JP2001098832A - ヒンジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転体を抜け止めするねじ部材がヒンジ本体
に対して緩むのを防止する。 【解決手段】 ヒンジ本体２とこれに螺合されるねじ部
材３との角部に超音波振動するホーン１０を押し付け
て、ヒンジ本体２とねじ部材３との接触面およびその近
傍を溶融する。そして、溶融した樹脂を固化させること
により、ヒンジ本体２とねじ部材３とを接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、便蓋等の扉を便
座等の躯体に回動可能に連結するためのヒンジに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種のヒンジは、筒状をなす
ヒンジ本体と、このヒンジ本体に回動可能に挿入された
回転体と、ヒンジ本体の一端部に螺合され、回転体がヒ
ンジ本体から抜け出るのを防止するねじ部材とを備えて
おり、ヒンジ本体と回転体とのいずれか一方が躯体に連
結され、他方が扉に連結される。これにより、扉が躯体
にヒンジを介して回動自在に支持されている。

【０００３】ねじ部材が緩むとヒンジ本体と回転体との
間にガタが発生し、最悪の場合は回転体がヒンジ本体か
ら脱落してしまう。そこで、ねじ部材が緩むのを防止す
るための、従来のヒンジにおいてヒンジ本体とねじ部材
との互いに螺合するねじ部どうしを接着固定していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ヒンジにおいては、ねじ部材が緩むのを確実に防止する
ことが困難であるという問題があった。すなわち、例え
ばヒンジが便器と便蓋との間に設けられた場合には、便
蓋の閉回動時に便座に突き当たって衝撃が発生する。そ
の衝撃は、便座または便蓋を介してヒンジ本体および回
転体に伝達し、それらを振動させる。ヒンジ本体および
回転体が振動すると、両者の接着面が徐々に剥離してし
まう。このため、ねじ部材が次第に緩んでしまう。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の問題
を解決するために、嵌合孔を有するヒンジ本体と、上記
嵌合孔に回転自在に挿入された軸部を有する回転体と、
上記ヒンジ本体の一端部に螺合固定され、上記回転体が
上記嵌合孔から抜けるのを阻止するねじ部材とを備え、
上記ヒンジ本体および上記ねじ部材が樹脂で形成された
ヒンジにおいて、上記ヒンジ本体と上記ねじ部材とを互
いに溶着したことを特徴としている。この場合、上記ヒ
ンジ本体および上記上記ねじ部材との互いに隣接する角
部を、そこに斜めに延びる凹部が形成されるように溶融
することにより、上記ヒンジ本体と上記ねじ部材との角
部どうしを互いに溶着するのが望ましい。上記ヒンジ本
体と上記ねじ部材とを、それらのうちの一方の外周面か
ら他方の外周面に至る孔が形成されるように溶融するこ
とにより、上記ヒンジ本体と上記ねじ部材との内周面と
外周面とを互いに溶着するのが望ましい。上記ヒンジ本
体の外周面が上記ねじ部材の外周面より外側に配置され
ており、上記ヒンジ本体の外周面には、その一部を他の
外周部分と区分する仕切り部が形成され、この仕切り部
によって区分される範囲内に上記孔が開口されているこ
とが望ましい。上記ヒンジ本体と上記ねじ部材とを、少
なくとも互いに螺合するねじ部において溶着するのが望
ましい。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図１〜図３を参照して説明する。図１はこの発明に
係るヒンジ１を示すものであり、このヒンジ１は、ヒン
ジ本体２を備えている。ヒンジ本体２は、ポリエステル
等の樹脂からなるものであり、両端が開口した円筒状に
形成されている。ヒンジ本体２の内周面の一端部には大
径孔部２１およびねじ孔部２２が形成され、他端部には
支持孔部２３が形成されている。

【０００７】ヒンジ本体２のねじ孔部２２には、ねじ部
材３が螺合されている。このねじ部材３は、樹脂で形成
されている。ねじ部材３を形成する樹脂としては、種々
のものを採用することが可能であるが、後述する理由に
より、ヒンジ本体２を形成する樹脂と同一のものを採用
するのが望ましい。ねじ部材３は、ねじ孔部２２に螺合
する雄ねじ部３１と、この雄ねじ部３１の基端部に一体
に形成されたフランジ部３２とを有している。フランジ
部３２の外径は、ダンパ本体２の大径孔部２１の内径と
同等か若干小径に形成されている。そして、ねじ部材３
は、雄ねじ部３１をねじ孔部２２に螺合させて締め付
け、フランジ部３２を大径孔部２１の底面に押し付ける
ることにより、ねじ部材３がダンパ本体２に固定されて
いる。フランジ部３２の厚さは、大径孔部２１の深さと
ほぼ同一になっている。したがって、ねじ部材３をヒン
ジ本体２に固定した状態においては、ねじ部材３の外側
の端面がヒンジ本体２の一端面（図１（Ａ）において右
端面）と面一になっている。

【０００８】ヒンジ本体２の中間部には、中間部材４が
回転不能に嵌合されている。この中間部材４は、ヒンジ
本体２の内周面に形成された段部２４に突き当たること
により、位置決めされるとともに、ねじ孔部２２側から
支持孔部２３側へ向う方向へのヒンジ本体２から抜け出
ることが阻止されている。その一方、ねじ部材３に突き
当たることにより、支持孔部２３側から大径孔部２１側
へ向う方向へのヒンジ本体２からの抜け止めがなされて
いる。

【０００９】また、ヒンジ本体２には、回転体５が回転
自在に連結されている。回転体５は、軸部５１と連結部
５２とからなるものであり、連結部５２がヒンジ本体２
から突出し、軸部５１がヒンジ本体２内に挿入されてい
る。軸部５１の連結部５２側の端部は支持孔部２３に回
転自在に嵌合し、逆側の端部は中間部材４に回転自在に
嵌合している。また、軸部５１は、その中間部外周面に
形成された環状突出部５３がヒンジ本体２の内周面に形
成された段部２５に突き当たることにより、大径孔部２
１側から支持孔部２３側へ向う方向への抜け止めがなさ
れ、中間部材４に突き当たることにより、逆方向への抜
け止めがなされている。これにより、回転体５がヒンジ
本体２に回転自在に連結されている。なお、ヒンジ本体
２と回転体５とは、いずれか一方が躯体に連結され、他
方が扉に連結される。これにより、扉が躯体に回転自在
に支持される。

【００１０】上記中間部材４と回転体５との間には、回
動付勢部材としてのコイルばね６が設けられている。こ
のコイルばね６は、その一端部６１が中間部材４に連結
され、他端部６２が回転体５に連結されている。そし
て、回転体５を図１（Ｃ）の矢印Ｙ方向（扉を開く方
向）へ回動付勢している。

【００１１】また、ヒンジ本体２と回転部材５との間に
は、ダンパ機構７が設けられている。このダンパ機構７
は、周知のものと同様に構成されているので、簡単に説
明すると、ヒンジ本体２の内周面と軸部５１の外周面と
の間には、環状の収容室７１が形成されており、この収
容室７１内には粘性流体等の流体が充填されている。収
容室７１は、ヒンジ本体２に形成された仕切り壁部７２
と、軸部５１に形成された羽根部７３とにより、第１の
室７４と第２の室７５とに二分されている。仕切り壁部
７２を軸部５１に形成し、羽根部７３をヒンジ本体２に
形成してもよい。仕切り壁部７２および羽根部７３を二
つ宛て形成してもよい。

【００１２】仕切り壁部７３には、一方向弁７６が設け
られている。この一方向弁７６は、第１の室７４内の流
体が軸部５１の外周面と仕切り壁部７２との間の隙間７
７を通って第２の室７５へ流れるのを阻止する一方、第
２の室７５内の流体が隙間７７を通って第１の室に流れ
るのを許容する。したがって、回転体５が図１（Ｃ）の
矢印Ｘ方向へ回転するときにはその回転速度が低速に抑
えられ、矢印Ｙ方向へ回転するときには、高速で回転す
ることができる。

【００１３】上記ヒンジ本体２とねじ部材３とは、溶着
することによって固定されている。この場合、各種の溶
着法を採用することができるが、ここでは超音波溶着法
が採用されている。超音波溶着法は、ホーンを超音波振
動させながら溶着すべき部材に接触させて溶融し、その
溶融した部分を固化させることによって両部材を接合す
るものであり、この実施の形態では、図１に示すよう
に、先端面が平坦である断面四角形のホーン１０が用い
られている。

【００１４】ホーン１０は、その先端面と直交する方向
に超音波振動させられるとともに、先端面がヒンジ１の
軸線に対して傾斜した状態でヒンジ１の角部に押し付け
られる。すると、ホーン１０が押し付けられたヒンジ１
の角部、すなわちヒンジ本体２の角部およびねじ部材５
の角部が溶融される。溶融された樹脂は、ホーン１０が
押し付けられるにしたがってホーン１０と角部との間か
らはみ出す。この場合、ホーン１０の先端面が、図１の
右方へ向うにしたがってヒンジ１の軸線に接近するよう
に傾斜し、かつホーン１０の先端面とねじ部材５の外側
の端面とのなす角が、ホーン１０の先端面とヒンジ本体
２の外周面とのなす角より大きいので、溶融樹脂は、ね
じ部材５の外側の端面に向ってはみ出す。したがって、
ヒンジ本体２の外周面に溶融樹脂によるバリが発生する
ことがない。これは、ヒンジ本体２が躯体に形成される
孔部に挿入される場合、特に回転自在に挿入される場合
に有利である。はみ出した溶融樹脂は、溶着作業の完了
後除去される。

【００１５】ホーン１０は、ヒンジ本体２とねじ部材５
との接触面と対向するまで角部に押し付けられる。ここ
で、ヒンジ本体２とねじ部材５との接触面は、前者の大
径孔部２１の内周面および底面並びに雌ねじ面であり、
後者のフランジ部５２の外周面および内側の端面並びに
雄ねじ面である。これらの接触面およびその近傍部分
（以下、接触面部という。）もホーン１０によって溶融
される。そして、ヒンジ本体２とねじ部材５との溶融さ
れた樹脂は、互いに混合し、ホーン１０が角部から離さ
れた後固化する。これにより、ヒンジ本体２とねじ部材
５とが接触面部において接合される。この場合、ヒンジ
本体２とねじ部材５とが同一の樹脂で形成されている
と、両者はより均一に一体化され、接合強度が向上す
る。

【００１６】ホーン１０が押し付けられた角部には、ホ
ーン１０に対応した形状を有し、角部に対して斜めに延
びる凹部１１が形成される。この凹部１１を区画する側
面には、図１において破線で示すように、接触面を示す
線が現われるはずであるが、ヒンジ本体２とねじ部材５
との各接触面部の溶融した樹脂が混合して一体化するの
で、実際には接触面を示す線が凹部１１の側面に現われ
ることはない。

【００１７】ヒンジ本体２とねじ部材５とを溶着する
と、両者をそれぞれ形成する樹脂が溶融して混合した後
固化することによって、両者が接合されるので、振動等
によって接合部分が剥離することがない。したがって、
ねじ部材５が緩むのを確実に防止することができる。特
に、ダンパ本体２とねじ部材５との螺合部分を溶融した
場合には、溶融された樹脂がねじ面間に入り込んで接着
効果を発揮するので、より一層強固に接合することがで
きる。

【００１８】次に、この発明の他の実施の形態について
説明する。なお、以下の実施の形態は、ヒンジ本体２の
外部形状および溶着形態が上記の実施の形態と異なるだ
けであり、ヒンジ本体２と回転体５との間に設けられる
コイルばね６およびダンパ機構７等は上記の実施の形態
と同様である。そこで、以下の実施の形態ついては、上
記の実施の形態と異なる構造についてのみ説明すること
とする。

【００１９】図２に示すヒンジ１′は、ヒンジ本体２の
外周面に取付部２６が４箇所形成されており、各取付部
２６に挿通されたビス（図示せず）を躯体に螺合させる
ことにより、ヒンジ１′が躯体に固定されるようになっ
ている。これから明らかなように、このヒンジ１′で
は、ヒンジ本体２が躯体の収容孔等に挿入されることが
なく、躯体に対して回転することもない。したがって、
ヒンジ本体２とねじ部材５とを溶着するに際しては、溶
融した樹脂がヒンジ本体２の外周面に流れでてバリを形
成してもほとんど問題にならない。そこで、この実施の
形態では、図２（Ｃ），（Ｄ）に示すように、先端部が
角錐状をなす断面四角形のホーン（図示せず）を、その
先端部がヒンジ本体２を貫通してねじ部材５の雄ねじ部
５１の外周面からその内部に若干入り込むまで押し込
む。それにより、ヒンジ本体２およびねじ部材５にホー
ンに対応した形状の孔１２が形成される。この孔１２に
臨むヒンジ本体２およびねじ部材５のねじ面（接触面）
およびその近傍部分がホーンによって溶融される。溶融
された樹脂が固化することによって、ヒンジ本体２とね
じ部材とが接合される。したがって、このヒンジ１′に
おいても、ねじ部材５が緩むのを防止することができ
る。

【００２０】また、図３に示すヒンジ１″において、ヒ
ンジ本体２の外周面に回り止め用の断面三角形の突出部
が２７が形成されている。この突出部２７は、全体を中
実にすると、ヒンジ本体２が成形後に変形するおそれが
ある。そこで、突出部２７は、三角形状の複数の板部
（仕切り部）２７ａをヒンジ本体２の軸線と直交する方
向に向けた状態で互いに平行に並べ、各板部２７ａの一
側面を他の板部（仕切り部）２７ｂで一体に連結したも
のである。

【００２１】このような突出部２７が形成されているも
のでは、ヒンジ１″を躯体に設置したり、あるいは使用
する際に、板部２７ａ，２７ａによって区分される外周
面が躯体等に接触したり、何らかの用に供されることが
ない。そこで、このヒンジ１″においては、板部２７
ａ，２７ａによって区分されるヒンジ本体２の外周面に
上記孔１２を形成することにより、ヒンジ本体２とねじ
部材３とを溶着している。このようにすれば、孔１２か
らはみ出た溶融樹脂によってバリ形成されたとしても、
そのバリを除去しなくとも済むことが多いからである。

【００２２】なお、この発明は上記の実施の形態に限定
されるものでなく、適宜変更可能である。例えば、上記
の実施の形態においては、回転体５をねじ部材３との間
に中間部材４を介在させているが、回転部材５をねじ部
材３により直接に抜け止めしてもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ヒンジ本体とねじ部材とを溶着しているので、扉の
開閉時の衝撃によってヒンジ本体とねじ部材とが剥離す
るのを防止することができ、したがってねじ部材が緩む
のを確実に、かつ長期にわたって防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態を示す図であって、図
１（Ａ）はその縦断面図、第１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ
矢視図、図１（Ｃ）は図１（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面
図である。

【図２】この発明の他の実施の形態を示す図であって、
図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ正面図、側面
図、平面図であり、図２（Ｄ）は図２（Ｃ）のＤ−Ｄ線
に沿う拡大断面図である。

【図３】この発明のさらに他の実施の形態を示す図であ
って、図３（Ａ）はその側面図、図３（Ｂ）は図３
（Ａ）のＢ矢視図、図３（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ図３
（Ａ）のＣ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線に沿う拡大断面図である。

【符号の説明】

１ ヒンジ １′ヒンジ １″ ヒンジ ２ ヒンジ本体 ３ ねじ部材 ５ 回転体 ２７ａ 板部（仕切り部） ２７ｂ 板部（仕切り部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺田 義郎 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 坂東 亮輔 東京都千代田区東神田１丁目８番11号 ス ガツネ工業株式会社内 (72)発明者 佐藤 玄一 東京都千代田区東神田１丁目８番11号 ス ガツネ工業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 嵌合孔を有するヒンジ本体と、上記嵌合
   孔に回転自在に挿入された軸部を有する回転体と、上記
   ヒンジ本体の一端部に螺合固定され、上記回転体が上記
   嵌合孔から抜けるのを阻止するねじ部材とを備え、上記
   ヒンジ本体および上記ねじ部材が樹脂で形成されたヒン
   ジにおいて、上記ヒンジ本体と上記ねじ部材とを互いに
   溶着したことを特徴とするヒンジ。
2. 【請求項２】 上記ヒンジ本体および上記上記ねじ部材
   との互いに隣接する角部を、そこに斜めに延びる凹部が
   形成されるように溶融することにより、上記ヒンジ本体
   と上記ねじ部材との角部どうしを互いに溶着したことを
   特徴とする請求項１に記載のヒンジ。
3. 【請求項３】 上記ヒンジ本体と上記ねじ部材とを、そ
   れらのうちの一方の外周面から他方の外周面に至る孔が
   形成されるように溶融することにより、上記ヒンジ本体
   と上記ねじ部材との内周面と外周面とを互いに溶着した
   ことを特徴とする請求項１に記載のヒンジ。
4. 【請求項４】 上記ヒンジ本体の外周面が上記ねじ部材
   の外周面より外側に配置され、上記ヒンジ本体の外周面
   には、その一部を他の外周部分と区分する仕切り部が形
   成され、この仕切り部によって区分される範囲内に上記
   孔が開口されていることを特徴とする請求項３に記載の
   ヒンジ。
5. 【請求項５】 上記ヒンジ本体と上記ねじ部材とを、少
   なくとも互いに螺合するねじ部において溶着したことを
   特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のヒンジ。