CN104583518B - 门扇开闭装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种不需要约束门扇以使门扇作定运动的合叶、且能一边将门扇朝框体前方托出一边将门扇打开的门扇开闭装置。本发明门扇开闭装置具备安装于框体61的开闭装置主体64、安装于门扇62的安装件65、可旋转地设置于开闭装置主体64且藉安装件65给门扇62施加开方向和闭方向两者中至少其一方向的力的臂66、可沿一方向滑动地设置于开闭装置主体64的滑块71、在一方向附加力给滑块71的附加力单元72a～72c、将附加力单元72a～72c的附加力传递给臂66的传动机构70、和门扇约束连杆67；该门扇约束连杆67，可旋转地联接于臂66且联接在从臂66的旋转中心离开的位置，同时，可旋转地联接于安装件65，可滑动地联接于开闭装置主体64。

Description

门扇开闭装置
技术领域
本发明涉及使门扇(也包括窗扇，以下皆同)的开闭动作变得容易的门扇开闭装置。
背景技术
作为使门扇的开闭动作变得容易的门扇开闭装置，本申请人提出过图16所示门扇开闭装置(参见专利文献1)。如图16所示，门扇2藉合叶3可绕水平轴旋转地联接于框体1。门扇2的打开角度越接近90度，门扇2的自重所引起的力矩越大，就越需要以更大的力来打开门扇2。门扇开闭装置4，为了使靠人手进行的门扇开闭动作变得容易，产生辅助门扇2开闭动作的力。
门扇开闭装置4具备安装于框体1的开闭装置主体5、和可旋转地设置于开闭装置主体5的臂6。在臂6顶端设置臂用滑块7，可沿臂6的长度方向滑动。臂用滑块7可旋转地联接于门扇2。在开闭装置主体5的内部设置产生辅助门扇2开闭动作的力的滑动曲柄机构(省略图示)。辅助门扇2开闭动作的力从滑动曲柄机构传递给臂6。
已有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2010/097996号
发明的内容
技术问题
然而，关于已有门扇开闭装置，除了门扇开闭装置4而外，还需要约束门扇2以使门扇2作定运动的合叶3。存在如是问题：需要将门扇开闭装置4和合叶3两者都安装于框体1和门扇2，安装作业变得繁杂。
为此，本发明目的就在于提供一种给门扇施加开方向和/或闭方向的力的门扇开闭装置，该门扇开闭装置能做到不需要约束门扇以使门扇作定运动的合叶。
解决方案
为解决上述问题，本发明为一种门扇开闭装置，具备安装于框体的开闭装置主体、安装于门扇的安装件、可旋转地设置于上述开闭装置主体且藉上述安装件给门扇施加开方向和闭方向两者至少其一方向的力的臂、可沿一方向滑动地设置于上述开闭装置主体的滑块、在上述一方向附加力给上述滑块的附加力单元、将上述附加力单元的附加力传递给臂的传动机构、和门扇约束连杆；该门扇约束连杆，可旋转地联接于上述臂且联接在从上述臂的旋转中心离开的位置，同时，可旋转地联接于上述安装件，可滑动地联接于上述开闭装置主体或上述滑块或者藉辅助连杆联接于上述开闭装置主体或上述滑块，以使门扇作定运动；从上述臂的旋转轴轴向观察，上述门扇约束连杆和上述滑块重叠。
本发明优选方式的特征在于，在上述开闭装置主体设置轴，在上述滑块和上述门扇约束连杆设置供上述轴置入的长孔。
本发明优选方式的特征在于，在上述滑块的侧面形成凹部，将上述门扇约束连杆收容于上述滑块的上述凹部。
本发明优选方式的特征在于，上述附加力单元为一个以上的螺旋弹簧，以与上述一方向正交的剖面观察上述滑块时，上述滑块的形成上述凹部的部分的横宽至少比1个上述螺旋弹簧的外径小。
本发明优选方式的特征在于，上述门扇开闭装置还具备轴部相对主体部沿上述一方向移动的伸缩式缓冲器，上述主体部和上述轴部两者中某一方与上述臂相接，上述主体部和上述轴部两者中另一方与上述滑块相接。
本发明优选方式的特征在于，传动机构为设置于上述滑块的凸轮，在上述臂设置与上述凸轮相接的转辊。
其特征还在于，上述门扇为可绕水平轴旋转的翻转式门扇(flap door)，上述开闭装置主体安装于上述框体的侧板，上述安装件安装于上述翻转式门扇的里面。
发明的效果
根据本发明，由于在门扇开闭装置设置约束门扇以使门扇作定运动的门扇约束连杆，所以除了门扇开闭装置而外就无须设置合叶了。另外，由于门扇约束连杆可旋转地联接于上述臂且联接在从上述臂的旋转中心离开的位置，所以当开门扇时门扇约束连杆伴随臂旋转而朝框体前方移动，故能一边将门扇朝框体前方托出一边将门扇打开。通过一边将门扇朝框体前方托出一边将门扇打开，能防止门扇和框体相干扰。进一步，由于从臂的旋转轴轴向观察，门扇约束连杆和滑块重叠，所以门扇约束连杆和滑块的配置自由度高。而论是门扇约束连杆一边旋转一边沿前后方向移动也好，还是为了获得大附加力而使得滑块大型化也好，都能防止门扇开闭装置大型化。
根据本发明优选方式，由于在开闭装置主体设置轴，所以能防止轴晃动，能使得被轴所引导的门扇约束连杆动作稳定。另外，由于在滑块设置供轴置入的长孔，所以即使为了获得大附加力而使得滑块大型化，也能防止门扇开闭装置大型化。
根据本发明优选方式，由于在滑块侧面形成凹部，将门扇约束连杆收容于滑块的凹部，所以能防止门扇开闭装置在厚度方向上大型化。
根据本发明优选方式，由于附加力单元为螺旋弹簧，以同一方向正交的剖面观察滑块时滑块的形成凹部的部分的横宽比螺旋弹簧的外径小，所以即使为了获得大附加力而扩大螺旋弹簧口径，也能使得滑块横宽较小。
根据本发明优选方式，由于在臂和滑块之间设置轴部相对主体部沿一方向移动的伸缩式缓冲器，所以能利用臂的旋转和滑块的一方向滑动来压缩伸缩式缓冲器，故能产生大缓冲力。
根据本发明优选方式，由于传动机构为设置于滑块的凸轮，在臂设置与凸轮相接的转辊，所以能将附加力单元的附加力稳定地传递给臂。
根据本发明优选方式，由于门扇为可绕水平轴旋转的翻转式门扇，开闭装置主体安装于框体的侧板，安装件安装于翻转式门扇的里面，所以用一点点力就能打开绕水平轴旋转的翻转式门扇。而且，能在任意位置将翻转式门扇停住。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的门扇开闭装置的立体图。
图2是上述第一实施方式的门扇开闭装置的侧视图。
图3是上述第一实施方式的门扇开闭装置的垂直剖视图(与框体侧板平行的垂直剖视图)。
图4是上述第一实施方式的门扇开闭装置的分解立体图。
图5是沿图2V-V线的剖视图。
图6是上述第一实施方式的门扇开闭装置的机构模式图。
图7是上述第一实施方式的门扇开闭装置的动作图(其中图7(a)给出门扇全闭状态，图7(b)给出门扇已打开大约30度的状态，图7(c)给出门扇已打开大约60度的状态，图7(d)给出门扇全开状态)。
图8是本发明第二实施方式的门扇开闭装置的立体图。
图9是上述第二实施方式的门扇开闭装置的垂直剖视图(与框体侧板平行的垂直剖视图)。
图10是本发明第三实施方式的门扇开闭装置的立体图。
图11是上述第三实施方式的门扇开闭装置的侧视图。
图12是上述第三实施方式的门扇开闭装置的分解立体图。
图13是上述第三实施方式的门扇开闭装置的滑动曲柄机构的动作图(其中图13(a)给出门扇已打来状态，图13(b)给出滑动曲柄机构到达变异点的状态，图13(c)给出门扇已关闭状态)。
图14是显示臂打开角度与作用于臂的转矩之关系的曲线图。
图15是本发明第四实施方式的门扇开闭装置的侧视图(其中图15(a)给出门扇已关闭状态，图15(b)给出门扇已打开给定角度以上的状态，图15(c)给出门扇打已开状态)。
图16是已有门扇开闭装置的立体图。
具体实施方式
以下根据附图详细描述本发明第一实施方式的门扇开闭装置。图1给出框体61和门扇62上安装的门扇开闭装置60的立体图。作为开闭装置主体的壳体64藉螺钉63等紧固件安装于框体61的侧板61a的内面。为使得门扇62开闭稳定，框体61左右侧板61a各自的内面均设置门扇开闭装置60。门扇62是可绕水平轴旋转的翻转式门扇。安装件65安装在门扇62里面。
在壳体64与安装件65之间连设臂66和门扇约束连杆67。臂66产生辅助人手开闭门扇62的力。门扇约束连杆67对门扇62进行约束以使门扇62作定运动。由于门扇62被门扇约束连杆67所约束，所以除了门扇开闭装置60，没有额外设置约束门扇62的合叶。壳体64用装饰外罩68罩盖。
图2给出门扇62已关闭状态下门扇开闭装置60内部结构。臂66可绕臂轴76旋转地设置于壳体64。臂66具备大致形成为L形并从臂轴76朝向下方细长的臂主体66a、设置于L形角部的转辊66b、和设置于臂主体66a顶端的臂用滑块66c。
如图3的剖视图所示，转辊66b与作为传动机构的凸轮70滚动接触。凸轮70设置于滑块71并同滑块71一起作直线运动。滑块71被作为附加力单元的螺旋弹簧72a～72c在一方向附加力。螺旋弹簧72a～72c由大口径的螺旋弹簧72a、72c和小口径的螺旋弹簧72b构成。凸轮70将螺旋弹簧72a～72c的附加力传递给臂66。在凸轮70形成人字形凸轮面70a，以切换施加于臂66的转矩的方向。
臂用滑块66c可藉轴69相对臂主体66a旋转，同时，可相对安装件65在上下方向滑动。如图2所示，在臂主体66a，门扇约束连杆67藉轴73可旋转地联接于从臂轴76离开的位置。门扇约束连杆67的一端部藉轴74可旋转地联接于安装件65。门扇约束连杆67的另一端部则藉轴75a可滑动且可旋转地联接于壳体64。
以下参照图4的分解立体图来描述门扇开闭装置60各部分结构。壳体64系由一分为二的半壳体64a、64b结合而成。半壳体64a、64b系由薄板弯曲加工而形成的。在半壳体64a、64b间夹着滑块71等部件。构成臂66旋转轴的臂轴76固定于壳体64。还在壳体64上固定引导滑块71的一对轴75a、75b。进而还在壳体64固定引导弹簧架78的轴79。另外，当滑块71用壳体64内面引导时，一对轴75a、75b不引导滑块71也可。此时，滑块71的长孔71a、71b仅构成轴75a、75b的避让孔。
臂66具备大致形成为L形并从臂轴76朝向安装件主体65b细长的臂主体66a、设置于L形角部的转辊66b、和设置于臂主体66a顶端的臂用滑块66c。臂主体66a带两个转动副。即，臂主体66a一端部藉臂轴76可旋转地联接于壳体64，而臂主体66a另一端部则藉轴69可旋转地联接于臂用滑块66c。臂用滑块66c带滑动副，可沿一方向滑动地联接于安装件主体65b。
门扇约束连杆67整体上形成为大致L形。门扇约束连杆67带三个转动副和一个滑动副。即，门扇约束连杆67一端部藉轴74可旋转地联接于安装件主体65b；门扇约束连杆67中央部藉轴73可旋转地联接于臂主体66a；在门扇约束连杆67另一端部形成大致为U形的长孔67a，轴75a置入该长孔67a，于是门扇约束连杆67另一端部可滑动且可旋转地联接于壳体64。
滑块71可沿一方向移动地设置于壳体64。在滑块71设置供固定于壳体64的一对轴75a、75b置入的一对直线形长孔71a、71b。轴75a置入滑块的长孔71a和门扇约束连杆67的长孔67a。在滑块71侧面形成凹部71c。凹部71c由沿一方向延伸的槽构成。门扇约束连杆67收容于凹部71c。门扇约束连杆67夹在滑块71与壳体64之间(参见图5)。如图5所示，当以与一方向正交的剖面(垂直剖面)观察滑块71时，滑块71的形成凹部71c的部分的横宽W要比后述的大口径螺旋弹簧72a、72c的外径窄。
如图4所示，作为附加力单元的多个螺旋弹簧72a～72c收容于滑块71。螺旋弹簧72a～72c具有大口径螺旋弹簧72a、72c和小口径螺旋弹簧72b。螺旋弹簧72a～72c被压缩在滑块71与弹簧架78之间。弹簧架78构成为能通过位置调整机构80调整一方向上的位置，以便能调整螺旋弹簧72a～72c的附加力。位置调整机构80具备藉支撑板82固定于壳体64的弹簧内径导向件81、和设置于弹簧内径导向件81的调整螺钉83。调整螺钉83与弹簧架78螺接，一拧转调整螺钉83即可调整弹簧架78在一方向上的位置。带人字形凸轮面70a的凸轮70安装于滑块71的前端部。凸轮面70a与臂66的转辊66b相接。
在滑块71的前端部埋设藉流体粘性阻力产生缓冲力的缓冲器84。缓冲器84是具备筒状主体部84a和相对主体部84a沿一方向移动的轴部84b的伸缩式缓冲器。轴部84b的移动方向与滑块71移动方向即一方向平行。主体部84a和轴部84b两者中某一方与臂66相接，主体部84a和轴部84b两者中另一方收容于滑块71的缓冲器收容孔而与滑块71相接。缓冲器84处在臂66与滑块71之间。当臂66朝闭方向旋转给定角度以上时，臂66与缓冲器84相接，缓冲器84压缩。
如图3所示，安装件65具备用螺钉等紧固件安装于门扇62的底垫65a和用螺钉等紧固件安装于底垫65a的安装件主体65b。预先将底垫65a安装于门扇62，然后把安装件主体65b安装于底垫65a。通过设置底垫65a，能调整门扇62的前后左右上下三维位置。
如图2所示，从臂66的臂轴76的方向观察，门扇约束连杆67和滑块71重叠。图2中，以虚线阴影区域表示其重叠。当为增大螺旋弹簧72a～72c的附加力而设置多个螺旋弹簧72a～72c或螺旋弹簧72a～72c采用大型弹簧时，滑块71也会大型化。门扇约束连杆67藉轴73联接于臂66，一边随着臂66旋转而旋转，一边沿图2中左右方向前后移动。因门扇约束连杆67和滑块71重叠，门扇约束连杆67和滑块71的配置自由度高，无论是门扇约束连杆67一边旋转一边沿前后方向移动也好，还是滑块71大型化也好，都能防止门扇开闭装置60大型化。
靠门扇约束连杆67而使得门扇62作定运动的理由如下。如图2所示，门扇约束连杆67长度方向上的中央部藉轴73可旋转地联接于臂66；门扇约束连杆67一端部藉轴74可旋转地联接于安装件65；在门扇约束连杆67另一端部形成长孔67a，固定于壳体64的轴75a可滑动且可旋转地置入该长孔67a。
另一方面，臂66一端部可旋转地联接于壳体64的臂轴76，臂66另一端部藉轴69可旋转其可滑动地联接于安装件65。
臂66和门扇约束连杆67交叉成X形，构成X连杆机构。如图6所示，该X连杆机构可以看做是由两个联锁C1、C2组合而成。比较图2和图6可知，门扇约束连杆67相当于连杆a，臂66相当于连杆b，臂用滑块66c相当于连杆c，安装件65相当于连杆d。另外，壳体64相当于连杆e，门扇约束连杆67的长孔67a相当于连杆f。从这一骨架可知，当固定连杆e时，连杆d只能做某定运动。通过设置门扇约束连杆67，就做到了门扇62只能做某定运动。
图7给出门扇开闭装置60的动作图。如图7(a)所示，在门扇62已关闭状态下，门扇62被凸轮70施加进一步关闭的方向的力。故门扇62维持已关闭状态。
如图7(b)所示，门扇62打开给定角度(譬如大约30度)时，从凸轮70施加给门扇62的力的方向切换，门扇62被施加打开方向的力。从图7(b)所示状态到图7(d)所示全开状态，用一点点力就能打开门扇62。另外，在从图7(b)所示状态到图7(d)所示全开状态之间，也能让门扇62在任意位置停住。如图7(d)所示，在门扇62打开状态下，门扇62被凸轮70施加进一步打开的方向的力。因此门扇62维持打开状态。
如图7(a)至图7(d)所示，门扇62的打开角度变大时，臂66顺时针方向旋转。随着臂66顺时针方向旋转，门扇约束连杆67朝框体61前方移动。因此能一边将门扇62朝框体61前方托出一边打开门扇62。
当关闭图7(d)所示全开状态的门扇62时，门扇62关闭到图7(b)所示状态时，门扇62就被施加关闭方向的力。因此即便把手从门扇62移开，门扇62也会自动地达到图7(a)所示全闭状态。当门扇62达到全闭状态时，缓冲器84被压缩在臂66与滑块71之间。故有缓冲力产生，门扇62缓慢地关闭。
根据第一实施方式的门扇开闭装置60，具有如下效果。由于设置约束门扇62以使门扇62作定运动的门扇约束连杆67，所以除了门扇开闭装置60，无须额外设置合叶了。另外，由于门扇约束连杆67可旋转地联接于臂66且联接在从臂66的旋转中心离开的位置，所以当开门扇62时门扇约束连杆67随着臂66旋转而朝框体61前方移动，故能一边将门扇62朝框体61前方托出一边将门扇62打开。通过一边将门扇62朝框体61前方托出一边将门扇62打开，能防止门扇62和框体61相干扰。进一步，由于从臂76的轴向观察，门扇约束连杆67和滑块71重叠，所以门扇约束连杆67和滑块71的配置自由度高，无论是使门扇约束连杆67一边旋转一边沿前后方向移动也好，还是为了获得大附加力而使得滑块71大型化也好，都能防止门扇开闭装置60大型化。
由于在壳体64设置轴75a，在滑块71和门扇约束连杆67设置供轴75a置入的长孔71a、67a，所以能将引导滑块71的轴75a和引导门扇约束连杆67的轴75a兼用。在用壳体64来引导滑块71一方向滑动的场合，若加大附加力单元的附加力，则可能会招致壳体64变形。由于从凸轮70施加给臂66的转矩的方向逆转，所以滑块71不是将壳体64向上方推压就是向下方推压。如本实施方式那样，通过用轴75a来引导滑块71一方向滑动则能防止壳体64变形。
由于在滑块71侧面设置凹部71c，将门扇约束连杆67收容于滑块71的凹部71c，所以如图5所示，能防止门扇开闭装置60在厚度方向(图5的左右方向)上大型化。
由于在臂66和滑块71之间设置轴部84b相对主体部84a沿轴向滑动的伸缩式缓冲器84，所以能利用臂66的旋转和滑块71的一方向滑动来压缩伸缩式缓冲器84，故能产生大缓冲力。
由于传动机构为设置于滑块71的凸轮70，在臂66设置与凸轮70相接的转辊66b，所以能将螺旋弹簧72a～72c的附加力稳定地传递给臂66。
由于门扇62为可绕水平轴旋转的翻转式门扇62，壳体64安装于框体61的侧板61a的内面，安装件65安装于翻转式门扇62的里面，所以用一点点力就能打开绕水平轴旋转的翻转式门扇62(辅助功能)，能让已打开给定角度的翻转式门扇62在任意位置停住(自由停止功能)。
图8和图9给出本发明第二实施方式的门扇开闭装置。第一实施方式中臂66可滑动地联接于安装件65，而第二实施方式则不同，如图8所示，臂66是藉辅助连杆85联接于安装件65的。关于其它结构，因为和上述第一实施方式的门扇开闭装置的一样，所以标同一标号而不再赘述。
如图9所示，辅助连杆85一端部藉轴86可旋转地联接于安装件65，辅助连杆85另一端部藉轴87可旋转地联接于臂66。如第二实施方式这样，即使藉辅助连杆85将臂66与安装件65联接，也做到了靠门扇约束连杆67使得门扇62只能做某定运动。
图10至图13给出本发明第三实施方式的门扇开闭装置。第三实施方式的门扇开闭装置与第一实施方式的门扇开闭装置主要是在以下三点不同。第一，相对于第一实施方式中在滑块71设置作为传动机构的凸轮70，如图11所示，第三实施方式中是在臂14和滑块27可旋转地联接施力连杆24，靠施力连杆24给臂66施加附加力。第二，相对于第一实施方式中门扇约束连杆67可滑动地联接于壳体64，第三实施方式中是门扇约束连杆15可滑动地联接于滑块27。第三，相对于第一实施方式中缓冲器84设置在滑块71与臂66之间，第三实施方式中是缓冲器43处在壳体21与臂14之间。以下详细描述第三实施方式的门扇开闭装置。
图10给出安装于框体和门扇的门扇开闭装置20的立体图。作为开闭装置主体的壳体21用螺钉等紧固件安装于框体11内面11a。为了使门扇12开闭稳定，在框体11左右侧面分别设置壳体21。安装件13用螺钉等紧固件安装于门扇12内面。安装件13沿门扇12表面朝一方向延伸。在壳体21与安装件13之间连设臂14和门扇约束连杆15。臂14产生辅助人手开闭门扇12的力。门扇约束连杆15对门扇12进行约束以使门扇12作定运动。由于门扇12被门扇约束连杆15所约束，所以除了门扇开闭装置20，没有额外设置约束门扇12的合叶。壳体21用装饰外罩23罩盖。
图11给出门扇开闭装置20的内部结构。臂14可旋转地设置于壳体21。臂14的旋转中心为设置在壳体21的臂轴22。臂14具备臂轴22周围的联接板14a、从臂轴22朝向安装件13延伸的臂主体14b、和可沿长度方向滑动地设置于臂主体14b的臂用滑块14c。臂用滑块14c可旋转地联接于安装件13一端。在臂用滑块14c设置调整臂用滑块14c与臂主体14b之摩擦的摩擦调整板31(参见图12)。臂用滑块14c与臂主体14b之摩擦被调整成能做到所谓自由停止(free stop)。
门扇约束连杆15和施力连杆24可旋转地联接于臂14的联接板14a且处在从臂轴22离开的位置。如上所述，门扇约束连杆15是用于使门扇12作定运动的连杆，而施力连杆24则是用于给门扇12施加开方向和闭方向之力的连杆。
如图11所示，滑块27可沿一方向滑动地设置于壳体21。滑块27被作为附加力单元的螺旋弹簧18附加朝一方向的力。在滑块27与臂14之间连设施力连杆24。施力连杆24一端部可旋转地联接于臂14，施力连杆24另一端部则藉滑块旋转轴25可旋转地联接于滑块27。螺旋弹簧18的附加力被转换成臂14的转矩。
以下参照图12的分解立体图来描述门扇开闭装置20各部分结构。壳体21系由一分为二的半壳体21a、21b结合而成。半壳体21a、21b由薄板弯曲加工而形成的。在半壳体21a、21b形成朝向内侧突出的引导壁21a1。大致为矩形的滑块27收容于引导壁21a1且可引导壁21a1朝一方向滑动。在半壳体21a、21b间设置构成臂14相对壳体21的旋转中心的臂轴22。壳体21用装饰外罩23罩盖。
臂14具备臂轴22(以下称第一轴22)周围的一对联接板14a、从第一轴22朝向安装件13延伸的臂主体14b、和可沿长度方向滑动地设置于臂主体14b的臂用滑块14c。插轴板34处在一对联接板14a之间。在插轴板34插入第一轴22、构成门扇约束连杆15相对于臂14的旋转轴的第二轴32、和构成施力连杆24相对于臂14的旋转轴的第三轴33。在臂主体14b一端部开设用于安装一对联接板14a的安装孔。联接板14a插入臂主体14b一端部。联接板14a和臂主体14b通过销联接。臂主体14b一方的端部被框形固定片围住。臂主体14b顶端通过塞体封塞。
在臂主体14b设置可沿臂主体14b长度方向滑动的臂用滑块14c。臂用滑块14c形成为围绕臂主体14b的框形。在臂用滑块14c形成与安装件13联接的突起部14c1。安装件13藉第四轴35可旋转地安装于臂主体14b的突起部14c1。
在臂主体14b与臂用滑块14c之间设置摩擦调整板31。摩擦调整板31同臂用滑块14c一起滑动。摩擦调整板31推压臂主体14b的力通过位置调整螺钉36来调整。通过调整摩擦调整板31的压力，能调整臂用滑块14c相对臂主体14b滑动时的阻力。
安装件13，截面形成为U形，沿一方向细长地延伸。在安装件13的底壁13a形成螺孔13a1，以供用于将安装件13往门扇12表面安装用的螺钉通过。臂用滑块14c可旋转地联接在安装件13长度方向上的一端部。门扇约束连杆15可旋转地联接在安装件13长度方向上的另一端部。在安装件13的侧壁13b插入构成臂用滑块14c相对于安装件13的旋转轴的第四轴35、和构成门扇约束连杆15相对于安装件13的旋转轴的第五轴38。
门扇约束连杆15具有一方向细长的基部15b、和相对基部15b折曲的顶端部15c，整体上形成为L形。在基部15b长度方向上的中央部插入第二轴32。基部15b外形宽阔。在基部15b的长孔15a插入构成施力连杆24相对于滑块27的旋转轴的滑块旋转轴25(以下称第六轴25)。在门扇约束连杆15的顶端部15c插入第五轴38。从臂轴22轴向观察，门扇约束连杆15与滑块27重叠(参见图11)。
一对施力连杆24一方向细长。施力连杆24一方的端部藉第三轴33可旋转地联接于联接板14a。施力连杆24另一方的端部则藉第六轴25可旋转地联接于滑块27。第六轴25(滑块旋转轴25)由第一滑块旋转轴25a和第二滑块旋转轴25b构成。
滑块27可一方向移动地设置于壳体21。弹簧架41藉销42安装于壳体21壳体64。在滑块27与弹簧架41之间设置螺旋弹簧18。滑块27被螺旋弹簧18在一方向附加力。在滑块27一端形成山形突起27a。在该突起27a形成与施力连杆24的第一滑块旋转轴25a和第二滑块旋转轴25b对应的凹部27b和长孔27c。第一滑块旋转轴25a插入凹部27b，第二滑块旋转轴25b嵌入长孔27c。
在壳体21组装藉流体粘性阻力产生制动力的缓冲器43。当臂14闭方向旋转给定角度以上时，臂14与缓冲器43的可动部44抵接，缓冲器43被压缩。缓冲器43一被压缩就会对臂14施加制动力。
在该实施方式中，构成施力连杆24相对于滑块27的旋转中心的滑块旋转轴25由第一和第二滑块旋转轴25a、25b构成。于是，当门扇12的打开角度为给定角度以下时，从第一滑块旋转轴25a切换到第二滑块旋转轴25b，缓和了作用于门扇12的闭方向的力。以下描述从第一滑块旋转轴25a到第二滑块旋转轴25b的切换。
如图13(a)所示，在门扇12已打开的状态下，施力连杆24的第二滑块旋转轴25b处于滑块27的长孔27c的右端。在该状态下，施力连杆24相对于滑块27的旋转中心是第二滑块旋转轴25b。螺旋弹簧18的附加力藉第二滑块旋转轴25b、施力连杆24传递给臂14。在门扇12已打开的状态下，开方向的转矩作用于臂14。
如图13(b)所示，当让门扇12朝闭方向旋转时，滑动曲柄机构S1到达变异点。如图13(c)所示，当机一部让门扇12朝闭方向旋转时，滑动曲柄机构S1超越变异点，闭方向的转矩作用于臂14。
在门扇12绕水平轴旋转的门扇开闭装置20中，随着门扇12打开到接近90度，作用于门扇12的力矩变大。滑动曲柄机构S1被利用于使人手开门扇12的动作变得容易。若增强螺旋弹簧18的附加力，则开门扇12的动作就变得更加容易。但若增强螺旋弹簧18的附加力，却会在打开已关闭状态的门扇12时感到沉重。为了防止此事，如图13(b)至图13(c)所示，把施力连杆24相对于滑块27的旋转中心从第二滑块旋转轴25b切换到了第一滑块旋转轴25a。如图13(c)所示，当施力连杆24旋转时，第二滑块旋转轴25b从坐靠到了滑块27的长孔27c的右端的状态浮起，代之以第一滑块旋转轴25a坐靠于滑块27的凹部27b。
图14是显示臂12打开角度与作用于臂12的转矩之关系的曲线图。门扇12的打开角度达到给定角度30度以上时，因滑动曲柄机构S1而有开方向转矩作用于门扇12。转矩随着门扇12打开角度增大而呈正弦曲线形增加。因此打开门扇12变得容易。另一方面，当门扇的打开角度不到给定角度时，从第二滑块旋转轴25b切换到第一滑块旋转轴25a，据此，能将作用于门扇12的闭方向转矩从图中实线降低到虚线。故已关闭状态的门扇12的打开就变得容易。
图15给出本发明第四实施方式的门扇开闭装置50。相对于第三实施方式中将门扇约束连杆15可滑动且可旋转地与滑块27联接，第四实施方式中是将门扇约束连杆15藉辅助连杆51与壳体21联接，这点与第三实施方式的门扇开闭装置20不同。辅助连杆51一端部可旋转地联接于壳体21，而辅助连杆51另一端部则可旋转地联接于门扇约束连杆52。关于其它结构，因为和上述第三实施方式的门扇开闭装置20的一样，所以标同一标号而不再赘述。
门扇约束连杆52、臂14、壳体21和辅助连杆51构成图6的第二联锁C2。四个连杆全都通过转动副构成联锁。如该实施方式这样，即便由四节旋转联锁构成第二联锁C2也是通过门扇约束连杆52来使门扇12作定运动。
如图15(a)所示，在门扇12已关闭状态下，门扇12进一步被施加闭方向的力。如图15(b)所示，当将已关闭状态的门扇12打开给定角度以上时，门扇12被施加开方向的力。如图15(c)所示，当门扇12变成已打开状态时，门扇12进一步被施加开方向的力。
须指出的是，本发明并非限于上述实施方式所具体体现的，可在不改变本发明构思的范围内以各种各样的实施方式实现。
虽然上述实施方式中是以本发明适用于门扇绕框体上部水平轴旋转的上开翻转式门扇之例来进行描述的，但是也能适用于门扇绕框体下部水平轴旋转的下开翻转式门扇，且还能适用于用合叶联结两扇门扇而成的折叠型翻转式门扇
虽然上述实施方式中，直到门扇从已关闭状态变成已打开状态为止从臂旋转轴的方向观察，门扇约束连杆与滑块重叠，但是也能够做成这样的：只在直到门扇从已关闭状态变成已打开状态为止这当中某一范围，门扇约束连杆与滑块重叠。
虽然上述实施方式中是在门扇约束连杆形成长孔，在滑块或壳体设置置入长孔的轴，但是也可以是在门扇约束连杆设置轴，在滑块或壳体设置供轴置入的长孔。
上述实施方式的门扇约束连杆、臂、施力连杆、滑块、安装件等的形状不过是一例，可视门扇大小、门扇重量、门扇打开方式作适当变更。
虽然上述实施方式中安装件主体是由一个部件构成的，但是安装件主体也可由两个部件，即与门扇约束连杆联接的第一分件和与臂联接的第二分件构成。
虽然上述实施方式中门扇开闭装置的壳体是安装于框体侧板内面，但是也能安装于框体侧板外面。若安装于框体侧板外面，则臂、门扇约束连杆就不会妨碍収納了，往框体收纳物品变得容易。
本说明书基于2012年9月25日提出的日本专利申请特愿2012-210302，在此包括其全部内容。
标号说明
11…框体
11a…内侧面
12…门扇
13…安装件
14…臂
15…门扇约束连杆
18…螺旋弹簧(附加力单元)
20…门扇开闭装置
21…壳体(门扇开闭装置主体)
22…第一轴、臂轴(臂轴)
24…施力连杆(传动机构)
27…滑块
50…门扇开闭装置
51…辅助连杆
52…门扇约束连杆
60…门扇开闭装置
61…框体
61a…侧板
62…门扇
64…壳体(开闭装置主体)
65…安装件
66…臂
66b…转辊
67…门扇约束连杆
67a…门扇约束连杆的长孔
70…凸轮(传动机构)
71…滑块
71a…滑块的长孔
71c…滑块的凹部
72a～72c…螺旋弹簧(附加力单元)
75a…轴
76…臂轴
84…缓冲器
84a…缓冲器的主体部
84b…缓冲器的轴部

Claims (18)

1.一种门扇开闭装置，具备安装于框体的开闭装置主体、安装于门扇的安装件、可旋转地设置于上述开闭装置主体且藉上述安装件给门扇施加开方向和闭方向两者至少其一方向的力的臂、可沿一方向滑动地设置于上述开闭装置主体的滑块、在上述一方向附加力给上述滑块的附加力单元、将上述附加力单元的附加力传递给臂的传动机构，其特征在于，还具备门扇约束连杆；该门扇约束连杆，可旋转地联接于上述臂且联接在从上述臂的旋转中心离开的位置，同时，可旋转地联接于上述安装件，可滑动地联接于上述开闭装置主体或上述滑块或者藉辅助连杆联接于上述开闭装置主体或上述滑块，以使门扇作定运动；在上述开闭装置主体设置轴，在上述门扇约束连杆设置供上述轴置入的长孔；从上述臂的旋转轴轴向观察，上述门扇约束连杆和上述滑块重叠。
2.按权利要求1所述的门扇开闭装置，其特征在于，在上述滑块的侧面形成凹部，将上述门扇约束连杆收容于上述滑块的上述凹部。
3.按权利要求2所述的门扇开闭装置，其特征在于，上述附加力单元为一个以上的螺旋弹簧，以与上述一方向正交的剖面观察上述滑块时，上述滑块的形成上述凹部的部分的横宽至少比1个上述螺旋弹簧的外径小。
4.按权利要求1至3中任一项所述的门扇开闭装置，其特征在于，上述门扇开闭装置还具备轴部相对主体部沿上述一方向移动的伸缩式缓冲器，上述主体部和上述轴部两者中某一方与上述臂相接，上述主体部和上述轴部两者中另一方与上述滑块相接。
5.按权利要求1至3中任一项所述的门扇开闭装置，其特征在于，上述传动机构为设置于上述滑块的凸轮，在上述臂设置与上述凸轮相接的转辊。
6.按权利要求1至3中任一项所述的门扇开闭装置，其特征在于，上述门扇为可绕水平轴旋转的翻转式门扇，上述开闭装置主体安装于上述框体的侧板，上述安装件安装于上述翻转式门扇的里面。
7.一种门扇开闭装置，具备安装于框体的开闭装置主体、安装于门扇的安装件、可旋转地设置于上述开闭装置主体且藉上述安装件给门扇施加开方向和闭方向两者至少其一方向的力的臂、可沿一方向滑动地设置于上述开闭装置主体的滑块、在上述一方向附加力给上述滑块的附加力单元、将上述附加力单元的附加力传递给臂的传动机构，其特征在于，还具备门扇约束连杆；该门扇约束连杆，可旋转地联接于上述臂且联接在从上述臂的旋转中心离开的位置，同时，可旋转地联接于上述安装件，可滑动地联接于上述开闭装置主体或上述滑块或者藉辅助连杆联接于上述开闭装置主体或上述滑块，以使门扇作定运动；在上述滑块的侧面形成凹部，将上述门扇约束连杆收容于上述滑块的上述凹部；从上述臂的旋转轴轴向观察，上述门扇约束连杆和上述滑块重叠。
8.按权利要求7所述的门扇开闭装置，其特征在于，上述附加力单元为一个以上的螺旋弹簧，以与上述一方向正交的剖面观察上述滑块时，上述滑块的形成上述凹部的部分的横宽至少比1个上述螺旋弹簧的外径小。
9.按权利要求7或8所述的门扇开闭装置，其特征在于，上述门扇开闭装置还具备轴部相对主体部沿上述一方向移动的伸缩式缓冲器，上述主体部和上述轴部两者中某一方与上述臂相接，上述主体部和上述轴部两者中另一方与上述滑块相接。
10.按权利要求7或8所述的门扇开闭装置，其特征在于，上述传动机构为设置于上述滑块的凸轮，在上述臂设置与上述凸轮相接的转辊。
11.按权利要求7或8所述的门扇开闭装置，其特征在于，上述门扇为可绕水平轴旋转的翻转式门扇，上述开闭装置主体安装于上述框体的侧板，上述安装件安装于上述翻转式门扇的里面。
12.一种门扇开闭装置，具备安装于框体的开闭装置主体、安装于门扇的安装件、可旋转地设置于上述开闭装置主体且藉上述安装件给门扇施加开方向和闭方向两者至少其一方向的力的臂、可沿一方向滑动地设置于上述开闭装置主体的滑块、在上述一方向附加力给上述滑块的附加力单元、将上述附加力单元的附加力传递给臂的传动机构、和轴部相对主体部沿上述一方向移动的伸缩式缓冲器，其特征在于，还具备门扇约束连杆；该门扇约束连杆，可旋转地联接于上述臂且联接在从上述臂的旋转中心离开的位置，同时，可旋转地联接于上述安装件，可滑动地联接于上述开闭装置主体或上述滑块或者藉辅助连杆联接于上述开闭装置主体或上述滑块，以使门扇作定运动；上述主体部和上述轴部两者中某一方与上述臂相接，上述主体部和上述轴部两者中另一方与上述滑块相接；从上述臂的旋转轴轴向观察，上述门扇约束连杆和上述滑块重叠。
13.按权利要求12所述的门扇开闭装置，其特征在于，上述附加力单元为一个以上的螺旋弹簧，在上述滑块的侧面形成凹部，将上述门扇约束连杆收容于上述滑块的上述凹部，以与上述一方向正交的剖面观察上述滑块时，上述滑块的形成上述凹部的部分的横宽至少比1个上述螺旋弹簧的外径小。
14.按权利要求12所述的门扇开闭装置，其特征在于，上述传动机构为设置于上述滑块的凸轮，在上述臂设置与上述凸轮相接的转辊。
15.按权利要求12所述的门扇开闭装置，其特征在于，上述门扇为可绕水平轴旋转的翻转式门扇，上述开闭装置主体安装于上述框体的侧板，上述安装件安装于上述翻转式门扇的里面。
16.一种门扇开闭装置，具备安装于框体的开闭装置主体、安装于门扇的安装件、可旋转地设置于上述开闭装置主体且藉上述安装件给门扇施加开方向和闭方向两者至少其一方向的力的臂、可沿一方向滑动地设置于上述开闭装置主体的滑块、在上述一方向附加力给上述滑块的附加力单元、将上述附加力单元的附加力传递给臂的传动机构，其特征在于，还具备和门扇约束连杆；该门扇约束连杆，可旋转地联接于上述臂且联接在从上述臂的旋转中心离开的位置，同时，可旋转地联接于上述安装件，可滑动地联接于上述开闭装置主体或上述滑块或者藉辅助连杆联接于上述开闭装置主体或上述滑块，以使门扇作定运动；上述传动机构为设置于上述滑块的凸轮，在上述臂设置与上述凸轮相接的转辊；从上述臂的旋转轴轴向观察，上述门扇约束连杆和上述滑块重叠。
17.按权利要求16所述的门扇开闭装置，其特征在于，上述附加力单元为一个以上的螺旋弹簧，在上述滑块的侧面形成凹部，将上述门扇约束连杆收容于上述滑块的上述凹部，以与上述一方向正交的剖面观察上述滑块时，上述滑块的形成上述凹部的部分的横宽至少比1个上述螺旋弹簧的外径小。
18.按权利要求16所述的门扇开闭装置，其特征在于，上述门扇为可绕水平轴旋转的翻转式门扇，上述开闭装置主体安装于上述框体的侧板，上述安装件安装于上述翻转式门扇的里面。
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