JP6765332B2 - 回転構造体 - Google Patents
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例えば、特許文献1には、合計3個のピン受筒体が同一軸線上に位置するように備えられた一対の接続部材、及びそのピン受筒体内に挿通される1組のピン(可動ピンおよび固定ピン)を含む蝶番が提案されている。特許文献1に記載の蝶番では、具体的には、それらのピン受筒体内に、調節ネジ、分割ピン、コイルバネ、座金、角型鍔を有する可動ピン、座金、ガイドピン、および可動ピンが設けられている。
更に、特許文献1に記載の蝶番では、扉を静止状態から開方向または閉方向に少ししか回動させなかった場合には、静止状態に戻すために必要な力を大きく得ることができない欠点がある。
しかしながら、接触面を更に鋭角にした場合には、可動ピンおよび固定ピンが尖がってしまい、可動ピン及び固定ピンについての強度の問題や、固定ピンに対して可動ピンが円滑に移動しない問題が発生してしまう。
回転軸を中心として相互に回転可能な一対の支持体と、
前記支持体の回転軸側の側面に担持され、前記回転軸を固定するための軸受体と、
前記支持体の回転軸側の側面に担持され、前記回転軸を中心として回転可能であり、少なくとも一部が傾斜している回転カム面を有する回転カム体と、
前記回転カム面と対向して設けられるスライダーであって、そのスライダーが、対向する前記回転カム面と接触する接触子を有し、そしてその接触子と前記回転カム面との接触によって、前記スライダーが前記回転軸の軸方向に沿って摺動可能である、前記スライダーと、
前記スライダーにおける接触子とは反対側に設けられ、前記スライダーを前記接触子の方向に付勢するための付勢手段と、
前記スライダーを、前記回転軸を中心として回転させずに、前記回転軸の軸方向に沿って摺動させるためのガイド手段と
を含み、
互いに接触する前記回転カム面と前記接触子との組合せを少なくとも二組有する、回転構造体によって解決することができる。
回転軸を中心として相互に回転可能な一対の第1支持体10及び第2支持体20と、
前記第1支持体10の回転軸側の側面に担持され、前記回転軸を固定するための第1軸受体12及び第2軸受体14と、
前記第2支持体20の回転軸側の側面に担持され、前記回転軸を中心として回転可能であり、少なくとも一部が傾斜している第1回転カム面24を有する第1対型回転カム体22と、
前記第2支持体20の回転軸側の側面に担持され、前記回転軸を中心として回転可能であり、少なくとも一部が傾斜している第2回転カム面28を有する第2対型回転カム体26と、
前記第1回転カム面24と対向して設けられる第1スライダー40であって、その第1スライダー40が、対向する前記第1回転カム面24と接触する第1接触子42を有し、そしてその第1接触子42と前記第1回転カム面24との接触によって、前記第1スライダー40が前記回転軸の軸方向に沿って摺動可能である、第1スライダー40と、
前記第2回転カム面28と対向して設けられる第2スライダー44であって、その第2スライダー44が、対向する前記第2回転カム面28と接触する第2接触子46を有し、そしてその第2接触子46と前記第2回転カム面28との接触によって、前記第2スライダー44が前記回転軸の軸方向に沿って摺動可能である、第2スライダー44と、
前記第1スライダー40における前記第1接触子42及び前記第2スライダー44における前記第2接触子46とは反対側に設けられ、前記第1スライダー40を第1接触子42の方向に付勢し、かつ前記第2スライダー44を第2接触子46の方向に付勢するための中央付勢手段60と、
前記第1スライダー40を、前記回転軸を中心として回転させずに、前記回転軸の軸方向に沿って摺動させるための中央ガイド手段64と
を含み、
中央付勢手段60の軸方向両端部に第1スライダー40および第2スライダー44が隣接し、そして、第1スライダー40の中央付勢手段60とは反対側において、第1軸受体12との間に第1対型回転カム体22が設けられ、更に、第2スライダー44の中央付勢手段60とは反対側において、第2軸受体14との間に第2対型回転カム体26が設けられている。
回転軸を中心として相互に回転可能な一対の第1支持体10及び第2支持体20と、
前記第1支持体10の回転軸側の側面に担持され、前記回転軸を固定するための第1軸受体12及び第2軸受体14と、
前記第2支持体20の回転軸側の側面に担持され、前記回転軸を中心として回転可能であり、少なくとも一部が傾斜している第1回転カム面24及び第2回転カム面28を有する両面接触型中央回転カム体30と、
前記第1回転カム面24と対向して設けられる第1スライダー40であって、その第1スライダー40が、対向する前記第1回転カム面24と接触する第1接触子42を有し、そしてその第1接触子42と前記第1回転カム面24との接触によって、前記第1スライダー40が前記回転軸の軸方向に沿って摺動可能である、第1スライダー40と、
前記第2回転カム面28と対向して設けられる第2スライダー44であって、その第2スライダー44が、対向する前記第2回転カム面28と接触する第2接触子46を有し、そしてその第2接触子46と前記第2回転カム面28との接触によって、前記第2スライダー44が前記回転軸の軸方向に沿って摺動可能である、第2スライダー44と、
前記第1スライダー40における第1接触子42とは反対側に設けられ、前記第1スライダー40を前記第1接触子42の方向に付勢するための第1対型付勢手段61と、
前記第2スライダー44における第2接触子46とは反対側に設けられ、前記第2スライダー44を前記第2接触子46の方向に付勢するための第2対型付勢手段62と、
前記第1スライダー40及び前記第2スライダー44を、前記回転軸を中心として回転させずに、前記回転軸の軸方向に沿って摺動させるための両側ガイド手段66と
を含み、
前記両面接触型中央回転カム体30の軸方向両端部に隣接するように前記第1スライダー40および前記第2スライダー44がそれぞれ設けられ、そして、前記第1スライダー40の前記両面接触型中央回転カム体30とは反対側において、前記第1軸受体12との間に前記第1対型付勢手段61が設けられ、さらに、前記第2スライダー44の前記両面接触型中央回転カム体30とは反対側において、前記第2軸受体14との間に前記第2対型付勢手段62が設けられている。
回転軸を中心として相互に回転可能な一対の第1支持体10及び第2支持体20と、
前記第1支持体10の回転軸側の側面に担持され、前記回転軸を固定するための第1軸受体12及び第2軸受体14と、
前記第2支持体20の回転軸側の側面に担持され、前記回転軸を中心として回転可能であり、少なくとも一部が傾斜している第1回転カム面24を有する片面接触型中央回転カム体32と、
前記第2支持体20の回転軸側の側面に担持され、前記回転軸を中心として回転可能であり、少なくとも一部が傾斜している第2回転カム面28を有する第2対型回転カム体26と、
前記第1回転カム面24と対向して設けられる第1スライダー40であって、その第1スライダー40が、対向する前記第1回転カム面24と接触する第1接触子42を有し、そしてその第1接触子42と前記第1回転カム面24との接触によって、前記第1スライダー40が前記回転軸の軸方向に沿って摺動可能である、第1スライダー40と、
前記第2回転カム面28と対向して設けられる第2スライダー44であって、その第2スライダー44が、対向する前記第2回転カム面28と接触する第2接触子46を有し、そしてその第2接触子46と前記第2回転カム面28との接触によって、前記第2スライダー44が前記回転軸の軸方向に沿って摺動可能である、第2スライダー44と、
前記第1スライダー40における第1接触子42とは反対側に設けられ、前記第1スライダー40を前記第1接触子42の方向に付勢するための第1対型付勢手段61と、
前記第2スライダー44における第2接触子46とは反対側に設けられ、前記第2スライダー44を前記第2接触子46の方向に付勢するための中央付勢手段60と、
前記第1スライダー40を、前記回転軸を中心として回転させずに、前記回転軸の軸方向に沿って摺動させるための両側ガイド手段66と、
前記第2スライダー44を、前記回転軸を中心として回転させずに、前記回転軸の軸方向に沿って摺動させるための中央ガイド手段64と
を含み、
前記第1軸受体12及び前記第2軸受体14との間において、前記第1軸受体12から軸方向に沿って順に、前記第1対型付勢手段61、前記第1スライダー40、前記片面接触型中央回転カム体32、前記中央付勢手段60、前記第2スライダー44、および前記第2対型回転カム体26が、同一軸線上に設けられている。
下部)は、特に断らない限り、本発明による回転構造体を通常の方法で使用している状態での位置関係について用いるものとする。
つまり、中央付勢手段60の軸方向両端部に第1スライダー40および第2スライダー44が隣接し、そして、第1スライダー40の中央付勢手段60とは反対側において、第1軸受体12との間に第1対型回転カム体22が設けられ、更に、第2スライダー44の中央付勢手段60とは反対側において、第2軸受体14との間に第2対型回転カム体26が設けられている。
従って、第1軸受体12及び第2軸受体14との間には、第1軸受体12から軸方向に沿って順に、第1対型回転カム体22、第1スライダー40、中央付勢手段60、第2スライダー44、及び第2対型回転カム体26が、同一軸線上に設けられている。
この静止状態から、図2に示すように、第2支持体20を外部から力を加えて時計周りに90度回転させ、更に、図3に示すように、第1支持体と第2支持体とが接触した状態にまで、第2支持体20を時計周りに回転させることができる。
また、図4に示すように、上記の静止状態から第2支持体20を更に反時計周りに90度回転させ、図4に示す状態にすることもできる。
図1〜図4では、第2支持体20を時計周りまたは反時計周りに回転させたが、もちろん、第1支持体10を時計周りまたは反時計周りに回転させることもできる。
従って、第1支持体10と第2支持体20とは、回転軸70を中心として相互に回転可能である。
第1支持体10への第1軸受体12および第2軸受体14の担持は、それぞれを予め別個に製造した後に、それらを接合させることによって担持させたり、または、それらを一体的に製造することによって担持させたりすることもできる。
第2支持体20への第1対型回転カム体22および第2対型回転カム体26の担持は、それぞれを予め別個に製造した後に、それらを接合させることによって担持させたり、または、それらを一体的に製造することによって担持させたりすることもできる。
第1対型回転カム体22及び第2対型回転カム体26は、合計で、2つの回転カム面を有している。
具体的には、図5、図7(a)に示すように、第1回転カム面24を第2支持体20側からそれとは反対側まで上部に向かって直線状に連続して傾斜している面にして、そして、第2回転カム面28を第2支持体20側からそれとは反対側まで下部に向かって直線状に連続して傾斜する面とすることができる。
また、第1回転カム面24を第2支持体20側からそれとは反対側まで下部に向かって直線状に連続して傾斜している面にして、そして、第2回転カム面28を第2支持体20側からそれとは反対側まで上部に向かって直線状に連続して傾斜している面とすることもできる。
更に、第1回転カム面24および第2回転カム面28の傾斜を、上記の傾斜の組み合わせとすることもできる。
緩斜面にした場合には、支持体の回転速度が遅くなり、急斜面にした場合には、その回転速度が速くなる。
第1スライダー40は、第1回転カム面24と接触する第1接触子42を有しており、第2スライダー44は、第2回転カム面28と接触する第2接触子46を有している。
一方、第2回転カム面28と第2接触子46との接触によって、後述するように、第2スライダー44は、回転軸70の軸方向に沿って摺動する。
また、第1接触子42及び第2接触子46は、静止状態において、それぞれ、第1回転カム面24または第2回転カム面28の第2支持体20とは反対側の部分のみと点接触させることもできる。
第1接触子42及び第2接触子46の接触面の形状は、一方を全面接触させ、他方を点接触させることもできる。
第1接触子42及び第2接触子46の接触面の形状を両方とも、図1および図5に示すように、楕円形状にした場合には、静止状態を非常に安定して維持することができる。
また、中央付勢手段60は、第2スライダー44の第2接触子46とは反対側に設けられており、第2接触子46と第2回転カム面28とが接触する方向に付勢している。
すなわち、中央付勢手段60は、第1接触子42と第1回転カム面24とが接触する方向に付勢するための付勢手段としても機能しており、更に、第2接触子46と第2回転カム面28とが接触する方向に付勢するための付勢手段としても機能している。
第1スライダー40および/または第2スライダー44に突起部を設け、その突起部と係合するように中央ガイド手段64の形状を溝とすることもできる。
図1〜図5に示す態様では、第1支持体10に対して、第1軸受体12および第2軸受体14を担持し、第2支持体20に対して、第1対型回転カム体22および第2対型回転カム体26を担持しているが、第1支持体10に対して、第1軸受体12または第2軸受体14のいずれか一方、および第1対型回転カム体22または第2対型回転カム体26のいずれか一方を担持し、そして、第2支持体20に対して、第1支持体10に担持しなかった他方の軸受体および他方の対型回転カム体を担持することもできる。
すなわち、図7(A)および図7(a)は、図1に示す静止状態における部分斜視図および正面図であり、図7(B)および図7(b)は、図2に示す状態における部分斜視図および正面図であり、図7(C)および図7(c)は、図3に示す状態における部分斜視図および正面図である。
一方、第2対型回転カム体26が回転すると、第2スライダー44と接触する第2対型回転カム体26の上部領域(X2)が、第2スライダー44の上部接触領域(Y3)から下部接触領域(Y4)まで第2スライダー44の傾斜面を下方向に移動する。上記の移動において、第2スライダー44は回転軸70を中心として回転することができないので、第2スライダー44は、中央付勢手段60を第1スライダー40の方向に押え付けながら、上方向に摺動する。
すなわち、第1対型回転カム体22および第2対型回転カム体26が回転することによって、中央付勢手段60は縮むことになる。
従って、図7(B)に示す状態、または図7(C)に示す状態において、外部の力を無くすと、図7(A)に示す静止状態にもとに戻すことができる。
図8は、分離付勢型回転構造体1Bの分解斜視図である。分離付勢型回転構造体1Bでは、第1対型付勢手段61と第2対型付勢手段62の間に、両面接触型中央回転カム体30、第1スライダー40、および第2スライダー44が配置されるように、付勢手段が設けられている。
つまり、両面接触型中央回転カム体30の軸方向両端部に隣接するように第1スライダー40および第2スライダー44がそれぞれ設けられ、そして、第1スライダー40の両面接触型中央回転カム体30とは反対側において、第1軸受体12との間に第1対型付勢手段61が設けられ、さらに、第2スライダー44の両面接触型中央回転カム体30とは反対側において、第2軸受体14との間に第2対型付勢手段62が設けられている。
従って、第1軸受体12及び第2軸受体14との間には、第1軸受体12から軸方向に沿って順に、第1対型付勢手段61、第1スライダー40、両面接触型中央回転カム体30、第2スライダー44、および第2対型付勢手段62が、同一軸線上に設けられている。
両面接触型中央回転カム体30は、合計で、2つの回転カム面を有している。
第1回転カム面24は、第1スライダー40の第1接触子42と接触しており、第2回転カム面28は、第2スライダー44の第2接触子46と接触している。
第2対型付勢手段62は、第2軸受体14を基台部として、第2スライダー44の第2接触子46の方向に付勢している。
突起状の両側ガイド手段66と、第1スライダー40及び第2スライダー44のそれぞれに形成されたスライダー溝48とを係合させることによって、第1スライダー40及び第2スライダー44は、回転軸70を中心として回転せずに、回転軸70の軸方向にのみ摺動することが可能となる。
第1スライダー40および/または第2スライダー44に突起部を設け、その突起部と係合するように両側ガイド手段66の形状を溝とすることもできる。
本発明の第1実施態様と同様に、両側ガイド手段66は、図9に示すように、回転軸70に設けることもできる。
複合型回転構造体1Cでは、第1軸受体12及び第2軸受体14との間において、第1軸受体12から軸方向に沿って順に、第1対型付勢手段61、第1スライダー40、片面接触型中央回転カム体32、中央付勢手段60、第2スライダー44、および第2対型回転カム体26が、同一軸線上に設けられている。
片面接触型中央回転カム体32は、第2支持体20における回転軸70側の側面中央部に設けられている。
第1軸受体12、第1対型付勢手段61、第1スライダー40、第1回転カム面24、及び両側ガイド手段66の構成は、分離付勢型回転構造体1Bと同様の構成である。
片面接触型中央回転カム体32は、第2スライダー44側に軸方向に垂直な面(付勢手段用基台面34)を有している。付勢手段用基台面34は、中央付勢手段60の基台部としての機能を有している。
中央付勢手段60、第2スライダー44、第2回転カム面28を有する第2対型回転カム体26、第2軸受体14、及び中央ガイド手段64の構成は、中央付勢型回転構造体1Aと同様の構成である。
片面接触型中央回転カム体32および第2対型回転カム体26は、合計で、2つの回転カム面24,28を有している。
回転カム面および接触子は、図11に示すような、曲線状の傾斜面とすることもできる。
図11に示す態様の場合には、例えば、図2または図3に示す状態で外部の力を無くすと、外部の力を無くした直前の回転カム体の回転運動と比較して、図1に示す静止状態に近い回転運動は遅くなる。
対型回転カム体22,26の各回転カム面の傾斜面を、図12(a)に示す傾斜面とした態様を図12(b)に示し、スライダー40,44の各接触子の傾斜面を、図12(a)に示す傾斜面とした態様を図12(c)に示す。
図12(b)または図12(c)に示す態様の場合には、回転カム面と接触子とが水平面において接触している場合には、回転カム体およびスライダーはその位置で停止した状態となる。
対型回転カム体22,26の各回転カム面の傾斜面を、図13(a)に示す傾斜面とした態様を図13(b)に示す。また、スライダー40,44の各接触子の傾斜面を、図13(a)に示す傾斜面とした態様を図13(c)に示す。
図13(b)に示す態様の場合には、回転カム体22,26の最高位置H1をスライダー40,44の先端T1(T2)が乗り越えると、その位置でロックした状態となる。また、図13(c)に示す態様の場合には、スライダー40,44の最高位置H2を回転カム体22,26の先端T2が乗り越えると、その位置でロックした状態となる。
スライダー溝48の位置を変更することによって、図2に示すような90度に開いた状態を静止状態にしたり、任意の角度に開いた状態を静止状態にしたりすることができる。
付勢力の強い付勢手段の両端に付勢力の弱い付勢手段を設けた場合には、回転カム体を小さく回転させた場合には、弱い付勢力を働かすことができ、一方、大きく回転させた場合には強い付勢力を働かすことができる。
回転軸70と中央ガイド手段64または両側ガイド手段66とを組み立て前に一体化させた場合でも、公知の手段によって製造することができる。具体的には、軸受体および回転カム体を予め平板状にしておき、次に、回転軸70とガイド手段とを一体化させたものを、平板状の軸受体および回転カム体に載置して、その後、平板状の軸受体および回転カム体を筒状にすることによって製造することができる。
また、第1支持体20及び/または第2支持体30それ自体を、扉および/または扉枠体(または壁)にすることもできる。
更に、本発明による回転構造体は、時計周りまたは反時計回りに回転させることができ、かつ、少しの回動によって静止状態に戻すために必要な力を大きく得ることが可能なので、例えば、ウェスタンドア、またはペット用かごの扉に使用するのに適している。
また、本発明による回転構造体は、ワゴン車のバックドアを開閉する際のアシスト機構として、ショックアブソーバの代わりに使用することができる。ショックアブソーバを使用した場合にはワゴン車のバックドアを開閉するために非常に大きな力が必要となるが、本発明による回転構造体を使用した場合には軽い力でバックドアを開閉することが可能となる。
1C・・・複合型回転構造体;10・・・第1支持体;12・・・第1軸受体;
14・・・第2軸受体;20・・・第2支持体;22・・・第1対型回転カム体;
24・・・第1回転カム面;26・・・第2対型回転カム体;
28・・・第2回転カム面;30・・・両面接触型中央回転カム体;
32・・・片面接触型中央回転カム体;34・・・付勢手段用基台面;
40・・・第1スライダー;42・・・第1接触子;44・・・第2スライダー;
46・・・第2接触子;48・・・スライダー溝;
60・・・中央付勢手段;61・・・第1対型付勢手段;62・・・第2対型付勢手段;
64・・・中央ガイド手段;66・・・両側ガイド手段;70・・・回転軸;
72・・・固定手段;74・・・挿通孔;
Claims (2)
- 回転軸を中心として相互に回転可能な一対の支持体と、
一方の前記支持体の回転軸側の側面に担持され、前記回転軸を直接固定するための軸受体と、
他方の前記支持体の回転軸側の側面に担持され、前記回転軸を中心として回転可能であり、少なくとも一部が傾斜している回転カム面を有する回転カム体と、
前記回転カム面と対向して設けられるスライダーであって、そのスライダーが、対向する前記回転カム面と接触する接触子を有し、そしてその接触子と前記回転カム面との接触によって、前記スライダーが前記回転軸の軸方向に沿って摺動可能である、前記スライダーと、
前記スライダーにおける接触子とは反対側に設けられ、前記スライダーを前記接触子の方向に付勢するための付勢手段と、
前記スライダーを、前記回転軸を中心として回転させずに、前記回転軸の軸方向に沿って摺動させるためのガイド手段と
を含み、
互いに接触する前記回転カム面と前記接触子との組合せを少なくとも二組有する、回転構造体。 - 回転軸を中心として相互に回転可能な一対の支持体と、
一方の前記支持体の回転軸側の側面に担持され、前記回転軸を直接固定するための2つの軸受体と、
他方の前記支持体の回転軸側の側面に担持され、前記回転軸を中心として回転可能であり、少なくとも一部が傾斜している回転カム面を有する1つの回転カム体と、
前記回転カム面と対向して設けられるスライダーであって、そのスライダーが、対向する前記回転カム面と接触する接触子を有し、そしてその接触子と前記回転カム面との接触によって、前記スライダーが前記回転軸の軸方向に沿って摺動可能である、前記スライダーと、
前記スライダーにおける接触子とは反対側に設けられ、前記スライダーを前記接触子の方向に付勢するための付勢手段と、
前記スライダーを、前記回転軸を中心として回転させずに、前記回転軸の軸方向に沿って摺動させるためのガイド手段と
を含み、
互いに接触する前記回転カム面と前記接触子との組合せを少なくとも二組有する、回転構造体。
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