JP3983732B2 - ドア用スプリングヒンジ - Google Patents

Description

本発明は、ドア用スプリングヒンジに関する。

ドア用スプリングヒンジは、ドアが開かれたときに、そのドアに、閉じるためのバネ力を付与するようにされたヒンジであるが、その構造としては、次のようなものがある。
すなわち、ドア枠に取り付けられる第１羽根が固定された第１筒体と、ドアに取り付けられる第２羽根が固定され、第１筒体と軸線方向で整合された第２筒体と、第１及び第２筒体の内部に設定され、一端が第１筒体に固定されて軸線方向に延びるシャフトと、第１及び第２筒体の内部で、上記シャフトの周囲に設定され、一端が該シャフトに固定されているコイルスプリングと、第２筒体の内部で、上記シャフトの軸線の周りで回動可能に設定され、コイルスプリングの他端に接続されている第３筒体と、第３筒体と第２筒体との間に配置され、第２筒体に固定され、上記第３筒体の外周面とほぼ摺動するようになされた内周面を有している第４筒体とを有し、第３及び第４筒体の間には、上記内周面及び外周面を跨って穴が形成されて、該穴にピンが打ち込まれて、第３及び第４筒体が一体とされ、ドアが開かれると第２及び第４筒体を介して、シャフトの軸線の周りで第３筒体が回動され、それによりコイルスプリングが巻き上げられて、当該ドアに閉止方向に向けてのバネ力を与えるようになっている。

上記従来のドア用スプリングヒンジにおいては、第３及び第４筒体にわたって予め設けた穴に、ハンマーでピンを打ち込む必要がある。このため、ハンマーによって、ドアやドア枠等に傷をつけてしまう虞があり、また、大きな打撃音を生じる。また、スプリングヒンジは、ドアの上端近くに設定されることが多いが、その場合、ハンマーを打ち下ろすための空間が充分にとれず、必要な空間をとるためには、当該ヒンジの取付け場所を、ドアの上下方向中央に近づける必要が生じる。このことは上下に取り付けられるヒンジ間の間隔が狭くなることになり、従って、当該ヒンジにかかる横向きの荷重が大きくなり好ましくない。
本発明は、斯様な従来技術の問題点を解消することを目的とする。

すなわち、本発明は、
第１羽根が固定された第１筒体と、
第２羽根が固定され、第１筒体と軸線方向で整合された第２筒体と、
第１及び第２筒体の内部に設定され、一端が第１筒体に固定されて軸線方向に延びるシャフトと、
第１及び第２筒体の内部で、上記シャフトの周囲に設定され、一端が該シャフトに固定されているコイルスプリングと、
第２筒体の内部で、上記シャフトの軸線の周りで回動可能に設定され、コイルスプリングの他端に接続されている第３筒体であって、第１筒体に近い側の大径の軸線方向内側部分及び第１筒体から遠い側の小径の軸線方向外側部分を有する第３筒体と、
第３筒体の上記軸線方向外側部分と第２筒体との間に配置され、第２筒体に固定され、上記第３筒体の上記軸線方向外側部分の外周面に対し円周方向でほぼ摺動するようになされた内周面を有している第４筒体と、
第３筒体の上記軸線方向外側部分の外周面に当該第３筒体の軸線方向に沿って設けられた、横断面が円弧状の第１部分的ネジ挿通孔と、
第４筒体の内周面に当該第４筒体の軸線方向に沿って設けられた、横断面が円弧状の第２部分的ネジ挿通孔であって、上記第１部分的ネジ挿通孔と半径方向で整合されると、第１部分的ネジ挿通孔とともに１つのネジ挿通孔を形成する第２部分的ネジ挿通孔と、
上記第３筒体の軸線方向内側部分の軸線方向外側に面する端面から軸線方向内側に向けて、上記ネジ挿通孔と同軸状に延びるネジ孔と、
上記ネジ挿通孔を通されて、上記ネジ孔にネジ係合されて、第３及び第４筒体が相対的に回転しないようにする回転止めネジと、
を有することを特徴とするドア用スプリングヒンジを提供する。
このドア用スプリングヒンジにおいては、当該ドア用スプリングヒンジによってドアをドア枠に取り付けた後、第１部分的ネジ挿通孔と第２部分的ネジ挿通孔とを整合させてネジ挿通孔とし、該ネジ挿通孔にネジを挿通して、同ネジを上記ネジ孔に螺合することにより、第３及び第４の筒体を相対的に回転しないようにし、それによって、ドアを開いたときに、第２及び第４筒体を介して第３筒体を回動することによりコイルスプリングを巻き上げて、当該ドアを閉じる方向へ付勢するバネ力を生じるようにすることができる。
このドア用スプリングヒンジでは、六角棒スパナ等を用いて、上記ネジを締めて上記第３及び第４筒体の連結を行うことが出来るので、従来のもののようにピンを打ち込む必要が無く、従って、前述の問題点を解消することができる。

具体的には、上記第１及び第２部分的ネジ挿通孔により形成されるネジ挿通孔の外側端部開口に外側に向って広がる円錐形面が形成されるよう、上記第１及び第２部分的ネジ挿通孔の外側に向って広がる傾斜付き円弧状面とし、回転止めネジが、該円錐形面に係合される円錐形面を有する頭部を有するようにすることができる。
回転止めネジの頭部の円錐形面を、ネジ挿通孔の円錐形面に締付けることにより、そのような円錐形面を設けない場合に比べて、第３及び第４筒体をがたつき無く連結することができる。
より具体的には、回転止めネジの頭部の円錐形面及びネジ挿通孔の円錐形面が、ネジ挿通孔と同軸方向に対して鋭角をなすようにしたことが好ましく、特に、約６０°とすることが好ましい。一般的なサラネジの頭部の円錐形面は約９０°の角度をなすが、本発明では上記の如き角度とすることにより、第３及び第４筒体の間に相対的回転力が作用し、それが当該ネジの頭部にかかったとしても、該頭部への回転モーメントは小さくなるので緩みにくく、従って、第３及び第４筒体間を確りと固定することができる。

以下、本発明にかかるドア用スプリングヒンジ１０の実施形態につき説明する。
図１は、本発明にかかるドア用スプリングヒンジ１０の縦断面図である。
図示のように、該ドア用スプリングヒンジ１０は、ドア枠に取り付けられる第１羽根１２が固定された第１筒体１４と、ドアに取り付けられる第２羽根１６が固定され、第１筒体１４と軸線方向で整合された第２筒体１８と、第１筒体１４及び第２筒体１８の内部に設定され、下端が環状固定部材２０により第１筒体１４の下端に固定されて軸線方向上方に延びるシャフト２２と、第１筒体１４及び第２筒体１８の内部で、シャフト２２の周囲に設定され、下端が上記環状固定部材２０に固定されているコイルスプリング２４と、第２筒体１８の内部で、上記シャフト２２の軸線の周りで回動可能に設定され、コイルスプリング２４の他端に接続されている第３筒体２６であって、第１筒体に近い側の大径の軸線方向内側部分２６−１及び小径の軸線方向外側部分２６−２を有する第３筒体２６と、第３筒体２６の上記軸線方向外側部分と第２筒体１８との間に配置され、第２筒体１８に固定され、上記第３筒体２６の上記軸線方向外側部分２６−２の外周面２６−３に対し円周方向でほぼ摺動するようになされた内周面２８−１を有している第４筒体２８と、第３筒体２６の上記軸線方向外側部分の外周面２６−３に当該第３筒体の軸線方向に沿って設けられた、横断面が円弧状の第１部分的ネジ挿通孔３０と、第４筒体２８の内周面２８−１に当該第４筒体の軸線方向に沿って設けられた、横断面が円弧状の第２部分的ネジ挿通孔３２であって、（図２に示すように）上記第１部分的ネジ挿通孔３０と半径方向で整合されると、第１部分的ネジ挿通孔３０とともに１つのネジ挿通孔３４を形成する第２部分的ネジ挿通孔３２と、第３筒体２６の軸線方向内側部分の軸線方向外側に面する端面２６−４から軸線方向内側に向けて、上記ネジ挿通孔３４と同軸状に延びるネジ孔３５と、ネジ挿通孔３４を通されて、ネジ孔３５にネジ係合されて、第３筒体２６及び第４筒体２８が相対的に回転しないようにする回転止めネジ３６（図１）と、を有する。
図示の例では、コイルスプリング２４の上端は、シャフト２２の周囲に回転可能に取り付けられた第５筒体３８に固定されており、該第５筒体３８は、（図４に示すように）直径方向で反対側に位置した一対の半径方向貫通孔３８−１内に設定されたローラ４０を備え、該ローラ４０が上記第３筒体２６の内周面に軸線方向に延びるように形成されたローラ係合溝２６−５に係合されており、コイルスプリング２４の上端と第３筒体２６との連結は、これら第５筒体３８及びローラ４０を介して行われている。

上記第１部分的ネジ挿通孔３０及び第２部分的ネジ挿通孔３２は、図２に示すように、それらの外側端部における溝状面を外側に向って広がるテーパ付き面とし、それら部分的ネジ挿通孔により形成されるネジ挿通孔３４の外側端部開口に円錐形面３４−１が形成されるようになっている。

上記回転止めネジ３６は、これに対応し、ネジ孔３４の円錐形面３４−１に係合される円錐形面を有する頭部３６−２を備えており、該頭部３６−２の頂面中央には、六角形穴３６−３が設けられており、該穴に六角棒スパナを係合して、当該回転止めネジ３６をネジ孔３４に締め込み、該ネジの頭部３６−２の円錐形面３６−１が、ネジ孔３４の円錐形面３４−１に押圧されて、第３筒体２６及び第４筒体２８をがたつき無しに連結するようにしている。
ネジの頭部３６−２の円錐形面３６−１のなす角度は、鋭角とすることが好ましく、特に約６０°とし、ネジ挿通孔３４の円錐形面３４−１もこれに対応するものとすることが好ましい。これは、上記角度を鋭角にすることにより、第３筒体及び第４筒体の間に相対的回転力が働いたとしても、ネジ頭部にかかる回転モーメントを小さいものとすることができ、回転止めネジのがたつきを生じにくくするものである。

コイルスプリング２４は、このようにして回転止めネジ３６が設定された状態でドアが開かれると、第２筒体１８、第４筒体２８、回転止めネジ３６、第３筒体２６、ローラ４０、及び、第５筒体３８を介して、巻き上げられ、巻戻し力が増大されて、当該ドアを閉じるように作用するが、当該巻戻し力を一定以上にするために、回転止めネジ３６が設定される前の段階で（工場出荷の段階で）、当該コイルスプリングを予め所定量だけ巻上げておくことが行われる。図示のドア用スプリングヒンジ１０では、このために、次のような手段が設けられている。

すなわち、図３に示すように、第３筒体２６の内周面に、横断面が円弧状で当該第３筒体２６の軸線方向に延びるピン収納溝２６−６が設けられ、一方、シャフト２２の外周面２２−１には横断面が半円形で同シャフト２２の軸線方向に延びるピン係合溝２２−２が設けられ、該ピン係合溝２２−２にプリセットピン４２が嵌合されて、同プリセットピン４２の半径方向外側部分がピン収納溝２６−６内に収納されている。第３筒体２６には、予め所定量だけ巻き上げられたコイルスプリング２４により図３でみて時計方向に付勢され、ピン収納溝２６−６の端部がピン係合溝２２−２に嵌合されているプリセットピン４２に係止され、それにより、当該プリセットピン４２の巻戻し力が保持されるようになっている。図３から分かるように、この状態では、第１部分的ネジ挿通孔３０と第２部分的ネジ挿通孔３２とは円周方向で間隔があけられている。従って、回転止めネジ３６を前述のようにネジ孔３５内にねじ込むためには、ドアを時計方向に回動して第２筒体１８及び第４筒体２８を回動して、それら第１部分的ネジ挿通孔３０及び第２部分的ネジ挿通孔３２が相互に半径方向で整合するようにする。

このようにして回転止めネジ３６が設定された後は、更にドアを回動して、第２筒体１８、第４筒体２８、及び、第３筒体２６を回動して、プリセットピン４２に係合していたピン収納溝２６−６の端部を同プリセットピン４２から外し、バネ力がかからない状態となったプリセットピン４２を抜き取る。

図３に示すプリセットピン４２が設定されている状態におけるシャフト２２（従って第１筒体１４）に対する第２筒体１８の位置を、ドアを閉じた状態の位置としておけば、上述のようにして回転止めネジが設定され、プリセットピン４２が取り外された状態では、コイルスプリング２４が第２筒体１８のドアを閉じた状態の位置（すなわち、第２筒体が図３の位置）に付勢することになる。

以上、本発明にかかるスプリングヒンジの実施形態を説明したが、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態においては、第３筒体２６に大径部分（軸線方向内側部分２６−１）と小径部分（軸線方向外側部分２６−２）を設けて、大径部分にネジ孔３５を設けるものを示したが、第４筒体２８に同様の大径部分及び小径部分を設けるとともに、第３筒体２６の方に、上記実施形態における第４筒体に相当するような部分を設け、これを第４筒体の小径部分の半径方向内側に設定して、上記実施形態におけるネジ孔及びネジ挿通孔を設けるようにすることもできる。

図１は、本発明に係るドア用スプリングヒンジの縦断面図である。 図２は、同ドア用スプリングヒンジの上端部分の拡大断面図である。 図１におけるドア用スプリングヒンジの上部端面図であるが、図１とは異なり、回転止めネジが設定される前の状態を示す図である。 図１におけるIV-IV線断面図である。

符号の説明

１０ ドア用スプリングヒンジ
１２ 第１羽根
１４ 第１筒体
１６ 第２羽根
１８ 第２筒体
２０ 環状固定部材
２２ シャフト
２２−１ シャフトの外周面
２２−２ ピン係合溝
２４ コイルスプリング
２６ 第３筒体
２６−１ 軸線方向内側部分
２６−２ 軸線方向外側部分
２６−３ 外周面
２６−４ 端面
２６−５ ローラ係合溝
２６−６ ピン収納溝
２８ 第４筒体
２８−１ 内周面
３０ 第１部分的ネジ挿通孔
３２ 第２部分的ネジ挿通孔
３４ ネジ挿通孔
３４−１ 円錐形面
３５ ネジ孔
３６ 回転止めネジ
３６−１ 円錐形面
３６−２ 頭部
３６−３ 六角形穴
３８ 第５筒体
３８−１ 半径方向貫通孔
４０ ローラ
４２ プリセットピン

Claims (4)

1. 第１羽根が固定された第１筒体と、
   第２羽根が固定され、第１筒体と軸線方向で整合された第２筒体と、
   第１及び第２筒体の内部に設定され、一端が第１筒体に固定されて軸線方向に延びるシャフトと、
   第１及び第２筒体の内部で、上記シャフトの周囲に設定され、一端が該シャフトに固定されているコイルスプリングと、
   第２筒体の内部で、上記シャフトの軸線の周りで回動可能に設定され、コイルスプリングの他端に接続されている第３筒体であって、第１筒体に近い側の大径の軸線方向内側部分及び第１筒体から遠い側の小径の軸線方向外側部分を有する第３筒体と、
   第３筒体の上記軸線方向外側部分と第２筒体との間に配置され、第２筒体に固定され、上記第３筒体の上記軸線方向外側部分の外周面に対し円周方向でほぼ摺動するようになされた内周面を有している第４筒体と、
   第３筒体の上記軸線方向外側部分の外周面に当該第３筒体の軸線方向に沿って設けられた、横断面が円弧状の第１部分的ネジ挿通孔と、
   第４筒体の内周面に当該第４筒体の軸線方向に沿って設けられた、横断面が円弧状の第２部分的ネジ挿通孔であって、上記第１部分的ネジ挿通孔と半径方向で整合されると、第１部分的ネジ挿通孔とともに１つのネジ挿通孔を形成する第２部分的ネジ挿通孔と、
   上記第３筒体の軸線方向内側部分の軸線方向外側に面する端面から軸線方向内側に向けて、上記第１部分的ネジ挿通孔と同軸状に延びるネジ孔と、
   上記ネジ挿通孔を通されて、上記ネジ孔にネジ係合されて、第３及び第４筒体が相対的に回転しないようにする回転止めネジと、
   を有することを特徴とするドア用スプリングヒンジ。
2. 上記第１及び第２部分的ネジ挿通孔により形成される上記ネジ挿通孔の外側端部開口に外側に向って広がる円錐形面が形成されるよう、上記第１及び第２部分的ネジ挿通孔の外側に向って広がる傾斜付き円弧状面とし、
   上記回転止めネジが、上記円錐形面に係合される円錐形面を有する頭部を有している
   ことを特徴とする請求項１に記載のドア用スプリングヒンジ。
3. 上記回転止めネジの頭部の円錐形面及び上記ネジ挿通孔の円錐形面が、ネジ挿通孔と同軸方向に対して鋭角をなすようにしたことを特徴とする請求項２に記載のドア用スプリングヒンジ。
4. 上記円錐形面のネジ挿通孔と同軸方向に対して角度を約６０°としたことを特徴とする請求項３に記載のドア用スプリングヒンジ。