JP3233349U - ヒンジ、及び、扉機構 - Google Patents

Abstract

【課題】大型で重量のある扉に設置した場合でも、構造物への扉の重量荷重の負荷を軽減することで、扉機構の耐久性を向上できるヒンジを提供する。【解決手段】ヒンジは、扉４０の高さ方向に伸延する仮想線Ｄに沿って軸の中心が一致するように、扉の上方に形成される姿勢保持軸１、及び、扉の下方に形成される荷重支持軸６と、姿勢保持軸１を軸止し、筐体（梁２０）側に固定される筐体側固定部２と、姿勢保持軸１を軸通し、扉４０側に固定される扉側上部固定部５と、荷重支持軸６を軸止し、扉４０側に固定される扉側下部固定部９と、床面側に設置され荷重支持軸６を枢支する荷重支持部１２と、を備える。【選択図】図１

Description

本考案は、ヒンジ、及び、扉機構に関し、特に保管庫等の構造物に設置される大型で重量のある扉に適用した場合に、構造物に負荷される扉の重量荷重を軽減することで、扉機構の耐久性を向上できるヒンジ、及び、耐久力の向上した扉機構に関する。

青果物、薬品、及び、調理済み食品等を保管するための温湿度管理が必要な保管庫等の構造物においては、戸口を開閉機構で閉鎖することで、庫内の雰囲気と外気とをできる限り遮断し、庫内を所望の温度、湿度等に維持している。

開閉機構としては、上下動するスラットによって戸口を閉鎖するシャッター機構、及び、気密性の高い扉によって戸口を閉鎖する扉機構等があり、天井の高い大型の倉庫等の開閉機構としては、開閉の容易性の観点から、扉機構が採用されることが多い。

このような扉機構として、いわゆるハンガードアと言われるものがある。特許文献１の図１には、２枚の扉をレール状の吊持開閉機構で吊持し、２枚の扉をレールに沿って左右にスライドさせて開閉することができる扉機構が記載されている。
また、ヒンジを用いて扉を筐体（構造物の梁や壁）に固定し、開閉可能とした扉機構も知られており、特許文献２には、重量のある扉の扉機構として用いることができる二重ヒンジを用いた扉機構が記載されている。

特開２００７−１２０７７９号公報 特許第６８２４５４６号

特許文献１に記載されたようなハンガードアは扉が梁に固定されたレール状の開閉機構で吊持される。そのため筐体（梁）には扉の重量荷重が負荷されるものの、せん断応力は負荷されないため、開閉機構が固定される梁に十分な強度があれば、長期間使用しても故障しにくい利点がある。
一方で、戸口を全開にするためには、扉をスライドして移動させるためのスペースが、扉の横幅と同じかそれ以上必要である。そのため、構造物、及び、扉の横幅に応じて、形成可能な戸口の横幅に制限がある。

一方、特許文献２に記載されたようなヒンジを用いて扉を筐体（壁）に固定する形態の扉機構では、ヒンジを軸に扉が回転して開閉するために、ハンガードアで必要とされる扉をスライドさせるためのスペースが不要で、より広い戸口を形成できるという利点がある。

しかしながら、特許文献２をはじめ一般的なヒンジは、扉の高さ方向に沿って配列された複数の固定部材によって筐体（壁）と扉とを摺動可能に固定する形態となる。すると、扉の上方に配置された固定部材には戸先側へと向かう応力が働き、扉の下方に配置されたヒンジには吊元側（ヒンジ側）へと向かう応力がそれぞれ働く。

このせん断応力によって、扉の上方、及び／又は、扉の下方にそれぞれ配置された固定部材が故障したり、扉の吊元である筐体（壁）が破損したりしやすく、結果的に吊元側に対して戸先側が降下して、扉が傾いてしまう、という課題があった。この傾向は、特に、扉が大きく、重くなる場合に顕著であり、大型倉庫等の扉機構ではより顕著な問題だった。

そこで、本考案は、大型で重量のある扉に設置した場合でも、構造物への扉の重量荷重の負荷を軽減することで、扉機構の耐久性を向上できるヒンジを提供することを課題とする。
また、本考案は、上記ヒンジを用いた扉機構を提供することも課題とする。

本考案者は、上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、以下の構成により上記課題を達成することができることを見出した。

［１］ 扉の高さ方向に伸延する仮想線に沿って軸の中心が一致するように、扉の上方に形成される姿勢保持軸、及び、扉の下方に形成される荷重支持軸と、上記姿勢保持軸を軸止し、筐体側に固定される筐体側固定部と、上記姿勢保持軸を軸通し、扉側に固定される扉側上部固定部と、上記荷重支持軸を軸止し、扉側に固定される扉側下部固定部と、床面側に設置され上記荷重支持軸を枢支する荷重支持部と、を備えるヒンジ。
［２］ 上記扉側上部固定部が、上記仮想線に沿って連設された、上記姿勢保持軸を軸通するための挿通孔を有する板状部材の複数からなる、［１］に記載のヒンジ。
［３］ 上記扉側下部固定部が、上記荷重支持軸を軸止する下部軸止部と、上記下部軸止部の下方に配置され、上記荷重支持軸を軸通するための挿通孔を有する板状部材からなる下部軸通部と、からなる［１］又は［２］に記載のヒンジ。
［４］ 上記荷重支持部が、床面に固定され上記荷重支持軸を軸支するための軸支孔を有する板状部材からなる支持板部と、上記支持板部の上に配置され、上記荷重支持軸を軸通するための挿通孔を有するスペーサとからなる、［３］に記載のヒンジ。
［５］ 上記スペーサの上面側が上記下部軸通部と接し、上記スペーサの下面側が上記支持板部と接している、［４］に記載のヒンジ。
［６］ 上記荷重支持軸が上記軸支孔を貫通し、床面側に配置された軸受孔に挿嵌されている、［４］又は［５］に記載のヒンジ。
［７］ 上記筐体が、梁である、［１］〜［６］のいずれかに記載のヒンジ。
［８］ ［１］〜［７］のいずれかに記載のヒンジを開き戸に用いた、扉機構。
［９］ 上記開き戸を左右に配置した観音開き式である［８］に記載の扉機構。

本考案のヒンジは、扉の高さ方向に伸延する仮想線に沿って軸の中心が一致するように、扉の上方に形成される姿勢保持軸、及び、扉の下方に形成される荷重支持軸と、上記姿勢保持軸を軸止し、筐体側に固定される筐体側固定部と、上記姿勢保持軸を軸通し、扉側に固定される扉側上部固定部と、上記荷重支持軸を軸止し、扉側に固定される扉側下部固定部と、床面側に設置され上記荷重支持軸を枢支する荷重支持部と、を備える。

本考案のヒンジは、扉の重量荷重を床面に設置された荷重支持部で支持するため、筐体には扉の重量荷重が殆ど負荷されない。そのため、ヒンジ自体に負荷されるせん断応力も軽減され、更に、姿勢保持軸によって扉の姿勢が保持され、結果として本ヒンジが適用された扉機構は優れた耐久性を有する。

また、本考案のヒンジが、仮想線に沿って連設された、姿勢保持軸を軸通するための挿通孔を有する板状部材の複数からなる場合、姿勢保持軸が２か所以上で支持されるため、姿勢保持軸の中心軸が仮想線からよりずれにくい。後述するように、本考案のヒンジが適用された扉機構においては、上記姿勢保持軸の中心軸を含む仮想線が扉の回転（摺動）の中心軸となるため、この中心軸がよりずれにくいことで、扉機構はより優れた耐久性を有する。

また、本考案のヒンジが、荷重支持軸を軸止する下部軸止部と、下部軸止部の下方に配置され荷重支持軸を軸通するための挿通孔を有する板状部材からなる下部軸通部と、からなる扉側下部固定部を有する場合、下部軸止部によって固定された荷重支持軸が、下部軸通部によって支持されるため、下部軸通部がガイドとなって荷重支持軸の中心軸が仮想線からよりずれにくい。後述するように、本考案のヒンジが適用された扉機構は、上記荷重支持軸の中心軸を含む仮想線が扉の回転の中心軸となるため、この中心軸がよりずれにくいことで、扉機構はより優れた耐久性を有する。

また、姿勢保持軸が上記板状部材の複数で軸支され、かつ、荷重支持軸が下部軸止部で軸止され、下部軸通部で軸支される場合、姿勢保持軸の中心軸と、荷重支持軸の中心軸がともに、仮想線からよりずれにくい結果、扉の開閉がよりスムーズな状態で長期間維持されやすい。扉の開閉機構については後述するが、上記二つの軸の中心軸を結ぶ仮想線が回転の中心軸となるためである。

また、本考案のヒンジの荷重支持部が、床面に固定され荷重支持軸を軸支するための軸支孔を有する板状部材からなる支持板部と、支持板部上に配置され、荷重支持軸を軸通するための挿通孔を有するスペーサとからなる場合、スペーサの高さ（及び、荷重支持軸の長さ）を調整することで、扉の床面からの高さをより容易に調整できる。これにより、例えば、扉の下側の縁にゴム板を取り付け、スペーサをそのゴム板と同程度の高さとすれば、密閉性と開閉の容易性とをより容易に両立可能な扉機構が得られる。

また、上記スペーサの上面側が下部軸通部と接し、スペーサの下面側が支持板部と接している場合、扉の重量荷重を担う荷重支持軸がスペーサによって補助され、より安定的に扉の重量荷重を支持することができ、結果として、より優れた耐久性を有する扉機構が得られる。

また、支持板部を貫通した荷重支持軸が、床面側に配置された軸受孔に挿嵌されている場合、扉の姿勢の保持がより確実に行えるため、結果として、より優れた耐久性を有する扉機構が得られる。

また、筐体側固定部が固定される筐体が梁、すなわち、構造物の略水平、短径方向に架けられる構造材である場合、ハンガードア同様、筐体の壁（柱）には、扉の重量に起因するせん断応力が殆ど負荷されないため、より優れた耐久性を有する扉構造が得られる。

本考案の扉機構は、上記ヒンジを開き戸に用いた扉機構である。上記扉機構は、上記ヒンジによって、構造物への扉の重量荷重の負荷が軽減され、優れた耐久性を有する。この効果は、扉が大きく重量がある場合に、より顕著である。

また、本考案の扉機構が上記開き戸を左右に配置した観音開き式である場合、構造物の幅が狭くても、より幅の広い閉鎖機構付きの戸口を形成することができ、ハンガードアと比較して優れた優位性がある。

本考案の実施形態に係るヒンジを備えた扉機構の閉鎖状態を示す斜視説明図である。 本考案の実施形態に係るヒンジを示す斜視説明図である。 本考案の実施形態に係るヒンジのＡ−Ａ′拡大正面図である。 本考案の実施形態に係るヒンジのＢ−Ｂ′拡大正面図である。 本考案の実施形態に係るヒンジを備えた扉機構の開放状態を示す斜視説明図である。

以下、本考案について詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本考案の代表的な実施形態に基づいてなされることがあるが、本考案はそのような実施形態に制限されるものではない。
また、図面を用いて説明する際、互いに同一又は類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。

本考案の実施形態に係るヒンジ（以下、「本ヒンジ」ともいう。）、及び、これを用いた扉機構について、図を用いて説明する。まず、図１は、本実施形態に係るヒンジを備えた扉機構の閉鎖状態を示す斜視説明図である。また、図２は、本実施形態に係るヒンジを示す斜視説明図である。なお、図２においては、ヒンジ部分をより強調して説明するために、扉機構の一部を省略した（図中では破線で表された）状態としている。

扉機構１００は、構造物に設けられた戸口の開閉機構である。構造物の梁２０と壁３０により画される開口に対し、扉４０と梁２０とを本考案の実施形態に係るヒンジにより互いに連結することで、仮想線Ｄを軸に扉４０を前方に回転（摺動）させて開口を開閉できる扉機構１００が構成されている。

扉４０の右側方には、レバー４４によって下方に移動可能な長尺に形成された可動軸４１と複数のガイド４３とによって構成される上部閉鎖機構が設けられる。また、上部閉鎖機構の下方には、中央に挿通孔を有する軸受４５によって軸支された可動軸４２によって構成される落とし金具（いわゆる丸落とし）が設けられる。
扉４０は、上部閉鎖機構と落とし金具によって梁２０と床面とに固定されており、レバー４４及び可動軸４２の操作によって固定状態を解除することで、開閉できる。なお、扉４０を梁２０や床面に固定する機構は上記に制限されず、本考案の効果を奏する限りにおいて公知の機構を適宜適用可能である。

次に、本ヒンジについて具体的に説明する。
本ヒンジは、扉４０の高さ方向に伸延する仮想線Ｄに沿って軸の中心が一致するように扉４０の上方に形成される姿勢保持軸１、及び、扉４０の下方に形成される荷重支持軸６を備える。
更に、姿勢保持軸１を軸止し、梁２０（筐体）側に固定される筐体側固定部２と、姿勢保持軸１を軸通し、扉４０側に固定される扉側上部固定部５とを備える。
また、荷重支持軸６を軸止し、扉４０側に固定される扉側下部固定部９と、床面側に設置され、荷重支持軸６を枢支する荷重支持部１２とを備える。

扉側上部固定部５は、仮想線Ｄに沿って連設された金属製の板状部材３、及び、金属製の板状部材４からなる。板状部材３、及び、板状部材４は、扉４０の高さと略同一の中空柱状の金属製の基体１３に固定され、それぞれ、挿通孔５１、及び、挿通孔５２を有しており、姿勢保持軸１が挿通される。

筐体側固定部２は、姿勢保持軸１を通して動かないように固定するための挿通孔５０を有する金属板であり、図示しないボルト等によって、梁２０に固定される。
金属製のボルトである姿勢保持軸１は、挿通孔５０に挿通され、筐体側固定部２の下側に配置された金属製のナットによって固定される。なお、挿通孔５０は雌ネジ孔であってもよく、その場合、姿勢保持軸１は、筐体側固定部２に螺着される。

図３は、本実施形態に係るヒンジのＡ−Ａ′拡大正面図である。梁２０に固定された筐体側固定部２の挿通孔５０に姿勢保持軸１（図面では、ねじ山は省略している）が挿通され、金属製のナット６０によって固定されている。扉４０の姿勢（鉛直方向の傾き）は、梁２０に固定された姿勢保持軸１を軸支する扉側上部固定部５によって維持される。

扉側上部固定部５は、姿勢保持軸１の中心軸を通る仮想線Ｄに沿って連設された２枚の金属製の板状部材３、及び、金属製の板状部材４からなる。板状部材３、４は、姿勢保持軸１を軸通するための挿通孔５１、及び、挿通孔５２を有している。
板状部材３、４は、扉４０に固定され、扉４０の高さと略同様の高さを有する柱状の基体１３に固定されており、扉４０と一体的に構成されている。

なお、扉側上部固定部５は、扉４０が固定された基体１３に固定されることで扉４０と一体を成しているが、本考案の実施形態に係るヒンジとしては上記に制限されず、扉側上部固定部５が扉４０に直接固定されていてもよい。

図３に示すとおり、姿勢保持軸１は、板状部材３、４の挿通孔５１、５２を軸通しており、固定はされていないため、基体１３（扉４０と一体）は、仮想線Ｄを中心に回転（摺動）できる。

なお、姿勢保持軸１は、扉側上部固定部５に対して摺動可能に構成されていればよく、例えば、板状部材４の下方に、ワッシャを介してナットが螺着された形態であってもよい。

なお、扉側上部固定部５は、２枚の板状部材３、４からなるが、本考案のヒンジとしては上記に制限されず、仮想線Ｄに沿って連設された３枚以上の板状部材からなっていてもよいし、１枚の板状部材からなってもよい。扉側上部固定部５が２枚以上の板状部材からなる場合、姿勢保持軸１の中心軸がよりずれにくい点で好ましい。また、２枚の板状部材からなる場合、得られる効果と、製造の容易さのバランスにより優れる。

次に、扉側下部固定部９は、荷重支持軸６を軸止する下部軸止部７と、下部軸止部７の下方に配置され荷重支持軸６を軸通するための挿通孔５４を有する金属製の板状部材からなる下部軸通部８からなる。金属製の板状部材である下部軸止部７、及び、下部軸通部８は、基体１３に固定されており、扉４０と一体を成している。

なお、扉側下部固定部９を構成する下部軸止部７と下部軸通部８は、扉４０が固定された基体１３に固定されることで扉４０と一体を成しているが、本考案の実施形態に係るヒンジとしては上記に制限されず、下部軸止部７、及び／又は、下部軸通部８は扉４０に直接固定されていてもよい。

図４は、本実施形態に係るヒンジのＢ−Ｂ′拡大正面図である。
荷重支持軸６は金属製のボルト（図面では、ねじ山は省略している）であり、下部軸止部７が有する挿通孔５３に挿通され、金属製のナット６１によって下部軸止部７に固定される。挿通孔５３は雌ネジ孔であってもよく、その場合、荷重支持軸６は、下部軸止部７に螺着される。

荷重支持軸６は、下部軸通部８が有する挿通孔５４に挿通され、支えられる。これにより、荷重支持軸６の中心軸が仮想線Ｄからよりずれにくい。

荷重支持部１２は、荷重支持軸６を軸支するための軸支孔５５を有する金属板からなる支持板部１０と、スペーサ１１とからなる。支持板部１０は図示しないアンカーボルト等で床面７０に固定される。
本ヒンジが設置された扉機構１００が設置される床面７０はコンクリート製であるが、床面７０の材質は扉４０の重量等によって適宜選択されればよい。

スペーサ１１は、金属製のナット６２とワッシャ６３とからなり、上下に２個並んだナット６２のうち、上方のナット６２は下部軸通部８と接しており、ワッシャ６３は支持板部１０と接している。
上記構成によって、扉４０の重量荷重は、下部軸止部７に軸止された荷重支持軸６、及び、それを補助するスペーサ１１によって支持板部１０に伝えられるため、筐体へは殆ど負荷されない。

この場合、下部軸通部８の上方に更にナットを配置し、下部軸通部８に螺着し、下部軸通部８を荷重支持軸６の軸止部材として機能させてもよい。

なお、スペーサ１１は２個のナット６２とワッシャ６３とにより構成されているが、本考案のヒンジにおけるスペーサ１１の構成としては上記に制限されない。
例えば、ナットとワッシャとによりスペーサを構成する場合であっても、床面７０と扉４０との間隙を調整するために、ナットやワッシャの個数は適宜調整される。
また、荷重支持軸６は下部軸止部７に固定されるため、スペーサ１１はナットを用いなくてもよい。すなわち、荷重支持軸６を軸通可能な挿通孔を有する部材であればよく、雌ネジ孔を有していなくてもよい。

荷重支持軸６は、支持板部１０の軸支孔５５を貫通し、床面側に配置された軸受孔７１に挿嵌されている。

荷重支持軸６は、上記機構により床面７０に設置された荷重支持部１２によって枢支される。すなわち、下部軸止部７を介して基体１３（扉４０）に固定された荷重支持軸６は、ワッシャ６３（本ヒンジにおいては、荷重支持軸６にナット６１、６２が固定され一体を成している）と支持板部１０との間で摺動できる。

図５は、本考案の実施形態に係るヒンジを備えた扉機構の開放状態を示す斜視説明図である。なお、図５では、ヒンジの動作の説明を容易にするために、扉４０を省略（図中、破線で表示）している。
図５に示したとおり、扉４０は仮想線Ｄ、すなわち、姿勢保持軸１、及び、荷重支持軸６の中心線を結ぶ線を中心に回転（摺動）し、梁２０と壁３０とにより画される開口を開放できる。

扉４０の重量荷重は、下部軸止部７に軸止された荷重支持軸６を介して、支持板部１０に負荷されており、梁２０を含む筐体側には殆ど負荷されない。
特に、本ヒンジが適用された扉機構１００によれば、筐体（構造物）の壁３０にはヒンジとの接合部分が存在しない。そのため、筐体の壁３０には扉の重量荷重は負荷されず、扉機構１００の耐久性が格段に向上している。

更に、姿勢保持軸１が筐体側固定部２により軸止されていて、それを扉側上部固定部５に軸通することで、扉４０の鉛直方向の姿勢が維持され、安定して扉４０の開閉が可能になっている。

なお、図１では、ヒンジを構成する基体１３と壁３０との間に一定のクリアランス（Ｃ−Ｃ′）が設けられているが、図５に示すように、本ヒンジが設置された扉機構１００の開閉と上記クリアランスとは無関係であり、構造物内（扉４０の後方）に要求される用途に応じた密閉性、及び、風通し等に鑑みて適宜クリアランスは調整されてよい。

なお、扉機構１００は片開きの開き戸であるが、本ヒンジが適用される扉機構としては、開き戸を左右に配置した観音開き式であってもよい。すなわち、１組の扉機構１００を互いに戸先が隣接するように配置することで、観音開き式の扉機構とすることができる。

以上、本考案の実施形態に係るヒンジ、及び、扉機構１００の好ましい実施形態について説明したが、本考案は特定の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形・変更が可能である。

本考案に係るヒンジは、大型で重量のある扉に設置した場合でも、構造物への扉の重量荷重の負荷を軽減することで、扉機構の耐久性を向上できるため、青果物、生花、及び、薬品等の保管に使用する定温庫、生鮮食品の保管に使用する冷蔵庫や冷凍庫、調理済みの食品の保管に使用する食品工場などの大型の温蔵庫等など温度管理が必要な比較的大型の保管庫のための扉機構に用いることが特に好ましい。
本考案に係るヒンジを適用すれば、優れた耐久性を有する扉機構が得られ、そのメンテナンス・修理の頻度が大幅に軽減される。

１ ：姿勢保持軸
２ ：筐体側固定部
３、４ ：板状部材
５ ：扉側上部固定部
６ ：荷重支持軸
７ ：下部軸止部
８ ：下部軸通部
９ ：扉側下部固定部
１０ ：支持板部
１１ ：スペーサ
１２ ：荷重支持部
１３ ：基体
２０ ：梁
３０ ：壁
４０ ：扉
４１、４２ ：可動軸
４３ ：ガイド
４４ ：レバー
４５ ：軸受
５０、５１、５２、５３ ：挿通孔
５４ ：挿通孔
５５ ：軸支孔
６０、６１、６２ ：ナット
６３ ：ワッシャ
７０ ：床面
７１ ：軸受孔
１００ ：扉機構
Ｄ ：仮想線

Claims (9)

1. 扉の高さ方向に伸延する仮想線に沿って軸の中心が一致するように、前記扉の上方に形成される姿勢保持軸、及び、前記扉の下方に形成される荷重支持軸と、
   前記姿勢保持軸を軸止し、筐体側に固定される筐体側固定部と、
   前記姿勢保持軸を軸通し、前記扉側に固定される扉側上部固定部と、
   前記荷重支持軸を軸止し、前記扉側に固定される扉側下部固定部と、
   床面側に設置され前記荷重支持軸を枢支する荷重支持部と、を備えるヒンジ。
2. 前記扉側上部固定部が、前記仮想線に沿って連設された、前記姿勢保持軸を軸通するための挿通孔を有する板状部材の複数からなる、請求項１に記載のヒンジ。
3. 前記扉側下部固定部が、
   前記荷重支持軸を軸止する下部軸止部と、
   前記下部軸止部の下方に配置され、前記荷重支持軸を軸通するための挿通孔を有する板状部材からなる下部軸通部と、からなる請求項１又は２に記載のヒンジ。
4. 前記荷重支持部が、
   床面に固定され前記荷重支持軸を軸支するための軸支孔を有する板状部材からなる支持板部と、
   前記支持板部の上に配置され、前記荷重支持軸を軸通するための挿通孔を有するスペーサとからなる、請求項３に記載のヒンジ。
5. 前記スペーサの上面側が前記下部軸通部と接し、前記スペーサの下面側が前記支持板部と接している、請求項４に記載のヒンジ。
6. 前記荷重支持軸が前記軸支孔を貫通し、床面側に配置された軸受孔に挿嵌されている、請求項４又は５に記載のヒンジ。
7. 前記筐体が、梁である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のヒンジ。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のヒンジを開き戸に用いた、扉機構。
9. 前記開き戸を左右に配置した観音開き式である請求項８に記載の扉機構。

Images