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JP7263168B2 - 門扉装置 - Google Patents
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JP7263168B2 - 門扉装置 - Google Patents

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本発明は、門扉を開位置又は閉位置で停止させることができる門扉装置に関する。
建築物の敷地出入口に、引戸形式の門扉が設けられることがある。門扉の下部には戸車が設けられ、地面に設けられたレール上を戸車が転がることで、重量のある門扉であっても手動で容易に開閉させることができる。
しかし、上記のように門扉の下部に戸車を設けると、設置場所のわずかな傾斜や風などにより、意図せずに門扉が動いてしまうことがある。この点、下記特許文献1に開示された門扉装置では、門扉の下部に固定装置を設け、この固定装置の接触部が通路面に接触することで、門扉を所望の位置で固定させるようにしている。
特開2018-17009号公報
しかしながら上記従来技術では、接触部と通路面との間に小石などが介在すると、接触部と通路面との間に必要な摩擦力を発生させることができず、依然として門扉が固定できない可能性がある。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、門扉を確実に固定することができる門扉装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る門扉装置は、下部に戸車を備える門扉と、地面に設けられるとともに、前記戸車がその上に配置されることにより、前記門扉の開閉移動を案内するレールと、前記門扉に設けられ、前記レールの延伸方向に対して垂直に設けられるストッパ部と、前記地面に設けられ、前記門扉が閉位置又は開位置にある場合に前記ストッパ部と接触するとともに、磁力により前記ストッパ部との接触を維持するキャッチ部と、を含む。
また、本発明の一態様に係る門扉装置では、前記ストッパ部と前記キャッチ部のうち、一方は磁石を含み、他方は前記磁石に吸着する金属板を含む。
また、本発明の一態様に係る門扉装置では、前記磁石と前記金属板のうちの一方は、他方とは反対側に配置された基台部により、前記レールの延伸方向に移動可能なよう支持されるとともに、該一方と前記基台部との間には第1のバネが設けられる。
また、本発明の一態様に係る門扉装置では、前記第1のバネの端部は、前記磁石と前記金属板のうちの一方、又は前記基台部に対して固定されない。
また、本発明の一態様に係る門扉装置では、前記磁石と前記金属板のうちの一方には、前記レールの延伸方向に延伸するガイド軸の一端が固定されるとともに、該ガイド軸は前記基台部を貫通して、その他端は前記磁石と前記金属板のうちの一方と逆側に配置され、前記ガイド軸の前記他端と前記基台部との間には第2のバネが設けられる。
また、本発明の一態様に係る門扉装置では、前記第2のバネの定数は前記第1のバネの定数より小さい。
また、本発明の一態様に係る門扉装置では、前記門扉は、開位置から閉位置に移動する場合にその先端部が門柱と接近し、前記門柱は、前記先端部より敷地の内側又は外側に位置し、通路から見て前記先端部と重なる遮蔽部を有する。
本発明によれば、門扉を確実に固定することが可能となる。
第1の実施形態に係る門扉装置の設置状態を示す図である。 第1の実施形態に係る門扉装置の設置状態を示す図である。 第1の実施形態に係るストッパ部及びキャッチ部を示す図である。 第1の実施形態に係るストッパ部及びキャッチ部を示す図である。 ストッパ部及びキャッチ部の動作を示す図である。 ストッパ部及びキャッチ部の動作を示す図である。 ストッパ部及びキャッチ部の動作を示す図である。 第2の実施形態に係る門扉装置の設置状態を示す図である。 第2の実施形態に係るストッパ部及びキャッチ部を示す図である。 第3の実施形態に係るストッパ部及びキャッチ部を示す図である。 第3の実施形態に係るストッパ部及びキャッチ部を示す図である。
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
図1及び図2は、第1の実施形態に係る門扉装置1の設置状態を示す図である。図1は門扉装置1を敷地内の通路から見た状態を示し、図2は門扉装置1を上から見た状態を示す。門扉装置1は、施設(工場や学校、病院、公園、研究所など)の敷地への出入口に設けられるレール開閉式の門扉装置であり、門扉10と、レール20とを含む。門扉10は下部に複数の戸車11を備え、レール20はコンクリートやセメント、モルタルなどの地面に設けられる。門扉10の戸車11がレール20の上に配置されることにより、レール20は門扉10の開閉移動を案内する。門扉10は、図1において実線及び破線で示した閉位置Aと一点鎖線で示した開位置Bとの間で、レール20の延伸方向(門扉10の開閉方向、図1及び図2においては左右方向)に沿って移動可能である。
門扉装置1の周辺には、門柱50と、門柱50から離れて位置する門壁60とが設置されている。本開示では、門扉10の門柱50に近い端部(門扉10の左端)を先端部12aと称し、その反対側の端部(門扉10の右端)を後端部12bと称する。また、門扉装置1が配置される敷地の出入口を含む敷地内外に連続する地面を、通路と称する。図2においてC,Dで示した地点が、それぞれ敷地内の通路、敷地外の通路に相当する。門扉10は開位置Bから閉位置Aに移動する場合に、その先端部12aが門柱50と接近する。また敷地内の通路Cから見て、門扉10は開位置Bにおいて門壁60の正面に配置される。
門扉10は鉄鋼やステンレス、アルミなどの金属材料で形成される重量物である。図2に示すように、門扉10は下部に複数の棒状のフレームで構成される矩形の枠部13を備え、その枠部13の下に複数の戸車11が回転可能な状態で取り付けられている。地面には2つのレール20が通路の手前側と奥側とに配置され、互いに平行に並ぶように設けられている。枠部13の手前側のフレームは手前側のレール20に沿って延伸し、枠部13の奥側のフレームは奥側のレール20に沿って延伸している。
さらに門扉装置1は、門扉10の下部に設けられ、レール20の延伸方向に対して垂直に設けられるストッパ部30と、地面に設けられるキャッチ部40とを含む。図1に示す例では、ストッパ部30は、門扉10の枠部13において後端側のフレーム(後端部12b)の下端に配置される。図1及び図2に示す例では、門扉10が閉位置Aにある場合に、キャッチ部40はストッパ部30と接触する。この時、キャッチ部40は磁力によりストッパ部30との接触を維持する。これにより、門扉10が閉鎖した状態からレール20のわずかな傾斜や風などにより開いてしまうことを抑制することができる。
図3及び図4はストッパ部30及びキャッチ部40を示す図である。図3は図1のストッパ部30及びキャッチ部40について拡大した図であり、図4は図3のIV-IV線における一部断面図である。論理的にはストッパ部とキャッチ部のうち、一方が磁石を含み、他方がこの磁石に吸着する金属板を含めばよいが、本実施形態ではキャッチ部40が磁石41を含み、ストッパ部30が磁石41に吸着する金属板31を含む。これに限らず、ストッパ部30が磁石を含み、キャッチ部40が金属板を含むようにしてもよい。
金属板31は図示しないボルトなどにより、門扉10の下部に、図3に示す例では後端部12bの下端から下方に突出する位置に固定される。また、図3に示すように、キャッチ部40は、支台42と、ガイド軸43と、ナット44と、第1バネ45aと、第2バネ45bとを含む。支台42は図示しないアンカーなどにより地面に固定されている。本実施形態では支台42が特許請求の範囲に記載した「基台部」に相当し、そこに棒状のガイド軸43が挿通される孔H1が形成されている。
ガイド軸43はレール20の延伸方向に沿って延伸し、その後端(一端)には磁石41が固定され、先端(他端)にはナット44が取り付けられている。またガイド軸43は、支台42の孔H1を貫通し、その先端(ナット44が取り付けられる側)は支台42に対して磁石41と逆側に配置される。ガイド軸43に固定された磁石41は、金属板31とは反対側に配置された支台42によって支持される。
図4に示すように、磁石41は円盤状であり、その磁石41の円の中心位置にガイド軸43が固定される。金属板31は磁石41よりも広大な平坦面を有し、その面で磁石41に吸着する。支台42に形成されている孔H1の内径は、ガイド軸43の外径よりも大きい。このため、ガイド軸43とこれに固定される磁石41、及びナット44は、支台42に対してレール20の延伸方向に沿って相対的に移動可能である。
さらに図3に示すように、磁石41(ガイド軸43の後端)と支台42との間には、第1のバネ45aが設けられており、支台42とナット44(ガイド軸43の先端)の間には第2のバネ45bが設けられている。第1及び第2のバネ45a,45bはコイルバネであり、いずれもガイド軸43に巻き付けられている。また、第2のバネ45bの定数(バネ定数)は、第1のバネ45aの定数よりも小さい。以下では第1及び第2のバネ45a,45bの役割について説明する。
図5は門扉10が開位置Bから閉位置Aに移動したときの第1及び第2のバネ45a,45bを示した図である。図5に示すように、門扉10が開位置Bから閉位置Aに移動したときに、第1のバネ45aは磁石41の表面(先端側の面)と支台42とにより押されて圧縮する。この時、第1のバネ45aには圧縮した状態から自然長の状態に戻ろうとする力が働くため、磁石41への衝撃(図5において衝撃力F1を参照)が緩和される。これにより、門扉10が閉位置Aに動き金属板31が磁石41に当たった場合に、確実に金属板31を磁石41に吸着させることができる。
また、第2のバネ45bは、一端が支台42に、他端がナット44にそれぞれ固定されている。このため、門扉10が開位置Bから閉位置Aに移動したとき、第2のバネ45bは支台42とナット44とにより両端が引っ張られるようして伸長する。これにより、第1のバネ45aと同様に、金属板31が磁石41に当たったときの衝撃を緩和することができる。即ち、第2のバネ45bと、これよりも定数が大きい第1のバネ45aとの双方が衝撃力F1の緩和に寄与することによって、より確実に金属板31を磁石41に吸着させることができる。
金属板31が磁石41に吸着した後には、第1及び第2のバネ45a,45bは自然長の状態に戻り、キャッチ部40は図3に示した初期状態に戻る。これにより、門扉10は閉位置Aにおいて固定される。
図6A、図6Bは人が門扉10を閉位置Aから開位置Bへ動かす際の第1及び第2のバネ45a,45bを示した図である。図6Aに示すように、人が門扉10を閉位置Aから動かす際に、第2のバネ45bは支台42とナット44とにより押されて圧縮し、磁石41を金属板31から引っ張る力F3Aが生じる。なお、図6において、F2Aは門扉10が静止した状態から人力で動かされる際(開門開始時)に門扉10に働く力を示す。
その後、図6Bに示すように、人がさらに門扉10を動かすことによって、門扉10に慣性力が加わり、門扉10に働く力F2Bは開門開始時の力F2Aよりも大きくなる。この際、第2のバネ45bの圧縮率は開門開始時のものよりも大きくなり、磁石41を金属板31から引っ張る力F3Bも開門開始時の力F3Aよりも大きくなる。つまり、門扉10の動きに慣性が乗ったタイミングで磁石41を金属板31から引っ張る力を大きくなる。これにより磁石41が固定されるような場合に比べて、磁石41を金属板31から引き離すことを容易にすることができる。
ここで、第1のバネ45aは、一端が磁石41に固定されていない、又は他端が支台42に固定されていない。このため、門扉10が閉位置Aから離れる際、第1のバネ45aは第2のバネ45bと異なり自然長の状態を保つ。これは、開門開始時において、金属板31に吸着している磁石41を引っ張る力F3Aが過剰に大きくなることを抑えることにより、人が門扉10を動かす方向に対して逆方向に門扉10が引っ張られる力を抑え、人力で門扉10が開きにくくならないようにするためである。つまり、第1のバネ45aの定数よりも定数が小さい第2のバネ45bのみで磁石41を引っ張ることにより、人力で門扉10が開きにくくならないようにすることができる。
その後、磁石41が金属板31から離れることで、第2のバネ45bは自然長の状態に戻る。これにより、キャッチ部40は図3に示した初期状態に戻る。
先述したように、門扉10が開位置Bから閉位置Aに移動し、金属板31が磁石41に当たった際、第1のバネ45aは圧縮され、第2のバネ45bは引き伸ばされる。この時、門扉10の先端部12aは門柱50に最接近する。その後、第1及び第2のバネ45a,45bが自然長の状態に戻ることで、先端部12aは門柱50から僅かに離れる。このため、図1及び図2に示すように、門扉10が閉位置Aに位置する場合に、門扉10の先端部12aと門柱50との間には隙間Gが存在する。隙間Gの長さは、第1のバネ45aの自然長から最大圧縮時の長さを引いた値(換言すると、第2バネの45bの最大伸長時の長さから自然長を引いた値)を僅かに超える値に設計される。
この門扉10と門柱50との間の隙間Gを隠すため、門柱50は、門扉10の先端部12aより敷地の内側又は外側に位置する遮蔽部51を有する。遮蔽部51は、通路(敷地内の通路C、又は敷地外の通路D)から見て先端部12aと重なる。遮蔽部51は門柱50と一体で形成されてもよいし、門柱50とは別部材の壁や柱が門柱50に接するようにして形成されてもよい。
以上、門扉10が閉位置Aにある場合にキャッチ部40が磁力によりストッパ部30に接触する場合について説明したが、門扉10が開位置Bにある場合にも、磁力により門扉10が開放した状態を維持することが可能である。以下では、本発明の他の実施形態(第2の実施形態)として、門扉10の閉鎖及び開放の双方の維持で磁力が働く場合について説明する。
図7は第2の実施形態に係る門扉装置2の設置状態を示す図である。第2の実施形態では、門扉装置2は2つのキャッチ部40a,40bを含む。キャッチ部40aは門扉10が開位置Aにある場合にストッパ部30と接触し、キャッチ部40bは門扉10が開位置Bにある場合にストッパ部30と接触する。いずれのキャッチ部40a,40bも、磁力によりストッパ部30との接触を維持する。なお、キャッチ部40aは第1の実施形態で説明したキャッチ部40と同様であり、キャッチ部40bを除く他の構成要素も第1の実施形態で説明したものと同様であるため説明を省略する。
図8は第2の実施形態に係るストッパ部30及びキャッチ部40bを示す図である。キャッチ部40bはキャッチ部40a(図3に示したキャッチ部40を参照)と左右対称の構造になっており、その構成要素もキャッチ部40aと同様である。キャッチ部40aの磁石41が金属板31の先端側の面に吸着するのに対し、キャッチ部40bの磁石41は金属板31の後端側の面に吸着する。第2の実施形態でも磁石41と支台42との間には第1のバネ45aが、支台42とナット44との間には第2のバネ45bがそれぞれ設けられている。これにより、門扉10が閉位置Aから開位置Bに移動した場合でも、キャッチ部40bの磁石41に対する衝撃を緩和することにより、確実に金属板31を磁石41に吸着させることができる。また、人が門扉10を開位置Bから閉位置Aに向けて動かす際に、金属板31に吸着している磁石41を引っ張る力が大きくなるタイミングを、人が門扉10を閉位置Aに動かし始めるタイミング(閉門開始時)からずらし、人力で門扉10を動かすことを容易にすることができる。
また、第1の実施形態では、地面に固定されるキャッチ部40が第1及び第2のバネ45a,45bを含む場合について説明したが、門扉10に固定されるストッパ部30が第1及び第2のバネを含むようにしてもよい。その例について、本発明の他の実施形態(第3の実施形態)として説明する。
図9及び図10は、第3の実施形態に係る門扉装置3のストッパ部70及びキャッチ部80を示す図である。図10は図9のX-X線における一部断面図である。なお、ストッパ部70及びキャッチ部80を除く他の構成要素は、第1の実施形態で説明したものと同様であるため説明を省略する。
図9に示すように、第3の実施形態ではストッパ部70が第1及び第2のバネ75a,75bを含み、キャッチ部80はバネを含まない。キャッチ部80は第2の金属板72に吸着する磁石81と、支台82と、レール20の延伸方向に沿って延伸している棒状の固定軸83と、ナット84とを有する。支台82はアンカーなどにより地面に固定され、固定軸83は支台82に形成された孔H3を貫通するとともにナット84により固定され、磁石81は固定軸83の後端に固定される。つまり磁石81は、第1の実施形態とは異なり、レール20の延伸方向に沿って動かないように固定される。
ストッパ部70は門扉の下部(後端部12b)に固定される第1の金属板71と、第2の金属板と、ガイド軸73と、ナット74a,74bとを含み、第1バネ75aが第1の金属板71と第2の金属板の間に配置され、第2バネ75bがガイド軸73の後端(ナット74b)と第1の金属板71との間に配置される。第3の実施形態では第1の金属板71が特許請求の範囲に記載した「基台部」に相当し、そこに棒状のガイド軸73が挿通される孔H2が形成されている。
ガイド軸73はレール20の延伸方向に沿って延伸し、その先端(一端)には第2の金属板72がナット74aによりが固定され、後端(他端)にはナット74bが取り付けられている。またガイド軸73は、第1の金属板71の孔H2を貫通し、その後端(ナット74bが取り付けられる側)は第1の金属板71に対して第2の金属板72と逆側に配置される。これにより、ガイド軸73に固定された第2の金属板72は、キャッチ部80の磁石81とは反対側に配置された第1の金属板71によって支持される。ここで、第1のバネ75aは第2の金属板72(ガイド軸73の先端)と第1の金属板71との間に配置され、第2のバネ75aは、第1の金属板71とナット74b(ガイド軸73の後端)の間に配置される。第1の実施形態と同様に、第2のバネ75bの定数(バネ定数)は、第1のバネ75aの定数よりも小さい。
図10に示すように、第1の金属板71の孔H2は磁石81の左右に1つずつ設けられており、そこに2つのガイド軸73が挿通されている。これら2つのガイド軸73の先端に、磁石81よりも広大な平坦面を有する1つの第2の金属板72が固定されている。第2の金属板72を固定する2つのナットは、磁石81とは接触しない位置に配置されている。第1の実施形態と同様に、第1の金属板71に形成されている各孔H2の内径は、各ガイド軸73の外径よりも大きい。このため、ガイド軸73とこれに固定される第2の金属板72、及びナット74a,74bは、第1の金属板71に対してレール20の延伸方向に沿って相対的に移動可能である。
門扉10が開位置Bから閉位置Aに移動したとき、第1の実施形態と同様に、第1のバネ75aが第2の金属板72と第1の金属板71とにより押されて圧縮することで、磁石81への衝撃が緩和される。これにより、門扉10が閉位置Aに動き第2の金属板72が磁石81に当たった場合に、確実に第2の金属板72を磁石81に吸着させることができる。また、第2のバネ75bは一端が第1の金属板71に、他端がナット74bにそれぞれ固定されており、門扉10が閉位置Aに移動したときに第1の金属板71及びナット74bにより引き伸ばされる。これにより、磁石81への衝撃がさらに緩和され、磁石81の吸着をより確実なものとすることができる。
また、人が門扉10を閉位置Aから開位置Bへ動かす際には、第2のバネ75bが第1の金属板71及びナット74bにより押されて圧縮することで、第2の金属板72に吸着している磁石81が引っ張られる。第2のバネ75bの圧縮率の大きさに応じて第2の金属板72が引っ張られる力が大きくなるため、第2の金属板72を磁石81から引っ張られる力が大きくなるタイミングを、人力による門扉10の開門開始時からずらすことができる。これにより、人力で門扉10を動かすことを容易にすることができる。
また、第1の実施形態と同様に、第1のバネ75aは、人が門扉10を動かした場合に第2の金属板72を引っ張らないようにするため、一端が第2の金属板72に固定されていないか、又は他端が第1の金属板71に固定されないようにすることが好ましい。このようにすることで、門扉10が人力で開きにくくならないようにすることができる。
以上説明したように、各実施形態に係る門扉装置1,2,3では、地面に設けられるキャッチ部40,80が、門扉10に設けられるストッパ部30,70との接触を磁力により維持することにより、門扉10を確実に固定することができる。
なお、各実施形態ではストッパ部又はキャッチ部が第1及び第2のバネを有する例について説明したが、本発明に係る門扉装置はこれに限られるものではない。例えば、ストッパ部又はキャッチ部に配置されるバネは、第1のバネのみとしてもよいし、第2のバネのみとしてもよい。また、第1及び第2のバネとは異なる第3のバネが含まれていてもよい。また、各実施形態では第1のバネの一端又は他端が固定されていない例について説明したが、第1のバネは両端が固定されて、人が門扉10を動かした際に伸長して磁石又は磁石に吸着する金属板を引っ張るものであってもよい。
1,2,3 門扉装置、10 門扉、11 戸車、12a 先端部、12b 後端部、13 枠部、20 レール、30,70 ストッパ部、31 金属板、40,40a,40b,80 キャッチ部、41,81 磁石、42,82 支台、43,73 ガイド軸、83 固定軸、44,74a,74b,84 ナット、45a,75a 第1のバネ、45b,75b 第2のバネ、50 門柱、51 遮蔽部、60 門壁、71 第1の金属板、72 第2の金属板。

Claims (3)

  1. 下部に戸車を備える門扉と、
    地面に設けられるとともに、前記戸車がその上に配置されることにより、前記門扉の開閉移動を案内するレールと、
    前記門扉に設けられ、前記レールの延伸方向に対して垂直に設けられるストッパ部と、
    前記地面に設けられ、前記門扉が閉位置又は開位置にある場合に前記ストッパ部と接触するとともに、磁力により前記ストッパ部との接触を維持するキャッチ部と、
    を含み、
    前記ストッパ部と前記キャッチ部のうち、一方は磁石を含み、他方は前記磁石に吸着する金属板を含み、
    前記磁石と前記金属板のうちの一方は、他方とは反対側に配置された基台部により、前記レールの延伸方向に移動可能なよう支持されるとともに、該一方と前記基台部との間には第1のバネが設けられ、
    前記磁石と前記金属板のうちの一方には、前記レールの延伸方向に延伸するガイド軸の一端が固定されるとともに、該ガイド軸は前記基台部を貫通して、その他端は前記磁石と前記金属板のうちの一方と逆側に配置され、
    前記ガイド軸の前記他端と前記基台部との間には第2のバネが設けられ
    前記第2のバネの定数は前記第1のバネの定数より小さい、
    門扉装置。
  2. 請求項に記載の門扉装置において、
    前記第1のバネの端部は、前記磁石と前記金属板のうちの一方、又は前記基台部に対して固定されない、
    門扉装置。
  3. 請求項1又は2に記載の門扉装置において、
    前記門扉は、開位置から閉位置に移動する場合にその先端部が門柱と接近し、
    前記門柱は、前記先端部より敷地の内側又は外側に位置し、通路から見て前記先端部と重なる遮蔽部を有する、
    門扉装置。
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