JP3104187U - 自動閉扉用蝶番 - Google Patents

Abstract

【課題】オイルが容易に外部へ漏れない上、メンテナンスが簡易である自動閉扉用蝶番を提供する。
【解決手段】扉が収まる開口部付近に固定されるハウジングと、扉を軸支する枢軸と、往復動自在に配設される駆動板セットと、扉の開閉に伴う枢軸の回動を駆動板セットの往復動に変更させる連動機構と、扉の勢いを緩衝し、自動的に閉じるための閉扉力を蓄積する緩衝・復帰機構と、を備え、連動機構及び緩衝・復帰機構は、ハウジング内に収容され、連動機構は、枢軸の回転に連動して回転するカムと、カムの回転により往復動する駆動板セットと、を備え、緩衝・復帰機構は、駆動板セットの往復動の方向に沿って配置されるピストンロッド及びシリンダー体を有する流体圧シリンダーを備え、ピストンロッド及びシリンダー体のうちの一方が固定され、他方が駆動板セットの往復動に伴って往復動する。
【選択図】図４

Description

本考案は玄関や建物内の扉等に用いられる自動閉扉用蝶番に関し、特に地面に固定されてから下から扉の一端を軸支し、開かれた扉を自動的に閉まらせると同時に、閉扉時の衝撃を緩衝することができる自動閉扉用蝶番に関する。

従来、地面に固定されるハウジング内からハウジング外に突出するように直立している枢軸により扉の一端を下から軸支し、連動機構により扉の開閉に伴う前記枢軸の回動を横向きの往復動に変更させ、緩衝機構により、前記往復動に対応して扉の勢いを緩衝したり、その復帰機構により開扉時のエネルギーを自動的閉扉時の復帰エネルギーとして蓄積したりする自動閉扉用蝶番として、例えば図１に示されているのがよく知られている。図示のように、この自動閉扉式蝶番における上記緩衝機構は、前記ハウジング１１をシリンダーとし、該ハウジング１１内を左右２室に仕切るように左右方向に摺動可能に設けられている摺動板１２をピストンとし、前記連動機構から延出されて摺動板１２を貫通すると共にそこに固定されてから端部が円盤体１４を介して案内筒１５に左右方向に往復動可能に保持される直棒体１３をピストンロッドとした油圧シリンダー機構からなっている。また、前記復帰機構は、前記２室の一方の室に前記摺動板を押圧するように設置されている圧縮コイルばね１６からなっている。また、ハウジング１１内には作動油が充満している。
しかしながら、このような自動閉扉用蝶番におけるハウジング１１は図示のように偏平状であって、ハウジングが結合される部材との接触面積が大きくなるので、作動油がハウジングから漏れ出し易くなるので、緩衝機能の降下及び蝶番周囲への汚染という欠点がある。また、復帰機構としてのコイルばねが長期間わたって使用されると、弾性疲労で復帰力が徐々に低下して部品交換が必要になるうえ、ハウジング内に作動油によって交換作業が一層面倒になるという欠点もある。

上記に鑑みて、本考案の目的は、作動油が容易に漏れ出すことがなく、メンテナンスが簡易となるい自動閉扉用蝶番を提供することにある。

前記目的を達成するために、本考案は、扉が収まる開口部付近に固定されるハウジングと、前記扉を軸支する枢軸と、往復動自在に配設される駆動板セットと、前記扉の開閉に伴う前記枢軸の回動を駆動板セットの往復動に変更させる連動機構と、前記駆動板セットの往復動により前記扉の勢いを緩衝し、かつ前記扉を開くことにより該扉を自動的に閉じるための閉扉力を蓄積する緩衝・復帰機構と、を備え、前記連動機構及び前記緩衝・復帰機構は、前記ハウジング内に収容され、前記連動機構は、前記枢軸の回転に連動して回転するカムと、該カムの回転により前記往復動する前記駆動板セットと、を備え、前記緩衝・復帰機構は、前記駆動板セットの往復動の方向に沿って配置されるピストンロッド及びシリンダー体を有する流体圧シリンダーを備え、前記ピストンロッド及び前記シリンダー体のうちの一方が固定され、他方が前記駆動板セットの往復動に伴って往復動するように構成されたことを特徴とする自動閉扉用蝶番を提供する。

この構成によると、本考案の自動閉扉用蝶番においては、その緩衝・復帰機構としての前記流体圧シリンダーは蝶番のハウジングから独立した円筒形のシリンダー体で構成され、その結合接触面積が小であるので、前記流体圧シリンダーは油圧シリンダーとしても、オイルがハウジング内から外部へ漏れ難い上、オイルが漏れてハウジング内の他の部品についても、量が極めて僅少であるため、メンテナンスが簡易になる。

以下、図面を参照しながら、本考案の好ましい実施形態を詳しく説明する。以下、説明の便利上のために、動作方向を図面に応じて説明するが、実施時にはこれに限定されず、実際の動作方向に基づく。
図２は本考案の自動閉扉用蝶番の好ましい実施形態を示す分解図である。図３は前記自動閉扉用蝶番を示す側面断面図である。図４は前記自動閉扉用蝶番の閉扉時の状態を示す断面図である。図５は前記自動閉扉用蝶番を示す部分断面図である。図６は前記自動閉扉用蝶番の開扉時の状態を示す断面図である。

図２及び図３に示すように、本実施形態の自動閉扉用蝶番は、各機構を収納していて扉が収まる開口部の地面側に固定されるハウジング２と、連動機構３と、緩衝・復帰機構４と調整手段５とを備えている。

ハウジング２は、偏平状であって、左右向きに延伸している上側ハウジング２１及び下側ハウジング２２からなっている。

連動機構３は、ハウジング２内の左側内に位置し、ハウジング２内からハウジング２の上側ハウジング２１外に突出するように直立している枢軸３１と、枢軸３１に軸支されていて枢軸３１の回転に連動して回転するカム３２と、カム３２の回転に駆動されて左右向きの往復動を行うことができるように構成されている駆動板セット３３と、からなっている。

そして、駆動板セット３３は、カム３２を上下から回動可能に挟み、且つ前記往復動の方向に移動できるように枢軸３１が挿通される長孔状の貫通孔３３１ａ，３３２ａを有する上下一対の駆動板３３１，３３２と、下駆動板３３２上の右側にある２つの角部に、それぞれがカム３２に当接されて回転駆動されるように軸支され、かつ開扉時には枢軸３１によるカム３２の回動によって回転しながら駆動板セット３３全体を往復動方向に移動させる２本の駆動軸３３３と、からなっている。

それにより、本実施形態の自動閉扉用蝶番は、ハウジング２を扉の扉枠の下枠などで形成される地面側に固定してからハウジング２から突出する枢軸３１により下から扉の下端を軸支した状態で、扉の開閉により枢軸３１の回動を左右向きの往復動に変更させることができる。

また、カム３２には対称的な２つの切欠３２１が形成されている。それにより、扉が例えば９０度に回動されると、駆動軸３３３が一方の切欠３２１と係合し、扉が一時に固定されることができる。

緩衝・復帰機構４は、流体圧シリンダーを備えている。流体圧シリンダー４のピストンロッド４２の先端を右端とし、そのシリンダー体４１の末端を左端とし、ハウジング２内に駆動板３３１，３３２の往復動の方向に沿って配置され、且つ、前記右端がハウジング２に固定され、前記左端が駆動板セット３３に連結されている。

図４に示すように、流体圧シリンダー４のシリンダー室４１は、ピストンロッド４２の末端に装着されている固定ピストン４３と、該固定ピストン４３とシリンダー体４１の末端との間に遊動可能に装着されている遊動ピストン４４とによって第１室６１、第２室６２及び第３室６３の３室に分けられ、これら３室は第１室６１、第２室６２及び第３室６３の順に流体圧シリンダー４の右側から左側に向けて並んでいる。そして、第１室６１及び第２室６２は緩衝・復帰機構４のうちの緩衝機構とされ、該２室６１，６２にはそれぞれ作動油が充満している。第３室６３は緩衝・復帰機構４のうちの復帰機構とされ、第３室６３内には空気が充満されて空気ばね機能を発揮するようになっている。即ち、本実施形態において、流体圧シリンダー４としては、エア・オイルシリンダーが使用されている。
また、ピストンロッド４２は、両端が開口する外管４２１と該外管４２１に密封的且つ摺動可能に内嵌している芯棒４２２とからなっている。

固定ピストン４３には、第１室６１及び第２室６２の２室を連通させる二つの通路が設けられている。図５に示すように、一方の通路は固定ピストン４３のピストンロッド４２の末端に装着されている部分に形成されていて芯棒４２２の作動によりその開度が調整できる回流通路４３１であり、他方の通路は、固定ピストン４３の前記部分以外の所に形成されている入油通路４３２である。更に詳しく説明すると、回流通路４３１は、ピストンロッド４２の末端にその直径方向に沿って形成された複数の第１の回流通孔４３１ａと、固定ピストン４３のほぼ中央部に第１の回流通孔４３１ａと連通している第２の回流通孔４３１ｂとからなっている。そして、入油通路４３２は、固定ピストン４３の前記中央部以外の箇所にその周方向に沿って形成された複数の入油通孔４３２ａからなっている。

また、入油通路４３２には第２室６２から第１室６１へのみ通行できる一方向弁４５が設けられている。一方向弁４５は、ピストンロッド４２の末端に設けられているばね４５１と、常に前記ばねに抗して固定ピストン４３の第１室６１にある右端面に当接されているシール片４５２とからなっている。

外管４２１の外周面には該外管４２１とシリンダー体４１との間を密封するオイルシール４６が締め付けられている。それにより、第１室６１内のオイルの漏れを防止することができる。また、芯棒４２２は左右両端を有し、右端４２２ａがピストンロッド４２の前記先端から突出し、左端４２２ｂは回流通路４３２の開度を調整することができるようにテーパ状に形成されている。

調整手段５は、流体圧シリンダー４の右端近くに配設されて芯棒４２２を外管４２１内に摺動させるものであり、上下動可能にハウジング２の上側ハウジング２１に設けられたねじ孔に螺合された調整ねじ５１と、傾斜面５２１を有し、かつ芯棒４２２の突出端に固定されている作動ブロック５２と、傾斜面５３１を有し、かつ傾斜面５３１が作動ブロック５２の傾斜面５２１に当接するように作動ブロック５２及び調整ねじ５１の下端の間に配置されて調整ねじ５１の上下動を芯棒４２２の横向きの摺動に変換させる移動ブロック５３と、ハウジング２の下側ハウジング２２に固定され、かつ作動ブロック５２及び移動ブロック５３を囲むことによって作動ブロック５２及び移動ブロックの回転を阻止する制動ブロック５４と、備えている。それにより、ねじ回しで調整ねじ５１を正逆回転させることで芯棒４２２の左端４２２ｂのテーパ面と回流通路４３１との接触開度を調整することができるので、回流通路を経由する作動油の流量を制御し、扉の速度を調整することができる。

次に、本実施形態の自動閉扉用蝶番を使用する際の構成動作について説明する。図４に示すように、本実施形態の自動閉扉用蝶番は、まずハウジング２を地面に固定してから枢軸３１により下から閉扉状態の扉の一端を軸支している。その状態下で、扉を開き方向に一定の角度回動されると、枢軸３１が扉の回動に連動して回動すると共に、カム３２が枢軸３１の回動に連動して回動し、駆動軸３３３を回転駆動させながら、駆動板セット３３全体を右方向に移動させる。これと同時に、流体圧シリンダー４のシリンダー体４１が駆動板セット３３と連動して右方向に移動し、第１室６１を拡大させると共に固定ピストン４３を相対的に左へ移動させて第２室６２と第３室６３との総合空間を減少させる。

その時、第１室６１の拡大は第１室６１内へのピストンロッド４２の進入でほぼ相殺されるので、第１室６１の実際の拡大空間は僅少となる。また、固定ピストン４３の左方向への相対的移動により、一方向弁４５が開き、第２室６２から入油通路４３２及び回流通路を経由して第１室６１に入る作動油及び第２室６２の空間減少量は僅少となる。これにより、扉を開く際の扉の勢いを緩衝する機能が発揮される。また、固定ピストン４３は、第２室６２内の作動油を介して遊動ピストン４４を押して該遊動ピストン４４を左へ移動させることにより、第３室６３を縮小させて復帰エネルギーを蓄積することができる。
逆に、開状態の扉を解き放つと、第３室６３に蓄積されたエネルギーが解放されることによってシリンダー体４１を左方向へ移動させると共に、ピストンロッド４２を相対的に第１室６１から右へ退出させると共に固定ピストン４３を相対的に右へ移動させて第１室６１を縮小させ、第２室６２と第３室６３との総合空間を増加させる。

その時、第１室６１の縮小はその大部分がピストンロッド４２の第１室６１からの退出でほぼ相殺されるので、第１室６１の実際の縮小空間が僅少である。また、固定ピストン４３の右方向への相対的な移動により、第１室６１から回流通路４３１を経由して第２室６２に入る作動油は僅少となる。そして、これにより、扉が閉じる際の扉の勢いを緩衝する機能が発揮される。なお、一方向弁４５によって入油通路４３２は閉じられている。また、前記蓄積エネルギーの解放によって押される遊動ピストン４４は固定ピストン４３へ移動し、第３室６３を拡大させて閉扉をすることができる。

即ち、本実施形態の自動閉扉用蝶番を使用すると、前記流体圧シリンダーにより、その左右向きの往復動に対応して扉の勢いを緩衝したり、開扉時のエネルギーを、自動的に閉扉させるための復帰エネルギーとして蓄積したりすることができる。
上述した実施形態から分かるように、本考案の自動閉扉用蝶番においては、その緩衝・復帰機構としての前記流体圧シリンダーは蝶番のハウジングから独立した円筒形のシリンダー体で構成され、結合接触面積が小であるので、前記流体圧シリンダーは油圧シリンダーとしても、オイルがハウジング内から外部へ漏れ難い上、ハウジング内の部品点数が少ないため、メンテナンスが簡易になる。

上記のように、本考案の自動閉扉用蝶番は、その構造でオイルが容易に外部へ漏れ難い上、メンテナンスが簡易である自動閉扉用蝶番を提供することができるので、玄関や建物などの扉に広く用いられることができる。

従来の自動閉扉用蝶番の一例を示す斜視図 本考案の自動閉扉用蝶番の好ましい実施形態を示す分解図 前記自動閉扉用蝶番を示す側面断面図 前記自動閉扉用蝶番の閉扉時の状態を示す断面図 前記自動閉扉用蝶番を示す部分断面図 前記自動閉扉用蝶番の開扉時の状態を示す断面図

符号の説明

２ ハウジング
２１ 上側ハウジング
２２ 下側ハウジング
３ 連動機構
３１ 枢軸
３２ カム
３２１ 切欠
３３ 駆動板セット
３３１ 上駆動板
３３２ 下駆動板
３３３ 駆動軸
４ 流体圧シリンダー
４１ シリンダー体
４２ ピストンロッド
４２１ 外管
４２２ 芯棒
４２２ａ 右端
４２２ｂ 左端
４３ 固定ピストン
４３１ 回流通路
４３１ａ 第１の回流通孔
４３１ｂ 第２の回流通孔
４３２ 入油通路（入油通孔）
４４ 遊動ピストン
４５ 一方向弁
４５１ ばね
４５２ シール片
４６ オイルシール
５ 調整手段
５１ 調整ねじ
５２ 作動ブロック
５２１ 傾斜面
５３ 移動ブロック
５３１ 傾斜面
５４ 制動ブロック
６１ 第１室
６２ 第２室
６３ 第３室

Claims (7)

1. 扉が収まる開口部付近に固定されるハウジングと、前記扉を軸支する枢軸と、往復動自在に配設される駆動板セットと、前記扉の開閉に伴う前記枢軸の回動を駆動板セットの往復動に変更させる連動機構と、前記駆動板セットの往復動により前記扉の勢いを緩衝し、かつ前記扉を開くことにより該扉を自動的に閉じるための閉扉力を蓄積する緩衝・復帰機構と、を備え、
   前記連動機構及び前記緩衝・復帰機構は、前記ハウジング内に収容され、
   前記連動機構は、前記枢軸の回転に連動して回転するカムと、該カムの回転により前記往復動する前記駆動板セットと、を備え、
   前記緩衝・復帰機構は、前記駆動板セットの往復動の方向に沿って配置されるピストンロッド及びシリンダー体を有する流体圧シリンダーを備え、前記ピストンロッド及び前記シリンダー体のうちの一方が固定され、他方が前記駆動板セットの往復動に伴って往復動するように構成されたことを特徴とする自動閉扉用蝶番。
2. 前記流体圧シリンダーのシリンダー室は、前記ピストンロッドの末端に装着されている固定ピストンと、該固定ピストンと前記シリンダー体の末端との間に遊動可能に装着されている遊動ピストンとによって３室に分けられ、
   該３室のうち隣り合う２室は前記緩衝機構を構成し、残りの一室は空気ばねによる前記復帰機構を構成することを特徴とする請求項１に記載の自動閉扉用蝶番。
3. 前記３室は、前記流体圧シリンダーの一端側から他端側に向けて第１室、第２室及び第３室の順に配設され、前記第１室及び第２室は前記緩衝機構とされ、前記第３室は前記復帰機構とされることを特徴とする請求項２に記載の自動閉扉用蝶番。
4. 前記固定ピストンに、前記緩衝機構とされる２室を連通する通路を設け、該２室にそれぞれ作動油が充満させたことを特徴とする請求項２又は３に記載の自動閉扉用蝶番。
5. 前記ピストンロッドは、両端が開口する外管と該外管に密封的且つ摺動可能に内嵌される芯棒とからなり、
   前記通路は、二つあり、一つは、前記固定ピストンの前記ピストンロッドの末端が装着される部分に形成され、かつ前記芯棒の摺動によりその開度が調整される回流通路であり、他の一つは、前記部分以外の部位に形成される入油通路であり、
   前記入油通路に、前記第２室から前記第１室へのみ作動油が通行できる一方向弁を設けたことを特徴とする請求項４に記載の自動閉扉用蝶番。
6. 前記芯棒は前記外管の一端から突出し、
   前記芯棒を前記外管内に摺動させる調整手段を、前記流体圧シリンダーの一端近くに設け、
   該調整手段は、上下動可能に前記ハウジングに形成されたねじ孔に螺合する調整ねじと、傾斜面を有し、かつ前記芯棒の突出端に固定される作動ブロックと、該作動ブロックの前記傾斜面に当接される傾斜面を有し、かつ前記作動ブロックと前記調整ねじの下端との間に配置されいて前記作動ブロックと共に機能して前記調整ねじの上下動を前記芯棒の横向きの摺動に変換させる移動ブロックと、を有することを特徴とする請求項５に記載の自動閉扉用蝶番。
7. 前記駆動板セットは、前記カムを回動可能に挟み、かつ前記往復動の方向に移動できるように前記枢軸が挿通される貫通孔を有する上下一対の駆動板と、前記カムに当接されて回転駆動可能となるように前記下駆動板上に軸着され、開扉時の前記枢軸の回動による前記カムの回動によって回転駆動して前記駆動板セット全体を前記往復動方向に移動させる駆動軸と、を備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の自動閉扉用蝶番。
   
   

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