JP6431983B2 - ヒンジ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、例えば家具の筐体や建物の室壁等の第1部材と、扉等の第2部材とを回転可能に連結するヒンジ装置に関し、特に第2部材を回転方向の一側(例えば閉側)へ付勢するキャッチ機構が付いたヒンジ装置に関する。
一般に、この種のヒンジ装置は、第1本体部と、第2本体部と、これら本体部を連結する第1、第2アームを備えている。第1本体部が、筐体や室壁などの第1部材に取り付けられる。第2本体部が、扉等の第2部材に取り付けられる。これによって、第2部材が、ヒンジ装置を介して第1部材に回転可能に連結される。
更にこの種のヒンジ装置には、第2部材を閉位置へ引き込むキャッチ機構が設けられている(特許文献1等参照)。特許文献1のキャッチ機構は、ねじりコイルばねからなるばねを含む。ばねの第1本体部側腕部は、第1本体部に押し当てられている。ばねの第2本体部側腕部は、断面コ字状をなす第1アームの側壁の端縁に押し当てられるとともに、断面コ字状をなす第2アームの側壁と第1本体部の側壁とによって挟まれている。第2部材が閉位置近くに在るとき、ばねのばね力によって第1アームが回転付勢されることで、第2部材が閉位置へ付勢される。
特許第4657812号
上掲特許文献1においては、第2アームの側壁を第1本体部の側壁と対向するように配置して、これら側壁どうしの間にばねの第2本体部側腕部を挟み付けることで、第2本体部側腕部が第1アームの側壁から外れるのを防止する構造になっている。要するに、特許文献1の第2アームは、ばねの第2本体部側腕部の外れ防止に関与する必要から、形状、寸法及び配置等に制約が有り、設計の自由度が小さかった。
本発明は、上記事情に鑑み、第2アームの設計の自由度を確保しながら、ねじりコイルばね等のばねの第2本体部側腕部が第1アームから外れるのを防止することを目的とする。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、第1部材と第2部材を軸線まわりに回転可能に連結するヒンジ装置であって、
前記軸線と直交する主側壁を有して、前記第1部材に取り付けられる第1本体部と、
前記第2部材に取り付けられる第2本体部と、
前記主側壁と対向する第1側壁を有し、前記第1側壁の一端部が前記第1本体部に対して回転可能に連結され、前記第1側壁の他端部が前記第2本体部に対して回転可能に連結された第1アームと、
前記第1本体部に対して一端部が回転可能に連結され、前記第2本体部に対して他端部が回転可能に連結された第2アームと、
第1本体部側腕部と第2本体部側腕部を有して、前記第2本体部を前記第1本体部に対して回転付勢するばねと、を備え、
前記第1側壁には、前記主側壁へ向けて突出するばね受け凸部が設けられ、
前記ばねの前記第2本体部側腕部が前記ばね受け凸部に押し当てられることによって、前記ばねの回転付勢力が、前記第1アームを介して前記第2本体部に作用しており、かつ前記第2本体部側腕部が、前記主側壁と前記第1側壁との間に挟まれていることを特徴とする。
ばねの第2本体部側腕部を第1本体部の主側壁と第1アームの第1側壁との間に挟むことによって、前記第2本体部側腕部がばね受け凸部から外れるのを防止できる。第2アームは、前記第2本体部側腕部の外れ防止に関与していないから、設計の自由度を高めることができる。
前記第1本体部における前記軸線方向の両側部にそれぞれ前記主側壁が設けられ、
前記第1アームにおける前記軸線方向の両側部にそれぞれ前記第1側壁が設けられており、
前記ばねが、前記軸線方向に並ぶ一対のコイルばね部を有し、これらコイルばね部の互いに反対側の端部にそれぞれ前記第2本体部側腕部が設けられており、
各第2本体部側腕部が、対応する第1側壁のばね受け凸部に押し当てられるとともに、対応する主側壁と第1側壁との間に挟まれていることが好ましい。
これによって、第1アームひいては第2本体部をバランス良く回転付勢できる。
前記ばね受け凸部の外周には、転動体が回転可能に設けられており、
前記第2本体部側腕部が、前記転動体の外周面に押し当てられていることが好ましい。
この場合、前記第2本体部側腕部は、前記転動体を介して前記ばね受け凸部に押し当てられる。前記第2本体部の回転に伴って、前記ばね受け凸部と前記第2本体部側腕部が相対変位する。このとき、前記転動体がばね受け凸部の周りに相対回転することで、前記転動体と前記第2本体部側腕部との間に転がり摩擦が作用する。これによって、前記ばね受け凸部及び第2本体部側腕部の摩耗を低減でき、耐久性を高めることができる。
本発明によれば、第2アームの形状及び配置の制約を無くすことができ、第2アームの設計の自由度を高めることができる。かつ、ばねの第2本体部側腕部が第1アームから外れるのを防止できる。
図1(a)は、本発明の第1実施形態に係るヒンジ装置を閉じ状態で、かつ第1部材及び第2部材を仮想線にして示す一部切欠平面図である。図1(b)は、前記ヒンジ装置を開状態で、かつ第1部材及び第2部材を仮想線にして示す平面図である。 図2(a)は、図1(a)のIIa−IIa線に沿う、閉状態の前記ヒンジ装置の側面図である。図2(b)は、図1(b)のIIb−IIb線に沿う、開状態の前記ヒンジ装置を、座金を省略してヒンジ本体だけにして示す側面図である。 図3は、前記ヒンジ本体の斜視図である。 図4は、前記ヒンジ本体の分解斜視図である。 図5(a)は、図2(a)のVa−Va線に沿う、閉状態の前記ヒンジ装置の平面断面図である。図5(b)は、図2(b)のVb−Vb線に沿う、座金を省略した開状態のヒンジ本体の平面断面図である。 図6(a)は、図1(a)のVIa−VIa線に沿う、閉状態の前記ヒンジ装置の正面断面図である。図6(b)は、図1(b)のVIb−VIb線に沿う、座金を省略した開状態のヒンジ本体の平面断面図である。 図7(a)は、図1(b)のVIIa−VIIa線に沿う断面図である。図7(b)は、図1(b)のVIIb−VIIb線に沿う断面図である。 図8(a)は、図6(a)の円部VIIIaの拡大断面図である。図8(b)は、図6(b)の円部VIIIbの拡大断面図である。 図9は、本発明の第2実施形態に係るヒンジ装置のヒンジ本体の分解斜視図である。 図10は、前記第2実施形態に係るヒンジ装置の、図8(b)相当の拡大断面図である。
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図1〜図8は、本発明の第1実施形態を示したものである。図1に示すように、第1部材1と第2部材2とが、ヒンジ装置3を介して図1の紙面と直交する軸線まわりに回転可能に連結されている。以下、前記軸線に沿う方向を「軸線方向DR」と称す。第1部材1は、例えば、家具の筐体や建物の室壁等である。第2部材2は、例えば家具や室の扉である。
図1に示すように、ヒンジ装置3は、ヒンジ本体3aと、座金3bを備えている。座金3bが、第1部材1に取り付けられている。ヒンジ本体3aは、第1本体部10と、第2本体部20と、第1アーム30と、第2アーム40を備えている。第1本体部10が、座金3bに取り付けられている。ひいては、第1本体部10が、座金3bを介して第1部材1に取り付けられている。第2本体部20は、第2部材2に取り付けられている。図5に示すように、第1本体部10及び第2本体部20が、第1アーム30及び第2アーム40を介して連結されている。これら本体部10,20及びアーム30,40によって、四節リンク機構が構成されている。
詳しくは、図2及び図3に示すように、第1本体部10は、主表壁11と、一対の主側壁12,12を有している。主表壁11の長手方向は、軸線方向DRと直交する第2方向DRへ向けられ、かつ主表壁11の幅方向は、軸線方向DRへ向けられている。主表壁11の幅方向の両側部に、それぞれ主側壁12が設けられている。各主側壁12は、軸線方向DRに対して直交している。図6(b)に示すように、一対の主側壁12,12が、主表壁11から軸線方向DR及び第2方向DRと直交する第3方向DRの一側へ突出されている。第1本体部10の長手方向と直交する断面は、コ字状になっている。
図1及び図3に示すように、第1本体部10における長手方向の一端側(図1(b)において左側)の部分に、軸ピン部材61,63,66が設けられている。図2(b)に示すように、これら軸ピン部材61,63,66は、互いに平行をなして、第1本体部10の幅方向(軸線方向DR)へ延びている。各軸ピン部材61,63,66が、第1本体部10の一対の主側壁12,12間に架け渡されている。
図1及び図3に示すように、第1本体部10における長手方向の一端側(図1において左側)に第2本体部20が設けられている。第2本体部20は、取付板部21と、カップ部22を有している。取付板部21は、平板状に形成され、第2部材2に固定されている。取付板部21の中央部にカップ部22が設けられている。
図7に示すように、カップ部22には、2つのJピン部材62,64が設けられている。図4及び図7(a)に示すように、Jピン部材62は、短軸部62aと、長軸部62bと、軸連結部62cを含む。短軸部62aの軸長は、長軸部62bの軸長より短い。短軸部62a及び長軸部62bは、互いに平行をなして、軸線方向DRへ延びている。短軸部62a及び長軸部62bの一端部どうしが、軸連結部62cによって連ねられている。
図7(a)に示すように、軸連結部62cは、カップ部22における一方(図7(a)において下側)の側壁部22aの外側面に配置されている。短軸部62aは、側壁部22aを貫通して、カップ部22の内部に突出されている。長軸部62bは、カップ部22における前記側壁部22aから軸線方向DRの反対側(図7(a)において上側)の側壁部22bに架け渡されている。
図4及び図7(b)に示すように、同様に、もう1つのJピン部材64は、短い短軸部64aと、長い長軸部64bと、これら軸部64a,64bを連ねる軸連結部64cを含む。軸連結部64cが、カップ部22の側壁部22bの外側面に配置されている。短軸部64aは、側壁部22bを貫通して、カップ部22の内部に突出されている。長軸部64bは、カップ部22における側壁部22bから側壁部22aに架け渡されている。
図7に示すように、2つのJピン部材62,64の短軸部62a,64aどうしは、軸線方向DRに沿って一直線に対向するように配置されている。図5(b)及び図7(a)に示すように、2つのJピン部材62,64の長軸部62b,64bどうしは、軸線方向DRと直交する方向(図7(a)において左右方向及び/又は紙面奥行方向)に互いにずれている。
図3及び図5(b)に示すように、第1本体部10と第2本体部20との間に第1アーム30が架け渡されている。図4に示すように、第1アーム30は、第1表壁31と、一対の第1側壁32,32を有している。第1表壁31の幅方向が、軸線方向DRへ向けられている。第1表壁31の幅方向の両側部に、それぞれ第1側壁32が設けられている。第1側壁32は、第1表壁31に対して略直交している。第1アーム30の長手方向と直交する断面は、概略コ字状になっている。
図3及び図6に示すように、第1アーム30の幅(軸線方向DRに沿う寸法)は、第1本体部10の幅よりも小さい。第1アーム30における第1本体部10側の端部は、第1本体部10の内部に挿し入れられている。図6(b)に示すように、第1本体部10及び第1アーム30における、軸線方向DRの互いに同じ側の側壁12,32(対応する側壁)どうしが、狭い間隙を隔てて軸線方向DRに対向している。
図2(b)及び図5(a)に示すように、軸ピン部材61が、第1アーム30の一対の第1側壁32,32における第1本体部10側の端部(一端部)を貫通している。軸ピン部材61を介して、第1アーム30が、第1本体部10に対して軸ピン部材61の軸線(第1軸線)のまわりに回転可能に連結されている。
図3に示すように、第1アーム30における第2本体部20側の端部は、カップ部22の内部に配置されている。図7に示すように、2つのJピン部材62,64の短軸部62a,64aが、第1アーム30の一対の第1側壁32,32における第2本体部20側の端部(他端部)に連結されている。短軸部62a,64aを介して、第1アーム30が、第2本体部20に対して短軸部62a,64aの軸線(第2軸線)のまわりに回転可能に連結されている。
図2(b)に示すように、本体部10,20どうし間における幅方向の中央部に第2アーム40が配置されている。第2アーム40は、第1本体部10から第2本体部20に架け渡されている。図4及び図5に示すように、第2アーム40は、軸線方向DR(図5において紙面直交方向)から見て概略「く」字形状の平板状になっている。2つの第2アーム40,40が軸線方向DRに重ねられている。これによって、第2アーム40の強度が確保されている。なお、第2アーム40の数は、2つに限られず、1つだけでもよく、3つ以上であってもよい。
図5に示すように、軸ピン部材63が、第2アーム40における第1本体部10側の端部(一端部)を貫通している。軸ピン部材63を介して、第2アーム40が、第1本体部10に対して軸ピン部材63の軸線(第3軸線)のまわりに回転可能に連結されている。
図7(a)に示すように、Jピン部材62の長軸部62bが、第2アーム40における第2本体部20側の端部(他端部)を貫通している。長軸部62bを介して、第2アーム40が、第2本体部20に対して長軸部62bの軸線(第4軸線)の周りに回転可能に連結されている。
図2(b)に示すように、Jピン部材62,64の2つの短軸部62a,64aどうしの間には、第2アーム40の可動スペースが確保されている。
なお、図5(b)に示すように、Jピン部材64の長軸部64bは、カップ部22内におけるアーム30,40と干渉しない隅部に配置されている。
図5及び図6に示すように、更に、ヒンジ装置3は、第2部材2を閉位置へ引き込むキャッチ機構5を備えている。キャッチ機構5は、ねじりコイルばね50(ばね)と、ばね受け凸部35を含む。図4に示すように、ねじりコイルばね50は、一対のコイルばね部51,51と、中間腕部52(第1本体部側腕部)と、一対の端腕部53,53(第2本体部側腕部)を有している。
一対のコイルばね部51,51は、軸線方向DRに沿う一直線上に直列に配置されている。これらコイルばね部51,51が中間腕部52によって連ねられている。中間腕部52は、U字状に形成され、かつコイルばね部51の1の接線方向に沿ってコイルばね部51から延び出ている。中間腕部52の両端部が、コイルばね部51,51の互いに対向する端部にそれぞれ連なっている。
図4に示すように、コイルばね部51,51の互いに反対側の端部には、それぞれ端腕部53が設けられている。一対の端腕部53,53は、互いに平行をなし、かつコイルばね部51からコイルばね部51の1の接線方向に沿って中間腕部52とは略反対方向へ延び出ている。
図2(b)に示すように、コイルばね部51,51どうしの間、及びU字状の中間腕部52の内側には、第2アーム40が配置されている。第2アーム40を貫通する軸ピン部材63が、コイルばね部51,51をも貫通している。図1(a)に示すように、コイルばね部51の内周と軸ピン部材63の外周との間には、樹脂スリーブ65が設けられている。樹脂スリーブ65によって、軸ピン部材63及びコイルばね部51の摩耗を防止できる。
図5に示すように、中間腕部52の先端部は、軸ピン部材66に押し当てられている。ひいては、中間腕部52が、軸ピン部材66を介して第1本体部10に間接的に押し当てられている。中間腕部52が、第1本体部10に直接的に押し当てられていてもよい。
なお、図5(a)に示すように、軸ピン部材66は、第1本体部10における座金3bとの嵌合部としても機能している。
図5(a)及び図6に示すように、第1アーム30の一対の第1側壁32,32における第1本体部10側の端部(一端部)には、それぞればね受け凸部35が設けられている。ばね受け凸部35は、軸ピン部材61から少し離れて配置されている。図4及び図8に示すように、ばね受け凸部35は、円筒形状をなして、第1側壁32の外側面から対応する主側壁12へ向けて突出されている。ばね受け凸部35の突出端面は、対応する主側壁12に近接している。図8(a)に示すように、ばね受け凸部35の突出端面と、対応する主側壁12との間のギャップgは、ねじりコイルばね50端腕部53の太さφ53よりも十分に小さい(g<φ53)。ばね受け凸部35の第1側壁32からの突出量h35は、ねじりコイルばね50端腕部53の太さφ53と略等しい(h35≒φ53)。
図1及び図6に示すように、ねじりコイルばね50の各端腕部53が、対応するばね受け凸部35の外周面に弾性的に押し当てられている。更に、各端腕部53は、対応する主側壁12と第1側壁32との間に挟まれている。
詳しくは、図8(b)に示すように、第1アーム30の各第1側壁32は、係止壁部32aを有している。係止壁部32aは、ばね受け凸部35よりも端腕部53が配置される側(図8(b)において下側)へ突出されている。係止壁部32aに端腕部53が係止されている。かつ、端腕部53における係止壁部32aとは反対側の部分は、主側壁12に当たっている。
なお、係止壁部32aのばね受け凸部35からの突出量h32aは、端腕部53の太さより小さい(h32a<φ53)。端腕部53は、ばね受け凸部35へ向かって(図8(b)において上方へ)付勢されているから、係止壁部32aの突出量が小さくても、端腕部53が軸線方向DRの内側(図8(b)において左側)へ変位するのを十分に阻止できる。
図5(a)に示すように、端腕部53の先端部分53eは、ばね受け凸部35よりもコイルばね部51側とは反対側(図5(a)において左側)へ延び出ている。図5(a)及び図6(a)に示すように、端腕部53の先端部分53eは、第1側壁32におけるばね受け凸部35よりも第2軸線側すなわち短軸部62a,64a側(図6(a)において紙面手前側)の部分と、主側壁12との間に挟まれている。
中間腕部52が軸ピン部材66に押し当てられ、かつ端腕部53がばね受け凸部35に押し当てられることによって、ねじりコイルばね50が、第1本体部10に対して第1アーム30を回転付勢している。ひいては、第1アーム30を介して、第2本体部20を回転付勢し、更には第2部材2を回転付勢している。第2部材2が閉位置近くに在るとき、上記回転付勢力が第2部材2の閉方向へ作用する。これによって、第2部材2を閉位置へ引き込むことができ、第2部材2が少し開いた状態で留まるのを防止できる。または、第2部材2を安定的に閉位置に保持できる。ねじりコイルばね50の一対の端腕部53,53が、それぞれ対応するばね受け凸部35に押し当てられることによって、第1アーム30ひいては第2本体部20をバランス良く回転付勢できる。
ヒンジ装置3によれば、ねじりコイルばね50の端腕部53を側壁12,32どうし間に挟むことによって、端腕部53がばね受け凸部35から外れるのを防止することができる。ねじりコイルばね50の一対の端腕部53,53が、それぞれ対応する側壁12,32どうし間に挟まれることによって、これら腕部53,53がばね受け凸部35から外れるのを防止できる。
かつ、第2アーム40は、端腕部53の外れ防止に関与していない。したがって、第2アーム40の形状及び寸法の制約を無くすことができ、第2アーム40の設計の自由度を増大させることができる。
次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において、既述の形態と重複する構成に関しては図面に同一符号を付して説明を適宜省略する。
図9及び図10は、本発明の第2実施形態を示したものである。第2実施形態における各ばね受け凸部35の外周には、転動体34が設けられている。転動体34は、ばね受け凸部35における軸線方向DRに沿う軸線まわりに回転可能になっている。端腕部53が、転動体34の外周面に押し当てられている。ひいては、端腕部53が、転動体34を介して、ばね受け凸部35に押し当てられている。
第2部材2(図1参照)の開閉に伴って、ばね受け凸部35が端腕部53の延び方向に沿って相対変位される。このとき、転動体34が回ることで、端腕部53と転動体34との間に転がり摩擦が作用する。この結果、ばね受け凸部35及び端腕部53の摩耗を抑制することで耐久性を向上できる。
ちなみに、第1実施形態(図1〜図8)においては、ばね受け凸部35と端腕部53との間には、滑り摩擦が作用する。
本発明は、前記実施形態に制約されるものではなく、発明の趣旨に反しない限りにおいて種々の改変をなすことができる。
例えば、第2アーム40の形状を平板状に代えて、断面コ字状にしてもよい。
ねじりコイルばね50が、中間腕部52において分離可能であってもよい。つまり、中間腕部52が2本に分かれることで、コイルばね部51,51が互いに分離可能(別体)になっていてもよい。
キャッチ機構5のばねは、ねじりコイルばね50に限られず、板ばね等であってもよい。
本発明は、例えば家具の開閉扉や室の出入り扉のヒンジに適用可能である。
DR 軸線方向
1 第1部材
2 第2部材
3 ヒンジ装置
3a ヒンジ本体
5 キャッチ機構
10 第1本体部
11 主表壁
12 主側壁
20 第2本体部
30 第1アーム
31 第1表壁
32 第1側壁
34 転動体
35 ばね受け凸部
40 第2アーム
50 ねじりコイルばね(ばね)
51 コイルばね部
52 中間腕部(第1本体部側腕部)
53 端腕部(第2本体部側腕部)

Claims (3)

  1. 第1部材と第2部材を軸線まわりに回転可能に連結するヒンジ装置であって、
    前記軸線と直交する主側壁を有して、前記第1部材に取り付けられる第1本体部と、
    前記第2部材に取り付けられる第2本体部と、
    前記主側壁と対向する第1側壁を有し、前記第1側壁の一端部が前記第1本体部に対して回転可能に連結され、前記第1側壁の他端部が前記第2本体部に対して回転可能に連結された第1アームと、
    前記第1本体部に対して一端部が回転可能に連結され、前記第2本体部に対して他端部が回転可能に連結された第2アームと、
    第1本体部側腕部と第2本体部側腕部を有して、前記第2本体部を前記第1本体部に対して回転付勢するばねと、を備え、
    前記第1側壁には、前記主側壁へ向けて突出するばね受け凸部が設けられ、
    前記ばねの前記第2本体部側腕部が前記ばね受け凸部に押し当てられることによって、前記ばねの回転付勢力が、前記ばね受け凸部から前記第1側壁に伝わり、ひいては前記第1アームを介して前記第2本体部に作用しており、かつ前記第2本体部側腕部が、前記主側壁と前記第1側壁との間に挟まれていることを特徴とするヒンジ装置。
  2. 前記第1本体部における前記軸線方向の両側部にそれぞれ前記主側壁が設けられ、
    前記第1アームにおける前記軸線方向の両側部にそれぞれ前記第1側壁が設けられており、
    前記ばねが、前記軸線方向に並ぶ一対のコイルばね部を有し、これらコイルばね部の互いに反対側の端部にそれぞれ前記第2本体部側腕部が設けられており、
    各第2本体部側腕部が、対応する第1側壁のばね受け凸部に押し当てられるとともに、対応する主側壁と第1側壁との間に挟まれていることを特徴とする請求項1に記載のヒンジ装置。
  3. 前記ばね受け凸部の外周には、転動体が回転可能に設けられており、
    前記第2本体部側腕部が、前記転動体の外周面に押し当てられていることを特徴とする請求項1又は2に記載のヒンジ装置。
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