JP2008111291A - 蝶番 - Google Patents

Abstract

【課題】扉が閉まる方向だけでなく、開く方向にも動作させることができる蝶番を提供する。
【解決手段】円筒部材１１の複数の磁石２２ａ，２２ｂが、円筒本体２１の内面の円周方向に沿って、中心軸線を中心として等角度でずれてＮ極およびＳ極が交互に配置されている。軸部材１２が、中心軸線を中心として円筒部材１１に対して相対的に回転可能に、円筒部材１１の内部に挿入されている。軸部材１２の複数の磁石２４ａ，２４ｂが、円筒部材１１の各磁石２２ａ，２２ｂに対向するよう、軸本体２３の外面の回転方向に沿って中心軸線を中心として等角度でずれてＮ極またはＳ極が交互に配置されている。扉１を閉じたとき、軸部材１２の各磁石２４ａ，２４ｂの極性配置が、円筒部材１１の各磁石２２ａ，２２ｂの極性配置と中心軸線を中心として所定の角度ずれるよう構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、開き戸の扉を開閉可能に取り付けられる蝶番に関する。

従来の蝶番として、磁石のＮ極とＳ極とで円周を作り、その外側に同心円で磁石のＮ極とＳ極とで円周を作り、一方の円周を扉に固着し、他方の円周を扉取付部に固着した自動閉止蝶番がある（例えば、特許文献１参照）。

特公昭４１−８９６８号公報

しかしながら、特許文献１記載の蝶番では、扉を閉じたとき、内側の円周の磁石の極性配置と外側の円周の磁石の極性配置とが反対の極性になっているため、扉が閉まる方向にしか動作させることができないという課題があった。

本発明は、このような課題に着目してなされたもので、扉が閉まる方向だけでなく、開く方向にも動作させることができる蝶番を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る蝶番は、開き戸の扉を開閉可能に、扉と扉取付部とを接続するよう取り付けられる蝶番であって、円筒部材と軸部材とを有し、前記円筒部材は前記扉または前記扉取付部のいずれか一方に固定され、内面に円周方向に沿って中心軸線を中心として等角度でずれてＮ極およびＳ極が交互に配置されるよう複数の磁石から成る外側磁石群が設けられ、前記軸部材は前記中心軸線を中心として前記円筒部材に対して相対的に回転可能に前記円筒部材の内部に挿入されて前記扉または前記扉取付部の他方に固定され、前記外側磁石群に対向するよう外面に回転方向に沿って前記中心軸線を中心として前記等角度でずれてＮ極およびＳ極が交互に配置されるよう複数の磁石から成る内側磁石群が設けられ、前記扉を閉じたとき、前記内側磁石群の各磁石の極性配置が前記外側磁石群の各磁石の極性配置と前記中心軸線を中心として所定の角度ずれるよう構成されていることを、特徴とする。

本発明に係る蝶番は、円筒部材の外側磁石群の各磁石と、外側磁石群に対向するよう設けられた軸部材の内側磁石群の各磁石との間に、反発力や吸引力が働く。このとき、外側磁石群の各磁石が、円筒部材の内面の円周方向に沿って中心軸線を中心として等角度でずれてＮ極およびＳ極が交互に配置されており、内側磁石群の各磁石も、軸部材の外面の回転方向に沿って中心軸線を中心として等角度でずれてＮ極およびＳ極が交互に配置されているため、すべての反発力および吸引力が、円筒部材に対して軸部材を同じ方向に回転させるように働く。このため、外側磁石群の各磁石の極性配置と内側磁石群の各磁石の極性配置との、中心軸線に対するずれの角度を変えることにより、扉が閉まる方向にも、開く方向にも動作させることができる。また、そのずれの角度により、扉に働く開放力や閉鎖力の大きさも変化させることができる。

扉を閉じたときの内側磁石群の各磁石の極性配置が外側磁石群の各磁石の極性配置と中心軸線を中心としてずれる角度を変えることにより、扉を開く角度に応じて扉を開いた状態に維持したり、扉を閉じたりするよう設定することができる。なお、外側磁石群の各磁石および内側磁石群の各磁石は、半径方向に放射状に着磁されていてもよく、所定の方向に平行に着磁されていてもよい。また、外側磁石群の各磁石および内側磁石群の各磁石は、隣り合う磁石との間に間隔を開けて設けられていてもよく、隙間なく設けられていてもよい。扉取付部は、ドア枠のほか、壁であってもよい。

本発明に係る蝶番は、円筒部材と軸部材とが相対的に回転して、外側磁石群の各磁石および内側磁石群の各磁石が、Ｎ極とＳ極とが中心軸線を中心としてずれることなく向き合う極性配置になったとき、各磁石の吸引力により、扉が回転しなくなる。また、外側磁石群の各磁石および内側磁石群の各磁石が、Ｎ極同士およびＳ極同士が中心軸線を中心としてずれることなく向き合う極性配置になったとき、各磁石の反発力がつり合うため、扉が回転しなくなる。ただし、この場合、扉を閉まる方向または開く方向に付勢してやることにより、反発力のつり合いが崩れ、付勢した方向に扉を動作させることができる。

本発明に係る蝶番で、前記外側磁石群は２つの磁石から成り、前記円筒部材の内面に円周方向に沿って中心軸線を中心として１８０度でずれてＮ極およびＳ極が配置され、前記内側磁石群は２つの磁石から成り、前記軸部材の外面に回転方向に沿って前記中心軸線を中心として１８０度でずれてＮ極およびＳ極が配置され、前記扉を閉じたとき、Ｎ極とＳ極とが前記中心軸線を中心としてずれることなく向き合う前記外側磁石群および前記内側磁石群の各磁石の極性配置から、前記円筒部材または前記軸部材のうち前記扉に固定された方に設けられた前記外側磁石群または前記内側磁石群の各磁石の極性配置が、前記扉を開放する回転方向に向かって前記中心軸線を中心として４５度乃至９０度ずれるよう構成されていてもよい。この場合、扉の閉鎖位置で扉を閉める方向に力が働くため、扉を小さく開けたときでも、扉から手を離せば確実に自動閉鎖させることができる。また、概ね１８０度開きで設置した開き戸に使用したとき、扉が１８０度開いた位置で扉を開く方向に力が働くため、扉を開放維持するための固定具を不要にすることができる。

本発明に係る蝶番で、前記外側磁石群は２つの磁石から成り、前記円筒部材の内面に円周方向に沿って中心軸線を中心として１８０度でずれてＮ極およびＳ極が配置され、前記内側磁石群は２つの磁石から成り、前記軸部材の外面に回転方向に沿って前記中心軸線を中心として１８０度でずれてＮ極およびＳ極が配置され、前記扉を閉じたとき、Ｎ極とＳ極とが前記中心軸線を中心としてずれることなく向き合う前記外側磁石群および前記内側磁石群の各磁石の極性配置から、前記円筒部材または前記軸部材のうち前記扉に固定された方に設けられた前記外側磁石群または前記内側磁石群の各磁石の極性配置が、前記扉を開放する回転方向に向かって前記中心軸線を中心として２２５度乃至２７０度ずれるよう構成されていてもよい。この場合、扉の閉鎖位置で扉を開く方向に力が働くため、扉のラッチ機構を外すことにより、扉を自動的に開放させることができる。

本発明に係る蝶番で、前記円筒部材は前記外側磁石群を複数有し、各外側磁石群は前記中心軸線方向に並べて配置され、前記軸部材は前記内側磁石群を各外側磁石群と同数有し、各内側磁石群はそれぞれ各外側磁石群に対向するよう前記中心軸線方向に並べて配置され、前記扉を閉じたとき、少なくとも一つの内側磁石群の各磁石の極性配置が対向する外側磁石群の各磁石の極性配置と前記中心軸線を中心として所定の角度ずれるよう構成されていてもよい。この場合、外側磁石群および内側磁石群の数を変えることにより、扉に働く開放力や閉鎖力の大きさを調整することができる。このため、扉の大きさや重さ、建て付け状態などに応じて、外側磁石群および内側磁石群の数を変えて、扉に働く開放力や閉鎖力の大きさを調整することができる。

本発明に係る蝶番で、前記軸部材は少なくとも一つの内側磁石群が対向する外側磁石群に対して、前記中心軸線方向に所定の距離ずれるよう設けられていてもよい。この場合、各内側磁石群が対向する各外側磁石群に対してずれる距離を、各内側磁石群ごとに変えることにより、扉に働く開放力や閉鎖力の大きさを調整することができる。このため、扉の大きさや重さ、建て付け状態などに応じて、各内側磁石群のずれる距離を変えて、扉に働く開放力や閉鎖力の大きさを調整することができる。

本発明に係る蝶番は、前記扉を閉じたときの、前記内側磁石群の各磁石の極性配置と前記外側磁石群の各磁石の極性配置との、前記中心軸線を中心としたずれの角度を調節可能であることが好ましい。この場合、内側磁石群の各磁石の極性配置と外側磁石群の各磁石の極性配置との、中心軸線を中心としたずれの角度を調節することにより、扉が開いた角度に対する扉の開閉方向や、扉に働く開放力や閉鎖力の大きさを調整することができる。この一例として、本発明に係る蝶番は、扉に固定された扉側取付部材と、扉取付部に固定された扉取付部取付部材と、調整ネジ部材とを有し、円筒部材は扉側取付部材に固定され、軸部材は軸本体の上端が円柱形状を成し、扉取付部取付部材は嵌合孔と切込部と調整孔とを有し、嵌合孔は円形で軸本体の上端に嵌合可能であり、切込部は外側面から嵌合孔に向かって一定の幅で切断して形成され、調整孔は切込部を横断するよう設けられて切込部の一方の側の内周に雌ネジ部を有し、調整ネジ部材は調整孔の雌ネジ部に螺合する雄ネジ部を外周に有し、雄ネジ部を調整孔の雌ネジ部に螺合させるよう切込部の他方の側から調整孔に挿入され、軸本体の上端を嵌合孔に挿入して固定するよう切込部を開閉可能に設けられていてもよい。また、内側磁石群および外側磁石群が複数の場合には、各内側磁石群の各磁石の極性配置と、対向する各外側磁石群の各磁石の極性配置との、中心軸線を中心としたずれの角度を、各内側磁石群ごとに調節することにより、扉に働く開放力や閉鎖力の大きさをさらに細かく微調整することができる。この一例として、本発明に係る蝶番で、円筒部材は円筒本体が複数の外側磁石群の位置に対応して複数に分割されており、分割された部分が対応する外側磁石群とともに、円筒本体の中心軸線を中心として相対的に回転可能に構成されている。このように、本発明に係る蝶番は、扉の大きさや重さ、建て付け状態などに応じて、外側磁石群および内側磁石群の数やずれの角度を変えて、扉に働く開放力や閉鎖力の大きさを微調整することができる。

なお、扉構造は、ラッチ機構により扉を閉じた状態に保持可能な扉構造であって、本発明に係る蝶番を有し、蝶番は円筒部材が扉または扉取付部のいずれか一方に固定され、軸部材が扉または扉取付部の他方に固定されて、扉と扉取付部とを接続するよう取り付けられていることを、特徴としている。

本発明によれば、扉が閉まる方向だけでなく、開く方向にも動作させることができる蝶番を提供することができる。

以下、図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図１２は、本発明の実施の形態の蝶番を示している。
図１に示すように、蝶番１０は、円筒部材１１と軸部材１２と１対の軸受部材１３と扉側取付部材１４と扉取付部取付部材１５とを有している。

図１に示すように、円筒部材１１は、円筒本体２１と６つの磁石２２ａ，２２ｂとを有している。各磁石２２ａ，２２ｂは、所定の厚さで１８０度よりやや小さい中心角を有する円弧状の断面形状を成し、同一の断面形状で所定の長さに形成されている。各磁石２２ａ，２２ｂは、円筒本体２１の内径と同じ外径を有している。３つの磁石２２ａは、内面がＮ極を成し、外面がＳ極を成しており、他の３つの磁石２２ｂは、内面がＳ極を成し、外面がＮ極を成している。

図２に示すように、各磁石２２ａ，２２ｂは、磁極の向きが異なる２つの磁石２２ａ，２２ｂを一組として、各組ごとに異なる極が向き合うよう、円筒本体２１の内面に貼り付けられている。各磁石２２ａ，２２ｂは、円周方向で隣り合う磁石２２ａ，２２ｂとの間に、間隔を開けて貼り付けられている。また、各磁石２２ａ，２２ｂは、円筒本体２１の中心軸線方向に各組ごとに並べて配置されている。各磁石２２ａ，２２ｂは、中心軸線方向で隣り合う磁石２２ａ，２２ｂの極性が互いに異なるよう配置されている。こうして、円筒部材１１は、内面の円周方向に沿って中心軸線を中心として１８０度でずれてＮ極およびＳ極が配置されている。なお、円筒部材１１は、６つの磁石２２ａ，２２ｂの各組が外側磁石群を成し、３組の外側磁石群を有している。

図１に示すように、軸部材１２は、軸本体２３と６つの磁石２４ａ，２４ｂとを有している。軸本体２３は、円筒本体２１の内径より径が小さい円形の断面形状を成し、円筒本体２１より長く形成されている。軸本体２３は、両端に、互いに反対向きの１対の平坦面を有するよう中心軸線に沿って外面を平面状に削って形成された嵌合切削部２５を有している。各磁石２４ａ，２４ｂは、所定の厚さで１８０度よりやや小さい中心角を有する円弧状の断面形状を成し、同一の断面形状で所定の長さに形成されている。各磁石２４ａ，２４ｂは、軸本体２３の外径と同じ内径を有し、円筒部材１１の各磁石２２ａ，２２ｂの内径より小さい外径を有している。３つの磁石２４ａは、内面がＮ極を成し、外面がＳ極を成しており、他の３つの磁石２４ｂは、内面がＳ極を成し、外面がＮ極を成している。

図２に示すように、各磁石２４ａ，２４ｂは、磁極の向きが異なる２つの磁石２４ａ，２４ｂを一組として、各組ごとに異なる極が向き合うよう、軸本体２３の外面に貼り付けられている。各磁石２４ａ，２４ｂは、円周方向で隣り合う磁石２４ａ，２４ｂとの間に、間隔を開けて貼り付けられている。また、各磁石２４ａ，２４ｂは、軸本体２３の中心軸線方向に各組ごとに並べて配置されている。各磁石２４ａ，２４ｂは、中心軸線方向で隣り合う磁石２４ａ，２４ｂの極性が互いに異なるよう配置されている。こうして、軸部材１２は、外面の円周方向に沿って中心軸線を中心として１８０度でずれてＮ極およびＳ極が配置されている。なお、軸部材１２は、６つの磁石２４ａ，２４ｂの各組が内側磁石群を成し、外側磁石群と同数の３組の内側磁石群を有している。

図２に示すように、軸部材１２は、各組の磁石２４ａ，２４ｂがそれぞれ円筒部材１１の各組の磁石２２ａ，２２ｂに対向するよう、円筒部材１１の内部に挿入されている。軸部材１２は、各組の磁石２４ａ，２４ｂと円筒部材１１の各組の磁石２２ａ，２２ｂとの間に隙間を有するよう取り付けられている。軸部材１２は、その中心軸線が円筒部材１１の中心軸線と一致し、円筒部材１１の中心軸線を中心として円筒部材１１に対して相対的に回転可能になっている。

図３（ａ）に示すように、円筒部材１１の各磁石２２ａ，２２ｂおよび軸部材１２の各磁石２４ａ，２４ｂは、円弧の中心部での厚さ方向に平行に着磁されている。なお、円筒部材１１の各磁石２２ａ，２２ｂおよび軸部材１２の各磁石２４ａ，２４ｂは、図３（ｂ）に示すように、半径方向に放射状に着磁されていてもよい。また、図３（ｃ）および（ｄ）に示すように、円筒部材１１の各磁石２２ａ，２２ｂおよび軸部材１２の各磁石２４ａ，２４ｂは、隣り合う磁石２２ａ，２２ｂまたは磁石２４ａ，２４ｂとの間に隙間なく設けられていてもよい。

図１に示すように、各軸受部材１３は、所定の厚さを有する円環形状を成している。各軸受部材１３は、円筒本体２１の内径と同じ外径を有し、軸本体２３の外径よりやや大きい内径を有している。図２に示すように、各軸受部材１３は、円筒本体２１の両端の内側に固定されており、軸本体２３がスムーズに回転するよう、それぞれ内部に軸本体２３の端部が挿入されている。各軸受部材１３は、互いの間に円筒部材１１の各磁石２２ａ，２２ｂおよび軸部材１２の各磁石２４ａ，２４を挟み、軸本体２３の両端の嵌合切削部２５が互いの反対側から突出するよう取り付けられている。

図１に示すように、扉側取付部材１４は、円筒固定部２６と扉側アーム部２７とを有している。円筒固定部２６は、円環形状を成し、軸本体２３の外径よりやや大きい内径を有している。扉側アーム部２７は、円筒固定部２６の側部から、その接線方向に沿って一方の側に伸びるよう設けられている。図４に示すように、扉側取付部材１４は、円筒本体２１の上部に固定されており、円筒固定部２６の内部に軸本体２３の上端が挿入されている。扉側取付部材１４は、軸本体２３がスムーズに回転し、軸本体２３の上端の嵌合切削部２５が上方に突出するように取り付けられている。

図１に示すように、扉取付部取付部材１５は、扉側取付部材１４と同じ外形を有し、軸固定部２８と扉取付部アーム部２９とを有している。軸固定部２８は、円盤形状を成し、中央に嵌合切削部２５に嵌合可能な嵌合孔３０を有している。扉取付部アーム部２９は、軸固定部２８の側部から、その接線方向に沿って一方の側に伸びるよう設けられている。図４に示すように、扉取付部取付部材１５は、扉側取付部材１４の上部に配置され、嵌合孔３０に軸本体２３の上端の嵌合切削部２５が挿入されている。扉取付部取付部材１５は、軸部材１２とともに回転し、扉側取付部材１４に対して相対的に回転可能になっている。

図４に示すように、蝶番１０は、扉１とドア枠２とを接続するよう、扉１の開き側から見て、開き戸の左上隅に取り付けられている。蝶番１０は、扉側取付部材１４の扉側アーム部２７が扉１に固定され、扉取付部取付部材１５の扉取付部アーム部２９がドア枠２に固定されている。これにより、蝶番１０は、円筒部材１１が扉１に固定され、軸部材１２がドア枠２に固定されて、開き戸の扉１を開閉可能になっている。また、蝶番１０は、扉１を閉じたとき、軸部材１２の各磁石２４ａ，２４ｂの極性配置が、対向する円筒部材１１の各磁石２２ａ，２２ｂの極性配置と、中心軸線を中心として所定の角度ずれるよう構成されている。

次に、作用について説明する。
蝶番１０は、円筒部材１１の各磁石２２ａ，２２ｂと、それに対向するよう設けられた軸部材１２の各磁石２４ａ，２４ｂとの間に、反発力や吸引力が働く。このとき、円筒部材１１の各磁石２２ａ，２２ｂが、円筒部材１１の内面の円周方向に沿って中心軸線を中心として等角度でずれてＮ極およびＳ極が交互に配置されており、軸部材１２の各磁石２４ａ，２４ｂも、軸部材１２の外面の回転方向に沿って中心軸線を中心として等角度でずれてＮ極およびＳ極が交互に配置されているため、すべての反発力および吸引力が、円筒部材１１に対して軸部材１２を同じ方向に回転させるように働く。このため、円筒部材１１の各磁石２２ａ，２２ｂの極性配置と軸部材１２の各磁石２４ａ，２４ｂの極性配置との、中心軸線に対するずれの角度を変えることにより、扉１が閉まる方向にも、開く方向にも動作させることができる。また、そのずれの角度により、扉１に働く開放力や閉鎖力の大きさも変化させることができる。

扉１を閉じたときの軸部材１２の各磁石２４ａ，２４ｂの極性配置が円筒部材１１の各磁石２２ａ，２２ｂの極性配置と中心軸線を中心としてずれる角度を変えることにより、扉１を開く角度に応じて扉１を開いた状態に維持したり、扉１を閉じたりするよう設定することができる。なお、蝶番１０は、扉１やドア枠２に内蔵されていてもよい。

［位相差とトルクとの関係−１段の場合］
円筒部材１１の各磁石２２ａ，２２ｂおよび軸部材１２の各磁石２４ａ，２４ｂが１組（１段）の場合について、位相差とトルクとの関係を調べ、その結果を図５に示す。図５に示すように、円筒部材１１の各磁石２２ａ，２２ｂの極性配置と軸部材１２の各磁石２４ａ，２４ｂの極性配置との中心軸線に対するずれの角度（位相差）を変えることにより、トルクが変化することが確認された。このため、蝶番１０は、扉１が閉まる方向にも、開く方向にも動作させることができるとともに、扉１に働く開放力や閉鎖力の大きさも変化させることができる。

図５（ａ）に示すように、蝶番１０は、円筒部材１１と軸部材１２とが相対的に回転して、円筒部材１１の各磁石２２ａ，２２ｂおよび軸部材１２の各磁石２４ａ，２４ｂが、Ｎ極とＳ極とが中心軸線を中心としてずれることなく向き合う極性配置になったとき（図５（ｄ）中の位相差０度）、各磁石２２ａ，２２ｂおよび２４ａ，２４ｂの吸引力により、扉１が回転しなくなる。また、円筒部材１１の各磁石２２ａ，２２ｂおよび軸部材１２の各磁石２４ａ，２４ｂが、Ｎ極同士およびＳ極同士が中心軸線を中心としてずれることなく向き合う極性配置になったとき（図５（ｄ）中の位相差１８０度）、各磁石２２ａ，２２ｂおよび２４ａ，２４ｂの反発力がつり合うため、扉１が回転しなくなる。ただし、この場合、扉１を閉まる方向または開く方向に付勢してやることにより、反発力のつり合いが崩れ、付勢した方向に扉１を動作させることができる。

［位相差とトルクとの関係−３段の場合］
円筒部材１１の各磁石２２ａ，２２ｂおよび軸部材１２の各磁石２４ａ，２４ｂが３組（３段）の場合について、位相差とトルクとの関係を調べ、その結果を図６に示す。図６に示すように、図５と同様に、位相差を変えることにより、トルクが変化することが確認された。また、このときのトルクは、１段の場合のトルクの３倍になっている。これにより、複数段の場合のトルクは、１段の場合のトルクの段数倍になることが確認された。このため、蝶番１０は、段数を変えることにより、扉１に働く開放力や閉鎖力の大きさを調整することができる。

［位相差とトルクとの関係−３段のうち１段のみ位相をずらした場合］
円筒部材１１の各磁石２２ａ，２２ｂおよび軸部材１２の各磁石２４ａ，２４ｂが３組（３段）の場合について、円筒部材１１の下段の各磁石２２ａ，２２ｂのみ円周方向にずらして配置したときの位相差とトルクとの関係を調べ、その結果を図７に示す。図７に示すように、円筒部材１１の下段の各磁石２２ａ，２２ｂを４５度ずらしたとき、ずらさない場合と比べて、トルクの大きさや、トルクがピークを示す位相差の値が変化することが確認された。この場合、全体の位相差は、（０度＋０度＋４５度）／３＝１５度となり、円筒部材１１および軸部材１２が１段の場合に比べ、小さい角度での調整が容易である。

このように、蝶番１０は、軸部材１２の各磁石２４ａ，２４ｂの極性配置が、対向する円筒部材１１の各磁石２２ａ，２２ｂの極性配置と中心軸線を中心としてずれる角度を、各組ごとに変えることにより、扉１に働く開放力や閉鎖力の大きさを調整することができる。このため、扉１の大きさや重さ、建て付け状態などに応じて、円筒部材１１の磁石２２ａ，２２ｂおよび軸部材１２の磁石２４ａ，２４ｂの数やずれの角度を変えて、扉１に働く開放力や閉鎖力の大きさを調整することができる。

［位相差とトルクとの関係−中心軸線方向に３段ともずらした場合］
円筒部材１１の各磁石２２ａ，２２ｂおよび軸部材１２の各磁石２４ａ，２４ｂが３組（３段）の場合について、軸部材１２の各磁石２４ａ，２４ｂを、対向する円筒部材１１の各磁石２２ａ，２２ｂに対して、中心軸線方向に所定の距離ずらして配置したときの位相差とトルクとの関係を調べ、その結果を図８に示す。図８に示すように、中心軸線方向に所定の距離ずらした場合、ずらさない場合と比べて、トルクの大きさが変化することが確認された。

このため、蝶番１０は、軸部材１２の各磁石２４ａ，２４ｂが対向する円筒部材１１の各磁石２２ａ，２２ｂに対して中心軸線方向にずれる距離を、各組ごとに変えることにより、扉１に働く開放力や閉鎖力の大きさを調整することができる。このため、扉１の大きさや重さ、建て付け状態などに応じて、軸部材１２の各磁石２４ａ，２４ｂのずれる距離を変えて、扉１に働く開放力や閉鎖力の大きさを調整することができる。

［扉１を閉じたときの極性配置を位相差４５度でずらした場合］
扉１を閉じたとき、Ｎ極とＳ極とが中心軸線を中心としてずれることなく向き合う極性配置から、円筒部材の各磁石２２ａ，２２ｂの極性配置を、扉を開放する回転方向に向かって中心軸線を中心として位相差４５度でずらしたときの、位相差および扉１の開き角度とトルクとの関係を調べ、その結果を図９に示す。図９に示すように、扉１を４５度開いたとき、位相差が９０度となり、閉鎖力が最大となる。また、段数を１段から３段に増やすことにより、閉鎖力を３倍にすることができる。

図９に示すように、位相差を４５度に設定したとき、扉１の閉鎖位置での閉鎖トルクは、最大閉鎖トルクの６０％以上が保たれている。また、図９に基づくと、扉１を閉じたときの位相差を９０度に設定したとき、扉１の閉鎖位置での閉鎖トルクは、最大閉鎖トルクの１００％が保たれている。このため、扉１を例えば５度程度と小さく開けた場合でも、扉１から手を離せば確実に自動閉鎖させることができる。

図９に示すように、位相差を４５度に設定したとき、扉１の開き角度を１３５度以上にすると開放方向にトルクが働く。また、図９に基づくと、扉１を閉じたときの位相差を９０度に設定したとき、扉１の開き角度を９０度以上にすると開放方向にトルクが働く。このため、それぞれ扉１の開き角度が１３５度以上または９０度以上のとき、扉１が自動開放し、１８０度開いた位置で壁に規制されてそれ以上開かなくなる。これにより、位相差を４５度から９０度の間に設定した場合、扉１が１８０度開いた位置では開放トルクが働き、開放維持するための固定具を不要にすることができる。

概ね９０度開きで設置した開き戸は、９０度以上開いた場合に、扉１を開放維持できた方が使い勝手が良い。このため、位相差を９０度に設定して設置することにより、その特性を得ることができる。また、概ね１８０度開きで設置した開き戸は、９０度以上開いた場合でも確実に閉じる動作をする方が使い勝手が良い。このため、位相差を４５度に設定して設置することにより、扉１を１３５度以上開放した場合に開放維持し、１３５度以下の場合に自動閉鎖する特性を得ることができる。

［扉１を閉じたときの極性配置を位相差２２５度でずらした場合］
扉１を閉じたとき、Ｎ極とＳ極とが中心軸線を中心としてずれることなく向き合う極性配置から、円筒部材の各磁石２２ａ，２２ｂの極性配置を、扉を開放する回転方向に向かって中心軸線を中心として位相差２２５度でずらしたときの、位相差および扉１の開き角度とトルクとの関係を調べ、その結果を図１０に示す。図１０に示すように、扉１を４５度開いたとき、位相差が２７０度となり、開放力が最大となる。また、段数を１段から３段に増やすことにより、開放力を３倍にすることができる。

図１０に示すように、位相差を２２５度に設定したとき、扉１の閉鎖位置での開放トルクは、最大開放トルクの６０％以上が保たれている。また、図１０に基づくと、扉１を閉じたときの位相差を２７０度に設定したとき、扉１の閉鎖位置での開放トルクは、最大開放トルクの１００％が保たれている。それぞれ扉１の閉鎖位置での開放トルクを保持しているため、扉１のラッチ機構を外すことにより、扉１を１３５度または９０度付近まで自動的に開放させることができる。

［３段のうち１段のみ位相をずらした場合］
扉１を閉じたときの軸部材１２の各磁石２４ａ，２４ｂの極性配置と、円筒部材１１の各磁石２２ａ，２２ｂの極性配置とを、中心軸線を中心として、上段および中段を位相差４５度でずらし、下段を位相差９０度でずらしたときの、位相差および扉１の開き角度とトルクとの関係を調べ、その結果を図１１に示す。図１１に示すように、扉１を３０度開いたとき、閉鎖力が最大となる。このように、下段も位相差４５度でずらした図９に示す場合と比べて、トルクの大きさや、トルクがピークを示す位相差の値を変えることができる。

扉１を閉じたときの軸部材１２の各磁石２４ａ，２４ｂの極性配置と、円筒部材１１の各磁石２２ａ，２２ｂの極性配置とを、中心軸線を中心として、上段および中段を位相差２２５度でずらし、下段を位相差２７０度でずらしたときの、位相差および扉１の開き角度とトルクとの関係を調べ、その結果を図１２に示す。図１２に示すように、扉１を３０度開いたとき、開放力が最大となる。このように、下段も位相差２２５度でずらした図１０に示す場合と比べて、トルクの大きさや、トルクがピークを示す位相差の値を変えることができる。このように、扉１の大きさや重さ、建て付け状態などに応じて、３段のうち少なくとも１段の位相差を変えることにより、扉１に働く閉鎖力や開放力の大きさを調整することができる。

［位相差を調節可能な場合］
図１３に示すように、蝶番１０で、軸部材１２は、軸本体２３の上端２３ａが円柱形状を成し、嵌合切削部２５を有しておらず、扉取付部取付部材１５は、嵌合孔３０が軸本体２３の上端２３ａに嵌合可能な円形に形成され、軸固定部２８に切込部３１と切欠部３２と調整孔（図示せず）とを有し、調整ネジ部材３３を有していてもよい。切込部３１は、軸固定部２８の扉取付部アーム部２９の取付位置に対して嵌合孔３０を挟んだ反対側の位置に、軸固定部２８を外側面から嵌合孔３０に向かって一定の幅で切断して形成されている。切欠部３２は、切込部３１の切断面に対して一方の側に、軸固定部２８の側縁部を互いに垂直な２つの平面で切り欠いて形成されている。切欠部３２は、切込部３１との間に所定の間隔を開けて、一方の平面３２ａが切込部３１の切断面と平行になるよう設けられている。調整孔は、切込部３１を横断するよう、切欠部３２の一方の平面３２ａから切込部３１まで貫通し、さらに切込部３１の反対側まで伸びて所定の深さで形成されている。調整孔は、切込部３１の反対側まで伸びた部分の内周に雌ネジ部を有している。調整ネジ部材３３は、先端部の外周に調整孔の雌ネジ部に螺合する雄ネジ部を有し、雄ネジ部を調整孔の雌ネジ部に螺合させ、頭が切欠部３２の一方の平面３２ａに接するよう調整孔に挿入されている。調整ネジ部材３３は、締める方向や緩める方向に回転させることにより、切込部３１を開閉可能になっている。これにより、嵌合孔３０を拡げたり狭めたり調節することができ、軸本体２３の上端２３ａを嵌合孔３０に挿入して固定可能になっている。

この場合、一旦調整ネジ部材３３を緩めて、軸部材１２をその中心軸線を中心として任意の角度回転させた後、再度調整ネジ部材３３を締めることにより、嵌合孔３０を狭めて軸本体２３の上端２３ａを固定することができる。これにより、扉１を閉じたときの、軸部材１２の各磁石２４ａ，２４ｂの極性配置と、円筒部材１１の各磁石２２ａ，２２ｂの極性配置との、中心軸線を中心としたずれの角度を調節することができる。図１３（ｂ）に示す一例では、軸部材１２を回転させて、ずれの角度を４５度に調節している。

また、図１４に示すように、蝶番１０で、円筒部材１１は、円筒本体２１がその長さの約２／３を占める上部円筒２１ａと、残りの約１／３を占める下部円筒２１ｂとに分割されており、下部円筒２１ｂが上部円筒２１ａに対して、その中心軸線を中心として最下段の磁石２２ａ，２２ｂとともに回転可能に構成されていてもよい。この場合、下部円筒２１ｂをその中心軸線を中心として任意の角度回転させることにより、扉１を閉じたときの、軸部材１２の最下段の磁石２４ａ，２４ｂの極性配置と、円筒部材１１の最下段の磁石２２ａ，２２ｂの極性配置との、中心軸線を中心としたずれの角度を調節することができる。図１４（ｂ）に示す一例では、下部円筒２１ｂを回転させて、ずれの角度を４５度に調節しており、図１４（ｃ）に示す一例では、下部円筒２１ｂを回転させて、ずれの角度を９０度に調節している。

このように、ずれの角度を調節することにより、扉１が開いた角度に対する扉１の開閉方向や、扉１に働く開放力や閉鎖力の大きさを調整することができる。また、軸部材１２の各磁石２４ａ，２４ｂの極性配置と、対向する円筒部材１１の各磁石２２ａ，２２ｂの極性配置との、中心軸線を中心としたずれの角度を、各組ごとに調節することにより、扉１に働く開放力や閉鎖力の大きさをさらに細かく微調整することができる。このように、扉１の大きさや重さ、建て付け状態などに応じて、円筒部材１１の磁石２２ａ，２２ｂおよび軸部材１２の磁石２４ａ，２４ｂの数やずれの角度を変えて、扉１に働く開放力や閉鎖力の大きさを微調整することができる。

本発明の実施の形態の蝶番を示す分解斜視図である。 図１に示す蝶番を示す一部を切り欠いた断面斜視図である。 図１に示す蝶番の円筒部材の各磁石および軸部材の各磁石を示す（ａ）断面図、（ｂ）第１の変形例の断面図、（ｃ）第２の変形例の断面図、（ｄ）第３の変形例の断面図である。 図１に示す蝶番の使用状態を示す（ａ）扉を閉じたときの斜視図、（ｂ）扉を開いたときの斜視図、（ｃ）扉を閉じたときの拡大斜視図である。 図１に示す蝶番の円筒部材の各磁石および軸部材の各磁石が１段の場合を示す（ａ）位相差０度のときの断面図、（ｂ）位相差４５度のときの断面図、（ｃ）位相差９０度のときの断面図、（ｄ）位相差とトルクとの関係を表すグラフである。 図１に示す蝶番の円筒部材の各磁石および軸部材の各磁石が３段の場合を示す（ａ）位相差０度のときの一部を切り欠いた断面斜視図、（ｂ）位相差とトルクとの関係を表すグラフである。 図１に示す蝶番の円筒部材の各磁石および軸部材の各磁石が３段の場合を示す（ａ）下段を位相差４５度でずらしたときの一部を切り欠いた断面斜視図、（ｂ）位相差とトルクとの関係を表すグラフである。 図１に示す蝶番の円筒部材の各磁石および軸部材の各磁石が３段の場合を示す（ａ）軸部材の各磁石を中心軸線方向にずらしたときの一部を切り欠いた断面斜視図、（ｂ）位相差とトルクとの関係を表すグラフである。 図１に示す蝶番の扉を閉じたときの円筒部材の各磁石の極性配置と軸部材の各磁石の極性配置とを位相差４５度でずらしたときの使用状態を示す（ａ）扉の開き角度０度のときの断面図、（ｂ）扉の開き角度４５度のときの断面図、（ｃ）扉の開き角度９０度のときの断面図、（ｄ）位相差とトルクとの関係を表すグラフである。 図１に示す蝶番の扉を閉じたときの円筒部材の各磁石の極性配置と軸部材の各磁石の極性配置とを位相差２２５度でずらしたときの使用状態を示す（ａ）扉の開き角度０度のときの断面図、（ｂ）扉の開き角度４５度のときの断面図、（ｃ）扉の開き角度９０度のときの断面図、（ｄ）位相差とトルクとの関係を表すグラフである。 図１に示す蝶番の扉を閉じたときの円筒部材の各磁石の極性配置と軸部材の各磁石の極性配置とを、上段および中段を位相差４５度でずらし、下段を位相差９０度でずらしたときの使用状態を示す（ａ）扉の開き角度０度のときの断面図、（ｂ）扉の開き角度９０度のときの断面図、（ｃ）位相差とトルクとの関係を表すグラフである。 図１に示す蝶番の扉を閉じたときの円筒部材の各磁石の極性配置と軸部材の各磁石の極性配置とを、上段および中段を位相差２２５度でずらし、下段を位相差２７０度でずらしたときの使用状態を示す（ａ）扉の開き角度０度のときの断面図、（ｂ）扉の開き角度９０度のときの断面図、（ｃ）位相差とトルクとの関係を表すグラフである。 図１に示す蝶番の位相差を調節可能な第１の変形例を示す（ａ）位相差０度のときの分解斜視図、（ｂ）位相差４５度のときの分解斜視図である。 図１に示す蝶番の位相差を調節可能な第２の変形例を示す（ａ）位相差０度のときの分解斜視図、（ｂ）下段の位相差４５度のときの分解斜視図、（ｃ）下段の位相差９０度のときの分解斜視図である。

符号の説明

１ 扉
２ ドア枠
１０ 蝶番
１１ 円筒部材
１２ 軸部材
１３ 軸受部材
１４ 扉側取付部材
１５ 扉取付部取付部材
２１ 円筒本体
２２ａ，２２ｂ 磁石
２３ 軸本体
２４ａ，２４ｂ 磁石

Claims (6)

1. 開き戸の扉を開閉可能に、扉と扉取付部とを接続するよう取り付けられる蝶番であって、
   円筒部材と軸部材とを有し、
   前記円筒部材は前記扉または前記扉取付部のいずれか一方に固定され、内面に円周方向に沿って中心軸線を中心として等角度でずれてＮ極およびＳ極が交互に配置されるよう複数の磁石から成る外側磁石群が設けられ、
   前記軸部材は前記中心軸線を中心として前記円筒部材に対して相対的に回転可能に前記円筒部材の内部に挿入されて前記扉または前記扉取付部の他方に固定され、前記外側磁石群に対向するよう外面に回転方向に沿って前記中心軸線を中心として前記等角度でずれてＮ極およびＳ極が交互に配置されるよう複数の磁石から成る内側磁石群が設けられ、前記扉を閉じたとき、前記内側磁石群の各磁石の極性配置が前記外側磁石群の各磁石の極性配置と前記中心軸線を中心として所定の角度ずれるよう構成されていることを、
   特徴とする蝶番。
2. 前記外側磁石群は２つの磁石から成り、前記円筒部材の内面に円周方向に沿って中心軸線を中心として１８０度でずれてＮ極およびＳ極が配置され、
   前記内側磁石群は２つの磁石から成り、前記軸部材の外面に回転方向に沿って前記中心軸線を中心として１８０度でずれてＮ極およびＳ極が配置され、
   前記扉を閉じたとき、Ｎ極とＳ極とが前記中心軸線を中心としてずれることなく向き合う前記外側磁石群および前記内側磁石群の各磁石の極性配置から、前記円筒部材または前記軸部材のうち前記扉に固定された方に設けられた前記外側磁石群または前記内側磁石群の各磁石の極性配置が、前記扉を開放する回転方向に向かって前記中心軸線を中心として４５度乃至９０度ずれるよう構成されていることを、
   特徴とする請求項１記載の蝶番。
3. 前記外側磁石群は２つの磁石から成り、前記円筒部材の内面に円周方向に沿って中心軸線を中心として１８０度でずれてＮ極およびＳ極が配置され、
   前記内側磁石群は２つの磁石から成り、前記軸部材の外面に回転方向に沿って前記中心軸線を中心として１８０度でずれてＮ極およびＳ極が配置され、
   前記扉を閉じたとき、Ｎ極とＳ極とが前記中心軸線を中心としてずれることなく向き合う前記外側磁石群および前記内側磁石群の各磁石の極性配置から、前記円筒部材または前記軸部材のうち前記扉に固定された方に設けられた前記外側磁石群または前記内側磁石群の各磁石の極性配置が、前記扉を開放する回転方向に向かって前記中心軸線を中心として２２５度乃至２７０度ずれるよう構成されていることを、
   特徴とする請求項１記載の蝶番。
4. 前記円筒部材は前記外側磁石群を複数有し、各外側磁石群は前記中心軸線方向に並べて配置され、
   前記軸部材は前記内側磁石群を各外側磁石群と同数有し、各内側磁石群はそれぞれ各外側磁石群に対向するよう前記中心軸線方向に並べて配置され、前記扉を閉じたとき、少なくとも一つの内側磁石群の各磁石の極性配置が対向する外側磁石群の各磁石の極性配置と前記中心軸線を中心として所定の角度ずれるよう構成されていることを、
   特徴とする請求項１記載の蝶番。
5. 前記軸部材は少なくとも一つの内側磁石群が対向する外側磁石群に対して、前記中心軸線方向に所定の距離ずれるよう設けられていることを、特徴とする請求項４記載の蝶番。
6. 前記扉を閉じたときの、前記内側磁石群の各磁石の極性配置と前記外側磁石群の各磁石の極性配置との、前記中心軸線を中心としたずれの角度を調節可能であることを、特徴とする請求項１乃至５記載の蝶番。