JP3692583B2 - ヒンジ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、バスやワンボックスカーの補助席や劇場の椅子などを回転自在に支持するのに利用するヒンジ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のバスやワンボックスカーの補助席のヒンジ装置として、補助席の使用位置および収納位置にロック機構やストッパを設けて、これらの各位置のみで補助席の位置を安定させるものが提案されている。
【０００３】
また、劇場の椅子などでは、使用するときはばね力に抗して椅子を手で開き、椅子から離れるときには、上記ばね力により椅子を収納位置に付勢することにより、自動的に収納するものが知られている。
【０００４】
さらに、椅子を一定の位置まで手で押し開くと、以後はばね力により使用位置まで自動的に開き、逆に一定位置まで手で押して閉じると、以後は上記ばね力により自動的に収納位置まで閉じるものも提案されている。
【０００５】
また、椅子とこれを軸部で支持するブラケットとの間の摩擦抵抗のみで、その椅子の開閉位置を保持するものが提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来のヒンジ装置のうち、使用位置および収納位置にロック機構やストッパを設けたものでは、椅子の開閉途中位置で手を離すと自重で倒れて危険であり、ばね力を使用して椅子を自動で開閉させるものでは、開閉操作の途中で手を離すと、ばね力により急激に開または閉の動作となり危険であるという課題があった。
【０００７】
また、上記従来のいずれの場合にも椅子が自重により落下したり、強いばね力で開または閉の動作となるとき、ロック位置やストッパ位置で大きな衝撃音を発生し、好ましくないという課題があった。
【０００８】
さらに、上記椅子とブラケットとを摩擦接触させるものでは、開閉のための操作力が大きくなり、操作性が悪く、場合によっては異音を発するなどの課題があった。
【０００９】
この発明は上記のような課題を解決するものであり、ねじりばねの軸方向弾発作用および回転付勢作用を利用することで、椅子などを所定の位置に軽快に開閉操作でき、どの操作位置においてもその椅子を安定保持させることができるヒンジ装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明にかかるヒンジ装置は、ブラケットに支持固定されたシャフトと、該シャフトに対し軸方向移動自在および回動自在に支持されたサイド軸受と、該サイド軸受に、上記ブラケットに対する摩擦トルクおよび回転トルクを付与する単一のねじりばねとを備えたものである。
【００１１】
また、請求項２の発明にかかるヒンジ装置は、一対のブラケットに支持固定されたシャフトと、該シャフトに対し軸方向移動自在および回転自在に支持されたサイド軸受と、該サイド軸受にこれを軸方向移動自在に支持する回転操作可能な筒状のケースとを設けて、上記サイド軸受に、上記ブラケットに対する摩擦トルクおよび回転トルクを付与する単一のねじりばねを設けたものである。
【００１２】
さらに、請求項３の発明にかかるヒンジ装置は、上記サイド軸受を、上記シャフトに回転方向には規制され軸方向移動自在であって、ケースに対しては自由に設けられた固定摩擦板および上記シャフトに回転自由および軸方向移動自在であって、ケースと共に回転可能な可動摩擦板をそれぞれ介して相互に摩擦トルクを発生するように、上記シャフトに軸方向移動自在および回転自在に支持させたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を図について説明する。図１および図２はこの発明をバスなどの収納式の椅子に利用した例を示す正面図および平面図であり、同図において、１は背もたれなどの固定部、２はこの固定部１にボルト３により固定された一対のブラケットである。
【００１４】
また、４は椅子であり、これの基部は円筒状のケース５に固定されている。６はそのケース５の両端の凹部５ａに凸部６ａを係止しているサイド軸受で、このサイド軸受６は上記各ブラケット２に架設されたシャフト７に回転自在および軸方向移動自在に支持されている。
【００１５】
さらに、８はシャフト７端のねじ軸９に座金１０を介してねじ込まれたナット、１１は上記椅子４を所定の水平度位置以上に回転するのを規制するストッパで、これがケース５の外周に突設されている。なお、図３は上記椅子４を不使用位置に手で跳ね上げた状態の側面図であり、このとき椅子４の座部の一部が上記固定部１に当接される。
【００１６】
図４および図５は上記ケース５内のヒンジ構造を更に詳しく示す図２のＡ―Ａ線における断面図および上記ケース５を取り外して示した平面図であり、上記ブラケット２に支持されたシャフト７の両端には、上記のようなサイド軸受６が軸方向移動および回転自在に挿通されている。
【００１７】
また、各サイド軸受６の一端面は対向する各一のブラケット２に当接されており、各サイド軸受６の外周にはねじりばね１２の一部がそれぞれ巻装されて、そのねじりばね１２の各一端部がサイド軸受６の外周に刻設した図５に示すような切欠溝１３内に係止されている。
【００１８】
１４は上記シャフト７外周に、中央部付近から一方の端部に亘って設けられたＤカット部で、このＤカット部１４の一部にセンター軸受１５が、図６に示すように噛み合うように嵌合されている。従って、このセンター軸受１５はそのシャフト７に対し回転方向に固定（一体化）されている。
【００１９】
そして、このセンター軸受１５の外周に形成した切欠溝１６には、上記各サイド軸受６に一端を係止したねじりばね１２の各他端が係止されている。
【００２０】
なお、上記センター軸受１５も上記ケース５内にあって、このケース５はセンタ軸受１５に対して微小間隙を介して回転自在となっている。また、上記Ｄカット部１４においても、一方のサイド軸受６は、図７に示すようにシャフト７に対し噛み合わず、回転自在になっている。
【００２１】
また、シャフト５のＤカットとなっている一端（図４上では下端）は上記ブラケット２のＤ孔に挿入されて、シャフト７のブラケット２上での回転が規制されている。
【００２２】
従って、サイド軸受６はケース５とともに回転し、このときシャフト７とセンター軸受１５はブラケット２に対し回転方向に固定されて、回転することはない。
【００２３】
また、上記各ねじりばね１２には予め軸方向圧縮力を加えて、上記各サイド軸受６およびセンター軸受１５間に装着されている。
【００２４】
かかる構成になるヒンジ装置では、上記のように軸方向に圧縮されたねじりばね１２が上記各サイド軸受６およびセンター軸受１５間に介装されているため、各サイド軸受６をブラケット２側に押し付けている。
【００２５】
従って、この状態にて、椅子４を取り付けたケース５を回転操作すると、このサイド軸受６とブラケット２との間に摩擦トルクが発生する。
【００２６】
また、上記のようにケース５の回転操作によってねじりばね１２はねじられて、サイド軸受６にはねじりによる回転力が蓄勢される。つまり、回転トルクが発生する。
【００２７】
そこで、上記ケース５のいずれの回転位置においても、ケース５（椅子４）の回転モーメントと略一致（バランス）するように、ねじりばね１２のねじり反発力および軸方向反発力（すなわち、摩擦トルク）を適当に設定することで、上記ケース５、すなわち椅子４をどの位置に開いて手を離しても、その位置で椅子は停止するとともに、その開または閉の操作が軽快になされる。
【００２８】
一般に、ヒンジ構造では回転体の回転モーメントはｓｉｎカーブを描き、一方、ねじりばねによる回転トルクは直線的になるため、ねじりばねによるトルクのみでは、回転体を全回転域でバランス支持させることは難しく、上記のように摩擦トルクを上記回転トルクに付加させることで、回転体をどの位置でも保持（停止）できると共に回転操作が軽快かつ容易に行えることとなる。
【００２９】
図８および図９はこの発明の実施の他の形態を示すヒンジ装置要部の平面図および断面図であり、シャフト７Ａが全長に亘ってＤカット部１４Ａを有する。
【００３０】
また、このＤカット部１４Ａを持ったシャフト７Ａには、複数枚の可動摩擦板２１とともに、サイド軸受６Ａが図１０に示すように回転自在に挿通されており、これらの可動摩擦板２１およびサイド軸受６Ａの一部に突設された凸部２２，２３がケース５に形成された切欠部２４に嵌合されて、これらの可動摩擦板２１およびサイド軸受６Ａはケース５と一体回転可能とされている。
【００３１】
一方、上記可動摩擦板２１，２１間および可動摩擦板２１，サイド軸受６Ａ間にはそれぞれ固定摩擦板２５が介装され、これらの各固定摩擦板２５は、図１１にも示すように、シャフト７ＡのＤカット部１４Ａに適合するＤカット孔２６を有し、回転が規制されている。
【００３２】
そして、この固定摩擦板２５の外径とケース５との間には僅かな間隙を有し、ケース５はシャフト７Ａや固定摩擦板２５に対し回転自在となっている。
【００３３】
なお、この場合においても、サイド軸受６Ａ，可動摩擦板２１，固定摩擦板２５のいずれもがシャフト７Ａおよびケース５に対して軸方向移動が可能となっている。
【００３４】
この実施の形態にあっては、椅子４などとともにケース５をシャフト７Ａに対し回転操作することによって、サイド軸受６Ａおよび可動摩擦板２１のみが回転し、これらがシャフト７Ａに挿通された固定摩擦板２５に対して摩擦し、摩擦トルクを発生する。
【００３５】
このように固定摩擦板２５および可動摩擦板２１の交互配置による摩擦接触によって、上記実施の形態のサイド軸受６のみの場合に比べて本実施例の場合では摩擦トルクは７倍にも達し、同じねじりばね１２を使った場合より大きな摩擦トルクが得られる。
【００３６】
そして、この大きな摩擦トルクをサイド軸受６Ａの回転トルクに付加することで、椅子を操作した所定の回転位置で停止保持させることが可能となる。
【００３７】
図１２は、この発明のさらに他の実施の形態を示すヒンジ装置要部の断面図であり、ねじりばね１２およびサイド軸受６が１個であって、ケース５をなくした場合である。
【００３８】
本例は、ブラケット２，２間に支持固定されたシャフト７に、ねじりばね１２が巻装され、その一端は一方のブラケット２に固着され、他端はシャフト７に回転自在および軸方向移動自在に装着されたサイド軸受６に固着されている。この場合、サイド軸受６の一端側は円筒状６ａとし、ここにねじりばね１２を収納する格好とすればケースとしても兼用できる。他は前記実施の形態と同様である。
【００３９】
しかして、軸方向に圧縮されたねじりばね１２がサイド軸受６と一方のブラケット２間に介装されているため、サイド軸受６を他方のダラケット２側に押し付ける。従って、この状態にて、サイド軸受６を回転操作すると、このサイド軸受６とブラケット２との間に摩擦トルクが発生すると共に、ねじりばね１２はねじられて、サイド軸受６にはねじりによる回転力が蓄勢され、回転トルクが発生する。
【００４０】
そこで、この回転トルク（回転モーメント）と略一致（バランス）するように、ねじりばね１２のねじり反発力および軸方向反発力（すなわち、摩擦トルク）を適当に設定することで、サイド軸受６、すなわち椅子４をどの位置に回転させて外力（例えば手）を離してもその位置で停止する。
【００４１】
また、図１３は、この発明のさらに他の実施の形態を示すヒンジ装置要部の断面図である。
本例は、ブラケット２，２間に支持固定されたシャフト７に、サイド軸受６，６が回転自在および軸方向移動自在に装着され、このサイド軸受６，６間にねじりばね１２が位置し、このねじりばね１２の一端は一方のサイド軸受６に、他端は他方のサイド軸受６との間に介装されたセンター軸受１５に固着されており、これらはケース５で包囲されている。
【００４２】
ケース５はサイド軸受６に対し回転が規制されているため、両者は一緒に回転すると共に、サイド軸受６はケース５に対し軸方向には移動自在である。また、センター軸受１５はシャフト７に対し軸方向移動自在であるが、回転は規制されている。他は前記図１乃至図７に示す実施の形態と同様である。
【００４３】
しかして、一方のサイド軸受６は直接、他方のサイド軸受６はセンター軸受１５を介して軸方向に圧縮されたねじりばね１２によりブラケット２側に押し付けられる。従って、この状態にて、ケース５を回転操作すると、サイド軸受６とブラケット２およびセンター軸受１５との間に摩擦トルクが発生すると共に、ねじりばね１２はねじられて、サイド軸受６にはねじりによる回転力が蓄勢され、回転トルクが発生するから、前記実施の形態と同様の作用をする。
【００４４】
そして、前記図１２及び図１３に示す実施の形態においても、ブラケット２とサイド軸受６との間に、前記図８乃至図１１に示す実施の形態と同様の可動摩擦板及び固定摩擦板を介在させ、摩擦力の増大を図ってもよい。
【００４５】
尚、本発明に係るヒンジ装置としては、椅子だけでなく、廊下，便所，洗面所等の手摺や便所等の赤ちゃんを載せる台等に広く適用可能である。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によればブラケットに支持固定されたシャフトと、該シャフトに対し軸方向移動自在および回転自在に支持されたサイド軸受と、該サイド軸受に、上記ブラケットに対する摩擦トルクおよび回転トルクを付与する単一のねじりばねとを備えた構成としたので、また、請求項２の発明によれば一対のブラケットに支持固定されたシャフトと、該シャフトに対し軸方向移自在および回転自在に支持されたサイド軸受と、該サイド軸受にこれを軸方向移動自在に支持する回転操作可能な筒状のケースとを設けて、上記サイド軸受に、上記ブラケットに対する摩擦トルクおよび該摩擦トルクに略等しい回転トルクを付与する単一のねじりばねを設けるように構成したので、ねじりばねの軸方向弾発作用および回転付勢作用を利用することで、椅子などを所定の位置に軽快に開閉操作でき、かつどの操作位置においても安定保持させることができる効果を奏する。また、請求項１の発明によれば、ケースが不要となるので部品点数が少なくてすむ。
【００４７】
さらに、請求項３の発明によればサイド軸受を、上記シャフトに固定された固定摩擦板および上記ケースと共に回転可能な可動摩擦板をそれぞれ介して相互に摩擦トルクを発生するように、上記シャフトに軸方向移動自在および回転自在に支持させるように構成したので、ねじりばねの大きさや個数を変えずに、サイド軸受のブラケットに対する摩擦トルクを容易に高めることができ、椅子等の回転モーメントとのバランス調整を容易に実施できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態によるヒンジ装置を示す正面図である。
【図２】図１に示すヒンジ装置の平面図である。
【図３】図１に示すヒンジ装置の動作変化状況を示す正面図である。
【図４】図１におけるＡ―Ａ線断面図である。
【図５】図１におけるヒンジ装置をケースを外して示した平面図である。
【図６】図４におけるＢ―Ｂ線断面図である。
【図７】図４におけるＣ―Ｃ線断面図である。
【図８】この発明の実施の他の形態を示すヒンジ装置要部の平面図である。
【図９】図８におけるＤ―Ｄ線断面図である。
【図１０】図８におけるＥ―Ｅ線断面図である。
【図１１】図８におけるＦ―Ｆ線断面図である。
【図１２】この発明の他の実施の形態を示すヒンジ装置要部の断面図である。
【図１３】この発明のさらに他の実施の形態を示すヒンジ装置要部の断面図である。
【符号の説明】
２ ブラケット
６，６Ａ サイド軸受
７，７Ａ シャフト
１２ ねじりばね
２１ 可動摩擦板
２５ 固定摩擦板

Claims (3)

1. ブラケットに支持固定されたシャフトと、
   該シャフトに対し軸方向移動自在および回動自在に支持されたサイド軸受と、
   該サイド軸受に、上記ブラケットに対する摩擦トルクおよび回転トルクを付与する単一のねじりばねとを備えたことを特徴とするヒンジ装置。
2. 一対のブラケットに支持固定されたシャフトと、
   該シャフトに対し軸方向移動自在および回転自在に支持されたサイド軸受と、
   該サイド軸受にこれを軸方向移動自在に支持する回転操作可能な筒状のケースと、
   該ケース内に設けられて、上記サイド軸受に、上記ブラケットに対する摩擦トルクおよび該回転トルクを付与する単一のねじりばねとを備えたことを特徴とするヒンジ装置。
3. 上記サイド軸受が、上記シャフトに回転方向には規制され軸方向移動自在であって、
   ケースに対しては自由に設けられた固定摩擦板および上記シャフトに回転自由および軸方向移動自在であって、
   ケースと共に回転可能な可動摩擦板をそれぞれ介して相互に摩擦トルクを発生するように、上記シャフトに軸方向移動自在および回転自在に支持されていることを特徴とする請求項１または２に記載のヒンジ装置。

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