JP7122751B2 - 磁石利用自動ドア構造 - Google Patents

Description

本発明は、磁石利用自動ドア構造に関する。

磁石利用自動ドア構造として、軸芯棒を枠側のベースプレートの支軸挿入部とドア側のＬ字状の連結プレートの支軸挿入部とに挿入し、ベースプレートの延伸側の磁石と連結プレートの延伸側の磁石が互いに反発し、ベースプレートの固定側の磁石と連結プレートの固定側の磁石が互いに吸引して、ドアを開けると磁石の反発力と吸引力によってドアが元の位置に復帰して自動的に閉まるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

実用新案登録第３１２１８４４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の磁石利用自動ドア構造では、部品点数が多く、組立てコストがかさむという課題があった。また、枠およびドアがヒンジで固定されるため、ドアの取外しが難しいという課題があった。

本発明は、このような課題に着目してなされたもので、組立て容易でかつドアの取外しが容易な磁石利用自動ドア構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る磁石利用自動ドア構造は、固定部とドア材と複数の固定側磁石と複数のドア側磁石とを有し、各固定側磁石は一方の磁極を前記固定部の表面側に向けて配置して前記固定部に固定され、各ドア側磁石は前記ドア材の縁部に固定され、前記ドア材を閉じる位置で開閉可能に保持するようそれぞれ各固定側磁石の前記磁極に磁力で吸引されており、各固定側磁石および／または各ドア側磁石はそれぞれ同一の大きさの球体から成ることを、特徴とする。

本発明に係る磁石利用自動ドア構造は、固定側磁石とドア側磁石との吸引力を利用して、開いたドア材を閉じる位置に自動的に戻すことができる。本発明に係る磁石利用自動ドア構造は、固定部とドア材と複数の固定側磁石と複数のドア側磁石とで構成されるため、少ない部品点数で組立て容易なものとすることができる。固定部とドア材とは複数の固定側磁石と複数のドア側磁石との磁力で保持されるため、ドアの取外しが容易である。

本発明に係る磁石利用自動ドア構造において、前記縁部は円弧状または放物線状の横断面形状を有することが好ましい。また、前記固定部は各一方の磁極の位置で前記ドア材側に突出していることが好ましい。
これらの場合、固定部とドア材とを干渉することなく互いの間隔を小さくし、固定部とドア材とを保持する複数の固定側磁石および複数のドア側磁石の吸引力を高めることができる。

各固定側磁石および／または各ドア側磁石はそれぞれ同一の大きさの球体から成る。
各ドア側磁石はそれぞれ同一の大きさの球体から成り、前記ドア材および前記固定部は、それぞれ上面および下面に、互いに回転可能な軸材および軸受けを有し、前記軸材および前記軸受けの回転中心線は各ドア側磁石の中心を通ることが好ましい。
この場合、ドア材を軸材および軸受けを中心として円滑に回転させて開閉することができる。

本発明に係る磁石利用自動ドア構造において、前記固定部は戸当りを有したドア枠から成り、各固定側磁石と各ドア側磁石とは前記閉じる位置で磁界の向きが同一水平面上で互いに平行にずれており、各ドア側磁石は各固定側磁石に対して前記ドア材の閉じる側に位置し前記ドア材は前記閉じる位置で前記戸当りに当接するよう付勢されていることが好ましい。
この場合、ドア材を閉じる位置から９０度開いたときにも、各固定側磁石の磁極に対し各ドア側磁石の同極の磁極が近づいて反発するため、ドア材を閉じる位置に自動的に戻すことができる。

本発明に係る磁石利用自動ドア構造において、前記固定部は戸当りを有したドア枠から成り、各固定側磁石と各ドア側磁石とは前記閉じる位置で磁界の向きが同一水平面上で互いに９０度未満の角度ずれて前記ドア材は前記閉じる位置で前記戸当りに当接するよう付勢されていてもよい。
この場合にも、ドア材を閉じる位置から９０度開いたとき、各固定側磁石の磁極に対し各ドア側磁石の同極の磁極が近づいて反発するため、ドア材を閉じる位置に自動的に戻すことができる。

前記固定部はドア枠から成り、前記固定側磁石と対向する前記固定部の内面および前記ドア側磁石と反対側の前記ドア材の縁部に、前記閉じる位置で互いに吸引する閉止用磁石および強磁性体が固定されていることが好ましい。
この場合、閉止用磁石および強磁性体の吸引力によりドア材をしっかりと閉じる位置に位置付けることができる。強磁性体は、磁石から成っても鉄材、ニッケル材などから成ってもよい。

前記閉止用磁石および前記強磁性体は前記固定部に固定された方に対して前記ドア材に固定された方が低い位置にあることが好ましい。
この場合、ドア側磁石と反対側のドア材の縁部が自重で下がるのを、ドア材の閉じる位置で閉止用磁石と強磁性体との吸引力により引き上げて防止することができる。

本発明によれば、組立て容易でかつドアの取外しが容易な磁石利用自動ドア構造を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態の磁石利用自動ドア構造を示す要部斜視図である。 図１に示す磁石利用自動ドア構造の要部横断面図である。 本発明の第２の実施の形態の磁石利用自動ドア構造の（Ａ）ドア材を閉じた状態を示す平面図、（Ｂ）ドア材を開いた状態を示す平面図である。 図３の磁石利用自動ドア構造の閉止用磁石および強磁性体の位置関係を示す正面図である。 本発明の第３の実施の形態の磁石利用自動ドア構造の（Ａ）ドア材を閉じた状態を示す平面図、（Ｂ）ドア材を開いた状態を示す平面図である。

以下、図面に基づき、本発明の第１～第３の実施の形態について説明する。
図１および図２は、本発明の第１の実施の形態を示している。
図１に示すように、本発明の実施の形態の磁石利用自動ドア構造は、ドア枠１とドア材２と複数の固定側磁石３と複数のドア側磁石４と閉止用磁石５と強磁性体６とを有している。

ドア枠１は、平行な２本の縦枠１１，１２と、各縦枠１１，１２の上端を接続する上枠と、各縦枠１１，１２の下端を接続する下枠とを有している。ドア枠１は、内側に長方形状の開口１３を有している。一方の縦枠１１が、ドア枠１を開閉可能に保持する固定部となる。ドア材２は、長方形板状であって、ドア枠１の開口１３を閉じる大きさを有している。ドア材２の縦方向に伸びる両方の縁部２１，２２は、円弧状または放物線状の横断面形状を有し、中央が長さ方向に沿って膨らんでいる。ドア材２は、発泡スチロール板を薄い合板で両側から挟んで接着した構造から成り、軽量である。ドア材２がドア枠１に対して閉じた状態で、両方の縁部２１，２２と縦枠１１，１２との間にはわずかな間隙が設けられている。

ドア材２およびドア枠１は、それぞれ上面および下面の一端側に、互いに回転可能な軸材７および軸受けを有している。軸材７は、ドア材２の上面２３および下面に形成した縦穴に一端を挿入してドア材２に接着剤で固定されている。軸受けは、上枠および下枠に形成した凹部から成る。ドア材２は、ドア枠１の開口１３の内側で持ち上げて下側の軸材を下枠の軸受けから外すことにより、ドア枠１から取り外すことができる。

各固定側磁石３および各ドア側磁石４は、それぞれ同一寸法の球状の永久磁石、特にネオジム磁石から成っている。各固定側磁石３および各ドア側磁石４は、直径方向の両端にそれぞれＮ極、Ｓ極の磁極を有している。

各固定側磁石３は、一方の磁極３１（例えばＮ極）を縦枠１１の表面側（開口１３側）に向けて縦枠１１に固定されている。各固定側磁石３は、磁界の向きが水平で、ドア枠１の縦断面に沿っている。各固定側磁石３は、縦枠１１の上側および下側に分けてそれぞれ固定されている。一例で、各固定側磁石３は、縦枠１１の上側に３個、下側に３個設けられているが、何個ずつ設けられてもよい。図２に示すように、縦枠１１は、中央に長さ方向に伸びる突条１４を有している。突条１４は、横断面が半円状をなし、両側の平坦部１５から突出している。突条１４は、稜線に沿った一部に溝１６を有している。各固定側磁石３は、一方の磁極３１（例えばＮ極）を突条１４の稜線に沿わせて溝１６に収容され、接着剤１７で固定されている。磁石を収容した溝１６はカバー８で被覆され、カバー８は平坦部１５にビス９で固定されている。

各ドア側磁石４は、ドア材２の縁部２１に固定されている。各ドア側磁石４は、各固定側磁石３と同様、縁部２１の上側、下側に何個ずつ設けられてもよい。各ドア側磁石４の固定は、各固定側磁石３と同様に、縁部２１に形成した溝に各ドア側磁石４を収容して接着剤で固定し、溝をカバーで被覆して行うことができる。また、ドア材２の上端に縁部２１と平行に伸びる縦孔を形成し、その縦孔に各ドア側磁石４を収容して接着剤で固定してもよい。この場合、ドア材２をドア枠１に対して閉じる位置に位置付け、各固定側磁石３に各ドア側磁石４を吸引させた状態で縦孔に接着剤を流し込んで各ドア側磁石４を固定させることができる。

各ドア側磁石４は、図１に示すドア材２を閉じる位置で各固定側磁石３と磁界の向きが同一である。各ドア側磁石４は、ドア材２を閉じる位置で開閉可能に保持するようそれぞれ各固定側磁石３の磁極に磁力で吸引されている。このため、各ドア側磁石４は、各固定側磁石３の開口１３側の磁極３１（例えばＮ極）と異極の磁極４１（例えばＳ極）を各固定側磁石３に対向させている。このとき、互いに吸引する各固定側磁石３の両極と各ドア側磁石４の両極は、それぞれ一直線上に配置される。軸材７および軸受けの回転中心線は、各ドア側磁石４の中心を通っている。

閉止用磁石５および強磁性体６は、固定側磁石３およびドア側磁石４と同一寸法の球状の永久磁石、特にネオジム磁石から成っている。閉止用磁石５は、固定側磁石３と対向するドア枠１の内面に設けた凹部に収容され、接着剤で固定されている。強磁性体６は、ドア側磁石４と反対側のドア材２の縁部２２に設けた凹部に収容され、接着剤で固定されている。閉止用磁石５および強磁性体６は、ドア材２を閉じる位置で磁界の向きが同一で、互いに吸引するよう互いに異極の磁極が対向するようになっている。

本実施の形態の磁石利用自動ドア構造は、固定側磁石３とドア側磁石４とをヒンジの代わりに用い、固定側磁石３とドア側磁石４との吸引力を利用して、開いたドア材２を閉じる位置に自動的に戻すことができる。磁石利用自動ドア構造は、ドア枠１とドア材２と複数の固定側磁石３と複数のドア側磁石４とで構成されるため、少ない部品点数で組立て容易なものとすることができる。ドア枠１とドア材２とは複数の固定側磁石３と複数のドア側磁石４との磁力で保持されるため、ドアの取外しが容易である。

また、縁部２１は円弧状または放物線状の横断面形状を有し、縦枠１１は磁極３１の位置でドア材２の側に突出しているので、ドア枠１とドア材２とを干渉することなく互いの間隔を小さくし、ドア枠１とドア材２とを保持する複数の固定側磁石３および複数のドア側磁石４の吸引力を高めることができる。
また、軸材７および軸受けの回転中心線はドア側磁石４の中心を通るので、ドア材２を軸材７および軸受けを中心として円滑に回転させて開閉することができる。
さらに、磁石利用自動ドア構造は、閉止用磁石５および強磁性体６の吸引力によりドア材２をしっかりと閉じる位置に位置付けることができる。

なお、ドア材２およびドア枠１は、それぞれ上面および下面の両端側に、互いに回転可能で着脱可能な軸材および軸受けを有していてもよい。この場合、軸材を反対側の軸受けに付け替えることにより、ドア材２の開閉側を左右変更することができる。

各固定側磁石３および各ドア側磁石４は、互いに間隔をあけて設置するほか、互いに接触させて設置してもよい。この場合、各固定側磁石３および各ドア側磁石４の吸引力を最大限に発揮させることができる。
各固定側磁石３および各ドア側磁石４は、縦枠１１およびドア材２に接着剤で固定する代わりに、両極を貫通する孔を形成し、その孔にビスを挿入して固定するようにしてもよい。また、各固定側磁石３および各ドア側磁石４は、球体以外、例えば棒磁石から成ってもよい。

図３および図４は、本発明の第２の実施の形態を示している。
本発明の第２の実施の形態において、本発明の第１の実施の形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
図３に示すように、本発明の第２の実施の形態の磁石利用自動ドア構造は、ドア枠１とドア材２と複数の固定側磁石３と複数のドア側磁石４と閉止用磁石５と強磁性体６とを有している。ドア材２およびドア枠１は、互いに回転可能な軸材７（図１参照）および軸受けを有している。ドア枠１は、縦枠１２に、内側に突出する戸当り１８を有している。

ドア材２は、閉じる位置で戸当り１８に当接している。各固定側磁石３は、磁界の向きが水平で、ドア枠１の縦断面に沿っている。軸材７および軸受けの回転中心線は、各ドア側磁石４の中心を通っている。各固定側磁石３と各ドア側磁石４とは、図３（Ａ）に示す閉じる位置で磁界の向きが同一水平面上で互いに平行にずれている。各ドア側磁石４は、各固定側磁石３に対してドア材２の閉じる側に位置し、ドア材２は閉じる位置で戸当り１８に当接するよう付勢されている。

閉止用磁石５は、固定側磁石３と対向するドア枠１の内面に固定されている。強磁性体６は、ドア側磁石４と反対側のドア材２の縁部２２に固定されている。ドア枠１に固定された閉止用磁石５に対し、ドア材２に固定された強磁性体６は低い位置に固定されている。閉止用磁石５および強磁性体６は、ドア材２の閉じる位置で、磁界の向きが同一水平面上で互いに平行にずれている。

本発明の第２の実施の形態の磁石利用自動ドア構造では、図３（Ａ）に示すドア材２を閉じる位置から図３（Ｂ）に示すように９０度開いたときにも、各固定側磁石３の磁極（図３の例でＮ極）に対し各ドア側磁石４の同極の磁極（図３の例でＮ極）が近づいて反発するため、図３（Ａ）に示すドア材２を閉じる位置に自動的に戻すことができる。
また、ドア側磁石４と反対側のドア材２の縁部２２が自重で下がるのを、ドア材２の閉じる位置で閉止用磁石５と強磁性体６との吸引力により縁部２２を引き上げて防止することができる。

図５は、本発明の第３の実施の形態を示している。
本発明の第３の実施の形態において、本発明の第１の実施の形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
図５に示すように、本発明の第３の実施の形態の磁石利用自動ドア構造は、ドア枠１とドア材２と複数の固定側磁石３と複数のドア側磁石４と閉止用磁石５と強磁性体６とを有している。ドア材２およびドア枠１は、互いに回転可能な軸材７（図１参照）および軸受けを有している。ドア枠１は、縦枠１２に、内側に突出する戸当り１８を有している。

各固定側磁石３は、磁界の向きが水平で、ドア枠１の縦断面に沿っている。軸材７および軸受けの回転中心線は、各ドア側磁石４の中心を通っている。各固定側磁石３と各ドア側磁石４とは、ドア材２の閉じる位置で、磁界の向きが同一水平面上で互いに９０度未満の角度、図５では４５度ずれ、ドア材２は閉じる位置で戸当り１８に当接するよう付勢されている。
閉止用磁石５は、固定側磁石３と対向するドア枠１の内面に固定されている。強磁性体６は、ドア側磁石４と反対側のドア材２の縁部２２に固定されている。

本発明の第３の実施の形態の磁石利用自動ドア構造では、図５（Ａ）に示すドア材２を閉じる位置から図５（Ｂ）に示すように９０度開いたとき、各固定側磁石３の磁極（図５の例でＮ極）に対し各ドア側磁石４の同極の磁極（図５の例でＮ極）が近づいて反発するため、ドア材２を閉じる位置に自動的に戻すことができる。

１ ドア枠
２ ドア材
３ 固定側磁石
４ ドア側磁石
５ 閉止用磁石
６ 強磁性体
７ 軸材
８ カバー
９ ビス
１１，１２ 縦枠
１３ 開口
１４ 突条
１５ 平坦部
１６ 溝
１７ 接着剤
１８ 戸当り
２１，２２ 縁部
２３ 上面
３１ 磁極
４１ 磁極

Claims (7)

1. 固定部とドア材と複数の固定側磁石と複数のドア側磁石とを有し、
   各固定側磁石は一方の磁極を前記固定部の表面側に向けて配置して前記固定部に固定され、
   各ドア側磁石は前記ドア材の縁部に固定され、前記ドア材を閉じる位置で開閉可能に保持するようそれぞれ各固定側磁石の前記磁極に磁力で吸引されており、
   各固定側磁石および／または各ドア側磁石はそれぞれ同一の大きさの球体から成ることを、
   特徴とする磁石利用自動ドア構造。
2. 前記縁部は円弧状または放物線状の横断面形状を有することを、特徴とする請求項１記載の磁石利用自動ドア構造。
3. 各ドア側磁石はそれぞれ同一の大きさの球体から成り、前記ドア材および前記固定部は、それぞれ上面および下面に、互いに回転可能な軸材および軸受けを有し、前記軸材および前記軸受けの回転中心線は各ドア側磁石の中心を通ることを、特徴とする請求項１または２記載の磁石利用自動ドア構造。
4. 前記固定部は戸当りを有したドア枠から成り、各固定側磁石と各ドア側磁石とは前記閉じる位置で磁界の向きが同一水平面上で互いに平行にずれており、各ドア側磁石は各固定側磁石に対して前記ドア材の閉じる側に位置し前記ドア材は前記閉じる位置で前記戸当りに当接するよう付勢されていることを、
   特徴とする請求項３記載の磁石利用自動ドア構造。
5. 前記固定部は戸当りを有したドア枠から成り、各固定側磁石と各ドア側磁石とは前記閉じる位置で磁界の向きが同一水平面上で互いに９０度未満の角度ずれて前記ドア材は前記閉じる位置で前記戸当りに当接するよう付勢されていることを、
   特徴とする請求項３記載の磁石利用自動ドア構造。
6. 前記固定部はドア枠から成り、前記固定側磁石と対向する前記固定部の内面および前記ドア側磁石と反対側の前記ドア材の縁部に、前記閉じる位置で互いに吸引する閉止用磁石および強磁性体が固定されていることを、特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の磁石利用自動ドア構造。
7. 前記閉止用磁石および前記強磁性体は前記固定部に固定された方に対して前記ドア材に固定された方が低い位置にあることを、特徴とする請求項６記載の磁石利用自動ドア構造。

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