TWI763426B - 平衡易推門 - Google Patents

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TWI763426B TW110113396A TW110113396A TWI763426B TW I763426 B TWI763426 B TW I763426B TW 110113396 A TW110113396 A TW 110113396A TW 110113396 A TW110113396 A TW 110113396A TW I763426 B TWI763426 B TW I763426B
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劉敬成
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Abstract

一種平衡易推門，其包含：一門體、一液壓主機以及一氣密結構。該門體包含一門扇及一門框，該門框包含一上框體及兩側框體，該上框體設置有一鉸鏈座及一軌道座，該軌道座設置有一軌道，該軌道設置有一導引輪，該側框體設置有一扭力桿，該扭力桿兩端各設置有一上搖臂及一下搖臂，該門框通過該導引輪、該上搖臂及該下搖臂連接該門扇，該上搖臂及該下搖臂帶動該門扇以導引輪為中心轉動；該液壓主機設置於該上框體，該液壓主機包含一液壓缸，該液壓缸設置有一活塞桿；以及該氣密結構包含一蓋板、一壓板及一第一氣密條，該蓋板設置於該側框體，該壓板設置於該蓋板的一側，該第一氣密條設置於該蓋板及該壓板之間。藉由該氣密結構提升氣密性及隔音效果。

Description

平衡易推門
本發明係關於一種門體，特別是指一種設置有氣密結構的平衡易推門。
平衡易推門簡稱平衡門(Balanced Door)，隸屬於平開門。
就常規平開門而言，門框的一側設置有合頁(或鉸鏈)，門框通過合頁(或鉸鏈)連接門扇，在風力較大的環境中，門扇的重量再加上風壓，要用很大的力量才能推開門扇。合頁(或鉸鏈)承受門扇的重量及開關門的力量，極易損壞。門扇以合頁為中心轉動，合頁為不可移動，使門扇的迴轉半徑維持固定不變，呈現出圓形的運動軌跡，待門扇完全開啟後，整個的門扇位於室外，佔用的室外空間較大。
就平衡易推門而言，門框的一側設置有上搖臂及下搖臂，門框的上框設置有一導引輪，門框通過導引輪、上搖臂及下搖臂連接門扇，利用風壓原理，在風力較大的環境中，借助風力開門，僅用很小的力量就能推開門扇。門扇以導引輪為中心，由上搖臂及下搖臂帶動門扇轉動，並利用槓桿原理，導引輪作為支點，門扇的兩側同時轉動，且導引輪為可移動，使門扇的迴轉半徑逐漸縮短，呈現出橢圓形的運動軌跡，待門扇完全開啟後，三分之一的門扇位於室內，三分之二的門扇位於室外，佔用的室 外空間較小。
參照下表所示，平衡易推門的開門力量僅為常規平開門的一半或者更少。
平衡易推門與常規平開門的開門力量之比較表
Figure 110113396-A0101-12-0002-1
習用技術如中華民國新型專利《平衡易推門》，其授權公告號為M363500公開了一種平衡易推門。請參閱該案的第三圖與圖1所示，圖1中，鉸鏈座100的內部設置有一鉸鏈作動塊110，該鉸鏈作動塊110的底部設置有一平面120，鉸鏈座100的底部設置有一通孔130，鉸鏈座100設置有一開口140。液壓主機200設置於鉸鏈座100的一側，液壓主機200包含一液壓缸210，液壓缸210設置有一活塞桿220，活塞桿220設置有一彈簧230。每一次開門時，活塞桿220會抵靠該鉸鏈作動塊110，將彈簧230壓縮，使彈簧230積蓄彈性恢復力，關門時，彈簧230釋放彈性恢復力，使液壓主機200得以減 緩關門的力量及速度。長期使用下，需更換鉸鏈作動塊110以維持正常使用。然而，因為鉸鏈作動塊110的底部為平面120，所以扭力桿300的聯結桿310穿過通孔130會頂住鉸鏈作動塊110，造成鉸鏈作動塊110無法從開口140取出。更換鉸鏈作動塊110時，需先大費周章將鉸鏈座100與扭力桿300分離，才能取出鉸鏈作動塊110，但是扭力桿300又與門扇連接，門扇的高度可為數米以上，重量可為數百公斤以上，需要花費眾多人力，而且重新組裝時，其相關構件間的配合，需有機構經驗者才能順利定位，極為不便，不僅費時耗力，且所費不貲。
M363500專利案的第三圖中，門框與門框上手(即前述的上搖臂)、門框下手(即前述的下搖臂)之間會預留間隙，避免太過密合，會影響門框上手、門框下手的作動，但是間隙卻也使氣密性降低，室外的冷空氣及噪音容易經由間隙進入室內。
有鑑於此，如何將上述缺失加以摒除，即為本案發明人所欲解決之技術困難點之所在。
有鑑於習用所述，因此本發明在於解決及改善習用所存在之問題與缺失為目的。
為達成以上之目的，本發明係提供一種平衡易推門，其包含：一門體、一液壓主機以及一氣密結構。該門體包含一門扇及一門框，該門框包含一上框體及兩側框體，該上框體設置有一鉸鏈座及一軌道座，該軌道座設置有一軌道，該軌道設置有一導引輪，該側框體設置有一扭力桿，該扭力桿兩端各設置有一上搖臂及一下搖臂，該門框通過該導引輪、 該上搖臂及該下搖臂連接該門扇，該上搖臂及該下搖臂帶動該門扇以導引輪為中心轉動；該液壓主機設置於該上框體，該液壓主機包含一液壓缸，該液壓缸設置有一活塞桿；以及該氣密結構包含一蓋板、一壓板及一第一氣密條，該蓋板設置於該側框體，該壓板設置於該蓋板的一側，該第一氣密條設置於該蓋板及該壓板之間。
其中較佳的，該氣密結構進一步包含一緊固件，該側框體及該蓋板各設置有一鎖孔，該壓板設置有一長孔，該緊固件穿過該側框體的鎖孔、該蓋板的鎖孔，再鎖入該壓板的長孔中，使該壓板可相對該蓋板移動。
較佳的，該鉸鏈座的內部設置有一鉸鏈作動塊，鉸鏈作動塊的底部設置有至少一斜邊及一凹面，該鉸鏈作動塊的一側設置有一螺孔。
較佳的，該扭力桿設置有一套管，該套管一側設置有一固定座。
較佳的，該扭力桿的一側設置有一板體。
較佳的，該上搖臂設置有一插銷，該插銷具有不同的一第一外徑及一第二外徑。
較佳的，該扭力桿的底端設置有一止推軸承及一墊圈。
較佳的，該活塞桿設置有一防塵套。
該氣密結構進一步包含一第二氣密條，該第二氣密條設置於該蓋板延伸出的一擋條。
該氣密結構進一步包含一第三氣密條，該第三氣密條設置於該門扇的兩側。
藉由該氣密結構提升氣密性及隔音效果。藉由該壓板帶動該第一氣密條位移，讓該第一氣密條填補該門框與該上搖臂、該下搖臂之間的間隙，以調整氣密性，實現可調式氣密結構。藉由該活塞桿設置有該防塵套，確保積塵及鐵鏽不會被該活塞桿帶入該液壓缸內。藉由該套管及該固定座將該扭力桿固定於該側框體，及設置有該板體以增強該扭力桿的結構強度，及設置有該止推軸承及該墊圈，使該扭力桿可承受更大的軸向力。藉由該鉸鏈作動塊設置有至少一斜邊、凹面及螺孔，以螺絲鎖入該螺孔，輕易地將該鉸鏈作動塊從該鉸鏈座的內部取出，方便維修更換。
〔習用〕
100:鉸鏈座
110:鉸鏈作動塊
120:平面
130:通孔
140:開口
200:液壓主機
210:液壓缸
220:活塞桿
230:彈簧
300:扭力桿
310:聯結桿
400:上搖臂
410:軸孔
〔本發明〕
1:門扇
2:門框
21:上框體
211:導槽
22:側框體
221:容置空間
222:鎖孔
3:鉸鏈座
31:開口
32:鉸鏈作動塊
321:斜邊
322:凹面
323:螺孔
33:螺絲
4:軌道座
41:軌道
5:導引輪
51:滾輪
52:底座
53:轉軸
6:扭力桿
61:上搖臂
611:插銷
612:軸座
613:第一外徑
614:第二外徑
615:軸孔
62:下搖臂
63:套管
64:固定座
65:板體
66:止推軸承
67:墊圈
68:聯結桿
7:液壓主機
71:液壓缸
711:活塞桿
712:彈簧
713:防塵套
81:蓋板
811:鎖孔
82:壓板
821:長孔
83:第一氣密條
84:緊固件
85:擋條
86:第二氣密條
87:第三氣密條
9:間隙
A:第一方向
B:第二方向
〔圖1〕係習用的鉸鏈座與液壓主機之示意圖。
〔圖2〕係本發明平衡易推門之示意圖。
〔圖3〕係鉸鏈座與液壓主機之示意圖。
〔圖4〕係扭力桿設置有上搖臂與下搖臂之示意圖。
〔圖5〕係扭力桿設置有板體之示意圖。
〔圖6〕係扭力桿設置有套管之示意圖。
〔圖7〕係蓋板與壓板之間設置有第一氣密條之示意圖。
〔圖8〕係擋條設置有第二氣密條之示意圖。
〔圖9〕係門框設置有第三氣密條之分解示意圖。
〔圖10〕係更換鉸鏈作動塊之示意圖。
為使 貴審查員方便簡潔瞭解本發明之其他特徵內容與優 點及其所達成之功效能夠更為顯現，茲將本發明配合附圖，詳細說明如下：
請參閱圖2及圖3所示，本發明係提供一種平衡易推門，其包含：一門扇1、一門框2、一鉸鏈座3、一軌道座4、一導引輪5、一扭力桿6、一液壓主機7以及一氣密結構(標示於圖7)。
該門體包含門扇1及門框2，該門框2設置於該門扇1的周圍。該門框2包含一上框體21及兩側框體22，該上框體21設置有一導槽211、該鉸鏈座3及該軌道座4。該鉸鏈座3設置有一開口31，該鉸鏈座3的內部設置有一鉸鏈作動塊32，該鉸鏈作動塊32的底部設置有至少一斜邊321及一凹面322，較佳為設置有兩個斜邊321，該鉸鏈作動塊32的一側設置有一螺孔323。
該軌道座4設置有一軌道41，該軌道41與該導槽211相對應。該軌道41設置有該導引輪5，該導引輪5包含一滾輪51、一底座52及一轉軸53，該轉軸53轉動地設置於該滾輪51及該底座52之間。該滾輪51是穿過該導槽211，再設置於該軌道41，使得該導引輪5可沿著該軌道41移動。該底座52連接該門扇1的頂部，使該門扇1能以該導引輪5為中心轉動。
該側框體22設置有一容置空間221，該容置空間221設置有該扭力桿6。該扭力桿6為一彈性體，該扭力桿6的兩端各設置有一上搖臂61及一下搖臂62，該門框2通過該導引輪5、該上搖臂61及該下搖臂62連接該門扇1，該上搖臂61及該下搖臂62帶動該門扇1以該導引輪5為中心轉動。
請參閱圖2及圖4所示，該上搖臂61及該下搖臂62的長短，可視實際需要而定，該上搖臂61及該下搖臂62的長度越長，可以產生的力矩越大，可搭配尺寸更大的該門扇1。可事先將該上搖臂61及下搖臂62設計為各種尺寸，例如短臂、中臂及長臂以適用各種尺寸的該門扇1。
一般門框的標準寬度約為76mm，為了防止該扭力桿6過粗，導致該門框2的寬度過寬，該扭力桿6可預先朝一第二方向B彎折，待該上搖臂61及該下搖臂62連接該門扇1時，再藉由該門扇1的重量將該扭力桿6朝一第一方向A拉直，使該扭力桿6不需要加粗就能支撐該門扇1的重量而不變形，此舉使該扭力桿6的管徑可僅為48mm。
請參閱圖5所示，該扭力桿6的一側可設置有一板體65，該板體65大致呈V字狀或U字狀，以增強該扭力桿6的結構強度。或者請參閱圖6所示，該扭力桿6可設置有一套管63，該套管63為中空且雙端開口的管件，該套管63的一側設置有一固定座64，該固定座64將該扭力桿6固定於該側框體22(如圖2所示)，以增強該扭力桿6的結構強度。上述兩種結構可選擇其中一種來增強該扭力桿6的結構強度，使該扭力桿6可承受更大型的該門扇1而不變形。
請參閱圖4所示，該扭力桿6的底端設置有一止推軸承66(thrust bearing)，該止推軸承66可為滾珠軸承(ball bearing)或滾柱軸承(cylindrical roller bearings)，且該扭力桿6的底端設置有一墊圈67，使該扭力桿6可承受較大的軸向力。
請參閱圖2及圖4所示，該上搖臂61設置有一插銷611及一軸座612，該上搖臂61通過該插銷611及該軸座612連接該門扇1，該插銷611具有不相同的外徑，該插銷611的上端具有一第一外徑613，該插銷611的下端具有一第二外徑614，第二外徑614小於第一外徑613，確保該插銷611在長期使用下，即便是磨損變形、鈍化(即產生毛邊)或堆積灰塵，仍不會完全卡死於該軸座612中，提高維修拆卸的便利性。詳細來說，該插銷611的上端是設 置於該上搖臂61的一軸孔615中，該插銷611的下端是設置於該軸座612中，當長期使用後，該插銷611的上端及下端之間會磨損變形產生一圈毛邊，造成該插銷611無法直接從該上搖臂61的軸孔615取出，而卡死於該上搖臂61及該軸座612之間，非得卸除該上搖臂61及該軸座612才能取出該插銷611，而該軸座612又連接該門扇1(如圖2所示)，更是增加維修上的困難。為此，該插銷611下端的第二外徑614小於該插銷611上端的第一外徑613，即是預留產生毛邊的空間，即便產生毛邊，該插銷611仍可直接從該上搖臂61的軸孔615取出，並於取出後，再將新的插銷611從該上搖臂61的軸孔615置入即完成維修更換，方便省時又省力。
請參閱圖2及圖3所示，該液壓主機7設置於該上框體21，該液壓主機7包含一液壓缸71，該液壓缸71可為一油壓缸，該液壓缸71設置有一活塞桿711，該活塞桿711設置有一彈簧712及一防塵套713。每一次開門時，該活塞桿711會抵靠該鉸鏈作動塊32，將該彈簧712壓縮，使該彈簧712積蓄彈性恢復力，關門時，該彈簧712釋放彈性恢復力，使該液壓主機7得以減緩關門的力量及速度。長期使用下，該防塵套713確保積塵及鐵鏽不會被該活塞桿711帶入該液壓缸71內，而發生故障、損壞及錯誤動作。
請參閱圖2及圖7所示，該氣密結構包含一蓋板81、一壓板82、一第一氣密條83及一緊固件84。該蓋板81設置於該側框體22，以蓋合該側框體22，該壓板82設置於該蓋板81的一側，該第一氣密條83設置於該蓋板81及該壓板82之間，該第一氣密條83填補該門框2與該上搖臂61、該下搖臂62之間的一間隙9。該側框體22及該蓋板81各設置有一鎖孔222、811，該壓板82設置有一長孔821，該緊固件84穿過該側框體22的鎖孔222、該蓋板81的 鎖孔811，再鎖入該壓板82的長孔821中，該緊固件84可於該長孔821中移動，使該壓板82可相對該蓋板81移動。藉由該壓板82帶動該第一氣密條83位移，以調整氣密性，實現可調式氣密結構。
請參閱圖8所示，該氣密結構進一步包含一第二氣密條86，該第二氣密條86設置於該蓋板81延伸出的一擋條85。
請參閱圖9所示，該氣密結構進一步包含一第三氣密條87，該第三氣密條87設置於該門扇1的兩側。該第二氣密條86及該第三氣密條87可為聚氯乙烯(Polyvinyl chloride，PVC)或三元乙丙膠(Ethylene PropyleneDien e Monomer，EPDM)材質的膠條，但不拘限於此。藉由該氣密結構提升氣密性及隔音效果。
該氣密結構經過氣密性的測試可獲得的洩漏量為8.299m3/h．m2，意思即為「每平方公尺面積在經過一小時後，只能有8.299立方公尺空氣通過」，代表洩漏量越低，氣密性越好。此為在壓力差為75帕斯卡(Pa)的狀況下所得的數值。相較之下，未具備氣密結構的洩漏量會攀升至11.230m3/h．m2，因此該氣密結構可提升該平衡易推門的氣密性。
請參閱圖3及圖10所示，更換鉸鏈作動塊時，因為在實際使用上，該門扇1的尺寸可為1500mm(W)×5000mm(H)，重量為480kg，也就是說高度可為5米，需高處作業。維修人員使用工具將該鉸鏈座3一側的軌道座4及液壓主機7拆除，再以螺絲33鎖入該螺孔323，由於該鉸鏈作動塊32的底部為該凹面322，所以不會被該扭力桿6的一聯結桿68(標示於圖2)頂住，可輕易地從該鉸鏈座3的開口31，將該鉸鏈座3內部的鉸鏈作動塊32取出。該鉸鏈作動塊32底部的斜邊321也有助於取出該鉸鏈作動塊32，當取出時可略為傾 斜以方便取出，該斜邊321可防止該鉸鏈作動塊32被該鉸鏈座3卡住，並於取出後，再將新的該鉸鏈作動塊32從該鉸鏈座3的開口31置入，然後再將該軌道座4及該液壓主機7安裝回去，很快便更換完成，相較習用技術，不僅節省人力、時間及費用成本，同時提高維修人員的安全性，不需要長時間的高處作業，維修時間需時較短，對進出入口的影響亦較短。
請參閱圖8所示，調整氣密性時，人員使用工具將該緊固件84鬆開，再推動該壓板82，藉由該壓板82帶動該第一氣密條33位移，以調整氣密性，同樣地，不需要長時間的高處作業，可保障人員的安全性。
作為以上總結，附記本發明之構成、其變化及所形成的優點如下：
(一)、用很小的力量就能推開門扇。
(二)、利用槓桿原理減少該門扇開啟的負重。
(三)、佔用的室外空間較小。
(四)、利用預先彎折的方式，使該扭力桿不易彎曲變形。
(五)、藉由該套管、該板體、該止推軸承及該墊圈，增強該扭力桿6的結構強度。
(六)、快速且方便地更換該鉸鏈作動塊。
(七)、該插銷不會完全卡死，提高維修拆卸的便利性。
(八)、藉由該氣密結構隔絕室外的冷空氣及噪音。
(九)、可調式氣密結構，便於調整氣密性，適用各種狀況。
以上所論述者，僅為本發明較佳實施例而已，並非用以限定本發明實施之範圍；故在不脫離本發明之精神與範疇內所作之等效的修 飾、組合、置換或轉用等，皆應涵蓋於本發明之申請專利範圍內。
1:門扇
2:門框
21:上框體
211:導槽
22:側框體
221:容置空間
3:鉸鏈座
4:軌道座
41:軌道
5:導引輪
51:滾輪
52:底座
53:轉軸
6:扭力桿
61:上搖臂
62:下搖臂
68:聯結桿
7:液壓主機
81:蓋板
85:擋條
9:間隙

Claims (3)

  1. 一種平衡易推門，其包含：一門體，包含一門扇及一門框，該門框包含一上框體及兩側框體，該上框體設置有一鉸鏈座及一軌道座，該軌道座設置有一軌道，該軌道設置有一導引輪，該側框體設置有一扭力桿，該扭力桿兩端各設置有一上搖臂及一下搖臂，該門框通過該導引輪、該上搖臂及該下搖臂連接該門扇，該上搖臂及該下搖臂帶動該門扇以該導引輪為中心轉動；一液壓主機，設置於該上框體，該液壓主機包含一液壓缸，該液壓缸設置有一活塞桿；以及一氣密結構，包含一蓋板、一壓板及一第一氣密條，該蓋板設置於該側框體，該壓板設置於該蓋板的一側，該第一氣密條設置於該蓋板及該壓板之間，其中該氣密結構進一步包含一緊固件，該側框體及該蓋板各設置有一鎖孔，該壓板設置有一長孔，該緊固件穿過該側框體的鎖孔、該蓋板的鎖孔，再鎖入該壓板的長孔中，使該壓板可相對該蓋板移動。
  2. 如請求項1所述之平衡易推門，其中該鉸鏈座的內部設置有一鉸鏈作動塊，該鉸鏈作動塊的底部設置有至少一斜邊及一凹面，該鉸鏈作動塊的一側設置有一螺孔。
  3. 如請求項1所述之平衡易推門，其中該氣密結構進一步包含一第二氣密條，該第二氣密條設置於該蓋板延伸出的一擋條。
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