JP2533036B2 - ドア―クロ―ザ―蝶番 - Google Patents
ドア―クロ―ザ―蝶番Info
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- JP2533036B2 JP2533036B2 JP4130084A JP13008492A JP2533036B2 JP 2533036 B2 JP2533036 B2 JP 2533036B2 JP 4130084 A JP4130084 A JP 4130084A JP 13008492 A JP13008492 A JP 13008492A JP 2533036 B2 JP2533036 B2 JP 2533036B2
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- Japan
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- outer ring
- central axis
- torque
- door
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ドアー等の開閉部分に
用いられ、自動閉鎖と共に閉鎖力を緩衝することができ
るドアークローザー蝶番に関する。
用いられ、自動閉鎖と共に閉鎖力を緩衝することができ
るドアークローザー蝶番に関する。
【０００２】
【従来の技術】ドアー等の開閉部分には蝶番が用いられ
る。そして従来では、自動的に閉鎖するタイプのドアー
では、蝶番とは別個に、ばねの復元力と流体の粘性抵抗
とを利用した緩衝形のドアークローザーが設けられてい
た。又、蝶番自体にばねが取り付けられ、緩衝器はない
が自動閉鎖するようなドアーもあった。しかしながら、
従来の緩衝形のドアークローザーは、蝶番とは別個の複
雑で大きな装置であり、コストが高いと共に、ドアーに
余分な装置が付着することになり外見上も好ましくなか
った。更に、流体抵抗を利用するため、流体の粘度指数
に起因して温度により回転抵抗が異なってきて、季節毎
に調整が必要になる場合があった。一方、ドアーにばね
付の蝶番のみを設けるのは、ドアーが勢いよく閉まり騒
音や振動を発生させる問題がある。
る。そして従来では、自動的に閉鎖するタイプのドアー
では、蝶番とは別個に、ばねの復元力と流体の粘性抵抗
とを利用した緩衝形のドアークローザーが設けられてい
た。又、蝶番自体にばねが取り付けられ、緩衝器はない
が自動閉鎖するようなドアーもあった。しかしながら、
従来の緩衝形のドアークローザーは、蝶番とは別個の複
雑で大きな装置であり、コストが高いと共に、ドアーに
余分な装置が付着することになり外見上も好ましくなか
った。更に、流体抵抗を利用するため、流体の粘度指数
に起因して温度により回転抵抗が異なってきて、季節毎
に調整が必要になる場合があった。一方、ドアーにばね
付の蝶番のみを設けるのは、ドアーが勢いよく閉まり騒
音や振動を発生させる問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術に於
ける上記問題を解決し、緩衝機能を備え、蝶番のみの簡
素な構造でコスト低減の図られたドアークローザー蝶番
を提供することを課題とする。
ける上記問題を解決し、緩衝機能を備え、蝶番のみの簡
素な構造でコスト低減の図られたドアークローザー蝶番
を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、請求項１の発明は、第一羽根と、第二羽根
と、第一付勢手段と、内側回転体と、外輪と、ころと、
第二付勢手段と、移動停止手段と、を有し、前記第一付
勢手段は、前記第一羽根と前記第二羽根とをその間の角
度が閉じる方向に付勢し、前記内側回転体は、その中心
軸まわりの単葉回転双曲面をなす内側軌道面と前記第一
羽根に結合される結合部とを備え、前記外輪は、前記内
側軌道面との間で軌道を形成するように前記中心軸まわ
りの単葉回転双曲面をなす外輪軌道面と、前記中心軸方
向に移動自在でトルクを伝達するように前記第二羽根に
結合されるトルク伝達部とを備え、前記第二羽根は、前
記内側回転体に前記中心軸方向の一定位置で回転自在に
支持され、前記ころは、ころがり面が円筒形状であり、
前記軌道において該ころの中心線を前記中心軸を含む断
面から一定角度傾斜して前記軌道の円周方向に複数個配
設され、該ころの表面は前記内側軌道面と前記外輪軌道
面とに線状に接触し、前記第二付勢手段は、前記外輪を
前記中心軸方向であって前記軌道の間隔を狭くする方向
に付勢し、前記移動停止手段は、軸受を備え該軸受を介
して前記外輪の前記軌道間隔を狭くする方向への移動を
所定位置で停止し、前記所定位置は、前記第一付勢手段
が前記第一羽根と前記第二羽根との開きを閉じようとす
るトルクより小さい回転抵抗を与えるような位置とし
た、ことを特徴とし、請求項２の発明は、上記に加え
て、前記軌道の間隔を広くする方向に前記軸受を付勢す
る第三付勢手段と、該第三付勢手段の前記中心軸方向の
位置の調整を可能にする調整手段と、を有することを特
徴とする。
するために、請求項１の発明は、第一羽根と、第二羽根
と、第一付勢手段と、内側回転体と、外輪と、ころと、
第二付勢手段と、移動停止手段と、を有し、前記第一付
勢手段は、前記第一羽根と前記第二羽根とをその間の角
度が閉じる方向に付勢し、前記内側回転体は、その中心
軸まわりの単葉回転双曲面をなす内側軌道面と前記第一
羽根に結合される結合部とを備え、前記外輪は、前記内
側軌道面との間で軌道を形成するように前記中心軸まわ
りの単葉回転双曲面をなす外輪軌道面と、前記中心軸方
向に移動自在でトルクを伝達するように前記第二羽根に
結合されるトルク伝達部とを備え、前記第二羽根は、前
記内側回転体に前記中心軸方向の一定位置で回転自在に
支持され、前記ころは、ころがり面が円筒形状であり、
前記軌道において該ころの中心線を前記中心軸を含む断
面から一定角度傾斜して前記軌道の円周方向に複数個配
設され、該ころの表面は前記内側軌道面と前記外輪軌道
面とに線状に接触し、前記第二付勢手段は、前記外輪を
前記中心軸方向であって前記軌道の間隔を狭くする方向
に付勢し、前記移動停止手段は、軸受を備え該軸受を介
して前記外輪の前記軌道間隔を狭くする方向への移動を
所定位置で停止し、前記所定位置は、前記第一付勢手段
が前記第一羽根と前記第二羽根との開きを閉じようとす
るトルクより小さい回転抵抗を与えるような位置とし
た、ことを特徴とし、請求項２の発明は、上記に加え
て、前記軌道の間隔を広くする方向に前記軸受を付勢す
る第三付勢手段と、該第三付勢手段の前記中心軸方向の
位置の調整を可能にする調整手段と、を有することを特
徴とする。
【０００５】
【作 用】請求項１の発明によれば、次の作用が生ず
る。内側回転体は第一羽根と結合されるので両者は一体
として回転する。外輪はトルク伝達部を備え、中心軸方
向には移動自在でトルクを伝達するようにトルク伝達部
が第二羽根と結合されるので、外輪は第二羽根と一体に
回転する。一方、第二羽根は内側回転体に中心軸方向の
一定位置で回転自在に支持される。従って、第一羽根と
第二羽根との間の回転は、内側回転体と外輪との間の回
転に置換され、又、外輪は内側回転体に対して中心軸方
向には移動自在となる。
る。内側回転体は第一羽根と結合されるので両者は一体
として回転する。外輪はトルク伝達部を備え、中心軸方
向には移動自在でトルクを伝達するようにトルク伝達部
が第二羽根と結合されるので、外輪は第二羽根と一体に
回転する。一方、第二羽根は内側回転体に中心軸方向の
一定位置で回転自在に支持される。従って、第一羽根と
第二羽根との間の回転は、内側回転体と外輪との間の回
転に置換され、又、外輪は内側回転体に対して中心軸方
向には移動自在となる。
【０００６】次に、内側回転体と外輪とが相対向するそ
れぞれの面を単葉回転双曲面とし、両面で形成した軌道
に複数個のころを傾斜させて両軌道面に線接触するよう
に構成し、外輪を付勢手段により軌道間隔を狭める方向
に付勢するので、内側回転体と外輪との間ではころがり
軸受クラッチとしての作用が生ずる。即ち、例えば第一
羽根を固定して第二羽根を一方向側に回転させると、ト
ルク伝達部を介して外輪がその方向に回転し、ころは内
側回転体及び外輪の両軌道面（内外軌道面）に案内され
てそれぞれの上を自転しつつ公転する共に、その傾斜に
より内側回転体及び外輪に対してそれぞれ中心軸方向に
おいて反対方向に進む。その結果、ころの傾斜方向及び
回転体の回転方向の関係で、内側回転体と外輪との間に
は中心軸方向に引き離し力又は引き寄せ力が発生する。
そして、内側回転体に対して移動自在になっている外輪
が軸方向に動き、両者の間に引き離し力が生ずるときに
は、軌道間隔が広がり内側回転体と外輪との間では自由
回転が可能になり、引き寄せ力が生ずるときには、軌道
間隔が狭まり内側回転体と外輪との間はころを介してク
ラッチされる。従って、一方向の回転を自由回転側に選
ぶと、その逆転はクラッチになる。
れぞれの面を単葉回転双曲面とし、両面で形成した軌道
に複数個のころを傾斜させて両軌道面に線接触するよう
に構成し、外輪を付勢手段により軌道間隔を狭める方向
に付勢するので、内側回転体と外輪との間ではころがり
軸受クラッチとしての作用が生ずる。即ち、例えば第一
羽根を固定して第二羽根を一方向側に回転させると、ト
ルク伝達部を介して外輪がその方向に回転し、ころは内
側回転体及び外輪の両軌道面（内外軌道面）に案内され
てそれぞれの上を自転しつつ公転する共に、その傾斜に
より内側回転体及び外輪に対してそれぞれ中心軸方向に
おいて反対方向に進む。その結果、ころの傾斜方向及び
回転体の回転方向の関係で、内側回転体と外輪との間に
は中心軸方向に引き離し力又は引き寄せ力が発生する。
そして、内側回転体に対して移動自在になっている外輪
が軸方向に動き、両者の間に引き離し力が生ずるときに
は、軌道間隔が広がり内側回転体と外輪との間では自由
回転が可能になり、引き寄せ力が生ずるときには、軌道
間隔が狭まり内側回転体と外輪との間はころを介してク
ラッチされる。従って、一方向の回転を自由回転側に選
ぶと、その逆転はクラッチになる。
【０００７】このクラッチ動作は、第二付勢手段が外輪
をクラッチ方向に付勢してしているので、瞬時に且つ確
実に行われる。その結果、第一羽根と第二羽根とは、一
方向側には自由に回転し、その反対方向側に回転すると
きにはクラッチされる。しかしクラッチされても、両羽
根間にそのクラッチトルク以上のトルクを加えれば、ク
ラッチトルク分が回転抵抗になりつつ羽根間の回転が可
能になる。
をクラッチ方向に付勢してしているので、瞬時に且つ確
実に行われる。その結果、第一羽根と第二羽根とは、一
方向側には自由に回転し、その反対方向側に回転すると
きにはクラッチされる。しかしクラッチされても、両羽
根間にそのクラッチトルク以上のトルクを加えれば、ク
ラッチトルク分が回転抵抗になりつつ羽根間の回転が可
能になる。
【０００８】ここでこのクラッチトルクは、外輪が第二
付勢手段により押されることにより逆転と同時にその付
勢力に対応したトルクとして初期的に与えられるが、内
側回転体と外輪との間が相対回転しその間に捩じれ角が
生ずると、外輪が中心軸方向に進み、これに対応して軌
道間隔が狭くなるので、クラッチトルクは捩じれ角従っ
て外輪の移動量に対応して大きくなる。ところが本発明
によれば、外輪の移動を停止する移動停止手段として軸
受を設け、この軸受を介して、外輪が軌道間隔を狭くす
る方向へ移動するのを所定位置で停止させているので、
外輪はこれ以上捩じれて移動することがないため、この
外輪の位置で発生するクラッチトルクが最大のクラッチ
トルクになる。
付勢手段により押されることにより逆転と同時にその付
勢力に対応したトルクとして初期的に与えられるが、内
側回転体と外輪との間が相対回転しその間に捩じれ角が
生ずると、外輪が中心軸方向に進み、これに対応して軌
道間隔が狭くなるので、クラッチトルクは捩じれ角従っ
て外輪の移動量に対応して大きくなる。ところが本発明
によれば、外輪の移動を停止する移動停止手段として軸
受を設け、この軸受を介して、外輪が軌道間隔を狭くす
る方向へ移動するのを所定位置で停止させているので、
外輪はこれ以上捩じれて移動することがないため、この
外輪の位置で発生するクラッチトルクが最大のクラッチ
トルクになる。
【０００９】一方、第一羽根と第二羽根との間には、両
羽根を閉じる方向に付勢する第一付勢手段を設けている
ので、ドアーを開く方向を自由回転側に選び、ドアーを
閉じる方向をクラッチ側に選ぶと、第一付勢手段の付勢
力に抗してドアーを開くと、ドアーには第一付勢手段の
付勢力が作用してドアーは自動的に閉じる方向に動く
が、このときクラッチトルクが回転抵抗となり、ドアー
が勢いよく締まることがない。そして外輪を停止させる
所定位置を、第一付勢手段が第一羽根と第二羽根との開
きを閉じようとするトルクより小さい回転抵抗を与える
ような位置としているので、回転抵抗が大き過ぎてドア
ーが締まらないということもない。
羽根を閉じる方向に付勢する第一付勢手段を設けている
ので、ドアーを開く方向を自由回転側に選び、ドアーを
閉じる方向をクラッチ側に選ぶと、第一付勢手段の付勢
力に抗してドアーを開くと、ドアーには第一付勢手段の
付勢力が作用してドアーは自動的に閉じる方向に動く
が、このときクラッチトルクが回転抵抗となり、ドアー
が勢いよく締まることがない。そして外輪を停止させる
所定位置を、第一付勢手段が第一羽根と第二羽根との開
きを閉じようとするトルクより小さい回転抵抗を与える
ような位置としているので、回転抵抗が大き過ぎてドア
ーが締まらないということもない。
【００１０】このようなクラッチトルクは、ころと内側
回転体及び外輪との間の微小変形に伴うころがり摩擦及
びころの軸方向のすべり摩擦の作用によって得られるの
で、ばらつきが無く安定したものとなる。そして外輪の
移動停止を軸受により行うので、外輪の回転も円滑に行
われ、正確で安定した回転抵抗が維持される。更に、こ
のようなドアークローザー蝶番によれば、ころがり軸受
形状のものであるため、従来のすべり摩擦や流体抵抗を
利用したブレーキ装置のように大きな摺動部分や流体を
保有する部分を必要としないので、その形状を小形化す
ることができ、蝶番自体に緩衝機構を組み込むことが可
能になる。
回転体及び外輪との間の微小変形に伴うころがり摩擦及
びころの軸方向のすべり摩擦の作用によって得られるの
で、ばらつきが無く安定したものとなる。そして外輪の
移動停止を軸受により行うので、外輪の回転も円滑に行
われ、正確で安定した回転抵抗が維持される。更に、こ
のようなドアークローザー蝶番によれば、ころがり軸受
形状のものであるため、従来のすべり摩擦や流体抵抗を
利用したブレーキ装置のように大きな摺動部分や流体を
保有する部分を必要としないので、その形状を小形化す
ることができ、蝶番自体に緩衝機構を組み込むことが可
能になる。
【００１１】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
の構成に加えて、軌道間隔を広くする方向に軸受を付勢
する第三付勢手段と、この第三付勢手段の中心軸方向の
位置調整を可能にする調整手段とを設けるので、第三付
勢手段を介して軸受の位置を微調整することができる。
請求項１の発明においても、外輪を停止させる軸受をね
じ等により調整できるようにすることは容易であり、そ
のようにしてもよい。しかしながら、僅かな軸方向の変
位でクラッチトルクが大幅に変動するので、ねじ等で直
接調整する方法では、微調整が難しい。一方、蝶番は取
り付けられるドアーが一定のものでない場合も多く、製
造工場でクラッチトルクを正確に調整しても、実際にド
アーに取り付けるときに更にそのドアーに合わせて調整
する必要がある場合が多い。請求項２の発明によれば、
調整手段により第三付勢手段の位置を調整することによ
り、その付勢力を介して軸受位置を調整することができ
るので、付勢手段の特性を利用して軸受の軸方向位置に
よって定まるクラッチトルクの微調整が可能になる。
の構成に加えて、軌道間隔を広くする方向に軸受を付勢
する第三付勢手段と、この第三付勢手段の中心軸方向の
位置調整を可能にする調整手段とを設けるので、第三付
勢手段を介して軸受の位置を微調整することができる。
請求項１の発明においても、外輪を停止させる軸受をね
じ等により調整できるようにすることは容易であり、そ
のようにしてもよい。しかしながら、僅かな軸方向の変
位でクラッチトルクが大幅に変動するので、ねじ等で直
接調整する方法では、微調整が難しい。一方、蝶番は取
り付けられるドアーが一定のものでない場合も多く、製
造工場でクラッチトルクを正確に調整しても、実際にド
アーに取り付けるときに更にそのドアーに合わせて調整
する必要がある場合が多い。請求項２の発明によれば、
調整手段により第三付勢手段の位置を調整することによ
り、その付勢力を介して軸受位置を調整することができ
るので、付勢手段の特性を利用して軸受の軸方向位置に
よって定まるクラッチトルクの微調整が可能になる。
【００１２】
【実 施 例】図１は、実施例のドアークローザー蝶番
の概略構造を示す。本蝶番は、それぞれドアー等に固定
するための穴を備えた羽根１００及び２００と、第一付
勢手段としてのコイルばね３００と、内側回転体として
の内軸１と、外輪２と、ころ３と、支持軸受４及び５
と、第二付勢手段としての予圧ばね６と、移動停止手段
としてのスラスト軸受７と、更に、軌道の間隔を広くす
る方向にスラスト軸受７を付勢する第三付勢手段として
の皿ばね１１と、中心軸１ｂ方向における皿ばね１１の
位置の調整を可能にする調整手段としての調整ねじ１２
と、を有する。
の概略構造を示す。本蝶番は、それぞれドアー等に固定
するための穴を備えた羽根１００及び２００と、第一付
勢手段としてのコイルばね３００と、内側回転体として
の内軸１と、外輪２と、ころ３と、支持軸受４及び５
と、第二付勢手段としての予圧ばね６と、移動停止手段
としてのスラスト軸受７と、更に、軌道の間隔を広くす
る方向にスラスト軸受７を付勢する第三付勢手段として
の皿ばね１１と、中心軸１ｂ方向における皿ばね１１の
位置の調整を可能にする調整手段としての調整ねじ１２
と、を有する。
【００１３】内軸１は、結合部としての羽根取付部１ｃ
で羽根１００を一体回転するように固定すると共に、羽
根２００のリング部２００ａに取り付けられる軸受部４
及び５を介して、中心軸１ｂ方向の一定位置で内軸１に
対して羽根２００を回転自在に支持する。
で羽根１００を一体回転するように固定すると共に、羽
根２００のリング部２００ａに取り付けられる軸受部４
及び５を介して、中心軸１ｂ方向の一定位置で内軸１に
対して羽根２００を回転自在に支持する。
【００１４】外輪２は、軸受部４を介して羽根２００に
結合されるトルク伝達部としての予圧ばね６を備えてい
る。即ち、本実施例では、外輪２と羽根２００とは、そ
のリング部２００ａにより軸受部４及び予圧ばね６を介
してトルク伝達可能に結合される。従って、予圧ばね６
は、後に説明するようにトルク伝達手段も兼ねている。
但しトルク伝達手段としては、ボールスプラインやトル
ク伝達ピン等を用いてもよい。
結合されるトルク伝達部としての予圧ばね６を備えてい
る。即ち、本実施例では、外輪２と羽根２００とは、そ
のリング部２００ａにより軸受部４及び予圧ばね６を介
してトルク伝達可能に結合される。従って、予圧ばね６
は、後に説明するようにトルク伝達手段も兼ねている。
但しトルク伝達手段としては、ボールスプラインやトル
ク伝達ピン等を用いてもよい。
【００１５】ころ３は、図２にも示す如く、ころがり面
が円筒形状であり、軌道８においてころ３の中心線を中
心軸１ｂを含む断面から一定角度β（例えば１５°）傾
斜して軌道の円周方向に複数個配設され、その表面は内
側軌道面１ａと外輪軌道面２ａとに線状に接触するよう
になっている。又ころ３は、それぞれが相互に干渉する
ことなく円滑に回転するように、保持器９によりそれぞ
れの間が位置保持されている。
が円筒形状であり、軌道８においてころ３の中心線を中
心軸１ｂを含む断面から一定角度β（例えば１５°）傾
斜して軌道の円周方向に複数個配設され、その表面は内
側軌道面１ａと外輪軌道面２ａとに線状に接触するよう
になっている。又ころ３は、それぞれが相互に干渉する
ことなく円滑に回転するように、保持器９によりそれぞ
れの間が位置保持されている。
【００１６】内軸１及び外輪２の軌道面１ａ及び２ａ
は、上記の如く、ころ３と線状に接するように、それぞ
れ次式に示す双曲線を中心線１ｂ回りに回転させた単葉
回転双曲面としている。 ｙｉ2 ／ａｉ2 −ｘｉ2 ／ｂｉ2 ＝１ ｙｏ2 ／ａｏ2 −ｘｏ2 ／ｂｏ2 ＝１ ここで、ｘi 、ｘo は、それぞれ内輪軌道面１ａ、外輪
軌道面２ａの原点から中心線１ｂ方向への距離、ｙi 、
ｙo は、それぞれ、中心線１ｂを含む任意断面における
内輪軌道面１ａ、外輪軌道面２ａの中心線１ｂからの距
離、又、ａｉ、ｂｉ、ａｏ、ｂｏは定数である。今、内
外輪の小径側の基準面（双曲線の原点面）における中心
線１ｂから軌道８の中心までの距離をＦ、ころ３の半径
をｒ、傾斜角をβとして、Ｆ＝９、ｒ＝1.5 、β＝１５
°の場合の計算を行うと（計算は複雑であるため省略す
る）、ａｉ、ｂｉ、ａｏ、ｂｏの値はそれぞれ、約７．
５、３０．１、１０．５、３７となり、内外輪軌道面の
単葉回転双曲面の形状が与えられる。図６は、このよう
な単葉回転双曲面から成る内輪軌道面１ａ及び外輪軌道
面２ａの中心軸１ｂの上側断面の形状を示す。従って、
内外輪軌道面の全体は、図示の１ａ及び２ａが中心軸１
ｂまわりに回転した面である。
は、上記の如く、ころ３と線状に接するように、それぞ
れ次式に示す双曲線を中心線１ｂ回りに回転させた単葉
回転双曲面としている。 ｙｉ2 ／ａｉ2 −ｘｉ2 ／ｂｉ2 ＝１ ｙｏ2 ／ａｏ2 −ｘｏ2 ／ｂｏ2 ＝１ ここで、ｘi 、ｘo は、それぞれ内輪軌道面１ａ、外輪
軌道面２ａの原点から中心線１ｂ方向への距離、ｙi 、
ｙo は、それぞれ、中心線１ｂを含む任意断面における
内輪軌道面１ａ、外輪軌道面２ａの中心線１ｂからの距
離、又、ａｉ、ｂｉ、ａｏ、ｂｏは定数である。今、内
外輪の小径側の基準面（双曲線の原点面）における中心
線１ｂから軌道８の中心までの距離をＦ、ころ３の半径
をｒ、傾斜角をβとして、Ｆ＝９、ｒ＝1.5 、β＝１５
°の場合の計算を行うと（計算は複雑であるため省略す
る）、ａｉ、ｂｉ、ａｏ、ｂｏの値はそれぞれ、約７．
５、３０．１、１０．５、３７となり、内外輪軌道面の
単葉回転双曲面の形状が与えられる。図６は、このよう
な単葉回転双曲面から成る内輪軌道面１ａ及び外輪軌道
面２ａの中心軸１ｂの上側断面の形状を示す。従って、
内外輪軌道面の全体は、図示の１ａ及び２ａが中心軸１
ｂまわりに回転した面である。
【００１７】付勢手段兼トルク伝達手段としての予圧ば
ね６は、図３に示すような構造のものである。この予圧
ばね６は、弾性体でできていて、図７〜９にも示すよう
に、付勢力及びトルクを伝達するそれぞれ外輪２側及び
軸受部４側の凸部６ａ、６ｂを備え、凸部６ａ及び６ｂ
の先端面６ａ−１及び６ｂ−１並びに片方の側面６ａ−
２及び６ｂ−２がそれぞれ外輪２及び軸受部４の凹部２
ｂ及び４ａの正面２ｂ−１及び４ａ−１並びに片方の側
面２ｂ−２及び４ａ−２に圧接し、これらの間で付勢力
及びトルクが伝達されるようになっている。付勢力は軌
道間隔を狭める方向に作用する。図３では、予圧ばね６
が、外輪２及び軸受部４から付勢力としてスラストＴ
1 、Ｔ2 及びトルクＭ1 、Ｍ2 （Ｔ1 とＴ2 及びＭ1 と
Ｍ2 はそれぞれ方向が反対で大きさが等しい）を受けて
変形した状態を示している。
ね６は、図３に示すような構造のものである。この予圧
ばね６は、弾性体でできていて、図７〜９にも示すよう
に、付勢力及びトルクを伝達するそれぞれ外輪２側及び
軸受部４側の凸部６ａ、６ｂを備え、凸部６ａ及び６ｂ
の先端面６ａ−１及び６ｂ−１並びに片方の側面６ａ−
２及び６ｂ−２がそれぞれ外輪２及び軸受部４の凹部２
ｂ及び４ａの正面２ｂ−１及び４ａ−１並びに片方の側
面２ｂ−２及び４ａ−２に圧接し、これらの間で付勢力
及びトルクが伝達されるようになっている。付勢力は軌
道間隔を狭める方向に作用する。図３では、予圧ばね６
が、外輪２及び軸受部４から付勢力としてスラストＴ
1 、Ｔ2 及びトルクＭ1 、Ｍ2 （Ｔ1 とＴ2 及びＭ1 と
Ｍ2 はそれぞれ方向が反対で大きさが等しい）を受けて
変形した状態を示している。
【００１８】スラスト軸受７は、中心軸１ｂ方向におい
て軌道間隔を狭くする方向への外輪２の移動を所定位置
で停止する。この軸受７の所定位置は、コイルばね３０
０が羽根１００と２００との間の開きを閉じようとする
トルクより小さく、そのトルクに対して適当な抵抗モー
メントになるようなクラッチトルクを付与するように設
定される。この場合、本実施例では、スラスト軸受７は
中心軸１ｂ方向に移動可能なように内軸１に取り付けら
れていて、調整ねじ１２により皿ばね１１の位置が調整
され、この状態で所定の回転抵抗がかかって皿ばね１１
が圧縮され、スラスト軸受７が内軸１上を移動して釣合
い、停止した位置が所定位置ということになる。なお、
ドアークローザー蝶番が取り付けられるドアーが一定し
ていて、工場で正確に調整すれば、ドアー取付け時には
調整を要しないような場合には、皿ばね１１及び調整ね
じ１２を設けない構成にすることも可能である。
て軌道間隔を狭くする方向への外輪２の移動を所定位置
で停止する。この軸受７の所定位置は、コイルばね３０
０が羽根１００と２００との間の開きを閉じようとする
トルクより小さく、そのトルクに対して適当な抵抗モー
メントになるようなクラッチトルクを付与するように設
定される。この場合、本実施例では、スラスト軸受７は
中心軸１ｂ方向に移動可能なように内軸１に取り付けら
れていて、調整ねじ１２により皿ばね１１の位置が調整
され、この状態で所定の回転抵抗がかかって皿ばね１１
が圧縮され、スラスト軸受７が内軸１上を移動して釣合
い、停止した位置が所定位置ということになる。なお、
ドアークローザー蝶番が取り付けられるドアーが一定し
ていて、工場で正確に調整すれば、ドアー取付け時には
調整を要しないような場合には、皿ばね１１及び調整ね
じ１２を設けない構成にすることも可能である。
【００１９】このような構成により、本ドアークローザ
ー蝶番の動作は次のようになる。なお、図５に、羽根１
００を固定した場合に、羽根１００と共に固定されて回
転しない部材を黒く塗って示している。皿ばね１１も回
転しない。例えば蝶番を開から閉にするときに、羽根２
００を図１において右側から見て左方向に回転させ支持
軸受４、５を同方向に回転させると、予圧ばね兼トルク
伝達部６を介して外輪２が同方向に回転され、ころ３
は、内側軌道面１ａ及び外輪軌道面２ａに案内されてそ
れぞれの上を自転しつつ公転し、内軸１と外輪２との間
に中心軸１ｂ方向の引き寄せ力を発生させる。そして、
内軸１に対して外輪２がその中心軸１ｂ方向に移動自在
であるため、外輪２が図において左から右方向に動き、
軌道間隔が狭まると共に予圧ばね６の付勢力もはたらい
て、内軸１と外輪２との間がころ３を介してクラッチさ
れる。その結果、羽根１００と２００との間がクラッチ
されることになる。この動作は、予圧ばね６の付勢力が
作用するので、外輪２の回転と同時に且つ確実に行われ
る。
ー蝶番の動作は次のようになる。なお、図５に、羽根１
００を固定した場合に、羽根１００と共に固定されて回
転しない部材を黒く塗って示している。皿ばね１１も回
転しない。例えば蝶番を開から閉にするときに、羽根２
００を図１において右側から見て左方向に回転させ支持
軸受４、５を同方向に回転させると、予圧ばね兼トルク
伝達部６を介して外輪２が同方向に回転され、ころ３
は、内側軌道面１ａ及び外輪軌道面２ａに案内されてそ
れぞれの上を自転しつつ公転し、内軸１と外輪２との間
に中心軸１ｂ方向の引き寄せ力を発生させる。そして、
内軸１に対して外輪２がその中心軸１ｂ方向に移動自在
であるため、外輪２が図において左から右方向に動き、
軌道間隔が狭まると共に予圧ばね６の付勢力もはたらい
て、内軸１と外輪２との間がころ３を介してクラッチさ
れる。その結果、羽根１００と２００との間がクラッチ
されることになる。この動作は、予圧ばね６の付勢力が
作用するので、外輪２の回転と同時に且つ確実に行われ
る。
【００２０】このように内軸１と外輪２とがクラッチさ
れると、その間の回転が制限されることになるが、回転
部分にそのクラッチトルク以上のトルクが加えられれ
ば、クラッチトルク分が回転抵抗になりつつ回転が可能
になる。このクラッチトルクは、逆転と同時に、予圧ば
ね６の付勢力によって外輪２が移動する量（図４ではδ
0 で示す）に対応したトルク（同図ではＭ 0 で示す）と
して初期的に与えられる。そして、コイルばね３００に
より大きいトルクが加えられているので、内軸１と外輪
２との間が更に相対回転してその間の捩じれ角が増すと
共に外輪２が中心軸１ｂ方向に進み、これに対応して軌
道間隔が狭くなり、クラッチトルクは捩じれ角従って外
輪の移動量に対応して大きくなって行く。このクラッチ
トルクＭは、クラッチ後の外輪の移動量をδ（これは捩
じれ角αに対応）とすると、 Ｍ＝Ａδ3/2 （Ｍ＝Ａ´α3/2 ） となる。なお、Ａ、Ａ´は捩じりばね定数であり、各装
置毎に定まる値であり、計算又は実験から容易に求める
ことができる。
れると、その間の回転が制限されることになるが、回転
部分にそのクラッチトルク以上のトルクが加えられれ
ば、クラッチトルク分が回転抵抗になりつつ回転が可能
になる。このクラッチトルクは、逆転と同時に、予圧ば
ね６の付勢力によって外輪２が移動する量（図４ではδ
0 で示す）に対応したトルク（同図ではＭ 0 で示す）と
して初期的に与えられる。そして、コイルばね３００に
より大きいトルクが加えられているので、内軸１と外輪
２との間が更に相対回転してその間の捩じれ角が増すと
共に外輪２が中心軸１ｂ方向に進み、これに対応して軌
道間隔が狭くなり、クラッチトルクは捩じれ角従って外
輪の移動量に対応して大きくなって行く。このクラッチ
トルクＭは、クラッチ後の外輪の移動量をδ（これは捩
じれ角αに対応）とすると、 Ｍ＝Ａδ3/2 （Ｍ＝Ａ´α3/2 ） となる。なお、Ａ、Ａ´は捩じりばね定数であり、各装
置毎に定まる値であり、計算又は実験から容易に求める
ことができる。
【００２１】このようにして回転抵抗モーメントを計算
することができので、蝶番を閉じるときに最適な回転抵
抗モーメントを与えるように、上式でδの値を計算し、
外輪２の移動停止手段であるスラスト軸受７の中心軸１
ｂ方向の所定位置を決定することになる。例えばトルク
Ｍ1 を得るためには、外輪２の移動量をδ1 として、そ
の位置を設定する。
することができので、蝶番を閉じるときに最適な回転抵
抗モーメントを与えるように、上式でδの値を計算し、
外輪２の移動停止手段であるスラスト軸受７の中心軸１
ｂ方向の所定位置を決定することになる。例えばトルク
Ｍ1 を得るためには、外輪２の移動量をδ1 として、そ
の位置を設定する。
【００２２】このような回転抵抗は、スラスト軸受７を
ねじ等で位置調整可能にすることによりその大きさを調
整することができる。しかしながら、図４のトルク曲線
例にも示す如く、僅かの軸方向変位でクラッチトルクが
大きく変化するため、正確に所望の設定トルク（例えば
図のトルクＭ1 ）を得るためには、スラスト軸受７の位
置を極めて細かく調整する必要がある。このため、図１
の実施例の装置のスラスト軸受７をねじ等で調整すると
しても、その回転により直接角変位従って軸方向変位を
生じさせることになるので、ドアーに蝶番を取り付ける
ような現場で正確にトルクを設定することが難しい。こ
れに対して本実施例の装置では、ねじによる角度即ち軸
変位が一度皿ばね１１に与えられるので、その特性によ
りスラスト軸受７の位置の微調整が可能になる。なお、
皿ばね１１を設けることにより、設定トルクの微調整が
可能になると共に、ドアーが閉じるに従ってコイルばね
３００の付勢力が弱くなると、皿ばね１１が回転抵抗の
減少する方向にスラスト軸受７を動かすという好都合な
作用も生ずる。
ねじ等で位置調整可能にすることによりその大きさを調
整することができる。しかしながら、図４のトルク曲線
例にも示す如く、僅かの軸方向変位でクラッチトルクが
大きく変化するため、正確に所望の設定トルク（例えば
図のトルクＭ1 ）を得るためには、スラスト軸受７の位
置を極めて細かく調整する必要がある。このため、図１
の実施例の装置のスラスト軸受７をねじ等で調整すると
しても、その回転により直接角変位従って軸方向変位を
生じさせることになるので、ドアーに蝶番を取り付ける
ような現場で正確にトルクを設定することが難しい。こ
れに対して本実施例の装置では、ねじによる角度即ち軸
変位が一度皿ばね１１に与えられるので、その特性によ
りスラスト軸受７の位置の微調整が可能になる。なお、
皿ばね１１を設けることにより、設定トルクの微調整が
可能になると共に、ドアーが閉じるに従ってコイルばね
３００の付勢力が弱くなると、皿ばね１１が回転抵抗の
減少する方向にスラスト軸受７を動かすという好都合な
作用も生ずる。
【００２３】蝶番１００と２００とを開くときには、上
記と反対の動作になり、内軸１と外輪２との間はクラッ
チされることなく自由回転するので、余分な回転抵抗は
発生しない。
記と反対の動作になり、内軸１と外輪２との間はクラッ
チされることなく自由回転するので、余分な回転抵抗は
発生しない。
【００２４】
【発明の効果】以上の如く本発明によれば、請求項１の
発明のドアークローザー蝶番においては、蝶番と一体に
緩衝機構を設けることができ、ドアー開閉装置を小形、
簡素化しコスト低減を図ることができる。請求項２の発
明においては、上記に加えて、設定するクラッチトルク
の微調整を容易にすることができる。
発明のドアークローザー蝶番においては、蝶番と一体に
緩衝機構を設けることができ、ドアー開閉装置を小形、
簡素化しコスト低減を図ることができる。請求項２の発
明においては、上記に加えて、設定するクラッチトルク
の微調整を容易にすることができる。
【図１】本発明の第１実施例のドアークローザー蝶番の
断面図である。
断面図である。
【図２】そのころの配置を示す斜視図である。
【図３】その予圧ばねの斜視図である。
【図４】捩じれ角又は外輪変位とクラッチトルクとの関
係を示す曲線図である。
係を示す曲線図である。
【図５】
図１において羽根１００が固定されたときに固
定される部分を黒塗りした説明図である。
定される部分を黒塗りした説明図である。
【図６】
内外輪軌道面のうち中心軸１ｂの上側の断面形
状を示す説明図である。
状を示す説明図である。
【図７】
予圧ばね６の凸部６ｂ（二点鎖線で示す）と軸
受部４の凹部４ａとの係合状態を示す側面図である。
受部４の凹部４ａとの係合状態を示す側面図である。
【図８】
予圧ばね６の凸部６ａ（二点鎖線で示す）と外
輪２の凹部２ｂとの係合状態を示す側面図である。
輪２の凹部２ｂとの係合状態を示す側面図である。
【図９】
図７及び図８の９−９線断面図である。
１ 内軸（内側回転体） １ａ 内軸軌道面（内側軌道面） １ｂ 中心軸 １ｃ 羽根取付部（結合部） ２ 外輪 ２ａ 外輪軌道面 ２ｂ 凹部（トルク伝達部） ３ ころ ６ 予圧ばね（第二付勢手段） ７ スラスト軸受（移動停止手段） ８ 軌道 １１ 皿ばね（第三付勢手段） １２ 調整ねじ（調整手段） １００ 第一羽根 ２００ 第二羽根 ３００ コイルばね（第一付勢手段）
Claims (2)
- 【請求項１】 第一羽根と、第二羽根と、第一付勢手段
と、内側回転体と、外輪と、ころと、第二付勢手段と、
移動停止手段と、を有し、 前記第一付勢手段は、前記第一羽根と前記第二羽根とを
その間の角度が閉じる方向に付勢し、 前記内側回転体は、その中心軸まわりの単葉回転双曲面
をなす内側軌道面と前記第一羽根に結合される結合部と
を備え、 前記外輪は、前記内側軌道面との間で軌道を形成するよ
うに前記中心軸まわりの単葉回転双曲面をなす外輪軌道
面と、前記中心軸方向に移動自在でトルクを伝達するよ
うに前記第二羽根に結合されるトルク伝達部とを備え、 前記第二羽根は、前記内側回転体に前記中心軸方向の一
定位置で回転自在に支持され、 前記ころは、ころがり面が円筒形状であり、前記軌道に
おいて該ころの中心線を前記中心軸を含む断面から一定
角度傾斜して前記軌道の円周方向に複数個配設され、該
ころの表面は前記内側軌道面と前記外輪軌道面とに線状
に接触し、 前記第二付勢手段は、前記外輪を前記中心軸方向であっ
て前記軌道の間隔を狭くする方向に付勢し、 前記移動停止手段は、軸受を備え該軸受を介して前記外
輪の前記軌道間隔を狭くする方向への移動を所定位置で
停止し、 前記所定位置は、前記第一付勢手段が前記第一羽根と前
記第二羽根との開きを閉じようとするトルクより小さい
回転抵抗を与えるような位置とした、 ことを特徴とするドアークローザー蝶番。 - 【請求項２】前記軌道の間隔を広くする方向に前記軸受
を付勢する第三付勢手段と、該第三付勢手段の前記中心
軸方向の位置の調整を可能にする調整手段と、を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のドアークローザー蝶
番。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4130084A JP2533036B2 (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | ドア―クロ―ザ―蝶番 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4130084A JP2533036B2 (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | ドア―クロ―ザ―蝶番 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05295946A JPH05295946A (ja) | 1993-11-09 |
| JP2533036B2 true JP2533036B2 (ja) | 1996-09-11 |
Family
ID=15025598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4130084A Expired - Lifetime JP2533036B2 (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | ドア―クロ―ザ―蝶番 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2533036B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110513015B (zh) * | 2019-09-14 | 2020-07-31 | 吉林大学 | 一种放射科用ct室保护隔离门 |
-
1992
- 1992-04-22 JP JP4130084A patent/JP2533036B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05295946A (ja) | 1993-11-09 |
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