JP3899490B2 - グラビティヒンジ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の扉を停止位置から回動位置に開閉自在に支持できるようにしたヒンジに関し、特に扉の自重により自動的に扉を回動位置から停止位置に回動できるようにしたグラビティヒンジに係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
トイレブースやカウンター等の扉には、扉を回動位置から自動的に閉鎖位置若しくは開放位置（停止位置）に回動できるようにしたグラビティヒンジが広く用いられている。このグラビティヒンジは、扉と共に回動する回動側軸体と建物開口部等に固定される固定側軸体を軸心に対して傾斜するカム斜面を含むカム部を介して当接してあり、扉が停止している状態で例えば閉鎖しているような態勢に保持する場合には、扉を回動して開放する際に上記カム部のカム斜面により扉を上昇させて位置エネルギーを蓄え、扉から手を離すと、蓄えられた位置エネルギーにより扉はカム斜面に沿って降下しながら停止位置まで回動し、自閉するように構成されている（例えば、特許文献１）。扉の停止位置として扉を開放状態に保持する場合もカム部の機能は同じである。
【０００３】
上記のように従来のグラビティヒンジは、扉の自重とカムの斜面を利用しているので、扉がカム斜面を降下しながら停止位置まで回動する際の回動速度は、扉の質量とカム斜面の傾斜角によって決まる。そして、上記扉が降下しながら回動して停止位置に至ると、該扉は保持枠や適宜の戸当り等に衝突し、大きな衝突音が発生したり、枠等に当ってからはね返り、不快感を与えることが多い。また、上記斜面を有するカム部材は、プラスチック材料や金属材料で成形したり、切削して製作されるため、あまり複雑なカム形状は望めず、簡単かつ経済的に上述の如き衝撃を緩和することができなかった。
【０００４】
【特許文献１】
実公昭５１−５６４７号公報（図面）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の解決課題は、上記のようなグラビティヒンジにおいて、扉が回動位置からカム斜面に沿って降下しながら停止位置に戻る際、衝突音の発生やはね返りを抑えることができるようにした構成が簡単で経済的に得られるグラビティヒンジを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、扉と共に回動する回動側軸体に軸心に対して傾斜するカム斜面を含む回動側カム部を介して中間カム体を当接し、該中間カム体の他側に上記回動側カム部のカム斜面と異なる傾斜角を有するカム斜面を含む固定側カム部を介して固定側軸体を当接し、扉が回動位置から停止位置に回動する際上記中間カム体が制限された範囲内で回動するよう該中間カム体の回動を規制する規制手段を設けたことを特徴とするグラビティヒンジが提供され、上記課題が解決される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施例を示し、図において扉（１）は、上部支持金具（２）と下部支持金具（３）により建物開口部（４）に開閉自在に取り付けられているが、その他種々の支持金具で取り付けることができ、適所にグラビティヒンジ（５）を設けることができる。図に示す実施例では下部支持金具にグラビティヒンジ（５）を設けてあり、また停止位置で扉が閉鎖し、回動位置で扉が開放されるように構成してあるが、停止位置で扉が開放され、回動位置で扉が閉鎖されるようにグラビティヒンジを用いることもできる。
【０００８】
上記グラビティヒンジ（５）は、図２に示すように扉（１）に取り付けられる扉側座板（６）に回り止め状態で嵌合され該扉と共に回動する回動側軸体（７）と、建物開口部（４）に取り付けられる取付座板（８）に固定される固定側軸体（９）を有し、上記回動側軸体（７）と固定側軸体（９）の間には中間カム体(10)が回動及び上下動可能に挿入され、中心には上記取付座板（８）に固定した中心軸(11)が嵌挿している。なお、上記取付座板（８）と建物床(12)の間には高さ調整機能を有する脚金具(13)を設けることができる。
【０００９】
上記回動側軸体（７）と中間カム体(10)の間には、軸心に対して傾斜するカム斜面(14a),(14b) を有する回動側カム部(15)が形成され、該回動側カム部(15)を介して中間カム体(10)の上面側が回動側軸体（７）に当接している。
【００１０】
また、上記中間カム体(10)の下面側と上記固定側軸体（９）の間には、上記回動側カム部(15)のカム斜面(14a),(14b) とは異なる傾斜角のカム斜面(16a),(16b) を有する固定側カム部(17)が形成され、該固定側カム部(17)を介して上記中間カム体(10)と固定側軸体（９）が当接している。
【００１１】
なお、図に示す実施例では、上記中間カム体(10)は１つの部材で構成してあるが、２つ若しくはそれ以上の複数の部材で構成することもできる。この場合、例えば、中心軸(11)の軸心方向に積層されるよう複数の中間カム体要素（図示略）を設け、各中間カム体要素間に傾斜角が相違するカム斜面で構成される中間カム部（図示略）を設け、各中間カム部が後記する如き規制手段により制限された範囲内で順次に回動するようにすればよい。
【００１２】
上記中間カム体(10)の回動は、制限された範囲内で回動できるよう規制手段により回動範囲が限定されている。該規制手段は種々に構成することができ、図に示す実施例では、上記固定側軸体（９）にピン若しくはドッグ等の突起(18)を設け、該突起(18)が挿入される受溝(19)を中間カム体(10)の周方向に形成し、該受溝(19)と突起(18)により上記中間カム体(10)の回動範囲を制限できるようにしてある。該受溝(19)の幅（長さ）は、上記固定側カム部(17)のカム斜面(16a),(16b)どうしが密着している扉の停止位置から適宜の角度、例えば４５度、扉と共に中間カム体(10)を回動させたときに上記突起(18)に受溝(19)の内端面が当って該中間カム体(10)の回動が阻止されるような関係に設ければよい。なお、上記受溝(19)を固定側軸体（９）に設け、突起(18)を中間カム体(10)に設けて突起が受溝内で回動するようにしたり、上記回動側軸体（７）と中間カム体(10)間に上述の如き規制手段を設けることもできる。
【００１３】
上記回動側カム部(15)と固定側カム部(17)の各カム斜面は、いずれ側かのカム斜面の傾斜角を小さくし、他のカム斜面の傾斜角をそれより大きく設定すればよいが、図に示す実施例では固定側カム部(17)のカム斜面(16a),(16b) の傾斜角（θ１）を回動側カム部(15)のカム斜面(14a),(14b) の傾斜角（θ２）よりも小さく設けてある。
【００１４】
上記構成による扉の回動状態を図３を参照して説明すると、扉（１）が停止位置にあるとき、図に示す実施例では、扉（１）は建物開口部を閉鎖しており、上記回動側カム部(15)及び固定側カム部(17)の各カム斜面(14a),(14b) 及びカム斜面(16a),(16b) はそれぞれ密着している（同図（Ａ))。
【００１５】
そして、扉（１）を回動位置に向けて回動し始めると、上記回動側カム部(15)よりも固定側カム部(17)の傾斜角（θ１）が小さいので、上記固定側カム部で滑りを生じ、中間カム体(10)は上記回動側軸体（７）と共に回動し、受溝(19)の内端面(20)が突起(18)に当った位置で止まる（同図（Ｂ))。この間に扉（１）は固定側軸体（９）の上面に形成された傾斜角の小さいカム斜面(16b) に案内されて上昇し、回動側軸体（７）でその上昇位置を示せば、上端面(21)が停止位置から（Ｌ１）上昇している。
【００１６】
さらに、扉（１）を回動すると、上記中間カム体(10)の回動が阻止されているので上記回動側カム部で滑りを生じ、該回動側軸体（７）だけが回動し（同図（Ｃ))、扉（１）は中間カム体(10)の上面に形成した傾斜角の大きいカム斜面(14b) に案内されて（Ｌ２),（Ｌ３）のように上昇し、開放した状態（回動位置）に至る（同図（Ｄ))。
【００１７】
回動位置で扉（１）から手を離すと、該扉（１）は図３（Ｄ）→（Ｃ）→（Ｂ）→（Ａ）に示すように回動して停止位置に至る。すなわち、回動の初めは、上記傾斜角の大きい回動側カム部(15)のカム斜面(14b) に案内されて回動し（同図（Ｃ))、カム斜面(14a),(14b) が密着すると中間カム体(10)は上記回動側軸体（７）と一緒になって回動を始め（同図（Ｂ))、扉（１）は固定側カム部(17)の傾斜角の小さいカム斜面(16b) に案内されて回動し、カム斜面(16a),(16b) が密着した位置（停止位置）で停止する（同図（Ａ))。したがって、扉の案内は、停止位置に至る前に傾斜角の小さいカム斜面の案内に切換るから、回動速度を減じることができ、停止の際の衝撃が緩和される。
【００１８】
上記実施例においては、回動側カム部(15)のカム斜面(14a),(14b) の傾斜角（θ２）を固定側カム部(17)のカム斜面(16a),(16b) の傾斜角（θ１）よりも大きく形成したが、上記傾斜角（θ２）を傾斜角（θ１）よりも小さく設定することもできる。この場合には、停止位置から扉（１）を回動すると、最初は中間カム部が固定側軸体と共に停止していて傾斜面の小さい回動側カム部に滑りを生じ回動側軸体のみが回動し、途中まで回動したときに固定側カム部に滑りを生じて中間カム体が該回動側軸体と共に回動を始めるよう該中間カム体と回動側軸体間に該中間カムの回動を規制する上述の如き規制手段を設ければ、上記実施例とほぼ同様に回動位置から停止位置に扉を回動する際の衝撃を緩和することができる（図示略）。
【００１９】
上記のように、扉が停止位置に至る際の回動速度は、中間カム部の回動を規制する範囲及び傾斜角の小さいカム斜面の角度により適宜に調整することができる。なお、上記回動側軸体（７）、中間カム体(10)及び固定側軸体（９）を上記特許文献１に示すようにそれぞれ内筒、外筒で構成することもできる。
【００２０】
上記実施例においては、グラビティヒンジにおいて、傾斜角の異なる複数のカム斜面を組み合せることにより、扉が停止位置に至る際の回動速度を緩和するようにしてあるが、他の緩和装置を併用することもできる。例えば、特願２００２−１４７８１１に示すように、脚金具(13)や上部支持金具（２）内にスプリングや摩擦力を利用した制動手段を設けたり、高粘度油等の制動流体を用いた制動手段を設け、扉と該制動手段を適宜のアーム等で連結して扉が停止位置に回動する際に上記制動手段が同時に作動するようにしてもよい（図示略）。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成され、扉と共に回動する回動側軸体に軸心に対して傾斜するカム斜面を含む回動側カム部を介して中間カム体を当接し、該中間カム体の他側に上記回動側カム部のカム斜面と異なる傾斜角を有するカム斜面を含む固定側カム部を介して固定側軸体を当接し、扉が回動位置から停止位置に回動する際上記中間カム体が制限された範囲内で回動するよう該中間カム体の回動を規制する規制手段を設けたので、扉を回動位置から停止位置に回動するとき、傾斜角の大きいカム部から小さなカム部による回動に切換えて扉の回動速度を減速させることができ、戸当り等に大きな衝撃で衝突したり、大きくはね返ったりしないようにできる。
【００２２】
また、上記のように減速する時点は、中間カム体の回動範囲を制限する規制手段を変えることにより調整することができ、また傾斜角の相違を種々変化させれば、変化に富んだ扉の回動態様を容易に得ることができ、構成が簡単で経済的に製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す正面図。
【図２】一部の拡大断面図。
【図３】回動側軸体、中間カム体及び固定側軸体の関係、中間カム体の回動状態並びに扉の開閉状態を示す説明図であって、（Ａ）は停止位置、（Ｂ）は中間カム体の回動が阻止された状態、（Ｃ）は（Ｂ）の状態からさらに扉を回動した状態、（Ｄ）は回動位置を示す各説明図。
【符号の説明】
１…扉 ５…グラビティヒンジ ７…回動側軸体 ９…固定側軸体
10…中間カム体 13…脚金具 14a,14b…カム斜面 15…回動側カム部
16a,16b …カム斜面 17…固定側カム部 18…突起 19…受溝

Claims (3)

1. 扉と共に回動する回動側軸体に軸心に対して傾斜するカム斜面を含む回動側カム部を介して中間カム体を当接し、該中間カム体の他側に上記回動側カム部のカム斜面と異なる傾斜角を有するカム斜面を含む固定側カム部を介して固定側軸体を当接し、扉が回動位置から停止位置に回動する際上記中間カム体が制限された範囲内で回動するよう該中間カム体の回動を規制する規制手段を設けたことを特徴とするグラビティヒンジ。
2. 上記規制手段は、中間カム体と固定側軸体または回動側軸体のいずれか一方の部材に周方向に形成した受溝と、該受溝内に突出するよう他方の部材に形成した突起を含む請求項１に記載のグラビティヒンジ。
3. 上記固定側カム部のカム斜面の傾斜角は上記回動側カム部のカム斜面の傾斜角より小さく形成され、停止位置から回動位置に扉を回動する際、上記中間カム体は回動側軸体と共に制限された範囲内で回動し、該中間カム体が制限された位置で停止した後回動側軸体が回動位置まで回動し、該回動位置から停止位置に戻る際上記中間カム体が停止している位置まで上記回動側カム部により回動側軸体が回動した後、上記中間カム体と該回動側軸体が上記固定側カム部により停止位置まで回動するようにした請求項１または２に記載のグラビティヒンジ。

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