開門器的製作方法

2023-05-02 16:29:11

專利名稱：開門器的製作方法
技術領域：
本發明涉及利用開關操作自動開放櫥櫃門或冷庫門的電動式開門器。
背景技術：
櫥櫃或貯藏庫的門，以冷庫中的冷室門為例，通用類型是把冷庫主體前面的一端部用樞紐可自由轉動支撐著的轉動式，特別是在一般家庭中基本使用的都是這種類型。這提高了關閉狀態下的密封性，在這種門內面周緣部上設置有墊圈，墊圈帶有能把門吸引到冷庫主體前面的磁體。因此，手動打開門必須要有某種程度的操作力，特別是對力弱的小孩或身體不能自主的人來說增加了負擔。
為了減輕這種負擔，已知且部分已實用化的電動式開門器類型有開門單元以電機作為驅動源的類型以及開門單元以螺線管作為驅動源的類型等；開門單元以電機作為驅動源的類型使用齒輪機構、小齒輪和具有一體擠壓杆的齒條，把電機的轉動通過齒輪機構從蝸輪傳送給小齒輪和齒條，能對擠壓杆的直進運動進行變換而打開門的類型；開門單元以螺線管作為驅動源的類型能使與螺線管成一體的擠壓杆伸出而打開門(參見專利公開公報2001-55863號)。
在以前述電機作為驅動源的電動式開門器中，與小齒輪一體形成凸輪，通過連動該凸輪的連杆的轉動，利用能接通且斷開的原點開關，電機反覆通電和斷電。當接通設置於門前面的接觸式開關時，使電機通電，通過齒輪機構，依靠設置於電機軸上的蝸輪蝸杆裝置的轉動，把轉動傳送給小齒輪。在與小齒輪嚙合的齒條上，一體形成的擠壓杆利用規定的衝程能打開門。在擠壓杆上卡止有在與伸出方向相反的方向施力的返回彈簧，擠壓杆在伸出到最先端位置後，齒條的齒部與小齒輪的嚙合解除，擠壓杆能瞬時返回到原退避位置。
在以前述螺線管作為驅動源的電動式開門器中，螺線管的螺線捲縮在圓筒狀芯杆外周，在芯杆內周中插通有沿軸向可自由移動的磁性推桿。當接通設置於門前面的接觸式開關時，使螺線管通電，推桿克服卡止在推桿上的返回彈簧而吸引移動，與之相伴的擠壓杆只按規定的衝程伸出就能打開門。使螺線管斷電時，利用返回彈簧的恢復力，擠壓杆能瞬時返回到原退避位置。
在前述電機式開門器中，其結構可以包括電機以及由蝸輪蝸杆構成的減速齒輪機構、小齒輪、齒條機構，利用小齒輪，調節齒條的移動量，能任意設定擠壓杆的伸出衝程，但伸出時，當反伸出向受力時，蝸輪蝸杆裝置變成阻障，提高了因這種衝擊使內部部件受損的可能性。螺線管式開門器雖然作動速度快，但受伸出衝程和伸出力所限，由於在門和冷庫主體間設置有用作防止呈半門機構的自動鎖閉機構，在用擠壓杆把門打開時，必須要用該自動鎖閉機構使門伸出到超過閉合距離的衝程處，這種衝程因設置場所而異。無論哪一種螺線管式開門器，一旦設定了擠壓杆的衝程，不但該衝程不能變，而且當處於其他位置衝程不適合，不能使用。

發明內容
本發明的目的是提供一種開門器，能解決前述以往技術中存在的問題，即使產生反伸出向外力，也不會損傷內部部件，並且，能變化伸出衝程。
本發明的其他目的是提供的這種開門器，能縮短開門時間，並且，即使是小型的也能增大伸出衝程及伸出力。
本發明技術方案1記載的發明，是開門器具有殼體、推桿、彈簧及電機，該推桿可進退支撐在該殼體內，並通過伸出擠壓門；該彈簧給該推桿賦予伸出力，該電機通過轉動使該彈簧變位；這種開門器採用的結構是，在前述彈簧上積蓄所希望的彈性力，利用該彈簧使前述推桿伸出，打開門。
這樣，由於彈簧上積蓄彈力且由該彈簧使推桿伸出，所以能縮短開門時間，同時，能減輕傳給電機的負荷，即使推桿上外力增加，能靠彈簧緩和外力，不會在內部產生衝擊力，能提高使用壽命。
技術方案2記載的發明，由於前述彈簧是由外徑和自然長度均不同的多個彈簧構成的，因在螺母的前進過程中能使彈簧的彈力多級變化為所期望的彈力，所以，實際上能縮短開門前的時間。
實施方式也可如技術方案3記載的發明，如果前述彈簧是由大徑彈簧和插在該大徑彈簧內且自然長度比該大徑彈簧更長的小徑彈簧構成的，利用小空間就能加長推桿的伸出量，同時，通過初期壓縮一定個數的小徑彈簧，能抑制其間電機上增加負荷，能使螺母迅速前進。
實施方式也可以如技術方案4記載的發明，如果前述彈簧的卷繞方向是相互逆向的，能防止彈簧相互絡合。
技術方案5記載的發明，由於是利用前述螺母的前進，預先將前述彈簧壓縮到達到規定彈力，同時，在前述推桿上設置有利用規定軸向力可解除的鎖定機構，所以，還能增大推桿的伸出速度和伸出量，能縮短門開放時間。
實施方式還可以如技術方案6記載的發明，如果前述鎖定機構配置有設置在前述推桿垂直方向中可自由進退的卡止件、壓縮收置於該卡止件與殼體間的彈簧、形成有前述卡止件的卡止部的推桿，利用小空間就容易積蓄彈簧的彈力。
根據技術方案7記載的發明，如果前述螺母后退時能使前述電機轉速低於螺母前進時的轉速，就能使推桿返回時的噪聲水平降低，能提高靜音性。
根據技術方案8記載的發明，由於設置有控制器，根據檢測前述門開閉狀態的檢測器發出的信號，控制前述電機的驅動，所以，能使冷庫內照明控制使用的按鍵通用，在冷庫內照明的同時，電機開始逆轉，推桿瞬時後退，取物品時不會受到阻礙。
根據技術方案9記載的發明，通過設置有控制器，檢測流過前述電機電流，控制電機的驅動，在使電機正轉開放作動中產生門不能打開的情況時，由於在預定閥值以上電流通過的情況下使電機逆轉能螺母或螺杆後退，所以不會在電機上產生超負荷。
根據技術方案10記載的發明，如果前述螺母是用可注射模塑成型的合成樹脂形成的，不僅吸收衝擊音，而且即使在不潤滑的情況下轉動阻力小，增加一級靜音性，能達到生產性能良好的低成本化。
技術方案11記載的發明是在技術方案32記載的發明中，由於前述螺母是由對聚苯硫樹脂形成的，與螺杆的磨擦阻力降低，使作動時發熱受抑制，提高使用壽命。另外，因降低磨擦，能抑制與螺杆軸相觸噪聲，達到靜音化。
如上所述，本發明的開門器具有以下列舉的特珠效果。
技術方案1記載的發明，是在由殼體、推桿、腔及電機構成的開門器中，其中，推桿可進退支撐在該殼體上並通過伸出來擠壓門，腔接收該推桿上的伸出力，電機通過轉動在腔內進行變位；由前述彈簧積蓄所需要的彈力，由於利用該彈簧使推桿伸出並打開門，能縮短打開門的時間，同時，減輕給電機的負荷，即使推桿上施加外力，靠彈簧也能緩和該外力，不會在內部產生衝擊力，能提高耐用性。


圖1是表示本發明開門器第一實施方式的縱剖面圖。
圖2是用於說明旋轉槽卡合狀態的局部放大剖面圖。
圖3是表示本發明開門器螺母中間點的的縱剖面圖。
圖4是表示本發明開門器螺母上死點的縱剖面圖。
圖5是表示本發明開門器第二實施方式的縱剖面圖。
圖6是圖5中VI-VI線的橫剖面圖。
圖7是表示本發明開門器第三實施方式的縱剖面圖。
圖8(a)是表示本發明開門器第四實施方式的縱剖面圖；(b)是(a)中VIII-VIII線的橫剖面圖。
圖9是圖8(a)中IX-IX線的橫剖面圖。
圖10是圖8(a)的側面圖。
圖11(a)是表示本發明開門器第五實施方式的縱剖面圖；(b)是(a)中XI-XI線的橫剖面圖。
圖12是表示本發明開門器開放作動途中狀態的縱剖面圖。
圖13是表示本發明開門器門開放前狀態的縱剖面圖。
圖14是表示本發明開門器開放時狀態的縱剖面圖。
圖15是用於說明本發明開門器增加外部荷重時進行控制的說明圖。
圖16是表示門開放狀態的縱剖圖。
圖17(a)是表示本發明開門器變形實施例的縱剖面圖；(b)是(a)中XVII-XVII線的橫剖面圖。
圖18(a)是表示本發明開門器另一變形實施例的縱剖面圖；(b)是(a)中XVIII-XVIII線的橫剖面圖。
圖19是說明本發明開門器利用無線信號進行控制的說明圖。
圖20是表示本發明開門器第六實施方式的縱剖面圖。
圖21是表示本發明開門器中轉矩機構的縱剖面圖。
圖22(a)是表示本發明中構成轉矩機構的齒輪的正視圖；(b)是(a)的縱剖面圖；(c)是表示本發明中構成轉矩機構的齒輪的側視圖。
圖23(a)是表示本發明中構成轉矩機構的卡止蓋的正視圖；(b)是(a)的剖面圖。
圖24是本發明中轉矩機構分解斜視圖。
圖25是表示本發明開門器第七實施方式的縱剖面圖。
圖26是表示安裝上本發明開門器的冷庫斜視圖。
圖27(a)是表示本發明開門器第八實施方式的縱剖面圖；(b)是同上的側視圖；(c)是(a)中XXVII-XXVII線的縱剖面圖。
圖28是同上主要部分的分解示圖。
圖29是表示本發明開門器在門開放前狀態的縱剖面圖。
圖30是表示本發明開門器在門開放時狀態的縱剖面圖。
圖31是表示本發明開門器的螺母移動距離與彈簧彈力關係的曲線圖。
圖32是表示本發明開門器中控制電路的簡圖。
圖33是表示同上基板模型的簡圖。
圖34是表示本發明開門器第九實施方式的縱剖面圖。
圖35是同上主要部分的放大剖面圖。
圖36是同上主要部分的斜視圖。
圖37是表示同上基板模型的簡圖。
圖38是表示同上控制電路的簡圖。
圖39是表示同上另一控制電路的簡圖。
符號說明1、101、110、112、201、301、330、403、403』、451是開門器2、102、113、202、302、407、452是電機2b、9a是接點3、103、114、203、218、221是腔3a、103c是肩部
3b、103a、114a、206a、418a是底部3c、115d、220a、221a、226a、304g是空隙4、104、116、205、305、332、415、455是螺杆軸4a、5a、104a、105a、115a、116a、205a、415a、416a是旋轉槽5、105、115、207、223、225、306、323、416、456是螺母5b是止動銷5c、105b是止動栓6是第一彈簧7是第二彈簧8、219是彈性部件9、222、224、227是銷103b、105c、203a、206b、206c、207b是二剁邊103d、114b是袖部106、117、208、419、433是彈簧107、209、421是止動部108是承受部件109、124是小螺釘111是遊星齒輪減速器111a是中心齒輪111b是託架111c是遊星齒輪111d是環形齒輪113a、302a、452a是電機軸113b是卡止片115b、116b是大徑部115c、116c是小徑部118、320、321、322是止推墊圈119、307、333、420、420』、457是殼體120是止轉部件121是軸環122、332b是蓋
123是底板204是減速器206、220、226、418、418』是推桿207a是一端面207c是另一端面210、308、402、458是門211是門傳感器212、230、425是控制電路213、429是電機電源214是邏輯電路215、405是接觸式開關216、217是限位傳感器228是接觸式門拉手裝置229是傳送信號電路231是接收信號電路303、331、413、453是齒輪減速機構304、454是轉矩限定機構304a、306a、454a、456a、A、A』、B、C、D、E、F、F』是齒輪304b是磨擦板304c是凹處304d是脫模槽304e是窗304f是圓孔307a、307b、420c、457a、457b、466a是導引面309、459是第一軸310、460是第二軸311、312、313、314、333a、333b、334、420a、420b是支撐部420a、420b、422、431、465、466是卡止件317是卡止蓋317a、432是圓筒部317b是突起317c是內徑
317d是卡止孔318是碟形彈簧319是推力擋板401是冷庫404是門樞紐406是被擠壓部408、410a、410b、411a、411b、412、412a、412b、414是正齒輪409a、409b是固定軸410、411是二節齒輪416b是突起部416c、416d是端面417是滑動旋轉裝置418b、418b』是二端面418c、418c』是導引槽418d是內周418e是翼部418f是卡止孔418g是緩斜面418h是突斜面419a是內側彈簧419b是外側彈簧423是電極424是基板424a、424b、424c、424d、424e是晶體點陣結構426是前進端限位器427是後退端限位器428是CPU430是鎖定機構431a是先端部434是待機位置限位器435是電機轉數控制器
B1、B2、C1、C2、D1、D2、E1、E2是齒f、f1、W、w是彈力h1、H1是第一凸面h2、H2是第二凸面L是開放量SW是逆轉開關T是驅動工作檯X1、X2是螺母移動距離δ是軸向開縫具體實施方式
下面，參照附圖依次詳細說明本發明的實施方式。圖1是表示本發明開門器第一實施方式的縱剖面圖。
在圖1中，開門器1配置有電機2、收置在帶底的圓筒狀腔3中並傳送電機2轉動的螺杆軸4、與該螺杆軸4螺合併插在腔3內的螺母5、收置於螺母5與腔3肩部3a間的第一彈簧6、收置於腔3底部3b與電機2間的第二彈簧7。並且，電機2由第二彈簧7可後退狀彈性支撐。在螺杆軸4的外周上，形成有螺旋狀旋轉槽4a，與螺母5內周上形成的旋轉槽5a滑動配合，把電機2的轉動轉換成螺母5的直線運動。螺杆軸4是用SUS304等不鏽鋼製成的，螺母5是由本身具有潤滑性且磨擦性低並耐磨擦的PPS(聚苯硫酸鹽)樹脂製成的。此外，螺母5也可是用聚亞胺系和PTFE(聚四氟乙烯)樹脂為基礎的合成樹脂製成的。由於這種滑動旋轉機構在靜音的基礎上能小型化，且能防鏽，所以能獲得良好的直線變換機構。另外，通過對應電機容量適宜設定旋轉槽4a的斜角，就能獲得螺母5最適的伸出力和伸出速度。
在螺母5外周上設置有止動銷5b，與腔3內周上軸向延伸著空隙3c卡合。構成的這種螺母5能相對腔3可進退但不可轉動。5c是螺母5先端開口上安裝著的止動栓，密封中空螺母內部。另一方面，螺杆軸4通過與電機2輸出軸2a結合，能與電機2一體進退並可轉動。
圖1表示螺母5退避到最後部的狀態(下死點)，圖2是表示螺杆軸4的旋轉槽4a與螺母5的旋轉槽5a卡合狀態的局部放大圖。第一彈簧6被賦彈力收置著。由於第二彈簧7也被賦彈力收置著，利用該第二彈簧7的彈力w能常把電機2靠在腔3的肩部3a上。把這種第一彈簧6的彈力W和第二彈簧7的彈力w的關係設定為W＞w。即，把第一彈簧6的彈性係數設定為小於第二彈簧7的彈性係數，在螺母5上時常賦有伸出方向的預定壓力W。利用這種預定壓力就能按規定的壓力把旋轉槽5a的第一凸面H1靠在旋轉槽4a的第一凸面h1上。另一方面，在旋轉槽4a的第二凸面h2和旋轉槽5a的第二凸面H2間形成為數十um的軸向空隙δ。
通過使旋轉槽4a、5a形成導程角在5°以下，即使螺母5上產生軸向負荷，也不能使螺杆軸4轉動的力變換。即，螺母5不會在螺杆軸4上滑動。因此，螺母5的進退依賴於電機2的轉動角本身。
下面，以冷庫門開放單元為例，說明開門器1的作動。接通接觸式開關(未圖示)，因電機2通電，螺杆軸4開始轉動的同時，螺母5伸出。這時，第一彈簧6的彈力由螺杆軸4支撐，如圖2所示，旋轉槽4a的第一凸面h1與旋轉槽5a的第一凸面H1抵接。當螺母5靠到門上時，螺母5停止，隨著螺杆軸4的轉動，旋轉槽4a的第一凸面h1與旋轉槽5a的第一凸面H1反向分離。這時，第一彈簧6的彈力W作為開門的力起作用。因此，即使電機2不用力也可以，因能使用小型化的電機，且不需要減速器，能使開門單元輕量緊湊化。
冷庫門為了具有密封性，利用磁力密封，同時，為防止半開門，設置有自動鎖閉機構，雖然開門初期需要較大力，不過，如前所述，在這種初期階段，用第一彈簧6的彈力W就使門打開(參照圖3)。
一旦在開門時第一彈簧6超出自由長度，旋轉槽4a的第二凸面h2與旋轉槽5a的第二凸面H2相抵接，只靠電機2的轉動螺母5伸出，就能使門打開(參見圖4)。
圖4表示螺母5已伸出到最前部的狀態(上死點)，這時，設置在螺母5上的止動銷5b靠在腔3空隙3c端部上，螺母5的運動停止。另一方面，由於電機2轉動螺杆軸4也在轉動，所以，承受止動銷5b的反作用力，電機2和螺杆軸4成一體，使第二彈簧7壓縮著後退。
在電機2的後端部設置有接點2b。在腔3底部3b上通過彈簧等彈性部件8安裝著銷9。在該銷9的先端設置有接點9a，該接點9a與接點2b構成逆轉開關SW。如前所述，當電機2頂靠在第二彈簧7難後退時，這些接點2b和接點9a接觸，逆轉開關SW接通，電機2開始逆轉。通過電機2逆轉，螺母5後退，退到圖1所示下死點為止。
當為開門電機2正向轉動而門迅速閉上時，或不能開門附加外力時，這種情況也如前述，電機2後退，逆轉開關SW接通，電機2開始逆轉。從而，第一彈簧6和第二彈簧7變成緩衝彈簧，在螺母5和電機2上不會產生大的衝擊力，能防止電機2超負荷。另外，當檢測電機2的電流值並讓大於預定閥值的電流通過時，由於設計的控制電路能停止電機2，可防止電機2超負荷，並提高使用壽命。
圖5是表示本發明開門器第二實施方式的縱剖面圖。圖6表示剖面VI-VI線的橫剖面圖。
在圖5中，開門器101配置有電機102、收置在有底的圓筒狀腔103中並傳送電機102轉動的螺杆軸104、與該螺杆軸104螺合併插在腔103內的螺母105、收置於腔103底部103a與電機102間的第一彈簧106。在螺杆軸104的外周上，形成有螺旋狀旋轉槽104a，與螺母105內周上形成的旋轉槽105a滑動配合，把電機102的轉動轉換成螺母105的直線運動。螺杆軸104是用SUS304等不鏽鋼製成的，螺母105是由本身具有潤滑性且磨擦性低並耐磨擦的PPS(聚苯硫酸鹽)樹脂製成的。此外，螺母105也可是用聚亞胺系和PTFE(聚四氟乙烯)樹脂製成的。由於這種滑動旋轉機構在靜音的基礎上能小型化，且能防鏽，所以能獲得良好的直線變換機構。另外，通過對應電機容量適宜設定旋轉槽104a的導程角，就能獲得螺母105最適的伸出力和伸出速度。
螺母105外周上形成有二剁邊105c、105c，插在腔103內周上的二剁邊103b、103b內。這樣形成的螺母105相對於腔103可進退但不可轉動。105b是裝在螺母105先端開口處的止動栓，密封中空的螺母105。另一方面，在螺杆軸104先端部裝有止動輪107，防止螺母105的脫落。另外，由於螺杆軸104與電機102成一體，且該電機102靠在腔103的肩部103c上，所以，螺杆軸不可進退但可能轉動。
腔103在其下部具有一體的袖部103d、103d，並通過支撐螺母105下部的承受部108，用螺釘109固定在未圖示的固定部件上。承受部108與螺母105一樣，是由本身具有潤滑性的合成樹脂製成的，以低磨擦態與螺母105滑動配合。
下面，以冷庫門打開單元為例，對開門器101的動作進行說明。接通接觸式開關(未圖示)，因電機102通電，螺杆軸104開始轉動時螺母105伸出，打開門。開門過程由門傳感器(未圖示)進行檢測，該門傳感器兼用作控制冷庫內照明使用的按紐，在冷庫內照明的同時，電機102開始逆轉。因電機102逆轉，螺母105逆向移動返回到退避位置。
當為開門電機102正轉中門急速關閉時，或不能打開門地施加外力時，通過螺杆軸104電機102後退到腔103底部103a處壓縮彈簧106。該彈簧106變成緩衝彈簧，在螺母105上不會施加大的衝擊力。並且，當檢測到電機102的電流值且有比預定閥值更大的電流流過時，因設置有電機102能開始逆轉的控制電路，防止電機102超負荷。
圖7是表示本發明開門器第三實施方式的縱剖面圖。與第二實施例不同之處在於在電機和螺杆軸間插設有減速器。省略了對相同部件相位位置使用同一標號的詳細說明。
在電機102和螺母105間內置有遊星齒輪減速器111，在電機軸102a上壓入中心齒輪111a，該中心齒輪111a和在託架111b上可自由轉動支撐的遊星齒輪111c分別與內置在腔103內的環形齒輪111d嚙合。螺杆軸104連接到遊星齒輪減速器111的託架111b上，使電機102的轉動減速傳送。
圖8至圖10表示本發明開門器第四實施方式，圖8(a)是縱剖面圖；(b)是(a)中VIII-VIII線的橫剖面圖，圖9是圖8(a)中IX-IX線的橫剖面圖，圖10是圖8(a)的側面圖。
開門器112配置有電機113、收置在有底的圓筒狀腔114中並傳送電機113轉動的螺母115、與該螺母115螺合的螺杆116、收置於腔114底部114a與電機113間的彈簧117。在螺杆軸116的外周上，形成有螺旋狀旋轉槽116a，與螺母115內周上形成的旋轉槽115a滑動配合，把電機113的轉動轉換成螺杆軸116的直線運動。在螺母115和電機113之間插有止推墊圈118，並在殼體119內成一單元。為了減少螺母115和電機113間的滑動阻力，該止推墊圈118是用具有含氟樹脂等耐磨性的弱磨擦材料製成。通過對應電機容量適宜設定旋轉槽116a的導程角，就能獲得螺杆軸116最適的伸出力和伸出速度。
螺母115具有筒狀小徑部115b，大徑部115c插在殼體119內周中，可轉動但不能後退。在大徑部115c端部內周上形成有軸向延伸著的空隙115d，卡止在突設於電機軸113a上的卡止片113b上，把電機113的轉動傳送給螺母115。
螺杆軸116由大徑部116b和小徑部116c構成，在大徑部116b上形成有旋轉槽116a。小徑部116c一部分為倒稜，並插入止轉部件120內徑中，可進退但不能轉動。該止轉部件120是用具有含氟樹脂等耐磨性的弱磨擦材料製成，以加固腔114端部的方式固定在軸環121上。122是裝在螺杆軸116先端且由橡膠等製成的蓋，對螺杆軸116等上產生的載重進行緩衝。
腔114及殼體119是由通過衝壓鋼板形成的，並且，在腔114下部一體形成有袖部114b，用小螺釘124經過底板123固定在未圖示的固定部件上。
下面，對開門器112的作動進行說明。使接觸式開關(未圖示)接通，因電機113通電，螺母115開始轉動時螺杆軸116伸出，打開門。開門過程由門傳感器(未圖示)進行檢測，該門傳感器兼用作控制冷庫內照明使用的按紐，在冷庫內照明的同時，電機113開始逆轉。因電機113逆轉，螺杆軸116逆向移動返回到退避位置。
當為開門電機113正轉中門急速關閉時，或不能打開門地施加外力時，通過螺杆軸116、螺母115，電機113後退到腔114底部114a處，壓縮彈簧117。該彈簧117變成緩衝彈簧，在螺母105和電機113上不會施加大的衝擊力。並且，當檢測到電機113的電流值且有比預定閥值更大的電流流過時，因設置有電機113能開始逆轉的控制電路，防止電機113超負荷。
圖11(a)是表示本發明開門器第五實施方式的縱剖面圖；(b)表示剖面XI-XI線的橫剖面圖。
在圖11中，開門器201配置有電機202、收置在帶底腔203中並通過減速器204傳送電機202轉動的螺杆軸205、與該螺杆軸205螺合併插在有底的推桿206內的螺母207、收置於由螺母207一端面107a和推桿206底部206a所形成環狀空間內的彈簧208。在螺杆軸205的外周上形成有螺旋狀旋轉槽205a，與螺母207內周上形成的旋轉槽(未圖示)滑動配合，把電機202的轉動轉換成螺母207的直線運動。螺杆軸205是用SUS 304等不鏽鋼製成的，螺母207是用聚亞胺系和PTFE樹脂注射模塑成型形成的。由於具有這種滑動旋轉機構，提高了耐磨性、弱磨擦性和耐腐性。
螺母207外周上形成有二剁邊207b、207b，插在推桿206內周上形成的二剁邊206b、206b內側。這樣螺母207能相對推桿206可進退但不能轉動。在推桿206的外周上形成有二剁邊206c、206c，插在腔203內周上形成的二剁邊203a、203a內側。這樣形成的推桿206相對腔203可進退但不能轉動。
推桿206內周開口處安裝有止動輪209，與螺母207的另一端面207c卡合。這樣，阻止了螺母207軸向移動，不會從推桿206的開口端脫落。
下面，以開門單元為例，根據圖11至圖14說明冷庫開門器201的作動。圖11(a)表示冷庫門210閉合狀態。螺母207的另一端面207c卡合在止動輪209上，這時，螺母207位於最接近電機202處。彈簧208在螺母207的一端面207a和推桿206底部206a間，僅按自然長度處於夾持受壓縮狀態。因此，推桿206和門210僅保持不偏離狀態。此處，211是檢測門210打開的門傳感器。
圖12與圖11相同，冷庫門210處於閉合狀態，表示因接觸式開關(未圖示)接通後電機202通電，螺杆軸205開始轉動。通過螺杆軸205的轉動，螺母207軸向移動，在螺母207和止動輪209間產生間隙，彈簧208處於被稍稍壓縮狀態。但不能達到能打開門210的力，推桿206隻是停止擠壓門210。
圖13與圖12相同，冷庫門210處理閉合狀態，螺母207還在軸向移動，彈簧208還在受壓縮，表示達到了能打開門210的力的狀態。至此，依靠螺母207的移動，在彈簧208上積蓄壓縮力，隨後，即使螺母207稍稍移動，也能靠彈簧208的恢復力，推桿206以高於螺母207移動速度的速度迅速伸出，能迅速打開門210。
圖14表示門210被打開後的狀態，依靠彈簧208的恢復力，螺母207卡合在止動輪209上。打開門210後靠門傳感器211進行檢測。門傳感器211兼用作控制冷庫內照明使用的按紐，在冷庫內照明的同時，電機202開始逆轉。這樣，螺母207與推桿206成一體逆向轉動，返回到圖11所示的初期位置。
當推桿206達到最大伸出狀態時，並且，為打開門210，電機202正轉中門急速關閉時，或不能打開門地施加外力時，因該彈簧208受壓縮，在螺母207上不會施加大的衝擊力。僅螺母206後退。在前述狀態時，即使使電機202正轉進行打開動作而門210不能打開的情況下，使電機202正轉一定時間後逆轉，使螺母207後退，開始進行返回推桿206的動作。通過對種電機202的通電時間進行管理，就能控制電機202的正逆向轉動，其他方法用圖15來說明。
在圖15中，控制電路212具有由電晶體電橋電路構成的電機電源213和邏輯電路214。當接觸式開關215的信號輸入邏輯電路214中時，通過電機電源213使電機202正轉。當打開門210時，門傳感器211對此進行檢測，信號輸入邏輯電路214中，使電機202逆轉。除這這種方法以外，如果在腔203中設置用於檢測推桿206前進端的限位傳感器216，該限位傳感器216檢測推桿206的前進端，該檢測信號輸入邏輯電路214中，也能使電機202逆轉。另外，如果在推桿206的後退位置上設置限位傳感器217，把該檢測信號輸入邏輯電路214中，也能使電機202停止。
在檢測用於驅動螺杆軸205的電機202電流，並且該電流值超出允許範圍的情況下，判斷為給門210施加外力使電機202逆轉，也能使螺母207後退返回到初期位置處。在邏輯電路214中，除了電機202的通電時間管理外，也能輸入門傳感器211的信號、限位傳感器216和217的信號以及電流的檢測信號。根據這些信號，就能控制電機202的起動、停止、轉動方向、轉動時間等。
圖16表示與圖14相同的門210打開狀態，不同之處是在腔218中安裝有控制推桿206伸出速度的部件。其他同一部件、同一部件用同一標號表示，省略其詳細說明。在腔218的開口端安裝有O形環等彈性部件219。當推桿206伸出時，靠該彈性部件219在推桿206上產生磨擦力，抑制推桿206的伸出速度。通過螺母207的前進，壓縮彈簧208，利用其恢復力，推桿206伸出時自然使門210打開，即使一下使門210打開，也不會使推桿206急速伸出，能適當地把推桿206的伸出速度控制相符合的衝程量上，也能提高安全性。另外，還可以根據需要安裝多個彈性部件219。
圖17所示實施方式是推桿和螺母的止轉部件本身不同的變形實施例。其他同一部件、同一部件用同一標號表示，省略其詳細說明。取代在前述推桿206外周上形成的二剁邊206c、206c，而是推桿220外周成圓筒狀，並插在腔221圓筒內周面內側。在其開口端立設有銷222，卡合在腔221上形成的空隙221a中。該空隙221a的寬度比銷222的外徑稍大些，且縱向形成，在防止螺推桿220轉動的同時，能限定推桿220的伸出量。
螺母223的外周成圓筒狀，並插在推桿220的圓筒內周面內側。在其外周上立設有銷224，卡合在推桿220上形成的空隙220a中。該空隙220a的寬度比銷224的外徑稍大些，且縱向形成，在防止螺母223轉動的同時，能限定螺母223的移動量。
圖18表示推桿和螺母的止轉部件變形實施例。其他同一部件、同一部件用同一標號表示，省略其詳細說明。螺母225的外周為圓筒狀，並插在推桿226圓筒內周面內側。其外周上立設有銷227，卡合在推桿226上形成的空隙226a和腔221中形成的空隙221a內。因卡合在空隙226a、221a中的銷227是同一個，在防止螺母225和推桿226轉動的同時，能限定推桿226的伸出量。
圖19表示利用無線方式的控制電路。接觸式門拉手裝置228內置有接觸式開關215和把來自接觸式開關215的信號無線傳送的傳送信號電路229。在控制電路230中，內置有接收來自接觸式開關215信號的接收信號電路231、根據被接收的信號控制電機202的起動、停止、轉動方向、轉動時間等的邏輯電路214以及電機電源213。無線通信接觸式開關215的接通，電機202起動，進行開門動作。
在傳送信號電路229中設置有電視等使用的紅外線發光元件，在接收信號的電路231中設置有受光元件。除了這種紅外線信號外，也可以採用使用微小電波的方式。如果採用這種無線通信方式，不需要配線，容易裝拆開門器201。因此，也能在現行使用中的冷庫等中後裝開門器201。
圖20是表示本發明開門器第六實施方式的縱剖面圖。開門器301配置有電機302、減速傳遞該電機302轉動的齒輪減速機構303、配設在該齒輪減速機構303最末端的轉矩限定機構304以及滑動旋轉裝置，該滑動旋轉裝置由與該齒輪減速機構303並設的螺杆軸305，和與該螺杆軸305螺合可轉動但不能進退的螺母306構成。
通過電機軸302a，利用齒輪減速機構303，使電機302的轉動減速，經過轉矩限定機構304傳遞給螺母306。構成轉矩限定機構304的齒輪304a與螺母306外周上的齒輪306a嚙合。螺母306與螺杆軸305螺合，螺母306螺合到螺杆軸305上，在螺母306的內周及螺杆軸305的外周上分別形成有旋轉槽(未圖示)，利用該旋轉槽卡合構成所謂的滑動旋轉裝置。利用齒輪減速機構303把被減速電機302的轉動，通過螺母306變換成螺杆軸305的直線運動，由於螺杆軸305相對殼體307伸出，從而打開門308。
在與電機軸302a同軸處連續設置有第一軸309，該第一軸309的軸心與並列設置著的第二軸310平行。在第一軸309上可轉動支撐著齒輪C和齒輪E，在第二軸310上分別支撐著齒輪B、齒輪D、齒輪F以及齒輪304a。齒輪304a通過用於構成轉矩限定機構304的磨擦板304b，可自由轉動受到支撐。只把齒輪F固定在第二軸310上，其他的齒輪B及齒輪D相對第二軸310可自由轉動受到支撐。
固定在電機軸302a上的齒輪A和固定在第二軸310上的齒輪F都是由燒結金屬等構成的金屬製作的，其他的齒輪B、C、D、E是通過注射模塑成型形成的。並且，這些齒輪B、C、D、E分別一體形成有大小二種齒B1、B2、C1、C2、D1、D2、E1、E2，具有緊湊化。這裡雖然是用正齒輪示例的，但並不限定於此，也可以是斜齒輪。
把第一軸309固定在殼體307上形成的支撐部311、312上，並把其一端松配合在齒輪A的內徑中。另一方面，把第二軸310可轉動支撐在殼體307上形成的支撐部313、314上。
螺母306內周上形成有螺旋狀旋轉槽(未圖示)，並且螺母306是由機械強度高、本身帶有潤滑性、富有弱磨擦性和耐磨損性的PPS樹脂製成。此外，螺母306也可用聚縮醛系和聚亞胺系及含氟系樹脂製成。另一方面，螺杆軸305外周上形成有螺旋狀旋轉槽(未圖示)，並且螺杆軸305是用SUS304等不鏽鋼製成的。這種滑動旋轉裝置在靜音的基礎上能小型化，得到的直線變換機構具有防鏽性，且耐用性高。
在螺母306側面設置有接觸到端面上的止動件315，使螺母306處於可轉動但在軸向不可移動的狀態。該止動件315與殼體307一體形成，並用上部開口的U字狀承受部支撐螺母306。另一方面，在螺杆軸305一端也設置有止動件316，形成螺杆軸305不可轉動但可軸向移動的狀態。該止動件316製成具有導引面316a、316a的矩形，由殼體307的導引面307a、307b導引著滑動，接觸到止動件315時停止。因此，螺杆軸305的衝程量是由止動件316來限定的。螺杆軸305的伸出力及伸出速度取決於電機302容量與齒輪減速機構303的減速比，並且，適當變更滑動旋轉裝置的導程，就能調整所希望的伸出力和伸出速度。
通常，滑動旋轉裝置的動作特點是，通過使螺母轉動而使螺杆軸進退，或者，通過使螺杆軸轉動而使螺母進退，處於限定螺母軸向移動及螺杆軸轉動的狀態，不會擠壓被螺合到螺母上的螺杆軸。
不過，由於本實施形式中滑動旋轉裝置的導程設定在螺杆軸305公稱直徑1倍以上5倍以下的範圍內，在限定螺母306轉動軸向移動和螺杆軸305轉動的狀態下，一旦擠壓被螺合在螺母306上的螺杆軸305，該導程的作用是螺母306轉動。本實施形式中的螺杆軸305與螺母306利用了與通常滑動旋轉裝置不同的特殊作用。
下面，用圖20來說明使門308打開的開門器301的動作。把電機302的轉動從齒輪A傳遞給第二軸310的齒輪B。由於齒輪B上一體形成有大小二種齒齒B1和B2，當把電機302的轉動傳遞給齒輪C時，用一個齒輪B就能進行二級減速。
同樣，在齒輪C上一體形成有大小二種齒C1和齒C2，從齒輪D依次傳遞給齒輪E，並最終傳遞給齒輪F。如果齒輪B、齒輪C、齒輪D、齒輪E為同一式樣，能消除組裝時的錯誤組裝等，提高作業性，同時能降低成本。由於這種電機302的轉動通過配置在前述的第一軸309和第二軸310上的齒輪組，經過兩軸309、310間彎曲行路徑進行了5級減速，所以，能把減速機構的佔據空間限定到最小程度，小型高效地進行轉矩傳遞。
把齒輪F的轉動通過磨擦板304b從第二軸310傳遞給齒輪304a。使該齒輪304a與螺母306上形成的齒輪306a嚙合，變換成螺杆軸305的直線運動。由於螺母306的齒輪306a與轉矩限定機構304的齒輪304a為同一式樣，在此處不會變速。
下面用圖21至圖24詳細說明轉矩限定機構304。在打開門308時，或者，開放途中關閉門308地施加外力時，在螺杆軸305上作用與伸出方向反向的力。這時，雖然在螺杆軸305上施加了制動力，但靠圖21所示的轉矩限定機構304阻斷了來自電機302的轉動力。即，因在內置於轉矩限定機構304中的磨擦板304b處產生滑動，不能把電機302的轉動傳遞給螺母306，螺杆軸305的作動停止。如果解除外力等，能使電機302的轉動靠磨擦板304b的磨擦力傳遞，螺杆軸305再次動作。
在此，即使動作時增加了衝擊，螺母306外周上形成的齒與其前段齒只有齒間隙量的瞬間變化齒面間衝撞，因螺母306側的齒是合成樹脂製成的，受抑制使衝擊音降低。因任何原因使螺杆軸305不能返回到原始位置，且因這種狀態使門308被關閉時，由於螺母306是由PPS樹脂製成的，且磨擦阻力極小，在限定螺母306沿軸向移動的狀態下，當擠壓被螺合到螺母306上的螺杆軸305時，螺母306轉動，由轉矩限定機構304吸收這種轉動和轉矩。因此，這種衝擊負荷不會損傷開門器301。
轉矩限定機構304具有齒輪304a、磨擦板304b以及卡止蓋317，用規定軸向力按壓磨擦板304b，彈性夾持著相應於電機302容量產生磨擦力的蝶形彈簧318。磨擦板304b是由與第二軸310配合的推力擋板319，以及夾持著該推力擋板319層積配置的止推墊圈320、321、322構成的；在第二軸310的外周具有一部分平坦面，通過該外周上配合上推力擋板319，就能形成與第二軸310相對不可轉動。另一方面，圓板狀止推墊圈320、321、322收置在齒輪304a的凹處304c處，並相對第二軸310可自由轉動外插著。推力擋板319和止推墊圈321是由不鏽鋼製成的，而止推墊圈320、322是由合成樹脂製成的。這些止推墊圈320、322的材質和個數可以適當變更。
圖22表示構成轉矩限定機構304的齒輪304a，(a)是正視圖，(b)是縱剖面圖，(c)是側視圖。齒輪304a形成有中空狀凹處304c，在一端部設置有用於形成凹處304c的脫模槽304d，在另一端部設置有用於與卡止蓋317卡合的窗304e。脫模槽304d沿周向以眉毛形3等分配置。窗304e在圓孔304f的內周3處有空隙304g。
圖23表示卡止蓋317，(a)是正視圖，(b)是縱剖面圖。卡止蓋317製成圓板狀，在圓筒部317a端部外周3處具有突起317b。內徑317c外插在第二軸310上，如圖24所示，在齒輪304a上收置磨擦板304b和蝶形彈簧318後，使齒輪304a的空隙304g與突起317b位置相配合插在窗304e內，隨後，轉動60度把卡止蓋317定位固定在齒輪304a上。317d是卡止孔，用於卡合卡在止蓋317端面上形成的轉動控制件。轉矩限定機構304如前所述，因結構是使磨擦板304和蝶形彈簧318重疊組合，能輕量緊湊化。
圖25是表示本發明開門器第七實施方式的縱剖面圖。與前述第六實施方式(圖20)不同之處是齒輪減速機構和螺杆軸結構。同一部件、同一部件用同一標號表示，省略其詳細說明。
在開門器330中，把電機302的轉動通過電機軸302a用齒輪減速機構331減速，並傳遞給螺母306。在螺杆軸332的外周上，形成有與螺母306內周上形成的旋轉槽(未圖示)螺合的旋轉槽332a。把由齒輪減速機構331減速的電機302轉動，通過螺母306變換成螺杆軸332的直線運動。在螺杆軸332的先端安裝有與門接觸(未圖示)的且由彈性材料製成的蓋332b，該螺杆軸332由設置在殼體333內的支撐部333a、333b及止動件315來導引。
齒輪減速機構331是由與電機軸302a同軸狀接連設置的第一軸309，以及在與該第一軸309並列設置的第二軸310上分別配置的多個齒輪組構成。該齒輪組包括被壓進電機軸302a上的齒輪A』、可轉動支撐在第一軸309上的齒輪C和齒輪E、以及可轉動支撐在第二軸310上的齒輪B、齒輪D、齒輪F』。這些齒輪是通過把聚縮醛樹脂等合成樹脂注射塑模成型形成的，並且為同一式樣，因此，比前述齒輪組可進一步降低了成本。另外，也可以在最末端齒輪F』處附加上未圖示的轉矩限定機構。
334是可自由轉動支撐電機軸302a的支撐部，第一軸309和第二軸310分別由殼體333上設置的支撐部311、312和支撐部313、314進行不可轉動支撐。
圖26是表示安裝上本發明開門器的冷庫斜視圖。圖27(a)是表示本發明開門器第八實施方式的縱剖面圖；(b)是(a)的側視圖；(c)表示(a)中XXVII-XXVII線的縱剖面圖。
在圖26中，打開冷庫401門402的開門器403安裝在與門樞紐404相對側的冷庫401主體上部，當擠壓門402前面設置的接觸式開關405時，該開門器403動作，可彈出設置在門402上的被擠壓部406。作為用於打開門402的力，即作為開門器403推桿418伸出的力，必需成為能把密封墊圈從冷庫401主體分離的力，該密封墊圈未圖示，用於密封門402和冷庫401的主體。通常，為了提高冷庫401的密封性，在密封墊圈內內置有磁體(未圖示)，這種分離力為2-3kg。
為了驗證推桿418伸出量與伸出速度的關係，申請人在冷庫401主體側部設置了同一軸上驅動工作檯T，變換驅動工作檯T的驅動速度和行程，調查研究了門402的開放量L。通常，因在門樞紐404上設置有用作防止半開機構的橡膠製成的自動閉鎖機構，即使開門402有50mm的程度，也會靠拉引關閉上門402。即，即使工作檯T的行程(伸出量)為50mm，也能以200/sec的伸出速度一下子打開門402，但不能開放到超過這種自動閉鎖機構作用位置以外，當工作檯T後退時，再次關閉上門402。由於開門器403的安裝位置多少會有點差異，本申請人經過檢證，在具有50mm行程的情況下，推桿418的伸出速度必須為200mm/sec，驗證表明，如果用比這更高的高速伸出，則能夠打開門402。
圖27所示的開門器403主要構成部件有電機407、齒輪減速機構413、滑動旋轉裝置417、推桿418、彈簧419；齒輪減速機構413由正齒輪408、二節齒輪410、二節齒輪411、正齒輪412構成；正齒輪408固定在電機407上；二節齒輪410由正齒輪410a和小徑正齒輪410b組成，正齒輪410a與正齒輪408嚙合，並可自由轉動支撐在固定軸409b上；二節齒輪411由正齒輪411a和小徑正齒輪411b組成，正齒輪411a與正齒輪410b嚙合，並可自由轉動支撐在固定軸409a上；正齒輪412與正齒輪411b嚙合，並可自由轉動支撐在固定軸409b上；滑動旋轉裝置417由螺杆軸415和螺母416組成；螺杆軸415的一端部固定著與齒輪減速機構413的正齒輪412嚙合著的正齒輪414，螺母416螺合在該螺杆軸415上；推桿418外插在該螺母416上，彈簧419放置在該推桿418底部418a與螺母416之間。
螺杆軸415的一端部切去一面形成剖面為D字狀，與內徑同為這種D字狀的正齒輪414配合，並能與螺杆軸415一體轉動。由殼體420的支撐部420a的內徑支撐螺杆軸415，由支撐部420a側面與支撐部420b支撐正齒輪414。421是安裝在螺杆軸415端部的止動輪，在軸向中定位固定正齒輪414。螺杆軸415依靠支撐部420a可轉動但不可軸向進退。
電機407的轉動通過二節齒輪410、411，靠正齒輪412從正齒輪408依次減速傳遞，最後傳遞給與該正齒輪412嚙合的正齒輪414；並且，傳遞給與該正齒輪414一體轉動的螺杆軸415，變換成與該螺杆軸415螺合的螺母416的直線運動。在此，作為減速機構雖然示例了使用正齒輪的齒輪減速機構413，但也可以使用其他的減速機構。另外，齒輪是採用把聚縮醛樹脂等合成樹脂注射塑模成型形成的。如果再在這些齒輪上塗布上潤滑劑，則能抑制磨損和噪聲。
在螺杆軸415在外周上形成有1條或多條螺旋狀旋轉槽415a，與螺母416內周上形成的旋轉槽416a滑動配合。通過後述的不可轉動支撐螺母416，能把電機407的轉動變換成螺母406的直線運動。另外，螺杆軸415是用SUS 304等不鏽鋼製成的，螺母416是通過把如聚亞胺系和PPS系等合成樹脂注射塑模成型形成的。這種滑動旋轉裝置417的優點是具有耐磨損性、低磨擦性和耐腐蝕性。
如圖28的分解圖所示，推桿418外周上形成有二剁面418b，成有底圓筒狀，在該二剁面418b的一面上形成有對螺母416的突起部416b進行導引的空隙狀導引槽418c。由於在推桿418內周418d上可自由進退被插入配合的螺母416突起部416b沿該導引槽418c滑動，所以，螺母416不會轉動而直線移動。在推桿418端部形成空隙418e，避開了與正齒輪410a的幹擾。另外，推桿418因是由聚縮醛和丙烯等合成樹脂製成的，能提高耐磨性，同時，能緩和與前述門402被擠壓部406的衝擊聲。
彈簧419賦彈力收置在螺母416端面416c與推桿418底部418a之間。該彈簧419是由外徑不同的內側彈簧419a和外側彈簧419b構成的，具有非線性的彈簧常數。內側彈簧419a以被壓縮狀收置在螺母416端面416c與推桿418底部418a之間，外側彈簧419b比內側彈簧419a短，能在螺母416前進過程中被壓縮。由於這些彈簧419a、419b卷繞方向相反，能防止相互絡合。
以從殼體420可伸出狀支撐推桿418，在該推桿418後部突起設置由一對銷構成的卡止件422，在接觸到螺母416端面416d時推桿418不會從螺母416上脫落。另外，作為卡止件422並不限定為這種銷，例如，也可以是卡止輪。
螺母416的突起部416b比推桿418的二剁面418b更突出，能以阻止沿殼體420導引面420c的螺母416轉動狀態進行滑動。推桿418的二剁面418b與殼體420的導引面420d相配合，相對殼體420不可轉動但可進退。另外，因在推桿418的導引槽418c中卡合著螺母416的突起部416b，也可以沒有推桿418的二剁面418b。
此外，為了檢測螺母416的位置，在螺母416的突起部416b上設置有電極423，與殼體420導引面420c上設置的基板424相對置。電極423是通過彎曲磷青銅板等導電性金屬板而形成的，靠彈簧彈性壓在基板424上，防止其上浮，也可以在電極423裡面另插入上彈簧。
在基板424上，形成有圖33所示晶體點陣結構用晶體點陣424a、424b、424c 424d。這些晶體點陣424a、424b、424c、424d分別間隔設置，貼附上由銅箔等構成的導電性箔。當突起部416b通過晶體點陣424a、424b、424c、424d上時，通過電極423使鄰接的晶體點陣424a、424b或424c、424d短路，就能檢測出螺母416的位置。在本實施方式中，當424a、424b短路時，能檢測出後退端；當424c、424d短路時，能檢測出前進端。為了減少信號線路，把424b和424c作為共同晶體點陣而短路時，其效果是能通過電連接到GND上起到用作限位開關的功能。用作這些晶體點陣424a、424b、424c、424d的箔，因在銅箔中強度弱，還要在銅箔表面上鍍Ni，再在其上實施鍍金等表面處理。另外，在此，在檢測螺母416位置中可以採用滑動接點式，但不局限於此，也可以採用由磁鐵和磁探頭構成的非接觸式磁檢方式。
下面，用圖27、圖29及圖30對作為開門單元的這種開門器403的作動進行說明。圖27(a)表示冷庫401門402關閉狀態。這時，螺母416位於後退端，基板424的晶體點陣424a、424b因電極423而短路。並且，只有內側彈簧419a處於壓縮態，螺母416端面416d接觸到卡止件422。在這種狀態中，門402的被擠壓部406與推桿418接觸，只是稍微接觸。
在這種狀態下按壓接觸式開關405時，輸入了開門402的指令，電機407轉動。如圖29所示，當電機407開始轉動時，正齒輪408轉動，通過由正齒輪410a和410b構成的二節齒輪410、由正齒輪411a和411b構成的二節齒輪411以及正齒輪412進行減速，最終，在與該正齒輪412嚙合的正齒輪414以及固定在該正齒輪414上的螺杆軸415轉動。當把這種螺杆軸415的轉動變換為螺母416的直線運動中螺母416前進時，首先只壓縮內側彈簧419a，隨後，也使外側彈簧419b結合進行壓縮。螺母416前進壓縮彈簧419還能提高其壓縮力，當達到開門402所需力時，門402從冷庫401主體分離。
如圖30所示，由於以螺母416端面416c為原點，彈簧419恢復，推桿418用比初期更小的力，且比螺母416前進速度更快地伸出，以在電機407上不會產生負荷的高速進行伸出。因此，即使超過了門402自動鎖閉機構(未圖示)作用距離，也能彈開門402。另外，這時，因卡止件422接觸到螺母416端面416d上，推桿418不會從螺母416上脫落。
在此，電極423把基板424的晶體點陣424c、424d短路，檢測出螺母416來到前進端。這時，電機407開始逆轉，螺母416後退。隨著該螺母416後退，螺母416端面416d擠壓卡止件422，推桿418也和螺母416共同進行後退。隨後，當基板424的晶體點陣424a和424b被電極423短路時，接收到這種檢測信號，電機407的轉動停止，完成了一系列開門402的動作(圖27的狀態)。
為了把推桿418達到最大伸出狀態，且打開門402，當電機407正轉中門402突然關閉時，或者門402不能打開地施加外力時，這時，彈簧419接收壓縮力，能只讓推桿418後退。因此，彈簧419的彈性成為衝擊緩衝，在螺母416和正齒輪414等上不會施加衝擊力，能穩定地保護開門器403內部，能提高耐用性。在此，即使用任何外力不能打開門402，使電機407轉動一定時間進行打開作動後，自動地使電機407逆轉，使螺母416後退，能對返回推桿418進行控制。把滑動旋轉裝置417中的舌簧半懸，例如，如果使用至少為螺杆軸415軸徑3倍的舌簧，就能擠壓著推桿418使螺母416後退，即使停電時，手動也能把推桿418返回到初期位置。
可以具有限位開關功能，用於檢測這種螺母416的前進端和後退端，但也可通過管理電機407的通電時間來控制電機407的正逆轉動，省略這種限位開關功能。在冷庫401內能使用門傳感器(未圖示)的情況下，利用該門傳感器檢出信號使電機407停止，也可以替換螺母416的後退動作。另外，檢測電機407的電流值，在該電流值超過允許值時使電機407逆轉，也可以使螺母416後退。
圖31是表示本發明開門器的螺母416的位置與彈簧419彈力關係的曲線圖。在以往使用單一彈簧的情況下，隨著螺母416的前進，虛線表示的彈力f單調線性增加，門402離開冷庫401主體的力為f1，超過f1時的點打開門402。隨後，螺母416前進到前進端限位處，利用彈簧419的恢復力，推桿418以超過螺母416前進速度的高速伸出，把門402彈開。這時，因在彈簧419壓縮過程中在螺母416端面416c施加的負荷隨時間增加，負荷施加在電機407上，轉動慢慢下降，結果門402的打開時間變長。在此，還可以使用彈簧常數稍大的彈簧，這樣，還能縮短推桿418變為近剛體所需彈力f1前的到達時間，縮短門402離開冷庫401主體前螺母416的移動距離X1，彈簧恢復，推桿418的伸出量變小，難以打開門402。為了使門402彈開，在門402離開冷庫401主體的時刻，儘可能地使螺母416前進，利用彈簧419的恢復，期望能負擔伸出推桿418行程中的多餘量。
在本實施方式中，因把長度不同的內側彈簧419a和外側彈簧419b進行組合，構成非線性彈簧419，如圖31中實線所示，由於螺母416前進初期把彈簧指數(內側彈簧419a)設定得小，所以，能控制電機407上施加的負荷，使螺母416更高速地前進，設定成途中彈簧常數(內側彈簧419a+外側彈簧419b)變大，彈力f能在早期階段達到f1。因此，彈力f達到f1前的螺母416移動量為X2，與使用線性彈簧的情況相比，在同一空間內能加大螺母416的移動距離。也就是說，在螺母416的前進過程中，彈簧常數變大，使彈簧419的彈力f(恢復力)積蓄，能加長推桿418的伸出量；並且，由於推桿418的伸出速度也變成超過螺母416前進速度的高速，所以，實際上能縮短打開門402前的時間。
圖32表示控制電路的一個實施例。控制電路425本身既可以組合在冷庫401內的控制電路內，也可以收置於開門器403門內。指令門402打開的接觸式開405設置在冷庫401的門402前面。把該門402打開指令信號和螺母416前進端限位器426及後退端限位器427的信號傳送給控制電路425，進行電機407的轉動控制。這些信號通過連接到單片CPU428上的電機電源429，對電機407的轉動方向和轉動時間等進行管理。因此，例如，即使前進端限位器426、後退端限位器427導致不匹配，因把向電機407的通電時間設定為最大值，也能避免在電機407有機械故障時燒毀元件等。另外，取代CPU428也可組合上定時器IC和通用的邏輯電路。
圖34是表示本發明開門器第九實施方式的縱剖面圖。其中，與前述第八實施方式的不同點在於，結構上在推桿上附加有鎖定機構，其他同一部件、同一部件用同一標號表示，省略其詳細說明。
在這種開門器403』中，電機407的轉動從正齒輪408通過二節齒輪410、411，依靠正齒輪412依次減速傳遞，最後傳遞給與正齒輪412嚙合的正齒輪414。再傳遞給與正齒輪414一體轉動的螺杆軸415，變換成與螺杆軸415螺合的螺母416的直線運動。在此，以不伸出推桿418』的形式附加鎖定機構430，預先使螺母416前進，壓縮著彈簧419。
如圖35所示，鎖定機構430把凸面形成有先端部431a的中空狀卡止件431可自由進退配合插在殼體420』上形成的圓筒部432中，並在該圓筒部432底部與卡止件431之間，賦彈性收置著彈簧433。卡止件431的先端部431a從殼體420』上伸出，與推桿418』接觸。
另一方面，在推桿418』上，如圖36所示，在二端面418b』一方上形成有導引槽418c』、稜418e以及卡止孔418f。分別在夾持稜418e的導引槽418c』側面上形成有緩斜面418g，在卡止孔418f的側面上形成有突斜面418h。在鎖定狀態中，卡止件431伸出，先端部431a抵接在該突斜面418h上，利用彈簧433恢復力抑制推桿418』伸出。這種狀態下等待門402的開放指令。解除鎖定時，由於卡止件431先端部431a沿著緩斜面418g再前進，並卡合在導引槽418c』中，所以，不會妨礙推桿418』的伸出。
圖37表示本實施形式中的基板424』。該基板424』是在前述基板424的晶體點陣424a、424b、424c、424d中附加上晶體點陣424e。這樣，設定成在電極423把晶體點陣424c與該晶體點陣424e短路的時刻，使電機407轉動停止而處於待機狀態。
從圖34的待機狀態輸入門402打開指令時，電機407轉動，螺母416前進，進一步對彈簧419進行壓縮。當該彈簧419的彈力f增加達到規定的彈力時，先端部431a的凸曲面克服彈簧433，在突斜面418h中滑動後退，解除卡止件431與推桿418』的卡合。在鎖定解除的同時，立即把積蓄在彈簧419上的彈力f一下子附加在門402上，在門402從冷庫401主體分離的同時，利用彈簧419的恢復力，推桿418』高速伸出，就能打開門402。
隨後，螺母416在前進到達前進端限位器處後，到達後退端限位器之前進行後退。在該螺母416後退的同時，推桿418』也通過卡止件422進行後退。當接近後退端時，卡止件431先端部431a沿緩斜面418g後退，在後退端限位器處變成鎖定狀態。接著，再使螺母416前進，停止在圖34所示的待機位置處，結束一系列作動。另外，要考慮該卡止件431與推桿418』的滑動特性。例如，推桿418』的材質是用聚縮醛等合成樹脂形成的情況下，合成樹脂制的比金屬制的耐磨性要好。在此，使用聚縮醛和聚亞胺等合成樹脂。如果在卡止件431和推桿418』的滑動面上塗布潤滑油等潤滑劑，能提高滑動特性和耐磨性。
圖38表示採用待機方式的其他控制電路。與圖32中所例示的控制電路不同點在於，附加有待機位置限位器434，省略其說明。
在第九實施方式中，與第八實施方式一樣，組合上內側彈簧419a和外側彈簧419b，構成非線性彈簧419，但這種待機方式不一定是非線性彈簧419，也可以利用鎖定機構430構成單一彈簧。即使使用具有這種線性彈簧常數的單一彈簧，預先對此進行壓縮，把積蓄這種彈力的恢復力賦給推桿418』，也能使推桿418』以高於螺母416前進速度的高速伸出。因此，通過給推桿418』上附加鎖定機構430，即使推桿418』本身的行程短，也能在短時間內打開門402。
在以上詳述的實施方式中，能縮短開門前的時間，但為了在打開後還能返回到初期位置，必須要使電機轉動，每1次整體動作時間延續1-1.5秒。其間，電機驅動聲繼續，在靜音性方面來說，打開後動作時，儘可能只有低噪聲。這種噪聲產生源是齒輪機構，為了抑制來自齒輪的噪聲水平，使用合成樹脂制的齒輪，再塗布上潤滑油。進一步來說，作為抑制這種驅動聲的手段，如圖39所示，把電機轉數控制器435附加在控制電路425中，在打開後返回作動時，降低電機407的轉速，也可以降低噪聲水平。作為這種電機轉數控制器435，能有效地降低電機附加電壓。也可以在PWM等方式中使用電機407的驅動方式。另外，在本實施形式中，使電機逆轉時把推桿418、418』向初期位置復歸，但並不限定於此，例如，由被擠壓部406把使用者開門402時的慣性力傳遞給推桿418、418』，即，不用電動轉動電機，擠壓推桿418、418』，使齒輪逆轉也能向初期位置復歸。
以上，對本發明實施形式進行了說明，但本發明並不受實施形式中的任何條件等限定，這只是實施示例，更不用說，在不脫離本發要點的範圍內，還可以有種種實施形式，本發明的範圍由權利要求書的範圍示出，包括與權利要求記載範圍等同含義及範圍內的全部變化。
權利要求
1.一種開門器，是由殼體、推桿、彈簧及電機構成的，該推桿可進退地支撐在該殼體內，並通過伸出擠壓門；該彈簧給該推桿賦予伸出力，該電機通過轉動使該彈簧變位，其特徵在於，在前述彈簧上積蓄所希望的彈性力，利用該彈簧使前述推桿伸出，打開門。
2.根據權利要求1所述的開門器，其特徵在於，前述彈簧是由外徑和自然長度均不同的多個彈簧構成的。
3.根據權利要求1或2所述的開門器，其特徵在於，前述彈簧是由大徑彈簧和插在該大徑彈簧內且自然長度比該大徑彈簧更長的小徑彈簧構成的。
4.根據權利要求前述3所述的開門器，其特徵在於，前述彈簧的卷繞方向是相互逆向的。
5.根據權利要求1或2所述的開門器，其特徵在於，利用前述螺母的前進，預先將前述彈簧壓縮到達到規定的彈力；同時，在前述推桿上設置有利用規定軸向力可解除的鎖定機構。
6.根據權利要求5所述的開門器，其特徵在於，前述鎖定機構配置有在前述推桿垂直方向上可自由進退的卡止件、壓縮收置於該卡止件與殼體間的彈簧、形成有前述卡止件的卡止部的推桿。
7.根據權利要求1或2所述的開門器，其特徵在於，前述螺母后退時，能使前述電機轉速低於螺母前進時的轉速。
8.根據權利要求1或2所述的開門器，其特徵在於，設置有控制器，根據檢測前述門開閉狀態的檢測器發出的信號控制前述電機的驅動。
9.根據權利要求1或2所述的開門器，其特徵在於，設置有控制器，檢測流過前述電機的電流，控制電機的驅動。
10.根據權利要求1或2所述的開門器，其特徵在於，前述螺母是用可注射模塑成型的合成樹脂形成的。
11.根據權利要求10所述的開門器，其特徵在於，前述螺母是由對聚苯硫樹脂形成的。
全文摘要
本發明的目的是提供一種開門器，能縮短開門時間，並且，即使是小型的也能增大伸出衝程及伸出力。該開門器，是由殼體、推桿、彈簧及電機構成的，該推桿可進退地支撐在該殼體內，並通過伸出擠壓門；該彈簧給該推桿賦予伸出力，該電機通過轉動使該彈簧變位，其特徵在於，在前述彈簧上積蓄所希望的彈性力，利用該彈簧使前述推桿伸出，打開門。由於利用該彈簧使推桿伸出並打開門，能縮短打開門的時間，同時，減輕給電機的負荷，即使推桿上施加外力，靠彈簧也能緩和該外力，不會在內部產生衝擊力，能提高耐用性。
文檔編號F25D23/02GK1811118SQ20061000431
公開日2006年8月2日 申請日期2002年6月26日 優先權日2001年6月26日
發明者野尻博海, 山本憲, 小池孝誌, 永野佳孝, 辻本明德, 大西一郎, 酒井賢一, 杉野吉美, 石河智海 申請人:Ntn株式會社, 松下冷機株式會社