JP2012012865A - ファスナ機構およびこれを有する蝶番 - Google Patents

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Abstract

【課題】蝶番を一方の面からの作業で容易に取り付けることができるファスナ機構およびそれを用いた蝶番を提供する。
【解決手段】蝶番1の第1羽根10には、その表面12bに、第1嵌合凹部17が形成される。第1嵌合凹部17の厚さ方向長さ寸法T1は、ファスナ部材60のピン連結部62の厚さ方向長さ寸法T2と同一か、それよりも大きくされている。ファスナ部材60の挿入前において、ファスナ部材60の第1係合部57は、取付面12a側に位置する基端53aから先端53bに向かって、第1ピン孔55の径が小さくなるように、すなわち、互いの離間寸法が小さくなるように傾斜されている。ファスナ部材60のピン61を第1ピン孔55に挿入すると、ピン61は第1脚片53を径方向外側に向かって押し広げ、第1羽根10を筐体本体2に取り付けることができる。
【選択図】図4

Description

この発明は、蝶番などの取付物品を筐体等に取り付けるのに用いるファスナ機構およびこれを有する蝶番に関し、さらに詳細には、筐体等の一方の面からの作業で取付物品を取り付けることができるファスナ機構およびこれを有する蝶番に関する。
従来、蝶番を取り付けるためのファスナ機構として、スタッドボルトおよびナットを用いるものが知られている。例えば、特許文献1によれば、蝶番の箱体側羽根部および扉体側羽根部を、複数のスタッドボルトおよびナットを用いて、それぞれ箱体本体および扉体に取り付けることとしている。
特開2006−291484(JP2006−291484A)
上記のようなファスナ機構において、スタッドボルトは、各羽根部の取付孔と箱体本体および扉体の取付孔とを貫通するように挿入され、箱体本体および扉体のスタッドボルトの取り付け面とは反対の面からナットで固定される。ナットの固定に際して、箱体本体および扉体の反対側からの工具等による作業が必要である。したがって、箱体本体および扉体の反対側に工具等が入らない場合には、これら蝶番を固定することができないという問題があった。また、複数のスタッドボルトのそれぞれに対してナットを取り付けなければならず、蝶番の固定に手間がかかるという問題もあった。
この発明は、蝶番を一方の面からの作業で容易に取り付けることができるファスナ機構およびそれを用いた蝶番を提供することを課題とする。
本発明は、第1の発明と第2の発明とを含む。
第1の発明は、取付部材本体の取付面および前記取付面の反対側の表面を貫通する複数の取付孔と、前記取付孔に挿入されるファスナ部材とを含むファスナ機構の改良にかかわる。
第1の発明は、前記ファスナ機構において、前記ファスナ部材は、前記取付孔に挿入される複数のピンと、前記ピンを互いに連結するピン連結部とを含み、前記取付部材本体の前記取付孔に重なるとともに前記表面に形成され前記ピン連結部が嵌合される嵌合凹部と、前記取付孔が位置する前記取付面から突出する複数の可撓性の脚片を有する係合部とを有し、前記表面から前記取付孔に前記ピンを挿入することによって、前記脚片が互いに離間する方向に変形されることを特徴とする。
この第1の発明の実施態様のひとつとして、前記嵌合凹部の厚さ方向の長さ寸法は、前記ピン連結部のそれ以上とされる。
他の実施態様のひとつとして、前記係合部は、前記取付孔に連なるとともに前記脚片の径方向中心に前記ピンが挿入されるピン孔が形成され、前記脚片は、前記取付面側に位置する基部と、その反対側に位置する先端部とを有し、前記ピンの挿入前において、前記基部から前記先端部に向かって前記ピン孔の径が小さくされ、前記先端部における径は前記ピンの径よりも小さくされる。
第2の発明は、軸方向に延びる枢軸と、前記枢軸に旋回可能に取り付けられた第1および第2羽根とを有する蝶番の改良に関わる。
第2の発明は、前記蝶番において、前記第1羽根は、前記軸方向に離間して前記枢軸が挿入される第1ナックル管と、前記第1ナックル管を中心に旋回する第1羽根部とを有し、前記第2羽根は、前記枢軸が挿入される第2ナックル管と、前記第2ナックル管を中心に旋回する第2羽根部とを有し、前記第1および第2羽根部は、前記第1の発明に記載の前記取付孔と、前記嵌合凹部と、前記係合部とを有することを特徴とする。
本発明において、ファスナ機構は、取付部材本体に形成された係合部と、係合部に挿入可能なピンを有するファスナ部材とを有する。係合部は、可撓性を有する複数の脚片を有し、ピンを挿入することによって脚片が径方向外側に広がるから、取付部材本体を筐体本体等に取り付けることができる。したがって、筐体本体の一方の面からの作業によって、容易に取付部材本体を取り付けることができる。また、複数のピンは、ピン連結部によって連結されているからより一層取付部材本体の取り付けが容易になる。
取付部材本体の一例である蝶番の使用状態を示す斜視図。 蝶番の分解組立図。 蝶番の取付面側から見た分解斜視図。 図1のIV−IV線断面図であって、ファスナ部材の挿入前後を示した図。 蝶番の斜視図。 図5のVI−VI線断面図。 図5のVII−VII線断面図。 蝶番の斜視図。 図8のIX−IX線断面図。 図8のX−X線断面図。
図1〜4は、この発明の実施態様の取付部材本体の一例である蝶番を示したものである。図1は蝶番の使用状態の説明図、図2は図1の分解組立図、図3は蝶番の取付面側から見た分解斜視図、図4は図1のIV−IV線断面図であって、下方がファスナ部材の挿入前、上方がファスナ部材の挿入後を示した模式図である。
蝶番1は、軸方向に延びる枢軸30と、枢軸30を中心に旋回する第1および第2羽根10,20と、第1および第2羽根10,20を時計回りまたは反時計回り方向に付勢するバネ40とを有する。第1羽根10は、例えば、筐体本体2の枠に取り付けられ、第2羽根20は、例えば、筐体本体2に対して旋回可能な蓋等の旋回体3に取り付けられ、これら第1および第2羽根10,20が枢軸30を中心に旋回することによって、旋回体3を旋回させることができる。筐体本体2および旋回体3は、例えば、金属板などの板状部材で形成することができる。
バネ40は、軸方向に離間し、互いに捩り向きが逆である第1および第2コイル部41,42と、これら第1および第2コイル部41,42を連結するバネ連結部43と、第1および第2コイル部41,42の軸方向外端に位置する第1および第2バネ脚部44,45とを有する、いわゆるダブルトーションバネを用いている。第1コイル部41が、例えば時計回りに巻かれている場合には、第2コイル部42は反時計回りに巻かれ、これら第1コイル部41と第2コイル部42とが逆巻きにされている。バネ連結部43、第1および第2バネ脚部44,45は、軸方向に延びている。
第1羽根10は、軸方向に離間する一対の第1ナックル管11と、第1ナックル管11と一体的に旋回し筐体本体2に接合される第1羽根部12とを有する。第1羽根部12は、筐体本体2に当接する取付面12aと、その反対側の表面12bとを有する。第1ナックル管11は、その内周面で枢軸30が挿入される第1軸孔13を形成している。第1ナックル管11の外周には、第1バネ脚部44または第2バネ脚部45を支持可能な第1溝14が形成されている。第1溝14は、軸方向に延びるとともに、その周方向の両端には、軸方向に延び互いに対向する第1内側爪部15aと第1外側爪部15bとが形成され、これら爪部15a,15bで第1バネ脚部44または第2バネ脚部45が第1溝14から抜けるのを防止している。第1内側爪部15aと第1外側爪部15bとは、第1溝14の周方向の対向離間寸法を小さくすることによって、第1溝14をアリ溝状に形成している。
第1軸孔13の軸方向内側端部には、第1および第2コイル部41,42の外端を支持する第1凹部16がそれぞれ形成されている。第1軸孔13と第1凹部16とによって形成された段部によって、第1および第2コイル部41,42がそれぞれ支持される。また、両第1ナックル管11の軸方向の間には、第1羽根部12の一部によって形成された第1ストッパ部18を有する。第1ストッパ部18は、取付面12aおよび表面12bを繋ぐ面によって形成され、これら面12a,12bに対してほぼ垂直にされている。
第2羽根20は、軸方向中央部分に位置する第2ナックル管21と、第2ナックル管21と一体的に旋回し旋回体3に接合される第2羽根部22とを有する。第2羽根部22は、旋回体3に当接する取付面22aと、その反対側の表面22bとを有する。第2ナックル管21は、その内周面で枢軸30が挿入される第2軸孔23を形成している。第2ナックル管21の外周には、バネ連結部43を支持可能な第2溝24が形成されている。第2溝24は、軸方向に延びるとともに、その周方向に位置する両端には、軸方向に延びる第2内側爪部25aおよび第2外側爪部25bが形成されて、第2溝24からバネ連結部43が抜けるのを防止している。これら爪部25a,25bは、第2溝24の周方向の対向離間寸法を小さくすることによって、第2溝24をアリ溝状に形成している。
第2軸孔23の軸方向外側端縁には、第1および第2コイル部41,42のそれぞれの内端を支持する第2凹部26が形成されている。第2軸孔23と第2凹部26とに形成された段部によって、第1および第2コイル部41,42が支持される。また、第2ナックル管21の軸方向外側には、第2羽根部22の一部によって形成された第2ストッパ部28を有する。第2ストッパ部28は、取付面22aおよび表面22bを繋ぐ面によって形成され、これら面22a,22bに対してほぼ垂直にされている。
第1羽根10と第2羽根20とは、両第1ナックル管11の間に第2ナックル管21が位置し、第1および第2軸孔13,23が軸方向に一致するように組みつけられる。このように組みつけられる際、第1凹部16および第2凹部26には第1および第2コイル部41,42が配置されることで、バネ40が所定位置に支持されるようにしている。第1および第2バネ脚部44,45は、第1溝14で支持され、バネ連結部43は第2溝24で支持される。
第1および第2羽根部12,22には、筐体本体2または旋回体3に取り付けるためのファスナ機構が形成されている。ファスナ機構は、第1および第2羽根部12,22の軸方向に離間する一対の第1および第2取付孔51,52と、第1および第2取付孔51,52から突出し先端部が全体として截頭円錐状に形成される第1および第2係合部57,58とを含む。第1および第2係合部57,58は、それぞれの径方向に離間して形成される可撓性の複数の第1および第2脚片53,54と、それらの中心に第1および第2取付孔51,52のそれぞれに連なって形成される第1および第2ピン孔55,56とを有する。第1係合部57は、筐体本体2の開孔2aに挿入され、第2係合部58は、旋回体3の開孔3aに挿入され、第1および第2ピン孔55,56に、ファスナ部材60のピン61がそれぞれ挿入される。互いに離間する両ピン61は、ピン連結部62によって連結されている。
第1および第2羽根部12,22には、ピン連結部62が嵌合可能な、第1および第2嵌合凹部17,27が形成されている。第1および第2嵌合凹部17,27にピン連結部62が嵌合することによって、第1および第2羽根部12,22の表面12b,22bからファスナ部材60が突出しないようにされている。
図4は、図1のIV−IV線断面図である。ただし、図面下方はファスナ部材60の挿入前を示し、上方はファスナ部材60の挿入後を示したものである。また、図4は、第1羽根10を示したものであるが、第2羽根20においても同様であるので、その説明を省略する。図4に示したように、第1および第2嵌合凹部17,27の厚さ方向長さ寸法T1は、ピン連結部62の厚さ方向長さ寸法T2と同一か、それよりも大きくされている。したがって、第1および第2嵌合凹部17,27にピン連結部62を嵌合させたときに、第1および第2羽根部12,22の表面12b,22bからファスナ部材60が突出しないようにすることができる。
図4のファスナ部材60の挿入前において、第1係合部57は、取付面12a側に位置する基端53aから先端53bに向かって、第1ピン孔55の径が小さくなるように、すなわち、互いの離間寸法が小さくなるように傾斜されている。この状態において、第1係合部57の外径は、基端53aから先端53bに亘ってほぼ同一径とされている。したがって、第1係合部57は、開孔2aに容易に挿入することができる。
ファスナ部材60のピン61を第1ピン孔55に挿入すると、図4の上方に示したように、ピン61は第1脚片53を径方向外側に向かって押し広げる。第1脚片53は可撓性を有するので、ピン61に沿って先端53bが径方向外側に向かって広がり、第1脚片53の外径が筐体本体2の開孔2aよりも大きくなって、第1羽根10が開孔2aから抜けないように固定される。
ファスナ部材60を第1および第2羽根10,20の表面12b,22bから挿入するだけで、第1および第2羽根10,20を筐体本体2および旋回体3に取り付けることができる。すなわち、筐体本体2および旋回体3の裏側に手を回したりする必要がない。したがって、例えば、この実施形態のように、板状部材によって筐体本体2および旋回体3が形成され、開孔2a,3aにおいては板状部材が二重にされ、これらの間に工具等を入れることができないような場合にも、第1および第2羽根10,20を容易に取り付けることができる。筐体本体2および旋回体3を形成する板状部材は、その厚さが、例えば、約0.8〜1.2mmのものを用いることができる。板状部材が厚すぎると、第1および第2脚片53,54が径方向に広がるのを阻害する可能性がある。
一対のピン61はピン連結部62によって互いに連結されている。したがって、これらピン61を別々に挿入する必要がなく、その第1羽根10を容易に筐体本体2に取り付けることができる。
上記のような蝶番1において、互いに捩り向きが逆である第1および第2コイル部41,42を有するバネ40を第1および第2羽根10,20に取り付けるだけで、バネ40の付勢方向を変えることができる。図5および図8は、それぞれバネ40の捩り向きを逆にしたものであって、筐体本体2および旋回体3に取り付ける前の状態の蝶番1を示したものである。図6,7は図5のVI−VI線断面図、VII−VII線断面図であり、図9,10は図8のIX−IX線断面図、X−X線断面図である。
図5に示した蝶番1は、図2に示したように、バネ40の第1コイル部41が図面上方に、第2コイル部42が図面下方に位置するように取り付けられたものである。バネ40をこのように取り付けることによって、第1羽根10が矢印A方向に付勢され、第2羽根20が矢印B方向に付勢される。このような蝶番1を筐体本体2および旋回体3に取り付ける前においては、第1および第2羽根部12,22は、その取付面12a,22aを互いに対向させてほぼ直角にされている。
図6に示したように、第1羽根10の第1溝14には、第1バネ脚部44が配置される。なお、図6では、一方の第1ナックル管11側に位置する第1バネ脚部44について示しているが、他方の第1ナックル管11では第2バネ脚部45が位置している。第2バネ脚部45については、第1バネ脚部44と同様であるので、その説明を省略する。第1バネ脚部44は、第1外側爪部15bが位置する第1溝14の底部の一側に係合されている。
図7に示したように、第2羽根20の第2溝24には、バネ連結部43が配置される。バネ連結部43は、第2外側爪部25bが位置する第2溝24の底部の一側に係合されている。
上記のように取り付けた状態においては、第1羽根10は、バネ40によって表面12bから取付面12a向かって、矢印A方向に向かって付勢され、第2羽根20は、表面22bから取付面22aに向かって、矢印A方向とは逆向きの矢印B方向に向かって付勢されている。このように付勢されることによって、第1および第2バネ脚部44,45が第1溝14に確実に保持され、バネ連結部43が第2溝24に確実に保持される。したがって、蝶番1を筐体本体2および旋回体3に取り付ける前の図5における状態においても、バネ40が外れることなく、組み付け状態を維持することができる。
上記のような組み付け状態においては、第1羽根10の第1ストッパ部18が第2羽根20の取付面22aに当接し、第1羽根10と第2羽根20とが、矢印Aおよび矢印B方向にそれ以上旋回するのを防止している(図7参照)。また、第2羽根20の第2ストッパ部28が、第1羽根10の取付面12aに当接し、第1羽根10と第2羽根20とが、矢印Aおよび矢印B方向にそれ以上旋回するのを防止している(図6参照)。
この蝶番1を筐体本体2および旋回体3に取り付けるには、取付面12a,22aを離間させるようにバネ40を撓ませて、第1羽根10を矢印A方向と逆向きに、第2羽根20を矢印B方向と逆向きに旋回させる。第1および第2羽根10,20は、バネ40の反力によって、矢印Aおよび矢印B方向により一層付勢されるから、筐体本体2と旋回体3とは、図1に示した閉鎖位置に付勢され、旋回体3を旋回させない状態にあっては、旋回体3は筐体本体2に対して図1の状態を維持する。
図1の状態から、旋回体3を矢印Y方向に、すなわち開放位置へと旋回させると、バネ40はさらに撓む。したがって、旋回体3の旋回を止めると、旋回体3はバネ40の反力によって矢印X方向に旋回し、再び図1の閉鎖位置へと戻る。すなわち、図5のようにバネ40が取り付けられた蝶番1を取り付けた筐体本体2および旋回体3においては、筐体本体2に対して旋回体3が閉鎖位置に付勢されることとなる。
図8に示した蝶番1は、図2に示したバネ40の第1コイル部41が図面下方に、第2コイル部42が図面上方に位置するように取り付けられたものである。すなわち、図6に示した蝶番1とは逆向きに付勢されるようにバネ40が取り付けられたものである。このような蝶番1は、第1羽根10が矢印C方向に付勢され、第2羽根20が矢印D方向に付勢されている。したがって、蝶番1を筐体本体2および旋回体3に取り付ける前においては、第1および第2羽根部12,22は、その表面12b,22bを互いに対向させて折り畳まれた形状を有する。
図9に示したように、第1羽根10の第1溝14には、第1および第2バネ脚部44,45がそれぞれ配置される。なお、図9では、一方の第1ナックル管11に位置する第2バネ脚部45について示しているが、他方の第1ナックル管11に位置する第1バネ脚部44ついても同様であるので、その説明を省略する。第2バネ脚部45は、第1内側爪部15aが位置する第1溝14の底部の一側に係合されている。
図10に示したように、第2羽根20の第2溝24には、バネ連結部43が配置される。バネ連結部43は、第2内側爪部25aが位置する第2溝24の底部の一側に係合されている。このようにバネ連結部43は、第2溝24に係合してこれから外れないようにされている。したがって、蝶番1を筐体本体2および旋回体3に取り付ける前の図8における状態においても、バネ40が外れることなく、組み付け状態を維持することができる。
上記のように組み付けた状態において、第1羽根10は、バネ40によって取付面12aから表面12b向かって、矢印C方向に付勢され、第2羽根20は、取付面22aから表面22bに向かって、矢印C方向とは逆向きの矢印D方向に付勢されている。このような状態において、第1ストッパ部18は、第2羽根20の表面22bに当接し(図10参照)、第2ストッパ部28は、第1羽根10の表面12bに当接し(図9参照)、第1羽根10と第2羽根20とが、それ以上矢印Cおよび矢印D方向に旋回するのを防止している。
この蝶番1を筐体本体2および旋回体3に取り付けるには、バネ40をさらに撓ませて、表面12b,22bを離間させるように、第1羽根10を矢印C方向とは逆向きに、第2羽根20を矢印D方向とは逆向きに旋回させる。第1および第2羽根10,20は、バネ40の反力によって一層矢印Cおよび矢印D方向に付勢されるから、蝶番1を筐体本体2と旋回体3に取り付けた場合には、旋回体3は、図1に示した矢印Y方向に付勢され、開放位置に維持される。旋回体3の開放位置から、図1の閉鎖位置に維持する場合には、図示しないラッチ等のロック機構によって、旋回体3を筐体本体2に係合させるようにすればよい。
上記のような蝶番1では、第1および第2バネ脚部44,45を支持する第1溝14には、第1内外側爪部15a,15bが形成されているから、バネ40の向きを変更して取り付けた場合でも、第1内外側爪部15a,15bのいずれかによって第1および第2バネ脚部44,45を支持することができる。同様に、バネ連結部43を支持する第2溝24には、第2内外側爪部25a,25bが形成されているから、バネ40の向きを変えた場合でも、第2内外側爪部25a,25bのいずれかによってバネ連結部43を支持することができる。したがって、バネ40の向きを変更しても、第1および第2羽根10,20の構成を変更する必要がないので、バネの付勢の向きを容易に変えることができる。
この実施形態において、取付部材本体として蝶番1を用いているが、これに限られることなく、種々の取付部材本体にこの発明のファスナ機構を用いることができる。また、取付部材本体として蝶番1を用いた場合には、バネ40は必須の構成要素ではなく、これを有しないものであってもよい。
本発明の明細書および特許請求の範囲において、用語「第1」および「第2」は、同様の要素、位置等を単に区別するために用いられている。蝶番1を構成する各構成部材には、本明細書に記載されている材料のほかに、この種の分野において通常用いられている、各種の公知の材料を制限なく用いることができる。
1 蝶番
10 第1羽根
11 第1ナックル管
12 第1羽根部
12a 取付面
12b 表面
17 第1嵌合凹部
20 第2羽根
21 第2ナックル管
22 第2羽根部
22a 取付面
22b 表面
27 第2嵌合凹部
30 枢軸
51 第1取付孔
52 第2取付孔
53 第1脚片
53a 基部
53b 先端部
54 第2脚片
55 第1ピン孔
56 第2ピン孔
57 第1係合部
58 第2係合部
60 ファスナ部材
61 ピン
62 ピン連結部

Claims (4)

  1. 取付部材本体の取付面および前記取付面の反対側の表面を貫通する複数の取付孔と、前記取付孔に挿入されるファスナ部材とを含むファスナ機構において、
    前記ファスナ部材は、前記取付孔に挿入される複数のピンと、前記ピンを互いに連結するピン連結部とを含み、
    前記取付部材本体の前記取付孔に重なるとともに前記表面に形成され前記ピン連結部が嵌合される嵌合凹部と、前記取付孔が位置する前記取付面から突出する複数の可撓性の脚片を有する係合部とを有し、前記表面から前記取付孔に前記ピンを挿入することによって、前記脚片が互いに離間する方向に変形されることを特徴とする前記ファスナ機構。
  2. 前記嵌合凹部の厚さ方向の長さ寸法は、前記ピン連結部のそれ以上とされる請求項1記載のファスナ機構。
  3. 前記係合部は、前記取付孔に連なるとともに前記脚片の径方向中心に前記ピンが挿入されるピン孔が形成され、前記脚片は、前記取付面側に位置する基部と、その反対側に位置する先端部とを有し、前記ピンの挿入前において、前記基部から前記先端部に向かって前記ピン孔の径が小さくされ、前記先端部における径は前記ピンの径よりも小さくされる請求項1または2記載のファスナ機構。
  4. 軸方向に延びる枢軸と、前記枢軸に旋回可能に取り付けられた第1および第2羽根とを有する蝶番において、
    前記第1羽根は、前記軸方向に離間して前記枢軸が挿入される第1ナックル管と、前記第1ナックル管を中心に旋回する第1羽根部とを有し、前記第2羽根は、前記枢軸が挿入される第2ナックル管と、前記第2ナックル管を中心に旋回する第2羽根部とを有し、
    前記第1および第2羽根部は、前記請求項1〜3のいずれかに記載の前記取付孔と、前記嵌合凹部と、前記係合部とを有することを特徴とする前記蝶番。
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