JP6456207B2 - 蝶番 - Google Patents

Description

本発明は蝶番に関し、さらに詳しくは、開き戸を閉じた際の扉の吊元側端部と扉枠の戸当たりとの隙間を小さくする技術に関する。

開き戸の扉を扉枠に取り付ける際には、一般に、羽根板と軸筒を備える一対の蝶番片を軸棒で連結した蝶番が用いられている。

下記特許文献１には、閉じた扉の吊元側端部と扉枠の戸当たりとの隙間を小さくする蝶番が開示されている。かかる蝶番は、扉を閉じた際に、羽根板に設けられた係合片１２４と受け片１３４とを係合させ、扉側に取り付けられた蝶番片を扉枠の戸当たり側に牽引することにより、扉と戸当たりとの隙間を小さくする。また、扉を開いた際には、扉枠側に取り付けられた蝶番片の軸筒内に配置された付勢体２０により、扉側の蝶番片を原位置に押し戻す。

特開２００３−０４１８４４号公報

特許文献１の蝶番は、付勢体２０で扉側の蝶番片を原位置に保持している。そのため、扉が開いているときでも、扉に対して付勢体２０の付勢力よりも大きな力が加えられれば、上記蝶番片はその可動範囲内において移動することとなる。このような意図しない蝶番片の移動は、扉の重量が大きい場合に特に顕著となる。

上記問題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、開き戸を閉じた際に扉の吊元側端部と扉枠の戸当たりとの隙間を小さくすることができ、かつ、扉を開いた状態においても蝶番片の意図しない移動を低減することができる蝶番を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の蝶番は、扉を扉枠に開閉可能に連結する蝶番であって、前記扉枠側に取り付けられる固定側半体と、前記扉側に取り付けられる可動側半体と、
前記固定側半体および前記可動側半体を連結する軸体と、を備え、前記固定側半体は、前記軸体の一端側が挿入される軸筒である固定側軸筒を有し、前記可動側半体は、前記軸体の他端側が挿入される軸筒である可動側軸筒を有し、前記軸体の軸方向における一部の外周面、および、該外周面に対応する前記固定側軸筒の内周面または前記可動側軸筒の内周面には、前記扉が閉方向に回動したときに、前記可動側軸筒を前記扉枠の戸当たり側に移動させるカム機構が形成されていることを要旨とする。

軸体の外周面と軸筒の内周面にカム機構を設け、扉が閉方向に回動したときに扉側の軸筒（および扉の吊元側端部）を扉の戸当たり側に移動させることにより、これら扉の吊元側端部と戸当たりとの隙間を小さくすることができる。

また、前記軸体は、前記他端側が前記可動側軸筒に固定されることにより、前記可動側軸筒と周方向に一体に回動し、前記軸体の前記一端側には、該軸体の外周面が径方向に延出した偏心部が形成され、前記偏心部に対応する前記固定側軸筒の内周面には、前記偏心部が摺動するガイド部が形成され、前記偏心部および前記ガイド部は、前記扉が閉方向に回動したときに、前記可動側軸筒を前記扉枠の戸当たり側に移動させるカム機構を構成する構成としても良い。

また、前記固定側軸筒の内周面における前記戸当たり側の面と、前記軸体の前記一端側との間には、前記軸体の前記一端側を前記戸当たり側方向とは反対方向へ付勢する付勢部材が設けられている構成としても良い。

また、前記偏心部の周方向の形状は略扇形状であり、前記ガイド部の周方向の形状は略四角形状であり、前記軸体の前記他端側は、前記偏心部の中心角部分に接続され、前記軸体の前記他端側が前記扉とともに回動すると、前記偏心部は前記中心角部分を中心として回動し、該偏心部の半径部分のいずれか一方の側面が前記ガイド部を摺動することにより、前記軸体の前記他端側および前記可動側軸筒は前記中心角部分とともに前記戸当たり側またはその反対側へ移動する構成としても良い。

また、前記偏心部は前記軸体の軸方向に沿って延びる一本の突条であり、前記ガイド部は、前記固定側軸筒の内周面における周方向の一部が径方向外側に拡張された部分からなり、前記偏心部および前記ガイド部は、前記扉が閉位置に近接したときに、前記軸体の前記他端側および前記可動側軸筒を前記戸当たり側へ移動させる構成としても良い。

また、前記固定側軸筒における前記ガイド部を除く内周面は、前記軸体の見込方向への移動を許容し、かつ、該見込方向に直交する方向への移動を規制する形状である構成としても良い。

本発明にかかる蝶番によれば、開き戸を閉じた際に扉の吊元側端部と扉枠の戸当たりとの隙間を小さくすることができ、かつ、扉を開いた状態においても蝶番片の意図しない移動を低減することができる蝶番を提供することができる。

第一実施形態の蝶番の構造を示す断面図である。 第一実施形態の蝶番を上方から見た平面図である。 第一実施形態の蝶番による扉の閉動作の流れを示す説明図である。 第二実施形態の蝶番の構造を示す断面図である。 第二実施形態の蝶番を上方から見た平面図である。 第二実施形態の蝶番による扉の閉動作の流れを示す説明図である。 第三実施形態の蝶番の構造を示す断面図である。 第四実施形態の蝶番の構造を示す断面図である。 第四実施形態の蝶番を上方から見た平面図である。 第四実施形態の蝶番による扉の閉動作の流れを示す説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、「見付方向」とは、建物の壁に設けられた開口部を正面から見たときの幅方向（つまり左右方向）をいい、「見込方向」とは、かかる見付方向に直交する方向であり、室内と室外とを結ぶ方向、つまり建物の開口部における奥行き方向をいう。また、「吊元側」とは、開き戸における扉の回動軸側をいう。また、本発明でいう「戸当たり」とは、開き戸を閉じたときに扉が行き過ぎないように、扉の枠体に設けられた突出部をいい、開き戸を開いたときに扉を所定位置で食い止めるいわゆる戸当たり金具は含まない。

（第一実施形態）
図１は第一実施形態である蝶番１０の構造を示す断面図である。蝶番１０は扉を扉枠に開閉可能に連結する部材であり、金属製の一対の蝶番片である固定側半体２０および可動側半体３０と、これら固定側半体２０と可動側半体３０とを互いに周方向に回動可能に連結する金属製の軸体４０とにより構成される。図１（ａ）は可動側半体３０および可動側半体３０に固定された軸体４０を示しており、図１（ｂ）は固定側半体２０を示している。

固定側半体２０は、扉枠側に取り付けられる蝶番片であり、固定側羽根板２０２と固定側軸筒２０１とが一体化されてなる部材である。固定側羽根板２０２は、扉枠を構成するいずれか一方の縦枠の開口側側面に固定される羽根板であり、固定側軸筒２０１は、軸体４０の一端側である一端側軸部４０２が挿入される軸筒である。固定側羽根板２０２には、固定側羽根板２０２を扉枠にねじ止めするための６つのねじ穴２０２ａが設けられている。

可動側半体３０は、扉側に取り付けられる蝶番片であり、可動側羽根板３０２と可動側軸筒３０１とが一体化されてなる部材である。可動側羽根板３０２は、扉の吊元側の側面に固定される羽根板であり、可動側軸筒３０１は、軸体４０の他端側である他端側軸部４０１が挿入される軸筒である。可動側羽根板３０２にも固定側羽根板２０２と同じく、可動側羽根板３０２を扉にねじ止めするための６つのねじ穴３０２ａが設けられている。

軸体４０の他端側軸部４０１は可動側軸筒３０１に脱抜不能に固定されており、これにより軸体４０は可動側軸筒３０１と周方向に一体に回転する。軸体４０の一端側軸部４０２には、その外周面が径方向に延出した偏心部４０３が形成されている。偏心部４０３は、一端側軸部４０２の軸方向における先端部を除く全範囲に渡って形成されている。また、かかる先端部は、固定側軸筒２０１の底面との摺動抵抗を低減させるため、固定側軸筒２０１との接触部がやや尖った球面に形成されている。

偏心部４０３に対応する固定側軸筒２０１の内周面には、偏心部４０３が摺動するガイド部２０１ａが形成されている。ここでいう「偏心部４０３に対応する」とは、偏心部４０３と軸方向位置を同じくし、偏心部４０３の外周面と対向していることを意味している。尚、第一実施形態におけるガイド部２０１ａは、偏心部４０３に対応する範囲のみならず、固定側軸筒２０１の軸方向における全範囲に設けられているが、これは、固定側軸筒２０１の形状を単純化し、加工を容易にするためであり、必ずしも軸方向の全範囲に設ける必要はない。

図２は図１の固定側半体２０、可動側半体３０、および軸体４０を図面視上方から見た平面図である。図２（ａ）は可動側半体３０と軸体４０を、図２（ｂ）は固定側半体２０を、図２（ｃ）はこれら部材が連結された状態を示す図である。

図１（ａ）および図２（ａ）に示されるように、可動側軸筒３０１は円筒形状の部材であり、可動側軸筒３０１に固定される他端側軸部４０１は円柱形状の部材である。また、図２（ａ）に示されるように、偏心部４０３の周方向の形状は略扇形状であり、その中心角に相当する部分には一端側軸部４０２および他端側軸部４０１が軸方向に接続されている。一方、ガイド部２０１ａの周方向の形状は、図２（ｂ）に示されるように、各角部にアールが設けられた略四角形状とされている。

蝶番１０の回動可能範囲は９０度である。図２（ｃ）における固定側半体２０と可動側半体３０の配置は、扉を全開にしている状態であり、ここから可動側半体３０を時計回りに９０度回転させた配置が扉を閉じた状態である。

図３は蝶番１０による扉９２の閉動作の流れを示す説明図である。尚、図３では、図３（ａ）にのみ符号を付し、図３（ｂ）および（ｃ）の符号は省略している（図６、図１０において同じ）。

図３（ａ）における扉９２は全開状態にある。この状態における偏心部４０３は、その円弧部分４０３ｂの両端である半径部分４０３ｃと中心角部分４０３ａによりガイド部２０１ａの周方向の四面すべてに摺接している。これにより可動側軸筒３０１は回動のみが許容され、見付方向および見込方向のいずれの方向へも移動することはできず、可動側軸筒３０１の意図しない移動が防止されている。

図３（ｂ）における扉９２は半開状態にある。扉９２を全開状態から半開状態に回動させることにより、扉９２に固定された可動側半体３０の可動側軸筒３０１、および可動側軸筒３０１に固定された他端側軸部４０１が回動する。他端側軸部４０１が回動すると、偏心部４０３は他端側軸部４０１が接続された中心角部分４０３ａを中心として回動する。これにより偏心部４０３の半径部分４０３ｃの一方がガイド部２０１ａを押動し、偏心部４０３の中心角部分４０３ａとともに、他端側軸部４０１および可動側軸筒３０１を扉枠９１の戸当たり９１ａ側方向へ移動させる。尚、扉９２が半開状態のときも、偏心部４０３は、その円弧部分４０３ｂ、半径部分４０３ｃ、および中心角部分４０３ａによりガイド部２０１ａの周方向の四面すべてに摺接しており、可動側軸筒３０１の意図しない移動を防止している。

図３（ｃ）における扉９２は閉状態にある。図３（ｂ）の状態から扉９２が閉状態に至るまで、引き続き、偏心部４０３が可動側軸筒３０１を戸当たり９１ａ側へ移動させることにより、閉状態における扉９２の吊元側端部と戸当たり９１ａとの隙間が小さくされている。このように、蝶番１０における偏心部４０３およびガイド部２０１ａは、扉９２が閉方向に回動したときに可動側軸筒３０１を戸当たり９１ａ側へ移動させるカム機構を構成している。

上で述べたように、第一実施形態の蝶番１０においては、偏心部４０３が、一端側軸部４０２の軸方向における先端部を除く全範囲に渡って形成されている。これにより、扉９２に加えられた力が可動側軸筒３０１の移動方向への力に効率的に変換されるとともに、軸体４０に生じる応力が分散されることから、軸体４０の部品寿命の低下が抑えられている（後述の第二、第三実施形態についても同じ）。

（第二実施形態）
図４は第二実施形態である蝶番１１の構造を示す断面図である。蝶番１１も第一実施形態の蝶番１０と同様に、金属製の一対の蝶番片である固定側半体２１と可動側半体３０、およびこれらを連結する金属製の軸体４１により構成される。図４（ａ）は可動側半体３０および可動側半体３０に固定された軸体４１を示しており、図４（ｂ）は固定側半体２１およびその内部に配置された付勢部材５０を示している。尚、以降の説明については、第一実施形態と同様の構成については同じ符号を付すことによりその詳細な説明を省略し、また、付号が異なっていても、第一実施形態と同様の趣旨や目的を有する形状や構造についての詳細な説明は省略する。

軸体４１は、固定側軸筒２１１に挿入される一端側軸部４１２、および、可動側軸筒３０１に挿入される他端側軸部４１１からなる。軸体４１の他端側軸部４１１は可動側軸筒３０１に脱抜不能に固定されており、これにより軸体４１は可動側軸筒３０１と周方向に一体に回転する。軸体４１の一端側軸部４１２の外周面には、その軸方向に延びる一本の突条である偏心部４１３が形成されている。偏心部４１３は、一端側軸部４１２の軸方向における先端部を除く全範囲に渡って形成されている。偏心部４１３に対応する固定側軸筒２１１の内周面には、偏心部４１３が摺動するガイド部２１１ａが形成されている。

図５は図４の固定側半体２１、可動側半体３０、および軸体４１を図面視上方から見た平面図である。図５（ａ）は可動側半体３０と軸体４１を、図５（ｂ）は固定側半体２１を、図５（ｃ）はこれら部材が連結された状態を示す図である。

図５（ｂ）に示されるように、ガイド部２１１ａは、周方向における形状が略楕円形である固定側軸筒２１１の、その周方向の一部が径方向外側に拡張された部分の内周面である。固定側軸筒２１１の内部に配置された付勢部材５０は、コイルバネ５０３と、コイルバネ５０３を支持する第一支持部５０１および第二支持部５０２により構成される。第一支持部５０１は、固定側軸筒２１１の戸当たり側の面に固定され、第二支持部５０２は軸体４１の一端側軸部４１２の外周面に摺接して、コイルバネ５０３の付勢力により一端側軸部４１２を戸当たり側から遠ざける方向に押圧する。

蝶番１１の回動可能範囲は９０度である。図５（ｃ）における固定側半体２１と可動側半体３０の配置は、扉を全開にしている状態であり、ここから可動側半体３０を時計回りに９０度回転させた配置が扉を閉じた状態である。

図６は蝶番１１による扉９２の閉動作の流れを示す説明図である。図６（ａ）における扉９２は全開状態にある。この状態における偏心部４１３は、ガイド部２１１ａに係止されることにより、可動側軸筒３０１の戸当たり９１ａ側方向への移動を規制している。軸体４１のその他の方向への移動は固定側軸筒２１１の内周面により規制されている。これにより扉９２の全開時における可動側軸筒３０１の意図しない移動が防止されている。

図６（ｂ）における扉９２は半開状態にある。この状態においても偏心部４１３およびガイド部２１１ａは可動側軸筒３０１を原位置からは動かさない（戸当たり９１ａ側に移動させない）。これは、可動側軸筒３０１を早くに戸当たり９１ａ側に移動させた場合に、扉９２の吊元側側面が戸当たり９１ａに干渉し、扉９２を閉じることができなくなるという問題を回避するためである。この状態における可動側軸筒３０１は付勢部材５０により原位置に保たれていることから、付勢部材５０の付勢力よりも強い力が扉９２に加えられた場合、可動側軸筒３０１は戸当たり９１ａ側に移動することとなる。

その後、扉９２の吊元側端部が戸当たり９１ａの端部を通過したときに、偏心部４１３およびガイド部２１１ａは、可動側軸筒３０１を戸当たり９１ａ側に移動させる（図３（ｃ））。

（第三実施形態）
図７は第三実施形態である蝶番１２の構造を示す断面図である。蝶番１２は、第一実施形態の蝶番１０の固定側半体２０と可動側半体３０の取り付け先を逆にした構成である。蝶番１２では軸体４２を回動させるのではなく、可動側軸筒３２１（固定側軸筒２０１）の方を回動させることにより扉の吊元側端部と戸当たりの隙間を小さくする。その他の構成、動作や移動原理については蝶番１０と同様である。

（第四実施形態）
図８は第四実施形態である蝶番１３の構造を示す断面図である。蝶番１３も第一実施形態の蝶番１０と同様に、金属製の一対の蝶番片である固定側半体２３と可動側半体３０、およびこれら固定側半体２３と可動側半体３０とを互いに周方向に回動可能に連結する金属製の軸体４３により構成される。図８（ａ）は可動側半体３０および可動側半体３０に固定された軸体４３を示しており、図８（ｂ）は固定側半体２３およびその内部に配置された付勢部材５１を示している。

軸体４３は、固定側軸筒２３１に挿入される一端側軸部４３２、および、可動側軸筒３０１に挿入される他端側軸部４３１からなる。軸体４３の他端側軸部４３１は可動側軸筒３０１に脱抜不能に固定されており、これにより軸体４３は可動側軸筒３０１と周方向に一体に回転する。軸体４３の一端側軸部４３２の外周面には、第一実施形態の蝶番１０の偏心部４０３と周方向の形状を同じくする偏心部４３３が形成されている。偏心部４３３は一端側軸部４３２の軸方向における基端部にのみ形成されている。偏心部４３３に対応する固定側軸筒２３１の内周面には、偏心部４３３が摺動するガイド部２３１ａが形成されている。

図９は図８の固定側半体２３、可動側半体３０、および軸体４３を図面視上方から見た平面図である。図９（ａ）は可動側半体３０と軸体４３を、図９（ｂ）は固定側半体２３を、図９（ｃ）はこれら部材が連結された状態を示す図である。

図９（ｂ）に示されるように、固定側軸筒２３１およびガイド部２３１ａの周方向の形状は、図２（ｂ）における第一実施形態の固定側軸筒２０１およびガイド部２０１ａの下側（図面視）が下方（図面視）に拡張された形状とされている。これにより蝶番１３の可動側半体３０の回動可能範囲は１８０度まで拡げられている。

また、図８（ｂ）および図９（ｂ）に示されるように、固定側軸筒２３１におけるガイド部２３１ａ以外の部分の内周面は、軸体４３の見込方向への移動を許容し、かつ、見付方向への移動を規制する形状とされている。これにより可動側軸筒３０１の見付方向への意図しない移動が防止されている。

図１０は蝶番１３による扉９２の閉動作の流れを示す説明図である。蝶番１３の偏心部４３３およびガイド部２３１ａが可動側軸筒３０１を戸当たり９１ａ側に移動させる原理は蝶番１０と同様である。一方、蝶番１３は、少なくとも図１０（ｂ）の回動位置においては付勢部材５１により可動側軸筒３０１の位置が保持されており、付勢部材５１の付勢力よりも強い力が扉９２に加えられた場合、可動側軸筒３０１は戸当たり９１ａ側に移動することとなる。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

１０ 蝶番
２０ 固定側半体
２０１ 固定側軸筒
２０１ａ ガイド部
２０２ 固定側羽根板
３０ 可動側半体
３０１ 可動側軸筒
３０２ 可動側羽根板
４０ 軸体
４０１ 他端側軸部
４０２ 一端側軸部
４０３ 偏心部
４０３ａ 中心角部分
４０３ｂ 円弧部分
４０３ｃ 半径部分
５０ 付勢部材
５０１ 第一支持部
５０２ 第二支持部
５０３ コイルバネ
９２ 扉
９１ 扉枠
９１ａ 戸当たり

Claims (4)

1. 扉を扉枠に開閉可能に連結する蝶番であって、
   前記扉枠側に取り付けられる固定側半体と、
   前記扉側に取り付けられる可動側半体と、
   前記固定側半体および前記可動側半体を連結する軸体と、を備え、
   前記固定側半体は、前記軸体の一端側が挿入される軸筒である固定側軸筒を有し、
   前記可動側半体は、前記軸体の他端側が挿入される軸筒である可動側軸筒を有し、
   前記軸体は、前記他端側が前記可動側軸筒に固定されることにより、前記可動側軸筒と周方向に一体に回動し、
   前記軸体の前記一端側には、該軸体の外周面が径方向に延出した偏心部が形成され、
   前記偏心部に対応する前記固定側軸筒の内周面には、前記偏心部が摺動するガイド部が形成され、
   前記偏心部および前記ガイド部は、前記扉が閉方向に回動したときに、前記可動側軸筒を前記扉枠の戸当たり側に移動させるカム機構を構成し、
   前記偏心部の周方向の形状は略扇形状であり、
   前記ガイド部の周方向の形状は略四角形状であり、
   前記軸体の前記他端側は、前記偏心部の中心角部分に接続され、
   前記軸体の前記他端側が前記扉とともに回動すると、前記偏心部は前記中心角部分を中心として回動し、該偏心部の半径部分のいずれか一方の側面が前記ガイド部を摺動することにより、前記軸体の前記他端側および前記可動側軸筒は前記中心角部分とともに前記戸当たり側またはその反対側へ移動することを特徴とする蝶番。
2. 扉を扉枠に開閉可能に連結する蝶番であって、
   前記扉枠側に取り付けられる固定側半体と、
   前記扉側に取り付けられる可動側半体と、
   前記固定側半体および前記可動側半体を連結する軸体と、を備え、
   前記固定側半体は、前記軸体の一端側が挿入される軸筒である固定側軸筒を有し、
   前記可動側半体は、前記軸体の他端側が挿入される軸筒である可動側軸筒を有し、
   前記軸体は、前記他端側が前記可動側軸筒に固定されることにより、前記可動側軸筒と周方向に一体に回動し、
   前記軸体の前記一端側には、該軸体の外周面が径方向に延出した偏心部が形成され、
   前記偏心部に対応する前記固定側軸筒の内周面には、前記偏心部が摺動するガイド部が形成され、
   前記偏心部および前記ガイド部は、前記扉が閉方向に回動したときに、前記可動側軸筒を前記扉枠の戸当たり側に移動させるカム機構を構成し、
   前記偏心部は前記軸体の軸方向に沿って延びる一本の突条であり、
   前記ガイド部は、前記固定側軸筒の内周面における周方向の一部が径方向外側に拡張された部分からなり、
   前記偏心部および前記ガイド部は、前記扉が閉位置に近接したときに、前記軸体の前記他端側および前記可動側軸筒を前記戸当たり側へ移動させることを特徴とする蝶番。
3. 扉を扉枠に開閉可能に連結する蝶番であって、
   前記扉枠側に取り付けられる固定側半体と、
   前記扉側に取り付けられる可動側半体と、
   前記固定側半体および前記可動側半体を連結する軸体と、を備え、
   前記固定側半体は、前記軸体の一端側が挿入される軸筒である固定側軸筒を有し、
   前記可動側半体は、前記軸体の他端側が挿入される軸筒である可動側軸筒を有し、
   前記軸体は、前記他端側が前記可動側軸筒に固定されることにより、前記可動側軸筒と周方向に一体に回動し、
   前記軸体の前記一端側には、該軸体の外周面が径方向に延出した偏心部が形成され、
   前記偏心部に対応する前記固定側軸筒の内周面には、前記偏心部が摺動するガイド部が形成され、
   前記偏心部および前記ガイド部は、前記扉が閉方向に回動したときに、前記可動側軸筒を前記扉枠の戸当たり側に移動させるカム機構を構成し、
   前記固定側軸筒における前記ガイド部を除く内周面は、前記軸体の見込方向への移動を許容し、かつ、該見込方向に直交する方向への移動を規制する形状であることを特徴とする蝶番。
4. 前記固定側軸筒の内周面における前記戸当たり側の面と、前記軸体の前記一端側との間には、前記軸体の前記一端側を前記戸当たり側方向とは反対方向へ付勢する付勢部材が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の蝶番。
   

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