JP2008007983A - 扉閉鎖装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 扉が閉鎖動作の終端部に達したときに、自動的且つ強制的に本体側に引き寄せられて閉鎖され得る扉閉鎖装置を提供する。
【解決手段】 扉４１側と本体４３側のいずれか一方に設けられた回動アーム１３と、回動アームの受け部１３ｃに掛合可能且つ着脱可能なように他方に設けられた掛止部材１８と、掛止部材を回動アームの受け部に掛合させ、又は掛合解除させるために伝達機構２１を介して掛止部材を駆動する駆動モーター２０と、扉が第一の所定位置よりも本体に近づいたとき、回動アームを初期位置から回動させて受け部を掛止部材側へ突出させるための第１の磁石２３ａ及び第２の磁石２３ｂと、扉が第一の所定位置よりも本体に近づいたとき、突出状態の掛止部材を回動アームの受け部に掛合させるべく、駆動モーターを始動させるセンサー１９とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、片開きの扉が閉鎖する方向に回動し、閉鎖動作の終端部に達したときに、扉を本体側に引き寄せて閉め込むための扉閉鎖装置に関する。

例えば、恒温恒湿槽や冷蔵庫のような装置において、扉が完全に閉じていない状態で装置を稼動した場合には、冷気や熱気が外部に漏れてしまい、事故につながったり、装置の効率的な稼動が阻害されるという問題がある。このような事故を防ぎ、問題を解決するために、扉を自動的に閉じる装置が求められている。
本出願人は、既に、扉自動閉鎖装置を開発しており、それが、特許文献１及び特許文献２として知られている。特許文献１には、左右に両開きの扉に適用する自動ロック装置であり、一方の扉に進退可能なデッドボルトが設けられ、戸枠に受け座が設けられ、一方の扉に他方の扉が当たると、デッドボルトが受け座に嵌入してロックするものが開示されている。また特許文献２には、吊持ち支持された自動車用スライドドアを閉鎖動作の最後に車体側に引き寄せて閉め込むものが開示されている。

しかしながら、特許文献１の発明は左右に両開きの扉を対象とするものであり、また特許文献２の発明は、自動車用スライドドアを対象とするものであり、これらの技術は、固定側本体に枢着された片開きの扉にそのまま適用できるものではない。
特開２００１−３１７２５８号公報 特開平０８−５８３８５号公報

したがって、本発明の目的は、片開き扉が中途半端に閉まった状態で誤って装置が稼動されることの無いように、扉が閉鎖動作の終端部に達したときに、自動的且つ強制的に本体側に引き寄せられて閉鎖され得る扉閉鎖装置を提供することにある。

以下、課題を解決するための手段について、添付図面中の参照番号を付して説明する。
本発明では、固定側の本体４３に枢着された扉４１が閉鎖する方向に回動して所定位置に達したとき、扉４１を本体４３側に引き寄せて閉め込むための装置であって、扉４１側と本体４３側のいずれか一方に設けられた回動アーム１３と、前記回動アーム１３の受け部１３ｃに掛合可能且つ着脱可能なように他方に設けられた掛止部材１８と、該掛止部材１８を前記回動アーム１３の受け部１３ｃに掛合させ、掛合状態で前記回動アーム１３を所定位置まで引き込ませ、又は掛合解除させるために伝達機構を介して前記掛止部材１８を駆動する駆動手段２０と、扉４１が第一の所定位置よりも本体４３に近づいたとき、前記回動アーム１３を初期位置から回動させて前記受け部１３ｃを前記掛止部材１８側へ突出させるための作動手段２３ａ,２３ｂと、扉４１が前記第一の所定位置よりも本体４３に近づいて第二の所定位置に達したとき、突出状態の前記掛止部材１８を前記回動アーム１３の受け部１３ｃに掛合させるべく、前記駆動手段２０を始動させるセンサー１９とを備えることを特徴とする扉閉鎖装置１０が提供される。
本発明において、回動アーム１３と掛止部材１８は、扉４１と固定側の本体４３のそれぞれ異なる側に取り付けられれば良い。
例えば、掛止部材１８が扉４１側に設けられ、回動アーム１３が固定側の本体４３に設けられた場合にも、扉４１が第一の所定位置よりも本体４３に近づいたときには、回動アーム１３は初期位置から回動して前記受け部１３ｃが前記掛止部材１８側へ突出し、さらに、扉４１が前記第一の所定位置よりも本体４３に近づいて第二の所定位置に達したときには、センサー１９により駆動手段２０が始動して掛止部材１８を回動させ、掛止部材１８は回動アーム１３の受け部１３ｃに掛合する。この掛合状態で掛止部材１８がさらに回動すると、回動アーム１３の受け部１３ｃと掛止部材１８とは相対的に引き合って、扉４１は本体４３側に引き寄せられて閉じられる。

本発明の扉閉鎖装置１０において、前記回動アーム１３は、一端部に前記受け部１３ｃが形成され、中間部に枢軸１３ｂが設けられ、扉４１が開いているときにアーム軸１３ａをほぼ垂直状態（初期位置）に維持するための錘２３ａを有するように構成することができる。また前記掛止部材１８は、回動体１８ａに掛止軸１８ｂを突設したものとすることが可能である。このような構成により、前記回動アーム１３が前記作動手段２３ａ,２３ｂによりほぼ垂直状態の初期位置から傾けられると、前記受け部１３ｃが前記掛止部材１８側へ突出し、前記掛止部材１８が前記駆動手段２０により所定方向に回動すると、掛止軸１８ｂが前記受け部１３ｃに掛合し、逆方向に回動すると掛止軸１８ｂが前記受け部１３ｃから掛合解除される。

本発明の扉閉鎖装置１０において、前記作動手段２３ａ,２３ｂは、前記掛止部材１８が在る側（本体４３側）に設けられた第一の磁石２３ａと、前記回動アーム１３に設けられた第二の磁石２３ｂとから構成することが可能であり、第一の磁石２３ａと第二の磁石２３ｂとを相対的に近づけて、相互に磁力を作用させることにより、前記回動アーム１３を初期位置から回動させることが可能になる。

本発明の扉閉鎖装置では、扉が閉鎖動作の終端部に達したときに、本体側に引き寄せられて自動的且つ強制的に閉鎖されるので、片開き扉が中途半端に閉まった状態で誤って装置が稼動されることを防止できる。

以下、図面を参照して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１は本発明の扉閉鎖装置１０を適用した恒温恒湿槽４０の斜視図である。恒温恒湿槽４０は、扉４１が蝶番４２等の枢軸により本体４３に枢着され、扉４１には開閉ハンドル４４が設けられ、片側に開閉するように構成されたものであり、この扉４１と本体４３の対向位置に扉閉鎖装置１０を設けることが可能である。また図示はしないが、扉閉鎖装置１０は、作業員が室内に出入りできるような比較的大規模な冷蔵倉庫などの建物における片開き扉にも適用可能なものである。

図２は、扉閉鎖装置１０の拡大斜視図であり、内部の構成が分かり易いように透視図で示している。扉閉鎖装置１０は、扉４１に設けられた第１ユニット１１と、本体４３に設けられた第２ユニット１２とから構成される。第１ユニット１１は、回動アーム１３と外部ロック解除ユニット１４と外部ロック解除ボタン１５とが、ケーシング１６の内部に設けられたものである。また選択的に取り付けられる内部ロック解除ユニット１７は、その一部が第１ユニット１１内まで延びている。一方、第２ユニット１２は、掛止部材１８とセンサー１９と駆動モーター２０と伝達機構２１とが、ケーシング２２の内部に設けられたものである。また作動手段としての第１の磁石２３ａは第１ユニット１１側に、同じく作動手段としての第２の磁石２３ｂは第２ユニット１２側に設けられている。

次に、上述の第１ユニット１１側の各構成について、さらに詳細に説明する。
前記回動アーム１３は、アーム本体１３ａが枢軸１３ｂによりケーシング１６の内部に枢着され、アーム本体１３ａの一端に受け部１３ｃが形成され、アーム本体１３ａの他端に第１の磁石２３ａが固定されている。
受け部１３ｃは、図３のように、アーム本体１３ａの軸線に対して９０°程度に角度付けられている。すなわち、図５のように、受け部１３ｃに掛止軸１８ｂが掛合した状態であっても、アーム本体１３ａに矢印Ｆ方向の力が作用すると、アーム本体１３ａが矢印Ｒ２方向に回動し、掛合状態が解除され得る程度の形状に、受け部１３ｃは形成されている。

第１の磁石２３ａは、扉４１が開かれて第１ユニット１１と第２ユニット１２とが所定以上離されたときに、図３に示したように、アーム本体１３ａをほぼ垂直の姿勢（初期位置）に保持するための錘としての機能を併せ持つものである。

前記外部ロック解除ユニット１４は、シリンダー錠の既存ユニットを使用することが可能である。例えば、外筒部材１４ａの内部に軸状の部材（図示せず）を挿着し、この軸状の部材は後端の鍵穴１４ｂに挿入された鍵１４ｃにより回転可能であり、軸状の部材の先端にはロック解除部材１４ｄを一体に形成することができる。このような構成により、鍵１４ｃで操作されたロック解除部材１４ｄが、図２の位置から矢印Ｒ１方向に回動し、回動アーム１３の端部に突き合たって矢印Ｒ２方向に回動させ、受け部１３ｃが掛止軸１８ｂから掛合解除される。

前記外部ロック解除ボタン１５は、駆動モーター２０を逆方向に始動させる制御装置（図示せず）と配線でつながっている。すなわち、扉４１が閉鎖ロックされているとき、これを押すことにより駆動モーター２０が作動し、伝達機構２１を介して掛止部材１８の掛止軸１８ｂを回動させ、回動アーム１３の受け部１３ｃから掛合解除するものである。なお、上述の外部ロック解除ユニット１４は、停電等の理由により、外部ロック解除ボタン１５が作動しないときの予備的なロック解除手段として使用される。

内部ロック解除ユニット１７は、例えば、扉閉鎖装置１０が比較的大きな冷蔵倉庫などの片開き扉に設けられたとき、作業員が冷凍庫内で操作してロック解除し、冷凍庫内から緊急避難するための手段として設けられるものである。この内部ロック解除ユニット１７は、室内から操作可能なハンドル１７ａが軸部材１７ｂに固定され、この軸部材１７ｂが第１ユニット１１のケーシング１６内まで延長し、軸部材１７ｂの端部に固定されたプレート１７ｃにロック解除軸１７ｄが突設されている。したがって、ハンドル１７ａを図６のように矢印方向に回すと、ロック解除軸１７ｄが回動して回動アーム１３に突き当たり、回動アーム１３を図５の矢印Ｒ２方向に回動させる。これにより、受け部１３ｃが掛止軸１８ｂから掛合解除される。

次に、上述の第２ユニット１２側の各構成について、さらに詳細に説明する。
前記掛止部材１８は、ウォームホイール１８ａ（回動体）に掛止軸１８ｂが突設されたものであり、ウォームホイール１８ａの回動範囲は、掛止軸１８ｂが図３の位置から図５の位置まで移動する範囲に限られる。これは、掛止軸１８ｂが図３及び図５の位置に達したときに接触するように、停止センサ２４ａ，２４ｂ（図７参照）が配置されているからである。つまり、掛止軸１８ｂが停止センサ２４ａ，２４ｂにそれぞれ接触すると、制御装置（図示せず）に信号が送られて、駆動モーター２０が停止制御される。

前記センサー１９は、図３に示したように、第２ユニット１２のケーシング２２から所定の長さ突出するように形成されたものであり、これが第１ユニット１１の所定位置に当接すると、信号を制御装置に送信し、駆動モーター２０を始動制御する。

前記駆動モーター２０は、制御装置により制御されて正逆両方向に回転するものであり、その駆動力が伝達機構２１を介してウォームホイール１８ａまで伝達され、ウォームホイール１８ａを図３の状態から図５の状態まで回動させると共に、図５の状態から図３の状態まで逆方向にも回動させるものである。

前記伝達機構２１は、駆動モーター２０の回転軸に取り付けられた歯車２１ａと、この歯車２１ａと噛み合うように回転軸２１ｂに固定された歯車２１ｃと、回転軸２１ｂにおける歯車２１ｃの上方に設けられたウォーム２１ｄとから構成されたものである。

前記第２の磁石２３ｂは、第１の磁石２３ａと同極のものを使用し、図３に示したように、第２ユニット１２における第１の磁石２３ａに対向する位置に固定される。これら両磁石２３ａ，２３ｂは、扉４１が閉鎖方向に回動されて所定位置よりも本体４３に近づいたとき、回動アーム１３を初期位置（図３の位置）から回動させて受け部１３ｃを掛止部材１８側へ突出させるための作動手段として機能するものである。つまり、第１の磁石２３ａが第２の磁石２３ｂに所定位置まで近づくと、両磁石２３ａ，２３ｂは相互に反発し合い、その反発力により回動アーム１３は回動させられ、その結果として図４のように受け部１３ｃが第２ユニット１２側に突出する。
なお、第１の磁石２３ａと第２の磁石２３ｂは同極のものに限定されず、異なる極の磁石を使用することも可能である。この場合、図示はしないが、両磁石を図２〜図５のものとは異なる位置に設け、相互に引き合う力が作用したときに、回動アーム１３が図４のように回動するように配置する。

次に、本発明の扉閉鎖装置１０の作用について説明する。
上述のように、扉４１が閉鎖方向に回動されて所定位置（第一の所定位置）よりも本体４３側に近づいたとき、第１の磁石２３ａと第２の磁石２３ｂの作用により、回動アーム１３は初期位置（図３の位置）から回動し、受け部１３ｃが掛止部材１８側へ突出する。そして、扉４１をさらに閉鎖方向に回動させて所定位置（第二の所定位置）に達すると、センサー１９が第１ユニット１１の所定位置に当接し、センサー１９から送信された信号を制御装置が受けて駆動モーター２０が始動制御される。
これにより、駆動モーター２０からの力が伝達機構２１を介してウォームホイール１８ａまで伝わり、ウォームホイール１８ａは図３の位置から回動し、図４の位置に達して掛止軸１８ｂが回動アーム１３の受け部１３ｃに掛合する。さらに、駆動モーター２０は僅かに駆動してウォームホイール１８ａが回動するため、掛止軸１８ｂは受け部１３ｃに掛合した状態で回動アーム１３を所定位置まで引張り込む。これにより、扉４１は回動アーム１３を介して自動的に第２ユニット１２側に引き寄せられて閉じられるため、扉４１が中途半端に開いた状態で恒温恒湿槽４０等の装置が稼動することは防止される。
扉４１が閉じているときには、掛止軸１８ｂが受け部１３ｃに掛合してロック状態になっているので、ただ単に、扉４１の開閉ハンドル４４を引いても扉４１を開くことができない。そのため、扉４１を開くときには、外部ロック解除ユニット１４又は外部ロック解除ボタン１５を操作する。
例えば、外部ロック解除ユニット１４を操作すれば、ロック解除部材１４ｄが、図２の位置から矢印Ｒ１方向に回動し、回動アーム１３の端部に突き合たって矢印Ｒ２方向に回動させるので、回動アーム１３の受け部１３ｃは掛止軸１８ｂから掛合解除され、扉４１を開くことが可能になる。
また外部ロック解除ボタン１５を操作した場合には、扉４１を閉鎖するときの逆方向に駆動モーター２０が作動し、ウォームホイール１８ａも図４の矢印Ｒ３とは逆方向に回動し、掛止軸１８ｂが回動アーム１３の受け部１３ｃから掛合解除され、扉４１を開くことが可能になる。

本発明にかかる扉閉鎖装置を適用した恒温恒湿槽の斜視図である。 扉閉鎖装置を拡大して示した斜視図且つ透視図である。 扉が開いているときの扉閉鎖装置の断面図である。 扉が閉鎖方向に回動し、所定位置に達した時の扉閉鎖装置の断面図である。 扉が閉鎖された時の扉閉鎖装置の断面図である。 内部ロック解除ユニットにおけるハンドルの斜視図である。 掛止部材の側面図である。

符号の説明

１０ 扉閉鎖装置
１１ 第１ユニット
１２ 第２ユニット
１３ 回動アーム
１３ｃ 受け部
１３ｂ 枢軸
伝達機構
１４ 外部ロック解除ユニット
１５ 外部ロック解除ボタン
１６ ケーシング
１７ 内部ロック解除ユニット
１８ 掛止部材
１８ａ ウォームホイール（回動体）
１８ｂ 掛止軸
１９ センサー
２０ 駆動モーター（駆動手段）
２１ 伝達機構
２１ａ 歯車（伝達機構）
２１ｂ 回転軸（伝達機構）
２１ｃ 歯車（伝達機構）
２１ｄ ウォーム（伝達機構）
２３ａ 第１の磁石（作動手段、錘）
２３ｂ 第２の磁石（作動手段）
４０ 恒温恒湿槽
４１ 扉
４３ 本体

Claims (5)

1. 固定側の本体に枢着された扉が閉鎖する方向に回動して所定位置に達したとき、扉を本体側に引き寄せて閉め込むための装置であって、
   扉側と本体側のいずれか一方に設けられた回動アームと、前記回動アームの受け部に掛合可能且つ着脱可能なように他方に設けられた掛止部材と、該掛止部材を前記回動アームの受け部に掛合させ、掛合状態で前記回動アームを所定位置まで引き込ませ、又は掛合解除させるために伝達機構を介して前記掛止部材を駆動する駆動手段と、扉が第一の所定位置よりも本体に近づいたとき、前記回動アームを初期位置から回動させて前記受け部を前記掛止部材側へ突出させるための作動手段と、扉が第一の所定位置よりも本体に近づいて第二の所定位置に達したとき、突出状態の前記掛止部材を前記回動アームの受け部に掛合させるべく、前記駆動手段を始動させるセンサーとを備えることを特徴とする扉閉鎖装置。
2. 前記回動アームは、一端部に前記受け部が形成され、中間部に枢軸が設けられて回動可能に形成され、扉が開いているときにアーム軸をほぼ垂直の初期位置に維持するための錘を有するものであり、前記掛止部材は回動体に掛止軸が突設されたものであり、
   前記回動アームが前記作動手段によりほぼ垂直状態の初期位置から傾けられ、前記受け部が前記掛止部材側へ突出し、前記掛止部材が前記駆動手段により所定方向に回動すると掛止軸が前記受け部に掛合し、逆方向に回動すると掛止軸が前記受け部から掛合解除されるものである請求項１に記載の扉閉鎖装置。
3. 前記固定側の本体内部から操作して前記回動アームを回動させ、前記受け部を前記掛止部材から掛合解除する手段を有することを特徴とする請求項１に記載の扉閉鎖装置。
4. 前記扉の外側から操作して前記回動アームを回動させ、前記受け部を前記掛止部材から掛合解除する手段を有することを特徴とする請求項１に記載の扉閉鎖装置。
5. 前記作動手段は、前記掛止部材が在る側に設けられた第一の磁石と、前記回動アームに設けられた第二の磁石とから構成され、第一の磁石と第二の磁石とが相互に磁力を作用させることにより、前記回動アームを初期位置から回動させるものである請求項１に記載の扉閉鎖装置。

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