能がないから、ドアの閉口動作速度が固定化していて、安全な閉塞速度への調節ができず、ドア閉塞時の安全閉塞動作が得られないことによる危険回避や高質感のあるドア動作が得られないと云う問題点がある。
【０００９】
また、上記特開２０００−１６１３４２号公報のヒンジ機構によると、新提案のロータリカムとスライドムで構成されたヒンジ機構により、ドアの完全閉塞時において、低速閉塞させる速度制御の精度性等が向上されている。しかし、各種ドアや開閉パネルや蓋類が全開から閉塞途中までは速度調節可能に速く閉動作し、完全閉塞の直前から完全閉塞を低速調節可能に遅く閉動作させる２速制御ができず、ドア閉塞時の全開から閉塞までのスムーズなドアの閉塞動作が得られないという改善すべき問題点がある。
【００１０】
本発明は、上記各ヒンジ機構の問題点に基づいてなされたもので、その目的とするところは、各種ドア類を全開から閉塞途中までは速度調節可能に速く閉動作し、完全閉塞の直前から完全閉塞を低速調節可能に遅く閉動作させる速度制御系を備えることでシンプルで耐久性を向上させたドアークローザーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するべく本発明の請求項１によるドアークローザーの回転ダンパユニットは、筒体とこの内部に回転軸体と制動油を充填したドアークローザーの回転ダンパユニットにおいて、ドア類が全開から閉塞途中への閉口時は快速閉動作させるべく調節可能な第１速制御機構と、完全閉塞の直前から完全閉塞への閉口時は遅速閉動作させるべく調節可能な第２速制御機構と、からなる二段階速度制御系を具備したことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項２のドアークローザーの回転ダンパユニットは、請求項１のドアークローザーの回転ダンパユニットにおいて、上記二段階速度制御系となる第１速制御機構及び第２速制御機構は、回転軸体の外周のベーンと、このベーン前後に形成される各制動油室内の制動油を回転軸体の回転時に回転軸体内を流通させる各通路と、上記各通路に各々独立させドア類の開口動作時に制動油を流通させる逆止弁と、上記ドア類の閉口動作時に逆止弁で制動油を遮断するとともに制動油を流量制御する絞弁と、上記回転軸体の両端に各絞弁の調節軸と、を具備したことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項３のドアークローザーのスプリングユニットは、筒体とこの内部に回転軸体と自動復帰用のコイルばねを装備しドア類を全開から全閉へ強制動作させるドアークローザーのスプリングユニットにおいて、上記回転軸体に嵌めた一対のスラスト円板間の窪みに複数の鋼球を介在させ、回転軸体の軸方向へ働く押圧力を複数枚の皿バネにより発生させる構成したことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項４のドアークローザーの回転ダンパユニットは、請求項１または２のドアークローザーの回転ダンパユニットにおいて、ドア類を強制的に閉口操作するスプリングユニットを筒体とこの内部の回転軸体間に介在させたことを特徴とする。
【００１５】
しかして、本発明の請求項１〜２のドアークローザーの回転ダンパユニットは、ドア類が全開から閉塞途中への閉口時は快速閉動作させるべく調節可能な第１速制御機構と、完全閉塞の直前から完全閉塞への閉口時は低速調節可能に遅く閉動作させる第２速制御機構とからなる二段階速度制御系を装備している。これにより、各種ドアや開閉パネルや蓋類が全開から閉塞途中までは使用者の好みの速度に各絞弁の調節軸の調節により快速閉動作され、完全閉塞の直前から完全閉塞までは使用者の好みに遅速閉動作させるべく、各絞弁の調節軸の調節により遅く閉動作させられる２速制御が行える。しかして、ドア閉塞時の全開から途中までは比較的速く閉じ動作し、途中から完全閉塞までは遅く閉じ動作する２速制御がスムーズに行われる。
【００１６】
また、本発明の請求項３のドアークローザーのスプリングユニットは、回転軸体の軸方向へ働く押圧力を複数枚の皿バネにより発生させられるから、ドアを全開位置に強力にクランプさせられる。
【００１７】
また、本発明の請求項４のドアークローザーの回転ダンパユニットは、請求項１または２のドアークローザーの回転ダンパユニットにおいて、請求項３のスプリングユニットを筒体とこの内部の回転軸体間に介在させたから、ヒンジを構成する一つの筒体内の回転軸に、ドア類のダンパ機能と自動復帰機能が働き、同種類の上下一対のヒンジをドアに設置するだけで、ドアークローザーの機能が果たせられ、ドア閉塞動作時において、全開から全閉塞までの各区間が速いから遅い２速制御がスムーズに行われる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のドアークローザーの回転ダンパユニットによると、各種ドアや開閉パネルや蓋類が全開から閉塞途中までは比較的に速く閉口動作し且つ繊細な速度調節でき、完全閉塞の直前から完全閉塞までは低速閉口動作し且つ繊細な速度調節できる２速制御機構を備えたドアークローザーが提供できる。更に、シンプルで耐久性の高いメカニズム、省スペース、低コスト、バックラッシュ除去効果の高く、高品質なドアークローザーが提供できる。
【００１９】
また、本発明のドアークローザーのスプリングユニットによると、回転軸体の軸方向へ働く押圧力を複数枚の皿バネにより発生させられるから、ドアを全開位置に強力にクランプできる。
【００２０】
また、本発明のドアークローザーの回転ダンパユニットによると、一つのドアークローザーに、ドア類を強制的に閉口操作するスプリングユニットを筒体とこの内部の回転軸体間に介在させたから、ヒンジを構成する一つの筒体内の回転軸に、ドア類のダンパ機能と復帰機能が発揮でき、製造上及び使用上において、複数種類のヒンジを製造及び使用する必要がなく、ドアークローザーの全ての製造工程や施工工程においてローコスト化が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】 本発明の第１の実施の形態を示し、ドアにドアークローザーを備えた斜視図である。
【図２】 本発明の第１の実施の形態を示し、スプリングユニットの断面図である。
【図３】 本発明の第１の実施の形態を示し、回転ダンパユニットの断面図である。
【図４】 本発明の第１の実施の形態を示し、回転ダンパユニットの筒体の断面図である。
【図５】 本発明の第１の実施の形態を示し、回転ダンパユニットの回転軸体の断面図である。
【図６】 本発明の第１の実施の形態を示し、ドアークローザーの作用線図である。
【図７】 本発明の第１の実施の形態を示し、二段階速度制御系の作用断面図である。
【図８】 本発明の第１の実施の形態を示し、二段階速度制御系の作用断面図である。
【図９】 本発明の第１の実施の形態を示し、二段階速度制御系の作用断面図である。
【図１０】 本発明の第１の実施の形態を示し、二段階速度制御系の作用断面図である。
【図１１】 本発明の第２の実施の形態を示し、ドアークローザーの断面図である。
【図１２】 本発明の第３の実施の形態を示し、スプリングユニットの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明のドアークローザー１００は、図１に概念図（ドア２への取付状態）を示し、具体的な第１の実施の形態を図２〜図５に示す。先ず、図１に示すように、ドアークローザー１００は、住宅又は事務所等の出入口１に設置されたドア２において、ドア２の上下にヒンジタイプの回転ダンパユニット１０とスプリングユニット２０とを取り付けたものである。上記ドア２は、スプリングユニット２０により、全開位置Ｉ（１０５°〜１２０°開口）から全閉位置ＩＩＩ（０°閉口）へと途中位置ＩＩ（９０°〜３０°閉口途中）を介して自動復帰動作される。また、回転ダンパユニット１０により、ドア類が全開位置Ｉ（１０５°〜１２０°開口）から途中位置ＩＩ（９０°〜３０°閉口途中）への閉口時は調節可能に速く閉動作され、全閉塞の直前から全閉位置ＩＩＩ（０°閉口）への閉口時は調節可能に遅く閉動作される。尚、上記回転ダンパユニット１０とスプリングユニット２０との配置は上下逆の関係としても良い。
【００２３】
先ず、図２に上記スプリングユニット２０の詳細を示す。筒体２１の両端内には軸受スリーブ２２，２３が螺合され、この軸受スリーブ２２，２３間に回転軸体２４が回転可能に支持されている。上記回転軸体２４の両端２４Ａ，２４Ｂには、蝶番２５の支持片２５Ａ，２５ＢがボルトＢで連結されている。また、筒体２１の両端外には、蝶番２６の支持片２６Ａが接着されている。上記筒体２１内の回転軸体２４との空間には、コイルバネ２７が巻装され、その一端２７Ａは回転軸体２４の止め孔２４Ｃに掛止めされ、他端２７Ｂは筒体２１の壁面に螺着したボルトＢ２に掛止めされている。このコイルバネ２７は、図６に示す作用線図に示すように、ドア２を全開位置Ｉ（１０５°〜１２０°開口）から全閉位置ＩＩＩ（０°閉口）へと自動復帰させる旋回力Ｆが付与されている。勿論、この旋回力Ｆの調節は、図示しないが適宜に行えるように構成されている。また、二枚の蝶番２５，２６を全開状態でクランプすべく、クランプボール２８が筒体２１の壁面孔２１Ｃに嵌められ、ボルトＢ３で蝶番２５の桟２５Ｃに取り付けられた板バネ２９の押圧力Ｆ２により強くクランプされている。しかして、図１及び図６に示すように、ドア２を全開位置Ｉ（１０５°〜１２０°開口）に停止させる機能を果たしている。
【００２４】
続いて、本発明の主体となる上記回転ダンパユニット１０は、図３〜図５に示すように構成されている。先ず、筒体１１は、図４に示すように、両端内面に雌ネジ１１Ａ，１１Ｂが螺設され、且つ、内周面１１Ｃのほぼ全長にわたり突辺１１Ｄ，１１Ｅが対向位置に配置されている。また、筒体１１の外周面の一部には、蝶番１６の支持片１６Ａが接着されている。そして、図３に示すように、上記筒体１１の両端内には軸受スリーブ１２，１３が螺合され、この軸受スリーブ１２，１３間に回転軸体１４がニードル軸受ＮとオイルシールＯＬを介して回転可能に支持されている。上記回転軸体１４には、両端１４Ａ，１４Ｂから軸芯方向に長い通孔１４Ｃ，１４Ｄが中間付近まで空けられていて、中腹に雄ねじＭ１，Ｍ２を設けた調節軸Ｂ３，Ｂ４が通孔１４Ｃ，１４Ｄの両端１４Ａ，１４Ｂに近い位置に設けた雌ネジＭ３，Ｍ４に螺合されている。そして、上記調節軸Ｂ３，Ｂ４の外端が回転軸体１４の両端１４Ａ，１４Ｂから突出し、回転軸体１４の両端１４Ａ，１４Ｂに蝶番１５の支持片１５Ａ，１５Ｂが嵌められ、ナットＮ１，Ｎ２で連結されている。
【００２５】
上記筒体１１内の対向する突辺１１Ｄ，１１Ｅを境にした二つの空間（制動油室）Ｓ１，Ｓ２と、この空間内に挿入する回転軸体１４における上下位置には、二段階速度制御系ＳＣとなる第１速制御機構ＳＣ１及び第２速制御機構ＳＣ２を構成している。その詳細構成は、図３と図５に示すように、回転軸体１４の外周対称位置に設けたベーン１４Ｆ，１４Ｇと、このベーンの前後に形成される各制動油室Ｓ１，Ｓ２内の制動油Ｏをドア２の開閉動作に基づく回転軸体１４の回転時に、回転軸体内に設けた各々２本の通路孔Ｌ１，Ｌ２およびＬ３，Ｌ４を介して各制動油室Ｓ１，Ｓ２間に流通させるように回路構成されている。上記通路孔Ｌ２及び通路孔Ｌ３には、各々独立させドア２類の開口動作時に各制動油室Ｓ１，Ｓ２内の制動油Ｏを流通解除する一方、閉口動作時に逆方向に流動する各制動油室Ｓ１，Ｓ２内の制動油Ｏを停止させる第１逆止弁Ｖ１，第２逆止弁Ｖ２を内蔵させている。更に、上記通路孔Ｌ１，Ｌ４には、閉口動作時に各制動油室Ｓ１，Ｓ２内の制動油Ｏを流量制御する第１絞弁Ｖ３と，第２絞弁Ｖ４とを内蔵させている。上記第１絞弁Ｖ３と，第２絞弁Ｖ４とは、回転軸体１４の両端に螺合する調節軸Ｂ３，Ｂ４の各々の先端部ａ，ｂを円錐形に形成し、調節軸Ｂ３，Ｂ４の回転により個別に絞り調節するものである。尚、上記第１逆止弁Ｖ１，第２逆止弁Ｖ２は、各球体Ｋが調節軸Ｂ３，Ｂ４の各々の先端部ａ，ｂの間に圧装したコイルばねＣＢにより通路孔Ｌ２及び通路孔Ｌ３の凹座部Ｚに加圧閉塞されている。
【００２６】
しかして、第１速制御機構ＳＣ１において、上記第１逆止弁Ｖ１は、ドア２の開口操作時に、制動油Ｏが通路孔Ｌ２から通路Ｌ５を介して通路孔Ｌ１への流れを開放し、ドア２の閉口操作時には、制動油Ｏが通路孔Ｌ１から通路Ｌ５を介して通路孔Ｌ２への流れを遮断する。そして、上記第１絞弁Ｖ３は、ドア２の開閉動作に係わりなく各制動油室Ｓ１，Ｓ２間の制動油Ｏを少し絞った状態に流量制御するとともに、特に、ドア２が全開位置Ｉ（１０５°〜１２０°開口）から途中位置ＩＩ（９０°〜３０°閉口途中）への閉口区間時に、制動油Ｏの流動量を僅かに絞った状態に調節可能として速く閉動作させる回路構成になっている。
【００２７】
また、第２速制御機構ＳＣ２において、上記第２逆止弁Ｖ２は、ドア２の開口操作時に、制動油Ｏが通路孔Ｌ３から通路Ｌ６を介して通路孔Ｌ４への流れを開放し、ドア２の閉口操作時には、制動油Ｏが通路孔Ｌ４から通路Ｌ６を介して通路孔Ｌ３への流れを遮断する。そして、第２絞弁Ｖ４は、ドア２の開閉動作に係わりなく各制動油室Ｓ１，Ｓ２間の制動油Ｏの流動量を大きく絞った状態に流量制御するとともに、特に、途中位置ＩＩ（９０°〜３０°閉口途中）から全閉位置ＩＩＩ（０°閉口）への閉口区間時に、調節可能に遅く閉動作させる回路構成になっている。
【００２８】
上記第１の実施形態のドアークローザー１００における回転ダンパユニット２０は、上記のように構成されており、図６〜図１０に示すように作用する。先ず、ドア２が閉塞から全開への開口操作時は、ドア２の上下にヒンジタイプの回転ダンパユニット１０とスプリングユニット２０とが取り付けられているから、ドア２を全閉位置（ＩＩＩ）から全開位置（Ｉ）への開口は、使用者により、スプリングユニット２０の旋回力Ｆに打ち勝って強制的に開口操作する。このドア２の開口操作時、上記第１逆止弁Ｖ１と第２逆止弁Ｖ２は、制動油Ｏが一方の制動油室Ｓ２の通路孔Ｌ２（Ｌ３）から通路Ｌ５（Ｌ６）を介して他方の通路孔Ｌ１（Ｌ４）を介して他の制動油室Ｓ１への流れを良くし、制動力を解除する。この全開位置Ｉにドア２を保持すべく、スプリングユニット２０に備えるクランプボール２８が筒体２１の壁面孔２１Ｃに嵌められ、板バネ２９の押圧力Ｆ２により強くクランプされる。
【００２９】
続いて、ドア２を全開位置Ｉ（１０５°〜１２０°開口）から全閉位置ＩＩＩ（０°閉口）への閉口操作は、以下の手順で行われる。先ず、上記ドア２を全開位置（Ｉ）から全閉位置（ＩＩＩ）へ自動復帰させる閉口操作は、使用者により、先ず、全開位置（Ｉ）にクランプされているドア２を強制的に閉じ操作する。ここで、図６に示すように、ドア２は全開（Ｉ）の１０５°から９０°へと僅かに旋回されると、クランプボール２８が筒体２１の壁面孔２１Ｃから外れ、スプリングユニット２０の旋回力Ｆにより、全閉位置（ＩＩＩ）に向けて自動復帰が始まる。
【００３０】
上記スプリングユニット２０の旋回力Ｆによる全閉位置（ＩＩＩ）へ自動復帰時において、ドア２が全開位置Ｉ（１０５°〜１２０°開口）から９０°になり、ここから途中位置ＩＩ（９０°〜３０°閉口途中）への閉口区間では、図６と図７と図８に示すように，第１速制御機構ＳＣ１の第１絞弁Ｖ３内に制動油Ｏが流通して最適な速度に調節された状態の第１速度制御にて閉動作される。即ち、第１速制御機構ＳＣ１において、ドア２の閉口操作時に、上記第１逆止弁Ｖ１は、制動油Ｏが通路孔Ｌ１から通路Ｌ５を介して通路孔Ｌ２への流れを遮断している。上記第１絞弁Ｖ３は、ドア２の開閉動作に係わりなく各制動油室Ｓ１，Ｓ２間の制動油Ｏを少し絞った状態に各制動油室Ｓ１からＳ１´へ，Ｓ２からＳ２´へ流量制御する。これにより、ドア２は比較的速いが軽快に感じられる安全な第１速度制御で閉口する。
【００３１】
続く、途中位置ＩＩ（９０°〜３０°閉口途中）から全閉位置ＩＩＩ（０°閉口）への閉口操作は、図６と図９と図１０に示すように，第１速制御機構ＳＣ２の第２絞弁Ｖ４内に制動油Ｏが流通して最適な速度に調節された状態の第２速度制御にて閉動作される。即ち、第２速制御機構ＳＣ２において、ドア２の閉口操作時に、上記第２逆止弁Ｖ２は、制動油Ｏが通路孔Ｌ４から通路Ｌ６を介して通路孔Ｌ３への流れを遮断している。第２絞弁Ｖ４は、ドア２の開閉動作に係わりなく各制動油室Ｓ１，Ｓ２間の制動油Ｏを大きく絞った状態に各制動油室Ｓ１からＳ１´へ，Ｓ２からＳ２´へ流量制御する。これにより、ドア２は非常に遅いが軽快且つ安全な第２速度制御で閉口動作して全閉位置ＩＩＩ（０°閉口）に至り、回転軸体１４のベーン１４Ｆ，１４Ｇが筒体１１内の対向する突辺１１Ｄ，１１Ｅに当接して静かに停止する。
【００３２】
上記ドア２のように、全開位置Ｉから全閉位置ＩＩＩに至る閉口作用は、各種ドアや開閉パネルや蓋類において適用される。そして、そのドア２が自動復帰する閉じ速度は、全開から閉塞途中までは使用者の好みの第１速制御に各絞弁Ｖ３，Ｖ４の調節軸Ｂ３，Ｂ４の調節により速く閉動作される。また、完全閉塞の直前から完全閉塞までは、使用者の好みの低速に各絞弁Ｖ３，Ｖ４の調節軸の調節により遅く閉動作させられる第２速制御が行える。かくして、ドア閉塞時の全開から閉塞までの２速制御がスムーズに行われる。
【００３３】
本発明の第１の実施形態となるドアークローザー１００によれば、下記の効果が得られる。先ず、本発明のドアークローザーによると、各種ドアや開閉パネルや蓋類が全開から閉塞途中までは比較的に速く閉口動作し且つ繊細な速度調節可能でき、完全閉塞の直前から完全閉塞までは低速閉口動作し且つ繊細な速度調節可能できる２速制御機構を備えたドアークローザーが提供できる。更に、シンプルで耐久性の高いメカニズム、省スペース、低コスト、バックラッシュ除去効果の高く、高品質なドアークローザーが提供できる。
【００３４】
本発明は上記第１の実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨内において、設計変更が可能である。図１１に示すように、本発明の第２の実施の形態となるドアークローザー２００は、筒体１１内において、筒体１１と回転軸体１４間に各々の機能となる回転ダンパユニット（ダンパ機能）１０とスプリングユニット（復帰機能）２０とを内装させた回転ダンパユニット（ダンパ機能）３０の構成としても良い。その他の構成は、上記第１の実施の形態のドアークローザー１００と同一に付き、同一符号を付して説明を省略する。
【００３５】
この構成によると、一つのドアークローザー２００に、ドア類を強制的に閉口操作するスプリングユニット（復帰機能）２０とドア類のダンパ機能の回転ダンパユニット（ダンパ機能）１０とを筒体１１とこの内部の回転軸体１４間に介在させたから、ヒンジを構成する一つの筒体内の回転軸１４に、ドア類のダンパ機能と自動復帰機能が働き、同種類の上下一対のヒンジをドアに設置するだけで、ドアークローザーの機能が果たせ、ドア閉塞時の全開から閉塞までの２速制御がスムーズに行われる。
【００３６】
本発明の第２の実施形態となるドアークローザー２００によれば、下記の効果が得られる。一つのドアークローザー２００に、ドア類を強制的に閉口操作するスプリングユニット２０を筒体１１とこの内部の回転軸体１４間に介在させたから、ヒンジを構成する一つの筒体内の回転軸に、ドア類のダンパ機能と復帰機能が得られ、製造上及び使用上において、複数種類のヒンジを製造及び使用する必要がなく、ドアークローザーの全ての製造工程や施工工程においてローコスト化が得られる。
【００３７】
本発明の第３の実施の形態となるドアークローザー３００は、図１２に示し、スプリングユニット（復帰機能）４０を設計変更したものである。その構成の特長は、スプリングユニット（復帰機能）２０では、クランプボール２８に対する押圧力Ｆ２を板バネ２９によっていたが、これを一対のスラスト円板４１，４２間の窪み４１Ａ，４２Ａに複数（例えば４個）の鋼球４３〜４６を介在させ、その軸方向へ働く押圧力（例えば、３００ｋｇ）Ｆ３を複数枚の皿バネ４７によって強力に発生させたものである。その他の構成は、上記第１の実施の形態のスプリングユニット（復帰機能）２０と同一に付き、同一符号を付して説明を省略する。
【００３８】
しかして、上記スプリングユニット（復帰機能）４０によると、全開位置Ｉにドア２を保持すべく、スプリングユニット４０に備える複数（例えば４個）の鋼球４３〜４６が一対のスラスト円板４１，４２間の窪み４１Ａ，４２Ａに嵌り、且つ複数枚の皿バネ４７によって強力に軸方向へ押圧力（例えば、３００ｋｇ）Ｆ３が働き、ドア２をより一層強くクランプされる。これにより、風や弱い外力による誤操作がなくなり、全開位置Ｉにドア２をより一層確実に保持できる。
【００３９】
更に、本発明のドアークローザー１００，２００，３００の各実施の形態に限定されない。例えば、細部の設計変更となる絞弁Ｖ３，Ｖ４や逆止弁Ｖ１，Ｖ２の形式や配置の変更が可能である。その他の構成細部の設計変更も発明の要旨内においてできる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明のドアークローザー１００，２００，３００は、住宅又は事務所等の出入口１に設置された実施例について説明した。しかし、これに限定されるものではなく、各種ドアや開閉パネルや各種の蓋類、更には、通常の産業機械・一般機械におけるドア・蓋類を枢支するヒンジ（蝶番）に装備させれば、このドア・蓋類を自動閉塞させるドアークローザーとしても広範囲にわたり適用可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１ 出入口
２ ドア
１０ 回転ダンパユニット
１１ 筒体
１１Ａ，１１Ｂ 雌ネジ
１１Ｃ 内周面
１１Ｄ，１１Ｅ 突辺
１２，１３ 軸受スリーブ
１４ 回転軸体
１４Ａ，１４Ｂ 両端
１４Ｃ，１４Ｄ 通孔
１４Ｆ，１４Ｇ ベーン
１５ 蝶番
１５Ａ，１５Ｂ 支持片
２０ スプリングユニット
２１ 筒体
２１Ｃ 壁面孔
２２，２３ 軸受スリーブ
２４ 回転軸体
２４Ａ，２４Ｂ 両端
２４Ｃ 止め孔
２５ 蝶番
２５Ａ，２５Ｂ 支持片
２５Ｃ 桟
２６ 蝶番
２６Ａ 支持片
２７ コイルバネ
２７Ｂ 他端
２８ クランプボール
２９ 板バネ
３０ 回転ダンパユニット
４０ スプリングユニット（復帰機能）
４１，４２ スラスト円板
４１Ａ，４２Ａ 窪み
４３〜４６ 鋼球
４７ 複数枚の皿バネ
１００〜３００ ドアークローザー
Ｉ 全開位置
ＩＩ 途中位置
ＩＩＩ 全閉位置
Ｂ０ コイルばね
Ｂ３ 調節ボルト
Ｂ３，Ｂ４ 調節軸
Ｂ５，Ｂ６ ナット
Ｆ 旋回力
Ｆ２，Ｆ３ 押圧力
Ｇ 凹座部
ＫＯ 球体
Ｎ ニードル軸受
Ｍ１，Ｍ２ 雄ねじ
Ｍ３，Ｍ４ 雌ネジ
ＯＬ オイルシール
Ｏ 制動油
ＳＣ 二段階速度制御系
ＳＣ１ 第１速制御機構
ＳＣ２ 第２速制御機構
Ｓ１，Ｓ２ 制動油室
Ｓ１´，Ｓ２´ 制動油室
Ｌ１〜Ｌ６ 通路孔
Ｖ１ 第１逆止弁
Ｖ２ 第２逆止弁
Ｖ３ 第１絞弁
Ｖ４ 第２絞弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒体とこの内部に回転軸体と制動油を充填したドアークローザーの回転ダンパユニットにおいて、ドア類が全開から閉塞途中への閉口時は快速閉動作させるべく調節可能な第１速制御機構と、完全閉塞の直前から完全閉塞への閉口時は遅速閉動作させるべく調節可能な第２速制御機構と、からなる二段階速度制御系を具備したことを特徴とするドアークローザーの回転ダンパユニット。
【請求項２】
上記二段階速度制御系となる第１速制御機構及び第２速制御機構は、回転軸体の外周のベーンと、このベーン前後に形成される各制動油室内の制動油を回転軸体の回転時に回転軸体内を流通させる各通路と、上記各通路に各々独立させドア類の開口動作時に制動油を流通させる逆止弁と、上記ドア類の閉口動作時に逆止弁で制動油を遮断するとともに制動油を流量制御する絞弁と、上記回転軸体の両端に各絞弁の調節軸と、を具備したことを特徴とする請求項１記載のドアークローザーの回転ダンパユニット。
【請求項３】
筒体とこの内部に回転軸体と自動復帰用のコイルばねを装備しドア類を全開から全閉へ強制動作させるドアークローザーのスプリングユニットにおいて、上記回転軸体に嵌めた一対のスラスト円板間の窪みに複数の鋼球を介在させ、回転軸体の軸方向へ働く押圧力を複数枚の皿バネにより発生させる構成したことを特徴とするドアークローザーのスプリングユニット。
【請求項４】
請求項１または２記載のドアークローザーの回転ダンパユニットにおいて、ドア類を強制的に閉口操作する請求項３記載のスプリングユニットを筒体とこの内部の回転軸体間に介在させたことを特徴とするドアークローザーの回転ダンパユニット。
【請求項１】
筒体とこの内部に回転軸体と制動油を充填したドアークローザーの回転ダンパユニットにおいて、ドア類が全開から閉塞途中への閉口時は快速閉動作させるべく調節可能な第１速制御機構と、完全閉塞の直前から完全閉塞への閉口時は遅速閉動作させるべく調節可能な第２速制御機構と、からなる二段階速度制御系を具備したことを特徴とするドアークローザーの回転ダンパユニット。
【請求項２】
上記二段階速度制御系となる第１速制御機構及び第２速制御機構は、回転軸体の外周のベーンと、このベーン前後に形成される各制動油室内の制動油を回転軸体の回転時に回転軸体内を流通させる各通路と、上記各通路に各々独立させドア類の開口動作時に制動油を流通させる逆止弁と、上記ドア類の閉口動作時に逆止弁で制動油を遮断するとともに制動油を流量制御する絞弁と、上記回転軸体の両端に各絞弁の調節軸と、を具備したことを特徴とする請求項１記載のドアークローザーの回転ダンパユニット。
【請求項３】
筒体とこの内部に回転軸体と自動復帰用のコイルばねを装備しドア類を全開から全閉へ強制動作させるドアークローザーのスプリングユニットにおいて、上記回転軸体に嵌めた一対のスラスト円板間の窪みに複数の鋼球を介在させ、回転軸体の軸方向へ働く押圧力を複数枚の皿バネにより発生させる構成したことを特徴とするドアークローザーのスプリングユニット。
【請求項４】
請求項１または２記載のドアークローザーの回転ダンパユニットにおいて、ドア類を強制的に閉口操作する請求項３記載のスプリングユニットを筒体とこの内部の回転軸体間に介在させたことを特徴とするドアークローザーの回転ダンパユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−６４０５０（Ｐ２０１１−６４０５０Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３７７３６（Ｐ２００９−２３７７３６）
【出願日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【出願人】（５９２０４０６１９）株式会社ヤマザキ (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【出願人】（５９２０４０６１９）株式会社ヤマザキ (10)
【Ｆターム（参考）】
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