JP2017186764A - ３点固定式蝶番 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒンジ結合された対の取付け用羽根板の開閉操作を大きな抵抗を受けずに行えるようにし、なおかつ、その取付け用羽根板の開き状態も３箇所の設定位置で安定して保持される蝶番を提供することを課題としている。
【解決手段】取付け用羽根板３が、圧子受け入れ部７と、圧子８と、その圧子を一方向に付勢するばね９を具備し、ピボット軸６に外嵌されるカム１０は、第１〜第３の平面１０ａ〜１０ｃと、隣り合う２つの平面間を繋ぐ曲面１０ｄ、１０ｅと、係合凹部１０ｆを外周に有し、取付け用羽根板２は、前記係合凹部１０ｆに係止してカム１０を回り止めするストッパ爪１１を備え、ばね９の力で圧子８がカム１０の外周に押し当てられ、取付け用羽根板２，３の開き角が０°の位置、９０°の位置１８０°の位置で圧子８が第１〜第３の平面１０ａ〜１０ｃにそれぞれ面接触する蝶番にした。
【選択図】図２

Description

この発明は、ヒンジ結合された対の取付け用羽根板（蝶番片。ブラケットとも称されている）の開き状態を、設定された３箇所の開き位置において安定して保持できる蝶番に関する。なお、その蝶番を本願においては３点固定式蝶番と言う。

例えば、物品収納ボックスの本体部に蝶番を介して取り付けられた蓋について、定められた開き位置で開いた状態を保持することが要求される場合には、前記蝶番として既知のトルクヒンジやリンクストッパを併用したものなどが通常利用されている。

前記トルクヒンジの従来技術として、例えば、下記特許文献１に記載されたものもある。

その特許文献１に記載されたトルクヒンジは、互いに噛み合う凹凸を突き合せ面に備える固定カムと可動カムを、取付け用羽根板に支持されるピボット軸の外周に装着している。

また、前記固定カムを可動カムにコイルスプリングの力で押しつけており、開閉されるカバーなどに前記可動カムを係合させることで、回転に抵抗が加わった可動カムの動きを前記凹凸が噛み合った位置で止めるようにしている。

これにより、可動カムを係合させたカバーなどの開き位置を保持することが可能となっている。

特開２００５−２４０９７１号公報

従来の一般的なトルクヒンジは、開閉されるカバーや蓋などを任意の開き角位置に保持できる利点はあるが、トルク設定を低くして小さな力で取付け用羽根板を開閉できるようにすると、開き位置保持の信頼性が低下する。

また、トルク設定を高くして開き位置の保持力を高めると、取付け用羽根板の回転抵抗が増大して開閉操作がし辛くなる。

これに対し、前記特許文献１のトルクヒンジは、固定カムと可動カムの凹凸が噛み合った状態で開き位置が保持されるので、上述した一般的なトルクヒンジの欠点が解消される。

しかしながら、この特許文献１のトルクヒンジは、部品点数が増え、さらに、固定カムと可動カムがあるためサイズが大きくなることも避けられない。

このほか、リンクストッパを併用して開き位置を保持するものは、開き位置の保持と保持解除を行うたびにリンクストッパを掛け外しする必要があるため、使い勝手が悪い。また、リンクストッパの設置制限を受けて使用が許容されない事態も起こり得る。

そこで、この発明は、ヒンジ結合された対の取付け用羽根板の開閉操作を大きな抵抗を受けずに行えるようにし、なおかつ、その取付け用羽根板の開き状態も３箇所の設定位置で安定して保持される蝶番を提供することを課題としている。

上記の課題を解決するため、この発明においては、各々が連結側の端部に同軸上に配置される管を具備した対の取付け用羽根板が、その対の取付け用羽根板の前記管に挿入されるピボット軸によって開閉可能に連結された蝶番を以下の通りに構成した。

即ち、片方の取付け用羽根板が、前記管が形成される側に膨出した圧子受け入れ部と、その圧子受け入れ部に組み込まれる圧子と、その圧子を一方向に付勢するばねを具備し、
さらに、前記ピボット軸に外嵌される軸穴付きのカムを備え、そのカムは、第１〜第３の平面と、第１の平面と第２の平面との間、及び第２の平面と第３の平面との間を繋ぐ曲面と、後述するストッパ爪を係止させる係合凹部を外周に有し、
そのカムの前記第２の平面は、前記第１の平面及び第３の平面に対して９０°の交差角を有し、前記第１の平面と第３の平面は平行で互いに背を向けあう面となっており、
他方の取付け用羽根板は、前記カムに係止してそのカムを回り止めするストッパ爪を具有し、
前記ばねの力で前記圧子が前記カムの外周に押し当てられ、前記取付け用羽根板が０°、９０°、１８０°の各開き角位置で前記圧子が前記ダイ〜第３の平面に面接触するものにした。

前記第１の平面と第２の平面間の曲面、及び第２の平面と第３の平面間の曲面は、前記カムの前記ピボット軸を通す軸穴の中心からの軸穴半径方向の距離が前記軸穴の中心から第１〜第３の平面までの距離よりも大きいカム面として構成された面が好ましい。

なお、本発明を特徴づける上記の構造は、平型蝶番だけでなく、平行型蝶番やスエージング型蝶番にも採用することができる。

この発明の３点固定式蝶番は、対の取付け用羽根板の開き角が０°、９０°、１８０°の各開き角位置で、ばねに付勢された圧子が連結用のピボット軸に外嵌されたカムの外周の平面にそれぞれ押し当てられる。

これにより、０°、９０°、１８０°の開き角位置では取付け用羽根板の回転抵抗が大きくなり、そのために、取付け用羽根板の一方が固定されたカバーや蓋などは各開き角位置に安定して保持される。

また、カムの外周の第１の平面と第２の平面、及び第２の平面と第３の平面は共に曲面で繋がれているため、取付け用羽根板を開き角０°の位置から９０°の位置へ、さらには９０°の位置から１８０°の位置に開かせるとき、又は、それとは逆に１８０°の位置から９０°の位置へ、或いは、９０°の位置から０°の位置に閉じるときには大きな抵抗が発生せず、開閉がし辛くなることがない。

この発明の３点固定式蝶番の実施例を示す斜視図である。 図１のII−II線に沿った断面図である。 図１の蝶番の分解斜視図である。 図１の蝶番の開き角０°時の平面図である。 図１の蝶番の開き角９０°時の平面図である。 図１の蝶番の開き角１８０°時の平面図である。

以下、添付図面の図１〜図６に基づいて、この発明の実施の形態を説明する。

例示の３点固定式蝶番は、平型蝶番に本発明を適用したものである。この３点固定式蝶番１は、対の取付け用羽根板２、３を有する。その取付け用羽根板２、３は、互いが連結される側の側縁に高さ位置を異ならせて同軸上に配置される、曲げ加工された管４、５を具備している。

取付け用羽根板２に設けられた管４は軸方向に間隔をあけて２個設けられており、その２個の管４、４は、もう一方の取付け用羽根板３に設けられた２個の管５、５間に入り込む位置にある。

前記管４、５には、ピボット軸６が挿入されており、対の取付け用羽根板２、３は、そのピボット軸６を介して互いに連結されている。

ピボット軸６は、カシメ加工によって両端の直径が太くなっており、管４、５から抜け出せないものになっている。

片方の取付け用羽根板３は、管５が形成される側の表面から羽根板厚み方向に膨出した圧子受け入れ部７（図２及び図４〜図６参照）と、その圧子受け入れ部に組み込まれる圧子８と、その圧子８をピボット軸６のある側に向けて付勢するばね９を具備している。

圧子受け入れ部７は、取付け用羽根板３の一部を管５が形成される側に切り起こし、切り起こされた突片に管５のある側に向かう曲げ加工部３ａを設けて作り出しており、プレス加工で簡単に形成し得る。

この圧子受け入れ部７は、曲げ加工部３ａの一部を落ち込ませる凹部７ａ（図２参照）を有する。

また、その凹部７ａを間に挟んだピボット軸長手方向の両側に、圧子８の移動をガイドするガイド溝７ｂを有する。

図示のガイド溝７ｂは、取付け用羽根板３の基部（切り起こされていない部分）と前記突片の曲げ加工部３ａとの間に作り出されている。

圧子８は、前記ガイド溝７ｂに入り込ませる被支持部８ａ（図３参照）を両端に有する。その被支持部８ａは、取付け用羽根板３の厚み方向に相反する向きに落ち込んだストッパ面Ｓｆ_１、Ｓｆ_２（図３参照）を有する。

また、圧子８は、図３に示すように、両端のストッパ面Ｓｆ_１、Ｓｆ_１間に膨出部８ｂを有し、さらに、ストッパ面Ｓｆ_１、Ｓｆ_１と隣り合う側の端面（前面）に平面の押圧面８ｃを、背面にばね９の片端を入り込ませる非貫通のばね受け孔８ｄをそれぞれ有する。

前記一方のストッパ面Ｓｆ_２は、取付け用羽根板３の基部の管５形成側の表面に接し、片方のストッパ面Ｓｆ_１は、前記突片の曲げ加工部３ａの凹部７ａが加工された側の面に接する。

また、前記膨出部８ｂは前記凹部７ａに落とし込まれ、これにより、圧子８はばね９による付勢方向のみに進退可能となっている。

ばね９は、圧子８の押圧面８ｃの各域に平均的に押圧力を働かせるために、間隔をあけて２個設けているが、そのばね９は１個でもよいし、２個以上あっても構わない。

前記ピボット軸６の長手中間部には、管４，４間に挿入されたカム１０が外嵌されている。そのカム１０は、図３に示すように、第１〜第３の平面１０ａ〜１０ｃと、隣り合う２つの平面を繋ぐ曲面１０ｄ、１０ｅと、後述するストッパ爪１１を係止させる係合凹部１０ｆ（図２参照）を外周に有する。また、内側にピボット軸６を通す軸穴１０ｇを有する。

前記第２の平面１０ｂは、第１の平面１０ａに対して９０°の交差角を有し、前記第３の平面１０ｃは第２の平面１０ｂに対して９０°の交差角を有する。また、第１の平面１０ａと第３の平面１０ｃは平行で互いに背を向けあう面となっている。

なお、前記曲面１０ｄ、１０ｅは、軸穴１０ｇの中心からの軸穴半径距離が軸穴１０ｇの中心から第１〜第３の平面１０ａ〜１０ｃまでの距離よりも大きいカム面として構成されている。曲面１０ｄ、１０ｅは、ここで述べたカム面として構成されたものが好ましいが、カム面であることは必須ではない。

前記取付け用羽根板２は、ストッパ爪１１を具備しており、そのストッパ爪１１を前記カムの係合凹部１０ｆに係止させてカム１０の回り止めがなされる。

例示の３点固定式蝶番１に用いた圧子８は金属製、一方、カム１０は樹脂製であるが、この圧子８とカム１０は耐久性の得られるものであればよく、それらの材料は特に限定されない。

図１及び図３の１２は、ピボット軸６に外嵌して取付け用羽根板２の管４と取付け用羽根板３の管５との間に挟み込んだ樹脂製のスペーサリングである。このスペーサリング１２は必須ではないが、これがあると、管４、５の遊びをなくして対の取付け用羽根板２、３のガタツキをなくすことができ、また、対の取付け用羽根板２、３が開閉される際の金属同士の擦れ音の発生も無くすことができる。

以上の通りに構成された例示の３点固定式蝶番１は、対の取付け用羽根板２、３の片方を収納ボックスなどの本体部に固定し、取付け用羽根板の他方を規定位置で開き角を保持することが要求されるカバーや蓋などに固定して使用する。

その使用状態では、ばね９の力によって圧子８がカム１０の外周に押し当てられる。前記取付け用羽根板２，３の開き角が０°の位置では図４に示すように圧子８が第１の平面１０ａに押し当てられる。また、９０°の位置では図５に示すように、圧子８が第２の平面１０ｂに、１８０°の位置では図６に示すように、第３の平面１０ｃにそれぞれ押し当てられ、それ等の平面に対して圧子の押圧面８ｃが面接触する。

これにより、開き角が０°、９０°、１８０°の各位置では取付け用羽根板２，３の回転抵抗が大きくなり、そのために、取付け用羽根板の一方が固定されたカバーや蓋などは０°、９０°、１８０°の各開き角位置に安定して保持される。

例示の３点固定式蝶番１は、第１の平面１０ａと第２の平面１０ｂを繋ぐ局面１０ｄ、及び第２の平面１０ｂと第３の平面１０ｃを繋ぐ曲面１０ｅが共にカム面として構成されているため、開き角が保持された位置からの取付け用羽根板２、３の開閉に対する抵抗が特に大きく、開き角保持の機能が特に優れる。

一方、一定以上の開き力又は閉じ力が取付け用羽根板を用いて収納ボックスなどの本体部に連結されたカバーや蓋など加えられ、圧子８がカム面として構成される曲面１０ｄ、１０ｅに乗り移ると、対の取付け用羽根板２、３はさほど大きな抵抗を受けずに回転する。このため、カバーや蓋などの開閉は支障なく行うことができる。

なお、ここでは説明の便宜上、図４の状態を開き角０°と述べたが、使用法によっては図４の状態が開き角１８０°、図６の状態が開き角０°となる。

本発明を特徴づける上記の構造は、例示の平型蝶番だけでなく、平行型蝶番やスエージング型蝶番にも採用することができる。

また、ここでは、収納ボックスなどの本体に対する蓋やカバーの連結を例に挙げて説明を行ったが、この発明の３点固定式蝶番は、開き窓や扉などのヒンジ部用としても利用することができる。

１ ３点固定式蝶番
２，３ 取付け用羽根板
２ａ 曲げ加工部
４，５ 管
６ ピボット軸
７ 圧子受け入れ部
７ａ 凹部
７ｂ ガイド溝
８ 圧子
８ａ 被支持部
Ｓｆ_１，Ｓｆ_２ ストッパ面
８ｂ 膨出部
８ｃ 押圧面
８ｄ ばね受け孔
９ ばね
１０ カム
１０ａ〜１０ｃ 第１〜第３の平面
１０ｄ，１０ｅ 曲面
１０ｆ 係合凹部
１０ｇ 軸穴
１１ ストッパ爪
１２ スペーサリング

Claims (3)

1. 各々が連結側の端部に同軸上に配置される管（４，５）を具備した対の取付け用羽根板（２，３）が、その対の取付け用羽根板の前記管（４，５）に挿入されるピボット軸（６）によって開閉可能に連結された蝶番であって、
   片方の取付け用羽根板（３）が、前記管（５）が形成される側に膨出した圧子受け入れ部（７）と、その圧子受け入れ部に組み込まれる圧子（８）と、その圧子を一方向に付勢するばね（９）を具備し、
   さらに、前記ピボット軸（６）に外嵌される軸穴（１０ｇ）付きのカム（１０）を備え、そのカムは、第１〜第３の平面（１０ａ〜１０ｃ）と、第１の平面（１０ａ）と第２の平面（１０ｂ）との間、及び第２の平面（１０ｂ）と第３の平面（１０ｃ）との間を繋ぐ曲面（１０ｄ，１０ｅ）と、ストッパ爪（１１）を係止させる係合凹部（１０ｆ）を外周に有し、そのカムの前記第２の平面（１０ｂ）は、前記第１の平面（１０ａ）及び第３の平面（１０ｃ）に対して９０°の交差角を有し、前記第１の平面（１０ａ）と第３の平面（１０ｃ）は平行で互いに背を向けあう面となっており、
   他方の取付け用羽根板（２）は、前記カム（１０）に係止してそのカムを回り止めするストッパ爪（１１）を有し、
   前記ばね（９）の力で前記圧子（８）が前記カム（１０）の外周に押し当てられ、前記取付け用羽根板（２，３）の開き角が０°、９０°、１８０°の各位置で前記圧子（８）が前記第１〜第３の平面（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）に面接触するように構成された３点固定式蝶番。
2. 前記第１の平面（１０ａ）と第２の平面（１０ｂ）間の曲面（１０ｄ）、及び第２の平面（１０ｂ）と第３の平面（１０ｃ）間の曲面（１０ｅ）が、前記カム（１０）の前記ピボット軸（６）を通す軸穴（１０ｇ）の中心からの軸穴半径方向の距離が前記軸穴（１０ｇ）の中心から前記第１〜第３の平面（１０ａ〜１０ｃ）までの距離よりも大きいカム面として構成された請求項１に記載の３点固定式蝶番。
3. 前記取付け用羽根板（３）に設けられた前記管（５）と前記取付け用羽根板（２）に設けられた前記管（４）との間に前記ピボット軸（６）に外嵌された樹脂製のスペーサリング（１２）が挟み込まれている請求項１又は２に記載の３点固定式蝶番。

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