JPH0647560U - ヒンジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】コイルばねを用いたヒンジであって、ドアの回
転方向が異なっても一種類のもので足り、しかも確実に
ドアを静止位置に戻すことができるとともに、軸長寸法
が短縮でき、安価で取付け作業が容易となるヒンジを提
供すること。 【構成】回転体を回動可能に支持する回転軸１４と、こ
の回転軸を回動可能に支持する支持体２と、前記回転軸
の軸心の軸回りに配設されたコイルばね２１，２２と、
を具備し、前記コイルばねは、少なくとも正、逆のコイ
ル巻方向を直列又は並列に備えた一組のコイルばねであ
って、これら一組のコイルばねが前記回転軸の軸回りに
配設されて、前記回転軸を正転及び逆転方向に付勢する
ヒンジ１。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、コイルばねを用いたヒンジに係り、特に、ドアの回転方向が左右何 れのタイプのものにも使用して好適な、換言すると、ドアの回転方向が異なって も一種類のヒンジを用いて足りるヒンジ構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、ドアを回動付勢する機能を備えたヒンジとして、コイルばねを備えた ものが知られている。コイルばねを用いたこの種のヒンジは、コイルばねを捻っ た反力でドアの回動付勢を行うものであるが、ドアの回動角度が小さい場合はま だしも、回動角度が大きくなると、コイルばねは回転作用的に方向性があるため 、どちらか一方の回動が他方に比べ緩慢となる欠点がある。

【０００３】 そこで、左右の勝手違いのそれぞれのドアに対し、ドアの回転方向が左方向に は左用の、右方向のものには右用の、という具合にヒンジを二種類必要とするの は品種が複数となって得策ではないので、一つのヒンジにて対応可能なものが案 出されている。これはヒンジに板ばねやトーションバーを設け、この板ばねやト ーションバーの付勢力によりドアを静止位置に戻すようにしたものである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ヒンジに板ばねやトーションバーを設けるものによれば、確かにドアの左右勝 手にかかわらず一種類のヒンジで事足りることとなるが、ドアを戻すためのトル クを確保するには所定長、例えば３００ｍｍ以上の長さが必要になる。そして、 床面とドア下端との間の許容寸法は一般に小さく、例えばトイレの場合、床面と ドア下端間の寸法は最大限６０ｍｍが限度であるため、床面とドア下端との間に この種のヒンジを設けることができない。したがって、ヒンジはドア内に取付け なければならないため、ドアの端部に挿入用の穴や取付け用の金具を設置する作 業が必要となる。更に、ドアの厚さが小さい場合は、これらを設置することがで きない不都合がある。

【０００５】 そこで、本考案は、ドアの回転方向が異なっても一種類のもので足り、しかも 確実にドアを静止位置に戻すことができるとともに、軸長寸法が短縮でき、安価 で取付け作業が容易となり、更に、ドアに内蔵させる場合においても取付け加工 及び作業の容易なヒンジを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案は、回転体を回動可能に支持する回転軸と、 この回転軸を回動可能に支持する支持体と、前記回転軸の軸心の軸回りに配設さ れたコイルばねと、を具備し、前記コイルばねは、少なくとも正、逆のコイル巻 方向を備えた一組のコイルばねであって、これら一組のコイルばねが前記回転軸 の軸回りに配設されて、前記回転軸を正転及び逆転方向に付勢するヒンジであり 、具体的には、第１に、これら一組のコイルばねが前記回転軸の軸方向に沿って 直列に配設されるとともに、前記一組のコイルばねの一端が互いに連結されて、 前記回転軸を正転及び逆転方向に付勢するものと、第２に、これら一組のコイル ばねが、前記回転軸の周囲に並列に配設されるとともに、前記一組のコイルばね の各々の一端が前記回転軸に連結される一方、前記一組のコイルばねの各々の他 端が前記支持体に連結されて、前記回転軸を正転及び逆転方向に付勢するものを その内容とするものである。

【０００７】

【作用】

ドア等の回転体が、人手により例えば左方向に回転させられると、これに伴っ てヒンジの回転軸も左方向に回転し、回転軸の回転に伴って一組のコイルばねの 一方が縮径するとともに他方のコイルばねが拡径し、双方のコイルばねに逆向き の付勢力が蓄積される。したがって、回転体が人手から開放されると、双方のコ イルばねに蓄積された付勢力により、予め設定された静止位置に戻される。同様 に回転体が右方向に回転させられる場合は、一組のコイルばねは前記とは逆に拡 径又は縮径し、双方のコイルばねに蓄積された付勢力により予め設定された静止 位置に戻される。

【０００８】

【実施例】

以下に、本考案の第１実施例を図面に基づいて説明する。図１は、本実施例の ヒンジを示す縦断面図であり、図１中、１はヒンジ、２は支持体、１４は回転軸 、２１，２２は一組のコイルばねを示している。

【０００９】 上記支持体２は、図２及び図３に示すように、床面に固設されるベースプレー ト３と、図４及び図５に示すように、ベースプレート３に垂直に取付けられる筒 体４とから構成されている。ベースプレート３のフランジ３ａには床面取付け用 の穴３ｂが設けられ、ベースプレート３には球体５を支持する段部６が設けられ ている。また、ベースプレート３の上面には後述する一組のコイルばね２１、２ ２のうち、一方のコイルばねの一端と係合する係合穴７が設けられている。さら に、筒体４の基端側（下端側）には周方向に複数のネジ穴８が設けられており、 ネジ９の螺着により筒体４の基端側がベースプレート３に固設される。筒体４の 先端（上端）には開口１０が設けられており、この開口１０には図６に示すフラ ンジ付スリーブ軸受１１が嵌着されている。

【００１０】 上記回転軸１４は、図７及び図８に示すように、中実に形成され、先端のドア 取付け部１５を除き、支持体２の中に垂直に収容されている。回転軸１４の基端 （下端）には前記球体５に嵌合する段部１６が設けられており、回転軸１４の基 端が球体５により、また回転軸１４の先端側（上端側）が上記筒体４に嵌合され た軸受１１により、回動可能に支持体２に支持されている。更に、回転軸１４の ドア取付け部１５には、ドアに設けられた受け部に係合するためのスプライン１ ５ａが周方向に形成されており、ドアとともに回転軸１４が回動できる構造とな っている。また、回転軸１４の先端側にはフランジ１７が一体に設けられており 、このフランジ１７は、上記筒体４の内径よりも僅かに小さな径で筒体４内に位 置するように円板状に一体に形成され、後述する一組のコイルばね２１，２２の うち、他方のコイルばね２２の他端と係合する係合穴１８が設けられている。

【００１１】 上記一組のコイルばね２１，２２は、図９及び図１０に示すように、回転軸１ ４の軸回りで互いに逆向きに巻かれた同一の付勢力を有するばねにより構成され ている。これらのコイルばね２１，２２は、図１に示すように、上記筒体４と回 転軸１４との間の空間内に回転軸１４の軸回りに配設され、下側に第１のコイル ばね２１が、上側に第２のコイルばね２２が、軸心方向に直列に設けられ、第１ のコイルばね２１と第２のコイルばね２２との間には、クラッチ板２４が設けら れている。このクラッチ２４板は、図１１に示すように、上記筒体４と回転軸１ ４との間の空間内に遊挿できるように環状に形成されており、上記筒体４と回転 軸１４との間の空間内において軸方向や周方向に移動することが可能である。ま た、クラッチ板２４には係合穴２５，２６が周方向に１８０゜離れた位置に設け られている。

【００１２】 このようにクラッチ板２４を設けた場合は、このクラッチ板を設けない場合に 生じ得るコイルばねの捻りによるぜん動（例えば不規則な傾斜状運動）を阻止す ることが可能となる。もっとも、上述のように、第１のコイルばね２１と第２の コイルばね２２との間にクラッチ板２４を設けて、コイルばね２１，２２を間接 的に連結する態様のほかにも、後述のように、コイルばね２１，２２を溶接等に より直接連結するようにしてもよい。このコイルばね２１，２２の直接連結は、 ヒンジが比較的小型のものであって上述のぜん動を生じるおそれのない場合に採 用するとよい。コイルばね２１，２２の直接連結構成は、部品点数の省力化をも たらして製作費用の低廉化を図ることが可能となる。

【００１３】 そして、図１に示すように、第１のコイルばね２１の一端がベースプレート３ の係合穴７に係合され、このコイルばね２１の他端はクラッチ板２４の係合穴２ ５に係合されている。他方、第２のコイルばね２２の一端がクラッチ板２４の係 合穴２６に係合され、このコイルばね２２の他端はフランジ１７の係合穴１８に 係合されている。したがって、回転軸１４が時計方向（右方向）に回転すると、 第１のコイルばね２１が縮径する一方、第２のコイルばね２２が拡径し、互いに 逆向きの付勢力が蓄積される。反対に、反時計方向に回転軸１４が回転すると、 第１のコイルばね２１が拡径する一方、第２のコイルばね２２が縮径し、互いに 逆向きの付勢力が蓄積される。このように双方のコイルばね２１，２２の直径が 回転軸１４の回動に伴って拡縮するため、一方で、コイルばね２１，２１の拡縮 作用によるバランスのとれた弾性付勢力の蓄積及びその弾性力の発揮がなされ、 他方で、上記筒体４と回転軸１４との間の空間は、この空間に収設されるコイル ばね２１，２２の外径よりも大きな寸法に形成されることが要請される。

【００１４】 また、本考案者の実験・検討によると、双方のコイルばね２１，２２の外径寸 法を、上述の場合とは異なり、上記筒体４の内径よりも僅かに小さく形成して筒 体４内に位置させた場合は、次に記す作用のなされることが判明した。すなわち 、回転軸１４が回転してコイルばね２１，２２のどちらかが拡径しようとすると 、そのコイルばねは筒体４の内周面に当接して拡径することができずに拘束状態 となっていわば固定化され、したがって他方のコイルばねの縮径のみが行われる こととなり、その結果、コイルばねの付勢力蓄積の技術的原因として拡径よりも 好ましいとされている縮径が十分に行われるものとなる。この種のヒンジにおい て、使用するコイルばねの弾性力を十分に発揮することができればできる程ヒン ジ機能の性能向上化がなされるので、一定の機能発揮を充足する点で捉えてみれ ば、ヒンジとしては小型化が図れることとなる。勿論、スペース的に余裕がある 場合は、前述の通りコイルばねの拡径を行わしめることも考慮されてよいが、可 及的にヒンジの小型化を図る必要がある場合は、上述のように、双方のコイルば ね２１，２２の外径寸法を、上記筒体４の内径よりも僅かに小さく形成して、筒 体４内に位置させるとよい。この点は、後に詳述する図１７に示す外側のコイル ばね２１と、図１８に示す筒体４内のコイルばね２２に対しても同様のことがい えるものである。

【００１５】 尚、ドアの上部には、例えば図１２ないし図１５に示すような上部金物２８に より支持されている。上部金物２８は、固定側すなわち鴨居や天井等に取付けら れる上板２９及びストッパー３０と、ドア上面に取付けられる下板３１とから構 成されている。上板２９及びストッパー３０にはネジ取付け用の長穴２９ａ，３ ０ａが設けられ、下板３１にもネジ取付け用の穴３１ａが設けられている。また 、上板２９には支軸３２が突設され、下板３１には支軸３２が挿通される挿通穴 ３１ｂが設けられ、この支軸３２を中心にドアが回動できるように支持されてい る。

【００１６】 次に、上記構成のヒンジ１の動作について説明する。

【００１７】 ドアが、例えば時計方向に回転すると、これに伴ってヒンジ１の回転軸１４も 時計方向に回転し、回転軸１４の回転に伴って第１のコイルばね２１が縮径する とともに第２のコイルばね２２が拡径し、双方のコイルばねに逆向きの付勢力が 蓄積される。そして、ドアが人手から開放されると、双方のコイルばねに蓄積さ れた付勢力により予め設定された静止位置に戻される。同様に反時計方向にドア が回転される場合にも、双方のコイルばねに蓄積された付勢力により予め設定さ れた静止位置に戻される。

【００１８】 したがって、本実施例によれば、逆向きに巻かれた一組のコイルばねにより回 転軸を付勢しているので、確実に回転軸を元の所定位置に戻すことができる。ま た、本考案によれば、従来の板ばねやトーションバーによるヒンジと同一のトル クを得る場合でもヒンジ１の軸長を短くすることができ、更に、ドアに内蔵させ る場合においても取付け加工及び作業が容易となる。現実的には垂直方向の長さ を約５０ｍｍ以下にすることが可能となり、ドアと床面との隙間を前述のように 望まれている寸法６０ｍｍ以下に設定することができる。更にまた、従来のよう に軸長が長くないので、取付け用の加工と作業も簡単となる。

【００１９】 図１６は、第１のコイルばね２１の他端と第２のコイルばね２２の一端とを溶 接等により一体に接合したものを示している。このように構成すると、筒体４内 の第１のコイルばね２１と第２のコイルばね２２との間に設けられるクラッチ板 を用いない構造とすることができ、したがって、上記実施例と同様な効果が得ら れるとともに、クラッチ板が不要となり、部品点数が削減され、コストの低減を 図ることができる。

【００２０】 次に、図１７に示す本考案の第２実施例について説明する。この実施例のヒン ジ１は、一組のコイルばね２１，２２を回転軸１４の周囲に二重に配設したもの で、この例では、筒体４と回転軸１４との間の空間の径方向の寸法を大きく形成 し、径の異なる第１のコイルばね２１と第２のコイルばね２２とを、回転軸１４ の回りに二重にして配設している。本実施例では、第１のコイルばね２１よりも 第２のコイルばね２２の線径を小さくし、コイル径が小さい内側の第２のコイル ばね２２の巻数を多くして同一の付勢力となるように構成されている。さらに、 双方のコイルばね２１，２２の各々の一端がベースプレート３の係合穴７，２６ に係合され、各々の他端がフランジ１７の係合穴２５，１８に係合されている。

【００２１】 したがって、本実施例では、前記第１実施例と同様に確実にドアを所定の静止 位置の戻すことができるとともに、一組のコイルばねを回転軸の回りに並列に設 けたので、更にヒンジの軸長を短縮することができる。なお、この実施例では、 コイル径が小さい内側の第２のコイルばね２２の巻数を多くして、第１のコイル ばね２１と同一の付勢力となるように構成したが、そのほかにも例えば、ばね材 料を適宜選定してばね定数を異ならしめることにより、両方のばねが同一の付勢 力となるようにすることもできる。もっとも、ばねを選ぶことにより左右それぞ れの回転の付勢力を、必要に応じて、相違させることも可能である（JIS B 2709 参照）。

【００２２】 次に、図１８に示す第３実施例を説明する。本実施例のヒンジ１は、一組のコ イルばね２１，２２を、回転軸１４の周囲と回転軸１４の内側とに別々に設けて 、一組のコイルばね２１，２２を並列に配設したものである。

【００２３】 すなわち、この実施例では、径の異なる一組のコイルばね２１，２２を用い、 径の大きな第１のコイルばね２１が筒体４と回転軸１４との間の空間内に配設さ れている。また、回転軸１４を空軸に形成し、回転軸１４内に径の小さい第２の コイルばね２２が配設されている。

【００２４】 したがって、この実施例では、前記第２実施例と同様な効果が得られるととも に、双方のコイルばねの干渉を確実に避けることが可能となる。

【００２５】 尚、この第３実施例において、第２のコイルばね２２を回転軸１４内に配設す る場合に、図１９に示すように、回転軸１４の基端を開口に形成し、この開口部 に、球体５と嵌合する段部を備えた蓋体１４Ａを取付ける構造としてもよい。

【００２６】 更に、本発明の第４実施例を図面に基づいて説明する。前記実施例では、床面 に固設されるヒンジ１を例に採って説明したが、この実施例では、ドア側にヒン ジ１を取付けるようにしたものである。

【００２７】 本実施例のヒンジ１は、図２０に示すように、ドア３５の回転中心となる下端 部に取付けられている。ヒンジ１としては、基本的には同一の構造となっている 。尚、図中、１４は回転軸、１５はドア取付け部、３は支持体２のベースプレー ト、４は支持体２の筒体、４Ａは支持プレートで、筒体４に一体的に取付けられ るとともに軸受１１が取付けられており、この支持プレート４Ａはドア３５の下 面にネジ等により取付けられる。また、筒体４内には前記実施例と同様に一組の コイルばね２１，２２が設けられ、回転軸１４が球体５及び軸受１１により回動 可能に支持されている。

【００２８】 他方、ドア取付け部１５に嵌合する受け部３６は、図２０に示すように、ドア ３５設置箇所の下端隅部、すなわち、前板３７に取付けられる受け部材３８と、 床面３９に立設される支持部材４０とから構成されている。そして、上記ドア取 付け部１５が受け部３６にスプライン結合により連結され、受け部３６によりヒ ンジ１の回転軸１４が支持されている。

【００２９】 本実施例においては、上記実施例と同様な効果を有するとともに、ドア下端部 にヒンジを設ける空間を形成しなければならないが、ヒンジの軸長が短くするこ とができるので、加工が容易となる。

【００３０】 なお、本考案は、前述したように、回転軸１４の基端が球体５により支持され 、回転軸１４の先端側が支持体２の筒体４に取付けられた軸受１１により支持さ れ、したがってドアの荷重は球体５によって支えられ、回転軸１４の回転方向の 力は球体５と軸受１１により支えられる構造を備えて、回転軸１４に対する摺接 部材が球体５と軸受１１だけの僅かな部材なので、回転軸１４の回動時の摩擦が 極めて小さくなる利点も有している。

【００３１】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、互いに逆向きに付勢する一組のコイル ばねを回転軸の軸回りに配設したので、確実に回転軸を元の所定位置に戻すこと ができ、従来の板ばねやトーションバーを用いたヒンジと同一のトルクを得る場 合でもヒンジの軸長を短くすることができ、ヒンジをドア等の回転体や固定側に 取付ける場合の作業が容易になる。

【００３２】 また、一対の付勢手段を回転軸の回りに並列に設けた場合は、更にヒンジの軸 長を短縮することができる。

【００３３】 更にまた、並列に設けられる一組のコイルばねのうち、一方を回転軸の回りに 、他方を回転軸の内部に設けたので、双方のコイルばねの干渉を確実に避けるこ とが可能となる。

【００３４】 このように、本考案によれば、ドアの回転方向が異なっても一種類のもので足 り、しかも確実にドアを静止位置に戻すことができるとともに、軸長寸法が短縮 でき、安価で取付け用の加工と作業が容易となり、更に、ドアに内蔵させる場合 においても、取付け加工及び作業の容易なヒンジを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例に係り、ヒンジを示す縦断
面図である。

【図２】ベースプレートの平面図である。

【図３】ベースプレートの縦断面図である。

【図４】筒体の平面図である。

【図５】筒体の縦断面図である。

【図６】軸受の縦断面図である。

【図７】回転軸の平面図である。

【図８】回転軸の正面図である。

【図９】一組のコイルばねの平面図である。

【図１０】一組のコイルばねの正面図である。

【図１１】クラッチ板を示すもので、（ａ）は平面図、
（ｂ）は縦断面図である。

【図１２】上部金物の一例を示す正面図である。

【図１３】上板の平面図である。

【図１４】ストッパーの平面図である。

【図１５】下板の平面図である。

【図１６】一組のコイルばねの他の例を示す正面図であ
る。

【図１７】本考案の第２実施例に係り、ヒンジの縦断面
図である。

【図１８】本考案の第３実施例に係り、ヒンジの縦断面
図である。

【図１９】本考案の第３実施例に係り、ヒンジの他の例
の縦断面図である。

【図２０】本考案の第４実施例に係り、ドアに取付けら
れたヒンジを示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ ヒンジ ２ 支持体 ２１ 第１のコイルばね ２２ 第２のコイルばね ２４ クラッチ板

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転体を回動可能に支持する回転軸と、
   この回転軸を回動可能に支持する支持体と、前記回転軸
   の軸心の軸回りに配設されたコイルばねと、を具備し、
   前記コイルばねは、少なくとも正、逆のコイル巻方向を
   備えた一組のコイルばねであって、これら一組のコイル
   ばねが前記回転軸の軸方向に沿って直列に配設されると
   ともに、前記一組のコイルばねの一端が互いに連結され
   て、前記回転軸を正転及び逆転方向に付勢するものであ
   ることを特徴とするヒンジ。
2. 【請求項２】 前記一組のコイルばねの一端が直接に又
   は他部材を介して間接的に連結されている請求項１記載
   のヒンジ。
3. 【請求項３】 回転体を回動可能に支持する回転軸と、
   この回転軸を回動可能に支持する支持体と、前記回転軸
   の軸心の軸回りに配設されたコイルばねと、を具備し、
   前記コイルばねは、少なくとも正、逆のコイル巻方向を
   備えた一組のコイルばねであって、これら一組のコイル
   ばねが、前記回転軸の周囲に並列に配設されるととも
   に、前記一組のコイルばねの各々の一端が前記回転軸に
   連結される一方、前記一組のコイルばねの各々の他端が
   前記支持体に連結されて、前記回転軸を正転及び逆転方
   向に付勢するものであることを特徴とするヒンジ。
4. 【請求項４】 前記一組のコイルばねのうち、一方のコ
   イルばねが前記回転軸の周囲に配設され、他方のコイル
   ばねが前記回転軸内に設けられた空間内に配設され、こ
   れらのコイルばねの各々の一端が前記回転軸に連結さ
   れ、これらのコイルばねの他端が前記支持体に連結され
   た請求項３記載のヒンジ。