JP2009221844A - クリーンルーム用の金属製蝶番 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久においても金属粉塵の発生を抑えることができる金属製蝶番であるにもかかわらず、専用の部材を作成することなく、最小限の部材数により、様々な大きさや形状に対応したものを簡便に低コストで作成することができるクリーンルーム用の金属製蝶番を提供すること。
【解決手段】対峙する側部のそれぞれに、軸受部が設けられている一対の金属製の板状部材と、該一対の板状部材のそれぞれを連結するための金属製の軸とを有するクリーンルーム用の金属製蝶番であって、対峙する上記軸受部の端部の間に、合成樹脂製の、一方の端部にフランジ部が設けられた円筒状の摺動部材を１個設けることで、対峙する軸受部の間にフランジ部を介在させ、且つ、上記軸の周囲の一部を摺動部材の円筒部分で囲い、金属製の部材同士が摺動部材を介して配置されるように構成したことを特徴とするクリーンルーム用の金属製蝶番。
【選択図】図１

Description

本発明は、クリーンルーム用の金属製蝶番に関する。

金属製蝶番は、一般に、軸受部が側部に設けられた２枚の金属製の板状部材と、該板状部材を回動自在に連結する金属製の軸とからなる金具であり、種々の開き扉や開き蓋などに用いられることにより、これらを支え、又これらの自由な開閉を可能としている。金属製蝶番は、使用される用途や目的によって、必要な大きさや形状などが異なるため、様々な種類の金属製蝶番が使用されている。

上記の金属製蝶番を空気清浄性が求められるクリーンルームで使用すると、金属製蝶番を構成している金属部材同士が摩擦して金属粉塵が発生し、これが空気中に飛散され、空気清浄性が侵されてしまう。このため、従来、クリーンルームで用いる金属製蝶番には、金属部材同士が接する箇所に合成樹脂製のブッシュが設けてあり、金属部材が磨耗し金属粉塵が発生するのを防止している。

この合成樹脂製ブッシュを用いたクリーンルーム用の金属製蝶番は、扉の開閉が、その重みによっても円滑に行われ、又合成樹脂製ブッシュが金属部材との摩擦により磨耗しないようにするため、様々な工夫がなされている。例えば、上記ブッシュが金属部材と直接摩擦する面に上記ブッシュと対となる合成樹脂製の第二ブッシュ又はワッシャーを設けたり、又、上記ブッシュを固定させて装着することにより上記ブッシュと金属部材との摩擦を極力少なくするなどの工夫がされている（特許文献１〜３参照）。

特開２０００−２０４８３２号公報 特開２００１−１５２７２７号公報 特開２００４−１８３３２１号公報

しかしながら、従来のクリーンルーム用の金属製蝶番は、その部材の多くを専用の部材としたり、又部材数を多くする必要があった。このため、クリーンルーム用として上市されている金属製蝶番は、標準的な形態の蝶番に種類が限られてしまい、開き扉や開き蓋などの大きさ又は形状によっては、標準的な形態の蝶番では対応することができず、設備や機械などの設計変更や、特注での蝶番作成など、使用者にコストや労力などの多大な負担を生じさせていた。

従って、本発明の目的は、耐久においても金属粉塵の発生を抑えることができる金属製蝶番であるにもかかわらず、特別に専用の部材を作成することなく、最小限の部材数により、様々な大きさや形状に対応したものを簡便に低コストで作成することができる実用価値の高いクリーンルーム用の金属製蝶番を提供することにある。

上記課題は以下の本発明により解決される。即ち、本発明は、対峙する側部のそれぞれに、互いに組み合わせることで軸挿入部が同一軸線上に形成される構造の軸受部が設けられている一対の金属製の板状部材と、該一対の板状部材のそれぞれを回動自在な状態で連結するための円柱状の金属製の軸とを少なくとも有するクリーンルーム用の金属製蝶番であって、上記一対の板状部材を連結させた状態で対峙する軸受部の端部の間に、合成樹脂製の、一方の端部にフランジ部が設けられた円筒状の摺動部材を１個設けることで、対峙する軸受部の間にフランジ部を介在させ、且つ、円柱状の軸の周囲の一部を摺動部材の円筒部分で囲い、金属製の部材同士が摺動部材を介して配置されるように構成したことを特徴とするクリーンルーム用の金属製蝶番である。

又、本発明のクリーンルーム用の金属製蝶番は、上記摺動部材の鋼に対する動摩擦係数が０．０５〜０．４であることが好ましい。

又、本発明のクリーンルーム用の金属製蝶番は、上記摺動部材を設ける対峙する軸受部の端部の間が、１箇所、２箇所又は４箇所あることが好ましい。

本発明によれば、設備や機械など多くの用途に使用されている合成樹脂製の摺動部材を、汎用されている金属製蝶番に適用することにより、蝶番の回動によって生じる金属粉塵の発生を抑制することができるクリーンルーム用の金属製蝶番が提供される。又、本発明によれば、特別に専用の部材を用いることなく、最小限の部品数で、又汎用の金属製蝶番に最小限の加工を加えるだけで、簡単に低コストで、しかも、様々な大きさや形状に対応したクリーンルーム用の金属製蝶番の提供が可能となる。

本発明の一実施形態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態を示す分解斜視図である。 本発明を構成する摺動部材の一実施形態を示す拡大斜視図である。

以下、図面を参照にし、本発明を詳細に説明する。
図１、図２は、本発明の一実施形態を示す斜視図及びその分解斜視図である。図３は、本発明で使用する摺動部材の一実施形態を示す拡大斜視図である。図１乃至図３に示すとおり、本発明のクリーンルーム用の金属製蝶番は、基本的には汎用されている蝶番と同様であり、対峙する側部のそれぞれに、互いに組み合わせることで軸挿入部が同一軸線上に形成される構造の軸受部２が設けられている一対の金属製の板状部材１と、該一対の板状部材１のそれぞれを回動自在な状態で連結するための円柱状の金属製の軸３とを少なくとも有してなる。本発明の蝶番の特徴は、図２に示したように、上記一対の板状部材１を連結させた状態で対峙する軸受部２の端部の間に、特定形状の摺動部材を配置させ金属製の部材同士が直接接触しないようにしたことにある。本発明で用いる摺動部材は、合成樹脂製の、一方の端部にフランジ部４ａが設けられた円筒状の摺動部材４を１個設けることで、対峙する軸受部２の間にフランジ部４ａを介在させ、且つ、円柱状の軸３の周囲の一部を摺動部材４の円筒部分４ｂで囲い、金属製の部材同士が摺動部材を介して配置されるような構成をしている。

本発明における摺動部材とは、高強度の合成樹脂製部材であって、金属に対する動摩擦係数が低く、耐磨耗性の良い部材を意味する。このため、この摺動部材を金属製蝶番を構成する金属部材の間に介在させると、該金属部材同士の摩擦により金属粉塵が発生することを抑えることができる。又、摺動部材は、金属部材との摩擦によっても磨耗されにくく、扉などの重さにより摺動部材に大きな負荷がかかる場合でも、金属製蝶番の回動性能は保持される。本発明に使用できる摺動部材は、設備や機械など、多くの用途で多量に使用されており、種類やサイズも豊富である。一方、本発明の蝶番の基本的な構造は、従来の金属製蝶番と同様であり、用途や目的によって様々な形状や大きさのものが使用されている。このため、本発明の蝶番を製造するにあたっては、これらの汎用されている摺動部材と金属製蝶番とを用いることにより、特別に専用の部材を作成することなく、最小限の部材数により、様々な大きさや形状に対応したクリーンルーム用の金属製蝶番を、簡単に、しかも低コストで作成することができる。

本発明において、上記摺動部材４は、対峙する軸受部２の端部の間にフランジ部４ａが介在するように設けられるが、摺動部材の円筒部分４ｂは、どちらか一方の端部から軸受部２内に収容された状態で装着されることとなる。このため、摺動部材４の円筒部分４ｂの外径は、軸受部２の内径とほぼ同一であることを要す。又、軸受部２に装着された円筒部分４ｂの内部には、軸３が挿入される。このため、円筒部分４ｂの内径は、軸３の外径とほぼ同一であることを要す。これらの径の調整は、摺動部材４や軸３の種類を選択することにより行うこともできるし、軸受部２を選択又は後述する加工をすることにより行うこともできる。又、摺動部材４の円筒部分４ｂの長さは、摺動部材４を軸受部２に装着できる程度の長さであれば、特に制限はない。又、摺動部材４のフランジ部４ａの外径は、軸受部２の外径とほぼ同一とすることが望ましい。

上記摺動部材としては、金属に対する動摩擦係数が低く、耐磨耗性の良い、高い機械的強度の合成樹脂製のものを使用することができる。合成樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンサルファイド、フッ素樹脂などを挙げることができる。これらの合成樹脂には、必要とされる特性に応じて、滑剤、補強繊維、充填剤、着色剤などの添加剤を含有してなるものを好適に利用できる。金属に対する動摩擦係数の低い樹脂からなる摺動部材を金属製の蝶番に用いることにより、金属部材同士が接触し磨耗して発生する金属粉塵などを防ぎつつ、開き扉などの重みにより金属製蝶番の回動性能が低下するのを防止し、更に摺動部材の磨耗を防ぐことができる。つまり、この摺動部材を用いた金属製蝶番は、特別な専用部材などを必要とせず、簡易に作成でき、粉塵の混入阻止が要求されるクリーンルーム内で用いることができる。

上記摺動部材は、特に、鋼に対する動摩擦係数が、０．０５〜０．４０であることが好ましい。摺動部材の鋼に対する動摩擦係数が０．０５未満の場合であっても、特に問題は生じないが、該摺動部材の汎用性がなくなるため、これを用いて作成される金属製蝶番は高コストとなる。一方、鋼に対する動摩擦係数が０．４０を超える摺動部材は、摺動性に劣り、このような部材を使用すると、耐久性に劣り、耐久においても、金属製蝶番の回動性能が低下したり、摺動部材自身が早く磨耗したりするため好ましくない。

上記摺動部材は、例えば、射出成形など従来公知の方法により自ら作成することもできるが、市販のものを使用することもできる。市販されているものとしては、例えば、ＮＴＮ社製の商品名「ベアリー（登録商標）」、イグス社製の商品名「イグリデュール」などを挙げることができる。なお、本発明の蝶番は、上記摺動部材に加えて、軸受部の内部に、軸３と軸受部２の間に介在するように、金属部材同士の接触を防ぐ摺動補強部材を設けることもできる。該補強部材には、円筒状からなり、上述した摺動部材と同様の材質を用いることができる。

本発明のクリーンルーム用の金属製蝶番は、上記の摺動部材が設けられていること以外、基本的な構造は、汎用されている金属製蝶番と同様であり、従来公知のものを利用できる。汎用されている金属製蝶番とは、対峙する側部のそれぞれに、互いに組み合わせることで軸挿入部が同一軸線上に形成される構造の軸受部が設けられている一対の金属製の板状部材と、該一対の板状部材のそれぞれを回動自在な状態で連結するための円柱状の金属製の軸とを少なくとも有する金属製の蝶番をいい、例えば、平型蝶番、旗蝶番、抜差蝶番など従来公知の金属製蝶番を挙げることができる。本発明の蝶番は、クリーンルーム用の金属製蝶番として特別に専門の部材を作成する必要がなく、又様々な種類の従来公知の金属製蝶番を基本として、先に述べた構造の摺動部材と組み合わせることにより、簡易に、低コストで、高い機能性が要求されるクリーンルーム用の金属製蝶番となる。上記蝶番の材質は、金属製であれば、特に限定はなく、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス、チタンなどを挙げることができる。

本発明の蝶番を構成する板状部材１の形態は、特に制限はなく、従来公知である何れの形態のものも用いることができる。又、上記板状部材１の板部分には取付孔１ａを設けることができる（図１、図２参照）。又、本発明における軸受部２は、一対の板状部材１に互いに入れ違い状になるよう設けられており、且つ一対の板状部材１で合計２以上設けられていればよい。好ましい形態としては、図１及び２に示したような一対の板状部材１に５つの軸受部２が、互いに入れ違い状に設けられており、摺動部材のフランジ部４ａが介在することとなる対峙する軸受部２の端部の間が４箇所となる形態を挙げることができる。しかし、これに限定されず、摺動部材のフランジ部４ａが介在することとなる対峙する軸受部２の端部の間が１箇所或いは２箇所となる形態であってもよい。上記したフランジ部４ａが４箇所に介在することとなる形態の金属製蝶番の場合、開き扉などの重みによりかかる摺動部材への負荷を４箇所に分散することができ、摺動部材の磨耗をより低減することができる。摺動部材の円筒部分４ｂが内部に収容されることとなる軸受部２は、板状部材１の一側部に延設された舌片状部分を管状に捲回して形成されている。従って、本発明の蝶番を作成する際に、この管状部分を再び捲回し直すことで、軸受部の径を適宜調整することもできる。

本発明の蝶番を構成する軸は、円柱状の棒状部材からなり、軸受部２に設けられた摺動部材４の円筒部分４ｂに挿入することにより一対の板状部材１を回動自在に連結させることができる。先に述べたように、軸３は、その径が、摺動部材の円筒部分４ｂの内径とほぼ同一のものを使用する。又、軸を軸受部に挿入した後は、該軸が抜け落ちるのを防止するために該軸受部の最上端及び最下端には蓋部材５を設けることができる（図２参照）。

次に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
［実施例の蝶番の作成］
金属製蝶番（商品名：ステンレス義星丁番 特−３０５４、末広金具社製）の対峙している軸受部の端部間に、それぞれ摺動部材（商品名：イグリデュールＧ ＧＦＭ−０８１０−１０、イグス社製、鋼に対する動摩擦係数０．１２）を１個ずつ設け、本発明の実施例であるクリーンルーム用の金属製蝶番を作成した。

［試験方法］
上記で得られた実施例の蝶番について「ＪＩＳ Ａ １５１０−２」に準じて蝶番の繰返し開閉試験を行った。
本試験は、質量４０ｋｇの試験扉を用いて、扉の側部の２箇所に実施例の蝶番を取付て行った。又、本試験は、試験扉の開閉速度を１５回／ｍｉｎ、試験扉の開き角度を７０°と設定し、合計で２００，０００回試験扉を開閉させて行った。なお、試験扉の開閉回数は、試験扉を閉じた状態から「開ける→閉じる」をもって１回とした。

［測定方法］
最初に、試験扉が閉じた状態で、試験扉の下端に設けた計測ステーと試験扉を設置する台座との距離をダイヤルデプスゲージにより測定し、その値を基準値とした。次に、試験扉の開閉操作を繰返し行い、開閉回数が２０，０００回、１００，０００回、２００，０００回に達したとき、それぞれ開閉操作を停止し、目視にて取付ビスの緩みの有無を確認した後、上記と同様の方法で計測ステーと台座との距離を測定した。

［測定結果］
上記により、測定した結果を表１に示す。

又、開閉回数が２００，０００回に達した後、測定試験に使用した実施例の蝶番を目視で確認したところ、２個とも粉塵は発生していなかった。

この試験においては、測定値が０．１ｍｍ未満の範囲であれば、測定誤差であると言える。従って、上記試験結果より、実施例の金属製蝶番は、特別に専用の部材を用いることなく、最小限の部材数により、簡単に作成することができ、更に耐久において、金属部材の磨耗がほとんど生じないことが判明した。

本発明によれば、特別に専用の部材を用いることなく、設備や機械など多くの用途に使用されている合成樹脂製の摺動部材を、汎用されている金属製蝶番に適用することにより、耐久においても金属粉塵の発生を抑えることができ、又、最小限度の部材数で簡易に様々な大きさや形状に対応できるクリーンルーム用の金属製蝶番を提供できる。従って、本発明のクリーンルーム用の金属製蝶番は、クリーンルーム内で使用される設備や機器に設けられる様々な扉や蓋などの多様な用途に適用することができる。

１：板状部材
１ａ：取付孔
２：軸受部
３：軸
４：摺動部材
４ａ：フランジ部
４ｂ：円筒部分
５：蓋部材

Claims (3)

1. 対峙する側部のそれぞれに、互いに組み合わせることで軸挿入部が同一軸線上に形成される構造の軸受部が設けられている一対の金属製の板状部材と、該一対の板状部材のそれぞれを回動自在な状態で連結するための円柱状の金属製の軸とを少なくとも有するクリーンルーム用の金属製蝶番であって、上記一対の板状部材を連結させた状態で対峙する軸受部の端部の間に、合成樹脂製の、一方の端部にフランジ部が設けられた円筒状の摺動部材を１個設けることで、対峙する軸受部の間にフランジ部を介在させ、且つ、円柱状の軸の周囲の一部を摺動部材の円筒部分で囲い、金属製の部材同士が摺動部材を介して配置されるように構成したことを特徴とするクリーンルーム用の金属製蝶番。
2. 前記摺動部材の鋼に対する動摩擦係数が０．０５〜０．４である請求項１に記載のクリーンルーム用の金属製蝶番。
3. 前記摺動部材を設ける対峙する軸受部の端部の間が、１箇所、２箇所又は４箇所ある請求項１又は２に記載のクリーンルーム用の金属製蝶番。

Images