JPH0478792B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はドア用オートヒンジに関するものであ
り、詳しくは、枢軸に支持された状態で回転移動
軌跡に沿つて開閉するドア、即ち、開き戸型式の
ドアに取付けるセミ・コンシールド型式のオート
ヒンジに関するものである。

従来の技術 一般に、ドアの自動閉鎖装置は、ドアを開ける
際の力をスプリングに弾性力として蓄積し、ドア
の閉鎖時にはこのスプリングの弾性復元力により
ドア本体を閉鎖方向に付勢すると共に、このドア
本体の閉鎖速度を油圧緩衝装置によつて制御する
ようにしたものである。

上記自動閉鎖装置において、開き戸に適用され
るものとしは、２本のリンクアームを備えて内部
のスプリングを圧縮させる型式のドアチエツカー
や、ヒンジ部を一体に有し、トーシヨンスプリン
グを利用したオートヒンジが知られており、近年
では、ドアに内蔵させるコンシールドタイプのオ
ートヒンジが用いられている。

上記オートヒンジは、ドアの開放動作をヒンジ
部に内蔵した２枚の歯車を介して、トーシヨンス
プリングに伝達してこのスプリングに閉鎖方向の
弾性力を蓄積すると共に油圧緩衝装置内のピスト
ンを移動させて、そして上記トーシヨンスプリン
グの弾性復元力により、ドアを閉鎖方向に付勢す
ると共に、上記ピストンが元位置に復帰する際の
作動油の粘性により、上記ドアの閉鎖速度に抵抗
を与えて制御するようにしたもので、本出願人
も、この種ドア用オートヒンジを先に出願してい
る。（実開昭62−27180号公報） 発明が解決しようとする問題点 一般にドア用オートヒンジにおいては、作動油
の粘性が温度によつて増減することにより、ドア
の閉鎖速度が遅く、あるいは速くなる。

しかし、上記在来のオートヒンジにおいては、
上記ドアのチエツク位置、即ち、全開から途中ま
で早く閉じる範囲と、以後全閉まで遅く閉じる範
囲の境界位置を調整することにより、閉鎖に要す
る時間が調整できるのみであり、上記粘性の変化
に応じた速度自体の調整ができなかつた。

また、上述の如く、在来のオートヒンジでは、
ドア本体の閉鎖前の所定範囲で閉鎖速度を遅くし
ているため、ドア本体をラツチングさせるに充分
な速度が得られず、上記ドア本体が閉まり切らな
いという不都合もあつた。

問題点を解決するための手段 本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもの
で、開き戸型式のドアの回転中心近傍に取付ける
ドア用オートヒンジであつて、ドア本体から所定
の偏心距離をおいて垂設され、床面に対して不動
のピボツト軸と、上記ドア本体の側縁部に収容さ
れ、ドア本体に閉鎖方向の力を付与する蓄力機構
及びドア本体の閉鎖速度を制御する緩衝機構を枢
軸で連結したオートヒンジ本体と、上記ピボツト
軸とオートヒンジ本体の枢軸との間に配設された
歯車伝動機構とからなり、上記蓄力機構は、上記
枢軸の基端側に同心状に嵌装したトーシヨンスプ
リングの一端を上記枢軸に係止すると共に、他端
を上記枢軸を同心状に囲繞して延びる筒状ケース
に係止して構成され、上記緩衝機構は、上記枢軸
の先端に一体に固着されて内部に作動油を満した
シリンダと、上記シリンダ内に螺挿されて軸方向
にのみ移動可能なピストンと、上記ピストンに配
設されてピストンの軸方向両側に形成される油圧
室を連結する逆止弁と、上記両油圧室を常時連通
させる油通路に介在させた流量調整弁と、上記両
油圧室を上記ドア本体の閉鎖途中において連通さ
せる油通路に介在させた流量調整弁とから構成さ
れているドア用オートヒンジである。

作 用 本発明に係るドア用オートヒンジは、ドア本体
をピボツト軸を中心に旋回させて開放させる際
に、歯車伝動機構によつて枢軸を回転させ、トー
シヨンスプリングに弾性力を蓄積すると共にシリ
ンダとピストンの螺合によりピストンを移動さ
せ、一方の油圧室から他方の油圧室に逆止弁を経
て作動油を流入させ、上記ドア本体を閉鎖させる
際には、上記トーシヨンスプリングの弾性復元力
により上記ドア本体を閉鎖方向に付勢し、ドア本
体の閉鎖速度は、両油圧室を連通する２つの油通
路の夫々に配設した流量調整弁によつて上記ピス
トンの下降に伴つて油通路を通過する作動油に抵
抗を付与することにより制御される。

尚、上記ドア本体の閉鎖速度は、閉鎖手前にお
いて２本の油通路から作動油が還流されるために
増速され、ラツチング可能な閉鎖速度を得るよう
にしてある。

実施例 第１図乃至第５図は、本発明に係るドア用オー
トヒンジの一実施例を示すもので、上記オートヒ
ンジは、第１図に示すように、ヒンジ部Ｈをドア
本体Ｄの下部から突出させた状態で、本体部Ｂを
ドア本体Ｄの側縁部に内蔵して取付け、このヒン
ジ部Ｈとドア本体Ｄの上部に取付けた通常のヒン
ジH′とによつて、ドア本体Ｄは開閉自在に支持
される。

上記ヒンジ部Ｈは、ドア本体Ｄから所定距離偏
心させたピボツト軸１を有しており、上記ヒンジ
Ｈも同様にピボツト軸１′を有し、この両ピボツ
ト軸１，１′は同一軸線上に位置して、上記ドア
本体Ｄはこのピボツト軸１，１′を中心に回転し、
開閉する。

上記ヒンジ部Ｈのピボツト軸１は、床Ｆに対し
て固定されており、ドア本体Ｄ側のピボツトハウ
ジング２内に収容された歯車３に一体に固定され
る。上記歯車３はハウジング２内のベースブロツ
ク４に対してベアリング５を介して回転自在に取
付けられており、この歯車３は、ベースブロツク
４に回転自在に取付けられた中間歯車６と噛合さ
せてあり、この中間歯車６は、ベースブロツク４
にスライドブツシユ７でもつてボス部８ａを回転
自在に支持された歯車８と噛合させてある。

ここで、上記歯車３を固定したピボツト軸１
は、床Ｆに対して常に静止しており、このピボツ
ト軸１の回りにドア本体Ｄを開閉させると、上記
歯車６は、上記歯車３に対して公転しながら自転
し、また歯車８も上記歯車６と同様に公転しなが
ら自転し、所謂プラネタリギア機構を構成してい
る。

上記本体部Ｂは、ドア本体Ｄに閉鎖方向の力を
付与するための蓄力機構Ｓと、ドア本体Ｄの閉鎖
速度を制御する緩衝機構Ａとを１本の円筒状ケー
ス１０内に収容して構成される。

上記蓄力機構Ｓは、上記円筒状ケース１０の略
軸線に沿つて配設された枢軸１１とこの枢軸１１
と円筒状ケース１０との間に同軸状に配置された
トーシヨンスプリング１２とで構成される。

上記枢軸１１の下端には前述の歯車８がキー１
３を利用して一体的に連結してあり、上記歯車８
のボス部８ａの先端位置に配設されたブツシユ１
４，１５並びに、上記円筒状ケース１０の略中間
位置に収容したストツパ機構Ｃとによつて、上記
円筒状ケース１０内に回転自在に支持されてい
る。

上記トーシヨンスプリング１２は、本実施例で
は、略矩形断面の素線をコイル状に巻回したもの
を用いてあり、上記トーシヨンスプリング１２の
両端は中心方向に折曲してフツク部１２ａ，１２
ｂとしてある。そして、上記トーシヨンスプリン
グ１２の上端側のフツク部１２ａは、ストツパ機
構Ｃのスライドカラー２０のスリツト溝２０ａに
係止してあり、下端側のフツク部１２ｂは枢軸１
１の下端側に固着した歯車８のボス部８ａのスリ
ツト溝８ｂに係止してある。

ここで上記ストツパ機構Ｃは、枢軸１１の小径
部に回転自在に嵌装したスライドカラー２０、円
筒状ケース１０に固着した保持器２１、保持器２
１によつてケース１０の円周方向の位置を規制さ
れたローラ２２、上記保持器２１内周面と対向す
る枢軸１１の外周面に形成したカム面２３で構成
されている。

上記スライドカラー２０は、前述したように、
下端小径部のスリツト溝２０ａにトーシヨンスプ
リング１２の上端側のフツク部１２ａを係止させ
てあり、上端外周は、上記円筒状ケース１０の内
周面に略摺接する寸法に設定され、上記上端部に
形成した円柱状空胴部２０ｂの一部には上記ロー
ラ２２の一部が嵌り込み得る凹溝２０ｃが形成さ
れている。

上記保持器２１は、大径の円筒部２１ａでもつ
て、上記円筒状ケース１０に一体に固着されると
共に、上記枢軸１１を支持しており、小径の円筒
部２１ｂは、上記枢軸１１のカム面２３とスライ
ドカラー２０の空胴部２０ｂとの間に遊嵌状態で
配置される。そして、上記小径の円筒部２１ｂに
は、上記ローラ２２が互いの軸線を平行に保つた
状態で、径方向に移動し得る寸法のローラ保持孔
２１ｃが貫通形成されている。

上記枢軸１１に形成したカム面２３は、円周面
の一部になだらかに突起２３ａを形成したもの
で、この突起２３ａの円周面からの突出高さと、
上記スライドカラー２０の凹溝２０ｃの円周面か
らの凹入深さとは対応させてある。

そして、上記ローラ２２は、上記カム面２３の
円周面と上記スライドカラー２０の空胴部２０ｂ
の円周面との間に介在し得る直径とされている。

尚、上記スライドカラー２０と上記枢軸１１と
は、第５図に示すように、上記凹溝２０ｃと突起
２３ａとがドア本体Ｄを途中で停止保持させたい
所望の角度位置に対応する位相差となるように配
置される。

上記緩衝装置Ａは、流体の粘性を利用したもの
で、上記枢軸１１の頭部１１ａに固着したシリン
ダ３１と、このシリンダ３１内に収容されるピス
トン３２と、上記円筒状ケース１０の上端から内
部下方に向けて配設されたガイド部材３３とで構
成される。

上記枢軸１１の頭部１１ａは、上記円筒状ケー
ス１０の内径と略同一で密封状態で回転し得るよ
うに設定してあり、中心部に穿設した丸孔３４に
２個の流量調整弁V₁，V₂を配置してある。そし
て、上記丸孔３４の頭部１１ａにおける開口には
オイルフイルタ３５が配設されている。

上記頭部１１ａに固着されたシリンダ３１は、
上記円筒状ケース１０の内径と略同様の外径を有
し、内面の下端寄りにはリード量の大きな多条ね
じ部３１ａを形成してある。

そして、上記シリンダ３１の上端にはスライド
スリーブ３６が固着してある。

上記ピストン３２は、上記シリンダ３１の内径
と略同一の外径を有する円筒形状をなし、下端側
外周には、上記シリンダ３１内周面の多条ネジ部
３１ａと螺合する多条ネジ部３２ａが形成されて
いる。上記ピストン３２の内周下端には逆止弁３
７の支持部材３８が固着され、内周面は略全長に
わたつてスプライン孔３２ｂとなつている。

上記逆止弁３７は、ボール及びカツプを利用し
たもので、ピストン３２の下部から内部へ向けて
の流入を阻止するように構成されている。

上記ガイド部材３３は、上記円筒状ケース１０
内に嵌合し得る大径部３３ａと上記シリンダ３１
のスライドスリーブ３６に嵌合し得る小径部３３
ｂとを一体に連設形成したもので、軸線方向に沿
つて貫通孔３３ｃが形成されており、この貫通孔
３３ｃの上端には、ＯリングO₁を介して密封栓
３９を螺着してある。

上記ガイド部材３３の小径部３３ｂは、上部が
前述のようにシリンダ３１上端に固着したスライ
ドスリーブ３６内面と密接した状態で摺動自在と
されており、中央部以下は、上記ピストン３２の
スプライン孔３２ｂと係合するスプライン軸３３
ｄとされている。

そして、シリンダ３１の内面における上記枢軸
１１の頭部１１ａ上面とピストン３２下端面との
間に第１油圧室ａが形成され、上記シリンダ３１
内面とガイド部材３３の小径部３３ｂの外面との
間で、かつ、上記スライドスリーブ３６の下端面
とピストン３２の上面との間に第２油圧室ｂが形
成され、ピストン３２内部とガイド部材３３の小
径部３３ｂ下端との間に第３油圧室ｃが形成され
る。

上記第１油圧室ａと第３油圧室ｃとは、ピスト
ン３２に設けた逆止弁３７を介して連通されてお
り、第１油圧室ａと第２油圧室ｂとは、前記枢軸
１１の頭部１１ａに配設した２つの流量調整弁
V₁，V₂を通る２つの油通路４０，４１を介して
連通させてある。

上記２つの流量調整弁V₁，V₂のうち、上方側
に位置する流量調整弁V₁を通る油通路４０は、
シリンダ３１の外周面に形成した一方のＶ字溝３
１ｃを介してスライドスリーブ３６の下端近傍に
開口しており、下方側に位置する流量調整弁V₂
を通る油通路４１は、シリンダ３１の外周面に形
成した他方のＶ字溝３１ｂを介して、下降位置の
ピストン３２上端近傍に開口している。

上記第２油圧室ｂと第３油圧室ｃとは、上記ガ
イド部材３３の小径部３３ｂ上方に穿設した透孔
３３ｅにより、ガイド部材３３の貫通穴３３ｃを
介して常時連通させてある。

尚、上記第１乃至第３油圧室ａ，ｂ，ｃへの作
動油の充填は、上記ガイド部材３３の貫通孔３３
ｃから密封栓３９を外した状態で行われ、上記作
動油の充填後は、上記密封栓３９を貫通孔３３ｃ
に螺着することにより密封される。

以下に、上記ドア用オートヒンジの機能及び動
作について説明する。

ドア本体Ｄの閉鎖時においては、トーシヨンス
プリング１２に予め与えられた初期弾性力が枢軸
１１から歯車８、中間歯車６、歯車３を介してピ
ボツト軸１に伝達され、この反力により上記ドア
本体Ｄは常時閉方向に付勢されている。

この状態から、ドア本体Ｄを第１図の矢印方
向に開けていくと、ピボツト軸１の歯車３は静止
歯車であるため、この歯車３と噛合する中間歯車
６は、第３図に示すように上記歯車３の回りに矢
印方向に公転しながら矢印方向に自転し、こ
の中間歯車６と噛合する歯車８も同様に、矢印
方向に公転しながら矢印方向に枢軸１１を中心
として自転する。

上記歯車８と枢軸１１が回転し始めると、第５
図ａ，ｂに示すように、保持器２１によつて円筒
状ケース１０に対して所定位置に保たれたローラ
２２は、上記スライドスリーブ２０の凹溝２０ｃ
の開口縁と枢軸１１のカム面２３との間に位置
し、上記スライドスリーブ２０を円筒状ケース１
０に対して静止状態に保持するため、上記トーシ
ヨンスプリング１２は、枢軸１１とスライドカラ
ー２０との間で巻き縮められて弾性力を蓄積し、
同時に、上記シリンダ３１内面の多条ネジ部３１
ａと螺合するピストン３２は、ガイド部材３３の
スプライン軸３３ｄとの係合により回転方向の動
作が規制されていることにより、上方に移動す
る。

上記ピストン３２の上方への移動に際しては、
第２油圧室ｂ内の作動油は、スライドスリーブ３
６とピストン３２上端との間で圧縮されて、透孔
３３ｅから貫通孔３３ｃを経て第３油圧室ｃ内に
流入し、この第３油圧室ｃ内の作動油と共に、逆
止弁３７を抵抗なく通つて第１油圧室ａ内に流入
する。

そして、上記枢軸１１が更に回転すると、上記
カム面２３の突起２３ａは第５図ｃに示すように
ローラ２２を直径方向外側に押圧し、上記スライ
ドスリーブ２０の凹溝２０ｃ内に上記ローラ２２
を押込み、更に第５図ｄに示すように上記突起２
３ａが、ローラ２２を乗りこえる。この状態でド
ア本体Ｄの開放操作を中止すると、ローラ２２
が、カム面２３の突起２３ａの基部とスライドス
リーブ２０の凹溝２０ｃの開口縁との間でトーシ
ヨンスプリング１２の弾性復元力により挾圧され
ることにより、上記枢軸１１は円筒状スリーブ１
０に対して固定され、ドア本体Ｄを予め設定した
角度例えばドア本体Ｄの90°開放位置で停止させ
ることができる。

以上のドア本体Ｄの開放操作においては、逆止
弁３７は作動せず、作動油が抵抗なく第２並びに
第３油圧室ｂ，ｃから第１油圧室ａに流入するた
め、上記開放操作はトーシヨンスプリング１２の
弾性力に略対応する操作力で行われる。

上記ドア本体Ｄを閉鎖する場合、ストツパ機構
Ｃの作動位置より手前であれば上記ドア本体Ｄを
開放する力を解除すると、トーシヨンスプリング
１２の弾性復元力により枢軸１１は上記と逆方向
に回転し、この枢軸１１の回転により、上記歯車
８並びに中間歯車６は上記と逆方向に自転並びに
公転し、ドア本体Ｄが閉鎖方向に移動する。

一方、ドア本体Ｄが、ストツパ機構Ｃによつて
所定位置で停止させられている場合は、上記ドア
本体Ｄを閉鎖方向に押圧すれば、上記突起２３ａ
が再びローラ２２をスライドスリーブ２０の凹溝
２０ｃに向けて押圧し、トーシヨンスプリング１
２の弾性力に抗しながら上記スライドスリーブ２
０を回転させて上記凹溝２０ｃ内にローラ２２を
押し込んで、上記ローラ２２を乗り越えることに
より、上記ドア本体Ｄの停止状態を解除させれ
ば、以後は、上記同様にトーシヨンスプリング１
２の弾性復元力によつてドア本体Ｄは閉鎖方向に
付勢される。

同時に、上記ピストン３２は、シリンダ３１が
枢軸１１と共に逆方向に回転することにより、下
方へ移動しはじめる。すると、第１油圧室ａ内の
作動油は、ピストン３２の降下により圧縮され、
逆止弁３７が作動するため、丸孔３４内に流入す
る。ここで、上記２本の油通路４０，４１のう
ち、シリンダ３１の下方側に開口する油通路４１
はピストン３２側面によつて閉鎖されているた
め、フイルタ３５によつてろ過された後上記丸孔
３４内に流入した作動油は、流量制御弁V₁、油
通路４０を通つてシリンダ３１上部の開口から第
２油圧室ｂ内に還流される。

この作動油の還流過程において、上記作動油は
上記流量調整弁V₁によつてその流量を制限され
るため、ピストン３２は抵抗を受けて緩やかに降
下していく。従つて、枢軸１１の回転もゆるやか
なものとなり、上記ドア本体Ｄはゆつくりとなめ
らかに閉鎖方向に移動する。

そして、上記ピストン３２が更に下降し、シリ
ンダ３１下方の油通路４１が開放されると、第１
油圧室ａの作動油は、丸孔３４から上方の流量調
整弁V₁、油通路４０を通つて第２油圧室ｂに還
流される外、更に、下方の流量調整弁V₂、油筒
路４１を通つて第２油圧室ｂに還流される。従つ
て第１油圧室ａの作動油は２本の油通路４０，４
１でもつて第２油圧室ｂに還流されるため、上記
ドア本体Ｄは、これ以後ドア本体Ｄに取付けたラ
ツチＲが通路側のラツチホール（図示せず）に嵌
り込み得る充分な速さに増速され、、この状態で
閉鎖位置まで閉じる。

上記構造のオートヒンジにおいて、閉鎖時の初
期速度は、上方の流量調整弁V₁を締め込むか、
あるいは緩めることにより調整することができ、
閉鎖後期のタツチング速度は、下方の流量調整弁
V₂を締め込むか、あるいは緩めることにより調
整することができる。また上記ラツチングが不用
な場合には、上記下方側の流量調整弁V₂を締め
込んで、油通路４１を完全に閉鎖し、上方側の流
量調整弁V₁が介在する油通路４０のみを作動さ
せておけば、上記ドア本体Ｄは全閉まで略一定速
度で滑らかに閉じる。

発明の効果 上記説明したように、本発明に係るドア用オー
トヒンジによれば、温度変化に伴う作動油の粘性
変化によつて上記ドア本体の閉鎖速度が変化して
も、流量調整弁によつて作動油の還流時の抵抗を
増減させることにより、ドア本体の閉鎖速度を所
望に調整でき、更に本発明に係るドア用オートヒ
ンジにおいては、上記流量調整弁は、ドア本体が
全閉となるまでの速度を調整するためのものと、
ドア本体が全閉の僅か手前から全閉までのラツチ
速度を調整するためのものの２つを備えているた
め、個々に調整することにより、より細かな調整
ができ、特に、ラツチ速度を調整するための流量
調整弁を全閉としておけば、上記ドア本体は全閉
まで略同一速度で滑らかに閉鎖させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は、本発明に係るドア用オー
トヒンジの位置実施例を示すもので、第１図は本
発明装置のドアへの取付状態を示す全体斜視図、
第２図は本発明の縦断面図、第３図はピボツト軸
と枢軸との相対配設位置を説明するための底面
図、第４図は油通路の形成位置を説明するための
部分横断面図、第５図ａ〜ｄはストツパ機構を説
明するための拡大断面図である。 Ａ……緩衝機構、Ｂ……オートヒンジ本体、Ｃ
……ストツパ機構、Ｄ……ドア本体、Ｇ……歯車
伝動機構、Ｈ……ヒンジ部、Ｓ……蓄力機構、
V₁，V₂……流量調整弁、１……ピボツト軸、６
……中間歯車、１０……円筒状ケース、１１……
枢軸、１２……トーシヨンスプリング、３１……
シリンダ、３２……ピストン、３７……逆止弁、
４０，４１……油通路、ａ……第１油圧室、ｂ…
…第２油圧室、ｃ……第３油圧室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 開き戸型式のドアの回転中心近傍に取付ける
   ドア用オートヒンジであつて、 ドア本体から所定の偏心距離をおいて垂設さ
   れ、床面に対して不動のピボツト軸と、 上記ドア本体の側縁部に収容され、ドア本体に
   閉鎖方向の力を付与する蓄力機構及びドア本体の
   閉鎖速度を制御する緩衝機構を枢軸で連結したオ
   ートヒンジ本体と、 上記ピボツト軸とオートヒンジ本体の枢軸との
   間に配設された歯車伝動機構とからなり、 上記蓄力機構は、上記枢軸の基端側に同心状に
   嵌装したトーシヨンスプリングの一端を上記枢軸
   に係止すると共に、他端を上記枢軸を同心状に囲
   繞して延びる筒状ケースに係止して構成され、 上記緩衝機構は、 上記枢軸の先端に一体に固着され、内部に作動
   油を満したシリンダと、 上記シリンダ内に螺挿され、軸方向にのみ移動
   可能なピストンと、 上記ピストンに配設され、ピストンの軸方向両
   側に形成される油圧室を連結する逆止弁と、 上記両油圧室を常時連通させる油通路に介在さ
   せた流量調整弁と、 上記両油圧室を上記ドア本体の閉鎖途中におい
   て連通させる油通路に介在させた流量調整弁とか
   ら構成されていることを特徴とするドア用オート
   ヒンジ。