JP3119401U - 開閉体の開閉用ヒンジ - Google Patents

Abstract

【課題】洋式便器の便座・便蓋、ノート型パソコン等の開閉体に対しコンパクトに組み込まれるべく小型、軽量化を図れる開閉体の開閉用ヒンジを提供する。
【解決手段】便座(第２の部材)３側に備えられカム面５を有するカム部材６と、このカム部材にヒンジ軸７回りに回動自在に枢支連結され、便器(第１の部材)２側に取付けられるばね収納ケース８と、このばね収納ケース内に上下方向に摺動自在に収納され、カム面５に摺接する突子９を有するカムフォロア１０と、ばね収納ケース８内に収納され、カムフォロア１０を常にカム面５に向けて押付け付勢するばね部材１１とを備える。ばね収納ケース８が両側壁８ａ，８ｂ間に配される中仕切り壁８ｆにより並列状に区画された二つの収納室１２，１３を有する形に形成され、各収納室内にカムフォロア１０およびばね部材１１がそれぞれ収納され、両側壁８ａ，８ｂの各上端部および中仕切り壁８ｆの上端部にそれぞれヒンジ軸７が挿通される軸受孔１４，１５，１６が形成される。
【選択図】図１

Description

本考案は、洋式便器の便座・便蓋、ノート型パソコン、小型測定機器、及び複写機等における開閉体の開閉に好適に用いられる開閉用ヒンジに関する。

たとえば、洋式便器の便座・便蓋の開閉用ヒンジとして、先に同一出願人により以下のようなヒンジを提案した（特許文献１参照。）。そこでは、便座もしくは便蓋の回動基端側に備えられカム面を有するカム部材と、このカム部材にヒンジ軸回りに回動自在に枢支連結され、洋式便器側に取付けられるばね収納ケース（筒状脚部）と、このばね収納ケース内に上下方向に摺動自在に収納され、前記カム面に摺接する突子を有するカムフォロアと、前記ばね収納ケース内に収納され、前記カムフォロアを常に前記カム面に向けて押付け付勢する圧縮コイルばねによるばね部材と、を備えており、前記カム部材、カムフォロア及びばね部材によって前記便座もしくは便蓋の閉じ姿勢への回動方向のトルクに反発するトルクを生じさせてそのバランスにて前記便座もしくは便蓋が所定の回動角度位置に停止保持するようにしたものである。

このような開閉用ヒンジによれば、カム部材、カムフォロア及びばね部材によって便座もしくは便蓋の閉じ姿勢への回動方向のトルクに反発するトルクを発生させることで、便座もしくは便蓋が閉じ姿勢に達する時の衝撃を緩和することができ、衝突音の発生を防止でき、また便座や便蓋を手で持ち上げて開くときに要する操作力を軽減できる。したがって、とくに、介護用便器に適用した場合は被介護者にとって極めて安全でかつ使い勝手が良好であるという利点がある。

実用新案登録第３１１１６４０号公報

しかしながら、上記の開閉用ヒンジはカムフォロアを常にカム部材のカム面に向けて押付け付勢する圧縮コイルばねによるばね部材は単一使用であるため、所要のばね定数を得るには自由高さ（有効巻数）やコイル径、線径等の大きい圧縮コイルばねを使用する必要があるが、これではばね部材の大型化に伴いばね収納ケースが長大化し、またばね部材の荷重に充分に耐え得るように厚肉、肥大な合成樹脂製のばね収納ケース、または金属製のばね収納ケースを使用することが必要とされる。
とくに、ばね収納ケースの相対向する両側壁の各上端部に設けた二箇所の軸受孔のみでヒンジ軸を挿通支持する２点軸受け形態の上記開閉用ヒンジでは、当該軸受部にばね部材の大きい荷重が集中して当該箇所の変形、破損を招き易く、このため、当該軸受部をはじめとしてケース全体の強度アップを図るうえで肥大な合成樹脂製のばね収納ケース、または金属製のばね収納ケースが必要とされる。しかし、長大、肥大化する合成樹脂製ばね収納ケースや金属製ばねケースは、この種開閉用ヒンジ全体の小型・軽量化のニーズに応えられないという問題があった。

本考案の目的は、このような問題を解決するためになされたもので、洋式便器の便座・便蓋、ノート型パソコン、小型測定機器等の開閉体に対しコンパクトに組み込まれるべく小型、軽量化を図り得る開閉体の開閉用ヒンジを提供することにある。

本考案は、相対的に開閉回動する第１の部材と第２の部材のうち一方の部材側に備えられてカム面を有するカム部材と、このカム部材にヒンジ軸回りに回動自在に枢支連結され、前記第１の部材と第２の部材のうち他方の部材側に取付けられる合成樹脂製のばね収納ケースと、このばね収納ケース内に上下方向に摺動自在に収納され、前記カム面に摺接する突子を有するカムフォロアと、前記ばね収納ケース内に収納され、前記カムフォロアを該カムフォロアの下方から常に前記カム面に向けて押付け付勢するばね部材と、を備えており、前記カム部材、カムフォロア及びばね部材によって前記第１の部材又は第２の部材の閉じ姿勢への回動方向のトルクに反発するトルクを生じさせてそのバランスにて前記第１の部材又は第２の部材が所定の回動角度位置に停止保持するようにしてなる開閉体の開閉用ヒンジにおいて、前記ばね収納ケースが相対向する両側壁間に配される中仕切り壁により並列状に区画された二つの収納室を有する形に形成され、各収納室内に前記カムフォロアおよびばね部材がそれぞれ収納されており、前記ばね収納ケースの前記両側壁の各上端部および前記中仕切り壁の上端部にはそれぞれ前記ヒンジ軸が挿通支持される軸受孔が同一軸線上に形成されていることに特徴を有するものである。

本考案の開閉用ヒンジによれば、カム部材、カムフォロア及びばね部材によって第１の部材又は第２の部材の閉じ姿勢への回動方向のトルクに反発するトルクを発生させることで、第１の部材又は第２の部材が閉じ姿勢に達する時の衝撃を緩和することができ、衝突音の発生を防止でき、また第１の部材又は第２の部材を手で持ち上げて開くときに要する操作力を軽減できる。したがって、とくに、介護用洋式便器などに適用した場合は被介護者にとって極めて安全でかつ使い勝手が良好である。

しかも、カムフォロアを常にカム部材のカム面に向けて押付け付勢するばね部材を二つ並列させて使用することにより個々のばね部材には、従来の単一使用のばね部材よりも自由高さ（有効巻数）やコイル径、線径等が小さい圧縮コイルばねを使用することで足りることになるため、それだけ合成樹脂製のばね収納ケースへのばね荷重負担を軽減でき、合成樹脂製のばね収納ケースを小型、薄型、軽量化することができる。
とくに、ヒンジ軸はばね収納ケースの両側壁の各上端部に設けた軸受孔と中仕切り壁の上端部に設けた軸受孔の三つの軸受孔に挿通させて３点で荷重分担して軸受けするようにしてあるので、従来のヒンジ軸を２点のみで受ける仕様形態のばね収納ケースの軸受部に比し個々の軸受孔を有する軸受部を単純な断面形状、薄型にしても当該箇所の変形、破損を防止できることになり、ばね収納ケースの小型、薄型、軽量化に大いに貢献でき、延いては開閉用ヒンジ全体の小型、軽量化を図ることができて有利である。

本考案の好適な実施形態を図面に基づき説明する。図１は本考案の一実施例を示す開閉用ヒンジによる便座の閉じ状態を示す開閉用ヒンジの縦断側面図、図２は便座の開き途上の状態を示す開閉用ヒンジの縦断側面図、図３は同開閉用ヒンジを前側から見て示す分解斜視図、図４は同開閉用ヒンジを後ろ側から見て示す分解斜視図、図５は同開閉用ヒンジのばね収納ケースの斜視図、図６は同開閉用ヒンジのカム部材を下面側から見て示す斜視図である。

図１、図２において、本考案の一実施例を示す開閉用ヒンジ１は、第１の部材を構成する洋式便器（以下、「便器」という。）２の上面に対し、第２の部材である合成樹脂製の便座３が図２の開き途上を経て更に開くことで垂直もしくは垂直に近い状態に開く姿勢と、便器２の上面に水平もしくは水平に近い状態に載置する閉じ姿勢（図１参照）とにわたって開閉回動するようにしたものである。

図１に示すように、便器２はこれの上面の後部に便座３を取付けるための断面四角形の取付穴４を凹設している。開閉用ヒンジ１は便座３の後方の回動基端側に備えられる。すなわち、開閉用ヒンジ１は、便座３の後方の回動基端側に垂下状に備えられて一対のカム面５を有するカム部材６（図１、図６参照）と、カム部材６をヒンジ軸７回りに回動自在に枢支連結したばね収納ケース８（図１、図５参照）と、このばね収納ケース８内にそれぞれが独自に上下方向に摺動自在に収納され、カム部材６のカム面５に摺接する突子９を上端に有する四角形筒状の一対のカムフォロア（スライダー）１０（図３、図４参照）と、ばね収納ケース８内の各カムフォロア１０の下方に収納され、カムフォロア１０を常にカム部材６のカム面５に向けて押付け付勢する一対の圧縮コイルばね等によるばね部材１１（図３、図４参照）とを備える。カム部材６、ばね収納ケース８、及びカムフォロア１０は合成樹脂製の便座３と同様に水洗い可能な樹脂成形品である。

図１、図６に示すように、上記カム部材６のカム面５はヒンジ軸７の軸心を略中心にして緩やかなカーブに描かれる第１曲縁５ａと、この第1曲縁５ａの後端に連続して第１曲縁５ａの曲率よりも大きい曲率で描かれる第２曲縁５ｂとを有する形に形成されている。
２個のばね部材１１は並列法による組合せによって、後述する説明で明らかなように便座３の自重による閉方向のモーメントに抗してカム部材６を含む便座３に便座開方向のモーメントを与えるばね定数を有するものが使用される。

便座３はばね収納ケース８を便器２の取付穴４に抜差し可能に差し込むことで便器２に対し開閉用ヒンジ１ごと着脱可能に取付けられる。これにより開閉用ヒンジ１ごと便座３を水洗いなどで容易に清掃することができる。

図５に示すように、ばね収納ケース８は、全体が四角形の有底筒状に形成され、相対向する左右の両側壁８ａ，８ｂと、前後の両側壁８ｃ，８ｄ、および底壁８ｅを有し、左右の両側壁８ａ、８ｂ間に配される中仕切り壁８ｆにより二つの収納室１２，１３を並列状に区画している。両側壁８ａ，８ｂの各上端部および中仕切り壁８ｆの上端部にそれぞれヒンジ軸７が挿通支持される軸受孔１４，１５，１６が同一軸線上に形成されている。各収納室１２，１３内に、図１のようにカムフォロア１０およびばね部材１１がそれぞれ上下に配すべく収納されている。

次に、上記構成の開閉用ヒンジ１の作動について図１、図２を参照して説明する。
便座３は、図１の閉じ状態から図２の開き途上を経て開角９０度付近もしくはこれを少し越え、この後は便座３の自重モーメントにより後方へ少し傾いた姿勢を全開状態とする。この全開姿勢では、カム部材６の第２曲縁５ｂがカムフォロア１０の突子９から後方へ離反してばね部材１１が伸長した状態にあり、これにより便座３の全開姿勢が保持される。

この全開姿勢から便座３を閉じ方向にヒンジ軸７回りに回動させて行くと、先ず、カム部材６の第２曲縁５ｂがカムフォロア１０の突子９に当接し該突子９を押圧することでカムフォロア１０がばね部材１１を縮小させながら押下げられ、引続いて第２曲縁５ｂと第１曲縁５ａとの連続部、第１曲縁５ａがカムフォロア１０をばね部材１１の力に抗して押下げて行くが、このとき便座３の閉じ姿勢への回動方向のトルクに反発するトルクがカム部材６、カムフォロア１０及びばね部材１１により生じてそのバランスにて便座３は所定回動角度位置で停止保持でき、つまり緩やかな速度で閉じることができる。また、そのようにカム部材６、カムフォロア１０及びばね部材１１によって便座３の閉じ状態への回動方向のトルクに反発するトルクを発生させることで、便座３が図１のように便器２上に水平もしくは水平に近い使用載置状態に達する時の衝撃を緩和でき、また衝突音の発生を防止できる。その際、上記カム部材６の第１曲縁５ａは、便座３が便器２上に達する直前、たとえば開角３０°付近から自動的に閉じる作用を働くような曲線に形成することができる。

便座３が便器２上に載置した使用状態では、カムフォロア１０の突子９がカム部材６の第１曲縁５ａに位置してばね部材１１が最も圧縮した状態で確実に保持される。

用便後に、便座３を手で持ち上げて開き状態に戻すには、カム部材６、カムフォロア１０及びばね部材１１によって生じている便座３の閉じ姿勢への回動方向のトルクに反発するトルクの作用により軽い操作力で便座３を全開状態に戻すことができる。その際、カム部材６の第２曲縁５ｂは、便座３がたとえば開角４５°付近を越える時点で便座３から手を離してもばね部材１１の付勢力で自動的に開く作用を働くような曲線に形成することができる。このように便座３を開くときに、大きな操作力を必要としないようにしてあるため、介護用便器としても被介護者などの負担を軽減できる。

上記構成の開閉用ヒンジ１は、ばね部材１１を二つ並列させて使用することにより個々のばね部材１１には自由高さ（有効巻数）やコイル径、線径等の小さい圧縮コイルばねを使用することで足り、それだけばね収納ケース８へのばね荷重負担を軽減できるため、ばね収納ケース８を小型、薄型、軽量に成形することができる。とくに、ヒンジ軸７はばね収納ケース８の三つの軸受孔１４，１５，１６の３点で荷重分担して受けるようにしてあるので、軸受孔１４，１５，１６を有する各軸受部は両側壁８ａ，８ｂおよび中仕切り壁８ｆをそれぞれ単に上方へ延長する程度の単純な断面形状に、また薄型に形成しても当該箇所の変形、破損を回避できる。

上記実施例では第１の部材である便器２に対し第２の部材である便座３を開閉用ヒンジ１により開閉回動するが、また、図示省略するが、便蓋を第２の部材としてこれを第１の部材である便器２に対し開閉用ヒンジ１により開閉回動するようにすることもできる。
また、上記実施例では、第１の部材である便器２側にカムフォロア１０及びばね部材１１を収納するばね収納ケース８を取付け、第２の部材である便座３にカム部材６を備えているが、それとは反対に、第１の部材である便器２側にカム部材６を備え、第２の部材である便座３にカムフォロア１０及びばね部材１１を収納するばね収納ケース８を取付けることもできる。

本考案の開閉用ヒンジは、小型、軽量であるため、洋式便器の便蓋や便座以外に、第１の部材を構成するキーボード本体と第２の部材であるディスプレイ装置からなるノート型パソコンや、その他に小型測定機器などの開閉体の開閉用ヒンジとしても好適に使用できる。

本考案の一実施例を示す開閉用ヒンジによる便座の閉じ状態を示す開閉用ヒンジの縦断側面図である。 便座の開き途上の状態を示す開閉用ヒンジの縦断側面図である。 同開閉用ヒンジを前側から見て示す分解斜視図である。 同開閉用ヒンジを後ろ側から見て示す分解斜視図である。 同開閉用ヒンジのばね収納ケースの斜視図である。 同開閉用ヒンジのカム部材を下面側から見て示す斜視図である。

符号の説明

１ 開閉用ヒンジ
２ 洋式便器（第１の部材）
３ 便座（第２の部材）
５ カム面
６ カム部材
７ ヒンジ軸
８ ばね収納ケース
８ａ，８ｂ 側壁
８ｆ 中仕切り壁
９ 突子
１０ カムフォロア
１１ ばね部材
１２，１３ 収納室
１４，１５，１６ 軸受孔

Claims (1)

1. 相対的に開閉回動する第１の部材と第２の部材のうち一方の部材側に備えられてカム面を有するカム部材と、このカム部材にヒンジ軸回りに回動自在に枢支連結され、前記第１の部材と第２の部材のうち他方の部材側に取付けられる合成樹脂製のばね収納ケースと、このばね収納ケース内に上下方向に摺動自在に収納され、前記カム面に摺接する突子を有するカムフォロアと、前記ばね収納ケース内に収納され、前記カムフォロアを該カムフォロアの下方から常に前記カム面に向けて押付け付勢するばね部材と、を備えており、前記カム部材、カムフォロア及びばね部材によって前記第１の部材又は第２の部材の閉じ姿勢への回動方向のトルクに反発するトルクを生じさせてそのバランスにて前記第１の部材又は第２の部材が所定の回動角度位置に停止保持するようにしてなる開閉体の開閉用ヒンジにおいて、
   前記ばね収納ケースが相対向する両側壁間に配される中仕切り壁により並列状に区画された二つの収納室を有する形に形成され、各収納室内に前記カムフォロアおよびばね部材がそれぞれ収納されており、
   前記ばね収納ケースの前記両側壁の各上端部および前記中仕切り壁の上端部にはそれぞれ前記ヒンジ軸が挿通支持される軸受孔が同一軸線上に形成されていることを特徴とする、開閉体の開閉用ヒンジ。
   
   

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