JP2000179227A - ヒンジ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被支持物が運動している場合であっても、充
分な回転力を発生させることができるとともに、回転角
度と回転力との対応関係を自由に設定できるヒンジ構造
を提供する。 【解決手段】 軸部材１と、軸部材１に対して回動可能
に取り付けられる円筒状部材２とを備えるヒンジ構造に
おいて、軸部材１の軸の放射方向に向かう吸引力あるい
は反発力を軸部材１と円筒状部材２との間にもたらす磁
力線を発生させる磁性部１１，２１を備え、磁性部１
１，２１に基づく吸引力あるいは反発力が、軸部材１の
軸周りにおける軸部材１および円筒状部材２の相対角度
に対して勾配を有し、この勾配によって軸部材１および
円筒状部材２の間に相対的な回転力を生じさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、扉等の回
転体を回動可能に支持するヒンジ構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平８−１５１８５０号公報に、家具
の扉を支持するヒンジの可動部および固定部にそれぞれ
スポット的に磁石を取り付けて、磁石間の吸引力あるい
は反発力を利用して扉の開閉動を制御する技術が開示さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記技術では
スポット的に磁石を配置しているため、磁石どうしが対
向する特定の角度でしか磁力が発生しない。このため、
とくに開閉動作中の被支持物に対しては、磁石どうしが
対向する一瞬の間しか作用力を及すことができず、した
がって充分な制動作用を得ることが困難となる。また、
磁石をスポット的に配置する場合には、回転角度に応じ
て回転力を自由に変化させることができない。

【０００４】本発明は、被支持物が運動している場合で
あっても、充分な回転力を発生させることができるとと
もに、回転角度と回転力との対応関係を自由に設定でき
るヒンジ構造を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、軸部材（１）と、軸部材（１）に対して回動可能に
取り付けられる回動部材（２）とを備えるヒンジ構造に
おいて、軸部材（１）の軸の放射方向に向かう吸引力あ
るいは反発力を軸部材（１）と回動部材（２）との間に
もたらす磁力線を発生させる磁力線発生手段（１１，２
１）を備え、磁力線発生手段（１１，２１）に基づく吸
引力あるいは反発力が、軸部材（１）の軸周りにおける
軸部材（１）および回動部材（２）の相対角度に対して
勾配を有し、この勾配によって軸部材（１）および回動
部材（２）の間に相対的な回転力を生じさせるようにし
た。

【０００６】この発明では、磁力線発生手段（１１，２
１）に基づく吸引力あるいは反発力が、軸部材（１）の
軸周りにおける軸部材（１）および回動部材（２）の相
対角度に対して勾配を有し、この勾配によって軸部材
（１）および回動部材（２）の間に相対的な回転力を生
じさせるようにしたので、被支持物が運動している場合
であっても、充分な回転力を発生させることができると
ともに、回転角度と回転力との対応関係を自由に設定で
きる。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のヒンジ構造において、軸部材（１）には磁力線発生手
段としての磁性材（１１）が設けられている。

【０００８】この発明では、軸部材（１）に磁性材（１
１）を設けるようにしたので、簡単な構造で回転力を発
生させることができる。

【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
のヒンジ構造において、回動部材（２）には磁力線発生
手段としての磁性材（２１）が設けられている。

【００１０】この発明では、回動部材（２）に磁性材
（２１）を設けるようにしたので、簡単な構造で回転力
を発生させることができる。

【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項２または
３に記載のヒンジ構造において、磁性材（１１，２１）
の軸方向の幅を軸周り方向について変化させることによ
り、吸引力あるいは反発力に勾配を付与する。

【００１２】この発明では、磁性材（１１，２１）の軸
方向の幅を軸周り方向について変化させることにより、
吸引力あるいは反発力に勾配を付与するので、幅の変化
のさせ方に応じて、回転力と回転角との関係を自由に設
定することができる。

【００１３】なお、本発明の理解を容易にするために添
付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それによ
り本発明が図示の形態に限定されるものではない。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図７を用いて、本発
明によるヒンジ構造の一実施の形態について説明する。

【００１５】図１（ａ）は本実施の形態のヒンジ構造を
示す分解斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）の反対方向か
らヒンジ構造を見た斜視図、図２（ａ）は軸部材の軸心
と直交する断面における断面図、図２（ｂ）は図２
（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

【００１６】図１（ａ）に示すように、本実施の形態の
ヒンジ構造は、円柱状の軸を備える軸部材１と、軸部材
１に係合され、軸部材１の軸心周りに回転可能とされた
円筒状部材２とを備える。なお、図１（ａ）では軸部材
１と円筒状部材２とを分解して示しており、本実施の形
態のヒンジ構造は、実際には図２に示すように、円筒状
部材２の孔２ａに軸部材１を差し込んで使用される。

【００１７】図１および図２に示すように、軸部材１の
外周側には磁性部１１が形成されている。本実施の形態
の原理を説明する図３に示すように、磁性部１１は、軸
部材１の外周面がＳ極となる三角形の磁石を、軸部材１
の外周に巻きつけた場合に相当するような磁場を発生さ
せる。一方、円筒状部材２の内周側には、軸部材１の軸
心方向に沿って磁性部２１が延設されており、図３に示
すように、磁性部２１は円筒状部材２の内周面がＮ極と
なる磁石として機能する。そして、図２に示すように、
磁性部１１と磁性部２１とは互いに対向し、互いに向き
合ったＳ極およびＮ極により生じる磁力線によって、軸
部材１と円筒状部材２との間に吸引力が発生する。

【００１８】軸部材１と円筒状部材２との間で生ずる吸
引力は、磁性部１１および磁性部２１が互いに対向する
面積におおよそ比例するから、磁性部１１を平面状に展
開して示す図３に明らかなように、この吸引力は磁性部
２１が対向している部位における磁性部１１の幅（軸部
材１の軸心方向の幅）に略比例することとなる。したが
って、磁性部１２が対向している部分の磁性部１１の幅
に応じて、吸引力に勾配が生じ、図３において磁性部２
１が左方向に移動するに従って吸引力が強くなる。上述
のように、円筒状部材２は軸部材１に対して回転可能に
取り付けられているので、軸部材１と円筒状部材２との
間に生じる吸引力の勾配により、軸部材１と円筒状部材
２との間には相対的に吸引力が強くなる方向へ回転する
力が発生する。したがって、例えば軸部材１を固定して
おけば、円筒状部材２が吸引力の勾配に従って回動し、
最終的には、磁性部２１が磁性部１１の幅が最も大きく
なる位置（図３において磁性部１１の左端部）に対向す
る状態で、円筒状部材２が停止することとなる。

【００１９】図４は、上記ヒンジ構造の製造方法の一例
を示す図である。図４に示すように、予め着磁されたプ
ラスチックマグネット１１Ａを軸部材１の外周に接着す
ることにより磁性部１１を形成することができる。予め
着磁されたプラスチックマグネットを用いる代わりに、
軸部材１に磁性材料を取り付けた後、着磁してもよい。
また、所定の形状のプラスチックマグネットを円筒状部
材２の内周面に接着することにより、磁性部１１と同様
にして、磁性部２１を形成することができる。

【００２０】図５は、本実施の形態のヒンジ構造を実際
の蝶番に適用した例を示している。図５に示す蝶番３０
の一方の取付板２２は円筒状部材２に対して固定され、
円筒状部材２と一体に軸部材１の軸心周りに回動可能と
されている。他方の取付板１２は円筒部１３を介して軸
部材１に対して一体的に固定されている。図５には図示
しないが、軸部材１および円筒状部材２には、図１〜図
３に示すような磁性部１１および磁性部２１が形成され
ている。

【００２１】このような蝶番３０は、扉の支持具等とし
て使用することが可能である。例えば、取付板１２を扉
の取付枠に固定するとともに、取付板２２を扉に固定す
ると、扉には磁性部１１および磁性部１２の間に生ずる
吸引力の勾配に基づく回転力が付与される。この場合、
広い範囲の回転角度にわたり扉に対して回転力を与える
ことができるため、回転中の扉に対しても常に制動力を
作用させることが可能であり、例えば、自動的に扉を閉
めるためのドアチェッカとして蝶番３０を使用すること
ができる。

【００２２】また、例えば、洋式トイレの便座や便座の
蓋を回動可能に取り付けるための蝶番として、本実施の
形態のヒンジ構造を利用することができる。すなわち、
磁性部１１および磁性部２１に基づく回転力によって、
便座や蓋が便器等に対して強く叩きつけられるのを防止
することができる。

【００２３】図６は、磁性部１１と別形状の磁性部の一
例を示している。なお、図６では、図３と同様に、磁性
部を平面状に展開して示している。上記実施の形態で
は、回転力が常に一定方向に加わるように構成されてい
るが、図６に示すような形状の磁性部１１１を軸部材に
形成した場合には、軸部材と円筒状部材との間には、円
筒状部材に形成された磁性部１２１を図６の「Ａ」で示
す位置に対向させるような双方向の回転力が発生する。
したがって、軸部材に磁性部１１１を形成した場合に
は、例えば、回動可能に取り付けられた扉を回転範囲の
途中で停止させることができる。このように磁性部の形
状を変えることにより、発生する回転力と回転角との関
係を自由に変化させ、扉等の回転速度を適切にコントロ
ールしたり、あるいは上述のように扉を途中位置で停止
させることができる。

【００２４】図７はＳ極とＮ極とを交互にストライプ状
に配置した磁性部の例を示している。このようにＳ極と
Ｎ極とを交互に配置する場合には、比較的、吸引力を高
めやすいという利点がある。上記図１〜図５に示したヒ
ンジ構造では、ヒンジ軸の放射方向に向かう磁力線が発
生するような磁性部を形成しているが、図７に示すよう
に、ヒンジ軸の周方向に、すなわち隣接するＳ極および
Ｎ極との間に磁力線が発生する。なお、図７では、図３
および図６と同様に、磁性部を平面状に展開して示して
いる。

【００２５】図７（ａ）に示すように磁性部１１と同様
の形状である三角形の磁性部２１１を軸部材に形成し、
図７（ｃ）に示すように磁性部２１と同様の形状の磁性
部２２１を円筒状部材に形成することにより、図１〜図
５に示したヒンジ構造と同様の回転力を発生させること
ができる。なお、この場合、磁性部２１１および磁性部
２２１のＳ極とＮ極とが対向することにより、吸引力が
発生する。

【００２６】磁性部２１１に代えて、図７（ｂ）に示す
ような複雑な形状の磁性部３１１を軸部材に形成するよ
うにしてもよい。磁性部の形状に応じて回転角と回転力
との関係を変化させることができる点については、図６
の場合と同様である。なお、図７（ｂ）に示す磁性部３
１１を軸部材に形成した場合には、磁性部２１１を
「Ｂ」で示す位置に対向させるような双方向の回転力が
発生するので、図６の場合と同様、扉等を途中の位置で
停止させることが可能である。また、このような形状の
磁性部を採用することにより、扉が閉まる際の速度を適
切に調整することができる。図７に示す磁性部は、例え
ば、それぞれの磁性部の形状に対応する形状のプラスチ
ックマグネットを軸部材および円筒状部材に取り付ける
ことによって形成することができる。

【００２７】図８（ａ）〜図８（ｃ）に示すように、図
７（ａ）〜図７（ｃ）のストライプの向きをそれぞれ９
０度回転させて、Ｓ極およびＮ極を交互にヒンジ軸の周
方向に沿ってストライプ状に配置してもよい。図８
（ａ）の磁性部２１１Ａは磁性部２１１に代えて、図８
（ｂ）の磁性部３１１Ａは磁性部３１１に代えて、図８
（ｃ）は磁性部３１１Ａに代えて、それぞれ形成され、
対応する磁性部どうしの形状は同一である。

【００２８】軸部材および円筒状部材の間で、Ｓ極とＮ
極とが互いに対向するようにヒンジ構造を組み立てるこ
とにより、軸部材と円筒状部材との間に吸引力が働く。
したがって、図７に示すヒンジ構造と同様、扉等の回転
速度を適切にコントロールしたり、扉等を途中位置で停
止させることができる。

【００２９】上述した実施の形態では、軸部材に形成さ
れる磁性部の幅を軸部材の周方向に対して変化させるこ
とにより回転力を発生させているが、磁性部の幅を代え
る代わりに、磁力の強さの分布を軸部材の周方向に付与
してもよい。

【００３０】また、軸部材および円筒部材に形成される
磁性部の役割を逆転させ、円筒部材に形成される磁性部
の幅を円筒部材の周方向に対して変化させたり、あるい
はこの方向の磁力の強さに一定の分布を持たせるように
してもよい。

【００３１】さらに、上記実施の形態では、自ら磁力線
を発生させる磁性部を軸部材および円筒状部材の両者に
設けているが、そのような構成に代えて、どちらか一方
の磁性部を、自ら磁力線を発生させることのない強磁性
体に置換した構成を採用してもよい。

【００３２】また、磁力線による吸引力を利用する代わ
りに、磁力線による反発力を利用してもよい。吸引力お
よび反発力の両者を利用してもよい。

【００３３】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、磁力線
発生手段に基づく吸引力あるいは反発力が、軸部材の軸
周りにおける軸部材および回動部材の相対角度に対して
勾配を有し、この勾配によって軸部材および回動部材の
間に相対的な回転力を生じさせるようにしたので、被支
持物が運動している場合であっても、充分な回転力を発
生させることができるとともに、回転角度と回転力との
対応関係を自由に設定できる。

【００３４】請求項２に記載の発明によれば、軸部材に
磁性材を設けるようにしたので、簡単な構造で回転力を
発生させることができる。

【００３５】請求項３に記載の発明によれば、回動部材
に磁性材を設けるようにしたので、簡単な構造で回転力
を発生させることができる。

【００３６】請求項４に記載の発明によれば、磁性材の
軸方向の幅を軸周り方向について変化させることによ
り、吸引力あるいは反発力に勾配を付与するので、幅の
変化のさせ方に応じて、回転力と回転角との関係を自由
に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態のヒンジ構造を示す図であり、
（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）の反対方向から見た斜
視図。

【図２】図１に示すヒンジ構造を示す断面図であり、
（ａ）は軸部材の軸方向に直交する断面での断面図、
（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図。

【図３】回転力が発生する原理を説明する図。

【図４】図１に示すヒンジ構造の製造方法の一例を示す
図。

【図５】本発明によるヒンジ構造を適用した蝶番の一例
を示す斜視図。

【図６】磁性部の別形状を示す図。

【図７】別実施例を示す図であり、（ａ）は軸部材に形
成された三角形状の磁性部を示す図、（ｂ）は（ａ）と
異なる形状の磁性部を示す図、（ｃ）は円筒状部材に形
成された磁性部の形状を示す図。

【図８】さらに別の実施例を示す図であり、（ａ）は図
７（ａ）のストライプの向きを９０度回転させたものを
示す図、（ｂ）は図７（ｂ）のストライプの向きを９０
度回転させたものを示す図、（ｃ）は図７（ｃ）のスト
ライプの向きを９０度回転させたものを示す図。

【符号の説明】

１ 軸部材 ２ 円筒状部材 １１ 磁性部 ２１ 磁性部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸部材と、前記軸部材に対して回動可能
   に取り付けられる回動部材とを備えるヒンジ構造におい
   て、 前記軸部材の軸の放射方向に向かう吸引力あるいは反発
   力を前記軸部材と前記回動部材との間にもたらす磁力線
   を発生させる磁力線発生手段を備え、 前記磁力線発生手段に基づく前記吸引力あるいは反発力
   が、前記軸部材の軸周りにおける前記軸部材および前記
   回動部材の相対角度に対して勾配を有し、この勾配によ
   って前記軸部材および前記回動部材の間に相対的な回転
   力を生じさせるようにしたことを特徴とするヒンジ構
   造。
2. 【請求項２】 前記軸部材には前記磁力線発生手段とし
   ての磁性材が設けられていることを特徴とする請求項１
   に記載のヒンジ構造。
3. 【請求項３】 前記回動部材には前記磁力線発生手段と
   しての磁性材が設けられていることを特徴とする請求項
   １に記載のヒンジ構造。
4. 【請求項４】 前記磁性材の前記軸方向の幅を前記軸周
   り方向について変化させることにより、前記吸引力ある
   いは反発力に前記勾配を付与することを特徴とする請求
   項２または３に記載のヒンジ構造。