JP3936988B2

JP3936988B2 - スプリングヒンジ機構

Info

Publication number: JP3936988B2
Application number: JP25689298A
Authority: JP
Inventors: 秀幸清野
Original assignee: Nitto Kohki Co Ltd
Current assignee: Nitto Kohki Co Ltd
Priority date: 1998-09-10
Filing date: 1998-09-10
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2018-09-10
Also published as: JP2000087639A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ドアの自動閉鎖を行うスプリングヒンジ機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスプリンジヒンジ機構としては、例えば図６に示すものが知られている。このスプリングヒンジ機構は、枠等に組付けたドア枠羽根１００に一体的に取り付けられている円筒状の受座体１０１と、この受座体１０１内の中心部に回動自在に配置し、ドアと一体に回転するシャフト１０３と、このシャフト１０３の溝１０３ａ，１０３ａ´内に一部嵌入し、受座体１０１内周面に沿って移動する一対のローラ１０４ａ、１０４ａ´と、受座体１０１との間に張架した補助スプリング１０５の弾性力でローラ１０４ａ、１０４ａ´に圧接・保持するローラ保持体１０６と、受座体１０１とシャフト１０３との間に架設し、そのシャフト１０３にドア１０２閉鎖方向の回動力を付与する主スプリング１０７とを備えた構成となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このスプリングヒンジ機構にあっては、例えばドアの取付時等にドアを１８０度開放した図７の状態からさらにドアを開放させることがある。そして、シャフトの溝１０３ａ、１０３ａ´がローラに接すると、ローラ１０４ａは溝１０３ａ´に、またローラ１０４ａ´は溝１０３ａに入り込む。この状態でドア１０２を放すと各スプリングの復元力でシャフト１０３は反対方向に回動する。この時、ローラ１０４ａ、１０４ａ´、ローラ保持体１０６も同方向に回動する。
【０００４】
しかし、ローラ１０４ａ、１０４ａ´が受座体の溝１０１ａ，１０１ａ´の淵１０１ｂ，１０１ｂ´に接すると、それ以上の回動が阻止されてロック状態になる。即ち、この時点では、ドア１０２は閉じることができず開放されたままとなり、手で無理に閉めようとすると、ドアや枠を傷めたり、スプリング機構の破損につながる。
【０００５】
従って、単にロックを防止するには受座体の溝の淵１０１ｂ，１０１ｂ´をなくすことにより、ローラ１０４ａ、１０４ａ´の回動は阻止されないため、ドアを円滑に閉じることは可能となるが、補助スプリングの強度が耐えられなくなり、実用に適さない。
【０００６】
そこで、この発明は、上記した従来の欠点に鑑み、万一ドアが大きく開放されても、ロックされてしまいドアを閉じることができぬといった状態が発生するのを確実に防止できるスプリングヒンジ機構を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、この請求項１に記載の発明は、内周面に対向して２つの内溝を設け、ドア枠側に固定した中空円筒形の受座体と、この受座体に回動自在に配置するとともに、外周面に２つの外溝を設け、ドアと一体に回転するシャフトと、このシャフトの外溝にドアが所定角度以上開いたとき以外は一部嵌入するとともに受座体の内溝に沿って転動する一対のローラと、受座体とシャフトとの間に回動自在に介挿・配置されるとともに、前記外溝に対応して２つの窓が形成されたローラ保持体と、前記受座体とシャフトとの間に設け、シャフトにドア閉じ方向の回動力を付与する主スプリングと、前記受座体とローラ保持体との間に設け、窓側端部をローラに圧接させる補助スプリングとを備えたスプリングヒンジ機構において、前記２つの外溝を異なる高さ位置でかつシャフトの周方向で１８０度位相をずらして形成し、前記ローラ保持体に前記外溝と同位置に２つの窓を形成し、この窓に一対のローラを挿入し、前記一対の内溝のドア開き方向の先端側を深く穿設するとともに開き方向の基端側を浅く穿設し、ドアが６０度前後開いたところでは、ローラ保持体を押圧させている補助スプリングの弾性力により、ローラがローラ保持体と内溝との間に挟まれた状態となり、その結果ローラ保持体も回動動作を一時的に停止してシャフトのみがドアの動きに合わせて回動し、ドアが１８０度開いたところでは、ローラがシャフトの外溝と同位相の１８０度離間したところに位置し、またローラがシャフトの外溝と同位相の１８０度離間した位置にくるが、ローラが外溝に入り込まないようにしたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施例について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、この発明に係るスプリングヒンジ機構を示すものであり、このスプリングヒンジ機構は、ドア枠側に固定した中空円筒形の受座体１と、ドア側と一体に取り付けられたシャフト２と、受座体１とシャフト２との間に介挿されるローラ保持体３と、ローラ保持体３に保持された（受座体１とシャフト２との間を転動する）ローラ４と、補助スプリング５と、自閉用の主スプリング５´（図３参照）とを備えている。
【０００９】
受座体１は、中心孔１Ａの内周面に内溝１１を軸方向（縦方向）に平行に一対設けた中空略円筒状のもので構成されており、この内部には、図２に示すように、ローラ保持体３とシャフト２とが挿入されている。また、これらの内溝１１は、ドア開き方向の先端側を深く（シャフト２の外周面との間に丁度ローラ４全体を挟み込むことができる程度の深さ）穿設させているとともに開き方向の基端側を浅く穿設させている。
【００１０】
シャフト２は、図２に示すように、（受座体１の中心孔１Ａ内に挿入した）ローラ保持体３の中心孔３Ａに回動自在に挿入・配置されている。また、このシャフト２は、互いに高さの（ｈだけ）異なる外周面位置に外溝２１Ａ，２１Ｂを（１８０度位相をずらして）設けた構成となっている。これらの外溝２１Ａ，２１Ｂは、ローラ４Ａ、４Ｂが一部嵌入する程度の深さ（例えば、各ローラの半径若しくはそれより小さい程度）で、縦方向の長さは丁度ローラ４Ａ、４Ｂが入り込む大きさに形成されている。
【００１１】
ローラ保持体３には、シャフト２の外溝２１Ａ，２１Ｂの高低差（ｈ）と対応して同一高さ（ｈ）だけ高さを異ならせ、かつ、周方向にある程度の幅を持たせて窓３１Ａ、３１Ｂが（この実施例では２か所）開口されている。この窓３１Ａ、３１Ｂには、周方向にスライド可能状態でローラ４Ａ、４Ｂが保持されているが、このローラ４Ａ、４Ｂはシャフト２の外溝２１Ａ、２１Ｂ及び後述する内溝にも同時に一部嵌入できるようになっている。また、このローラ保持体３には、受座体１との間で補助スプリング５が取付けてあり、受座体１側は固定・不動状態にあるから、ローラ保持体３には常時ドア閉じ方向の弾性力が付勢されている。なお、このドア閉じ方向に向かう弾性力のため、窓３１Ａ、３１Ｂの一方側の側端部３２Ａ，３２Ｂに各ローラ４Ａ，４Ｂが常時圧接するようになっている。
【００１２】
ローラ４は、一対のもの４Ａ、４Ｂから構成されローラ保持体３の各窓に挿入されており、各ローラ４Ａ，４Ｂは、先述したように補助スプリング５の弾性力で各窓の一方側の端面３２Ａ、３２Ｂにそれぞれ常時圧接している。また、このローラ４は、ドア開放動作の開始時には、シャフト２の外溝２１Ａ，２１Ｂに一部嵌入した状態のまま受座体１の内周面、即ち内溝１１に沿ってドアの開き方向に転動していくが、内溝１１の深部に落ち込んだ場合にはドアの開放力によりシャフト２の外溝側に発生する押出力（分力）で外溝２１から抜け出すことができるようになっている。
【００１３】
次に、この実施例のスプリングヒンジ機構を取り付けたドアの開放動作について説明する。
初め閉じた状態にあったドアＤを、図３に示すように開いていくと、このドアＤと一体のシャフト２が時計方向に回転を始めるとともに、ローラ４Ａ、４Ｂ及びローラ保持体３もドアの開き方向（時計方向）に回動していく。即ち、シャフト２の外溝２１Ａにローラ４Ａが、また外溝２１Ｂにローラ４Ｂが嵌入しており、これらのローラ２１Ａ、２１Ｂは、嵌入状態のままシャフト２の回動動作に従動し、受座体の内周面に沿って時計方向に転動していく。
【００１４】
ドアが３０度前後開いたところで、シャフト２の外溝２１Ａ，２１Ｂからローラ４Ａ，４Ｂが抜け出し始め、受座体１の内溝１１側へ深く入り込んでいく。
図４に示すように、６０度前後ドアが開いたところで、シャフト２の外溝２１Ａ，２１Ｂからローラ４Ａ，４Ｂが完全に抜け出して受座体１の内溝１１に入り込む。また、ドアが６０度前後開いたところでは、ローラ保持体３を押圧させている補助スプリング５の弾性力により、ローラ４Ａ，４Ｂがローラ保持体３と内溝１１との間に挟まれた状態となり、その結果ローラ保持体３も回動動作を一時的に停止してシャフト２のみがドアの動きに合わせて回動する。
【００１５】
さらに、図５に示すように、ドアが１８０度開いたところでは、ローラ４Ａがシャフト２の外溝２１Ｂと、またローラ４Ｂがシャフト２の外溝２１Ａと同位相の１８０°離間した位置にくるが、ローラ４Ａは外溝２１Ｂとは異なる高さ（ローラ４Ａの方が外溝２１Ｂよりも低い）の窓３１Ａに搭載されている。またローラ４Ｂも外溝２１Ａより高い位置（窓３１Ｂに搭載）に配置されているから、ローラ４Ｂ、４Ｂと外溝２１Ａとは高さが異なるところにあり、たとえ、平面上同位相の位置であってもそれぞれ外溝２１Ａ，２１Ｂに入り込むことがない。
従って、１８０度前後ドアを開いたところでドアを閉じ始めると、従来であればローラが受座体の内溝の端部角部に突き当たりシャフトが不動状態となってロックされ（クラッチの逆転状態となってしまい）ドアが閉じ方向に動かなくなる、といったトラブルを防止できるようになっている。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明してきたようにこの発明によれば、内周面に対向して２つの内溝を設け、ドア枠側に固定した中空円筒形の受座体と、この受座体に回動自在に配置するとともに、外周面に２つの外溝を設け、ドアと一体に回転するシャフトと、このシャフトの外溝にドアが所定角度以上開いたとき以外は一部嵌入するとともに受座体の内溝に沿って転動する一対のローラと、受座体とシャフトとの間に回動自在に介挿・配置されるとともに、前記外溝に対応して２つの窓が形成されたローラ保持体と、前記受座体とシャフトとの間に設け、シャフトにドア閉じ方向の回動力を付与する主スプリングと、前記受座体とローラ保持体との間に設け、窓側端部をローラに圧接させる補助スプリングとを備えたスプリングヒンジ機構において、前記２つの外溝を異なる高さ位置でかつシャフトの周方向で１８０度位相をずらして形成し、前記ローラ保持体に前記外溝と同位置に２つの窓を形成し、この窓に一対のローラを挿入し、前記一対の内溝のドア開き方向の先端側を深く穿設するとともに開き方向の基端側を浅く穿設し、ドアが６０度前後開いたところでは、ローラ保持体を押圧させている補助スプリングの弾性力により、ローラがローラ保持体と内溝との間に挟まれた状態となり、その結果ローラ保持体も回動動作を一時的に停止してシャフトのみがドアの動きに合わせて回動し、ドアが１８０度開いたところでは、ローラがシャフトの外溝と同位相の１８０度離間したところに位置し、またローラがシャフトの外溝と同位相の１８０度離間した位置にくるが、ローラが外溝に入り込まないようにしたので、ドアを大きく開放させても、ロックされてドアを閉じることができないといったトラブルを確実に防止でき、その分信頼度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るスプリングヒンジ機構を示す縦断面図。
【図２】同機構の分解縦断面斜視図。
【図３】この発明に係るスプリングヒンジ機構の作用を示す説明図。
【図４】同説明図。
【図５】同説明図。
【図６】従来例を示す断面図、
【図７】同断面図。
【符号の説明】
１受座体
１１内溝
２シャフト
２１Ａ、２１Ｂ外溝
３ローラ保持体
３１Ａ、３１Ｂ窓
４Ａ、４Ｂローラ
５補助スプリング
５´ 主スプリング

Claims

内周面に対向して２つの内溝（１１）を設け、ドア枠側に固定した中空円筒形の受座体（１）と、
この受座体（１）に回動自在に配置するとともに、外周面に２つの外溝（２１Ａ・２１Ｂ）を設け、ドアと一体に回転するシャフト（２）と、
このシャフト（２）の外溝（２１Ａ・２１Ｂ）にドアが所定角度以上開いたとき以外は一部嵌入するとともに受座体（１）の内溝（１１）に沿って転動する一対のローラ（４Ａ・４Ｂ）と、
受座体（１）とシャフト（２）との間に回動自在に介挿・配置されるとともに、前記外溝（２１Ａ・２１Ｂ）に対応して２つの窓（３１Ａ・３１Ｂ）が形成されたローラ保持体（３）と、
前記受座体（１）とシャフト（２）との間に設け、シャフト（２）にドア閉じ方向の回動力を付与する主スプリング（５´）と、
前記受座体（１）とローラ保持体（３）との間に設け、窓（３１Ａ・３１Ｂ）側端部（３２Ａ・３２Ｂ）をローラ（４）に圧接させる補助スプリング（５）とを備えたスプリングヒンジ機構において、
前記２つの外溝（２１Ａ・２１Ｂ）を異なる高さ位置でかつシャフト（２）の周方向で１８０度位相をずらして形成し、
前記ローラ保持体（３）に前記外溝（２１Ａ・２１Ｂ）と同位置に２つの窓（３１Ａ・３１Ｂ）を形成し、この窓（３１Ａ・３１Ｂ）に一対のローラ（４Ａ・４Ｂ）を挿入し、
前記一対の内溝（１１）のドア開き方向の先端側を深く穿設するとともに開き方向の基端側を浅く穿設し、
ドアが６０度前後開いたところでは、ローラ保持体（３）を押圧させている補助スプリング（５）の弾性力により、ローラ（４Ａ）（４Ｂ）がローラ保持体（３）と内溝（１１）との間に挟まれた状態となり、その結果ローラ保持体（３）も回動動作を一時的に停止してシャフト（２）のみがドアの動きに合わせて回動し、
ドアが１８０度開いたところでは、ローラ（４Ａ）がシャフト（２）の外溝（２１Ｂ）と同位相の１８０度離間したところに位置し、またローラ（４Ｂ）がシャフト（２）の外溝（２１Ａ）と同位相の１８０度離間した位置にくるが、ローラ（４Ａ）（４Ｂ）が外溝（２１Ｂ）（２１Ａ）に入り込まないことを特徴とするスプリングヒンジ機構。
前記ローラ（４Ａ）（４Ｂ）は、ドア開放動作の開始と同時にシャフト（２）の外溝（２１Ａ）（２１Ｂ）に一部嵌入した状態で、シャフトと共にローラ保持体を回動させながら受座体（１）の内溝（１１）に沿ってドアの開き方向に転動し、内溝（１１）の深部に位置した時に、ドアの開放力によりシャフト（２）の外溝側に発生する押出力（分力）で外溝から抜け出すことができるようになっていることを特徴とする請求項１に記載のスプリングヒンジ機構。