JP2005023744A

JP2005023744A - 回転開閉体の助勢装置

Info

Publication number: JP2005023744A
Application number: JP2003270598A
Authority: JP
Inventors: Hiroyoshi Furuoka; 弘好古岡
Original assignee: Takigen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Takigen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-07-03
Filing date: 2003-07-03
Publication date: 2005-01-27

Abstract

【課題】トルク発生手段の設置スペース及び動作スペースを節減し、取付け位置の煩雑な計算が不要であり、取付け作業にあたって熟練性を要しないようにする。
【解決手段】互いに平行な表側腹面１Ａと裏側１Ｂを有し、無負荷状態では裏側腹面１Ｂを内側にして巻き込まれている板状の巻バネ１をトルク発生手段として使用しており、回転開閉体２の側に着力軸４が取り付けられ、固定枠体３の側にヒンジ軸５と同軸にホルダ６が取り付けられており、巻バネ１の巻き込まれた先端部分１Ｃが着力軸４に嵌められて、一方の腹面（１Ａまたは１Ｂ）が着力軸４の側面に当接しており、Ｓ字状または逆S字状に反転させた巻バネ１の基端部分１Ｄが、他方の腹面（１Ｂまたは１Ａ）をホルダ６の外側面に添接させてホルダ６に固定される。
【選択図】図３

Description

本発明は、電気機器収納キャビネットなどの扉といった回転開閉体に使用され、用途に応じて回転開閉体に対して閉鎖方向または開放方向のトルクを与える助勢装置に関するものである。

シリンダー内に密閉されたガスの圧力によって回転開閉体を開放方向に回転付勢するガスダンパーをトルク発生手段とした回転開閉体の開放助勢装置は既に各種分野で使用されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

ガスダンパーのガス反力はガスダンパーの中心軸線方向に作用するものであるから、ガスダンパーの中心軸線が回転開閉体の表面に対して直角であるとき、ガス反力の利用度合は最大となる。
ガスダンパーを回転開閉体の裏側に収容する通常の使用形態では、ガスダンパーの中心軸線と回転開閉体の表面がなす角度は直角とはなっておらず、直角位置からの偏差により生ずる分力がロス分となっている。

そのため、シリンダー本体の末端部を固定枠体に枢着する固定支点の位置と、ピストンロッドの末端部を回転開閉体に枢着する回動支点の位置をどこにするかは、ガスダンパーの性能を最大限に発揮させ、かつ、ガスダンパーの構成部品に無理な応力負担を掛けないようにするためには、極めて重要であり、これらの取付け位置の計算過程は複雑である。

また、計算結果の記載された施工仕様書通りの正しい寸法位置に正確に取付ける必要があるため、取付け作業には一定以上の熟練性が要求され、入念な計測施工と微妙な調整作業が必要となる。

ガスダンパーは、回転開閉体の端部に設けられるものであるが、一定の直径と長さ寸法を有し、かつ、軸方向に伸縮するものであるから、それに対応した広い設置スペースと動作スペースを確保する必要がある。

実公平４−３９３４４号公報実公平６−３３００７号公報

解決しようとする問題点は、トルク発生手段の取付け位置の計算過程が複雑である点と、トルク発生手段の取付け作業に熟練性と微妙な調整作業が必要な点と、トルク発生手段の設置スペース及び動作スペースが広くなる点である。

本発明は、互いに平行な表側腹面１Ａと裏側１Ｂを有し、無負荷状態では裏側腹面１Ｂを内側にして巻き込まれる板状の巻バネ１をトルク発生手段として使用し、回転開閉体２の側に着力軸４を取り付け、固定枠体３の側にヒンジ軸５と同軸にホルダ６を取り付け、巻バネ１の巻き込まれた先端部分１Ｃを着力軸４に嵌めて、一方の腹面を着力軸４の側面に当接させ、巻バネ１をＳ字状または逆S字状に反転して、巻バネ１の基端部分１Dの他方の腹面をホルダ６に添接させてホルダ６に固定し、回転開閉体２に対して開放方向または閉鎖方向のトルクを与えることを最も主要な特徴とする。

本発明の回転開閉体の助勢装置は、トルク発生手段として、互いに平行な表側腹面１Ａと裏側１Ｂを有し無負荷状態では裏側腹面１Ｂを内側にして巻き込まれる板状の巻バネ１を使用し、巻バネ１の基端部分１Dを固定枠体３側のホルダ６に固定し、巻バネ１の巻き込まれた先端部分１Ｃを回転開閉体２側の着力軸４に嵌めて成るので、ガスダンパーをトルク発生手段とした場合と比較して、設置スペース及び動作スペースが大幅に縮減され、トルク発生手段が他の可動部品と干渉したり、人の出入りや物品の収納に際しての制約原因となることもない。

巻バネ１をＳ字状または逆S字状に反転し、ホルダ６と着力軸４に当接する腹面を一方については表側腹面１Aにして、他方については裏側腹面１Bにして、ホルダ６と着力軸４に装着するだけであるから、ガスダンパーのように固定支点と可動支点の設定位置を煩雑な計算過程を経て算出する必要がない。

トルク発生手段としての巻バネ１はヒンジの内部の所定位置に簡単に組み込まれるため、ガスダンパーを使用したときとは異なり、取付け作業が簡単・平易化され、熟練性を要する微妙な調整作業も必要なくなる。

上記Ｓ字状または逆Ｓ字状に反転して装着された巻バネ１は、回転開閉体２の起動当初の極めて短い時間間隔では、トルクがリニアに急峻に立ち上がるが、それ以降の開閉動作中においてはトルクの大きさは一定となるから、回転開閉体２の開閉動作は定速度でなされる。

バネ鋼材を巻き込み成形した後、焼き入れ処理することによって巻バネ母材を製作し、装着対象物の着力軸４とホルダ６間の配置距離と、回転開閉体２の移動角度に対応した所要の長さに巻バネ母材を切断した後、基端部分１Dをホルダ６に固定し、先端部分１Cを着力軸４に押し当てることによって、取付け位置の計算過程の不要化、省スペース化と取付けの平易化を実現した。

図１から図５は、本発明装置の実施例１を示すものであって、断面円形ドラム状のホルダ６は、ヒンジの固定側部材７に固定されており、ホルダ６の中心孔８には、拡大頭部５ａを有するヒンジ軸５が貫通している。ヒンジ軸５の先端部の横断孔１４には、抜け止め用の割りピン１３が挿入されている。割りピン１３と固定側部材７に間には、座金１６が介在している。
着力軸４は、溶接とビス１５によってヒンジの回動側部材９に固定されており、ホルダ６と着力軸４は互いに平行に配置されている。固定側部材７は、側面に張り出した取付け板部７ａ，７ｂの貫通孔１１を通るビスによってキャビネット本体などの固定枠体３に固着される。
回動側部材９は、側面に張り出した取付け板部９ａ，９ｂの貫通孔１２を通るビスによって蓋や扉などの回転開閉体２にビスなど固着される。回動側部材９にはカバー１７が被せられ、ビス１８で固定されている。

図３に示したように回転開閉体２が固定枠体３に対して閉鎖位置にあるときには、巻バネ１の先端部分１Cは、約一巻分が着力軸４に嵌められており、裏側腹面１Bが着力軸４の外側の側面に当接している。巻バネ１の基端部分１Dは、その表側腹面１Aがホルダ６の約１／４円周分に当接しており、ビス１０によってホルダ６に固着されている。すなわち、巻バネ１は、逆S字状（裏返しS字状）に反転して着力軸４とホルダ６に装着されている。

図５に示したように、回転開閉体２がヒンジ軸５を中心に開放回転させられるとき、回転角度が増すにつれて、先端部分１Cの巻き込みは展伸させられて、裏側腹面１Bと着力軸４との接触長さは短くなり、その一方、基端部分１Dは巻き込まれて、表側腹面１Aとホルダ６との接触長さが長くなる。板状の巻バネ１がこのように弾性変形されられることによって、図５において反時計回り方向（矢印方向）のトルクが発生し、回転開閉体２から手を離すと、回転開閉体２は、そのトルクに回転助勢されて自動的に閉鎖方向に回転する。

図６は、本発明装置の実施例２を示すものであって、断面円形ドラム状のホルダ６は、ヒンジの固定側部材７に固定されており、ホルダ６の中心孔８には、ヒンジ軸５が貫通している。着力軸４はヒンジの回動側部材９に固定されており、ホルダ６と着力軸４は互いに平行に配置されている。固定側部材７は、キャビネット本体などの固定枠体３にビスなどによって固着され、回動側部材９は、蓋や扉などの回転開閉体２にビスなどによって固着される。

図６に示したように回転開閉体２が固定枠体３に対して閉鎖位置にあるときには、巻バネ１の先端部分１Cは、約一巻分が着力軸４に嵌められており、表側腹面１Aが着力軸４の外側の側面に当接している。巻バネ１の基端部分１Dは、その裏側腹面１Bがホルダ６の約１／４円周分に当接しており、ビス１０によってホルダ６に固着されている。すなわち、巻バネ１は、S字状に反転して着力軸４とホルダ６に装着されている。

回転開閉体２には、図６において時計回り方向（矢印方向）のトルクが働いており、固定枠体３に対する回転開閉体２にロック装置を解錠すると、回転開閉体２はヒンジ軸５を中心に開放方向に回転助勢される。回転開閉体２の回転角度が増すにつれて、先端部分１Cの巻き込みは展伸させられて、表側腹面１Aと着力軸４との接触長さは短くなり、その一方、基端部分１Dの裏側腹面１Bとホルダ６との接触長さが長くなる。

実施例１と実施例２では、着力軸４とホルダ６間に装着される板状の巻バネ１は、左右並列に２枚使用しているが、これは一枚だけにしたり、あるいは３枚以上の複数にすることによって、助勢対象の回転開閉体２の大きさや重量に対応して、得られるトルクの大きさを増減することができる。

また、着力軸４とホルダ６間に懸架装着される板状の巻バネ１は、２枚以上に上下重ね合わせることによって、助勢対象の回転開閉体２の大きさや重量に対応して、得られるトルクの大きさを増減変更することができる。この重ね合わせによるときは、助勢装置全体の横幅を徒に拡大させることがなく、コンパクトな設計が可能である。

着力軸４とホルダ６間に装着される板状の巻バネ１は、左右並列に２枚以上、また、上下に２枚以上重ね合わせて使用することもでき、これによって大重量の負荷に対しても適用することができる。

ホルダ６をヒンジ軸５と同軸な円形ドラム状に形成したときには、巻バネ１の撓曲変形がドラム周面に沿って滑らかな曲面状になされ、局部的に無理な鋭角的曲げが生じないので、巻バネ１の繰り返し曲げ使用時の寿命を延長させることができる。

助勢装置の正面図である。（実施例１）助勢装置の右側面図である。（実施例１）助勢装置の閉鎖状態の縦断面図である。（実施例１）助勢装置の背面図である。（実施例１）助勢装置の開放状態の縦断面図である。（実施例１）助勢装置の閉鎖状態の縦断面図である。（実施例２）

符号の説明

１巻バネ
２回転開閉体
３固定枠体
４着力軸
５ヒンジ軸
６ホルダ
７ヒンジの固定側部材
８中心貫通孔
９ヒンジの回動側部材
１０固定ビス

Claims

互いに平行な表側腹面１Ａと裏側１Ｂを有し、無負荷状態では裏側腹面１Ｂを内側にして巻き込まれている板状の巻バネ１をトルク発生手段として使用しており、回転開閉体２の側に着力軸４が取り付けられ、固定枠体３の側にヒンジ軸５と同軸にホルダ６が取り付けられており、巻バネ１の巻き込まれた先端部分１Ｃが着力軸４に嵌められて、一方の腹面が着力軸４の側面に当接しており、Ｓ字状または逆S字状に反転させた巻バネ１の基端部分１Ｄが、他方の腹面をホルダ６の外側面に添接させてホルダ６に固定されており、回転開閉体２に対して開放方向または閉鎖方向のトルクを与える回転開閉体の助勢装置。
着力軸４とホルダ６間に板状の巻バネ１が、左右並列に２枚以上装着されていることを
特徴とする請求項１に記載の助勢装置。
２枚以上の巻バネを上下に重ね合わせて、着力軸４とホルダ６間に装着されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の助勢装置。
ホルダ６を円形ドラム状に形成し、ドラムの曲面に沿って巻バネ１を撓曲変形させるようにしたことを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３に記載の助勢装置。