JP2003138837A - 扉開閉機構 - Google Patents

扉開閉機構

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JP2003138837A
JP2003138837A JP2002227093A JP2002227093A JP2003138837A JP 2003138837 A JP2003138837 A JP 2003138837A JP 2002227093 A JP2002227093 A JP 2002227093A JP 2002227093 A JP2002227093 A JP 2002227093A JP 2003138837 A JP2003138837 A JP 2003138837A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小さい力で扉を開閉できるとともに、コスト
削減及び省スペース化を図ることのできる扉開閉機構を
提供する。 【解決手段】 扉の左右両端部に扉の中心線に関して対
称に設けられた一対のスライドカム1と、本体側で各ス
ライドカム1に対応する部位に対称に設けられた一対の
ロックカム2と、ロックカム2に設けられた軸孔を貫通
する状態で取り付けられたヒンジピン14とを備える。
スライドカム1はヒンジピン14と水平方向で係脱自在
な第1溝カム3と、第1溝カム3と連続し第1溝カムに
案内されたヒンジピン14との係止を扉閉止時に行なう
第1係止位置から更に扉開成時にスライドカム1の回転
軸となる第2係止位置まで移動可能な第2溝カム4とを
有する。更に第2溝カム4の外周に設けられた第1カム
突起5を具備している。ロックカム2は第1係止位置で
第1カム突起5とロック関係になる第2カム突起6を具
備している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は冷蔵庫等の扉の開閉
機構に関するものであり、特に左右どちらからでも開閉
できる扉開閉機構に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の扉開閉装置は、例えば実公平5−
5431号公報に示される如く、ヒンジピンが扉の開放
側から係脱自在に係合しうる係合溝を有する固定版を設
け、この固定版の左右両部にラッチ溝によりヒンジピン
に係脱自在に係合してヒンジピンを溝内に拘束するラッ
チ板を回転自在に設けるとともに、ラッチ板の拘束解除
方向の回転に連係して他方のラッチ板の回転を阻止する
連結部材を設けている。
【0003】他の従来例として特開平6−129759
号公報には、扉のヒンジピンの軸芯と一致するように取
り付けられたブレーキ付きモータと出力軸の下端に取り
付けられた扉開閉アームとバネ等の弾性体と抵抗検出器
から構成されるブレーキ付きの自動開閉装置が示されて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前者の開閉装置におい
ては、ラッチ板の回転を拘束するためのスプリングが設
けられているため扉開閉時にスプリングの力に反発する
力を要し、扉を開ける力や扉を閉める力が増大するとい
う欠点がある。また、スプリングの力に反発して機構を
動作させるため動作音(機械音)が発生するという問題
もあった。更に、扉が開いた状態の時、開放されている
方のラッチ板をロック状態に操作してしまうと、軸側に
力を加えたとき、扉が外れて落下してしまう。その他、
部品点数が多く、組立作業も複雑で、部品コスト・組立
コストが高く、また扉の端から端まで部品が配置されて
いるため機構全体の占めるスペースが大きいという欠点
があった。
【0005】一方、後者の開閉装置にいては、回転の軸
側で回転動作の駆動を行なうため駆動源であるモータの
負荷トルクとしてかなり大きなパワーを必要としたり、
片開き方式であるため左右開きに対応する場合は駆動源
が2つ必要になるという欠点がある。また、左右開きの
場合、駆動装置と扉の係合を任意に切り換えてやる必要
があり、また通電されていない時及び庫内側から扉を開
けることができないといった問題がある。
【0006】本発明は以上の欠点を解消した新規且つ有
用な扉開閉機構を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明の扉開閉機構は、扉の左側と右側に関して扉と
本体の係合・離脱を行なうカム機構をそれぞれ設け、こ
れらのカム機構は扉の左右で対称な第1係止位置と同じ
く扉の左右で対称な第2係止位置をとることができるよ
うになっていて扉の閉止状態では左右のカム機構とも第
1係止位置をとり、扉の左右の一方を開けるとき扉がス
ライドして他方のカム機構は第2係止位置をとり、該第
2係止位置で回転自在にロックされるように構成されて
いる。
【0008】このような構成によると、左右とも第1係
止位置にある扉の閉止状態では係合力によって扉の装着
状態が保持される。そして、左右とも係合状態のままで
あってロックされていないので、この状態から扉の左右
どちらを引っ張っても容易に係合を解くことができる。
しかも、その係合が解かれるとき他方は第2係止位置で
ロックされ、回転自在となるので、扉を通常の片開き機
構のように開けることができる。
【0009】本発明の具体的な構成としては、扉側又は
扉が取り付けられる本体側の左右両端部に扉の中心線に
関して対称に設けられた一対のスライドカム部材と、前
記本体側又は扉側で前記各スライドカム部材に対応する
部位に対称に設けられた一対のロックカム部材と、該ロ
ックカム部材に設けられた軸孔を貫通する状態で取り付
けられたヒンジピンとを備え、前記スライドカム部材は
前記ヒンジピンと水平方向で係脱自在な第1溝カムと、
第1溝カムと連続し該第1溝カムに案内されたヒンジピ
ンとの係止を扉閉止時に行なう第1係止位置から更に扉
開成時にスライドカム部材の回転軸となる第2係止位置
まで移動可能な第2溝カムとを有するとともに、前記第
2溝カムの外周に設けられた第1カム突起を具備してお
り、前記ロックカム部材は第1係止位置で前記第1カム
突起とロック関係になる第2カム突起を具備している。
この構成によると、扉を開閉するときヒンジピンが回転
軸となる。
【0010】また、本発明の扉開閉機構は、扉の左側と
右側に関して扉と本体の係合・離脱を行なうカム機構を
それぞれ設け、これらのカム機構は扉の左右で対称な第
1係止位置と同じく扉の左右で対称な第2係止位置をと
ることができるようになっていて扉の閉止状態では左右
のカム機構とも第1係止位置をとり、扉の左右の一方を
開けるとき扉がスライドして他方のカム機構は第2係止
位置をとり、該第2係止位置で回転自在にロックされる
ようになっており、また前記第2係止位置でのロック状
態を補助すべく前記扉を第2係止位置へ付勢する補助手
段が設けられている。
【0011】この構成では、補助手段が扉の移動と第2
係合位置でのロック状態を補助するので、開閉機構の信
頼性が向上する。
【0012】更に、本発明の扉開閉機構は、カム係合に
よる扉の閉止状態から電動で前記カム係合を解いて扉の
開成補助動作を行なう電動手段を設けている。これによ
れば、スイッチ等の操作部材を操作するだけで扉の係合
状態が外れるので、扉を開ける操作が容易となり、便利
である。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図1〜図5は第1の
実施形態であって、図1と図2に、その扉開閉機構の主
要部品を示す。図1は図示しない扉側に取り付けられる
スライドカム1の詳細図であり、図2は図示しない本体
側に取り付けられるロックカム2の詳細図である。これ
らの図において、(イ)は背面図、(ロ)は平面図、
(ハ)は正面図、(ニ)は(ロ)のA−A断面図、そし
て(ホ)は(ロ)のB−B断面図である。
【0014】スライドカム1は第1溝カム3と、この第
1溝カム3に連続する第2溝カム4と、第2溝カム4の
外周に設けられた第1カム突起5とを有している。第1
溝カム3はスライドカム1の部材1aの一端から中央に
向かって斜めに延び、部材1aの中央に形成された第2
溝カム4に連続する。この第1溝カム3は(ホ)に示す
ように部材1aの一端では深く、中央に至るに従って浅
くなっている。第1カム突起5の外周はカタツムリ状に
変化しており、その端部5aは径大になっていて後述す
る扉閉止時のカム係止状態を具現する当て部(段部)と
なる。
【0015】図2において、(イ)〜(ホ)は図1の
(イ)〜(ホ)に対応したロックカム2の各面を示して
いる。ロックカム2は前記スライドカム1の第1カム突
起5と係合する第2カム突起6を有している。6aは第
2カム突起6を形成する溝であり、その溝6a内には貫
通穴7が設けられている。この穴7には、後述する本体
側に設けられたヒンジピン14が貫通し、その中心軸が
回転軸8と一致する。
【0016】スライドカム1に設けられた第1溝カム3
は回転軸8を案内し、また、第2溝カム4はスライドカ
ム1が回転軸8からはずれない位置に導く働きをする。
同じくスライドカム1に設けられた第1カム突起5は、
扉が開かれるにつれてロックカム2に設けられた第2突
起カム6に摺動案内されることにより、スライドカム1
が回転軸8からはずれないように働くので、ひいては扉
が本体から脱落するのを防止することができる。
【0017】図3は、スライドカム1とロックカム2を
組み合わせた状態を示す図である。同図において、各々
の部品は、扉が完全に閉じた場合の位置関係となってい
る。
【0018】図4は扉に対し前記スライドカム1を左右
に一対取り付け、それに対応する本体(例えば冷蔵庫)
側の位置にロックカム2を一対設けて、両者の係合・離
脱の動作を示したものである。更にいえば、この図4は
スライドカム1(実線)とロックカム2(点線)の各々
勝手違いの部品の組み合わせが、それぞれ左右対称の位
置に配置され、左右に開くことができる扉のヒンジを形
成している状態の平面図であるとともに、右側から扉を
開ける場合の動作を示している。
【0019】同図(a)は扉が完全に閉じた状態であ
り、扉側に取り付けられているスライドカム1と本体側
に取り付けられているロックカム2がそれぞれ第1係止
位置で完全に左右対称で組み合わさっている。この時、
左右のスライドカム1に設けられた第1溝カム3は、そ
れぞれ扉の斜め内側の向きとなるよう形成されており、
それぞれがヒンジピン14に規制されるので、使用者が
扉を左右両側から手前に引っ張っても扉が本体から脱落
することはない。
【0020】同図(b)は、扉が右側から開き始めた状
態を示しており、右側のスライドカム1に設けられた第
1溝カム3が、右側のロックカム2に設けられた穴7を
貫通するヒンジピン14からはずれる位置となってい
る。この時、ヒンジピン14に案内された第1溝カム3
が扉を右へ少しスライドさせているので、左側のスライ
ドカム1に設けられた第2溝カム4と、左側のロックカ
ム2に設けられた穴7を貫通するヒンジピン14は、ス
ライドカム1が左側の回転軸8からはずれない位置関係
となっている。
【0021】さらに、同図(c)、(d)に示すよう
に、扉が回転するにつれて、左側のスライドカム1に設
けられた第1カム突起5が、左側のロックカム2に設け
られた第2カム突起6に摺動案内されることにより、ス
ライドカム1が左側の回転軸8からはずれないように働
くので、扉が本体から脱落するのを防止し、扉の開閉を
確実に行えるようにする事ができる。(b)(c)
(d)において、左側のカム機構は回転自在にロックさ
れる第2係止位置にもたらされている。
【0022】図5は左側から扉を開ける場合の動作図で
あり、図4の場合とは左右対称の動きとなる。
【0023】次に、図6〜図10に示す第2の実施形態
では、上述した第1の実施形態の構成に加えて、スライ
ドカム部材1aとロックカム部材2aがそれぞれ横長に
形成されているとともに、第1〜第4の外カム9、1
0、11、12が設けられている。換言すれば、第2の
実施形態は上記第1の実施形態に、この外カム9〜12
の機能が付加されている点で第1の実施形態と相違して
いる。
【0024】図6及び図7は、この第2の実施形態の主
要部品を示す。図6は図示しない扉側に取り付けられる
スライドカム部材1aの詳細図であり、図7は図示しな
い機器本体側に取り付けられるロックカム部材2aの詳
細図である。同図において、ロックカム2に設けられた
穴7には、後述する本体側に設けられたヒンジピン14
が貫通し、その中心軸が回転軸8と一致する。
【0025】スライドカム1に設けられた第1溝カム3
は回転軸8を案内し、また、第2溝カム4はスライドカ
ム1が回転軸8からはずれない位置に導く働きをする。
同じくスライドカム1に設けられた第1カム突起5は、
扉が開かれるにつれてロックカム2に設けられた第2カ
ム突起6に摺動案内されることにより、スライドカム1
が回転軸8からはずれないように働くので、扉が本体か
ら脱落するのを防止することができる。
【0026】さらに、スライドカム部材1aには両側面
が円弧状に形成された第1外カム9(摺動カム)、第2
外カム(摺動カム)10が設けられており、ロックカム
部材2aには両側面が円弧状に形成された第3外カム1
1、第4外カム12が設けられていて、扉が開かれる際
にそれぞれが、かみ合って摺動案内されることにより、
スライドカム1が回転軸8からはずれない位置により確
実に導かれる。詳しくは後述する。尚、41〜44は位
置決めピンであり、45〜50は取り付け用のビス挿通
穴である。
【0027】図8は、スライドカム1とロックカム2を
組み合わせた状態を示す図である。同図において、各々
の部品は、扉が完全に閉じた場合の位置関係となってい
る。
【0028】図9は、スライドカム部材1aとロックカ
ム部材2aの各々勝手違いの部品の組み合わせが、それ
ぞれ左右対称の位置に配置され、左右に開くことができ
る扉のヒンジを形成している状態の平面図を示してお
り、右側から扉を開ける場合の動作図である。
【0029】同図(a)は扉が完全に閉じた状態であ
り、扉側に取り付けられているスライドカム1と本体側
に取り付けられているロックカム2がそれぞれ完全に左
右対称で組み合わさっている。この時、左右のスライド
カム1に設けられた第1溝カム3は、それぞれ扉の斜め
内側の向きとなるよう形成されており、それぞれがヒン
ジピン14に規制されるので、使用者が扉を左右両側か
ら手前に引っ張っても扉が本体から脱落することはな
い。
【0030】同図(b)は、扉が左側から開き始めた状
態を示しており、右側のスライドカム1に設けられた第
1溝カム3が、右側のロックカム2に設けられた穴7を
貫通するヒンジピン14からはずれる位置となってい
る。
【0031】この時、ヒンジピン14に案内された第1
溝カム3が扉を右へ少しスライドさせているので、左側
のスライドカム1に設けられた第2溝カム4と、左側の
ロックカム2に設けられた穴7を貫通するヒンジピン1
4は、スライドカム1が左側の回転軸8からはずれない
位置関係となっている。
【0032】さらにこの時、右側のスライドカム部材1
aに設けられた第1、第2外カム9、10と、右側のロ
ックカム部材2aに設けられた第3、第4外カム11、
12が、それぞれかみ合って摺動案内されるので左側の
スライドカム1が回転軸8からはずれない位置に、より
確実に導かれる。
【0033】さらに、同図(c),(d)に示すよう
に、扉が回転するにつれて、左側のスライドカム1に設
けられた第1カム突起5が、左側のロックカム2に設け
られた第2カム突起6に摺動案内されることにより、ス
ライドカム1が左側の回転軸8からはずれないように働
くので、ひいては扉が本体から脱落するのを防止し、扉
の開閉を確実に行えるようにする事ができる。
【0034】また、同図(c)においては、右側のスラ
イドカム部材1aに設けられた第1、第2外カム9,1
0と、右側のロックカム部材2aに設けられた第3、第
4外カム11,12が、完全にかみ合い、左側のスライ
ドカム部材1aに設けられた第2外カム10と、左側の
ロックカム部材2aに設けられた第4外カム12がかみ
合い始めている。
【0035】また、同図(d)においては、右側のスラ
イドカム部材1aに設けられた第1、第2外カム9,1
0と、右側のロックカム部材2aに設けられた第3、第
4外カム11,12のかみ合いがはずれて、代わりに左
側のスライドカム部材1aに設けられた第2外カム10
と、左側のロックカム部材2aに設けられた第4外カム
12がかみ合っている。
【0036】更に、回転が進むと、左側のスライドカム
部材1aに設けられた第2外カム10と、左側のロック
カム部材2aに設けられた第4外カム12のかみ合いが
はずれて、代わりに左側のスライドカム部材1aに設け
られた第1外カム9と、左側のロックカム部材2aに設
けられた第3外カム11がかみ合い始める(図示せ
ず)。
【0037】以上のような動作により、摺動する第1、
第2外カム9、10が第3、第4外カム11、12に当
接摺動することにより、扉全体がスライド方向へ付勢さ
れる。そのため扉の軸側となるカム機構における回転自
在ロック状態が確実に保持される。これによって扉が本
体から脱落するのを防止し、扉の開閉を確実に行う事が
できる。
【0038】図10は、左側から扉を開ける場合の動作
図であるが、図9の場合とは左右対称の動きとなる以外
は図7と同一の動作を行なうので、説明を省略する。
【0039】第2の実施形態におけるスライドカム部材
1aは図11に示す扉アングル13に装着される。ま
た、ロックカム2の部材2aはヒンジアングル15に取
り付けられる。このとき、ヒンジアングル15に予め取
り付けたヒンジピン14が穴7を貫通してロックカム部
材2aの上方に突出する。扉アングル13は扉(図示せ
ず)に設けらる。また、ヒンジアングル15は本体(例
えば冷蔵庫)に設けられる。図11において、(a)と
(b)はそれぞれ正面図と側面図である。
【0040】スライドカム1’及びロックカム2’の材
質としては、射出成形による樹脂材料として、ポリアミ
ド樹脂或いはポリアセタール樹脂等が挙げられる。
【0041】図12は、スライドカム部材1aとロック
カム部材2aが所定の場所に取り付けられ、組み合わせ
れた状態を示す図であり、(a)は正面図、(b)は側
面図、(c)は平面図である。同図は、スライドカム1
とロックカム2の各々勝手違いの部品の組み合わせが、
それぞれ左右対称の位置の配置され、左右に開く事がで
きる扉のヒンジを形成している状態を示している。ここ
で、扉の荷重はヒンジピン14の上面で受ける構造にな
っている。
【0042】図13は、ロックカム2と前述のヒンジピ
ン14、ヒンジアングル15を一体化してロックカム1
6とした場合を示す。従って、図11の形態に比べ、構
成部品が1つ少なくなっている。同図において、ロック
カム16は、扉の回転中心となるヒンジピン17と、本
体へ取り付けるための取付部18を有している。ロック
カム16の材質としては、ダイカストによる鋳物材料と
して、亜鉛合金等が挙げられる。
【0043】図14は、スライドカム1とロックカム1
6の取付状態を示す図であり、(a)は正面図、(b)
は側面図である。同図において、スライドカム1は、扉
(図示せず)に設けられた扉アングル13に取り付けら
れ、ロックカム16は、本体(図示せず)に直接取り付
けられる。
【0044】図15は、スライドカム1とロックカム1
6が所定の場所に取り付けられ、組み合わされた状態を
示す図であり、(a)は正面図、(b)は側面図、
(c)は平面図である。同図は、スライドカム1とロッ
クカム16の各々勝手違いの部品の組み合わせが、それ
ぞれ左右対称の位置に配置され、左右に開く事ができる
扉のヒンジを形成している状態を示している。ここで、
扉の荷重はヒンジピン17の上面で受ける構造になって
いる。
【0045】図16は、N極とS極を交互に着磁した永
久磁石21を、本体19と扉20に取り付け、それぞれ
を対向させた状態を示す図であり、(a)は扉が閉まっ
ている状態、(b)は右側から扉を少し開けた状態を示
す。(a)においては、本体19と扉20に取り付けら
れた永久磁石21のそれぞれのN極とS極が向き合って
いるため、互いに吸引する力が働き、本体19と扉20
を密着させる事ができる。
【0046】また、(b)においては、扉20が右へ少
しずれるので、本体19と扉20に取り付けられた永久
磁石21のそれぞれのN極同士とS極同士が向き合って
いるため、互いに反発する力が働き、扉20を開く力と
なって、使用者が扉20を開ける時の補助となる。逆に
扉20を閉める場合は、最終的に(d)の状態になろう
とする力が働くので、扉20を確実に閉める事ができ
る。
【0047】図17〜図20は扉20を水平方向に規制
するガイドローラ20を設けた場合を示す図である。こ
れらの図において、スライドカム1は扉20に設けられ
た扉アングル13及び13’に取り付けられ、ロックカ
ム2は本体19に設けられたヒンジアングル15に取り
付けられたヒンジピン14が貫通した後にヒンジアング
ル15に取り付けられる。扉アングル13にはローラベ
ース23が取り付けられており、ローラベース23に設
けられた軸ピン24にガイドローラ22が通してある。
【0048】上記の場合において、扉20を開くと、ヒ
ンジピン14とスライドカム1とのクリアランス及び扉
20の自重と扉20に収納されている貯蔵品の重畳によ
り扉20が少し傾いた状態になる。扉20を閉めると、
本体19の下部に設けられたヒンジアングル15に取り
付けられたガイドとガイドローラ22により扉20の傾
きが規制されて水平状態になるので、左右の回転軸の軸
芯を合わせることができ、開閉動作がスムーズになる。
【0049】図21〜図23は扉20が自動的に開く電
動機構を示す図であり、図21は平面図、図22は正面
図、図23は側面図である。これらの図において、本体
19に設けられたヒンジアングル15にはシャフト受け
31が取り付けられ、シャフト受け31にはガイドシャ
フト30が固定されている。ラック27を有するスライ
ド板28はガイドシャフト30により案内され、その長
手方向に摺動自在である。
【0050】また、スライド板28の動作位置を検知す
る左右の検知スイッチ32、33と待機位置を検知する
待機スイッチ34はヒンジアングル15に取り付けられ
ている。また、扉20に設けられた扉アングル13には
固定ピン25によりローラ26が回転自在に取り付けら
れている。また、本体19に設けられたモータアングル
37に駆動モータ36が取り付けられており、この駆動
モータ36によってピニオンギヤー35が回転し、ラッ
ク27によって直線運動に変換されて、スライド板28
が摺動する。
【0051】図24に上記の電動機構の動作図を示す。
同図(a)は扉20が閉まっている状態、即ち機構の待
機状態である。この時、待機スイッチ34はOFF、検
知スイッチ32、33はONの状態である。
【0052】使用者が扉20或いは本体19の表面に設
けられたタッチスイッチ等(図示せず)を操作し、扉2
0を右側から開けるように信号を出すと、同図(b)に
示すように駆動モータ36によってピニオンギヤー35
が反時計方向へ回転し、ラック27によって直線運動に
変換されてスライド板28が同図の右方向へスライドす
る。
【0053】そして、スライド板28に設けられた右側
のスライド面29が右側のローラ26を押すことにより
扉20が少し開く。このとき、右の検知スイッチ33は
OFF、左の検知スイッチ32と待機スイッチ34はO
Nの状態である。後述する図37によれば、ここで、上
記電動機構は同図(a)の状態に戻る。しかし、本実施
形態は更に電動機構が動作して自動的に扉をより大きく
開けることができるようになっている。
【0054】即ち、同図(c)に示すように、スライド
板28を同図の左方向へスライドさせ、左側のスライド
面29が左側のローラ26を押すようにすると、扉20
を更に開くことができる。このとき、左の検知スイッチ
32はOFF、右の検知スイッチ33と待機スイッチは
ONの状態である。後は、使用者が扉20を手動で開け
ることとなる。上記電動機構は同図(a)の状態に戻
る。扉20を左側から開ける場合は上記動作とは左右対
称の動きとなる。
【0055】図25、図26に本発明の更に別の実施形
態の主要部品を示す。図25はスライドカム1’の詳細
図であり、図26はロックカム2’の詳細図である。図
26において、ロックカム2’に設けられた穴7’に
は、後述する本体側に設けられたヒンジピン14が貫通
し、その中心軸が回転軸8’と一致する。
【0056】図25において、スライドカム1’に設け
られた溝カム3’は回転軸8’を案内し、また、溝カム
4’はスライドカム1’が回転軸8’からはずれない位
置に導く働きをする。同じくスライドカム1’に設けら
れたカム突起5’は扉が開かれるにつれて図26のロッ
クカム2’に設けられたカム突起6’に摺動案内される
ことにより、スライドカム1’が回転軸8’からはずれ
ないように働くので、扉が本体から脱落するのを防止す
ることができる。
【0057】さらに、スライドカム1’には両側面が円
弧状に形成された外カム9’が設けられており、ロック
カム2’には両側面が円弧状に形成された外カム10’
が設けられていて、扉が開かれる際にそれぞれが、かみ
合って摺動案内されることにより、スライドカム1’が
回転軸8’からはずれない位置に、より確実に導かれ
る。
【0058】図27は、スライドカム1’とロックカム
2’を組み合わせた状態を示す図である。同図におい
て、各々の部品は、扉が完全に閉じた場合の位置関係と
なっている。
【0059】図28は、スライドカム1’とロックカム
2’の取付状態を示す図であり、(a)はロックカム
2’の取付状態を示す平面図、(b)はスライドカム
1’の取付状態を示す平面図であり、(c)は正面図、
(d)は側面図である。同図において、スライドカム
1’は、扉(図示せず)に設けられた扉アングル13に
取り付けられ、ロックカム2’は、本体(図示せず)に
設けられたヒンジアングル15に取り付けられたヒンジ
ピン14及びそのヒンジピン14によって回転自在に取
り付けられたローラ14’が貫通した後に、ヒンジアン
グル15に取り付けられる。
【0060】本実施形態においては、スライドカム1’
とロックカム2’に設けられる両側面が円弧状の外カム
を、それぞれ1個にすることにより、部品形状のシンプ
ル化を図るとともに、ヒンジピン14にローラ14’を
設けることにより、扉の開閉をスムーズにし、また、開
閉時に発生する摩擦音を軽減している。
【0061】図29は、スライドカム1’とロックカム
2’の各々勝手違いの部品の組み合わせが、それぞれ左
右対称の位置に配置され、左右に開くことができる扉の
ヒンジを形成している状態の平面図を示しており、右側
から扉を開ける場合の動作図である。同図(a)は扉が
完全に閉じた状態であり、扉側に取り付けられているス
ライドカム1’と本体側に取り付けられているロックカ
ム2’がそれぞれ完全に左右対称で組み合わさってい
る。
【0062】この時、左右のスライドカム1’に設けら
れた溝カム3’は、それぞれ扉の斜め内側の向きとなる
よう形成されており、それぞれがヒンジピン14とロー
ラ14’に規制されるので、使用者が扉を左右両側から
手前に引っ張っても扉が本体から脱落することはない。
【0063】同図(b)は、扉が左側から開き始めた状
態を示しており、右側のスライドカム1’に設けられた
溝カム3’が、右側のロックカム2’に設けられた穴
7’を貫通するヒンジピン14からはずれる位置となっ
ている。
【0064】この時、ヒンジピン14に案内された溝カ
ム3’が扉を右へ少しスライドさせているので、左側の
スライドカム1’に設けられた溝カム4’と、左側のロ
ックカム2’に設けられた穴7’を貫通するヒンジピン
14は、スライドカム1’が左側の回転軸8’からはず
れない位置関係となっている。
【0065】さらにこの時、右側のスライドカム1’に
設けられた外カム9’と右側のロックカム2’に設けら
れた外カム10’が、それぞれかみ合って摺動案内され
るので左側のスライドカム1’が回転軸8’からはずれ
ない位置に、より確実に導かれる。
【0066】さらに、同図(c),(d)に示すよう
に、扉が回転するにつれて、左側のスライドカム1’に
設けられたカム突起5’が、左側のロックカム2’に設
けられたカム突起6’に摺動案内されることにより、ス
ライドカム1’が左側の回転軸8’からはずれないよう
に働くので、ひいては扉が本体から脱落するのを防止
し、扉の開閉を確実に行えるようにする事ができる。
【0067】また、同図(c)、(d)に示すように、
扉が回転するにつれて、右側のスライドカム1’に設け
られた外カム9’と、右側のロックカム2’に設けられ
た外カム10’とのかみ合いが進み、それに従って、左
側のスライドカム1’に設けられた外カム9’と、左側
のロックカム2’に設けられた外カム10’がかみ合い
始める。
【0068】そして、同図(e)に示すように、扉が更
に回転すると、右側のスライドカム1’に設けられた外
カム9’と、右側のロックカム2’に設けられた外カム
10’のかみ合いがはずれて、代わりに左側のスライド
カム1’に設けられた外カム9’と、左側のロックカム
2’に設けられた外カム10’のかみ合いが進む。
【0069】更に、同図(f)においては、左側のスラ
イドカム1’に設けられた外カム9’と、左側のロック
カム2’に設けられた外カム10’が完全にかみ合い、
同図(g)に示す位置まで扉が回転して、ようやく左側
のスライドカム1’に設けられた外カム9’と、左側の
ロックカム2’に設けられた外カム10’のかみ合いが
はずれる。
【0070】以上のような動作により、扉が本体から脱
落するのを防止し、扉の開閉を確実に行うことができ
る。扉を左側から開ける場合は、以上に説明した動作と
は左右対称の動きとなる。
【0071】図30〜図32に本発明の更に別の実施形
態の主要部品を示す。図30は扉側に取り付けられるス
ライドカム1”の詳細図であり、図31は本体側に取り
付けられるロックカム2”の詳細図である。図31にお
いて、ロックカム2”に設けられた穴7’には、後述す
る本体側に設けられたヒンジピン14が貫通し、その中
心軸が回転軸8’と一致する。
【0072】図30において、スライドカム1”に設け
られた溝カム3’は回転軸8’を案内し、また溝カム
4’はスライドカム1”が回転軸8’からはずれない位
置に導く働きをする。同じくスライドカム1”に設けら
れたカム突起5’は扉が開かれるにつれて図26のロッ
クカム2”に設けられたカム突起6’に摺動案内される
ことにより、スライドカム1”が回転軸8’からはずれ
ないように働くので、扉が本体から脱落するのを防止す
ることができる。
【0073】さらに、スライドカム1”には、両側面が
円弧状に形成された外カム9’が設けられており、ロッ
クカム2”には両側面が円弧状に形成された外カム1
0’が設けられていて、扉が開かれる際にそれぞれが、
かみ合って摺動案内されることにより、スライドカム
1”が回転軸8’からはずれない位置に、より確実に導
かれる。
【0074】図32は、ストッパー40を示す図であ
り、スライドカム1”に取り付けられ、扉がある程度以
上開かないようにする役割を持つ部品である。
【0075】図33は、スライドカム1”とロックカム
2”及びストッパー40を組み合わせた状態を示す図で
あり、(a)は正面図、(b)は平面図、(c)は扉が
完全に開いた状態における各部品の位置関係を示す平面
図である。同図(a)、(b)において、各々の部品
は、扉が完全に閉じた場合の位置関係となっている。
【0076】同図(a)において、スライドカム1”
は、扉(図示せず)に設けられた扉アングル(図示せ
ず)に取り付けられ、ロックカム2”は、本体(図示せ
ず)に設けられたヒンジアングル(図示せず)に取り付
けられたヒンジピン14及びそのヒンジピン14によっ
て回転自在に取り付けられたローラ14’が貫通した後
に、ヒンジアングルに取り付けられる。
【0077】同図(c)に示すように、扉が開いて例え
ば135°回転した時に、スライドカム1”に取り付け
られたストッパー40が、ロックカム2”の側面に当た
ることにより、扉の回転が止まって開ききった状態とな
る。尚、本実施形態においては、図31に示すようにロ
ックカム2”に設けられる両側面が円弧状の外カム1
0’の端面をR形状にし、また、外カム10’の三方に
壁を設けることにより、使用者が外カム10’に触れて
ケガをすることを防止し、また、外カム10’が外部か
らの力により損失を受けにくいようにしている。
【0078】図34は、扉20が自動的に開く電動機構
を示す図であり、同図(a)は正面図、(b)は側面
図、(c)は平面図である。この場合、図21〜図24
において説明したものとは異なる構成である。図34に
おいて、本体19に設けられたシャーシー48には、回
転軸49を軸として回転自在となるように、回転板45
が取り付けられている。また、シャーシー48に取り付
けられた駆動ユニット38内には駆動モータ36が取り
付けられており、この駆動モータ36によってギヤー3
9が回転し、レバー42を回転させる。
【0079】また、レバー42の動作位置を検知する検
知スイッチ32、33と、待機位置を検知する待機スイ
ッチ34は駆動ユニット38内に取り付けられ、ギヤー
39に連動する回転カム41に設けられた切り欠きによ
り、ON/OFF動作を行う。また、扉20にカバー5
0と共に取り付けられたブラケット51には、固定ピン
25によりローラ26が回転自在に取り付けられる。
【0080】図34においては、扉20が閉まってる状
態、即ち上記の機構の待機状態となっており、この時待
機スイッチ34はOFF、検知スイッチ32、33はO
Nの状態である。
【0081】使用者が扉20或いは本体19の表面に設
けられたタッチスイッチ等(図示せず)を操作し、扉2
0を右側から開けるように信号を出すと、図35に示す
ように駆動モータ36によってギヤー39が左回転し、
レバー42を左回転させる。レバー42の先端には、固
定ピン43によりローラ44が回転自在に取り付けられ
ており、レバー42の回転につれてローラ44が回転板
45に設けられた溝46を押すことにより、回転板45
が回転軸49を軸として右回転する。
【0082】そして回転板45に設けられた右側のスラ
イド面47が右側のローラ26を押すことにより、扉2
0が少し開く。この時、検知スイッチ32、33と待機
スイッチ34は全てONの状態である。
【0083】図36に示すように、レバー42が更に左
回転し、回転板45が右回転すると、扉20がこの機構
により最大に開いた状態となり、検知スイッチ33はO
FF、検知スイッチ32と待機スイッチ34はONの状
態となる。後は、使用者が扉20を手動で開けることと
なる。上記機構は図34の状態に戻る。扉20を左側か
ら開ける場合は、上記動作とは左右対称の動きとなる。
【0084】図37は電動機構の電気回路の構成を示し
ている。81はマイクロコンピュータであり、待機位置
検出スイッチSW1、右動作リミット検出スイッチSW
2、左動作リミット検出スイッチSW3、右動作入力ス
イッチSW4、左動作入力スイッチSW5等からの信号
に応じてプログラムに沿って動作を行なう。
【0085】83はモータドライブ回路であり、85は
モータである。また、86はモータによって駆動される
機構部分を示している。モータ85、機構部分86、ス
イッチSW1、SW2、SW3は図21、図34に示さ
れているスイッチやモータ等(但し、符号は異なる)に
対応する。尚、図37において、80、82、84は電
源接続端子である。
【0086】図38はマイクロコンピュータによる扉右
開動作のフローチャートを示しており、まず、ステップ
#5で右動作入力スイッチSW5がONされると、ステ
ップ#10へ進んで右動作信号Rを出力する。これによ
って、モータドライブ回路83がモータ85を正転駆動
する(#15)。この駆動は右動作リミットスイッチS
W2がOFFするまで続く(#20)。
【0087】このステップ#15、#20の動作によっ
て扉が右から開く。次に、ステップ#25へ進んでマイ
クロコンピュータ81は左動作信号Lを出力する。これ
によってモータドライブ回路83はモータ85を逆転さ
せる。そして、ステップ#35で待機位置検出スイッチ
がOFFすると、モータドライブを停止する(#4
0)。扉の右側を開ける場合は、前述の図38動作に準
じて行なわれる。
【0088】尚、以上の説明においては、スライドカム
を扉側に設け、ロックカムを本体側に設けるものとして
説明したが、これに拘泥する必要はなく、スライドカム
を本体側に設け、ロックカムを扉側に設けてもよい。
【0089】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、カ
ム機構の係合によって扉の閉止が行なわれるので、この
閉止状態から扉を開ける際に、比較的小さな力で扉を開
けることができる。逆に閉めるときも小さな力で閉ま
る。また、カム機構の係合・離脱により扉の開閉がなさ
れるので、動作音(機械音)も小さい。しかも、閉止時
にも開成時にも扉がはずれない。
【0090】また、本発明によれば、左右のどちらから
も扉を容易に開閉できるとともに、左右の機構部品が独
立していて、部品点数が少なく、組立作業も単純で、部
品コスト及び組立コストが安いという効果がある。また
扉に対し機構全体の占めるスペースが小さいという利点
もある。
【0091】特に、第1係止位置と第2係止位置を設
け、第1係止位置で扉の閉止、第2係止位置で非開放側
を回転自在にロックするようになっているので、第1係
止位置からのカム機構の離脱が容易であり、また扉の開
成時の非開放側が支軸としての役割を堅実に果たすこと
ができる。左右開き方式でありながら少ない部品点数と
シンプルな機構で済むという効果を奏する。
【0092】また本発明によると、ヒンジピンによって
カム機構のロックが堅固になされ、また回転軸の良好な
実現がなされる。また、第2係止位置でカム機構がロッ
クされるとともに扉を付勢する補助手段が設けられるの
で、扉のはずれ防止や第2係止位置での維持が確実にな
る。
【0093】また本発明によると、補助手段がカム機構
と一体に設けられるので、扉のはずれ防止や第2係止位
置での維持が少ない部品点数で実現される。また、補助
手段がスライドカム部材と一体に設けられる摺動カムと
ロックカム部材と一体に設けられるカムとから構成する
ことによって、扉のはずれ防止や第2係止位置での維持
が確実になる。
【0094】また本発明によると、スライドカム部材及
びロックカム部材が耐摩耗性の樹脂成形品から成るの
で、基幹部分での耐久性が得られ、扉開閉機構の長寿命
化が図られる。
【0095】また本発明によると、扉と本体とにN極と
S極を交互に並べた永久磁石を設けるので、扉開閉時に
おける操作力が補助され、扉の開閉が円滑にできるとと
もに、閉止状態も確実になる。
【0096】また本発明によると、カム係合による扉の
閉止状態から電動で前記カム係合を解いて扉の開成補助
動作を行なう電動手段を設けているので、スイッチ等の
操作部材を操作するだけで扉の係合状態が外れるので、
扉を開ける操作が容易となり、便利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態におけるスライドカムを
示す図。
【図2】本発明の第1実施形態におけるロックカムを示
す図。
【図3】そのスライドカムとロックカムとの組み合せ状
態を示す図。
【図4】扉の右側を開ける際のそのスライドカムとロッ
クカムの動きを示す図。
【図5】扉の左側を開ける際のそのスライドカムとロッ
クカムの動きを示す図。
【図6】本発明の第2実施形態におけるスライドカムを
示す図。
【図7】本発明の第2実施形態におけるロックカムを示
す図。
【図8】そのスライドカムとロックカムとの組み合せ状
態を示す図。
【図9】扉の右側を開ける際のそのスライドカムとロッ
クカムの動きを示す図。
【図10】扉の左側を開ける際のそのスライドカムとロ
ックカムの動きを示す図。
【図11】そのスライドカムとロックカムの取付け構造
を示す図。
【図12】そのスライドカムとロックカムを扉と本体に
取付けた状態を示す図。
【図13】ロックカムの他の形態を示す図。
【図14】そのロックカムとスライドカムを示す図。
【図15】それらを本体と扉に取り付けた状態を示す
図。
【図16】扉と本体とにマグネットを設けた実施形態を
示す図。
【図17】扉の手動開閉装置の平面図。
【図18】その正面図。
【図19】その側面図。
【図20】そのA−A断面図。
【図21】扉の自動開成装置の平面図。
【図22】その正面図。
【図23】その側面図。
【図24】その動作を示す図。
【図25】本発明の他の実施形態におけるスライドカム
を示す図。
【図26】本発明の他の実施形態におけるロックカムを
示す図。
【図27】それらを組み合わせた状態を示す図。
【図28】それらを取付け部材に取り付けた状態を示す
図。
【図29】扉の右側を開ける際のそのスライドカムとロ
ックカムの動きを示す図。
【図30】本発明の更に他の実施形態におけるスライド
カムを示す図。
【図31】本発明の更に他の実施形態におけるロックカ
ムを示す図。
【図32】本発明の更に他の実施形態におけるストッパ
ーを示す図。
【図33】スライドカムとロックカム及びストッパーを
組み合わせた状態を示す図。
【図34】扉の別の自動開成装置を示す図。
【図35】その動作図。
【図36】同じくその動作図。
【図37】電動機構の電気回路の構成を示す回路構成
図。
【図38】その制御動作のフローチャート。
【符号の説明】
1 スライドカム 1a スライドカム部材 2 ロックカム 2a ロックカム部材 3 第1溝カム 4 第2溝カム 5 第1カム突起 5a 段部 6 第2カム突起 7 貫通穴 8 回転軸 9〜12 外カム 13 扉アングル 14 ヒンジピン 15 ヒンジアングル 18 取付部 25 固定ピン 26 ローラ 28 スライド板 36 モータ 35 ピニオン 32(SW3) 左リミット検知スイッチ 33(SW2) 右リミット検知スイッチ 34(SW1) 待機検知スイッチ 36 モータ 39 ギヤー 42 レバー 44 ローラ 45 回転板 82 マイクロコンピュータ 83 モータドライブ回路 85 モータ SW4 右動作入力スイッチ SW5 左動作入力スイッチ

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 扉の左側と右側に関して扉と本体の係合
    ・離脱を行なうカム機構をそれぞれ設け、これらのカム
    機構は扉の左右で対称な第1係止位置と同じく扉の左右
    で対称な第2係止位置をとることができるようになって
    いて扉の閉止状態では左右のカム機構とも第1係止位置
    をとり、扉の左右の一方を開けるとき扉がスライドして
    他方のカム機構は第2係止位置をとり、該第2係止位置
    で回転自在にロックされることを特徴とする扉開閉機
    構。
  2. 【請求項2】 前記カム機構は本体側に設けられたロッ
    クカム部材と扉側に設けられたスライドカム部材とから
    成っていることを特徴とする請求項1に記載の扉開閉機
    構。
  3. 【請求項3】 更に、ヒンジピンが設けられており、前
    記第2係止位置で前記他方のカム機構は前記ヒンジピン
    を回転軸とすることを特徴とする請求項2に記載の扉開
    閉機構。
  4. 【請求項4】 前記ヒンジピンはローラを有しているこ
    とを特徴とする請求項3に記載の扉開閉機構。
  5. 【請求項5】 扉の左側と右側に関して扉と本体の係合
    ・離脱を行なうカム機構をそれぞれ設け、これらのカム
    機構は扉の左右で対称な第1係止位置と同じく扉の左右
    で対称な第2係止位置をとることができるようになって
    いて扉の閉止状態では左右のカム機構とも第1係止位置
    をとり、扉の左右の一方を開けるとき扉がスライドして
    他方のカム機構は第2係止位置をとり、該第2係止位置
    で回転自在にロックされること、及び前記第2係止位置
    でのロック状態を補助すべく前記扉を第2係止位置へ付
    勢する補助手段が設けられていることを特徴とする扉開
    閉機構。
  6. 【請求項6】 前記補助手段は前記カム機構と一体の部
    材で形成されていることを特徴とする請求項5に記載の
    左右開きの扉開閉機構。
  7. 【請求項7】 前記カム機構は本体側に設けられたロッ
    クカム部材と扉側に設けられたスライドカム部材とから
    成っており、前記補助手段は前記スライドカム部材と一
    体に設けられた摺動カムと、前記ロックカム部材と一体
    に設けられ前記摺動カムの当接摺動を受けるカムとから
    成っていることを特徴とする請求項5に記載の左右開き
    の扉開閉機構。
  8. 【請求項8】 スライドカム部材及びロックカム部材
    は、耐摩耗性の樹脂成形品により形成されている請求項
    2又は請求項7に記載の左右開きの扉開閉機構。
  9. 【請求項9】 スライドカム部材はロックカム部材の対
    向位置に配置され、前記扉は前記スライドカム部材を介
    してヒンジピンに受け止められている請求項3又は請求
    項7に記載の左右開きの扉開閉機構。
  10. 【請求項10】 前記扉と、該扉を取り付けた本体の両
    側に、それぞれN極とS極を交互に並べた永久磁石を前
    記扉の閉止状態でN極とS極とが相対するように設けて
    いる請求項1〜9のいずれかに記載の左右開きの扉開閉
    機構。
  11. 【請求項11】 カム係合による扉の閉止状態から電動
    で前記カム係合を解いて扉の開成補助動作を行なう電動
    手段を設けたことを特徴とする扉開閉機構。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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