説明

扉開閉試験機

【課題】扉や試験機の据え付けが容易で、特にレバーハンドルやプッシュプルハンドルの耐久性試験に好適な扉開閉試験機を提供する。
【解決手段】本発明の扉開閉試験機は、扉10の開放側に据え付けられる基台部50上に取り付けられて扉10のハンドル20に向け略水平にアームを進退させるアーム支持手段40と、アームの先端に回動自在に取り付けられてハンドル20に掛脱するハンドル操作部30とを備える。アームを前進させてハンドル操作部30を回動させながらハンドル20に掛止させる動作と、ハンドル操作部30をハンドル20に掛止させた状態からアームを後退させて扉10を開放する動作と、扉10が開放した位置でハンドル操作部30を戻し方向に回動させてハンドル20から離脱させ扉10を閉鎖する動作とを連続的に繰り返すように制御される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、扉の開閉操作に対する耐久性を試験するための扉開閉試験機に関する。
【背景技術】
【0002】
開き戸形式の扉(揺動ウイング)の反復的な開閉操作に対する耐久性を試験する方法や装置としては、例えば、「JIS・A1525・ドアセットの開閉繰返し試験方法」に規定されたもの(図7)が公知である。この試験方法に係る試験装置9では、枠91内に建て込まれた扉92が、吊元側の蝶番93を介して回動自在に保持される。。扉92の開放側には、扉92を開閉させるためのアーム94が取り付けられる。アーム94の先端は、把手固定ジグを介して扉92の把手95に固定される。アーム94の基端は、扉92の吊元側に設けられた垂直方向の回動軸部材96に保持される。アーム94は、試験用台座内97に装備されたモータその他による駆動力を得て、水平方向に約80度、反復的に回動する。
【0003】
上記JISの試験装置9に類似した試験装置は、特許文献1、2等にも開示されている。特許文献1に記載された扉開閉試験機にあっても、基本的には上記JISの試験方法と同様に、専用の台枠上に建て込まれた試験用の扉が、吊元側の蝶番を介して回動自在に保持される。扉を開閉させるためのアームは、駆動アームと回転アームとを組み合わせて構成され、それらは扉の下方の台枠内に設置される。駆動アームには、該駆動アームを水平方向に回動させる第一のエアシリンダが連結される。回転アームの先端には引掛板が立ち上げられて、その上端が扉の把手に係合する。台枠における把手の近傍箇所には、把手のレバーハンドルを押し下げてラッチの係合を解く第三のエアシリンダが取り付けられている。開放された扉は、開扉位置に設けられた第二のエアシリンダにより閉扉方向に押し戻される。
【0004】
特許文献2に記載された扉開閉試験機にあっても、専用の台枠上に建て込まれた試験用の扉が、吊元側の蝶番を介して回動自在に保持される。扉を開閉させるためのアームは、扉の下方に設置される。アームの基端は、扉の吊元側に設けられた垂直方向の回動軸に保持される。アームは、試験用台座内に装備されたモータ等による駆動力を得て、水平方向に約80度、反復的に回動する。アームの先端には引掛板が立ち上げられて、その上端が扉の把手に係合する。その係合箇所には把手のノブを回動させる回動装置が、ノブの回動軸と同軸上に設置されている。
【特許文献1】特開昭50−145288号公報
【特許文献2】特開平6−117967号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記公知技術のうち、JISの試験装置は、扉92の片面に添設したアーム94を回動させて扉92を開閉するが、この構造では、扉92の回動軸(蝶番93)とアーム94の回動軸部材96とを同軸状に配置することが物理的に困難である。したがって、双方の回動位置によるズレを、適宜の位置で反復的に吸収する必要が生じるが、その吸収手段の具体的な仕様までは特に定められていない。また、JISの試験方法は、扉92と枠91の相互変形や、蝶番93の強度等を試験するのには適していると認められるが、戸先側に設けられる把手95及びその周辺部分の機構的耐久性を、好適に試験し得るか否かは疑問である。また、アーム94の先端に設けられる把手固定ジグの仕様についても特に定められておらず、これらの曖昧な規格が試験精度のばらつきを招くおそれもある。
【0006】
他方、特許文献1、2に記載の試験装置は、扉を回動させるためのアームを扉の下方に設置して、扉の回動軸とアームの回動軸とを一致させる構成を採用している。したがって、扉とアームの回動位置によるズレの吸収手段は考慮しなくてよいが、アームや駆動装置を扉の下方の台枠内に納める必要から、台枠部分の構造体が相当、大きなものになってしまう。台枠の構造体が大きくなると、試験用の枠や扉を据え付けたり、その位置合わせを行ったりする際の負担が大きくなって、作業性が低下する。
【0007】
また、特許文献1、2に記載の試験装置は、それぞれ把手を回動させてラッチを解錠しながら扉を開くように構成されてはいるものの、それらにおいて把手を回動させるための機構は、実際に人の手によって行われる把手の開扉操作にあまり近似していない。すなわち、実際の把手操作は、把手を捻りながら引っ張るものであるのに対し、上記特許文献1、2に記載の試験装置は、いずれも、把手を捻る操作と、把手を引っ張る操作が別々の機構によって行われる。また、把手がレバーハンドルである場合、それを引っ張る力が、実際にはレバーハンドルの基部ではなく端部寄りに作用するのであるが、上記従来の試験装置はいずれも、把手の軸部を引っ張るように構成されている。したがって、上記従来の試験装置では、把手、特にレバーハンドルにおいて実際に生じやすいハンドルのガタつきや、内部部品の磨耗、戻り動作の不安定化やラッチの出没精度の狂い等といった様々な不具合を、好適に再現し得えない。また、上記従来の試験装置は、近年、玄関扉等において広く普及している縦長のプッシュプルハンドルにも対応できない。
【0008】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、扉及び試験機の据え付けや位置合せを容易に行えるとともに、特にレバーハンドルやプッシュプルハンドル(本発明においては、これらを把手全般とは区別して「ハンドル」と称する。)に関し、実際に人の手によって行われるハンドル操作に近似した力学的負荷を作用させて、該ハンドル部分の耐久性を好適に試験し得るように構成した扉開閉試験機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記した目的を達成するため、本発明の扉開閉試験機は、扉(10)の開放側に該扉から離隔して据え付けられる基台部(50)と、該扉のハンドル(20)の高さに合わせて上記基台部上に取り付けられ、該ハンドルに向けて略水平にアーム(411)を進退させるアーム支持手段(40)と、上記アームの先端に取り付けられ、略水平に配された回動軸周りに回動して扉のハンドルに掛脱するハンドル操作部(30)とを備え、アームを前進させてハンドル操作部を回動させながらハンドルに掛止させる動作と、ハンドル操作部をハンドルに掛止させた状態からアームを後退させて扉を開放する動作と、扉が開放した位置でハンドル操作部を戻し方向に回動させてハンドルから離脱させ、扉に取り付けた閉扉装置の付勢力によって扉を閉鎖する動作とを連続的に繰り返すように制御されることを特徴とする。
【0010】
この発明に係る扉開閉試験機は、扉のハンドルに向けてアームを進退させつつ、アームの先端に設けたハンドル操作部をハンドルに掛脱させて扉を開閉するように構成されているので、扉の戸先側に設けられるハンドル及びその周辺部分の機構的な耐久性を好適に試験することができる。アームを保持する基台部は、扉の開放側に扉から離隔して据え付けられるので、扉の上方や下方に駆動機構を設置する従来の試験機に比べて基台部自体の構造を簡素化することができ、したがって扉や試験機の据え付け、位置合わせ、調整、点検等に要する作業負担も大幅に軽減される。
【0011】
さらに、本発明は、上記の発明におけるハンドル操作部(30)が、ハンドル(20)の上面又は側面に当接して該ハンドルを回動させるハンドル押回部(31)と、該ハンドル押回部よりもハンドル操作部自体の回動半径の外側に張り出してハンドルの背面に掛脱するハンドル引掛部(32)とを備えることを特徴とする。
【0012】
この発明によれば、ハンドルに対して、ハンドルの回動操作による負荷と、ハンドルの引張操作による負荷の両方を同時に、あるいは連続的に作用させることができるので、レバーハンドルやプッシュプルハンドルを実際に手で操作したときの負荷が好適に再現される。したがって、ハンドルのガタつきや内部部品の磨耗、戻り動作の不安定化やラッチの出没精度の狂い等といった様々な、実際のハンドルに生じやすい不具合の発生を精度良く試験することができる。
【0013】
上記の発明における ハンドル押回部(31)及びハンドル引掛部(32)は、ロータリーアクチュエータ(33)を介してアーム(411)の先端に回動自在に取り付けられたものとすることができる。この発明によれば、ハンドルを握って回す操作とハンドルを開扉側に引っ張る操作とを、一体の機構で連続的かつ円滑に行うことができる。また、一定の角度だけ往復回動するロータリーアクチュエータを利用することにより、アームの先端部分の構造を簡素化することもできる。
【0014】
また、上記の発明におけるアーム支持手段(40)は、アーム(411)を、その軸方向に略直線的に進退させる第一のリニアアクチュエータ(41)と、該第一のリニアアクチュエータに略直交する姿勢で第一のリニアアクチュエータの側部に連結された第二のリニアアクチュエータ(42)とを具備し、それら第一及び第二のリニアアクチュエータはいずれも、基端側が基台部(50)上に軸支されて作動側が横方向に揺動自在に保持されてなり、第二のリニアアクチュエータの動作により第一のリニアアクチュエータの作動方向を揺動させながらアームを進退させるように制御されるものとすることができる。
【0015】
この発明によれば、比較的安価で簡素な機構を用いて、ハンドルを引きながら扉を開放する実際の開閉動作にきわめて近似した力学的負荷を、レバーハンドルやプッシュプルハンドルに対して作用させることができる。また、直線的な進退運動を行うリニアアクチュエータを2台、連動させることにより、基台部の据え付けにさほど広いスペースを要さずとも、扉を無理なく開放することができる。
【0016】
なお、本発明における「アクチュエータ」とは、入力されたエネルギーを、回転や伸縮などの単純な運動に変換して、能動的に作動または駆動する機械要素を包括的する概念である。具体的には、空気圧や油圧等のエネルギーを利用するシリンダ機構、電磁気エネルギーを利用するモータやソレノイドアクチュエータ等を好適に利用することができるが、特にこれらに限定されるものではない。
【発明の効果】
【0017】
上述のように構成される本発明の扉開閉試験機によれば、レバーハンドルやプッシュプルハンドルの操作によって開閉される扉に関し、実際の人の手によるハンドル操作に近似した力学的負荷を該ハンドル部分に作用させて、精度の高い耐久性試験を実施することができる。
【0018】
また、本発明の扉開閉試験機は、ハンドル操作部を先端に備えるアームが、扉から離隔して据え付けられた基台部上に保持されてハンドルに向け進退するので、扉の上方や下方に駆動装置類を設置する従来の試験機に比べて基台部自体の構造を簡素化することができ、したがって、扉や試験機の据え付け、位置合せ、点検等の作業負担が大幅に軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【0020】
図1は、本発明の実施形態に係る扉開閉試験機の概略構成を示す全体斜視図であり、図2及び図3は、同扉開閉試験機におけるハンドル操作部の構成と作用を示す部分斜視図である。
【0021】
各図において、符号10は試験対象の扉である。この扉10は、試験用の床台11上に設置された枠12内に建て込まれ、吊元側に取り付けられた蝶番13その他のヒンジ金物を介して水平方向に回動しうるように保持される。
【0022】
扉10の戸先側にはハンドル20が取り付けられる。図1及び図2に示したハンドル20は、軸部21と把持部22とが略L字形をなすレバーハンドルであって、軸部21の付け根には略矩形の座板23が取り付けられている。把持部22は通常時、横向きに保持されており、この把持部22を押下げ方向に回すと、扉10の錠面から突出しているるラッチボルト24が没入して、枠12側に取り付けられたストライク(図示省略)との係合が解除される。扉10の上部には、扉10に閉鎖方向の付勢力を与える閉扉装置としてのドアクローザー14が取り付けられている。
【0023】
扉開閉試験機は、上記ハンドル20に掛脱するハンドル操作部30と、そのハンドル操作部30を扉10のハンドル20に向けて進退させるアーム支持手段40と、アーム支持手段40を保持する基台部50とによって構成される。
【0024】
基台部50は、扉10の開放側における床台11上に、扉10から数十cm程度離隔して設置される。扉10を全開近くまで開放する場合は、基台部50は扉10の開放領域外に設置されるが、ハンドル周りの耐久性試験であれば、扉10の開放角度は30〜50度程度でもよいので、この場合は基台部50の一部が扉10の開放領域内に侵入していてもよい。
【0025】
基台部50は、略箱状その他の適当な形状をなし、その内部又は周囲には、アーム支持手段40及びハンドル操作部30を動かすための動力装置や制御装置、記録装置等が組み込まれる。ただし、本発明において、それらの装置類の詳細は特に限定しない。基台部50の位置や高さは、扉10の形状等に合わせて多少、調整しうるようになっている。
【0026】
アーム支持手段40は、アーム411を略直線的に進退させる第一のリニアアクチュエータ41と、第一のリニアアクチュエータ41の側部に連結された第二のリニアアクチュエータ42とを具備する。例示形態に係る第一のリニアアクチュエータ41及び第二のリニアアクチュエータ42いずれも、空気圧を利用して、略筒状のエアシリンダ内からアームを軸方向に進退させるものである。ただし、図面には、注排気用のエア配管等は図示していない。
【0027】
第一のリニアアクチュエータ41は、アーム411の進退方向を扉10のハンドル20に向け、ハンドル20の高さに合わせて略水平に配置されている。第二のリニアアクチュエータ42は、第一のリニアアクチュエータ41に略直交する姿勢で第一のリニアアクチュエータ41の側方に配置され、そのアーム421が第一のリニアアクチュエータ41のシリンダに連結されている。第一のリニアアクチュエータ41及び第二のリニアアクチュエータ42はいずれも、シリンダの基端側が適宜の軸受部材を介して基台部50上に軸支されており、アーム411、421を進退させる作動側は台車状の部材に載せられるなどして、アーム411、421の進退方向を横方向に若干、揺動させうるように保持されている。
【0028】
第一のリニアアクチュエータ41のアーム411の先端には適宜の形状を有するアームヘッド43が設けられ、そのアームヘッド43にハンドル操作部30が取り付けられる。アームヘッド43には、アーム411と並行する2本のガイドロッド44が連結され、これによりアームヘッド43がアーム411の軸周りに回動しないように保持されている。
【0029】
ハンドル操作部30は、直接、ハンドル20に当接して負荷を与えるハンドル押回部31及びハンドル引掛部32と、それらを水平方向の軸周りに回動させるロータリーアクチュエータ33とを具備している。例示形態に係るロータリーアクチュエータ33は、空気圧を利用して、ドラム状のエアシリンダに収容されたシャフト或いはターンテーブルを、軸周りに90〜180度回動させるものである。ただし、図面には、注排気用のエア配管等は図示していない。
【0030】
図2に示したハンドル操作部30にあっては、ロータリーアクチュエータ33のシャフト或いはターンテーブルに、その回動軸と直交して径方向に延びる細長い板状のブラケット34が取り付けられている。このブラケット34の先端部分がハンドル引掛部32を構成し、該先端部分よりも若干、軸心寄りの位置からアーム411の引込み方向に突設された棒状体がハンドル押回部31を構成している。
【0031】
図中に鎖線で示したように、ブラケット34が上向きの状態では、ハンドル押回部31及びハンドル引掛部32がハンドル20から離隔する。ロータリーアクチュエータ33の作動によってブラケット34が約90度、扉に向かって左回りに回動すると、ハンドル押回部31がハンドル20の把持部22の上面に当接して、把持部22を下向きに押下げ、ラッチを解錠する。同時に、ハンドル引掛部32が把持部22の背面に掛止され、この状態を保持したままでアーム411が後退すると、ハンドル20が引っ張られて扉10が開く。
【0032】
図3は、ハンドル操作部30の他の実施形態を示す。この実施形態にあっても、ロータリーアクチュエータ33のシャフト或いはターンテーブルに、その回動軸と直交して径方向に延びる細長い板状のブラケット34が取り付けられている。そして、ブラケット34の先端近傍からアーム411の伸出方向に棒状体が突設されて、これがハンドル押回部31を構成し、さらに該棒状体の先端に取り付けられた略円形の板状部材がハンドル引掛部32を構成している。
【0033】
この図では、把持部22が縦長に配置されるプッシュプルハンドルとの掛脱状態を示しているが、図中に鎖線で示したように、ブラケット34が上向きの状態では、ハンドル押回部31及びハンドル引掛部32がハンドル20から離隔している。ロータリーアクチュエータ33の作動によってブラケット34が約90度、左回りに回動すると、ハンドル押回部31がハンドル20の把持部22の側面に当接し、同時にハンドル引掛部32が把持部22の背面に掛止される。この状態を保持したままアーム411が後退すると、把持部22が手前に引っ張られてラッチが解錠され、扉10が開く。
【0034】
図4〜図6の(a)〜(f)は、上記扉開閉試験機におけるハンドル操作部30とアーム支持手段との連係動作を連続的に示した上面図である。
【0035】
開閉操作の始動前、或いは扉10が閉鎖している状態では、図4(a)に示すように、第一のリニアアクチュエータ41のアーム411は後退して、ハンドル操作部30が扉10から離れている。第二のリニアアクチュエータ42のアーム421も後退しており、そのため、第一のリニアアクチュエータ41は、アーム411の進退方向を扉10のハンドル20よりも吊元側に偏倚させた姿勢になっている。
【0036】
開閉操作の始動時には、図4(b)に示すように、第二のリニアアクチュエータ42のアーム421が伸長して、第一のリニアアクチュエータ41のアーム411の進退方向が扉10のハンドル20に向けられる。さらに、図5(c)に示すように、第一のリニアアクチュエータ41もアーム411を伸長させる。これらの動作によりハンドル操作部30が扉10のハンドル20に向けて移動し、ハンドル20の横の所定位置に達するとアーム411が停止する。
【0037】
そして、図5(d)に示すように、ハンドル操作部30が回動する。すると、図2に示したように、ハンドル押回部31がハンドル20の把持部22を下向きに押下げ、ラッチを解錠するとともに、ハンドル引掛部32が把持部22の背面に掛止される。
【0038】
その状態から、図6(e)に示すように、第一のリニアアクチュエータ41のアーム411が後退してハンドル20を引っ張り、この動作によって扉10が開放される。扉10の開放角度に合わせて、第二のリニアアクチュエータ42のアーム421も少しずつ引き戻される。これにより、第一のリニアアクチュエータ41が扉10の吊元側に揺動し、ハンドル操作部30が扉10の回動軌跡に沿いながら移動する。
【0039】
扉10が所定の角度だけ開放されると、第一のリニアアクチュエータ41はアーム411を停止させる。しかし、第二のリニアアクチュエータ42はアーム421の後退を継続する。すると、図6(f)に示すように、ハンドル操作部30はハンドル20の吊元側へと移動してハンドル20から離脱する。引張力を失った扉10は、ドアクローザー14の付勢力によって自動的に閉鎖する。これで1サイクルの開扉動作が終了し、図4(a)に戻る。実際の耐久性試験では、このサイクルを数万回ないし数十万回、繰り返す。
【0040】
上記したように、本発明の扉開閉試験機は、直線的な進退運動を行うリニアアクチュエータ41、42を2台、連動させることにより、ハンドル20を引きながら扉10を開放する動作を、さほど広いスペースを要さずとも、合理的に行うことができる。2台のリニアアクチュエータ41、42を動作させるための動力装置や制御装置等は、扉10の側方に配置される基台部50に組み込まれるので、試験用の床台11の構成は極めて単純なもので足りる。
【0041】
さらに、本発明の扉開閉試験機は、扉10のハンドル20に向けてアーム411を進退させつつ、ハンドル操作部30を回動させてハンドル20に掛脱させるように構成されているので、レバーハンドルやプッシュプルハンドルに対して、実際の人の手によるハンドル操作に近似した力学的負荷を与えることができる。また、例えば扉の背面側に錘を取り付けるなどして、強風等を想定した負荷を追加することも容易である。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】本発明の実施形態に係る扉開閉試験機の概略構成を示す全体斜視図である。
【図2】上記扉開閉試験機におけるハンドル操作部の構成と作用を示す部分斜視図である。
【図3】ハンドル操作部の他の実施形態を示す部分斜視図である。
【図4】上記扉開閉試験機におけるハンドル操作部とアーム支持手段の連係動作(a)〜(b)を連続的に示した上面図である。
【図5】同じく、上記扉開閉試験機におけるハンドル操作部とアーム支持手段の連係動作(c)〜(d)を連続的に示した上面図である。
【図6】同じく、上記扉開閉試験機におけるハンドル操作部とアーム支持手段の連係動作(e)〜(f)を連続的に示した上面図である。
【図7】JISに規定された扉開閉試験方法に係る、従来の試験装置の概要を示す正面図である。
【符号の説明】
【0043】
10 扉
11 枠
14 ドアクローザー(閉扉装置)
20 ハンドル
22 把持部
30 ハンドル操作部
31 ハンドル押回部
32 ハンドル引掛部
33 ロータリーアクチュエータ
40 アーム支持手段
41 第一のリニアアクチュエータ
411 アーム
42 第二のリニアアクチュエータ
421 アーム
50 基台部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
扉(10)の開放側に該扉から離隔して据え付けられる基台部(50)と、該扉のハンドル(20)の高さに合わせて上記基台部上に取り付けられ、該ハンドルに向けて略水平にアーム(411)を進退させるアーム支持手段(40)と、上記アームの先端に取り付けられ、略水平に配された回動軸周りに回動して扉のハンドルに掛脱するハンドル操作部(30)とを備え、
アームを前進させてハンドル操作部を回動させながらハンドルに掛止させる動作と、ハンドル操作部をハンドルに掛止させた状態からアームを後退させて扉を開放する動作と、扉が開放した位置でハンドル操作部を戻し方向に回動させてハンドルから離脱させ、扉に取り付けた閉扉装置の付勢力によって扉を閉鎖する動作とを連続的に繰り返すように制御されることを特徴とする扉開閉試験機。
【請求項2】
請求項1に記載の扉開閉試験機において、
ハンドル操作部(30)は、ハンドル(20)の上面又は側面に当接して該ハンドルを回動させるハンドル押回部(31)と、該ハンドル押回部よりもハンドル操作部自体の回動半径の外側に張り出してハンドルの背面に掛脱するハンドル引掛部(32)とを備えることを特徴とする扉開閉試験機。
【請求項3】
請求項2に記載の扉開閉試験機において、
ハンドル押回部(31)及びハンドル引掛部(32)が、ロータリーアクチュエータ(33)を介してアーム(411)の先端に回動自在に取り付けられたことを特徴とする扉開閉試験機。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか1項に記載の扉開閉試験機において、
アーム支持手段(40)は、アーム(411)を、その軸方向に略直線的に進退させる第一のリニアアクチュエータ(41)と、該第一のリニアアクチュエータに略直交する姿勢で第一のリニアアクチュエータの側部に連結された第二のリニアアクチュエータ(42)とを具備し、それら第一及び第二のリニアアクチュエータはいずれも、基端側が基台部(50)上に軸支されて作動側が横方向に揺動自在に保持されてなり、第二のリニアアクチュエータの動作により第一のリニアアクチュエータの作動方向を揺動させながらアームを進退させるように制御されることを特徴とする扉開閉試験機。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2010−71808(P2010−71808A)
【公開日】平成22年4月2日(2010.4.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−239797(P2008−239797)
【出願日】平成20年9月18日(2008.9.18)
【出願人】(595143056)ホクデン工業株式会社 (20)
【Fターム(参考)】