JP4450428B2

JP4450428B2 - Sliding door self-closing device

Info

Publication number: JP4450428B2
Application number: JP2008209391A
Authority: JP
Inventors: 正一石井
Original assignee: 株式会社アイスリー
Priority date: 2008-02-29
Filing date: 2008-08-16
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2028-08-16
Also published as: JP2009228410A

Description

本発明は、引き戸を開放した際にゼンマイを巻き上げ、その巻戻しによる反発力を利用して引き戸を自動的に閉鎖させるような自閉装置において、部品点数の削減を図ると同時に保守点検作業等を簡単にするための技術に関する。 The present invention is a self-closing device that winds a spring when the sliding door is opened and automatically closes the sliding door using the repulsive force of the rewinding, and at the same time reduces the number of parts and performs maintenance and inspection work, etc. Related to technology to make it easier.

従来、引き戸を開放する際、ピニオンラック機構等により、途中にギヤ等を介することなく直接ピニオンギヤ等に装着されるゼンマイを巻き上げておき、開放が終えた後、ゼンマイの復元反発力により引き戸が自動的に閉まるような自閉装置が知られており（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照。）、このような自閉装置においては、引き戸本体の開放度が増すに連れて引き戸を閉鎖させるための反発力がゼンマイに加算されていくため、引き戸の開放方向への動きが重くなるとともに、逆に閉まるときは、引き戸の閉止方向への走行速度が速くなり、閉止時に戸枠が衝撃を受けて騒音や損傷や手指や身体の受傷等の恐れがあることから、装置本体内部にオイルダンパを設け、引き戸がゆっくりとほぼ一定の速度で閉まるようにしている。
特許第３３９８６５０号公報特許第３７６６６６７号公報特許第３８２２１９６号公報 Conventionally, when the sliding door is opened, the spring mounted directly on the pinion gear or the like is directly wound up without using a gear or the like in the middle by a pinion rack mechanism or the like, and after the opening is finished, the sliding door is automatically operated by the restoring reaction force of the spring. Such a self-closing device is known as the degree of opening of the sliding door main body increases (for example, see Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3). Because the repulsive force for closing the sliding door is added to the mainspring, the movement in the opening direction of the sliding door becomes heavy, and when it closes, the traveling speed in the closing direction of the sliding door becomes faster, and the door is closed when closing. Since the frame may be shocked, there is a risk of noise, damage, finger or body injury, etc., an oil damper is installed inside the device so that the sliding door slowly closes at a constant speed. It is.
Japanese Patent No. 3398650 Japanese Patent No. 3766667 Japanese Patent No. 3822196

しかしながら、従来のコイルスプリングや、スプリングの弾性によって閉止方向への力を付与した自閉式引き戸においては、引き戸本体の開放度が増加するに連れて、引き戸に対する閉止方向への力が順次加算され、また、オイルダンパを設ける場合でも、引き戸を開放する際、引き戸の開放方向への動きが重くなるという欠点を解消することはできなかった。
また、外気温度等によってオイルの粘性が変化すると制動特性も変化するようになり、この際、引き戸の閉止方向への走行速度を完全に制御できない場合には、戸枠への衝突や騒音や手指等の身体への受傷という危険性を完全に防止することはできなかった。しかも、オイルダンパを使用する場合は、オイル漏れ等の心配もあった。
さらに、従来の自閉装置は、装置本体が引き戸に形成される掘り込み式の穴の内部に装着されるため、施工に手間がかかり、また、保守整備にも時間と手間を要するという問題もあった。 However, in a conventional coil spring or a self-closing type sliding door to which a force in the closing direction is applied by the elasticity of the spring, as the opening degree of the sliding door body increases, a force in the closing direction with respect to the sliding door is sequentially added, Further, even when an oil damper is provided, it has not been possible to eliminate the disadvantage that the movement of the sliding door in the opening direction becomes heavy when the sliding door is opened.
In addition, if the viscosity of the oil changes due to the outside air temperature, etc., the braking characteristics will also change. At this time, if the traveling speed in the closing direction of the sliding door cannot be completely controlled, the door frame will collide with noise or fingers. The risk of injury to the body could not be completely prevented. In addition, when using an oil damper, there was a concern of oil leakage.
In addition, the conventional self-closing device has a problem that it takes time and labor for maintenance because the main body of the device is mounted inside a digging hole formed in the sliding door. there were.

そこで本発明は、引き戸の閉鎖速度を制動する機構の簡素化を図ると同時に、引き戸の開放に無駄な力を必要とせず、しかも、装置本体を引き戸に取付けるための施行や保守整備にかかる手間や時間を省くことを目的とする。 Therefore, the present invention aims to simplify the mechanism for braking the closing speed of the sliding door, and at the same time, does not require useless force to open the sliding door, and is troublesome for installation and maintenance for attaching the apparatus main body to the sliding door. And to save time.

上記目的を達成するため本発明は、引き戸の開放移動に伴って自閉装置本体のピニオンギヤを回転させてゼンマイを巻上げ、このゼンマイの巻戻しによる反発力を利用して、引き戸の閉動作を行なわせるようにした引き戸自閉装置において、前記ゼンマイを前記ピニオンギヤとは別個のギヤ軸のゼンマイギヤに係脱自在にするとともに、このゼンマイギヤと前記ピニオンギヤのギヤ比を異ならせて直接または間接的に噛合させることによって、ゼンマイに蓄積される反発力の蓄積量を軽減し、また閉鎖時の引き戸の見かけ上の重さを重くし、これによって引き戸閉鎖時の引き戸の速度を制御するようにし、また、前記ゼンマイの両端部を、ケース等の固定部や、回転軸等に直接結合しないでフリーな状態にし、それぞれの係合部に係脱自在にした。
In order to achieve the above object, according to the present invention, the spring is wound up by rotating the pinion gear of the self-closing device body as the sliding door is opened, and the sliding door is closed using the repulsive force generated by the unwinding of the spring. In the sliding door self-closing device, the mainspring can be freely engaged with and disengaged from the mainspring gear of a gear shaft different from the pinion gear, and the mainspring gear and the pinion gear can be directly or indirectly engaged with each other with different gear ratios. it allows to reduce the accumulation of repulsive force accumulated in the spiral spring, also heavier the weight the apparent sliding door when closed, thereby to control the speed of the sliding door when the sliding door closed, also the Both ends of the mainspring are freed without being directly connected to the fixed part of the case or the rotating shaft, etc. It was.

オイルダンパによってゼンマイの反発力を制動する代わりに、異なるギヤのギヤ比によって反発力の蓄積量（ゼンマイの巻き量）を軽減し、また閉鎖時の引き戸の見かけ上の重さを重くし、これによって引き戸閉鎖時の引き戸の速度を制御することで、部品点数の削減が図れると同時に、引き戸を開く際に軽く開くことができるようになり、また、オイル漏れ等の不具合を防止することができ、しかも温度変化等の影響を受けなくすることができる。
ここで、ギヤ比の異なるゼンマイギヤとピニオンギヤとは、直接噛合させてもよく、アイドルギヤを介して間接的に噛合させてもよい。 Instead of braking the spring's repulsive force with an oil damper, the amount of repulsive force (winding amount of the mainspring) is reduced by the gear ratio of the different gears, and the apparent weight of the sliding door when closed is increased. By controlling the sliding door speed when the sliding door is closed, the number of parts can be reduced, and at the same time it can be opened lightly when opening the sliding door, and problems such as oil leakage can be prevented. In addition, it is possible to eliminate the influence of temperature change and the like.
Here, the spring gear and the pinion gear having different gear ratios may be meshed directly or indirectly via an idle gear.

またこの際、前記直接または間接的に噛合し合うピニオンギヤとゼンマイギヤのギヤ比を、ゼンマイに蓄積される反発力が引き戸の閉鎖開始時の静止摩擦力および引き戸の閉鎖中の動摩擦力より大きくなり引き戸の閉止動作が実現できる範囲の最大付近のギヤ比に設定することにより、ゼンマイに蓄積される反発力が適切となり、引き戸を開く際、軽い力で開けることができるとともに、閉める際に、確実に且つゆっくり閉めることができるようになる。 At this time, the gear ratio of the pinion gear and the mainspring gear that mesh directly or indirectly is set so that the repulsive force accumulated in the mainspring becomes larger than the static frictional force at the start of the closing of the sliding door and the dynamic frictional force during the closing of the sliding door. By setting the gear ratio in the vicinity of the maximum of the range that can realize the closing operation of the spring, the repulsive force accumulated in the mainspring becomes appropriate, and when opening the sliding door, it can be opened with a light force, and when closing it, And it becomes possible to close slowly .

また本発明では、前記ゼンマイの一端側の係脱機構は、ゼンマイを巻き上げる際や、ゼンマイの反発力を調整する際にゼンマイを巻き過ぎてゼンマイの変形や損傷等を招くのを防止するための係脱機構として構成するようにした。
このような係脱機構により、ゼンマイを巻き過ぎることによるゼンマイの変形や切れや損傷等の不具合を防止することができる。
In the present invention, the engagement / disengagement mechanism on the one end side of the mainspring prevents the mainspring from being excessively wound when the mainspring is wound up or when the repulsive force of the mainspring is adjusted, thereby causing deformation or damage of the mainspring. It was configured as an engagement / disengagement mechanism.
With such an engagement / disengagement mechanism, it is possible to prevent problems such as deformation, breakage or damage of the mainspring due to excessive winding of the mainspring.

また本発明では、前記自閉装置本体に、ゼンマイの反発力を調整するための反発力調整機構を設けている。この反発力調整機構によって、例えば長期間使用することにより減少した反発力を元の状態に戻すことができる。In the present invention, the self-closing device body is provided with a repulsive force adjusting mechanism for adjusting the repulsive force of the mainspring. By this repulsive force adjusting mechanism, for example, the repulsive force that has been reduced by using for a long period of time can be returned to the original state.

また本発明では、前記ゼンマイの反発力を調整するための反発力調整機構を、前記ゼンマイの反発力蓄積機構に接続可能なゼンマイ端とは逆端に円周状に配設され且つゼンマイの円周端部の位置を規制するゼンマイ位置規制ギヤを回転させるように構成した。
Further, in the present invention, the repulsive force adjusting mechanism for adjusting the repelling force of the mainspring is arranged in a circular shape at the end opposite to the mainspring end that can be connected to the repulsive force accumulating mechanism of the mainspring. The mainspring position restricting gear for restricting the position of the peripheral end portion is configured to rotate .

また本発明では、前記自閉装置本体を、引き戸の上部に周囲が開放された状態で取り付け可能にした。In the present invention, the self-closing device main body can be attached to the upper part of the sliding door in a state where the periphery is opened.
このように、引き戸に対して周囲が開放された状態で自閉装置本体を取り付けることができるようにすれば、引き戸に対する装置本体の取付け等の作業や、保守整備が楽に行なえ、また、引き戸の左右端部等に取り付ける場合に比べて意匠的に優れたものにすることができる。In this way, if the self-closing device main body can be attached with the surroundings open to the sliding door, work such as installation of the device main body to the sliding door and maintenance can be performed easily. Compared with the case where it attaches to a right-and-left end part etc., it can be made the thing excellent in design.

また本発明では、前記反発力調整機構として、前記ゼンマイ位置規制ギヤに噛合する調整ギヤを設け、この調整ギヤを回転させるための調整部の一部を、自閉装置本体のケース外部に露出させるとともに、この調整部の露出部分には、ギヤ軸を回転させるための治具の先端が係合可能な溝を形成するようにした。In the present invention, an adjustment gear that meshes with the mainspring position regulating gear is provided as the repulsive force adjustment mechanism, and a part of the adjustment portion for rotating the adjustment gear is exposed outside the case of the self-closing device main body. At the same time, a groove is formed in the exposed portion of the adjusting portion so that the tip of a jig for rotating the gear shaft can be engaged therewith.
このように、装置本体のケースの外部に調整部の一部を露出させ、この調整部の露出部分に、ギヤ軸を回転させるための治具の先端が係合可能な溝を設ければ、装置本体を引き戸に固定したままで反発力の調整が可能となる。In this way, if a part of the adjustment unit is exposed outside the case of the apparatus main body, and the exposed part of the adjustment unit is provided with a groove that can engage the tip of a jig for rotating the gear shaft, The repulsive force can be adjusted while the apparatus main body is fixed to the sliding door.

引き戸を開放する際にゼンマイを巻上げておき、その反発力を利用して引き戸が自動的に閉まるような自閉装置において、ゼンマイの両端部をケース等の固定部や、回転軸等に直接固定しないでフリーな状態にし、それぞれの係合部に係脱自在にするとともに、閉める際の速度を制動する手段としてギヤ比の変化によりゼンマイに蓄積される反発力の蓄積量を軽減し、かつ引き戸の見かけ上の重さを重くすれば、オイルダンパ等の部品を省略することができ、オイル漏れ等の不具合を無くすと同時に温度変化等による制動力の変化等も防止できる。また、引き戸を開く際に、オイルダンパ吸収分のエネルギーを蓄える必要がないため、軽い力で開くことができるようになる。
この際、ゼンマイの一端側の係脱機構を、ゼンマイを巻き上げる際等にゼンマイを巻き過ぎるのを防止する係脱機構として構成すれば、ゼンマイの変形や切れや損傷等を防止することができるようになり、また、ゼンマイの反発力を調整する反力発力調整機構を設けることにより、例えば長期間使用することにより減少した反発を元の状態に戻すことができる。
また、自閉装置本体を引き戸の上部に周囲が開放された状態で取付け可能にすれば、取り付け等の施行や、保守整備作業等を簡単に行なうことができる。
また、ゼンマイの反発力を調整するための調整ギヤの調整部の一部をケース外に露出させ、この調整部の露出部分に治具が係合可能な溝を形成することにより、ギヤボックスを引き戸に装着したままでゼンマイ力の調整が可能となる。 In a self-closing device that winds the mainspring when opening the sliding door and automatically closes the sliding door using the repulsive force , fix both ends of the mainspring directly to the fixing part of the case or rotating shaft And free to engage and disengage from each engaging part, as a means to brake the closing speed, reduce the amount of repulsive force accumulated in the mainspring by changing the gear ratio, and sliding doors If the apparent weight is increased, parts such as an oil damper can be omitted, and problems such as oil leakage can be eliminated and changes in braking force due to temperature changes can be prevented. In addition, when opening the sliding door, it is not necessary to store the energy absorbed by the oil damper, so that the sliding door can be opened with a light force.
At this time, if the engagement / disengagement mechanism on the one end side of the mainspring is configured as an engagement / disengagement mechanism that prevents the mainspring from being excessively wound when the mainspring is wound up, the mainspring can be prevented from being deformed, cut or damaged. In addition, by providing a reaction force adjustment mechanism that adjusts the repulsion force of the mainspring, for example, the repulsion that has been reduced by long-term use can be restored to the original state.
Further, if the self-closing device main body can be attached to the upper part of the sliding door in a state where the periphery is opened, it is possible to easily perform the installation, maintenance work and the like.
Further, by exposing a part of the adjustment gear adjustment part for adjusting the spring repulsion force outside the case and forming a groove in which the jig can be engaged in the exposed part of the adjustment part, the gear box is that Do not possible to adjust the spring force while still attached to the sliding door.

本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
ここで図１は本発明に係る自閉装置を取り付けた引き戸の一部を示す正面図、図２は引き戸の一部の側面図で（ａ）は図１のＡ−Ａ視図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ視図、図３はギヤボックスを示し、（ａ）は内部組付状態（ケース蓋は裏返した状態を示す）の説明図、（ｂ）は組付状態をケース蓋側から見た説明図、図４はカバープレートを裏返した状態を示す説明図、図５はギヤボックスの内部組付状態の一部を示す斜視図、図６は調整ギヤの分解状態を示す斜視図、図７は本発明の自閉装置の作用を理論的に説明するための説明図である。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Here, FIG. 1 is a front view showing a part of a sliding door to which a self-closing device according to the present invention is attached, FIG. 2 is a side view of a part of the sliding door, (a) is an AA view of FIG. ) Is a BB view of FIG. 1, FIG. 3 is a gear box, (a) is an explanatory diagram of the internal assembly state (case cover is shown in an inverted state), and (b) is an assembly state of the case. FIG. 4 is an explanatory view showing a state in which the cover plate is turned over, FIG. 5 is a perspective view showing a part of the internal assembly state of the gear box, and FIG. 6 shows an exploded state of the adjusting gear. FIG. 7 is an explanatory view for theoretically explaining the operation of the self-closing device of the present invention.

本発明に係る自閉装置は、引き戸を開放した後、ゼンマイの復元力により引き戸が自動的に閉まるような自閉装置において、引き戸の閉鎖速度を制動する機構の簡素化を図ると同時に、装置本体を引き戸に取付けるための作業や保守整備にかかる手間や時間を省くことができるようにされ、従来装置本体内部に内蔵されているオイルダンパを省略して、ゼンマイをピニオンギヤとは別のギヤ軸のゼンマイギヤに係脱自在にし、ピニオンギヤとゼンマイギヤのギヤ比を異ならせてゼンマイに蓄積される反発力を軽減させ、かつ引き戸の見かけ上の重さを重くさせて制御することを特徴としている。 The self-closing device according to the present invention simplifies the mechanism for braking the sliding door closing speed in the self-closing device in which the sliding door is automatically closed by the restoring force of the mainspring after the sliding door is opened. The time and effort required to install the main body on the sliding door and maintenance work can be saved. The oil damper built into the main body of the conventional device is omitted, and the mainspring is separated from the pinion gear. The mainspring gear can be freely engaged and disengaged, the repulsive force accumulated in the mainspring is reduced by changing the gear ratio of the pinion gear and the mainspring gear, and the apparent weight of the sliding door is increased and controlled.

ここで、引き戸には右にスライドして開く勝手と、左にスライドして開く勝手があり、これらの場合には、ゼンマイの巻上げと巻戻しの回転方向が逆になるため、本実施例では、これらにいずれも一つの自閉装置本体を適用できるよう、一部の部品を逆向きに組み付けることで、装置本体を裏返して取り付けできるような形態にされている。 Here, the sliding door has a right side sliding open and a left side sliding open. In these cases, the rotating direction of the winding and rewinding of the mainspring is reversed. In order to be able to apply one self-closing device main body to any of these, a part of the device is assembled in the reverse direction so that the device main body can be mounted upside down.

すなわち、本発明に係る引き戸の自閉装置は、図１、図２に示すように、引き戸１の上部にそれぞれのローラ支持部材２を介して取付けられる左右一対のローラ３と、各ローラ支持部材２間に連結される連結プレート４に取付けられる自閉装置本体としてのギヤボックス５を備えており、引き戸１を前後に挟んで後面側には略コの字型レール６を支持するレール支持部材７が設けられるとともに、引き戸１の前面側には、ローラ３やギヤボックス５等の部品を外観から隠すためのカバー部材８が設けられている。 That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the self-closing device for a sliding door according to the present invention includes a pair of left and right rollers 3 attached to the upper part of the sliding door 1 via respective roller support members 2, and each roller support member. A rail support member that includes a gear box 5 serving as a self-closing device main body that is attached to a connecting plate 4 that is connected between the two, and that supports a substantially U-shaped rail 6 on the rear surface side with the sliding door 1 sandwiched in the front-rear direction. 7 and a cover member 8 for hiding components such as the roller 3 and the gear box 5 from the appearance.

前記連結プレート４（図１）は、中央部に結合凹部４ｈを備えた略Ｕ字型形状であり、この結合凹部４ｈにギヤボックス５の両端から張り出す左右二ヶ所合計四ヶ所のフランジ部５ｆのうち、左右一ヵ所づつのフランジ部５ｆが結合されている。因みに、左右二ヶ所のフランジ部５ｆが設けられているのは、右開きの引き戸の場合と左開きの引き戸の場合にギヤボックス５の向きを変えて取付けるためのものである。 The connecting plate 4 (FIG. 1) is substantially U-shaped with a coupling recess 4h in the center, and a total of four flange portions 5f extending from both ends of the gear box 5 to the coupling recess 4h. Of these, the left and right flange portions 5f are joined together. Incidentally, the two right and left flange portions 5f are provided for changing the direction of the gear box 5 in the case of a right-opening sliding door and in the case of a left-opening sliding door.

そして、このギヤボックス５の上部には、ピニオンギヤ１０（図３）の第１ギヤ１０ａが突出しており、この第１ギヤ１０ａが、レール６の上辺下面に固着させるラック１１に噛合している。
因みに、このラック１１は、引き戸１の開閉方向に対してほぼ全長に設けられ、第１ギヤ１０ａとラック１１は常に噛合している。 A first gear 10 a of a pinion gear 10 (FIG. 3) protrudes from the upper portion of the gear box 5, and the first gear 10 a meshes with a rack 11 that is fixed to the lower surface of the upper side of the rail 6.
Incidentally, the rack 11 is provided substantially over the entire length in the opening / closing direction of the sliding door 1, and the first gear 10a and the rack 11 are always meshed with each other.

以上のような構成により、引き戸１を開放側に移動させると、ラック１１に噛合するピニオンギヤ１０の回転によって、以下に述べるギヤボックス５内のゼンマイが巻き上げられ、その後、人が引き戸１から手を離すと、ゼンマイの巻戻しによる反発力で、引き戸１は自動的に閉まるようにされている。 With the above configuration, when the sliding door 1 is moved to the open side, the spring in the gear box 5 described below is wound up by the rotation of the pinion gear 10 meshing with the rack 11, and then a person moves his hand from the sliding door 1. When released, the sliding door 1 is automatically closed by the repulsive force caused by the unwinding of the mainspring.

ギヤボックス５は、図３乃至図５に示すように、ケース１２内のピニオンギヤ軸１３周りに回転自在な第１ギヤ１０ａ、第２ギヤ１０ｂの一体化物からなるピニオンギヤ１０と、第２ギヤ１０ｂに噛合するアイドルギヤ１４と、このアイドルギヤ１４に噛合するゼンマイギヤ１５と、このゼンマイギヤ１５のギヤ軸１６に、ゼンマイギヤ１５とは別個に独立して回転自在に配設されるゼンマイ位置規制ギヤ１７と、このゼンマイ位置規制ギヤ１７の凹所内に内装される渦巻き式ゼンマイ１８と、このゼンマイ１８の上に被せられる円盤状のカバープレート２０を備えており、前記ゼンマイギヤ１５は、カバープレート２０の上面に配置された一体化物である。また、カバープレート２０の下面側中央部には、図４に示すように、ゼンマイギヤ１５を、ゼンマイ巻き上げ方向に回転させるとゼンマイ１８の内周部から内側に張り出す係合部１８ｋに係合し、それとは逆方向に回転させると空回りするような係合凸部１９が一体化されている。そして、この係合凸部１９とゼンマイ１８の係合部１８ｋとは固定されていない状態にされている。また、ゼンマイ位置規制ギヤ１７は、後述するように、通常は回転不能に規制されている。
なお、本実施例では、ゼンマイ１８の内周端部側が、反発力蓄積機構に接続可能なゼンマイ端とされている。 As shown in FIGS. 3 to 5, the gear box 5 includes a pinion gear 10 formed of an integrated product of a first gear 10 a and a second gear 10 b that is rotatable around a pinion gear shaft 13 in the case 12, and a second gear 10 b. A meshing idler gear 14, a spring gear 15 meshing with the idler gear 14, a spring position regulating gear 17 disposed on the gear shaft 16 of the spring gear 15 independently of the mainspring gear 15 and rotatably. A spiral spring 18 is provided in a recess of the spring position restricting gear 17, and a disc-like cover plate 20 is placed on the spring 18. The spring gear 15 is disposed on the upper surface of the cover plate 20. It is an integrated product. Further, as shown in FIG. 4, when the mainspring gear 15 is rotated in the winding direction of the mainspring, the cover plate 20 is engaged with an engaging portion 18 k that protrudes inward from the inner peripheral portion of the mainspring 18. The engaging projections 19 are integrated so that they rotate freely when rotated in the opposite direction. The engaging projection 19 and the engaging portion 18k of the mainspring 18 are not fixed. Further, the mainspring position restricting gear 17 is normally restricted so as not to rotate, as will be described later.
In the present embodiment, the inner peripheral end of the mainspring 18 is a spring end that can be connected to the repulsive force accumulation mechanism.

そして、ゼンマイ位置規制ギヤ１７の内周部には、図４、図５に示すように、ゼンマイ１８の外周端部から外側に向けて張り出す係合部１８ｔに係合する係合凹部１７ｋが複数箇所設けられており、このゼンマイ１８の外周端部とゼンマイ位置規制ギヤ１７の内周部によって、ゼンマイ１８の巻き過ぎによる不具合を防止するための係脱機構が構成されている。すなわち、ゼンマイ１８の外周端部の係合部１８ｔは固定されておらずゼンマイ位置規制ギヤ１７の内周部の係合凹部１７ｋに圧接しているだけなので、仮にピニオンギヤ１０によってゼンマイ１８を巻き過ぎたり、後述するように調整ギヤ２１を回転させることでゼンマイ１８の反発力を調整する場合にゼンマイ位置規制ギヤ１７を巻き過ぎた結果、ゼンマイ１８を巻き過ぎた場合でも、巻かれたゼンマイ１８の円周が小さくなり、ゼンマイ１８の外周端部の圧接力が弱くなるため、順次隣接する係合凹部１７ｋに移動してゆくだけで空回りするようになり、切れたり変形したりするような不具合はない。
また、ゼンマイ位置規制ギヤ１７を逆回転させた場合でも、ゼンマイ１８の外周端部は順次隣接する係合凹部１７に移動するだけで、変形等の不具合はない。
そして、ゼンマイギヤ１５が巻上げ方向に回転すると、ゼンマイ１８の内周端部側（１８ｋ）とゼンマイギヤ１５側の係合凸部１９とが係合してゼンマイ１８が巻き上げられ、ゼンマイ１８が巻戻し状態に移行すると、ゼンマイギヤ１５は逆向きに回転する。 As shown in FIGS. 4 and 5, an engagement recess 17 k that engages with an engagement portion 18 t that protrudes outward from the outer peripheral end of the spring 18 is formed on the inner periphery of the spring position restricting gear 17. The engagement / disengagement mechanism for preventing problems caused by excessive winding of the mainspring 18 is constituted by the outer peripheral end portion of the mainspring 18 and the inner peripheral portion of the mainspring position regulating gear 17. That is, the engaging portion 18t at the outer peripheral end of the mainspring 18 is not fixed and is only in pressure contact with the engaging recess 17k in the inner peripheral portion of the mainspring position regulating gear 17, so that the mainspring 18 is excessively wound by the pinion gear 10. As described later, when adjusting the repulsive force of the mainspring 18 by rotating the adjusting gear 21, the mainspring position regulating gear 17 is excessively wound. As a result, even if the mainspring 18 is excessively wound, Since the circumference becomes smaller and the pressure contact force at the outer peripheral end of the mainspring 18 becomes weaker, it becomes idle by simply moving to the adjacent engagement recess 17k in sequence, and there is a problem that it is cut or deformed. Absent.
Further, even when the mainspring position restricting gear 17 is rotated in the reverse direction, the outer peripheral end portion of the mainspring 18 simply moves to the adjacent engagement recesses 17 without any problems such as deformation.
When the mainspring gear 15 rotates in the winding direction, the inner peripheral end side (18k) of the mainspring 18 engages with the engaging convex portion 19 on the mainspring gear 15 side, whereby the mainspring 18 is wound up, and the mainspring 18 is rewound. When shifting to, the mainspring gear 15 rotates in the reverse direction.

また、前記ゼンマイ位置規制ギヤ１７は、隣接して配置される調整ギヤ２１に常時噛合しており、調整時以外はケース１２の底面から若干浮いた状態で固定されている。この調整ギヤ２１は、図６に示すように、調整ギヤ軸２２にスプリング２３を介して組み付けられるとともに、下段から、ギヤ部２１ａ、係止用凹凸部２１ｋ、調整凸部２１ｔを備えており、調整ギヤ２１をケース蓋２４（図３）で押さえ付けてスプリング２３を圧縮した状態で組み付けると、上方の調整凸部２１ｔがケース蓋２４の貫通穴２４ｈ（図３）を通してケース外に露出するとともに、係止用凹凸部２１ｋがケース蓋２４に形成される係止用凹凸部２４ｋ（図３）に係合して、調整ギヤ２１を回転不能に規制するようにしている。また、ケース蓋２４の貫通穴２４ｈから外部に露出する調整凸部２１ｔを押圧し、スプリング２３を縮めると、調整ギヤ２１のギヤ部２１ａがゼンマイ位置規制ギヤ１７に噛合したまま、係止用凹凸部２１ｋ、２４ｋ同士の係合が解けるようにされている。 Further, the mainspring position regulating gear 17 is always meshed with an adjustment gear 21 disposed adjacent thereto, and is fixed in a state of being slightly lifted from the bottom surface of the case 12 except during adjustment. As shown in FIG. 6, the adjustment gear 21 is assembled to the adjustment gear shaft 22 via a spring 23, and is provided with a gear portion 21a, a locking uneven portion 21k, and an adjustment convex portion 21t from the lower stage. When the adjustment gear 21 is pressed with the case lid 24 (FIG. 3) and assembled with the spring 23 compressed, the upper adjustment projection 21t is exposed outside the case through the through hole 24h (FIG. 3) of the case lid 24. The engaging uneven portion 21k engages with the engaging uneven portion 24k (FIG. 3) formed in the case lid 24, thereby restricting the adjustment gear 21 so as not to rotate. Further, when the adjustment projection 21t exposed to the outside is pressed from the through hole 24h of the case lid 24 and the spring 23 is contracted, the gear portion 21a of the adjustment gear 21 remains engaged with the mainspring position regulating gear 17 and the locking irregularity The portions 21k and 24k can be disengaged from each other.

すなわち、ケース蓋２４の貫通穴２４ｈの周囲には、調整ギヤ２１の係止用凹凸部２１ｋに嵌合自在な係止用凹凸部２４ｋが形成されており、組付状態において、調整ギヤ２１がケース蓋２４で押さえ付けられことによりスプリング２３が縮み、調整ギヤ２１は常時上方に付勢されるため、係止用凹凸部２１ｋ、２４ｋ同士が係合して調整ギヤ２１の回転を不能にし、作業者等が工具を使用してスプリング２３を押圧しながら調整ギヤ２１を奥に押し込むと、係止用凹凸部２１ｋ、２４ｋの係合が外れて調整ギヤ２１を回転可能な状態にすることができるようにされている。 That is, a locking uneven portion 24k that can be fitted to the locking uneven portion 21k of the adjustment gear 21 is formed around the through hole 24h of the case lid 24. In the assembled state, the adjustment gear 21 is Since the spring 23 is contracted by being pressed by the case lid 24 and the adjustment gear 21 is always urged upward, the engaging concave and convex portions 21k and 24k are engaged with each other to make the adjustment gear 21 impossible to rotate, When an operator or the like uses a tool to push the adjustment gear 21 inward while pressing the spring 23, the engagement irregularities 21 k and 24 k are disengaged and the adjustment gear 21 can be rotated. It has been made possible.

ところで、引き戸が完全に閉まった状態でも閉まり方向に常に押し付けておくような余力をゼンマイ１８に残すためには、予めゼンマイ１８を一定量巻いておくことにより、引き戸が閉まった状態でも、ゼンマイ１８が完全に開放されないようにしておくことが好ましい。このことによって引き戸の閉じ残りの心配がなくなる。
そこで、本発明では、予めゼンマイ１８の反発力を調整するための反発力調整機構を設けているため、以下、その機構について説明する。 By the way, in order to leave the spring 18 with a surplus force that can always be pressed in the closing direction even when the sliding door is completely closed, by winding a predetermined amount of the mainspring 18 in advance, even when the sliding door is closed, the spring 18 is closed. Is preferably not completely opened. This eliminates the worry of the sliding doors remaining closed.
Therefore, in the present invention, since a repulsive force adjustment mechanism for adjusting the repulsive force of the mainspring 18 is provided in advance, the mechanism will be described below.

前記調整ギヤ２１の調整凸部２１ｔの頂面には、ドライバー等の工具を差し込むことのできる溝ｍが形成されている。
そして、ゼンマイ１８の反発力を調整する際は、図３（ｂ）に示すように、ケース蓋２４の貫通穴２４ｈを通して外部に露出する調整凸部２１ｔの溝ｍに工具の先端を差込んで押圧し、スプリング２３を押し縮めながら調整ギヤ２１を回転させると、調整ギヤ２１のギヤ部２１ａと噛合しているゼンマイ位置規制ギヤ１７が回転することによって、係合凹部１７ｋに圧接するゼンマイ１８が回転する。その際、ゼンマイ１８の内周端部の係合部１８ｋは、ゼンマイギヤ１５と一体のカバープレート２０の裏側の係合凸部１９と係合して一時的に固定されるので、ゼンマイ１８が巻かれる。そして調整ギヤ２１を一定量巻いたのち、工具による押圧力を開放して調整ギヤ２１をスプリング２３力で復元させると、係止用凹凸部２１ｋ、２４ｋ同士が係合して調整ギヤ２１の回転が不能になり、係合しているゼンマイ位置規制ギヤ１７も固定されるためゼンマイ１８は巻かれた状態を維持する。このような調整は、ギヤボックス５を引き戸１に取付けた状態で行なうことができる。
また、この調整によってゼンマイ１８を一定量巻く量を増減することにより、長期間使用することによって減少した反発力蓄積手段の反発力を元の状態に戻すこともできる。なお、本実施例では、ゼンマイ１８の内側を、反発力蓄積機構に接続可能なゼンマイ端として引き戸開放時に巻かれるようにし、ゼンマイ１８の外側を、その逆端として反発力調整時に巻く（あるいは弛める）構造としているが、ゼンマイ１８の外側を引き戸開放時に巻き、ゼンマイ１８の内側を反発力調整時に巻く（あるいは弛める）構造にしてもよい。 A groove m into which a tool such as a screwdriver can be inserted is formed on the top surface of the adjustment convex portion 21t of the adjustment gear 21.
Then, when adjusting the repulsive force of the spring 18, as shown in FIG. 3B, the tip of the tool is inserted into the groove m of the adjustment convex portion 21 t exposed to the outside through the through hole 24 h of the case lid 24. When the adjustment gear 21 is rotated while pressing and compressing the spring 23, the spring 18 that is in pressure contact with the engagement recess 17k is rotated by the rotation of the spring position restricting gear 17 meshing with the gear portion 21a of the adjustment gear 21. Rotate. At this time, the engaging portion 18k at the inner peripheral end of the mainspring 18 engages with the engaging convex portion 19 on the back side of the cover plate 20 integral with the mainspring gear 15 and is temporarily fixed. It is burned. Then, after winding the adjusting gear 21 by a certain amount, when the adjusting gear 21 is restored by the spring 23 force by releasing the pressing force by the tool, the engaging uneven portions 21k and 24k are engaged with each other to rotate the adjusting gear 21. Is not possible, and the mainspring position restricting gear 17 that is engaged is also fixed, so that the mainspring 18 is maintained in the wound state. Such an adjustment can be performed with the gear box 5 attached to the sliding door 1.
Further, by adjusting the amount by which the mainspring 18 is wound by a certain amount by this adjustment, the repulsive force of the repulsive force accumulating means that has been reduced by using the spring 18 for a long time can be returned to the original state. In this embodiment, the inner side of the mainspring 18 is wound as a mainspring end connectable to the repulsive force accumulation mechanism when the sliding door is opened, and the outer side of the mainspring 18 is wound as the opposite end when adjusting the repulsive force (or loosened). However, a structure may be adopted in which the outer side of the mainspring 18 is wound when the sliding door is opened, and the inner side of the mainspring 18 is wound (or loosened) when the repulsive force is adjusted.

以上のようなギヤボックス５において、ピニオンギヤ１０の第２ギヤ１０ｂと、ゼンマイギヤ１５のギヤ比を異ならせることにより、安全性の観点からゼンマイ１８に蓄積される反発力を軽減し、引き戸１の閉鎖速度を緩やかにすることが出来るが、以下、ピニオンギヤ１０の第２ギヤ１０ｂと、ゼンマイギヤ１５のギヤ比を変えてテストしたのでその結果について説明する。
ここで実験は、ピニオンギヤ１０の第２ギヤ１０ｂの歯数：ゼンマイギヤ１５の歯数を１：１．５、１：２、１：３にするとともに引き戸の移動距離を８０ｃｍにして引き戸が閉まる時間及び引き戸を開けるに要する力（反発力蓄積量）を測定した。この結果は次の表１の通りであるが、この結果は、以下に述べる理論値計算結果にほぼ対応している。なお、表１には理論上の計算値も対比して示している。 In the gear box 5 as described above, the repulsive force accumulated in the mainspring 18 is reduced from the viewpoint of safety by changing the gear ratio between the second gear 10b of the pinion gear 10 and the mainspring gear 15, and the sliding door 1 is closed. Although the speed can be reduced, the test will be described below by changing the gear ratio between the second gear 10b of the pinion gear 10 and the mainspring gear 15.
In this experiment, the number of teeth of the second gear 10b of the pinion gear 10: the number of teeth of the mainspring gear 15 is set to 1: 1.5, 1: 2, and 1: 3, and the sliding door moving distance is set to 80 cm and the sliding door is closed. And the force (repulsive force accumulation amount) required to open the sliding door was measured. This result is as shown in Table 1 below, and this result almost corresponds to the theoretical value calculation result described below. Table 1 also shows theoretical calculation values in comparison.

ここで、表１における反発力蓄積量実験結果（ｇ）の数値は、正確にはゼンマイの反発力だけで構成されてはいない。引き戸は、図１に示すように、ローラ支持部材２などを介して上部から吊下げられており、この結果、引き戸の重さは直接的には引き戸を開閉する力には作用しない。しかしながら、引き戸が開閉時に揺れないように、引き戸の下部はガイドなどで走行規制されるのが一般的であり、本実施例においても不図示のガイド等が設けられているため、引き戸を開閉するために必要な力には、このガイドと引き戸の摩擦や、ローラの転がり摩擦などの動摩擦力が加わり、理論上の計算値を求める際には、この動摩擦力を考慮する必要がある。このため、ゼンマイを外して、摩擦力に打ち勝ち引き戸を一定速度で動かすために必要な力を測定したところ、表１の条件では１５０ｇ（ギヤ比にかかわらず一定値）であった。 Here, the numerical value of the repulsive force accumulation amount experimental result (g) in Table 1 is not exactly composed of the spring repulsive force. As shown in FIG. 1, the sliding door is suspended from the upper part via the roller support member 2 and the like, and as a result, the weight of the sliding door does not directly affect the force for opening and closing the sliding door. However, the lower part of the sliding door is generally restricted by a guide or the like so that the sliding door does not swing when opening and closing. In this embodiment, a guide or the like (not shown) is provided, so the sliding door is opened and closed. For this purpose, dynamic frictional force such as friction between the guide and the sliding door and rolling friction of the roller is added to the necessary force, and it is necessary to consider this dynamic frictional force when obtaining a theoretical calculation value. Therefore, when the mainspring was removed and the force required to overcome the frictional force and move the sliding door at a constant speed was measured, it was 150 g (a constant value regardless of the gear ratio) under the conditions in Table 1.

したがって、表１の反発力蓄積量実験結果（ｇ）から１５０ｇを引いた値が正味のゼンマイ反発力であり、これを求めると、ギヤ比１：１．５の場合は、「１１８５−１５０＝１０３５ｇ」、ギヤ比１：２の場合は、「８５０−１５０＝７００ｇ」、ギヤ比１：３の場合は、「５６５−１５０＝４１５ｇ」となる。この中からギヤ比１：２の場合の７００ｇを基準にして正味の反発力蓄積量を計算すると、ギヤ比１：１．５の場合は、「７００÷（１．５／２）^２＝１２４４ｇ」、ギヤ比１：２の場合は、「７００ｇ」、ギヤ比１：３の場合は、「７００÷（３／２）^２＝３１１ｇ」となり、これらに１５０ｇを改めて加えて得られる見かけ上の反発力蓄積量計算値（ｇ）は、それぞれ１３９４ｇ、８５０ｇ、４６１ｇとなる。これは表１に示すそれぞれの実験結果１１８５ｇ、８５０ｇ、５６５ｇと比較しても計算値が実験値に近いことが判る。
また、上記のことから、計算の妥当性がほぼ確認されたため、ギヤ比１：５について計算値だけを参考までに示している。なお、理論計算の詳細については後述する。 Therefore, the value obtained by subtracting 150 g from the repulsive force accumulation amount experimental result (g) in Table 1 is the net spring repulsive force. When this is calculated, when the gear ratio is 1: 1.5, “1185-150 = In the case of “1035 g” and the gear ratio 1: 2, “850−150 = 700 g”, and in the case of the gear ratio 1: 3, “565-150 = 415 g”. When the net repulsive force accumulation amount is calculated based on 700 g when the gear ratio is 1: 2, the ratio “700 ÷ (1.5 / 2) ² = 1244 g is obtained when the gear ratio is 1: 1.5. "When the gear ratio is 1: 2," 700 g "and when the gear ratio is 1: 3," 700 ÷ (3/2) ² = 311 g "is obtained. The calculated repulsive force accumulation values (g) are 1394 g, 850 g, and 461 g, respectively. It can be seen that the calculated values are close to the experimental values even when compared with the respective experimental results 1185 g, 850 g, and 565 g shown in Table 1.
In addition, from the above, since the validity of the calculation is almost confirmed, only the calculated value for the gear ratio 1: 5 is shown for reference. Details of the theoretical calculation will be described later.

図７（ａ）に示すように、滑らかで水平な床の上にバネがあり、バネの左端を固定し、右端に重さｍの物体がついているものとし、右端の座標をｘとする。バネが自然長の状態のときがｘ＝０で、ｘ＞０であればバネは伸びた状態、ｘ＜０であれば縮んだ状態にあるものとし、それによって物体に生じる力をＦとする。この際、力が右向きであればＦ＞０、左向きであればＦ＜０とする。バネ定数をｋとすれば、フックの法則により下記の式が成り立つ。
Ｆ＝−ｋｘ…（１式） As shown in FIG. 7A, it is assumed that there is a spring on a smooth and horizontal floor, the left end of the spring is fixed, an object of weight m is attached to the right end, and the coordinate of the right end is x. When the spring is in the natural length state, x = 0, and if x> 0, the spring is in the expanded state, and if x <0, the spring is in the contracted state, and the force generated on the object is F. . At this time, F> 0 if the force is rightward, and F <0 if the force is leftward. If the spring constant is k, the following equation is established according to Hooke's law.
F = −kx (1 formula)

このとき、物体に働く力を加速度ａを用いて表すと、ニュートンの法則により、
Ｆ＝ｍａ…（２式）
であり、（１式）と（２式）のＦはお互いに等しく、かつａ＝ｄ^２ｘ／ｄｔ^２であるから、
ｄ^２ｘ／ｄｔ^２＝−ｋｘ／ｍ…（３式）
となる。この微分方程式を満たす代表的な解は、
ω^２＝ｋ／ｍ…（４式）
とすると、下記の式で求まる。
ｘ＝−Ｃcosωｔ…（５式）
すなわち、バネをｘ＝−Ｃまで縮めて開放すると、振幅Ｃ、角周波数ωで物体は振動を継続する。この際の物体の移動速度ｖは、
ｖ＝ｄｘ／ｄｔ＝ωＣsinωｔ…（６式）
である。 At this time, if the force acting on the object is expressed using the acceleration a, according to Newton's law,
F = ma (2 formulas)
Since F in (Expression 1) and (Expression 2) are equal to each other and a = d ² x / dt ² ,
d ² x / dt ² = −kx / m (Expression 3)
It becomes. A typical solution that satisfies this differential equation is
ω ² = k / m (Expression 4)
Then, the following formula is obtained.
x = −C cos ωt (Formula 5)
That is, when the spring is contracted to x = −C and released, the object continues to vibrate with amplitude C and angular frequency ω. The moving speed v of the object at this time is
v = dx / dt = ωCsinωt (Expression 6)
It is.

一方、本発明の引き戸は、開放時から時間Ｔをかけて距離Ｘを移動して閉まるが、引き戸には枠などがあり、ｘ＝０の手前で規制されて、それ以上は移動しない。これを考慮して（５式）、（６式）を図示すると、図７（ｂ）、（ｃ）となる。すなわち、閉止時の引き戸は開放点Ｐから閉止点Ｑまで移動する。これより移動距離Ｘは
Ｘ＝Ｃ（１−cosωＴ）…（７式）
となる。 On the other hand, the sliding door of the present invention is closed by moving the distance X over time T from the opening, but the sliding door has a frame or the like and is restricted before x = 0 and does not move any more. Considering this, (Formula 5) and (Formula 6) are shown in FIGS. 7B and 7C. That is, the sliding door at the time of closing moves from the opening point P to the closing point Q. Accordingly, the movement distance X is X = C (1-cosωT) (7)
It becomes.

ところで、本発明においては、図７（ａ）のバネの代わりにゼンマイを用いているが、その挙動はバネと同じである。また、本発明においては、図７（ｄ）に示すように、ゼンマイと引き戸は２つのギヤを介して結合されている。そのギヤ比を１：Ｎとすると、ギヤ比が１：１の場合のＣおよびＸは、Ｃ→Ｃ／Ｎに、Ｘ→Ｘ／Ｎに変化する。 By the way, in the present invention, a spring is used instead of the spring of FIG. 7A, but the behavior is the same as that of the spring. Further, in the present invention, as shown in FIG. 7D, the mainspring and the sliding door are coupled via two gears. When the gear ratio is 1: N, C and X when the gear ratio is 1: 1 change from C to C / N and from X to X / N.

従って、（７式）によれば、ギヤ比に関係なくcosωＴは一定、すなわちωＴは一定となる。一方、ゼンマイ側から見た物体の重さは、１：Ｎのギヤ比によって本来の重さｍがＮ倍に増大されｍ→Ｎｍと変化する。すなわち引き戸の見かけ上の重さが重くなる。この結果、ギヤ比が１：１の場合に比べて、（４式）よりωはω→ω／Ｎ^１/２と変化するが、さらに上記のようにωＴが一定であることから、ＴはＴ→Ｎ^１/２Ｔと変化する。これより、ギヤ比Ｎを大きくすれば、引き戸が閉止するまでに要する時間が長くなることが判る。 Therefore, according to (Expression 7), cos ωT is constant regardless of the gear ratio, that is, ωT is constant. On the other hand, the weight of the object viewed from the mainspring side changes from m → Nm as the original weight m is increased N times by the gear ratio of 1: N. That is, the apparent weight of the sliding door increases. As a result, ω changes from ω to ω / N ^1/2 as compared to the case where the gear ratio is 1: 1, but since ωT is constant as described above, T is T → N ^1/2 T From this, it can be seen that if the gear ratio N is increased, the time required for the sliding door to close increases.

また、引き戸を開ける際に必要な力の最大値は、（１式）においてゼンマイの移動量ｘがＣ→Ｃ／Ｎとなるためにゼンマイの力がＦ→Ｆ／Ｎと変化し、かつ１：Ｎのギヤ比によって引き戸側から見た力がさらに１／Ｎに軽減されるために、ギヤ比が１：１の場合の１／Ｎ^２となる。 Further, the maximum value of the force required to open the sliding door is 1 because the spring moving amount x changes from C → C / N in (Equation 1), and the spring force changes from F → F / N, and 1 Since the force viewed from the sliding door side is further reduced to 1 / N by the gear ratio of N, 1 / N ² when the gear ratio is 1: 1.

なお、前記段落番号〔０００２〕に記載している「引き戸本体の開放度が増すに連れて、引き戸の開放方向への動きが重くなる」ことは、（１式）でｘが０から−Ｃまで変化するに連れてＦが０からｋＣに増加することから説明できる。
同様に、同部分に記載している「閉まるときは、引き戸の閉止方向への走行速度が速くなる」ことは、（６式）でｔが０からＴまで変化するに連れてｖが０からωＣsinωＴに増加することから説明できる。 It should be noted that “the movement of the sliding door in the opening direction becomes heavier as the degree of opening of the sliding door main body increases” described in the paragraph number [0002] means that x is from 0 to −C in (1). This can be explained by the fact that F increases from 0 to kC as it changes.
Similarly, “when the door is closed, the traveling speed in the closing direction of the sliding door becomes faster” described in the same part is that v is changed from 0 as t changes from 0 to T in (Equation 6). This can be explained by the increase in ωCsinωT.

ここで、引き戸が閉止するまでに要する時間は長い（ゆっくり閉まる）方が本発明の目的にかなっている。例えば、全国自動ドア協会（ＪＡＤＡ）発行の「スライド式ドアの安全ガイドブック（http://jada-info.jp/topics/anzen_guide_book.htmlを参照）」によれば、ドアが閉じる速度に関して「２５０ｍｍ／秒以下」と規定されている。
一方、いつまでたっても引き戸が閉まらないほどに時間が長くなるのも良くない。また、引き戸を開ける際に必要な力は小さい（軽く開く）方が本発明の目的にかなっているが、例えば周囲の振動などで誤って戸が開くほどに力が小さくなるのは良くない。 Here, the longer the time required for the sliding door to close (slowly closes), the more suitable for the purpose of the present invention. For example, according to “Safety Guidebook for Sliding Doors (see http://jada-info.jp/topics/anzen_guide_book.html)” issued by the Japan Automatic Door Association (JADA), “250 mm / Second or less ".
On the other hand, it is not good that the time becomes so long that the sliding door does not close. Moreover, although the force required when opening the sliding door is smaller (lightly opened) is suitable for the purpose of the present invention, it is not good that the force becomes so small that the door is accidentally opened due to, for example, surrounding vibration.

最適のギヤ比Ｎに関しては、以下の配慮がさらに重要である。先に、引き戸を一定速度で移動させる際の動摩擦力の実験値は１５０ｇと述べた。しかし、静止している引き戸を移動させ始める際に必要な静止摩擦力はこの動摩擦力より大きく、実験的には２２８ｇであった。このため、もしゼンマイの正味の反発力が２２８ｇを下回ると、ゼンマイにより引き戸を閉めることそのものが不可能になる。すなわち、ゼンマイの正味の反発力を２２８ｇに対して十分に確保するため、ギヤ比Ｎはある値以下に設定する必要がある。ここで、Ｎ＝３とすると、ゼンマイの正味の反発力は段落〔００２９〕で示した４１５ｇ（実験値）あるいは３１１ｇ（計算値）で、いずれも静止摩擦力２２８ｇに対して余裕はあるが、Ｎ＝５とすると、ゼンマイの正味の反発力は表１より（８５０−１５０）÷（５／２）^２＝１１２ｇ（計算値）となり、静止摩擦力２２８ｇを下回る。すなわち、Ｎ＝３程度の選択が妥当であることが判る。 For the optimal gear ratio N, the following considerations are even more important. Previously, the experimental value of the dynamic friction force when the sliding door was moved at a constant speed was described as 150 g. However, the static friction force necessary to start moving the stationary sliding door is larger than this dynamic friction force, and experimentally it was 228 g. For this reason, if the net repulsive force of the mainspring is less than 228 g, it is impossible to close the sliding door itself with the mainspring. That is, the gear ratio N needs to be set to a certain value or less in order to ensure a sufficient net repulsive force of the mainspring with respect to 228 g. Here, when N = 3, the net repulsive force of the mainspring is 415 g (experimental value) or 311 g (calculated value) shown in the paragraph [0029], both of which have a margin with respect to the static friction force 228 g. When N = 5, the net repulsive force of the mainspring is (850−150) ÷ (5/2) ² = 112 g (calculated value) from Table 1, which is lower than the static friction force 228 g. That is, it can be seen that selection of N = 3 is appropriate.

また、引き戸の閉鎖が開始しても、（１式）より閉鎖が進むに応じてｘが小さくなり、ゼンマイの正味の反発力は小さくなる。引き戸が完全に閉まる前に、このゼンマイの正味の反発力が動摩擦力１５０ｇを下回ると引き戸は停止してしまう。すなわち、引き戸の閉鎖開始時には静止摩擦力より大きく、閉鎖による引き戸の移動時には、動摩擦力より大きいゼンマイの正味の反発力を実現するためのギヤ比の上限が存在する。また、ギヤ比の下限は、引き戸の閉鎖時間の許容時間により決まる。この範囲でなるべくギヤ比を大きく設定することが、引き戸を軽く開け、ゆっくり閉めるための条件となる。したがって、本発明では、上記の実験結果や理論的な計算値等から、引き戸の閉まる適切な時間や、引き戸を開けるために要する適切な力や、安全性などを考慮して、最適なギヤ比１：３を選択した。 In addition, even when the sliding door starts to be closed, as the closing proceeds from (1), x becomes smaller and the net repulsive force of the mainspring becomes smaller. If the net repulsive force of the main spring falls below 150 g of dynamic friction before the sliding door is completely closed, the sliding door stops. That is, there is an upper limit of the gear ratio for realizing a net spring repulsion force larger than the static friction force at the start of closing the sliding door and larger than the dynamic friction force when the sliding door is moved by closing. The lower limit of the gear ratio is determined by the allowable time for the closing time of the sliding door. Setting the gear ratio as large as possible within this range is a condition for opening the sliding door lightly and closing it slowly. Therefore, in the present invention, from the above experimental results and theoretical calculation values, the optimum gear ratio is considered in consideration of an appropriate time for closing the sliding door, an appropriate force required to open the sliding door, safety, and the like. 1: 3 was selected.

なお、本実験では閉鎖による引き戸の移動距離は８０ｃｍであった。表１のギヤ比１：３における閉鎖時間４．５６秒から平均閉鎖速度を計算すると、８００／４．５６＝１７５ｍｍ／秒となり、先に述べた全国自動ドア協会のガイドライン「２５０ｍｍ／秒以下」を満たしている。
ところで、上記例ではギヤ比Ｎを適切に設定することで、引き戸の閉まる時間や、引き戸を開けるために要する力を制御している。しかし、（４式）において引き戸の重さｍをＮ倍に重くすることとバネ定数ｋを１／Ｎに軽くすることは、バネの振動角周波数ωを小さくすることに対しては同一の作用をする。すなわち、ギヤ比を１：１とするか、あるいはピニオンギヤでゼンマイを直接巻いてアイドルギヤとゼンマイギヤを省略する場合において、バネ定数ｋを１／Ｎにしても、引き戸の閉まる時間ＴをＮ^1/2倍長くすることにおいてはギヤ比を１：Ｎにすることと同一の作用をする。また（１式）において、バネの変位量ｘを１／Ｎに短くすることと、バネ定数ｋを１／Ｎに小さくすることは、力Ｆを１／Ｎに軽くすることに対して同一の作用をする。 In this experiment, the moving distance of the sliding door by closing was 80 cm. If the average closing speed is calculated from the closing time of 4.56 seconds at a gear ratio of 1: 3 in Table 1, it becomes 800 / 4.56 = 175 mm / sec. Meet.
By the way, in the above example, the time required for closing the sliding door and the force required to open the sliding door are controlled by appropriately setting the gear ratio N. However, in (Equation 4), increasing the sliding door weight m to N times and reducing the spring constant k to 1 / N have the same effect on reducing the spring angular frequency ω. do. That is, when the gear ratio is 1: 1, or when the spring is directly wound by the pinion gear and the idle gear and the main gear are omitted, the sliding door closing time T is set to N ^{1 /} even if the spring constant k is set to 1 / N. the gear ratio in that ² times longer 1: the same effect as that in the N. Further, in (Expression 1), reducing the spring displacement x to 1 / N and reducing the spring constant k to 1 / N are the same as reducing the force F to 1 / N. Works.

このことから、ギヤ比Ｎを適切に設定する代わりにバネ定数ｋを適切に設定すれば同一の作用効果が得られるように見える。しかし、実際は、ギヤ比Ｎを適切に設定する方が、バネ定数ｋを適切に設定する方より大きな効果が得られる。これは、前述（段落〔００３６〕に記載）のように、ギヤ比をＮとすることにより引き戸を開けるために要する力は１／Ｎ²となるが、バネ定数を１／Ｎにする場合は、引き戸を開けるために要する力は（１式）により１／Ｎにしかならない。すなわち、引き戸の閉まる時間に対しては、ギヤ比とバネ定数は同一の効果を示すが、引き戸を開けるために要する力に対しては、ギヤ比の設定の方が、バネ定数の設定より大きい効果を示す。 From this, it seems that the same effect can be obtained if the spring constant k is appropriately set instead of appropriately setting the gear ratio N. However, in practice, the effect of setting the gear ratio N appropriately is greater than that of appropriately setting the spring constant k. As described above (described in paragraph [0036]), when the gear ratio is N, the force required to open the sliding door is 1 / N ² , but when the spring constant is 1 / N, The force required to open the sliding door is only 1 / N according to (Equation 1). That is, the gear ratio and the spring constant have the same effect for the closing time of the sliding door, but the setting of the gear ratio is larger than the setting of the spring constant for the force required to open the sliding door. Show the effect.

また、（１式）より、ギヤ比をＮとする場合には、バネの変位量ｘが１／Ｎになることで力が１／Ｎになるが、軽いバネを用いる場合には、バネの変位量ｘはそのままでバネ定数が１／Ｎとなることで、力が１／Ｎになる。ここで、バネの変位量が小さい方がバネの寿命や（１式）をどの程度正確に保つかといったバネの精度において有利である。この意味でも、ギヤ比の設定の方が、バネ定数の設定より大きな効果を示す。
すなわち、ギヤ比Ｎを適切に設定することが、引き戸の閉まる時間と引き戸を開けるために要する力の両方を両立させるために有効である。 Further, according to (Equation 1), when the gear ratio is N, the displacement x of the spring becomes 1 / N so that the force becomes 1 / N, but when a light spring is used, the spring The force becomes 1 / N by setting the spring constant to 1 / N without changing the displacement amount x. Here, a smaller amount of displacement of the spring is advantageous in terms of the accuracy of the spring, such as how long the life of the spring and (Equation 1) are maintained accurately. In this sense, setting the gear ratio is more effective than setting the spring constant.
That is, it is effective to set the gear ratio N appropriately in order to achieve both the closing time of the sliding door and the force required to open the sliding door.

以上のような引き戸１の自閉装置において、引き戸１を開くとラック１１に噛合するピニオンギヤ１０の作用でゼンマイ１８が巻き上げられ、その後、引き戸１から手を離すと、ゼンマイ１８に蓄積される反発力によって引き戸１は自動的に閉鎖方向に移動する。この際、ピニオンギヤ軸１３の第２ギヤ１０ｂと、これとは別個のギヤ軸１６のゼンマイギヤ１５のギヤ比を異ならせて反発力の蓄積量を軽減し、引き戸の見かけ上の重さを重くしているため、オイルダンパがなくても引き戸１の走行速度を緩やかにすることができる。 In the above-described self-closing device of the sliding door 1, when the sliding door 1 is opened, the mainspring 18 is wound up by the action of the pinion gear 10 meshing with the rack 11, and then when the hand is released from the sliding door 1, the repulsion accumulated in the mainspring 18 The sliding door 1 automatically moves in the closing direction by force. At this time, the amount of repulsive force is reduced by changing the gear ratio of the second gear 10b of the pinion gear shaft 13 and the mainspring gear 15 of the gear shaft 16 which is different from the second gear 10b, and the apparent weight of the sliding door is increased. Therefore, the traveling speed of the sliding door 1 can be moderated without an oil damper.

また、ギヤボックス５は、右勝手の引き戸と左勝手の引き戸によって組付状態を変え、右勝手の引き戸のギヤボックス５では、図６に示すように調整ギヤ２１をケース１２内の下方の調整ギヤ軸２２に装着し、左勝手のギヤボックス５では、ケース１２内の上方のケース蓋２４側から突出するギヤ軸（不図示）にスプリング２３を介して調整ギヤ２１を反対向きに装着して調整凸部２１ｔをケース１２の貫通穴１２ｈを通して外部に露出させるとともに、貫通穴１２ｈの内側周囲に設けられる係止用凹凸部１２ｋに、調整ギヤ２１の係止用凹凸部２１ｋを係脱自在にしている。このように右勝手の引き戸と左勝手の引き戸の両方に対して１個のギヤボックス５で対応できるので安価に構成することができる。 Further, the gear box 5 is changed in its assembled state by a right-handed sliding door and a left-handed sliding door. In the gearbox 5 of the right-handed sliding door, the adjustment gear 21 is adjusted downward in the case 12 as shown in FIG. In the left-handed gear box 5 mounted on the gear shaft 22, the adjustment gear 21 is mounted in the opposite direction via a spring 23 on a gear shaft (not shown) protruding from the upper case lid 24 side in the case 12. The adjustment convex portion 21t is exposed to the outside through the through hole 12h of the case 12, and the locking concave / convex portion 21k of the adjustment gear 21 is detachable from the locking concave / convex portion 12k provided around the inner side of the through hole 12h. ing. In this way, both the right-handed sliding door and the left-handed sliding door can be handled by the single gear box 5, so that it can be constructed at low cost.

また、引き戸１に対するギヤボックス５の取付け状態が、周囲が開放された状態であるため、取付け作業や保守整備作業が楽であり、しかも、ゼンマイ１８の反発力を調整するための調整ギヤ２１の調整凸部２１ｔがケース１２の室内側に設定できるため、引き戸１にギヤボックス５を取付けたまま調整することができる。 Further, since the gear box 5 is attached to the sliding door 1 in a state in which the periphery is opened, the installation work and the maintenance work are easy, and the adjustment gear 21 for adjusting the repulsive force of the mainspring 18 is provided. Since the adjustment convex portion 21t can be set on the indoor side of the case 12, the adjustment can be performed while the gear box 5 is attached to the sliding door 1.

なお、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは、本発明の技術的範囲に属する。例えば、本実施例では、ピニオンギヤ１０の第１ギヤ１０ａをケース１２の幅方向中央部に位置させるため、ピニオンギヤ１０とゼンマイギヤ１５との間にアイドルギヤ１４を配設しているが、アイドルギヤ１４は必ずしも必須の部品ではない。 In addition, this invention is not limited to the above embodiments. Those having substantially the same configuration as the matters described in the claims of the present invention and having the same operational effects belong to the technical scope of the present invention. For example, in the present embodiment, the idle gear 14 is disposed between the pinion gear 10 and the mainspring gear 15 in order to position the first gear 10a of the pinion gear 10 at the center in the width direction of the case 12, but the idle gear 14 Is not necessarily an essential part.

引き戸の自閉装置として、ピニオンギヤとは別個のギヤ軸のゼンマイギヤにゼンマイを配置することにより、ギヤ比によって閉鎖時の制動を図ることができ、部品点数の削減や、制動性能の均一化を図ることができ、引き戸一般の自閉装置として普及が期待される。 As a sliding door self-closing device, the mainspring is arranged on the mainspring gear, which is a separate gear shaft from the pinion gear, so that it is possible to perform braking when closing by the gear ratio, reducing the number of parts and making the braking performance uniform. It is expected to spread as a general self-closing device for sliding doors.

図１は本発明に係る自閉装置を取り付けた引き戸の一部を示す正面図FIG. 1 is a front view showing a part of a sliding door to which a self-closing device according to the present invention is attached. 引き戸の一部の側面図で（ａ）は図１のＡ−Ａ視図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ視図1A is a side view of a part of the sliding door, FIG. 1A is a view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. ギヤボックスを示し、（ａ）は内部組付状態（ケース蓋は裏返した状態を示す）の説明図、（ｂ）は組付状態をケース蓋側から見た説明図The gear box is shown, (a) is an explanatory diagram of the internal assembly state (case lid is shown in an inverted state), (b) is an explanatory diagram of the assembly state viewed from the case lid side カバープレートを裏返した状態を示す説明図Explanatory drawing which shows the state which turned the cover plate over ギヤボックスの内部組付状態の一部を示す斜視図The perspective view which shows a part of internal assembly state of a gear box 調整ギヤの分解図Exploded view of adjustment gear 本発明の自閉装置の作用を理論的に説明するための説明図Explanatory drawing for theoretically explaining the operation of the self-closing device of the present invention

Explanation of symbols

１…引き戸、５…ギヤボックス、１０…ピニオンギヤ、１２…ケース、１５…ゼンマイギヤ、１７…ゼンマイ位置規制ギヤ、１８…ゼンマイ、１９…係合凸部、２１…調整ギヤ、２１ｔ…調整凸部、ｍ…溝。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sliding door, 5 ... Gear box, 10 ... Pinion gear, 12 ... Case, 15 ... Mainspring gear, 17 ... Mainspring position control gear, 18 ... Mainspring, 19 ... Engagement convex part, 21 ... Adjustment gear, 21t ... Adjustment convex part, m ... groove.

Claims

This is a sliding door self-closing device in which the pinion gear of the self-closing device body is rotated along with the opening movement of the self-closing device to wind up the mainspring, and the repulsive force due to the rewinding of the mainspring is used to perform the sliding door closing operation. Thus, the mainspring can be freely engaged with and disengaged from a mainspring gear having a gear shaft different from that of the pinion gear, and the mainspring gear and the pinion gear can be directly or indirectly engaged with each other to be accumulated in the mainspring. reduce the accumulation of repulsive force, and heavier the weight of the apparent sliding door, thereby to control the speed of the sliding door when the force and closing needed when opening the sliding door, also, both ends of the mainspring The part is free to be connected to the fixed part such as the case and the rotating shaft, etc., and can be freely engaged with and disengaged from each engaging part. Sliding door self closing device according to claim.

The engagement / disengagement mechanism on the one end side of the mainspring is configured as an engagement / disengagement mechanism for preventing the mainspring from being excessively wound when the mainspring is wound up or when adjusting the repulsive force of the mainspring to cause deformation or damage of the mainspring. sliding door self closing device according to claim 1, characterized in that it is.

The sliding door self-closing device according to claim 1 or 2 , wherein the self-closing device body is provided with a repulsive force adjusting mechanism for adjusting a repulsive force of the mainspring.

The repulsive force adjusting mechanism for adjusting the repulsive force of the mainspring is arranged circumferentially at the end opposite to the mainspring end connectable to the repulsive force accumulating mechanism of the mainspring and the position of the circumferential end of the mainspring The sliding door self-closing device according to claim 3 , wherein the mainspring position restricting gear for restricting the rotation is configured to rotate.

The sliding door self-closing device according to any one of claims 1 to 4, wherein the self-closing device main body is attachable to an upper portion of the sliding door in a state where a periphery is opened.

The repulsive force adjustment mechanism includes an adjustment gear that meshes with the mainspring position restriction gear, and a part of the adjustment portion for rotating the adjustment gear is exposed to the outside of the case of the self-closing device main body. The sliding door according to any one of claims 3 to 5, wherein a groove in which a tip of a jig for rotating the gear shaft can be engaged is formed in the exposed portion of the adjusting portion. Self-closing device.