JP4956676B2 - 二軸ヒンジ装置 - Google Patents

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Description

この発明は、筐体にその開口部を開閉する扉を開閉回転可能に取り付けるための二軸ヒンジ装置に関する。
近年、筐体の開口部を開閉する扉を筐体に回転可能に取り付けるためのヒンジ装置として隠し二軸ヒンジ装置が多用されている。隠し二軸ヒンジ装置は、下記特許文献1,2に記載されているように、筐体側取付部材、扉側取付部材、連結アーム及び係止部材を有している。
筐体の開口部に臨む一側部内面には、収容凹部が形成されている。この収容凹部には、筐体側取付部材が収容固定されている。一方、扉の一側面にも、収容凹部が形成されている。この収容凹部には、扉側取付部材が収容固定されている。筐体側取付部材には、連結アームの一端部が第1回転軸を中心として回転可能に連結されている。連結アームの他端部には、扉側取付部材が第1回転軸と平行な第2回転軸を中心として回転可能に連結されている。この結果、扉が筐体にヒンジ装置を介して回転可能に取り付けられている。
係止部材は、筐体側取付部材に対する連結アームの回転と、連結アームに対する扉側取付部材の回転との回転順序を所定の順序に定めるものであり、連結アームに第1係止位置と第2係止位置との間を揺動可能に設けられている。係止部材が第1係止位置に位置しているときには、連結アームが筐体側取付部材に対して回転可能になる一方、扉側取付部材が連結アームに対して回転不能になる。逆に、係止部材が第2係止位置に位置しているときには、連結アームが筐体側取付部材に対して回転不能になる一方、扉側取付部材が連結アームに対して回転可能になる。このようにして連結アームと扉側取付部材との回転順序が定められている。例えば、扉が閉位置から開位置まで回転するときには、まず連結アームが第1回転位置から第2回転位置まで回転し、その後扉側取付部材が第3回転位置から第4回転位置まで回転する。逆に、扉が開位置から閉位置まで回転するときには、まず扉側取付部材が第4回転位置から第3回転位置まで回転し、その後連結アームが第2回転位置から第1回転位置まで回転する。
連結アーム及び扉側取付部材の上記の回転順序を係止部材によって決定するために、筐体側取付部材には第1阻止部及び第1係止凹部が形成され、係止部材の筐体側取付部材側に位置する一端部には、第1係合軸が設けられている。第1阻止部は、連結アームが第1回転位置から所定の第1解除位置まで回転する間、第1係合軸に相対摺動可能に接することによって係止部材が第1係止位置から第2係止位置側へ回転することを阻止するものであり、第1回転軸を中心として円弧状に形成されている。第1係止凹部は、第2係止位置に位置している第1係合軸が係脱可能に係合することにより、扉側取付部材の回転を阻止するものであり、その一側面が第1阻止部を形成する円弧面に連なっている。
一方、扉側取付部材には、第2阻止部及び第2係止溝が連なった状態で形成されており、係止部材の他端部には第2係合軸が形成されている。第2阻止部は、連結アームが第3回転位置から所定の第2解除位置まで回転する間、第2係合軸に相対摺動可能に接することによって係止部材が第2係止位置から第1係止位置側へ回転することを阻止するものであり、第2回転軸を中心として円弧状に形成されている。第2係止凹部は、第1係止位置に位置している第2係合軸が係脱可能に係合することにより、扉側取付部材の回転を阻止するものであり、その一側面が第2阻止部を形成する円弧面に連なっている。
米国特許第5685046 特開2007−211577号公報
上記従来の隠し二軸ヒンジ装置においては、第2合軸が第2係止凹部の一側面及び第2押圧部に順次接触するようになっているので、第2係止凹部及び第2阻止部を連続した状態で設けなければならない。このため、設計の自由度が低く、例えば第2係止凹部及び第2阻止部の寸法等を別個に定めることが困難であるという問題があった。これは、第1阻止部及び第1係止凹部についても同様であった。
この発明は、上記の問題を解決するために、第1取付部材と、上記第1取付部材に一端部が第1回転軸により回転可能に連結され、上記第1回転軸を中心として第1回転位置と第2回転位置との間を回転可能な連結アームと、上記連結アームの他端部に上記第1回転軸と平行な第2回転軸により回転可能に連結され、上記第2回転軸を中心として第3回転位置と第4回転位置との間を回転可能な第2取付部材と、上記連結アームに中間部が第1係止位置と第2係止位置との間を揺動可能に設けられ、上記第1係止位置に位置しているときには上記第2取付部材を上記第3回転位置に回転不能に係止し、上記第2係止位置に位置しているときには上記連結アームを上記第2回転位置に回転不能に係止する係止部材とを備え、上記第1取付部材には、上記係止部材の一端部に係脱可能に係合し、係合時には上記係止部材を上記第1係止位置に位置させて上記連結アームを上記第2回転位置に係止する第1係止部と、上記係止部材の上記一端部に相対摺動可能に接触することにより、上記係止部材が上記第1係止位置から上記第2係止位置側へ揺動することを阻止する第1阻止部とが設けられ、上記第2取付部材には、上記係止部材の他端部に係脱可能に係合し、係合時には上記係止部材を上記第2係止位置に位置させて上記第2取付部材を上記第3回転位置に係止する第2係止部と、上記係止部材の上記他端部に相対摺動可能に接触することにより、上記係止部材が上記第2係止位置から上記第1係止位置側へ揺動することを阻止する第2阻止部とが設けられ、上記第1取付部材又は上記第2取付部材に、上記係止部材を上記第1係止位置から上記第2係止位置まで揺動させる第1押圧部が設けられ、上記第1取付部材又は上記第2取付部材に、上記係止部材を上記第2係止位置から上記第1係止位置まで揺動させる第2押圧部が設けられ、上記係止部材の上記他端部には、上記第2係止部に係脱可能に係合する第2係合部と、上記第2阻止部に摺動可能に接触する第2当接部とが別個に設けられていることを特徴としている。
この場合、上記第2阻止部の少なくとも一部が上記第2係止部に対して不連続な状態で設けられ、上記第2阻止部の残りの他の部分が上記第2係止部に連続して設けられており、上記第2当接部が上記第2阻止部の上記一部に摺動可能に接触し、上記第2係合部が上記第2阻止部の他の部分に摺動可能に接触することが望ましい。
上記第2阻止部の上記一部が、上記第2係止部より上記第2回転軸に接近して配置されていることが望ましい。
上記係止部材の上記一端部には、上記第1係止部に係脱可能に係合する第1係合部と、上記第1阻止部に摺動可能に接触する第1当接部とが別個に設けられていることが望ましい。
上記第1阻止部の少なくとも一部が上記第1係止部に対して不連続な状態で設けられ、上記第1阻止部の残りの他の部分が上記第1係止部に連続して設けられており、上記第1当接部が上記第1阻止部の上記一部に摺動可能に接触し、上記第1係合部が上記第1阻止部の他の部分に摺動可能に接触することが望ましい。
上記第1阻止部の上記一部が、上記第1係止部より上記第1回転軸に接近して配置されていることが望ましい。
上記構成を有するこの発明によれば、第2係止部に係脱可能に係合する第2係合部と、第2阻止部に摺動可能に接触する第2当接部とが別個に設けられているので、第2係止部と第2当接部とを別個に設けることができる。したがって、第2係止部と第2当接部とは、互いに束縛されることなく、自由に設計することができる。
図1は、この発明に係る二軸ヒンジ装置が用いられた筐体及び扉の要部を示す平断面図である。 図2は、図1に示す二軸ヒンジ装置の第1実施の形態を、連結アームが第1回転位置に位置し、かつ扉側ユニットが第3回転位置に位置している状態で示す斜視図である。 図3は、同実施の形態を、連結アームが第1解除位置に位置し、かつ扉側ユニットが第3回転位置に位置している状態で示す斜視図である。 図4は、同実施の形態を、連結アームが第2回転位置に位置し、かつ扉側ユニットが第3回転位置に位置している状態で示す斜視図である。 図5は、同実施の形態を、連結アームが第2回転位置に位置し、かつ扉側ユニットが第4回転位置に位置している状態で示す斜視図である。 図6(A)は、図2のX−X線に沿う断面図、図6(B)は、図2のY−Y線に沿う断面図である。 図7(A)は、図3における図6(A)と同様の断面図、図7(B)は、図3における図6(B)と同様の断面図である。 図8(A)は、図4における図6(A)と同様の断面図、図8(B)は、図4における図6(B)と同様の断面図である。 図9(A)は、図5における図6(A)と同様の断面図、図9(B)は、図5における図6(B)と同様の断面図である。 図10は、同実施の形態の筐体側ユニット及び連結アームを示す分解斜視図である。 図11は、同実施の形態の扉側ユニット及び連結アームを示す分解斜視図である。 図12は、同実施の形態の筐体側ユニット、扉側ユニット、連結アーム及び係止部材を示す分解斜視図である。 図13は、この発明の第2実施の形態を示す図であって、図13(A)、(B)、(C)、(D)は、それぞれ図6(A)、図7(A)、図8(A)及び図9(A)と同様の断面図である。
以下、この発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
図1〜図11は、この発明の第1実施の形態を示す。この実施の形態の隠し二軸ヒンジ装置(二軸ヒンジ装置)1は、図1に示すように、筐体Aに扉Bを開閉回転可能に取り付けるためのものである。二軸ヒンジ装置1は、複数設けられており、上下方向へ互いに離間して配置されている。
筐体Aの開口部の左右いずれか一方の側部(この実施の形態では左側の側部)の内面には、収容凹部A1が形成されている。収容凹部A1は、ヒンジ装置1の数だけ形成されており、各収容凹部A1は上下に離間して配置されている。扉Bの一側面には、収容凹部B1が形成されている。収容凹部B1は、収容凹部A1と同数だけ形成されており、扉Bを図1に示す閉位置に位置させたとき収容凹部A1と対向するように配置されている。
図1〜図5に示すように、二軸ヒンジ装置1は、筐体側ユニット(第1取付部材)2、扉側ユニット(第2取付部材)3、連結アーム4及び係止部材5を主な構成要素としている。筐体側ユニット2は、そのほぼ全体が収容凹部A1に収容された状態で筐体Aに固定されている。扉側ユニット3は、そのほぼ全体が収容凹部B1に収容された状態で扉Bに固定されている。連結アーム4は、その一端部が筐体側ユニット2に後述する第1回転軸23を介して図6に示す第1回転位置と図8及び図9に示す第2回転位置との間を水平方向へ回転可能に連結されている。連結アーム4の他端部には、扉側ユニット3が後述する第2回転軸32を介して図6及び図7に示す第3回転位置と図9に示す第4回転位置との間を水平方向へ回転可能に連結されている。
図6に示すように、連結アーム4が第1回転位置に位置するとともに、扉側ユニット3が第3回転位置に位置すると、扉Bが図1及び図6に示す閉位置に位置する。連結アーム4が第1回転位置から第2回転位置まで回転するとともに、扉側ユニット3が第3回転位置から第4回転位置まで回転すると、扉Bが図5及び図9に示す開位置に達する。勿論、連結アーム4が第2回転位置から第1回転位置まで回転し、かつ扉側ユニット3が第4回転位置から第3回転位置まで回転すると、扉Bが開位置から閉回転して閉位置に達する。
連結アーム4及び扉側ユニット3の回転順序は、係止部材5により次のように定められている。すなわち、扉Bが閉位置から開位置まで回転するときには、まず連結アーム4が第1回転位置から第2回転位置まで回転する。その後、扉側ユニット3が第3回転位置から第4回転位置まで回転する。逆に、扉Bが開位置から閉位置まで回転するときには、まず扉側ユニット3が第4回転位置から第3回転位置まで回転する。その後、連結アーム4が第2回転位置から第1回転位置まで回転する。
筐体Aに扉Bを上記のように開閉回転するように連結するための隠し二軸ヒンジ装置1の構成をさらに詳細に説明する。
筐体側ユニット2は、図1〜図5、図10及び図12に示すように、ケーシング21を有している。ケーシング21は、上下に長い直方体状をなし、その前面部が開放されている。ケーシング21は、その開放部を収容凹部A1の開口部と同一側に位置させた状態で収容凹部A1の内部に収容されている。したがって、ケーシング21の開放部は、水平方向(この実施の形態では右方)を向いている。ケーシング21は、ビス等の固定手段(図示せず)によって筐体Aに固定されている。
ケーシング21の内部には、金属製の第1支持部材22が収容されている。第1支持部材22の上下の両端部は、ケーシング21にビスT1によりそれぞれ上下方向へ位置調節可能に固定されている。第1支持部材22は、ケーシング21を介在させることなく、筐体Aに直接固定してもよい。
第1支持部材22の上下の両端部には、上下に対向した水平板部22a,22aがそれぞれ形成されている。水平板部22aには、収容凹部A1の深さ方向(以下、左右方向という。)に延びる長孔22bが形成されている。この長孔22bには、軸線を上下方向に向けた第1回転軸23の両端部が長孔22bの長手方向(左右方向)へ移動可能に挿通されている。第1回転軸23の上下の両端部は、ケーシング21により上下方向及び前後方向へは移動不能に、左右方向へは移動可能に支持されている。
第1支持部材22の上端部には、上ガイド部材24Aが設けられている。上ガイド部24Aは、その上面を上側の水平板部22aの下面に接触させた状態で、つまり上方へ移動不能な状態で、左右方向へ移動可能に、かつ筐体Aの前後方向(図1において上下方向;以下、前後方向という。)へ移動不能に配置されている。この上ガイド部材24Aの一端部、つまり前後方向において前方側に位置する一端部には、上記第1回転軸23の上端部がブッシュ25を介して挿通されている。したがって、上ガイド部材24Aは、第1支持部材22に対して第1回転軸23と一緒に左右方向へ位置調節可能であり、ひいては筐体Aに対して左右方向へ位置調節可能である。上ガイド部材24Aの他端部には、これを左右方向に貫通するねじ孔24aが形成されている。このねじ孔24aには、調節ねじ26が螺合されている。調節ねじ26は、第1支持部材22に位置固定されているが、回転可能に設けられている。したがって、調節ねじ26を正逆方向へ回転させると、上ガイド部材24A及び第1回転軸23が第1支持部材22に対し左右方向へ移動し、その分だけ左右方向へ位置調節される。勿論、位置調節後は、調節ねじ26を回転させない限り、上ガイド部材24A及び第1回転軸23が左右方向へ移動することがない。つまり、上ガイド部材24A及び第1回転軸23が調節ねじ26によって位置固定される。
第1支持部材22の下端部には、下ガイド部材24Bがその下面を下側の水平板部22aの上面に接触させた状態で設けられている。下ガイド部材24Bは、上ガイド部材24Aと上下対称に形成されており、上ガイド部材24Aと同様にして第1支持部材22に左右方向へ位置調節可能に設けられている。そこで、下ガイド部材24Bについてはその説明を省略する。なお、上下のガイド部材24A,24Bは、左右方向へ位置調節不能にしてもよく、その場合には第1支持部材22に一体に設けてもよい。
扉側ユニット3は、図1〜図5、図11及び図12に示すように、対をなす上下のブラケット31A,31Bを有している。上下のブラケット31A,31Bは、扉Bの収容凹部B1の上下の両端部にそれぞれ挿入されており、ビスT2によってそれぞれ扉Bに固定されている。ビスT2は、ブラケット31A,31Bにそれぞれ嵌合固定された化粧板Cによって覆われている。
上下のブラケット31A,31Bには、軸線を上下方向に向けた第2回転軸32の上下の端部がそれぞれ位置固定状態で支持されている。第2回転軸32は、扉Bが閉位置に位置しているときには、ブラケット31A,31Bの前方側の端部に位置するように配置されている。なお、扉側ユニット3の構造の説明中の「前後左右」は、扉Bが閉位置に位置しているときの前後左右を意味するものとする。
上下のブラケット31A,31Bには、第2支持部材33が水平方向へ角度調節可能に支持されている。すなわち、第2支持部材33の上下の各端部には、水平板部33a,33aが形成されている。各水平板部33aの前端部には、貫通孔33bが形成されており、この貫通孔33bには第2回転軸32が挿通されている。これにより、第2支持部材33の前端部がブラケット31A,31Bに回転可能に連結されている。第2支持部材33の上下の両端部の後端部には、左右方向に貫通するねじ孔33cがそれぞれ形成されている。ねじ孔33cには、調節ねじ34、34がそれぞれ螺合されている。各調節ねじ34,34は、上下のブラケット31A,31Bに位置固定されているが、回転可能に設けられている。したがって、調節ねじ34を正逆方向へ回転させると、第2支持部材33が第2回転軸32を中心として水平方向へ回転する。つまり、第2支持部材33がブラケット31A,31Bに対して水平方向へ回転位置調節され、ひいては扉Bに対して水平方向へ回転位置調節される。
連結アーム4は、平面視略「コ」字状をなしており、図5〜図12に示すように、その一側部(一端部)が筐体側ユニット2の上下のガイド部材24A,24B間に挿入されている。連結アーム4の上端面は、平座金27及びブッシュ25の頭部25aを介して上側のガイド部材24Aの下面に回転可能に接触しており、連結アーム4の下端面は、平座金27及びブッシュ25の頭部25aを介して下側のガイド部材24Bの上面に回転可能に接触している。これにより、連結アーム4の一側部が筐体側ユニット2に上下方向へ移動不能に支持されている。また、連結アーム4の一側部には、ブッシュ25,25及び平座金27,27を貫通した第1回転軸23が挿通されている。これにより、連結アーム4の一側部が、筐体側ユニット2に第1回転軸23を中心として回転可能に連結されている。なお、連結アーム4の上端面と上側のガイド部材24Aの下面との間、及び連結アーム4の下端面と下側のガイド部材24Bの上面との間には、ブッシュ25の頭部25a及び平座金27の両方の厚さを足した分の隙間が形成されている。
連結アーム4は、筐体側ユニット2に対し図1及び図6に示す第1回転位置と、図5、図8及び図9に示す第2回転位置との間を回転可能である。連結アーム4の第1回転位置は、扉Bの自由端部に設けられたゴム等の緩衝部材(図示せず)が筐体Aの戸当たりA2に突き当たって閉位置に位置することによって定められている。連結アーム4の第2回転位置は、連結アーム4が筐体側ユニット2の第1支持部材22に突き当たることによって定められている。
図5〜図12に示すように、連結アーム4の他側部(他端部)は、扉側ユニット3の上下のブラケット31A,31B間に挿入されている。連結アーム4の上端面は、上側のブラケット31Aの下面に平座金36及び阻止部材35を介して回転可能に接触しており、連結アーム4の下端面は、下側のブラケット31Bの上面に平座金36及び阻止部材35を介して回転可能に接触している。これにより、連結アーム4の他側部が扉側ユニット3に上下方向へ移動不能に支持されている。連結アーム4の他側部には、平座金36,36及び阻止部材35,35を貫通した第2回転軸32が挿通されている。これにより、扉側ユニット3が、連結アーム4の他側部に第2回転軸32を中心として回転可能に連結されている。なお、連結アーム4の上端面と上側のブラケット31Aの下面との間、及び連結アーム4の下端面と下側のブラケット31Bの上面との各間には、平座金36及び阻止部材35の両方の厚さを足した分の隙間が形成されている。
扉側ユニット2は、連結アーム4に対し図6及び図7に示す第3回転位置と図9に示す第4回転位置との間を回転可能である。扉側ユニット2の第3回転位置は、後述する第2係合軸63が第2係止溝部(第2係止部)74に入り込むことによって定められている。扉側ユニット2の第4回転位置は、連結アーム4が扉側ユニット3の第2支持部材33に突き当たることによって定められている。
連結アーム4の一側部が筐体側ユニット2に回転可能に、かつ上下方向へ移動不能に連結され、連結アーム4の他側部に扉側ユニット3が回転可能にかつ上下方向へ移動不能に連結されていることにより、扉Bが筐体Aにヒンジ装置1を介して回転可能に支持されている。なお、第2支持部材33がブラケット31A,31Bに対して水平方向へ回転位置調節に支持されているので、第2支持部材33の回転位置を適宜に調節することにより、閉位置に位置したときの扉Bの前後方向の位置を適宜に調節することができる。
前述したように、扉Bが閉位置から開位置まで開回転するときには、まず連結アーム4が第1回転位置から第2回転位置まで回転する。その後、扉側ユニット3が第3回転位置から第4回転位置まで回転する。逆に、扉Bが開位置から閉位置まで閉回転するときには、扉側ユニット3が第4回転位置から第3回転位置まで回転した後、連結アーム4が第2回転位置から第1回転位置まで回転する。連結アーム4及び扉側連結ユニット3をこのような順序で回転させるために、筐体側ユニット2及び扉側ユニット3の上端部と連結アーム4の上端部との各間、並びに筐体側ユニット2及び扉側ユニット3の下端部と連結アーム4の下端部との各間には、それぞれ次の構成が採用されている。なお、筐体側ユニット2及び扉側ユニット3の各上端部と連結アーム4の上端部との各間に採用された構成と、筐体側ユニット2及び扉側ユニット3の各下端部と連結アーム4の下端部との各間に採用された構成とは、上下対称である。そこで、筐体側ユニット2及び扉側ユニット3の各上端部と連結アーム4の上端部との各間に採用された構成についてのみ説明することとし、筐体側ユニット2及び扉側ユニット3の各下端部と連結アーム4の下端部との各間に採用された構成についてはその説明を省略する。
図5及び図12に示すように、連結アーム4の上端面の一側部と他側部との間の中間部には、係止部材5の中間部が軸線を上下方向に向けた第3回転軸61を介して水平方向へ回転可能(揺動可能)に支持されている。係止部材5は、連結アーム4に対し図6及び図7に示す第1係止位置と、図8及び図9に示す第2係止位置との間を揺動可能である。
連結アーム4の一側部側に位置する係止部材5の端部(一端部)には、第1係合軸(第1係合部;第1当接部)62が取り付けられている。第1係合軸62は、断面円形をなしており、その軸線を上下方向に向けて配置されている。第1係合軸62の上端部は、係止部材5の上面から上方へ突出させられている。係止部材5の他端部には、第2係合軸(第2係合部;第2当接部)63が取り付けられている。第2係合軸63は、断面円形をなしており、その軸線を上下方向に向けて配置されている。第2係合軸63の上端部は、係止部材5の上面から上方へ突出させられている。
図6〜図9に示すように、筐体側ユニット2の上ガイド部材24Aの下面には、溝64が形成されている。この溝64は、その全長にわたって一定の幅を有しており、その幅は、第1係合軸62の上端部の外径とほぼ同一に設定されている。溝64には第1係合軸62の上端部が溝64の長手方向へ移動可能に挿入されている。
溝64は、図6に示すように、連結アーム4が第1回転位置に位置し、かつ扉側ユニット3が第3回転位置に位置しているときに、第1係合軸62が溝64の一端部に位置するように配置されており、一端部から他端部に向かって順次第1ガイド溝部65、この第1ガイド溝部65から溝64の他端部に向かって延びる長さの短い第1カム溝部66、及びこの第1カム溝部66から溝64の他端部まで延びる第1係止溝部(第1係止凹部;第1係止部)67を有している。
第1ガイド溝部65は、溝64の大部分を占めており、第1回転軸23を中心とする円弧に沿って形成されている。したがって、第1係合軸62が第1ガイド溝部65に入り込んでいるときには、連結アーム4が回転したとしても、第1係合軸62が第1ガイド溝部65に沿って移動するだけであり、係止部材5が連結アーム4に対しその回転位置に拘わらず一定の揺動位置に位置している。このときの係止部材5の揺動位置が第1係止位置である。係止部材5が第1係止位置から第2係止位置に向かって、つまり図6において反時計方向へ揺動しようとすると、第1係合軸62が第1ガイド溝部65の内側(第1回転軸23側)の側面(第1阻止部)65aに突き当たる。これにより、係止部材5の第1係止位置から第2係止位置側への回転が阻止されて第1係止位置に維持される。これから明らかなように、係止部材5を第1係止位置に維持するために必要なのは、第1ガイド溝部65のうちの側面65aだけであり、外側の側面は必要ではない。したがって、第1ガイド溝部65を省略し、側面65aに相当する円弧面(第1阻止部)だけを形成してもよい。また、円弧面に代えて、軸部材等を側面65aを構成する仮想の円弧面に沿って配置してもよい。
連結アーム4が第1回転位置から第2回転位置に向かって所定角度だけ回転すると、図7に示すように、第1係合軸62が第1カム溝部66の第1ガイド溝部65側に位置する端部に達する(図7参照)。以下、このときの連結アーム4の回転位置を第1解除位置という。連結アーム4が第1解除位置に達すると、第1係合軸62が第1カム溝部66の両側面のうちの外側(第1回転軸23から遠い側)に位置する側面に突き当たる。この側面が第1押圧部66aである。第1押圧部66aは、連結アーム4が第1解除位置から第2回転位置側へ回転すると、その回転に伴って第1係合軸62を第1回転軸23に接近するように図7において左側へ押し、係止部材5を図7において反時計方向へ揺動させる。
連結アーム4が第2回転位置まで回転すると、図8に示すように、第1係合軸62が第1係止溝部67に入り込んでその端部に突き当たり、それ以上揺動することができなくなる。このときの係止部材5の揺動位置が第2係止位置である。第1係止溝部67の両側面は、第1回転軸23に対して接近離間する方向に延びている。したがって、係止部材5が第2係止位置に位置している限り、連結アーム4の筐体側ユニット2に対する回転が係止部材5によって阻止される。つまり、連結アーム4が第2回転位置に維持される。前述したように、連結アーム4が第1回転位置から第2回転位置まで回転すると、連結アーム4が第1支持部材22に突き当たることにより、連結アーム4の第2回転位置を越える回転が阻止される。したがって、第1係止溝部67は、必ずしも連結アーム4の第1回転位置側から第2回転位置側への第2回転位置を越える回転を阻止する必要がなく、第2回転位置から第1回転位置側への回転だけを阻止するものであってもよい。よって、第1係止溝部67に代えて、第1係合軸62を第2係止位置に係止し、それによって連結アーム4の第2回転位置から第1回転位置側への回転を阻止する突起(第1係止部)を上ガイド部材24Aに形成してもよい。
図6〜図9に示すように、扉側ユニット3の第2支持部材33の水平板部33aには、溝71が形成されている。溝71の長手方向の一端部は、水平板部33aの左方を向く側面に開放されており、他端部は閉じられている。溝71は、その全長にわたって一定の幅を有しており、その幅は第2係合軸63の係止部材5から上方へ突出した部分の外径とほぼ同一に設定されている。
溝71は、その開放側の端部から閉じた端部側に向かって順次形成された第2ガイド溝部72、第2カム溝部73及び第2係止溝部(第2係止部)74を有している。
第2ガイド溝部72は、係止部材5が第2係止位置に位置した状態において、扉側ユニット3が第4回転位置から第3回転位置に向かって所定の中間位置まで回転すると、第2係合軸63が入り込むように配置されている。しかも、第2ガイド溝部72は、第2回転軸32を中心とする円弧に沿って延びている。したがって、第2係合軸63が第2ガイド溝部72に入り込んでいるときには、係止部材5が第2係止位置から第1係止位置に向かう方向(図8において時計方向)へ揺動しようとすると、第2係合軸63が第2ガイド溝部72の内側(第2回転軸32側)の側面(第2阻止部)72aに突き当たる。これにより、係止部材5の第2係止位置から第1係止位置側への揺動が阻止され、係止部材5が第2係止位置に維持される。
扉側ユニット3が中間位置から第3回転位置に向かって所定角度だけ回転すると、第2係合軸63が第2カム溝部73の第2ガイド溝部72側に位置する端部に達する(図8参照)。以下、このときの扉側ユニット3の回転位置を第2解除位置という。扉側ユニット3が第2解除位置に達すると、第2係合軸63が第2カム溝部73の両側面のうちの外側(第2回転軸32から遠い側)に位置する側面に突き当たる。この側面が、第2押圧部73aである。第2押圧部73aは、扉側ユニット3が第2解除位置から第3回転位置側へ回転すると、その回転に伴って第2係合軸63を第2回転軸32に接近するように押し、係止部材5を第2係止位置から第1係止位置に向かう方向(図8において時計方向)へ揺動させる。
扉側ユニット3が第3回転位置まで回転すると、図7に示すように、第2係合軸63が第2係止溝部74に入り込んでその端部に突き当たり、係止部材5がそれ以上揺動することができなくなる。このときの係止部材5の揺動位置が第1係止位置である。第2係止溝部74の両側面は、第2回転軸32に対して接近離間する方向に延びている。したがって、係止部材5が第1係止位置に位置している限り、扉側ユニット3の連結アーム4に対する回転が阻止される。つまり、扉側ユニット3が、第3回転位置から回転することができなくなり、第3回転位置に維持される。上記のように、扉側ユニット3の第3回転位置側から第4回転位置を越える回転は、連結アーム4が扉側ユニット3に突き当たることによって阻止されている。したがって第2係止溝部74は、扉側ユニット3の第4回転位置側から第3回転位置を越える回転だけを阻止することができればよく、第4回転位置を越える回転を阻止する必要がない。よって、第2係止溝部74に代えて、扉側ユニット3に突起(第2係止部)を形成し、この突起によって扉側ユニット3の第3回転位置を越える回転を阻止するようにしてもよい。
なお、扉側ユニット3が第2解除位置から第4回転位置まで回転し、それに伴って係止部材5が第2係止位置から第1係止位置まで揺動すると、第1係合軸62が第1係止溝部67から第1カム溝部66を通って第1ガイド溝部65に入り込む。この結果、連結アーム4が第2回転位置から第1回転位置に向かって回転可能になる。
図6〜図9の各(A)図に示すように、扉側ユニット3の阻止部材35の外周面には、円弧部(第2阻止部の一部)35aが形成されている。この円弧部35aは、第2回転軸32を中心とする円弧面として形成されている。円弧部35aの半径は、第2ガイド溝部72の内側(第2回転軸32に近い側)に位置する側面(第2阻止部)72aの半径より小さい値に設定されている。
係止部材5の第2係合軸63が設けられた端部(他端部)には、第2当接部5aが形成されている。この第2当接部5aは、図9に示すように、係止部材5が第2係止位置に位置している状態において、扉側ユニット3が上記中間位置と第4回転位置との間を回転するときに円弧部35a上を摺動するように配置されている。したがって、扉側ユニット3が第4回転位置と中間位置との間を回転するときには、係止部材5が円弧部35aによって第2係止位置に維持される。その一方、扉側ユニット3が中間位置と第2解除位置との間を回転するときには、係止部材5が側面72aによって第2係止位置が維持される。
上記構成のヒンジ装置において、いま扉Bが図1に示す閉位置に位置しているものとする。このときには、図6(A)、(B)に示すように、連結アーム4が筐体側ユニット2に対して第1回転位置に位置し、かつ扉側ユニット3が連結アーム4に対して第3回転位置に位置している。また、係止部材5が第1係止位置に位置している。この状態において、扉Bの自由端部(図1において右端部)を手前側(図1において下側)に引いて扉Bを開こうとすると、連結アーム4が筐体側ユニット2に対し第1回転軸23を中心として時計方向へ回転しようとするとともに、扉側ユニット3が連結アーム4に対し第2回転軸32を中心として時計方向へ回転しようとする。しかるに、このときには、第1係合軸62が第1ガイド溝部65の側面(第1阻止部)65aに突き当たっており、それによって係止部材5の第1係止位置から第2係止位置側への揺動が阻止されている。つまり、係止部材5が第1係止位置に維持されている。したがって、扉側ユニット3は、連結アーム4に対して第3回転位置から第4回転位置に向かって回転することができない。よって、連結アーム4だけが第1回転軸23を中心として時計方向へ回転する。つまり、第1回転位置から第2回転位置に向かって回転する。
連結アーム4が図7(A)、(B)に示す第1解除位置に達すると、第1係合軸62が第1ガイド溝部65から第1カム溝部66に入り込み、第1押圧部66aに接触する。第1押圧部66aは、連結アーム4が第2回転位置側へさらに回転すると、第1係合軸62を連結アーム4の回転に伴って図7の左方へ押し、係止部材5を反時計方向へ揺動させる。つまり、係止部材5を第1係止位置から第2係止位置に向かって揺動させる。係止部材5の揺動により、第1係合軸62が第1カム溝部66内を第1係止溝部67に向かって移動する一方、第2係合軸63が第2係止溝部74から脱出して第2カム溝部73内を第2ガイド溝72に向かって移動する。
連結アーム4がさらに回転して第2回転位置に達すると、図8(A)、(B)に示すように、係止部材5が第2係止位置に達する。このとき、扉側ユニット3は、第2解除位置に位置している。この結果、第1係合軸62が第1カム溝部66から第1係止溝部67に入り込む一方、第2係合軸63が第2カム溝部73から第2ガイド溝部72に入り込む。係止部材5が第2係止位置に位置した状態では、連結アーム4が筐体側ユニット2の第1支持部材22に突き当たることにより、第2回転位置を越えて回転することができなくなる。なお、連結アーム4の第2回転位置を越える回転は、第1係合軸62を第1係止溝部67の外側(第1回転軸23から遠い側)の側面に突き当てることによって阻止してもよい。係止部材5が第2係止位置に位置すると、第2係合軸63が第2係止溝部74から第2カム溝部73を通って第2カム溝部73と第2ガイド溝部72との連結部分に入り込むので、扉側ユニット3が連結アーム4に対し第2回転軸32を中心として第3回転位置から第4回転位置へ向かう方向(時計方向)へ回転可能になる。このとき、扉側ユニット3は、第2解除位置に位置している。したがって、扉側ユニット3は、第2解除位置から第4回転位置側へ回転することになり、それに伴って扉Bが開回転を続行する。
扉側ユニット3の第2解除位置から第4回転位置側への回転当初は、第2係合軸63が第2阻止部の一部たる第2ガイド溝部72の側面72aに接触している。それによって、係止部材5の第2係止位置から第1係止位置側への回転が阻止されている。しかも、扉側ユニット3が中間位置を越えて第4回転位置側へ回転すると、第2係合軸63が第2ガイド溝部72から外部に脱出する。これと同時に係止部材5の第2当接部5aが第2阻止部の大部分をなす円弧部35aに摺動可能に接触する。円弧部35aは、係止部材5が第2係止位置から第1係止位置側へ回転することを阻止する。しかも、円弧部35aは、扉側ユニット3が第4回転位置に達するまで第2当接部5aに接触している。したがって、扉側ユニット3が第2解除位置から第4回転位置に達するまでの間、係止部材5は、側面72a及び円弧部35aによって第2係止位置に維持される。よって、連結アーム3が第1回転軸23を中心として回転することがなく、扉側ユニット3だけが第2解除位置から第4回転位置に向かって回転する。扉側ユニット3が図9に示す第4回転位置に達すると、扉側ユニット3の第2支持部材33が連結アーム4に突き当たるか、扉Bが連結アーム4に突き当たる。それによって、扉側ユニット3の第4回転位置を越える回転が阻止され、扉Bが開位置において停止される。
開位置に位置している扉Bを閉じる場合には、図9(B)において左側に位置している扉の自由端部を手前(図9において下方)へ引っ張る。すると、扉側ユニット3が連結アーム4に対し第2回転軸32を中心として第4回転位置から第3回転位置へ向かう方向(反時計方向)へ回転しようとするとともに、連結アーム4が筐体側ユニット2に対し第1回転軸23を中心として第2回転位置から第1回転位置へ向かう方向(反時計方向)へ回転しようとする。しかるに、このときには、係止部材5が第2係止位置に位置しているため、連結アーム4の回転が阻止されている。したがって、扉側ユニット3だけが第2回転軸32を中心として第4回転位置から第3回転位置に向かって回転する。
扉側ユニット3が第4回転位置から第3回転位置へ向かって所定の角度だけ回転して中間位置に達すると、係止部材5の第2当接部5aが円弧部35aからその周方向へ離間する。それと同時に、係止部材5の第2係合軸63が第2ガイド溝部72に入り込んでその側面72aに接触する。したがって、係止部材5が第2係止位置に維持される。よって、連結アーム4が第2係止位置から第1係止位置に向かって回転することがない。
図8に示すように、扉側ユニット2が第4回転位置から第2解除位置に達すると、第2係合軸63が第2ガイド溝部72から第2カム溝部73に入り込み、第2押圧部73aに接する。第2押圧部73aは、扉側ユニット3が第2解除位置から第3回転位置側へ回転すると、それに伴って第2係合軸63を図8の左方へ押し、係止部材5を第2係止位置から第1係止位置側へ回転させる。そして、扉側ユニット3が第2解除位置から第3回転位置まで回転すると、係止部材5が第2係止位置から第1係止位置に達する。このとき、連結アーム4が第1解除位置に位置している。この結果、図7に示すように、第2係合軸63が第2係止溝部74に入り込む一方、第1係合軸62が第1係止溝部67から脱出し、第1カム溝部66を通って第1カム溝部66と第1ガイド溝部65との連結部分に達する。したがって、扉側ユニット3の第3回転位置を越える回転が係止部材5によって阻止される一方、連結アーム4が第1解除位置から第1回転位置に向かって回転可能になる。そして、連結アーム4が第1回転位置に向かって回転することにより、扉Bが閉回転を続行する。
扉Bの閉回転に伴って連結アーム4が第1回転位置まで回転すると、扉Bが筐体Aの戸当たりA2に突き当たって停止し、それによって連結アーム4も停止する。これにより、ヒンジ装置1全体が元の状態に戻る。勿論、連結アーム4が第1解除位置から第1回転位置まで回転する間は、第1係合軸62が第1ガイド溝部65の側面(第1阻止部)65aに接触し続けるので、係止部材5が第1係止位置に維持される。よって、扉側ユニット3が回転することがない。
上記構成の隠し二軸ヒンジ装置1においては、第2係合軸63と第2当接部5aとが別個に形成されているから、第2阻止部の大部分を占める円弧部35aが第2係止溝部74とを互いに切り離して別個に形成することができる。したがって、第2係止溝部74と円弧部35aは、互いに独立した形態で配置形成することができ、互いに束縛し合うことがない。したがって、それらの設計の自由度を広げることができる。
また、円弧部35aの半径が第2回転軸32と第2係止溝部74との間の距離より小さい値に設定されているので、収容凹部B1の深さ方向における扉側ユニット3の幅を狭くすることができ、それに対応して収容凹部B1の深さを浅くすることができる。すなわち、従来の二軸ヒンジ装置においても、円弧部35aに相当する第2阻止部の半径を小さくすれば、扉側ユニット3の幅を狭くすることができる。ところが、従来のヒンジ装置においては、第2阻止部と第2係止溝部とが連なっているため、第2阻止部の半径を小さくすると、第2回転軸と第2係止溝部との間の距離が狭くなってしまう。このため、扉Bの開閉回転時に第2回転軸に大きな力が作用すると、第2回転軸と第2係止溝部との間の部分が破壊されるおそれがある。この点、上記のヒンジ装置1においては、第2係止溝部74を円弧部35aと別個に切り離して形成しているので、円弧部35aの半径を小さくしたとしても、第2回転軸32と第2係止溝部74との間の距離を大きくすることができる。したがって、扉側ユニット3の幅を狭くすることができると同時に、第2回転軸32と第2係止溝部74との間の部分(この実施の形態では上下のブラケット31A,31Bの部分)が破壊されるような事態を防止することができる。
図13(A)〜(D)は、この発明の第2実施の形態を示す。この実施の形態の隠し二軸ヒンジ装置(二軸ヒンジ装置)1′においては、上下のガイド部材24A,24Bの第1回転軸23側の略半分が切り欠かれることにより、それらの左右方向の幅が上記実施の形態のガイド部材24A,24Bの幅の略半分になっている。それに伴って、第1ガイド溝部65の開放部側の略半分が削除され、側面(第1阻止部)65aの長さが上記実施の形態の側面65aの長さの略半分になっている。
第1支持部材22には、阻止部材28が固定されている。この阻止部材28には、第1回転軸23を中心として円弧状に延びる円弧部(第1阻止部の一部)28aが形成されている。この円弧部28aの半径は、側面65aの半径より小さい値に設定されている。一方、係止部材5の第1係合軸62が設けられた一端部には、第1当接部5bが形成されている。この第1当接部5bは、連結アーム4が第2回転位置から第1回転位置側へ回転するときに、第1係合軸62が第1ガイド溝65から脱出すると、それと同時に円弧部28aに摺動可能に接触するように配置されている。しかも、第1当接部5bは、連結アーム4が第1回転位置に位置しているときにも円弧部28aに接触している。したがって、このヒンジ装置1′においては、連結アーム4が第1回転位置と第1解除位置との間に位置しているときには、係止部材5が側面65a及び円弧部28aによって第1係止位置に維持される。
この実施の形態の隠し二軸ヒンジ装置1′においては、第1阻止部の一部たる円弧部28aが第1係止溝部67から切り離されて別個に形成されているので、円弧部28a及び第1係止溝部67の設計の自由度を広げることができる。また、筐体側ユニット2の左右方向の幅を狭くすることができる。
なお、この発明は、上記の実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲において各種の実施の形態を採用可能である。
例えば、上記の各実施の形態においては、扉Bの開回転時には連結アーム4が回転した後に扉側ユニット3が回転し、扉Bの閉回転時には扉側ユニット3が回転した後に連結アーム4が回転するようになっているが、連結アーム4及び扉側ユニット3の回転順序は上記各実施の形態と逆にしてもよい。つまり、扉Bの開回転時には扉側ユニット3が回転した後に連結アーム4が回転し、扉Bの閉回転時には連結アーム4が回転した後に扉側ユニット3が回転するように構成してもよい。
また、上記第1実施の形態においては、扉側ユニット3に第2ガイド溝部72を形成し、その内側の側面72aによって第2阻止部の一部を構成しているが、第2ガイド溝部72を省略し、扉側ユニット3には、第2カム溝部73及び第2係止溝部74だけを形成してもよい。その場合には、第2ガイド溝部72の側面72aによって構成されていた第2阻止部の一部が無くなるので、その分だけ円弧部35aの周方向の長さを長くする。これとは逆に、第2ガイド溝部72を延ばし、側面72aだけで第2阻止部を構成してもよい。勿論、その場合には、円弧部35aが不要になる。このような点は、上記第2実施の形態の第1ガイド溝部65及び円弧部28aについても同様である。
さらに、上記の実施の形態においては、第2係止溝部74に続けて第2カム溝部73を形成しているが、第2カム溝部73については省略してもよい。その場合には、扉側ユニット3に、第2カム溝部73に形成された第2押圧部73aに代わる第2押圧部を形成する。これは、筐体側ユニット2の第1係止溝部67、第1カム溝部66及び第1押圧部66aについても同様である。
さらにまた、上記の実施の形態においては、筐体側ユニット(第1取付部材)2に第1押圧部66aを形成し、扉側ユニット3に第2押圧部73aをそれぞれ形成しているが、上記特許文献1に記載されているように、扉側ユニット3に第1押圧部及び第2押圧部の両者を形成してもよい。勿論、筐体側ユニット2に第1押圧部及び第2押圧部の両者を形成してもよい。
この発明に係る二軸ヒンジ装置は、優れた美感を必要とし、かつ大きな開閉角度が要望されるような扉を筐体に開閉可能に連結するヒンジ装置として利用することができる。
1 隠し二軸ヒンジ装置(二軸ヒンジ装置)
1′ 隠し二軸ヒンジ装置(二軸ヒンジ装置)
2 筐体側ユニット(第1取付部材)
3 扉側ユニット(第2取付部材)
4 連結アーム
5 係止部材
5a 第2当接部
5b 第1当接部
23 第1回転軸
28a 円弧部(第1阻止部の一部)
32 第2回転軸
35a 円弧部(第2阻止部の一部)
62 第1係合軸(第1係合部;第1当接部)
63 第2係合軸(第2係合部;第2当接部)
65a 側面(第1阻止部)
66a 第1押圧部
67 第1係止溝部(第1係止部)
72a 側面(第2阻止部)
73a 第2押圧部
74 第2係止溝部(第2係止部)

Claims (6)

  1. 第1取付部材と、
    上記第1取付部材に一端部が第1回転軸により回転可能に連結され、上記第1回転軸を中心として第1回転位置と第2回転位置との間を回転可能な連結アームと、
    上記連結アームの他端部に上記第1回転軸と平行な第2回転軸により回転可能に連結され、上記第2回転軸を中心として第3回転位置と第4回転位置との間を回転可能な第2取付部材と、
    上記連結アームに中間部が第1係止位置と第2係止位置との間を揺動可能に設けられ、上記第1係止位置に位置しているときには上記第2取付部材を上記第3回転位置に回転不能に係止し、上記第2係止位置に位置しているときには上記連結アームを上記第2回転位置に回転不能に係止する係止部材とを備え、
    上記第1取付部材には、
    上記係止部材の一端部に係脱可能に係合し、係合時には上記係止部材を上記第1係止位置に位置させて上記連結アームを上記第2回転位置に係止する第1係止部と、
    上記係止部材の上記一端部に相対摺動可能に接触することにより、上記係止部材が上記第1係止位置から上記第2係止位置側へ揺動することを阻止する第1阻止部とが設けられ、上記第2取付部材には、
    上記係止部材の他端部に係脱可能に係合し、係合時には上記係止部材を上記第2係止位置に位置させて上記第2取付部材を上記第3回転位置に係止する第2係止部と、
    上記係止部材の上記他端部に相対摺動可能に接触することにより、上記係止部材が上記第2係止位置から上記第1係止位置側へ揺動することを阻止する第2阻止部とが設けられ、
    上記第1取付部材又は上記第2取付部材に、上記係止部材を上記第1係止位置から上記第2係止位置まで揺動させる第1押圧部が設けられ、
    上記第1取付部材又は上記第2取付部材に、上記係止部材を上記第2係止位置から上記第1係止位置まで揺動させる第2押圧部が設けられ、
    上記係止部材の上記他端部には、上記第2係止部に係脱可能に係合する第2係合部と、上記第2阻止部に摺動可能に接触する第2当接部とが別個に設けられていることを特徴とする二軸ヒンジ装置。
  2. 上記第2阻止部の少なくとも一部が上記第2係止部に対して不連続な状態で設けられ、上記第2阻止部の残りの他の部分が上記第2係止部に連続して設けられており、上記第2当接部が上記第2阻止部の上記一部に摺動可能に接触し、上記第2係合部が上記第2阻止部の他の部分に摺動可能に接触することを特徴とする請求項1に記載の二軸ヒンジ装置。
  3. 上記第2阻止部の上記一部が、上記第2係止部より上記第2回転軸に接近して配置されていることを特徴とする請求項2に記載の二軸ヒンジ装置。
  4. 上記係止部材の上記一端部には、上記第1係止部に係脱可能に係合する第1係合部と、上記第1阻止部に摺動可能に接触する第1当接部とが別個に設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかの一つに記載の二軸ヒンジ装置。
  5. 上記第1阻止部の少なくとも一部が上記第1係止部に対して不連続な状態で設けられ、上記第1阻止部の残りの他の部分が上記第1係止部に連続して設けられており、上記第1当接部が上記第1阻止部の上記一部に摺動可能に接触し、上記第1係合部が上記第1阻止部の他の部分に摺動可能に接触することを特徴とする請求項4に記載の二軸ヒンジ装置。
  6. 上記第1阻止部の上記一部が、上記第1係止部より上記第1回転軸に接近して配置されていることを特徴とする請求項5に記載の二軸ヒンジ装置。
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