JP2011184893A

JP2011184893A - 蝶番装置

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Publication number: JP2011184893A
Application number: JP2010049301A
Authority: JP
Inventors: Toshiro Takamatsu; 俊郎高松
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-03-05
Filing date: 2010-03-05
Publication date: 2011-09-22

Abstract

【課題】
一対の歯車と取付具などで構成され、その回動範囲を規制可能な蝶番装置を提供すること。
【解決手段】
蝶番装置１０を、相互に噛合する一対の歯車１２ａ、１２ｂと、この一対の歯車１２ａ、１２ｂを噛合状態で保持する連結具２１と、個々の歯車１２ａ、１２ｂをパネル体Ｐａ、Ｐｂと一体化する一対の取付具３１ａ、３１ｂと、で構成する。さらに取付具３１ａ、３１ｂは、歯車１２ａ、１２ｂに接触して一体で回動する中心体３２ａ、３２ｂと、この中心体３２ａ、３２ｂの外縁から半径方向に突出してパネル体Ｐａ、Ｐｂに固定されるアーム３６ａ、３６ｂと、で構成する。また、一方の中心体３２ｂには、外側に突出する突出部３５を設け、他方の中心体３２ａには、突出部３５と対になる拘束部３８を設ける。これによって、一対のアーム３６ａ、３６ｂが特定の交角になった際、突出部３５と拘束部３８が接触してアーム３６ａ、３６ｂの回動範囲を規制できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に折戸に使用する蝶番装置に関する。

戸は隣接する空間を開閉自在に仕切るために使用され、引き戸や開き戸や折戸など様々な種類が普及している。このうち折戸は、複数のパネル体（戸板）を蝶番で回動自在に連結したもので、パネル体をコンパクトに折り畳むことができ、周辺の空間が狭い場合でも無理なく設置できる。折戸のパネル体を連結する際は通常の蝶番も使用できるが、下記特許文献１のような歯車を用いた蝶番も開発されている。この蝶番は、二枚のパネル体が対向する側端面に棒状の支柱体を設けて、支柱体の上下両面に歯車を取り付けた上、対向する歯車を連結体で結んだ構成で、デッドスペースの削減などの効果がある。

特許文献２も歯車を用いた蝶番ユニットに関する技術で、垂直荷重の伝達を担う荷重支持手段を設けたことを特徴としている。荷重支持手段を設けたことで、戸先側のパネル体の荷重を蝶番ユニットで支持できるようになり、戸上部の吊りレールのスペースを小形化できるなどの利点がある。なお、この文献の蝶番ユニットは、歯車を直接パネル体に取り付ける構成ではなく、アーム状の固定金具を介してパネル体に取り付けている。固定金具を介在させることで、パネル体の側端面に半円断面の支柱体を組み込む必要がなくなり、汎用性が向上する。

そのほか、特許文献３も歯車を用いた蝶番装置に関する技術で、隣接するパネル体の境界に縦長ケース体を組み込んだことなどを特徴とする。縦長ケース体は、上下の蝶番装置に挟み込まれており、パネル体の自重が作用することはない。そのため縦長ケース体を透明体として、視認性に優れた戸を提供することも容易である。ここで使用している蝶番装置は、アームの先端部をパネル体に取り付ける構成であり、パネル体の側端面に支柱体を組み込む必要はない。

特許２７２８６４２号公報特許３８５３２９１号公報特開２００９−８４８６３号公報

歯車を用いた蝶番装置を組み込んで、二枚のパネル体を連結した折戸の構成例を図６と図７に示す。図６はパネル体が閉じた状態で、左右のパネル体の境界の上下に蝶番装置を組み込んでいる。蝶番装置は、歯数などが等しい一対の歯車と、歯車を回転自在に支持する軸棒と、一対の軸棒を連結して歯車の噛み合いを維持する連結具と、歯車の端面に接触して歯車と一体で回転する取付具と、で構成される。取付具は、パネル体の上下面に接触して皿ネジで固定されており、蝶番装置は、取付具を介してパネル体と一体化している。そのほか右側のパネル体は、支点軸を中心として自在に回動可能であり、さらに左側のパネル体の上面には従動軸を設けている。従動軸はガイドレールに沿って移動するため、パネル体の移動範囲が規制される。

図６の状態で持ち手を手前に引き寄せると、蝶番装置のあるドア中央部分が奥に押し込まれて、最終的には図７のように、二枚のパネル体が密着して戸が開放される。このような歯車を用いた蝶番装置は、その回転中心をパネル体の中心（厚さ方向で見た場合の中心）と容易に一致できるため、持ち手を押しても引いても戸の開閉が可能で、車イスに乗った状態でも支障なく利用できるなど、様々なメリットがある。

図６のような歯車を用いた蝶番装置で折戸を構成した場合、前記のように、持ち手を押しても引いてもパネル体の開閉が可能だが、周辺との兼ね合いから開閉を一方向に限定したい場合もある。例えばクローゼットの戸は、内部の収納空間を確保するため、パネル体が開く方向を手前側だけに限定したいことがある。このようにパネル体の移動範囲を規制する場合、通常は図６のようなストッパを組み込んでいる。ストッパは、戸の枠組（図示は省略）に固定してあり、戸を閉じた際、左側のパネル体の上部に接触する。そのため持ち手を押して戸を開くことはできない。

このようにパネル体の移動範囲を規制するには、何らかのストッパを組み込めばよいが、図６のようなストッパは目に付きやすくドアの美感を悪化させるほか、長尺の荷物を搬入する際、不用意にぶつけてしまう恐れもある。さらに施工の際、ストッパを組み込むための作業が必要になり、その分コストの増加要因にもなる。仮に、蝶番にストッパを組み込むことができるならば、このような課題は解消され、様々なメリットが生まれる。

本発明はこうした実情を基に開発されたもので、一対の歯車と取付具などで構成され、その回動範囲を規制可能な蝶番装置の提供を目的としている。

前記の課題を解決するための請求項１記載の発明は、一対のパネル体等を回動自在に連結するため、両パネル体の側端面同士が対向する境界部に組み込む蝶番装置であって、上下方向に軸支され且つ相互に噛合する一対の歯車と、該一対の歯車を噛合状態で保持する連結具と、個々の歯車をパネル体と一体化する一対の取付具と、を備え、前記取付具は、前記歯車の端面に接触し且つ一体で回動する中心体と、該中心体の外縁から半径方向に突出し且つ留め具を介してパネル体に固定されるアームと、を有し、前記中心体のうち、一方の中心体には、外側に突出する突出部を設け、さらに他方の中心体には、一対のアームが特定の交角になった際に前記突出部に接触してアームの回動範囲を規制する拘束部を設けていることを特徴とする蝶番装置である。

本発明による蝶番装置の基本形態は、図６に示す従来から使用されているものと同じであり、同一形状の二個の歯車を一対として、この二個の歯車が噛み合いを維持しながら自由に回転できるよう、連結具によって一体化してある。また取付具は、戸板などの各種パネル体に蝶番装置を取り付けるためのもので、歯車と同様、二個で一対になっており、歯車の端面に密着させた上、ネジなどで歯車と一体化する。なお歯車は、円盤状で側周面に歯が形成してあり、使用時の回転軸は垂直である。そして歯車の端面とは、回転軸に対して直交する上面または下面を指す。

取付具は、歯車の端面に接触する板状の中心体と、この中心体の外縁から半径方向に突出するアームと、で構成される。中心体は、同心となる歯車のピッチ円よりもわずかに小さい円盤形とすることが多い。なお前記特許文献２のように、片方の中心体をピッチ円よりも大きくして、対向する歯車の端面外縁部に接触できるようにして、垂直荷重の伝達を担うこともできる。

本発明は、中心体を単純な円盤形とすることなく、突出部と拘束部を設けており、突出部を拘束部に接触させることで、アームの回動範囲を規制できることを特徴とする。突出部は、一対の中心体のうち、いずれか一方の中心体の外縁を部分的に外側に突出させた部位である。外側とは、回転中心から距離が遠ざかる方向を意味するが、半径方向に対して傾いていても構わない。また拘束部は、他方の中心体に設ける部位で、対向する突出部に接触して、その回動範囲を規制する機能を有する。突出部と拘束部は、一対のアームが特定の交角になった際に接触するよう配置する必要があり、突出部と拘束部が接触した後は、双方が押し合う方向への回動が規制される。

なお突出部と拘束部は、アームの回動範囲を規制できれば形状は自在であり、一対の中心体を線対称形として、突出部と拘束部を同一形状とすることもできる。他にも、一方の中心体の外縁には帯状に延びる突出部を設けて、他方の中心体には切り欠き状の拘束部を設けて、突出部が拘束部に入り込む形態も可能である。また、双方の中心体の一部外縁を帯状に延長した上、これをＬ字状に折り曲げて、突出部と拘束部を面状とすることもできる。この形態は、突出部と拘束部の接触面積が増大するため、信頼性が向上する。そのほか、突出部と拘束部との境界に磁石やラチェットなどを組み込むと、閉じているパネル体が自然に開かないよう保持することもできる。

突出部や拘束部は、原則として中心体と一体的に形成するが、別途に製作したものを溶接や接着やネジなどで取り付けても構わない。さらに一対の中心体について、突出部と拘束部を二組設けて、アームの回動範囲を一段と限定することもできる。

このように、取付具の中心体に突出部と拘束部を設けることで、その回動範囲を無理なく制限できる。例えば一対のアームが１８０度の交角で一直線に開いた際、突出部と拘束部が接触する構成にすると、折戸が閉じた状態において、アームは一方向にのみ回動可能である。その結果、パネル体を開く方向も一方だけに限定され、従来のストッパと同様の機能を発揮する。

請求項１記載の発明のように、一対の取付具の中心体のうち、一方に突出部を設けて、他方に拘束部を設けて、突出部と拘束部の接触でアームの回動範囲を規制することで、ストッパ機能を組み込んだ蝶番装置が実現する。本発明による蝶番装置は、戸の開閉がスムーズなど、歯車を用いた蝶番装置の利点を引き継ぎながら、戸の開閉方向を制限でき、従来のように戸の枠組などにストッパを取り付ける必要がない。そのため、戸の外観が整然として美感が向上するほか、長尺物によるストッパの破損といったトラブルも解消でき、さらに施工作業も簡素化する。また本発明は、従来から使用されている取付具の形状を変えるだけで実現可能で、部品やコストの増加を伴うことなく、機能の向上を実現している。なお本発明は、パネル体のバタツキを防止でき、戸が閉じた状態を維持しやすい。そのためモータなどを用いて開閉を自動化することも容易である。

本発明による蝶番装置の形状例を示す斜視図である。図１に示す蝶番装置を組み上げた状態の斜視図である。図１に示す蝶番装置をパネル体に組み込んだ状態の平面図である。蝶番装置の他の構成例を示す斜視図で、突出部と拘束部を二組設けたものを示している。蝶番装置の他の構成例を示す斜視図で、突出部と拘束部をＬ字状にしたものと、突出部を帯状にして拘束部を切り欠き状にしたものを示している。歯車を用いた蝶番装置を組み込んで、二枚のパネル体を連結した折戸の構成例を示す斜視図で、パネル体が閉じた状態である。図６のパネル体が開いた状態の斜視図である。

図１は、本発明による蝶番装置１０の形状例を示している。この蝶番装置１０は、折戸を構成する二枚のパネル体Ｐａ、Ｐｂを連結するために使用され、両パネル体Ｐａ、Ｐｂが対向している側端面には、半円形状の円弧面Ｒを形成してある。この円弧面Ｒの半径は、戸の開閉に支障がないよう、歯車１２ａ、１２ｂのピッチ円Ｃの半径よりもわずかに小さくしてある。またパネル体Ｐａ、Ｐｂの側端面の上下には、蝶番装置１０を収容するため、円弧面Ｒとその周辺を切り欠いた段差部Ｄを形成してある。

蝶番装置１０は、一対の歯車１２ａ、１２ｂや取付具３１ａ、３１ｂなどで構成される。二個の歯車１２ａ、１２ｂは同一形状で、上端面の中心には円柱状に突出するボス１３を形成してあり、その中心には軸孔１４が貫通している。さらに歯車１２ａ、１２ｂの裏面には、固定ネジ１９を収容するため、円形にくり抜かれた中空部１７を形成してあり、固定ネジ１９を差し込むため、中空部１７から上端面に貫通する抜き孔１５も形成してある。

軸棒２４は、一端にツバ２５を形成した丸棒状で、歯車１２ａ、１２ｂの回転軸となるもので、その外径は軸孔１４の内径よりもわずかに小さい。したがって歯車１２ａ、１２ｂは、軸棒２４を支点として自在に回転できる。また連結具２１は、細長の板状であり、二個の歯車１２ａ、１２ｂを所定の間隔で保持するためのもので、軸棒２４の先端を差し込むため、両端付近に軸止孔２２を形成してある。二箇所の軸止孔２２の間隔は、歯車１２ａ、１２ｂのピッチ円Ｃの直径に等しく、さらに軸止孔２２の内径は軸棒２４の外径よりもわずかに小さく、中に軸棒２４を圧入して双方を一体化する。

取付具３１ａ、３１ｂは、蝶番装置１０をパネル体Ｐａ、Ｐｂなどに固定するためのもので、歯車１２ａ、１２ｂの上端面に接触する中心体３２ａ、３２ｂと、この外縁から半径方向に突出するアーム３６ａ、３６ｂと、で構成される。中心体３２ａ、３２ｂは、歯車１２ａ、１２ｂの形状に合わせた円盤形で、歯車１２ａ、１２ｂと一体化して垂直荷重や回転力などを伝達する。ただし中心体３２ａ、３２ｂの直径は、動作に支障がない範囲で自在に調整可能で、同心の歯車１２ａ、１２ｂの歯先円よりも大きくしても構わない。また中心体３２ａ、３２ｂには、歯車１２ａ、１２ｂのボス１３を嵌め込むため、丸孔３３を形成してあり、さらに取付具３１ａ、３１ｂと歯車１２ａ、１２ｂを一体化する固定ネジ１９を螺合できるよう、雌ネジ状のネジ孔３４も形成してある。

アーム３６ａ、３６ｂは、中心体３２ａ、３２ｂの外縁から帯状に突出しており、パネル体Ｐａ、Ｐｂなどに固定される部位である。したがってアーム３６ａ、３６ｂには、ネジなどの留め具４１を差し込むための固定孔３７を形成してある。アーム３６ａ、３６ｂをパネル体Ｐａ、Ｐｂの上面などに接触させた後、固定孔３７に皿ネジなどの留め具４１を差し込んで締め上げると、アーム３６ａ、３６ｂはパネル体Ｐａ、Ｐｂと一体化する。なおアーム３６ａ、３６ｂの形状は、この図のような直線状のほか、Ｌ字状に折り曲げたものなど自在である。

本発明では、二個の取付具３１ａ、３１ｂのうち、一方に突出部３５を設けて、他方に拘束部３８を設けてあり、突出部３５を拘束部３８に接触させることで、取付具３１ａ、３１ｂの回動範囲を規制する。突出部３５と拘束部３８は、中心体３２ａ、３２ｂに形成するが、この図では突出部３５と拘束部３８が同一形状で、いずれも同心の歯車１２ａ、１２ｂのピッチ円Ｃよりも外側にせり出している。そして一対のアーム３６ａ、３６ｂが開いて一直線に並んだ際は、突出部３５と拘束部３８の外縁同士が接触する。この状態では、突出部３５と拘束部３８が押し合う方向にアーム３６ａ、３６ｂを回動させることはできない。このように本発明は、従来から使用されている取付具３１ａ、３１ｂの中心体３２ａ、３２ｂの形状を変更するだけであり、コストアップの要因がない。

なお蝶番装置１０を組み上げた状態では、下方の表裏を反転させた図のように、歯車１２ａ、１２ｂ内部の中空部１７に固定ネジ１９が収容されており、歯車１２ａ、１２ｂは連結具２１の表面を滑るように回転する。さらに歯車１２ａ、１２ｂのボス１３は、軸棒２４のツバ２５に接触する。そのため、歯車１２ａ、１２ｂや取付具３１ａ、３１ｂは、連結具２１とツバ２５で挟み込まれて、一対の歯車１２ａ、１２ｂの噛み合いが維持される。

図２は、図１に示す蝶番装置１０を組み上げた状態である。上方の図のように、一対のアーム３６ａ、３６ｂが開いて一直線に並んだ際、突出部３５と拘束部３８の外縁同士が接触しており、双方が押し合う方向にアーム３６ａ、３６ｂを回動させることはできない。なおこの状態では、突出部３５と拘束部３８のいずれも、対向する歯車１２ａ、１２ｂの端面外縁部に接触するため、左右の歯車１２ａ、１２ｂに段差が生じることを防止できる。その結果、突出部３５と拘束部３８の外縁同士も段差なく接触するため、ストッパとしての機能を確実に発揮できる。そのほか下方の図のように、突出部３５と拘束部３８が接触していない場合、各アーム３６ａ、３６ｂは自在に回動できる。

図３は、図１に示す蝶番装置１０をパネル体Ｐａ、Ｐｂに組み込んだ状態を真上から見たものである。この図のように、左右の取付具３１ａ、３１ｂは、双方の境界を基準とした線対称形になっており、中心体３２ａ、３２ｂは、突出部３５と拘束部３８を除いて歯車１２ａ、１２ｂのピッチ円Ｃよりも直径が小さい。また突出部３５と拘束部３８は、ストッパとしての機能を確実に発揮できるよう、上方の図のように、双方の接触範囲をできるだけ大きくしている。なお、この図の突出部３５と拘束部３８は、コンパクトにまとまられており、パネル体Ｐａ、Ｐｂから大きく飛び出すことはない。

図４は、図１とは異なる構成の蝶番装置１０を示している。この図の取付具３１ａ、３１ｂは、突出部３５と拘束部３８を二組設けており、アーム３６ａ、３６ｂの回動範囲を一段と規制している。一方の取付具３１ｂには、丸孔３３を基準として二個の突出部３５を対称形に配置しており、同様に他方の取付具３１ａにも、丸孔３３を基準として二個の拘束部３８を対称形に配置している。したがって中程の図のように、一対のアーム３６ａ、３６ｂが開いて一直線に並んだ際は、一方の突出部３５と拘束部３８が接触して回動範囲を規制している。さらに下方の図のように、一対のアーム３６ａ、３６ｂが平行に並んだ際は、他方の突出部３５と拘束部３８が接触しており、一対のアーム３６ａ、３６ｂがこれ以上接近することはない。

図５も、図１とは異なる構成の蝶番装置１０を示している。構成例２は、中心体３２ａ、３２ｂの外縁の一部を帯状に延長した上、これを直角に折り曲げて突出部３５と拘束部３８を形成している。突出部３５と拘束部３８をこのように立体化することで、接触面積が増大して耐久性が向上する。さらに構成例２は、突出部３５に永久磁石４０を貼り付けている。したがって突出部３５と拘束部３８が接近すると、永久磁石４０によって双方が密着して、アーム３６ａ、３６ｂを回動させるには一定の力が必要になり、戸を閉じた状態に維持することができる。なお永久磁石４０の組み込み方法は、この形態に限定される訳ではない。

図５の構成例３は、突出部３５と拘束部３８の形状が完全に異なり、一方の取付具３１ｂの突出部３５は、細長い帯状に突出しており、他方の取付具３１ａの拘束部３８は、切り欠き状である。このように、一方の取付具３１ｂに形成された突出部３５が、他方の取付具３１ａに形成された拘束部３８に面接触することで、アーム３６ａ、３６ｂの回動を規制できるならば、突出部３５や拘束部３８の形状は自在に選択できる。なお構成例３では、拘束部３８が形成された中心体３２ａの直径を増大させて、対向する歯車１２ｂの端面外縁部に接触させている。これによって双方の間で垂直荷重を常時伝達できる。

１０蝶番装置
１２ａ、１２ｂ歯車
１３ボス
１４軸孔
１５抜き孔
１７中空部
１９固定ネジ
２１連結具
２２軸止孔
２４軸棒
２５ツバ
３１ａ、３１ｂ取付具
３２ａ、３２ｂ中心体
３３丸孔
３４ネジ孔
３５突出部
３６ａ、３６ｂアーム
３７固定孔
３８拘束部
４０永久磁石
４１留め具
Ｐａ、Ｐｂパネル体
Ｃピッチ円（歯車の）
Ｄ段差部
Ｒ円弧面

Claims

一対のパネル体（Ｐａ、Ｐｂ）等を回動自在に連結するため、両パネル体（Ｐａ、Ｐｂ）の側端面同士が対向する境界部に組み込む蝶番装置であって、
上下方向に軸支され且つ相互に噛合する一対の歯車（１２ａ、１２ｂ）と、該一対の歯車（１２ａ、１２ｂ）を噛合状態で保持する連結具（２１）と、個々の歯車（１２ａ、１２ｂ）をパネル体（Ｐａ、Ｐｂ）と一体化する一対の取付具（３１ａ、３１ｂ）と、を備え、
前記取付具（３１ａ、３１ｂ）は、前記歯車（１２ａ、１２ｂ）の端面に接触し且つ一体で回動する中心体（３２ａ、３２ｂ）と、該中心体（３２ａ、３２ｂ）の外縁から半径方向に突出し且つ留め具（４１）を介してパネル体（Ｐａ、Ｐｂ）に固定されるアーム（３６ａ、３６ｂ）と、を有し、
前記中心体（３２ａ、３２ｂ）のうち、一方の中心体（３２ｂ）には、外側に突出する突出部（３５）を設け、さらに他方の中心体（３２ａ）には、一対のアーム（３６ａ、３６ｂ）が特定の交角になった際に前記突出部（３５）に接触してアーム（３６ａ、３６ｂ）の回動範囲を規制する拘束部（３８）を設けていることを特徴とする蝶番装置。