JP3229830B2 - 扉用ピボットヒンジ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、扉を扉枠に開閉自
在に取り付けるためのピボットヒンジに関する。

【０００２】

【従来の技術】扉の上端部と扉枠の上辺部とを回動可能
に連結するピボットヒンジとして、上下動自在なピボッ
ト軸を有する第１のヒンジ部と、そのピボット軸を回転
自在に受け止める第２のヒンジ部とを備えたものがあ
る。この種のピボットヒンジによれば、扉及び扉枠のい
ずれか一方に第１のヒンジ部を、他方に第２のヒンジ部
をそれぞれ装着し、扉を扉枠内の所定位置に保持した状
態でピボット軸を第１のヒンジ部から突出させて第２の
ヒンジ部に嵌合させることにより、ピボット軸を介して
扉を回動自在に取り付けることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のピボットヒンジ
では、ピボット軸を上下動させるための調整ねじがピボ
ット軸と平行に設けられ、第１のヒンジ部を扉の上端部
に装着した場合にはその調整ねじの操作部分が扉の上端
面に露出する。従って、調整ねじを操作するにはドライ
バー等の操作具を扉の上方から係合させる必要があり、
作業し辛い。扉の上端部と天井との間に十分なスペース
がないときはドライバ−が入らずに操作が不可能とな
る。扉を閉じると調整ねじが扉と扉枠との間に隠れるた
め、扉を開けないと調整ねじを操作できない。従って、
扉を吊り込む際や扉を外す際には扉を開けた状態で作業
を行なう必要があり、これでは障害物等の存在や錠部分
の故障等で扉が開けられないときに扉を外すことが不可
能となる。

【０００４】また、扉の吊り込み状態が悪いと扉の上下
端部で軸心がずれ、ピボット軸の上下動操作に大きな抵
抗が生じる。特に地震等で扉枠が歪むとピボット軸を引
き抜く抵抗が顕著に増加し、ドライバーでは十分な力を
加えられない。

【０００５】本発明は、ピボット軸の操作性を改善で
き、好ましくはその操作力も従来より低減できる扉用ド
アヒンジを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以下、本発明の実施形態
を示す図面に対応付けて本発明を説明する。但し、本発
明は図示の形態に限定されない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、扉
（２）及びその周囲の扉枠（３）のいずれか一方に取り
付けられ、軸線方向に移動可能なピボット軸（２１）を
有する第１のヒンジ部（４）と、扉（２）及び扉枠
（３）の他方に取り付けられ、第１のヒンジ部（４）の
ピボット軸（２１）を回転自在に受け止める第２のヒン
ジ部（５）と、を備えた扉用ピボットヒンジにおいて、
第１のヒンジ部（４）には、ピボット軸（２１）を操作
するための操作具（Ｄ）に対する係合部（２２ａ）を有
し、ピボット軸（２１）の軸線方向に対して直交する中
心線の周りに回転可能な操作部材（２２）と、操作部材
（２２）の回転をピボット軸（２１）の軸線方向の運動
に変換する変換機構（２５）と、が設けられ、変換機構
（２５）が操作部材（２２）の回転を減速する歯車列
（２６、２７）と、歯車列（２６、２７）のうち減速回
転する歯車（２７）とピボット軸（２１）とにそれぞれ
回転自在に連結された連結部材（２８）と、を備えた扉
用ピボットヒンジにより、上述した目的を達成する。

【０００８】

【０００９】請求項２の発明は、請求項１の扉用ピボッ
トヒンジにおいて、ピボット軸（２１）を突出させる方
向への操作部材（２２）の操作によりピボット軸（２
１）がその最大突出位置に達したとき、ピボット軸（２
１）及び歯車（２７）のそれぞれに対する連結部材（２
８）の連結点（２９ａ、２９ｂ）と、減速回転する歯車
（２７）の回転中心（２７ａ）とが一直線に並ぶように
変換機構（２５）が構成され、操作部材（２２）の同一
方向への継続操作に応じてピボット軸（２１）が最大突
出位置を越えて戻り始めるとき、歯車列（２６、２７）
又は連結部材（２８）に当接して変換機構（２５）の動
作を規制する規制手段（１４）が設けられたことを特徴
とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】図５〜図７は本発明の実施形態に
係るピボットヒンジの使用状態を示すものである。ピボ
ットヒンジ１は、扉２の上端部２ａに取り付けられるヒ
ンジ本体（第１のヒンジ部）４と、扉２の周囲の扉枠３
に装着されるヒンジ軸受け（第２のヒンジ部）５とを有
している。なお、図５〜図７ではヒンジ本体４を扉２の
上端部２ａに取り付けた状態を示している。ピボットヒ
ンジ１を用いた扉２の取付手順は後述する。

【００１１】図２〜図４はヒンジ本体４の外観を、図１
はヒンジ本体４の内部構造をそれぞれ示している。これ
らの図から明らかなように、ヒンジ本体４は、ケース１
０と、ケース１０の上端に固定された取付板１１とを有
している。ケース１０は一端が開口する箱状のベース１
２と、そのベース１２の開口部を塞ぐ蓋体１３とを有し
ている。ベース１２には二つの連結ピース１４、１５が
カシメや溶接等で固定される。蓋体１３に装着した二本
の十字穴付きのねじ１６、１６（図２参照）を連結ピー
ス１４、１５の雌ねじ穴１４ａ、１５ａにねじ込むこと
により、ベース１２に蓋体１３が取り付けられてケース
１０が閉じられる。取付板１１は一対の固定ピン１７、
１７によりベース１２の上端に固定される。

【００１２】図１に詳しく示したように、取付板１１の
一端部にはカシメや溶接等にてブッシュ２０が固定さ
れ、そのブッシュ２０にピボット軸２１が上下動自在に
挿入されている。ピボット軸２１の側方には、作動軸
（操作部材）２２がその軸線をピボット軸２１の方向に
対して直交させて設けられている。作動軸２２の両端部
（図では一方のみを示す。）には十字穴２２ａが形成さ
れ、それらの十字穴２２ａはケース１０の両側面に露出
する（図２参照）。

【００１３】ピボット軸２１と作動軸２２とは変換機構
２５を介して連結される。変換機構２５は、作動軸２２
に同軸に取り付けられたピニオン２６と、ピニオン２６
に噛み合う扇状の減速ギア２７と、一端が減速ギア２７
の外周部に、他端がピボット軸２１の下端部にそれぞれ
連結ピン２９ａ、２９ｂを介して回転自在に取り付けら
れたリンク（連結部材）２８とを有している。この機構
２５では、作動軸２２の回転操作に応じてピニオン２６
が一体回転し、その回転が減速ギア２７へ減速して伝え
られる。そして、減速ギア２７のギア軸２７ａを中心と
した回転がリンク２８によりピボット軸２１の上下方向
の往復運動に変換される。減速ギア２７の回転範囲は連
結ピース１４により制限される。

【００１４】次に、図５〜図７を参照して扉２の取付手
順を説明する。扉２を扉枠３に吊り込むときには、ま
ず、ヒンジ本体４を扉２の上端部２ａに、ヒンジ軸受け
５を扉枠３の上辺部３ａにそれぞれ皿ねじ３０、３１に
て取り付ける。このとき、ヒンジ本体４は、そのケース
１０が扉２の内部に埋め込まれ、取付板１１の上面１１
ａが扉２の上端面と略面一となるように取り付けられ
る。また、ヒンジ軸受け５は、その取付板５ａの下面５
ｂが扉枠３の上辺部３ａの下面と略面一となるように取
り付けられる。このとき、ピボット軸２１は図１（ｂ）
に示すようにケース１０内に収容しておく。

【００１５】また、上記と並行して、扉枠３の下辺部３
ｂにはピボット軸６が、扉２の下端部２ｂにはヒンジ軸
受け７がそれぞれ取り付けられる。これらピボット軸６
やヒンジ軸受け７は扉２の下側用のピボットヒンジ８を
構成するものであり、図１〜図４に示すピボットヒンジ
１とは異なる。

【００１６】続いて、ピボット軸６とヒンジ軸受け７と
を嵌合させて扉２を立て、ピボット軸２１とヒンジ軸受
け５の軸受け部５ｃとを対向させる。この状態で作動軸
２２の十字穴２２ａにドライバーＤをかみ合わせ、図１
（ｂ）の状態から作動軸２２をその軸線周りに反時計方
向に回転させる。これにより、ピボット軸２１がケース
１０から突出してピボット軸受け５と嵌合し、扉２が扉
枠３内に回動自在に装着される。

【００１７】ピボット軸２１が図１（ａ）の位置に達す
ると、減速ギア２７の右側面２７ｂが連結ピース１４に
当接してそれ以上の作動軸２２及び変換機構２５の動作
が阻止される。この位置では、連結ピン２９ａとギア軸
２７ａとを結ぶ直線Ｌに対して連結ピン２９ｂが幾らか
右方に偏る。換言すれば、連結ピン２９ｂが直線Ｌ上に
あるときにピボット軸２１がケース１０から最大に突出
し、その最大突出位置を越えてピボット軸２１がケース
１０内に戻り始めた時点で減速ギア２７が連結ピース１
４に当接してそれ以上のピボット軸２１の戻りが阻止さ
れる。この状態でピボット軸２１に押し下げ力Ｆ１が加
えられても、その力Ｆ１は変換機構２５に対して減速ギ
ア２７を連結ピース１４に押し付ける方向の力Ｆ２とし
て作用する。従って、ピボット軸２１がケース１０内部
へ後退することはない。

【００１８】扉２を外すときには、ドライバーＤにより
作動軸２２を図１（ａ）の状態から時計方向に回転させ
る。これによりピボット軸２１が下降する。そして、図
１（ｂ）に示すように、減速ギア２７の左側面２７ｃが
連結ピース１４に当接した時点でピボット軸２１がほぼ
完全にケース１０内に収容されてそれ以上の作動軸２２
及び変換機構２５の動作が阻止される。

【００１９】本実施形態では、図８に示すように、減速
ギア２７、リンク２８及びピボット軸２１と、これらを
支持するケース１０、取付板１１及びブッシュ２０が一
つのトグルリンク機構を構成する。このトグルリンク機
構では、連結ピン２９ａとギア軸２７ａとを結ぶ直線Ｌ
よりも連結点２９ｂが僅かに右方に変位してピボット軸
２１が保持されることは上述した通りである。この状態
から減速ギア２７に反時計方向のトルク（Ｔ１）を加え
た場合、トグルリンク機構の倍力作用により、ピボット
軸２１に作用する押し下げ力Ｆ２が拡大される。しかも
作動軸２２から減速ギア２７に伝えられるトルクもピニ
オン２５から減速ギア２７への減速比に応じて拡大され
る。

【００２０】従って、ピボット軸２１と軸受け部５ｃと
の軸線がずれた場合でも、ドライバーＤから加えられる
小さな操作力でピボット軸２１を確実に移動させること
ができる。特に、地震等により扉枠３が変形した場合で
も、ドライバーＤの操作によりピボット軸２１を軸受け
５から抜き取って扉２を扉枠３から取り外すことができ
る。

【００２１】なお、図６及び図７に示したように、扉２
の表面２ｃの作動軸２２に対応した位置には貫通孔２ｄ
を形成し、この貫通孔２ｄを介してドライバーＤを扉２
内に差し込んで作動軸２２を操作する。作動軸２２を操
作する必要がないときは貫通孔２ｄを化粧蓋３５で閉塞
しておけば、扉２の外観が損なわれないし、作動軸２２
がむやみに操作されるおそれもない。作動軸２２の両端
面に十字穴２２ａを設けることにより左右勝手の共用が
できる。貫通孔２ｄは扉２の両面に設けてよい。なお、
化粧蓋３５に代えてシール、その他の部材で覆ってもよ
い。作動軸２２に対する操作具はドライバーＤに限らず
各種の作業工具、例えば六角レンチ等を使用できる。

【００２２】上記の実施形態では、扉２にヒンジ本体４
を取り付ける例を示したが、扉枠３にヒンジ本体４を、
扉２にヒンジ軸受け５を装着することも可能である。ピ
ボット軸２１をその最大突出位置の近傍に保持すべく変
換機構２５の動作を連結ピース１４にて規制したが、他
の手段を用いてもよい。減速ギア２７に代え、リンク２
８又はピニオン２６の回転を阻止してもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１の発明
では、ピボット軸をその軸線と直交する方向に配置され
た操作部材の操作によって軸線方向に移動させることが
できる。従って、扉の表面と直交する方向から通常の立
った姿勢のままでピボット軸を上下動させることがで
き、作業姿勢に無理がなくて作業効率が改善される。扉
の上端から天井までのスペースの大小に拘わりなく作業
を行うことができ、扉を閉じたままでもピボット軸を上
下動させることができる。従って、扉を扉枠に入れたま
まで扉を吊り込むことができ、この点でも作業効率が改
善される。扉が開かなくなっても扉を簡単に取り外すこ
とができる。

【００２４】また、操作部材の操作力を減速歯車で拡大
してピボット軸へ伝えられるので、小さい操作力でピボ
ット軸を容易に上下動させることができる。

【００２５】さらに請求項２の発明では、ピボット軸が
その最大突出位置近傍にあるときに、減速回転する歯
車、連結部材及びピボット軸とこれらを支持する部分と
でトグルリンク機構が構成され、規制手段にて変換機構
の動作が規制されるまで操作部材をピボット軸の突出方
向に操作したときにはそのトグルリンク機構によりピボ
ット軸の後退が阻止される。しかも、ピボット軸が最大
突出位置から後退するように操作部材を操作したときに
は、トグルリンク機構の倍力作用と歯車列による減速作
用とによって操作部材に入力される力が拡大されてピボ
ット軸に十分大きな力が加えられる。従って、扉と扉枠
との間でピボットヒンジが軸ずれを起こした場合でも、
ドライバー等の身近な操作具によりピボット軸を確実に
相手側の第２のヒンジ部から引き出して扉を外すことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るヒンジ本体（第１の
ヒンジ部）の内部構造を示す図。

【図２】本発明の一実施形態に係るヒンジ本体の正面
図。

【図３】本発明の一実施形態に係るヒンジ本体の平面
図。

【図４】本発明の一実施形態に係るヒンジ本体の右側面
図。

【図５】図１のヒンジ本体を扉に取り付けた状態を示す
図。

【図６】図１のヒンジ本体を扉に取り付けた状態を図５
の矢印VI方向から示す図。

【図７】図１のヒンジ本体を扉に取り付けた状態を図５
の矢印VII方向から示す図。

【図８】図１（ａ）に示す減速ギア、リンク、ピボット
軸等で構成されるトグルリンク機構を模式的に示した
図。

【符号の説明】

１ ピボットヒンジ ２ 扉 ３ 扉枠 ４ ヒンジ本体（第１のヒンジ部） ５ ヒンジ軸受け（第２のヒンジ部） １４ 連結ピース（規制手段） ２１ ピボット軸 ２２ 作動軸（操作部材） ２２ａ 十字穴（係合部） ２５ 変換機構 ２６ ピニオン ２７ 減速ギア ２８ リンク（連結部材）

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 扉及びその周囲の扉枠のいずれか一方に
   取り付けられ、軸線方向に移動可能なピボット軸を有す
   る第１のヒンジ部と、前記扉及び扉枠の他方に取り付け
   られ、前記第１のヒンジ部の前記ピボット軸を回転自在
   に受け止める第２のヒンジ部と、を備えた扉用ピボット
   ヒンジにおいて、前記第１のヒンジ部には、前記ピボッ
   ト軸を操作するための操作具に対する係合部を有し、前
   記ピボット軸の軸線方向に対して直交する中心線の周り
   に回転可能な操作部材と、前記操作部材の回転を前記ピ
   ボット軸の軸線方向の運動に変換する変換機構と、が設
   けられ、前記変換機構が前記操作部材の回転を減速する
   歯車列と、前記歯車列のうち減速回転する歯車と前記ピ
   ボット軸とにそれぞれ回転自在に連結された連結部材
   と、を備えたことを特徴とする扉用ピボットヒンジ。
2. 【請求項２】 前記ピボット軸を突出させる方向への前
   記操作部材の操作により前記ピボット軸がその最大突出
   位置に達したとき、前記ピボット軸及び前記歯車のそれ
   ぞれに対する前記連結部材の連結点と、前記減速回転す
   る歯車の回転中心とが一直線に並ぶように前記変換機構
   が構成され、前記操作部材の同一方向への継続操作に応
   じて前記ピボット軸が前記最大突出位置を越えて戻り始
   めるとき、前記歯車列又は前記連結部材に当接して前記
   変換機構の動作を規制する規制手段が設けられたことを
   特徴とする請求項１記載の扉用ピボットヒンジ。