JP3860481B2 - ヒンジ装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はヒンジ装置に関し、更に詳細には枢軸で回動可能に連結された第1のウイング部と第2のウイング部とから構成されるヒンジ装置によって各ウイング部の相対的な開角を制限することができるヒンジ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、建物の出入り口に設けられた扉やハッチなどには、これを周囲のフレームに対して回動可能に支持するためのヒンジ装置が設けられ、これら扉やハッチなどを開け閉め可能にしている。
【0003】
一般的なヒンジ装置は、枢軸により回動可能に連結された第1及び第2のウイング部とから構成され、各ウイング部はそれぞれ取付けねじ挿入用の穴を備えた取付け板と、枢軸が挿入される軸受け筒部とを一体的に形成して構成されている。このようなヒンジ装置の使用方法としては、周知のように、一方のウイング部の取付け板が、隣接して配置された例えばフレームと扉などのような2つの部材の一方に固定され、他方のウイング部の取付け板が他方の部材に固定され、これにより2つの部材を相対的に回動可能に支持するようにして用いられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のヒンジ装置では、単に前述したような2つの部材を相対的に回動できるように連結しているだけで、2つの部材の開角を制限する機能を持ち合わせてはいない。
【0005】
そのため、建物などの出入り口を開閉する扉などの場合には、扉の開角を制限し、扉を閉鎖方向へ引き寄せ、更には扉の衝撃的な閉鎖を防止する「ドアチェック」と称する装置が設置されることが多い。このようなドアチェックにより、扉は所定の角度で開いた状態でも風などの比較的に小さな外力では閉まることがなく、またそれ以上の外力で扉を閉鎖方向に回動させると扉は静かに閉鎖位置まで回動する。
【0006】
このように、従来では、単に、開角を制限する必要がある扉などでもヒンジ装置以外に前述したような別体のドアチェックを取り付ける必要があり、コスト的にも或いは設置の手間を考えても問題があった。
【0007】
本発明の目的は、かかる従来の問題点を解決するためになされたもので、2つのウイング部を回動可能に連結したヒンジ装置に、各ウイング部の開角を制限することのできる機能を設けたヒンジ装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明はヒンジ装置に関し、前述した技術的課題を解決するために以下のように構成されている。すなわち、本発明は、枢軸により回動可能に連結された第1及び第2のウイング部を有するヒンジ装置において、第1のウイング部と第2のウイング部の開角を制限する規制手段を備え、この規制手段が、枢軸の長手方向軸線に直交する方向に伸長するロッドと、ロッドの一端部に設けられ且つ枢軸に平行な方向に伸長した規制棒とを備え、規制棒が、一方のウイング部に設けられ、枢軸に直交する方向に長い摺動路に、その長手方向に可動に且つこの摺動路から離脱不能に配置され、ロッドの他端が他方のウイング部に枢着され、第1のウイング部と第2のウイング部との開角が所定の大きさにある時、規制棒が摺動路に形成された枢軸側停止部に当接し、開角が小さくなる時規制棒が摺動路に沿って動き、規制棒が摺動路における枢軸側停止部と反対側に形成された停止部に当接すると開角が所定の値にまで小さくなり、前記摺動路には、前記規制棒が前記摺動路を移動する時、前記規制棒の動きに抵抗を与える少なくとも1つの突起部が設けられていることを特徴とする。
【0009】
また、本発明は、枢軸により回動可能に連結された第1及び第2のウイング部を有するヒンジ装置において、第1のウイング部と前記第2のウイング部の開角を制限する規制手段を備え、この規制手段が、枢軸の長手方向軸線に直交する方向に伸長するロッドと、ロッドの両端部にそれぞれ設けられ且つ枢軸に平行な方向に伸長した規制棒とを備え、各規制棒が、第1及び第2のウイング部に設けられ、枢軸に直交する方向に長い摺動路に、その長手方向に可動に且つこの摺動路から離脱不能にそれぞれ配置され、第1のウイング部と第2のウイング部との開角が所定の大きさにある時、各規制棒が摺動路に形成された枢軸側停止部に当接し、開角が小さくなる時各規制棒が摺動路に沿って動き、各規制棒が摺動路における枢軸側停止部と反対側に形成された停止部に当接すると開角が所定の値にまで小さくなり、前記摺動路には、前記規制棒が前記摺動路を移動する時、前記規制棒の動きに抵抗を与える少なくとも1つの突起部が設けられていることを他の特徴とする。
【0010】
ここで「第1のウイング部と第2のウイング部との開角が所定の大きさにある時」とは、第1のウイング部と第2のウイング部とが例えばフレームと扉のような相対的に回動する2つの部材にそれぞれ取り付けられて使用される時、扉が閉鎖状態にある時の両ウイング部の開角を意味し、これを初期位置とする。このヒンジ装置では、第1のウイング部と第2のウイング部の各取付け板がほぼ同一面に位置している状態即ち両ウイング部間の開角が180度の状態を初期位置として使用することが好ましい。
【0012】
更に、本発明のヒンジ装置において、突起部をスプリングにより摺動路に突出可能に付勢し、規制棒が摺動路に沿って動く時、この規制棒に押されてスプリングの収納穴に入り込むようにしておくことも好ましい。また、摺動路の好ましい形態としては、第1及び第2のウイング部に設けられたブロック部に形成されたスロットである。
【0013】
なお、本発明のヒンジ装置では、ロッドの端部においてロッドの両側に規制棒を張り出すように設けることも好ましく、即ちこの場合ロッドと規制棒とでT字形を形成している。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のヒンジ装置を図に示される実施形態について更に詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態に係るヒンジ装置10を示す斜視図、図2は図1の2−2線に沿ってヒンジ装置10を切断して示す縦断面図、図3は図2の3−3線でヒンジ装置10を切断して示す横断面図、図4及び図5はヒンジ装置10の動作を説明する斜視図及び断面図である。
【0015】
この実施形態に係るヒンジ装置10は、図1〜図3に示されるように、基本的には、第1及び第2のウイング部12a、12bとを備え、各ウイング部12a、12bは、従来のヒンジ装置と同様にそれぞれ取付けねじ挿入用の穴13を備えた取付け板14a、14bと、この取付け板に一体的に形成され、枢軸11が挿入される軸受け筒部15a、15bとを備えている。
【0016】
具体的には、第1のウイング部12aについては取付け板14aの両端部側における一側部に2つの軸受け筒部15aが設けられ、第2のウイング部12bについては取付け板14bの中間部における一側部に2つの軸受け筒部15bが端面どうしを対向させるように間隔をあけて並んで設けられている。
【0017】
第1のウイング部12aと第2のウイング部12bとは、前者における2つの軸受け筒部15aの間に後者の軸受け筒部15bが位置し、これら各軸受け筒部15a、15bが一軸線上に整列するように配置され、隣接する2つの軸受け筒部15a、15bを1組として2組の軸受け筒部15a、15bにそれぞれ別体の枢軸11を挿入して組み付けられている。
【0018】
従って、このヒンジ装置10において、2つの軸受け筒部15bの端面が対向する間隙16には枢軸11が通っていない。このようなヒンジ装置10は、第1のウイング部12aと第2のウイング部12bのいずれか一方を他方に対して枢軸11を中心に相対的に回動する時、第1のウイング部12aと第2のウイング部12bの開角を制限する規制手段17を備えている。
【0019】
この規制手段17は、ロッド17aを備え、このロッド17aは、前述した2つの軸受け筒部15bの端面が対向して形成する間隙16内に配置され、第1及び第2のウイング部12a、12bにまで延びている。また、規制手段17は、ロッド17aの両端においてこのロッド17aに直交して両側方に伸長した断面が円形の規制棒17bを備えている。すなわち、ロッド17aの両端部では、ロッド17aと規制棒17bとがT字形をなしている。
【0020】
各ウイング部12a、12bの上面側には、枢軸11に直交する方向に長い摺動路として4つの長円形のスロット18が設けられている。各スロット18は、各ウイング部12a、12bの上面側に一体に形成されたブロック部19に枢軸11と平行な方向に貫通して形成されている。各規制棒17bは、これらのスロット18内にその長孔方向へ摺動可能且つ回転可能に配置されている。各規制棒17bはロッド17aに固定されているものであって、スロット18内から離脱することはできない。
【0021】
このような規制棒17bのスロット18内への挿入は、規制手段17の組み立て時になされる。この規制手段17の構造は以下の通りである。図1及び図2から明らかなように、規制手段17のロッド17aは、断面がほぼ四角形の筒状体17cと止めねじ17dとから構成されている。
【0022】
筒状体17cの両端部は、2本の規制棒17bを一体に形成したそれぞれ1本の棒状体の中間部外面に形成された凹部17e、17fに緊密に嵌合し、一方の棒状体において凹部17eの中心を貫通して形成された孔17gから止めねじ17dを挿入し、他方の棒状体において同様に凹部17fの中心を貫通して形成されたねじ孔17hに先端部を螺合し、これにより2本の棒状体が筒状体17cに固定されることになる。
【0023】
従って、予め2本の棒状体をそれぞれ各ウイング部12a、12bにおける2つのスロット18に通し、次いで筒状体17cを間隙16に配置しながらその両端を各棒状体の中間部に形成されている凹部17e、17fに嵌め込み、その後止めねじ17dを一方の貫通孔17gから差し入れて筒状体17c内を通し、他方の棒状体のねじ孔17hに螺着して連結することにより規制手段が17が組み立てられる。このようにして2つのウイング部12a、12bに組み付けられた規制手段17において、筒状体17cの両端に固定された棒状体の両端側が規制棒17bとなる。
【0024】
第1及び第2のウイング部12a、12bに設けられたそれぞれのスロット18と規制手段17との関係は、第1及び第2のウイング部12a、12bの開角が180度(第1及び第2のウイング部12a、12bが同一面内に位置する状態)の時、ロッド17aの両端部に設けられた各規制棒17bがスロット18の枢軸側内端18aに接触するように設計されていることが必要である。このスロット18の内端18aは、規制棒17bの枢軸側への移動を停止させる停止部として作用する。
【0025】
また、第1及び第2のウイング部12a、12bが相対的に回動する時、規制手段17の規制棒17bは、スロット18内を僅かに回転しながら枢軸11から離れる方向へ摺動し、スロット18における枢軸側内端18aと反対側の内端18bに当接する。その時、第1のウイング部12aと第2のウイング部12bとの開角は最小となる。この点については、後述するヒンジ装置10の動作説明で更に詳しく説明する。
【0026】
第1及び第2のウイング部12a、12bが相対的に回動する時に規制手段17の規制棒17bが摺動するスロット18の面(摺動面)には、規制棒17bの摺動に抵抗を与える突起部としてボール20が設けられている。すなわち、図2に示されるように、スロット18の摺動面に形成された穴21にはコイルスプリング22が収納され、このコイルスプリング22の上にボール20が乗り、そのボール20が規制棒17bに下方から当接している。
【0027】
好ましくは、ボール20は、コイルスプリング22に押し上げられて穴21からその一部のみが突出するようにボール20の直径より小さな開口径を有する穴21に収納されている。図2から明らかなように、第1及び第2のウイング部12a、12bの開角が180度の時に、ボール20は規制棒17bの摺動面上接触点から枢軸11とは反対側に寄った位置で規制棒17bの周面に当接している。
【0028】
そのため、ボール20は、規制棒17bが枢軸11から遠ざかる方向へ摺動する時に、規制棒17bの摺動に抵抗を与える。これにより、2つのウイング部12a、12bの開角が180度の時の初期位置から両ウイング部12a、12bを相対的に回動させようとする際には、規制棒17bがボール20を介してスプリング22を押圧するための力が必要となるから、このボール20は、第1及び第2のウイング部12a、12bが不用意に回動することを防ぐストッパとしての機能を果たす。
【0029】
次に、ヒンジ装置10の作動を、図4及び図5を参照して説明する。図1に示されるヒンジ装置10を構成する第1のウイング部12aが扉(図示せず)に取り付けられ、第2のウイング部12bがこの扉に対応する固定フレーム(図示せず)に取り付けられているとする。
【0030】
この固定フレームに対して閉じている扉を開くと、図1及び図2に示されている第1のウイング部12aが第2のウイング部12bに対し枢軸11を中心として矢印yで示す方向へ回動を始める。規制手段17のロッド17aは一定の長さであるため、ロッド17aの端部に設けられた規制棒17bがスロット18内を移動して、スロット18の内端18aから「逃げる」ことになる。
【0031】
この時、第1及び第2のウイング部12a、12bにおける開角が180度の時の初期位置では、各規制棒17bがスロット18の枢軸側内端18aに既に当接しているため、規制棒17bはスロット18の枢軸側内端18aとは反対側の内端18bの方向にしか動きようがなく、従ってこの方向が逃げ方向となる。
【0032】
しかし、最初に動くのは、ロッド17aの一方の端部に設けられた規制棒17bだけであり、これがスロット18内の枢軸側内端18aとは反対側の内端18bに当接するまで移動する。この理由は以下の通りである。ロッド17aの両端部に設けられた両規制棒17bが摺動し始める時に、両規制棒17bはコイルスプリング22により摺動面に突出しているそれぞれのボール20によって同時に抵抗を受ける。
【0033】
しかし、このコイルスプリング22の付勢力は、製作上の問題等から全く同一ではなく僅かに相違する。そのため各規制棒17bがボール20より受ける抵抗力に差が出ることから一方の規制棒17だけが最初に動く。このようにして一方の規制棒17bがボール20を穴21内にコイルスプリング22の付勢力に抗して押し込みながらスロット18内を移動して枢軸側内端18aとは反対側の内端18bに当接し、もう一方の規制棒17bはスロット18の内端18aに当接したままである。この時の第1のウイング部12aと第2のウイング部12bとは全回動範囲内の中間で停止している。
【0034】
第1のウイング部12aが第2のウイング部12bに対し枢軸11を中心として更に回動を継続すると、既にスロット18における枢軸側内端18aとは反対側の内端18bに当接している規制棒17bは動きようがないため、他方の規制棒17bを移動させるようにロッド17aに力(移動力)が作用する。その結果、他方の規制棒17bがスロット18内を、枢軸側内端18aからそれとは反対側の内端18bに向かって移動し、この内端18bに当接する。
【0035】
図4及び図5は、このように規制手段17におけるロッド17aの両端に設けられた2つの規制棒17bの両方共がスロット18内の枢軸側内端18aとは反対側の内端18bに当接した状態を示している。このような状態になると、両規制棒17bは枢軸11から離れる方向へはもはや動くことはできないので、第1のウイング部12aと第2のウイング部12bとのそれ以上の回動は停止する。すなわち、この状態が第1のウイング部12aと第2のウイング部12bとの最小開角となる。
【0036】
図4及び図5から明らかなように、規制棒17bのそれぞれは、ボール20をスプリング収納穴21内に押し込みながらこのボール20上を通過して内端18aから内端18bに向かい、最終的にスロット18の内端18bに当接する。各規制棒17bがスロット18の内端18bに当接する位置では、ボール20が摺動面に再び突出して、規制棒17bの摺動面上接触点より枢軸側に僅かに寄った位置で規制棒17bの周面に接触している。
【0037】
そのため、ボール20は、規制棒17bの内端18aに向かう移動を阻止する抵抗力を与えることになる。その結果、2つのウイング部12a、12bを図1に示される状態に戻すにはコイルスプリング22を押圧するだけの力が必要となるため、両ウイング部12a、12bのその時の開角は、ボール20によって受ける抵抗力により維持されることになる。
【0038】
以上の動作説明から明らかなように、2つのウイング部12a、12bの回動範囲は、各スロット18の長さに依存することになる。従って、各スロット18の長さを適宜に設計すれば、2つのウイング部12a、12bの回動範囲を任意に設定することができる。ただし、図示の実施形態に係るヒンジ装置10では、規制棒17bが両ウイング部12a、12bの初期位置と最小開角とのいずれの位置でも1つのボール20による移動阻止力を受けるようにスロット18の長さが設定されている。
【0039】
前述した実施形態のヒンジ装置10における規制手段17では、ロッド17aの両端に規制棒17bを形成し、これら両規制棒17bを摺動させるスロット18を各ウイング部12a、12bに形成したが、規制棒17bはロッド17aの一方のみでもよい。
【0040】
すなわち、図6に示されるように、第2のウイング部12bではロッド17aの一端に規制棒17bを形成してスロット18内に摺動可能に収納し、第1のウイング部12aではロッド17aの他端に設けた軸部23を軸受け部24で回転可能に支持しておくのである。このように構成した場合には、2つのウイング部12a、12bの相対的回動において開角180度から最小開角までの範囲において中間での停止は起こらない。
【0041】
また、規制棒17bが移動するスロット18が取付け板14a、14bに形成されたブロック部に形成されたが、本発明のヒンジ装置では、このようなスロットに限定されるものではなく、規制棒が摺動面から外れない限りどのような構成の摺動路であってもよい。
【0042】
更に、前述した実施形態のヒンジ装置10では、規制手段17の構成として、ロッド17aの各端部においてロッド17aの両側方に規制棒17bを設けたが、本発明ではロッド17aのいずれか一端又は両端部において一側方にのみ規制棒17bを設けるだけでもよい。
【0043】
この規制手段17の構成に関して、更に付け加えれば、規制棒17bは、2つのウイング部12a、12bが相対的に回動する時、スロット18内を摺動しながら摺動面上で相対的に回転を起こす。しかし、その回転量は微小であることから、規制棒17bの断面は必ずしも円形とする必要はなく、周面をその回転が起こる範囲(回転角の範囲)で円弧からなる曲面部としておくだけでもよい。
【0044】
更にまた、前述した実施形態のヒンジ装置10では、スロット18内での規制棒17bの動きに抵抗を与える突起部としてのボール20をスロット18に1つだけ設け、開角が180度の初期位置から回動を始める際、及び最小開角から初期位置に向かって回動し始める際の両方の時に抵抗を与えるようにしたが、本発明のヒンジ装置では、このような例に限定されるものではなく、スロット18には規制棒が摺動する部位に複数の前述したようなボールを適宜の間隔をあけて設置してもよい。
【0045】
規制棒が摺動する部位に、相互に間隔をあけて複数のボールを設置すると、規制棒がこのボールをスプリング収納穴に押し込んで通過する際に抵抗力が与えられるため、一方のウイング部が取り付けられた例えば扉をフレームに対して回動すると、この扉の全回動範囲の途中でその回動に抵抗力が掛かるため、複数の中間停止位置を設定することができる。
【0046】
更に、図1〜図3に示されるヒンジ装置では、2つのウイング部12a、12bの開角が180度の時を規制棒が枢軸側内端18aに当接する初期位置としたが、この初期位置は2つのウイング部12a、12bの開角が180度の時に限定されるものではなく、例えば扉をフレームに開閉可能に支持させるような場合、扉が閉鎖位置にある時の2つのウイング部12a、12bの開角が90度である時を初期位置としてもよいことは言うまでもない。
【0047】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のヒンジ装置によれば、2つのウイング部を回動可能に連結したヒンジ装置に両ウイング部の開角を制限することのできる機能を設けたことにより、従来のように別体の装置を設ける必要がなく、その別体の装置を設置するためのスペースや手間が不要になる。
【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装置を示す斜視図である。
【図2】図1のヒンジ装置を2−2線で切断して示す縦断面図である。
【図3】図1のヒンジ装置を3−3線で切断して示す横断面図である。
【図4】図1に示されるヒンジ装置の2つのウイング部を回動させて最大開き角度にした状態を示す斜視図である。
【図5】図4のヒンジ装置を5−5線で切断して示す縦断面図である。
【図6】本発明の他の実施形態に係るヒンジ装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
10 ヒンジ装置
11 枢軸
12a 第1のウイング部
12b 第2のウイング部
13 取付けねじ挿入用の穴
14a 取付け板
14b 取付け板
15a 軸受け筒部
15b 軸受け筒部
16 間隔部
17 規制手段
17a ロッド
17b 規制棒
17c 筒状体
17d 止めねじ
18 スロット
19 ブロック部
20 ボール
21 穴
22 コイルスプリング
23 軸部
24 軸受け部

Claims (5)

  1. 枢軸により回動可能に連結された第1及び第2のウイング部を有するヒンジ装置において、
    前記第1のウイング部と前記第2のウイング部の開角を制限する規制手段を備え、
    この規制手段が、前記枢軸の長手方向軸線に直交する方向に伸長するロッドと、前記ロッドの一端部に設けられ且つ前記枢軸に平行な方向に伸長した規制棒とを備え、前記規制棒が、一方の前記ウイング部に設けられ、前記枢軸に直交する方向に長い摺動路に、その長手方向に可動に且つこの摺動路から離脱不能に配置され、前記ロッドの他端が他方の前記ウイング部に枢着され、前記第1のウイング部と第2のウイング部との開角が所定の大きさにある時、前記規制棒が前記摺動路に形成された枢軸側停止部に当接し、前記開角が小さくなる時前記規制棒が前記摺動路に沿って動き、前記規制棒が前記摺動路における前記枢軸側停止部と反対側に形成された停止部に当接すると前記開角が所定の値にまで小さくなり、前記摺動路には、前記規制棒が前記摺動路を移動する時、前記規制棒の動きに抵抗を与える少なくとも1つの突起部が設けられていることを特徴とするヒンジ装置。
  2. 枢軸により回動可能に連結された第1及び第2のウイング部を有するヒンジ装置において、
    前記第1のウイング部と前記第2のウイング部の開角を制限する規制手段を備え、
    この規制手段が、前記枢軸の長手方向軸線に直交する方向に伸長するロッドと、前記ロッドの両端部にそれぞれ設けられ且つ前記枢軸に平行な方向に伸長した規制棒とを備え、前記各規制棒が、前記第1及び第2のウイング部に設けられ、前記枢軸に直交する方向に長い摺動路に、その長手方向に可動に且つこの摺動路から離脱不能にそれぞれ配置され、前記第1のウイング部と第2のウイング部との開角が所定の大きさにある時、前記各規制棒が前記摺動路に形成された枢軸側停止部に当接し、前記開角が小さくなる時前記各規制棒が前記摺動路に沿って動き、前記各規制棒が前記摺動路における前記枢軸側停止部と反対側に形成された停止部に当接すると前記開角が所定の値にまで小さくなり、前記摺動路には、前記規制棒が前記摺動路を移動する時、前記規制棒の動きに抵抗を与える少なくとも1つの突起部が設けられていることを特徴とするヒンジ装置。
  3. 前記突起部がスプリングにより前記摺動路に突出可能に付勢され、前記規制棒が前記摺動路に沿って動く時、この規制棒に押されて前記スプリングの収納穴に入り込む請求項1または2に記載のヒンジ装置。
  4. 前記摺動路が前記第1及び第2のウイング部の少なくとも一方に設けられたブロック部に形成されたスロットである請求項1〜のいずれかに記載のヒンジ装置。
  5. 前記規制棒が、前記ロッドの端部において前記ロッドの両側に伸長して設けられ、前記ロッドと前記規制棒とでT字形を形成している請求項1〜のいずれかに記載のヒンジ装置。
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