JP2016508552A - 緩衝機構付きドア用蝶番 - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡単で取付けやすく、しかも故障時でも緩衝機能を発揮できる緩衝機構付きドア用蝶番を提供する。【解決手段】それぞれ軸筒が付いた第１の蝶番１と第２の蝶番２を有し、第１の蝶番１の軸筒内に固定ロッド３、第２の蝶番２の軸筒内には回転ロッド５を固定して取付け、固定ロッド３と回転ロッド５との間を連結ロッド４を介して連結する。連結ロッド４と固定ロッド３を摺動可能に連結すると共に、連結する所に中空溝４６を設け、中空溝４６内には固定ロッド３に当接し、且つ、連結ロッド４に固定したリセットばね４５を設ける。一方、連結ロッド４と回転ロッド５とを同軸回転伝動可能に連結し、固定ロッド３と回転ロッド５との相対正逆回転に連動して、リセットばね４５の復元力により、連結ロッド４を軸筒内において軸方向に往復運動させる。【選択図】図１

Description

本発明は、蝶番に係り、特に、緩衝機構付きドア用蝶番に関する。

従来、ドア・窓用蝶番として一般に普通の蝶番が用いられる。閉扉動作を緩慢にする方法としては扉に扉締め装置を取り付けるものが多いが、扉締め装置は、構造が複雑で美観を損なう等の問題がある。従って、蝶番と一体的に設けた、しかも構造が簡単な緩衝機構付きドア用蝶番が必要である。

特許文献１で提案された緩衝機構付きドア・窓用蝶番は、可動羽根板と、固定羽根板と、蝶番軸とから構成されるものであり、更にドア本体又はドアフレーム内に配設した液圧緩衝装置と、蝶番と緩衝装置とを連結するのに用いられる連結伝動機構とを備える。該緩衝機構付きドア・窓用蝶番は、ドア・窓を開閉するときに衝撃を緩和する働きをするため、従来の蝶番において緩衝装置がなく、別に緩衝装置を設ければ、ドア・窓の外観を損なうという問題を解決した。しかしながら、上記の構造は、嵩張ると共に、連結ロッドの連結がもろくて壊れやすく、しかも製作・取付が面倒である等の問題がある。

特許文献２で提案された緩衝機構付きドア・窓用蝶番は、２つの軸筒付きの蝶番と、軸筒内に配設した連動機構とから構成されるものである。それは、ぞれぞれ一体的軸筒に対応して、連動機構が２つの蝶番の軸筒を上下に連動させる。該連動機構は、ドア・窓が急激に閉じることがないように動作を緩慢にする機能をもつ連動緩衝装置を有する。該連動緩衝装置は、軸本体と、軸本体の一端において軸に沿って軸本体に対して昇降・回転できる昇降ロッドと、昇降ロッドの昇降を緩衝することによりその相対回転を緩衝する緩衝器とから構成される。そのうち軸本体と１つの蝶番の軸筒とが相対的に固定されて、同軸に一体的に回転するようにする。昇降ロッドと他の蝶番の軸筒とが嵌合連結されて、昇降ロッドと該蝶番とが固定回転するときに上下に昇降することができるようにする。該緩衝機構付きドア・窓用蝶番は、従来の緩衝機構付きドア・窓用蝶番に比べて、構造が簡単で、体積が小さいが、上記の緩衝装置が依然、構造複雑で部品点数が多く、しかも取付けにくい。そして、国外の緩衝機構付きドア用蝶番は、構造複雑なものが多く、使用中に故障が生じて、緩衝機能がなくなるおそれがある。

中国特許第０２２４３７９７．５号 中国特許第２００７１０１４６２９６．８号

上記のように、従来の緩衝機構付きドア・窓用蝶番は、構造複雑で、部品点数が多く、取付けが面倒であるという欠点がある。そこで、本発明では、構造が簡単で部品点数が少なくかつ体積が小さく、取付けやすいと共に、性能が優れてドアの開き角度が大きく、適用する範囲も広く、しかも左開きか右開きを区分せず、使用の際故障が生じても緩衝機能の喪失を防止することができる緩衝機構付きドア用蝶番を提供することを課題とするものである。

前記課題を解決するための一つの手段として、本発明は、それぞれ軸筒が付いた第１の蝶番と第２の蝶番を有し、第１の蝶番１の軸筒内に固定ロッド、第２の蝶番２の軸筒内に回転ロッドを固定して取付け、固定ロッドと回転ロッドとの間を連結ロッドを介して連結し、連結ロッドと固定ロッドを摺動可能に連結すると共に、連結する所に中空溝を設け、中空溝内には固定ロッドに当接し、且つ連結ロッドに固定したリセットばねを設け、連結ロッドと回転ロッドとを同軸回転伝動可能に連結し、固定ロッドと回転ロッドとの相対正逆回転に連動して、リセットばねの復元力により、連結ロッドを軸筒内において軸方向に往復運動させることを特徴とする緩衝機構付きドア用蝶番を提供するものである。したがって、該緩衝機構付きドア用蝶番は、構造が簡単で部品点数が少なく、しかも性能が優れているという利点がある。

連結ロッドと固定ロッドとの摺動可能な連結の構造は、軸方向に沿って相対運動し、且つ相対回転しない構造とし、その方法として嵌合連結又はキー溝連結又はスプライン連結又は横ピン連結を採用する。

好ましくは、嵌合連結構造は、固定ロッドと連結ロッドとが当接する端面にそれぞれ突出部とその突出部に合った第１の凹溝を設け、突出部が第１の凹溝にあって連結ロッドが軸方向に摺動可能で、円周方向に固定するようにし、突出部を固定ロッド又は連結ロッドの当接する端面に、突出部の位置に対応して第１の凹溝を連結ロッド又は固定ロッドの当接する端面に設け、突出部と第１の凹溝とが嵌合して内部に中空溝を形成するものである。

連結ロッドと回転ロッドとの同軸回転伝動構造は、連結ロッドと回転ロッドとが当接する端面において円周方向に沿ってそれぞれ起伏部を設け、起伏部が突出部と、凹部と、突出部と凹部の間の傾斜面からなり、連結ロッドと回転ロッドが相対回動する時、突出部と凹部のずれによって両者間における軸方向の変位を変える。

起伏部の突出部は、突出部の平面又は突出部の円弧状面とし、その凹部は、凹部の平面又は凹部の円弧状面とし、傾斜面は、突出部と凹部の間の滑らかな傾斜面とする。

突出部の平面又は突出部の円弧状面の弧長が、２つの蝶番の緩衝時の角度に関係する。

回転ロッドの起伏部の突出部又は凹部が、連結ロッドの起伏部の凹部又は突出部とが噛み合い、２つの起伏部が噛み合った時その間にオイルタンク収容部を形成する。

連結ロッドが回転ロッドに当接する一端がシール端であり、シール端の端面の中央部に液体オイルがタンク収容部から中空溝へ流れるようにするための貫通穴が設けてあり、貫通穴が連結ロッドの軸方向に沿って中空溝へ伸び、貫通穴の出口に液体オイルの流動を調節する単方向弁が設けてある。

連結ロッド内の貫通穴の出口には、更に連結ロッドの中空溝内において一定の圧力に達すると液体オイルがオイルタンク収容部へ流れるようにするための安全弁を有し、安全弁と単方向弁とが並列配設され、中空溝内の圧力が一定の圧力を超えると直ちに圧力を放出し、蝶番を壊さないようにする。

第１の蝶番の軸筒と固定ロッドと、又は、第２の蝶番の軸筒と回転ロッドとの固定取付方法としてピン又はスプライン又はねじ嵌合を採用する。

前記課題を解決するためのもう一つの手段として、本発明は、それぞれ軸筒が付いた第１の蝶番と第２の蝶番を有し、第１の蝶番の軸筒内に緩衝器、第２の蝶番の軸筒内に回転ロッドを固定して取付け、回転ロッドと緩衝器の間を連結ロッドを介して連結し、回転ロッドと連結ロッドの一端とを同軸回転伝動可能に連結し、連結ロッドと軸筒とを摺動可能に連結し、連結ロッドの他端を緩衝器に当接し連結させ、回転ロッドと連結ロッドとの相対回動に連動して、連結ロード を軸筒内において軸方向に運動させ、且つ相対回転せず、更に緩衝器が軸筒内において軸方向に往復運動するようにする。

回転ロッドと連結ロッドの一端との同軸回転伝動構造は、連結ロッドと回転ロッドとが当接する端面において円周方向に沿ってそれぞれ起伏部を設け、起伏部が突出部と、凹部と、突出部と凹部の間の傾斜面からなり、連結ロッドと回転ロッドとが相対回動する時、突出部と凹部のずれによって両者間における軸方向の変位を変えるものである。

起伏部の突出部は、突出部の平面又は突出部の円弧状面とし、凹部は、凹部の平面又は凹部の円弧状面とし、傾斜面は突出部と凹部の間の滑らかな傾斜面とすると共に、回転ロッドにおける起伏部の突出部又は凹部が、連結ロッドにおける起伏部の凹部又は突出部とが噛み合う。

突出部の平面又は突出部の円弧状面の弧長が、２つの蝶番の緩衝時の角度に関係する。

連結ロッドと軸筒との摺動可能な連結の構造は、連結ロッドが軸筒内において軸方向に沿って相対運動し、且つ相対回転しない構造とし、その方法として連結ロッドにピン穴を設け、軸筒上の該ピン穴に対応する位置に第２の凹溝を設け、ピンが連結ロッド上のピン穴を挿通し且つ軸筒の第２の凹溝内に両端摺動可能に配置し、連結ロッドが軸筒内において円周方向に固定するようにする。

連結ロッドと軸筒との摺動可能な連結の構造は、連結ロッドが軸筒内において軸方向に沿って相対運動し、且つ相対回転しない構造とし、その方法として連結ロッドに第２の凹溝を設け、軸筒上の該第２の凹溝に対応する位置にピン穴を設け、ピンが連結ロッド上の第２の凹溝を挿通して軸筒のピン穴に固定され、ピンが第２の凹溝を挿通して、連結ロッドが軸筒内において軸方向に摺動可能で、且つ円周方向に固定するようにする。

連結ロッドと軸筒との摺動可能な連結の構造は、連結ロッドが軸筒内において軸方向に沿って相対運動し、且つ相対回転しないスプライン嵌合構造とし、その方法として連結ロッドの内周面と軸筒の外周面とに軸方向に沿っていずれもスプライン嵌合構造が設けてある。

好ましくは、緩衝器は液圧緩衝器であり、液圧緩衝器の一端にピストンロッドが設けてあり、連結ロッドに当接し連結され、液圧緩衝器の他端が第１の蝶番の軸筒に固定されるものである。

液圧緩衝器と連結ロッドとの当接連結構造は、液圧緩衝器のピストンロッドと連結ロッドとの嵌合連結とし、その方法として連結ロッドが液圧緩衝器に当接する一面がシール端面であり、該端面上のピストンロッドに対応する位置においてピストンロッドに合った差し込み穴が設けてあり、ピストンロッドを差し込み穴に挿入して、連結ロッドの軸方向摺動に連動して、ピストンロッドに合わせて、液圧緩衝器が軸筒内において軸方向に往復運動するようにする。

第１の蝶番の軸筒と緩衝器と、又は、第２の蝶番の軸筒と回転ロッドとの固定取付方法として、ピン又はスプライン又はねじ嵌合を採用する。

本発明による緩衝機構付き機構ドア用蝶番は、構造が簡単で部品点数が少なくかつ体積が小さく、取付けやすいと共に、性能が優れてドアの開き角度が大きく、適用する範囲も広く、しかも左開きか右開きを区分せず、使用の際故障が生じても緩衝機能の喪失を防止することができる。

本発明の実施例１に係る緩衝機構付きドア用蝶番の構造を示す図である。 同じく固定ロッドの構造を示す図である。 同じく連結ロッドの構造を示す図である。 同じく回転ロッドの構造を示す図である。 同じく開扉時の構造を示す図である。 本発明の実施例２に係る緩衝機構付きドア用蝶番の構造を示す図である。 同じく連結ロッドの構造を示す図である。 同じく連結ロッドの２番目の構造を示す図である。 同じく連結ロッドの３番目の構造を示す図である。 同じく回転ロッドの構造を示す図である。 同じく緩衝器の構造を示す図である。 同じく連結ロッドと軸筒との摺動可能な連結の構造を示す図である。 同じく連結ロッドと軸筒との摺動可能な連結の２番目の構造を示す図である。 同じく開扉時の構造を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明にかかる緩衝機構付きドア用蝶番を具体的に説明する。

図１に示すように、緩衝機構付きドア用蝶番は、それぞれ軸筒が付いた第１の蝶番１と第２の蝶番２を有する。第１の蝶番１の軸筒内に固定ロッド３、第２の蝶番２の軸筒内に回転ロッド５を固定して取付け、固定ロッド３と回転ロッド５との間に、固定ロッド３と回転ロッド５とを連結するための連結ロッド４を設ける。

連結ロッド４と固定ロッド３を摺動可能に連結する。即ち、連結ロッド４と固定ロッド３とが軸方向に沿って相対運動し、且つ相対回転しないようにする。連結する所に中空溝４６を設け、中空溝内にリセットばね４５を設ける。リセットばね４５が固定ロッド３に当接し、連結ロッド４が第１の蝶番１の軸筒内において軸方向に運動するが、第１の蝶番１と相対回転しないようにする。摺動可能な連結の方法として嵌合連結又はキー溝連結又はスプライン連結又は横ピン連結を採用する。キー溝連結やスプライン連結、横ピン連結は、通常の手段である。そのうち、嵌合連結の構造は、固定ロッド３と連結ロッド４とが当接する端面にそれぞれ突出部３１とその突出部に合った第１の凹溝４１を設け、突出部３１が第１の凹溝４１にあって連結ロッド４が軸方向に摺動可能で、そして円周方向に固定するようにする。突出部３１を固定ロッド３又は連結ロッド４の当接する端面に設ける。連結ロッド４又は固定ロッドの当接する端面に、突出部３１の位置に対応して第１の凹溝４１が設けてある。突出部と第１の凹溝の個数は、１個または２個または複数とすることができる。本実施例では、突出部と第１の凹溝をそれぞれ２個設ける。

図２に示すように、固定ロッド３の端面に２個の突出部３１を設け、連結ロッド４の固定ロッド３に当接する一端の端面に、固定ロッド上の突出部に合った２個の第１の凹溝４１を設け、突出部と第１の凹溝とが嵌合連結して、連結ロッド４が軸筒内において軸方向に摺動し、そして軸筒と相対回転しないようにする。あるいは、連結ロッド４の端面に２個の突出部を設け、固定ロッド３の連結ロッド４に当接する一端の端面に、連結ロッド上の突出部に合った２個の第１の凹溝を設け、突出部と第１の凹溝とが嵌合連結して、連結ロッド４が軸筒内において軸方向に摺動し、そして軸筒と相対回転しないようにする。突出部は、帯状や円状等の任意の形状とし、第１の凹溝と突出部とが嵌合するものである。突出部３１と第１の凹溝４１とが嵌合して内部に中空溝４６を形成する。中空溝内にリセットばね４５を設け、リセットばねが固定ロッド３に当接するようにする。

連結ロッド４が第１の蝶番１の軸筒内において軸方向に運動するが、第１の蝶番１と相対回転しないようにする連結方法として、スプラインや横ピン、スリーブ継手を採用することもできる。

連結ロッド５と回転ロッド４とを同軸回転伝動可能に連結する。同軸回転伝動連結の構造は、連結ロッド４と回転ロッド５とが当接する端面においてそれぞれ起伏部を設け、該起伏部が突出部と、凹部と、突出部と凹部の間の傾斜面からなるものである。突出部は、突出部の平面又は突出部の円弧状面とし、凹部は、凹部の平面又は凹部の円弧状面とし、傾斜面は、突出部と凹部の間の滑らかな傾斜面とする。連結ロッド４と回転ロッド５とが相対回動する時、連結ロッド４と回転ロッド５が、該突出部と凹部のずれによって両者間における軸方向の変位を変える。

図３、図４に示すように、連結ロッド４上に設けた起伏部４２は、突出部４２１と、凹部４２２と、突出部と凹部の間の滑らかな傾斜面４２３とからなる。回転ロッド５上に、連結ロッド４上の起伏部４２と同様の形状を持った起伏部５１が設けてあり、該起伏部５１が突出部５１１と、凹部５１２と、突出部と凹部の間の滑らかな傾斜面５１３からなる。突出部は、突出部の平面又は突出部の円弧状面とし、凹部は、凹部の平面又は凹部の円弧状面とする。連結ロッド上の起伏部４２と回転ロッド上の起伏部５１とが噛み合い、連結ロッド４と回転ロッド５との相対回動に連動して、起伏部が軸線を中心に突出部の平面又は突出部の円弧状面、傾斜面、凹部の平面又は凹部の円弧状面に沿って相対回転することによって、回転ロッド５が軸方向に連結ロッド４を動かして軸方向の変位を変える。

図１、図３、図４に示すように、回転ロッド５の起伏部の突出部５１１と連結ロッド４の起伏部の凹部４２２とが噛み合うと共に、回転ロッド５の起伏部の凹部５１２と連結ロッド４の起伏部の突出部４２１とが噛み合う。２つの起伏部が噛み合って中間にオイルタンク収容部５３を形成する。

図３に示すように、連結ロッド４が回転ロッド５に当接する一端がシール端であり、シール端の端面の中央部に液体オイルがタンク収容部５３から連結ロッド４内へ流れるようにするための貫通穴４３が設けてあり、貫通穴４３の出口に液体オイルの流動を調節する単方向弁４４と安全弁４７が設けてある。安全弁４７と単方向弁４４とが並列に連結される。連結ロッドの中空溝４６内の圧力が設計値を超えると、安全弁４７が開いて液体オイルが連結ロッドの中空溝４６の中からオイルタンク収容部５３へ流入する。

第１の蝶番の軸筒と固定ロッド３と、又は、第２の蝶番の軸筒と回転ロッド５との固定取付方法としてピン又はスプライン又はねじ嵌合を採用することができる。第１の蝶番１の軸筒と固定ロッド３との固定取付方法と、第２の蝶番の軸筒と回転ロッド５との固定取付方法とは、同様の、あるいは異なる固定取付方法を採用することができる。

図２に示すように、固定ロッド３が円柱体である。固定ロッド３上に固定穴３２が設けてあり、該固定穴３２が第１の蝶番１の軸筒上の位置決め穴に対応し、ピンを使って固定ロッドと第１の蝶番の軸筒とを固定する。別の方法として、固定ロッド３上にねじを配設し、第１の蝶番１上にねじに対応する溝部を設け、ねじを使って固定ロッドと第１の蝶番とを固定することができる。第３の方法として、固定ロッド３上にキーを配設し、第１の蝶番１上にキーに対応するキー溝を設け、スプラインを使って固定ロッドと第１の蝶番とを固定することもできる。

図４に示すように、回転ロッド５の一端がボルトで密封されたシール端、他端が中空端である。中空端と連結ロッド４とが起伏部の回転伝動可能に連結される。回転ロッド５のボルトで密封されたシール端に固定穴５２を設け、固定穴５２が第２の蝶番２の軸筒上の位置決め穴に対応し、ピンを使って回転ロッドと第２の蝶番の軸筒とを固定する。別の方法として、回転ロッド５上にねじを配設し、第２の蝶番２上にねじに対応する溝部を設け、ねじを使って回転ロッドと第２の蝶番とを固定することができる。第３の方法として、回転ロッド５上にキーを配設し、第２の蝶番２上にキーに対応するキー溝を設け、スプラインを使って回転ロッドと第２の蝶番とを固定することもできる。

図２、図４に示すように、固定ロッド３と回転ロッド５上にそれぞれロッドの表面に沿って一回りの凹溝が設けてあり、凹溝内には優れた密封効果を持つ一回りのガスケット（３３、５４）が嵌めてあり、液体オイルが蝶番の軸筒内において流れる時蝶番の軸筒からの油漏れを防止する。別の方法として、蝶番の軸筒の内表面に一回りの凹溝を設け、凹溝内に一回りのガスケットを嵌める。図１に示すように、摩耗を避けるために、固定ロッドと回転ロッドとの両端が２つの蝶番の軸筒と連結する所に隙間６を設け、隙間にナイロンパッキンや銅パッキン、軸受等を配設し、摩擦や損傷を防止する。

図１に示すように、閉扉時、回転ロッド５の起伏部５１と連結ロッド４上の起伏部４２とが当接し、連結ロッド４を固定ロッド３へ押し、リセットばね４５が圧縮されるようになる。液体オイルがオイルタンク収容部５３内に入っている。

図５に示すように、開扉時、蝶番の開く動作に連動して、回転ロッド５が回転する。回転ロッド５上の起伏部５１が回転することにより、連結ロッド４上の起伏部４２が軸方向に沿って回転ロッド５へ運動するので、リセットばね４５が徐々に伸び始める。すると、連結ロッド４内の単方向弁４４が開き、オイルタンク収容部５３内の液体オイルが、連結ロッドの端面の中央部にある貫通穴４３を通じて連結ロッドの中空溝４６の中へ流れる。ドアが一定の角度まで開くと、回転ロッド５の突出部５１１と連結ロッド４の凹部４２２との摺動面が凹部の平面又は凹部の円弧状面になり、リセットばね４５が伸長しなくなるので、ドア・窓が最大の角度に開くまで、連結ロッド４の運動が停止し、液体オイルの流れも停止する。この時液体オイルが中空溝４６内に入る。

図１に示すように、ドアから手を離した時、他の外力を受けて、蝶番が閉じ始め、その動作に連動して回転ロッド５が回転する。回転ロッド上の起伏部５１が連結ロッドの起伏部４２の凹部４２２上において回転する。ドアが一定の角度まで閉じると、連結ロッド４と回転ロッド５とが起伏部の傾斜面に沿って相対運転することにより、連結ロッド４が軸方向に沿って固定ロッド３の方向へ運動し、リセットばね４５が徐々に圧縮される。すると、連結ロッド４内の単方向弁４４が閉じ、中空溝４６内の液体オイルが圧力を受けて、連結ロッド４の外径と蝶番の軸筒の隙間を通してオイルタンク収容部５３へ徐々に流れる。液体オイルの液圧減衰力を受けて、ドアが徐々に閉じる。ドアが完全に閉じるまで一定の角度が残る時、回転ロッド５の突出部５１１と連結ロッド４の摺動面が突出部の平面又は突出部の円弧状面になり、リセットばね４５が縮まなくなるので、連結ロッド４の運動が停止し、液体オイルがオイルタンク収容部５３内に入り、緩衝作用がなくなる。また、ドア本体には自動閉扉蝶番が設けてあり、該閉扉蝶番は閉扉ばねを有するものである。ドアが徐々に閉じ、緩衝作用がなくなると、自動閉扉蝶番の閉扉ばねによって、ドアが早く閉じられる。

突出部の平面又は突出部の円弧状面の弧長が、蝶番の緩衝開始時と緩衝停止時の角度に関係する。突出部の平面又は突出部の円弧状面の弧長が増えると、開扉緩衝停止時の開扉角度が小さくなり、閉扉緩衝開始時の閉扉角度が大きくなり、閉扉緩衝停止時の閉扉角度も大きくなる。

ドアを開いた状態では、液体オイルが連結ロッドの中空溝４６内に入っている。他の外力によって、ドアが徐々に閉じられ、連結ロッド４内の単方向弁４４が自動的に閉じるため、中空溝４６内の液体オイルが圧力を受けるようになる。その圧力が設計値を超えると、安全弁４７が開いて、液体オイルが連結ロッド４の端面の中央部にある貫通穴４３を介してオイルタンク収容部５３内へ流入し、中空溝４６内の圧力が下がる。正常な圧力まで下がると、ドアが相変わらず徐々に閉じる。

図６に示すように、緩衝機構付きドア用蝶番は、それぞれ軸筒が付いた第１の蝶番１’と第２の蝶番２’を有する。第１の蝶番１’の軸筒内に緩衝器７、第２の蝶番２’の軸筒内に回転ロッド５’を固定して取付け、回転ロッド５’と緩衝器７との間に、回転ロッド５’と緩衝器７とを連結するための連結ロッド４’が設けてある。

図６〜図１０に示すように、回転ロッド５’と連結ロッド４’の一端とを同軸回転伝動可能に連結し、連結ロッド４’と軸筒とを摺動可能に連結し、回転ロッド５’と連結ロッド４’との相対回動に連動して、連結ロード４’を軸筒内において軸方向に運動させ、且つ相対回転しないようにすると共に、連結ロッド４’の他端を緩衝器７に当接し連結させ、連結ロッド４’の軸方向運動に連動して、緩衝器７が軸筒内において軸方向に往復運動するようにする。

図７〜図１０に示すように、回転ロッド５’と連結ロッド４’の一端とを同軸回転伝動可能に連結し、回転ロッド５’と連結ロッド４’の一端との同軸回転伝動構造は、連結ロッド４’と回転ロッド５とが当接する端面においてそれぞれ起伏部を設け、該起伏部が突出部と、凹部と、突出部と凹部を繋ぐ傾斜面からなる。突出部は、突出部の平面又は突出部の円弧状面とし、凹部は、凹部の平面又は凹部の円弧状面とし、傾斜面は、突出部と凹部の間の滑らかな傾斜面とする。連結ロッド４’と回転ロッド５’との起伏部が噛み合う。連結ロッド４’と回転ロッド５’とが相対回動する時、連結ロッド４’と回転ロッド５’とが突出部と凹部のずれによって両者間における軸方向の変位を変えるものである。

図７〜図１０に示すように、連結ロッド４’上に設けた起伏部が突出部４２１’と、凹部４２２’と、突出部と凹部との間の滑らかな傾斜面４２３’からなる。回転ロッド５’に、連結ロッド４’上の起伏部４２’と同様の形状を持つ起伏部５１’が設けてあり、該起伏部５１’が突出部５１１’ と、凹部５１２’と、突出部と凹部との間の滑らかな傾斜面５１３’からなる。突出部は、突出部の平面又は突出部の円弧状面とし、凹部は、凹部の平面又は凹部の円弧状面とする。連結ロッド上の起伏部４２’と回転ロッド上の起伏部５１’が噛み合う。連結ロッド４’と回転ロッド５’との相対回動に連動して、起伏部が軸線を中心に突出部の平面又は突出部の円弧状面、傾斜面、凹部の平面又は凹部の円弧状面に沿って相対回転することによって、回転ロッド５’が軸方向に連結ロッド４’を動かして、軸方向の変位を変える。

連結ロッド４’上と回転ロッド５’上の起伏部、１個または２個または複数とすることができる。起伏部の数は、連結４’上と回転ロッド５’が起伏部上において回転する角度に関係し、更に開扉時・閉扉時の緩衝角度に関係する。

図６〜図１０に示すように、回転ロッド５’の起伏部の突出部５１１’と連結ロッド４’の起伏部の凹部４２２’とが噛み合い、回転ロッド５’の起伏部の凹部５１２’と連結ロッド４’の起伏部の突出部４２１’とが噛み合う。

突出部の平面又は吐出部の円弧状面の弧長が蝶番の緩衝開始時、緩衝停止時の角度に関係する。突出部の平面又は突出部の円弧状面の弧長が増えると、開扉緩衝停止時の開扉角度が小さくなり、閉扉緩衝開始時の閉扉角度が大きくなり、閉扉緩衝停止時の閉扉角度も大きくなる。

図７、８、１２に示すように、連結ロッド４’と軸筒８’との摺動可能な連結構造は、連結ロッド４’が軸筒８’内において軸方向に沿って相対運動し、且つ相対回転しないようにする構造である。連結ロッド４’上にピン穴９が設けてあり、ピン穴９が連結ロッド４’を貫通する貫通穴である。軸筒８’上のピン穴９に対応する所に第２の凹溝１０が設けてある。ピン穴９が連結ロッド４’を貫通しているため、軸筒上のピン穴に対応する所に上、下２つの第２の凹溝１０が設けてある。ピン１１が連結ロッド４’上のピン穴９を挿通すると共に、ピン１１の両端が軸筒の第２の凹溝１０内に置かれる。ピン１１の第２の凹溝１０内における摺動に連動して、連結ロッド４’が軸筒内において摺動可能で、且つ円周方向に固定する。回転ロッド５’と回転ロッド４’とが相対正逆回転し、回転ロッド５’の回動動作に連動して、連結ロッド４’が運動する。ピン１１が連結ロッド上のピン穴９を挿通しているため、ピン１１と連結ロッド４’とが一緒に運動する。ところが、ピン１１の両端が軸筒の第２の凹溝１０内に置かれているので、ピン１１が回動できず、第２の凹溝１０内において摺動することができる。そのため、連結ロッド４’が回動を軸方向運動に変え、連結ロッド４が軸筒内において軸方向に沿って相対運動することしかできず、相対回動することができない。

図８に示すように、別の方法として、連結ロッド４’とピン１１とを一体に成形する。構造が簡単で、両者の結合が堅固で、軸筒の第２の凹溝１０内において一緒に軸方向に運動すると共に、単独にピン穴を設ける必要がなく、製作しやすく、製作コストを節約することができる。

図９、図１３に示すように、連結ロッド４’と軸筒８’との摺動可能な連結構造は、連結ロッド４’が軸筒８’内において軸方向に沿って相対運動し、且つ相対回転しないようにする構造である。別の方法として、連結ロッド４’上に第２の凹溝１０を設け、凹溝１０が連結ロッド４’を貫通する。軸筒８’上の第２の凹溝に対応する所にピン穴９が設けてある。ピン１１が連結ロッド４’上の第２の凹溝１０を挿通すると共に、ピン１１の両端が軸筒のピン穴９内に固定される。ピン１１が第２の凹溝１０を挿通し、連結ロッド４’が軸筒内において摺動可能で、且つ円周方向に固定するようにする。回転ロッド５’と回転ロッド４’とが相対正逆回転し、回転ロッド５’の回動動作に連動して、連結ロッド４’が運動する。ピン１１の両端が軸筒のピン穴９内に固定されているため、ピン１１と軸筒とが相対固定され、回動又は軸方向運動ができない。ところが、ピン１１が連結ロッド上の第２の凹溝１０を挿通し、第２の凹溝１０がピン１１に対して軸方向に摺動できる。即ち、連結ロッド４’の軸方向摺動である。そのため、連結ロッド４’の動作は、ピンの働きにより、回動できず、軸方向運動することができる。

連結ロッド４’と軸筒８’との摺動可能な連結の構造は、連結ロッド４’が軸筒８’内において軸方向に沿って相対運動し、且つ相対回転しないスプライン嵌合構造とする。その方法として連結ロッド４’の内周面と軸筒８’の外周面とに軸方向に沿っていずれもスプライン嵌合構造が設けてある。そのうち、スプライン嵌合構造は従来の技術でよく見られる構造である。

本実施例では、緩衝器７は液圧緩衝器である。ところが、緩衝器７は液圧緩衝器に限らず、他の種類の緩衝器でも良い。衝撃を緩衝することができ、且つ本液圧緩衝器と同様の機能を果たすことができるものは、全て本発明によって保護される手段になる。

図７、図８、図９、図１１に示すように、液圧緩衝器の一端にピストンロッド７１が設けてあり、この端が連結ロッド４’に当接し連結され、液圧緩衝器の他端が第１の蝶番１’の軸筒に固定される。そのうち、液圧緩衝器と連結ロッド４’との当接連結構造は、液圧緩衝器のピストンロッド７１と連結ロッド４’との嵌合連結とし、連結ロッド４’の軸方向運動に連動して、液圧緩衝器のピストンロッド７１が進退し、更に液圧緩衝器を軸方向に往復運動させ、衝撃機能を果たす。連結ロッド４’が液圧緩衝器に当接する一面がシール端面であり、該端面上のピストンロッド７１に対応する位置においてピストンロッド７１に合った差し込み穴７２が設けてある。ピストンロッド７１を差し込み穴７２に挿入して両者を連結し、連結ロッド４’の軸方向摺動に連動して、ピストンロッド７１に合わせて、液圧緩衝器が軸筒内において軸方向に往復運動するようにする。

第１の蝶番１’の軸筒と緩衝器７と、又は、第２の蝶番２’の軸筒と回転ロッド５’との固定取付方法として、ピン又はスプライン又はねじ嵌合を採用する。第１の蝶番１’の軸筒と緩衝器７との固定取付方法と、第２の蝶番２’の軸筒と回転ロッド５’との固定取付方法とは、同様の、あるいは異なる固定取付方法を採用することができる。

１つの方法として、緩衝器７上に穴を設け、該穴と第１の蝶番１’の軸筒上の位置決め穴に対応し、ピンを使って緩衝器７と第１の蝶番の軸筒とを固定する。別の方法として、緩衝器７上にねじを配設し、第１の蝶番１’上にねじに対応する溝部を設け、ねじを使って固定ロッドと第１の蝶番の軸筒とを固定することができる。第３の方法として、緩衝器７上にキーを配設し、第１の蝶番１’上にキーに対応するキー溝を設け、スプラインを使って固定ロッドと第１の蝶番の軸筒とを固定することもできる。また、第１の蝶番１’と緩衝器７の固定取付方法として、第１蝶番１’と緩衝器７とを軸筒内において当接連結し、固定方法を用いず、緩衝器７を第１の蝶番１’の軸筒内に配置することもできる。

図１０に示すように、回転ロッド５’の一端がシール端、他端が中空端である。中空端と連結ロッド４’とが起伏部の回転伝動可能に連結される。回転ロッド５’のシール端に固定穴５２’を設け、固定穴５２’が第２の蝶番２’の軸筒上の位置決め穴に対応し、ピンを使って回転ロッドと第２の蝶番の軸筒とを固定する。別の方法として、回転ロッド５’上にねじを配設し、第２の蝶番２’上にねじに対応する溝部を設け、ねじを使って回転ロッドと第２の蝶番とを固定することができる。第３の方法として、回転ロッド５’上にキーを配設し、第２の蝶番２’上にキーに対応するキー溝を設け、スプラインを使って回転ロッドと第２の蝶番とを固定することもできる。

図６、図１０に示すように、回転ロッド５上にロッドの表面に沿って一回りの凹溝が設けてあり、凹溝内には優れた密封効果を持つ一回りのガスケット５４’が嵌めてある。別の方法として、蝶番の軸筒の内表面に一回りの凹溝を設け、凹溝内に一回りのガスケットを嵌める。図１に示すように、摩耗を避けるために、緩衝器と回転ロッド５’との両端が２つの蝶番の軸筒と連結する所に隙間６’を設け、隙間にナイロンパッキンや銅パッキン、軸受等を配設し、摩擦や損傷を防止する。

本発明では、第１の蝶番１’と第２の蝶番２’は、同様の蝶番でも、異なる蝶番でも良い。第１の蝶番１’と第２の蝶番２’は、１耳蝶番、２耳蝶番等で良い。

図６に示すように、閉扉時、回転ロッド５’の起伏部５１’と連結ロッド４’上の起伏部４２’とが当接し、連結ロッド４’を液圧緩衝器へ押し、ピストンロッド７１が圧縮される。

図１４に示すように、開扉時、蝶番の開く動作に連動して、回転ロッド５’が回転する。回転ロッド５’上の起伏部５１’が回転することにより、連結ロッド４’上の起伏部４２’が軸方向に沿って回転ロッド５’へ運動するので、ピストンロッド７１が徐々に伸び始める。ドアが一定の角度まで開くと、回転ロッド５’の突出部５１１’と連結ロッド４’の摺動面が連結ロッド４’の凹部の平面又は凹部の円弧状面になり、ピストンロッド７１が伸長しなくなるので、ドア・窓が最大の角度に開くまで、連結ロッド４’の運動が停止する。

図６に示すように、ドアから手を離した時、他の外力を受けて、蝶番が閉じ始め、その動作に連動して回転ロッド５’が回転する。回転ロッド上の起伏部５１’が連結ロッドの起伏部４２’の凹部４２２’上において回転する。ドアが一定の角度まで閉じると、連結ロッド４’と回転ロッド５’とが起伏部の傾斜面に沿って相対運転することにより、連結ロッド４’が軸方向に沿って液圧緩衝器の方向へ運動し、ピストンロッド７１が徐々に圧縮される。そのとき、液圧緩衝器が閉扉時の衝撃を緩衝し、ドアが徐々に閉じる。ドアが完全に閉じるまで一定の角度が残る時、回転ロッド５’の突出部５１１’と連結ロッド４’の摺動面が連結ロッド４’の突出部の平面又は突出部の円弧状面になり、ピストンロッド７１が縮まなくなるので、連結ロッド４’の運動が停止し、緩衝作用がなくなる。また、ドア本体には自動閉扉蝶番が設けてあり、該閉扉蝶番は閉扉ばねを有するものである。ドアが徐々に閉じ、緩衝作用がなくなると、自動閉扉蝶番の閉扉ばねによって、ドアが早く閉じられる。

本発明による緩衝機構付きドア用蝶番は、構造が簡単で部品点数が少なくかつ体積が小さく、取付けやすいと共に、ドアの開き角度が１００°〜２７０°と大きく、適用する範囲が広い。また性能が優れて、各種のドアに使用でき、しかも左開きか右開きを区分しない。

以上のように、添付図面に従って説明した手段から、類似した手段が派生することができる。ただし、本発明による手段を脱せず、本発明の手段の実質に基づいて上記の実施例に簡単な修正や同等の変更・修飾を加えたものは、すべて本発明の手段の範囲内に属する。

１ 第１の蝶番
２ 第２の蝶番
３ 固定ロッド
３１ 突出部
３２ 固定ロッド上の固定穴
３３ 固定ロッド上のガスケット
４ 連結ロッド
４１ 第１の凹溝
４２ 連結ロッド上の起伏部
４２１ 突出部
４２２ 凹部
４２３ 傾斜面
４３ 貫通穴
４４ 単方向弁
４５ リセットばね
４６ 中空溝
４７ 安全弁
５ 回転ロッド
５１ 回転ロッド上の起伏部
５１１ 突出部
５１２ 凹部
５１３ 傾斜面
５２ 回転ロッド上の固定穴
５３ オイルタンク収容部
５４ 回転ロッド上のガスケット
６ 隙間
１’ 第１の蝶番
２’ 第２の蝶番
４’ 連結ロッド
４２’ 連結ロッド上の起伏部
４２１’ 突出部
４２２’ 凹部
４２３’ 傾斜面
５’ 回転ロッド
５１’ 回転ロッド上の起伏部
５１１’ 突出部
５１２’ 凹部
５１３’ 傾斜面
５２’ 回転ロッド上の固定穴
５４’ 回転ロッド上のガスケット
６’ 隙間
７ 緩衝器
７１ ピストンロッド
７２ 差し込み穴
８’ 軸筒
９ ピン穴
１０ 第２の凹溝
１１ ピン

Claims (20)

1. それぞれ軸筒が付いた第１の蝶番１と第２の蝶番２を有し、前記第１の蝶番１の軸筒内に固定ロッド３、第２の蝶番２の軸筒内には回転ロッド５を固定して取付け、固定ロッド３と回転ロッド５との間を連結ロッド４を介して連結し、前記連結ロッド４と固定ロッド３を摺動可能に連結すると共に、連結する所に中空槽４６を設け、前記中空溝４６内には固定ロッド３に当接し、且つ、連結ロッド４に固定したリセットばね４５を設け、前記連結ロッド４と回転ロッド５とを同軸回転伝動可能に連結し、前記固定ロッド３と回転ロッド５との相対正逆回転に連動して、リセットばね４５の復元力により、連結ロッド４を軸筒内において軸方向に往復運動させることを特徴とする緩衝機構付きドア用蝶番。
2. 前記連結ロッド４と固定ロッド３との摺動可能な連結の構造は、軸方向に沿って相対運動し、且つ相対回転しない構造とし、その方法として嵌合連結又はキー溝連結又はスプライン連結又は横ピン連結を採用することを特徴とする請求項１に記載の緩衝機構付きドア用蝶番。
3. 前記嵌合連結構造は、固定ロッド３と連結ロッド４とが当接する端面にそれぞれ突出部３１とその突出部に合った第１の凹溝４１を設け、突出部３１が第1の凹溝４１にあって連結ロッド４が軸方向に摺動可能で、円周方向に固定するようにし、突出部３１を固定ロッド３又は連結ロッド４の当接する端面に設け、突出部３１の位置に対応して第１の凹溝４１を連結ロッド４又は固定ロッド３の当接する端面に設け、前記突出部３１と第１の凹溝４１とが嵌合して内部に中空溝４６を形成することを特徴とする請求項２に記載の緩衝機構付きドア用蝶番。
4. 前記連結ロッド４と回転ロッド５との同軸回転伝動構造は、連結ロッド４と回転ロッド５とが当接する端面において円周方向に沿ってそれぞれ起伏部を設け、該起伏部が突出部と、凹部と、突出部と凹部の間の傾斜面からなり、連結ロッド４と回転ロッド５とが相対回動する時、該突出部と凹部のずれによって両者間における軸方向の変位を変えることを特徴とする請求項１に記載の緩衝機構付きドア用蝶番。
5. 前記起伏部の突出部は、突出部の平面又は突出部の円弧状面とし、その凹部は、凹部の平面又は凹部の円弧状面とし、傾斜面は、突出部と凹部の間の滑らかな傾斜面とすることを特徴とする請求項４に記載の緩衝機構付きドア用蝶番。
6. 前記突出部の平面又は突出部の円弧状面の弧長が、２つの蝶番の緩衝時の角度に関係することを特徴とする請求項５に記載の緩衝機構付きドア用蝶番。
7. 前記回転ロッド５の起伏部の突出部又は凹部が、連結ロッド４の起伏部の凹部又は突出部とが噛み合い、２つの起伏部が噛み合った時その間にオイルタンク収容部５３を形成することを特徴とする請求項４に記載の緩衝機構付きドア用蝶番。
8. 前記連結ロッド４が回転ロッド５に当接する一端がシール端であり、前記シール端の端面の中央部に液体オイルがタンク収容部５３から中空溝４６へ流れるようにするための貫通穴４３が設けてあり、前記貫通穴４３が連結ロッドの軸方向に沿って中空溝へ伸び、貫通穴４３の出口に液体オイルの流動を調節する単方向弁４４が設けてあることを特徴とする請求項４に記載の緩衝機構付きドア用蝶番。
9. 前記連結ロッド４内の貫通穴の出口には、更に連結ロッド４の中空溝内において一定の圧力に達すると、液体オイルがオイルタンク収容部５３へ流れるようにするための安全弁４７を有し、前記安全弁４７と単方向弁４４とが並列配設されることを特徴とする請求項８に記載の緩衝機構付きドア用蝶番。
10. 前記第１の蝶番の軸筒と固定ロッド３と、又は、第２の蝶番の軸筒と回転ロッド５との固定取付方法としてピン又はスプライン又はねじ嵌合を採用することを特徴とする請求項１に記載の緩衝機構付きドア用蝶番。
11. それぞれ軸筒が付いた第１の蝶番１’と第２の蝶番２’を有し、前記第１の蝶番１’の軸筒内に緩衝器７、第２の蝶番２’の軸筒内には回転ロッド５’を固定して取付け、前記回転ロッド５’と緩衝器７の間を連結ロッド４’を介して連結し、前記回転ロッド５’と連結ロッド４’の一端とを同軸回転伝動可能に連結し、前記連結ロッド４’と軸筒とを摺動可能に連結し、前記連結ロッド４’の他端を緩衝器７に当接連結し、前記回転ロッド５’と連結ロッド４’との相対正逆回転に連動して、連結ロード４’を軸筒内において軸方向に運動させ、且つ、相対回転せず、更に緩衝器７が軸筒内において軸方向に往復運動するようにすることを特徴とする緩衝機構付きドア用蝶番。
12. 前記回転ロッド５’と連結ロッド４’の一端との同軸回転伝動構造は、連結ロッド４’と回転ロッド５とが当接する端面において円周方向に沿ってそれぞれ起伏部を設け、該起伏部が突出部と、凹部と、突出部と凹部を繋ぐ傾斜面からなり、前記連結ロッド４’と回転ロッド５’とが相対回動する時、該突出部と凹部のずれによって両者間における軸方向の変位を変えるものであることを特徴とする請求項１１に記載の緩衝機構付きドア用蝶番。
13. 前記起伏部の突出部は、突出部の平面又は突出部の円弧状面とし、凹部は、凹部の平面又は凹部の円弧状面とし、傾斜面は、突出部と凹部の間の滑らかな傾斜面とすると共に、前記回転ロッド５’における起伏部の突出部又は凹部が、連結ロッド４’における起伏部の凹部又は突出部とが噛み合うことを特徴とする請求項１２に記載の緩衝機構付きドア用蝶番。
14. 前記突出部の平面又は突出部の円弧状面の弧長が、２つの蝶番の緩衝時の角度に関係することを特徴とする請求項１３に記載の緩衝機構付きドア用蝶番。
15. 前記連結ロッド４’と軸筒８’との摺動可能な連結の構造は、連結ロッド４’が軸筒８’内において軸方向に沿って相対運動し、且つ相対回転しない構造とし、その方法として連結ロッド４’にピン穴９を設け、軸筒８’上の該ピン穴に対応する位置に第２の凹溝１０を設け、ピン１１が連結ロッド上のピン穴９を挿通し且つ軸筒の第２の凹溝１０内に両端摺動可能に配置し、連結ロッド４’が軸筒８’内において円周方向に固定するようにしたことを特徴とする請求項１１に記載の緩衝機構付きドア用蝶番。
16. 前記連結ロッド４’と軸筒８’との摺動可能な連結の構造は、連結ロッド４’が軸筒８’内において軸方向に沿って相対運動し、且つ相対回転しない構造とし、その方法として連結ロッド４’上に第２の凹溝１０を設け、軸筒８’上の該第２の凹溝１０に対応する位置にピン穴９を設け、ピン１１が連結ロッド上の第２の凹溝１０を挿通して軸筒のピン穴に固定し、前記ピン１１が第２の凹溝１０を挿通して、連結ロッド４’が軸筒８’内において軸方向に摺動可能で、且つ円周方向に固定するようにしたことを特徴とする請求項１１に記載の緩衝機構付きドア用蝶番。
17. 前記連結ロッド４’と軸筒８’との摺動可能な連結の構造は、連結ロッド４’が軸筒８’内において軸方向に沿って相対運動し、且つ相対回転しないスプライン嵌合構造とし、その方法として連結ロッド４’の内周面と軸筒８’の外周面とに軸方向に沿ってスプライン嵌合構造が設けてあることを特徴とする請求項１１に記載の緩衝機構付きドア用蝶番。
18. 前記緩衝器７は液圧緩衝器であり、前記液圧緩衝器の一端にピストンロッド７１が設けてあり、連結ロッド４’に当接し連結され、液圧緩衝器の他端が第１の蝶番１’の軸筒に固定されることを特徴とする請求項１１に記載の緩衝機構付きドア用蝶番。
19. 前記液圧緩衝器と連結ロッド４’との当接連結構造は、液圧緩衝器のピストンロッド７１と連結ロッド４’との嵌合連結とし、その方法として前記連結ロッド４’の液圧緩衝器に当接する一面がシール端面であり、該端面上のピストンロッドに対応する位置においてピストンロッドに合った差し込み穴７２を設け、前記ピストンロッド７１を差し込み穴７２に挿入して、連結ロッド４’の軸方向摺動に連動して、ピストンロッド７１に合わせて、液圧緩衝器が軸筒内において軸方向に往復運動するようにしたことを特徴とする請求項１８に記載の緩衝機構付きドア用蝶番。
20. 前記第１の蝶番１’の軸筒と緩衝器７と、又は、第２の蝶番２’の軸筒と回転ロッド５’との固定取付方法として、ピン又はスプライン又はねじ嵌合を採用することを特徴とする請求項１１に記載の緩衝機構付きドア用蝶番。

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