JP5487745B2

JP5487745B2 - 扉開閉装置

Info

Publication number: JP5487745B2
Application number: JP2009141667A
Authority: JP
Inventors: 英太峯岸; 悟柴田
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2009-06-12
Filing date: 2009-06-12
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2029-06-12
Also published as: DE102010028888B4; US8533909B2; US20100313482A1; DE102010028888A1; JP2010285831A

Description

本発明は、二つ折り扉の扉板どうしを連結するとともに、自動的に扉を閉める機構を備えた扉開閉装置に関し、さらに詳しくは、扉板への取付けおよび取外しを容易に行なうことができるとともに、耐久性に優れた扉開閉装置に関するものである。

航空機等のラバトリーなどは、スペースに厳しい制約があるため、できるだけコンパクトにすることが要求される。そのため、扉には、大きな可動スペースを要しない二つ折り扉が採用されている。このようなラバトリーに設置される二つ折り扉は、安全性の確保や臭気を遮断する目的のために、開いた扉を自動的に閉める機構を備えている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の二つ折り扉では、開いた扉を自動的に閉める閉扉機構に、コイルスプリングが利用されている。従来、特許文献１の発明のように、開いた扉を自動的に閉める閉扉機構は、コイルスプリングをいわゆるトーションばねとして使用していた。そのため、扉を開閉する際には、コイルスプリング上下端部に形成されている螺旋状に巻かれた線材が直線状に延ばされた部分周辺に応力が集中するので、コイルスプリングの上下端部が破損し易く、耐久性を低下させる要因になっていた。また、扉板への取付けおよび取外しを、より簡便に行なえる扉開閉装置が求められていた。

特開平７−１１８３６号公報

本発明の目的は、二つ折り扉の扉板への取付けおよび取外しを容易に行なうことができるとともに、耐久性に優れた自動的に扉を閉める機構を備えた扉開閉装置を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明の扉開閉装置は、二つ折り扉の扉板どうしを回転可能に連結するヒンジピースの上端部および下端部のそれぞれに長手方向を上下にして内設されたコイルスプリングと、これらコイルスプリングの上端部および下端部のそれぞれに、コイルスプリングに一部が内挿されてコイルスプリングの長手方向に突出するとともに、コイルスプリングに係止するピンプレートと、前記ヒンジピースの上端部に内設されたコイルスプリングの上端部に突設されたピンプレートおよび前記ヒンジピースの下端部に内設されたコイルスプリングの下端部に突設されたピンプレートを、前記ヒンジピースに固定するブラケットを設け、前記コイルスプリングを構成する螺旋状の線材の上下末端の端面が前記ピンプレートの表面に当接して係止されるとともに、前記ピンプレートに形成された係合溝にコイルスプリングの内周面が係合する構成にし、前記コイルスプリングが捩じられることにより生じる復元力により、二つ折り扉を閉じる構成にしたことを特徴とするものである。

ここで、前記コイルスプリングのそれぞれに、シャフトが内挿された仕様にすることもできる。前記シャフトが長手方向中途で分割され、分割された上側シャフトがコイルスプリングの上端部に内挿されたピンプレートに連結され、分割された下側シャフトがコイルスプリングの下端部に内挿されたピンプレートに連結された仕様にすることもできる。前記分割された上側シャフトおよび下側シャフトを相対的にシャフト軸方向に移動可能にした仕様にすることもできる。

本発明によれば、二つ折り扉の扉板どうしを回転可能に連結するヒンジピースの上端部および下端部の２ヶ所に、長手方向を上下にして自動的に扉を閉めるように機能するコイルスプリングを内設する。そして、これらコイルスプリングの上端部および下端部のそれぞれには、ピンプレートをコイルスプリングに一部を内挿してコイルスプリングの長手方向に突出させるとともに、コイルスプリングに係止させ、ヒンジピースの上端部に内設されたコイルスプリングの上端部に突設されたピンプレートおよびヒンジピースの下端部に内設されたコイルスプリングの下端部に突設されたピンプレートを、ブラケットを介してヒンジピースに固定するので、二つ折り扉の扉板への取付けおよび取外しを比較的容易に行なうことができる。

また、扉の開閉によってコイルスプリングが捩じられる際に、コイルスプリングの上端部および下端部では、コイルスプリングに内挿されたピンプレートの部分が、縮径するコイルスプリングに締め付けられる。これにより、この部分のコイルスプリングは、ピンプレートと一体化して、ピンプレートに支えられるので、コイルスプリングに過大な応力集中が生じることを回避できる。そのため、扉の開閉の繰り返しによるコイルスプリングの早期の破損が防止され耐久性を向上させることが可能になる。

二つ折り扉を例示する正面図である。図１の二つ折り扉の平面図である。本発明の扉開閉装置の取付け工程を例示する説明図である。本発明の扉開閉装置の内部構造を例示する説明図である。ピンプレートをコイルスプリングに内挿する工程を例示する説明図である。ピンプレートとコイルスプリングとの係合状態を例示する説明図である。内挿シャフトの構造を例示する説明図である。内挿シャフトをコイルスプリングに内挿する工程を例示する説明図である。

以下、本発明の扉開閉装置を図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１、図２に例示するように、本発明の扉開閉装置４は航空機のラバトリー１に使用される二つ折り扉２（以下、扉２という）に取付けられている。扉２を構成する２枚の扉板２ａ、２ｂは、扉開閉装置４によって連結されている。それぞれの扉板２ａ、２ｂは、外側に円弧状に膨出した曲面状になっている。扉板２ａ、２ｂを外側に膨出した曲面状にすることにより、扉２の内側に広いスペースを確保している。本発明は、曲面状の扉板２ａ、２ｂに限らず、平面状の扉板に適用するともできる。

一方の扉板２ａの上面に突設されたガイドシャフト３ａは、取付け枠１６の上縁部に設置されたガイドレールに沿って左右方向にスライドし、他方の扉板２ｂは回転軸３ｂによって取付け枠１６の上縁部および下縁部に軸支された構造になっている。

扉開閉装置４は、それぞれの扉板２ａ、２ｂの対向する側面に固定されたヒンジピース５ａ、５ｂを有している。ヒンジピース５ａ、５ｂは、上下端部が互いに組み合う構造になっている。これら互いに組み合う部分には、取付け穴６ａ、６ｂが設けられている。

それぞれのヒンジピース５ａ、５ｂは、取付け穴６ａ、６ｂを上下に一致させるように組み付けられる。そして、図３に例示するように、コイルスプリング１１等を内設したハウジング１２を取付け穴６ａ、６ｂに貫通させるようにして、ヒンジピース５ａ、５ｂに取付ける。ヒンジピース５ａ、５ｂの上端部と下端部とには、コイルスプリング１１等を内設したハウジング１２が同様に取り付けられるので、代表して上端部に取り付けられるハウジング１２について説明する。

図４〜図６に例示するように、ハウジング１２には、上下端部にピンプレート１０を内挿したコイルスプリング１１が内設される。ピンプレート１０には、上下に延びる長穴１０ａと係合溝１０ｂが形成されている。ピンプレート１０は、係合溝１０ｂをコイルスプリング１１の内周面に係合させ、長穴１０ａをコイルスプリング１１から突出させた状態でコイルスプリング１１に取り付けられる。コイルスプリング１１を構成している螺旋状の線材の上下末端の端面は、ピンプレート１０の表面に当接して、コイルスプリング１１とピンプレート１０とが係止する構造になっている。

コイルスプリング１１の外径は、例えば、９ｍｍ〜１５ｍｍ程度であり、長さは、例えば、１００ｍｍ〜１２０ｍｍ程度である。ピンプレート１０のコイルスプリング１１に内挿される部分（係合溝１０ｂの部分）の長さは、例えば、１０ｍｍ〜１５ｍｍ程度である。

コイルスプリング１１の上端部に設置されたピンプレート１０の長穴１０ａの部分は、フィッティング９の切込み部９ａに挿入されて、長穴１０ａを貫通するピン９ｂによって、フィッティング９とピンプレート１０とが連結される。このフィッティング９の上部には、カム８を介在させてブラケット７がネジ７ａによって固定される。このようにして、ピンプレート１０とブラケット７とが一体化される。ブラケット７は、別のネジ７ｂによって扉板２ａに固定される。

カム８には、扇状の切欠きが形成されており、ハウジング１２の上端部にも切欠きが形成されている。これら切欠きが互いに係止することにより、カム８（扉板２ａ、２ｂ）の回転角度が規制される。

コイルスプリング１１の下端部に設置されたピンプレート１０の長穴１０ａの部分も同様に、フィッティング９の切込み部９ａに挿入される。そして、この長穴１０ａとハウジング１２の長穴１２ａを貫通するネジ９ｃによって、フィッティング９とピンプレート１０とが連結される。この際に例えば、下側のフィッティング９（ピンプレート１０）は上側のフィッティング９（ピンプレート１０）に対して、コイル軸心方向を中心に１８０°回転した位置で、ハウジング１２に固定される。

このようにコイルスプリング１１等を内設したハウジング１２は、取り付け穴６ａ、６ｂを連通する状態で、ヒンジピース５ａ、５ｂに取り付けられる。ヒンジピース５ａ、５ｂの下端部も同様の構造であり、ここでは、コイルスプリング１１の下端部に突設されたピンプレート１０が、ブラケット７を介してヒンジピース５ａに固定される。

一方の扉板２ａが外部から押圧されると、扉開閉装置４を中心にして扉板２ａ、２ｂが回転して扉２が開く。この際に、扉板２ａと連動するブラケット７によって、コイルスプリング１１が捩じられる。そのため、扉板２ａへの押圧が解除されると、捩じられたコイルスプリング１１の復元力によって、ブラケット７および扉板２ａが元の位置に戻るので、扉２が自動的に閉じられる。

本発明の扉開閉装置４を扉板２ａ、２ｂに取付けるには、上記のように上下端部にピンプレート１０を突設させたコイルスプリング１１を、ヒンジピース５ａ、５ｂの上端部および下端部の２ヶ所に取付けて、それぞれのブラケット７を扉板２ａに固定すれよいので、複雑な作業をすることなく、比較的少ない工数で作業を完了することができる。また、扉開閉装置４を取外す際には、取付け作業と逆の手順を行なえばよいので、複雑な作業をすることなく、比較的少ない工数で作業を完了することができる。したがって、例えば、開閉装置４を構成する部品（コイルスプリング１１、ブラケット７など）の交換作業を迅速に行なうことができる。

この実施形態では、コイルスプリング１１、ピンプレート１０、フィッティング９、カム８をケーシング１２に組み込んだユニットを、ヒンジピース５ａ、５ｂの取付け穴６ａ、６ｂに連通するように設置すればよいので、取付け作業が一段と容易になる。

本発明では、扉２の開閉によってコイルスプリング１１が捩じられる際に、コイルスプリング１１の上端部および下端部では、内挿されたピンプレート１０の部分（係合溝１０ｂの部分）が、縮径するコイルスプリング１１に締め付けられる。詳しく言えば、コイルスプリング１１に係止しているピンプレート１０によって、コイルスプリング１１が捩じられると、コイルスプリング１１の縮径現象は、コイル軸方向に端部から中央部に徐々に進行する。

ピンプレート１０を内挿せずに、コイルスプリング１１の両端部を捩じると、コイルスプリング１１の両端部に過大な応力集中が生じ、スプリングコイル１１の軸方向が直線を保つことができなくなり、湾曲するなどの現象が生じて早期に破損する危険がある。本発明では、コイルスプリング１１のピンプレート１０を締め付けている部分は、ピンプレート１０と一体化して、ピンプレート１０に支えられるので、コイルスプリング１１に過大な応力集中が生じることを回避できる。そのため、扉２の開閉の繰り返しにより、コイルスプリング１１が早期に破損するという不具合が生じ難くなり耐久性が向上する。

図７、図８に例示するように、内挿シャフト１３をコイルスプリング１１に内挿させることもできる。この実施形態では、内挿シャフト１３は、上側シャフト１４と下側シャフト１５とで構成される二分割構造になっている。上側シャフト１４には、下端部に凸部１４ａ、上端部に切欠き部１４ｂを有している。下側シャフト１５には、上端部に凹部１５ａ、下端部に切欠き部１５ｂを有している。この凸部１４ａと凹部１５ａとが回転可能に嵌合する。

上側シャフト１４および下上側シャフト１４および下側シャフト１５のそれぞれの切欠き部１４ａ、１５ｂには、ピンプレート１０が差し込まれて、上側シャフト１４がコイルスプリング１１の上端部に内挿されたピンプレート１０に連結され、下側シャフト１５がコイルスプリング１１の下端部に内挿されたピンプレート１０に連結された構造になる。上側シャフト１４および下側シャフト１５は、コイルスプリング１１の内部で、相対的にシャフト軸を中心として回転するとともに、シャフト軸方向に移動可能になる。

内挿シャフト１３をコイルスプリング１１に内挿することにより、扉２の開閉によってコイルスプリング１１が捩じられる際に、コイルスプリング１１が、ピンプレート１０に加えて、内挿シャフト１３を締め付ける。そのため、コイルスプリング１１は、ピンプレート１０および内挿シャフト１３によって支えられる。したがって、コイルスプリング１１に生じる応力がより広範囲に分散され、一段とコイルスプリング１１の耐久性を向上させることができる。

コイルスプリング１１の耐久性を効果的に向上させるには、内挿シャフト１３の外径を、例えば、コイルスプリング１１の内径の８５％〜９０％程度に設定する。

図８のように、上側シャフト１４、下側シャフト１５をそれぞれピンプレート１０に連結することにより、扉２の開閉によってピンプレート１０が回転する際（コイルスプリング１１が捩じられる際）に、ピンプレート１０に連動して上側シャフト１４および下側シャフト１５が回転する。このように、上側シャフト１４および下側シャフト１５が捩じられるコイルスプリング１１と同じ方向に回転するので、上側シャフト１４および下側シャフト１５とコイルスプリング１１との間の摩耗が低減する。

また、コイルスプリング１１は、捩じられることにより長さが縮小する。そのため、上側シャフト１４と下側シャフト１５とを相対的にシャフト軸方向に移動可能にしておくと、コイルスプリング１１に追加的な応力が生じることがなく、耐久性を向上させるには、益々有利になる。

本発明の扉ロック装置４は、航空機のラバトリー１に設置される二つ折り扉の他に、例えば、バス、列車、船等乗り物やのラバトリーに設置される二つ折り扉に用いることができる。また、ラバトリー１に限らず、住宅用のユニットバス等など様々な場所に設置される二つ折り扉に用いることができる。

１ラバトリー
２二つ折り扉
２ａ、２ｂ扉板
３ａガイドシャフト
３ｂ回転軸
４扉開閉装置
５ａ、５ｂヒンジピース
６ａ、６ｂ取付け穴
７ブラケット
７ａ、７b ネジ
８カム
９フィッティング
９ａ切込み部
９ｂピン
９ｃネジ
１０ピンプレート
１０ａ長穴
１０ｂ係合溝
１１コイルスプリング
１２ハウジング
１２ａ長穴
１３内挿シャフト
１４上側シャフト
１４ａ凸部
１４ｂ切欠き部
１５下側シャフト
１５ａ凹部
１５ｂ切欠き部
１６取付け枠

Claims

二つ折り扉の扉板どうしを回転可能に連結するヒンジピースの上端部および下端部のそれぞれに長手方向を上下にして内設されたコイルスプリングと、これらコイルスプリングの上端部および下端部のそれぞれに、コイルスプリングに一部が内挿されてコイルスプリングの長手方向に突出するとともに、コイルスプリングに係止するピンプレートと、前記ヒンジピースの上端部に内設されたコイルスプリングの上端部に突設されたピンプレートおよび前記ヒンジピースの下端部に内設されたコイルスプリングの下端部に突設されたピンプレートを、前記ヒンジピースに固定するブラケットを設け、前記コイルスプリングを構成する螺旋状の線材の上下末端の端面が前記ピンプレートの表面に当接して係止されるとともに、前記ピンプレートに形成された係合溝にコイルスプリングの内周面が係合する構成にし、前記コイルスプリングが捩じられることにより生じる復元力により、二つ折り扉を閉じる構成にした扉開閉装置。
前記コイルスプリングのそれぞれに、シャフトが内挿された請求項１に記載の扉開閉装置。
前記シャフトが長手方向中途で分割され、分割された上側シャフトがコイルスプリングの上端部に内挿されたピンプレートに連結され、分割された下側シャフトがコイルスプリングの下端部に内挿されたピンプレートに連結された請求項２に記載の扉開閉装置。
前記分割された上側シャフトおよび下側シャフトを相対的にシャフト軸方向に移動可能にした請求項３に記載の扉開閉装置。