JP4892285B2 - 汎用ヒンジ - Google Patents

Description

本発明は、市販の金属ヒンジと同じ外観を有する高耐久性の汎用ヒンジに関し、蓋体や開閉扉のような回動体を有する家具、建具、日用品、鍵盤楽器などに取り付ける制動回動の汎用ヒンジに関する。

既存の家具、建具、日用品、容器、電気製品、鍵盤楽器またはその付属品において、蓋や窓のような開閉部材を持っているものは数多く存在し、例えば、図９に示すような鍵盤蓋と開閉リッド１０２を備えたグランドピアノ１００、開閉フロント板を有するライティングデスク、開閉式の鏡板を取り付けた鏡台、蓋付きの宝石箱やオルゴールなどである。これらの商品では、開閉部材に市販の金属ヒンジ１０４を取り付け、該ヒンジによって開閉部材を回転自在に構成している。

従来の金属ヒンジは、一連の管部に挿入したピボットによって２枚のリーフを相互に回転可能に接続し、該リーフの一方を蓋体に且つ他方を本体に木ネジや釘で固着する。この種のヒンジは、蓋体の荷重がリーフに掛かるならば該蓋体を任意の開口角度で静止できず、蓋体を部分的に開いた状態で手を離すと全開になるかまたは元のように閉じてしまう。この開閉作動は衝撃的に行われ、使用者が蓋体に指を詰めて怪我をしたり、蓋体や本体を損傷することになる。

制動回動の金属ヒンジとして、実開昭５３−１４０８５７号、本発明者らが出願した特開平９−２１７５４５号、特開２００３−２４８５２７号などが存在する。これらのヒンジの取り付けにより、家具や建具などの蓋が開閉可能になるうえに、その蓋を任意の開口角度で静止でき、しかも開閉開始時に若干空回りすることもない。これらのヒンジを取り付けると、可動プレートの荷重がリーフに掛かってもその開閉作動が衝撃的に行われることがなく、使用者が可動プレートに指を詰めたり本体を損傷することを回避できる。
実開昭５３−１４０８５７号公報 特開平９−２１７５４５号公報 特開２００３−２４８５２７号公報

従来の金属ヒンジに関して、実開昭５３−１４０８５７号に開示する蝶番は、金属部材で回転軸を締め付けるため、該回転軸の制動が十分に行われにくく、嫌な金属音が発生したり、耐久性を欠くという問題がある。一方、特開平９−２１７５４５号または特開２００３−２４８５２７号に開示するヒンジは、十分な制動力および耐久性を有するけれども、中間バレル部において制動部材、保持金具および締め付けネジを有し、これらはリーフからの突起物である。このような突起物の存在により、ヒンジの閉鎖角度が若干制限され、且つヒンジの取付個所が人目につく場合には美観を損なうとの評価も多少ある。

本発明は、従来の金属ヒンジに関する前記の問題点を改善するために提案されたものであり、家具、建具や容器などに取り付けるヒンジについてさらに改善を加え、蓋体を任意の開口角度で静止できるのに外観が従来と同様のヒンジを提案するものである。すなわち、本発明の目的は、蓋体や開閉扉のような回動体を有する家具、建具や容器などに取り付けると、該回動体を任意の開口角度で静止でき且つパーツが少なくて比較的安価な汎用ヒンジを提供することである。本発明の他の目的は、回動体を備えるノートパソコンやモニタースタンドに組み込むと、耐久性が高く且つ構造の単純化で一層の小型化を可能とする汎用ヒンジを提供することである。

本発明に係る汎用ヒンジは、少なくとも１個の中間バレル部を有する第１リーフと、少なくとも両端側バレル部を有する第２リーフと、中間バレル部に嵌入され且つ第１リーフとともに回転可能なプラスチック制動スリーブと、端側バレル部に嵌入され且つ第２リーフとともに回転可能なピボットとを備える。ピボットの一部を制動スリーブ内に圧入することにより、ピボット外周面と制動スリーブの内周面とが摩擦面になり、両リーフを任意の開口角度で静止できる。

本発明に係る汎用ヒンジは、より具体的には、中間バレル部を有する第１リーフと、両端側バレル部を有する第２リーフと、中間バレル部の両端面からそれぞれ挿入され且つ第１リーフとともに回転可能な２個のプラスチック制動スリーブと、両端側バレル部の外端面からそれぞれ挿入され且つ第２リーフとともに回転可能な２個のピボットとを備えていてもよい。この場合には、両ピボットの後方部がともに中間バレル部内に位置し、両後方部が制動スリーブ内に圧入されることにより、ピボット外周面と制動スリーブの内周面とが摩擦面になり、両リーフを任意の開口角度で静止できる。

本発明に係る汎用ヒンジにおいて、制動スリーブがフランジ部を有し、該フランジ部が端側バレル部と中間バレル部との間に位置すると好ましい。所望に応じて、制動スリーブのフランジ部に切り欠きを設けるとともに、中間バレル部の端面に突起を形成し、この切り欠きが中間バレル部の突起と嵌合することにより、制動スリーブが第１リーフとともに回転する。また、ピボットの頭部周面をセレーション加工し、この溝付き頭部を第２リーフの端側バレル内へ打ち込むことにより、ピボットが第２リーフとともに回転する。

本発明を図面によって説明すると、本発明に係る汎用ヒンジ１（図１）は、図９に示す従来の金属ヒンジ１０４と同様に、開閉リッド１０２のような回動体に一方のリーフ３または５を取り付け、ピアノ本体に他方のリーフ５または３を取り付ける。この明細書において、第１リーフおよび第２リーフは、２枚のリーフを単に説明のために区別して使用するだけであり、第２リーフが中間バレル部を有し、第１リーフが両端側バレル部を有することも当然可能である。

本発明の汎用ヒンジについて、図１から図４では、１個の中間バレル部７を有する第１リーフ３と、２個の端側バレル部８，１０を有する第２リーフ５とを備える場合を説明している。本発明は、第１リーフが２個または３個以上、第２リーフが３個または４個以上の場合にも適用可能であり、この際には２個の制動スリーブ１６は端側バレル部に隣接のバレル部にそれぞれ嵌入する。例えば、図９に示す変形例について、第１リーフが２個のバレル部で第２リーフが３個のバレル部を有する場合であると、２個のピボットと制動スリーブを対称に使用できるのでバランスが良くなる。

プラスチック制動スリーブ１６は、用途に応じて任意の色に着色した耐磨耗性のプラスチック製であると好ましい。制動スリーブ１６は、図５に示すような円筒形であり、組み立て後にスリーブ内周面がピボット２４の後方部３０の外周面上を摺動可能であり、スリーブ後方部２０の外周面は中間バレル部７の内周面と密接する。制動スリーブ１６と中間バレル部７との一体化は、突起１４（図３）と切り欠き２２（図５（１））の組み合わせ以外に、例えば、スリーブ後方部２０に縦突条を形成して該突条を嵌合する縦溝を中間バレル部７の端面から設けても、スリーブフランジ部１８の下端面と中間バレル部７の端面とをともに波形状に成形してもよい。

金属ピボット２４は、図６に示すような細長い円柱形であり、山の径が第１リーフ３の端側バレル部８の内径よりもわずかに大きい溝付き頭部２６と、制動スリーブ１６中に圧入される後方部３０とを有する。溝付き頭部２６は、金型または転造によるセレーション加工によって形成され、組み立て時に端側バレル部８内に打ち込まれて該バレル部と一体化する。ピボット２４において、溝付き頭部２６が端側バレル部８内に打ち込まれて一体化させる。この溝付き頭部の代わりに、例えば、スプライン加工によって一体化したり、ピボット頭部分を六角形、楕円形や半円形のような異形断面に形成し、該異形断面の形状に応じた成形や凹みを端側バレル部８に施してもよい。

本発明に係る汎用ヒンジは、蓋体や開閉扉のような回動体を任意の回転位置で静止できるうえに耐久性が高く、しかも従来の金属ヒンジと同様の外観を有する。このため、本発明の汎用ヒンジは、従来の金属ヒンジが取り付けられていた場所にそのまま代替え使用でき、その場所が人目についても美観を損なうとの評価が生じることがなく、該ヒンジの閉鎖角度も従来の金属ヒンジと全く同一である。

本発明の汎用ヒンジは、第１リーフの中間バレル部で制動スリーブの外周面を取り囲むことにより、長期間使用しても回動体の開閉作動は一定を保っている。また、開閉作動時に作用する約３〜１５ｋｇ重の荷重を通常２本の制動スリーブの全長で受けることによって数万回以上の開閉試験にも耐えうる。本発明の汎用ヒンジは、従来の金属ヒンジと比べて制動スリーブが部品として増える程度であり、製造コストの上昇は非常に少ない。

本発明に係るヒンジは、蓋体や開閉扉のような回動体を有する家具、建具、容器や鍵盤楽器などについて、該回動体と基材との接続個所に木ネジや釘で取り付ければよい。本発明のヒンジにより、家具や建具などの蓋が開閉可能になるうえに任意の開口角度で静止できる。したがって、本発明のヒンジにより、回動体の荷重がリーフに掛かってもその開閉作動が衝撃的に行われることがなく、使用者が回動体に指を詰めたり本体を損傷することを回避できる。

次に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。本発明に係る汎用ヒンジ１は主として金属製であり、図１および図２に例示するように、それぞれ３個の取付孔２である皿孔を設けた２枚の長方形リーフ３，５で構成する。

第１リーフ３は、図３に示すように、その右側面に中間バレル部７を有し、一方、第２リーフ５は、図４に示すように、その左側面（図４では右側面）に所定間隔をおいて２個の両端側バレル部８，１０を有し、各バレル部７，８，１０は金属矩形片を円形状に湾曲させて成形する。中間バレル部７は、バレル部８，１０とほぼ同じ内径を有する。中間バレル部７の長さは、バレル部８，１０間の間隙１２（図４）よりも小さく、且つバレル部８，１０の長さを合算した程度である。中間バレル部７の両端面下方には、矩形平面の突起１４をそれぞれ形成する。

プラスチック制動スリーブ１６は、ヒンジ１において図７のように通常２本使用し、図５（２）に例示するような円筒形であり、上方のフランジ部１８と、該フランジ部よりも小径の後方部２０とを有する。フランジ部１８は、中間バレル部７の外径とほぼ同じ外径であればよく、組み立て時に端側バレル部８または１０と中間バレル部７との間に位置する。フランジ部１８の周壁には、図５（１）に示すように切り欠き２２を設け、該切り欠きは組み立て時に中間バレル部７の突起１４と嵌合する。後方部２０は、中間バレル部７の内径とほぼ同じ外径であり、組み立て時に中間バレル部７の端面から嵌入される（図７参照）。制動スリーブ１６は、耐磨耗性エンジニアリングプラスチック（例えば、ポリアセタール樹脂）の射出成形品であり、本実施例では黒色に着色している。

一方、金属ピボット２４は、ヒンジ１において図７のように通常２本使用し、図６（２）に例示するような細長い円柱形であり、溝付き頭部２６と、該頭部より下方の中間部２８と、該頭部および中間部２８よりも小径の後方部３０とを有する。溝付き頭部２６は、例えば、図６（１）のように、セレーション加工によって円周方向に１２個の山を有し、その山の径は中間部２８の外径および第１リーフ３の端側バレル部８または１０の内径よりもわずかに大きい。後方部３０は、その直径が制動スリーブ１６の内径よりもわずかに大きく、組み立て時に中間バレル部７内に位置する制動スリーブ１６中に圧入される。後方部３０の長さは、その２本分からスリーブフランジ部１８の２本分の厚みを引いた値が中間バレル部７の長さよりもわずかに小さい程度に定める。

ヒンジ１の組み立て時には、図７に示すように、２個の制動スリーブ１６をそれぞれ中間バレル部７の端面から嵌入し、各フランジ部１８の切り欠き２２を中間バレル部７の突起１４と嵌合する。次に、第１リーフ３の中間バレル部７と第２リーフ５の端側バレル部８，１０との軸心を合わせてから、一方の端側バレル部８の端面からピボット２４を押し込み、その頭部の頂面がバレル端面と合致するまで打ち込むと、溝付き頭部２６が端側バレル部８の内周面に食い込んで一体化する。同様に、他方の端側バレル部８の端面から別のピボット２４を押し込み、該ピボットの頭部頂面がバレル端面と合致するまで打ち込むと、その溝付き頭部が端側バレル部１０の内周面に食い込んで一体化し、これによって組み立てが完了する。

汎用ヒンジ１において、２本のピボット２４，２４は、その溝付き頭部２６がバレル部８または１０の内周面に食い込むことにより、第２リーフ５とともに回転・静止する。一方、２本の制動スリーブ１６，１６は、そのフランジ部１８の切り欠き２２が中間バレル部７の突起１４と嵌合することにより、第１リーフ３とともに回転・静止する。両ピボット２４の後方部３０は、制動スリーブ１６内にそれぞれ圧入され且つ該制動スリーブの内周面上を摺動可能であるから、両ピボット後方部３０の外周面と制動スリーブ１６の内周面とが摩擦面となり、両リーフ３，５を任意の開口角度で静止できる。

汎用ヒンジ１は、例えば、図９においてグランドピアノ１００の開閉リッド１０２のために金属ヒンジ１０４の代わりに使用すると、該リッドを任意の開放位置で静止できるうえに、金属ヒンジ１０４と同様の外観を有するので美観的にも好ましい。汎用ヒンジ１は、第１リーフ３の中間バレル部７で２本の制動スリーブ１６の外周面を取り囲み、寸法に応じて約５〜１５ｋｇ重の荷重を受けることができ、長期間使用しても開閉作動は一定である。開閉作動時に作用する荷重は、２本の制動スリーブ１６の全長で受けることにより、ヒンジ１は数万回以上の開閉試験にも耐える。

図８は本発明の変形例を示し、汎用ヒンジ４０は２枚の長方形リーフ４２，４４からなる。第１リーフ４２は、その右側面に中間バレル部４６を有する。一方、第２リーフ４４は、所定間隔をおいて２個の両端側バレル部４８，５０を有し、バレル部４８は前記のバレル部８と同様であり、バレル部５０はバレル部４８よりも小径であって横断面がほぼ３／４円である。中間バレル部４６は、バレル部４８とほぼ同じ内径であり、バレル部４８側の端面下方に矩形平面の突起（図示しない）を形成する。

円筒形のプラスチック制動スリーブ５２は、上方のフランジ部５４と、該フランジ部よりも小径の後方部５６とを有する。フランジ部５４は、組み立て時に端側バレル部４８と中間バレル部４６との間に位置する。フランジ部５４の周壁には切り欠き（図示しない）を設け、該切り欠きは組み立て時に中間バレル部４６の突起と嵌合する。

一方、細長い円柱形の金属ピボット５８は、溝付き頭部６０と、該頭部より下方の中間部６２と、該頭部および中間部６２よりも小径の後方部６４と、該後方部よりもさらに小径の後端部６６とを有する。溝付き頭部６０は、その山の径が中間部６２の外径および端側バレル部４８の内径よりもわずかに大きい。後方部６４は、その直径が制動スリーブ５２の内径よりもわずかに大きく、組み立て時に中間バレル部４６内に位置する制動スリーブ５２中に圧入される。後端部６６は、端側バレル部５０とほぼ同じ長さであって、その横断面はバレル部５０の断面と同様の３／４円である。

ヒンジ４０の組み立て時には、制動スリーブ５２を第１リーフ４２の中間バレル部４６の上方の端面から嵌入し、該スリーブのフランジ部５４の切り欠きを中間バレル部４６の突起と嵌合する。次に、第２リーフ４４のバレル部４８，５０と第１リーフ４２の中間バレル部４６との軸心を合わせてから、端側バレル部４８の端面からピボット５８を押し込み、その頭部の頂面がバレル端面と合致するまで打ち込むと、溝付き頭部６０が端側バレル部４８の内周面に食い込んで一体化する。この際に、ピボット５８の後端部６６は他方のバレル部５０中に入り込み、両者とも同じ異形断面であるので一体的に回転・静止可能である。

本発明に係る汎用ヒンジを例示する平面図である。 図１の汎用ヒンジを示す斜視図である。 図１の汎用ヒンジの第１リーフを示す斜視図である。 図１の汎用ヒンジの第２リーフを示す斜視図である。 本発明で用いる制動スリーブを拡大して示し、（１）は平面図および（２）は縦断面図である。 本発明で用いるピボットを拡大して示し、（１）は平面図および（２）は側面図である。 汎用ヒンジの要部を示す部分水平断面図である。 本発明の変形例の要部を示す水平断面図である。 金属ヒンジの取付け例を示すグランドピアノの斜視図である。

符号の説明

１ 汎用ヒンジ
２ 取付孔
３ 第１リーフ
５ 第２リーフ
７ 中間バレル部
８，１０ 両端側バレル部
１４ 中間バレル部の突起
１６ 制動スリーブ
１８ フランジ部
２２ フランジ部の切り欠き
２４ ピボット
２６ 溝付き頭部

Claims (4)

1. 中間バレル部を有する金属製の第１リーフと、両端側バレル部を有する金属製の第２リーフと、中間バレル部の両端面からそれぞれ挿入され且つ第１リーフとともに回転可能な２個のプラスチック制動スリーブと、両端側バレル部の外端面からそれぞれ挿入され且つ第２リーフとともに回転可能な２個のピボットとを備え、各ピボットの頭部周面はその山の径が第１リーフの端側バレル部の内径よりもわずかに大きく、該ピボットをそれぞれ端側バレル部内へ打ち込んでピボット頭部の頂面が端側バレル部の端面とほぼ合致するように一体化させると、両ピボットの後方部がともに中間バレル部内に位置し、両後方部が制動スリーブ内に圧入されることでピボット外周面と制動スリーブの内周面とが摩擦面となり、両リーフを任意の開口角度で静止できる汎用ヒンジ。
2. 制動スリーブがフランジ部を有し、該フランジ部が端側バレル部と中間バレル部との間に位置する請求項１記載の汎用ヒンジ。
3. 制動スリーブのフランジ部に切り欠きを設けるとともに、中間バレル部の端面に突起を形成し、この切り欠きが中間バレル部の突起と嵌合することにより、制動スリーブが第１リーフとともに回転する請求項１記載の汎用ヒンジ。
4. ピボットの頭部周面をセレーション加工し、この溝付き頭部を第２リーフの端側バレル内へ打ち込むことにより、ピボットが第２リーフとともに回転する請求項１記載の汎用ヒンジ。

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