JP5215930B2 - 丁番の製造方法、対震丁番及びそれを用いた扉装置 - Google Patents

Description

本発明は、扉を枠体に開閉自在に取り付けるための丁番に関し、特に地震等で枠体が変形するような外力を受けた場合に、丁番が変形分を吸収して扉を確実に開閉できるようにした丁番の製造方法、対震丁番及びそれを用いた扉装置に関するものである。

従来から一般に使用されている旗丁番は、２枚の金属製矩形薄板の一辺を丸めて残りの板部に取付孔を設けた羽根を有し、枠体側に取り付ける下羽根の管部には上方に突出する軸が挿入固定され、その管部一端には儀星が固着されている。また、扉側小口面に取り付ける上羽根の管部には軸受を挟んで上記軸が回転自在に挿入されており、その管部一端には儀星が固着され、これにより下羽根の管部上端と上羽根の管部下端が軸受を介して突き当たった状態で枠体に扉が支持されている。このように、従来から一般的に使用されている旗丁番は、下羽根の管部上端と上羽根の管部下端の間に隙間がないため、地震等の外力が作用して扉の枠体が変形すると、その荷重が作用して丁番自体が変形、損傷し、扉を開閉することができなくなる。

そのような事態を招来しないよう、扉の枠体が変形して丁番に変形荷重が作用した場合でも扉を開閉できるようにした対震丁番が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の対震丁番は、羽根板の側端縁を巻回して管部を形成した下羽根（第１羽根板）と上羽根（第２羽根板）を有し、各羽根板の管部（筒板）に連通し上羽根に対し相対的に上下動且つ回転可能な軸（支軸）を設け、儀星（蓋プラグ）に設けた突条を管部内に形成した係止溝（蓋プラグ溝）に係止したり該儀星を管部にピン止めすることにより各羽根の一端部を閉塞し、上記軸の先端と儀星の間に摺動可能に座金（負荷プラグ）と圧縮コイルばねを介装すると共に該座金の移動範囲を制限するよう管部内面に止め輪（蓋プラグ止め輪）を設けて、下羽根と上羽根の間に間隙を形成してある。そして、地震等により扉の枠体が変形し丁番に外力が作用した場合には、この羽根板間の間隙が圧縮代となって丁番の変形が防止され、扉を開閉できるよう構成されている。

しかし、上記のような対震丁番として従来から提案されているものでは、圧縮コイルばねを収納するばね室を形成するために上羽根の管部の長さを下羽根の管部の長さよりもはるかに長く形成してあるので、一般の旗丁番のように下羽根と上羽根が同じ長さを有する丁番と交換することができない。従来の丁番と交換できるようにするには、管部の長さを従来のものと同じにすればよいが、重量の大きい扉を支持するために、圧縮コイルばねを二重にしたり、太さや巻回数等の仕様を変えたり、圧縮コイルばねの長さを長くしたりしようとすると、従来の製造方法ではうまくいかない。

上記のように、管部内をばねを収納するばね室と軸を収納する軸室に区分した丁番について、従来の製造方法の一例を示せば、先ず羽根の管部内に止め輪を嵌着し、次に管部の一方の開口から軸を挿入し、該管部の他方の開口から座金を挿入して上記軸の挿入先端に固定した後、同じ開口から圧縮コイルばねを差し込み、この圧縮コイルばねを圧縮しながら儀星の嵌入部を管部の開口端に嵌着し、該嵌入部と管部に連通して設けた固定用孔にピンを打ち込むなどして、上記儀星を管部に固定している。このような製造方法を用いて丁番を組み立てる場合、長い圧縮コイルばねを収納できるようばね室を長く形成すると、軸室が短くなり、軸と管部の接触面積が小さく不安定で、吊り込んだ扉が傾いたりガタついたり、扉を開閉した際に異音が発生したりするおそれがある。一方、軸室の長さを変えずにばね室を長く形成するためには、管部に嵌め込む儀星の嵌入部の長さをきわめて短く形成すればよいが、該儀星の嵌入部が短いと、従来のように、突条を設けて管部内の溝に係止したり、ピンを打ち込むことができなくなってしまう。そこで、嵌入部の短い儀星を管部端に溶接してばね室の長さを確保する方法が考えられる。

しかし、儀星の溶接作業をするに際し、新たな問題が発生する。すなわち、上記の如き組立方法に従い、予め管部内に圧縮コイルばねを挿入してから儀星を溶接しようとすると、該圧縮コイルばねを押し込みながら儀星を溶接する必要があるので、作業性がよくない。また、このような製造方法によると、溶接時の熱により圧縮コイルばねが熱処理を受けた状態となって劣化し、その特性が変化してしまうおそれが大きい。

一方、管部の一端に儀星を溶接して閉塞した後に圧縮コイルばねを組み込むようにすれば、熱による弊害はないが、管部の他端の開口から全ての部材を組み込まねばならず、大変面倒である。例えば、閉塞されていない側の開口から圧縮コイルばねを挿入して座金を組み込み、その後に止め輪や軸を挿入しようとすると、見づらい管部内で圧縮コイルばねの弾力に抗して座金を押し込みながら止め輪を所定の位置に嵌着しなければならないので、非常に手間がかかるし、一般的に丁番は、施工上、上下の羽根のいずれか一方の羽根に、軸が管部から抜け落ちないように抜け防止の構造を設ける必要があるところ、対震丁番の場合は、抜け防止構造として、座金を軸の挿入先端に固定又は一体成形したような構造になっているから、組み立てることができなくなる。また、先に軸を挿入してしまうと、後から止め輪を嵌着するのは不可能である。その上、従来の組立方法では、各部材をそれぞれ別々に管部内に組付けているため、きわめて煩雑である。

特許第４２１８９２１号公報（段落００４０〜段落００４３、図６）

本発明が解決しようとする課題は、軸室の長さを変えずにばね室の長さを長くできるよう長さの短い儀星を管部の一端に溶接しても、圧縮コイルばねを劣化させるおそれがなく、該管部内に挿入する各部材を容易且つ確実に組付けでき、しかも一連の流れで組み立てられる丁番の製造方法及び対震丁番等を提供することである。

本発明によれば、管部を有する上下の羽根と、各管部の一端を閉塞する儀星と、各羽根を連通する軸と、該軸の先端と上記儀星の間に移動可能に介装した座金及び該座金を上記軸に向けて付勢する圧縮コイルばねを有し、上記座金の移動を制限するよう管部内面に止め輪を嵌着した丁番の製造方法であって、羽根板に係止溝を設け該係止溝が内側となるように側端縁を丸め管部を形成して羽根を設け、該羽根の管部の一端に儀星を溶接して該管部の一端を閉塞した後、上記管部の他端の開口から圧縮コイルばねを挿入し、上記軸の先端に上記管部の内径よりも外径が大きく弾性作用を有する止め輪を装着し、該止め輪を軸径方向に圧縮しながら上記軸と共に管部内に押し込み、上記係止溝に対応する位置で上記止め輪を拡開させて上記係止溝に嵌着することを特徴とする丁番の製造方法が提供され、上記課題が解決される。

また、本発明によれば、羽根板の側端縁に管部を形成した下羽根及び上羽根を有し、各羽根の管部に連通し少なくとも一方の羽根に対し相対的に上下動且つ回転可能な軸を設け、各羽根の管部の一端に儀星を溶接し、上記軸の先端と儀星の間に上記管部内で移動可能な座金を設けると共に該座金を上記軸に向けて付勢するよう圧縮コイルばねを介装し、該座金の移動範囲を制限するよう管部内に設けた係止溝に止め輪を嵌着し、下羽根と上羽根間に間隙を形成した対震丁番において、上記管部の内径よりも外径が大きく弾性作用を有する止め輪を軸径方向に圧縮しながら上記管部の他端の開口から管部内面の上記係止溝に対応する位置まで移動できるよう、上記軸の先端に上記止め輪を保持しつつ該止め輪の収縮を許容する保持部を形成したことを特徴とする対震丁番が提供され、上記課題が解決される。

本発明は、上記のように構成され、羽根板に設けた係止溝が内側となるように側端縁を丸め管部を形成して羽根を設け、該羽根の管部の一端に儀星を溶接して該管部の一端を閉塞した後、上記管部の他端の開口から圧縮コイルばねを挿入し、軸の先端に上記管部の内径より大きく弾性作用を有する止め輪を装着し、該止め輪を軸径方向に圧縮しながら上記軸と共に上記管部内に押し込み、上記係止溝に対応する位置で止め輪を拡開させて該係止溝に嵌着するようにしたので、儀星を管部の一端に溶接した後に圧縮コイルばねや座金、該座金の止め輪等の各部材を管部内に支障なく組み込むことができ、特に座金を軸の挿入先端に一体的に又はねじ着等の手段を用いて連結した後でも、各部材を確実に組付け可能であり、圧縮コイルばねを溶接時の熱により劣化させるおそれが全くない。また、儀星の嵌入部を短く形成して圧縮コイルばねを収納するばね室の長さを長くし、軸と管部の接触面積を従来のものと同様に確保しながら、圧縮コイルばねの長さを長くすることができるから、圧縮コイルばねの特性を充分に活かして、重量の大きな扉にも対応可能であるし、吊り込んだ扉が倒れたりガタついたりすることがなく、扉の開閉を円滑に行うことができる。さらに、上記のように、軸の組付けと一緒に止め輪を組付けることができるので、組付け作業が容易且つ確実なものとなり、一連の流れで組み立てられることにより、経済的に得られる。

本発明の一実施例を示し、（Ａ）は通常の状態、（Ｂ）は丁番に地震等の荷重が作用した状態の各断面図。 分解した状態を示す断面図。 （Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ軸又は軸端の実施例を示す側面図。 儀星を溶接した状態を示す説明図。 圧縮コイルばねを管部内に挿入した状態を示す説明図。 治具を管部にあてがい、軸に止め輪を装着した状態を示す説明図。 治具により軸が管部内に案内される状態を示す説明図。 止め輪が拡開して係止溝に嵌着する状態を示す説明図。 下羽根への軸の組み付けが完了した状態を示す説明図。

図１は下羽根及び上羽根のうちいずれの羽根も軸に対して相対的に移動可能で、各羽根の全長を従来の旗丁番と同じにできるようにした本発明の対震丁番の一実施例を示し、下羽根１と上羽根２は、それぞれ羽根板３、４の側端部に管部５、６を有し、該管部５、６の一端の開口は、儀星７を溶接８することにより、閉塞されている。上記羽根板３、４の残りの部分には、扉や枠体（図示略）に取り付けるための取付孔９が設けられている。各羽根板及び管部のサイズや取付孔の位置、数等は、好ましくは、互換できるよう、従来の丁番と同様に形成されている。

上記管部５、６の内面は、軸を収納する軸室とばねを収納するばね室に区分され、該ばね室の端部には、環状の係止溝１０が形成されている。該軸室には、各羽根１、２に対し相対的に上下動且つ回転可能に軸１１が挿入され、該軸１１の両端には、各管部５、６内を移動可能な座金１２、１３がそれぞれ設けられている。図１において、下羽根１側の座金１２は上記軸１１と一体的に形成されているが、該軸１１と別体に作ってボルトや溶接等により連結してもよい。また、上羽根２側の座金１３は、上記軸１１と別体に設けられており、該軸１１において、上羽根２側の先端部１４はテーパー状に形成され、上記座金１３に当接する該先端部１４の頂部は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、半球状の尖端部を形成したり、図３（Ｃ）に示すように、ボール１５を嵌着することにより、滑らかに回動するようにしてある。

上記座金１２、１３と上記儀星７の間には、各座金１２、１３を軸１１の各端部に向けて付勢するよう圧縮コイルばね１６が二重に介装されており、各座金１２、１３の移動範囲を制限するための止め輪１７が上記係止溝１０に嵌着されている。該止め輪１７は、上記管部５の内径よりも外径が大きく、例えば断面丸形、角形その他適宜の断面形状を有するＣリング状に形成された弾性体であり、上記係止溝１０に嵌着した際、その内方端が上記管部５の内面からせり出し、上記座金１２、１３の移動を阻止する。なお、上記係止溝の形状は、上記止め輪の断面形状に対応した適宜の形状にすればよい。上記圧縮コイルばね１６の作用により、上記管部５、６の間には、圧縮代となる間隙１８が形成され、該間隙１８が外部から見えないよう化粧リング１９が嵌め込まれている（図１）。

上記各羽根１、２と軸１１の嵌合は、各羽根１、２と軸１１が相対的に移動できるようすきま嵌めにしてあるが、本実施例においては、上羽根２と軸１１の嵌合をすきま嵌めにし、下羽根１と軸１１の嵌合を通常時は両者の相対的移動を拘束し、丁番に変形荷重が作用した際は両者が管部５、６に沿って相対的に軸方向に移動できるよう中間嵌めにしてある。

上記軸１１において、下羽根１側の先端近くの外周には、段部２０を介して小径部２１を設けてあり、該小径部２１には、下記するように、組立時に上記止め輪１７を保持しつつ該止め輪１７の収縮を許容できるよう保持部２２が形成されている。本実施例において、この保持部２２は、上記止め輪１７を保持した状態で管部５内を移動させることができるよう上記止め輪１７の内方端が入り込む直径ｄの環状の凹陥溝に設けてある。この凹陥溝は、上記止め輪の断面形状に対応した形状に形成すればよいが、このような凹陥溝を設けずに、図３（Ｄ）に示すように、小径部２１の外周を直径ｄに形成し、該小径部２１及び上記記段部２０を保持部２２としてもよい。なお、上記保持部２２に上記止め輪を案内するよう、図３（Ｃ）に示すが如きテーパー部２３を設けることもできる。また、上記軸１１の下端には、圧縮コイルばね１６の端部に当接するよう（図１）、ガイド突部２４を形成してあるが、図３（Ａ）、（Ｃ）に示すように、ガイド突部を有しない構成にしてもよい。

上記圧縮コイルばね１６は、与圧を加えた状態で組み込まれるので、通常時は座金１２、１３が止め輪１７に当接しており、図１（Ａ）に示すように、下羽根１と上羽根２の間に間隙１８が形成された状態で丁番の円滑な開閉動作が確保される。そして、地震等により枠体が変形して丁番に変形荷重が作用すると、図１（Ｂ）に示すように、下羽根１と上羽根２が、軸１１を介して座金１２、１３及び圧縮コイルばね１６を圧縮し、上記間隙１８を小さくする方向に移動するので、丁番の変形や破壊が防止される。その結果、枠体が変形しても、支障なく扉を開閉することができる。

上記対震丁番の製造方法を、図４〜図９を参照して説明すると、まず、羽根板３、４に係止溝１０を設け、該係止溝１０が内側となるように側端縁を丸め管部５、６を形成して下羽根１と上羽根２を設ける。次いで、この管部５、６の一端に儀星７を溶接８して該管部５、６の各一端を閉塞する（図４）。該儀星７を溶接８し放冷した後、上記管部５の他端の開口２５から圧縮コイルばね１６を挿入する（図５）。それから、軸１１に設けられた凹陥溝等の保持部２２に止め輪１７を装着し（図６）、治具２６を管部５に対向する位置に用意する。そして、該軸１１を該治具２６の案内孔２７へと押し込むと（図７）、該止め輪１７は、上記保持部２２に保持された状態で案内孔２７の内面を摺動しながら、徐々に軸径方向に圧縮されていく。上記軸１１をさらに押し込むと、上記止め輪１７は、上記保持部２２に保持されたまま管部５内へと案内され、上記軸１１と共に管部５内を移動する。上記止め輪１７が上記管部５内に形成した係止溝１０に対応する位置まで押し込まれると、該止め輪１７は、拡開して上記係止溝１０に嵌着する（図８）。その後、軸１１の押し込みを止めると、該軸１１は、圧縮コイルばね１６の弾力により、座金１２が止め輪１７に当接する位置まで押し戻される（図９）。

そして、上記軸１１に上記化粧リング１９を嵌め込み、別途組立した上羽根２を組付ければよい。なお、この上羽根２は、上述した方法と同じように、管部６の一端に儀星７を溶接８した後、圧縮コイルばね１６と座金１３を挿入し、止め輪１７を適宜の工具で管部６内に押し込んでから、先端が平らで管部６の内径よりも僅かに小径の丸軸でさらに押し込み、止め輪１７を係止溝１０に嵌着してある。

以上のように、下羽根、上羽根の各管部内に圧縮コイルばねをそれぞれ介装した対震丁番に本発明を適用した実施例について説明したが、管部のいずれか一方のみ、例えば、上羽根の管部内のみに圧縮コイルばねを挿入した丁番や、下羽根の管部内のみに圧縮コイルばねを差し込んだ丁番に本発明を適用することもできる。

１ 下羽根
２ 上羽根
５、６ 管部
７ 儀星
８ 溶接
１０ 係止溝
１１ 軸
１２、１３ 座金
１６ 圧縮コイルばね
１７ 止め輪
２０ 段部
２１ 小径部
２２ 保持部

Claims (10)

1. 管部を有する上下の羽根と、各管部の一端を閉塞する儀星と、各羽根を連通する軸と、該軸の先端と上記儀星の間に移動可能に介装した座金及び該座金を軸に向けて付勢する圧縮コイルばねを有し、上記座金の移動を制限するよう管部内面に止め輪を嵌着した丁番の製造方法であって、羽根板に係止溝を設け該係止溝が内側となるように側端縁を丸め管部を形成して羽根を設け、該羽根の管部の一端に儀星を溶接して該管部の一端を閉塞した後、上記管部の他端の開口から圧縮コイルばねを挿入し、上記軸の先端に上記管部の内径よりも外径が大きく弾性作用を有する止め輪を装着し、該止め輪を軸径方向に圧縮しながら上記軸と共に管部内に押し込み、上記係止溝に対応する位置で上記止め輪を拡開させて上記係止溝に嵌着することを特徴とする丁番の製造方法。
2. 上記軸には、上記止め輪を保持しつつ該止め輪の収縮を許容する保持部が形成されている請求項１に記載の丁番の製造方法。
3. 上記保持部は、環状の凹陥溝である請求項２に記載の丁番の製造方法。
4. 上記座金は、上記軸に連結されている請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の丁番の製造方法。
5. 上記座金は、上記軸と別体に設けられている請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の丁番の製造方法。
6. 羽根板の側端縁に管部を形成した下羽根及び上羽根を有し、各羽根の管部に連通し少なくとも一方の羽根に対し相対的に上下動且つ回転可能な軸を設け、各羽根の管部の一端に儀星を溶接し、上記軸の先端と儀星の間に上記管部内で移動可能な座金を設けると共に該座金を上記軸に向けて付勢するよう圧縮コイルばねを介装し、該座金の移動範囲を制限するよう管部内に設けた係止溝に止め輪を嵌着し、下羽根と上羽根間に間隙を形成した対震丁番において、上記管部の内径よりも外径が大きく弾性作用を有する止め輪を軸径方向に圧縮しながら上記管部の他端の開口から管部内面の上記係止溝に対応する位置まで移動できるよう、上記軸の先端に上記止め輪を保持しつつ該止め輪の収縮を許容する保持部を形成したことを特徴とする対震丁番。
7. 上記保持部は、環状の凹陥溝である請求項６に記載の対震丁番。
8. 上記圧縮コイルばね及び座金は、上記下羽根の管部内及び上記上羽根の管部内にそれぞれ収納されている請求項６又は請求項７に記載の対震丁番。
9. 上記軸は上記上羽根及び下羽根に対して相対的に上下動可能であり、該上羽根の管部内に挿入される座金は上記軸と別体に設けられ、上記下羽根の管部内に挿入される座金は上記軸に連結され、上記保持部は上記下羽根側に形成されている請求項８に記載の対震丁番。
10. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の方法を用いて製造した丁番又は請求項６ないし請求項９のいずれかに記載の対震丁番を有する扉装置。

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