JP2005076449A

JP2005076449A - カムを用いたドア閉鎖装置

Info

Publication number: JP2005076449A
Application number: JP2004249897A
Authority: JP
Inventors: 轍守 ▲ゾ▼; Chul-Soo Cho
Original assignee: Sojin Corp
Current assignee: Sojin Corp
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2004-08-30
Publication date: 2005-03-24
Also published as: KR20030074566A; US20050044661A1; DE102004039868A1

Abstract

【課題】カム及びバネによって、開放されたドアを自動的に閉鎖すると共に、使用者による閉鎖速度の調節が可能なドア閉鎖装置を提供する。
【解決手段】ハウジング２０の他方側に固定され、環状のガイド面３１が上記ハウジング２０の内部に向かって突出したカム３０と、円板部を有し、中央にスライディング部１２の断面形状に対応する形状のスライディング部貫通孔が形成され、上記カム３０のガイド面３１に沿って動くキー４３が上記円板部から突出し、上記円板部の外周面が上記ハウジング２０の内周面と接触して直線運動をするガイド４０と、シャフト１０の圧縮バネ支持部１３と上記ガイド４０の円板部との間に、上記シャフト１０を包むように配置された圧縮バネ５０と、を併せ備えたものとする。
【選択図】図３

Description

本発明はカムを用いたドア閉鎖装置に関し、特に、ドアが押し開けられた後、回転運動を直線運動に変換するカムにより生じせしめられるバネの復元力を用いて、ドアを自動的に元の位置に戻すドア閉鎖装置に関する。

従来のドア閉鎖装置は、直線作動型と回転作動型とに区分される。直線作動型はピニオン軸を回転させてドアを移動させるものであり、設置場所が制限され、長時間使用すると騷音が発生し、ピニオン軸を支持するベアリングが摩耗し易く、ピストンとシリンダーに偏摩耗が生じる問題があった。

また、回転作動型では作動室が一対の突起部により２つに分割されているため、回転軸の回転角が９０°以内に制限される。また、復帰用バネが内外筒間に支持されるため装置のサイズが大きくなり、多様な場所に適用するのは困難であった。更に、構造が複雑で故障が多く、生産性が低いという問題点があった。
大韓民国公開実用新案第２０００−１９８４８号公報

そこで、本発明の目的は、カム及びバネによって、開放されたドアを自動閉鎖し、使用者によって閉鎖速度を調節し得るドア閉鎖装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のドア閉鎖装置は、一端に前記ドアフレームに固定して回転を防止するための固定部が形成され、他端には外周面の一部が平面からなるスライディング部が形成され、前記固定部と前記スライディング部との間には外周面から突出した圧縮バネ支持部が形成されたシャフトと、前記ドアに固定され、一方側に前記シャフトが内部に挿入されるシャフト孔が形成され、前記シャフト孔と連結された内部が円柱状の空間からなるハウジングと、前記ハウジングの他方側に固定され、環状のガイド面が前記ハウジングの内部に向かって突出したカムと、円板部を有し、中央に前記スライディング部の断面形状に対応する形状のスライディング部貫通孔が形成され、前記カムのガイド面に沿って動くキーが前記円板部から突出し、前記円板部の外周面が前記ハウジングの内周面と接触して直線運動をするガイドと、前記シャフトの圧縮バネ支持部と前記ガイドの円板部との間に、前記シャフトを包むように配置された圧縮バネと、を併せ備えたことを特徴とする。

前記ガイドは、前記円板部を貫通する第１の流体通路及び第２の流体通路と、一端が前記円板部の前記カムに対向する面に固定され、他端が前記第２の流体通路を閉鎖するように設けられ、前記圧縮バネの圧縮時に、前記ハウジングの内部に充填された粘性流体の流れによって前記第２の流体通路を開放させるよう構成されたチェックバルブプレートと、を有するのが好ましい。

前記ドア閉鎖装置は更に、一方側に形成された固定孔に前記固定部が挿入されてかつ固定され、他方側が前記ドアフレームに固定されるドアフレーム用ブラケットと、一方側は前記ハウジングに固定され、他方側が前記ドアに固定されるドア用ブラケットと、を備えているのが好ましく、前記カムは、前記ガイド面に上昇部とその後に続く固定溝が形成されているものであるのが好ましい。

前記ドア閉鎖装置は更に、前記カムの中心部を貫通して前記シャフトの他端から延出するトーションバネ固定部と、前記ハウジングの外部から突出した前記トーションバネ固定部を内部に収納するように前記ハウジングに固定されたカバーと、前記トーションバネ固定部に対向するように前記カバー内部に設けられたトーションバネ調節部と、前記トーションバネ固定部と前記トーションバネ調節部とにそれぞれ両端が連結されたトーションバネと、を備えているのが好ましい。

前記トーションバネ調節部は、前記カバーに固定され、中央に形成されたレンチ貫通孔を中心に円周方向に配列されたギアを有する固定ギアと、一方側の面に前記トーションバネの第１のアームが固定される空間を形成するように突出した２本の腕からなる第１のアーム固定部が形成され、他方側の面には中央に形成されたレンチ溝を中心に前記固定ギアに対応するギアが円周方向に配列された調節プレートと、を有するのが好ましく、前記トーションバネ固定部は、前記トーションバネの第２のアームが固定される空間を形成するように突出した２本の腕からなる第２のアーム固定部が形成されたものであるのが好ましい。

本発明によるドア閉鎖装置は、ドアを開放する際の回転運動を、カムを用いてバネの圧縮及びねじりに変換させ、それにより生じたバネ力によって自動閉鎖することができる。更に、使用者が外部からバネ力を調節することで、取り付けられた環境に応じて容易に閉鎖速度を調節することができる。

また、本ドア閉鎖装置は、カムの形状とバネの強さの組合せにより、所望の角度において速度を変更させたり、回転を停止させたり、又はその回数を調節したりすることが可能である。

更に、本ドア閉鎖装置は、従来のドア閉鎖装置に比べて閉鎖が安全でかつ開放が容易であり、更に構造が簡単で耐久性が増しているため、ドアだけでなく家電製品及び自動車等に適用が可能である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。

［構成］
図１〜図４は、それぞれ本発明の好ましい実施例に係るドア閉鎖装置の斜視図、部分断面図、概略的な部分断面図及び分解斜視図である。本発明の好ましい実施例に係るドア閉鎖装置は、ハウジング２０、カム３０及びカバー８０が順次に結合された本体１００と、ドアフレーム用ブラケット６０並びにドア用ブラケット７０とから構成される。

ハウジング２０は、シャフト１０、カム３０、ガイド４０及び圧縮バネ５０を内部に有する。カム３０に固定されるカバー８０は、トーションバネ固定部１４、トーションバネ調節部８１及びトーションバネ９０を内部に有する。ハウジング２０はドアに固定される部材であり、内部に、シャフト１０が挿入される円柱状の空間２１が上下に貫通している。

シャフト１０は、ハウジング２０の内部に挿入される円柱状の軸であり、固定部１１、スライディング部１２及び圧縮バネ支持部１３からなる。固定部１１はシャフト１０の上端に形成され、角柱状である。スライディング部１２は、シャフト１０の外周面に設けられた平面部であり、シャフト１０の下端から所定の高さまで形成される。圧縮バネ支持部１３は、固定部１１とスライディング部１２との中間位置において、シャフト１０の外周面から突出した部分である。シャフト１０がハウジング２０の内部に挿入された後は、シャフト１０が挿入方向に抜け出さないように、上部キャップ２３がハウジング２０と結合される。上部キャップ２３には、ドア用ブラケット７０を固定できるように、角柱状のドア用ブラケット固定部２４が形成され、その中央には圧縮バネ支持部１３より小径の貫通孔２４ａが形成される。ここで、上部キャップ２３とハウジング２０との間には、Ｏリング２８、２９と共に上部ブッシュ２５が配置されるのが好ましい。

カム３０はハウジング２０の下部に固定される。所定の厚さを有する環状のガイド面３１がハウジング２０の内部に向かって突出するように設けられ、そのガイド面３１上に、上昇部とそれに続く固定溝３２が形成される。カム３０の中心部には貫通孔が形成され、シャフト１０がこれを貫通する。ここで、シャフト１０とカム３０との間の漏油及び回転摩擦を最小化するために、Ｏリング２７と共に下部ブッシュ２６が設けられるのが好ましい。

ガイド４０は、円板部４１及びその下方に突出するキー４３から構成される。ハウジング２０の内周面２２に接する円板部４１によって、ハウジング２０の内部は上部隔室２０ａと下部隔室２０ｂとに区分される。各隔室２０ａ、２０ｂにはダンピング材として機能する粘性流体が充填される。円板部４１の中央には、シャフト１０のスライディング部１２が貫通する貫通孔４２が形成される。貫通孔４２は、スライディング部１２の断面形状に対応した形状を有する。更に、円板部４１には、これを貫通する第１の流体通路４５及び第２の流体通路４６が形成される。第２の流体通路４６の下面には、チェックバルブプレート４７が設けられる。チェックバルブプレート４７の一端は、圧入ピン４８によって円板部４１の下面に固定され、他端は、第２の流体通路４６を閉鎖するように設けられる。ここで、円板部４１は、ハウジング２０及びシャフト１０との摩擦を最小化するために、インサート成形等によりコーティング処理されることが好ましい。ハウジング２０の内周面２２と接する円板部４１は、キー４３がカム３０のガイド面３と接触することにより、ガイド面３１の円周方向の高さ変化に応じ、スライディング部１２に沿って上下に移動する。キー４３は熱処理されていることが好ましい。

圧縮バネ５０は、シャフト１０の圧縮バネ支持部１３とガイド４０の円板部４１との間に、シャフト１０を包むように配置される。

カバー８０は、内部に円柱状の空間を有し、カム３０の下部に取り付けられる。トーションバネ固定部１４は、カム３０を貫通したシャフト１０の終端に形成され、トーションバネ９０の第２のアーム９２を固定するように、中央に空間をあけて突出した２本の腕からなる第２のアーム固定部１５を有する。トーションバネ調節部８１はカバー８０の下部に設けられ、固定ギア８３及び調節プレート８２からなる。固定ギア８３はカバー８０の下側を閉鎖するように固定され、中央にはレンチを通すことができるレンチ貫通孔８７が形成される。固定ギア８３の上面には、レンチ貫通孔８７を中心にギア８８が円周方向に配列される。調節プレート８２は円板状の部材であり、カバー８０の内部空間に形成された内周面に接する。調節プレート８２の上面には、トーションバネ９０の第１のアーム９１が固定される空間を形成するように、２本の腕からなる第１のアーム固定部８４が突出して形成される。調節プレート８２の下面には、中央にレンチ溝８６が形成され、これを中心にギア８５が円周方向に配列される。ギア８５は、固定ギア８３のギア８８に応じて噛み合わされる。トーションバネ９０の第１のアーム９１及び第２のアーム９２はそれぞれ、第１のアーム固定部８４及び第２のアーム固定部１５によって、トーションバネ固定部１４及びトーションバネ調節部８１と連結される。第１のアーム固定部８４及び第２のアーム固定部１５は、トーションバネ９０がねじられる際のバネの変形を防止する。

一方、本体１００の上側には、ドア及びドアフレームに対する装着を容易にするためのドアフレーム用ブラケット６０及びドア用ブラケット７０が取り付けられる。ドアフレーム用ブラケット６０の一方側には、シャフト１０の固定部１１を挿入して固定するための固定孔６１が形成され、他方側には、ドアフレーム用ブラケット６０の上面６２をドアフレームに固定するためのボルト孔６３が形成される。ドア用ブラケット７０の一方側には、ドア用ブラケット固定部２４を挿入して固定するためのドア用ブラケット固定孔７１が形成され、他方側には、ドア用ブラケット７０の下面７２をドアに固定するためのボルト孔７３が形成される。

［動作］
以下、図１〜図５を参照しながら、本発明の好ましい実施例に係るドア閉鎖装置のドア閉鎖方法について説明する。

図５は、本発明の好ましい実施例に係るドア閉鎖装置がドアに取り付けられた状態を概略的に示した図である。ドアフレーム用ブラケット６０の上面６２はドアフレームＤ２の下面とボルトによって固定される。固定孔６１は、シャフト１０が回転しないようにシャフト１０を固定する。ドア用ブラケット７０の下面７２はドアＤ１の上面とボルトによって固定され、ドア用ブラケット固定孔７１は本体１００を固定する。また、本体１００もドアに固定される。これにより、ドアが回転すると、ドア用ブラケット７０及び本体１００は共に、ドアフレーム用ブラケット６０に固定されたシャフト１０を中心に回転する。本体１００がドアＤ１と共に回転すると、本体１００に固定されたカム３０も同時に回転する。カム３０の上部に形成されたガイド面３１は、円周方向に沿って高さが変わるように構成されているので、キー４３によりガイド面３１と接触するガイド４０は、カム３０の回転によって上昇及び下降運動をする。シャフト１０のスライディング部１２はガイド４０を貫通しており、ガイド４０が回転しないようになっている。それゆえ、ガイド４０は、ハウジング２０の回転に影響されず、スライディング部１２に沿って上昇及び下降運動のみを行う。ドアＤ１が開放される時、すなわち図４ａでドア用ブラケット７０が反時計回り方向に回転する時にはガイド４０が上昇し、上部隔室２０ａに収納された粘性流体は第１の流体通路４５を介して下部隔室２０ｂへ移動する。また、第２の流体通路４６を閉鎖していたチェックバルブプレート４７は、上部隔室２０ａから第２の流体通路４６に向かって流入する粘性流体によって開放される。ガイド４０が上昇するにつれて、圧縮バネ５０は圧縮される。以後、カム３０のガイド面３１に形成された固定溝３２にキー４３が固定されれば、ドアの開放が終了し、ガイド４０の上昇も中断される。

又、ドアＤ１の開放に伴い、カバー８０も、ドアＤ１と共にシャフト１０を中心に回転する。ここで、トーションバネ９０の上部に形成された第２のアーム９２は、トーションバネ固定部１４によってシャフト１０に固定されている。一方、第１のアーム９１は、トーションバネ調節部８１によってカバー８０に固定されている。そのため、トーションバネ９０は、カバー８０の回転と同時に回転する第１のアーム９１によってねじられる。ドアＤ１が閉鎖される時には、ドアが閉鎖される方向−この場合、時計回り方向−に使用者がドアＤ１を押すと、ガイド面３１の固定溝３２に固定されたキー４３が固定溝３２から離脱し、ガイド面３１に沿って下降する。一旦キー４３が固定溝３２から離脱すれば、以後使用者の力が加えられなくてもドアＤ１は自動的に閉鎖される。固定溝３２から離脱したガイド４０は、圧縮された圧縮バネ５０及び、ねじられたトーションバネ９０の復元力によって下降する。ガイド４０の下降によって下部隔室２０ｂの粘性流体は、第１の流体通路４５を介して上部隔室２０ａへ移動する。しかし、チェックバルブプレート４７が円板部４１の下面に設けられているので、ガイド４０の上昇時とは違って下降時にはチェックバルブプレート４７は開放されない。従って、上昇時より下降時、すなわちドアＤ１が閉鎖される時は、粘性流体の抵抗によってドアＤ１の回転速度は相対的に減じられる。

本発明の好ましい実施例に係るドア閉鎖装置は、使用者が外部からドアＤ１の閉鎖速度を調節することが可能である。使用者が、レンチを固定ギア８３の中央に形成されたレンチ貫通孔８７から、固定ギア８３とギア噛合された調節プレート８２の下面に形成されたレンチ溝８６に挿入し、レンチを上向きに押すと、固定ギア８３のギア８８と調節プレート８２のギア８５の噛合が解除される。更に、レンチを所望の方向に回した後、レンチを取り出せば、トーションバネ９０の圧縮復元力によって、固定ギア８３のギア８８と調節プレート８２のギア８５が噛合して両者が固定される。これにより、トーションバネ９０の復元力を調節できる。使用者がトーションバネ９０をレンチによって反時計方向にねじって復元力を増大させれば、ドアＤ１の閉鎖速度はより速くなり、時計方向に緩めて復元力を減少させれば、ドアＤ１の閉鎖速度はより遅くなる。

前述した本発明の好ましい実施例は例示目的で開示されたものであり、圧縮バネ５０及びトーションバネ９０のバネ強度を変更したり、カム３０のガイド面３１の形状を変更したりすることによって、多様なドア開閉形態を作り出すことができる。例えば、室内外スイングドア又は強化ガラスドアのように、両方向から開閉可能なものや、所望の区間で停止するもの、又は開閉速度の制御及び最大開き角度の設定が可能なものを作り出すことができる。

また、本発明に対する通常の知識を持つ当業者ならば本発明思想の範囲内で多様な修正、変更及び付加が可能である。このような修正、変更及び付加は特許請求の範囲に属するものである。

本発明の好ましい実施例に係るドア閉鎖装置の斜視図である。本発明の好ましい実施例に係るドア閉鎖装置の部分断面図である。図２のドア閉鎖装置を簡略的に示した部分断面図である。本発明の好ましい実施例に係るドア閉鎖装置の分解斜視図である。本発明の好ましい実施例に係るドア閉鎖装置の分解斜視図である。本発明の好ましい実施例に係るドア閉鎖装置がドアに取り付けられた状態を概略的に示した図である。

符号の説明

１０シャフト
１１固定部
１２スライディング部
１３圧縮バネ支持部
１４トーションバネ固定部
２０ハウジング
２３上部キャップ
２４ドア用ブラケット固定部
３０カム
３１ガイド面
４０ガイド
４１円板部
４３キー
４７チェックバルブプレート
５０圧縮バネ
６０ドアフレーム用ブラケット
７０ドア用ブラケット
８０カバー
８３固定ギア
９０トーションバネ
１００本体

Claims

ドア及びドアフレームに固定され、ドアを自動的に閉鎖するドア閉鎖装置であって、
一端に前記ドアフレームに固定して回転を防止するための固定部が形成され、他端には外周面の一部が平面からなるスライディング部が形成され、前記固定部と前記スライディング部との間には外周面から突出した圧縮バネ支持部が形成されたシャフトと、
前記ドアに固定され、一方側に前記シャフトが内部に挿入されるシャフト孔が形成され、前記シャフト孔と連結された内部が円柱状の空間からなるハウジングと、
前記ハウジングの他方側に固定され、環状のガイド面が前記ハウジングの内部に向かって突出したカムと、
円板部を有し、中央に前記スライディング部の断面形状に対応する形状のスライディング部貫通孔が形成され、前記カムのガイド面に沿って動くキーが前記円板部から突出し、前記円板部の外周面が前記ハウジングの内周面と接触して直線運動をするガイドと、
前記シャフトの圧縮バネ支持部と前記ガイドの円板部との間に、前記シャフトを包むように配置された圧縮バネと、
を併せ備えたことを特徴とするドア閉鎖装置。
前記ガイドは、
前記円板部を貫通する第１の流体通路及び第２の流体通路と、
一端が前記円板部の前記カムに対向する面に固定され、他端が前記第２の流体通路を閉鎖するように設けられ、前記圧縮バネの圧縮時に、前記ハウジングの内部に充填された粘性流体の流れによって前記第２の流体通路を開放させるよう構成されたチェックバルブプレートと、
を有することを特徴とする請求項１に記載のドア閉鎖装置。
更に、一方側に形成された固定孔に前記固定部が挿入されてかつ固定され、他方側が前記ドアフレームに固定されるドアフレーム用ブラケットと、
一方側は前記ハウジングに固定され、他方側が前記ドアに固定されるドア用ブラケットと、を備えたことを特徴とする請求項１に記載のドア閉鎖装置。
前記カムは、前記ガイド面に上昇部とその後に続く固定溝が形成されているものであることを特徴とする請求項１に記載のドア閉鎖装置。
更に、前記カムの中心部を貫通して前記シャフトの他端から延出するトーションバネ固定部と、
前記ハウジングの外部から突出した前記トーションバネ固定部を内部に収納するように前記ハウジングに固定されたカバーと、
前記トーションバネ固定部に対向するように前記カバー内部に設けられたトーションバネ調節部と、
前記トーションバネ固定部と前記トーションバネ調節部とにそれぞれ両端が連結されたトーションバネと、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のドア閉鎖装置。
前記トーションバネ調節部は、
前記カバーに固定され、中央に形成されたレンチ貫通孔を中心に円周方向に配列されたギアを有する固定ギアと、
一方側の面に前記トーションバネの第１のアームが固定される空間を形成するように突出した２本の腕からなる第１のアーム固定部が形成され、他方側の面には中央に形成されたレンチ溝を中心に前記固定ギアに対応するギアが円周方向に配列された調節プレートと、
を有することを特徴とする請求項５に記載のドア閉鎖装置。
前記トーションバネ固定部は、
前記トーションバネの第２のアームが固定される空間を形成するように突出した２本の腕からなる第２のアーム固定部が形成されたものであることを特徴とする請求項５に記載のドア閉鎖装置。