JP7469236B2

JP7469236B2 - １軸ヒンジ

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Publication number: JP7469236B2
Application number: JP2020568352A
Authority: JP
Inventors: 一彰柏熊; 秀清水; 直也岩田
Original assignee: Sugatsune Kogyo Co Ltd
Current assignee: Sugatsune Kogyo Co Ltd
Priority date: 2019-08-30
Filing date: 2020-07-29
Publication date: 2024-04-16
Anticipated expiration: 2040-07-29
Also published as: EP4023847A4; US11873673B2; JPWO2021039254A1; EP4023847A1; WO2021039254A1; US20220298841A1; CN117345064A; CN114270007A

Description

本発明は、実質的に鉛直方向を向く軸を中心に第１部材と第２部材が相対的に回転する１軸ヒンジに関する。

この種の１軸ヒンジとして、特許文献１には、折戸の隣接する一対の扉パネルを開閉可能に連結するものが開示されている。一対の扉のいずれか一方に１軸ヒンジの第１部材が取り付けられ、他方に第２部材が取り付けられる。

特許文献１に記載の１軸ヒンジには、キャッチ機構とダンパ機構が組み込まれる。キャッチ機構は、ばねを有し、閉じ位置の近傍にある一対の扉パネルに閉じ方向の回転力を与える。このキャッチ機構により、一対の扉パネルの閉じ位置を保持することができる。

ダンパ機構は、リニアダンパを有し、一対の扉パネルが閉じる際に一対の扉パネルの回転を制動する。ダンパ機構により、一対の扉が閉じる際の衝撃を緩和することができる。

特開２００９－１２１１６９号公報

しかし、従来の１軸ヒンジにおいては、キャッチ機構が第１部材に配置され、ダンパ機構が第２部材に配置されるので、第１部材と第２部材の大きさがいずれも大きくなる。このため、例えば扉又は本体の小口、扉又は本体の厚み内等の取付けスペースが小さい部分に第１部材又は第２部材を取り付けにくいという課題がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、例えば扉又は本体の小口、扉又は本体の厚み内等の取付けスペースが小さい部分に第１部材又は第２部材を取り付けることができるダンパ機構及びキャッチ機構付き１軸ヒンジを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、本体に取り付けられる第１部材と、扉に取り付けられ、鉛直方向を向く軸を中心に前記第１部材に対して回転可能な第２部材と、ばねを有し、閉じ位置の近傍にある前記扉に閉じ方向の回転力を与えるキャッチ機構と、リニアダンパを有し、前記扉が閉じる際に前記扉の回転を制動するダンパ機構と、を備え、前記キャッチ機構と前記ダンパ機構が前記第１部材又は前記第２部材のいずれか一方に配置され、前記第１部材は、樹脂製の本体部と、前記本体部と一緒に前記キャッチ機構及び前記ダンパ機構の収容スペースを形成する金属製の補強部と、を備え、前記補強部には、前記ばねから作用する力と前記リニアダンパから作用する力を受ける曲げ片が形成される１軸ヒンジである。
本発明の他の態様は、本体に取り付けられる第１部材と、扉に取り付けられ、鉛直方向を向く軸を中心に前記第１部材に対して回転可能な第２部材と、ばねを有し、閉じ位置の近傍にある前記扉に閉じ方向の回転力を与えるキャッチ機構と、リニアダンパを有し、前記扉が閉じる際に前記扉の回転を制動するダンパ機構と、を備え、前記キャッチ機構と前記ダンパ機構が前記第１部材に配置され、前記第１部材と前記第２部材が折れ曲がった状態から展開状態に変化する際、前記キャッチ機構が、前記展開状態の近傍にある前記第１部材と前記第２部材が展開するように回転力を発生させ、前記第２部材は、前記軸が挿入される筒部を有し、前記キャッチ機構のスライダが前記ばねによって前記筒部の外面に付勢され、前記第１部材を前記本体の外面に取り付け、前記第２部材を前記扉の小口に取り付け、前記扉の閉じ位置近傍でキャッチ力を働かせる１軸ヒンジである。

本発明の一態様によれば、キャッチ機構とダンパ機構を第１部材又は第２部材のいずれか一方に配置するので、例えば扉又は本体の小口、扉又は本体の厚み内等の取付けスペースが小さい部分に第１部材又は第２部材の他方を取り付けることができる。また、第１部材が、樹脂製の本体部と、金属製の補強部と、を備えるので、必要な強度を確保した上で第１部材をコンパクトにすることができる。
本発明の他の態様によれば、キャッチ機構とダンパ機構を第１部材に配置するので、扉の小口に第２部材を取り付けることができる。また、１軸ヒンジを本体の外面に取り付けた場合でも、閉じ位置近傍で扉にキャッチ力を働かせることができる。

本発明の第１の実施形態の１軸ヒンジが組み込まれたキャビネットの斜視図である（図１（ａ）は扉の開き位置を示し、図１（ｂ）は扉の閉じ位置を示す）。１軸ヒンジの斜視図である（図２（ａ）は扉が開き位置にあるときの１軸ヒンジを示し、図２（ｂ）は扉が閉じ位置にあるときの１軸ヒンジを示す）。１軸ヒンジの正面側分解斜視図である。１軸ヒンジの背面側分解斜視図である。キャッチ機構の動作図である（図２のV-V線断面図、図５（ａ）は第２部材の開き位置、図５（ｂ）は第２部材の中間位置、図５（ｃ）は第２部材の閉じ位置を示す）。ダンパ機構の動作図である（図２のVI-VI線断面図、図６（ａ）は第２部材の開き位置、図６（ｂ）は第２部材の中間位置、図６（ｃ）は第２部材の閉じ位置を示す）。本発明の第２の実施形態の１軸ヒンジが組み込まれたキャビネットの斜視図である（図７（ａ）は扉の開き位置を示し、図７（ｂ）は扉の閉じ位置を示す）。第２の実施形態の１軸ヒンジの斜視図である（図８（ａ）は扉が開き位置にあるときの１軸ヒンジを示し、図８（ｂ）は扉が閉じ位置にあるときの１軸ヒンジを示す）。第２の実施形態の１軸ヒンジの取付け状態を示す斜視図である（図９（ａ）は取付け後の斜視図を示し、図９（ｂ）は取付け前の斜視図を示す）。第２の実施形態の１軸ヒンジの取付け状態を示す平面図である。キャッチ機構の動作図である（図１１（ａ）は第２部材の開き位置、図１１（ｂ）は第２部材の中間位置、図１１（ｃ）は第２部材の閉じ位置を示す）。ダンパ機構の動作図である（図１２（ａ）は第２部材の開き位置、図１２（ｂ）は第２部材の中間位置、図１２（ｃ）は第２部材の閉じ位置を示す）。

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態の１軸ヒンジを詳細に説明する。ただし、本発明の１軸ヒンジは種々の形態で具体化することができ、本明細書に記載される実施形態に限定されるものではない。本実施形態は、明細書の開示を十分にすることによって、当業者が発明の範囲を十分に理解できるようにする意図をもって提供されるものである。
（第１の実施形態）

図１（ａ）（ｂ）は、本発明の第１の実施形態の１軸ヒンジ２が組み込まれたキャビネット１の斜視図を示す。図１（ａ）は扉４の開き位置、図１（ｂ）は扉４の閉じ位置を示す。３は本体としてのキャビネットの筐体、４は扉である。

１軸ヒンジ２は、第１部材１１と、第２部材１２と、を備える。第１部材１１は、筐体３の外側面（側板の外面）に取り付けられる。第２部材１２は、扉４の小口（扉４の幅方向の端面）に取り付けられる。１軸ヒンジ２により、扉４と筐体３が鉛直方向を向く軸を中心に回転可能に連結される。

図２（ａ）（ｂ）は、本実施形態の１軸ヒンジ２の斜視図を示す。図２（ａ）は扉４が開き位置にあるときの１軸ヒンジ２を示し、図２（ｂ）は扉４が閉じ位置にあるときの１軸ヒンジ２を示す。図２（ａ）に示すように、扉４が開き位置にあるとき、第１部材１１と第２部材１２は折れ曲がった状態にある。図２（ｂ）に示すように、扉４が閉じ位置にあるとき、第１部材１１と第２部材１２は展開状態にある。展開状態において、第１部材１１の取付け面１１ａと第２部材１２の取付け面１２ａは、互いに平行又は実質的に同一平面にある。扉４を閉じる際、第１部材１１と第２部材１２は、図２（ａ）に示す折れ曲がった状態から図２（ｂ）に示す展開状態に変化する。

図２（ｂ）に示すように、第１部材１１には、締結部材によって第１部材１１を筐体３に取り付けるための通し穴等の取付け部１１ｂが形成される。第１部材１１には、後述するキャッチ機構とダンパ機構の収容部１１ｃが形成される。第２部材１２には、締結部材によって第２部材１２を扉４に取り付けるための通し穴等の取付け部１２ｂが形成される。第２部材１２には、キャッチ機構とダンパ機構の収容部が形成されておらず、第２部材１２は板状である。

図２（ａ）に示すように、第１部材１１には、鉛直方向を向く軸１３が挿入される一対の筒部１１ｄが形成される。第２部材１２には、軸１３が挿入される筒部１２ｄが形成される。第１部材１１の一対の筒部１１ｄの間に第２部材１２の筒部１２ｄが配置される。第１部材１１と第２部材１２は、軸１３を介して互いに相対的に回転可能に連結される。

図３及び図４は、１軸ヒンジ２の分解斜視図を示す。図３は、正面側の分解斜視図を示し、図４は、背面側の分解斜視図を示す。６はキャッチ機構、７はダンパ機構である。キャッチ機構６とダンパ機構７とは、第１部材１１に並列に配置される。キャッチ機構６のばね８の中心線Ｃ１とダンパ機構７のリニアダンパ９の中心線Ｃ２は、互いに平行であり、軸１３に対して直角である。

図３に示すように、第１部材１１は、樹脂製の本体部１１－１と、締結部材１４によって樹脂製の本体部１１－１に取り付けられる金属製の補強部１１－２と、を備える。本体部１１－１と補強部１１－２との間にキャッチ機構６とダンパ機構７が収容される。キャッチ機構６とダンパ機構７の収容スペースは、本体部１１－１に設けた区画壁１１ｆによって区画される（図４参照）。

補強部１１－２は、収容スペースを形成する補強プレート１１ｇと、補強プレート１１ｇに対して折れ曲がる曲げ片１１ｈと、を備える。曲げ片１１ｈが、ばね８から作用する力とリニアダンパ９から作用する力を受ける。

キャッチ機構６は、ばね８と、スライダ２０と、ばね力調節手段１８，１９と、を備える。ばね８は、コイルばねである。スライダ２０は、略箱状に形成されるスライダ本体１５を備える。スライダ２０は、区画された収容スペースを移動可能である。スライダ２０の移動は、本体部１１－１と補強部１１－２によって案内される。スライダ２０は、ばね８によって筒部１２ｄの外面に付勢される。スライダ２０は、スライダ本体１５を有する。スライダ本体１５の一端部には、ローラ１６が軸１７を介して回転可能に設けられる。このローラ１６が筒部１２ｄの外面に接する。

図４に示すように、第２部材１２の筒部１２ｄの外面は、円筒部１２ｄ１を有する（図５（ａ）も参照）。筒部１２ｄの外面には、カムとして機能する凹部１２ｄ２が形成される。凹部１２ｄ２の傾斜面にローラ１６を付勢することで、第２部材１２に閉じ方向の回転力が働く。

図３に示すように、ばね力調節手段１８，１９は、調節ねじ１９と、調節ねじ１９が螺合する受け板１８と、を備える。受け板１８は、ばね８の端部を受ける。調節ねじ１９は、曲げ片１１ｈに支持されるフランジ１９ａを有する（図４参照）。調節ねじ１９を回すと、受け板１８が中心線Ｃ１の方向に移動して、ばね８のばね力が調節される。受け板１８には、突起１８ａが形成される。この突起１８ａは本体部１１－１の窓１１ｉに入り、外部から受け板１８の位置が確認できるようになっている。

ダンパ機構７は、リニアダンパ９と、スライダ２１と、を備える。リニアダンパ９には、本体部９ａに対して軸部９ｂが移動すると制動力が発生する公知のリニアダンパを用いる。本体部９ａには、流体が充填される。軸部９ｂには、本体部９ａ内に収容されるピストンが設けられる。本体部９ａには、軸部９ｂを伸長状態に復帰させるコイルばねが収容される。

スライダ２１は、区画された収容スペースを移動可能である。スライダ２１の移動は、本体部１１－１と補強部１１－２によって案内される。スライダ２１は、略箱状である。スライダ２１には、筒部１２ｄの外面の円筒部１２ｄ１と相補的な曲面状凹部２１ａが形成される（図４、図６（ａ）も参照）。

図４に示すように、筒部１２ｄの外面には、スライダを作動させる突起１２ｄ３が形成される。突起１２ｄ３と凹部１２ｄ２とは筒部１２ｄの軸方向に位置がずれている。２３は軸１３が挿入されるブッシュである。

図５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、キャッチ機構６の動作図を示す。図５（ａ）は第２部材１２の開き位置、図５（ｂ）は第２部材１２の中間位置、図５（ｃ）は第２部材１２の閉じ位置を示す。

第２部材１２が図５（ａ）に示す開き位置から図５（ｂ）に示す中間位置まで回転する間、キャッチ機構６のスライダ２０は筒部１２ｄの外面の円筒部１２ｄ１に付勢される。この間、筒部１２ｄが回転してもスライダ２０は一定位置を保つ。このため、キャッチ機構６は、扉４に任意の位置を保持するような保持力を与える。すなわち、キャッチ機構６は、フリーストップ機能を持つ。

第２部材１２が図５（ｂ）に示す中間位置を超えて、図５（ｃ）に示す閉じ位置近傍に回転すると、スライダ２０のローラ１６が凹部１２ｄ２の傾斜面に接し、第２部材１２に閉じ方向の回転力が働く。第２部材１２に働く閉じ方向の回転力は、第２部材１２が閉じ位置に移動するまで継続する。このため、扉４の閉じ位置が保持される。すなわち、キャッチ機構６にキャッチ機能を持たせることができる。

図６（ａ）（ｂ）（ｃ）は、ダンパ機構７の動作図を示す。図６（ａ）は第２部材１２の開き位置、図６（ｂ）は第２部材１２の中間位置、図６（ｃ）は第２部材１２の閉じ位置を示す。

第２部材１２が図６（ａ）に示す開き位置から図６（ｂ）に示す中間位置まで回転する間、ダンパ機構７のスライダ２１の曲面状凹部２１ａは、筒部１２ｄの外面の円筒部１２ｄ１に接する。このため、この間、スライダ２１の位置は一定である。

第２部材１２が図６（ｂ）に示す中間位置を超えて、さらに閉じ方向に回転すると、第２部材１２の突起１２ｄ３がスライダ２１を押して、スライダ２１がリニアダンパ９を圧縮する。これにより、第２部材１２の回転が制動され、扉４が閉じる際の衝撃が緩和される。なお、キャッチ機構６が第２部材１２に閉じ方向の回転力を与えた後、ダンパ機構７が第２部材１２の回転を制動するのが望ましいが、逆でもよい。

以上に本実施形態の１軸ヒンジ２の構成を説明した。本実施形態の１軸ヒンジ２によれば、以下の効果を奏する。

キャッチ機構６とダンパ機構７を第１部材１１に配置するので、扉４の小口に第２部材１２を取り付けることができる。

第１部材１１と第２部材１２が折れ曲がった状態から展開状態に変化する際、キャッチ機構６が、展開状態の近傍にある第１部材１１と第２部材１２が展開するように回転力を与えるので、１軸ヒンジ２をキャビネット１の外面に取り付けた場合でも、閉じ位置近傍で扉４にキャッチ力を働かせることができる。

円筒部１２ｄ１と凹部１２ｄ２を有する筒部１２ｄにキャッチ機構６のスライダ２０を付勢するので、キャッチ機構６にキャッチ機能だけでなくフリーストップ機能を持たせることができる。

ダンパ機構７のスライダ２１に筒部１２ｄの外面の円筒部１２ｄ１と相補的な曲面状凹部２１ａを形成するので、ダンパ機構７をコンパクトにすることができる。

第１部材１１が、樹脂製の本体部１１－１と、金属製の補強部１１－２と、を備えるので、必要な強度を確保した上で第１部材１１をコンパクトにすることができる。
（第２の実施形態）

図７（ａ）（ｂ）は、本発明の第２の実施形態の１軸ヒンジ３０が組み込まれたキャビネット１の斜視図を示す。第１の実施形態の１軸ヒンジ２は、キャビネット１の外側面に取り付けられるのに対し、第２の実施形態の１軸ヒンジ３０は、キャビネット１に埋め込まれる。図７（ａ）は扉４の開き位置、図７（ｂ）は扉４の閉じ位置を示す。図８（ａ）（ｂ）は、本実施形態の１軸ヒンジ３０の斜視図を示す。図８（ａ）は扉４が開き位置にあるときの１軸ヒンジ３０を示し、図８（ｂ）は扉４が閉じ位置にあるときの１軸ヒンジ３０を示す。

第１の実施形態では、扉４が開き位置にあるとき、第１部材１１と第２部材１２が折れ曲がった状態にあり、扉４が閉じ位置にあるとき、第１部材１１と第２部材１２が展開状態にある。これに対して、第２の実施形態では、図８（ａ）に示すように、扉４が開き位置にあるとき、第１部材１１と第２部材１２が展開状態にあり、扉４が閉じ位置にあるとき、第１部材１１と第２部材１２が折れ曲がった状態にある。

図９（ａ）の取付け状態を示す斜視図に示すように、第２部材１２は、扉４の厚み内に収容される。扉４の内面には、ブラケット３１が固定されていて、扉４とブラケット３１との間に第２部材１２が挿入される。図９（ｂ）に示すように、第２部材１２には、取付け部としてのねじ穴１２ｂが形成される。扉４の枠には、ヒンジ３０との干渉を避けるための切欠き４ａが形成される。扉４の内面とブラケット３１との間に第２部材１２を挿入し、締結部材を取付け部１２ｂに締結することで、扉４に第２部材１２を取り付ける。

筐体３の内側面には、ブラケット３２が固定されていて、筐体３の内側面とブラケット３２との間に第１部材１１が挿入される。第１部材１１には、取付け部としてのねじ穴１１ｂが形成される。筐体３の枠には、第１部材１１を挿入するための切欠き３ａが形成される。筐体３の内側面とブラケット３２との間に第１部材１１を挿入し、締結部材を取付け部１１ｂに締結することで、筐体３に第１部材１１を取り付ける。図１０の平面図に示すように、１軸ヒンジ３０の軸１３は、扉４の厚み内に配置される。

上記の点を除いて、第２の実施形態の１軸ヒンジ３０の各部の構成は、第１の実施形態の１軸ヒンジ２の各部の構成と略同一であるので、同一の符号を附してその説明を省略する。

図１１（ａ）（ｂ）（ｃ）は、第２の実施形態の１軸ヒンジ３０のキャッチ機構６の動作図を示す。図１１（ａ）は第２部材１２の開き位置、図１１（ｂ）は第２部材１２の中間位置、図１１（ｃ）は第２部材１２の閉じ位置を示す。

第２部材１２が図１１（ａ）に示す開き位置から図１１（ｂ）に示す中間位置まで回転する間、キャッチ機構６のスライダ２０は筒部１２ｄの外面の円筒部１２ｄ１に付勢される。第２部材１２が図１１（ｂ）に示す中間位置を超えて、閉じ位置近傍に回転すると、図１１（ｃ）に示すように、スライダ２０のローラ１６が凹部１２ｄ２の傾斜面に接し、第２部材１２に閉じ方向の回転力が働く。

図１２（ａ）（ｂ）（ｃ）は、ダンパ機構７の動作図を示す。図１２（ａ）は第２部材１２の開き位置、図１２（ｂ）は第２部材１２の中間位置、図１２（ｃ）は第２部材１２の閉じ位置を示す。

第２部材１２が図１２（ａ）に示す開き位置から図１２（ｂ）に示す中間位置まで回転する間、スライダ２１の位置は一定を保つ。第２部材１２が図６（ｂ）に示す中間位置を超えて、さらに閉じ方向に回転すると、図１２（ｃ）に示すように、第２部材１２の突起１２ｄ３がスライダ２１を押して、スライダ２１がリニアダンパ９を圧縮する。これにより、第２部材１２の回転が制動され、扉４が閉じる際の衝撃が緩和される。

なお、本発明は上記実施形態に具現化されるのに限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で他の実施形態に変更可能である。

上記実施形態では、１軸ヒンジをキャビネットに取り付けているが、家具、建築物の枠、折戸等に取り付けてもよい。

上記実施形態では、キャッチ機構とダンパ機構を第１部材に配置しているが、本体側の取付けスペースが小さい場合、キャッチ機構とダンパ機構を第２部材に配置してもよい。

本明細書は、２０１９年８月３０日出願の特願２０１９－１５８９４０に基づく。この内容はすべてここに含めておく。

２…１軸ヒンジ
３…筐体（本体）
４…扉
６…キャッチ機構
８…ばね
７…ダンパ機構
９…リニアダンパ
１１…第１部材
１１－１…本体部
１１－２…補強部
１１ｈ…曲げ片
１２…第２部材
１２ｄ…筒部
１２ｄ１…円筒部
１２ｄ２…凹部
１２ｄ３…突起
１３…軸
２０…キャッチ機構のスライダ
２１…ダンパ機構のスライダ
２１ａ…曲面状凹部
３０…１軸ヒンジ

Claims

本体に取り付けられる第１部材と、
扉に取り付けられ、鉛直方向を向く軸を中心に前記第１部材に対して回転可能な第２部材と、
ばねを有し、閉じ位置の近傍にある前記扉に閉じ方向の回転力を与えるキャッチ機構と、
リニアダンパを有し、前記扉が閉じる際に前記扉の回転を制動するダンパ機構と、を備え、
前記キャッチ機構と前記ダンパ機構が前記第１部材又は前記第２部材のいずれか一方に配置され、
前記第１部材は、樹脂製の本体部と、前記本体部と一緒に前記キャッチ機構及び前記ダンパ機構の収容スペースを形成する金属製の補強部と、を備え、
前記補強部には、前記ばねから作用する力と前記リニアダンパから作用する力を受ける曲げ片が形成される１軸ヒンジ。
前記第１部材と前記第２部材が折れ曲がった状態から展開状態に変化する際、前記キャッチ機構が、前記展開状態の近傍にある前記第１部材と前記第２部材が展開するように回転力を発生させることを特徴とする請求項１に記載の１軸ヒンジ。
本体に取り付けられる第１部材と、
扉に取り付けられ、鉛直方向を向く軸を中心に前記第１部材に対して回転可能な第２部材と、
ばねを有し、閉じ位置の近傍にある前記扉に閉じ方向の回転力を与えるキャッチ機構と、
リニアダンパを有し、前記扉が閉じる際に前記扉の回転を制動するダンパ機構と、を備え、
前記キャッチ機構と前記ダンパ機構が前記第１部材に配置され、
前記第１部材と前記第２部材が折れ曲がった状態から展開状態に変化する際、前記キャッチ機構が、前記展開状態の近傍にある前記第１部材と前記第２部材が展開するように回転力を発生させ、
前記第２部材は、前記軸が挿入される筒部を有し、
前記キャッチ機構のスライダが前記ばねによって前記筒部の外面に付勢され、
前記第１部材を前記本体の外面に取り付け、前記第２部材を前記扉の小口に取り付け、前記扉の閉じ位置近傍でキャッチ力を働かせる１軸ヒンジ。
前記第２部材は、前記軸が挿入され、外面に前記ダンパ機構のスライダを作動させる突起が形成される筒部を有し、
前記ダンパ機構の前記スライダには、前記筒部の外面の円筒部と相補的な曲面状凹部が形成されることを特徴とする請求項３に記載の１軸ヒンジ。