引戸の自動閉鎖装置
【課題】閉扉力の設定が容易であって装置の小型化に適しており、長期に亘って安定した性能が確保できる高い耐久性を有した引戸の自動閉鎖装置を提供する。
【解決手段】ワイヤー１が巻き付けられた回転リール２と、該回転リール２と減速機構を介して連動し、圧縮状態からの復元力によって回転リール２を回転させてワイヤー１を介して引戸に閉扉力を付与する圧縮コイルバネ５と、前記回転リールに増速機構を介して連結され、引戸を閉扉時に制動する永久磁石式のマグネットブレーキ６とを備えている。
【解決手段】ワイヤー１が巻き付けられた回転リール２と、該回転リール２と減速機構を介して連動し、圧縮状態からの復元力によって回転リール２を回転させてワイヤー１を介して引戸に閉扉力を付与する圧縮コイルバネ５と、前記回転リールに増速機構を介して連結され、引戸を閉扉時に制動する永久磁石式のマグネットブレーキ６とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、引戸の自動閉鎖装置に関し、特に防火用の引戸に適した自動閉鎖装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の引戸の自動閉鎖装置としては、下記特許文献１乃至３に記載されたようなものが知られている。例えば、下記特許文献１記載の装置では、ワイヤーが戸尻側に引き出されることでゼンマイバネが蓄勢し、そのワイヤーの先端を通常時は所定位置に保持し火災時には感知器からの信号を受けて解放することにより、ゼンマイバネの弾性復元力によってワイヤーを巻き取りながら引戸にワイヤーを介して閉扉力を付与して、引戸を自動的に閉じさせるようになっている。下記特許文献２，３においても同様にゼンマイバネを使用して引戸を閉じるようにしている。
【０００３】
しかしながら、ゼンマイバネは引戸の移動という長いストロークの使用に適している一方でバネ力の調整が困難であるという構造上の問題を有しており、設置場所や用途に応じて閉扉力を設定することができない。尚、下記特許文献３にはコイルバネの使用についても示唆されているが、その具体的な構成については記載されていない。しかも、自然長から伸長したバネの復元力を利用する旨記載されていることから、このコイルバネは引張りコイルバネであると考えられるが、引張りコイルバネを使用すると自然長から更に伸長されることになるため装置全体が大型になるという問題がある。
【０００４】
一方、下記特許文献３においては、閉扉時に勢いよく引戸が閉まることのないように引戸を制動するガバナー装置が採用されている。しかしながら、ガバナー装置は、摺動する部材同士の摩擦抵抗を利用して制動力を付与する構造であるので、摺動音が大きいという問題がある。また、摺動によって摩耗も生じることから、長期の使用によって制動力が不安定となりやすく、耐久性にも問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２６２９１３号公報
【特許文献２】特開平３−９６５８５号公報
【特許文献３】特開昭５５−９８５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
それゆえに本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ、閉扉力の設定が容易であって装置の小型化に適しており、長期に亘って安定した性能が確保できる高い耐久性を有した引戸の自動閉鎖装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題を解決すべくなされたものであって、本発明に係る引戸の自動閉鎖装置は、ワイヤー等の長尺体が巻き付けられた回転体と、該回転体と減速機構を介して連動し、圧縮状態からの復元力によって回転体を回転させて長尺体を介して引戸に閉扉力を付与する圧縮コイルバネと、前記回転体に増速機構を介して連結され、引戸を閉扉時に制動する永久磁石式のマグネットブレーキとを備えていることを特徴とする。
【０００８】
該構成の引戸の自動閉鎖装置にあっては、回転体が一方向に回転することで圧縮コイルバネが圧縮して蓄勢するのであるが、減速機構が設けられているので、小さい圧縮量で済む。そして、引戸を閉扉させる際には、圧縮コイルバネの復元力によって回転体が他方向に回転し、長尺体を介して閉扉力が引戸に伝達付与されて引戸が自動的に閉扉する。その閉扉時においては永久磁石式のマグネットブレーキが回転体を制動するので引戸は急激に閉まるということがなく、また永久磁石式のマグネットブレーキであるので静かにゆっくりと閉まっていく。
【０００９】
特に、圧縮コイルバネは非密閉構造のケース体に格納されて該ケース体を介して戸枠に取り付けられるように構成され、該戸枠への取付状態において回転体と戸枠との間に増速機構とマグネットブレーキが位置するように構成されていることが好ましい。永久磁石式のマグネットブレーキを備えているので、圧縮コイルバネを密閉構造のケース体に格納して油圧制御する必要がない。そして、ケース体が非密閉構造であるので設計の自由度が高く、また、ケース体自体の大きさも小さくできて構造も簡単なものにできる。更に、ケース体の設計の自由度を活かして回転体と戸枠との間にスペースを確保し、該スペースに増速機構と永久磁石式のマグネットブレーキを配置することにより、装置全体をより一層小型化することができる。
【００１０】
更に、引戸の全閉時における圧縮コイルバネの初期圧縮量を増減させることにより該圧縮コイルバネのバネ力を調整可能な調整ボルトが、ケース体の戸先側の側面壁に設けられていることが好ましい。大小様々なバネ力を持つ圧縮コイルバネを使用することで容易に閉扉力を設定できるが、更に、調整ボルトを備えているので、例えば、施工現場においても容易にバネ力を調整することができる。しかも、調整ボルトがケース体の戸先側の側面壁に設けられているので、装置を戸枠に取り付けた後においても容易にバネ力を調整することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明における引戸の自動閉鎖装置にあっては、圧縮コイルバネを備えているので閉扉力の設定が容易であり、しかも装置を小型化することができる。また、永久磁石式のマグネットブレーキを備えているので、閉扉時の音も静かであって、増速機構によって十分な制動力が得られると同時にマグネットブレーキを小型化できる。更には、永久磁石式のマグネットブレーキが非接触構造であるため、長期に亘って安定した性能が確保されて高い耐久性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態における引戸の自動閉鎖装置を底面から見た断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】同自動閉鎖装置を正面から見た要部断面図。
【図４】同自動閉鎖装置の使用状態を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態にかかる防火用の引戸の自動閉鎖装置について図１〜図４を参酌しつつ説明する。本実施形態における自動閉鎖装置は、引戸に閉扉力を伝達するためのワイヤー１（長尺体）が巻き付けられている回転リール２（回転体）と、該回転リール２の回転を減速して伝達する減速機構と、回転リール２の回転を引戸の開閉方向に沿った直線運動に変換する変換機構としてのラック３及びピニオンギヤ４と、ワイヤー１が戸尻側に引き出されて回転リール２が一方向に回転するとラック３に押されて圧縮し、火災時に引戸を閉扉させる際には圧縮状態から復元しつつラック３を押し戻して回転リール２を他方向に回転させてワイヤー１を介して引戸に閉扉力を付与する圧縮コイルバネ５と、回転リール２の回転を増速して伝達する増速機構と、該増速機構を介して回転リール２に連結され、回転リール２が一方向に回転する際には回転リール２を制動せず、回転リール２が他方向に回転する際には回転リール２を制動する永久磁石式のマグネットブレーキ６とを備えている。
【００１４】
通常時において回転リール２から引き出されたワイヤー１の先端部は、中間リール７を経由して戸尻側へと伸びて、上枠１００に取り付けられた図示しないロック装置によって所定位置に保持されている。該回転リール２は、水平方向の軸線を有する回転主軸１０の正面側の一端部に取り付けられて回転主軸１０と一体となって回転する。回転リール２は、図２のように正面から見た場合、ワイヤー１が引き出されることで反時計回りに回転し、引戸の閉扉時にはワイヤー１を巻き取りながら時計回りに回転する。尚、ワイヤー１を上側から引き出すようにして、反時計回りや時計回りといった回転の方向を逆にしてもよい。また、中間リール７を設けることにより、自動閉鎖装置を左右共用とすることができる。即ち、左側から右側に向けて開く引戸に適用できると共に（図４参照）、逆に、右側から左側に向けて開く引戸にも適用できる。
【００１５】
このように回転リール２と共に回転する回転主軸１０の背面側の他端部には、第一減速ギヤ１１が噛み合っている。該第一減速ギヤ１１と同軸であってそれと一体的に回転する第二減速ギヤ１２には、第三減速ギヤ１３が噛み合っている。該第三減速ギヤ１３は、回転主軸１０と平行な軸線を有するピニオン軸１４の正面側の一端部に取り付けられてピニオン軸１４と一体に回転する。尚、図１のように、第一乃至第三減速ギヤ１１，１２，１３は回転主軸１０の戸先側に配置されている。かかる第一乃至第三減速ギヤ１１，１２，１３が減速機構を構成する。
【００１６】
ピニオン軸１４は、圧縮コイルバネ５を格納するケース体２０に回転可能に支持されていて、その正面側の一端部がケース体２０の正面壁２３から所定量突出し、残る大部分はケース体２０の内部に位置している。該ピニオン軸１４はケース体２０の戸尻側の側面壁２１の内側に該側面壁２１から比較的近い位置に配置されている。該ピニオン軸１４にピニオンギヤ４が一体に設けられ、該ピニオンギヤ４にラック３が噛み合っている。該ラック３は、図３のようにピニオンギヤ４の上側に位置していて引戸の開閉方向即ち水平方向に伸びていてその方向に移動する。該ラック３は、その下面に歯部が形成され、その上面は平坦面に形成されていてケース体２０の天面壁２５の内面と摺動する。また、ケース体２０の戸尻側の側面壁２１の上端部には挿通孔としての切欠部２１ａが形成されていて、該切欠部２１ａをラック３の戸尻側の一端部が挿通して所定量側方に突出している。ラック３の戸先側の他端部には圧縮コイルバネ５を押すための押し板３０が取り付けられている。該押し板３０は、縦断面視においてＬ字状に形成されていて、圧縮コイルバネ５の戸尻側の一端部に当接する縦板部３０ａと、該縦板部３０ａの下端部から戸先側に向けて水平に延設された横板部３０ｂとから構成されている。該押し板３０の横板部３０ｂは、圧縮コイルバネ５の下側に位置すると共にケース体２０の底面壁２６の内面と摺動する。即ち、ラック３の上面がケース体２０の天面壁２５の内面にガイドされ、押し板３０の横板部３０ｂの下面がケース体２０の底面壁２６の内面にガイドされる。
【００１７】
また、図１に示すように、圧縮コイルバネ５は前後一対設けられて互いに平行に配置されており、押し板３０の縦板部３０ａは両圧縮コイルバネ５を押す。尚、ラック３及びピニオンギヤ４はケース体２０の前後方向の略中央に位置している。また、ケース体２０の正面壁２３の内面と背面壁２４の内面には、ピニオン軸１４を支持する支持部２７がそれぞれ設けられ、該支持部２７に押し板３０の縦板部３０ａが当接することによってそれ以上押し板３０が戸尻側に移動するのが阻止され、ピニオンギヤ４と押し板３０との衝突が防止される。更に、圧縮コイルバネ５の戸先側の他端部とケース体２０の戸先側の側面壁２２との間には縦断面視Ｌ字状の調整板３１が設けられている。該調整板３１は、圧縮コイルバネ５の戸先側の他端部に当接する縦板部３１ａと、該縦板部３１ａの下端部から戸尻側に向けて水平に延設された横板部３１ｂとから構成されている。該調整板３１の横板部３１ｂは、圧縮コイルバネ５の下側に位置すると共にケース体２０の底面壁２６の内面と摺動しながら移動できる。また、調整板３１の縦板部３１ａは調整ボルト３２の先端部と別のネジ３３によって戸尻側からネジ止めされており、調整ボルト３２の先端部と調整板３１の縦板部３１ａとの間には弾性板３４が介在している。該調整ボルト３２は、ケース体２０の戸先側の側面壁２２に形成されたネジ孔に螺合しており、調整ボルト３２を戸尻側に向けて螺入していくと調整板３１の縦板部３１ａが戸尻側に移動して両圧縮コイルバネ５を押して圧縮させる。従って、調整ボルト３２を操作することにより、圧縮コイルバネ５の初期圧縮量を調整することができて、そのバネ力を調整することができる。
【００１８】
ここで、圧縮コイルバネ５を格納するケース体２０は、密封されていない非密封構造であって、上述したように、正面壁２３と背面壁２４、両側面壁２１，２２、天面壁２５、底面壁２６からなる横長の直方体形状である。図１のように正面壁２３は背面壁２４に対して戸尻側に長く形成されていて、該戸尻側に延長された延在部２３ａに上述の回転主軸１０の背面側の他端部が軸支され、延在部２３ａが回転主軸１０を回転自在に支持する支持板として構成されている。尚、延在部２３ａの正面側には所定間隔を隔ててカバー壁２８が設けられ、該カバー壁２８はケース体２０の正面壁２３に図示しないスペーサを介して取り付けられている。該カバー壁２８によって、回転リール２や第一乃至第三減速ギヤ１１，１２，１３の正面側がカバーされると共に、回転主軸１０の正面側の一端部が軸支されている。また、図２のようにケース体２０の背面壁２４には、天面壁２５よりも上側及び底面壁２６よりも下側にそれぞれ突出する取付フランジ部２４ａが設けられ、該取付フランジ部２４ａに形成された取付孔２９を介してケース体２０即ち装置が上枠１００（図４参照）にネジ止めされる。
【００１９】
一方、ケース体２０の正面壁２３の延在部２３ａの背面に、増速機構とマグネットブレーキ６が取り付けられている。回転主軸１０の背面側の他端部には一方向クラッチ（図示省略）を内蔵するクラッチギヤ４０が噛み合っている。該クラッチギヤ４０は一方向クラッチを介して増速主軸４１に装着され、該増速主軸４１は延在部２３ａを背面側に貫通している。該増速主軸４１は延在部２３ａの背面に取り付けられたギヤケース４２に軸支され、該ギヤケース４２内において増速主軸４１にはそれと一体に回転する第一増速ギヤ４３が設けられている。該第一増速ギヤ４３は第二増速ギヤ４４と噛み合い、該第二増速ギヤ４４と同軸で一体に回転する第三増速ギヤ４５が、マグネットブレーキ６のブレーキ軸４６に装着されてそれと一体に回転するブレーキギヤ４７に噛み合っている。マグネットブレーキ６はギヤケース４２の背面側に位置していて、ブレーキ軸４６には非磁性体からなる回転盤４８が装着されている。該回転盤４８の軸線方向両側にはＮ極とＳ極が所定角度毎に着磁された円盤状の永久磁石４９がそれぞれ配置され、回転盤４８が回転すると渦電流が発生してブレーキ軸４６に制動力が付与される。尚、一方の永久磁石４９に対して他方の永久磁石４９を相対的に周方向に回転させることができ、互いのＮ極同士及びＳ極同士を対向させたり周方向に位置ずれさせたりすることで制動力を調整できる構造となっている。上述のようにクラッチギヤ４０には一方向クラッチが内蔵されているので、ワイヤー１が引き出されて回転リール２が一方向に回転する際にはクラッチギヤ４０が空転して増速主軸４１は回転せず、ワイヤー１を巻き取りながら回転リール２が他方向に回転する際にはクラッチギヤ４０と共に増速主軸４１も回転して回転リール２に制御力が付与される。本実施形態において第一乃至第三増速ギヤ４３，４４，４５が増速機構を構成する。
【００２０】
以上のように構成された引戸の自動閉鎖装置は、図４に示すように、上枠１００の戸先側の端部に取り付けられる。上枠１００には引戸を吊り下げて開閉動作ができるようにするための吊り下げレール１０１が取り付けられているが、該吊り下げレール１０１の戸先側の端部の上側に位置するように自動閉鎖装置が取り付けられる。そして、回転リール２からワイヤー１が引き出されて、通常時においては、その先端部は図示しないロック装置によって戸尻側の所定位置に保持された状態にある。即ち、ワイヤー１は戸尻側の所定位置まで引き出された状態にある。このように回転リール２からワイヤー１が引き出されることで圧縮コイルバネ５が圧縮し蓄勢するが、その際、減速機構が設けられているので小さい圧縮量で済み、短い圧縮コイルバネ５を使用できると同時に装置を小型化できる。そして、火災時にロック装置が図示しない感知器から信号を受けると、ロック装置は保持していたワイヤー１の先端部を解放する。ロック装置がワイヤー１の先端部を解放すると、圧縮コイルバネ５の復元力によって回転リール２が他方向に回転してワイヤー１を巻き取っていく。ワイヤー１の先端部には図示しない係止部材が設けられており、ワイヤー１が回転リール２に巻き取られることで、係止部材が図示しない引戸のブラケットに戸尻側から係止して引戸に閉扉力が付与される。そして、回転リール２がワイヤー１を巻き取っていくことで係止部材が引戸を戸先側に押して閉扉させていくが、マグネットブレーキ６から回転リール２に制動力が付与されるので引戸は急激に閉まるということがなく、ゆっくりと閉まっていくことになる。
【００２１】
このように本実施形態における自動閉鎖装置は、圧縮コイルバネ５を備えているので従来のゼンマイバネに比して閉扉力の設定が容易であり、しかも引張りバネに比して装置を小型化することができる。また、ゼンマイバネとは異なり、大小様々なバネ力を持つ圧縮コイルバネ５を使用することで容易に閉扉力を設定できるが、更に調整ボルト３２を備えているので、施工現場においても容易にバネ力を調整することができる。しかも、調整ボルト３２がケース体２０の戸先側の側面壁２２に設けられているので、装置を上枠１００に取り付けた後においても容易にバネ力を調整することができる。
【００２２】
また、非接触の構造のマグネットブレーキ６を備えているので、従来のガバナー装置に比して閉扉時の音も非常に静かであり、長期に亘って安定した制動力を確保でき、高い耐久性が得られる。そのうえ増速機構を設けているので小型のマグネットブレーキ６であっても十分な制動力が得られる。また、マグネットブレーキ６を備えているので、圧縮コイルバネ５を密閉構造のケース体２０に格納して油圧制御する必要もない。ケース体２０が非密閉構造であるのでその設計の自由度が高くなり、ラック３の一部をケース体２０から突出させる構造とすることもできる。更に、ケース体２０の正面壁２３の延在部２３ａと上枠１００との間にスペースを確保するようにして、該スペースに増速機構とマグネットブレーキ６を配置することにより、装置全体を小型化することができ、装置を吊り下げレール１０１の上側に並べて配置することも容易である。
【００２３】
尚、本実施形態では、圧縮コイルバネ５を二本備えていたが、三本以上でも一本でもよい。また、複数本備える場合には、上述したような水平方向に並設する他、上下方向に並設してもよい。
【００２４】
更に、回転リール２の回転を引戸の開閉方向に沿った直線運動に変換する変換機構としてラック３とピニオンギヤ４とを設けたが、これに代えて、例えばピニオンギヤ４の位置にカム板を設けてカム面となるその周面を押し板３０に当接させる構成としてもよい。
【００２５】
また、ケース体２０の正面壁２３の延在部２３ａを支持板としてそれに回転主軸１０を軸支したが、回転主軸１０を軸支するための支持板をケース体２０とは別部材としてケース体２０に取り付けるようにしてもよい。
【００２６】
尚、ワイヤー１の先端部を引戸に直接あるいはブラケット等を介して接続して、引戸の開扉時にワイヤー１が引き出されて圧縮コイルバネ５が蓄勢されるようにしてもよい。また、引戸を通常時は全開等の所定の開き位置に保持して火災時には感知器から信号を受けて引戸の保持を解除するようにしてもよい。更に、防火用に限らず通常の引戸にも適用可能であって、ワイヤー１の先端部を防火用以外の引戸に直接あるいはブラケット等を介して接続して引戸クローザとして使用してもよい。
【００２７】
更に、回転体としての回転リール２に長尺体としてのワイヤー１を巻き付けた構成としたが、回転体としてプーリーやスプロケットを設けて、長尺体として無端状のワイヤーやチェーンを巻き付けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１ ワイヤー
２ 回転リール（回転体）
３ ラック
４ ピニオンギヤ
５ 圧縮コイルバネ
６ マグネットブレーキ
７ 中間リール
１０ 回転主軸
１１ 第一減速ギヤ
１２ 第二減速ギヤ
１３ 第三減速ギヤ
１４ ピニオン軸
２０ ケース体
２１ 戸尻側の側面壁
２１ａ 切欠部
２２ 戸先側の側面壁
２３ 正面壁
２３ａ 延在部（支持板）
２４ 背面壁
２４ａ 取付フランジ部
２５ 天面壁
２６ 底面壁
２７ 支持部
２８ カバー壁
２９ 取付孔
３０ 押し板
３０ａ 縦板部
３０ｂ 横板部
３１ 調整板
３１ａ 縦板部
３１ｂ 横板部
３２ 調整ボルト
３３ ネジ
３４ 弾性板
４０ クラッチギヤ
４１ 増速主軸
４２ ギヤケース
４３ 第一増速ギヤ
４４ 第二増速ギヤ
４５ 第三増速ギヤ
４６ ブレーキ軸
４７ ブレーキギヤ
４８ 回転盤
４９ 永久磁石
１００ 上枠（戸枠）
１０１ 吊り下げレール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、引戸の自動閉鎖装置に関し、特に防火用の引戸に適した自動閉鎖装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の引戸の自動閉鎖装置としては、下記特許文献１乃至３に記載されたようなものが知られている。例えば、下記特許文献１記載の装置では、ワイヤーが戸尻側に引き出されることでゼンマイバネが蓄勢し、そのワイヤーの先端を通常時は所定位置に保持し火災時には感知器からの信号を受けて解放することにより、ゼンマイバネの弾性復元力によってワイヤーを巻き取りながら引戸にワイヤーを介して閉扉力を付与して、引戸を自動的に閉じさせるようになっている。下記特許文献２，３においても同様にゼンマイバネを使用して引戸を閉じるようにしている。
【０００３】
しかしながら、ゼンマイバネは引戸の移動という長いストロークの使用に適している一方でバネ力の調整が困難であるという構造上の問題を有しており、設置場所や用途に応じて閉扉力を設定することができない。尚、下記特許文献３にはコイルバネの使用についても示唆されているが、その具体的な構成については記載されていない。しかも、自然長から伸長したバネの復元力を利用する旨記載されていることから、このコイルバネは引張りコイルバネであると考えられるが、引張りコイルバネを使用すると自然長から更に伸長されることになるため装置全体が大型になるという問題がある。
【０００４】
一方、下記特許文献３においては、閉扉時に勢いよく引戸が閉まることのないように引戸を制動するガバナー装置が採用されている。しかしながら、ガバナー装置は、摺動する部材同士の摩擦抵抗を利用して制動力を付与する構造であるので、摺動音が大きいという問題がある。また、摺動によって摩耗も生じることから、長期の使用によって制動力が不安定となりやすく、耐久性にも問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２６２９１３号公報
【特許文献２】特開平３−９６５８５号公報
【特許文献３】特開昭５５−９８５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
それゆえに本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ、閉扉力の設定が容易であって装置の小型化に適しており、長期に亘って安定した性能が確保できる高い耐久性を有した引戸の自動閉鎖装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題を解決すべくなされたものであって、本発明に係る引戸の自動閉鎖装置は、ワイヤー等の長尺体が巻き付けられた回転体と、該回転体と減速機構を介して連動し、圧縮状態からの復元力によって回転体を回転させて長尺体を介して引戸に閉扉力を付与する圧縮コイルバネと、前記回転体に増速機構を介して連結され、引戸を閉扉時に制動する永久磁石式のマグネットブレーキとを備えていることを特徴とする。
【０００８】
該構成の引戸の自動閉鎖装置にあっては、回転体が一方向に回転することで圧縮コイルバネが圧縮して蓄勢するのであるが、減速機構が設けられているので、小さい圧縮量で済む。そして、引戸を閉扉させる際には、圧縮コイルバネの復元力によって回転体が他方向に回転し、長尺体を介して閉扉力が引戸に伝達付与されて引戸が自動的に閉扉する。その閉扉時においては永久磁石式のマグネットブレーキが回転体を制動するので引戸は急激に閉まるということがなく、また永久磁石式のマグネットブレーキであるので静かにゆっくりと閉まっていく。
【０００９】
特に、圧縮コイルバネは非密閉構造のケース体に格納されて該ケース体を介して戸枠に取り付けられるように構成され、該戸枠への取付状態において回転体と戸枠との間に増速機構とマグネットブレーキが位置するように構成されていることが好ましい。永久磁石式のマグネットブレーキを備えているので、圧縮コイルバネを密閉構造のケース体に格納して油圧制御する必要がない。そして、ケース体が非密閉構造であるので設計の自由度が高く、また、ケース体自体の大きさも小さくできて構造も簡単なものにできる。更に、ケース体の設計の自由度を活かして回転体と戸枠との間にスペースを確保し、該スペースに増速機構と永久磁石式のマグネットブレーキを配置することにより、装置全体をより一層小型化することができる。
【００１０】
更に、引戸の全閉時における圧縮コイルバネの初期圧縮量を増減させることにより該圧縮コイルバネのバネ力を調整可能な調整ボルトが、ケース体の戸先側の側面壁に設けられていることが好ましい。大小様々なバネ力を持つ圧縮コイルバネを使用することで容易に閉扉力を設定できるが、更に、調整ボルトを備えているので、例えば、施工現場においても容易にバネ力を調整することができる。しかも、調整ボルトがケース体の戸先側の側面壁に設けられているので、装置を戸枠に取り付けた後においても容易にバネ力を調整することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明における引戸の自動閉鎖装置にあっては、圧縮コイルバネを備えているので閉扉力の設定が容易であり、しかも装置を小型化することができる。また、永久磁石式のマグネットブレーキを備えているので、閉扉時の音も静かであって、増速機構によって十分な制動力が得られると同時にマグネットブレーキを小型化できる。更には、永久磁石式のマグネットブレーキが非接触構造であるため、長期に亘って安定した性能が確保されて高い耐久性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態における引戸の自動閉鎖装置を底面から見た断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】同自動閉鎖装置を正面から見た要部断面図。
【図４】同自動閉鎖装置の使用状態を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態にかかる防火用の引戸の自動閉鎖装置について図１〜図４を参酌しつつ説明する。本実施形態における自動閉鎖装置は、引戸に閉扉力を伝達するためのワイヤー１（長尺体）が巻き付けられている回転リール２（回転体）と、該回転リール２の回転を減速して伝達する減速機構と、回転リール２の回転を引戸の開閉方向に沿った直線運動に変換する変換機構としてのラック３及びピニオンギヤ４と、ワイヤー１が戸尻側に引き出されて回転リール２が一方向に回転するとラック３に押されて圧縮し、火災時に引戸を閉扉させる際には圧縮状態から復元しつつラック３を押し戻して回転リール２を他方向に回転させてワイヤー１を介して引戸に閉扉力を付与する圧縮コイルバネ５と、回転リール２の回転を増速して伝達する増速機構と、該増速機構を介して回転リール２に連結され、回転リール２が一方向に回転する際には回転リール２を制動せず、回転リール２が他方向に回転する際には回転リール２を制動する永久磁石式のマグネットブレーキ６とを備えている。
【００１４】
通常時において回転リール２から引き出されたワイヤー１の先端部は、中間リール７を経由して戸尻側へと伸びて、上枠１００に取り付けられた図示しないロック装置によって所定位置に保持されている。該回転リール２は、水平方向の軸線を有する回転主軸１０の正面側の一端部に取り付けられて回転主軸１０と一体となって回転する。回転リール２は、図２のように正面から見た場合、ワイヤー１が引き出されることで反時計回りに回転し、引戸の閉扉時にはワイヤー１を巻き取りながら時計回りに回転する。尚、ワイヤー１を上側から引き出すようにして、反時計回りや時計回りといった回転の方向を逆にしてもよい。また、中間リール７を設けることにより、自動閉鎖装置を左右共用とすることができる。即ち、左側から右側に向けて開く引戸に適用できると共に（図４参照）、逆に、右側から左側に向けて開く引戸にも適用できる。
【００１５】
このように回転リール２と共に回転する回転主軸１０の背面側の他端部には、第一減速ギヤ１１が噛み合っている。該第一減速ギヤ１１と同軸であってそれと一体的に回転する第二減速ギヤ１２には、第三減速ギヤ１３が噛み合っている。該第三減速ギヤ１３は、回転主軸１０と平行な軸線を有するピニオン軸１４の正面側の一端部に取り付けられてピニオン軸１４と一体に回転する。尚、図１のように、第一乃至第三減速ギヤ１１，１２，１３は回転主軸１０の戸先側に配置されている。かかる第一乃至第三減速ギヤ１１，１２，１３が減速機構を構成する。
【００１６】
ピニオン軸１４は、圧縮コイルバネ５を格納するケース体２０に回転可能に支持されていて、その正面側の一端部がケース体２０の正面壁２３から所定量突出し、残る大部分はケース体２０の内部に位置している。該ピニオン軸１４はケース体２０の戸尻側の側面壁２１の内側に該側面壁２１から比較的近い位置に配置されている。該ピニオン軸１４にピニオンギヤ４が一体に設けられ、該ピニオンギヤ４にラック３が噛み合っている。該ラック３は、図３のようにピニオンギヤ４の上側に位置していて引戸の開閉方向即ち水平方向に伸びていてその方向に移動する。該ラック３は、その下面に歯部が形成され、その上面は平坦面に形成されていてケース体２０の天面壁２５の内面と摺動する。また、ケース体２０の戸尻側の側面壁２１の上端部には挿通孔としての切欠部２１ａが形成されていて、該切欠部２１ａをラック３の戸尻側の一端部が挿通して所定量側方に突出している。ラック３の戸先側の他端部には圧縮コイルバネ５を押すための押し板３０が取り付けられている。該押し板３０は、縦断面視においてＬ字状に形成されていて、圧縮コイルバネ５の戸尻側の一端部に当接する縦板部３０ａと、該縦板部３０ａの下端部から戸先側に向けて水平に延設された横板部３０ｂとから構成されている。該押し板３０の横板部３０ｂは、圧縮コイルバネ５の下側に位置すると共にケース体２０の底面壁２６の内面と摺動する。即ち、ラック３の上面がケース体２０の天面壁２５の内面にガイドされ、押し板３０の横板部３０ｂの下面がケース体２０の底面壁２６の内面にガイドされる。
【００１７】
また、図１に示すように、圧縮コイルバネ５は前後一対設けられて互いに平行に配置されており、押し板３０の縦板部３０ａは両圧縮コイルバネ５を押す。尚、ラック３及びピニオンギヤ４はケース体２０の前後方向の略中央に位置している。また、ケース体２０の正面壁２３の内面と背面壁２４の内面には、ピニオン軸１４を支持する支持部２７がそれぞれ設けられ、該支持部２７に押し板３０の縦板部３０ａが当接することによってそれ以上押し板３０が戸尻側に移動するのが阻止され、ピニオンギヤ４と押し板３０との衝突が防止される。更に、圧縮コイルバネ５の戸先側の他端部とケース体２０の戸先側の側面壁２２との間には縦断面視Ｌ字状の調整板３１が設けられている。該調整板３１は、圧縮コイルバネ５の戸先側の他端部に当接する縦板部３１ａと、該縦板部３１ａの下端部から戸尻側に向けて水平に延設された横板部３１ｂとから構成されている。該調整板３１の横板部３１ｂは、圧縮コイルバネ５の下側に位置すると共にケース体２０の底面壁２６の内面と摺動しながら移動できる。また、調整板３１の縦板部３１ａは調整ボルト３２の先端部と別のネジ３３によって戸尻側からネジ止めされており、調整ボルト３２の先端部と調整板３１の縦板部３１ａとの間には弾性板３４が介在している。該調整ボルト３２は、ケース体２０の戸先側の側面壁２２に形成されたネジ孔に螺合しており、調整ボルト３２を戸尻側に向けて螺入していくと調整板３１の縦板部３１ａが戸尻側に移動して両圧縮コイルバネ５を押して圧縮させる。従って、調整ボルト３２を操作することにより、圧縮コイルバネ５の初期圧縮量を調整することができて、そのバネ力を調整することができる。
【００１８】
ここで、圧縮コイルバネ５を格納するケース体２０は、密封されていない非密封構造であって、上述したように、正面壁２３と背面壁２４、両側面壁２１，２２、天面壁２５、底面壁２６からなる横長の直方体形状である。図１のように正面壁２３は背面壁２４に対して戸尻側に長く形成されていて、該戸尻側に延長された延在部２３ａに上述の回転主軸１０の背面側の他端部が軸支され、延在部２３ａが回転主軸１０を回転自在に支持する支持板として構成されている。尚、延在部２３ａの正面側には所定間隔を隔ててカバー壁２８が設けられ、該カバー壁２８はケース体２０の正面壁２３に図示しないスペーサを介して取り付けられている。該カバー壁２８によって、回転リール２や第一乃至第三減速ギヤ１１，１２，１３の正面側がカバーされると共に、回転主軸１０の正面側の一端部が軸支されている。また、図２のようにケース体２０の背面壁２４には、天面壁２５よりも上側及び底面壁２６よりも下側にそれぞれ突出する取付フランジ部２４ａが設けられ、該取付フランジ部２４ａに形成された取付孔２９を介してケース体２０即ち装置が上枠１００（図４参照）にネジ止めされる。
【００１９】
一方、ケース体２０の正面壁２３の延在部２３ａの背面に、増速機構とマグネットブレーキ６が取り付けられている。回転主軸１０の背面側の他端部には一方向クラッチ（図示省略）を内蔵するクラッチギヤ４０が噛み合っている。該クラッチギヤ４０は一方向クラッチを介して増速主軸４１に装着され、該増速主軸４１は延在部２３ａを背面側に貫通している。該増速主軸４１は延在部２３ａの背面に取り付けられたギヤケース４２に軸支され、該ギヤケース４２内において増速主軸４１にはそれと一体に回転する第一増速ギヤ４３が設けられている。該第一増速ギヤ４３は第二増速ギヤ４４と噛み合い、該第二増速ギヤ４４と同軸で一体に回転する第三増速ギヤ４５が、マグネットブレーキ６のブレーキ軸４６に装着されてそれと一体に回転するブレーキギヤ４７に噛み合っている。マグネットブレーキ６はギヤケース４２の背面側に位置していて、ブレーキ軸４６には非磁性体からなる回転盤４８が装着されている。該回転盤４８の軸線方向両側にはＮ極とＳ極が所定角度毎に着磁された円盤状の永久磁石４９がそれぞれ配置され、回転盤４８が回転すると渦電流が発生してブレーキ軸４６に制動力が付与される。尚、一方の永久磁石４９に対して他方の永久磁石４９を相対的に周方向に回転させることができ、互いのＮ極同士及びＳ極同士を対向させたり周方向に位置ずれさせたりすることで制動力を調整できる構造となっている。上述のようにクラッチギヤ４０には一方向クラッチが内蔵されているので、ワイヤー１が引き出されて回転リール２が一方向に回転する際にはクラッチギヤ４０が空転して増速主軸４１は回転せず、ワイヤー１を巻き取りながら回転リール２が他方向に回転する際にはクラッチギヤ４０と共に増速主軸４１も回転して回転リール２に制御力が付与される。本実施形態において第一乃至第三増速ギヤ４３，４４，４５が増速機構を構成する。
【００２０】
以上のように構成された引戸の自動閉鎖装置は、図４に示すように、上枠１００の戸先側の端部に取り付けられる。上枠１００には引戸を吊り下げて開閉動作ができるようにするための吊り下げレール１０１が取り付けられているが、該吊り下げレール１０１の戸先側の端部の上側に位置するように自動閉鎖装置が取り付けられる。そして、回転リール２からワイヤー１が引き出されて、通常時においては、その先端部は図示しないロック装置によって戸尻側の所定位置に保持された状態にある。即ち、ワイヤー１は戸尻側の所定位置まで引き出された状態にある。このように回転リール２からワイヤー１が引き出されることで圧縮コイルバネ５が圧縮し蓄勢するが、その際、減速機構が設けられているので小さい圧縮量で済み、短い圧縮コイルバネ５を使用できると同時に装置を小型化できる。そして、火災時にロック装置が図示しない感知器から信号を受けると、ロック装置は保持していたワイヤー１の先端部を解放する。ロック装置がワイヤー１の先端部を解放すると、圧縮コイルバネ５の復元力によって回転リール２が他方向に回転してワイヤー１を巻き取っていく。ワイヤー１の先端部には図示しない係止部材が設けられており、ワイヤー１が回転リール２に巻き取られることで、係止部材が図示しない引戸のブラケットに戸尻側から係止して引戸に閉扉力が付与される。そして、回転リール２がワイヤー１を巻き取っていくことで係止部材が引戸を戸先側に押して閉扉させていくが、マグネットブレーキ６から回転リール２に制動力が付与されるので引戸は急激に閉まるということがなく、ゆっくりと閉まっていくことになる。
【００２１】
このように本実施形態における自動閉鎖装置は、圧縮コイルバネ５を備えているので従来のゼンマイバネに比して閉扉力の設定が容易であり、しかも引張りバネに比して装置を小型化することができる。また、ゼンマイバネとは異なり、大小様々なバネ力を持つ圧縮コイルバネ５を使用することで容易に閉扉力を設定できるが、更に調整ボルト３２を備えているので、施工現場においても容易にバネ力を調整することができる。しかも、調整ボルト３２がケース体２０の戸先側の側面壁２２に設けられているので、装置を上枠１００に取り付けた後においても容易にバネ力を調整することができる。
【００２２】
また、非接触の構造のマグネットブレーキ６を備えているので、従来のガバナー装置に比して閉扉時の音も非常に静かであり、長期に亘って安定した制動力を確保でき、高い耐久性が得られる。そのうえ増速機構を設けているので小型のマグネットブレーキ６であっても十分な制動力が得られる。また、マグネットブレーキ６を備えているので、圧縮コイルバネ５を密閉構造のケース体２０に格納して油圧制御する必要もない。ケース体２０が非密閉構造であるのでその設計の自由度が高くなり、ラック３の一部をケース体２０から突出させる構造とすることもできる。更に、ケース体２０の正面壁２３の延在部２３ａと上枠１００との間にスペースを確保するようにして、該スペースに増速機構とマグネットブレーキ６を配置することにより、装置全体を小型化することができ、装置を吊り下げレール１０１の上側に並べて配置することも容易である。
【００２３】
尚、本実施形態では、圧縮コイルバネ５を二本備えていたが、三本以上でも一本でもよい。また、複数本備える場合には、上述したような水平方向に並設する他、上下方向に並設してもよい。
【００２４】
更に、回転リール２の回転を引戸の開閉方向に沿った直線運動に変換する変換機構としてラック３とピニオンギヤ４とを設けたが、これに代えて、例えばピニオンギヤ４の位置にカム板を設けてカム面となるその周面を押し板３０に当接させる構成としてもよい。
【００２５】
また、ケース体２０の正面壁２３の延在部２３ａを支持板としてそれに回転主軸１０を軸支したが、回転主軸１０を軸支するための支持板をケース体２０とは別部材としてケース体２０に取り付けるようにしてもよい。
【００２６】
尚、ワイヤー１の先端部を引戸に直接あるいはブラケット等を介して接続して、引戸の開扉時にワイヤー１が引き出されて圧縮コイルバネ５が蓄勢されるようにしてもよい。また、引戸を通常時は全開等の所定の開き位置に保持して火災時には感知器から信号を受けて引戸の保持を解除するようにしてもよい。更に、防火用に限らず通常の引戸にも適用可能であって、ワイヤー１の先端部を防火用以外の引戸に直接あるいはブラケット等を介して接続して引戸クローザとして使用してもよい。
【００２７】
更に、回転体としての回転リール２に長尺体としてのワイヤー１を巻き付けた構成としたが、回転体としてプーリーやスプロケットを設けて、長尺体として無端状のワイヤーやチェーンを巻き付けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１ ワイヤー
２ 回転リール（回転体）
３ ラック
４ ピニオンギヤ
５ 圧縮コイルバネ
６ マグネットブレーキ
７ 中間リール
１０ 回転主軸
１１ 第一減速ギヤ
１２ 第二減速ギヤ
１３ 第三減速ギヤ
１４ ピニオン軸
２０ ケース体
２１ 戸尻側の側面壁
２１ａ 切欠部
２２ 戸先側の側面壁
２３ 正面壁
２３ａ 延在部（支持板）
２４ 背面壁
２４ａ 取付フランジ部
２５ 天面壁
２６ 底面壁
２７ 支持部
２８ カバー壁
２９ 取付孔
３０ 押し板
３０ａ 縦板部
３０ｂ 横板部
３１ 調整板
３１ａ 縦板部
３１ｂ 横板部
３２ 調整ボルト
３３ ネジ
３４ 弾性板
４０ クラッチギヤ
４１ 増速主軸
４２ ギヤケース
４３ 第一増速ギヤ
４４ 第二増速ギヤ
４５ 第三増速ギヤ
４６ ブレーキ軸
４７ ブレーキギヤ
４８ 回転盤
４９ 永久磁石
１００ 上枠（戸枠）
１０１ 吊り下げレール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤー等の長尺体が巻き付けられる回転体と、該回転体と減速機構を介して連動し、圧縮状態からの復元力によって回転体を回転させて長尺体を介して引戸に閉扉力を付与する圧縮コイルバネと、前記回転体に増速機構を介して連結され、引戸を閉扉時に制動する永久磁石式のマグネットブレーキとを備えていることを特徴とする引戸の自動閉鎖装置。
【請求項２】
圧縮コイルバネは非密閉構造のケース体に格納されて該ケース体を介して戸枠に取り付けられるように構成され、該戸枠への取付状態において回転体と戸枠との間に増速機構とマグネットブレーキが位置するように構成されている請求項１記載の引戸の自動閉鎖装置。
【請求項３】
引戸の全閉時における圧縮コイルバネの初期圧縮量を増減させることにより該圧縮コイルバネのバネ力を調整可能な調整ボルトが、ケース体の戸先側の側面壁に設けられている請求項２記載の引戸の自動閉鎖装置。
【請求項１】
ワイヤー等の長尺体が巻き付けられる回転体と、該回転体と減速機構を介して連動し、圧縮状態からの復元力によって回転体を回転させて長尺体を介して引戸に閉扉力を付与する圧縮コイルバネと、前記回転体に増速機構を介して連結され、引戸を閉扉時に制動する永久磁石式のマグネットブレーキとを備えていることを特徴とする引戸の自動閉鎖装置。
【請求項２】
圧縮コイルバネは非密閉構造のケース体に格納されて該ケース体を介して戸枠に取り付けられるように構成され、該戸枠への取付状態において回転体と戸枠との間に増速機構とマグネットブレーキが位置するように構成されている請求項１記載の引戸の自動閉鎖装置。
【請求項３】
引戸の全閉時における圧縮コイルバネの初期圧縮量を増減させることにより該圧縮コイルバネのバネ力を調整可能な調整ボルトが、ケース体の戸先側の側面壁に設けられている請求項２記載の引戸の自動閉鎖装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−２０８４４３（Ｐ２０１１−２０８４４３Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７８０５１（Ｐ２０１０−７８０５１）
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００００６９４３）リョービ株式会社 (471)
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００００６９４３）リョービ株式会社 (471)
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