JP5608164B2

JP5608164B2 - ヒンジ

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Publication number: JP5608164B2
Application number: JP2011521409A
Authority: JP
Inventors: クリストファースチュアート，マイケル
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Priority date: 2007-08-06
Filing date: 2008-08-06
Publication date: 2014-10-15
Anticipated expiration: 2028-08-06
Also published as: EP2324175A4; US20110138572A1; CN102112692A; EP2324175A1; CN102112692B; US9121207B2; JP2011530025A; HK1159717A1; EP2324175B1; WO2009018615A1

Description

本発明は、マグネットヒンジ（磁気ヒンジ）に関する。

従来のヒンジは一般に、１対のヒンジプレートを有しており、これらのヒンジプレートはヒンジピンによって回転可能に一緒に固定され、互いに対して相対的な運動をすることができるようになっている。従来のヒンジの典型的な使い方の１つは、扉を回転可能に設置する際の使用である。一般に、ヒンジには特定の安定した状態が一つ二つあるわけではない。つまり、ヒンジは、特定の位置や向きに自然に運動するものではない。

ただし、シャワー室の扉に取り付けるヒンジなどの特別な適用例においては、ヒンジプレートを１つまたは複数の位置で維持および／または付勢するヒンジを提供することが望ましい。

公知のヒンジの中には、平坦面部を有するヒンジピンを備え、この平坦面部がバネと相互に作用して、ヒンジプレートを規定の向きに維持するものがある。特に、このバネの片側の端部は、該平坦面部を除けば、通常、円形状を有するピンの円周面に対して付勢する。これらのヒンジ部材が互いに対して相対的に運動すると、ヒンジピンはバネに対して相対的に回転する。ヒンジプレートが規定の位置まで移動すると、ヒンジピンの平坦面部は、バネの端部に押勢される。バネのねじり力は、バネを、ほぼヒンジピンの平坦面部に押勢された位置で維持し、こうすることによって、ヒンジをほぼ規定の位置で維持する。

ただし、このような構成では問題も発生しうる。特に、バネの端部は運動中にヒンジピンの円周面と絶えず接触しているので、ヒンジピンの表面と絶えず擦れあっている。長期間使用するにつれて、このバネ端部がヒンジピンに対して摩擦運動をすることによって平坦面部は丸くなる。その結果、ヒンジプレートを規定の位置で維持することが困難になり、場合によっては規定の位置で保持できなくなることもある。

したがって、ヒンジを保持位置で維持することができ、上記問題のいくつかを解消または少なくとも緩和するヒンジに対する需要が存在する。

本明細書中では、先行技術文献（またはここから得られる情報）または公知の技術内容を参照するが、どの参照事例も、この先行技術文献（またはここから得られる情報）または公知の技術内容が、本明細書に関連する分野における周知の一般的な知識の一部をなしているのだと承認するものでも自認するものではなく、また、一切このようなことを暗示するものでもなく、さらに、このように解釈するべきものでもない。

１つの広い態様では、以下のようなヒンジが提供される。すなわち、第１の磁気要素を有する第１のヒンジ部材と、第２の磁気要素を有する第２のヒンジ部材とを備え、該第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材は、互いにヒンジを形成するように設置され、該第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材は、第１の磁気要素と第２の磁気要素との間の磁気力によって保持位置にほぼ維持される、ヒンジである。

１つの態様では、上記第１の磁気要素および第２の磁気要素が、第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材を上記保持位置に付勢する。

別の態様では、上記ヒンジは、上記第２のヒンジ部材から突き出た減衰機構と、上記第１のヒンジ部材から延びる重畳部とを備え、第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が互いに対して相対的に上記保持位置に向かって回転する際に、該重畳部が減衰機構を押圧することによって、第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が保持位置へ移動する速度を減速させる。

随意的な態様では、上記減衰機構が液圧機構である。

別の随意的な態様では、上記液圧機構が、第２のヒンジ部材から大きく突き出た液圧ピストンを有し、上記第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が上記保持位置に向かって運動する際に、上記重畳部が液圧ピストンを押圧し、この液圧ピストンを液圧機構の液圧シリンダー内へ徐々に後退させる。

随意的に、上記液圧機構が、第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が上記保持位置から非保持位置まで移動すると、上記ピストンの一部が上記シリンダーから押し出されるように荷重するバネである。

一実施形態では、上記ヒンジが、上記第１のヒンジ部材を第２のヒンジ部材に回転接合させる接合部材を備えている。

別の一実施形態では、第１の保持ピンが、上記接合部材の第１の中空部を貫いて延び、該第１の中空部の内部で着脱可能に保持されることによって、接合部材が、上記第１の保持ピンを中心として第１のヒンジ部材に回転接続された状態で着脱可能に固定される。

１つの態様では、上記第１の保持ピンはバネを支持し、このバネの第１の端部が上記保持ピンに取り付けられ、バネの第２の端部が上記接合部材の停止面を押勢し、上記第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が回転して保持状態を離れると、バネにおいてねじり力が増加し、このねじり力の増加によって、第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が保持位置に付勢される。

別の態様では、第２の保持ピンが、上記接合部材の第２の中空部を貫いて延び、該第２の中空部の内部で着脱可能に保持されることによって、接合部材が、上記第２のヒンジ部材に着脱可能に固定される。

一実施形態では、上記接合部材が第３の磁気要素を有し、上記第１の磁気要素と第３の磁気要素との間の磁気力が、上記第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材を保持位置に付勢する。

別の一実施形態では、上記第１のヒンジ部材が、互いに着脱可能に固定された、第１のヒンジ前部プレートと第１のヒンジ後部プレートとを有し、上記第２のヒンジ部材が、互いに着脱可能に固定された、第２のヒンジ前部プレートと第２のヒンジ後部プレートとを有する。

代わりの実施形態では、上記第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が、不安定な位置まで移動可能であって、上記第１の磁気要素と第２の磁気要素との間の磁気力が、上記第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材を付勢し、該不安定な位置から上記保持位置まで移動させる。

一実施形態では、上記第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が、不安定な位置まで移動可能であって、上記第１の磁気要素と第２の磁気要素との間の磁気力が、上記第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材を付勢し、該不安定な位置から上記保持位置まで移動させる。

別の一実施形態では、上記第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が、自由に運動できる位置範囲まで移動可能になっており、この自由に運動できる位置範囲では、上記第１の磁気要素と第２の磁気要素との間の磁気力が、上記第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材を保持および／または付勢することができない。

１つの態様では、上記第１の磁気要素および第２の磁気要素が逆極性を有し、第１の磁気要素と第２の磁気要素とが互いに引き付けあうようになっている。

別の態様では、上記第１のヒンジ部材が、上記第１の磁気要素を収容して保持するために少なくとも１つの開口部を有する。

一実施形態では、上記第２のヒンジ部材が、上記第２の磁気要素を収容して保持するために少なくとも１つの開口部を有する。

別の随意的な態様では、上記第１のヒンジ部材が、上記第１のヒンジ部材における第１のヒンジ本体から延びる腕部を有し、上記第２のヒンジ部材が、第２のヒンジ本体から延びる１対の腕部を有し、該１対の腕部が、第１のヒンジ部材の腕部に対応する窪みを規定し、上記第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材の腕部は、それぞれ、第１の磁気要素および第２の磁気要素を有する。

一実施形態では、上記第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が上記保持位置に維持される際に、第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材の腕部によって保持される第１の磁気要素および第２の磁気要素が重ねあわされる。

随意的な態様では、上記第１のヒンジ部材が、磁気強度にばらつきを有する第１の磁気要素からなる第１の磁気要素群を有し、上記第２のヒンジ部材が、磁気強度にばらつきを有する第２の磁気要素からなる第２の磁気要素群を有し、第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が上記不安定な位置から安定した位置へ回転する速度を、上記第１の磁気要素群および第２の磁気要素群が制御する。

もう１つの広い態様では、以下のようなヒンジが提供される。すなわち、第１の磁気要素を有する第１のヒンジ部材と、第２の磁気要素を有する第２のヒンジ部材とを備え、該第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材は、互いにヒンジを形成するように設置され、該第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材を保持位置に付勢するように構成された付勢機構をさらに備え、該第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材は、第１の磁気要素と第２の磁気要素との間の磁気力によって保持位置にほぼ維持される、ヒンジである。

別の態様では、上記第２のヒンジ部材に対して相対的に上記第１のヒンジ部材が移動する速度を減速するように構成された減衰機構を備える。

一実施形態では、上記減衰機構が上記第２のヒンジ部材から突き出ており、上記ヒンジが、上記第１のヒンジ部材から延びる重畳部を備え、第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が互いに対して相対的に上記保持位置に向かって回転する際に、該重畳部が減衰機構を押圧することによって、第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が保持位置へ移動する速度を減速させる。

別の一実施形態では、上記減衰機構が液圧機構である。

随意的な態様では、上記液圧機構が、第２のヒンジ部材から大きく突き出た液圧ピストンを有し、上記第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が上記保持位置に向かって運動する際に、上記重畳部が液圧ピストンを押圧し、この液圧ピストンを液圧機構の液圧シリンダー内へ徐々に後退させる。

別の随意的な態様では、上記液圧機構が、第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が上記保持位置から非保持位置まで移動すると、上記ピストンの一部が上記シリンダーから押し出されるように荷重するバネである。

随意的に、上記ヒンジが、上記第１のヒンジ部材を第２のヒンジ部材に回転接合させる接合部材を備えている。

随意的な実施形態では、第１の保持ピンが、上記接合部材の第１の中空部を貫いて延び、該第１の中空部の内部で着脱可能に保持されることによって、接合部材が、上記第１の保持ピンを中心として第１のヒンジ部材に回転接続された状態で着脱可能に固定される。

別の随意的な実施形態では、上記第１の保持ピンが上記付勢機構を支持し、この付勢機構の第１の端部が上記保持ピンに取り付けられ、付勢機構の第２の端部が上記接合部材の停止面を押勢し、上記第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が回転して保持状態を離れると、付勢機構において位置エネルギーが増加し、この位置エネルギーの増加によって、第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が保持位置に付勢される。

１つの態様では、上記付勢機構がバネである。

一実施形態では、上記接合部材が第３の磁気要素を有し、上記第１の磁気要素と第３の磁気要素との間の第１の磁気力が、上記第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材を保持位置に付勢する。

随意的な態様では、上記第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が、不安定な位置まで移動可能であって、上記第１の磁気要素と第２の磁気要素との間の磁気力が、上記第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材を付勢し、該不安定な位置から上記保持位置まで移動さ。

別の随意的な態様では、上記第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材は、自由に運動できる位置範囲まで移動可能になっており、この自由に運動できる位置範囲では、上記第１の磁気要素と第２の磁気要素との間の磁気力が、上記第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材を保持および／または付勢することができない。

随意的に、上記第１の磁気要素および第２の磁気要素が逆極性を有し、第１の磁気要素と第２の磁気要素とが互いに引き付けあうようになっている。

随意的な実施形態では、上記第１のヒンジ部材が、上記第１の磁気要素を収容して保持するために少なくとも１つの開口部を有する。

別の随意的な実施形態では、上記第２のヒンジ部材が、上記第２の磁気要素を収容して保持するために少なくとも１つの開口部を有する。

１つの態様では、上記第１のヒンジ部材が、上記第１のヒンジ部材における第１のヒンジ本体から延びる腕部を有し、上記第２のヒンジ部材が、第２のヒンジ本体から延びる１対の腕部を有し、該１対の腕部が、第１のヒンジ部材の腕部に対応する窪みを規定し、上記第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材の腕部は、それぞれ、第１の磁気要素および第２の磁気要素を有する。

別の態様では、上記第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が上記保持位置に維持される際に、第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材の腕部によって保持される第１の磁気要素および第２の磁気要素が重ねあわされる。

一実施形態では、上記第１のヒンジ部材が、磁気強度にばらつきを有する第１の磁気要素からなる第１の磁気要素群を有し、上記第２のヒンジ部材が、磁気強度にばらつきを有する第２の磁気要素からなる第２の磁気要素群を有し、第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が上記不安定な位置から安定した位置へ回転する速度を、上記第１の磁気要素群および第２の磁気要素群が制御する。

例としてのみ提示される本発明の例としての実施形態は、添付の図面との関連において記載された、好適ではあるが非限定的な実施形態についての以下の説明から明らかになる。
図１は各ヒンジ部材が扉要素に結合されていて、保持位置にあるヒンジの側面図である。図２は図１のヒンジの扉部材を除き、保持位置にあるヒンジの上面図である。図３は図１のヒンジの扉部材を除き、不安定な位置にあるヒンジの上面図である。図４は図１のヒンジの扉部材を除き、自由に運動できる位置にあるヒンジの上面図である。図５は保持位置にある第２の例のヒンジを示す図である。図６は不安定な位置にある図５のヒンジを示す図である。図７は磁気要素が追加された別のヒンジの例を示す図である。図８は保持位置にある別の例のヒンジを示す斜視図である。図９は非保持位置にある図８のヒンジを示す斜視図である。図１０は保持位置にある図８のヒンジを示す平面図である。図１１は保持位置にある図８のヒンジの線Ｂ−Ｂにおける断面図である。図１２は保持位置にある図８のヒンジの側面図である。図１３は保持位置にある図８のヒンジの背面図である。図１４は、図８のヒンジにおける第１のヒンジ部材の第１の後部プレートを示す図である。図１５は、図１４の第１の後部プレートを示す側面図である。図１６は、図１４の第１の後部プレートを示す背面図である。図１７は、図８のヒンジの第２のヒンジ部材における第２の後部プレートを示す斜視図である。図１８は、図１７の第２後部プレートを示す側面図である。図１９は、保持位置における磁気要素の位置の概要を示す図８のヒンジの半透明の斜視図である。図２０は、非保持位置における磁気要素の位置の概要を示す図８のヒンジの半透明の斜視図である。図２１は、保持位置における磁気要素の位置の概要を示す図８のヒンジの半透明の上面図である。図２２は、非保持位置における磁気要素の位置の概要を示す図８のヒンジの半透明の上面図である。図２３は、別の非保持位置における磁気要素の位置の概要を示す図８のヒンジの半透明の上面図である。図２４は、保持位置における磁気要素の位置の概要を示す図８のヒンジの半透明の平面図である。図２５は、前部ヒンジプレートの内側面および保持構造を示す図である。図２６は、図８のヒンジにおける第１の保持ピンを示す平面図である。図２７は、図２６の第１の保持ピンを示す上面図である。図２８は、接合部材の第１の中空部を通って突き出る、付勢機構を支持する第１の保持ピンを示す断面図である。図２９は、図２８の接合部材における第１の中空部を通って突き出る第１保持ピンを示す断面図である。

以下の形態は、例としてのみ提示するものであって、好適な実施形態の主題を正しく詳細に理解してもらうために説明する。

図１には、ヒンジ１００が図示されている。ヒンジ１００は、少なくとも１つの第１の磁気要素１０３、１０５を含む第１のヒンジ部材１０１と、少なくとも１つの第２の磁気要素１０４、１０６を含む第２のヒンジ部材１０２とを有し、第１のヒンジ部材１０１および第２のヒンジ部材１０２はヒンジを形成するように設置されている。第１のヒンジ部材１０１および第２のヒンジ部材１０２は、図２に示すように、第１の磁気要素１０３、１０５と第２の磁気要素１０４、１０６との間の磁気力によって保持位置にほぼ維持されている。

図３に図示するように、第１のヒンジ部材１０１および第２のヒンジ部材１０２は不安定な位置まで移動可能である。この不安定な位置では、第１の磁気要素１０３、１０５と第２の磁気要素１０４、１０６との間の磁気力が、第１のヒンジ部材１０１および第２のヒンジ部材１０２を付勢し、図２の上面図に図示するように、不安定な位置から保持位置まで移動させる。

図４を参照すると、第１のヒンジ部材１０１および第２のヒンジ部材１０２は、少なくとも１つの自由に運動できる位置まで移動可能である。この自由に運動できる位置では、第１の磁気要素１０３、１０５および第２の磁気要素１０４、１０６は、ヒンジ部材１０１、１０２を、互いに対して相対的な規定の向きに付勢または維持できない。

図１を再度参照すると、第１のヒンジ部材１０１はヒンジ本体１１５を有し、ヒンジ本体１１５は延伸する腕部１１０を有している。腕部１１０は開口部１１６を有し、この開口部１１６を貫いてヒンジピン１０７が突き出ることができる。腕部１１０は、少なくとも１つの磁気要素用開口部１１７、１１８をさらに有している。この磁気要素用開口部１１７、１１８では、磁気要素用開口部１１７、１１８が、磁気要素１０３、１０５をそれぞれ一つずつ保持している。図１に例として示すように、第１の磁気要素は通常のＳ極性を有している。

第２のヒンジ部材１０２は、ヒンジ本体１１９と、ヒンジ本体１１９から延びて、窪み部１２０を規定する１対の腕部１１１、１１２とを有している。窪み部１２０は、第１のヒンジ部材１０１の腕部１１０にほぼ対応する。第１の腕部１１１および第２の腕部１１２の各々は、ヒンジピン用開口部１２１、１２２を有し、各ヒンジピン用開口部１２１、１２２は、ヒンジピン１０７の少なくとも対応する部分を収容して保持する。ヒンジピン１０７は、第１のヒンジ部材１０１の腕部１１０を貫いて突き出ている。このような構成によって、ヒンジピン１０７を介して第１のヒンジ部材１０１および第２のヒンジ部材１０２を回転可能に組み合わせることができる。この結果、第１のヒンジ部材１０１および第２のヒンジ部材１０２は、ヒンジ軸１０８を中心としてヒンジを形成して運動することができる。図１に例として示すように、上記磁気要素は通常のＮ極性を有する。

第２のヒンジ部材における第１の腕部１１１および第２の腕部１１２も、それぞれが、第２の磁気要素１０４、１０６のいずれかを収容して保持する磁気要素用開口部１２３、１２４を有している。

図１および図２に図示するように、第１のヒンジ部材１０１および第２のヒンジ部材１０２が保持位置に維持される際に、第１の磁気要素１０３、１０５は重ねあわせられて一列に並べられている。その結果、第１の磁気要素１０３、１０５および第２の磁気要素１０４、１０６が互いの近傍に位置するようになり、第１のヒンジ部材１０１および第２のヒンジ部材１０２を保持位置に保持することが容易になる。

図１に例として示すように、第１の磁気要素が通常のＳ極性を有し、第２の磁気要素が通常のＮ極性を有しているので、第１の磁気要素および第２の磁気要素は、磁気によって互いに引き付けられ、第１のヒンジ部材１０１および第２のヒンジ部材１０２を保持位置に保持することが容易になる。

図２を参照すると、各ヒンジ部材１０１、１０２は、扉部材９０１、０９２（図１に鎖線で図示）を収容して保持することができる空洞１１３、１１４を有する。この具体例では、ヒンジ１００が、シャワー用の枠無しガラス扉に結合するように設計されている。

図３を参照すると、ヒンジ部材１０１、１０２が不安定な位置に移動する際に、第１の磁気要素１０３、１０５と第２の磁気要素１０４、１０６とは十分に近接しており、その結果、磁気要素１０３、１０４、１０５、１０６は互いに磁気的に引き付けあい、第１のヒンジ部材１０１および第２のヒンジ部材１０２を付勢して、上記不安定な位置から、図１および図２に示す保持位置までヒンジピン１０７を中心として回転させる。なお、この保持位置では、上記第１の磁気要素１０３、１０５および第２の磁気要素１０４、１０６は重なりあう向きにある。

図４を参照すると、第１のヒンジ部材１０１および第２のヒンジ部材１０２が上記不安定な位置を通り越してしまった場合、第１の磁気要素１０３、１０５および第２の磁気要素１０４、１０６は、ヒンジ部材１０１、１０２を保持位置に付勢しようとする磁気要素１０３、１０４、１０５、１０６間の磁気力を大幅に低下させるような距離に位置する。その結果、ヒンジ部材１０１、１０２は、矢印９００で図示するように、自由に運動できる位置範囲内で運動できるようになる。

上記の記載においては、ヒンジ１００が、ヒンジ部材１０１、１０２を、図２に示すようにヒンジ部材１０１、１０２が互いに平行である保持位置に保持するように構成されているとした。しかしながら、ヒンジがこれ以外の所望の保持位置に維持される、他の構成も可能であることは理解されよう。

例えば、図５に示すように、ヒンジ部材のうちの一方が１対の腕部５００、５０１を有し、腕部５００、５０１は対応する肘部５０２、５０３を有する。その結果、第１のヒンジ部材１０１および第２のヒンジ部材１０２は、第１のヒンジ部材１０１および第２のヒンジ部材１０２のヒンジ本体１１５、１１９が互いに直交する保持位置に維持される。図６に図示するように、ヒンジ部材１０１、１０２は不安定な位置に移動することがあるが、この場合、磁気要素１０３、１０４、１０５、１０６はヒンジ部材１０１、１０２を付勢し、ヒンジ本体１１５、１１９が互いに対して相対的に直交に配置される保持位置に戻す。

図７を参照すると、ヒンジのさらに別の例が示されている。特に、第１のヒンジ部材１０１には磁気要素７０２、７０３が追加されている。これらの磁気要素７０２、７０３は、ヒンジ本体１１５の縁に配置されており、第２のヒンジ部材における第２の磁気要素１０４、１０６を少なくとも部分的に囲んでいる。追加された磁気要素７０１、７０２は、それぞれ、追加された磁気要素用開口部７０３、７０４内に収容されて保持される。追加された磁気要素７０２、７０３は、第１の磁気要素１０３、１０５とともに、第２の磁気要素１０４、１０６を少なくとも部分的に囲むことによって、ヒンジ部材１０１、１０２を保持位置に維持するのに役立つ。

図２、図３、および図４に例として図示するように、磁気要素１０３、１０４、１０５、１０６は円形の断面を有している。ただし、磁気要素１０３、１０４、１０５、１０６に対して、他の断面形状を採用してもよいことは理解されよう。

磁気要素１０３、１０４、１０５、１０６は好ましくは、サイズが小さくても、有意な磁気強度を有するものであり、さらに、アルニコ、ネオジム（希土類金属の一種）または、強い磁束を有する類似の物質で形成されてもよい。好ましくは、磁気要素１０３、１０４、１０５、１０６は、ヒンジ部材１０２、１０１に結合されている扉部材を意図的に動かそうとしないかぎり、ヒンジ部材１０１、１０２を保持位置に維持するのに充分な磁気強度を有する。つまり、磁気要素１０３、１０４、１０５、１０６は、ヒンジ部材が保持位置から不安定な位置または自由に運動できる位置に動くことができないようにするほどに強力なのである。

１つの態様では、ヒンジ部材１０１、１０２が不安定な位置から保持位置へ移動する速度を制御するために、ヒンジ部材１０１、１０２の腕部１１０、１１１、１１２が、各種強度を有する磁気要素からなる磁気要素群を有している。１つの態様では、磁気要素のうち、対応する腕部の縁の近くに位置する磁気要素は、中央よりに配置されている磁気要素に比べて、磁気強度が弱い。このような、外よりに配置された磁気要素と中央よりに配置された磁気要素との間の磁気強度の差によって、ヒンジ部材１０１、１０２が不安定な位置から保持位置へ移動する速度を制御することが容易になる。

上記例では、第１の磁気要素１０３、１０５の磁気極性と第２の磁気要素１０４、１０６の磁気極性とは逆（つまり、それぞれＳ極とＮ極）であり、その結果、第１の磁気要素１０３、１０５および第２の磁気要素１０４、１０６が互いに引き付けあうことによって、第１のヒンジ部材１０１および第２のヒンジ部材１０２が保持位置にほぼ維持されると説明したが、他の実施形態も可能である。例えば、ヒンジに、同じ極性を有する第１の磁気要素および第２の磁気要素を設けてもよい。この構成では、第１の磁気要素と第２の磁気要素との間の反発しあう磁気力が、ヒンジ部材１０１、１０２を規定の保持位置に維持および付勢する。この場合、第１の磁気要素および第２の磁気要素は、実質的に重畳しない（つまり磁気要素は重なりあわない）。

図８を参照すると、ヒンジ８００の別の例が示されている。図８に示すヒンジは付勢機構を有し、第１のヒンジ部材８０１および第２のヒンジ部材８０２を、非保持位置から保持位置に付勢する。

図８を参照してさらに詳細に説明すると、第１のヒンジ部材８０１は、前部プレート８０６および後部プレート８０４を有している。第２のヒンジ部材８０２は、前部プレート８１０および後部プレート８０８を有している。この第１のヒンジ部材８０１および第２のヒンジ部材８０２の前部プレートおよび後部プレート８０４、８０６、８０８、８１０は、着脱可能なネジ８０３によって分離可能である。この場合、各ヒンジ部材８０１、８０２の後部プレート８０４、８０８は、複数のネジ８０３のうちの一つを受け留めるための複数の穴８１２、８１４を有している。また、各前部プレートの内側面は、それぞれが、ネジ８０３の尾部を受け留めるための、ネジ溝を切った要素８７０を有しており、着脱可能な嵌合が実現される。

図８〜図１３を参照すると、第１のヒンジ部材は重畳部８０７を有している。この重畳部８０７は、第１のヒンジ部材８０１の後部ヒンジプレート８０４から延びており、保持位置では第２のヒンジ部材８０２における後部プレート８０８の窪み部８０５に重畳する。１つ以上の減衰要素（減衰機構）８０９が、第２のヒンジ部材８０２における後部プレート８０８の窪み部８０５から突き出ている。減衰要素８０９は、ヒンジ部材８０１、８０２が不安定な位置から図８に示すような閉じた保持位置へ移動する速度を減速させるように構成されている。

特に、この１つ以上の減衰要素８０９は、液圧（水圧、油圧）機構８８０として設けられてもよく、この場合、液圧ピストンは、第２のヒンジ部材８０２における後部プレート８０８の窪んだ面８０５から外向きに突き出る。図１６を参照すると、ヒンジ８００が不安定な位置から閉じた保持位置まで移動する際に、第１のヒンジ部材８０１における後部プレート８０８の重畳部８０７の下面は、液圧ピストン８０９の最上部を押圧し、上記ピストンの少なくとも一部が徐々に液圧シリンダー内へ後退するようになっている。こうすることによって、閉じた保持位置へのヒンジ部材８０１、８０２の移動速度が減速する。

第１のヒンジ部材８０１および第２のヒンジ部材８０２が、図９に示すように非保持位置まで移動し、第１のヒンジ部材の重畳部の下面が上記液圧ピンに接触しなくなると、液圧ピストン８０９の少なくとも一部が、上記液圧シリンダーから延びることによって、上記減衰機構をリセットする。液圧機構８８０は、ピストンを押圧し、シリンダーが液圧シリンダー内に後退するときより迅速に、ピストンを液圧シリンダーから外向きに延ばす付勢構成（例えばバネなど）を上記液圧シリンダー内に備えていてもよい。

図１６を参照すると、第１のヒンジ部材８０１における後部プレート８０４の下面が図示されている。図１６から見て取れるように、上記第１のヒンジ部材における前部プレートの重畳部の下面は、ヒンジが保持位置にある間、液圧機構８８０の最上部を収納するために、１つ以上の窪み８２３を有していてもよい。第１のヒンジ部材８０１における後部プレート８０４の下面は、磁気要素８２５をぴったりと収容する開口部８２６をさらに有している。磁気要素８２５は、第１のヒンジ部材８０におけるの後部プレート８０４の下面のほぼ中央に配置されている。

図１０を参照すると、第１のヒンジ部材８０１および第２のヒンジ部材８０２における前部プレート８０６、８１０の正面図が示されている。以下の記載においてより詳細に説明するように、第１のヒンジ部材８０１の前部プレート８０６は、第１の腕部８１４ａおよび第２の腕部８１４ｂを有している。第１の腕部８１４ａおよび第２の腕部８１４ｂは、第１の腕部８１４ａと第２の腕部８１４ｂと間の隙間８１６を規定する。接合部材８１１はこの隙間８１６を通って回転可能である。

図２５を参照すると、上記ヒンジが、第１のヒンジ部材８０１および第２のヒンジ部材８０２における後部プレート８０４、８０８を取り除いた状態で図示されている。前部プレート８０６、８１０の内側面は、第１のヒンジ部材８０１および第２のヒンジ部材８０２に回転接合する接合部材８１１を保持するための保持構造８９０を有している。接合部材８１１は、第１のヒンジ部材８０１および第２のヒンジ部材８０２の前部プレート８０６、８１０と後部プレート８０４、８０８との間に保持されることによって、第１の部材８０１および第２の部材８０２が互いに対して相対的に回転できるようになっている。

接合部材８１１は、第１のヒンジ部材８０１によって保持される第１の端部８８１と、第２のヒンジ部材８０２によって保持される第２の端部８８２とを有している。接合部材８１１における第１の端部８８１は、半シリンダー状（半円筒形）の端部を形成する、丸みを帯びた端部を有している。この様子は図２９にさらにはっきりと示されている。ヒンジ８００が閉じた保持位置にある間、接合部材８１１における第１の端部８８１の背面８７５は、隙間８１６において、第１のヒンジ部材８０１における前部ヒンジプレート８０６の前面と同一平面にある。

接合部材８１１の第１の端部８８１は、接合部材８１１における半シリンダー状の端部の軸に沿ってほぼ延びる第１の中空部８７６を有している。第１の中空部８７６は、シリンダー状の断面を有する。第１の保持ピン８３５は、第１の中空部８７６内に収容され、この場合、第１の保持ピン８３５における第１の端部８３７および第２の端部８３９が、第１の中空部８７６の両端部から突き出る。図２６および図２７、に示すように、第１の保持ピン８３５における第１の端部８３７および第２の端部８３９は、方形の外形を有し、これに対応する外形を有する、保持構造８９０の第１のチャンネル８９１内に収容される。第１の保持ピン８３５における第１の端部８３７と第２の端部８３９との間に配置された本体部８４１は、シリンダー状の形状を有し、本体部と第１の端部および第２の端部とが接合して、肩部８４２を形成する。第１の保持ピン８３５の各肩部８４２は、前部ヒンジプレート８０６の後部の縁に寄りかることによって、保持ピン８３５をチャンネル８９１に固定する補助をしている。第１の中空部８７６は、第１の保持ピン８３５をぴったりと収容するシリンダー状の形状を有するので、第１のヒンジ部材８０１が第２のヒンジ部材８０２に対して相対的に回転する際に、第１の保持ピン８３５の本体部８４１は第１の中空部８７６の中で自由に回転できる。

図２６および図２７を参照すると、第１の保持ピン８３５は、第１の保持ピン８３５の各端部８３７、８３９の外側を向いた面の上に配置された、１対の保持溝８４３を有している。各保持溝８４３は、円形の外形を有する。第１の保持ピン８３５が第１のチャンネル８９１内に載置される際に、保持溝８４３は、保持構造８９０の側面部において、対応する保持開口部と一列に並ぶ。各保持開口部は、結合要素８２１（例えば止めネジなど）を受け留めるためのネジ山を有している。各結合要素の尾端部は、ピン８３５の保持溝８４３に収まることによって、保持ピン８３５をチャンネル８９１において固定する。

接合部材８１１の第２の端部８８２は矩形の断面を有し、第２のヒンジ部材の後部プレートに上記保持構造によって着脱可能に固定可能である。ただし、上記接合部材の第２の端部は、第２のヒンジ部材８０２の前部プレート８１０に固定されても、あるいはこれと一体であってもよいことは理解されよう。

１つの態様では、第１の保持ピン８３５と同様の特性を有する第２の保持ピン８４７を、接合部材８１１の第２の端部８８２に配置された第２の中空部８７７内に収容してもよい。第１の保持ピン８３５の場合について上述したように、第２の保持ピン８４７は、１つ以上の結合要素８２１（例えば止めネジなど）によって固定されてもよい。また、第２の保持ピン８４７におけるシリンダー状の本体部とその第１の端部および第２の端部との間に形成される肩部は、保持構造８９０によって形成されるフランジにそれぞれ寄りかかることによって、第２の保持ピン８４７を保持する際に補助する。

１つの態様では、図２５に示すように、保持構造の一部に、各液圧機構における各液圧シリンダーの外側のネジ溝を受け留めて着脱可能に保持するための、ネジ溝を切った１つ以上の穴を備えていてもよい。ただし、図２５に鎖線で示すように、別の位置で、１つ以上の減衰要素８０９が接合要素８１１内に配置されてもよい。どちらの構成においても、上記ネジ溝を切った１つ以上の穴は、重畳機構が、上述の閉じた位置において突き出る、液圧機構８０９のピストンの上に載るように配置される。

図２３および図２４を参照すると、第１のチャンネル８９１の側面を規定する、一列に並んだ１対の中空部８３０が図示されている。各中空部８３０は、磁気要素８２９をぴったりと収容する。

接合部材８１１は、ヒンジ８００が保持位置に位置している間、上記１対の中空部８３０と並ぶ中空部８３２を有する。接合部材８１１の中空部８３２は、磁気要素８３１をぴったりと収容する。第１のヒンジ部材８０１における後部プレート８０４内に保持される１対の磁気要素８２９は、接合部材８１１の中空部８３２内に保持される磁気要素８３１を、磁力によって付勢することによって、ヒンジ部材８０１、８０２を保持位置に保持する。

第２の前部ヒンジプレート８１０上の１対の中空部８３４は、第２のチャンネル８９２の側面を規定する。各中空部８３４は、磁気要素８３３をぴったりと収容する。中空部８３４内に保持された磁気要素８３３は、ヒンジ８００を保持位置に付勢する際にさらに補助し、ヒンジ８００を保持位置に保持する際に補助する。

第１のヒンジ部材８０１の後部ヒンジプレートに配置された磁気要素８２５も、回転部材８１１の中空部８３２内に配置された磁気要素８３１に引き付けられ、例えば、ヒンジを閉じた位置に保持するのに役立つ。保持位置では、磁気要素８２５は磁気要素８３１の上に載る。磁気要素８２５および磁気要素８３１は互いに異なる極性を有しているので、引き付けあう磁気力を発生させることによって、ヒンジ８００を保持位置に付勢することが理解されよう。

図２８を参照すると、第１の保持ピン８５１の別の例が図示されている。特に、第１の保持ピン８５９は、第１のヒンジ部材８０１および第２のヒンジ部材８０２を保持位置に付勢する、追加された付勢のための機構８５９を支持する。

具体的には、第１の保持ピン８５１は、図２６および図２７に開示した端部とほぼ同様の第１の端部８５２および第２の端部８５４を有している。ただし、第１の保持ピン８５１は、第１の端部８５２および第２の端部８５４に比べて幅が狭く、これら端部の間に配置された本体部８５８を有している。付勢機構８５０（例えばバネ）が、第１の保持ピン８５１における幅が狭い本体部８５８の表面に保持される。バネの第１の端部８５６は、保持ピン８５１、具体的にはピン８５１の第２の端部８５４と本体部８５８との間で規定される肩部に固定される。バネ８５０の第２の端部８６０は、接合部材８１１における中空部８９１の一方の端部から突き出ている。バネ８５０の第２の端部８６０は、接合部材８１１の上面の停止面８６２に対して押勢可能である。

図２９にはっきりと示されるように、第１のヒンジ部材８０１が第２のヒンジ部材８０２に対して相対的に回転し始めると、バネの第１の端部８５６および第２の端部８６０は、第２の端部８６０が停止面８６２に接触するまでは、互いに対して相対的な運動ができない。一旦第２の端部８６０が停止面８６２に接触し、第１のヒンジ部材８０１および第２のヒンジ部材８０２が回転し続けて保持状態を離れ、また、互いに対して相対的に離れると、保持構造の第１のチャンネル８９１は、第１の保持ピン８５１における第１の端部８５２および第２の端部８５４にトルクを加えることによって、バネの第１の端部８５６は、バネ８５０の第２の端部８６０に対して相対的に回転し始めて、バネ８５０に位置エネルギーが増加し蓄積される。こうして、位置エネルギーはヒンジ部材８０１、８０２を、逆の方向、つまり保持位置に向かって戻る方向に付勢する。

第１の端部８５２および／または第２の端部８５４が着脱可能に取り付けられる際に、バネ８５０を保持ピン８５９の本体部８５８上に保持しながら、バネ８５０をピン８５９の本体部８５８の上方に配置できるように、第１の保持ピン８５９における第１の端部８５２および／または第２の端部８５４を、第１の保持ピン８５９の本体部８５８に着脱可能に取り付けてもよい。

図２９に図示されているように、第１のヒンジ部材８０１が保持位置に対して相対的に３０°回転するまでは、バネ８５０の第２の端部８６０が停止面８６２を押勢しなくてもよい。第１のヒンジ部材８０１が保持位置に対して相対的に３０°回転すると、バネ８５０の第２の端部８６０は停止面８６２を押勢することよってバネ８５０の張力が増加する。第１のヒンジ部材の、閉じた位置に対する相対的な回転が３０°に達するまでは、磁気要素８３１、８３３、８２５、８２９は磁力を発生させることによって、第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が保持位置に付勢される。

図８〜図２９に開示されたヒンジは、プールの柵に用いるヒンジとして理想的なほどに適している。なぜならば、ヒンジ部材が磁気要素の付勢機構および第１の保持ピンのバネによって保持位置から動かされると、このヒンジは付勢されて閉じた状態になるからである。第１のヒンジ部材８０１および第２のヒンジ部材８０２を保持状態で保持するためには、磁気要素８３１、８３３、８２５、８２９の一部だけが必要とされることは理解されよう。特に、プール用のヒンジとして適用する場合、本ヒンジが必要とするものは磁気要素８２５および８３１だけである。ただし、その他の適用（例えばシャワースクリーンに用いるヒンジ）の場合、本ヒンジには、磁気要素８３１および８２９だけが必要とされる。ヒンジ１００、８００の他の適用例も可能なことは理解されよう。

本発明の随意的な実施形態は、ここで参照または示唆した部品、要素、特徴などを個別に、または２つ以上の部品、要素、特徴の任意のまたはすべての組み合わせにおいてまとめて、広く含んでいると言うこともできる。また、本発明に関連する当該技術分野において公知な等価物が存在する特定の部材が本明細書中で言及される場合、このような公知である等価物は、個別に説明されているが如く、本明細書中に引用されるものとする。

好適な実施形態を詳細に説明してきたが、本発明の範囲を逸脱することなく、当業者が各種変更、置換、および調整を行うことが可能であることは理解されるべきである。

Claims

第１の磁気要素を有する第１のヒンジ部材と、
第２の磁気要素を有する第２のヒンジ部材とを備え、
該第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材は、互いにヒンジを形成するように設置され、
該第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材を保持位置に付勢するように構成されたバネをさらに備え、
該第１の磁気要素と第２の磁気要素との間の磁気的な引き付け力が、該第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材を該保持位置に維持するのに寄与する、ヒンジ。
上記第１の磁気要素および第２の磁気要素が、上記第１の磁気要素と第２の磁気要素との間の磁気的な引き付け力によって、第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材を上記保持位置に付勢する、請求項１に記載のヒンジ。
上記第２のヒンジ部材に対して相対的に上記第１のヒンジ部材が上記保持位置に移動する速度を減速するように構成された減衰機構を備える、請求項１または２に記載のヒンジ。
上記減衰機構が上記第２のヒンジ部材から突き出ており、
上記第１のヒンジ部材が、重畳部を備え、
第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が互いに対して相対的に上記保持位置に向かって回転する際に、該重畳部が減衰機構を押圧することによって、第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が保持位置へ移動する速度を減速させる、請求項３に記載のヒンジ。
上記減衰機構が液圧機構である、請求項３または４に記載のヒンジ。
上記液圧機構が、第２のヒンジ部材から大きく突き出た液圧ピストンを有し、
上記第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が上記保持位置に向かって運動する際に、上記重畳部が液圧ピストンを押圧し、この液圧ピストンを液圧機構の液圧シリンダー内へ徐々に後退させる、請求項５に記載のヒンジ。
上記液圧機構が、第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が上記保持位置から非保持位置まで移動すると、上記液圧ピストンの一部が上記液圧シリンダーから押し出されるように荷重するバネである、請求項６に記載のヒンジ。
上記第１のヒンジ部材を第２のヒンジ部材に回転接合させる接合部材を備えている、請求項１〜７のいずれか一項に記載のヒンジ。
第１の保持ピンが、上記接合部材の第１の中空部を貫いて延び、該第１の中空部の内部で着脱可能に保持されることによって、接合部材が、上記第１の保持ピンを中心として第１のヒンジ部材に回転接続された状態で着脱可能に固定される、請求項８に記載のヒンジ。
上記第１の保持ピンが上記バネを支持し、
このバネの第１の端部が上記保持ピンに取り付けられ、バネの第２の端部が上記接合部材の停止面を押勢し、
上記第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が回転して保持位置を離れると、バネにおいて位置エネルギーが増加し、この位置エネルギーの増加によって、第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が保持位置に付勢される、請求項９に記載のヒンジ。
第２の保持ピンが、上記接合部材の第２の中空部を貫いて延び、該第２の中空部の内部で着脱可能に保持されることによって、接合部材が、上記第２のヒンジ部材に着脱可能に固定される、請求項１０に記載のヒンジ。
上記接合部材が第３の磁気要素を有し、
上記第１の磁気要素と第３の磁気要素との間の磁気的な引き付け力が、上記第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材を保持位置に維持するのに寄与する、請求項８〜１１のいずれか一項に記載のヒンジ。
上記第１のヒンジ部材が、互いに着脱可能に固定された、第１のヒンジ前部プレートと第１のヒンジ後部プレートとを有し、
上記第２のヒンジ部材が、互いに着脱可能に固定された、第２のヒンジ前部プレートと第２のヒンジ後部プレートとを有する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のヒンジ。
上記第１のヒンジ部材が、上記第１の磁気要素を収容して保持するために少なくとも１つの開口部を有する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のヒンジ。
上記第２のヒンジ部材が、上記第２の磁気要素を収容して保持するために少なくとも１つの開口部を有する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のヒンジ。
上記第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が上記保持位置に維持される際に、第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材の腕部によって保持される第１の磁気要素および第２の磁気要素が重ねあわされる、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のヒンジ。
上記第１のヒンジ部材が、磁気強度にばらつきを有する第１の磁気要素からなる第１の磁気要素群を有し、上記第１の磁気要素群が、上記第１の磁気要素を有し、
上記第２のヒンジ部材が、磁気強度にばらつきを有する第２の磁気要素からなる第２の磁気要素群を有し、上記第２の磁気要素群が、上記第２の磁気要素を有し、
第１のヒンジ部材および第２のヒンジ部材が上記保持位置へ回転する速度の制御に、上記第１の磁気要素群および第２の磁気要素群が寄与する、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のヒンジ。