JP2006200183A - 自動ドア閉め装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ピボットを具えたドア上に使用する自動ドア閉め装置を提供する。
【解決手段】 ドアの開閉に連動連接する転動軸、該転動軸に対応し設置する元の位置を回復するバネを含む。その特徴は、該転動軸は同時に単一方向伝動機構と連動対応し、該単一方向伝動機構の出力端とマグネティックダンピング機構は連動連接する点である。本発明は、通常の元の位置を回復するダンピング機構を変化させることにより、マグネティックダンピング機構を採用し、ドア閉め器を均一に、一定の速度で、安定的に自動的にドア閉め可能とした。且つ、ドアを開ける速度は任意に制御され、季節、気温など外界素因の影響を受けず、オイル滲み、オイル漏れによる環境汚染の恐れがなく、安全で信頼性が高く、使用寿命が長い。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動ドア閉め装置に関し、特にピボットを具えたドア上に使用する自動ドア閉め装置であって、引き戸にも適用可能な自動ドア閉め装置に関する。

ドア閉め装置は、主にドア閉め器と地バネを含む。さらに、ドアの開閉に連動し連接する転動軸、相互に対応し設置する転動軸、元の位置を回復するバネ、またゆっくりと元の位置を回復する必要がある場合には、通常は元の位置を回復するダンピング機構を含む。
該機構は一般にはケース体内に設置され、油圧式と気動式のものがある。現在市販されているドア閉め器と地バネの多くは油圧式で、そのドア閉め速度はオイルダンピングにより制御されるため、使用過程においては、オイルの粘度は気温に応じて変化し、季節によってドア閉め速度が異なってしまう。特に寒冷な冬季においては、オイルの粘度が増大し、ドア閉め器と地バネの開閉速度は遅くなり、ドア閉めによる保温の効果を減退させる可能性がある。さらに、オイルダンピング構造のドア閉め装置は容易にオイル漏れ、オイルの滲みを起こし、環境を汚染する恐れがある。

本発明は、上記構造の問題点を解決した自動ドア閉め装置を提供するものである。
それは、公知の技術による普通油圧式ドア閉め装置のドア閉め速度が外界の気温の影響を受け易く、かつ容易にオイル漏れ、オイル滲みの問題が生じる点を克服することができ、それはさらに、ドア閉め速度が安定し信頼性が高く、環境汚染の恐れがない自動ドア閉め装置であって、それはまた、ドア閉め速度及び機構を適当に緩めたり締めたりすることが可能なドア閉め装置である。

上記課題を解決するため、本発明は下記の自動ドア閉め装置を提供する。
それは主にドアの開閉に連動連接する転動軸、該転動軸に対応し設置する元の位置を回復するバネを含み、その特徴は、該転動軸は同時に単一方向伝動機構と連動対応し、該単一方向伝動機構の出力端とマグネティックダンピング機構は連動連接する点である。

本発明は、通常の元の位置を回復するダンピング機構を変化させることにより、マグネティックダンピング機構を採用し、ドア閉め器を均一に、一定の速度で、安定的に自動的にドア閉め可能とし、かつドアを開ける速度は任意に制御され、季節、気温など外界素因の影響を受けず、オイル滲み、オイル漏れによる環境汚染の恐れがなく、安全で信頼性が高く、使用寿命が長い。

該マグネティックダンピング機構は磁力線切断により阻害力を生じ、このような原理による機構で、公知の普通の磁力線切断マグネティックダンピング機構に類似する電機（交流電機が最適）における磁力線切断装置で、当然本発明は、特定空間位置に設置する磁性相吸相斥原理を利用、設定するマグネティックダンピング機構を設置し、磁力線切断マグネティックダンピング機構を採用する本発明は、単一方向伝動機構の出力端を通過し変速する伝動機構と磁力線切断マグネティックダンピング機構中のローターと連動連接する。

本発明はさらに、マグネティックダンピング機構内の切断磁力線に対応しコイル回路中に直列接続する可変電気抵抗器を設置し、該可変電気抵抗器は電位器とも称し、電位器の電気抵抗の大きさを調節することにより最終的にはドア閉め装置の速度の調節を実現し、電位器の電気抵抗が大きければ、磁力線切断装置中を通過するコイルの電流は小さくなり、マグネティックダンピング力が小さければ、ドア閉め装置の出力転速は速くなり、反対に出力転速は遅くなり、自在に速度を調節可能であることを特徴とする自動ドア閉め装置である。

上記のように本発明は、通常の元の位置を回復するダンピング機構を変化させることにより、マグネティックダンピング機構を採用し、ドア閉め器を均一に、一定の速度で、安定的に自動的にドア閉め可能とした。且つ、ドアを開ける速度は任意に制御され、季節、気温など外界素因の影響を受けず、オイル滲み、オイル漏れによる環境汚染の恐れがなく、安全で信頼性が高く、使用寿命が長い。

図に示すように本発明の実施例は、ドア閉め器と地バネ構造形式の二種の自動ドア閉め装置を提供する。共にドアの開閉と連動し連接する転動軸１、該転動軸に対応し設置する元の位置を回復するバネを含む。該転動軸１は同時に単一方向伝動機構と連動し対応し、該単一方向伝動機構の出力端は変速伝動機構と磁力線切断マグネティックダンピング機構７中のローター７２の連動を通じて連接する。

該ドア閉め器の転動軸１及びドアの開閉は、一般には連バー機構など連動を通じて連接するが、直接ドアの開閉のピボット連動などにより連接することができる。相互に対応し設置する転動軸の元の位置を回復するバネは渦巻状バネであり、エネルギー貯蔵バネ２などとすることができる。該エネルギー貯蔵バネ２は、通常はエネルギー貯蔵圧縮バネが最適である。この時、該転動軸と連動する圧縮バネの滑動台ブロックの力を借りる必要があり、実施例中のギアレール３は圧縮バネ滑動台ブロックである。該転動軸１と連動し対応する該単一方向伝動機構は、一般的なラチェット単一方向伝動機構など、或いは単一方向離合機構を付属した単一方向伝動機構である。実施例中で採用する単一方向伝動機構は、該転動軸１により連動対応する単一方向輪５及び該単一方向輪５外周に設置し、これと単一方向伝動対応を構成する歯車軸カバー４により組成する。

該歯車軸カバー４及びそれが連動対応する歯車４１と歯車変速伝動機構６の入力端は噛合い連接し、直接磁力線切断マグネティックダンピング機構７中のローター７２を駆動する。本実施例で採用する単一方向伝動機構は、上記機構中では理に適った一種の単一方向摩擦付伝動機構であり、単一方向輪５の外周には容置ローラー５１及び側推バネ５２の凹陥斜槽を設置する。該ローラー５１の直径は該斜槽一端の深度に単一方向輪５と歯車軸カバー４間の間隔距離を加えた和より大きく、該斜槽の反対端の深度に該単一方向輪と該歯車軸カバー間の間隔距離を加えた和より小さい。この時、該転動軸１と連動する該単一方向輪５が一定の方向に転動する時は該歯車軸カバー４の転動を連動することはできず、反対方向においてローラー５１(ローラーボールとすることもできる)の摩擦を通じて該歯車軸カバー４の転動を連動する。該単一方向輪外周は一般に等距離毎にいくつかの位置に容置ローラー及び側推バネの凹陥斜槽を設置することが最適である。かつ該凹陥斜槽が凹陥斜弧槽であれば、摩擦伝動效果がさらに良くなる。当然、該単一方向輪５と該単一方向輪５の外周に設置する歯車軸カバー４は単一方向離合機構などを採用することができる。これにより、単一方向伝動対応などを構成する。

本実施例中のマグネティックダンピング機構７内の切断磁力線に対応するコイル７６回路中には、可変電気抵抗器を直列接続する。該磁力線切断マグネティックダンピング機構７は、前後端蓋７３、７４を具えたケース体を設置する。その内部には相互に対応し固定子７５を設置する。該可変電気抵抗器は電位器とも呼ばれ、電位器の電気抵抗の大きさを調節することにより、最終的にはドア閉め装置の速度の調節を実現する。該転動軸１は該ギアレール３と連動し連接し、該ギアレール３、該単一方向伝動機構、該変速伝動機構、該マグネティックダンピング機構はすべてドア閉め装置ケース体９内に設置する。該転動軸の元の位置を回復するバネは該ギアレール３のスライドレール上に設置し、該可変電気抵抗器の調節端７１は、該ドア閉め装置ケース体９の相互に対応する外部に露出する孔位置に設置し、便利に調節を行うことができる。該転動軸１と該ギアレール３の連動連接はドア閉め器の実施例のように、直接的に噛合い連接する。また、偏心輪１１２、レバー８などの地バネの実施例などの弾動機構により連動連接する。該転動軸１と該単一方向伝動機構の連動連接は該ギアレール３或いはラチェットなどを通じて行うことができ、また直接的にスプライン連接などとすることができる。また、該転動軸を引き戸に応用する場合にも伝動軸とする。

上記のように、本発明の実施例による自動ドア閉め装置は、ドア閉め器と地バネを含む。該ドア閉め器の設置形式においては、該ドア閉め装置ケース体９内に設置する転動軸１上の転動軸歯車１１は直接該ギアレール３と噛合い連接し、該エネルギー貯蔵バネ２は該ドア閉め装置ケース体９内の片側に設置する。該転動軸１と連動対応する（ここではスプライン連接を通じて対応する）単一方向伝動機構、歯車変速伝動機構６、磁力線切断マグネティックダンピング機構７は該ドア閉め装置ケース体９内の反対側に設置する。

図１、２、３に示すように、該転動軸１と連接する連バー機構は、一端が相互に交接する上、下連バー９１、９２を含み、該上連バー９１は該ドア枠と相互に固接する底台９３上に交接する。該下連バー９２の反対端は該転動軸１上に連接する。ドアを開ける時、人の手の力により引き開ける或いはドアを押し開けるが、ドア枠は固定され動かないため、ドア上に設置するドア閉め器ケース体９内の転動軸１上の転動軸歯車１１が回転し、該ギアレール３の平行移動を連動する。こうして該エネルギー貯蔵バネ２が圧縮され、弾性エネルギーを貯蔵する。同時に該単一方向伝動機構の単一方向作用により、該転動軸１は変速伝動機構に力を伝達しないため、該マグネティックダンピング機構７は作動せず、ダンピング力は生じず、ドアは人力により引き開ける（或いは押し動かす）速度により開かれる。

人が手を放すと、該エネルギー貯蔵バネ２はエネルギーを放出し、該ギアレール３は該転動軸歯車１１の反回転を連動し、該単一方向伝動機構の単一方向輪５を連動し、側推バネ５２の力の作用により、該単一方向輪５は一層ローラー５１を強く係合し、該歯車軸カバー４に力を伝導する。該歯車軸カバー４上の歯車４１と歯車変速伝動機構６中の入力端は噛合い連接するため、同時に該歯車変速伝動機構６中の他の各歯車は回転速度を上げ、該磁力線切断マグネティックダンピング機構７中のローター７２はそれに従い転動し、該マグネティックダンピング機構は作動する。該マグネティックダンピング機構内の切断磁力線のコイル７６回路中に直列接続する可変電気抵抗器が生じる電流の大きさは、調節を通じて該可変電気抵抗器の調節端７１に到達する。電流の大きさはマグネティックダンピング力の大きさに影響を与えるため、該電位器の電気抵が小さければ小さいほど、コイルを通過する電流は大きくなる。すなわち、ダンピング力が大聴ければ大きいほど、ドア閉め速度も遅くなり、反対の場合にはドア閉め速度が速くなる。

該地バネの設置形式において、該ドア閉め装置ケース体９内に設置する転動軸１上の偏心輪１１２と偏心輪挟板８１、８２及びそのガード柱８３は平推移対応を形成する。該挟板８１、８２及びそのガード柱８３とギアレールレバー８は連動連接し、該ギアレールレバー８と該ギアレール３は連動連接する。該ギアレール３と該単一方向伝動機構中の単一方向輪５は噛合い伝動連接する。このような機構は大きな力での押し動かし及び大幅な転動の場合に適している。

さらに、設置する偏心輪１１２は双方向の偏心輪であり、該挟板８１、８２中に設置する２個のガード柱８３に対応し、それぞれ偏心輪両側において双方向の推移対応を構成する。該挟板８１、８２とギアレールレバー８の連接位置には挟板平衡定位柱８４を対応し設置する。このような設置は両側からドアを押す場合に適しており、かつ構造はいっそう理に適っている。

図４、５に示すように、ドアを開ける時人の手の力によりドアを引き開ける（或いは推進）と、該転動軸１は同時に転動し、地バネ中の転動軸１上の双方向偏心輪１１２の時計回り（或いは逆）方向の回転を連動し、該ガード柱８３の作用により該挟板８１、８２は一方向に平移する。該ギアレールレバー８は該ギアレール３の平行移動を連動し、該エネルギー貯蔵バネ２は圧縮され、弾性エネルギーを貯蔵する。同時に、該ギアレール３が連動し噛合う単一方向輪５は回転するが、該単一方向伝動機構の単一方向作用により、該マグネティックダンピング機構７は作動しない。すなわち、ダンピング力は生じない。ドアは、人がドアを引き開ける（或いは押し開ける）速度に応じて回転する。人が手を放した時、該エネルギー貯蔵バネ２はエネルギーを放出し、該ギアレール３は反対方向に平移し、該ギアレールレバー８、該偏心輪挟板８１、８２なども反対方向への平移を連動され、該転動軸１上の偏心輪１１２は反回転する。その反回転の速度は該マグネティックダンピング機構により決定され、その作動過程と原理とドア閉め器の実施例は完全に同様である。

本発明の実施例によるドア閉め器の構造図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施例によるドア閉め器の外部接続を示す図である。 本発明の実施例による地バネの構造図である。 図４のＢ−Ｂ断面図である。 磁力線切断式マグネティックダンピング機構の構造図である。

符号の説明

１ 転動軸、１１ 転動軸歯車、１１２ 偏心輪、２ エネルギー貯蔵バネ、３ ギアレール、４ 歯車軸カバー、４１ 歯車、５ 単一方向輪、５１ ローラー、５２ 側推バネ、６ 歯車変速伝動機構、７ マグネティックダンピング機構、７１ 調節端、７２ ローター、７３ 前端蓋、７４ 後端蓋、７５ 固定子、７６ コイル、８ レバー、８１ 挟板、８２ 挟板、８３ ガード柱、８４ 定位柱、９ ドア閉め装置ケース体、９１ 上連バー、９２ 下連バー、９３ 底台

Claims (13)

1. ドアの開閉と連動連接する転動軸、該転動軸に相互に対応し設置する元の位置を回復するバネを含み、
   該転動軸は同時に単一方向伝動機構と連動対応し、該単一方向伝動機構の出力端とマグネティックダンピング機構は連動連接することを特徴とする自動ドア閉め装置。
2. 前記単一方向伝動機構の出力端は変速伝動機構を通過し、磁力線切断マグネティックダンピング機構中のローターと連動連接することを特徴とする請求項１記載の自動ドア閉め装置。
3. 前記マグネティックダンピング機構内の切断磁力線のコイル回路中には可変電気抵抗器を直列接続することを特徴とする請求項２記載の自動ドア閉め装置。
4. 前記単一方向伝動機構は前記転動軸と連動対応する単一方向輪、及び前記単一方向輪外周に設置し、前記単一方向伝動機構への対応を構成する歯車軸カバーにより構成され、該歯車軸カバーと歯車変速伝動機構の入力端は噛合い連接することを特徴とする請求項２記載の自動ドア閉め装置。
5. 前記単一方向伝動機構は前記転動軸により連動対応する単一方向輪及び前記単一方向輪外周に設置し、これと単一方向伝動対応を構成する歯車軸カバーにより組成され、該歯車軸カバーと歯車変速伝動機構の入力端は噛合い連接することを特徴とする請求項３記載の自動ドア閉め装置。
6. 前記単一方向輪外周には容置ローラー及びその側推バネの凹陥斜槽を設置し、該ローラー直径は斜槽一端の深度に前記単一方向輪と前記歯車軸カバー間の間隔距離を加えた和より大きく、該斜槽の反対端の深さに前記単一方向輪と前記歯車軸カバー間の間隔距離を加えた和より小さいことを特徴とする請求項４記載の自動ドア閉め装置。
7. 前記単一方向輪外周には等距離毎にいくつかの位置に容置ローラー及びその側推バネの凹陥斜槽を設置し、かつ該凹陥斜槽は凹陥斜弧槽であることを特徴とする請求項５記載の自動ドア閉め装置。
8. 前記転動軸とギアレールは連動連接し、該ギアレール、前記単一方向伝動機構、前記歯車変速伝動機構、前記マグネティックダンピング機構はドア閉め装置ケース体内に設置し、前記転動軸の元の位置を回復するバネはエネルギー貯蔵バネであり、該ギアレールのスライドレール上に設置し、可変電気抵抗器の調節端は前記ドア閉め装置ケース体の対応し外部に露出する孔位置に設置することを特徴とする請求項４記載の自動ドア閉め装置。
9. 前記転動軸とギアレールは連動連接し、前記ギアレール、前記単一方向伝動機構、前記歯車変速伝動機構、前記マグネティックダンピング機構はドア閉め装置ケース体内に設置され、前記転動軸の元の位置を回復するバネはエネルギー貯蔵バネであり、前記ギアレールのスライドレール上に設置され、前記可変電気抵抗器の調節端は前記ドア閉め装置ケース体の対応し外部に露出する孔位置に設置することを特徴とする請求項５記載の自動ドア閉め装置。
10. 前記転動軸とギアレールは連動連接し、前記ギアレール、前記単一方向伝動機構、歯車変速伝動機構、前記マグネティックダンピング機構はドア閉め装置ケース体内に設置され、前記転動軸の元の位置を回復するバネはエネルギー貯蔵バネであり、ギアレールのスライドレール上に設置され、可変電気抵抗器の調節端は前記ドア閉め装置ケース体において相互に対応し外部に露出する孔位置に設置することを特徴とする請求項６記載の自動ドア閉め装置。
11. ドア閉め装置ケース体内に設置する転動軸上の転動軸歯車は直接ギアレールと噛合い連接し、エネルギー貯蔵圧縮バネは前記ドア閉め装置ケース体内の片側に設置し、前記転動軸と連動対応する単一方向伝動機構、前記歯車変速伝動機構、前記マグネティックダンピング機構は前記ドア閉め装置ケース体内の反対側に設置することを特徴とする請求項７記載の自動ドア閉め装置。
12. ドア閉め装置ケース体内に設置する転動軸上の偏心輪と偏心輪挟板及びそのガード柱は平推移対応を構成し、該挟板及びそのガード柱とギアレールレバーは連動連接し、前記ギアレールレバーとギアレールは連動連接し、該ギアレールと前記単一方向伝動機構中の単一方向輪は噛合い伝動連接することを特徴とする請求項７記載の自動ドア閉め装置。
13. 偏心輪は双方向の偏心輪であり、挟板中にする２個のガード柱はそれぞれ前記偏心輪の両側に設置し、これと双方向の推移対応を構成し、前記挟板とギアレールレバー連接位置に対応し挟板平衡定位柱を設置することを特徴とする請求項９記載の自動ドア閉め装置。
    

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