JP4748697B2

JP4748697B2 - Door opener

Info

Publication number: JP4748697B2
Application number: JP2001197027A
Authority: JP
Inventors: 明徳辻本; 一郎大西; 賢一酒井; 吉美杉野
Original assignee: NTN Corp; Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: NTN Corp; Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2021-06-28
Also published as: JP2003013665A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キッチンシンクや冷蔵庫等の回転式ドアや引出し式ドアをタッチスイッチ等の操作で自動開放する電動式のドアオープナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、キッチンシンクや貯蔵庫、例えば冷蔵庫における冷蔵室のドアは、回転式ドアや引出し式ドアが汎用的に使用されている。このドアの内面周縁部には、閉じた状態で密封性を向上させるため、冷蔵庫本体の前面に吸着するマグネットを備えたガスケットが設けられている。このため、ドアを手動で開放させるにはある程度の操作力が必要となり、特に力の弱い子供や身体の不自由な人にとっては負担がかかる。
【０００３】
こうした負担を軽減するため、モータを駆動源として、ギア機構と、ピニオンと、押出し棒を一体に有するラックを用い、モータの回転をウォームギアからギア機構を介してピニオン、ラックへと伝達し、押出し棒の直進運動に変換してドアを開放するようにしたドア開放ユニットや、ソレノイドを駆動源とし、ソレノイドと一体になった押出し棒を突出させてドアを開放するようにしたドア開放ユニット等、電動式のドアオープナーが知られており、一部実用化もされている。
（特開２００１−５５８６３号）。
【０００４】
前記のモータを駆動源とした電動式のドアオープナーでは、ピニオンにカムが一体成形され、このカムに転接するレバーの回動によりオンオフされる原点スイッチによってモータが通電と断電を繰り返す。ドアの前面に設置されたタッチスイッチを入れるとモータが通電され、モータ軸に設けられたウォームギアの回転でギア機構を介して回転がピニオンに伝達される。ピニオンに噛合されたラックには押出し棒が一体形成され、所定のストロークで突出しドアが開放される構成となっている。押出し棒には突出方向とは逆方向に付勢された戻しばねが係止されており、押出し棒が最先端位置まで突出された後、ラックの歯部とピニオンとの噛合が外れ、元の退避位置まで瞬時に戻ることができる。
【０００５】
また、前記のソレノイドを駆動源とした電動式のドアオープナーでは、ソレノイドのコイルが円筒状のボビン外周に巻回され、ボビンの内周に磁性体製のプランジャが軸方向に移動自在に挿通されている。このプランジャの一端部には非磁性体製の押出し棒が固着されている。ドアの前面に設置されたタッチスイッチを入れるとソレノイドが通電され、プランジャに係止されている戻しばねに抗してプランジャが吸引移動され、これに伴い押出し棒が所定のストロークだけ突出しドアが開放される。ソレノイドが断電されると戻しばねの復元力により押出し棒は元の退避位置まで瞬時に戻ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述したモータ式ドアオープナーでは、モータと、ウォームギアから成る減速ギア機構及びピニオン＆ラック機構とで構成することで、ピニオンによりラック移動量を調整して押出し棒の突出ストロークを任意に設定することができるが、突出時に反突出方向の力を受けると、ウォームギアがブレーキとなりその衝撃により内部部品を破損させる可能性が高い。
【０００７】
また、ソレノイド式では動作速度は速いが、突出ストロークと突出力に制限があり、ドアと冷蔵庫本体との間に半ドア防止機構としての自動閉鎖機構が設けられていることから、押出し棒でドアを開放する際に、この自動閉鎖機構でドアが閉じる距離を超えるストロークまで突出させる必要があり、そのストロークは設置場所によって異なる。
【０００８】
ところがソレノイド式ドアオープナーは、一旦押出し棒のストロークが設定されると、そのストロークは可変でなく、他の位置に設置するとストロークが不適切となり使用することができなくなる。
本発明は上記従来の課題を解決するもので、反突出方向への外力に対する損傷がなく、突出ストロークが可変であるドアオープナーを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
係る目的を達成すべく、請求項１記載の発明は、モータと、このモータの回転出力を減速させながら伝達する歯車機構と、この歯車機構の最終段に配設されたトルクリミッター機構と、前記歯車機構に並設されたねじ軸とこのねじ軸に螺合され回転可能で進退不可なナットとからなる滑りねじ装置とで構成され、前記モータの回転は、前記歯車機構で減速され、前記トルクリミッター機構を経由して前記ナットに伝達され、前記ナットを介して前記ねじ軸の直線運動に変換され、前記ねじ軸が突出することによりドアを開放し、前記ドアの開放途中に前記ドアを閉じるような外力がかかり前記ねじ軸に突出方向とは逆方向の力が作用した場合には、前記トルクリミッター機構で前記モータからの回転力は遮断されて、前記モータの回転は前記ナットには伝達されず、突出状態の前記ねじ軸が押込まれると前記ナットが回転し、前記ナットの回転とトルクが前記トルクリミッター機構で吸収されるように構成にした。
【００１０】
これによって、モータの回転を滑りねじ装置により直線運動に変換するので、静粛で軽量コンパクトな上に、モータの回転量で突出ストロークの設定が可能なドアオープナーを提供することができ、ドアオープナーの取付け位置に制約を受けない。さらに、ねじ軸が誤操作により強制的に押込まれても、ねじ軸がナットを回転させながら移動できるのでねじ軸が破損することは無い。また、動作時に異常な負荷が作用しても安全装置であるトルクリミッター機構が所定値以上の負荷を制御するので、歯車機構が破損するとはない。さらに、ねじ軸が誤操作により強制的に押込まれても、ナットを回転させながら移動し、そのナットの回転がトルクリミッター機構へ伝達されるのでねじ軸とナットが破損することは無い。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、上記滑りねじ装置のリードはねじ軸の呼び径の１倍以上かつ５倍以下の範囲であるので、ねじ軸が誤操作により強制的に押込まれた場合でも、ねじ軸がナットを円滑に回転させながら移動できるのでねじ軸が破損することは無い。リードがねじ軸の呼び径の１倍より小さい場合、ねじ軸が誤操作で強制的に押込まれた場合、ねじ軸が円滑にナットを回転させながら移動できないため望ましくない。リードがねじ軸の呼び径の５倍より大きい場合は位置決め精度が低下するため好ましくない。なお、より望ましいリードの範囲はねじ軸の呼び径の１．２倍以上かつ４倍以下の範囲である。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記歯車機構は、前記モータの出力軸と、この出力軸に同軸上に連設された第１軸と、この第１軸と軸心が平行になるように並設された第２軸とを備え、前記第１軸と第２軸に複数の歯車を配設するとともに、前記モータの出力軸に固定された歯車と前記第２軸に回転自在に配設された歯車を噛合させ、前記第２軸と第１軸の歯車列を順次交互に噛合させた構成とし、前記モータの回転時には前記モータの回転が前記ナットに伝達され、さらに、前記モータが停止時に前記ねじ軸を前記ナットの回転軸方向へ強制的に移動させて前記ナットを回転させたときには、前記ナットの回転が前記歯車機構に伝達される構成にした。
【００１３】
これによって、スペースを有効に活用でき、軽量でコンパクトな歯車機構を提供できる。さらに、ねじ軸が誤操作により強制的に押込まれても、ナットを回転させながら移動し、そのナットの回転が歯車機構へ伝達されるのでねじ軸とナットが破損することは無い。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記第１軸と第２軸とに配設された複数の歯車のうち、少なくとも各軸に回転自在に配設された歯車に大小２つの歯が一体に形成され、前記モータから前記ナットまでの伝達経路内に所定値以上の負荷がかかったときこの負荷を制御する安全装置を配設した。
【００１５】
これによって、さらに軽量コンパクトで低コストな歯車機構がえられる上に、動作時に異常な負荷が作用しても安全装置が所定値以上の負荷を制御するので、歯車機構が破損することはない。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明は、請求項３または請求項４に記載の発明において、前記第２軸に前記トルクリミッター機構を内蔵した歯車を配設し、前記ナットの外周に形成された歯を噛合わせる構成にした。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記トルクリミッター機構が、積層された複数の摩擦板と、この摩擦板に所定の軸方向荷重を付勢する弾性部材とを備えたものである。
【００１９】
これによって、動作時に衝撃や所定値以上の過負荷が作用したときに摩擦板が滑るので歯車機構やねじ軸、ナットを破損させることはない。さらに複数の摩擦板と弾性部材を重ねあわせた構成であるため軽量コンパクト化が図れる。
【００２０】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の発明において、前記ナットを射出成形可能な合成樹脂で形成したものであり、これによって生産性が向上し低コスト化が図れるだけでなく、軽量化も図れる。
【００２１】
さらに、動作時に衝撃が加わってナットの外周に形成された歯とその前段の歯がバックラッシ分だけ瞬間変位して歯面同士が衝突しても、ナット側の歯が合成樹脂であるため衝撃音が低く押さえられる。
【００２２】
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記ナットをポリフェニレンサルファイド樹脂で形成したので、ねじ軸との摩擦抵抗が低く、動作時の発熱が抑制され耐久性が向上する。さらに低摩擦なのでねじ軸との軋み音を抑制でき静音化が図れる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る冷蔵庫のドアオープナーの縦断面図を示す。ドアオープナー１は、モータ２と、このモータ２の回転を減速させながら伝達する歯車減速機構３と、この歯車減速機構３の最終段に配設されたトルクリミッター機構４と、歯車減速機構３に並設されたねじ軸５とこのねじ軸５に螺合され、回転可能で、進退不可なナット６とからなる滑りねじ装置とを備えている。
【００２４】
モータ２の回転はモータ軸２ａを介して歯車減速機構３で減速され、トルクリミッター機構４を経由してナット６に伝達される。トルクリミッター機構４を構成する歯車４ａはナット６の外周に形成された歯車６ａに噛合される。ナット６はねじ溝（図示せず）で係合し、所謂滑りねじ装置を構成している。歯車減速機構３によって減速されたモータ２の回転は、ナット６を介してねじ軸５の直線運動に変換され、このねじ軸５がケース７に対して突出することによりドア８を開放する。
【００２５】
モータ軸２ａには同軸上に第１軸９が連接され、この第１軸９と軸心が平行になるように第２軸１０が並設されている。第１軸９には歯車Ｃと歯車Ｅが回転自在に支持され、第２軸１０には歯車Ｂ、歯車D、歯車Ｆ、および歯車４ａがそれぞれ支持されている。歯車４ａは後述するトルクリミッター機構４を構成する摩擦板４ｂを介して回転自在に支持されている。歯車Ｆだけは第２軸１０に固定され、その他の歯車Ｂと歯車Ｄは第２軸１０に対して回転自在に支持されている。
【００２６】
モータ軸２ａに固定された歯車Ａと第２軸１０に固定された歯車Ｆは焼結金属等からなる金属製で、その他の歯車Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅはポリアセタール樹脂等を射出成形して形成されている。またこれらの歯車Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは、それぞれ大小二つの歯Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２、Ｄ１、Ｄ２、Ｅ１、Ｅ２が一体に形成されており、コンパクト化に寄与している。ここでは平歯車を例示したが、これに限らずヘリカルギアであっても良い。
【００２７】
第１軸９はケース７に形成された支持部１１、１２に固定され、その一端は歯車Ａの内径に遊嵌されている。一方、第２軸１０はケース７に形成された支持部１３、１４に回転自在に支持されている。
【００２８】
ナット６は内周に螺旋状のねじ溝（図示せず）が形成され、機械的強度が高く自己潤滑性を有し、低摩擦、耐摩耗性に富んだポリフェニレンサルファイド樹脂からなっている。ナット６はこれ以外にもポリアセタール系やポリイミド系、ポリアミド系およびフッ素系の樹脂で形成しても良い。一方、ねじ軸５は外周に螺旋状のねじ溝（図示せず）が形成され、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼からなっている。こうした滑りねじ装置は静粛な上に小型化でき、防錆性を有し耐久性の高い直線変換機構が得られる。
【００２９】
ナット６の側方には端面に当接してストッパー１５が設けられ、ナット６を回転可能、かつ軸方向移動不可の状態に構成されている。このストッパー１５はケース７に一体形成され、上部が開口するＵ字状の受け部でねじ軸５を支持する。一方、ねじ軸５の一端にもストッパー１６が設けられ、回転不可、かつ軸方向移動可能な状態に構成されている。このストッパー１６はガイド面１６ａ、１６ａを有する矩形をなし、ケース７のガイド面７ａ、７ｂに案内されて摺動し、ストッパー１５で停止する。したがって、ねじ軸５のストローク量はこのストッパー１６によって規制されている。ねじ軸５の突出力と突出速度は、モータ２の容量と歯車減速機構３の減速比で決まるが、さらに、滑りねじ装置リードを適宜変更することによって所望の突出力、突出速度に調整することもできる。
【００３０】
通常、滑りねじ装置は、ナットを回転させることでねじ軸を進退させるか、あるいは、ねじ軸を回転させてナットを進退させるという動作が特徴であり、ナットの回転軸方向の移動とねじ軸の回転とを拘束した状態で、ナットに螺合したねじ軸を押込むことはできなかった。
【００３１】
ところが、本実施の形態における滑りねじ装置のリードは、ねじ軸の呼び径の１倍以上且つ５倍以下の範囲であるので、ナット６の回転軸方向の移動とねじ軸の回転とを拘束した状態で、ナット６に螺合したねじ軸５を押込むとナット６が回転するという現象を得ることができる。本実施の形態は、このねじ軸５とナット６の、通常の滑りねじ装置とは異なる特殊な現象を応用するものである。
【００３２】
次に、図１を用いてドア８を開放させるドアオープナー１の動作説明をする。モータ２の回転は、歯車Ａから第２軸１０の歯車Ｂに伝達される。歯車Ｂには大小二つの歯数を有する歯Ｂ１と歯Ｂ２が一体形成されているため、モータ２の回転が歯車Ｃに伝達されると、一つの歯車Ｂで２段階に減速されることになる。
【００３３】
同様、歯車Ｃには大小二つの歯数を有する歯Ｃ１と歯Ｃ２が一体形成され、歯車Ｄから歯車Ｅ、そして最終段の歯車Ｆに順次回転が伝達される。歯車Ｂ、歯車Ｃ、歯車Ｄ、歯車Ｅを同一仕様にすれば、組立時の誤組等は解消され、作業性が向上すると共に、低コスト化が図れる。こうしてモータ２の回転は、前述した第１軸９と第２軸１０に配設された歯車列により、両軸９、１０間を蛇行した経路を辿って５段階に減速されているため、減速機構のスペースを最小限に抑えることができ、小型で効率の高い伝達が行われる。
【００３４】
歯車Ｆの回転は第２軸１０から後述する摩擦板４ｂを介して歯車４ａに伝達される。この歯車４ａはナット６に形成された歯６ａに噛合され、ねじ軸５の直線運動に変換される。ナット６の歯６ａとトルクリミッター機構４の歯車４ａとは同一仕様としているため、ここでは変速は行われない。
【００３５】
次に図２〜図５を用いてトルクリミッター機構４を詳細に説明する。ドア８が開放された時、あるいは開放途中にドア８を閉じるような外力がかかった時、ねじ軸５には突出方向とは逆方向の力が作用する。この場合、ねじ軸５に制動力がかかるが、図２に示すトルクリミッター機構４でモータ２からの回転力は遮断される。すなわち、トルクリミッター機構４に内蔵されている摩擦板４ｂで滑りが発生し、モータ２の回転はナット６には伝達されず、ねじ軸５の動きは停止する。また、外力等が解除されればモータ２の回転は摩擦板４ｂの摩擦力により伝達され、再びねじ軸が動き出す。
【００３６】
ここで、動作時に衝撃が加わってナット６の外周に形成された歯とその前段の歯がバックラッシ分だけ瞬間変位して歯面同士が衝突しても、ナット６側の歯が合成樹脂であるため衝撃音が低く押さえられる。
【００３７】
また、何らかの要因でねじ軸５が元の位置に戻らず、その状態でドア８が閉じられたときには、ナット６はポリフェニレンサルファイド樹脂からなり、摩擦抵抗が極めて小さく、ナット６の回転軸方向の移動を拘束した状態で、ナット６に螺合したねじ軸５を押込むとナット６が回転し、その回転とトルクがトルクリミッター機構４で吸収されるので、ドアオープナー１が損傷することがない。
【００３８】
トルクリミッター機構４は、歯車４ａと摩擦板４ｂ、および止め蓋１７を備え、所定の軸方向力で摩擦板４ｂを押圧し、モータ２の容量に応じた摩擦力を発生させる皿ばね１８が弾性挟持されている。摩擦板４ｂは第２軸１０に嵌合されたスラスト板１９と、このスラスト板１９を挟みこむように積層配置されたスラストワッシャ２０、２１、２２とからなる。第２軸１０の外周には一部平坦面が形成され、この外周にスラスト板１９が嵌合されることにより、第２軸１０と相対回転不可になっている。一方、円板状に形成されたスラストワッシャ２０、２１、２２は歯車４ａの凹所４ｃに収容され、第２軸１０に対し回転自在に外挿されている。スラスト板１９とスラストワッシャ２２はステンレス鋼からなり、またスラストワッシャ２０、２１は合成樹脂からなっている。これらのスラストワッシャの材質や枚数は適宜変更することができる。
【００３９】
図３はトルクリミッター機構４を構成する歯車４ａで、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は側面図を示す。歯車４ａは中空状に凹所４ｃが形成され、一端部には凹所４ｃを成形するための型抜き用盗み４ｄが設けられ、他端部には止め蓋１７を係止するための窓４ｅが設けられている。型抜き用盗み４ｄはまゆ形をなし周方向３等配されている。また、窓４ｅは円孔４ｆの内周３箇所に切欠き４ｇを有している。
【００４０】
図４は止め蓋１７で（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図を示す。止め蓋１７は円板状をなし、円筒部１７ａの端部外周３箇所に突起１７ｂを有している。また、内径１７ｃは第２軸１０に外挿されるが、図５に示すように、歯車４ａに摩擦板４ｂと皿ばね１８が収容された後、歯車４ａの切欠き４ｇと突起１７ｂとを位相合わせさせて窓４ｅに内挿し、その後、６０度回転させて止め蓋１７が歯車４ａに位置決め固定される。１７ｄは止め蓋１７の端面に形成された回転治具を係止するための係止孔である。
【００４１】
トルクリミッター機構４は上述したように、複数の摩擦板４ｂと皿ばね１８を重ねあわせた構成であるため軽量コンパクト化が図れる。
【００４２】
図６は本発明に係る他の実施形態を示す縦断面図である。前述した実施形態と異なる点は、歯車減速機構とねじ軸構造で、同一部品、同一部位は同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４３】
ドアオープナー３０において、モータ２の回転はモータ軸２ａを介して歯車減速機構３１で減速され、ナット６に伝達される。ねじ軸３２の外周には、ナット６の内周に形成されたねじ溝（図示せず）に螺合されるねじ溝３２ａが形成されている。歯車減速機構３１によって減速されたモータ２の回転は、ナット６を介してねじ軸３２の直線運動に変換される。ねじ軸３２の先端にはドア（図示せず）に当接する弾性部材からなるキャップ３２ｂが装着されている。このねじ軸３２はケース３３に設けられた支持部３３ａ、３３ｂ、およびストッパー１５にて案内される。
【００４４】
歯車減速機構３１は、モータ軸２ａに同軸状に連設された第１軸９と、この第１軸９に並接された第２軸１０にそれぞれ配設された複数の歯車列からなる。この歯車列は、モータ軸２ａに圧入された歯車Ａ’と、第１軸９に回転自在に支持された歯車Ｃ、歯車Ｅ、および第２軸１０に回転自在に支持された歯車Ｂ、歯車Ｄ、歯車Ｆ’とからなっている。これらの歯車列はポリアセタール樹脂等の合成樹脂を射出成形によって形成され、すべて同一仕様にすることで、前述した歯車列に比べ一層低コスト化が図れる。なお、図示しないトルクリミッター機構を最終段の歯車Ｆに追加しても良い。
【００４５】
３４はモータ軸２ａを回転自在に支持する支持部で、ケース３３に設けられた支持部１１，１２は第１軸９を、支持部１３、１４は第２軸１０をそれぞれ回転不可に支持している。
【００４６】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまでも例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明は、モータの回転が、ナットに伝達され、ナットを介してねじ軸の直線運動に変換され、ねじ軸が突出することによりドアを開放するドアオープナーにおいて、前記ドアの開放途中に前記ドアを閉じるような外力がかかり前記ねじ軸に突出方向とは逆方向の力が作用した場合には、前記トルクリミッター機構で前記モータからの回転力は遮断されて、前記モータの回転は前記ナットには伝達されず、突出状態の前記ねじ軸が押込まれると前記ナットが回転し、前記ナットの回転とトルクが前記トルクリミッター機構で吸収される構成にしたので、モータの回転量で突出ストロークの設定が可能なドアオープナーを提供することができる上に、ねじ軸が誤操作により強制的に押込まれても、ねじ軸がナットを回転させながら移動可能で、そのナットの回転がトルクリミッター機構へ伝達されるので、ねじ軸とナットが破損することは無く信頼性が向上する。さらに、ねじ軸が誤操作により強制的に押込まれても、ねじ軸がナットを回転させながら移動できるのでねじ軸が破損することは無い。
【００４８】
その上、モータの回転を滑りねじ装置により直線運動に変換するので、静粛で軽量コンパクトな上に、モータの回転量で突出ストロークの設定が可能なドアオープナーを提供することができ、ドアオープナーの取付け位置に制約を受けない。
【００４９】
また、請求項２に記載の発明は、上記滑りねじ装置のリードをねじ軸の呼び径の１倍以上且つ５倍以下の範囲に設定したので、ねじ軸が誤操作により強制的に押込まれた場合でも、ねじ軸がナットを円滑に回転させながら移動できるのでねじ軸が破損することは無く信頼性がさらに向上する。
【００５０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、モータの出力軸と、この出力軸に同軸上に連設された第１軸と、この第１軸と軸心が平行になるように並設された第２軸とを備え、前記第１軸と第２軸に複数の歯車を配設するとともに、前記モータの出力軸に固定された歯車と前記第２軸に回転自在に配設された歯車を噛合させ、前記第２軸と第１軸の歯車列を順次交互に噛合させた構成とし、前記モータの回転時には前記モータの回転が前記ナットに伝達され、さらに、前記モータが停止時に前記ねじ軸を前記ナットの回転軸方向へ強制的に移動させて前記ナットを回転させたときには、前記ナットの回転が前記歯車機構に伝達される構成にした。
【００５１】
これによって、スペースを有効に活用できるようになり、軽量でコンパクトな歯車機構を提供できる。さらに、ねじ軸が誤操作により強制的に押込まれても、ナットを回転させながら移動し、そのナットの回転が歯車機構へ伝達されるのでねじ軸とナットが破損することは無く、より信頼性が向上する。
【００５２】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記第１軸と第２軸とに配設された複数の歯車のうち、少なくとも各軸に回転自在に配設された歯車に大小２つの歯が一体に形成され、前記モータから前記ナットまでの伝達経路内に所定値以上の負荷がかかったときこの負荷を制御する安全装置を配設したものであり、より軽量コンパクトで低コストな歯車機構がえられる上に、動作時に異常な負荷が作用しても安全装置が所定値以上の負荷を制御するので、歯車機構が歯損するとは無く、更に信頼性が向上する。
【００５３】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記第２軸に前記トルクリミッター機構を内蔵した歯車を配設し、前記ナットの外周に形成された歯を噛合わせる構成にしたものである。
【００５４】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記トルクリミッター機構が、積層された複数の摩擦板と、この摩擦板に所定の軸方向荷重を付勢する弾性部材とを備えたものでり、動作時に衝撃や所定値以上の過負荷が作用したときに摩擦板が滑るので歯車減速機構やねじ軸、ナットを破損させることはない。さらに複数の摩擦板と弾性部材を重ねあわせた構成であるため軽量コンパクト化が図れる。
【００５５】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の発明において、前記ナットを射出成形可能な合成樹脂で形成したものであり、これによって生産性が向上し低コスト化が図れるだけでなく、軽量化も図れる。
さらに、動作時に衝撃が加わってナットの外周に形成された歯とその前段の歯がバックラッシ分だけ瞬間変位して歯面同士が衝突しても、ナット側の歯が合成樹脂であるため衝撃音が低く押さえられる。
【００５６】
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記ナットをポリフェニレンサルファイド樹脂で形成したので、ねじ軸との摩擦抵抗が低く、動作時の発熱が抑制され耐久性が向上する。さらに低摩擦なのでねじ軸との軋み音を抑制でき静音化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るドアオープナーの第１の実施形態を示す縦断面図
【図２】本発明に係るドアオープナーのトルクリミッター機構を示す縦断面図
【図３】（ａ）は本発明に係るトルクリミッター機構を構成する歯車を示す縦断面図
（ｂ）は（ａ）の縦断面図
（ｃ）は本発明に係るトルクリミッター機構を構成する歯車を示す側面図
【図４】（ａ）は本発明に係るトルクリミッター機構を構成する止め蓋を示す正面図
（ｂ）は（ａ）の断面図
【図５】本発明に係るトルクリミッター機構の分解斜視図
【図６】本発明に係るドアオープナー第２の実施形態を示す縦断面図
【符号の説明】
１・・・・・ドアオープナー
２・・・・・モータ
２ａ・・・・モータ軸
３・・・・・歯車減速機構
４・・・・・トルクリミッター
４ａ・・・・歯車
４ｂ・・・・摩擦板
４ｃ・・・・凹所
４ｄ・・・・型抜き用盗み
４ｅ・・・・窓
４ｆ・・・・円孔
４ｇ・・・・切欠き
５・・・・・ねじ軸
６・・・・・ナット
６ａ・・・・歯車
７・・・・・ケース
７ａ・・・・ガイド面
７ｂ・・・・ガイド面
８・・・・・ドア
９・・・・・第１軸
１０・・・・第２軸
１１・・・・支持部
１２・・・・支持部
１３・・・・支持部
１４・・・・支持部
１５・・・・ストッパー
１６・・・・ストッパー
１７・・・・止め蓋
１７ａ・・・円筒部
１７ｂ・・・突起
１７ｃ・・・内径
１７ｄ・・・係止孔
１８・・・・皿ばね
１９・・・・スラスト板
２０・・・・スラストワッシャ
２１・・・・スラストワッシャ
２２・・・・スラストワッシャ
３０・・・・ドアオープナー
３１・・・・歯車減速機構
３２・・・・ねじ軸
３２ｂ・・・キャップ
３３・・・・ケース
３３ａ・・・支持部
３３ｂ・・・支持部
３４・・・・支持部
Ａ・・・・・歯車
Ａ’・・・・歯車
Ｂ・・・・・歯車
Ｃ・・・・・歯車
Ｄ・・・・・歯車
Ｅ・・・・・歯車
Ｆ・・・・・歯車
Ｆ’・・・・歯車
Ｂ１・・・・歯
Ｂ２・・・・歯
Ｃ１・・・・歯
Ｃ２・・・・歯
Ｄ１・・・・歯
Ｄ２・・・・歯
Ｅ１・・・・歯
Ｅ２・・・・歯[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric door opener that automatically opens a rotary door such as a kitchen sink or a refrigerator or a drawer door by an operation of a touch switch or the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a door of a refrigerator compartment in a kitchen sink or a storage, for example, a refrigerator, a rotary door or a drawer type door is generally used. A gasket provided with a magnet that is attracted to the front surface of the refrigerator main body is provided on the inner peripheral edge of the door in order to improve the sealing performance in the closed state. For this reason, a certain amount of operating force is required to manually open the door, which is particularly burdensome for children who are weak or physically disabled.
[0003]
To alleviate such a burden, the motor is used as a drive source, a gear mechanism, a pinion, and a rack that has an extrusion rod are used as an integral unit, and the rotation of the motor is transmitted from the worm gear to the pinion and the rack via the gear mechanism. A door opening unit that converts the straight movement of the bar to open the door, a door opening unit that uses a solenoid as a drive source, and protrudes the push bar integrated with the solenoid to open the door, etc. Electric door openers are known and some have been put into practical use.
(Japanese Patent Laid-Open No. 2001-55863).
[0004]
In the electric door opener using the motor as a drive source, a cam is integrally formed with a pinion, and the motor repeats energization and disconnection by an origin switch that is turned on and off by the rotation of a lever that is in contact with the cam. When the touch switch installed on the front face of the door is turned on, the motor is energized, and the rotation is transmitted to the pinion through the gear mechanism by the rotation of the worm gear provided on the motor shaft. The rack meshed with the pinion is integrally formed with an extrusion bar, protrudes with a predetermined stroke, and opens the door. A return spring biased in the direction opposite to the protruding direction is locked to the push rod, and after the push rod is protruded to the most advanced position, the rack teeth and the pinion disengage, It is possible to return instantly to the retracted position.
[0005]
In the electric door opener using the solenoid as a drive source, the solenoid coil is wound around the outer periphery of the cylindrical bobbin, and a magnetic plunger is inserted into the inner periphery of the bobbin so as to be movable in the axial direction. ing. A non-magnetic push rod is fixed to one end of the plunger. When the touch switch installed on the front of the door is turned on, the solenoid is energized and the plunger is sucked and moved against the return spring locked to the plunger. Is done. When the solenoid is de-energized, the pushing rod can be instantaneously returned to the original retracted position by the restoring force of the return spring.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the motor type door opener described above, it is configured by a motor, a reduction gear mechanism comprising a worm gear, and a pinion & rack mechanism, so that the protrusion movement of the push rod can be arbitrarily set by adjusting the rack movement amount by the pinion. However, if a force in the anti-protruding direction is applied during the protrusion, the worm gear acts as a brake, and there is a high possibility that the internal parts will be damaged by the impact.
[0007]
In addition, the solenoid type has a high operating speed, but the protruding stroke and output are limited, and an automatic closing mechanism is provided as a half-door prevention mechanism between the door and the refrigerator body. When the door is opened, it is necessary to project it to a stroke exceeding the distance that the door is closed by this automatic closing mechanism, and the stroke varies depending on the installation location.
[0008]
However, once the stroke of the push rod is set, the solenoid door opener is not variable, and if it is installed at another position, the stroke becomes inappropriate and cannot be used.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a door opener that is free from damage to an external force in the anti-projection direction and has a variable projection stroke.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the object, the invention according to claim 1 includes a motor, a gear mechanism for transmitting the rotational output of the motor while reducing the speed,A torque limiter mechanism disposed at the final stage of the gear mechanism;It is composed of a screw shaft that is arranged in parallel with the gear mechanism and a sliding screw device that is made of a nut that is screwed into this screw shaft and is rotatable and cannot be advanced and retracted.The rotation of the motor is decelerated by the gear mechanism, transmitted to the nut via the torque limiter mechanism, converted into linear motion of the screw shaft via the nut, and the screw shaft protrudes.Open the door,When an external force that closes the door is applied in the middle of opening the door and a force in the direction opposite to the protruding direction acts on the screw shaft, the torque from the motor is cut off by the torque limiter mechanism, The rotation of the motor is not transmitted to the nut, so that the nut rotates when the protruding screw shaft is pushed in, and the rotation and torque of the nut are absorbed by the torque limiter mechanism.Made the configuration.
[0010]
  As a result, the rotation of the motor is converted into a linear motion by a sliding screw device, so that a door opener capable of setting a projecting stroke by the amount of rotation of the motor can be provided in addition to being quiet and lightweight and compact. There are no restrictions on the mounting position. Furthermore, even if the screw shaft is forcibly pushed in by an erroneous operation, the screw shaft can be moved while rotating the nut, so that the screw shaft is not damaged.Even if an abnormal load is applied during operation, the torque limiter mechanism, which is a safety device, controls the load exceeding a predetermined value, so that the gear mechanism is not damaged. Further, even if the screw shaft is forcibly pushed in by an erroneous operation, the nut moves while rotating and the rotation of the nut is transmitted to the torque limiter mechanism, so that the screw shaft and the nut are not damaged.
[0011]
In the invention according to claim 2, since the lead of the sliding screw device is in a range of 1 to 5 times the nominal diameter of the screw shaft, even when the screw shaft is forcibly pushed in by an erroneous operation. Since the screw shaft can be moved while smoothly rotating the nut, the screw shaft is not damaged. If the lead is smaller than the nominal diameter of the screw shaft, it is not desirable if the screw shaft is forcibly pushed in by an erroneous operation because the screw shaft cannot move smoothly while rotating the nut. If the lead is larger than 5 times the nominal diameter of the screw shaft, the positioning accuracy is lowered, which is not preferable. A more preferable lead range is 1.2 times or more and 4 times or less the nominal diameter of the screw shaft.
[0012]
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the gear mechanism includes an output shaft of the motor and a first shaft coaxially connected to the output shaft. And a first shaft and a second shaft arranged in parallel so that the axis is parallel, and a plurality of gears are disposed on the first shaft and the second shaft, and an output shaft of the motor A fixed gear and a gear rotatably disposed on the second shaft are meshed with each other, and a gear train of the second shaft and the first shaft is sequentially meshed alternately, and the motor is rotated when the motor rotates. When the rotation of the nut is rotated by forcibly moving the screw shaft in the direction of the rotation axis of the nut when the motor is stopped, the rotation of the nut is transmitted to the gear mechanism. It was configured to be transmitted.
[0013]
As a result, space can be used effectively, and a lightweight and compact gear mechanism can be provided. Further, even if the screw shaft is forcibly pushed in by an erroneous operation, the nut moves while rotating and the rotation of the nut is transmitted to the gear mechanism, so that the screw shaft and the nut are not damaged.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the invention, the plurality of gears disposed on the first shaft and the second shaft are rotatably disposed on at least each shaft. The gear has two large and small teeth that are integrally formed, and a safety device that controls the load when a load of a predetermined value or more is applied in the transmission path from the motor to the nut.
[0015]
As a result, a lighter, more compact and low-cost gear mechanism can be obtained, and even if an abnormal load is applied during operation, the safety device controls a load exceeding a predetermined value, so that the gear mechanism is not damaged.
[0016]
  Further, the invention according to claim 5 is the invention according to claim 3 or 4, wherein the second axis isSaidA gear with a built-in torque limiter mechanism is arranged to mesh with the teeth formed on the outer periphery of the nut.
[0018]
The invention according to claim 6 is the invention according to claim 5, wherein the torque limiter mechanism includes a plurality of laminated friction plates and an elastic member that biases a predetermined axial load to the friction plates. It is equipped with.
[0019]
This prevents the gear mechanism, screw shaft, and nut from being damaged because the friction plate slides when an impact or an overload of a predetermined value or more is applied during operation. Furthermore, since it is the structure which piled up the some friction plate and the elastic member, weight reduction and compactization can be achieved.
[0020]
The invention according to claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 6, wherein the nut is formed of a synthetic resin that can be injection-molded, thereby improving productivity. Not only can the cost be reduced, but also the weight can be reduced.
[0021]
Furthermore, even if the impact is applied during operation and the teeth formed on the outer periphery of the nut and the preceding teeth are momentarily displaced by the amount of backlash and the tooth surfaces collide, the impact sound is generated because the nut side teeth are made of synthetic resin. Is held low.
[0022]
The invention according to claim 8 is the invention according to claim 7, wherein the nut is made of polyphenylene sulfide resin, so the frictional resistance with the screw shaft is low, heat generation during operation is suppressed, and durability is improved. improves. Furthermore, since the friction is low, the squeaking noise with the screw shaft can be suppressed and the noise can be reduced.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a longitudinal sectional view of a door opener of a refrigerator according to the present invention. The door opener 1 includes a motor 2, a gear reduction mechanism 3 that transmits the rotation of the motor 2 while decelerating, a torque limiter mechanism 4 disposed at the final stage of the gear reduction mechanism 3, and a gear reduction mechanism 3. A screw shaft 5 provided side by side and a sliding screw device that is screwed onto the screw shaft 5 and that is rotatable and cannot be advanced or retracted are provided.
[0024]
The rotation of the motor 2 is decelerated by the gear reduction mechanism 3 via the motor shaft 2 a and transmitted to the nut 6 via the torque limiter mechanism 4. A gear 4 a constituting the torque limiter mechanism 4 is meshed with a gear 6 a formed on the outer periphery of the nut 6. The nut 6 is engaged with a thread groove (not shown) to constitute a so-called sliding screw device. The rotation of the motor 2 decelerated by the gear reduction mechanism 3 is converted into a linear motion of the screw shaft 5 through the nut 6, and the screw shaft 5 protrudes from the case 7 to open the door 8.
[0025]
A first shaft 9 is connected coaxially to the motor shaft 2a, and a second shaft 10 is arranged in parallel so that the first shaft 9 and the shaft center are parallel to each other. A gear C and a gear E are rotatably supported on the first shaft 9, and a gear B, a gear D, a gear F, and a gear 4a are supported on the second shaft 10, respectively. The gear 4a is rotatably supported via a friction plate 4b that constitutes a torque limiter mechanism 4 described later. Only the gear F is fixed to the second shaft 10, and the other gear B and gear D are rotatably supported with respect to the second shaft 10.
[0026]
The gear A fixed to the motor shaft 2a and the gear F fixed to the second shaft 10 are made of metal made of sintered metal or the like, and the other gears B, C, D, and E are made by injection molding polyacetal resin or the like. Is formed. Further, these gears B, C, D, and E are respectively formed with two large and small teeth B1, B2, C1, C2, D1, D2, E1, and E2, which contribute to downsizing. Although a spur gear is illustrated here, the present invention is not limited to this, and a helical gear may be used.
[0027]
The first shaft 9 is fixed to support portions 11 and 12 formed on the case 7, and one end thereof is loosely fitted to the inner diameter of the gear A. On the other hand, the second shaft 10 is rotatably supported by support portions 13 and 14 formed on the case 7.
[0028]
The nut 6 is formed of a polyphenylene sulfide resin having a spiral thread groove (not shown) formed on the inner periphery, a high mechanical strength, a self-lubricating property, and a low friction and wear resistance. In addition to this, the nut 6 may be formed of a polyacetal resin, a polyimide resin, a polyamide resin, or a fluorine resin. On the other hand, the screw shaft 5 has a spiral thread groove (not shown) formed on the outer periphery, and is made of stainless steel such as SUS304. Such a sliding screw device is quiet and can be miniaturized, and a linear conversion mechanism having rust prevention and high durability can be obtained.
[0029]
  A stopper 15 is provided on the side of the nut 6 in contact with the end face, and is configured so that the nut 6 can rotate and cannot move in the axial direction. This stopper 15 is formed integrally with the case 7 and is a U-shaped receiving portion with an upper opening that is a screw shaft.5Support. On the other hand, a stopper 16 is also provided at one end of the screw shaft 5 so as to be non-rotatable and movable in the axial direction. The stopper 16 has a rectangular shape having guide surfaces 16 a and 16 a, slides while being guided by the guide surfaces 7 a and 7 b of the case 7, and stops at the stopper 15. Therefore, the stroke amount of the screw shaft 5 is regulated by the stopper 16. The projecting output and projecting speed of the screw shaft 5 are determined by the capacity of the motor 2 and the reduction ratio of the gear reduction mechanism 3, and further, the desired projecting output and projecting speed can be adjusted by appropriately changing the slide screw device lead. You can also.
[0030]
In general, the sliding screw device is characterized by moving the screw shaft forward and backward by rotating the nut, or by rotating the screw shaft and moving the nut forward and backward. The screw shaft screwed into the nut could not be pushed in while constraining the rotation.
[0031]
However, since the lead of the sliding screw device in the present embodiment is in the range of 1 to 5 times the nominal diameter of the screw shaft, it restrains the movement of the nut 6 in the rotation axis direction and the rotation of the screw shaft. In this state, when the screw shaft 5 screwed into the nut 6 is pushed in, a phenomenon that the nut 6 rotates can be obtained. The present embodiment applies a special phenomenon of the screw shaft 5 and the nut 6 that is different from a normal sliding screw device.
[0032]
Next, the operation of the door opener 1 for opening the door 8 will be described with reference to FIG. The rotation of the motor 2 is transmitted from the gear A to the gear B of the second shaft 10. Since the tooth B1 and the tooth B2 having two large and small teeth are integrally formed in the gear B, when the rotation of the motor 2 is transmitted to the gear C, the gear B is decelerated in two stages. Become.
[0033]
Similarly, the tooth C1 and the tooth C2 having two large and small teeth are integrally formed on the gear C, and the rotation is sequentially transmitted from the gear D to the gear E and then to the gear F of the final stage. If gear B, gear C, gear D, and gear E have the same specifications, misassembly during assembly can be eliminated, workability can be improved, and cost can be reduced. Thus, the rotation of the motor 2 is decelerated in five stages by following the meandering path between the two shafts 9 and 10 by the gear train disposed on the first shaft 9 and the second shaft 10 described above. The space of the mechanism can be minimized, and the transmission is small and highly efficient.
[0034]
The rotation of the gear F is transmitted from the second shaft 10 to the gear 4a via a friction plate 4b described later. The gear 4 a is engaged with teeth 6 a formed on the nut 6, and is converted into a linear motion of the screw shaft 5. Since the teeth 6a of the nut 6 and the gear 4a of the torque limiter mechanism 4 have the same specifications, no speed change is performed here.
[0035]
Next, the torque limiter mechanism 4 will be described in detail with reference to FIGS. When the door 8 is opened, or when an external force is applied to close the door 8 in the middle of opening, a force in the direction opposite to the protruding direction acts on the screw shaft 5. In this case, a braking force is applied to the screw shaft 5, but the torque from the motor 2 is blocked by the torque limiter mechanism 4 shown in FIG. That is, slip occurs in the friction plate 4b built in the torque limiter mechanism 4, the rotation of the motor 2 is not transmitted to the nut 6, and the movement of the screw shaft 5 stops. When the external force is released, the rotation of the motor 2 is transmitted by the friction force of the friction plate 4b, and the screw shaft starts moving again.
[0036]
Here, even if an impact is applied during operation and the teeth formed on the outer periphery of the nut 6 and the teeth on the front stage are instantaneously displaced by the amount of backlash and the tooth surfaces collide with each other, the teeth on the nut 6 side are made of synthetic resin. Therefore, the impact sound is kept low.
[0037]
  Further, when the screw shaft 5 does not return to the original position for some reason and the door 8 is closed in this state, the nut 6 is made of polyphenylene sulfide resin, and the frictional resistance is extremely small, and the nut 6 moves in the direction of the rotation axis. When the screw shaft 5 screwed into the nut 6 is pushed in while the nut is restrained, the nut 6 rotates and the rotation and torque are absorbed by the torque limiter mechanism 4, so that the door opener 1 is not damaged.Yes.
[0038]
The torque limiter mechanism 4 includes a gear 4 a, a friction plate 4 b, and a stopper lid 17, and a disc spring 18 that presses the friction plate 4 b with a predetermined axial force and generates a friction force according to the capacity of the motor 2 is elastic. It is pinched. The friction plate 4 b includes a thrust plate 19 fitted to the second shaft 10 and thrust washers 20, 21, and 22 arranged so as to sandwich the thrust plate 19. A partly flat surface is formed on the outer periphery of the second shaft 10, and the thrust plate 19 is fitted to the outer periphery, so that the second shaft 10 cannot rotate relative to the second shaft 10. On the other hand, the thrust washers 20, 21, 22 formed in a disc shape are accommodated in the recesses 4 c of the gear 4 a and are extrapolated rotatably with respect to the second shaft 10. The thrust plate 19 and the thrust washer 22 are made of stainless steel, and the thrust washers 20 and 21 are made of synthetic resin. The material and the number of these thrust washers can be changed as appropriate.
[0039]
FIG. 3 shows a gear 4a constituting the torque limiter mechanism 4. FIG. 3A is a front view, FIG. 3B is a longitudinal sectional view, and FIG. 3C is a side view. The gear 4a is formed with a hollow recess 4c, one end portion is provided with a die cutting theft 4d for molding the recess 4c, and the other end portion is a window 4e for locking the stopper lid 17. Is provided. The die cutting theft 4d has an eyebrows shape and is arranged in three circumferential directions. The window 4e has notches 4g at three locations on the inner periphery of the circular hole 4f.
[0040]
4A and 4B show the stopper lid 17, wherein FIG. 4A is a front view and FIG. 4B is a longitudinal sectional view. The stopper lid 17 has a disc shape and has protrusions 17b at three positions on the outer periphery of the cylindrical portion 17a. The inner diameter 17c is extrapolated to the second shaft 10. As shown in FIG. 5, after the friction plate 4b and the disc spring 18 are accommodated in the gear 4a, the notch 4g of the gear 4a and the protrusion 17b are phased. Then, the stopper lid 17 is positioned and fixed to the gear 4a by being rotated 60 degrees and then inserted into the window 4e. Reference numeral 17 d denotes a locking hole for locking the rotating jig formed on the end surface of the locking lid 17.
[0041]
As described above, the torque limiter mechanism 4 has a configuration in which the plurality of friction plates 4b and the disc springs 18 are overlapped with each other, so that the weight limiter mechanism 4 can be reduced.
[0042]
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing another embodiment according to the present invention. The difference from the above-described embodiment is the gear reduction mechanism and the screw shaft structure. The same parts and the same parts are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0043]
In the door opener 30, the rotation of the motor 2 is decelerated by the gear reduction mechanism 31 via the motor shaft 2 a and transmitted to the nut 6. A screw groove 32 a is formed on the outer periphery of the screw shaft 32 to be screwed into a screw groove (not shown) formed on the inner periphery of the nut 6. The rotation of the motor 2 decelerated by the gear reduction mechanism 31 is converted into a linear motion of the screw shaft 32 via the nut 6. A cap 32b made of an elastic member that comes into contact with a door (not shown) is attached to the tip of the screw shaft 32. The screw shaft 32 is guided by support portions 33 a and 33 b provided on the case 33 and the stopper 15.
[0044]
The gear reduction mechanism 31 includes a first shaft 9 coaxially connected to the motor shaft 2 a and a plurality of gear trains respectively disposed on a second shaft 10 juxtaposed to the first shaft 9. The gear train includes a gear A ′ press-fitted into the motor shaft 2 a, a gear C and a gear E that are rotatably supported on the first shaft 9, and a gear B and a gear that are rotatably supported on the second shaft 10. D, and gear F '. These gear trains are formed by injection molding synthetic resin such as polyacetal resin, and by making all the same specifications, the cost can be further reduced as compared with the gear trains described above. A torque limiter mechanism (not shown) may be added to the final stage gear F.
[0045]
Reference numeral 34 denotes a support portion that rotatably supports the motor shaft 2a. The support portions 11 and 12 provided on the case 33 support the first shaft 9, and the support portions 13 and 14 support the second shaft 10 so as not to rotate. ing.
[0046]
The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to these embodiments, and is merely an example, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Of course, the scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further, the equivalent meanings described in the scope of claims and all modifications within the scope of the scope of the present invention are included. Including.
[0047]
【The invention's effect】
  As described above, the invention described in claim 1The rotation of the motor is transmitted to the nut, converted into linear motion of the screw shaft through the nut, and the screw shaft protrudesIn the door opener that opens the door,When an external force that closes the door is applied in the middle of opening the door and a force in the direction opposite to the protruding direction acts on the screw shaft, the torque from the motor is cut off by the torque limiter mechanism, The rotation of the motor is not transmitted to the nut. When the protruding screw shaft is pushed, the nut rotates, and the rotation and torque of the nut are absorbed by the torque limiter mechanism.Since it is configured, it can provide a door opener that can set the protruding stroke with the amount of rotation of the motor, and the screw shaft moves while rotating the nut even if the screw shaft is forcibly pushed by mistake PossibleBecause the rotation of the nut is transmitted to the torque limiter mechanism,Screw shaftAnd nutWill not be damaged and reliability will be improved.Furthermore, even if the screw shaft is forcibly pushed in by an erroneous operation, the screw shaft can be moved while rotating the nut, so that the screw shaft is not damaged.
[0048]
In addition, since the rotation of the motor is converted into linear motion by a sliding screw device, it is possible to provide a door opener that can be set with a protruding stroke by the amount of motor rotation, in addition to being quiet and lightweight and compact. There are no restrictions on the mounting position.
[0049]
In the invention according to claim 2, when the lead of the sliding screw device is set in a range of 1 to 5 times the nominal diameter of the screw shaft, the screw shaft is forcibly pushed in by an erroneous operation. However, since the screw shaft can be moved while smoothly rotating the nut, the screw shaft is not damaged and the reliability is further improved.
[0050]
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the output shaft of the motor, a first shaft coaxially connected to the output shaft, and the first shaft And a second shaft arranged in parallel so that the axes are parallel to each other, a plurality of gears are disposed on the first shaft and the second shaft, and a gear fixed to the output shaft of the motor; A gear disposed rotatably on the second shaft is meshed, and the gear train of the second shaft and the first shaft is meshed alternately and sequentially, and when the motor rotates, the rotation of the motor is in contact with the nut. Further, when the motor is stopped, the screw shaft is forcibly moved in the direction of the rotation axis of the nut to rotate the nut, and the rotation of the nut is transmitted to the gear mechanism. .
[0051]
As a result, space can be used effectively, and a lightweight and compact gear mechanism can be provided. Furthermore, even if the screw shaft is forcibly pushed in due to an erroneous operation, it moves while rotating the nut, and the rotation of the nut is transmitted to the gear mechanism, so the screw shaft and nut are not damaged, and more reliable. improves.
[0052]
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the invention, the plurality of gears disposed on the first shaft and the second shaft are rotatably disposed on at least each shaft. The gear has two large and small teeth, and a safety device that controls the load when a load greater than a predetermined value is applied in the transmission path from the motor to the nut. In addition to providing a compact and low-cost gear mechanism, even if an abnormal load is applied during operation, the safety device controls the load above a specified value, so the gear mechanism will not be damaged and the reliability will be further improved. To do.
[0053]
  According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, a gear incorporating the torque limiter mechanism is disposed on the second shaft and meshed with teeth formed on the outer periphery of the nut. Made upIs.
[0054]
The invention according to claim 6 is the invention according to claim 5, wherein the torque limiter mechanism includes a plurality of laminated friction plates and an elastic member that biases a predetermined axial load to the friction plates. Since the friction plate slides when an impact or an overload of a predetermined value or more is applied during operation, the gear reduction mechanism, screw shaft, and nut are not damaged. Furthermore, since it is the structure which piled up the some friction plate and the elastic member, weight reduction and compactization can be achieved.
[0055]
The invention according to claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 6, wherein the nut is formed of a synthetic resin that can be injection-molded, thereby improving productivity. Not only can the cost be reduced, but also the weight can be reduced.
Furthermore, even if the impact is applied during operation and the teeth formed on the outer periphery of the nut and the preceding teeth are momentarily displaced by the amount of backlash and the tooth surfaces collide, the impact sound is generated because the nut side teeth are made of synthetic resin. Is held low.
[0056]
The invention according to claim 8 is the invention according to claim 7, wherein the nut is made of polyphenylene sulfide resin, so the frictional resistance with the screw shaft is low, heat generation during operation is suppressed, and durability is improved. improves. Furthermore, since the friction is low, the squeaking noise with the screw shaft can be suppressed and the noise can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a door opener according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a torque limiter mechanism of a door opener according to the present invention.
FIG. 3 (a) is a longitudinal sectional view showing a gear constituting the torque limiter mechanism according to the present invention.
(B) is a longitudinal sectional view of (a)
(C) is a side view showing a gear constituting the torque limiter mechanism according to the present invention.
FIG. 4 (a) is a front view showing a stopper lid constituting a torque limiter mechanism according to the present invention.
(B) is a sectional view of (a)
FIG. 5 is an exploded perspective view of a torque limiter mechanism according to the present invention.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a door opener according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Door opener
2 ... Motor
2a ... Motor shaft
3. Gear reduction mechanism
4 ... Torque limiter
4a ... Gear
4b ... Friction plate
4c ・・・・ Recess
4d ··· Theft for die cutting
4e ... Window
4f ... ・ Round hole
4g ... notch
5 ... Screw shaft
6 ... Nut
6a ... Gear
7: Case
7a ... Guide surface
7b ... Guide surface
8 ... Door
9 ... 1st axis
10 ... Second axis
11 .... Supporting part
12 .... Supporting part
13 .... Supporting part
14 .... Supporting part
15 ... Stopper
16 .... Stopper
17 ... Stop lid
17a ... cylindrical part
17b ... projection
17c ... Inner diameter
17d ... Locking hole
18... Disc spring
19. Thrust plate
20. Thrust washer
21 .... Thrust washer
22. Thrust washer
30 ... Door opener
31... Gear reduction mechanism
32 ... Screw shaft
32b ... Cap
33 ... Case
33a ... support part
33b ... support part
34... Supporting part
A ... Gear
A '... ・ Gear
B ... Gear
C ... Gear
D ... gear
E ... gear
F ... gear
F '... ・ Gear
B1 ... tooth
B2 ... Teeth
C1 ... tooth
C2 ... Teeth
D1 ... tooth
D2 ... Teeth
E1 ... Tooth
E2 ... Teeth

Claims

モータと、このモータの回転出力を減速させながら伝達する歯車機構と、この歯車機構の最終段に配設されたトルクリミッター機構と、前記歯車機構に並設されたねじ軸とこのねじ軸に螺合され回転可能で進退不可なナットとからなる滑りねじ装置とで構成され、前記モータの回転は、前記歯車機構で減速され、前記トルクリミッター機構を経由して前記ナットに伝達され、前記ナットを介して前記ねじ軸の直線運動に変換され、前記ねじ軸が突出することによりドアを開放し、前記ドアの開放途中に前記ドアを閉じるような外力がかかり前記ねじ軸に突出方向とは逆方向の力が作用した場合には、前記トルクリミッター機構で前記モータからの回転力は遮断されて、前記モータの回転は前記ナットには伝達されず、突出状態の前記ねじ軸が押込まれると前記ナットが回転し、前記ナットの回転とトルクが前記トルクリミッター機構で吸収されることを特徴とするドアオープナー。A motor, a gear mechanism for transmitting the rotational output of the motor while decelerating, a torque limiter mechanism disposed at the final stage of the gear mechanism, a screw shaft arranged in parallel to the gear mechanism, and a screw threaded on the screw shaft The rotation of the motor is decelerated by the gear mechanism, transmitted to the nut via the torque limiter mechanism, and the nut The screw shaft is converted into a linear motion through the screw shaft, and the screw shaft projects to open the door, and an external force is applied to close the door in the middle of the door opening. When the force acts, the torque limiter mechanism cuts off the rotational force from the motor, the rotation of the motor is not transmitted to the nut, and the protruding screw shaft Door opener said to be written nut is rotated, the rotation and torque of the nut, characterized in that it is absorbed by the torque limiter mechanism.

前記滑りねじ装置のリードは、ねじ軸の呼び径の１倍以上且つ５倍以下の範囲であることを特徴とする請求項１記載のドアオープナー。 The door opener according to claim 1, wherein the lead of the sliding screw device has a range of 1 to 5 times the nominal diameter of the screw shaft.

前記歯車機構は、前記モータの出力軸と、この出力軸に同軸上に連設された第１軸と、この第１軸と軸心が平行になるように並設された第２軸とを備え、前記第１軸と第２軸に複数の歯車を配設するとともに、前記モータの出力軸に固定された歯車と前記第２軸に回転自在に配設された歯車を噛合させ、前記第２軸と第１軸の歯車列を順次交互に噛合させた構成とし、前記モータの回転時には前記モータの回転が前記ナットに伝達され、さらに、前記ねじ軸を前記ナットの回転軸方向へ強制的に移動させて前記ナットを回転させたときには、前記ナットの回転が前記歯車機構に伝達されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のドアオープナー。 The gear mechanism includes an output shaft of the motor, a first shaft coaxially connected to the output shaft, and a second shaft arranged in parallel so that the first shaft is parallel to the axis. A plurality of gears disposed on the first shaft and the second shaft, a gear fixed to the output shaft of the motor and a gear rotatably disposed on the second shaft are meshed, The gear train of the two shafts and the first shaft are sequentially meshed alternately, and when the motor rotates, the rotation of the motor is transmitted to the nut, and the screw shaft is forced in the direction of the rotation axis of the nut. The door opener according to claim 1 or 2, wherein the rotation of the nut is transmitted to the gear mechanism when the nut is rotated by moving the nut.

前記第１軸と第２軸とに配設された複数の歯車のうち、少なくとも各軸に回転自在に配設された歯車に大小２つの歯が一体に形成され、前記モータから前記ナットまでの伝達経路内に所定値以上の負荷がかかったときこの負荷を制御する安全装置を配設したことを特徴とする請求項３に記載のドアオープナー。 Of the plurality of gears disposed on the first shaft and the second shaft, at least two teeth of large and small are integrally formed on a gear rotatably disposed on each shaft, and from the motor to the nut 4. The door opener according to claim 3, wherein a safety device for controlling the load when a load of a predetermined value or more is applied in the transmission path.

前記第２軸に前記トルクリミッター機構を内蔵した歯車を配設し、前記ナットの外周に形成された歯を噛合させた請求項４に記載のドアオープナー。Wherein the torque limiter mechanism to the second axis and disposed built-in gear the door opener according teeth formed on the outer periphery of the nut to claim 4 in which is meshed.

前記トルクリミッター機構が、積層された複数の摩擦板と、この摩擦板に所定の軸方向荷重を付勢する弾性部材とを備えている請求項５に記載のドアオープナー。 The door opener according to claim 5, wherein the torque limiter mechanism includes a plurality of laminated friction plates and an elastic member that biases a predetermined axial load to the friction plates.

前記ナットが射出成形可能な合成樹脂で形成されている請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のドアオープナー。 The door opener according to any one of claims 1 to 6, wherein the nut is formed of a synthetic resin that can be injection-molded.

前記ナットがポリフェニレンサルファイド樹脂で形成されている請求項７に記載のドアオープナー。 The door opener according to claim 7, wherein the nut is made of polyphenylene sulfide resin.